CN215396945U - 一种用于3d打印笔的染色组件及具有其的3d打印笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于3D打印笔的染色组件及具有其的3D打印笔，包括墨盒，用于储墨，墨盒上设有出墨口用于出墨；染色件，用于给耗材上色；墨盒上设有能够容纳耗材通过的耗材孔，染色件连接到所述出墨口上；当耗材通过耗材孔到达与染色件对应的位置时，染色件给耗材表面上色。本实用新型具有以下有益效果：1.设置可拆卸收纳的染色组件，在不使用时可将染色组件拆卸收纳起来，防止墨盒内的墨水蒸发干燥，影响下一次的使用；2.在墨盒内设置储墨单元，将墨水储存在储墨单元内，避免漏墨；3.多个染色件围绕耗材，可对耗材进行多种颜色的同时上色，并且可通过墨盒中的墨水进行多种颜色的混合配色，使打印出的产品颜色丰富活泼，更具趣味性。

Description

一种用于3D打印笔的染色组件及具有其的3D打印笔

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别涉及一种用于3D打印笔的染色组件以及带有这种染色组件的3D打印笔。

背景技术

随着科技的发展，3D打印技术越来越普遍地应用于各个领域，与此同时，3D打印技术也以更多种类型产品的形式出现在人们的生活中，如 3D打印笔就是其中的一种。3D打印笔是一种新型的3D技术产物，与3D 打印机通过机械臂带动打印喷头的移动实现3D大于斌不同的是：3D打印笔由人手操控，可以根据人的意愿实现立体作画，也就是说，用户仅仅需要通过传统的画笔操作就能够在三维环境下绘制立体图案，即，利用 3D打印笔在平面书写绘画通过3D打印形成3D立体的作品。目前，3D 打印笔采用热熔沉积技术，其内的笔墨采用热熔材料，例如PLA(聚乳酸) 材料或ABS(丙烯丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)材料，通常称为耗材。在使用过程中，3D打印笔内的热熔材料经过加热后从笔头挤出，然后热熔材料冷却形成3D绘制的图案。

专利号为201710996157.8的发明专利公开了一种自动着色的3D打印墨盒，包括墨盒本体，沿墨盒本体的轴向开设有贯穿的耗材孔，墨盒本体上设有基色区和调色区，基色区内设有三个用于放置染料粉末的调色盒，朝向耗材孔一侧的基色盒和调色盒上均开设有与耗材孔连通的着色孔，墨盒本体的外侧壁上开设有多个分别与基色盒、调色盒连通的进风孔，墨盒本体的周向设有绕墨盒本体旋转的驱动筒，驱动筒内侧设有可向进风孔充入空气的喷嘴，喷嘴随驱动筒绕墨盒本体旋转，进风孔处铰接有能被喷嘴抵开且能自动复位的单向门。该发明的设置无需中端打印工作来增加或更换相应颜色的线型耗材，使用方便的同时保证打印工作的连续性。

但是，该装置的设置结构复杂，需要向墨盒内吹气才能式墨盒内的染料粉末喷出到线型耗材上，染料粉末在喷出的过程中容易在设备的其他结构上沾染，破坏设备的整洁；同时，该装置中需要设置基色盒和调色盒，染料粉末的颜色有限，无法提供多种颜色给线型耗材上色。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于3D打印笔的染色组件，以解决现有技术中存在的上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于3D打印笔的染色组件，包括：

墨盒，用于储墨，所述墨盒上设有出墨口用于出墨；

染色件，用于给耗材上色；

所述墨盒上设有能够容纳耗材通过的耗材孔，所述染色件连接到所述出墨口上；

墨盒内的墨水进入到染色件内，当耗材通过耗材孔到达与染色件对应的位置时，染色件给耗材表面上色。

通过采用上述技术方案，将线材孔设置在墨盒上，耗材穿过墨盒后进行上色，使耗材在进丝时稳定，不易晃动。

上述技术方案的进一步设置为：所述墨盒内设有若干墨腔，所述墨盒上与所述墨腔一一对应设有透气孔；所述染色件插设在所述墨盒的下端面上与墨腔连通，且与墨腔一一对应设置。

通过采用上述技术方案，设置多个墨腔以及多个染色件，并且墨腔和染色件一一对应，可在墨盒内填充多种颜色的墨水，以达到对耗材进行多种颜色的染色的效果。

上述技术方案的进一步设置为：所述墨腔内设有储墨单元，所述染色件连接到储墨单元内进行浸色。

上述技术方案的进一步设置为：所述储墨单元为高密度聚氨酯海绵。

通过采用上述技术方案的设置，通过设置储墨单元，将墨水吸附在海绵上，避免墨水从墨腔内通过间隙或者出墨孔滴落，影响使用者的使用感受。

上述技术方案的进一步设置为：所述染色件为纤维笔头，能够吸收储墨单元内的墨水进行自身的浸色；染色件受推动力后靠近耗材直到与耗材接触，给耗材表面上色。

通过采用上述技术方案的设置，染色件采用纤维笔头，可对染色单元内的墨水进行自主的吸附进行自身的浸色，无需使用外力将墨水输送染色件。同时，纤维笔头具有一定的变形能力，能在外力的作用下进行小范围的弯曲，只需推动纤维笔头即可使纤维笔头靠近耗材从而给耗材上升色；撤去外力后，纤维笔头恢复到原来的状态。

上述技术方案的进一步设置为：所述墨腔呈圆周分布设置在所述墨盒内，且所述线材孔位于所述墨盒的中心。

通过采用上述技术方案的设置，将线材孔设置在墨盒的中心，耗材穿过墨盒后，染色件均匀围绕设置在耗材的周围，方便对耗材进行不同颜色的染色。

上述技术方案的进一步设置为：所述墨盒上设有保护盖。

通过采用上述技术方案的设置，当墨盒不使用时，可将保护盖盖上，方便墨盒的收纳，避免墨水干燥。

一种具有染色组件的3D打印笔，包括打印笔主体，还包括有1-7任一所述的染色组件；所述染色组件可拆卸插接到打印笔主体上。

通过采用上述技术方案的设置，将染色组件拆卸设置在打印笔主体上，方便在不使用时对染色组件进行收纳，避免墨水干燥或长时间安装在打印笔主体上导致漏墨。

上述技术方案的进一步设置为：墨盒的下端凸设有插接部，且所述染色件伸出所述插接部设置；所述打印笔主体上设有与所述插接部配合的插槽。

通过采用上述技术方案的设置，当墨盒插接到打印笔主体内时，插接部与插接位精准配合插接。

上述技术方案的进一步设置为：所述打印笔主体内还设有驱动机构，用于推动染色件向耗材靠近，所述染色件均匀分布在耗材孔的周围。

通过采用上述技术方案的设置，将染色件分布在耗材孔的周围，当耗材穿过耗材孔时，进入到多个染色件的中心，染色件能够被驱动机构驱动靠近耗材进行上色。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.设置可拆卸收纳的染色组件，在不使用时可将染色组件拆卸收纳起来，防止墨盒内的墨水蒸发干燥，影响下一次的使用；

2.在墨盒内设置储墨单元，将墨水储存在储墨单元内，避免漏墨；

3.设置染色件对耗材进行上色，相较于从出墨口直接对耗材上色，上色位置精准，不易将墨水沾染到别的部件上；

4.设置多个染色件围绕耗材，可对耗材进行多种颜色的同时上色，并且可通过墨盒中的墨水进行多种颜色的混合配色，使打印出的产品颜色丰富活泼，更具趣味性。

附图说明

图1是本实用新型的分解结构示意图。

图2是实施例的整体结构关系示意图。

图3是实施例的墨盒与笔主体处于分离状态的结构关系示意图。

图4是实施例中墨盒的前端面的结构关系示意图。

图5是实施例的剖视图。

图6是图5中A区域的放大图。

图7是实施例中换色电机、支架及压板处于分离状态的结构关系示意图。

图8是实施例中滑块的结构关系示意图。

图9是实施例中进丝机构及搅拌机构的结构关系示意图。

图10是实施例中搅拌机构及喷嘴处于分离状态的结构关系示意图。

图11为染色组件的分解结构示意图。

附图上标注：1、打印笔主体；11、喷嘴；111、搅拌腔；12、电源插座；13、墨盒；131、墨腔；132、储墨单元；133、出墨口；134、染色件； 1341、第一染色棒；1342、第二染色棒；1343、第三染色棒；135、线材孔；136、透气孔；137、保护盖；138、插接部；14、支架；141、滑槽； 142、通孔；143、防抖筋；15、压板；151、感应元件；152、限位插孔； 16、压块；17、分线路板；18、总线路板；181、指示灯；182、选色件； 183、进丝按钮；184、换色模块；19、指示标识；2、染色组件；21、换色电机；211、第一换色电机；212、第二换色电机；213、第三换色电机； 22、滑块；221、第一滑块；222、第二滑块；223、第三滑块；224、条形槽；225、弧形凹槽；226、信号发射件；23、偏心轮盘；231、偏心柱；3、进丝机构；31、送丝主齿轮；311、环形嵌槽；312、转轴；32、送丝从动轮；33、送丝通道；4、搅拌机构；41、发热丝；42、搅拌管；421、搅拌叶；5、安装架；51、驱动电机；6、第一传动组件；61、第一换向齿轮； 62、第二换向齿轮；7、第二传动组件；71、搅拌传动齿轮；72、连接套； 721、搅拌管齿轮；722、导向斜面；8、耗材。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

一种带有着色单元的3D打印笔，如图2、图5和图9所示，包括有外形呈笔状的打印笔主体1，打印笔主体1的头部端设置有喷嘴11，打印笔主体1的尾端设置有电源插座12以及设置在打印笔主体1内的多组着色单元。打印笔主体1内设有可供耗材8穿过的通道，打印笔主体1内还设置有进丝结构以及搅拌机构4，驱动单元推动染色组件2对耗材8进行染色，进丝机构用于将耗材8向喷嘴11传输，搅拌机构4包括有用于对耗材8加热熔融的加热部件，加热部件设置为发热丝41，搅拌机构4用于对熔融的耗材8进行搅拌。同时，打印笔主体1内还是设有控制单元，控制单元包括有选色单元和感应装置，选色单元用于使用者对所需的颜色进行选择，感应装置用于打印笔主体1内部对着色单元进行位置的检测。

如图1、图5、图6和图7和图11所示，着色单元包括有驱动机构和染色组件2，驱动机构推动染色组件2对耗材8进行染色。染色组件2包括有墨盒13和设置在墨盒13上的染色件134，墨盒13内分隔设置有若干墨腔131，墨腔131内填充有储墨单元132，该储墨单元132可为高密度聚氨酯海绵材料，在其他实施例中，也可为任何能够吸水或者吸油的材料，储墨单元132上吸附有墨水，该墨水为油性墨水。每个墨腔131对应设置有一个出墨口，染色件134一一对应插接于出墨口133上，染色棒为纤维笔头，可吸附墨腔131内的墨水对自身进行浸色。染色件134具有一定弹性，墨盒13的中心沿长度方向贯穿开设有供耗材8通过的耗材孔135，墨腔131呈圆周分布于墨盒13，且耗材孔135位于墨盒13的中心，染色件134均匀分布与耗材孔135的周围并且与耗材孔135之间存在一定间隙。墨盒13的端部开设有透气孔136，透气孔136与墨腔131一一对应连通，透气孔136用于保持墨腔131内外大气压强一致，防止出墨时，墨腔131 内部形成负压，导致墨水无法从出墨口133流出，此外，还可防止在气压较低的环境中使用时墨水喷出。

墨盒13的下端设有插接部138，打印笔主体1上与墨盒13连接的位置设有插接位，当墨盒13插接到打印笔主体1内时，插接部138与插接位精准配合插接。当墨盒13不使用时，可将保护盖137盖上，方便墨盒 13的收纳，避免墨水干燥。

如图2、图7和图8所述，驱动机构包括有换色电机21和滑块22，换色电机21输出轴上设有偏心轮盘23，偏心轮盘23包括有偏心柱231，滑块22通过偏心柱231设置到偏心轮盘23上，并且在换色电机21上进行偏心转动。滑块22上开设有条形槽224，条形槽224的开设方向与滑块22滑移方向相垂直，偏心柱231和条形槽224滑移配合。打印笔主体 1内设置有支架14，支架14端部开设有供滑块22滑移的滑槽141，换色电机21固定安装于支架14上。换色电机21驱使滑块22靠近染色件134 运动，并且推动染色件134向耗材8靠近。滑块22靠近染色件134的端面开设有弧形凹槽225，弧形凹槽225与染色件134的周面相适配，当滑块22推动染色件134靠近耗材8时，染色件134对应嵌入弧形凹槽225 内，弧形凹槽225的设置，当滑块22推动染色件134时在一定程度上可对染色件134起到较好的限位作用，防止染色件134脱离滑块22。使用状态下，墨盒13插接与打印笔主体1内，耗材8贯穿于耗材孔135，染色件134位于耗材8的四周。换色电机21包括第一换色电机211、第二换色电机212、第三换色电机213，滑块22包括对应于第一换色电机211 的第一滑块221、对应于第二换色电机212的第二滑块222、对应于第三换色电机213的第三滑块223，染色件134包括对应于第一滑块221的第一染色件134、对应于第二滑块222的第二染色件134、对应于第三滑块 223的第三染色件134。其他实施例中，换色电机21、染色件134和滑块22的数量不局限于3个。

同时，需要多种颜色进行配色时，可同时启动两个或两个以上的驱动机构，推动对应颜色的染色件134进行上色，耗材8在加热熔融后被搅拌，染在表面上的颜色混合形成新的颜色。

当耗材8染色时，换色电机21启动，带动偏心轮盘23转动，偏心轮盘23转动时时，在偏心柱231与条形槽224的配合作用下，使得滑块22 沿滑槽141向靠近染色件134的方向运动，直至接触到染色件134后继续运动将染色件134向耗材8方向推动，直至染色件134与耗材8的侧壁相贴；当染色完成后，换色电机21驱使滑块22复位，由于染色件134不再受到滑块22的推力，即可在自身弹力下远离耗材8。

如图2和图3所示，选色单元包括选色件182和换色模块184，选色件182与换色模块184连接，使用者可以通过操作选色件182控制换色模块184的状态。选色件182为选色转盘，换色模块184为可调电阻，当使用者转动选色转盘时，选色转盘在转动时在不同的位置连接到不同的电阻，从而改变打印笔主体1内的电路组件连接，驱动不同的着色单元。在其他实施例中，选色件182也可为轻触开关、触摸按键或波段开关等，换色模块184也可为电位器、编码器等。多个驱动机构并联到电路组件中，使用者在选色时，通过选色单元与所选颜色相应的电路连通，从而使得与该颜色对应的着色单元中的驱动机构通电，进行动作。打印笔主体1内设有总线路板18，电源插座12电性连接与总线路板18，总线路板18上设置有指示灯181，换色转盘和进丝按钮183设置在打印笔主体1的外壳上，并且与总线路板18电性连接，打印笔主体1上设有指示标识19，指示标识 19的箭头指向选色转盘上的数字，且不同数字对应不同的颜色。使用者转动选色转盘，打印笔主体1上的指示标识19指向选色转盘上的不同位置，方便使用者直观地进行选择和切换实现染色的换色过程。使用者可更具自己的喜好，自行选择不同的颜色对耗材8进行染色，如此，无需更换耗材8，即可在同一根耗材8上实现多色转换，无需购买不同颜色的耗材 8，降低成本。

如图2、图3、图7和图8所示，感应装置包括有信号接收器151和信号发射件226，信号接收器151设置在打印笔主体1的支架14内，并且与电路组件电连。本实施例中的信号接收器151为霍尔传感器，信号发射件226为磁铁，磁铁设置在滑块22上，打印笔主体1内设置有压板15、分线路板17和压块16，压板15和压块16配合将分线路板17压紧固定，霍尔传感器设置在压板15上。在染色过程中，霍尔传感器和磁铁感应配合，用于检测滑块22位移后的位置，当滑块22带动磁铁移动时，利用霍尔传感器与磁铁之间磁场变化导致霍尔传感器产生电位差的原理，霍尔传感器可实时感应滑块22的位置进行反馈，从而在一定程度上可使染色浓度受控。压板15的中心还设有限位插孔152，墨盒13插入至打印笔主体 1内时，染色件134对应插入限位插孔152内，如此可起到快速对准、限位的作用。在其他实施例中，感应装置也可为光电传感装置等其他可检测滑块位置的装置。

如图7所示，支架14的中心开设有供耗材8通过的通孔142，滑槽 141分布与通孔142四周，且滑槽141与通孔142相连通，两者连通处供染色件134运动，通孔142内壁设置有三条等距分布的防抖筋143。当耗材8穿入通孔142内时，防抖筋143抵于耗材8的侧壁，在一定程度上可防止耗材8在进料、染色过程中发生抖动，防止已经被染色的耗材8经过通道时墨水残留管壁，使得染色较均匀、染色效果更好。

如图9和图10所示，打印笔主体1内设置有安装架5及安装与安装架5上的驱动部件，驱动部件设置为驱动电机51，驱动电机51与进丝机构3之间设有第一传动组件6，驱动电机51与搅拌机构4之间设有第二传动组件7，驱动电机51同步作用于进丝机构3和搅拌机构4。第一传动组件6包括第一换向齿轮61；第二传动组件7包括搅拌传动齿轮71，第一换向齿轮61和搅拌传动齿轮71均同轴设于驱动电机51的输出端。当驱动电机51启动时，输出端同时带动第一换向齿轮61和搅拌传动齿轮 71转动，如此即可采用同一驱动部件通过第一传动组件6和第二传动组件7同时实现双输出。

如图9和图10所示，进丝机构3包括送丝齿轮组，送丝齿轮组包括送丝主齿轮31和送丝从动轮32，送丝主齿轮31与送丝从动轮32间形成送丝通道33，送丝主齿轮31的侧壁开设有环形嵌槽311，送丝主齿轮31 设有转轴312，环形嵌槽311的设置使得耗材8侧壁对应嵌入于环形嵌槽 311内，耗材8在周向被限位，仅能直线进丝而无法侧壁旋转，在一定程度上可防止送入的耗材8由于受到前端搅拌机构44的搅拌作用而扭转、缠绕；第一传动组件6还包括同轴设于转轴312的第二换向齿轮62，第二换向齿轮62与第一换向齿轮61相啮合。耗材8穿入送丝通道33内，送丝主齿轮31和送丝从动轮32分别位于耗材8两侧，并对耗材8侧壁产生一定的夹紧力，当第一换向齿轮61转动时，带动第二换向齿轮62转动，第二换向齿轮62通过转轴312带动送丝主齿轮31转动，由于耗材8侧壁贴于送丝主齿轮31的侧壁，当送丝主齿轮31转动时，即可与送丝从动轮 32配合对耗材8实现进丝的传送过程。

第一传动组件6驱动进丝机构3运动，进丝机构3将耗材8向喷嘴 11内传送，另外还通过第二传动组件7驱动搅拌机构4同步运动，搅拌机构4即可对熔融的耗材8进行搅拌混匀，如此，使得进丝和搅拌过程同步进行，实现边搅拌边出料，不易出现断料现象。此外，一方面，采用单驱动双输出的方式，具有节能减耗的效果，另一方面，在整体结构布局上具有结构更紧凑的效果，便于用户握持。

如图2、图3、图9和图10所示，搅拌机构44包括有供耗材8穿入的搅拌管42，搅拌管42转动设于笔主体内，搅拌管42的前端设有搅拌叶421，搅拌叶421的截面形状设置为“一”字形，采用“一”字形的搅拌叶421，在加工过程中工序较简单，在其他实施例中，还可采用截面形状设置为“十”字形、三角星形的搅拌叶421，采用三角星形的搅拌叶421，一方面具有更好的搅拌效果，搅拌时于熔融耗材8的接触面较大，另一方面，三角星形的搅拌叶421在长期搅拌使用的情况下不易断裂，稳定性和牢固性更强；喷嘴11内形成供搅拌叶421伸入的搅拌腔111，且搅拌管 42与搅拌腔111相连通，喷嘴11内壁与搅拌管42外壁相贴合形成叠置部，发热丝41缠绕设置于叠置部外，喷嘴11侧壁整体受热较均匀，使得耗材8整体的熔融效果较好，有利于充分搅拌；驱动电机51通过第二传动组件7驱动搅拌管42转动，第二传动组件7还包括有连接套72、同轴设于连接套72的搅拌管42齿轮，连接套72设置为导热性较差的塑料材质，搅拌管42齿轮与搅拌传动齿轮71相啮合，当搅拌传动齿轮71转动时，即可带动搅拌管42齿轮随之转动，从而带动搅拌管42旋转实现搅拌过程，连接套72同轴套接于搅拌管42后端，搅拌管42设置为金属搅拌管42，连接套72的后端部设有扩口状的导向斜面722，当把耗材8插入至连接套72内时，导向斜面722的设置可便于将耗材8引导至连接套72 内，实现快速、准确的插入。

由于发热丝41对搅拌腔111内进行加热，采用金属搅拌管42具有较好的导热性，能够使得搅拌腔111内的耗材8迅速熔融，而采用连接套 72连接于搅拌管42的后端的方式，由于塑料的导热性相对金属较差，且将连接套与搅拌管42分开设置为两个部件，在一定程度上可防止耗材8 在进入至搅拌腔111内前，因受到金属搅拌管42的热传导而发生提前熔融、软化的现象，采用连接套72进行一定隔热后，可便于推入耗材8。

将侧壁经多色染色的耗材8穿入至搅拌管42内，使得耗材8前端伸入至搅拌腔111中，发热丝41发热，将搅拌腔111内的彩色耗材8热熔，驱动电机51启动后，带动搅拌管42转动，搅拌管42带动搅拌叶421转动，如此，搅拌叶421即可对搅拌腔111中熔融的彩色耗材8进行搅拌混合，使得不同颜色的耗材8搅拌均匀，在搅拌的同时还可推动彩色耗材8 向喷嘴11运动，推动过程中即可将搅拌腔111内搅拌均匀的彩色耗材8 从喷嘴11挤出，如此，在使用过程中可实现多色混合，经搅拌后混色较均匀、色彩质感较好。

本实用新型的基本原理为：使用过程中，先将耗材穿入至打印笔主体的通道内，供电部件通电后，使用者通过操作选色件选择所需的颜色，选色模块连接到与所需颜色对应的驱动机构，该电路导通，驱动机构驱动染色组件对耗材侧壁进行染色，同时通过感应装置对驱动机构中的滑块进行位置检测，从而控制上色的浓度。进丝机构驱动染色后的耗材向搅拌机构输送，当染色后的耗材伸入至搅拌机构内时，加热部件对搅拌机构内的固体状彩色耗材进行加热，使其熔融，随后，搅拌机构即可对熔融的耗材进行搅拌，在进丝机构推动耗材向搅拌机构运动的同时，耗材前端还会推动熔融的彩色耗材从喷嘴挤出，即可实现3D打印，通过多组染色结构的配合，可对耗材染上各种色彩，如此，具有色彩丰富、趣味性强、灵活、多样化的效果，还具有使用方便、成本较低、打印效果较好的作用。

通过调节选色件可控制不同组别的染色组件之间实现换色过程，用户可根据自己的喜好，自行选择不同的颜色对耗材进行染色，如此，无需更换耗材，即可在同一根耗材上实现多色转换，具有色彩丰富、趣味性强的效果，使用更灵活、多样，且无需购买不同颜色的耗材，成本也较低。

如图5、图6、图7和图8所示，感应装置包括有感应元件151和信号发射件226，感应元件151设置在打印笔主体1的支架14内，并且与电路组件电连。本实施例中的感应元件151为霍尔传感器，信号发射件 226为磁铁，磁铁设置在滑块22上，打印笔主体1内设置有压板15、分线路板17和压块16，压板15和压块16配合将分线路板17压紧固定，霍尔传感器设置在压板15上。在染色过程中，霍尔传感器和磁铁感应配合，用于检测滑块22位移后的位置，当滑块22带动磁铁移动时，由于霍尔传感器与磁铁之间的感应配合，霍尔传感器可实时感应滑块22的位置进行反馈，从而在一定程度上可使染色浓度受控。压板15的中心还设有限位插孔152，墨盒13插入至打印笔主体1内时，染色件134对应插入限位插孔152内，如此可起到快速对准、限位的作用。

如图7所示，支架14的中心开设有供耗材8通过的通孔142，滑槽 141分布与通孔142四周，且滑槽141与通孔142相连通，两者连通处供染色件134运动，通孔142内壁设置有三条等距分布的防抖筋143。当还耗材8穿入通孔142内时，防抖筋143抵于耗材8的侧壁，在一定程度上可防止耗材8在进料、染色过程中发生抖动，防止已经被染色的耗材8经过通道时墨水残留管壁，使得染色较均匀、染色效果更好。

如图9和图10所示，打印笔主体1内设置有安装架5及安装与安装架5上的驱动部件，驱动部件设置为驱动电机51，驱动电机51与进丝机构3之间设有第一传动组件6，驱动电机51与搅拌机构4之间设有第二传动组件7，驱动电机51同步作用于进丝机构3和搅拌机构4。第一传动组件6包括第一换向齿轮61；第二传动组件7包括搅拌传动齿轮71，第一换向齿轮61和搅拌传动齿轮71均同轴设于驱动电机51的输出端。当驱动电机51启动时，输出端同时带动第一换向齿轮61和搅拌传动齿轮 71转动，如此即可采用同一驱动部件通过第一传动组件6和第二传动组件7同时实现双输出。

如图9和图10所示，进丝机构3包括送丝齿轮组，送丝齿轮组包括送丝主齿轮31和送丝从动轮32，送丝主齿轮31与送丝从动轮32间形成送丝通道33，送丝主齿轮31的侧壁开设有环形嵌槽311，送丝主齿轮31 设有转轴312，环形嵌槽311的设置使得耗材8侧壁对应嵌入于环形嵌槽 311内，耗材8在周向被限位，仅能直线进丝而无法侧壁旋转，在一定程度上可防止送入的耗材8由于受到前端搅拌机构44的搅拌作用而扭转、缠绕；第一传动组件6还包括同轴设于转轴312的第二换向齿轮62，第二换向齿轮62与第一换向齿轮61相啮合。耗材8穿入送丝通道33内，送丝主齿轮31和送丝从动轮32分别位于耗材8两侧，并对耗材8侧壁产生一定的夹紧力，当第一换向齿轮61转动时，带动第二换向齿轮62转动，第二换向齿轮62通过转轴312带动送丝主齿轮31转动，由于耗材8侧壁贴于送丝主齿轮31的侧壁，当送丝主齿轮31转动时，即可与送丝从动轮 32配合对耗材8实现进丝的传送过程。

第一传动组件6驱动进丝机构3运动，进丝机构3将耗材8向喷嘴 11内传送，另外还通过第二传动组件7驱动搅拌机构4同步运动，搅拌机构4即可对熔融的耗材8进行搅拌混匀，如此，使得进丝和搅拌过程同步进行，实现边搅拌边出料，不易出现断料现象。此外，一方面，采用单驱动双输出的方式，具有节能减耗的效果，另一方面，在整体结构布局上具有结构更紧凑的效果，便于用户握持。

如图5、图6、图9和图10所示，搅拌机构44包括有供耗材8穿入的搅拌管42，搅拌管42转动设于笔主体内，搅拌管42的前端设有搅拌叶421，搅拌叶421的截面形状设置为“一”字形，采用“一”字形的搅拌叶421，在加工过程中工序较简单，在其他实施例中，还可采用截面形状设置为“十”字形、三角星形的搅拌叶421，采用三角星形的搅拌叶421，一方面具有更好的搅拌效果，搅拌时于熔融耗材8的接触面较大，另一方面，三角星形的搅拌叶421在长期搅拌使用的情况下不易断裂，稳定性和牢固性更强；喷嘴11内形成供搅拌叶421伸入的搅拌腔111，且搅拌管 42与搅拌腔111相连通，喷嘴11内壁与搅拌管42外壁相贴合形成叠置部，发热丝41缠绕设置于叠置部外，喷嘴11侧壁整体受热较均匀，使得耗材8整体的熔融效果较好，有利于充分搅拌；驱动电机51通过第二传动组件7驱动搅拌管42转动，第二传动组件7还包括有连接套72、同轴设于连接套72的搅拌管42齿轮，搅拌管42齿轮与搅拌传动齿轮71相啮合，当搅拌传动齿轮71转动时，即可带动搅拌管42齿轮随之转动，从而带动搅拌管42旋转实现搅拌过程，连接套72同轴套接于搅拌管42后端，搅拌管42设置为金属搅拌管42，连接套72的后端部设有扩口状的导向斜面722，当把耗材8插入至连接套72内时，导向斜面722的设置可便于将耗材8引导至连接套72内，实现快速、准确的插入。

由于发热丝41对搅拌腔111内进行加热，采用金属搅拌管42具有较好的导热性，能够使得搅拌腔111内的耗材8迅速熔融，而采用连接套 72连接于搅拌管42的后端的方式，由于塑料的导热性相对金属较差，且将连接套与搅拌管42分开设置为两个部件，在一定程度上可防止耗材8 在进入至搅拌腔111内前，因受到金属搅拌管42的热传导而发生提前熔融、软化的现象，采用连接套72进行一定隔热后，可便于推入耗材8。

将侧壁经多色染色的耗材8穿入至搅拌管42内，使得耗材8前端伸入至搅拌腔111中，发热丝41发热，将搅拌腔111内的彩色耗材8热熔，驱动电机51启动后，带动搅拌管42转动，搅拌管42带动搅拌叶421转动，如此，搅拌叶421即可对搅拌腔111中熔融的彩色耗材8进行搅拌混合，使得不同颜色的耗材8搅拌均匀，在搅拌的同时还可推动彩色耗材8 向喷嘴11运动，推动过程中即可将搅拌腔111内搅拌均匀的彩色耗材8 从喷嘴11挤出，如此，在使用过程中可实现多色混合，经搅拌后混色较均匀、色彩质感较好。

本实用新型的基本原理为：使用过程中，先将耗材穿入至打印笔主体的通道内，供电部件通电后，使用者通过操作选色件182选择所需的颜色，选色模块连接到与所需颜色对应的驱动机构，该电路导通，驱动机构驱动染色组件对耗材侧壁进行染色，同时通过感应装置对驱动机构中的滑块进行位置检测，从而控制上色的浓度。进丝机构驱动染色后的耗材向搅拌机构输送，当染色后的耗材伸入至搅拌机构内时，加热部件对搅拌机构内的固体状彩色耗材进行加热，使其熔融，随后，搅拌机构即可对熔融的耗材进行搅拌，在进丝机构推动耗材向搅拌机构运动的同时，耗材前端还会推动熔融的彩色耗材从喷嘴挤出，即可实现3D打印，通过多组染色结构的配合，可对耗材染上各种色彩，如此，具有色彩丰富、趣味性强、灵活、多样化的效果，还具有使用方便、成本较低、打印效果较好的作用。

通过调节选色件可控制不同组别的染色组件之间实现换色过程，用户可根据自己的喜好，自行选择不同的颜色对耗材进行染色，如此，无需更换耗材，即可在同一根耗材上实现多色转换，具有色彩丰富、趣味性强的效果，使用更灵活、多样，且无需购买不同颜色的耗材，成本也较低。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于3D打印笔的染色组件，其特征在于，包括：

墨盒，用于储墨，所述墨盒上设有透气孔和出墨口用于出墨；

染色件，用于给耗材上色；

所述墨盒上设有能够容纳耗材通过的耗材孔，所述染色件连接到所述出墨口上；

墨盒内的墨水进入到染色件内，当耗材通过耗材孔到达与染色件对应的位置时，染色件给耗材表面上色。

2.根据权利要求1所述的用于3D打印笔的染色组件，其特征在于：所述墨盒内设有若干墨腔，所述墨盒上的透气孔与所述墨腔一一对应；所述染色件插设在所述墨盒的下端面上与墨腔连通，且与墨腔一一对应设置。

3.根据权利要求2所述的用于3D打印笔的染色组件，其特征在于：所述墨腔内设有储墨单元，所述染色件连接到储墨单元内进行浸色。

4.根据权利要求3所述的用于3D打印笔的染色组件，其特征在于：所述储墨单元为高密度聚氨酯海绵。

5.根据权利要求3所述的用于3D打印笔的染色组件，其特征在于：所述染色件为纤维笔头，能够吸收储墨单元内的墨水进行自身的浸色；染色件受推动力后靠近耗材直到与耗材接触，给耗材表面上色。

6.根据权利要求3所述的用于3D打印笔的染色组件，其特征在于：所述墨腔呈圆周分布设置在所述墨盒内，且所述耗材孔位于所述墨盒的中心。

7.根据权利要求1所述的用于3D打印笔的染色组件，其特征在于：所述墨盒上设有保护盖。

8.一种具有染色组件的3D打印笔，包括打印笔主体，其特征在于：还包括有1-7任一所述的染色组件；所述染色组件可拆卸插接到打印笔主体上。

9.根据权利要求8所述的具有染色组件的3D打印笔，其特征在于：墨盒的下端凸设有插接部，且所述染色件伸出所述插接部设置；所述打印笔主体上设有与所述插接部配合的插槽。

10.根据权利要求8所述的具有染色组件的3D打印笔，其特征在于：所述打印笔主体内还设有驱动机构，用于推动染色件向耗材靠近，所述染色件均匀分布在耗材孔的周围。

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