KR101288200B1 - 유체 토출 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치는 제1 유체를 토출하는 피에조 피펫 헤드; 상기 피에조 피펫 헤드와 이웃하게 배치되며, 상기 제1 유체보다 상대적으로 큰 부피의 제2 유체를 토출하는 솔레노이드 밸드 헤드; 및 상기 솔레노이드 밸브 헤드로부터 토출된 상기 제2 유체를 맺히게 하여 비젼을 통해 상기 제2 유체의 부피가 측정되도록 하는 유체수집부;를 포함하고, 상기 비젼은 상기 피에조 피펫 헤드로부터 토출된 상기 제1 유체 또는 상기 유체수집부에 맺힌 상기 제2 유체를 이미지화하여 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체를 부피를 측정하고, 상기 비젼은 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체의 정확한 부피 측정을 위해 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체의 이미지와 대응되는 이미지 검사 영역을 설정할 수 있다.

Description

유체 토출 장치{Fluid ejection device}
본 발명은 유체 토출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 장치로 다양한 부피의 유체 토출이 가능하도록 하는 유체 토출 장치에 관한 것이다.
바이오칩을 사용하여 연구를 진행함에 있어서, 바이오칩에 배양액 또는 시약과 같은 유체를 정량 공급하는 것이 실험 결과의 정확성을 결정짓는 매우 중요한 요소이다.
유체의 정량 공급 문제는 신약 개발을 위해 독성검사, 항암제 감수성 검사 및 저항성 검사가 필수적으로 요구되는 세포칩에서 더욱 중요하다.
종래에는 바이오칩에 배양액 또는 시약과 같은 유체를 공급함에 있어서, 튜브를 통해 펌프유닛에 연결된 세라믹 노즐을 구비한 유체 토출 장치를 주로 사용하였다.
이러한 유체 토출 장치는 전자제어를 통해 토출량을 조절한다고 하더라도, 세라믹 노즐을 통해 공급되는 최소 액적량이 수십 ㎕이기 때문에 정량공급이 곤란하고, 미세한 양의 공급이 곤란한 점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 전자제어에 따라 수 nℓ 이하의 액적을 공급할 수 있는 토출 장치가 개발되었다.
그러나, nℓ 이하의 액적을 공급할 수 있는 토출 장치도 토출되는 유체의 볼륨을 조절할 수는 없으며, 토출되는 유체의 볼륨에 따라 종류를 달리하게 되었다.
즉, 토출되는 유체의 볼륨에 따라 별개의 유체 토출 장치를 구비할 수 밖에 없으며, 이는 사용적인 측면에서 불편할 뿐만 아니라 비용적인 측면에서도 문제를 야기시켰다.
또한, 유체의 토출 볼륨에 따라 유체 토출 장치를 번갈아 사용해야하므로, 실험장치를 교체하거나 조작하는데 소요되는 시간이 증가하고 실험자의 집중도 저하로 인하여 실험의 정확도가 떨어지는 문제점이 발생하였다.
또한, 하나의 유체 토출 장치에서 토출되는 유체가 달라지게 되면 토출 조건을 다시 세팅해야하는 번거로움이 존재하였다.
본 발명의 목적은 하나의 장치에서 다양한 부피의 유체 토출이 가능하도록 하는 동시에 바이오칩 등에 상기 유체를 토출하기 이전에 토출되는 상기 유체의 부피를 측정할 수 있도록 하여 토출되는 유체의 정량 공급의 정확성을 향상시키도록 하는 유체 토출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치는 제1 유체를 토출하는 피에조 피펫 헤드; 상기 피에조 피펫 헤드와 이웃하게 배치되며, 상기 제1 유체보다 상대적으로 큰 부피의 제2 유체를 토출하는 솔레노이드 밸드 헤드; 및 상기 솔레노이드 밸브 헤드로부터 토출된 상기 제2 유체를 맺히게 하여 비젼을 통해 상기 제2 유체의 부피가 측정되도록 하는 유체수집부;를 포함하고, 상기 비젼은 상기 피에조 피펫 헤드로부터 토출된 상기 제1 유체 또는 상기 유체수집부에 맺힌 상기 제2 유체를 이미지화하여 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체를 부피를 측정하고, 상기 비젼은 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체의 정확한 부피 측정을 위해 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체의 이미지와 대응되는 이미지 검사 영역을 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치의 상기 유체수집부는 소수성의 발수 코팅면을 구비하는 유체 토출 장치.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치의 상기 유체수집부는 상기 솔레노이드 밸브 헤드로부터 토출된 상기 제2 유체를 구 형상으로 맺히게 할 수 있다.
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본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치의 상기 비젼에 의해 측정된 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체의 부피의 수치가 기설정된 부피 수치의 허용 오차 범위 이상으로 벗어나는 경우 상기 피에조 피펫 헤드에 인가되는 전압 또는 전압 인가 시간을 조절하거나, 상기 솔레노이드 밸브 헤드에 인가되는 밸브 개방 시간을 조절하는 설정제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치는 상기 피에조 피펫 헤드 및 상기 솔레노이드 밸브 헤드를 동시 또는 개별적으로 이동가능하도록 하는 이송부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치는 상기 피에조 피펫 헤드 및 상기 솔레노이드 밸드 헤드에 각각 저장되는 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체를 흡입하는 펌프;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치는 상기 피에조 피펫 헤드 및 상기 솔레노이드 밸브 헤드의 주변 환경의 온도 또는 습도를 제어하는 환경제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치는 상기 제2 유체가 맺히는 유체수집부의 표면을 건조시키기 위한 에어블로우어;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유체 토출 장치에 의하면, 하나의 장치에서 다양한 부피의 유체 토출이 가능할 수 있다.
또한, 실질적으로 바이오칩 등에 유체를 토출하기 이전에 토출되는 유체의 부피를 정확히 측정하는 동시에 기설정된 부피와 상이한 경우 보정할 수 있다.
또한, 토출되는 유체의 종류가 달라지더라도 셋업을 다시 설정할 필요가 없으므로, 실험을 위한 작업 준비시간을 단축시킬 수 있다.
나아가, 실험자의 셋업 오류를 실험을 진행하기 이전에 미리 파악하여 정확한 실험 결과를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치를 도시한 개략 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치를 도시한 개략 정면도.
도 3은 도 2의 A를 도시한 개략 확대 단면도로 솔레노이드 밸브 헤드가 유체 수집부와 대응되는 위치로 이동된 이후를 도시한 개략 확대 단면도.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치를 설명하기 위한 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치에 제공되는 비젼이 피에조 피펫 헤드에서 토출된 제1 유체를 촬영한 모습을 도시한 개략도.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치에 제공되는 비젼이 솔레노이드 밸브 헤드에서 토출된 직후의 제2 유체를 촬영한 모습을 도시한 개략도.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치에 제공되는 비젼이 솔레노이드 밸브 헤드에서 토출된 후 유체수집부에 맞닿은 이후의 제2 유체를 촬영한 모습을 도시한 개략도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치를 도시한 개략 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치를 도시한 개략 정면도이고, 도 3은 도 2의 A를 도시한 개략 확대 단면도로 솔레노이드 밸브 헤드가 유체 수집부와 대응되는 위치로 이동된 이후를 도시한 개략 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치(10)는 피에조 피펫 헤드(100), 솔레노이드 밸브 헤드(200) 및 유체수집부(300)를 포함할 수 있다.
피에조 피펫 헤드(100)는 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출되는 제2 유체(210)보다 상대적으로 작은 부피의 제1 유체(110, 도 4 참조)를 토출하기 위한 구성요소일 수 있다.
즉, 상기 피에조 피펫 헤드(100)는 피에조 피펫을 이용하여 제1 유체(110)를 토출할 수 있으며, 후술할 펌프(400)에 의해 상기 제1 유체(110)를 공급받을 수 있다.
즉, 상기 펌프(400)는 상기 제1 유체(110)를 흡입할 수 있다.
여기서, 상기 피에조 피펫 헤드(100)로부터 토출되는 제1 유체(110)는 비젼(500)에 의해 이미지화함으로써 토출되는 상기 제1 유체(110)의 부피를 정확히 측정할 수 있다.
즉, 상기 피에조 피펫 헤드(100)로부터 토출되는 상기 제1 유체(110)는 부피가 매우 작으므로 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출되는 제2 유체(210)와 달리 토출되는 직후부터 매우 작은 구 형상으로 토출될 수 있다.
따라서, 비젼(500)에 의해 상기 제1 유체(110)를 이미지화하는 경우 구 형상으로 인하여 정확한 부피 측정이 가능할 수 있다.
여기서, 상기 비젼(500)은 상하로 이동이 가능할 수 있으며, 자동 또는 수동으로 상기 피에조 피펫 헤드(100)로부터 토출되는 상기 제1 유체(110)의 위치에 맞게 위치가 변경될 수 있다.
이때, 상기 비젼(500)은 상기 제1 유체(110)의 정확한 부피 측정을 위해 상기 제1 유체(110)에 대응되는 이미지 검사 영역(510, 도 5 참조)이 설정될 수 있으며, 상기 이미지 검사 영역(510)내에 배치되는 상기 제1 유체(110)의 이미지를 통해 부피의 계산이 용이할 수 있다.
만약, 상기 비젼(500)에 의해 측정된 상기 제1 유체(110)의 부피의 수치가 기설정된 부피의 수치 범위 이상으로 벗어나는 경우에는 상기 피에조 피펫 헤드(100)로 인가되는 전압 또는 전압 인가 시간을 조절하여 상기 피에조 피펫 헤드(100)로부터 토출되는 상기 제1 유체(110)의 양을 조절할 수 있다.
여기서, 상기와 같은 일련의 과정은 설정제어부(미도시)에 의해 제어가 될 수 있으며, 상기 설정제어부(미도시)는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치(10)의 어느 위치에 배치되어도 무방하다.
한편, 상기 피에조 피펫 헤드(100)는 제1 유체(110)를 바이오칩(600)에 토출되도록 하기 위해 이동 가능할 수 있으며, 이를 위해 이송부(700)에 결합될 수 있다.
상기 이송부(700)는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치(10)의 외관을 형성하는 몸체(900)에 구비되는 레일부(800)와 이동가능하도록 체결되어 상기 피에조 피펫 헤드(100)를 일 방향으로 이동시킬 수 있다.
솔레노이드 밸브 헤드(200)는 앞서 언급한 피에조 피펫 헤드(100)로부터 토출되는 제1 유체(110)보다 상대적으로 큰 부피의 제2 유체(210)를 토출하기 위한 구성요소일 수 있다.
또한, 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출되는 상기 제2 유체(210)는 펌프(400)에 의해 공급받을 수 있다.
즉, 상기 펌프(400)는 상기 제2 유체(210)를 흡입할 수 있다.
여기서, 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)는 상기 피에조 피펫 헤드(100)와 연결부(150)에 의해 서로 체결될 수 있으며, 이로 인해 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)와 상기 피에조 피펫 헤드(100)는 서로 연동되어 이동 가능할 수 있다.
즉, 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)는 상기 피에조 피펫 헤드(100)와 함께 이송부(700)에 체결될 수 있으며, 상기 이송부(700)가 레일부(800)를 따라 이동됨에 따라 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)도 이동 가능할 수 있다.
다만, 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)는 상기 피에조 피펫 헤드(100)와 독립적으로 이송부(700)에 체결될 수 있으며, 이로 인해 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)는 상기 피에조 피펫 헤드(100)와 독립적으로 이동 가능할 수도 있다.
여기서, 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출되는 제2 유체(210)는 구 형상이 아닌 긴 물줄기 형상(도 6a 참조)을 이루게 되며, 이러한 특성으로 인해 상기 제2 유체(210)의 부피는 비젼(500)을 통해 측정하기 어려운 점이 있다.
따라서, 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출되는 상기 제2 유체(210)는 토출된 직후의 상기 제2 유체(210)를 비젼(500)에 의해 촬영함으로써 상기 제2 유체(210)의 부피를 측정하는 것이 사실상 불가능하다.
이에 대한 구체적인 설명은 도 4 내지 도 6b를 참조로 후술하기로 하며, 여기서는 상기 제2 유체(210)의 부피 측정 방법에 대해서 우선 설명하기로 한다.
유체수집부(300)는 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출된 제2 유체(210)의 부피를 측정하기 위한 구성요소로, 상기 제2 유체(210)를 일면에 맺히게 할 수 있다.
즉, 상기 유체수집부(300)는 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출되는 제2 유체(210)를 바이오칩(600) 등에 토출시키기 이전에 토출되는 상기 제2 유체(210)의 부피를 측정할 수 있도록 하여 상기 바이오칩(600) 등에 정량 공급의 정확도를 향상시킬 수 있다.
다시 말하면, 비젼(500)에 의해 유체의 부피를 정확히 측정하기 위해서는 측정되는 유체의 형상이 구 형상을 이루어야하나, 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출되는 제2 유체(210)는 구 형상이 아니라 긴 물줄기 형상을 이루게 된다.
따라서, 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출되는 상기 제2 유체(210)가 구 형상을 이루도록 하는 수단이 필요하며, 본 발명에서는 유체수집부(300)에 의해 이를 구현하고 있다.
상기 유체수집부(300)는 상면에 소수성의 발수 코팅면을 구비할 수 있으며, 이로 인해 상기 제2 유체(210)가 상기 유체수집부(300)에 맺히는 경우 상기 제2 유체(210)가 안정적으로 구 형상을 이루도록 할 수 있다.
따라서, 상기 발수 코팅면을 구비하는 상기 유체수집부(300)에 구 형상으로 맺힌 상기 제2 유체(210)를 비젼(500)에 의해 이미지화함으로써 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출된 상기 제2 유체(210)의 부피를 정확히 측정할 수 있다.
이때, 상기 비젼(500)은 상기 제2 유체(210)의 정확한 부피 측정을 위해 상기 제2 유체(210)에 대응되는 이미지 검사 영역(520, 도 6b 참조)이 설정될 수 있으며, 상기 이미지 검사 영역(520)내에 배치되는 상기 제2 유체(210)의 이미지를 통해 부피의 계산이 용이할 수 있다.
만약, 상기 비젼(500)에 의해 측정된 상기 제2 유체(210)의 부피의 수치가 기설정된 부피의 수치 범위 이상으로 벗어나는 경우에는 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)로 인가되는 밸브 개방 시간을 조절하여 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출되는 상기 제2 유체(210)의 양을 조절할 수 있다.
여기서, 상기와 같은 일련의 과정은 앞서 언급한 설정제어부(미도시)에 의해 제어가 될 수 있으며, 상기 설정제어부(미도시)는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치(10)의 어느 위치에 배치되어도 무방하다.
한편, 상기 유체수집부(300)와 이웃하여 에어블로우어(310)가 배치될 수 있으며, 상기 에어블로우어(310)는 상기 유체수집부(300)에 에어를 공급하여 상기 유체수집부(300)의 표면을 단시간에 건조시킬 수 있다.
따라서, 상기 유체수집부(300)에 맺히는 상기 제2 유체(210)의 부피 측정을 반복적으로 단시간에 구현할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치(10)는 외관을 구성하는 몸체(900)를 구비할 수 있으며, 상기 몸체(900)는 전술한 피에조 피펫 헤드(100), 솔레노이드 밸브 헤드(200), 유체수집부(300) 등의 구성요소들이 장착될 수 있다.
또한, 상기 몸체(900)는 개별적으로 높이 조절이 가능한 복수의 다리(미도시)를 포함할 수 있으며, 이를 통해 상기 몸체(900)를 수평 상태로 유지시킬 수 있다.
아울러, 상기 몸체(900)는 별도의 부가장치들이 설치될 수 있도록 수납공간을 구비할 수 있으며, 이동이 용이하도록 바퀴를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치(10)는 환경제어부(940) 및 덮개(920)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 몸체(900)에 구비되는 바이오칩(600)은 생체조직을 포함할 수 있으며, 상기 바이오칩(600)은 주변환경(특히, 온도와 습도)에 대단히 민감하게 반응할 수 있다.
예를 들어, 생체조직을 포함한 바이오칩(600)은 건조된 환경에서 쉽게 말라버리거나 변형될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치(10)는 상기와 같은 점을 감안하여, 환경제어부(940)를 구비할 수 있으며 외부 환경으로부터 상기 바이오칩(600) 등을 보호하기 위한 덮개(920)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 환경제어부(940)는 상기 몸체(900)의 내부공간, 즉, 피에조 피펫 헤드(100) 및 솔레노이드 밸브 헤드(200)의 주변 환경의 온도 또는 습도를 자동 또는 수동으로 제어할 수 있다.
즉, 상기 환경제어부(940)는 몸체(900)의 내부공간으로 돌출된 토출구(945)를 구비할 수 있으며, 상기 토출구(945)를 통해 냉기 또는 온기의 공기를 공급할 수 있다.
또한, 상기 환경제어부(940)는 상기 토출구(945)를 통해 일정한 수증기를 공급하여 습도를 조절하여, 바이오칩(600)의 보존에 필요한 환경으로 수시간 동안 유지시킬 수 있다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치를 설명하기 위한 개념도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치에 제공되는 비젼이 피에조 피펫 헤드에서 토출된 제1 유체를 촬영한 모습을 도시한 개략도이다.
또한, 도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치에 제공되는 비젼이 솔레노이드 밸브 헤드에서 토출된 직후의 제2 유체를 촬영한 모습을 도시한 개략도이며, 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치에 제공되는 비젼이 솔레노이드 밸브 헤드에서 토출된 후 유체수집부에 맞닿은 이후의 제2 유체를 촬영한 모습을 도시한 개략도이다.
도 4 내지 도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치(10)는 다양한 부피의 유체를 토출하기 위해 피에조 피펫 헤드(100) 및 솔레노이드 밸브 헤드(200)를 구비할 수 있다.
상기 피에조 피펫 헤드(100)로부터 토출되는 제1 유체(110)는 매우 작은 부피의 유체에 해당되므로, 토출되는 직후의 제1 유체(110)를 비젼(500)에 의해 이미지화함으로써 상기 제1 유체(110)의 부피를 정확히 측정할 수 있다.
즉, 상기 피에조 피펫 헤드(100)로부터 토출되는 상기 제1 유체(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 매우 작은 구 형상을 이루게 되므로, 비젼(500)에 의해 상기 제1 유체(110)를 이미지화하는 경우 구 형상으로 인하여 정확한 부피 측정이 가능할 수 있다.
이때, 상기 제1 유체(110)의 정확한 부피 측정을 위해 상기 비젼(500)은 상기 제1 유체(110)와 대응되는 이미지 검사 영역(510)이 설정될 수 있으며, 상기 이미지 검사 영역(510)내에 배치되는 상기 제1 유체(110)의 이미지를 통해 부피의 계산이 용이할 수 있다.
또한, 설정제어부(미도시)에 의해 상기 비젼(500)에 의해 측정된 상기 제1 유체(110)의 부피의 수치가 기설정된 부피의 수치 범위 이상으로 벗어나는 경우에는 상기 피에조 피펫 헤드(100)로 인가되는 전압 또는 전압 인가 시간을 조절하여 상기 피에조 피펫 헤드(100)로부터 토출되는 상기 제1 유체(110)의 양을 조절할 수 있음은 앞서 설명한 바와 동일하다.
한편, 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출되는 제2 유체(210)는 피에조 피펫 헤드(100)로부터 토출되는 제1 유체(110)에 비해 상대적으로 큰 부피의 유체이므로, 도 6a에 도시된 바와 같이 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출되는 상기 제2 유체(210)는 구 형상이 아닌 긴 물줄기 형상을 이루게 된다.
따라서, 상기와 같은 상기 제2 유체(210)의 특성으로 인하여 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출된 직후의 상기 제2 유체(210)는 비젼(500)으로 측정하기 어려운 점이 있다.
즉, 비젼(500)에 이미지화된 유체의 부피를 측정하기 위해서는 상기 유체의 이미지가 구의 형상을 이루어야한다.
그러나, 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출된 직후의 상기 제2 유체(210)는 도 6a에 도시된 바와 같이 구 형상이 아니므로, 상기 제2 유체(210)의 정확한 부피 측정을 위해서는 별도의 측정수단이 요구된다.
따라서, 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출된 상기 제2 유체(210)는 유체수집부(300)의 일면에 맺혀 구 형상을 이루게 되며, 이 상태의 상기 제2 유체(210)를 비젼(500)에 의해 이미지화함으로써 상기 제2 유체(210)의 부피를 측정할 수 있다.
여기서, 도 6b에 도시된 바와 같이 발수 코팅면을 구비하는 유체수집부(300)의 일면에 상기 제2 유체(210)가 맺히게 되면, 비젼(500)은 상기 제2 유체(210)에 대응되는 이미지 검사 영역(520)을 설정하여 상기 제2 유체(210)의 이미지를 통해 정확한 부피를 측정할 수 있다.
한편, 설정제어부(미도시)에 의해 상기 비젼(500)에 의해 측정된 상기 제2 유체(210)의 부피의 수치가 기설정된 부피의 수치 범위 이상으로 벗어나는 경우에는 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)로 인가되는 밸브 개방 시간을 조절하여 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 토출되는 상기 제2 유체(210)의 양을 조절할 수 있음은 앞서 설명한 바와 동일하다.
이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 토출 장치(10)는 피에조 피펫 헤드(100) 및 솔레노이드 밸브 헤드(200)를 구비하므로, 하나의 장치에서 다양한 부피의 유체 토출이 가능할 수 있다.
또한, 상기 피에조 피펫 헤드(100) 또는 상기 솔레노이드 밸브 헤드(200)로부터 각각 토출되는 제1 유체(110) 또는 제2 유체(210)를 생체조직을 포함한 바이오칩(600)에 실질적으로 토출하기 이전에 비젼(500) 및 유체수집부(300)를 이용하여 미리 토출되는 유체의 부피를 정확히 측정할 수 있다.
따라서, 토출되는 유체의 부피를 정확히 측정하여 바이오칩(600)에 토출되는 유체의 정량 공급의 정확성을 향상시켜 실험의 정확도를 극대화할 수 있다.
또한, 토출되는 유체가 달라지더라도 바이오칩(600)에 토출되기 이전에 유체의 부피 측정이 간단하므로, 셋업을 다시 설정할 필요가 없어 실험을 위한 작업 준비시간을 단축시킬 수 있다.
나아가, 실험자의 셋업 오류를 실험을 진행하기 이전에 미리 파악하여 정확한 실험 결과를 구현할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
10: 유체 토출 장치 100: 피에조 피펫 헤드
200: 솔레노이드 밸브 헤드 300: 유체수집부
310: 에어블로우어 400: 펌프
500: 비젼 600: 바이오칩
700: 이송부 800: 레일부
900: 몸체 940: 환경제어부

Claims (10)

  1. 제1 유체를 토출하는 피에조 피펫 헤드;
    상기 피에조 피펫 헤드와 이웃하게 배치되며, 상기 제1 유체보다 상대적으로 큰 부피의 제2 유체를 토출하는 솔레노이드 밸드 헤드; 및
    상기 솔레노이드 밸브 헤드로부터 토출된 상기 제2 유체를 맺히게 하여 비젼을 통해 상기 제2 유체의 부피가 측정되도록 하는 유체수집부;를 포함하고,
    상기 비젼은 상기 피에조 피펫 헤드로부터 토출된 상기 제1 유체 또는 상기 유체수집부에 맺힌 상기 제2 유체를 이미지화하여 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체를 부피를 측정하고,
    상기 비젼은 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체의 정확한 부피 측정을 위해 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체의 이미지와 대응되는 이미지 검사 영역을 설정하는 유체 토출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유체수집부는 소수성의 발수 코팅면을 구비하는 유체 토출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유체수집부는 상기 솔레노이드 밸브 헤드로부터 토출된 상기 제2 유체를 구 형상으로 맺히게 하는 유체 토출 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비젼에 의해 측정된 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체의 부피의 수치가 기설정된 부피 수치의 허용 오차 범위 이상으로 벗어나는 경우 상기 피에조 피펫 헤드에 인가되는 전압 또는 전압 인가 시간을 조절하거나, 상기 솔레노이드 밸브 헤드에 인가되는 밸브 개방 시간을 조절하는 설정제어부;를 더 포함하는 유체 토출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 피에조 피펫 헤드 및 상기 솔레노이드 밸브 헤드를 동시 또는 개별적으로 이동가능하도록 하는 이송부;를 더 포함하는 유체 토출 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 피에조 피펫 헤드 및 상기 솔레노이드 밸드 헤드에 각각 저장되는 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체를 흡입하는 펌프;를 더 포함하는 유체 토출 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 피에조 피펫 헤드 및 상기 솔레노이드 밸브 헤드의 주변 환경의 온도 또는 습도를 제어하는 환경제어부;를 더 포함하는 유체 토출 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유체가 맺히는 유체수집부의 표면을 건조시키기 위한 에어블로우어;를 더 포함하는 유체 토출 장치.
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