KR101317418B1 - 원료토출장치 및 원료토출방법 - Google Patents

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    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs

Abstract

본 발명은 원료토출장치 및 원료토출방법에 관한 것으로서, 실린더를 통해 액정이나 페이스트 등의 원료물질을 토출하는 장치 및 토출 방법이다. 본 발명의 실시 형태인 원료 토출 장치는 Z 방향 일측과 타측으로 관통된 내부공간과, X 방향 측벽에서 상기 내부공간으로 관통된 밸브 관통관과, Y 방향 측벽에서 상기 내부공간으로 관통된 유입통로와, 상기 내부공간의 내주면에 형성된 제1내주면홀 및 제2내주면홀과, 상기 제1내주면홀 및 제2내주면홀을 측벽 내에서 관통 연결하는 배출통로가 형성된 실린더 하우징과, 상기 Z 방향 타측에서 상기 내부공간으로 연결되도록 장착된 노즐과, 상기 밸브 관통관으로 삽입 장착된 기둥체로서 상기 기둥체를 관통하는 원료 토출관, 원료 유입관, 기포 토출관을 구비한 통로전환 밸브과, 상기 내부공간에서 상기 실린더 하우징을 따라 왕복 이동 가능한 로드 플랜저를 포함한다.

Description

원료토출장치 및 원료토출방법{Apparatus for dispensing materials and method for operating the same}
본 발명은 원료토출장치 및 원료토출방법에 관한 것으로서, 실린더를 통해 액정이나 페이스트 등의 원료물질을 토출하는 장치 및 토출 방법이다.
액정표시장치(LCD)는 하나의 제1기판에 구동 소자들을 복수개의 픽셀 패턴으로 형성하고 대향된 다른 하나의 제2기판에 컬러 필터층을 형성한 다음, 이들 두 기판을 합착하고, 합착된 상기 두 기판과 내부 밀봉제에 의해 형성된 공간에 소정의 액정이 주입되어 제조된다.
상기 액정표시장치는 제1기판의 구동 소자들에 전원이 인가되면, 그 구동 소자들이 액정층의 액정 분자들을 구동시켜 그 액정층을 투과하는 광량을 제어함으로써 화상 정보를 표시하게 된다.
상기 액정표시장치를 제작하는 방법 중의 하나로, 먼저 소정의 크기를 갖는 마더 기판에 다수 개의 단위 패널영역들이 설정(구획)되며 그 마더 기판의 단위 패널영역들에 각각 구동 소자들이 구비된다. 상기 단위 패널영역들에 각각 구동 소자들이 구비된 마더 글라스를 제1마더 기판이라 한다.
그리고 소정의 크기를 갖는 다른 마더 기판에 다수 개의 단위 패널영역들이 설정되며 그 단위 패널영역들에 각각 컬러 필터층이 구비된다. 상기 단위 패널영역들에 각각 컬러 필터층이 구비된 마더 글라스를 제2마더 기판이라 한다.
상기 제1마더 기판 또는 제2마더 기판의 단위 패널영역들에 각각 페이스트 (일명, 실런트라고도 함) 패턴이 형성되고, 상기 페이스트 패턴들 내부 영역에 각각 액정 방울들이 적하된다. 그리고 상기 제1마더 기판과 제2마더 기판을 서로 부착시키게 된다. 상기 제1마더 기판과 제2마더 기판이 부착된 것을 마더 패널이라 한다. 그리고 상기 마더 패널을 절단한다. 그 절단된 것을 단위 패널이라 하며 그 단위 패널에 하나의 단위 패널 영역이 구비된다.
상기 마더 기판에 액정 방울을 토출시키는 작업은 액정 토출 장치에서 진행된다. 그런데, 액정 토출 시에 다음과 같은 문제가 있다.
실린더 내의 기포를 최소화하기 위하여 원료탱크의 압력을 진공 상태로 유지한 채로 액정을 실린더 내로 유입하기 때문에 액정 유입 및 토출에 많은 시간이 소요되므로 생산성이 저하된다.
둘째, 기포를 제거하기 위하여 한국공개특허2011-0059123에 기술된 바와 같이 별도의 기포여과부재와 기포회수수단을 구비하여야 하는 번거로움이 있다.
본 발명의 기술적 과제는 실린더를 통해 액정이나 페이스트 등의 원료를 노즐을 통해 토출하는 장치 및 토출 방법을 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 원료의 유입 및 토출을 간소화하여 공정을 단순화하는 원료 토출 장치의 구조를 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 실린더 내로 유입되는 원료물질의 기포를 제거하는데 있다.
본 발명의 실시 형태인 원료 토출 장치는 Z 방향 일측과 타측으로 관통된 내부공간과, X 방향 측벽에서 상기 내부공간으로 관통된 밸브 관통관과, Y 방향 측벽에서 상기 내부공간으로 관통된 유입통로와, 상기 내부공간의 내주면에 형성된 제1내주면홀 및 제2내주면홀과, 상기 제1내주면홀 및 제2내주면홀을 측벽 내에서 관통 연결하는 배출통로가 형성된 실린더 하우징과, 상기 Z 방향 타측에서 상기 내부공간으로 연결되도록 장착된 노즐과, 상기 밸브 관통관으로 삽입 장착된 기둥체로서 상기 기둥체를 관통하는 원료 토출관, 원료 유입관, 기포 토출관을 구비한 통로전환 밸브과, 상기 내부공간에서 상기 실린더 하우징을 따라 왕복 이동 가능한 로드 플랜저를 포함한다.
상기 Z 방향 일측에서 상기 내부공간으로 삽입 장착된 통형의 내장 실린더를 포함하며, 상기 내장 실린더는, 상기 제1내주면홀 및 제2내주면홀에 대응하는 지점의 측벽이 관통된다.
원료 토출관은, 상기 기둥체의 측벽에 형성된 제1원료홀 및 제2원료홀을 포함하며, 상기 제1원료홀 및 제2원료홀이 마주보며 상기 기둥체의 단면 중심을 관통하여 연결된다.
상기 원료 유입관은, 상기 통로전환 밸브를 길이 방향으로 제1,제2단면 반구로 구획할 때, 상기 제1단면 반구의 측벽에 형성된 제1유입홀과 제2유입홀을 포함하며, 상기 제1유입홀 및 제2유입홀을 관통하여 연결된다.
기포 토출관은, 상기 제2단면 반구의 측벽에 형성된 제1기포홀과 제2기포홀을 포함하며, 상기 제1기포홀 및 제2기포홀을 관통하여 연결된다.
본 발명의 실시 형태인 원료 토출 방법은 실린더의 내부공간 상단과 노즐관을 연결하는 제1차 밸브 전환 과정과, 상기 실린더의 내부공간으로 원료를 유입하여, 유입된 원료의 상단에 존재하는 기포를 노즐관을 통해 토출하는 원료 유입 및 기포 토출 과정과, 상기 실린더의 내부공간 하단과 노즐관을 연결하는 제2차 밸브 전환 과정과, 상기 실린더의 내부공간의 원료를 상기 노즐관을 통해 토출하는 원료 토출 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 원료의 유입 및 토출을 간소화하여 공정을 단순화할 수 있다. 또한 본 발명의 실시 형태에 따르면 기포 제거를 위해 별도의 제거수단을 필요로 하지 않기 때문에 비용을 절감할 수 있다. 또한 본 발명의 실시 형태에 따르면 원료 유입에 따라 자동적으로 기포가 제거됨으로써, 제품 양산 시에 생산력을 향상시킬 수 있다. 또한 자연스러운 기포 제거로 인해 제품 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 토출 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 토출 장치를 A 기준선으로 절단했을 때의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 토출 장치를 B 기준선으로 절단했을 때의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 통로전환 밸브에 형성된 원료 토출관, 원료 유입관, 기포 토출관을 도시한 그림이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 원료를 유입하기 위하여 통로전환 밸브를 회전한 모습을 도시한 그림이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 로드 플랜저를 후진하여 노즐을 통해 기포를 배출하는 모습을 도시한 그림이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 원료를 토출하기 위하여 통로전환 밸브를 회전한 모습을 도시한 그림이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 로드 플랜저를 전진하여 노즐을 통해 노즐을 토출하는 모습을 도시한 그림이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 토출 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 토출 장치를 A 기준선으로 절단했을 때의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 토출 장치를 B 기준선으로 절단했을 때의 단면도이다.
실린더 하우징(100)은 내부공간(110)을 구비하며 내부공간(110)에 원료물질이 저장되는 장소이다. 실린더 하우징(100)은 상하 방향의 Z 방향으로 일측과 타측이 관통된 내부공간을 갖는 속이 빈 통형의 기둥체로서, 원통형, 사각통형 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
실린더 하우징(100)은, 상하 방향의 Z 방향 일측과 Z 방향 타측으로 관통된 내부공간(110)과, X 방향에서 상기 내부공간으로 관통된 밸브 관통관과, Y 방향에서 상기 내부공간으로 관통된 유입통로(150)와, 상기 내부공간의 내주면에 형성되는 제1내주면홀(161) 및 제2내주면홀(162)과, 상기 제1내주면홀(161) 및 제2내주면홀(162)을 측벽 내에서 관통 연결하는 배출통로(160)가 형성된다. 상기에서 X,Y,Z 방향은 서로 직각을 이루는 방향으로서, Z 방향이 실린더 하우징(100)의 상하 방향이며, X,Y 방향이 수평 방향이다.
또한, 실린더 하우징(100)의 내부공간(110)에는 원료가 충진되어 노즐(300)의 노즐관(310)을 통해 토출된다. 상기 원료는 액정 패널에 주입되는 액정뿐만 아니라 패널 접합을 위해 도포되는 페이스트와 같이 다양한 원료들이 해당될 수 있다.
상기 밸브 관통관은 실린더 하우징의 X 방향 측벽에서 내부공간으로 관통되어서, 실린더 하우징(100)의 하측에서 형성되어 노즐(300)과 인접하도록 한다. 상기 밸브 관통관에는 액정 및 기포 통로를 변환시키는 통로전환 밸브(200)가 삽입 장착된다.
상기 통로전환 밸브에 형성된 유입통(210)로는 원료탱크로부터 원료가 실린더 하우징으로 공급되는 통로관이다. 유입통로(210)는 실린더 하우징의 Y 방향 측벽에서 내부공간으로 관통된 통로관이다. 예를 들어, 상기 실린더 하우징(100)이 정육면체 형태의 외관을 가질 경우, 상기 통로전환 밸브(200)가 삽입 장착되는 X 방향과 상기 유입통로(150)가 형성되는 Y 방향은 직각된 각도에 위치한 면, 즉, 서로 이웃한 면에 형성된다. 예컨대, 제1기둥벽 내주면 및 제3기둥벽 내주면이 서로 마주보며 대응되며, 제2기둥벽 내주면 및 제4기둥벽 내주면이 서로 마주보는 구조의 제1,2,3,4기둥벽을 갖는 직육면체의 실린더 하우징인 경우, 제1기둥벽의 내주면에 통로전환 밸브(200)가 관통 삽입될 경우 제1기둥벽과 이웃한 제2기둥벽의 내주면 또는 제3기둥벽의 내주면에 유입통로(150)가 형성된다.
배출통로(160)의 양 끝단에 있는 제1내주면홀(161) 및 제2내주면홀(162)은 실린더 하우징의 내주면에 형성된 홀로서, 바람직하게는 내주면에서 Z 방향의 일직선 상에 위치한다. 상기 제1내주면홀(161)은 실린더 하우징의 Z 방향 상측에 위치하며, 제2내주면홀(162)은 제1내주면홀보다 실린더 하우징의 Z 방향 하측에 위치한다. 제1내주면홀(161)을 통하여 실린더 하우징의 내부공간 상측에 위치하는 기포나 거품이 들어와서 배출통로(160)를 통하여 제2내주면홀(162)을 통해 배출된다.
배출통로(160)는 상기 제1내주면홀(161) 및 제2내주면홀(162)을 실린더 하우징의 측벽 내부에서 관통 연결하는 관통관으로서, 제1내주면홀(161) 및 제2내주면홀(162)이 Z 방향으로 수직선상에 놓여 있다면 이를 관통 연결하는 배출통로(160) 역시 수직한 형태를 가진다.
상기 배출통로(160)의 하측에 위치한 제2내주면홀(161)과 유입통로(150)는 실린더 하우징의 내주면에서 서로 마주보며 대응되는 위치에 형성된다. 이는 통로전환밸브(200)의 원료 유입관(210)을 통하여 실린더 하우징의 내부공간(110)으로 원료가 유입될 때, 실린더 하우징의 내부공간(110)의 상측에 있는 기포(거품)이 배출통로(160) 및 기포 토출관(230)을 통하여 노즐(300)로 배출되도록 하기 위함이다.
또한, 상기 유입통로(150)와 배출통로(160)의 직경은 서로 동일한 직경을 갖도록 한다. 동일한 통로 면적을 가짐으로써 동일 시간 대비하여 유입통로 및 배출통로로 유입 및 토출되는 원료물질의 양이 같도록 한다.
한편, 실린더 하우징(100)은 내부공간에 별도의 내장 실린더(101)를 더 포함할 수 있다. 상기 내장 실린더(101)는 Z 방향 일측과 타측이 관통된 통형 구조를 가지고 있으며, 실린더 하우징의 내부공간에 접하여 설치된다. 내장 실린더가 실린더 하우징내에 형성될 경우에는, 내장 실린더의 관통된 내부공간이 실린더 하우징의 내부공간 역할을 하여, 내장 실린더의 내부공간에 원료가 유입 및 배출된다. 또한, 내장 실린더는 실린더 하우징의 제1내주면홀(161)에 대응하는 지점의 측벽이 관통됨으로써, 제1내주면홀을 통해 내장 실린더 내부의 원료가 유입되도록 할 수 있다. 또한, 내장 실린더의 바닥면의 관통 통로를 상측보다 좁게 하는 노즐 형태(124)로 구현하여 통로전환 밸브(200)의 측벽과 닿도록 한다.
또한, 실리더 하우징은 내부공간의 하단에서, 밸브 관통관을 통해 X 방향으로 삽입된 통로전환 밸브(200)와 내부공간 내주면 사이의 간격틈을 채우는 내부벽체(120)을 구비한다. 상기 내부벽체(120)는 유입통로(150), 노즐관(310), 배출통로(160), 내부공간(110)과의 연결통로(121,122,123,124)가 각각 형성되어 있다.
노즐(300)은 실린더 하우징의 내부공간에 저장된 원료물질을 기판(S)상에 토출하는데, 이러한 노즐(300)은 실린더 하우징의 Z 방향 타측에서 내부공간으로 삽입 장착된다. 노즐(300)은 일측에서 타측으로 내부 관통된 노즐관(310)을 구비하고 있어, 노즐을 통하여 기포(거품) 또는 원료물질을 외부로 토출한다.
통로전환 밸브(200)는, 상기 X 방향 측벽을 관통하여 형성된 밸브 관통관으로 삽입 장착된 기둥체로서, 기둥체의 측벽을 관통하는 직선 형태의 원료 토출관(220), 꺽임 형태의 원료 유입관(210) 및 기포 토출관(230)을 구비한다. 통로전환 밸브의 끝단(250)은 실린더 하우징의 외부로 돌출되어 있는데, 통로전환 밸브의 돌출된 끝단은 모터에 연결되어 회전력을 공급받는다.
X 방향 측벽의 내부로 기둥체 형태의 통로전환 밸브(200)가 삽입될 때, 삽입된 통로전환 밸브(200)의 외경과 밸브 관통관은 미세한 이격을 갖는다. 이는 통로전환 밸브(200)가 밸브 관통관 내부에서 회전할 수 있도록 이격틈을 갖는 것이다. 이때, 통로전환 밸브의 외경면과 밸브 관통관 내부벽과의 이격틈은 실링제에 의해 밀봉 처리하여, 즉, 밸브 관통관의 내주면과 통로전환 밸브의 외경과의 경계 이격틈을 실링제에 의해 밀봉 처리하여, 실린더 하우징의 내부공간의 원료물질이 이격틈 사이로 흘러나오지 않도록 한다.
통로전환 밸브(200)에 형성된 원료 토출관(220)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 통로전환 밸브 기둥체의 측벽에 제1원료홀(221), 제2원료홀(222)을 포함하며, 기둥체의 단면 중심을 폭방향으로 관통하여 제1원료홀(221) 및 제2원료홀(222)이 관통 연결된다. 따라서 제1원료홀(221) 및 제2원료홀(222)은 기둥벽을 두고서 서로 마주보며 대응하는 지점에 형성되어 원료 토출관(220)에 의해 기둥체의 폭방향을 관통하여 연결된다.
통로전환 밸브에 형성된 원료 유입관(210)은, 통로전환 밸브인 기둥체를 길이 방향으로 두 개의 단면 반구로 구획할 때, 제1단면 반구의 측벽에 형성된 제1유입홀(211) 및 제2유입홀(212)을 포함하며, 제1유입홀(211) 및 제2유입홀(212)이 꺽임 형태로 관통되어 연결된다.
상기 원료 유입관(210)은 원료 토출관(220)을 기준으로 할 때, 유입통로에 가까운 쪽에 형성된다. 따라서 통로전환 밸브의 회전에 의하여 제1유입홀(211)과 실린더 하우징의 내부공간(110)이 연결되고, 상기 제2유입홀(212)과 유입통로(150)가 연결될 수 있으며, 결국, 이러한 밸브 회전에 의하여 실린더 하우징의 내부공간(110)과 유입통로(150)가 관통 연결 가능하게 된다.
또한, 원료 유입관(210)의 꺽임 각도는 통로전환 밸브 회전이 있을 때, 제1유입홀(212)과 실린더 하우징의 내부공간(110)이 연결되고 동시에 상기 제2유입홀(212)과 유입통로(150)가 연결되도록 하는 꺽임 각도를 가지도록 한다.
통로전환 밸브에 형성된 기포 토출관(230)은, 통로전환 밸브인 기둥체를 길이 방향으로 두 개의 단면 반구로 구획할 때, 제2단면 반구의 측벽에 형성된 제1기포홀(231) 및 제2기포홀(232)을 포함하며, 제1기포홀(231) 및 제2기포홀(232)이 꺽임 형태로 관통되어 연결된다.
상기 기포 토출관(230)은 원료 토출관을 기준으로 할 때, 배출통로(160)에 가까운쪽에 형성된다. 따라서 통로전환 밸브의 회전에 의하여, 제1기포홀(231)과 배출통로(160)가 연결되고 제2기포홀(232)과 노즐관(310)이 연결될 수 있으며, 결국, 이러한 밸브 회전에 의하여 배출통로(160)와 노즐관(310)이 관통 연결 가능하게 된다.
또한, 기포 토출관(230)의 꺽임 각도는 통로전환 밸브 회전이 있을 때, 제1기포홀(231)과 배출통로(160)가 연결되고 동시에 상기 제2기포홀(232)과 노즐관(310)이 연결되도록 하는 꺽임 각도를 가지도록 한다.
한편, 상기 원료 유입관(210) 및 기포 토출관(230)은 꺽임 형태로 예를 들어 도면 도시 및 설명하였으나, 꺽임 형태가 아닌 일직선 형태로 구현할 수 있음은 자명할 것이다. 또한, 상기 통로전환 밸브 회전은 45°기준으로 좌우 회전하여 원료 유입관 및 기포 토출관이 유입통로 및 배출통로에 각각 연결 또는 연결 해제되도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 원료를 유입하기 위하여 통로전환 밸브를 회전한 모습을 도시한 그림이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 로드 플랜저를 후진하여 노즐을 통해 기포를 배출하는 모습을 도시한 그림이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 원료를 토출하기 위하여 통로전환 밸브를 회전한 모습을 도시한 그림이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 로드 플랜저를 전진하여 노즐을 통해 노즐을 토출하는 모습을 도시한 그림이다.
우선, 로드 플랜저(400)의 동작 모습을 설명하면, 로드 플랜저(400)는 상기 Z 방향 일측에서 상기 실린더 하우징의 내부공간으로 삽입 장착되며, 실린더 하우징의 수직 방향인 Z 방향을 따라서 전후진하여 왕복 이동 가능하다. 즉, 로드 플랜저는 실린더 하우징의 내부공간의 내주면의 내벽과 이격된 채 실린더 하우징의 Z 방향의 일측에서 내부공간으로 삽입 장착되어, 실린더의 Z 방향을 따라 왕복 이동 가능하다. 따라서 실린더 하우징의 내부공간은 펌핑 통로관 역할을 한다.
로드 플랜저의 외경면과 내부공간의 내주면 내부벽과의 이격틈은, 로드 플랜저(400)의 왕복 이동을 위해 존재하는데, 이러한 이격틈은 수um에 불과할 정도로 작다. 상기 이격틈은 실링제에 의해 밀봉 처리하여, 실린더 내부공간의 원료물질이 이격틈 사이로 흘러나오지 않도록 한다.
로드 플랜저(400)는 실린더의 펌핑 통로관 역할을 하는 내부공간의 상하 방향(Z 방향)을 따라 후진 및 전진을 하는데, 로드 플랜저의 후진이 있을 경우, 실린더 내부공간의 기압이 낮아져 액정공급탱크 내의 원료물질이 유입통로를 통해 실린더 내부공간으로 유입되어, 배출통로를 통하여 노즐을 통해 외부로 배출된다. 이때, 통로전환 밸브의 제1,제2기포 통로관이 유입통로 및 배출통로에 각각 연결되어 있어야 한다.
반면에, 통로전환 밸브의 회전에 의하여 원료 토출관이 실린더 하우징의 내부공간과 노즐관을 연결한 상태에서, 로드 플랜저의 전진이 있을 경우, 실린더 내부공간에 있는 원료물질이 노즐관을 통해 실린더 외부로 토출된다.
이하, 원료 유입 및 기포 토출 및 원료 토출 과정을 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이 원료 토출관(220), 기포 토출관(230), 원료 유입관(210)을 가진 통로전환 밸브(200)를 1차 회전시켜, 원료탱크와 연결된 원료의 유입통로(150)와 실린더의 내부공간(110) 사이를 상기 원료 유입관(210)으로 연결하며, 실린더의 내부공간 상단에 형성된 배출통로(160)와 노즐(300)의 노즐관(310) 사이를 상기 기포 토출관(230)으로 연결하는 제1차 밸브 전환 과정을 가진다.
통로전환 밸브(200)의 회전에 의하여, 원료 유입관(210)이 유입통로(150)와 내부공간(110) 하단 사이를 연결하게 되며, 동시에, 기포 토출관(230)이 내부공간 상단과 연결된 배출통로(160)와 노즐관(310) 사이를 연결하게 된다. 반면에, 원료 토출관(220)은 실린더 하우징의 내부벽체(120)에 의하여 양끝홀이 막히게 된다.
상기 제1차 밸브 전환이 있은 후에는, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 실린더 내부공간에 삽입된 실린더 압축바인 로드 플랜저(400)를 실린더 Z 방향을 따라 후진시켜, 원료를 상기 원료 유입관을 통해 실린더 내부공간(110)으로 유입하고, 상기 기포 토출관(230)을 통해 실린더 내부공간의 상단에 있는 기포를 노즐관(310)으로 배출하는 원료 유입 및 기포 토출 과정을 가진다. 원료 유입에 따라 원료의 기포(거품)가 원료의 상층에 존재하게 되며, 이러한 기포는 실린더 하우징의 내부공간(110) 상단에 연결된 배출통로(160)를 따라서 통로전환 밸브의 기포 토출관(230)으로 유입되며, 기포 토출관(230)을 거쳐 노즐(300)의 노즐관(310)을 통해 외부로 배출된다.
기포 배출이 완료된 후(또는 로드 플랜저 후진 완료되고 일정 시간 경과 된 후), 도 7에 도시한 바와 같이 통로전환 밸브를 2차 회전시켜, 상기 실린더의 내부공간(110)과 노즐관(310) 사이를 원료 토출관(220)으로 연결하는 제2차 밸브 전환 과정을 가진다. 실린더의 내부공간(110)과 노즐관(310)이 원료 토출관(220)에 의해 서로 연결되는 반면에, 원료 유입관(210) 및 기포 토출관(230)의 각 양끝홀은 실린더 하우징의 내부벽체(120)에 의하여 막히게 된다.
상기 제2차 밸브 전환이 있은 후에는, 도 8에 도시한 바와 같이 상기 로드 플랜저(400)를 실린더 Z 방향을 따라 전진시켜, 상기 원료 토출관(220)을 통해 상기 실린더의 내부공간(110)에 있는 원료를 상기 노즐관(310)으로 밀어 배출하는 원료 토출 과정을 가진다.
상기 실린더의 내부공간(110)에 유입된 원료들이 상기 원료 토출관(220)을 거쳐 노즐을 통해 토출된 후에는, 상기 제1차 밸브 전환 과정, 원료 유입 및 기포 토출 과정, 제2차 밸브 전환 과정, 원료 토출 과정들을 반복하여 원료 유입 및 기포 배출 및 원료 토출을 반복 수행할 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
100: 실린더 하우징 101: 내장 실린더
110: 내부공간 150: 유입통로
160: 유출통로 200: 통로전환밸브
210: 원료 유입관 220: 원료 토출관
230: 기포 토출관 300: 노즐
310: 노즐관 400: 로드 플랜저

Claims (16)

  1. X,Y,Z 방향은 서로 직각을 이루는 방향으로서 Z방향이 상하 방향이며, X,Y 방향이 수평 방향이라 할 때,
    Z 방향 일측과 타측으로 관통된 내부공간과, X 방향 측벽에서 상기 내부공간으로 관통된 밸브 관통관과, Y 방향 측벽에서 상기 내부공간으로 관통된 유입통로와, 상기 내부공간의 내주면에 형성된 제1내주면홀 및 제2내주면홀과, 상기 제1내주면홀 및 제2내주면홀을 측벽 내에서 관통 연결하는 배출통로가 형성된 실린더 하우징;
    상기 Z 방향 타측에서 상기 내부공간으로 연결되도록 장착된 노즐;
    상기 밸브 관통관으로 삽입 장착된 기둥체로서, 상기 기둥체를 관통하는 원료 토출관, 원료 유입관, 기포 토출관을 구비한 통로전환 밸브;
    상기 내부공간에서 상기 실린더 하우징을 따라 왕복 이동 가능한 로드 플랜저;를 포함하며,
    상기 기포 토출관은 상기 통로전환 밸브를 관통하여 상기 통로전환 밸브의 측벽에 형성된 제1기포홀과 제2기포홀을 서로 연결하며, 상기 로드 플랜저의 후진이 있을 때 통로전환 밸브 회전에 의하여 상기 제1기포홀과 상기 배출통로가 연결되고 상기 제2기포홀과 상기 노즐이 연결되도록 하여, 상기 배출통로와 상기 노즐이 서로 관통 연결 가능하도록 함을 특징으로 하는 원료 토출 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 Z 방향 일측에서 상기 내부공간으로 삽입 장착된 통형의 내장 실린더를 포함하며, 상기 내장 실린더는, 상기 제1내주면홀 및 제2내주면홀에 대응하는 지점의 측벽이 관통되어 있는 원료 토출 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제1내주면홀은 상기 제2내주면홀보다 Z 방향 상측에 위치한 원료 토출 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 노즐은, 내부 관통된 노즐관을 포함하는 원료 토출 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 원료 토출관은, 상기 기둥체의 측벽에 형성된 제1원료홀 및 제2원료홀을 포함하며, 상기 제1원료홀 및 제2원료홀이 마주보며 상기 기둥체의 단면 중심을 관통하여 연결된 원료 토출 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 통로전환 밸브 회전에 의하여, 상기 제1원료홀과 상기 내부공간이 연결되고 상기 제2원료홀과 상기 노즐관이 연결되어, 상기 내부공간과 노즐관이 관통 연결 가능하게 되는 원료 토출 장치.
  7. 청구항 4에 있어서, 상기 원료 유입관은, 상기 통로전환 밸브를 길이 방향으로 제1,제2단면 반구로 구획할 때, 상기 제1단면 반구의 측벽에 형성된 제1유입홀과 제2유입홀을 포함하며, 상기 제1유입홀 및 제2유입홀을 관통하여 연결된 원료 토출 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 통로전환 밸브 회전에 의하여, 상기 제1유입홀과 상기 내부공간이 연결되고 상기 제2유입홀과 상기 유입통로가 연결되어, 상기 내부공간과 유입통로가 관통 연결 가능하게 되는 원료 토출 장치.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 제1기포홀과 제2기포홀은 상기 제2단면 반구의 측벽에 형성되는 원료 토출 장치.
  10. 삭제
  11. 실린더의 내부공간 상단과 노즐관을 연결하는 제1차 밸브 전환 과정;
    상기 실린더의 내부공간으로 원료를 유입하여, 유입된 원료의 상단에 존재하는 기포를 노즐관을 통해 토출하는 원료 유입 및 기포 토출 과정;
    상기 실린더의 내부공간 하단과 노즐관을 연결하는 제2차 밸브 전환 과정;
    상기 실린더의 내부공간의 원료를 상기 노즐관을 통해 토출하는 원료 토출 과정;을 포함하며,
    상기 제1차 밸브 전환 과정은,
    원료 토출관, 기포 토출관, 원료 유입관을 가진 통로전환 밸브를 1차 회전시켜, 원료탱크와 연결된 원료의 유입통로와 실린더의 내부공간 사이를 상기 원료 유입관으로 연결하며, 실린더의 내부공간 상단에 형성된 배출통로와 노즐의 노즐관 사이를 상기 기포 토출관으로 연결하며,
    상기 원료 유입 및 기포 토출 과정은,
    상기 실린더 내부공간에 삽입된 실린더 압축바인 로드 플랜저를 후진시켜, 원료를 상기 원료 유입관을 통해 실린더 내부공간으로 유입하고, 상기 기포 토출관을 통해 실린더 내부공간의 상단에 있는 기포를 노즐관으로 토출하는 원료 토출 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 제2차 밸브 전환 과정은,
    상기 통로전환 밸브를 2차 회전시켜, 상기 실린더의 내부공간 하단과 노즐관 사이를 상기 원료 토출관으로 연결하는 원료 토출 방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 원료 토출 과정은, 상기 로드 플랜저를 전진시켜, 상기 원료 토출관을 통해 상기 실린더의 내부공간에 있는 원료를 상기 노즐관으로 토출하는 원료 토출 방법.
  16. 청구항 11에 있어서, 상기 원료 토출관을 통해 상기 실린더의 내부공간에 있는 원료를 상기 노즐관으로 모두 배출한 후, 상기 제1차 밸브 전환 과정, 원료 유입 및 기포 토출 과정, 제2차 밸브 전환 과정, 원료 토출 과정들을 반복하여 원료 유입 및 기포 배출 및 원료 토출을 수행하는 원료 토출 방법.
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