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KR102135327B1 - 단일 입자 디스펜싱 장치 및 이를 이용한 단일 입자 디스펜싱 방법 - Google Patents

단일 입자 디스펜싱 장치 및 이를 이용한 단일 입자 디스펜싱 방법 Download PDF

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KR102135327B1
KR102135327B1 KR1020180086971A KR20180086971A KR102135327B1 KR 102135327 B1 KR102135327 B1 KR 102135327B1 KR 1020180086971 A KR1020180086971 A KR 1020180086971A KR 20180086971 A KR20180086971 A KR 20180086971A KR 102135327 B1 KR102135327 B1 KR 102135327B1
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South Korea
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particle
fluid
particles
syringe
rotating body
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이덕규
안상현
이준희
박수아
김완두
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한국기계연구원
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Abstract

본 발명은 입자 분리체를 통해 유체를 토출하는 동시에 단일 입자를 유체와 분리시키고, 적층하고자 하는 위치 및 시간에 단일 입자를 개별적으로 토출시킬 수 있는 단일 입자 디스펜싱 장치 및 이를 이용한 단일 입자 디스펜싱 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 내부에 입자 및 유체가 수용되는 시린지와, 상기 시린지의 출구단과 연결되며, 상기 입자와 상기 유체를 분리시키는 입자 분리체와, 상기 입자 분리체와 연결되며, 상기 입자 분리체에서 분리된 상기 유체가 수용되는 용기와, 상기 입자 분리체와 연결되며, 상기 입자 분리체 내부로 압축공기를 분사하여 상기 입자 분리체에서 분리된 입자를 토출시키는 공기 압축기를 포함하며, 상기 입자 분리체는, 상기 입자를 포집하는 입자 포집부가 구비되고 내부에 유체이동 유로가 형성되는 회전체와, 상기 입자가 토출되는 노즐을 구비하고 내부에 상기 회전체를 수용하는 고정체를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 장치 및 이를 이용한 단일 입자 디스펜싱 방법을 제공한다.

Description

단일 입자 디스펜싱 장치 및 이를 이용한 단일 입자 디스펜싱 방법{Single particle dispensing apparatus and single particle dispensing method using the same}
본 발명은 단일 입자 디스펜싱 장치 및 이를 이용한 단일 입자 디스펜싱 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 입자 분리체를 통해 유체를 토출하는 동시에 단일 입자를 유체와 분리시키고, 적층하고자 하는 위치 및 시간에 단일 입자를 개별적으로 토출시킬 수 있는 단일 입자 디스펜싱 장치 및 이를 이용한 단일 입자 디스펜싱 방법에 관한 것이다.
기존 디스펜싱 기구는 주사기, 마이크로 파이펫, 나노/마이크로 입자 프린트용 디스펜서 등 용도에 따라 다양한 종류가 있다.
이들 기구의 공통된 특징은 유체를 기반으로 하여 특정 부피의 유체를 토출 시키거나 혹은 해당 유체에 입자가 포함된 경우 단일 입자가 아닌 여러 개의 입자를 유체와 함께 토출 하는 것이다.
기존 디스펜싱 방식 중 하나인 연속 주사 방식은 주사기에 압력을 가함으로써 유체를 연속적으로 토출하는 방식이다. 그러나 연속 주사 방식은 단일 입자를 토출 시키는 기능을 구현할 수 없는 문제점이 있다.
또한, Drop on demand 방식은 특정 부피를 갖는 유체를 원하는 시간 및 위치에 토출하는 방식으로 유체 손실이 적고 연속 주사 방식과 비교하여 정밀한 토출을 할 수 있다.
그러나 물질이 유체로 한정되어 있어 단일 입자를 토출시키는 기능을 구현할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 입자 프린터 방식과 Drop on demand 방식을 접목하여 입자를 포함한 유체를 토출하는 고정밀 입자프린터의 경우 특정 부피를 갖는 유체 방울에 다수의 입자를 포함시켜 토출 시킨다.
그러나 입자 프린터 방식은 유체 방울 내에 포함된 입자의 개수를 조절할 수 없어 단일 입자를 토출 시키는 기능을 구현할 수 없는 문제점이 있다.
상술한 바와 같이, 기존의 디스펜싱 방식은 유체와 입자를 분리시킬 수 없는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 일본공개특허 제2017-154411호에서는 여러 크기의 입자가 혼합된 혼합물을 분리하기 위하여, 분리부를 통해 입자를 크기에 따라 분리하는 방식을 제시하였다.
그러나 위 특허에서는 혼합물에 혼합된 입자를 하나씩 분리하는 기능을 구현할 수 없으며, 이를 통해 적층하고자 하는 위치 및 시간에 단일 입자를 개별적으로 토출시킬 수 없는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0232734호 (발명의 명칭: 드롭 온 디맨드 인쇄장치 및 그 제조방법, 공고일: 1999년 12월 01일)
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 입자 분리체를 통해 유체를 토출하는 동시에 단일 입자를 유체와 분리시키고, 적층하고자 하는 위치 및 시간에 단일 입자를 개별적으로 토출시킬 수 있는 단일 입자 디스펜싱 장치 및 이를 이용한 단일 입자 디스펜싱 방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 내부에 입자 및 유체가 수용되는 시린지와, 상기 시린지의 출구단과 연결되며, 상기 입자와 상기 유체를 분리시키는 입자 분리체와, 상기 입자 분리체와 연결되며, 상기 입자 분리체에서 분리된 상기 유체가 수용되는 용기와, 상기 입자 분리체와 연결되며, 상기 입자 분리체 내부로 압축공기를 분사하여 상기 입자 분리체에서 분리된 입자를 토출시키는 공기 압축기를 포함하며, 상기 입자 분리체는, 상기 입자를 포집하는 입자 포집부가 구비되고 내부에 유체이동 유로가 형성되는 회전체와, 상기 입자가 토출되는 노즐을 구비하고 내부에 상기 회전체를 수용하는 고정체를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 장치를 제공한다.
여기서, 상기 시린지 내부의 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 용기와 연결되며, 상기 시린지 내부에 수용된 상기 입자 및 유체를 상기 입자 분리체 내에서 이동시키는 진공 펌프를 더 포함하며, 상기 압력센서에서 측정되는 압력을 기준으로 상기 회전체가 회전하여 상기 분리된 유체를 상기 용기로 이동시키거나 상기 분리된 입자를 상기 노즐로 토출시킬 수 있다.
또한, 상기 고정체에는 상기 시린지와 연결되는 제1 영역에 형성된 제1 홀과, 상기 제1 영역과 마주보며, 상기 용기와 연결되는 제2 영역에 형성된 제2 홀과, 상기 제1 홀 및 제2 홀 사이에 형성되며, 상기 공기 압축기와 연결되는 제3 영역에 형성된 제3 홀이 형성되며, 상기 노즐은 상기 제3 영역과 마주보는 제4 영역에 형성될 수 있다.
또한, 상기 압력센서에서 측정한 상기 시린지 내부의 압력이 변화하는 경우, 상기 회전체는 상기 입자 포집부가 상기 제1 홀과 연결되고, 상기 유체이동 유로가 상기 제2 홀과 연결되는 제1 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치되며, 상기 압력센서에서 측정한 상기 시린지 내부의 압력이 변화하지 않는 경우, 상기 회전체는 상기 입자 포집부가 상기 노즐과 연결되고, 상기 유체이동 유로가 상기 제3 홀과 연결되는 제2 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치될 수 있다.
또한, 상기 회전체가 상기 제2 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치되는 경우, 상기 공기 압축기가 상기 유체이동 유로 측으로 압축 공기를 분사하여 상기 입자 포집부에 있는 상기 입자를 상기 노즐을 통해 토출할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 단일 입자 디스펜싱 장치의 다른 실시예에 따르면, 내부에 입자 및 유체가 수용되는 제1 시린지와, 상기 제1 시린지의 출구단과 연결되며, 상기 입자와 유체를 분리시키는 입자 분리체와, 상기 입자 분리체와 연결되며, 상기 입자 분리체에서 분리된 유체가 수용되는 용기와, 상기 용기에 연결되어 상기 입자와 유체를 흡입하여 상기 입자 분리체에서 입자와 유체가 분리되면 분리된 입자를 토출시키는 제2 시린지를 포함하며, 상기 입자 분리체는, 상기 입자를 포집하는 입자 포집부가 구비되고 내부에 유체이동 유로가 형성되는 회전체와, 상기 입자가 토출되는 노즐을 구비하고 내부에 상기 회전체를 수용하는 고정체를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 장치를 제공한다.
여기서, 상기 제1 시린지 내부의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함하며, 상기 압력센서에서 측정되는 압력을 기준으로 상기 회전체가 회전하여 상기 분리된 유체를 상기 용기로 이동시키거나 상기 분리된 입자를 상기 노즐로 토출시킬 수 있다.
또한, 상기 고정체에는 상기 시린지와 연결되는 제5 영역에 연결된 제5 홀과, 상기 용기와 연결되는 제6 영역에 형성된 제6 홀이 형성되며, 상기 노즐은 상기 고정체의 제7 영역에 형성될 수 있다.
또한, 상기 압력센서에서 측정한 상기 시린지 내부의 압력이 변화하는 경우, 상기 회전체는 상기 입자 포집부가 상기 제5 홀과 연결되고, 상기 유체이동 유로가 상기 제6 홀과 연결되는 제3 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치되며, 상기 압력센서에서 측정한 상기 시린지 내부의 압력이 변화하지 않는 경우, 상기 회전체는 상기 입자 포집부가 상기 노즐과 연결되고, 상기 유체이동 유로가 상기 제6 홀과 연결되는 제4 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치될 수 있다.
또한, 상기 회전체가 상기 제3 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치되는 경우, 상기 제2 시린지는 상기 입자와 상기 유체를 흡입하며, 상기 회전체가 상기 제4 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치되는 경우, 상기 제2 시린지는 상기 입자를 상기 노즐을 통해 토출할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 단일 입자 디스펜싱 방법의 일 실시예에 따르면, 내부에 입자 및 유체가 수용되는 시린지, 상기 입자와 상기 유체를 분리시키는 입자 분리체와, 상기 입자 분리체에서 분리된 입자를 토출시키는 공기 압축기와, 상기 시린지 내부에 수용된 입자와 유체를 상기 입자 분리체 내에서 이동시키는 진공 펌프를 포함하되, 상기 입자 분리체가 회전체와 고정체를 포함하는 단일 입자 디스펜싱 장치를 구동하는 방법에 있어서, 상기 진공 펌프가 작동되어 상기 시린지 내부에 수용된 입자 및 유체가 상기 고정체 내부의 상기 회전체로 이동하는 혼합물 이동단계와, 상기 입자와 상기 유체가 상기 회전체에 형성된 입자 포집부에 의하여 분리되는 입자 분리단계와, 상기 시린지 내부의 공기압을 측정하는 공기압 측정단계와, 상기 공기압이 변화하지 않는 경우 상기 회전체가 상기 고정체 내부에서 회전하는 회전체 회전단계와, 상기 고정체와 연결된 상기 공기 압축기가 구동되어 상기 회전체에서 분리된 상기 입자를 상기 고정체의 노즐을 통해 외부로 토출하는 입자 토출단계를 포함하며, 상기 회전체 회전단계에서 상기 회전체는 상기 입자 포집부와 상기 노즐이 연결되는 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 단일 입자 디스펜싱 방법의 다른 실시예에 따르면, 내부에 입자 및 유체가 수용되는 제1 시린지와, 상기 입자와 상기 유체를 분리시키는 입자 분리체와, 상기 입자 및 상기 유체를 흡입하거나 상기 입자를 토출시키는 제2 시린지를 포함하되, 상기 입자 분리체가 회전체와 고정체를 포함하는 단일 입자 디스펜싱 장치를 구동하는 방법에 있어서, 상기 제2 시린지의 흡입구동에 의하여 상기 제1 시린지 내부에 수용된 입자 및 유체가 상기 고정체 내부의 상기 회전체로 이동하는 혼합물 이동단계와, 상기 입자와 상기 유체가 상기 회전체에 형성된 입자 포집부에 의하여 분리되는 입자 분리단계와, 상기 제1 시린지 내부의 공기압을 측정하는 공기압 측정단계와, 상기 공기압이 변화하지 않는 경우 상기 회전체가 상기 고정체 내부에서 회전하는 회전체 회전단계와, 상기 제2 시린지의 토출구동에 의하여 상기 회전체에서 분리된 상기 입자를 상기 고정체의 노즐을 통해 외부로 토출되는 입자 토출단계를 포함하며, 상기 회전체 회전단계에서 상기 회전체는 상기 입자 포집부와 상기 노즐이 연결되는 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 방법을 제공한다.
여기서, 상기 공기압 측정단계에서 상기 공기압이 변화하는 경우, 상기 회전체 내부에 형성되되 상기 입자 포집부와 연결된 유체이동 유로를 통해 상기 유체가 이동할 수 있다.
본 발명에 따른 단일 입자 디스펜싱 장치 및 이를 이용한 단일 입자 디스펜싱 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 입자 분리체를 통해 유체를 토출하는 동시에 단일 입자를 유체와 분리시키고, 적층하고자 하는 위치 및 시간에 단일 입자를 개별적으로 토출시킬 수 있는 이점이 있다.
둘째, 적층하고자 하는 위치 및 시간에 단일 입자를 개별적으로 토출시킬 수 있게 됨으로써 보다 높은 정밀도를 가지는 구조체를 형성할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 단일 입자 디스펜싱 장치의 일 실시예의 전체 개략도를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 단일 입자 디스펜싱 장치의 입자분리체를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 입자분리체의 고정체를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 입자분리체의 회전체를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 단일 입자 디스펜싱 장치의 구동을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 단일 입자 디스펜싱 장치의 다른 실시예의 전체 개략도를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 단일 입자 디스펜싱 장치의 고정체를 도시한 도면이다.
도 8은 도 6의 단일 입자 디스펜싱 장치의 회전체를 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 도 6의 단일 입자 디스펜싱 장치의 구동을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 단일 입자 디스펜싱 방법의 일 실시예의 순서도를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 단일 입자 디스펜싱 방법의 다른 실시예의 순서도를 도시한 도면이다.
이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 단일 입자 디스펜싱 시스템의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단일 입자 디스펜싱 시스템은 시린지(1100), 압력센서(1200), 입자 분리체(1300), 용기(1400), 진공 펌프(1500) 및 공기 압축기(1600)를 포함한다.
상기 시린지(1100) 내부에는 디스펜싱되는 입자(P)와 유체(R)가 수용되며, 출구단은 상기 입자 분리체(1300)와 연결된다.
상기 압력센서(1200)는 상기 시린지(1100) 내부에 수용된 상기 입자(P)와 상기 유체(R)가 상기 시린지(1100)로부터 배출됨에 따라 변하는 상기 시린지(1100) 내부의 공기압을 측정하며, 상기 압력센서(1200)에서 측정된 상기 시린지(1100) 내부의 공기압을 기준으로 상기 입자 분리체(1300)가 회전하고, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
상기 입자 분리체(1300)는 상기 시린지(1100)의 출구단과 연결되며, 후술하는 상기 진공 펌프(1500)에 의하여 상기 시린지(1100) 내부에 수용된 입자(P) 및 유체(R)가 상기 입자 분리체(1300) 내부 공간으로 이동한다.
구체적으로 상기 입자 분리체(1300)는 고정체(1310)와 회전체(1320)를 포함하며, 도 2 내지 도 4를 참조하여 상기 고정체(1310)와 상기 회전체(1320)를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 고정체(1310)는 단면이 링(ring) 형상으로 형성되며, 상기 시린지(1100), 상기 용기(1400) 및 상기 공기 압축기(1600)와 연결되고, 후술하는 회전체(1320)에서 분리된 입자(P)가 배출되는 노즐(1314)이 형성된다.
상기 고정체(1310)는 단면을 기준으로 제1 영역, 제2 영역, 제3 영역 및 제4 영역으로 구분된다.
상기 제1 영역은 상기 시린지(1100)와 연결되며, 상기 시린지(1100)의 출구단으로부터 이동하는 상기 유체(R) 및 상기 입자(P)가 이동할 수 있도록 제1 홀(1311)이 형성된다.
상기 제2 영역은 제1 영역과 마주보는 위치에 배치되고, 후술하게 될 상기 용기(1400)와 연결되며, 상기 회전체(1320) 내부를 경유한 유체(R)가 상기 용기(1400) 측으로 이동할 수 있도록 제2 홀(1312)이 형성된다.
상기 제3 영역은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 배치되며, 상기 공기 압축기(1600)와 연결되는 제3 홀(1313)이 형성된다.
상기 제4 영역은 상기 제3 영역과 마주보는 위치에 배치되고, 상기 노즐(1314)이 형성된다.
또한, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전체(1320)는 상기 고정체(1310) 내부에 배치되어, 상기 고정체(1310)를 기준으로 회전하고, 상기 회전체(1320)의 회전방향은 상기 압력센서(1200)에서 측정하는 공기압을 기준으로 결정되며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
또한, 상기 회전체(1320)에는 입자 포집부(1321) 및 유체이동 유로(1322)가 형성되어, 상기 유체(R)와 상기 입자(P)가 상기 회전체 내부를 이동하는 동시에, 상기 유체(R)와 상기 입자(P)가 분리된다.
상기 입자 포집부(1321)는 상기 회전체(1320)의 일단을 개구하는 직선으로 형성되며, 내부에 상기 유체(R) 및 상기 입자(P)가 이동하고, 상기 입자 포집부(1321)의 직경은 상기 입자(P)의 직경보다 크게 형성된다.
상기 유체이동 유로(1322)는 일단은 상기 입자 포집부(1321)와 연결되고, 타단은 상기 회전체(1320)의 타단을 개구하는 형상으로 형성되고, 상기 유체이동 유로 내부로 상기 유체(R)가 이동하고, 상기 유체이동 유로(1322)의 직경은 상기 입자(P)의 직경보다 작게 형성된다.
즉, 상기 유체(R) 및 상기 입자(P)가 상기 진공 펌프(1500)에 의하여 상기 회전체(1320) 내부를 이동할 때, 상기 입자 포집부(1321)에서는 상기 유체(R) 및 상기 입자(P)가 동시에 이동하다가, 상기 유체이동 유로(1322)의 직경과 상기 입자(P)의 직경 차에 의하여 상기 입자(P)는 상기 입자 포집부(1321)에 머물고, 상기 유체(R)는 유체이동 유로(1322)를 따라 상기 회전체(1320)의 타단측으로 이동함으로써 상기 유체(R)와 상기 입자(P)가 분리된다.
이때, 상기 입자(P)는 상기 유체이동 유로(1322)의 일단, 즉, 상기 유체이동 유로(1322)의 입구단을 폐쇄하여 상기 진공 펌프(1500)의 구동이 상기 시린지(1100)에 영향을 미치지 못하도록 함으로써 상기 시린지(1100)로부터 상기 입자 분리체(1300)로 이동하는 상기 유체(R)와 상기 입자(P)의 이동이 정지된다.
상기 용기(1400)는 상기 고정체(1310)의 제2 홀(1312)과 연결되며, 상기 입자 포집부(1321) 및 상기 유체이동 유로(1322)를 이동한 상기 유체(R)가 수용된다.
상기 진공 펌프(1500)는 상기 용기(1400)와 연결되며, 상기 시린지(1100) 내부에 수용된 입자(P) 및 유체(R)가 상기 회전체(1320) 측으로 이동할 수 있도록 상기 용기(1400) 내부의 환경을 진공으로 조성한다.
상기 공기 압축기(1600)는 상기 고정체(1310)의 제3 홀(1313)과 연결되며, 상기 유체이동 유로(1322)로 압축공기를 분사하여 상기 입자 포집부(1321)에서 분리된 입자(P)를 상기 고정체(1310) 외부로 토출시킨다.
도 5을 참조하여, 본 실시예에 따른 단일 입자 디스펜싱 장치의 구동을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 진공 펌프(1500)가 구동되어 상기 시린지(1100) 내부에 수용된 유체(R)가 상기 유체이동 유로(1322)로 이동함에 따라 상기 시린지(1100) 내부의 공기 부피(도 1의 A)가 증가하며, 이때, 상기 압력센서(1200)는 상기 시린지(1100) 내부의 압력을 측정하여 상기 시린지(1100) 내부의 압력이 변화하는 것을 센싱한다.
이때, 상기 회전체(1320)는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 입자 포집부(1321)가 상기 제1 홀(1311)과 연결되고, 상기 유체이동 유로(1322)가 상기 제2 홀(1312)과 연결되는 제1 배치구조로 상기 고정체(1310) 내부에 배치되어 상기 입자 포집부(1321)에서 상기 유체이동 유로(1322)로 상기 유체(R)가 이동하여 상기 용기(1400)에 수용될 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 상기 회전체(1320)에 형성된 상기 입자 포집부(1321) 및 상기 유체이동 유로(1322)를 통해 상기 유체(R)가 이동하다가 상기 유체(R)와 상기 입자(P)가 동시에 이동하는 경우, 상기 입자(P)는 상기 입자 포집부(1321)의 입구단을 폐쇄시킨다.
이에 따라 상기 진공 펌프(1500)의 구동이 상기 시린지(1100)에 영향을 미치지 못하게 되므로, 상기 시린지(1100)로부터 상기 입자 분리체(1300)로 이동하는 상기 유체(R)와 상기 입자(P)의 이동이 정지된다.
상기 유체(R)와 상기 입자(P)의 이동이 정지됨에 따라 상기 시린지(1100) 내부의 공기 부피가 변화하지 않는 경우, 상기 시린지(1100) 내부의 압력을 측정하는 상기 압력센서(1200)가 상기 시린지(1100) 내부의 압력이 변화하지 않는 것을 센싱함으로써 상기 입자 포집부(1321)에 상기 입자(P)가 분리된 것을 파악할 수 있게 된다.
이후, 상기 회전체(1320)는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 입자 포집부(1321)가 상기 노즐(1314)과 연결되고, 상기 유체이동 유로(1322)가 제3 홀(1313)과 연결되는 제2 배치구조로 상기 고정체(1310) 내부에서 회전하여 배치된다.
이후, 상기 제3 홀(1313)과 연결된 상기 공기 압축기(1600)가 상기 유체이동 유로(1322)를 통해 상기 입자 포집부(1321) 측으로 압축공기를 분사함으로써 분리되어 있던 상기 입자(P)가 상기 노즐(1314)을 통해 상기 입자 분리체(1300) 외부로 토출될 수 있도록 한다.
이와 같이, 상기 입자(P)를 유체(R)와 분리시키고, 적층하고자 하는 위치 및 시간에 단일 입자(P)를 개별적으로 토출시킬 수 있게 된다.
도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 단일 입자 디스펜싱 장치의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에 따른 단일 입자 디스펜싱 장치는 제1 시린지(2100), 입자 분리체(2300), 용기(2400), 제2 시린지(2700) 및 압력센서(2200)를 포함한다.
상기 제1 시린지(2100)는 내부에 디스펜싱되는 입자(P)와 유체(R)가 수용되며, 출구단은 상기 입자 분리체(2300)와 연결된다.
상기 압력센서(2200)는 상기 제1 시린지(2100) 내부에 수용된 상기 입자(P)와 상기 유체(R)가 상기 제1 시린지(2100)로부터 배출됨에 따라 변하는 상기 제1 시린지(2100) 내부의 공기압을 측정하며, 상기 압력센서(2200)에서 측정된 상기 제1 시린지(2100) 내부의 공기압을 기준으로 상기 입자 분리체(2300)에 포함된 회전체(2320)가 회전하고, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
상기 입자 분리체(2300)는 상기 제1 시린지(2100)의 출구단과 연결되며, 후술하는 상기 제2 시린지(2700)의 흡입구동에 의하여 상기 제1 시린지(2100) 내부에 수용된 입자(P) 및 유체(R)가 상기 입자 분리체(2300) 내부로 이동한다.
여기서, 상기 제2 시린지(2700)의 흡입구동은 상기 제2 시린지(2700)의 내부 공간을 팽창하는 것을 의미하며, 이를 통해 상기 용기(2400) 내의 공기가 상기 제2 시린지(2700) 측으로 이동하게 되고, 이로 인하여 상기 제1 시린지(2100) 내부의 입자(P)와 유체(R)가 상기 입자 분리체(2300) 내부로 이동하게 된다.
구체적으로 상기 입자 분리체(2300)는 고정체(2310)와 회전체(2320)를 포함하며, 도 6 내지 도 8을 참조하여 상기 고정체(2310)와 상기 회전체(2320)를 설명하면 다음과 같다.
상기 고정체(2310)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 단면이 링(ring) 형상으로 형성되며, 상기 제1 시린지(2100)와 상기 용기(2400)와 연결된다.
구체적으로, 상기 고정체(2310)는 원통형상으로 형성되고, 제5 영역 제 6영역 및 제 7 영역으로 구분된다.
상기 제5 영역은 상기 고정체(2310)의 외주면 중 일부 영역에 해당하며, 상기 제1 시린지(2100)와 연결되고, 상기 제1 시린지(2100)의 출구단으로부터 이동하는 상기 유체(R)와 상기 입자(P)가 상기 회전체(2320) 내부로 이동할 수 있도록 제5 홀(2311)이 형성된다.
상기 제6 영역은 상기 고정체(2310)의 단부 영역에 해당하며, 상기 용기(2400)와 연결되고, 상기 회전체(2320) 내부를 경유한 상기 유체(R)가 상기 용기(2400) 측으로 이동할 수 있도록 제6 홀(2312)이 형성된다.
상기 제7 영역은 상기 고정체(2310)의 외주면 중 타부 영역에 해당하며, 상기 입자(P)를 배출하는 노즐(2313)이 형성된다.
이때, 상기 제5 홀(2311)과 상기 노즐(2313)의 위치는 상기 고정체(2310)에서 서로 마주보도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 회전체(2320)는 원기둥 형상으로 형성되어, 상기 고정체(2310) 내부에서 회전하며, 상기 회전체(2320)의 회전방향은 상기 압력센서(2200)에서 측정하는 상기 제1 시린지(2100) 내부의 공기압을 기준으로 결정되며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
또한, 상기 회전체(2320)에는 입자 포집부(2321) 및 유체이동 유로(2322)가 형성된다.
상기 입자 포집부(2321)는 상기 회전체(2320) 외주면의 일부 영역을 개구하는 직선으로 형성되며, 내부에 상기 유체(R) 및 상기 입자(P)가 이동하고, 상기 입자 포집부(2321)의 직경은 상기 입자(P)의 직경보다 크게 형성된다.
상기 유체이동 유로(2322)의 일단은 상기 입자 포집부(2321)와 연결되고 타단은 상기 회전체(2320)의 단부를 개구하며, 내부에 상기 유체(R)가 이동하고, 상기 유체이동 유로(2322)의 직경은 상기 입자(P)의 직경보다 작게 형성된다.
또한, 상기 입자 포집부(2321)와 상기 유체이동 유로(2322)는 도 8과 같이 ㄱ자 형상으로 형성된다.
즉, 상기 유체(R) 및 상기 입자(P)가 상기 제2 시린지(2700)에 의하여 상기 회전체(2320) 내부를 이동할 때, 상기 입자 포집부(2321)에서는 동시에 이동하다가, 상기 입자(P)는 상기 입자 포집부(2321)에 머물고, 상기 유체(R)는 상기 유체이동 유로(2322)를 따라 상기 회전체(2320)의 단부 측으로 이동함으로써 상기 유체(R)와 상기 입자(P)가 분리된다.
이때, 상기 입자(P)는 상기 유체이동 유로(2322)의 일단, 즉, 상기 유체이동 유로(2322)의 입구단을 폐쇄하여 상기 제2 시린지(2700)의 흡입구동이 상기 제1 시린지(2100)에 영향을 미치지 못하게 함으로써 상기 제1 시린지(2100)로부터 상기 입자 분리체(2300)로 이동하는 상기 유체(R)와 상기 입자(P)의 이동이 정지된다.
상기 용기(2400)는 상기 고정체(2310)의 제6 홀(2312)과 연결되며, 상기 제6 홀(2312)에서 이동하는 상기 유체(R)가 수용된다.
상기 제2 시린지(2700)는 상기 용기(2400)와 연결되며, 흡입구동시에 상기 입자(P)와 상기 유체(R)가 상기 회전체(2320) 측으로 이동하고, 토출구동시에 상기 회전체(2320)에 분리되 입자(P)가 상기 고정체(2310) 외부로 토출된다.
여기서, 상기 제2 시린지(2700)의 토출구동은 상기 제2 시린지(2700)의 내부 공간을 압축하는 것을 의미하며, 이를 통해 상기 제2 시린지(2700) 내부의 공기가 상기 용기(2400) 측으로 이동하고, 상기 용기(2400) 내부의 공기가 상기 유체이동 유로(2322)에서 상기 입자 포집부(2321) 측으로 이동하게 된다.
도 9 및 도 10을 참조하여 본 실시예에 따른 단일 입자 디스펜싱 장치 구동을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제2 시린지(2700)가 흡입구동되어 상기 제1 시린지(2100) 내부에 수용된 입자(P)와 유체(R)가 상기 유체이동 유로(2322)로 이동함에 따라 상기 제1 시린지(2100) 내부의 공기부피(도 9의 A)가 증가하며, 이때, 상기 압력센서(2200)는 상기 제1 시린지(2100) 내부의 압력을 측정하여 상기 제1 시린지(2100) 내부의 압력을 변화하는 것을 센싱한다.
이때, 상기 회전체(2320)는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 입자 포집부(2321)가 상기 제5 홀(2311)과 연결되고, 상기 유체이동 유로(2322)가 상기 제6 홀(2312)과 연결되는 제3 배치구조로 상기 고정체(2310) 내부에 배치되며, 상기 입자 포집부(2321)와 상기 유체이동 유로(2322)를 통해 상기 유체(R)가 이동하여 상기 용기(2400)에 수용된다.
상술한 바와 같이, 상기 회전체(2320)에 형성된 상기 입자 포집부(2321)와 상기 유체이동 유로(2322)를 통해 상기 유체(R)가 이동하다가, 상기 유체(R)와 상기 입자(P)가 동시에 이동하는 경우, 상기 입자(P)는 상기 유체이동 유로(2322)의 입구단을 폐쇄시키며, 이에 따라 상기 제2 시린지(2700)의 흡입구동이 상기 제1 시린지(2100)에 영향을 미치지 못하게 되므로, 상기 제1 시린지(2100)로부터 상기 입자 분리체(2300)로 이동하는 상기 유체(R)와 상기 입자(P)의 이동이 정지된다.
상기 유체(R)와 상기 입자(P)의 이동이 정지됨에 따라 상기 제1 시린지(2100) 내부의 공기 부피가 변화하지 않는 경우, 상기 압력센서(2200)는 상기 제1 시린지(2100) 내부의 압력을 측정하여 상기 제1 시린지(2100) 내부의 압력이 변화하지 않는 것을 센싱함으로써 상기 입자 포집부(2321)에 상기 입자(P)가 분리된 것을 파악할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 회전체(2320)는 분리된 상기 입자(P)를 토출하기 위하여, 상기 입자 포집부(2321)가 상기 노즐(2313)과 연결되고, 상기 유체이동 유로(2322)가 상기 제6 홀(2312)과 연결되는 제4 배치구조로 상기 고정체(2310) 내부에서 회전하여 배치된다.
이후, 상기 제2 시린지(2700)가 토출구동됨으로써 상기 유체이동 유로(2322)에서 상기 입자 포집부(2321) 방향으로 공기가 이동하여 상기 입자 포집부(2321)에 분리되어 있던 상기 입자(P)가 상기 노즐(2313)을 통해 상기 고정체(2310) 외부로 토출될 수 있도록 한다.
이와 같이, 상기 입자(P)를 유체(R)와 분리시키고, 적층하고자 하는 위치 및 시간에 단일 입자(P)를 개별적으로 토출시킬 수 있게 된다.
도 1 내지 도 5 및 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 단일 입자 디스펜싱 방법의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단일 입자 디스펜싱 방법은 혼합물 이동단계(S110), 입자 분리단계(S120), 공기압 측정단계(S130), 회전체 회전단계(S140) 및 입자 토출단계(S150)를 포함한다.
상기 혼합물 이동단계(S110)에서는 상기 진공 펌프(1500)가 작동되어 상기 용기(1400) 내부의 환경을 진공으로 조성하고, 이로 인하여 상기 시린지(1100) 내부에 수용된 입자(P)와 유체(R)가 상기 고정체(1310) 내부의 회전체(1320)로 이동한다.
이후, 상기 입자 분리단계(S120)에서는 상기 혼합물 이동단계(S110)에서 이동하던 상기 유체(R)가 상기 회전체(1320)에 형성된 상기 입자 포집부(1321) 및 상기 유체이동 유로(1322)를 거쳐 상기 용기(1400)에 수용되고, 상기 입자(P)는 상기 입자 포집부(1321)에 의해서 이동이 제한됨으로써 상기 입자(P)와 상기 유체(R)가 분리된다.
이때, 상기 입자(P)는 상기 유체이동 유로(1322)의 일단, 즉, 상기 유체이동 유로(1322)의 입구단을 폐쇄함으로써 상기 진공 펌프(1500)의 구동이 상기 시린지(1100)에 영향을 미치지 못하게 하며, 이로 인하여 상기 시린지(1100)로부터 상기 입자 분리체(1300)로 이동하는 상기 유체(R)와 상기 입자(P)의 이동이 정지하게 된다.
이후, 상기 공기압 측정단계(S130)에서 상기 압력센서(1200)가 상기 시린지(1100) 내부의 공기압을 측정하여, 상술한 바와 같이 상기 입자(P)와 상기 유체(R)의 이동이 정지됨에 따라 상기 공기압이 변화하지 않는 것을 감지하게 된다.
상기 회전체 회전단계(S140)에서는 상기 공기압 측정단계(S130)에서 상기 공기압이 변화하지 않는 경우 상기 회전체(1320)가 상기 고정체(1310) 내부에서 회전한다.
예를 들어, 상기 회전체(1320)는 상기 혼합물 이동단계(S110)에서 상기 제1 배치구조로 상기 고정체(1310) 내부 배치되어 있다가, 상기 회전체 회전단계(S140)에서 상기 제2 배치구조, 즉, 상기 입자 포집부(1321)가 상기 노즐(1314)과 연결되고, 상기 유체이동 유로(1322)가 제3 홀(1313)과 연결되도록 회전한다.
이후, 상기 입자 토출단계(S150)에서 상기 공기 압축기(1600)가 상기 유체이동 유로(1322)에서 상기 입자 포집부(1321) 방향으로 압축공기를 분사함으로써 상기 입자 포집부(1321)에 분리되어 있던 상기 입자(P)가 상기 고정체(1310)의 노즐(1314)을 통해 외부로 토출된다.
상기 입자 토출단계(S150)에서 상기 입자(P)를 토출한 이후, 상기 회전체(1320)는 다시 상기 제1 배치구조로 회전하여 상기 혼합물 이동단계(S110)부터 단계를 다시 시작한다.
이외, 본 실시예에 따른 단일 입자 디스펜싱 방법에 대한 설명은 상술한 단일 입자 디스펜싱 장치의 일 실시예와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
도 6 내지 도 10 및 도 12를 참조하여 본 실시예에 따른 단일 입자 디스펜싱 방법의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 단일 입자 디스펜싱 방법은 혼합물 이동단계(S210), 입자 분리단계(S220), 공기압 측정단계(S230), 회전체 회전단계(S240), 입자 토출단계(S250)를 포함한다.
상기 혼합물 이동단계(S210)는 상기 제2 시린지(2700)가 흡입구동됨으로써 상기 제2 시린지(2700)와 연결된 상기 용기(2400) 내부의 환경을 진공으로 조성하고, 이로 인하여 상기 제1 시린지(2100) 내부에 수용된 입자(P) 및 유체(R)가 상기 고정체(2310) 내부의 회전체(2320)로 이동한다.
이후, 상기 입자 분리단계(S220)에서는 상기 혼합물 이동단계(S210)에서 이동하던 상기 유체(R)가 상기 회전체(2320)에 형성된 상기 입자 포집부(2321) 및 상기 유체이동 유로(2322)를 거쳐 상기 용기(2400)에 수용되고, 상기 입자(P)는 상기 입자 포집부(2321)에 의해서 이동이 제한됨으로써 상기 입자(P)와 상기 유체(R)가 분리된다.
이때, 상기 입자(P)는 상기 유체이동 유로(2322)의 일단, 즉, 상기 유체이동 유로(2322)의 입구단을 폐쇄함으로써 상기 제2 시린지(2700)의 구동이 상기 제1 시린지(2100)에 영향을 미치지 못하게 하며, 이로 인하여 상기 제1 시린지(2100)로부터 상기 입자 분리체(2300)로 이동하는 상기 유체(R)와 상기 입자(P)의 이동이 정지된다.
이후, 상기 공기압 측정단계(S230)에서 상기 압력센서(2200)가 상기 제1 시린지(2100) 내부의 공기압을 측정하여, 상술한 바와 같이, 상기 입자(P)와 상기 유체(R)의 이동이 정지됨에 따라 상기 공기압이 변화하지 않는 것을 감지하게 된다.
상기 회전체 회전단계(S240)에서는 상기 공기압 측정단계(S230)에서 상기 공기압이 변화하지 않는 경우, 상기 회전체(2320)가 상기 고정체(2310) 내부에서 회전한다.
예를 들어, 상기 회전체(2320)는 상기 혼합물 이동단계(S210)에서 상기 제3 배치구조로 상기 고정체(2310) 내부에 배치되어 있다가, 상기 회전체 회전단계(S240)에서 상기 제4 배치구조, 즉, 상기 입자 포집부(2321)가 상기 노즐(2314)과 연결되고, 상기 유체이동 유로(2322)가 상기 제6 홀(2312)과 연결되도록 회전한다.
이후, 상기 입자 토출단계(S250)에서 상기 제2 시린지(2700)가 토출구동됨으로써 상기 유체이동 유로(2322)에서 상기 입자 포집부(2321) 방향으로 공기를 분사하여 상기 입자 포집부(2321)에 분리되어 있던 상기 입자(P)가 상기 노즐(2314)을 통해 상기 고정체(2310) 외부로 토출될 수 있도록 한다.
이외, 본 실시예에 따른 단일 입자 디스펜싱 방법에 대한 설명은 상술한 단일 입자 디스펜싱 장치의 다른 실시예와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
1100: 시린지
2100: 제1 시린지
1200, 2200: 압력센서
1300, 2300: 입자 분리체
1310, 2310: 고정체
1311: 제1 홀
1312: 제2 홀
1313: 제3 홀
1314, 2313: 노즐
2311: 제5 홀
2312: 제6 홀
1320, 2320: 회전체
1321, 2321: 입자 포집부
1322, 2322: 유체이동 유로
1400, 2400: 용기
1500: 진공 펌프
1600: 공기 압축기
2700: 제2 시린지
R: 유체
P: 입자

Claims (13)

  1. 내부에 입자 및 유체가 수용되는 시린지;
    상기 시린지의 출구단과 연결되며, 상기 입자와 상기 유체를 분리시키는 입자 분리체;
    상기 입자 분리체와 연결되며, 상기 입자 분리체에서 분리된 상기 유체가 수용되는 용기; 및
    상기 입자 분리체와 연결되며, 상기 입자 분리체 내부로 압축공기를 분사하여 상기 입자 분리체에서 분리된 입자를 토출시키는 공기 압축기;를 포함하며,
    상기 입자 분리체는,
    상기 입자를 포집하는 입자 포집부가 구비되고 내부에 유체이동 유로가 형성되는 회전체; 및
    상기 입자가 토출되는 노즐을 구비하고 내부에 상기 회전체를 수용하는 고정체를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시린지 내부의 압력을 측정하는 압력센서; 및
    상기 용기와 연결되며, 상기 시린지 내부에 수용된 상기 입자 및 유체를 상기 입자 분리체 내에서 이동시키는 진공 펌프;를 더 포함하며,
    상기 압력센서에서 측정되는 압력을 기준으로 상기 회전체가 회전하여 상기 분리된 유체를 상기 용기로 이동시키거나 상기 분리된 입자를 상기 노즐로 토출시키는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정체에는 상기 시린지와 연결되는 제1 영역에 형성된 제1 홀과, 상기 제1 영역과 마주보며, 상기 용기와 연결되는 제2 영역에 형성된 제2 홀과, 상기 제1 홀 및 제2 홀 사이에 형성되며, 상기 공기 압축기와 연결되는 제3 영역에 형성된 제3 홀이 형성되며,
    상기 노즐은 상기 제3 영역과 마주보는 제4 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 압력센서에서 측정한 상기 시린지 내부의 압력이 변화하는 경우, 상기 회전체는 상기 입자 포집부가 상기 제1 홀과 연결되고, 상기 유체이동 유로가 상기 제2 홀과 연결되는 제1 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치되며,
    상기 압력센서에서 측정한 상기 시린지 내부의 압력이 변화하지 않는 경우, 상기 회전체는 상기 입자 포집부가 상기 노즐과 연결되고, 상기 유체이동 유로가 상기 제3 홀과 연결되는 제2 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전체가 상기 제2 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치되는 경우, 상기 공기 압축기가 상기 유체이동 유로 측으로 압축 공기를 분사하여 상기 입자 포집부에 있는 상기 입자를 상기 노즐을 통해 토출하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 장치.
  6. 내부에 입자 및 유체가 수용되는 제1 시린지;
    상기 제1 시린지의 출구단과 연결되며, 상기 입자와 유체를 분리시키는 입자 분리체;
    상기 입자 분리체와 연결되며, 상기 입자 분리체에서 분리된 유체가 수용되는 용기; 및
    상기 용기에 연결되어 상기 입자와 유체를 흡입하여 상기 입자 분리체에서 입자와 유체가 분리되면 분리된 입자를 토출시키는 제2 시린지를 포함하며,
    상기 입자 분리체는,
    상기 입자를 포집하는 입자 포집부가 구비되고 내부에 유체이동 유로가 형성되는 회전체; 및
    상기 입자가 토출되는 노즐을 구비하고 내부에 상기 회전체를 수용하는 고정체를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 시린지 내부의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함하며,
    상기 압력센서에서 측정되는 압력을 기준으로 상기 회전체가 회전하여 상기 분리된 유체를 상기 용기로 이동시키거나 상기 분리된 입자를 상기 노즐로 토출시키는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정체에는 상기 시린지와 연결되는 제5 영역에 연결된 제5 홀과, 상기 용기와 연결되는 제6 영역에 형성된 제6 홀이 형성되며
    상기 노즐은 상기 고정체의 제7 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 압력센서에서 측정한 상기 시린지 내부의 압력이 변화하는 경우, 상기 회전체는 상기 입자 포집부가 상기 제5 홀과 연결되고, 상기 유체이동 유로가 상기 제6 홀과 연결되는 제3 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치되며,
    상기 압력센서에서 측정한 상기 시린지 내부의 압력이 변화하지 않는 경우, 상기 회전체는 상기 입자 포집부가 상기 노즐과 연결되고, 상기 유체이동 유로가 상기 제6 홀과 연결되는 제4 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 회전체가 상기 제3 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치되는 경우, 상기 제2 시린지는 상기 입자와 상기 유체를 흡입하며,
    상기 회전체가 상기 제4 배치구조로 상기 고정체 내부에 배치되는 경우, 상기 제2 시린지는 상기 입자를 상기 노즐을 통해 토출하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 장치.
  11. 내부에 입자 및 유체가 수용되는 시린지, 상기 입자와 상기 유체를 분리시키는 입자 분리체와, 상기 입자 분리체에서 분리된 입자를 토출시키는 공기 압축기와, 상기 시린지 내부에 수용된 입자와 유체를 상기 입자 분리체 내에서 이동시키는 진공 펌프를 포함하되, 상기 입자 분리체가 회전체와 고정체를 포함하는 단일 입자 디스펜싱 장치를 구동하는 방법에 있어서,
    상기 진공 펌프가 작동되어 상기 시린지 내부에 수용된 입자 및 유체가 상기 고정체 내부의 상기 회전체로 이동하는 혼합물 이동단계;
    상기 입자와 상기 유체가 상기 회전체에 형성된 입자 포집부에 의하여 분리되는 입자 분리단계;
    상기 시린지 내부의 공기압을 측정하는 공기압 측정단계;
    상기 공기압이 변화하지 않는 경우 상기 회전체가 상기 고정체 내부에서 회전하는 회전체 회전단계;
    상기 고정체와 연결된 상기 공기 압축기가 구동되어 상기 회전체에서 분리된 상기 입자를 상기 고정체의 노즐을 통해 외부로 토출하는 입자 토출단계;를 포함하며,
    상기 회전체 회전단계에서 상기 회전체는 상기 입자 포집부와 상기 노즐이 연결되는 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 방법.
  12. 내부에 입자 및 유체가 수용되는 제1 시린지와, 상기 입자와 상기 유체를 분리시키는 입자 분리체와, 상기 입자 및 상기 유체를 흡입하거나 상기 입자를 토출시키는 제2 시린지를 포함하되, 상기 입자 분리체가 회전체와 고정체를 포함하는 단일 입자 디스펜싱 장치를 구동하는 방법에 있어서,
    상기 제2 시린지의 흡입구동에 의하여 상기 제1 시린지 내부에 수용된 입자 및 유체가 상기 고정체 내부의 상기 회전체로 이동하는 혼합물 이동단계;
    상기 입자와 상기 유체가 상기 회전체에 형성된 입자 포집부에 의하여 분리되는 입자 분리단계;
    상기 제1 시린지 내부의 공기압을 측정하는 공기압 측정단계;
    상기 공기압이 변화하지 않는 경우 상기 회전체가 상기 고정체 내부에서 회전하는 회전체 회전단계;
    상기 제2 시린지의 토출구동에 의하여 상기 회전체에서 분리된 상기 입자를 상기 고정체의 노즐을 통해 외부로 토출되는 입자 토출단계;를 포함하며,
    상기 회전체 회전단계에서 상기 회전체는 상기 입자 포집부와 상기 노즐이 연결되는 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 공기압 측정단계에서 상기 공기압이 변화하는 경우, 상기 회전체 내부에 형성되되 상기 입자 포집부와 연결된 유체이동 유로를 통해 상기 유체가 이동하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 디스펜싱 방법.
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