KR102508086B1

KR102508086B1 - 내부 기포 제거가 용이한 멀티 니들 헤드와 이를 포함하는 액체 토출 장치 및 멀티 니들 헤드의 내부 기포 제거 방법

Info

Publication number: KR102508086B1
Application number: KR1020210184456A
Authority: KR
Inventors: 이승렬
Original assignee: 주식회사 고산테크
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2023-03-10

Abstract

본 발명은 내부에 위치하는 기포를 쉽게 제거할 수 있는 새로운 구조의 멀티 니들 헤드에 관한 것으로, 토출액이 토출되는 복수의 니들; 상기 니들이 설치된 니들 홀더; 상기 니들 홀더를 고정하는 홀더 고정부 및 니들에서 토출되는 토출액을 흡수할 수 있는 흡수수단을 구비한 오염방지부를 포함하며, 상기 홀더 고정부는 니들의 토출구가 아래쪽을 향하도록 배치되는 작업 위치와 니들이 수평하거나 니들의 토출구가 위쪽을 향하도록 배치되는 기포 제거 위치로 니들의 각도를 변경할 수 있도록 상기 니들 홀더를 회전할 수 있고, 상기 오염방지부는 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 전부 흡수할 수 있는 제1 위치와 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 흡수하지 않는 제2 위치로 이동할 수 있는 이송수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 니들의 각도를 변경할 수 있는 구성을 포함함으로써, 멀티 니들 헤드의 내부에 위치한 기포가 니들을 통해서 배출될 수 있도록 하여 멀티 니들 헤드 내부의 기포를 쉽게 제거할 수 있는 효과가 있다.

Description

내부 기포 제거가 용이한 멀티 니들 헤드와 이를 포함하는 액체 토출 장치 및 멀티 니들 헤드의 내부 기포 제거 방법{Multi-needle head, liquid dispensing device and method for removing internal air bubbles in multi-needle head}

본 발명은 액체를 토출하는 니들 헤드에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 복수의 니들이 설치된 멀티 니들 헤드의 내부에 위치하는 기포를 제거하기 위한 멀티 니들 헤드의 구조 및 멀티 니들 헤드에서 내부 기포를 제거하는 방법에 관한 것이다.

현재 산업분야에서는 다양한 목적에 의해서 액체를 토출하는 장치를 이용하고 있다. 예를 들면, 전기 회로 등의 특정한 모양을 그리기 위한 목적으로 원하는 위치에 액체를 토출하여 패턴을 형성하고, 얇은 섬유를 제조하기 위하여 액체를 얇게 토출하기도 하며, 표면을 코팅하기 위하여 코팅 대상물의 표면에 액체를 토출하기도 한다.

회로 패턴을 형성하고 미세한 전자제품에서 정확한 위치에 액체를 토출하는 기술의 예로는 인쇄 장비에서 발전한 토출액젯 프린팅 등이 있고, 섬유를 제조하기 위한 액체 토출 기술의 예로는 전기방사(eletro-spinning) 등이 있으며, 대상물의 코팅을 위한 액체 토출 기술의 예로는 전기분사(eletro-spray) 등을 들 수 있다. 이러한 액체 토출 기술은 액체를 토출하는 구체적인 기술에서는 차이가 있지만, 헤드에 구비된 노즐(nozzle)을 통해서 액체를 토출하는 점에서는 일치한다. 다만 노즐의 구체적인 형태는 다양하게 변형될 수 있으며, 헤드에 구비된 노즐이 바늘 형상인 경우를 니들 헤드(needle head)라고 명칭 한다. 전기방사와 전기분사 기술에서는 니들 헤드를 사용하는 경우가 매우 많으며, 토출액젯 프린팅에서도 필요에 따라서 니들 헤드를 적용하고 있다.

한편, 종래에는 액체가 토출되는 헤드에 하나의 니들만을 구비한 니들 헤드가 주로 사용되었으나, 최근에는 다양한 목적에 의해서 하나의 헤드에 복수의 니들을 통해서 액체를 토출하는 멀티 니들 헤드를 적용하는 경우가 증가하고 있다. 전기방사의 경우에는 단일의 섬유를 형성하는 것이 아니라 웹(web)을 제조하는 경우 등에서 멀티 니들 헤드를 적용하고 있으며, 전기분사 기술의 경우에는 멀티 니들 헤드를 사용하여 분사 면적을 넓힘으로써 공정 효율을 높이고 있다.

이때, 토출액을 공급하는 과정에서 헤드의 내부로 유입되는 기포에 의한 문제가 발생한다.

도 26는 일반적인 멀티 니들 헤드의 내부에 기포가 형성된 모습을 도시한 도면이다.

멀티 니들 헤드의 내부에 기포가 형성되는 이유는 다양하다. 토출액을 멀티 니들 헤드로 공급하기 위하여 저장하는 과정에서 형성된 기포가 유입될 수도 있고, 토출액에 포함되어 있던 매우 작은 기체들이 뭉쳐서 기포를 형성하는 경우도 있다.

멀티 니들 헤드의 내부에 위치하는 기포는, 멀티 니들 헤드의 내부에 압력 불균형을 일으키는 문제를 일으키기도 하지만, 더욱 심각하게는 니들(100)을 막아서 토출액이 토출되지 않는 문제를 야기한다.

도 27은 일반적인 멀티 니들 헤드에서 기포가 니들을 막는 모습을 도시한 도면이다.

기포가 니들(100)을 막은 경우에, 기포가 니들을 통해서 이동하여 외부로 배출될 때까지만 일시적으로 토출액이 토출되지 않을 수도 있지만, 전기방사 내지 전기분사의 토출압이 높지 못하여 기포를 외부로 배출하지 못하는 경우에는 계속하여 해당 니들(100)을 통한 토출이 진행되지 않을 수도 있다.

일부 니들을 통해서 일시적으로 토출액이 토출되지 않거나, 지속적으로 토출액이 토출되지 않는 경우에는 액체 토출 공정에서 원하는 결과를 얻지 못하게 되어 불량이 발생한다. 이때, 공정을 멈추고 기포를 제거한 뒤에 공정을 수행하여야 하지만, 단순히 토출압을 높이는 것만으로는 기포를 제거하지 못하는 경우가 많다. 따라서 장치를 분해하는 등의 수리 과정을 거쳐야 하고, 분해와 재조립을 진행하는 동안 공정을 진행하지 못하는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-2176015호

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 복수의 니들을 구비한 멀티 니들 헤드의 내부에 위치하는 기포를 쉽게 제거할 수 있는 새로운 구조의 멀티 니들 헤드 및 이러한 멀티 니들 헤드의 내부에 형성된 기포를 제거하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 멀티 니들 헤드는, 토출액이 토출되는 복수의 니들; 상기 니들이 설치된 니들 홀더; 상기 니들 홀더를 고정하는 홀더 고정부 및 니들에서 토출되는 토출액을 흡수할 수 있는 흡수수단을 구비한 오염방지부를 포함하며, 상기 홀더 고정부는 니들의 토출구가 아래쪽을 향하도록 배치되는 작업 위치와 니들이 수평하거나 니들의 토출구가 위쪽을 향하도록 배치되는 기포 제거 위치로 니들의 각도를 변경할 수 있도록 상기 니들 홀더를 회전할 수 있고, 상기 오염방지부는 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 전부 흡수할 수 있는 제1 위치와 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 흡수하지 않는 제2 위치로 이동할 수 있는 이송수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 기포 제거 위치는 니들의 토출구가 위쪽을 향하도록 수직하게 배치되는 것이 바람직하다.

상기 오염방지부는 흡수수단이 탈부착되는 부착틀과 상기 니들 홀더의 측면에 형성된 회전축 및 일단은 상기 회전축에 결합되고 타단은 부착틀에 연결된 연결봉을 포함하며, 상기 연결봉이 상기 회전축을 기준으로 회전함으로써, 상기 부착틀의 위치가 변경되면서 상기 흡수수단의 위치가 제1 위치와 제2 위치로 변경되는 것일 수 있다.

이때, 상기 제1 위치에 있을 때에 연결봉을 고정하는 고정수단과 상기 제2 위치에 있을 때에 연결봉을 고정하는 고정수단을 각각 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 형태에 의한 멀티 니들 헤드의 내부 기포 제거 방법은, 상기한 구성의 멀티 니들 헤드에서 기포를 제거하는 방법으로서, 니들 홀더를 회전하여 기포 제거 위치로 니들의 각도를 변경하고, 오염방지부의 흡수수단이 제1 위치에 있는 상태에서 토출액을 토출하여 내부의 기포를 니들을 통해서 배출시키는 것을 특징으로 한다.

기포 제거 위치에서 기포를 제거한 뒤에 니들 홀더를 회전하여 작업 위치로 니들의 각도를 변경하고, 작업 위치로 니들의 각도를 변경하는 중에도 오염방지부의 흡수수단이 제1 위치에 있으며, 작업 위치로 니들의 각도를 변경하는 중에 지속적으로 니들을 통해서 토출액을 토출하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 형태에 의한 액체 토출 장치는, 복수의 니들을 통해서 액체를 토출하는 액체 토출 장치에 있어서, 복수의 니들이 설치된 멀티 니들 헤드가, 토출액이 토출되는 복수의 니들; 상기 니들이 설치된 니들 홀더; 상기 니들 홀더를 고정하는 홀더 고정부 및 니들에서 토출되는 토출액을 흡수할 수 있는 흡수수단을 구비한 오염방지부를 포함하며, 상기 홀더 고정부는 니들의 토출구가 아래쪽을 향하도록 배치되는 작업 위치와 니들이 수평하거나 니들의 토출구가 위쪽을 향하도록 배치되는 기포 제거 위치로 니들의 각도를 변경할 수 있도록 상기 니들 홀더를 회전할 수 있고, 상기 오염방지부는 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 전부 흡수할 수 있는 제1 위치와 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 흡수하지 않는 제2 위치로 이동할 수 있는 이송수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 복수의 니들을 통해서 액체를 토출하는 장치에 모두 적용할 수 있으며, 이하에서 액체 토출 장치는 본 발명의 특징을 해치지 않는 범위에서 전기방사장치와 전기분사장치 등을 모두 포함하는 의미로 사용하였다.

상기 오염방지부는 흡수수단이 탈부착되는 부착틀과 상기 니들 홀더의 측면에 형성된 회전축 및 일단은 상기 회전축에 결합되고 타단은 부착틀에 연결된 연결봉을 포함하며,

상기 연결봉이 상기 회전축을 기준으로 회전함으로써, 상기 부착틀의 위치가 변경되면서 상기 흡수수단의 위치가 제1 위치와 제2 위치로 변경되는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 형태에 의한 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템은, 토출액이 토출되는 복수의 니들; 상기 니들이 설치된 니들 홀더; 상기 니들 홀더를 고정하며, 니들의 토출구가 아래쪽을 향하도록 배치되는 작업 위치와 니들이 수평하거나 니들의 토출구가 위쪽을 향하도록 배치되는 기포 제거 위치로 니들의 각도를 변경하도록 니들 홀더를 회전할 수 있는 홀더 고정부; 니들에서 토출되는 토출액을 흡수할 수 있는 흡수수단을 구비하며, 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 전부 흡수할 수 있는 제1 위치와 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 흡수하지 않는 제2 위치로 이동할 수 있는 이송수단을 구비한 오염방지부; 상기 니들 홀더를 회전시키는 니들 홀더 회전 장치; 상기 오염방지부를 제1 위치와 제2 위치로 이동시키는 오염방지부 이동 장치; 및 멀티 니들 헤드 내부의 기포를 감지하는 기포감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기포감지부가 카메라일 수 있으며, 상기 카메라의 위치를 이동하는 카메라 이동부를 더 포함할 수 있다.

상기 기포감지부가 기포를 감지하는 센서일 수 있으며, 상기 센서가 니들 내부에 위치하는 용액의 양을 측정할 수 있는 정전용량센서일 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 니들의 각도를 변경할 수 있는 구성을 포함함으로써, 멀티 니들 헤드의 내부에 위치한 기포가 니들을 통해서 배출될 수 있도록 하여 멀티 니들 헤드 내부의 기포를 쉽게 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 멀티 니들 헤드 내부의 기포를 제거하는 과정에서 토출되는 토출액을 흡수하는 구성을 추가함으로써, 기포 제거 과정에서 장치 내부가 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

결국, 멀티 니들 헤드에서 손쉽게 기포를 제거할 수 있을 뿐만 아니라 기포 제거과정에서 오염을 방지하기 때문에, 기포에 의한 문제가 발생하기 전에 미리 반복적으로 기포 제거 공정을 수행함으로써 액체 토출 공정의 효율과 정확성 및 안정성이 향상되는 뛰어난 효과가 있다.

나아가 본 발명의 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템은, 기포 제거를 위한 니들 홀더와 오염방지부의 움직임을 니들 홀더 회전 장치와 오염방지부 이동 장치가 수행하고, 감지부를 통해서 기포 제거 여부를 확인할 수 있기 때문에, 멀티 니들 헤드에서의 기포 제거 공정을 자동화할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드의 구성을 설명하기 위한 사시도와 정면도 및 측면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들의 각도가 변경되는 모습을 설명하기 위한 사시도와 정면도 및 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들의 각도가 변경되는 다른 형태를 설명하기 위한 측면도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 흡수포의 위치가 변경되는 모습을 설명하기 위한 사시도와 정면도 및 측면도이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 부착틀이 제1 위치에 있는 상태에서 니들의 각도가 변경되는 모습을 설명하기 위한 사시도와 정면도 및 측면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들의 각도가 변경되는 다른 형태에 대하여 부착틀이 제1 위치에 있는 상태에서 니들의 각도가 변경되는 모습을 설명하기 위한 측면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드가 토출 작업을 수행하는 과정에서 니들 홀더 내부에 기포가 형성된 모습을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들 홀더 내부의 기포를 제거하기 위하여 니들의 각도를 기포 제거 위치로 변경한 모습을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들 홀더 내부의 기포를 제거하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들 홀더 내부의 기포를 제거한 뒤에 니들의 각도를 작업 위치로 변경하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들 홀더 내부의 기포를 제거한 뒤에 오염방지부를 제2 위치로 이동하는 모습을 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들 홀더 내부의 기포를 제거한 뒤에 토출 작업을 수행하는 모습을 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 니들 헤드의 기포 자동 제거 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 22 내지 23은 첫 번째 실시예에 따른 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템에서 기포가 제거되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 본 발명에 따른 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템에 대한 두 번째 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 두 번째 실시예에 따른 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템에서 기포가 제거되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 26는 일반적인 멀티 니들 헤드의 내부에 기포가 형성된 모습을 도시한 도면이다.
도 27은 일반적인 멀티 니들 헤드에서 기포가 니들을 막는 모습을 도시한 도면이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미 한다.

또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드의 구성을 설명하기 위한 사시도와 정면도 및 측면도이다.

본 실시예에 따른 멀티 니들 헤드는 니들(100), 니들 홀더(200), 홀더 고정부(300) 및 오염방지부(400)를 포함한다.

니들(100)은 토출 대상인 액체가 토출되는 부분으로서, 도시되지 않았지만 니들(100)에 고전압을 인가하기 위한 구성이 포함될 수 있다. 니들(100)은 토출액이 지나가는 동일한 내경의 긴 관 형태로 구성되는 점에서 일반적인 노즐과 차이가 있으며, 니들(100)의 길이와 내경 등은 필요에 따라서 다양하게 조절될 수 있고 종래의 기술적 사항이 그대로 적용될 수 있다. 니들(100)을 고정하기 위한 어댑터(110)를 사용하는 것이 일반적이다. 어댑터(110)는 니들(100)을 장치에 고정하거나 정렬하기 쉽도록 니들(100)이 고정된 상태로 설치된 구성요소이며, 구체적인 구조로서 일반적으로 나사산을 통해서 고정하는 루어락 어댑터를 적용할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양하게 변형될 수 있으며, 니들과 어댑터가 일체형으로 구성될 수도 있다.

니들(100)과 어댑터(110)의 재질은 특별히 제한되지 않으며, 필요에 따라서 적절한 재질을 적용할 수 있다. 니들(100)에 전기를 인가해야하는 경우에, 어댑터(110)를 전도성 물질로 구성하여 어댑터를 통해서 니들(100) 전기를 인가하거나, 어댑터(110)를 비전도성 물질로 구성하고 전도성 재질의 니들(100)에 직접 전기를 연결할 수도 있다. 다른 방법으로 용액이 주입되는 관로 상에 위치하는 피팅 등의 배관부품을 전도성 재질로 하여 전기를 연결할 수도 있다.

니들 홀더(200)는 복수의 니들(100)을 고정하기 위한 구성이다. 본 발명은 복수의 니들(100)을 구비한 멀티 니들 헤드에 대한 기술이며, 니들 홀더(200)는 복수의 니들(100)을 고정하며, 나아가 복수의 니들(100)에 액체를 공급하는 유로가 형성된다. 본 실시예에서는 일측에 주입관(210)이 연결되고 타측에 회수관(220)이 연결된 형태의 니들 홀더(200)를 도시하였다. 이러한 구조는 일방향으로 액체를 공급하기만 하는 구조에 비하여, 액체의 지속적인 흐름을 통해서 액체의 분산성을 유지할 수 있고, 니들 홀더(200) 내부로 유입되거나 내부에서 생성된 기포가 액체의 흐름과 함께 제거되는 효과를 일부 얻을 수 있다. 하지만 일방향으로 액체를 공급하기만 하는 구조에 비하여 상대적인 효과일 뿐이고, 기포에 의한 문제를 방지할 수는 없으며, 기포를 제거하는 과정이 필요하다. 이외에 본 발명의 특성을 해치지 않는 범위에서 일반적인 니들 홀더 및 액체 공급 구조를 제한 없이 적용할 수 있다.

홀더 고정부(300)는 복수의 니들(100)이 설치된 니들 홀더(200)를 장치에 고정하기 위한 구성이며, 본 발명에서는 홀더 고정부(300)가 단순히 니들 홀더(200)를 고정하는 것만이 아니고, 니들 홀더(200)를 회전할 수 있도록 구성되는 점에 특징이 있다.

구체적으로 본 실시의 멀티 니들 헤드는 액체 토출을 위하여 니들(100)의 토출구가 아래쪽을 향하도록 니들(100)이 수칙하게 배치된 형태와 니들(100)이 토출구가 위쪽을 향하도록 배치된 형태로 니들(100)의 각도를 변경할 수 있다. 이러한 니들(100) 각도의 변경은 니들 홀더(200)가 회전 가능한 형태로 구성된 홀더 고정부(300)에 의해서, 니들 홀더(200)를 회전시킴으로써 수행된다. 이를 위하여 본 실시예에서 홀더 고정부(300)는 고정용 브라켓(320)이 니들 홀더(200)의 양 단에 위치하는 홀더 회전축(310)에 연결된 형태이며, 홀더 회전축(310)을 중심으로 니들 홀더(200)가 회전하면서 니들(100)의 각도가 변경된다. 니들 홀더(200)의 회전각도 또는 회전위치를 제한할 수 있는 구성이 추가될 수 있다.

오염방지부(400)는 니들(100)의 토출구에 접촉하여 니들(100)에 토출되는 액체를 흡수함으로써 니들(100)에서 토출되는 액체가 장치 내부를 오염시키는 것을 방지하기 위한 구성이다. 이를 위하여 본 실시예의 오염방지부(400)는 액체를 흡수할 수 있는 흡수수단을 구비한다. 흡수수단은 액체를 흡수할 수 있는 구성 및 재질이면 특별히 제한되지 않으며, 천 재질 및 액체를 흡수할 수 있는 기타 재료를 적용할 수 있다. 본 명세서에는 흡수수단의 일 실시예로서 천 재질의 흡수포(410)를 적용한 경우를 중심으로 설명한다. 본 실시예의 오염방지부(400)는 흡수포(410)와 흡수포(410)를 탈부착 할 수 있는 부착틀(420) 및 흡수포(410)가 부착된 부착틀(420)의 위치를 변경할 수 있는 이동수단(430)으로 구성된다.

니들(100)에 의한 토출 공정이 수행될 때에는 오염방지부(400)의 흡수포(410)가 니들(100)에서 이격되어야 공정에 영향을 주지 않기 때문에, 흡수포(410)가 부착되는 부착틀(420)의 위치를 변경할 수 있는 이동수단(430)을 포함한다. 본 실시예에서는 이동수단(430)으로서 니들 홀더(200)의 일측면에 설치되는 회전축(431)과 회전축(431)과 부착틀(420)을 연결하는 연결봉(432)을 적용하였으며, 회전축(431)을 중심으로 연결봉(432)을 회전하면 부착틀(420) 및 그에 부착된 흡수포(410)의 위치가 변경되면서 니들(100)의 단부에 접촉하는 위치와 니들(100)의 단부에 접촉하지 않는 위치로 이동한다. 나아가, 부착틀(420)의 위치가 고정될 수 있도록 연결봉(432)의 위치를 고정하는 연결봉 고정수단(433, 434)으로서 2개의 자석을 설치하였다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들의 각도가 변경되는 모습을 설명하기 위한 사시도와 정면도 및 측면도이다.

본 실시예의 멀티 니들 헤드는 니들 홀더(200)를 회전하여 니들(100)의 각도를 변경할 수 있으며, 이를 통해서 니들(100)은 두 가지 위치로 변경된다. 니들(100)의 첫 번째 위치는 액체를 토출하는 작업을 수행하기 위하여 니들(100)의 토출구가 아래쪽을 향하도록 니들(100)이 수직하게 배치된 형태(작업 위치)이고, 두 번째 위치는 기포 제거를 위하여 니들(100)의 토출구가 위쪽을 향하도록 니들(100)이 수직하게 배치된 형태(기포 제거 위치)이다.

복수의 니들(100)이 설치된 니들 홀더(200)에는 니들과 연결된 유로가 형성되어 있으며, 외부에서 공급받은 토출액은 유로를 통해서 이동한 뒤에 복수의 니들(100)을 통해서 줄기 또는 액적 형태로 토출된다. 이때, 토출액을 공급하는 과정에서 니들 홀더(200)의 내부에서 기포가 형성된다. 기포가 형성되는 이유는 매우 다양하며, 토출액의 이동 과정에서 형성된 기포가 흘러들어 갈 수도 있고, 토출액 자체에 매우 작은 크기로 포함되어 있던 기체들이 뭉쳐서 기포를 형성하기도 한다. 이러한 기포가 니들(100) 내부로 이동하는 경우에는 니들(100)을 통해서 토출액을 밀어내는 힘이 부족하여 기포가 니들(100)을 막는 문제가 발생한다. 한편, 기포가 니들을 막기 전에 제거하려고 하여도 기포의 특성상 용액보다 밀도가 작아 위쪽으로 이동하려는 경향이 있기 때문에 미리 제거하기가 어렵다. 한편, 기포가 니들을 막은 경우, 토출압을 올려서 기포를 제거하는 방법을 고려할 수 있으나, 멀티 니들 헤드의 경우에는 복수의 니들로 토출압이 분산되어 상승하는 기포를 밀어낼 정도의 토출압을 가하기 어려우며, 기포를 밀어내는 경우에도 토출액의 낭비가 심해지는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 액체 내에서 위쪽으로 상승하려 기포의 특성을 이용할 수 있도록, 니들(100)의 토출구가 위쪽을 향하도록 위치하는 기포 제거 위치로 니들의 각도를 변경할 수 있는 멀티 니들 헤드를 제공한다.

본 실시예의 멀티 니들 헤드는 복수의 니들(100)이 일렬로 설치된 니들 홀더(200)의 양단에 위치하는 홀더 회전축(310)을 중심으로 니들 홀더(200)를 회전시킬 수 있으며, 니들 홀더(200)에 설치된 니들(100)의 방향이 변경된다.

니들 홀더(200)가 홀더 회전축(310)을 중심으로 회전하는 경우, 니들 홀더(200)에 대한 주입관(210)과 회수관(220)의 연결에 문제가 발생할 수 있다. 주입관(210)과 회수관(220)을 유연성 재질로 구성하거나 니들 홀더(200)가 회전하여도 연결에 문제가 없는 구조로 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 멀티 니들 헤드의 내부에 위치하는 기포를 제거하기 위한 기포 제거 위치는 도 4 내지 도 6에 도시된 위치에 한정되지 않는다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들의 각도가 변경되는 다른 형태를 설명하기 위한 측면도이다.

일반적으로 멀티 니들 헤드의 내부에 위치하는 기포를 제거하기 어려운 것은, 니들(100)의 토출구가 아래쪽을 향하고 있기 때문에 기포가 상승하려는 힘과 기포가 제거되어야 하는 방향이 반대가 되는 점에 있다. 이에 도 6에 도시된 것과 같이 니들(100)의 단부가 위쪽을 향하도록 수직하게 니들을 세우는 경우에 기포 제거가 가장 용이할 것이다. 하지만 전체 장치의 특성 등으로 인하여 토출구가 위쪽을 향하도록 니들을 수직하게 세우는 것이 어려울 수 있다. 따라서 기포 제거 위치에서의 니들(100)의 각도는 적어도 니들이 수평하게 배치되거나 니들의 토출구가 수평선보다는 위쪽에 위치하도록 위를 향하여 기울어진 형태이다.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 흡수포의 위치가 변경되는 모습을 설명하기 위한 사시도와 정면도 및 측면도이다.

본 발명은 멀티 니들 헤드 내부에 위치하는 기포를 제거할 수 있는 멀티 니들 헤드를 제공하는 것이며, 멀티 니들 헤드의 내부에 위치하는 기포를 제거하는 과정에서 니들을 통해서 토출액을 토출시키게 된다. 이때, 니들(100)의 방향에 따라서 니들(100)에서 토출되는 토출액이 낙하하는 위치가 문제가 없는 경우도 있지만, 본 발명은 기포를 제거하기 위하여 니들 홀더(200)를 회전시켜서 니들(100)의 각도를 변경하고 있으며, 이에 따라서 니들(100)에서 토출된 토출액이 장치의 다른 구성요소 등을 오염시키는 문제가 있다. 특히, 도 4 내지 도 6에 도시된 것과 같이, 니들(100)의 토출구가 위쪽을 향하도록 수직하게 배치된 기포 제거 위치에서 토출액을 토출하면, 토출액이 니들(100)의 주변을 타고 흘러내리면서 장치를 오염시키고, 주변을 오염시킨 토출액으로 인하여 불량이 발생할 수도 있고 장치가 고장 날 위험도 있다.

이에 본 발명은 기포 제거 과정에서 니들(100)을 통해서 토출되는 토출액을 흡수하기 위한 흡수수단을 구비한 오염방지부(400)를 추가하였다. 흡수수단은 토출액을 흡수할 수 있는 구성이 다양하게 적용될 수 있으며, 대표적으로 종이 재질이나 천 재질을 적용할 수 있다. 본 실시예에서는 흡수수단으로서 천 재질의 흡수포(410)를 사용하였다. 이때, 이러한 오염방지부(400)가 제대로 기능하기 위해서는 토출액을 흡수하는 흡수포(410)가 니들(100)의 토출구에 접촉하거나 매우 가깝게 위치하여야 하지만, 이러한 흡수포(410)의 위치는 작업을 위하여 토출액을 토출하는 과정을 방해하는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 흡수포(410)를 탈부착 할 수 있는 부착틀(420)의 위치를 변경할 수 있는 이동수단(430)으로 니들 홀더(200)의 일측에 형성된 회전축(431)과 일단은 회전축(431)에 결합되고 타단은 부착틀(420)로 연결되는 연결봉(432)을 적용하였다. 회전축(431)을 중심으로 연결봉(432)을 회전하면 부착틀(420) 및 그에 부착된 흡수포(410)의 위치가 변경되면서 니들(100)에서 토출되는 토출액을 흡수포(410)가 전부 흡수할 수 있는 위치(제1 위치)와 니들(100)에서 토출되는 토출액이 흡수포에 흡수되지 않는 위치(제2 위치)로 이동한다. 또한, 제1 위치와 제2 위치에서 연결봉(432)을 고정할 수 있는 고정수단(433, 434)을 포함하며, 고정수단(433, 434)은 금속 재질의 연결봉이 부착될 수 있는 자석이나 연결봉이 끼움결합되는 구조일 수 있다. 이때, 제1 위치는 흡수포(410)가 니들(100)의 단부에 접촉하거나 매우 가까워야 하기 때문에 그 위치가 거의 특정되지만, 제2 위치는 니들(100)에서 토출액을 토출하는 작업을 수행할 때에 방해가 되지 않는 위치면 모두 가능하다. 본 실시예에서는 제2 위치에서 연결봉(432)을 고정하기 위한 고정수단의 설치 편의를 위하여 제1 위치와 제2 위치가 서로 약 180ㅀ가 되도록 구성하였다.

앞서 설명한 것과 같이, 본 실시예의 멀티 니들 헤드는 니들 홀더(200)가 회전하면서 니들(100)의 각도가 변경될 수 있고, 오염방지부(400)의 부착틀(420)도 이동할 수 있으며, 이들은 각각 별도로 동작한다. 그에 따라서 도 4 내지 도 6에 도시된 것과 같이, 흡수포(410)에서 토출액을 흡수하지 않도록 부착틀(420)이 제2 위치에 있는 상태에서 니들 홀더(200)가 회전할 수도 있지만, 흡수포(410)에서 토출액을 흡수하도록 부착틀(420)이 제1 위치에 있는 상태에서 니들 홀더(200)가 회전할 수도 있다.

도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 부착틀이 제1 위치에 있는 상태에서 니들의 각도가 변경되는 모습을 설명하기 위한 사시도와 정면도 및 측면도이다.

도 11 내지 도 13에서 부착틀(420)이 향하는 위치가 변경된 것으로 보일 수 있지만, 흡수포(410)에서 토출액을 흡수할 수 있는 제1 위치의 상태가 그대로 유지되고 있으며, 오염방지부(400)는 고정된 상태에서 니들 홀더(200)가 회전하면서 니들(100)의 각도가 변경된 경우이다. 니들(100)의 토출구가 위쪽을 향하도록 수직하게 배치된 상태에서, 회전축(431)을 중심으로 연결봉(432)을 회전시키면 부착틀(420)이 니들(100) 쪽으로 이동하여 흡수포(410)가 토출액을 흡수할 수 있는 제1 위치로 이동 시킬 수 있다. 이후에 연결봉(432)을 이 위치에 고정한 상태에서 니들 홀더(200)를 회전하면 니들(100)의 각도를 변경할 수 있으며, 이때 계속하여 부착틀(420)은 제1 위치에 위치하기 때문에 니들(100)의 각도가 변경되는 과정 중에 니들(100)에서 토출액이 토출되는 경우에 전부 흡수포(410)에 흡수된다.

앞서 도 7에서 설명된 니들의 각도가 변경되는 다른 형태의 경우에도, 부착틀(420)이 제1 위치에 있는 상태에서 니들 홀더(200)를 회전하는 것이 가능하다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들의 각도가 변경되는 다른 형태에 대하여 부착틀이 제1 위치에 있는 상태에서 니들의 각도가 변경되는 모습을 설명하기 위한 측면도이다.

도 7에 도시된 것과 같이, 니들의 토출구가 수평선보다는 위쪽에 위치하도록 니들(100)이 기울어진 형태에서, 회전축(431)을 중심으로 연결봉(432)을 회전시키면 부착틀(420)이 니들(100) 쪽으로 이동하여 흡수포(410)가 토출액을 흡수할 수 있는 제1 위치로 이동 시킬 수 있다. 이후에 연결봉(432)을 이 위치에 고정한 상태에서 니들 홀더(200)를 회전하면 니들(100)의 각도를 변경할 수 있으며, 이때 계속하여 부착틀(420)은 제1 위치에 위치하기 때문에 니들(100)의 각도가 변경되는 과정 중에 니들(100)에서 토출액이 토출되는 경우에 전부 흡수포(410)에 흡수된다.

지금까지 설명한 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 기포를 제거하는 과정을 자세하게 설명한다.

도 15 내지 도 20은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 기포를 제거하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드가 토출 작업을 수행하는 과정에서 니들 홀더 내부에 기포가 형성된 모습을 도시한 도면이다.

설명을 위하여 니들 홀더(200) 부분에 대하여 내부 단면을 도시하였으며, 도시된 것과 같이 니들 홀더(200)의 내부에는 니들(100)로 토출액을 공급하기 위한 유로가 형성되며, 필요에 따라서는 소정 부피 이상의 내부 공간이 위치할 수 있다.

그리고 니들(100)을 통해서 토출액을 토출하는 작업을 진행하는 과정에서, 니들 홀더(200)의 내부에는 다양한 이유로 기포가 형성 및 유입된다. 이러한 기포는 아래쪽으로 이동하여 니들(100)을 막을 수도 있지만, 일반적으로는 위쪽에 위치하려는 성질이 있어서 니들의 각도가 도시된 것과 같은 작업 위치에 있을 때에는 기포를 외부로 배출하는 것이 어렵다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들 홀더 내부의 기포를 제거하기 위하여 니들의 각도를 기포 제거 위치로 변경한 모습을 도시한 도면이다.

니들 홀더(200)를 회전시켜서 니들(100)의 토출구가 위쪽을 향하도록 니들(100)의 각도를 변경하면, 기포가 위쪽을 향하려는 성질에 의해서 니들(100) 쪽으로 이동하게 된다. 니들 홀더(200)를 회전 시키는 과정에는 니들(100)을 통해서 토출액이 토출되지 않도록 조절한다. 이때, 장치를 정지하여 니들(100)을 통해서 토출액이 토출되지 않는 상태에서 니들 홀더(200)를 회전시키는 경우에도, 니들(100)의 움직임에 의해서 니들(100)에 채워진 토출액이 외부로 방출될 수 있다. 의도하지 않은 토출액의 방출로 인하여 오염되는 것을 방지하기 위해서, 먼저 오염방지부(400)를 회전시켜서 흡수포(410)가 부착된 부착틀(420)을 제1 위치로 이동시킨 상태에서 니들 홀더(200)를 회전할 수도 있다.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들 홀더 내부의 기포를 제거하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.

니들 홀더(200)를 회전하여 기포의 위치를 이동시킨 상태에서 니들(100)을 통해 토출액을 토출하면, 위쪽에 위치하는 기포가 니들(100)을 통해 배출될 수 있다. 이때, 니들(100)에 먼저 채워져 있던 토출액이 토출구를 통해서 토출되며, 토출액에 의한 오염을 방지하기 위하여, 흡수포(410)가 부착된 부착틀(420)이 제1 위치에 있는 상태에서 기포 제거 공정을 수행한다. 이때, 니들 홀더(200)를 회전하기 전에 부착틀(420)을 제1 위치로 이동 시킨 경우에는 그대로 기포 제거 공정을 수행할 수 있으며, 만약 부착틀(420)이 제2 위치에 있는 상태로 니들 홀더(200)를 회전하였다면 기포 제거 공정을 수행하기 전에 오염방지부(400)를 회전시켜서 흡수포(410)가 부착된 부착틀(420)을 제1 위치로 이동시킨다.

도 18은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들 홀더 내부의 기포를 제거한 뒤에 니들의 각도를 작업 위치로 변경하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

니들(100)의 토출구가 위쪽을 향하는 기포 제거 위치에서 기포를 제거한 뒤에는 니들(100)의 토출구가 아래쪽을 향하는 작업 위치로 니들 홀더(200)를 회전시켜야 한다. 이때, 니들 홀더(200)의 회전 과정에서 니들(100)로 외부의 공기가 유입되거나 흔들림에 의해서 니들 홀더(200) 내부에 기포가 형성될 수 있다. 본 발명은 작업 위치로 니들 홀더(200)를 회전하는 과정에서 발생하는 문제를 방지하기 위하여, 니들 홀더(200)를 회전하는 과정 중에 지속적으로 니들(100)을 통해 미량의 토출액이 토출되도록 한다. 니들 홀더(200)를 회전하는 과정 중에 토출되는 토출액의 유량은 적절히 조절할 수 있다. 그리고 니들(100)로 토출되는 토출액에 의한 오염을 방지하기 위하여, 니들 홀더(200)를 회전하는 과정 중에 흡수포(410)가 부착된 부착틀(420)이 제1 위치에 있도록 유지한다. 이러한 과정을 통해서 니들(100)의 토출에 의해 기포 형성을 방지할 수 있고, 니들(100)로 토출된 토출액은 흡수포(410)로 흡수시켜서 오염을 방지할 수 있다.

도 19는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들 홀더 내부의 기포를 제거한 뒤에 오염방지부를 제2 위치로 이동하는 모습을 도시한 도면이다.

니들 홀더(200)를 작업 위치로 회전시킨 뒤에는, 오염방지부(400)만을 움직여서 흡수포(410)가 부착된 부착틀(420)이 제2 위치로 이동시킨다. 이때에는 니들(100) 통해서 토출액이 토출되지 않도록 한다.

도 20은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 니들 헤드에서 니들 홀더 내부의 기포를 제거한 뒤에 토출 작업을 수행하는 모습을 도시한 도면이다.

오염방지부(400)가 이동한 이후에 토출 작업을 수행하면 기포가 제거된 상태에서 작업을 수행할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 멀티 니들 헤드에서 기포를 제거하는 과정을 수행하면, 니들(100)의 토출구가 아래쪽을 향할 때에 배출하기 어려웠던 기포를 손쉽게 제거할 수 있다.

또한 기포 제거 과정에서 니들에서 토출되는 토출액에 의해서 오염되는 문제를 방지할 수 있다.

최종적으로 멀티 니들 헤드의 내부에 형성된 기포에 의해서 문제가 발생하기 전에 멀티 니들 헤드에서 기포를 제거할 수 있으며, 공정 효율과 정확성 및 안정성이 향상되는 뛰어난 효과가 있다.

한편, 이상에 설명한 멀티 니들 헤드를 이용하면 자동으로 기포 제거 작업을 수행할 수 있는 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템을 구성할 수 있다.

본 발명의 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템은 기포감지부와 니들 홀더 회전 장치 및 오염방지부 이동 장치를 포함한다.

기포감지부는 멀티 니들 헤드에서 기포가 제거되는 것을 감지하여 기포 제거 작업의 중단을 판단할 수 있으며, 니들 홀더 회전 장치와 오염방지부 이동 장치는 각각 니들 홀더와 오염방지부를 움직이는 구동력을 제공한다.

도 21은 본 발명에 따른 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템에 대한 첫 번째 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 22 내지 23은 첫 번째 실시예에 따른 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템에서 기포가 제거되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도시된 실시예에 따른 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템은, 니들(100), 니들 홀더(200), 홀더 고정부(300) 및 오염방지부(400)를 포함하는 멀티 니들 헤드에서 기포를 제거하기 위한 시스템으로서, 기포감지부(500)와 니들 홀더 회전 장치(330) 및 오염방지부 이동 장치(436)를 포함한다.

멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템이 적용되는 멀티 니들 헤드는 앞서 설명한 멀티 니들 헤드와 구성이 거의 동일하므로, 특별히 설명이 필요하지 않는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.

니들 홀더 회전 장치(330)는 니들 홀더(200)의 회전축에 연결되어 니들 홀더(200)를 회전시킬 수 있는 장치이며, 모터를 이용할 수 있다. 니들 홀더 회전 장치(330)의 동작에 의해서, 도 21에 도시된 것과 같이 니들(100)의 토출구가 아래쪽을 향하도록 배치되는 작업 위치와 도 22에 도시된 것과 같이 니들(100)의 토출구가 위쪽을 향하도록 배치되는 기포 제거 위치로 니들 홀더(200) 및 니들(100)의 각도가 변경될 수 있다. 이때, 앞서 설명한 것과 같이, 기포 제거 위치를 구성하는 니들의 각도는 변경될 수 있지만, 이후에 설명할 기포감지부(500)의 동작에 영향을 미치지 않는 범위에서 변경되는 것이 바람직하다.

오염방지부 이동 장치(436)는 오염방지부(400)의 회전축에 연결되어 오염방지부(400)를 움직일 수 있는 장치이며, 모터를 이용할 수 있다. 본 실시예에서는 모터를 이용하여 오염방지부(400)를 회전시키는 구조를 적용하기 위하여, 앞서 설명한 멀티 니들 헤드의 오염방지부(400)와는 다른 형태로 연결봉과 회전축을 적용하였으나, 오염방지부(400)의 동작에서는 큰 차이가 없다. 오염방지부 이동 장치(436)의 동작에 의해서, 도 22에 도시된 것과 같이 니들(100)의 단부가 흡수수단(410)에 인접하는 제1 위치와 니들(100)의 단부가 흡수수단(410)과 멀리 떨어지는 제2 위치로 오염방지부(400)를 움직일 수 있다.

본 실시예에서는 기포 제거 여부를 감지하기 위한 기포 기포감지부(500)로서 카메라(510)를 적용하였다. 카메라(510)를 이용하여 촬영된 영상을 통해서 멀티 헤드 및 니들에 존재하는 기포를 감지하고, 기포가 제거 되었는지를 판단할 수 있다. 복수의 니들(100)이 설치된 멀티 니들 헤드에서 기포 제거를 더욱 정확하게 확인하기 위하여, 본 실시예는 카메라 이동부(520)에 카메라(510)를 설치하여 카메라(510)를 움직이면서 기포 제거 여부를 감지한다.

한편, 카메라(510)를 통해서 기포 제거를 확인하기 위해서는 멀티 니들 헤드의 적어도 일부분을 투명한 재질로 구성하는 것이 바람직하다. 니들 홀더(200)의 전체 또는 기포 제거를 확인할 수 있는 일부분이 투명한 재질로 구성될 수 있고, 니들(100) 또는 어댑터의 전체 또는 일부분이 투명한 재질로 구성될 수 있다.

도 21 내지 도 23을 통해서 첫 번째 실시예에 의한 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템의 동작을 설명한다.

도 21은 멀티 니들 헤드를 통해서 액체 토출 공정이 수행되는 모습이며, 니들 홀더(200)는 니들(100)의 토출구가 아래쪽을 향하도록 작업 위치에 위치하고, 오염방지부(400)는 토출되는 토출액을 흡수하지 않는 제2 위치에 위치한다.

도 22는 멀티 니들 헤드에서 기포를 제거하는 과정을 나타내며, 니들 홀더(200)는 니들(100)의 토출구가 위쪽에 위치하는 기포 제거 위치로 이동하고, 니들 홀더(200)의 회전은 니들 홀더 회전 장치(330)를 통해서 수행된다. 이때, 기포 제거 위치로 이동한 니들 홀더(200)의 니들(100) 단부에는 오염방지부(400)의 흡수수단(410)이 토출되는 토출액을 흡수할 수 있도록 인접한 제1 위치에 위치하여야 한다. 니들 홀더(200)의 회전과 오염방지부(400)의 회전이 독립적인 경우라면 니들 홀더 회전 장치(330)만 동작하고 오염방지부 이동 장치(436)는 동작하지 않을 수 있으며, 이외의 경우라면 니들 홀더 회전 장치(330)에 의해서 회전되는 니들 홀더(200)의 각도에 맞추어 오염방지부 이동 장치(436)가 동작한다.

도 22에 도시된 기포 제거 과정에서, 카메라(510)가 촬영을 수행함으로써 기포의 제거 여부를 확인하고 기포 제거 동작의 중단 여부를 결정한다. 이때, 카메라(510)는 특정의 니들을 촬영하는 위치에 고정된 상태로 촬영을 진행할 수도 있고, 카메라 이동부(520)를 따라서 이동하면서 모든 니들(100)을 촬영하는 것도 가능하다.

멀티 니들 헤드 내부의 기포 제거가 끝나면, 도 23에 도시된 것과 같이 니들 홀더 회전 장치(330)에 의해서 니들 홀더(200)가 작업 위치로 되돌아간다. 이때, 앞서 설명한 것과 같이, 니들 홀더(200)의 회전 과정에서 니들(100)을 통한 토출액의 토출이 수행되며, 따라서 오염방지부(400)가 제1 위치에 있는 상태를 유지하면서 니들 홀더(200)가 회전한다. 니들 홀더(200)의 회전과 오염방지부(400)의 회전이 독립적인 경우라면 니들 홀더 회전 장치(330)에 의해서 회전되는 니들 홀더(200)의 각도에 맞추어 오염방지부 이동 장치(436)가 동작하며, 니들 홀더(200)의 회전에 따라서 오염방지부(400)가 함께 이동하는 경우라면 니들 홀더 회전 장치(330)만 동작하고 오염방지부 이동 장치(436)는 동작하지 않을 수 있다.

도 23에 도시된 것과 같이, 니들 홀더(200)가 작업 위치로 되돌아 간 이후에는 오염방지부 이동 장치(436)가 오염방지부(400)를 도 21에서와 같은 제2 위치로 이동시킨다.

도 24는 본 발명에 따른 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템에 대한 두 번째 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 25는 두 번째 실시예에 따른 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템에서 기포가 제거되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템의 두 번째 실시예는 첫 번째 실시예와 달리, 기포감지부로서 기포감지센서(600)를 적용하는 점에서 차이가 있다.

기포감지센서(600)는 멀티 니들 헤드의 내부에 형성된 기포를 확인할 수 있는 여러 가지 센서들이 모두 적용될 수 있다. 예를 들면, 니들(100) 내부에 위치하는 용액의 양을 측정할 수 있는 정전용량센서를 적용할 수 있으며, 니들(100)의 내부에 기포가 위치하는 경우에 전체 용액의 양이 감소하므로, 이를 측정하여 기포가 제거되었는지를 판단할 수 있다.

이와 같이, 감지부로서 기포감지센서(600)를 적용한 것 이외에는 첫 번째 실시예와 구조가 동일하므로, 기포를 제거하고 다시 토출 공정을 수행하기까지의 과정도 앞서 설명한 것과 동일하다.

이상에서 설명한 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템에 따르면, 기포 제거를 위한 니들 홀더(200)와 오염방지부(400)의 움직임을 니들 홀더 회전 장치(330)와 오염방지부 이동 장치(436)가 수행하고, 카메라(510) 또는 기포감지센서(600)를 적용한 기포감지부를 통해서 기포 제거 여부를 확인할 수 있기 때문에, 멀티 니들 헤드에서의 기포 제거 공정을 자동화할 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 니들 110: 어댑터
200: 니들 홀더 210: 주입관
220: 회수관 300: 홀더 고정부
310: 홀더 회전축 320: 고정용 브라켓
330: 니들 홀더 회전 장치 400: 오염방지부
410: 흡수포 420: 부착틀
430: 이동수단 431: 회전축
432: 연결봉 433, 434: 고정수단
436: 오염방지부 이동 장치 500: 기포감지부
510: 카메라 520: 카메라 이동부
600: 기포감지센서

Claims

토출액이 토출되는 복수의 니들;
상기 니들이 설치된 니들 홀더;
상기 니들 홀더를 고정하는 홀더 고정부; 및
니들에서 토출되는 토출액을 흡수할 수 있는 흡수수단을 구비한 오염방지부를 포함하며,
상기 홀더 고정부는 니들의 토출구가 아래쪽을 향하도록 배치되는 작업 위치와 니들이 수평하거나 니들의 토출구가 위쪽을 향하도록 배치되는 기포 제거 위치로 니들의 각도를 변경할 수 있도록 상기 니들 홀더를 회전할 수 있고,
상기 오염방지부는 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 전부 흡수할 수 있는 제1 위치와 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 흡수하지 않는 제2 위치로 이동할 수 있는 이송수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 니들 헤드.
청구항 1에 있어서,
상기 기포 제거 위치는 니들의 토출구가 위쪽을 향하도록 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 니들 헤드.
청구항 1에 있어서,
상기 오염방지부는 흡수수단이 탈부착되는 부착틀과 상기 니들 홀더의 측면에 형성된 회전축 및 일단은 상기 회전축에 결합되고 타단은 부착틀에 연결된 연결봉을 포함하며,
상기 연결봉이 상기 회전축을 기준으로 회전함으로써, 상기 부착틀의 위치가 변경되면서 상기 흡수수단의 위치가 제1 위치와 제2 위치로 변경되는 것을 특징으로 하는 멀티 니들 헤드.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 위치에 있을 때에 연결봉을 고정하는 고정수단과 상기 제2 위치에 있을 때에 연결봉을 고정하는 고정수단을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 니들 헤드.
청구항 1의 멀티 니들 헤드에서 기포를 제거하는 방법으로서,
니들 홀더를 회전하여 기포 제거 위치로 니들의 각도를 변경하고, 오염방지부의 흡수수단이 제1 위치에 있는 상태에서 토출액을 토출하여 내부의 기포를 니들을 통해서 배출시키는 것을 특징으로 하는 멀티 니들 헤드의 내부 기포 제거 방법.
청구항 5에 있어서,
기포 제거 위치에서 기포를 제거한 뒤에 니들 홀더를 회전하여 작업 위치로 니들의 각도를 변경하고,
작업 위치로 니들의 각도를 변경하는 중에도 오염방지부의 흡수수단이 제1 위치에 있으며,
작업 위치로 니들의 각도를 변경하는 중에 지속적으로 니들을 통해서 토출액을 토출하는 것을 특징으로 하는 멀티 니들 헤드의 내부 기포 제거 방법.
복수의 니들을 통해서 액체를 토출하는 액체 토출 장치에 있어서,
복수의 니들이 설치된 멀티 니들 헤드가,
토출액이 토출되는 복수의 니들;
상기 니들이 설치된 니들 홀더;
상기 니들 홀더를 고정하는 홀더 고정부 및
니들에서 토출되는 토출액을 흡수할 수 있는 흡수수단을 구비한 오염방지부를 포함하며,
상기 홀더 고정부는 니들의 토출구가 아래쪽을 향하도록 배치되는 작업 위치와 니들이 수평하거나 니들의 토출구가 위쪽을 향하도록 배치되는 기포 제거 위치로 니들의 각도를 변경할 수 있도록 상기 니들 홀더를 회전할 수 있고,
상기 오염방지부는 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 전부 흡수할 수 있는 제1 위치와 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 흡수하지 않는 제2 위치로 이동할 수 있는 이송수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 기포 제거 위치는 니들의 토출구가 위쪽을 향하도록 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 오염방지부는 흡수수단이 탈부착되는 부착틀과 상기 니들 홀더의 측면에 형성된 회전축 및 일단은 상기 회전축에 결합되고 타단은 부착틀에 연결된 연결봉을 포함하며,
상기 연결봉이 상기 회전축을 기준으로 회전함으로써, 상기 부착틀의 위치가 변경되면서 상기 흡수수단의 위치가 제1 위치와 제2 위치로 변경되는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 위치에 있을 때에 연결봉을 고정하는 고정수단과 상기 제2 위치에 있을 때에 연결봉을 고정하는 고정수단을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
토출액이 토출되는 복수의 니들;
상기 니들이 설치된 니들 홀더;
상기 니들 홀더를 고정하며, 니들의 토출구가 아래쪽을 향하도록 배치되는 작업 위치와 니들이 수평하거나 니들의 토출구가 위쪽을 향하도록 배치되는 기포 제거 위치로 니들의 각도를 변경하도록 니들 홀더를 회전할 수 있는 홀더 고정부;
니들에서 토출되는 토출액을 흡수할 수 있는 흡수수단을 구비하며, 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 전부 흡수할 수 있는 제1 위치와 상기 흡수수단이 니들에서 토출되는 토출액을 흡수하지 않는 제2 위치로 이동할 수 있는 이송수단을 구비한 오염방지부;
상기 니들 홀더를 회전시키는 니들 홀더 회전 장치;
상기 오염방지부를 제1 위치와 제2 위치로 이동시키는 오염방지부 이동 장치; 및
멀티 니들 헤드 내부의 기포를 감지하는 기포감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템.
청구항 11에 있어서,
상기 기포감지부가 카메라인 것을 특징으로 하는 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템.
청구항 12에 있어서,
상기 카메라의 위치를 이동하는 카메라 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템.
청구항 11에 있어서,
상기 기포감지부가 기포를 감지하는 센서인 것을 특징으로 하는 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템.
청구항 14에 있어서,
상기 센서가 니들 내부에 위치하는 용액의 양을 측정할 수 있는 정전용량센서인 것을 특징으로 하는 멀티 니들 헤드의 기포 제거 시스템.