WO2022045533A1 - 여러 가지 색상 표현이 가능한 3d 펜 - Google Patents

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driven shaft
coupled
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고경자
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    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
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Definitions

  • the present invention relates to a 3D pen capable of individually transporting a plurality of 3D printing filaments with only one motor rotational force so that various colors can be expressed.
  • a 3D printer is used to make a prototype before releasing a product. Instead of making an actual product to see if there are any problems with the product, a 3D printer is used to produce a prototype identical to the actual product, saving cost and time. This is because you can save money and find out the problems of the actual product.
  • Such a 3D printer converts a modeled 3D shape through software such as a CAD system into slice data divided into a plurality of thin cross-sectional layers, then uses it to form a plate sheet, and stacks it to complete the sculpture.
  • a rapid prototyping method has been developed as a method of forming a plate-shaped sheet in this way.
  • rapid prototyping methods include a rapid prototyping method using powder using powder such as gypsum or nylon, a rapid prototyping method using a plastic liquid using a liquid (resin) dissolved in photocurable plastic, and a modeling using a solid made of plastic. can be divided in a way that
  • FFF Flash Filament Fabrication
  • a typical FFF (Fused Filament Fabrication) method for a molding method using a solid filament made of a thermoplastic material (plastic) like a thread.
  • the supplied filament is extruded into a liquid state through a nozzle heated to a temperature that can melt the filament, and is laminated layer by layer to complete the sculpture.
  • a pen-type 3D pen is being produced to provide portability and convenience.
  • the conventional FFF type 3D printer extruder or 3D pen consists of one nozzle in one feeder, so there is a limitation in that it is difficult to use various materials and implement various colors.
  • the present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to have a compact structure that can select, transport, and discharge filaments for 3D printing of various colors by mounting only one motor. , to provide a 3D pen that can express multiple colors that can be easily installed and replaced with a filament.
  • a plurality of inlet ports are provided so that filaments of different colors are inserted on one side and a case having an internal space, and the other side of the case
  • a heating wire is provided to couple and heat the filament
  • a plurality of driven shaft bevel gears are simultaneously connected to the drive shaft bevel gear installed in the motor, and each filament is transported by the rotational force transmitted from each driven shaft bevel gear.
  • the transfer unit comprises: an inner case installed in the inner space of the case; a single motor installed on one surface of the inner case; a drive shaft bevel gear installed on the drive shaft of the motor; a plurality of driven shafts installed at regular intervals along the outer circumferential surface of the inner case and intersecting the driving shaft; a plurality of driven shaft bevel gear units respectively coupled to the plurality of driven shafts and configured to transmit rotational force for transferring each filament while rotating by the driving shaft bevel gear; and a transfer lever installed at regular intervals along the outer circumferential surface of the inner case and configured to press the filament toward the driven shaft bevel gear portion so that the rotational force of the driven shaft bevel gear portion is transmitted to each filament.
  • the driven shaft bevel gear unit includes: a driven shaft bevel gear meshed with the drive shaft bevel gear; One end is connected to the driven shaft and the other end is coupled to the driven shaft bevel gear to rotate together with the driven shaft bevel gear; characterized in that it comprises a.
  • the transfer lever has an insertion hole through which the filament is inserted in the vertical direction, and first and second incision grooves are formed on both sides of the insertion hole to expose the filament.
  • a transport tube formed thereon; a connecting portion extending to one side of the conveying tube and provided with a driven roller fitted into the second cut-out groove, and having upper and lower locking projections formed at the upper end and lower end, respectively; a guide part extending to one side of the transport tube and arranged in parallel on the inside of the connection part; One side is connected to the connection part and the other side is a lever part that is drawn out of the case to be movable from side to side.
  • the filaments exposed through the first and second cut-out grooves are transferred by the rotational force of the drive rollers in a state of being pressed by the driving rollers and driven rollers fitted into the first and second cut-out grooves, respectively, and the user drives the lever part.
  • the driving roller is removed from the first cut-out groove by moving to the side, the filament is not transferred.
  • the inner case has a cylindrical structure with an open upper surface, and includes: a main body on which the driven shaft, the driven shaft bevel gear and the transfer lever are mounted; It is coupled to the upper surface of the main body and characterized in that it comprises a cover portion on which the motor and the drive shaft bevel gear are mounted.
  • the main body includes a lower surface having a plurality of lower through-holes formed so that each filament passes; a plurality of outer partition walls arranged at regular intervals along the outer circumferential surface of the lower surface of the main body and having shaft fitting grooves into which the driven shaft is fitted; a plurality of cutouts provided between adjacent outer partition walls, two lower lever fixing grooves formed so that the lower locking protrusions are movably seated left and right, and lower support protrusions supporting the connection part of the transfer lever; a plurality of inner partition walls arranged at regular intervals along the circumferential direction from the inside of the cutout to provide a space for the transport lever to be installed, and to be disposed at a position in contact with the guide part to support the guide part moving left and right; and a plurality of roller support walls provided between adjacent inner partition walls and having seating grooves on which the driving rollers are seated, and the cover part has a motor coupling hole formed in the
  • a plurality of guide tubes disposed between the nozzle unit and the transfer unit to guide each filament transferred through the transfer unit; It further includes a connector having one end coupled to the plurality of guide tubes and the other end coupled to the nozzle unit, wherein a plurality of tube coupling holes into which the plurality of guide tubes are respectively inserted are provided at one end of the connector, and a plurality of tube coupling holes are provided at the other end.
  • One intermediate discharge hole is formed in communication with the tube coupling hole of the transporting filament through which the filament is discharged, and a terminal coupling hole for fixing at least a pair of terminals for supplying power to the hot wire is formed on one side of the intermediate discharge hole.
  • the nozzle unit includes a nozzle cover that is detachably coupled to the lower end of the case, is installed in the nozzle cover, and is coupled with the intermediate discharge hole to receive a filament It characterized in that it comprises a heating tube for heating the filament with a heating wire installed on the outer peripheral surface, and a nozzle coupled to the lower end of the heating tube for discharging the molten filament to the outside.
  • the 3D pen capable of expressing various colors according to the present invention, it is equipped with only one motor and has a compact structure that can select, transport, and discharge filaments for 3D printing of various colors, and the filaments are easily mounted and can be replaced.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a 3D pen according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which the case is removed from FIG. 1 .
  • FIG 3 is an exploded perspective view showing the coupling relationship of the guide tube, the connector, and the nozzle part of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating an exploded state of the cover part of the inner case in FIG. 2 .
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing the components of the transfer unit of the present invention.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing a state in which the body part is disassembled from the inner case of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the transfer lever of the present invention is coupled to the cover part.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing an enlarged body portion and the transfer lever of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view showing a state in which the transfer lever coupled to the main body of the present invention moves left and right.
  • FIG. 10 is a view showing a state in which the filament of the present invention is transferred by the driven shaft bevel gear unit and the transfer lever.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a state in which the filament of the present invention is discharged through a guide tube, a connector, and a nozzle unit.
  • a 3D pen 100 capable of expressing various colors according to the present invention is a bar-shaped 3D printing filament S1 made of a thermoplastic resin and a pigment.
  • S2 and S3 are heated and discharged, and may include a case 110 , a nozzle unit 120 , a transfer unit 130 , and a connector 160 .
  • the case 110 has a rod shape so that a user can hold it and use it by hand, and has a plurality of inlets so that the filaments S1, S2, S3 of different colors are inserted on one side.
  • Ports 111a, 111b, 111c and a charging port 112 are provided, and a control circuit board 117 is mounted in the inner space.
  • At least one for controlling the lever part 158 of the transfer lever 150 which will be described later, the lever part pull-out hole 113, the on-off of the power source, and the filament transfer and heating so that the lever part 158 is exposed to the outside.
  • the switch 114 and a display 115 such as an LCD panel or an LED lamp that can visually check the operating state of the 3D pen 100 are provided, and a fastening piece fitting hole 116 is formed at the bottom.
  • the nozzle unit 120 is coupled to the lower end of the case 110, a heating wire 126 is provided to heat the filament S, and serves to discharge the molten filament L to the outside.
  • the nozzle part 120 is installed in the nozzle cover 121 and the nozzle cover 121 is detachably coupled to the lower end of the case and provided with a heat dissipation hole 123 as shown in FIG. and a heating tube 124 that receives the filaments S1, S2, and S3 through the connector 160 and heats the filament with a heating wire installed on the outer peripheral surface, and the molten filament (L) coupled to the lower end of the heating tube 124 ) comprising a nozzle 125 for discharging to the outside.
  • a heating tube 124 that receives the filaments S1, S2, and S3 through the connector 160 and heats the filament with a heating wire installed on the outer peripheral surface, and the molten filament (L) coupled to the lower end of the heating tube 124 ) comprising a nozzle 125 for discharging to the outside.
  • a pair of fastening pieces 122 are formed on the upper end of the nozzle cover 121 , and the fastening pieces are detachably coupled to the fastening piece fitting holes 116 provided in the case 110 to make the nozzle cover 121 or When the nozzle 125 is damaged, it can be easily replaced.
  • the transfer unit adopts a method of selectively transferring a plurality of filaments (S1, S2, S3) by driving only one motor 140, and a plurality of the drive shaft bevel gears 142 installed in the motor 140
  • the driven shaft bevel gear 145 is connected at the same time, and each filament is transported by the rotational force transmitted from each driven shaft bevel gear 145 .
  • the transfer unit includes an inner case 130 installed in the inner space of the case 110 and a motor 140 installed on one surface of the inner case 130 , A drive shaft bevel gear 142 installed on the drive shaft 141 of the motor 140, and a plurality of driven shafts 143 installed at regular intervals along the outer circumferential surface of the inner case 130 and intersecting the drive shaft 141 And, each coupled to the plurality of driven shafts 143 and rotating by the drive shaft bevel gear 142, a plurality of driven shaft bevel gear parts ( 144) and installed at regular intervals along the outer circumferential surface of the inner case 130 and pressurizing the filaments S1, S2, and S3 toward the driven shaft bevel gear part 144 to the driven shaft bevel gear part 144. It includes a transfer lever 150 to transmit the rotational force of each filament (S1, S2, S3).
  • the driven shaft bevel gear part 144 includes a driven shaft bevel gear 145 meshed with the drive shaft bevel gear 142, one end connected to the driven shaft 143 and the other end connected to the driven shaft bevel gear 145. It may be exemplified that the driving roller 146 rotates together with the driven shaft bevel gear 145 in combination with the . A hole 147 into which the driven shaft 143 is inserted is formed at one side of the driving roller 146 .
  • the transfer lever 150 is formed to allow the user to selectively transfer the desired filament, the number of filaments corresponding to the number.
  • the transfer lever 150 has first and second insertion holes 152 through which the filaments are inserted in the vertical direction, and the filaments are exposed on both sides of the insertion holes 152.
  • a conveying tube 151 in which cut-out grooves 153a and 153b are formed, and a driven roller 156 extending to one side of the conveying tube 151 and fitted into the second cut-out groove 153b are installed, the upper end and At the lower end, a connecting portion 154 having upper and lower locking projections 155b, respectively, and a guide portion 157 extending to one side of the transfer tube 151 and arranged in parallel on the inside of the connecting portion 154, and, One side is connected to the connection part 154 and the other side is made of a lever part 158 drawn out of the case 110 to be movable in the circumferential direction.
  • the inner case 130 has a cylindrical structure with an open upper surface as shown in FIG. 5, and the main body part 131 on which the driven shaft 143, the driven shaft bevel gear part 144 and the transfer lever 150 are mounted. and a cover part 136 coupled to the upper surface of the main body 131 and mounted with the motor 140 and the drive shaft bevel gear 142 may be exemplified.
  • the main body 131 has a lower surface 131a having a plurality of lower through-holes 131b formed therein so that each filament passes, and the main body 131 is constant along the outer circumferential surface of the lower surface 131a. It is provided between a plurality of outer partition walls 132 arranged at intervals and in which shaft fitting grooves 132a into which the driven shaft 143 are fitted are formed, and the adjacent outer partition walls 132, and the lower locking protrusion 155a ) to be movably seated in the circumferential direction, two lower lever fixing grooves 133a are formed and a plurality of cutouts 133 in which lower support protrusions 133b for supporting the connection part 154 of the transfer lever 150 are formed.
  • a plurality of inner partition walls 134 supporting the guide part 157 and a plurality of seating grooves 135a provided between the adjacent inner partition walls 134 and in which the driving roller 146 is seated are formed. It may be exemplified by including the roller support wall 135 of the.
  • the outer partition wall, the cutout, the inner partition wall, and the roller support wall are formed by the number of filaments corresponding to each other.
  • the upper through-hole 136c to be formed is formed in the form of a long long hole in the circumferential direction.
  • the cover part 136 has a motor coupling hole 136b formed in the center so that the motor 140 is coupled, and a plurality of upper through-holes 136c to allow each filament to pass therethrough.
  • the upper support protrusions 138a are formed at regular intervals along the outer circumferential surface of the part 136 and formed at positions corresponding to the lower support protrusions 133b, and the upper locking protrusions 155a move in the circumferential direction to be seated.
  • Two upper lever fixing grooves 138b may be exemplified including a support piece 138 formed therein.
  • the fitting piece 137 is fixed to the body portion 131 and the cover portion 136 by being force-fitted into the shaft fitting groove 132a, and the driven shaft 143 is not separated from the shaft fitting groove 132a. plays a role
  • the lower support protrusion 133b and the upper support protrusion 138a are respectively disposed on the lower and upper outer surfaces of the connecting part 154 to support the connecting part 154 moving in the circumferential direction.
  • the upper and lower locking projections 155a and 155b provided in the connection part 154 are a lower lever fixing groove 133a provided in the main body 131 and two upper lever fixing grooves 138b provided in the cover part 136, respectively.
  • the lower lever fixing groove 133a and the upper lever fixing groove 138b are respectively divided into fixing grooves for pressing (133ba, 138ba) and fixing grooves for releasing pressure (133bb, 138bb), and between each fixing groove.
  • Steps (133bc, 138bc) are provided in the When the user moves the lever part 158 to one side, each of the locking protrusions 155a and 155b located in the fixing grooves 133bb and 138bb for releasing the pressure passes over the steps 133bc and 138bc and the fixing grooves for pressing 133ba, 138ba), and when the lever part 158 is moved to the other side, each of the locking protrusions 155a and 155b located in the pressing fixing grooves 133ba and 138ba climb over the steps 133bc and 138bc and release the pressure. It is moved to the fixing grooves (133bb, 138bb) for use.
  • One end of the connector 160 is coupled to the plurality of guide tubes 165 and the other end is coupled to the nozzle unit 120.
  • a plurality of tube coupling holes 161 into which the plurality of guide tubes 165 are respectively inserted are provided, and at the other end, the filaments being transferred are in communication with the plurality of tube coupling holes 161.
  • One intermediate discharge hole 162 to be discharged is formed.
  • a terminal coupling hole 163 for fixing at least a pair of terminals 164 for supplying power to the heating wire 126 is formed at one side of the intermediate discharge hole 162 .
  • Each terminal 164 is electrically connected to the control circuit board.
  • the intermediate discharge hole 162 is connected to the heating tube 124, and the filaments S1, S2, and S3 supplied from the intermediate discharge hole 162 are heated by a heating wire installed on the outer peripheral surface of the heating tube 124.
  • the molten filament (L) is discharged to the outside from the nozzle 125 that is melted by the heating tube and coupled to the lower end of the heating tube 124 .

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Abstract

본 발명은 여러 가지 색상 표현이 가능하도록 복수의 3D 프린트용 필라멘트를 하나의 모터 회전력만으로 개별적으로 이송할 수 있는 3D 펜에 관한 것이다. 본 발명은 일측에 서로 다른 색상의 필라멘트가 삽입되도록 복수의 입구 포트가 마련되며 내부 공간이 구비된 케이스와, 상기 케이스의 타측에 결합하며 필라멘트를 가열하도록 열선이 마련되며 용융된 필라멘트를 외부로 배출하는 노즐부와, 상기 케이스의 내부 공간에 탑재되며 각각의 필라멘트를 상기 노즐부로 공급하는 이송부를 포함하는 것으로서, 이송부는 하나의 모터에 설치된 구동축 베벨기어에 복수의 종동축 베벨기어가 동시에 연결되어, 각 종동축 베벨기어에서 전달되는 회전력에 의해 각 필라멘트를 이송하는 것을 특징으로 한다.

Description

여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜
본 발명은 여러 가지 색상 표현이 가능하도록 복수의 3D 프린트용 필라멘트를 하나의 모터 회전력만으로 개별적으로 이송할 수 있는 3D 펜에 관한 것이다.
3차원 프린터는 상품을 내놓기 전 시제품을 만들기 위해 사용되고 있는데, 이는 실제 상품에 어떤 문제점이 있는지 알아보기 위하여 실제상품을 만드는 대신 3차원 프린터를 이용하여 실제상품과 똑같은 시제품을 생산하여, 비용과 시간을 절약하며 실제상품의 문제점을 알아볼 수 있기 때문이다.
이러한 3차원 프린터는 캐드시스템과 같은 소프트웨어를 통해 모델링된 3차원 형상을 복수의 얇은 단면 층으로 분할한 슬라이스 데이터로 변경한 후에 이를 사용하여 판형 시트를 조형하고, 이를 적층하여 조형물을 완성한다. 이렇게 판 형태의 시트를 조형하는 방법으로 쾌속조형 방식이 개발되어 있다.
이러한 쾌속조형 방식에는 석고나 나일론 등의 가루를 사용하는 파우더를 이용한 쾌속조형 방식, 광경화성 플라스틱을 녹인 액체(레진)를 사용하는 플라스틱 액체를 이용한 쾌속조형 방식, 플라스틱을 실처럼 자아낸 고체를 이용한 조형 방식으로 나눌 수 있다.
그 중에서도, 열가소성 소재(플라스틱)를 실처럼 자아낸 고체상태인 필라멘트를 이용한 조형 방식에는 대표적으로 FFF(Fused Filament Fabrication)방식이 있는데, 이는 열가소성 수지를 압출하여 적층하며 조형하는 방식으로, 압출기의 공급기를 통해 필라멘트를 공급하면, 공급된 필라멘트는 필라멘트를 녹일 수 있는 온도로 가열된 노즐을 통해 액체상태로 압출되어 한 층씩 적층되며 조형물이 완성된다. 최근에는 휴대성과 편의성을 제공할 수 있도록 펜 형태의 3D 펜으로도 제작하고 있다.
하지만, 종래 FFF방식 3차원 프린터의 압출기 또는 3D 펜은 하나의 공급기에 하나의 노즐로 구성되어 다양한 재료의 사용, 다양한 색을 구현하기 어렵다는 한계가 있다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 모터만을 탑재하여 여러 가지 색상의 3D 프린트용 필라멘트를 취사선택하여 이송 및 토출할 수 있는 컴팩트한 구조로 이루어지며, 필라멘트를 간편하게 장착하고 교체할 수 있는 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜은 일측에 서로 다른 색상의 필라멘트가 삽입되도록 복수의 입구 포트가 마련되며 내부 공간이 구비된 케이스와, 상기 케이스의 타측에 결합하며 필라멘트를 가열하도록 열선이 마련되며 용융된 필라멘트를 외부로 배출하는 노즐부와, 상기 케이스의 내부 공간에 탑재되며 각각의 필라멘트를 상기 노즐부로 공급하는 이송부를 포함하는 것으로서, 상기 이송부는 하나의 모터에 설치된 구동축 베벨기어에 복수의 종동축 베벨기어가 동시에 연결되어, 각 종동축 베벨기어에서 전달되는 회전력에 의해 각 필라멘트를 이송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜에 있어서, 이송부는 상기 케이스의 내부 공간에 설치되는 이너 케이스와; 상기 이너 케이스의 일면에 설치되는 하나의 모터와; 상기 모터의 구동축에 설치된 구동축 베벨기어와; 상기 이너 케이스의 외주면을 따라 일정 간격으로 설치되며 상기 구동축과 교차하는 복수의 종동축과; 상기 복수의 종동축에 각각 결합하며 상기 구동축 베벨기어에 의해 회전하면서 각 필라멘트를 이송하기 위한 회전력을 전달하는 복수의 종동축 베벨기어부와; 상기 이너 케이스의 외주면을 따라 일정 간격으로 설치되며 상기 필라멘트를 상기 종동축 베벨기어부 쪽으로 가압하여 상기 종동축 베벨기어부의 회전력이 각 필라멘트에 전달되도록 하는 이송레버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜에 있어서, 종동축 베벨기어부는 상기 구동축 베벨기어에 치합되는 종동축 베벨기어와; 일단은 상기 종동축에 연결되고 타단은 상기 종동축 베벨기어와 결합하여 상기 종동축 베벨기어와 함께 회전하는 구동롤러;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜에 있어서, 이송레버는 상기 필라멘트가 상하 방향으로 끼워지는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀의 양측에는 필라멘트가 노출되도록 제1, 2절개홈이 형성되는 이송튜브와; 상기 이송튜브의 일측으로 연장형성되며 상기 제2절개홈에 끼워지는 종동롤러가 설치되며 상단 및 하단에는 각각 상측 및 하측 걸림돌기가 형성된 연결부와; 상기 이송튜브의 일측으로 연장형성되되 상기 연결부의 내측에 평형하게 배치되는 가이드부와; 일측은 상기 연결부에 연결되고 타측은 좌우로 이동가능하게 상기 케이스의 외부로 인출되는 레버부;로 이루어지고, 사용자가 상기 레버부를 일측으로 이동시켜 상기 제1절개홈에 상기 구동롤러가 끼워지면, 상기 제1, 2절개홈을 통해 노출된 필라멘트는 상기 제1, 2절개홈에 각각 끼워진 구동롤러와 종동롤러에 의해 가압된 상태에서 상기 구동롤러의 회전력에 의해 이송되고, 사용자가 상기 레버부를 타측으로 이동시켜 상기 제1절개홈에서 상기 구동롤러가 빠지면, 상기 필라멘트는 이송되지 않는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜에 있어서, 이너 케이스는 상면이 개방된 원통형 구조이며 상기 종동축, 종동축 베벨기어부 및 이송레버가 탑재되는 본체부와; 상기 본체부의 상면에 결합하며 상기 모터 및 구동축 베벨기어가 탑재되는 덮개부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜에 있어서, 본체부는 각 필라멘트가 통과하도록 복수의 하부 관통홀이 형성된 하면과; 상기 본체부 하면의 외주면을 따라 일정 간격으로 배치되고 상기 종동축이 끼워지는 축끼움홈이 형성되는 복수의 외측 구획벽과; 이웃하는 외측 구획벽 사이에 마련되며 상기 하측 걸림돌기가 좌우로 이동가능하게 안착되도록 두 개의 하측 레버 고정홈이 형성되고 상기 이송레버의 연결부를 지지하는 하부 지지돌기가 형성된 복수의 절개부와; 상기 절개부의 안쪽에서 원주 방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 상기 이송레버가 설치될 공간을 제공하며 상기 가이드부와 맞닿는 위치에 배치되어 좌우로 이동하는 상기 가이드부를 지지하는 복수의 내측 구획벽과; 이웃하는 내측 구획벽 사이에 마련되며 상기 구동롤러가 안착되는 안착홈이 형성되는 복수의 롤러지지벽;을 포함하고, 상기 덮개부는 상기 모터가 결합하도록 중앙에 모터 결합홀이 형성되고, 각 필라멘트가 통과하도록 복수의 상부 관통홀이 형성된 상면과; 상기 덮개부의 외주면을 따라 일정 간격으로 배치되고 상기 본체부의 축끼움홈에 끼워지는 복수의 끼움편과; 상기 덮개부 하면의 외주면을 따라 일정 간격으로 배치되고 상기 하부 지지돌기에 대응하는 위치에 형성되는 상부 지지돌기가 형성되며 상측 걸림돌기가 좌우로 이동가능하게 안착되도록 두 개의 상측 레버 고정홈이 형성된 지지편;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜에 있어서, 노즐부와 이송부 사이에 배치되어 상기 이송부를 통해 이송되는 각 필라멘트를 가이드하는 복수의 가이드 튜브와; 일단은 상기 복수의 가이드 튜브와 결합하고 타단은 상기 노즐부에 결합하는 커넥터;를 더 포함하며, 상기 커넥터는 일단에는 상기 복수의 가이드 튜브가 각각 삽입되는 복수의 튜브 결합홀이 마련되고 타단에는 복수의 튜브 결합홀과 연통되어 이송 중인 필라멘트가 배출되는 하나의 중간 배출홀이 형성되며, 상기 중간 배출홀의 일측에는 상기 열선으로 전원을 공급하는 적어도 한 쌍의 단자를 고정하는 단자 결합홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜에 있어서, 노즐부는 상기 케이스의 하단에 착탈가능하게 결합하는 노즐 커버와, 상기 노즐 커버 내에 설치되며 상기 중간 배출홀과 결합하여 필라멘트를 공급받아 외주면에 설치된 열선으로 필라멘트를 가열하는 히팅관과, 상기 히팅관의 하단에 결합하며 용융된 필라멘트를 외부로 토출하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜에 의하면, 하나의 모터만을 탑재하여 여러 가지 색상의 3D 프린트용 필라멘트를 취사선택하여 이송 및 토출할 수 있는 컴팩트한 구조로 이루어지며, 필라멘트를 간편하게 장착하고 교체할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 3D 펜을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에서 케이스를 제거한 모습을 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 가이드 튜브, 커넥터 및 노즐부의 결합관계를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 도 2에서 이너 케이스의 덮개부가 분해된 모습을 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 이송부의 구성요소를 도시하는 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 이너 케이스에서 본체부를 분해한 모습을 도시하는 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 이송레버가 덮개부에 결합된 모습을 도시하는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 본체부와 이송레버를 확대하여 도시한 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 본체부에 결합한 이송레버가 좌우로 이동하는 모습을 도시하는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 필라멘트가 종동축 베벨기어부와 이송레버에 의해 이송되는 모습을 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 필라멘트가 가이드 튜브, 커넥터 및 노즐부를 통해 토출되는 모습을 도시하는 단면도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜(100)(이하 3D 펜이라 한다)은 열가소성 수지와 안료로 이루어지는 바(bar) 형상의 3D 프린트용 필라멘트(S1,S2,S3)를 가열하여 토출시키는 것으로서, 크게 케이스(110)와, 노즐부(120)와, 이송부(130)와, 커넥터(160)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(110)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 사용자가 손으로 잡고 사용할 수 있도록 봉 형상으로 이루어지며, 일측에는 서로 다른 색상의 필라멘트(S1, S2, S3)가 삽입되도록 복수의 입구 포트(111a, 111b, 111c)와, 충전포트(112)가 마련되고, 내부 공간에는 제어회로기판(117)이 탑재된다.
그리고 상기 케이스(110)에는 후술할 이송레버(150)의 레버부(158)가 외부로 노출되도록 레버부 인출홀(113)과, 전원의 온-오프, 필라멘트 이송 및 가열 등을 제어하는 적어도 하나의 스위치(114)와, 3D 펜(100)의 작동 상태를 시각적으로 확인할 수 있는 LCD 패널 또는 LED 램프 등의 디스플레이(115)가 마련되며, 하단에는 체결편 끼움홀(116)이 형성된다.
상기 노즐부(120)는 상기 케이스(110)의 하단에 결합하며 필라멘트(S)를 가열하도록 열선(126)이 마련되며 용융된 필라멘트(L)를 외부로 토출하는 역할을 한다.
그리고 상기 노즐부(120)는 도 11에 도시된 바와 같이 상기 케이스의 하단에 착탈가능하게 결합하며 방열홀(123)이 마련된 노즐 커버(121)와, 상기 노즐 커버(121) 내에 설치되며 상기 이송부와 커넥터(160)를 통해 필라멘트(S1, S2, S3)를 공급받아 외주면에 설치된 열선으로 필라멘트를 가열하는 히팅관(124)과, 상기 히팅관(124)의 하단에 결합하며 용융된 필라멘트(L)를 외부로 토출하는 노즐(125)을 포함하여 이루어진다.
상기 노즐 커버(121)의 상단에는 한 쌍의 체결편(122)이 형성되는데, 상기 체결편은 케이스(110)에 마련된 체결편 끼움홀(116)에 착탈가능하게 결합함으로써 노즐 커버(121)나 노즐(125) 등의 파손시 손쉽게 교체할 수 있다.
본 발명에서 이송부는 하나의 모터(140)만을 구동하여 복수의 필라멘트(S1, S2, S3)를 선택적으로 이송하는 방식을 채택하고 있는데, 모터(140)에 설치된 구동축 베벨기어(142)에 복수의 종동축 베벨기어(145)가 동시에 연결되고, 각 종동축 베벨기어(145)에서 전달되는 회전력에 의해 각 필라멘트가 이송되는 방식이다.
보다 구체적으로 상기 이송부는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 케이스(110)의 내부 공간에 설치되는 이너 케이스(130)와, 상기 이너 케이스(130)의 일면에 설치되는 하나의 모터(140)와, 상기 모터(140)의 구동축(141)에 설치된 구동축 베벨기어(142)와, 상기 이너 케이스(130)의 외주면을 따라 일정 간격으로 설치되며 상기 구동축(141)과 교차하는 복수의 종동축(143)과, 상기 복수의 종동축(143)에 각각 결합하며 상기 구동축 베벨기어(142)에 의해 회전하면서 각 필라멘트(S1, S2, S3)를 이송하기 위한 회전력을 전달하는 복수의 종동축 베벨기어부(144)와, 상기 이너 케이스(130)의 외주면을 따라 일정 간격으로 설치되며 상기 필라멘트(S1, S2, S3)를 상기 종동축 베벨기어부(144) 쪽으로 가압하여 상기 종동축 베벨기어부(144)의 회전력이 각 필라멘트(S1, S2, S3)에 전달되도록 하는 이송레버(150)를 포함한다.
상기 종동축 베벨기어부(144)는 상기 구동축 베벨기어(142)에 치합되는 종동축 베벨기어(145)와, 일단은 상기 종동축(143)에 연결되고 타단은 상기 종동축 베벨기어(145)와 결합하여 상기 종동축 베벨기어(145)와 함께 회전하는 구동롤러(146)로 이루어지는 것을 예시할 수 있다. 상기 구동롤러(146)의 일측에는 종동축(143)이 삽입되는 홀부(147)가 형성된다.
상기 모터(140)의 구동축이 회전하면, 구동축 베벨기어(142)와, 상기 구동축 베벨기어(142)에 교차하여 치합되는 3개의 종동축 베벨기어(145)가 회전하게 되는데, 이때 각 종동축 베벨기어(145)에 연결된 구동롤러(146)가 회전하게 된다.
한편, 상기 이송레버(150)는 사용자가 원하는 필라멘트를 선택적으로 이송할 수 있도록 해주는 것으로서, 필라멘트와 대응되는 개수만큼 형성된다.
상기 이송레버(150)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 필라멘트가 상하 방향으로 끼워지는 삽입홀(152)이 형성되고 상기 삽입홀(152)의 양측에는 필라멘트가 노출되도록 제1, 2절개홈(153a, 153b)이 형성되는 이송튜브(151)와, 상기 이송튜브(151)의 일측으로 연장형성되며 상기 제2절개홈(153b)에 끼워지는 종동롤러(156)가 설치되며 상단 및 하단에는 각각 상측 및 하측 걸림돌기(155b)가 형성된 연결부(154)와, 상기 이송튜브(151)의 일측으로 연장형성되되 상기 연결부(154)의 내측에 평형하게 배치되는 가이드부(157)와, 일측은 상기 연결부(154)에 연결되고 타측은 원주 방향으로 이동가능하게 상기 케이스(110)의 외부로 인출되는 레버부(158)로 이루어진다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 사용자가 상기 레버부(158)를 일측으로 이동시켜 상기 제1절개홈(153a)에 상기 구동롤러(146)가 끼워지도록 하면, 상기 제1, 2절개홈(153a, 153b)을 통해 노출된 필라멘트(S1, S2, S3)는 상기 제1절개홈(153a)에 끼워진 구동롤러(146)와 제2절개홈(153b)에 끼워진 종동롤러(156)에 의해 가압된 상태에서 상기 구동롤러(146)가 회전하면 그 회전력에 의해 노즐부(120)가 있는 하측으로 이송된다.
이와 반대로, 사용자가 상기 레버부(158)를 타측으로 이동시켜 상기 제1절개홈(153a)에서 상기 구동롤러(146)가 빠지면, 상기 필라멘트는 구동롤러(146)에 의해 가압되지 않기 때문에 구동롤러(146)가 회전하더라도 이송되지 않고 멈추게 된다.
상기 이너 케이스(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 상면이 개방된 원통형 구조이며 상기 종동축(143), 종동축 베벨기어부(144) 및 이송레버(150)가 탑재되는 본체부(131)와, 상기 본체부(131)의 상면에 결합하며 상기 모터(140) 및 구동축 베벨기어(142)가 탑재되는 덮개부(136)로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
상기 본체부(131)는 도7에 도시된 바와 같이 각 필라멘트가 통과하도록 복수의 하부 관통홀(131b)이 형성된 하면(131a)과, 상기 본체부(131) 하면(131a)의 외주면을 따라 일정 간격으로 배치되고 상기 종동축(143)이 끼워지는 축끼움홈(132a)이 형성되는 복수의 외측 구획벽(132)과, 이웃하는 외측 구획벽(132) 사이에 마련되며 상기 하측 걸림돌기(155a)가 원주 방향으로 이동가능하게 안착되도록 두 개의 하측 레버 고정홈(133a)이 형성되고 상기 이송레버(150)의 연결부(154)를 지지하는 하부 지지돌기(133b)가 형성된 복수의 절개부(133)와, 상기 절개부(133)의 안쪽에서 원주 방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 상기 이송레버(150)가 설치될 공간을 제공하며 상기 가이드부(157)와 맞닿는 위치에 배치되어 원주 방향으로 이동하는 상기 가이드부(157)를 지지하는 복수의 내측 구획벽(134)과, 이웃하는 내측 구획벽(134) 사이에 마련되며 상기 구동롤러(146)가 안착되는 안착홈(135a)이 형성되는 복수의 롤러지지벽(135)을 포함하여 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
여기서, 외측 구획벽, 절개부, 내측 구획벽 및 롤러지지벽은 각각 필라멘트와 대응되는 개수만큼 형성된다.
한편, 상기 레버부(158)가 원주 방향으로 이동할 때 이송튜브(151)에 끼워진 필라멘트(S1, S2, S3)도 함께 이동하게 되는데, 이러한 필라멘트의 이동 범위에 맞추어 하부 관통홀(131b) 및 후술할 상부 관통홀(136c)은 원주 방향으로 긴 장홀 형태로 구성된다.
상기 덮개부(136)는 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 모터(140)가 결합하도록 중앙에 모터 결합홀(136b)이 형성되고, 각 필라멘트가 통과하도록 복수의 상부 관통홀(136c)이 형성된 상면(136a)과, 상기 덮개부(136)의 외주면을 따라 일정 간격으로 배치되고 상기 본체부(131)의 축끼움홈(132a)에 끼워지는 복수의 끼움편(137)과, 상기 덮개부(136)의 외주면을 따라 일정 간격으로 배치되고 상기 하부 지지돌기(133b)에 대응하는 위치에 형성되는 상부 지지돌기(138a)가 형성되며 상측 걸림돌기(155a)가 원주 방향으로 이동하여 안착되도록 두 개의 상측 레버 고정홈(138b)이 형성된 지지편(138)을 포함하여 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
상기 끼움편(137)은 상기 축끼움홈(132a)에 억지끼움됨으로써 본체부(131)와 덮개부(136)를 고정하고, 종동축(143)이 축끼움홈(132a)에서 이탈하지 않도록 하는 역할을 한다.
상기 하부 지지돌기(133b)와 상부 지지돌기(138a)는 각각 연결부(154)의 외측면 하부와 상부에 배치되어 원주 방향으로 이동하는 연결부(154)를 지지하는 역할을 한다.
상기 연결부(154)에 마련된 상측 및 하측 걸림돌기(155a, 155b)는 각각 본체부(131)에 마련된 하측 레버 고정홈(133a) 및 덮개부(136)에 마련된 두 개의 상측 레버 고정홈(138b)에 끼워지게 되는데, 상기 하측 레버 고정홈(133a) 및 상측 레버 고정홈(138b)은 각각 가압용 고정홈(133ba, 138ba)과 가압해제용 고정홈(133bb, 138bb)으로 구분되고 각 고정홈 사이에는 단턱(133bc, 138bc)이 마련된다. 사용자가 레버부(158)를 일측으로 이동하면 가압해제용 고정홈(133bb, 138bb)에 위치하던 각 걸림돌기(155a, 155b)가 단턱(133bc, 138bc)을 타고 넘어 가압용 고정홈(133ba, 138ba)로 이동하게 되고, 반대로 레버부(158)를 타측으로 이동하면 가압용 고정홈(133ba, 138ba)에 위치하던 각 걸림돌기(155a, 155b)가 단턱(133bc, 138bc)을 타고 넘어 가압해제용 고정홈(133bb, 138bb)로 이동하게 된다.
한편, 각 하부 관통홀(131b)과 상기 커넥터(160) 사이에는 도 3 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 이송부를 통해 이송되는 각 필라멘트를 커넥터(160)로 안내하는 복수의 가이드 튜브(165)가 설치된다.
상기 커넥터(160)는 일단은 상기 복수의 가이드 튜브(165)와 결합하고 타단은 [0046] 상기 노즐부(120)에 결합된다.
보다 구체적으로 커넥터(160)의 일단에는 상기 복수의 가이드 튜브(165)가 각각 삽입되는 복수의 튜브 결합홀(161)이 마련되고 타단에는 복수의 튜브 결합홀(161)과 연통되어 이송 중인 필라멘트가 배출되는 하나의 중간 배출홀(162)이 형성된다.
그리고 상기 중간 배출홀(162)의 일측에는 상기 열선(126)으로 전원을 공급하는 적어도 한 쌍의 단자(164)를 고정하는 단자 결합홀(163)이 형성된다. 각 단자(164)는 제어회로기판과 전기적으로 접속된다.
상기 중간 배출홀(162)은 히팅관(124)에 연결되며, 상기 중간 배출홀(162)에서 공급된 필라멘트(S1, S2, S3)는 히팅관(124)의 외주면에 설치된 열선에 의한 가열에 의해 용융되어 상기 히팅관(124)의 하단에 결합된 노즐(125)에서는 용융된 필라멘트(L)가 외부로 토출된다.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (7)

  1. 일측에 서로 다른 색상의 필라멘트가 삽입되도록 복수의 입구 포트가 마련되며 내부 공간이 구비된 케이스와,
    상기 케이스의 타측에 결합하며 필라멘트를 가열하도록 열선이 마련되며 용융된 필라멘트를 외부로 배출하는 노즐부와, 상기 케이스의 내부 공간에 탑재되며 각각의 필라멘트를 상기 노즐부로 공급하는 이송부를 포함하는 3D 펜에 있어서,
    상기 이송부는,
    하나의 모터에 설치된 구동축 베벨기어에 복수의 종동축 베벨기어가 동시에 연결되어, 각 종동축 베벨기어에서 전달되는 회전력에 의해 각 필라멘트를 이송하는 것으로서,
    상기 케이스의 내부 공간에 설치되는 이너 케이스와;
    상기 이너 케이스의 일면에 설치되는 하나의 모터와;
    상기 모터의 구동축에 설치된 구동축 베벨기어와;
    상기 이너 케이스의 외주면을 따라 일정 간격으로 설치되며 상기 구동축과 교차하는 복수의 종동축과;
    상기 복수의 종동축에 각각 결합하며 상기 구동축 베벨기어에 의해 회전하면서 각 필라멘트를 이송하기 위한 회전력을 전달하는 복수의 종동축 베벨기어부와;
    상기 이너 케이스의 외주면을 따라 일정 간격으로 설치되며 상기 필라멘트를 상기 종동축 베벨기어부 쪽으로 가압하여 상기 종동축 베벨기어부의 회전력이 각 필라멘트에 전달되도록 하는 이송레버;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 종동축 베벨기어부는,
    상기 구동축 베벨기어에 치합되는 종동축 베벨기어와;
    일단은 상기 종동축에 연결되고 타단은 상기 종동축 베벨기어와 결합하여 상기 종동축 베벨기어와 함께 회전하는 구동롤러;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이송레버는,
    상기 필라멘트가 상하 방향으로 끼워지는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀의 양측에는 필라멘트가 노출되도록 제1, 2절개홈이 형성되는 이송튜브와;
    상기 이송튜브의 일측으로 연장형성되며 상기 제2절개홈에 끼워지는 종동롤러가 설치되며 상단 및 하단에는 각각 상측 및 하측 걸림돌기가 형성된 연결부와;
    상기 이송튜브의 일측으로 연장형성되되 상기 연결부의 내측에 평형하게 배치되는 가이드부와;
    일측은 상기 연결부에 연결되고 타측은 원주 방향으로 이동가능하게 상기 케이스의 외부로 인출되는 레버부;로 이루어지고,
    사용자가 상기 레버부를 일측으로 이동시켜 상기 제1절개홈에 상기 구동롤러가 끼워지면, 상기 제1, 2절개홈을 통해 노출된 필라멘트는 상기 제1, 2절개홈에 각각 끼워진 구동롤러와 종동롤러에 의해 가압된 상태에서 상기 구동롤러의 회전력에 의해 이송되고,
    사용자가 상기 레버부를 타측으로 이동시켜 상기 제1절개홈에서 상기 구동롤러가 빠지면, 상기 필라멘트는 이송되지 않는 것을 특징으로 하는 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이너 케이스는,
    상면이 개방된 원통형 구조이며 상기 종동축, 종동축 베벨기어부 및 이송레버가 탑재되는 본체부와;
    상기 본체부의 상면에 결합하며 상기 모터 및 구동축 베벨기어가 탑재되는 덮개부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 본체부는,
    각 필라멘트가 통과하도록 복수의 하부 관통홀이 형성된 하면과;
    상기 본체부 하면의 외주면을 따라 일정 간격으로 배치되고 상기 종동축이 끼워지는 축끼움홈이 형성되는 복수의 외측 구획벽과;
    이웃하는 외측 구획벽 사이에 마련되며 상기 하측 걸림돌기가 원주 방향으로 이동가능하게 안착되도록 두 개의 하측 레버 고정홈이 형성되고 상기 이송레버의 연결부를 지지하는 하부 지지돌기가 형성된 복수의 절개부와;
    상기 절개부의 안쪽에서 원주 방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 상기 이송레버가 설치될 공간을 제공하며 상기 가이드부와 맞닿는 위치에 배치되어 원주 방향으로 이동하는 상기 가이드부를 지지하는 복수의 내측 구획벽과;
    이웃하는 내측 구획벽 사이에 마련되며 상기 구동롤러가 안착되는 안착홈이 형성되는 복수의 롤러지지벽;을 포함하고,
    상기 덮개부는,
    상기 모터가 결합하도록 중앙에 모터 결합홀이 형성되고, 각 필라멘트가 통과하도록 복수의 상부 관통홀이 형성된 상면과;
    상기 덮개부의 외주면을 따라 일정 간격으로 배치되고 상기 본체부의 축끼움홈에 끼워지는 복수의 끼움편과;
    상기 덮개부 하면의 외주면을 따라 일정 간격으로 배치되고 상기 하부 지지돌기에 대응하는 위치에 형성되는 상부 지지돌기가 형성되며 상측 걸림돌기가 원주 방향으로 이동가능하게 안착되도록 두 개의 상측 레버 고정홈이 형성된 지지편;을 포함하는 것을 특징으로 하는 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 노즐부와 이송부 사이에 배치되어 상기 이송부를 통해 이송되는 각 필라멘트를 가이드하는 복수의 가이드 튜브와; 일단은 상기 복수의 가이드 튜브와 결합하고 타단은 상기 노즐부에 결합하는 커넥터;를 더 포함하며,
    상기 커넥터는,
    일단에는 상기 복수의 가이드 튜브가 각각 삽입되는 복수의 튜브 결합홀이 마련되고 타단에는 복수의 튜브 결합홀과 연통되어 이송 중인 필라멘트가 배출되는 하나의 중간 배출홀이 형성되며, 상기 중간 배출홀의 일측에는 상기 열선으로 전원을 공급하는 적어도 한 쌍의 단자를 고정하는 단자 결합홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 노즐부는,
    상기 케이스의 하단에 착탈가능하게 결합하는 노즐 커버와,
    상기 노즐 커버 내에 설치되며 상기 중간 배출홀과 결합하여 필라멘트를 공급받아 외주면에 설치된 열선으로 필라멘트를 가열하는 히팅관과,
    상기 히팅관의 하단에 결합하며 용융된 필라멘트를 외부로 토출하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 여러 가지 색상 표현이 가능한 3D 펜.
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