一种喷墨头的喷墨状态检测系统和检测方法与流程

本申请涉及喷墨打印技术领域，尤其涉及一种喷墨头的喷墨状态检测系统和检测方法。

背景技术：

目前，OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)的发展趋势向着喷墨打印(Ink-Jet Printing，IJP)的方向进行，喷墨打印设备的喷嘴在工作很长一段时间可能因为墨路污染、墨水沉淀、灰尘、水汽等原因导致喷嘴状态异常，喷嘴状态异常会导致喷墨量和喷墨速率异常从而影响打印品质；在喷墨打印过程中缺少相应的监控装置来检测喷嘴的喷墨状态，对于喷嘴异常的喷墨状态无法得到反馈和及时修正，造成打印品质的异常。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种喷墨头的喷墨状态检测系统和检测方法，以解决喷墨打印过程中对于喷墨头的喷墨状态无法得到反馈和及时修正造成打印品质异常的技术问题。

本申请实施例提供了一种喷墨头的喷墨状态检测系统，包括光学检测装置和控制装置；

所述光学检测装置与所述喷墨头对应设置，用于在所述喷墨头喷出墨滴时，向所述墨滴发出预设强度的光检测信号，并接收所述光检测信号经所述墨滴吸收后形成的光反馈信号，并将所述光反馈信号发送给所述控制装置；

所述控制装置与所述光学检测装置电连接，用于根据所述光反馈信号检测所述喷墨头的喷墨状态。

可选的，所述喷墨状态包括喷墨量；所述控制装置具体用于获取所述光反馈信号的强度，计算所述光反馈信号的强度与预设标准强度之间的强度差值，并判断所述强度差值是否在允许的误差范围内，若是，则判定所述喷墨头的喷墨量正常，若否，则判定所述喷墨头的喷墨量异常。

可选的，所述喷墨状态包括喷墨速率；所述控制装置具体用于获取所述光反馈信号的接收时长，计算所述光反馈信号的接收时长与预设标准接收时长之间的时间差值，并判断所述时间差值是否在允许的误差范围内，若是，则判定所述喷墨头的喷墨速率正常，若否，则判定所述喷墨头的喷墨速率异常；所述接收时长包括从所述墨滴喷出至所述光反馈信号被所述光学检测装置接收的时长。

可选的，所述光学检测装置包括：

光发射装置，位于所述喷墨头的一侧，且与所述控制装置电连接，用于在所述喷墨头喷出墨滴时，向所述墨滴发出预设强度的光检测信号；

光接收装置，位于所述喷墨头的另一侧，与所述光发射装置相对设置，且与所述控制装置电连接，用于接收所述光检测信号经所述墨滴吸收后形成的光反馈信号，并将所述光反馈信号发送给所述控制装置。

可选的，所述喷墨头包括单列排布的多个喷嘴；所述光发射装置包括与所述多个喷嘴一一对应的多个发射孔，每个发射孔用于向对应的喷嘴喷出的墨滴发出光检测信号；

所述光接收装置包括与所述多个发射孔一一对应的多个接收探头，每个接收探头用于接收对应的发射孔发出的光检测信号经所述墨滴吸收后形成的光反馈信号；

每个发射孔与对应的接收探头之间的连线和对应的喷嘴的预设喷墨轨迹相交。

本申请实施例还提供了一种喷墨头的喷墨状态检测方法，所述检测方法应用于上述喷墨头的喷墨状态检测系统中，所述检测系统包括光学检测装置和与所述光学检测装置电连接的控制装置；

所述检测方法包括以下步骤：

所述光学检测装置在所述喷墨头喷出墨滴时向所述墨滴发出预设强度的光检测信号，并接收所述光检测信号经所述墨滴吸收后形成的光反馈信号，并将所述光反馈信号发送给所述控制装置；

所述控制装置根据所述光反馈信号检测所述喷墨头的喷墨状态。

可选的，所述喷墨状态包括喷墨量；所述根据所述光反馈信号检测所述喷墨头的喷墨状态，包括以下步骤：

获取所述光反馈信号的强度和预设标准强度；

计算所述光反馈信号的强度与所述预设标准强度之间的强度差值；

判断所述强度差值是否在允许的误差范围内：

若是，则判定所述喷墨头的喷墨量正常；

若否，则判定所述喷墨头的喷墨量异常。

可选的，所述喷墨状态包括喷墨速率；所述根据所述光反馈信号检测所述喷墨头的喷墨状态，包括以下步骤：

获取所述光反馈信号的接收时长和预设标准接收时长；

计算所述光反馈信号的接收时长与所述预设标准接收时长之间的时间差值；

判断所述时间差值是否在允许的误差范围内；

若是，则判定所述喷墨头的喷墨速率正常；

若否，则判定所述喷墨头的喷墨速率异常。

可选的，所述控制装置还与所述喷墨头电连接；所述检测方法还包括以下步骤：

所述控制装置在检测到喷墨状态异常的喷墨头时，获取所述喷墨状态异常的喷墨头的位置信息，并根据所述位置信息修正和调整对应的喷墨头。

可选的，所述光学检测装置包括光发射装置和光接收装置，所述光发射装置和光接收装置相对设置在所述喷墨头的两侧，且均与所述控制装置电连接；

所述光学检测装置在所述喷墨头喷出墨滴时向所述墨滴发出预设强度的光检测信号，并接收所述光检测信号经所述墨滴吸收后形成的光反馈信号，并将所述光反馈信号发送给所述控制装置，包括以下步骤：

所述光发射装置在所述喷墨头喷出墨滴时向所述墨滴发出预设强度的光检测信号；

所述光接收装置接收所述光检测信号经所述墨滴吸收后形成的光反馈信号，并将所述光反馈信号发送给所述控制装置。

本申请的有益效果为：在喷墨打印的过程，对应喷墨头设置光学检测装置，通过光学检测装置向喷墨头喷出的墨滴发出预设强度的光检测信号，并接收光检测信号经墨滴吸收后的光反馈信号，并将光反馈信号发送给控制装置，使得控制装置可以在喷墨打印的过程中实时获取不同墨滴对应的光反馈信号，并根据光反馈信号对喷墨头的喷墨状态进行监测，以便及时对喷墨状态异常的喷墨头做修正和调整，提高了喷墨头的工作效率和打印质量。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的一种喷墨头的喷墨状态检测系统；

图2为本申请实施例提供的另一种喷墨头的喷墨状态检测系统；

图3为本申请实施例提供的喷墨头的底面结构示意图；

图4为本申请实施例提供的光接收装置的侧面结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种喷墨头的喷墨状态检测方法流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种喷墨头的喷墨状态检测系统的零点校正示意图。

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、装置和/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、装置、组件和/或其组合。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步说明。

如图1至图4所示，本申请实施例提供了一种喷墨头的喷墨状态检测系统1，喷墨状态检测系统1包括光学检测装置2和控制装置3；光学检测装置2与喷墨头4对应设置，用于在喷墨头4喷出墨滴5时，向墨滴5发出预设强度的光检测信号6，并接收光检测信号6经墨滴5吸收后形成的光反馈信号7，并将光反馈信号7发送给控制装置3；控制装置3与光学检测装置2电连接，用于根据光反馈信号7检测喷墨头4的喷墨状态。

具体的，喷墨打印过程中，当喷墨头4的位置发生变化时，光学检测装置2的位置也会发生相应的变化，光学检测装置2始终保持与喷墨头4的位置对应；且光学检测装置2持续地向喷墨头4的预设喷墨轨迹13上的固定位置发出光检测信号6，使得喷墨头4喷出的每滴墨滴5下落到该固定位置时都可以被光检测信号6照射到；光检测信号6包括激光检测信号或射线检测信号。

本实施例中，在喷墨打印的过程，对应喷墨头4设置光学检测装置2，通过光学检测装置2向喷墨头4喷出的墨滴5发出预设强度的光检测信号6，并接收光检测信号6经墨滴5吸收后形成的光反馈信号7，并将光反馈信号7发送给控制装置3，因此控制装置3可以在喷墨打印过程中实时获取不同墨滴5对应的光反馈信号7(包括光反馈信号7的强度以及光反馈信号7的接收时长)，且控制装置3可以根据光反馈信号7是否异常来判定对应的喷墨头4的喷墨状态(包括喷墨量和喷墨速率)是否异常，以便及时对喷墨状态异常的喷墨头4做修正和调整来提高喷墨头的打印效率和打印质量。

本实施例可选的，喷墨状态包括喷墨量；控制装置3具体用于获取光反馈信号7的强度，计算光反馈信号7的强度与预设标准强度之间的强度差值，并判断强度差值是否在允许的误差范围内，若是，则判定喷墨头4的喷墨量正常，若否，则判定喷墨头4的喷墨量异常。

具体的，光学检测装置2在接收光反馈信号7的同时会检测出光反馈信号7的强度，并将光反馈信号7的强度发送给控制装置3。预设标准强度是通过相同的光学检测装置2在相同测量条件下对喷墨状态正常的标准喷墨头进行检测获得的。

本实施例中，由于预设强度的光检测信号6经过墨滴5时，墨滴5会吸收一定强度的光检测信号6，使形成的光反馈信号7的强度比光检测信号6的预设强度小，具体的，墨滴5的体积越大，吸收掉的光检测信号6的强度越大，使得光检测信号6的预设强度和对应的光反馈信号7的强度之间的强度差值与对应的墨滴5的体积大小成正比，故控制装置3可以在整个喷墨打印过程中根据光反馈信号7的强度大小来监测对应的喷墨头4的喷墨量是否正常。

本实施例可选的，喷墨状态还包括喷墨速率；控制装置3具体还用于获取光反馈信号7的接收时长，计算光反馈信号7的接收时长与预设标准接收时长之间的时间差值，并判断时间差值是否在允许的误差范围内，若是，则判定喷墨头4的喷墨速率正常，若否，则判定喷墨头4的喷墨速率异常。

具体的，光学检测装置2在接收光反馈信号7的同时还会计算出光反馈信号7的接收时长，并将光反馈信号7的接收时长发送给控制装置3。光反馈信号7的接收时长包括从墨滴5喷出至与墨滴5对应的光反馈信号7被光学检测装置2接收之间的时长。预设标准接收时长也是通过相同的光学检测装置2在相同测量条件下对喷墨状态正常的标准喷墨头进行检测获得的。

本实施例中，喷墨头4喷出墨滴5的速率越快，对应的光反馈信号7的接收时长越短，相反，喷墨头4喷出墨滴5的速率越慢，对应的光反馈信号7的接收时长越长，使得喷墨头4喷出墨滴5的速率与对应的光反馈信号7的接收时长成反比，故控制装置3可以在整个喷墨打印过程中根据光反馈信号7的接收时长来监测对应的喷墨头4的喷墨速率是否正常。

本实施例可选的，光学检测装置2具体包括光发射装置8和光接收装置9；其中，光发射装置8位于喷墨头4的一侧，且与控制装置3电连接，用于在喷墨头4喷出墨滴5时，向墨滴5发出预设强度的光检测信号6；光接收装置9，位于喷墨头4的另一侧，与光发射装置8相对设置，且与控制装置3电连接，用于接收光检测信号6经墨滴5吸收后形成的光反馈信号7，并将光反馈信号7发送给控制装置3。

具体的，喷墨头4用于向固定在喷墨打印机台上的基板14进行喷墨打印，喷墨头4位于基板14的上方，且喷墨头4的预设喷墨轨迹13与基板14的待打印位置对应；光发射装置8和光接收装置9分别位于基板14的两侧，且位于喷墨头4的两侧，光发射装置8和光接收装置9设置在机台上且可以随喷墨头4的移动在喷墨打印机台上相应移动。

本申请实施例中，如图1所述，光发射装置8可以在水平方向上向喷墨头4喷出的墨滴5发出光检测信号6，光检测信号6经过墨滴5后在水平方向上形成光反馈信号7并被光接收装置9接收，其中，光检测信号6在经过墨滴5的过程中部分被墨滴5吸收和反射，另一部分透过墨滴5形成了光反馈信号7；如图2所述，光发射装置8还可以向喷墨头4的预设喷墨轨迹13与基板14垂直相交的位置发出光检测信号6，当喷墨头4喷出的墨滴5滴到基板14上时光检测信号6照射到此墨滴5，在墨滴5的反射作用下形成的光反馈信号7被光接收装置9接收，其中，光检测信号6在经过墨滴5的过程中部分被墨滴5吸收，另一部分被墨滴5反射形成了光反馈信号7；上述两种方式形成的光反馈信号7的强度都与墨滴5的体积大小有关，墨滴5的体积越大，吸收掉的光检测信号6的强度越大，形成的光反馈信号7的强度越小，因此上述两种方式都可以监测喷墨头4的喷墨状态，当然，光检测信号6的发出方向在此不做限制。

本实施例可选的，如图3所示，喷墨头4包括单列排布的多个喷嘴10(图中所示的喷嘴数量仅作示例，不代表具体数量)；如图1和图2所示，光发射装置8包括与多个喷嘴10一一对应的多个发射孔11，每个发射孔11用于向对应的喷嘴10喷出的墨滴5发出光检测信号6；如图4所示，光接收装置9包括与多个发射孔11一一对应的多个接收探头12(图中所示的接收探头数量仅作示例，不代表具体数量)，每个接收探头12用于接收对应的发射孔11发出的光检测信号6经墨滴5吸收后形成的光反馈信号7；每个发射孔11与对应的接收探头12之间的连线和对应的喷嘴10的预设喷墨轨迹13相交。

本申请实施例中，每个喷嘴10都对应一个发射孔11和接收探头12，使得每一个喷嘴10的喷墨状态都能被检测到，可以更精确的找到喷墨状态异常的位置，方便及时对喷墨状态异常的喷墨位置进行修正和调整，有利于提高打印品质。

本申请实施例还提供了一种喷墨头的喷墨状态检测方法，检测方法应用于上述喷墨头的喷墨状态检测系统中，如图1和图2所示，检测系统1包括光学检测装置2和与光学检测装置2电连接的控制装置3；如图5所示，检测方法包括以下步骤：

S501：光学检测装置在喷墨头喷出墨滴时向墨滴发出预设强度的光检测信号，并接收光检测信号经墨滴吸收后形成的光反馈信号，并将光反馈信号发送给控制装置；

S502：控制装置根据光反馈信号检测喷墨头的喷墨状态。

本实施例中，在喷墨打印的过程，通过光学检测装置2向喷墨头4喷出的墨滴5发出预设强度的光检测信号6，并接收光检测信号6经墨滴5吸收后的光反馈信号7，并将光反馈信号7发送给控制装置3，因此可以通过控制装置3在喷墨打印过程中实时获取不同墨滴5对应的光反馈信号7(包括光反馈信号7的强度以及光反馈信号7的接收时长)，且控制装置3可以根据光反馈信号7是否异常来判定对应的喷墨头4的喷墨状态(包括喷墨量和喷墨速率)是否异常，并及时对喷墨状态异常的喷墨头4做修正和调整来提高喷墨打印头的打印效率和打印质量。

本实施例可选的，喷墨状态包括喷墨量；步骤502中，根据光反馈信号7检测喷墨头4的喷墨状态，包括以下步骤：

获取光反馈信号7的强度和预设标准强度；

计算光反馈信号7的强度与预设标准强度之间的强度差值；

判断强度差值是否在允许的误差范围内：

若是，则判定喷墨头4的喷墨量正常；

若否，则判定喷墨头4的喷墨量异常。

具体的，光学检测装置2在接收光反馈信号7的同时会检测出光反馈信号7的强度，并将光反馈信号7的强度发送给控制装置3。预设标准强度是通过相同的光学检测装置2在相同测量条件下对喷墨状态正常的标准喷墨头进行检测获得的。

本实施例中，由于预设强度的光检测信号6经过墨滴5时，墨滴5会吸收一定强度的光检测信号6，使形成的光反馈信号7的强度比光检测信号6的预设强度小，具体的，墨滴5的体积越大，吸收掉的光检测信号6的强度越大，使得光检测信号6的预设强度和对应的光反馈信号7的强度之间的强度差值与对应的墨滴5的体积大小成正比，故控制装置3可以在整个喷墨打印过程中根据光反馈信号7的强度大小来监测对应的喷墨头4的喷墨量是否正常。

本实施例可选的，喷墨状态还包括喷墨速率；步骤502中，根据光反馈信号7检测喷墨头4的喷墨状态，包括以下步骤：

获取光反馈信号7的接收时长和预设标准接收时长；

计算光反馈信号7的接收时长与预设标准接收时长之间的时间差值；

判断时间差值是否在允许的误差范围内；

若是，则判定喷墨头4的喷墨速率正常；

若否，则判定喷墨头4的喷墨速率异常。

具体的，光学检测装置2在接收光反馈信号7的同时还会计算出光反馈信号7的接收时长，并将光反馈信号7的接收时长发送给控制装置3。光反馈信号7的接收时长包括从墨滴5喷出至与墨滴5对应的光反馈信号7被光学检测装置2接收到的时刻之间的时长。预设标准接收时长也是通过相同的光学检测装置2在相同测量条件下对喷墨状态正常的标准喷墨头进行检测获得的。

本实施例中，喷墨头4喷出墨滴5的速率越快，对应的光反馈信号7的接收时长越短，相反，喷墨头4喷出墨滴5的速率越慢，对应的光反馈信号7的接收时长越长，使得喷墨头4喷出墨滴5的速率与对应的光反馈信号7的接收时长成反比，故控制装置3可以在整个喷墨打印过程中根据光反馈信号7的接收时长来监测对应的喷墨头4的喷墨速率是否正常。

本实施例可选的，控制装置3还与喷墨头4电连接；检测方法还包括以下步骤：

控制装置3根据光反馈信号7检测出喷墨状态异常的喷墨头4，并获取喷墨状态异常的喷墨头4的位置信息，并根据位置信息调整对应的喷墨头4。

本实施例中，控制装置3实时监测喷墨头4的喷墨状态，当发现喷墨状态异常的喷墨头4时可以及时获取喷墨状态异常的喷墨头4的位置信息并对对应的喷墨头4做修正和调整，以提高打印品质。

具体的，如图3所示，喷墨头4包括单列排布的多个喷嘴10，通过多个喷嘴10同时喷出墨滴5以提高打印效率，光学检测装置2对每个喷嘴10喷出的墨滴5都发出光检测信号6，并接收对应的光反馈信号7，因此控制装置3可以实时监测每个喷嘴10的喷墨状态，当喷墨状态出现异常时可以精确的找到喷墨状态异常的喷嘴10位置，并及时关闭对应的喷嘴10，其他喷嘴10则正常的工作，被关闭的喷嘴10对应的待打印位置可以通过调节其他位置的喷嘴10完成打印，保证整体的打印品质。

本实施例可选的，如图1和图2所示，光学检测装置2包括光发射装置8和光接收装置9，光发射装置8和光接收装置9相对设置在喷墨头4的两侧，且均与控制装置3电连接；步骤502具体包括以下步骤：

光发射装置8在喷墨头4喷出墨滴5时向墨滴5发出预设强度的光检测信号6；

光接收装置9接收光检测信号6经墨滴5吸收后形成的光反馈信号7，并将光反馈信号7发送给控制装置3。

本申请实施例中，如图1所述，光发射装置8可以在水平方向上向喷墨头4喷出的墨滴5发出光检测信号6，光检测信号6经过墨滴5后在水平方向上形成光反馈信号7并被光接收装置9接收，其中，光检测信号6在经过墨滴5的过程中部分被墨滴5吸收和反射，另一部分透过墨滴5形成了光反馈信号7；如图2所述，光发射装置8还可以向喷墨头4的预设喷墨轨迹13与基板14垂直相交的位置发出光检测信号6，当喷墨头4喷出的墨滴5滴到基板14上时光检测信号6照射到此墨滴5，在墨滴5的反射作用下形成的光反馈信号7被光接收装置9接收，其中，光检测信号6在经过墨滴5的过程中部分被墨滴5吸收，另一部分被墨滴5反射形成了光反馈信号7；上述两种方式形成的光反馈信号7的强度都与墨滴5的体积大小有关，墨滴5的体积越大，吸收掉的光检测信号6的强度越大，形成的光反馈信号7的强度越小，因此上述两种方式都可以监测喷墨头4的喷墨状态，当然，光检测信号6的发出方向在此不做限制。

本实施例可选的，如图6所示，当光发射装置8通过向喷墨头4的预设喷墨轨迹13与基板14垂直相交的位置发出光检测信号6对喷墨头4进行监测时，在步骤S501之前还包括以下步骤：

光学检测装置2在喷墨头4喷出墨滴之前，向喷墨头4的预设喷墨轨迹13与基板14垂直相交的位置(待打印区域)发出预设强度的光检测信号6，并接收光检测信号6经基板14反射后形成的光反馈信号7，并将光反馈信号7的强度发送给控制装置3；

控制装置3将获得的光反馈信号7的强度作为初始强度，以对喷墨头4喷墨过程中控制装置3获得的光反馈信号7的强度进行校正。

本实施例中，由于光发射装置8向喷墨头4的预设喷墨轨迹13与基板14垂直相交的位置发出光检测信号6时，部分光检测信号6会被基板吸收，故在喷墨头4开始喷墨之前需要对光学检测系统1做零点校正，即采用喷墨头4喷出墨滴之前控制装置3获得的光反馈信号7的初始强度对喷墨头4喷墨过程中控制装置3获得的光反馈信号7的强度进行校正，以消除系统误差，避免在喷墨打印过程中因检测的光反馈信号7的强度偏差较大而影响喷墨状态结果的判断。

综上所述，虽然本申请已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。