JPS60131738A - 光情報書込用ドツトアレイ螢光管 - 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】 （技術分野） テ、′発明は・光情報書込用ドツトアレイ螢光管に関す
る。

□ （従来技術） 記録すべき画像に対応する情報信号を、光情報に変換し
て、感光体に書込む方式の光プリンターは、従来、レー
ザープリンター等をはじめとして、種々知られている。

このような光プリンター装置の技術分野において、情報
信号を光情報に変換するための装置として、光情報書込
用ドツトアレイ螢光管（以下、単　゛に、ドツトアレイ
螢光管という。）が知られている。

ドツトアレイ螢光管は、微／Ｊ％な螢光体を直線状、に
アレイ−列し、陰極フィラメントから熱電子を発生させ
、情報信号に応じて選択された螢光体を上記熱電子で、
選７択的にたたいて発光させることによシ、情報信号を
光情報に変換するようにした装置である。

、この、ようなドツトアレイ螢光管では、陰極フィラメ
ントから発生す仝熱電子を有効に１．螢光体上に導くた
め、陰極線フィラメントと、螢光体のアレイ−列と、の
間、に・グ、す７ド電極を配備している・すなわち１１
．炙りツリ電極に一種の電子レンズ的な作用を行なわし
めることによシ、螢光体上に熱電子を有効に導くのであ
る。

ところで、従来、ドツトアレイ螢光管に配備されるグリ
ッド電極はメツシー構造をもち、螢一体のアレイ配列を
覆うように設けられていた。このため、光情報による感
光体への書き込みが行なわれる際、光情報の一部がグリ
ッド電極によシさえぎられ、書き込における光量のむだ
や、光量むらが発生していた。

（目　的） そこで、本発明は、このような光量むだ、光量むらの問
題を有効に解決した、新規な光情報思込用ドツトアレイ
螢光管の提供を目的とす−る。

（構　成） 以下、本発明を説明する。

本発明の特徴は、以下に述べる点にある。

すなわち、陰極フィラメントと、螢光体のアレイ配列と
の間に配備されるグリッド電極が、スリット状の開口部
を有し、この開口部が、螢光体のアレイ配列に対応して
開口しているのである。

以下、具体的な実施例に即して説明する。

第１図は、本発明のドツトアレイ螢光管を利用した、光
情報書込装置を説明図として示している。

すなわち、第１図において、符号１はドツトアレイ螢光
管、符号２は基板、符号３−１．３−２．・・・。

３−ｊ、　３−ｊ＋１．・・・はＩＣチップ、符号４は
ボンディングワイヤーを、それぞれ示している。この光
情報書込装置ｌＯＯの、ドツトアレイ螢光管１が、本発
明の１実施例である。

ＩＣチップ３−１．３−２．・・・、３−ｊ、・・・は
、ドツトアレイ螢光管１を駆動するだめのものであって
、ドツトアレイ螢光管１とともに、基板２上に実装され
ている。基板２は、ガラス板、樹脂板等であシ得るが、
セラミック板は特に好適であり、この例においても、セ
ラミック板が用いられている。

ボンディングワイヤー４は、ドツトアレイ螢光管１の、
陽極リード端子と、ＩＣチップ３−１等の駆動用端子の
個々を接続している。上記陽極リード端子と駆動用端子
の接続は、従来、ＬＥＤ　アレイの結線等に関して知ら
れている、熱圧着性の結線用フレキシブルテープで行う
こともできる。

さて、ドツトアレイ螢光管１は、第２図に示すように、
基板ガラス１０と、フェイスガラス１１とによシ、図面
に直交する方向を長手方向とする、直方体状の真空室を
構成し、この真空室内部に、陰極線フィラメント１２、
螢光体１４−ｉ、グリッド電極１６等を対設してなって
−る。ツーイスガラス１１の内面部には、透明電極１３
が設けられている。

また、符号１５は絶縁層、符号Ｌｉ、　Ｌｉ　＋　１は
、陽極電極の陽極リード端子、符号Ｄｊ、Ｄｊ＋１は、
陽極す□−ド端子Ｌｉ、、Ｌｊ＋１と、それぞれ接続さ
れる駆動用端子を示している。

次に、第３図を参照すると、基板ガラス１０には、真空
室長手方向（第３図で左右方向）へ向って、陽極リード
端子Ｌｌ、　Ｌ２．　Ｌ３．・・−、Ｌｊ、　Ｌｉ　・
・・が、左右交互に引き出されるように、□設けられて
いる。

これら陽極リード端子の先一部が、陽極電極でらって、
これら陽極電極上に、螢光体１４“−１，１４−２゜・
・・、１４−４．・・・が形成されている。螢光体１４
−１等は゛微小なものであって、そのひとつひとつが、
ドツトとして発光する。螢光体１４−ｉは、真空室の長
手方向へ１列にアレイ配列されている。

陰極フィラメント１２は、真空室の長手方向へ、スプリ
ング板２０によって、ぴんと張るように張設されている
。

グリッド電極１６は、絶縁層１５に保持されて陰極フィ
ラメント１２と、螢光体１４−ｉのアレイ配列との間に
配備されているが（′第２図参照）、第３□図に示す如
く、真空室の長手方向を長手方向とするスリット状の開
口部を有する。グリッド電極１６のスリット状の開口部
は、螢光体１４−ｉのアレイ配列に対応して、同アレイ
配列の真上の部分において開口している。

グリッド電極１６の、スリット状の開口部を有する部分
は、第４図に示すように１細長い板状であって、この板
状部分以外の部分は亀甲状のメツシー構造となっておシ
、板状部分の幅Ａは５００μ、スリット状の開口部ＳＬ
′の幅Ｂは１５０μ程度である。

もちろん開口部ＳＬの長さは、螢光体のアレイ配列長以
上にわたる。

さて、第１図にもどると、先にのべたように、ＩＣチッ
プ３−１等は、ドツトアレイ螢光管１を駆動するだめの
ものであるが、第３図との関連において、よシ詳細に説
明すると、第１図において、ドツトアレイ螢光管１０片
側に配備されているＩＣチップ３−１．３．−３．・・
・、３−ｊ＋Ｌ・・・は、第３図における奇数番目の螢
光体１４−１．１４−３．１４−５．・・・を駆動する
ためのものであシ、第１図で、ドツトアレイ螢光管ｌを
介して、これらと反対側に配備されたＩＣチップ３−２
．３−４．・・・、３−ｊ、・・・は、偶数番目の螢光
体１４−２．１４−４．１４−６．・・を駆動するため
のものである。

第５図は、ＩＣチップの回路の１例を示している。

破線で囲った部分が、ＩＣの１チツプにあたる。ＩＣチ
ップの個々は、６４ビツトのシフトレジスターとラッチ
回路とを有し、従って、ＩＣチップの個々は、それぞれ
が、６４個の螢光体の駆動を受けもつことになる。

今、１２４７分の情報信号が２５６０ピツトであるとす
ると、螢光体１４−１の総数も２５６０である。この２
５６０ビツトの信号は、奇数ビットと偶数ビットに振９
分けられる。振り分けられた各々の信号を奇数ビイト列
信号と偶数ビット列信号とする。奇数ビット列信号は、
陽極リード端子Ｌｌ、　Ｌ３．　Ｌ５・・・等によシ奇
数番目の螢光体１４−１．１４−３．１４−５・・・の
陽極電極に印加される。

偶数ビット列信号は、陽極リード端子Ｌ２．　Ｌ４゜Ｌ
６・・・等によシ、偶数番目の螢光体１４−２．１４−
４゜１４−６．・・・の陽極電圧に印加される。

今、第１図、第５図を参照して、奇数ビット列信号の印
加について説明すると、奇数ビット列信号は、まず、Ｉ
Ｃチップ３−１のシフトレジスターに入シ、出力端から
でて、となシのＩＣチップ３−３に入シ・・・といった
ことを繰返し、最終的には、１２８０ビツトの信号が、
ＩＣチップ３−１．３−３゜３−５．・・・のシフトレ
ジスターに、６４ピツトづつ入る。つづいて、ラッチ信
号によシ、これら信号は、ラッチ回路に移され、ストロ
ーブ信号によ？て、奇数番目の各陽極電極に、駆動電圧
が、情報信号に従って印加される。偶数ビット列信号の
印加も　゛同様である、 つぎに、ドツトアレイ螢光管の動作につき、説明する。

第２図を参照する。透明電極１３を接地状態にしておい
て、陰極フィラメント１２に１０〜２０　Ｖの交流電圧
を印加し、電流を通じて加熱すると、陰極フィラメント
１２から熱電子が放出される。このままの状態では、発
生した熱電子は、そめ殆どが透明電極１３に吸収されて
しまうが、このとき、特定の陽極リード端子、例えば、
端子Ｌｆｆｌによシ、この陽極リード端子Ｌｉの先端部
の陽極電極に４０　Ｖ程度の□正電圧を印加すると、熱
電子は、上記陽極電極に引かれて、この陽極電極上に形
成されている、螢光体１４−ｊＫ街突する。すると、螢
光体１４−ｉは、螢光体をなす物質に特有のスペクトル
を有する光を発する。このとき、グリッド電極１６は、
前述の如く、電子レンズの如く作用して熱電子を有効に
螢光体上へ導く。グリッド電極１６には正極性□の１５
〜２０Ｖの電圧が印加される。

前述したように、各陽極電極には、情報信号に従って駆
動電圧が印加されるから２、給綿、情報信号に応じて、
各螢光体を発光させることができ、情報信号を１ライン
の光情報に変換できる。

第６図は、本発明のドツトアレイ螢光管を用いた光プリ
ンｊター装置め１例を、要部のみ、説明図的に略示して
いる。

図中、符号１００は第１図に示す光゛情報書込装置、符
号１０１は光導電性の感光体、符号１０４は等倍結像素
手としての集束性光伝送体アレイ、符号１０５は現像装
置、符号１０６は転写器、符号１０７は定着装置、符号
１０８はクリーニング装置、符号１０９はチャージャー
、符号１１０，１１１はブラシ、符号１１２はローラー
を、それぞれ示している。

光導電性の感光体１０１ｔｉ、工／ドレスベルト状に形
成され、プーリー１０２　、１０３に巻装され、時計方
向へ回動しうるようになっている。

集束性光伝送体アレイ１０４は、光情報書込装置１００
と、感光体１０１との□間に配備され、光情報書込装置
１００め、′螢光体のプレイ配列と、感光体１０１とを
、結像関係で結んでいる。従って、前述の如くして、光
情報書込装置に１ライン分の光情報を発生させれば、集
束性光伝送体アレイ１０４の結像作用により、光情報の
等倍正立像が、感光体１０１上に結像する。ローラー１
１２は、集束性光伝送体アレイ１０４の直下の位置で、
感光体１０１の裏面に当接し、感光体１０１を、常に、
集束性光伝送体アレイ１０４の結像面に合致させる。

ブラシ１１０，１１１は、集束性光伝送体アレイ１０４
の、トナーによる汚れを防止するためのものである。

なお、等倍結像素子としては、集束性光伝送体アレイに
替えて、ダハミラーレンズアレイヲ用いることもできる
。

さて、この記録装置による記録プロセスは、以下の如く
行なわれる。

感光体１０１は、時計方向へ回動し、まず、チャージャ
ー１０９によって、その周面を均一に帯電される。均一
に帯電された、感光体周面部が、露光部すなわち集束性
光伝送体アレイ１０４の直下の位置に到ると、記録すべ
き画像に応じた情報信号が光情報書込装置１００に印加
され、同装置１００のドツトアレイ螢光管ｌによシ光情
報に変換され、集束性光伝送体アレイ１０４によシ感光
体１０１に投与され、１ラインずつ順次、書込みが行な
われる。

かくして、情報信号に応じて形成される静電潜像は、現
像装置１０５によシ現像され、現像によって感光体１０
１上に得られる可視像は、転写器１０６によ少記録シー
）Ｓ上に転写され、ついで、定着装置１０７によシ、記
録シートＳ上に定着される。

かくして記録画像が得られる。

一方、可視像転写後の感光体１０１は、クリーニング装
置１０８によシ残留トナーを除去される。

さて、先に述べたように、ドツトアレイ螢光管における
発光は、螢光体を電子でたたくことによって行なわれ、
発光スペクトルは、螢光体を構成する物質によシ定まる
。ところで、このような螢光体の発光のスペクトルは、
一般に、広い周波数領域にわたる。例えば、螢光体を、
ＺｎＯ：　Ｚ？＋で構成すると、その発光輝度のスペク
トル分布は、第７図に示す如く、略可視領域全域にわた
る。

このように、螢光体から発せられる光が、広い周波数領
域にわたるため、このままでは、等倍結像素子に色収差
を生じ、記録画像において十分な解像度が得られないと
いう問題がある。そこで、第６図に示す装置においては
、との問題を解消するため、第８図に示すように、等倍
結像素子たる集束性光伝送体アレイ１０４の一方の端面
（この例では、光情報書込装置１００の側の端面）に、
多層膜干渉フィルター１０４Ａを設け、光情報書込装置
からの光のうち、色収差の原因となる長波長側と短波長
側の光を遮断し透過波長領域を絞り込むことによって、
色収差の影響を軽減させている。なお、等倍結像素子と
して、ダハミラーレンズアレイを用いる場合には、入射
側又は串射側の端面ガラスに多層膜干渉フィルターを設
けるのが合理的ス今る。

また、螢光体の発光輝度は、第９図（Ｉ）に示すように
、時間とともに次第に減少す、る傾卵があシ、また、第
８図供）に示すように、周囲温度に、よっても変動する
。従って、記録画像の、濃度が、経時的に、また周囲温
度の変動により、て、変、化することが考えられる。

この問題を解消するには、例えば、第１０図に示すドツ
トアレイ螢光管１′のように、螢光体のアレイ配列長を
、書込のライン長より長く形成し、記録に関与しない螢
光体の耐外部分の近傍にフォトセンサー１２０を配して
、螢光体の発光強度を検知し、フォトセンサー１２０の
検出値が常に所定の設定値になるように、ドツトアレイ
螢光管１′の駆動電圧を制御することが考えられる。

（効　果） 以上、本発明によれば、新規な光情報書込用ドツトアレ
イ螢光管を提供できる。

この、光情報書込用ドツトアレイ螢光管では、陰極フイ
ラメ、ントと螢光体のアレイ配列との、間に設９、けら
れるグリッド電極が、スリット状の開口部を有、シ、こ
の開口部が、螢光体のアレイ配列に対応して開口してい
るので、光情報の書き込みにおいて、光量むだや、光量
のむらが発生することがな、い。　、　、

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例であるトンドアレイ螢光管
を用いた光情報書込装置を説明図的に示す斜視図、第２
図および第３図は、上記実施例のドツトアレイ螢光管を
説明するための図、第４図は、上記実施例におけるグリ
ッド電極の形状を説明するための図、第５図は、ドツト
アレイ螢光管を駆動するＩＣチップの１例を示す回路図
、第６図は、ドツトアレイ螢光管を用いる光プリンター
装置の１例を説明図的に示す正面図、第７図および第８
図は、第６図に示す装置の特徴を説明するための図、第
９図および第１０図は、第６図に示す装置における問題
点と、その解決策を説明するための図である。 １・・・ドツトアレイ螢光管、１２・・・陰極フィラメ
ント、１４−１．１４−２．　・、１４−ｉ、・・・螢
光体、１６　・グリッド電極、ＳＬ・・グリッド電極に
おけるスリット状の開口部。 代理人　樺　山 第４図、　５ ％５図 俤７図 第つ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録すべき画像に対応する情報信号を、光情報書込用し
   、感光体に書き込む方式の光プリンター装置に、おいて
   、情報信号を光情報に変換するために用いられる、光情
   報書込用、ドツトアレイ螢光管であって、 −小な螢光体のでレイ配列と、陰極フィラメントとの間
   に配備されるグリッド電極が、スリット状の開口部を有
   し、この開口部が、上記微小な螢光体のアレイ配列に対
   応して開口していることを、特徴、とする、光情報書込
   用ドツトアレイ螢、光管。