JPH0453347B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光プリンタに用いられる真空蛍光管
を用いた光書込み装置に係り、特に管内に蛍光体
発光ドツトを斜め方向に複数列配列した構造の真
空蛍光管をダイナミツク駆動する方式の光書込み
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

プリンタは、その印字方式の違いによりいくつ
かの種類に分けられるが、印字速度に優れたノン
インパクト方式のプリンタとして、光プリンタが
ある。

この光プリンタは、印刷パターンを書込む書込
みヘツド部分と、書込まれたパターンを紙に印刷
する電子写真部とからなり、その概要を第６図に
示す。

ここで１は、一定速度で図示矢印方向に回転し
ている感光体、例えば感光ドラム又は感光ベルト
であり、この感光ドラム１の周囲には、ドラム表
面を一様に帯電させるための帯電器２、この感光
ドラム１の表面に光のパターンを当てて潜像を形
成するための光書込み部３が配設される。また４
は、感光ドラム１の帯電状態に応じてトナーを付
着させる現像部であり、感光ドラム１がこの現像
部４を通過後、カセツト７から供給された用紙８
に、転写部９によつてトナーを付着させ転写を行
う。転写後感光ドラム１に残つている電荷は、除
電部５で消去され、さらに、クリーニングブレー
ド６で転写後に残つたトナーが取除かれることに
なる。

ところで、この光プリンタの書込み部として
は、従来よりレーザービームを用いるタイプ、発
光ダイオード（LED）ドツトをアレイ状に配列
したタイプ、あるいは液晶（LCD）シヤツタセ
ルに光源を組合せたタイプ等が知られている。ま
た、近時、構造が簡単であり、かつ感光ドラムへ
の書込みに好適な波長が得られる等の特長をもつ
真空蛍光管を用いた光書込み部も開発されてい
る。

ここで、レーザビームタイプは、高速書込みが
可能であるが、機械的可動部分をもつため、機構
的に複雑・大形化し、かつ高価になるという欠点
がある。他のLEDやLCD、あるいは真空蛍光管
を用いたタイプでは、機械的可動部分がないため
に、小形化が可能であるが、解像度を上げようと
すると、発光ドツトピツチを狭小化する必要があ
り、また、印刷用紙のサイズに合せて、発光ドツ
トの配列数も多数となる。しかも、この多数個配
列された各発光ドツトは個別に発光制御させるこ
とが必要である。したがつて、LED、LCD、あ
るいは真空蛍光管等をスタテイツク駆動させよう
とすると、発光ドツトの配列数だけのドライブ回
路が必要となり、またリード線の本数及びその処
理に問題がある。

そこで、この種の発光アレイタイプにおける上
述した問題点を解決するため、発光ドツトを２列
ないしは複数列配設して、ダイナミツク駆動によ
り各発光ドツトを制御する構成が考えられてい
る。

例えば第７図ａ，ｂに平面図及び一部断面図で
示すものは、本発明者らが提案している真空蛍光
管によるこの種の構成の一例である。

ここでは１１は、ガラスなどの絶縁材料からな
る基板であり、この基板１１上に、ストライプ状
に複数本の陽極導体（図示実施例では８本）１２
が配設されている。そしてこの各陽極導体１２に
は、斜め方向に蛍光体層１３が塗布され、発光ド
ツトを形成するようになる。

一方、１４は、前記陽極導体１２上の各蛍光体
層１３に臨む斜め方向にスリツト１５が形成され
た制御電極であり、それぞれが電気的に独立し、
外部端子１６に導出されている。また、前記制御
電極１４の上方には、加熱されて電子を放出する
複数本の線状の陰極１７が張架配設され、これら
の電極が、基板１１の周縁に封着された側面板１
８と前面板１９とによる気密容器内に高真空状態
に封止されて、真空蛍光管を形成している。

この第７図ａ，ｂに示す構造では、スタテイツ
ク駆動に比べて外部に導出される外部端子数は、
約１／８程度に圧縮（例えば、B4サイズ（印字
有効幅256mm）の用紙に対して12本／mmの解像度
で印刷を行おうとすると、スタテイツク駆動の場
合は、3072個の発光ドツトを一列に配列し、3072
本の外部端子により発光制御を行う必要がある。
これら対し、第７図に示す構造では、384（3072／
８）本＋８本の外部端子数で、3072個の発光ドツ
トを制御できる）できることになる。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、第７図に示す構造の真空蛍光管
をダイナミツク駆動するために、例えば制御電極
１４に走査信号を与え、この制御電極１４の走査
タイミングに合せて陽極導体１２に書込み信号を
印加する方式を採つた場合、以下のような問題点
がある。

まず、第６図に示す感光ドラム１は、機構的な
要請から連続回転方式をとらざるを得ない。した
がつて、一定以上の印字速度を確保するために
は、感光ドラム１の回転速度を遅くすることはで
きず、感光ドラムの軸線に対して実質的に平行な
一行分の書込みを行うには、制御電極１の走査期
間、例えば384個の制御電極を極く短い時間で走
査しなければならない。このことは、発光ドツト
自体の発光時間が非常に短くなることを意味し、
書込みに必要な発光輝度を得ることが困難とな
る。

また、制御電極走査の場合は、陽極導体に対す
る書込みデータの転送順序も複雑になる、という
題点もある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上述したダイナミツク駆動構造の真
空蛍光管における最適な駆動方法を種々検討した
結果、陽極側を順次走査し、この陽極の走査に同
期させて制御電極に書込み信号を印加する方式を
とることにより、輝度の問題及び書込データの転
送の問題等を解決したものである。

したがつて本発明は、基板上に複数本のストラ
イプ状の陽極導体を配設し、この陽極導体に対し
て斜め方向に交差し、かつ前記陽極導体上に塗布
された蛍光体層に臨む斜め方向のスリツトが形成
された電気的に独立した複数個の制御電極を有す
る真空蛍光管に対して、前記陽極導体を所定周期
で走査する陽極走査部と、この陽極走査部の走査
タイミングに合せて、前記制御電極に書込み信号
を付与するための書込み制御部とを備えた構成に
なるものである。

〔作用〕

しかして、真空蛍光管の発光ドツトに対面する
感光体、例えば感光ドラムが、発光ドツトの高さ
寸法（感光ドラムの軸線と直交する方向の寸法）
分だけ移動する間に、前記陽極走査部により陽極
導体を一回走査する。そして、この陽極導体の走
査に同期させて、制御電極を印字信号に応じて選
択的に駆動することにより、斜め方向に配列され
た発光ドツトの一例を印字単位として、感光ドラ
ムに対する潜像の形成が行われる。

〔実施例〕

第１図は、本発明による光書込み装置の一実施
例を示すブロツク図であり、全体符号Ａで示す部
分が、真空蛍光管を模式化して示したものであ
る。

この真空蛍光管Ａの電極構造自体は、前述した
第７図に示すダイナミツク駆動方式の真空蛍光管
と同一であるので、同一機能の部分には、同一符
号を付してある。すなわち、基板上に、ストライ
プ状に陽極導体１２を複数本（本実施例では８
本）配設し、その陽極導体１２上に、蛍光体層１
３を塗布する。そして、この蛍光体層１３を画す
るスリツト１５の形成された制御電極１４を、前
記陽極導体１２上に所定距離離間させて配設す
る。１７は、フイラメント状の陰極を示してい
る。

しかして、蛍光体層１３が塗布され、制御電極
１４のスリツト１５を介して区画された各部分
が、それぞれの発光ドツトを形成する。また、制
御電極１４の数は、対象とする印刷用紙のサイ
ズ、印字の解像度等により異なるが、例えば、
B4版の印刷用紙に対しては、384個あれば、ほぼ
12本／mm程度の解像度が得られる。したがつて、
第１図の実施例の場合、外部に導出すべき外部端
子は、（陽極導体用８本）＋（制御電極用384本）＋
（陰極用２本）＝394本となり、ダイナミツク駆動
用の真空蛍光管が形成される。

ところでこの場合、印字された「線」が連続に
なるようにするには、各発光ドツトの位置関係を
以下のように選定すればよい。すなわち、第１図
に示すように、陽極導体１２と平行する方向の発
光ドツトの配列を行方向とし、斜め方向の発光ド
ツトの配列を列方向とすれば、同一列において
は、第２図に示すように、一つ上の行の発光ドツ
トの角Ｃ１，Ｃ２が、この発光ドツトを列方向の
ドツト間隔Psだけ行方向に平行移動した場合に、
下行の発光ドツトの角Ｃ３，Ｃ４に一致するよう
に位置決めをする。また、各列の最下行の発光ド
ツトの角Ｃ１，Ｃ２は、これを発光ドツトの行数
分上方へ平行移動した場合に、次列の先頭の発光
ドツトの角Ｃ３，Ｃ４と一致するようその配列を
選定することにより、連続した線分としての印字
が可能になる。

さらに、発光ドツトの高さをPhとした場合、
発光ドツトの列方向のスペースPsは、その整数
倍に選定する。第２図に示す実施例では、Ph＝
Psとしてある。

またさらに、発光ドツトの形状は、第１図に示
す菱形状に限られるものではなく、制御電極１４
のスリツト１５の形状により、任意に選定でき
る。第３図は、各発光ドツトを正方形状とした例
である。

一方、第１図において、２１は前記陽極導体１
２を所定のタイミングで順次走査するための走査
信号を作る陽極走査部であり、２２は、陽極導体
１２の走査タイミングに合せて、与えられた印字
信号を所定の制御電極１４に付与するための印字
制御部である。さらに２３は、前記陽極走査部２
１及び印字制御部２２に対して、走査ないしは駆
動のためのタイミング信号を与えるタイミング回
路部である。

次に、上述した構成における本発明の光書込み
装置の動作について説明する。

まず、本発明の光書込み装置では、感光ドラム
が発光ドツトの高さPh、すなわち、感光ドラム
の軸線と直交する方向の発光ドツトの寸法分だけ
移動する時間を、書込みタイミングの単位として
書込み動作を行う。いまこの感光ドラムの移動期
間を書込みの一フイールドとし、各フイールドを
第４図に示すようにＴ１、Ｔ２で表わす。

そして、このフイールド期間Ｔ１内に、真空蛍
光管Ａの複数本の陽極導体１２を一回走査する。

しかして第４図において、第１フイールドＴ１
内における陽極導体１２の走査期間をｔ１とすれ
ば、陽極走査部２１は、タイミング回路部２３か
らの第４図ａに示すタイミング信号を受けて、第
４図ｂ〜ｉに示すように、陽極導体１２を順次走
査する。

一方、この陽極導体１２の走査に合せて、印字
制御部２２は、制御電極１４に対して印字信号を
印加する。いま、第１図に示す各発光ドツトを、
図示するようにＤ１１，Ｄ１２，…Ｄ１ｎ、Ｄ２
１，Ｄ２２…Ｄ２ｎ…Ｄ８１，Ｄ８２…Ｄ８ｎと
すれば、まず第１フイールドＴ１で第１行目の陽
極導体１２が走査（第４図ｂ）間に、与えられた
印字信号に応じて各制御電極１４に駆動信号が与
えられる。すなわち、第１フイールドの第１行目
の陽極導体に対する走査（第４図ｂ）で、第４図
ｊに示すように、印字信号に応じて発光ドツトＤ
１１〜Ｄ１ｎの点灯制御が行われる。そして、次
の２行目の陽極導体１２に対して走査が行われる
と（第４図ｃ）、第４図ｊに示すように発光ドツ
トＤ２１〜Ｄ２ｎの点灯制御が行われることにな
る。そして、第１フイールドＴ１内の第８行目の
走査（第４図ｉ）で発光ドツトＤ８１〜Ｄ８ｎの
点灯制御がなされると、第１フイールドＴ１の書
込みが終了する。

この場合、前述したように一フイールドは、感
光ドラムが発光ドツトの高さPhだけ移動する期
間であり、この間感光ドラムは、連続的に回転し
ているので、発光ドツトＤ１１，Ｄ２１，Ｄ３
１，Ｄ４１，Ｄ５１，Ｄ６１，Ｄ７１，Ｄ８１に
よる感光ドラム軸線方向の直線を印字しようとす
る場合、微視的にみれば、軸線に対して、多少傾
斜する。しかしながら、発光ドツトの高さPh自
体、数10〜数100μm程度あり、また、第４図に示
すフイールド期間Ｔ１に対して、走査期間ｔ１を
小さくとれば、印字直線の感光ドラム軸線からの
平行度のズレはわずかであり、実用上問題はな
い。

次に、感光ドラムの距離Ph移動後、第４図に
示すように、第２フイールドＴ２に入り、同様な
走査が行われ、感光ドラム表面に対する潜像が形
成される。

上述した動作を、感光ドラム表面を平面的に展
開した第５図により、更に詳しく説明する。

第５図は、発光ドツトを正方形状として、簡単
のため４個Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２の発
光ドツトで印字を行う例をとつてある。そして、
感光ドラムを平面状に展開し、図示破線で示すよ
うに区分けして、番地付け（１，１〜４，４）し
てある。

しかして、感光ドラムが図示矢印Ｂ方向に移動
するものとすれば、感光ドラムの行区画（１，
１）〜（１，４）が、発光ドツトの高さPhだけ
移動する期間が一フイールドとなる。

まず、第５図ａに示す第１フイールドでは、発
光ドツトＤ１１，Ｄ１２が点灯（第６図に示す現
像部では、光が当つた部分にトナーが付く反転現
像と、逆の場合の正規現像とがあり、それぞれに
応じて発光ドツトの点灯制御は異なるが、ここで
は、以下反転現像を例にとつて説明する）し、区
画（１，１），（１，３）に潜像が形成される。つ
いで、第２フイールド（第５図ｂ）では、感光ド
ラムの区画（１，１）〜（１，４）が発光ドツト
の配列間隙まで移動するが、本実施例で、形成さ
れる線分の連続性を保つために、この第２フイー
ルドでも発光ドツトの走査を行う。すなわち、こ
の第２フイールドでは、発光ドツトＤ１１を点灯
させ、区画（２，１）に潜像を形成する。

つづく第５図ｃに示す第３フイールドでは、感
光ドラムの行区画（１，１）〜（１，４）が発光
ドツトＤ２１，Ｄ２２の配列位置まで移動し、こ
こでは、発光ドツトＤ１１、Ｄ２１，Ｄ２２を点
灯させることにより、区画（１，２）、（１，４）
及び（３，１）に潜像を形成する。最後の第５図
に示す第４フイールドでは、感光ドラムの行区画
（１，１）〜（１，４）が、発光ドツトＤ２１，
Ｄ２２の下の行まで移動しており、こにはすでに
感光ドラムの軸線と平行な直線の潜像が既に形成
されている。そしてこの第４フイールドで、発光
ドツトＤ１１を点灯させることにより、最終的に
“Ｌ”形のパターンを形成することができる。

このように感光ドラムが発光ドツトの高さに相
当する距離Phだけ移動する毎に、第４図に示す
タイミングに従つて陽極導体１２を一回走査し、
かつその陽極導体１２の走査に応じて制御電極を
駆動することにより、任意のパターンの潜像を感
光ドラム上に形成することが可能となる。しかも
この場合、感光ドラム上に形成される潜像は、連
続した線分として得られるので、第６図に示す現
像部４でこの潜像を現像し、転写部９によつて用
紙８に転写すれば、きわめてみやすく印字品位の
高い印刷が行われれることになる。

ところで、上述した実施例では、一フイールド
の期間Ｔ１に対して、陽極導体の走査期間ｔ１を
短くとつてあるが、感光ドラムの回転が多少遅い
場合は、第４図に示す一フイールドの期間Ｔ１と
陽極導体の一走査に要する期間ｔ１とはほぼ等し
くとつても、印字品位はほとんど影響せず、この
期間 Ｔ１，ｔ１等は、印字速度等により任意に決定で
きるものである。また、陽極導体の本数や、制御
電極の個数についても印字目的に応じて任意に選
定できる。

そのほか本発明は、上記し、かつ図面に示した
実施例に限定されることなく、その要旨を変更し
ない範囲で種々変形して実施できるものである。

〔効果〕

以上述べたように、本発明の光書込み装置は、
ストライプ状に複数本配列した陽極導体に対し
て、これと交差する方向のスリツトが形成された
制御電極を複数本配設し、かつこの制御電極から
臨める前記陽極導体上に蛍光体層を塗布して、書
込み用発光ドツトとした真空蛍光管を用い、かつ
この真空蛍光管の前記陽極導体を順次走査し、こ
れと対面する感光ドラムが、発光ドツトの高さ寸
法分移動する間に、上述の陽極導体の一走査を完
了させる構成をとるものである。

したがつて、本質的にダイナミツク駆動とな
り、解像度を上げるため、あるいは印刷用紙サイ
ズの大形化に対応するために発光ドツト数を多く
しても、その外部端子の処理やドライバー回路の
増大を抑えることが可能となる。

また、陽極導体数を２〜10本程度の範囲内で適
宜選定することにより、デユーテイフアクタを大
きくとれる。したがつて、各発光ドツトの輝度を
大きくとることのできる利点もある。

さらに、本発明の光書込み装置では、斜め方向
に配列された発光ドツトの一列が一単位となつて
感光ドラムに対する書込み動作が行われるが、走
査の順序が、発光ドツトの列方向配列順となるた
め、印字データを転送する際のデータのシリア
ル・パラレル変換等が容易になる。

またさらに、感光ドラムが発光ドツトの寸法分
移動する毎に、陽極導体に対する一回の走査が行
われるため、印刷パターンを形成する各線分の連
続性が保て、きわめて見易く、かつ高品位の印字
が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による光書込み装置の一実施
例を示すブロツク図、第２図は、同実施域のパタ
ーン配列を説明するための図、第３図は、本発明
による光書込み装置の他の実施例の要部を示す
図、第４図、第５図は、本発明による光書込み装
置の動作を説明するための図、第６図は、光プリ
ンタの原理構成を示す図、第７図は、本発明に使
用される真空蛍光管を説明するための図である。 Ａ…真空蛍光管、１２……陽極導体、１３…蛍
光体層、１４…制御電極、Ｄ１１〜Ｄ８ｎ…発光
ドツト、２１…陽極走査部、２２…印字制御部、
２３…タイミング回路部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板上の長手方向に、ストライプ状の複数本
   の陽極導体を配列し、この陽極導体に臨む開口部
   が形成された制御電極を、前記陽極導体の配列方
   向と斜めに交差する方向に前記陽極導体の数より
   多く配設し、かつ、前記制御電極の各開口と対向
   する陽極導体上に蛍光体層が被着されて発光ドツ
   トを形成する真空蛍光管部と、この真空蛍光管部
   の前記発光ドツトに対面する感光体が所定距離移
   動する間に、前記真空蛍光管部の複数本の陽極導
   体を一回走査する陽極走査部と、前記陽極導体の
   走査に同期させて、前記制御電極に印字信号を付
   与する印字制御部とを備えた構成になる光書込み
   装置。 ２ 前記陽極走査部は、前記感光体が前記発光ド
   ツトの寸法分だけ移動する間に、前記複数本の陽
   極導体を一回走査することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の光書込み装置。 ３ 前記真空蛍光管部の発光ドツトは、各発光ド
   ツトの間の前記感光体移動方向における間隙が、
   発光ドツトの寸法の整数倍であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項若しくは第２項記載の光
   書込み装置。 ４ 前記真空蛍光管部の発光ドツトは、各発光ド
   ツトを、前記感光体移動方向における発光ドツト
   の配例ピツチ分平行移動させることにより、感光
   体移動方向と直交する方向において連続する配列
   構造であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項、第２項若しくは第３項記載の光書込み装置。