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共振補償とプレッシャーアドバンスの設定問題

このページでは、Input Shaper（共振補償）とPressure Advance（プレッシャーアドバンス）に関する設定エラーと調整異常を整理します。加速度計のハードウェア接続と通信エラーについては、加速度計テストとキャリブレーションを参照してください。

Input Shaperを有効にした後、リップルが悪化する、または印刷がぼやける​

現象: [input_shaper]を設定した後、印刷物表面のリップル（ゴースト/ウェーブ）が無効時よりかえって目立つ、またはディテールがぼやけたり、角が丸くなったりする。

一般的な原因:

  • shaper_freq_x / shaper_freq_y が実際の共振周波数と大きくずれている。
  • shaper_type が現在の機種に適していない（例：高剛性マシンに 2hump_ei を使用し過度に平滑化している）。
  • 機械構造に緩みがある（ベルトの張りが弱い、スライダーの隙間が大きい、ネジが緩んでいる）。共振補償では機械的問題を修正できない。
  • Input Shaperを有効にした後、Pressure Advanceを再キャリブレーションしておらず、両者が重なって押出が異常になる。

解決方法:

  1. まず機械的問題を排除する：電源を切り、ベルト張力、スライダー/レールの隙間、フレームネジの締め付けを確認する。

  2. 共振測定を再実行し、正確な周波数を取得する：

    TEST_RESONANCES AXIS=X
    TEST_RESONANCES AXIS=Y

  3. 共振グラフに基づいて適切なシェイパータイプを選択する：

    シェイパー適用シーン周波数トレランス平滑化への影響
    zv高剛性・低振動マシン±5%最小
    mzvほとんどのデスクトップ機種（推奨・最初の選択肢）±10%中
    eiベッド可動型 / 振動が大きい場合±20%中高
    2hump_ei複数の共振周波数が存在する場合±45%高
    3hump_ei複雑な共振モード±60%最高

  4. Input Shaperを有効にした後は必ずPressure Advanceを再キャリブレーションする：

    SET_PRESSURE_ADVANCE ADVANCE=0
    TUNING_TOWER COMMAND=SET_PRESSURE_ADVANCE PARAMETER=ADVANCE START=0 FACTOR=.005

  5. ぼやけがひどい場合は、shaper_freq を約5〜10%下げるか、トレランスの低いシェイパータイプに変更してみる。

関連設定のリファレンス：Klipper 共振補償公式ドキュメント。

TEST_RESONANCES / SHAPER_CALIBRATE の設定系エラー​

エラーメッセージ:

  • accel_chip not configured / No accelerometer configured
  • probe_points must be specified または座標が印刷範囲を超えている
  • Invalid accel_chip / 指定したチップ名が見つからない

一般的な原因:

  • [resonance_tester] に accel_chip が設定されていない、または [adxl345] / [mpu9250] / [lis2dw] セクション名と一致していない。
  • probe_points の座標が [stepper_x] / [stepper_y] で定義された position_max 範囲を超えている。
  • 複数加速度計構成で accel_chip の大文字小文字やプレフィックスを誤って記述している。

解決方法:

  1. 設定セクション名が一致していることを確認する：

    [adxl345]
    cs_pin: toolboard:gpio12
    spi_bus:spi0_gpio4_gpio3_gpio2

    [resonance_tester]
    accel_chip: adxl345
    probe_points:
        150, 150, 20

  2. probe_points の X、Y座標は印刷範囲内である必要があり、Z座標はテスト時のノズルとベッド間の高さ（推奨20mm）。

  3. ツールボード上の加速度計を使用する場合、accel_chip 名は設定セクション名と完全に一致させる必要がある（大文字小文字を区別）。

  4. 複数チップのシナリオでは、accel_chip_x と accel_chip_y を指定して各軸に別々に対応させることができる。

ハードウェア通信エラー：ACCELEROMETER_QUERY がタイムアウトまたはIDエラーを返す場合は、加速度計テストとキャリブレーション の一般的な問題を参照してください。

axes_map は自動判定されない​

現象: ACCELEROMETER_QUERY は正常にデータを返すが、TEST_RESONANCES / SHAPER_CALIBRATE を実行すると共振グラフの方向が異常、X/Y軸の結果が入れ替わっているように見える、またはInput Shaperを有効にしても印刷品質が改善されない。

説明:

Klipperでは、[adxl345]、[lis2dw]、[mpu9250]、[bmi160]、[icm20948] などの加速度計設定は同じタイプの axes_map 解析ロジックを使用します。Klipperは設定内の axes_map のみを読み取り、センサーの取り付け方向に基づいて座標マッピングを自動判定することはありません。

axes_map が未設定の場合、デフォルト値は次の通りです：

axes_map: x,y,z

一般的な原因:

  • ツールボードまたは外部加速度計の取り付け方向が、プリンターのX/Y/Z座標方向と一致していない。
  • 他の機種や異なる取り付け方向の設定をコピーしたため、x、y、z の順序や正負の符号が間違っている。
  • ツールボード、ヘッドシェル、または加速度計の取り付け位置を交換した後、axes_map を再確認していない。

正しい書き方:

axes_map は3軸を記述する必要があり、軸の順序交換と符号反転をサポートします：

[adxl345]
axes_map: x,y,z

# 例：Xはそのまま、Y/Zを入れ替え
# axes_map: x,z,y

# 例：X/Y方向を反転、Zはそのまま
# axes_map: -x,-y,z

確認方法:

  1. まず加速度計の通信が正常であることを確認する：

    ACCELEROMETER_QUERY

  2. 加速度計データの記録を開始し、小さな移動でX、Y方向をそれぞれテストする：

    ACCELEROMETER_MEASURE
    G91
    G1 X10 F3000
    G1 X-10 F3000
    G1 Y10 F3000
    G1 Y-10 F3000
    G90
    ACCELEROMETER_MEASURE NAME=axes_map_check

  3. /tmp/<チップタイプ>-axes_map_check.csv で、X/Y移動時にどのデータ列が最も変化するかを確認する。例えば [adxl345] は /tmp/adxl345-axes_map_check.csv を生成します。名前付き設定セクション（例：[adxl345 hotend]）を使用する場合、ファイル名には対応するチップ名が含まれます。

  4. X方向の移動時に主な応答がYまたはZに現れる場合、軸の順序を調整する必要があります。応答方向が逆の場合は、対応する軸の前に - を追加します。

  5. 複数加速度計のシナリオでは、ACCELEROMETER_MEASURE に CHIP=<チップ名> を追加してテストする加速度計を指定できます。

  6. axes_map を変更した後、RESTART を実行し、再び TEST_RESONANCES または SHAPER_CALIBRATE を実行します。

ヒント

axes_map は加速度計データがプリンター座標にどのようにマッピングされるかにのみ影響し、加速度計の通信問題を修正しません。ACCELEROMETER_QUERY 自体がエラーを報告する場合は、まず加速度計の通信または配線の問題を処理してください。

Failed to configure shaper(s)​

エラーメッセージ: configparser.Error: Failed to configure shaper(s) shaper_x with given parameters、Failed to configure shaper(s) shaper_z with given parameters。

一般的な原因:

  • shaper_freq_x または shaper_freq_y が、選択した shaper_type の有効な周波数範囲を超えている。例えば mzv は高い周波数では有効な解が得られない場合がある。
  • damping_ratio の設定が不適切（小さすぎる、または大きすぎる）で、シェイパーが有効なパラメータを生成できない。
  • SHAPER_CALIBRATE で検証されていないパラメータの組み合わせを手動で入力した。

解決方法:

  1. SHAPER_CALIBRATE を再実行し、自動推奨される shaper_type と shaper_freq を使用する。
  2. 手動で調整する場合は、shaper_freq を下げるか、トレランスの高いシェイパータイプ（ei や 2hump_ei など）に変更する。
  3. damping_ratio が妥当な範囲内（デフォルト0.1、一般的な範囲は0.05〜0.2）であることを確認する。
  4. 特定の軸のシェイパーを無効にするだけでよい場合は、無効な値を入力する代わりに shaper_freq_x: 0 に設定する。

shaper_freq が高すぎてモーターの異音や脱調が発生する​

現象: Input Shaperを有効にした後、モーターから高周波のヒューヒューという音、印刷物に規則的な縞模様、または高速移動時の脱調が発生する。

一般的な原因:

  • shaper_freq の設定値が実際の共振周波数よりはるかに高い（例：実際は40Hzなのに80Hzと入力した）。
  • 共振グラフの解釈を誤り、ノイズピークを共振周波数と誤認した。
  • max_accel の設定が高すぎて、モーターのトルク能力を超えている。 解決方法：

  1. SHAPER_CALIBRATE を再実行し、自動推奨される周波数とシェイパータイプに従う。

  2. 共振グラフを手動で解釈する際は、最も高く、最も鋭いピークに対応する周波数を選択し、低くて幅広のノイズは無視する。

  3. max_accel をモーターが脱調しない範囲に下げる（3000 から始めて徐々に上げることを推奨）：

    [printer]
    max_accel: 3000

  4. モーターから異音が続く場合は、一時的に Input Shaper を無効にして設定問題かどうかを確認する：

    SET_INPUT_SHAPER SHAPER_FREQ_X=0 SHAPER_FREQ_Y=0

Pressure Advance 有効化後の角部の膨らみまたは欠肉​

現象：pressure_advance を有効にすると、プリント品の角部に材料の堆積（膨らみ）が発生するか、角部の手前で欠肉・細りが発生する。

一般的な原因：

  • PA 値が小さすぎる：減速時にノズル内の残圧が十分に補正されない → 角部の膨らみ。
  • PA 値が大きすぎる：加速時に過剰に引き戻される → 角部手前の欠肉、線の細り。
  • スライサーで Coasting（滑走）または Extra restart distance が同時に有効になっており、PA 補正と重なって競合する。
  • 押出機の rotation_distance が校正されておらず、基本押出量が不正確。

解決方法：

  1. スライサーで Coasting、Extra restart distance、動的加速度制御を無効にする。

  2. まず押出機の rotation_distance を校正してから、PA を校正する。

  3. TUNING_TOWER を使用してテストタワーを印刷する：

    SET_VELOCITY_LIMIT SQUARE_CORNER_VELOCITY=1 ACCEL=500
    TUNING_TOWER COMMAND=SET_PRESSURE_ADVANCE PARAMETER=ADVANCE START=0 FACTOR=.005

    ダイレクトドライブ押出機では FACTOR=.005、リモート Bowden では FACTOR=.020 を使用する。

  4. 角部が最も明確で、線が最も均一な層の高さを選択し、PA 値を計算する：

    pressure_advance = START + 高さ × FACTOR

  5. 一般的な値の範囲：ダイレクトドライブ押出 0.02–0.15、Bowden 0.1–1.0。1.0 を超えても改善が見られない場合、問題は PA によるものではない。

関連設定の参考：Klipper Pressure Advance 公式ドキュメント。

PA 値が高すぎる場合の押出機のステップ送り飛ばし​

現象：高い pressure_advance 値（例：>0.2）を使用すると、加速/減速段階で押出機からカチカチという音が発生するか、プリント品に断線が現れる。

一般的な原因：

  • PA 補正により加減速時に大量の追加押出/引き戻し動作が発生し、押出機のトルクを超える。
  • 加速度設定が高すぎ、PA 補正量が瞬間的に過大になる。
  • 押出機の電流不足またはフィラメントの滑り。

解決方法：

  1. max_accel を下げ、PA 補正による瞬間押出量を減らす。
  2. PA 値を適切に下げ、コーナー品質と押出信頼性のバランスを取る。
  3. 押出機の電流設定（TMC ドライバの run_current）が十分か確認する。
  4. フィラメントに滑りがないか確認する（押出ギアの摩耗、スプリング圧力を確認）。
注意

PA システムは印刷時間と総押出量を変更せず、加減速段階で押出動作を再配分するだけです。極端に高い PA 値は非常に大きな瞬間押出機動作量を引き起こし、この動作幅を制限する設定項目はありません。

pressure_advance_smooth_time の設定不適切​

現象：印刷表面に周期的な波紋が現れる、押出速度が滑らかでない、またはコーナー遷移が不自然になる。

一般的な原因：

  • pressure_advance_smooth_time の設定が大きすぎる（>0.1s）、PA 補正の応答が鈍い。
  • 設定が小さすぎる（<0.01s）、PA 補正が過激になり押出が振動する。
  • 旧バージョンの設定で非推奨の [pressure_advance] 独立セクションが使用されている。

解決方法：

  1. デフォルト値 0.040 はほとんどのシナリオに適しており、通常は変更不要。

  2. 設定は [extruder] セクション内に記述する：

    [extruder]
    pressure_advance: 0.05
    pressure_advance_smooth_time: 0.040

  3. 独立した [pressure_advance] 設定セクション（非推奨）を使用しない。

  4. 長い Bowden チューブを使用する場合は、0.060–0.080 に適切に増やしてもよい。

スライサー設定と Klipper 押出制御の競合​

現象：PA を設定した後に印刷品質がかえって低下し、ストリング増加、コーナー異常、または押出粒子が発生する。

一般的な原因：

  • スライサーで Coasting（滑走）機能が有効で、PA 減速補正と重なる。
  • Simplify3D の Extra restart distance が押出速度の急激な変化を引き起こす。
  • KISSlicer の PreloadVE が PA 機能と重複する。
  • スライサーの「動的加速度制御」または「Scarf joint」がテストを妨げる。

解決方法：

  1. スライサーで以下の機能を無効にする：
    • Coasting（滑走）
    • Extra restart distance（追加再起動距離）
    • PreloadVE（KISSlicer）
    • 動的加速度制御 / 動的压力制御
    • Scarf joint シーム（PA 校正時）
  2. 通常のリトラクト設定（0.5–1.0 mm を推奨）と「リトラクト時のワイプ」は維持する。
  3. スライサーの「Z-lift on retract」（リトラクト時の Z リフト）を無効にし、Klipper マクロで制御する。
ヒント

PA 校正テスト時は、スライス速度 100 mm/s、層高はノズル直径の約 75%、充填 0%、動的加速度制御をオフにして、PA 効果を十分に顕在化させることを推奨します。

Klipper アップグレード後の共振補正関連設定の変更​

現象：Klipper アップグレード後、SHAPER_CALIBRATE の動作が変化する、共振テスト結果が以前と異なる、または設定の非推奨警告が表示される。

一般的な原因：

  • Klipper が [resonance_tester] のデフォルトパラメータ（sweeping_period、accel_per_hz など）を更新した。
  • 旧バージョンの max_accel_to_decel が minimum_cruise_ratio に置き換えられた。
  • 加速度計のサンプリングロジックまたはフィルタリングアルゴリズムが更新された。

解決方法：

  1. アップグレード後、Klipper 設定変更記録 を確認し、共振補正に影響する項目があるか確認する。

  2. 旧バージョンのテスト動作を復元する必要がある場合、[resonance_tester] に明示的に追加する：

    [resonance_tester]
    sweeping_period: 0
    accel_per_hz: 75

  3. アップグレード後は、古い周波数値を使わずに SHAPER_CALIBRATE を再実行することを推奨する。

  4. max_accel_to_decel が非推奨エラーを出す場合は、次に変更する：

    [printer]
    minimum_cruise_ratio: 0.5

設定移行：その他のアップグレード後の設定移行問題については、設定関連エラー の関連セクションを参照してください。

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