KR20150102244A

KR20150102244A - 멀티 컬러 3d 프린터

Info

Publication number: KR20150102244A
Application number: KR1020140023871A
Authority: KR
Inventors: 전명서; 이충영
Original assignee: 전명서
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2015-09-07
Also published as: KR101589662B1

Abstract

본 발명은 멀티 컬러 3D 프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 설정된 색상에 따라 도트 단위로 선택적으로 토출되는 복수개의 컬러레진의 조합에 의해 컬러가 표현되도록 구성하여 채색 등의 후공정이 요구되지 않고 조형 단계에서부터 멀터 컬러를 갖는 3차원 형상의 제품을 제작할 수 있는 멀티 컬러 3D 프린터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 멀티 컬러 3D 프린터는, 작업베드와, 상기 작업베드를 향하는 방향으로 레진을 토출하는 프린터헤드와, 상기 프린터헤드에서 토출되며 적층되는 레진에 의해 상기 작업베드 상에 3차원 형상의 제품이 조형되도록 상기 작업베드 또는 상기 프린터헤드를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 구동시키는 3D구동부를 포함하는 3D 프린터에 있어서, 상기 레진은, 서로 다른 색상을 갖는 복수개의 컬러레진으로 구성되고, 상기 프린터헤드는, 상기 복수개의 컬러레진이 색상에 따라 각각 구분되어 저장된 복수개의 레진호퍼와, 상기 복수개의 레진호퍼에 각각 구분 저장된 복수개의 컬러레진을 상호 수렴되는 일지점으로 이송시키도록 상기 복수개의 레진호퍼에 연결된 복수개의 레진이송라인이 구비된 레진이송부와, 상기 레진이송부에 의해 이송된 복수개의 컬러레진이 각각 외부로 토출되는 것이 가능하도록 상기 복수개의 레진이송라인 각각의 말단부에 연결된 복수개의 노즐이 구비되되, 상기 복수개의 노즐이 조합되어 하나의 도트(dot)를 형성하는 레진토출부와, 상기 레진토출부로 토출되는 상기 복수개의 컬러레진의 조합에 의해 멀티 컬러가 표현되도록 설정된 색상에 따라 상기 레진토출부가 도트(dot) 단위로 상기 복수개의 컬러레진 중 일부 또는 전부를 토출하도록 제어하는 색상제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

멀티 컬러 3D 프린터{MULTI COLOR 3D PRINTER}

본 발명은 멀티 컬러 3D 프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 설정된 색상에 따라 도트 단위로 선택적으로 토출되는 복수개의 컬러레진의 조합에 의해 컬러가 표현되도록 구성하여 채색 등의 후공정이 요구되지 않고 조형 단계에서부터 멀터 컬러를 갖는 3차원 형상의 제품을 제작할 수 있는 멀티 컬러 3D 프린터에 관한 것이다.

3D 프린터 또는 AD(Addictive Manufacturing) 기기는 디지털 디자인 데이터를 이용, 소재를 적층하는 방식으로 3차원 물체를 인쇄하듯 만들어내는 기기로서, 타 산업과의 융합을 통한 파급효과가 큰 차세대 제조 핵심기술이다.

이러한 3D 프린팅 분야는 디지털 설계도만 있으면 제품 생산이 가능하므로 제조공정의 획기적인 간소화를 가져와 R&D 혁신, 창업활성화, 틈새 시장 등장 등이 기대되는 적용 분야이다.

3D 프린터 또는 AD(Addictive Manufacturing)에의 기술 및 공정은 적층형 레진소재 압출 및 광경화 방식(SLA; SteroLithography Apparatus), 적층형 파우더소재 압출 및 레이져 신터링 방식(SLS; Selective Laser Sintering), Sanders & Soligen 방식, 디지털 광학 기술(DLP), 적층형 열가소성 수지 선택경화 방식(FDM; Fused Deposition Method), 다층식 필름강공 점압착 방식(LOM, Laminated Object Manufacturing), SGS(Solid Ground Curing), 3DP(3 Demensinal Printing) 등의 방식과 기술이 상용화 되어 있다.

한편, 종래의 3D 프린터는 통상 단일 색상의 3차원 형상의 조형물을 제작하는데 최적화 되어 있고, 컬러 3D 프린터 기술로는 현재 3D Systems의 Z Printer 시리즈 제품의 경우 컬러의 표현이 가능하지만 이는 분말소재(레진, 메탈, 석고 계열 등)를 활용하여, 1차 적층 후 칼라 잉크를 도포함으로써 컬러를 표현하는 것으로 진정한 컬러 3D 프린터라고는 할 수 없었다.

한편, 컬러 3D 프린터에 대한 종래기술로 등록특허 제10-1346704호(등록일자: 2013.12.24)에는 "멀티칼라 제품성형이 가능한 3D 프린터"가 개시되어 있다.

상기의 종래기술에 따른 컬러 3D 프린터는 프레임의 상부에 배치되는 X직선이동기구와 Y직선이동기구에 탑재되어 XY방향으로 위치조절되는 히터노즐과, 상기 히터노즐에 대하여 상대적으로 Z방향으로 위치조절되는 Z직선운동기구에 탑재되는 작업대와, 상기 프레임의 일측에 배치되며 와이어형태로 된 복수개의 열가소성 필라멘트를 상기 히터노즐로 각각 이송하는 복수개의 필라멘트이송부를 구비하고, 상기 히터노즐은 상기 복수개의 필라멘트가 개별적으로 도입되는 복수개의 도입공이 형성된 노즐바디와, 이들 복수개의 도입공이 단일의 통로로 합류되어 배출되는 단일의 배출공이 형성된 노즐헤드와, 상기 히터노즐의 XYZ상의 위치조절과 상기 복수개의 필라멘트이송부의 이송동작을 개별적으로 제어하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하지만, 상기의 종래기술은 복수개의 도입공이 단일의 통로로 합류되어 배출되는 단일의 배출공이 형성된 노즐헤드가 구비됨으로써 상기 노즐헤드에서 복수개의 필라멘트가 혼합되며 조색되어 단일의 배출공으로 배출되도록 하는 기술이나, 상기 노즐헤드에서 복수개의 필라멘트가 용융 혼합됨으로써 노즐헤드에 남아 있는 혼합된 필라멘트로 인해 색의 경계부분 등에서 정확한 컬러의 재현이 곤란한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 채색 등의 후공정이 요구되지 않고 조형 단계에서부터 멀터 컬러를 갖는 3차원 형상의 제품을 제작할 수 있는 멀티 컬러 3D 프린터를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 색의 경계부분을 포함하여 전체적으로 정확한 컬러의 재현이 가능한 멀티 컬러 3D 프린터를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 멀티 컬러 3D 프린터는, 작업베드와, 상기 작업베드를 향하는 방향으로 레진을 토출하는 프린터헤드와, 상기 프린터헤드에서 토출되며 적층되는 레진에 의해 상기 작업베드 상에 3차원 형상의 제품이 조형되도록 상기 작업베드 또는 상기 프린터헤드를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 구동시키는 3D구동부를 포함하는 3D 프린터에 있어서, 상기 레진은, 서로 다른 색상을 갖는 복수개의 컬러레진으로 구성되고, 상기 프린터헤드는, 상기 복수개의 컬러레진이 색상에 따라 각각 구분되어 저장된 복수개의 레진호퍼와, 상기 복수개의 레진호퍼에 각각 구분 저장된 복수개의 컬러레진을 상호 수렴되는 일지점으로 이송시키도록 상기 복수개의 레진호퍼에 연결된 복수개의 레진이송라인이 구비된 레진이송부와, 상기 레진이송부에 의해 이송된 복수개의 컬러레진이 각각 외부로 토출되는 것이 가능하도록 상기 복수개의 레진이송라인 각각의 말단부에 연결된 복수개의 노즐이 구비되되, 상기 복수개의 노즐이 조합되어 하나의 도트(dot)를 형성하는 레진토출부와, 상기 레진토출부로 토출되는 상기 복수개의 컬러레진의 조합에 의해 멀티 컬러가 표현되도록 설정된 색상에 따라 상기 레진토출부가 도트(dot) 단위로 상기 복수개의 컬러레진 중 일부 또는 전부를 토출하도록 제어하는 색상제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 멀티 컬러 3D 프린터는, 상기 복수개의 노즐 각각은 상기 작업베드에 대하여 상하 승강가능하게 구성되고, 상기 레진토출부는, 상기 노즐을 상하 승강시키는 노즐승강구동수단이 더 구비되며, 상기 색상제어부는, 상기 복수개의 노즐 중 레진이 토출되는 노즐은 하강되고, 레진이 토출되지 노즐은 상승되도록 상기 노즐승강구동수단의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 멀티 컬러 3D 프린터는, 상기 색상제어부는, 상기 레진이송라인의 작동을 제어하되, 상기 복수개의 노즐 중 레진이 토출되는 노즐에 연결된 레진이송부가 작동되도록 제어하고, 상기 레진토출부는, 상기 노즐이 상승되는 경우 상기 노즐과 상기 레진이송부의 연통이 차단되고, 상기 노즐이 하강되는 경우 상기 노즐과 상기 레진이송부가 연통되도록 구성되며, 상기 노즐승강구동수단은, 상기 노즐이 상승되는 방향으로 상기 노즐을 탄성 지지하는 탄성바이어스부재와, 상기 노즐이 상기 탄성바이어스부재에 의해 상승되어 있는 상태에서 상기 레진이송부가 작동되는 경우 레진의 이송 압력에 의해 상기 노즐이 하강되도록 상기 레진이송부와 연결되는 상기 노즐의 입구단에 형성된 하강유도테이퍼면을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 멀티 컬러 3D 프린터는, 상기 레진은, 자외선 경화형 레진으로 이루어지고, 상기 프린터헤드는, 상기 레진토출부로 토출되는 레진을 향하여 자외선 파장대역의 빛을 조사하는 UV램프를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 멀티 컬러 3D 프린터는, 상기 레진은, 그 색상에 따라 사이언 컬러레진(C), 마젠타 컬러레진(M), 옐로우 컬러레진(Y) 및 화이트 컬러레진(W)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 멀티 컬러 3D 프린터는, 상기 레진이송라인은, 회전축의 둘레로 나선이 형성되어 회전되며 상기 레진호퍼에서 상기 레진토출부 방향으로 상기 레진을 펌핑 이송하는 스크루펌프로 구성되되, 상기 스크루펌프의 나선은 상기 레진호퍼에서 상기 레진토출부 방향으로 갈수록 나선 사이의 피치가 좁아지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 멀티 컬러 3D 프린터는 도트 단위로 선택적으로 토출되는 복수개의 컬러레진의 조합에 의해 컬러가 표현되도록 구성하여 채색 등의 후공정이 요구되지 않고, 색의 경계부분을 포함하여 전체적으로 정확한 컬러의 재현이 가능하며, 조형 단계에서부터 멀터 컬러를 갖는 3차원 형상의 제품을 제작할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 컬러 3D 프린터의 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프린터헤드의 평면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 프린터헤드의 부분 측단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프린터헤드의 작동상태도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 도트 단위의 프린팅 모습을 도시한 평면도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 프린터헤드의 주요부 측단면도

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 멀티 컬러 3D 프린터를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 컬러 3D 프린터의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프린터헤드의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 프린터헤드의 부분 측단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프린터헤드의 작동상태도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 도트 단위의 프린팅 모습을 도시한 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 프린터헤드의 주요부 측딘면도이다.

도 1 내지 도 6을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 컬러 3D 프린터는 베이스프레임(10)과, 작업베드(20)와, 프린터헤드(30)와, 3D구동부(40)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스프레임(10)은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 컬러 3D 프린터의 구성요소들이 지지되는 베이스의 역할을 하는 구성으로, 본 발명의 일실시예에서는 상기 작업베드(20)가 Z축을 따라 승강 가능하게 지지되고, 상기 프린터헤드(30)가 X축, Y축을 따라 전후좌우 이동가능하게 지지된다.

상기 작업베드(20)는 상기 프린터헤드(30)로부터 토출되는 레진(R)이 적층되기 위한 바닥판의 역할을 하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 상기 3D구동부(40)에 의해 작동이 제어되며 상기 베이스프레임(10)에 Z축을 따라 승강 가능하게 지지된다.

상기 프린터헤드(30)는 상기 작업베드(20)를 향하는 방향으로 레진(R)을 토출하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 레진호퍼(31)와, 레진이송부(32)와, 레진토출부(33)와, UV램프(34)와, 색상제어부(35)를 포함하여 구성된다.

본 발명에서의 레진(R)은 서로 다른 색상을 갖는 복수개의 컬러레진(C, M, Y, W)으로 구성되는데, 본 발명의 일실시예에서는 그 색상에 따라 상호 조합에 의해 멀티 컬러를 형성할 수 있는 삼원색인 사이언 컬러레진(C), 마젠타 컬러레진(M), 옐로우 컬러레진(Y)을 기본으로 색의 농담 및 흰색을 표현하는 화이트 컬러레진(W)을 추가하여 4가지 색상으로 상기 컬러레진(C, M, Y, W)이 구성된다.

한편, 상기 레진(R)에는 검정색을 효과적으로 표현하기 위한 블랙 컬러레진(미도시)을 추가로 구비할 수도 있다할 것이다.

한편, 본 발명의 일실시예에서의 레진(R)은 자외선 파장 대역의 빛에 의해 경화가 촉진되는 자외선 경화형 레진으로 이루어져 상기 작업베드(20)로 토출되는 경우 후술할 UV램프(34)에 의해 경화가 촉진되며 그 상부로 레진(R)의 적층이 가능한 상태가 된다.

상기 레진호퍼(31)는 상기 복수개의 컬러레진(C, M, Y, W)이 색상에 따라 각각 구분되어 저장된 복수개의 레진호퍼(31C, 31M, 31Y, 31W)로 구성된다.

상기 레진이송부(32)는 색상제어부(35)에 의해 제어되며 상기 복수개의 레진호퍼(31C, 31M, 31Y, 31W)에 각각 구분 저장된 복수개의 컬러레진(C, M , Y, W)을 상호 수렴되는 일지점으로 이송시키는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 상기 복수개의 레진호퍼(31C, 31M, 31Y, 31W)에 연결된 복수개의 레진이송라인(32C, 32M, 32Y, 32W)이 구비된다.

상기 레진이송부(32)는 레진(R)이 원활하게 이송될 수 있도록 레진(R)을 용융시킬 수 있는 히터(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 레진이송부(32)로서 상기 복수개의 레진이송라인(32C, 32M, 32Y, 32W) 각각은 회전되는 회전축(321)의 둘레로 나선(322)이 형성되어 구동모터(323)에 의해 회전되며 상기 레진호퍼(31)에서 레진토출부(33) 방향으로 상기 레진(R)을 펌핑 이송하는 스크루펌프로 구성되는데, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 스크루펌프의 나선(322)은 상기 레진호퍼(31)에서 레진토출부(33) 방향으로 갈수록 나선 사이의 피치가 좁아지게 형성(p1 ＞ p2)되어 상기 레진호퍼(31)에서 레진토출부(33) 방향으로 갈수록 이송되는 레진(R)은 압축되며 펌핑될 수 있도록 구성된다.

상기 레진토출부(33)는 상기 작업베드(20)를 향하여 레진(R)을 토출하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 노즐(331)과, 노즐승강구동수단(332)을 포함하여 구성된다.

상기 노즐(331)은 본 발명의 일실시예에서는 상기 레진이송부(32)에 의해 이송된 복수개의 컬러레진(C, M, Y, W)이 각각 외부로 토출되는 것이 가능하도록 상기 복수개의 레진이송라인(32C, 32M, 32Y, 32W) 각각의 말단부에 연결된 복수개의 노즐(331C, 331M, 331Y, 331W)로 구성되는데, 상기 복수개의 노즐(331C, 331M, 331Y, 331W)이 조합되어 하나의 도트(dot)를 형성하도록 구성된다.

또한, 상기 복수개의 노즐(331C, 331M, 331Y, 331W) 각각은 색상제어부(35)에 의해 제어되며 상기 작업베드(20)에 대하여 상하 승강가능하게 구성된다.

즉, 상기 복수개의 노즐(331C, 331M, 331Y, 331W) 각각은 색상제어부(35)의 제어에 의해 레진(R)이 토출되는 노즐(331)은 하강되고, 레진(R)이 토출되지 않는 노즐(331)은 상승되는데, 상기와 같은 노즐(331)의 승하강에 의해 멀티 컬러를 갖는 3차원 형상의 제품을 조형하기 위해 복수개의 컬러레진(C, M, Y, W)의 적층시 레진(R)이 토출되지 않는 노즐(331)에 의해 적층이 방해받지 않고 원활하게 적층할 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 일실시예에서의 상기 레진토출부(33)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 노즐(331)이 상승되는 경우 상기 노즐(331)과 상기 레진이송부(32)의 연통이 차단되고, 상기 노즐(331)이 하강되는 경우 상기 노즐(331)과 상기 레진이송부(32)가 연통되도록 구성된다.

물론, 상기 노즐(331)을 개폐하는 다른 실시예로 개폐밸브(미도시)를 이용할 수도 있다할 것이다.

상기 노즐승강구동수단(332)는 상기 노즐(331)을 상하 승강시키는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 탄성바이어스부재(3321)와, 하강유도테이퍼면(3322)를 포함하여 구성된다.

상기 탄성바이어스부재(3321)는 스프링과 같이 일방향으로 탄성가압력을 갖는 부재로 상기 노즐(331)이 상승되는 방향으로 상기 노즐(331)을 탄성 지지하는 구성이다.

상기 하강유도테이퍼면(3322)은 상기 노즐(331)이 상기 탄성바이어스부재(3321)에 의해 상승되어 있는 상태에서 상기 레진이송부(32)가 작동되는 경우 레진(R)의 이송 압력에 의해 상기 노즐(331)이 하강되도록 상기 레진이송부(32)와 연결되는 상기 노즐(331)의 입구단에 경사지게 형성되는 구성이다.

한편, 상기 노즐승강구동수단(332)의 다른 실시예로 색상제어부(35)에 의해 작동이 제어되며 상기 노즐(331)을 승하강시키는 액추에이터(미도시)로 구성될 수도 있다할 것이다.

상기 UV램프(34)는 상기 노즐(331)의 외측에 배치되어 상기 레진토출부(33)로 토출되는 레진(R)을 향하여 자외선 파장대역의 빛을 조사하는 구성이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서의 레진(R)은 자외선 경화형 레진으로 이루어져 상기 작업베드(20)로 토출되는 경우 상기 UV램프(34)에 의해 경화가 촉진되며 그 상부로 레진(R)의 적층이 가능한 상태가 되는 것이다.

상기 색상제어부(35)는 상기 레진토출부(33)로 토출되는 상기 복수개의 컬러레진(C, M, Y, W)의 조합에 의해 멀티 컬러가 표현되도록 설정된 색상에 따라 도 5에 도시된 바와 같이 상기 레진토출부(33)가 도트(dot) 단위로 상기 복수개의 컬러레진(C, M, Y, W) 중 일부 또는 전부를 토출하도록 제어하는 구성이다.

또한, 상기 색상제어부는 상기 복수개의 노즐(331C, 331M, 331Y, 331W) 중 레진(R)이 토출되는 노즐(331)은 하강되고, 레진이 토출되지 노즐(331)은 상승되도록 상기 노즐승강구동수단(332)의 작동을 제어한다.

본 발명의 일실시예에서는 상기 색상제어부(35)가 상기 복수개의 노즐(331C, 331M, 331Y, 331W) 중 레진(R)이 토출되는 노즐(331)에 연결된 레진이송부(32)가 작동되도록 제어하는데, 상기 레진이송부(32)가 작동되는 경우 상기 탄성바이어스부재(3321)에 의해 상기 노즐(331)이 상승되어 있는 상태에서 상기 하강유도테이퍼면(3322)에 레진(R)의 이송 압력이 작용하게 되고, 이러한 레진(R)의 이송 압력에 의해 상기 노즐(331)은 하강되도록 구성된다.

상기 3D구동부(40)는 상기 프린터헤드(30)에서 토출되며 적층되는 레진(R)에 의해 상기 작업베드(20) 상에 3차원 형상의 제품이 조형되도록 상기 작업베드(20) 또는 상기 프린터헤드(30)를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 구동시키는 구성이다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 멀티 컬러 3D 프린터는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

10 베이스프레임
20 작업베드
30 프린터헤드
31 레진호퍼
32 레진이송부
321 회전축
322 나선
33 레진토출부
331 노즐
332 노즐승강구동수단
34 UV램프
35 색상제어부
40 3D구동부

Claims

작업베드와, 상기 작업베드를 향하는 방향으로 레진을 토출하는 프린터헤드와, 상기 프린터헤드에서 토출되며 적층되는 레진에 의해 상기 작업베드 상에 3차원 형상의 제품이 조형되도록 상기 작업베드 또는 상기 프린터헤드를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 구동시키는 3D구동부를 포함하는 3D 프린터에 있어서,
상기 레진은, 서로 다른 색상을 갖는 복수개의 컬러레진으로 구성되고,
상기 프린터헤드는,
상기 복수개의 컬러레진이 색상에 따라 각각 구분되어 저장된 복수개의 레진호퍼와,
상기 복수개의 레진호퍼에 각각 구분 저장된 복수개의 컬러레진을 상호 수렴되는 일지점으로 이송시키도록 상기 복수개의 레진호퍼에 연결된 복수개의 레진이송라인이 구비된 레진이송부와,
상기 레진이송부에 의해 이송된 복수개의 컬러레진이 각각 외부로 토출되는 것이 가능하도록 상기 복수개의 레진이송라인 각각의 말단부에 연결된 복수개의 노즐이 구비되되, 상기 복수개의 노즐이 조합되어 하나의 도트(dot)를 형성하는 레진토출부와,
상기 레진토출부로 토출되는 상기 복수개의 컬러레진의 조합에 의해 멀티 컬러가 표현되도록 설정된 색상에 따라 상기 레진토출부가 도트(dot) 단위로 상기 복수개의 컬러레진 중 일부 또는 전부를 토출하도록 제어하는 색상제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티 컬러 3D 프린터.
제1항에 있어서,
상기 복수개의 노즐 각각은 상기 작업베드에 대하여 상하 승강가능하게 구성되고,
상기 레진토출부는, 상기 노즐을 상하 승강시키는 노즐승강구동수단이 더 구비되며,
상기 색상제어부는, 상기 복수개의 노즐 중 레진이 토출되는 노즐은 하강되고, 레진이 토출되지 노즐은 상승되도록 상기 노즐승강구동수단의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티 컬러 3D 프린터.
제2항에 있어서,
상기 색상제어부는, 상기 레진이송라인의 작동을 제어하되, 상기 복수개의 노즐 중 레진이 토출되는 노즐에 연결된 레진이송부가 작동되도록 제어하고,
상기 레진토출부는, 상기 노즐이 상승되는 경우 상기 노즐과 상기 레진이송부의 연통이 차단되고, 상기 노즐이 하강되는 경우 상기 노즐과 상기 레진이송부가 연통되도록 구성되며,
상기 노즐승강구동수단은, 상기 노즐이 상승되는 방향으로 상기 노즐을 탄성 지지하는 탄성바이어스부재와, 상기 노즐이 상기 탄성바이어스부재에 의해 상승되어 있는 상태에서 상기 레진이송부가 작동되는 경우 레진의 이송 압력에 의해 상기 노즐이 하강되도록 상기 레진이송부와 연결되는 상기 노즐의 입구단에 형성된 하강유도테이퍼면을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티 컬러 3D 프린터.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 레진은, 자외선 경화형 레진으로 이루어지고,
상기 프린터헤드는, 상기 레진토출부로 토출되는 레진을 향하여 자외선 파장대역의 빛을 조사하는 UV램프를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티 컬러 3D 프린터.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 레진은, 그 색상에 따라 사이언 컬러레진(C), 마젠타 컬러레진(M), 옐로우 컬러레진(Y) 및 화이트 컬러레진(W)으로 구성된 것을 특징으로 하는 멀티 컬러 3D 프린터.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 레진이송라인은, 회전축의 둘레로 나선이 형성되어 회전되며 상기 레진호퍼에서 상기 레진토출부 방향으로 상기 레진을 펌핑 이송하는 스크루펌프로 구성되되,
상기 스크루펌프의 나선은 상기 레진호퍼에서 상기 레진토출부 방향으로 갈수록 나선 사이의 피치가 좁아지는 것을 특징으로 하는 멀티 컬러 3D 프린터.