KR102465976B1 - 점성 액체 토출 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 점성을 갖는 액체의 토출량을 정밀하게 제어하여 토출하는 것이 가능한 점성 액체 토출 장치에 대한 것이다.
본 발명은, 점성 액체를 저장하여 공급하는 시린지; 상기 시린지로부터 상기 점성 액체를 공급받는 액체 공급공이 측부에 형성되고 내부에 스크루 삽입공이 형성되며 상기 점성 액체를 토출하는 노즐을 포함하는 노즐 바디; 및 상기 스크루 삽입공에 삽입되어 회전함으로써 상기 액체 공급공을 통해 공급된 상기 점성 액체를 이송하는 토출 스크루;를 포함하고, 상기 토출 스크루는, 스크루 봉과 상기 스크루 봉의 외주면에 형성된 스크루 날개를 포함하며, 상기 스크루 봉의 상기 액체 공급공이 형성된 위치에 대응하는 부분에는 상기 스크루 날개가 형성되지 않은 날개 생략부가 구비된 것을 특징으로 하는 점성 액체 토출 장치를 제공한다.

Description

점성 액체 토출 장치 {VISCOUS FLUID DISCHARGING DEVICE}
본 발명은 점성 액체 토출 장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 점성을 갖는 액체의 토출량을 정밀하게 제어하여 토출하는 것이 가능한 점성 액체 토출 장치에 대한 것이다.
평판 디스플레이 또는 반도체 패키지 등과 같은 전자 기기의 제조 공정에서는 부품의 상호 접착이나 유체 충진 등의 공정이 수행된다.
일례로, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display : LCD), 유기발광다이오드(Organic Light Eimitting Diode : OLED) 디스플레이 등과 같은 평판 디스플레이(Flat Panel Display : FPD)는 두 개의 평판을 합착하여 제조된다. 두 개의 평판 합착을 위하여 소위 페이스트(Paste) 또는 씰런트(Sealant)라고 부르는 점성 액체를 디스펜서를 이용하여 어느 하나의 평판에 디스펜싱한다. 일례로 본 출원인의 대한민국 등록특허 제1115916호(2012.02.07. 등록)는 기판에 페이스트를 디스펜싱하는 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법을 개시한다. 한편, 반도체 패키지 제조에 있어서는 다이 본딩 공정에 있어서 에폭시(Epoxy)를 디스펜서를 통해 디스펜싱한다.
노즐을 통한 점성 액체는 공압을 이용하거나 스크루를 회전시켜 토출될 수 있다. 일례로 대한민국 특허공개공보 제10-2009-0129493호(2009.12.16. 공개)는 스크루를 회전시켜 점성 액체를 토출시키는 점성 액체 토출 방법 및 장치를 개시한다.
도 1은 종래 점성 액체 토출 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 종래 점성 액체 토출 장치에 있어서 액체 공급공에서 토출 스크루를 바라본 형상을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 점성 액체 토출 장치(1)는, 일측에 점성 액체를 보관하는 시린지(2)로부터 점성 액체를 공급받는 액체 공급공(3)을 구비한 스크루 삽입공(4)과, 상기 스크루 삽입공(4)의 하단에 구비되어 점성 액체를 토출하는 노즐(5)과, 상기 스크루 삽입공(4)에 삽입되는 토출 스크루(7)를 포함한다. 토출 스크루(7)는 봉 형상의 스크루 봉(8)과, 상기 스크루 봉(8)의 외주면에 형성된 스크루 날개(9)를 포함한다. 액체 공급공(3)을 통해 공급된 점성 액체는 토출 스크루(7)의 회전에 의해 노즐(5) 방향으로 가압되어 토출된다.
그런데, 도 2를 참조하면, 액체 공급공(3)의 출구 측에 위치하는 스크루 날개(9)의 형상은 토출 스크루(7)의 회전에 따라 달라진다. 어떤 경우에는 스크루 날개(9)가 액체 공급공(3)의 중앙에 위치하고(도 2의 (a)), 어떤 경우에는 스크루 날개(9)가 액체 공급공(3)의 일부에 약간만 걸치거나 액체 공급공(3)에 위치하지 않는다(도 2의 (b)). 이에 따라 액체 공급공(3)로부터 공급되는 점성 액체에 대해 스크루 날개(9)가 가하는 이송 압력은 토출 스크루(7)의 회전에 따라 달라진다. 즉 이송 압력에 변동(fluctuation)이 발생한다.
액체 공급공(3) 출구 측에서의 이송 압력의 변동은 노즐(5)에서의 토출량에 변화를 주게 되어 정확한 토출량 제어에 문제를 발생시킨다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 정확한 토출량 제어가 가능한 점성 액체 토출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 점성 액체가 점성 액체를 저장하는 시린지에서 액체 공급구를 통해 스크루 삽입공에 공급되는 위치에서, 점성 액체에 가해지는 이송 압력의 변화를 제거 또는 최소화함으로써 노즐에서의 토출량을 일정하게 제어하는 것이 가능한 점성 액체 토출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 점성 액체를 저장하여 공급하는 시린지; 상기 시린지로부터 상기 점성 액체를 공급받는 액체 공급공이 측부에 형성되고 내부에 스크루 삽입공이 형성되며 상기 점성 액체를 토출하는 노즐을 포함하는 노즐 바디; 및 상기 스크루 삽입공에 삽입되어 회전함으로써 상기 액체 공급공을 통해 공급된 상기 점성 액체를 이송하는 토출 스크루;를 포함하고, 상기 토출 스크루는, 스크루 봉과 상기 스크루 봉의 외주면에 형성된 스크루 날개를 포함하며, 상기 스크루 봉의 상기 액체 공급공이 형성된 위치에 대응하는 부분에는 상기 스크루 날개가 형성되지 않은 날개 생략부가 구비된 것을 특징으로 하는 점성 액체 토출 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 스크루 날개는 상기 날개 생략부 상부에 구비되는 제 1 스크루 날개와 상기 날개 생략부 하부에 구비되는 제 2 스크루 날개를 포함할 수 있다.
또한, 상기 날개 생략부의 상하 높이는 상기 액체 공급공의 상하 방향 폭의 50 내지 150%, 바람직하게는 75 내지 125%로 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 날개 생략부가 형성된 상기 스크루 봉의 지름은 상기 스크루 날개가 형성된 상기 스크루 봉의 지름보다 작게 형성되어, 상기 날개 생략부에는 지름 감축부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 스크루 봉은 상기 날개 생략부 이하의 제 1 스크루 봉과, 상기 날개 생략부 상부에 형성되며 위로 갈수록 지름이 확장되는 테이퍼 형상을 이루는 제 2 스크루 봉과, 상기 제 2 스크루 봉 상부에 형성되는 제 3 스크루 봉을 포함할 수 있다.
또한, 상기 날개 생략부에는 상기 스크루 날개에 의한 이송량보다 작은 이송량을 갖는 보조 날개가 구비될 수 있다.
또한, 상기 날개 생략부에는 상기 노즐 방향으로 하향 테이퍼진 테이퍼부가 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 점성 액체를 토출함에 있어서 점성 액체를 노즐 방향으로 가압하는 이송 압력의 변화를 최소화시킴으로써 정확한 토출량 제어가 가능한 점성 액체 토출 장치가 제공된다.
특히, 본 발명은 시린지로부터 액체 공급공을 통해 스크루 삽입공으로 점성 액체를 공급하는 지점에는 스크루 날개를 형성하지 않음으로써, 액체 공급공이 공급되는 지점에서 스크루 삽입공의 노즐 방향으로 점성 액체에 가해지는 이송 압력의 변화를 최소화하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 이송 압력의 변화를 최소화시키기 위한 다양한 실시 형태를 제공함으로써 점성 액체 토출 특성에 따른 정확한 토출량 제어가 가능한 점성 액체 토출 장치를 제공한다.
도 1은 종래 점성 액체 토출 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래 점성 액체 토출 장치에 있어서 액체 공급공에서 토출 스크루를 바라본 형상을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 5 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치(10)는, 점성 액체를 저장하여 공급하는 시린지(12), 상기 시린지(12)로부터 점성 액체를 공급받는 액체 공급공(36)이 측부에 형성되고 내부에 토출 스크루(40)를 수용하는 노즐 바디(30), 및 상기 노즐 바디(30)의 상부에 연결되고 상기 토출 스크루(40)를 회전시키는 구동축(22)을 내장하는 메인 바디(20)를 포함한다.
시린지(12)에는 점성 액체가 보관된다. 시린지(12)의 상부에는 점성 액체의 공급을 위한 공압을 제공하는 공압 공급라인(14)이 연결되고, 시린지(12)의 하부에는 점성 액체를 노즐 바디(30)로 공급하기 위한 액체 공급라인(16)이 구비된다.
메인 바디(20)는 통 형상으로 구성될 수 있고, 메인 바디(20)의 내부에는 구동축(22)이 구비된다. 구동축(22)은 구동 모터(24)에 의해 회전 구동될 수 있다. 메인 바디(20)에는 노즐 바디(30)가 연결된다. 노즐 바디(30)는 메인 바디(20)와 일체로 형성되거나, 메인 바디(20)와 별도로 성형되어 메인 바디(20)에 결합할 수 있다.
노즐 바디(30)의 하단에는 점성 액체를 토출하기 위한 노즐(32)이 형성된다. 또한, 노즐 바디(30)의 내부에는 스크루 삽입공(34)이 형성된다. 스크루 삽입공(34)에는 토출 스크루(40)가 삽입된다. 토출 스크루(40)의 일측은 구동축(22)에 연결되어 구동축(22)의 회전에 따라 토출 스크루(40)도 함께 회전할 수 있다. 한편, 스크루 삽입공(34)에 공급되는 점성 액체가 구동축(22) 방향으로 누설되는 것을 방지하기 위하여 구동축(22)과 메인 본체(20)의 내부 공간 사이에는 실링 부재(26)가 구비될 수 있다.
노즐 바디(30)의 측부에는 액체 공급라인(16)으로부터 점성 액체를 공급받는 액체 공급공(36)이 구비된다.
스크루 삽입공(34)에는 토출 스크루(40)가 구비된다. 토출 스크루(40)는 스크루 봉(42)과, 상기 스크루 봉(42)의 외주면에 형성된 스크루 날개(44)를 포함한다. 액체 공급공(36)으로부터 공급된 점성 액체는 토출 스크루(40)의 회전에 따라 노즐(32) 방향으로 가압되어 토출된다.
본 발명에 있어서, 토출 스크루(40)는 액체 공급공(36)에 대응되는 부분에는 스크루 날개(44)가 형성되지 않는 날개 생략부(50)를 구비하는 것을 일 특징으로 한다. 액체 공급공(36)에 대응되는 부분에 날개 생략부(50)가 형성됨으로써 도 2에 도시된 바와 같은 문제점이 해결될 수 있다. 즉, 액체 공급공(36)의 출구 측에는 스크루 날개(44)가 구비되지 않기 때문에 스크루 날개(44)가 액체 공급공(36)에서 스크루 삽입공(34)으로 공급되는 순간에서의 이송 압력 변화를 최소화할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도 3을 참조하면, 스크루 봉(42)에 형성된 스크루 날개(44)는 날개 생략부(50) 상부에 형성된 제 1 스크루 날개(44a)와 날개 생략부(50) 하부에 형성된 제 2 스크루 날개(44b)를 포함할 수 있다. 다만, 발명의 실시에 있어서 상기 제 1 스크루 날개(44a)를 구비하지 않고 제 2 스크루 날개(44b)만을 구비하는 것도 가능할 수 있다.
한편, 날개 생략부(50)의 상하 높이(h1, 제 1 스크루 날개(44a)의 최하 지점과 제 2 스크루 날개(44b)의 최상 지점 간의 수직 거리)는 액체 공급공(36)의 상하 방향 폭(h2)과 같을 수 있다. 또한, 발명의 실시에 있어서 상기 날개 생략부(50)의 상하 높이(h1)는 상기 액체 공급공(36)의 상하 방향 폭(h2)보다 좁거나 클 수 있다. 이 경우 날개 생략부(50)의 상하 높이(h1)는 액체 공급공(36)의 상하 방향 폭(h2)의 50% 내지 150% 사이로 형성할 수 있다. 날개 생략부(50)의 상하 높이(h1)가 50%보다 작은 경우에는 날개 생략부(50)에 따른 이송 압력의 변동 효과가 크지 않을 수 있고, 날개 생략부(50)의 상하 높이(h1)가 150% 보다 큰 경우에는 점성 액체를 노즐(32) 방향으로 토출하는 가압력이 작아질 수 있기 때문이다. 또한 바람직하게는 상기 날개 생략부(50)의 상하 높이(h1)는 액체 공급공(36)의 상하 방향 폭의 75% 내지 125% 일 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치는, 토출 스크루(40)에 날개 생략부(50)가 형성되며, 날개 생략부(50)가 형성되는 스크루 봉(42)은 지름이 감소된 지름 감축부(52)가 형성되는 것을 특징으로 한다. 지름 감축부(52)는 그 상부의 스크루 봉(42)의 지름이나 그 하부의 스크루 봉(42)의 지름보다 지름이 작게 형성된다. 이에 따라 액체 공급공(36)을 통해 공급되는 점성 액체는 상기 지름 감축부(52)에 의해 형성되는 공간을 채운 상태에서 토출 스크루(40)의 하부로 이송될 수 있다. 액체 공급공(36)은 스크루 삽입공(34)의 일측 벽면에 홀(hole) 형태로 형성되어 액체 공급공(36)을 통해 공급되는 점성 액체가 노즐(32) 방향으로 이송되는 이송량이 토출 스크루(30)의 원주 방향을 따라 균일하지 않을 수 있는데, 위와 같이 날개 생략부(50)를 형성함과 더불어 지름 감축부(52)를 형성하면 노즐(32) 방향으로 이송되는 점성 액체의 이송량을 보다 균일하게 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치는, 토출 스크루(40)의 스크루 봉(42)은 날개 생략부(50) 부분 이하의 제 1 스크루 봉(42a)과, 날개 생략부(50) 상부에 형성되며 제 1 스크루 봉(42a)의 지름보다 확장되어 테이퍼 형상을 이루는 제 2 스크루 봉(42b)과, 제 2 스크루 봉(42b) 상부에 형성되는 제 3 스크루 봉(42c)을 포함할 수 있다. 이와 같은 스크루 봉(42)의 구성에 의해 액체 공급공(36)을 통해 공급되는 점성 액체가 제 3 스크루 봉(42c) 방향으로 이동되는 것을 최소화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 날개 생략부(50)에는 보조 날개(44c)가 형성된다. 보조 날개(44c)는 제 1 스크루 날개(44a) 및 제 2 스크루 날개(44b)의 높이보다 낮게 구비될 수 있다. 이 경우, 도 4에서와 같이 날개 생략부(40)에 지름 감축부(52)를 형성한 상태에서 상기 보조 날개(44c)를 구비하도록 하는 것도 가능하다. 보조 날개(44c)는 제 1 스크루 날개(44a) 및 제 2 스크루 날개(44b) 보다 작게 형성함으로써 점성 액체의 이송을 위한 가압력을 작게 제공하지만, 점성 액체의 이송을 보조하는 특징이 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 5 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 제 5 실시예에 따른 점성 액체 토출 장치는, 토출 스크루(40)에 날개 생략부(50)가 형성되며, 날개 생략부(50)가 형성되는 스크루 봉(42)은 노즐 방향으로 테이퍼(taper) 형태로 형성되어 테이퍼부(54)를 구성하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 날개 생략부(50)에 형성되는 테이퍼부(54)의 상단은 토출 스크루(40)의 스크루 봉(42)의 지름과 동일하고, 테이퍼부(54)의 하단은 그 아래에 구비되는 스크루 봉(42)의 지름보다 작아 단차를 형성할 수 있다.
테이퍼부(54)를 형성하는 경우, 액체 공급공(36)을 통해 공급된 점성 액체의 유동 경로는 테이퍼부(54)의 원주면에 의해 노즐 방향으로 자연스럽게 꺽여질 수 있는 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 점성 액체 토출 장치 12 : 시린지
14 : 공압 공급라인 16 : 액체 공급라인
20 : 메인 바디 22 : 구동축
24 : 구동 모터 26 : 실링 부재
30 : 노즐 바디 32 : 노즐
34 : 스크루 삽입공 36 : 액체 공급공
40 : 토출 스크루 42 : 스크루 봉
44 : 스크루 날개 44a : 제 1 스크루 날개
44b : 제 2 스크루 날개 50 : 날개 생략부

Claims (8)

  1. 점성 액체를 저장하여 공급하는 시린지;
    상기 시린지로부터 상기 점성 액체를 공급받는 액체 공급공이 측부에 형성되고 내부에 스크루 삽입공이 형성되며 상기 점성 액체를 토출하는 노즐을 포함하는 노즐 바디; 및
    상기 스크루 삽입공에 삽입되어 회전함으로써 상기 액체 공급공을 통해 공급된 상기 점성 액체를 이송하는 토출 스크루;
    를 포함하고,
    상기 토출 스크루는, 스크루 봉과 상기 스크루 봉의 외주면에 형성된 스크루 날개를 포함하며, 상기 스크루 봉의 상기 액체 공급공이 형성된 위치에 대응하는 부분에는 상기 스크루 날개가 형성되지 않은 날개 생략부가 구비되고,
    상기 스크루 날개는 상기 날개 생략부 상부에 구비되는 제 1 스크루 날개와 상기 날개 생략부 하부에 구비되는 제 2 스크루 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 점성 액체 토출 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 날개 생략부의 상하 높이는 상기 액체 공급공의 상하 방향 폭의 50 내지 150%인 것을 특징으로 하는 점성 액체 토출 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 날개 생략부의 상하 높이는 상기 액체 공급공의 상하 방향 폭의 75 내지 125%인 것을 특징으로 하는 점성 액체 토출 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 날개 생략부가 형성된 상기 스크루 봉의 지름은 상기 스크루 날개가 형성된 상기 스크루 봉의 지름보다 작게 형성되어, 상기 날개 생략부에는 지름 감축부가 구비되는 것을 특징으로 하는 점성 액체 토출 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크루 봉은 상기 날개 생략부 이하의 제 1 스크루 봉과, 상기 날개 생략부 상부에 형성되며 위로 갈수록 지름이 확장되는 테이퍼 형상을 이루는 제 2 스크루 봉과, 상기 제 2 스크루 봉 상부에 형성되는 제 3 스크루 봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 점성 액체 토출 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 날개 생략부에는 상기 스크루 날개에 의한 이송량보다 작은 이송량을 갖는 보조 날개가 구비되는 것을 특징으로 하는 점성 액체 토출 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 날개 생략부에는 상기 노즐 방향으로 하향 테이퍼진 테이퍼부가 형성되는 것을 특징으로 하는 점성 액체 토출 장치.
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