カルテシアン vs CoreXY vs デルタ

3Dプリンターは印刷中のプリントヘッドとビルドプラットフォームの動きを決定する運動システムによって分類されます。さまざまな運動システムの中で、主要な3種類はカルテシアン、CoreXY、デルタです。他にも運動システムは存在しますが、これら3つがデスクトップ3D印刷で最も一般的かつ広く使われています。

その他の運動システム

カルテシアン、CoreXY、デルタのほかに、極座標（ポーラ）プリンター、SCARA（選択的コンプライアンス組立ロボットアーム）プリンター、連続ベルト式、Hボットシステムなどの運動システムがあります。しかし、これらは消費者向けやホビー用途の3Dプリンターではあまり一般的ではありません。

カルテシアン3Dプリンター

カルテシアンプリンターはカルテシアン座標系に基づいてX、Y、Z各軸に沿って直線的に動きます。通常、ある軸がプリントヘッドを動かし、別の軸がビルドプレートを垂直または水平に動かします。定義としては各軸が互いに独立して動き、多くのカルテシアンプリンターはベッドスリンガー（ビルドプレートが動く方式）です。

• Z軸の動き： ほとんどのカルテシアン設計では、層を印刷する際にビルドプレートがY軸方向に前後に動く、つまりベッドスリンガー方式です。一部のカルテシアンプリンターではビルドプレートが上下に動くものもありますが、これはあまり一般的ではありません。

• 例： A1のようなプリンターはカルテシアンのベッドスリンガーです。Ender 5はビルドプレートがZ軸に沿って垂直に動くにもかかわらずカルテシアン運動システムを持っています。技術的にカルテシアンと定義されるのは、各軸が互いに独立して動くという点であり、たとえ多くがベッドスリンガーであってもその定義は変わりません。

CoreXY 3Dプリンター

CoreXYプリンターは閉ループのベルトシステムを使用してプリントヘッドをXおよびY軸方向に移動させ、ビルドプレートは通常Z軸に沿って上下に動きます。この設計により軸の動きが分離され、より高速で精密な動作が可能になります。

• Z軸の動き： ほとんどのCoreXYプリンターはビルドプレートがZ軸方向に上下に動きます。

• 例と例外： ビルドプレートがZ軸で動くほとんどのプリンターはCoreXYですが、Ender 5のような例外もあり、カルテシアンプリンターでもビルドプレートに垂直なZ方向の動きを持つことがあることを示しています。

デルタ3Dプリンター

デルタプリンターは三角形配置に配置された3本の垂直アームを使用してプリントヘッドの位置を制御します。ビルドプレートをZ方向に動かす代わりに、プリントヘッドが三次元すべてで動き、ビルドプレートは通常固定されています。

• Z軸の動き： ビルドプレートは通常固定されており、位置決めのためのすべての動きはプリントヘッドを制御するアームを通じて行われます。

• 特徴： デルタプリンターは特に高さのある印刷物において、滑らかで高速かつ精密な動きで知られています。

各運動システムの長所と短所

運動システム	長所	短所
デカルト（Cartesian）	- シンプルな設計と制御 - 幅広い入手性とコミュニティのサポート - 多くの実装で安定かつ剛性がある	- ベッドなど重い部品が動くため速度が遅くなりがち - すべての軸が直線的に動くため占有面積が大きい - 薄い造形は揺れやすい
CoreXY	- より速い移動速度と加速 - 囲い込み（エンクロージャ）しやすい - ベルトシステムによる精度向上	- 精密なキャリブレーションが必要な複雑なベルトとプーリーのシステム - コストと保守の複雑さが増す
デルタ	- 高速で滑らかな印刷 - 高さに対してコンパクトな占有面積 - 高い高さのオブジェクトに効率的	- 複雑な運動学によりキャリブレーションがより難しい - 造形可能な体積の形状が（円筒状に）制限される - 部品やコミュニティサポートが少なめ - 高さのため積み重ねが難しい

まとめると、カルテシアン、CoreXY、デルタの各システムはそれぞれ異なる印刷ニーズに合わせた独自の設計を提供します。カルテシアンは単純で信頼性が高く、CoreXYはより複雑な設計で速度と精度に優れ、デルタは特に高い造形物に適した高速で滑らかな動作を提供します。ビルドプレートが垂直に動く多くのプリンターはCoreXYを採用する傾向がありますが、カルテシアンベースのEnder 5のような例外があることは、同様の機械的解決に対して複数のアプローチが存在することを示しています。その他の運動システムも存在しますが、これら3つの主要タイプと比べるとニッチです。