CN108944053A - 喷墨打印装置出墨状况的检测方法及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷墨打印装置出墨状况的检测方法及检测系统。该喷墨打印装置出墨状况的检测方法包括如下步骤：分别获得墨水溶剂的第一出墨状况结果和针对墨水的第二出墨状况结果；当第二出墨状况结果中出现多数喷嘴出墨状况不满足预设墨滴参数规格要求时，对比第一出墨状况结果和第二出墨状况结果，分析判断多数喷嘴出墨异常的情况归属。该喷墨打印装置出墨状况的检测方法整体上能够快速判定多数喷嘴出墨异常的原因是由于喷嘴本身出现异常，还是由于墨水的成分出现异常，显著减少对多数喷嘴出墨异常原因分析的时间。

Description

喷墨打印装置出墨状况的检测方法及检测系统

技术领域

本发明涉及喷墨打印设备领域，特别是涉及一种喷墨打印装置出墨状况的检测方法及检测系统。

背景技术

目前，已经可以采用喷墨打印方法制作OLED等发光器件的空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML-RGB)等发光功能层。在制作OLED等发光器件的过程中，每次进行喷墨打印前需要预先确认喷墨打印头(Print head)的喷嘴(Nozzle)出墨的状况。

传统上对喷墨打印头的喷嘴出墨状况的检测过程是依据喷嘴喷出功能材料墨水的墨滴是否符合预设墨滴规格要求，进而判定喷墨打印头是否满足打印工艺预设要求的喷嘴数。但是，当喷墨打印头喷嘴出墨状况的检测结果出现多数喷嘴出墨异常的情况时，多认为是喷嘴本身异常造成的，就会直接对喷嘴进行修复，然后再重新检测修复后的喷墨打印头是否满足预设要求的喷嘴数。也就是传统上针对多数喷嘴出墨异常的情况，该检测修复方法并不能判定多数喷嘴出墨异常是属于喷嘴本身异常的情况，还是属于功能材料墨水异常的情况。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够快速分析判断喷墨打印头中多数喷嘴出墨异常情况的喷墨打印装置出墨状况的检测方法和检测系统。

一种喷墨打印装置出墨状况的检测方法，所述喷墨打印装置包括喷墨打印头和储墨容器，所述喷墨打印头具有多个喷嘴，所述喷墨打印装置出墨状况的检测方法包括如下步骤：

向所述储墨容器内添加墨水所用的墨水溶剂，将所述墨水溶剂通过所述喷嘴喷出，获取针对所述墨水溶剂的第一出墨状况结果，将所述墨水溶剂从所述储墨容器内排出；

再向所述储墨容器内添加所述墨水，将所述墨水通过所述喷嘴喷出，获取针对所述墨水的第二出墨状况结果；

在所述第二出墨状况结果中观察各喷嘴的出墨状态，当出墨状态符合预设墨滴参数规格要求的喷嘴的数量小于预设数量时，对比所述第一出墨状况结果和所述第二出墨状况结果，并按照如下步骤进行检测分析：

在所述第一出墨状况结果中观察各喷嘴的出墨状态，当出墨状态符合预设墨滴参数规格要求的喷嘴的数量达到预设数量时，表明所述喷墨打印装置所用的所述墨水的成分异常；当出墨状态符合预设墨滴参数规格要求的喷嘴的数量小于预设数量时，表明喷嘴本身异常。

在其中一个实施例中，获取喷嘴的出墨状况结果的过程包括如下步骤：

获取所述第一出墨状况结果的过程包括如下步骤：

获取每个喷嘴喷出所述墨水溶剂的墨滴的图像；

通过所述墨滴的图像计算每个喷嘴喷出的墨滴的参数值，并将其与预设墨滴参数规格比较，形成所述第一出墨状况结果；

获取所述第二出墨状况结果的过程包括如下步骤：

获取每个喷嘴喷出所述墨水的墨滴的图像；

通过所述墨滴的图像计算每个喷嘴喷出所述墨水的墨滴的参数值，并将其与预设墨滴参数规格比较，形成所述第二出墨状况结果。

在其中一个实施例中，在获取每个喷嘴喷出的墨滴的图像的步骤之前，还包括定位并记录所有喷嘴的位置排序的步骤：

获取所述喷墨打印头的两端部的所述喷嘴喷出的墨滴图像，调整墨滴成像聚焦使墨滴成像清晰，校正后获得所述喷墨打印头的所有喷嘴的位置排序图。

在其中一个实施例中，依据每个喷嘴的出墨状态，采用不同标记区分所述位置排序图中出墨正常的喷嘴以及出墨异常的喷嘴。

在其中一个实施例中，在获取所述第一出墨状况结果的步骤之前，还包括采用保养剂对所述喷嘴浸润的步骤。

在其中一个实施例中，在采用保养剂对所述喷嘴进行浸润的步骤之后和向所述储墨容器内添加所述墨水溶剂的步骤之前，还包括采用极性在所述保养剂与所述墨水溶剂之间的中间溶剂对所述喷嘴进行浸润的步骤。

在其中一个实施例中，所述中间溶剂或所述保养剂通过所述喷墨打印装置上的加压排液机构冲洗所述喷嘴以对所述喷嘴进行浸润。

一种喷墨打印装置出墨状况的检测系统，所述出墨状况的检测系统包括：

输入模块，用于输入预设墨滴参数规格；

检测模块，用于获取喷墨打印装置的喷嘴的出墨状况结果；

显示模块，用于显示所述出墨状况结果。

在其中一个实施例中，所述检测模块包括：

提示模块，用于通过所述显示模块提示对喷嘴进行出墨状况检测；

成像模块，用于拍摄喷嘴喷出的墨滴的图像；

数据处理模块，用于通过所述墨滴的图像计算对应喷嘴的墨滴参数值；

对比判断模块，用于比较计算所得的墨滴参数值与预设墨滴参数规格的差值，并与预设差值范围对比。

在其中一个实施例中，所述检测模块还包括用于使所述墨滴的图像在所述显示模块上成像清晰的成像聚焦模块。

上述喷墨打印装置出墨状况的检测方法包括如下步骤：依次采用墨水所用的墨水溶剂和墨水进行喷嘴出墨状况检测，分别获取对应墨水溶剂的第一出墨状况结果和对应墨水的第二出墨状况结果，当在第二出墨状况结果观察到出墨状态符合预设墨滴参数规格要求的喷嘴的数量小于预设数量时，即可直接对比第一出墨状况结果和第二出墨状况结果，当第一出墨状况结果中出墨状态符合预设墨滴参数规格要求的喷嘴的数量达到预设数量时，表明所述喷墨打印装置所用的墨水的成分异常，当出墨状态符合预设墨滴参数规格要求的喷嘴的数量小于预设数量时，表明喷嘴本身异常。上述喷墨打印装置出墨状况的检测方法整体上便于快速判定多数喷嘴出墨异常的原因是属于喷嘴本身异常的情况，还是属于功能材料墨水异常的情况，有效减少喷嘴出墨异常原因分析的时间。

传统的喷墨打印头出墨状况检测方法中，当出现多数喷嘴出墨状况不满足预设墨滴参数规格要求时，普遍认为是喷嘴本身发生异常，仅对针对喷嘴进行修复，再重新进行喷嘴出墨状况检测，以该方式循环进行处理。但是当墨水发生异常时，采用此检测方法及修复的循环处理方式并不能有效提高出墨正常的喷嘴数量。也就是本申请通过大量的研究发现，首次认识到当采用传统的检测方法及修复的循环处理方式获取喷嘴出墨状况时，当多数喷嘴出墨异常也会因为墨水异常，而不是传统上一直认为喷嘴本身异常。

附图说明

图1为一实施方式的喷墨打印装置出墨状况的检测方法的步骤流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一实施方式的喷墨打印装置包括具有多个喷嘴的喷墨打印头、用于驱动喷墨打印头移动的驱动装置、用于向喷墨打印头供应墨水的储墨容器、用于接收喷嘴喷出的墨滴的墨水池、用于拍摄喷嘴喷出墨滴的图像的摄像系统以及用于冲洗喷嘴的加压排液机构。

请结合图1，一实施方式的喷墨打印装置出墨状况的检测方法10，包括如下步骤：

S11，浸润喷嘴：

在本步骤中，可采用喷墨打印头用保养剂(依据喷墨打印头的型号确定，例如异丙醇等)对喷嘴充分浸润。该过程包括如下步骤：将保养剂添加到储墨容器内，再通过加压排液机构使保养剂从喷嘴喷出，实现对喷嘴进行冲洗，以充分润湿喷嘴使喷嘴更适于喷墨打印墨水。

进一步地，在采用保养剂对喷嘴进行浸润的步骤之后和向储墨容器内添加墨水溶剂的步骤之前，还包括采用极性在保养剂与墨水溶剂之间的中间溶剂对喷嘴进行进一步浸润的步骤。该过程包括如下步骤：将中间溶剂添加到储墨容器内，再通过加压排液机构使中间溶剂从喷嘴喷出，进行喷嘴冲洗，以使喷嘴更适于喷墨打印墨水。

在本实施方式中，中间溶剂的选择需根据待喷墨打印的墨水所采用的墨水溶剂的种类进行调整。例如，当待喷墨打印制作的功能层为空穴注入层或的材料墨水，中间溶剂可以选用苯甲醚等，以进一步保证喷墨打印的效果。

S12，向储墨容器内添加墨水所用的墨水溶剂，将墨水溶剂通过喷墨打印头的喷嘴喷出，获取针对墨水溶剂的第一出墨状况结果。然后再通过加压排液机构将墨水溶剂从储墨容器内排出。

具体地，获取第一出墨状况结果的过程包括如下步骤：

获取每个喷嘴喷出墨水溶剂的墨滴的图像。

通过墨滴的图像计算每个喷嘴喷出的墨滴的参数值，并将其与预设墨滴参数规格比较，形成第一出墨状况结果。

S13，再向储墨容器内添加墨水，将墨水通过喷嘴喷出，获取针对墨水的第二出墨状况结果。

具体地，获取第二出墨状况结果的过程包括如下步骤：

获取每个喷嘴喷出墨水的墨滴的图像；

通过墨滴的图像计算每个喷嘴喷出墨水的墨滴的参数值，并将其与预设墨滴参数规格比较，形成第二出墨状况结果。

其中，预设墨滴参规格包括墨滴量、墨滴滴落速率、墨滴滴落角度等，主要根据产品预期要求进行预先设置。

在第二出墨状况结果中观察各喷嘴的出墨状态，当出墨状态符合预设墨滴参数规格要求的喷嘴的数量达到预设数量时，表明多数喷嘴出墨正常；当出墨状态符合预设墨滴参数规格要求的喷嘴的数量小于预设数量时，进行步骤S14。

S14，对比第一出墨状况结果和第二出墨状况结果，并按照如下步骤进行检测分析：

在第一出墨状况结果中观察各喷嘴的出墨状态，当出墨状态符合预设墨滴参数规格要求的喷嘴的数量达到预设数量时，表明喷墨打印装置所用的墨水的成分异常；当出墨状态符合预设墨滴参数规格要求的喷嘴的数量小于预设数量时，表明喷嘴本身异常。

在本实施方式中，预设数量为占喷嘴总数的50％以上的喷嘴数。优选地，预设数量优选为占喷嘴总数的60％以上的喷嘴数。进一步地，预设数量优选为占喷嘴总数的80％以上的喷嘴数。更进一步地，预设数量优选为占喷嘴总数的90％以上的喷嘴数。例如，对于具有128个喷嘴的喷墨打印头，实际制作OLED等发光器件的过程中，出墨状况满足预设墨滴参数规格要求的喷嘴数至少需要80个，此时就判定80个及80个以上的喷嘴出墨状况满足预设墨滴参数规格要求即为多数喷嘴出墨状况良好。

在本实施方式中，优选地，在获取每个喷嘴喷出的墨滴的图像的步骤之前，还包括定位并记录所有喷嘴的位置排序的步骤：

获取喷墨打印头的两端部的喷嘴喷出的墨滴图像，调整墨滴成像聚焦使墨滴在显示界面上成像清晰，校正，通过相邻喷嘴的间距计算获得喷墨打印头的所有喷嘴的位置排序图。

进一步地，依据每个喷嘴的出墨状态，采用不同标记区分位置排序图中出墨正常的喷嘴以及出墨异常的喷嘴。具体地，该不同标记可以为不同颜色或图标等。例如，在显示界面显示的位置排序表中，用第一颜色标示出墨正常的喷嘴呈现，用第二颜色标示出墨异常的喷嘴。第一颜色可以绿色，第二颜色可以为红色，便于明确区分各喷嘴的出墨状况。

与现有喷嘴出墨状况的检测过程相比，本实施方式的喷墨打印装置出墨状况的检测方法10中当对应墨水的第二出墨状况结果中有多数喷嘴出墨状况不满足预设墨滴参数规格要求时，可直接对比对应墨水溶剂的第一出墨状况结果和对应墨水的第二出墨状况结果，整体上可快速判定多数喷嘴出墨状况不满足预设墨滴参数规格要求的原因是喷嘴异常，还是墨水异常，也就是能够减少重复采用墨水所用的墨水溶剂重新冲洗喷嘴的过程，减少异常原因分析的时间。

该喷墨打印装置出墨状况的检测方法10可适用于采用喷墨打印装置喷墨打印形成OLED等发光器件的发光功能层，通过对所采用的功能材料墨水以及功能材料墨水所用的墨水溶剂的出墨状况检测，可保证制作的发光器件的发光性能。

一实施方式的喷墨打印装置出墨状况的检测系统包括输入模块、检测模块和显示模块。其中，输入模块用于输入预设墨滴参数值规格。检测模块用于获取喷墨打印装置的喷嘴喷出墨水溶剂、墨水等液体的出墨状况结果。显示模块用于显示出墨状况结果。

具体地，检测模块包括提示模块、成像模块、数据处理模块以及对比判断模块。其中，提示模块用于通过所述显示模块提示对喷嘴进行出墨状况检测。成像模块用于拍摄喷嘴喷出的墨滴的图像。数据处理模块用于通过墨滴的图像计算对应喷嘴喷出的墨滴的参数值。对比判断模块用于比较计算所得的墨滴的参数值与预设墨滴参数值的差值，并与预设差值范围对比。

进一步地，检测模块还包括用于使墨滴的图像在所述显示模块上成像清晰的成像聚焦模块，以进一步实时监测喷嘴喷墨的过程。

通过在喷墨打印装置出墨状况的检测系统中设置对墨水溶剂和墨水的校正的提示模块，并该配合检测模块能够实现预先对喷嘴喷出墨水溶剂的出墨状况进行检测，当多数喷嘴喷出墨水时发生出墨异常，可整体上可快速分析判定喷嘴异常或墨水成本异常所导致的多数喷嘴出墨异常的原因归属。

下面结合具体实施例对本发明的喷墨打印装置出墨状况的检测方法做进一步地说明。

实施例1

本实施例提供一种利用喷墨打印装置出墨状况的检测系统检测出墨状况的方法，该喷墨打印装的喷墨打印头具有128个喷嘴，并呈阵列排布，其中每10个喷嘴排一列，最后8个喷嘴排一列，该喷墨打印装置出墨状况的检测方法包括如下步骤：

S21，向喷墨打印装置的储墨容器内添加保养剂—异丙醇，再通过加压排液机构将异丙醇从喷墨打印头的喷嘴内快速喷出，充分浸润喷嘴。将储墨容器内异丙醇完全排出。

S22，向喷墨打印装置的储墨容器内添加中间溶剂—苯甲醚，再通过加压排液机构将中间溶剂从喷墨打印头的喷嘴内快速喷出，进一步浸润喷嘴。将储墨容器内中间溶剂完全排出。

S23，将喷墨打印装置的储墨容器内添加墨水溶剂，该墨水溶剂为发光功能材料墨水所用的墨水溶剂。通过显示界面上的提示模块开启出墨状况的检测系统，获取对应发光功能材料墨水所用的墨水溶剂的第一出墨状况结果。其中，获取对应发光功能材料墨水所用的墨水溶剂的第一出墨状况结果的过程如下：

S231，墨滴成像聚焦并记录喷嘴的位置坐标：

针对喷墨打印头的一头选取多个喷嘴(本实施例中选取编号为1～10的喷嘴，实际可选择多个喷嘴，不限定为10个)，再到喷墨打印头的尾部选取多个喷嘴(本实施例中选择编号为120～128的喷嘴，实际可选择多个喷嘴，不限定为8个)，针对喷墨打印头的一头一尾进行各喷嘴喷出的墨滴成像聚焦调整，使各墨滴在校正的显示界面上成像清晰，将对应喷出各墨滴的喷嘴进行位置编号，根据喷墨打印头各喷嘴之间的间距，获得所有喷嘴在显示界面上的位置排序图。

S232，在提示模块中预设墨滴规格参数值，例如墨滴的速度，墨滴的体积，墨滴的角度等。

S233，通过喷墨打印装置出墨状况的检测系统控制喷嘴的自动滴定及检测分析：

在驱动装置的作用下，喷墨打印头在墨水池上进行移动，从第1处喷嘴喷出的墨滴开始进行墨滴参数测试，随着喷墨打印头的移动，一直到对第128处喷嘴喷出的墨滴进行墨滴参数的测试结束，即得针对墨水溶剂的第一出墨状况结果。

通过加压排液机构将墨水溶剂排出。

S24，向喷墨打印装置的储墨容器内添加发光功能材料墨水，并继续通过出墨状况的检测系统获取针对发光功能材料墨水的第二出墨状况结果。

S25，显示界面显示第二出墨状况结果：

在显示界面上，只有满足墨滴参数规格要求的喷嘴才被视作为出墨正常的喷嘴，用绿色表示；不满足墨滴参数规格要求的喷嘴被视作为出墨异常的喷嘴，用红色表示。

S26，显示出墨状况异常的情况归属：

若对应发光功能材料墨水的第二出墨状况结果中多数喷嘴(本实施例中，合格喷嘴数阈值为80个)满足预设墨滴参数规格要求，表明喷墨打印装置喷墨打印头的多数喷嘴出墨正常。

若对应发光功能材料墨水的第二出墨状况结果中有多数喷嘴不满足预设墨滴参数规格要求，表明多数喷嘴出墨异常，调出第一出墨状况结果，并将第一出墨状况结果和第二出墨状况结果对比，即可快速判定多数喷嘴出墨不满足预设墨滴参数规格要求的原因是喷嘴本身出现异常，还是功能材料墨水的成分出现异常。

通常来讲，对于相同的喷墨打印头，单纯溶剂的出墨状况结果比同类型溶剂的墨水材料的出墨状况结果要好。若是功能材料墨水成分异常，就要考虑墨水材料的成分是否适合进行喷墨打印工艺。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种喷墨打印装置出墨状况的检测方法，所述喷墨打印装置包括喷墨打印头和储墨容器，所述喷墨打印头具有多个喷嘴，其特征在于，所述喷墨打印装置出墨状况的检测方法包括如下步骤：

向所述储墨容器内添加墨水所用的墨水溶剂，将所述墨水溶剂通过所述喷嘴喷出，获取针对所述墨水溶剂的第一出墨状况结果，将所述墨水溶剂从所述储墨容器内排出；

再向所述储墨容器内添加所述墨水，将所述墨水通过所述喷嘴喷出，获取针对所述墨水的第二出墨状况结果；

在所述第二出墨状况结果中观察各喷嘴的出墨状态，当出墨状态符合预设墨滴参数规格要求的喷嘴的数量小于预设数量时，对比所述第一出墨状况结果和所述第二出墨状况结果，并按照如下步骤进行检测分析：

在所述第一出墨状况结果中观察各喷嘴的出墨状态，当出墨状态符合预设墨滴参数规格要求的喷嘴的数量达到预设数量时，表明所述喷墨打印装置所用的所述墨水的成分异常；当出墨状态符合预设墨滴参数规格要求的喷嘴的数量小于预设数量时，表明所述喷嘴本身异常。

2.根据权利要求1所述的喷墨打印装置出墨状况的检测方法，其特征在于，获取所述第一出墨状况结果的过程包括如下步骤：

获取每个喷嘴喷出所述墨水溶剂的墨滴的图像；

通过所述墨滴的图像计算每个喷嘴喷出的墨滴的参数值，并将其与预设墨滴参数规格比较，形成所述第一出墨状况结果；

获取所述第二出墨状况结果的过程包括如下步骤：

获取每个喷嘴喷出所述墨水的墨滴的图像；

通过所述墨滴的图像计算每个喷嘴喷出的墨滴的参数值，并将其与预设墨滴参数规格比较，形成所述第二出墨状况结果。

3.根据权利要求2所述的喷墨打印装置出墨状况的检测方法，其特征在于，在获取每个喷嘴喷出的墨滴的图像的步骤之前，还包括定位并记录所有喷嘴的位置排序的步骤：

获取所述喷墨打印头的两端部的所述喷嘴喷出的墨滴图像，调整墨滴成像聚焦使墨滴成像清晰，校正后获得所述喷墨打印头的所有喷嘴的位置排序图。

4.根据权利要求3所述的喷墨打印装置出墨状况的检测方法，其特征在于，依据每个喷嘴的出墨状态，采用不同标记区分所述位置排序图中出墨正常的喷嘴以及出墨异常的喷嘴。

5.根据权利要求1至4任一项所述的喷墨打印装置出墨状况的检测方法，其特征在于，在向所述储墨容器内添加墨水所用的墨水溶剂的步骤之前，还包括采用保养剂对所述喷嘴浸润的步骤。

6.根据权利要求5所述的喷墨打印装置出墨状况的检测方法，其特征在于，在采用保养剂对所述喷嘴进行浸润的步骤之后和向所述储墨容器内添加所述墨水溶剂的步骤之前，还包括采用极性在所述保养剂与所述墨水溶剂之间的中间溶剂对所述喷嘴进行浸润的步骤。

7.根据权利要求6所述的喷墨打印装置出墨状况的检测方法，其特征在于，所述中间溶剂或所述保养剂通过所述喷墨打印装置上的加压排液机构冲洗所述喷嘴以对所述喷嘴进行浸润。

8.一种喷墨打印装置出墨状况的检测系统，其特征在于，所述出墨状况的检测系统包括：

输入模块，用于输入预设墨滴参数规格；

检测模块，用于获取所述喷墨打印装置的喷嘴的出墨状况结果；

显示模块，用于显示所述出墨状况结果。

9.根据权利要求8所述的喷墨打印装置出墨状况的检测系统，其特征在于，所述检测模块包括：

提示模块，用于通过所述显示模块提示对喷嘴进行出墨状况检测；

成像模块，用于拍摄喷嘴喷出的墨滴的图像；

数据处理模块，用于通过所述墨滴的图像计算对应喷嘴喷出的墨滴的参数值；

对比判断模块，用于比较计算所得的墨滴的参数值与预设墨滴参数规格的差值，并与预设差值范围对比。

10.根据权利要求9所述的喷墨打印装置出墨状况的检测系统，其特征在于，所述检测模块还包括用于使所述墨滴的图像在所述显示模块上成像清晰的成像聚焦模块。