CN111791608A

CN111791608A - 一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法及其调整装置

Info

Publication number: CN111791608A
Application number: CN202010949342.3A
Authority: CN
Inventors: 朱云龙; 程晓鼎; 张不扬
Original assignee: Ji Hua Laboratory
Current assignee: Ji Hua Laboratory
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2020-09-10
Publication date: 2020-10-20
Anticipated expiration: 2040-09-10
Also published as: CN111791608B

Abstract

本申请公开一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法及其调整装置，其中该调整方法包括步骤：选取当前喷墨打印头和与其相邻的喷墨打印头重叠区域的对应排喷孔，向基板上滴落墨滴，形成图案；根据所述图案信息确定所述喷孔之间的位置偏移信息；判断是否完成每一排喷孔的检测；若否，继续选取未检测喷孔；若是，根据喷墨打印头多排喷孔的偏移信息，确定偏移补偿量，通过偏移补偿量对喷墨打印头进行位置调整；其中该调整装置包括运动控制装置，观测装置和与运动控制装置连接的处理器；解决由于加工或安装造成错位排列喷墨打印头之间的喷孔位置不整齐，产生拼接误差或错位的问题，增强喷墨打印的质量和品质。

Description

一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法及其调整装置

技术领域

本申请涉及打印技术领域，尤其涉及一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法及其调整装置。

背景技术

喷墨打印具有加工过程简单高效、材料利用率高等优点，因此已广泛应用于电子器件的制造过程中，例如OLED面板的某些功能层可以采用喷墨打印工艺，通常采用将多个喷墨打印头拼接为喷墨打印头阵列的方式增大印刷宽度，进而提高工作效率。为了防止打印图案在喷墨打印头拼接处出现露白现象，通常将被拼接的喷墨打印头交错排为两行，同时需保证位于中部的喷墨打印头的起始端喷孔和末端喷孔要与其相邻喷墨打印头的末端与起始端喷孔在打印方向（y方向）上重合；如图1所示，拼接重叠部位图案的打印通常采用不同喷墨打印头重叠部位的喷孔共同完成。例如首先根据喷印样图确定喷孔的重叠关系，然后将每个喷点所需的总墨量按一定比例分配给两个喷墨打印头中位置相近的喷孔，共同完成每个喷点的打印。

当采用多喷头扫描打印时，由于喷墨打印装置的安装误差导致喷头与喷头间的拼接存在误差，尽而导致打印的图像在喷头与喷头拼接处出现重叠间隔，打印图像失真严重，打印图像质量差品质得不到保证。因此，如何寻找一种打印质量好的多喷头喷墨打印方法，已成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述不足之处，本申请的目的在于提供一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法及其装置，使补正拼接喷墨打印头更精确，提高打印质量。

为实现上述目的，本申请公开一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法，包括步骤：

选取当前喷墨打印头和与其相邻的喷墨打印头重叠区域的对应排喷孔，向基板上滴落墨滴，形成图案；

根据所述图案信息确定所述喷孔之间的位置偏移信息；

判断是否完成每一排喷孔的检测；

若否，继续选取未检测喷孔；

若是，根据喷墨打印头多排喷孔的偏移信息，确定偏移补偿量；

通过偏移补偿量对喷墨打印头进行位置调整。

所述喷墨打印头包括首尾相接的多个喷墨打印头，每个所述喷墨打印头包括多排喷孔，相邻的喷墨打印头交错排列为两行，所述多个喷墨打印头之间存在相互重叠的喷孔。

进一步的，所述“根据所述图案信息确定所述喷孔之间的位置偏移信息”包括步骤：

确定所述图案的几何中心；

获取相互对应的喷孔形成图案的几何中心之间的误差。

进一步的，所述“根据喷墨打印头多排喷孔的偏移信息，确定偏移补偿量”包括步骤：

得到每一排误差的平均误差值；

将每一排平均误差值再求平均值。

进一步的，所述“判断是否完成每一排喷孔的检测”包括步骤：

获取所述喷墨打印头上喷孔的排数；

对比平均误差值个数和喷孔排数。

进一步的，所述平均误差值包括算术平均值、几何平均值和平方平均值的任意一种。

进一步的，所述喷孔的数量为10个以下的任意数量。

进一步的，所述图案为墨滴点阵或墨线。

本申请还公开一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整装置，包括用于选取并控制相邻的两个所述喷墨打印头向基板滴落墨滴，形成图案的运动控制装置；用于获取基板上图案的观测装置；连接于所述观测装置和所述运动控制装置的处理器；所述处理器接收所述观测装置获取的图案并分析图案信息，将分析后的图案信息传输至所述运动控制装置，所述运动控制装置推动调节装置对喷墨打印头拼接位置进行补正。

本申请通过相邻的喷墨打印头的重叠区域上每排的喷孔在基板上形成的图案后，通过对图案的几何中心计算出每排的误差，从而得出两个相邻喷墨打印头之间的偏移补偿值，解决由于加工或安装造成错位排列喷墨打印头之间的喷孔位置不整齐，产生拼接误差或错位的问题，增强喷墨打印的质量和品质。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的作为本申请的一实施方式理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请示例性一种喷墨打印头无缝拼接的喷墨打印装置的结构示意图；

图2是本申请一实施例一种喷墨打印头及其打印图案的结构示意图；

图3是本申请一实施例另一种喷墨打印头及其打印图案的结构示意图；

图4是本申请另一实施例一种喷墨打印头及其打印图案的结构示意图；

图5是本申请一实施例一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法的步骤示意图；

图6是本申请一实施例一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法中确定位置偏移信息的步骤流程图；

图7是本申请一实施例一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法中确定偏移补偿量的步骤流程图；

图8是本申请一实施例一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法中判断检测是否完成的步骤流程图；

其中，100（100a,100b,100c,100d）、喷墨打印头；110、墨滴；120、基板；130(131a,131b,132a,132b,133a,133b,134a,134b）、图案；

140(141a,141b,142a,142b,143a,143b,144a,144b)、喷孔；150、几何中心；160、重叠区域。

具体实施方式

这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本申请的示例性实施例的目的。但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

下面参考附图和可选的实施例对本申请作进一步说明。

因为加工限制，喷孔不能全幅面覆盖喷墨打印头，因此为了防止打印图案在喷墨打印头拼接处出现露白现象，如图1所示，多个喷墨打印头100a,100b,100c,100d在x方向拼接成喷墨打印头阵列，向基板130喷射墨滴。通常将多个喷墨打印头首尾拼接交错排为两行，同时需保证位于中部的喷墨打印头,以喷墨打印头100b为例，中部喷墨打印头100b的起始端喷孔和末端喷孔要与其相邻喷墨打印头100a的末端与相邻喷墨打印头100c起始端喷孔在打印方向（y方向）上部分重叠并对齐，形成重叠区域160；实现覆盖整个待打印图像。墨滴110是刚离开喷墨打印头100，在空中飞向基板120时的状态。墨滴110撞击基板120后在基板上形成打印图案130。在打印过程中，多个喷墨打印头100拼接成的喷墨打印头阵列静止，基板120沿y方向可做往复运动，喷墨打印头100和基板120在z方向的间距一般小于2mm。喷墨打印头拼接数量可以是多个，本实施例以4个为例，喷墨打印头在x方向拼接的宽度可以小于或大于基板130的宽度。如图2所示，喷墨打印头100a和喷墨打印头100b中各有两排喷孔140，两个喷墨打印头100之间的重叠区域160的喷孔140位置不整齐，产生误差，导致打印效果降低。

本申请对上述用于喷墨打印制造大幅面器件中的拼接喷墨打印头，公开了一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法，如图1至图8所示，包括步骤：

S10选取当前喷墨打印头和与其相邻的喷墨打印头重叠区域的对应排喷孔，向基板上滴落墨滴，形成图案；

S20根据所述图案信息确定所述喷孔之间的位置偏移信息；

S30判断是否完成每一排喷孔的检测；

S40若否，继续选取未检测喷孔；

S50若是，根据喷墨打印头多排喷孔的偏移信息，确定偏移补偿量；

S60通过偏移补偿量对喷墨打印头进行位置调整。

相对于通过喷墨打印头坐标连线方式补正，本申请通过实际打印在基板120上的图案130进行分析，实际打印的图案130信息包含基板运动误差，打印机台的定位、检测误差等，采用实际打印图案130进行补正，使补正效果更好；另外，仅检测重叠区域160的喷孔140，相对于需要同时获取重叠区域160和未重叠区域的图案信息组合成打印补正数据，得到补偿值的计算量小，得到图案信息更准确快速，不浪费墨滴，节省检测时间的同时提高补正信息的正确率。

进一步的，所述“S20根据所述图案信息确定所述喷孔之间的位置偏移信息”包括步骤：

S21确定所述图案的几何中心；

S22获取(同一排)相互对应的喷孔形成图案的几何中心之间的误差。

如图2和图3所示，喷墨打印头100a和100b中各有两排喷孔，选取喷墨打印头100a第一排和喷墨打印头100b第一排在y方向上重叠的喷孔，即喷墨打印头100a中的喷孔141a和142a，喷墨打印头100b中的喷孔141b和142b，向基板上120滴落墨滴110，形成图案130；再根据喷孔141a和喷孔141b形成的图案，确定喷孔141a和喷孔141b之间的位置偏移信息，根据喷孔142a和喷孔142b形成的图案，确定喷孔142a和喷孔142b之间的位置偏移信息；从而获得喷墨打印头100a和100b的第一排喷孔140的偏移信息。

喷墨打印头100a和喷墨的打印头100b的第二排的偏移补偿量，与第一排的方式相同，选取喷墨打印头100a和喷墨打印头100b上相对应的第二排上相互重叠喷孔，喷孔143a对应喷孔143b,喷孔144a对应喷孔144b，通过相应图案，得出第二排喷孔之间的位置偏移信息。

通过对比当前喷孔140在基板120上形成的图案130和与其对应在不同喷墨打印头上的喷孔140形成的图案的几何中心，得出两个喷孔140之间的位置偏移信息；本方案可以适用于任意检测图案，如不规则图案或多边形等只要找到多个对角或多条对边之间的中心即可；同时也适用于大于两排的多排喷孔140的喷墨打印头100进行无缝拼接补正，能够快速从打印图案中得出每两个相对应的喷孔140之间的偏移距离；另外通过对比几何中心得出的打印图案130即喷孔140之间的误差，相对于其他方式便于计算和确定喷墨打印头100之间的位移误差。

进一步的，所述“S50根据喷墨打印头多排喷孔的偏移信息，确定偏移补偿量”包括步骤：

S51得到每一排误差的平均误差值；

S52将每一排平均误差值再求平均值。

在图2-3中，空心圆是喷墨打印头100a的喷孔140在基板120上形成的图案130，实心圆是喷墨打印头100b的喷孔140在基板120上形成图案130，确定打印图案的几何中心150后，将喷孔141a的打印图案131a和喷孔141b的打印图案131b之间的偏离距离记为误差△X1₂，将喷孔142a的打印图案132a和喷孔142b的打印图案132b偏离的距离记为误差△X1₁，△X1₁与△X1₂的平均值记为喷墨打印头100a和喷墨打印头100b中第一排喷孔140的误差△X1。喷墨打印头100a和喷墨打印头100b的第二排喷孔误差计算方式相同，通过对比打印图案133a和133b得出喷孔143a和喷孔143b之间的偏移误差△X2₂,将喷孔144a的打印图案134a和喷孔144b的打印图案134b偏离的距离记为误差△X2₁；△X2₁与△X2₂的平均值记为喷墨打印头100a和喷墨打印头100b中第二排喷孔的误差△X2。

将得到的第一排重叠喷孔的误差△X1和第二排重叠喷孔的误差△X2再求平均值，即两个喷墨打印头100的需要的偏移补偿量；使重叠区域160的喷孔140在y方向上重合对齐。

进一步的，所述“S30判断是否完成每一排喷孔的检测”包括步骤：

S31获取所述喷墨打印头上喷孔的排数；

S32对比平均误差值个数和喷孔排数。

在具体实施中，喷孔排间误差分别为△X1、△X2、。。。、△Xm，m的个数取决于各喷墨打印头100上喷孔排数。在选取相邻喷墨打印头重叠区域160内的喷孔140时，获取所述喷墨打印头100上喷孔的排数m，判断是否完成整个重叠区域160内每一排喷孔140的完成检测，即计算得出每一排的平均误差值△X的个数是否等于m;若△X的总个数不等于m，则排数加一继续执行步骤S10-S20；即如果m为2，执行步骤S10-20后得出△X1，△X1不等于2，此时当前排加一后，选取第二排重叠区域中的对应排的喷孔（执行步骤S10）；若△X的总个数等于m，说明已得到重叠区域160内各排的平均误差值，则将每排的平均误差值整合再求平均值，从而得到相邻喷墨打印头100之间的偏移补偿量。

作为本申请的另一实施例，基板120上的打印图案130也可以是除了墨滴点阵之外的墨线形式，其中，每一排所有喷孔140打印出的图案130必须一致，但不同排的打印图案130可以相同也可以不同。如图4所示，喷墨打印头100一排的所有喷孔140打印图案均为墨滴点阵图案（131a-132b），喷墨打印头100另一排的所有喷孔140打印图案(133a-134b)为墨线形式；当然，也可以是多排喷孔140的打印图案均为墨线形式，只要确保两个喷墨打印头100相同排上的喷孔140，打印的图案130相同，保证具有统一可做比对的几何中心得出喷孔140之间的偏移距离。

在具体实施中，每排重叠部位的喷孔140数可以为10个以下的任意数量，所述的求得的平均值可以是算术平均值、几何平均值、平方平均值等。

本申请还公开一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整装置，用于选取并控制相邻的两个所述喷墨打印头100向基板120滴落墨滴，形成图案130的运动控制装置；用于获取所述图案130的观测装置；连接于所述观测装置和所述运动控制装置的处理器；所述处理器接收所述观测装置获取的图案130并提取所述图案的图案信息，根据所述图案130信息确定偏移补偿量，将所述偏移补偿量传输至所述运动控制装置，所述运动控制装置根据所述偏移补偿量驱动对所述喷墨打印头100的拼接位置进行补正。

需要说明的是，在本申请具体实施例中，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本申请的保护范围。本方案中涉及到的各种形状和数量的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为其作出限定。本申请的技术方案可以广泛用于各种显示设备以及其他大幅面器件的制造行业中的喷墨打印工艺。

以上内容是结合具体的可选的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims

1.一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法，其特征在于，包括步骤：

根据所述图案信息确定所述喷孔之间的位置偏移信息；

判断是否完成每一排喷孔的检测；

若否，继续选取未检测喷孔；

通过偏移补偿量对喷墨打印头进行位置调整；

多个所述喷墨打印头首尾相接组成喷墨打印头阵列，每个所述喷墨打印头包括多排喷孔，相邻的喷墨打印头交错排列为两行，所述多个喷墨打印头之间存在相互重叠的喷孔。

2.如权利要求1所述的一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法，其特征在于，所述“根据所述图案信息确定所述喷孔之间的位置偏移信息”包括步骤：

确定所述图案的几何中心；

获取相互对应的喷孔形成图案的几何中心之间的误差。

3.如权利要求2所述的一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法，其特征在于，所述“根据喷墨打印头多排喷孔的偏移信息，确定偏移补偿量”包括步骤：

得到每一排误差的平均误差值；

将每一排平均误差值结合再求平均值。

4.如权利要求2所述的一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法，其特征在于，所述“判断是否完成每一排喷孔的检测”包括步骤：

获取所述喷墨打印头上喷孔的排数；

对比平均误差值个数和喷孔排数。

5.如权利要求4所述的一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法，其特征在于，所述平均误差值包括算术平均值、几何平均值和平方平均值的任意一种。

6.如权利要求1所述的一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整方法，其特征在于，所述喷孔的数量为10个以下的任意数量。

7.一种喷墨打印头无缝拼接的误差调整装置，其特征在于，包括：

运动控制装置，用于选取并控制相邻的两个所述喷墨打印头向基板滴落墨滴，形成图案；

观测装置，用于获取所述图案；

处理器，连接于所述观测装置和所述运动控制装置；

所述处理器接收所述观测装置获取的图案并提取所述图案的图案信息，根据所述图案信息确定偏移补偿量，将所述偏移补偿量传输至所述运动控制装置，所述运动控制装置根据所述偏移补偿量驱动对所述喷墨打印头的拼接位置进行补正。