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1. WO2021060717 - IMPRIMANTE 3D ET MODULE DE CARTOUCHE CENTRALE D'IMPRIMANTE 3D

Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3   4   5  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

6   7   8   9  

과제 해결 수단

10   11   12   13   14   15   16   17   18  

발명의 효과

19   20   21   22   23  

도면의 간단한 설명

24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37  

발명의 실시를 위한 최선의 형태

38   39   40   41   42   43   44   45   46  

발명의 실시를 위한 형태

47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62  

산업상 이용가능성

63  

청구범위

1   2   3   4   5   6  

도면

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

명세서

발명의 명칭 : 3D 프린터 및 3D 프린터용 센터카트리지모듈

기술분야

[1]
본 발명은 3D 프린터및 3D 프린터용 센터카트리지모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 낱개의 봉형필라멘트를 외향 오픈타입 봉형수직홀에 끼운 상태에서 푸쉬봉으로 하강시켜 언더히팅모듈에 의한 용융필라멘트로 용융시킴과 동시에 노즐로서 베드 위에 3D 프린팅시키도록 하여 소재의 한계[세라믹분말 또는 금속분말의 소재를 함유할 경우 외줄형태의 필라멘트의 제작이 어려움 => 와인딩이 안 되며 부러지는 현상이 나타남]로 연속된 외줄의 필라멘트를 마련치 못하는 경우라도 낱개의 봉형필라멘트로서 3D 프린팅을 가능케 하여 더욱 다양한 소재 및 더욱 다양한 칼라로 이루어진 입체물품을 자유자재로 마련토록 할 수 있는 3D 프린터 및 3D 프린터용 센터카트리지모듈에 관한 것이다.

배경기술

[2]
통상적인 프린터는 종이와 같은 2차원 평면에 텍스트나 이미지를 인쇄하는 데 반하여, 3D 프린터는 3차원의 입체적인 공간에 기하학적 물품이나 입체적인 물품, 즉 입체물품을 3D 프린팅으로 형성한다.
[3]
도 1은 선행기술문헌(대한민국 공개특허공보 제2015-0122504호)의 3D 프린터용 헤드 어셈블리의 실시 예에 따른 사시도이고, 도 2는 선행기술문헌의 3D 프린터용 헤드 어셈블리의 실시 예에 따른 분해 사시도이고, 도 3은 선행기술문헌의 3D 프린터용 헤드 어셈블리의 실시 예에 따른 정면도이고, 도 4는 선행기술문헌의 3D 프린터용 헤드 어셈블리의 실시 예에 따른 용융분사부 사시도이고, 도 5는 선행기술문헌의 3D 프린터용 헤드 어셈블리의 실시 예에 따른 정면 단면도이고, 도 6은 선행기술문헌의 3D 프린터용 헤드 어셈블리의 실시 예에 따른 측면 단면도이이며, 도 7은 선행기술문헌의 3D 프린터용 헤드 어셈블리가 설치된 3D 프린터 사시도이다.
[4]
선행기술문헌에 따른 3D 프린터용 헤드 어셈블리는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상부에 세로벽(211)을 형성하고 전방에 클램핑부(212)를 형성한 피딩바디(210)와, 세로벽(211)에 회동 가능케 설치되고 일측 하부에 피딩롤러(223)가 설치되는 롤러브라켓(220)과, 클램핑부(212) 상부에 설치되어 필라멘트(50)를 안내하는 피딩가이드(230)와, 피딩롤러(223)와 근접 설치되어 피딩롤러(223)에 외접하는 필라멘트(50)를 스텝모터(241)의 구동력으로 압송하는 피딩기어(240)와, 롤러브라켓(220)과 피딩가이드(230) 간에 설치되어 롤러브라켓(220)이 탄력 회동케 하는 코일스프링(250)으로 구성되어 필라멘트(50)를 공급하는 피딩부(20)와; 클램핑부(212)에 상단부가 결합되어 피딩부(20)에서 공급되는 필라멘트(50)가 투입되는 노즐(310)과, 노즐(310) 일측에 설치되어 노즐(310)로 투입된 필라멘트(50)를 용융하는 히팅수단(320)으로 구성되어 피딩부(20)에서 공급되는 필라멘트(50)를 용융시켜 분사하는 용융분사부(30)와; 노즐(310)이 중앙에 형성된 통공부(412)를 관통하도록 피딩부(20) 하부에 설치되며 외측면에는 냉각팬(413)이 설치되어 냉각풍을 생산하는 냉각챔버(410)와, 냉각팬(413)에 의해 생산된 냉각풍을 중앙의 바람배출구(421)로 유도 배출하는 윈드가이드(420)로 구성되어 용융분사부(30)에서 분사된 용융액(51)을 냉각하는 쿨링부(40)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
[5]
상기 구성으로 이루어진 선행기술문헌에 따른 3D 프린터용 헤드 어셈블리는 외줄의 필라멘트(50)가 피딩부(20)에서 노즐(310)을 향해 외줄로서 연속하여 공급되어 기하학적 물품이나 입체적인 물품, 즉 입체물품을 형성할 수 있는 것으로 되어 있다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[6]
본 발명의 목적은 낱개의 봉형필라멘트를 외향 오픈타입 봉형수직홀에 끼운 상태에서 푸쉬봉으로 하강시켜 언더히팅모듈에 의한 용융필라멘트로 용융시킴과 동시에 노즐로서 베드 위에 3D 프린팅시키도록 하여 소재의 한계로 연속된 외줄의 필라멘트를 마련치 못하는 경우라도 낱개의 봉형필라멘트로서 3D 프린팅을 가능케 하여 더욱 다양한 소재 및 더욱 다양한 칼라로 이루어진 입체물품을 자유자재로 마련토록 할 수 있는 3D 프린터 및 3D 프린터용 센터카트리지모듈을 제공함에 있다.
[7]
본 발명의 목적은 외향 오픈타입 봉형수직홀에 의해 푸쉬봉의 높이를 센터카트리지모듈의 높이와 동일하게 취할 수 있어 전체 크기를 크게 줄일 수 있는 3D 프린터 및 3D 프린터용 센터카트리지모듈을 제공함에 있다.
[8]
본 발명의 목적은 푸쉬봉을 외향 오픈타입 봉형수직홀로부터 상승 후 이탈뿐만 아니라 제자리 후퇴로서 외향 오픈타입 봉형수직홀로부터 자유롭게 이탈시킬 수 있게 되어, 하나의 봉형필라멘트를 소진한 후 푸쉬봉을 상승시켜 이탈시키는 것이 아닌 제자리 후퇴로서 푸쉬봉을 자유자재로 이탈되도록 함과 동시에 그 순간 센터카트리지모듈의 원 스텝 회전까지 가능케 하여 보다 신속하고도 다양한 3D 프린팅을 실현케 할 수 있는 3D 프린터 및 3D 프린터용 센터카트리지모듈을 제공함에 있다.
[9]
본 발명의 목적은 다수 개의 봉형필라멘트들을 끼워 넣을 수 있도록 외향 오픈타입 봉형수직홀들을 롤렛형회전체에 원호 간격으로 균등하게 배치시켜 소재의 한계로 인한 연속적이지 않은 구조임에도 불구하고 롤렛형회전체의 회전에 의한 지속적인 3D 프린팅을 가능케 할 수 있는 3D 프린터 및 3D 프린터용 센터카트리지모듈을 제공함에 있다.

과제 해결 수단

[10]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
[11]
베드 및 헤드를 내장한 함체를 포함하는 3D 프린터에 있어서,
[12]
상기 헤드는 상기 함체의 상단에 장착되어 회동되는 바디와, 상기 바디의 상부 전방에 마련되어 승강바를 승강시키는 어퍼승강모듈과, 상기 바디의 중부 전방에 회전 가능하게 마련되어 상기 승강바에 일체화된 푸시봉에 의해 하강되는 봉형필라멘트들을 각각 수용하는 외향 오픈타입 봉형수직홀들을 구비한 센터카트리지모듈과, 상기 바디의 하부 전방에 마련되어 상기 푸시봉의 하강에 의해 상기 봉형필라멘트들 중 어느 하나가 상기 외향 오픈타입 봉형수직홀을 통해 하강될 경우 용융필라멘트로 용융시키면서 하강토록 하는 언더히팅모듈과, 상기 바디의 하단 전방에 마련되어 상기 언더히팅모듈에 의해 용융된 상기 용융필라멘트를 토출시켜 상기 베드 위에 입체물품으로 3D 프린팅시키는 노즐을 포함하고,
[13]
상기 외향 오픈타입 봉형수직홀은 상기 롤렛형회전체의 외주연을 따라 원호 간격으로 균등하게 뚫려져 상기 봉형필라멘트를 수용하면서 상기 푸시봉의 승강통로가 되는 봉형수직홀과, 상기 봉형필라멘트의 직경보다 작은 폭으로 상기 봉형수직홀로부터 외향으로 오픈되어 상기 승강바의 승강통로가 되는 오픈갭을 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
[14]
[15]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
[16]
3D 프린터의 헤드에 장착되는 센터카트리지모듈을 포함하는 3D 프린터용 센터카트리지모듈에 있어서,
[17]
상기 센터카트리지모듈은 봉형필라멘트들을 낱개씩 수용할 수 있도록 등간격으로 각각 이격된 외향 오픈형 봉형수직홀들을 포함하고,
[18]
상기 외향 오픈타입 봉형수직홀은 상기 롤렛형회전체의 외주연을 따라 원호 간격으로 균등하게 뚫려져 상기 봉형필라멘트를 수용하는 봉형수직홀과, 상기 봉형필라멘트의 직경보다 작은 폭으로 상기 봉형수직홀로부터 외향으로 오픈된 오픈갭을 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 다음 특징으로 한다.

발명의 효과

[19]
본 발명은 낱개의 봉형필라멘트를 외향 오픈타입 봉형수직홀에 끼운 상태에서 푸쉬봉으로 하강시켜 언더히팅모듈에 의한 용융필라멘트로 용융시킴과 동시에 노즐로서 베드 위에 3D 프린팅시키도록 함으로써, 소재의 한계[세라믹분말 또는 금속분말의 소재를 함유할 경우 외줄형태의 필라멘트의 제작이 어려움 => 와인딩이 안 되며 부러지는 현상이 나타남]로 연속된 외줄의 필라멘트를 마련치 못하는 경우라도 낱개의 봉형필라멘트로서 3D 프린팅을 가능케 하여 더욱 다양한 소재 및 더욱 다양한 칼라로 이루어진 입체물품을 자유자재로 마련토록 할 수 있는 효과가 있다.
[20]
본 발명은 외향 오픈타입 봉형수직홀에 의해 푸쉬봉의 높이를 센터카트리지모듈의 높이와 동일하게 취할 수 있어 전체 크기를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
[21]
본 발명은 푸쉬봉을 외향 오픈타입 봉형수직홀로부터 상승 후 이탈뿐만 아니라 제자리 후퇴로서 외향 오픈타입 봉형수직홀로부터 자유롭게 이탈시킬 수 있게 되어, 하나의 봉형필라멘트를 소진한 후 푸쉬봉을 상승시켜 이탈시키는 것이 아닌 제자리 후퇴로서 푸쉬봉을 자유자재로 이탈되도록 함과 동시에 그 순간 센터카트리지모듈의 원 스텝 회전까지 가능케 하여 보다 신속하고도 다양한 3D 프린팅을 실현케 할 수 있는 효과가 있다.
[22]
본 발명은 다수 개의 봉형필라멘트들을 끼워 넣을 수 있도록 외향 오픈타입 봉형수직홀들을 롤렛형회전체에 원호 간격으로 균등하게 배치시켜 소재의 한계로 인한 연속적이지 않은 구조임에도 불구하고 롤렛형회전체의 회전에 의한 지속적인 3D 프린팅을 가능케 할 수 있는 효과가 있다.
[23]
본 발명은 푸쉬봉의 승강시 롤렛형회전체의 회전을 멈추도록 하는 반면 외향 오픈타입 봉형수직홀로부터 푸쉬봉의 이탈시 롤렛형회전체를 원 스텝 회전시켜 3D 프린팅을 위한 동작시의 신속성 및 안전성을 함께 보장할 수 있는 효과가 있다.

도면의 간단한 설명

[24]
도 1은 선행기술문헌의 3D 프린터용 헤드 어셈블리의 실시 예에 따른 사시도.
[25]
도 2는 선행기술문헌의 3D 프린터용 헤드 어셈블리의 실시 예에 따른 분해 사시도.
[26]
도 3은 선행기술문헌의 3D 프린터용 헤드 어셈블리의 실시 예에 따른 정면도.
[27]
도 4는 선행기술문헌의 3D 프린터용 헤드 어셈블리의 실시 예에 따른 용융분사부 사시도.
[28]
도 5는 선행기술문헌의 3D 프린터용 헤드 어셈블리의 실시 예에 따른 정면 단면도.
[29]
도 6은 선행기술문헌의 3D 프린터용 헤드 어셈블리의 실시 예에 따른 측면 단면도.
[30]
도 7은 선행기술문헌의 3D 프린터용 헤드 어셈블리가 설치된 3D 프린터 사시도.
[31]
도 8은 본 발명에 따른 3D 프린터를 나타내는 정면도.
[32]
도 9는 본 발명에 따른 3D 프린터에 적용된 헤드를 나타내는 사시도.
[33]
도 10은 본 발명에 따른 3D 프린터에 적용된 헤드의 동작을 나타내는 요부 확대 사시도.
[34]
도 11은 본 발명에 따른 3D 프린터에 적용된 센터카트리지모듈을 나타내는 요부 확대 사시도.
[35]
도 12는 본 발명에 따른 3D 프린터를 구형 3D 프린터(본원 출원인이 선 특허출원한 10-2018-0050335 및 10-2019-0053451의 3D 프린터)와 높이를 대비한 정면도.
[36]
도 13은 본 발명에 따른 3D 프린터에 적용된 승강바 및 푸쉬봉을 나타내는 요부 사시도.
[37]
도 14는 본 발명에 따른 3D 프린터에 적용된 센터카트리지모듈의 하부를 바라본 사시도.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

[38]
본 발명의 실시를 위한 최선의 형태로서, 본 발명은,
[39]
베드(B) 및 헤드(H)를 내장한 함체(C)를 포함하는 3D 프린터에 있어서,
[40]
상기 헤드(H)는 상기 함체(C)의 상단에 장착되어 회동되는 바디(60)와, 상기 바디(60)의 상부 전방에 마련되어 승강바(71)를 승강시키는 어퍼승강모듈(70)과, 상기 바디(60)의 중부 전방에 회전 가능하게 마련되어 상기 승강바(71)에 일체화된 푸시봉(72)에 의해 하강되는 봉형필라멘트(F)들을 각각 수용하는 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)들을 구비한 센터카트리지모듈(80)과, 상기 바디(60)의 하부 전방에 마련되어 상기 푸시봉(72)의 하강에 의해 상기 봉형필라멘트(F)들 중 어느 하나가 상기 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)을 통해 하강될 경우 용융필라멘트(Y)로 용융시키면서 하강토록 하는 언더히팅모듈(80)과, 상기 바디(60)의 하단 전방에 마련되어 상기 언더히팅모듈(80)에 의해 용융된 상기 용융필라멘트(Y)를 토출시켜 상기 베드(B) 위에 입체물품(A)으로 3D 프린팅시키는 노즐(N)을 포함하고,
[41]
상기 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)은 상기 롤렛형회전체(82)의 외주연을 따라 원호 간격으로 균등하게 뚫려져 상기 봉형필라멘트(F)를 수용하면서 상기 푸시봉(72)의 승강통로가 되는 봉형수직홀(81a)과, 상기 봉형필라멘트(F)의 직경보다 작은 폭으로 상기 봉형수직홀(81a)로부터 외향으로 오픈되어 상기 승강바(71)의 승강통로가 되는 오픈갭(81b)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
[42]
[43]
본 발명의 실시를 위한 최선의 형태로서, 본 발명은,
[44]
3D 프린터의 헤드(H)에 장착되는 센터카트리지모듈(80)을 포함하는 3D 프린터용 센터카트리지모듈에 있어서,
[45]
상기 센터카트리지모듈(80)은 봉형필라멘트(F)들을 낱개씩 수용할 수 있도록 등간격으로 각각 이격된 외향 오픈형 봉형수직홀(81a)들을 포함하고,
[46]
상기 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)은 상기 롤렛형회전체(82)의 외주연을 따라 원호 간격으로 균등하게 뚫려져 상기 봉형필라멘트(F)를 수용하는 봉형수직홀(81a)과, 상기 봉형필라멘트(F)의 직경보다 작은 폭으로 상기 봉형수직홀(81a)로부터 외향으로 오픈된 오픈갭(81b)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

발명의 실시를 위한 형태

[47]
본 발명에 따른 3D 프린터 및 3D 프린터용 센터카트리지모듈의 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 설명하기로 하고, 그 실시예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이러한 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 더욱 잘 이해할 수 있게 된다.
[48]
도 8은 본 발명에 따른 3D 프린터를 나타내는 정면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 3D 프린터에 적용된 헤드(H)를 나타내는 사시도이다.
[49]
본 발명에 따른 3D 프린터는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 예를 들면 Z축 방향으로 승강되는 베드(B)와, 예를 들면 XY축 방향으로 회동되는 헤드(H)와, 이들 베드(B) 및 헤드(H)를 내장한 함체(C)를 기본적으로 포함한다.
[50]
함체(C) 내에서 베드(B)가 Z축 방향으로 승강됨과 동시에 헤드(H)가 XY축 방향으로 회동되면서 입체물품(A)을 3D 프린팅시킬 수 있도록 하는 것이다.
[51]
도 10은 본 발명에 따른 3D 프린터에 적용된 헤드(H)의 동작을 나타내는 요부 확대 사시도이고, 도 11은 본 발명에 따른 3D 프린터에 적용된 센터카트리지모듈(80)을 나타내는 요부 확대 사시도이다.
[52]
본 발명에 따른 3D 프린터에 적용된 헤드(H)는 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이 함체(C)의 상단에 장착되어 회동되는 바디(60)와, 바디(60)의 상부 전방에 마련되어 승강바(71)를 승강시키는 어퍼승강모듈(70)과, 바디(60)의 중부 전방에 회전 가능하게 마련되어 승강바(71)에 일체화된 푸시봉(72)에 의해 하강되는 봉형필라멘트(F)들을 각각 수용하는 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)들을 구비한 센터카트리지모듈(80)과, 바디(60)의 하부 전방에 마련되어 푸시봉(72)의 하강에 의해 봉형필라멘트(F)들 중 어느 하나가 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)을 통해 하강될 경우 용융필라멘트(Y)로 용융시키면서 하강토록 하는 언더히팅모듈(80)과, 바디(60)의 하단 전방에 마련되어 언더히팅모듈(80)에 의해 용융된 용융필라멘트(Y)를 토출시켜 베드(B) 위에 입체물품(A)으로 3D 프린팅시키는 노즐(N)을 포함한다.
[53]
선행기술문헌에 공지된 외줄의 필라멘트(50)를 피딩부(20)에서 연속적으로 공급하여 기하학적인 물품이나 입체적인 물품으로 프린팅시키는 것과 달리 본 발명에서는 낱개의 봉형필라멘트(F)를 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)에 끼운 상태에서 푸시봉(72)으로 하강시켜 언더히팅모듈(80)에 의한 용융필라멘트(Y)로 용융시킴과 동시에 노즐(N)로서 베드(B) 위에 3D 프린팅시키도록 함으로써, 선행기술문헌과 같이 소재의 한계[세라믹분말 또는 금속분말의 소재를 함유할 경우 외줄형태의 필라멘트의 제작이 어려움 => 와인딩이 안 되며 부러지는 현상이 나타남]로 연속된 외줄의 필라멘트를 마련치 못하는 경우라도 낱개의 봉형필라멘트(F)로서 3D 프린팅을 가능케 하여 더욱 다양한 소재 및 더욱 다양한 칼라로 이루어진 입체물품(A)을 자유자재로 마련토록 할 수 있어 더욱 바람직하게 된다.
[54]
이때, 바디(60)는 통상의 함체(C)의 상단에 고정되어 예를 들면 XY축 방향으로 회동되고, 어퍼승강모듈(70)은 푸시봉(72)을 승강시켜 센터카트리지모듈(80)의 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)들 중 어느 하나에 수용된 봉형필라멘트(F)를 언더히팅모듈(80)로 하강시키고, 언더히팅모듈(80)은 봉형필라멘트(F)를 용융필라멘트(Y)로 하강시켜 노즐(N)을 통해 베드(B) 위로 토출될 수 있도록 하는 것이다.
[55]
도 12는 본 발명에 따른 3D 프린터를 구형 3D 프린터(본원 출원인이 선 특허출원한 10-2018-0050335 및 10-2019-0053451의 3D 프린터)와 높이를 대비한 정면도이고, 도 13은 본 발명에 따른 3D 프린터에 적용된 승강바(71) 및 푸시봉(72)을 나타내는 요부 사시도이고, 도 14는 본 발명에 따른 3D 프린터에 적용된 센터카트리지모듈(80)의 하부를 바라본 사시도이다.
[56]
도 12의 (a) 도면과 같이 구형의 3D 프린터일 경우 봉형피스톤을 승강시키기 위한 높이가 커질 수밖에 없을 뿐만 아니라 봉형피스톤을 이탈시키기까지 상승동작의 모든 과정을 거쳐야만 하여 시간이 지체될 수밖에 없지만, 본 발명일 경우 도 12의 (b) 도면과 같이 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)에 의해 푸시봉(72)의 높이를 센터카트리지모듈(80)의 높이와 동일하게 취할 수 있어 전체 크기를 크게 줄일 수 있으며, 도 13에 도시된 화살표와 같이 푸시봉(72)을 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)로부터 상승 후 이탈뿐만 아니라 제자리 후퇴로서 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)로부터 자유롭게 이탈시킬 수 있게 되어, 하나의 봉형필라멘트(F)를 소진한 후 푸시봉(72)을 상승시켜 이탈시키는 것이 아닌 제자리 후퇴로서 푸시봉(72)을 자유자재로 이탈되도록 함과 동시에 그 순간 센터카트리지모듈(80)의 원 스텝 회전까지 가능케 하여 보다 신속한 3D 프린팅을 실현케 할 수 있어 더욱 바람직하게 된다.
[57]
이때, 센터카트리지모듈(80)은 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)을 원호 간격으로 균등하게 배치한 롤렛형(Roulette Type)회전체(82)를 포함한다.
[58]
다수 개의 봉형필라멘트(F)들을 끼워 넣을 수 있도록 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)들을 롤렛형회전체(82)에 원호 간격으로 균등하게 배치시켜 소재의 한계로 인한 연속적이지 않은 구조임에도 불구하고 롤렛형회전체(82)의 회전에 의한 지속적인 3D 프린팅을 가능케 할 수 있어 바람직하게 되고, 특히 푸시봉(72)의 승강시 롤렛형회전체(82)의 회전을 멈추도록 하는 반면 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)로부터 푸시봉(72)의 이탈시 롤렛형회전체(82)를 원 스텝 회전시켜 3D 프린팅을 위한 동작시의 신속성 및 안전성을 함께 보장케 하여 특히 바람직하게 된다.
[59]
구체적으로, 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)은 롤렛형회전체(82)의 외주연을 따라 원호 간격으로 균등하게 뚫려져 봉형필라멘트(F)를 수용하면서 푸시봉(72)의 승강통로가 되는 봉형수직홀(81a)과, 봉형필라멘트(F)의 직경보다 작은 폭으로 봉형수직홀(81a)로부터 외향으로 오픈되어 승강바(71)의 승강통로가 되는 오픈갭(81b)을 포함한다.
[60]
봉형수직홀(81a) 속으로 봉형필라멘트(F)를 수용하면서 푸시봉(72)으로 봉형필라멘트(F)를 하강시킬 수 있도록 하고, 푸시봉(72)을 승강시키는 승강바(71)가 오픈갭(81b)을 따라 승강될 수 있게 되어 도 12의 (b) 도면과 같이 푸시봉(72)의 높이를 센터카트리지모듈(80)의 높이와 대등하게 취할 수 있어 전체 크기를 상대적으로 줄일 수 있고, 도 13에 도시된 바와 같이 푸시봉(72)을 봉형수직홀(81a)로부터 상승 후 이탈뿐만 아니라 제자리 후퇴로서 오픈갭(81b)을 따라 이탈시킬 수 있게 되어, 하나의 봉형필라멘트(F)를 소진한 후 푸시봉(72)을 상승시켜 이탈시키는 것이 아닌 제자리 후퇴로서 이탈되도록 함과 동시에 그 상태에서 센터카트리지모듈(80)의 원 스텝 회전까지 가능케 하여 보다 신속한 3D 프린팅을 실현케 할 수 있는 것이다.
[61]
이때, 센터카트리지모듈(80)은 도 14에 도시된 바와 같이 센터스텝모터(83)의 회전에 따라 롤렛형회전체(82)를 원 스텝 회전시킬 수 있도록 할 수 있고, 필요에 따라서 봉형필라멘트(F)의 색상 및 재질을 선택적으로 취할 수 있도록 프로그램에 의해 롤렛형회전체(82)를 투 스텝 또는 쓰리 스텝 회전시킬 수 있도록 하여 보다 다양한 칼라 및 소재로 된 입체물품(A)을 양산케 할 수 있어 바람직하게 된다.
[62]
그리고, 어퍼승강모듈(70)은 어퍼스텝모터(73)의 정역 회전에 따라 승강바(71)를 승강시키는 스크류(74)를 포함하여{필요에 따라서 승강바(71)를 벨트구동으로 승강시킬 수 있도록 할 수도 있음] 신속하고도 안정되게 푸시봉(72)으로 하여금 봉형필라멘트(F)의 하강을 가능토록 한다.

산업상 이용가능성

[63]
본 발명은 3D 프린터 관련 산업분야에 이용될 수 있으며, 필요에 따라서 푸시봉 및 봉형수직홀은 상호간 톱니형이나 다각형 등으로 정밀한 합치를 이룰 수 있도록 할 수 있음은 물론이다.

청구범위

[청구항 1]
베드(B) 및 헤드(H)를 내장한 함체(C)를 포함하는 3D 프린터에 있어서, 상기 헤드(H)는 상기 함체(C)의 상단에 장착되어 회동되는 바디(60)와, 상기 바디(60)의 상부 전방에 마련되어 승강바(71)를 승강시키는 어퍼승강모듈(70)과, 상기 바디(60)의 중부 전방에 회전 가능하게 마련되어 상기 승강바(71)에 일체화된 푸시봉(72)에 의해 하강되는 봉형필라멘트(F)들을 각각 수용하는 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)들을 구비한 센터카트리지모듈(80)과, 상기 바디(60)의 하부 전방에 마련되어 상기 푸시봉(72)의 하강에 의해 상기 봉형필라멘트(F)들 중 어느 하나가 상기 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)을 통해 하강될 경우 용융필라멘트(Y)로 용융시키면서 하강토록 하는 언더히팅모듈(80)과, 상기 바디(60)의 하단 전방에 마련되어 상기 언더히팅모듈(80)에 의해 용융된 상기 용융필라멘트(Y)를 토출시켜 상기 베드(B) 위에 입체물품(A)으로 3D 프린팅시키는 노즐(N)을 포함하고, 상기 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)은 상기 롤렛형회전체(82)의 외주연을 따라 원호 간격으로 균등하게 뚫려져 상기 봉형필라멘트(F)를 수용하면서 상기 푸시봉(72)의 승강통로가 되는 봉형수직홀(81a)과, 상기 봉형필라멘트(F)의 직경보다 작은 폭으로 상기 봉형수직홀(81a)로부터 외향으로 오픈되어 상기 승강바(71)의 승강통로가 되는 오픈갭(81b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
[청구항 2]
제1항에 있어서, 상기 센터카트리지모듈(80)은 상기 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)을 원호 간격으로 균등하게 배치한 롤렛형회전체(82)를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
[청구항 3]
제2항에 있어서, 상기 센터카트리지모듈(80)은 센터스텝모터(83)의 회전에 따라 상기 롤렛형회전체(82)를 원 스텝 회전시키는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
[청구항 4]
제3항에 있어서, 상기 어퍼승강모듈(70)은 어퍼스텝모터(73)의 정역 회전에 따라 상기 승강바(71)를 승강시키는 스크류(74)를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
[청구항 5]
3D 프린터의 헤드(H)에 장착되는 센터카트리지모듈(80)을 포함하는 3D 프린터용 센터카트리지모듈에 있어서, 상기 센터카트리지모듈(80)은 봉형필라멘트(F)들을 낱개씩 수용할 수 있도록 등간격으로 각각 이격된 외향 오픈형 봉형수직홀(81a)들을 포함하고, 상기 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)은 상기 롤렛형회전체(82)의 외주연을 따라 원호 간격으로 균등하게 뚫려져 상기 봉형필라멘트(F)를 수용하는 봉형수직홀(81a)과, 상기 봉형필라멘트(F)의 직경보다 작은 폭으로 상기 봉형수직홀(81a)로부터 외향으로 오픈된 오픈갭(81b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 센터카트리지모듈.
[청구항 6]
제5항에 있어서, 상기 센터카트리지모듈(80)은 상기 외향 오픈타입 봉형수직홀(81)을 원호 간격으로 균등하게 배치한 롤렛형회전체(82)를 포함하는 것인 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 센터카트리지모듈.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]

[도8]

[도9]

[도10]

[도11]

[도12]

[도13]

[도14]