JP2692297B2 - 光書込装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 １）産業上の利用分野 本発明は光書込装置に関し、特に、１プロセスで複数
色を再現できる画像形成装置で使用するのに適した光書
込装置に関する。

このような光書込装置は、カラー写真フィルムを用い
て１プロセスの露光で複数色を再現する場合や、光導電
性トナーを用いて１プロセスの露光で複数色を再現する
場合等に使用される。

２）従来の技術 従来、画像情報の記録のための露光光学系は、例えば
レーザプリンタであれば、半導体レーザ光源で発生した
レーザ光がコリメータレンズによって平行光束として回
転多面鏡に照射され、回転多面鏡で偏向された反射ビー
ムは走査速度を補正するｆθレンズ等を介して感光体を
走査するように構成されている。そのため、露光光学系
の光路が長くなり装置全体が大型になってしまうので、
近頃、真空蛍光管を用いた光書込みヘッドが用いられる
ようになってきた。

前記光書込みヘッドとしては、従来特開昭61−86767
号公報または特開昭62−137964号公報に記載されたもの
等が知られている。前記光書込みヘッドは、熱電子を放
出する陰極と、この陰極に対向配置された陽極と、この
陽極上に被着されて前記熱電子が衝突したときに発光す
る複数の蛍光体（すなわち、発光素子）と、前記陰極お
よび前記陽極間に配設されて前記陰極から放出された熱
電子の陽極側への移動を制御する制御電極とを備え、前
記複数の発光素子に選択的に熱電子を衝突させるように
構成されている。そして、このような光書込みヘッドを
用いた光書込装置は、画像情報に応じて前記複数の発光
素子で発光した光が結像光学系により感光体に結像され
るように構成されている。

前記従来のレーザビームや光書込みヘッドは、単一色
の画像を出力するデジタル複写機等の画像形成装置に用
いた場合、１プロセスの露光で画像を記録することがで
きる。しかしながら、前記従来のレーザビームや光書込
みヘッドは、単一色を発光するだけでなので、周知の電
子写真プロセス（たとえば、カラーデジタル複写機の露
光プロセス）によりフルカラーの画像を記録するために
は、３〜４プロセスの露光を行う必要がある。すなわ
ち、前記従来のカラーデジタル複写機においてフルカラ
ーの画像をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）の３色のトナーで記録する場合には各色について
露光、現像の工程を繰り返し３回行う必要がある。ま
た、黒（Ｋ）のトナーを加えて合計４色のトナーでフル
カラーの画像を出力する場合には露光、現像のプロセス
を４回繰り返す必要がある。

ところで、従来、複数色の光に排他的に感応する感光
体を用いて、１プロセスの露光で複数色を再現する画像
形成装置が知られている。

たとえば、光導電性トナーを用いて１プロセスの露光
で複数色を再現する画像形成装置が、電子写真学会誌
（第286〜291頁、第26巻、第３号、1987年）、または米
国特許第4125322号明細書（Int,Cl.G30G17/04、U.S.Cl.
355/4）に記載されており、また、前記光導電性トナー
は特公昭43−21781号公報に記載されている。

３）発明が解決しようとする課題 前記光導電性トナーを用いて１プロセスの露光で複数
色を再現する画像形成装置において、前記従来の単一色
を発光する光書込みヘッドを用いると、異なる発光色の
蛍光体を有する複数個の光書込みヘッドが必要となる。
すなわち、感光体の移動方向（副走査方向）に沿って異
なる発光色の複数の光書込ヘッドを配置固定する必要が
ある。この場合、光書込みヘッドの数が複数となるの
で、装置を小型化することが困難であり、コストも高く
なるという問題点があった。さらに、前記異なる発光色
の複数の光書込みヘッドを配置固定する際、各光書込み
ヘッド内の発光素子列を所定間隔離して互いに平行に配
置することが困難であるという問題点もあった。

また、異なる発光色の発光素子を同一基板上に形成し
た場合、各発光色毎に光の共役長が異なるため、同一基
板上の異なる発光色の発光素子の光を同一の光学系を用
いて同時に感光体表面に収束させることが困難であると
いう問題点があった。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、１プ
ロセスの露光で複数色の画像を記録することができるよ
うにした光書込装置において、装置全体を小型化すると
ともに、異なる発光色の各発光素子列を所定間隔離して
互いに平行に配置できるようにすること、および異なる
発光色の光を同時に感光体表面に収束させることを課題
とする。

B.発明の構成 １）課題を解決するための手段 次に、前記課題を解決するために案出した本発明を説
明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との
対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで
囲んだものを付記する。

なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明
する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本
発明の範囲を実施例に限定するためではない。

前記課題を解決するために、本発明の光書込装置は、
熱電子を放出する陰極（6,6）と、この陰極（6,6）に対
向配置された基板（３）上に設けられた陽極（7,8,9;
7′）と、この陽極（7,8,9;7′）上に形成されて前記熱
電子が衝突したときに発光する複数の発光素子（R1,R2,
…,G1,G1,…,B1,B1,…）と、前記複数の発光素子（R1,R
2,…,G1,G1,…,B1,B1,…）に選択的に熱電子を衝突させ
る手段とを有する光書込みヘッド（Ｈ）と、前記発光素
子（R1,R2,…,G1,G1,…,B1,B1,…）で発光した光を感光
体（Ｆ）に収束させる結像光学系（Ｌ）とを備えた光書
込装置において、 前記複数の発光素子（R1,R2,…,G1,G1,…,B1,B1,…）
が異なる発光スペクトル分布を有する２以上の発光素子
（R1,R2,…、G1,G1,…、B1,B1,…）群によって構成さ
れ、同一発光素子（R1,R2,…、G1,G1,…、B1,B1,…）群
に属する発光素子（R1,R2,…、G1,G1,…、B1,B1,…）が
主走査方向（Ｘ）に沿って列設されるとともに前記主走
査方向（Ｘ）に沿う発光素子（R1,R2,…、G1,G1,…、B
1,B1,…）群の列は副走査方向（Ｙ）に所定間隔離れて
配置され、前記複数の発光素子（R1,R2,…、G1,G1,…、
B1,B1,…）を時分割駆動する手段が設けられ、 前記発光素子（G1,G1,…、B1,B1,…）は、前記各発光
スペクトルの中心波長の光が前記感光体（Ｆ）上に収束
するように、前記中心波長の光の共役長の値の差に応じ
た厚さを有するスペーサ（S1,S2;S）を介して前記基板
（３）上に配置されたこと特徴とする。

２）作用 前述の構成を備えた本発明の光書込装置は、複数の発
光素子（R1,R2,…、G1,G1,…、B1,B1,…）がそれぞれ異
なる発光スペクトル分布を有する２以上の発光素子群
（R1,R2,…、G1,G1,…、B1,B1,…）から構成された光書
込みヘッドを有しているので、１個の光書込ヘッドで複
数色の光を発光することができる。そして、前記１個の
光書込みヘッド内に全ての発行素子列が形成されている
ので、各発光素子列を別々の光書込みヘッドの内に形成
するのに比較して、各発光素子列を所定間隔離して互い
に平行に配置することが容易である。そして、ある色の
発光素子列から出射した光の列と他の色の発光素子列か
ら出射した光の列とは、前記ロッドレンズアレーによ
り、感光体の副走行方向に所定の距離だけ離れた所定の
書込みライン上にそれぞれ収束する。したがって、感光
体とロッドレンズアレーとを相対的に副走査方向に移動
させることにより感光体の所定の面積を前記各色の光で
走査することが可能となる。

また、前記複数の発光素子（R1,R2,…、G1,G1,…、B
1,B1,…）を時分割駆動する手段が設けられているの
で、光書込みヘッド内部の発光素子（R1,R2,…、G1,G1,
…、B1,B1,…）と外部とを接続する電極（リード電極）
数が少なくなる。すなわち、一般に１個の光書込みヘッ
ド内に複数色の発光素子（R1,R2,…、G1,G1,…、B1,B1,
…）を設けると、発光素子（R1,R2,…、G1,G1,…、B1,B
1,…）数が増加しそれに伴い前記リード電極数が増加す
るが、前記時分割駆動する手段を設けることにより前記
リード電極数の増加が抑制される。

前記発光素子（G1,G1,…、B1,B1,…）は、前記中心波
長の光の共役長の値の差に応じた厚さを有するスペーサ
（S1,S2;S）を介して前記基板（３）上に配置されてい
るので、前記各発光素子（R1,R2,…、G1,G1,…、B1,B1,
…）の発光スペクトルの中心波長の光は、同一のロッド
レンズアレーを通過して前記感光体（Ｆ）上に、焦点ぼ
けすることなく、収束する。

３）実施例 以下、図面に基づいて本発明による光書込装置の実施
例について説明する。

〔第１実施例の説明〕 本発明の第１実施例に関する説明は、まず最初に第１
〜10図により、第１実施例が適用される光書込装置の例
１について説明した後で、第１実施例の具体的構成を説
明する。

（第１実施例が適用可能な光書込装置の例１） 第１図は本発明の光書込装置の第１実施例が適用され
る光書込装置（すなわち、第１実施例の適用前の光書込
装置）の全体説明図、第２図は同光書込装置で使用され
る光書込みヘッドの全体斜視図、第３図は同光書込みヘ
ッドとロッドレンズアレイの詳細説明図、第４図は第３
図のIV矢視部分と駆動回路との関連を示す図、第５図は
前記第４図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は前記第４図のVI
−VI線断面図、第７図は同光書込装置の駆動回路の作用
を説明するためのタイムチャート図、第8,9,10図はそれ
ぞれ前記第１図に示す元す光書込装置の第１、第２、第
３の使用例の概略説明図、である。

第１図において、光書込装置は、感光体Ｆに対向して
配置されたロッドレンズアレーＬおよび光書込みヘッド
Ｈと、インターフェースI/Fを介してコンピュータ等の
画像信号源からのRGB信号および同期信号SYNCを受ける
メモリおよびバッファ回路Ｃと、このメモリおよびバッ
ファ回路Ｃにより出力タイミングを制御されて前記光書
込みヘッドＨを駆動するドライバ回路ボードＤとから構
成されている。

次に、前述の第１図に示した光書込にヘッドＨについ
て説明する。

第2,3図において、光書込みヘッドＨは、アルミ等の
金属製の支持板１とこの支持板１に支持されたガラス製
の真空容器２とを備えている。前記真空容器２は、前記
支持板１に接着されたガラス基板３と、このガラス基板
３上に接着されたガラス製のスペーサ4,4と、このスペ
ーサ4,4に接着されたガラス製の透明カバー５を備えて
おり、前記ガラス基板３表面（第３図中下面）には絶縁
性スペーサ層3aが形成され、この絶縁性スペーサ層3a表
面には真空容器２の内外を接続するリード電極3bが形成
されている。

前記真空容器２内には、その長手方向Ｘ（第1,3図
中、紙面に垂直な方向）に沿って熱電子放出用の２本の
陰極6,6が配設されており、陰極6,6には、その使用時、
6Vrms、100KHzの交流が印加される。

また、前記ガラス基板３表面中央部には、光書込みヘ
ッドＨの長手方向（第１図で紙面に垂直な方向）に沿っ
て３列の陽極7,8,9が配列されている。前記陽極７は赤
発光用陽極、前記陽極８は緑発光用陽極、前記陽極９は
青発光用陽極である。

前記赤色発光用陽極７表面には、熱電子が衝突したと
きに赤色を発光する赤色蛍光体（すなわち、発光スペク
トル分布の中心波長626nm赤色の蛍光体）Ｒが被着され
ており、前記緑色発光用陽極８表面には、熱電子が衝突
したときに緑色を発光する緑色蛍光体（すなわち、発光
スペクトル分布の中心波長が530nmの緑色の蛍光体）Ｇ
が被着されている。また、前記青色発光用陽極９表面に
は、熱電子が衝突したときに青色を発光する青色蛍光体
（すなわち、発光スペクトル分布の中心波長が452nm青
色の蛍光体）Ｂが被着されている。

なお、前記赤色、緑色および青色の各蛍光体R,Gおよ
びＢは、それぞれ赤色、緑色および青色の発光スペクト
ルを有するY2O2SiEu、 ZnSiCAlおよびZnSiAgに、SnO2、 In2O3、またZnO等の導電性物質を混ぜて低抵抗にした物
質が用いられている。

前記各陽極7,8,9およびその表面に被着された各蛍光
体R,G,Bの幅はいずれも60μである。そして、前記各陽
極7,8,9にはその駆動時、200V〜350Vの電圧が印加さ
れ、エネルギ効率の最も高いZnSiAg（青色蛍光体）に一
番低い電圧が、エネルギ効率の低いY2O2SiEu（赤色蛍光
体）に高電圧が印加される。このように陽極7,8,9への
印加電圧が調整されて各色の蛍光体R,G,Bの発光強度は
適当に調整される。

ガラス基板３表面に設けられた前記各蛍光体R,G,Bの
第３図中、下方には、前記各蛍光体R,G,Bの両側に配設
された前記絶縁性スペーサ層3aによって支持された複数
の選択用グリッド電極10が配設されている。第4,5図に
示すように複数の選択用グリッド電極10は主走査方向Ｘ
に沿って列設されており、各選択用グリッド電極10の両
側縁は前記主走査方向Ｘに垂直な幅走査方向Ｙに延設さ
れている。そして、各選択用グリッド電極10に、前記陰
極６から前記陽極7,8,9へ移動する熱電子を選択的に阻
止、または通過させるための選択用スリット10aが形成
されている。この選択用スリット10aは幅が60μであ
り、第4,5図に示すように主走査方向Ｘに対して垂直に
交叉するように形成されている。そして、隣接するスリ
ット間の間隔は65μである。

前記選択用グリッド電極10の第３図中、下方には他の
スペーサ11を介して、前記陰極６から前記陽極7,8,9へ
移動する熱電子を加速するための、１枚の板体から形成
された加速用グリッド電極12が形成されている。前記ス
ペーサ11は、光を取り出す方向すなわち第3,6図中、陰
極6,の在る側（すなわち、下側）から陽極7,8,9を見た
場合、前記加速用グリッド電極12により隠されていて、
スペーサ11自体がチャージアップしないように構成され
ている。前記加速用グリッド電極12は、前記蛍光体R,G,
Bの全面を覆うように配置されており、前記選択用スリ
ット10aに対向する位置には第4,5図に示すように選択用
スリット10aよりもやや大きな幅の加速用スリット12aが
形成されている。従って、加速用グリッド12の下側から
見ると、この加速用グリッド電極12の加速用スリット12
aおよび選択用スリット10aを通して前記各陽極7,8,9表
面上の蛍光体R,G,Bが見える。そして、見える蛍光体R,
G,Bの形状は、第４図から明らかなように60μ×60μの
正方形である。この正方形の蛍光体R,G,Bの各々が１個
の発光素子R1,R1,…,G1,G1,…,B1,B1,…を形成してい
る。そして、１本の選択用スリット10a内の３本の陽極
7,8,9表面の前記発光素子R1,G1,B1の位置は、幅走査方
向Ｙから見てピッチPYだけ順次ずらされている。

第３図から分かるように、蛍光体R,G,Bで発光して感
光体Ｆ表面に収束される光は、光の色（波長）に応じて
ピッチPYづつずれている。したがって、略同時に各蛍光
体R,G,Bで発光した光はそれぞれ感光体Ｆ表面の第ｎ−
１ライン1n-1、第ｎライン1n、第ｎ＋１ライン1n＋１上
に収束するように構成されている。

第４図に示すように、インターフェースI/Fを介して
コンピュータ等の画像信号源からのRGB信号および同期
信号SYNCを受けるメモリおよびバッファ回路Ｃは、Ｄタ
イミングを制御してドライバ回路ボードＤの選択用グリ
ッド制御回路D1および陽極選択回路D2に、前記選択用グ
リッド電極10および前記陽極7,8,9への印加電圧指令信
号を送り、光書込みヘッドＨを駆動するように構成され
ている。

次に、前述の本発明の第１実施例が適用される改良前
（すなわち、第１実施例の適用前）の光書込装置の作用
を説明する。

前記インターフェースI/F（第1,4図参照）からの前記
同期信号SYNCに応じて、前記陽極7,8,9に、前記ドライ
バ回路ボードＤの陽極選択回路D2からの出力信号によっ
て所定の大きさの電圧（200V〜350V）を選択的に印加す
るとともに、前記陰極6,6に図示しない電源より所定の
大きさの交流電圧（6Vrms、l00KHz）を印加する。また
前記加速用グリッド電極12には図示しない電源より、前
記陽極7,8,9に印加した電圧よりも低いプラスの電圧を
印加する。すると、陰極6,6から放出された前記熱電子
の一部は前記加速用グリッド電極12に捕捉されて開口を
通過しないが、残りの熱電子は加速用グリッド電極12に
よって加速され、加速用グリッド電極12の加速用スリッ
ト12aを通過する。

また、前記多数の選択用グリッド電極10に常時マイナ
スの電圧が印加されているが、書込み走査時には画像デ
ータに応じて選択的にプラスの電圧が印加される。そし
て、前記加速用スリット12aを通過した熱電子は、前記
マイナスの電圧が印加された選択用グリッド電極10の選
択用スリット10aを通過できないが、前記書込走査時に
画像データに応じたプラスの電圧が印加た選択用グリッ
ド電極10の選択用スリット10aを通過して陽極7,8,9側に
進む。そして、前記選択用スリット10aを通過した熱電
子は前記選択的にプラスの電圧を印加された陽極7,8,9
に吸引され、この陽極7,8,9表面に形成された前記発光
素子R1,G1,またはB1に衝突し、それらの発光素子R1,G1,
またはB1を励起して発光させる。

ところで、第３図および第７図から分かるように、感
光体Ｆ表面に画像データを書き込むための第１走査が開
始されると、最初の同期信号SYNCの立ち下がりに応じ
て、表面に赤の蛍光体Ｒが形成された陽極７にプラスの
電圧が一定期間印加された後、順次陽極8,9,にプラスの
電圧が印加される。そして前記陽極7,8にプラスの電圧
が印加されている間は、主走査方向Ｘ（第４図参照）に
列設された多数の選択用グリッド10にマイナスの電圧が
印加されたままであるが、前記陽極９にプラスの電圧が
印加されている間は、前記多数の選択用グリッド10は第
１ライン11の青の画像データ11Bによって走査される。

次に、第２番目の同期信号SYNCにより第２走査が開始
される。このときには、前記陽極７にプラスの電圧が印
加されている間は、主走査方向Ｘに列設された多数の選
択用グリッド10にマイナスの電圧が印加れたままである
が、前記陽極８にプラスの電圧が印加されている間は、
前記多数の選択用グリッド10は第１ライン11の緑の画像
データ11Gによって走査される。また、前記陽極９にプ
ラスの電圧が印加されている間は、前記多数の選択用グ
リッド10は第２ライン12の青の画像データ12Bによって
走査される。

次に、第３番目の同期信号SYNCにより第３走査が開始
される。このときには、前記陽極７にプラスの電圧が印
加されている間は、前記多数の選択用グリッド10は第１
ライン11の赤の画像データ11Rによって走査される。ま
た、前記陽極８にプラスの電圧が印加されている間は、
前記多数の選択用グリッド10は第２ライン12の緑の画像
データ12Gによって走査される。また、前記陽極９にプ
ラスの電圧が印加されている間は、前記多数の選択用グ
リッド10は第３ライン13の青の画像データ13Bによって
走査される。

このようにして、前記第１図に示す第１実施例が適用
可能な光書込装置（すなわち、第１実施例の適用前の光
書込装置）をダイナミック駆動（すなわち、時分割駆
動）することにより、感光体Ｆに１プロセスでカラーの
画像データが書き込まれ記録される。

次に、第８図により、前記第１〜７図で説明した、前
記本発明の第１実施例が適用される従来の光書込装置の
第１の使用例について説明する。

第８図において、カラー写真フィルム等の感光体Ｆは
搬送ローラR1,R2等によって矢印Ｘ方向に等速で搬送さ
れる。前記感光体Ｆは、光書込みヘッドＨで画像情報に
応じて発光し、収束性ロッドレンズアレーＬで収束され
る複数色の光によって露光れ、その色情報が記録され
る。前記感光体Ｆはその後必要に応じて、現像等の後処
理が行われる。

次に、第９図により、前記光書込みヘッドＨの第２の
使用例について説明する。

第９図は、光導電性トナーを用いて１プロセスで複数
色を再現する画像形成装置の概略説明図である。

第９図において、赤色光に感応するシアン色の光導電
性のトナー、緑色光に感応するマゼンタ色の光導電性の
トナーおよび青色光に感応する黄色の光導電性のトナー
が分散された溶液を塗布部20により、透明の注入電極と
なる第１のベルト21に塗布する。そして、上記トナーは
電極22により一定の正の暗電荷に帯電される。一方、阻
止電極としての第２のベルト23は、電極24により一定の
正の電荷に帯電される。そして、第１および第２のベル
ト21,23は、光書込みヘッドＨの光線が収束性ロッドレ
ンズアレーＬにより照射される光書き込み領域Ａで、前
記トナー分散溶液を介して接している。このとき、赤色
光が照射されるとシアン色のトナーの電荷が負に変化し
て、シアンの色のトナーは第２のベルト２に移動する。
そのため、第１のベルト21にはマゼンタおよび黄色のト
ナーが残り赤色を発生する。同様にして、緑色光、青色
光が照射されると、それぞれマゼンタおよび黄色のトナ
ーを移動させ、緑色、青色を発生させる。したがって、
第１のベルト21にはポジ像が、第２のベルト23にはネガ
像が、それぞれ照射された光線に応じて形成される。第
１のベルト21に残されたトナーは、電極25により転写に
適した電荷に調整された後、記録紙26に転写される。な
お複数の送りローラにより、前記第１のベルト21、第２
のベルト23、記録紙26が一定の速度で搬送されている。
第１および第２のベルト21,23は使い捨て素材としても
良く、また無端ベルトとして適当な場所に残留トナーの
除去装置が設けることも可能である。

次に、第10図により、前記光書込みヘッドＨの第３の
使用例について説明する。

第10図において、画像形成材料パン30に収容された赤
色光に感応するシアン色のトナー、緑色光に感応するマ
ゼンタ色のトナー、青色光に感応する黄色トナーを、矢
印Ｄ方向に移動するベルト状の担持材31により光書込み
ヘッドＨおよび収束性ロッドレンズアレーＬが配置され
た光書き込み領域Ａに移送する。光書込みヘッドＨで画
像情報に応じて発光した複数色の光は、収束性ロッドレ
ンズアレーＬを介して担持材31上の粉末に照射される。
そして赤色光はシアン色のトナーを帯電させ、マゼンタ
および黄色のトナーは帯電させない。同様にして、緑色
光および青色光はそれぞれマゼンタおよび黄色のトナー
を帯電させる。そして、送りローラで矢印Ｅ方向に等速
で送られる記録紙32に像転写電極33の位置で前記粉末が
転写される。このとき、電極33の電位を変えることによ
りポジ像、ネガ像を選択できる。

前記担持体31上に残った粉末は、画像形成材料パン30
の手前において、図示しない粉末除去手段により、必要
に応じて除去される。

（第１実施例の具体的構成） 次に、第11〜13図により本発明の光書込装置の第１実
施例を説明する。この第11〜13図に示す第１実施例は前
記第１〜10図で説明した第１実施例の適用前の光書込装
置を改良したものである。

この第１実施例は、ロッドレンズアレーを透過する光の
色（すなわち、波長λ）によって異なる共役長〔物体
（蛍光体）と像（蛍光体で発光した光の収束点）との距
離〕を補償する手段が設けられた点で前記第１〜10図に
示す光書込装置と相違している。なお、この第１実施例
の説明中、前記第１〜７図で説明した第１実施例の適用
前の光書込装置の構成要素に対応する構成要素には同一
の符号を付して重複する説明は省略する。

第11図および第12図は、前記第１〜７図に示す第１実
施例適用前の光書込装置の前記第３図および第６図に対
応する図であり、第13図は第１実施例の光書込装置のロ
ッドレンズアレイの共役長（TC）−波長（λ）特性図、
である。

第11,12図において、赤発光用陽極７はガラス基板３
表面に直接形成されており、緑発光用陽極８は、前記ガ
ラス基板３表面に厚さT1の薄いスペーサS1を介して形成
されており、また、青発光用陽極９は、前記ガラス基板
３表面に厚さT2の分厚いスペーサS2を介して形成されて
いる。

また、スペーサS2,S1の厚さT2,T1は、第13図に示す各
波長の光の共役長TCの値の差T2,T1に等しく設定されて
いる。そして、前記スペーサS2,S1により前記各蛍光体
R,G,Bは、前記共役長TC値の差T2,T1に応じてロッドレン
ズアレーＬから離れた位置に配置されているので、各蛍
光体R,G,Bで発光した光は第11図に示すように、ロッド
レンズアレーにより同一平面上の感光体Ｆ表面に収束す
る。

（第１実施例が適用可能な光書込装置の例２） 前記第11〜13図に示す本発明の第１実施例は第14,15
図に示す光書込装置にも適用可能である。第14,15図
は、前記第11〜13図に示す本発明の第１実施例を適用可
能な光書込装置（第１実施例適用前の光書込装置）の例
２の説明図である。

なお、この第１実施例の適用前の光書込装置の例２の
説明中、前記第１〜７図で説明した第１実施例の適用前
の光書込装置の例１の構成要素に対応する構成要素には
同一の符号を付して重複する説明は省略する。

第14図において、陽極7,8,9はガラス基板３表面に直
接形成されており、各陽極7,8,9上の蛍光体R,G,Bに対し
てそれぞれ焦点距離の異なる別個のロッドレンズアレー
LR,LG,LBが配設されている。このように各蛍光体R,G,B
で発光した光をそれぞれ別個のロッドレンズアレーLR,L
G,LBにより感光体Ｆ上に収束させるために、前記各陽極
7,8,9の副走査方向Ｙの間隔は大きく取られている。す
なわち、感光体Ｆの書込みラインli（ｉ＝1,2,…,n,
…）間のピッチをPYとすれば、前記各陽極7,8間および
8,9間の副走査方向Ｙの間隔はともに12PYである。

したがって、この第１実施例の適用前の光書込装置の
例２では、第14図,15図に示すように、感光体Ｆ上の第
ｎ行の書込ラインlnの書込みを青の光で行うときには、
緑および赤の光でそれぞれ第ｎ＋12行および第ｎ＋24行
の書込みラインln＋12およびln＋24の書込みを略同時に
行うことになる。また、この光書込装置の第３実施例は
前記第１実施例と同様に、前記第8,9,10図で示した装置
に使用することができる。

〔第２実施例の説明〕 本発明の第２実施例に関する説明は、まず最初に第16
〜19図により、第２実施例が適用される光書込装置の例
２について説明した後で、第20,21図により第２実施例
の具体的構成を説明する。

（第２実施例が適用可能な光書込装置の例） 次に、第16図〜19図により本発明の光書込装置の第２
実施例が適用可能な光書込装置を説明する。なお、この
第16〜19図の説明中、前記第１〜７図で説明した構成要
素に対応する構成要素には同一の符号を付して重複する
説明は省略する。

この第16〜19図に示す第２実施例が適用可能な光書込
装置の例は、前記第１〜７図に示す第１実施例が適用可
能な光書込装置の例１の前記主走査方向Ｘに延設された
各陽極7,8,9と、副走査方向Ｙに延び且つ主走査方向Ｘ
に列設された多数の選択用グリッド電極10とを用いる代
わりに、副走査方向Ｙに延び且つ主走査方向Ｘに列設さ
れた幅60μの多数の陽極７′と、主走査方向Ｘに延設さ
れた３本の選択用グリッド電極10R,10G,および10Bを用
いた点で大きく相違している。そして、この第16〜19図
に示す光書込装置の例は、前記多数の陽極７′,7′，…
のそれぞれにR,G,Bの蛍光体を被着して発光素子R1,G1,B
1を各１個ずつ形成している。また、前記３本の選択用
グリッド電極10R,10G,および10Bには、それぞれ主走査
方向Ｘに延びる幅60μの選択用スリット10R′,10G′，
および10B′が形成されている。また、加速用グリッド
電極12には、主走査方向Ｘに沿って延びる３本の加速用
スリット12aが形成されており、この加速用スリット12a
の幅は前記選択用スリット10R′,10G′，および10B′の
幅よりも少し広く形成されている。

次に、この第16〜19図に示す光書込装置の例（第２実
施例が適用可能な光書込装置の例）の作用を説明する。

第19図において、感光体Ｆ表面に画像データを書き込
むための第１走査が開始されると、最初の同期信号SYNC
の立ち下がりに応じて、選択用グリッド電極10Rたプラ
スの電圧が一定期間印加された後、順次選択用グリッド
電極10G,10Bにプラスの電圧が印加される。そして前記
選択用グリッド電極10R,10Gにプラスの電圧が印加され
ている間は、主走査方向Ｘ（第４図参照）に列設された
多数の陽極７′にマイナスの電圧が印加されたままであ
るが、前記選択用グリッド電極10Bにプラスの電圧が印
加されている間は、前記多数の陽極７′は第１ライン11
の青の画像データ11Bによって走査される。

次に、第２番目の同期信号SYNCにより第２走査が開始
される。このときには、前記選択用グリッド電極10Rに
プラスの電圧が印加されている間は、主走査方向Ｘに列
設された多数の陽極７′にマイナスの電圧が印加された
ままであるが、選択用グリッド電極10Gにプラスの電圧
が印加されている間は、前記多数の陽極７′は第１ライ
ン11の緑の画像データ11Gによって走査される。また、
前記選択用グリッド電極10Bにプラスの電圧が印加され
ている間は、前記多数の陽極７′は第２ライン12の青の
画像データ12Bによって走査される。

次に、第３番目の同期信号SYNCにより第３走査が開始
されている。このときには、前記選択用グリッド電極10
Rにプラスの電圧が印加されている間は、前記多数の陽
極７′は第１ライン11の赤の画像データ11Rによって走
査される。また、前記選択用グリッド電極10Gにプラス
の電圧が印加されている間は、前記多数の陽極７′は第
２ライン12の緑の画像データ12Gによって走査される。
また、前記選択用グリッド電極10Bにプラスの電圧が印
加されている間は、前記多数の陽極７′は第３ライン13
の青の画像データ13Bによって走査される。

このようにして、前記光書込装置の第３実施例をダイ
ナミック駆動（すなわち、時分割駆動）することによ
り、感光体Ｆに１プロセスでカラーの画像データが書き
込まれ記録される。また、この第16〜19図に示す光書込
装置の例は前記第１〜７図に示す第１実施例が適用可能
な光書込装置の例と同様に、前記第8,9,10図で示した装
置に使用することができる。

（第２実施例の具体的構成） 次に、第20,21図により本発明の光書込装置の第２実
施例の具体的構成を説明する。この第２実施例は、ロッ
ドレンズアレーを透過する光の色（すなわち、波長λ）
によって異なる共役長〔物体（蛍光体）と像（蛍光体で
発光した光の収束点）との距離〕を補償する手段が設け
られた点で前記第16〜19図に示す第２実施例が適用可能
な光書込装置の例と相違している。なお、この第２実施
例の説明中、前記第16〜19図で説明した構成要素に対応
する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省
略する。

この第２実施例の光書込装置を説明するための第20図
および第21図はそれぞれ前記第16図および第18図に対応
する図である。

第20,21図において、蛍光体ＧおよびＢが被着された
部分の陽極７′の裏面には、それぞれガラス基板３との
間に厚さT1およびT2を有する階段状のスペーサＳが配設
されている。前記スペーサＳの厚さT2,T1は、前記第11
〜13図で説明した第１実施例と同様に、使用されている
ロッドレンズアレーＬの各波長の光の共役長TCの値の差
T2,T1に等しく設定されている。そしてこのスペーサＳ
により前記各蛍光体R,G,Bは、前記共役長TCの値の差T2,
T1に応じてロッドレンズアレーＬから離れた位置に配置
されているので、各蛍光体R,G,Bで発光した光は第20図
に示すように、ロッドレンズアレーＬにより同一平面上
の感光体Ｆ表面に収束する。

以上、本発明を詳述したが、本発明は、前記実施例に
限定されるものでなく、特許請求の範囲を逸脱すること
なく、種々の設計変更を行なうことができる。

たとえば、発光スペクトル分布の異なる蛍光体は、３
種の蛍光体Ｒ、G,Bとする代わりに２種の蛍光体たとえ
ばR,Gとすることも可能であり、また、各色の蛍光体群
は１列づつ配列する代わりに２列以上の複数列づつ配列
することも可能である。

C.発明の効果 前述のように、本発明の光書込みヘッドによれば、複
数の発光素子が異なる発光スペクトル分布を有する２以
上の発光素子群によって構成され、同一発光素子群に属
する発光素子が主走査方向に沿って列設されるとともに
前記主走査方向に沿う発光素子の列は副走査方向に所定
間隔離れて配置され、前記複数の発光素子を時分割駆動
する手段が設けられているので、１個の光書込ヘッドで
複数色の光を発光することができる。

また、１個の光書込みヘッド内に発光色の異なる複数
の発光素子列を設けたので、各発光素子を所定間隔離し
て平行に配置することができる。そして、ある色の発光
素子列から出射した光の列と他の色の発光素子列から出
射した光の列とは、前記ロッドレンズアレーにより、感
光体の副走査方向に所定の距離だけ離れた所定の書込み
ライン上にそれぞれ収束するので、感光体とロッドレン
ズアレーとを相対的に副走査方向に移動させることによ
り感光体の所定の面積を前記各色の光で走査することが
可能となる。

前記発光素子群は、前記発光スペクトルの中心波長の
光の共役長の値の差に応じた厚さを有するスペーサを介
して前記基板上に配置されているので、前記各発光素子
の発光スペクトルの中心波長の光は、同一のロッドレン
ズアレーを通過して前記感光体上に、焦点ぼけすること
なく、収束する。

さらに、前記複数の発光素子を時分割駆動する手段が
設けられているので、光書込みヘッド内部の発光素子と
外部とを接続する電極（リード電極）数を少なくするこ
とができる。

そして、１個の光書込みヘッドを用いて、１プロセス
の露光で複数色の画像を出力することができるので、装
置全体を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光書込装置の第１実施例が適用される
光書込装置（すなわち、第１実施例の適用前の光書込装
置）の全体説明図、第２図は同光書込装置で使用される
光書込みヘッドの全体斜視図、第３図は同光書込みヘッ
ドとロッドレンズアレイの詳細説明図、第４図は第３図
のIV矢視部分と駆動回路との関連を示す図、第５図は前
記第４図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は前記第４図のVI−
VI線断面図、第７図は同光書込装置の駆動回路の作用を
説明するためのタイムチャート図、第8,9,10図はそれぞ
れ前記第１図に示す光書込装置の第１、第２、第３の使
用例の概略説明図、である。 第11図および第12図は、前記第１〜７図に示す第１実施
例適用前の光書込装置の前記第３図および第６図に対応
する図であり、第13図は第１実施例の光書込装置のロッ
ドレンズアレイの共役長（TC）−波長（λ）特性図、で
ある。 第14図,15図は、前記第11〜13図に示す本発明の第１実
施例を適用可能な光書込装置（第１実施例適用例前の光
書込装置）の例２の説明図で、第14図は構成説明図、第
15図は同光書込装置の作用を説明するためのタイムチャ
ート図である。 第16図は本発明の光書込装置の第２実施例が適用可能な
光書込装置の例の構成説明図、第17図は前記第16図のXV
II矢視部分と駆動回路との関連を示す図、第18図は第17
図のXVIII−XVIII線断面図、第19図は同光書込装置の例
の作用を説明するためのタイムチャート図である。 第20図は本発明の光書込装置の第２実施例の説明図、第
21図は前記第20図のXXI−XXI線断面図、である。 R,G,B…蛍光体 ６…陰極、7,8,9;7′…陽極、10;10R,10G,10B…選択用
グリッド電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/043 Ｇ０３Ｇ 15/04 １２０ Ｈ０１Ｊ 31/15 63/06 Ｈ０４Ｎ 1/036 (56)参考文献 特開 昭63−249670（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−256468（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−148235（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−172641（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−130161（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−1346（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱電子を放出する陰極と、この陰極に対向
   配置された基板上に設けられた陽極と、この陽極上に形
   成されて前記熱電子が衝突したときに発光する複数の発
   光素子と、前記複数の発光素子に選択的に熱電子を衝突
   させる手段とを有する光書込みヘッドと、前記発光素子
   で発光した光を感光体に収束させる結像光学系とを備え
   た光書込装置において、 前記複数の発光素子が異なる発光スペクトル分布を有す
   る２以上の発光素子群によって構成され、同一発光素子
   群に属する発光素子が主走査方向に沿って列設されると
   ともに前記主走査方向に沿う発光素子群の列は副走査方
   向に所定間隔離れて配置され、前記複数の発光素子を時
   分割駆動する手段が設けられ、 前記発光素子は、前記各発光スペクトルの中心波長の光
   が前記感光体上に収束するように、前記中心波長の光の
   共役長の値の差に応じた厚さを有するスペーサを介して
   前記基板上に配置されたことを特徴とする光書込装置。