按需喷墨技术的增长：从CIJ到DOD
在最初的CIJ发明之后，研究人员紧接着开始设计通过电信号尖峰精确喷射墨滴的设备。这些喷头统称为按需喷墨（DOD）技术。多年来，这种技术应用范围广泛，依靠各种物理过程来喷射墨滴。目前最常用的类型包括通过局部加热实现的热敏喷墨（thermal inkjet）、用执行器挤压墨水的压电喷墨（piezoelectric inkjet），以及通过机械阀门释放压墨的阀喷墨（valvejet）。
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DOD喷墨的一个关键优势是减少了墨水加压和循环的需求，从而简化了墨水供应系统。由于蒸发损失，溶剂量的控制需求也减少了。DOD喷墨的流体兼容性更广，包括电绝缘材料。
早期的压电印刷头
1972年，Zoltan获得了第一个看起来像现代PIJ头的专利，Zoltan为Clevite公司工作，与CIJ的Lewis和Brown一样。Zoltan使用的是单个圆柱形PZT执行器，可以直接粘在细管的末端或包裹在其周围。操作电压最低的是直接与墨水接触的PZT，但专利讨论了墨水腐蚀电极的可能性。因此，Zoltan预见到了喷头设计中的最大挑战之一：材料兼容性。
与CIJ的关键区别在于，只有在需要喷墨滴时才会应用电信号到PZT。缺点是墨滴不会被充电或偏转，因此需要多个执行器来形成字符打印机。多玻璃丝排列的发明一直在发展，典型的例子如US4288799（Canon），但之后出现了更好的方式。
几年后，Kyser和Sears描述的Silonics头首次采用了平面执行器设计。这一设计在允许设备堆叠以形成字符打印机方面具有重要意义，从而实现了单程打印，预见了今天工业喷墨打印的最大应用空间。
热敏头：降低成本的解决方案
PIJ的主要竞争技术稍晚些时候出现，在1981年由Canon发布的两项专利中被披露。这个技术通常被称为热敏喷墨（TIJ），而Canon最初称之为BubbleJet®。TIJ的原理是没有机械诱发的压力增加，而是通过热量。在一个专利中甚至提到了激光作为可能的热源，但最实际的方法是使用电阻。
20世纪80年代初期，个人计算机快速进入办公和家庭环境，推动了“硬拷贝”打印的需求。热敏喷头技术的不同之处在于，它一开始就被设计为可以扩展的微制造工艺。电子设备中使用的大规模制造工艺，如PCB和硅芯片，能够快速适应制造TIJ头，从而在大批量生产中降低了单个成本。
与PIJ发明不同，热敏头的墨水是在机械部件的同时开发的，因为加热器的作用依赖于特定的溶剂混合物和固体含量。与Canon同期，Hewlett Packard开发了另一款竞争的热敏喷头。该发明强调高密度喷射器的制造，而成是单片制造，从而避免了复杂的对齐过程。
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扩展应用的阀喷墨技术
在需要较大打印量且打印图案的点分辨率不需高度精确时，阀喷墨设备非常有用。该技术有时也被称为机械喷墨（MIJ）。
在陶瓷瓷砖制造技术重新兴起之前，大字符编码或高覆盖率的纺织品打印（如地毯）是主要的使用领域。此类喷头通常使用压力墨水供应，墨水通过相对较大的喷嘴，由机械执行器打开和关闭。因此，这些设备充当了一排流体阀门，输出可以是非常大的墨滴，也可以是精确喷射。
由于零件较大，阀喷墨的打印频率通常比CIJ或其他DOD装置低，但打印点通常需求较少。ReaJet广告其DOD 2.0系统能够以每分钟600米的速度工作。
总结
我们概述了一些早期喷头设计的历史发展。在后续帖子中，我们将重新探讨一些例子，描述其设计以及与预期应用的契合度。对PIJ，我们将涵盖不同几何形状与当代制造商的对比。此外，我们也会讨论热敏、其他DOD类型的新晋参与者，如MEMjet和Tonejet，以及阀喷墨的应用。更多关于工业打印、事务打印（如账单）及其他领域的信息，请持续关注我们的更新。
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