JP6632070B2 - カラー立体印刷機構 - Google Patents

Description

本発明は、カラー立体印刷に関し、特に、広い範囲で作業可能なカラー立体印刷機構に関する。

図１及び図２に示すように、従来のカラー立体印刷装置は、スライドレール１０、複数の着色ヘッド３０、及び成形ヘッド４０を含んでいる。着色ヘッド３０は、顔料を噴出するために用いられている。成形ヘッド４０は、プラスチックを絞り出すために用いられている。

一般的かつ最も簡単な配置は、着色ヘッド３０及び成形ヘッドを、スライドレール１０の一側においてスライドレール１０に沿って一列に配列するとともに、スライドレール１０に沿って摺動可能に構成する。成形ヘッドは、溶融したプラスチックを成形台に絞り出して完成品になるように積層硬化させることができる。着色ヘッドは、完成品に顔料をスプレーすることができる。

しかしながら、カラー立体印刷装置において完成品を成形可能な範囲は、全ての着色ヘッド３０及び成形ヘッド４０の可動範囲（Ａ１１〜Ａ１５）の交わる領域である。各着色ヘッド３０及び成形ヘッド４０は、かなり広い可動範囲（Ａ１１〜Ａ１５）を有しているが、着色ヘッド３０及び成形ヘッド４０がスライドレール１０に沿って一列に配列されているため、これらの可動範囲（Ａ１１〜Ａ１５）の交わる領域がかなり狭くなる。そのため、従来のカラー立体印刷装置における作業範囲Ｄ１は、スライドレール１０のストローク長におけるごく一部しか占めていないといった問題がある。

以上に鑑みて、本発明の発明者は、研究と理論の使用とによって、設計が合理的であり、有効に上記の欠点を改善、解決することができる本発明を得た。

本発明は、スライドレールが所定のストローク長を有することを前提とし、広い範囲で作業可能なカラー立体印刷機構を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係るカラー立体印刷機構は、スライドレールと、スライダと、着色ヘッドと、成形ヘッドと、を含む。前記スライダは、前記スライドレールの両端の間に摺動可能に前記スライドレールに配置される。前記着色ヘッドは、前記スライダに配置され、少なくとも１つのインクノズルを有する。前記成形ヘッドは、前記スライダに接続され、前記スライドレールと平行な方向において前記インクノズルと一列にならないようにずらして設けられる絞りノズルを有する。

本発明に係るカラー立体印刷機構において、前記スライダは、前記スライドレールの一側に配置される。前記インクノズル及び前記スライダは、前記スライドレールに対して同じ側に位置する。前記絞りノズルは、前記スライドレールの他側に配置される。

本発明に係るカラー立体印刷機構において、前記スライドレールには、前記スライダを駆動するためのモータが設けられる。前記モータと前記スライダとの間に伝動ベルトが接続される。

本発明に係るカラー立体印刷機構において、前記成形ヘッドは、一部が前記スライドレールの真下に位置する。前記絞りノズルは、前記スライドレールの真下に位置する。前記スライダは、一部が前記スライドレールの下方に延びる。前記インクノズル及び前記絞りノズルは、同じ方向に向けて配置される。前記成形ヘッドは、前記絞りノズルに連通する原料供給口を有し、前記絞りノズル及び前記原料供給口は、前記成形ヘッドの互いに対向する両側に位置する。前記着色ヘッドは、当該着色ヘッドに対応する前記インクノズルに連通する少なくとも１つのインクタンクを含む。前記着色ヘッドは、複数のインクノズルを含み、前記複数のインクノズルは、前記スライドレールに対して平行に一列に配列され、前記絞りノズルは、前記スライドレールと平行な方向において前記複数のインクノズルの配列区間に位置する。前記着色ヘッドは、複数のインクタンクを含み、各前記インクタンクは、対応する前記インクノズルに連通する。前記絞りノズルは、前記インクノズルよりも低く配置される。

本発明に係るカラー立体印刷機構は、スライドレールが所定のストローク長を有することを前提とし、インクノズル及び絞りノズルをコンパクトに配列することにより、比較的に広い範囲で作業することができ、その結果、より大きな完成品を印刷形成することができる。

従来のカラー立体印刷装置を示す概略斜視図である。 従来のカラー立体印刷装置の作業状態を示す概略図である。 本発明の第１の実施例に係るカラー立体印刷機構を示す概略斜視図である。 本発明の第１の実施例に係るカラー立体印刷機構を示す他の概略斜視図である。 本発明の第１の実施例に係るカラー立体印刷機構を示す側面図である。 本発明の第１の実施例に係るカラー立体印刷機構の作業状態を示す概略図である。 本発明の第２の実施例に係るカラー立体印刷機構を示す概略斜視図である。

図３〜図５に示すように、本発明の第１の実施例に係るカラー立体印刷機構は、スライドレール１００と、スライダ２００と、複数の着色ヘッド３００と、成形ヘッド４００とを含んでいる。

本実施例において、スライドレール１００は、金属製の細長いものであることが好ましい。スライドレール１００の側壁において、スライドレール１００の両端の間に延びるスライド溝１０１が開設されている。スライドレール１００の一端にモータ１１０が設けられ、スライドレール１００の他端にアイドルギア１２０が設けられている。モータ１１０とアイドルギア１２０との間に伝動ベルト１３０が掛け渡されている。

スライダ２００は、スライドレール１００に配置されている。本実施例において、スライダ２００は、スライドレール１００の一側に引っ掛けて配置されているとともに、その一部がスライドレール１００の下方まで延びていることが好ましい。スライダ２００は、スライド溝１０１に沿ってスライドレール１００の両端の間に摺動可能なように、スライド溝１０１にはめ込まれている。また、スライダ２００は、伝動ベルト１３０に接続されていることにより、モータ１１０によって駆動されて摺動することができる。

着色ヘッド３００は、スライダ２００に配置され、スライダ２００の移動に伴って移動する。また、着色ヘッド３００は、下方に向けて配置された複数のインクノズル３１０を含んでいる。これらのインクノズル３１０は、スライドレール１００に対して平行に一列に配列され、スライドレール１００に対してスライダ２００と同じ側に位置している。着色ヘッド３００は、各インクノズル３１０に対応する複数のインクタンク３２０を含んでいる。各インクタンク３２０は、対応するインクノズル３１０に連通している。インクタンク３２０には、それぞれインクノズル３１０から噴出しようとする異なる色の顔料が充填されている。

成形ヘッド４００は、スライダ２００に接続されている。本実施例において、成形ヘッド４００は、スライダ２００とは異なる側、すなわちスライドレール１００の他側に引っ掛けて配置されているとともに、その一部がスライドレール１００の真下に位置していることが好ましい。これにより、成形ヘッド４００は、スライドレール１００を下方から跨いでスライダ２００に接続されていることができる。また、成形ヘッド４００は、絞りノズル４１０と、絞りノズル４１０に連通する原料供給口４２０とを含んでいる。原料供給口４２０は、フィラメント状のプラスチックを供給するために用いられている。フィラメント状のプラスチックが成形ヘッド４００中で加熱溶融され、溶融したプラスチックは、絞りノズル４１０を介して絞り出される。本実施例において、絞りノズル４１０及び原料供給口４２０は、それぞれ成形ヘッド４００の上下両側に互いに対向して位置している。絞りノズル４１０は、インクノズル３１０と同様に下方に向けて配置されていることが好ましい。絞りノズル４１０は、スライドレール１００と平行な方向においてインクノズル３１０と一列にならないようにずらして設けられている。また、絞りノズル４１０は、スライドレール１００と平行な方向において複数のインクノズル３１０の配列区間内に位置している。本実施例において、絞りノズル４１０は、スライドレール１００の他側に位置しているとともに、原料供給口４２０と一直線に連通している。これにより、原料供給口４２０からのフィラメント状のプラスチックが絞りノズル４１０にスムーズに供給されることを確保することができるが、本発明は、これに限定されず、フィラメント状のプラスチックがスムーズに供給されれば、絞りノズル４１０がスライドレール１００の真下に位置していてもよい。

成形ヘッド４００は、スライダ２００の移動に伴って移動することにより、溶融したプラスチックを成形台に絞り出して完成品になるように積層硬化させることができる。着色ヘッド３００は、完成品に顔料をスプレーすることができる。プラスチックが絞りノズル４１０を介して下方に向けて絞り出されて硬化成形されるため、絞りノズル４１０は、完成品と直接に接触している一方、インクノズル３１０は、スプレーしやすいように完成品との間に所定の距離を保つことが必要である。したがって、絞りノズル４１０をインクノズル３１０よりも低い位置に配置することが好ましい。

図６に示すように、本発明に係るカラー立体印刷機構において、全ての着色ヘッド３００及び成形ヘッド４００の可動範囲（Ａ２１〜Ａ２５）の交わる領域は、成形可能な作業範囲Ｄ２である。上述した配置により、絞りノズル４１０及びインクノズル３１０をスライドレール１００と平行な方向においてよりコンパクトに配列することができ、その結果、絞りノズル４１０とインクノズル３１０との配列区間を短縮することができる。本発明に係るカラー立体印刷機構は、図１〜図２に示す従来のカラー立体印刷装置に比べ、スライドレール１００が所定のストローク長を有することを前提とし、作業範囲Ｄ２が従来のカラー立体印刷装置の作業範囲Ｄ１の約２倍である。その結果、本発明に係るカラー立体印刷機構は、より大きな完成品を印刷形成することができる。

図７に示すように、本発明の第２の実施例に係るカラー立体印刷機構は、スライドレール１００と、スライダ２００と、着色ヘッド３００と、成形ヘッド４００とを含んでいる。本実施例に係るカラー立体印刷機構の説明において、第１の実施例と類似の構成については、簡略化のために説明を省略し、その相違点については、後述する。

着色ヘッド３００は、下方に向けて配置された単一のインクノズル３１０と、複数のインクタンク３２０とを含んでいる。インクノズル３１０は、スライドレール１００に対してスライダ２００と同じ側に位置している。各インクタンク３２０は、インクノズル３１０に連通している。インクタンク３２０には、それぞれインクノズル３１０から噴出しようとする異なる色の顔料が充填されている。

絞りノズル４１０は、スライドレール１００と平行な方向においてインクノズル３１０と一列にならないようにずらして設けられている。絞りノズル４１０及びインクノズル３１０は、それぞれスライドレール１００の両側に位置している。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。本発明にあっては種々の変形が可能であって、かかる変形は、特許請求の範囲内に含まれる変形である限り本発明の技術的範囲に含まれる。

１０ スライドレール
３０ 着色ヘッド
４０ 成形ヘッド
Ａ１１〜Ａ１５ 可動範囲
Ｄ１ 作業範囲
１００ スライドレール
１０１ スライド溝
１１０ モータ
１２０ アイドルギア
１３０ 伝動ベルト
２００ スライダ
３００ 着色ヘッド
３１０ インクノズル
３２０ インクタンク
４００ 成形ヘッド
４１０ 絞りノズル
４２０ 原料供給口
Ａ２１〜Ａ２５ 可動範囲
Ｄ２ 作業範囲

Claims (15)

1. スライドレールと、
   前記スライドレールの両端の間に摺動可能に前記スライドレールに配置されるスライダと、
   前記スライダに配置され、少なくとも１つのインクノズルを有する着色ヘッドと、
   前記スライダに接続される成形ヘッドと、を含み、
   前記成形ヘッドは、前記スライドレールと平行な方向において前記インクノズルと一列にならないようにずらして設けられる絞りノズルを有し、前記着色ヘッドは、複数のインクノズルを含み、前記複数のインクノズルは、前記スライドレールに対して平行に一列に配列されることを特徴とするカラー立体印刷機構。
2. 前記スライダは、前記スライドレールの一側に配置され、前記着色ヘッドは、前記スライドレールの一側に設置され、前記成形ヘッドは、前記スライドレールの他側に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のカラー立体印刷機構。
3. 前記インクノズル及び前記スライダは、前記スライドレールに対して同じ側に位置することを特徴とする請求項２に記載のカラー立体印刷機構。
4. 前記絞りノズルは、前記スライドレールの他側に配置されることを特徴とする請求項３に記載のカラー立体印刷機構。
5. 前記スライドレールには、前記スライダを駆動するためのモータが設けられることを特徴とする請求項１に記載のカラー立体印刷機構。
6. 前記モータと前記スライダとの間に伝動ベルトが接続されることを特徴とする請求項５に記載のカラー立体印刷機構。
7. 前記成形ヘッドは、一部が前記スライドレールの真下に位置することを特徴とする請求項１に記載のカラー立体印刷機構。
8. 前記絞りノズルは、前記スライドレールの真下に位置することを特徴とする請求項７に記載のカラー立体印刷機構。
9. 前記スライダは、一部が前記スライドレールの下方に延びることを特徴とする請求項１に記載のカラー立体印刷機構。
10. 前記インクノズル及び前記絞りノズルは、同じ方向に向けて配置されることを特徴とする請求項１に記載のカラー立体印刷機構。
11. 前記成形ヘッドは、前記絞りノズルに連通する原料供給口を有し、
    前記絞りノズル及び前記原料供給口は、前記成形ヘッドの互いに対向する両側に位置することを特徴とする請求項１に記載のカラー立体印刷機構。
12. 前記着色ヘッドは、当該着色ヘッドに対応する前記インクノズルに連通する少なくとも１つのインクタンクを含むことを特徴とする請求項１に記載のカラー立体印刷機構。
13. 前記絞りノズルは、前記スライドレールと平行な方向において前記複数のインクノズルの配列区間に位置することを特徴とする請求項１に記載のカラー立体印刷機構。
14. 前記着色ヘッドは、複数のインクタンクを含み、
    各前記インクタンクは、対応する前記インクノズルに連通することを特徴とする請求項１３に記載のカラー立体印刷機構。
15. 前記絞りノズルは、前記インクノズルよりも低く配置されることを特徴とする請求項１に記載のカラー立体印刷機構。