JP3137678B2

JP3137678B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3137678B2
Application number: JP03173428A
Authority: JP
Inventors: 伸也三品; 一郎野村; 尚人中村; 英俊鱸; 哲也金子; 俊彦武田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-06-19
Filing date: 1991-06-19
Publication date: 2001-02-26
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JPH04369626A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子放出素子を用いた
画像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、面状に展開した複数の電子放出素
子と、この電子放出素子から放出された電子ビームの照
射により画像を形成する表示部材（例えば、蛍光体、レ
ジスト材等、電子が衝突することで発光、変色、帯電、
変質等する部材）とを各々相対向させた薄形の画像表示
装置が知られている。

【０００３】この様な画像表示装置の例として、図８
に、従来の電子線ディスプレイ装置の概略構成を示す。
この装置は、相対向する電子放出素子と表示部材との間
に変調電極を配置した構成を有する電子線ディスプレイ
装置である。図中、９１はリアプレートである。９２は
支持体、９３は配線電極、９４は電子放出部であり、こ
れらにより電子放出素子が形成されている。９６は変調
電極、９５は変調電極９６に設けられた電子通過孔であ
る。９７はガラス板、９８は透明電極、９９は蛍光体
（表示部材）であり、これらによりフェースプレイト１
００が形成される。１０１は蛍光体の輝点である。電子
放出部９４は、薄膜技術により形成されリアプレート９
１とは接触することがない中空構造を成す。変調電極９
６は、電子放出部９４の上方（電子放出方向）空間内に
配置されており、電子放出部９４で放出された電子ビー
ムは、電子通過孔９５を通過するようになっている。

【０００４】この構成において、配線電極９３に電圧を
印加して電子放出部９４を加熱することにより熱電子が
放出される。放出された電子は、その電子流を情報信号
に応じて変調する変調電極９６に電圧を印加することに
より、電子通過孔９５を介して取り出されて加速され、
蛍光体９９に衝突し、輝点１０１を生じさせる。配線電
極９３と変調電極９６とでＸＹマトリックスを形成して
おり、これら電極に所定の信号を印加することにより、
画像形成部である蛍光体９９上に画像表示が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の画像表示装置においては、表示部材（蛍光体）が、
電子放出素子の上方（電子放出方向）空間内に、電子放
出素子と相対向して配置されているため、以下のような
問題点を有する。

【０００６】まず第１に、表示部材や装置内の残留ガス
に電子ビームが照射されると正イオンが発生し、これ
が、電子を加速するための高電圧により電子の加速方向
と逆方向に加速されて電子放出素子に衝突し、電子放出
素子にダメージを与えるという問題がある。このような
ダメージは、特に装置内の真空度が１０^-5ｔｏｒｒ以下
という条件で駆動した場合に顕著となるが、仮に装置内
を高真空度に保ったとしても装置の長時間に及ぶ連続駆
動は、同様のダメージをもたらす。この様な電子放出素
子のダメージは結局、電子放出量（電子放出効率）の低
減や、最悪の場合には素子破壊を招き、蛍光体の輝度む
らや輝度ゆらぎを生じさせ、形成される画像のコントラ
ストを低下させることになる。

【０００７】第２に、表示部材（蛍光体）と電子放出部
との横方向での厳密な位置合せが難しいため、わずかな
位置ずれが生じ、これが、形成画像に著しいコントラス
トの低下、すなわち、蛍光画像の輝度むらや輝度ゆらぎ
を生じさせるという問題がある。

【０００８】第３に、表示部材（蛍光体）と電子放出素
子の電子放出部間の距離を一定に保つことが難しいた
め、結果としてその距離が衝撃や駆動時の熱歪等によっ
て変動し、これが、意図せぬ形成画像のコントラスト低
下すなわち蛍光画像の輝度むらや輝度ゆらぎを生じさせ
るという問題がある。

【０００９】そしてとりわけ、上記第２および第３の問
題点は、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）
の多色蛍光体を配置した表示部材を有する画像表示装置
において、色むらの生じる原因となり、情報信号に応じ
た色再現性の低下を生じさせる。そこで本発明の目的
は、画像表示装置において、長期にわたり高コントラス
トで鮮明な画像が得られるようにすることにある。ま
た、他の目的は、フルカラーの画像を形成する画像表示
装置において、色調むらが少なく色再現性に優れた画像
を形成できるようにすることにある。さらに他の目的
は、画像形成部材（例えば表示部材）と電子放出素子の
電子放出部との厳密な位置合せを必要とすることがな
く、容易に画像表示装置を作製できるようにすることに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、電子放出素子と、該電子放出素子と接続さ
れる素子配線電極と、該電子放出素子から放出される電
子線の照射により画像が形成される画像形成部材とを備
える画像表示装置において、電子放出素子および画像形
成部材は基体面に並設し、かつ少なくとも画像形成部材
からこれに最も近接する基体面上の電子放出素子あるい
は素子配線電極までの沿面距離がその直線距離の２倍以
上となるようにしている。

【００１１】好ましい態様においては、電子放出素子か
ら放出される電子線の画像形成部材への照射を補助する
補助手段、基体上方の電位を規定する電位規定手段、電
子放出素子から放出される電子線を所定の情報信号に応
じて変調する変調手段等を有する。補助手段としては、
例えば、画像形成部材に電圧を印加する手段を有するも
の、基体に対向させて配置した導電部材と、これに電圧
を印加する手段とを有するもの等を用いることができ
る。変調手段としては、情報信号に応じた電圧を画像形
成部材に印加する手段を有するもの、電子放出素子に対
向して配置された導電部材およびこれに対して情報信号
に応じた電圧を印加する手段を有するもの等を用いるこ
とができる。

【００１２】電子放出素子としては、従来より画像形成
装置の電子源として用いられているものであれば熱陰
極、冷陰極いずれであっても良いが、熱陰極の場合には
基体への熱拡散により電子放出効率および応答速度が低
下する。また熱による画像形成部材の変質が考えられる
ため熱陰極と画像形成部材を高密度に配置できない。以
上の点から本発明においては表面伝導形放出素子、半導
体電子放出素子等の冷陰極型のものが好ましいが、その
うちでも、表面伝導形放出素子の方が、本発明の画像形
成装置において１）高い電子放出効率が得られる、２）構造が簡単であるため、本発明の素子構造が可能で
あり、かつ構造が容易である、３）同一基板上に多数の素子を配列形成できる、４）応答速度が速い、５）輝度コントラストが一層優れている、等の利点を有するので特に好ましい。

【００１３】ここで表面伝導形素子とは、例えば、エム
・アイ・エリンソン（Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ）等によ
って発表された冷陰極素子［ラジオ・エンジニアリング
・エレクトロン・フィジィッス（ＲａｄｉｏＥｎｇ．
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｐｈｙｓ．）第１０巻、１２９０〜
１２９６頁，１９６５年］であり、これは基体面上に設
けられた電極（素子電極）間に形成された小面積の薄膜
（電子放出部）に、該電極（素子電極）間に電圧を印加
して、該膜面に平行に電流を流すことによって電子放出
が生じる素子であり、前記エリンソン等により開発され
たＳｎＯ₂ （Ｓｂ）薄膜を用いたものの他、Ａｕ薄膜に
よるもの［ジー・ディトマー：“スイン・ソリッド・フ
ィルムス”（Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：“ＴｈｉｎＳｏｌ
ｉｄＦｉｌｍｓ”）、９巻，３１７頁，（１９７２
年）］、ＩＴＯ薄膜によるもの［エム・ハートウェル・
アンド・シー・ジー・フォンスタッド・“アイ・イー・
イー・イー・トランス・イー・ディー・コンフ”（Ｍ．
ＨａｒｔｗｅｌｌａｎｄＣ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：
“ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＥＤＣｏｎｆ．”）５１９
頁，（１９７５年）］，カーボン薄膜によるもの［荒木
久他：“真空”，第２６巻，第１号，２２頁（１９８３
年）］等が報告されている。本発明で使用される表面伝
導形放出素子は、上記以外にも後述するように、その電
子放出部が金属微粒子の分散によって形成されているも
のであっても良い。好ましい表面伝導形放出素子の形態
としては、上記薄膜（電子放出部）のシート抵抗が１０
³ Ω／□〜１０⁹ Ω／□であり、また、上記電極間隔は
０．０１μｍ〜１００μｍである。

【００１４】また、電子放出素子として表面伝導形放出
素子を用いることのもう一つの利点は、表面伝導形放出
素子においては、電極間に形成された電子放出部から放
出される電子が電圧印加時の正極側に速度成分を得て飛
翔してくる為、電子線の軌道は鉛直方向に対して、正極
側に大きく偏向される点である。即ち、図９から明らか
なように、上記電子線軌道の水平方向への偏向の度合が
大きな電子放出素子を用いることは、電子放出素子と画
像形成部材とを基体面に並設したことを主たる特徴とす
る本発明においては、特に好ましい態様となる。ここ
で、図９において１２は絶縁性基体、１４ａは正極側素
子電極、１４ｂは負極側素子電極、１５は電子放出部
（尚、本発明でいう電子放出素子は、同図においては１
４ａ，１４ｂ，１５で構成されている）、矢印は電子線
軌道を表わす。

【００１５】次に本発明の上記構成において、画像形成
部材は、電子放出素子から放出された電子線の照射によ
って発光、変色、帯電、変質、或いは変形等を起こす材
料より形成されたものであればいかなるものであっても
良いが、例えば、蛍光体、レジスト材料等が挙げられ
る。とりわけ、画像形成部材として蛍光体が用いられる
場合には、形成される画像は発光（蛍光）画像である
が、フルカラーの発光画像形成にあたっては、該画像形
成部材はＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）
の三原色発光体により形成される。

【００１６】また、変調手段が情報信号に応じた電圧を
画像形成部材に印加するものである場合は例えば、電子
放出素子および画像形成部材はそれぞれ複数であって複
数列をなし、各列ごとに駆動あるいは電圧が印加される
ものであり、そしてそれぞれの複数列が交差するように
行列状に配置される。また、変調手段が電子放出素子に
対向して配置された導電部材に対して情報信号に応じた
電圧を印加するものである場合は、導電部材を複数のス
トライプ状のものとし、このストライプ状の導電部材と
電子放出素子の複数列とが対向して交差するように行列
状に配置される。

【００１７】さらに、画像形成部材として用いた発光体
からの光の照射により画像記録される被記録体や、その
支持手段を有する場合もある。

【００１８】画像形成部材から基体面上の他の素子ある
いは部材までの沿面距離がその直線距離の２倍以上であ
るか否かは、通常の光顕微鏡等により直線距離を計測
し、接触式の膜厚計で断面をモニタする等により沿面距
離を計測することによって確認することができる。ま
た、曲面の場合、測定ライン上に糸等を載せてからそれ
を伸ばしてその長さを測ることによって沿面距離を測定
することができる。

【００１９】この沿面距離の伸長は、例えば、縦断面が
凹凸形状となるような多数の溝を画像形成部材の周囲に
形成することによって達成される。この形成は従来公知
のいかなる方法によって形成しても良いが、沿面距離が
長いほど好ましい。凹凸形状は必ずしも規則的である必
要はないが、周期的であるとすれば、そのピッチは前記
直線距離の１／５以下であることが望ましい。

【００２０】

【作用】この構成において、電子放出素子を駆動させる
と電子放出素子から電子が放出されるが、この電子ビー
ムは、その後、変調手段や電位規定手段により画像形成
部材上に形成される電界に応じた加速がなされ、画像形
成部材上に至り、その電界に応じて、画像形成部材に衝
突して画像形成部材に作用を与えたり、あるいは衝突せ
ずに作用を与えなかったりする。これにより画像形成部
材による画像形成作用が画像形成部材上の電界の変動に
応じてＯＮ／ＯＦＦ制御され、それに応じて画像が形成
される。

【００２１】このとき、放出電子の飛翔方向は対応する
表示部材の方へ偏向されるが、放出電子によって生じる
正イオンは電子に比べて質量が非常に大きいため、その
軌道はほとんど曲げられることがない。したがって、こ
の正イオンは電子放出素子へ衝突せず、電子放出素子に
ほとんど損傷を与えない。

【００２２】また、少なくとも画像形成部材からこれに
最も近接する基体面上の電子放出素子あるいは素子配線
電極までの沿面距離がその直線距離の２倍以上であるた
め、その間の沿面耐圧が向上しており、したがって、画
像形成部材には、支障なくより高い電圧が印加され、そ
れによってより高い輝度で画像形成が行われる。また、
画像形成部材と基体面上の電子放出素子あるいは素子配
線電極間における部分的スパークが防止され、安定した
画像形成が行われる。

【００２３】一方、装置を製造するにあたっては、画像
形成部材と電子放出素子は基体上に並設するようにして
いるため、画像形成部材と電子放出素子を印刷法などに
より同一基体上に形成することにより、電子放出素子と
画像形成部材との厳密な位置合せは不要であり、画像形
成部材は極めて容易に配置される。また、装置作成後
は、電子放出素子と画像形成部材との位置関係の変動も
生じない。したがって、長期にわたり高コントラストで
鮮明かつ高精細な画像が維持され、特にフルカラーの画
像表示装置においては、色調むらが少なく色再現性に優
れた画像が形成されるとともに、装置の作製の容易化、
薄型化が図られる。さらに、上述のように、画像形成部
材と電子放出素子あるいは素子配線電極との間の単位直
線距離あたりの沿面耐圧が向上するため、画像形成部材
と電子放出素子あるいは部材との間の距離をより近接さ
せて構成することができ、画素のファインピッチ化が図
られる。

【００２４】

【実施例】実施例１図１は本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の斜視
図、図２はその一部の拡大断面図、図３は図２部分の平
面図、そして、図４は図２のＡ−Ａ´断面図である。こ
れらの図に示すように、この装置は、相対向する正側お
よび負側の電極１４ａおよび１４ｂを有しこれら電極間
に電圧が印加されることにより電子を放出する電子放出
素子１０と、蛍光体により構成され、電子放出素子１０
から放出される電子線の照射により画像を形成する画像
形成部材１６とを備える。電子放出素子１０および画像
形成部材１６は絶縁性基板１２上に併設され、かつ少な
くとも画像形成部材１６からこれに最も近接する絶縁性
基板１２上の電子放出素子１０あるいは素子配線電極１
３ａおよび１３ｂまでの沿面距離はその直線距離の２倍
以上である。画像形成部材１６周囲の絶縁性基板１２上
には、縦断面が複数の凹凸形状である溝状部１８が形成
され、これにより前記沿面距離が長くなっている。

【００２５】電子放出素子１０とそれに対応する画像形
成部材１６は複数であり、各電子放出素子１０の正側お
よび負側の電極１４ａおよび１４ｂはそれぞれ素子配線
電極１３ａおよび１３ｂによって接続されている。１つ
の素子配線電極１３ａおよび１３ｂによって接続された
各電子放出素子１０によって、同時に駆動される１つの
電子放出素子列を形成している。また、この素子列と直
行する方向の列毎に、各画像形成部材１６は、不図示の
画像形成部材配線電極により接続されている。したがっ
て、素子配線電極１３ａおよび１３ｂと、画像形成部材
配線電極とは、それぞれ複数列をなし、それぞれの複数
列が交差するように行列状に配置された構成となってい
る。また、フェースプレート１９が、絶縁性基板１２に
対し、支持枠１７によって支持される。

【００２６】また、電子放出素子１０は、電極１４ａお
よび１４ｂ間に電子放出部１５を有し、これら電極間に
電圧を印加することにより電子放出部１５より電子を放
出するものであり、冷陰極型のものである。

【００２７】次に、装置の製造方法について説明する。
まず、絶縁性基板をフッ酸処理し、その表面に溝状部１
８を形成する。次に、この絶縁性基板を十分洗浄し、通
常良く用いられる蒸着技術とホトリソグラフィー技術に
より、素子電極１４ａおよび１４ｂ、ならびに画像形成
部材配線電極をＮｉ材料で作製する。画像形成部材配線
電極は、電気抵抗が十分低くなるように作製しさえすれ
ば、Ｎｉ以外の材料を用いて作製してもよい。

【００２８】次に、蒸着技術により、ＳｉＯ₂ で３μｍ
の厚さの絶縁層を形成する。この絶縁層は、ガラスや他
のセラミックス材料を用いて形成してもよい。

【００２９】次に、蒸着技術とエッチング技術により素
子配線電極１３ａおよび１３ｂをＮｉ材料で作製する。
このとき、素子電極１４ａおよび１４ｂを、素子配線電
極１３ａおよび１３ｂで接続し、素子電極１４ａおよび
１４ｂが相対向する電子放出部１５を形成するようにす
る。素子電極１４ａおよび１４ｂ間の電極ギャップＧ
（図４参照）は０．１〜１０μｍが好適であり、ここで
は２μｍに形成する。電子放出部１５に対応する対向部
分の長さＬ（図２参照）は３００μｍとなるように形成
する。素子電極１４ａおよび１４ｂの幅Ｗ（図４参照）
は狭い方が望ましいが、実際には、１〜１００μｍが好
ましく、さらには１〜１０μｍがより好ましい。電子放
出部１５は画像形成部材配線電極間の中心近傍に位置す
るように作製する。また各素子配線電極１３ａおよび１
３ｂの各組の配列ピッチは２ｍｍ、電子放出部１５の、
素子配線電極方向の配列ピッチは２ｍｍとなるように形
成する。

【００３０】次に、ガスデポジション法を用いて相対向
する電極間に超微粒子膜を設けることにより電子放出部
１５を形成する。超微粒子の材料にはＰｄを用いるが、
その他の材料としてＡｇ，Ａｕ等の金属材料やＳｎＯ₂,
Ｉｎ₂ Ｏ₃ 等の酸化物材料が好適であるが、これに限定
されるものではない。本実施例ではＰｄ粒子の直径を約
１００Åに設定したが、これに限定されるものではな
い。また、ガスデポジション法以外にも、例えば有機金
属を分散塗布し、その後熱処理することにより電極間に
超微粒子膜を形成しても所望の特性が得られる。

【００３１】次に、印刷法により、蛍光体から成る画像
形成部材１６を、ほぼ１０μｍの厚さで形成する。スラ
リー法、沈殿法等他の方法により画像形成部材１６を形
成しても良い。

【００３２】そして、このようにして電子放出素子等が
形成された絶縁性基板１２に対し、支持枠１７を介し、
絶縁性基板１２から５ｍｍ離してフェースプレート１９
を設けることにより画像表示装置が完成する。

【００３３】次に、装置の駆動方法について説明する。
一対の素子配線電極１３ａ，１３ｂに１４Ｖの電圧パル
スを印加すると、それに接続された素子列の各電子放出
部１５より電子が放出される。各電子放出部１５より放
出された電子ビームは、それぞれ正極側の素子電極１４
ａ方向に飛翔するが、この電子ビームは、その後、情報
信号に対応して画像形成部材配線電極２０に印加される
１０〜１０００Ｖの電圧により、それぞれＯＮ／ＯＦＦ
制御される。すなわち、ＯＮ制御される電子ビームは加
速し、それぞれの素子電極１４ａ側に隣接する画像形成
部材１６に衝突してそれを発光させ、ＯＦＦ制御される
電子ビームは、画像形成部材１６を発光させない。な
お、この印加電圧は、使用する蛍光体の種類や必要な輝
度により決まる値であり、上記範囲に限定されない。こ
のようにして、対応する画像形成部材１６列が情報信号
に応じた１ラインの表示を終了すると、次にその隣の一
対の素子配線電極１３ａ，１３ｂが選択され、１４Ｖの
電圧パルスが印加されて、同様にして次の１ラインの表
示が行われる。そして、これを順次行うことにより、１
画面の画像が形成される。すなわち、素子配線電極１３
ａ，１３ｂを走査電極とし、この走査電極と画像形成部
材配線電極２０とによってＸＹマトリックスが形成され
画像表示が行われる。

【００３４】これによれば、電子放出素子１５は表面伝
導形であり、１００ピコ秒以下の電圧パルスに応答して
駆動できるので、３０分の１秒で１画面分の画像表示を
行うとすれば、１万本以上の走査線が形成可能である。
また、電子放出素子１５と画像形成部材１６とが同一の
基板１２上に形成され、電子放出素子１０やその配線電
極等の部材と画像形成部材１６との間に溝状部１８が形
成されており、そして電子ビームが画像形成部材１６に
印加される電圧によって画像形成部材１６に収束される
ため、電子放出素子１５がイオン衝撃により破壊されて
輝度むらが発生することがなく、長期にわたってより均
一かつ安定した画像表示が行われる。すなわち、表面伝
導形電子放出素子を用いた場合、そこから数エレクトロ
ンボルトの初速度を有する電子が真空中に放出される
が、このような電子ビームの変調が極めて有効に行われ
る。

【００３５】また、装置の製造においては、電子放出素
子１５と画像形成部材１６とのアライメントが容易で、
かつ、薄膜製造技術を用いることができるため、大画面
で高精細なディスプレイが安価に得られる。また、電子
放出部１５と画像形成部材１６の間隔を極めて精度良く
作製することができるため、輝度むらのない極めて一様
な画像表示装置が得られる。また、素子電極１４を画像
形成部材１６と共に印刷法で形成することにより、さら
にアライメントが容易に行われる。

【００３６】実施例２各素子配線電極１３ａおよび１３ｂの各組の配列ピッ
チ、および、電子放出部１５の、素子配線電極方向の配
列ピッチをともに１ｍｍとした以外は、実施例１の場合
と同様の構成を有し、同様にして作製されるものであ
る。ただし、駆動時には、画像形成部材１６に印加する
電圧を２０〜８００Ｖとする。

【００３７】これによれば、ファインピッチであるにも
かかわらず、実施例１の場合と同様の効果が得られる。
すなわち、より高精細な装置が得られる。

【００３８】実施例３実施例１の装置において、フェースプレート１９面上
に、画像形成部材１６および画像形成部材配線電極２０
に対向する位置にストライプ状のＩＴＯ電極を設け、画
像形成部材配線電極２０には一定の電圧を印加するとと
もに、ＩＴＯ電極に対して、情報信号に応じた電圧を印
加し、これにより電子ビームのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う
ようにしたものである。ただし、画像形成部材１６には
２ｋＶの電圧が印加される。このような場合、画像形成
部材１６に印加される電位で変調するよりも、対向側の
ＩＴＯ電極で変調する方が好ましい。これにより、さら
に高輝度の表示が行われる。

【００３９】実施例４画像形成部材１６として、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の三色の蛍光体を用い、この３種の蛍光体を繰り
返し配置するとともに、各色ごとに画像形成部材配線電
極で配線して、３色１組で１画素を形成しフルカラー表
示を可能としたものである。他の構成は実施例１と同様
で、実施例１と同様にして作成される。

【００４０】この場合も、実施例１の場合と同様の作用
効果が得られ、色むらや色ずれのない安定した画像形成
が行われる。

【００４１】実施例５図５は、本発明の第５の実施例に係る光プリンタの概略
的な構成図である。この装置は、発光源４８、レンズア
レイ４９および被記録体４５を備える。レンズアレイ４
９は、一般的にはセルフォックレンズによって形成さ
れ、発光源４８と被記録体４５との間に配置されて、発
光源４８が発する光のパターンを被記録体４５上に結像
するものである。発光源４８は、上述実施例１〜４いず
れかの画像形成装置であって、素子配線電極１３ａおよ
び１３ｂを一対のみ有し、したがって電子放出素子列を
１列のみ有するものと同様の構成を有するものである。

【００４２】被記録体４５は、感光性組成物をポリエチ
レンテレフタレート膜上に２μｍの厚さで均一に塗布す
ることにより作製される。この感光性組成物は、ａ．バ
ンダー：ポリエチレンメタクリレート（商品名；ダイヤ
ナールＢＲ、三菱レーヨン）１０重量部、ｂ．モノマ
ー：トリメチロールプロパントリアクリレート（商品
名；ＴＭＰＴＡ、新中村化学）１０重量部、ｃ．重合開
始剤：２−メチル−２−モルホリノ（４−チオメチルフ
ェニル）プロパン−１−キシ（商品名；イルガキュア９
０７、チバガイギー）２．２重量部、の混合組成物であ
り、溶媒としてメチルエチルケトン７０重量部を用いて
作製される。画像形成部材を構成する蛍光体はけい酸塩
蛍光体（Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ）₃ Ｓｉ₂ Ｏ₇ ：Ｐｂ²⁺を主
たる材料とするものである。

【００４３】この構成において、１列のみの電子放出素
子を所定の周期で駆動させるとともに、この駆動と同期
して、形成すべき画像の情報信号に応じた変調信号が、
画像形成部材配線電極あるいはストライプ状のＩＴＯ電
極に画像１ライン分ずつ順次印加され、かつこれと同期
して発光源４８と被記録体４５間の相対移動が行われ
る。ここで、各駆動時には、上述各実施例の場合と同様
に各電子ビームの画像形成部材への照射は対応する画像
形成部材配線電極あるいはストライプ状のＩＴＯ電極に
よって制御され、これにより画像１ライン分の発光パタ
ーンが画像形成部材上に形成される。この発光パターン
の光線は、レンズアレイ４９を介して被記録体４５を照
射する。これにより被記録体４５は発光パターンに応じ
て光重合により硬化し、１ライン分の画像を形成する。

【００４４】この１ライン分の画像形成タイミングに同
期した発光源４８と被記録体４５間の相対移動は、図５
に示すように、被記録体４５を支持体５２で支持しつ
つ、搬送ローラ５３を駆動させることにより行うことが
できる。あるいは、図６に示すように、発光源４８を移
動させるようにしてもよい。いずれにしても、この同期
した駆動を行うことにより、情報信号に応じた光重合パ
ターンが被記録体４５上に形成される。そして、この光
重合パターンをメチルエチルケトンで現像することによ
り、情報信号に応じた光記録パターンが被記録体４５の
ポリエチレンテレフタレート上に形成される。

【００４５】これによれば、均一で高速かつ高コントラ
ストな、鮮明な光記録パターンが得られる。

【００４６】実施例６図７は本発明の第６の実施例に係る光プリンタの概略的
構成図である。この装置は、実施例５と同様の構成で同
様に動作する発光源４８とレンズアレイ４９、被記録体
であるところのドラム状の電子写真用感光体６４、帯電
器６８、現像器６５、除電器６６、およびクリーナ６７
を備え、紙６９上に最終的に画像を形成するものであ
る。発光源４８に用いられる蛍光体としては、Ｚｎ₂ Ｓ
ｉＯ₄ ：Ｍｎ（Ｐ１蛍光体）の黄緑発光蛍光体を用いて
いる。また、電子写真用感光体６４としては、アモルフ
ァスシリコン感光体を用いている。

【００４７】この構成において、被記録体６４は、発光
源４８に対し上述のように同期して矢印６１方向に回転
されるとともに、紙６９も同期して矢印６２方向に移動
される。この間、被記録体６４は、帯電器６８によりプ
ラス電圧に帯電され、そしてレンズアレイ４９を介した
発光源４８からの発光パターンの結象照射により光照射
部が除電されて静電潜像パターンが形成される。帯電す
る電圧は１００〜５００Ｖが適当であるが、これに限る
ものではない。この潜像パターンは、現像機６５により
トナー粒子で現像される。吸着されたトナーは被記録体
６４の回転と共に移動し、除電器６６によって帯電が解
除されると、被記録体６４と除電器６６との間に位置す
る紙６９上に落下する。そして、トナーを受け止めた紙
６９は、不図示の定着装置において定着処理が行われ、
これにより紙６９上に発光源４８で表わされた画像が再
現記録される。このとき残留するトナーはクリーナ６７
下へにおいて、それによって払い落とされ、その部分は
再び帯電器６８によって帯電される。

【００４８】これによれば、発光源４８が有する上述し
た利点により、高コントラストで鮮明かつ高解像度の画
像が露光むらもなく高速度で形成される。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子放出素子と画像形成部材とを基体上に並設するように
したため、正イオンの衝突による電子放出素子の損傷や
劣化を防止することができる。また、装置を製造するに
あたっては、画像形成部材、電子放出素子等を印刷法な
どによって同一基体上に形成することにより、電子放出
素子と画像形成部材との厳密な位置合せは不要であり、
画像形成部材を極めて容易に配置することができる。ま
た、装置作成後は、電子放出素子と画像形成部材との位
置関係の変動も生じない。したがって、長期にわたり高
コントラストで鮮明かつ高精細な画像を維持することが
でき、特にフルカラーの画像形成装置においては、色調
むらが少なく色再現性に優れた画像が形成できるととも
に、装置の作製の容易化、薄型化を図ることができる。

【００５０】さらに、少なくとも画像形成部材からこれ
に最も近接する基体面上の他の素子あるいは部材までの
沿面距離がその直線距離の２倍以上であるため、その間
の沿面耐圧が向上しており、したがって、画像形成部材
に、支障なくより高い電圧を印加し、より高い輝度で画
像形成を行うことができる。また、画像形成部材と基体
面上の他の素子あるいは部材との間における部分的スパ
ークが防止され、さらに安定した画像形成を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の斜
視図である。

【図２】図１の一部の拡大斜視図である。

【図３】図２部分の平面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図５】本発明の第５の実施例に係る光プリンタの概略
的な構成図である。

【図６】図５の装置の変形例を示す概略図である。

【図７】本発明の第６の実施例に係る光プリンタの概略
的構成を示す概略図である。

【図８】従来例に係る画像形成装置の斜視図である。

【図９】本発明において好ましく用いられる表面伝導形
放出素子の断面図である。

【符号の説明】

１０電子放出素子１２絶縁性基板１３ａ，１３ｂ素子配線電極１４ａ，１４ｂ素子電極１５電子放出部１６画像形成部材１７支持枠１８溝状部１９フェースプレート４５被記録体４８発光源４９レンズアレイ

フロントページの続き (72)発明者鱸英俊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 (72)発明者金子哲也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 (72)発明者武田俊彦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 (56)参考文献特開昭61−221783（ＪＰ，Ａ) 特開平３−276543（ＪＰ，Ａ) 特開平４−22038（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 31/12 H01J 31/15

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電子放出素子と、該電子放出素子と接続
される素子配線電極と、該電子放出素子から放出される
電子線の照射により画像が形成される画像形成部材とを
備える画像形成装置において、前記電子放出素子および
画像形成部材は基体面に並設され、かつ少なくとも前記
画像形成部材からこれに最も近接する基体面上の電子放
出素子あるいは素子電極配線までの沿面距離はその直線
距離の２倍以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】電子放出素子から放出される電子線の画
像形成部材への照射を補助する補助手段を有する、請求
項１記載の画像形成装置。
【請求項３】補助手段は画像形成部材に電圧を印加す
る手段を有する、請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】電子放出素子と、該電子放出素子と接続
される素子配線電極と、該電子放出素子から放出される
電子線の照射により画像が形成される画像形成部材とを
備える画像形成装置において、前記電子放出素子および
画像形成部材は基体面に並設され、少なくとも前記画像
形成部材からこれに最も近接する基体面上の電子放出素
子あるいは素子配線電極までの沿面距離はその直線距離
の２倍以上であり、かつ基体面上方の電位を規定する電
位規定手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】電位規定手段は、基体に対向させて配置
した導電部材を有する、請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】電位規定手段は導電部材に電圧を印加す
る手段を有する、請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】電子放出素子から放出される電子線の画
像形成部材への照射を補助する補助手段を有する、請求
項４記載の画像形成装置。
【請求項８】補助手段は画像形成部材に電圧を印加す
る手段を有する、請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】電子放出素子と、該電子放出素子と接続
される素子配線電極と、該電子放出素子から放出される
電子線を所定の情報信号に応じて変調する変調手段と、
該変調手段によって変調された電子線の照射により画像
形成する画像形成部材とを備える画像形成装置におい
て、前記電子放出素子および画像形成部材は基体面に並
設され、かつ少なくとも前記画像形成部材からこれに最
も近接する基体面上の電子放出素子あるいは素子配線電
極までの沿面距離はその直線距離の２倍以上であること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】変調手段は、情報信号に応じた電圧を
画像形成部材に印加する手段を有する、請求項９記載の
画像形成装置。
【請求項１１】変調手段は、電子放出素子に対向して
配置された導電部材およびこれに対して情報信号に応じ
た電圧を印加する手段を有する、請求項９記載の画像形
成装置。
【請求項１２】電子放出素子は冷陰極型である、請求
項１〜１１いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】電子放出素子は、正側および負側の電
極、およびこれら電極間に電子放出部を有し、これら電
極間に電圧が印加されることにより電子放出部から電子
を放出するものである、請求項１〜１１いずれかに記載
の画像形成装置。
【請求項１４】画像形成部材は、電子線の照射により
発光する発光体である、請求項１〜１１いずれかに記載
の画像形成装置。
【請求項１５】画像形成部材は、電子線の照射により
発光する発光体であって、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリー
ン）およびＢ（ブルー）の三原色の発光体を有する、請
求項１〜１１いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１６】電子放出素子および画像形成部材はそ
れぞれ複数であって複数列をなし、各列ごとに駆動ある
いは電圧が印加されるものであり、そしてそれぞれの複
数列が交差するように行列状に配置されている、請求項
１０記載の画像形成装置。
【請求項１７】変調手段の導電部材は複数のストライ
プ状のものであり、このストライプ状の導電部材と、電
子放出素子の複数列とは対向して交差するように行列状
に配置されている、請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１８】画像形成部材は、電子線の照射により
発光する発光体であり、さらに、この発光体からの光の
照射により画像記録される被記録体を有する請求項１〜
１７いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１９】画像形成部材は、電子線の照射により
発光する発光体であり、さらに、この発光体からの光の
照射により画像記録される被記録体の支持手段を有する
請求項１〜１８いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２０】電子放出素子と画像形成部材との間に
おいて基体面は段差を有し、これにより画像形成部材の
表面は少なくとも電子放出素子近傍において電子放出素
子の電子放出面より低いとともに、電子放出素子と画像
形成部材との間の絶縁が確立される、請求項１、４また
は９項記載の画像形成装置。