KR20160068083A - Liquid metal ink injection type of printer cartridge and printer system thereby - Google Patents

Liquid metal ink injection type of printer cartridge and printer system thereby Download PDF

Info

Publication number
KR20160068083A
KR20160068083A KR1020140173060A KR20140173060A KR20160068083A KR 20160068083 A KR20160068083 A KR 20160068083A KR 1020140173060 A KR1020140173060 A KR 1020140173060A KR 20140173060 A KR20140173060 A KR 20140173060A KR 20160068083 A KR20160068083 A KR 20160068083A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid metal
fluid channel
injected
channel
injection port
Prior art date
Application number
KR1020140173060A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101635849B1 (en
Inventor
이동원
이광용
Original Assignee
전남대학교산학협력단
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 전남대학교산학협력단 filed Critical 전남대학교산학협력단
Priority to KR1020140173060A priority Critical patent/KR101635849B1/en
Publication of KR20160068083A publication Critical patent/KR20160068083A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101635849B1 publication Critical patent/KR101635849B1/en

Links

Images

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
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • 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
    • 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
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/02Local etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

The present invention relates to a liquid metal spray type inkjet printer cartridge and an inkjet printer system. According to the present invention, an inkjet printer cartridge comprises: a fluid channel into which liquid metal flows; an inlet connected to the fluid channel, wherein gas or liquid is injected for the liquid metal to flow into the fluid channel; and a nozzle connected to the fluid channel, wherein the liquid metal is sprayed. According to the present invention, fluidity of the liquid metal can be secured to enabling the spray the liquid metal during printing.

Description

액체 금속이 분사되는 잉크젯 프린터 카트리지 및 잉크젯 프린터 시스템{LIQUID METAL INK INJECTION TYPE OF PRINTER CARTRIDGE AND PRINTER SYSTEM THEREBY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an inkjet printer cartridge and an inkjet printer system,

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.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet printer cartridge and an inkjet printer system in which liquid metal is ejected, and more particularly, to an inkjet printer cartridge and an inkjet printer system capable of securing and controlling fluidity of a liquid metal.

잉크젯 프린터란 잉크를 분사하거나 잉크를 뭉쳐서 분사하는 프린터를 말한다. 잉크젯 프린터는 고온 혹은 진동을 통해서 잉크를 분출하며 종이나 필름, 섬유 등에 인쇄가 가능하다. An inkjet printer is a printer that ejects ink or coalesces ink. Inkjet printers eject ink through high temperature or vibration and can print on paper, film, and fiber.

잉크젯 카트리지는 인쇄하는 동안 종이에 퍼뜨리는 잉크를 담고 있으며, 종래에는 주로 흑백 잉크 또는 컬러 잉크가 담지되어 이들의 혼합에 의한 다양한 색상으로 인쇄를 수행하였다. Inkjet cartridges contain ink that is spread on paper during printing, and in the past, mainly black and white ink or color ink was carried and printing was performed in various colors by mixing them.

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. In recent years, development of a 3D printer capable of fabricating a three-dimensional structure by a lamination method has broadened the application fields of printing. 3D printers can use a variety of materials, including plastics, resins, metals, and ceramics, but the most dramatic and challenging material is metal. A common method of metal 3D printing is to melt the metal powder with a laser beam and stack the layers to 20-40 microns thick to make the metal product.

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. As a kind of liquid metal, Galinstan has a melting point of 19 ° C and exists in a liquid state at room temperature. Galindan is an alloy consisting of 68.5% of gallium (Ga), 21.5% of indium (In) and 10% of tin (Sn). This alloy has been used as a medical thermometer to replace toxic mercury.

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.These galindans have high stability and are expected to be capable of metal 3D printing. However, galindan is characterized in that an oxide layer in the form of gel, which is easily oxidized in the air and has a viscosity, is formed on the surface. The oxide layer formed on the surface of galindan has a problem of limited applicability due to its low fluidity due to the characteristic of remaining elasticity not generating a yield stress together with viscosity.

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. When the fluidity of the galenstane as the liquid metal can be improved, a frequency selective surface (FSS) and a flexible substrate can be manufactured by using fritting, which can be applied to a flexible device.

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.A conventional printer technology using liquid metal is Korean Patent No. 1047902. The prior art discloses a technique in which the printhead is controlled to maintain a temperature above the melting point where the liquid metal is not solidified.

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.
The present invention seeks to provide an inkjet printer cartridge and inkjet printer system with fluid channels through which viscous liquid metal can flow. Especially. The present invention aims to provide an ink jet printer cartridge and an ink jet printer system which ensure fluidity by preventing oxidation of liquid metal.

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.According to an aspect of the present invention, there is provided a fluid channel device including: a fluid channel into which liquid metal flows; An inlet connected to the fluid channel and into which gas or liquid is injected such that the liquid metal can flow through the fluid channel; And a nozzle connected to the fluid channel and through which the liquid metal is injected.

바람직하게, 본 발명에 따른 주입구는 기체가 주입되는 제1 주입구를 구비하고, 액체 금속은 주입된 기체의 기압에 의해서 유체 채널을 따라 흐르게 된다.Preferably, the injection port according to the present invention has a first injection port into which gas is injected, and the liquid metal flows along the fluid channel by the pressure of the injected gas.

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 pat00001
)인 것이 바람직하다.Preferably, the fluid channel may include a main channel through which the liquid metal flows and an auxiliary channel spaced apart from the main channel so that steam can be introduced into the main channel. In this case, the injection port further includes a second injection port into which acid is injected, and an acid injected into the second injection port flows into the auxiliary channel. The acid injected into the second inlet is hydrochloric acid (
Figure pat00001
).

바람직하게, 액체 금속은 갈륨, 인듐, 주석으로 이루어진 합금으로 갈린스탄이 될 수 있다.Preferably, the liquid metal may be galantitanized with an alloy of gallium, indium and tin.

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.The present invention also relates to a printer cartridge in which liquid metal is stored; A first pump unit for injecting a liquid metal; And a second pump section for injecting acid so that the liquid metal can flow through the fluid channel, wherein the printer cartridge comprises: a fluid channel through which liquid metal flows from the first pump section; An inlet port connected to the fluid channel and connected to the first pump section and the second pump section; And a nozzle connected to the fluid channel and to which the liquid metal is injected.

바람직하게, 제1 펌프부는 액체 금속을 주입하는 잉크 펌프; 및 기체를 주입하는 공기 펌프를 구비한다. Preferably, the first pump portion comprises an ink pump for injecting liquid metal; And an air pump for injecting gas.

또한 바람직하게 본 발명은, 액체 금속이 액적(droplet) 형태로 분사될 수 있도록, 공기 펌프의 기체 주입량을 단속하는 제어부를 더 포함할 수 있다.Further preferably, the present invention may further comprise a control unit for interrupting the gas injection amount of the air pump so that the liquid metal may be injected in a droplet form.

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.According to the present invention, the fluidity of the viscous liquid metal is ensured and the liquid metal can be injected during printing. In particular, according to the present invention, the vapor of the hydrochloric acid injected into the auxiliary channel removes the oxide film of the liquid metal, thereby securing the fluidity of the liquid metal in the fluid channel, and printing the metal is advantageous.

또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 시스템에 의하면 액체 금속을 제어함으로써 주파수 선택 표면과 같은 전도성 금속 패턴을 제작할 수 있는 이점이 있다.
In addition, the inkjet printing system according to the present invention has an advantage that a conductive metal pattern such as a frequency selection surface can be manufactured by controlling the liquid metal.

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.
1 shows an inkjet printer cartridge according to an embodiment of the present invention.
2 shows the contact angle between the liquid metal and the surface is improved by removing the oxide film of the liquid metal.
3 illustrates a process of manufacturing an ink jet printer cartridge according to an embodiment of the present invention.
4 shows an inkjet printer system according to another embodiment of the present invention.

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.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the exemplary embodiments. Like reference numerals in the drawings denote members performing substantially the same function.

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. 1 shows an inkjet printer cartridge 1 according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 1, an inkjet printer cartridge 1 includes a fluid channel 30; A first injection port 501; A second injection port 503; A liquid metal inlet 51; An outlet 53; And a nozzle (40).

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.The fluid channel 30 into which the liquid metal is introduced may be formed on the polymer substrate 10 at a recessed angle. In this embodiment, a polydimethylsiloxane (PDMS) material may be used as the polymer. The polymer substrate 10 may be coated with glass substrates 11 and 13 at upper and lower portions thereof to prevent oxidation of liquid metal flowing through the fluid channels 30.

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.The polymer substrate 10 may be provided with a liquid metal injection port 51 for injecting liquid metal and an injection port 50 for injecting gas or liquid so that the liquid metal can flow through the fluid channel 30. [ In this case, the injection port 50 may include a first injection port 501 for injecting gas, and a second injection port 503 for injecting additional fluid.

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. The fluid channel 30 includes a storage space 301 in which liquid metal is stored, a main channel 303 through which the liquid metal flows, and auxiliary channels 303 spaced apart from the main channel 303 so that steam can be introduced into the main channel 303. [ (305). The storage space 301 may be formed to be recessed at a predetermined height in connection with the liquid metal injection port 51 into which the liquid metal is introduced. The stored liquid metal moves through the fluid channel (30) by the atmospheric pressure of the injected gas and is injected through the nozzle (40).

메인 채널(303)은 액체 금속이 이동하는 통로이고, 보조 채널(305)은 액체 금속의 산화를 막기 위하여 주입되는 산(acid) 용액이 이동하는 통로이다.The main channel 303 is a passage through which the liquid metal moves, and the auxiliary channel 305 is a passage through which an acid solution injected to prevent oxidation of the liquid metal moves.

보조 채널(305)과 메인 채널(303) 사이에는 소정의 간격으로 관벽이 형성되고, 보조 채널(305)을 흐르는 산 용액은 일 예시로 염산(

Figure 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.A pipe wall is formed at a predetermined interval between the auxiliary channel 305 and the main channel 303. The acid solution flowing through the auxiliary channel 305 is,
Figure pat00002
). When the hydrochloric acid solution is injected into the auxiliary channel 305 after the liquid metal is injected into the main channel 303, hydrochloric acid vapor is permeated into the wall between the main channel 303 and the auxiliary channel 305, Can be removed. The pipe wall is a structure through which steam can pass. For example, the pipe wall may have a porous structure in which fine pores are formed.

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. In this embodiment, the width of the main channel 303 is 100 m, the width of the auxiliary channel 305 is 200 m, the height of the fluid channel is 20 m, the width of the pipe between the main channel 303 and the auxiliary channel 305 May be formed to a thickness of 200 mu m. The hydrochloric acid solution is preferably injected at a concentration of 37 wt%.

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.Glass substrates 11 and 13 are coated on the upper and lower sides of the polymer substrate 30 to prevent oxidation of the liquid metal flowing on the fluid channel 30 and evaporation of the hydrochloric acid solution.

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.The first injection port 501 is connected to one side of the main channel 303 to supply the gas in the channel direction through which the liquid metal flows. The gas to be injected may be nitrogen, oxygen or an external air containing it. By the gas injected into the fluid channel 30, the liquid metal can be controlled in the form of a droplet and can flow along the fluid channel 30 at the pressure of the gas.

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. 1B shows a state in which the liquid metal stored in the storage space 301 is controlled in the form of droplets 20 by the gas injected from the first injection port 501. Referring to FIG. 1B, the first inlet 501 and the first outlet 531 may be formed on the polymer substrate 10 so as to inject / discharge gas in a direction crossing the main channel 303.

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. Thus, the liquid metal stored in the fluid channel 30 can be separated into droplets 20 by gas crossing the main channel 303. In addition, when the first outlet 531 is interrupted, a pressure is generated in the path direction of the main channel 303 after the first inlet 501 is connected, so that the liquid metal can move toward the nozzle 40.

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. In this embodiment, the liquid metal may be an alloy of gallium, indium and tin. Galindan is an alloy consisting of 68.5% of gallium (Ga), 21.5% of indium (In) and 10% of tin (Sn) .

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 pat00003
)이 주입될 수 있다.In order to remove the oxide film of the liquid metal, hydrochloric acid is injected from the second injection port 503. Accordingly, the second inlet 503 is connected to one side of the auxiliary channel 305, and the inside of the auxiliary channel 305 is filled with hydrochloric acid
Figure pat00003
Can be injected.

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.The liquid metal such as gallindan from which the metal oxide film on the surface is removed improves the contact angle with the surface, thereby improving the fluidity in the fluid channel 30. In order to minimize the oxidation of the additional liquid metal, the gas injected through the first inlet 501 is preferably nitrogen. The injected nitrogen can control the liquid metal in droplet form, such as the separation and bonding of the liquid metal. This can either print the metal pattern on the print medium or adjust the electrostatic capacity of the print medium.

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.Although not shown in the figure, a micro-nano pattern may be formed in the main channel 303. In order to weaken the surface adhesion force due to the viscosity of the liquid metal, a super water-repellent surface can be considered. The super water - repellent surface has characteristics that it does not adhere well to other materials due to the low energy characteristics of the surface itself in relation to adhesion. The contact angle of the free surface of the liquid with the solid plane when the liquid is in contact with the solid is considered to be hydrophobic, which is a property of less affinity with water when the contact angle exceeds 90,, and 150 ㅀ If it exceeds, it can be regarded as super-hydrophobic with extremely low affinity with water.

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. Natural organisms often exhibit superhydrophobicity. For example, the superhydrophobicity found in the leaves of a lotus leaf, rice, cabbage, butterfly, etc. has an effect of preventing self-cleaning and water wetting on the surface. The micro-nano pattern may preferably be a pattern of several to several hundred micrometers in size. When the micro-nano pattern structure is formed on the surface of the fluid channel 30, the liquid metal can not penetrate into the inside of the structure, and the surface frictional force is drastically reduced.

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 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. The micro-nano-patterned fluid channel 30 may be formed by squeezing a polymer substrate 10 and a mold having a micro-nano pattern. In another embodiment, an organic solution having fine particles may be injected into the liquid metal inlet 51 to enhance the micro-nano pattern. In this case, the fine particles may be graphite or titanium oxide (
Figure pat00004
). The fine particles in the organic solution are applied and cured inside the fluid channel 30 to form a random crystal structure on the micro-nano pattern. This has the effect of making the surface of the fluid channel 30 more rugged and weakening the adhesive force with the liquid metal.

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.The outlet 53 is connected to the main channel 303 and connected to the first outlet 531 and the auxiliary channel 305 through which the gas injected into the main channel 303 is discharged, And a second outlet 533 for discharging the gas.

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. The nozzle 40 is connected to the end of the main channel 303 and the liquid metal is injected into the print medium through the nozzle 40. In this embodiment, the nozzle 40 is preferably curved downwardly of the polymer substrate 10 in order to easily inject liquid metal.

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. FIG. 2 shows a state in which the contact angle of the liquid metal with the surface is improved by removing the oxide film of the liquid metal by hydrochloric acid. Referring to FIG. 2, oxidation of air in the air forms an oxide film in the form of a gel having a viscous property, and only the elasticity that yield stress does not occur remains and the contact angle with the surface is small.

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. Referring to FIG. 2B, when the vapor of hydrochloric acid passes through the PDMS layer, the oxide film may be removed by reacting with gallstones. The contact angle with the surface of the galindan from which the oxide film is removed increases, and the elasticity decreases to secure the fluidity of the liquid state.

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.3 shows a method of manufacturing an ink jet printer cartridge 1 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the manufacture of the inkjet printer cartridge 1 includes the steps of: (a) producing (S101) a mold 15 with a fluid channel 30 formed in an embossed form; (B) (S103) of applying a polymer layer to the mold 15 and curing it; (C) (S105) of separating the polymer layer to produce a polymer substrate 10 in which the fluid channel 30 is formed at a negative angle; (D) coating (S107) a glass substrate; And (e) combining the injection port 50, the discharge port 53, and the nozzle 40 (S109).

(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.(a) Step S101 is a step of forming a mold of the fluid channel 30. [ In this case, the fluid channel 30 may be embossed on a silicon wafer through a 3D printer. Alternatively, it can be formed by etching the periphery of the fluid channel 30 using a photoresist PR on a silicon wafer. Through the above step (a) (S101), a mold 15 having a fluid channel 30 formed on a silicon wafer in an embossed form can be manufactured.

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.Although not shown in the figures, in another embodiment, the method of manufacturing an inkjet printer cartridge 1 further comprises (a) forming a micro-nano pattern on the surface of the fluid channel 30 of the mold 15 after step S101 .

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.The step of forming the micro-nano pattern on the surface of the fluid channel 30 of the mold 15 comprises applying a polydimethylsiloxane solution (PDMS) on the mold 15 and cooling and solidifying After the process, the paper is compressed and formed. In this case, a micro-nano pattern of paper texture is formed on the polymer layer applied to the mold. Cooling and solidification of the PDMS solution should be properly adjusted to the extent that the texture of the paper 14 is printed.

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. As a result of the above steps, the polymer (PDMS) layer of the mold 15 is formed with the fluid channel 30 in which the micro-nano pattern corresponding to the texture of the paper is etched. A typical soft lithography process that forms a fluid channel on a polymeric material substrate can not form micro-nano patterns on the fluid channel. Accordingly, it is necessary to press and form a material such as paper having a micro-nano pattern on the mold 15 on which the channel is formed as in the present embodiment, followed by stamping.

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. The micro-nano pattern forming step uses paper to print the micro-nano pattern, but this is merely an example, and a micro-nano pattern is formed on the template 15 by stamping another polymer layer formed with the micro- can do.

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. 4 shows an inkjet printer system according to another embodiment of the present invention. 4, an inkjet printer system includes a printer cartridge 1 in which liquid metal is stored; A first pump section (7) for injecting liquid metal; A second pump portion 9 for injecting acid so that the liquid metal can flow through the fluid channel 30; A CCD camera 3; A stage (2) on which the print medium is fixed; And a control unit 5. 1 and 3, the detailed description of the printer cartridge 1 will be omitted.

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.The first pump unit 7 includes an ink pump 71 for injecting liquid metal; An air pump 73 for injecting gas; And a suction pump 75 for sucking the injected air. The second pump unit 9 is connected to the second injection port 503 to inject hydrochloric acid.

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.The control unit 5 interrupts the gas injection amount of the air pump 73 so that the liquid metal can be injected in a droplet form. The medium printed under the control of the control unit 5 can be confirmed by the display 51 through the CCD camera 5. [

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. The inkjet printing system according to the present embodiment can print a repetitive structure of liquid metal and can perform active shape control, so that a variable frequency selective surface can be manufactured. A frequency selective surface (FSS) means a device that transmits or reflects electromagnetic waves having a specific frequency using a periodic structure in which a predetermined pattern is repeated. It is possible to function as an electromagnetic wave filter for adjusting the phase of the reflected electromagnetic wave by adjusting the period of the unit lattice forming the pattern.

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. A unit grid can be created using various geometries. The shape of the metal wire of the unit grid can be a line segment, a cross, a square, a circle, a patch, a split ring resonator, and the like. The dielectric substrate is used as a pedestal to form metal lines. Such a frequency selective surface can be used in military / home appliances having functions such as stealth function, electromagnetic wave shielding, and the like.

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. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. will be. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by all changes or modifications derived from the scope of the appended claims and equivalents of the following claims.

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
1: inkjet printer cartridge 10: polymer substrate
11: Glass top plate 13: Glass bottom plate
20: liquid metal droplet 30: fluid channel
301: storage space 303: main channel
305: auxiliary channel 40: nozzle
50: inlet 501: first inlet
503: second inlet 51: liquid metal inlet
53: outlet 531: first outlet
533: second outlet 2: stage
3: CCD camera 5:
51: Display 7: First pump section
71: ink pump 73: air pump
75: suction pump
9: Second pump section

Claims (13)

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 분사되는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 카트리지.
A fluid channel into which liquid metal flows;
An injection port connected to the fluid channel, through which gas or liquid is injected so that the liquid metal can flow through the fluid channel; And
And a nozzle connected to the fluid channel and through which the liquid metal is injected.
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.
The method according to claim 1,
Wherein the injection port has a first injection port into which gas is injected,
Wherein the liquid metal flows along the fluid channel by an air pressure of the injected gas.
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.
The method according to claim 1,
The fluid channel
And an auxiliary channel spaced apart from the main channel so that the vapor can flow into the main channel and the main channel through which the liquid metal flows.
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.
The method of claim 3,
Wherein the injection port has a second injection port into which acid is injected,
And an acid injected into the second injection port flows through the auxiliary channel.
제 1 항에 있어서,
상기 산(acid)은 염산(
Figure pat00005
)인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 카트리지.
The method according to claim 1,
The acid may be hydrochloric acid (
Figure pat00005
). ≪ / RTI >
제 1 항에 있어서,
상기 액체 금속은 갈륨, 인듐, 주석으로 이루어진 합금인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 카트리지.
The method according to claim 1,
Wherein the liquid metal is an alloy of gallium, indium and tin.
제 1 항에 있어서,
상기 유체 채널은 마이크로-나노 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 카트리지.
The method according to claim 1,
Wherein the fluid channel is formed with a micro-nano pattern.
액체 금속이 저장되는 프린터 카트리지;
상기 액체 금속을 주입하는 제1 펌프부; 및
상기 액체 금속이 상기 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 분사되는 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 시스템.
A printer cartridge in which liquid metal is stored;
A first pump unit for injecting the liquid metal; And
And a second pump unit for injecting an acid so that the liquid metal can flow through the fluid channel,
The printer cartridge includes:
A fluid channel through which the liquid metal flows from the first pump section;
An inlet port connected to the fluid channel and connected to the first pump section and the second pump section; And a nozzle connected to the fluid channel and through which the liquid metal is ejected.
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.
9. The method of claim 8,
The injection port
A first injection port through which gas is injected; And
And a second injection port through which an acid is injected,
Wherein the liquid metal is removed by the injected acid and flows along the fluid channel by the pressure of the injected gas.
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.
9. The method of claim 8,
The first pump unit includes:
An ink pump for injecting the liquid metal; And
And an air pump for injecting gas,
Wherein the liquid metal flows along the fluid channel by the atmospheric pressure of the injected gas.
제 8 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.
9. The method of claim 8,
Further comprising a controller for interrupting a gas injection amount of the air pump so that the liquid metal can be ejected in a droplet form.
제 8 항에 있어서,
상기 액체 금속은 갈륨, 인듐, 주석으로 이루어진 합금인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the liquid metal is an alloy of gallium, indium and tin.
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.
9. The method of claim 8,
The fluid channel
A main channel through which the liquid metal flows and an auxiliary channel spaced apart from the main channel so that steam can be introduced into the main channel,
And an acid injected from the second pump unit flows into the auxiliary channel.
KR1020140173060A 2014-12-04 2014-12-04 Liquid metal ink injection type of printer cartridge and printer system thereby KR101635849B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140173060A KR101635849B1 (en) 2014-12-04 2014-12-04 Liquid metal ink injection type of printer cartridge and printer system thereby

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140173060A KR101635849B1 (en) 2014-12-04 2014-12-04 Liquid metal ink injection type of printer cartridge and printer system thereby

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160068083A true KR20160068083A (en) 2016-06-15
KR101635849B1 KR101635849B1 (en) 2016-07-21

Family

ID=56134835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140173060A KR101635849B1 (en) 2014-12-04 2014-12-04 Liquid metal ink injection type of printer cartridge and printer system thereby

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101635849B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110774754A (en) * 2018-07-31 2020-02-11 北京梦之墨科技有限公司 Liquid metal ink supply system and ink supply method
CN112233869A (en) * 2020-10-30 2021-01-15 江苏普隆磁电有限公司 Neodymium-iron-boron magnet and preparation method thereof
CN112590396A (en) * 2020-12-11 2021-04-02 京东方科技集团股份有限公司 Ink jet module and ink jet printing equipment
KR20230171195A (en) 2022-06-13 2023-12-20 경희대학교 산학협력단 Liquid metal-based electrode and manufacturing method thereof

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106623940B (en) * 2016-12-27 2018-08-10 北京梦之墨科技有限公司 A kind of liquid metal ink jet valve
KR102430278B1 (en) 2018-01-22 2022-08-09 서울대학교 산학협력단 LIQUID METAL PATTERNING METHOD, LIQUID METAL PATTERNING APPARATUS AND substrate comprising a liquid metal
KR20220103028A (en) * 2021-01-14 2022-07-21 한국과학기술원 Method for manufacturing non-sintering liquid metal ink
KR102557855B1 (en) 2022-07-20 2023-07-24 한국과학기술원 Liquid metal solution, ink containing the same and electronic deivce comprising the ink

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100111516A (en) * 2009-04-07 2010-10-15 인하대학교 산학협력단 Fabrication method of chaotic mixer for microchannel
KR101443248B1 (en) * 2013-10-08 2014-09-22 전남대학교산학협력단 Method for removing surface oxide film of galinstan using coplanar microfluidic channels

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100111516A (en) * 2009-04-07 2010-10-15 인하대학교 산학협력단 Fabrication method of chaotic mixer for microchannel
KR101443248B1 (en) * 2013-10-08 2014-09-22 전남대학교산학협력단 Method for removing surface oxide film of galinstan using coplanar microfluidic channels

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110774754A (en) * 2018-07-31 2020-02-11 北京梦之墨科技有限公司 Liquid metal ink supply system and ink supply method
CN110774754B (en) * 2018-07-31 2023-06-30 北京梦之墨科技有限公司 Liquid metal ink supply system and ink supply method
CN112233869A (en) * 2020-10-30 2021-01-15 江苏普隆磁电有限公司 Neodymium-iron-boron magnet and preparation method thereof
CN112590396A (en) * 2020-12-11 2021-04-02 京东方科技集团股份有限公司 Ink jet module and ink jet printing equipment
US11584131B2 (en) 2020-12-11 2023-02-21 Boe Technology Group Co., Ltd. Inkjet assembly, inkjet printing apparatus and inkjet printing method for use in preparation of display component
KR20230171195A (en) 2022-06-13 2023-12-20 경희대학교 산학협력단 Liquid metal-based electrode and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101635849B1 (en) 2016-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101635849B1 (en) Liquid metal ink injection type of printer cartridge and printer system thereby
US7841698B2 (en) Nozzle plate, inkjet head, and manufacturing method of the same
US7686432B2 (en) Inkjet printer head and fabricating method thereof
JP5027935B2 (en) Method for producing a membrane having a hydrophilic surface and a hydrophobic surface
JP2008155591A (en) Nozzle plate, manufacturing method of nozzle plate, droplet discharge head, and droplet discharge device
US20070019033A1 (en) Nozzle for inkjet head and manufacturing method thereof
US20160326636A1 (en) Methods Of Affecting Material Properties And Applications Therefor
WO2005012161A1 (en) Method of producing three-dimensional structure and fine three-dimensional structure
JP6215103B2 (en) Ink jet print head including oil repellent film
KR101735963B1 (en) Method for bonding substrates and substrate for displays manufactured by same
JP2022043224A (en) Reducing size variations in funnel-shaped nozzles
JP2008172220A (en) Method for depositing elongated nanostructures with high positioning accuracy
KR101527632B1 (en) Method to form micro pattern on substrate by using EHD jet and surface treatment
WO2016158917A1 (en) Method for manufacturing liquid ejection head nozzle plate, liquid ejection head nozzle plate, and liquid ejection head
KR101093496B1 (en) patterning method using of hydrophobic liquid injection
US8485641B2 (en) Nozzle plate and method of manufacturing the same
CN110407157A (en) Device and preparation method thereof with micro-structure
KR101460072B1 (en) Method of manufacturing micro pattern having high resolution
US20110232089A1 (en) Method of manufacturing inkjet print head
CN104441994A (en) Ink gun making method and ink gun
JP2005205338A (en) Monodisperse particle manufacturing method
KR101578817B1 (en) Ceramic ink composition for patterning on the ceramic implant to enhance the cell activity and the method of patterning
KR20140006302A (en) Apparatus for micro droplet generation via liquid bridge breakup
JP5079977B2 (en) Method for producing monodisperse particles
JP4558428B2 (en) Method for producing monodisperse particles

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190523

Year of fee payment: 4