(57)【要約】【課題】３Ｄプリンティング装置用のプリンティングヘッドモジュールを提供する。【解決手段】プリンティングヘッドモジュールは、３Ｄプリントヘッドと、インクジェットプリントヘッドと、ベーキングモジュールと、を備える。３Ｄプリントヘッドは、溶解モジュールと、素材ノズルとを備え、複数の積層体をプリントする。インクジェットプリントヘッドは、３Ｄプリントヘッドに接続され、各積層体にインクを吐出するインクノズルを備える。ベーキングモジュールは、３Ｄプリントヘッドとインクジェットプリントヘッドとの間に配置され、ファンと、排出ケースと、ヒータモジュールと、を備える。ファンは、ベースに対向する排気側を備え、エアフローを供給する。排出ケースは、排気側に配置される。ヒータモジュールは、ファンと排出ケースとの間に配置され、エアフローを加熱し、加熱されたエアフローは、排出ケースを介して吹き出されてインク層を乾燥させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３Ｄオブジェクトをプリントするための３Ｄプリンティング装置のベースの上に配置されるプリンティングヘッドモジュールであって、
前記ベース上に３Ｄプリンティング素材を溶解してプリントする、溶解モジュールと、素材モジュールと、を備え、複数の積層体を形成する３Ｄプリントヘッドと、
前記３Ｄプリントヘッドに接続され、前記積層体のそれぞれにインクを吐出するインクノズルを備え、複数のインク層を形成するインクジェットプリントヘッドと、
前記３Ｄプリントヘッドと前記インクジェットプリントヘッドとの間に配置され、前記ベースに対向する排気側を備え、エアフローを供給するファンモジュールと、前記排気側に設けられた排出ケースと、前記ファンモジュールと前記排出ケースとの間に配置されて前記エアフローを加熱し、加熱したエアフローを前記排出ケースを介して排出し、前記積層体のそれぞれの上に配置された前記インク層のそれぞれをベーキングして乾燥させるヒータモジュールと、を備えるベーキングモジュールと、
を備えたことを特徴とするプリンティングヘッドモジュール。
【請求項２】
前記ベーキングモジュールは、さらに、ハウジングを備え、前記ヒータモジュールが前記ハウジング内に配置され、前記ファンモジュールと前記排出ケースとが前記ハウジングの互いに対向する二つの面上にそれぞれ配置される、ことを特徴とする請求項１に記載のプリンティングヘッドモジュール。
【請求項３】
前記ファンモジュールは、前記排気側によって前記ハウジングに固定される、ことを特徴とする請求項２に記載のプリンティングヘッドモジュール。
【請求項４】
前記素材ノズルに接続された、前記３Ｄプリントヘッドの供給チャンネルに対応して配置された放熱ファンと、
前記放熱ファンに対応して配置され、前記素材ノズルと前記ベースとの間に配置されたノズル排気口を備えるノズルエアダクトと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のプリンティングヘッドモジュール。
【請求項５】
前記ノズルエアダクトは、前記放熱ファンの前記排気側に接続される、ことを特徴とする請求項４に記載のプリンティングヘッドモジュール。
【請求項６】
前記ノズル排気口は、前記３Ｄオブジェクトに対応し、前記素材ノズルから吐出された前記３Ｄプリンティング素材を冷却する、ことを特徴とする請求項４に記載のプリンティングヘッドモジュール。
【請求項７】
前記ノズル排気口から吹き出される冷却エアフローの温度は、前記ヒータモジュールによって加熱されたエアフローの温度よりも低い、ことを特徴とする請求項４に記載のプリンティングヘッドモジュール。
【請求項８】
３Ｄオブジェクトをプリントするための３Ｄプリンティング装置のベースの上に配置されるプリンティングヘッドモジュールであって、
前記ベースの上に配置され、前記ベース上に３Ｄプリンティング素材を溶解してプリントする、溶解モジュールと、素材モジュールと、を備え、複数の積層体を形成する３Ｄプリントヘッドと、
前記ベースの上に配置され、前記３Ｄプリントヘッドに接続され、前記積層体のそれぞれにインクを吐出するインクノズルを備え、複数のインク層を形成するインクジェットプリントヘッドと、
前記素材ノズルに接続されてエアフローを供給する、前記３Ｄプリントヘッドの供給チャンネルに対応して配置されたファンモジュールと、
前記ファンモジュールの排気側に配置されたベーキングモジュールであって、前記ベースに対向する排出ケースを備えるベーキングモジュールと、
を備え、
前記供給チャンネルを流れる前記エアフローが過熱され、前記供給チャンネルによって加熱された前記エアフローが前記排出ケースから吹き出されて前記積層体のそれぞれの上に配置された前記インク層のそれぞれをベーキングして乾燥する、
ことを特徴とするプリンティングヘッドモジュール。
【請求項９】
前記ファンモジュールは、前記排気側と反対の吸入側によって前記供給チャンネルに固定される、ことを特徴とする請求項８に記載のプリンティングヘッドモジュール。
【請求項１０】
前記排出ケースの排気口と前記インクノズルとの間の最短の水平距離は、５０ｍｍよりも大きい、ことを特徴とする請求項８に記載のプリンティングヘッドモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンティングヘッドモジュールに関し、より具体的には、ベーキングモジュールを備えたプリンティングヘッドモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ支援製造（ＣＡＭ）の発達に伴い、産業界において、三次元プリンティング技術（３Ｄプリンティング技術）が開発されている。この技術では、オリジナルのコンセプトデータに基づいて、物理的な固体が急速に組み立てられる。３Ｄプリンティングは、一連の高速プロトタイピング技術（ＲＰ技術）及びその基本原理を示す汎用的な用語であり、そのコンセプトは、積層製造であり、ＲＰ機器がプロトタイプワークピースをＸＹ面に沿ってスキャンして、ワークピースの断面形状を取得する。その間、プローブがスライス厚の層毎にＺ座標を移動し、３Ｄオブジェクトを最終的に形成する。３Ｄプリンティングは、プロトタイプの幾何学的形状の制約を受けず、ワークピースがより複雑であるほど、ＲＰ技術はより良好な結果を示し、労力及び処理時間を大幅に減らす。結果として、コンピュータ支援デザイン（ＣＡＤ）によって与えられたデジタル３Ｄモデルは、最短の時間要求で真に現れ、当該モデルは、触れることが可能なだけでなく、その幾何学カーブを真に表現する。ユーザは、モデルの組み立て能をテストすることができ、その機能テストをも行うことができる。
【０００３】
熱溶解積層法（ＦＤＭ）を例に挙げると、成形材料はワイヤ形状であり、成形材料を加熱され溶解され、望ましい形状／輪郭に従って成形ステージ上で層毎にこの材料を積層し、３Ｄオブジェクトを形成する。従って、既存の熱溶解積層法３Ｄプリンティング方法では、外形は、通常、３Ｄオブジェクトが完成した後に着色されるか、あるいは、カラー成形材料を用いて３Ｄオブジェクトが製造される。しかしながら、前者の場合、カラーインクは３Ｄオブジェクトの外面のみに塗布されるので、演色及び色調が若干不十分であった。後者の場合、単一色のワイヤ材料が通常用いられて色つきのオブジェクトが形成される。従って、演色及び色調が劣る場合があり、複数色を形成するのがより困難な場合があった（例えば、ワイヤ材料を異なる色に繰り返して変更することによって、複数色の効果を得る必要がある）。結果として、色つきの３Ｄオブジェクトの製造効率が低かった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既存の３Ｄプリンティング装置においては、演色及び色調が劣る場合があり、複数色の３Ｄオブジェクトを形成することがより困難な場合があった。結果として、色つきの３Ｄオブジェクトの製造効率が低かった。
【０００５】
従って、本発明は、良好な演色及び色調を有する３Ｄオブジェクトをレンダリングするプリンティングヘッドモジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプリンティングヘッドモジュールは、３Ｄオブジェクトをプリントするための３Ｄプリンティング装置のベース上に配置され、３Ｄプリントヘッドと、インクジェットプリントヘッドと、ベーキングモジュールと、を備える。３Ｄプリントヘッドは、溶解モジュールと、素材モジュールと、を備え、ベース上に３Ｄプリンティング素材を溶解してプリントして複数の積層体を形成する。インクジェットプリントヘッドは、３Ｄプリントヘッドに接続され、積層体のそれぞれにインクを吐出するインクノズルを備え、複数のインク層を形成する。ベーキングモジュールは、３Ｄプリントヘッドとインクジェットプリントヘッドとの間に配置され、ファンモジュールと、排出ケースと、ヒータモジュールと、を備える。ファンモジュールは、ベースに対向する排気側を備え、エアフローを供給する。排出ケースは、排気側に設けられる。ヒータモジュールは、ファンモジュールと排出ケースとの間に配置されてエアフローを加熱し、加熱したエアフローを排出ケースを介して排出し、積層体のそれぞれの上に配置されたインク層のそれぞれをベーキングして乾燥させる。
【０００７】
本発明の別のプリンティングヘッドモジュールは、３Ｄオブジェクトをプリントするための３Ｄプリンティング装置のベースの上に配置され、３Ｄプリントヘッドと、インクジェットプリントヘッドと、ファンモジュールと、ベーキングモジュールと、を備える。３Ｄプリントヘッドは、溶解モジュールと、素材モジュールと、を備え、ベース上に３Ｄプリンティング素材を溶解してプリントして、複数の積層体を形成する。インクジェットプリントヘッドは、３Ｄプリントヘッドに接続され、積層体のそれぞれにインクを吐出するインクノズルを備え、複数のインク層を形成する。ファンモジュールは、３Ｄプリントヘッドの供給チャンネルに対応して配置され、エアフローを供給する。この供給チャンネルは、素材ノズルに接続される。ベーキングモジュールは、ファンモジュールの排気側に配置され、排出ケースを備える。排出ケースは、ベースに対向するように配置される。供給チャンネルを流れるエアフローが過熱され、排出ケースから吹き出されて積層体のそれぞれの上に配置されたインク層のそれぞれをベーキングして乾燥する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のプリンティングヘッドモジュールは、インクジェットプリントヘッドと、ベーキングモジュールと、を備える。従って、３Ｄプリントヘッドがベース上に積層体をプリントした後、積層体のそれぞれの上にインク層を吐出するインクジェットプリントヘッドを用いて積層体が着色される。次に、ベーキングモジュールが用いられてインク層がベーキングされて乾燥され、色つきの積層体が形成される。積層体とインク層とは、互いの上に交互に積層され、色つきの３Ｄオブジェクトが形成される。本発明のプリンティングヘッドモジュールによれば、色つきの３Ｄオブジェクトが、異なる色の３Ｄプリンティング素材を繰り返し変更することなくプリントされる。また、本発明は積層体を着色するためにインクを吐出するインクジェットプリントヘッドにも適用され、３Ｄオブジェクトの演色及び色調が効果的に向上する。従って、本発明のプリンティングヘッドモジュールは、プリンティング品質及びデザインの柔軟性を効果的に向上させる。
【０００９】
本発明の上述した特徴及び利点をより具体的なものとするため、添付の図面とともに実施の形態を以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る、プリンティングヘッドモジュールを示す概略図である。
【００１１】
【図２】本発明の実施の形態に係る、ベーキングモジュールの構成要件を示す分解図である、
【００１２】
【図３】本発明の実施の形態に係る、プリンティングヘッドモジュールの構成要件を示す概略図である。
【００１３】
【図４】本発明の実施の形態に係る、プリンティングヘッドモジュールが行うプリンティング動作を示す概略図である。
【００１４】
【図５】本発明の実施の形態に係る、プリンティングヘッドモジュールが行うベーキング動作を示す概略図である。
【００１５】
【図６】本発明の他の実施の形態に係るプリンティングヘッドモジュールを示す概略図である。
【００１６】
【図７】図６に示すプリンティングヘッドモジュールが行うベーキング動作を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
上述及び他の関連する技術的原理、特徴並びにその効果を、以下に詳細に説明する実施の形態において、添付の図面とともに明らかにする。方向や配列に関する以下の用語、例えば、「上」、「下」、「前」、「後ろ」、「左」、「右」等は、添付の図面における参考としての方向であり、本発明を限定するものではない。また、以下の実施の形態において、同一または類似の要素については同一または類似の参照番号を付す。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係るプリンティングヘッドモジュールを示す概略図である。図２は、本発明の実施の形態に係るベーキングモジュールの構成要件を示す分解図である。図１及び２の両方を参照すると、本実施の形態において、プリンティングヘッドモジュール１００は、３Ｄプリンティング装置１０に配置されるように構成され、デジタル３Ｄモデルに従って３Ｄオブジェクト２０をプリントする。３Ｄプリンティング装置１０は、プリンティングヘッドモジュール１００と、ベース２００とを備える。プリンティングヘッドモジュール１００は、ベース２００上に移動可能に配置される。本実施の形態において、３Ｄプリンティング装置１０は、さらに、デジタル３Ｄモデルを読み込み、ベース２００に対してプリンティングヘッドモジュール１００を移動するように制御する制御部３００を備える。デジタル３Ｄモデルは、デジタル３Ｄイメージファイルであり、コンピュータ支援デザイン（ＣＡＤ）あるいはアニメーションモデリングソフトウェア等によってコンピュータホストにより生成される。
【００１９】
また、ベース２００は、搬送面２１０を備え、プリンティングヘッドモジュール１００によってプリントされた積層体２２及びインク層２４を搬送する。プリンティングヘッドモジュール１００は、ベース２００上に配置される。特に、本実施の形態においては、３Ｄプリンティング装置１０は、さらに、図１に示すように、プリンティングヘッドモジュール１００に接続された３Ｄプリンティング素材４００を備え、この素材は、プリンティングヘッドモジュール１００の供給チャンネルを介して素材ノズル１１２に供給され、加熱されて溶解され、ベース２００の搬送面２１０上に層毎に素材ノズル１１２から吐出されるように構成され、複数の積層体２２を形成する。このような構成により、複数の層によって形成される積層体２２は、搬送面２１０上の他の積層体の上部に積層され、３Ｄオブジェクト２０が形成される。特に、３Ｄプリンティング素材４００は、溶融フィラメント製造（ＦＦＦ）方法、溶解及び吐出モデリング方法等のプリンティング方法に適用可能な熱可塑性材料を含む。
【００２０】
より詳細には、本実施の形態の３Ｄプリンティング装置１０は、ベース２００と、プリンティングヘッドモジュール１００とを備える。プリンティングヘッドモジュール１００は、３Ｄプリントヘッド１１０と、インクジェットプリントヘッド１２０と、ベーキングモジュール１３０とを備える。ベース２００は、搬送面２１０を備える。３Ｄプリントヘッド１１０は、ベース２００の搬送面２１０の上に配置され、３Ｄプリントヘッド１１０は、素材ノズル１１２と溶解モジュール１１４とを備える。溶解モジュール１１４は、３Ｄプリンティング素材４００を溶解するように構成されている。その後、素材ノズル１１２は、ベース２００の搬送面２１０上に、溶解した３Ｄプリンティング素材４００をプリントし、図１に示すように、複数の積層体２２を形成する。インクジェットプリントヘッド１２０は、搬送面２１０の上に配置され、３Ｄプリントヘッド１１０に接続されている。ベーキングモジュール１３０は、３Ｄプリントヘッド１１０と、インクジェットプリントヘッド１２０との間に配置されている。特に、３Ｄプリントヘッド１１０、ベーキングモジュール１３０、及びインクジェットプリントヘッド１２０は、搬送面２１０に平行な方向に沿って互いに接続される。
【００２１】
本実施の形態において、インクジェットプリントヘッド１２０は、各積層体２２にインクを吐出して複数のインク層２４を形成するインクノズル１２０を備える。本実施の形態において、インクジェットプリントヘッド１２０から吐出されるインクは、カラーインクであってもよい。このような構成の場合、本実施の形態においては、３Ｄプリントヘッド１１０がベース２００上に積層体２２をプリントした後、インクジェットプリントヘッド１２０がインク層２４を積層体２２の上面及び側面に吐出し、積層体２２を着色する。そして、ベーキングモジュール１３０が、インク層２４をベーキングして乾燥するように構成されており、色つきの積層体２２が形成される。上述したステップは、繰り返して行われ、互いの上部に交互に配置された複数の積層体２２と複数のインク層２４とが形成され、３Ｄオブジェクト２０が形成される。このように、３Ｄプリントヘッド１１０は、異なる色の３Ｄプリンティング素材４００を繰り返し変えることなく色つきの３Ｄオブジェクト２０をプリントする。
【００２２】
本実施の形態において、図２に示すように、ベーキングモジュール１３０は、ファンモジュール１３２と、排出ケース１３４と、ヒータモジュール１３６と、を備える。ファンモジュール１３２は、搬送面２１０に対向する排気側１３２ａを備え、エアフローを搬送面２１０に供給する。排出ケース１３４は、排気側１３２ａ上に配置される。ヒータモジュール１３６は、ファンモジュール１３２と排出ケース１３４との間に配置され、エアフローを加熱し、この加熱されたエアフローは排出ケース１３４から排出される。従って、加熱されたエアフローは、各積層体２２上のインク層２４をベーキングして乾燥することに用いることができる。本実施の形態において、ヒータモジュール１３６によって加熱されるエアフローの温度は、約６５℃から約７０℃である。また、ベーキングモジュール１３０は、さらに、ハウジング１３８を備えてよく、ヒータモジュール１３６は、ハウジング１３８内に配置される。ファンモジュール１３２及び排出ケース１３４は、それぞれ、ハウジング１３８の対向する２つの側面に配置される。そして、本実施の形態のファンモジュール１３２は、複数のねじ等の固定具を用いて排気側１３２ａによってハウジング１３８に固定される。
【００２３】
このような構成において、本実施の形態では、プリンティングヘッドモジュール１００に接続されて制御部３００を採用してよく、このプリンティングヘッドモジュール１００を移動のデータム点として３Ｄプリントヘッド１１０のように移動するように制御し、３Ｄプリントヘッド１１０が、搬送面２１０上に積層体２２をプリントする。次に、プリンティングヘッドモジュール１００は、移動のデータム点としてインクジェットプリントヘッド１２０のように移動するように制御され、インクジェットプリントヘッド１２０が、各積層体２２にインク層２４を吐出する。さらに、プリンティングヘッドモジュール１００は、移動のデータム点としてベーキングモジュール１３０のように移動するように制御され、ベーキングモジュール１３０が、インクジェットプリントヘッド１２０の吐出経路に沿って積層体２２上のインク層２４をベーキングして乾燥する。上述したステップを繰り返すことで、積層体２２とインク層２４とが互いの上に交互にかつ連続的に形成され、３Ｄオブジェクト２０が構築される。
【００２４】
本実施の形態では、排出ケース１３４の排出口１３４ａ（すなわち、排気口）とインクジェットプリントヘッド１２０のインクノズル１２２との間で所定の距離が維持され、ベーキングモジュール１３０から吹き出されたエアフローがインクジェットプリントヘッド１２０のインクを乾燥させてしまうことが防止され、インクノズル１２２が詰まることを防止する。従って、本実施の形態では、排出ケース１３４の排出口１３４ａとインクジェットプリントヘッド１２０のインクノズル１２２との最短の水平距離Ｄ１は、少なくとも約３５ｍｍより大きい。また、図１に示すように、排出ケース１３４の排出口１３４ａとインクジェットプリントヘッド１２０のインクノズル１２２との間の最短の水平距離Ｄ１は、約３５ｍｍから約５０ｍｍである。
【００２５】
図３は、本発明の実施の形態に係る、プリンティングヘッドモジュールの構成要件を示す概略図である。図４は、本発明の実施の形態に係る、プリンティングヘッドモジュールが行うプリンティング動作を示す概略図である。図５は、本発明の実施の形態に係る、プリンティングヘッドモジュールが行うベーキング動作を示す概略図である。図３から５を参照すると、プリンティングヘッドモジュール１００は、さらに、図４に示すように、放熱ファン１４０と、ノズルエアダクト１５０と、を備える。放熱ファン１４０は、３Ｄプリントヘッド１１０の供給チャンネルに対応して配置される。供給チャンネルは、素材ノズル１１２と接続され、３Ｄプリンティング素材４００を素材ノズル１１２に供給する。ノズルエアダクト１５０は、放熱ファン１４０に対応して配置され、ノズル排気口１５２を備える。ノズル排気口１５２は、素材ノズル１１２とベース２００の搬送面２１０との間に配置される。このような構成において、放熱ファン１４０は、冷却エアフローＡ１を供給し、この冷却エアフローは、供給チャンネルを介してノズルエアダクト１５０のノズル排気口１５２に流れ込む。従って、冷却エアフローＡ１は、供給チャンネルを流れ、まず、加熱され、次に、ノズル排気口１５２から流出する。本実施の形態において、ノズル排気口１５２は、搬送面２１０上の３Ｄオブジェクト２０に対応する位置に配置されてよく、素材ノズル１１２から搬送面２１０上に吐出された３Ｄプリンティング素材４００（積層体２２）を間接的に冷却し、３Ｄオブジェクト２０の冷却及び硬化速度を遅らせ、ひいては、３Ｄオブジェクト２０が急速な冷却によってひび割れることを防止する。本実施の形態においては、ノズル排気口１５２から流れ出る冷却エアフローＡ１の温度は、おおよそ、ヒータモジュール１３６によって加熱された（ファンモジュール１３２によって供給される）エアフローＡ２の温度未満である。例えば、ノズル排気口１５２から流れ出る冷却エアフローＡ１の温度は、約３０℃から約５０℃であり、一方、ヒータモジュール１３６によって加熱される（ファンモジュール１３２によって供給される）エアフローＡ２の温度は、約６５℃から約７０℃である。
【００２６】
また、放熱ファン１４０によって供給される冷却エアフローＡ１は、まず、３Ｄプリントヘッド１１０の供給チャンネルを流れ、この供給チャンネルを冷却する。次に、供給チャンネルを流れる高い温度の冷却エアフローは、ノズルエアダクト１５０に流れ込み、このノズルエアダクト１５０において冷却される。そして、若干温度が下がった冷却エアフローＡ１は、ノズル排気口１５２に流れ込み、素材ノズル１１２から吐出された積層体２２を冷却する。換言すると、放熱ファン１４０から供給された冷却エアフローＡ１は、まず、第１の温度を有し、供給チャンネルを流れる冷却エアフローＡ１は、第２の温度を有し、この第２の温度は、第１の温度よりも高い。そして、ノズル排気口１５２から流れ出る冷却エアフローＡ１は、第３の温度を有し、この第３の温度は、第１の温度と第２の温度との間の範囲にある。例えば、第１の温度は、約２０℃から約３０℃で、第２の温度は、約１００℃で、第３の温度は、約３０℃から約７０℃である。従って、本実施の形態のプリンティングヘッドモジュール１００は、放熱ファン１４０から供給された温度が低い冷却エアフローＡ１を用いて供給チャンネル２２０を直接的に放熱し、次に、供給チャンネル２２０を流れる温度が高い冷却エアフローＡ１を用いて素材ノズル１１２から吐出された積層体２２を冷却し、急速な冷却によって３Ｄオブジェクト２０にひび割れが生じることを防止する。
【００２７】
図６は、本発明の他の実施の形態に係るプリンティングヘッドモジュールを示す概略図である。図７は、図６に示すプリンティングヘッドモジュールが行うベーキング動作を示す概略図である。本実施の形態のプリンティングヘッドモジュール１００ａは、図１のプリンティングヘッドモジュール１００と類似のものである。従って、本実施の形態は、一部が上述の実施の形態と同様であり、同一または類似の構成要件については同一または類似の参照番号を付し、重複した技術的な説明を省略する。省略する部分については、上述の説明を参照することとし、再度の説明は行わない。図６及び７を参照すると、以下の説明は、本実施の形態のプリンティングヘッドモジュール１００ａと図１に示すプリンティングヘッドモジュール１００との異なる部分についてのものである。
【００２８】
本実施の形態のプリンティングヘッドモジュール１００ａは、３Ｄプリントヘッド１１０と、インクジェットプリントヘッド１２０と、ファンモジュール１４０ａと、ベーキングモジュール１３０ａと、を備える。本実施の形態において、ファンモジュール１４０ａは、エアフローを供給するため、３Ｄプリントヘッド１１０の供給チャンネルに対応して配置される。本実施の形態において、ファンモジュール１４０ａは、ファンモジュール１４０ａの排気側１４２に対する吸気側１４４によって３Ｄプリントヘッド１１０の供給チャンネルに固定されている。すなわち、ファンモジュール１４０ａは、空気を引き出すことによって放熱し、エアフローが供給チャンネルを流れて加熱され、次に排気側１４２から排出される。
【００２９】
また、ベーキングモジュール１３０ａは、ファンモジュール１４０ａの排気側１４２に配置され、排出ケース１３４を備える。排出ケース１３４は、ベースの搬送面（すなわち、図１に示す搬送面２１０）に対向する。従って、エアフローは供給チャンネルを流れて加熱され、供給チャンネルによって加熱されたエアフローは、排気側１４２から排出される。エアフローの少なくとも一部は、ベーキングモジュール１３０ａに流入し、排出ケース１３４によって吹き出され、加熱されたエアフローが搬送面上の各積層体２２の各インク層２４をベーキングして乾燥することに用いられる。このような構成において、本実施の形態のプリンティングヘッドモジュール１００ａは、ファンモジュール１４０ａによって供給された温度の低いエアフローを用いて供給チャンネルを直接的に放熱する。供給チャンネルを流れる温度の高いエアフローは、ベーキングモジュール１３０ａに案内され、搬送面に対向する排出ケース１３４から吹き出され、搬送面上の各積層体２２の各インク層２４をベーキングして乾燥する。要約すると、本実施の形態は、循環するエアフローを直接的に用いて供給チャンネルを放熱し、インク層２４を乾燥させるので、放熱モジュール及び追加のファンを設ける必要がない。従って、本実施の形態によれば、構成要件の構成が簡略化される。さらに、本実施の形態においては、排出ケース２３２の排出口とインクジェットプリントヘッド１２０のインクノズルとの間の最短の水平距離Ｄ１’は、５０ｍｍよりも長く、ベーキングモジュール１３０ａによって吹き出されるエアフローがインクジェットプリントヘッド１２０のインクを乾燥させることをさらに防止し、インクジェットプリントヘッドが詰まることを防止する。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のプリンティングヘッドモジュールは、さらに、インクジェットプリントヘッドと、ベーキングモジュールと、を備える。従って、３Ｄプリントヘッドがベース上に積層体をプリントした後、インクジェットプリントヘッドが用いられて積層体上にインク層を吐出し、この積層体が着色される。次に、ベーキングモジュールが用いられてインク層がベーキング及び乾燥され、色つきの積層体が形成される。一つの実施の形態においては、ベーキングモジュールは、ファンと、排出ケースと、ヒータモジュールと、を備える。ヒータモジュールは、ファンと排出ケースとの間に配置され、ファンから供給されたエアフローを加熱し、加熱されたエアフローが排出ケースから吹き出され、各積層体上の各インク層をベーキングして乾燥する。従って、積層体とインク層とが交互に互いの上に積層され、色つきの３Ｄオブジェクトが形成される。別の実施の形態においては、ファンモジュールが３Ｄプリントヘッドの供給チャンネル上に配置され、温度の低いエアフローを供給して直接的に供給チャンネルを放熱する。また、ベーキングモジュールは、供給チャンネルを流れる加熱されたエアフローを排出ケースに案内するよう構成され、この加熱されたエアフローがベースに向けて吹き出され、これによってインク層がベーキングされて乾燥される。従って、本発明のプリンティングヘッドモジュールは、異なる色の３Ｄプリンティング素材を繰り返し変更することなく、色つきの３Ｄオブジェクトをプリントすることができる。また、本発明はインクジェットプリントヘッドを用いてインクを吐出し、積層体を着色し、３Ｄオブジェクトの演色及び色調を効果的に向上させる。従って、本発明のプリンティングヘッドモジュールは、プリント品質のみならず、デザインの柔軟性をも効果的に向上させる。
【００３１】
本発明を実施の形態によって説明したが、上記実施の形態は本発明を限定するためのものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲において、様々な応用及び変更が本発明の構成に可能である点は、当業者にとって明らかである。従って、本発明が保護を求める技術的範囲は、添付の特許請求の範囲によって画定されるべきものである。
【符号の説明】
【００３２】
１０    ３Ｄプリンティング装置
２０    ３Ｄオブジェクト
２２    積層体
２４    インク層
１００、１００ａ  プリンティングヘッドモジュール
１１０  ３Ｄプリントヘッド
１１２  素材ノズル
１２０  インクジェットプリントヘッド
１２２  インクノズル
１３０  ベーキングモジュール
１３２  ファンモジュール
１３２ａ  排気側
１３４  排出ケース
１３４ａ  排気口
１３６  ヒータモジュール
１３８  ハウジング
１４０  放熱ファン
１４０ａ  ファンモジュール
１４２  排気側
１４４  吸入側
１５０  ノズルエアダクト
１５２  ノズル排気口
２００  ベース
２１０  搬送面
３００  制御部
４００  ３Ｄプリンティング素材
Ａ１  冷却エアフロー
Ａ２  エアフロー
Ｄ１、Ｄ１’  最短の水平距離
【図１】
2018079679.tif 000003
【図２】
2018079679.tif 000004
【図３】
2018079679.tif 000005
【図４】
2018079679.tif 000006
【図５】
2018079679.tif 000007
【図６】
2018079679.tif 000008
【図７】
2018079679.tif 000009
【外国語明細書】
2018079679000001.pdf