KR101776778B1 - 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터 - Google Patents

수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지지부에 형성된 3차원 구조물을 수지저장부의 투명이형부로부터 손상 없이 분리시킬 수 있는 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터에 관한 것으로, 광을 조사하는 광원을 구비한 본체부; 하부 중 적어도 일부가 투명 재질이고, 상기 본체부에 결합되어 상기 광이 일측에 조사되고, 광경화성 수지를 저장하는 수지저장부; 상기 수지저장부 위에서 승하강하도록 배치되고, 하부에 3차원 구조물이 조형되는 지지부; 상기 지지부를 상하 방향으로 승강시키는 지지 구동부; 및 상기 3차원 구조물의 조형 영역에 대응하여 상기 광원 및 상기 지지 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 본체부는, 상기 수지저장부가 힌지 결합되는 프레임; 상기 프레임에 삽입되고, 상기 수지저장부의 일측면과 접하도록 걸림부가 형성된 샤프트; 및 상기 샤프트를 상하 방향으로 승강시키는 샤프트 구동부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 샤프트의 승하강시 상기 걸림부에 의해 상기 수지저장부의 일측면에 가해지는 힘에 따라 상기 수지저장부가 힌지 결합 부분을 중심으로 틸팅되도록 상기 샤프트 구동부를 제어한다.

Description

수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터{THREE DIMENSIONAL PRINTER FOR TILTING RESIN STORAGE}
본 발명은 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 지지부에 형성된 3차원 구조물을 수지저장부의 투명이형부로부터 손상 없이 분리시킬 수 있는 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터에 관한 것이다.
3차원 프린팅 방식에는, 광경화성 수지에 레이저 광을 주사하여 주사된 부분이 경화되는 원리를 이용한 SLA(StereoLithography Apparatus) 방식, SLA 방식에서 광경화성 수지 대신에 기능성 고분자 또는 금속분말을 사용하며 레이저 광선을 주사하여 고결시켜 성형하는 원리를 이용한 SLS(Selective Laser Sintering) 방식, 필라멘트를 압출하여 구조물을 적층하는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식, 광경화성 수지가 저장된 저장조의 하부로 광을 조사하여 부분적으로 경화되는 원리를 이용한 DLP(Digital Light Processing) 방식 등이 있다.
이 중, DLP 방식의 3차원 프린터의 경우, 광경화성 수지가 저장된 투명 소재의 수지저장부의 하부로 DLP 프로젝터가 광을 조사하고, 광이 조사된 영역에 있는 광경화성 수지가 경화되어 지지부의 하부에 3차원 구조물의 형태를 형성하게 된다. 즉, 3차원 구조물의 단면 형상에 대응하는 형태로 광이 조사되어 지지부가 상승함에 따라 경화된 부분이 다층으로 적층되는 방식에 의해 3차원 구조물이 프린팅 될 수 있다.
이때, 지지부와 수지저장부 사이의 간격은 출력물의 품질을 결정짓는 중요한 요소이며, 이를 위해 수지저장부의 수평을 조절하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 종래의 3차원 프린터의 경우, 수평을 스프링과 같은 탄성체로 조절하는 구조이다. 그러나, 탄성체로 수평을 조절하는 구조는 생산자에 따라 제품의 편차가 발생할 수 있고, 장시간 사용시 스프링이 변형되거나 파손될 수 있으며, 스프링 사이에 이물질이 끼는 등의 문제가 발생할 경우, 광의 조사 시에 수지저장부의 수평을 유지할 수 없기 때문에 출력물의 품질이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 지지부가 상승하면서 지지부에 형성된 3차원 구조물이 수지저장부로부터 분리될 때, 경화된 3차원 구조물이 수지저장부로부터 잘 분리되지 않고, 분리가 되더라도 분리 과정에서 3차원 구조물이 손상되는 경우가 많다.
대한민국공개특허공보 제10-2016-0056033호
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 제어부에 의해 샤프트 구동부를 제어하여 광이 조사되는 수지저장부의 일측을 승하강시키므로 수지저장부의 수평을 정밀하게 조절할 수 있고, 지지부에 형성된 3차원 구조물을 수지저장부의 투명이형부로부터 손상 없이 분리시킬 수 있는 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해 개시된 기술은, 광을 조사하는 광원을 구비한 본체부; 하부 중 적어도 일부가 투명 재질이고, 상기 본체부에 결합되어 상기 광이 투명 재질인 부분에 조사되며, 광경화성 수지를 저장하는 수지저장부; 상기 수지저장부 위에서 승하강하도록 배치되고, 하부에 3차원 구조물이 조형되는 지지부; 상기 지지부를 상하 방향으로 승강시키는 지지 구동부; 및 상기 3차원 구조물의 조형 영역에 대응하여 상기 광원 및 상기 지지 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 본체부는, 상기 수지저장부가 힌지 결합되는 프레임; 상기 프레임에 삽입되고, 상기 수지저장부의 일측면과 접하도록 걸림부가 형성된 샤프트; 및 상기 샤프트를 상하 방향으로 승강시키는 샤프트 구동부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 샤프트의 승하강시 상기 걸림부에 의해 상기 수지저장부의 일측면에 가해지는 힘에 따라 상기 수지저장부가 힌지 결합 부분을 중심으로 틸팅되도록 상기 샤프트 구동부를 제어한다.
여기서, 상기 프레임은 적어도 하나의 제1 자석이 수용되고, 상기 수지저장부는, 타측에 적어도 하나의 제2 자석이 수용되며, 상기 적어도 하나의 제1 자석과 상기 적어도 하나의 제2 자석 간의 인력에 의해 힌지 결합 부분을 중심으로 틸팅된다.
한편, 상기 수지저장부는 투명 재질인 부분은, 광학 아크릴; 상기 광학 아크릴에 적층된 이형 필름; 및 상기 광학 아크릴과 상기 이형 필름 사이에 개재되는 소프트 필름을 가지며, 상기 소프트 필름은 탄성을 가진 실리콘계 OCA 필름이다.
한편, 상기 지지부는 하부에 복수의 이형홈이 형성된다.
한편, 상기 본체부는, 상기 3차원 구조물이 조형되는 공간에서 발생하는 가스와 냄새를 흡수하는 필터부를 구비한다.
개시된 기술의 실시예들은 다음의 장점을 포함하는 효과를 가질 수 있다. 다만, 개시된 기술의 실시예들이 이를 전부 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에 따른 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터는 제어부에 의해 샤프트 구동부를 제어하여 광이 조사되는 수지저장부의 일측을 승하강시키므로 수지저장부의 수평을 정밀하게 조절할 수 있고, 장시간 사용에 따른 수평의 변화가 없어 출력 안정성이 높은 효과가 있다.
또한, 수지저장부는 바닥면에 탄성을 가지는 투명이형부가 구비되고 힌지 결합 부분을 중심으로 틸팅되면서 지지부에 형성된 3차원 구조물과 분리되므로, 3차원 구조물을 수지저장부의 투명이형부로부터 손상 없이 분리시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터의 지지부를 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터의 본체부 및 수지저장부를 나타낸 정면도 및 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터의 수지저장부에서 투명이형부를 나타낸 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터에서 본체부 및 수지저장부의 동작을 나타낸 정면도이다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
'제1', '제2' 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터를 도시한 도면으로, 본 발명의 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터는, 본체부(100), 수지저장부(200), 지지부(300), 지지 구동부(미도시), 제어부(400, 도 6 참조)를 포함한다.
본체부(100)는, 광을 조사하는 광원(미도시)을 구비한다. 광원은 제어부(400)로부터 분할 이미지, 예를 들면, 슬라이싱 소프트웨어에 의해 STL(STereoLithography) 파일 또는 OBJ 파일로부터 생성된 G 코드(code) 파일에 의한 이미지를 입력받고, 입력받은 이미지에 대응된 광을 조사하는 DLP 프로젝터일 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나, 본체부(100)는 필터부(미도시)를 구비한다. 필터부는 활성탄 표면에 화학 물질을 첨착시켜 화학적 특성을 가지는 기체의 흡착 성능을 높인 첨착 활성탄 필터(Impregnated activated carbon filter)이다. 필터부는 도어(10)로 닫히고 3차원 구조물이 조형되는 공간에서 발생하는 가스와 냄새를 흡수할 수 있다. 또한, 필터부는 쉽게 교체 가능하도록 구비되어 사용자의 편의성을 높일 수 있다.
수지저장부(200)는 하부 중 적어도 일부가 투명 재질인 투명이형부(210)를 구비한다. 또한, 수지저장부(200)는 본체부(100)에 결합되어 광원으로부터 조사된 광이 투명이형부(210)에 조사되고, 3차원 구조물 형성을 위한 액체 재료인 광경화성 수지, 예를 들면, 아크릴(Acryl) 수지, 캐스터블(Castable) 수지 등을 저장한다. 또한, 수지저장부(200)는 광경화성 수지가 광원에서 조사되는 광에 의해 경화되는 공간을 제공하게 된다.
지지부(300)는 수지저장부(200) 위에서 승하강하도록 배치되고, 하부에 수지저장부(200) 내 광경화성 수지가 경화되어 조형되는 3차원 구조물을 지지하게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 지지부(300)는 하부에 복수의 이형홈(310)이 형성된다. 사용자는 복수의 이형홈(310)에 핀셋 등을 삽입하여 3차원 구조물을 밀어냄으로써 지지부(300)의 하부에 형성된 3차원 구조물을 쉽게 분리할 수 있다.
지지 구동부(미도시)는 지지부(300)가 수직으로 형성된 경로(미도시)를 따라 상승 및 하강하도록 동력을 제공한다. 지지 구동부는 모터, 실린더 등의 다양한 액츄에이터(Actuator)를 연결하여 구현할 수 있다. 다양한 액츄에이터를 이용하여 원하는 구동 메커니즘을 구현하는 방법은 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제어부(400)는, 3차원 구조물의 조형 영역에 대응하여 광원 및 지지 구동부를 제어한다. 즉, 제어부(400)는, 계산 기능을 가진 PC(Personal Computer) 또는 USB 메모리 등으로부터 3차원 구조물의 단면 분할 이미지를 반영한 G 코드 등 제어 코드를 입력받고, 광원에서 수지저장부(200)의 하부로 조사되는 광의 형상을 제어하게 된다. 또한, 제어부(400)는, 단면 분할 이미지가 적층되어 형성되는 3차원 구조물을 층마다 응고시키기 위하여, 지지부(300)가 수직으로 형성된 경로를 따라 점진적으로 상승하도록 지지 구동부를 제어하게 된다. 이때, 제어부(400)는, STL 파일 또는 OBJ 파일을 슬라이싱 처리하여 G 코드 등 제어 코드를 생성하는 기능을 내장할 수도 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터의 본체부(100) 및 수지저장부(200)를 나타낸 도면으로, 이에 대하여 설명하면 하기와 같다.
본체부(100)는, 프레임(110), 샤프트(120), 샤프트 구동부(130)를 포함한다.
프레임(110)은 힌지 결합부(111)를 구비하여 수지저장부(200)가 힌지 결합된다. 힌지 결합부(111)는 수지저장부(200)의 날개부(220)와 대응하도록 구비된다. 또한, 힌지 결합부(111)는 수지저장부(200)의 날개부(220)에 형성된 제1 홈(221)과 연통하는 제2 홈(111a)이 형성된다. 따라서 힌지 결합부(111)와 수지저장부(200)는 제1 홈(221) 및 제2 홈(111a)을 관통하는 볼트, 노브 등과 같은 결합 수단에 의해 결합될 수 있다. 이때, 프레임(110)의 힌지 결합부(111)는 지지부(300)의 좌측면(도 3 기준)에 근접한 위치에 구비될 수 있다. 프레임(110)에 힌지 결합된 수지저장부(200)의 일측면(240)이 힌지 결합부(111)를 중심으로 틸팅되면서 하강하면, 지지부(300)의 하부면에 형성된 3차원 구조물과 틸팅되는 수지저장부(200)의 투명이형부(210) 사이에는 간격이 발생하므로 3차원 구조물은 투명이형부(210)로부터 분리될 수 있다. 이때, 3차원 구조물과 투명이형부(210) 사이에 간격이 크게 발생할수록 3차원 구조물은 투명이형부(210)로부터 잔여물 없이 좀 더 깨끗하게 분리될 수 있다. 따라서 힌지 결합 부분을 지지부(300)의 좌측면에 근접하게 위치시킴으로써, 수지저장부(200)가 틸팅될 때 지지부(300)의 하부면에 대한 투명이형부(210)의 기울기가 최대값을 가지도록 하여 지지부(300)의 하부면에 형성된 3차원 구조물과 투명이형부(210) 사이의 간격을 최대한 크게 할 수 있다.
또한, 비록 도시되지는 않았으나, 힌지 결합부(111)는 수지저장부(200)와의 결합시 수지저장부(200)의 날개부(220)가 결합 위치에 정확하게 위치할 수 있도록 자석(미도시)이 구비될 수 있다. 또한, 힌지 결합부(111)는 힌지 결합된 수지저장부(200)의 원활한 틸팅이 가능하도록 베어링(미도시)이 구비될 수 있다. 이와 같이, 수지저장부(200)는 프레임(110)에 쉽고 정확하게 탈부착 가능하도록 결합될 수 있다.
또한, 프레임(110)은 자석 수용부(112)를 구비한다. 자석 수용부(112)는 내부에 적어도 하나의 제1 자석(미도시)이 수용된다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 수지저장부(200)는 타측에 적어도 하나의 제2 자석(220)이 수용된다. 이때, 자석 수용부(112)의 제1 자석과 수지저장부(200)의 제2 자석(230)은 서로 인력이 작용할 수 있도록 각각 대응되는 위치에 구비된다. 여기서, 수지저장부(200)는 일측면(240)과 타측의 제2 자석(230) 사이에 형성된 날개부(220)는 프레임(110)의 힌지 결합부(111)에 힌지 결합된 상태이기 때문에, 수지저장부(200)의 일측과 타측 중 어느 하나에 힘이 가해지면 수지저장부(200)는 힌지 결합 부분을 중심으로 틸팅될 수 있다. 따라서, 자석 수용부(112)의 제1 자석과 제2 자석(230) 사이의 인력이 수지저장부(200)의 타측에 가해지면, 수지저장부(200)는 힌지 결합 부분을 중심으로 틸팅될 수 있다.
샤프트(120)는 프레임(110)의 삽입홀(113)에 삽입된다. 또한, 수지저장부(200)가 프레임(110)에 힌지 결합될 때, 샤프트(120)는 수지저장부(200)의 일측면(240)에 형성된 걸림홈(241)에 삽입된 상태가 된다. 이때, 샤프트(120)는 수지저장부(200)의 일측면(240)과 접하도록 일단에 걸림부(121)가 형성된다.
샤프트 구동부(130)는 샤프트(120)를 상하 방향으로 승강시킨다. 샤프트 구동부(130)는 모터, 실린더 등의 다양한 액츄에이터(Actuator)를 연결하여 구현할 수 있다. 다양한 액츄에이터를 이용하여 원하는 구동 메커니즘을 구현하는 방법은 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제어부(400)는 샤프트(120)의 승하강시 걸림부(121)에 의해 수지저장부(200)의 일측면(240)에 가해지는 힘에 따라 수지저장부(200)가 힌지 결합 부분을 중심으로 틸팅되도록 샤프트 구동부(130)를 제어한다. 제어부(400)에 의해 샤프트 구동부(130)가 구동하여 샤프트(120)가 하강하면, 걸림부(121)는 수지저장부(200)의 일측면(240)에 접하고, 하강하는 걸림부(121)에 의해 수지저장부(200)의 일측면(240)에 힘이 가해지면서 수지저장부(200)의 일측면(240)도 동시에 하강한다. 한편, 제어부(400)에 의해 샤프트 구동부(130)가 구동하여 샤프트(120)가 최대 위치까지 상승하면, 걸림부(121)와 수지저장부(200)의 일측면(240) 사이에는 간격이 발생하여 걸림부(121)에 의해 수지저장부(200)의 일측면(240)에 가해지는 힘이 없어진다. 이때, 수지저장부(200)의 타측은 제2 자석(230)이 구비되어 자석 수용부(112)의 제1 자석과 인력이 작용하므로 수지저장부(200)의 타측은 자석 수용부(112) 측으로 틸팅되고 이로 인해 수지저장부(200)의 일측면(240)은 상승한다. 따라서 수지저장부(200)는 수평을 이룰 수 있다.
한편, 본체부의 광원으로부터 조사되는 광은 프레임(110)의 투과부(114)를 투과하여 수지저장부(200)의 투명이형부(210)로 조사된다. 여기서, 투명 재질인 투명이형부(210)는 내부에 저장된 광경화성 수지가 광원으로부터 조사되는 광에 의해 경화될 수 있도록 광의 투과성이 뛰어난 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 도 5에 도시된 바와 같이, 투명이형부(210)는 광학 아크릴(211), 이형 필름(212), 소프트 필름(213)을 포함한다. 광학 아크릴(211)은 지지부(300)의 하부에 형성되는 3차원 구조물이 균일한 적층 높이를 가질 수 있도록 견고한 재질이며, 높은 빛 투과성을 가진다. 이형 필름(212)은 투명성, 내구성 및 이형성이 뛰어나기 때문에 3차원 구조물은 이형 필름(212)으로부터 분리되어 지지부(300)를 따라 상승할 수 있다. 한편, 소프트 필름(213)은 광학 아크릴(211)과 이형 필름(212) 사이에 개재되는 투명 필름으로서, 높은 빛 투과성과 낮은 반사율을 가진다. 또한, 소프트 필름(213)은 일정 두께와 탄성을 가진 실리콘계 OCA(Optical Clear Adhesive) 필름이다. 이때, 소프트 필름(213)은 광학 아크릴(211)과 3차원 구조물 사이에서 완충 작용을 하여 3차원 구조물이 손상되지 않고 이형 필름(212)으로부터 부드럽게 분리되게 할 수 있다. 또한, 투명이형부(210)는 스크래치 등이 발생할 경우 쉽게 교체 가능하도록 구비될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터에서 본체부(100) 및 수지저장부(200)의 동작을 나타낸 정면도로서, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 수지저장부 틸팅장치를 구비한 3차원 프린터에서 본체부(100) 및 수지저장부(200)의 동작에 관하여 설명하면 하기와 같다.
먼저, 제어부(400)는 지지 구동부를 제어하여 지지부(300)를 3차원 구조물의 출력 동작이 시작되는 위치로 이동시킨다. 그 후, 제어부(400)는 광원을 제어하여 수지저장부(200)의 하부로 광을 조사하고, 광이 조사된 영역에 있는 광경화성 수지가 경화되어 지지부(300)의 하부에 3차원 구조물의 단면 분할 이미지를 반영한 1층 경화층이 적층된다.
그 후, 제어부(400)는 지지부(300)를 일정한 높이만큼 상승시키면서 동일한 방식으로 광을 조사하여 1층 경화층의 아래에 2층 경화층이 적층되게 한다. 제어부(400)에 의해 이러한 방식이 반복적으로 수행됨으로써, 복수개의 경화층이 적층되어 최종적으로 3차원 구조물의 형상이 조형될 수 있다.
한편, 제어부(400)는 샤프트 구동부(130)를 제어하여 수지저장부(200)의 일측면(240)이 프레임(110)과의 힌지 결합 부분을 중심으로 틸팅되게 할 수 있다. 이때, 수지저장부(200)의 일측면(240)이 힌지 결합부(111)를 중심으로 틸팅되어 하강하면, 지지부(300)의 하부에 형성된 3차원 구조물은 수지저장부(200)의 투명이형부(210)로부터 분리될 수 있다. 이때, 수지저장부(200)의 투명이형부(210)는 지지부(300)에 대하여 조금씩 기울어지면서 하강하기 때문에 지지부(300)의 하부에 형성된 3차원 구조물에 손상을 주지 않고 부드럽게 분리될 수 있다. 또한, 수지저장부(200)의 일측면(240)이 하강하면서 내부에 저장된 광경화성 수지도 일측으로 하강하므로, 3차원 구조물을 형성하는 동안 필요한 광경화성 수지가 광이 조사되는 영역 측으로 충분히 채워질 수 있다.
또한, 수지저장부(200)의 바닥면에 구비된 투명이형부(210)는 광학 아크릴(211)과 이형 필름(212) 사이에 탄성을 가진 소프트 필름(213)이 개재되기 때문에, 소프트 필름(213)이 광학 아크릴(211)과 3차원 구조물 사이에서 완충 작용을 하여 3차원 구조물이 이형 필름(212)으로부터 분리될 때 손상되지 않고 부드럽게 분리될 수 있다.
이러한 개시된 기술인 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 개시된 기술의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 본체부 110 : 프레임
111: 힌지 결합부 111a : 제2 홈
112 : 자석 수용부 113 : 삽입홀
114 : 투과부 120 : 샤프트
121 : 걸림부 130 : 샤프트 구동부
200 : 수지저장부 210: 투명이형부
211 : 광학 아크릴 212 : 이형 필름
213 : 소프트 필름 220 : 날개부
221 : 제1 홈 230 : 제2 자석
240 : 수지저장부의 일측면 241: 걸림홈
300 : 지지부 310 : 이형홈
400 : 제어부

Claims (5)

  1. 광을 조사하는 광원을 구비한 본체부;
    하부 중 적어도 일부가 투명 재질이고, 상기 본체부에 결합되어 상기 광이 투명 재질인 부분에 조사되며, 광경화성 수지를 저장하는 수지저장부;
    상기 수지저장부 위에서 승하강하도록 배치되고, 하부에 3차원 구조물이 조형되는 지지부;
    상기 지지부를 상하 방향으로 승강시키는 지지 구동부; 및
    상기 3차원 구조물의 조형 영역에 대응하여 상기 광원 및 상기 지지 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 본체부는,
    상기 수지저장부가 힌지 결합되는 프레임;
    상기 프레임에 삽입되고, 상기 수지저장부의 일측면과 접하도록 걸림부가 형성된 샤프트; 및
    상기 샤프트를 상하 방향으로 승강시키는 샤프트 구동부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 샤프트의 승하강시 상기 걸림부에 의해 상기 수지저장부의 일측면에 가해지는 힘에 따라 상기 수지저장부가 힌지 결합 부분을 중심으로 틸팅되도록 상기 샤프트 구동부를 제어하고,
    상기 수지저장부의 투명 재질인 부분은,
    광학 아크릴;
    상기 광학 아크릴에 적층된 이형 필름; 및
    상기 광학 아크릴과 상기 이형 필름 사이에 개재되는 소프트 필름을 가지며,
    상기 소프트 필름은 탄성을 가진 실리콘계 OCA 필름인 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임은 적어도 하나의 제1 자석이 수용되고,
    상기 수지저장부는,
    타측에 적어도 하나의 제2 자석이 수용되며, 상기 적어도 하나의 제1 자석과 상기 적어도 하나의 제2 자석 간의 인력에 의해 힌지 결합 부분을 중심으로 틸팅되는 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는 하부에 복수의 이형홈이 형성된 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체부는,
    상기 3차원 구조물이 조형되는 공간에서 발생하는 가스와 냄새를 흡수하는 필터부를 구비하는 수지저장부 틸팅 장치를 구비한 3차원 프린터.
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