KR20160103263A - A printing pen for three-dimensional modeling - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a printing pen for creating three-dimensional models, and more specifically, to a printing pen for creating three-dimensional models, in which an ink cartridge storing a photo-curable resin ink is mounted inside a body unit of the printing pen; and when a user presses a valve button provided on the body unit of the pen while gripping the printing pen, the photo-curable resin ink is discharged from an ink discharge opening formed at the end of the body unit, and at the same time, light-emitting devices disposed around the ink discharge opening irradiate light on and cure the photo-curable resin ink being discharged, thereby allowing the user to create with ease three-dimensional drawings or objects of the users choice by using the photo-curable resin ink. Also, the printing pen of the present invention, which can operate on low power, can be made more light-weight and smaller in size by simplifying the inner structure of the printing pen. Further, the cross section of the ink discharge opening can be formed in the shape of a ring, which enables convenient control over the amount of the ink that is used, thereby allowing the user to create more elaborately structured models.

Description

3차원 모형제작용 프린팅 펜{A printing pen for three-dimensional modeling}[0001] The present invention relates to a printing pen for three-dimensional modeling,

본 발명은 3차원 모형제작용 프린팅 펜에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프린팅 펜의 펜 몸체부 내부에 광경화성 수지잉크가 저장되는 잉크 카트리지를 장착하여 사용하며, 사용자가 프린팅 펜을 파지한 상태에서 펜 몸체부에 구비된 밸브버튼을 누르면, 펜 몸체부 끝단에 형성된 잉크 토출구에서 광경화성 수지잉크가 토출되는 동시에, 잉크 토출구 주변에 구비된 발광소자가 토출되는 광경화성 수지잉크에 빛을 조사하여 잉크를 경화시킴으로써, 광경화성 수지잉크를 통해 사용자가 원하는 입체적인 그림이나 모형물을 용이하게 형성할 수 있어 사용이 간편하며, 저전력 구동이 가능한 동시에 프린팅 펜의 내부 구조를 단순화하여 경량화 및 소형화를 도모할 수 있고, 나아가 잉크 토출구의 단면을 링(Ring) 형태로 형성하여 잉크 사용량 조절이 용이한 동시에 보다 세밀한 구조의 모형 제작이 가능한 3차원 모형제작용 프린팅 펜에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a printing pen for three-dimensional model making, and more particularly, to an ink cartridge in which a photocurable resin ink is stored inside a pen body of a printing pen, When the valve button provided on the pen body portion is pressed, the photocurable resin ink is ejected from the ink ejection port formed at the end of the pen body, and light is irradiated onto the photocurable resin ink ejected from the light- It is possible to easily form a three-dimensional figure or a model desired by the user through the photo-curing resin ink, so that it is easy to use, can be driven at low power, and at the same time, the internal structure of the printing pen can be simplified, , And further, the cross section of the ink ejection opening is formed in the form of a ring to facilitate the control of ink usage Is the modeling of the fine structure than at the same time on the three-dimensional modeling pen for printing possible.

일반적으로 3차원 프린팅 기술이란 액상 플라스틱 등의 원료를 사출하여 경화시킴으로써 3차원 모양의 고체 물질을 자유롭게 형성하는 기술을 말한다.Generally, a three-dimensional printing technique refers to a technique of forming a three-dimensional solid material freely by injecting a raw material such as liquid plastic and curing it.

최근에는 3차원 프린팅 기술이 발전하면서 3차원 프린터 이외에도 3차원으로 그림을 그리거나 모형물을 형성할 수 있는 3차원 모형제작용 프린팅 펜이 개발되어 등장하고 있으며, 이러한 기술의 일 예가 미국공개특허 제2014-0154347호의 "Hand-held three-dimensional drawing device"에 개시되어 있다.In recent years, development of three-dimensional printing technology has led to the development of a printing pen for three-dimensional model production capable of forming a three-dimensional drawing or a model in addition to a three-dimensional printer. An example of such a technology is disclosed in U.S. Patent Publication No. 2014 Quot; Hand-held three-dimensional drawing device "

도 1은 종래기술에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a printing pen for producing a three-dimensional model according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜은 원통형으로 형성되어 일측에 열가소성 수지 재료를 공급하기 위한 입구 포트(11)가 형성된 몸체 하우징(10)과; 몸체 하우징(10)의 타측에 구비되는 가열 압출부(20)와; 몸체 하우징(10) 내부에 구비되어 입구 포트(11)를 통해 공급되는 열가소성 수지를 가열 압출부(20)로 이송하는 공급기구(미도시)와; 몸체 하우징(10)에 구비되어 가열 압출부(20)에 의해 용융되어 외부로 토출되는 열경화성 수지에 공기를 공급하여 냉각시키기 위한 팬 어셈블리(30); 및 공급기구(미도시)의 동작을 제어하여 열가소성 수지의 공급량을 제어하는 제어 어셈블리(40);를 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the printing pen for three-dimensional modeling according to the related art includes a body housing 10 having an inlet port 11 formed at one side thereof for supplying a thermoplastic resin material; A heat extrusion part 20 provided on the other side of the body housing 10; A feeding mechanism (not shown) provided inside the body housing 10 to feed the thermoplastic resin supplied through the inlet port 11 to the heating and extruding unit 20; A fan assembly (30) provided in the body housing (10) for supplying air to the thermosetting resin, which is melted by the hot extrusion part (20) and discharged to the outside, for cooling; And a control assembly (40) for controlling the operation of the supply mechanism (not shown) to control the supply amount of the thermoplastic resin.

즉, 종래기술에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜은, 몸체 하우징(10) 일측에 형성된 입구 포트(11)에 로드(rod) 형태의 열가소성 수지 재료를 삽입하여 사용하게 되며, 사용자가 프린팅 펜의 몸체 하우징(10)을 파지한 상태에서 제어 어셈블리(40)에 구비된 버튼(41)을 누르면, 공급기구(미도시)가 작동하여 몸체 하우징(10) 선단에 구비된 가열 압출부(20)에 열가소성 수지 재료를 공급하게 되어, 공급된 열가소성 수지 재료가 가열 압출부(20)에 의해 용융되어 외부로 토출되며, 이와 동시에 팬 어셈블리(30)에서 용융되어 토출되는 열가소성 수지에 공기를 공급하여 냉각시켜 경화시킴으로써, 토출되는 열가소성 수지를 통해 사용자가 원하는 입체적인 그림이나 모형물을 형성할 수 있게 된다.That is, in the conventional printing pen for three-dimensional model making, a rod-shaped thermoplastic resin material is inserted into the inlet port 11 formed at one side of the body housing 10, When the button 41 provided on the control assembly 40 is pressed while the body housing 10 is grasped, a feeding mechanism (not shown) is operated to feed the heated extruded portion 20 provided at the front end of the body housing 10 The supplied thermoplastic resin material is melted by the hot extrusion portion 20 and discharged to the outside. At the same time, air is supplied to the thermoplastic resin which is melted and discharged in the fan assembly 30 and cooled By curing, a stereoscopic picture or a model desired by the user can be formed through the discharged thermoplastic resin.

그러나, 이와 같은 종래의 3차원 모형제작용 프린팅 펜은 열가소성 수지 재료를 공급하는 공급기구, 열가소성 수지 재료를 용융시키기 위한 가열모듈 및 용융된 열가소성 수지 재료를 냉각시키기 위한 냉각모듈을 모두 구비해야 함으로써, 전력소모율이 높아 배터리를 사용하는 경우 사용시간에 제약이 있어 휴대성이 떨어지고, 프린팅 펜의 입구 포트에 로드 형태의 열가소성 수지 재료를 일일이 삽입하여 사용해야 함에 따라 번거로운 문제점이 있으며, 더욱이 상기와 같이 내부 구조가 복잡하게 구성되어 있어 부피가 크고 무게가 무거워 사용자가 파지하여 사용하기에도 불편한 문제점이 있다.However, such a conventional printing pen for three-dimensional model making must include both a supply mechanism for supplying the thermoplastic resin material, a heating module for melting the thermoplastic resin material, and a cooling module for cooling the melted thermoplastic resin material, There is a problem in that it is troublesome to use the thermoplastic resin material in the form of rod in the inlet port of the printing pen, Which is bulky and heavy, which is inconvenient for users to grasp and use.

또한, 프린팅 펜의 끝단에 열가소성 수지를 가열하는 가열 압출부가 구비되어 있어, 사용자의 부주의로 가열 압출부가 인체에 닿는 경우 화상을 유발할 수도 있다는 문제점이 있다.Further, since the end of the printing pen is provided with a heat extrusion part for heating the thermoplastic resin, there is a problem that if the heat extrusion part touches the human body with carelessness, an image may be generated.

더욱이, 가열 압출부를 통해 열가소성 수지 재료를 가열 용융시키는 과정에서 인체에 해로운 연소가스가 발생되는 문제점도 있다.
Furthermore, there is a problem that a combustion gas harmful to the human body is generated in the process of heating and melting the thermoplastic resin material through the heat extrusion portion.

미국공개특허 제2014-0154347호(공개일: 2014.06.05) "Hand-held three-dimensional drawing device"&Quot; Hand-held three-dimensional drawing device "U.S. Published Patent Application No. 2014-0154347 (published on 2014.06.05)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 프린팅 펜의 펜 몸체부 내부에 광경화성 수지잉크가 저장되는 잉크 카트리지를 장착하여 사용하며, 사용자가 프린팅 펜을 파지한 상태에서 펜 몸체부에 구비된 밸브버튼을 누르면, 펜 몸체부 끝단에 형성된 잉크 토출구에서 광경화성 수지잉크가 토출되는 동시에, 잉크 토출구 주변에 구비된 발광소자가 토출되는 광경화성 수지잉크에 빛을 조사하여 잉크를 경화시킴으로써, 광경화성 수지잉크를 통해 사용자가 원하는 입체적인 그림이나 모형물을 용이하게 형성할 수 있어 사용이 간편하며, 저전력 구동이 가능한 동시에 프린팅 펜의 내부 구조를 단순화하여 경량화 및 소형화를 도모할 수 있고, 나아가 잉크 토출구의 단면을 링(Ring) 형태로 형성하여 잉크 사용량 조절이 용이한 동시에 보다 세밀한 구조의 모형 제작이 가능한 3차원 모형제작용 프린팅 펜을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an ink cartridge in which a photocurable resin ink is stored in a pen body portion of a printing pen, The ink is cured by irradiating light to the photo-curing resin ink in which the photo-curing resin ink is discharged from the ink discharge port formed at the end of the pen body portion and the light emitting element provided around the ink discharge port is discharged , It is possible to easily form a stereoscopic picture or a model desired by the user through the photo-curing resin ink, so that it is easy to use and can be operated at low power, and at the same time, the internal structure of the printing pen can be simplified to achieve weight reduction and miniaturization, The discharge port is formed in the shape of a ring to easily control the amount of ink used And to provide a printing pen for producing a three-dimensional model capable of producing a model with a finer structure.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 3차원 모형제작용 프린팅 펜에 있어서, 관체 형상으로 형성되어 내부에 잉크 카트리지 장착부가 구비되며, 관체의 일측 내부에 상기 잉크 카트리지 장착부와 상기 관체 일측 끝단에 형성된 잉크 토출구를 연통하는 잉크 토출로가 형성되는 펜 몸체부와; 상기 잉크 카트리지 장착부에 착탈 가능하게 장착되며, 내부에 광경화성 수지잉크가 저장되어 광경화성 수지잉크를 공급하는 잉크 카트리지와; 누름 조작에 따라 상기 잉크 토출로를 개폐하도록 상기 펜 몸체부에 구비되는 밸브버튼과; 상기 잉크 토출구를 통해 상기 펜 몸체부 외측으로 토출되는 광경화성 수지잉크에 빛을 조사하도록 상기 잉크 토출구 주변의 펜 몸체부에 구비되는 적어도 하나 이상의 발광소자와; 상기 펜 몸체부의 내부에 구비되어, 상기 발광소자에 전원을 공급하기 위한 배터리; 및 상기 펜 몸체부의 내부에 구비되어, 상기 밸브버튼의 누름 조작에 따라 상기 잉크 토출로가 개방되는 경우에만 상기 발광소자에 전원을 공급하도록 제어하는 제어 스위치부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a printing pen for forming a three-dimensional model, the printing pen having a tubular shape and provided therein with an ink cartridge mounting portion, the ink cartridge mounting portion, An ink discharge path communicating an ink discharge port formed in the ink supply port; An ink cartridge detachably mounted on the ink cartridge mounting portion, the ink cartridge storing photo-curable resin ink therein to supply photo-curable resin ink; A valve button provided on the pen body to open and close the ink discharge path according to a pressing operation; At least one light emitting element provided in the pen body portion around the ink ejecting opening to irradiate light to the photo-curing resin ink ejected to the outside of the pen body through the ink ejecting opening; A battery provided inside the pen body for supplying power to the light emitting element; And a control switch unit provided in the pen body for controlling supply of electric power to the light emitting element only when the ink discharge path is opened according to a depression operation of the valve button .

본 발명에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜은, 사용자가 프린팅 펜을 파지한 상태에서 펜 몸체부에 구비된 밸브버튼을 누르면, 펜 몸체부 끝단에 형성된 잉크 토출구에서 광경화성 수지잉크가 토출되는 동시에, 잉크 토출구 주변에 구비된 발광소자가 토출되는 광경화성 수지잉크에 빛을 조사하여 잉크를 경화시킴으로써, 광경화성 수지잉크를 통해 사용자가 원하는 입체적인 그림이나 모형물을 용이하게 형성할 수 있어 간편하게 사용할 수 있는 효과가 있다.In the printing pen for three-dimensional modeling according to the present invention, when the user presses the valve button provided on the pen body part while holding the printing pen, the photocurable resin ink is discharged from the ink discharge port formed at the end of the pen body part , The light is irradiated to the photo-curing resin ink in the vicinity of the ink ejection port to cure the ink, whereby a stereoscopic picture or a model desired by the user can be easily formed through the photo-curing resin ink, It is effective.

또한, 착탈 가능한 배터리를 이용함으로써 휴대가 용이하고, 잉크 카트리지 교체가 간편하여 편리하게 이용할 수 있으며, 저전력 구동이 가능한 동시에 프린팅 펜의 내부 구조를 단순화하여 경량화 및 소형화를 도모할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using a detachable battery, it is easy to carry, can be conveniently used because of easy replacement of the ink cartridge, can be driven at low power, and at the same time, the internal structure of the printing pen is simplified, and weight and size can be reduced.

또한, 펜 몸체부의 노즐부에 형성된 잉크 토출로 및 잉크 토출구의 단면을 링(Ring) 형태로 형성하여, 잉크 사용량 조절이 용이한 동시에 보다 세밀한 구조의 모형 제작이 가능한 효과가 있다.
Further, the ink discharge path formed in the nozzle portion of the pen body portion and the end surface of the ink discharge port are formed in the form of a ring, thereby facilitating the adjustment of the amount of ink used and enabling the production of a model with a finer structure.

도 1은 종래기술에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜을 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜의 외관을 보여주는 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜의 구조를 보여주는 분리 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜의 내부 구조를 보여주는 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 카트리지의 구조를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 가압부의 구조를 보여주는 도면
도 7은 본 발명의 일 실시예에서 펜 몸체부의 잉크 카트리지 장착부에 잉크 카트리지가 장착되는 구조를 보여주는 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에서 펜 몸체부에 구비되는 밸브버튼, 발광소자 및 제어 스위치부의 구조를 보여주는 도면
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 펜 몸체부의 노즐부에 형성된 잉크 토출로 및 잉크 토출구의 단면 형상을 보여주는 도면
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜의 작동과정을 보여주는 도면
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜을 통해 입체 모형물을 형성하는 모습을 일 예로 보여주는 도면1 is a view showing a printing pen for producing a three-dimensional model according to the prior art;
2 is a perspective view showing the appearance of a printing pen for three-dimensional model making according to an embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view showing the structure of a printing pen for three-dimensional model making according to an embodiment of the present invention.
4 is a sectional view showing the internal structure of a printing pen for three-dimensional model making according to an embodiment of the present invention
5 is a view showing the structure of an ink cartridge according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a structure of an ink pressurizing portion according to an embodiment of the present invention
7 is a view showing a structure in which an ink cartridge is mounted on an ink cartridge mounting portion of a pen body portion in an embodiment of the present invention
8 is a view showing a structure of a valve button, a light emitting device, and a control switch unit provided in a pen body according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing the ink discharge path formed in the nozzle part of the pen body part and the sectional shape of the ink discharge port according to another embodiment of the present invention
10 is a view showing an operation process of a printing pen for three-dimensional model making according to an embodiment of the present invention
11 is a view showing an example of forming a three-dimensional model through a printing pen for three-dimensional model making according to an embodiment of the present invention

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 이탈하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments unless they depart from the gist of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜의 외관을 보여주는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜의 구조를 보여주는 분리 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜의 내부 구조를 보여주는 단면도이다.FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of a printing pen for three-dimensional model making according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view showing a structure of a printing pen for three-dimensional model making according to an embodiment of the present invention And FIG. 4 is a sectional view showing the internal structure of a printing pen for three-dimensional model making according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜은, 관체 형상으로 형성되어 내부에 잉크 카트리지 장착부(111)가 구비되며, 관체의 일측 내부에 상기 잉크 카트리지 장착부(111)와 상기 관체 일측 끝단에 형성된 잉크 토출구(113)를 연통하는 잉크 토출로(112)가 형성되는 펜 몸체부(110)와; 상기 잉크 카트리지 장착부(111)에 착탈 가능하게 장착되며, 내부에 광경화성 수지잉크가 저장되어 광경화성 수지잉크를 공급하는 잉크 카트리지(200)와; 누름 조작에 따라 상기 잉크 토출로(112)를 개폐하도록 상기 펜 몸체부(110)에 구비되는 밸브버튼(120)과; 상기 잉크 토출구(113)를 통해 상기 펜 몸체부(110) 외측으로 토출되는 광경화성 수지잉크에 빛을 조사하도록 상기 잉크 토출구(113) 주변의 펜 몸체부(110)에 구비되는 적어도 하나 이상의 발광소자(130)와; 상기 펜 몸체부(110)의 내부에 구비되어, 상기 발광소자(130)에 전원을 공급하기 위한 배터리(140); 및 상기 펜 몸체부(110)의 내부에 구비되어, 상기 밸브버튼(120)의 누름 조작에 따라 상기 잉크 토출로(112)가 개방되는 경우에만 상기 발광소자(130)에 전원을 공급하도록 제어하는 제어 스위치부(150);를 포함하여 구성된다.2 to 4, the printing pen for three-dimensional model making according to an embodiment of the present invention is formed in a tubular shape and has an ink cartridge mounting portion 111 therein, A pen body 110 having an ink discharge path 112 for communicating the ink cartridge mounting portion 111 with an ink discharge port 113 formed at one end of the tubular body; An ink cartridge 200 detachably mounted on the ink cartridge mounting portion 111 and storing photocurable resin ink therein to supply photocurable resin ink; A valve button 120 provided on the pen body 110 to open and close the ink discharge path 112 according to a pressing operation; At least one light emitting element provided in the pen body portion 110 around the ink ejection opening 113 for irradiating light to the photocurable resin ink ejected to the outside of the pen body 110 through the ink ejection opening 113, (130); A battery 140 installed in the pen body 110 for supplying power to the light emitting device 130; And controls the power supply to the light emitting device 130 only when the ink discharge path 112 is opened according to a depressing operation of the valve button 120, provided in the pen body 110 And a control switch unit (150).

즉, 이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜은, 프린팅 펜의 펜 몸체부 내부에 광경화성 수지잉크가 저장되는 잉크 카트리지를 장착하여 사용하며, 사용자가 프린팅 펜을 파지한 상태에서 펜 몸체부에 구비된 밸브 버튼을 누르면, 펜 몸체부 끝단에 형성된 잉크 토출구에서 광경화성 수지잉크가 토출되는 동시에, 잉크 토출구 주변에 구비된 발광소자가 토출되는 광경화성 수지잉크에 빛을 조사하여 잉크를 경화시킴으로써, 광경화성 수지잉크를 통해 사용자가 원하는 입체적인 그림이나 모형물을 용이하게 형성할 수 있어 사용이 간편하며, 발광소자를 제외한 나머지 구성요소들의 작동과정이 단순히 기계적으로 이루어지고 있어 전력소모 없이 구동이 가능하고, 발광소자의 경우 LED 등을 적용하여 저전력 구동이 가능함으로써, 배터리를 이용하여 장시간 사용할 수 있는 장점이 있다.
That is, the printing pen for forming a three-dimensional model according to an exemplary embodiment of the present invention is configured such that an ink cartridge in which a photocurable resin ink is stored is used in a pen body portion of a printing pen, When the valve button provided on the pen body is held in the gripped state, the photocurable resin ink is ejected from the ink ejection port formed at the end of the pen body, and light is irradiated onto the photocurable resin ink ejected from the light- The ink is cured to easily form a stereoscopic picture or a model desired by the user through the photo-curable resin ink, so that the operation of the remaining components except for the light emitting element is simply performed mechanically It is possible to drive without power consumption, and in case of light emitting device, low power drive Thereby, there is an advantage that can be used for a long time using a battery.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 상기와 같은 구성의 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a printing pen for producing a three-dimensional model according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해, 도 2에 도시된 3차원 모형제작용 프린팅 펜에 있어서, 노즐부(114)가 구비된 쪽을 하부로 지칭하고, 그 반대편을 상부로 지칭하여 설명하기로 한다.In the following description, for convenience of explanation, the side where the nozzle unit 114 is provided will be referred to as a lower portion and the opposite side will be referred to as an upper portion in the printing pen for three-dimensional model making shown in FIG. 2 do.

펜 몸체부(110)는 본 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜의 외관을 형성하는데, 이러한 펜 몸체부(110)는 길이를 갖는 관체 형상으로 형성되어 내부에 잉크 카트리지(200)가 장착되는 잉크 카트리지 장착부(111)가 구비되며, 관체의 일측 내부에는 상기 잉크 카트리지 장착부(111)와 외부를 연통하는 잉크 토출로(112)가 형성되어 있다.The pen body portion 110 forms an outer appearance of a printing pen for three-dimensional model making according to the present embodiment. The pen body portion 110 is formed in a tubular shape having a length, and the ink cartridge 200 is mounted And an ink discharge path 112 communicating with the ink cartridge mounting portion 111 is formed in one side of the tubular body.

여기서, 잉크 토출로(112)는 점성이 있는 수지잉크가 수월하게 토출될 수 있도록 대략 2mm ~ 4mm 정도의 직경으로 형성될 수 있다.Here, the ink discharge path 112 may be formed with a diameter of about 2 mm to 4 mm so that the viscous resin ink can be discharged easily.

또한, 펜 몸체부(110)의 단부에는 테이퍼진 단면으로 형성되며 끝단에 잉크 토출로(112)와 연통하는 잉크 토출구(113)를 갖는 노즐부(114)가 형성되어 있다.A nozzle portion 114 having a tapered end surface and having an ink discharge port 113 communicating with the ink discharge path 112 is formed at an end of the pen body portion 110.

펜 몸체부(110)의 내부에는 후술되는 발광소자(130)에 전원을 공급하기 위한 배터리(140)가 구비된다.Inside the pen body 110, a battery 140 for supplying power to a light emitting device 130, which will be described later, is provided.

펜 몸체부(110)의 외주면에는 내부를 개폐하도록 구성되는 덮개(115)가 구비되어 있어, 덮개(115)를 개방하여 펜 몸체부(110) 내부의 잉크 카트리지 장착부(111)에 잉크 카트리지(200)를 장착하거나 또는 펜 몸체부(110) 내부에 구비되는 배터리(140)를 교체할 수 있다.The lid 115 is opened on the outer circumferential surface of the pen body 110 to open and close the lid 115 to open the lid 115 to the ink cartridge mounting portion 111 inside the pen body 110, Or the battery 140 provided inside the pen body 110 can be replaced.

이때, 상기 덮개(115)는 슬라이드 체결 방식으로 펜 몸체부(110)에 착탈 가능하게 결합되거나, 또는 덮개(115)와 펜 몸체부(110)에 각각 상호 체결을 위한 체결돌기(미도시) 및 체결홈(미도시)을 형성하여 펜 몸체부(110)에 덮개(115)를 착탈 가능하게 결합시킬 수도 있다.At this time, the lid 115 is detachably coupled to the pen body 110 by a slide fastening method or a fastening protrusion (not shown) for fastening the lid 115 and the pen body 110 to each other, (Not shown) may be formed to detachably attach the lid 115 to the pen body 110. [

본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 펜 몸체부(110)의 외주면이 원통형으로 형성되어 있는 것을 보여주고 있으나, 원통형 이외에도 다각 기둥 또는 타원 기둥 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.In this embodiment, as shown in FIG. 2, the outer peripheral surface of the pen body 110 is formed in a cylindrical shape, but it is also possible to have various shapes such as a polygonal column or an elliptic column in addition to the cylindrical shape .

또한, 상기 펜 몸체부(110)의 둘레에는 고무 또는 합성수지 필름 등의 재질로 이루어지는 외부 커버(116)가 결합되어, 사용자가 펜 몸체부(110)를 파지할 시 그립감을 향상시킬 수 있도록 하고 있으며, 더불어 외부 커버(116)의 표면에 다양한 문구나 그림을 형성하여 프린팅 펜의 외관을 미려하게 장식할 수도 있다.An outer cover 116 made of rubber or a synthetic resin film is coupled to the periphery of the pen body 110 so that the grip can be improved when the user grips the pen body 110 The outer cover 116 may be formed with a variety of texts or pictures on the surface thereof to provide a beautiful appearance of the printing pen.

한편, 잉크 카트리지(200)는 펜 몸체부(110)의 잉크 카트리지 장착부(111)에 착탈 가능하게 장착되도록 구성되며, 내부에 광경화성 수지잉크를 저장하여, 펜 몸체부(110)에 장착될 시 펜 몸체부(110)에 형성된 잉크 토출로(112)에 수지잉크를 공급하도록 구성된다.The ink cartridge 200 is detachably mounted on the ink cartridge mounting portion 111 of the pen body 110 and stores the photo-curing resin ink therein. When the ink cartridge 200 is mounted on the pen body 110, And is configured to supply the resin ink to the ink discharge path 112 formed in the pen body 110.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크 카트리지의 구조를 보여주는 도면이다.5 is a view showing the structure of an ink cartridge according to an embodiment of the present invention.

즉, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 펜 몸체부(110)의 잉크 카트리지 장착부(111)에 장착되는 잉크 카트리지(200)는, 상부가 개방되어 내부에 잉크 수용부(211)를 형성하고, 양측면에 길이 방향으로 한 쌍의 가이드 홈(212)이 형성되며, 하부에는 펜 몸체부(110)의 잉크 토출로(112)와 연통하는 장착홈(213)이 형성되는 통 형상의 카트리지 본체(210)와; 상기 잉크 수용부(211) 내에 구비되며, 광경화성 수지잉크가 비닐백 내에 수용된 잉크팩(220); 및 착탈 가능하게 구비되어 상기 카트리지 본체(210)의 개방된 상부를 개폐하는 카트리지 마개(230);를 포함하여 구성되어 있다.5 (a) and 5 (b), the ink cartridge 200 mounted on the ink cartridge mounting portion 111 of the pen body portion 110 is opened at its upper portion, A pair of guide grooves 212 are formed on both sides in the longitudinal direction and a mounting groove 213 communicating with the ink discharge path 112 of the pen body 110 is formed in a lower portion thereof A cylindrical cartridge body 210; An ink pack 220 provided in the ink containing portion 211 and containing photo-curing resin ink contained in a vinyl bag; And a cartridge stopper 230 detachably provided to open and close the opened upper portion of the cartridge main body 210.

여기서, 카트리지 본체(210)는 잉크 수용부(211)를 형성하는 본체 외관이 투명하게 형성될 수 있으며, 이 경우 투명한 본체 외관을 통해 잉크팩(220)에 수용된 광경화성 수지잉크의 잔류량을 확인할 수 있다.In this case, the residual amount of the photocurable resin ink accommodated in the ink pack 220 can be confirmed through the transparent outer appearance of the main body of the cartridge body 210 have.

또한, 잉크팩(220)은 비닐백 내에 광경화성 수지잉크가 수용된 것으로서, 잉크팩(220)의 하부가 장착홈(213) 주변의 잉크 수용부(211) 바닥면에 부착되어 있다.The lower part of the ink pack 220 is attached to the bottom surface of the ink accommodating portion 211 in the vicinity of the mounting groove 213.

이때, 잉크팩(220)에 수용되는 광경화성 수지잉크는 입체적으로 그림이나 모형물을 형성할 수 있도록 점성이 있고 자외선을 받으면 경화되는 특성을 갖는 수지 조성물로 구성되는 UV 경화성 수지잉크로 이루어질 수 있다.At this time, the photocurable resin ink contained in the ink pack 220 may be a UV curable resin ink composed of a resin composition having a viscosity such that a picture or a model can be formed in three dimensions and a property of being cured upon receiving ultraviolet rays.

본 실시예의 잉크 카트리지(200) 적용되는 UV 경화성 수지잉크로는 광경화성 폴리머 수지가 적용될 수 있으며, 그 이외에도 자외선에 경화될 수 있는 다양한 광경화성 수지잉크가 적용될 수 있음은 물론이다.It is needless to say that various photo-curing resin inks which can be cured to ultraviolet rays can be applied to the ink cartridge 200 of the present embodiment as well as the photo-curable polymer resin.

더불어, 잉크 카트리지(200)에 적용되는 광경화성 수지잉크는 빨강, 연빨강, 주황, 노랑, 연두, 초록, 파랑 및 보라 등 다양한 색으로 구성될 수 있어, 사용자가 필요에 따라 수지잉크의 색을 선택하여 해당 색의 수지잉크가 수용된 카트리지를 이용할 수 있도록 하고 있다.In addition, the photo-curing resin ink applied to the ink cartridge 200 can be composed of various colors such as red, pale red, orange, yellow, green, blue, and violet, So that the cartridge containing the resin ink of the corresponding color can be used.

이와 같이 구성된 잉크 카트리지는 펜 몸체부(110)의 잉크 카트리지 장착부(111)에 장착되는 과정에서, 펜 몸체부(110) 내에 구비된 잉크 가압부(160)를 통해 카트리지 본체(210)의 잉크 수용부(211)에 구비된 잉크팩(220)으로부터 펜 몸체부(110)의 잉크 토출로(112)로 수지잉크를 짜낼 수 있도록 구성되며, 이와 같은 구조는 아래의 도 6 및 도 7을 통해 설명하기로 한다.The ink cartridge having the above structure is inserted into the ink cartridge mounting portion 111 of the pen body 110 through the ink pressurizing portion 160 provided in the pen body 110, 6 and 7, the resin ink can be squeezed into the ink discharge path 112 of the pen body portion 110 from the ink pack 220 provided in the ink supply portion 211, .

도 6은 본 발명의 일 실시예에서 잉크 카트리지에 잉크 가압부를 결합하는 구조를 보여주는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에서 펜 몸체부의 잉크 카트리지 장착부에 잉크 카트리지가 장착되는 구조를 보여주는 도면이다.FIG. 6 is a view showing a structure for coupling an ink pressurizing portion to an ink cartridge in an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view showing a structure in which an ink cartridge is mounted on an ink cartridge mounting portion of a pen body in an embodiment of the present invention to be.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 펜 몸체부(110)의 내측에는 잉크 가압부(160)가 구비되어 있으며, 이와 같은 잉크 가압부(160)는, 태엽형태로 형성되어 카트리지 장착부(111)의 하부 양측에 각각 구비되는 한 쌍의 등하중 스프링(161, constant force spring: CFS)과; 카트리지 장착부(111)의 내부에 구비되며, 양측에 상기 한 쌍의 등하중 스프링(161)의 각 끝단이 결합되는 가이드 돌기(163)가 형성된 가압판(162);으로 구성되어 있다.6 and 7, an ink pressure unit 160 is provided on the inner side of the pen body 110. The ink pressure unit 160 is formed in a spring shape, A pair of constant force springs 161 (CFS) provided on both sides of the lower portion of the lower arm 160; And a pressure plate 162 provided inside the cartridge mounting portion 111 and formed with guide protrusions 163 on both sides of which the ends of the pair of equalization springs 161 are coupled.

여기서, 상기 등하중 스프링(161)은 스프링 끝단을 외력으로 잡아당기는 경우 태엽 형태의 스프링이 텐션을 가지면서 잡아당기는 방향으로 풀리며, 외력을 해제하는 경우에는 탄성력에 의해 원상태로 복원되도록 형성된다.When the spring end of the equal load spring 161 is pulled by an external force, the spring of the spring loaded type is released in a pulling direction while having a tension, and when the external force is released, it is restored to its original state by an elastic force.

또한, 가압판(162)은 등하중 스프링(161)의 끝단이 결합된 가이드 돌기(163)를 통해 펜 몸체부(110)의 카트리지 장착부(111)에 장착되는 잉크 카트리지(200)와 결합되도록 구성된다.The pressure plate 162 is configured to be coupled to the ink cartridge 200 mounted on the cartridge mounting portion 111 of the pen body portion 110 through the guide protrusion 163 having the tip of the equalizing spring 161 coupled thereto .

즉, 가압판(162)을 잉크 카트리지(200)에 결합하는 과정에 있어서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 카트리지 본체(210)에 결합된 카트리지 마개(230)를 분리하여 카트리지 본체(210)의 상부를 개방하고, 카트리지 본체(210)에 형성된 한 쌍의 가이드 홈(212)에 가압판(162) 양측의 가이드 돌기(163)를 승강 가능하게 결합시켜 가압판(162)이 잉크팩(220)의 상부에 배치되도록 한 후, 다시 카트리지 본체(210)의 상부에 카트리지 마개(230)를 결합함으로써, 가압판(162)이 잉크팩(220)의 상부에 배치되도록 카트리지 본체(110) 내에 결합되며, 이와 같이 가압판(162)이 카트리지 본체(110) 내에 결합된 상태에서는 한 쌍의 등하중 스프링(161)으로부터 당겨지는 힘에 의해 가압판(162)이 잉크팩(220)을 하방으로 가압하게 된다.6, when the pressure plate 162 is coupled to the ink cartridge 200, the cartridge stopper 230 coupled to the main cartridge body unit 210 is detached, And the guide protrusions 163 on both sides of the pressure plate 162 are movably coupled to a pair of guide grooves 212 formed in the cartridge main body 210 so that the pressure plate 162 is positioned above the ink pack 220 The pressure plate 162 is coupled to the cartridge body 110 such that the pressure plate 162 is disposed on the upper portion of the ink pack 220 by coupling the cartridge cap 230 to the upper portion of the cartridge body 210 again, The pressure plate 162 presses the ink pack 220 downward by the force pulled from the pair of equalizing springs 161 in a state where the ink container 162 is coupled to the cartridge body 110. [

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 펜 몸체부(110)에서 잉크 카트리지 장착부(111) 쪽에 형성되는 잉크 토출로(112)의 끝단에는 잉크 토출로(112)와 연통하며 돌출 형성되어, 잉크 카트리지(200)가 펜 몸체부(110)의 잉크 카트리지 장착부(111)에 장착되는 경우, 잉크 카트리지(200) 하부의 장착홈(213)에 삽입 결합되는 장착 돌기(117)가 형성되어 있다.7, at the end of the ink discharge path 112 formed in the ink cartridge mounting portion 111 side of the pen body 110, the ink discharge path 112 is formed so as to communicate with the ink discharge path 112, A mounting protrusion 117 is formed to be inserted into the mounting groove 213 in the lower portion of the ink cartridge 200 when the mounting portion 200 is mounted on the ink cartridge mounting portion 111 of the pen body portion 110.

이러한 장착 돌기(117)는 잉크 카트리지(200)의 장착홈(213)에 결합될 시, 장착홈(213)에 내측에 걸림 결합되는 구조로 형성되며, 더불어 돌출된 돌기의 끝단이 잉크 카트리지(200) 내부에 구비된 잉크팩(220)을 천공하여 잉크팩(220)에 수용된 광경화성 수지잉크가 잉크 토출로(112)로 유입될 수 있도록 하고 있다.When the mounting projection 213 is engaged with the mounting groove 213 of the ink cartridge 200, the mounting projection 213 is engaged with the mounting groove 213 and the end of the protruding projection is engaged with the ink cartridge 200 The ink pack 220 contained in the ink pack 220 is pierced so that the photo-curing resin ink contained in the ink pack 220 can be introduced into the ink discharging path 112.

이때, 앞에서도 설명한 바와 같이, 잉크 카트리지(200)에 수용된 잉크팩(220)은 하부가 장착홈(213) 주변의 잉크 수용부(211) 바닥면에 부착되어 있기 때문에, 잉크 카트리지(200)의 장착홈(213)에 장착 돌기(117)가 결합될 시 잉크팩(220)이 유격되지 않고 장착 돌기(117)에 의해 용이하게 천공될 수 있다.Since the ink pack 220 accommodated in the ink cartridge 200 is attached to the bottom surface of the ink accommodating portion 211 in the vicinity of the mounting recess 213 as described above, The ink pack 220 can be easily punctured by the mounting protrusion 117 without the clearance when the mounting protrusion 117 is engaged with the mounting groove 213. [

또한, 펜 몸체부(110)에서 잉크 카트리지 장착부(111)의 내부 양측에는 가압판(162)에서 돌출된 한 쌍의 가이드 돌기(163)와, 상기 한 쌍의 가이드 돌기(163)에 결합되는 등하중 스프링(161)이 상하방향으로 유동할 수 있도록 유동홈(118)이 형성된다.A pair of guide protrusions 163 protruding from the pressure plate 162 are formed on both sides of the inside of the ink cartridge mounting portion 111 in the pen body 110. A pair of guide protrusions 163 A flow groove 118 is formed so that the spring 161 can flow in the vertical direction.

이와 같은 구성에 의해, 펜 몸체부(110)의 잉크 카트리지 장착부(111)에 잉크 카트리지(200)를 장착하는 과정에 있어서는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 펜 몸체부(110)의 잉크 카트리지 장착부(111)에 잉크 카트리지(200)를 수용하는 동시에, 잉크 카트리지 장착부(111) 내에서 한 쌍의 등하중 스프링(161)과 연결된 가압판(162)을 이용하여, 잉크팩(220)의 상부에 가압판(162)이 배치되도록 잉크 카트리지(200)에 상기 가압판(162)을 결합함으로써, 한 쌍의 등하중 스프링(161)에 의해 가압판(162)이 잉크팩(220)을 하방으로 가압하는 상태가 된다.7 (a), when the ink cartridge 200 is mounted on the ink cartridge mounting portion 111 of the pen body 110, The ink cartridge 200 is received in the ink cartridge mounting portion 111 while the pressure plate 162 connected to the pair of equalizing springs 161 is used in the ink cartridge mounting portion 111 The pressure plate 162 is pushed downward by the pair of equalizing springs 161 by the pressure plate 162 so that the pressure plate 162 is disposed on the upper portion of the ink cartridge 200 State.

이 상태에서, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 잉크 카트리지 장착부(111)의 하부측에 구비된 장착 돌기(117)에 잉크 카트리지(200)의 장착홈(213)이 결합되도록 잉크 카트리지(200)를 장착 돌기(117) 쪽으로 밀어 넣으면 장착 돌기(117)에 의해 잉크 카트리지(200) 내에 구비된 잉크팩(220)이 천공되면서 잉크팩(220)에 수용된 광경화성 수지잉크가 펜 몸체부(110)의 잉크 토출로(112)로 유입된다.7 (b), in order to engage the mounting recess 213 of the ink cartridge 200 with the mounting projection 117 provided on the lower side of the ink cartridge mounting portion 111, The ink pack 220 provided in the ink cartridge 200 is pierced by the mounting protrusion 117 and the photocurable resin ink accommodated in the ink pack 220 is pushed into the pen body portion Is introduced into the ink discharge path (112) of the ink cartridge (110).

이때, 등하중 스프링(161)이 잉크팩(220)의 상부에 구비된 가압판(162)을 잉크 토출로(112) 쪽으로 당기고 있기 때문에, 가압판(162)이 카트리지 본체(210)에 형성된 가이드 홈(212)을 따라 하강하며 잉크팩(220)의 상부를 가압하게 되며, 이에 따라 잉크 카트리지(200)로부터 잉크 토출로(112)로 광경화성 수지잉크가 연속하여 토출될 수 있게 된다.At this time, since the equalizing spring 161 pulls the pressure plate 162 provided on the upper portion of the ink pack 220 toward the ink discharge path 112, the pressure plate 162 is guided by the guide groove 212 so as to press the upper portion of the ink pack 220 so that the photocurable resin ink can be continuously discharged from the ink cartridge 200 to the ink discharge path 112.

한편, 펜 몸체부(110)의 하부측에는 누름 조작에 따라 잉크 토출로(112)를 개폐하는 밸브버튼(120)이 구비된다.On the other hand, a valve button 120 for opening and closing the ink discharge path 112 is provided on the lower side of the pen body 110 in accordance with a pressing operation.

도 8은 본 발명의 일 실시예에서 펜 몸체부에 구비되는 밸브버튼, 발광소자 및 제어 스위치부의 구조를 보여주는 도면이다.8 is a view showing a structure of a valve button, a light emitting device, and a control switch unit provided in a pen body according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 펜 몸체부(110)에 형성된 잉크 토출로(112)는 장착 돌기(117)와 연통하는 제1 잉크 토출로(112a)와, 펜 몸체부(110)의 노즐부(114) 내에 형성되어 잉크 토출구(113)와 연통하는 제2 잉크 토출로(112b)로 이루어지며, 제1 잉크 토출로(112a)와 제2 잉크 토출로(112b) 사이에 밸브버튼(120)이 구비되어, 누름 조작에 따라 제1 및 제2 잉크 토출로(112a,112b) 사이를 개방 또는 폐쇄하도록 구성되어 있다.8, the ink discharging path 112 formed in the pen body 110 includes a first ink discharging path 112a communicating with the mounting protrusion 117, And a second ink discharge path 112b formed in the second ink discharge path 112 and communicating with the ink discharge port 113. The valve button 120 is provided between the first ink discharge path 112a and the second ink discharge path 112b, And is configured to open or close between the first and second ink discharge paths 112a and 112b in accordance with the depressing operation.

즉, 상기 밸브버튼(120)은 펜 몸체부(110)에서 제1 및 제2 잉크 토출로(112a,112b) 사이에 구비된 버튼 장착부(119)에 결합되며, 밸브버튼(120)의 몸체에는 제1 및 제2 잉크 토출로(112a,112b)를 연결하거나 폐쇄하는 밸브공(121)이 형성되어 있다.That is, the valve button 120 is coupled to the button mounting portion 119 provided between the first and second ink discharge paths 112a and 112b in the pen body 110, A valve hole 121 for connecting or closing the first and second ink discharge paths 112a and 112b is formed.

이때, 밸브버튼(120)은 버튼 장착부(119)에서 스프링(122)에 의해 지지되어 누름 조작 가능하도록 구비되어 있으며, 밸브버튼(120)을 누르지 않은 상태에서는 밸브버튼(120)의 벽면이 제1 및 제2 잉크 토출로(112a,112b) 사이를 폐쇄하고 있어, 제1 잉크 토출로(112a)를 통해 제2 잉크 토출로(112b)로 유입되는 수지잉크를 차단한다.At this time, the valve button 120 is supported by the spring 122 in the button mounting portion 119 so that it can be pressed and operated. When the valve button 120 is not pressed, And the second ink discharge paths 112a and 112b so as to block the resin ink flowing into the second ink discharge path 112b through the first ink discharge path 112a.

또한, 밸브버튼(120)을 가압하여 누르는 경우에는 밸브버튼(120)의 밸브공(121)이 제1 및 제2 잉크 토출로(112a,112b)를 연결하게 되는데, 이때 잉크 가압부(160,도7참조)에 의해 잉크 카트리지(200)로부터 수지잉크가 등압으로 가압되어 토출됨에 따라, 밸브공(121)을 통해 제1 및 제2 잉크 토출로(112a,112b)가 연결되기만 하면, 잉크 카트리지(200)로부터 토출되는 수지잉크가 제1 및 제2 잉크 토출로(112a,112b)를 통해 자동으로 토출될 수 있다.When the valve button 120 is pressed and pressed, the valve hole 121 of the valve button 120 connects the first and second ink discharge paths 112a and 112b. At this time, the ink pressurizing portions 160, As long as the first and second ink discharge paths 112a and 112b are connected to each other via the valve hole 121 as the resin ink is pressurized and discharged from the ink cartridge 200 by an equal pressure The resin ink discharged from the ink cartridge 200 can be automatically discharged through the first and second ink discharge paths 112a and 112b.

이때, 밸브버튼(120)의 누름 정도에 따라 밸브공(121)을 이용하여 제1 및 제2 잉크 토출로(112a,112b)의 개방 정도를 조절할 수 있으며, 이에 따라 밸브공(121)을 통해 제2 잉크 토출로(112b)로 토출되는 수지잉크의 양의 조절할 수 있다.At this time, the opening degree of the first and second ink discharge paths 112a and 112b can be adjusted by using the valve hole 121 according to the depression degree of the valve button 120, The amount of the resin ink discharged to the second ink discharge path 112b can be adjusted.

또한, 도 8에서와 같이 제1 잉크 토출로(112a), 제2 잉크 토출로(112b)의 상부측 통로 및 밸브공(121)의 내벽에는 밸브버튼(121)의 누름 조작에 따라 자유로운 접힘이 가능한 가이드 튜브(T)를 구비하여, 가이드 튜브(T)를 통해 제1 잉크 토출로(112a), 밸브공(121) 및 제2 잉크 토출로(112b)로 수지잉크를 유동시킴으로써, 잉크 토출로(112)나 밸브공(121) 주변의 틈새를 통한 수지잉크의 누출을 방지할 수 있다.8, the first ink discharge path 112a, the upper side passageway of the second ink discharge path 112b, and the inner wall of the valve hole 121 are provided with free folding according to the depressing operation of the valve button 121 The guide tube T is provided so that the resin ink flows into the first ink discharge path 112a, the valve hole 121 and the second ink discharge path 112b through the guide tube T, It is possible to prevent the leakage of the resin ink through the gap around the valve hole 112 and the valve hole 121.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 노즐부(114)의 끝단에는 제2 잉크 토출로(112b)와 연통하는 잉크 토출구(113)가 형성되며, 잉크 토출구(113) 주변에는 잉크 토출구(113)를 통해 토출되는 광경화성 수지잉크에 빛을 조사하여 수지잉크를 경화시키는 역할을 하는 발광소자(130)가 구비된다.8, an ink discharge port 113 communicating with the second ink discharge path 112b is formed at an end of the nozzle part 114. An ink discharge port 113 is formed around the ink discharge port 113, And a light emitting element 130 for irradiating light to the photo-curing resin ink discharged through the through-hole to cure the resin ink.

상기 발광소자(130)는 잉크 토출구(113) 주변에 적어도 1개 이상 구비되는데, 바람직하게는 잉크 토출구(113) 가장자리에 4개 내지 8개 정도의 발광소자를 등간격으로 구비하여, 잉크 토출구(113)를 통해 토출되는 광경화성 수지잉크에 골고루 빛을 조사할 수 있도록 구성하는 것이 좋다.At least one or more light emitting devices 130 are provided around the ink ejection orifices 113. Preferably, four or eight light emitting devices are arranged at equal intervals on the edges of the ink ejection openings 113, 113 can be uniformly irradiated onto the photocurable resin ink discharged through the photocurable resin ink.

여기서, 본 실시예에서는 UV 경화성 수지잉크를 사용함에 따라 발광소자(130)는 자외선을 조사하는 UV LED 램프로 이루어질 수 있으며, 이와 같은 UV LED 램프를 이용함에 따라 저전력 구동이 가능함으로써, 배터리를 통해 장시간 구동할 수 있는 장점이 있다.In this embodiment, the UV-curable resin ink is used to form the light emitting device 130. The light emitting device 130 may be a UV LED lamp that emits ultraviolet rays. By using such a UV LED lamp, low power driving is possible, There is an advantage that it can be driven for a long time.

이때, 상기와 같은 발광소자(130)는 밸브버튼(120)의 누름 조작에 따라 작동하게 된다.At this time, the light emitting device 130 operates according to a depression operation of the valve button 120.

도 8에 도시된 바와 같이, 밸브버튼(120)이 결합되는 버튼 장착부(119)의 내부에는 밸브버튼(120)과 연동하도록 구성되어 밸브버튼(120)을 누르는 경우에만 발광소자(130)에 전원을 공급하는 제어 스위치부(150)가 구비되어 있다.8, the button mounting portion 119 to which the valve button 120 is coupled is configured to interlock with the valve button 120, and only when the valve button 120 is pressed, the light emitting device 130 is powered And a control switch unit 150 for supplying the control switch unit 150 with the control signal.

이러한 제어 스위치부(150)는 펜 몸체부(110) 내에 구비되는 배터리(140)와 노즐부(114) 끝단에 구비된 발광소자(130) 사이에서 전선을 통해 연결되어, 밸브버튼(120)을 누르는 경우에만 배터리(140)로부터 공급되는 전류를 발광소자(130)에 인가하도록 제어한다.The control switch unit 150 is connected between the battery 140 provided in the pen body 110 and the light emitting device 130 provided at the end of the nozzle unit 114 through a wire, And controls the current supplied from the battery 140 to be applied to the light emitting element 130 only when it is pressed.

상기 제어 스위치부(150)는 PCB 기판으로 구성되어, 기판의 일측에는 발광소자(130)로 전원을 인가 또는 차단하는 금속 스위치(151)가 구비되어 있으며, 제어 스위치부(150)와 대향하는 밸브버튼(120)의 일측에는 제어 스위치부(150)의 금속 스위치(151)를 가압하기 위한 가압돌기(123)가 형성되어 있다.The control switch unit 150 includes a PCB substrate and a metal switch 151 for applying or blocking power to the light emitting device 130 at one side of the substrate. A pushing protrusion 123 for pressing the metal switch 151 of the control switch unit 150 is formed at one side of the button 120.

즉, 밸브버튼(120)을 가압하여 누르는 경우, 밸브버튼(120)에 형성된 가압돌기(123)가 제어 스위치부(150)의 금속 스위치(151)를 가압하여 금속 스위치(151)가 기판의 접점과 접촉되면서, 배터리(140)로부터 공급되는 전류가 제어 스위치부(150)를 통해 발광소자(130)에 인가된다.The pressing protrusion 123 formed on the valve button 120 presses the metal switch 151 of the control switch unit 150 so that the metal switch 151 contacts the substrate The current supplied from the battery 140 is applied to the light emitting device 130 through the control switch unit 150. [

이때, 상기 금속 스위치(151)는 기판에 형성된 접점을 향해 구부러진 형태로 형성되어 있어, 잉크 토출로(112)가 개방되기 시작하는 정도 이상으로만 밸브버튼(120)의 누름 정도를 조절하는 경우에도 밸브버튼(120)의 가압돌기(123)에 의해 금속 스위치(151)가 접점에 닿을 수 있으며, 이에 따라 밸브버튼(120)의 누름 조작을 통해 잉크 토출로(112)를 일부만 개방하여, 상대적으로 소량의 수지잉크가 노즐부(114)의 잉크 토출구(113)를 통해 토출되는 경우에도 노즐부(114)에 구비된 발광소자(130)가 토출되는 광경화성 수지잉크에 빛을 조사할 수 있게 된다.At this time, the metal switch 151 is bent toward the contact formed on the substrate, and when the degree of depression of the valve button 120 is adjusted only to the extent that the ink discharge path 112 starts to be opened The metal switch 151 can be brought into contact with the contact point by the pressing projection 123 of the valve button 120 so that the ink discharge path 112 is partially opened only by pressing the valve button 120, Even when a small amount of the resin ink is discharged through the ink discharge port 113 of the nozzle portion 114, light can be irradiated onto the photocurable resin ink from which the light emitting element 130 provided in the nozzle portion 114 is discharged .

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 펜 몸체부(110)의 노즐부(114)에 형성된 제2 잉크 토출로(112b)의 내부에는 잉크 토출로(112) 보다 상대적으로 작은 직경의 원형 단면을 갖는 토출 가이드(170)가 지지리브(171)에 의해 지지되어 있으며, 이에 따라 노즐부(114)에 형성된 제2 잉크 토출로(112b) 및 잉크 토출구(113)의 통로 단면이 링(Ring) 형태로 형성되어 있다.8, inside the second ink discharge path 112b formed in the nozzle portion 114 of the pen body portion 110, a circular cross section having a diameter smaller than that of the ink discharge path 112 is formed The second ink discharge path 112b formed in the nozzle part 114 and the passage section of the ink discharge port 113 are formed in the form of a ring Respectively.

이때, 링형태로 형성된 제2 잉크 토출로(112b) 및 잉크 토출구(113)의 통로 폭은 대략 0.1mm ~ 1.0mm 정도로 형성할 수 있으며, 프린팅 펜의 설계사양에 따라 그 폭을 자유롭게 설정할 수 있음은 물론이다.At this time, the passage width of the second ink discharge path 112b and the ink discharge port 113 formed in a ring shape can be approximately 0.1 mm to 1.0 mm, and the width can be freely set according to the design specifications of the printing pen Of course.

이에 의해, 잉크 토출로(112)를 통해 수지잉크가 토출되는 경우, 수지잉크가 노즐부(114)에 형성된 링(Ring) 형태의 단면을 갖는 제2 잉크 토출로(112b) 및 잉크 토출구(113)를 통과하면서 토출됨으로써, 수지잉크의 토출량 조절이 상대적으로 용이한 동시에 보다 세밀한 구조의 모형 제작이 가능하여 사용 편의성을 제공할 수 있다.Thus, when the resin ink is discharged through the ink discharge path 112, the second ink discharge path 112b having the ring-shaped cross section formed in the nozzle part 114 and the ink discharge port 113 ), The discharge amount of the resin ink is relatively easily adjusted, and at the same time, it is possible to manufacture a model with a finer structure, thereby providing ease of use.

또한, 본 실시예에서는 펜 몸체부(110)의 노즐부(114)에 형성된 제2 잉크 토출로(112b) 및 잉크 토출구(113)가 상술한 바와 같이 링(Ring) 형태의 단면으로 형성되어 있는 것에 대해 설명하고 있지만, 이외에도 노즐부에 형성된 제2 잉크 토출로 및 잉크 토출구의 단면 형상을 다양한 형태로 형성할 수 있음은 물론이다.In this embodiment, the second ink discharge path 112b and the ink discharge port 113 formed in the nozzle portion 114 of the pen body 110 are formed in the shape of a ring as described above It is needless to say that the sectional shapes of the second ink discharge path and the ink discharge port formed in the nozzle part can be formed in various forms.

즉, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 펜 몸체부의 노즐부에 형성된 잉크 토출로 및 잉크 토출구의 단면 형상을 보여주는 도면으로서, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 펜 몸체부(110)의 노즐부(114)에 형성된 제2 잉크 토출로(112b) 및 잉크 토출구(113)를 제1 잉크 토출로(112a) 및 밸브공(121)과 동일한 직경의 원통형 단면으로 형성할 수도 있으며, 이 경우 잉크 토출구(113)을 통하여 토출되는 수지잉크의 양이 링형 단면의 경우보다 증가하게 되어 상대적으로 굵거나 큰 모형을 보다 신속하게 제작할 수 있다.That is, FIG. 9 is a cross-sectional view of an ink discharge path and an ink discharge port formed in a nozzle portion of a pen body according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9 (a) The second ink discharge path 112b and the ink discharge port 113 formed in the nozzle portion 114 of the first ink discharge path 112a and the valve hole 121 may be formed into a cylindrical cross section having the same diameter as the first ink discharge path 112a and the valve hole 121 In this case, the amount of the resin ink discharged through the ink discharge port 113 is increased as compared with the case of the ring-shaped cross section, so that a relatively thick or large model can be manufactured more quickly.

또한, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 펜 몸체부(110)의 노즐부(114)에 형성된 제2 잉크 토출로(112b)의 단면 형상을 잉크 토출구(113) 쪽으로 좁아지는 테이퍼진 통로 단면 형상으로 형성하여, 잉크 토출구(113)의 직경을 상대적으로 좁게 형성할 수도 있으며, 이 경우 역시 좁아진 잉크 토출구(113)를 통해 토출되는 수지잉크의 토출량 조절이 상대적으로 용이한 동시에 보다 세밀한 구조의 모형 제작이 가능하다.
9 (b), the sectional shape of the second ink discharge path 112b formed in the nozzle portion 114 of the pen body portion 110 is tapered toward the ink discharge port 113 The diameter of the ink discharge port 113 may be relatively narrow. In this case, it is also possible to relatively easily adjust the discharge amount of the resin ink discharged through the narrow ink discharge port 113, Can be modeled.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜은, 사용자가 프린팅 펜을 파지한 상태에서 펜 몸체부에 구비된 밸브버튼을 누르면, 펜 몸체부 끝단에 형성된 노즐부의 잉크 토출구에서 광경화성 수지잉크가 토출되는 동시에, 잉크 토출구 주변에 구비된 발광소자가 토출되는 광경화성 수지잉크에 빛을 조사하여 수지잉크를 경화시킴으로써, 광경화성 수지잉크를 통해 사용자가 원하는 입체적인 그림이나 모형물을 용이하게 형성할 수 있는 장점이 있다.As described above, in the printing pen for three-dimensional model making according to the embodiment of the present invention, when the user presses the valve button provided on the pen body part while holding the printing pen, A curing resin ink is discharged from a photocurable resin ink by irradiating light to a photo-curing resin ink in which a light emitting element provided around the ink discharge port is discharged to cure the resin ink, whereby a stereoscopic picture or a model There is an advantage that it can be easily formed.

또한, 배터리를 이용함으로써 휴대가 간편하고, 잉크 카트리지 교체가 간편하여 편리하게 이용할 수 있으며, 펜 몸체부의 노즐부에 형성된 잉크 토출로 및 잉크 토출구의 단면을 링(Ring) 형태로 형성하여, 잉크 토출구를 통해 토출되는 잉크의 사용량 조절을 용이하게 할 수 있는 동시에 보다 세밀한 구조의 모형 제작이 가능하고, 더불어 저전력 구동이 가능한 동시에 프린팅 펜의 내부 구조를 단순화하여 경량화 및 소형화를 도모할 수 있는 장점이 있다.
In addition, by using a battery, it is easy to carry, can be conveniently used because the ink cartridge can be easily replaced, and the ink discharge path formed in the nozzle portion of the pen body portion and the end surface of the ink discharge port are formed in the form of a ring, It is possible to manufacture a model with a finer structure and to perform low power driving while simplifying the internal structure of the printing pen to achieve weight reduction and miniaturization .

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜의 작동과정에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the printing pen for three-dimensional model making according to an embodiment of the present invention will be described.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜의 작동과정을 보여주는 도면이다.FIG. 10 is a view showing an operation process of a printing pen for three-dimensional model making according to an embodiment of the present invention.

도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 사용자가 프린팅 펜을 사용함에 있어 밸브버튼(120)을 누르지 않은 초기 상태에서는, 밸브버튼(120)의 벽면이 제1 및 제2 잉크 토출로(112a,112b) 사이를 폐쇄하고 있어, 제1 잉크 토출로(112a)을 통해 제2 잉크 토출로(112b)로 유입되는 수지잉크를 차단하고 있으며, 이에 따라 노즐부(114)의 잉크 토출로(112)를 통해 수지잉크가 토출되지 않는다.10 (a), in the initial state in which the user has not pressed the valve button 120 in using the printing pen, the wall surface of the valve button 120 is in contact with the first and second ink discharge paths 112a And 112b to block the resin ink flowing into the second ink discharge path 112b through the first ink discharge path 112a so that the ink discharge path 112 of the nozzle part 114 The resin ink is not ejected through the through holes.

이어서, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 사용자가 밸브버튼(120)을 누르는 상태에서는 밸브버튼(120)의 밸브공(121)이 제1 및 제2 잉크 토출로(112a,112b)를 연결하게 되는데, 이때에는 잉크 가압부(160)에 의해 잉크 카트리지(200)로부터 수지잉크가 등압으로 가압되어 토출됨에 따라, 잉크 카트리지(200)로부터 제1 잉크 토출로(112a)로 유입되는 수지잉크가 밸브공(121)을 통해 제2 잉크 토출로(112b)로 유입된다.10 (b), when the user presses the valve button 120, the valve hole 121 of the valve button 120 is pressed against the first and second ink discharge paths 112a and 112b, The resin ink flowing from the ink cartridge 200 to the first ink discharge path 112a is discharged from the ink cartridge 200 to the first ink discharge path 112a as the resin ink is pressurized and discharged from the ink cartridge 200 by the ink pressurization unit 160. [ The ink flows into the second ink discharge path 112b through the valve hole 121. [

이때, 밸브버튼(120)을 누르는 정도에 따라 밸브공(121)을 이용하여 제1 및 제2 잉크 토출로(112a,112b)의 개방 정도를 조절할 수 있으며, 이에 따라 밸브공(121)을 통해 제2 잉크 토출로(112b)로 유입되는 수지잉크의 양의 조절할 수 있다.At this time, the opening degree of the first and second ink discharge paths 112a and 112b can be adjusted by using the valve hole 121 according to the degree of depression of the valve button 120, The amount of the resin ink flowing into the second ink discharge path 112b can be adjusted.

또한, 제1 잉크 토출로(112a), 제2 잉크 토출로(112b)의 상부측 통로 및 밸브공(121)에는 가이드 튜브(T)를 구비하여, 가이드 튜브(T)를 통해 제1 잉크 토출로, 밸브공 및 제2 잉크 토출로로 수지잉크를 유동시킴으로써, 잉크 토출로(112)나 밸브공(121) 주변의 틈새를 통한 수지잉크의 누출을 방지할 수 있다.A guide tube T is provided in the upper side passage and the valve hole 121 of the first ink discharge path 112a and the second ink discharge path 112b so that the first ink discharge It is possible to prevent the leakage of the resin ink through the gap between the ink discharge path 112 and the valve hole 121 by flowing the resin ink into the valve hole and the second ink discharge path.

이와 같이, 사용자가 밸브버튼(120)을 누르는 과정에서는 제1 및 제2 잉크 토출로(112a,112b)가 개방되는 동시에, 밸브버튼(120)에 구비된 가압돌기(123)가 펜 몸체부(110) 내에 구비된 제어 스위치부(150)의 금속 스위치(151)를 가압함으로써, 금속 스위치(151)가 기판의 접점과 접촉되면서 배터리(140,도4 참조)로부터 공급되는 전류가 제어 스위치부(150)를 통해 발광소자(130)에 인가된다.In this way, when the user presses the valve button 120, the first and second ink discharge paths 112a and 112b are opened and the pressing protrusion 123 provided on the valve button 120 is pressed against the pen body 120 The current supplied from the battery 140 (see FIG. 4) is supplied to the control switch portion (see FIG. 4) while the metal switch 151 is in contact with the contact point of the substrate by pressing the metal switch 151 of the control switch portion 150 provided in the control switch portion 150 to the light emitting device 130. [

이러한 과정에 의해, 제2 잉크 토출로(112b)로 유입되는 수지잉크가 노즐부(114)의 잉크 토출구(113)를 통해 토출되는 동시에, 노즐부(114)의 잉크 토출구(113) 주변에 구비된 발광소자(130)가 토출되는 광경화성 수지잉크에 빛을 조사하여 수지잉크를 경화시킴으로써, 광경화성 수지잉크를 통해 사용자가 원하는 입체적인 그림이나 모형물을 용이하게 형성할 있다.The resin ink flowing into the second ink discharge path 112b is discharged through the ink discharge port 113 of the nozzle portion 114 and is discharged to the outside of the ink discharge port 113 of the nozzle portion 114 The light emitting element 130 is irradiated with light to cure the resin ink so that a stereoscopic picture or a model desired by the user can be easily formed through the photo-curing resin ink.

이때, 노즐부(114)에 형성된 제2 잉크 토출로(112b)와 잉크 토출구(113)의 통로 단면이 링(Ring) 형태로 형성되어 있어, 잉크 토출로(112)를 통해 잉크가 토출되는 경우, 토출되는 수지잉크가 링(Ring) 형태의 단면을 갖는 제2 잉크 토출로(112b) 및 잉크 토출구(113)를 통과하면서 토출됨으로써, 수지잉크의 사용량 조절이 용이한 동시에 보다 세밀한 구조의 모형 제작이 가능하여 사용 편의성을 제공할 수 있다.At this time, when the second ink discharge path 112b formed in the nozzle part 114 and the end surface of the ink discharge port 113 are formed in the form of a ring so that ink is discharged through the ink discharge path 112 , The discharged resin ink is discharged while passing through the second ink discharge path 112b having a ring-shaped cross section and the ink discharge port 113, so that the amount of resin ink can be easily controlled and a more detailed structure is produced It is possible to provide usability.

여기서, 펜 몸체부(110)의 노즐부(114)에 형성된 제2 잉크 토출로(112b) 및 잉크 토출구(113)는 링(Ring) 형태 단면 형상 이외에도, 상술한 도 9의 (a) 및 (b)에서와 같이, 제1 잉크 토출로(112a) 및 밸브공(121)과 동일한 직경으로 형성된 원통형의 단면 또는 잉크 토출구(113) 쪽으로 좁아지는 테이퍼진 통로 단면 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.The second ink discharge path 112b and the ink discharge port 113 formed in the nozzle portion 114 of the pen body portion 110 are formed in the shape of a ring as shown in FIGS. it is of course possible to form the first ink discharge path 112a and the valve hole 121 in a cylindrical cross section having the same diameter or a tapered passage cross section narrowing toward the ink discharge port 113 .

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜을 통해 입체 모형물을 형성하는 모습을 일 예로 보여주는 도면으로서, 펜 몸체부의 잉크 토출구를 통해 토출되는 광경화성 수지잉크에 빛을 조사하여 수지잉크를 경화시키는 과정을 통해 지면으로부터 허공을 향해 입체적인 그림이나 모형물을 용이하게 형성할 수 있다.
11 is a view showing an example of forming a three-dimensional model through a printing pen for three-dimensional model making according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11, light is irradiated onto a photocurable resin ink discharged through an ink discharge port of a pen body portion So that a stereoscopic picture or a model can be easily formed from the ground to the air through the process of curing the resin ink.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 모형제작용 프린팅 펜은, 사용자가 프린팅 펜을 파지한 상태에서 펜 몸체부에 구비된 밸브버튼을 누르면, 펜 몸체부 끝단에 형성된 잉크 토출구에서 광경화성 수지잉크가 토출되는 동시에, 잉크 토출구 주변에 구비된 발광소자가 토출되는 광경화성 수지잉크에 빛을 조사하여 잉크를 경화시킴으로써, 광경화성 수지잉크를 통해 사용자가 원하는 입체적인 그림이나 모형물을 용이하게 형성할 수 있어 간편하게 사용할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the printing pen for three-dimensional model making according to the present invention, when the user presses the valve button provided on the pen body portion while holding the printing pen, the ink is ejected from the ink ejection port formed at the end of the pen body portion, The resin ink is ejected and light is irradiated to the photo-curable resin ink ejected from the light emitting element provided around the ink ejection opening to cure the ink, thereby easily forming a stereoscopic picture or a model desired by the user through the photo- There is an advantage that it can be used easily.

또한, 착탈 가능한 배터리를 이용함으로써 휴대가 용이하고, 잉크 카트리지 교체가 간편하여 편리하게 이용할 수 있으며, 저전력 구동이 가능한 동시에 프린팅 펜의 내부 구조를 단순화하여 경량화 및 소형화를 도모할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using a detachable battery, it is easy to carry, can be conveniently used because of easy replacement of the ink cartridge, can be driven at low power, and at the same time, the internal structure of the printing pen is simplified, and weight and size can be reduced.

또한, 펜 몸체부의 노즐부에 형성된 잉크 토출로 및 잉크 토출구의 단면을 링(Ring) 형태로 형성하여, 잉크 사용량 조절이 용이한 동시에 보다 세밀한 구조의 모형 제작이 가능한 효과가 있다.
Further, the ink discharge path formed in the nozzle portion of the pen body portion and the end surface of the ink discharge port are formed in the form of a ring, thereby facilitating the adjustment of the amount of ink used and enabling the production of a model with a finer structure.

본 발명은, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. .

110 : 펜 몸체부 111 : 잉크 카트리지 장착부
112 : 잉크 토출로 112a : 제1 잉크 토출로
112b : 제2 잉크 토출로 113 : 잉크 토출구
114 : 노즐부 115 : 덮개
116 : 외부 커버 117 : 장착 돌기
118 : 유동홈 119 : 버튼 장착부
120 : 밸브버튼 121 : 밸브공
122 : 스프링 123 : 가압돌기
130 : 발광소자 140 : 배터리
150 : 제어 스위치부 151 : 금속 스위치
160 : 잉크 가압부 161 : 등하중 스프링
162 : 가압판 163 : 가이드 돌기
170 : 토출 가이드 171 : 지지리브
200 : 잉크 카트리지 210 : 카트리지 본체
211 : 잉크 수용부 212 : 가이드 홈
213 : 장착홈 220 : 잉크팩
230 : 카트리지 마개 T : 가이드 튜브110: pen body portion 111: ink cartridge mounting portion
112: ink discharge path 112a: first ink discharge path
112b: second ink discharge path 113: ink discharge port
114: nozzle unit 115: cover
116: outer cover 117: mounting projection
118: flow groove 119: button mounting portion
120: valve button 121: valve ball
122: spring 123: pressing projection
130: light emitting element 140: battery
150: control switch part 151: metal switch
160: ink pressure unit 161: equal load spring
162: pressure plate 163: guide projection
170: ejection guide 171: support rib
200: ink cartridge 210: cartridge body
211: ink containing portion 212: guide groove
213: mounting groove 220: ink pack
230: cartridge cap T: guide tube

Claims (16)

3차원 모형제작용 프린팅 펜에 있어서,
관체 형상으로 형성되어 내부에 잉크 카트리지 장착부가 구비되며, 관체의 일측 내부에 상기 잉크 카트리지 장착부와 상기 관체 일측 끝단에 형성된 잉크 토출구를 연통하는 잉크 토출로가 형성되는 펜 몸체부와;
상기 잉크 카트리지 장착부에 착탈 가능하게 장착되며, 내부에 광경화성 수지잉크가 저장되어 광경화성 수지잉크를 공급하는 잉크 카트리지와;
누름 조작에 따라 상기 잉크 토출로를 개폐하도록 상기 펜 몸체부에 구비되는 밸브버튼과;
상기 잉크 토출구를 통해 상기 펜 몸체부 외측으로 토출되는 광경화성 수지잉크에 빛을 조사하도록 상기 잉크 토출구 주변의 펜 몸체부에 구비되는 적어도 하나 이상의 발광소자와;
상기 펜 몸체부의 내부에 구비되어, 상기 발광소자에 전원을 공급하기 위한 배터리; 및
상기 펜 몸체부의 내부에 구비되어, 상기 밸브버튼의 누름 조작에 따라 상기 잉크 토출로가 개방되는 경우에만 상기 발광소자에 전원을 공급하도록 제어하는 제어 스위치부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
A printing pen for three-dimensional model making,
A pen body portion formed in a tubular shape and provided with an ink cartridge mounting portion therein and having an ink discharge path communicating with the ink cartridge mounting portion and an ink discharge port formed at one end of the tubular body;
An ink cartridge detachably mounted on the ink cartridge mounting portion, the ink cartridge storing photo-curable resin ink therein to supply photo-curable resin ink;
A valve button provided on the pen body to open and close the ink discharge path according to a pressing operation;
At least one light emitting element provided in the pen body portion around the ink ejecting opening to irradiate light to the photo-curing resin ink ejected to the outside of the pen body through the ink ejecting opening;
A battery provided inside the pen body for supplying power to the light emitting element; And
A control switch unit provided in the pen body for controlling power supply to the light emitting element only when the ink discharge path is opened in accordance with the depressing operation of the valve button;
And a printing pen for forming a three-dimensional model.
제 1항에 있어서,
상기 펜 몸체부에서 잉크 토출로 측의 단부에는,
테이퍼진 단면으로 형성되어, 끝단에 상기 잉크 토출로와 연통하는 잉크 토출구를 갖는 노즐부가 형성되며,
상기 노즐부에 형성된 잉크 토출로 내부에는,
상기 잉크 토출로 보다 상대적으로 작은 직경의 원형 단면을 갖는 토출 가이드가 지지리브에 의해 지지되도록 구성되어,
상기 토출 가이드에 의해 상기 노즐부에 형성된 잉크 토출로 및 잉크 토출구의 통로 단면이 링(Ring) 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
The method according to claim 1,
At an end portion of the pen body portion on the ink discharge path side,
And a nozzle portion having an ink discharge port communicating with the ink discharge path is formed at an end thereof,
In the ink discharge path formed in the nozzle portion,
A discharge guide having a circular cross section with a diameter smaller than that of the ink discharge path is supported by the support rib,
Wherein the ink ejection path formed in the nozzle unit by the ejection guide and the passage cross-section of the ink ejection port are formed in the form of a ring.
제 2항에 있어서,
상기 잉크 카트리지 장착부와 연통하는 잉크 토출로의 직경은,
2mm ~ 4mm로 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
3. The method of claim 2,
The diameter of the ink discharge path communicating with the ink cartridge mounting portion may be,
Wherein the printing pen is formed in a size of 2 mm to 4 mm.
제 3항에 있어서,
상기 링형태로 형성된 잉크 토출로 및 잉크 토출구의 통로 폭은,
0.1mm ~ 1.0mm로 형성되는 것은 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
The method of claim 3,
The passage width of the ink discharge path and the ink discharge port formed in the ring-
And is formed in a range of 0.1 mm to 1.0 mm.
제 1항에 있어서,
상기 발광소자는,
상기 잉크 토출구 주변의 펜 몸체부에 등간격으로 4개 내지 8개 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
The method according to claim 1,
The light-
Wherein four to eight ink nozzles are provided at equal intervals in the pen body portion around the ink ejection opening.
제 1항에 있어서,
상기 잉크 카트리지는,
상부가 개방되어 내부에 잉크 수용부를 형성하고, 양측면에 길이 방향으로 한 쌍의 가이드 홈이 형성되며, 하부에는 상기 펜 몸체부의 잉크 토출로와 연통하는 장착홈이 형성되는 통 형상의 카트리지 본체와;
상기 잉크 수용부 내에 구비되며, 광경화성 수지잉크가 비닐백 내에 수용된 잉크팩; 및
상기 카트리지 본체의 상부에 착탈 가능하게 구비되어 상기 카트리지 본체의 개방된 상부를 개폐하는 카트리지 마개;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
The method according to claim 1,
The ink cartridge includes:
A pair of guide grooves formed on both sides in the longitudinal direction, and a mounting groove communicating with the ink discharge path of the pen body is formed in a lower portion of the cartridge body;
An ink pack provided in the ink containing portion, the photo-curable resin ink being contained in a vinyl bag; And
A cartridge cap detachably mounted on the upper portion of the cartridge body to open and close an opened upper portion of the cartridge body;
And a printing pen for forming a three-dimensional model.
제 6항에 있어서,
상기 펜 몸체부의 내측에는,
태엽형태로 형성되어 상기 잉크 카트리지 장착부의 하부 양측에 각각 구비되는 한 쌍의 등하중 스프링(constant force spring)과;
상기 잉크 카트리지 장착부의 내부에 구비되며, 양측에 상기 한 쌍의 등하중 스프링의 각 끝단이 결합되는 가이드 돌기가 형성된 가압판;
이 구비되어,
상기 잉크 카트리지 장착부에 잉크 카트리지를 장착하는 경우, 상기 가압판 양측에 형성된 가이드 돌기를 상기 카트리지 본체의 한 쌍의 가이드 홈에 결합하여, 상기 가압판이 상기 잉크팩의 상부에 배치되도록 함으로써, 상기 가압판이 상기 한 쌍의 등하중 스프링으로부터 작용하는 탄성력에 의해 상기 잉크팩을 상기 잉크 토출로 측으로 가압하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
The method according to claim 6,
On the inside of the pen body portion,
A pair of constant force springs formed on the both sides of the lower portion of the ink cartridge mounting portion,
A pressure plate provided inside the ink cartridge mounting portion and having guide protrusions on both sides of which the ends of the pair of equalized springs are engaged;
Respectively,
When the ink cartridge is mounted on the ink cartridge mounting portion, a guide projection formed on both sides of the pressure plate is coupled to a pair of guide grooves of the cartridge body so that the pressure plate is disposed on the ink pack, And presses the ink pack toward the ink discharge path by an elastic force acting from a pair of equal load springs.
제 6항에 있어서,
상기 잉크팩은,
하부가 상기 장착홈 주변의 잉크 수용부 바닥면에 부착되어 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
The method according to claim 6,
In the ink pack,
And a lower portion is attached to a bottom surface of the ink accommodation portion around the mounting groove.
제 6항에 있어서,
상기 잉크 카트리지 장착부의 연통하는 잉크 토출로의 끝단에는,
상기 잉크 토출로와 연통하며 돌출 형성되는 장착 돌기가 형성되며,
상기 장착 돌기는,
상기 잉크 카트리지가 상기 잉크 카트리지 장착부에 장착되는 경우, 상기 잉크 카트리지 하부의 장착홈에 삽입 결합되어, 상기 잉크 카트리지 내부에 구비된 잉크팩을 천공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
The method according to claim 6,
At an end of the ink discharge path communicating with the ink cartridge mounting portion,
A mounting protrusion communicating with the ink discharging path and protruding is formed,
The mounting projection
Wherein when the ink cartridge is mounted on the ink cartridge mounting portion, the ink cartridge is inserted into the mounting groove in the lower portion of the ink cartridge to puncture the ink pack provided in the ink cartridge. .
제 1항에 있어서,
상기 잉크 토출로는,
상기 잉크 카트리지 장착부와 연통하는 제1 잉크 토출로와, 상기 펜 몸체부 끝단에서 잉크 토출구와 연통하는 제2 잉크 토출로로 이루어지며,
상기 밸브버튼에는,
상기 밸브버튼의 몸체를 관통하는 밸브공이 형성되어, 상기 밸브버튼의 누름 조작에 따라, 상기 밸브공을 이동시켜 상기 제1 잉크 토출로와 제2 잉크 토출로 사이를 연결하거나 차단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
The method according to claim 1,
In the ink discharge path,
A first ink discharge path communicating with the ink cartridge mounting portion; and a second ink discharge path communicating with the ink discharge port at an end of the pen body portion,
In the valve button,
And a valve hole passing through the body of the valve button is formed so that the valve hole is moved in accordance with the depressing operation of the valve button to connect or disconnect the first ink discharge path and the second ink discharge path A printing pen for three-dimensional model making.
제 10항에 있어서,
상기 잉크 토출로 및 밸브공의 내벽에는,
수지잉크의 누출을 방지하기 위한 가이드 튜브가 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
11. The method of claim 10,
On the inner wall of the ink discharge path and the valve hole,
And a guide tube for preventing the resin ink from leaking.
제 10항에 있어서,
상기 제어 스위치부에는,
기판의 일측에 상기 밸브버튼의 누름 조작에 따라 가압되거나 가압 해제되어 상기 발광소자로 전원을 인가 또는 차단하는 금속 스위치가 구비되어,
상기 제1 및 제2 잉크 토출로와 상기 밸브공이 서로 연통하도록 연결되는 경우에만 상기 발광소자로 전원을 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
11. The method of claim 10,
In the control switch unit,
A metal switch is provided on one side of the substrate for pressing or releasing the pressure in accordance with the depressing operation of the valve button to apply or cut off power to the light emitting element,
Wherein the power is applied to the light emitting element only when the first and second ink discharge paths and the valve hole are connected to communicate with each other.
제 1항에 있어서,
상기 발광소자는,
UV LED 램프로 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
The method according to claim 1,
The light-
And a UV LED lamp.
제 1항에 있어서,
상기 광경화성 수지잉크는,
UV 경화성 수지잉크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
The method according to claim 1,
The photo-
And a UV-curable resin ink.
제 1항에 있어서,
상기 펜 몸체부에는,
상기 잉크 카트리지 및 배터리의 교환을 위해 내부를 개폐하는 덮개가 착탈 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.
The method according to claim 1,
In the pen body portion,
Wherein a cover for opening and closing the inside of the ink cartridge is removably provided for exchange of the ink cartridge and the battery.
제 1항에 있어서,
고무 또는 합성수지 필름 재질로 이루어져 상기 펜 몸체부의 외부를 둘러싸는 형태의 외부 커버가 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 모형제작용 프린팅 펜.The method according to claim 1,
Wherein the outer cover is made of a rubber or synthetic resin film and surrounds the outside of the pen body.
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