按需滴落式喷墨打印需要在每个喷嘴处配备一个微型泵。压电执行器虽然可行,但使打印头在机械上始终脆弱且昂贵。

惠普的巧妙之举是让这种扰动变得有用。用类似集成电路的工艺制造的电阻,仅用微秒级时间加热墨水,直到蒸汽泡膨胀并将一滴墨从孔口推出。

同一机制可以在多个喷嘴上重复。IEEE Spectrum 指出,1984 年 4 月的 ThinkJet 使用了 12 喷嘴墨盒,而 IBM 的 SID 论文描述了薄膜加热器为惠普和佳能的按需滴落式打印头热生成气泡。

这项发明将桌面打印从敲击字符转变为喷射受控的液体像素。

用气泡作为运动部件

执行器由薄膜工艺制造,因此可以并行构建许多喷嘴。

每个喷嘴仅在需要时喷射,避免了连续喷墨流的浪费。

气泡出现和坍缩的速度足够快,可以重复生成墨滴。

一次性墨盒可以容纳脆弱的流体系统,而不必让墨水通过打印机管路输送。

有时优雅的执行器根本不是一个部件。如果物理原理能够可重复地移动负载,制造就可以从精密机械转向芯片上的阵列。

热喷墨成为主流的桌面打印机制,后来完全脱离了纸张。IEEE Spectrum 描述了它在 DNA 阵列、印刷电子、3D 打印和其他基于液滴的制造中的应用。

从这里,追溯依据

参考来源

  1. Inkjets Are for More Than Just Printing IEEE Spectrum · spectrum.ieee.org ·
  2. Materials and Processing Studies for Thermal Ink-Jet Devices IBM Research · research.ibm.com ·
  3. US4794410A - Barrier structure for thermal ink-jet printheads Google Patents · patents.google.com ·