CuraやPrusaSlicerのZ Hopをどのように3Dプリントに使えばいいのか悩む方が多いので、詳しく解説した記事を書くことにしました。 場合によっては便利な設定ですが、無効にしておくことをお勧めする設定もあります。

Z Hopの詳細と使用方法については、このままお読みください。

3DプリンターにおけるZ Hopとは？

Zホップ（Z Hop When Retracted）は、Curaの設定で、印刷中にある場所から別の場所に移動する際にノズルをわずかに上昇させます。 これは、ノズルが以前に押し出された部品に当たるのを避けるためで、後退時に発生します。 これは、ブロブを減らし、印刷失敗を減らすのにも役立ちます。

PrusaSlicer などの他のスライサーでも、Z Hopを見つけることができます。

Zホップが印刷の問題を解決してくれるユーザーもいれば、オフにすることで問題が解決するユーザーもいます。 設定は、実際に試してみて、自分の利益になるかどうかを確認するのが一番です。

プリント中のZ Hopの様子は、以下の動画でご確認ください。

Zホップを可能にする主なメリットとしては、以下のようなものがあります：

• ノズルがプリントに当たるのを防ぐ
• マテリアルのにじみ出しによるモデル表面のブロブを軽減します。
• ブロブはプリントが倒れる原因になるので、信頼性を高めることができる

Z Hopの設定は、「Travel」の項目で確認できます。

その横のボックスにチェックを入れると、「Z Hop Only Over Printed Parts」と「Z Hop Height」という2つの設定項目が表示されます。

Z Hopはプリント部分の上だけ

Z-Hop Only Over Printed Partsは、有効にすると、印刷されたパーツの上を、垂直方向ではなく、水平方向に多く移動することで、パーツの上を移動することを極力避ける設定です。

これは印刷中のZ Hopの数を減らすべきですが、パーツが水平に避けられない場合、ノズルはZ Hopを行います。 3Dプリンターによっては、Z Hopが多すぎると3DプリンターのZ軸に悪影響があるので、減らすことが有効な場合もあります。

Z ホップハイト

Zホップハイトは、ノズルが2点間を移動するまでの距離を管理するものです。 Z軸の動きはX軸、Y軸の動きに比べて2倍程度遅いことが知られており、ノズルが高くなればなるほど、印刷に時間がかかるようになります。

初期値は0.2mmですが、あまり小さいと効果がなく、ノズルがモデルに当たってしまう可能性があるので、あまり小さくしない方がよいでしょう。

Curaの設定のSpeedセクションにあるZ Hop Speedの設定もあります。 デフォルトは5mm/sです。

3Dプリントに適したZ-Hopの高さ/距離とは？

一般的に、Zホップの高さはレイヤーの高さと同じで始めるべきです。 CuraのデフォルトのZホップの高さは0.2mmで、これはデフォルトのレイヤーの高さと同じです。 Zホップの高さをレイヤーの高さの2倍にすることを推奨する人もいますが、実際に自分の設定に合ったものを試してみることが大切だと思います。

Z Hopを使用して3Dプリントを行うあるユーザーは、0.4mmのZ Hop Heightで0.2mmの層高を作り、別のプリンターで0.5mmのZ Hop Heightで0.6mmのノズルと0.3mmの層高を使っています。

また、3Dプリントに大きな横穴やアーチがあり、プリント中にカールする可能性がある場合、Z Hopを使うことが多いとのこと。 カールがノズルに引っかかってプリントを押してしまう可能性があるので、このような場合はZ Hopを0.5～1mmにするそうです。

Cura Z-Hopが動作しない場合の対処法

カミングセッティングの無効化または調整

Z Hopがファーストレイヤーとトップレイヤーのみで発生している場合、Combingが有効になっているか、設定が適切でない可能性があります。

Combingは、ノズルが印刷された部品を完全に避ける機能で（Z Hopと同様の理由で）、Z Hopと干渉する可能性があります。

Combingを無効にするには、設定のTravelセクションで、その横のドロップオフからOffオプションを選択します。ただし、別の理由でCombingをオンにしておきたい場合もあるでしょう。

インフィル内（最も厳しい）、ノットインスキンなどのコーム設定を選択することで、モデルに不完全な部分を残さず、良好な移動動作を行うことができます。

3Dプリントに最適なZホップスピード

CuraのZ Hop Speedのデフォルトは5mm/sで、最大値はEnder 3の10mm/sです。あるユーザーは、Simplify3Dで20mm/sを使って、素晴らしいシームとストリングがない3Dプリントをうまく作成したと述べています。 最適なZ Hopスピードの例はあまりないので、デフォルトから始めて、必要ならテストすることになりますね。

10mm/sを超えると、Cura Z Hopスピードエラーが発生し、特定のプリンターではボックスが赤く表示されます。

Curaで3Dプリンターの定義（json）ファイルのテキストを変更することで、技術的な知識があれば、10mm/sの制限を超えることが可能です。

Monopriceのプリンターをお持ちのあるユーザーは、プリンターの最大送り速度と同じ値になるように、速度をデフォルト値の10から1.5に変更することを提案しています。

基本的には、使用するプリンターやスライサーによって、デフォルト値が変わったり、推奨設定が変わったり、あるプリンターやあるスライサーでうまくいくことが、必ずしも他のプリンターやスライサーでもうまくいくとは限らないことを念頭に置いてください。

Z Hopはストリンギングを引き起こすか？

Z Hopをオンにすると、溶けたフィラメントがモデルを伝わって浮き上がるため、ストリンギングが発生しやすくなります。 Z Hopのストリンギングに対しては、巻き取り設定を適宜調整することで対応できます。

Ender 3のデフォルトのRetraction Speedは45mm/sなので、あるユーザーは50mm/sにすることを推奨し、別のユーザーはRetraction Retract Speedを70mm/s、Retraction Prime Speedを35mm/sにしてZ Hopストリンギングを解消していると述べています。

Retraction リトラクトスピードとRetraction プライムスピードは、Retraction スピード値のサブ設定であり、それぞれ材料がノズル室から引き出され、ノズルに押し戻される速度を意味します。

基本的には、フィラメントをノズルに速く引き込むと、溶けて糸ができるまでの時間が短くなり、ゆっくり押し戻すと、きちんと溶けてスムーズに流れるようになります。

Curaの検索ボックスで検索できます。 PETGはストリングが発生しやすい素材です。

ここでは、リトラクションについて詳しく語ったビデオを紹介します。

また、印刷温度を少し下げると、Z Hopによる糸引きが改善されたユーザーもいました。さらに、投資額は大きくなりますが、フライングエクストルーダーに変更することを提案したユーザーもいました。

Z Hopを無効にした方がプリントの仕上がりが良くなる場合もありますので、機種によっては、設定をオフにしてみて、その効果を確認してみてください。

Z Hopによるストリンギングを体験したユーザーをご覧ください。 2つの画像の違いは、Z Hopのオンとオフだけでした。

Zホップは、私のプリントに糸を引く最大の原因でした。 この2つのプリントの唯一の設定変更は、Zホップを取り除くことでした。3Dprintingより

その他のZ Hopの設定

また、「レイヤー間のノズルを拭く」という設定もあります。 これを有効にすると、「Zホップを拭く」という特定のオプションが表示されます。

これらに加えて、Curaでは実験的に「レイヤー間でノズルを拭く」という設定が可能で、隣のボックスにチェックを入れると、Zホップを行う際にノズルを拭くなどの新しいオプションが表示されます。

これらの設定は、実験的なワイピング動作を有効にすることを選択した場合にのみ影響し、Z Hopの高さと速度を変更することでさらに設定することができます。