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    1. 綏中縣打印機價格論壇

      墨水還有多少不為人知的技術?不看不知道......

      印花社TopPrint2020-11-26 07:09:11


      用戶常用的噴墨打印機經常抱怨墨水不夠用價格昂貴,動輒系統提示墨水不足,換個墨盒動輒上百元。有些細心的用戶會發現即便系統提示墨水用完但依然可以打印,這難道是廠商為了加快用戶換墨盒提升收益的小貓膩么?噴墨打印機如何檢測墨盒容量?為什么墨盒容量監測并不準確呢?各大廠商對于墨水監控有何不同之處呢?


      我們可以發現,現在墨盒多帶芯片,這種芯片到底是做什么用的呢?其實很多品牌帶芯片的耗材專利中指明:芯片是存貯裝置、記憶裝置、記錄消耗量裝置。沒有芯片以前,通??磕繙y墨終,不提前予報“墨終”信號,可能會造成打了一半,耗材用盡而丟失實時信息。芯片作用是防止打印頭在無墨水或無墨粉情況下運行,保護打印頭。


      為了防止打印過程中突然墨終,利盟從1998年開始使用芯片,HP從2001年開始使用芯片,2005~2006年又有50多種打印機使用了芯片,后發展到幾乎所有廠商打印機上均使用了芯片,全球形成了打印專用芯片企業群體,一批耗材芯片廠也就應運而生了。


      發展芯片功能日趨復雜,有的識別碼元序列長達128bit,最近密碼長達192 bit,要破解密碼難度越來越大;有的功能擴大到識別是不是原裝耗材;有的耗材與打印機有聯系,當識別不是本公司耗材時,鎖定了打印功能,并記錄該打印機使用了非原裝耗材,機器不予保修,使維修書成一紙空文,為廠商制定免責條款和霸王條款提供了依據。


      與一般人想象中的不同,通常耗材上的芯片為一次性使用,廠商迫于全球提倡3R(Reuse、Reduces Recycle)的壓力,有的也將芯片設計成限定加粉次數。 芯片作為耗材使用量記憶裝置,理應可以改寫或清零廠商由于歐共體WEEE的嚴格規定,芯片在歐洲是可以重寫的,但。。。在差異化競爭的驅使下,芯片越來越復雜,并成為對付競爭對手的重要手段。


      2000年打印耗材中用芯片問世不久,美國《Computer》雜志評述全球最差的五個產品中第一個就是帶芯片的墨盒,認為該廠商無以倫比的技術,可能要毀在這個不起眼的小東西上。


      美國一位專欄作家,虛構了一個故事,某汽車廠在油箱上放一芯片,專門識別汽油的密碼,當發現不是本公司汽油,就關閉發動機,盡管在汽車上沒有實現,但在打印機上,這項功能已經實現,靠芯片構筑技術壁壘,抵制代用品的介入。


      實踐證明,芯片是開環控制的,當有芯片的墨盒發出“Inkout”信息時,余墨量高達30%以上,芯片并不真正地反映含墨量,各國消費者投訴有芯片的耗材,對不能物盡其用的芯片造成耗材浪費。


      惠普墨盒剩余墨量如何檢測


      在1995年,中國惠普向中國專利局申請了專利,名字叫做“用于噴墨打印系統的具有油墨保有量檢測電路的油墨容器及確定油墨保有量的方法 。


      這里要先明確的是幾個問題。首先墨盒里面為何有很多聚合物”棉花“一樣的東西?因為墨盒是向下的,液體的特性就是要向下流動,墨盒首先要保障不會自己就往下流淌。要知道最早的噴墨打印產品都是水平發射的。所以實現的辦法就是要利用好表面張力,或是負壓。


      普專利的核心在于墨滴計數。我們知道熱發泡打印技術,原理是噴嘴附近有個電阻,這個電阻加熱導致墨水沸騰、噴出墨水??梢酝ㄟ^輸送給打印頭多少加熱墨水的信號,來估算噴射出去墨水的數量,這是統計方法之一。


      當然這種辦法不夠準確,因為沸騰噴射出去的墨滴大小一致性一般,所以容易產生累計的誤差導致算不準。所以,惠普將這個稱之為近似計數,這是一個8位的二進制數據,可以表示2的8次冪,也就是256位。


      在墨盒生產之前,惠普會進行測試,根據注入的墨水量和噴射的墨滴數來獲得一個數據,這個稱之為精確計數。墨盒上的芯片寫有這個數據,也就是每次256位計數寫滿的時候,會觸發一次精確計數,這個數字是墨盒墨水量的12.5%,也就是八分之一,然后這個8位二進制數再重新開始計算,這樣8次過后就把一個墨盒消耗完成。在墨盒內部也有傳感器,來檢測墨水剩余的情況。這個數據會返回給計算機,這樣計算機就知道消耗了多少墨水,驅動程序就能顯示墨水的剩余狀態。


      佳能墨盒剩余墨量如何檢測


      佳能的打印機,在有打印頭的墨盒上采用的墨水統計算法和惠普應該是一致的,這與佳能、惠普多年來的合作不無關系,雙方在打印領域的專利有多種授權方式。不過佳能的一些高端墨盒、打印頭獨立的產品上,可以看到在墨盒安放位置有紅光。


      這種技術是通過墨盒底部的棱鏡以及LED來進行液面檢測,佳能在1998年于美國注冊了這個專利,專利號為US 6361136 B1。這種技術是用來檢測當墨水即將耗盡的時候進行墨水余量的感知。而耗盡前的感知還是同過墨滴計數一類的辦法來實現的。


      在專利中,佳能設計了多種墨水感知的方案。而在實際的產品上,我們看到佳能應用的是三角形的小棱鏡。這個裝置的細節如圖,剖面上可以看到一側的發光裝置以及另外一側的接收器。


      當墨盒中墨水沒有的時候,這個小三角棱鏡與液體之間,會形成一個類似全反射棱鏡的現象,這樣另外一側接收器接收到的信號強度很高。而當墨水液面高于棱鏡的時候,開始有光穿透棱鏡散射到了墨水中,接收端探測到返回的光量比較少,這樣機器就知道了墨水還足夠。


      愛普生墨盒剩余墨量如何檢測


      愛普生用的是微壓電打印技術,這和佳能、惠普的熱發泡技術完全不一樣,他是依靠壓電晶體的形變將墨水從頁面推出。這個推出過程中,液體會形成震蕩,愛普生的墨水余量計算就是利用這種震蕩。愛普生的墨水檢測專利在中國的專利號是CN 1380852 A。


      愛普生的墨水計算一樣離不開估算。這種估算是基于壓電信號的多少已經墨滴的大小,因為微壓電技術對這兩個狀態的控制更精確一些,所以可以建立一個基于打印多少墨滴的估算值。


      愛普生的微壓電打印頭上裝有傳感器,當一定量的墨水同過打印頭的時候,壓電器件的輸出會有很大的變化,利用這種變化,就可以得知墨盒為空和墨盒充滿墨水時候輸出的不同,這兩個值之間來判斷墨水比較精確的消耗。這個數據和前面的估算值進行比較、矯正,就可以比較精確的知道墨水用了多少。這個數據會在墨盒上的芯片不斷的累計,并同過驅動程序來為用戶提供可視化的余量顯示。


      無論是哪一家的辦法,我們都可以看到都難言完美的檢測到底還有多少。所以墨盒余量設計的初衷,就是保障在盡可能多的消耗,也不會出現墨水消耗沒了、但是驅動程序顯示墨水還有一點點的現象,一定是驅動程序顯示墨水已經沒有提示更換,但實際墨盒里還有一點點。這也是在保護打印頭,比如熱發泡的打印頭,電阻干燒沒有墨水會讓打印頭容易損壞。而打印機企業在墨盒里灌注的時候,也比標稱的容量多灌注大約10%左右作為冗余。



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