KR100735890B1 - 잉크젯 펜 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압전체를 이용한 잉크젯 펜에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전압이 가해졌을때 기계적인 변화가 일어나는 압전체를 이용하여 다양한 색상 및 필체를 표현할 수 있는 잉크젯 펜에 관한 것이다.

본 발명의 잉크젯 펜은 몸체 ; 상기 몸체 내부에 하나 또는 복수개 구비되고 각각 색이 다른 잉크가 충전되며 하부에 노즐이 형성된 잉크저장부 ; 상기 잉크저장부 하측에 각각 구비되며 상기 노즐로부터 잉크를 공급받아 전원이 인가됨에 따라 수축되어 하측으로 압력을 가하여 잉크가 토출되도록 하는 압전체부 ; 상기 몸체의 상부에 전원을 공급하는 전지 및 전선과 각각의 압전체부에 전원이 연결되도록 하는 전원연결수단이 구비된 전원공급부 ; 및 상부에 형성된 복수개의 중공부, 상기 중공부의 하부에 구비되어 상기 중공부를 폐쇄하는 역지밸브, 상기 압전체부에 의해 토출된 잉크가 혼합되는 잉크혼합실, 상기 잉크혼합실 하부에 잉크가 배출되는 배출공이 형성된 배출부, 종이와 맞닿는 필기부로 이루어진 잉크수집부 ; 를 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 잉크젯 펜은 잉크젯 프린터에 이용되는 압전체를 이용하여 각 잉크통의 잉크를 조절할 수 있어 하나의 펜으로도 소비자가 원하는 다양한 색상을 표현할 수 있고 소진된 잉크는 다시 충전하여 사용가능함에 따라 펜의 재구입에 소요되는 비용을 절약할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 본 발명의 잉크젯 펜은 다양한 필기부가 구비될 수 있어 상기 필기 부를 교체함으로써 다양한 필기구(다양한 굵기의 붓, 볼펜, 만년필 등)의 느낌을 표현할 수 있는 장점이 있다.

압전체, 역지밸브, 노즐, 필기구

Description

잉크젯 펜{An Inkjet pen}

도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 펜의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 잉크젯 팬은 단면도.

도 3은 상기 도 2의 A부분의 확대도.

도 4는 상기 도 2의 B부분의 확대도.

도 5는 본 발명에 따른 전원연결수단의 사시도.

도 6는 본 발명에 따른 잉크젯 펜의 분해사시도.

도 7은 본 발명에 따른 잉크수집부의 사시도.

도 8은 본 발명에 따른 다양한 필기부의 일예를 나타낸 사시도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : 본 발명의 잉크젯 펜

10 : 몸체

20 : 잉크저장부

21 : 노즐 21a : 역지밸브

22 : 잉크충전구 23 : 마개

30 : 압전체부

40 : 전원공급부

41 : 전지 42 : 전선

43 : 전원연결수단 44 : 표시부

50 : 잉크수집부

51 : 중공부 51a: 역지밸브

52 : 잉크혼합실 53 : 배출부

53a: 배출공

60 : 필기부

본 발명은 압전체를 이용한 잉크젯 펜에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전압이 가해졌을때 기계적인 변화가 일어나는 압전체를 이용하여 다양한 색상 및 필체를 표현할 수 있는 잉크젯 펜에 관한 것이다.

일반적으로 펜은 필기구의 한 종류로 특정색을 표현할 수 있도록 되며 다양한 형태의 펜이 제안된 바 있다.

특히, 요즘에는 검정, 빨강색의 펜 뿐만 아니라 다양한 색상을 표현하고자 하는 욕구가 커짐에 따라 형형색색의 펜을 가지고 다니는 학생들이 많다. 그러다 보니 다양한 색상을 표현하는 펜을 모두 필통 안에 넣어 가지고 다니다 보니 필통이 무거워져 매일 운반 및 보관이 어렵고 하나의 빠르게 펜을 찾아 이용하기 어려운 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 하나의 펜에 여러 가지의 색을 표현하기 위한 방법으로 삼색펜이 제안된 바 있다.

상기 다색펜은 각각 색깔을 나타내는 잉크를 담은 통의 굵기를 얇게 만들어서 펜의 몸체 내부에 구비하고 각각 상기 잉크를 담은 통과 연결된 버튼을 누름으로써 외부로 상기 잉크를 담은 통과 연결된 필기부가 외부로 노출되어 사용자가 사용하도록 되어있다.

그러나 상기한 바와 같은 다색펜은 손에 쥘 수 있는 펜 몸체의 크기가 한정되므로 그 내부에 구비되는 잉크를 담은 통의 개수도 제한되어 3개 이상의 잉크통이 구비될 경우 펜의 폭이 넓어지므로 손에 쥐어 사용하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 여러개의 잉크통이 구비되므로 작동상의 이상이 발생되기 쉬우며 사용자의 취향에 따라 특정한 색의 잉크가 다 사용되면 다시 충전할 수 없으므로 나머지 색의 잉크가 남아있다 하더라도 사용 횟수가 줄게 되며 이에 따른 자원 낭비의 문제점이 있다. 아울러, 상기 다색펜은 저장된 잉크의 개수만큼의 색깔을 표현할 뿐 각각의 사용자가 원하는 색상을 표현하기 힘든 문제점이 있다.

아울러, 종래의 필기구는 특정 필체만 표현할 수 있어 같은 색상이라 할지라도 용도에 따라 다양한 타입의 필체를 표현하기 위해 다수개의 필기구를 소지해야 하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 소비자가 원하는 다양한 색상을 표현할 수 있어 사용자의 기호가 적극적으로 반영될 수 있으며 저장된 잉크가 다 소진되었을 때 다시 충전하여 사용가능함에 따라 펜 구입에 따른 비용을 절약할 수 있으며 자원을 절약할 수 있고 환경오염을 방지하는 잉크젯 펜을 제공함에 있다.

또한, 본 발명에 따른 다른 목적은 다양한 색상을 표현할 수 있고 필기부를 교체가능하여 다양한 필체를 표현할 수 있으므로 여러 개의 펜을 소지하지 않아도 않게 되어 보관이 용이하고 손에 쥐기 용이하여 사용이 편리한 잉크젯 펜을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 잉크젯 펜은 몸체 ; 상기 몸체 내부에 하나 또는 복수개 구비되고 각각 색이 다른 잉크가 충전되며 하부에 노즐이 형성된 잉크저장부 ; 상기 잉크저장부 하측에 각각 구비되며 상기 노즐로부터 잉크를 공급받아 전원이 인가됨에 따라 수축되어 하측으로 압력을 가하여 잉크가 토출되도록 하는 압전체부 ; 상기 몸체의 상부에 전원을 공급하는 전지 및 전선과 각각의 압전체부에 전원이 연결되도록 하는 전원연결수단이 구비된 전원공급부 ; 및 상부에 형성된 복수개의 중공부, 상기 중공부의 하부에 구비되어 상기 중공부를 폐쇄하는 역지밸브, 상기 압전체부에 의해 토출된 잉크가 혼합되는 잉크혼합실, 상기 잉크혼합실 하부에 잉크가 배출되는 배출공이 형성된 배출부, 종이와 맞닿는 필기부로 이루어진 잉크수집부 ; 를 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 전원연결수단은 상기 몸체의 외부로 노출되고 눌림에 의해 상기 각각의 압전체부에 전원이 공급되도록 하는 복수개의 버튼으로 이루어진 것을 특징으로 하고, 상기 버튼은 상기 압전체부에 의해 토출되는 잉크의 색깔을 표시하는 표시부가 더 형성될 수 있으며 상기 잉크저장부와 몸체는 투명한 소재로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 잉크수집부는 상기 몸체로부터 탈·부착가능한 것을 특징으로 하고, 상기 전원공급부는 상기 몸체로부터 탈·부착가능한 것을 특징으로 하며, 상기 필기부는 상기 잉크수집부로부터 탈·부착가능한 것을 특징으로 하고, 상기 필기부가 탈·부착 가능하 경우, 상기 필기부는 붓, 만년필 또는 볼펜에서 선택되는 형태로 제작되어 변경하여 사용가능 한 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 노즐은 하측으로 갈수록 그 폭이 작아지는 것을 특징으로 하고, 상기 노즐 하부를 폐쇄하는 역지밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 잉크저장부의 상부에 잉크를 충전하기 위한 잉크충전구가 형성되고 상기 잉크충전구를 밀폐하는 마개가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 잉크젯 펜을 첨부된 도면을 참조로 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 펜(100)의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따 른 잉크젯 팬은 단면도이며, 도 6는 본 발명에 따른 잉크젯 펜(100)의 분해사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 잉크젯 펜(100)은 외부의 기본 케이스인 몸체(10)와 잉크가 충전되는 잉크저장부(20), 상기 잉크저장부(20) 하측에 구비되어 잉크가 하부로 토출되도록 하는 압전체부(30), 상기 각각의 압전체에 전원이 공급되도록 하는 전원공급부(40), 상기 압전체부(30)를 통해 토출되는 잉크를 혼합하는 잉크수집부(50)를 포함하여 형성된다.

상기 몸체(10)는 본 발명의 잉크젯 펜(100)의 기본 케이스로 일반적인 펜의 몸체부와 같은 역할을 담당한다. 본 발명의 잉크젯 펜(100)은 잉크젯의 원리를 이용하므로 하나 또는 그 이상의 잉크가 얼마나 남았는지를 눈으로 확인하고 이용하려는 잉크를 보고 그 색상의 잉크가 토출될 수 있도록 상기 몸체(10)는 투명한 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 잉크저장부(20)는 상기 몸체(10) 내부에 복수개 구비되고 각각 색이 다른 잉크가 충전되며 하부에 노즐(21)이 형성된다.

상기 잉크저장부(20)는 사용자의 기호에 맞게 다양한 색상이 충전될 수 있으며 상기 잉크저장부(20)의 수는 하나뿐만 아니라 다수개 구비될 수 있어 상기 잉크가 혼합되어 다양한 색상을 표현할 수 있게 된다.

상기 잉크저장부(20)가 하나 구비되고 상기 필기부(60)가 붓타입으로 형성된 경우, 사용자는 물감을 풀어서 사용하는 불편함이 없이 본 발명의 잉크젯 펜(100)을 이용하여 색칠하는 효과를 갖을 수 있다. 상기 하나의 잉크저장부(20)가 구비된 본 발명의 잉크젯 펜(100)은 한 가지 색을 많이 사용하며 다양한 색상보다는 하나의 고정된 색을 빠르게 표현하고자 하는 다양한 분야에 이용될 수 있는 장점이 있다.

상기 노즐(21)은 상기 잉크저장부(20)에 충전된 잉크가 하부로 토출되는 연결통로로 토출된 잉크가 다시 상기 잉크저장부(20)로 역류하지 않도록 상기 노즐(21)의 폭은 하부로 갈수록 좁아지도록 형성되거나 상기 노즐(21)의 하부에 역지밸브(21a)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 잉크저장부(20)는 상부에 잉크를 충전하기 위한 잉크충전구(22)가 형성되고 상기 잉크충전구(22)가 형성될 경우, 상기 잉크충전구(22)를 밀폐하는 마개(23)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

도 3은 상기 도 2의 A부분의 확대도로 첨부된 도면을 참조로 압전체부(30)와 잉크수집부(50)를 상세히 설명한다.

상기 압전체부(30)는 상기 잉크저장부(20)의 하부에 구비되며 상기 복수개의 잉크저장부(20)의 개수만큼 형성된다, 상기 압전체부(30)는 하부기판, 상기 하부기판에 구비되는 압전체, 상기 압전체의 상·하에 구비되어 상기 전원공급부(40)의 전선(42)과 연결되는 전극을 포함하여 구성되며 상기 압전체(壓電體)는 압력이 가해졌을 때 전압을 발생하고, 전계가 가해졌을 때 기계적인 변형 이 일어나는 소자로서 기계적인 진동에너지를 전기에너지로, 전기에너지를 기계적인 진동에너지로 상호 변환이 가능하며 변환효율이 매우 높은 재료이다.

상기 압전체는 진동을 전기적인 에너지로 변환할 수 있는 원리를 이용해 가 속도 센서 등으로 응용하고, 가청영역의 소리를 전기에너지와 상호 변환할 수 있는 원리를 이용해 레코드 디스크의 픽 업, 마이크로 폰, 스피커, 버저 등의 소자로 이용되며 초음파를 투과하고 받을 수 있으므로 초음파 센서의 프루브(Probe), 어군탐지기 등으로 사용된다.

아울러, 외부로부터 힘이나 압력을 받으면 고전압 스파크를 발생시킬 수 있어 가스 기기의 ignitor와 압전 변압기에 응용 된다. 기타 응용제품으로는 세라믹 필터, delay line, 초음파 세척기, 초음파 가공기, 초음파 용착기, 초음파 가습기 등 여러 방면에서 활용되고 있다.

본 발명의 잉크젯 펜(100)은 상기 압전체의 원리를 이용하여 각각의 압전체는 상기 전원공급부(40)의 전원연결수단(43)에 의해 전원이 연결될 경우, 상기 압전체는 수축하게 되고 상기 압전체가 수축함에 따라 상기 하부기판은 하부로 볼록하게 휘어지며(도면에서 점선으로 나타낸 것과 같이) 상기의 힘으로 잉크는 상기 중공부(51)를 통해 상기 잉크혼합실(52)로 토출된다.

상기 압전체는 다시 전원연결이 해지됨에 따라 다시 원래의 상태로 복귀되며 상기 압전체부(30)의 하부는 압력의 변화에 따라 상기 잉크저장부(20)로부터 다시 잉크가 유입된다.

이 때, 상기한 바와 같이 노즐(21)의 폭을 조절하거나 역지밸브(21a)가 구비됨으로써 역류를 방지할 수 있게 된다.

도 4는 상기 도 2의 B부분의 확대도로 상기 도 4에 도시된 도면을 참조로 전원공급부(40)를 상세히 설명한다.

상기 전원공급부(40)는 상기 각각의 압전체부(30)와 연결된 복수개의 버튼이 형성된 일실시예로 본 발명의 잉크젯 펜(100)은 이에 한정되는 것이 아니며 상기 전원공급부(40)는 각각의 압전체부(30)에 전원을 연결할 수 있는 수단이라면 한정됨이 없이 사용될 수 있는 것은 당연하다.

상기 전원공급부(40)는 상기 몸체(10)의 상부에 전원을 공급하는 전지(41) 및 전선(42)과 각각의 압전체부(30)에 전원이 연결되도록 하는 전원연결수단(43)이 구비된다.

상기 전지(41)가 소진되었을 경우, 상기 전지(41)를 교체할 수 있도록 상기 전원공급부(40)는 상기 몸체(10)로부터 탈·부착가능한 것을 특징으로 하고 상기 도 4는 상기 몸체(10)에 암나사부가 형성되고 상기 전원공급부(40)에 수나사부가 형성된 일실시예를 도시하였다.

상기 전선(42)은 상기 압전체부(30)와 각각 연결되어 있으며, 상기 도 4에 도시된 전원공급부(40)의 전원연결수단(43)은 상기 몸체(10)의 외부로 노출되고 각각 눌림에 의해 상기 각각의 압전체부(30)에 전원이 공급되도록 하는 복수개의 버튼으로 이루어진 일실시예이다.

상기 버튼을 누름으로써 상기 압전체부(30)에 전원이 인가되어 상기 압전체부(30)와 연결된 상기 잉크저장부(20)의 잉크(특정한 색깔의 잉크)가 토출될 수 있게 되며 상기 버튼을 복수개 함께 누를 수 있으므로 상기 잉크수집부(50)로 한꺼번에 다양한 색상의 잉크가 토출되어 사용자의 기호에 맞춰 다양한 색상을 표현할 수 있게 된다.

아울러, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 전원연결수단(43)에 표시부(44)가 더 구비되어 상기 전원연결수단(43)을 눌렀을 때, 표현되는 잉크의 색깔을 사용자가 바로 알 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명에 따른 잉크수집부(50)의 사시도로 상기 잉크수집부(50)는 상기 압전체부(30)의 하부에 구비되며 상부에 복수개의 중공부(51), 상기 중공부(51)의 하부에 구비되어 상기 중공부(51)를 폐쇄하는 역지밸브(51a), 상기 압전체부(30)에 의해 토출된 잉크가 혼합되는 잉크혼합실(52), 상기 잉크혼합실(52) 하부에 잉크가 배출되는 배출공(53a)이 형성된 배출공(53a)이 형성되고 상기 잉크수집부(50)의 하부에는 종이와 맞닿는 필기부(60)가 구비된다.

상기 잉크수집부(50)는 도 7 (a)에 도시된 바와 같이 상면이 편평하게 형성될 수도 있고 도 7 (b)에 도시된 바와 같이 곡선을 형성할 수 있으며 경사지게 형성될 수도 있다.

도시된 바와 같이, 상기 잉크수집부(50)의 중공부(51)를 통해 상기 압전체부(30)에 의한 힘으로 잉크가 상기 잉크혼합실(52)로 유출될 수 있으며 상기 잉크혼합실(52)에서 혼합된(하나의 잉크일 경우에는 당연히 그대로의 상태이다.) 잉크가 상기 배출부(53)의 배출공(53a)을 통해 상기 필기부(60)로 공급된다.

또한, 상기 잉크수집부(50)는 상기 몸체(10)로부터 탈·부착가능한 것을 특징으로 한다. 도면에는 상기 잉크수집부(50)의 일측에 수나사부가 형성되고 상기 몸체(10)의 하측에 암나사부가 형성된 일실시예를 도시하였다. 상기 잉크수집부(50)가 탈·부착 가능하게 되므로 청소가 용이한 장점이 있다.

도 8은 본 발명에 따른 다양한 필기부(60)의 일예를 나타낸 사시도로 상기 필기부(60)는 상기 잉크수집부(50)로부터 탈·부착가능하도록 구비된다.

상기 도 1 내지 도 6에 도시된 필기부(60)는 두꺼운 붓 타입의 필기부(60)가 형성된 일실시예를 도시하였으며 상기 도 8 에 도시된 바와 같이 다양한 형태의 필기부(60)가 형성될 수 있고 이에 따라, 사용자는 상기 필기부(60)를 탈·부착하여 다양한 필체를 표현할 수 있게 된다. 상기 도 8 (a)는 붓타입의 필기부(60)를 도시하였고 상기 도 8 (b)는 만년필의 펜촉타입의 필기부(60)를 도시하였다. 본 발명의 필기부(60)는 이에 한정됨은 아니며 볼펜과 같이 다양한 필기부(60)를 형성할 수 있음은 당연하다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 잉크젯 펜은 잉크젯 프린터에 이용되는 압전체를 이용하여 각 잉크통의 잉크를 조절할 수 있어 하나의 펜으로도 소비자가 원하는 다양한 색상을 표현할 수 있고 소진된 잉크는 다시 충전하여 사용가능함에 따라 펜의 재구입에 소요되는 비용을 절약할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 본 발명의 잉크젯 펜은 다양한 필기부가 구비될 수 있어 상기 필기부를 교체함으로써 다양한 필기구(다양한 굵기의 붓, 볼펜, 만년필 등)의 느낌을 표현할 수 있는 장점이 있다.

Claims (11)

1. 몸체 ;

   상기 몸체 내부에 하나 또는 복수개 구비되고 각각 색이 다른 잉크가 충전되며 하부에 노즐이 형성된 잉크저장부 ;

   상기 잉크저장부 하측에 각각 구비되며 상기 노즐로부터 잉크를 공급받아 전원이 인가됨에 따라 수축되어 하측으로 압력을 가하여 잉크가 토출되도록 하는 압전체부 ;

   상기 몸체의 상부에 전원을 공급하는 전지 및 전선과 각각의 압전체부에 전원이 연결되도록 하는 전원연결수단이 구비된 전원공급부 ; 및

   상부에 형성된 복수개의 중공부, 상기 중공부의 하부에 구비되어 상기 중공부를 폐쇄하는 역지밸브, 상기 압전체부에 의해 토출된 잉크가 혼합되는 잉크혼합실, 상기 잉크혼합실 하부에 잉크가 배출되는 배출공이 형성된 배출부, 종이와 맞닿는 필기부로 이루어진 잉크수집부 ; 를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 펜.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원연결수단은

   상기 몸체의 외부로 노출되고 눌림에 의해 상기 각각의 압전체부에 전원이 공급되도록 하는 복수개의 버튼으로 이루어진 것을 특징으로 하는 잉크젯 펜.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 버튼은

   상기 압전체부에 의해 토출되는 잉크의 색깔을 표시하는 표시부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 펜.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 잉크저장부와 몸체는 투명한 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 펜.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 잉크수집부는 상기 몸체로부터 탈·부착가능한 것을 특징으로 하는 잉크젯 펜.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원공급부는 상기 몸체로부터 탈·부착가능한 것을 특징으로 하는 잉크젯 펜.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 필기부는 상기 잉크수집부로부터 탈·부착가능한 것을 특징으로 하는 잉크젯 펜.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 필기부는 붓, 만년필 또는 볼펜에서 선택되는 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 펜.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 노즐은 하측으로 갈수록 그 폭이 작아지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 펜.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 노즐 하부를 폐쇄하는 역지밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 펜.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 잉크저장부의 상부에 잉크를 충전하기 위한 잉크충전구가 형성되고 상기 잉크충전구를 밀폐하는 마개가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 펜.

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