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高強度フルカラー造形が可能な3Dプリンター
背景
人工歯やメガネフレームなどに代表されるオーダーメイド製品は、高品質であることが求められますが、その製作においては人の手作業に依存する工程が多く、手間（コスト）がかかるのが実情です。そのため3Dプリンターによるオーダーメイド品の作成が期待され、検討されてきています。しかしながら、これまでの3Dプリンティング技術では単色でしか作成できず、審美性（見た目の美しさ）の低さが問題となっていました。
解決したこと
オーダーメイド製品をフルカラー造形により高い審美性で製作できる方式として、紫外線硬化樹脂を使用するインクジェット式3Dプリンター（マテリアルジェッティング）が知られています。しかし、この方式の造形物は強度が低いため、用途がデザイン試作に限定されています。
リコーは、インク／プロセスを統合した独自技術により、マテリアルジェッティング方式の強度を改良し、そのフルカラー化を実現しました。この技術により、高強度、高精度、フルカラーをすべて両立した3Dプリンターが実現可能となります。
技術の特徴
1. フィラー（粒子）添加インクのフルカラー造形技術
技術概略は下図になります。インクはフィラー（充填剤となる粒子）を添加して強度を大幅に向上させつつ、吐出可能な物性を保持しています。フィラーが含有された高強度な白インク（ホワイト）と高透明インク（クリアインク）をメインに使用し、カラーインクは高濃度で少量配置することにより、強度とカラーを両立することができます。また、造形物はモノマー配合技術による最適化により、高い安全性が期待できます。
2. 高い強度と審美性
人工歯でも適用可能なレベルの高強度な造形物が作成できます。また、色の異なる部材を一括で同時に造形することができるため、フルカラーによる高い審美性が表現できます。（図2）
図2. 造形物（義歯を一括造形）
カラーインクは小滴（少量）での印字を行うことで、高精度に描画することもできます。（図3）
リコーの想い
リコーは、長年培ってきたインクジェットヘッド技術、インク・サプライ技術、プリンティングシステム技術の3つのキーテクノロジーを応用・発展させ、世の中の常識を変える“ものづくりデジタル変換”で、新しい価値の実現を目指しています。3Dプリンターの活用により、製造工程の短縮化を図ったり、複雑な工程を一挙に製造したりすることで、必要最小限の資源で、手間なく高品質な製品を作成することが期待されていますが、各方式でさまざまな制約があるのが現状です。本技術により、これまで作成が困難だった複雑で審美性の高い製品を、高い強度、耐久性で、効率よく作成することができるようになります。本技術が、脱炭素社会・循環型社会実現の一助となるべく開発を進めていきます。