JPH04368917A

JPH04368917A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH04368917A
Application number: JP17191891A
Authority: JP
Inventors: Shinya Mishina; 伸也三品; Ichiro Nomura; 一郎野村; Naohito Nakamura; 尚人中村; Hidetoshi Suzuki; 英俊鱸; Tetsuya Kaneko; 哲也金子; Toshihiko Takeda; 俊彦武田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-06-18
Filing date: 1991-06-18
Publication date: 1992-12-21
Anticipated expiration: 2016-01-29
Also published as: JP3129474B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子放出素子を用いた
画像形成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画像形成部材（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
形成装置が知られている。

【０００３】この様な画像形成装置の例として、図１０
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画像形成部材と
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。９
２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（画像形成部材）であり、これらによりフェースプレ
イト１００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９１とは接触することがない中空構造を成す。変調電極９６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
来の画像形成装置においては、画像形成部材（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、画像形成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、画像形成部材（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、画像形成部材（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画像形成部材を有する画像形成
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、画像形成装置において、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形成
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、容易に画像形成装置
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、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、隣り合う画像形成部
材間に相互の電位の影響をシールドするシールド電極を
備え、シールド電極、電子放出素子、および画像形成部
材の順でこれらを基体面に並設するようにしている。

【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
陰極のいずれであっても良いが、熱陰極の場合は、基体
への熱拡散により電子放出効率及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、電子放出素子として好まし
くは後述する表面伝導形放出素子、半導体電子放出素子
等の冷陰極である方が望ましい。特に、冷陰極の中でも
表面伝導形放出素子と呼ばれる電子放出素子を用いた方
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（Ｒａｄｉｏ　　Ｅｎｇ
．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：“Ｔｈｉｎ　　Ｓ
ｏｌｉｄ　　Ｆｉｌｍｓ”）、９巻，３１７頁，（１９
７２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．Ｈａｒｔｗｅｌｌ　　ａｎｄＣ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａ
ｄ：“ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓ．ＥＤ　　Ｃｏｎｆ．”
）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。本発明では使用さ
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１０３Ω／□〜１０９Ω／□であり、又、上記電
極間隔は０．０１μｍ〜１００μｍである。

【００１４】また、本発明にかかる電子放出素子として
該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、該電極間に形成され
た該電子放出部から放出される電子が該電圧印加時の正
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、該正極側に大きく偏向される点であ
る。即ち、図１１から明らかな様に、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１１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１４ａ，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、
フリ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】シールド電極は、導電材料であればいかな
る材料であってもよく、金属に限らず、絶縁体中に導電
性材料を分散したものであってもよい。大きさも特に制
限はないが、幅１０〜３００μｍが好ましく、５０〜１
００μｍであればより好ましい。また、厚さに関しても
、他の部材との関連で適宜選択すればよいが、一般的に
は、画像形成部材より厚いことが好ましい。また、長さ
（幅と直交方向）は、放出部の長さおよび画像形成部材
の長さのうち長い方に等しいかまたは長いことが極めて
実用的である。これは、電界の周辺からのまわり込みが
起こりにくく、シールドしやすいためである。

【００１９】シールド電極に対する印加電圧は、電子放
出素子および画像形成部材に印加する電圧、電子放出素
子とシールド電極間の距離、ならびに、シールド電極と
隣接画像形成部材間の距離などの関連で適宜選択すれば
よい。一般には、負の電位であればよく、−１０〜−５
０Ｖ程度が好ましいが、もちろんこれに限るものではな
い。

【００２０】また、シールド電極と電子放出素子および
画像形成部材との距離は、両者ともに１０〜２００μｍ
が好ましいが、他の部材との関連でもちろんこれに限る
ものではない。

【００２１】

【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。

【００２２】このとき、放出電子の飛翔方向は対応する
画像形成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。

【００２３】また、シールド電極に印加される電圧の影
響で周囲にその電界分布が生じるため、放出された電子
は、それによって作用を受けるべき画像形成部材に隣接
する画像形成部材からの電界の影響からシールドされる
。つまり、１組のシールド電極、電子放出素子、および
画像形成部材で構成される画素は、それに隣接する画素
の画像形成部材の電位の影響から完全に孤立する状態に
なる。このため、放出された電子は、その画素の画像形
成部材と反対側に位置する他の画素の画像形成部材の電
位に引かれることがなく、かつ自身の画素の画像形成部
材を越えて他の隣接画素の画像形成部材へ到達すること
もない。したがって、クロストークを生じることなく画
像形成が行われる。また、画像形成部材に印加する電圧
を支障なくより高くし、より高い輝度による画像表示が
行われる。さらに、素子間の配列ピッチをより小さくす
ることが可能となるため、さらなるファインピッチ化す
なわち画像の高精彩化が図られる。

【００２４】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
形成装置においては、色調むらが少なく色再現性に優れ
た画像が形成されるとともに、装置の作製の容易化、薄
型化が図られる。

【００２５】

【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は図１の一部の拡大断面図、そして図６は図１
の一部の拡大平面図である。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、隣り合
う画像形成部材間に相互の電位の影響をシールドするシ
ールド電極１８とを、シールド電極１８、電子放出素子
１０、画像形成部材１６の順で絶縁性基板１２上に併設
して備える。

【００２６】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、画像形成
部材配線電極２０によって接続されている。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２０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。

【００２７】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。

【００２８】次に、装置の製造例について説明する。ま
ず、絶縁性基板１２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１
４ａおよび１４ｂ、画像形成部材配線電極２０、ならび
にシールド電極配線２１をＮｉ材料で作製する。画像形
成部材配線電極２０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。

【００２９】次に、蒸着技術により、ＳｉＯ２　で３μ
ｍの厚さの絶縁層２２を形成する。この絶縁層２２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
。

【００３０】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は３
００μｍとなるように形成する。素子電極１４ａおよび
１４ｂの幅Ｗ（図６参照）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１〜１０μ
ｍがより好ましい。電子放出部１５は画像形成部材配線
電極２０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１３ｂの組の配列ピッチ
は２ｍｍ、電子放出部１５の素子配線電極方向の配列ピ
ッチは１ｍｍとなるように形成する。

【００３１】次に、蒸着技術とエッチング技術により厚
さ１５μｍのシールド電極をＡｌで形成する。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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１３ａ
，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。

【００３６】このような駆動を、シールド電極を接地し
た状態で、かつ画像形成部材１６に印加する電圧を１４
Ｖ以上に上昇させて行うと、画像のにじみやぼけを発生
することなく、画像形成が行われる。さらに、シールド
電極１８の電位を−２０Ｖとするとより一層シャープな
画像が得られる。これは、シールド電極１８の存在によ
り、シールド電極に隣接する画像形成部材１６の電位が
シールドされ、クロストークが発生しにくいためと考え
られる。すなわち、図３に示すように、シールド電極１
８がない場合は、放出電子は正側の素子電極１４ａの影
響によりその一部が、それによって作用を受けるべき画
像形成部材１６を越えてその隣の画像形成部材１６に入
射するような飛翔軌跡をとるが、このようなクロストー
クは、シールド電極１８を設けることによって図２に示
すように防止される。

【００３７】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上に形成されているため、また、画像形成部材
１６に印加する電圧によって、画像形成部材１６に対し
その端面に集中することなく収束されるため、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な画像表示が
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。

【００３８】また、シールド電極１８によって隣接画素
間におけるクロストークが防止されるため、画像形成部
材１６により高い電圧を印加し、より高輝度で画像表示
を行いうるとともに、画素の配列ピッチをより小さくし
て、より高精彩な画像形成が行われる。

【００３９】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。

【００４０】実施例２図４は本発明の第２の実施例に係る画像形成装置の一部
を拡大して示す断面図である。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を入れ替えた
以外は、実施例１の装置と同様の構成を有し、同様にし
て作成されるものである。

【００４１】この場合、図５に示すようにシールド電極
１８がない場合は、放出電子は正側の素子電極１４ａの
影響によりその一部が、それによって作用を受けるべき
画像形成部材１６の反対側の画像形成部材１６に入射す
るような飛翔軌跡をとるが、このようなクロストークは
、シールド電極１８を設けることによって図４に示すよ
うに防止される。

【００４２】これによっても実施例１の場合と同様の作
用効果が得られる。また、放出電子は、一旦方向を転換
して画像形成部材１６へ照射されるので、画像形成部材
１６の電子放出素子１０近傍部分に集中することなく画
像形成部材１６へ均一に照射される。このため、画像の
均一正がより向上する。

【００４３】実施例３画像形成部材配線電極２０を素子配線電極１３ａおよび
１３ｂ上に絶縁層を介して設け、その上にそれに沿って
、素子配線電極に直行する方向にストライプ状の画像形
成部材１６を設けるようにしたものである。これ以外は
、実施例１と同様の構成を有し、同様にして作製される
。

【００４４】これによれば、実施例１と同様な効果が得
られる他、蛍光体から成る画像形成部材が一電子放出素
子毎にパターンニングされたものではなく、ストライプ
状であることと、素子電極と素子配線電極を一括して蒸
着できるため、作製プロセスを簡略化することができる
という利点がある。さらに、画像形成部材がストライプ
状で面積が大きいため、実施例１の装置よりも一層、高
輝度で画像が形成されるという利点がある。

【００４５】実施例４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２
ｋＶ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Ｉ
ＴＯ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。

【００４６】実施例５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２
０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
であり、実施例１と同様にして作成される。

【００４７】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高輝度で高精彩な
画像形成が行われる。

【００４８】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上に結象す
るものである。発光源４８は、上述実施例１〜５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。

【００４９】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９０７
、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。

【００５０】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。

【００５１】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７
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８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ポリエチレンテレ
フタレート上に形成される。

【００５２】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。

【００５３】実施例７図９は本発明の第７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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】

【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とともに、装置の製造に際し
ては、電子放出素子に対して画像形成部材を極めて容易
に位置合せして配置することができ、また装置の薄型化
が図られる。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を
維持することができ、カラーの場合でも、装置作製の容
易化、小型化を図ることができる。

【００５７】さらに、シールド電極を備え、これをシー
ルド電極、電子放出素子、画像形成部材の順で基体上に
並設するようにしたため、クロストークを生じることな
く画像形成を行うことができ、したがって、画像形成部
材に印加する電圧を支障なくより高くし、より高い輝度
による画像表示を行うことができるとともに、さらなる
高精彩化を図ることができる。

【００５８】一方、装置を製造するにあたっては、シー
ルド電極、画像形成部材、および電子放出素子を基体上
に並設するようにしているため、これらを印刷法などに
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。

【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の一部の拡大断面図である。

【図３】シールド電極がない場合の図２と同様の断面図
である。

【図４】本発明の第２の実施例に係る画像形成装置の一
部の拡大断面図である。

【図５】シールド電極がない場合の図４と同様の断面図
である。

【図６】図１の一部の拡大平面図である。

【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】図７の装置の変形例を示す概略図である。

【図９】本発明の第７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１０】従来例に係る画像形成装置の斜視図である。

【図１１】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　　シールド電極１９　　フェースプレート４９　　レンズアレイ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　電子放出素子と、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、隣り合う画像形
成部材間に相互の電位の影響をシールドするシールド電
極を備え、シールド電極、電子放出素子、および画像形
成部材の順でこれらは基体面に並設されていることを特
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】　　シールド電極に電圧を印加する手段を
有する、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】　　電子放出素子と、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、隣り合う画像形
成部材間に相互の電位の影響をシールドするシールド電
極を備え、シールド電極、電子放出素子、および画像形
成部材の順でこれらは基体面に並設され、かつ基体上方
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６】　　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５記載の画像形成装置
。
【請求項７】　　導電部材は接地されている請求項６記
載の画像形成装置。
【請求項８】　　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６記載の画像形成装置。
【請求項９】　　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５記載の画像形成装置。
【請求項１０】　　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９記載の画像形成装置。
【請求項１１】　　電子放出素子と、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、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、隣り合う画像形成部材間に相互の電位の影響
をシールドするシールド電極を備え、シールド電極、電
子放出素子、および画像形成部材の順でこれらは基体面
に並設されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】　　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１１記
載の画像形成装置。
【請求項１３】　　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１１記載の画
像形成装置。
【請求項１４】　　電子放出素子は冷陰極型である、請
求項１〜１３いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】　　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１〜１３いずれかに記
載の画像形成装置。
【請求項１６】　　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１〜１３いずれかに記
載の画像形成装置。
【請求項１７】　　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１〜１３いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１８】　　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１２記載の画像形成装置。
【請求項１９】　　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１３記載の画像形成装置。
【請求項２０】　　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
〜１９いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２１】　　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１〜２０いずれかに記載の画像形成装置。