JP2000251736A - 電子源の製造方法および電子源および画像形成装置および帯電処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造工程中における異常放電を防止すると共
に、画像形成時における異常放電の低減を図った品質性
に優れた電子源の製造方法および電子源および画像形成
装置および帯電処理装置を提供する。 【解決手段】 Ｘ線照射装置１により発生したＸ線をカ
ソード基板２に照射し、同時に高圧電源５に電圧を印加
して、カソード基板２から放出された光電効果の結果生
ぜられる光電子を、グリッド電極６に捕獲することで、
高抵抗部分４において、電子の放出と電荷の補給のバラ
ンスを崩れさせて、正に帯電させることで、導電性部分
３との間で、電位差を生じさせ、電極形状等の異常があ
った場合には、その部分で沿面放電を発生させること
で、コンディショニングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子を放出するた
めの電子源の製造方法、およびそのような製造方法によ
り製造される電子源、およびそのような電子源を備えた
画像形成装置、およびそのような電子源の製造方法の際
に帯電処理を施すための帯電処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、アノードとカソードからなる平板
型画像形成装置は広く研究、開発がなされており、使用
される電子源としては、例えば、電界放出素子や、表面
伝導型電子放出素子などにより構成されたものが挙げら
れる。

【０００３】前者の電界放出素子を用いた一例として
は、アメリカ特許第４８８４０１０号が提案されてい
る。

【０００４】また、後者の表面伝導型電子放出素子を用
いた一例としては、アメリカ特許第５０６６８８３号が
提案されている。

【０００５】これらは、電子源の構造ならびに駆動の方
法等に違いは見られるものの、共通して見られる特徴
は、複数の電子放出素子で構成される電子源よりなるカ
ソードと、それに近接したアノードを有する点である。

【０００６】このカソードとアノードとの距離は、概ね
数百μｍ〜数ｍｍ程度である。

【０００７】アノードには、通常、電子を引き付ける為
に数キロボルト〜数十キロボルトの高い正電位が印加さ
れ、そのために、アノードとカソードの両電極間には強
電界が加わる事になる。

【０００８】また、アノードには、通常、蛍光体が形成
されており、該蛍光体に電子が衝突する事により発光
し、画像が形成される。

【０００９】故に、明るい画像を得るためには、電子の
エネルギーを大きくする事が必要であり、そのため、ア
ノードに印加される電圧は高い事が好ましい。

【００１０】尚、本明細書では、アノードの形成された
基板の事をアノード基板、該アノード基板と対向して位
置するカソードの形成された基板のことをカソード基板
と略することにする。

【００１１】さて、このような強電界の状況下では、ア
ノードとカソード基板間で異常放電が生ずる場合があ
る。

【００１２】ここでいう異常放電とは、駆動に関わり、
電子源から放出される正規の、或いは予想しうる或意味
で定常的な放出電流とは区別される、アノードとカソー
ドの短絡を生ずるような大電流を伴う放電を指す。

【００１３】このような異常放電は、カソードとアノー
ド基板間が不十分な真空であったり、或いは、カソード
基板上の電極形状や高抵抗部分に異常電場をもたらせる
ような問題があった場合などに生じるものと考えられ
る。

【００１４】このような異常放電が一度生ずると、アノ
ードとカソード基板間の作る静電容量の大きさにもよる
が、電流集中に起因する電極等の損傷や、ひどい場合に
は、異常放電部と配線を介して接続された素子の破壊を
生ずる真空中のアーク放電に至る場合がある。

【００１５】このアーク放電は結果的に大電流をもたら
し、電流による多量のジュール熱により、異常放電部の
素子の破壊や、蒸発した粒子が他の素子や配線の短絡を
引き起こす場合がある。

【００１６】また、電流集中により、カソードならびに
結線のための配線の電位を不安定化させ、その結果、配
線を介して接続された素子に損傷を与える場合もある。

【００１７】このような、真空中での放電を抑制する試
みとしては、異常放電を生ずることなく高電界を印加出
来るように、即ち、アノードに印加可能な電圧を上昇さ
せ、これよりも低い所望の電圧で安定に動作させるため
に、「コンディショニング」と呼ばれる処理を施す方法
が一般的に知られている。

【００１８】このコンディショニングとしては、一般に
陽陰極表面の状態を変化させる、具体的には電極形状等
を修正する目的で、使用に供する前に、予め高真空中で
高電界を印加する、或いは、低圧の水素ガス中でグロー
放電を行わせる処理を施す方法などが知られている。

【００１９】例えば、「電気学会大学講座 高電圧工学
第二次改訂版」（財団法人 電気学会 編、オーム社
１９８１年１１月１０日発行）には、真空放電に関し
て、火花放電の開始電圧を上昇させる手段として記載さ
れている（３９ページ１１〜１２行）。

【００２０】尚、本明細書で用いられる異常放電とは、
上述の火花放電を含んだものである。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。

【００２２】上述のように構成される平板型画像形成装
置においては、画素欠陥等を生ずる可能性のある異常放
電を生じない、或いは生じにくくする為の処理を施す事
が肝要であり、切望されてきた。

【００２３】このような、異常放電を生じない、或いは
生じにくくする為の処理としては、例えば、製造工程中
に予めアノードとカソードの間に真空中で電界を印加す
る、或いは低圧の水素ガス中でグロー放電を行わせるコ
ンディショニングの処理が考えられる。

【００２４】これにより、とりわけ画像形成時に陰極と
なるカソード基板に対して、異常放電抑制の効果が期待
出来る。

【００２５】これは、上記のコンディショニングによ
り、カソード基板上の電極形状等の異常部分を変化さ
せ、実質的に修正する事が可能となるためではないかと
考えられる。

【００２６】しかしながら、製造工程中にアノード基板
とカソード基板間に真空中で電界を印加する場合、製造
工程のいつ実施するかにもよるが、先述の異常放電によ
るダメージを生じてしまう可能性がある。

【００２７】このダメージは、その後の製造工程に影響
を及ぼし、結果的に画素欠陥を生ずる場合もある。

【００２８】また、低圧の水素ガス中でグロー放電を行
わせる処理においては、表面元素のスパッタリングや表
面状態の変質などが問題となる場合がある。

【００２９】一般的に、カソード基板に形成された冷陰
極電子源は繊細な構造を有しており、そのため電子源の
特性や、後の製造工程に悪影響を及ぼす可能性がある。

【００３０】即ち、上述の方法でコンディショニングを
実施する場合には、画像形成時の異常放電の発生を抑制
する事は期待出来るものの、画素欠陥等による画像の品
位の低下や、歩留まりの低下など、新たな問題が生ずる
という問題があった。

【００３１】そこで、上述のコンディショニングに変わ
る、画素欠陥等を引き起こすダメージを排除して、且
つ、画像形成時に画素欠陥等を招く異常放電を生じな
い、或いは生じにくくする新規のコンディショニング方
法が重要であり、切望されてきた。

【００３２】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、製造
工程中における異常放電を防止すると共に、画像形成時
における異常放電の低減を図った品質性に優れた電子源
の製造方法および電子源および画像形成装置および帯電
処理装置を提供することにある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、基板上に設けられた電極間の電子
放出部から電子を放出させる電子源の製造方法におい
て、前記電子放出部を含む高抵抗部分に帯電処理を施す
工程を有することを特徴とする。

【００３４】したがって、高抵抗部分を帯電させること
によって、高抵抗部分と電極との間に電位差を生じさせ
て、電極形状などの異常部分に沿面放電を起こさせるこ
とによって、比較的小さい放電により、異常部分の修正
が可能となる。

【００３５】前記基板と対向する位置にグリッド電極を
配置すると共に、前記電極を含む導電性部分の電位を規
定した状態で基板に向けてＸ線を照射しつつ、前記グリ
ッド電極に電圧を印加して、前記帯電処理を施すとよ
い。

【００３６】したがって、Ｘ線の照射により、光電効果
によって発生する光電子をグリッド電極で捕獲すること
で、高抵抗部分を正に帯電させる。

【００３７】前記グリッド電極に印加する電圧を制御す
る電圧制御手段を有するとよい。

【００３８】したがって、電圧を制御することで、光電
子の捕獲量を制御して、高抵抗部分と電極との間の電位
差を制御することができる。

【００３９】前記帯電処理を施した際に、帯電部分近傍
に沿面放電が生じた場合に、該放電を観測する観測手段
を有するとよい。

【００４０】したがって、放電を観測することで、異常
部分の有無等を知ることができる。

【００４１】前記観測手段によって、放電が観測されな
くなるまで帯電処理を施すとよい。

【００４２】したがって、放電が生ずるような異常な部
分をなくすことができる。

【００４３】また、本発明の電子源にあっては、上記の
製造方法により製造されることを特徴とする。

【００４４】ここで、電極および電子放出部は、表面伝
導型電子放出素子により構成されるとよい。

【００４５】また、本発明の画像形成装置にあっては、
上記の電子源と、該電子源に対向する位置に配置され
て、電子源から放出された電子が衝突されることにより
発光する発光体を有するアノードと、を備えたことを特
徴とする。

【００４６】また、本発明の帯電処理装置にあっては、
電子源を収容する真空容器と、前記電子源と対向する位
置に配置されるグリッド電極と、該グリッド電極に電圧
を印加する電源と、前記電子源に向けてＸ線を照射する
Ｘ線照射手段と、を備えた帯電処理装置であって、前記
Ｘ線照射手段によって電子源にＸ線を照射して、光電効
果によって発生する光電子を、電圧が印加されたグリッ
ド電極により捕獲することによって、電子源に設けられ
た高抵抗部分に帯電処理を施すことを特徴とする。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００４８】図１を参照して、本発明の実施の形態に係
る電子源の製造方法および電子源および帯電処理装置に
ついて説明する。

【００４９】図１は本発明の実施の形態に係る帯電処理
装置とこの装置内に配置された電子源の構成を示す模式
図である。

【００５０】図１中、１はＸ線照射装置を、２はカソー
ド基板を、３はカソード基板上に形成された電極ならび
に配線等の導電性部分を、４はカソード基板上の高抵抗
部分を、５は高圧電源を、６はグリッド電極を、１０は
真空容器を各々示す。

【００５１】なお、電子源は、概略、カソード基板２
と、カソード基板２上に形成された導電性部分３および
高抵抗部分４と、から構成されるものである。

【００５２】Ｘ線照射装置１としては、例えば電子線を
金属等のターゲットに照射する事により生ずる特性Ｘ
線、或いは制動放射による連続Ｘ線などを利用するもの
などが使用可能である。

【００５３】例えば、アルミニウムのターゲットに数ｋ
ｅＶ程度以上の電子線を照射する事により、特性Ｘ線と
してのＫα線（波長：０．８３３６８ｎｍ）を生じさせ
ることが可能である。

【００５４】なお、本発明の実施の形態に好適なＸ線の
波長は、後述する光電効果の結果齎される帯電を効果的
に行えるものが良く、通常軟Ｘ線と呼ばれる、数百ｐｍ
〜数十ｎｍ程度のものを利用可能である。

【００５５】特に、その中でも５Åの波長を有するもの
が光電効果を発揮するのに好適であり、ターゲットを、
アルミニウムの他に、マグネシウム，シリコン，硫黄、
あるいはリンなどとすれば、そのようなＸ線を生じさせ
ることが可能となるが、シリコンや硫黄では酸化膜がで
きてしまうので、あまり適してはいない。

【００５６】カソード基板２は、電子源ならびに結線の
ための配線等が形成されたもの、あるいはその製造途中
のものが使用可能である。

【００５７】３はカソード基板上に形成された電極なら
びに配線等の導電性部分を、４はカソード基板上の高抵
抗部分を示し、図に模式的に示されているように、導電
性部分３が高抵抗部分４により隔てられた構造を有して
いれば、どのようなカソード基板であってもよい。

【００５８】グリッド電極６は、Ｘ線の照射により生ず
る光電子を捕獲するために用いられるものであり、例え
ばメッシュ状のような、Ｘ線の照射をあまり阻害しない
構造のものを使用する事が可能である。

【００５９】真空容器１０は、Ｘ線が減衰しにくく、か
つグリッド電極６とカソード基板２の距離に比べて電子
の平均自由工程が長くなる程度の圧力を実現できるもの
であれば特に限定されるものではない。

【００６０】次に、製造工程の実施方法について具体的
に述べる。

【００６１】まず、カソード基板２を導電性部分３の電
位を規定できるように設置する。

【００６２】図１においてはグランド電位である。

【００６３】続いてＸ線照射装置１及び、グリッド電極
６をカソード基板２と対抗させて配置し、その際に、グ
リッド電極６に高電圧を印加できるように高圧電源５を
結線して設置する。

【００６４】配置が完了した後に、真空容器１０の内部
を排気し、続いて帯電処理を施す。

【００６５】すなわち、Ｘ線照射装置１により発生した
Ｘ線をカソード基板２に照射し、同時に高圧電源５に電
圧を印加する。

【００６６】このように高圧電源５に正の電圧を印加す
ることにより、カソード基板２から放出された光電効果
の結果生ぜられる光電子は、グリッド電極６に捕獲され
る。

【００６７】このとき、カソード基板２上の導電性部分
３と高抵抗部分４の両方から光電子は放出されるが、導
電性部分２では電子が放出されても直ちにグランド電位
から電荷が補給されるので帯電する事はないが、高抵抗
部分４から光電子が放出されると、電子の放出と電荷の
補給のバランスが崩れ、結果的に正に帯電する事にな
る。

【００６８】この帯電により高抵抗部分４の電位は、導
電性部分３の電位、即ち、グランド電位よりも上昇し、
電位差を生ずる事になる。

【００６９】このように高抵抗部分４に帯電させていく
と、上述の電位差は大きくなり、その近傍に電極形状等
の異常があった場合には、その部分で沿面放電を生ずる
場合がある。

【００７０】この沿面放電は、電極形状等の異常の結果
生ずる異常電場によってもたらされ、該沿面放電時に
は、帯電により高抵抗部分４に蓄積されていた電荷が放
電電流として主に流れることになる。

【００７１】この放電電流は、先述した画像形成時等の
真空中で生ずる異常放電と比較してかなり小さなもので
あり、カソード基板２に形成された導電性部分３に致命
的なダメージを与えることなく電極形状等の異常を修正
することが可能であり、すなわち、本実施の形態では、
この放電電流によりコンディショニングするものであ
り、電極形状等の異常を修正することで、沿面電圧の開
始電圧、すなわち、沿面耐圧を向上させて、結果的にア
ノードとカソード間で生ずる異常放電の開始電圧を向上
させ、ひいては画像形成時の異常放電を抑制するもので
ある。

【００７２】この修正に関しては、再度上述の帯電の操
作を行った場合に沿面放電の有無を調べることで修正さ
れたか否かを調べることが可能となる。

【００７３】このように、たとえば所望の帯電量に対し
て、沿面放電がなくなるまで処理することにより、画像
形成時の異常放電を抑制することが可能となる。

【００７４】尚、Ｘ線照射装置１による一度に照射可能
な面積が、カソード基板２の面積と比べて小さな場合に
は、処理を場所ごとに複数回に分けたり、或いは帯電装
置１のカソード基板２に対する相対位置を徐々に移動さ
せるように実施してもよい。

【００７５】さらに、上述の帯電処理を終えた際には、
必要に応じて除電の操作を行ってもよい。

【００７６】上述の説明から理解されるように、本発明
の実施の形態においては、カソード基板上で生ずる沿面
放電を利用する事により、カソード基板に形成された導
電性部分に致命的なダメージを与えることなく電極形状
等の異常を修正する事が可能となり、ひいては異常放電
を抑制した画像形成装置を提供することが可能となる。

【００７７】

【実施例】以下、上述の実施の形態で説明した処理を行
う工程を製造工程に含む製造方法によって製造された電
子源およびこの電子源を具備した画像形成装置の具体的
な実施例について説明する。

【００７８】（実施例１）本実施例では、電子源の製造
工程において、上述の図１に模式的に示した構成で帯電
処理を行った。

【００７９】処理を行うカソード基板としては、表面伝
導型電子放出素子がマトリクス配置された電子源により
構成されているものを使用した。

【００８０】この電子源の形成されたカソード基板の模
式図を図３に示す。

【００８１】図３において、１２はｘ方向配線、１３は
ｙ方向配線、１５は表面伝導型電子放出素子である。

【００８２】図１における導電性部分３は、ｘ方向配線
１２、ｙ方向配線１３、表面伝導型電子放出素子１５の
導電性部分等に対応し、高抵抗部分４はこれらの形成さ
れていない領域や、ｘ、ｙ方向配線が交差する部位など
で電気的に絶縁を保つように形成される層間絶縁部（不
図示）に対応する。

【００８３】本実施例においては、ｙ方向１２０素子
（ｎ＝１２０）、ｘ方向４０素子（ｍ＝４０）からな
り、表面伝導型電子放出素子によりなる電子源部分のす
べての領域を一度に処理可能なＸ線照射装置を用いた。

【００８４】尚、Ｘ線照射装置より照射されるＸ線は、
主にアルミニウムのＫα線である。

【００８５】また、グリッド電極６としては、３ｍｍメ
ッシュ（Ｎｉ製）のものを使用し、グリッド電極６とカ
ソード基板２の距離は５ｍｍとした。

【００８６】以下に、製造工程を順に説明する。

【００８７】１）図３に模式的に示されるカソード基板
２のｘ方向配線１２およびｙ方向配線１３をグランド電
位に設置し、該電位を基準電位とする高圧電源５を介し
てグリッド電極６と接続する。また、Ｘ線照射装置１を
グリッド電極６の上方に設置する。

【００８８】２）真空容器１０の内部を排気する。本実
施例では真空容器１０内の圧力が１×１０^-3Ｐａよりも
低くなるまで排気した。

【００８９】３）Ｘ線照射装置１よりＸ線を発生し、同
時に高圧電源５により４ｋＶの電圧をグリッド電極６に
印加した。この状態で約１０分間保持して、高抵抗部分
４を十分に帯電させた。

【００９０】４）Ｘ線の照射を停止するとともに高圧電
源５の出力を切り、真空容器１０の内部を大気圧にもど
した。

【００９１】５）カソード基板２を、除電ブロアーを用
いて除電した後取り出した。

【００９２】６）カソード基板２については、電子源を
完成させるためのその他の工程を実施し、最終的には図
４に示す画像表示部（画像形成装置の主要部）を製造し
た。

【００９３】図４において、図１及び図３と同じ部位に
は、同じ記号を示してある。

【００９４】図中、１６はカソード基板２を支えるリア
プレート、１７はガラス基体、１８は蛍光体、１９はメ
タルバック、２０はアノード基板（主に、ガラス基体１
７，蛍光体１８およびメタルバック１９により構成され
る）とカソード基板２を固定する支持枠である。

【００９５】尚、表面伝導型電子放出素子１５には対向
する素子電極が設けられており、該素子電極間に１５Ｖ
程度の電圧を印加する事により、該電極間に素子電流Ｉ
ｆが流れ、同時に電子放出が行われるものである。

【００９６】尚、上述の画像表示部とは別に、比較例と
して、上述の帯電処理の工程を実施せず、即ち本発明を
適用することなく、画像表示部を製造して本実施例と比
較する。

【００９７】すなわち、実施例１の画像表示部と比較例
の画像表示部の相違は、カソード基板に対して帯電処理
を実施したか否かの違いのみである。

【００９８】さて、上述のように、本実施例の製造方法
により製造した実施例１の画像表示部、及び比較例の画
像表示部の特性を評価するために、以下の評価実験を行
った。

【００９９】まず、実施例１の画像表示部の特性を評価
するために、カソード基板２のｘ方向配線１２、具体的
にはＤｏｘ１，Ｄｏｘ２，・・・・Ｄｏｘ（ｍ−１），
Ｄｏｘｍ及び、ｙ方向配線１３、具体的にはＤｏｙ１，
Ｄｏｙ２，・・・・Ｄｏｙ（ｎ−１），Ｄｏｙｎをグラ
ンドに接続した状態で、アノードに印加する電圧を１０
ｋＶから毎秒２０Ｖのレートで１５ｋＶまで昇圧した
後、１時間保持して異常放電の有無を測定した。

【０１００】その結果一度も異常放電が生ずる事が無か
った。

【０１０１】続いて、アノードに１２ｋＶの高電圧を印
加し、カソード基板２のｘ方向配線１２、具体的にはＤ
ｏｘ１，Ｄｏｘ２，・・・・Ｄｏｘ（ｍ−１），Ｄｏｘ
ｍ及び、ｙ方向配線１３、具体的にはＤｏｙ１，Ｄｏｙ
２，・・・・Ｄｏｙ（ｎ−１），Ｄｏｙｎに接続された
不図示のドライバーユニットを駆動する事により、画像
を表示させた。

【０１０２】その結果、異常放電を生ずることなく、
又、画素欠陥も見られず、良好な画像が表示された。

【０１０３】続いて、比較例の画像表示部に対して、上
述の実施例１と同等の評価実験を行った。

【０１０４】実施例１と同様に、カソード基板２のｘ方
向配線１２、具体的にはＤｏｘ１，Ｄｏｘ２，・・・・
Ｄｏｘ（ｍ−１），Ｄｏｘｍ及び、ｙ方向配線１３、具
体的にはＤｏｙ１，Ｄｏｙ２，・・・・Ｄｏｙ（ｎ−
１），Ｄｏｙｎをグランドに接続した状態で、アノード
に印加する電圧を１０ｋＶから毎秒２０Ｖのレートで昇
圧していったところ、１０．８ｋＶで異常放電が生じ
た。

【０１０５】その後も昇圧を続けたところ、１１．７ｋ
Ｖで再度異常放電が生じたので昇圧を中止した。

【０１０６】次に、アノードに１２ｋＶの高電圧を印加
し、カソード基板２のｘ方向配線１２、具体的にはＤｏ
ｘ１，Ｄｏｘ２，・・・・Ｄｏｘ（ｍ−１），Ｄｏｘｍ
及び、ｙ方向配線１３、具体的にはＤｏｙ１，Ｄｏｙ
２，・・・・Ｄｏｙ（ｎ−１），Ｄｏｙｎに接続された
不図示のドライバーユニットを駆動する事により、画像
を表示させたところ、上述の異常放電に関わる画素欠陥
が見られた。

【０１０７】また、画像を評価している間にも異常放電
が観測された。

【０１０８】これらの結果より、比較例の画像表示部の
異常放電を開始するアノードの電圧が１２ｋＶよりも低
く、アノードの電圧が１２ｋＶの条件で異常放電を生ず
ることなく駆動することが困難である事が分かる。

【０１０９】比較例の結果と、実施例１の画像表示部で
異常放電が生じなかったことから、本実施例により製造
された画像表示部が、異常放電の抑制に効果がある事が
理解される。

【０１１０】これは、実施例１のカソード基板に対して
帯電処理を実施したことにより、電極形状等の異常部分
を修正し、結果的に異常放電を生ずることなくアノード
に印加可能な電圧を向上させる事が出来たためである。

【０１１１】また、上述の帯電処理により画素欠陥等を
生じる事も無く、ダメージを抑制した状態で実施可能で
ある。

【０１１２】（実施例２）本実施例では、上記実施例１
で行った帯電処理に対応する工程を、図２に模式的に示
された構成の帯電処理装置で実施したものである。

【０１１３】図２においては、図１と同じ部位には同じ
符号を付している。

【０１１４】図２中、７は電流計であり、８は放電検知
手段である。

【０１１５】放電検知手段８は、電流計７から電流変化
の信号を検出するものであり、具体的には、沿面放電発
生時に流れる電流を検知するものである。

【０１１６】また、放電検知手段８は高圧電源５へのフ
ィードバック回路（不図示）をもち、高圧電源５の出力
電圧を制御可能になっている。

【０１１７】本実施例においては高圧電源５の出力電圧
を４ｋＶから毎分２００Ｖのレートで７ｋＶまで昇圧し
て実施した。

【０１１８】その際に、放電検知手段８により放電が観
測された場合には、出力電圧を１００Ｖ下げるように制
御した。

【０１１９】そして、高圧電源５の出力電圧が７ｋＶに
到達した時点で処理を終了した。

【０１２０】以下に製造方法を順に説明する。

【０１２１】１）図３に模式的に示されるカソード基板
２のｘ方向配線１２およびｙ方向配線１３を、電流計７
を介してグランド電位に設置し、続いてグランド電位を
基準電位とする高圧電源５をグリッド電極６と接続し
た。また、Ｘ線照射装置１をグリッド電極６の上方に設
置した。

【０１２２】２）真空容器１０の内部を排気する。本実
施例では真空容器１０内の圧力が１×１０^-3Ｐａよりも
低くなるまで排気した。

【０１２３】３）Ｘ線照射装置１よりＸ線を発生し、同
時に高圧電源５により４ｋＶから毎分２００Ｖのレート
で７ｋＶまで昇圧させて、グリッド電極６に電圧を印加
した。この状態で約１０分間保持して、高抵抗部分４を
十分に帯電させた。その際に、放電検知手段８により放
電が観測された場合には、高圧電源５の出力電圧を１０
０Ｖ下げるように制御した。高圧電源５の出力電圧が７
ｋＶに到達した時点で処理を終了した。本実施例におい
ては、７回の放電が観測された。

【０１２４】４）Ｘ線の照射を停止するとともに高圧電
源５の出力を切り、真空容器１０の内部を大気圧にもど
した。

【０１２５】５）カソード基板２を、除電ブロアーを用
いて除電した後取り出した。

【０１２６】６）カソード基板２については、電子源を
完成させるためのその他の工程を実施し、最終的には図
４に示す画像表示部を製造した。

【０１２７】さて、上述のように、本実施例の製造方法
により製造した電子源を具備する画像形成装置の特性を
評価するために、以下の評価実験を行った。

【０１２８】まず、アノードに１４ｋＶの高電圧を印加
し、カソード基板２のｘ方向配線１２、具体的にはＤｏ
ｘ１，Ｄｏｘ２，・・・・Ｄｏｘ（ｍ−１），Ｄｏｘｍ
及び、ｙ方向配線１３、具体的にはＤｏｙ１，Ｄｏｙ
２，・・・・Ｄｏｙ（ｎ−１），Ｄｏｙｎに接続された
不図示のドライバーユニットを駆動する事により、画像
を表示させた。

【０１２９】その結果、画素欠陥も見られず、良好な画
像が表示された。

【０１３０】続いてこの状態で、様々な画像を表示させ
ながら、３００時間の耐久試験を行った。

【０１３１】その結果、異常放電を一度も生ずる事はな
く、良好な画像を保持していた。

【０１３２】このことから、本実施例の電子源の製造方
法により製造される電子源が、異常放電の抑制に有効で
ある事が示された。

【０１３３】尚、本実施例においては、放電を観測する
手段として、導電性部分に流れる電流変化を観測するも
のであったが、このほかにも放電により生ずる発光を検
出するものであってもよい。

【０１３４】たとえば、光電子増倍管を用いることも可
能である。

【０１３５】このように、放電を観測する手段を設ける
ことにより、異常放電を招く電極形状の異状等の発生数
を測定することが可能となり、たとえば、複数のカソー
ド間でこの発生数を比較することにより、ばらつき等を
監視することも可能である。

【０１３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
製造工程中における異常放電を防止すると共に、画像形
成時における異常放電の低減を図ることができ、品質性
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る帯電処理装置とこの
装置内に配置された電子源の構成を示す模式図である。

【図２】実施例２に係る帯電処理装置とこの装置内に配
置された電子源の構成を示す模式図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る電子源（カソード基
板）の概略構成斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る電子源を具備する画
像形成装置の主要部の概略構成図である。

【符号の説明】

１ Ｘ線照射装置 ２ カソード基板 ３ 導電性部分 ４ 高抵抗部分 ５ 高圧電源 ６ グリッド電極 ７ 電流計 ８ 放電観測手段 １２ ｘ方向配線 １３ ｙ方向配線 １５ 表面伝導型電子放出素子 １６ リアプレート １７ ガラス基体 １８ 蛍光体 １９ メタルバック ２０ 支持枠

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂木 聡史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 5C012 VV08 5C036 EE09 EG15 EH04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に設けられた電極間の電子放出部か
   ら電子を放出させる電子源の製造方法において、 前記電子放出部を含む高抵抗部分に帯電処理を施す工程
   を有することを特徴とする電子源の製造方法。
2. 【請求項２】前記基板と対向する位置にグリッド電極を
   配置すると共に、 前記電極を含む導電性部分の電位を規定した状態で基板
   に向けてＸ線を照射しつつ、前記グリッド電極に電圧を
   印加して、前記帯電処理を施すことを特徴とする請求項
   １に記載の電子源の製造方法。
3. 【請求項３】前記グリッド電極に印加する電圧を制御す
   る電圧制御手段を有することを特徴とする請求項２に記
   載の電子源の製造方法。
4. 【請求項４】前記帯電処理を施した際に、帯電部分近傍
   に沿面放電が生じた場合に、該放電を観測する観測手段
   を有することを特徴とする請求項１，２または３に記載
   の電子源の製造方法。
5. 【請求項５】前記観測手段によって、放電が観測されな
   くなるまで帯電処理を施すことを特徴とする請求項４に
   記載の電子源の製造方法。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれか一つの電子源の製
   造方法により製造されることを特徴とする電子源。
7. 【請求項７】電極および電子放出部は、表面伝導型電子
   放出素子により構成されることを特徴とする請求項６に
   記載の電子源。
8. 【請求項８】請求項６または７に記載の電子源と、 該電子源に対向する位置に配置されて、電子源から放出
   された電子が衝突されることにより発光する発光体を有
   するアノードと、を備えたことを特徴とする画像形成装
   置。
9. 【請求項９】電子源を収容する真空容器と、 前記電子源と対向する位置に配置されるグリッド電極
   と、 該グリッド電極に電圧を印加する電源と、 前記電子源に向けてＸ線を照射するＸ線照射手段と、を
   備えた帯電処理装置であって、 前記Ｘ線照射手段によって電子源にＸ線を照射して、光
   電効果によって発生する光電子を、電圧が印加されたグ
   リッド電極により捕獲することによって、電子源に設け
   られた高抵抗部分に帯電処理を施すことを特徴とする帯
   電処理装置。