JP6647265B2 - 噴射ヘッドクリーニングモジュール - Google Patents

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Description

本発明は熱溶解式３Ｄプリンタ装置の噴射ヘッドクリーニングモジュールに関し、特にコンシールド式の噴射ヘッドクリーニングモジュールである。
着色可能な３Ｄプリンタ装置は通常、溶融樹脂を押し出すための成形噴射ヘッド、およびインクを噴射して着色するための着色ヘッドを有している。従って、該３Ｄプリント装置には着色噴射ヘッドをクリーニングするためのクリーニングモジュール、および３Ｄプリント装置が遊休時に着色噴射ヘッドに蓋をしてインクが乾燥することを防ぐための１組の蓋板モジュールが設けられている。
通常、クリーニングモジュールは成形平面に凸出したブラシヘッドを含み、着色噴射ヘッドがブラシヘッドまで移動してそれと摩擦することで着色噴射ヘッドを拭き払ってクリーニングする。蓋板モジュールは通常、昇降運動可能であり、少なくとも一部の機構は成形平面から凸出することで着色噴射ヘッドを推動させて蓋板を上昇させる。
成形平面には上述の部材が少なくとも凸出され、プリント作業を行うときに成形噴射ヘッドまたは着色噴射ヘッドの作動範囲が前述の凸出部材を干渉することを防がなければならない。成形噴射ヘッドが成形平面の辺縁まで移動するとき、着色噴射ヘッドは成形平面の範囲を既に超えて、前述の凸出部材を干渉している可能性がある。従って、成形噴射ヘッドは特定方向のストロークにおいて、成形平面の辺縁に到達することが許容されない。成形平面の一部面積はプリント製品に用いることができず、プリント製品サイズが制限される。
ブラシヘッドおよび蓋板は同期して作動するわけではないので、ブラシヘッドおよび蓋板を成形平面以下に収容するには、２組のモータおよび歯車群を設けてそれぞれ駆動する必要があり、装置の体積およびコストが増加する。
これに鑑み、本発明者は上述の既存技術について特に鋭意検討し、かつ学問上の理論の運用を踏まえ、上述の課題を解決すよう努力することが本発明者の改良の目標である。
本発明はコンシールド式の噴射ヘッドクリーニングモジュールを提供する。
本発明は噴射ヘッドクリーニングモジュールを提供し、ハウジングベース、メイン載置台、サブ載置台、および干渉構造を含む。ハウジングベースにはメインスロープが設けられ、メインスロープの一部には１組の水平支持面が形成されている。
メイン載置台はハウジングベース内に収容され、かつメイン載置台にはメイン載置台から上方向に凸出したスクレーパが設けられ、メイン載置台にはメインスロープに当接するメインスライド突起が凸設され、かつメイン載置台にはサブスロープが設けられ、メイン載置台はハウジングベースに対向してメインスロープに沿って傾斜して昇降シフトしてスクレーパを昇降作動させることが可能であり、メインスライド突起がメインスロープに位置するとき、メインスライド突起はメインスロープの前記スクレーパを昇降シフトする方向に沿って、メインスロープと複数の接触点を有し、メインスライド突起が水平支持面に位置するとき、メインスライド突起は水平支持面と複数の接触点を有する。
サブ載置台はメイン載置台内に収容され、かつメイン載置台が移動するときに同時に、サブ載置台を牽引し、サブ載置台にはサブ載置台から上方向に凸出した保護カバーが設けられ、サブ載置台の少なくとも一部はサブスロープに当接する。
干渉構造はサブ載置台に対応して配置され、干渉構造が移動中のサブ載置台に当接するとき、サブ載置台がサブスロープに沿ってメイン載置台に対向して移動するよう推動して保護カバーを上昇させることが可能であり、メインスライド突起が水平支持面に移動して入るとき、水平支持面はメインスライド突起を支持して保護カバーを上昇した位置に維持する。
本発明の噴射ヘッドクリーニングモジュールは、その干渉構造がハウジングベース内に設けられている。
本発明の噴射クリーニングモジュールは、駆動ユニットをさらに含み、駆動ユニットはメイン載置台に接続され、しかもメイン載置台を推動可能である。その駆動ユニットはモータ、および歯車群を含み、かつ歯車群はモータおよびメイン載置台をそれぞれ連動する。メイン載置台にはラックを有し、かつラックは歯車群に噛合している。ラックはメインスロープに平行している。
本発明の噴射ヘッドクリーニングモジュールは、そのメインスロープとサブスロープとの傾斜方向が逆である。メインスロープの上端は干渉構造に向いて配置されている。サブ載置台にはサブスロープに当接するサブスライド突起が凸設されている。スクレーパは昇降作動してハウジングベース頂面から凸出可能である。保護カバーは昇降作動してハウジングベースの頂面から凸出可能である。
本発明の噴射ヘッドクリーニングモジュールは、複数の円柱状のメインスライド突起、およびそれぞれ各メインスライド突起に対応する複数の水平支持面を含んでもよく、メインスライド突起がメインスロープに位置するとき、各メインスライド突起はメインスロープにそれぞれ接触し、メインスライド突起が水平支持面に位置するとき、各メインスライド突起は各水平支持面にそれぞれ接触する。
本発明の噴射ヘッドクリーニングモジュールは、単一の菱柱状のメインスライド突起、およびメインスライド突起に対応する単一の水平支持面を含んでもよく、かつメインスライド突起は挟角配置された第１支持面および第２支持面を有し、メインスライド突起がメインスロープに位置するとき、第１支持面はメインスロープに密着し、メインスライド突起が水平支持面に位置するとき、第２支持面は水平支持面に密着する。
本発明の噴射ヘッドクリーニングモジュールは、メイン載置台が傾斜経路に沿って移動し、サブスロープおよび干渉構造が推進方向を変換する。従って、メイン載置台を移動するだけでスクレーパおよび保護カバーがそれぞれ垂直昇降作動するよう牽引可能である。しかもメイン載置台がストローク終点まで移動したとき、ハウジングベースのメインスロープにおける水平支持面がメイン載置台を支持可能であり、動力により駆動されない状態でメイン載置台がメインスロープに沿って滑り落ちないようにする。
本発明の好適な実施例の噴射ヘッドクリーニングモジュールの立体分解概略図である。 本発明の好適な実施例の噴射ヘッドクリーニングモジュールの立体分解概略図である。 本発明の好適な実施例の噴射ヘッドクリーニングモジュールの立体概略図である。 本発明の好適な実施例の噴射ヘッドクリーニングモジュールの作動状態の各位置の概略図である。 本発明の好適な実施例の噴射ヘッドクリーニングモジュールの作動状態の各位置の概略図である。 本発明の好適な実施例の噴射ヘッドクリーニングモジュールの作動状態の各位置の概略図である。 本発明の好適な実施例の噴射ヘッドクリーニングモジュールの作動状態の各位置の概略図である。 本発明の好適な実施例の噴射ヘッドクリーニングモジュールの作動状態の各位置の概略図である。 本発明の好適な実施例の噴射ヘッドクリーニングモジュールの他の形態の作動状態の各位置の概略図である。 本発明の好適な実施例の噴射ヘッドクリーニングモジュールの他の形態の作動状態の各位置の概略図である。
図１から図４を参照すると、本発明の好適な実施例は、熱溶解型の３Ｄプリンタ装置（図示せず）に応用され、かつこの３Ｄプリンタ装置の成形平面１０に対応して配置されている噴射ヘッドクリーニングモジュールを提供する。本発明の噴射ヘッドクリーニングモジュールは、ハウジングベース１００、メイン載置台２００、サブ載置台３００、駆動ユニット４００、および干渉構造１２０を含む。
本実施例において、ハウジングベース１００は中空ハウジングであるが、本発明は材質を限定しているわけではない。ハウジングベース１００は前述の３Ｄプリンタ装置に固定され、しかも成形平面１０の片側に配置されている。ハウジングベース１００の頂面１０１には少なくとも１つの開口１０２を有し、かつハウジングベース１００の頂面１０１は成形平面１０を超えず、ハウジングベース１００の頂面１０１は好適には、成形平面１０と面一に配置されるが、ハウジングベース１００の頂面１０１が成形平面１０よりも低く配置されてもよい。
ハウジングベース１００内には少なくとも１つのメインスロープ１１０が設けられ、本実施例において、ハウジングベース１００には構造機能が同一な１対のメインスロープ１１０が設けられ、各メインスロープ１１０の一部には１組の水平支持面１１１が形成され、該組の水平支持面１１１は単一または複数の水平支持面１１１（本実施例においては２つの水平支持面１１１である）を含み、以降の文ではそのうちの１つのメインスロープ１１０についてのみ説明する。
メイン載置台２００はハウジングベース１００内に収容され、かつメイン載置台２００にはメイン載置台２００から上方向に凸出したスクレーパ２３０が設けられ、メイン載置台２００内には少なくとも１つのサブスロープ２２０が設けられ、本実施例においては、メイン載置台２００内には複数の同一のサブスロープ２２０が設けられ、かつ該それらのメインスロープ１１０と該それらのサブスロープ２２０とは傾斜方向が逆であり、メイン載置台２００の外底面には傾斜して配置されたラック２０１が設けられ、かつラック２０１はメインスロープ１１０に平行して配置されている。
メイン載置台２００の外側面には少なくとも１組のメインスライド突起２１０が凸設され、本実施例において、メイン載置台２００の外側面には前述の各メインスロープ１１０に対応して構造機能が同一な２組のメインスライド突起２１０が凸設されている。
各組のメインスライド突起２１０は対応するメインスロープ１１０にそれぞれ当接し、各組のメインスライド突起２１０は単一、または複数のメインスライド突起２１０（本実施例においては２つのメインスライド突起２１０である）を含み、メインスライド突起２１０の数は水平支持面１１１の数に対応し、かつ各メインスライド突起２１０はそれぞれ支持面１１１に対応して作動する。
以降の文ではそのうちの１組のメインスライド突起２１０についてのみ説明し、該組のメインスライド突起２１０が該メインスロープ１１０に位置するとき、該組のメインスライド突起２１０は該メインスロープ１１０のスクレーパ２３０を昇降シフトする方向に沿って該メインスロープ１１０と複数の接触点を有し、複数のメインスライド突起２１０がメインスロープ１１０に支持されることでメイン載置台２００がメインスロープ１１０に沿う過程において回転することを防いで同一姿勢を保つことを可能にする。
該組のメインスライド突起２１０が該水平支持面１１１に位置するとき、該組のメインスライド突起２１０は該組の水平支持面１１１と複数の接触点を有し、複数のメインスライド突起２１０が水平支持面１１１に支持されることでメイン載置台２００が水平支持面１１１に入った後に、回転することを防いで先と同一の姿勢を保つことを可能にする。
メイン載置台２００はハウジングベース１００に対向してメインスロープ１１０に沿って傾斜して昇降シフトしてスクレーパ２３０を昇降作動させることが可能である。本実施例において、具体的には、該組のメインスライド突起２１０がメインスロープ１１０に位置するとき、各メインスライド突起２１０はメインスロープ１１０にそれぞれ接触し、メインスライド突起２１０が該水平支持面１１１に位置するとき、各メインスライド突起２１０は対応する各水平支持面１１１にそれぞれ接触する。
サブ載置台３００はメイン載置台２００内に収容され、かつサブ載置台３００にはサブ載置台３００から上方向に凸出した保護カバー３２０が設けられ、サブ載置台３００の少なくとも一部はサブスロープ２２０に当接する。サブ載置台３００の外側には少なくとも１つのサブスライド突起３１０が凸設され、本実施例において、サブ載置台３００の外側面には前述の各サブスロープ２２０に対応して構造機能が同一なサブスライド突起３１０がそれぞれ凸設されている。各サブスライド突起３１０は対応するサブスロープ２２０にそれぞれ当接し、以降の文ではそのうちの１つのサブスライド突起３１０についてのみ説明する。
駆動ユニット４００はメイン載置台２００に接続され、しかもメイン載置台２００がハウジングベース１００に対向して傾斜して昇降移動するよう推動してスクレーパ２３０を昇降作動させることが可能であり、スクレーパ２３０は昇降作動し、開口１０２を通過してハウジングベース１００の頂面１０１から凸出可能である。
本実施例において、駆動ユニット４００は、モータ４１０および歯車群４２０を含み、モータ４１０はハウジングベース１００に固定され、歯車群４２０はモータ４１０およびメイン載置台２００をそれぞれ連動する。
具体的には、歯車群４２０はモータ４１０に接続され、しかもメイン載置台２００のラック２０１に噛合し、従ってモータ４１０はメイン載置台２００がメインスロープ１１０に沿って昇降移動するよう推動することが可能である。メイン載置台２００が移動するとき同時に、その中に収容されたサブ載置台３００を牽引する。
干渉構造１２０はサブ載置台３００に対応してハウジングベース１００内に配置され、本実施例において、干渉構造１２０はハウジングベース１００内に形成された凸ステップであり、前述メインスロープ１１０の上端は干渉構造に１２０に向いて配置されている。干渉構造１２０が移動中のサブ載置台３００に当接するとき、サブ載置台３００を阻止してサブ載置台３００の水平位置を維持可能である。
メイン載置台２００が干渉構造１２０へ引き続き移動するとき、干渉構造１２０はサブ載置台３００がサブスロープ２２０に沿ってメイン載置台２００に対向して移動するよう推動して保護カバー３２０を昇降作動させることが可能であり、しかも保護カバー３２０は昇降作動して、開口１０２を通過してハウジングベース１００の頂面１０１から凸出可能である。
図３から図５を参照すると、本実施例は、ハウジングベース１００の頂面１０１が成形平面１０と面一に配置されていることを例として説明し、３Ｄプリンタ装置が作動するとき、メイン載置台２００はメインスロープ１１０の下端に位置し、スクレーパ２３０はハウジングベース１００内に収容され、かつハウジングベース１００の頂面１０１以下に位置する。
サブ載置台３００がサブスロープ２２０の下端に位置するとき、保護カバー３２０はメイン載置台２００内に収容され、かつハウジングベース１００の頂面１０１以下に位置する。従って、プリント作業を行うとき、着色噴射ヘッド２０が移動して成形平面１０を超えるよう許容可能であり、従って、成形平面１０の使用可能空間がさらに広い。
着色噴射ヘッド２０をクリーニングするとき、モータ４１０によりメイン載置台２００がメインスロープ１１０に沿って干渉構造１２０に向かって移動上昇するよう駆動し、スクレーパ２３０をハウジングベース１００の頂面１０１から出させる。このとき、サブ載置台３００は干渉構造１２０に触れておらず、保護カバー３２０は引き続きメイン載置台２００内に収容され、かつハウジングベース１００の頂面１０１以下に位置する。続いて着色噴射ヘッド２０を移動させてスクレーパ２３０に接触させ、かつ着色噴射ヘッド２０へ移動してクリーニングを行う。
図６から図８を参照すると、クリーニング完了後、着色噴射ヘッド２０はスタンバイ位置まで移動し、スタンバイ位置は干渉構造１２０の位置に対応する。モータ４１０は引き続きメイン載置台２００がメインスロープ１１０に沿って干渉構造１２０に向かって移動するよう駆動し、サブ載置台３００が干渉構造１２０に接触すると、干渉構造１２０に阻止されて水平シフトを停止し、このとき、保護カバー３２０はスタンバイ位置に位置する。
モータ４１０は引き続きメイン載置台２００がメインスロープ１１０に沿って干渉構造１２０に向かって移動するよう駆動し、サブ載置台３００は干渉構造１２０によりサブスロープ２２０の上端に押され、保護カバー３２０を垂直に上昇させ、しかも着色噴射ヘッド２０を覆うようにする。かつ該組のメインスライド突起２１０が該組の水平支持面１１１に移動して入るとき、該組の水平支持面１１１は該組のメインスライド突起２１０を支持して保護カバー３２０を上昇した位置に維持する。
本発明の噴射ヘッドクリーニングモジュールは、モータ４１０によりメイン載置台２００が傾斜経路に沿って移動するよう駆動する。傾斜経路の移動は水平および垂直方向の成分をそれぞれ発生させることが可能であるので、垂直成分はスクレーパ２３０が垂直昇降するよう駆動するとともに、干渉構造１２０およびサブスロープ２２０によりメイン載置台２００の水平シフト成分を垂直成分に変換することで保護カバー３２０が垂直昇降するよう駆動する。
従って、本発明の噴射ヘッドクリーニングモジュールは単一のモータ４１０のみでスクレーパ２３０および保護カバー３２０がそれぞれ垂直昇降作動するよう牽引可能である。しかもメイン載置台２００がストローク終点まで移動したとき、ハウジングベース１００のメインスロープ１１０における水平支持面１１１はメイン載置台２００を支持可能であり、駆動力により駆動されない状態でメイン載置台２００がメインスロープ１１０に沿って滑り落ちないようにする。
図９および図１０を参照して、メインスライド突起の他の形態を以下に詳細に説明し、該組のメインスライド突起は単一の菱柱状のメインスライド突起２１０を含み、かつこのメインスライド突起には挟角配置された第１支持面２１１および第２支持面２１２が形成され、第１支持面２１１と第２支持面２１２との挟角度は、メインスロープ１１０と水平支持面１１１との挟角度と同一である。
メインスロープ１１０の頂端には前述の単一のメインスライド突起２１０に対応して単一の水平支持面１１１が形成され、メインスライド突起２１０がメインスロープ１１０に位置するとき、第１支持面２１１はメインスロープ１１０に密着し、第１支持面２１１がメインスロープ１１０に支持されることでメイン載置台２００がメインスロープ１１０に沿う過程で回転することを防いで同一姿勢を保つことを可能にする。
メインスライド突起２１０が水平支持面１１１に位置するとき、第２支持面２１２は水平支持面１１１に密着し、第２支持面２１２が水平支持面１１１に支持されることでメイン載置台２００が水平支持面１１１に入った後に、回転することを防いで先と同一の姿勢を保つことを可能にする。
以上は本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。本発明の特許主旨を運用したその他の等価の変更はいずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
１０ 成形平面
２０ 着色噴射ヘッド
１００ ハウジングベース
１０１ 頂面
１０２ 開口
１１０ メインスロープ
１１１ 水平支持面
１２０ 干渉構造
２００ メイン載置台
２０１ ラック
２１０ メインスライド突起
２１１ 第１支持面
２１２ 第２支持面
２２０ サブスロープ
２３０ スクレーパ
３００ サブ載置台
３１０ サブスライド突起
３２０ 保護カバー
４００ 駆動ユニット
４１０ モータ
４２０ 歯車群

Claims (13)

  1. 噴射ヘッドクリーニングモジュールであって、
    １組の水平支持面が一部に形成されたメインスロープが設けられたハウジングベースと、
    前記ハウジングベース内に収容され、かつ上方向に凸出したスクレーパが設けられ、前記メインスロープに当接する１組のメインスライド突起が凸設され、かつサブスロープが設けられ、前記ハウジングベースに対向して前記メインスロープに沿って傾斜して昇降シフトして前記スクレーパを昇降作動させることが可能であり、前記組のメインスライド突起が前記メインスロープに位置するとき、前記組のメインスライド突起は前記メインスロープの前記スクレーパを昇降シフトする方向に沿って前記メインスロープと複数の接触点を有し、前記組のメインスライド突起が前記水平支持面に位置するとき、前記組のメインスライド突起は前記組の水平支持面と複数の接触点を有するメイン載置台と、
    前記メイン載置台内に収容され、かつ前記メイン載置台が移動するときに同時に牽引され、上方向に凸出した保護カバーが設けられ、少なくとも一部は前記サブスロープに当接するサブ載置台と、
    前記サブ載置台に対応して配置され、移動中の前記サブ載置台に当接するとき、前記サブ載置台が前記サブスローブに沿って前記メイン載置台に対向して移動するよう推動して前記保護カバーを上昇させることが可能であり、かつ前記組のメインスライド突起が前記組の水平支持面に移動して入るとき、前記組の水平支持面は前記組のメインスライド突起を支持して前記保護カバーを上昇した位置に維持する干渉構造と、を含む噴射ヘッドクリーニングモジュール。
  2. 前記干渉構造は前記ハウジングベース内に設けられている請求項１に記載の噴射ヘッドクリーニングモジュール。
  3. 駆動ユニットをさらに含み、前記駆動ユニットは前記メイン載置台に接続され、しかも前記メイン載置台を推動可能である請求項１に記載の噴射ヘッドクリーニングモジュール。
  4. 前記駆動ユニットはモータおよび歯車群を含み、かつ前記歯車群は前記モータおよび前記メイン載置台をそれぞれ連動する請求項３に記載の噴射ヘッドクリーニングモジュール。
  5. 前記メイン載置台はラックを有し、かつ前記ラックは前記歯車群に噛合している請求項４に記載の噴射ヘッドクリーニングモジュール。
  6. 前記ラックは前記メインスロープに平行である請求項５に記載の噴射ヘッドクリーニングモジュール。
  7. 前記メインスロープと前記サブスロープとは傾斜方向が逆である請求項１に記載の噴射ヘッドクリーニングモジュール。
  8. 前記メインスロープの上端は前記干渉構造を向いて配置されている請求項１に記載の噴射ヘッドクリーニングモジュール。
  9. 前記サブ載置台には前記サブスロープに当接するサブスライド突起が凸設されている請求項１に記載の噴射ヘッドクリーニングモジュール。
  10. 前記スクレーパは昇降作動して前記ハウジングベースの頂面から凸出可能である請求項１記載の噴射ヘッドクリーニングモジュール。
  11. 前記保護カバーは昇降作動して前記ハウジングベースの頂面から凸出可能である請求項１記載の噴射ヘッドクリーニングモジュール。
  12. 前記組のメインスライド突起は複数の円柱状のメインスライド突起を含み、前記組の水平支持面は各前記メインスライド突起にそれぞれ対応する複数の水平支持面を含み、前記組のメインスライド突起が前記メインスロープに位置するとき、各前記メインスライド突起は前記メインスロープにそれぞれ接触し、前記組のメインスライド突起が前記水平支持面に位置するとき、各前記メインスライド突起は各前記水平支持面にそれぞれ接触する請求項１記載の噴射ヘッドクリーニングモジュール。
  13. 前記組のメインスライド突起は単一の菱柱状のメインスライド突起を含み、かつ前記メインスライド突起は挟角配置された第１支持面および第２支持面を有し、前記組の水平支持面は前記メインスライド突起に対応する単一の水平支持面を含み、前記メインスライド突起が前記メインスロープに位置するとき、前記第１支持面は前記メインスロープに密着し、前記組のメインスライド突起が前記水平支持面に位置するとき、前記第２支持面は前記組の水平支持面に密着する請求項１に記載の噴射ヘッドクリーニングモジュール。
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