壓電按需噴墨的長處與熱噴墨相似,首要長處包括無須墨滴斷裂同步機制,也不需要充電電極、偏轉(zhuǎn)電極、墨滴阻攔、墨水循環(huán)處理系統(tǒng)、高壓墨水供給泵統(tǒng)和雜亂的電路等。壓電按需噴墨的第一項開創(chuàng)性作業(yè)由美國無線電公司于20世紀40年代完成,他創(chuàng)造的世界上第一臺按需噴墨設(shè)備,于1950年取得美國‘專利。首臺壓電按需噴墨設(shè)備設(shè)計草圖創(chuàng)造的按需噴墨設(shè)備借助于壓電圓盤的變形效果發(fā)生壓力波,包括了現(xiàn)代壓電噴墨的基本要素,例如壓電元件、墨水腔和噴嘴等。最要害的是噴墨設(shè)備經(jīng)過壓電元件的變形噴發(fā)墨滴,包括體積變換原理。惋惜的是,這種本計劃用作美國無線電公司傳真機概念基礎(chǔ)上的書寫器械的設(shè)備只是停留在創(chuàng)造期間,從未構(gòu)成商業(yè)商品。
RCA盡管未能將自個創(chuàng)造的技能轉(zhuǎn)化成商業(yè)商品,但畢竟是世界上初次提出以壓電元件的變形噴發(fā)墨滴,且創(chuàng)造動力源于使用需要,不只取得了專利授權(quán),也出示了依據(jù)壓電效應(yīng)設(shè)計的噴墨打印設(shè)備樣機。當(dāng)然,美國無線電公司拋棄創(chuàng)造專利可能有自個的思考,設(shè)備或許無法轉(zhuǎn)化成有實踐使用價值的商業(yè)設(shè)備,或許按當(dāng)時的技能條件無法有效地完成,或完成難度太大,終究只能功敗垂成。
寫真機接連噴墨打印系統(tǒng)中的墨水泵發(fā)生高壓,強行墨水從噴嘴出口處擠出,構(gòu)成高速墨水射流。墨水脫離噴嘴孔今后在接近操控電極處置裂成墨滴。思考到墨水通道上裝置有壓電晶體(換能器),因此能將機械振動加到墨水射流上,機械振動的效果在于使一切墨滴在構(gòu)成時具有一樣的質(zhì)量。操控電極的裝置方位恰好在墨滴生成方位處,當(dāng)操控電極加上電壓后,因為墨水經(jīng)過導(dǎo)電的墨水通道時墨水流的電壓與接地電壓持平,因此所加的電壓對墨滴起充電效果。假如墨水有滿足的導(dǎo)電才能,則墨水被充電后的帶電量大體上正比于加到操控電極上的電壓,但符號相反。
墨滴脫離操控電極后,將穿過由一對偏轉(zhuǎn)電極發(fā)生的電場,加到“偏轉(zhuǎn)電極一”和“偏轉(zhuǎn)電極二”上的電壓( HV)符號相反,數(shù)量到達幾千伏。墨滴穿過偏轉(zhuǎn)電場時發(fā)生的偏轉(zhuǎn)量正比于墨滴的帶電量,形成墨滴到達紙張外表時筆直方向的方位區(qū)別,在紙張外表發(fā)生一個記載列,墨滴昀筆直方位區(qū)別反映了信號電壓經(jīng)過操控電極加到墨滴上的電壓區(qū)別。只需信號電壓為時刻的函數(shù),則可以在接連運動的紙張上記載下一個接一個的墨滴列,它們的筆直方位由信號電壓操控。它們的筆直方位由信號電壓操控。