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・打出し装置の試作
まずインクジェットヘッドに輸液するための機構を試作した。インクジェットヘッドは一個のヘッドに複数のノズルがあり、それぞれのノズルから異なる液体を吐出させるために複数の輸液ラインをヘッドに取付ける必要がある。また、この機構はプリンターに組み込まれ、高速に往復運動して大きな加速度が加わることを考慮すると、できるだけ小型軽量なものにしなければならない.さらに、プリンター専用のインクだけでなくぐアルギン酸ナトリウム水溶液やその他の液体をノズルに供給するためには、独自の輸液機構を試作する必要があった.このような機構を試作するために、工作機械を購入して輸液機構を試作した。いくつかの試作を繰返し、まずは単一液体、次いで2種類の液体を同時に打出す機構を実現した。インクジェットヘッドには静電式およびピエゾ式のものを用いた。これらの駆動電圧はそれぞれ40Vおよび80Vと比較的山高圧であり、打出し信号の周波数や波形の調整や外部トリガ信号による制御などを行う必要から、独自の信号発生器を製作した。また、インクジェトヘッドを3次元的に動かせるプリンターを試作した。
・アルギン酸ゲルによる構造の試作
インクジェットヘッドからアルギン酸Na水溶液を塩化Ca水溶液中に打出して粒子状アルギン酸ゲルを試作した。.この結果アルギン酸Naは0.8%、塩化Caは2%の水溶液を用いるのが適していると判断した。.次に、塩化Ca水溶液表面に数十μm間隔でアルギン酸ゲルのラインを引くことで、シート状の構造を得ることが出来た。試作中の様子は焦点距離が十cmの単眼鏡を用いて観察し、得られたゲル構造物はデジタルカメラでしたさらに塩化Ca水溶液にポリビニルアルコールを溶かし、粘度を増加させることで、浮遊しているゲル構造物が水溶液表面上を移動することを防止し、積層させることで3次元ゲル構造の構築に成功した。
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