最初の一層がベッドに貼り付かない、四隅だけ薄い、ノズルがプレートをこする。こうしたトラブルの多くは、フィラメントやスライサー設定より前に確認したい「3Dプリンタ レベリング 手順」で改善できます。レベリングは地味な準備ですが、CADで作った形をきれいな実物へ変えるための土台です。急いで造形を始めるより、最初に10分ほど調整するほうが、失敗した造形を何時間もやり直すより早く済みます。
レベリングは何を合わせる作業なのか
レベリングとは、ノズルと造形ベッドの距離を、ベッドの各位置で適切にそろえる作業です。ここでいう「水平」は、机に対して完全に水平という意味ではありません。ノズルが動く面に対し、ベッドが平行になっている状態を目指します。
距離が近すぎると、フィラメントの出口がふさがれ、ノズルがプレートを傷つけることがあります。逆に遠すぎると、押し出された樹脂が丸い線のまま載り、ベッドに十分密着しません。適切な距離では、1本目の線が少し押しつぶされ、すき間なく滑らかにつながります。
なお、ベッドの傾きを合わせる「レベリング」と、ノズル先端の高さを決める「Zオフセット」は関連しますが別の設定です。自動レベリング搭載機でも、Zオフセットの確認は必要になることがあります。機種の画面表示やファームウェアによって名称は異なりますが、役割を分けて考えると迷いません。
調整前にそろえたい条件
レベリングは、実際に造形する条件に近い状態で行います。冷えたまま調整してからベッドを加熱すると、熱膨張で距離が変わる機種があるためです。PLAを使うなら、普段のPLA用ノズル温度とベッド温度まで温めてから始めると再現性が上がります。
まず、ベッド上の造形物、フィラメントの糸くず、接着剤の大きな固まりを取り除きます。特にノズル先端に樹脂が付着していると、紙との距離を正しく感じ取れません。ノズルが高温のうちに、耐熱性のある道具で慎重に汚れを拭き取ってください。指で触れる作業は危険です。
次に、ベッドがしっかり固定されているか、プレートが正しい位置まで押し込まれているかを確かめます。磁力式のフレキシブルプレートが少し浮いているだけでも、調整の結果が変わります。Vローラーやガイドのゆるみが大きい場合も、先に機械側を整備しましょう。ぐらついた状態では、何度レベリングしても安定しません。
手動で行う3Dプリンタ レベリング 手順
手動レベリングでは、一般的なコピー用紙を1枚使います。厚紙やレシート紙は抵抗感が変わるため、毎回なるべく同じ紙を使うと判断しやすくなります。
1. 原点復帰をしてノズルを基準位置へ戻す
プリンタのメニューから「ホーム」「原点復帰」などを実行します。これにより、X、Y、Z軸が機械の基準位置にそろいます。原点復帰の後、レベリング用メニューがある機種では、その機能を選択してください。
手動でノズルを移動する機種では、まず左手前の調整ねじに近い位置へ動かします。ノズルを手で強く押して動かすのは避け、画面操作か、取扱説明書で許可された方法を使います。ステッピングモーターに無理な力をかけると、位置ずれの原因になります。
2. 紙の抵抗を感じながら最初の角を合わせる
ノズルとベッドの間に紙を置き、紙を前後にゆっくり動かします。調整ねじを回して、紙が「軽くこするが、破れずに動く」抵抗になる高さを探します。紙が何の抵抗もなく滑るなら距離が遠く、紙が動かないなら近すぎます。
最初から強い抵抗を目指さないことがコツです。ノズルを近づけすぎると、実際の造形では初層が極端に薄くなり、ベッド表面を傷つけるおそれがあります。迷ったら、わずかに遠い側から始め、テスト造形で詰めるほうが安全です。
3. 四隅を対角線順に回る
左手前を調整したら、右奥へ移動し、次に右手前、左奥の順で確認します。隣同士ではなく対角線へ移ると、ベッド全体の傾きを把握しやすくなります。4か所を1回ずつ合わせても、最後の角を回した影響で最初の角が少し変わることがあります。
そのため、四隅を最低でも2周、できれば紙の抵抗がほぼそろうまで3周確認しましょう。ばね付きの調整ねじは、一か所を大きく回すほど他の位置にも影響が出ます。大きな修正は少しずつ行い、最後は微調整にします。
4. 中央も確認する
四隅が合っているのに中央だけ近い、または遠い場合、ベッドがわずかに反っている可能性があります。薄いプレートや長期間使ったベッドでは珍しくありません。手動のねじだけで中央まで完全に合わせるのは難しいため、無理に四隅をずらさないことも大切です。
中央との差が小さいなら、初層の設定で補正できる場合があります。差が大きい場合は、自動レベリングのメッシュ補正、交換可能なプレート、ベッド下の支持部の点検を検討します。機種によっては調整ねじを締め込みすぎるとベッドがたわむため、力任せの調整はしません。
自動レベリング機でも確認したいこと
プローブで複数の地点を測る自動レベリングは、ベッドのわずかな反りを補正できる便利な機能です。ただし、測定しただけで終わりではありません。測定結果を保存する機種、電源を切ると消える機種、毎回スタートG-codeで読み込む必要がある機種があります。
自動測定を実行した後は、ノズルとベッドの実距離であるZオフセットを設定します。多くの機種では、ノズルがベッド中央へ移動した状態で数値を少しずつ変更できます。紙が適度にこする位置を基準にし、その後の初層テストで0.02mmから0.05mm程度ずつ追い込みます。一度に大きく変えると、どちらへ調整したのか分からなくなります。
プローブを搭載していても、ノズル先端の樹脂汚れ、プローブの取り付けゆるみ、プレートの置き忘れには対応できません。自動化は作業を省略する仕組みではなく、測定を正確に繰り返す仕組みです。測定前の清掃と固定確認は、手動機と同じように必要です。
初層テストで正解を見つける
紙による調整は出発点です。最終判断は、実際にフィラメントを出して行います。大きな四角形や、1層だけの格子状テストを造形し、線の状態を観察してください。
距離が遠いと、線と線の間にすき間ができ、指で触ると簡単にはがれます。距離が近いと、表面が荒れたり、ノズルの移動跡が盛り上がったりします。適正なら、線同士が均一に接し、表面がなめらかで、造形後には無理なくプレートから取り外せます。
最初の一層だけを遅く印刷する設定も有効です。初層速度を下げると、樹脂がベッドに押し付けられる時間が増え、調整の良し悪しを観察しやすくなります。ただし、速度を下げても距離が大きくずれていれば定着しません。設定でごまかすのではなく、まず機械的な基準を整えましょう。
うまく合わないときの切り分け
毎回レベリングがずれるなら、調整ねじのばねが弱い、ベッド固定部がゆるい、ノズルがヒートブロック内で動いている、といった機械的な原因を疑います。特定の一角だけ極端にずれるなら、その角のプレート下にごみが挟まっていないかも確認します。
レベリングが合っているのに定着しない場合は、ベッド表面の油分、材料に合わない温度、湿気を吸ったフィラメントが候補です。特に指で何度も触れたプレートは皮脂で定着が落ちます。機種とプレート素材に合った方法で清掃してください。
ノズルがプレートをこすった、異音がした場合は、すぐに造形を停止します。そのまま続けると、ノズル、プレート、Z軸のいずれにも負担がかかります。失敗を記録して、どの角で、どの高さで、どんな初層になったかを書き留めると、次の調整はずっと速くなります。
レベリングが決まると、3Dプリンタは急に扱いやすい道具になります。小さなフックでも、電子工作用ケースでも、設計した形がベッドの上で育っていく感覚を楽しめます。新しいフィラメントやプレートを使う前、長い造形の前には、短い初層テストをひとつ行ってみてください。その数分が、安心して作品づくりを進めるための確かな準備になります。
