インクジェット技術と3Dプリンタ応用

Inkjet Applications in 3D Printing

本章では、インクジェット方式を基盤とした 3Dプリンティング技術の分類とマッピング を行います。
インクジェットの高精度な液滴制御技術は、微細材料吐出・バインダ接着・機能性材料積層といった3D造形応用に発展しています。

🧩 1. インクジェットと3Dプリンタの接点

Points of Contact between Inkjet and 3D Printers

インクジェット技術 / Inkjet Technology 3Dプリンタ応用 / 3D Printing Application 共通点 / Commonality
高精度液滴制御 / Precise Droplet Control 材料吐出・接着剤噴射 / Material & Binder Jetting マイクロ秒単位の液滴生成 / Microsecond-scale droplet control
多ノズル並列印字 / Multi-Nozzle Printing 造形面ライン走査 / Layer Scanning 高速面展開 / High-Speed Coverage
波形調整による量制御 / Waveform-Controlled Jetting 吐出量・積層厚み制御 / Droplet Volume & Layer Thickness 材料依存パラメータ制御 / Material-dependent Tuning

🧪 2. 応用方式の分類

Classification of Application Methods

🔹 Binder Jetting（バインダジェッティング）

🔹 Material Jetting（材料ジェッティング）

🔹 その他の応用 / Other Applications

🏗 3. 構成装置の共通化と差異

Commonalities and Differences in Equipment

項目 / Item インクジェット印刷機 / Inkjet Printer 3Dプリンタ（Jet方式） / Jetting 3D Printer
ヘッド種類 / Printhead ピエゾ／サーマル / Piezo, Thermal 主にピエゾ（UV・高粘度対応） / Piezo (UV/High Viscosity)
印字対象 / Substrate 紙／フィルム / Paper, Film 粉体層／レジン層 / Powder, Resin Layers
固化手段 / Solidification 吸収／蒸発 / Absorption, Evaporation 焼結・UV硬化・熱硬化 / Sintering, UV, Thermal
軸制御 / Axis Control XYガントリー／搬送ベルト / XY Gantry, Belt XYZステージ＋Z積層 / XYZ Stage + Layering

🎯 4. 技術的課題と研究動向

課題 / Challenge 内容 / Description
吐出安定性 / Jetting Stability 高粘度材料・粒子混入液でのノズル詰まり / Nozzle clogging with viscous or particle inks
固化プロセス制御 / Solidification Control UV照射・加熱条件との整合性 / Matching curing conditions
材料沈降対策 / Sedimentation Control スラリー・懸濁液の分散安定性 / Slurry dispersion stability
高精細制御 / High Precision 10µm以下積層精度要求 / Sub-10µm resolution requirements

🔄 5. Inkjetとの将来融合可能性

Future Integration Possibilities with Inkjet

📚 参考文献 / References