慶應義塾研究者情報データベース

経歴 【 表示 ／ 非表示 】

経歴 【 表示 ／ 非表示 】

• 2016年04月

  -

  2019年03月

  慶應義塾大学, 理工学部システムデザイン工学科, 助教（有期）

• 2019年04月

  -

  2024年03月

  慶應義塾大学, 理工学部システムデザイン工学科, 専任講師

• 2024年04月

  -

  継続中

  慶應義塾大学, 理工学部システムデザイン工学科, 准教授

学歴 【 表示 ／ 非表示 】

学歴 【 表示 ／ 非表示 】

• 2008年04月

  -

  2012年03月

  慶應義塾大学, 理工学部, システムデザイン工学科

  大学, 卒業

• 2012年04月

  -

  2013年09月

  慶應義塾大学, 大学院　理工学研究科, 総合デザイン工学専攻

  大学院, 修了, 修士

• 2013年09月

  -

  2016年03月

  慶應義塾大学, 大学院　理工学研究科, 総合デザイン工学専攻

  大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 ／ 非表示 】

学位 【 表示 ／ 非表示 】

• 修士（工学）, 慶應義塾大学, 課程, 2013年09月

• 博士（工学）, 慶應義塾大学, 課程, 2016年03月

  Realtime monitoring and stability diagnosis of cutting process by applying disturbance observer

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

• ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 加工学、生産工学 （アディティブマニュファクチャリング，3Dプリンタ，金属積層造形，高重力場，フェムト秒レーザー加工）

論文 【 表示 ／ 非表示 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• Femtosecond laser-induced microstructural visualization of stainless steel surfaces

  Ueda A., Yano T., Koike R.

  Precision Engineering 102   799 - 806 2026年06月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 最終著者, 責任著者, 査読有り

  　概要を見る

  Femtosecond laser-induced microstructural visualization of stainless steel surfaces was investigated as a simple approach for revealing crystallographic heterogeneity in polycrystalline metals. Pocket machining experiments were performed on ferritic and austenitic stainless steels to compare their laser-induced surface responses. For ferritic stainless steel (SUS430), the resulting surface morphologies were further correlated with crystallographic orientation using electron backscatter diffraction. Under identical irradiation conditions, localized smooth and roughened regions appeared within the same machined pocket. In ferritic stainless steel (SUS430), grains oriented near the (111) plane showed an earlier transition to roughened regions, whereas other orientations remained relatively smooth. Three-dimensional surface measurements showed that the observed contrast mainly originated from differences in surface roughness rather than differences in material removal depth. The roughened regions were more consistent with chaotic laser-induced pattern (CLP)-type morphology than with wavelength-scale periodic structures. The clearest microstructural visualization was obtained at 9.35 J/cm2, indicating that an appropriate fluence window exists for this approach. These results provide a fundamental basis for a femtosecond laser-based auxiliary method for metallographic observation of stainless steel surfaces.

  • Access to Document (DOI)

• 指向性エネルギー堆積法による傾斜機能材料作製およびコーティング技術

  小池綾

  精密工学会誌 92 （ 3 ） 207 - 211 2026年03月

  研究論文（学術雑誌）, 単著, 筆頭著者, 最終著者, 責任著者,  ISSN  09120289

  • Access to Document (DOI)

• High-gravitational effect on process stabilization evaluation for material extrusion using polylactic acid filament

  Jiang X., Koike R.

  Scientific Reports 15 （ 1 ）  2025年12月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 最終著者, 査読有り

  　概要を見る

  Additive manufacturing (AM) has garnered significant attention because of its numerous benefits and transformative potential across industries, particularly in internet of things manufacturing systems. The application of AMs with gravitational acceleration has considerable scope for exploration. Material extrusion (MEX) is a versatile technology, to evaluate the effects of high gravitational forces on MEX, an experimental approach involving controlled gravitational acceleration up to 5G was implemented using a specialized high-gravitational material extrusion system. This system, leveraging centrifugal acceleration, facilitated a comprehensive assessment of material flow dynamics and resultant surface quality under varying gravitational conditions. The results clearly indicate that applying high gravitational acceleration, reaching up to 5G, notably improves the material extrusion quality and appearance. Gravity affects the flow of materials during the extrusion process, high gravity can help achieve better material deposition. The experimental assessments clearly demonstrate that a high gravitational field enhances the surface quality and appearance of fabricated parts.

  • Access to Document (DOI)

• In-situ heat treatment via preheating and liquid cooling during high-speed coating of gears by directed energy deposition

  Yokota M., Takemura S., Koike R., Maki T., Takaki K., Mori T., Hirono Y., Kakinuma Y.

  CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology 61   114 - 127 2025年10月

  ISSN  17555817

  　概要を見る

  Automobile electrification has increased demand for higher-performance gears in drivetrains with specialized functional requirements beyond what conventional carburizing heat treatment can deliver. While carburizing is effective for mass production, it faces inherent limitations in achieving advanced material properties needed for next-generation applications. Therefore, this study proposes a high-speed coating method on rotational gear surfaces using directed energy deposition (DED). The proposed method can form the coating layer continuously and efficiently on the complex-shaped teeth of the gear, compared to the common method that forms coating along a complicated path matching the part's geometry. Furthermore, a localized heat treatment system integrating laser preheating and liquid cooling is introduced to precisely control material characteristics of the coating layer. Experimental results demonstrate that this combined heat treatment achieves a crack-free, hard coating layer on preformed gears. This method shows significant potential for producing customized, high-performance gears for specialized applications in next-generation vehicles while reducing process complexity.

  • Access to Document (DOI)

• Digital Twin in Process Planning of the Additive and Subtractive Process Chain for Laser Metal Deposition and Micro Milling of Stainless Steel

  Denkena B., Wichmann M., Malek T., Nguyen H.N., Kato M., Isshiki K., Koike R., Kakinuma Y.

  Journal of Manufacturing Science and Engineering 146 （ 7 ）  2024年07月

  ISSN  10871357

  　概要を見る

  Additive and subtractive (Add/Sub) manufacturing processes are increasingly being combined to produce complex parts with unique geometries and properties. However, the design of such combined processes is often challenging as it requires a deep understanding of the interaction between the different processes. On the other hand, digital twin (DT) technology has become a powerful tool in recent years for optimizing manufacturing processes. This article explores the use of the digital twin technology for a holistic process planning of combined additive and subtractive processes. The article describes the integration of laser metal deposition (LMD) and micro-milling prediction models of resulting geometry (width and height), hardness, and surface roughness into the digital twin. This is then used for combined process planning to achieve different target values regarding resulting geometry and surface roughness. For the planning of this combined process chain, further criteria such as tool life, energy, and process time are considered in the optimization, showing the potential for sustainable and efficient production. Sensorless cutting force estimation is also used to detect small cutting forces, with the potential to use this as a soft sensor for roughness estimation. The measured width, height, and roughness as a result of the process parameters suggested by the optimization algorithms showed a mean absolute percentage error (MAPE) of 4, 17, and 16%, respectively.

  • Access to Document (DOI)

全件表示 >>

KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

• 人工重力制御を適用した粉末床溶融積層造形法による金属3D造形

  小池, 綾

  科学研究費補助金研究成果報告書 2021年

• 溶融金属流動の粒子法解析に基づく指向性ポーラス堆積法の開発

  小池, 綾

  科学研究費補助金研究成果報告書 2018年

• 粒子法に基づくレーザー金属積層3Dプリンタのための時間領域シミュレータの開発

  小池, 綾

  学事振興資金研究成果実績報告書 （慶應義塾大学）  2017年

• 状態融合外乱オブザーバを応用した軸統合型広帯域加工力推定による革新的プロセス監視

  小池, 綾

  科学研究費補助金研究成果報告書 2017年

• Realtime monitoring and stability diagnosis of cutting process by applying disturbance observer(本文)

  小池, 綾

  （慶應義塾大学大学院理工学研究科）  2015年

全件表示 >>

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

• Special Issue on Precision Engineering for Advanced Automation Technology

  Kono D., Kefei W., Mohit L., Sugihara T., Koike R.

  International Journal of Automation Technology 19 （ 6 ） 989 - 990 2025年11月

  ISSN  18817629

  • Access to Document (DOI)

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

• Surface roughness reduction and density enhancement with High-Gravitational Powder Bed Fusion using a horizontal-axis centrifuge

  Yoshioka K., Koike R., Mori T., Hirono Y.

  [国際会議]  The 11th International Conference on Leading Edge Manufacturing Technology in 21st Century （糸満市観光文化交流拠点施設 シャボン玉石けん くくる糸満） , 

  2025年12月

  , 

  口頭発表（一般）, 日本機械学会（生産加工・工作機械部門）

• Evaluation of the relationship between process stability and gravity level in material extrusion

  Matsumoto S., Koike R.

  [国際会議]  11th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology （New Taipei City, Taiwan） , 

  2025年11月

  , 

  口頭発表（一般）, The Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology

• A Comparative Subsurface Structural Analysis Approach to Understanding Processing Phenomena

  Ueda A., Koike R., Kakinuma Y., Aoyama H., Ogiso Y., Inoue M.

  [国際会議]  11th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology （New Taipei City, Taiwan） , 

  2025年11月

  , 

  口頭発表（一般）, The Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology

• Evaluation of alumina fabrication with powder bed fusion in high gravity

  Yoshida R., Koike R.

  [国際会議]  11th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology （New Taipei City, Taiwan） , 

  2025年11月

  , 

  口頭発表（一般）, The Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology

• Evaluation of DED Block Structure with Stand-off Distance and Temperature Control

  Suzuki R., Koike R., Kakinuma Y., Hirono Y., Mori Y.

  [国際会議]  11th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology （New Taipei City, Taiwan） , 

  2025年11月

  , 

  口頭発表（一般）, The Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology

全件表示 >>

競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

• 宇宙空間向け高機能樹脂材料、軌道上での3D積層造形技術の創出

  2026年04月

  -

  2031年03月

  文部科学省, 宇宙戦略基金 (第2期 衛星等) 「空間自在利用の実現に向けた技術A-1」, 受託研究,  研究分担者

• 金属ナノ粒子を用いた高重力場PBFによるサブマイクロオーダーの金属3D造形

  2025年04月

  -

  2028年03月

  小池 綾, 基盤研究(B), 補助金,  研究代表者

• 正味無重力プロセスに基づく超低密度ポーラス金属造形

  2022年04月

  -

  2025年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 小池 綾, 基盤研究(B), 補助金,  研究代表者

• 人工重力制御を適用した粉末床溶融積層造形法による金属3D造形

  2019年04月

  -

  2022年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 小池　綾, 若手研究, 補助金,  研究代表者

• 溶融金属流動の粒子法解析に基づく指向性ポーラス堆積法の開発

  2017年04月

  -

  2019年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 小池　綾, 若手研究(B), 補助金,  研究代表者

全件表示 >>

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 溶接アーク物理研究賞

  2026年08月, 溶接学会　溶接法研究委員会, 付加製造プロセスにおける異重力場の相似則

  受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

• KIRAMEKI AWARD

  2025年03月, 田中貴金属記念財団, 貴金属の3D微細構造を創造する高重力場3Dプリンタの開発

  受賞区分： 出版社・新聞社・財団等の賞

• 2023年度精密工学会春季大会学術講演会 Best Presentation賞

  2023年03月, 精密工学会

  受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

• 岩木トライボコーティングネットワークアワード 奨励賞

  2023年02月, 未来生産システム学協会, 高重力場を援用した高機能3Dプリンタの開発

  受賞区分： 国内外の国際的学術賞

• 最優秀ポスター賞

  2022年11月, 日本工作機械工業会, 高重力場の援用による超高機能金属3Dプリンタの開発

  受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

全件表示 >>

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

• システムデザイン工学実践研究国内活動Ａ

  2026年度

• 総合デザイン工学修士研究２

  2026年度

• システムデザイン工学実践研究国内活動Ｄ

  2026年度

• システムデザイン工学実践研究国際活動Ｄ

  2026年度

• 卒業研究

  2026年度

全件表示 >>