JPH02242554A - ドットアレイ蛍光管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ドツトアレイ蛍光管に関する。

従来の技術 従来、記録すべき画像に対応する情報信号を、光情報に
変換し、感光体に書込む方式の光プリンタとして、蛍光
体ドツトアレイ管プリンタ、Ｌ　ＥＤプリンタ、液晶プ
リンタ等が知られている。また、この種の装置に使用さ
れる電子デバイスの一つに、ドツトアレイ蛍光管、ＬＥ
Ｄアレイ、液晶アレイ等がある。この内、ドツトアレイ
蛍光管は、構造及び操作が簡易であり、かつ、製造コス
トが安価な点で優れており、多用され、でいる。

ここに、ドツトアレイ蛍光管は、微小な蛍光体を表面に
塗布した陽極を直線アレイ状に配列して発光セグメント
列を形成し、陰極からの熱電子を、情報信号に応じて選
択された陽極上の蛍光体に導いて発光させることにより
、情報信号を光情報に変換するものである。ここに、陰
極から発生する熱電子を蛍光体に効率よく導くため、ド
ツトアレイ蛍光管では、陰極と発光セグメント列との間
ににグリッドを備え、熱電子を加速制御することになる
。

このようなドツトアレイ蛍光管の−・例を第７図及び第
８図に示す。ます、長板形状のガラス又はセラミック等
による基板１−１−には、その側端から中心線に向けて
千鳥状に交互に配設されるＡＱ等による陽極２が形成さ
れている。これらの陽極２の先端（中央線）表面には、
蛍光体３が塗布され、これらの蛍光体３が一直線上にド
ツト状に並ぶ発光セグメント列４が形成されている。ま
た、前記陽極２の基端側表面には、絶縁層５を介して一
定厚さのハニカム構造を有するメツシュ状のグリッド６
が設けられている。このグリッド６は基板１の長手方向
の両側に沿って延び、一定間隔の開口幅をもって蛍光体
３を挾むように配設されている。

一方、このようなグリッド６を含む基板１上は、横断面
コ字状のフェイスガラス７により覆われており、その内
部に真空空間８が形成されている。

この真空空間８には、一対の陰極９が基板ｌの長手方向
に沿って掛は渡されているとともにに、この陰極９から
発せられる熱電子が前記蛍光体３を刺激発光させるよう
に構成されている。即ち、グリッド６に一定電圧を印加
する一方で陰極９に一定の交流電流を流しておけば、陰
極９はジュール熱により加熱され、熱電子が発生する。

熱電子は、陽極２が陰極中心電位に対して正電位状態に
なっていると、グリッド６を通過する際に加速制御され
、しかる後、陽極２に引き寄せられ、蛍光物質のエネル
ギーを励起させる。励起後の電子は、蛍光物質の基底部
に流れる際、蛍光体３は所定の輝度で発光し、その発光
エネルギーが書込み光として感光体等に集光照射される
ことになる。

ここに、この種のドツトアレイ蛍光管においては、発光
セグメンＩ・列４間で基板］の地肌が露出しているため
、陰極８から発生する熱電子が蛍光体３に導かれる時に
、基板１の地肌露出部に負電荷が帯電する、いわゆるチ
ャージアップ現象が発生する。このようなチャージアッ
プ現象が生じると、陽極２の周囲が負に帯電されること
により、熱電子が受ける電界が変化してしまう。よって
、陽極印加電圧が一定であっても、吸収電流値が減少し
て、蛍光体３の発光状態として、輝度低下し、又は光量
ムラを生ずる。これは、印字品質を低下させることにな
る。

この点、本出願人により特開昭６３−３１３６０号公報
として、画情報の記録時と非記録時とでグリッドに対す
る印加電圧を変化させてグリッド電圧を異ならせるとと
もに、陽極は一定電位又は陰極中心電位に近い電位の何
れかの電位状態に保持させることにより、チャージアッ
プを防止する方法が提案されている。

発明が解決しようとする課題 しかし、］−記公報記載のチャージアップ防止は、非発
光時−非記録時に駆動条件を操作して行うものであり、
通常の発光時−記録時の各蛍光体ドツトをオン／オフさ
せる際に生じる発光状態の不安定さないしは不均一さに
ついては検討されていないものである。

この点について、説明する。まず、熱電子を加速制御す
るグリッド６は、通常、第９図に示すように格子状に形
成されている。これは、板状にすると、陰極８からの熱
電子をグリッドが殆どとってしまい、陽極２側に到達す
る数か大幅に減り、発光強度が低電してしまうからであ
る。また、板状であると、ドツトアレイ蛍光管作製工程
中に、熱工程を含むため、この熱工程でグリッド自体が
歪んでしまい、管内における構成寸法に誤差を生じてし
まう点も考慮されている。

このような格子−状のグリッド６の場合、陰極８側から
見れば、絶縁層５が格ｒ・状開口部では直接的に露出し
ていることになり、このような絶縁層５の露出部分も帯
電されることになる。よって、前述した公報記載の如く
、陰極から出た熱電子によるチャージアップが、各陽極
２間の基板露出部だけでないことになる。ここに、絶縁
層５は、般に低融点ガラスをスクリーン印刷法等を用い
て塗布することになるが、第１０図に一部を拡大して示
すように、絶縁層５の表面は凹凸状であって完全なる平
坦状態ではなく、このような絶縁層５の表面状態によっ
ても帯電状態が異なるため、従来のディスチャージ法で
は、完全には除去できないものである。

このようにして絶縁層５の露出部か帯電されると、陰極
８から放出される熱電子の受ける電界が変化し、本来、
グリッド６を通過し陽極２（蛍光体３）上に均一に到達
すべき熱電子が一様には到達できなくなる。よって、蛍
光体ドツト間でその発光にバラツキを生じ、これが、そ
のまま発光セグメント列４の列方向の輝度バラツキとな
って現れる。グリッド構造によりチャージ状態は異なる
が、例えば、第１２図（ａ）に示すように絶縁層５表面
が帯電されたとすると、破線へで囲んで示す領域中の蛍
光体３への熱電子到達量は少なくなり、他の領域の蛍光
体ドツトよりも暗い発光となる。

また、グリッド６の表面状態によってもチャージ状態が
異なるが、例えば、第１２図（ｂ）に示すように絶縁層
５表面が帯電された場合も、破線Ａで囲んで示す領域中
の蛍光体３への熱電子到達量は少なくなり、他の領域の
蛍光体ドツトよりも暗い発光となってしまう。よって、
例えばプリンタ光書込みに用いる場合であれば、印字品
質に悪影響を及ぼす。

課題を解決するための手段 請求項１記載の発明では、基板］−に設置した陽極表面
に蛍光体を塗布して複数の発光セグメントをアレイ状に
配列し、この発光セグメント列に対し陰極から発せられ
た熱電子を、この陰極と前記発光セグメント列との間に
位置させて前記基板−ｆ。

に絶縁層を介して設けた格子形状のグリッドにより加速
制御して衝突させ、前記発光セグメント列の蛍光体を発
光させるようにしたドツトアレイ蛍光管におい°Ｃ１前
記グリッド上の陰極側空間領域に前記発光セグメント列
を左手側に見る磁界方向の磁場をｖ１ｊ記発光セグメン
ト列の配列方向に形成した。

また、請求項２記載の発明では、前記陰極側から見て前
記絶縁層と重複する領域に相当する前記グリッド部分に
前記陰極の最小電位より低い電位を印加した低電位グリ
ッドゴ（］！を形成し、前記陰極側から見て前記絶縁層
領域から前記発光セグメント列側に突出した前記グリッ
ド部分に前記陰極の最大電位より高い電位を印加した高
電位グリッド部を形成した。

作用 請求項１記載の発明によれば、グリッド上の陰極側空間
領域に、発光セグメント列の配列方向にこの発光セグメ
ント列を左手側に見る磁界方向の磁場が存在するので、
陰極から放出されて絶縁層の露出箇所に向かおうとする
熱電子かあっても、この磁場によるローレンツ力により
発光セグメント列側に曲げられる。よって、従来であれ
ば、グリッドの格子状開口部から絶縁層面に到達してい
た熱電子が、グリッド格子部に吸収され、又はグリッド
を通過して蛍光体面に到達するようになる。

このようにして、グリッドの格子状開口部で絶縁層が帯
電されるのが防止され、発光状態の均一性が確保される
。

一方、請求項２記載の発明によれば、グリッドが、陰極
の最小電位より低い電位を印加した低電位グリッド部と
、陰極の最大電位より高い電位を印加した高電位グリッ
ド部とを持ち、かつ、陰極側から見て、低電位グリッド
部が前記絶縁層と重複する領域に相当する部分に位置し
、高電位グリッド部が絶縁層領域から発光セグメント列
側に突出した部分に位置するので、陰極から放出されて
絶縁層の露出箇所に向かおうとする熱電子があっても、
その領域は低電位グリッド部であるので、グリッド上、
従ってその領域の絶縁層への熱電子の到達が防止され、
帯電しない。一方、蛍光体付近では、グリッドが高電位
グリッド部となっており、本来のグリッド機能が発揮さ
れ、陰極から放出された熱電子を帯電することなく加速
制御して蛍光体側に向かわせることになる。このように
して、グリッドの格子状開口部で絶縁層が帯電されるの
が防止され、発光状態の均一性が確保される。

実施例 請求項１記載の発明の一実施例を第１図に基づいて説明
する。第７図ないし第１２図で示した部分と同一部分は
同一符号を用いて示す。本実施例は、真空空間９内にお
いて、格子形状のグリッド６上の陰極側空間領域に、発
光セグメント列４の配列方向全長に渡って磁場１０を形
成したものである。ここに、この磁場１０の磁界の方向
は矢印Ｂで示すように、発光セグメント列４を左手側に
見る方向である。

このような構成によれば、格子状のグリッド６の格子開
口部にて絶縁層５に、陰極８がら放出される熱電子が帯
電されるのが防止される。即ち、陰極８から放出され、
グリッド６の格子間［」部を経て絶縁層５の露出箇所に
向かおうとする熱電子があっても、磁界方向がＢなる磁
場１０によるローレンツ力により第１図中に破線で示す
ように中心線寄り、即ち、発光セグメント列４側に曲げ
られる。よって、従来であれば、グリッドの格子状開口
部から絶縁層面に到達していた熱電子が、蛍光体３近傍
に突出したグリッド格子部に吸収され、又はグリッド６
を通過して蛍光体３面に到達するようになる。この結果
、グリッド６の格子状開口部にて絶縁層５が帯電される
ようなことがなくなる。よって、第１２図（ａ）（ｂ）
に示すような帯電状態がなく、発光状態の列方向におけ
る均一性が確保される。

ところで、本実施例のように、グリッド６−１一方の空
間に磁場１０を形成すれば、陰極８からの熱電子の流れ
を蛍光体３に向けて集中させることができる。よって、
陰極８の配設についても、蛍光体３面を中心に厳密的に
左右対称配設とする必要がなく、例えば、第２図に示す
ように、片側に片寄った配置でよく、取付は誤差の許容
度が大きくなって有利である。

つづいて、請求項２記載の発明の第一の実施例を第３図
及び第４図により説明する。まず、本実施例では、陰極
８に対し、中心電位Ｖｋを中心に、±■０なる電圧幅を
持つ交流電圧が印加されるものとする。よって、陰極８
の最大電位はＶｋ＋Ｖ。

であり、最小電位はＶｋ−Ｖｏである。

−・方、グリッド６は、陰極８側から見て、絶縁層５と
重複する領域部分と、絶縁層５と重複せずに絶縁層５領
域から発光セグメント列４側に突出した領域部分とに区
分されている。そして、前者の領域部分は、陰極８の最
小電位Ｖｋ−Ｖｏより低い電位Ｖ。１か印加された低電
位グリッド部６ａとされている。また、後者の領域部分
は、陰極８の最大電位Ｖｋ＋Ｖｏより高い電位■６□が
印加された高電位グリッド部６ｂとされている。

このような構成において、陰極８は中心電位をＶｋとす
る交流電圧が印加されることにより、ジュール熱により
加熱され、熱電子が発生する。このような熱電子は、よ
り高電位の箇所、例えば、陽極２等に向かうことになる
。ここに、従来であれば、グリッド６の格子開口部を経
て絶縁層６部分に向かおうとする熱電子が存在するが、
本実施例においては、この絶縁層６領域では全域に渡っ
てグリッド６が陰極８の最小電位よりも低い低電位グリ
ッド部６ａとされているので、この低電位グリッド部６
ａ側には熱電子は到達しない。よって、絶縁層６部分も
帯電されないことになる。

方、蛍光体３側では、グリッド６が高電位グリッド部６
ｂとされて陰極８の最大電位以」−とされているので、
熱電子に対する加速制御というグリッド本来の機能が発
揮される。よって、陰極８から放出された熱電子は、集
中的にグリッド６部位を加速通過して、蛍光体３に到達
して発光させることになる。

次に、請求項２記載の発明の第二の実施例を第５図及び
第６図により説明する。前記実施例では、グリッド６を
平面的に低電位グリッド部６ａと高電位グリッド部６ｂ
とに区分させたが、本実施例では、積層２層構造のグリ
ッド１１とし、低電位グリッド部１．１　ａと高電位グ
リッド部１１ｂとに区分したものである。即ち、（Ｖｋ
＋ＶＯ）＜ｖ６□なる電位を印加した高電位グリッド部
１１ｂは、その内側が絶縁層５よりも蛍光体３側に突出
する状態で絶縁層５に積層されている。また、（ＶｋＶ
ｏ）　）ＶＯ，なる電位を印加した低電位グリッド部１
．１．　ａは、絶縁層５領域にほぼ重複する状態で、高
電位グリッド部１１ｂ上に絶縁層１２を介して積層され
ている。よって、陰極８側から見れば、低電位グリッド
部１１ａは全面的に見えるが、高電位グリッド部１．１
　ｂは中心寄りの一部が見えるのみであり、前記実施例
の高電位グリッド部６［）と等価的となる。

よって、本実施例によっても、前記実施例と同様の効果
が得られる。

何れにしても、本発明によれば、陰極８がら放出される
熱電子が、格子状のグリッド６．１１の開口部等を経て
絶縁層５−１−に帯電するのを防止し又は改善している
ので、発光セグメント列４の各蛍光体ドツトの発光輝度
レベルの低下や、ドツト毎の発光輝度のバラツキが抑制
される。更には、記録／非記録時なるドライブのオン／
オフ時のみならす、各蛍光体ドツトのオン／オフ時を含
め、常に蛍光体ドツトの発光の不安定さが改善されるこ
とになる。よって、発光セグメント列４全体の発光を安
定かつ均一化させることができ、プリンタの光書込みヘ
ッドなどに用いた場合に、印字品質を向上させることが
できる。

発明の効果 本発明は、請求項１記載のようにグリッド上の陰極側空
間領域に発光セグメント列を左手側に見る磁界方向の磁
場を発光セグメント列の配列方向に形成し、又は、請求
項２記載のように陰極側から見て絶縁層と重複する領域
に相当するグリッド部分は陰極の最小電位より低い電位
を印加した低電位グリッド部とし、絶縁層領域から発光
セグメント列側に突出した部分は陰極の最大電位より高
い電位を印加した高電位グリッド部としたので、陰極か
ら放出されてグリッドの格子開口部から絶縁層の露出箇
所に向かおうとする熱電子があっても、磁場によるロー
レンツ力又は陰極との間の電位大小関係により、熱電子
の動きを抑制し、グリッドの格子状開口部で絶縁層が帯
電されるのを防止でき、よって、発光セグメント列の各
蛍光体ドツトの発光輝度レベルの低下や、ドツト毎の発
光輝度のバラツキも抑制でき、かつ、記録／非記録時な
るドライブのオン／オフ時のみならず、各蛍光体ドツト
のオン／オフ時を含め、常に蛍光体ドツトの発光の不安
定さを改善できることになり、発光セグメント列全体の
発光を安定かつ均一化させることができ、例えばプリン
タの光書込みヘッドなどに用いた場合に、印字品質を向
上させることができるものである。

求項２記載の発明の第二の実施例を示す縦断正面図、第
６図はその平面図、第７図は従来例を示す分解斜視図、
第８図はその縦断正面図、第９図は平面図、第１０図は
拡大して示す縦断正面図、第１１図はその一部を更に拡
大して示す断面図、第１２図は絶縁層帯電による悪影響
を示す平面図である。

１・・・基板、２・・陽極、３・・・蛍光体、４・・発
光セグメント列、５・・絶縁層、６・・・グリッド、８
・・・陰極、１０・・・磁場、６ａ　低電位グリッド部
、６ｂ・・高電位グリッド部、１１．　ａ・低電位グリ
ッド部、１１、　ｂ・・・高電位グリッド部

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１記載の発明の一実施例を示す縦断正面
図、第２図は変形例を示す縦断正面図、第３図は請求項
２記載の発明の第一の実施例を示す縦断正面図、第４図
はその平面図、第５図は請出　願　人　　　株式会社　
　　リ　コダ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に設置した陽極表面に蛍光体を塗布して複数
   の発光セグメントをアレイ状に配列し、この発光セグメ
   ント列に対し陰極から発せられた熱電子を、この陰極と
   前記発光セグメント列との間に位置させて前記基板上に
   絶縁層を介して設けた格子形状のグリッドにより加速制
   御して衝突させ、前記発光セグメント列の蛍光体を発光
   させるようにしたドットアレイ蛍光管において、前記グ
   リッド上の陰極側空間領域に前記発光セグメント列を左
   手側に見る磁界方向の磁場を前記発光セグメント列の配
   列方向に形成したことを特徴とするドットアレイ蛍光管
   。 ２、基板上に設置した陽極表面に蛍光体を塗布して複数
   の発光セグメントをアレイ状に配列し、この発光セグメ
   ント列に対し陰極から発せられた熱電子を、この陰極と
   前記発光セグメント列との間に位置させて前記基板上に
   絶縁層を介して設けた格子形状のグリッドにより加速制
   御して衝突させ、前記発光セグメント列の蛍光体を発光
   させるようにしたドットアレイ蛍光管において、前記陰
   極側から見て前記絶縁層と重複する領域に相当する前記
   グリッド部分に前記陰極の最小電位より低い電位を印加
   した低電位グリッド部を形成し、前記陰極側から見て前
   記絶縁層領域から前記発光セグメント列側に突出した前
   記グリッド部分に前記陰極の最大電位より高い電位を印
   加した高電位グリッド部を形成したことを特徴とするド
   ットアレイ蛍光管。