JPH0531265B2 - - Google Patents

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（オプテイカル・フア
イバー・チユーブ）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
キヤ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
点があつた。また、LEDプリンタについては、
光源のLEDチツ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つ
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つた。

これらの問題点を解決するために、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にはスタテイツク駆
動方式の光プリンタ用真空蛍光管が示されている
が、スタテイツ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図に示すダイナミツ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１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ツド３が一
定間隔で互いに平行に配設されている。各グリツ
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ツト４が穿設され
ている。各陽極導体２上には、前記グリツド３の
スリツト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、前記各スリツ
ト４に沿つ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、前記グリツド３の上方には、フイラメン
ト７が張設されている。８は前面板、９は側面板
であつて、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ツド
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
信号を所望のグリツド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にもフイラメント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のグリツド３には、負の電圧
が印加されるように構成されている。

次に、以上の構成になる真空蛍光管を光プリン
タに実装する場合には、記録媒体としての感光ド
ラムの軸線と陽極導体２の配設方向とが平行とな
るようにする。各グループに属するドツト状の蛍
光体層５の列は、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
の回転速度に応じて適宜に調整すれば、各蛍光体
層５から感光ドラムに照斜される光線を、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。従つて、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、一直線に並んだ位置に照射される
ことから、同一陽極導体２上の蛍光体層相互の間
隔を、印字上のドツトピツ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
ツド３には、負電圧（カツトオフバイアス）が印
加されているが、このカツトオフバイアスの作る
負電位のため電子が斥力を受けて進路を曲げら
れ、発光すべき蛍光体層５に射突することができ
なくなり、その一部が発光しなくなつてしまう現
象（ケラレ）が生ずるという問題点があつた。

第７図は、一部のグリツド３ａにカツトオフバ
イアスが印加された従来の真空蛍光管における各
電極位置とそこに付与される電圧によつて生ずる
等電位線を模式的に表わしている。フイラメント
から飛び出した電子は、この等電位線と直角に交
わる軌跡を描くので、第８図に模式的に示すよう
に、グリツド３ｃ付近では、グリツド３ｃの正電
位によつてそのまま下方に加速され、蛍光体層５
に射突するが、グリツド３ｂ付近では、隣のグリ
ツド３ａの負電位によつて進路が大きく曲げられ
てしまう。従つて、本来発光させるはずであつた
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ツド３の両隣の
グリツド３にカツ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つて発光輝度
が低下してしまうことがあつた。

次に、前述の真空蛍光管は、各グリツド３のス
リツト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
点があつた。

［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、ダイナミツク駆動、アノードスキ
ヤ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、隣接グリ栄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
フイラメント状陰極とを有する真空蛍光管であつ
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ツトが形成された複
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
ツトに対向する各位置にそれぞれスリツトが設け
られた板状の第１制御電極と、によつて前記制御
電極を構成したことを特徴としている。

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

フイラメント状陰極から放出された電子は、前
記電界によつて加速され、第１制御電極に対して
ほぼ垂直な軌跡を描いて第１制御電極のスリツト
を通過していく。

スリツ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。従つて
もれ発光がおこることはない。

また、スリツ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ツトを通過し、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つて
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制御電極のスリツ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。従つて、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20mm×300mm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オトリ
ソグラフイの手法で帯状に残すことによつて得る
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ツト１
５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、主として前記スリツト１５を
通して見える部分だけである。従つて、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、スリツト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われる蛍光体層１６が発光し
てしまうことも考えらるが、後述するように、こ
の部分は第１制御電極１９によつてかくれてしま
うから問題はない。

そして、前記各スリツト１５に沿つて斜めに配
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の各スリツト１５に対応する位置
に、該スリツト１５より一回り大きめのスリツト
２０がそれぞれ形成されている。従つて、前記蛍
光体層１６の内、両スリツト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に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、両スリツト１５，２０の位置関係
がずれないようになつている。

次に、前記第１制御電極１９の上方には、フイ
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１１には、封着材を介して側面板２
３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ツド端子２
５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１７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、カツ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
れた電圧によつて生ずる電界を等電位線によつて
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、フイラメント状陰極２２を通電過熱する
と共に第１制御電極１９に所定の正電圧を加え
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。

フイラメント状陰極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、ほぼ一様な
ものとなつている。

フイラメント状陰極２２から放出された電子
は、前記電界によつて加速され、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１９のスリツト２０を通過
していく。

スリツト２０を通過した前記電子の内、第２制
御電極１４ａに向おうとするものは、該電極１４
ａに与えられた負電位によつ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。従つて、発光させた
くない蛍光体層１６がもれ発光をおこすことはな
い。

スリツト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ツト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のスリツト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。従つて、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１
２には蛍光体層１６が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
が容易になつており、また、第２制御電極１４相
互の隙間からあらわれる蛍光体層１６は第１制御
電極１９によつてかくれるようになつている。

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１４の各スリツト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
し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によつ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、表示信号又はカツ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
してある。

従つて、本発明によれば、ケラレがほとんど発
生しないダイナミツク駆動、アノードスキヤン方
式のプリンタ用光源を実現することができるとい
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すの
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、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制御電極のスリツト、
１６……蛍光体層、１７……陽極、１９……第１
制御電極、２０……第１制御電極のスリツト、２
２……フイラメント状陰極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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イ
   ラメント状陰極とを有する真空蛍光管であつて、
   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ツ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ツト
   に対向する各位置にそれぞれスリツトが設けられ
   た板状の第１制御電極と、によつて前記制御電極
   が構成されていることを特徴とするプリンタ用光
   源。 ２ 前記第１制御電極のスリツトの幅が前記第２
   制御電極のスリツ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 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。