いまの3Dプリンターの多くは、薄い層を下から一枚ずつ積み上げて立体を作る。この「積層」というやり方には昔からの弱点があって、宙に張り出した部分を支えきれなかったり、層と層の境目からはがれたりする。これに対して、液体の樹脂に光を当てて“かたまり全体”を一度に固めてしまう方式が、じわじわと個人のものづくり界隈に降りてきている。ボリューメトリック方式（VAM＝Volumetric Additive Manufacturing）と呼ばれる技術だ。かつてRepRapという運動がSLAやFDMを研究室から趣味の世界へ引きずり出したように、VAMも同じ道をたどりはじめているのかもしれない。
積層式が抱える弱点
FDM（樹脂を溶かして細い糸状に押し出す方式）にしろ、SLA（光で樹脂を固める方式）にしろ、いまの家庭用3Dプリンターは基本的に「一層ずつ」造形を進める。断面を下から順に積み重ねていくので、途中で横に大きく張り出す形（オーバーハング＝宙に浮いた張り出し）は支えがないと垂れてしまうし、積んだ層どうしの接着が弱いと、その境目が割れやすい弱点になる。積層という仕組みそのものが、作れる形と強さに一定の制約をかけている。
VAMが面白いのは、この「層を積む」という前提そのものを外してしまうところにある。層がなければ、層に由来する弱点も原理的には消える。造形物の表面に積層のスジが出ず、方向による強度のムラも起きにくい――そういう可能性を持った方式だ。
光でかたまりを固める仕組み
VAMも、大枠ではSLAと同じ道具立てを使う。光源と、光で固まる樹脂（感光性レジン）。容器に入れた液体の樹脂の、狙った場所だけを固めて立体を作り出す点は共通している。SLAがレーザーなどで断面を一層ずつ「なぞって」描いていくのに対し、VAMは樹脂が持つある性質をうまく利用する。
その性質とは、多くの感光性樹脂が「あるしきい値（境目の量）を超える光を浴びて初めて固まりはじめる」というものだ。少しだけ光が当たっても固まらず、ためこんだ光の量が一定を超えたところでカチッと固化する。この“ためこみ”の性質があるおかげで、光が弱く通り抜けるだけの場所は液体のまま残り、光が集中して十分な量になった場所だけが固まる。VAMはこれを使って、樹脂の内部の狙った点や領域だけを選んで固める。
いちばん素朴なやり方は、複数のレーザーを樹脂の中で交差させ、ビームが重なった一点だけを固めるというもの。ここから発展したのが「ゾログラフィー（Xolography）」で、波長の違う光を組み合わせることでより細かく制御する。ただしこの方式は、二つの波長に反応する特殊な開始剤を樹脂に仕込む必要があり、材料側のハードルが高い。
断層撮影を逆にたどるCAL
いま主流になりつつあるのが、CAL（Computed Axial Lithography＝計算による軸方向リソグラフィ）という方式だ。発想の元になっているのは、病院のCTスキャンでおなじみの断層撮影（トモグラフィ）。CTは、体をぐるりと回りながら大量の投影像を撮り、それを計算で組み直して内部の断面図を得る。CALはこれを逆向きに使う。
まず作りたい立体の3Dモデルから、「あらゆる角度から見たときの投影パターン」を計算で先に用意する。そして、円柱状の容器に入れた樹脂をゆっくり回しながら、角度に合わせてその投影を次々に当てていく。すると、樹脂の中の一つひとつの微小な区画（ボクセル＝立体版の画素）に浴びる光の合計量が、角度ごとの投影の重ね合わせで決まる。狙いどおりに設計すれば、固めたい形の内側だけがしきい値を超え、その他は液体のまま――つまりモデル全体がほぼ一度に立ち上がる。層を積む必要がなく、数時間ではなく数分で終わるのが売りだ。
オープンソース化という追い風
ここからが「今なのか」という話につながる。VAMには、RepRapにあたる存在としてOpenCALというオープンソースの取り組みがある。しかも、CAL（軸方向の方式）をそもそも生み出したカリフォルニア大学バークレー校の研究室が始めたものだ。最初のOpenCALが公開されたのは2019年ごろとされるが、当時はまだ潤沢な予算のある研究機関向けで、平日フルタイムで働く趣味人が気軽に触れる代物ではなかった。
流れが変わってきたのは最近だ。2025年には、民生用のプロジェクターとホビー電子工作でおなじみの部品を使った新しい版が、自作イベント「Open Sauce」で披露された。そしてこの夏、さらに新しいハードウェアがまとめられ、OpenCAL V2として整理されつつある。RepRap初期に、標準のフィラメントの代わりに草刈り機のナイロン紐を使ってしのいだ逸話があるように、あり合わせで工夫しながら裾野を広げていく――その空気がVAMにも出てきている。
ソフト・樹脂・ハードの三つの壁
もっとも、VAMを個人が扱うには、ハードウェア・ソフトウェア・樹脂という三つの壁がそろって立ちはだかる。OpenCAL V2では、この三方向それぞれに手が打たれている。
ソフト面では「Tomo」という単体アプリが用意された。これまでのVAM用ソフトは、説明書が乏しかったり、コマンドライン操作に慣れていないと使いこなせなかったりした。Tomoは、専門知識がなくてもOpenCAL式のプリンター（理想的には他のVAM機も）を動かせるように、という狙いのアプリだ。
いちばん難しいのが樹脂だ。ソフトと違って、完璧に調合したレジンを無限にコピーして無料配布、というわけにはいかない。化学品としての取り扱いの問題があるうえ、VAM用の樹脂は条件が厳しい。光への反応が非線形（=しきい値をまたいで急に固まる）で、反応させたい波長の光をよく通すほど透明で、しかも造形中に樹脂が動いてしまわないように高い粘り気（粘度）を持つ必要がある。この壁に対して、レジンやレジンプリンターを手がけるFormlabsが動いている。OpenCALチームとFormlabsのあいだで、この特殊な樹脂を供給する話し合いが進んでいるという。実現すれば、材料がぐっと安く手に入るようになる見込みだ。ただしこれはまだ交渉段階で、正式な供給が始まったわけではない。
ハード面が、装置そのものであるOpenCAL本体だ。造形容量やプロジェクターを目的に合わせて選べる作りになっていて、どれで刷っても仕上がりは数分の範囲を見込む。従来の小さな造形に加えて、より大きめの形に挑む実験も試みられている。
残る課題とこれから
では、VAMは積層式を追い抜けるのか。速さという点では確かに分がある。一方で、実際にやってみると悩みどころも多い。固まりきらずに残った樹脂を造形物からどう取り除くか、そもそも「もう固まった」とどう見きわめるか――こうした基本的な問題が、いままさにコミュニティの手で潰されている最中だ。
造形できる大きさにも、いまのところ物理的な壁がある。光は樹脂の中を進むほど吸収と散乱で弱まっていくため、容器を大きくすればするほど奥まで均一に光を届けにくくなる。だから現状のVAMが得意とするのは、数センチどまりの小さな造形だ。壁掛け金具のような実用部品をいくつも刷る用途に、すぐ置き換わるという話ではない。「体積で一気に固める」魅力と、この現実的な制約の両方を見ておく必要がある。
それでも、研究室の高価な技術が、民生プロジェクターとオープンソースのソフト、そして安い樹脂の見通しへと近づいてきたのは確かだ。かつてRepRapの周りに人が集まり、使い物にならない失敗作を山ほど出しながら技術を鍛えていったように、VAMがどこまで広がるかは、それを支えるコミュニティ次第――というのが、いまの正直なところだ。
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