JP2000039846A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置にとって不具合な熱を効率的に
除去し、表示パネル容器全体の温度を均一化し、より高
品位な画像を形成する。 【解決手段】 １０は画像表示パネルであり、そのフェ
ースプレート１側表面及びリアプレート２側表面には、
それぞれ、前面断熱部材４及び背面断熱部材５が設置さ
れている。さらに、前記画像表示パネル１０の側面に
は、断熱部材として、側面断熱部材６が設置されてお
り、画像表示パネル１０の表面には、フェースプレート
１側表面の一部領域１１及びリアプレート２側表面の一
部領域１１を除いて、断熱部材が配置されている。上記
領域１１は、上述の画像形成手段が、その内面に配置さ
れている領域に対応しており、フェースプレート１側で
は、その内面に発光体が配置されている領域に対応し、
リアプレート２側では、その内面に電子放出素子が配置
されている領域に対応している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は画像形成装置に関
し、特に、互いに間隔をおいて配置された第１の基板と
第２の基板とを含む容器の内部に画像形成手段を配置
し、その容器の表面には、第１の基板及び第２の基板の
一部の表面領域を除いて断熱部材を配置した画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像形成装置に対する薄型化、軽
量化の要求から、プラズマディスプレイ、液晶ディスプ
レイに代表される平板型画像形成装置の開発が進んでい
る。これら画像形成装置の高出力化、高精細化に伴い、
熱応力による破壊、変形による画質の低下、温度上昇に
よる寿命の劣化等の問題に対処するため、画像表示パネ
ルを冷却する手段が考えられている。

【０００３】たとえば、図２１に示すように、特開平３
−１９６７８２号公報では、画像表示パネル背面を冷却
するために、画像表示パネル１０の背面にフィン構造を
持つ放熱板５１を取付けていた。

【０００４】又、図２２に示すように、特開平８−１７
９８３６号公報では、画像表示パネル１０の背面に、金
属パイプ６１を取り付け、送風ファン６３と放熱器６２
で冷却された液体を該金属パイプの中に流していた。

【０００５】更には、図２３に示すように、特開平８−
０５５５６７号公報では、パネル全体を冷却するため
に、筐体７２の背面に設けられたファン７１からの空気
を、画像表示パネル１０にそって、該筐体の内部を筐体
前面に流していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の技術では、とりわけ、画面サイズが大きくなるにつれ
て冷却系も大型化し、装置の奥行きや消費電力が増大し
たりする。

【０００７】そこで、本発明は、画像形成装置にとって
不具合な熱を効率的に除去することを課題としている。

【０００８】又、本発明は、画像形成装置の表示パネル
容器全体の温度を均一化することを課題としている。

【０００９】又、本発明は、より高品位な画像を形成す
る画像形成装置を提供することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明は、互いに間隔をおいて配置された第１の基
板と第２の基板とを含む部材にて構成された容器と、該
容器の内部に配置された画像形成手段とを備える画像形
成装置において、前記容器の表面には、前記第１の基板
及び前記第２の基板の一部の表面領域を除いて断熱部材
が配置されている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。

【００１２】本発明に係る画像形成装置は、たとえば、
液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネ
ル、電子線ディスプレイパネルなどの画像表示装置を含
む。これらの画像形成装置は、その容器内に、画像形成
手段が配置された構成を有している。たとえば、電子線
ディスプレイパネルにおける上記画像形成手段は、電子
放出素子及び該電子放出素子からの電子の照射により画
像を形成する画像形成部材を含むものであり、該画像形
成部材は、たとえば、該電子を加速する電極及び該電子
の照射により発光する発光体である。又、電子線ディス
プレイパネルにおける上記容器は、たとえば、互いに間
隔をおいて配置された、電子放出素子を備える第１の基
板と前記画像形成部材を備える第２の基板とを含む部材
にて構成されている。又、本発明に係る断熱部材は、上
記容器側に直接配置される形態、あるいは、上記容器を
支持する筐体側に保持され、容器に当接することで容器
側に配置される形態のいずれであっても良い。

【００１３】以下、図面を参照して、本発明の実施の形
態について説明する。

【００１４】図１は第１の実施形態の画像形成装置の斜
視図である。図中、２は電子放出素子（不図示）を搭載
した第１の基板（以下、リアプレートと呼ぶ）であり、
１は電子放出素子から放出された電子線の照射により、
画像が形成される発光体（不図示）を搭載した第２の基
板（以下、フェースプレートと呼ぶ）である。リアプレ
ート２とフェースプレート１は対向して配置されてお
り、リアプレート２とフェースプレート１はフリットガ
ラス（不図示）により、枠３に焼成固定され、容器（以
下、画像表示パネルと呼ぶ）１０を形成している。

【００１５】又、図２は上記第１の実施形態の画像形成
装置の組み立て分解図である。図中、１０は画像表示パ
ネルであり、そのフェースプレート１側表面及びリアプ
レート２側表面には、それぞれ、前面断熱部材４及び背
面断熱部材５が設置されている。さらに、前記画像表示
パネル１０の側面には、断熱部材として、側面断熱部材
６が設置されており、画像表示パネル１０の表面には、
フェースプレート１側表面の一部領域１１及びリアプレ
ート２側表面の一部領域１１を除いて、断熱部材が配置
されている。上記領域１１は、上述の画像形成手段が、
その内面に配置されている領域に対応しており、本実施
形態においては、フェースプレート１側では、その内面
に発光体が配置されている領域に対応し、リアプレート
２側では、その内面に電子放出素子が配置されている領
域に対応している。尚、該領域１１を以下では画像表示
領域と総称する。

【００１６】次に、図３を参照して、本実施形態の原理
について説明する。矢印は熱流を示すものである。

【００１７】画像表示パネル１０を外部駆動回路（不図
示）から信号を送って駆動し、画像表示すると、該画像
表示パネルが発熱する。この発熱は、配線抵抗を無視す
れば大部分が上記の画像表示領域１１からの発熱であ
る。発生した熱は、該画像表示パネル１０の表面から放
熱されるが、画像表示領域１１外の全面に断熱部材４，
５，６が設置されているため、放熱の大部分は該画像表
示パネル１０表面の画像表示領域１１からである。熱の
一部は画像表示パネル１０内を熱伝導し、画像表示領域
１１外の温度が上昇する。これにより、定常状態では該
画像表示パネル１０全体の温度が均一になる。

【００１８】前記画像表示パネルの部材としては、一般
にガラス材が用いられるが、ガラス材は熱伝導率が低
く、かつ、該画像表示パネル１０の面に垂直方向に熱の
流れる長さ、すなわち、フェースプレート１及びリアプ
レート２の厚さは、画像表示領域の中央部から該画像表
示パネル１０の面に平行方向に熱の流れる長さ、すなわ
ち該画像表示パネル１０の面に平行な方向の長さの１／
２に対して、十分に小さい。このため、前記断熱材を取
り付けずに、パネル全体から放熱する場合においても、
画像表示領域１１の中央部で発生した熱のほとんどは、
該画像表示パネル１０の面に垂直方向に流れる。この事
は、画像表示領域１１の中央部の放熱量という観点にお
いては、画像表示領域１１外の表面からの放熱量はほと
んど寄与しないということを意味し、画像表示領域１１
外の表面を断熱しても、該画像表示パネル１０の最高温
度はほとんど変化しない。

【００１９】次に、図４、図５、図６は、第２の実施形
態の画像形成装置を示す図である。図４は、第２の実施
形態の画像形成装置の斜視図、図５はその組立分解図、
図６はその原理について説明する図である。尚、これら
の図において、図１〜図３に示された画像形成装置と同
じ部材については同じ符号を付している。

【００２０】第２の実施形態の画像形成装置は、上述の
第１の実施形態の画像形成装置とは、リアプレート２側
表面の、背面断熱部材５が配置されていない領域１１
に、放熱量調節部材７が配置されている点で相違してい
る以外は同様である。そこで、本実施形態における放熱
量調節部材７について更に説明する。

【００２１】画像表示領域１１内の発熱量が、画像表示
パネル１０のフェースプレート１側とリアプレート２側
との間で差がある場合、該画像表示パネル１０のリアプ
レート２側の画像表示領域１１表面に放熱量調節部材７
を配置し、放熱量を調節することにより、該画像表示パ
ネル１０のフェースプレート１側とリアプレート２側と
の間での温度差を低減する。該放熱量調節部材７は該フ
ェースプレート１の発熱量が該リアプレート２の発熱量
より大きい場合には断熱部材となり、その逆の場合に
は、放熱部材となる。図６では、例として、該フェース
プレート１の発熱量が該リアプレート２の発熱量より大
きい場合であるが、該放熱量調節部材７として、断熱部
材を用いることにより、該画像表示パネル１０のリアプ
レート２側からの放熱量が小さくなり、該画像表示パネ
ル１０のリアプレート２側の温度が上昇することで、該
画像表示パネル１０のフェースプレート１側とリアプレ
ート２側との間での温度差が低減される。

【００２２】次に、図７、図８、図９は、第３の実施形
態の画像形成装置を示す図である。図７は、第３の実施
形態の画像形成装置の斜視図、図８はその組立分解図、
図９はその原理について説明する図である。尚、これら
の図において、図１〜図３に示された画像形成装置と同
じ部材についてはやはり同じ部号を付している。

【００２３】第３の実施形態の画像形成装置は、上述の
第１の実施形態の画像形成装置とは、フェースプレート
１側表面の、上述の第１の実施形態の画像形成装置と
は、フェースプレート１側表面の、前面断熱部材４が配
置されていない領域１１に、放熱量調節部材７が配置さ
れている点で相違している以外は同様である。そこで、
本実施形態における放熱量調節部材７について更に説明
する。

【００２４】画像表示領域１１内の発熱量が、画像表示
パネル１０のフェースプレート１側とリアプレート２側
との間で差がある場合、該画像表示パネル１０のフェー
スプレート１側の画像表示領域１１表面に放熱量調節部
材７を配置し、放熱量を調節することにより、該画像表
示パネル１０のフェースプレート１側とリアプレート２
側との間での温度差を低減する。該放熱量調節部材７は
該フェースプート１の発熱量が該リアプレート２の発熱
量より大きい場合には放熱部材となり、その逆の場合に
は、断熱部材となる。図９では、例として、該リアプレ
ート２の発熱量が該フェースプレート１の発熱量より大
きい場合であるが、該放熱量調節部材７として、断熱部
材を用いることにより、該画像表示パネル１０のフェー
スプレート１側からの放熱量が小さくなり、該画像表示
パネル１０のフェースプレート１側の温度が上昇するこ
とで、該画像表示パネル１０のフェースプレート１側と
リアプレート２側との間での温度差が低減される。

【００２５】又、以上述べた第１〜第３の実施形態にお
いて、画像表示パネルとその表面に配置された断熱部材
との間に熱伝導部材が更に配置されることがより好まし
い。

【００２６】上記熱伝導部材が配置された例として、図
１０、図１１、図１２で示される第４の実施形態の画像
形成装置を挙げる。図１０は、第４の実施形態の画像形
成装置の斜視図、図１１はその組立分解図、図１２はそ
の原理について説明する図である。尚、これらの図にお
いて、図４〜図６に示された画像形成装置と同じ部材に
ついてはやはり同じ符号を付している。

【００２７】第４の実施形態の画像形成装置は、上述の
第２の実施形態の画像形成装置とは、フェースプレート
１側表面に前面熱伝導部材８を介して前面断熱部材４が
配置されている点、及び、リアプレート２側表面に背面
熱伝導部材９を介して背面断熱部材５が配置されている
点で相違している以外は同様である。そこで、本実施形
態における熱伝導部材８、９について更に説明する。

【００２８】画像表示領域１１外の全面に断熱部材４、
５、６が配設されているため、放熱の大部分は画像表示
パネル１０表面の画像表示領域１１からである。熱の一
部は画像表示パネル１０内を熱伝導し、画像表示領域１
１外の温度が上昇する。このとき、図１２に示すよう
に、熱伝導部材８、９により効果的に該熱伝導が行わ
れ、画像表示パネル温度の定常状態に至るまでの過渡状
態での温度上昇の遅れが緩和される。

【００２９】以上述べた第１〜第４の実施形態によれ
ば、画像表示領域内からの発熱による、画像表示パネル
表面での温度分布、即ち、画像表示パネル表面における
画像表示領域内外での温度差、及び、画像表示パネル
の、フェースプレート側とリアプレート側との間での、
発熱量の違いに基づく温度差を極力低減することがで
き、上記温度差に起因する表示パネルの熱応力を極力取
り除くことができる。

【００３０】以上説明した本発明の実施形態において
は、断熱部材として、画像表示パネル表面を構成する部
材よりも熱伝導率が小さい部材が用いられ、たとえば、
ガラスからなる画像表示パネルに対しては、ガラスウー
ル、セラミックヌードル、ウレタンフォーム等が用いら
れる。

【００３１】又、以上説明した本発明の実施形態におい
ては、断熱部材は前面断熱部材４、背面断熱部材５、側
面断熱部材６と、４つの側面毎に成形されたものを用い
ているが、発泡フォーム材等で、一体成形したものであ
ってもよい。又、自然対流のできないように区切られ
た、小部屋状の構造体や、真空容器でもよい。尚、断熱
部材の厚さは適宜設定されるが、好ましくは、１ｍｍ以
上で３０ｍｍ以下である。

【００３２】又、以上説明した本発明の実施形態におい
ては、熱伝導部材として、画像表示パネル表面を構成す
る部材よりも熱伝導率が大きい部材が用いられ、たとえ
ば、ガラスからなる画像表示パネルに対してはアルミ、
銀、銅、プラチナ等の金属の他、アルミナ等でもよい。
又、その形状はシート状の他、前記画像表示パネルの表
面に対するメッキ、断熱材との一体成形等でもよい。

【００３３】又、以上説明した本発明の実施形態におい
ては、放熱部材として、画像表示パネル表面を構成する
部材よりも熱伝導率が大きい部材が用いられ、たとえ
ば、ガラスからなる画像表示パネルに対してはフィン構
造を持つ金属板の他、金属の平板、アルミナ等のフィン
構造及び、アルミナの平板でもよく、更には、放熱板の
上に、水冷用のパイプを設け、液体を流す等の冷却手段
を用いてもよい。

【００３４】

【実施例】［実施例１］表面伝導型電子放出素子を有す
るマトリクス配置電子源基板を用い、上述の実施形態で
示した通りに画像形成装置を製作した。再度、図１０及
び図１１を参照して、本実施例について説明する。１０
は画像表示パネルであり、蛍光体が搭載されたフェース
プレート１、複数の上記電子放出素子が搭載されたリア
プレート２、及び枠３はいずれも青板ガラスで構成され
ている。又構成部材の板厚はフェースプレート１とリア
プレート２が２．８ｍｍ、枠３は３ｍｍである。尚、フ
ェースプレート１、リアプレート２、及び枠３は３ｍｍ
である。尚、フェースプレート１、リアプレート２、及
び枠３の熱伝導率は約０．７Ｗ／ｍ・Kである該画像表
示パネル１０表面の画像表示領域１１外のフェースプレ
ート１側及びリアプレート２側には、それぞれ、熱伝導
手段として、厚さ２００μｍのアルミシートからなる前
面熱伝導部材８及び背面熱伝導部材９を取り付け、その
上で、断熱部材としてガラスウール製の前面断熱部材４
及び背面断熱部材５を取り付けた。さらに、該画像表示
パネル１０の側面に断熱部材として、ガラスウール製の
側面断熱部材６を図１１に示すように、４つの側面毎に
成形し、取り付けた。前記各断熱部材の厚さは厚いほど
好ましいが筐体内のクリアランスに応じて、適宜設定さ
れる。本実施例では１０〜３０ｍｍを用いた。さらにフ
ェースプレート１とリアプレート２の間の発熱量の差を
調節する手段として、リアプレート２の背面側の画像表
示領域１１表面にガラスウール製の放熱量調節部材７を
取り付けた。放熱量調節部材７の厚さは画像表示時の出
力により、適宜調節される。以上述べた、前面断熱部材
４、背面断熱部材５、及び放熱量調節部材７の熱伝導率
は０．０５Ｗ／ｍ・Kである。

【００３５】このようにして得られた画像形成装置に外
部駆動回路から電気信号を送って画像を表示させた。そ
の結果、長時間表示させても破壊は起こらず、画像に色
ずれも生じなかった。

【００３６】又、画像表示パネル内に発生する熱応力を
計算機シミュレーションによって計算したところ、断熱
材の厚さが１０ｎｍの場合で３１％、３０ｍｍの場合で
４８％熱応力が減少した。

【００３７】尚、画像表示パネル内の最高温度上昇は画
像表示領域内の中央部で発生し、これは、画像表示パネ
ル単体で表示させた場合、断熱材の厚さが１０ｍｍの場
合、３０ｍｍの場合とも同じであった。

【００３８】［実施例２］表面伝導型電子放出素子を有
するマトリクス配置電子源基板を用い、上述の実施形態
で示した通りに画像形成装置を製作した。

【００３９】図４が本実施例で製作した画像形成装置の
構成を示す斜視図であり、図５はその組立分解図であ
る。１０は画像表示パネルであり、蛍光体が搭載された
フェースプレート１、複数の上記電子放出素子が搭載さ
れたリアプレート２、及び枠３はいずれも実施例１と同
様の青板ガラスで構成されている。又構成部材の板厚は
フェースプレート１とリアプレート２が２．８ｍｍ、枠
３は３ｍｍである。該画像表示パネル１０の表面の画像
表示領域１１外のフェースプレート１側及びリアプレー
ト２側には、それぞれ、断熱部材として実施例１と同様
のガラスウール製の前面断熱部材４及び背面断熱部材５
を取り付けた。さらに、該画像表示パネル１０の側面に
断熱部材として、実施例１と同様のガラスウール製の側
面断熱部材６を図５に示すように、４つの側面毎に成形
し、取り付けた。前記各断熱部材の厚さは厚いほど好ま
しいが筐体内のクリアランスに応じて、適宜設定され
る。本実施例では１０〜３０ｍｍを用いた。さらにフェ
ースプレート１とリアプレート２の間の発熱量の差を調
節する手段として、リアプレート２の背面側の画像表示
領域１１表面に実施例１と同様のガラスウール製の放熱
量調節部材７を取り付けた。放熱量調節部材７の厚さは
画像表示時の出力により、適宜調節される。

【００４０】このようにして得られた画像形成装置に外
部駆動回路から電気信号を送って画像を表示させた。そ
の結果、長時間表示させても破壊は起こらず、画像に色
ずれも生じなかった。

【００４１】又、画像表示パネル内に発生する熱応力を
計算機シミュレーションによって計算したところ、断熱
材の厚さが１０ｍｍの場合で１１％、３０ｍｍの場合で
２３％熱応力が減少した。

【００４２】なお、画像表示パネル内の最高温度上昇は
画像表示領域内の中央部で発生し、これは、画像表示パ
ネル単体で表示させた場合、断熱材の厚さが１０ｍｍの
場合、３０ｍｍの場合とも同じであった。

【００４３】［実施例３］本実施例は、電子放出素子が
形成されているリアプレート側からの発熱量が、蛍光体
が搭載されているフェースプレート側からの発熱量より
も多く、リアプレート側の温度がフェースプレート側の
温度よりも高くなる画像形成装置に対して、本発明を実
施した例である。

【００４４】図１３、図１４、図１５は本実施例を説明
する図であり、図１３は画像形成装置の断面斜視図であ
り、図１４は画像表示パネルの断面図であり、図１５は
画像形成装置の組み立て分解図である。

【００４５】はじめに、図１４を用いて画像表示パネル
を説明する。１０２は複数の電子放出素子３０１を搭載
したリアプレートであり、１０１は電子放出素子３０１
から放出された電子線を加速して照射することで発光
し、画像を形成する蛍光体３０２を搭載したフェースプ
レートである。１０３は枠であり、１１０はフェースプ
レート１０１とリアプレート１０２が枠１０３を挟んで
対向して配置され、フリットガラス（不図示）によって
焼成固定されることで構成される画像表示パネルであ
る。尚、本実施例において、電子放出素子は表面伝導型
電子放出素子である。又、上記の構成を有する画像表示
パネルの製造方法としては、たとえば特開平７−２３５
２５５号公報で詳しく開示されている技術にて製作可能
であり、ここで詳細は述べない。尚、引き出し配線や大
気圧支持部材などは省略しており図示していない。

【００４６】フェースプレート１０１とリアプレート１
０２と枠１０３は青板ガラス（板厚３ｍｍ）が用いられ
ており、熱伝導率は約０．７Ｗ／ｍ・Kである。

【００４７】１１１はフェースプレート１０１側におけ
る画像表示領域であり、フェースプレート１０１を挟ん
で蛍光体３０２と対向した領域である。画像表示領域１
１１では、蛍光体３０２への電子線照射による発熱によ
り熱流が＋Ｚ方向へ流れている。

【００４８】１１２はリアプレート１０２における画像
表示領域であり、リアプレート１０２を挟んで電子放出
素子３０１と対向した領域である。画像表示領域１１２
では、電子放出素子３０１での発熱により、熱流が−Ｚ
方向へ流れている。

【００４９】画像表示領域１１１と画像表示領域１１２
はほぼ同寸法の領域である。

【００５０】次に図１３を用いて画像形成装置の構成を
説明する。１１０は画像表示パネルであり、図１４で説
明したようにフェースプレート１０１、リアプレート１
０２、枠１０３で構成されている。１０４は前面断熱部
材であり、厚さ２０ｍｍの断熱材ボードから画像表示領
域１１１に相当する部分を打ち抜いて形成されている。
断熱ボード１０４はシリカアルミナ系の原料を繊維化し
たものを主材料に用い、熱伝導率は約０．０７Ｗ／ｍ・
ｋである。１０８はフェースプレート１０１と前面断熱
部材１０４の間に設置された厚さ０．０５ｍｍのグラフ
ァイトシートからなる前面熱伝導部材であり、フェース
プレート１０１の画像表示領域１１１の外側領域に設置
される。なお、グラファイトシートの熱伝導率は約２０
０Ｗ／ｍ・Kである。

【００５１】１０５は背面断熱部材であり、前面断熱部
材１０４と同じ断熱材ボードを用い、中央の画像表示領
域１１２に相当する部分を打ち抜いて形成されている。
１０９はリアプレート１０２と背面断熱部材１０５の間
に設置された０．１ｍｍのアルミニウム合金のシートか
らなる背面熱伝導部材であり、リアプレート１０２側の
画像表示領域１１２の外側領域に設置される。アルミニ
ウム合金の熱伝導率は約１２０Ｗ／ｍ・Kである。

【００５２】１０６は側面断熱部材であり、厚さ９ｍ
ｍ、画像表示パネル１１０の外径寸法より４０ｍｍ大き
い断熱材ボート（断熱ボート１０４，１０５と同材料）
から、画像表示パネル１１０に相当する部分を打ち抜き
加工することで削除し、幅が２０ｍｍの枠状に加工され
ている。

【００５３】１１３はフェースプレート１０１側の画像
表示領域に相当する部分の外側（＋Ｚ方向）に設けられ
た透明な断熱フィルムであり、材料はポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）であり、厚さ０．２ｍｍ、熱伝導
率は約０．３Ｗ／ｍ・K、可視光の透過率は約９８％で
ある。断熱フィルム１１３は放熱量調節部材の役割を果
たし、厚さが他の断熱部材と異なり薄いが、青板ガラス
の熱的な厚さに換算すると約０．５ｍｍ相当であり、十
分な断熱効果を得ることができる。

【００５４】１１４はリアプレート１０２側の画像表示
領域１１２に相当する部分の外側（−Ｚ方向）に両面熱
伝導性テープにより設置され、放熱を促進するためのフ
ィン付き放熱板であり、材料はマグネシウム合金であ
り、熱伝導率は約５０Ｗ／ｍ・Kである。フィン付き放
熱板１１４はダイキャスト法により一体成形により作製
した。フィン付き放熱板１１４は放熱量調節部材の役割
を果たし、放熱は自然対流によって行われる。

【００５５】又、フィン付き放熱板１１４が背面熱伝導
部材１０９と接触すると、背面熱伝導部材１０９の温度
も下がってしまうために、フィン付き放熱板１１４と背
面熱伝導部材１０９の間に１ｍｍ〜３０ｍｍほどの距離
をあけておくことが望ましい。

【００５６】次に、図１５を用いて画像形成装置の組み
立て方法についての説明を行う。はじめに、フェースプ
レート１０１外側の画像表示領域１１１に断熱フィルム
１１３を無色透明なアクリル系粘着剤（厚さ約２５μ
ｍ）を用いて設置する。次に、前面断熱部材１０４の上
に前面熱伝導部材１０８と側面断熱部材１０６を順次配
置し、画像表示パネル１１０を側面断熱部材１０６の開
口部にはめ込む。さらに、背面熱伝導部材１０９をリア
プレート１０２外側の画像表示領域１１２以外に配置
し、背面断熱部材１０５を配置する。続いて、フィン付
き放熱板１１４を熱伝導性両面テープ（不図示）にてリ
アプレート１０２側の画像表示領域１１２に配置し、組
み立てを完了した。

【００５７】尚、断熱部材間は接着剤（不図示）にて固
定する。断熱部材間の接着剤は断熱効果を得られるの
で、固定強度を優先して選択されている。又、アクリル
系粘着材の熱伝導率は０．１〜０．５Ｗ／ｍ・Kであ
り、厚さが２５μｍであり、断熱フィルムによる断熱効
果の一端を担う。

【００５８】このようにして得られた画像形成装置に外
部駆動回路から電気信号を送って画像を表示させ、サー
モビューワー（赤外線温度測定器）と熱電対による温度
測定、ひずみゲージを用いた熱ひずみ測定、さらにルー
ペによる画素の色ずれ測定を行った。その結果、画像表
示パネルの外表面における温度差は３℃以内であり、熱
ひずみも測定誤差である１ＭＰａ以下であった。又、フ
ェースプレート１０１とリアプレート１０２の熱膨張の
差に起因する画像の色ずれも観察できなかった。

【００５９】以上の本実施例によれば、画像表示パネル
のＺ方向に対して断熱フィルム１１３によってフェース
プレート１０１外側（＋Ｚ側）の画像表示領域１１１に
おける温度は上昇し、フィン付き放熱板１１４によって
リアプレート１０２外側（−Ｚ側）の画像表示領域１１
２における温度が下がり、その結果として、フェースプ
レート１０１とリアプレート１０２の温度をほぼ一致す
ることが可能となり、画像表示パネル１１０内の表裏間
での温度差がなくなった。その結果、熱膨張による画像
表示パネルの反りに起因する画像の色ずれがなくなっ
た。

【００６０】又、本実施例によれば、画像表示パネルの
面内方向（Ｚ軸と垂直な平面）に対して前面、側面、背
面の断熱材を用いることで面内での温度差が低減され、
従来熱応力が発生した場所（温度が低かった領域）での
熱応力（ひずみ）が測定以下となり、十分に低減され
た。その結果、熱応力に起因するクラックなどによる真
空のスローリークがなくなり、画像表示装置を長時間安
定して駆動させることができるようになった。

【００６１】本実施例では断熱ボードの材料としてシリ
カアルミナ系を用いて説明したが、ガラスウールやロッ
クウールなどの断熱ボードを用いても同じ効果を得た。

【００６２】フィン付き放熱板を自然対流にて冷却を行
っているが、リアプレート１０２での発熱量がフェース
プレート１０１の発熱量よりもわずかに大きい場合には
フィンを用いなくてもよく、一方、リアプレート１０２
での発熱量がフェースプレート１０１での発熱量よりも
非常に大きい場合には強制空冷によってフィン付き放熱
版１１４を冷却する構成が望ましい。

【００６３】フィン付き放熱板１１４の材質としてマグ
ネシウム合金を用いて説明したが、金属あるいは合金で
も良い。又、アルミナ等の青板ガラスよりも熱伝導率の
よい非金属材料を用いて、さらに切削加工によりフィン
形状を作りだして用いても同様の結果が得られる。

【００６４】本実施例では、フィン付き放熱板１１４を
ダイキャスト法にて作製したが、チクソモールド法を用
いても同様なフィン付き放熱板を作製することができ
る。

【００６５】［実施例４］本実施例は、電子放出素子が
形成されているリアプレート側からの発熱量が、蛍光体
が搭載されているフェースプレート側からの発熱量より
も小さく、フェースプレート側の温度がリアプレート側
よりも高くなる画像形成装置に対して本発明を実施した
例である。

【００６６】図１６、図１７、図１８は本実施例を説明
する図であり、図１６は画像形成装置の断面斜視図であ
り、図１７は画像表示パネルの断面図であり、図１８は
画像形成装置の組み立て分解図である。

【００６７】はじめに、図１７を用いて画像表示パネル
を説明する。２０２は複数の電子放出素子３０１を搭載
したリアプレートであり、２０１は電子放出素子３０１
から放出された電子線を加速して照射することで発光
し、画像を形成する蛍光体３０２を搭載したフェースプ
レートである。２０３は枠であり、２１０はフェースプ
レート２０１とリアプレート２０２が枠２０３を挟んで
対向して配置され、フリットガラス（不図示）によって
焼成固定されることで構成される画像表示パネルであ
る。尚、本実施例において、電子放出素子は表面伝導型
電子放出素子である。又、上記の構成を有する画像表示
パネルの製造方法としては、たとえば特開平７−２３５
２５５号公報で詳しく開示されている技術にて製作可能
であり、ここで詳細は述べない。尚、引き出し配線や大
気圧支持部材などは省略されており図示していない。

【００６８】フェースプレート２０１とリアプレート２
０２と枠２０３は青板ガラス（板厚３ｍｍ）が用いられ
ており、熱伝導率は約０．７Ｗ／ｍ・Kである。

【００６９】２１１はフェースプレート２０１側におけ
る画像表示領域であり、フェースプレート２０１を挟ん
で蛍光体３０２と対向した領域である。画像表示領域２
１１では、蛍光体３０２への電子線照射による発熱によ
り熱流が＋Ｚ方向へ流れている。

【００７０】２１２はリアプレート２０２側における画
像表示領域であり、リアプレート２０２を挟んで電子放
出素子３０１と対向した領域である。画像表示領域２１
２では、電子放出素子３０１での発熱により、熱流が−
Ｚ方向へ流れている。

【００７１】画像表示領域２１１と画像表示領域２１２
はほぼ同寸法の領域である。

【００７２】次に、図１６を用いて画像形成装置の構成
を説明する。２１０は画像表示パネルであり、図１７で
説明したようにフェースプレート２０１、リアプレート
２０２、枠２０３で構成されている。２０４は前面及び
側面の断熱部材であり、ウレタンフォーム材を用いて前
面断熱部材と側面断熱部材とを一体化成形したものを用
いる。尚、厚さは３ｍｍである。断熱部材２０４は画像
表示領域２１１に相当する領域は開口である。ウレタン
フォーム材の熱伝導率は約０．０４Ｗ／ｍ・Kである。
２０８は断熱部材２０４のフェースプレート２０１に接
する面に接着剤にて密着固定された厚さ５０μｍのアル
ミニウムシートである。この部分の接着剤は断熱効果に
役立つので、接着剤の熱伝導率および厚さは特に問題と
ならず、固定力が優先されて選択されている。

【００７３】２０５は背面断熱部材であり、断熱部材２
０４と同じウレタンフォーム材を用い、中央の画像表示
領域２１２に相当する部分が開口するようにあらかじめ
成形を行い、利用する。２０９はリアプレート２０２と
背面断熱部材２０５の間に設置され、背面断熱部材２０
５のリアプレート２０２に接する面に接着剤にて密着固
定された厚さ５０μｍのアルミニウムシートからなる背
面熱伝導部材である。

【００７４】２１４はリアプレート２０２側の画像表示
領域２１２に相当する部分の外側（−Ｚ方向）に設けら
れ、断熱を行うための断熱シートである。材料は高アル
ミナ質繊維を主成分とする厚さ０．４ｍｍのシートを用
いる。断熱シート２１４によってリアプレート２０２の
温度を上昇させることができる。

【００７５】次に、図１８を用いて画像形成装置の組み
立て方法についての説明を行う。はじめに、一体成形さ
れた断熱部材２０４、および前面熱伝導部材２０８の上
に画像表示パネル２１０をはめ込む。さらに、あらかじ
め背面熱伝導部材２０９が設置された背面断熱部材２０
５を配置する。続いて、断熱シート２１４を接着剤（不
図示）にてリアプレート２０２側の画像表示領域２１２
に配置し、組み立てを完了した。尚、断熱部材間は接着
剤（不図示）にて固定する。又、断熱シート２１４と背
面断熱部材２０５とを密着させた方が断熱効果が向上
し、より好ましい。

【００７６】このようにして得られた画像形成装置に外
部駆動回路から電気信号を送って画像を表示させた。そ
の結果、長時間表示させても熱ひずみによって発生する
真空のスローリークによる画像の劣化は起こらず、フェ
ースプレート２０１とリアプレート２０２の熱膨張の差
に起因する画像の色ずれも生じなかった。

【００７７】以上の本実施例によれば、画像表示パネル
のＺ方向に対して断熱シート２１４によってリアプレー
ト２０２外側（−Ｚ側）の画像表示領域２１２における
温度は上昇し、フェースプレート２０１とリアプレート
２０２の温度をほぼ一致することが可能となり、画像表
示パネル２１０内の表裏間での温度差がなくなった。そ
の結果、熱膨張による画像表示パネルの反りに起因する
画像の色ずれがなくなった。

【００７８】又、本実施例によれば、画像表示パネルの
面内方向（Ｚ軸と垂直な平面）に対して前面、側面、背
面の断熱材を用いることで面内での温度差が低減され、
従来熱応力が発生した場所（温度が低かった領域）での
熱応力（ひずみ）が測定以下となり、十分に低減され
た。その結果、熱応力に起因するクラックなどによる真
空のスローリークがなくなり、画像表示装置を長時間安
定して駆動させることができるようになった。

【００７９】本実施例では断熱ボートの材料としてウレ
タンフォーム材料を用いて説明したが、ファインセラミ
ックスのモールド品を利用する場合もある。さらに、モ
ールド品を用いるときには、モールド品の表面にたとえ
ばアルミニウムを蒸着することで、前面熱伝導部材とし
ている。この場合、本実施例で説明したものと同じ効果
を得ることができた。

【００８０】以上述べた実施例１〜４において、とりわ
け断熱部材の表面を以下のような処理を施すと断熱効果
が高まり、断熱部材の厚さを２〜５ｍｍ薄くすることが
可能となり、画像表示装置の薄型化を進めることを可能
とする。具体例として実施例４で述べた断熱部材２０４
を用いて説明する。図１９は断熱部材２０４の一部分を
あらわす拡大斜視図であり、図２０は拡大断面図であ
る。図中２２１は断熱部材２０４のフェースプレート２
０１側（−Ｚ方向）の表面であり、２２２は表面に形成
された半球形の断熱空間であり、２２３は前面伝熱部材
２０８に設けられた空孔であり、断熱空間２２２と同じ
位置に設けられている。半球形の断熱空間２２２の直径
と空孔２２３の直径は同寸法になっている。２０１はフ
ェースプレートである。

【００８１】組み付け方法としては、成形された断熱部
材２０４に、断熱空間２２２と空孔２２３が一致するよ
うに前面伝熱部材２０８を接着固定し、さらにフェース
プレート２０１に押し付ける。

【００８２】断熱空間２２２には空気が取り残される
が、この空気（熱伝導率＝０．０１６Ｗ／ｍ・K）の動
きを空間的に抑制することで非常に高い断熱効果を得る
ことができる。

【００８３】尚、断熱空間２２２の形状として、上記例
では半球形としたが、空間が設けられていれば断熱効果
を得ることができ、たとえば、空気の動きを空間的に抑
制できれば、円穴や四角穴、溝でもよい。

【００８４】又、前面熱伝導部材２０８の空孔２２３の
加工コストが高くなってしまったり、組み合わせの段階
で空孔２２３と断熱空間２２２の位置決め失敗により歩
留まりが落ちる場合には、空孔２２３の効果を十分に活
かせないので、空孔２２３を設けないほうがコスト的に
望ましい。

【００８５】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、装置にと
って不具合な熱を効率的に除去し得る構成を有した画像
形成装置を提供することができる。

【００８６】又、本発明によれば、容器（表示パネル）
全体の温度を極力均一化し得る構成を有した画像形成装
置を提供することができる。

【００８７】又、本発明によれば、より高品位な画像を
形成し得る画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態を
示す斜視図。

【図２】図１の画像形成装置の組立分解図。

【図３】図１の画像形成装置の作用を説明するための断
面図。

【図４】本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態を
示す斜視図。

【図５】図４の画像形成装置の組立分解図。

【図６】図４の画像形成装置の作用を説明するための断
面図。

【図７】本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態を
示す斜視図。

【図８】図７の画像形成装置の組立分解図。

【図９】図７の画像形成装置の作用を説明するための断
面図。

【図１０】本発明に係る画像形成装置の第４の実施形態
を示す斜視図。

【図１１】図１０の画像形成装置の組立分解図。

【図１２】図１０の画像形成装置の作用を説明するため
の断面図。

【図１３】実施例３の画像形成装置の斜視図。

【図１４】図１３の画像形成装置の画像表示パネル部分
の断面図。

【図１５】図１３の画像形成装置の組立分解図。

【図１６】実施例４の画像形成装置の斜視図。

【図１７】図１６の画像形成装置の画像表示パネル部分
の断面図。

【図１８】図１６の画像形成装置の組立分解図。

【図１９】断熱部材の一例を示す図。

【図２０】図１９の断熱部材の配置の一例を示す図。

【図２１】放熱フィンを設けた従来の画像形成装置を示
す図。

【図２２】冷媒を使用する従来の画像形成装置を示す
図。

【図２３】ファンを設けた従来の画像形成装置を示す
図。

【符号の説明】

１ フェースプレート ２ リアプレート ３ 枠 ４ 前面断熱部材 ５ 背面断熱部材 ６ 側面断熱部材 ７ 放熱量調節部材 ８ 前面熱伝導部材ｚ ９ 背面熱伝導部材 １０ 画像表示パネル １１ 断熱部材を配置しない領域 ５１ 放熱版 ６１ 金属パネル ７１ ファン ７２ 筐体 １０１、２０１ フェースプレート １０２、２０２ リアプレート １０３ 枠 １０４ 前面断熱部材 １０５ 背面断熱部材 １０９ 背面熱伝導部材 １１０ 画像表示パネル １１１、１１２、２１１、２１２ 画像表示領域 １１３ 透明断熱フィルム １１４ フィン付き放熱版 ２０４ 断熱部材 ２０５ 背面断熱部材 ２０８ 前面熱伝導部材 ２０９ 背面熱伝導部材 ２１４ 断熱シート ２２２ 半球形断熱空間 ２２３ 空孔 ３０１ 電子放出素子 ３０２ 蛍光体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 31/12 Ｈ０１Ｊ 31/12 Ｃ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに間隔をおいて配置された第１の基
   板と第２の基板とを含む部材にて構成された容器と、該
   容器の内部に配置された画像形成手段とを備える画像形
   成装置において、前記容器の表面には、前記第１の基板
   及び前記第２の基板の一部の表面領域を除いて断熱部材
   が配置されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記画像形成手段は、前記第１の基板に
   配置された電子放出素子と、前記第２の基板に配置され
   た、該電子放出素子から放出される電子の照射により画
   像を形成する画像形成部材とを有する請求項１に記載の
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記断熱部材は、前記第２の基板の一部
   の表面領域を除いて、前記容器の表面に配置されている
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記断熱部材は、前記第１の基板の一部
   の表面領域を除いて、前記容器の表面に配置されている
   請求項２に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記断熱部材は、前記第２の基板の一部
   の表面領域と前記第１の基板の一部の表面領域とを除い
   て前記容器の表面に配置されている請求項２に記載の画
   像形成装置。
6. 【請求項６】 前記一部の表面領域に、放熱手段を有す
   る請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記容器の表面と前記断熱部材との間に
   熱伝導部材を有する請求項１〜５のいずれかに記載の画
   像形成装置。
8. 【請求項８】 前記断熱部材は、１ｍｍ以上で３０ｍｍ
   以下の厚さを有する請求項１〜５のいずれかに記載の画
   像形成装置。