3分でわかる技術の超キホン 3Dプリンターと容器・包装


 

3Dプリンタ

 

3Dプリンターの簡単な歴史

1987年に3D Systems 社が初めて光造形法を実用化し、1990年にはStratasys社が熱溶解積層法(FDM法)を商品化した。1995年、Z Corporation社が、インクジェットを応用した粉末固着式積層法を商品化し、3Dプリンターと呼ばれるようになった。

筆者が2000年代半ばに3Dプリンターを導入した時は、数百万円であったが、オープンソースによる開発や基本技術の特許権の終了に伴って、2010年代半ばでは、数万円~数十万円で導入可能となり、様々な分野に広く普及するようになった。

 

3Dプリンターの主な原理

①光造形法

光硬化性の液体樹脂に紫外線やレーザー光などを照射し、硬化した部分を積重ねて立体物を造形する。

 

②熱溶解積層法(FDM法)

ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂、PLA樹脂、ポリエーテルイミド樹脂などの熱可塑性樹脂を熱で溶かし積層して立体形状を作成する。

 

③粉末積層法

層状に敷き詰めた樹脂、金属などの粉末剤をレーザーや放電などで焼結する粉末焼結式積層法と、デンプン、石膏などの材料にインクジェットでバインダを添加して固める粉末固着式積層法がある。

 

特許状況

3Dプリンター関連の特許について、J-platpatを使用し、特許(特開・特表(A)、再公表(A1)、特公・特許(B))で、単純に全文検索で「3Dプリンタ」を検索した結果を年代別にグラフ化しました。1998年は0件でしたが、1999年に1件公開されて以降、毎年出願されておりますが、特に基本技術の特許権が終了した2010年代以降に急激に増加していることが分かります。(グラフ1)

J-Platpatにおける3Dプリンタでの全文検索結果

グラフ1

 

また、FIとして、3Dプリンターが分類されているB29C67/00について、年度別に特許件数を調査したグラフでも同様に2010年代以降に急激に増加していることが分かります。(グラフ2)
(※ともに2018年9月調査)

J-PlatpatにおけるFIでの検索結果

グラフ2

 

3Dプリンターの今後

容器包装の分野でも、エンジニアリングプラスチックなど種々の樹脂が使用で、金型なしで立体形状が作成できる3Dプリンターは、モノづくりの大きな可能性を秘めていると思います。
導入価格が下がっているのも魅力で、多くの人が活用し易くなってきています。
3D-CAD、3Dスキャナー、3Dシミュレーションと合わせて、小さな工場、身近な研究所がすぐ作れるので、新たな技術の創生が期待できます。

 

(日本アイアール株式会社 特許調査部 K・O)


容器・包装関連技術の特許調査サービスは日本アイアールまでお気軽にお問い合わせください。

 


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