[发明专利]一种发光二极管印刷头

说明书

技术领域

本发明涉及利用发光二极管发出的光信号，形成具有图象信息潜象的一种发光二极管印制头。

背景技术

目前已知的发光二极管打印机和激光打印机，是利用发光二极管(LED)头(如JP62-135145所公开的一种发光二极管印制头)、半导体激光头等等，产生光信号，并将其辐射到光敏材料的表面，以形成静态潜象，由此将印制的图象形成在印制材料上。特别需要指出的是，由于发光二极管打印机和激光打印机相比，具有诸如可使装置小型化，生产成本比较低等等的优点，而日益获得广泛的重视。

这种发光二极管打印机的结构如图21所示，它包括：可使转动着的光敏鼓100的表面带电的充电装置102；可相应于输入的信号，即向光敏鼓100充电的电信号，发出形成静态潜象用的光的发光二极管印制头104；处理静态潜象的处理装置106；传递返光负载，即图象信息介质到印制材料108上的转印器110，且它可以相应于光敏鼓100的转动而运动；用加热等方法固定传递到印制材料108上的返光负载用的固定装置(未示出)；以及用来清洁光敏鼓100表面的清洁器112。

用在这种发光二极管打印机中的发光二极管印制头104，包括有具有形成在其表面上的电路回路的基底114，由形成在基底上的、可相应于施加的电信号产生信号的，发光二极管构成的发光二极管阵列116，和由许多用于将发光二极管阵列116发出的光聚光到光敏鼓100上的柱透镜阵列118。可将这些组件按适当的方式组装起来，以便能够将由发光二极管阵列116产生的光信号，通过柱透镜阵列118，聚光到已充电的光敏鼓100的表面上，从而把将要形成在印制材料108上的图象用的潜象，形成在光敏鼓100上。

如图22所示，发光二极管印制头104的发光二极管阵列116，由彼此相距一定距离1的发光二极管阵列芯片16a、16b等等构成，而每一芯片均具有一定数目的按一定间距P设置的发光二极管。发光二极管阵列芯片16a、16b等等，均包括有基底122和许多光激发元件，即发光二极管124，而发光二极管124形成在芯片基底122的表面上。由导电金属构成的电极126与每一发光二极管124的表面相联接。电极126的另一端形成为衬垫电极128，后者通过导线(未示出)与安装在基底114上的驱动器集成电路(未示出)电联接。

随着办公自动化产品方面的最新发展，对具有改进了的性能，特别是有关分辨率方面的性能，的发光二极管印制头的需求日渐增多。分辨率是由印制在印制材料上的图象所形成的象素密度(dpi)决定的，因而它是作为光激发元件的发光二极管的密度的函数。然而，使用发光二极管印制头，要想获得高于一定水平的分辨率，比如说480dpi左右的分辨率，由于它会受到如下所述的在制作精度方面的限制，故在实际上是相当困难的。

换句话说，比如说为了获得600dpi的分辨率或称象素密度，则必须使位于发光二极管阵列芯片16a、16b等等上的发光二极管124的间距P，接近于42微米，而常规尺寸的发光二极管124的柱型宽度w即为20微米。假定由芯片的柱型边缘到相邻的发光二极管124的边缘之间的距离d为8微米，在发光二极管阵列芯片16a、16b之间的间隙1，其制作精度上的实际上的限制接近于6微米。

而且，切开在其上形成有发光二有管124的棒型芯心基底，以形成分立的发光二极管阵列芯片时，通常对切开精度的要求为±5微米。而且，当将切开分立的发光二极管阵列芯片16a、16b等等模片键合到电路基底上时，通常认为其余量或称偏差至少要为±10微米。因此由上述的对制作精度的限制的角度上看，获得600dpi的分辨率是非常困难的，甚至是不可能的。

因此，在要想获得具有在一定水平之上的分辨率的发光二极管印制头104的努力中，由于在切芯开片基底棒为发光二极管阵列芯片16a、16b等等时尺寸偏差，和在将其模片键合到电路基底的制作过程中不能避免的误差，特别是由于非常难于在相邻的发光二极管阵列芯片16a、16b在端部之间设置发光二极管124，并且使其之间的间距与其它发光二极管124的间路相等，也就是说，由于制作发光二极管阵列芯片16a、16b，而且使其所有的发光二极管124按一定的间距高密度的形成，是非常困难的，因而是不可能满足可形成高分辨率的发光二极管印制头的要求的。

所以，本发明的目的就是要提供一种可利用比较简单的方法获得改进的分辨率的发光二极管印制头。

发明内容