CN111791588A - 校正装置、喷墨打印机和喷印点坐标确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷墨打印技术领域，具体公开了一种校正装置、喷墨打印机和喷头坐标确定方法，包括第一连接件，分别与第一连接件相连的第二连接件、第一成像装置，与第一成像装置相对设置的第二成像装置，三轴运动机构和光学部，三轴运动机构与光学部件相连，三轴运动机构与第二连接件相连，光学部件位于第一成像装置和第二成像装置之间。本发明提供的校正装置，将不同表面的运动轴坐标建立联系，在喷墨打印机工作时，通过运动轴坐标建立的联系，迅速得到将喷嘴精确喷印到指定区域所需要的运动参数，这种校正装置方便使用，成本低，并且喷印点坐标确定方法精度高。

Description

校正装置、喷墨打印机和喷印点坐标确定方法

技术领域

本发明涉及喷墨打印技术领域，尤其涉及一种校正装置、喷墨打印机和喷头坐标确定方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明有关的背景技术，而并不必然地构成现有技术。

OLED是一种利用多层有机薄膜结构产生电致发光的器件，是通过载流子的注入和复合而致发光的现象，发光强度与注入的电流成正比。OLED在电场的作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，迁移到发光层。OLED容易制作，而且只需要低的驱动电压，OLED在满足平面显示器的应用上显得非常突出，OLED更轻薄、亮度高、功耗低、响应快、清晰度高、柔性好、发光效率高，能够满足消费者对显示技术的新需求。现有的OLED制备方法通常包括蒸镀和喷墨印刷两种，其中喷墨印刷OLED技术制作工艺简单，相对于蒸镀技术，喷墨打印更加精准，尤其用来处理大尺寸面板时，更加具有优势。

发明人发现现有的喷墨打印技术中至少存在如下问题：

现有的喷墨打印机的喷嘴相对于打印基板的位置是通过设备机械设计结构进行理论推算，设备龙门支架上的喷头固定槽的位置可以通过机械设计图纸来获得，喷嘴在喷头平面的位置可以通过喷头厂商的机械设计图纸来获得，基板上喷印位置可以通过安装在龙门上的CCD相机来获得。

这种计算方式无法考虑在设备机械安装时产生的误差，对于落点精度要求高，喷嘴数量多的例如OLED或者量子点彩膜的喷印工艺，设备硬件在安装时产生的误差造成的落点的误差是毫米级，在调试工艺时，需要不断得调整打印原点，需要花费大量的时间来纠正。同时，在例如OLED或者量子点喷印工艺里，设备耗材的成本会远远高于传统的喷绘工艺，纠正落点偏差需要花费价格昂贵的带有光刻胶的玻璃基板，同时会消耗一定量的昂贵的OLED或则量子点墨水。

如何进一步提高喷头的精度，满足印刷显示行业对喷墨打印超高精度的要求，将具有重要意义。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种将不同平面的运动轴坐标建立联系的校正装置，以解决喷头精度低的缺陷，满足超高精度的喷墨打印。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种将不同平面的运动轴坐标建立联系的校正装置，包括第一连接件、第二连接件、第一成像装置、第二成像装置，三轴运动机构和光学部件；

所述第一连接件与第二连接件相连；

所述第一成像装置与所述第一连接件相连，所述第二成像装置与所述第一成像装置相对设置，并且两者之间留有间隔；或者，所述第二成像装置与所述第一连接件相连，所述第一成像装置与所述第二成像装置相对设置，并且两者之间留有间隔；

所述三轴运动机构与所述光学部件相连，所述三轴运动机构与所述第二连接件相连，所述光学部件位于所述第一成像装置和第二成像装置之间。

进一步地，所述第一连接件的一端固定连接一安装座，所述第一成像装置或者第二成像装置安装于所述安装座中，所述安装座固定连接一固定板，所述固定板与第一移动装置固定连接。

进一步地，所述第一成像装置或第二成像装置与第二移动装置固定连接。

进一步地，还包括磁性块，所述磁性块上开有第一通孔；

所述第一连接件的另一端开有与磁性块相匹配的第一凹槽，所述第一凹槽底部开有与第一通孔相匹配的第二通孔，所述第二连接件一端设有与所述磁性块相匹配的第二凹槽，所述第二凹槽设有插销，所述插销与所述第一通孔和第二通孔匹配，所述第二连接件的另一端与所述三轴运动机构固定连接；

所述第一连接件与所述第二连接件的连接部分由能被磁性吸附的材质制成。

进一步地，所述光学部件为带有靶点的光学玻璃片。

进一步地，所述靶点为十字型。

进一步地，所述靶点位于所述第一成像装置和第二成像装置之间。

进一步地，所述第一成像装置为CCD相机，所述第二成像装置为CCD相机。

上述校正装置能够方便使用者进行高频率的喷印落点的纠正，这种纠正具有低物料成本和时间成本的特点。

本发明第二个目的在于提供一种喷墨打印机，包括喷头模组和传送带，以及上述校正装置，所述喷头模组与固定板固定连接，所述喷头模组为第一移动装置，所述传送带与第一成像装置或第二成像装置固定连接，所述传送带为第二移动装置。

本发明的第三个目的在于提供一种喷墨打印机喷印点坐标的确定方法，包括以下步骤：

利用上述校正装置将不同平面的运动轴坐标建立联系，进行初始坐标校正，得到坐标点（X_c，Y_c）；

第一成像装置测量得到第一标定点的坐标点（Xp，Yp）；

第二成像装置测量得到第二标定点的坐标点（Xn，Yn）；

根据坐标点（Xp，Yp）和坐标点（Xn，Yn）得到打印的坐标点（Xp-Xc+Xn+δX，Yp-Yc+Yn+δY），其中δX、δY为其他位置补偿因素的总和。

进一步地，所述第一成像装置位于第二标定点所在运动轴的Y方向上，所述第二成像装置位于第一标定点所在运动轴的X方向。

进一步地，所述第一成像装置位于喷头模组所在运动轴的Y方向上，所述第二成像装置位于所在运动轴的X方向。

进一步地，所述初始坐标校正包括如下步骤：

将第一成像装置和第二成像装置通过所连接的运动轴移动至XY平面的同一位置；

将校正装置的光学部件的靶点通过三轴运动机构移动至两个成像装置中间；

用位于上方的第一成像装置或第二成像装置聚焦到光学部件上，通过三轴运动机构调整靶点与焦点位置重合，然后移动位于下方的第一成像装置或第二成像装置所在的运动轴，令第一成像装置或第二成像装置聚焦的焦点与靶点位置重合；

或者用位于下方的第一成像装置或第二成像装置聚焦到光学部件上，通过三轴运动机构调整靶点与焦点位置重合，然后移动位于上方的第一成像装置或第二成像装置所在的运动轴，令第一成像装置或第二成像装置聚焦的焦点与靶点位置重合。

上述方法通过校正装置将不同平面的运动轴建立联系，通过该联系获取运动参数。

本发明的有益效果：

本发明提供的校正装置，通过将固定于不同运动轴用于测量喷头坐标的CCD相机聚焦于同一光学玻璃的十字靶点上，将不同表面的运动轴坐标建立联系，进一步地，在喷墨打印机工作时，通过运动轴坐标建立的联系，迅速得到将喷嘴精确喷印到指定区域所需要的运动参数，这种校正装置方便使用者进行高频率，低物料成本，时间成本的喷印落点纠正，这种喷印点坐标确定方法能够排除设备机械安装时产生的误差，使落点的精度更高。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的结构示意图。

图2是本发明的实施例的两个连接件的分解示意图。

图3是本发明的实施例的第二连接件与三轴运动机构的分解示意图。

图4是本发明实施例的喷印点坐标的确定方法流程图。

图5是本发明实施例的喷嘴和像素格子示意图。

图6是本发明实施例的不同平面运动轴坐标建立联系的方法流程图。

附图标记：

100-第一连接件；101-第一凹槽；

200-第二连接件；201-磁铁；202-第二凹槽；203-插销；

300-第一CCD相机；

400-第二CCD相机；

500-三轴运动机构；

600-十字靶点光学玻璃片；

700-CCD相机安装座；701-固定板；

a-喷嘴；b-像素格子。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本发明中涉及“第一”“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

图1-3为本发明提供的一种校正装置的实施例。

请参考图1-3，该校正装置主要包括第一连接件100、第二连接件200、第一CCD相机300、第二CCD相机400，三轴运动机构500和十字靶点光学玻璃片600。

其中第一连接件100为L形，第一连接件100的一端与CCD相机安装座700固定连接，CCD相机安装座700中安装有第一CCD相机，并且CCD相机安装座700连有一固定板701，两者固定连接，固定板701与第一移动装置（图中未示出）的运动轴固定连接，本实施例中的第一移动装置为喷头模组，因此固定板701与喷头模组的运动轴固定连接。

第一连接件100的另一端与第二连接件200连接，两者通过磁铁201连接，第一连接件100和第二连接件200上分别设有与磁铁201相匹配的第一凹槽101和第二凹槽202，并且第一凹槽101和磁铁201开有插销孔，第二凹槽202内设有与插销孔相匹配的插销203。并且第一连接件100和第二连接件200的采用能被磁铁201吸附的金属制成。安装时，将磁铁201放入第一凹槽101中，将带有插销203的第二连接件200插入插销孔内，实现两者的固定连接。这种采用磁铁201的装配固定方式，能够达到快速安装固定以及拆卸的目的，定位精度则由限位凹槽及圆柱销来保证。

第二连接件200的另一端与三轴运动机构500固定连接，三轴运动机构能够实现xyz三个方向的移动，十字靶点光学玻璃片600位于三轴运动机构500的上表面，两者固定连接，并且十字靶点光学玻璃片600伸出三轴运动机构500一定距离，使得十字靶点位于两个CCD相机之间。

第二CCD相机400位于下方，与第一CCD相机300相对设置，并且第二CCD相机400与下方的第二移动装置（图中未示出）固定连接，本实施例中的第二移动装置为喷墨打印机中的基片传送装置。

校正时，将带有三轴运动机构500和十字靶点光学玻璃片600的第二连接件200与第一连接件100固定连接，调整三轴运动机构500和第一移动装置，使第一CCD相机300聚焦于十字靶点，第一移动装置和三轴运动机构500保持不动，然后通过第二移动装置的运动移动第二CCD相机400，使得第二CCD相机400与第一CCD相机300同轴，并且使第二CCD相机400聚焦于十字靶点，完成校正。或者先调整三轴运动机构500和第二移动装置，使第二CCD相机400聚焦于十字靶点，第二移动装置和三轴运动机构500保持不动，通过第一移动装置的运动移动第一CCD相机300，使得第一CCD相机300与第二CCD相机400同轴，并且使第一CCD相机300聚焦于十字靶点，完成校正。校正装置安装方便，校正方法简单灵活。

上述实施例中的第一CCD相机300位置不一定位于第二CCD相机400上方，第二CCD相机400的位置也不一定位于第一CCD相机300的下方，两者位置可以互换，即第一连接件100也可以安装于位于下方的第二移动装置中。

在另一实施例中，提供了一种喷墨打印机，该喷墨打印机通过上述校正装置将不同平面的运动轴建立联系，这种打印机的精度更高，打印效果更好。

利用上述实施例可以得到一种喷墨打印机喷印点坐标的确定方法，如图4所示，包括以下步骤：

10、将不同平面的运动轴坐标建立联系

利用校正装置进行初始坐标校正，得到坐标点（X_c，Y_c）；

20、获取像素格子b的坐标点

第一CCD相机300测量得到像素格子b的坐标点（Xp，Yp），如图5所示，第一CCD相机300位于喷头模组所在运动轴的Y方向上；

30、获取喷嘴a的坐标点

第二CCD相机400测量得到喷嘴a的坐标点（Xn，Yn），如图5所示，第二CCD相机400位于基板所在运动轴的X方向；

40、获得喷印点的坐标

根据坐标点（Xp，Yp）和坐标点（Xn，Yn）得到让喷嘴a对准像素格子b坐标轴打印时的坐标点为（Xp-Xc+Xn+δX，Yp-Yc+Yn+δY），该坐标点为喷印点坐标，其中δX、δY为其他位置补偿因素的总和。

步骤10将不同平面的运动轴坐标建立联系的方法如图6所示，包括如下步骤：

11、将两个CCD相机移动到同一轴线

将第一CCD相机300和第二CCD相机400通过所连接的运动轴移动至XY平面的同一位置；

12、将光学部件移动到两个CCD相机之间

将校正装置的十字靶点光学玻璃片600通过三轴运动机构500移动至两个CCD相机中间；

13、分别将两个CCD相机的聚焦点与光学部件的靶点对齐

用位于上方的第一CCD相机300聚焦到十字靶点光学玻璃片600上，通过三轴运动机构500调整十字靶点光学玻璃片600的十字靶点与焦点位置重合，然后移动位于下方的第二CCD相机400所在的运动轴，令第二CCD相机400聚焦的焦点与十字靶点光学玻璃片600的十字靶点位置重合；

或者用位于下方的第二CCD相机400聚焦到十字靶点光学玻璃片600上，通过三轴运动机构500调整十字靶点光学玻璃片600的十字靶点与焦点位置重合，然后移动位于上方的第一CCD相机300所在的运动轴，令第一CCD相机300聚焦的焦点与十字靶点光学玻璃片600的十字靶点位置重合。

综上所述，本发明提供的实施例将不同表面的运动轴坐标建立联系，在喷墨打印机工作时，通过运动轴坐标建立的联系，迅速得到将喷嘴精确喷印到指定区域所需要的运动参数，这种校正装置方便使用者进行高频率，低物料成本，时间成本的喷印落点纠正，这种喷印点坐标确定方法能够排除设备机械安装时产生的误差，使落点的精度更高。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种校正装置，其特征在于，包括第一连接件、第二连接件、第一成像装置、第二成像装置，三轴运动机构和光学部件；

所述第一连接件与第二连接件相连；

所述第一成像装置与所述第一连接件相连，所述第二成像装置与所述第一成像装置相对设置，并且两者之间留有间隔；或者，所述第二成像装置与所述第一连接件相连，所述第一成像装置与所述第二成像装置相对设置，并且两者之间留有间隔；

所述三轴运动机构与所述光学部件相连，所述三轴运动机构与所述第二连接件相连，所述光学部件位于所述第一成像装置和第二成像装置之间。

2.根据权利要求1所述的一种校正装置，其特征在于，所述第一连接件的一端固定连接一安装座，所述第一成像装置或者第二成像装置安装于所述安装座中，所述安装座固定连接一固定板，所述固定板与第一移动装置固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种校正装置，其特征在于，所述第一成像装置或第二成像装置与第二移动装置固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种校正装置，其特征在于，还包括磁性块，所述磁性块上开有第一通孔；

所述第一连接件的另一端开有与磁性块相匹配的第一凹槽，所述第一凹槽底部开有与第一通孔相匹配的第二通孔，所述第二连接件一端设有与所述磁性块相匹配的第二凹槽，所述第二凹槽设有插销，所述插销与所述第一通孔和第二通孔匹配，所述第二连接件的另一端与所述三轴运动机构固定连接；

所述第一连接件与所述第二连接件的连接部分由能被磁性吸附的材质制成。

5.根据权利要求1所述的一种校正装置，其特征在于，所述光学部件为带有靶点的光学玻璃片。

6.根据权利要求5所述的一种校正装置，其特征在于，所述靶点为十字型。

7.根据权利要求5所述的一种校正装置，其特征在于，所述靶点位于所述第一成像装置和第二成像装置之间。

8.根据权利要求1所述的一种校正装置，其特征在于，所述第一成像装置为CCD相机，所述第二成像装置为CCD相机。

9.一种喷墨打印机，其特征在于，包括喷头模组和传送带，以及如权利要求1-8任一所述的校正装置，所述喷头模组与固定板固定连接，所述喷头模组为第一移动装置，所述传送带与第一成像装置或第二成像装置固定连接，所述传送带为第二移动装置。

10.一种喷墨打印机喷印点坐标的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用权利要求1-8任一所述的校正装置将不同平面的运动轴坐标建立联系，进行初始坐标校正，得到坐标点（X_c，Y_c）；

第一成像装置测量得到第一标定点的坐标点（Xp，Yp）；

第二成像装置测量得到第二标定点的坐标点（Xn，Yn）；

根据坐标点（Xp，Yp）和坐标点（Xn，Yn）得到打印的坐标点（Xp-Xc+Xn+δX，Yp-Yc+Yn+δY），其中δX、δY为其他位置补偿因素的总和。

11.根据权利要求10所述一种喷墨打印机喷头坐标的确定方法，其特征在于，所述第一成像装置位于第二标定点所在运动轴的Y方向上，所述第二成像装置位于第一标定点所在运动轴的X方向。

12.根据权利要求10所述的一种喷墨打印机喷头坐标的确定方法，其特征在于，所述初始坐标校正包括如下步骤：

将第一成像装置和第二成像装置通过所连接的运动轴移动至XY平面的同一位置；

将校正装置的光学部件的靶点通过三轴运动机构移动至两个成像装置中间；

用位于上方的第一成像装置或第二成像装置聚焦到光学部件上，通过三轴运动机构调整靶点与焦点位置重合，然后移动位于下方的第一成像装置或第二成像装置所在的运动轴，令第一成像装置或第二成像装置聚焦的焦点与靶点位置重合；

或者用位于下方的第一成像装置或第二成像装置聚焦到光学部件上，通过三轴运动机构调整靶点与焦点位置重合，然后移动位于上方的第一成像装置或第二成像装置所在的运动轴，令第一成像装置或第二成像装置聚焦的焦点与靶点位置重合。

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