3Dプリンターでペン立てを作るなら「倒れない設計」が正解！強度を決める2つの設定とは

3Dプリンターでペン立てを自作しようと思ったとき、多くの人が最初に考えるのは「どんな形にしようか」とか「おしゃれなデザインにできないかな」といったことですよね。でも、実際に造形してみて「ペンを入れたらすぐに倒れた」「底の部分がひび割れてしまった」という経験をした方は少なくありません。実は、ペン立て作りで一番大事なのはデザインよりも「強度設計」なんです。結論から言うと、倒れないペン立てを作るにはスライサーソフトの**「壁のループ数」をデフォルトの2ループから4ループに変更し、底面の層数を3層から5層に増やす**。このたった2つの設定を変えるだけで、強度と安定感が格段に向上します。この記事では、実際のユーザーの声をもとに、なぜこの設定が効果的なのか、そしてどれくらいフィラメントの使用量や造形時間が変わるのかを具体的な数値とともに解説していきます。

3Dプリンターペン立てで最も多い失敗は「倒れる」「割れる」

3Dプリンター用のデータ共有サイト（Printables.com）で「Pen Holder」を検索すると、実に多種多様なデザインが公開されています（2026年8月時点）。円筒形や角形、多機能型まで、アイデアにあふれたモデルがたくさんあります。でも、デザイン性が高いモデルほど、実は強度がおろそかになっているケースが多いんです。

X（旧Twitter）やYahoo!知恵袋、価格.comの口コミなどを調べてみると、3Dプリンターでペン立てを自作したユーザーからは「思い通りのサイズで作れて満足」というポジティブな声がある一方で、「重めのペンを入れたらすぐに後ろに倒れた」「底面が薄くて数日でひびが入った」「印刷に4時間もかけたのに、100均のペン立ての方がよっぽど丈夫だった」といった不満の声が複数寄せられていました（2026年8月24日時点の各プラットフォームでの投稿を要約）。特に「造形に時間をかけた割に強度が出ない」という嘆きは多く、設計段階での強度考慮が不足していることがうかがえます。

強度を決める「壁のループ数」と「底面の層数」とは？

ここで重要なのが、スライサーソフト（Bambu StudioやOrcaSlicerなど）に搭載されている「壁のループ数」と「上面/下面の層数」という設定です。聞き慣れない言葉かもしれませんが、要するに「外側の厚み」と「底の厚み」を決める数値です。

フィラメントメーカーのPolymakerが公開している技術データシート（Polymaker公式サイト、随時更新）によると、PLAフィラメントは積層方向によって強度に異方性があることが知られています。つまり、横からの力に強い方向と、縦方向の力に弱い方向があるんですね。ペン立ての場合、ペンを差し込むときに横方向の力がかかるので、側面の強度が特に重要になってきます。

壁のループ数：2ループと4ループで何が変わるのか

スライサーソフトの一般的なデフォルト設定では、壁のループ数が「2」に設定されていることが多いです。これは外壁を2周分だけ積層するという意味で、見た目は十分でも強度的には心もとないんです。

一方、ループ数を「4」に増やすとどうなるか。具体的な数値を見てみましょう。一般的なスライサー設定を基準にした場合、壁のループ数を2から4に変更すると、造形時間は約20%増加し、フィラメントの使用量は約30%増加します。その代わり、側面の剛性は大幅に向上し、重量のあるペンやドライバー類を収納しても倒れにくくなります（OrcaSlicer公式ドキュメントの設定値一般論より、2026年時点）。つまり、たった20%の時間増で「倒れないペン立て」に変わるというわけです。

底面の層数：3層と5層の違い

底面の層数も同様に重要です。デフォルトでは「3層」に設定されていることがほとんどですが、これを「5層」に増やすと底面の強度が格段に上がります。底面が薄いと、ペンを立てたときの加重でひび割れたり、少しの衝撃で割れたりするリスクが高まります。

層数を3から5に変更した場合の造形時間の増加は約10%、フィラメント使用量の増加は約20%程度です（同ドキュメントより）。このわずかなコスト増で、底面割れのリスクを大幅に下げることができるので、非常におすすめの設定です。

インフィル（充填密度）は20%で十分？それとも100%にするべき？

「強度を上げるならインフィル（内部の充填密度）を100%にすればいいんじゃないか？」と思う方もいるかもしれません。確かに、インフィルを100%（ソリッド）にすれば強度は非常に高くなります。しかし、造形時間は約200%増、フィラメント使用量は約300%増という大きなコストがかかります（スライサー一般論より）。しかも、100%充填は反りが発生しやすくなるというリスクも伴うため、ペン立てのような日常使いのアイテムにはオーバースペックです。

結論としては、壁のループ数を4に、底面の層数を5に設定し、インフィルは20%程度のままで十分な強度が得られます。この組み合わせが、コストと時間、そして強度のバランスに優れているんです。

設計時に気をつけたいもう一つのポイント：重心と底面の形状

設定面だけでなく、設計面でも注意すべき点があります。それは「重心の位置」と「底面の形状」です。

ペン立てが倒れる主な原因は、重心が高く、底面が狭いことです。特に、ペンをたくさん入れられるようにと背の高いデザインにすると、上部が重くなって倒れやすくなります。そこでおすすめなのが、底面に「チャンファー（面取り）」を施す、つまり底面の外側を少し広げる設計です。これにより、見た目はスマートなまま、接地面積を増やして安定感を高めることができます。

また、収納するアイテムの種類を想定して設計することも大切です。鉛筆や軽いボールペンだけなら壁のループ数2でも十分かもしれませんが、油性マーカーやドライバー、はさみなどの重量物を入れる予定があるなら、迷わず壁のループ数4を選びましょう。ユーザーの声でも「重いペンを入れたら倒れた」という報告が複数あったことからも、この点は見過ごせません。

実際の造形時間とコストの目安

ここで、具体的な数値の目安を整理しておきましょう。造形時間やフィラメント使用量はプリンターや設定によって変わりますが、一般的なFDM方式の3Dプリンター（PLAフィラメント使用）を想定した場合の目安は以下の通りです。

• デフォルト設定（壁ループ2 / 底面3層 / インフィル20%）：造形時間 基準（100%）、フィラメント使用量 基準（100%）、強度 低め（軽量ペンのみ対応）
• 推奨設定（壁ループ4 / 底面5層 / インフィル20%）：造形時間 約+20～30%、フィラメント使用量 約+30～50%、強度 高く重量ペンやドライバー類も安定
• 100%充填設定：造形時間 約+200%、フィラメント使用量 約+300%、強度 非常に高いが反りリスクも高い

この表からもわかる通り、推奨設定はコスト対効果に優れていることがわかります。

3Dプリンターのスライサーソフトは何を使えばいい？

設定を変更するには、スライサーソフトの操作が必要です。代表的なソフトとしては、Bambu StudioやOrcaSlicerがあります。これらのソフトは無料で使えて、日本語対応も進んでいます。また、光造形プリンターを使っている方はPreFormというソフトもありますが、今回はFDM方式を前提としているため、Bambu StudioやOrcaSlicerの操作を覚えるのがおすすめです。公式のWiki（Bambu Lab公式Wiki、2024年～2025年更新）には、造形最適化のテクニックが豊富に掲載されており、今回紹介した設定変更も詳しく解説されています。

市販品と比べて3Dプリンターで作る価値とは

「そこまでして3Dプリンターでペン立てを作る意味あるの？」と思う方もいるかもしれません。確かに、市販のペン立ては100円～500円程度で購入できます。しかし、3Dプリンターで作る最大のメリットは「完全なオーダーメイド」が可能なことです。デスクの隙間のサイズにぴったり合わせたり、収納したいペンの本数や種類に合わせて穴のサイズや配置を自由に変えられます。

また、自分で設計・造形したアイテムには愛着が湧くという声も多くのユーザーから寄せられています。高級なCADソフトがなくても、Fusion360のような無料の3DCADソフトを使えば、比較的簡単にオリジナルのペン立てを作ることができます。デザインに自信がなくても、既存のデータをダウンロードして自分好みにカスタマイズするだけでも十分楽しいですよ。

まとめ：倒れないペン立てを作るために今日からできること

3Dプリンターで満足できるペン立てを作るためには、デザイン性と同じくらい「強度設計」が重要です。もう一度おさらいすると、倒れない・割れないペン立てを作るためのポイントは以下の3つです。

1. スライサーソフトで壁のループ数を「4」に変更する（デフォルトは2）
2. 底面の層数を「5」に変更する（デフォルトは3）
3. インフィルは20%程度で十分。100%充填はオーバースペックかつ反りリスクが高い

この設定に加えて、底面を広めに設計したり、収納するアイテムの重さを考慮したサイズ感を選ぶことで、より実用的なペン立てが完成します。実際にこの設定で造形したユーザーからは、「今まで何度も作り直したけど、ようやく満足できるペン立てができた」「デスク周りがすっきりして、作業効率が上がった」といった声も届いています。

最初の1個は、ぜひこの強度設定を試してみてください。たった数クリックの設定変更で、造形物の寿命と満足度が劇的に変わりますよ。あなただけの完璧なペン立て作り、楽しんでくださいね。