HP machte Tintenstrahldrucker billig, indem es die Tinte absichtlich zum Kochen brachte

Der Drop-on-Demand-Tintenstrahldruck benötigte an jeder Düse eine winzige Pumpe. Piezo-Aktuatoren funktionierten, machten den Druckkopf jedoch mechanisch empfindlich und teuer.

HPs kluger Schachzug bestand darin, die Störung nutzbar zu machen. Ein Widerstand, hergestellt mit einer integrierten Schaltkreisen ähnlichen Fertigung, erhitzte die Tinte nur für Mikrosekunden, bis sich eine Dampfblase ausdehnte und einen Tropfen durch die Öffnung drückte.

Derselbe Mechanismus ließ sich über viele Düsen hinweg wiederholen. IEEE Spectrum berichtet, dass der ThinkJet von April 1984 eine Patrone mit 12 Düsen verwendete, und IBMs SID-Abhandlung beschreibt Dünnschicht-Heizelemente, die für Drop-on-Demand-Köpfe von HP und Canon thermisch Gasblasen erzeugen.

Die Erfindung verwandelte den Desktop-Druck vom Hämmern von Zeichen in das gezielte Abschießen kontrollierter flüssiger Pixel.

Eine Blase als bewegliches Teil verwenden

Der Aktuator wurde durch Dünnschichtverfahren hergestellt, sodass viele Düsen parallel gefertigt werden konnten.

Jede Düse schoss nur bei Bedarf, wodurch die Verschwendung kontinuierlicher Tintenstrahlen vermieden wurde.

Die Blase entstand und kollabierte schnell genug für wiederholte Tröpfchenerzeugung.

Die Einwegpatrone konnte das empfindliche Fluidiksystem enthalten, statt Tinte durch den Drucker zu leiten.

Manchmal ist der elegante Aktuator gar kein Bauteil. Wenn die Physik die Last wiederholbar bewegen kann, kann die Fertigung von Präzisionsmechanik zu Arrays auf einem Chip wechseln.

Der thermische Tintenstrahldruck wurde zu einem dominierenden Mechanismus für den Desktop-Druck und löste sich später ganz vom Papier. IEEE Spectrum beschreibt seine Verwendung in DNA-Arrays, gedruckter Elektronik, 3D-Druck und anderen tröpfchenbasierten Fertigungsverfahren.