情報処理学会 インタラクション 2024
IPSJ Interaction 2024

2B-482024/2/28

3D プリンタを用いたお香のデザイン手法の提案
秦 夏彦1,a)

山岡 潤一1,b)

概要：本研究では，お香の製造において伝統的な手法に代わり，3D プリンティング技術を活用する．3D
プリンタを用いることで，顧客ニーズへの対応ができ，ユーザーがお香の形，色，香り，燃焼時間や香りの濃度を個別に調整できる．香りを時間に応じて切り替えることで，映画や音楽などの鑑賞中に匂いを切り替えることができるなどの応用が考えられる．本研究は，材料科学，3D プリンティング技術，お香工芸の領域を統合し，新しい視点からお香製造に革新をもたらす．

1. はじめに開発を示している [2]．Zhenbin Liu らは，3D プリンティ
ングの印刷精度と食品分野への応用 [3] に焦点を当ててい総務省統計局の「経済センサス‐活動調査」[1] によるる．電通は森美術館「未来と芸術展」[4] において気象デーと，線香類の生産量は 2021 年で 202 億円となっている．現

タと 3D プリンターで実食できる「サイバー和菓子」を展

在，伝統的なお香製造は手作業が主体であり，専用の機械示した．Dave Sherman らは，「Foodini Marketing Plan」を使用して限られた形に成形される．しかし，複雑な形状[5] を通じて食品関連の 3D プリンティングに取り組んでいの限界があり，現在の 3D プリンティング技術を活用した

る．このようにデジタル技術を活用してプラスチック材料お香の製造に関する研究や製品は未開拓の領域である．ま以外を成形する方法は多いが，同様のペースト材料でもおた，顧客の多様な要望に応えることが難しいという課題が香を印刷する方法は少ない．

あり，顧客が個々のニーズに合わせ，お香をカスタマイズできる製品が求められ，新たな技術の開発が必要である．

2.2 材料科学

本研究は，3D プリンティング技術を活用し，カスタマイ

Meng ー Ting Tsai らは，リグノセルロース複合材料のズ可能なお香システムを提案する．3D プリンターによっ

3D プリンティングの研究 [6] を行った．また，B.JEBINAて複数の素材をレイヤー状に積層し，お香を作成する．複PRISCILL らは匂いを嗅ぐスクリーンの開発の技術 [7] を数のノズルを使用して異なる香りや成分を組み合わせ，サ紹介している．本提案も，材料科学的なアプローチで，おンプルを作成する．さらに，専用のシステムを通じて燃焼香に新しい機能性を足すことを目指す．

時間や香りの濃度を個別に調整できる．ユーザーは燃焼時間をコントロールし，香りの濃度を自在に変化させること

2.3 お香の制作手法もできる．お香の製造工程において，3D プリンティング

お香の制作手法においては，Hongming Zhang がお線香技術を用いることで，顧客ニーズに応える製品が提供できの製造と着色工芸に関する研究 [8] を行った．しかし，伝る．今回は，お香を 3D プリントするにあたり，最適な材統的なお香製造では一般的な形状に制約があり，特定の天料の検証と，デザインにおけるインタラクションの考案に然素材のみを使用するため，多様な香りを提供することがついて説明する．

制約される．日本政策金融公庫総合研究所レポートにおい

2. 関連研究2.1 3D プリンティング技術て，薫寿堂がお香の素材を入れた紙線香の開発 [9] を紹介した．本提案では，伝統的なお香の製法を 3D プリンタを用いてカスタマイズする方法とデザイン手法に注目する．

副島 潔らは，陶磁器をデジタルにデザインする技術の1a)b)

慶應義塾大学大学院メディアデザイン研究科
qinxiayan0731@keio.jp
yamaoka@kmd.keio.ac.jp© 2024 Information Processing Society of Japan836

情報処理学会 インタラクション 2024
IPSJ Interaction 2024

2B-48
2024/2/28

3. デザインプロセス
3.1 3D プリンティングお香の制作手順
本研究の試作は 3D プリンターで香料の粉末，増粘剤（インドネシア楠木粘粉），および水を組み合わせて作った．使用した素材と器具の概要は以下の表 1 に示す．
表 1

3D プリンティングお香に使用した素材と器具

材料・器具名

原材料

使用量

香料の粉末

香材（金木犀・白蓮）

20g

増粘剤

インドネシア楠木粘粉

2g

水

水道水

48g

碗陶磁器

2つ

料理用へらプラスチック

1つ

計量カップ

プラスチック

1つ

電子スケール

プラスチック1つ

図 1

異なる 3D モデル

3D プリンティングお香の作成手順を以下に示す．
1. 材料の計量と混合: 指定された量の香料の粉末，増粘剤，および水をそれぞれの器具を使用して計量し，碗の中でよく混ぜる．

2. 準備が整ったら，3D プリンターを使用: 事前に設定された 3D プリンターのノズルに混合物を注入し，指示に図 2

従ってプリントを開始する．プリンターは AI に設計され3D プリンティングお香たお香の形状をレイヤー状に積み重ね，所望の形状を作り上げる．

表 2

壁のフローによる異なるモデルの設定

3. 出来上がりと確認: 3D プリンターが作業を完了した

モデル

壁のフロー設定

ら，お香を取り出す．必要に応じて香りや燃焼時間を確認(a)30%し，微調整が必要な場合は行う．

3.2 実験器具の試作

(b)

60%

(c)

100%

(d)

200%

(e)

300%

3D プリンターの実験には，Wiiboox 社の Luckybot Oneを利用した．3D モデルはライノセラスを使用して作成し，スライスは Cura を使用した．一層の寸法は厚さ 1mm である．

3.3 第一プロトタイプ · 形
ユーザーの好みを模倣するために，ライノセラスを使用して異なる形状の 3D モデル (図 1）を作成し，それらを3D プリンターで印刷した (図 2）．
3.4 第二プロトタイプ · 壁のフロー

図 3

壁のフロー

プリント設定は，インフィル 100 ％，スピード 5mm/s，印刷温度 28 ℃で行った．壁のフローを異なる設定で変更（b) では壁のフローが低すぎて印刷に失敗した．一方，図したモデルを作成した．異なる壁フローの設定以下の表 23(d) と図 3(e) は，図 3(c) と比較して，より太い線でお香に示す．レイヤー高さで 1mm 異なる壁フローの設定で金が印刷された．そのため，ユーザーは壁のフローの値を変木犀のお香を印刷した（図 3）．

更することで香の太さを制御し，それによって燃焼時間を3D プリンティングお香の実験により，図 3（a) と図 3

© 2024 Information Processing Society of Japan調整することができる．

837

情報処理学会 インタラクション 2024
IPSJ Interaction 2024

2B-48
2024/2/28

3.5 第三プロトタイプ · レイヤー高さ
プリント設定は，インフィル 100 ％，スピード 5mm/s，印刷温度 28 ℃で行った．レイヤーの高さを異なる設定で変更したモデルを作成した．異なるレイヤーの高さの設定
以下の表 3 に示す．壁のフローで 200 ％異なるレイヤー高さの設定で金木犀のお香を印刷した（図 4）．
表 3

異なるレイヤー高さのモデル設定
モデル

レイヤー高さ (mm)(a)

0.5(b)

1(c)2

図 5

香りお香の燃焼実験結果は，以下の表 4 に示す．
表 4

燃焼テスト時間

レイヤー高さ壁のフロー

3D プリンティングによるお香の実験では，図 4(a) と図

(a)

1mm

100%

燃焼時間

4分

4(b) と図 4(c) を比較すると，お香の線は段々と太くなっ

(b)

0.5mm

200%

5.5 分た．このため，ユーザーはレイヤーの高さを変更すること

(c)

1mm

200%

7分

で香の太さを調整し，それによって燃焼時間を調整するこ

(d)

1mm

300%

10 分とができる．

図 6

図 4

燃焼テスト

レイヤー高さ4. デザインとインタラクション
実験の結果から，複数の香料を組み合わせたり，燃焼時

3.6 第四プロトタイプ · 香り
プリント設定は，インフィル 100 ％，スピード 5mm/s，間を制御することが可能であることが示す．今回はソフトウェアのコンセプトを示す．

印刷温度 28 ℃，レイヤー高さで 1mm，壁のフロー 200 ％本ソフトウェアは，香りの調整とデザインを組み合わせで行った．ユーザーの要求を模倣し，金木犀と白蓮を選択た直感的な操作を行う．具体的には，使いやすいインターしてお香の 3D プリントを実施した．この実験では，複数フェースを持つ設計を考慮し，スライダーやボタン，テキの素材を 3D プリンターを用いてレイヤー状に積層し，金ストボックスなどのグラフィカルなコントロールを活用す

木犀と白蓮の香りを異なるノズルに注入し，それぞれのおる．ユーザーは，インターフェースを通じて異なる香料の香を印刷した．金木犀を上部，白蓮を下部に配置すること割合や燃焼時間などのパラメータを設定し，同時に画面ので，1 つのお香に 2 つの異なる香りを組み合わせた（図 5）．

デザインをカスタマイズできる (図 7)．

燃焼する過程で香りも変化し，独自の香り体験を提供する．

さらに，映画や特定のシーンまたは音楽に合わせた香り

この技術により，ユーザーは独自の好みに基づいて香りをの調整やユーザーとの対話機能を活用して，香りの種類や調整できる新しい可能性が開かれる．

濃度をカスタマイズする．例えば，CHI ’23 において，JasBrooks らが低保守プロトタイプツールで、スクラッチと3.7 燃焼テスト
選んだ 4 つの異なる壁のフローとレイヤー高さの香を1〜2 層印刷し，印刷された香を燃焼実験した（図 6）．

© 2024 Information Processing Society of Japanスニフのステッカーを紙テープに貼り、3D プリントのカセットで嗅覚体験をしている [10]．これにより，ユーザーは直感的な操作で，個々の好みやニーズに合ったカスタム838

情報処理学会 インタラクション 2024
IPSJ Interaction 2024

2B-48
2024/2/28

prototyping for olfactory experiences. In 2023 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, 42023.

図 7システムのコンセプト

香りをデザインできる．

5. 議論と今後の展望
3D プリンティングは，従来の方法に比べて形状やデザインの自由度が高く，カスタマイズ可能な製品を提供する利点がある．香りや燃焼時間の微調整によってユーザーは独自の香り体験を得ることができる．
今後の展望としては，より多様な材料の活用や新たな技術の導入が挙げられる．新しい素材の開発や独自のレシピ
開発，感覚を利用したデジタル技術との組み合わせにより，没入感のある香り体験を提供する研究を行っていく．
参考文献
[1]

[2]

[3]

[4]
[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

Ministry of Internal Aﬀairs and Communications. Number of stock and producing establishments by productcategory. In 2021 Economic Census - Survey of Activities, 6 2021.
Jae Fukushima, Michiko Furuta, Tsunori Shiraishi,Yoshitaka Eguchi. Development of state-of-the-art ceramic digital design technology. Saga Ceramics Technology Centre Research Report 2016 - Report on Supported
Projects, Vol. 5-12, , 2017.
Zhenbin Liu, Min Zhang, Bhesh Bhandari, YuchuanWang. 3d printing: Printing precision and application
in food sector. Trends in Food Science and Technology,Vol. 69, Part A, 83-94, , 11 2017.
Dentsu’s food tech creative group. Cyber wagashi. In
Mori Art Museum Future and Art Exhibition, 2 2020.
Sherman Dave, Snodgrass Rita, Verma Bharat, Oluwole
Michael, Aiken Oneshin. Foodini marketing plan. Engineering and Technology Management Student Projects,Vol. 2257, , 2019.
Meng-Ting Tsai, Pei-Chen Wang. Application of lignocellulosic composite (taiwan incense-cedar) for digital
light processing (dlp)in 3d printing. Wood Material Science and Engineering, 2023.
B.JEBINA PRISCILL, M.ANANDHAVALLI. Digitalsmell technology. International Journal of Emerging Technology in Computer Science and Electronics(IJETCSE), Vol. 25 Issue 5 – APRIL, , 2018.
Hongming Zhang. Manufacturing and coloring of incensestick. Shanghai,Dyestuﬀs, Vol. 49, No.5, 43-46, , 102021.
JFC Research Institute. Design to boost competitivenesssmall and medium-sized enterprises. JFC Research Institute Report, 2021.
Jas Brooks, Pedro Lopes. Smell and paste: Low-ﬁdelity© 2024 Information Processing Society of Japan839