KR101050054B1

KR101050054B1 - 전기삼투 마이크로펌프를 이용한 천연색 펜

Info

Publication number: KR101050054B1
Application number: KR1020090003981A
Authority: KR
Inventors: 장승룡
Original assignee: 장승룡
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2011-07-19
Also published as: KR20100084712A

Abstract

본 발명은, 전기삼투 마이크로펌프를 이용하여 Cyan-Magenta-Yellow-Black- Colorless 잉크들을 혼합하여 원하는 색상을 만들고, 이를 사출하여 감산혼합방식의 모든 색상을 표현할 수 있는 천연색 펜에 관한 것이다.

다이얼 방식으로 HSB색상코드를 사용자로부터 취득한 후, 색상코드변환칩을 이용하여 CMYK+Colorless 색상코드로 변환한뒤, 사용시에 지면에 가해지는 압력을 내장된 압력센서로 인지하여 압력이 존재하는 동안에만 잉크사출을 위한 전류를 흐르게 하는 방식의 펜이다.

천연색펜, 다색펜, 전기삼투 마이크로펌프, 볼펜

Description

전기삼투 마이크로펌프를 이용한 천연색 펜 {Natural Color Pen Using Electro-Osmotic Micro Pumps}

펜을 사용함에 있어 다수의 색이 필요한 경우가 있다. 이런 경우 보통 색상별로 다수의 펜을 구비하거나, 여러개의 심지가 들어있는 다색펜을 구비한다. 그러나 다수의 펜을 구비하는 것은 불편하며 경제적이지 않고, 다수의 심지가 들어있는 다색펜을 구비하는 것은 그 펜자체의 부피가 커 필기감이 좋지 못하다.

또한 펜을 이용하여 미술활동을 할 경우, 상당히 많은 수의 색상이 필요하기 때문에 보통의 방법으로는 이러한 요구를 충족할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 펜의 다색구비에 대한 불편을 해소하기 위한 것이다.

즉, 본 발명은 무한에 가까운 다수의 색을 구현할 수 있는 천연색 펜을 제안하고자 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 사용자가 원하는 색을 발색함에 있어서 : 색상-채도-명도(HSB) 다이얼, 상기의 다이얼 하부에 위치하는 색상코드변환칩, 상기의 색상코드변환칩과 다이얼을 연결하는 도선, 상기의 색상코드변환칩 하부에 위치하는 Cyan-Magenta-Yellow-Black-Colorless 잉크튜브들, 상기의 잉크튜브들의 각각의 하부에 장착되는 전기삼투 마이크로펌프들, 상기의 전기삼투 마이크로 펌프들 하부에 위치하는 혼합 마이크로채널, 상기의 혼합 마이크로채널 하부에 위치하는 사출부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기의 전기삼투 마이크로펌프에 전력을 공급함에 있어서 : 전력공급부 하부에 색상코드변환칩, 상기의 색상코드변환칩 하부에 위치하는 압력센서, 상기의 압력센서 하부에 위치한 잉크튜브들, 상기의 잉크튜브들의 측면에 위치하며 색상코드변환칩과 전기삼투 마이크로 펌프들을 연결하는 도선으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제해결수단을 통하여 본 발명이 얻을 수 있는 효과는 다음과 같다.
사용자가 시각적으로 인지하고 입력하기에 용이한 HSB 색상코드를 색상-채도-명도(HSB) 다이얼을 통해 입력하고, 펜의 사출부에 압력을 가하면 압력센서가 이를 인지하여 전력공급부로부터 색상코드변환칩에 전력을 인가한다. 상기의 색상코드변환칩은 상기의 입력된 HSB 색상코드를 CMYK+Colorless 색상코드로 전환한 뒤, 각각의 색상에 맞추어 각 잉크튜브에 연결된 전기삼투 마이크로펌프들에 상기의 CMYK+Colorless 색상코드에 비례하여 전압을 각각 가하여준다. 전기삼투 마이크로 펌프는 전압과 유량이 정비례하는 특성을 가지고 있으므로 Cyan, Magenta, Yellow, Black, Colorless 잉크들을 혼합하여 원하는 색상으로 발색할 수 있는 정밀한 혼합비를 얻을 수 있다. 따라서 상기에서 얻어진 각각의 Cyan, Magenta, Yellow, Black, Colorless 잉크들을 사출하여 감산혼합방식의 모든 색상을 표현할 수 있는 효과를 제공한다.

본 발명의 구성은 HSB다이얼(300), 상기의 다이얼 안쪽에 위치하는 전력공급부(500), 상기의 전력공급부(500)의 하부에 위치하는 색상코드변환칩(700), 상기의 색상코드변환칩(700)과 HSB다이얼(300)을 연결하는 도선1(710), 상기의 색상코드변환칩(700)과 전기삼투 마이크로펌프들(200)을 연결하는 도선2(720), 상기의 색상코드변환칩(700) 하부에 위치하는 압력센서(600), 상기의 압력센서(600) 하부에 위치하는 잉크튜브들(500), 상기의 잉크튜브들(500)의 각각의 하부에 장착되는 전기삼투 마이크로펌프들(200), 상기의 전기삼투 마이크로 펌프들(200) 하부에 위치하는 혼합 마이크로채널(100), 상기의 혼합 마이크로채널(100) 하부에 위치하는 사출부(10)로 이루어진다.

HSB다이얼(300)은 사용자가 원하는 색을 입력하는 장치로서 각각 색상, 채도, 명도인 3개의 다이얼로 구성되어 있다. 다이얼은 원주형이고, 상기의 각 색상, 채도, 명도 다이얼은 사용자가 다이얼을 돌리며 대략의 색상변화를 감지할 수 있도록 색상의 예시가 되어있으며, 일정 회전각도마다 사용자가 입력값을 쉽게 인지할 수 있도록 구분표시를 가진다. 도선1(710)에 의해 사용자가 입력한 HSB색상코드가 색상코드변환칩(700)으로 전달된다.

색상코드변환칩(700)은 HSB 색상코드를 CMYK+Colorless 색상코드로 변환하여 주고, 전력의 안정적인 공급을 위해 AVR(automatic voltage regulator)의 기능도 수행한다. CMYK+Colorless 색상코드라 함은, 편의상, 본 발명에서 정의하는 용어로서, 보통 인쇄에 사용되는 Cyan, Magenta, Yellow, Balck 잉크 뿐만 아니라 색상이 없는, 예를들어 무색, 흰색과 같은 Colorless 잉크도 포함하는 색상코드이다. 만약 Colorless 잉크가 포함되지 않는다면, 본 발명품이 연한 색상을 사출할 경우, 매우 적은 양만의 잉크를 사출하게 되므로 충분한 잉크의 공급이 이루어지지 않아 사용에 지장을 초래하게 되기 때문에 Colorless 잉크가 필요하다. 일반적인 CMYK색상코드의 수치에 Colorless의 수치를 더하면 300이 되도록 색상코드변환칩(700)에서 Colorless 잉크의 비율을 조정한다.

삭제

압력센서(600)는 본 발명품이 사용되고 있는 동안만 잉크를 사출하기 위한 장치이다. 사용자가 본 발명품을 지면방향으로 압력을 가하면, 압력센서가 눌려 전력공급부(500)의 전력을 색상코드변환칩(700)으로 전달하는 것을 허가한다. 압력센서(600)의 예는 탄성을 이용한 스위치, 압전소자 등이다.

잉크튜브들(500)은 5개로 구성되어 있으며, 서로 독립적으로 분리가 가능하며, 바람직하게는 원기둥을 5개의 부채꼴 기둥으로 나눈 형태이다. 각각 Cyan, Magenta, Yellow, Black ,Colorless 잉크를 내장하고 있으며, 하부의 전기삼투 마이크로펌프(200)에 맞닿아 잉크를 전달한다. 한 가지 색상을 다 쓸 때마다 독립적으로 새로운 튜브로 교환이 가능하다.

전기삼투 마이크로펌프들(200)는 마이크로 크기의 수 많은 작은 관에서 일어나는 층류유동 현상, 액체와 고체간의 대전현상을 이용해 잉크를 이동시키는 장치이다. 도선2(720)에 의해 전력을 공급받으면 공급받은 만큼 잉크를 이동시킨다. 전기삼투 마이크로 펌프들(200)은 전압-유량 비례관계로 작동하므로, 색상코드변환칩(700)에서 배분한 전압의 크기에 따라 각 잉크의 유량이 발생하여, 색을 조정하게 된다.

혼합 마이크로채널(100)은 마이크로 스케일의 미세한 직경의 관으로 이루어져 있으며, 자세하게는 상부가 각각의 전기삼투 마이크로 펌프들(200)와 연결된 5개의 관을 가지며 하부는 상기의 5개의 관이 모두 합쳐진 하나의 관으로 구성된다. 따라서 상기의 전기삼투 마이크로 펌프들(200)유입된 잉크들을 하나로 혼합하여 사용자가 원하는 색의 잉크로 만드는 역할을 한다.

사출부(10)는 혼합 마이크로채널(100)의 하부에 위치하여 상기의 혼합 마이크로채널(100)을 통해 사용자가 원하는 색상으로 혼합된 잉크를 볼이나 펜촉 또는 붓 등을 이용하여 사출하는 부분이다.
상기와 같이 본 발명을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 다양한 조합을 통해 당업자에 의해 응용이 가능하다.

도1은 본 발명을 종방향으로 분리 도시한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 사출부 100 : 혼합 마이크로채널

200 : 전기삼투 마이크로 펌프들 300 : HSB다이얼

400 : 전력공급부 500 : 잉크튜브들

600 : 압력센서 700 : 색상코드변환칩

710 : 도선1 720 : 도선2

Claims

천연색의 발색을 위해 각각 색상, 채도, 명도의 3개 다이얼로 구성된 HSB다이얼(300), 상기의 다이얼 안쪽에 위치하는 전력공급부(500), 상기의 전력공급부(500)의 하부에 위치하는 색상코드변환칩(700), 상기의 색상코드변환칩(700)과 HSB다이얼(300)을 연결하는 도선1(710), 상기의 색상코드변환칩(700)과 전기삼투 마이크로펌프들(200)을 연결하는 도선2(720), 상기의 색상코드변환칩(700) 하부에 위치하는 압력센서(600), 상기의 압력센서(600) 하부에 위치하며 각각 Cyan, Magenta, Yellow, Balck, Colorless의 잉크를 포함하는 잉크튜브들(500), 상기의 잉크튜브들(500)의 각각의 하부에 맞닿아 위치하는 전기삼투 마이크로펌프들(200), 상기의 전기삼투 마이크로펌프들(200) 하부에 위치하여 전기삼투 마이크로펌프들(200)에 의해 밀려난 잉크들을 섞는 혼합 마이크로채널(100), 상기의 혼합 마이크로채널(100) 하부에 위치하여 필기면에 혼합된 잉크를 방출하는 사출부(10)로 구성된 전기삼투 마이크로펌프를 이용한 천연색 펜.
청구항 1에 있어, HSB다이얼(300)을 이용하여 HSB색상코드를 사용자로부터 취득한 후, 색상코드변환칩(700)을 이용하여 감산혼합에 용이한 CMYK+Colorless 색상코드로 변환하고, 각각 Cyan, Magenta, Yellow, Balck, Colorless의 잉크튜브들(500)과 연결된 전기삼투 마이크로펌프들(200)에, 전압을 상기의 CMYK+Colorless 색상코드에 비례하여 인가하여, 사용자가 원하는 발색을 얻는 방식의 전기삼투 마이크로펌프를 이용한 천연색 펜.
청구항 1에 있어, 사출부(10)가 지면에 가하는 압력을 사출부(10)와 연결된 전기삼투마이크로펌프와 잉크튜브들을 통해 압력센서로 전달하여 압력센서가 압력을 인지하게 하여, 압력이 존재하는 동안에만 색상코드변환칩이 잉크사출을 위한 전류를 전기삼투 마이크로펌프들에 흐르게 하는 방식의 전기삼투 마이크로펌프를 이용한 천연색 펜.