解説

3Dプリンタの機能を問う基本問題です。3Dプリンタは、3次元CADや3Dスキャナで作成した立体モデルのデータを基に、材料を一層ずつ積み重ねて立体物を造形する装置です。代表的な方式が熱溶解積層方式（FDM: Fused Deposition Modeling）で、熱で溶かした樹脂をノズルから押し出し、断面形状を一層ずつ積み上げて固めていきます。ほかにも光硬化性樹脂にレーザを当てて固める光造形方式、粉末材料を結合させる粉末焼結方式などがありますが、いずれも「薄い層の積み重ねで立体を作る」という積層造形（アディティブマニュファクチャリング）の考え方は共通です。ウの「熱溶解積層方式などによって、立体物を造形する」がまさにこの説明であり、正解です。試作品（プロトタイプ）の迅速な製作や、医療用模型、建築模型、少量生産部品の製造など、製造業を中心に活用が広がっており、ものづくりのデジタル化を支える技術として午前試験でも繰り返し出題されています。

なぜ他の選択肢は違うのか

選択肢 ア

高温の印字ヘッドのピンを感熱紙に押し付けて印刷するのは、感熱式プリンタ（サーマルプリンタ）の説明です。レシートやFAXの印刷に使われる2次元の印刷技術であり、立体物を造形する3Dプリンタとは「熱を使う」という点が共通するだけで、機能はまったく異なります。出力されるものが紙への印字か立体物かという観点で区別しましょう。

選択肢 イ

コンピュータグラフィックスを建物や家具など凹凸のある立体物に投影するのは、プロジェクションマッピングの説明です。立体物の形状に合わせて映像を変形させて投影する映像演出技術であり、イベントや広告で使われます。立体物を「作る」のではなく、既存の立体物に映像を「映す」技術である点が3Dプリンタとの決定的な違いです。

選択肢 エ

立体物の形状を感知して3Dデータとして出力するのは、3Dスキャナの説明です。レーザやカメラで物体表面の座標を計測し、3次元モデルデータを生成します。データの流れが3Dプリンタと正反対で、3Dスキャナは「実物→データ」、3Dプリンタは「データ→実物」の変換を行います。両者はセットで使われることも多いため、入出力の方向で区別することが重要です。

解くときのポイント

3Dプリンタ＝データから立体物を造形（熱溶解積層など）、3Dスキャナ＝立体物からデータを生成。データと実物のどちらが入力でどちらが出力かで判別しよう。