既存の3Dプリンターで、4色のフィラメントを使えるようにする装置 The Palette(ザ・パレット)

The Palette(ザ・パレット)は、既存の3Dプリンターで、4色のフィラメントを使えるようにする装置です。3Dプリンターの改造は不要、というところがポイントです。
3Dプリンターは印刷時にフィラメントという原料を使います。インクジェットプリンターで言うと、インクに相当する部分です。この原料を印刷時に強引に差し替えて色を変えよう、というものです。

使い方

ここ最近、3Dプリンターの値段は劇的に下がってきました。ものすごく安いものだと、2万円ちょっとであります。例えばTikoです。

しかし安いものだと使える色は1色のみです。もうちょっと高いReplicator 2Xなどは2色です。

そこで安い3Dプリンターを使いつつも、多色にできないか?として考案されたのがPaletteです。

Paletteは3Dプリンターに接続して使います。3Dプリンター(下図右側)はフィラメントという紐状の原料を使います。Palette(下図中)は3Dプリンターに4色の異なるフィラメントを送り込みます。

Paletteはフィラメントの色を切り替えて3Dプリンターに送り出します。下図ではまだら色のフィラメントが描かれていますが、このように色を切り替えつつ1本のまだらフィラメントを作成します。
3Dプリンター側から見ると、単なる1本のフィラメントに見えます。そのため特別な改造をしなくても4色で印刷できるという仕組みです。

Paletteは4色のフィラメントを受け取ります。同時に受け取るフィラメントは1色だけです。

そしてPaletteは、受け取ったフィラメントを3Dプリンターに送り出します。
しかし普通ならフィラメントを切り替える時に、隙間ができてしまいます。これでは印刷がうまくいきません。ここに工夫があるのですが、Paletteは隙間ができないようにフィラメントをつなげています。熱でわずかに溶かしているのか、圧着しているのかわかりませんが、詳しい説明はないです。企業秘密でしょうか。

Paletteから出ているチューブを3Dプリンターに接続して使います。このように外からチューブがつなげる3Dプリンターでないと使えません。

1色と、4色だとこんなに表現力が違うという例です。うーん確かにきれいです。

下図は実際に印刷している場面です。こんな強引な方法でうまくいくのか?という感がありますが、可能ではあるみたいですね。
ただし、色の継ぎ目では多少のグラデーションが発生するとのことです。切り替える時、すぐに色が変わるわけでなく、混色になってしまうということですね。この対策として、色を切り替える箇所ではダミーの物体を余分に出力してください、とのことです。

ソフト側では、モデルデータを色ごとに領域分割してSTLファイルに出力します。そのファイルをPaletteの専用ソフトで読み取ると、色を切り替えて出力してくれます。STLなので、3Dプリンター側のソフトはそのまま使えるとのことです。

フルカラーの3Dプリンターもなくはないですが(例えばこれ)、値段が非常に高かったり、制限も多いです。インクジェットと違って原料が固体であり、混合するのが難しいためです。
その問題をなかなかうまく解決していると思います。ただ実際に使うと、グラデーション以外にもいろいろと問題もありそうですが…。