KR101635849B1 - 액체 금속이 분사되는 잉크젯 프린터 카트리지 및 잉크젯 프린터 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액체 금속이 분사되는 잉크젯 프린터 카트리지 및 잉크젯 프린터 시스템에 관한 것으로, 액체 금속이 유입되는 유체 채널; 유체 채널과 연결되고, 액체 금속이 유체 채널을 흐를 수 있도록 기체 또는 액체가 주입되는 주입구; 및 유체 채널과 연결되고, 액체 금속이 분사되는 노즐을 포함한다. 본 발명에 따르면, 액체 금속의 유동성이 확보되어 프린팅시 액체 금속의 분사가 가능한 이점이 있다.

Description

액체 금속이 분사되는 잉크젯 프린터 카트리지 및 잉크젯 프린터 시스템{LIQUID METAL INK INJECTION TYPE OF PRINTER CARTRIDGE AND PRINTER SYSTEM THEREBY}
본 발명은 액체 금속이 분사되는 잉크젯 프린터 카트리지 및 잉크젯 프린터 시스템에 관한 것으로서, 특히 액체 금속의 유동성을 확보 및 제어가 가능한 잉크젯 프린터 카트리지 및 잉크젯 프린터 시스템에 관한 것이다.
잉크젯 프린터란 잉크를 분사하거나 잉크를 뭉쳐서 분사하는 프린터를 말한다. 잉크젯 프린터는 고온 혹은 진동을 통해서 잉크를 분출하며 종이나 필름, 섬유 등에 인쇄가 가능하다.
잉크젯 카트리지는 인쇄하는 동안 종이에 퍼뜨리는 잉크를 담고 있으며, 종래에는 주로 흑백 잉크 또는 컬러 잉크가 담지되어 이들의 혼합에 의한 다양한 색상으로 인쇄를 수행하였다.
최근에는 적층 방식으로 3차원 구조체의 제작이 가능한 3D 프린터의 개발로 프린팅의 적용분야가 넓어지고 있다. 3D 프린터는 플라스틱, 수지, 금속, 세라믹 등 다양한 재료를 사용할 수 있지만 이중 가장 극적이고 도전적인 재료는 금속이다. 금속 3D 프린팅의 일반적인 방법은 금속 분말을 레이저빔으로 녹여 20~40미크론 두께로 층을 쌓아 금속 제품을 만드는 것이다.
액체 금속의 일종으로 갈린스탄(Galinstan)은 녹는점이 ??19℃이며 상온에서 액체 상태로 존재한다. 갈린스탄은 68.5% 갈륨(Ga), 21.5% 인듐(In), 10% 주석(Sn)으로 이루어진 합금이다. 이 합금은 유독성이 있는 수은을 대체하여 의료용 온도계로 사용되고 있다.
이러한 갈린스탄은 안정성이 높아 금속 3D 프린팅이 가능한 소재로 기대되고 있다. 그러나, 갈린스탄은 공기중에서 쉽게 산화되어 점성이 있는 젤 형태의 산화물 층이 표면에 형성되는 특징이 있다. 갈린스탄의 표면에 형성된 산화물 층은 점성과 더불어 항복 응력이 발생하지 않는 탄성만 남아 있는 특징이 있어 유동성이 약하여 응용범위가 제한적인 문제점이 있다.
액체 금속으로써의 갈린스탄의 유동성을 향상시킬 수 있게 되는 경우, 프리팅을 이용하여 주파수 선택 표면(FSS: Frequency selective surface)의 제작과 플렉서블 기판을 제조할 수 있고 이는 플렉서블 장치에 응용될 수 있다.
종래의 액체 금속이 사용되는 프린터 기술로는 한국등록특허 제1047902호가 있다. 상기 선행기술은 프린터 헤드가 액체금속이 고체화 되지 않는 용융점 이상의 온도를 유지하도록 제어되는 기술을 개시하고 있다.
본 발명은 점성이 있는 액체 금속이 흐를 수 있는 유체 채널을 구비한 잉크젯 프린터 카트리지 및 잉크젯 프린터 시스템을 제공하고자 한다. 특히. 본 발명은 액체 금속의 산화를 방지함으로써 유동성을 확보하는 잉크젯 프린터 카트리지 및 잉크젯 프린터 시스템을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 액체 금속이 유입되는 유체 채널; 유체 채널과 연결되고, 액체 금속이 유체 채널을 흐를 수 있도록 기체 또는 액체가 주입되는 주입구; 및 유체 채널과 연결되고, 액체 금속이 분사되는 노즐을 포함하는 것을 일 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 주입구는 기체가 주입되는 제1 주입구를 구비하고, 액체 금속은 주입된 기체의 기압에 의해서 유체 채널을 따라 흐르게 된다.
바람직하게, 유체 채널은 액체 금속이 흐르는 메인 채널 및 메인 채널 내로 증기가 유입될 수 있도록 메인 채널과 이격되어 형성된 보조 채널을 구비할 수 있다. 이 경우, 주입구는 산(acid)이 주입되는 제2 주입구를 더 구비하고, 보조 채널에는 제2 주입구로 주입된 산(acid)이 흐르게 된다. 제2 주입구로 주입되는 산(acid)은 염산(
Figure 112014118212149-pat00001
)인 것이 바람직하다.
바람직하게, 액체 금속은 갈륨, 인듐, 주석으로 이루어진 합금으로 갈린스탄이 될 수 있다.
또한 본 발명은, 액체 금속이 저장되는 프린터 카트리지; 액체 금속을 주입하는 제1 펌프부; 및 액체 금속이 유체 채널을 흐를 수 있도록 산(acid)을 주입하는 제2 펌프부를 포함하고, 상기 프린터 카트리지는 제1 펌프부로부터 액체 금속이 유입되는 유체 채널; 유체 채널과 연결되고, 제1 펌프부 및 제2 펌프부와 연결되는 주입구; 및 유체 채널과 연결되고, 액체 금속이 분사되는 노즐을 구비하는 것을 다른 특징으로 한다.
바람직하게, 제1 펌프부는 액체 금속을 주입하는 잉크 펌프; 및 기체를 주입하는 공기 펌프를 구비한다.
또한 바람직하게 본 발명은, 액체 금속이 액적(droplet) 형태로 분사될 수 있도록, 공기 펌프의 기체 주입량을 단속하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 점성이 있는 액체 금속의 유동성이 확보되어 프린팅시 액체 금속의 분사가 가능한 이점이 있다. 특히, 본 발명에 따르면 보조 채널에 주입된 염산의 증기가 액체 금속의 산화막을 제거하여 유체 채널 내에서 액체 금속의 유동성이 확보되어 금속의 프린팅이 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 시스템에 의하면 액체 금속을 제어함으로써 주파수 선택 표면과 같은 전도성 금속 패턴을 제작할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린터 카트리지를 나타낸다.
도 2는 액체 금속의 산화막이 제거되어 액체 금속과 표면의 접촉각이 향상된 모습을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린터 카트리지의 제조 과정을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 잉크젯 프린터 시스템을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린터 카트리지(1)를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 잉크젯 프린터 카트리지(1)는 유체 채널(30); 제1 주입구(501); 제2 주입구(503); 액체 금속 주입구(51); 배출구(53); 및 노즐(40)을 포함할 수 있다.
액체 금속이 유입되는 유체 채널(30)은 폴리머 기판(10) 상에 음각으로 형성될 수 있다. 본 실시 예로 상기 폴리머로는 폴리다이메틸실록세인(PDMS) 소재가 사용될 수 있다. 폴리머 기판(10)은 상부 및 하부에 글래스 기판(11, 13)이 코팅되어 유체 채널(30)을 흐르는 액체 금속의 산화를 방지할 수 있다.
폴리머 기판(10)에는 액체 금속이 주입되는 액체 금속 주입구(51) 및 액체 금속이 유체 채널(30)을 흐를 수 있도록 기체 또는 액체가 주입되는 주입구(50)가 형성될 수 있다. 이 경우, 주입구(50)는 기체를 주입하는 제1 주입구(501), 추가적인 유체를 주입하는 제2 주입구(503)를 포함할 수 있다.
유체 채널(30)은 액체 금속이 저장되는 저장 공간(301), 액체 금속이 흐르는 메인 채널(303) 및 메인 채널(303) 내로 증기가 유입될 수 있도록 메인 채널(303)과 이격되어 형성된 보조 채널(305)을 구비할 수 있다. 저장 공간(301)은 액체 금속이 유입되는 액체 금속 주입구(51)와 연결되어 소정의 높이로 함몰되어 형성될 수 있다. 저장된 액체 금속은 주입된 기체의 기압에 의해서 유체 채널(30)을 이동하고 노즐(40)을 통해 분사된다.
메인 채널(303)은 액체 금속이 이동하는 통로이고, 보조 채널(305)은 액체 금속의 산화를 막기 위하여 주입되는 산(acid) 용액이 이동하는 통로이다.
보조 채널(305)과 메인 채널(303) 사이에는 소정의 간격으로 관벽이 형성되고, 보조 채널(305)을 흐르는 산 용액은 일 예시로 염산(
Figure 112014118212149-pat00002
)일 수 있다. 메인 채널(303)로 액체 금속이 주입된 후, 보조 채널(305)로 염산 용액을 주입하게 되면, 메인 채널(303)과 보조 채널(305) 사이의 관벽으로 염산 증기가 투과되어 액체 금속의 산화막이 제거될 수 있다. 상기 관벽은 증기가 통과할 수 있는 구조로써, 일 예시로 미세 소공이 형성된 다공성 구조로 이루어질 수 있다.
본 실시 예로, 메인 채널(303)의 폭은 100㎛, 보조 채널(305)의 폭은 200㎛로 형성되고, 유체 채널의 높이는 20㎛, 메인 채널(303)과 보조 채널(305) 사이의 관벽은 200㎛의 두께로 형성될 수 있다. 염산 용액은 37 wt%농도로 주입되는 것이 바람직하다.
유체 채널(30) 상에 흐르는 액체 금속의 산화 및 염산 용액의 증발을 방지하기 위해서 폴리머 기판(30)의 상부 및 하부에는 글래스 기판(11, 13)이 코팅된다.
제1 주입구(501)는 메인 채널(303)의 일측에 연결되어 액체 금속이 흐르는 채널 방향으로 기체를 공급한다. 주입되는 기체로는 질소, 산소 또는 이를 포함하는 외부 공기일 수 있다. 유체 채널(30) 내로 주입된 기체에 의해서 액체 금속은 액적 형태로 제어될 수 있으며, 기체의 기압으로 유체 채널(30)을 따라 흐를 수 있다.
도 1의 b는 저장 공간(301)에 저장된 액체 금속이 제1 주입구(501)로부터 주입된 기체에 의해서 액적(20) 형태로 제어되는 모습을 나타낸다. 도 1b를 참조하면, 제1 주입구(501) 및 제1 배출구(531)는 메인 채널(303)을 가로지르는 방향으로 기체를 주입/배출할 수 있도록 폴리머 기판(10) 상에 형성될 수 있다.
따라서, 유체 채널(30)에 저장된 액체 금속은 메인 채널(303)을 가로지르는 기체에 의하여 액적(20)형태로 분리될 수 있다. 또한, 제1 배출구(531)의 단속 시 제1 주입구(501)가 연결된 이후의 메인 채널(303)의 경로 방향으로 기압이 발생하여 액체 금속이 노즐(40) 방향으로 이동할 수 있다.
본 실시 예로, 액체 금속은 갈륨, 인듐, 주석으로 이루어진 합금일 수 있다. 갈린스탄은 68.5% 갈륨(Ga), 21.5% 인듐(In), 10% 주석(Sn)으로 이루어진 합금으로써, 산소에 노출되는 경우 산화 피막이 형성되기 때문에 유체 채널(30) 내에서 유동적으로 흐르기 어려운 문제점이 있다.
이러한 액체 금속의 산화 피막을 제거하기 위해서 제2 주입구(503)로부터 염산이 주입된다. 따라서 제2 주입구(503)는 보조 채널(305)의 일 측면에 연결되며 보조 채널(305)의 내부로 염산(
Figure 112014118212149-pat00003
)이 주입될 수 있다.
표면의 금속 산화막이 제거된 갈린스탄과 같은 액체 금속은 표면과의 접촉각이 향상되어 유체 채널(30) 내에서의 유동성이 향상된다. 추가적인 액체 금속의 산화를 최소화하기 위하여, 제1 주입구(501)를 통하여 주입되는 기체는 질소인 것이 바람직하다. 주입된 질소는 액체 금속의 분리 및 결합 등 액체 금속을 액적 형태로 제어할 수 있다. 이는 인쇄 매체 상에 금속 패턴을 프린팅 하거나, 인쇄 매체의 정전용량을 조절할 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, 메인 채널(303)에는 마이크로-나노 패턴이 형성될 수 있다. 액체 금속의 점성에 의한 표면 접착력을 약화시키기 위해서는, 초발수 표면을 고려할 수 있다. 초발수 표면에는 접착과 관련하여 표면 자체의 낮은 에너지 특징으로 인하여 타 물질과 잘 접착되지 않는 특징이 있다. 액체와 고체가 접촉하고 있을 때 액체의 자유 표면이 고체 평면과 이루는 접촉각(Contact Angle)은 90ㅀ가 초과하게 될 경우 물과의 친화력이 적은 성질인 소수성(Hydrophobic)으로 볼 수 있고, 150ㅀ를 초과하는 경우에는 물과의 친화력이 극히 적은 초소수성(Super-Hydrophobic)으로 볼 수 있다.
자연의 생물에는 초소수성을 나타내는 경우가 많은데, 예컨대 연잎, 벼, 양배추, 나비의 날개 등에서 발견되는 초소수성은 자가 세정 및 물이 표면에 젖는 현상을 방지하는 효과가 있다. 마이크로-나노 패턴은 바람직하게 수~수백 마이크로미터 크기의 패턴일 수 있다. 유체 채널(30) 표면상에 마이크로-나노 패턴의 구조체가 형성되는 경우, 구조체 내부까지 액체 금속이 들어가지 못하게 되어 표면 마찰력이 급격히 감소하게 된다.
마이크로-나노 패턴이 형성된 유체 채널(30)은 폴리머 기판(10)과 마이크로-나노 패턴을 갖는 주형을 압착하여 형성시킬 수 있다. 다른 실시 예로 마이크로-나노 패턴을 강화하기 위해서 액체 금속 주입구(51)로 미세 입자를 갖는 유기 용액을 주입할 수 있다. 이 경우 미세 입자는 흑연(graphite) 또는 산화타이타늄(
Figure 112014118212149-pat00004
)이 될 수 있다. 유기용액 속의 미세 입자들은 유체 채널(30) 내부에 도포 및 경화되어 마이크로-나노 패턴 상에 무작위 결정 구조를 형성한다. 이는 유체 채널(30)의 표면을 더욱 울퉁불퉁하게 하여 액체 금속과의 점착력을 약화시키는 효과가 있다.
배출구(53)는 메인 채널(303)과 연결되어 메인 채널(303) 내로 주입된 기체가 배출되는 제1 배출구(531) 및 보조 채널(305)과 연결되어 보조 채널(305) 내로 주입된 산 용액이 배출되는 제2 배출구(533)를 포함할 수 있다.
노즐(40)은 메인 채널(303)의 단부에 연결되고, 액체 금속은 노즐(40)을 통해서 인쇄 매체에 분사된다. 본 실시 예로, 액체 금속을 용이하게 분사하기 위하여 노즐(40)은 폴리머 기판(10)의 하부 방향으로 만곡된 형상인 것이 바람직하다.
도 2는 염산에 의해서 액체 금속의 산화막이 제거되어 액체 금속과 표면의 접촉각이 향상된 모습을 나타낸다. 도 2를 참조하면, 공기 중에서 산화는 갈린스탄은 점성이 있는 젤 형태의 산화피막이 형성되고, 항복 응력이 발생하지 않는 탄성만 남아 있어 표면과의 접촉각(Contact angle)이 작다.
도 2b를 참조하면 염산의 증기가 PDMS 층을 통과하는 경우, 갈린스탄과 반응하여 산화 피막이 제거될 수 있다. 산화 피막이 제거된 갈린스탄은 표면과의 접촉각이 증가하고, 탄성이 감소하여 액체 상태의 유동성이 확보된다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 잉크젯 프린터 카트리지(1)의 제조 방법을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 잉크젯 프린터 카트리지(1)의 제조는 유체 채널(30)이 양각으로 형성된 주형(15)을 제조하는 (a)단계(S101); 주형(15)에 폴리머 층을 도포하여 경화하는 (b)단계(S103); 폴리머 층을 분리하여 유체 채널(30)이 음각으로 형성된 폴리머 기판(10)을 제조하는 (c)단계(S105); 글래스 기판을 코팅하는 (d)단계(S107); 및 주입구(50), 배출구(53), 노즐(40)을 결합하는 (e)단계(S109)를 포함할 수 있다.
(a)단계(S101)는 유체 채널(30)의 몰드를 형성하는 단계이다. 이 경우, 유체 채널(30)은 3D프린터를 통해서 실리콘 웨이퍼 상에 양각으로 제조될 수 있다. 또는, 실리콘 웨이퍼 상에 포토레지스트(PR)를 이용하여 유체 채널(30) 주변을 식각함으로써 형성할 수 있다. 상기 (a)단계(S101)를 통해서 실리콘 웨이퍼 상에 유체 채널(30)이 양각으로 형성된 주형(15)을 제작할 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나 다른 실시 예로, 잉크젯 프린터 카트리지(1)의 제조 방법은 (a)단계(S101) 이후 주형(15)의 유체 채널(30) 표면에 마이크로-나노 패턴을 형성시키는 단계가 더 포함될 수 있다.
주형(15)의 유체 채널(30) 표면에 마이크로-나노 패턴을 형성시키는 단계는 주형(15) 상에 폴리다이메틸실록세인(PDMS) 용액을 도포하고, PDMS 용액의 도포가 완료되면 냉각 및 응고 과정을 거친 후 종이를 압착 성형하게 된다. 이 경우, 주형에 도포된 폴리머 층에는 종이 질감의 마이크로-나노 패턴이 형성된다. PDMS 용액의 냉각 및 응고는 종이(14)의 질감이 프린팅 되는 정도로 적절히 조절되어야 한다.
상기 단계가 수행된 결과, 주형(15)의 폴리머(PDMS) 층에는 종이의 질감에 해당하는 마이크로-나노 패턴이 음각으로 식각된 유체 채널(30)이 형성된다. 폴리머 재질 기판에 유체 채널을 형성하는 일반적인 소프트 리소그래피 공정으로는 유체 채널 상에 마이크로-나노 패턴을 형성시킬 수 없다. 따라서, 본 실시 예와 같이 채널이 형성된 주형(15)에 마이크로-나노 패턴을 갖는 종이와 같은 물질을 압착하여 형성시킨 후 스탬핑하는 과정이 필요하다.
상기 마이크로-나노 패턴 형성 단계는 마이크로-나노 패턴을 프린팅하기 위해 종이를 사용하였으나 이는 일 예시 이며, 마이크로-나노 패턴이 형성된 또 다른 폴리머 층을 스탬핑 함으로써 주형(15) 상에 마이크로-나노 패턴을 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 잉크젯 프린터 시스템을 나타낸다. 도 4를 참조하면, 잉크젯 프린터 시스템은 액체 금속이 저장되는 프린터 카트리지(1); 액체 금속을 주입하는 제1 펌프부(7); 액체 금속이 유체 채널(30)을 흐를 수 있도록 산(acid)을 주입하는 제2 펌프부(9); CCD 카메라(3); 인쇄 매체가 고정되는 스테이지(2); 및 제어부(5)를 포함할 수 있다. 프리터 카트리지(1)는 도 1 및 도 3을 통해 상술한 바 자세한 설명은 생략한다.
제1 펌프부(7)는 액체 금속을 주입하는 잉크 펌프(71); 기체를 주입하는 공기 펌프(73); 및 주입된 공기를 흡인하는 흡인 펌프(75)를 구비할 수 있다. 제2 펌프부(9)는 제2 주입구(503)와 연결되어 염산을 주입할 수 있다.
제어부(5)는 액체 금속이 액적(droplet) 형태로 분사될 수 있도록, 공기 펌프(73)의 기체 주입량을 단속한다. 제어부(5)의 제어에 의해서 인쇄되는 매체는 CCD 카메라(5)를 통해 디스플레이(51)로 확인할 수 있다.
본 실시 예에 따른 잉크젯 프린팅 시스템은 액체 금속의 반복적인 구조를 인쇄할 수 있으며 능동적 형상 제어가 가능하므로 가변형 주파수 선택 표면을 제조할 수 있다. 주파수 선택 표면(FSS: Frequency Selective Surface)은 일정 패턴이 반복되는 주기 구조를 이용하여 특정한 주파수를 가진 전자파를 투과하거나 반사시키는 장치를 의미한다. 패턴을 이루는 단위격자의 주기를 조정함으로써 반사되는 전자파의 위상을 조절하는 전자파 필터의 기능을 할 수 있다.
단위격자는 다양한 기하구조를 이용하여 만들 수 있다. 단위격자가 가진 금속선의 모양은 선분, 십자가, 사각형, 원형, 패치, 분할 고리 공진기 등이 될 수 있다. 금속선을 형성하기 위하여 유전체 기판을 받침대로 사용된다. 이러한 주파수 선택 표면은 스텔스 기능, 전자파 차폐 등의 기능을 가지는 군사용/가정용 기기에 활용될 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
1: 잉크젯 프린터 카트리지 10: 폴리머 기판
11: 글래스 상판 13: 글래스 하판
20: 액체 금속 액적(droplet) 30: 유체 채널
301: 저장 공간 303: 메인 채널
305: 보조 채널 40: 노즐
50: 주입구 501: 제1 주입구
503: 제2 주입구 51: 액체 금속 주입구
53: 배출구 531: 제1 배출구
533: 제2 배출구 2: 스테이지
3: CCD 카메라 5: 제어부
51: 디스플레이 7: 제1 펌프부
71: 잉크 펌프 73: 공기 펌프
75: 흡인 펌프
9: 제2 펌프부

Claims (13)

  1. 액체 금속이 유입되는 유체 채널;
    상기 유체 채널과 연결되고, 상기 액체 금속이 상기 유체 채널을 흐를 수 있도록 기체 또는 액체가 주입되는 주입구; 및
    상기 유체 채널과 연결되고, 상기 액체 금속이 분사되도록 하부방향으로 만곡된 형상을 갖는 노즐을 포함하며,
    상기 주입구로 미세입자를 갖는 유기용액을 주입하여 액체금속과의 점착력을 약화시키는 마이크로-나노 패턴이 상기 유체 채널에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 카트리지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주입구는 기체가 주입되는 제1 주입구를 구비하고,
    상기 액체 금속은 주입된 상기 기체의 기압에 의해서 상기 유체 채널을 따라 흐르는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 카트리지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 채널은,
    상기 액체 금속이 흐르는 메인 채널 및 상기 메인 채널 내로 증기가 유입될 수 있도록 상기 메인 채널과 이격되어 형성된 보조 채널을 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 카트리지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 주입구는 산(acid)이 주입되는 제2 주입구를 구비하고,
    상기 보조 채널에는 상기 제2 주입구로 주입된 산(acid)이 흐르는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 카트리지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 산(acid)은 염산(
    Figure 112016038936415-pat00005
    )인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 카트리지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 금속은 갈륨, 인듐, 주석으로 이루어진 합금인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 카트리지.
  7. 삭제
  8. 액체 금속이 저장되는 프린터 카트리지;
    상기 액체 금속을 주입하는 제1 펌프부; 및
    상기 액체 금속이 유체 채널을 흐를 수 있도록 산(acid)을 주입하는 제2 펌프부를 포함하고,
    상기 프린터 카트리지는,
    상기 제1 펌프부로부터 액체 금속이 유입되는 유체 채널;
    상기 유체 채널과 연결되고, 상기 제1 펌프부 및 상기 제2 펌프부와 연결되는 주입구; 및 상기 유체 채널과 연결되고, 상기 액체 금속이 분사되도록 하부방향으로 만곡된 형상을 갖는 노즐을 구비하며,
    상기 주입구로 미세입자를 갖는 유기 용액을 주입하여 액체금속과의 점착력을 약화시키는 마이크로-나노 패턴이 상기 유체 채널에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 주입구는,
    기체가 주입되는 제1 주입구; 및
    산(acid)이 주입되는 제2 주입구를 구비하고,
    상기 액체 금속은 주입된 산(acid)에 의해서 산화막이 제거되고, 주입된 기체의 기압에 의해서 상기 유체 채널을 따라 흐르는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 펌프부는,
    상기 액체 금속을 주입하는 잉크 펌프; 및
    기체를 주입하는 공기 펌프를 구비하고,
    상기 액체 금속은 주입된 상기 기체의 기압에 의해서 상기 유체 채널을 따라 흐르는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 액체 금속이 액적(droplet) 형태로 분사될 수 있도록, 상기 공기 펌프의 기체 주입량을 단속하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 액체 금속은 갈륨, 인듐, 주석으로 이루어진 합금인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 시스템.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 유체 채널은,
    상기 액체 금속이 흐르는 메인 채널 및 상기 메인 채널 내로 증기가 유입될 수 있도록 상기 메인 채널과 이격되어 형성된 보조 채널을 구비하고,
    상기 보조 채널에는 상기 제2 펌프부로부터 주입된 산(acid)이 흐르는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 시스템.
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