JP2023008250A - Learning method, prediction model, temperature estimation method, temperature adjustment method, printing method, and printer - Google Patents

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Abstract

To provide a technique capable of maintaining the temperature of ink in a head within a desired range even when a consumption amount of the ink discharged from the head varies.SOLUTION: A printer comprises a conveyance mechanism, processing units 21-24, a supply unit, a heating unit 40, a first measurement unit 51, a second measurement unit 52, and a learning unit 92. The processing unit discharges a processing material from a head to a surface of a base material. The supply unit supplies the processing material in an equivalent amount according to the amount of the processing material discharged from the head to the head. The heating unit heats the processing material supplied to the head. The first measurement unit acquires a first measurement value by measuring the amount or the equivalent amount of the processing material discharged from the head. The second measurement unit acquires a second measurement value by measuring the temperature of the processing material in the head. The learning unit machine-learns a learning model with the first measurement value as an input variable, the second measurement value after a prescribed time as teacher data, and the temperature of the processing material in the head as a target variable.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、長尺帯状の基材を長手方向に搬送しながら、基材の表面にヘッドから処理物質を吐出しつつ、所定時間後のヘッド内の処理物質の温度を推定する技術に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for estimating the temperature of a treatment substance in the head after a predetermined time while ejecting a treatment substance from a head onto the surface of the substrate while transporting a long belt-like substrate in the longitudinal direction.

従来、長尺帯状の基材を長手方向に搬送しつつ、基材の表面に複数のヘッドからインク等の処理物質を吐出する印刷装置が知られている。この種の印刷装置では、ヘッドからの処理物質の吐出頻度の少なさ等に起因して、ヘッド内の処理物質の温度が低下した場合に、処理物質の粘度が高くなることがある。この場合、印刷時に、基材における処理物質の吐出位置のずれや、スジの発生に繋がる虞がある。また、ヘッド内の処理物質の温度が過度に上昇した場合に、処理物質の変質に繋がる虞がある。そこで、吐出される前のインクの温度を制御する技術が、例えば特許文献1および特許文献2に記載されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a printing apparatus that discharges a treatment substance such as ink from a plurality of heads onto the surface of a base material while conveying a long belt-shaped base material in the longitudinal direction. In this type of printing apparatus, the viscosity of the treatment substance may increase when the temperature of the treatment substance in the head drops due to the low frequency of discharge of the treatment substance from the head. In this case, at the time of printing, there is a possibility that the ejection position of the treatment substance on the substrate may be shifted, or streaks may occur. Also, if the temperature of the substance to be processed inside the head rises excessively, there is a possibility that the substance to be processed will deteriorate. Techniques for controlling the temperature of ink before being ejected are therefore described in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 2003-100000 and 2000-200403.

特開2020-59129号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-59129 特開2020-13671号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-13671

特許文献1のインクジェット記録装置は、吐出口近傍でのインクの増粘を抑えるために、記録ヘッドとインクタンクとの間でインクを循環させるインク循環システムを有する。また、特許文献1のインクジェット記録装置は、印刷ジョブを受信したときに、インクの循環を開始し、インクを加熱する。また、特許文献2のインクジェット印刷機は、インクジェットヘッドへ搬送されるインクを加熱するラバーヒーターに供給される電力を、サイリスタを用いて制御する。 The ink jet recording apparatus of Patent Document 1 has an ink circulation system that circulates the ink between the recording head and the ink tank in order to suppress thickening of the ink in the vicinity of the ejection port. Further, the ink jet recording apparatus of Patent Document 1 starts circulation of ink and heats the ink when a print job is received. Further, the ink jet printer disclosed in Patent Document 2 uses a thyristor to control power supplied to a rubber heater that heats ink conveyed to the ink jet head.

しかしながら、吐出される前の各ヘッド等に貯留されるインクの温度は、各ヘッドから吐出されるインクの消費量の変動や、当該吐出に伴い新たに貯留されるインクの量の変化によって不規則に変化する。このため、インクを一定に加熱しても、所望の温度に維持することは難しい。 However, the temperature of the ink stored in each head before being ejected is irregular due to fluctuations in the consumption of ink ejected from each head and changes in the amount of newly stored ink accompanying the ejection. change to Therefore, even if the ink is heated uniformly, it is difficult to maintain the desired temperature.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、各ヘッドから吐出されるインクの消費量が変動したり、当該吐出に伴い新たに貯留されるインクの量が変化したりする場合でも、各ヘッド等に貯留されるインクの温度を所望の範囲に維持できる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even if the consumption of ink ejected from each head fluctuates or the amount of ink newly stored along with the ejection changes, An object of the present invention is to provide a technique capable of maintaining the temperature of ink stored in each head or the like within a desired range.

上記課題を解決するため、本願の第1発明は、学習方法であって、a)長尺帯状の基材を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送しながら、前記基材の表面にヘッドから処理物質を吐出する工程と、b)前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量に応じた相当量の前記処理物質を、供給部から前記ヘッドに供給する工程と、c)前記供給部から前記ヘッドに供給される前記処理物質を加熱する工程と、d)前記工程a)において前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量、または前記工程b)において供給される前記処理物質の前記相当量を計測して、第1計測値を取得する工程と、e)前記ヘッド内の前記処理物質の温度を計測して第2計測値を取得する工程と、を有し、f)前記第1計測値を入力変数とし、前記第1計測値の計測時刻から所定時間後の時刻における前記ヘッド内の前記処理物質の温度を目的変数とする学習モデルを、機械学習アルゴリズムにより学習処理する工程と、を有し、前記工程f)では、前記第1計測値の計測時刻から前記所定時間後の時刻における前記第2計測値の取得結果を教師データとして、前記教師データと、前記学習モデルからの出力値との差が小さくなるように、前記学習モデルに含まれる複数のパラメータを調整しつつ更新保存する。 In order to solve the above-mentioned problems, the first invention of the present application is a learning method, comprising: b) supplying a corresponding amount of the processing substance from a supply unit to the head according to the amount of the processing substance discharged from the head; c) from the supply unit heating the treatment substance supplied to the head; and d) the amount of the treatment substance ejected from the head in step a) or the equivalent amount of the treatment substance supplied in step b). and e) measuring the temperature of the material to be processed in the head to obtain a second measurement value, f) the first measurement a step of learning a learning model using a machine learning algorithm with the value as an input variable and the temperature of the material to be treated in the head at a time after a predetermined time from the measurement time of the first measured value as an objective variable; and, in the step f), using as teacher data the acquisition result of the second measured value at the time after the predetermined time from the measurement time of the first measured value, the teacher data and the output value from the learning model A plurality of parameters included in the learning model are adjusted and updated and stored so that the difference between is small.

本願の第2発明は、第1発明の学習方法であって、前記工程a)では、前記ヘッドから前記処理物質としてのインクを吐出して、前記基材の表面に画像を記録または印字し、前記工程d)では、前記工程a)において前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量を、前記基材の表面に記録される画像に含まれる印刷パターンまたは印字量から算出することによって、前記第1計測値を取得する。 A second invention of the present application is the learning method of the first invention, wherein in the step a), ink as the treatment substance is ejected from the head to record or print an image on the surface of the base material, In the step d), the amount of the treatment substance ejected from the head in the step a) is calculated from the print pattern or print amount included in the image recorded on the surface of the base material. 1 Get the measurement value.

本願の第3発明は、第1発明または第2発明の学習方法であって、g)前記供給部から前記ヘッドに供給される前記処理物質の温度を計測して第3計測値を取得する工程をさらに有し、前記工程f)では、さらに前記第3計測値を入力変数としつつ、前記学習モデルを学習処理する。 A third invention of the present application is the learning method of the first invention or the second invention, comprising g) the step of measuring the temperature of the material to be treated supplied from the supply unit to the head to obtain a third measured value. and in the step f), learning processing is performed on the learning model while using the third measured value as an input variable.

本願の第4発明は、第1発明から第3発明までのいずれか1発明の学習方法であって、h)前記ヘッドの外部の環境温度を計測して第4計測値を取得する工程をさらに有し、前記工程f)では、さらに前記第4計測値を入力変数としつつ、前記学習モデルを学習処理する。 A fourth invention of the present application is the learning method according to any one of the first invention to the third invention, further comprising the step of h) measuring the environmental temperature outside the head to obtain a fourth measured value. In the step f), learning processing is performed on the learning model while using the fourth measurement value as an input variable.

本願の第5発明は、第1発明から第4発明までのいずれか1発明の学習方法により生成された予測モデルである。 A fifth invention of the present application is a prediction model generated by the learning method of any one of the first to fourth inventions.

本願の第6発明は、温度推定方法であって、p)長尺帯状の基材を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送しながら、前記基材の表面に前記ヘッドから前記処理物質を吐出する工程と、q)前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量に応じた前記相当量の前記処理物質を、前記供給部から前記ヘッドに供給する工程と、r)前記供給部から前記ヘッドに供給される前記処理物質を、加熱部により加熱する工程と、s)前記工程p)において前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量、または前記工程q)において供給される前記処理物質の前記相当量を計測して、前記第1計測値を取得する工程と、t)第5発明の予測モデルに、前記第1計測値を入力変数として入力することによって、前記予測モデルから、前記ヘッド内の前記処理物質の温度の予測値を算出する工程と、を有する。 A sixth aspect of the invention of the present application is a method for estimating temperature, comprising: p) conveying a long strip-shaped substrate in the longitudinal direction along a predetermined conveying path, while applying the treatment substance from the head to the surface of the substrate; q) supplying the corresponding amount of the processing substance corresponding to the amount of the processing substance discharged from the head from the supply unit to the head; r) from the supply unit to the head s) the amount of the processing substance discharged from the head in the step p), or the amount of the processing substance supplied in the step q). a step of measuring a corresponding amount to obtain the first measured value; and t) entering the first measured value into the prediction model of the fifth invention as an input variable, thereby obtaining and calculating a predicted value of the temperature of the material to be treated.

本願の第7発明は、温度調整方法であって、第6発明の温度推定方法によって算出した前記予測値と、予め設定された目標値との差異に基づいて、前記加熱部をフィードバック制御する。 A seventh aspect of the invention of the present application is a temperature adjustment method, in which feedback control of the heating unit is performed based on a difference between the predicted value calculated by the temperature estimation method of the sixth aspect and a preset target value.

本願の第8発明は、印刷方法であって、前記工程p)~前記工程t)を並行して行いつつ、前記工程r)における前記加熱部による加熱を、第7発明の温度調整方法に基づいて制御する。 The eighth invention of the present application is a printing method, wherein the steps p) to t) are performed in parallel, and the heating by the heating unit in the step r) is performed based on the temperature adjustment method of the seventh invention. to control.

本願の第9発明は、印刷装置であって、長尺帯状の基材を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送する搬送機構と、前記搬送経路上の処理位置において、前記基材の表面にヘッドから処理物質を吐出する処理部と、前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量に応じた相当量の前記処理物質を、前記ヘッドに供給する供給部と、前記供給部から前記ヘッドに供給される前記処理物質を加熱する加熱部と、前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量、または前記供給部から前記ヘッドに供給される前記処理物質の前記相当量を計測して、第1計測値を取得する第1計測部と、前記ヘッド内の前記処理物質の温度を計測して第2計測値を取得する第2計測部と、前記第1計測値を入力変数とし、前記第1計測値の計測時刻から所定時間後の時刻における前記ヘッド内の前記処理物質の温度を目的変数とする学習モデルを、機械学習アルゴリズムにより学習処理する学習部と、前記第1計測値の計測時刻から前記所定時間後の時刻における前記ヘッド内の前記処理物質の温度の予測値を算出するヘッド温度予測部と、を有し、前記学習部は、前記第1計測値の計測時刻から前記所定時間後の時刻における前記第2計測値の取得結果を教師データとして、前記教師データと、前記学習モデルからの出力値との差が小さくなるように、前記学習モデルに含まれる複数のパラメータを調整しつつ更新保存することによって、前記学習モデルを学習処理する。 A ninth invention of the present application is a printing apparatus, comprising: a transport mechanism for transporting a long strip-shaped base material in a longitudinal direction along a predetermined transport path; a processing unit that discharges a processing substance from a head to the head; a supply unit that supplies a considerable amount of the processing substance corresponding to the amount of the processing substance discharged from the head to the head; A heating unit that heats the supplied processing substance and the amount of the processing substance discharged from the head or the equivalent amount of the processing substance supplied from the supply unit to the head are measured, and a first a first measuring unit that acquires a measured value; a second measuring unit that measures the temperature of the material to be processed in the head and acquires a second measured value; a learning unit that performs learning processing using a machine learning algorithm on a learning model whose target variable is the temperature of the material to be treated in the head at a time after a predetermined time from the measurement time of the measurement value; and from the measurement time of the first measurement value. a head temperature prediction unit that calculates a predicted value of the temperature of the material to be processed in the head at a time after the predetermined time, wherein the learning unit calculates the temperature after the predetermined time from the time when the first measurement value is measured; While adjusting a plurality of parameters included in the learning model so that the difference between the teaching data and the output value from the learning model is small, using the acquisition result of the second measurement value at the time of By updating and saving, the learning model is learned.

本願の第10発明は、第9発明の印刷装置であって、前記処理部は、前記ヘッドから前記処理物質としてのインクを吐出して、前記基材の表面に画像を記録または印字する印刷部であり、前記第1計測部は、前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量を、前記基材の表面に記録される画像に含まれる印刷パターンまたは印字量から算出することによって、前記第1計測値を取得する。 A tenth invention of the present application is the printing apparatus according to the ninth invention, wherein the processing unit ejects ink as the processing substance from the head to record or print an image on the surface of the base material. and the first measurement unit calculates the amount of the treatment substance ejected from the head from the print pattern or print amount included in the image recorded on the surface of the base material, thereby calculating the first Get measurements.

本願の第11発明は、第9発明または第10発明の印刷装置であって、前記供給部から前記ヘッドに供給される前記処理物質の温度を計測して第3計測値を取得する第3計測部をさらに有し、前記学習モデルは、さらに前記第3計測値を入力変数とする。 An eleventh invention of the present application is the printing apparatus according to the ninth or tenth invention, wherein the temperature of the processing material supplied from the supply unit to the head is measured to obtain a third measurement value. a unit, wherein the learning model further uses the third measured value as an input variable.

本願の第12発明は、第9発明から第11発明までのいずれか1発明の印刷装置であって、前記ヘッドの外部の環境温度を計測して第4計測値を取得する第4計測部をさらに有し、前記学習モデルは、さらに前記第4計測値を入力変数とする。 A twelfth invention of the present application is the printing apparatus according to any one of the ninth to eleventh inventions, further comprising a fourth measuring unit for measuring the environmental temperature outside the head to obtain a fourth measured value. The learning model further has the fourth measured value as an input variable.

本願の第13発明は、第9発明から第12発明までのいずれか1発明の印刷装置であって、前記予測値と、予め設定された目標値との差異に基づいて、前記加熱部をフィードバック制御する温調部をさらに有する。 A thirteenth invention of the present application is the printing apparatus according to any one of the ninth invention to the twelfth invention, wherein the heating unit is fed back based on a difference between the predicted value and a preset target value. It further has a temperature controller for controlling.

本願の第1発明~第13発明によれば、機械学習により得られた予測モデルを使用することによって、所定時間後のヘッド内の処理物質の温度を予測することができる。そして、当該予測結果に基づいて、ヘッドに供給される処理物質を加熱することによって、ヘッド内の処理物質の温度を高精度に制御できる。この結果、ヘッドから吐出される処理物質の消費量が変動したり、吐出に伴い新たに貯留される処理物質の量が変化したりする場合でも、各ヘッドに貯留される処理物質の温度を所望の範囲に維持することができる。 According to the first to thirteenth inventions of the present application, by using a prediction model obtained by machine learning, it is possible to predict the temperature of the material to be processed inside the head after a predetermined period of time. By heating the processing substance supplied to the head based on the prediction result, the temperature of the processing substance in the head can be controlled with high accuracy. As a result, even if the consumption of the processing substance ejected from the head fluctuates or the amount of the processing substance newly stored along with the ejection changes, the temperature of the processing substance stored in each head can be kept as desired. can be maintained in the range of

印刷装置の構成を概念的に示した図である。1 is a diagram conceptually showing the configuration of a printing apparatus; FIG. 印刷部の付近における印刷装置の部分上面図である。4 is a partial top view of the printing device in the vicinity of the printing section; FIG. 印刷装置の一部の構成を概念的に示した図である。1 is a diagram conceptually showing a configuration of part of a printing apparatus; FIG. コンピュータと印刷装置の各部との接続を示したブロック図である。2 is a block diagram showing connections between the computer and each part of the printing apparatus; FIG. コンピュータにおける機能を概念的に示したブロック図である。2 is a block diagram conceptually showing functions in a computer; FIG. 学習処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the flow of learning processing; 印刷処理を行う際の印刷装置の一部の構成を概念的に示した図である。FIG. 2 is a diagram conceptually showing the configuration of a part of a printing apparatus when performing print processing; 印刷処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the flow of print processing;

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<1.第1実施形態>
<1-1.印刷装置の構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る印刷装置1の構成を概念的に示した図である。この印刷装置1は、長尺帯状の基材9を搬送しつつ、複数のヘッド21~24から基材9へ向けてインクの液滴を吐出することにより、基材9の表面に画像を記録し、および基材9の表面に印字する、インクジェット方式の装置である。基材9は、印刷用紙であってもよく、あるいは、樹脂製のフィルムであってもよい。また、基材9は、段ボール、金属箔、またはガラス製の基材であってもよい。
<1. First Embodiment>
<1-1. Configuration of Printing Apparatus>
FIG. 1 is a diagram conceptually showing the configuration of a printing apparatus 1 according to an embodiment of the invention. The printing apparatus 1 records an image on the surface of the base material 9 by ejecting ink droplets from a plurality of heads 21 to 24 toward the base material 9 while conveying the base material 9 having a long strip shape. It is an inkjet type device that prints on the surface of the substrate 9. The base material 9 may be printing paper, or may be a resin film. Also, the substrate 9 may be a substrate made of cardboard, metal foil, or glass.

図1に示すように、印刷装置1は、搬送機構10、印刷部20、供給部30、加熱部40、複数の第1計測部51、複数の第2計測部52、後述する図3に示す複数の第3計測部53、第4計測部54、エンコーダ60、カメラ70、複数の各種センサ80、およびコンピュータ90を備えている。 As shown in FIG. 1, the printing apparatus 1 includes a transport mechanism 10, a printing unit 20, a supply unit 30, a heating unit 40, a plurality of first measuring units 51, a plurality of second measuring units 52, and A plurality of third measurement units 53 , a fourth measurement unit 54 , an encoder 60 , a camera 70 , a plurality of various sensors 80 , and a computer 90 are provided.

搬送機構10は、所定の搬送経路に沿って基材9をその長手方向に沿う搬送方向に搬送する機構である。本実施形態の搬送機構10は、巻き出し部11、複数の搬送ローラ12、および巻き取り部13を有する。基材9は、当該複数のローラに掛け渡される。また、基材9は、巻き出し部11から繰り出され、複数の搬送ローラ12により構成される搬送経路に沿って搬送される。各搬送ローラ12は、搬送方向に対して垂直な方向に延びる軸を中心として回転することにより、基材9を搬送経路の下流側へ案内する。搬送後の基材9は、巻き取り部13へ回収される。また、基材9には、搬送方向の張力が掛けられている。これにより、搬送中における基材9の弛みや皺が抑制される。 The transport mechanism 10 is a mechanism that transports the base material 9 along a predetermined transport path in the transport direction along the longitudinal direction thereof. The conveying mechanism 10 of this embodiment has an unwinding section 11 , a plurality of conveying rollers 12 , and a winding section 13 . The base material 9 is stretched over the plurality of rollers. Further, the base material 9 is unwound from the unwinding section 11 and conveyed along a conveying path composed of a plurality of conveying rollers 12 . Each transport roller 12 guides the substrate 9 to the downstream side of the transport path by rotating around an axis extending in a direction perpendicular to the transport direction. The substrate 9 after transport is recovered to the winding section 13 . In addition, tension is applied to the base material 9 in the transport direction. This suppresses slackness and wrinkles of the base material 9 during transportation.

搬送機構10は、一部のローラ(以下、「駆動ローラ」と称する)を回転させるモータ14をさらに有する。搬送機構10は、複数のモータ14を備えていてもよい。モータ14は、コンピュータ90と電気的に接続されている。モータ14の駆動時には、コンピュータ90の後述するモータ駆動部95から、モータ14を回転駆動させるための指令値が入力される。そうすると、モータ14が、指令値に応じて駆動し、駆動ローラが回転する。この結果、巻き出し部11から巻き取り部13へ向けて、基材9が搬送される。 The transport mechanism 10 further has a motor 14 that rotates some rollers (hereinafter referred to as "drive rollers"). The transport mechanism 10 may include multiple motors 14 . Motor 14 is electrically connected to computer 90 . When the motor 14 is driven, a command value for rotationally driving the motor 14 is input from a motor driving section 95 of the computer 90, which will be described later. Then, the motor 14 is driven according to the command value, and the drive roller rotates. As a result, the base material 9 is conveyed from the unwinding section 11 toward the winding section 13 .

印刷部20は、搬送機構10により搬送される基材9に対して、インクの液滴(以下「インク滴」と称する)を吐出する処理部である。本実施形態の印刷部20は、第1ヘッド21、第2ヘッド22、第3ヘッド23、および第4ヘッド24を有する。本実施形態の第1ヘッド21、第2ヘッド22、第3ヘッド23、および第4ヘッド24は、互いに同じ構造を有する。また、第1ヘッド21、第2ヘッド22、第3ヘッド23、および第4ヘッド24は、基材9の搬送方向に沿って、間隔をあけて配列されている。なお、基材9は、複数のヘッド21~24の下方において、複数のヘッド21~24の配列方向と略平行に移動する。このとき、基材9の表面(印刷面)は、上方(各ヘッド21~24側)に向いている。 The printing unit 20 is a processing unit that ejects ink droplets (hereinafter referred to as “ink droplets”) onto the substrate 9 conveyed by the conveying mechanism 10 . The printing unit 20 of this embodiment has a first head 21 , a second head 22 , a third head 23 and a fourth head 24 . The first head 21, the second head 22, the third head 23, and the fourth head 24 of this embodiment have the same structure. Also, the first head 21 , the second head 22 , the third head 23 , and the fourth head 24 are arranged at intervals along the conveying direction of the substrate 9 . The substrate 9 moves substantially parallel to the arrangement direction of the plurality of heads 21-24 under the plurality of heads 21-24. At this time, the surface (printing surface) of the substrate 9 faces upward (toward the heads 21 to 24).

また、第1ヘッド21、第2ヘッド22、第3ヘッド23、および第4ヘッド24はそれぞれ、インクを貯留することが可能な内部空間と、複数のノズル201とを有する。図2は、印刷部20の付近における印刷装置1の部分上面図である。図2中に破線で示したように、複数のノズル201は、各ヘッド21~24の下面において、基材9の幅方向と平行に配列されている。また、複数のノズル201はそれぞれ、図示を省略した圧力発生素子としてのピエゾ素子と、各ヘッド21~24の内部空間に連通する吐出口とを有する。インクの吐出時には、上記の内部空間から吐出口付近へインクが流下し、ピエゾ素子の作用により、吐出口付近のインクが加圧され、吐出口からインクが液滴として吐出される。ただし、ノズル201は、圧力発生素子としてヒータを用いることにより、吐出口付近のインクを加熱して泡を発生させる、いわゆるサーマル方式であってもよい。 Also, each of the first head 21 , the second head 22 , the third head 23 , and the fourth head 24 has an internal space capable of storing ink and a plurality of nozzles 201 . FIG. 2 is a partial top view of the printing apparatus 1 in the vicinity of the printing unit 20. FIG. As indicated by broken lines in FIG. 2, a plurality of nozzles 201 are arranged in parallel with the width direction of the substrate 9 on the lower surfaces of the heads 21 to 24 . Further, each of the plurality of nozzles 201 has a piezo element as a pressure generating element (not shown) and an ejection port communicating with the internal space of each of the heads 21-24. When the ink is ejected, the ink flows down from the internal space to the vicinity of the ejection port, and the ink in the vicinity of the ejection port is pressurized by the action of the piezoelectric element, and the ink is ejected from the ejection port as droplets. However, the nozzle 201 may be of a so-called thermal system in which a heater is used as a pressure generating element to heat the ink in the vicinity of the ejection port to generate bubbles.

各ヘッド21~24は、複数のノズル201から基材9の上面へ向けて、多色画像の色成分となるK(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色のインク滴を、それぞれ吐出する。すなわち、第1ヘッド21は、搬送経路上の処理位置である第1印刷位置P1において、基材9の上面に、処理物質としてのK色のインク滴を吐出する。第2ヘッド22は、第1印刷位置P1よりも下流側の処理位置である第2印刷位置P2において、基材9の上面に、処理物質としてのC色のインク滴を吐出する。第3ヘッド23は、第2印刷位置P2よりも下流側の処理位置である第3印刷位置P3において、基材9の上面に、処理物質としてのM色のインク滴を吐出する。第4ヘッド24は、第3印刷位置P3よりも下流側の処理位置である第4印刷位置P4において、基材9の上面に、処理物質としてのY色のインク滴を吐出する。 Each of the heads 21 to 24 directs from a plurality of nozzles 201 toward the upper surface of the substrate 9, each of K (black), C (cyan), M (magenta), and Y (yellow), which are color components of a multicolor image. of ink droplets are respectively ejected. That is, the first head 21 ejects K-color ink droplets as a processing substance onto the upper surface of the substrate 9 at the first printing position P1, which is the processing position on the transport path. The second head 22 ejects C-color ink droplets as a processing substance onto the upper surface of the substrate 9 at a second printing position P2, which is a processing position downstream of the first printing position P1. The third head 23 ejects M-color ink droplets as a processing substance onto the upper surface of the substrate 9 at a third printing position P3, which is a processing position downstream of the second printing position P2. The fourth head 24 ejects Y-color ink droplets as a processing substance onto the upper surface of the substrate 9 at a fourth printing position P4, which is a processing position downstream of the third printing position P3.

本実施形態では、第1印刷位置P1、第2印刷位置P2、第3印刷位置P3、および第4印刷位置P4は、基材9の搬送方向に沿って、等間隔に配列されている。4つのヘッド21~24は、インク滴を吐出することによって、基材9の上面に、それぞれ単色画像を記録する。そして、4つの単色画像の重ね合わせにより、基材9の上面に、多色画像が形成される。また、各ヘッド21~24は、インク滴を吐出することによって、基材9の上面に、印字を行うこともできる。 In this embodiment, the first printing position P1, the second printing position P2, the third printing position P3, and the fourth printing position P4 are arranged at equal intervals along the conveying direction of the base material 9. FIG. The four heads 21 to 24 respectively record monochromatic images on the top surface of the substrate 9 by ejecting ink droplets. A multicolor image is formed on the upper surface of the substrate 9 by superimposing the four monochromatic images. Further, each of the heads 21 to 24 can print on the upper surface of the substrate 9 by ejecting ink droplets.

供給部30は、処理物質としてのインクを4つのヘッド21~24に供給するユニットである。図3は、印刷装置1の一部の構成を概念的に示した図である。図3に示すように、供給部30は、第1タンク311、第2タンク312、第3タンク313、および第4タンク314と、第1配管321、第2配管322、第3配管323、および第4配管324と、第1ポンプ331、第2ポンプ332、第3ポンプ333、および第4ポンプ334と、4つの流量計34とを有する。 The supply unit 30 is a unit that supplies ink as a processing substance to the four heads 21-24. FIG. 3 is a diagram conceptually showing a configuration of part of the printing apparatus 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the supply unit 30 includes a first tank 311, a second tank 312, a third tank 313, and a fourth tank 314, a first pipe 321, a second pipe 322, a third pipe 323, and It has a fourth pipe 324 , a first pump 331 , a second pump 332 , a third pump 333 and a fourth pump 334 , and four flowmeters 34 .

第1タンク311には、K色のインクが予め貯留されている。第2タンク312には、C色のインクが予め貯留されている。第3タンク313には、M色のインクが予め貯留されている。第4タンク314には、Y色のインクが予め貯留されている。 K-color ink is stored in the first tank 311 in advance. C-color ink is stored in advance in the second tank 312 . M-color ink is stored in advance in the third tank 313 . The fourth tank 314 stores yellow ink in advance.

第1配管321の一端は、第1ヘッド21の内部空間に接続される。第1配管321の他端は、第1タンク311に接続される。また、本実施形態の第1配管321には、図示を省略した電磁弁および脱気モジュールと、第1ポンプ331とが介挿される。電磁弁は、第1配管321におけるインクの流路の開放および閉止を切り替える。第1ポンプ331は、第1配管321内に第1タンク311から第1ヘッド21へと向かうインクの流れを発生させる。第1ポンプ331には、例えば、ブラシレスモータを搭載したポンプが用いられる。電磁弁の切り替えによって第1配管321におけるインクの流路を開放した状態で、第1ポンプ331を駆動させると、第1タンク311から第1ヘッド21へとインクが供給される。 One end of the first pipe 321 is connected to the internal space of the first head 21 . The other end of the first pipe 321 is connected to the first tank 311 . Further, an electromagnetic valve and a degassing module (not shown) and a first pump 331 are inserted in the first pipe 321 of the present embodiment. The electromagnetic valve switches opening and closing of the ink flow path in the first pipe 321 . The first pump 331 generates a flow of ink in the first pipe 321 from the first tank 311 toward the first head 21 . A pump equipped with a brushless motor, for example, is used for the first pump 331 . Ink is supplied from the first tank 311 to the first head 21 when the first pump 331 is driven while the ink flow path in the first pipe 321 is opened by switching the electromagnetic valve.

第1ヘッド21から基材9へ向けてK色のインク滴が吐出されると、第1ヘッド21内のK色のインクの量が減少する。このとき、コンピュータ90の後述するポンプ制御部97から、第1ポンプ331を駆動させるための指令値が入力される。これにより、第1ポンプ331が指令値に応じて駆動し、第1ヘッド21内のK色のインクの減少量に応じた量のインクが、第1タンク311から第1ヘッド21へと供給される。すなわち、供給部30は、第1ヘッド21から吐出されるK色のインクの量に応じた相当量のK色のインクを、第1ヘッド21に供給する。なお、第1タンク311から第1ヘッド21へと供給されるK色のインクは、途中で上記の脱気モジュールにより脱気される。 When the K-color ink droplets are ejected from the first head 21 toward the substrate 9, the amount of K-color ink in the first head 21 decreases. At this time, a command value for driving the first pump 331 is input from the later-described pump control section 97 of the computer 90 . As a result, the first pump 331 is driven according to the command value, and an amount of ink corresponding to the decrease in the amount of K-color ink in the first head 21 is supplied from the first tank 311 to the first head 21 . be. That is, the supply unit 30 supplies the first head 21 with an amount of K-color ink corresponding to the amount of K-color ink ejected from the first head 21 . The K-color ink supplied from the first tank 311 to the first head 21 is deaerated by the deaeration module on the way.

同様に、第2ポンプ332が駆動することにより、第2タンク312から第2ヘッド22へとC色のインクが供給される。供給部30は、第2ヘッド22から吐出されるC色のインクの量に応じた相当量のC色のインクを、第2ヘッド22に供給する。同様に、第3ポンプ333が駆動することにより、第3タンク313から第3ヘッド23へとM色のインクが供給される。供給部30は、第3ヘッド23から吐出されるM色のインクの量に応じた相当量のM色のインクを、第3ヘッド23に供給する。同様に、第4ポンプ334が駆動することにより、第4タンク314から第4ヘッド24へとY色のインクが供給される。供給部30は、第4ヘッド24から吐出されるY色のインクの量に応じた相当量のY色のインクを、第4ヘッド24に供給する。 Similarly, by driving the second pump 332 , C-color ink is supplied from the second tank 312 to the second head 22 . The supply unit 30 supplies the second head 22 with an amount of C-color ink corresponding to the amount of C-color ink ejected from the second head 22 . Similarly, by driving the third pump 333 , M-color ink is supplied from the third tank 313 to the third head 23 . The supply unit 30 supplies the third head 23 with an amount of M-color ink corresponding to the amount of the M-color ink ejected from the third head 23 . Similarly, by driving the fourth pump 334 , Y ink is supplied from the fourth tank 314 to the fourth head 24 . The supply unit 30 supplies the fourth head 24 with an amount of Y-color ink corresponding to the amount of the Y-color ink ejected from the fourth head 24 .

さらに、本実施形態の4つの配管321~324には、それぞれ流量計34が介挿される。流量計34は、各配管321~324内を流れるインクの流量を計測する。すなわち、流量計34は、供給部30から各ヘッド21~24に供給される各色のインクの上記相当量を計測し、計測結果として計測値Mfを取得する。また、流量計34は、コンピュータ90と電気的に接続されている。そして、流量計34は、計測値Mfに係るデータを、コンピュータ90へ出力する。 Furthermore, a flow meter 34 is interposed in each of the four pipes 321 to 324 of this embodiment. The flowmeter 34 measures the flow rate of ink flowing through each of the pipes 321-324. That is, the flow meter 34 measures the equivalent amount of each color ink supplied from the supply unit 30 to each of the heads 21 to 24, and acquires the measurement value Mf as the measurement result. The flowmeter 34 is also electrically connected to the computer 90 . The flowmeter 34 then outputs data relating to the measured value Mf to the computer 90 .

加熱部40は、供給部30から各ヘッド21~24に供給される各色のインクを加熱する。加熱部40には、例えば、ヒータが用いられる。また、本実施形態の加熱部40は、各タンク311~314に貯留された各色のインクを加熱する構成を有する。しかしながら、加熱部40は、各配管321~324を流れる各色のインクを加熱するように構成されていてもよい。また、加熱部40は、各ヘッド21~24付近において各色のインクを加熱する構成を有していてもよい。さらに、各配管321~324に、各色のインクを一時的に貯留するためのリザーバを設け、加熱部40は、当該リザーバにて貯留される各色のインクを加熱する構成を有していてもよい。また、印刷装置1は、これらの複数の箇所に設けられた複数の加熱部40を有していてもよい。 The heating unit 40 heats each color ink supplied from the supply unit 30 to each of the heads 21 to 24 . A heater, for example, is used for the heating unit 40 . Further, the heating unit 40 of this embodiment has a configuration for heating each color ink stored in each of the tanks 311 to 314 . However, the heating unit 40 may be configured to heat each color of ink flowing through each of the pipes 321-324. Further, the heating section 40 may have a configuration for heating each color of ink near each of the heads 21 to 24 . Furthermore, each of the pipes 321 to 324 may be provided with a reservoir for temporarily storing the ink of each color, and the heating unit 40 may have a configuration for heating the ink of each color stored in the reservoir. . Further, the printing apparatus 1 may have a plurality of heating units 40 provided at these plurality of locations.

4つのヘッド21~24には、それぞれ第1計測部51が搭載される。第1計測部51は、例えば、電気回路基板により構成される。後述のとおり、各ヘッド21~24は、コンピュータ90の後述する印刷指示部96によって制御され、基材9の上面にインク滴を吐出することによって、基材9の表面に画像を記録し、および基材9の表面に印字する。第1ヘッド21に搭載された第1計測部51は、第1ヘッド21から吐出される処理物質としてのK色のインクの量を、基材9の表面に記録される画像に含まれる印刷パターンおよび印字量から算出し、算出結果として第1計測値Me1を取得する。また、第1計測部51は、コンピュータ90と電気的に接続されている。第1計測部51は、第1計測値Me1に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。 A first measurement unit 51 is mounted on each of the four heads 21 to 24 . The first measurement unit 51 is configured by, for example, an electric circuit board. As will be described later, each of the heads 21 to 24 is controlled by a later-described print instruction unit 96 of the computer 90, and records an image on the surface of the base material 9 by ejecting ink droplets onto the top surface of the base material 9, and The surface of the base material 9 is printed. The first measuring unit 51 mounted on the first head 21 measures the amount of the K-color ink as the processing substance ejected from the first head 21 according to the print pattern included in the image recorded on the surface of the substrate 9. and the amount of printing, and obtain a first measurement value Me1 as a calculation result. Also, the first measuring section 51 is electrically connected to the computer 90 . The first measurement unit 51 outputs data related to the first measurement value Me1 to the computer 90 .

同様に、第2ヘッド22に搭載された第1計測部51は、第2ヘッド22から吐出される処理物質としてのC色のインクの量を、基材9の表面に記録される画像に含まれる印刷パターンまたは印字量から算出し、算出結果としての第1計測値Me1に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。また、第3ヘッド23に搭載された第1計測部51は、第3ヘッド23から吐出される処理物質としてのM色のインクの量を、基材9の表面に記録される画像に含まれる印刷パターンまたは印字量から算出し、算出結果としての第1計測値Me1に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。また、第4ヘッド24に搭載された第1計測部51は、第4ヘッド24から吐出される処理物質としてのY色のインクの量を、基材9の表面に記録される画像に含まれる印刷パターンまたは印字量から算出し、算出結果としての第1計測値Me1に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。 Similarly, the first measuring unit 51 mounted on the second head 22 includes the amount of C-color ink as the processing substance ejected from the second head 22 in the image recorded on the surface of the substrate 9. The first measurement value Me1 is calculated from the printed pattern or the printed amount, and the data related to the first measurement value Me1 as the calculation result is output to the computer 90. In addition, the first measurement unit 51 mounted on the third head 23 measures the amount of the M-color ink as the processing substance ejected from the third head 23 so that it is included in the image recorded on the surface of the substrate 9. It is calculated from the print pattern or the print amount, and the data related to the first measurement value Me1 as the calculation result is output to the computer 90 . In addition, the first measuring unit 51 mounted on the fourth head 24 measures the amount of the Y ink as the processing substance ejected from the fourth head 24 so that it is included in the image recorded on the surface of the substrate 9. It is calculated from the print pattern or the print amount, and the data related to the first measurement value Me1 as the calculation result is output to the computer 90 .

4つのヘッド21~24には、それぞれ第2計測部52が搭載される。第2計測部52は、例えば、温度センサにより構成される。第1ヘッド21に搭載された第2計測部52は、第1ヘッド21内のK色のインクの温度を計測し、計測結果として第2計測値Mt2を取得する。また、第2計測部52は、コンピュータ90と電気的に接続されている。第2計測部52は、第2計測値Mt2に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。 A second measurement unit 52 is mounted on each of the four heads 21 to 24 . The second measurement unit 52 is configured by, for example, a temperature sensor. The second measurement unit 52 mounted on the first head 21 measures the temperature of the K-color ink in the first head 21 and acquires a second measurement value Mt2 as the measurement result. Also, the second measuring unit 52 is electrically connected to the computer 90 . The second measuring section 52 outputs data relating to the second measured value Mt2 to the computer 90 .

同様に、第2ヘッド22に搭載された第2計測部52は、第2ヘッド22内のC色のインクの温度を計測し、計測結果としての第2計測値Mt2に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。また、第3ヘッド23に搭載された第2計測部52は、第3ヘッド23内のM色のインクの温度を計測し、計測結果としての第2計測値Mt2に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。また、第4ヘッド24に搭載された第2計測部52は、第4ヘッド24内のY色のインクの温度を計測し、計測結果としての第2計測値Mt2に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。 Similarly, the second measurement unit 52 mounted on the second head 22 measures the temperature of the C-color ink in the second head 22, and outputs data related to the second measurement value Mt2 as the measurement result to the computer 90. Output to Further, the second measurement unit 52 mounted on the third head 23 measures the temperature of the M-color ink in the third head 23, and transmits data related to the second measurement value Mt2 as the measurement result to the computer 90. Output. Further, the second measurement unit 52 mounted on the fourth head 24 measures the temperature of the Y-color ink in the fourth head 24, and transmits data relating to the second measurement value Mt2 as the measurement result to the computer 90. Output.

本実施形態の4つの配管321~324における4つのヘッド21~24付近には、それぞれ第3計測部53が介挿される。第3計測部53は、例えば、温度センサにより構成される。第1配管321に介挿される第3計測部53は、供給部30から第1ヘッド21に供給されるK色のインクの温度を計測し、計測結果として第3計測値Mt3を取得する。また、第3計測部53は、コンピュータ90と電気的に接続されている。第3計測部53は、第3計測値Mt3に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。 A third measurement unit 53 is inserted near each of the four heads 21 to 24 of the four pipes 321 to 324 of this embodiment. The third measurement unit 53 is configured by, for example, a temperature sensor. A third measurement unit 53 inserted in the first pipe 321 measures the temperature of the K color ink supplied from the supply unit 30 to the first head 21, and obtains a third measurement value Mt3 as a measurement result. Also, the third measuring section 53 is electrically connected to the computer 90 . The third measuring section 53 outputs data relating to the third measured value Mt3 to the computer 90 .

同様に、第2配管322に介挿される第3計測部53は、供給部30から第2ヘッド22に供給されるC色のインクの温度を計測し、計測結果としての第3計測値Mt3に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。また、第3配管323に介挿される第3計測部53は、供給部30から第3ヘッド23に供給されるM色のインクの温度を計測し、計測結果としての第3計測値Mt3に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。また、第4配管324に介挿される第3計測部53は、供給部30から第4ヘッド24に供給されるY色のインクの温度を計測し、計測結果としての第3計測値Mt3に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。ただし、第3計測部53は、各タンク311~314内に設けられてもよい。そして、第3計測部53は、各タンク311~314内の各色のインクの温度を計測するものであってもよい。 Similarly, the third measurement unit 53 inserted in the second pipe 322 measures the temperature of the C color ink supplied from the supply unit 30 to the second head 22, and the third measurement value Mt3 as the measurement result is Such data is output to the computer 90 . Further, the third measurement unit 53 inserted in the third pipe 323 measures the temperature of the M-color ink supplied from the supply unit 30 to the third head 23, and determines the temperature of the third measurement value Mt3 as the measurement result. Data is output to computer 90 . Further, the third measurement unit 53 inserted in the fourth pipe 324 measures the temperature of the Y-color ink supplied from the supply unit 30 to the fourth head 24, and determines the temperature of the third measurement value Mt3 as the measurement result. Data is output to computer 90 . However, the third measuring section 53 may be provided inside each of the tanks 311-314. The third measuring section 53 may measure the temperature of each color ink in each of the tanks 311-314.

第4計測部54は、4つのヘッド21~24の外部に配置される。第4計測部54は、例えば、温度センサにより構成される。第4計測部54は、4つのヘッド21~24の外部の環境温度を計測し、計測結果として第4計測値Mt4を取得する。また、第4計測部54は、コンピュータ90と電気的に接続されている。第4計測部54は、第4計測値Mt4に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。 The fourth measuring section 54 is arranged outside the four heads 21-24. The fourth measurement unit 54 is configured by, for example, a temperature sensor. The fourth measurement unit 54 measures the ambient temperature outside the four heads 21 to 24 and acquires a fourth measurement value Mt4 as a measurement result. Also, the fourth measuring section 54 is electrically connected to the computer 90 . The fourth measurement unit 54 outputs data regarding the fourth measurement value Mt4 to the computer 90 .

なお、4つのヘッド21~24の搬送方向下流側に、基材9の印刷面(表面)にインクを定着させる定着部が、さらに設けられていてもよい。定着部は、例えば、基材9へ向けて加熱された気体を吹き付けて、基材9に付着したインクを乾燥させる。ただし、定着部は、UV硬化性のインクに紫外線を照射することにより、インクを硬化させるものであってもよい。 A fixing section for fixing ink to the printing surface (front surface) of the substrate 9 may be further provided on the downstream side of the four heads 21 to 24 in the transport direction. The fixing unit, for example, blows heated gas toward the substrate 9 to dry the ink adhering to the substrate 9 . However, the fixing unit may cure the ink by irradiating the UV curable ink with ultraviolet rays.

エンコーダ60は、複数の搬送ローラ12のうちの1つ(図1の例では、搬送ローラ121)の軸芯に取り付けられる。エンコーダ60は、搬送ローラ121の回転駆動量を検出し、搬送ローラ121の回転に同期した連続パルス信号を、コンピュータ90へ出力する。連続パルス信号は、搬送ローラ121を含む複数の搬送ローラ12によって搬送される基材9の搬送速度の経時変化を反映したデータとなる。ただし、エンコーダ60は、必ずしも設けられなくてもよい。 The encoder 60 is attached to the axis of one of the plurality of transport rollers 12 (the transport roller 121 in the example of FIG. 1). The encoder 60 detects the rotational drive amount of the transport roller 121 and outputs a continuous pulse signal synchronized with the rotation of the transport roller 121 to the computer 90 . The continuous pulse signal is data that reflects changes over time in the transport speed of the base material 9 transported by the plurality of transport rollers 12 including the transport roller 121 . However, the encoder 60 does not necessarily have to be provided.

カメラ70は、印刷部20を通過した基材9の印刷面(表面)を撮影する撮像装置である。カメラ70は、4つのヘッド21~24よりも搬送経路の下流側の撮影位置P5において、基材9の印刷面に対向して配置される。カメラ70には、例えば、CCDやCMOS等の撮像素子が、幅方向に複数配列されたラインセンサが使用される。搬送機構10により基材9が搬送されている間、カメラ70は、基材9の印刷面を常に撮影することにより、印刷済みの基材9の画像データを取得する。そして、カメラ70は、得られた画像データを、コンピュータ90へ出力する。ただし、カメラ70は、必ずしも設けられなくてもよい。 The camera 70 is an imaging device that captures an image of the printed surface (surface) of the base material 9 that has passed through the printing unit 20 . The camera 70 is arranged to face the printing surface of the base material 9 at a photographing position P5 downstream of the four heads 21 to 24 in the transport path. For the camera 70, for example, a line sensor in which a plurality of imaging devices such as CCD and CMOS are arranged in the width direction is used. While the substrate 9 is being transported by the transport mechanism 10 , the camera 70 acquires image data of the printed substrate 9 by constantly photographing the printed surface of the substrate 9 . The camera 70 then outputs the obtained image data to the computer 90 . However, the camera 70 does not necessarily have to be provided.

複数の各種センサ80は、上記に挙げられたものの他に、基材9の搬送状態を計測する計測器である。複数の各種センサ80は、基材9の搬送経路上の複数の計測箇所に設けられている。各種センサ80は、各計測箇所において、それぞれ計測値を取得する。各種センサ80の計測項目には、例えば、基材9の上下変位(基材9に対して垂直な方向の変位量)、基材9に掛かる張力、基材9のエッジ9E(図2参照)の幅方向の位置、等を含めることができる。なお、同一の項目を計測する各種センサ80が、搬送経路の複数の位置に配置されていてもよい。搬送機構10により基材9が搬送されている間、複数の各種センサ80は、各計測箇所の状態を、常に計測する。そして、各種センサ80は、得られた計測値を示すデータを、コンピュータ90へ出力する。ただし、各種センサ80は、必ずしも設けられなくてもよい。 A plurality of various sensors 80 are measuring instruments for measuring the conveying state of the substrate 9 in addition to those mentioned above. A plurality of various sensors 80 are provided at a plurality of measurement points on the transport path of the base material 9 . Various sensors 80 acquire measured values at respective measurement locations. The measurement items of the various sensors 80 include, for example, the vertical displacement of the base material 9 (displacement amount in the direction perpendicular to the base material 9), the tension applied to the base material 9, and the edge 9E of the base material 9 (see FIG. 2). position in the width direction, etc. Various sensors 80 that measure the same item may be arranged at a plurality of positions on the transport route. While the substrate 9 is being conveyed by the conveying mechanism 10, the plurality of various sensors 80 always measure the state of each measurement point. The various sensors 80 then output data indicating the obtained measured values to the computer 90 . However, the various sensors 80 may not necessarily be provided.

コンピュータ90は、印刷装置1を制御するための情報処理装置である。図4は、コンピュータ90と、印刷装置1の各部との接続を示したブロック図である。図4中に概念的に示したように、コンピュータ90は、CPU等のプロセッサ901、RAM等のメモリ902、およびハードディスクドライブ等の記憶部903を有する。記憶部903には、後述する学習処理および印刷処理を実行するためのコンピュータプログラム90Pが、記憶されている。 The computer 90 is an information processing device for controlling the printing device 1 . FIG. 4 is a block diagram showing connections between the computer 90 and each part of the printing apparatus 1. As shown in FIG. As conceptually shown in FIG. 4, the computer 90 has a processor 901 such as a CPU, a memory 902 such as a RAM, and a storage unit 903 such as a hard disk drive. The storage unit 903 stores a computer program 90P for executing learning processing and printing processing, which will be described later.

また、図4に示すように、コンピュータ90は、上記の搬送機構10のモータ14、印刷部20の4つのヘッド21~24、供給部30の4つのポンプ331~334および4つの流量計34、加熱部40、4つの第1計測部51、4つの第2計測部52、4つの第3計測部53、第4計測部54、エンコーダ60、カメラ70、および複数の各種センサ80と、それぞれ通信可能に接続されている。コンピュータ90は、コンピュータプログラム90Pに従って、これらの各部を動作制御する。これにより、後述する学習処理および印刷処理が進行する。 Further, as shown in FIG. 4, the computer 90 controls the motor 14 of the transport mechanism 10, the four heads 21 to 24 of the printing unit 20, the four pumps 331 to 334 and the four flow meters 34 of the supply unit 30, Communicate with the heating unit 40, the four first measurement units 51, the four second measurement units 52, the four third measurement units 53, the fourth measurement unit 54, the encoder 60, the camera 70, and the plurality of various sensors 80, respectively. connected as possible. The computer 90 controls the operations of these units according to a computer program 90P. As a result, learning processing and printing processing, which will be described later, proceed.

<1-2.コンピュータの機能について>
この印刷装置1のコンピュータ90は、各ヘッド21~24内のインクの将来の温度を予測し、その予測値に基づいて、加熱部40をフィードバック制御する機能を有する。図5は、コンピュータ90における機能を、概念的に示したブロック図である。図5に示すように、コンピュータ90は、データ蓄積部91、学習部92、ヘッド温度予測部93、温調部94、モータ駆動部95、印刷指示部96、およびポンプ制御部97を有する。これらの各機能は、コンピュータ90が、コンピュータプログラム90Pに従って動作することにより、実現される。なお、コンピュータ90は、供給部30の電磁弁および脱気モジュールの駆動を制御する機能をさらに有していてもよい。
<1-2. Computer functions>
The computer 90 of the printing apparatus 1 has a function of predicting the future temperature of the ink in each of the heads 21 to 24 and feedback-controlling the heating section 40 based on the predicted value. FIG. 5 is a block diagram conceptually showing the functions of the computer 90. As shown in FIG. As shown in FIG. 5 , the computer 90 has a data storage section 91 , a learning section 92 , a head temperature prediction section 93 , a temperature control section 94 , a motor drive section 95 , a print instruction section 96 and a pump control section 97 . Each of these functions is realized by the computer 90 operating according to the computer program 90P. In addition, the computer 90 may further have a function of controlling the driving of the solenoid valve and the degassing module of the supply section 30 .

上記のとおり、モータ駆動部95は、モータ14に対して、モータ14を回転駆動させるための指令値を入力する。これにより、モータ14は、指令値に応じて駆動し、駆動ローラが回転する。この結果、巻き出し部11から巻き取り部13へ向けて、基材9が搬送される。 As described above, the motor drive unit 95 inputs a command value for rotating the motor 14 to the motor 14 . Thereby, the motor 14 is driven according to the command value, and the driving roller rotates. As a result, the base material 9 is conveyed from the unwinding section 11 toward the winding section 13 .

また、印刷指示部96は、入稿された画像データIに基づいて、各ヘッド21~24からのインク滴の吐出動作を制御する。これにより、各ヘッド21~24による各処理位置において、4つのヘッド21~24は、インク滴を吐出することによって、基材9の上面に、それぞれ単色画像を記録する。そして、4つの単色画像の重ね合わせにより、基材9の上面に、多色画像が形成される。また、各ヘッド21~24は、インク滴を吐出することによって、基材9の上面に、印字を行うこともできる。 The print instruction unit 96 also controls the operation of ejecting ink droplets from the heads 21 to 24 based on the received image data I. FIG. As a result, the four heads 21 to 24 record monochromatic images on the upper surface of the base material 9 by ejecting ink droplets at each processing position of each of the heads 21 to 24 . A multicolor image is formed on the upper surface of the substrate 9 by superimposing the four monochromatic images. Further, each of the heads 21 to 24 can print on the upper surface of the substrate 9 by ejecting ink droplets.

また、上記のとおり、各ヘッド21~24から基材9へ向けてインク滴が吐出されると、各ヘッド21~24内のインクの量が減少する。各ヘッド21~24に搭載された第1計測部51は、吐出されるインクの量を、基材9の表面に記録される画像に含まれる印刷パターンおよび印字量から算出し、算出結果として第1計測値Me1に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。ポンプ制御部97は、第1計測値Me1に基づき、各ポンプ331~334に対して、各ポンプ331~334を駆動させるための指令値を入力する。この結果、各ポンプ331~334が指令値に応じて駆動することにより、各ヘッド21~24から吐出されるインクの量に応じた相当量のインクが、供給部30から各ヘッド21~24へ供給される。 Further, as described above, when ink droplets are ejected from each of the heads 21 to 24 toward the substrate 9, the amount of ink in each of the heads 21 to 24 decreases. The first measuring unit 51 mounted on each of the heads 21 to 24 calculates the amount of ejected ink from the printed pattern and the printed amount included in the image recorded on the surface of the base material 9, and the calculation result is the first Data related to one measured value Me1 is output to the computer 90. The pump control unit 97 inputs a command value for driving each of the pumps 331-334 based on the first measured value Me1. As a result, each of the pumps 331 to 334 is driven according to the command value, and an amount of ink corresponding to the amount of ink ejected from each of the heads 21 to 24 is supplied from the supply section 30 to each of the heads 21 to 24. supplied.

データ蓄積部91は、後述する学習処理に使用するデータを蓄積するための処理部である。4つの第1計測部51から入力された第1計測値Me1、4つの第2計測部52から入力された第2計測値Mt2、4つの第3計測部53から入力された第3計測値Mt3、および第4計測部54から入力された第4計測値Mt4は、データ蓄積部91に記憶される。データ蓄積部91は、これらの計測値を、これらの計測値が取得された計測時刻とともに記憶する。 The data accumulation unit 91 is a processing unit for accumulating data used for learning processing, which will be described later. A first measured value Me1 input from the four first measuring units 51, a second measured value Mt2 input from the four second measuring units 52, and a third measured value Mt3 input from the four third measuring units 53. , and the fourth measurement value Mt4 input from the fourth measurement unit 54 are stored in the data accumulation unit 91 . The data accumulation unit 91 stores these measured values together with the measurement times when these measured values were obtained.

なお、データ蓄積部91は、4つの流量計34から入力された計測値Mf、エンコーダ60から入力された連続パルス信号、カメラ70から入力された画像データ、および複数の各種センサ80から入力された各種データを、これらの計測値およびデータが取得された計測時刻とともに、さらに記憶してもよい。 The data accumulation unit 91 stores measured values Mf input from the four flowmeters 34, continuous pulse signals input from the encoder 60, image data input from the camera 70, and input from a plurality of various sensors 80. Various data may be further stored together with these measured values and the measurement times when the data were acquired.

学習部92は、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4と、各ヘッド21~24内のインクの温度との関係を学習するための処理部である。学習部92は、データ蓄積部91から、学習用データDlを読み出す。学習用データDlには、ある時刻t1における第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4と、その時刻t1よりも所定時間後(例えば数秒後)の時刻t2における各ヘッド21~24内のインクの温度の実測値である第2計測値Mt2とが、含まれる。学習部92は、データ蓄積部91から、このような学習用データDlを、時刻を変えて多数読み出す。 The learning unit 92 is a processing unit for learning the relationship between the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4 and the temperature of the ink in each of the heads 21-24. The learning unit 92 reads the learning data Dl from the data storage unit 91 . The learning data Dl includes a first measured value Me1, a third measured value Mt3, and a fourth measured value Mt4 at time t1, and each head at time t2 after a predetermined time (for example, several seconds) after time t1. A second measurement Mt2, which is the actual measurement of the temperature of the ink within 21-24, is included. The learning unit 92 reads a large number of such learning data Dl from the data storage unit 91 at different times.

学習部92は、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4を入力変数とし、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4の計測時刻から所定時間後の時刻における各ヘッド21~24内のインクの温度の実測値である第2計測値Mt2を目的変数とする学習モデルM0を、教師あり機械学習アルゴリズムにより学習処理する。学習部92は、このような学習処理を、所定の終了条件を満たすまで繰り返す。これにより、学習部92は、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4に基づいて、所定時間後の各ヘッド21~24内のインクの温度を出力する予測モデルM1を生成することができる。学習処理の詳細については、後述する。 The learning unit 92 uses the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4 as input variables, and from the measurement times of the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4, A learning model M0 whose target variable is a second measured value Mt2, which is the actual measurement value of the temperature of ink in each of the heads 21 to 24 after a predetermined time, is learned by a supervised machine learning algorithm. The learning unit 92 repeats such learning processing until a predetermined termination condition is satisfied. As a result, the learning unit 92 uses the first measurement value Me1, the third measurement value Mt3, and the fourth measurement value Mt4 to output the temperature of the ink in each of the heads 21 to 24 after a predetermined time, based on the prediction model M1. can be generated. Details of the learning process will be described later.

学習部92において使用される機械学習アルゴリズムは、単純な回帰アルゴリズムでもよいし、ランダムフォレストや勾配ブースティングに代表される木のモデルでもよい。また、学習部92において使用される機械学習アルゴリズムは、畳み込みニューラルネットワークのような深層学習アルゴリズムでもよい。また、印刷装置1に使用されるインクの種類や特性ごとに、適切な機械学習アルゴリズムや入力変数の組合せを選定してもよい。 The machine learning algorithm used in the learning unit 92 may be a simple regression algorithm or a tree model represented by random forest or gradient boosting. Also, the machine learning algorithm used in the learning unit 92 may be a deep learning algorithm such as a convolutional neural network. Also, an appropriate combination of machine learning algorithms and input variables may be selected for each type and characteristic of ink used in the printing apparatus 1 .

ヘッド温度予測部93は、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4に基づいて、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4の計測時刻から所定時間後の時刻における各ヘッド21~24内のインクの温度の予測値を算出するための処理部である。ヘッド温度予測部93は、学習部92により生成された予測モデルM1を使用して、各ヘッド21~24内のインクの温度を予測する。ヘッド温度予測部93は、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4を、予測モデルM1へ入力する。すると、予測モデルM1から、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4に対応する、各ヘッド21~24内のインクの温度の予測値Dfが出力される。ヘッド温度予測部93は、この予測モデルM1から出力された予測値Dfを、温調部94へ入力する。 Based on the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4, the head temperature prediction unit 93 calculates the measurement times of the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4. is a processing unit for calculating the predicted value of the temperature of the ink in each of the heads 21 to 24 at the time after a predetermined time from . The head temperature prediction unit 93 uses the prediction model M1 generated by the learning unit 92 to predict the temperature of the ink inside each of the heads 21-24. The head temperature prediction unit 93 inputs the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4 to the prediction model M1. Then, the prediction model M1 outputs a prediction value Df of the ink temperature in each of the heads 21 to 24 corresponding to the first measurement value Me1, the third measurement value Mt3, and the fourth measurement value Mt4. The head temperature prediction section 93 inputs the prediction value Df output from the prediction model M1 to the temperature control section 94 .

温調部94は、加熱部40を動作制御するための処理部である。温調部94は、ヘッド温度予測部93から入力された予測値Dfと、予め設定された目標値Dsとの差異に基づいて、フィードバック制御を行うことにより、制御値を算出する。そして、温調部94は、算出された制御値を含む制御信号Dcを、加熱部40へ出力する。これにより、加熱部40が駆動することにより、4つのタンク311~314に貯留された各色のインクが加熱される。この結果、4つのタンク311~314、4つの配管321~324、および4つのヘッド21~24におけるインクが所定の温度になるように調整することができる。 The temperature control section 94 is a processing section for controlling the operation of the heating section 40 . The temperature control section 94 calculates a control value by performing feedback control based on the difference between the predicted value Df input from the head temperature prediction section 93 and the preset target value Ds. The temperature control section 94 then outputs a control signal Dc including the calculated control value to the heating section 40 . As a result, the heating unit 40 is driven to heat each color ink stored in the four tanks 311 to 314 . As a result, the ink in the four tanks 311-314, the four pipes 321-324, and the four heads 21-24 can be adjusted to a predetermined temperature.

<1-3.学習処理について>
続いて、上記の印刷装置1において実行される学習処理について、説明する。図6は、学習処理の流れを示すフローチャートである。
<1-3. About the learning process>
Next, learning processing executed in the printing apparatus 1 will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of learning processing.

図6に示すように、学習処理を行うときには、まず、搬送機構10を動作させて、基材9を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送しながら、基材9の表面に各ヘッド21~24からインク滴を吐出することによって、基材9の表面に画像を記録または印字する(ステップS1)。また、各ポンプ331~334を駆動させて、各ヘッド21~24から吐出されるインクの量に応じた相当量のインクを、供給部30から各ヘッド21~24に供給する(ステップS2)。また、加熱部40を動作させて、供給部30から各ヘッド21~24に供給されるインクを加熱する(ステップS3)。なお、本実施形態では、ステップS1~後述するステップS5を、並行して行う。 As shown in FIG. 6, when performing the learning process, first, the transport mechanism 10 is operated to transport the base material 9 in the longitudinal direction along a predetermined transport path, while each head 21 is placed on the surface of the base material 9. 24 to record or print an image on the surface of the substrate 9 (step S1). In addition, the pumps 331 to 334 are driven to supply a corresponding amount of ink from the supply section 30 to the heads 21 to 24 according to the amount of ink ejected from the heads 21 to 24 (step S2). Also, the heating unit 40 is operated to heat the ink supplied from the supply unit 30 to each of the heads 21 to 24 (step S3). In this embodiment, step S1 to step S5, which will be described later, are performed in parallel.

また、4つの第1計測部51、4つの第2計測部52、4つの第3計測部53、および第4計測部54によって、第1計測値Me1、第2計測値Mt2、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4を取得する(ステップS4)。 Further, the four first measurement units 51, the four second measurement units 52, the four third measurement units 53, and the fourth measurement unit 54 obtain the first measurement value Me1, the second measurement value Mt2, the third measurement value Mt3 and the fourth measurement value Mt4 are acquired (step S4).

具体的には、第1計測部51は、ステップS1において各ヘッド21~24から吐出されるインクの量を、基材9の表面に記録される画像に含まれる印刷パターンおよび印字量から算出し、算出結果として第1計測値Me1に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。ただし、ステップS2において供給部30から各ヘッド21~24に供給される各色のインクの相当量を、流量計34を用いて計測した計測値Mfを、第1計測部51による第1計測値Me1の替わりに、または第1計測部51による第1計測値Me1に併せて、「第1計測値」として用いてもよい。 Specifically, the first measuring unit 51 calculates the amount of ink ejected from each of the heads 21 to 24 in step S1 from the print pattern and print amount included in the image recorded on the surface of the base material 9. , data relating to the first measured value Me1 is output to the computer 90 as a calculation result. However, in step S2, the equivalent amount of ink of each color supplied from the supply unit 30 to each of the heads 21 to 24 is measured by the flow meter 34, and the measured value Mf is measured by the first measuring unit 51 as the first measured value Me1 Alternatively, or together with the first measurement value Me1 by the first measurement unit 51, it may be used as the “first measurement value”.

また、第2計測部52は、各ヘッド21~24内のインクの温度を計測し、計測結果として第2計測値Mt2に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。また、第3計測部53は、供給部30から各ヘッド21~24に供給される各色のインクの温度を計測し、計測結果として第3計測値Mt3に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。また、第4計測部54は、4つのヘッド21~24の外部の環境温度を計測し、計測結果として第4計測値Mt4に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。 The second measurement unit 52 also measures the temperature of the ink in each of the heads 21 to 24 and outputs data related to the second measurement value Mt2 to the computer 90 as the measurement result. Further, the third measurement unit 53 measures the temperature of each color ink supplied from the supply unit 30 to each of the heads 21 to 24, and outputs data related to the third measurement value Mt3 to the computer 90 as the measurement result. Further, the fourth measurement unit 54 measures the ambient temperature outside the four heads 21 to 24, and outputs data related to the fourth measurement value Mt4 to the computer 90 as the measurement result.

さらに、エンコーダ60は、搬送ローラ121の回転駆動量を検出し、搬送ローラ121の回転に同期した連続パルス信号を、コンピュータ90へ出力してもよい。また、カメラ70は、基材9の印刷面を常に撮影することにより、印刷済みの基材9の画像データを取得し、コンピュータ90へ出力してもよい。また、複数の各種センサ80は、基材9の上下変位、基材9に掛かる張力、および基材9のエッジ9Eの幅方向の位置等を計測し、計測結果に係るデータを、コンピュータ90へ出力してもよい。そして、コンピュータ90に入力された、これらのデータを、後述するステップS5においてデータ蓄積部91に記憶し、ステップS6において学習用データDlとして取得するとともに、ステップS7の学習処理において入力変数としてもよい。 Furthermore, the encoder 60 may detect the rotational drive amount of the transport roller 121 and output a continuous pulse signal synchronized with the rotation of the transport roller 121 to the computer 90 . Further, the camera 70 may acquire image data of the printed base material 9 by constantly photographing the printed surface of the base material 9 and output the image data to the computer 90 . In addition, a plurality of various sensors 80 measure the vertical displacement of the base material 9, the tension applied to the base material 9, the position of the edge 9E of the base material 9 in the width direction, etc., and transmit the data related to the measurement results to the computer 90. may be output. These data input to the computer 90 may be stored in the data storage unit 91 in step S5 to be described later, acquired as learning data Dl in step S6, and used as input variables in the learning process in step S7. .

データ蓄積部91は、4つの第1計測部51から入力された第1計測値Me1、4つの第2計測部52から入力された第2計測値Mt2、4つの第3計測部53から入力された第3計測値Mt3、および第4計測部54から入力された第4計測値Mt4を、これらの計測値が取得された計測時刻とともに記憶する(ステップS5)。 The data storage unit 91 receives the first measured value Me1 input from the four first measuring units 51, the second measured value Mt2 input from the four second measuring units 52, and the four third measuring units 53. The third measured value Mt3 obtained and the fourth measured value Mt4 input from the fourth measuring unit 54 are stored together with the measurement time when these measured values were acquired (step S5).

学習に必要なデータが十分に蓄積されると、次に、学習部92は、データ蓄積部91から学習用データDlを取得する(ステップS6)。学習用データDlには、ある時刻t1における第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4と、その時刻t1よりも所定時間後(例えば数秒後)の時刻t2における各ヘッド21~24内のインクの温度の実測値である第2計測値Mt2とが、含まれる。 When the data necessary for learning are sufficiently accumulated, the learning section 92 acquires the learning data Dl from the data accumulation section 91 (step S6). The learning data Dl includes a first measured value Me1, a third measured value Mt3, and a fourth measured value Mt4 at time t1, and each head at time t2 after a predetermined time (for example, several seconds) after time t1. A second measurement Mt2, which is the actual measurement of the temperature of the ink within 21-24, is included.

続いて、後述する予測モデルM1の原型となる学習モデルM0を用意する。学習モデルM0は、記憶部903にインストールされる。そして、学習部92は、学習用データDlに含まれる、ある計測時刻の第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4を入力変数とし、学習用データDlに含まれる、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4の計測時刻から所定時間後の時刻における第2計測値Mt2を目的変数とする上記の学習モデルM0を、教師あり機械学習アルゴリズムにより、学習処理する(ステップS7)。このとき、学習部92は、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4の計測時刻から所定時間後の時刻における第2計測値Mt2の取得結果を教師データとして、教師データと、学習モデルM0からの出力値との差が小さくなるように、学習モデルM0に含まれる複数のパラメータを調整しつつ更新保存することによって、学習モデルM0を学習処理する。 Subsequently, a learning model M0 is prepared as a prototype of a prediction model M1, which will be described later. Learning model M0 is installed in storage unit 903 . Then, the learning unit 92 uses the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4 at a certain measurement time, which are included in the learning data Dl, as input variables, The above-described learning model M0, whose objective variable is the second measured value Mt2 at a time after a predetermined time from the measurement time of the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4, is a supervised machine learning algorithm. Then, learning processing is performed (step S7). At this time, the learning unit 92 uses the acquisition result of the second measured value Mt2 at a time after a predetermined time from the measurement times of the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4 as teacher data. Learning processing of the learning model M0 is performed by updating and saving while adjusting a plurality of parameters included in the learning model M0 so that the difference between the data and the output value from the learning model M0 becomes small.

その後、学習部92は、所定の終了条件を満たすか否かを判定する(ステップS8)。終了条件は、例えば、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4を学習モデルM0に入力した際の学習モデルM0からの出力値(予測結果)と、学習モデルM0に入力された第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4の計測時刻から所定時間後の時刻における第2計測値Mt2の取得結果(実測値)との差が、予め設定された閾値よりも小さくなること、とすればよい。また、終了条件は、ステップS6~S7の繰り返し回数が、予め設定された閾値に到達すること、としてもよい。終了条件を満たしていない場合(ステップS8:No)、学習部92は、上記のステップS6~S7の処理を繰り返す。その際、学習用データDlは、前回と異なる時刻のものを使用してもよい。 After that, the learning unit 92 determines whether or not a predetermined termination condition is satisfied (step S8). The end condition is, for example, the output value (prediction result) from the learning model M0 when the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4 are input to the learning model M0, and The difference between the obtained result (actual value) of the second measured value Mt2 at the time after a predetermined time from the measurement time of the input first measured value Me1, third measured value Mt3, and fourth measured value Mt4 is set in advance. be smaller than the set threshold. Alternatively, the termination condition may be that the number of repetitions of steps S6 and S7 reaches a preset threshold value. If the termination condition is not satisfied (step S8: No), the learning section 92 repeats the processes of steps S6 and S7. At that time, the learning data Dl may be used at a time different from that of the previous time.

ステップS6~S7の学習処理が繰り返されることにより、学習モデルM0の予測精度が向上する。やがて、終了条件が満たされると(ステップS8:Yes)、学習部92は、学習処理を終了する。なお、以下では、学習処理が完了した後の学習モデルM0を、予測モデルM1と呼ぶこととする。すなわち、上記の学習方法により、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4に基づいて、所定時間後の各ヘッド21~24内のインクの温度を予測(出力)できる、学習済みの予測モデルM1が生成される。これにより、各ヘッド21~24から基材9に吐出されるインクの消費量が変動したり、新たに各ヘッド21~24に貯留されるインクの量が変化したりする場合でも、所定時間後の各ヘッド21~24内のインクの温度を、予測モデルM1を用いることによって高精度で予測(出力)できる。なお、学習部92は、生成された予測モデルM1を、ヘッド温度予測部93へ提供する。 By repeating the learning process of steps S6 to S7, the prediction accuracy of the learning model M0 is improved. When the end condition is eventually satisfied (step S8: Yes), the learning unit 92 ends the learning process. In addition, below, suppose that the learning model M0 after learning processing is completed is called the prediction model M1. That is, the learning method described above can predict (output) the temperature of the ink in each of the heads 21 to 24 after a predetermined time based on the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4. , a trained prediction model M1 is generated. As a result, even if the consumption of ink ejected from each of the heads 21 to 24 onto the substrate 9 fluctuates or the amount of ink newly stored in each of the heads 21 to 24 changes, can be predicted (output) with high accuracy by using the prediction model M1. Note that the learning unit 92 provides the generated prediction model M1 to the head temperature prediction unit 93 .

なお、上記の学習処理を行う際には、所定数の学習用データDlを、1つの学習用データセットとしてもよい。そして、複数の学習用データセットについて、学習処理を行ってもよい。この場合、1つの学習用データセットに含まれる所定数の学習用データDlについてステップS6~S7の処理を行う間は、ステップS8の終了条件の判断を行うことなく、ステップS6~S7の処理を繰り返してもよい。そして、1つの学習用データセットに含まれる全ての学習用データDlについて、ステップS6~S7の処理が完了した時点で、ステップS8の終了条件の判断を行ってもよい。ステップS8において終了条件を満たさない場合には、別の学習用データセットについて、ステップS6~S7の学習処理を行ってもよい。 Note that, when performing the above learning process, a predetermined number of learning data Dl may be used as one learning data set. Then, learning processing may be performed on a plurality of learning data sets. In this case, while the processing of steps S6 to S7 is performed for a predetermined number of learning data Dl included in one learning data set, the processing of steps S6 to S7 is performed without determining the end condition of step S8. You can repeat. Then, the end condition of step S8 may be determined when the processing of steps S6 to S7 is completed for all the learning data Dl included in one learning data set. If the termination condition is not satisfied in step S8, the learning process of steps S6 and S7 may be performed on another learning data set.

また、上記の学習処理を行う際には、学習モデルM0に入力される第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4は、計測時刻が互いに異なるものであってもよい。この場合、上記の「(計測時刻から)所定時間(後の)」とは、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4のそれぞれの計測時刻に対して異なる値であってもよい。 Further, when performing the above learning process, the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4 input to the learning model M0 may have different measurement times. . In this case, the above-mentioned "predetermined time (after) (from the measurement time)" is a different value for each measurement time of the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4. There may be.

<1-4.印刷処理について>
続いて、上記の学習処理の後に、印刷装置1において行う印刷処理について、説明する。図7は、印刷処理を行う際の印刷装置1の一部の構成を概念的に示した図である。図8は、印刷処理の流れを示すフローチャートである。
<1-4. About print processing>
Next, the printing process performed by the printing apparatus 1 after the learning process described above will be described. FIG. 7 is a diagram conceptually showing a partial configuration of the printing apparatus 1 when performing print processing. FIG. 8 is a flowchart showing the flow of print processing.

図7および図8に示すように、印刷処理を行うときには、まず、搬送機構10を動作させて、基材9を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送しながら、基材9の表面に各ヘッド21~24からインク滴を吐出することによって、基材9の表面に画像を記録または印字する(ステップS9)。また、各ポンプ331~334を駆動させて、各ヘッド21~24から吐出されるインクの量に応じた相当量のインクを、供給部30から各ヘッド21~24に供給する(ステップS10)。また、加熱部40を動作させて、供給部30から各ヘッド21~24に供給されるインクを加熱する(ステップS11)。 As shown in FIGS. 7 and 8, when performing the printing process, first, the transport mechanism 10 is operated to transport the base material 9 along a predetermined transport path in the longitudinal direction, while the surface of the base material 9 is coated with An image is recorded or printed on the surface of the substrate 9 by ejecting ink droplets from each of the heads 21 to 24 (step S9). In addition, the pumps 331 to 334 are driven to supply a corresponding amount of ink from the supply unit 30 to the heads 21 to 24 according to the amount of ink ejected from the heads 21 to 24 (step S10). Also, the heating unit 40 is operated to heat the ink supplied from the supply unit 30 to each of the heads 21 to 24 (step S11).

また、4つの第1計測部51、4つの第3計測部53、および第4計測部54によって、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4を取得する(ステップS12)。 Further, the four first measurement units 51, the four third measurement units 53, and the fourth measurement unit 54 acquire the first measurement value Me1, the third measurement value Mt3, and the fourth measurement value Mt4 (step S12 ).

具体的には、第1計測部51は、ステップS9において各ヘッド21~24から吐出されるインクの量を、基材9の表面に記録される画像に含まれる印刷パターンおよび印字量から算出し、算出結果として第1計測値Me1に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。ただし、ステップS10において供給部30から各ヘッド21~24に供給される各色のインクの相当量を、流量計34を用いて計測した計測値Mfを、第1計測部51による第1計測値Me1の替わりに、または第1計測部51による第1計測値Me1に併せて、「第1計測値」として用いてもよい。 Specifically, the first measuring unit 51 calculates the amount of ink ejected from each of the heads 21 to 24 in step S9 from the print pattern and print amount included in the image recorded on the surface of the base material 9. , data relating to the first measured value Me1 is output to the computer 90 as a calculation result. However, in step S10, the equivalent amount of each color ink supplied from the supply unit 30 to each of the heads 21 to 24 is measured using the flow meter 34, and the measured value Mf is measured by the first measuring unit 51 as the first measured value Me1 Alternatively, or together with the first measurement value Me1 by the first measurement unit 51, it may be used as the “first measurement value”.

また、第3計測部53は、供給部30から各ヘッド21~24に供給される各色のインクの温度を計測し、計測結果として第3計測値Mt3に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。また、第4計測部54は、4つのヘッド21~24の外部の環境温度を計測し、計測結果として第4計測値Mt4に係るデータを、コンピュータ90へ出力する。 Further, the third measurement unit 53 measures the temperature of each color ink supplied from the supply unit 30 to each of the heads 21 to 24, and outputs data related to the third measurement value Mt3 to the computer 90 as the measurement result. Further, the fourth measurement unit 54 measures the ambient temperature outside the four heads 21 to 24, and outputs data related to the fourth measurement value Mt4 to the computer 90 as the measurement result.

なお、上記の学習処理において、エンコーダ60からの連続パルス信号、カメラ70からの画像データ、または複数の各種センサ80からの計測結果を用いて機械学習を行った場合、印刷処理においても、これらの信号やデータを取得して、コンピュータ90へ出力する。そして、後述するステップS13において、これらの信号やデータを入力変数として予測モデルM1へ入力する。 In the learning process described above, if machine learning is performed using the continuous pulse signal from the encoder 60, the image data from the camera 70, or the measurement results from the plurality of various sensors 80, then in the printing process as well, these It acquires signals and data and outputs them to the computer 90 . Then, in step S13, which will be described later, these signals and data are input to the prediction model M1 as input variables.

ヘッド温度予測部93は、第1計測部51、第3計測部53、および第4計測部54から入力された、現在の第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4を入力変数として、予測モデルM1へ入力する。そうすると、予測モデルM1は、所定時間後の各ヘッド21~24内のインクの温度の予測値Dfを、算出(出力)する(ステップS13)。これにより、所定時間後の各ヘッド21~24内のインクの温度の予測値Dfを、精度よく推定することができる。ヘッド温度予測部93は、得られた予測値Dfを、温調部94へ入力する。 The head temperature prediction unit 93 calculates the current first measured value Me1, third measured value Mt3, and fourth measured value Mt4 input from the first measuring unit 51, the third measuring unit 53, and the fourth measuring unit 54. is input to the prediction model M1 as an input variable. Then, the prediction model M1 calculates (outputs) a predicted value Df of the ink temperature in each of the heads 21 to 24 after a predetermined time (step S13). Thereby, the predicted value Df of the temperature of the ink in each of the heads 21 to 24 after a predetermined time can be estimated with high accuracy. The head temperature prediction section 93 inputs the obtained predicted value Df to the temperature control section 94 .

温調部94は、所定時間後の各ヘッド21~24内のインクの温度の上記の推定方法によって算出された予測値Dfに基づいて、加熱部40の動作を制御する(ステップS14)。温調部94には、各ヘッド21~24内のインクの温度の目標値Dsが、予め設定されている。温調部94は、ヘッド温度予測部93から入力される予測値Dfが、目標値Dsに近づくように、加熱部40をフィードバック制御する。すなわち、温調部94は、予測値Dfと、予め設定された目標値Dsとの差異に基づいて、加熱部40をフィードバック制御することによって、各タンク311~314、各配管321~324、および各ヘッド21~24内のインクが所定の温度になるように調整することができる。 The temperature control unit 94 controls the operation of the heating unit 40 based on the predicted value Df of the temperature of the ink in each of the heads 21 to 24 after a predetermined period of time, which is calculated by the above estimation method (step S14). A target value Ds for the temperature of the ink in each of the heads 21 to 24 is preset in the temperature control section 94 . The temperature control section 94 feedback-controls the heating section 40 so that the predicted value Df input from the head temperature prediction section 93 approaches the target value Ds. That is, the temperature control unit 94 feedback-controls the heating unit 40 based on the difference between the predicted value Df and the preset target value Ds to control the tanks 311 to 314, the pipes 321 to 324, and The temperature of the ink in each head 21-24 can be adjusted to a predetermined temperature.

フィードバック制御には、例えば、PID制御が使用される。すなわち、温調部94は、予測値Dfと目標値Dsとの偏差、当該偏差の微分値、および当該偏差の積分値に基づいて、制御値を算出する。そして、当該制御値を含む制御信号Dcを、加熱部40へ出力する。これにより、加熱部40の加熱が制御され、各タンク311~314に貯留された各色のインクが加熱される。この結果、各タンク311~314に繋がる各配管321~324内、および各ヘッド21~24内のインクが所定の温度になるように調整することができる。 PID control, for example, is used for feedback control. That is, the temperature control unit 94 calculates the control value based on the deviation between the predicted value Df and the target value Ds, the differential value of the deviation, and the integral value of the deviation. Then, a control signal Dc including the control value is output to the heating section 40 . Thereby, the heating of the heating unit 40 is controlled, and each color ink stored in each of the tanks 311 to 314 is heated. As a result, the temperature of the ink in each of the pipes 321 to 324 connected to each of the tanks 311 to 314 and in each of the heads 21 to 24 can be adjusted to a predetermined temperature.

なお、印刷装置1は、ステップS9~ステップS13を、並行して行いつつ、ステップS11における加熱部40による加熱を、ステップS14のインクの温度調整方法に基づいて制御する。これにより、基材9の表面に画像を記録または印字しつつ、各ヘッド21~24内のインクの温度を適切な温度に維持することができるため、高い印刷品質を実現できる。 The printing apparatus 1 performs steps S9 to S13 in parallel, and controls the heating by the heating unit 40 in step S11 based on the ink temperature adjustment method in step S14. As a result, while recording or printing an image on the surface of the base material 9, the temperature of the ink in each of the heads 21 to 24 can be maintained at an appropriate temperature, so high print quality can be achieved.

その後、コンピュータ90は、印刷処理を終了するか否かを判定する(ステップS15)。コンピュータ90は、印刷すべき画像データが残っている場合には、印刷処理を継続する(ステップS15:No)。この場合、コンピュータ90は、上記のステップS9~S14の処理を再度実行する。このように、コンピュータ90は、ステップS9~S14の処理を繰り返すことにより、各ヘッド21~24内のインクの温度を適切な温度に維持しながら、基材9を搬送しつつ印刷処理を進行させることができる。 After that, the computer 90 determines whether or not to end the printing process (step S15). If image data to be printed remains, the computer 90 continues the printing process (step S15: No). In this case, the computer 90 executes the processes of steps S9 to S14 again. In this way, the computer 90 repeats the processes of steps S9 to S14, thereby maintaining the temperature of the ink in each of the heads 21 to 24 at an appropriate temperature, and advancing the printing process while conveying the substrate 9. be able to.

やがて、印刷すべき画像データが無くなると、コンピュータ90は、各部の動作を停止して、印刷処理を終了する(ステップS15:Yes)。 Eventually, when there is no more image data to be printed, the computer 90 stops the operation of each unit and ends the printing process (step S15: Yes).

以上のように、この印刷装置1では、機械学習により得られた予測モデルM1を用いて、所定時間後の各ヘッド21~24内のインクの温度を予測した結果に基づいて、各ヘッド21~24に供給される各色のインクを加熱する。これにより、各ヘッド21~24内のインクの温度を高精度に制御することができる。この結果、各ヘッド21~24から吐出されるインクの消費量が変動したり、インクの吐出に伴い新たに各ヘッド21~24に貯留されるインクの量が変化したりする場合でも、各ヘッド21~24に貯留される各色のインクの温度を適切な範囲に維持することができるため、高い印刷品質を実現できる。 As described above, in the printing apparatus 1, the prediction model M1 obtained by machine learning is used to predict the temperature of the ink in each of the heads 21 to 24 after a predetermined time. 24 to heat each color of ink supplied. As a result, the temperature of the ink inside each of the heads 21 to 24 can be controlled with high accuracy. As a result, even if the consumption of ink ejected from each head 21 to 24 fluctuates or the amount of ink newly stored in each head 21 to 24 changes as ink is ejected, each head Since the temperature of each color ink stored in 21 to 24 can be maintained within an appropriate range, high print quality can be achieved.

また、本実施形態の印刷装置1では、図8の印刷処理を実行しながら、図6の学習処理を、追加的に実行することも可能である。このようにすれば、印刷処理を実行しながら、予測モデルM1を随時更新できる。従って、印刷装置1の設置環境が変化した場合や、印刷装置1の状態が変化した場合でも、予測モデルM1の予測精度を、常に高い状態に維持できる。 Further, in the printing apparatus 1 of the present embodiment, it is possible to additionally execute the learning process of FIG. 6 while executing the printing process of FIG. In this way, the prediction model M1 can be updated at any time while executing the printing process. Therefore, even when the installation environment of the printing apparatus 1 changes or the state of the printing apparatus 1 changes, the prediction accuracy of the prediction model M1 can always be maintained at a high level.

<2.変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
<2. Variation>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment.

上記の実施形態では、4つの第1計測部51から入力された第1計測値Me1、4つの第3計測部53から入力された第3計測値Mt3、および第4計測部54を、学習モデルM0および予測モデルM1の入力変数としていた。しかしながら、学習モデルM0および予測モデルM1の入力変数は、これに限定されない。学習モデルM0および予測モデルM1の入力変数は、少なくとも第1計測部51から入力された第1計測値Me1を含んでいればよい。 In the above embodiment, the first measured value Me1 input from the four first measuring units 51, the third measured value Mt3 input from the four third measuring units 53, and the fourth measuring unit 54 are used as the learning model. It was used as an input variable for M0 and prediction model M1. However, the input variables of the learning model M0 and the prediction model M1 are not limited to this. The input variables of the learning model M0 and the prediction model M1 should include at least the first measurement value Me1 input from the first measurement unit 51 .

また、4つの第1計測部51から入力された第1計測値Me1は、各第1計測部51が搭載される各ヘッド21~24によって互いに異なる値となる。しかしながら、コンピュータ90における演算量を抑制するために、4つのヘッド21~24のうちのいずれかに搭載された第1計測部51による第1計測値Me1のみを、学習モデルM0および予測モデルM1の入力変数としてもよい。同様に、4つの配管321~324のうちのいずれかに介挿された第3計測部53による第3計測値Mt3のみを、学習モデルM0および予測モデルM1の入力変数としてもよい。また、4つのヘッド21~24のうちのいずれかに搭載された第2計測部52による第2計測値Mt2のみを、上記の学習処理において用いる教師データとしてもよい。 Also, the first measurement values Me1 input from the four first measurement units 51 are different values depending on the heads 21 to 24 on which the first measurement units 51 are mounted. However, in order to suppress the amount of calculation in the computer 90, only the first measurement value Me1 by the first measurement unit 51 mounted on any one of the four heads 21 to 24 is used as the learning model M0 and the prediction model M1. It may be an input variable. Similarly, only the third measurement value Mt3 by the third measurement unit 53 inserted in any one of the four pipes 321-324 may be used as the input variable for the learning model M0 and the prediction model M1. Alternatively, only the second measurement value Mt2 obtained by the second measurement unit 52 mounted on any one of the four heads 21 to 24 may be used as teacher data used in the above learning process.

また、上記の実施形態では、第1計測値Me1、第2計測値Mt2、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4を、そのまま入力変数または教師データとして使用していた。しかしながら、これらの計測値に、フィルタ処理等の加工処理を行い、加工処理後の計測値を、入力変数または教師データとしてもよい。 Further, in the above embodiment, the first measured value Me1, the second measured value Mt2, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4 are used as they are as input variables or teacher data. However, these measured values may be subjected to processing such as filtering, and the processed measured values may be used as input variables or teacher data.

上記の実施形態では、供給部30から各ヘッド21~24に供給される各色のインクの相当量を計測するための4つの流量計34が、各配管321~324に介挿されていた。しかしながら、4つの流量計34の替わりに、または4つの流量計34に加えて、供給部30から各ヘッド21~24に供給される各色のインクの圧力を計測するための4つの圧力センサが、各配管321~324に介挿されていてもよい。 In the above-described embodiment, four flowmeters 34 are inserted in each of the pipes 321-324 to measure the amount of ink of each color supplied from the supply unit 30 to each of the heads 21-24. However, instead of the four flowmeters 34 or in addition to the four flowmeters 34, four pressure sensors for measuring the pressure of each color ink supplied to each head 21 to 24 from the supply unit 30 are It may be inserted in each of the pipes 321-324.

上記の実施形態では、供給部30から各ヘッド21~24へ、各色のインクが一方向に供給される構成を有していた。しかしながら、印刷装置1は、供給部30と各ヘッド21~24との間で、各色のインクが循環し、さらに当該循環経路上で、各色のインクが加熱される構造を有していてもよい。また、印刷装置1は、各ヘッド21~24内において、各色のインクが循環し、さらに当該循環経路上で、各色のインクが加熱される構成を有していてもよい。 In the embodiment described above, the ink of each color is supplied in one direction from the supply unit 30 to each of the heads 21 to 24 . However, the printing apparatus 1 may have a structure in which each color of ink circulates between the supply unit 30 and each of the heads 21 to 24, and each color of ink is heated on the circulation path. . Further, the printing apparatus 1 may have a configuration in which the ink of each color circulates in each of the heads 21 to 24, and the ink of each color is heated on the circulation path.

また、上記の実施形態では、フィードバック制御の例として、PID制御を挙げた。しかしながら、フィードバック制御は、PI制御等の他の方法であってもよい。 Moreover, in the above embodiment, PID control was given as an example of feedback control. However, the feedback control may be another method such as PI control.

上記の実施形態では、第1計測値Me1、第3計測値Mt3、および第4計測値Mt4を入力変数とし、所定時間後の時刻における各ヘッド21~24内のインクの温度の実測値である第2計測値Mt2を目的変数とする学習モデルM0を、教師あり機械学習アルゴリズムにより学習処理していた。しかしながら、教師あり機械学習を行うのではなく、各ヘッド21~24内のインクの温度を適切な範囲に維持するために、加熱部を制御する制御値を高精度で出力できるように強化学習を行ってもよい。すなわち、各ヘッド21~24内のインクの温度の実測値である第2計測値Mt2が適切な範囲に維持されるように、加熱部を制御する制御値を更新しつつ保存する強化学習を行えばよい。 In the above embodiment, the first measured value Me1, the third measured value Mt3, and the fourth measured value Mt4 are used as input variables, and the temperature of the ink in each of the heads 21 to 24 after a predetermined time is actually measured. The learning model M0 with the second measured value Mt2 as the objective variable is learned by a supervised machine learning algorithm. However, instead of performing supervised machine learning, reinforcement learning is performed so that the control value for controlling the heating unit can be output with high accuracy in order to maintain the temperature of the ink in each of the heads 21 to 24 within an appropriate range. you can go That is, in order to maintain the second measured value Mt2, which is the actually measured value of the temperature of the ink in each of the heads 21 to 24, within an appropriate range, the control value for controlling the heating unit is updated and stored through reinforcement learning. You can do it.

また、上記の実施形態では、基材9の表面にインクを吐出する印刷装置1について説明した。しかしながら、本発明の印刷装置は、搬送機構により搬送される基材の表面に、インク以外の処理物質を吐出するものであってもよい。例えば、処理装置は、搬送機構により搬送される基材の表面に、レジスト液等を塗布するものであってもよい。 Further, in the above embodiment, the printing apparatus 1 that ejects ink onto the surface of the base material 9 has been described. However, the printing apparatus of the present invention may eject a treatment substance other than ink onto the surface of the substrate conveyed by the conveying mechanism. For example, the processing apparatus may apply a resist solution or the like to the surface of the base material transported by the transport mechanism.

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。 Also, the elements appearing in the above embodiments and modifications may be appropriately combined as long as there is no contradiction.

1 印刷装置
9 基材
10 搬送機構
20 印刷部
21 第1ヘッド
22 第2ヘッド
23 第3ヘッド
24 第4ヘッド
30 供給部
34 流量計
40 加熱部
51 第1計測部
52 第2計測部
53 第3計測部
54 第4計測部
90 コンピュータ
91 データ蓄積部
92 学習部
93 ヘッド温度予測部
94 温調部
311 第1タンク
312 第2タンク
313 第3タンク
314 第4タンク
321 第1配管
322 第2配管
323 第3配管
324 第4配管
331 第1ポンプ
332 第2ポンプ
333 第3ポンプ
334 第4ポンプ
Dc (加熱部を制御するための)制御信号
Df (ヘッド内のインクの温度の)予測値
Dl 学習用データ
Ds (ヘッド内のインクの温度の)目標値
M0 学習モデル
M1 予測モデル
Me1 第1計測値
Mf (流量計による)計測値
Mt2 第2計測値
Mt3 第3計測値
Mt4 第4計測値
1 Printing Device 9 Base Material 10 Conveying Mechanism 20 Printing Section 21 First Head 22 Second Head 23 Third Head 24 Fourth Head 30 Supply Section 34 Flowmeter 40 Heating Section 51 First Measuring Section 52 Second Measuring Section 53 Third Measurement unit 54 Fourth measurement unit 90 Computer 91 Data accumulation unit 92 Learning unit 93 Head temperature prediction unit 94 Temperature control unit 311 First tank 312 Second tank 313 Third tank 314 Fourth tank 321 First pipe 322 Second pipe 323 3rd pipe 324 4th pipe 331 1st pump 332 2nd pump 333 3rd pump 334 4th pump Dc Control signal (for controlling heating unit) Df Predicted value (temperature of ink in head) Dl For learning Data Ds Target value (temperature of ink in head) M0 Learning model M1 Prediction model Me1 First measured value Mf Measured value (by flow meter) Mt2 Second measured value Mt3 Third measured value Mt4 Fourth measured value

Claims (13)

a)長尺帯状の基材を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送しながら、前記基材の表面にヘッドから処理物質を吐出する工程と、
b)前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量に応じた相当量の前記処理物質を、供給部から前記ヘッドに供給する工程と、
c)前記供給部から前記ヘッドに供給される前記処理物質を加熱する工程と、
d)前記工程a)において前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量、または前記工程b)において供給される前記処理物質の前記相当量を計測して、第1計測値を取得する工程と、
e)前記ヘッド内の前記処理物質の温度を計測して第2計測値を取得する工程と、
を有し、
f)前記第1計測値を入力変数とし、前記第1計測値の計測時刻から所定時間後の時刻における前記ヘッド内の前記処理物質の温度を目的変数とする学習モデルを、機械学習アルゴリズムにより学習処理する工程と、
を有し、
前記工程f)では、前記第1計測値の計測時刻から前記所定時間後の時刻における前記第2計測値の取得結果を教師データとして、前記教師データと、前記学習モデルからの出力値との差が小さくなるように、前記学習モデルに含まれる複数のパラメータを調整しつつ更新保存する、学習方法。
a) a step of ejecting a treatment substance from a head onto the surface of a long strip-shaped substrate while transporting the substrate along a predetermined transport path in the longitudinal direction;
b) supplying a corresponding amount of the processing substance from a supply unit to the head according to the amount of the processing substance ejected from the head;
c) heating the material to be treated that is supplied from the supply unit to the head;
d) measuring the amount of the treatment substance ejected from the head in step a) or the equivalent amount of the treatment substance supplied in step b) to obtain a first measured value;
e) measuring the temperature of the material to be treated in the head to obtain a second measurement;
has
f) using a machine learning algorithm to learn a learning model using the first measured value as an input variable and the temperature of the material to be treated in the head at a time after a predetermined time from the measurement of the first measured value as an objective variable; a step of processing;
has
In the step f), the acquisition result of the second measurement value at the time after the predetermined time from the measurement time of the first measurement value is used as teacher data, and the difference between the teacher data and the output value from the learning model. A learning method that updates and saves while adjusting a plurality of parameters included in the learning model so that .
請求項1に記載の学習方法であって、
前記工程a)では、前記ヘッドから前記処理物質としてのインクを吐出して、前記基材の表面に画像を記録または印字し、
前記工程d)では、前記工程a)において前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量を、前記基材の表面に記録される画像に含まれる印刷パターンまたは印字量から算出することによって、前記第1計測値を取得する、学習方法。
The learning method according to claim 1,
In the step a), an image is recorded or printed on the surface of the base material by ejecting ink as the treatment substance from the head,
In the step d), the amount of the treatment substance ejected from the head in the step a) is calculated from the print pattern or print amount included in the image recorded on the surface of the base material. A learning method that acquires 1 measured value.
請求項1または請求項2に記載の学習方法であって、
g)前記供給部から前記ヘッドに供給される前記処理物質の温度を計測して第3計測値を取得する工程
をさらに有し、
前記工程f)では、さらに前記第3計測値を入力変数としつつ、前記学習モデルを学習処理する、学習方法。
The learning method according to claim 1 or claim 2,
g) further comprising measuring the temperature of the material to be treated supplied from the supply unit to the head to obtain a third measured value;
In the step f), the learning method further performs learning processing on the learning model while using the third measured value as an input variable.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の学習方法であって、
h)前記ヘッドの外部の環境温度を計測して第4計測値を取得する工程
をさらに有し、
前記工程f)では、さらに前記第4計測値を入力変数としつつ、前記学習モデルを学習処理する、学習方法。
The learning method according to any one of claims 1 to 3,
h) further comprising measuring the ambient temperature outside the head to obtain a fourth measured value;
In the step f), the learning method performs learning processing on the learning model while using the fourth measurement value as an input variable.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の学習方法により生成された、予測モデル。 A prediction model generated by the learning method according to any one of claims 1 to 4. p)長尺帯状の前記基材を所定の前記搬送経路に沿って長手方向に搬送しながら、前記基材の表面に前記ヘッドから前記処理物質を吐出する工程と、
q)前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量に応じた前記相当量の前記処理物質を、前記供給部から前記ヘッドに供給する工程と、
r)前記供給部から前記ヘッドに供給される前記処理物質を、加熱部により加熱する工程と、
s)前記工程p)において前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量、または前記工程q)において供給される前記処理物質の前記相当量を計測して、前記第1計測値を取得する工程と、
t)請求項5に記載の予測モデルに、前記第1計測値を入力変数として入力することによって、前記予測モデルから、前記ヘッド内の前記処理物質の温度の予測値を算出する工程と、
を有する、温度推定方法。
p) ejecting the treatment substance from the head onto the surface of the base material while conveying the long belt-like base material along the predetermined conveying path in the longitudinal direction;
q) supplying to the head from the supply unit the equivalent amount of the processing substance corresponding to the amount of the processing substance discharged from the head;
r) heating the treatment substance supplied from the supply unit to the head with a heating unit;
s) measuring the amount of the treatment substance ejected from the head in step p) or the equivalent amount of the treatment substance supplied in step q) to obtain the first measured value; ,
t) inputting the first measured value into the predictive model according to claim 5 as an input variable to calculate a predicted value of the temperature of the material to be treated in the head from the predictive model;
A temperature estimation method comprising:
請求項6に記載の温度推定方法によって算出した前記予測値と、予め設定された目標値との差異に基づいて、前記加熱部をフィードバック制御する、温度調整方法。 A temperature adjustment method, wherein feedback control is performed on the heating unit based on a difference between the predicted value calculated by the temperature estimation method according to claim 6 and a preset target value. 前記工程p)~前記工程t)を並行して行いつつ、前記工程r)における前記加熱部による加熱を、請求項7に記載の温度調整方法に基づいて制御する、印刷方法。 A printing method, wherein the heating by the heating unit in the step r) is controlled based on the temperature adjustment method according to claim 7, while performing the steps p) to t) in parallel. 長尺帯状の基材を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送する搬送機構と、
前記搬送経路上の処理位置において、前記基材の表面にヘッドから処理物質を吐出する処理部と、
前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量に応じた相当量の前記処理物質を、前記ヘッドに供給する供給部と、
前記供給部から前記ヘッドに供給される前記処理物質を加熱する加熱部と、
前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量、または前記供給部から前記ヘッドに供給される前記処理物質の前記相当量を計測して、第1計測値を取得する第1計測部と、
前記ヘッド内の前記処理物質の温度を計測して第2計測値を取得する第2計測部と、
前記第1計測値を入力変数とし、前記第1計測値の計測時刻から所定時間後の時刻における前記ヘッド内の前記処理物質の温度を目的変数とする学習モデルを、機械学習アルゴリズムにより学習処理する学習部と、
前記第1計測値の計測時刻から前記所定時間後の時刻における前記ヘッド内の前記処理物質の温度の予測値を算出するヘッド温度予測部と、
を有し、
前記学習部は、前記第1計測値の計測時刻から前記所定時間後の時刻における前記第2計測値の取得結果を教師データとして、前記教師データと、前記学習モデルからの出力値との差が小さくなるように、前記学習モデルに含まれる複数のパラメータを調整しつつ更新保存することによって、前記学習モデルを学習処理する、印刷装置。
a transport mechanism for transporting a long strip-shaped base material in the longitudinal direction along a predetermined transport path;
a processing unit that ejects a processing substance from a head onto the surface of the substrate at a processing position on the transport path;
a supply unit that supplies the head with an amount of the processing substance corresponding to the amount of the processing substance ejected from the head;
a heating unit that heats the processing material supplied from the supply unit to the head;
a first measurement unit that measures the amount of the processing substance ejected from the head or the equivalent amount of the processing substance supplied from the supply unit to the head to obtain a first measurement value;
a second measuring unit that measures the temperature of the material to be processed in the head to obtain a second measured value;
A machine learning algorithm learns a learning model using the first measured value as an input variable and the objective variable as the temperature of the material to be treated in the head at a predetermined time after the measurement of the first measured value. the learning department;
a head temperature prediction unit that calculates a predicted value of the temperature of the material to be processed in the head at the time after the predetermined time from the measurement time of the first measurement value;
has
The learning unit uses the acquisition result of the second measured value at the time after the predetermined time from the measurement time of the first measured value as teacher data, and the difference between the teacher data and the output value from the learning model is A printing device that performs a learning process on the learning model by updating and saving a plurality of parameters included in the learning model so as to reduce the size of the learning model.
請求項9に記載の印刷装置であって、
前記処理部は、前記ヘッドから前記処理物質としてのインクを吐出して、前記基材の表面に画像を記録または印字する印刷部であり、
前記第1計測部は、前記ヘッドから吐出される前記処理物質の量を、前記基材の表面に記録される画像に含まれる印刷パターンまたは印字量から算出することによって、前記第1計測値を取得する、印刷装置。
10. The printing device according to claim 9,
The processing unit is a printing unit that records or prints an image on the surface of the substrate by ejecting ink as the processing substance from the head,
The first measurement unit calculates the first measurement value by calculating the amount of the treatment substance ejected from the head from a print pattern or print amount included in an image recorded on the surface of the base material. The printer to retrieve.
請求項9または請求項10に記載の印刷装置であって、
前記供給部から前記ヘッドに供給される前記処理物質の温度を計測して第3計測値を取得する第3計測部
をさらに有し、
前記学習モデルは、さらに前記第3計測値を入力変数とする、印刷装置。
The printing device according to claim 9 or 10,
further comprising a third measurement unit that measures the temperature of the material to be processed supplied from the supply unit to the head to obtain a third measurement value;
The printing apparatus, wherein the learning model further uses the third measurement value as an input variable.
請求項9から請求項11までのいずれか1項に記載の印刷装置であって、
前記ヘッドの外部の環境温度を計測して第4計測値を取得する第4計測部
をさらに有し、
前記学習モデルは、さらに前記第4計測値を入力変数とする、印刷装置。
The printing device according to any one of claims 9 to 11,
further comprising a fourth measurement unit that measures the environmental temperature outside the head to obtain a fourth measurement value;
The printing apparatus, wherein the learning model further uses the fourth measurement value as an input variable.
請求項9から請求項12までのいずれか1項に記載の印刷装置であって、
前記予測値と、予め設定された目標値との差異に基づいて、前記加熱部をフィードバック制御する温調部
をさらに有する、印刷装置。
The printing device according to any one of claims 9 to 12,
A printing apparatus, further comprising a temperature control section that feedback-controls the heating section based on a difference between the predicted value and a preset target value.
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