JP7103032B2 - Liquid discharge device, flow control method and program - Google Patents
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Description
本発明は、液体吐出装置、流量制御方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a liquid discharge device, a flow rate control method and a program.
インクジェット方式の画像形成装置では、ノズル先端のインクが空気と触れることでインクが増粘または乾燥し、ノズル詰まり等の問題の発生を抑制することを目的として、非印字領域にインクを吐出する空吐出制御がある。この空吐出制御で吐出されたインクは、再利用することができずに廃棄されるため、印刷コストの低減のために空吐出量の低減が求められている。そのため、空吐出によるインク吐出を実施することなく、ノズルも含めインクヘッド内のインクを循環させて、局所的な増粘および乾燥を抑制する技術としてフロースルー制御が既に知られている。 In an inkjet image forming apparatus, the ink is thickened or dried when the ink at the tip of the nozzle comes into contact with air, and the ink is ejected to a non-printing area for the purpose of suppressing the occurrence of problems such as nozzle clogging. There is discharge control. Since the ink ejected by this empty ejection control cannot be reused and is discarded, it is required to reduce the empty ejection amount in order to reduce the printing cost. Therefore, flow-through control is already known as a technique for suppressing local thickening and drying by circulating ink in the ink head including the nozzle without performing ink ejection by empty ejection.
このようなフロースルー制御に関連して、液体室の圧力の制御精度、応答性を向上させることを目的にとして、インク吐出時のインクタンク内の圧力変動の結果や画像データから吐出量を算出し、制御対象物であるインクタンク内に配備されたダイヤフラム等の可撓膜の弾性率やタンク内の空気圧を補正する制御方法が開示されている（特許文献１参照）。 In relation to such flow-through control, the discharge amount is calculated from the result of pressure fluctuation in the ink tank at the time of ink discharge and image data for the purpose of improving the control accuracy and responsiveness of the pressure in the liquid chamber. However, a control method for correcting the elasticity of a flexible film such as a diaphragm placed in an ink tank, which is a controlled object, and the air pressure in the tank is disclosed (see Patent Document 1).
しかしながら、フロースルー制御では、インクヘッド内のインク循環を一定圧力で安定送液する必要があるためＰＩＤ制御を用いて制御されるが、ＰＩＤ制御は応答性が悪く、吐出開始または停止時のインク吐出に伴って急激な圧力変動が発生した場合に、補正制御が間に合わず、その影響が吐出ムラとして現れたり、安定状態に戻るまでに時間がかかるという問題がある。 However, in the flow-through control, since it is necessary to stably feed the ink circulation in the ink head at a constant pressure, it is controlled by using the PID control, but the PID control has poor responsiveness and the ink at the start or stop of ejection When a sudden pressure fluctuation occurs with the discharge, there is a problem that the correction control is not in time, the effect appears as discharge unevenness, or it takes time to return to the stable state.
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、液体の急激な圧力変動が発生した場合でも安定した圧力制御を行って吐出ムラを抑制することができる液体吐出装置、流量制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is a liquid discharge device and a flow rate control capable of performing stable pressure control and suppressing discharge unevenness even when a sudden pressure fluctuation of the liquid occurs. The purpose is to provide methods and programs.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、液体を貯留するタンクと、液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドに液体を送液するマニホールドと、前記マニホールド内の液体の圧力を検知する圧力検知部と、前記マニホールドの上流側に液体を送液するための加圧タンクと、前記マニホールドの下流側から液体を回収するための減圧タンクと、前記タンク、前記ヘッド、前記マニホールド、前記加圧タンクおよび前記減圧タンク内の液体を循環させる循環機構と、を有する液体吐出装置であって、前記圧力検知部により検知された圧力である制御圧力を取得する第１取得部と、外部装置からゲイン情報を受信する受信部と、前記循環機構近傍の温湿度を検知する温湿度検知部により検知された温湿度を取得する第２取得部と、前記ヘッドからの液体の吐出動作により前記制御圧力の変動が発生したか否かを判定する第１判定部と、前記第１判定部により前記制御圧力の変動が発生したと判定された場合、第１制御モードに切り替える第１切替部と、前記第１制御モードに切り替えられた後、前記制御圧力の変動を打ち消して目標圧力となるための液体流量を選択する選択部と、前記選択部により液体流量が選択された後、単位時間ごとに前記目標圧力を段階的に切り替え、切り替えた該目標圧力となるような液体流量に切り替える第２切替部と、前記受信部により受信された前記ゲイン情報、前記第２取得部により取得された温湿度、または前記循環機構により循環される液体の情報のうち少なくともいずれかに基づいて、前記選択部により選択された液体流量、または前記第２切替部により切り替えられた液体流量のうち少なくともいずれかに対してゲインを設定する設定部と、前記選択部により選択された液体流量で液体が流れるように前記循環機構を制御する循環制御部と、を備え、前記循環制御部は、前記第２切替部により切り替えられた液体流量で液体が流れるように前記循環機構を制御する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention has a tank for storing a liquid, a head for discharging the liquid, a manifold for delivering the liquid to the head, and a pressure of the liquid in the manifold. A pressure detection unit that detects A liquid discharge device including the pressurizing tank and a circulation mechanism for circulating the liquid in the depressurizing tank, and a first acquisition unit for acquiring a control pressure which is a pressure detected by the pressure detecting unit. By receiving the gain information from the external device, the second acquisition unit that acquires the temperature and humidity detected by the temperature and humidity detection unit that detects the temperature and humidity in the vicinity of the circulation mechanism, and the liquid discharge operation from the head. The first determination unit that determines whether or not the fluctuation of the control pressure has occurred, and the first switching unit that switches to the first control mode when the first determination unit determines that the fluctuation of the control pressure has occurred. After switching to the first control mode, a selection unit that cancels the fluctuation of the control pressure and selects a liquid flow rate to reach the target pressure, and a unit time after the liquid flow rate is selected by the selection unit. A second switching unit that switches the target pressure stepwise for each step and switches to a liquid flow rate that achieves the switched target pressure, and the gain information received by the receiving unit, acquired by the second acquisition unit. At least one of the liquid flow rate selected by the selection unit or the liquid flow rate switched by the second switching unit based on at least one of the temperature and humidity or the information of the liquid circulated by the circulation mechanism. The circulation control unit includes a setting unit for setting a gain with respect to the liquid, and a circulation control unit for controlling the circulation mechanism so that the liquid flows at the liquid flow rate selected by the selection unit. The circulation mechanism is controlled so that the liquid flows at the liquid flow rate switched by the unit .
本発明によれば、液体の圧力変動が発生した場合でも安定した圧力制御を行って吐出ムラを抑制することができる。 According to the present invention, even when the pressure fluctuation of the liquid occurs, stable pressure control can be performed to suppress discharge unevenness.
以下に、図１～図９を参照しながら、本発明に係る液体吐出装置、流量制御方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。また、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。 Hereinafter, embodiments of the liquid discharge device, the flow rate control method, and the program according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9. Further, the present invention is not limited by the following embodiments, and the components in the following embodiments include those easily conceived by those skilled in the art, substantially the same, and so-called equivalent ranges. Is included. Furthermore, various omissions, substitutions, changes and combinations of components can be made without departing from the gist of the following embodiments.
（画像形成装置の全体構成）
図１は、実施形態に係る画像形成装置の全体構成の概要の一例を示す図である。図１を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成について説明する。
(Overall configuration of image forming apparatus)
FIG. 1 is a diagram showing an example of an outline of the overall configuration of the image forming apparatus according to the embodiment. The overall configuration of the
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１（液体吐出装置の一例）は、コントロールユニット３と、ヘッド１００と、加圧送液ポンプ２０２と、減圧送液ポンプ２０３と、供給送液ポンプ２０４と、加圧側電磁弁２８５と、減圧側電磁弁２８７と、加圧側圧力センサ２４２（圧力検知部の一例）と、減圧側圧力センサ２５２（圧力検知部の一例）と、温湿度センサ２９５（温湿度検知部）と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 (an example of the liquid discharging apparatus) according to the present embodiment includes a
コントロールユニット３は、画像形成装置１の各ユニットの動作を制御する装置である。コントロールユニット３は、図１に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３２と、メモリ３３と、Ｉ／Ｆ３４と、ヘッド制御回路３５と、ポンプ制御回路３６と、弁制御回路３７と、を備えている。
The
ＣＰＵ３１は、メモリ３３をワークエリア（作業領域）としてＲＯＭ３２に格納されたプログラムを実行することにより、画像形成装置１全体の動作を制御する。具体的には、ＣＰＵ３１は、ヘッド制御回路３５、ポンプ制御回路３６および弁制御回路３７それぞれを介して、ヘッド１００、加圧送液ポンプ２０２、減圧送液ポンプ２０３、供給送液ポンプ２０４、加圧側電磁弁２８５および減圧側電磁弁２８７等を制御する。
The CPU 31 controls the operation of the entire
メモリ３３は、例えば、ＣＰＵ３１のワールドエリア（作業領域）として機能する記憶装置である。また、メモリ３３は、各種のデータを記憶する不揮発性の記憶装置を含むものとしてもよい。
The
Ｉ／Ｆ３４は、画像形成装置１が外部のＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）２とデータ通信を行うために接続するためのインターフェースである。なお、図１では、画像形成装置１のＩ／Ｆ３４がＰＣ２に直接接続されているが、これに限定されるものではなく、例えば、ネットワークを介してＰＣ２に接続されてもよく、あるいは、無線通信によりＰＣ２とデータ通信を行うものとしてもよい。
The I / F 34 is an interface for connecting the
ＰＣ２は、画像形成装置１に対して印刷データ等を送信する情報処理装置である。また、ＰＣ２は、後述するようにインク流量に対するゲイン情報を送信する。
The PC 2 is an information processing device that transmits print data and the like to the
ヘッド制御回路３５は、ＣＰＵ３１からの指令に従って、ヘッド１００の吐出動作を制御する回路である。ポンプ制御回路３６は、ＣＰＵ３１からの指令に従って、加圧送液ポンプ２０２、減圧送液ポンプ２０３および供給送液ポンプ２０４の送液動作を制御する回路である。弁制御回路３７は、ＣＰＵ３１からの指令に従って、加圧側電磁弁２８５および減圧側電磁弁２８７の開閉動作を制御する回路である。
The
ヘッド１００は、ピエゾ素子（圧電素子）を備えており、ヘッド制御回路３５からピエゾ素子に駆動振動が印加されることにより、収縮運動を起こし、当該収縮運動による圧力変化によってインク（以下、単に液体と称する場合がある）を印刷媒体等に吐出する。
The
加圧送液ポンプ２０２は、後述する図２に示す加圧サブタンク２１１に対して液体を送液するポンプである。減圧送液ポンプ２０３は、後述する図２に示す減圧サブタンク２２１から液体を回収する方向に液体を送液するポンプである。供給送液ポンプ２０４は、後述する図２に示すメインタンク２０１から供給サブタンク２３１へ送液するポンプである。
The pressurized
加圧側電磁弁２８５は、後述する図２に示す加圧側逆流経路２８４の経路を開閉するための電磁弁である。減圧側電磁弁２８７は、後述する図２に示す減圧側逆流経路２８６の経路を開閉するための電磁弁である。
The pressurizing
加圧側圧力センサ２４２は、後述する図２に示す加圧マニホールド２４１の加圧側の液体の圧力を検知する圧力センサである。減圧側圧力センサ２５２は、後述する図２に示す減圧マニホールド２５１の減圧側の液体の圧力を検知する圧力センサである。温湿度センサ２９５は、液体循環装置２００近傍の温湿度（温度および湿度）を検知するセンサである。
The pressurizing
なお、図１に示した画像形成装置１の構成は一例を示すものであり、図１に示した構成要素とは異なるの構成要素を含むものとしてもよい。
The configuration of the
（液体供給装置の流路構成）
図２は、実施形態に係る画像形成装置の液体供給装置の液体の流路構成の一例を示す図である。図２を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置１の液体循環装置２００の流路構成について説明する。
(Flower configuration of liquid supply device)
FIG. 2 is a diagram showing an example of a liquid flow path configuration of the liquid supply device of the image forming device according to the embodiment. The flow path configuration of the
画像形成装置１は、図２に示すような液体循環装置２００を備えている。液体循環装置２００は、ヘッド１００から吐出する液体３００を貯留するメインタンク２０１と、循環経路３０１に接続された供給サブタンク２３１（タンクの一例）と、メインタンク２０１から供給サブタンク２３１に液体経路２８３を介して送液する供給送液ポンプ２０４と、を備えている。循環経路３０１は、加圧サブタンク２１１（加圧タンク）と、減圧サブタンク２２１（減圧タンク）と、加圧送液ポンプ２０２（循環機構の一例）と、減圧送液ポンプ２０３（循環機構の一例）と、加圧マニホールド２４１（マニホールドの一例）と、減圧マニホールド２５１（マニホールドの一例）と、加圧側電磁弁２８５と、減圧側電磁弁２８７と、フィルタ２７１と、脱気装置２７２と、を備えている。
The
加圧マニホールド２４１は、複数のヘッド１００の供給口へ加圧ダンパ２６１を介して送液するためのマニホールドである。加圧マニホールド２４１は、液体経路２９１を介して加圧サブタンク２１１に接続している。加圧マニホールド２４１には、加圧側の液体の圧力を検知する加圧側圧力センサ２４２が設けられている。
The
減圧マニホールド２５１は、複数のヘッド１００の排出口から減圧ダンパ２６２を介して液体を受けるためのマニホールドである。減圧マニホールド２５１は、液体経路２９２を介して減圧サブタンク２２１に接続されている。減圧マニホールド２５１には、減圧側の液体の圧力を検知する減圧側圧力センサ２５２が設けられている。
The
加圧送液ポンプ２０２は、供給サブタンク２３１につながる共通液体経路２８８と、加圧サブタンク２１１とを通じる液体経路２８１に配置され、ヘッド１００側である加圧サブタンク２１１に向けて液体を送液するポンプである。これによって、加圧サブタンク２１１から液体が加圧されて加圧マニホールド２４１に送られる。
The pressurized
減圧送液ポンプ２０３は、供給サブタンク２３１につながる共通液体経路２８８と、減圧サブタンク２２１とを通じる液体経路２８２に配置され、減圧サブタンク２２１から液体を回収する方向に液体を送液するポンプである。これによって、減圧された減圧サブタンク２２１に減圧マニホールド２５１から液体が回収（排出）される。
The decompression
液体経路２８１には、異物を除去するフィルタ２７１と、溶存気体を除去する脱気装置２７２と、が設けられている。以下、「上流側」、「下流側」という表現は、循環経路３０１における通常の循環での液体の流れの方向（図２の液体経路２８１、２８２近傍に付した実線矢印の方向）における上流側、下流側の意味を示すものとする。
The
ここで、供給サブタンク２３１に通じる共通液体経路２８８と、液体経路２８１と、液体経路２８２との接続部を接続点ａとすると、液体経路２８２と、液体経路２８１の減圧送液ポンプ２０３の下流側とが接続されている接続点ａは、フィルタ２７１および脱気装置２７２よりも上流側である。したがって、減圧送液ポンプ２０３によって減圧サブタンク２２１に回収された液体は、再度、フィルタ２７１で異物が除去され、脱気装置２７２で脱気された後、加圧送液ポンプ２０２によって加圧サブタンク２１１に送液されて、循環されることになる。
Here, assuming that the connection portion between the common
また、液体経路２８１には、加圧送液ポンプ２０２を迂回する加圧側逆流経路２８４が設けられている。加圧側逆流経路２８４には、経路を開閉する加圧側電磁弁２８５を設けられている。すなわち、加圧側逆流経路２８４の一端は、加圧送液ポンプ２０２と加圧サブタンク２１１との間に接続され、加圧側逆流経路２８４の他端は、接続点ａに接続されている。
Further, the
また、液体経路２８２には、減圧送液ポンプ２０３を迂回する減圧側逆流経路２８６が設けられている。減圧側逆流経路２８６には、経路を開閉する減圧側電磁弁２８７が設けられている。すなわち、減圧側逆流経路２８６の一端は、減圧送液ポンプ２０３と減圧サブタンク２２１との間に接続され、減圧側逆流経路２８６の他端は、液体経路２８１の脱気装置２７２と加圧送液ポンプ２０２との間の接続点ｂに接続されている。
Further, the
なお、加圧側逆流経路２８４および減圧側逆流経路２８６における逆流の方向は、図２に示す破線矢印の方向である。
The direction of the backflow in the pressurizing
次に、液体循環装置２００における液体の循環動作について説明する。メインタンク２０１に貯留された液体３００は、供給サブタンク２３１内の液面を検知する液面検知センサ（図示せず）の検知結果に基づいて、供給送液ポンプ２０４によって供給サブタンク２３１に送液される。また、加圧送液ポンプ２０２による送液によって加圧サブタンク２１１が加圧され、減圧送液ポンプ２０３による送液によって減圧サブタンク２２１が減圧されることによって、減圧サブタンク２２１と加圧サブタンク２１１との間には圧力差が与えられている。この圧力差によって、加圧サブタンク２１１から加圧マニホールド２４１、加圧ダンパ２６１、ヘッド１００、減圧ダンパ２６２、減圧マニホールド２５１、減圧サブタンク２２１を経て、加圧サブタンク２１１に戻る循環経路３０１で液体が流れる。
Next, the liquid circulation operation in the
加圧サブタンク２１１は、加圧側圧力センサ２４２により検知された圧力を基に加圧送液ポンプ２０２によって目標圧力に加圧されている。加圧送液ポンプ２０２は、加圧側圧力センサ２４２により検知された圧力が設定閾値より低くなったときに、供給サブタンク２３１から加圧サブタンク２１１へ送液する。
The pressurizing
減圧サブタンク２２１は、減圧側圧力センサ２５２により検知された圧力を基に減圧送液ポンプ２０３によって目標圧力に減圧されている。減圧送液ポンプ２０３は、減圧側圧力センサ２５２により検知された圧力が設定閾値より高くなったときに、減圧サブタンク２２１から供給サブタンク２３１に送液する。
The decompression sub-tank 221 is depressurized to the target pressure by the decompression
圧力差によって加圧サブタンク２１１から、加圧マニホールド２４１、ヘッド１００および減圧マニホールド２５１を介して、減圧サブタンク２２１に液体が流れると、加圧サブタンク２１１の圧力が低下する。加圧送液ポンプ２０２は、加圧側圧力センサ２４２により検知された加圧サブタンク２１１の圧力が低下すると、供給サブタンク２３１から液体を加圧サブタンク２１１に補充して加圧する。
When the liquid flows from the pressurizing
また、同様に、圧力差によって加圧サブタンク２１１から、加圧マニホールド２４１、ヘッド１００および減圧マニホールド２５１を介して、減圧サブタンク２２１に液体が流れると、減圧サブタンク２２１の圧力が上昇する（負圧が弱まる）。減圧送液ポンプ２０３は、減圧側圧力センサ２５２により検知された減圧サブタンク２２１の圧力が上昇すると、液体を供給サブタンク２３１に排出して減圧する。
Similarly, when a liquid flows from the pressurizing
ここで、ヘッド１００からの液体の吐出等で消費されていない場合には、供給サブタンク２３１の液体量は大きく変化しない。これに対して、ヘッド１００によって液体が吐出される等して消費されている場合には、供給サブタンク２３１の液体量が減少するので、供給送液ポンプ２０４は、液面センサ等で検知された液体量の減少に基づいて、メインタンク２０１から供給サブタンク２３１に液体を補充供給する。
Here, when the liquid is not consumed by discharging the liquid from the
（画像形成装置の機能構成）
図３は、実施形態に係る画像形成装置の機能ブロック構成の一例を示す図である。図３を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置１（コントロールユニット３）の機能ブロックの構成について説明する。
(Functional configuration of image forming device)
FIG. 3 is a diagram showing an example of a functional block configuration of the image forming apparatus according to the embodiment. The configuration of the functional block of the image forming apparatus 1 (control unit 3) according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図３に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、加圧側圧力取得部４０１（第１取得部の一例）と、減圧側圧力取得部４０２（第１取得部の一例）と、温湿度取得部４０３（第２取得部）と、圧力変動判定部４０４（第１判定部）と、制御切替部４０５（第１切替部）と、流量選択部４０６（選択部）と、流量切替部４０７（第２切替部）と、目標圧力判定部４０８（第２判定部）と、ヘッド制御部４０９と、ポンプ制御部４１０（循環制御部）と、設定部４１１と、通信部４１２（受信部）と、記憶部４１３と、を有する。
As shown in FIG. 3, the
加圧側圧力取得部４０１は、加圧側圧力センサ２４２により検知された加圧マニホールド２４１内の液体の圧力を取得する機能部である。加圧側圧力取得部４０１は、例えば、図１に示すＣＰＵ３１により実行されるプログラムにより実現される。
The pressurizing side
減圧側圧力取得部４０２は、減圧側圧力センサ２５２により検知された減圧マニホールド２５１内の液体の圧力を取得する機能部である。減圧側圧力取得部４０２は、例えば、図１に示すＣＰＵ３１により実行されるプログラムにより実現される。
The decompression side
なお、加圧側圧力取得部４０１または減圧側圧力取得部４０２のうち少なくともいずれかにより取得された圧力を、以下、制御圧力と称する場合があるまた、制御圧力は、加圧側圧力取得部４０１および減圧側圧力取得部４０２により取得されたそれぞれの圧力を加味した圧力（例えば、平均値等）であってもよい。
The pressure acquired by at least one of the pressurizing side
温湿度取得部４０３は、温湿度センサ２９５により検知された液体循環装置２００近傍の温湿度（温度および湿度）を取得する機能部である。温湿度取得部４０３は、例えば、図１に示すＣＰＵ３１により実行されるプログラムにより実現される。
The temperature / humidity acquisition unit 403 is a functional unit that acquires the temperature / humidity (temperature and humidity) in the vicinity of the
圧力変動判定部４０４は、制御圧力の変動を検知して、当該制御圧力の最大変動量を判定する機能部である。圧力変動判定部４０４は、例えば、図１に示すＣＰＵ３１により実行されるプログラムにより実現される。
The pressure
制御切替部４０５は、圧力変動判定部４０４により制御圧力の変動量が所定の閾値を超えたことが検知された場合、本実施形態の特徴である圧力安定化制御に切り替える機能部である。この圧力安定化制御の動作内容については、後述する。また、制御切替部４０５は、圧力安定化制御による制御圧力の制御の結果、制御圧力が目標圧力を含む有効範囲内に落ち着いた場合、ＰＩＤ制御に切り替える。制御切替部４０５は、例えば、図１に示すＣＰＵ３１により実行されるプログラムにより実現される。
The
流量選択部４０６は、圧力変動判定部４０４により判定された最大変動量だけ変動した制御圧力に対応するインク流量（液体流量）を選択する機能部である。この場合、流量選択部４０６は、選択したインク流量に対応する目標圧力に設定する。流量選択部４０６は、例えば、図１に示すＣＰＵ３１により実行されるプログラムにより実現される。
The flow
流量切替部４０７は、循環経路３０１を流れる液体の流量が流量選択部４０６により選択されたインク流量となるように制御された後、単位時間ごとに目標圧力を段階的に切り替えると共に、切り替えた目標圧力となるようなインク流量に切り替える機能部である。流量切替部４０７は、例えば、図１に示すＣＰＵ３１により実行されるプログラムにより実現される。
After the flow
目標圧力判定部４０８は、ポンプ制御部４１０により循環経路３０１を流れる液体の流量が、流量選択部４０６により選択されたインク流量、または、流量切替部４０７により切り替えられたインク流量となるように制御された結果、制御圧力が目標圧力を含む有効範囲内にあるか否かを判定する機能部である。目標圧力判定部４０８は、例えば、図１に示すＣＰＵ３１により実行されるプログラムにより実現される。
The target
ヘッド制御部４０９は、ヘッド１００の吐出動作を、ヘッド制御回路３５を介して制御する機能部である。ヘッド制御部４０９は、例えば、図１に示すＣＰＵ３１により実行されるプログラムにより実現される。
The
ポンプ制御部４１０は、加圧送液ポンプ２０２、減圧送液ポンプ２０３および供給送液ポンプ２０４の送液動作を、ポンプ制御回路３６を介して制御する機能部である。ポンプ制御部４１０は、例えば、図１に示すＣＰＵ３１により実行されるプログラムにより実現される。
The
設定部４１１は、流量選択部４０６により選択されたインク流量、または、流量切替部４０７により切り替えられたインク流量に対するゲインを設定する機能部である。具体的には、設定部４１１は、通信部４１２を介して受信したゲイン情報、循環経路３０１を循環する液体（インク）のインク情報、または温湿度取得部４０３により取得された温湿度情報のうち少なくともいずれかに基づいて、ゲインを設定する。設定部４１１は、例えば、図１に示すＣＰＵ３１により実行されるプログラムにより実現される。
The
通信部４１２は、外部装置（例えば、ＰＣ２）とデータ通信をする機能部である。通信部４１２は、図１に示すＩ／Ｆ３４、およびＣＰＵ３１により実行されるプログラムにより実現される。
The
記憶部４１３は、循環経路３０１での目標圧力、当該目標圧力を含む有効範囲、および、後述するインク流量テーブル等の各種情報を記憶する機能部である。記憶部４１３は、図１に示すＲＯＭ３２またはメモリ３３により実現される。
The storage unit 413 is a functional unit that stores various information such as the target pressure in the
なお、図３に示す画像形成装置１の各機能部は、機能を概念的に示したものであって、このような構成に限定されるものではない。例えば、図３に示す画像形成装置１で独立した機能部として図示した複数の機能部を、１つの機能部として構成してもよい。一方、図３に示す画像形成装置１で１つの機能部が有する機能を複数に分割し、複数の機能部として構成するものとしてもよい。
It should be noted that each functional unit of the
また、加圧側圧力取得部４０１、減圧側圧力取得部４０２、温湿度取得部４０３、圧力変動判定部４０４、制御切替部４０５、流量選択部４０６、流量切替部４０７、目標圧力判定部４０８、ヘッド制御部４０９、ポンプ制御部４１０および設定部４１１の一部または全部は、ソフトウェアであるプログラムではなく、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）またはＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェア回路によって実現されてもよい。
Further, the pressure side
（従来のＰＩＤ制御による圧力制御）
図４は、従来のＰＩＤ制御による圧力変動を説明する図である。図４を参照しながら、従来のＰＩＤ制御について説明する。
(Pressure control by conventional PID control)
FIG. 4 is a diagram for explaining the pressure fluctuation due to the conventional PID control. Conventional PID control will be described with reference to FIG.
従来において、加圧マニホールド、および減圧マニホールドへの液体の送液は、各マニホールドに設置された圧力センサで検知された圧力情報に基づいて、加圧送液ポンプ、および減圧送液ポンプを制御している。その際、各マニホールドへの送液量を急激に変化させると、各マニホールド内の圧力が変化し、ヘッドから吐出される液体（インク）量が一時的に増減し、吐出ムラが発生するため、加圧送液ポンプ、および減圧送液ポンプに対して、急激な圧力変動を発生させないように、検知される圧力情報をフィードバックするＰＩＤ制御を用いて安定的に送液する制御を行うものとしている。加圧送液ポンプおよび減圧送液ポンプに対してＰＩＤ制御を行うことで、印刷待機中、印刷中は各マニホールドの圧力を規定圧力で安定させることができる。 Conventionally, the liquid is fed to the pressurizing manifold and the depressurizing manifold by controlling the pressurized liquid feeding pump and the depressurizing liquid feeding pump based on the pressure information detected by the pressure sensor installed in each manifold. There is. At that time, if the amount of liquid sent to each manifold is suddenly changed, the pressure in each manifold changes, the amount of liquid (ink) discharged from the head temporarily increases or decreases, and uneven discharge occurs. The pressurized liquid feed pump and the depressurized liquid feed pump are controlled to stably feed the liquid by using the PID control that feeds back the detected pressure information so as not to cause a sudden pressure fluctuation. By performing PID control on the pressurized liquid feed pump and the reduced pressure liquid feed pump, the pressure of each manifold can be stabilized at a specified pressure during printing standby and printing.
ただし、印刷での吐出開始および吐出停止時は急激な圧力変動が発生し、ＰＩＤ制御では応答性が悪く、制御圧力が目標圧力に追従するまで時間がかかるため、各マニホールド内の制御圧力が目標圧力に対して下回る下ブレや、目標圧力に対して上回る上ブレが発生することにより吐出ムラが発生する問題がある。 However, the control pressure in each manifold is the target because sudden pressure fluctuations occur at the start and stop of discharge in printing, the response is poor in PID control, and it takes time for the control pressure to follow the target pressure. There is a problem that discharge unevenness occurs due to the occurrence of lower shake below the pressure and upper shake above the target pressure.
（本実施形態の圧力制御）
図５は、実施形態に係る画像形成装置の圧力安定化制御による圧力変動を説明する図である。図５を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置の圧力安定化制御について説明する。なお、圧力安定化制御による動作モードは、「第１制御モード」に対応する。
(Pressure control of this embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating pressure fluctuations due to pressure stabilization control of the image forming apparatus according to the embodiment. The pressure stabilization control of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The operation mode by the pressure stabilization control corresponds to the "first control mode".
本実施形態では、印刷での吐出開始および吐出停止時等において、圧力変動判定部４０４により制御圧力の変動を検知された場合（例えば、変動量が所定の閾値を超えた場合）、制御切替部４０５によって、圧力制御として圧力安定化制御に切り替えられる。圧力安定化制御に切り替えられると、流量選択部４０６は、圧力変動判定部４０４により判定された最大変動量だけ変動した制御圧力に対応するインク流量を選択し、選択したインク流量に対応する目標圧力に設定する。具体的には、制御切替部４０５は、後述の図７に示すインク流量テーブルを参照して、最大変動量だけ変動した制御圧力に対応するインク流量を選択する。この場合、図５に示すように、吐出開始の場合は制御圧力が低下するので、流量選択部４０６は、通常の目標圧力よりも高い目標圧力に設定する。そして、ポンプ制御部４１０は、循環経路３０１を流れる液体の流量が、流量選択部４０６により選択されたインク流量となるように、ポンプ制御回路３６を介して、加圧送液ポンプ２０２、減圧送液ポンプ２０３および供給送液ポンプ２０４の送液動作を制御する。
In the present embodiment, when the pressure
そして、流量切替部４０７は、その後、単位時間ごとに目標圧力を段階的に低くなるように切り替え、切り替えた目標圧力となるようなインク流量に切り替える。そして、ポンプ制御部４１０は、循環経路３０１を流れる液体の流量が、流量切替部４０７により切り替えられたインク流量となるように、ポンプ制御回路３６を介して、加圧送液ポンプ２０２、減圧送液ポンプ２０３および供給送液ポンプ２０４の送液動作を制御する。なお、図５に示すように、吐出停止の場合には制御圧力が上昇するが、その場合のインク流量および制御圧力の制御についても、上述の吐出開始の制御に準じる方法で行う。
Then, the flow
そして、上述のような圧力安定化制御の結果、制御圧力が目標圧力を含む有効範囲内に安定した場合、制御切替部４０５は、圧力安定化制御からＰＩＤ制御に切り替える。圧力安定化制御からＰＩＤ制御に切り替える動作の詳細については、図８で後述する。このように、本実施形態では、圧力制御として圧力安定化制御およびＰＩＤ制御の２種類の制御を切り替えて制御圧力の制御が行われることにより、印刷での吐出開始および吐出停止時等に圧力変動が発生した場合でも、短時間で制御圧力を目標圧力へ制御することができる。
Then, when the control pressure stabilizes within the effective range including the target pressure as a result of the pressure stabilization control as described above, the
図６は、吐出量ごとの圧力変動の測定について説明する図である。図７は、インク流量テーブルの一例を示す図である。次に、図６および図７を参照しながら、印刷でのインク吐出時の制御圧力の変動量から目標圧力へ制御するための必要なインク流量の決定方法について説明する。 FIG. 6 is a diagram illustrating measurement of pressure fluctuation for each discharge amount. FIG. 7 is a diagram showing an example of an ink flow rate table. Next, with reference to FIGS. 6 and 7, a method for determining the ink flow rate required for controlling the fluctuation amount of the control pressure at the time of ink ejection in printing to the target pressure will be described.
まず、図６に示すように、循環経路３０１を循環するインク流量の安定状態から、いくつかの種類の吐出量によりヘッド１００に液体の吐出動作をさせ、各吐出量に対する圧力変動パターンを記録する。例えば、液体の吐出制御において最大の吐出量から最少の吐出量までの範囲内での何段階かに分けたうちの各段階の吐出量で吐出させた場合の圧力変動パターンを記録する。図６に示す例では、３種類の吐出量でヘッド１００に液体の吐出動作をさせた場合の、圧力変動パターンを示している。図６に示すように、各圧力変動パターンではそれぞれ安定状態から制御圧力の変動量が最大となったときの制御圧力がそれぞれＰａ、Ｐｂ、Ｐｃであることを示している。
First, as shown in FIG. 6, from the stable state of the ink flow rate circulating in the
その後、各吐出量に対応する制御圧力の変動量（最大変動量）を打ち消すためのインク流量を実験結果から求め、図７に示すような制御圧力の最大変動量と、インク流量とを対応付けるインク流量テーブルとして作成しておく。作成されたインク流量テーブルは、記憶部４１３に記憶される。図７に示すインク流量テーブルでは、例えば、圧力変動判定部４０４により判定された最大変動量だけ変動した場合の制御圧力が、Ｐｃ以上、かつＰｂ未満である場合、インク流量としてｙ［ｍｌ／ｓ］を選択する。
After that, the ink flow rate for canceling the fluctuation amount (maximum fluctuation amount) of the control pressure corresponding to each ejection amount is obtained from the experimental results, and the ink corresponding to the maximum fluctuation amount of the control pressure as shown in FIG. 7 and the ink flow rate. Create it as a flow rate table. The created ink flow rate table is stored in the storage unit 413. In the ink flow rate table shown in FIG. 7, for example, when the control pressure when the pressure
なお、図７に示すインク流量テーブルは、テーブル形式の情報としているが、これに限定されるものではなく、テーブルの各カラムの値が互いに関連付けて管理することができれば、どのような形式の情報であってもよい。 The ink flow rate table shown in FIG. 7 is information in a table format, but the information is not limited to this, and any format of information can be obtained as long as the values of each column of the table can be managed in association with each other. It may be.
そして、画像形成装置１において制御圧力に対する圧力制御が行われている場合、流量選択部４０６は、記憶部４１３に予め記憶されているインク流量テーブルを参照し、圧力変動判定部４０４により判定された最大変動量だけ変動した制御圧力に対応するインク流量を選択し、選択したインク流量に対応する目標圧力に設定する。そして、ポンプ制御部４１０は、循環経路３０１を流れる液体の流量が、流量選択部４０６により選択されたインク流量となるように、ポンプ制御回路３６を介して、加圧送液ポンプ２０２、減圧送液ポンプ２０３および供給送液ポンプ２０４の送液動作を制御する。
Then, when pressure control with respect to the control pressure is performed in the
その後、流量切替部４０７は、単位時間ごとに目標圧力を段階的に低くなるように切り替え、切り替えた目標圧力となるようなインク流量に切り替える。そして、ポンプ制御部４１０は、循環経路３０１を流れる液体の流量が、流量切替部４０７により切り替えられたインク流量となるように、ポンプ制御回路３６を介して、加圧送液ポンプ２０２、減圧送液ポンプ２０３および供給送液ポンプ２０４の送液動作を制御する。
After that, the flow
なお、図６に示す例では、圧力変動パターンとして３種類の吐出量に対応するパターンを用いて、インク流量テーブルを作成するものとしたが、これに限定されるものではなく、異なる種類の吐出量に対応するパターンを記録し、インク流量テーブルを作成しておくものとしてもよい。 In the example shown in FIG. 6, an ink flow rate table is created by using patterns corresponding to three types of ejection amounts as pressure fluctuation patterns, but the ink flow rate table is not limited to this, and different types are used. A pattern corresponding to the ejection amount may be recorded and an ink flow rate table may be created.
図８は、実施形態に係る画像形成装置の圧力制御においてＰＩＤ制御に切り替える動作を説明する図である。図８を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置の圧力制御においてＰＩＤ制御に切り替える動作について説明する。なお、ＰＩＤ制御による動作モードは、「第２制御モード」に対応する。 FIG. 8 is a diagram illustrating an operation of switching to PID control in pressure control of the image forming apparatus according to the embodiment. The operation of switching to PID control in the pressure control of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The operation mode by PID control corresponds to the "second control mode".
画像形成装置１は、印刷での吐出開始時に、図５で上述したような圧力安定化制御に切り替えて、制御圧力が目標圧力を含む有効範囲内となるように安定化させる。その後、目標圧力判定部４０８は、ポンプ制御部４１０により循環経路３０１を流れる液体の流量が、流量選択部４０６により選択されたインク流量、または、流量切替部４０７により切り替えられたインク流量となるように制御された結果、制御圧力が目標圧力を含む有効範囲内に継続して時間ｔ（所定時間）だけ維持したか否かを判定する。ここで、時間ｔについては、予め実験等によって定めておくようにすればよい。そして、目標圧力判定部４０８により制御圧力が目標圧力を含む有効範囲内に継続して時間ｔ（所定時間）だけ維持したことが判定された場合、制御切替部４０５は、制御圧力に対してＰＩＤ制御に切り替える。
The
（画像形成装置の圧力制御の流れ）
図９は、実施形態に画像形成装置の圧力制御の流れの一例を示すフローチャートである。図９を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置１の圧力制御の流れについて説明する。なお、図９に示すフローチャートの開始時においては、ＰＩＤ制御により制御圧力は安定状態（目標圧力を含む有効範囲内）で制御されているものとする。
(Flow of pressure control of image forming apparatus)
FIG. 9 is a flowchart showing an example of the flow of pressure control of the image forming apparatus in the embodiment. The flow of pressure control of the
＜ステップＳ１１＞
圧力変動判定部４０４は、印刷の吐出開始または吐出停止等により、制御圧力の変動が起きたか否かを検知する。具体的には、圧力変動判定部４０４は、制御圧力が所定の閾値（上限値）を超えたか否か、または、所定の閾値（下限値）を下回ったか否かを検知する。制御圧力が変動して所定の閾値を超えた場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２へ移行し、超えていない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、圧力変動判定部４０４は、継続して制御圧力の変動を監視する。
<Step S11>
The pressure
＜ステップＳ１２＞
制御切替部４０５は、圧力変動判定部４０４により制御圧力の変動量が所定の閾値を超えたことが検知された場合、圧力安定化制御に切り替える。そして、ステップＳ１３へ移行する。
<Step S12>
When the pressure
＜ステップＳ１３＞
流量選択部４０６は、記憶部４１３に予め記憶されているインク流量テーブルを参照し、圧力変動判定部４０４により判定された最大変動量だけ変動した制御圧力に対応するインク流量を選択し、選択したインク流量に対応する目標圧力に設定する。そして、ポンプ制御部４１０は、循環経路３０１を流れる液体の流量が、流量選択部４０６により選択されたインク流量となるように、ポンプ制御回路３６を介して、加圧送液ポンプ２０２、減圧送液ポンプ２０３および供給送液ポンプ２０４の送液動作を制御する。そして、ステップＳ１４へ移行する。
<Step S13>
The flow
＜ステップＳ１４＞
流量切替部４０７は、単位時間ごとに目標圧力を段階的に切り替え、切り替えた目標圧力となるようなインク流量に切り替える。そして、ポンプ制御部４１０は、循環経路３０１を流れる液体の流量が、流量切替部４０７により切り替えられたインク流量となるように、ポンプ制御回路３６を介して、加圧送液ポンプ２０２、減圧送液ポンプ２０３および供給送液ポンプ２０４の送液動作を制御する。そして、ステップＳ１５へ移行する。
<Step S14>
The flow
＜ステップＳ１５＞
目標圧力判定部４０８は、ポンプ制御部４１０により循環経路３０１を流れる液体の流量が、流量切替部４０７により切り替えられたインク流量となるように制御された結果、制御圧力が目標圧力を含む有効範囲内となったか否かを判定する。制御圧力が目標圧力を含む有効範囲内となった場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１６へ移行し、制御圧力が目標圧力を含む有効範囲外である場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ステップＳ１４へ戻る。
<Step S15>
The target
＜ステップＳ１６＞
目標圧力判定部４０８は、制御圧力が目標圧力を含む有効範囲内に継続して所定時間だけ維持したか否かを判定する。制御圧力が有効範囲内に入ってから所定時間経過した場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１７へ移行し、経過していない場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、ステップＳ１８へ移行する。
<Step S16>
The target
＜ステップＳ１７＞
目標圧力判定部４０８により制御圧力が目標圧力を含む有効範囲内に継続して所定時間だけ維持したことが判定された場合、制御切替部４０５は、制御圧力に対してＰＩＤ制御に切り替える。
<Step S17>
When the target
＜ステップＳ１８＞
目標圧力判定部４０８は、制御圧力が有効範囲内に入ってから所定時間経過する前に、有効範囲から離脱したか否かを判定する。有効範囲から離脱した場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３へ戻り、有効範囲内に維持している場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、ステップＳ１４へ戻る。
<Step S18>
The target
以上のような、ステップＳ１１～Ｓ１８の流れによって、画像形成装置１による圧力制御が行われる。
The pressure control by the
以上のように、本実施形態に係る画像形成装置１では、印刷での吐出開始および吐出停止等において、圧力変動判定部４０４により制御圧力の変動を検知された場合、制御切替部４０５によって、圧力制御として圧力安定化制御に切り替えられる動作が行われる。圧力安定化制御では、流量選択部４０６は、圧力変動判定部４０４により判定された最大変動量だけ変動した制御圧力に対応するインク流量を選択し、選択したインク流量に対応する目標圧力に設定する。そして、ポンプ制御部４１０は、循環経路３０１を流れる液体の流量が、流量選択部４０６により選択されたインク流量となるように、ポンプ制御回路３６を介して、加圧送液ポンプ２０２、減圧送液ポンプ２０３および供給送液ポンプ２０４の送液動作を制御する。これによって、液体の圧力変動が発生した場合でも、制御圧力を短時間で目標圧力を含む有効範囲（目標圧力範囲）内となるように制御することができ、安定した圧力制御を行って吐出ムラを抑制することができる。
As described above, in the
また、流量選択部４０６により最大変動量だけ変動した制御圧力に対応するインク流量が選択された後、流量切替部４０７は、単位時間ごとに目標圧力を段階的に低くなるように切り替え、切り替えた目標圧力となるようなインク流量に切り替えるものとしている。これによって、液体の圧力変動が発生した場合でも、制御圧力を短時間で目標圧力を含む有効範囲（目標圧力範囲）内となるように制御することができると共に、精度の高い圧力制御が可能となる。
Further, after the flow
また、圧力安定化制御により、制御圧力が目標圧力を含む有効範囲内となるように安定化させた後、目標圧力判定部４０８により制御圧力が目標圧力を含む有効範囲（目標圧力範囲）内に継続して所定時間だけ維持したことが判定された場合、制御切替部４０５は、制御圧力に対してＰＩＤ制御に切り替えるものとしている。これによって、加圧側圧力取得部４０１および減圧側圧力取得部４０２により取得された制御圧力がフィードバックされる制御がなされ、目標圧力範囲内となるように制御されるので、制御圧力を精度よく目標圧力範囲内に維持させることができる。
Further, after the control pressure is stabilized so as to be within the effective range including the target pressure by the pressure stabilization control, the control pressure is within the effective range (target pressure range) including the target pressure by the target
なお、流量選択部４０６による選択されるインク流量、または流量切替部４０７により切り替えらえるインク流量のうち少なくいずれかは、上述のように設定部４１１によりゲイン設定させるものとしてもよい。設定部４１１は、例えば、通信部４１２を介して受信したゲイン情報、循環経路３０１を循環する液体（インク）のインク情報、または温湿度取得部４０３により取得された温湿度情報のうち少なくともいずれかに基づいて、ゲインを設定するとものとすればよい。
The gain of either the ink flow rate selected by the flow
また、上述の実施形態において、画像形成装置１の各機能部の少なくともいずれかがプログラムの実行によって実現される場合、そのプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。また、上述の実施形態に係る画像形成装置１で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ－Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、またはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。また、上述の実施形態に係る画像形成装置１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述の実施形態に係る画像形成装置１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、上述の実施形態の画像形成装置１で実行されるプログラムは、上述した各機能部のうち少なくともいずれかを含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ３１が上述の記憶装置（例えば、ＲＯＭ３２）からプログラムを読み出して実行することにより、上述の各機能部が主記憶装置（例えば、メモリ３３）上にロードされて生成されるようになっている。
Further, in the above-described embodiment, when at least one of the functional units of the
１ 画像形成装置
２ ＰＣ
３ コントローラユニット
３１ ＣＰＵ
３２ ＲＯＭ
３３ メモリ
３４ Ｉ／Ｆ
３５ ヘッド制御回路
３６ ポンプ制御回路
３７ 弁制御回路
１００ ヘッド
２００ 液体循環装置
２０１ メインタンク
２０２ 加圧送液ポンプ
２０３ 減圧送液ポンプ
２０４ 供給送液ポンプ
２１１ 加圧サブタンク
２２１ 減圧サブタンク
２３１ 供給サブタンク
２４１ 加圧マニホールド
２４２ 加圧側圧力センサ
２５１ 減圧マニホールド
２５２ 減圧側圧力センサ
２６１ 加圧ダンパ
２６２ 減圧ダンパ
２７１ フィルタ
２７２ 脱気装置
２８１～２８３ 液体経路
２８４ 加圧側逆流経路
２８５ 加圧側電磁弁
２８６ 減圧側逆流経路
２８７ 減圧側電磁弁
２８８ 共通液体経路
２９１、２９２ 液体経路
２９５ 温湿度センサ
３００ 液体
３０１ 循環経路
４０１ 加圧側圧力取得部
４０２ 減圧側圧力取得部
４０３ 温湿度取得部
４０４ 圧力変動判定部
４０５ 制御切替部
４０６ 流量選択部
４０７ 流量切替部
４０８ 目標圧力判定部
４０９ ヘッド制御部
４１０ ポンプ制御部
４１１ 設定部
４１２ 通信部
４１３ 記憶部
1
3 Controller unit 31 CPU
32 ROM
33 Memory 34 I / F
35
Claims (7)
前記圧力検知部により検知された圧力である制御圧力を取得する第１取得部と、
外部装置からゲイン情報を受信する受信部と、
前記循環機構近傍の温湿度を検知する温湿度検知部により検知された温湿度を取得する第２取得部と、
前記ヘッドからの液体の吐出動作により前記制御圧力の変動が発生したか否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部により前記制御圧力の変動が発生したと判定された場合、第１制御モードに切り替える第１切替部と、
前記第１制御モードに切り替えられた後、前記制御圧力の変動を打ち消して目標圧力となるための液体流量を選択する選択部と、
前記選択部により液体流量が選択された後、単位時間ごとに前記目標圧力を段階的に切り替え、切り替えた該目標圧力となるような液体流量に切り替える第２切替部と、
前記受信部により受信された前記ゲイン情報、前記第２取得部により取得された温湿度、または前記循環機構により循環される液体の情報のうち少なくともいずれかに基づいて、前記選択部により選択された液体流量、または前記第２切替部により切り替えられた液体流量のうち少なくともいずれかに対してゲインを設定する設定部と、
前記選択部により選択された液体流量で液体が流れるように前記循環機構を制御する循環制御部と、
を備え、
前記循環制御部は、前記第２切替部により切り替えられた液体流量で液体が流れるように前記循環機構を制御する液体吐出装置。 A tank for storing a liquid, a head for discharging the liquid, a manifold for sending the liquid to the head, a pressure detection unit for detecting the pressure of the liquid in the manifold, and a liquid for sending the liquid to the upstream side of the manifold. A pressure tank for collecting the liquid from the downstream side of the manifold, a circulation mechanism for circulating the liquid in the tank, the head, the manifold, the pressure tank, and the pressure reducing tank. A liquid discharge device having,
The first acquisition unit that acquires the control pressure, which is the pressure detected by the pressure detection unit, and
A receiver that receives gain information from an external device,
A second acquisition unit that acquires the temperature and humidity detected by the temperature and humidity detection unit that detects the temperature and humidity in the vicinity of the circulation mechanism, and
A first determination unit that determines whether or not the control pressure has fluctuated due to the liquid discharge operation from the head.
When the first determination unit determines that the control pressure has fluctuated, the first switching unit that switches to the first control mode and
After switching to the first control mode, a selection unit that cancels the fluctuation of the control pressure and selects a liquid flow rate for reaching the target pressure, and a selection unit.
After the liquid flow rate is selected by the selection unit, the target pressure is gradually switched every unit time, and the second switching unit is switched to the liquid flow rate so as to reach the switched target pressure.
Selected by the selection unit based on at least one of the gain information received by the reception unit, the temperature and humidity acquired by the second acquisition unit, and the information of the liquid circulated by the circulation mechanism. A setting unit that sets the gain for at least one of the liquid flow rate and the liquid flow rate switched by the second switching unit.
A circulation control unit that controls the circulation mechanism so that the liquid flows at the liquid flow rate selected by the selection unit.
With
The circulation control unit is a liquid discharge device that controls the circulation mechanism so that the liquid flows at the liquid flow rate switched by the second switching unit .
前記選択部は、前記制御圧力の最大変動量と、該最大変動量を打ち消すための液体流量とを対応付ける対応情報を参照して、前記第１判定部により判定された最大変動量に対応する液体流量を選択する請求項１に記載の液体吐出装置。 The first determination unit determines the maximum amount of fluctuation when the fluctuation of the control pressure occurs, and determines the maximum amount of fluctuation.
The selection unit refers to the corresponding information for associating the maximum fluctuation amount of the control pressure with the liquid flow rate for canceling the maximum fluctuation amount, and the liquid corresponding to the maximum fluctuation amount determined by the first determination unit. The liquid discharge device according to claim 1, wherein the flow rate is selected.
前記第１切替部は、前記第１判定部により前記制御圧力が前記上限値を超えたと判定された場合、または、該制御圧力が前記下限値を下回ったと判定された場合、前記第１制御モードに切り替える請求項１または２に記載の液体吐出装置。 The first determination unit determines whether the control pressure exceeds a predetermined upper limit value or falls below a predetermined lower limit value due to the fluctuation of the control pressure.
The first control mode is the first control mode when the first determination unit determines that the control pressure exceeds the upper limit value, or when the control pressure is determined to be below the lower limit value. The liquid discharge device according to claim 1 or 2.
前記第１切替部は、前記第２判定部により少なくとも前記制御圧力が前記所定範囲内となったと判定された場合、前記第１制御モードから、前記循環機構に対するＰＩＤ制御を行うための第２制御モードに切り替え、
前記循環制御部は、前記第２制御モードでは、前記循環機構に対してＰＩＤ制御を行う請求項１～３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 In the first control mode, a second determination unit for determining whether or not at least the control pressure is within a predetermined range including the target pressure by controlling the liquid flow rate of the circulation mechanism by the circulation control unit is further provided. ,
When the second determination unit determines that the control pressure is at least within the predetermined range, the first switching unit performs a second control for performing PID control on the circulation mechanism from the first control mode. Switch to mode,
The liquid discharge device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the circulation control unit performs PID control on the circulation mechanism in the second control mode.
前記第１切替部は、前記第２判定部により前記制御圧力が前記所定範囲内に継続して所定時間だけ維持したと判定された場合、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える請求項４に記載の液体吐出装置。 In the first control mode, the second determination unit determines whether or not the control pressure is continuously maintained within the predetermined range for a predetermined time by controlling the liquid flow rate of the circulation mechanism by the circulation control unit. Judge,
The first switching unit is claimed to switch from the first control mode to the second control mode when the second determination unit determines that the control pressure is continuously maintained within the predetermined range for a predetermined time. Item 4. The liquid discharge device according to item 4.
前記圧力検知部により検知された圧力である制御圧力を取得する第１取得ステップと、
外部装置からゲイン情報を受信する受信ステップと、
前記循環機構近傍の温湿度を検知する温湿度検知部により検知された温湿度を取得する第２取得ステップと、
前記ヘッドからの液体の吐出動作により前記制御圧力の変動が発生したか否かを判定する判定ステップと、
前記制御圧力の変動が発生したと判定した場合、圧力安定化制御に切り替える第１切替ステップと、
前記圧力安定化制御に切り替えた後、前記制御圧力の変動を打ち消して目標圧力となるための液体流量を選択する選択ステップと、
前記選択ステップで液体流量を選択した後、単位時間ごとに前記目標圧力を段階的に切り替え、切り替えた該目標圧力となるような液体流量に切り替える第２切替ステップと、
前記受信ステップで受信した前記ゲイン情報、前記第２取得ステップで取得した温湿度、または前記循環機構により循環される液体の情報のうち少なくともいずれかに基づいて、前記選択ステップで選択した液体流量、または前記第２切替ステップで切り替えた液体流量のうち少なくともいずれかに対してゲインを設定する設定ステップと、
前記選択ステップで選択した液体流量で液体が流れるように前記循環機構を制御する循環制御ステップと、
前記第２切替ステップで切り替えた液体流量で液体が流れるように前記循環機構を制御するステップと、
を有する流量制御方法。 A tank for storing a liquid, a head for discharging the liquid, a manifold for sending the liquid to the head, a pressure detection unit for detecting the pressure of the liquid in the manifold, and a liquid for sending the liquid to the upstream side of the manifold. A pressure tank for collecting the liquid from the downstream side of the manifold, a circulation mechanism for circulating the liquid in the tank, the head, the manifold, the pressure tank, and the pressure reducing tank. It is a flow control method of a liquid discharge device having,
The first acquisition step of acquiring the control pressure, which is the pressure detected by the pressure detection unit, and
A reception step that receives gain information from an external device,
The second acquisition step of acquiring the temperature / humidity detected by the temperature / humidity detection unit that detects the temperature / humidity in the vicinity of the circulation mechanism, and
A determination step for determining whether or not the control pressure has fluctuated due to the liquid discharge operation from the head, and
When it is determined that the fluctuation of the control pressure has occurred, the first switching step of switching to the pressure stabilization control and
After switching to the pressure stabilization control, a selection step of canceling the fluctuation of the control pressure and selecting a liquid flow rate to reach the target pressure, and a selection step.
After selecting the liquid flow rate in the selection step, the target pressure is gradually switched every unit time, and the second switching step of switching to the liquid flow rate so as to reach the switched target pressure is used.
The liquid flow rate selected in the selection step based on at least one of the gain information received in the reception step, the temperature and humidity acquired in the second acquisition step, or the information of the liquid circulated by the circulation mechanism. Alternatively, a setting step for setting a gain for at least one of the liquid flow rates switched in the second switching step, and
A circulation control step that controls the circulation mechanism so that the liquid flows at the liquid flow rate selected in the selection step ,
A step of controlling the circulation mechanism so that the liquid flows at the liquid flow rate switched in the second switching step, and a step of controlling the circulation mechanism.
Flow rate control method having.
液体を貯留するタンクと、液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドに液体を送液するマニホールドと、前記マニホールド内の液体の圧力を検知する圧力検知部と、前記マニホールドの上流側に液体を送液するための加圧タンクと、前記マニホールドの下流側から液体を回収するための減圧タンクと、前記タンク、前記ヘッド、前記マニホールド、前記加圧タンクおよび前記減圧タンク内の液体を循環させる循環機構と、を有する液体吐出装置に対して、
前記圧力検知部により検知された圧力である制御圧力を取得する第１取得ステップと、
外部装置からゲイン情報を受信する受信ステップと、
前記循環機構近傍の温湿度を検知する温湿度検知部により検知された温湿度を取得する第２取得ステップと、
前記ヘッドからの液体の吐出動作により前記制御圧力の変動が発生したか否かを判定する判定ステップと、
前記制御圧力の変動が発生したと判定した場合、圧力安定化制御に切り替える第１切替ステップと、
前記圧力安定化制御に切り替えた後、前記制御圧力の変動を打ち消して目標圧力となるための液体流量を選択する選択ステップと、
前記選択ステップで液体流量を選択した後、単位時間ごとに前記目標圧力を段階的に切り替え、切り替えた該目標圧力となるような液体流量に切り替える第２切替ステップと、
前記受信ステップで受信した前記ゲイン情報、前記第２取得ステップで取得した温湿度、または前記循環機構により循環される液体の情報のうち少なくともいずれかに基づいて、前記選択ステップで選択した液体流量、または前記第２切替ステップで切り替えた液体流量のうち少なくともいずれかに対してゲインを設定する設定ステップと、
前記選択ステップで選択した液体流量で液体が流れるように前記循環機構を制御する循環制御ステップと、
前記第２切替ステップで切り替えた液体流量で液体が流れるように前記循環機構を制御するステップと、
を実行させるためのプログラム。 A tank that stores liquid in a computer, a head that discharges liquid, a manifold that sends liquid to the head, a pressure detector that detects the pressure of the liquid in the manifold, and a liquid on the upstream side of the manifold. A pressure tank for sending liquid, a pressure reducing tank for collecting liquid from the downstream side of the manifold, and circulation for circulating the liquid in the tank, the head, the manifold, the pressure tank, and the pressure reducing tank. For a liquid discharge device having a mechanism and
The first acquisition step of acquiring the control pressure, which is the pressure detected by the pressure detection unit, and
A reception step that receives gain information from an external device,
The second acquisition step of acquiring the temperature / humidity detected by the temperature / humidity detection unit that detects the temperature / humidity in the vicinity of the circulation mechanism, and
A determination step for determining whether or not the control pressure has fluctuated due to the liquid discharge operation from the head, and
When it is determined that the fluctuation of the control pressure has occurred, the first switching step of switching to the pressure stabilization control and
After switching to the pressure stabilization control, a selection step of canceling the fluctuation of the control pressure and selecting a liquid flow rate to reach the target pressure, and a selection step.
After selecting the liquid flow rate in the selection step, the target pressure is gradually switched every unit time, and the second switching step of switching to the liquid flow rate so as to reach the switched target pressure is used.
The liquid flow rate selected in the selection step based on at least one of the gain information received in the reception step, the temperature and humidity acquired in the second acquisition step, or the information of the liquid circulated by the circulation mechanism. Alternatively, a setting step for setting a gain for at least one of the liquid flow rates switched in the second switching step, and
A circulation control step that controls the circulation mechanism so that the liquid flows at the liquid flow rate selected in the selection step ,
A step of controlling the circulation mechanism so that the liquid flows at the liquid flow rate switched in the second switching step, and a step of controlling the circulation mechanism.
A program to execute.
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