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トリガー — テーブル温度によるiHeater自動起動

概要と目的

トリガーは、3Dプリンタの印刷開始時と終了時にiHeaterヒーターを自動で有効・無効にする機能です。iHeaterは追加のサーミスタ(TH2)を通してプリンタテーブルの温度を監視し、以下の処理を行います:

  • テーブルが加熱され始めたとき(印刷開始時)、**ドライヤーを有効化**する
  • テーブルが冷却される時(印刷完了時)、**ドライヤーを無効化**する

iHeaterを手動で有効・無効にする必要はなく、すべてが自動的に行われます。

要件

トリガー機能は、3番目のサーミスタ入力(TH2)を備えた**iHeater rev 1.1**プレートでのみ利用可能です。


接続方法

NTC 100Kサーミスタをプリンタテーブルに設置し、iHeaterプレートの**TH2**入力に接続してください。

サーミスタは、熱をよく伝導する金属またはアルミニウムのテーブル部分に固定してください。加熱ゾーンに可能な限り近く配置してください。加熱素子に直接取り付けることはできませんが、加熱表面との熱接触が良いほど、トリガーはより正確に動作します。サーミスタの読み値はヒーターの実際の温度より低くなります。これは正常な現象で、閾値は特定の設置場所に合わせて調整されます。


動作方法

テーブル温度 (°C)
    ^
 90 |         ┌────────────────┐  印刷実行中
 85 |        /                  \
 80 |-------/----iHeater無効-----\-------- オフ閾値 (80°C)
 75 |------/----------------------\------- オン閾値 (75°C)
 50 |     /    iHeater稼働中       \
 25 |____/                          \____
    └─────────────────────────────────────> 時間
         加熱       印刷        冷却

動作シナリオ(オン閾値 = 75°C、オフ閾値 = 80°C):

  1. プリンタが印刷を開始し、テーブルが加熱される
  2. テーブル温度が**75°C**に達する(オン閾値) → iHeater**有効化**され、チャンバーの加熱を開始
  3. テーブル温度が上昇し続け、**80°C**を超える(オフ閾値) → iHeater**目標到達**を確定
  4. 印刷実行中、テーブルは高温 — iHeaterはチャンバー温度を維持
  5. 印刷が完了し、テーブルが冷却され始める
  6. テーブル温度が**80°C**に低下(オフ閾値) → iHeater**無効化**される
  7. テーブルは室温まで冷却 — 新しいサイクルの準備完了

なぜオフ閾値がオン閾値より高い必要はないのか

システムは**2つのフェーズ**で動作し、iHeaterを無効化できるのは**目標到達後**(ステップ3)のみです:

フェーズ1 — 起動待機:iHeaterは無効で、温度がオン閾値に達するのを待機。オフ閾値はこのフェーズでは**無視**されます。

フェーズ2 — 目標到達後:温度はオフ閾値を超えており、目標は確定しています。ここで温度が**低下**してオフ閾値以下になるとiHeaterは無効化されます。

フェーズは順序立てて動作し、重複しないため、オフ閾値はオン閾値より高くても低くても設定可能です:

  • オフ閾値 = 80°C、オン閾値 = 75°C — テーブルが80°Cまで加熱される必要があり、目標を確定します。冷却時は80°Cで無効化
  • オフ閾値 = 70°C、オン閾値 = 75°C — 目標は即座に確定(有効化時、テーブルはすでに70°Cより上)。冷却時は70°Cで無効化

テーブル冷却時にiHeaterが再起動しない理由

テーブルが冷却されオン閾値を通過しても(例:75°C)、iHeater**は再起動しません**。システムは目標到達フラグで保護されています:

  1. iHeaterはオフ閾値(80°C)低下で無効化 — ただし目標到達フラグは**アクティブなまま**
  2. テーブルは冷却を継続し、75°C(オン閾値)を通過 — 再起動は**ブロック**され、フラグはまだアクティブ
  3. 温度がオン閾値**以下**に低下(75°C未満) — その時だけフラグが**リセット**され、新しいサイクルの準備完了

したがって、再起動にはテーブルが完全にオン閾値以下まで冷却され、その後再度加熱される必要があります。つまり新しい印刷が開始される必要があります。

オフ閾値がiHeaterの加熱ゾーンに入ってはいけない

印刷終了後、プリンタテーブルは電源が切られ、冷却され始めます。しかし、この時点ではiHeaterはまだ稼働しており、自身が熱を発しています。TH2サーミスタがiHeaterからの熱で加熱される位置に配置されていると、サーミスタ上の温度はオフ閾値以下に低下しないため、iHeater**は決して無効化しません**。

テーブル温度がiHeater稼働時にサーミスタTH2が示す温度より**低い**オフ閾値を設定してください。別の言い方では、オフ閾値はサーミスタ設置ゾーンまでiHeater自体が加熱できる温度より低くする必要があります。


デフォルト設定

パラメータ 説明
オン閾値 75°C iHeaterが有効化されるテーブル温度
オフ閾値 80°C iHeaterが無効化されるテーブル温度
加熱モード MODE 2 (60°C) トリガー発動時のiHeater動作モード

トリガー発動時、iHeaterは**モード2**で有効化します — 目標空気温度60°C。表示:**LED2**点灯。


トリガー閾値の調整

デフォルト値(75°C / 80°C)がプリンタに合わない場合、テーブルの作業温度に合わせて閾値を調整できます。

調整が必要な場合

  • iHeaterの有効化をより早くまたは遅くしたい
  • サーミスタがテーブルヒーターから遠く、温度表示が低すぎる

ステップバイステップ手順

重要

調整中、iHeaterヒーター**は無効**のため、調整は安全です。

ステップ1:調整モードに入る

  • iHeaterが**待機モード**(MODE 0 — すべてのLED無効)を確認
  • ボタンを2秒以上押し続ける → 調整モードに入る
  • 表示:LED1が高速点滅(~10 Hz) — オン閾値設定モードになります

ステップ2:オン閾値(有効化)を設定

  • プリンタテーブルを、iHeaterを**有効化**したい温度まで加熱
  • 温度が安定するのを待つ
  • ボタンを2秒以上押し続ける → 値が保存されます
  • 表示:LED1 + LED2が高速点滅 — オフ閾値設定モードになります

ステップ3:オフ閾値(無効化)を設定

  • テーブルをオン閾値より少し**高い**温度まで加熱(推奨:+5°C)
  • ボタンを2秒以上押し続ける → 値がフラッシュメモリに保存されます
  • 成功表示:3つすべてのLEDが3回点滅
  • iHeaterは自動的に待機モード(MODE 0)に戻ります

調整をキャンセル

いずれのステップでもボタンを短く押す → 調整がキャンセルされ、前の値が復元されます。

調整例(ABSプリント用テーブル100°C)

ステップ アクション テーブル温度
1 MODE 0での長押し
2 テーブル加熱、長押し 75°C (オン閾値)
3 さらに加熱、長押し 80°C (オフ閾値)

LED表示

ステータス LED1 LED2 LED3 説明
待機中(MODE 0) off off off iHeater無効、トリガー待機中
トリガー発動(加熱) off blink off iHeater目標温度まで加熱中
トリガー発動(準備完了) off on off iHeater目標温度到達(60°C)
調整ステップ1 blink off off オン閾値を設定
調整ステップ2 blink blink off オフ閾値を設定
調整完了 blink blink blink 3回点滅 — 成功

ステータス図

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                                 │
│  ┌───────────┐     テーブル温度 ≥ オン閾値                       │
│  │  待機中   │ ─────────────────────────────────┐               │
│  │ (MODE 0)  │                                  │               │
│  │LED: すべて │  ◄─────────┐                     ▼               │
│  │  無効     │            │          ┌──────────────────┐       │
│  └───────────┘            │          │  iHeater稼働中   │       │
│        ▲                  │          │  (TRIGGER MODE)  │       │
│        │                  │          │  LED2点灯        │       │
│  テーブル冷却             │          └──────────────────┘       │
│  オン閾値以下              │                     │               │
│  (新サイクル              │    テーブル温度     │               │
│   準備完了)              │    ≤ オフ閾値      │               │
│                           │                     ▼               │
│                  ┌────────┴─────────────────────────┐           │
│                  │ iHeater無効化 → MODE 0           │           │
│                  └──────────────────────────────────┘           │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

よくある質問

テーブルが熱いのにトリガーが発動しない

  • TH2サーミスタの接続を確認してください
  • テーブル温度が実際にオン閾値に達しているか確認してください
  • 低いテーブル温度で印刷する場合、閾値をより低く調整してください

iHeaterがすぐに有効化・無効化される

  • オン閾値とオフ閾値が近すぎます。最低5°Cの差で調整してください

トリガー発動時の加熱モードを変更したい

  • 現在のプログラムでは、トリガーモード**MODE 2**(60°C)に固定されています。変更はプログラムの再コンパイルのみで可能です(config.hTRIGGER_MODEパラメータ)