JPS62244666A - プリンタ用光源 - 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、多極管構造の真÷蛍光管を応用した光プリン
タ用光源に関するものである。

［従来の技術］ 近年、各種の光源を利用した光プリンタが提案されるよ
うになっている。第３図は一般的な光プリンタの構造を
一例として模式的に示したものであり１図中１は記録媒
体としての感光ドラムである。感光ドラムｌは図中時計
回り方向に回転し。

ｍ電器２によって表面を帯電させられる。そして帯電し
た感光ドラム１の表面には、光源３からドツト状の光が
照射されて文字中図形等のＨｓ像が形成され、この潜像
は現像器４によって現像される、カセント５に収納され
た転写用紙６は、感光ドラム１の表面と転写用加熱器７
との間を通って送られるようになっており、現像された
感光ドラム１表面の文字・図形等が該転写用紙６に連続
的に感熱転写されていくように構成されている。な−お
１図中８は転写済みの文字等を消すための消去ランプで
あり、９は感光ドラムｌの表面を清掃するためのクリー
ニングブレードである。

前記光プリンタには、光源にレーザ光を使用したレーザ
プリンタ、光源にＬＥＤを用いたＬＥＤプリンタ、また
ＣＲＴとＯＦＴを組合わせたＯＦＴプリンタ等が知られ
ている。

ところが、前記レーザプリンタについては、装置が複雑
かつ大型であり、さらに、レーザ光をスキャンさせる高
速回転ミラーの駆動機構があるため、高速回転が安定す
るのに時間がかかる欠点札 と１回転部分の序論等により信頼性に欠けるという問題
点があった。また、ＬＥＤプリンタについては、光源の
ＬＥＤチップを多数個接続することが技術的に困難であ
り、さらに、各ＬＥＤ素子はそれぞれ独立した中休であ
るため、発光を均一・にするためには選別作業が容易で
ないという問題点があった。また、ＯＦＴプリンタは、
装置が大型であり製造コ“ストが高くつくという問題点
があった。

これらの問題点を解決するため、光プリンタの光源とし
て、蛍光表示管の原理を利用した光源が提案されている
０例えば特開昭５８−３８９８７号公報には、蛍光表示
管の原理を応用した蛍光発光管を光プリンタの光源に利
用した例が示されている。

前記公報に示されている光源としての蛍光発光管は、多
数個の発光ドツトが一例に並設された構造であり、隣り
合う発光ドツトの間には電気的な絶縁性を保つために非
発光部分が設けられている。そして、この蛍光発光管は
、発光ドツト９列が記録媒体の移動方向に対して直角と
なるように光プリンタに実装される構成となっている。

第３図の例で言えば、この蛍光発光管は１発光ドツトの
列が感光ドラムｌの軸線方向と平行になるように実装さ
れる。従って、このような蛍光発光管を用いた光プリン
タによれば、記録媒体の移動方向に対して直角な方向で
は連続的な直線を表わすことができず、破線又は点線状
になってしまうため、印字品位が低いという問題点があ
った。

また前記蛍光発光管は、各発光ドラ）それぞれに発光信
号を印加するというスタティック駆動方式によって駆動
されているので、電極リードの数が非常に多い０例えば
発光ドツトのピッチ間隔を１／１２ａ腸とし、Ａ４サイ
ズの紙を横長にして印刷するためにドツトの列の長さを
３００霞Ｉに設定すると、約３６００本もの電極リード
が必要になってしまう、従って各発光ドツトを駆動する
ＩＣの数が多くなり、またＩＣと電極リードとの接続作
業も煩雑になるので、製造コストを低く押えることがで
きないという問題点があった。

そこで以上のような問題点を解決するプリンタ用光源と
して、本出願人は特願昭８０−５１８４２号にて３極管
構造でダイナミック駆動方式の真空蛍光管を提案し、特
願昭８０−１７４９９７号では４極管構造でダイナミッ
ク駆動方式の真空蛍光管を提案している。

第４図は前記４極管構造の真空蛍光管１０を示す一部切
欠き平面図である。基板１１の表面には、複数本の線状
（又は帯状）の陽極導体１２が互いに平行に配設されて
おり、各陽極導体１２の上面には蛍光体層１３がそれぞ
れ連続的に被着されて、複数本の陽極１４が構成されて
いる。

前記陽極１４の上方には、基板１１の周辺部に設けられ
た図示しない絶縁層を介して、複数の第２制御電極１５
が設けられている。この第２制御電極１５は、前記陽極
導体１２の配設方向と斜めに交差する平板部材より成り
、互いに平行に、かつ、電気的には互いに分離して設け
られている。

また、各第２Ｍ御電極１５の中央には、重工陽極導体１
２を斜めに横νＪる方向にスリット状開口部１６（以下
スリット１６と呼ぶ、）がそれぞれ穿設されていて、前
記蛍光体層１３のうち、該スリット１６によって区画さ
れた部分のみが、電子の射突を受けて発光する発光ドツ
ト１７とされている。

次に、前記第２制御電極１５の両縁部には図示しない絶
縁性のスペーサが設けられており、該スペーサを間に介
して、第２制御電極１５の上方には第１制御電極１８が
設けられている。第１制御電極１８は、一枚の板材から
形成されており、第２制御電極１５の各スリット１６に
対応する位置に、該スリット１６より一回り大きめのス
リット１９がそれぞれ形成されている。従って前記陽極
１４の蛍光体層１３のうち、第２制御電極１５相互間の
隙間にあられれている部分は第１制御電極１８によって
隠されるので、有効な発光部分は前ｌり 述したように前記発光ドラＶあみとなる。

次に、前記第１制御電極１８の上方には、フィラメント
状陰極２０が張架配設されている。そして、前記基板１
１には、封着剤を介して側面板２１及び前面板２２より
成る容器部が封着されており、その内部は高真空雰囲気
に保たれている。

次に、密封容器外に導出されたグリッド端子２３等の各
電極は、図示しないドライバ回路等に接続されており、
前記各陽極１４を時分割パルス信号で走査し、該走査に
同期した正の表示パルス信号を所望の第２制御電極１５
に印加して、任意の・ｉｎ光体層１３の発光ドツト１７
を選択的に発光させられるように構成されている。

また５発光させたくない蛍光体層１３（又は発光ドツト
１７）に対応する第２制御電極１５には、もれ発光を防
止するため、負電圧（カットオフバイアス）を印加でき
るようになっている。また、このカー／　トオフバイア
スが作る負電位のために電子が斥力を受けて進路を曲げ
られ、発光表示させたい発光ドツト１７に射突すること
ができなくなり１発光ドット１７の＝一部が発光しなく
なってしまうことがある。このような現象（ケラレとい
う、）を防ぐために設けられた前記第１制御電極１８に
は正電圧が印加されるようになっており、第１制御電極
１８と前記フィラメント状陰極２０との間の電界をほぼ
一様なものとしている。

次に、以上の構成になる真空蛍光管１０を光プリンタの
光源として実装する場合番こは、記録媒体としての感光
ドラム１の軸線と前記陽極導体１２の配設方向とが平行
となるようにする。即ち第５図に示すように、スリット
１６で区画された発光ドツト１７の斜めの並び方向が、
矢印で示す感光ドラムｌの移動方向Ａ１に対して所定角
度傾くようにする。記録媒体の移動方向Ａｌに関する発
光ドツト１７の幅Ｗ＋は、陽極導体１２に被着された蛍
光体層１３の幅そのものであるが、これと直角の方向に
関する発光ドツト１７の幅Ｗ２（以下、ドツト幅Ｗ２と
呼ぶ、）は、第２制御電極１５のスリット１６の同方向
に関する幅によって決められる。従って陽極導体１２の
配設方向に対するスリット１６の傾きを適宜に設定し、
各発光ドツト１７の発光タイミングを感光ドラムｌの回
転速度に応じて適宜に調整すれば、第５図の上方に模式
的に示したように、感光ドラム１表面の軸線に平行な一
直線上の位置に、各発光ドツト１７が照射する光を絶え
間なく’ａ統的につなげて到達させることかできる。

以上のように、この真空蛍光管１０はダイナミック駆動
方式で端子数が少ないことから光プリンタへの実装作業
が楽であり、また、この真空蛍光管１０を光源に用いた
光プリンタは印字品位が高いと言われている。

［発明が解決しようとする問題点］ 前記真空蛍光管ｌＯを駆動する場合、発光ドツト１７の
輝度を上げるため、一般に陽極１４には３００［Ｖ］程
の電圧を加えているが、制御電圧による熱変形を防止す
るためと駆動用のドライバＩＣの耐圧性能から第２制御
電極１５には１００［Ｖ］程の電圧が加えられている。

その結果、第２制御電極１５と陽極１４との間に２００
［Ｖ］程の電位差ができるために電子レンズ効果が生じ
、第６図（ａ）に示すように電子線は収束される。そし
て各発光ドツト１７のうちスリット１６の周辺に近い部
分には電子の射突しない部分が生じてしまい、ここが非
発光部分となってしまう、このため記録媒体の移動方向
とは直角な表面の一直線上の位置に、各発光ドー７ト１
７が照射する光を集めてみても、第６図（ｂ）に示すよ
うに実際の発光幅Ｗｙが心安な発光幅である前記ドツト
幅Ｗ２より狭くなっているので、ドツト状の光によって
形成された潜像は連続せず、点線状になってしまうとい
う問題点があった。

［発明の目的］ −本発明ｔｊ、所定の必要な発光幅で各発光ドツトを光
らせることができるため、記録媒体にその移動方向とは
直角な連続した直線状の潜像を形成でき、光プリンタの
光源に利用して表示品位を向上させることができるプリ
ンタ用光源を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 前記の目的を達成するため本発明のプリンタ用光源は、
基板上に互いに平行に配設された複数本の線状の陽極導
体の表面に蛍光体層が被着されてなる陽極と、前記陽極
導体に対し斜めに交差する方向に各々スリット状開口部
が形成された複数の制御電極と、前記制御電極の上方に
離間して張設されたフィラメント状陰極とを有する真空
蛍光管であって、前記線状の陽極の長手方向がプリンタ
の記録媒体の移動方向とは直角となるようにプリンタに
実装され、前記側御電極のスリット状開口部によって区
画された各陽極の各発光ドツトを所定の発光幅で゛発光
させるプリンタ用光源において、制御電圧が陽極電圧よ
りも小さい場合に、記録媒体の移動方向とは直角な記録
媒体表面の一直線上に照射された各発光ドツトの光が一
連続するために必要である各発光ドツトの発光幅よりも
２スリット状開口部の幅を大きく設定したことを特徴と
している。

［作　用］ 側御電極と陽極との間に相当の電位差があり。

陽極の各発光ドツトに射突する電子線が電子レンズ効果
によって収束されても１本発明のプリンタ用光源におい
ては、電子レンズ効果を考慮にいれて制御電−のスリッ
ト状開口部の幅をあらかじめ広く設定しであるので、各
発光ドツトを必要な発光幅で発光させることができる。

従って、スリット状開口部によって区画されて、記録媒
体の移動方向に対して傾斜して並んでいる各発光ドツト
を、記録媒体の移動にタイミングを合わせて発光させれ
ば、各発光ドツトの発したドツト状の光は記録媒体の表
面に達し、記録媒体の移動方向に対して直角な一直線上
に連続した潜像を形成する。

［実施例］ 本発明の一実施例を第１図によって説明する。

本実施例の真空蛍光管は、［従来の技術Ｊの項で説明し
第４図に示した真空蛍光管１０とほぼ同じ構造である。

そこで同構造の部分については説明を省略し、本発明の
要旨に関する部分を中心に説明する。

第１図において、２４は第１ａ御電極、２５は２８２制
御電極であり、２６は陽極（又は発光ドツト乃至蛍光体
層）の表面を示している０図中に示しであるように、第
１制御電極２４と第２制御電極２５との間隔は２００１
Ｌｍ、第２制御電極２５と陽極表面２６との間隔は１０
０ＩＬ腸に設定しである。また角制御電極２４．２５に
はそれぞれスリッ）２７．２８が形成されており、ｆｆ
１２ｕ御電極２５のスリット２８は、記録媒体の移動方
向に直交する方向（以下単に横方向と呼ぶ、）の幅（以
下単にスリット幅と呼ぶ、）が、従来の８５Ｐｍよりも
大きいｘｇｍに設定されているものとする。そして第１
制御電極２４の電位ｖｃ１は８０ｖ、第２制御電極２５
の電位Ｖ　Ｃ２ｔ＊　ｌ　ＯＯｖ、陽極の電位ｖｂは３
００Ｖとされている０以上の各寸法、設定値はスリット
幅のｘｐｍを除き、すべて前述した従来の真空蛍光管１
０と同じである。

従来の真空蛍光管ｌＯにおいては、スリット幅によって
決まるドツト幅Ｗ２の全幅にわたって電子線が射突し１
発光ドラ）１７の横方向の発光幅がドツト幅Ｗ２（ＰＪ
ちスリット幅）と同じになることが期待されていた。そ
して第５Ｉ！４に示したように、各発光ドツト１７の発
した光を感光ドラム１表面の軸線に平行な一直線上に集
めると、平行４辺形状の６光が互いに隙間なく並び、連
続した１本の光の線ができるものとされていた。ところ
が実際には電子レンズ効果のために、電子線はスリット
１６の縁部近傍には到達しない、上記電子レンズの焦点
距離ｆは、第２制御電極会５の電位とＶＯ２、第２制御
電極８５をはさむ上ドの両電界における電界強度をそれ
ぞれＥｌ、Ｅ２とするに記載した各寸法や電位から焦点
距＃ｆを計算す１１００ｐで従来のスリット幅が８５終
ｍだから、実際に電子が射突する部分の横方向の幅は約
４５ｇｍとなる。従ってこの場合には、必要とされる横
方向の発光幅（８５ｐｍ）を実現できていないことにな
る。

さて、第２制御電極２５のスリット幅以外の寸法・設定
値を従来のままとすると、電子レンズ効果における焦点
距離ｆは前記の値と同じであるから、発光ドア）の横方
向の発光幅を８５１Ｌｍとすることのできる第２制御電
極２５のスリー／　）幅を求めることができる。前述の
通り、このスリット幅をｘｇｍとすると、第１図に示す
ように相似な２つの三角形における比例計算から、Ｘ−
１６２ｐｍを（）ることができる。即ち第２制御電極２
５の横方向のスリット幅を１６２ｇｍに広げれば、他の
条件は従来と全く同じで、感光ドラム表面の横方向に並
ぶ各発光ドツトからの光を連ｈ２させることができる。

本実施例では４極管構造の真空蛍光管をとりあげたが１
本発明は３極管構造の真空蛍光管についても同様に適用
することができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、電子レンズ効果による電子線の紋型を
見越して、制御電極のスリット幅を発光ドー、トに必要
な発光幅より広く設定し、従来の真空蛍光管に比べて発
光ドツトの発光面積を増加させている。従って記録媒体
表面の横方向に並ぶ各発光ドツトからの光を連続させる
ことができ１　また陽極の電流密度が上昇するので発光
ドツト全体の光量を高めることができる６例えば第２図
に示すように、陽極電圧が１３５■で制御電極のスリッ
ト幅がｌ　ＯＯｐｍである従来品Ａの陽極の電流密度を
約２０とすると、同条件でスリット幅を１６２ルｍに広
げた実施例Ｂは陽極の電流密度が１００であり、従来品
Ａの５倍以上となっている。

このように本発明による真空蛍光管をプリンタ用光源と
すれば、８該光プリンタの印字品位を向上させることが
できるという効果がある。また、従来品に比べて、制御
電極のスリット幅が広く製作しやすいという加工上の利
点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部を示す模式図、第２図
は実施例の効果を示す陽極の電流密度へ の比較図、第３図は一般的な光プリンタの構造を示す模
式図、第４図は従来の４極管構造の真空蛍光管を示す中
央部分を省略した一部切欠き正面図、第５図は同従来例
における第２制御電極と発光ドツトの拡大図、第６図（
ａ）は同従来例における電子レンズ効果の影テを示す断
面図、同図（ｂ）は電子レンズ効果のために感光ドラム
表面の横方向に点線状に並んだ発光ドツトの光を示す図
である。 １１・・・基板、１２・・・陽極導体、１３・・・蛍光
体層、１４・・・陽極、２０・・・フィラメント状陰極
、２５・・・制御電極としての第２制御電極、２８・・
・スリット状開口部としてのスリット。 特許出願人　　　双葉電子エズ株式会社代理人参弁理士
　　　西　　村　　教　　光第２図 Ｂ　　　　　　　　　　　　Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に互いに平行に配設された複数本の線状の
   陽極導体の表面に蛍光体層が被着されてなる陽極と、前
   記陽極導体に対し斜めに交差する方向に各々スリット状
   開口部が形成された複数の制御電極と、前記制御電極の
   上方に離間して張設されたフィラメント状陰極とを有す
   る真空蛍光管であって、前記線状の陽極の長手方向がプ
   リンタの記録媒体の移動方向とは直角となるようにプリ
   ンタに実装され、前記制御電極のスリット状開口部によ
   って区画された各陽極の各発光ドットを所定の発光幅で
   発光させるプリンタ用光源において、制御電圧が陽極電
   圧よりも小さい場合に、記録媒体の移動方向とは直角な
   記録媒体表面の一直線上に照射された各発光ドットの光
   が連続するために必要である各発光ドットの発光幅より
   も、スリット状開口部の幅を大きく設定したことを特徴
   とするプリンタ用光源。
2. （２）前記制御電極の各スリット状開口部に対向する各
   位置にそれぞれスリット状開口部が形成された板状の第
   １制御電極が、前記制御電極とフィラメント状陰極との
   間に設けられた特許請求の範囲第１項記載のプリンタ用
   光源。