【中关村在线原创】所有开车的人都知道仪表盘上有个油量表，可以比较准确的预估剩余的油量。汽车的邮箱容积最小也有几十升，所以在里面放上传感器不算多复杂的技术。但是打印机就不一样了，打印机的墨盒很小，怎么才能在小墨盒里面知道还剩下多少墨水呢？不同的企业给出了不同的办法，商场即战场，保护墨盒就是保护企业的核心利益，但这背后是高科技。
打印机怎么知道墨水没有了？靠的是精妙的设计和高科技
越小越难实现
想象一下：您在高速公路上开车，但是发现居然没有油量表，随时可能没油，或是凭借经验来估算需要加油。这显然比较盲目，但是在喷墨打印机诞生之后的很长一段时间里，工作的模式其实差不多是这个样子，用户不知道墨盒还剩下多少墨水。
早期的打印机是不知道还有多少墨水剩余的
作为打印机企业，当时的佳能、惠普、IBM（后来的利盟）尽管可能考虑了这个问题，但是问题比较棘手，相关的专利普遍都是 1990 年代的，而喷墨打印机是 1980 年代就开始销售的产品，这两者之间时间间隔很长。而爱普生的微压电技术推出时已经是 1990 年之后的事情了。
汽车油箱可以用较大的零件来实现油量感知，但是打印机墨盒太小了
为什么棘手？因为汽车油箱大，一个浮子和不复杂的可变电阻就解决了剩余油量计算的问题，但是打印机的墨盒小，这些东西装不进去，只能想别的办法。开始的时候想出的办法和汽车差不多，也是通过电极测量电阻，当墨水减少之后，电阻会变化。但是这样就有了条件即墨水必须要导电才行，而墨水的水是纯水并不导电，需要导电的染料，这就限制了墨水的种类，而且会导致墨盒复杂化成本过高。
打印机墨盒不透明的多
并且打印机的墨水大多数是染料墨水，所以尽量都是不透明的墨盒。怎么才能在密闭的小盒子里获得里面还剩下多少墨水的信息呢？本文就是通过解析惠普、佳能、爱普生的专利来向大家解释打印机是怎么知道还有多少墨水的。
惠普与墨滴计数
在 1995 年，中国惠普向中国专利局申请了专利，名字叫做 " 用于喷墨打印系统的具有油墨保有量检测电路的油墨容器及确定油墨保有量的方法 "，中国专利号 CN 1151362 C。
墨盒内的吸水材料有防止墨水因为重力淌出的作用
这里要先明确的是几个问题。首先墨盒里面为何有很多聚合物 " 棉花 " 一样的东西？因为墨盒是向下的，液体的特性就是要向下流动，墨盒首先要保障不会自己就往下流淌。要知道最早的喷墨打印产品都是水平发射的。所以实现的办法就是要利用好表面张力，或是负压。
左侧的就是喷嘴，用加热沸腾的办法来喷出墨水
惠普专利的核心在于墨滴计数。我们知道热发泡打印技术，原理是喷嘴附近有个电阻，这个电阻加热导致墨水沸腾、喷出墨水。可以通过输送给打印头多少加热墨水的信号，来估算喷射出去墨水的数量，这是统计方法之一。
连接打印头的芯片来进行余量计数
惠普的核心是计算墨滴数量来获得消耗信息
当然这种办法不够准确，因为沸腾喷射出去的墨滴大小一致性一般，所以容易产生累计的误差导致算不准。所以，惠普将这个称之为近似计数，这是一个 8 位的二进制数据，可以表示 2 的 8 次幂，也就是 256 位。
