JPS6237867A - 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、多極管構造の真空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］ 一般に、光プリンタは、ドツト状の光を、帯電した感光
ドラム等の記録媒体の表面に照射して文字・図形等の潜
像を形成し、これを現像した後、記録紙上に転写させる
構成とされている。

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に高速に安定するの
に時間がかかる欠点と、回転部分の摩耗等により信頼性
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
れ独立した単体であるため、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、Ｏ
ＦＴ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
、 例えば、特開昭５９−４６７４０にはスタティック駆動
方式の光プリンタ用真空蛍光管が示されているが、スタ
ティック駆動であることからリード及び駆動用ＩＣの数
が多く、製造コストが高いという問題点がある。

本件発明者は、前記の問題点を解決するため、第６図に
示すダイナミック駆動方式の真空蛍光管を、プリンタ用
光源として提案している。

第６図に示すように、基板ｌ上には、複数本の帯状の陽
極導体２が一定間隔で平行に配設されており、その上方
には該陽極導体２の配列方向と斜めに交差する方向に複
数の帯状のグリッド３が一定間隔で互いに平行に配設さ
れている。各グリッド３は平板部材から成り、その中央
には、陽極導体２を斜めに横切る方向にスリット４が穿
設されている。各陽極導体２上には、前記グリッド３の
スリット４と対面する箇所およびその近傍に一定間隔で
画素発光体としての蛍光体層５が被着されて、陽極６を
構成している。そして、前記各スリット４に沿って斜め
に配列された前記各蛍光体層５が、画素発光体の各グル
ープを構成している。

次に、前記グリッド３の上方には、フィラメント７が張
設されている。８は前面板、９は側面板であって、前記
基板と共に密封容器を形成し、その内部は真空に保たれ
ている。

そして、前記密封容器外に導出されたグリッド端子１０
等の各電極は、図示しないドライバ回路に接続されてお
り、前記各陽極６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グリッド３に印
加して、任意のドツト状の蛍光体層５を選択的に発光さ
せることができるように構成されている。そして、発光
させたくない蛍光体層５にもフィラメント７からの電子
が射突して、いわゆる、もれ発光をおこしてしまうこと
があるが、これを防止するため、発光させたくない蛍光
体層５のグリッド３には、負の電圧が印加されるように
構成されている。

哀に、以上の構成になる真空蛍光管を光プリンタに実装
する場各には、記録媒体としての感光ドラムの軸−と陽
極導体２の配設方面とが平行とな、各グループに−する
ドツト状の蛍 気体層５．．）列は、感光ドラムの軸線に対して傾斜す
ることになるが、適宜の電気的信号処理を施して、各蛍
光体層５の発光タイミングを感光ドラムの回転速度に返
して適★に調整すれば、各蛍光体層５から感光ドラムに
照射され永光線を、感光ドラム表面の、軸線に平行な一
直線上の位置に到達させることができる。従っ響、′斜
めに配設された各グループの蛍光体層５から発した光が
、感光ドラム表面では、−直線に並んだ位置に照射され
ることから、蛍光体層相互の間隔を、印字上のドツトピ
ッチより大きく設定することができ、製造上有利となる
。

［発明が解決しようとする問題点］ “前述したように、真空蛍光管による従来のプリンタ用
光源においては、もれ発光を防止するため、′発光させ
たくない蛍光体層５に対応するグリッドｉ龜は、負電圧
（カットオフバイアス）が印加されているが、このカッ
トオフバイアスの作菖負電位のため電子が斥力を受けて
進路を曲げられ、発光子べき蛍光体層５に射突すること
ができ藤＜なり、庵の一部が発光しなくなってしまう現
象（ケラレ）が生ずるという問題点があった。

第７図は、一部のグリッド３ａにカットオフバイアスが
印加された従来の真空蛍光管に轟ける各電極位置とそこ
に付与される電圧によって生ずる等電極線を模式的に表
わしている。フィラメントから飛υ出した電子は、この
等電位線ｉ直角に交わる軌跡を描くので、第８図に模式
的に示すように、グリッド３ｃ付近では、グリッド３ｃ
の正電位によってそのまま下方に加速され、蛍光体層５
に射突するが、グリッド３ｂ付近では、隣のグリッド３
ａの負電位によって進路が大きく曲げられてしまう。従
って、本来発光させるはずであった蛍光体層５の一部に
しか電子が射突せず、ケラレが発生してしまうことにな
る。

また、正電圧を印加されたグリッド３の両隣のグリッド
３にカットオフバイアスが加えられた場合等には、ケラ
レが発生しない場合もあるが、射突する電子の数が減少
することによって発光輝度が低下してしまうことがあっ
た。

次に、前述の真空蛍光管は、各グリッド３のスリット４
の位置と、陽極導体２上にドツト状に被着された各蛍光
体層５の位置とを、上下で正確に一致するように組み立
てなければならず、各部品の位置決めが困難で製造が容
易でないという問題点があった。

［発明の目的］ 本発明は前記の問題点を解決するためになされたもので
あり、ダイナミック駆動、アノードスキャン方式の真空
蛍光管を応用したプリンタ用光源において、隣接グリッ
ドの負電位によるケラレ等の悪影響がなく、かつ、各部
品の位置あわせに高精度が要求されないため製造の容易
な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帯状の陽極導
体の表面に蛍光体層が被着されてな゛る陽極と、陽極の
上方に離間して配設された制御電極と、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、前記陽極の蛍光体層をドツト状に発
光させるプリンタ用光源において、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が形成された複数の
第２制御電極と、前記第２制御電極の上方に離間して配
設され、該第２制御電極の前記各スリットに対向する各
位置にそれぞれスリットが設けられた板状の第１制御電
極と、にょって前記制御電極を構成したことを特徴とし
ている。

［作用］ 一枚板によって構成された第１制御電極には正電圧が加
えられており、該第１制御電極とフィラメント状陰極と
の間の電界はほぼ一様なものとなっている。

フィラメント状陰極から放出された電子は、前記電界に
よって加速され、第１制御電極に対してほぼ垂直な軌跡
を描いて第１制御電極のスリットを通過していく。

スリットを通過した前記電子の内、負電圧が印加された
第２制御電極に向かうものは、該電極の負電位による斥
力を受けて進路が変更されるので、蛍光体層に直接射突
することはない。従ってもれ発光がおこることはない。

また、スリットを通過した前記電子の内、正電圧が印加
された第２制御電極に向うものは、進路を変えることな
くスリットを通過し、そのまま蛍光体層に射突してこれ
を発光させる。隣の第２制御電極に負電圧が印加されて
いる場合であっても、第１及び第２制御電極の間隔が狭
いので電子が負電圧の影響を受ける時間が短く、また、
該電子は第１制御電極のスリットを通過した時点である
程度の速度を得ているので、進路に大きな影響を受ける
ことはない。従って、ケラレはほとんど発生しない。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を説明する。

第１図は、一実施例のプリンタ用光源を示す一部切欠平
面図であり、第２図及び第３図は、それぞれ第１図の■
−■線及び■−■線における断面図である。

図中１１は、ガラス等の絶縁材料よりなる基板である。

基板１１の寸法は、本光源が装着される光プリンタの大
きさによるが、例えばＡ４の用紙に印刷するためならば
２０ｍｍＸ３００ｍｍ程度がよい。

前記基板１１の表面には、複数本（本実施例では８本）
の帯状の陽極導体１２が、互いに平行に形成されている
。この陽極導体１２は、基板１１の全面に被着させたア
ルミニウム薄膜をフォトリングラフィの手法で帯状に残
すことによって得ることができる。

前記陽極導体１２の上方には、基板１１の両縁に形成さ
れた均一な厚さの絶縁層１３を介して、複数の第２制御
電極１４が設けられている。この第２制御電極１４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２制御電極１４の中央
には、前記陽極導体１２を斜めに横切る方向にスリット
１５がそれぞれ穿設されている。

そして、前記陽極導体２上には、蛍光体層１６が連続的
にベタ塗りされて陽極１７が形成されている。但し、後
述するように、該蛍光体層１６のすべてが発光に与る訳
ではなく、電子の射突を受けて発光するのは、主として
前記スリッ）１５を通して見える部分だけである。従っ
て、従来のように、ドツト状に被着された蛍光体層５に
対して、スリット４を精密に位置あわせする必要はなく
、製造上有利である。また、第２制御電極１４相互間の
隙間にあられれる蛍光体層１６が発光してしまうことも
考えられるが、後述するように、この部分は第１制御電
極１９によってかくれてしまうから問題はない。

そして、前記各スリット１５に沿って斜めに配列された
各蛍光体層１６の発光部分ごとに、画素発光体の各グル
ープが構成されている。

次に、前記第２制御電極１４の再縁部には、結晶性ガラ
スの封着セメント等より成る接着材の塗布′されたスペ
ーサ１８が設けられており、該スペーサ１８を間に介し
て、第２制御電極１４の上方に第１制御電極１９が設け
られている。第１制御電極１９は、一枚の板材から形成
されており、第２制御電極１４の各スリット１５に対応
する位置に、該スリット１５より一回り大きめのスリッ
ト２０がそれぞれ形成されている。従って、前記蛍光体
層１６の内、両スリツ）１５．２０を通して見える部分
のみが有効な発光部分ということになる。そして、第１
制御電極１９の両縁部には結晶性ガラスの封着セメント
等より成る接着材の塗布されたスペーサ２１が形成され
ており、第２制御電極１４に対して位置決めされた第１
制御電極１９を固定し、両スリッ）１５．２０の位置関
係がずれないようになっている。

次に、前記第１制御電極１９の上方には、フィラメント
状陰極２２が張架配設されている。そして、前記基板１
１には、封着材を介して側面板２３及び前面板２４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２５等の各
電極は、図示しないドライノ（回路等に接続されており
、前記各陽極１７を時分割、＜ルス信号で走査し、該走
査に同期した正の表示Ａルス信号を所望の第２制御電極
１４に印加して、任意の蛍光体層１６の発光部分を選択
的に発光させられるように構成されている。

また、発光させたくない蛍光体層１６に対応する第２制
御電極１４には、もれ発光を防止するため、従来と同様
に、カットオフバイアスが印加できるように構成されて
いる。

そして、前記第１制御電極１９は、ケラレ防止のために
、正電圧を印加できるように構成されている。

次に、以上の構成における作用について説明する。

第４図は、本実施例の真空蛍光管を駆動した場合におけ
る、管内の各電極位置及びそこに付与された電圧によっ
て生ずる電界を等電位線によって模式的に示した図であ
り、第５図は、同管内における電子の軌跡を模式的に示
す図である。

まず、フィラメント状陰極２２を通電過熱すると共に第
１制御電極１９に所定の正電圧を茄える。そして、ドラ
イバ回路を駆動し、各陽極１７を時分割パルス信号で走
査すると共に、該走査に同期した正の表示パルス信号を
任意の第２制御電極゛１４に与える。

ここで、第４図及び第５図に示すように、ある瞬間にお
いて、第２制御電極１４ａには負電圧が加えられ、第２
制御電極１４ｂ　、１４ｃには正の表示信号が与えられ
ているとする。

フィラメント状陰極２２と第１制御電極１９との間の電
界は、第４図に示すように、はぼ一様なものとなってい
る。

フィラメント状陰極２２から放出された電子は、前記電
界によって加速され、第５図に示すように、第１制御電
極１９に対してほぼ垂直な軌跡を描いて第１制御電極１
９のスリット２０を通過していく。

スリット２０を通過した前記電子の内、第２制御電極１
４ａに向おうとするものは、該電極１４ａに与えられた
負電位によって進路を曲げられ大部分は前記第１制御電
極１９に到達してしまうので、各第２制御電極１４ａの
下方にある蛍光体層１６に射突することはない。従って
、発光させたくない蛍光体層１６がもれ発光をおこすこ
けない。

スリッ）２０を通過した電子の内、第２制御電極１４ｃ
に向うものは、進路をほとんど変えることなくさらに加
速されてスリット１５を通過し、そのまま蛍光体層１６
に射突してこれを発光させる。

第２制御電極１４ｂに向う電子は、負電圧が印加された
隣接の第２制御電極１４ａの影響を最も大きく受けるこ
とになるが、該電子は第１制御電極１９のスリッ）２０
を通過した時点である程度の速度を得ており、また、前
記影響を受けるのは、第１及び第２制御電極１９．１４
の間の狭い範囲だけなので、進路に大きな変更を受ける
ことはない。従って、該電子は、そのまま蛍光体層゛１
６に射突し、ケラレをほとんど発生させずに該蛍光体層
１６を発光させる。

ところで、本実施例では、帯状の各陽極導体１２には蛍
光体層１６かベタ塗りされているので、組立て時におけ
る第２制御電極１４の位置あわせが容易になっており、
また、第２制御電極１４相互の隙間からあられれる蛍光
体層１６は第１制御電極１９によってかくれるようにな
っている。

蛍光体層１６の被着の態様は、この他、従来とほぼ同様
に、所定間隔をおいて陽極導体１２上にドツト状に形成
させたものでもよいが、このような場合でも従来よりや
や大きめに蛍光体層１６を形成すれば、第２制御電極１
４の各スリット１５を各蛍光体層１６に位置あわせする
作業は、はるかに容易となる。そして゛、第２制御電極
１４どうじの隙間から蛍光体層１６がはみ出したとして
も、第１制御電極１９によってかくされてしまうことは
実施例と同様である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のプリンタ用光源は、表示
信号又はカットオフバイアスが印加される複数の第２制
御電極の他に、正電圧を印加される１枚の第１制御電極
を設け、隣接する第２制御電極の負電界による影響が小
さくなるように構成しである。

従って、本発明によれば、ケラレがほとんど発生しない
ダイナミック駆動、アノードスキャン方式のプリンタ用
光源を実現することができるいう効果がある。

さらに、本発明のプリンタ用光源によれば、第１制御電
極が、不要な蛍光体層を覆いかくずので、第２制御電極
の位置決めにはさほど高精度を必要とせず、製造上きわ
めて有利であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例を示す中央部を省略した一
部切欠き平面図、第２図及び第３図は、それぞれ第１図
における■−■線及び■−■線における各断面図、第４
図は、一実施例のプリンタ用光源を駆動した場合におけ
る管内の電界分布を模式的に示す図、第５図は、同電子
の軌跡を模式的に示す図、第６図は、従来のプリンタ用
光源の一例を示す中央部を省略した平面図、第７図は、
従来のプリンタ用光源の一例を駆動した場合における管
内の電界分布を模式的に示す図、第８図は、同電子の軌
跡を模式的に示す図である。 １１・・・基板、１２・・・陽極導体、１４・・・第２
制御電極、１５・・・第２制御電極のスリット、１６・
・・蛍光体層、１７・・・陽極、１９・・・第１制御電
極、２０・・・第１制御電極のスリット、２２・・・フ
ィラメント状陰極。 特許出願人　　　双葉電子工業株式会社代理人　弁理士
　　　西　　村　　教　　光：Ｄつ＝

Claims (3)

【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帯状の
   陽極導体の表面に蛍光体層が被着されてなる陽極と、陽
   極の上方に離間して配設された制御電極と、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、前記陽極の蛍光体層をドット状
   に発光させるプリンタ用光源において、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が形成された複
   数の第２制御電極と、前記第２制御電極の上方に離間し
   て配設され、該第２制御電極の前記各スリットに対向す
   る各位置にそれぞれスリットが設けられた板状の第１制
   御電極と、によって前記制御電極が構成されていること
   を特徴とするプリンタ用光源。
2. （２）前記第１制御電極のスリットの幅が前記第２制御
   電極のスリットの幅より広い特許請求の範囲第１項記載
   のプリンタ用光源。
3. （３）前記帯状の陽極導体の上面に、蛍光体を一様かつ
   連続的に被着させた特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載のプリンタ用光源。