CN109254741B - 一种喷墨打印方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷墨打印方法、装置及系统，涉及制造技术领域。在本发明实施例中，打印模版包括多个独立设置的子模版，子模版与至少一个喷嘴对应设置时，且实际打印位置与指定打印位置不重合时，可以分开独立地调整各子模版中的图案，不仅可以有效提高打印准确度，还可以有效避免因现有技术中使用一个打印模板而导致的通过降低打印速度来提高打印准确度的问题，从而可以快速地完成打印工作。

Description

一种喷墨打印方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及制造技术领域，尤指一种喷墨打印方法、装置及系统。

背景技术

喷墨打印技术作为一种高质量图像非接触性打印技术，不仅应用于数字影像输出技术，还可以打印电路板，液晶显示(LCD,liquid crystal display)的取向层膜，有机发光二极管(OLED,organic light emitting diode)的发光层和有机封装层。目前，按照产生墨滴的方式，可以将喷墨打印技术划分为热泡式喷墨技术和压电式喷墨技术，而目前多采用压电式喷墨技术。

然而，目前的喷墨打印装置，很容易出现实际打印位置与指定打印位置不重合的现象，若要避免该现象的出现，提高打印精度，需要调整整个打印模版中的图案，调整过程复杂，工作量大。

基于此，如何提高喷墨打印的打印精确度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种喷墨打印方法、装置及系统，用以提高喷墨打印的打印准确度。

第一方面，本发明实施例提供了一种喷墨打印装置，包括：打印喷头和打印模版；

所述打印喷头包括多个喷嘴；

所述打印模版包括多个独立设置的子模版，所述子模版与至少一个所述喷嘴对应设置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种喷墨打印系统，包括：如本发明实施例提供的上述喷墨打印装置、以及驱动控制器；

所述驱动控制器，用于向所述喷墨打印装置发送驱动控制信号，以使所述喷墨打印装置在所述驱动控制信号的控制下，向指定打印位置喷出墨滴。

第三方面，本发明实施例还提供了一种喷墨打印方法，采用如本发明实施例提供的上述喷墨打印装置实现；所述方法包括：

在确定喷墨打印过程中实际打印位置与指定打印位置不重合时，调整各子模版中的图案；

根据调整后的各子模版中的图案，控制与调整后的各子模版对应设置的喷嘴，以向所述指定打印位置喷出墨滴。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的一种喷墨打印方法、装置及系统，在打印模版包括多个独立设置的子模版，子模版与至少一个喷嘴对应设置时，且实际打印位置与指定打印位置不重合时，可以分开独立地调整各子模版中的图案，不仅可以有效提高打印准确度，还可以有效避免因现有技术中使用一个打印模板而导致的通过降低打印速度来提高打印准确度的问题，从而可以快速地完成打印工作。

附图说明

图1为现有技术中的打印模版的结构示意图；

图2为现有技术中的另一种打印模版的结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的一种喷墨打印装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中提供的第二种喷墨打印装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中提供的第三种喷墨打印装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中提供的打印喷头的结构示意图；

图7为本发明实施例中提供的第一种喷嘴、子模版中的图案、以及实际打印位置三者之间的关系的示意图；

图8为本发明实施例中提供的第二种喷嘴、子模版中的图案、以及实际打印位置三者之间的关系的示意图；

图9为本发明实施例中提供的第三种喷嘴、子模版中的图案、以及实际打印位置三者之间的关系的示意图；

图10为本发明实施例中提供的第四种喷嘴、子模版中的图案、以及实际打印位置三者之间的关系的示意图；

图11为本发明实施例中提供的喷墨打印的方法的流程图；

图12为本发明实施例中提供的喷墨打印系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例提供的一种喷墨打印方法、装置及系统的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，附图中只是为了说明各结构之间的相对位置关系，但并不表示各结构的实际尺寸大小。

发明人在研究中发现，在压电式喷墨技术中，打印喷头的驱动方式有多种，其中一种驱动方式为：向打印喷头中的各喷嘴同时提供相同的电压，所以各喷嘴是同时被驱动的，不能被独立地控制，如此，会导致各喷嘴在同一时间喷出墨滴，而无法选择性地喷出墨滴。

例如，参见图1所示，图中示出了与包含16个喷嘴的打印喷头对应的打印模板，其中，以16个喷嘴排列于一行中为例，白色填充的正方形表示需要打印，网格填充的正方形表示不需要打印。由于只能向各喷嘴同时提供相同的电压，所以各喷嘴只能选择同时喷出墨滴或者同时不喷出墨滴，使得操作灵活性较低。

另一种驱动方式可以称之为喷嘴独立控制墨滴(Drop per nozzle,DPN)，在该种驱动方式中，可以同时给各喷嘴提供不同的电压，所以可以通过电压的控制而实现选择性地喷出墨滴。

例如，参见图2所示，图中示出了与包含16个喷嘴的打印喷头对应的打印模板，其中，以16个喷嘴排列于一行中为例，白色填充的正方形表示需要打印，网格填充的正方形表示不需要打印。由于可以向各喷嘴提供不同的电压，所以可以部分喷嘴喷出墨滴，部分喷嘴不喷出墨滴，提高了操作的灵活性。

然而，针对DPN，由于该种喷墨打印装置中的打印模版仅具有一个，即打印模版为一个整体结构，所以实际打印出的图案是由打印速度和待打印图案共同决定的。

具体地，打印喷头中的各喷嘴错落排布于行列结构中，且每一列包括一个喷嘴，每一行包括至少一个喷嘴时，当喷嘴的行方向与打印方向非垂直设置时，从喷嘴喷出的墨滴无法滴落在指定打印位置时，此时需要减小同一个喷嘴连续两次喷出的墨滴间距，由于墨滴间距＝打印速度/打印频率，所以一般采用提高打印频率或者降低打印速度的方法，来解决因墨滴无法滴落在指定打印位置而导致实际打印图案不良的问题。然而，由于打印喷头的打印频率一般会限制最大使用值，若采用降低打印速度的方式，会严重影响量产和实验进度，因此，目前的技术均无法达到保证正常打印速度的同时提高打印精确度的效果。

基于此，本发明实施例提供了一种喷墨打印装置，用以在避免打印速度降低的同时，提高打印准确度。

具体地，本发明实施例提供的一种喷墨打印装置，如图3和图4所示，可以包括：打印喷头10和打印模版20；

打印喷头10包括多个喷嘴11(如图3和图4中斜线填充的圆形区域)；

打印模版20包括多个独立设置的子模版21(如图3和图4中稀疏的黑点填充的方形区域)，子模版21与至少一个喷嘴11对应设置。

在现有技术中，打印模版20并不会像图3和图4所示那样包括多个子模版21，而是一个整体结构，若要对打印模版20中的某部分图案进行调整时，势必会对周围的其他图案产生影响，造成调整难度增加。并且，由于打印速度与实际打印位置的间距(即相邻两个实际打印位置之间的间距)呈正比，即在实际打印位置间距较小时，为了能够准确地打印出待打印图案，往往通过降低打印速度的方式来完成，如此，会大大降低打印效率。

而在本发明实施例中，由于打印模版20包括多个子模版21，所以在实际打印位置与指定打印位置不重合时，可以分开独立地调整各子模版21中的图案，即有针对性地调整某个子模版21或某些子模版21，且也不会对无需进行调整的子模版21产生影响，从而在提高打印精度的同时，减少子模版21中的图案的调整难度。

并且，因子模版21与至少一个喷嘴11对应设置，所以每个子模版21的图案可根据对应喷嘴11的打印路径调整，从而可以有利于避免降低打印速度，以快速地完成打印工作，提高打印效率。

可选地，在本发明实施例中，如图4所示，子模版21与喷嘴11可以为一一对应设置。如此，可以非常有针对性地调整子模版21的图案，也就是说，在某个喷嘴11喷出的墨滴所在位置(即实际打印位置)与指定打印位置不重合时，可以仅调整该喷嘴11对应的子模版21的图案，从而大大降低了子模版21中的图案的调整难度，大大提高了打印准确度。

当然，与子模版21对应设置的喷嘴11的数量还可以是如图3所示的两个，或是三个，或是更多(未给出图示)，具体可以根据实际情况而定，在此并不限定。

并且，与不同子模版21对应设置的喷嘴11的数量可以是相同的，如图4所示，每个喷嘴11均与一个子模版21对应设置；或者，与不同子模版21对应设置的喷嘴11的数量可以是不同的，如图3所示，图中示出的其中一个子模版21对应设置了两个喷嘴11，另一个子模版21对应设置了三个喷嘴11；因此，在本发明实施例中，与不同子模版21对应设置的喷嘴11的数量，并不作具体限定，只要能够保证子模版21与至少一个喷嘴11对应设置即可。

进一步地，在本发明实施例中，为了能够实现对各喷嘴11喷出的墨滴的体积进行控制，如图5所示，喷墨打印装置还可以包括：连接于打印喷头10与打印模版20之间的信号放大器30；其中，信号放大器30包括多个子放大器31(如图5中黑色填充的三角区域)；子放大器31、子模版21、以及喷嘴11一一对应设置。

如此设置，可以通过各子放大器31控制对应设置的喷嘴11，即各子放大器31为各喷嘴11提供不同的驱动电压，进而控制每个喷嘴11喷出的墨滴的体积，实现各喷嘴11的独立控制，提高喷墨打印的打印精度。

在具体实施时，在本发明实施例中，打印喷头10中的各喷嘴11是错落排布于行列结构中的，且每一列包括一个喷嘴11，每一行包括至少一个喷嘴11，如图6所示，其中，(1,1)、(3,2)、(2,3)、(4,4)和(1,5)分别表示错落排布的五个喷嘴，以(1,1)为例，括号中逗号左边的数字表示喷嘴所在的行数，即在第1行，括号中逗号右边的数字表示喷嘴所在的列数，即在第1列，其它括号的数字所表示的含义和(1,1)类似，重复之处不再赘述。

由于每一列仅包括一个喷嘴11，所以在将打印喷头10中的各喷嘴11沿着垂直于打印喷头10的表面方向(如图6中的箭头所示的方向)进行映射时，映射后的各喷嘴11是排列在一条直线上的，如图6中位于标记为10的实线框外的各斜线填充的圆形区域，如此，可以保证在打印的过程中，不会向同一指定打印位置重复喷出墨滴，减少误操作，避免墨水的浪费。

当然，喷嘴11的排布方式并不限于图6所示，还可以是其他排布方式，如所有喷嘴11均位于一行(如图7至图10所示)，或每行每列仅包括一个喷嘴11(未给出图示)，在此并不限定。

并且，参见图6所示，在行方向相邻两个喷嘴的中心之间的间距均是相同的，用D2表示，而在列方向相邻两个喷嘴的中心之间的间距也是相同的，用D3表示。而关于D2、D3以及指定打印位置之间的距离的关系，有以下几种情况：

第一种，在垂直于打印方向上的相邻两个指定打印位置的中心之间的距离D1，为在行方向上相邻两个喷嘴11的中心之间的距离D2的整数倍，即D1＝N*D2，N为正整数；此时，喷嘴11的行方向与打印方向为垂直设置，参见图7所示。

例如，以打印像素阵列，且以图7所示的各喷嘴11均位于一行为例，喷嘴11的行方向与打印反向呈垂直设置，且在行方向上，标记为P2和Q2的两个喷嘴的中心之间的距离D2，与标记为P1和Q1的两个指定打印位置的中心之间的距离D1相等。

如此，在打印喷头10沿着打印方向上行进时，根据各子模版21中的图案，打印喷头10可以将墨滴精确地低落在指定打印位置，从而精确地完成打印。

当然，在实际的实施过程中，如果在垂直于打印方向上的相邻两个指定打印位置的中心之间的距离D1，为在列方向上相邻两个喷嘴11的中心之间的距离D3的整数倍时，也可以设置为喷嘴11的行方向与打印方向为垂直设置，如此，在打印喷头10沿着打印方向上行进时，同样可以根据各子模版21中的图案，打印喷头10可以将墨滴精确地低落在指定打印位置，从而精确地完成打印。

第二种，在垂直于打印方向上的相邻两个指定打印位置的中心之间的距离D1，为在行方向上相邻两个喷嘴11的中心之间的距离D2的非整数倍，即D1＝M*D2，M为非整数且为正数；此时，喷嘴11的行方向与打印方向为非垂直设置，参见图8至图10所示。

例如，以打印像素阵列，且以图8至图10所示的各喷嘴11均位于一行为例，喷嘴11的行方向与打印反向呈非垂直设置，且喷嘴11的行方向与打印方向之间的角度用a1或a2表示。

但需要注意的是，在第二种情况下，如果喷嘴11的行方向与打印方向之间的夹角为a1时，从喷嘴11喷出的墨滴可能正好落在指定打印位置，此时，即可根据各子模版21中的图案，精确地完成打印，如图8所示。

如果喷嘴11的行方向与打印方向之间的夹角为a2时，从部分喷嘴11中喷出的墨滴就不会刚好落在指定打印位置(如虚线圈所示的位置)，而是落在其他位置，如图9所示，导致实际打印出的图案与指定打印图案之间存在较大的差别，最终导致打印精确度下降。

而在本发明实施例中，由于子模版21与至少一个喷嘴11对应设置，所以可以根据待打印图案，以及喷嘴11的行方向与打印方向之间的夹角，对各子模版21的图案进行调整，以使实际打印位置与指定打印位置完全重合，如图10所示，满足打印要求，从而提高打印精确度。

例如，以打印像素阵列为例，如图9和图10所示，其中，图中仅示出了部分像素点，部分喷嘴11，部分子模版21，以及各子模版21中的部分设计位置，需要说明的是，子模版中的设计位置构成了图案。P1、Q1和Z1分别为打印出的三个像素点，P2、Q2和Z2分别为三个打印出的像素点对应的喷嘴，L1、L2和L3分别为三个喷嘴(P2、Q2和Z2)对应的子模版；喷嘴11的行方向与打印方向之间的夹角为a2。

参见图9所示，若L1、L2和L3三个子模版中的图案均相同时，三个喷嘴(P2、Q2和Z2)喷出的第一个墨滴位置分别为P1、Q1和Z1，而指定的墨滴位置(即指定打印位置)如虚线圈所示，可见从Q2和Z2喷出的墨滴滴落在衬底基板上的位置与指定打印位置并不重合，并且，P1和Q1在打印方向上的距离定义为F1，P1和Z1在打印方向上的距离定义为F2。

若对L2和L3两个子模版中的图案进行调整，即将L2中第一个设计位置m1与L1中的第一个设计位置n1在沿着K方向上的距离设置为F1，将L3中第一个设计位置b1与L1中的第一个设计位置n1在沿着K方向上的距离设置为F2，如图10所示，从P2、Q2和Z2喷出的墨滴滴落在衬底基板上的位置与指定打印位置完全重合，实现了精确打印。

需要说明的是，a1和a2的具体取值可以根据实际情况而定，在本发明实施例中并没有对a1和a2的具体取值进行限定。

因此，在本发明实施例中，不管喷嘴11的行方向与打印方向之间的夹角为a1还是为a2时，均能够保证实际打印位置与指定打印位置完全重合，从而通过的简单的方式即可实现精确打印。同时，由于本发明实施例中只是将各子模版21的图案进行了简单地调整，并不会在各子模版21中增加多余的设计位置，即并没有缩短打印位置之间的距离，所以可以保证打印频率不变，即保证打印速度不变，从而实现了在保证打印速度不变的情况下，提高了打印精确度。

同样地，如果在垂直于打印方向上的相邻两个指定打印位置的中心之间的距离D1，为在列方向上相邻两个喷嘴11的中心之间的距离D3的非整数倍时，也可以设置为喷嘴11的行方向与打印方向为非垂直设置，如此，在打印喷头10沿着打印方向上行进时，同样可以根据调整后的各子模版21中的图案，打印喷头10可以将墨滴精确地低落在指定打印位置，从而精确地完成打印。

当然，在本发明实施例中，不管是上述第一种情况，还是第二种情况，均可以根据待打印图案，以及第一方向与打印方向之间的角度确定各子模版21的图案，其中，第一方向为打印喷头10中喷嘴11的行方向。

并且，在调整子模版21中的图案时，由于待打印图案为任意图案，并不限于打印像素阵列，所以在喷墨打印过程中，一旦确定某个喷嘴11喷出的墨滴滴落在待打印基板上的位置与指定打印位置不重合时，就可以根据该喷嘴11喷出的墨滴滴落在待打印基板上的位置与指定打印位置之间错开的距离(如图9中的F1和F2)，以及第一方向与打印方向之间的角度，调整该喷嘴11对应的子模版21中的图案，从而保证实际打印位置与指定打印位置重合，从而在保证打印速度不变的情况下，提高打印精确度。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种喷墨打印方法，采用如本发明实施例提供的上述喷墨打印装置实现；如图11所示，方法可以包括：

S901、确定喷墨打印过程中实际打印位置与指定打印位置是否重合；若否，则执行步骤S902；若是，则保持在步骤S901；

S902、调整各子模版中的图案；

S903、根据调整后的各子模版中的图案，控制对应设置的喷嘴，以向指定打印位置喷出墨滴。

其中，控制对应设置的喷嘴，可以理解为：控制与调整后的子模版对应设置的喷嘴，以保证从各喷嘴喷出的墨滴可以准确地滴落在指定打印位置。

在具体实施时，为了能够实现对各子模版中的图案的调整，在本发明实施例中的步骤S902调整各子模版中的图案，可以具体包括：

步骤一、确定与指定打印位置不重合的实际打印位置对应的喷嘴；

步骤二、根据待打印图案，以及第一方向与打印方向之间的角度，调整确定出的喷嘴对应的子模版中的图案；其中，打印喷头中的各喷嘴错落排布于行列结构中，且每一列包括一个喷嘴，每一行包括至少一个喷嘴，第一方向为行方向。

具体地，由于在对子模版中的图案进行调整时，并没有增加额外的设计位置，只是将子模版中的原有设计位置进行位置调整，因此，在本发明实施例中，在各子模版中的图案调整前后，喷墨打印过程中的打印速度保持不变；也就是说，在子模版的图案调整前，喷墨打印过程中的打印速度为s，那么，在子模版的图案调整后，喷墨打印过程中的打印速度依然为s，如此，可以避免因打印速度的降低而降低打印效率。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种喷墨打印系统，如图12所示，可以包括：如本发明实施例提供的上述喷墨打印装置1001、以及驱动控制器1002；其中，驱动控制器1002，可以用于向喷墨打印装置1001发送驱动控制信号，以使喷墨打印装置在驱动控制信号的控制下，向指定打印位置喷出墨滴。

从而，可以在驱动控制器1002的有效控制下，使得喷墨打印装置1001可以向指定打印位置喷出墨滴，准确且快速地完成喷墨打印过程。

具体地，驱动控制器1002可以是本领域所熟知的能够实现上述功能的任何结构，在此并不限定。

本发明实施例提供了一种喷墨打印方法、装置及系统，在打印模版包括多个独立设置的子模版，子模版与至少一个喷嘴对应设置时，且实际打印位置与指定打印位置不重合时，可以分开独立地调整各子模版中的图案，不仅可以有效提高打印准确度，还可以有效避免因现有技术中使用一个打印模板而导致的通过降低打印速度来提高打印准确度的问题，从而可以快速地完成打印工作。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种喷墨打印装置，其特征在于，包括：打印喷头和打印模版；

所述打印喷头包括多个喷嘴；

所述打印模版包括多个独立设置的子模版，所述子模版与至少一个所述喷嘴对应设置，在实际打印位置与指定打印位置不重合时，确定与所述指定打印位置不重合的实际打印位置对应的喷嘴；根据待打印图案，以及第一方向与打印方向之间的角度，调整确定出的喷嘴对应的子模版中的图案，所述第一方向为行方向；

所述打印喷头中的各所述喷嘴错落排布于行列结构中，且每一列包括一个所述喷嘴，每一行包括至少一个所述喷嘴；

在垂直于打印方向上的相邻两个指定打印位置的中心之间的距离，为在行方向上相邻两个所述喷嘴的中心之间的距离的整数倍；

所述喷嘴的行方向与所述打印方向为垂直设置；

或

所述打印喷头中的各所述喷嘴错落排布于行列结构中，且每一列包括一个所述喷嘴，每一行包括至少一个所述喷嘴；

在垂直于打印方向上的相邻两个指定打印位置的中心之间的距离，为在行方向上相邻两个所述喷嘴的中心之间的距离的非整数倍；

所述喷嘴的行方向与所述打印方向为非垂直设置。

2.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述子模版与所述喷嘴一一对应设置。

3.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，各所述子模版的图案，由待打印图案，以及第一方向与打印方向之间的角度确定；

其中，所述打印喷头中的各所述喷嘴错落排布于行列结构中，且每一列包括一个所述喷嘴，每一行包括至少一个所述喷嘴，所述第一方向为行方向。

4.如权利要求1-3任一项所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述喷墨打印装置还包括：连接于所述打印喷头与所述打印模版之间的信号放大器；

所述信号放大器包括多个子放大器；

所述子放大器、所述子模版、以及所述喷嘴一一对应设置。

5.一种喷墨打印系统，其特征在于，包括：如权利要求1-4任一项所述的喷墨打印装置、以及驱动控制器；

所述驱动控制器，用于向所述喷墨打印装置发送驱动控制信号，以使所述喷墨打印装置在所述驱动控制信号的控制下，向指定打印位置喷出墨滴。

6.一种喷墨打印方法，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的喷墨打印装置实现；所述方法包括：

在确定喷墨打印过程中实际打印位置与指定打印位置不重合时，调整各子模版中的图案，具体包括：

确定与所述指定打印位置不重合的实际打印位置对应的喷嘴；

根据待打印图案，以及第一方向与打印方向之间的角度，调整确定出的喷嘴对应的子模版中的图案；其中，所述打印喷头中的各所述喷嘴错落排布于行列结构中，且每一列包括一个所述喷嘴，每一行包括至少一个所述喷嘴，所述第一方向为行方向；

根据调整后的各子模版中的图案，控制与调整后的各子模版对应设置的喷嘴，以向所述指定打印位置喷出墨滴。

7.如权利要求6所述的喷墨打印方法，其特征在于，在各所述子模版中的图案调整前后，喷墨打印过程中的打印速度保持不变。

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