JPS6168845A - 光書込デバイス - 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 この発明は、光プリンタ等に使用する光書込デバイスに
関し、特にドツトアレイ蛍光管で構成した光書込デバイ
スに関する。

史象皮極 近年、コンピュータ等からの出力を記録する電子写真方
式の光プリンタとして、出力を光信号に変換する光書込
デバイスをドツトアレイ蛍光管で構成したものが開発さ
れている。

従来のこのようなドツトアレイ蛍光管について第６図及
び第７図を参照して説明すると、このドツトアレイ蛍光
管１は、基板２上にスペーサガラス３を介してフェイス
ガラス４を載置して真空容器５を形成する。

そして、この真空容器Ｓ内には、基板２の表面に多数の
陽極電極６を列設して各陽極電極６の表面にドツト状蛍
光体７を形成し、その陰極電極６に対応してフィラメン
ト（陰極電極）８を設けると共に、陽極電極６とフィラ
メント８との間には、基板２上に絶縁層Ｓを介して１個
のグリッド電極（格子電［１）１０を介在しである。

このドツトアレイ蛍光管１の形成方法を具体的に説明す
ると、まず基板２上に陽極電極６を形成し、この陽極電
極６上に絶縁暦日をスクリーン印刷で２００μｍ幅を除
いて形成し、その後例えば６０Ｘ６０μｍのドツト状蛍
光体７を絶縁層９のない部分（２００μｍの部分）の中
央部に電着法又はフォトエツチング法によって形成し、
次に格子電極１０を絶縁層Ｓ上に固定する。

このように構成したこのドツトアレイ蛍光管１にあって
は、フィラメント８に例えば２０Ｖの交流電圧を供給す
ることによって熱電子が放出され、このとき陽極電極６
に例えば４０Ｖの正電圧を、グリッド電極１０に例えば
２０Ｖの正電圧を夫々印加することによってその熱電子
がグリッド電極１０で加速されつつ蛍光体７に当るので
、この蛍光体７が発光する。

そこで５印字情報に応じて電圧を印加する陽極電極６を
選択することによって、その画像等に応じた光がフェイ
スガラス４を介して外部に射出されるので、この射出光
によって帯電された感光体上を走査することにより、静
電潜像を形成することができ、以後通常の静電記録プロ
セスを実行すれば、所要の画像を記録紙に記録できる。

しかしながら、このようなドツトアレイ蛍光管１におい
ては、陽極電極６の一部が露出するために陽極電極６付
近の電位分布は第８図に破線で示すようになり、フィラ
メント８から放出された熱電子の一部が陽極電極６の蛍
光体７のない露出部分に流れて発光に寄与しないので、
発光効率が悪くなる。

そのため、このドツトアレイ蛍光管１によって光書込み
デバイスを構成したときには、各発光ドツトを高輝度発
光させるためには陽極電極に印加するアノード電圧を高
くしなければならず、高耐圧の駆動ＩＣが必要になると
共に、蛍光体の劣化が激しくなるという問題が生じる。

目　　　的 この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ドツ
トアレイ蛍光管の発光効率を向上することを目的とする
。

隻−戊 この発明は上記の目的を達成するため、ドツトアレイ蛍
光管のドツト状蛍光体以外の部分を被覆する絶縁層を形
成し、該絶縁層上に第１格子電極を設けると共に、前記
第１格子電極と前記陽極電極との間に第２格子電極を設
けたものである。

以下、この発明の一実施例に基づいて具体的に説明する
。

第１図及び第２図は、この発明を実施した光書込みデバ
イスを構成するドツトアレイ蛍光管の一例を示す側断面
図及び要部平面図である。

このドツトアレイ蛍光管１１は、ガラス等からなる基板
１２上にスペーサガラス１３を介してフェイスガラス１
４を載置して真空容器１５を形成する。なお、これ等の
各ガラスの接着は、通常低融点ガラスによって行なう。

また、そのフェイスガラス１４の内面には、外部電界の
影響を防止し、熱電子線による表面の帯電に伴なう電界
分布の乱れを防止するために、透明電極膜を形成して陰
極電位若しくはグリッド電位を与えるとよい。

そして、真空容器１５の内部には、基板１２上に例えば
Ａａ等の金属薄膜からなる多数の陽極電極１６を真空容
器１５の長手方向に列設し、その陽極電極１６の表面に
例えばＺｎをドープしたＺｎ○を主成分とするドツト状
蛍光体１７を形成して発光ドツトを形成している。

一方、真空容器１５内の上方には、陽極電極１６に対応
して陽極電極ＩＳの配列方向に沿ってタングステンの細
線に酸化物を塗布して形成したフィラメント１８を支持
体１！３．１！３によって張装して、ばね部材２０．２
０で張力を付与して配設している。

そして、それ等の陽極電極１６とフィラメント１８との
間には、基板１２上にＳｉＯ２からなる蛍光体１７以外
の部分を被覆する第１絶縁層２２を形成し、この第１絶
縁層２２上に第１格子電極２３を設けると共に、また基
板１２上にカラスからなる第２絶縁層２４を形成して、
この第２絶縁層２４上に第２格子電極２５を設けている
。

このドツトアレイ蛍光管１１の形成方法を具体的に説明
すると、まず、ガラス等の基板１２上にフォトエツチン
グ方等によって陽極電極１６を形成し、その上に第１絶
縁層２２をＳｉＯのスパッタ膜で形成し、更にその上に
第１格子電極２３を薄膜で形成する。

その後、第３図をも参照して、蛍光体１７を形成するた
めに、フォトエツチング法によって第１格子電極２３及
び第１絶縁層２２に窓明けして、この窓明けした部分Ｗ
に蛍光体を電着法（電気泳動法）によって付けて陽極電
極１日上に蛍光体１７を形成することによって、蛍光体
１７以外の部分を第１絶縁層２２で被覆し、その第１Ｍ
！縁層２２上に第１格子電極２３を設けた構造とする。

次に、基板１２上に第２絶縁層２４を形成し、その上に
第２格子電ｔ！　２５を形成することによっつで、第１
格子電極２３とフィラメント１８との間に第２格子電極
２５を介在させた構造とする。

なお、第２格子電極２５には、蛍光体１７の列に対応し
てスリット２５．を形成して、微小な各発光ドツトから
の射出光が遮蔽されないようにして、射出光の有効率を
向上すると共に、射出光の輝度のばらつきを抑制してい
る。

また、このドツトアレイ蛍光管１１の各陽極型ｔｉ１６
は真空容器１５の外部の両側に交互に（千鳥状に）延設
してあり１図示しない駆動用ＩＣをワイヤボンティング
等によって接続して、光書込みデバイスを構成する。

このように構成したドツトアレイ蛍光管１１にあっては
、フィラメント１８に例えば１０〜２゜Ｖの交流電圧を
供給して加熱することによって熱電子が放出される。

このとき、第２格子電極２５に例えば＋２０Ｖの電圧を
印加した状態で、陽極電極１日に例えば＋４０ｖの電圧
を印加することにより、熱電子が第２格子電極２５で加
速されつつ蛍光体１７に当り、その蛍光体１７が発光す
る。なお、第１格子電極２３の印加電圧については後述
する。

このとき、蛍光体１７がＺｎＯ：Ｚｎの場合の発光スペ
クトルは、５０５ｎｍにピークを持ち。

短竺長側４１０　ｎ　ｍ　＋長波長側６５０ｎｍの幅広
い特性になる。

したがって、各陽極４１６に印字情報に応じて選択的に
駆動電圧を印加することによって、所要の発光ドツトを
発光させて印字することができる。

ところで、このドラ１−アレイ蛍光管１１にあっては、
上述したように陽極電極１日上の蛍光体１７以外の部分
は第１絶縁層２２で被覆しであるので、陽極電極１６が
露出しなくなると共に、第２格子電極２５と第１絶縁層
２２との間に蛍光体１７と略同形の窓を有する第１格子
電極２３を設けである。

そこで、この第１格子電極２３に第２格子電極２５に印
加する電圧ｖ２より低い所定の電圧ｖ１（Ｖ２）Ｖ、、
但し■ｌは正負いずれでもよい）を印加することによっ
て、陽極電極１６付近の電位分布は第４図に破線で示す
ようになるので、第２格子電極２５と陽極電極１６とに
よって加速された熱電子が蛍光体１７部分に集中する。

つまり。

第１格子電極２３が集束レンズの作用をするので、発光
効率が向上する。

それによって、低電圧駆動による高輝度発光が可能にな
り、したがってまた駆動ＩＣの低電圧化及び蛍光体の長
寿命化を図れる。

また、上述のように第１絶縁層２２及び第１格子電極２
３に窓明けをして蛍光体１７を形成することによって、
格子電極の作成が容易になると共に、蛍光体１７の寸法
が第１の絶縁層２２に窓明けしたサイズに規制されるの
で１発光ドツトのサイズが略一定になる。

それによって、従来のような蛍光体の形成方法では、電
着法では電極部分からのはみ出しがあり。

またフォトエツチング法ではサイズがばらつき。

各発光ドツトのサイズにバラツキが生じて光量ムラが生
じたが、このような光量ムラが抑制される。

第５図は、この発明を実施した光書込みデバイスを使用
した光印字装置の一例を示す概略構成図である。

この光印字装置（光プリンタ）にあっては、プリントス
タートに伴なって感光体ドラム３１を矢示Ｐ方向に回転
させると共に、帯電チャージャ３２によって感光体ドラ
ム３１の表面を一様に帯電させる。

そして、この発明を実施したドツトアレイ蛍光管に駆動
用ＩＣを接続して構成した光書込みデバイス３乙のドツ
トアレイ蛍光管の各発光ドツトを印字情報に応じて選択
的に発光させて、この光書込みデバイス３３のドツトア
レイ蛍光管からの射出光を集束性光ファイバレンズ等か
らなる等倍結像素子３４を介して感光体ドラム３１上に
照射して、感光体トラム３１上に印字情報に応じた静電
潜像を形成する。

その後、この感光体ドラム３１上のＷＩ＠潜像を。

現像器３５によって現１免剤を付着して顕像化して、転
写チャージャ３６によって給紙された記録紙３７に転写
する。

そして、この記録紙を図示しない定着装置を通過させて
定着処理して外部の排紙トレイ等に排出する一方、感光
体トラム３１上の残留電荷を除電ランプ３日によって消
去した後、残留現像剤をクリーナ３日によって除去して
１次の記録工程に備える。

なお、上記実施例においては、第２格子電極を１個設け
た例について述べたが、複数個設けることもできる。

効　　果 以上説明したように、この発明によれば、光書込みへナ
イスを構成するトンドアレイ蛍光管の発光効率が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は、この発明の一実施例を示
すドツトアレイ蛍光管の側断面図。 要部平面図及び要部拡大平面図。 第４図は、同しくその陽極電極付近の電位分布を示す説
明図。 第５図は、この発明を実施した光書込みデバイスを使用
した光印字装置の一例を示す概略構成図、− 第６図及び第７図は、従来のドツトアレイ蛍光管の側断
面図及び要部拡大平面図、 第８図は、同じくその陽極電極付近の電位分布を示す説
明図である。 １１・・・ドツトアレイ蛍光管　１２・・・基板１５・
・・真空容器　　　　　　１６・・陽極電極１７・・・
蛍光体　　１８・・・フィラメント（陰極電極り２２・
・・第１ｗＡ３層　　　　　２３・・・第１格子電極２
４・・・第２絶縁層　　　　　２５・・・第２格子電極
（ばか１名）− 第１図 第２図 第３図 第６図 第７図 第８図 Ｚ　　　’／　　　０ 手続補正書（自船 昭和５９年１１月１３日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　表面にドット状蛍光体を形成した多数の陽極電極と
   、該陽極電極に対応する陰極電極とを備えたドットアレ
   イ蛍光管で構成した光書込デバイスにおいて、前記ドッ
   トアレイ蛍光管のドット状蛍光体以外の部分を被覆する
   絶縁層を形成し、該絶縁層上に第１格子電極を設けると
   共に、前記第１格子電極と前記陰極電極との間に第２格
   子電極を設けたことを特徴とする光書込デバイス。