KR101525508B1 - 고체전해질 프린팅 장치 및 방법 - Google Patents

고체전해질 프린팅 장치 및 방법 Download PDF

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KR101525508B1
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Abstract

본 발명은 고분자 전해질을 잉크 젯 방식으로 전극에 토출, 적층하여 각각의 레이어 또는 복수의 레이어의 특성에 의해 각 출력 특징을 가지도록 고체전해질 프린팅 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 클럭 발생을 위한 수정진동자(QC)에 접촉되는 전극를 구성하는 단계; 및 상기 전극(AU)에 접촉시켜 고분자 고체 전해질을 적층하는 단계;를 포함하고,상기 고분자 고체 전해질은 잉크젯의 피에조 방식에 의거 상기 전극상의 3D 모델링(형상)을 구성하는 각 레이어에 토출되어 적층되며, 토출에 의해 상기 각 레이어에 적층되어 형성되는 패턴은 서로 다르거나 서로 다른 특징을 가진다.

Description

고체전해질 프린팅 장치 및 방법 {Apparatus for printing electrolyte and Method thereof}
본 발명은 고분자 전해질을 잉크 젯 방식으로 전극에 토출, 적층하여 각각의 레이어 또는 복수의 레이어의 특성에 의해 각 출력 특징을 가지도록 고체고체전해질 프린팅 장치 및 방법에 관한 것이다.
연료전지 염료 감응형 태양전지 박막형 전지 등에 응용 적용할 수 있는 고체 전해질 (또는 고분자 고체 전해질)을 이용하여 삼차원적 구조 형성을 할 수 있는 기법으로는 스핀 코팅 (Spin Coating) 또는 Casting 방식이 주로 사용되고 있다.
그러나 상기와 같은 스핀 코팅 또는 Casting 방식은 각각의 출력 특성을 가지는 복수의 레이어(층)을 가지는 패턴을 형성 또는/및 각 레이어(층)마다 고유의 정확한 출력 특성을 가지는 패턴을 다량 생산하는 데 문제가 있었다.
국내 공개번호 10-2003-0040557
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 고분자 전해질로 구성되는 각 레이어 또는/및 X,Y,Z 위치 정보를 가지는 복수의 레이어가 각각의 특성을 가지는 패턴을 일정하게 계속적으로 형성할 수 있는 방식을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 잉크 젯의 피에조 방식의 3D 프린터를 이용하여 고분자 전해질의 각 레이어 또는/및 X,Y,Z 위치 정보를 가지는 복수의 레이어가 각각의 특징을 가질 수 있도록 고분자 전해질을 3차원 패턴으로 적층하는 방식을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고분자 고체전해질 프린팅 장치는, 고체 전해질을 토출하는 복수의 노즐이 형성되어 있는 노즐부를 포함하는 헤드부; 상기 고체 전해질이 토출될 대상체 또는 토출될 고체 전해질에 의거 형성될대상체가 놓아 지는 테이블; 상기 헤드부 또는 테이블을 동작시키는 모터부; 상기 대상체에 대한 미리 정한 3D 모델링 프로그램, 상기 3D 모델링된 대상체를 각 레이어 별로 슬라이스하는 미리 정한 슬라이스 프로그램 및, 상기 대상체의 각 레이어상에 고체 전해질이 토출 또는/및 패턴이 형성될 위치 정보 X,Y,Z가 저장되는 메모리부; 및 상기 메모리부에 저장된 각 위치정보에 피에조 방식에 의해 전해질을 토출하도록 상기 헤드부를 동작시키는 피에조 드라이버;를 포함하여 동작한다.
또한 본 발명에 따른 고분자 고체전해질 프린팅 방법은, 상기 테이블 상에 형성될 복수의 각 대상체에 대해 제어부의 제어에 의해 3D 모델링이 일괄적으로 수행되는 단계; 상기 3D 모델링된 각 대상체에 대해 제어부의 제어에 의해 Z축을 중심으로 슬라이스가 일괄적으로 수행되는 단계; 상기 슬라이스된 각 대상체의 각 레이어상에 고체 전해질이 토출될 X,Y,Z 위치정보가 메모리부에 저장되는 단계; 및 상기 각 대상체를 구성하는 각 레이어의 X,Y,Z 위치정보에 의해 고체 전해질이 각 대상체의 해당 레이어에 일괄적으로 토출되는 단계;를 포함하여 동작한다.
본 발명에 의한 잉크 젯의 피에조 방식의 3D 프린터를 이용하여 X,Y,Z 위치정보에 고분자 전해질을 토출, 적층하는 방식에 의해 정확하고 다양한 출력 특징을 가지는 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명에 의한 상기 정확하고 각각의 출력 특징을 가지는 각 레이어 또는/및 복수 레이어의 고분자 전해질의 패턴에 의거 센서 또는 다양한 회로 소자를 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 잉크 젯 피에조 방식의 3D 프린터를 개괄적으로 나타낸 도면
도 2는 상기 도 1에서의 잉크 젯 프린터의 개괄적인 도면 및 테이블에 각각의 대상체가 놓아 지거나 형성된 것을 보여주는 도면
도 3은 상기 도 1 및 도 2의 테이블에 놓이거나 형성될 대상체에 잉크 젯의 피에조 방식에 의해 고분자 전해질이 각각의 패턴으로 적층된 복수의 레이어를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 고분자 고체 전해질 (나피온)이 잉크 젯의 피에조 방식에 의해 적층되는 것을 보여주는 흐름도
도 5는 본 발명의 3D 프린팅 시스템을 이용하여 상기 시스템의 테이블 상에 놓아지거나 형성될 복수 대상체의 각 레이어(층)에 전해질을 프린팅하여 패턴을 형성 하는 동작을 나타내는 흐름도
도 6은 도 1 및 2의 테이블(28)상에 놓아 지거나 형성될 대상체의 예와, 상기 대상체에 고체 전해질이 토출될 위치(좌표) 정보가 메모리(20)에 저장되어 있는 것을 보여 주는 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예로써 고분자 전해질에 의해 형성된 각각의 패턴에 의거 고유의 출력 특성을 나타내는 것을 보여주는 도면
도 8은 본 발명의 다른 실시 예로써 고분자 전해질에 의해 형성된 각각의 패턴에 의거 고유의 출력 특성을 나타내는 것을 보여주는 도면
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
또한 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한 본 발명에서 나피온은 고체 전해질의 하나의 예로써 고분자 고체 전해질에 해당되며, 이에 한정되지 아니하고 다른 고분자 고체 전해질로 대체해도 본 발명의 범위에 해당된다.
또한 본 발명에서 수정 진동자(QC, Quartz Crystal)는 주파수 클럭 발생기, 주파수 조정기, 주파수 변환기 등의 여러 용도로 사용될 수 있다.
또한 본 발명에서, 상기 수정 진동자와 접촉되어 구성되는 전극으써 금(AU)을 하나의 예로 설명하였으나 이에 한정되지 아니하고 다른 전극로도 대체 가능하다.
또한 본 발명에서 고분자 전해질에 의해 형성되는 각각의 패턴은 하나의 레이어에 형성될 수도 있고, 복수의 레이어를 통해 형성될 수도 있다. 따라서 상기 형성되는 각각의 패턴에 의거 서로 다른 특성이 출력되며, 상기 서로 다른 출력 특성을 가지는 각각의 패턴은 사용자의 니즈(Needs)에 따라 본 발명의 프린팅 장치 및 방법을 이용하여 생산할 수 있다.
또한 본 발명에서 상기 패턴(예를 들어 사선, 격자모양의 패턴등)은, 회로를 구성하는 회로패턴, 전극을 형성하는 전극 패턴 등을 포함한다.
또한 본 발명의 설명에서는, 수정진동자 및 전극를 포함하여 대상체라고 표현하고 있으나, 실질적으로는 상기 전극 상에 고체 전해질이 토출되어 형성되는 형상 그 자체가 대상체가 되는 것이다. 그러나 본 발명에서는 혼용하여 사용하도록 한다.
이하 각 도면을 참고하여 본 발명에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 잉크 젯 피에조 방식의 3D 프린터를 개괄적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 상기 도 1에서의 잉크 젯 프린터의 개괄적인 도면 및 테이블에 하나 이상의 각각의 대상체(36)가 놓아지거나 형성된 것을 보여주는 도면이다.
먼저, 본 발명은 3D 방식 및 피에조 타입의 잉크 젯 방식에 의해 고체 전해질을 전극 상에 토출하여 각 레이어 또는/및 복수의 레이어에 도 3과 같은 다양한 (회로)패턴등을 형성하는 것이다.
도 1 또는 도 2에 나타난 바와 같이, 고체 전해질을 토출하는 복수의 노즐(미도시)이 형성되어 있는 노즐부(미도시)를 포함하는 헤드부 (24); 상기 고체 전해질이 토출될 하나 이상의 대상체(36) 또는 토출될 고체 전해질에 의거 형성될 대상체(미도시)가 놓아지는 테이블(28); 상기 헤드부 또는 테이블을 동작시키는 각각의 모터부 (21,23); 상기 대상체에 대한 3D 모델링 프로그램, 상기 프로그램에 의해 3D 모델링된 대상체를 각 레이어 별로 슬라이스하는 슬라이스 프로그램 및,
상기 대상체의 각 레이어상에 고체 전해질이 토출 또는/및 도 3과 같은 패턴이 형성될 위치 정보 (X,Y,Z)가 도 6과 같이 저장되는 메모리부 (20b); 및 상기 메모리부에 저장된 각 위치정보에 피에조 방식에 의해 전해질을 토출하도록 상기 헤드부를 동작시키는 피에조 드라이버(20a);를 포함하여 동작한다.
메모리부(20)에는 미리 정한 3D 모델링 프로그램 (예를 들어 CATIA, Solid Works), 레이어 별로 슬라이스하는 미리 정한 슬라이스 프로그램 (예를 들어 KISSlicer), 각 레이어 상 또는 복수의 레이어를 통해 형성될 미리 정한 패턴 정보가 저장되고, 상기 슬라이스된 각 레이어상에 미리 정한 패턴에 따라 고체 전해질이 토출될 위치 정보 (X,Y,Z)가 저장되는 메모리부 (20b) 및 상기 3D 모델링, 상기 슬라이스를 어떤 타입으로 수행 (예를 들어 대상체 별로 하나씩 또는 대상체에 대해 일괄적으로 3D 모델링 수행여부, 동일한 Z축상의 대상체에 대해 하나씩 또는 동일한 Z축상에 대해 일괄적으로 슬라이스 수행여부등) 또는/및 전해질을 어떤 타입으로 토출할 것(예를 들어 전해질을 대상체별 또는/및 Z축의 정보에 의거 복수의 대상체에 일괄적으로 수행여부등)인지에 대한 프로그램(rip program)등이 저장되어 동작되는 피에조 드라이버 (20a)를 포함한다.
상기 설명에서 메모리부(20b) 및 상기 피에조 드라이버(20a)를 서로 구분하여 설명하였으나 이는 단지 하나의 실시 예이고, 상기 각 구성(20a,20b)들을 하나의 메모리부(20)로 나타낼 수도 있다.
상기에서 일괄적으로 수행한다 함은, 어떤 동작을 대상체 별로 하나씩 하나씩 수행한다는 것에 대한 대응되는 개념으로써, 도 6의 각 대상체의 X,Y 정보 또는/및 Z 정보에 의거 일괄적으로 함께 동작을 수행한다는 의미이다.
상기 구성들은 제어부(10)의 제어에 의거 동작된다.
또한 상기 전해질의 토출은 상기 헤드부, 테이블 및 모터부에 의해 토출되며, 이들 모두를 토출 장치(미기재)라고 표현하도록 한다.
상기 토출장치는 제어부의 제어에 의거 메모리부(20a,20b)에 저장된 프로그램에 의거 써멀(thermal)방식 또는 피에조 방식에 의해 전해질을 토출한다.
또한 도 2에 나타난 바와 같이, 잉크젯 헤드(22)는, 상기 헤드부(24), 복수의 노즐이 형성되는 노즐 형성면(26) 및 상기 노즐 형성면의 선단부 (26a)를 포함하고, 상기 잉크젯 헤드(22)에 대응되는 위치에는 고체 전해질이 토출될 하나 이상의 대상체(36) 또는 토출될 고체 전해질에 의거 형성될 대상체(미도시)가 놓아지는 테이블(28)이 구성된다.
또한 도 2에 나타난 바와 같이, (고분자) 고체 전해질(34)(예를 들어 나피온)이 저장되어 있는 탱크(30) 및 상기 전해질이 헤드부에 이송되는 토출물 반송관 (32)이 포함된다.
도 2의 헤드부(24) 또는/및 테이블(280은 각 대상체의 X,Y,Z 위치정보에 의거 전후/좌우/상하로 움직일 수 있다.
도 3은 상기 도 1 및 도 2의 테이블에 놓아지거나 형성될 대상체에 잉크 젯의 피에조 방식에 의해 고분자 전해질이 X,Y,Z 정보에 의해 각각의 패턴이 형성된각 레이어와 각 레이어가 적층된 복수의 층을 나타낸 도면이다. 도 3에서는 하나의 대상체만 나타내고 있으나, 본 발명에서는 도 6과 같이 각 대상체의 X,Y,Z의 정보에 의거 복수의 대상체를 도 3의 예와 같이 패턴을 형성할 수 있다.
즉, 상기 X,Y,Z 각 위치정보에는 고체 전해질이 토출될 위치 뿐만 아니라 도 3과 같이 형성될 패턴(예를 들어 격자 모양, 사선 모양 등)을 위한 정보도 메모리부(20)에 저장된다.
상기 고체 전해질이 토출될 상기 대상체는 클럭 발생을 위한 수정진동자(QC)(36a) 및 상기 수정진동자와 접촉되는 전극(AU)(36b)로 구성되는 신호 감지수단;중에서 적어도 하나를 포함하여 구성되며, 상기 고체 전해질은 신호를 감지할 수 있는 리드선(Lead line)이 연결될 수 있는 상기 신호 감지수단(36b)에 해당하는 AU상에 토출되고, 그에 의거 동일한 레이어에서의 서로 다른 패턴(l,3,4 Layer) 또는/및 각각의 레이어별로 서로 다른 패턴으로 상기 고체 전해질을 적층할 수 있다. (1 Layer ~ 4 Layer) (36c)
상기 리드선에 의한 각각의 출력을 하나의 예로써 도 7 및 도 8에 나타내었다.
본 발명의 설명에서는, 수정진동자 및 전극를 포함하여 대상체라고 표현하고 있으나, 실질적으로는 상기 전극 상에 고체 전해질이 토출되어 형성되는 형상 그 자체가 대상체가 되는 것이다. 그러나 본 발명에서는 혼용하여 사용하도록 한다.
또한 본 발명의 실시 예에서는, 고체 전해질이 수정진동자와 접촉되어 있는 전극에 토출된다고 설명하고 있으나 이에 한정되지 아니하고, 바로 전극상에 토출될 수도 있을 것이다.
따라서 도 6과 같이 각 대상체(36)에 대해 전해질이 토출될 X,Y,Z 위치 정보에 의해 동일한 레이어 또는/및 서로 다른 레이어에서의 서로 다른 패턴 형성을 통해 사용자가 원하는 신호 값을 출력할 수 있다.
도 4는 본 발명의 고분자 고체 전해질 (나피온)이 잉크 젯의 피에조 방식에 의해 적층되는 것을 보여주는 흐름도이다.
먼저, 도 3,4에 나타난 바와 같이, 클럭을 발생하는 수정진동자(QC)에 접촉되는 전극(AU)를 구성한다. (S 401).
상기 전극(AU)에 접촉시켜 고분자 고체 전해질(예를 들어 나피온)을 적층하는 단계;를 포함하고, 상기 고분자 고체 전해질은 잉크젯의 피에조 방식에 의거 상기 전극(AU)상의 3D 모델링을 구성하는 각 레이어에 토출되어 적층되며, 토출에 의해 상기 각 레이어에 적층되어 형성되는 패턴은 서로 다르거나 서로 다른 특징을 가진다. (S 403, S 405)
상기 고분자 고체 전해질이 토출된 적어도 하나 이상의 레이어가 상기 전극에 접촉되어 신호를 출력한다.
도 5는 본 발명의 3D 프린팅 시스템을 이용하여 상기 3D 프린팅 시스템의 테이블 상에 놓아 지거나 형성될 복수 대상체의 각 레이어(층)에 전해질을 프린팅 하여 패턴을 형성하는 동작을 나타내는 흐름도이다.
상기 도 1의 메모리부에 저장되어 있는 미리 정한 3D Modeling program 및 Slice program을 이용하여 본 발명에서의 전해질을 프린팅하여 패턴을 형성하는 firmware program (Rip program)의 동작 흐름도에 관한 것이다.
도 1 및 2에 나타난 바와 같이, 고체 전해질을 토출하는 복수의 노즐이 형성되어 있는 노즐부를 포함하는 헤드부; 상기 고체 전해질이 토출될 대상체 또는 토출될 고체 전해질에 의거 형성될 대상체가 놓아지는 테이블(28); 상기 대상체에 대한 미리 정한 3D 모델링 프로그램, 상기 3D 모델링된 대상체를 각 레이어 별로 슬라이스하는 미리 정한 슬라이스 프로그램 및, 상기 슬라이스된 각 레이어상에 고체 전해질이 토출될 위치 정보 (X,Y,Z)가 저장되는 메모리부; 및 상기 메모리부에 저장된 각 위치정보에 피에조 방식에 의해 전해질을 토출하도록 상기 헤드부를 동작시키는 피에조 드라이버;를 포함하는 장치에서 고체 전해질을 토출하여 패턴을 형성하기 위한 방법은 다음과 같다.
도 6과 같이 상기 테이블(28)상에 형성될 복수의 각 대상체(36)에 대한, X,Y,Z 위치 정보를 이용하여 제어부(10)의 제어에 의해 3D 모델링이 일괄적으로 수행된다. 즉 하나씩 각 대상체 별로 3D 모델링을 수행하는 것이 아니라 동일한 X,Y,Z 위치정보에 대해서는 일괄적으로 모든 대상체에 대해 수행한다. (S 501).
상기 3D 모델링된 각 대상체에 대해 제어부의 제어에 의해 Z축을 중심으로 슬라이스가 일괄적으로 수행된다. 즉 동일한 높이(Z축)에 있는 각 대상체에 대해 일괄적으로 슬라이스를 수행한다. 상기 각 슬라이스가 하나의 각각의 레이어에 해당된다고 할 수 있다. (S 503).
상기 슬라이스된 각 대상체의 각 레이어상에 고체 전해질이 토출될 X,Y,Z 위치정보는 도 6과 같이 메모리부에 저장되어 있거나 새로이 저장된다. 즉 상기 X,Y 정보에 의거 수평 레이어에서 평면적으로 서로 다른 패턴이 형성될 것이고, 상기 Z축 정보에 의거 수직 레이어에서 서로 다른 패턴이 형성될 것이다. (S 505)
상기 각 대상체를 구성하는 각 레이어의 X,Y,Z 위치정보에 의해 고체 전해질이 각 대상체의 해당 레이어에 일괄적으로 토출된다. 따라서 상기와 같은 수평 또는/및 수직레이어 간에 서로 다른 패턴이 형성됨에 따라 서로 다른 특징이 출력가능하다. (S 507)
상기 고체 전해질이 토출될 상기 대상체에는 클럭 발생을 위한 수정진동자 및 상기 고체 전해질이 토출되며 신호를 감지하기 위한 신호 감지수단; 중에서 적어도 하나의 구성을 포함하며, 실질적으로는 상기 신호 감지수단상에 형성되는 복수의 레이어만이 대상체에 해당된다고 할 수 있다.
상기 각 대상체를 구성하는 각 레이어의 X,Y,Z 위치정보에 토출될 고체 전해질은 동일한 특성 또는 서로 다른 특성을 가질 수 있다. 즉 목적하고자 하는 출력신호에 맞게끔 다양한 전해질을 각 레이어 상, 각 레이어간에 토출할 수 있다.
따라서, 상기 각 레이어의 X,Y,Z 위치정보에 서로 다른 특성을 가지는 고체 전해질이 토출되는 경우, 서로 다른 출력 특징이 동일한 레이어 또는 서로 다른 레이어에서 출력된다.
도 6은 도 1 및 2의 테이블(28)상에 놓아 지거나 형성될 대상체(36)의 예와, 상기 대상체에 고체 전해질이 토출될 X,Y,Z 위치(좌표) 정보가 메모리(20)에 저장되어 있는 것을 보여 주는 도면이다. 또한 본 발명에서는, 도 3과 같이 고체 전해질에 의거 형성될 각 패턴(예를 들어 격자 모양, 사선 모양 등)도 상기 각 위치 정보(미표시)에 저장되어 해당 위치에서 고체 전해질이 토출되는 것이다.
도 6에 나타난 바와 같이, 예를 들어 삼각뿔, 직육면체 모양을 가진 3D의 각 대상체(36)를 형성하고자 하는 경우, 메모리부(20)에 상기 각 대상체에 대한 X,Y,Z 위치 정보가 저장되어 있고, 또한 상기 각 위치 정보에 도 3과 같이 미리 정한 패턴 (예를 들어 격자 모양, 사선 모양 등)을 위한 정보가 저장되어 있다. 따라서 각 대상체의 각 패턴을 형성되면서 각 대상체(삼각뿔, 직육면체 모양 등)가 형성되도록 제어부가 고체 전해질의 토출을 제어한다. 부연하면 상기 X,Y,Z 각 위치정보에는 도 3과 같이 형성될 패턴(예를 들어 격자 모양, 사선 모양 등)을 위한 정보도 메모리부(20)에 저장되어 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예로써 고분자 전해질에 의해 형성된 각각의 패턴에 의거 고유의 출력 특성을 나타내는 것을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예로써 고분자 전해질에 의해 형성된 각각의 패턴에 의거 고유의 출력 특성을 나타내는 것을 보여주는 도면이다.
상기 도 7의 601-607 및 도 8의 701-707에 나타난 바와 같이, 대상체에 형성되는 패턴, 토출되는 전해질의 특성에 의거 다양한 출력특성이 전극를 통해 측정됨을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 잉크 젯의 피에조 방식의 3D 프린터를 이용하여 고분자 전해질을 적층하는 방식에 의해 정확하고 다양한 출력 특징을 가지는 패턴을 형성할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 상기 정확하고 각각의 출력 특징을 가지는 복수의 층의 고분자 전해질의 패턴에 의거 센서 또는 다양한 회로 소자를 생산할 수 있다.
10 : 잉크 젯 피에조 방식의 3D 프린터 제어부,
20 : 잉크 젯 피에조 방식의 3D 프린터의 메모리부, 20a : 3D 모델링 프로그램, 슬라이스 프로그램 및 상기 슬라이스된 각 레이어상에 고체 전해질이 토출될 위치 정보 (X,Y,Z)가 저장되는 메모리부, 20b : 전해질을 프린팅하기 위한 프로그램(rip program)이 저장되어 동작하는 피에조 드라이버, 21 : 모터부, 22 : 잉크젯 헤드, 24 : 헤드부, 26 : 노즐 형성면, 26a : 노즐 형성면의 선단부, 28 : 테이블,
30 : 전해질 탱크, 32 : 토출물 반송관, 34 : 토출물(전해질), 36 : 대상체, 36a ; 클럭 발생을 위한 수정진동자, 36b : 신호감지를 위한 전극(전극), 36c : 잉크 젯 피에조 방식의 3D 프린터에 의해 각각의 출력 특성을 가지도록 패턴이 형성된 복수의 레이어(층)

Claims (10)

  1. 전극이 형성된 수정진동자(Quartz Crystal)가 고정되는 테이블;
    상기 테이블에 고정된 수정진동자의 전극에 고체 전해질을 토출하는 복수의 노즐이 형성되어 있는 노즐부를 포함하는 헤드부;
    상기 헤드부 또는 테이블을 동작시키는 모터부;
    상기 대상체에 대한 미리 정한 3D 모델링 프로그램, 3D 모델링된 대상체를 각 레이어 별로 슬라이스하는 미리 정한 슬라이스 프로그램 및, 상기 대상체의 각 레이어상에 고체 전해질이 토출될 위치 정보 X,Y,Z가 저장되는 메모리부; 및
    상기 메모리부에 저장된 각 위치정보에 피에조 방식에 의해 전해질을 토출하도록 상기 헤드부를 동작시키는 피에조 드라이버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체전해질 프린팅 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 고체 전해질의 토출은 상기 헤드부, 테이블 및 모터부를 포함하는 토출 장치를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 고체전해질 프린팅 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 토출장치는 써멀(thermal)방식 또는 피에조 방식에 의해 전해질을 상기 대상체에 토출하는 것을 특징으로 하는 고체전해질 프린팅 장치.
  4. 수정진동자(Quartz Crystal) 상에 전극을 구성하는 단계;및
    상기 전극에 고체 전해질을 적층하는 단계;를 포함하고,
    상기 고체 전해질은 잉크젯의 피에조 방식에 의거 상기 전극상의 3D 모델링을 구성하는 각 레이어에 토출되어 적층되며, 토출에 의해 상기 각 레이어에 적층되어 형성되는 패턴은 서로 다르거나 서로 다른 특징을 가지는 것을 특징으로 하는 고체전해질 프린팅 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 고분자 고체 전해질이 토출된 적어도 하나 이상의 레이어가 상기 전극에 접촉되는 것을 특징으로 하는 고체전해질 프린팅 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102099906B1 (ko) * 2015-12-18 2020-04-10 주식회사 엘지화학 3ｄ 프린팅을 이용한 이차전지의 제조방법
KR101903075B1 (ko) * 2016-04-22 2018-10-01 주식회사 잉크테크 3d 효과를 낼 수 있는 잉크젯 적층인쇄 시스템 및 방법
JP7141431B2 (ja) 2020-09-16 2022-09-22 本田技研工業株式会社 燃料電池積層体の製造方法及び燃料電池スタックの製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2681960B2 (ja) * 1988-01-28 1997-11-26 ソニー株式会社 カラー記録紙
JP2000280354A (ja) * 1999-03-29 2000-10-10 Minolta Co Ltd 三次元造形装置および三次元造形方法
JP2007503342A (ja) * 2003-05-23 2007-02-22 ズィー コーポレイション 三次元プリント装置及び方法
KR20130079539A (ko) * 2010-10-27 2013-07-10 유진 길러 3차원 물체 제작 방법 및 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2681960B2 (ja) * 1988-01-28 1997-11-26 ソニー株式会社 カラー記録紙
JP2000280354A (ja) * 1999-03-29 2000-10-10 Minolta Co Ltd 三次元造形装置および三次元造形方法
JP2007503342A (ja) * 2003-05-23 2007-02-22 ズィー コーポレイション 三次元プリント装置及び方法
KR20130079539A (ko) * 2010-10-27 2013-07-10 유진 길러 3차원 물체 제작 방법 및 장치

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