3Dペン:向いている人と、3Dプリンターと比べた限界

3Dペンと3Dプリンター：名前は似ているが別の道具

3Dペンはプラスチックのフィラメントを溶かし、空中や面の上に手で置いていき、動かしながら立体的な形を描きます。3Dデータも、スライサーソフトも、電動のベッドもありません。精度と再現性はすべてツールを持つ手にかかっているため、製造用の道具というより、主にクリエイティブな趣味の道具です。

これに対して3Dプリンターは、スライサーソフトで層にスライスされたデジタルデータから始まり、ミリ単位の端数まで計算された経路に沿ってプラスチックを積み重ね、造形ごとに同一のものを再現できます。ペンとプリンターは異なるニーズに応えるもので、同じ家庭で、競合するのではなく補完し合う目的で両方を使うのもよくあることです。

3Dペンが本当に向いている人

3Dペンはまず、クリエイティブで遊び心のある使い方を想定しています。形を手描きしたり、既存の物体を飾り付けたり、デジタルモデリングに進む前に子どもに立体的なボリュームの考え方を紹介したりといった使い方です。メーカーによれば外側に高温になる部分がない、年少のユーザー向けに設計されたモデルなら、熱々のフィラメントを扱うことなく、大人の見守りのもとで試せます。

大人の場合は、補修、別々に造形したパーツの接合、あるいは機能部品ほどの精度を必要としない手描きのアート作品といった用途に傾きます。すでに3Dプリンターを持っているメーカー（作り手）が、最初の購入品としてではなく、工房の追加ツールとしてペンを使うこともあり、この使い方は後ほどさらに詳しく取り上げます。

重要なポイント：ペン先の温度

動作温度によって、3Dペンは大きく2つの系統に分かれます。3Doodler自身のドキュメントによると、子ども向けに作られたエントリーモデルは低温で動作し、外側に高温になる部分がなく、対応するフィラメントも、表面でやけどするおそれなく直接触れられるほど安全だとされています。

より高度なペンは、非常に高温になる金属製の先端を使っており、同じメーカーによれば業務用モデルでは約240 °Cに達します。これは一般的なFDMプリンターのノズル温度に匹敵します。メーカーは、これらの高度なモデルで肌の上に描こうとしないよう明確に警告しており、やけどの危険があります。これは、同社の子ども向けモデルで使われる低温フィラメントとは異なります。

安全性：購入前に確認すること

推奨年齢は技術によって大きく異なります。外側に高温になる部分がない低温タイプのモデルは、メーカーによって指定の使用条件のもとで約6歳以上の子ども向けとして販売されています。一方、高温の金属製の先端を持つモデルは、14歳以上のティーンと大人に限られ、未成年が使う場合は保護者の監督が推奨されます。

年齢のほかに、購入前に確認しておきたい点が2つあります。1つはペンがどのフィラメントに対応しているかで（モデルによってはメーカー独自の専用リフィルしか使えず、そのぶん温度設定のミスを防げます）、もう1つは、ペンがABSを使う場合の室内の換気です。ABSは、通常のプリンターと同じように、溶かすと煙・臭気を出す素材です。換気と安全のページでは、3Dプリント全般についてこの点を取り上げており、長時間使うペンにも同じ考え方が当てはまります。

ペンごとに使えるフィラメント

初心者や子ども向けに作られたペンは、メーカー独自の専用リフィルを使うことが最も多く、機器の正確な温度で動作するよう調整されているため、自分で調整するものは何もありません。より高度なモデルはPLAやABSに対応しており、通常のプリンターで使われるPLAフィラメントと互換性のある、標準的な1.75mmのスプールが使えるものもあります。そのため、リフィルのコストを長い目で見て抑えられます。

最上位のペンになると、メーカーによってテクスチャード、木目調、金属調、ナイロンなどのフィラメントにも対応し、選択肢がさらに広がります。これらは、気軽な子どもの遊びというより、アート寄りの試作を意図したものです。フィラメントを切り替えるたびに、その素材固有の温度範囲を守る必要があり、守らないとフィラメントの流れが悪くなったり、先端が詰まったりするおそれがあります。

速度、補充、対象年齢：あるメーカーが実際に規定している内容

3Doodlerのヘルプページには、ほとんどのブランドが踏襲している具体的な目安が載っています。同社は自社のペンを年齢区分で分けており、6歳以上、8歳以上、14歳以上があります。高温の先端を持つモデルは14歳以上に明確に限定し、おもちゃではなく、金属の先端は464°F（240°C）に達することがあると明記しています。子ども向けモデルについては逆で、高温になる部分がまったくなく、リフィルは無毒でBPAフリーであり、家庭用コンポストで約45日で堆肥化できるとされています。

2つ目の有用なポイントは押し出し速度です。メーカーのFAQによると、民生用のペンには速い・遅いの2段階の速度があります。速いほうは面を埋めたり大きな輪郭を描いたりするのに使い、遅いほうは細かいディテールや、フィラメントが十分に速く冷えて支えなしで形を保てる「空中」描画に向いています。したがって、速度調整のないペンは、3次元で描けるものを制限してしまうため、色や付属品より先に確認する価値があります。

こうした専用リフィルは、プリンターとの実用面での違いも説明してくれます。子ども向けのペンは、その温度に合わせて調整されたメーカー独自のフィラメントしか使えませんが、大人向けのペンは標準的な1.75 mmのPLAやABSを使えます。購入前に、プリンターが対応するフィラメントの種類を確認するのと同じように、リフィルの入手しやすさと直径を確認してください。

プリンターと比べたときの3Dペンの限界

3Dペンでは、経路が描く手にすべて依存し、プログラムされた軌跡もなく、不良の層を自動でやり直す手段もないため、まったく同じ形が二度できることはありません。そのため、正確な寸法、きつい嵌め合い、計算された機械的強度が必要な機能部品には向いていません。

ペンが1時間あたりに作れる量も、何時間も無人で動かせるプリンターに比べて限られています。繰り返し再現できるパーツ、精密なパーツ、大きなパーツが必要な場合は、ペンの使用を延ばすより、本物のプリンターに切り替えるほうがすぐに合理的になります。この点は最後のセクションで取り上げます。

3Dペンから3Dプリンターに移るべきタイミング

最も明確なサインは、パーツを同一に再現する必要があること、あるいは手では確実に保証できない精度が必要になることで、この2つはペンが設計上、対応していないニーズです。初めての3Dプリンターの選び方ガイドでは、最初の購入の基準を取り上げており、小さな子どものいる家庭の場合も含まれます。そのケースは子ども向け3Dプリンターのページで特に詳しく扱っています。

予算が限られている場合、エントリー機はハイエンドのペンより多用途なことが多くあります。機能部品、装飾品、デジタルモデリングの学習を、一台で同時にカバーできるためです。スタート予算ツールを使うと、決める前に、それぞれの選択肢が実際にどこまでカバーするかを比較できます。

出典と限界

• 3Doodler — 製品とフィラメントのよくある質問
• 3Doodler — 3Doodler Createは子どもに安全ですか？
• 3Doodler — Start+ コレクション

当サイトはメーカーとコミュニティの資料を整理したもので、これらの製品を自分たちで実測したわけではありません。お使いの機種の取扱説明書が、一般的なガイダンスより優先されます。