CN104417069B - 图像形成装置及油墨的循环控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够抑制油墨泄漏的图像形成装置及油墨的循环控制方法。一个实施方式的图像形成装置具备油墨罐、喷墨头、第一路径、第二路径、循环装置、第一阻力测定部、第二阻力测定部、内径变化部以及控制装置。油墨通过上述第一及第二路径。上述循环装置在上述油墨罐与上述喷墨头之间经由上述第一路径及上述第二路径使油墨循环。上述第一及第二阻力测定部测定上述第一及第二路径的流道阻力。上述内径变化部使上述第一路径的至少一部分的内径变化。上述控制部根据上述第一路径的流道阻力和上述第二路径的流道阻力，通过上述内径变化部改变上述第一路径的内径，使得上述第一路径的流道阻力与上述第二路径的流道阻力接近。

Description

图像形成装置及油墨的循环控制方法

技术领域

本发明的实施方式涉及图像形成装置及油墨的循环控制方法。

背景技术

作为喷墨打印机之类的图像形成装置，已知有具备使油墨循环的循环型供给系统的装置。在该循环型供给系统中，油墨在容纳油墨的油墨罐和吐出油墨的喷墨头之间循环。

通过使油墨循环排出上述喷墨头的喷嘴附近的气泡。另外，为了使油墨流动而抑制油墨的固化。这样，循环型供给系统抑制不吐出油墨。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-313884号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

在上述循环型供给系统中，上述喷墨头供给油墨并排出油墨。当这种喷墨头的供给侧（上游侧）和排出侧（下游侧）之间产生温度差时，上游侧与下游侧之间的流道阻力比从适当的值开始变化。流道阻力比从适当的值开始变化时，存在上述喷墨头的喷嘴的压力从适当的值开始变化，从而油墨从上述喷嘴泄漏的可能性。

本发明的目的在于提供能够抑制油墨泄漏的图像形成装置及油墨的循环控制方法。

解决技术问题的技术方案

一个实施方式所涉及的图像形成装置具备：油墨罐，喷墨头，第一路径，第二路径，循环装置，第一阻力测定部，第二阻力测定部，内径变化部以及控制装置。上述油墨罐容纳油墨。上述喷墨头吐出油墨。供给上述喷墨头的油墨通过上述第一路径。从上述喷墨头排出的油墨通过上述第二路径。上述循环装置在上述油墨罐和上述喷墨头之间，经由上述第一路径及上述第二路径使油墨循环。上述第一阻力测定部测定上述第一路径的流道阻力。上述第二阻力测定部测定上述第二路径的流道阻力。上述内径变化部使上述第一路径或上述第二路径的至少一部分内径变化。上述控制部根据上述第一路径的流道阻力和上述第二路径的流道阻力，通过上述内径变化部使上述第一路径或上述第二路径的内径变化，使得上述第一路径的流道阻力与上述第二路径的流道阻力接近。

附图说明

图1是概略地表示第一实施方式所涉及的喷墨打印机的结构的图。

图2是表示第一实施方式的喷墨头的一部分的截面图。

图3是切开第一实施方式的第一头管的一部分而示出的立体图。

图4是将第一实施方式的喷墨打印机的循环路径模拟成电路而表示的图。

图5是表示第一实施方式的变形例中的第一头管的截面图。

图6是概略地表示第二实施方式的喷墨打印机的结构的图。

具体实施方式

以下参照图1至图5对第一实施方式进行说明。图1是概略地表示喷墨打印机10的结构的图。喷墨打印机10是图像形成装置的一例。

喷墨打印机10具备喷墨头11，上游油墨罐12，下游油墨罐13，循环泵17，过滤器19，油墨供给泵22，油墨供给罐24，压力计25，温度调节部26，控制部28以及变压泵29。上游油墨罐12是油墨罐的一例。循环泵17是循环装置的一例。变压泵29是压力调整部的一例。

控制部28例如通过集成电路和存储器之类的各种部件起作用。控制部28与喷墨头11、循环泵17、油墨供给泵22、压力计25、温度调节部26、变压泵29及其他各种元件连接。控制部28与各种元件进行信息的交换，控制各种元件。

图2是表示喷墨头11的一部分的截面图。如图2所示，喷墨头11例如是所谓的侧喷型共享模式共享墙方式的喷墨头。

如图2所示，喷墨头11具备基板31、喷嘴板32、框部件33和一对驱动元件34。图2仅示出一对驱动元件34中的一个驱动元件34。在喷墨头11内部形成被供给油墨的油墨室36。

在喷墨头11上还安装有电路基板37和歧管38之类的各种部件。电路基板37控制喷墨头11。歧管38形成喷墨头11与上游油墨罐12之间的路径的一部分、以及喷墨头11与下游油墨罐13之间的路径的一部分。

基板31例如通过氧化铝之类的陶瓷形成为矩形板状。基板31具有平坦的安装面41。在安装面41上设置有多个供给孔42和多个排出孔43。

多个供给孔42在基板31的中央部，沿基板31的长度方向并排设置。供给孔42与歧管38的油墨供给部38a连通。

多个排出孔43以夹着供给孔42的方式并排设置成两列。排出孔43与歧管38的油墨排出部38b连通。

喷嘴板32例如由聚酰亚胺制的矩形膜形成。此外，喷嘴板32也可以由不锈钢之类的其他材料形成。喷嘴板32与基板31的安装面41相对。

喷嘴板32上设置有多个喷嘴45。多个喷嘴45沿喷嘴板32的长度方向排列成两列。喷嘴45与安装面41的供给孔42和排出孔43之间的部分相对。

框部件33例如由镍合金形成为矩形框状。框部件33介于基板31的安装面41和喷嘴板32之间。框部件33分别与安装面41和喷嘴板32粘接。

油墨室36由基板31、喷嘴板32和框部件33包围形成。油墨室36在基板31和喷嘴板32之间形成。

一对驱动元件34通过例如由锆钛酸铅（PZT）形成的两个板状压电体分别形成。上述两个压电体以极化方向在其厚度方向上彼此相反的方式贴合。

一对驱动元件34与基板31的安装面41粘接。驱动元件34与排列成两列的喷嘴45对应，在油墨室36中平行并排配置。驱动元件34的顶部与喷嘴板32粘接。

驱动元件34上设置有多个压力室47。压力室47是在驱动元件34上形成的槽。驱动元件34具有形成压力室47的多个侧壁48。压力室47沿着与驱动元件34的长度方向交叉的方向分别延伸，并沿着驱动元件34的长度方向排列。

喷嘴板32的多个喷嘴45在多个压力室47上开口。压力室47对油墨室36开放。换言之，压力室47和油墨室36连通。因此，如图2的箭头所示，油墨在驱动元件34的压力室47和油墨室36之间流动。油墨填充到压力室47，并通过压力室47。

压力室47分别设置有电极51。电极51例如由镍薄膜形成。电极51覆盖压力室47的内表面。

从基板31的安装面41到驱动元件34，设置有多个布线图案52。布线图案52例如由镍薄膜形成。布线图案52从形成于驱动元件34的压力室47的电极51分别延伸到安装面41的侧端部。

电路基板37是膜载封装（FCP），分别具有树脂制的膜54和驱动IC55。此外，FCP也称为带载封装（TCP）。

膜54形成有多个布线且具有柔软性。膜54例如是卷带自动结合（TAB）。

驱动IC55与膜54的上述多个布线连接。驱动IC55是对电极51施加脉冲信号（电压）的部件。驱动IC55例如由树脂固定在膜54上。

膜54的端部通过各向异性导电膜（ACF）56与布线图案52热压接连接。由此，膜54的上述多个布线与布线图案52电连接。通过将膜54与布线图案52连接，驱动IC55经由膜54的上述布线与电极51电连接。

歧管38具有分支部57、供给管58和排出管59。供给管58是第一路径的一例。排出管59是第二路径的一例。分支部57设置有与供给孔42连通的油墨供给部38a、以及与排出孔43连通的油墨排出部38b。油墨供给部38a及油墨排出部38b是油墨通过的流道。

供给管58与设置于分支部57的油墨供给部38a连通。如图2箭头所示，油墨通过供给管58和歧管38的油墨供给部38a从供给孔42供给油墨室36。

排出管59与设置于分支部57的油墨排出部38b连通。如图2中箭头所示，油墨室36的油墨通过排出孔43和歧管38的油墨排出部38b从排出管59排出。

如图1所示，上游油墨罐12容纳油墨。第一头管61与上游油墨罐12连接。第一头管61是第一路径的一例。第一头管61由具有可挠性的合成树脂形成。第一头管61的端部浸入上游油墨罐12的油墨中。此外，浸入油墨的第一头管61的端部，可以由金属之类的其他材料形成。

第一头管61与喷墨头11的供给管58连接。因此，喷墨头11经由第一头管61与上游油墨罐12连接。

图3是切开第一头管61的一部分而示出的立体图。如图3所示，第一头管61容纳于外管62。在第一头管61和外管62之间形成间隙S。间隙S由外管62封闭而不向外界气体开放。此外，第一头管61也可以与外管62接触。

外管62由弹性率比第一头管61低的材料形成，比第一头管61难以变形。外管62从第一头管61的一个端部到另一个端部覆盖第一头管61。

如图1所示，下游油墨罐13容纳油墨。第二头管64与下游油墨罐13连接。第二头管64是第二路径的一例。第二头管64由具有可挠性的合成树脂形成。第二头管64的端部浸入下游油墨罐13的油墨中。此外，浸入油墨的第二头管64的端部可以由金属之类的其他材料形成。

第二头管64与喷墨头11的排出管59连接。因此，喷墨头11经由第二头管64与下游油墨罐13连接。

下游油墨罐13经由管路部件66与过滤器19连接。管路部件66是例如油墨通过的管。管路部件66的端部浸入下游油墨罐13的油墨中。

在管路部件66配置有循环泵17。循环泵17向过滤器19输送下游油墨罐13的油墨。通过控制部28使循环泵17运行或停止。

过滤器19经由管路部件67与上游油墨罐12连接。管路部件67是例如油墨通过的管。管路部件67的端部浸入上游油墨罐12的油墨中。

由循环泵17输送的下游油墨罐13的油墨通过过滤器19除去颗粒和固化的油墨，然后输送至上游油墨罐12。换言之，下游油墨罐13与循环泵17的吸入侧连接，循环泵17的吐出侧经由过滤器19与上游油墨罐12连接。

在管路部件66设置有T字管69。T字管69配置于下游油墨罐13与循环泵17之间。管路部件71的一个端部与T字管69连接。管路部件71例如是油墨通过的管。管路部件71的另一个端部与油墨供给罐24连接。管路部件71的另一个端部浸入油墨供给罐24的油墨中。

油墨供给罐24容纳油墨。油墨供给罐24可以进行交换或油墨的再填充。油墨供给罐24经由管路部件72与过滤器19连接。管路部件72例如是油墨通过的管。管路部件72的端部浸入油墨供给罐24的油墨中。

在管路部件71设置有油墨供给泵22。油墨供给泵22通过正转将油墨供给罐24的油墨供给T字管69。供给至T字管69的油墨通过循环泵17，经由过滤器19输送至上游油墨罐12。油墨供给泵22通过反转使油墨从T字管69返回油墨供给罐24。

如上所述，油墨在上游油墨罐12、喷墨头11和下游油墨罐13之间循环。循环泵17通过将下游油墨罐13的油墨输送到上游油墨罐12，降低下游油墨罐13的压力。

下游油墨罐13的压力下降时，上游油墨罐12的油墨经由第一头管61、喷墨头11及第二头管64被吸引到下游油墨罐13。即，上游油墨罐12的油墨通过第一头管61供给喷墨头11，喷墨头11的油墨通过第二头管64向下游油墨罐13排出。这样，循环泵17在上游油墨罐12、喷墨头11和下游油墨罐13之间，经由第一头管61及第二头管64使油墨循环。

油墨被供给喷墨头11并填充到压力室47。用户操作喷墨打印机10时，控制部28向喷墨头11的驱动IC55发出基于该操作的打印指令。驱动IC55根据打印指令对电极51施加脉冲信号。

对电极51施加脉冲信号时，驱动元件34的侧壁48进行共享模式变形，对压力室47的油墨进行减压及加压。被加压的油墨从喷嘴45吐出。喷墨头11根据上述打印指令反复进行油墨的吐出和移动，由此在纸之类的印刷介质上形成图像。

压力计25与上游油墨罐12和下游油墨罐13连接。压力计25测定上游油墨罐12和下游油墨罐13之间的压力差。

控制部28从压力计25取得压力信号。该压力信号是包括压力计25测量的上游油墨罐12与下游油墨罐13之间的压力差的信息的信号。控制部28根据该压力信号，使油墨供给泵22正转、反转或停止，使得上游油墨罐12和下游油墨罐13之间的压力成为固定的值。

温度调节部26具有容器75和加热装置76。温度调节部26是在容器75中容纳液体的所谓的水浴结构。上游油墨罐12及下游油墨罐13浸渍在容纳于容器75的液体中。

加热装置76例如是电加热器。加热装置76对容纳于容器75的液体进行加热。控制部28控制加热装置76，使容纳于容器75的液体保持规定的温度。通过使容纳于容器75的液体保持规定的温度，分别容纳于上游油墨罐12及下游油墨罐13的油墨保持规定的温度。即，温度调节部26调节分别容纳于上游油墨罐12及下游油墨罐13的油墨的温度。

温度调节部26不是将沸腾的高温液体注入容器75而加热上游油墨罐12及下游油墨罐13，而是通过从常温开始加热容器75的液体，随着该液体的温度上升而对上游油墨罐12及下游油墨罐13进行加热。因此，上游油墨罐12及下游油墨罐13的油墨的温度缓缓上升。

此外，温度调节部26并不局限于水浴结构。温度调节部26例如也可以是直接对上游油墨罐12及下游油墨罐13进行加热的电加热器。

在上游油墨罐12内部，在第一头管61端部设置有热电偶81。热电偶81浸入上游油墨罐12的油墨并检测上游油墨罐12的油墨的温度。

在下游油墨罐13内部，在第二头管64端部设置有热电偶82。热电偶82浸入下游油墨罐13的油墨并检测下游油墨罐13的油墨的温度。

在第一头管61的另一个端部设置有热电偶83。热电偶83是第一温度检测部的一例。热电偶83配置在喷墨头11附近。热电偶83检测流过第一头管61的油墨的温度。此外，热电偶83也可以如图1所示从外管62上测量第一头管61的油墨的温度，也可以直接安装于第一头管61而测量油墨的温度。

在第二头管64的另一个端部设置有热电偶84。热电偶84是第二温度检测部的一例。热电偶84配置于喷墨头11附近。热电偶84检测流过第二头管64的油墨的温度。

在喷墨头11的供给管58设置有热敏电阻87。热敏电阻87测量流过供给管58的油墨的温度。

在喷墨头11的排出管59设置有热敏电阻88。热敏电阻88测量流过排出管59的油墨的温度。

在第一头管61的另一个端部设置有流量计91。流量计91是第一流量检测部的一例。流量计91配置在喷墨头11附近。流量计91检测流过第一头管61的油墨的流量。

在第二头管64的另一个端部设置有流量计92。流量计92是第二流量检测部的一例。流量计92配置在喷墨头11附近。流量计92检测流过第二头管64的油墨的流量。

变压泵29与外管62连接。如图3所示，变压泵29向第一头管61和外管62之间的间隙S输送空气，或从间隙S抽吸空气。

变压泵29向间隙S输送空气时，间隙S的压力上升。间隙S的压力上升时，第一头管61被勒紧，第一头管61的内径收缩。

变压泵29从间隙S抽吸空气时，间隙S的压力下降。间隙S的压力下降时，第一头管61被拉伸，第一头管61的内径扩大。这样，变压泵29及外管62是内径变化部的一例。由于外管62比第一头管61弹性率低，因此第一头管61与外管62相比，内径容易改变。

以下对喷墨打印机10中的油墨的循环控制方法的一例进行说明。

如上所述，通过油墨供给泵22及控制部28，将上游油墨罐12与下游油墨罐13之间的压力差保持固定。这种情况下，经由喷墨头11的从上游油墨罐12到下游油墨罐13的路径中的流量和流道阻力之积的和，与上游油墨罐12与下游油墨罐13之间的能量差相等。

图4是将喷墨打印机10的油墨的路径(循环路径)模拟成电路而表示的图。设定上游油墨罐12具有的能量为Pu，下游油墨罐13具有的能量为Pd，第一头管61的流道阻力为Ru，同样上游侧的喷墨头11内的流道阻力为ru，第二头管64的流道阻力为Rd，下游侧的喷墨头11内的流道阻力为rd。这种情况下，喷墨打印机10的油墨的路径可以如图4所示示意性表示。

如图4所示，上游油墨罐12与下游油墨罐13之间的能量差ΔP[Pa]=Pu-Pd可以替换为电路中的电位差V[V]。流过循环路径的油墨的流量Q[m³／s]可以替换为电流I[A]。各流道阻力Ru、ru、rd、Rd[Pa·s／m³]可以替换为电阻R(R1至R4)[Q]。

喷墨打印机10的循环路径内中的各元件的关系与电路中的欧姆定律对应地表示为式(1)。

数学式1

△P=(Ru+ru)Q+(Rd+rd)Q...(1)

此时，如式(2)所示在上游侧与下游侧的能量损失相等的情况下，喷墨头11的喷嘴压力成为适当的规定压(轻微的负压)。

数学式2

(Ru+ru)Q=(Rd+rd)Q...(2)

如上所述，喷墨打印机10形成图像时，驱动IC55发出脉冲信号。驱动IC55在发出脉冲信号时发热。驱动IC55发热时，在喷墨头11的内部油墨被加热，从而有时产生油墨的温度不均匀。例如，有时流过供给管58的油墨的温度和流过排出管59的油墨的温度不同。

在循环路径的内部产生温度不均匀时，一般如式(3)所示，在上游侧与下游侧的能量损失不相等。

数学式3

(Ru+ru)Q≠(Rd+rd)Q...(3)

以下对流道阻力Ru及Rd进行说明。圆管的流道阻力R由下式(4)求出。

数学式4

$R=\frac{128}{\mathrm{\π}{d}^4}\mathrm{L\μ}...\left(4\right)$

在式(4)中，d表示圆管的直径[m]，L表示圆管的长度[m]，μ表示流过圆管的流体(油墨)的粘度[Pa·s]。根据式(4)，每单位长度的流道阻力用式(5)表示。

数学式5

$(\frac{\mathrm{dR}}{\mathrm{dL}}=)\frac{R}{L}=\frac{128}{\mathrm{\π}{d}^4}\mathrm{\μ}...\left(5\right)$

在粘度μ对温度T显示依赖性时，粘度μ可以表示为μ（T）。另外，在温度T能够使用圆管的长度L表示时，粘度μ可以表示为μ（T（L））。粘度μ的温度依赖性假定为阿雷尼厄斯型，表示为式（6）。

数学式6

$\mathrm{\μ}=\mathrm{\αexp}\left(\frac{\mathrm{\β}}{T}\right)...\left(6\right)$

在式（6）中，α及β是由油墨的物性决定的常数。假定温度T与圆管的长度L成比例，则温度T表示为T＝aL＋b。根据以上关系，式（5）可以表示为式（7）。

数学式7

$\frac{\mathrm{dR}}{\mathrm{dL}}=\frac{128}{\mathrm{\π}{d}^4}\{\mathrm{\μ}+L\frac{\mathrm{d\μ}}{\mathrm{dT}}\·\frac{\mathrm{dT}}{\mathrm{dL}}\}=\frac{128}{\mathrm{\π}{d}^4}\{\mathrm{\μ}+L(-\frac{\mathrm{\α\β}}{T^2})\exp \left(\frac{\mathrm{\β}}{T}\right)\mathrm{\α}\}=\frac{128}{\mathrm{\π}{d}^4}\mathrm{\μ}\{1+L(-\frac{\mathrm{\α\β}}{T^2})\}...\left(7\right)$

对式（7）积分，则得到式（8）。

数学式8

$R=\∫\mathrm{dL}\frac{128}{\mathrm{\π}{d}^4}\mathrm{\μ}\{1+L(-\frac{\mathrm{\α\β}}{T^2})\}=\frac{128}{\mathrm{\π}{d}^4}\mathrm{\α}\∫\mathrm{dLexp}\left(\frac{\mathrm{\β}}{\mathrm{aL}+b}\right)\{1+L(-\frac{\mathrm{\α\β}}{T^2})\}...\left(8\right)$

式（8）难以通过初等积分求出，因此使用区分求积法通过式（9）求出。

数学式9

$R=\frac{128}{\mathrm{\π}{d}^4}\mathrm{\α}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{L}_i\exp \left(\frac{\mathrm{\β}}{a{L}_i+b}\right)\{1+L_i(-\frac{\mathrm{\α\β}}{T^2})\}...\left(9\right)$

并且，在连接不同圆管时，设定各圆管的流道阻力为R_j（j＝1，2，…，N），通过式（10）求出各流道阻力的和。

数学式10

$R=\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{R}_j=\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{128}{\mathrm{\π}{d_j}^4}\mathrm{\α}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{L}_i\exp \left(\frac{\mathrm{\β}}{a{L}_{\mathrm{ij}}+b}\right)\{1+L_{\mathrm{ij}}(-\frac{\mathrm{\α\β}}{T^2})\}...\left(10\right)$

在式（10）中，下标j表示各圆管的种类，下标i表示分开圆管而考虑时的其中的一部分。

根据式（4），通过改变作为圆管的第一头管61或第二头管64的长度L或直径d，控制流道阻力比Ru∶Rd，能够使Ru∶Rd≈1∶1。

控制部28通过控制变压泵29，使流道阻力Ru及Rd如可变电阻那样变化，使得式（2）成立。即，控制部28控制变压泵29，使得流道阻力比Ru∶Rd＝1∶1。

首先，如图1所示，控制部28驱动油墨供给泵22，将油墨供给罐24的油墨经由过滤器19供给上游油墨罐12。接着，向喷墨头11供给油墨，进而向下游油墨罐13供给油墨。通过这样的方式向循环路径供给油墨后，使循环泵17驱动，使室温的油墨在该循环路径中循环。

控制部28从循环路径中的油墨的循环开始之后，如以下所示，通过使喷墨头11的温度达到所需温度而稳定油墨的循环。控制部28稳定油墨的循环的同时使流道阻力比Ru∶Rd最优化。

首先，如上所述驱动循环泵17，在室温下进行油墨循环。接着，通过温度调节部26加热上游油墨罐12及下游油墨罐13。由此，上游油墨罐12及下游油墨罐13的油墨温度上升，喷墨头11的油墨的温度上升到所需的温度。

接着，控制部28根据由热电偶83取得的第一头管61的油墨的温度，以及由流量计91取得的第一头管61的油墨的流量，计算出第一头管61的油墨的压力。即，控制部28是第一压力算出部的一例。控制部28、热电偶83及流量计91是第一压力检测部的一例。此外，控制部28也可以取代热电偶83及流量计91，而由直接检测压力的传感器取得第一头管61的油墨的压力。

控制部28根据由热电偶84取得的第二头管64的油墨的温度，以及由流量计92取得的第二头管64的油墨的流量，计算出第二头管64的油墨的压力。即，控制部28是第二压力算出部的一例。控制部28、热电偶84及流量计92是第二压力检测部的一例。此外，控制部28也可以取代热电偶84及流量计92，而由直接检测压力的传感器取得第二头管64的油墨的压力。

接着，控制部28根据第一头管61的油墨的压力计算出第一头管61的流道阻力Ru。并且，控制部28根据第二头管64的油墨的压力计算出第二头管64的流道阻力Rd。即，控制部28是第一及第二阻力算出部的一例。控制部28、热电偶83、84及流量计91、92是第一及第二阻力测定部的一个例子。

控制部28根据计算出的第一及第二头管61、64的流道阻力Ru、Rd，以及例如式（4）及式（6）之类的各数式，计算出得到Ru∶Rd＝1∶1的第一头管61的内径（最佳内径）。

控制部28通过变压泵29，以得到计算出的最佳内径的方式改变第一头管61的内径。即，控制部28通过变压泵29改变第一头管61的内径，使得第一头管61的流道阻力Ru与第二头管64的流道阻力Rd接近。由此，第一头管61的流道阻力Ru与第二头管64的流道阻力Rd总是保持Ru∶Rd≈1∶1的关系。此外，也可以是Ru∶Rd＝1∶1。

根据上述结构的喷墨打印机10，控制部28根据第一头管61的流道阻力Ru和第二头管Rd的流道阻力，通过变压泵29改变第一头管61的内径，使得第一头管61的流道阻力Ru与第二头管64的流道阻力Rd接近。由此，第一头管61的流道阻力Ru与第二头管64的流道阻力Rd总是保持Ru∶Rd≈1∶1的关系，抑制了油墨从喷墨头11的喷嘴45泄漏。此外，即使不是Ru∶Rd≈1∶1，通过使流道阻力Ru和流道阻力Rd接近，也可以抑制油墨从喷墨头11的喷嘴45泄漏。

变压泵29通过提高外管62与第一头管61之间的间隙S的压力，勒紧第一头管61。通过勒紧第一头管61，第一头管61的内径收缩。这样，能够通过简单的装置改变第一头管61的内径。

温度调节部26调节上游油墨罐12及下游油墨罐13的油墨的温度。在循环路径循环的油墨的粘度保持在规定的范围。并且，由于油墨的粘度保持在规定的范围，因而能够容易地控制第一头管61的流道阻力。

变压泵29及外管62改变第一头管61的内径。即，喷墨头11上游侧路径的内径得到控制，因而喷墨打印机10中的油墨的循环稳定。

在以上说明的第一实施方式中，对间隙S加压的变压泵29及外管62是内径变化部的一例，但内径变化部并不局限于此。参照图5，对第一实施方式的喷墨打印机10的变形例进行说明。

图5是表示第一实施方式的变形例中的第一头管61的截面图。在该变形例中，第一头管61容纳于外管62A。外管62A的弹性率比第一头管61高。

在第一头管61和外管62A之间的间隙S配置有多个板材95。板材95的截面分别形成为沿着第一头管61的外周的圆弧状。板材95可以相对于第一头管61及外管62A自由移动。此外，板材95也可以固定于第一头管61或外管62A。

变压泵29抽吸间隙S的空气时，间隙S的压力下降，外管62A的内径收缩。外管62A的弹性率比第一头管61高，因而比第一头管61变形更大。

外管62A的内径收缩时，外管62A通过板材95勒紧第一头管61。由此，第一头管61的内径收缩。变压泵29向间隙S供给空气时，间隙S的压力恢复，外管62A的内径恢复。

这样，即使是对间隙S减压的变压泵29及外管62A，也可以使第一头管61的内径变化。此外，第一头管61的内径也可以通过其他各种装置改变。例如，也可以在第一头管61设置阀，通过该阀改变第一头管61的一部分的内径。该阀例如配置在喷墨头11附近。

接着，参照图6对第二实施方式进行说明。此外，在以下公开的实施方式中，对具有与第一实施方式的喷墨打印机10相同的功能的结构部分，赋予相同的参照符号。而且对该结构部分，有时部分或全部省略其说明。

图6是概略地表示第二实施方式所涉及的喷墨打印机10A的结构的图。如图6所示，在第一头管61设置有可变长管101。可变长管101形成第一头管61的一部分。可变长管101内径的大小与第一头管61内径的大小相等。

可变长管101比第一头管61弹性率高。可变长管101可以沿使第一头管61的长度变化的方向伸缩。可变长管101例如容纳于弹性率比可变长管101低的盖中。该盖与可变长管101的外周相接，抑制可变长管101内径的扩大。

喷墨打印机10A还具备致动器103。致动器103是拉伸部的一例。致动器103被控制部28控制，拉伸或压缩可变长管101。可变长管101被拉伸时，第一头管61的长度延长。这样，可变长管101及致动器103是路径长变化部的一例。

在上述结构的喷墨打印机10A中，控制部28通过致动器103延长可变长管101，从而使第一头管61的流道阻力Ru和第二头管64的流道阻力Rd保持为Ru∶Rd≈1∶1的关系。

依据上式（4），通过控制圆管的长度L来控制圆管的流道阻力R。因此，控制部28根据计算出的第一及第二头管61、64的流道阻力Ru、Rd，以及例如式（4）及式（6）之类的各数学式，计算出得到Ru∶Rd＝1∶1的第一头管61的长度（最佳长度）。

控制部28通过致动器103拉伸可变长管101使其成为计算出的最佳长度，而改变第一头管61的长度。即，控制部28通过致动器103改变第一头管61的长度，使得第一头管61的流道阻力Ru和第二头管64的流道阻力Rd接近。由此，第一头管61的流道阻力Ru与第二头管64的流道阻力Rd总是保持Ru∶Rd≈1∶1的关系。

根据上述结构的喷墨打印机10A，控制部28根据第一头管61的流道阻力Ru和第二头管Rd的流道阻力，通过致动器103改变第一头管61的长度，使得第一头管61的流道阻力Ru和第二头管64的流道阻力Rd接近。由此，第一头管61的流道阻力Ru与第二头管64的流道阻力Rd总是保持Ru∶Rd≈1∶1的关系，从而抑制油墨从喷墨头11的喷嘴45泄漏。

在上述第二实施方式的喷墨打印机10A中，可变长管101及致动器103是路径长变化部的一例，但路径长变化部并不局限于此。例如路径长变化部可以是由形状记忆合金形成、长度随温度变化的管路部件之类的各种装置。

根据以上所述的至少一个实施方式的图像形成装置及油墨的循环控制方法，根据第一路径的流道阻力和第二路径的流道阻力，改变上述第一路径或上述第二路径的内径或长度，使得上述第一路径的流道阻力与上述第二路径的流道阻力接近。由此抑制油墨泄漏。

说明了本发明的若干实施方式，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不限定发明的范围。这些新的实施方式可用其他的各种方式实施，在不脱离发明的思想的范围内，可进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形，包含于发明的范围、思想中，并包含于权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

例如，在上述的实施方式中，第一头管61的内径及长度发生了变化，供给管58、排出管59或第二头管64的内径及长度也可以变化。而且，控制部28并不局限于由热电偶83、84取得的油墨的温度，也可以根据由热敏电阻87、88取得的油墨的温度计算出压力。

符号说明

10，10A...喷墨打印机，11...喷墨头，12...上游油墨罐，17...循环泵，26...温度调节部，28...控制部，29...变压泵，61...第一头管，62，62A...外管，64...第二头管，83，84...热电偶，91，92...流量计，101...可变长管，103...致动器，S...间隙。

Claims (15)

1.一种图像形成装置，其特征在于，具备：

容纳油墨的油墨罐；

吐出油墨的喷墨头；

供给所述喷墨头的油墨通过的第一路径；

从所述喷墨头排出的油墨通过的第二路径；

循环装置，使油墨在所述油墨罐与所述喷墨头之间、经由所述第一路径及所述第二路径循环；

第一阻力测定部，测定所述第一路径的流道阻力；

第二阻力测定部，测定所述第二路径的流道阻力；

内径变化部，改变所述第一路径或所述第二路径的至少一部分的内径；以及

控制部，根据所述第一路径的流道阻力和所述第二路径的流道阻力，通过所述内径变化部改变所述第一路径或所述第二路径的内径，使得所述第一路径的流道阻力与所述第二路径的流道阻力接近。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述第一阻力测定部具有检测所述第一路径的油墨的压力的第一压力检测部、以及根据所述第一路径的油墨的压力计算出所述第一路径的流道阻力的第一阻力算出部，

所述第二阻力测定部具有检测所述第二路径的油墨的压力的第二压力检测部，以及根据所述第二路径的油墨的压力计算出所述第二路径的流道阻力的第二阻力算出部。

3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，

所述第一压力检测部具有检测所述第一路径的油墨的流量的第一流量检测部，检测所述第一路径的油墨的温度的第一温度检测部，以及根据所述第一路径的油墨的流量及温度计算出所述第一路径的油墨的压力的第一压力算出部，

所述第二压力检测部具有检测所述第二路径的油墨的流量的第二流量检测部，检测所述第二路径的油墨的温度的第二温度检测部，以及根据所述第二路径的油墨的流量及温度计算出所述第二路径的油墨的压力的第二压力算出部。

4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于，

所述内径变化部通过勒紧所述第一路径或所述第二路径而使所述第一路径或所述第二路径的内径收缩。

5.根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，

所述内径变化部具有外管以及压力调整部，所述外管容纳所述第一路径或所述第二路径，所述压力调整部通过改变所述外管和所述第一路径或所述第二路径之间的间隙的压力而勒紧所述第一路径或所述第二路径。

6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，

还具备温度调节部，调整容纳于所述油墨罐的油墨的温度。

7.根据权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于，

所述内径变化部改变所述第一路径的内径。

8.一种图像形成装置，其特征在于，具备：

容纳油墨的油墨罐；

吐出油墨的喷墨头；

供给所述喷墨头的油墨通过的第一路径；

从所述喷墨头排出的油墨通过的第二路径；

循环装置，在所述油墨罐和所述喷墨头之间，经由所述第一路径及所述第二路径使油墨循环；

第一阻力测定部，测定所述第一路径的流道阻力；

第二阻力测定部，测定所述第二路径的流道阻力；

路径长变化部，改变所述第一路径或所述第二路径的长度；以及

控制部，根据所述第一路径的流道阻力和所述第二路径的流道阻力，通过所述路径长变化部改变所述第一路径或所述第二路径的长度，使得所述第一路径的流道阻力与所述第二路径的流道阻力接近。

9.根据权利要求8所述的图像形成装置，其特征在于，

所述路径长变化部形成所述第一路径或所述第二路径的一部分，并且具有能弹性变形的可变长管，以及通过拉伸所述可变长管而延长所述可变长管的拉伸部。

10.一种油墨的循环控制方法，是图像形成装置的油墨的循环控制方法，其特征在于，

所述图像形成装置具备：

容纳油墨的油墨罐；

吐出油墨的喷墨头；

供给所述喷墨头的油墨通过的第一路径；

从所述喷墨头排出的油墨通过的第二路径；

循环装置，在所述油墨罐与所述喷墨头之间、经由所述第一路径及所述第二路径使油墨循环；

第一阻力测定部，测定所述第一路径的流道阻力；

第二阻力测定部，测定所述第二路径的流道阻力；以及

内径变化部，改变所述第一路径或所述第二路径的至少一部分的内径，

所述油墨的循环控制方法中，

通过所述第一阻力测定部测定所述第一路径的流道阻力，

通过所述第二阻力测定部测定所述第二路径的流道阻力，

根据所述第一路径的流道阻力和所述第二路径的流道阻力、计算出所述第一路径的流道阻力与所述第二路径的流道阻力接近的所述第一路径或所述第二路径的内径，以及

通过所述内径变化部使所述第一路径或所述第二路径的内径变化为所述计算出的内径。

11.根据权利要求10所述的油墨的循环控制方法，其特征在于，

所述第一阻力测定部具有检测所述第一路径的油墨的压力的第一压力检测部，

所述第二阻力测定部具有检测所述第二路径的油墨的压力的第二压力检测部，

根据所述第一路径的油墨的压力计算出所述第一路径的流道阻力，

根据所述第二路径的油墨的压力计算出所述第二路径的流道阻力。

12.根据权利要求11所述的油墨的循环控制方法，其特征在于，

所述第一压力检测部具有检测所述第一路径的油墨的流量的第一流量检测部，以及检测所述第一路径的油墨的温度的第一温度检测部，

所述第二压力检测部具有检测所述第二路径的油墨的流量的第二流量检测部，以及检测所述第二路径的油墨的温度的第二温度检测部，

根据所述第一路径的油墨的流量及温度计算出所述第一路径的油墨的压力，

根据所述第二路径的油墨的流量及温度计算出所述第二路径的油墨的压力。

13.根据权利要求12所述的油墨的循环控制方法，其特征在于，

所述内径变化部通过勒紧所述第一路径或所述第二路径使所述第一路径或所述第二路径的内径收缩。

14.根据权利要求13所述的油墨的循环控制方法，其特征在于，

所述内径变化部具有容纳所述第一路径或所述第二路径的外管，以及压力调整部，所述压力调整部通过改变所述外管和所述第一路径或所述第二路径之间的间隙的压力来勒紧所述第一路径或所述第二路径。

15.根据权利要求14所述的油墨的循环控制方法，其特征在于，

所述内径变化部改变所述第一路径的内径。