(57)【要約】【課題】積層型３Ｄ印刷によってサポート材なしに微細なスリットや穴を生成し，印刷物内部に熱源をいれても埃や虫の侵入なしに吸気および排気ができるようにするとともに，スリットや穴がない部分においては十分な強度を確保することが課題である．【解決手段】３Ｄ印刷中に印刷ヘッドの移動速度を変化させることにより，高速移動時にスリットやメッシュを生成し，低速移動時に高強度の部分を生成する．それにより微細なスリットがサポート材なしに造形でき吸気口・排気口として利用できるため，埃や虫の侵入を減少させられるのと同時に，吸気口・排気口がない部分では十分な強度が実現できる．【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント・ヘッドから射出されるフィラメントを積層して立体を造形する３Ｄ印刷方法において，
印刷時に立体表面のフィラメント断面積を増減することにより，
断面積がおおきい部分においては第一のフィラメントを前記第一のフィラメントの直下の第二のフィラメントに密着させるとともに，
断面積がちいさい部分においては第三のフィラメントと前記第三のフィラメントの直下の第四のフィラメントとのあいだに空気がながれることができるすきまをつくる
ことを特徴とする３次元印刷方法．
【請求項２】
請求項１の３次元印刷方法において，
断面積を比較的ちいさくすることにより，前記の第三のフィラメントと前記の第四のフィラメントが接触せず，前記のすきまの形状がスリットになる
ことを特徴とする３次元印刷方法．
【請求項３】
請求項１の３次元印刷方法において，
断面積を比較的おおきくすることにより，前記の第三のフィラメントと前記の第四のフィラメントが接触し，前記のすきまの形状がメッシュになる
ことを特徴とする３次元印刷方法．
【請求項４】
請求項１の３次元印刷方法において，
前記のプリント・ヘッドを低速で移動させることにより前記の断面積がおおきい部分を生成し，
前記のプリント・ヘッドを高速で移動させることにより前記の断面積がちいさい部分を生成する
ことを特徴とする３次元印刷方法．
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は熱によって溶解または固化する材料を層状につみかさねることによって３次元形状を造形する積層型３Ｄ印刷に関する．
【背景技術】
【０００２】  ＡＢＳ樹脂，ＰＬＡ樹脂等の熱によって溶解する材料を糸状のフィラメントにしてそれを集積することによって３次元形状を造形するタイプの３ＤプリンタすなわちＦＤＭ型（ｆｕｓｅｄ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｍｏｄｅｌｉｎｇ型）３Ｄプリンタの基本は，特許文献１に記述されている．また，逆に常温ではゲル状だが熱や光によって固化する材料をフィラメントにして使用するタイプの３Ｄプリンタもある．さらに，金属などの粉末材料を焼結または溶解させることによりフィラメントを積層するのと同様の順序で造形する（したがってその材料をフィラメントとみなすことができる）ＳＬＳ（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｌａｓｅｒ  ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）またはＳＬＭ（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｌａｓｅｒ  ｍｅｌｔｉｎｇ）タイプの３Ｄプリンタもある．これらの技術においては，印刷すなわち造形するべき物体（モデル）を層状にスライスし，フィラメントを水平方向にならべることによって各層を形成し，それを積層することによって造形する．【０００３】  このような３Ｄプリンタによって発熱する物体を収容するために内部に空洞をつくり，冷却用の吸気口および排気口を造形することが可能である．
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｈｅｌｉｎｓｋｉ：米国特許  ＵＳ  ５１３６５１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  上記の背景技術によって造形することができる吸気口および排気口のサイズの下限には制約がある．すなわち，１ｍｍ以下の穴やスリットを造形することは困難であり，またサポート材が必要になるため印刷後にそれを除去する手間がかかる．穴やスリットがおおきければ埃や虫が容易に侵入する．この発明が解決しようとする課題は，１ｍｍ以下の微細なスリットや穴をサポート材なしに造形することにより，埃や虫の侵入がすくない吸気口および排気口を実現するとともに，吸気口・排気口がない部分では十分な強度を実現することである．
【課題を解決するための手段】
【０００６】  ３Ｄ印刷中に印刷ヘッドの移動速度を変化させることにより，高速移動時にスリットやメッシュを生成し，低速移動時に高強度の部分を生成する．
【発明の効果】
【０００７】  本発明の方法を使用することにより１ｍｍ以下の微細なスリットがサポート材なしに造形でき，冷却用の吸気口および排気口として利用することができるため，内部に発熱体を収容したときにその冷却のための埃や虫の侵入がすくない吸気口および排気口が実現できるのと同時に，吸気口・排気口がない部分では十分な強度が実現できる．
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例における円筒造形法の説明図である．
【０００９】
【図２】本発明の実施例における円筒上へのスリットやメッシュの生成法の説明図である．
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１０】  ＦＤＭ型の３Ｄプリンタにおいては，通常，印刷コマンドとしてＧ−Ｃｏｄｅが使用される．Ｇ−ＣｏｄｅコマンドのなかにはＧ１というコマンドがあり，印刷ヘッドの移動速度とフィラメント（プラスティック）の射出量を制御することができる．Ｇ１コマンドの例はつぎのとおりである．
Ｇ１  Ｘ１  Ｙ２  Ｚ３  Ｆ１５００  Ｅ２０
このコマンドは印刷ヘッドを現在位置から座標（１，２，３）まで速度１５００ｍｍ／分で移動させるが，さらに“Ｅ２０”によって射出するフィラメントの量を指定している．【００１１】  フィラメントの射出速度を変更しても，実際の射出量はおくれて変化する．そのため，射出速度の変更によってスリットや穴を生成するには印刷速度を極端に低下させる必要がある．そのため，射出量を高速に制御するには印刷ヘッドの移動速度を変化させるのが適切である．すなわち，ヘッドを高速で移動させれば射出したフィラメントの断面積は減少し，ヘッドを低速で移動させれば射出したフィラメントの断面積は増加する．【００１２】  Ｇ１コマンド列を実行することによって図１のように円筒を生成することができるが，その際に上記のように印刷ヘッドの移動速度を変化させることによって，図２のように円筒の一部にスリットやメッシュを生成することができる．以下，まず円筒を生成するための方法について記述し，つぎにスリットやメッシュと高強度の部分をあわせて生成する方法について記述する．【００１３】  円筒を生成するためのＧ１コマンド列は，ヘッドの移動方向をわずかに回転させて短距離だけ水平に移動させるとともにわずかに垂直方向にも移動させることをくりかえす．進行方向を常に正面とする座標系（フライト・シミュレータ等において使用される座標系）を使用すれば，このような移動はわずかな上昇をともなう前進と回転とのくみあわせを反復実行することによって表現される（Ｌｏｇｏ言語を使用すれば水平面でこのような移動をおこなうことができ，近似的に円をえがくことができることはよく知られている）が，Ｇ１コマンドにおいてはデカルト座標系を使用しているため，数１０個程度のＧ１コマンドをつづけて実行することによって１周し，それをくりかえすことによって近似的な円筒を生成することができる．【００１４】  スリットやメッシュと高強度の部分をあわせて生成するには，まず，低速移動時には射出したフィラメントが密に積層されるようにすることによって，強度のたかい構造をつくることができる．一方，高速移動時には射出したフィラメントが直下のフィラメントと接触しないようにするか，または部分的に接触するようにすることにより，図２（ａ）のようにスリットを生成するか，図２（ｂ）のようにメッシュを生成することができる．フィラメントどうしの接触をなくせばスリットが生成され，部分的に接触するようにすればメッシュが生成される．積層間隔を０．４ｍｍとした場合には，これによって０．１〜０．２ｍｍ程度のスリットが生成される．積層間隔をちぢめれば，さらにこまかいスリットを生成することができる．【００１５】  スリットの生成においては，スリットのながさを増加させると，すなわちヘッドの高速移動の時間をながくすると，射出したフィラメントがたれさがったり，きれたりするので，スリットは１ｃｍ以下にするのが適当である．すなわち，ヘッドの高速移動距離は１ｃｍ以下にする，すなわち１ｃｍ以内に低速移動に推移するのが適当である．使用するフィラメントの材料によってはさらに高速移動距離をちぢめる必要がある．【００１６】  また，フィラメント量を制御することによりメッシュを生成することができる．全体がメッシュ構造になった円筒の生成法についてはつぎの文献に記述されている．
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この文献においてストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）と呼んでいる構造も横糸があるためメッシュになっている．本発明においては，これと強度のたかい構造をくみあわせることができる．
【図１】
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【図２】
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