CN1325040A - 高速度、高解析光学式印表机光源 - Google Patents

Abstract

一种高速度、高解析光学式印表机光源,是以绿色光有机发光二极管将其制作成复数个小发光点并排列形成一线状光源,利用线状光源的各小发光点的亮与不亮,以便使其对光学印表机的感光鼓产生曝光与否,因而得以做后续的显影、转印、定像至图像输出等步骤;由于采发光点并列式,不须经光学扫描机构,因此可得高速功能,同时采用有机发光二极管又可得高解析度,因此而形成本发明的高速度、高解析光学式印表机光源。

Description

高速度、高解析光学式印表机光源

本发明提供一种光学式印表机光源，特别是指一种高速度、高解析光学式印表机光源。

印表机有很多种，如喷墨式、激光式、热升华、热转印等，在本案所探讨的技术领域是以光电式印表机为主，光电式印表机包括激光式印表机及发光二极管式(LED)印表机两种，这两种只是使用光源不同其他如感光鼓(OPC)、碳粉等都一样，因为使用光源不同各有其特色。

激光印表机为单一激光利用旋转多面镜做扫描动作再对感光鼓做曝光作用，而LED光电式印表机是以许多LED并排成一线状光源，利用LED产生的光照射至感光鼓成像，其优点为速度快，缺点为解析力不高最多只能做到600dpi，因为LED采晶粒排列解析度有限，而现今标准商品以激光印表机为例解析度几乎都为1200dpi(每分钟印10张)，因此LED光电式印表机要找到高速度与高解析同时存在也就很难了。

现在的发光二极管(LED)要在一条长220mm(A4尺寸)上制作高解析600dpi以上的发光点以现在LED技术尚作不利，传统发光二极管(LED)一颗一颗的切下来固晶打线再封装，因固定晶粒的排例与位移很难做到很高密度；另若直接在砷化镓(GaAs)LED基板制作600dpi以上的线光源是可行的，但受LED晶片基板尺寸的限制目前发光二极管基板最大只有6寸，无法达到220mm的长度(A4尺寸)，若用晶片接合方式(如图1所示)则在LED晶片与LED晶片之间有接缝间隙而无法达到高解析。

本发明人因长期从事光电产品的研究，今终于想出一种方法可达到高速度且高解析的光电式印表机光源，即采用有机发光二极管(OLED)当光源，因为OLED是直接在400nm×400nm的玻璃基板上制作，且每一发光点可做的很小，最小可达5μm×5μm的发光点，因此利用有机发光二极管制作成高解析(1200dpi以上)且长达220mm(A4尺寸)的线状光源是一件容易的事。1200dpi每点约为16μm×16μm；2400dpi每点大小约为8μm×8μm左右。

本发明的目的在于提供一种高速度、高解析光学式印表机光源，其具有速度高和解析度高的优点。

本发明的技术方案为，一种高速度、高解析光学式印表机光源，其是将有机发光二极管在同一基板制作复数个小发光点并配置排列成一高密度线状发光源，该线状发光源是对印表机感光鼓做曝光作用。

其中在有机发光二极管的表面上加设置一微透镜或微菱镜装置以使具聚焦功用。

其中有机发光二极管发光光谱在400-700nm的可见光范围可选用任一光谱波段如蓝光、绿光、黄光、橙光、红光。

其中有机发光二极管，通以电流强弱控制有机发光二极管的发光亮度藉以控制对感光鼓的阳光量大小，得以产生单点的灰阶变化功能。

其中在感光鼓曝光的位置上加装一直线绿色光源，该直线光源是背对感光鼓，使光投射至欲扫描纸张上，并利用透镜将反射光导引至感光鼓上作曝光并经显显、转印、定像等步骤得以形成具有影印功能的光学式印表机。

兹为了彰显使本发明的创作功能与技巧，特举实施例配合图示说明如下，敬请参阅；

图1为传统发光二极管光电式印表机的复数个发光点组成的线状先源。

图2为本发明高速度、高解析光学式印表机由复数个有机发光二极管所组成的线光线。

图3为光电式印表机干写步骤流程图。

图4为本发明高速度、高解析光学式印表机在有机发光二极管上加上一微透镜的结构图。

敬请参阅图2所示是本发明高速度、高解析光学式印表机的有机发光二极管线光源4，它是由复数个有机发光二极管发光点5排列成一直线状光源，由于用有机发光二极管制成的线光源其解析度可以做得很高，且发光效率及亮度都高，利用驱动电路可控制各发光点5的亮与不亮，以便对感光鼓6的感光与否，因OLED所发出的光散角较大达160°，因此必须在其表面加上一微透镜或微菱镜或柱状透镜以便发光光源得以聚焦成为较小光点，如图4所示为本发明高速度解析光学式印表机在有机发光二极管线光源4加上微透镜7后并装置在光学印表机模组内，并使OLED线状光源4与感光鼓6相对位配置。并利用OLED小发光点5的亮与不亮经微透镜7聚焦后对感光鼓6做直接投射(或曝光)使感光鼓上的感光体在被光照射的部分形成导体，后并经显影、转印、定像、图像输出等步骤，即完成本发明高速度高解析光电式印表机。

另有关黑白灰阶的表示，在激光印表机中是以点的多寡来表示点多一点密一点则偏黑，反之点少一点则偏灰，在本发明中可通以电流强弱控制有机发光二极管的发光亮度藉以控制对感光鼓的曝光量大小，得以产生单点的灰阶变化功能，这是激光印表机所无法达到的。

由于本发明创作点是以有机发光二极管(OLED)线光源，来取代传统发光二极管(LED)光源，实际上没有OLED当线光源，则光学式印表机解析度就是没办法做高，更没法在市场上被接受，唯有用本发明创作的方法才能做到高速度，高解析的光学式印表机，才能商品化并能与激光印表机一较高下，由于本发明不须要光学扫描机构(如多面旋转镜、马达等)其具有低成本、组装容易、高速、高解析等优势，有可能为资讯业带来新一波的高潮。

在黑白影印或传真机中所用的光源都为绿色光，因绿色光在扫描彩色文件时其含有红光或蓝光部分较易读取，同理本发明只要将绿光OLED稍加修改调整其光的方向使光对著读取图文的纸张，并导引反射回来的光至感光鼓，即可形成具有读取文件的影印机功能，因此本发明原为高速度、高解析光学式机、现只要将OLED光源转180°(或加装一组线光源)则立即形成影印机具有双重功效，为现今资讯输出设备所没有的功能。在本案中则以加装OLED绿光线光源较佳，因做扫描读取的线光源，不须制作成许多小点，直接一直线光源即可，将线光源背对着感光鼓并投射至欲扫描的文件纸张上，并利用透镜将其反射光导引投射至感光鼓上再经显影、转印、定像、图像输出等步骤即形成具影印功能的印表机。

在本发明中每一发光点的大小可在宽的部份(以线状排列为基准)设宽一点，如1200dpi每点大小可设计为16μm(长)×20μm(宽)后再利用菱镜片做单方向聚焦可得较高亮度的16μm×16μm的发光点。

OLED光电式印表机整个干写到列印过程如图3所示(Xero-graphic)是包含七个步骤兹分别说明如下；

(一)带电(Charge)：

此步骤是利用电晕放电(Corona Discharge)装置，将空气离子化，均匀地布于感光体表面上，以提供一均匀的静电电场。

(二)曝光(Exposure)：

利用OLED光源经一种镜或透镜，将光投射于感光体上。这时感光体上被照射光的部分形成导体，于是表面的静电便被中和，而不照光的部分，依然保留了静电，结果使得感光体表面，保留了欲复印的静电潜像(Latent Electrostatic Image)。

(三)显影(Development)：

在复印机中，将带有与感光体表面相反电价的碳粉(Toner)靠近感光体，借著静电吸附，将碳粉吸附在感光体上保有静电的部分，而在充电式印表机中，由于是要写印曝光的部分，所以通常以反转显影(ReversalDevelopment)方式，将与感光体上相同电位的碳粉吸附在感光体曝光的部分。

(四)转印(Tansfer)：

这时将复印纸传送到感光体表面，且在复印纸背面外加一更强的静电，将感光体上的碳粉吸附到复印纸表面。

(五)定像(Fix)：

吸附碳粉的复印纸通过一热压滚轮，这时碳粉便被热熔固定在纸上，即可得到所要的复印纸张。

(六)清除(Clean)：

由于感光体上或多或少会有残留的碳粉，为了避免污染下一次复印，所以要利用清除刷或清除刮刀，通常再配合电晕放电来将感光体上残留的碳粉清除。

(七)除电(Erase)：

此步骤是利用一强光源，将登个感光体上的静电完全中和，以便进行另一循环的复印步骤。

本发明高速度、高解析光电式印表机光源，在整个列印步骤中其创作重点是于影像曝光部份做改进，即将曝光光源改为绿色光OLED同时感光鼓也改为绿色光专用鼓，利用OLED的高解析线状光源，依据显像信号源提供给OLED令该发亮的发光点发亮，此时OLED产生光直接投射至感光鼓表面感光体上，这时感光体被光照射到的部份会形成导体。

有机发光二极管(OLED)有分小分子与高分子两种形态，这两种形态只要寿命过长且亮度过强均可被使用。在本案中最理想的实施例用小分子(OLED)绿色光来当实施例，因目前OLED中以绿色光亮度最高，寿命最长，也是目前有商品化的材料颜色(去年才有商品化产品)。但用绿色光源那印表机的感光鼓必须调整其成份使它能配合绿色光源使用，光学式印表机感光鼓有两种一为传统激光印表机用其感光鼓接收波长为780nm，另一种为桌上型影印机专用为绿色光感光鼓接收波长为540nm，本发明用绿色光OLED当先源则感光鼓采用绿色光感光鼓即可。红色光OLED由于寿命太短，效率不佳，目前还无法被商品化，故现阶段暂时不能使用于本案创作。

综上所述，本案发明具有实际产业刮用价值与技术创新，更符今专利申请要件，今特将本案提出申请，敬请指教。

Claims (5)

1．一种高速度、高解析光学式印表机光源，其特征在于，其是将有机发光二极管在同一基板制作复数个小发光点并配置排列成一高密度线状发光源，该线状发光源是对印表机感光鼓做曝光作用。

2．根据权利要求1所述的高度度、高解析光学式印表机光源，其特征在于，其中在有机发光二极管的表面上加设置一微透镜或微菱镜装置以使具聚焦功用。

3．根据权利要求1所述的高度度、高解析光学式印表机光源，其特征在于，其中有机发光二极管发光光谱在400-700nm的可见光范围可选用任一光谱波段如蓝光、绿光、黄光、橙光、红光。

4．根据权利要求1所述的高度度、高解析光学式印表机光源，其特征在于，其中有机发光二极管，通以电流强弱控制有机发光二极管的发光亮度藉以控制对感光鼓的阳光量大小，得以产生单点的灰阶变化功能。

5．根据权利要求1所述的高速度、高解析光学式印表机光源，其特征在于，其中在感光鼓曝光的位置上加装一直线绿色光源，该直线光源是背对感光鼓，使光投射至欲扫描纸张上，并利用透镜将反射光导引至感光鼓上作曝光并经显显、转印、定像等步骤得以形成具有影印功能的光学式印表机。

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