JPH0745331Y2

JPH0745331Y2 - 光書込みヘッド

Info

Publication number: JPH0745331Y2
Application number: JP10983588U
Authority: JP
Inventors: 敦司笠尾; 亨勅使川原; 圭一八木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-08-22
Filing date: 1988-08-22
Publication date: 1995-10-18
Anticipated expiration: 2003-08-22
Also published as: JPH0244051U

Description

【考案の詳細な説明】 A.考案の目的（１）産業上の利用分野本考案は、静電記録用光書込みヘッドに関し、特に、真
空蛍光管を用いた光書込みヘッドに関する。

このような光書込みヘッドは電子複写機またはプリンタ
等の感光体に選択的に光を照射して静電潜像を記録する
際等に使用される。

（２）従来の技術従来、この種の光書込みヘッドは、たとえば特開昭62−
47258号公報、特開昭62−272452号公報等に記載されて
いる。

これ等の公報に記載された従来の光書込みヘッドH_Oは、
第12図に示すように、ロッドレンズアレイ01を挟んで静
電潜像記録用の感光体02に対向するように配置して使用
される。

この光書込みヘッドH_Oは、第12,13図に示すように、ア
ルミニウムまたは鉄等で形成した支持板03に接着された
ガラス基板04に、ガラスで形成した側壁05aおよび透光
壁05bを有する箱状の密封ケース05が接着されており、
その内部は真空状態に保持されている。そして、前記透
光壁05bは前記ロッドレンズアレイ01に対向して配置さ
れている。前記密封ケース05の内部には、主走査方向
（第12,13図で紙面に垂直な方向）Ｘに沿って平行な２
本のフィラメント状の陰極06が張設されている。また、
第13,14図に示すように、前記ガラス基板04の表面には
細い帯状の８本のアノード電極07が主走査方向Ｘに平行
に且つ副走査方向Ｙに等ピッチP_Y（第14図参照）で配置
されており、各アノード電極07の表面には全面に蛍光体
08が被着されている。

前記陰極06と前記アノード電極07との間（すなわち、第
13図において前記アノード電極07の下方）には、複数の
選択用グリッド電極09（第14図参照）が主走査方向Ｘに
そって並べられており、各選択用グリッド電極09には、
前記陰極06から前記アノード電極07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
09aが形成されている。この選択用スリット09aは前記主
走査方向（すなわち、前記複数のアノード電極05および
その表面上の前記蛍光体06の長手方向）Ｘに対して交叉
角θ（第14図参照）だけ傾斜して交叉するように形成さ
れている。前記選択用グリッド電極09の第13図中、下方
には前記陰極06との間に陰極06から前記アノード電極07
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010が形成されている。第1
4図に示すように前記加速用グリッド電極010の前記選択
用スリット09aに対向する位置には加速用スリット09aよ
りも少し大きめの加速用スリット010aが形成されてい
る。従って、加速用グリッド電極010の下側から見る
と、加速用スリット010a、選択用スリット09aを通して
前記アノード電極07表面上の蛍光体08が見える。そし
て、その見える蛍光体08の形状は、第14図から明らかな
ように平行四辺形である。この平行四辺形の蛍光体08の
各々が１個の発光素子08aを形成している。そして、１
本の選択用スリット09aに対向するアノード電極07表面
の前記発光素子08aの位置は、副走査方向Ｙから見て主
走査方向ＸにピッチP_Xだけ順次ずらされている。そし
て、前記各選択用グリッド電極09は、それぞれの選択用
スリット09aの間隔が前記ピッチP_Xの８倍の大きさとな
るように配設されている。従って、第14図から明らかな
ように、１本のアノード電極07表面には８×（P_X）のピ
ッチで発光素子08aが形成され、また、副走査方向Ｙか
ら見た場合、発光素子08aは主走査方向Ｘに沿って端か
ら端まで連続して一定のピッチP_Xで配設されることにな
る。

また、１本の選択用スリット09aに対向する８本のアノ
ード電極07表面の各発光素子08aの位置は、主走査方向
Ｘから見て副走査方向Ｙに前記アノード電極07のピッチ
P_Yづつずれている。

（３）考案が解決しようとする課題ところで、前述光書込みヘッドH_Oにおいて、発光素子08
aの発光面積、主走査方向のピッチP_X、副走査方向のピ
ッチ（すなわち、アノード電極07の副走査方向の配列ピ
ッチ）P_Yおよび前記選択用スリット09aの交叉角θ等
は、アノード電極07の数や印字される紙面の搬送スピー
ド等の各種の条件によって定められる値である。従来、
前記各種の条件如何によって、前記アノード電極07の副
走査方向の配列ピッチP_Yの値を小さく設定せざるを得な
くなり、第14図に示す互いに隣接するアノード電極07間
の距離l_Oを大きくとれない場合があった。このような場
合、高電圧の印加されるアノード電極07間の絶縁が取り
にくく、不良品が発生し易いという問題点があった。

本考案は、前述の問題点に鑑み、発光素子08aの発光面
積、主走査方向の配列ピッチP_X、副走査方向の配列ピッ
チP_Y、および選択用スリット09aの主走査方向Ｘとなす
角θ等を変えることなく、アノード電極間の距離を大き
くとれるようにすることを課題とする。

B.考案の構成（１）課題を解決するための手段前記課題を解決するために、本考案の光書込みヘッド
は、主走査方向に沿って形成された複数のアノード電極
の列と熱電子を放射する陰極との間に、前記主走査方向
と所定の交叉角で交叉する熱電子通過用の選択用スリッ
トを有し前記陰極から放射された熱電子の前記陽極への
移動を制御する選択用グリッド電極が主走査方向に沿っ
て所定のピッチで複数配設され、前記選択用スリットに
対向する前記アノード電極の表面に前記熱電子の衝突に
よって発光する発光素子が形成された光書込みヘッドに
おいて、前記アノード電極の前記選択用スリットに対向する部分
は前記所定の交叉角よりも大きく且つπ/2以下の所定の
陽極交叉角で前記選択用スリットと交叉するように形成
されたことを特徴とする。

（２）作用前述の構成を備えた本考案の光書込みヘッドによれば、
発光素子の発光面積、主走査方向の配列ピッチおよび副
走査方向の配列ピッチ、ならびに選択用スリットが主走
査方向となす角等を変えずに、選択用スリットに対向す
るアノード電極の交叉角（すなわち、陽極交叉角）を大
きくするだけで、アノード電極間の距離が大きくとれる
ようになる。

（３）実施例以下、図面に基づいて本考案による光書込みヘッドの一
実施例について説明する。

第１図は本考案の光書込みヘッドの一実施例を備えた静
電潜像記録装置の概略構成を示す図、第２図は原稿の読
取画素の位置とその画像の読取データとを示す図、第３
図は第１図の要部拡大図、第４図は、上述の静電潜像記
録装置に用いられる光書込みヘッドＨの斜視図、第５図
は同光書込みヘッドＨの側断面図、第６図は第５図の矢
視VIからみた部分の拡大図、第７図は第６図に示したア
ノード電極23等の拡大図、第８図は第６図のVIII−VIII
線断面図、第９図は第６図のIX−IX線断面図、第10図は
第９図の矢視Ｘ部の拡大図、第11図は同光書込みヘッド
の要部の作用説明図、である。

第１図に示す静電潜像記録装置においては、プラテン１
上に載置した原稿（図示せず）の下面に沿って移動する
原稿照射用のランプ２の反射光を、移動ミラー系３、レ
ンズ４、固定ミラー系５を介して画像読取部６に集束さ
せて電気信号に変換している。更にこの電気信号を画像
処理部７において各読取画素毎の２値のデータに変換
し、読取原稿の15ライン分を記憶している。第２図は原
稿の読取画素の位置とその画素の読取データとを示す図
で、読取データ_１r_n（ｎ＝1,2,…）は読取原稿の第１ラ
インの読取データであり、それぞれの値は０又は１であ
る。これらの読取データの値により作動（この「作動」
の詳細については後述する）する光書込みヘッドＨから
の光はロッドレンズアレイ９を介して集光され、周辺に
帯電用チャージャ10、現像ユニット11、転写用チャージ
ャ12、クリーナユニット13を配設された感光ドラム14の
表面に静電潜像を形成する。そして、用紙トレイ15から
供給された用紙は、感光ドラム14上の前記静電潜像が転
写された後、定着ユニット16を通って排紙トレイ７に排
出されるようになっている。

第３〜５図に示すように、前記光書込みヘッドＨは、前
記ロッドレンズアレイ９を挟んで表面に感光体を形成し
た前記感光ドラム14と対向するように配設されており、
アルミニウムまたは鉄等で形成した支持板18に接着され
たガラス基板19に、ガラス製の側壁20aおよび透光壁20b
を有する箱状の密封ケース20が接着されて構成されてい
る。そして、その内部は真空状態に保持されている。

第５図に示すように、前記密封ケース20の内部にはその
長手方向すなわち主走査方向（第５図では紙面に垂直な
方向）Ｘに沿って細い帯状の発光部21が設けられるとと
もに、該発光部21と平行に２本のフィラメント状の陰極
22が張設されている。

また、第6,7図に示すように、ガラス基板19の表面には
８本のアノード電極23₁〜23₈（これらの８本の各アノー
ド電極23₁〜23₈を区別する必要がない場合には以下「ア
ノード電極23」ということにする）が前記主走査方向Ｘ
に沿ってジグザグに且つ副走査方向Ｙに等ピッチP_Yで配
置されている。前記ジグザグに形成された８本の各アノ
ード電極23は広幅の発光素子形成部23aと狭幅の接続部2
3bとが主走査方向Ｘに沿って交互に接続して形成されて
いる。そして、各アノード電極23の間隔は第７図に示す
ように、発光素子形成部23aの部分の間隔l₁よりも接続
部23bの部分の間隔l₂の方が大きく形成されている。ま
た、前記アノード電極23の発光素子形成部23aは、第７
図に示すように前記主走査方向Ｘに対してθ＋π/2の角
度で傾斜して配設されており、その表面には蛍光体24が
被着されている。

ガラス基板19上の８本のアノード電極23の第５図中、下
方には、前記８本のアノード電極23の両側に設けたスペ
ーサ25によって支持された複数の選択用グリッド電極26
が配設されている。第６図に示すように複数の選択用グ
リッド電極26は主走査方向Ｘにそって並べられており、
各選択用グリッド電極26の互いに隣接する両側縁は平行
で主走査方向Ｘに対して交叉角θだけ傾斜して交叉する
ように配設されている。そして、各選択用グリッド電極
26には、前記陰極22から前記アノード電極23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26aが形成されている。この選択用スリット26a
は第６図に示すように選択用グリッド電極26の前記両側
縁に平行に形成されて、その両側縁と同様に主走査方向
Ｘに対して交叉角θだけ傾斜して交叉するように配設さ
れている。したがって、この実施例では前記交叉角θの
選択用スリット26aと前記主走査方向Ｘに対してθ＋π/
2の角度で傾斜して配設されたアノード電極23の発光素
子形成部23aが交叉する角度すなわち陽極交叉角α（第
７図参照）はπ/2となる。

前記選択用グリッド電極26の第５図中、下方には他のス
ペーサ27を介して、前記陰極22から前記アノード電極23
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28が形成されている。加速
用グリッド電極28は、前記発光部21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26aに対向する位
置には第６図に示すように選択用スリット26aよりもや
や大きな幅の加速用スリット28aが形成されている。従
って、加速用グリッド電極28の下側から見ると、この加
速用グリッド電極28の加速用スリット28a、選択用スリ
ット26aを通して前記８本のアノード電極23表面上の蛍
光体24が見える。そして、見える蛍光体24の形状は、第
6,7図から明らかなように長方形である。この長方形の
蛍光体24の各々が１個の発光素子24aを形成している。
そして、１本の選択用スリット26a内の８本のアノード
電極23表面の前記発光素子24aの位置は、副走査方向Ｙ
から見てピッチP_Xだけ順次ずらされている。そして、前
記各選択用グリッド電極26は、それぞれの選択用スリッ
ト26aの間隔が前記ピッチP_Xの８倍の大きさとなるよう
に配設されている。従って、第７図から明らかなよう
に、１本のアノード電極23表面にはピッチ8P_Xで発光素
子24aが形成され、前記各発光素子24aは副走査方向Ｙか
ら見た場合、主走査方向Ｘに沿って端から端まで連続し
て一定のピッチP_Xで配設されることになる。

また、１本の選択用スリット26a内の８本のアノード電
極23表面の各発光素子24aの位置は、主走査方向Ｘから
見て前記アノード電極23のピッチP_Yづつずれている。

次に、前述の構成を備えた本考案による光書込みヘッド
の一実施例の全体的作用について説明してから、前述の
ようにアノード電極23をジグザグに形成した場合の作用
について説明する。

上述のように構成された発光部21を備えた光書込みヘッ
ドは、陰極22がここを流れる電流によって加熱されると
熱電子が発生し、この熱電子は正電圧を印加された加速
用グリッド電極28に吸引されて加速され、その一部は加
速用スリット28aを通過する。このとき、８本のアノー
ド電極23には片側から順番に正電圧が印加され、それぞ
れのアノード電極23に正電圧が印加されるタイミングに
合わせて、選択用グリッド電極26には画像信号に応じて
正電圧および負電圧が選択的に印加される。従って、前
記加速用グリッド電極28の加速用スリット28aを通過し
た熱電子が正電圧を印加されているアノード電極23に吸
引されるとき、負電圧を印加された選択用グリッド電極
26の選択用スリット26aは通過できず、正電圧を印加さ
れた選択用グリッド電極26の選択用スリット26aだけを
通過し蛍光体24に達することになる。

したがって、第１図に示した感光ドラム14表面上の第１
書込ライン（すなわち、読取原稿の前記第２図に示した
第１読取ラインのデータ_１r_n（ｎ＝1,2…）を書き込む
べきライン）がアノード電極23₁に対向するとき、前記
第２図に示したデータ_１r₁，_１r₉，_１r₁₇，…，
_１r_8n-7，…（ｎ＝1,2,…）の値に応じてアノード電極2
3₁上の発光素子24aを発光させると、前記感光ドラム14
表面の第１書込ラインの左から第1,9,17,…,8n−７番目
の画素の書き込みが行われる。

次に、感光ドラム14が回転して感光ドラム14表面上の前
記第１書込ラインがアノード電極23₂に対向し且つ第２
書込ラインがアノード電極23₁に対向するとき、第２図
のデータ_１r₂，_１r₁₀，_１r₁₈，…，_１r_8n-6，…（ｎ＝
1,2,…）の値に応じてアノード電極23₂上の発光素子24a
を発光させるとともにデータ_２r₁，_２r₉，_２r₁₆，…，
_２r_8n-7，…（ｎ＝1,2,…）の値に応じてアノード電極2
3₁上の発光素子24aを発光させる。そうすると、前記感
光ドラム14表面の第１書込ラインの左から第2,10,18,
…、8n−６番目の画素の書き込みが行われるとともに前
記感光ドラム14表面の第２書込ラインの左から第1,9,1
7,…,8n−７番目の画素の書き込みが行われる。

この時点で前記感光ドラム14表面の前記第１書込ライン
には、左から第1,9,17,…,8n−７番目の画素および左か
ら第2,10,18,…,8n−６番目の画素の書き込みが行われ
る。

このようにして、感光ドラム14を回転させながら各アノ
ード電極23₁〜23₈上の発光素子24aを選択的に発光させ
て、感光ドラム14表面に前記読取データに応じた書き込
みを行う。

そして、感光ドラム14表面上の前記第１書込ラインがア
ノード電極23₈に対向するとともに第８書込ラインがア
ノード電極23₁に対向している状態のときにデータ
_１r₇，_１r₁₅，_１r₂₃，…，_１r_8n-1，…（ｎ＝1,2,…）
の値に応じてアノード電極23₈上の発光素子24aを発光さ
せると、前記感光ドラム14表面の第１書込ラインへの全
データ_１r₁，_１r₂，_１r₃，…，_１r_n，…（ｎ＝1,2,…）
の書き込みが終了する。

このようにして、感光ドラム14表面上の１本の書込ライ
ンが光書込みヘッドＨの８本のアノード電極23₁〜23₈に
順次対向し終わった時点でその１本の書込ラインへの静
電潜像の書き込みが終了する。

次に、前述のようにアノード電極23をジグザグに形成し
た場合の作用について説明する。

第11図に示すように、前記ジグザグに形成したアノード
電極23上の発光素子24aの形状は長方形ABCDとなってい
るが、前記第14図に示した従来技術のように主走査方向
Ｘに平行に形成したアノード電極23′（二点鎖線で表
示）上の発光素子の形状は平行四辺形ABC′Ｄ′となっ
てしまう。そして、この平行四辺形ABC′Ｄ′の面積は
前記長方形ABCDの面積と等しく、また、それらの主走査
方向Ｘおよび副走査方向ＹのピッチはいずれもP_Xおよび
P_Yで等しい。また、このとき、第11図より次式が成り立
つ。

l₁＝l₀/sinθ したがって、主走査方向Ｘと選択用スリット26aとの交
叉角θが一定の場合、前記選択用スリット26aに対して
第11図に示す前記陽極交叉角α（θ＜α≦π/2）で交叉
するアノード電極23と、主走査方向Ｘに平行なアノード
電極（すなわち、選択用スリット26aと交叉角θで交叉
するアノード電極）23′とでは、それらの上面に形成さ
れる発光素子の発光面積、および前記ピッチP_XおよびP_Y
が同一でも、前記陽極交叉角αで交叉するアノード電極
23の方がアノード電極間の間隔を大きく取ることが可能
となる。

以上、本考案による光書込みヘッドの実施例を詳述した
が、本考案は、前記実施例に限定されるものではなく、
実用新案登録請求の範囲に記載された本考案を逸脱する
ことなく、種々の小設計変更を行うことが可能である。

例えば、アノード電極23の発光素子形成部23aの前記選
択用スリット26aに対する交叉角（すなわち、陽極交叉
角）はπ/2とする代わりに、主走査方向Ｘに対する選択
用スリット26aの前記傾斜角θよりも大きく且つπ/2以
下の適当な角度αとすることも可能である。このように
してもアノード電極を主走査方向Ｘに沿って平行に形成
する場合に比較して、アノード電極間の間隔を大きくす
ることが可能である。

C.考案の効果前述の本考案の光書込みヘッドによれば、アノード電極
の選択用スリットに対向する部分の交叉角すなわち陽極
交叉角を主走査方向Ｘに対する選択用スリットの交叉角
よりも大きく且つπ/2以下とすることにより、発光素子
の発光面積、主走査方向の配列ピッチ、副走査方向の配
列ピッチ、および選択用グリッド電極に形成された選択
用スリットの主走査方向となす角等を変えることなく、
アノード電極間の距離が大きくとれるようになる。した
がって、高電圧の印加される複数のアノード電極間の絶
縁が取り易くあるので、絶縁不良に基づく不良品の発生
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の光書込みヘッドの一実施例を備えた静
電潜像記憶装置の概略構成を示す図、第２図は原稿の読
取画素の位置とその画素の読取データとを示す図、第３
図は第１図の要部拡大図、第４図は、上述の静電潜像記
録装置に用いられる光書込みヘッドＨの斜視図、第５図
は同光書込みヘッドＨの側断面図、第６図は第５図の矢
視VIからみた部分拡大図、第７図は第６図に示したアノ
ード電極23等の拡大図、第８図は第６図のVIII−VIII線
断面図、第９図は第６図のIX−IX線による断面図、第10
図は第９図の矢視Ｘ部の拡大図、第11図は同光書込みヘ
ッドの要部の作用説明図、第12〜14図は従来技術の説明
図で、第14図は第13図の矢視XIVからみた図、である。 22…陰極、23…アノード電極、24…発光素子、26…選択
用グリッド電極、26a…選択用スリット、28…加速用グ
リッド電極、28a…加速用スリット

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】主走査方向（Ｘ）に沿って形成された複数
のアノード電極（23）の列と熱電子を放射する陰極（2
2）との間に、前記主走査方向（Ｘ）と所定の交叉角
（θ）で交叉する熱電子通過用の選択用スリット（26
a）を有し前記陰極（22）から放射された熱電子の前記
陽極への移動を制御する選択用グリッド電極（26）が主
走査方向（Ｘ）に沿って所定のピッチ（8P_X）で複数配
設され、前記選択用スリット（26a）に対向する前記ア
ノード電極（23）の表面に前記熱電子の衝突によって発
光する発光素子（24a）が形成された光書込みヘッドに
おいて、前記アノード電極（23）の前記選択用スリット（26a）
に対向する部分は前記所定の交叉角（θ）よりも大きく
且つπ/2以下の所定の陽極交叉角（α）で前記選択用ス
リット（26a）と交叉するように形成された光書込みヘ
ッド。