(57)【要約】【課題】細長い帯状の光源を提供する。【構成】多孔金属板からなるグリッド電極の背面に近接して配置したカソード電極と前記グリッド電極の前面方向に対向して配置した帯状蛍光体塗布電極で構成される帯状発光装置において、前記グリッド電極の孔のカソード電極投影面にエミッタ材料がコーティングされていることに加えて、前記帯状蛍光体塗布電極のいかなる場所からも前記エミッタ材料コーティング面が見通せないことを特徴とする帯状発光装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔金属板からなるグリッド電極の背面に近接して配置したカソード電極と前記グリッド電極の前面方向に対向して配置した帯状蛍光体塗布電極で構成される帯状発光装置において、前記グリッド電極の孔のカソード電極投影面にエミッタ材料がコーティングされていることに加えて、前記帯状蛍光体塗布電極のいかなる場所からも前記エミッタ材料コーティング面が見通せないことを特徴とする帯状発光装置。
【請求項２】
請求項１の帯状発光装置において、前記帯状蛍光体塗布電極のいかなる場所からも前記グリッド電極の孔の内面が見通せないことを特徴とする帯状発光装置。
【請求項３】
請求項１または２の帯状発光装置において、帯状蛍光体塗布電極から放出された正イオンを捕獲する正イオン捕獲電極が付加されていることを特徴とする帯状発光装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかの帯状発光装置において、前記帯状蛍光体塗布電極から放出された負イオンを捕獲する負イオン捕獲電極が付加されていることを特徴とする帯状発光装置。
【請求項５】
請求項４の帯状発光装置において、前記負イオン捕獲電極が前記カソード電極から放出された電子を捕獲しない位置に、前記負イオン捕獲電極を配置することを特徴とする帯状発光装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかの帯状発光装置において、前記帯状蛍光体塗布電極が異なる発光色の蛍光体が塗布された互いに電気的に絶縁された複数の電極で構成されていることを特徴とする帯状発光装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかの帯状発光装置において、前記帯状蛍光体塗布電極に隣接して画像読取センサーアレイが付設されていることを特徴とする帯状発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は帯状発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開２００１−１０９０７４では「画像複写装置」という名称で技術開示がなされいる。ハードコピー形態のシート状複写物が高速に得られ、手軽で携帯性に優れると共に、複写画像を消去することなく複数の複写物を作成しうる薄型で軽量な小型画像複写装置を提供すという課題に対して、反射画像原稿方向に出射光の指向性が高められるように構成された光透過性の導光板と該導光板に一体的に備えられた光源とを含むフロントライト型照明手段と、前記導光板の少なくとも一方の側の表面に対向して配置され、反射画像原稿面からの反射光を結像焦点面に結像する２次元レンズアレイと、基板上に少なくとも光感応性層及び表示層が設けられ、前記光感応性層が結像焦点面と一致する位置に着脱可能に備えられたシート状の表示記録媒体とを含む画像複写装置。表示層が、コレステリック液晶素材を含有する態様が好ましい、という技術開示を行っている。導光板を用いる技術である。特開２００３−１５２３５「画像読取装置および複写機」においては、ホームポジションで第１および第２走行体を近接して位置付けるようにした場合にも、組み立てのばらつきに依存することなく、ケーブルガイド部材とランプハーネスとの接触を防止できるようにするという課題に対して、露光ランプおよびミラーを搭載する第１走行体と二枚のミラーを搭載する第２走行体とを副走査方向に沿って２：１の速度比で往復動させることにより原稿画像を露光走査するようにした画像読取装置において、前記露光ランプに給電するためのハーネスと、一端が前記ハーネスに接続され他端が電源に接続されるフレキシブルケーブルと、前記第１走行体に設けられて前記ハーネスと前記第２走行体および前記第２走行体に搭載されたミラーとの接触を防止する接触防止部材と、を具備することを特徴とする画像読取装置という技術を開示している。特開２００２−３００３５１「画像読取装置の光源ランプ構造」では、画像読取装置の光源ランプのランプソケットの上部を平面上に切欠することにより、光源ランプをプラテンガラス、即ち原稿に極力接近させて、原稿を照射する光量を多くして原稿の輝度を高くし、原稿から取得される画像データから複写機等で処理して得られる画像を、より忠実に再現できるようにするという課題に対して、プラテンガラス上に載置された原稿に、光源ランプの光を照射し、その反射光を捕捉して受光部に導き、該原稿に形成された画像を読み取る画像読取装置において、前記光源ランプのランプソケットの一部を適宜形状に切り欠いたことを特徴とする画像読取装置の光源ランプ構造という技術開示を行っている。ランプを原稿に近づけるための技術である。
【０００３】
【公知の従来技術文献】特開２００１−１０９０７４、特開２００３−１５２３５、特開２００２−３００３５１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のコピー機やスキャナーでの原稿読取り用の光源では、円筒状の光源を使っていて不要な部分までも照射していた。または白色ＬＥＤのような点光源を導光部品で線状に発光させていた。これにかわる帯状平坦発光装置としてＦＥＬ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｌｉｇｈｔ：電子放出型照明）を用いようとすると、従来はエミッタ面がイオン損傷することで寿命が確保できなかったという課題を抱えていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、多孔金属板からなるグリッド電極の背面に近接して配置したカソード電極と前記グリッド電極の前面方向に対向して配置した帯状蛍光体塗布電極で構成される帯状発光装置において、前記グリッド電極の孔のカソード電極投影面にエミッタ材料がコーティングされていることに加えて、前記帯状蛍光体塗布電極のいかなる場所からも前記エミッタ材料コーティング面が見通せないことを第１の特徴とし、
第１の特徴に加えて、前記帯状蛍光体塗布電極のいかなる場所からも前記グリッド電極の孔の内面が見通せないことを第２の特徴とし、
第１または第２の特徴に加えて、帯状蛍光体塗布電極から放出された正イオンを捕獲する正イオン捕獲電極が付加されていることを第３の特徴とし、
第１から第３のいずれかの特徴に加えて、前記帯状蛍光体塗布電極から放出された負イオンを捕獲する負イオン捕獲電極が付加されていることを第４の特徴とし、
第４の特徴に加えて、前記負イオン捕獲電極が前記カソード電極から放出された電子を捕獲しない位置に、前記負イオン捕獲電極を配置することを第５の特徴とし、
第１から第５のいずれかの特徴に加えて、前記帯状蛍光体塗布電極が異なる発光色の蛍光体が塗布された互いに電気的に絶縁された複数の電極で構成されていることを第６の特徴とし、
第１から第６のいずれかの特徴に加えて、前記帯状蛍光体塗布電極に帯状発光装置に隣接して画像読取センサーアレイが付設されていることを第７の特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明において、多孔金属板からなるグリッド電極の背面に近接して配置したカソード電極と前記グリッド電極の前面方向に対向して配置した帯状蛍光体塗布電極で構成される帯状発光装置において、前記グリッド電極の孔のカソード電極投影面にエミッタ材料がコーティングされていることに加えて、前記帯状蛍光体塗布電極のいかなる場所からも前記エミッタ材料コーティング面が見通せない第１の特徴を備える場合には、エミッタ材料からの電子放出をしやすい状態にしておくために、エミッタ材料は微小突起を備えていたり、仕事関数の低い表面を備えていたりするので、その表面に電界で加速したイオンが衝突するとエミッタ材料表面が損傷して電子放出特性が劣化してしまうので、イオンが前記エミッタ材料に降下しない工夫が必要である。イオンの主な発生源は加速電子が照射される帯状蛍光体塗布電極であるので、この電極で発生したイオンが前記エミッタ材料に降下しないために、この電極から前記エミッタ材料が見通せない配置にする。
第１の特徴に加えて、前記帯状蛍光体塗布電極のいかなる場所からも前記グリッド電極の孔の内面が見通せない第２の特徴を備える場合には、前記エミッタ材料は前記帯状蛍光体塗布電極に対して前記グリッド電極の反対側にあるので、前記グリッド電極の孔の内面が前記帯状蛍光体塗布電極から見通せなければエミッタ材料には前記蛍光体から放出されたイオンが降下されることはないので、エミッタ材料の損傷を防げる。
第１または第２の特徴に加えて、帯状蛍光体塗布電極から放出された正イオンを捕獲する正イオン捕獲電極が負荷されている第３の特徴を備える場合には、蛍光体塗布電極よりも低電位または負電位の電極を前記帯状蛍光体塗布電極から見通せる位置に設けておき、正イオンを捕獲してその電荷を電流として外部に取り除く。
第１から第３のいずれかの特徴に加えて、前記帯状蛍光体塗布電極から放出された負イオンを捕獲する負イオン捕獲電極が付加されている第４の特徴を備える場合には、電子照射によって前記蛍光体から発生する負イオンが前記帯状蛍光体塗布電極に再突入して蛍光体をイオン焼けさせることのないように、前記帯状蛍光体電極近傍に前記帯状蛍光体電極よりも正の高電位の負イオン捕獲電極を配置する。
第４の特徴に加えて、前記負イオン捕獲電極が前記カソード電極から放出された電子を捕獲しない位置に、前記負イオン捕獲電極を配置する第５の特徴を備える場合には、前記電子が前記帯状蛍光体塗布電極に照射されることを妨げない位置に前記負イオン捕獲電極を配置する。
第１から第５のいずれかの特徴に加えて、前記帯状蛍光体塗布電極が異なる発光色の蛍光体が塗布された互いに電気的に絶縁された複数の電極で構成されている第６の特徴を備える場合には、互いに絶縁された蛍光体塗布電極が隣接して配置されていてその印加電位を変えることで、それぞれの蛍光体塗布電極への電子飛び込み量および電子の加速エネルギーを変える。この２つの値を制御することで、各電極の発光輝度を変えて、帯状光源全体としては発光色を変えることを行う。
第１から第６のいずれかの特徴に加えて、前記帯状蛍光体塗布電極に帯状発光装置に隣接して画像読取センサーアレイが付設されている第７の特徴を備える場合には、蛍光体の電子線励起という高発光効率でかつ、必要な幅だけを発光するということによって発熱を抑制した帯状蛍光体電極に隣接して、その蛍光体の発光で照らし出された原稿の読取りを行うための半導体製画像読取センサー等を配置する。
【０００７】
【実施例】本発明実施例１について説明する。多孔金属板からなるグリッド電極の背面に近接して配置したカソード電極と前記グリッド電極の前面方向に対向して配置した帯状蛍光体塗布電極で構成される特徴に加えて、前記グリッド電極の孔のカソード電極投影面にエミッタ材料がコーティングされていることと前記帯状蛍光体塗布電極のいかなる場所からも前記エミッタ材料コーティング面が見通せない帯状発光装置の例である。図１にその構造を示した。銅製のカソード電極１の表面の一部に起毛したカーボンナノチューブであるエミッタ材料２が堆積されていて、かつ、前記表面の他の部分には絶縁膜３とその上のグリッド電極４が配置されている電子源５がそのグリッド電極側の面を対向させて図１のように配置されている。そして、この２つの電子源の中間位置から上方（図で上側）にずれた位置に金属製アノード電極６とその中央部分には蛍光体７が配置されている。この金属製アノード電極と蛍光体とは真空ガラス８の内側に堆積されており、前記金属製アノード電極は前記蛍光体部分が取り除かれているので前記真空ガラスの外側から眺めると前記蛍光体が観察できる。金属製アノード電極と蛍光体には同電位の１０ｋＶを与えてある。カソード電極には接地電位である０Ｖを与えて、グリッド電極には電子を放出させるためには３００Ｖまたはそれ以上を、電子を放出させないためには１００Ｖ以下の電位を与える。典型的にはグリッド電極は周波数１０ＫＨｚでバイアスが２００Ｖ、振幅は２００Ｖの矩形波を与える。カソード電極とグリッド電極との最大電位差は４００Ｖである。蛍光体の下方には三角柱を横倒しした形状の電界補正電極９が設置されている。この電界補正電極は接地電位である。図１はグリッド電極に４００Ｖが印加された状態での等電位面１０と電子の軌跡１１および電子が蛍光体に照射したことで発生した正イオンの軌跡１２も重ねて描いている。蛍光体からはグリッド電極の孔の内側もエミッタ材料表面も見通すことができないように配置してある。蛍光体の塗布面の幅は１ｍｍである。図の等電位面の特性に従って軽い荷電粒子である電子は図に描いた軌跡で蛍光体に照射される。一方、重い荷電粒子である正イオンは図のようにほぼ電界補正電極に向かって降下する。エミッタ材料やグリッド電極にはほとんど降下しない。尚、電子源等は真空容器１３の内側に設置されていて、環境真空度は１０のマイナス４乗パスカル台である。
【０００８】本発明実施例２を説明する。図１と同様であるが、前記電界補正電極の代わりに、自由にその電位を調整可能な正イオン捕獲電極１４を備えていることが特徴の例である。この例では前記正イオン捕獲電極にはマイナス１ｋＶが印加されている。このことで電子の軌跡を曲げる効果と正イオンを捕獲する性能を向上させている。エミッタ材料が蛍光体から放出された正イオンで損傷しにくい構成である。
【０００９】本発明実施例３を説明する。図１と同様の構造であるが、電子源を１つだけ備えていることと、電界補正電極を備える代わりに、遮蔽電極１５と負イオン捕獲電極１６とを備えていることが特徴である。前記遮蔽電極は接地電位に維持している。電子の軌跡１１を調整するために正または負の電位にする場合もある。前記負イオン捕獲電極は蛍光体７で発生した負イオンを捕獲するために蛍光体近傍でかつ、前記遮蔽電極によって前記電子源からの電子が直接飛び込まない位置に配置してある。負イオンの軌跡１７を図に描いている。図に描くように電子の軌跡から外れた位置に負イオン捕獲電極を配置することで電子源からの電子の飛び込みを抑制している。この位置に配置すると負イオンと蛍光体で発生した二次電子の一部も捕獲することになる。尚、遮蔽電極、負イオン捕獲電極のそれぞれの電位は−１００Ｖ、負イオン捕獲電極は１１ｋＶが印加されている。
【００１０】本発明実施例４を説明する。図１の帯状光源にＣＣＤラインセンサー１８を付加した例である。ＣＣＤラインセンサーはモノクロセンサーであり、帯状光源はＲＧＢの光の三原色蛍光体を塗り分けたものである。各色の蛍光体の印加電圧を制御することでタイムシーケンシャルに発色を制御できる。発光面１９はある時点では赤、ある時点では緑といった具合に制御できる。
【００１１】
【発明の効果】本発明の帯状光源を用いるとイオン損傷を受けることなく電子放出させられるので、帯状光源の寿命が延び、信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１を示す断面模式図である。
【図２】本発明の実施例２を示す断面模式図である。
【図３】本発明の実施例３を示す断面模式図である。
【図４】本発明の実施例４を示す斜視図である。
【符号】１はカソード電極、２はエミッタ材料、３は絶縁膜、４はグリッド電極、５は電子源、６は金属製アノード電極、７は蛍光体、８は真空ガラス、９は電界補正電極、１０は当電位面、１１は電子の軌跡、１２は正イオンの軌跡、１３は真空容器、１４は正イオン捕獲電極、１５は遮蔽電極、１６は負イオン捕獲電極、１７は負イオンの軌跡、１８はＣＣＤラインセンサー、１９は発光面である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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