Ａ４インクジェットプリンタでＡ３用紙（縦半分）に印刷する

 　いつも使っているインクジェットプリンタはＡ４サイズ対応です。

　フェア出展に向けて準備する中で、文字を大きく印刷したいと思い、思いついたのが「Ａ３用紙をカットして印刷すると、文字を大きく印刷できるのではないか」ということです。

　早速、Ａ３用紙を縦長（420x148mm）に切断して、プリンタにセットしました。

印刷データの作成

　印刷するデータを作成するときに、容易サイズの設定を切断した用紙に合わせて、「ユーザ定義サイズ」で設定します。

（私は掲示物を作るときにパワーポイントで制作することが多いです）

印刷データを印刷

　プリンタ印刷するときにも、用紙を「ユーザ定義サイズ」を設定して印刷します。

　私の持っているプリンタは最大216x676mmまで印刷することができます。

　これを利用すると、入手しやすいＡ３用紙を使うと、Ａ３サイズまでとはいきませんが、Ａ３横幅までの印刷は十分可能です。

※メーカや機種により設定が異なります。

圧電ブザー（ピエゾ素子）の利用上の注意

 　圧電ブザーをマイコンなどで利用するときに、ブザーを直接、接続していました。

　しかし、CH32V203マイコンを利用してプログラミングしているときに、ブザー回路を接続して音を鳴らすと、止まったり、リセットがかかる現象が起こりました。

　これまで、あまりなかった現象で原因を探ると、圧電ブザーの使い方が誤っていたことが判明しました。

　村田製作所様の圧電ブザーのドキュメントを見ると、抵抗を直列に入れるなどが書かれています。

　圧電ブザーのピエゾ素子の端子間は絶縁されており、コンデンサのような構造です。そこに電圧駆動で振動させる仕組みです。

　動作はマイコンから、High、Lowを出力すると、ピエゾ素子に充電放電が起こります。この電荷により、素子の変形が起こり、空気振動（音）となります。

　問題はこの充電、放電現象をさせるために、ブザー素子に電流が流れます。抵抗が無いと静電容量は小さいのですが、瞬間的に大きな電流が流れ、これがマイコンが動作不良を起こす現象となります。

　これを回避するために、抵抗を入れるなどの処置が必要となるわけです。抵抗を直列に入れると、ブザー音が小さくなります。

※圧電ブザーをマイコンで制御するＨＰサイトでは、回路を簡単にするために抵抗がなく、直接接続されているものが多いです。もし、マイコン動作が安定しない場合には、この関係を疑って、抵抗を１本直列に入れてみてください。

３Ｄプリンタで「チェーン」機構を作る２

 差し込みピンの設計

　差し込みピンの形状を楕円にする投稿をしました。

　その後も設計、試作する中で、円筒形にするのも一つである子をが分かりました。円筒形の上部分と下部の直径が異なる形状です。

　このようにすると、テーパにより少し力を加えて差し込むと抜けなくなります。

　右図が「チェーン」ブロックです。ピンを差し込むことで、チェーン同士をつなげていきます。

　この「チェーン」ブロックのピンを差し込む穴は、差し込み過ぎないように穴の深さを調整してあります。

チェーンの３Ｄ造形

　３Ｄプリンタで造形するとき、右図のように配置して造形します。この時、横側の穴は、設計では円形ですが、造形すると歪んでしまいます。

　この歪みをうまく利用すると、「ピン」が抜けにくくなります。

３Ｄプリンタで「チェーン」機構を作る

 　３Ｄプリンタで造形したものをつなげるときに、ネジ、ナットを使うとしっかりと接合することができます。しかし、子供たち向けのものづくりキットの設計では、その接合箇所が増えると、製作するときの負担になります。

　例えば、右のような「チェーン」を使った伝達機構を制作するとき、チェーンの部品同士を接続するときに、ネジを使うと、チェーン部品の数（両側から留めると２倍）分のネジが必要になります。

　この作業は子供たちにとって大変なものです。

「ピン」を使って、ネジの代用する

　ネジの代わりをする「差し込みピン」を設計して、組み立て作業を簡単にします。

　ネジ穴はネジでもよく使われる3.0mmと4.0mmです。深さは7.0mm程度です。

　ここにはまるピンを設計します。

ピンは次の図のように、鍔のついたピンです。鍔の厚みは1.0mm程度です。

　差し込む先はテーパを付けて、差し込みやすくしています。

　３Ｄプリンタ（ノズル0.4mmで造形）で造形すると、設計した寸法より、0.05mm～0.1mm程度大きく出来上がります。つまり、ネジ穴3.0mmに対して、ピンの直径を3.0mmにすると入りません。ピンの直径をわずかに小さくすると、うまくいく場合といかない場合が出てきます。これは、造形するときの３Ｄプリンタのノズル穴のサイズにより、造形できる精度からくるものです。

ピンの設計

　これを解消するために、ピンの設計に工夫を加えます。

　形状を「楕円」にすることです。

　　3mmのピンでは長軸3.00mm、短軸2.80mm

　　4mmのピンでは長軸3.95mm、短軸3.80mm

　　（長軸が直径程度、短軸が直径 -0.1mm程度）　

　このようにすることで３Ｄプリンタの造形の特性を吸収して、差し込みやすくなります。

　ネジ穴に、ピンを差し込んだ様子が右図です。ピンが楕円であるため、差し込んだ時に隙間が出来上がります。図では上側（赤矢印）に隙間があります。左右方向はほぼ隙間なしです。

　隙間が少ない方向の摩擦でピンが抜けにくくなります。

ものづくりキット７　マーブルマシンの設計

　このチェーンを使い、ものづくりキット７「マーブルマシン」の設計、試作中です。

　右のようなチェーンをハンドルで回転させる機構です。