JP2021088126A - ノズルヘッド及びそれを備えた三次元造形装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係るノズルヘッドを概略的に示す断面図、図2はこのノズルヘッドの周辺構造を含めて概略的に示す説明図である。まず、第1の実施形態に係るノズルヘッドを備えた三次元造形装置として、これら図1及び図2に示すノズルヘッド及び周辺構造を有する3Dプリンタ(図示せず)を例に挙げて説明する。なお、3Dプリンタは、溶融樹脂を吐出して積層することで三次元造形物を作製するものであるが、基本的な構造については既知であるので、ここでは説明が必要な場合を除いて主要な説明を割愛する。また、以下の説明に用いられる図面においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。
図3は、本発明の第2の実施形態に係るノズルヘッドを概略的に示す断面図である。なお、以降の説明において、既に説明した部分と同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図4は、本発明の第3の実施形態に係るノズルヘッドを概略的に示す断面図、図5はこのノズルヘッドの周辺構造を含めて概略的に示す説明図である。
図4及び図5に示すように、第3の実施形態のノズルヘッド1Bは、引込押出機構としての歯車ポンプ2Aの他に、フィラメント樹脂10をノズルヘッド本体1aの外部から樹脂経路12に搬送する搬送機構2Bを備える点が、歯車ポンプ2Aのみを備える構成の第2の実施形態のノズルヘッド1Aとは相違している。
なお、三次元造形装置としての3Dプリンタは、上述した第1〜第3の実施形態に係るノズルヘッド1,1A,1Bのいずれか一つを有すると共に、図示は省略するが、これらノズルヘッド1,1A,1Bの動作を制御するCPUやSoC等の制御部を有する。この制御部は、例えば状態検出手段の一例としてのサーミスタ8からの検知信号、すなわち樹脂経路12内の所定位置の温度情報に基づいて、ヒータ7の加熱動作を制御し、併せて歯車ポンプ2,2Aの駆動モータ13による駆動歯車4の回転動作を制御し得る。
2,2A 歯車ポンプ
3 回転軸
4 駆動歯車
5 回転軸
6 従動歯車
7 ヒータ
8 サーミスタ
9 ノズル
9a 吐出口
10 フィラメント樹脂
10a 溶融樹脂
11 ヒートブレークパイプ
12 樹脂経路
13,19 駆動モータ
14,20 カプラ
15 ヒートブレーク
16 冷却ファン
17 歯車ギア
17a 回転軸
18 歯車ギア圧用ベアリング
21 ジョイント
21a 導入口
Claims (10)
- 樹脂材料を溶融させて吐出し積層することによって三次元造形物を作製する三次元造形装置に用いられるノズルヘッドにおいて、
前記樹脂材料を流通させる樹脂経路を内部に有するノズルヘッド本体と、
前記樹脂材料を前記樹脂経路に導入する導入口と、
前記樹脂材料を前記樹脂経路から吐出する吐出口と、
前記ノズルヘッド本体に設けられ、前記樹脂経路を流通する樹脂材料を加熱して溶融させる加熱手段と、
前記ノズルヘッド本体の前記樹脂経路に設けられ、前記樹脂材料を前記導入口から前記樹脂経路内に引き込むと共に、前記樹脂材料を前記吐出口から吐出させるように前記樹脂経路内から押し出す引込押出機構とを備えた
ことを特徴とするノズルヘッド。 - 前記引込押出機構は、前記樹脂経路内に少なくとも一部の歯が配置されて前記樹脂経路内の樹脂材料を前記吐出口に向けて移送する第1の歯車と、前記第1の歯車を回転駆動する駆動手段とを有する
ことを特徴とする請求項1記載のノズルヘッド。 - 前記第1の歯車と噛合して回転する第2の歯車を備え、
前記駆動手段は、前記第1の歯車を直接駆動するか、又は前記第2の歯車を介して前記第1の歯車を駆動する
ことを特徴とする請求項2記載のノズルヘッド。 - 前記樹脂経路内の前記樹脂材料の状態を検出する状態検出手段を前記ノズルヘッド本体の内部に備える
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のノズルヘッド。 - 前記状態検出手段は、前記樹脂経路内における前記樹脂材料の温度を検出可能に配置されたサーミスタである
ことを特徴とする請求項4記載のノズルヘッド。 - 前記樹脂材料を前記ノズルヘッド本体の外部から前記導入口を介して前記樹脂経路に搬送する搬送機構を更に備える
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載のノズルヘッド。 - 樹脂材料を溶融させて吐出するノズルヘッドと、
前記ノズルヘッドの動作を制御する制御部と、
を備え、前記ノズルヘッドによって前記樹脂材料を積層することによって三次元造形物を作製する三次元造形装置であって、
前記ノズルヘッドは、
前記樹脂材料を流通させる樹脂経路を内部に有するノズルヘッド本体と、
前記樹脂材料を前記樹脂経路に導入する導入口と、
前記樹脂材料を前記樹脂経路から吐出する吐出口と、
前記ノズルヘッド本体に設けられ、前記樹脂経路を流通する樹脂材料を加熱して溶融させる加熱手段と、
前記ノズルヘッド本体の前記樹脂経路に設けられ、前記樹脂材料を前記導入口から前記樹脂経路内に引き込むと共に、前記樹脂材料を前記吐出口から吐出させるように前記樹脂経路内から押し出す引込押出機構とを有し、
前記制御部は、前記引込押出機構を含む前記ノズルヘッドの動作を制御する
ことを特徴とする三次元造形装置。 - 前記ノズルヘッドは、前記樹脂経路内の前記樹脂材料の状態を検出する状態検出手段を前記ノズルヘッド本体の内部に備え、
前記ノズルヘッドの前記引込押出機構は、前記樹脂経路内に少なくとも一部の歯が配置されて前記樹脂経路内の樹脂材料を前記吐出口に向けて移送する第1の歯車と、前記第1の歯車を回転駆動させる駆動手段とを有し、
前記制御部は、前記状態検出手段からの検知信号に基づいて、前記加熱手段の加熱動作を制御すると共に、前記引込押出機構の前記駆動手段による前記第1の歯車の回転動作を制御する
ことを特徴とする請求項7記載の三次元造形装置。 - 前記第1の歯車と噛合して回転する第2の歯車を備え、
前記駆動手段は、前記第1の歯車を直接駆動するか、又は前記第2の歯車を介して前記第1の歯車を駆動する
ことを特徴とする請求項8記載の三次元造形装置。 - 前記ノズルヘッドは、前記樹脂材料を前記ノズルヘッド本体の外部から前記導入口を介して前記樹脂経路に搬送する搬送機構を更に有する
ことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項記載の三次元造形装置。
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JP2019219942A JP2021088126A (ja) | 2019-12-04 | 2019-12-04 | ノズルヘッド及びそれを備えた三次元造形装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114770935A (zh) * | 2022-03-05 | 2022-07-22 | 南通理工学院 | 一种用于3d成型的塑料挤出装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000127251A (ja) * | 1998-10-30 | 2000-05-09 | Yamanashi Prefecture | 立体成形装置及びその成形方法 |
JP2017528340A (ja) * | 2014-07-22 | 2017-09-28 | ストラタシス,インコーポレイテッド | 積層造形システム用の歯車式液化アセンブリ及びその使用方法 |
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2019
- 2019-12-04 JP JP2019219942A patent/JP2021088126A/ja active Pending
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