エクストルーダーモーターのスキップ／ノズル詰まり

非ギア式エクストルーダー、特にボーデン方式（例：標準のEnder 3）のようなセットアップを使用している場合、最終的にエクストルーダーモーターのスキップ（エクストルーダーからカチカチという音がする）に遭遇する可能性が高いです。エクストルーダーを見るとホブギアがスキップしており、押出不足、押出が不均一、または全く押出されないといった問題が発生します。

これの最も一般的な原因は、エクストルーダーのステッパーにノズルを通してフィラメントを押し出すために必要な力を克服する十分なトルクがないことです。これはいくつかの異なる理由で発生しますが、ギア比を備えたエクストルーダーが好まれる理由がここにあります。この機械的有利さによりステッパーはより速く回転します（Eステップ数は大きくなります）が、ステッパーモーターにかかるトルクは減少します。

デュアルドライブのギア式エクストルーダー、特にダイレクトドライブでボーデンでないものを使用している場合、最初のレイヤーでビルドプレートに近すぎるかノズル詰まりがある場合を除き、エクストルーダーモーターのスキップは問題にならないはずです。デュアルドライブであっても、適切なギア比があることが確実に役立ちます。実際、1:1を超えるギア比を持たないがデュアルギア構成のエクストルーダーでも、かなりのスキップが発生することがあります。ここで本当に違いを生むのはギア比です。それはさておき、以下にエクストルーダーモーターのスキップを解消するいくつかの方法を示します。

最初のレイヤーがビルドプレートに近すぎませんか？

最初のレイヤーの適切なZ高さを得ることは重要です。ノズルがビルドプレートから遠すぎると、スパゲッティ状の失敗やホットエンドの詰まりが起こることがあります。ホットエンドが近すぎると、ビルドプレートやノズルを損傷したり、エクストルーダーモーターのスキップが発生したりします。

ノズルが近すぎると、エクストルーダーはノズルを通してフィラメントを押し出そうとしますが逃げるスペースがなくなり、エクストルーダーモーターがこれ以上材料を押し出せなくなります。これによりフィラメントが削られたり、エクストルーダーモーターがスキップしたりします。

この厄介な問題を避けるために、最初のレイヤーでフィラメントが適切に敷設されるだけの十分なスペースを確保してください。

印刷速度を遅くする。

エクストルーダーがスキップ音を出す一般的な理由の一つは、印刷速度が速すぎることです。ノズルは直径に応じて押し出せるフィラメント量に限界があります。道路のボトルネックと同じように、特に非ギア式エクストルーダーや小径ノズルの場合、速く押そうとすると停止が発生します。

これによりフィラメントの摩耗（グラインディング）やエクストルーダーステッパーのスキップが発生します。一般的な目安として、非ギア式エクストルーダーではノズル直径の100倍を超えて印刷しないことが推奨されます。つまり0.4mmノズルを使用している場合、印刷速度は40mm/sに制限し、機器の性能に応じて調整してください。これは業界の経験者にとって遅く感じられるかもしれませんが、非ギアの標準プラスチックエクストルーダーでの大まかな目安です。Bambu Labのような新しい高速機は明らかにもっと速く動作できます。

もし機械にLCD画面があるなら、印刷中にこれを試すことができます。ほとんどのLCD設定は印刷中にノブを回すとフィードレート（速度）を変更するようになっています。新しい機械では「Feed Rate」や「FR」と表示されるものがあるでしょう。カチカチ音が聞こえて速度を下げると改善するか確認したい場合は、このフィードレートを下げてください。90%などにしてスキップが減るか確認します。スライサーで速度を下げて新しいGコードを切ることもできます。

それでも問題が続く場合は、フィラメントに水分が多すぎないか確認してください。

押出温度を上げる

これを試す前に、問題がヒートクリープやノズル詰まりによるものではないことを確認してください。ヒートクリープによるバレルの詰まりが生じている場合、押出温度を上げると問題が悪化します。

もしヒートクリープが発生しておらず、機器のバレルが室温に近い場合は、ステッパーモーターのスキップの可能性を減らすために押出温度を少し上げてみることができます。通常は推奨印刷温度の範囲を外したくありませんが、適切に印刷するためにこれを行ったことがある場面もいくつかあります。効果がない場合もあるので、このページの他の説明も参考にしてください。フィラメントに必要な温度より低く印刷すると適切な粘度になりません。

材料の許容押出温度範囲内で温度を上げれば、ノズルを通してより速くフィラメントを供給できるようになります。

材料タイプを交換する際は注意する

ノズル詰まりやノズル上に溜まった材料と同様に、フィラメントタイプを交換する際にもエクストルーダーモーターのスキップを避けるために注意が必要です。高温材料から低温材料（例：ABSからPLA）に切り替える場合は、続行する前に前の材料を完全にクリアする必要があります。ホットエンドを210°Cに加熱してPLAを押し出すだけでは、内部にABSが残っている可能性があります。

最良の方法はコールドプルです。以前使用したフィラメントの温度でフィラメントを押し出し、その後ホットエンドを130°Cまで冷ましてからフィラメントを引き抜きます。前の材料が出なくなるまで繰り返します。

ホットエンド内の破片や詰まりを引き起こすもの、フィラメント経路の妨げになるものは、エクストルーダーモーターのスキップにつながる可能性があります。

ノズルが小さすぎる

小さなノズルを使用するほど、ステッパーモーターのスキップが発生しやすくなります。0.25mmノズルと非ギア式エクストルーダーでの印刷はほとんど不可能に近いという人もいます。小さなスキップでも印刷が著しく押出不足に見えることがあります。Eステップが正しくても印刷が押出不足に見えることがあります。

これはノズル付近でのボトルネック効果が増加するためです。

アイドラのテンションを緩める

ほとんどのエクストルーダーセットアップには、フィラメントをホブギアやボルトに押し付けるテンションを調整するアイドラがあります。このテンションはフィラメントの摩耗を防ぎ、適切な量の材料がエクストルーダーを通して押し出されるようにするために必要です。

適度なテンションは必要ですが、当然強くしすぎることもできます。きつすぎるとフィラメントが潰れて幅が広くなりすぎ、供給できなくなることがあります。材料が幅広になりすぎるとヒートクリープでの問題と同様の症状が出たり、フィラメントが削れることがありますが、エクストルーダーモーターのスキップを引き起こすこともあります。

トルクの少ないモーターで強く挟みすぎると接触点でスキップが発生することもあります。アイドラをきつくするとフィラメントのグリップは良くなりますが、特に非ギア式のセットアップではエクストルーダーモーターが回転しにくくなります。

アイドラのテンションが非常に強く、ステッパーのスキップが発生している場合は、少し緩めてみてください。残念ながらEnder 3のような安価な機械に付属する粗末なプラスチック製の標準エクストルーダーはこのテンションを調整する方法がないことが多いです。アイドラのテンションを下げる唯一の方法はスプリングを切るか別のスプリングを使うことで、それによってアイドラが緩すぎる危険にさらされます。緩くしすぎるとホブギアやボルトがフィラメント上で滑り始め、押出不足が発生します。

フィラメント経路がクリアであることを確認する

フィラメント経路をクリアに保つ最初のステップは、ノズルの詰まりやホットエンド内の残留物をチェックすることです。バレル内が古い材料や破片で詰まっていないことを確認する必要があります。換気の良い場所で古いプラスチックを焼き切ることでこれを行うことができます。

古い材料や破片に加えて、フィラメントがエクストルーダーに供給される前に通る実際の経路についても問題になります。3Dプリントされたキャリッジが歪んでいる、または公差が合っていない場合、フィラメントがスムーズに通過できない通路になっている可能性があります。フィラメントをバレルに導くために必要な大きな曲がりは、材料供給の難易度を増します。スプールやエクストルーダーへの経路での抵抗も問題を引き起こします。

より厳しい公差とホットエンドへのより明確な経路を持つ新しいエクストルーダー用の部品を印刷（または購入）する必要があるかもしれません。これも、許容差の厳しい信頼できるメーカーからホットエンドを購入したい理由の一つです。

オールメタルホットエンドはテフロンチューブを必要とせずに加熱できます。このテフロンチューブは多くの加熱を経るうちに変形し、フィラメント経路がクリアでなくなることがあります。

エクストルーダーを分解して、その通路を塞いでいるものがないか確認してください。見えない破片が詰まっていて材料のスムーズな通過を妨げていることがあります。

PTFEチューブを奥まで押し込む

オールメタルでない標準ホットエンドを使用している場合、PTFEチューブがヒーターブロックまで奥まで押し込まれていることを確認してください。ヒーターブロックとチューブの間に隙間があると、少なくとも軽度の詰まりを確実に引き起こし、エクストルーダーのスキップを悪化させます。これはオールメタルホットエンドでは問題になりません。

適切なギア比を持つエクストルーダーにアップグレードする

多くの安価な機械に標準で付属するエクストルーダーは適切なギア比を持っていないため、私たちはそれらのファンではありません。これはエクストルーダーが1:1の比になっており、モーターに機械的有利を与えないことを意味します。ステッパーモーターの1回転がホブギアの回転にそのまま1:1で対応し、フィラメントを押し出します。一部のCreality機が搭載する金属製デュアルドライブエクストルーダーでさえ機械的有利がなく、スキップを引き起こすことがあります。幸いにも最新のプリンターはより良いエクストルーダーを標準搭載しつつありますが、古い機種はそうではありませんでした。

非常に小さなノズルで印刷している場合や高速印刷を試みている場合、ほぼ確実にギア比を持つエクストルーダーが必要になります。標準設定や部品でも、安価な機械に付属する基本的なエクストルーダーではエクストルーダーモーターのスキップが発生することがあります。

ギア式エクストルーダーに交換する場合は、Eステップを変更する必要があります。ギア比が高くなると、同じ量の材料を押出するためにステッパーモーターをより多く回転させる必要があります。

非常に大きなノズル径を使用している場合はホットエンドをアップグレードする

1mmのような非常に大きなノズル径を使用していると、非常に遅く印刷しない限り材料が適切な粘度に達するのは難しくなります。これはノズルを通す材料の体積が大幅に増えるためです。これらの大径ノズルでまともな印刷速度を出したい場合は、Volcanoホットエンドのようなものが必要になります。

ノズル詰まりとエクストルーダーモーターのスキップを修正するためのまとめ

• 最初のレイヤーがビルドプレートに近すぎないことを確認する。

• 印刷速度を遅くする（印刷中にノブで手動変更する）

• フィラメントの乾燥や新しいスプールへの交換でフィラメントに水分が多すぎないか確認する。

• 押出温度をやや高めに設定して印刷する。

• エクストルーダーのアイドラのテンションを緩める。

• フィラメント経路をまっすぐでクリアにする。必要ならThingiverseでより適したエクストルーダーキャリッジを再印刷または見つける。ホットエンドとエクストルーダーの両方を分解して何かが通路を塞いでいないか確認する。

• ステッパーの電流を制限に達しておらず過熱していないなら増やす。ステッパーへの電力が不足していると確実にスキップが発生する。

• 0.4mm未満のノズルを使用し、アップグレードされたエクストルーダーがない場合はノズル径を大きくする。

• 古いプリンターをお使いなら、ギア比の高いエクストルーダーにアップグレードしてください。過去の安価な機械に付属する粗悪な標準品では仕事をこなせません。E3D、Bondtech、BIQU、DropEffectなど、多くの選択肢があります。E3Dの古いTitanエクストルーダーでさえ適切なギア比を持っているため、ステッパーのスキップ問題を大幅に減らせます。

• のろのろとしか印刷したくないわけでなく、かつ大径ノズルを使用しているなら、ホットエンドのアップグレードを検討してください。大口径ノズルはVolcanoホットエンドや同等の競合品のようなものを必要とします。