JP3190955U - 清浄装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】３Ｄプリンタの排出ノズルに付着した残留物を清浄することのできる清浄装置を提供する。【解決手段】清浄装置１００は、プレート１１０と、プレートの上に配置された少なくとも１つの可撓性掻取ブレード１２０とを含む。可撓性掻取ブレード１２０は、排出ノズルの外輪郭に対応する凹部１２２を有する。印刷が完了した後、排出ノズル１２は加熱し続けないため、排出ノズル１２の下方に垂れ下がった残留物が温度の下降によって硬くなる可能性がある。一定の硬度を有するプレート１１０は、排出ノズル１２が清浄装置１００に相対して移動した時、プレート１１０によって排出ノズル１２の下方に露出した残留物を遮断することができる。【選択図】図１
Description
この考案は、清浄装置に関し、特に、３Ｄプリンタの排出ノズル上の残留物を除去するための清浄装置に関する。
コンピュータ支援製造（Computer-Aided Manufacturing, CAM）の進歩に伴い、製造業においてラピッドプロトタイピング（rapid prototyping, RP）が進歩したため、設計の最初の構想を迅速に製造することが可能になった。ラピッドプロトタイピング（ＲＰ）技術は、幾何形状に制限がなく、部材が複雑であればあるほどラピッドプロトタイピング（ＲＰ）技術の卓越性が表れ、さらに、人件費と加工時間を大幅に節約することができる。また、短時間が要求される状況において、ＣＡＭにより設計される３Ｄ部材は、実物を表現することができるため、触れるだけでなく、その幾何曲線も実物のように感じることができる。さらに、部材の組立性を試験して、可能な機能試験を行うこともできる。
現在、一般的なラピッドプロトタイピング（ＲＰ）法は、熱溶解積層法（Fused Deposition Modeling, FDM）である。熱溶解積層法の製造プロセスは、例えば、一般樹脂、ナイロン樹脂、プラスチック樹脂等のフィラメント（filament）を融点まで加熱してから、溶けた液体材料を成型台に噴射する。噴射した液体材料は、ベース上で迅速に冷却された後に固化し、形成したい形状を層ごとに製造する。しかしながら、３Ｄ印刷の過程において、ごく一部の糸が排出ノズルに付着することによって、後の印刷品質に影響を与える可能性がある。
そこで、この考案の目的は、３Ｄプリンタの排出ノズルに付着した残留物を清浄することのできる清浄装置を提供することにある。
この考案は、３Ｄプリンタの排出ノズルに付着した残留物を清浄することのできる清浄装置を提供する。清浄装置は、プレートと、少なくとも１つの可撓性掻取ブレードとを含む。可撓性掻取ブレードは、プレートの上に配置され、排出ノズルの外輪郭に対応する凹部を有する。
この考案の１つの実施形態において、上述した凹部は、第１方向に沿って延伸する第１溝を含む。
この考案の１つの実施形態において、上述した第１溝の断面は、Ｖ型である。
この考案の１つの実施形態において、上述した凹部は、さらに、第２方向に沿って延伸する第２溝を含み、且つ第１方向は、第２方向に垂直である。
この考案の１つの実施形態において、上述した第２溝の断面は、Ｖ型である。
この考案の１つの実施形態において、上述した清浄装置は、３Ｄプリンタのベース上に配置され、且つベースは、排出ノズルから噴射された噴霧物を載せるために用いる。
この考案の１つの実施形態において、回転機構をさらに含み、回転機構の上には、プレートおよび可撓性掻取ブレードが配置される。
この考案の１つの実施形態において、上述した回転機構は、モータを含む。
この考案の１つの実施形態において、上述したプレートの材料は、金属または硬質プラスチックを含む。
この考案の１つの実施形態において、上述した可撓性掻取ブレードの材料は、耐高温材料を含む。
以上のように、３Ｄ印刷時に溶けたフィラメントが３Ｄプリンタの排出ノズルに付着することにより、３Ｄ印刷が完了した後、排出ノズルの下方にも余材が残る可能性がある。この考案の清浄装置は、３Ｄプリンタのベース上に配置され、３Ｄ印刷が完了した後に、排出ノズルを清浄装置の位置まで移動させることによって、清浄装置のプレートが排出ノズルの下方に露出した余材を遮断し、且つ可撓性掻取ブレードが排出ノズルの側面に付着した残留物を掻き取って、排出ノズルの清浄作業を完了させることにより、後の印刷品質に影響を与えるのを防ぐことができる。また、排出ノズルの外周側をできるだけ清潔にできるよう、可撓性掻取ブレードは、垂直方向の溝を有することにより、排出ノズルの外周側における掻取範囲を拡大させることができる。あるいは、プレートおよび可撓性掻取ブレードを回転機構の上に配置することにより、可撓性掻取ブレードを３６０度回転させて、排出ノズルの外周側にある残留物を掻き取ることができる。
この考案の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。
この考案の清浄装置は、３Ｄプリンタの排出ノズル上の残留物を除去するために用いることができる。詳しく説明すると、３Ｄプリンタは、印刷過程において、排出ノズルが溶けたフィラメントを噴射するため、一部のフィラメントが排出ノズルの外周側に噴射され、排出ノズル上に付着する可能性がある。また、３Ｄプリンタが印刷を完了した後、フィラメントのごく一部の余材が重力の影響を受けて、排出ノズルの下方に流出し、排出ノズルの下方にも一層の余材が残る可能性がある。この考案の清浄装置は、排出ノズルの下方および外周側に付着した残留物を清浄して、排出ノズルに付着した残留物が後の印刷品質に影響を与えるのを防ぐことができる。以下に、この考案の清浄装置について詳しく説明する。
図１（ａ）は、この考案の１つの実施形態に係る清浄装置および排出ノズルの部分斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の正面図である。図１（ａ）および図１（ｂ）を参照すると、清浄装置１００は、プレート１１０と、少なくとも１つの可撓性掻取ブレード１２０とを含む。可撓性掻取ブレード１２０は、プレート１１０の上に配置され、且つ排出ノズル１２の外輪郭に対応する凹部１２２を有する。
一般的に、３Ｄプリンタ１０は、排出ノズル１２から噴射された噴霧物を載せるためのベース（図示せず）を有する。本実施形態において、清浄装置１００は、３Ｄプリンタ１０のベース上に配置される。３Ｄプリンタ１０は、３Ｄ方向（Ｘ‐Ｙ‐Ｚ）の位置決めセンサ（図示せず）を有するため、位置決めセンサが、まず、ゼロポイントの位置を確認した後、ステッピングモータ（図示せず）の回転によりベルト（図示せず）または親ネジ（図示せず）を動かして、排出ノズル１２を特定の位置まで移動させ、印刷工程を行う。したがって、清浄装置１００を３Ｄプリンタ１０のベースの上に配置した場合、排出ノズル１２が制御しやすくなるため、清浄装置１００の位置まで移動させることによって、清浄工程を行うことができる。つまり、本実施形態では、清浄装置１００を移動させずに、排出ノズル１２を移動させることによって、排出ノズル１２上の残留物を掻き取る。
本実施形態において、プレート１１０は、鉄板である。印刷が完了した後、排出ノズル１２は加熱し続けないため、排出ノズル１２の下方に垂れ下がった残留物が温度の下降によって硬くなる可能性がある。一定の硬度を有するプレート１１０は、排出ノズル１２が清浄装置１００に相対して移動した時、プレート１１０によって排出ノズル１２の下方に露出した残留物を遮断することができる。もちろん、プレート１１０は、一定の硬度を有してさえいればよいため、別の実施形態において、プレート１１０の材料は、その他の金属材料または硬質プラスチックであってもよい。
また、本実施形態において、清浄装置１００は、２つの可撓性掻取ブレード１２０を含み、凹部１２２は、２つの可撓性掻取ブレード１２０の間に形成される。図１（ａ）に示すように、凹部１２２は、第１方向Ｄ１に沿って延伸する第１溝１２４を含む。第１溝１２４の断面形状は、排出ノズル１２の外輪郭に対応するＶ型であるが、もちろん、排出ノズル１２の外輪郭がその他の形状である場合、第１溝１２４の断面もそれに応じて変更される。
排出ノズル１２が清浄装置１００に対し第１方向Ｄ１に沿って移動した時、排出ノズル１２は、凹部１２２を通過し、且つ可撓性掻取ブレード１２０は、排出ノズル１２の外周側に沿って移動して、排出ノズル１２の外周側に付着した残留物を清浄する。本実施形態では、弾力性を有する可撓性掻取ブレード１２０により排出ノズル１２の外周側を掻き取るが、可撓性掻取ブレード１２０は、排出ノズル１２の輪郭に沿ってわずかに変形することができるため、排出ノズル１２と接触した時に排出ノズル１２に直接当たって、排出ノズル１２がぶつかったり破損したりするのを防ぐことができる。
言及すべきこととして、印刷時にはフィラメントを溶かす必要があるが、約２３０度〜２５０度の印刷温度で、その後排出ノズル１２を清浄した時、排出ノズル１２はかなりの高温を有する。可撓性掻取ブレード１２０の変形を防ぐため、本実施形態において、可撓性掻取ブレード１２０は、例えば、耐熱温度が３００度まであるフッ素ゴム（fluoro rubber、例えば、ＦＫＭ）または耐高温シリコンゴム等の耐高温材料を選択してもよい。ただし、別の実施形態において、可撓性掻取ブレード１２０の耐熱温度は印刷温度まであればよいため、可撓性掻取ブレード１２０の材料は、これに限定されない。
また、別の実施形態において、清浄装置１００を３Ｄプリンタの上に配置せず、オペレータが手動等のその他の方法で排出ノズル１２に対し繰り返し移動させて、排出ノズル１２の清浄作業を完了させてもよい。
図２は、この考案の別の実施形態に係る清浄装置の部分斜視図である。図２を参照すると、本実施形態と前の実施形態の主な相違点は、前の実施形態において、可撓性掻取ブレード１２０の凹部１２２が第１方向Ｄ１に沿って延伸する第１溝１２４のみを有することである。３Ｄプリンタ１０の排出ノズル１２は、ベース上で第１方向Ｄ１と第１方向Ｄ１に垂直な第２方向Ｄ２に沿って移動するため、可撓性掻取ブレード１２０が排出ノズル１２の外周側の残留物を掻き取ってさらに清潔にできるよう、本実施形態において、図２に示すように、凹部２２２は、さらに、第２方向Ｄ２に沿って延伸する第２溝２２６を含む。第２溝２２６の断面形状は、排出ノズル１２の外輪郭に対応し、上から下に向かって狭くなるＶ型に近い形状を示す。図２からわかるように、第１溝２２４は、第２溝２２６と交差して、十字型を示す。
実際の操作時には、排出ノズル１２が清浄装置２００の位置まで移動した後、まず、第１方向Ｄ１に沿って繰り返し移動することにより、プレート２１０が排出ノズル１２の下方のフィラメントを遮断し、且つ可撓性掻取ブレード２２０が排出ノズル１２の外周側の一部の領域の残留物を除去する。その後、排出ノズル１２が第２方向Ｄ２に沿って繰り返し移動することにより、可撓性掻取ブレード２２０は、排出ノズル１２の外周側に付着したその他の部分の残留物を除去することができる。
また、本実施形態において、可撓性掻取ブレード２２０の下方にあるプレート２１０は、比較的幅の広いプレート２１０を対応して選択することにより、図２に示した４つの可撓性掻取ブレード２２０を載せることができる。別の実施形態において、２つのプレート２１０を用いて、１対の可撓性掻取ブレード２２０を個別に載せてもよい。本実施形態の清浄装置２２０の形状は、これらに限定されない。
図３は、この考案のさらに別の実施形態に係る清浄装置および排出ノズルの部分斜視図である。図３を参照すると、排出ノズル１２の外周側全体の残留物を全面的に清浄できるようにするため、清浄装置３００は、さらに、回転機構３３０を含み、回転機構３３０の上に、プレート３１０および可撓性掻取ブレード３２０が配置される。本実施形態において、回転機構３３０は、モータを含む。回転機構３３０の回転により、可撓性掻取ブレード３２０は、排出ノズル１２に対して３６０度回転し、排出ノズル１２の外周側全体にある残留物を掻き取ることができる。
つまり、操作において、まず、排出ノズル１２を清浄装置３００の可撓性掻取ブレード３２０の凹部まで移動させて、排出ノズル１２の下方のフィラメントの余材を遮断した後、排出ノズル１２が静止して、回転機構３３０を起動させることにより、可撓性掻取ブレード３２０が回転して排出ノズル１２の外周側の残留物を掻き取ることができる。
以上のように、３Ｄ印刷時に溶けたフィラメントが３Ｄプリンタの排出ノズルに付着することにより、３Ｄ印刷が完了した後、排出ノズルの下方にも余材が残る可能性がある。この考案の清浄装置は、３Ｄプリンタのベース上に配置され、３Ｄ印刷が完了した後に、排出ノズルを清浄装置の位置まで移動させることによって、清浄装置のプレートが排出ノズルの下方に露出した余材を遮断し、且つ可撓性掻取ブレードが排出ノズルの側面に付着した残留物を掻き取って、排出ノズルの清浄作業を完了させることにより、後の印刷品質に影響を与えるのを防ぐことができる。また、排出ノズルの外周側をできるだけ清潔にできるよう、可撓性掻取ブレードは、垂直方向の溝を有することにより、排出ノズルの外周側における掻取範囲を拡大させることができる。あるいは、プレートおよび可撓性掻取ブレードを回転機構の上に配置することにより、可撓性掻取ブレードを３６０度回転させて、排出ノズルの外周側にある残留物を掻き取ることができる。
以上のごとく、この考案を実施形態により開示したが、もとより、この考案を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この考案の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その実用新案権保護の範囲は、実用新案登録請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定められなければならない。
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
１０ ３Ｄプリンタ
１２ 排出ノズル
１００、２００、３００ 清浄装置
１１０、２１０、３１０ プレート
１２０、２２０、３２０ 可撓性掻取ブレード
１２２、２２２ 凹部
１２４、２２４ 第１溝
２２６ 第２溝
３３０ 回転機構
Ｄ２ 第２方向
１０ ３Ｄプリンタ
１２ 排出ノズル
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１１０、２１０、３１０ プレート
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１２２、２２２ 凹部
１２４、２２４ 第１溝
２２６ 第２溝
３３０ 回転機構
Claims (10)
- ３Ｄプリンタの排出ノズルに付着した残留物を清浄するための清浄装置であって、
プレートと、
前記プレートの上に配置され、前記排出ノズルの外輪郭に対応する凹部を有する少なくとも１つの可撓性掻取ブレードと
を含む清浄装置。 - 前記凹部が、第１方向に沿って延伸する第１溝を含む請求項１に記載の清浄装置。
- 前記第１溝の断面が、Ｖ型である請求項２に記載の清浄装置。
- 前記凹部が、さらに、第２方向に沿って延伸する第２溝を含み、且つ前記第１方向が、前記第２方向に垂直である請求項２に記載の清浄装置。
- 前記第２溝の断面が、Ｖ型である請求項４に記載の清浄装置。
- 前記清浄装置が、前記３Ｄプリンタのベース上に配置され、且つ前記ベースが、前記排出ノズルから噴射された噴霧物を載せるために用いられる請求項１に記載の清浄装置。
- 回転機構をさらに含み、前記回転機構の上に前記プレートおよび前記可撓性掻取ブレードが配置された請求項１に記載の清浄装置。
- 前記回転機構が、モータを含む請求項７に記載の清浄装置。
- 前記プレートの材料が、金属または硬質プラスチックを含む請求項１に記載の清浄装置。
- 前記可撓性掻取ブレードの材料が、耐高温材料を含む請求項１に記載の清浄装置。
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