4款喷墨打印机专题测试灌水那些事

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  即便无纸化办公概念已提出多年,但打印输出仍是许多商务乃至家庭应用中不可取代的环节。打印的成本,特别是墨盒成本,是限制用户尽情打印的核心因素之一。随着可“官方”加墨的打印机产品兴起,墨水成本大大降低,而新的难题又出现了。
  打印机是十分常见并常用的OA设备。此类设备的共同特性就是日常使用成本比设备购置成本更高,且其使用成本与使用频度密切相关。与纸张相对固定的成本不同,以墨水、墨粉为代表的耗材成本却上下差距很大,简单地说,单次装载耗材的可打印量越高,单位印量耗材成本越低。因此,在大印量环境中,不断增加耗材容量便成为最直接的手段。
  无论叫法是墨仓式、加墨式、大容量墨仓或是大容量墨槽,近年来日渐流行的加墨式(以下统称)喷墨打印产品都以“超大”容量墨盒和超低打印成本为卖点。所谓“超大”,是与过去动辄数百元一套、500张左右印量的15ml左右容量的“小”墨盒相比,这些加墨式的产品,机身上的储墨容量基本从50ml起步,甚至有接近100ml的,打印量也蹿升至5000~8000页量级。而打印成本的问题,仅限于墨水耗材成本的降低,受商业策略影响,容量增加数倍的墨水瓶价格微升或未升,平摊至单页打印的墨水成本降至0.01元量级。在这种成本水平下,打印似乎可以成为无所顾忌的事情,然而,现实很骨感,很多曾经隐藏在高耗材成本后的问题开始逐步显现。

加墨与大容量墨盒的悖论


  如前所述,超大的墨盒是降低单页打印成本的根本方式,但是不同定位的产品却对超大容量墨盒有着不同的定义和设计。打印过程不可或缺的墨水,打在纸张就是有价值的耗材,而在其之外就是无用的污染,特别是对打印机周边的小环境造成污染。传统上的做法是利用墨盒的密封特性,将墨水严格控制在打印系统内,使每一滴墨水都发挥最大的效用。
  密封墨盒使用便捷、墨水不易挥发、安装维护方便,而墨盒本身成本与其容量大小并无必然联系,只是为了实现墨盒的插拔特性,相应的配属设计和条件成本不低,如打印机内要有足够的规整空间,以便墨盒安装和拆卸,墨盒增大使之不便与喷头集成,还要增加输墨管路,这些都使打印机本身的体积和成本有所增加。在这个机器“送”、耗材赚钱的时代,显然这种模式并不适合低硬件预算的家庭、SOHO及SMB环境,因此采用大容量密封墨盒的喷墨打印机通常有着较高的产品定位和设备售价,如此前CHIP测试过的惠普页宽系列及爱普生WP系列喷墨打印产品就在此列。另外,由于印量更大,此类产品往往配备更大容量的下置纸匣,使设备体积进一步增加,因此难以适合小型的家庭或商业环境。考虑到产品定位及价格差异,此类产品并不在本专题讨论范围内。
  由爱普生发端的大墨仓产品,其最初的设计灵感就来自“连供”,这种非官方的改造供墨方式绕过了昂贵却印量有限的小容量墨盒限制,外挂的储墨仓不仅容量更大,而且可以在不中断打印的情况下重新注入墨水。储墨仓不再需要像墨盒那样被更换,在一定程度上对降低喷墨打印机的耗材成本有所帮助,但其更大的变化是对喷墨打印机商业模式的影响。储墨仓容量的大与小并无本质上的差异,它只影响一次性灌入的墨水量及相应的印量,只要用户不厌其烦地加墨,就可以无限制地打印下去。但是对打印体验影响最大的问题,就出在加墨环节上。

成本的重新核算


  越小的使用环境,用户对直接成本的关注度越高,但是这与他们相对低的印量所导致的相对高成本背道而驰,加墨形式的出现,在很大程度上通过使用成本转移的方式,将耗材——显性成本降低,而运维——隐性成本有所提升是不争的事实。增加的加墨过程和改变的使用过程是最具代表性的环节,控制好这些环节的成本及复杂度,才能更好地控制综合打印成本,放在商用成本核算领域,这就叫TCO(Total Cost of Ownership,总拥有成本)。
  加墨是一件做起来容易、做好难的事情,从用户的直接操作和厂商的相关设计两方面都是如此。为了防止干涸和氧化,通常墨水都是以密封形式存放的,而加墨就意味着墨水要从墨水瓶“流”至储墨仓,墨水将处于开放状态,由此就带来了遗撒、残留和倒流等致环境污染的问题。所谓做好,就是要尽可能将所有墨水以最快的速度灌入储墨仓,减少它对环境以及环境对它的影响。
  在墨盒时代,墨水量小,再加上有结构复杂的墨盒保护,它基本处于毛细(表面张力)等微观作用控制下,而不受重力影响滴落。坚硬不变形的墨盒、蜿蜒的导气管、吸水能力强的高密度海绵,都能更好地控制墨水流速。但是这些结构在墨水瓶或储墨仓上都不复存在,墨水量的增加,进一步加剧了重力的影响,此时的墨水更像宏观世界中液体,相应的问题也就出现了。解决它们,都需要用户付出成本。

不断改进设计


  墨水越多,自重越大,既影响往复运动的喷头的移动速度,又影响喷头的定位精度,同时还会造成打印机左右大幅度振动,对运转时的噪音、振动和打印机寿命都有相当的负面影响。因此,打印速度的上升以及墨水量增加,都要求喷头与储墨仓分体设计,两者之间则使用多条(通常为4条,C、M、Y、K)平行的输墨管连接。再加上为了方便加墨,储墨仓通常被设计在远离喷头运行区域的机身边缘或外部,其管路更长,连接的环节更多,墨水遗撒的风险就更高。
  爱普生L455 1499元
  从爱普生开始,兄弟、佳能以及惠普陆续都推出了各自的加墨式打印机产品,提高加墨的便捷性和减少全使用环节中的墨水遗撒,被放在了优化设计的首要位置。而随着印量增加和使用环境复杂化,加墨式喷墨打印机的耐久性要求也上升到新的高度。
  最早推出加墨式打印机的是爱普生,其面向小型应用环境的L系列产品依旧保持着外挂式可拆卸墨仓的最初结构,只有相对高端的商业应用延伸机型L655和M201将墨仓与主机的连接方式硬化。外挂墨仓最大的优势在于打印过程中可以随时添加墨水,同时打印机整体结构变化不大,基本可实现与内置墨盒型产品共享机身。同时,这种结构设计的不足之处也非常明显,加墨过程复杂、遗撒风险高、晃动或搬运时易泄漏、排气及清洗喷头时间长等,可拆卸墨仓结构的风险更高。切记搬运主机过程中一定要锁闭运输锁,即阻止已经进入主机的墨水与储墨仓联通,以防止倒流并溢出储墨仓而造成严重污染。   兄弟DCP-T500W 1500元
  随后面世的兄弟T系列产品首先改进了储墨仓布局,将其移至机身内部把角处。改进后的机构倒灌等泄漏问题被很好地避免,无需搬运锁也能抵御比室内搬动更大的振动,长途运输风险也不高。兄弟将4色储墨仓并排设计,集中安置于机身内部的前角,很大程度上影响了其他机械结构的布局,也因此其储墨容量受限,它是4款产品中总储墨量最低的机型,为233.4ml,打印量也是相对最低的。内置储墨仓的另一个明显缺点是加墨时必须中止打印过程,影响连续打印体验,好在T系列产品有着最高6000页(黑白)/5000页(彩色)的墨水储备,加墨操作不会非常频繁。
  佳能G3800 1688元
  随后面世的佳能G系列产品再次优化了内置储墨仓的结构布局,黑色和彩色被分别放置于机身内部的左右两个前角,同时其总储墨量最高,达到345ml,标称印量可达6000页(黑白)/7000页(彩色)。不过,由于黑色和彩色墨盒分置,所以两束输墨管的结构更为复杂、占用空间更大,也易导致喷头在输墨管的拉拽下而不平衡。


  佳能G系列的另一大改进是喷头结构。爱普生和兄弟的产品都采用不可更换式喷头,同时输墨管在喷头一侧直接与之固定,好处是减少了连接环节、减少了漏墨风险,但是坏处也非常明显,依靠重力及负压从储墨仓吸墨远离,加上长长的输墨管结构,管路中混入起泡的可能性非常高,如不排出将导致部分打印文档缺色,影响工作效率。另外,由于打印量增加,喷头阻塞或损坏的概率都大大增加,所以无法更换喷头的设计将直接导致整机报废。佳能引入了可更换的喷头设计,以备不时之需。在解决输墨管内起泡的问题上,佳能的设计也非常巧妙。其输墨管通过专门的下压锁定机械装置与喷头紧密对接,却不密封,蜿蜒的气道将每色注墨孔与外部联通。在重力的作用下,墨水落入喷头,气泡则被挤入气道排出。


  惠普DeskJet GT 5820 1499元
  惠普的DeskJet GT产品可谓姗姗来迟,今年年初才正式发布。来得最晚,有足够的时间采用各家之长,使加墨过程设计得更趋近于完美。


  首先,DeskJet GT采用了可更换喷头设计,即便打印量再大、纸张条件再差都无惧损坏。早在墨盒喷头一体化的时代,用户已经不用再为喷头堵塞或者损坏而发愁,那个时候的喷头寿命无需太长,CHIP历史上测试过的最大一体化墨盒打印量也不过500页水平,“换”字解决所有问题。喷头清洗是每款喷墨打印机启动后都需要经历的过程,如果只是一般干涸,那么打印机可用所有喷头高流量喷墨的方式清洗,这也是溢墨垫是喷墨打印机必备耗材的原因,DeskJet GT的喷头与惠普惠省系列产品相同,只需少量墨水即可完成清洗过程,因此其溢墨垫尺寸更小,甚至可更换周期更长,而某些产品在反复清洗喷头后,会因溢墨垫饱和而拒绝继续工作。如遇喷头污损严重,自动清洗不能达到效果的情况,可更换喷头设计的优势就进一步凸显,可拆下使用酒精棉球物理清洗。
  DeskJet GT与佳能G的可更换喷头设计最大的不同在于喷头模块本身,其内部预装了部分墨水,可实现开箱即用的“神奇效果”。常规设计的加墨式打印机出厂时机身内无墨水,需要在用户首次使用前完成相关准备工作:将墨水灌入储墨仓,并经过较长时间的注墨过程,墨水走过长长的输墨管到达喷头,通常这一过程在15~20分钟,如遇起泡,时间还会更长。DeskJet GT就不同了,即便没有打开墨水瓶及灌墨,只要装上两个喷头模块就能开始打印,无需等待,与传统的喷墨打印机使用方式完全相同。此时,在打印的过程中,再将墨水灌入储墨仓也不晚,墨水会随着打印的进行,慢慢流入喷头。实际测试中,打印20张样张之后,喷头模块中仍有充足墨水,而蓝色墨水在打印第5张时就已进入喷头,其余颜色也在此后2~3张到达。
  结构上,DeskJet GT的输墨管随喷头模块锁定装置的下压而被“塞”入喷头模块上方的集墨口,墨水滴入并顺着内部管线流至模块内,管、口、头等3个部分之间并不密封,甚至在集墨口旁还有一联通外部的单向气阀,夹杂在墨水中的气泡流经于此时被自动分离而不会进入喷头。若出现供墨量超过用墨量的情况,那么喷头内压降阻止墨水从储墨仓继续流入。这一整套结构设计非常巧妙而不复杂,依靠物理原理而非机械方式实现,成本低、安全且可靠性高。

优化灌墨过程


  虽然只有墨水对用户有实际意义,但是墨水瓶的设计直接影响墨水存放时的安全和加墨时的便捷,对其多投入一些是值得的,只是别变成传统墨盒那样“豪华包装”、成本“喧宾夺主”就好。
  目前市场上的加墨式打印机墨水瓶容量动辄以70ml计,并且要能迅速地灌入储墨仓,传统的海绵吸墨方式根本无法满足需要。而流行的做法是墨水瓶不作任何特殊的设计,仅仅在存储时保持密封、加墨时控制流速而已,主要设计差异也就在这两方面。首先,所有品牌的墨水瓶外包装盒内都有一层密封的薄膜袋并抽真空,如此一来,墨水瓶存储过程中的漏墨不会流出,如有流出也非常明显。其次,墨水瓶均采用瓶体、瓶盖和顶帽的结构,分别完成常规储墨、瓶体到灌注口的变径和灌注口临时封闭的作用。
  大体相同的设计在细节上差异很大,对加注过程的影响也很大,如爱普生和兄弟都采用了瓶体用塑料薄膜封口的设计,封膜尺寸大于瓶口,用户要用拇指和食指拽住多余的部分撕开封膜,如市面上常见的酸奶瓶密封方式,难免薄膜被撕坏而影响加注或拇指染上墨渍。薄膜撕掉后需将瓶盖拧回,两者间用橡胶垫片实现密封,再拔掉顶帽、倒置插入储墨仓的注墨口即可。   佳能的墨水瓶虽然也由相同的3部分结构组成,但是其瓶体与瓶盖已固定在一起,用户不能也无需拧下,它是唯一一款瓶体不密封的墨水瓶。这一设计改进虽省去了开瓶过程,直接拔掉顶帽就能注墨,但是墨水瓶在储存和运输的过程中更容易漏墨,而佳能提供过加硬瓶体和加厚外部密封薄膜袋的方式减小风险。
  惠普的墨水瓶也在3部分结构上进行了简化,它采用了和兄弟相同的瓶盖和顶帽一体的结构,且顶帽的密封能力更强,而不是仅起到防尘作用。更重要的是,相比其他几款瓶盖完全开放的灌注口,惠普的瓶盖采用了瓣膜密封结构,柔韧且密封性良好的瓣膜足以在墨水瓶倒置甚至甩动的情况下,阻止墨水流出。其他几款墨水瓶完全做不到这一点,反转注墨的动作一定要快,否则墨水就会直接流出。特殊的瓣膜结构需与专门设计的储墨仓的注墨口搭配使用,DeskJet GT的注墨口中心设计有圆柱形凸起,可插入瓣膜结构使墨水流下,凸起被分为高低两部分、均中空,实现流入的墨水与排出的空气分离的特殊效果,大大提高了墨水灌注的速度,90ml墨水加注时间不到20s,只有其他产品的一半。另外,惠普还对瓶体封口薄膜结构进行了改进,薄膜在瓶口中间褶皱形成拉手,开封的方式从“撕”变为了“拉”,不仅更容易完整地去除薄膜,而且避免了墨水沾污手指。

改进效果显著


  别看每次改进只是那一点点,但是累积下来,加墨式喷墨打印机的使用体验却不断地提高。墨水瓶开封到注墨完成的时间从最早的3min~5min缩短到45s,开机到可以打印的时间从20min~30min缩短到20s(首次自检),从每次必漏到几乎不漏,来得最晚的惠普DeskJet GT做出的改进最多,效果也最为出色。
  不过,惠普的加墨式打印机产品线明显偏窄,DeskJet GT 5810、5820两款产品差别仅有无线模块,而产品定位也局限于满足SOHO及以下的应用需求。相比之下,最早进入此领域的爱普生,拥有最强大的产品家族,除了常规的桌面级打印产品之外,工作组级产品、使用墨水容量更大的“墨袋”的企业级产品以及6色照片打印产品都已上市,能够满足从家庭入门到企业应用各个层面的需求。佳能和兄弟的产品则瞄准了入门级商用市场,通过扫描和传真等两项功能的差异各自推出了3个机型,他们在偏商用环境中的优化更多,而细节有所注意却没惠普那样周全,储墨仓位置就是典型的例子。
  随着所有玩家的进入,墨盒与加墨孰优孰劣的争论又恢复了平衡。加墨式产品的出现,在一定程度上补充了喷墨打印机与激光打印机之间的市场空白,特别是满足了部分用户对成本和打印量的需求。但是它并不能完全取代使用墨盒的产品,毕竟看起来没什么不同的两类喷墨打印机,使用复杂度相差很多,面对的用户也大相径庭,否则在墨仓式产品上如此激进的爱普生也就不用保留ME系列和XP系列等使用墨盒的产品了。
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