KR102149013B1

KR102149013B1 - 3차원 라떼아트 프린터

Info

Publication number: KR102149013B1
Application number: KR1020170087168A
Authority: KR
Inventors: 한주석
Original assignee: 주식회사 스페이스디
Priority date: 2017-07-10
Filing date: 2017-07-10
Publication date: 2020-08-31
Also published as: KR20190006324A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터는, 용기가 안착되는 용기 홀딩 수단, 상기 용기 내에 담긴 음식 상에 식재료를 이용해 3차원 형상을 프린팅하기 위한 3차원 프린팅 수단 및 상기 3차원 프린팅 수단 및 상기 용기 홀딩 수단 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 용기와 상기 3차원 프린팅 수단의 상대적인 이동이 가능하도록 하는 위치 이동 수단을 포함하며, 상기 3차원 프린팅 수단은, 내부 공간의 적어도 일부에 상기 식재료가 충진되고 선단에는 상기 내부 공간과 연통되어 상기 식재료가 토출되는 노즐이 형성된 시린지를 포함하고, 상기 시린지의 상기 내부 공간으로 공압을 제공하여 상기 식재료가 상기 노즐을 통해 토출되도록 하는 공압 공급 수단을 포함한다.

Description

3차원 라떼아트 프린터{3D latte art printer}

본 발명은 3차원 라떼아트 프린터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음식물 표면에 3차원 형상을 입체적으로 프린팅할 수 있는 프린터에 관한 것이다.

일반적으로, 커피숍이나 커피 전문점에서는 소비자의 충족을 만족시키기 위해 커피 위에 다양한 그림을 그리는 라떼아트를 하고 있다

이러한 라떼아트는 쉽지 않아 커피음료제조전문가가 주로 하고 있으며, 여러 사람이 연습하고 있지만, 시간과 인력의 제약으로 많은 양을 제작하기 어렵고 정밀한 모양을 만들기 어려운 문제점이 있다.

이를 해소하기 위해, 라떼아트 장치가 개발되어 사용되고 있으며, 종래 라떼아트 장치는 공개특허공보 제10-2009-0063287호에서 개진된 바와 같이, 라떼아트 재료가 일정 형상의 음각이 형성된 문양부를 통과하여 라떼아트가 이루어 지고 있다.

그러나 이러한 문양부는 특정 형상에 한정됨에 따라, 다양한 창의적인 문양을 표현하지 못하는 문제점이 있었다.

이를 극복하기 위해, 등록특허 제10-1234041호에서 개진된 바와 같이, 프린팅하고자 하는 이미지를 입력하여 라떼에 라떼아트 재료를 프린팅하고 있다.

그러나 이러한 라떼아트 장치는 2차원 이미지만을 프린팅할 수 있어 해당 소비자나 지인들만 볼 수 있어 증가되는 소비자의 요구사항을 충족시키지 못하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 라떼아트 장치는 스텝 모터를 이용해 이미지를 프린팅하는 식재료를 토출시키는데, 스텝 모터를 구동하며 발생하는 분진이나 스텝 모터 내에 존재하는 윤활유 등이 식재료로 혼입되는 등, 위생 상의 문제가 발생할 가능성이 있다.

한국공개특허 제10-2009-0063287호 한국등록특허 제10-1234041호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 위생상 안전성이 향상된 3차원 라떼아트 프린터를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터는, 용기가 안착되는 용기 홀딩 수단, 상기 용기 내에 담긴 음식 상에 식재료를 이용해 3차원 형상을 프린팅하기 위한 3차원 프린팅 수단 및 상기 3차원 프린팅 수단 및 상기 용기 홀딩 수단 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 용기와 상기 3차원 프린팅 수단의 상대적인 이동이 가능하도록 하는 위치 이동 수단을 포함하며, 상기 3차원 프린팅 수단은, 내부 공간의 적어도 일부에 상기 식재료가 충진되고 선단에는 상기 내부 공간과 연통되어 상기 식재료가 토출되는 노즐이 형성된 시린지를 포함하고, 상기 시린지의 상기 내부 공간으로 공압을 제공하여 상기 식재료가 상기 노즐을 통해 토출되도록 하는 공압 공급 수단을 포함한다.

상기 시린지는, 상기 시린지의 내측벽에 밀착된 채 상기 시린지 내부를 슬라이딩 가능하게 구비되어, 상기 공압 공급 수단으로부터 제공된 공압에 의해 상기 시린지의 선단을 향해 이동하며 상기 식재료를 상기 노즐 측으로 밀어내는 피스톤을 더 포함할 수 있다.

상기 피스톤은 상기 공압 공급 수단으로부터 제공된 기체가 상기 시린지 내에서 상기 식재료 측으로 이동하는 것을 막을 수 있다.

상기 피스톤을 기준으로 상기 식재료는 상기 시린지의 상기 내부 공간의 일측에 존재하고, 상기 공압 공급 수단으로부터 제공된 상기 기체는 상기 시린지의 상기 내부 공간의 타측에 존재할 수 있다.

상기 3차원 프린팅 수단은, 상기 용기에 대해 상대적으로 이동 가능하게 구비된 지지 블록 및 상기 지지 블록에 결합되어 상기 지지 블록과 함께 이동하며 상기 시린지를 탈착 가능하게 지지하는 시린지 지지부를 포함할 수 있다.

상기 시린지 지지부는 복수의 상기 시린지가 탈착 가능하게 결합되도록 복수의 시린지 슬롯을 포함할 수 있다.

상기 시린지 지지부는 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 복수의 시린지 슬롯은 상기 회전축을 중심으로 방사형으로 위치할 수 있다.

상기 용기 홀딩 수단은 상기 용기 내에 담긴 음식을 가열하는 가열 수단을 포함할 수 있다.

광원에서 발생하는 열을 통해 상기 용기 내에 담긴 음식을 가열하는 조명 수단을 더 포함할 수 있다.

상기 3차원 형상에 대한 정보를 생성하는 3차원 데이터 생성부 및 상기 3차원 데이터 생성부로부터 상기 3차원 형상에 대한 정보를 수신하여 상기 공압 공급 수단 및 상기 위치 이동 수단을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.

공압을 이용하여 식재료를 토출하므로 위생상 안전성이 향상된다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터의 제3 위치 이동 수단 등을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터의 시린지의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터의 3차원 프린팅 수단을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터의 제어 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시린지의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 프린팅 수단을 도시한 사시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 3차원 라떼아트 프린터를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터의 제3 위치 이동 수단 등을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터(1)는, 3차원 프린팅 수단(100), 용기 홀딩 수단(200), 공압 공급 수단(300) 및 위치 이동 수단(410, 420, 430)을 포함한다.

용기 홀딩 수단(200)은 음식(예를 들어, 음용수)이 담긴 용기(C, 도 8 또는 도 9 참고)가 안착되는 구성이다.

용기(C)의 안정적인 안착을 위해, 도 1에 도시된 바와 같이 용기 홀딩 수단(200)의 상단에는 하방으로 일정 깊이만큼 함몰 형성된 용기 안착홈(210)이 형성된다. 용기 안착홈(210)은 용기(C) 하단의 형상과 대응하도록 음각으로 형성되거나, 용기(C) 하단의 직경보다 큰 직경으로 형성될 수 있다.

용기 홀딩 수단(200)이 용기(C)를 안착 또는 고정하는 구조는 실시예에 따라 달라질 수 있으며, 본 발명은 도 1에 도시된 구조에 한정되지 않는다.

위치 이동 수단(410, 420, 430)은 3차원 프린팅 수단(100)과 용기 홀딩 수단(200)이 XYZ 방향으로 상대적으로 이동하게 하는 수단이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 위치 이동 수단(410, 420, 430)은 제1 위치 이동 수단(410), 제2 위치 이동 수단(420) 및 제3 위치 이동 수단(430)을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 용기 홀딩 수단(200)은 제1 위치 이동 수단(410)과 연결되어 상하(Z 방향)로 승강하게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 위치 이동 수단(410)은 제1 구동 모터(411), 제1 동력 전달 벨트(412), 제1 종동 폴리(414), 하부 지지단(413), 스크류(415), 상부 지지단(416)을 포함한다.

스크류(415)는 용기 홀딩 수단(200)을 관통하여 상부 지지단(416)과 하부 지지단(413)에 회전 가능하게 결합된다. 스크류(415)에는 나선형의 수나사산이 형성되어 있으며, 용기 홀딩 수단(200)에는 스크류(415)의 나사산에 대응하는 암나사산이 형성되어 있다. 따라서 스크류(415)가 일방향/타방향으로 회전함에 따라 용기 홀딩 수단(200)은 스크류(415)를 따라 상승/하강하게 된다.

하부 지지단(413)은 용기 홀딩 수단(200)의 하강 한계를 설정하며, 스크류(415)의 하단은 하부 지지단(413)을 통과하여 제1 종동 폴리(414)와 결합된다. 제1 종동 폴리(414)는 스크류(415)와 일체로 회전하도록 결합된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 동력 전달 벨트(412)는 제1 구동 모터(411)의 출력축과 제1 종동 폴리(414)를 연결하도록 설치된다.

따라서, 제1 구동 모터(411)가 정방향/역방향으로 회전하며 발생된 회전력은 제1 동력 전달 벨트(412) 및 제1 종동 폴리(414)에 의해 스크류(415)로 전달되어, 스크류(415)가 일방향/타방향으로 회전하고, 그에 따라 용기 홀딩 수단(200)이 상승/하강하며 용기(C)를 상승/하강시킨다.

상술한 제1 위치 이동 수단(410)은 용기 홀딩 수단(200)을 상승/하강시킬 수 있는 하나의 실시예이며, 제1 위치 이동 수단(410)으로는 용기 홀딩 수단(200)을 상승/하강시킬 수 있는 다른 구조 및 구성이 사용될 수 있다.

한편, 3차원 프린팅 수단(100)은 제2 위치 이동 수단(420) 및 제3 위치 이동 수단(430)과 연결되어 전후좌우(X/Y 방향)로 이동하게 된다.

제2 위치 이동 수단(420)은 제2 구동 모터(421), 제2 동력 전달 벨트(422), 제2 종동 폴리(423) 및 한 쌍의 Y 가이드 빔(424, 425)을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 3차원 프린팅 수단(100)은 한 쌍의 Y 가이드 빔(424, 425)에 좌우 방향(Y 방향)으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 보다 구체적으로는 3차원 프린팅 수단(100)의 지지 블록(110)이 한 쌍의 Y 가이드 빔(424, 425)에 슬라이딩 가능하게 설치된다.

한 쌍의 Y 가이드 빔(424, 425)의 양단에는 슬라이딩 블록(435)이 구비된다.

슬라이딩 블록(435)은 한 쌍의 Y 가이드 빔(424, 425)을 따라 이동하는 지지 블록(110)의 좌우 방향 이동의 한계를 설정한다.

슬라이딩 블록(435)은 X 가이드 빔(434)에 전후 방향(X 방향)으로 슬라이딩 가능하게 설치된다(도 2 참고).

제2 동력 전달 벨트(422)는 제2 구동 모터(421)의 출력축과 제2 종동 폴리(423)를 연결하도록 설치된다. 그리고, 지지 블록(110)은 제2 동력 전달 벨트(422)의 일부에 고정된다.

따라서, 제2 구동 모터(421)가 정방향/역방향으로 회전하며 발생된 회전력은 제2 동력 전달 벨트(422)에 전달되고, 제2 동력 전달 벨트(422)가 일방향/타방향으로 회전함에 따라 3차원 프린팅 수단(100)은 한 쌍의 Y 가이드 빔(424, 425)을 따라 좌측/우측으로 이동하게 된다.

상술한 제2 위치 이동 수단(420)은 3차원 프린팅 수단(100)을 좌우방향(Y 방향)으로 이동시킬 수 있는 하나의 실시예이며, 제2 위치 이동 수단(420)으로는 3차원 프린팅 수단(100)을 좌우방향(Y 방향)으로 이동시킬 수 있는 다른 구조 및 구성이 사용될 수 있다.

제3 위치 이동 수단(430)은 제3 구동 모터(431), 제3 동력 전달 벨트(432), 제3 종동 폴리(433), X 가이드 빔(434) 및 슬라이딩 블록(435)을 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 Y 가이드 빔(424, 425)의 양단에 설치된 슬라이딩 블록(435)은 X 가이드 빔(434)을 따라 전후 방향(X 방향)으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, X 가이드 빔(434)은 각 슬라이딩 블록(435)을 관통하여 전후 방향(X 방향)으로 길게 형성된다.

도시되지는 않았지만, X 가이드 빔(434)의 선단 및 후단에는 슬라이딩 블록(435)의 전후 방향 이동의 한계를 설정하는 스토퍼가 설치될 수 있다.

제3 동력 전달 벨트(432)는 제3 구동 모터(431)의 출력축과 제3 종동 폴리(433)를 연결하도록 설치된다. 그리고, 슬라이딩 블록(435)은 제3 동력 전달 벨트(432)의 일부에 고정된다.

따라서, 제3 구동 모터(431)가 정방향/역방향으로 회전하며 발생된 회전력은 제3 동력 전달 벨트(432)에 전달되고, 제3 동력 전달 벨트(432)가 일방향/타방향으로 회전함에 따라 3차원 프린팅 수단(100)은 X 가이드 빔(434)을 따라 전방/후방으로 이동하게 된다.

상술한 제3 위치 이동 수단(430)은 3차원 프린팅 수단(100)을 전후방향(X 방향)으로 이동시킬 수 있는 하나의 실시예이며, 제3 위치 이동 수단(430)으로는 3차원 프린팅 수단(100)을 전후방향(X 방향)으로 이동시킬 수 있는 다른 구조 및 구성이 사용될 수 있다.

본 실시예에 따른 위치 이동 수단(410, 420, 430)은 용기 홀딩 수단(200)을 Z 방향으로 이동 가능하게 하고, 3차원 프린팅 수단(100)을 XY 방향으로 이동 가능하게 구성하여 용기 홀딩 수단(200)과 3차원 프린팅 수단(100)이 상대적으로 XYZ 방향으로 이동 가능하게 하였으나, 실시예에 따라 용기 홀딩 수단(200)이 XY 방향으로 이동 가능하게 구성하고 3차원 프린팅 수단(100)이 을 Z 방향으로 이동 가능하게 구성하거나, 용기 홀딩 수단(200) 또는 3차원 프린팅 수단(100)이 XYZ 방향으로 이동 가능하게 구성될 수도 있다.

이하에서는 도 3과 도 4를 참고하여 3차원 프린팅 수단(100)에 대해 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터의 시린지의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터의 3차원 프린팅 수단을 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 3차원 프린팅 수단(100)은 지지 블록(110), 시린지(130) 및 시린지 지지부(120)를 포함한다.

전술한 바와 같이, 지지 블록(110)은 한 쌍의 Y 가이드 빔(424, 425)에 좌우 방향(Y 방향)으로 슬라이딩 가능하게 설치된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 시린지(130)는 몸체(131), 노즐(132), 피스톤(133) 및 튜브 결합단(134)을 포함한다.

몸체(131)는 선단과 후단이 개방된 쉘(shell) 구조를 갖는다. 개방된 몸체(131)의 선단에는 노즐(132)이 구비되고, 개방된 후단에는 튜브 결합단(134)이 구비된다. 피스톤(133)은 몸체(131)의 내측벽에 밀착된 채 몸체(131)의 내부에서 선단/후단을 향해 슬라이딩 가능하게 설치된다.

피스톤(133)을 중심으로 몸체(131)의 선단 측에는 식재료(A)가 충진된다. 식재료(A)는 용기(C)에 담긴 음식 상에 3차원으로 프린팅될 식재료로서, 예를 들면 우유 거품, 토핑 재료 등이 포함될 수 있다.

튜브 결합단(134)에는 공압 공급 수단(300, 도 1 참고)과 시린지(130)를 연결하는 튜브(140)가 결합된다.

튜브(140)를 통해 공압 공급 수단(300)으로부터 제공된 공압은 튜브 결합단(134)을 통과하여 몸체(131)의 내부로 유입된다. 공압 공급 수단(300)으로부터 제공된 공압은 피스톤(133)을 중심으로 몸체(131)의 후단 측으로 유입되어 피스톤(133)을 시린지(130)의 선단 측으로 밀어낸다. 피스톤(133)이 시린지(130)의 선단 측으로 이동함에 따라, 몸체(131) 내에 충진된 식재료(A)는 노즐(132)을 통해 시린지(130)의 외부로 토출된다.

또한, 피스톤(133)은 몸체(131)의 내측벽에 밀착되어 시린지(130)의 후단 측으로 유입된 기체가 시린지(130)의 선단 측으로 이동하는 것을 차단한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 시린지 지지부(120)는 제1 지지부(121) 및 제2 지지부(122)를 포함한다.

제1 지지부(121)는 지지 블록(110)의 전면에 고정 설치되고, 제2 지지부(122)는 제1 지지부(121)에 회동 가능하게 설치된다.

제1 지지부(121)의 전면 중 일부에는 시린지(130)의 일부를 수용할 수 있는 제1 수용홈(미부호)이 형성된다. 제1 수용홈은 시린지(130)의 몸체(131)의 외형 중 일측과 정합되는 형상을 가질 수 있다.

제2 지지부(122)의 후면 중 일부에는 시린지(130)의 다른 일부를 수용할 수 있는 제2 수용홈(미부호)이 형성된다. 제2 수요홈은 시린지(130)의 몸체(131)의 외형 중 타측과 정합되는 형상을 가질 수 있다.

본 실시예에서는 시린지(130)의 몸체(131)이 대략 원기둥의 형태를 가지므로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 수용홈과 제2 수용홈이 각각 반원의 형상을 갖게 형성된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 지지부(121)의 전면 일측에는 제2 지지부(122)가 회동 가능하게 결합되는 힌지부(123)가 구비된다. 또한, 제1 지지부(121)의 전면 타측에는 제2 지지부(122)를 관통하는 결합 부재(124)의 단부가 수용되는 결합 부재 수용홈(미부호)이 형성된다.

시린지(130)를 3차원 프린팅 수단(100)에 결합하는 경우에는, 시린지(130)를 제1 지지부(121)의 제1 수용홈에 위치시킨 상태에서 제2 지지부(122)를 회동시켜 시린지(130)가 제1 지지부(121)와 제2 지지부(122)에 의해 협지되도록 한 후, 결합 부재(124)를 이용해 제2 지지부(122)를 제1 지지부(121)에 고정시킨다(도 4에서 하부에 위치한 시린지 지지부(120)의 상태).

시린지(130)를 3차원 프린팅 수단(100)에서 제거하거나 교체하는 경우에는, 결합 부재(124)를 제거한 후, 제2 지지부(122)를 회동시켜 제2 지지부(122)의 타측을 제1 지지부(121)의 타측으로부터 분리하여 시린지(130)가 시린지 지지부(120)로부터 분리되도록 한다(도 4에서 상부에 위치한 시린지 지지부(120)의 상태).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터의 제어 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터(1)는 제어부(500)와 3차원 데이터 생성부(600)를 더 포함한다.

3차원 데이터 생성부(600)는 프린팅하고자 하는 3차원 형상에 대한 정보를 생성하는 것으로, 3차원 형상에 대한 데이터를 입력 받거나, 2차원 이미지에 대한 정보를 입력 받아 G-code를 이용하여 2차원 이미지에 대한 정보를 기초로 3차원 형상에 대한 정보로 변환시키게 된다.

제어부(500)는 3차원 데이터 생성부(600)로부터 3차원 형상에 대한 정보를 전송받아 제1 구동 모터(411), 제2 구동 모터(421) 및 제3 구동 모터(431)를 제어함과 동시에 공압 공급 수단(300)을 제어하여 용기(C)에 담긴 음식 상에 식재료(A)에 의해 3차원 형상이 프린팅되도록 한다.

즉, 제어부(500)는 공압 공급 수단(300)을 제어하여 시린지(130) 내로 공급되는 공압을 제어하고, 그 결과 노즐(132)을 통해 토출되는 식재료(A)의 토출량을 조절한다.

제어부(500)는 공압 공급 수단(300)으로부터 공급되는 공압을 조절하여 식재료(A)의 토출량 또는 용기(C)에 담긴 음식 상에 적층되는 식재료(A)의 적층량을 제어할 수 있다.

또한, 제어부(500)는 제1 구동 모터(411), 제2 구동 모터(421) 및 제3 구동 모터(431)를 각각 제어하여 3차원 프린팅 수단(100)과 용기 홀딩 수단(200)의 상대적으로 이동하게 한다. 보다 구체적으로, 제어부(500)는 용기 홀딩 수단(200)에 안착된 용기(C)과 3차원 프린팅 수단(100)의 노즐(132)의 상대적인 위치가 3차원 데이터 생성부(600)로부터 전달된 3차원 형상에 대한 정보에 대응하도록 제1 구동 모터(411), 제2 구동 모터(421) 및 제3 구동 모터(431)를 각각 제어한다.

제어부(500)는 시린지(130)로 공급되는 공압이 일정하도록 공압 공급 수단(300)을 제어하고, 제1 구동 모터(411), 제2 구동 모터(421) 및 제3 구동 모터(431)를 각각 제어하여 3차원 프린팅 수단(100) 및/또는 용기 홀딩 수단(200)의 상대 속도를 조절하여, 용기(C)에 담긴 음식 상에 적층되는 식재료(A)의 적층량을 제어할 수 있다.

종래의 라떼아트 프린터는 스텝 모터를 이용해 식재료를 토출하며 식재료의 토출량을 제어한다. 그러나 스텝 모터를 구동하며 발생하는 분진이나 스텝 모터 내에 존재하는 윤활유 등이 식재료로 혼입되는 등, 위생 상의 문제가 발생할 가능성이 있다.

반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터(1)는 라떼아트의 프린팅 재료로 사용되는 식재료(A)를 공압을 이용해 토출하므로, 식재료(A)에 대한 위생상 안정성이 향상된다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 3차원 라떼아트 프린터에 대해 설명한다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하고, 전술한 실시예와 공통되는 부분은 그 설명을 생략한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시린지의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 시린지(130')는 전술한 실시예에 따른 시린지(130)와 비교하여 피스톤(133')이 상이하다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 시린지(130')는 외측면에 적어도 하나의 실링 부재(135)를 포함한다.

실링 부재(135)는 몸체(131)의 내측벽에 밀착되어 시린지(130)의 후단 측으로 유입된 기체가 시린지(130)의 선단 측으로 이동하는 것을 보다 효과적으로 차단한다. 또한, 실링 부재(135)는 몸체(131)의 내측벽에 밀착되어 피스톤(133')이 시린지(130)의 선단 측으로 전진함에 따라 식재료(A)가 몸체(131)의 내측벽에 남지 않게 한다.

이를 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 2개 이상의 실링 부재(135)가 구비될 수 있다. 피스톤(133)의 선단 측에 위치한 실링 부재(135)는 몸체(131)의 내측벽에 붙어있는 식재료(A)를 긁는 역할을 수행하고, 피스톤(133)의 후단 측에 위치한 실링 부재(135)는 시린지(130)의 후단 측으로 유입된 기체가 시린지(130)의 선단 측으로 이동하는 것을 차단할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 프린팅 수단을 도시한 사시도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 프린팅 수단은, 도 4에 도시된 시린지 지지부(120) 대신, 복수의 시린지(130a, 130b, 130c, 130d)를 수용하는 시린지 지지부(120')를 포함한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 시린지 지지부(120')는 복수의 시린지(130a, 130b, 130c, 130d)가 탈착 가능하게 결합되는 복수의 시린지 슬롯(미부호)이 형성된 플레이트를 포함한다.

플레이트의 중앙부에는 수직 방향의 회전축(125)이 형성되어 플레이트가 회전축(125)을 중심으로 회전 가능하게 한다. 도시되지는 않았지만, 플레이트는 지지 블록(110)에 회전축(125)을 중심으로 회전 가능하게 설치될 수 있다.

복수의 시린지 슬롯은 회전축(125)을 중심으로 방사형으로 위치할 수 있다.

복수의 시린지(130a, 130b, 130c, 130d)에는 서로 다른 재료 또는 색상의 식재료가 충진될 수 있다. 따라서, 전술한 실시예에 따른 3차원 라테아트 프린터(1)에 비해 다양한 색상 또는 형상의 3차원 형상을 프린팅 할 수 있다.

이 경우, 플레이트를 회전시키는 플레이트 구동 모터가 더 포함될 수 있으며, 제어부(500)는 플레이트 구동 모터를 제어하여 플레이트를 회전시킴으로써 복수의 시린지(130a, 130b, 130c, 130d) 중 어느 하나를 정위치에 위치시킨 후, 공압 공급 수단(300)을 제어하여 정위치에 위치한 시린지의 식재료를 토출시킬 수 있다.

공압 공급 수단(300)은 복수의 시린지(130a, 130b, 130c, 130d)에 개별적으로 공압을 공급하도록 구성되거나, 각 시린지(130a, 130b, 130c, 130d)와 일대일 대응되는 복수의 공압 공급 수단을 포함할 수 있다.

다른 실시예로써, 시린지 지지부(120')는 회전축(125)이 형성되지 않고 플레이트가 회전되지 않는 구성을 가질 수도 있다. 이 경우, 제어부(500)에는 복수의 시린지(130a, 130b, 130c, 130d)의 상대적인 위치가 입력되어 3차원 프린팅 수단과 용기 홀딩 수단(200)을 상대 이동시키며 각 시린지(130a, 130b, 130c, 130d)로부터 필요에 따라 식재료가 토출되도록 할 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 3차원 라떼아트 프린터(2)는, 전술한 3차원 라떼아트 프린터(1)와 비교하여, 용기 홀딩 수단(200)에 가열 수단(220)을 더 포함한다.

가열 수단(220)은 용기 홀딩 수단(200)의 내부에 구비되거나, 용기 홀딩 수단(200)의 저면을 형성하도록 구비될 수 있다. 가열 수단(220)은 용기(C)에 담긴 음식 상에 3차원 프린팅이 진행되는 동안 음식이 식지 않도록 음식에 열을 전달한다.

가열 수단(220)은 히팅 플레이트 또는 히팅 코일일 수 있다. 또는 가열 수단(220)은 1차 코일이고, 용기(C)에 2차 코일이 구비되어 유도 가열 방식으로 음식에 열이 전달되도록 할 수도 있다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 3차원 라테아트 프린터(3)는, 전술한 3차원 라떼아트 프린터(1)와 비교하여, 음식을 가열하기 위한 조명 수단(L)을 더 포함한다.

조명 수단(L)의 광원은 용기(C)에 담긴 음식 상에 3차원 프린팅이 진행되는 동안 점등되고, 광원으로부터 발생한 열에 의해 3차원 프린팅이 진행되는 동안 음식은 온기를 유지할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1, 2, 3: 3차원 라테아트 프린터 100: 3차원 프린팅 수단
110: 지지 블록 120, 120’: 시린지 지지부
121: 제1 지지부 122: 제2 지지부
123: 힌지부 124: 결합 부재
125: 회전축
130, 130a, 130b, 130c, 130d, 130’: 시린지
131: 몸체 132: 노즐
133, 133’: 피스톤 134: 튜브 결합단
135: 실링 부재 140: 튜브
200: 용기 홀딩 수단 210: 용기 안착홈
220: 가열 수단 300: 공압 공급 수단
410: 제1 위치 이동 수단 411: 제1 구동 모터
412: 제1 동력 전달 벨트 413: 하부 지지단
414: 제1 종동 폴리 415: 스크류
416: 상부 지지단 420: 제2 위치 이동 수단
421: 제2 구동 모터 422: 제2 동력 전달 벨트
423: 제2 종동 폴리 424, 425: Y 가이드 빔
430: 제3 위치 이동 수단 431: 제3 구동 모터
432: 제3 동력 전달 벨트 433: 제3 종동 폴리
434: X 가이드 빔 435: 슬라이딩 블록
A: 식재료 C: 용기
L: 조명 수단

Claims

용기가 안착되는 용기 홀딩 수단;
상기 용기 내에 담긴 음식 상에 식재료를 이용해 3차원 형상을 프린팅하기 위한 3차원 프린팅 수단 및
상기 3차원 프린팅 수단 및 상기 용기 홀딩 수단 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 용기와 상기 3차원 프린팅 수단의 상대적인 이동이 가능하도록 하는 위치 이동 수단을 포함하며,
상기 3차원 프린팅 수단은, 내부 공간의 적어도 일부에 상기 식재료가 충진되고 선단에는 상기 내부 공간과 연통되어 상기 식재료가 토출되는 노즐이 형성된 시린지를 포함하고,
상기 시린지의 상기 내부 공간으로 공압을 제공하여 상기 식재료가 상기 노즐을 통해 토출되도록 하는 공압 공급 수단을 포함하는, 3차원 라테아트 프린터.
제1항에 있어서,
상기 시린지는,
상기 시린지의 내측벽에 밀착된 채 상기 시린지 내부를 슬라이딩 가능하게 구비되어, 상기 공압 공급 수단으로부터 제공된 공압에 의해 상기 시린지의 선단을 향해 이동하며 상기 식재료를 상기 노즐 측으로 밀어내는 피스톤을 더 포함하는, 3차원 라테아트 프린터.
제2항에 있어서,
상기 피스톤은 상기 공압 공급 수단으로부터 제공된 기체가 상기 시린지 내에서 상기 식재료 측으로 이동하는 것을 막는, 3차원 라테아트 프린터.
제3항에 있어서,
상기 피스톤을 기준으로 상기 식재료는 상기 시린지의 상기 내부 공간의 일측에 존재하고, 상기 공압 공급 수단으로부터 제공된 상기 기체는 상기 시린지의 상기 내부 공간의 타측에 존재하는, 3차원 라테아트 프린터.
제1항에 있어서,
상기 3차원 프린팅 수단은,
상기 용기에 대해 상대적으로 이동 가능하게 구비된 지지 블록 및
상기 지지 블록에 결합되어 상기 지지 블록과 함께 이동하며 상기 시린지를 탈착 가능하게 지지하는 시린지 지지부를 포함하는, 3차원 라테아트 프린터.
제5항에 있어서,
상기 시린지 지지부는 복수의 상기 시린지가 탈착 가능하게 결합되도록 복수의 시린지 슬롯을 포함하는, 3차원 라테아트 프린터.
제6항에 있어서,
상기 시린지 지지부는 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 복수의 시린지 슬롯은 상기 회전축을 중심으로 방사형으로 위치하는, 3차원 라테아트 프린터.
제1항에 있어서,
상기 용기 홀딩 수단은 상기 용기 내에 담긴 음식을 가열하는 가열 수단을 포함하는, 3차원 라테아트 프린터.
제1항에 있어서,
광원에서 발생하는 열을 통해 상기 용기 내에 담긴 음식을 가열하는 조명 수단을 더 포함하는, 3차원 라테아트 프린터.
제1항에 있어서,
상기 3차원 형상에 대한 정보를 생성하는 3차원 데이터 생성부 및
상기 3차원 데이터 생성부로부터 상기 3차원 형상에 대한 정보를 수신하여 상기 공압 공급 수단 및 상기 위치 이동 수단을 제어하는 제어부를 더 포함하는, 3차원 라테아트 프린터.