JPH0527686A

JPH0527686A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0527686A
Application number: JP3203521A
Authority: JP
Inventors: Naohito Nakamura; 尚人中村; Ichiro Nomura; 一郎野村; Shinya Mishina; 伸也三品; Tetsuya Kaneko; 哲也金子; Hidetoshi Suzuki; 英俊鱸
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1991-07-19
Publication date: 1993-02-05
Anticipated expiration: 2016-04-03
Also published as: JP3152962B2

Abstract

(57)【要約】【目的】長期にわたり高画質を維持し、装置の作製容
易化、軽量化、かつ大画面化を図り、そして、より高精
細な画像を得る。【構成】電子放出素子、発光体、および発光体に所定
の電圧を印加する電圧印加手段を備え、電子放出素子は
電子線を放出し、１つの電子放出素子がその電子線によ
り１組の複数発光体をそれらに印加される前記電圧に応
じて発光させるものであり、発光体はそれにより前記印
加電圧に応じた画像の発光パターンを生じるものであ
り、また、電子放出素子と発光体は所定の基体面に併設
されており、そして、電圧印加手段は１組中の各発光体
に対して別個独立に電圧を印加するものである。

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７
に、従来の電子線ディスプレイ装置の概略構成図を示
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。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（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
本発明の画像形成装置は、電子放出素子、発光体、およ
び発光体に所定の電圧を印加する電圧印加手段を備え、
電子放出素子は電子線を放出し、１つの電子放出素子が
その電子線により１組の複数発光体をそれらに印加され
る前記電圧に応じて発光させるものであり、発光体はそ
れにより前記印加電圧に応じた画像の発光パターンを生
じるものであり、また、電子放出素子と発光体は所定の
基体面に併設されており、そして、電圧印加手段は１組
中の各発光体に対して別個独立に電圧を印加するもので
あることを特徴とする。

【００１１】好ましい態様においては、電圧印加手段
は、１組の発光体につき、対応する電子放出素子の電子
放出部から発光体までの距離が大きいほど高い電圧をそ
の発光体に対して印加する。

【００１２】電圧印加手段は、形成画像の情報を有する
情報信号を変調して印加すべき電圧を生じさせる変調手
段を有する。

【００１３】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、冷陰極のいずれを用いても良いが、熱陰極の場合
は、基板への熱拡散により電子放出効率および応答速度
が低下し、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で配置できないの
で好ましくない。したがって、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。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。

【００１４】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。また、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
形成されるものでも良い。好ましい形態としては、上記
薄膜（電子放出部）のシート抵抗が、１０³Ω／□〜１
０⁹Ω／□であり、また、上記電極間隔は０．０１μｍ
〜１００μｍである。

【００１５】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、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。

【００１６】画像形成部材としては、例えば、電子線の
照射により発光する発光体であり、フルカラーの発光画
像を形成する場合はＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）およ
びＢ（ブルー）の三原色の発光体が一組として用いられ
る。そして通常、複数の電子放出素子と、それらに対応
する複数の画像形成部材とが基板面に行列配置される。

【００１７】画像形成部材として前記発光体を用いた場
合は、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、さらにはこの被記録体の支持手段を
有する場合もある。

【００１８】複数の電子放出素子とこれらそれぞれに対
応する複数組の発光体とを相互に対応させて行列状に配
置し、電子放出素子が行毎に同時に駆動されるように行
毎に電子放出素子を接続し、また、列毎に発光体を接続
してある。

【００１９】さらに、画像を記録する場合、例えば、発
光体からの光の照射により画像記録される被記録体、さ
らにはその支持手段を有する。

【００２０】

【作用】この構成において、電子放出素子を、例えばそ
の正側および負側電極間に所定の電圧を印加することに
より、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、対応する組の各発光体
に別個独立に印加される電圧に応じた加速がなされ、発
光体上に至り、その電圧に応じて、発光体に衝突して発
光体を発光させたり、あるいは衝突せずに発光させなか
ったりする。このように電子ビームは各発光体の電位の
変動に応じて選択的に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発光体の
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、１組の発光体についてみれば、対応
する電子放出素子から遠くに位置する発光体ほど、放出
電子が、その軌道中、他の電極や絶縁層に補足されて十
分に照射されにくいため、電子放出素子から発光体まで
の距離が大きいほど高い電圧をその発光体に対して印加
する構成は有利である。さらに、１組の発光体が前記３
原色の各発光体で構成されている場合は、各発光体の発
光効率は、色によって異なる場合があるため、さらにそ
れを考慮して各発光体の印加電圧を設定することが有効
となる。

【００２３】例えば、３原色の各蛍光体のうち、一般的
に、緑（Green ）の蛍光体は発光効率が高いが、青（Bl
ue）の蛍光体は低い。したがって、緑の蛍光体を電子放
出素子の一番近い位置に配置し、青の蛍光体を遠い位置
に配置して、緑の発光体は比較的低い印加電圧で発光さ
せ、青の蛍光体は比較的高い電圧を印加するというよう
に、蛍光体間の発光効率の差を印加電圧の差で補ってバ
ランスをとることができる。すなわち、特にカラー画像
を形成する場合、蛍光体の発光効率の差を利用し、各蛍
光体に異なる電圧を印加することにより、色バランス
（基準白色を得るためのＲ，Ｇ，Ｂ発光比）が簡単に設
定される。

【００２４】一方、装置を製造するにあたっては、発光
体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、発光体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、電子放出素子と発光体との厳
密な位置合せは不要であり、発光体は極めて容易に配置
される。また、装置作成後は、電子放出素子と発光体と
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】また、１つの電子放出素子からの電子線を
１組の複数の蛍光体に照射するようにしているため、各
蛍光体の間に電子放出素子を形成する必要がなく、さら
に画素の高密度化が図られる。特にカラーの場合、Ｒ，
Ｇ，Ｂの３原色の各蛍光体で画素が構成され、さらに高
密度化が必要であるため、本願発明の構成は有利であ
る。

【００２６】

【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はその一部の拡大斜視図、そして図３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、電子放出素子１０、蛍光体１６（１６ｒ，１
６ｇ，１６ｂ）、および蛍光体１６に所定の電圧を印加
する不図示の電圧印加手段を備える。電子放出素子１０
は電子線を放出し、１つの電子放出素子１０がその電子
線により１組の複数蛍光体１６ｒ，１６ｇ，１６ｂをそ
れらに印加される前記電圧に応じて発光させるものであ
り、蛍光体１６はそれにより前記印加電圧に応じた画像
の発光パターンを生じるものであり、また、電子放出素
子１０と蛍光体１６は絶縁性基体１２面に併設されてお
り、そして、電圧印加手段は１組中の各蛍光体１６に対
して別個独立に電圧を印加するものである。

【００２７】電子放出素子１０は、相対向する正側およ
び負側の素子電極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。

【００２８】電子放出素子１０とそれに対応する蛍光体
１６の組は複数であり、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、各蛍光体１６は、蛍光体配線電極２
０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、蛍光体配線電極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。素子配線電極１３
ａおよび１３ｂと蛍光体配線電極２０との間において
は、絶縁体２２により電気的絶縁が保持されている。ま
た、フェースプレート１９が、絶縁性基体１２に対し、
支持枠１７によって支持される。

【００２９】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、冷陰極型の表面伝導形放出素子であ
る。

【００３０】次に、装置の製造方法について説明する。
まず、絶縁性基体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
１４ａおよび１４ｂならびに各素子電極１４ａおよび１
４ｂの組につき３本の蛍光体配線電極２０をＮｉを主成
分とする材料で作製する。蛍光体配線電極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。

【００３１】次に、蒸着技術により、ＳｉＯ₂ で３μｍ
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。

【００３２】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（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Ｗ１（図３参照）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。また電子放出部１５
が、隣接する２組の蛍光体配線電極２０間の中心近傍に
位置するように作製する。また素子配線電極１３ａおよ
び１３ｂ各組の配列ピッチは１ｍｍ、そして電子放出部
１５の素子配線電極と平行な方向の配列ピッチは１．５
ｍｍとなるように形成する。

【００３３】次に、ガスデポジション法を用いて相対向
する素子電極１４ａ，１４ｂ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。

【００３４】次に、印刷法により、対応する電子放出素
子１０に近い方から順に緑、赤、青の蛍光体１６ｇ，１
６ｒ，１６ｂの順に位置するように各蛍光体を、ほぼ１
０μｍの厚さで蛍光体配線電極２０上に形成する。スラ
リー法、沈殿法等他の方法により蛍光体１６を形成して
も良い。

【００３５】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体１２に対し、厚さ５ｍｍの支持枠
１７を介してフェースプレート１９を配置し、フェース
プレート１９と支持枠１７との間、および絶縁性基体１
２と支持枠１７との間にフリットガラスを塗布し、４３
０℃で１０分以上焼成することによりこれらの間を接着
する。

【００３６】このようにして完成したガラス容器内の装
置の雰囲気を真空ポンプにより排気し、十分な真空度に
した後、素子電極間に通電処理を行い、最後にガラス容
器の封止を行う。このときの真空度は、装置のより一層
の安定な動作を得るために十分な１０^-6〜１０^-7ｔｏｒ
ｒとする。

【００３７】次に、装置の駆動方法について説明する。
図４はこの駆動方法を示す説明図である。同図に示すよ
うに、素子駆動回路４１によって一対の素子配線電極１
３ａ，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。放出された電子ビームは、それぞれ正極側の素
子電極１４ａ方向に飛翔するが、これら電子ビームは、
その後、蛍光体配線電極２０を介し情報信号に対応して
素子電極１４ａ側の蛍光体１６ｇ，１６ｒ，１６ｂそれ
ぞれに別個独立に印加される接地電位あるいは正の電圧
によりＯＮ／ＯＦＦ制御される。ビームＯＮ時の電圧
は、緑の蛍光体１６ｇについては８０Ｖ、赤の蛍光体１
６ｒについては１００Ｖ、青の蛍光体１６ｂについては
１５０Ｖであり、これら電圧は、情報信号に基づき蛍光
体駆動回路４３において生成され、各蛍光体配線電極に
印加される。これにより、ビームＯＮ時の電圧が印加さ
れる蛍光体に対して、対応する電子放出素子からの電子
ビームが加速して衝突し、それを発光させ、それにより
１ライン分の画像表示が行われる。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。

【００３８】このようにして、一対の素子配線電極１３
ａ，１３ｂに対応する蛍光体による情報信号に応じた１
ラインの表示が終了すると、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、この走査電極と各組のＲ，Ｇ，Ｂ蛍光
体１６ｇ，１６ｒ，１６ｂに対応する各組（トリオ）の
蛍光体配線電極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。

【００３９】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、電子ビームが、電子放出素子と同一基体上横方向
にある蛍光体１６に印加される電圧によって収束するた
め、電子放出素子がイオン衝撃により破壊されて輝度む
らが発生することのない、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。

【００４０】また、装置の製造においては、電子放出素
子１５と蛍光体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と蛍光体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１４ａ，１４ｂを蛍光体
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。

【００４１】特に、１つの電子放出素子から放出される
電子ビームによって複数の蛍光体を照射するようにした
ため、画素をより高密度で形成することができる。

【００４２】実施例２図５は、本発明の第２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の蛍光体１６に生ずる輝点を被記録体４５上に
結像するものである。

【００４３】発光源４８は、上述実施例１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列のみ有する一
次元的なものとほぼ同様の構成を有し、同様にして作製
される。そして、フェースプレート１９、リアプレート
（絶縁性基体）３２および支持枠１７によって真空容器
が形成される。また、１つの電子放出素子が３つの蛍光
体に対応するため、蛍光体が一次元的に配置されている
ことを除き、蛍光体の駆動方法や、駆動電圧は実施例１
の場合と同様である。ただし、ここでは、蛍光体１６は
単色のものである。

【００４４】図中、２３は正極側の素子電極１４ａの素
子配線電極１３ａに電圧を印加するための容器外電極、
２４は負極側の素子電極１４ｂの素子配線電極１３ｂに
電圧を印加するための容器外電極、２５は蛍光体配線電
極２０へ電圧を印加するための容器外電極である。

【００４５】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。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。

【００４６】この構成において、所望の発光パターンを
形成する場合、まず、容器外電極２３および２４を介し
て素子電極１４ａおよび１４ｂ間に１４Ｖの電圧パルス
を印加し、各電子放出素子１０から電子を放出させる。
次に、容器外電極２５を介して各蛍光体１６に電圧を印
加する。この電圧は、情報信号によって印加時間および
ＯＮ／ＯＦＦが制御された電圧であり、その情報信号に
従って、発光時間、および発光パターンが制御される。
これにより、画像１ライン分の発光パターンが蛍光体上
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、それにより１ライン分の画像が形成される。

【００４７】次に、発光源４８と被記録体４５間の１ラ
イン分の相対移動を行い、次の１ライン分の画像形成を
同様にして行う。そして、これを順次繰り返すことによ
って所望の画像を被記録体４５上に形成することができ
る。

【００４８】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６
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われる。

【００４９】このようにして被記録体４５上に形成した
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。

【００５０】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。また、１つ
の電子放出素子から複数の蛍光体に電子を照射するよう
にしているため、上述のように、より高精細な画像を得
ることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子放出素子と蛍光体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とともに、装置の製造に際して
は、電子放出素子に対して蛍光体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、電子放出素子と蛍光体との位
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
できるため、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。

【００５２】また、１つの電子放出素子からの電子線を
１組の複数の蛍光体に照射するようにしているため、各
蛍光体の間に電子放出素子を形成する必要がなく、さら
に画像の高精細化を図ることができる。特にカラーの場
合、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色の各蛍光体で画素が構成され、
さらに高密度化が必要であるため、本願発明の構成は有
利である。

【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１つの電子放出素子部分近傍の拡大斜
視図である。

【図３】図２のＡ−Ａ´断面図である。

【図４】図１の装置の駆動方法を示す説明図である。

【図５】本発明の第２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６】図５の装置の動作を示す説明図である。

【図７】従来例に係る画像形成装置の斜視図である。

【符号の説明】

１０：電子放出素子、１２：絶縁性基体、１３ａ，１３
ｂ：素子配線電極、１４ａ，１４ｂ：素子電極、１５：
電子放出部、１６：蛍光体、１７：支持枠、１９：フェ
ースプレート、２０：蛍光体配線電極、３２：リアプレ
ート、４１：素子駆動回路、４３：蛍光体駆動回路、４
５：被記録体、４８：発光源、４９：レンズアレイ、５
２：支持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子放出素子、発光体、および発光体に
所定の電圧を印加する電圧印加手段を備え、電子放出素
子は電子線を放出し、１つの電子放出素子がその電子線
により１組の複数発光体をそれらに印加される前記電圧
に応じて発光させるものであり、発光体はそれにより前
記印加電圧に応じた画像の発光パターンを生じるもので
あり、また、電子放出素子と発光体は所定の基体面に併
設されており、そして、電圧印加手段は１組中の各発光
体に対して別個独立に電圧を印加するものであることを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２】電圧印加手段は、１組の発光体につき、
対応する電子放出素子の電子放出部から発光体までの距
離が大きいほど高い電圧をその発光体に対して印加する
ものである、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】電圧印加手段は、形成画像の情報を有す
る情報信号を変調して印加すべき電圧を生じさせる変調
手段を有する、請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】電子放出素子は冷陰極型である、請求項
１〜３いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】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１〜３いずれかに記載の画
像形成装置。
【請求項６】１組の発光体は、それぞれＲ（レッ
ド）、Ｇ（グリーン）およびＢ（ブルー）の三原色を呈
する３つの発光体を含む、請求項１〜３いずれかに記載
の画像形成装置。
【請求項７】複数の電子放出素子とこれらそれぞれに
対応する複数組の発光体とを相互に対応させて行列状に
配置し、電子放出素子が行毎に同時に駆動されるように
行毎に電子放出素子を接続し、また、列毎に発光体を接
続してある、請求項１〜３いずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項８】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１〜３いずれかに記載の画
像形成装置。
【請求項９】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１〜３いずれか
に記載の画像形成装置。