ノズル部の清掃出力

前の記事でノズル～エクストルーダー部の清掃出力、
いわゆるバージ作業について記載しましたが、
これについて少し触れておきます。

パージ作業自体は、ESD対策フィラメントのみならず、
一般的なフィラメントでも行われる場合がありますが、
それらのフィラメントでは　さほど重要視されておりません。
せいぜい違う色のフィラメントに換えた際、色混ざりを無くしたいとかかな？

ESD対策フィラメントの場合は含有カーボン由来と思われる汚れが
ノズル部に蓄積するので、それをしっかり除去しなければなりません。
従って出力作業完了後のパージ作業は結構重要です。

 

パージ作業は以下の2段階で行います。

１.通常のABSフィラメントを手送りにて流し、ESD対策フィラメントを排出

　　私が使用しているESD対策フィラメントはABSベースなので、
　　パージにもABSフィラメントを使用していますが、
　　もしPETGやPLAベースのESD対策品を使用いる場合は、 
　　それぞれPETG、PLAのフィラメントを使用しましょう。

　　色は白をお勧めします。（私は手持ちの関係で他色を使ってますが）

２.パージ用のモデルを3Dプリント 

　　手送りだけで完全に綺麗にするのは結構手間なので、
　　最後は3Dプリント出力にて残っている汚れを除去します。

　　私の場合は30×30×5mmというパージ用の部品を設計し、
　　それでパージを行っています。
　　スライサーでのインフィル設定は100％です。

 

実際のパージ後の出力品の写真がこれ。 

 

下側約1/3が黒ずんでますね。
これくらい汚れが残っているというわけです。

手送りでのフィラメント排出を行っていない場合、
黒い部分は更に多くなるはずです。
もしかしたら高さ5mmでは足りなくなるかもしれません。 

 

ともあれ、ここまで行えばほぼ内部清掃は大丈夫かと。 

ESD対策フィラメントを購入

 某案件に向けにESD対策フィラメントを購入することに。

カーボン等の導電成分を配合する事で僅かな導電性を持たせることで
静電気の発生を抑えるという代物。
ベースの樹脂はPLAからABSまで各種存在するようです。 

私がお気に入りのPolymakerでもPETGベースの製品が存在しています。
ですが品切れ中！！
どうやら製品切替のタイミングだったもんで、一時的に在庫を無くしていた模様。

代替品を探したところ、PRINSFIL製のフィラメントを発見しました。
これはABSベースということで、更に私好み。 
汎用性を考えるとPETGよりABSの方が信頼できます。
ということで、さほど悩まずにポチりました。 

 

1Kg巻きリールが真空パックで到着。
一般的なABSフィラメントと同様ですね。

パックのビニール袋にはチャックが付いていない為、
開封してしまうと再密封が出来ません。
代替できるチャック袋を探してみたものの適当な代物が見つからなかった為、
ドライボックスを購入して保管用といたしました。
ドライボックスはチャック付き袋より密閉性は良いと思いますが、
嵩張るのが難点ですね。

 

では早速３Ｄプリントを開始。

フィラメントリールに推奨印刷条件は記載されているものの、
それ以外は何も説明がありません。
この辺はPolymaker等の１流メーカーとの差なんでしょうねぇ。

とりあえず、Polymaker製で使ってるABSの設定で印刷してみます。

まず、すぐに判ったのは、層間接着力が弱い！！

ヒートベッドへの定着力より層間接着が弱いもんだから、
ヒートベッドから剥がす際に積層が壊れます（笑）

ならばと、ノズル温度を上げてリトライ。
ノズル温度を上げると糸引きが起きやすくなるので、むやみに上げるのは要注意。
しかしこのフィラメント、260℃位まで上げても糸引きがほとんど起きません。

うちの3Dプリンターは古いもんで、260℃がノズル温度の限界。
なので、この設定でテスト続行。

 

ん～～、外層の積層面が荒れますねぇ。
これはどうやら印刷速度が速すぎの模様。 

色々触ってて気づいたのですが、このフィラメント、溶けた状態での粘度が高い模様。 
ノズル温度を上げた状態でエクストルーダーをフリーにして、
フィラメントを手で押し込むと、ノズル先から溶けたフィラメントが出てきますよね。
この時のフィラメントを押し込む力が、Polymaker製ABSフィラメントよりも
明らかに固い感じなんです。

フィラメントをセットした状態でノズル温度を上げてやると、
一般的なフィラメントだとノズル先から溶けたフィラメントが垂れてきます。
しかしこのフィラメント、少ししか垂れてこないんですよね。

以上からも、やはり粘度が高い様なんです。

 

そんなこんなで試していると、ノズル詰まりが発生！！
これが結構でして、詰まり発生から時間が経っていなければ、
ノズル掃除棒とかでも対処可能なのですが、
時間が経ってしまう　すごく硬い代物になってしまうんです。

普通のフィラメントであれば加熱すれば柔らかくなるわけですけど、
この時間が経った塊は加熱してもほとんど柔らかくなりません！！

たぶん、含有物であるカーボンが悪さして炭化物と化しているのかと。
こうなると普通のノズル掃除棒なんか歯が立ちません。

ノズルを外して掘ったりして、なんとか復活できましたが、ほんとやっかいですね。

 

ここまで判ったのは、かなり印刷速度を下げる必要がある模様。
外層積層面の荒れはそこそこ速度を下げれば改善されましたが、
ノズル詰まりの問題は　それ以上に大きいです。

ある程度推測になりますが、エクストルーダーがフィラメントを押す速度に対し、
ノズル部でのフィラメント融解速度が追い付いてない気がします。

それに対しては印刷速度を下げるのが一番簡単な対処法。
実際、かなり速度を下げて印刷してみたところ、感触は良くなったみたいですが、
それでもまだノズル詰まりは起きる様です。
どうも、印刷中に炭化物のカスがノズル内部に堆積していって、
ノズル吐出具合が悪化していってノズル詰まりに至る、という感じがしてます。

こうなると、ノズル径を太くするのがベストな気がしますが、
現状は標準のφ0.4ノズルしか持っていない為、試すことができません。
古い機種なもんで純正消耗パーツの供給も終わってる状況。 
互換品で太いノズルが入手出来たら、改めてテストしてみたいと思ってます。

それまではこのフィラメントは封印して、
Polymaker製ESD対策フィラメントの入手を検討することにします。 

 

2026/6/8　追記

その後も少々悪あがきしてまして、 １個だけまともに出力完了できました。

温度条件や印刷速度等は先に書いた通りなのですが、
エクストルーダーやノズル内をしっかりキレイにしてからスタートする点が
結構重要な模様。
出力完了後は通常のABSフィラメントを使って清掃用の出力を行います。
なので後片付けの手間も　それなりに発生。

複数回の出力を続けて行う際も、１回出力する毎に上記の清掃出力を行った方が良さそう。 
それを考慮すると生産性は　あまりよろしくない感じですね。

 

それともう１点、リール～エクストルーダー間に存在する
フィラメントが通るPTFEチューブを新品交換いたしました。 

今までは特に気にならなかったのですが、このチューブも長年使用していると
フィラメントの走りが悪くなってくる模様。 
それでも通常のABSやPLA等では問題無かったものの、
このESD対策フィラメントでは影響が大きいみたいです。

チューブ交換後はフィラメントの通りが若干軽くなりました。

ちと意外感があるのですが、ある程度使用すると定期的な交換が望ましい様です。 

青森～室蘭航路の話

先の記事で、津軽海峡フェリーの青森～室蘭航路を使用した、
東京－＞洞爺湖間移動について書きました。

その際、快適性の観点で非常に疑念が有るということで、
このルートは使わない方向という結論になっていたのですが、
最近になって風向きが変わってまいりました。

 

先に指摘した懸念点は以下の2つ
　　　・バス到着後、青森港フェリーターミナルでの待ち時間の長さ
　　　・船内での食事

 

まず、フェリーターミナルでの待ち時間の問題ですが、
なんと、9:25到着というバスを発見いたしました。 
これですとフェリー出航まで約1時間20分ですので、許容範囲ですね。

まぁ難を挙げるならば、金額と混雑度でしょうか。
この路線、始発がディズニーシーなんですね。
ですのでディズニー帰りのお客さんで人気になるのは間違いなく、
実際に結構席が埋まっておりました。
その影響も有ってか、7:25着のバスよりも金額が高めになる傾向が有る模様。

とは言え、倍も差が開くわけではないようですので、
各自の好みで選択することになりそうです。

 

次に船内の食事の問題。

この船にはレストランが無く、食事は全て自販機の冷凍食品と書きました。
苫小牧～大洗航路の深夜便でも　このスタイルですので、
これ自体は特異というわけではありません。

なので、内容もいつも見かける品揃えだろうなぁと勝手に思っておりました。
津軽海峡フェリーのサイトを見ても、品揃えまでは載っていませんし。

ところで最近、友人がこの航路に乗船し、自販機の写真を撮ってくれました。
するとなんと、室蘭にゆかりの有るメニューがガッツリ揃っていたのです。
これには非常に感銘を受けまして、これならば冷食でも構わない気になりました。
乗船時間的に昼食の１回だけですしね。

 

そんなわけで、懸念点が2つともクリアーできたわけで、
改めて再評価するに至った次第。
というわけで、今月の22日から　このルートで移動することにいたしました。 

元々は仙台～苫小牧航路を使う予定で、予約も全て押さえてありました。
重複する区間が無いので、予約は全て差し替えです。
東京から仙台までの高速バスは無料でキャンセルできたのですが、
仙台から苫小牧へのフェリーは早割を使用していた為に、
約２千円のキャンセル料を取られることになってしまいました。

しかしそれを含めたとしても、青森～室蘭航路ルートの方が、
総額で数千円安くなるという結論。
すばらしいですね。

ただこれ、目的地が室蘭・洞爺湖方面というとこがポイントですので、
他の目的地を目指される方は費用の比較を行ってくださいね。 

 

ともあれ、津軽海峡フェリーは初乗船なので、ちと楽しみです。 

フラットケーブル圧接用カードエッジコネクター

カードエッジコネクターは基板端と直接嵌合するスタイルなので、
パソコンの拡張スロット等で幅広く使われていますね。

これらで使用するカードエッジコネクターは基板実装用、
つまり基板にハンダ付けするスタイルの物です。

 

それとは異なり、フラットケーブルに圧接するスタイルの
カードエッジコネクターも存在します。
とは言え、このタイプのカードエッジコネクターは
最近ではほとんど見かけなくなりました。

以前は主要コネクターメーカーが製品をリリースしていたのですが、
昨今はほとんどのメーカーが撤退。
かろうじて１社だけが生産しているという状況でした。

 

と・こ・ろ・が　！！

その最後の１社もついに生産を止めてしまったのです。
それほどに需要が無くなってしまったんですね。

とまぁ、これが他人事ならば　ここで話は終わりなのですが、
実は友人主催の同人プロジェクトで、このコネクターを使用いるのです。

じゃーコネクターを変更すればいいだけやん？
って簡単な話ではなく、接続する機器がこのコネクター型式なんですね。
なのでこちらの都合でネクターを変更できないわけでして・・・・

現状、まだ市場在庫が少し存在するので、入手不可ではないものの、
それが無くなったら詰むという、困った状況。

さてさて　どうなりますやら・・・・・ 

ADSU01の罠

 ADSU01を使用した音声再生基板を細々と開発中。
以前の記事でADSU01を高評価したと思いますが、
ここにきて１つ問題点を発見。

それはコア回路が3.3V動作しているという点です。 

ADSU01はPICマイコンで処理を行っています。
D/A変換も全てPICマイコン内で行っています。 
そのPICマイコンが3.3Vで動作しているんですね。
これは回路図と現物を解析しないと解りませんでした。

ADSU01への供給電源は5Vと規定されているので、
てっきりPICマイコンも5Vで動作しているのかと思いきや、
3.3Vの3端子レギュレーターが噛んでいたのでした。

 

実使用面でどう影響するか、が以下の２つです。 

１.PLAY信号やSTOP信号と言った、
　ADSU01に対する制御ピンに3.3V以上を加えてはダメ 

２.STATUS信号の出力レベルは3.3V 

 

まず１番の点ですが、ADSU01の制御入力はGNDへ落とす事とイネーブル扱い。
その為、ADSU01内でプルアップされ、電圧印加されています。 

これをスイッチ等でGNDへ落とす回路を想定しているわけですが、
マイコンで制御したい場合、回路を簡略化するには直結したいですよね。
マイコンが3.3V動作ならば特に問題は無いわけですが、
もし5V動作だったならば話は変わってきます。
具体的にはオープンドレイン出力必須でプルアップも不可ということになります。 

プルアップをON/OFFできるマイコンは多いと思いますが、
出力をオープンドレイン化できるマイコンは限られてくるのではないでしょうか？
マイコン直結を諦め、間にトランジスターを噛ませるという手もありますが、
既に基板が出来上がってたら　お手上げですね。

 

次に２番の点ですが、出てくる信号レベルが5Vか3.3Vかで、
回路設計が変わってくるわけです。
ソフトでどうこう出来る話ではないんですね。

 

というわけで、ADSU01のI/Oは3.3V系だよと、
予め知っていないと問題になるのですが、マニュアルには記載がありません。
これは結構な落ち度なのですが、今後改善される可能性は低いかと。

今後ADSU01を利用される方はぜひご留意ください。 

 

追記

更にもう１つ、要注意点が！！
STOP信号ピンの取り扱いに注意が必要な模様。

PICマイコンに接続して制御しようとしているのですが、
STOP信号ピンを接続していると、コールドブート後にADSU01が沈黙する模様。

原因は全く不明で、完全に立ち上がった後にSTOPピンを接続する分には問題無し。
PIC直結を止めて、間にデジタルTrを挿入してみると解決する模様。
しかし原因がハッキリ解ってないことから不安定要素は残りますね。

アナログ回路の手抜きで失敗

 昨年から、ADSU01を使った音声再生回路をちまちまいじってます。
そもそも確定仕様が存在しないもんで、好き勝手に仕様拡張して遊んでるわけです。 

最新バージョンではADSU01を２枚装着して、最大で５種類の音声を流せる仕様。

 

ここしばらくバタバタしてたもんで、動作検証を後回しにしていたのですが、
やっと落ち着いたので改めて作業を再開。

と・こ・ろが！
最新版の基板では音声が再生されません。
１つ前の基板では普通に再生できているので根本的な不具合では無いはず。 

 

最新版で追加された機能はADSU01のマルチ化。
以前の基板ではADSU01を１枚しか搭載できません。

ADSU01のマルチ化に伴って変更した回路は、
アナログ信号のミックス回路の追加。

ミキサー回路は今回が初めてではないので、 気楽に構えてました。
しかしこうもあっさり音が出ない現象にブチ当たると頭抱えちゃいますね（笑） 

結論としては、回路の手抜きでした。

音声信号回路ですからDC成分をカットする為にコンデンサーを噛ますのが常套。
しかし今回、まぁいっかぁ？てなノリで削ったんですね。
これが原因なのでした。

 

 

修正前

 修正後

 

 

 

この様にオペアンプの後ろ３ヵ所にコンデンサーを追加しました。
ボリュームの前のコンデンサーは無くても音は出ると思いますが、
この際、追加しておくことにしました。

なぜコンデンサーをケチったら音が出なかったのか？ 
と疑問を感じますよね。
オペアンプの出力がDC的に飽和してしまったからなんです。
初段のオペアンプの出力からボリュームの入力までの間、
抵抗を通じてDC的に繋がっています。
この部分の電位がじわじわと上がっていき、最終的にMAXに振り切れてた、
というのが今回起きてた現象です。
コンデンサーで直流的に切ることで、この現象が解決できます。
というか、本来そうするのが筋なのですが、手抜きはアカンですね。

 

追記
修正前の回路図で定数の間違いあるの、気づいた方いらっしゃいますか？（笑）
実はR25の抵抗値が間違っているんですね。
ここはR23、R24、R26の合成抵抗値と同じにするので、
本来であれば約1.6KΩという値にするべきなのです。

それも併せて修正しております。 

 

R21とR22は何やろ？と思ってしまいますが、
これはDCバイアスを与える為のものです。

ADSU01のオーディア出力はコンデンサーカップリングされているんですね。
ですので、そこにオペアンプの入力を接続すると、
高インピーダンスの信号線になります。

この状態ですとノイズも受けやすくなりますし、DC的にも芳しくないので、
抵抗経由でDCバイアスを加え、信号線のインピーダンスを下げるとともに、
DC的な電圧レベルを安定させるということを行っています。

回路図には値が記載されていませんが、とりあえず47KΩを実装してます。
抵抗値を下げ過ぎるとADSU01内のコンデンサーとの絡みで、
低音域がカットされてしまうという現象になります。
逆に抵抗値を上げすぎるとノイズの原因になってしまうんですね。 

5月の北海道行き

例年だと６月の頭に行われているTMAFのボラスタミーティングですが、
なぜか今年は５月の後半に開催。
そんなわけで５月にも北海道へ行く事になりました。 
4月には別件で北海道へ行くので、４月～６月は毎月北海道へ行く事に。

さてその５月の北海道行きですが、往復の交通路がまだ確定してません。
青春18きっぷや 北海道＆東日本パス（普通列車限定）は期間外なので、
JRを使うルートは選択から外れるので、残るは飛行機か船か・・・・・・ 

 

先の記事で函館～室蘭航路について紹介いたしました。
５月の往路でも、この航路を使うルートを検討しました。
まだ乗ったことがない航路なので、御船印が集められるというメリットがあります。

しかしよ～く検討した結果、このルートは選択から外すことにしました。
理由は、快適さ！
東京を出発し、室蘭に着くまでの間が辛いのです。 

ルートの詳細は先の記事を参照して頂くとして、
まずは難点の１点目「出航前の待機」

東京からのバスが青森のフェリーターミナルに着くのは７時半くらい。
フェリーの出港が10:40ですから、約３時間ほどフェリーターミナルで待つ事に。 
普通の観光であれば、この時間の間に軽い観光や優雅な朝食でも・・・・・
と考えるところなのですが、どちらもNGなのです。

青森のフェリーターミナル周辺には観光スポットは存在しません。
そもそも早朝ですから存在していても時間的な問題もありますね。
かと言って青森駅辺りまで足を延ばすのも相当厳しいです。

では観光は諦めて優雅な朝食は・・・・・・これも厳しい。
ターミナル内にはレストランは存在せず、売店で買い食いするしかありません。
ターミナルの外に出たとしてもコンビニしか存在しないんですよね。
とても優雅とは言えないような朝食なのでございます。

 

そんな辛い待ち時間を耐え、晴れて乗船・出航したとします。 
次は室蘭に着くまでの間が辛い。

青森～函館航路と違い、青森～室蘭航路はそこそこ時間が長いのです。
10:40に出港し、入港は17:25。
お昼を挟んで約7時間の乗船となります。

お昼ご飯が食べられないわけではないのですが、自販機の冷凍食品！！
なんというか、風情の欠片も無いわけです。
しかも朝食もパッとしない状態だったのに続いて昼食もです。
こんな状態で７時間も乗らなきゃならないのはテンションただ下がりです。 

 

御船印はちょっと残念な気持ちありますが、
徒歩移動でこのルートを使う事は無さそうですね。