ヤマハ株式会社の「SMARTMOUTHPIECE(R)」研究開発に「エキマテ」を本格導入

エキマテ
～金型では作れないセンサー内蔵マウスピースで、感覚的だった演奏動作の定量化に活用～

Expert Material Laboratories株式会社（本社：東京都新宿区、代表取締役CEO：野田裕介、以下エキマテ社）は、世界初*1食品衛生法に適合した光造形3Dプリンター用オフィスレジン「エキマテ」が、ヤマハ様のセンサー内蔵マウスピース「SMARTMOUTHPIECE(R)（以下SMP）」の研究開発において、本格導入頂いた事をお知らせいたします。ヤマハ様はエキマテを2023年6月からご活用頂いております。なお、本取り組みはFormlabs、Formlabs正規販売代理店であるBRULE, Inc.（以下、BRULE）の活用事例としても公開されたことをお知らせいたします。


SMPの研究開発に取り組む先進技術開発部音楽インタラクショングループ主事 庄司哲郎様（右）とエキマテ社 野田（左）。左手にSMARTMOUTHPIECE(R)を装着したサクソフォン、右手に「エキマテ」、背後にForm 4。3年間にわたる研究開発での協働が続く。　


　実際に口にくわえて評価できる材料が欲しい--。「エキマテ」は、安心して口にくわえる材料としてヤマハ先進技術開発部音楽インタラクショングループ主事庄司哲郎様の研究開発に3年間に渡り貢献して参りました。ヤマハ様はサクソフォンをはじめとする木管楽器の研究開発に高速光造形3Dプリンター「Form 4」（Formlabs社製）を用い、奏者の演奏動作を数値として計測するSMPを開発しておられます。
ヤマハ様食品衛生法・ポジティブリスト制度への適合性を確認した「エキマテ」が、食品分野にとどまらず、人が実際に触れて評価する研究開発の領域でも性能を発揮できる事例としてご注目頂いております。


SMARTMOUTHPIECE(R)を装着したサクソフォンと、口腔内圧力やリードの変位をリアルタイムに数値化する計測環境。

感覚に頼ってきた演奏を、数値で捉える

　管楽器の演奏では、奏者が主にコントロールするのは「呼吸」と「唇や顎の動き」であり、いずれも視覚的に確認しにくく、定量化が難しいという課題がありました。ヤマハ様が開発されたSMPは、口腔内圧力やリードの変位などの物理量を同時に時系列で計測することで、これまで感覚的にしか語れなかった演奏動作を、波形と数値で捉えることを可能にします。
SMPの核心は、口腔内とセンサーをつなぐ、数mm程度の断面で内部が三次元的に屈曲した細長いトンネル形状にあります。この形状は金型による成形でも切削でも成立せず、いずれも構造を分割して接着する必要が生じてしまいます。マウスピース本来の機能を損なわずにセンサーだけを付加する。この条件を満たすために、高精細な光造形3Dプリンターによる一体造形が選ばれました。


口腔内とセンサーをつなぐ屈曲したトンネル形状。金型でも切削でも成立しない、3Dプリント品ならではの一体構造。

「口にくわえて評価できる材料」として、エキマテを活用

　奏者が口にくわえて評価する研究用途では、食品接触用途への適合性や運用面に加え、素材由来の臭気や味が演奏評価に影響する可能性があります。
エキマテは、十分な洗浄およびUV二次硬化を行った硬化物について、食品衛生法の食品用器具・容器包装のポジティブリスト制度への適合性を確認している光造形3Dプリンター用レジンです。一般的なレジンに含まれるACMO（アクリロイルモルフォリン）や、「ジャパニーズスタンダードアレルゲン2015」に掲載されている26種類の化学物質を使用しておらず、低臭気・水洗い対応など運用性にも配慮した設計です。こうした特性から、口に触れる試作品を自然な使用状態に近い形で評価しやすい材料として、SMPの口にくわえる部分にご活用頂いております。
さらに、エキマテには奏者の演奏感覚に関わる特性もあります。マウスピースの伝統的な素材であるエボナイト（密度が1を超える硬質ゴム）に密度が近く、奏者からは「吹き心地がエボナイト製マウスピースに近い」との評価も頂いております。歯を直接当てて素材の違いを感じ取る奏者の感覚は鋭く、材質への要求が厳しい研究用途においても、自然な演奏状態での検証を材料面から支えています。


構造説明用の透明タイプ（クリア・手前）と、奏者が実際に使うグレータイプ。用途に応じてエキマテを使い分けている。

Form 4・Open Material Mode

　エキマテをForm 4で使用できるのは、Formlabs純正以外のレジンも利用できる「Open Material Mode（OMM）」によるものです。
Form 4の高速・高精細な造形とエキマテの水洗い対応による後処理の軽さが、短いサイクルでの試作・検証を後押ししています。実際の開発では、1日に最大5回の検証サイクルを回しながら形状を追い込んだ場面もあり、Form 4の高速造形やOpen Material Mode、エキマテを含む材料の使い分けにより、従来工法では難しかった研究開発の検証サイクルが現実的になりました。


Form 4の内部。造形プラットフォームから複数のマウスピースが立ち上がる。短いサイクルで試作・検証を繰り返せる。

演奏動作の可視化が広げる研究の可能性

　SMPによる演奏動作の可視化は、奏者自身が自らの演奏を探求するツールにもなり得るほか、初心者教育で重視される「噛み具合」や「息の強さ」を数値で示す教育用途への展開も視野に入れておられます。
なお、ヤマハ様では、SMARTMOUTHPIECE(R)を含む演奏動作計測技術を活用し、管楽器演奏家のジストニア治療支援に関する研究開発にも取り組んでおられます。


本事例の研究開発が進められているヤマハ株式会社の研究開発拠点。

エキマテ社コメント

　『奏者の官能や感性を定量化したい』という未知なる挑戦にご一緒に取り組めたことで新たな活用方法を見いだせました。さらにはジストニア治療研究にも応用頂くなどエキマテの可能性を追求いただいております。
　エキマテには、食品接触用途への適合性だけでなく、演奏者一人ひとりの繊細なこだわりや表現を、できるかぎり素直に楽器へ伝えられることも求められていると感じています。エキマテは、食品衛生法適合レジンという一面だけの材料ではなく、人が実際に触れて試すことが難しかったものを、できるかぎり自然な使用状態で検証しやすくする材料だと考えています。今回のヤマハ様の事例は、その可能性を分かりやすく示していただいたものです。

　エキマテ社は今後も、食品・教育・研究・医療・福祉など、これまで光造形の活用が難しかった領域において、3Dプリンターがより身近に活用される環境づくりを進めてまいります。

【関連リンク】
■ ヤマハ株式会社 SMARTMOUTHPIECE(R) 紹介ページ
https://www.yamaha.com/ja/tech-design/research/technologies/smart_mp/
■ 管楽器演奏家のジストニア治療支援（ヤマハ株式会社 研究開発）
https://www.yamaha.com/ja/tech-design/research/reports/hrihai/
■Formlabs事例記事
https://formlabs.com/jp/blog/yamaha-form-4/
■ BRULE 事例記事
https://www.brule.co.jp/learn/casestudy/yamaha-smart-mouth-piece.html


【エキマテについて】




「エキマテ」は、人と環境に配慮した設計が施された、水洗い対応・低臭気・低吸水性・皮膚アレルゲンフリー*2・ACMO不使用の水洗い可能な光造形3Dプリンター用レジン材料です。
食品衛生法に適合しており、これまで活用が進まなかった食品器具分野をはじめ、新たな用途や価値を社会に提示し、日本のものづくりや試作開発の裾野を広げ、技術やアイデアが自然に形になる環境を実現していきます。


■ Expert Material Laboratories 株式会社
「イメージをカタチにできる未来を創造する」をミッションに、食品衛生法適合水洗いレジン「エキマテ」の開発・販売を行っています。
従来の光造形で課題となっていた安全性・運用性・後処理負担の改善を目指し、研究・教育・食品・医療・福祉など、多様な領域への展開を進めています。

所在地：東京都新宿区西新宿1-26-2　新宿野村ビル32階
設立：2023年
代表者：代表取締役CEO 野田 裕介
URL https://exmatelab.com








■　Formlabs
Formlabs は、誰もが簡単にものづくりができる世界の実現を目指しています。米国マサチューセッツ州サマービルに本社を置き、ドイツ、日本、中国、シンガポール、ハンガリー、米国ノースカロライナ州にオフィスを持つFormlabs は、世界中のエンジニア、デザイナー、メーカーや意思決定者が求める工業品質の 3D プリンタを提供し続けています。Formlabs は、SLA 光造形・SLS 3D プリンタ、後処理装置、最高クラスのソフトウェア、そして幅広い用途でご利用いただける 45 種類以上の材料を提供しています。Formlabs は 2024 年、米 Fast Company 主催の「Most Innovative Companies」（製造業部門）に選出されました。詳しくは、www.formlabs.comをご覧ください。

Formlabs メディア対応窓口
jp-marketing@formlabs.com









■ BRULE, Inc.
2006年に設立したBRULE, Inc.は、3Dプリンター、3Dプリンティングソリューションを多くの企業、アカデミック、公的機関を含む幅広いセクターに提供しています。
世界有数のトップ3Dプリンティングブランドを抱えるBRULEは、お客様ニーズに合わせ最適且つ専門的な3Dプリンティングソリューションを提供します。
詳細については、www.brule.co.jpをご覧ください。












*1 2026年6月現在自社調べ「食品、添加物等の規格基準　(昭和34年12月28日厚生省告示第370号)第3器具及び容器包装　適合」の光造形3Dプリンター用レジンとして
*2「エキマテ」は、一般社団法人日本皮膚免疫アレルギー学会発表の「ジャパニーズスタンダードアレルゲン2015のアレルゲン一覧」化学物質不使用