KR20050024407A - 액체 분사 필기구 - Google Patents

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KR20050024407A
KR20050024407A KR10-2004-7021338A KR20047021338A KR20050024407A KR 20050024407 A KR20050024407 A KR 20050024407A KR 20047021338 A KR20047021338 A KR 20047021338A KR 20050024407 A KR20050024407 A KR 20050024407A
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소시에떼 비아이씨
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Abstract

본 발명의 필기구는 액체를 저장하기 위한 액체저장소(3), 소정 거리로부터 매체(8)상에 액체를 분사하는 역할을 하는 액체를 분사하기 위한 액체분사헤드(41), 및 분사헤드(4)를 작동시키는 처리장치(6)를 포함한다. 필기구는 분사헤드(4)와 매체 사이의 거리를 측정하기 위한 측정수단(12) 및 매체(8)에 대한 분사헤드(4)의 이동을 감지하기 위한 이동감지수단(14)을 더 포함하며, 처리장치(6)는 측정수단(12)이 분사헤드(4)와 매체(8) 사이의 거리가 소정의 최대값 보다 작음을 감지하는 동시에 이동감지수단(14)이 매체(8)에 대한 분사헤드(4)의 이동을 감지하였을 때 액체분사헤드(41)를 작동시키는 데 사용된다.

Description

액체 분사 필기구{LIQUID JET WRITING INSTRUMENT}
본 발명은 잉크와 같은 액체를 분사하는 필기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 제1말단과 제2말단 사이에 연장되고 사용자의 손에 파지되도록 설계되는 관요소를 포함하는 필기구에 관한 것이다.
관요소는 액체를 저장하기 위한 액체저장소와, 액체저장소에 연결되며 소정거리에서 매체상에 액체를 분사하는 분사헤드를 포함하는 액체를 분사하기 하기 위한 액체분사장치와, 분사헤드가 소정거리에서 매체에 액체를 분사할 수 있도록 액체분사장치를 작동하기 위한 처리장치를 포함한다.
이러한 형태의 공지의 필기구는, 일반적으로 관요소가 필러(feeler)를 구비하며, 필러는 필기시 매체와 접촉하게 되는 제1말단 및 매체에 접촉시 필러의 이동을 감지하기 위한 이동감지장치에 연결되는 제2말단을 갖는다. 이동감지장치는 처리장치에 연결되어 액체분사장치를 작동시킬 수 있다. 따라서, 사용자가 손으로 필기구를 파지하고 필기구를 매체쪽으로 움직일 때, 필러는 매체의 표면에 접촉하게 되고, 이로 인해 이동감지장치는 액체의 분사를 작동하도록 처리장치에 신호를 보낼 수 있다.
따라서, 필기헤드, 즉 액체분사헤드가 매체와 접촉되어질 필요가 없더라도, 액체를 분사하기 시작할 수 있도록 하기 위해서는 매체와 접촉되는 필기구의 필러가 반드시 필요하다. 사용자가 필러를 매체에, 특히 매체가 다소 거칠 때, 접촉하는 것이 불편할 수 있다.
또한, 매체와 접촉된 필러의 말단이 일반적으로 매체상의 액체가 분사되는 충돌점과 가깝기 때문에, 액체가 마르기 전에 필러의 상기 말단이 액체와 접촉하게 되며, 이로 인해 필기구를 정상적으로 사용할 때 액체가 매체상에 더렵혀질 심각한 위험이 있다.
결국, 반드시 액체분사헤드 위로 연장되어야 하는 필러는 이동감지장치에 치명적인 손상을 주는 급작스런 충돌을 받기 쉬울 수 있으며, 이로 인해 전체필기구가 작동을 멈추는 문제가 야기된다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부한 도면을 참조로 비제한적인 예로 주어진 다음에 기술하는 본 발명의 실시예에 의해 나타난다.
도 1은 본 발명의 필기구의 제1실시예의 개략적인 단면도;
도 2는 본 발명의 필기구의 다양한 구성요소의 블럭도; 및
도 3은 본 발명의 필기구의 제2실시예의 개략적인 단면도이다.
도면에서, 유사참조번호는 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
본 발명의 목적은 신뢰성 있고, 간단하며, 사용자에게 우수한 필기감을 줄 수 있는 필기구를 제공함으로써 상술한 종래의 기술적 문제를 줄이기 위한 것이다.
이런 목적에서, 본 발명은 관요소가 처리장치와 연결되며, 필기구와 매체 사이에 물리적인 접촉없이 분사헤드와 매체 사이의 거리를 측정하기 위한 측정수단; 및 처리장치와 연결되며 분사헤드의 이동을 감지하기 위한 이동감지수단을 더 포함하며, 측정수단이 분사헤드와 매체 사이의 거리가 소정의 최대값 보다 작음을 결정하는 동시에 이동감지수단이 분사헤드의 이동을 감지하였을 때 처리장치가 액체분사장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 필기구를 제공한다.
본 발명의 필기구를 제공함으로써, 필기구는 더 이상 액체가 분사되어지는 매체와 접촉하지 않게 되며, 필기구 사용자는 단지 매체로부터 적당한 거리에 필기구를 갖다 놓는 한편, 또한 필기구를 이동시킴으로써 잉크분사를 작동하게 된다. 따라서, 사용자는 손을 멈추거나(이로 인해, 필기구 이동이 멈춤), 필기구를 파지하여, 보다 정확하게는 매체로부터 액체분사헤드를 멀리하여 액체분사의 작동을 멈출 수 있다. 따라서, 본 필기구는 필기매체와 어떠한 물리적인 접촉도 없이 볼펜이나 펠트팁핀(felt-tip pins)과 같은 종래의 필기구가 갖는 널리 알려진 필기조건에 근접하는 우수한 조건하에서 액체를 분사하거나 비분사할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는, 용도에 따라 다음과 같은 것을 추가적으로 제공할 수 있다:
-처리장치는 측정수단이 분사헤드와 매체 사이의 거리가 소정의 최소값과 상술한 소정의 최대값에 의해 한정되는 범위에 있는지를 결정하는 동시에 이동감지수단이 분사헤드의 이동을 감지하였을 때 액체분사장치를 작동시키는 데 사용된다;
-측정수단은 분사헤드와 매체 사이의 거리를 측정하는 광학장치를 포함한다;
-이동감지수단은 광학장치 및 광학장치에 의해 측정된 거리의 함수(function)로 매체에 대한 분사헤드의 변위를 감지하는 처리장치로 구성된다;
-측정수단은 분사헤드와 매체 사이의 거리를 측정하는 초음파음향탐침을 포함한다;
-이동감지수단은 초음파음향탐침 및 초음파음향탐침에 의해 측정된 거리의 함수로 매체에 대한 분사헤드의 변위를 감지하는 처리장치로 구성된다;
-이동감지수단은 가속계를 포함한다;
-관요소는 전원 및 전원에 연결되며 액체분사장치, 처리장치, 및 측정수단과 이동감지수단을 켜기 위하여 사용자가 작동할 수 있는 스위치-온 수단(switch-on means)을 포함한다;
-관요소는 매체에 액체가 분사되는 충돌점을 나타내기 위하여 매체상에 가시광선스폿(spot)을 출사하기 위한 수단을 포함한다;
-액체분사헤드는 액체방울을 분사하기 위한 적어도 하나의 분사노즐을 포함하며, 분사장치는 분사헤드의 상기 적어도 하나의 노즐을 작동시키기 위한 전기신호발생기를 더 포함한다;
-관요소는 외벽에 액체방울의 크기를 선택하기 위한 선택수단이 장착되며, 선택수단은 분사장치의 전기신호발생기에 연결되어 상기 적어도 하나의 분사노즐을 작동시키는 전기적신호의 주파수 및/또는 진폭을 변경한다;
-처리장치는 측정수단이 분사헤드와 매체 사이의 거리가 소정의 최대값 보다 작음을 감지하는 동시에 이동감지수단이 소정의 시간간격동안에 분사헤드의 이동을 감지하지 못하였을 때 사용자에게 경고신호를 보내는 통신수단을 작동하는 데 사용된다; 그리고,
-액체분사장치가 제1시간간격동안 작동하지 않을 때, 처리장치는 제2시간간격동안 통신수단을 작동하는 데 사용되며, 통신수단은 경고신호를 보낸 다음, 측정수단이 분사헤드와 매체 사이의 거리가 다시 한 번 소정의 최대값 보다 작음을 측정하는 동시에 이동감지수단이 다시 한 번 분사헤드의 이동을 감지하였을 때 액체분사장치를 작동시킨다.
도 1은 제1말단(2a)과 제2말단(2b) 사이에 연장되는 관요소(2)를 갖는 필기구(1)를 나타낸다. 관요소(2)는 중공의 내부공간을 한정하는 내벽(21) 및 사용자의 손에 파지되도록 설계된 외벽(22)을 갖는다.
관요소(2)의 내벽(21)에 의해 한정된 중공의 내부공간은 액체의 저장소(3) 및 액체를 분사하기 위한 분사장치(4)를 포함하며, 분사장치(4)는 저장소(3)와 직접적으로 연관되어 있다. 액체저장소(3)는 관요소(2)의 중공의 내부공간에 제거가능하도록 장착되어 액체가 모두 소진되었을 때 다른 저장소로 교체된다. 필기구의 용도에 따라, 저장소(3)에 저장된 액체를 잉크로 구성하거나, 필기구가 정정수단으로 사용될 때에는 액체를 잉크-지우기(ink-erasing)액체나 잉크-마스킹(ink-masking)액체로 구성하거나, 또는 필기구가 접착성 어플리케이터(applicator)나 분사기로 사용될 때에는 액체를 접착제로 구성할 수 있다. 분사장치(4)는 수로(31)를 통해 액체저장소(3)에 직접 연결되는 액체분사헤드(41) 및 분사헤드(41)의 작동 또는 비작동을 제어하는 전기신호발생기(42)로 구성된다.
본 실시예에서, 분사헤드(41)는 관요소(2)의 제1말단(2a)에 배치된 분사노즐(43)을 포함하는 압전효과분사헤드이다. 관요소(2)의 제1말단(2a)은 관요소(2)의 중심부의 내벽(22)에 직접 고정되는 말단피스(end-piece)로 구성할 수 있다. 말단피스(2a)에는 분사헤드(41)의 분사노즐(43)이 배치되는 말단오리피스가 구비된다. 분사노즐(43)은 말단피스(2a)에 고정되는 방법이나, 말단피스 내부에 노즐을 수용하도록 적절한 장치에 의해 후진될 수 있는 방법으로 장착될 수 있으며, 이로 인해 필기구를 사용하지 않는 동안 노즐이 손상되는 위험을 피할 수 있다. 원래 공지된 방법에서는, 분사헤드(41)가 발생기(42)로부터 오는 전기신호를 받을 때 변형되는 압전요소를 포함하며, 이로 인해 분사노즐(43)에 미세한방울(7)이 형성되고, 미세한방울(7)은 매체(8)에 분사된다.
또한, 액체분사장치(4)는 예를 들어 유리로 만들어지고, 적어도 하나의 저항성가열요소가 장착되며, 저장소(3)에서 오는 소량의 잉크를 저장하는 적어도 하나의 작은 크기의 수로에 위치하는 기판으로 구성될 수 있다. 따라서, 전기신호가 발생기(41)로부터 저항성가열요소에 인가될 때, 저항성가열요소의 온도는 즉시 상승하고, 이로 인해 잉크 내에 증기거품이 형성되며, 증기거품은 매체(8)상에 액체의 미세한방울(7)을 방출한다.
또한, 액체분사장치(4)는 가스가 압축된 적어도 하나의 카트리지로 구성될 수 있으며, 카트리지는 공기팽창장치 및 액체의 카트리지와 함께 작동한다. 팽창장치는 카트리지에 저장된 가스를 압축대기실(pressurized antechamber)로 보내는(release) 펀치(punch) 및 액체저장소(3)에 연결되는 노즐에 대한 가스유동율을 제어하기 위한 다수의 밸브를 포함할 수 있다.
또한, 필기구는 분사장치의 분사노즐(43)이 소정 거리로부터 매체(8)상에 액체방울(7)을 분사할 수 있도록 전기신호(또는 전기펄스)발생기(42)를 작동시키는 처리장치(6)를 갖는다. 또한, 관요소(2) 내의 중공의 내부공간은 제2말단(2b)에 스위치(11)를 사용하여 필기구를 형성하는 다양한 전기적요소들을 켤 수 있는 예를 들어, 배터리 또는 두 개의 선택적-충전식배터리로 구성된 전원을 포함한다. 스위치(11)는 필기구 사용자가 작동할 수 있는 스위치-온수단(switch-on means), 구체적으로, 예를 들어, 관요소(2)의 외벽(22)에 위치하며 사용자가 필기구를 파지할 때 압력을 감지하는 용량성센서와 같은 사용자의 손이 관요소(2)를 파지하고 있음을 감지하기 위한 수단으로 교체할 수 있다.
예를 들어, 관요소(2)의 제2말단(2b)을 관요소(2)의 중심부에 제거 가능하게 장착되는 캡의 형태로 하여, 두 개의 소진된 배터리(10)를 새 배터리로 교체할 수 있도록 한다.
또한, 관요소(2)는 제1말단(2a)에 필기구와 매체(8) 사이에 물리적인 접촉없이 분사헤드(41)와 매체(8) 사이의 거리를 측정하기 위한 측정수단(12)을 갖는다. 보다 정확하게, 측정수단(12)은 분사노즐(43)과 매체(8) 사이의 거리를 측정하는 데 사용된다.
본 실시예에서, 측정수단(12)은 예를 들어, 매체(8)쪽으로 입사빔(FI)을 보내어 반사빔(FR)과 함께 매체(8)상에 광스폿(light spot)을 형성하는 적외선발광다이오드(13a)를 포함하는 광학장치(13)로 구성된다. 이후, 광스폿과 반사빔은 포토다이오드(photodiode)(13b)에 의해 분석되어 매체(8)에 대한 입사빔(FI)의 경사각을 결정한다.
포토다이오드(13b)와 적외선발광다이오드(13a) 사이의 거리를 알고 있고, 입사빔의 경사각이 결정되었기 때문에, 오직 삼각함수만을 사용하여 적외선발광다이오드와 매체(8) 사이의 거리를 결정하게 된다. 포도다이오드는 HAMAMATSU상표로 판매되는 S6560포토다이오드로 구성할 수 있다.
광학장치(13)에 의해 출사되는 입사빔(FI)은 액체방울이 분사되는 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 보내진다. 본 실시예에서는, 입사빔의 이 방향이 실질적으로 관요소(2)의 세로축과 일치한다. 따라서, 분사노즐(43)과 매체(8) 사이의 측정된 거리는 실질적으로 노즐(43)에서 매체(8)까지 액체방울에 의해 추종되는 경로와 일치한다.
다른 변형실시예에서, 광학장치(13)는 또한 대칭축이 관요소(2)의 세로축과 일치하는 원추빔을 출사하기 위한 수단을 가질 수 있다. 이때, 광학장치(13)는 원추빔에 의해 매체(8)상에 형성된 광스폿의 반경을 결정하는 데 사용된 센서를 갖는다. 광스폿의 반경은 매체(8)와 원추빔을 출사하기 위한 출사수단 사이의 거리에 비례하기 때문에, 출사수단과 매체 사이의 거리를 선형적인 방법으로 측정할 수 있다. 유사하게, 원추빔의 대칭축이 매체에 대하여 기울어지면, 매체에 형성된 광스폿은 더 이상 원형이 아니라 타원형이 되며, 센서는 매체와 원추빔을 출사하기 위한 출사수단 사이의 거리를 측정하기 위하여 타원스폿의 단축의 길이를 측정하는 데 사용된다. 이 경우, 필기구의 경사에 상관없이, 타원스폿의 단축의 길이는 오직 출사수단과 매체 사이의 거리에만 비례하고, 타원스폿의 장축의 길이만이 원추빔의 경사각에 비례한다.
변형실시예에서, 측정수단(12)은 또한 초음파음향탐침으로 구성될 수 있다. 이 경우, 노즐(43)과 매체(8) 사이에 측정된 거리는 매체(8)에 대한 필기구의 경사각에 상관없이 노즐(43)과 매체(8) 사이의 최단거리와 일치한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 측정수단(12)을 형성하는 광학장치(13)는 광학장치(13)에 의해 얻어진 측정치를 저장하는 처리장치(6)에 직접 연결된다. 또한, 처리장치(13)는 광학장치(13)가 소정의 시간간격에서 반복측정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 상기 시간간격은 예를 들어, 1 [ms] ~ 0.1 [s] 까지의 범위에 있을 수 있다.
또한, 관요소(2)는 매체(8)에 대한 분사헤드(41)의 이동을 감지하기 위한 이동감지수단(14)을 갖는다.
본 실시예에서, 이동감지수단(41)은 처리장치(6)에 직접 연결된 가속도계 형태일 수 있다. 또한, 이동감지수단(14)은 자이로스코프 형태일 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조로 필기구의 작동에 대하여 설명한다.
사용자가 필기구(1)를 사용하여 매체(8)에 필기하고자할 때, 사용자는 우선 스위치(11)를 작동시켜 필기구(1)의 다양한 전기요소를 킨다.
그후, 사용자는 필기구의 말단을 매체(8)쪽으로 가져오고, 광학장치(13)로 구성된 측정수단은 자동적으로 매체(8)와 물리적인 접촉없이 분사노즐(43)과 매체(8) 사이의 거리를 결정하게 된다. 동일한 방법으로, 매체(8)쪽으로의 필기구 이동이 감지신호를 처리장치(6)에 직접 전달하는 가속도계(14)에 의해 감지된다.
처리장치(6)는, 이동감지수단(14)이 필기구의 이동을 감지하는 동시에 광학장치(13)로 구성된 측정수단(12)이 분사노즐(13)과 매체(8) 사이의 거리가 소정의 최대값 보다 작음을 감지하였을 때, 액체분사장치(4)를 작동시켜 액체방울(7)을 매체(8)상에 분사시키는 데 사용된다.
소정의 최대값은, 예를 들어, 약 1cm 일 수 있다.
따라서, 측정수단(12)이 노즐(13)과 매체(8) 사이의 거리가 소정의 최대값 보다 큼을 감지하는 한편 동시에 감지수단이 필기구의 이동을 감지하였을 때, 처리장치(6)는 분사장치(4)를 작동시키지 않으며, 액체방울(7)이 매체(8)상에 분사되지 않는다.
유사하게, 필기구가 이동하지 않으면, 노즐(43)이 매체(8)로부터 적당한 거리, 즉 소정의 최대값 보다 작은 거리에 있더라도 처리장치(6)는 액체방울(7)을 분사시키지 않는다.
변형실시예에서, 처리장치(6)는 또한 분사노즐(43)이 매체(8)에 너무 인접할 액체분사장치(4)의 작동을 중지시켜, 액체방울(7)이 매체(8)상에 알맞게 분사되도록 하는 데 사용될 수 있다. 이 경우, 처리장치(6)는 가속도계(14)가 매체(8)에 대한 필기구의 이동을 감지하는 동시에 광학장치(13)가 분사노즐(13)과 매체(8) 사이의 거리가 소정의 최소값과 최대값에 의해 한정된 값의 범위에 있을 때에만 액체분사장치(4)를 작동시킨다.
또한, 필기구의 관요소(2)는 그 외벽(22)에 액체방울(7)의 크기를 선택하기 위한 선택수단(15)을 구비하여, 매체(8)상에 연속적으로 퇴적된 액체방울(7)에 의해 형성되는 선(line)의 두께를 조절하고 수정할 수 있다. 선택수단(15)은 구체적으로 버튼형태, 예를 들어 세 개의 다른 선두께를 얻을 수 있게 세 개의 위치를 갖는 버튼일 수 있다. 위치 선택이 가능한 버튼(15)은 분사장치(4)의 전기신호발생기(42)에 직접 연결되어, 소정의 방법으로 액체분사헤드(41)로 직접 보내진 전기신호의 주파수 및/또는 진폭을 변경하며, 이로 인해 이에 비례하여 매체(8)상에 분사된 액체방울(7)의 크기와 주파수가 변경된다.
유사하게, 사용자가 보다 편한하게 필기하게 하기 위하여, 처리장치(6)는, 광학장치(13)가 잉크분사헤드(41)와 매체(8) 사이의 거리가 소정의 최대값 보다 작음을 감지하는 동시에 이동감지수단(14)이 소정시간간격동안에 매체(8)에 대한 분사헤드(41)의 이동이 없음을 감지하였을 때, 통신수단(16)을 작동시켜 경고신호를 보내는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 통신수단(16)은 가시광선신호방출기 또는 가청음향신호방출기형태일 수 있으며, 이로 인해 액체분사헤드(41), 보다 정확하게는 분사노즐(43)이, 매체(8)로부터 전기신호발생기(42)가 작동될 수 있고 필기구의 어떠한 이동, 심지어 급작스런 이동에도 분사장치(4)가 작동될 수 있는 적절한 거리에 있으며 따라서 매체(8)상에 액체방울(7)을 분사시킬 것을 사용자에게 알려줄 수 있다.
유사하게, 사용자가 보다 편한하게 필기하게 하기 위하여, 처리장치(6)는, 액체분사장치(4)가 어떤 주어진 시간간격(예를 들어, 30초 또는 1분) 동안 작동하지 않았고, 이후 측정수단(12)이 분사헤드(41)와 매체(8) 사이의 적절한 거리를 다시 한 번 감지하는 동시에 이동감지수단이 필기구의 이동을 다시 감지하였을 때, 통신수단(16)을 작동시켜 경고신호를 보내는 데 사용될 수 있다. 이 경우, 처리장치(6)는 예를 들어, 사용자에게 액체분사가 임박했음을 알리기 위하여 통신수단(16)을 2초동안 작동시키고, 처리장치(6)는 2초간의 상기 시간간격이 지난 후에만 액체분사장치(4)를 작동시킨다.
도 3에 도시한 본 발명의 다른 실시예에서, 필기구의 이동을 감지하기 위한 이동감지수단은 가속도계나 자이로스코프로 구성되는 것이 아니라 직접 처리장치(6)와 분사노즐(43)과 매체(8) 사이의 거리를 결정하는 측정장치(12)로 구성된다.
상술한 바와 같이, 처리장치(6)는 매우 가까운 시간간격동안에 반복측정을 수행하기 위하여 측정수단(12)을 필요로 할 수 있다. 이 경우, 처리장치(6)는 소정시간간격동안에 측정수단(12)에 의해 측정된 두 개의 거리의 함수로써 매체(8)에 대한 분사헤드(43)의 변위를 결정할 수 있다. 이러한 상대변위는 분사헤드(41)가 매체(8)의 평면에 정확히 평행한 평면으로 변위되지 않을 때에만 감지된다. 그러나, 정상적인 사용자가 필기하기 위하여 필기구를 사용할 때, 경미한(인식할 수 없는) 미세한떨림이 자동적으로 필기구헤드로 전달되고, 이러한 미세한떨림은 측정수단(12)과 처리장치(6)에 의해 자동적으로 움직임으로 감지된다. 그래서, 분사노즐(43)이 매체(8)에 대해 적절한 위치에 있으면, 처리장치(6)는 소정 거리로부터 액체를 분사하는 분사장치를 작동시킨다.
본 발명의 실시예에 따르면, 측정수단(12)은 또한 광학장치(13)나 초음파음향탐침으로 구성될 수 있다.
측정수단(12)이 초음파음향탐침으로 구성될 때, 관요소(2)의 말단(2a)에 또한 매체(8)상에 가시광선스폿을 출사하기 위한 수단을 구비할 수 있으며, 상기 광선스폿은 매체(8)상에 액체방울(7)의 충돌점을 나타낸다.
본 발명의 필기구에 따르면, 필기구는 더 이상 액체가 분사되어지는 매체와 접촉하지 않게 되며, 필기구 사용자는 단지 매체로부터 적당한 거리에 필기구를 갖다 놓는 한편, 또한 필기구를 이동시킴으로써 잉크를 분사하게 된다. 따라서, 사용자는 손을 멈추거나(이로 인해, 필기구 이동이 멈춤), 필기구를 파지함으로써, 보다 정확하게는 매체로부터 액체분사헤드를 멀리함으로써 액체가 분사되는 것을 멈출 수 있다. 따라서, 본 필기구는 필기매체와 어떠한 물리적인 접촉도 없이 볼펜이나 펠트팁핀과 같은 종래의 필기구가 갖는 널리 알려진 필기조건에 근접하는 우수한 조건하에서 액체를 분사하거나 비분사할 수 있다.

Claims (13)

  1. 제1말단(2a)와 제2말단(2b) 사이에 연장되고 사용자의 손에 파지되도록 설계되는 관요소(2)를 포함하는 필기구에 있어서, 상기 관요소(2)는:
    액체저장소(3);
    상기 액체저장소(3)에 연결되고, 소정 거리로부터 매체(8)상에 액체를 분사하는 액체분사헤드(41)를 포함하는 액체분사장치(4); 및
    분사헤드(41)가 소정 거리로부터 매체(8)상에 액체를 분사할 수 있도록 상기 액체분사장치(4)를 작동시키는 처리장치(6)를 포함하며,
    상기 필기구는 상기 관요소가:
    상기 처리장치(6)와 연결되며, 상기 필기구(1)와 상기 매체(8)간에 물리적인 접촉없이 상기 분사헤드(41)와 상기 매체(8) 사이의 거리를 측정하기 위한 측정수단(2); 및
    상기 처리장치(6)와 연결되며, 상기 분사헤드(41)의 이동을 감지하기 위한 이동감지수단(14; 6, 12);을 더 포함하며,
    상기 처리장치(6)는 상기 측정수단(12)이 상기 분사헤드(41)와 상기 매체(8) 사이의 거리가 소정의 최대값 보다 작음을 결정하는 동시에 상기 이동감지수단(14; 6, 12)이 상기 분사헤드(41)의 이동을 감지하였을 때 상기 액체분사장치(4)를 작동시키는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 필기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 처리장치(6)는 상기 측정수단(12)이 상기 분사헤드(41)와 상기 매체(8) 사이의 거리가 소정의 최소값과 최대값으로 한정된 범위에 있음을 결정하는 동시에 상기 이동감지수단(14; 6, 12)이 상기 분사헤드(41)의 이동을 감지하였을 때 상기 액체분사장치(4)를 작동시키는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 필기구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측정수단(12)은 상기 분사헤드와 상기 매체 사이의 거리를 측정하는 광학장치(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필기구.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이동감지수단은 상기 광학장치(13) 및 상기 광학장치(13)에 의해 측정된 거리의 함수로 상기 매체(8)에 대한 상기 분사헤드(41)의 변위를 감지하는 처리장치(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 필기구.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측정수단(12)은 상기 분사헤드(41)와 상기 매체(8) 사이의 거리를 측정하는 초음파음향탐침을 포함하는 것을 특징으로 하는 필기구.
  6. 제5항에 있어서, 상기 이동감지수단은 상기 초음파음향탐침 및 상기 초음파음향탐침에 의해 측정된 거리의 함수로 상기 매체(8)에 대한 상기 분사헤드(41)의 변위를 감지하는 상기 처리장치(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 필기구.
  7. 제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 이동감지수단은 가속도계(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필기구.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관요소(2)는 전원(10) 및 상기 전원(10)에 연결된 스위치-온수단(11)을 포함하며, 상기 스위치-온수단(11)은 상기 액체분사장치(4), 상기 처리장치(6) 및 상기 측정수단(12)과 상기 이동감지수단(14; 6, 12)을 켜기(switch on) 위하여 사용자에 의해 작동될 수 있음을 특징으로 하는 필기구.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관요소(2)는 상기 매체(8)상에 액체가 분사되는 충돌점을 나타내기 위하여 상기 매체상에 가시광선스폿을 출사하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 필기구.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체분사헤드(41)는 액체방울(7)을 분사하기 위한 적어도 하나의 분사노즐(43)을 포함하며, 상기 분사장치(4)는 상기 적어도 하나의 분사노즐(43)을 작동시키기 위한 전기신호발생기(42)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필기구.
  11. 제10항에 있어서, 상기 관요소(2)는 그 외벽(22)에 상기 액체방울(7)의 크기를 선택하기 위하여 선택수단(15)이 장착되며, 상기 선택수단(15)은 상기 분사장치(4)의 상기 전기신호발생기(42)에 연결되어 상기 적어도 하나의 분사노즐(43)을 작동시키는 상기 전기신호의 주파수 및/또는 진폭을 변경하는 것을 특징으로 하는 필기구.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리장치(6)는 상기 분사헤드(41)와 상기 매체(8) 사이의 거리가 소정의 최대값 보다 작음을 감지하는 동시에 상기 이동감지수단(14; 6, 12)이 소정시간간격동안 상기 분사헤드(41)의 어떠한 이동도 감지하지 않았을 때 통신수단(16)을 작동시켜 사용자에게 경고신호를 보내는 것을 특징으로 하는 필기구.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체분사장치(4)가 제1시간간격동안 작동하지 않았을 때, 상기 처리장치(6)는 제2시간간격동안 상기 통신수단(16)을 작동하는 데 사용되며, 상기 통신수단은 경고신호를 보내어, 상기 측정수단(12)이 상기 분사헤드(41)와 상기 매체(8) 사이의 거리가 다시 한 번 소정의 최대값 보다 작음을 감지하는 동시에 상기 이동감지수단(14; 6, 12)이 상기 분사헤드의 이동을 다시 한 번 감지하였을 때 상기 액체분사장치(4)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 필기구.
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