(57)【要約】【課題】積層される造形材料間の強い結合を得つつも省エネルギー化を図った３Ｄプリンタ用のホットエンド及びこれを備えた３Ｄプリンタを提供する。【解決手段】フィラメント状の造形材料が供給される供給口が形成された供給部、供給口から供給されたフィラメントを加熱融解（加熱溶融）する加熱手段を有する融解部、及び融解したフィラメントを吐出する吐出口が形成された吐出部を備える３Ｄプリンタ用のホットエンドにおいて、従来、フィラメント（造形材料）の供給部における温度を下げるために、融解部よりも供給部側において放熱フィン等の放熱手段を設けて単なる放熱を行っていたのを、融解部よりも吐出部側に熱の放散を行う放熱部を設けることで、フィラメントの融解のために加熱して余った熱を、これから積層するエリア（造形物の表面）の加熱に再利用できるようにした。【選択図】図１
2020015220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメント状の造形材料が供給される供給口が形成された供給部と、
前記供給部から供給された前記造形材料を融解するための加熱手段を有する融解部と、
前記融解部で融解された前記造形材料を吐出する吐出口が形成された吐出部と、を備え、
前記加熱手段よりも前記吐出部側に、前記加熱手段による熱の放散を行う放熱部が設けられていることを特徴とする３Ｄプリンタ用のホットエンド。
【請求項２】
前記放熱部の下面が黒色化及び／又は表面積増大化されていることを特徴とする請求項１記載の３Ｄプリンタ用のホットエンド。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のホットエンドを備えた３Ｄプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元造形装置（３Ｄプリンタ）用の造形材料の吐出ヘッド（ホットエンド）及びこれを備えた３Ｄプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータを利用して３Ｄプリンタにより立体造形物を製造することが盛んに行われている。このような３Ｄプリンタ用のホットエンド（熱可塑性材料を分注するための分注装置）として、長手軸を持つ流路を含む本体と、前記流路の少なくとも一部において造形材料（フィラメント）を流動可能な状態に加熱するための本体加熱器と、前記流路の端部と接続するヘッド部であって、前記流路と連通し、且つ、加熱された前記材料を吐出する吐出口を持つ前記ヘッド部と、前記ヘッド部を囲む周辺経路を含む加熱装置であって、前記周辺経路により囲まれた領域を加熱する前記加熱装置と、を備えたものが提案されている（特許文献１）。このホットエンドによれば、加熱装置により、ホットエンドから吐出された材料が適切な温度に維持され、吐出された材料が堆積されるエリアも適切な温度に予備加熱されることから、予備加熱された造形物上に吐出した造形材料を積層していけるので、積層された造形材料の間の強い結合を得ることができ、堅固な構造の３次元造形物を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１８／０１２１１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている従来のホットエンドでは、造形材料を融解する本体加熱器と、吐出された材料及び吐出された材料が堆積されるエリアを予備加熱する加熱装置とで別々の加熱手段が必要であることに加え、本体加熱器による熱が造形材料の供給側に伝わり難くするべく、本体上部に放熱手段としてフィンが設けられ、場合によってはファンによる熱放散を行なう必要があり、極めてエネルギー効率が悪いものとなっている。特に、ＰＥＥＫ等のスーパーエンジニアリングプラスチック等の高融点材料を造形材料に用いるときには放散させる熱量が増大し、一層のエネルギー効率の低下を招くことになる。
【０００５】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたもので、予備加熱により積層された造形材料の間の強い結合を得つつも、省エネルギー化を実現する３Ｄプリンタ用のホットエンド及びこれを備えた３Ｄプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の３Ｄプリンタ用のホットエンドは、フィラメント状の造形材料が供給される供給口が形成された供給部と、前記供給口から供給された前記造形材料を融解（溶融）するための加熱手段を有する融解部と、前記融解部で融解された前記造形材料を吐出する吐出口が形成された吐出部と、を備える３Ｄプリンタ用のホットエンドであって、前記加熱手段よりも前記吐出部側に、前記加熱手段による熱の放散を行う放熱部が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
このホットエンドによれば、放熱部が融解部の吐出口側に設けられており、造形材料の積層時に造形材料の融解に用いた熱の余熱を、放熱部から造形物の表面を加熱するために利用することができる。これにより、積層された造形材料間の強い結合の造形物を作成することができるとともに、熱が有効利用され、無駄に放熱することがないので、一段と省エネルギー化を図ることができる。
【０００８】
本発明のホットエンドにおいて、前記放熱部の下面（吐出口側の面）を黒色化（黒鉛等の被膜形成）及び／又は表面積増大化（凹凸加工）するようにしてもよい。
【０００９】
本発明の３Ｄプリンタは、上述の本発明のホットエンドを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のホットエンドによれば、従来のホットエンドで行われていた造形材料を積層するエリアの予備加熱を、それ専用の加熱手段を用いずに実施することが可能となる。すなわち、これまで放熱により捨てていた、融解部において造形材料の融解に用いられる熱の余剰分を、これから積層しようとする造形材料の吐出領域付近（造形物表面）の加熱に再利用できるので、積層される造形材料間の結合強度を向上することができるとともに、ホットエンドの駆動エネルギーの省エネルギー化を図ることができ、延いては３Ｄプリンタの省エネルギー化を図ることができる。加えて、本発明によれば、造形材料の吐出領域付近を局所的に加熱することができるので、積層方向を選ばずに、すなわち吐出口を全方向に向けて吐出積層することができるので、３Ｄプリンタの設計の自由度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態のホットエンドの（Ａ）断面図、及び（Ｂ）底面図である。
【図２】本発明の他の実施形態のホットエンドの（Ａ）断面図、及び（Ｂ）底面図である。
【図３】本発明のホットエンドに用いられる加熱手段の変形例であるヒートブロックの（Ａ）ホルダの上面図、（Ｂ）ホルダの側面図、及び（Ｃ）ホルダに加熱ヘッドを取り付けた状態の上面図である。
【図４】（Ａ）ヒートブロックが取り付けられるノズルの底面図、及び（Ｂ）ノズルにヒートブロックを取り付けた状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照しながら本発明の３Ｄプリンタ用のホットエンド（造形材料の吐出ヘッド）を説明する。図１に本発明の一実施形態であるホットエンドＨＥ１を示す。ホットエンドＨＥ１は、下端（図面下側）に融解した造形材料を吐出する吐出口１１ａが形成された吐出部と造形材料を融解する融解部とを有するノズル１１と、上端（図面上側）にフィラメント（線状の造形材料）の供給口１２ａが形成された供給部を有するバレル１２と、ノズル１１の融解部の加熱手段である一対の加熱ヘッド１３と、ノズル１１に接して取り囲むように形成されているカバー１５と、カバー１５に接してノズル１１の吐出部を取り囲むように形成されている放熱板（放熱部）１４とを備えている。また、ホットエンドＨＥ１において、ノズル１１及びバレル１２の内部には、供給口１２ａと吐出口１１ａとを直線に連通する通路１７が形成されている。
【００１３】
バレル１２は、円筒形状の外管１２１と内管１２２との２重構造になっており、供給部である外管１２１の上端に形成された供給口１２ａから供給されたフィラメントをノズル１１へと導く通路１７が形成されている。外管１２１の下部は、ノズル１１の上部に螺合されている。
【００１４】
外管１２１の中間部には、一対のスリット状（縦長）の開口１２１ａが対向して形成されている。また、外管１２１の内径は、下端開口から上方に向かって比較的大きな通路径に形成され、上端部で供給口１２ａを構成する比較的小さな通路径とされている。外管１２１の材質としては、例えば、金属、セラミックス、ガラス等を広く用いることができるが、なかでも熱伝導率が低い材料が好ましい。例えば、チタン合金、ＳＵＳ、石英ガラス等が用いられ、エンジニアリングセラミックス又はマシナブルセラミックスが用いられる場合には熱伝導率の低いものが選択される。
【００１５】
また、内管１２２は、外管１２１の下端開口から挿通可能な外径を有し、長さ方向にわたって内部に通路１７が形成された円筒形状とされている。内管１２２の材質としても、熱伝導率の低い材質が好ましいが、外管１２１との関係において、外管１２１の熱伝導率よりも低い熱伝導率の材質とするのがより好ましい。内管１２２は例えば、チタン合金、エンジニアリングセラミックス、マシナブルセラミックス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ポリイミド樹脂等の熱伝導率の低い材質で形成することができるが、なかでも透明又は半透明の石英ガラスとするのがより好ましい。透明又は半透明の材質とすることにより、外管１２１の開口１２１ａから通路１７内を視認でき、通路１７内に供給されたフィラメントの状態を観察することができる。
【００１６】
バレル１２を、外管１２１と、外管１２１よりも熱伝導率の低い内管１２２との２重構造としているので、また、外管１２１に開口１２１ａを設けているので、ノズル１１からの熱の伝播を効果的に抑制でき、バレル１２の通路１７内の温度を比較的低温に保つことができる。特に、外管１２１の開口１２１ａが形成されている部分ではノズル１１から供給口１２ａ側への熱の伝導が抑制される断熱部として機能する。この部分において内管１２２はその断熱機能を高めるために、側面がより肉薄に形成されてよく、開口が形成されてもよい。
【００１７】
なお、本実施形態では、バレル１２において外管１２１の中途部に一対の開口１２１ａ、１２１ａを形成するようにしているが、これに代えて、外管１２１の中途部全体を無くして、内管１２２の上部と下部とを別々に上部の外管と下部の外管とで被覆するようにしてもよい。
【００１８】
ノズル１１は、先端に吐出口１１ａが設けられた先細りの吐出部が形成され、中途部の吐出口１１ａ寄りに、一対の加熱ヘッド１３、１３が左右方向に対向して取付けられた融解部が形成されている。ノズル１１の上部はバレル１２を取り付けるために太く形成された円筒形状とされ、下部は左右方向から切削されたような略角柱筒（矩形筒状）とされ、先端部は先細りとなるように設けられている。ノズル１１の加熱ヘッド１３、１３が取付けられる部分には、さらに左右から削り出された平面部が設けられており、この平面部に取付けられた加熱ヘッド１３、１３からリード１３１（線）が導出されている。
【００１９】
ノズル１１の材質としては、金属、セラミックス等を広く用いることができるが、バレル１２の熱伝導率よりも高い熱伝導率の材質が好ましく、金属とするのがより好ましい。より具体的には、例えば、ステンレス、真鍮、鉄、銅、アルミニウム等をより好ましく使用することができる。
【００２０】
造形材料（フィラメント）を融解させる加熱手段としては、例えば、絶縁基板上に発熱抵抗体層を形成した加熱ヘッド又はヒートブロック等従来公知のものを広く使用することができるが、なかでも小型化、軽量化、高応答性の面で優れている加熱ヘッドを用いるのが好ましい。図１に示される例での融解部であるノズル１１の平面部に取付けられる加熱ヘッド（加熱部材）１３は、例えば矩形板状のアルミナジルコニアセラミック基板（絶縁基板）と、絶縁基板の表面に形成された帯状の厚膜形成された発熱抵抗体と、絶縁基板の表面において発熱抵抗体の両端部のそれぞれに接続するように絶縁基板の長さ方向に沿う一端部に偏心させて形成された２つの電極を有する。なお、発熱抵抗体の表面を、例えばフィラーを含むガラス等の保護層（誘電体層）でコートしてもよい。なお、加熱ヘッド１３は、絶縁基板の発熱抵抗体が形成されていない側の面をノズル１１の平面部に面して取付けられている。
【００２１】
加熱ヘッド１３は、ノズル１１の長さ方向（図面の上下方向）に分割して複数の加熱ヘッドを搭載してもよく、これら複数の加熱ヘッドを異なる温度又は異なる昇降温パターンに加熱制御できるようにしてもよい。また、加熱ヘッド１３の発熱抵抗体の途中（中間）に電極を追加し、ここから別のリードを引き出すことで、２つの発熱抵抗体として別々に制御することもできるし、２つの加熱ヘッド１３、１３の発熱抵抗体を並列に接続するようにリードを引き出して制御するようにしてもよいし、加熱ヘッド１３、１３を別々に制御することもできる。さらに、加熱ヘッド１３の絶縁基板上に複数の発熱抵抗体を上下に形成し、これらを共通に又は別々に制御するようにしてもよい。
【００２２】
カバー１５は、有底状の円筒状とされ、上部開口からノズル１１が挿通され、底面に形成された開口から吐出口１１ａが形成されたノズル１１の先端部（吐出部）を突出させて、ノズル１１の側面全体を覆っている。カバー１５の材質としては、加熱ヘッド１３によって加熱されたノズル１１の熱を放熱部（放熱板）１４に伝えるべく、熱伝導率の高いものが好ましく、例えば、アルミニウム、ステンレス等の加工性の良い金属を用いることができる。カバー１５は、ノズル１１の熱を放熱板１４へ伝導させる役割を果たすべく、ノズル１１の上部の大きい外径部まで延設され、該外径部と接触又は高熱伝導率材料を介してノズル１１の少なくとも一部と接触するよう取付けられるのが好ましい。カバー１５とノズル１１及び加熱ヘッド１３との間には、断熱材を充填してもよい。なお、カバー１５には、必要に応じて加熱ヘッド１３に接続されているリード１３１をカバー１５の外部に導出するための貫通孔が形成される。
【００２３】
本発明のホットエンドにおける放熱部は、造形材料の融解のために加熱手段によって供給された熱の余剰分を造形材料が供給される側へ伝導するのを抑制するために放熱すると同時に、融解した造形材料が吐出される領域を加熱する機能を有する。放熱部の形状は、例えば、板状、ブロック状等とすることができるが特に限定されない。板状とした場合には、例えば、円形、楕円形、矩形、多角形、半円形等とすることができる。放熱部のサイズ及び形状は、造形材料が吐出される領域への放熱量、造形材料の融解（溶解、軟化）温度、及び造形速度等との関係で適宜決定され得る。
【００２４】
図１に示される例では、放熱部（放熱板）１４は円盤状とされ、その中央部にはノズル１１の先端部（吐出部）を挿入して造形材料を吐出する方向に突出させるための開口１４ａが設けられている。放熱板１４は、例えば４つのビス１８によって、ノズル１１の先端部を囲むようにカバー１５の底面に取り付けられている。また、放熱板１４の下面（ノズル１１の先端部が突出する側の面）には、開口１４ａを中心として、例えば大小の４つのリング状の溝部１４ｂが形成されている。各々の溝部１４ｂの外周側の内面は、放熱板１４の中央側に面する傾斜面として形成されている。傾斜面は、中心寄りの（径の小さい）溝部１４ｂで水平面に対してなだらかな角度に形成され、外側の溝部１４ｂになるほど急峻な角度になるように形成されている。このように溝部１４ｂに傾斜面を形成することで、造形材料の吐出面近傍造形材料が堆積される領域に放熱板からの放射熱を効果的に集中でき、吐出口１１ａ直下を中心にした加熱温度勾配を形成することができる。
【００２５】
放熱板１４の形状、サイズ及び材質は、造形材料が吐出される領域の所望の加熱温度等を考慮して適宜決定される。放熱板１４の厚み寸法としては、例えば０．１〜３．０ｍｍ程度とすることができ、また放熱板１４の直径としては、例えば２０〜５０ｍｍ程度とすることができる。放熱板１４の形状としては、例えば楕円形状、多角形状等任意の形状とすることもできる。また、放熱板１４を設けたホットエンドＨＥ１の造形動作中の移動方向を回転機構などにより変化できるのであれば、吐出口１１ａの周辺の一部にのみ張り出すような構造としてもよい。
【００２６】
放熱板１４の材質としては熱放射率が高いものが好ましく、溝部１４ｂの形成の観点から加工性に優れた材料であることが好ましい。例えば、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウムなどのセラミックスや、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属が使用され得る。また、溝部１４ｂに代えて、放熱板１４からの熱放射を効率よく行うために、例えば、放熱板の下面に複数のディンプルを設けたり、粗面化することで放熱板１４の下面の面積を増大させるようにしてもよいし、下面の表面に黒鉛の被膜を形成するなどの黒色化を施してもよいし、また酸化膜を形成してもよく、これらを複合的に用いるようにしてもよい。このように放熱板１４の下面に凹凸部等を設けることで、造形物表面と放熱板１４との間に空気の乱流が生じやすくなるという効果もあり、造形物表面のより効果的な加熱を行うことができる。なお、放熱板１４の下面を平滑面としてもよい。
【００２７】
放熱板１４の露出する上面には断熱層が形成されてもよい。断熱層としては比較的熱伝導率の低い断熱材の塗布又は貼着により形成されるものの他、構造的なものでもよい。構造的なものとは、例えば、放熱板１４の上面にスペーサを介して板状体（熱反射板）を設けることで形成される、放熱板１４の上面と板状体との間に形成される断熱空間を挙げることができる。断熱層によって放熱板１４の上面側（ホットエンドの供給口１２ａ側）への熱放射が抑制され、下面側への熱放射が効率的に行われる。
【００２８】
次に、図２を参照しながら本発明の他の実施形態の３Ｄプリンタ用のホットエンド（造形材料の吐出ヘッド）のを説明する。図２のホットエンドＨＥ２は、下端（図面下側）に融解した造形材料を吐出する吐出口２１ａを有する吐出部、造形材料を融解する融解部、及び放熱部２１ｂを有するノズル２１と、上端（図面上側）にフィラメント（線状の造形材料）の供給口２２ａが形成されたバレル２２（供給部）と、ノズル２１の融解部を加熱する手段である一対の加熱ヘッド２３と、ノズル２１に接して取り囲むように形成されているカバー２５と、断熱スペーサ２６（断熱部）とを備えている。また、ホットエンドＨＥ２において、ノズル２１、バレル２２、及び断熱スペーサ２６に、供給口２２ａと吐出口２１ａとを直線に連通する通路２７が形成されている。本実施形態においては、放熱部２１ｂをノズル２１と一体的に形成したことを特徴とする。
【００２９】
バレル２２は、供給部である上端に形成された供給口２２ａから供給されたフィラメント（造形材料）をノズル２１へと導く通路２７が形成された円筒形状をなしている。バレル２２の下部は、ノズル２１の上部に断熱スペーサ２６を介して螺合されている。
【００３０】
バレル２２の材質としては、例えば、金属、セラミックス、ガラス等を広く用いることができるが、ノズル２１の熱の供給口２２ａ側への伝導を抑制する観点から、なかでも熱伝導率が比較的低い材料が用いられることが好ましい。例えば、チタン合金、ステンレス、石英ガラス等が用いられ得る。エンジニアリングセラミックス又はマシナブルセラミックスが用いられる場合には熱伝導率の比較的低いものが選択される。また、断熱スペーサ２６はその内径がバレル２２の外径とほぼ一致する有底状の円筒形状に形成されており、底部の中心に通路２７の一部を構成する孔が形成されている。この断熱スペーサ２６は、ノズル２１からバレル２２への熱の伝導を抑制するための断熱部として設けられ、その材質としては、例えば、チタン合金、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ポリイミド樹脂等の熱伝導率の低い材質を用いることができる。また、エンジニアリングセラミックス又はマシナブルセラミックスのなかでも比較的熱伝導率の低いもので形成することができる。バレル２２が、ノズル２１の加熱ヘッド２３の加熱による熱を十分な程度に断熱できる低い熱伝導率の材質からなる場合には、断熱スペーサ２６を不要にすることができる。
【００３１】
ノズル２１は、先端に吐出口２１ａが設けられた先細りの吐出部が形成され、中途部の吐出口２１ａ寄りに加熱ヘッド２３、２３が左右に対向して取付けられた融解部が形成され円筒形状とされている。ノズル２１の上部のバレル２２及び断熱スペーサ２６が取り付けられる部位は太い円筒形状に形成され、この部位より下部はバレル２２と略同等筒径とされる。また、ノズル２１の加熱ヘッド２３、２３が取付けられる部分（融解部）には、左右から削り出された平面部が設けられており、この平面部に取付けられた加熱ヘッド２３、２３からリード（線）２３１が導出されている。ノズル２１の材質としては、加熱ヘッド２３から通路２７の造形材料への熱を効率よく伝えるために熱伝導率の高い材質が用いられることが好ましく、例えば、金属、セラミックス、又はガラス等を用いることができる。
【００３２】
放熱部２１ｂは、中央から吐出部先端が突出する円盤状とされ、加熱ヘッド２３の下に、これと接触又は近接するように張り出して形成されている。なお、放熱部２１ｂの下面（吐出口２１ａ側の面）には、図１における放熱板１４ｂと同様に、吐出口２１ａを中心とするリング状の溝部を形成することができる。また、溝部に代えて複数のディンプルを設けることで放熱部２１ｂの下面の面積を増大させるようにしてもよいし、下面の表面を黒色化してもよいし、またこれらを複合的に用いるようにしてもよい。放熱部２１ｂのサイズ及び形状は、造形材料が吐出される領域の所望の加熱温度等を考慮して適宜決定され得る。
【００３３】
放熱部２１ｂはノズル２１と一体的に形成されていることによって、加熱ヘッド２３からノズル２１に与えられる熱を効率的に放熱部２１ｂに伝導させて放熱することができる。すなわち、ノズル２１の余熱を効果的に造形材料が吐出される領域の加熱に利用することができる。放熱部２１ｂとノズル２１とは一体成形されてもよいし、別々に成形されて無機接合材料によって接合されてもよい。造形材料の種類によってノズル２１は５００℃程度まで加熱され得るので、無機接合材料としては耐熱温度が５００℃以上の材料が使用されることが好ましい。例えば、銀ロウ材、銅ロウ材、アルミロウ材が使用され得る。なお、図２で示される例における放熱部２１ｂも、図１で示される例における放熱板１４と同様に、下面から効率よく熱放射するために、上面に断熱層が設けられてもよい。
【００３４】
カバー２５は円筒形状であり、ノズル２１の上端部から加熱ヘッド２３が設けられた融解部までを覆うように設けられる。放熱部２１ｂに対しては、これと接触又は近接するように設けられている。カバー２５の材質としては、カバー２５が放熱部２１ｂと接触するように設けられた場合には、加熱されたノズル２１の上部の熱を放熱部２１ｂに伝えるべく、熱伝導率の高いものが好ましい。例えば、アルミニウム、ステンレス等の加工性の良い金属を用いることができる。このように、カバー２５は、ノズル２１の特に上部の熱を放熱部２１ｂへ伝導させる、又は熱がノズル２１の上部からバレル２２に伝わるのを抑制するために、ノズル２１の上部の大きい外径部まで延設されて、直接又は高熱伝導率材料を介してノズル２１の表面の一部と接触するよう取付けられるのが好ましい。なお、カバー２５には、必要に応じて加熱ヘッドに接続されているリード２３１をカバー２５の外部に導出するための貫通孔が形成され得る。
【００３５】
図３及び図４に、本発明のホットエンドに使用する加熱手段の変形例を示す。図３（Ｃ）に示すように、加熱手段であるヒートブロックＨＢは、ホルダ３１と一対の加熱ヘッド３３、３３を有している。図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ホルダ３１は、上面及び側面から見た外形が長方形である角柱形状を有している。ホルダ３１には、その上下方向に貫通し、上端を上開口３１ａ１及び下端を下開口３１ａ２とする縦貫通孔３１ａが形成されている。この縦貫通孔３１ａにはホットエンドのノズルが挿入されて取り付けられる。図４（Ｂ）に示すように、上開口３１ａ１からノズル１１１の先端が挿し込まれ、ノズル１１１の先端部が下開口３１ａ２から突出するように取り付けられている。
【００３６】
また、図３（Ｂ）に示すように、ホルダ３１には、その対向する側面間を貫通する横貫通孔３１ｂが縦貫通孔３１ａを挟んで左右の端部に上下方向に５個ずつ合計１０個が形成されている。図３（Ｃ）にヒートブロックＨＢの上面図を示されるように、ホルダ３１の対向する側面のそれぞれに加熱ヘッド３３、３３を接触させて、加熱ヘッド３３に設けられた貫通孔３３ａがホルダ３１の横貫通孔３１ｂと重なるように配置される。そして、貫通孔３３ａ、横貫通孔３１ｂ、貫通孔３３ａにワイヤ（導電ワイヤ）３４が挿通されてワイヤ３４の両端がホルダ３１の幅狭の側面側で結束され、ホルダ３１を両側から加熱ヘッド３３、３３で挟むように、ホルダ３１に加熱ヘッド３３、３３が固定される。ワイヤ３４は、一対の加熱ヘッド３３、３３の発熱抵抗体層に接続された電極間を導通する役割を、加熱ヘッド３３をホルダ３１に固定する役割に加えて有し得る。なお、加熱ヘッド３３の貫通孔３３ａ内には、必要に応じて、例えば、銀ペースト等の導電ペーストが充填され、焼き固められる。
【００３７】
加熱ヘッド３３は、図１及び図２で示した加熱ヘッド１３、２３と同様に、絶縁基板上に形成された発熱抵抗体層とこの発熱抵抗体層に電圧を印加するべく形成された電極を有し、電極は貫通孔３３ａの周縁に臨んで形成されており、ホルダ３１の側面に、絶縁基板の発熱抵抗体層が形成されていない側の面を接触させて取り付けられる。
【００３８】
ホルダ３１の材質としては、例えば、アルミニウム、銅、鉄等の熱伝導率の高いものとするのが好ましい。ホルダ３１は、加熱ヘッド３３によって加熱され、その縦貫通孔３１ａの内壁から、縦貫通孔３１ａに挿通されたノズル１１１に熱を伝える。
【００３９】
図４（Ａ）には、ヒートブロックＨＢに挿通させて加熱されるノズル１１１を底面側から見た図が示される。また、図４（Ｂ）には、ノズル１１１をヒートブロックＨＢのホルダ３１に挿通して取り付けた状態の断面図を示す。
【００４０】
ノズル１１１は、バレルが取り付けられる取付穴が設けられた太い円柱状の上端部と、この上端部の下面中央部から下方へ延びる角柱形状の融解部と、先端部が細められて吐出口１１１ａが形成された吐出部とを有する。ノズル１１１は、上端部の取付穴の底面から融解部を経て吐出部（ノズル１１１）の先端（下端）の吐出口１１１ａに連通する通路１１７を有する。そして、ヒートブロックＨＢは、その縦貫通孔３１ａの内壁面をノズル１１１の融解部の外周面に当接するようにして、ノズル１１１に装着されている。なお、ノズル１１１の上端部の取付穴には、例えば、図１又は図２で示した例と同様にして、バレル、カバー、及び放熱部を取り付けることができる。
【符号の説明】
【００４１】
ＨＥ１、ＨＥ２      ホットエンド
１１、２１、１１１  ノズル
１１ａ、２１ａ      吐出口
１２、２２          バレル
１２ａ、２２ａ      供給口
１２１              外管
１２１ａ            開口
１２２              内管
１３、２３、３３    加熱ヘッド
１３１、２３１      リード
１４、２１ｂ        放熱部（放熱板）
１４ａ              開口
１４ｂ              溝部
１５、２５          カバー
１７、２７、１１７  通路
１８                ビス
２６                断熱スペーサ
ＨＢ                ヒートブロック
３１                ホルダ
３１ａ              縦貫通孔
３１ａ１            上開口
３１ａ２            下開口
３１ｂ              横貫通孔
３３ａ              貫通孔
３４                ワイヤ
１１１ａ            吐出口
【図１】
2020015220.tif 000003
【図２】
2020015220.tif 000004
【図３】
2020015220.tif 000005
【図４】
2020015220.tif 000006