KR100915377B1 - Matrix type conductive liquid ejecting system using electrostatic force - Google Patents

Matrix type conductive liquid ejecting system using electrostatic force

Info

Publication number
KR100915377B1
KR100915377B1 KR1020080075214A KR20080075214A KR100915377B1 KR 100915377 B1 KR100915377 B1 KR 100915377B1 KR 1020080075214 A KR1020080075214 A KR 1020080075214A KR 20080075214 A KR20080075214 A KR 20080075214A KR 100915377 B1 KR100915377 B1 KR 100915377B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
ink supply
ink
nozzle
holes
Prior art date
Application number
KR1020080075214A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최경현
고정범
래만 카리드
Original Assignee
제주대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제주대학교 산학협력단 filed Critical 제주대학교 산학협력단
Priority to KR1020080075214A priority Critical patent/KR100915377B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100915377B1 publication Critical patent/KR100915377B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04576Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads of electrostatic type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/075Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection
    • B41J2/08Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection charge-control type
    • B41J2/085Charge means, e.g. electrodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14088Structure of heating means
    • B41J2/14112Resistive element
    • B41J2/14129Layer structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

A matrix type conductive liquid discharge system using the electrostatic force is provided to successively print the circuit pattern by supplying the conductive ink to a nozzle. A matrix type conductive liquid discharge system using the electrostatic force comprises a nozzle layer, a common grounding electrode layer, an insulating layer, a first ink supply layer, a second ink supply layer, and a plurality of electrodes(60). The nozzle layer is tapered from the upper side to the lower side in order to supply the liquid ink to the discharge nozzle outlet of the lower part. The first ink supply layer consecutively supplies the liquid ink to the nozzle layer through vertical apertures of a first group. An ink supply channel(55) of a second group of the second ink supply layer is formed to the second direction meeting the first direction at a right angle. The second ink supply layer consecutively supplies the liquid ink to the nozzle layer through the vertical apertures of the second group and a third group.

Description

정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템{Matrix type conductive liquid ejecting system using electrostatic force}Matrix type conductive liquid ejecting system using electrostatic force

본 발명은 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도전성 액체 또는 잉크를 정전기력에 의한 잉크젯 토출을 하는 경우 기판 상에 배선폭을 향상시킬 수 있도록 매트릭스 형태로 다수의 노즐과 전압이 가해지는 전극을 결합시켜서 시스템으로 제작함으로써 노즐 간격을 감소시킨 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a matrix type conductive liquid discharge system using electrostatic force, and more particularly, to a plurality of nozzles in a matrix form to improve wiring width on a substrate when ink jet discharge of conductive liquid or ink by electrostatic force. The present invention relates to a matrix-type conductive liquid discharge system using an electrostatic force which reduces the nozzle spacing by combining a voltage applied electrode to produce a system.

최근에는 각종 전자, 정보통신기기가 소형화, 경량화, 직접화되면서 더욱 향상된 기능을 가지는 각종 소자부품의 개발과 동시에 유럽의 RoHS 규제와 같이 유독물질 발생이 없는 청정생산기술 개발에 대한 요구가 끊임없이 제기되어 왔다. 이러한 요구에 부응하여 기술들이 개발되고 있으며 그 중의 하나가 잉크젯 프린팅 기술이다.Recently, as various electronic and information communication devices have become smaller, lighter, and more direct, the development of various component parts with improved functions and the development of clean production technology without toxic substances such as RoHS regulations in Europe have been continuously raised. come. To meet these demands, technologies are being developed, one of which is inkjet printing technology.

종래 인쇄회로 기판(PCB)의 제조시 패턴을 형성하는 방법으로 노광/에칭/도금 공정을 일반적으로 사용하고 있다. Conventionally, an exposure / etching / plating process is generally used as a method of forming a pattern in manufacturing a printed circuit board (PCB).

그러나, 노광/에칭/도금은 제조 시간이 많이 걸리고, 공정 설비가 고가의 장비 및 유지비도 상당히 많이 든다. 또한, 에칭공정시 폐액을 발생하게 되어 폐수 처리에도 상당한 부담으로 작용한다.However, exposure / etching / plating takes a lot of time to manufacture and the process equipment is expensive and expensive to maintain. In addition, waste liquid is generated during the etching process, which also acts as a significant burden on wastewater treatment.

이에 비하여 잉크젯 프린팅 방식은 기존의 노광/에칭/도금 공정에 의하지 않고 배선을 직접 형성시킬 수 있는 방법으로서, 미세 노즐을 통하여 용액이나 현탁액을 수 내지 수십 pl(pico liter)의 방울로 토출하여 수십 ㎛ 폭의 미세 라인을 형성하는 패터닝 기술이다. In contrast, the inkjet printing method is a method of directly forming wirings without using an existing exposure / etching / plating process, and discharges a solution or suspension into droplets of several to several tens of pl (pico liter) through a fine nozzle to several tens of μm. Patterning technology to form fine lines of width.

그중 한가지 예로서 DOD(Drop on demand) 방식의 잉크젯은 원하는 위치에 원하는 양의 잉크를 토출시켜 선명한 이미지를 얻을 수 있고, 또한 비접촉식으로 CAD를 통하여 직접 인쇄할 수 있다는 장점을 가지고 있다. One example of this is that a DOD (Drop on Demand) type inkjet can discharge a desired amount of ink at a desired position to obtain a clear image, and can also print directly through CAD in a non-contact manner.

따라서, PDP 등의 플랫 패널 디스플레이 분야의 전극 형성 및 PCB 등의 패킹 분야와 RFID의 배선 형성 등 적용범위가 광범위하게 되었다.Therefore, the application range of the electrode formation in the field of flat panel displays, such as PDP, the packing field of PCB, etc., and wiring formation of RFID became extensive.

그런데, 잉크젯 헤드로부터 토출시킬 수 있는 점도 범위에 한계가 있기 때문에 금속 나노입자의 함량이 낮고 점도가 낮을 뿐만 아니라, 기판 상에서 잉크의 퍼짐성으로 인하여 기판 상에 아무리 중첩해서 인쇄를 하여도 배선 두께를 증가시키면서 배선의 폭을 감소시켜 미세배선을 얻을 수 있는 데에는 한계가 있다.However, since there is a limit in the viscosity range that can be ejected from the inkjet head, the content of the metal nanoparticles is low and the viscosity is low, and due to the spreading of the ink on the substrate, the thickness of the wiring is increased even if superimposed on the substrate. While reducing the width of the wiring, there is a limit in that fine wiring can be obtained.

이를 해결하는 한 방식으로 잉크젯 헤드와 이에 마주하는 동박적층판 사이에 전압을 가하여 발생하는 정전기력을 이용함으로써 다양한 기판에 회로 배선폭이 감소된 미세패턴을 얻을 수 있게 된다.As a way of solving this problem, by using the electrostatic force generated by applying a voltage between the inkjet head and the copper-clad laminate facing it, it is possible to obtain a fine pattern of reduced circuit wiring width on various substrates.

그런데, 하나의 잉크젯 헤드에 한 종류의 도전성 잉크를 가지므로 동시에 여러 개의 인쇄회로 패턴에 적용되기 위해서는 이를 어레이로 사용하여야 한다.However, since one inkjet head has one kind of conductive ink, it must be used as an array to be applied to several printed circuit patterns at the same time.

그러나, 단순히 어레이로 배열된 멀티형태의 잉크젯 헤드의 집합에서는 노즐간 이격 거리 문제와 전압을 가하기 위한 연결단자나 공통 접지 장치가 용이하지 않은 문제점이 있게 된다.However, there is a problem in that the distance between the nozzles and the connection terminal for applying a voltage or a common grounding device are not easy in the assembly of multi-type inkjet heads simply arranged in an array.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,정전기력을 이용하여 도전성 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드 노즐의 배치를 매트릭스 형태로 배치하고 전극과 잉크 공급 챔버와 전원이 가해지는 다수의 전극을 하나의 시스템에 일체로 결합시킴으로써 노즐 간의 거리를 감소시킴으로써 미세하게 회로 배선폭이 감소된 인쇄 회로패턴을 얻을 수 있도록 하는 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and the arrangement of an inkjet head nozzle for discharging conductive ink using an electrostatic force in a matrix form and the electrodes, the ink supply chamber and a plurality of electrodes to which power is applied It is to provide a matrix-type conductive liquid discharge system using electrostatic force that can be integrated into one system to reduce the distance between the nozzles to obtain a printed circuit pattern with a finely reduced circuit wiring width.

또한, 본 발명은 잉크 저장층과 노즐 부분을 테이퍼 형상으로서 하나의 부재로 형성함으로써 노즐로 인쇄되는 도전성 잉크가 끊임없이 공급되면서 연속적인 회로 패턴 인쇄를 용이하게 하기 위한 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is a matrix type conductive liquid discharge system using an electrostatic force for facilitating continuous circuit pattern printing while continuously supplying the conductive ink printed to the nozzle by forming the ink storage layer and the nozzle portion as a tapered shape in one member It is to provide.

또한, 본 발명은 기판과 잉크젯 헤드 사이에 발생되는 정전기력을 집중시켜서 발생시킴으로써 미세하게 회로 배선폭이 감소된 인쇄 회로패턴을 얻을 수 있도록 한 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a matrix-type conductive liquid discharge system using the electrostatic force to obtain a printed circuit pattern with a finely reduced circuit wiring width by generating by concentrating the electrostatic force generated between the substrate and the inkjet head.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템은, 도전성 금속 입자를 포함하는 액상 잉크를 정전기력에 의하여 토출하여 기판의 인쇄 패턴으로 인쇄하는 정전기력을 이용한 도전성 액체 토출 시스템에 있어서, 하부에는 다수의 토출 노즐구를 매트릭스 형태로 구비하며 상부에는 도전성 잉크를 저장하는 실린더 형상으로 이루어지고 상기 하부의 토출 노즐구로 액상 잉크를 연속적으로 공급하도록 상부에서 하부로 가면서 테이퍼 형상으로 이루어지는 노즐층, 상기 노즐층 아래에서 위치하여 상기 토출 노즐구에 대응하는 위치에서 통공이 형성되며 상기 시스템에 공통 접지를 제공하는 공통 접지 전극층, 상기 노즐층과 상기 공통 접지 전극층 사이에 전기적 절연을 제공하는 절연층, 상기 노즐층 상부로 잉크를 공급하기 위한 제1그룹의 잉크 공급 채널이 제1방향으로 형성되며, 상기 제1그룹의 잉크 공급 채널의 경로를 따라 형성되어 노즐층에 연통되도록 형성되는 제1그룹의 수직 통공들을 통하여 노즐층으로 액상 잉크를 연속적으로 공급하도록 이루어진 제 1 잉크 공급층, 제 1 잉크 공급층 아래에 위치하며, 상기 노즐층 상부로 잉크를 공급하기 위하여 제2그룹의 잉크 공급 채널이 상기 제1방향과 수직방향인 제2방향으로 형성되며, 상기 제2그룹의 잉크 공급 채널의 경로를 따라 형성되어 노즐층에 연통되도록 형성되는 제2그룹의 수직 통공들과, 상기 제 1 잉크 공급층의 제1그룹의 수직 통공들과 다시 연통되도록 형성된 제3그룹의 수직 통공들을 통하여 상기 노즐층으로 액상 잉크를 연속적으로 공급하도록 이루어진 제 2 잉크 공급층, 및 상기 제 1 잉크 공급층, 상기 제 2 잉크 공급층과 상기 노즐층을 관통하여 상기 노즐층의 각각의 토출 노즐구들까지 연장되고 상기 공통 접지 전극층에 대하여 정전기력이 형성되도록 양극이 연결되는 다수의 전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.The matrix-type conductive liquid discharge system using the electrostatic force according to the present invention for achieving the above object, the conductive liquid discharge using the electrostatic force to discharge the liquid ink containing the conductive metal particles by the electrostatic force to print the printed pattern of the substrate In the system, the lower portion is provided with a plurality of discharge nozzle holes in the form of a matrix, and the upper portion is formed in a cylindrical shape for storing the conductive ink, and in the tapered shape from the upper portion to the lower portion to continuously supply the liquid ink to the lower discharge nozzle holes. And a common ground electrode layer positioned below the nozzle layer and corresponding to the discharge nozzle hole to provide a common ground to the system, and to provide electrical insulation between the nozzle layer and the common ground electrode layer. Insulation layer, said The first group of ink supply channels for supplying ink to the nozzle layer is formed in the first direction, and the first group of vertical is formed along the path of the ink supply channels of the first group to communicate with the nozzle layer. A first ink supply layer configured to continuously supply liquid ink to the nozzle layer through the through holes, and located below the first ink supply layer, wherein a second group of ink supply channels are provided to supply ink to the nozzle layer; A second group of vertical through holes formed in a second direction perpendicular to the first direction and formed along the path of the second ink supply channel to communicate with the nozzle layer; A second ink supply layer configured to continuously supply the liquid ink to the nozzle layer through the third group of vertical holes formed to communicate with the first groups of vertical holes again; And a plurality of electrodes connected through the first ink supply layer, the second ink supply layer, and the nozzle layer to extend to respective discharge nozzle holes of the nozzle layer, and having an anode connected to each other to form an electrostatic force with respect to the common ground electrode layer. It is characterized by including them.

또한, 본 발명에 따른 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에 있어서, 상기 다수의 전극 단부는 상기 토출 노즐구 쪽으로 뾰족하게 형성된 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, in the matrix-type conductive liquid discharge system using the electrostatic force according to the present invention, the plurality of electrode end is characterized in that the point formed toward the discharge nozzle port.

또한, 본 발명에 따른 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에 있어서, 상기 잉크 공급 채널들의 수직 통공들은 상기 잉크 공급 채널들의 유로에 위치하는 동시에 다수의 전극들이 상기 제 1 잉크 공급층, 상기 제 2 잉크 공급층을 관통하는 관통홀 각각의 주위에 하나씩 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, in the matrix type conductive liquid discharge system using the electrostatic force according to the present invention, the vertical through holes of the ink supply channels are located in the flow path of the ink supply channels, and a plurality of electrodes are connected to the first ink supply layer and the second. It is characterized in that formed one around each of the through-holes penetrating the ink supply layer.

또한, 본 발명에 따른 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에 있어서, 상기 노즐층의 재질은 PDMS를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, in the matrix type conductive liquid discharge system using the electrostatic force according to the present invention, the material of the nozzle layer is characterized in that it comprises PDMS.

또한, 본 발명에 따른 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에 있어서, 상기 전극층에 삽입된 다수의 전극에 계단파 전압이 가해지는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, in the matrix type conductive liquid discharge system using the electrostatic force according to the present invention, a stepped wave voltage is applied to a plurality of electrodes inserted into the electrode layer.

또한, 본 발명에 따른 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에 있어서, 상기 잉크 공급 채널로 공급되는 액상 잉크는 각각 상이한 잉크를 흘려보내는 것을 특징으로 하는 것이다. In addition, in the matrix type conductive liquid discharge system using the electrostatic force according to the present invention, the liquid ink supplied to the ink supply channel is characterized in that each of the different ink flows.

또한, 본 발명에 따른 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에 있어서, 상기 제 1 잉크 공급층, 상기 제 2 잉크 공급층은 절연물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.In the matrix type conductive liquid discharge system using the electrostatic force according to the present invention, the first ink supply layer and the second ink supply layer are made of an insulating material.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템은, 하부에는 다수의 토출 노즐구를 매트릭스 형태로 구비하며 상부에는 도전성 잉크를 저장하는 테이퍼된 실린더 형상으로 이루어지는 노즐층, 상기 노즐층 아래에서 상기 토출 노즐구에 대응하여 통공이 형성되며 공통 접지를 제공하는 공통 접지 전극층, 상기 노즐층 상부로 잉크를 공급하는 제1방향으로 형성된 제1그룹의 잉크 공급 채널과 그 경로를 따라 형성된 제1그룹의 수직 통공을 구비하는 제 1 잉크 공급층, 상기 노즐층 상부로 잉크를 공급하는 제2방향으로 형성된 제2그룹의 잉크 공급 채널과 그 경로를 따라 형성된 제2그룹의 수직 통공과, 상기 제1그룹의 수직 통공들과 다시 연통되도록 형성된 제3그룹의 수직 통공을 구비하는 제 2 잉크 공급층, 및 상기 제 1 잉크 공급층, 상기 제 2 잉크 공급층과 상기 노즐층을 관통하여 상기 노즐층의 토출 노즐구까지 연장되고 상기 공통 접지 전극층에 대하여 정전기력이 형성되도록 양극이 연결되는 다수의 전극들, 및 상기 다수의 전극들에 연결되는 전압원과 상기 잉크 공급 펌프의 잉크량을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.On the other hand, the matrix-type conductive liquid discharge system using the electrostatic force according to another embodiment of the present invention, a lower nozzle layer having a plurality of discharge nozzle holes in the form of a matrix and a tapered cylinder shape for storing the conductive ink on the top A through hole is formed under the nozzle layer corresponding to the discharge nozzle hole and provides a common ground; a first group of ink supply channels formed in a first direction for supplying ink to the nozzle layer and the path thereof; A first ink supply layer having a first group of vertical through holes formed along the second ink supply channel, a second group of ink supply channels formed in a second direction for supplying ink to the nozzle layer and a second group formed along the path thereof A second ink supply having a through hole and a third group of vertical through holes formed to be in communication with the first through holes in the first group; And a plurality of electrodes extending through the first ink supply layer, the second ink supply layer, and the nozzle layer to an ejection nozzle hole of the nozzle layer, and having an anode connected to form an electrostatic force with respect to the common ground electrode layer. And a controller for controlling the ink amount of the ink supply pump and the voltage source connected to the plurality of electrodes.

또한, 본 발명에 따른 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에 있어서, 상기 컨트롤러는 비디오 모니터링 시스템을 포함하는 모니터링 시스템에 연동되어 모니터되는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, in the matrix-type conductive liquid discharge system using the electrostatic force according to the present invention, the controller is characterized in that it is monitored in conjunction with a monitoring system including a video monitoring system.

본 발명은 헤드 노즐의 배치를 매트릭스 형태로 배치하고 전극과 잉크 공급 챔버와 전원이 가해지는 다수의 전극을 하나의 시스템에 일체로 결합시킴으로써 노즐 간의 거리를 감소시킴으로써 미세하게 회로 배선폭이 감소된 인쇄 회로패턴을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 인쇄비용 및 인쇄시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the arrangement of the head nozzles in a matrix form is reduced, and the circuit wiring width is minutely reduced by reducing the distance between the nozzles by integrally combining the electrodes, the ink supply chamber, and the plurality of electrodes to which the power is applied. Not only can the circuit pattern be obtained, but the printing cost and printing time can be shortened.

또한, 본 발명은 기판과 잉크젯 헤드 사이에 발생되는 정전기력을 집중시켜서 발생시킴으로써 미세하게 회로 배선폭이 감소된 인쇄 회로패턴을 얻을 수 있다.In addition, the present invention can obtain a printed circuit pattern having a finely reduced circuit wiring width by generating by concentrating the electrostatic force generated between the substrate and the inkjet head.

또한, 본 발명에 적용될 수 있는 액체는 잉크에 제한되지 않고 다양한 유체에 사용할 수 있으며, 매트릭스형 노즐은 전자회로인쇄, 이미지 프린팅, 바이오 응용 등에 널리 사용될 수 있다.In addition, the liquid that can be applied to the present invention is not limited to the ink can be used in a variety of fluids, the matrix nozzle can be widely used in electronic circuit printing, image printing, bio applications and the like.

도1a 내지 도1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템의 사시도와 평면도 및 개략단면도이다.1A to 1E are a perspective view, a plan view, and a schematic cross-sectional view of a matrix type conductive liquid discharge system using electrostatic force according to an embodiment of the present invention.

도2는 본 발명에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템의 맨 아래에 위치하는 공통 접지 전극층의 사시도이다.2 is a perspective view of a common ground electrode layer located at the bottom of the matrix type conductive liquid discharge system according to the present invention.

도3은 본 발명에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템의 절연층의 상세도이다. 3 is a detailed view of an insulating layer of the matrix type conductive liquid discharge system according to the present invention.

도4a 내지 도4d는 본 발명의 일실시예에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템의 노즐층의 상세도이다. 4A to 4D are detailed views of the nozzle layer of the matrix type conductive liquid discharge system according to one embodiment of the present invention.

도5a 내지 도5d는 본 발명의 일실시예에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템의 제1 잉크 공급층의 상세도이다.5A to 5D are detailed views of the first ink supply layer of the matrix type conductive liquid discharge system according to one embodiment of the present invention.

도6a 내지 도6e는 본 발명의 일실시예에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에서 제2 잉크 공급층의 상세도이다.6A through 6E are detailed views of the second ink supply layer in the matrix type conductive liquid discharge system according to one embodiment of the present invention.

도7은 본 발명의 일실시예에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에서 전극의 상세도이다.7 is a detailed view of an electrode in a matrix type conductive liquid discharge system according to an embodiment of the present invention.

≪도면의 주요부분에 대한 부호의 설명≫`` Explanation of symbols for main parts of drawings ''

10 : 공통접지전극층 12, 22, 42, 52 : 통공10: common ground electrode layer 12, 22, 42, 52: through hole

20 : 절연층 30 : 노즐층20: insulating layer 30: nozzle layer

32 : 노즐구 35 : 챔버32: nozzle port 35: chamber

40 : 제2 잉크공급층 43, 44, 53 : 수직통공40: second ink supply layer 43, 44, 53: vertical through

45, 55 : 잉크공급채널 50 : 제1 잉크공급층45, 55: ink supply channel 50: the first ink supply layer

60 : 전극60 electrode

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 도면에 도시된 실시예에 대하여 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1a 내지 도1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템의 사시도와 평면도 및 개략단면도를 나타낸다.1A to 1E are a perspective view, a plan view, and a schematic sectional view of a matrix type conductive liquid discharge system using electrostatic force according to an embodiment of the present invention.

도1a와 도1b는 본 발명에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템을 위에서 본 입체사시도와 아래에서 본 입체 사시도이다.1A and 1B are a perspective view from above and a stereoscopic perspective view from below of a matrix-type conductive liquid discharge system according to the present invention.

또한, 도1c는 본 발명에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템을 위에서 본 평면도이다.1C is a plan view from above of the matrix conductive liquid discharge system according to the present invention.

그리고, 도1d는 상기 도1c에서 A-A선을 따라서 절단한 단면을 도시한 것이고, 도1e는 상기 도1c에서 B-B선을 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.FIG. 1D is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 1C, and FIG. 1E is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 1C.

도1a 내지 도1e를 참조하면, 본 발명의 일시예에 따른 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템은 그 아래로부터 위쪽 방향으로 공통 접지 전극층(10), 절연층(20), 다수의 토출 노즐구를 매트릭스 형태로 구비하는 노즐층(30), 제1잉크 공급층(40), 제2잉크 공급층(50) 및 다수의 전극들(60)을 일체로 결합하여 이루어지는 것이다.1A to 1E, the matrix type conductive liquid discharge system using the electrostatic force according to the exemplary embodiment of the present invention has a common ground electrode layer 10, an insulating layer 20, and a plurality of discharge nozzle holes from below. Is formed by integrally combining the nozzle layer 30, the first ink supply layer 40, the second ink supply layer 50, and the plurality of electrodes 60 having a matrix form.

상기 본 발명에 따른 액체 토출 시스템은 도1a 또는 도1b에 도시된 외관을 가지는 것으로 도전성 금속 입자를 포함하는 액상 잉크를 정전기력에 의하여 토출하여 기판의 인쇄 패턴으로 인쇄하는 도전성 액체 토출 시스템이다.The liquid discharge system according to the present invention has an appearance as shown in FIG. 1A or 1B, and is a conductive liquid discharge system that discharges liquid ink including conductive metal particles by electrostatic force and prints the printed pattern on a substrate.

도1a, 도1b, 도1c에서와 도시된 바와 같이, 상기 도전성 액체 토출 시스템은 하부에 도전성 액체가 토출되는 구멍이 매트릭스 형상으로 배치되어 있으며, 이에 대응하여 상부에 전극들(60)이 매트릭스 형태로 상기 토출 시스템에 적용되어 있다.As shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C, the conductive liquid discharge system has a hole in which a conductive liquid is discharged in a matrix shape at a lower portion thereof, and correspondingly, electrodes 60 are formed in a matrix shape at a top thereof. Is applied to the discharge system.

도1d와 도1e를 참조하면, 상기 토출 시스템에서는 노즐층(30)에서 매트릭스 형태로 배치된 다수의 토출 노즐구(32)가 절연층(20)에 의해서 분리되어 공통 접지 전극층(10)에 결합되어 있다.1D and 1E, in the discharge system, a plurality of discharge nozzle holes 32 arranged in a matrix form in the nozzle layer 30 are separated by the insulating layer 20 and coupled to the common ground electrode layer 10. It is.

상기 공통 접지 전극층(10)은 상기 노즐층(30) 아래에서 위치하여 상기 토출 노즐구(32)에 대응하는 위치에서 통공(12)이 형성되며 상기 토출 시스템에 공통 접지를 제공하게 된다.The common ground electrode layer 10 is positioned below the nozzle layer 30 to form a through hole 12 at a position corresponding to the discharge nozzle hole 32 to provide a common ground to the discharge system.

또한, 노즐층(30) 위에 위치하는 제1 잉크 공급층(50)과 제2 잉크 공급층(40)은 상기 노즐층(30)의 다수의 토출 노즐구(32)로 액상 잉크를 공급하면 상기 노즐층(30)의 테이퍼진 실린더 부분에서 액상 잉크를 임시 저장하면서 토출 노즐구(32)로 잉크를 분출한다.In addition, when the first ink supply layer 50 and the second ink supply layer 40 positioned on the nozzle layer 30 supply liquid ink to the plurality of ejection nozzle holes 32 of the nozzle layer 30, Ink is ejected to the ejection nozzle port 32 while temporarily storing the liquid ink in the tapered cylinder portion of the nozzle layer 30.

그리고, 상기 노즐층(30)은 전기장에 대한 간섭을 최소화하기 위해 절연체로 이루어진 다수의 테이퍼진 실린더형 공간을 구비한다.In addition, the nozzle layer 30 has a plurality of tapered cylindrical spaces formed of an insulator in order to minimize interference with an electric field.

도1a, 도1b, 도1c에서 도시된 바와 같이, 노즐의 배치는 기존의 3x3 총 9개의 멀티 노즐 헤드에서 대각선 방향으로 사이사이 마다 각 1개씩 추가하여 노즐의 집적도를 높인 형태이다.As shown in Figures 1a, 1b, 1c, the arrangement of the nozzle is a form in which the density of the nozzle is increased by adding one each time between diagonally in a total of nine multi-nozzle head of a total of 3x3.

기존 가로와 세로 3개씩 배치된 형태에 가운데 노즐을 하나씩 배치함으로써 좀 더 조밀한 패턴을 인쇄할 수 있게 되는 것이다.By placing the center nozzles one by one in the form of three horizontally and vertically, it is possible to print a more dense pattern.

도1a, 도1b에서 도시된 바와 같이, 상기 제1 잉크 공급층(50), 제2 잉크 공급층(40)은 적어도 하나 이상의 잉크 공급 채널이 구비되며, 상기 잉크 공급층(40)으로 잉크 공급 펌프의 제어에 따라 외부 잉크가 공급된다.1A and 1B, the first ink supply layer 50 and the second ink supply layer 40 are provided with at least one ink supply channel, and supply ink to the ink supply layer 40. External ink is supplied under the control of the pump.

도1a, 도1b, 도1c에 도시된 바와 같이, 상기 노즐층(30) 상부로 잉크를 공급하는 제1 잉크 공급층(50)은 도1c에서 대각선 방향으로 사이사이마다 추가된 4개 노즐에 대하여 제1그룹의 잉크 공급 채널이 제1방향으로 형성된다.As shown in Figs. 1A, 1B and 1C, a first ink supply layer 50 for supplying ink onto the nozzle layer 30 is provided with four nozzles added between each in a diagonal direction in Fig. 1C. In contrast, a first group of ink supply channels are formed in the first direction.

또한, 상기 제1그룹의 잉크 공급 채널의 경로를 따라 형성되어 노즐층에 연통되도록 형성되는 제1그룹의 수직 통공들을 통하여 노즐층(30)으로 액상 잉크를 연속적으로 공급하도록 이루어진다.In addition, the liquid ink is continuously supplied to the nozzle layer 30 through the first group of vertical through holes formed along the path of the ink supply channel of the first group so as to communicate with the nozzle layer.

한편, 9개 노즐에 대하여 제2그룹의 잉크 공급 채널이 상기 제1방향과 수직방향인 제2방향으로 형성되고, 상기 제2그룹의 잉크 공급 채널의 경로를 따라 노즐층(30)에 연통되도록 형성되는 제2그룹의 수직 통공들과 상기 제 1 잉크 공급층(50)의 제1그룹의 수직 통공들과 다시 연통되도록 형성된 제3그룹의 수직 통공들이 형성된다.Meanwhile, a second group of ink supply channels are formed in the second direction with respect to the nine nozzles in a second direction perpendicular to the first direction, and communicate with the nozzle layer 30 along the path of the second group of ink supply channels. The third group of vertical holes formed therein and the third group of vertical holes formed to communicate with the vertical holes of the first group of the first ink supply layer 50 are formed.

후술되는 도5d, 도6d, 6e를 참조하면, 상기 제2그룹의 잉크 공급 채널(45)은 상기 제1그룹의 잉크 공급 채널(55)과 수직으로 형성되며, 제2잉크 공급층(40)에는 상기 제2그룹의 잉크 공급 채널(45)의 경로를 따라 노즐층(30)에 연통되도록 형성되는 제2그룹의 수직 통공(44)들과 상기 제 1 잉크 공급층(50)의 제1그룹의 수직 통공(53)들이 그대로 연속되어 형성되는 제3그룹의 수직 통공(43)들을 포함한다.5D, 6D, and 6E to be described later, the second group of ink supply channels 45 are formed perpendicular to the first group of ink supply channels 55, and the second ink supply layer 40 is formed. The second group of vertical through holes 44 and the first group of the first ink supply layer 50 are formed to communicate with the nozzle layer 30 along the path of the ink supply channel 45 of the second group. The vertical through holes of 53 include a third group of vertical through holes 43 are formed continuously as it is.

이때, 다수의 전극들(60)이 상기 잉크 공급층(40, 50)을 관통하여 상기 노즐층(30)의 각각의 토출 노즐구(32)까지 연장된다.In this case, the plurality of electrodes 60 extends through the ink supply layers 40 and 50 to each discharge nozzle hole 32 of the nozzle layer 30.

상기 전극들(60)은 상기 잉크 공급층(40, 50)의 삽입공에 삽입되어 아래로 연장되며, 상기 공통 접지 전극층(10)에 대하여 정전기력이 형성되도록 양극 전원이 연결된다.The electrodes 60 are inserted into the insertion holes of the ink supply layers 40 and 50 and extend downward, and a positive electrode power is connected to form an electrostatic force with respect to the common ground electrode layer 10.

상기 양극 전원에 의하여 계단파 전압(step voltage)이 가해지면 상기 전극(60)과 공통 접지 전극층(10) 사이에 정전기력이 형성되고 이와 동시에 상기 노즐구(32)에서는 도전성 나노입자를 포함하는 액체가 액적을 형성하면서 아래로 토출하게 된다. When a step voltage is applied by the anode power, an electrostatic force is formed between the electrode 60 and the common ground electrode layer 10, and at the same time, a liquid containing conductive nanoparticles is formed in the nozzle hole 32. It is discharged downward while forming droplets.

상기 계단파 전압은 도전성 액체에 전기력을 형성하는 오프셋 값을 가지고 있으며 피크값이 될 때 상기 도전성 액체로부터 액적이 형성된다. The stepped wave voltage has an offset value for forming an electric force in the conductive liquid and droplets are formed from the conductive liquid when the peak value is reached.

도1에서 도시된 일실시예에 따른 토출 시스템과 같은 3ㅧ3매트릭스 타입의 노즐 시스템에서 헤드의 길이와 폭은 300㎛ 정도이고, 시스템의 높이는 전극을 포함하여 410㎛정도이다. In the nozzle system of the 3x3 matrix type, such as the discharge system shown in FIG. 1, the length and width of the head are about 300 µm, and the height of the system is about 410 µm including the electrode.

상기 노즐 헤드의 길이와 폭은 매트릭스 배치에 따라 달라질 수 있으며, 노즐의 수가 증가함에 따라서 더 커지게 된다.The length and width of the nozzle head may vary with the matrix arrangement and become larger as the number of nozzles increases.

도2는 본 발명에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템의 맨 아래에 위치하는 공통 접지 전극층의 사시도이다. 2 is a perspective view of a common ground electrode layer located at the bottom of the matrix type conductive liquid discharge system according to the present invention.

도2를 참조하면, 공통접지 전극층(10)에 형성된 통공(12)들은 절연층(20)의 통공(22)과 정렬되어 위치하게 된다. Referring to FIG. 2, the through holes 12 formed in the common ground electrode layer 10 may be aligned with the through holes 22 of the insulating layer 20.

도2에 도시된 본 발명의 일실시예에서 공통접지 전극층(10)의 두께는 약 30㎛정도가 되고, 통공(12)의 직경은 약 35㎛ 정도로 노즐구(32)의 직경보다 크게 형성되어 있다.In the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the common ground electrode layer 10 has a thickness of about 30 μm, and the diameter of the through hole 12 is about 35 μm greater than the diameter of the nozzle hole 32. have.

상기 공통접지 전극층은 최하위층으로서 음전극(Negative Electrode) 또는 접지(Ground force)의 역할을 담당한다. The common ground electrode layer serves as a negative electrode or a ground force as a lowermost layer.

전위는 전극(60)과 반대되는 값으로써 모든 헤드에 같이 한 번에 인가되게끔 설계되어 있어 본 발명에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에 통합된 접지 연결을 제공한다.The potential is designed to be applied to all of the heads together at the same time as the value opposite to the electrode 60 to provide a ground connection integrated into the matrix type conductive liquid discharge system according to the present invention.

최상위층의 전극(60) 니들과 함께 정전기력을 형성함으로써 미세 액적 토출의 원동력이 된다.The electrostatic force is formed together with the electrode 60 needle of the uppermost layer to become the driving force of fine droplet ejection.

상기 노즐구(32)들에 접지(ground)를 통합함으로써 낮은 전압값에서도 비교적 강력한 전기장을 형성할 수 있고 회로패턴이 인쇄될 타겟 기판에서 접지 연결을 할 필요가 없게 된다.By incorporating ground into the nozzle holes 32 it is possible to form a relatively strong electric field even at low voltage values and eliminate the need for a ground connection on the target substrate on which the circuit pattern will be printed.

상기 공통접지 전극층(10)은 다수의 전극(60)들에 대하여 정전기력을 발생시키기 위하여 공통 접지가 되는 층으로서 도전성 재료로 구성된다.The common ground electrode layer 10 is made of a conductive material as a common ground layer for generating an electrostatic force for the plurality of electrodes 60.

도3은 본 발명에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템의 절연층의 상세도이다. 3 is a detailed view of an insulating layer of the matrix type conductive liquid discharge system according to the present invention.

상기 절연층(20)은 최하위층인 공통접지 전극층(10) 바로 위에 위치하는 층으로써 상기 공통접지 전극층(10)과 노즐층(20)의 잉크 토출구를 서로 이격시키기 위한 역할을 한다.The insulating layer 20 is a layer located directly above the common ground electrode layer 10, which is the lowest layer, and serves to space the ink discharge holes of the common ground electrode layer 10 and the nozzle layer 20 from each other.

상기 절연층(20)의 통공(22)은 상기 노즐층의 노즐구(32)과 정렬되어 위치하여 정전기력에 의한 도전성 액체가 분출되는 통로를 제공한다. The through hole 22 of the insulating layer 20 is aligned with the nozzle hole 32 of the nozzle layer to provide a passage through which the conductive liquid is ejected by the electrostatic force.

또한, 상기 절연층(20)의 두께를 조절함으로써 도전성 잉크에 미치는 정전기력의 영향과 토출특성을 조절할 수 있다.In addition, by controlling the thickness of the insulating layer 20, the influence of the electrostatic force on the conductive ink and the discharge characteristics can be adjusted.

도4a 내지 도4d는 본 발명의 일실시예에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템의 노즐층의 상세도이다.4A to 4D are detailed views of the nozzle layer of the matrix type conductive liquid discharge system according to one embodiment of the present invention.

도4a는 본 발명의 일실시예에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템의 노즐층의 사시도이고, 도4b는 평면도이고, 도4c는 도4b의 A-A선 단면도이고, 도4d는 도4b의 B-B선 단면도이다.4A is a perspective view of a nozzle layer of a matrix type conductive liquid discharge system according to an embodiment of the present invention, FIG. 4B is a plan view, FIG. 4C is a sectional view taken along line AA of FIG. 4B, and FIG. 4D is a sectional view taken along line BB of FIG. 4B. to be.

상기 노즐층(30)은 하부에 다수의 토출 노즐구(32)를 매트릭스 형태로 구비하며 상부에는 도전성 잉크를 저장하는 테이퍼된 실린더 형상으로 이루어져서, 잉크 저장을 위한 잉크 챔버 역할과 동시에 잉크 토출구로서의 역할을 할 수 있도록 한다.The nozzle layer 30 has a plurality of discharge nozzle holes 32 in a matrix form at the bottom and a tapered cylinder shape at the top for storing conductive ink, and serves as an ink chamber for ink storage and at the same time as an ink discharge port. To do this.

상기 노즐층(30)은 도전성 잉크가 밖으로 토출되기 전 저장되는 잉크 챔버층이며 절연체로 이루어져 있다. The nozzle layer 30 is an ink chamber layer which is stored before the conductive ink is discharged outward and is made of an insulator.

상기 노즐층(30)의 각 챔버는 서로 독립적으로 분리되어 있으며 각 잉크 토출 노즐구(32)와 연결되어 있고 원하는 잉크량에 따라 부피가 달라질 수 있도록 적정크기를 설계할 수 있다.Each chamber of the nozzle layer 30 is independently separated from each other, is connected to each ink ejection nozzle port 32, it can be designed to the appropriate size so that the volume can be changed according to the desired amount of ink.

테이퍼된 실린더 형상으로 이루어진 챔버(35) 안에는 전극(60)이 삽입되고 그 높이는 정전기력의 세기에 따라 최적화된 높이를 갖게 된다.The electrode 60 is inserted into the chamber 35 having a tapered cylinder shape, and the height thereof is optimized according to the strength of the electrostatic force.

상기 각 챔버들은 위에서 아래로 원뿔을 거꾸로 세운 형태로 밑으로 좁아지도록 테이퍼가 형성되어 있다.Each of the chambers is tapered to narrow down from top to bottom in a cone upside down.

노즐층(30)의 하부에 형성된 토출 노즐구(32)는 잉크 토출구로서 절연체로 이루어져 있으며 토출을 위한 미세한 직경을 가진다. The discharge nozzle opening 32 formed at the lower part of the nozzle layer 30 consists of an insulator as an ink discharge opening, and has a fine diameter for discharge.

미세한 직경의 작은 구멍들 사이로 노즐층(30) 아래에 결합되는 공통접지 전극층(10)과 최상층인 전극(60) 사이에 형성되는 정전기력의 힘에 의해 도전성 잉크가 타깃인 기판 위에 렌딩(rending) 또는 부착하게 된다.Rendering is performed on the substrate to which the conductive ink is targeted by the force of electrostatic force formed between the common ground electrode layer 10 coupled to the nozzle layer 30 and the uppermost electrode 60 between the small diameter holes. Will be attached.

이때, 원하는 인쇄선폭에 따라서 각 토출구의 직경을 최적화할 수 있다.At this time, the diameter of each discharge port can be optimized according to the desired printed line width.

도4a, 도4b를 참조하면, 상기 노즐층(30)은 토출 노즐구(32)가 14개 형성되어 있으며 상기 노즐구(32)의 직경은 30㎛정도이고, 상기 노즐층(30)의 상부의 직경은 71.5㎛정도이고, 노즐층의 전체 높이는 200㎛ 정도가 된다. 4A and 4B, the nozzle layer 30 has 14 discharge nozzle holes 32 formed thereon, the nozzle holes 32 having a diameter of about 30 μm, and an upper portion of the nozzle layer 30. Has a diameter of about 71.5 μm and the total height of the nozzle layer is about 200 μm.

여기에서, 상기 노즐구(32)의 직경은 응용예에 따라서 달라질 수 있다. Here, the diameter of the nozzle hole 32 may vary depending on the application.

상기 각각의 노즐구(32)는 동시에 도전성 입자를 포함하는 하나의 액적(droplet)을 형성할 수 있다.Each nozzle port 32 may simultaneously form one droplet containing conductive particles.

도4c, 도4는 챔버(35)가 각각 2개와 3개씩 보이는 횡단면도를 나타내고 있는 것이다.4C and 4 show cross-sectional views of two and three chambers 35 respectively.

상기 챔버(35)들은 위에서 아래로 원뿔을 거꾸로 세운 형태로 밑으로 갈수록 좁아지는 테이퍼된 실린더 형상을 하고 있으며 상기 챔버들은 잉크 챔버인 동시에 하부에 노즐구(32) 가지고 있어서 잉크 토출구의 역할도 하고 있다.The chambers 35 have a tapered cylinder shape that becomes narrower from the top to the bottom in the form of a cone upside down. The chambers have ink nozzles and nozzle nozzles 32 at the bottom to serve as ink discharge holes. .

상기 노즐층(30)은 절연체로 이루어지고, 상기 절연체는 PDMS(polydimethylsiloxane) 또는 기타 다른 절연물질로 이루어진다.The nozzle layer 30 is made of an insulator, and the insulator is made of polydimethylsiloxane (PDMS) or other insulating material.

도5a 내지 도5d는 본 발명의 일실시예에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템의 제1 잉크 공급층의 상세도이다.5A to 5D are detailed views of the first ink supply layer of the matrix type conductive liquid discharge system according to one embodiment of the present invention.

도5a는 본 발명의 일실시예에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에서 제1 잉크 공급층을 위에서 본 사시도이고, 도5b는 아래쪽에서 본 사시도이다. 도5c는 제1 잉크 공급층을 측면에서 바라본 측면도이고, 도5d는 도5c의 B-B선 단면도이다. FIG. 5A is a perspective view from above of a first ink supply layer in a matrix type conductive liquid discharge system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a perspective view from below. FIG. 5C is a side view of the first ink supply layer viewed from the side, and FIG. 5D is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 5C.

상기 도5a, 도5b에 도시된 제1 잉크 공급층(50)은 절연체(Insulate)로 이루어져 있으며 위의 최상위층에 있는 전극(60)을 고정시키기 위한 기능과 대각선 방향으로 있는 가운데 4개 노즐 어레이에 대한 잉크 공급 채널(55)을 가지고 있다.The first ink supply layer 50 shown in Figs. 5A and 5B is formed of an insulator, and functions to fix the electrode 60 in the uppermost layer and is arranged in a diagonal four nozzle array. Has an ink supply channel 55.

전극(60)을 고정시키기 위해 각각 위치에 통공(52)이 뚫려 있고, 잉크공급을 위한 채널(55)들이 직선으로 측면에서 세로방향으로 관통한다.A through hole 52 is drilled at each position to fix the electrode 60, and the channels 55 for ink supply penetrate from the side to the longitudinal direction in a straight line.

상기 도5a와 도5b는 각각 위와 아래에서 바라본 전체적인 모습을 보여주고 있다.5A and 5B show the overall view from above and below, respectively.

상기 도5b는 밑에서 바라본 제1 잉크 공급층의 모습인데 둥근 구멍들은 최상위층인 전극이 관통하는 통공(52)이다.5B is a view of the first ink supply layer viewed from below, and round holes are through holes 52 through which the electrode, which is the uppermost layer, penetrates.

그리고 대각선 방향의 4개 노즐 어레이 옆으로 각각 쌍을 이루는 구멍이 보이는데 이것은 측면 방향의 잉크 공급 채널(55)에서 들어오는 잉크가 노즐층(30)의 챔버로 내려갈 수 있게 각기 잉크 공급 채널(55)마다 중간에 아래 방향으로 뚫려 있는 수직 통공(53)을 나타낸 것이다.A pair of holes are shown next to the array of four nozzles in the diagonal direction, and each ink supply channel 55 allows ink coming from the lateral ink supply channel 55 to descend into the chamber of the nozzle layer 30. It shows a vertical through hole 53 which is drilled in the middle in the downward direction.

상기 잉크 공급구의 역할을 하는 수직 통공(53)들은 전극(60)을 고정시키기 위한 통공(52)과는 분리되어 있으며 전극(60)이 관통하는 통공(52) 근처에 잉크 공급구인 수직 통공(53)이 위치하며 도5b를 참조하면 가운데 4개 통공(52)에 대하여 좌우로 각각 2개씩 쌍을 이루어 수직 통공(53)이 마련되어 있다.The vertical through hole 53 serving as the ink supply hole is separated from the through hole 52 for fixing the electrode 60, and the vertical through hole 53 as the ink supply hole near the through hole 52 through which the electrode 60 penetrates. ) Is located, and referring to Figure 5b is a vertical through hole 53 is provided in pairs of two each from side to side with respect to the four through holes 52 in the center.

도5c는 제1 잉크 공급층을 측면에서 바라본 측면도로서 잉크공급채널(55)의 입구가 나타나 있으며 상기 잉크공급채널(55) 밑으로 잉크 공급을 위해 상기 잉크공급채널(55)의 중간에 잉크 공급구인 수직통공(53)이 도5b에 도시된 바와 같이 아래 제2 잉크 공급층(40)을 향해 뚫려있고 상기 제2 잉크 공급층(40)을 거쳐서 노즐층(30)으로 잉크를 공급하게 된다. FIG. 5C is a side view of the first ink supply layer, showing the inlet of the ink supply channel 55 and supplying ink in the middle of the ink supply channel 55 for supplying ink below the ink supply channel 55. FIG. As shown in FIG. 5B, the vertical vertical hole 53 is drilled toward the second ink supply layer 40 and supplies ink to the nozzle layer 30 through the second ink supply layer 40.

도5d는 도5c의 B-B선 단면도로서 잉크 공급구인 수직 통공(53)이 있는 위치를 절단하여 위에서 바라본 모습이다. FIG. 5D is a sectional view taken along the line B-B in FIG. 5C, and is viewed from above by cutting the position where the vertical through hole 53, which is the ink supply port, is located.

도5d를 참고하면 4개의 잉크공급채널(55) 각각은 대각선 방향으로 마련된 상기 4개의 통공(52) 사이에서 일직선으로 지나가고 있다.Referring to FIG. 5D, each of the four ink supply channels 55 passes in a straight line between the four through holes 52 provided in a diagonal direction.

또한, 상기 4개의 통공(52)을 좌우로 지나가는 4개의 잉크공급채널(55) 상에서 상기 통공(52) 좌우로 쌍을 이루면서 잉크 공급구인 수직 통공(53)이 제2 잉크 공급층(40)으로 연통되어 있음을 알 수 있다.In addition, a pair of left and right vertical through holes 53, which are ink supply holes, is formed on the four ink supply channels 55 passing through the four through holes 52 from side to side to the second ink supply layer 40. It can be seen that the communication.

도6a 내지 도6e는 본 발명의 일실시예에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에서 제2 잉크 공급층의 상세도이다.6A through 6E are detailed views of the second ink supply layer in the matrix type conductive liquid discharge system according to one embodiment of the present invention.

도6a는 본 발명의 일실시예에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에서 제2 잉크 공급층을 위에서 본 사시도이고, 도6b는 아래쪽에서 본 사시도이다. 도6c는 제2 잉크 공급층을 측면에서 바라본 측면도이고, 도6d는 도6c의 A-A선 단면도이고, 도6e는 도6c의 B-B선 단면도이다. 6A is a perspective view from above of a second ink supply layer in a matrix type conductive liquid discharge system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a perspective view from below. FIG. 6C is a side view of the second ink supply layer viewed from the side, FIG. 6D is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 6C, and FIG. 6E is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 6C.

상기 도6a, 도6b에 도시된 제2 잉크공급층(40)은 절연체(Insulate)로 이루어져 있으며 위의 최상위층에 있는 전극(60)을 고정시키기 위한 기능과 9개 노즐 어레이에 대한 잉크공급채널(45)을 가지고 있다.The second ink supply layer 40 shown in FIGS. 6A and 6B is formed of an insulator, and has a function for fixing the electrode 60 in the uppermost layer and an ink supply channel for nine nozzle arrays. Have 45).

전극(60)을 고정시키기 위해 각각 위치에 통공(42)이 뚫려 있고, 잉크공급을 위한 잉크공급채널(45)들이 직선으로 옆에서 가로방향으로 관통하고 있다.A through hole 42 is drilled at each position to fix the electrode 60, and the ink supply channels 45 for supplying ink penetrate horizontally from side to side in a straight line.

상기 도6a와 도6b는 제2 잉크 공급층(40)을 각각 위와 아래에서 바라본 전체적인 모습을 보여주고 있다.6A and 6B show the overall view of the second ink supply layer 40 as viewed from above and below, respectively.

바로 위층에서 보았던 대각선 방향으로 마련된 중심부의 4개 노즐 어레이에 대한 잉크 공급구인 수직 통공(53)이 그대로 내려와서 제2 잉크공급층의 수직통공(43)과 연결되는 것을 볼 수 있다.It can be seen that the vertical through hole 53, which is the ink supply port for the four nozzle arrays in the center provided in the diagonal direction seen from the upper layer, is directly lowered and connected to the vertical through hole 43 of the second ink supply layer.

도6b는 밑에서 바라본 제2 잉크공급층(40)의 모습인데 상기 제2 잉크공급층(40)을 관통하는 다수의 통공(42)은 최상위층인 전극(60)이 삽입되는 부분이다.6B is a view of the second ink supply layer 40 viewed from below, and the plurality of through holes 42 penetrating through the second ink supply layer 40 are inserted into the electrode 60 as the uppermost layer.

그리고, 9개 노즐 어레이 옆으로 각각 쌍을 이루는 잉크 공급구인 통공이 보이는데 이것은 측면 방향의 잉크 공급 채널(45)에서 들어오는 잉크가 노즐층(30)의 챔버로 내려갈 수 있게 각기 잉크 공급 채널(45)마다 중간에 아래 방향으로 뚫려 있는 수직 통공(44)을 나타낸 것이다.In addition, through each of the nine nozzle arrays, through-holes, which are paired with ink supply holes, are seen, which allow ink coming from the lateral ink supply channel 45 to descend into the chamber of the nozzle layer 30, respectively. Each shows a vertical through hole 44 that is drilled downward in the middle.

따라서, 제2 잉크 공급층(40)에서는 상기 노즐층(30) 상부로 잉크를 공급하기 위하여 일련의 잉크 공급 채널(45)이 상기 제1 잉크공급층(50)에서의 잉크 공급 채널(55)과 수직인 방향으로 형성되며, 상기 제2 잉크공급층(40)의 잉크 공급 채널(45)의 경로를 따라 형성되어 노즐층(30)에 연통되도록 9개 노즐 어레이 옆으로 각각 쌍을 이루는 잉크 공급구인 수직 통공들(44)과, 상기 제 1 잉크 공급층(50)의 수직 통공(53)들과 다시 연통되도록 형성된 수직 통공(43)들이 함께 형성되어 있다.Therefore, in the second ink supply layer 40, a series of ink supply channels 45 is provided in the first ink supply layer 50 to supply ink to the nozzle layer 30. Formed in a direction perpendicular to the ink supply and formed along the path of the ink supply channel 45 of the second ink supply layer 40 so as to communicate with the nozzle layer 30 in pairs of nine nozzle arrays, respectively. The vertical through holes 44 and the vertical through holes 43 formed to communicate with the vertical through holes 53 of the first ink supply layer 50 are formed together.

그러므로, 제2 잉크 공급층(40)에서는 상기 제1 잉크공급층(50)을 통하여 공급되는 잉크와 상기 제2 잉크공급층(50)의 잉크 공급채널(45)에서 공급되는 잉크를 동시에 상기 노즐층(30)으로 연속적으로 공급하도록 이루어진 것이다.Therefore, in the second ink supply layer 40, the ink supplied through the first ink supply layer 50 and the ink supplied from the ink supply channel 45 of the second ink supply layer 50 are simultaneously exposed to the nozzles. It is made to continuously supply to the layer (30).

위에서 보인바와 같이 두 개의 크로스 채널을 두는 이유는 잉크 젯팅 헤드의 고속 잉크 분사 시에 잉크공급을 충분히 하기 위함이다.The reason for having two cross channels as shown above is to sufficiently supply ink during high speed ink ejection of the ink jetting head.

헤드의 크기는 채널의 길이나 단면적에도 영향을 미치게 되는데 저속 분사 시에는 잉크가 충분히 공급될 수 있게 된다. 하지만 많은 잉크량을 소비하게 되는 멀티헤드의 고속 잉크 젯팅에서는 한정된 잉크공급채널의 채널 크기로 인해 잉크공급이 원활치 않을 수 있기 때문에 잉크공급채널을 최대한 분리하여 잉크공급을 원활하게 설계하는 것이다.The size of the head also affects the length and cross-sectional area of the channel, which allows sufficient ink to be supplied during low-speed jetting. However, in the multi-head high-speed ink jetting, which consumes a large amount of ink, the ink supply may not be smooth due to the limited size of the ink supply channel, so the ink supply channel is designed to be separated smoothly.

여기에서도, 상기 잉크 공급구의 역할을 하는 수직 통공(43, 44)들은 전극(60)을 고정시키기 위한 통공(42)과는 분리되어 있으며 전극(60)이 관통하는 통공(42) 근처에 잉크 공급구인 수직 통공(43, 44)이 위치하며 도6b를 참조하면 가운데 4개 통공(42) 뿐만 아니라 외곽 9개 통공(42)에 대하여 좌우로 각각 2개씩 쌍을 이루어 수직 통공(44)이 마련되어 있다.Here, the vertical through holes 43 and 44 serving as the ink supply holes are separated from the through holes 42 for fixing the electrodes 60 and supply ink near the through holes 42 through which the electrodes 60 pass. Sine vertical through holes 43 and 44 are located, and referring to FIG. 6B, two vertical holes 44 are provided to each other, not only four through holes 42 in the middle, but also two out of nine holes 42. .

도6c는 제2 잉크 공급층(40)을 측면에서 바라본 측면도로서 잉크공급채널(45)의 입구가 나타나 있으며 상기 잉크공급채널(45) 밑으로 잉크 공급을 위해 상기 잉크공급채널(45)의 중간에 잉크 공급구인 수직통공(44)이 도6b에 도시된 바와 같이 아래 노즐층(30)을 향해 뚫려있고 도5c는 제1 잉크 공급층을 측면에서 바라본 측면도로서 잉크공급채널(55)의 입구가 나타나 있으며 상기 잉크공급채널(55) 밑으로 잉크 공급을 위해 상기 잉크공급채널(55)의 중간에 잉크 공급구인 수직통공(53)이 도5b에 도시된 바와 같이 아래 제2 잉크 공급층(40)을 향해 뚫려있고 상기 제1 잉크 공급층(50)에서 그대로 내려오는 수직통공(43)과 함께 노즐층(30)으로 잉크를 공급하게 된다. FIG. 6C is a side view of the second ink supply layer 40 in a side view showing the inlet of the ink supply channel 45 and in the middle of the ink supply channel 45 for supplying ink below the ink supply channel 45. FIG. A vertical through hole 44, which is an ink supply hole, is drilled toward the lower nozzle layer 30, as shown in FIG. 6B, and FIG. 5C is a side view of the first ink supply layer as viewed from the side thereof. As shown in FIG. 5B, a vertical through hole 53, which is an ink supply port, is provided in the middle of the ink supply channel 55 to supply ink below the ink supply channel 55. The ink is supplied to the nozzle layer 30 together with the vertical through hole 43 which is drilled toward and descends from the first ink supply layer 50 as it is.

도6d는 도6c의 A-A선 단면도로서 잉크 공급구인 수직 통공(44)이 위치하는 잉크 공급 채널(45)을 절단하여 위에서 바라본 모습이다. FIG. 6D is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 6C, and is viewed from above by cutting the ink supply channel 45 in which the vertical through hole 44, which is the ink supply port, is located.

도6d를 참고하면 각각의 잉크공급채널(45)들은 9개의 통공(42) 사이에서 6개의 채널로서 일직선으로 지나가고 있다.Referring to FIG. 6D, each of the ink supply channels 45 passes in a straight line as six channels between nine through holes 42. As shown in FIG.

그리고, 상기 통공(42)을 지나는 6개의 잉크공급채널(45) 상에서 상기 통공(42) 상하로 쌍을 이루면서 잉크 공급구인 수직 통공(44)이 노즐층(30)으로 뚫려 있음을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the vertical through holes 44, which are ink supply holes, are formed in the nozzle layer 30 by pairing up and down the through holes 42 on the six ink supply channels 45 passing through the through holes 42.

또한, 상기 제1 잉크공급층(50)으로부터 내려온 중심부의 대각선 방향인 4개의 통공(42)에 대해서는 상기 제1잉크 공급층(50)의 수직통공(53)으로부터 내려오면서 각각 통공(42) 주위에 좌우로 쌍을 이루는 잉크 공급구인 수직 통공(43)이 제2 잉크 공급층(40)에도 형성되어 제1잉크공급층(50)의 잉크공급채널(55)로부터 노즐층(30)으로 잉크를 공급하고 있음을 알 수 있다.In addition, the four through holes 42 in the diagonal direction of the center portion descending from the first ink supply layer 50 descend from the vertical through holes 53 of the first ink supply layer 50, respectively, around the through holes 42. Vertical through holes 43, which are paired left and right, are also formed in the second ink supply layer 40 to draw ink from the ink supply channel 55 of the first ink supply layer 50 to the nozzle layer 30. It can be seen that the supply.

도6e는 도6c의 B-B선 단면도로서 잉크 공급구인 수직 통공(44)이 위치하는 잉크 공급 채널(45) 위쪽을 절단하여 위쪽으로 바라본 모습이다.FIG. 6E is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 6C, and is viewed from above by cutting the upper portion of the ink supply channel 45 where the vertical through hole 44, which is the ink supply hole, is located.

도6e에서도 도6a에 도시된 바와 같이 바로 위층인 제1 잉크 공급층(50)에서 보았던 대각선 방향으로 마련된 중심부의 4개 노즐 어레이에 대한 잉크 공급구인 수직 통공(53)이 그대로 내려와서 제2 잉크공급층(40)의 수직통공(43)과 연결되도록 상기 잉크공급채널(45) 사이에서 형성되어 있는 것을 볼 수 있다.In FIG. 6E, as shown in FIG. 6A, the vertical through hole 53, which is an ink supply port for the four nozzle arrays in the center, provided in the diagonal direction seen from the first ink supply layer 50, which is directly above, is lowered and the second ink is left as it is. It can be seen that it is formed between the ink supply channel 45 to be connected to the vertical through 43 of the supply layer 40.

도6d, 도6e에서 공급구인 수직통공(43, 44)들은 전극(60)을 고정시키기 위한 구멍인 통공(42)과는 분리되어 있으며, 9개 노즐 어레이에 대한 상하 수직통공(44)과 4개 노즐어레이에 대한 좌우 수직통공(43) 또한 서로 수직하는 잉크 공급 채널(45, 55)에 의하여 분리되어 있다.6D and 6E, the vertical through holes 43 and 44, which are supply holes, are separated from the through holes 42, which are holes for fixing the electrode 60, and the upper and lower vertical through holes 44 and 4 for the nine nozzle arrays. The left and right vertical through holes 43 for the four nozzle arrays are also separated by ink supply channels 45 and 55 that are perpendicular to each other.

도7은 본 발명의 일실시예에 따른 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템에서 전극의 상세도이다.7 is a detailed view of an electrode in a matrix type conductive liquid discharge system according to an embodiment of the present invention.

도7에서 도시된 바와 같이 다수의 전극(60) 단부는 끝이 뾰족한 못 형태를 하고 있다. As shown in FIG. 7, the ends of the plurality of electrodes 60 are in the form of nails with sharp ends.

이것은 상기 토출 노즐구(32) 쪽으로 전극(60) 단부를 뾰족하게 형성시켜서 가해지는 전압에 의한 전기장이 도전성 액체에 대해 더욱 강력해지도록 하기 위한 것이다.This is to sharpen the end portion of the electrode 60 toward the discharge nozzle opening 32 so that the electric field due to the applied voltage becomes stronger with respect to the conductive liquid.

전극(60)으로서 주로 사용되는 재질은 텅스텐 니들로서 제일 얇은 곳의 폭은 1㎛이다. The material mainly used as the electrode 60 is tungsten needle, the width of which is the thinnest part is 1 mu m.

기능적 측면으로는 전극(60)에 전압을 걸어줌으로써 헤드의 액적 토출부인 노즐부(32)에 전기장을 형성하여 생긴 정전기력을 도전성 잉크에 가하여 가능한 한 최소의 크기로 토출하기 위한 것이다.Functionally, the electrostatic force generated by forming an electric field in the nozzle portion 32, which is the droplet ejection portion of the head, by applying a voltage to the electrode 60 is applied to the conductive ink to eject the smallest possible size.

상기 전극들(60)은 상기 제1 잉크 공급층(50)의 통공(52)과 제2 잉크 공급층(40)의 통공(42)에 삽입되어 노즐층(30)의 실린더형 공간 아래 노즐구(32)까지 연장되며, 상기 공통 접지 전극층(10)에 대하여 정전기력이 형성되도록 양극 전원이 연결된다.The electrodes 60 are inserted into the through holes 52 of the first ink supply layer 50 and the through holes 42 of the second ink supply layer 40 to form nozzle holes below the cylindrical space of the nozzle layer 30. It extends up to 32, and a positive power source is connected to form an electrostatic force with respect to the common ground electrode layer 10.

상기 전극들(60)에 연결되는 양극 전원은 제어장치를 통하여 연결되며, 상기 양극 전원에 의하여 계단파 전압(step voltage)이 가해진다.The positive power source connected to the electrodes 60 is connected through a control device, and a step voltage is applied by the positive power source.

상기 계단파 전압이 가해지면 상기 전극(60)과 공통 접지 전극층(10) 사이에 정전기력이 형성되고 이와 동시에 상기 노즐구(32)에서는 도전성 나노입자를 포함하는 액체가 액적을 형성하면서 아래로 토출하게 된다. When the stepped wave voltage is applied, an electrostatic force is formed between the electrode 60 and the common ground electrode layer 10, and at the same time, in the nozzle hole 32, liquid containing conductive nanoparticles discharges downward while forming droplets. do.

상기 계단파 전압은 도전성 액체에 전기력을 형성하는 오프셋 값을 가지고 있으며 피크값이 될 때 상기 도전성 액체로부터 액적이 형성된다. The stepped wave voltage has an offset value for forming an electric force in the conductive liquid and droplets are formed from the conductive liquid when the peak value is reached.

상기 전기장에 의해 형성되는 정전기력은 공기와 계면을 가지는 도전성 액체에 맥스웰 응력을 발생하게 되고, 상기 힘이 도전성 액체의 내부 인력과 표면장력을 초과하게 되면, 도전성 액체는 변형하게 된다.The electrostatic force generated by the electric field generates Maxwell stress in the conductive liquid having an interface with air, and when the force exceeds the internal attractive force and surface tension of the conductive liquid, the conductive liquid is deformed.

상기 현상은 가해진 전기장을 계단파 전압에서 오프셋 값을 통하여 얻을 수 있다.This phenomenon can be obtained through the offset value from the stepped wave voltage applied electric field.

계단파 전압 피크값이 전극에 가해지면 도전성 액체가 변형되어 액적(droplet)이 형성된다. When the stepped wave voltage peak value is applied to the electrode, the conductive liquid is deformed to form droplets.

여기에서, 상기 액적의 체적은 가해진 계단파 전압의 피크값에 따라 달라지며, 전압 피크값이 클수록 액적의 크기는 더욱 미세해지게 된다.Here, the volume of the droplet depends on the peak value of the stepped wave voltage applied, and the larger the voltage peak value, the finer the droplet size.

또한, 액적 형성은 전극을 통해서 도전성 액체에 가해진 전압 피크의 주파수에 의존하기도 한다.Droplet formation also depends on the frequency of the voltage peaks applied to the conductive liquid through the electrodes.

상기 전극(60)들은 양극처리(anodizing) 또는 식각 처리에 의하여 제조될 수 있다.The electrodes 60 may be manufactured by anodizing or etching.

본 발명에 따른 매트릭스형 정전기력을 이용한 도전성 액체 토출 시스템은 MEMS 방법으로 용이하게 제조될 수 있으며, 모든 층은 식각 과정을 통해서 형성될 수 있다. The conductive liquid discharge system using the matrix type electrostatic force according to the present invention can be easily produced by the MEMS method, all the layers can be formed through the etching process.

한편, 본 발명에 따른 매트릭스형 정전기력을 이용한 도전성 액체 토출 시스템은 상기 다수 전극들(60)에 연결되는 전압원과 상기 잉크 공급 펌프의 잉크량을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, the conductive liquid discharge system using the matrix type electrostatic force according to the present invention may include a voltage source connected to the plurality of electrodes 60 and a controller for controlling the ink amount of the ink supply pump.

상기 컨트롤러는 각각의 노즐을 제어하여 토출 메커니즘을 구현하는 컨트롤러 소프트웨어에 의하여 작동될 수 있다.The controller can be operated by controller software that controls each nozzle to implement a discharge mechanism.

특히, 토출 메커니즘에서 액적 형성 파라미터는 상기 컨트롤러의 성능에 따라 조정될 수 있고, 이때 상기 컨트롤러는 비디오 모니터링 시스템을 포함하는 모니터링 시스템에 연동되어 모니터될 수 있다.In particular, the droplet formation parameter in the discharge mechanism may be adjusted according to the performance of the controller, where the controller may be monitored in conjunction with a monitoring system including a video monitoring system.

이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다. Although the present invention has been described in detail only with respect to the specific embodiments described, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims. .

Claims (9)

도전성 금속 입자를 포함하는 액상 잉크를 정전기력에 의하여 토출하여 기판의 인쇄 패턴으로 인쇄하는 정전기력을 이용한 도전성 액체 토출 시스템에 있어서, In the conductive liquid discharge system using the electrostatic force for discharging the liquid ink containing the conductive metal particles by the electrostatic force to print a printed pattern of the substrate, 하부에는 다수의 토출 노즐구를 매트릭스 형태로 구비하며 상부에는 도전성 잉크를 저장하는 실린더 형상으로 이루어지고 상기 하부의 토출 노즐구로 액상 잉크를 연속적으로 공급하도록 상부에서 하부로 가면서 테이퍼 형상으로 이루어지는 노즐층;A nozzle layer having a plurality of discharge nozzle holes in a matrix shape at a lower part thereof, and having a cylindrical shape at a top thereof storing a conductive ink, and having a taper shape while going from top to bottom to continuously supply liquid ink to the lower discharge nozzle holes; 상기 노즐층 아래에서 위치하여 상기 토출 노즐구에 대응하는 위치에서 통공이 형성되며 상기 시스템에 공통 접지를 제공하는 공통 접지 전극층;A common ground electrode layer positioned below the nozzle layer to form a through hole at a position corresponding to the discharge nozzle hole and provide a common ground to the system; 상기 노즐층과 상기 공통 접지 전극층 사이에 전기적 절연을 제공하는 절연층;An insulating layer providing electrical insulation between the nozzle layer and the common ground electrode layer; 상기 노즐층 상부로 잉크를 공급하기 위한 제1그룹의 잉크 공급 채널이 제1방향으로 형성되며, 상기 제1그룹의 잉크 공급 채널의 경로를 따라 형성되어 노즐층에 연통되도록 형성되는 제1그룹의 수직 통공들을 통하여 노즐층으로 액상 잉크를 연속적으로 공급하도록 이루어진 제 1 잉크 공급층; A first group of ink supply channels for supplying ink to the nozzle layer is formed in a first direction, and is formed along a path of the ink supply channels of the first group to communicate with the nozzle layer. A first ink supply layer configured to continuously supply liquid ink to the nozzle layer through the vertical through holes; 제 1 잉크 공급층 아래에 위치하며, 상기 노즐층 상부로 잉크를 공급하기 위하여 제2그룹의 잉크 공급 채널이 상기 제1방향과 수직방향인 제2방향으로 형성되며, 상기 제2그룹의 잉크 공급 채널의 경로를 따라 형성되어 노즐층에 연통되도록 형성되는 제2그룹의 수직 통공들과, 상기 제 1 잉크 공급층의 제1그룹의 수직 통공들과 다시 연통되도록 형성된 제3그룹의 수직 통공들을 통하여 상기 노즐층으로 액상 잉크를 연속적으로 공급하도록 이루어진 제 2 잉크 공급층; 및Located below the first ink supply layer, a second group of ink supply channels are formed in a second direction perpendicular to the first direction to supply ink to the nozzle layer, and the ink supply of the second group A second group of vertical through holes formed along the path of the channel to communicate with the nozzle layer, and through a third group of vertical through holes formed to communicate with the vertical through holes of the first group of the first ink supply layer. A second ink supply layer configured to continuously supply liquid ink to the nozzle layer; And 상기 제 1 잉크 공급층, 상기 제 2 잉크 공급층과 상기 노즐층을 관통하여 상기 노즐층의 각각의 토출 노즐구들까지 연장되고 상기 공통 접지 전극층에 대하여 정전기력이 형성되도록 양극이 연결되는 다수의 전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템.A plurality of electrodes extending through the first ink supply layer, the second ink supply layer, and the nozzle layer to each of the discharge nozzle holes of the nozzle layer, and having an anode connected to each other to form an electrostatic force with respect to the common ground electrode layer; Matrix-type conductive liquid discharge system using an electrostatic force, characterized in that it comprises a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다수의 전극 단부는 상기 토출 노즐구 쪽으로 뾰족하게 형성된 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템.And a plurality of electrode end portions are sharply formed toward the discharge nozzle port. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 잉크 공급 채널들의 수직 통공들은 상기 잉크 공급 채널들의 유로에 위치하는 동시에 다수의 전극들이 상기 제 1 잉크 공급층, 상기 제 2 잉크 공급층을 관통하는 관통홀 각각의 주위에 하나씩 형성되는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템.The vertical through holes of the ink supply channels are located in the flow path of the ink supply channels, and a plurality of electrodes are formed around each of the through holes penetrating the first ink supply layer and the second ink supply layer. Matrix conductive liquid discharge system using electrostatic force. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 노즐층의 재질은 PDMS를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템.The material of the nozzle layer is a matrix type conductive liquid discharge system using an electrostatic force, characterized in that the PDMS. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전극층에 삽입된 다수의 전극에 계단파 전압이 가해지는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템.And a stepped wave voltage is applied to the plurality of electrodes inserted into the electrode layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 잉크 공급 채널로 공급되는 액상 잉크는 각각 상이한 잉크를 흘려보내는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템.And the liquid ink supplied to the ink supply channel flows different inks, respectively. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 잉크 공급층, 상기 제 2 잉크 공급층은 절연물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템.And the first ink supply layer and the second ink supply layer are made of an insulating material. 하부에는 다수의 토출 노즐구를 매트릭스 형태로 구비하며 상부에는 도전성 잉크를 저장하는 테이퍼된 실린더 형상으로 이루어지는 노즐층;A nozzle layer having a plurality of discharge nozzle holes in a matrix shape at a lower part thereof and having a tapered cylinder shape at the top for storing conductive ink; 상기 노즐층 아래에서 상기 토출 노즐구에 대응하여 통공이 형성되며 공통 접지를 제공하는 공통 접지 전극층;A common ground electrode layer formed through the nozzle layer corresponding to the discharge nozzle hole and providing a common ground; 상기 노즐층 상부로 잉크를 공급하는 제1방향으로 형성된 제1그룹의 잉크 공급 채널과 그 경로를 따라 형성된 제1그룹의 수직 통공을 구비하는 제 1 잉크 공급층; A first ink supply layer having a first group of ink supply channels formed in a first direction for supplying ink to the nozzle layer and a first group of vertical through holes formed along the path thereof; 상기 노즐층 상부로 잉크를 공급하는 제2방향으로 형성된 제2그룹의 잉크 공급 채널과 그 경로를 따라 형성된 제2그룹의 수직 통공과, 상기 제1그룹의 수직 통공들과 다시 연통되도록 형성된 제3그룹의 수직 통공을 구비하는 제 2 잉크 공급층; 및A second group of ink supply channels formed in a second direction for supplying ink to the nozzle layer and a second through hole of the second group formed along the path, and a third to communicate with the first through holes of the first group again A second ink supply layer having a group of vertical through holes; And 상기 제 1 잉크 공급층, 상기 제 2 잉크 공급층과 상기 노즐층을 관통하여 상기 노즐층의 토출 노즐구까지 연장되고 상기 공통 접지 전극층에 대하여 정전기력이 형성되도록 양극이 연결되는 다수의 전극들; 및A plurality of electrodes having an anode connected to the first ink supply layer, the second ink supply layer, and the nozzle layer to extend to a discharge nozzle hole of the nozzle layer and to form an electrostatic force with respect to the common ground electrode layer; And 상기 다수의 전극들에 연결되는 전압원과 상기 잉크 공급 펌프의 잉크량을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템.And a controller for controlling the ink amount of the ink supply pump and the voltage source connected to the plurality of electrodes. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 컨트롤러는 비디오 모니터링 시스템을 포함하는 모니터링 시스템에 연동되어 모니터되는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 매트릭스형 도전성 액체 토출 시스템.And the controller is monitored in association with a monitoring system including a video monitoring system.
KR1020080075214A 2008-07-31 2008-07-31 Matrix type conductive liquid ejecting system using electrostatic force KR100915377B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080075214A KR100915377B1 (en) 2008-07-31 2008-07-31 Matrix type conductive liquid ejecting system using electrostatic force

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080075214A KR100915377B1 (en) 2008-07-31 2008-07-31 Matrix type conductive liquid ejecting system using electrostatic force

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100915377B1 true KR100915377B1 (en) 2009-09-03

Family

ID=41355305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080075214A KR100915377B1 (en) 2008-07-31 2008-07-31 Matrix type conductive liquid ejecting system using electrostatic force

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100915377B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101231038B1 (en) * 2011-04-06 2013-02-07 제주대학교 산학협력단 Cylinder type multi-nozzle electrostatic ink-jet device and ink-spraying system having the same
KR101274009B1 (en) 2011-04-06 2013-06-12 제주대학교 산학협력단 Array type multi-nozzle electrostatic ink-jet device and ink-spraying system having the same
US20140353016A1 (en) * 2011-12-09 2014-12-04 Toray Engineering Co., Ltd. Circuit substrate and method of forming circuit pattern
KR101513251B1 (en) * 2013-07-02 2015-04-20 제주대학교 산학협력단 Multi nozzle head with dummy nozzle
KR20160115836A (en) * 2015-03-27 2016-10-06 가부시키가이샤 리코 Nozzle plate, liquid drop discharge head, and liquid drop discharge device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2826538B2 (en) * 1996-10-28 1998-11-18 新潟日本電気株式会社 Electrostatic inkjet recording device
KR19990065091A (en) * 1998-01-07 1999-08-05 윤종용 Micro Inkjet Print Header Using Electric Field and Its Manufacturing Method
JP2003103785A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Noritsu Koki Co Ltd Electrostatic ink jet recorder
JP2004291322A (en) * 2003-03-26 2004-10-21 Fuji Photo Film Co Ltd Ink jet head, recorder employing it, and recording method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2826538B2 (en) * 1996-10-28 1998-11-18 新潟日本電気株式会社 Electrostatic inkjet recording device
KR19990065091A (en) * 1998-01-07 1999-08-05 윤종용 Micro Inkjet Print Header Using Electric Field and Its Manufacturing Method
JP2003103785A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Noritsu Koki Co Ltd Electrostatic ink jet recorder
JP2004291322A (en) * 2003-03-26 2004-10-21 Fuji Photo Film Co Ltd Ink jet head, recorder employing it, and recording method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101231038B1 (en) * 2011-04-06 2013-02-07 제주대학교 산학협력단 Cylinder type multi-nozzle electrostatic ink-jet device and ink-spraying system having the same
KR101274009B1 (en) 2011-04-06 2013-06-12 제주대학교 산학협력단 Array type multi-nozzle electrostatic ink-jet device and ink-spraying system having the same
US20140353016A1 (en) * 2011-12-09 2014-12-04 Toray Engineering Co., Ltd. Circuit substrate and method of forming circuit pattern
US9386707B2 (en) * 2011-12-09 2016-07-05 Toray Electronics Co., Ltd. Circuit substrate and method of forming circuit pattern
KR101513251B1 (en) * 2013-07-02 2015-04-20 제주대학교 산학협력단 Multi nozzle head with dummy nozzle
KR20160115836A (en) * 2015-03-27 2016-10-06 가부시키가이샤 리코 Nozzle plate, liquid drop discharge head, and liquid drop discharge device
KR101885420B1 (en) * 2015-03-27 2018-08-03 가부시키가이샤 리코 Nozzle plate, liquid drop discharge head, and liquid drop discharge device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108025551B (en) Ink gun and ink-jet recording apparatus
KR100915377B1 (en) Matrix type conductive liquid ejecting system using electrostatic force
EP1976355B1 (en) Method for connecting two objects electrically
EP2209635B1 (en) Print head die slot ribs
EP2078611A1 (en) Inkjet head chip, manufacturing method for inkjet head chip, inkjet head, and inkjet recording apparatus
JP3267937B2 (en) Inkjet head
US7824012B2 (en) Ink jet recording head wiring pattern
US8038264B2 (en) Liquid droplet jetting head
US7682000B2 (en) Piezoelectric actuator, liquid transporting apparatus and method of producing piezoelectric actuator
US7163280B2 (en) Ink-jet head, and ink-jet recording apparatus including the ink-jet head
KR100915376B1 (en) Matrix type conductive liquid ejecting system using electrostatic force
JP5034593B2 (en) Structure of wiring board with drive circuit and droplet discharge head
US8083331B2 (en) Piezoelectric actuator, liquid ejection head, and method for manufacturing piezoelectric actuator
DE60302278T2 (en) ink-jet head
US20190143697A1 (en) Head chip, liquid jet head and liquid jet recording device
EP1739733B1 (en) Method of producing wire-connection structure, and wire-connection structure
US20210162757A1 (en) Head chip, liquid jet head, and liquid jet recording device
CN1922021A (en) Fluid ejection device
JP5034340B2 (en) Manufacturing method of wiring connection structure
JP2007190740A (en) Liquid droplet ejecting apparatus
KR100926495B1 (en) Ink jet head for printing circuit using electrostatic force and method of manufacturing the same
WO2022152380A1 (en) Electrohydrodynamic print head with ink pinning
KR101231039B1 (en) Fluid circulating type electrostatic ink-jet nozzle
JP2008238413A (en) Wiring member for liquid jet head, and liquid jet head
KR101191284B1 (en) Fluid circulating type electrostatic ink-jet nozzle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130819

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140714

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151113

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160801

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee