JP2003051277A

JP2003051277A - フィラメントを分割して装着した蛍光発光管

Info

Publication number: JP2003051277A
Application number: JP2001239193A
Authority: JP
Inventors: Yukio Ogawa; 小川行雄; Sadahisa Yonezawa; 米沢禎久; Yasuhiro Nohara; 野原康弘
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 2001-08-07
Filing date: 2001-08-07
Publication date: 2003-02-21

Abstract

(57)【要約】【課題】長尺のフィラメントを分割して張架する蛍光発
光管において、アンカーやサポート等の金属部品を用い
ずに、フィラメントを基板に取付けること。【解決手段】カソード基板１１２にカソード配線用金
属層１５，１６、カソード配線の端子部用金属層１５１
〜１５３，１６１〜１６３を形成し、一対の端子部用金
属層、例えば１５１と１６１に、フィラメント１７１〜
１７３を一部が重なり合うように固着してある。フィラ
メント１７１〜１７３の両端部は、金属線１８を前記各
端子部用金属層に超音波ワイヤーボンディングして固着
してある。各フィラメントは、スペーサー１９により所
定の高さに保持されている。なお１３は、蛍光体を被着
したアノード電極、１４は、グリッドである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、長尺の陰極用フ
ィラメントを装着する蛍光発光管に関する。

【０００２】

【従来の技術】大きな印刷用紙の印刷が可能なプリント
ヘッド用蛍光発光管、大きな表示画面の蛍光表示管や平
面型ＣＲＴ等の蛍光発光管は、長尺の陰極用フィラメン
トが必要になるが、長尺のフィラメントには、種々の問
題があるため、次に説明するような対策が取られてい
る。図６は、従来のプリントヘッド用蛍光発光管の平面
図と断面図である。図６（ａ）は、フロント基板とアノ
ード基板の透視平面図、図６（ｂ）、図６（ｃ）は、夫
々図６（ａ）のＹ１−Ｙ１、Ｙ２−Ｙ２部分の矢印方向
の断面図である。アノード基板５１１には、蛍光体を被
着したアノード電極５３が１列形成してある。アノード
基板５１１には、フィラメント支持用アンカー５３１、
フィラメント支持用サポート５３２、フィラメントの振
動防止用ダンパー部材５３３を取付け、陰極用フィラメ
ント５７の端部を、アンカー５３１、サポート５３２に
夫々溶接してある。フィラメント５７とアノード電極５
３との間には、フィラメント５７からアノード電極５３
へ放射される電子を制御するグリッド５４を配置してあ
る。アノード基板５１１とフロント基板５１２は、側面
板５２１〜５２４を介して対向している。フィラメント
５７は、一般には、タングステン又はタングステンの合
金の芯線に熱電子放出用の炭酸塩を被覆したものを用い
ている。

【０００３】アンカー５３１は、バネ性を有し、フィラ
メント５７に常に所定のテンションを付与している。フ
ィラメント５７は、熱電子放出のため６００〜６５０℃
に加熱され、熱膨張により伸長するが、アンカー５３１
は、その伸長を吸収するように設定されている。しかし
フィラメント５７が長い場合には、アンカー５３１は、
その伸長を吸収し切れずにフィラメント５７に撓みが生
じ、外部からの振動により、フィラメント５７は、グリ
ッド５４等他の電極に接触する恐れがある。また振動が
大きくなると、グリッド等他の電極と接触しない場合で
も、フィラメントとグリッドやアノード電極との距離が
変化して、輝度むらが生じ、プリントヘッド用蛍光発光
管の場合には、露光した画像にむらが生じる。またその
撓みは、アンカー５３１のバネ性を強くすれば吸収でき
るが、バネ性を強くすると、フィラメントのテンション
が強過ぎて、フィラメント５７を切断してしまう。因み
にフィラメント５７のタングステン線は、その太さが
０．６４ＭＧ（直径約１５μｍ）、１．０５ＭＧ（直径
約１８μｍ）の場合、夫々０．４Ｎ（約２０ｇ）以上、
０．６Ｎ（約６０ｇ）以上のテンションを付与すると切
断する。

【０００４】フィラメント５７の撓みや振動による障害
を防止するため、フィラメント５７の途中にダンパー５
３３を設置してある。ダンパー５３３は、フィラメント
の長さにより複数設けることもある。ダンパー５３３
は、常時フィラメント５７に接触するか、又は振動等が
あったとき接触するように設定してある。ダンパー５３
３は、フィラメント５７に接触すると、フィラメント５
７の熱を吸収するため、その接触部分におけるフィラメ
ント５７の温度は低くなり、熱電子放出量が低下する。
そのため、アノード電極１３の発光むらが生じ、表示品
質を低下させる。特にプリントヘッド用蛍光発光管のよ
うに、発光輝度の高い均一性が要求される場合には、ダ
ンパー５３３の設置は、好ましくない。

【０００５】図７は、図６のダンパーを使用しない、従
来のプリントヘッド用蛍光発光管の平面図と部品の斜視
図である。図６と同じ部分は、図６と同じ符号を使用し
ている。図７（ａ）は、図６のフィラメント５７を２分
割し、夫々のフィラメント５７１，５７２をアンカー５
３１とサポート５３２の間に張架して、１本のフィラメ
ントを短くすることによりフィラメントの撓みや振動の
防止を図っている。フィラメント５７１，５７２のアン
カー５３１、サポート５３２に近い部分は、エンドクー
ルの影響を受けるため、両フィラメントのサポート５３
２と５３２の間は、重なり合うように配置してある。

【０００６】図７（ｂ），（ｃ）は、図７（ａ）のアン
カー５３１とサポート５３２の一例で、それらは、金属
をプレス加工して形成する。なお図６のアンカーとサポ
ートも同様である。フィラメント５７１（５７２）の一
端は、アンカー５３１の支持部５３１１と金属片５８１
とで挟持し、金属片５８１を支持部５３１１に溶接して
固着してある。同様に他端は、サポート５８２の支持部
５３２１に金属片５８２を溶接して固着してある。

【０００７】図７（ｄ）は、図６のダンパー５３３の一
例で、金属をプレス加工して形成する。フィラメント５
７は、ダンパー５３３の端面５３３１に接触している。
アンカー５３１、サポート５３２、ダンパー５３３は、
複雑な形状であるため、それらの加工コストが高くな
る。またそれらの基板への取付け作業、及びアンカー５
３１、サポート５３２にフィラメント５７１（５７２）
を取付ける作業は、大変面倒で、それらの取付け作業工
程のコストが高くなる。

【０００８】金属片５８１，５８２は、抵抗加熱溶接等
により、アンカー５３１、サポート５３２の支持部５３
１１，５３２１に溶接するが、その溶接の際、アノード
基板５１１は、そのアンカー等を介して部分的に加熱さ
れるためクラックの生じることがある。アンカー５３
１、サポート５３２、ダンパー５３３は、立体的構造で
あるから、小型化には限度があり、それらの設置スペー
スが大きくなり、かつアノード基板５１１とフロント基
板５１２との間隔が大きくなってしまう。またアンカー
５３１を使用する場合、アンカーの撓み量（ストロー
ク）を同じ位置に制御するのは難しいため、フィラメン
ト間の距離の制御が困難であり、近接してフィラメント
を張架することができない。そのため、蛍光発光管の薄
型化、小型化、軽量化の障害になっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、従来の蛍
光発光管の前記諸問題点に鑑み、フィラメントの分割方
式を採用した蛍光発光管において、取付けが容易で、蛍
光発光管の薄型化、小型化、軽量化に適したフィラメン
トの取付け手段を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明の蛍光発光管
は、蛍光体を被着したアノード電極を備えたアノード基
板と、アノード基板に対向し、フィラメントを備えたカ
ソード基板とを備えた蛍光発光管において、フィラメン
トの張架方向に複数のフィラメントを、隣接するフィラ
メントが一部重なり合うように配置し、フィラメントの
両端は、カソード基板に形成した金属層に超音波ワイヤ
ーボンディング又は超音波ボンディングにより固着して
ある。本願発明の蛍光発光管は、前記の蛍光発光管にお
いて、カソード基板に形成した金属層は、一対のカソー
ド配線の端子部用金属層であり、各フィラメントの一端
は、一方のカソード配線の端子部用金属層に、各フィラ
メントの他端は、他方のカソード配線の端子部用金属層
に、夫々固着してある。本願発明の蛍光発光管は、１番
目の蛍光発光管において、カソード基板に形成した金属
層は、一対のカソード配線の端子部用金属層であり、複
数のフィラメントは、１組以上の組から成り、各組のフ
ィラメントは直列に接続してあり、各組の一端は、一方
のカソード配線の端子部用金属層に、各組の他端は、他
方のカソード配線の端子部用金属層に、夫々固着してあ
る本願発明の蛍光発光管は、前記各蛍光発光管におい
て、カソード基板に形成した金属層は、薄膜又は厚膜か
ら成る。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本願発明の第１実施形態
に係るプリントヘッド用蛍光発光管の平面図と断面図で
ある。プリントヘッド用蛍光発光管は、蛍光体を被着し
たアノード電極から成る発光ドットをアノード基板の長
手方向（主走査方向）に沿って一列又千鳥列等の列状に
配置してなるライン光源としてデジタル光プリンター等
に使われている。プリントヘッド用蛍光発光管は、対向
して配置した感光部材に対して、その感光部材の長手方
向に直交する短手方向（副走査方向）に沿って移動し、
その移動に合わせて、発光ドットを個別選択的に発光さ
せることにより、所望の画像等を感光部材に形成する。

【００１２】図１（ａ）は、カソード基板とアノード基
板の透視平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＸ１−Ｘ
１部分の矢印方向の断面図、図１（ｃ）は、図１（ａ）
のＺ部分の拡大図である。図において、１１１は、ガラ
ス、セラミック等の絶縁材から成るアノード基板、１１
２は、ガラス等のカソード基板、１２１〜１２４は、ガ
ラス等の側面板、１３は、蛍光体を被着したアノード電
極（外部引出し用のアノード配線に接続されている）、
１４は、ステンレスや４２６合金等から成るグリッド、
１５，１６は、一対のカソード配線用金属層、１５１〜
１５３，１６１〜１６３は、各カソード配線の端子部用
金属層、１７１〜１７３は、陰極用フィラメント、１８
は、金属ワイヤー、１９は、ガラス、セラミック等の絶
縁材から成る円柱状や板形状等から成るスペーサーであ
る。図は、３本のフィラメント１７１，１７２，１７３
を、フィラメントの張架方向に配置してある。

【００１３】フィラメント１７１〜１７３は、従来使用
されているフィラメントと同じものでよいが、例えば、
タングステン又はタングステンの合金の芯線に熱電子放
出用の炭酸塩を被覆したものを用いる。金属層１５，１
６、１５１〜１５３，１６１〜１６３は、薄膜又は厚膜
から成り、カソード基板１１２に、蒸着又はスクリーン
印刷により形成してある。スペーサー１９は、ガラス等
の絶縁材に限らず後述するように金属であってもよい。
なおカソード基板１１２には、ＩＴＯ等の透明導電材や
アルミニウム等の金属の薄膜、又は導電材の厚膜から成
る静電遮蔽電極（拡散電極の機能を有していてもよい）
を形成してもよい。

【００１４】フィラメント１７１，１７２，１７３は、
夫々端子部用金属層１５１と１６１、１５２と１６２、
１５３と１６３に接続し、各フィラメントの端は、後述
する超音波ワイヤーボンディング又は超音波ボンディン
グにより、各金属層に固着してある。フィラメント１７
１，１７２，１７３は、フィラメント１７１と１７２、
フィラメント１７２と１７３とが、夫々一部で重なり合
うように配置して、電子が各フィラメントから全アノー
ド電極１３へ均一に放射されるように配慮してある。

【００１５】フィラメント１７１，１７２，１７３の重
なり合う部分の詳細は、図１（ｃ）の通りである。フィ
ラメント１７１の一端は、端子部用金属層１６１に金属
ワイヤー１８を超音波ワイヤーボンディングして固着
し、また端子部用金属層１６１には、スペーサー１９を
固着してある。スペーサー１９は、ガラスファイバー等
の場合には、フリットガラス等により固着するが、金属
ワイヤーの場合には、超音波ワイヤーボンディングによ
り固着する。同様にフィラメント１７２の一端は、端子
部用金属層１５２に固着してある。なおフィラメント１
７１，１７２のテンションは、後述するように、フィラ
メントのコイル部により付与する。フィラメント１７
１，１７２は、端子部用金属層１５２のスペーサー１９
と端子部用金属層１６１のスペーサー１９との区間で重
なり合うように張架してある。この重なり合う区間の長
さは、１０ｍｍ程度である。フィラメント１７１，１７
２は、エンドクールによりスペーサー１９に近い部分の
電子放出が小さいため、この１０ｍｍの区間で、一方の
フィラメントのエンドクール部分と他方のフィラメント
の非エンドクール部分とを重なり合わせて、エンドクー
ルの影響がないようにしてある。したがってこの１０ｍ
ｍの重なり合う区間を設けることにより、フィラメント
を分割して配置しても、アノード電極１３には、電子が
略均一に照射される。また必要に応じて、フィラメント
重なり部の電子の均一性を保つように、駆動回路により
光量のばらつきの補正（例えば、エンドクール部分のア
ノード電極への発光時の印加電圧の印加時間を個別に増
加させたり、発光時の印加電圧を個別に増加させたりす
る）を行う。

【００１６】なおフィラメント１７１とフィラメント１
７２とが重なり合う区間は、１０ｍｍより長くしてもよ
いが、複数のフィラメント全体の実効長は、フィラメン
ト１本当りその重なる分だけ短くなるから、エンドクー
ルの範囲を考慮して必要最小限に設定するのが好まし
い。

【００１７】図１（ｃ）において、フィラメント１７１
とフィラメント１７２のピッチは、５００μｍ、アノー
ド電極１３の蛍光体ドットのサイズは、一辺が１００μ
ｍ、蛍光体ドットのピッチは、２００μｍ、金属ワイヤ
ー１８の直径は、２００μｍ、スペーサー１９の直径は
３００μｍである。なおフィラメントピッチは、後述す
る図３の固着方式の場合には、２００μｍにすることも
可能である。

【００１８】プリントヘッド用蛍光管は、Ａ３の印刷用
紙に対応するプリンターの場合、Ａ３の印刷用紙の短辺
方向露光方式を採用しても、長さ２９７ｍｍの発光範囲
が必要になる。その発光範囲を１本のフィラメントでカ
バーする場合には、フィラメントは、両端のエンドクー
ルの範囲を夫々７ｍｍとすると、少なくとも３１１ｍｍ
の長さが必要になる。フィラメントは、長さが３１１ｍ
ｍになると振動の影響を受け、露光画像に支障が生じ
る。そこで、フィラメントを３分割して図１のように配
置し、フィラメントの重なり合う部分の長さを１０ｍ
ｍ、フィラメントの両端のエンドクールを夫々７ｍｍと
した場合、１本のフィラメントの長さは、約１１１ｍｍ
程度でよい。フィラメントの長さが１１１ｍｍ程度の場
合には、振動の影響を受けることはほとんどない。

【００１９】図１に示すプリントヘッド用蛍光発光管の
駆動方法は、従来の駆動方法がそのまま適用できる。例
えばスタティック駆動の場合、フィラメントに通電する
ことによって得られるジュール熱により、フィラメント
から熱電子が放出される。この熱電子は、所定の正電位
が印加されたアノード電極の蛍光体に到達し、蛍光体を
所定の輝度で発光させる。ここで、アノード電極に正電
位を選択的に印加することにより、所望の蛍光体を発光
させることが可能になる。

【００２０】図２は、本願発明の実施形態に係るフィラ
メントの固着部分の平面図と断面図である。図１と同じ
部分は、図１と同じ符号を使用している。フィラメント
１７２は、金属ワイヤー１８を端子部用金属層１５２に
超音波ワイヤーボンディングし、金属ワイヤー１８と端
子部用金属層１５２とでフィラメント１７２の端を挟持
する状態でカソード基板１１２に取付けてある。スペー
サー１９は、ガラスに代えて金属ワイヤーを用い、超音
波ワイヤーボンディングにより、その金属ワイヤー１９
を端子部用金属層１５２に固着してある。

【００２１】フィラメント１７２のテンションは、コイ
ル部１７２１により付与している。フィラメント１７２
は、太さが１．０５ＭＧ（直径約１８μｍ）の場合、
０．２〜０．４Ｎ（約２０〜４０ｇ）のテンションを付
与してある。フィラメント１７２のテンションは、コイ
ル部１７２１のように部分的でなく、フィラメント１７
２全体をコイル状にして付与することもできる。テンシ
ョンは、コイル部のコイルピッチを変えることにより
０．４Ｎ（約４０ｇ）以上にすることもできる。なおコ
イル状だけでなく、ラセン状、或いはフィラメント長手
方向に沿った波状、のこぎり状、パルス状等であっても
よい。またコイル部１７２１を金属ワイヤー１８と金属
ワイヤー１９との間に配置すると、コイル部の赤熱等に
よる視認性への影響をなくすことができる。

【００２２】図３は、本願発明の実施形態に係る図２と
異なるフィラメントの固着部分の平面図と断面図であ
る。図１、図２と同じ部分は、図１、図２と同じ符号を
使用している。図３（ａ）は、平面図、図３（ｂ）は、
図３（ａ）のＸ４−Ｘ４部分の断面図、図３（ｃ）は、
図３（ａ）のＸ５−Ｘ５部分の断面図、図３（ｄ），
（ｅ）は、図３（ｂ），（ｃ）の変形例、図３（ｆ）
は、図３（ｂ）の変形例である。

【００２３】図３（ａ），（ｂ），（ｃ）の場合には、
フィラメント１７２の端を金属パッド２０１と２０２と
で挟持し、その状態で両金属パッドを、超音波ボンディ
ングにより、端子部用金属層１５２に固着して、フィラ
メント１７２をカソード基板１１２に取付けてある。

【００２４】図３（ｄ），（ｅ）の場合には、フィラメ
ント１７２の端の周囲に金属層２１を形成し、その金属
層２１を超音波ボンディングにより金属層１５２に固着
して、フィラメント１７２をカソード基板１１２に固着
してある。

【００２５】図３（ｆ）の場合には、図３（ｂ）におい
て、スペーサー１９を省略して金属パッド２０２がスペ
ーサーの機能を兼ねている。即ち、金属パッド２０２の
層厚を所定の厚さに形成することにより、金属パッド２
０２は、超音波ボンディング用部材とスペーサー用部材
として使用することができる。この場合、図３（ｄ）の
金属層２１もスペーサー用部材として使用することがで
きる。

【００２６】図４は、本願発明の第２実施形態に係るプ
リントヘッド用蛍光発光管のカソード基板とアノード基
板の透視平面図で、フィラメントを９分割して、フィラ
メントの張架方向に９本のフィラメントを配置した例で
ある。図１と同じ部分は、図１と同じ符号を使用してい
る。なおグリッドは、省略してある。

【００２７】図４（ａ）の場合には、カソード配線１５
とカソード配線１６との間に、９本のフィラメントが並
列に接続されている。即ち、端子部用金属層１５１と１
６１にフィラメント１７１を接続し、端子部用金属層１
５２と１６２にフィラメント１７２を接続してある。以
下同様に端子部用金属層１５９と１６９まで、各一対の
端子部用金属層にフィラメントを接続してある。ここで
１本のフィラメントの長さを７０ｍｍ、各フィラメント
の重なり合う部分の長さを１０ｍｍ、両端部（一番外
側）のエンドクールを１０ｍｍとした場合、端子部用金
属層１５１と端子部用金属層１６９との間のフィラメン
トの長さは、５５０ｍｍ程度になり、発光に寄与する有
効長（熱電子放出の有効エリア）は、５３０ｍｍにな
る。即ち長さ５５０ｍｍの１本のフィラメントを張架す
るのと同じになる。

【００２８】図４（ｂ）の場合には、カソード配線１５
とカソード配線１６との間に接続してある９本のフィラ
メントを、３本ずつ３組に分け、各組毎に３本のフィラ
メントを直列に接続してある。端子部用金属層１５１と
１６１の間に、中間接続用金属層２２１，２２２を介し
て、フィラメント１７１，１７２，１７３を直列に接続
してある。以下同様に、端子部用金属層１５２と１６
２、端子部用金属層１５３と１６３の間に、夫々３本の
フィラメントを直列に接続してある。したがってカソー
ド配線１５，１６の間には、３組のフィラメントが並列
に接続されている。フィラメントの並列接続個数は、図
４（ａ）の場合の３分の１になる。

【００２９】フィラメントは、６００〜６５０℃に加熱
するが、そのためには、各フィラメントに所定の電流を
流す必要がある。したがって並列に接続するフィラメン
トの本数が多くなる程、フィラメント電源を流れるフィ
ラメント電流は、大きくなり、フィラメント電源からフ
ィラメントに至る経路の抵抗により消費される無駄な電
力が大きくなる。またフィラメント電源用モジュールの
大きな放熱手段が必要になる。

【００３０】図４（ｂ）の場合には、フィラメント電源
を流れるフィラメント電流は、図４（ａ）の場合の３分
の１になる。したがって、無駄な消費電量は、小さくな
り、モジュール電源の放熱手段は簡単なものでよい。図
４（ｂ）の場合は、フィラメントを３組に分けたが、９
本のフィラメントを１組にして、全フィラメントを直列
にすることもできる。この場合には、無駄な消費電力等
はさらに小さくなる。

【００３１】また１組の直列フィラメントの本数を適宜
選定することにより、プリントヘッド用蛍光発光管が長
い場合にも、短い場合にも、１組の直列抵抗値を同じに
することができるから、プリントヘッド用蛍光発光管の
長さに応じて、１組のフィラメントの本数と組数を調整
することにより、その長さに関係なく、同じ電圧のフィ
ラメント電源を使用することができる。したがってこの
場合には、従来のように、プリントヘッド用蛍光発光管
の長さ毎に、異なる電圧のモジュール電源を用意する必
要がないから、モジュール電源のコストを低減できる。

【００３２】図５は、本願発明の第３実施形態に係るプ
リントヘッド用蛍光発光管のカソード基板とアノード基
板の透視平面図である。図１と同じ部分は、図１と同じ
符号を使用している。なおグリッドは、省略してある。
図５は、カラープリントヘッド用蛍光発光管の例で、ア
ノード電極は、ＲＧＢ毎に１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの３
列設けてある。フィラメントは、アノード電極１３Ｒに
対して１７Ｒ１，１７Ｒ２，１７Ｒ３、アノード電極１
３Ｇに対して１７Ｇ１，１７Ｇ２，１７Ｇ３、アノード
電極１３Ｂに対して１７Ｂ１，１７Ｂ２，１７Ｂ３を、
夫々配置してある。即ち、フィラメントは、各アノード
電極毎に３本ずつフィラメントの張架方向に配置してあ
る。各フィラメントの重なり合う部分のフィラメントピ
ッチは、２００〜３００μｍにすることも可能である。
各フィラメントは、アノード配線１５，１６の一対の端
子部用金属層１５１と１６１，１５２と１６２，１５３
と１６３に夫々接続してある。

【００３３】図５に示すプリントヘッド用蛍光発光管の
駆動方法は、従来の駆動方法をそのまま適用できる。例
えばスタティック駆動の場合、フィラメントから放出さ
れた熱電子は、所定の正電位が印加されたグリッドによ
り制御されながら、所定の正電位が印加されたアノード
電極の蛍光体に到達し、蛍光体を所定の輝度で発光させ
る。ここで、アノード電極に正電位を選択的に印加する
ことにより、所望の蛍光体を発光させることが可能にな
る。これは、ＲＧＢの各アノード電極列のそれぞれにつ
いて同様である。そしてカラー画像を赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の各色のデーターに分解し、ＲＧＢの
各アノード電極列を形成する個々のアノード電極を対応
する色のデーターで駆動する。これに同期して、プリン
トヘッド用蛍光発光管と記録媒体を相対的に副走査方向
に沿って移動させ、ＲＧＢの各アノード電極列から各色
のドット状の光を記録媒体上に照射すれば、元のカラー
画像が記録媒体上に再現される。

【００３４】本実施形態は、アノード電極が３列の例で
あるが、さらに多い場合にも容易に対応することができ
る。

【００３５】前記各実施形態におけるカソード配線用金
属層、端子部用金属層、超音波ワイヤーボンディング用
金属ワイヤー、超音波ボンディング用金属パッド、フィ
ラメント端部の金属層（図３（ｄ），（ｅ））、スペー
サー用金属ワイヤーは、アルミニウム、銅、金、銀、白
金、バナジューム等が適している。前記各実施形態は、
プリントヘッド用蛍光発光管の例について説明したが、
蛍光表示管、平面型ＣＲＴ等の蛍光発光管であってもよ
い。また蛍光発光管は、前記各実施形態のように３極管
タイプに限らず、グリッドのない２極管タイプ，グリッ
ドをさらに追加した４極管以上の多極管タイプであって
もよい。

【００３６】

【発明の効果】本願発明は、フィラメントの張架方向に
複数のフィラメントを、隣接するフィラメントの一部が
重なり合うように配置し、各フィラメントの両端は、カ
ソード基板に形成した金属層に直接超音波ボンディング
してある。したがって本願発明は、従来の蛍光発光管の
ように複雑な形状で立体構造のアンカーやサポート等の
金属部品が必要でないから、フィラメントの取付けが簡
単になり、取付け用部材が安価になる。

【００３７】本願発明は、アンカー等の金属部品を使用
することなく、超音波ボンディングにより、フィラメン
トを基板に形成した金属層に直接固着するから、フィラ
メントのピッチは、２００μｍ程度にすることも可能で
ある。したがって、本願発明は、フィラメントの固着手
段の設置スペースが小さくなり、蛍光発光管を薄く、小
型に、軽量にすることができる。かつフィラメントを高
密度に配置できる。

【００３８】本願発明は、フィラメントの固着の際、従
来の抵抗加熱溶接等のようにカソード基板を加熱しない
から、カソード基板にクラックの発生する恐れがない。

【００３９】本願発明は、フィラメントを分割して配置
することにより、実質的に長尺のフィラメントを張架し
たのと同様の効果を奏するから、フィラメントの途中に
ダンパーを設けることなく、長尺のフィラメントが必要
な蛍光発光管を簡単に製造することができる。

【００４０】本願発明は、分割した複数のフィラメント
を直列に接続することにより、フィラメント電流を低減
できるから、無駄な消費電力を低減し、モジュール電源
の放熱手段を簡単にできる。また直列接続するフィラメ
ントの本数や組数を適宜選定して、直列抵抗値を所定値
にすることにより、長さ又は大きさの異なる蛍光発光管
に対して、共通のモジュール電源を使用できるから、モ
ジュール電源のコストを低減できる。

【００４１】本願発明は、フィラメントをカソード基板
に取付けているため、フィラメントの固着用金属層及び
その引出し部の配置の設計が容易になる。即ち、アノー
ド基板には、アノード配線やグリッド配線及びそれらの
引出し部を配置しなければならないが、フィラメントの
固着用金属層及びその引出し部は、アノード配線等と電
気的に接触しないように配置しなければならない。また
フィラメントの固着用金属層及びその引出し部を、構造
上アノード配線等と交差させなければならない場合に
は、両者の間にＳｉＯ₂等の絶縁層を介在させなければ
ならないため、構造が複雑になり、製造コストが高くな
る。これに対して、本願発明は、フィラメントをカソー
ド基板に取付けているから、フィラメントの固着用金属
層及びその引出し部の配置の自由度が大きく、かつアノ
ード配線やグリッド配線及びそれらの引出し部の配置の
自由度も大きくなり、設計が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１実施形態に係るプリントヘッド
用蛍光発光管の平面図と断面図である。

【図２】本願発明の実施形態に係るフィラメントの固着
部分の平面図と断面図である。

【図３】本願発明の実施形態に係る図２と異なるフィラ
メントの固着部分の平面図と断面図である。

【図４】本願発明の第２実施形態に係るプリントヘッド
用蛍光発光管の平面図である。

【図５】本願発明の第３実施形態に係るカラープリント
ヘッド用蛍光発光管の平面図である。

【図６】従来のプリントヘッド用蛍光発光管の平面図と
断面図である。

【図７】従来の別のプリントヘッド用蛍光発光管の平面
図と部品の斜視図である。

【符号の説明】

１１１アノード基板１１２カソード基板１２１〜１２４側面板１３，１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ蛍光体を被着したア
ノード電極１４グリッド１５，１６カソード配線用金属層１５１〜１５３，１６１〜１６３カソード配線の端
子部用金属層１７１〜１７３，１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂ陰極用フ
ィラメント１８超音波ワイヤーボンディングした金属ワイヤー１９スペーサー２０１，２０２金属パッド２１金属層２２１，２２２中間接続用金属層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野原康弘千葉県茂原市大芝629双葉電子工業株式会社内Ｆターム(参考） 5C027 BB02 5C036 EE14 EF02 EG13 EG31 EH08 EH26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蛍光体を被着したアノード電極を備えた
アノード基板と、アノード基板に対向し、フィラメント
を備えたカソード基板とを備えた蛍光発光管において、
フィラメントの張架方向に複数のフィラメントを、隣接
するフィラメントが一部重なり合うように配置し、フィ
ラメントの両端は、カソード基板に形成した金属層に超
音波ワイヤーボンディング又は超音波ボンディングによ
り固着してあることを特徴とする蛍光発光管。
【請求項２】請求項１に記載の蛍光発光管において、
カソード基板に形成した金属層は、一対のカソード配線
の端子部用金属層であり、各フィラメントの一端は、一
方のカソード配線の端子部用金属層に、各フィラメント
の他端は、他方のカソード配線の端子部用金属層に、夫
々固着してあることを特徴とする蛍光発光管。
【請求項３】請求項１に記載の蛍光発光管において、
カソード基板に形成した金属層は、一対のカソード配線
の端子部用金属層であり、複数のフィラメントは、１組
以上の組から成り、各組のフィラメントは直列に接続し
てあり、各組の一端は、一方のカソード配線の端子部用
金属層に、各組の他端は、他方のカソード配線の端子部
用金属層に、夫々固着してあることを特徴とする蛍光発
光管。
【請求項４】請求項１、請求項２、又は請求項３に記
載の蛍光発光管において、カソード基板に形成した金属
層は、薄膜又は厚膜であることを特徴とする蛍光発光
管。