JPH11188838A - スクリーン印刷機及び画像形成装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のスクリーン印刷における問題点すなわ
ち印刷パターンのずれ、欠け・にじみなどの発生がない
印刷機を提供する。 【解決手段】 スクリーン印刷機であって下記手段、
（１）スクリーン版の対向する２辺をそれぞれロールに
巻き付けるロール・ツー・ロール構成によってスクリー
ン版に張力を加える手段、（２）スクリーン版のパター
ン部をワークに面接触させてスクリーン版とワークを互
いにずれの無いように固定する手段、（３）インキをか
きとる手段、および（４）スクリーン版を洗浄する手段
を有することを特徴とするスクリーン印刷機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン印刷機
およびこの印刷機を用いた画像表示装置の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】現在、画像表示装置として、ブラウン管
（ＣＲＴ）が広く一般に用いられている。最近では、表
示画面が３０インチを超えるようなブラウン管も登場し
ている。しかしながら、ブラウン管ではその表示画面を
大きくするためには、画面に応じて奥行きをより大きく
とる必要があり、また重たくなる。そのため、より大き
な画面で迫力ある画像を見たいという消費者の要望に応
えるには、ブラウン管では、より大きな設置スペースが
必要になり、適しているとは言い難い。そのため、大き
く重いブラウン管（ＣＲＴ）に代って壁掛けできるよう
に、低消費電力で薄く軽く大画面の平板状画像表示装置
の登場が期待されている。

【０００３】平板状画像表示装置としては、液晶表示装
置（ＬＣＤ）が盛んに研究開発されているが、ＬＣＤ
は、自発光型でないため、バックライトと呼ばれる光源
が必要であり、このバックライトに消費電力のほとんど
が使われる。また、ＬＣＤは光の利用効率が低いため画
像が暗い、視野角に制限がある、２０インチを超えるよ
うな大画面化が難しいといった課題が依然として残って
いる。

【０００４】上述のような課題をもつＬＣＤに代って、
薄型の自発光型画像表示装置が注目を浴びている。上記
表示装置としては、例えば、紫外線を蛍光体に照射する
ことで蛍光体を励起し発光させるプラズマディスプレイ
パネル（ＰＤＰ）、電界放出型電子放出素子（ＦＥ）や
表面伝導型電子放出素子を電子源として用い、上記電子
放出素子から放出される電子を蛍光体に照射して蛍光体
を励起し発光させる平板状画像表示装置などがある。Ｐ
ＤＰは４０インチ程度の大画面のものが市販されはいじ
めている。これら自発光型の画像表示装置は、ＬＣＤに
比べ明るい画像が得られるとともに視野角の問題もな
い。しかしながら、ＰＤＰは、大画面化には適している
が、発光輝度やコントラストはブラウン管に比べて劣
る。

【０００５】一方、ＦＥや表面伝導型電子放出素子を用
いた表示装置では、その発光原理は、ブラウン管と基本
的に同一である。そのため、輝度やコントラスト自体ブ
ラウン管と同等のものが達成できる可能性を有してい
る。

【０００６】本出願人は自発光型の平板状画像表示装置
の中でも、表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装
置に着目している。これは、構造が比較的簡易なため、
大面積に形成することに適しているためである。

【０００７】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された微粒子からなる導電性薄膜に、素子電極と呼ばれ
る一対の電極から上記導電性薄膜に電圧を印加すること
により、導電性薄膜の一部に形成された電子放出部から
電子が真空中に放出される。表面伝導型電子放出素子を
用いた画像表示装置の原理は、上記表面伝導型電子放出
素子から放出された電子を蛍光体に照射することで発光
を得るものである。

【０００８】本出願人は先に特開平６−３４２６３６号
公報に表面伝導型電子放出素子を電子源として用いた画
像表示装置の一例を開示している。図１０（ａ），
（ｂ）に上記公報で開示している表面伝導型電子放出素
子の概略構成を示す。また、図１１に上記公報で開示し
ている表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置の
概略構成図を示す。

【０００９】図１０（ａ）は表面伝導型電子放出素子構
成の平面図、図１０（ｂ）は表面伝導型電子放出素子構
成の概略図である。図において６０１は絶縁性基板、６
０４は微粒子からなる導電性薄膜、６０２，６０３は導
電性薄膜６０４と電気的接続を得るための一対の素子電
極、６０５は電子放出部である。

【００１０】この表面伝導型電子放出素子において、前
記一対の素子電極６０２，６０３の間隔Ｌは数千オング
ストローム〜数百μｍに設定され、また素子電極長さＷ
は、素子電極の抵抗値、電子放出特性を考慮して数μｍ
〜数百μｍに設定される。また、素子電極の膜厚ｄは、
微粒子からなる導電性薄膜６０４と電気的な接続を保つ
ために数百オングストローム〜数μｍの範囲に設定され
る。素子電極６０２，６０３は、例えば、フォトリトグ
ラフィー技術により形成される。

【００１１】微粒子からなる導電性薄膜６０４の膜厚
は、素子電極６０２，６０３へのステップカバレージ、
素子電極間の抵抗値およびフォーミング条件などを考慮
して適宜設定されるが、数オングストローム〜数千オン
グストロームの範囲に設定するのが好ましく、さらに、
１０オングストローム〜５００オングストロームの範囲
に設定することがより好ましい。また、導電性薄膜６０
４の抵抗値は、Ｒｓが１０² 〜１０⁷ Ω／□に設定する
が好ましい。なおＲｓは厚さがｔ，幅がｗ、長さがｌの
薄膜の長さ方向に測定した抵抗Ｒとするとき、Ｒ＝Ｒｓ
（ｌ／ｗ）で表される。また、厚さｔと抵抗率ρが一定
である場合、Ｒｓ＝ρ／ｔで表される。

【００１２】図１１は、表面伝導型電子放出素子を用い
た画像表示装置の一例の示す概略構成図である。図中、
７０５はリアプレート、７０６は外枠、７０７はフェー
スプレートである。外枠、リアプレート、フェースプレ
ートの各接続部を不図示の低融点ガラスフリットなどの
接着剤により封着し、画像表示装置内部を真空に維持す
るための外囲器（気密容器）を構成している。リアプレ
ート７０５には、基板７０１が固定されている。この基
板７０１上には表面伝導型電子放出素子７０２がＮ×Ｍ
個配列形成されている（Ｎ，Ｍは２以上の正の整数であ
り、目的とする表示画素数に応じて適宜設定される）。
表面伝導型電子放出素子７０２は、図に示す通り、Ｍ本
の行方向配線７０３とＮ本の列方向配線７０４とにより
配線されている。行方向配線７０３、および列方向配線
７０４は、例えば、フォトリソグラフィー技術により形
成される。これら、基板７０１、表面伝導型電子放出素
子７０２などの複数の電子放出素子、行方向配線７０
３、列方向配線７０４によって構成される部分をマルチ
電子ビーム源と呼ぶ。また、少なくとも行方向配線と列
方法配線の交差する部分には、両配線間に不図示の層間
絶縁層が形成されており、行方向配線７０３と列方向配
線７０４との電気的な絶縁が保たれている。

【００１３】フェースプレート７０７の下面には、蛍光
体からなる蛍光膜７０８が形成されており、赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の蛍光体（不図示）が塗り
分けられている。また、蛍光膜７０８をなす上記各蛍光
体の間には黒色体（不図示）が配されている。さらに、
蛍光膜７０８のリアプレート７０５側の面にＡｌなどか
らなるメタルバック７０９が形成されている。

【００１４】Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙｌ〜ＤｙｎおよびＨ
ｖは、この画像表示装置と不図示の電気回路とを電気的
に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子であ
る。Ｄｘ１〜Ｄｘｍは、マルチ電子ビーム源の列方向配
線７０４と電気的に接続している。Ｄｙ１〜Ｄｙｎも同
様にマルチ電子ビーム源の行方向配線７０３と電気的に
接続してる。また、Ｈｖはメタルバック７０９と電気的
に接続している。

【００１５】上記外囲器（気密容器）の内部は１０^-6Ｔ
ｏｒｒ以上の真空に維持されている。そのため、画像表
示装置の表示画面を大きくするほど、外囲器（気密容
器）内部と外部との圧力差によるリアプレート７０５お
よびフェースプレート７０７の変形あるいは破壊を防止
する手段が必要となる。そのため、フェースプレート７
０７とリアプレート７０５との間に耐大気圧支持のため
のスペーサあるいはリブと呼ばれる支持部材（不図示）
を配置する場合がある。このようにして、電子放出素子
が形成された基板７０１と蛍光膜が形成されたフェース
プレート７０７間は一般に数百μｍ〜数ｍｍに保たれ、
外囲器（気密容器）内部は高真空に維持されている。

【００１６】以上説明した画像表示装置は、容器外端子
Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙ１〜Ｄｙｎ、および行方向配線７
０３、列方向配線７０４を通じて各表面伝導型電子放出
素子に電圧を印加することで、各表面伝導型電子放出素
子から電子が放出される。それと同時に、メタルバック
７０９に容器外端子Ｈｖを通じて数百Ｖ〜数ｋＶの高電
圧を印加することで、表面伝導型電子放出素子から放出
された電子を加速し、フェースプレート７０７の内面に
形成された各色蛍光体に衝突させる。これにより、蛍光
体が励起され発光し、画像が表示される。

【００１７】上記画像表示装置を形成するには、上記電
子放出素子、行方向および列方向配線を多数配列形成す
る必要がり、これらを形成する方法として、フォトリソ
グラフィー技術、エッチング技術などが挙げられる。

【００１８】しかしながら、例えば、表面伝導型電子放
出素子を用いた数十インチの大画面の画像表示装置を形
成する場合、フォトリソグラフィー技術、エッチング技
術を用いるとすると、対角数十インチの大型基板に対応
する蒸着装置やスピンコーターを始め、露光装置、エッ
チング装置などの大型製造設備が必要となり、製造工程
上の取り扱いの難しさや、高コスト化などの問題があ
る。

【００１９】そこで、比較的安価で、真空装置など必要
なく、大面積に対応しうる印刷技術を用いて、上記電子
放出素子、行方向および列方向配線を多数配列形成する
ことが考えられる。

【００２０】本出願人は、先に特開平８−３４１１０号
公報（Ｆ１４６２３５：磁石などで版離れ）にスクリー
ン印刷技術を用いて、上記行方向および列方向配線を多
数配列形成することを開示している。スクリーン印刷
は、例えば金属粒子を混ぜたインクを所望のパターンの
開口を有する版をマスクとして、上記開口部からインク
を被印刷体である基板上に印刷形成し、その後焼成を行
うことで所望のパターンの導体配線などを形成するもの
である。

【００２１】スクリーン印刷機の一例を図１２，１３を
用いて以下に述べる。

【００２２】図１２，１３において８０２は版枠、８０
３はスクリーンメッシュ、８０７はスキージ、８１６は
ワ−ク（被印刷体）、８１７は押圧部、８１８は版パタ
ーン、８１９はインクパターン、８２０はインク、８２
４は張力、８２３はギャップである。スクリーンメッシ
ュ８０３はステンレスなどの材質のメッシュ上に形成し
た樹脂フィルムにインク８２０を吐出するための版パタ
ーン８１８が抜いて形成されており、適宜設定された張
力で版枠８０２に張られている。

【００２３】次に、スクリーン印刷の手順を図１２，１
３を用いて以下に述べる。

【００２４】まず図１３に示すように版枠８０２（すな
わちスクリーンメッシュ８０３の面）とワーク（被印刷
体）８１６を所定のギャップ８２３にセットする。次に
スクリーンメッシュ８０３が押圧部８１７においてワー
ク（被印刷体）８１６に接するまでスキージ８０７を下
げる。次にスキージ８０７の手前にインク８２０を設置
する。次にスクリーンメッシュ８０３がワーク（被印刷
体）８１６に常に接するようにスキージ８０７を下げた
ままスキージ８０７を図の矢印方向に操引してインクを
掻き取る。その際図１２のようにスキージからの圧力に
よって、インク８２０は版パターン８１８を通ってワー
ク（被印刷体）８１６上に吐出される。インクの吐出と
同時に図１３に示すスクリーン押圧部８１７の張力８２
４の垂直成分に由来する復元力によりスクリーンメッシ
ュ８０３がワーク（被印刷体）８１６から離れることで
インク８２０が分離されワーク（被印刷体）８１６上に
図１２に示す所望のインクパターン８１９が形成され
る。

【００２５】以上のような従来のスクリーン印刷には以
下の点に特徴がある。 ４辺を枠固定したスクリーンメッシュを原版として使
用している。 原版とワークの間をあるギャップに保った状態で印刷
を行う。

【００２６】これらのことによりスクリーン印刷ではあ
らかじめ設定されたスクリーン版上の元パターンを伸長
して印刷することとなるため、元パターンの寸法に対し
て２次元的に歪んだ誤差が加えられた寸法での印刷とな
る。以上の位置精度悪化は大面積になるほど無視できな
い大きさとなる（ＮＨＫ技研Ｒ＆Ｄ Ｎｏ．３７ １９
９５年８月「ハイビジョン用プラズマディスプレイの研
究」）。

【００２７】すなわちこの印刷位置精度の悪化は大面積
になるほど平面型表示装置の素子作成の際、素子電極や
微粒子電子放出材からる薄膜とのアライメントを悪く
し、画素欠陥やクロストークの一因となる場合があっ
た。このアライメントの問題は、設計マージンを大きく
することによって逃れることができないほど高密度に画
素を形成する際、特に重大であった。

【００２８】以上のような問題に対してフレクシャー印
刷が提案されている（特開平１−２７５１３９、特開平
１−３０６２４４）。フレクシャー印刷を図１４を用い
て説明する。９０１はワーク定盤、９０２はワーク、９
０３はスクリーンメッシュ、９０４ａ，ｂはスクリーン
メッシュを張るための固定部材ａ，ｂであり、９０５は
エアーシリンダー、９０６はスキージである。

【００２９】フレクシャー印刷で使用されるスクリーン
メッシュは非弾性であって従来のスクリーン版に使用さ
れるスクリーンメッシュに比べて張力に対する伸びが極
めて少ない。長方形であるスクリーンメッシュの４辺の
内の対向する一組の辺には、それぞれ固定部材ａ，ｂが
接着させている。固定部材ａは不図示の印刷機本体に固
定されているが、固定部材ｂは、移動可能である。ただ
しこの移動においてはスクリーンメッシュに加わる張力
大きさはエアーシリンダーによって一定に規定される。
よって印刷においてはスキージがどの位置にあってもス
クリーンメッシュに加わる張力を一定に保つことができ
ると推定される。以上述べたフレクシャー印刷では高精
度な印刷が期待される。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来例には
以下の課題がある。

【００３１】（１）上記フレクシャー印刷ではスクリー
ンメッシュへ加わる張力は印刷方向のみである。このた
めスキージの直進性の振れに由来する、印刷方向に直行
する方向への力がスクリーンメッシュへ加わった場合、
この力に抗しきれず印刷方向横向きにスクリーンメッシ
ュがずれ、その結果印刷パターンにずれの影響が発生す
る場合がある。

【００３２】また、図１４の概念図に示されるように、
印刷時点では、従来のスクリーン印刷同様に、版とワー
ク間が間隔であり、印刷時の版の変位量は、印刷版の位
置によって異なり、繰り返し印刷の際、非弾性版といっ
ても、版の変形が印刷位置によって異なるという問題が
発生する。

【００３３】（２）上記フレクシャー印刷機にはスクリ
ーン版を洗浄する機構が付いていない。このため印刷の
途中でパターンの目詰まり・裏回りなどによる印刷パタ
ーンの欠け・にじみなどが発生し、スクリーン版の洗浄
を要する際に、スクリーン版の脱着が必要となり印刷工
程の効率が悪い。

【００３４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は次のようである。 １．スクリーン印刷機であって下記手段、（１）スクリ
ーン版の対向する２辺をそれぞれロールに巻き付けるロ
ール・ツー・ロール構成によってスクリーン版に張力を
加える手段、（２）スクリーン版のパターン部をワーク
に面接触させてスクリーン版とワークを互いにずれの無
いように固定する手段、（３）インキをかきとる手段、
および（４）スクリーン版を洗浄する手段を有すること
を特徴とするスクリーン印刷機。 ２．スクリーン版が非弾性スクリーン版である上記１記
載のスクリーン印刷機。 ３．インキをかきとる手段が、印刷時にスキージを動か
す機構である上記１記載のスクリーン印刷機。 ４．インキをかきとる手段が、印刷時にスクリーン版を
ロール・ツー・ロール構成のロールの回転により移動さ
せる機構である上記１記載のスクリーン印刷機。 ５．スクリーン版の移動においてスクリーン版とワーク
面接触にずれが無いことを特徴とする上記４記載のスク
リーン印刷機。 ６．さらに版離れ機構を有する上記１記載のスクリーン
印刷機。 ７．版離れ機構が振動印加機構である上記６記載のスク
リーン印刷機。 ８．スクリーン版を洗浄する手段が、洗浄液で浸したス
ポンジ状ローラーでスクリーン版を挟んで洗浄する構成
である、上記１記載のスクリーン印刷機。 ９．スクリーン版を洗浄する手段が、スクリーン版にノ
ズルで洗浄液を噴射する構成である、上記１記載のスク
リーン印刷機。 １０．スクリーン版を洗浄する手段が、スクリーン版を
浴槽に漬けて超音波を印加する構成である、上記１記載
のスクリーン印刷機。 １１．上記１項記載の印刷機を使用して作成することを
特徴とする画像形成装置の製造方法。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明においては、 （１）スクリーン印刷機においてスクリーン版のパター
ン部をワークに面接触させ、スクリーン版とワークを互
いにずれのないように固定させることにより、印刷方向
と直交する方向へのずれを引き起こす力を押さえる作用
を得て印刷ずれをなくした。また、同時に、版、ワーク
間距離を実質的に０になるように、スクリーン印刷機に
おいて、スクリーン版のパターン部をワークに面接触さ
せているため、版の変位量は、一定であり、繰り返し印
刷時の版の変形のばらつきは発生しにくく、繰り返し印
刷を高精度で行うことが可能となった。 （２）印刷機本体にスクリーン版の洗浄機構を有してい
るために、印刷機本体よりスクリーン版を外すことなく
スクリーン版の洗浄が可能となった。

【００３６】本発明におけるスクリーン版は、好ましく
は、上記非弾性スクリーン版で、これにはポリエステル
スクリーンやステンレススクリーンをニッケルメッキ処
理して作成されたリジタイズドスクリーン版、エレクト
ロフォーミング法で作成されたスクリーン版や金属板を
エッチングして作成されたスクリーン版などを用いるこ
とができるが、これに限るものでない。上記リジタイズ
ドスクリーン版のメッキの厚さは一般的には３μｍ前後
であるがインキ吐出量に応じて適正値を選択すればよ
い。

【００３７】本発明における版離れ時に用いる振動印加
機構は例えば振動子をワークに当てる構成やワークを置
く定盤内部に振動子を設定する構成が挙げられる。

【００３８】本発明におけるスクリーン版をロール・ツ
ー・ロールの構成として張力を加える方法を図２を用い
て説明する。図において、５ａ，５ｂは張力ローラー、
１２はチャックである。本発明で使用されるスクリーン
版は長方形の形状を有しているスクリーン版の一辺と、
この一辺に対向する一辺が張力ローラー５ａ，５ｂによ
って固定される。固定される辺は印刷方向（スキージが
動く方向）に直交する２辺である。固定は図２に示すチ
ャック１２にくわえ込ませることで容易に達成できる。

【００３９】張力ローラー５ａ，５ｂは不図示の回転機
構によって中心軸を中心に回転させることが可能であ
り、回転によるスクリーン版を巻き込んでいくことがで
きる。

【００４０】本発明におけるスクリーン版の洗浄機構は
例えば以下のような構成を挙げることができる。

【００４１】（１）スクリーン版を洗浄液で浸したスポ
ンジ状ローラーで挟んで洗浄する構成 ここで使用されるローラーは洗浄によって分解されない
材料でかつ洗浄液を容易に浸透させる構造を有する材料
が好適である。

【００４２】（２）スクリーン版にノズルで洗浄液を噴
射する構成 この構成では洗浄液とペースト（インク）の溶解性を考
慮して必要最低限の噴射圧と噴射の時間を設定すること
でスクリーン版にダメージを与えることなく洗浄が可能
となる。

【００４３】（３）スクリーン版を洗浄液に浸した状態
で超音波を印加する構成 剥離されたインキのスクリーン版への再付着を防ぐため
に浴槽の洗浄液を数回交換する洗浄が望まれる。

【００４４】また、洗浄の最終工程としてスクリーン版
に残った洗浄液の除去が必要となるが、上記いずれの構
成であってもエアーブローやスクリーン版に不可逆な変
形を与えない温度範囲での加熱によって容易に達成可能
である。

【００４５】洗浄液は従来よりフロン、１．１．１−ト
リクロロエタンなどが使用されていたが、最近では環境
問題を考慮して界面活性剤を使用するもの、グリコール
エーテル系のもの、多価アルコールまたはその誘導体の
洗浄液が開発されていて、これらを本発明でも好適に使
用することができる。あるいは人体への毒性が比較的低
いイソプロピルアルコールを使用しても本発明において
効果を発揮する。

【００４６】

【実施例】実施例１ 図１，２を用いて本発明のスクリーン印刷機を説明す
る。

【００４７】図１はスクリーン印刷機を示す斜視図であ
る。図１において１はワーク２を載置するワーク定盤で
ある。３はパターン部４を有するスクリーン版である。
５ａ，５ｂはスクリーン版の一辺を固定しかつスクリー
ン版に張力を加える一対の張力ローラーである。６ａ，
６ｂは張力ローラー５ａ，５ｂを回転させる一対の回転
機構である。７ａ，７ｂはスクリーン版３をワーク２に
接触させるための一対の接触ローラである。８ａ，８
ｂ，８ｃ，８ｄは接触ローラー７ａ，７ｂを上下させる
上下機構であり、８ａ，８ｂは７ａに対応し８ｃ，８ｄ
は７ｂに対応する。９ａ，９ｂはスクリーン版３を支持
するための一対の支持ローラーである。１０はスクリー
ン印刷で使用するスキージである。１１は振動印加機構
である。２０ａ，２０ｂは洗浄ローラーであり、その間
隔は不図示の機構により任意に設定できるが通常の印刷
時はスクリーン版に触れないように離されている。

【００４８】図２は本発明の張力ローラーを示す断面図
である。図２で１２はスクリーンメッシュ固定用のチャ
ックである。

【００４９】次に本発明のスクリーン印刷機を用いて行
った印刷実験の手順について述べる。最初に印刷機への
スクリーン版のセッティングについて述べる。本発明で
はスクリーン版としてリジタイズドスクリーン版を用い
た。スクリーン版は図１のように中心部に印刷パターン
が形成された長方形の形状を有している。まずスクリー
ン版の一端を図２に示すように張力ローラー５ａで固定
する。この固定は図２に示すチャックで挟むことで行う
が、この際ローラーの切り欠けを図２に示すように印刷
機本体側に向くようにする。次にスクリーン版３を接触
ローラー８ａ，８ｂおよび支持ローラ９ａ，９ｂとの上
下関係を図１に示すように通した後、張力ローラー５ａ
で固定したスクリーン版３の対向する一辺を張力５ｂに
固定する。この際切り欠けは張力ローラー５ａのセッテ
ィングと同様に印刷機本体側に向けてセットする。この
まだスクリーン版が弛んでいる状態においてワーク２を
ワーク定盤１にセットする。その後接触ローラー９ａ，
９ｂを上下機構８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄにより下げてパ
ターン部４をワーク２が面接触するようにする。最後に
張力ローラー５ａ，５ｂに対して５ａには図１および２
において時計回り・５ｂは反時計回りの回転を回転機構
６ａ，６ｂによって与えることで、スクリーン版を巻き
込み、スクリーン版３に張力を与え、スクリーン版３を
弛みのない状態にセットした。本実施例においては、ス
クリーン版の張力は２ｋｇ／ｃｍとした。なお、当然の
ことながら、印刷版に与える張力は、印刷版の性状（材
料、構成など）によって適宜設定される。

【００５０】以上のようにスクリーン版３をセッティン
グした後印刷を行った。スキージ１０は不図示の機構に
より印圧と印刷速度の設定が可能である。この際スキー
ジ１０に加える印圧はスキージの長さ当たりで０．１ｋ
ｇ／ｃｍ、印刷速度は３ｃｍ／ｓｅｃとした。ペースト
は銀ペーストを使用した。

【００５１】スキージ１０によってスクリーン版のパタ
ーン部４の全てを操引した後版離れを行った。まず振動
発生機構１１より１０ｋＨｚ、振幅１０μｍの振動を１
分間与えた。その後、この振動を加えたまま接触ローラ
ー９ａ，９ｂをそれぞれ同じ高さに保ちながら上下機構
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄにより徐々に上昇させた。この
際張力ローラー５ａ，５ｂに回転を加えることで、スク
リーン版３の張力を一定に保った。以上の方法により良
好な版離れが実現され、刷り上がりパターンも横振れの
ない良好な位置精度であった。

【００５２】本発明の印刷を多数繰り返すとスクリーン
版の目詰まり・裏回りによる印刷パターンの欠け・潰れ
が発生する場合がある。この現象の対策のためスクリー
ン版の洗浄を行った。以下この手順を図４，５を用いて
説明する。

【００５３】本発明におけるスクリーン版はロール・ツ
ー・ロール構成によって印刷機にセッティングされてい
る。このためスクリーン版の張力ローラーへの巻き取り
に応じてパターン部の位置は変動し、印刷時にワーク定
盤上にあったパターン部を任意の箇所に移動することが
可能である。

【００５４】まず張力ローラー５ｂを図で反時計方向に
回転してパターン部４が洗浄ローラー２０ａ，２０ｂの
箇所にいくまでスクリーン版３を張力ローラー５ｂに巻
き取り、この位置で洗浄に適した張力でスクリーン版３
をセットした（図４）。洗浄ローラー２０ａ，２０ｂは
中空の芯２３にスポンジローラー２４を巻いた構成とな
っている（図５）。本実施例ではスポンジの材質とウレ
タンを用いた。芯２３には不図示の洗浄液導通管が接続
されている。洗浄液導通管から芯２３に洗浄液を供給す
ると微小穴２５より洗浄液が染み出してスポンジローラ
ー２４には洗浄液が含まれる。洗浄ローラー２０は不図
示の回転機構により芯２３の中心軸を回転軸として任意
の方向に回転が可能である。ブレード２１ａ，２１ｂス
ポンジローラー表面の剥離されたインキをこそげ取る機
能を果たす。ブレード２１ａ，２１ｂと洗浄ローラー２
０ａ，２０ｂが接したままの状態で洗浄ローラ２０ａ，
２０ｂの間隔は不図示の機構によって調節可能であり、
本実施例においては洗浄に最適な圧力がスクリーン版３
に加わるような間隔を設定した。２２は洗浄液の回収槽
である。

【００５５】本実施例のスクリーン版３の洗浄ではスク
リーン版３と洗浄ローラー２０を擦り合わせることでス
クリーン版に付着したインキが取り除かれる。このため
図４（ａ），（ｂ）に示すように洗浄ローラー２０ａ，
２０ｂの間にパターン部４を往復させた。この往復運動
は張力ローラー５ａ，５ｂに対してスクリーン版の巻き
取りを交互に行って達成される。スクリーン版３の往復
運動の際、スクリーン版３の動きに逆らう方向に洗浄ロ
ーラー２０ａ，２０ｂを回転させることでスクリーン版
３に強い摩擦力を与え、洗浄効果を高めた。

【００５６】本実施例では洗浄液としてイソプロピルア
ルコールを使用した。スクリーン版３の往復運動は速度
１０ｍｍ／ｓｅｃで１０往復行った。またこの間洗浄ロ
ーラー２０ａ，２０ｂに１０ｍｌ／ｍｉｎの洗浄液を供
給した。最後に洗浄ローラー２０ａ，２０ｂをスクリー
ン版３より離した状態でパターン部４をエアーブローし
て洗浄液を除去した。

【００５７】以上の操作の後、再びパターン部４をワー
ク定盤上に戻して印刷を行ったところパターンの欠け・
潰れの発生しない良好な印刷が可能であった。

【００５８】実施例２ 実施例１と同様の印刷を行った後、実施例１とは別のス
クリーン版洗浄を行った例を図６を用いて示す。図６に
おいて２６ａ，２６ｂは洗浄液を噴射するノズル、２２
は洗浄液の回収槽である。図６に示すようにまず実施例
１と同様の方法でスクリーン版３のパターン部４を回収
槽２２の上に配置した。

【００５９】ノズル２６ａ，２６ｂは不図示の機構によ
り２次元方向に自由に動かすことができるのでパターン
部４両面の全面に洗浄液を噴射することが可能である。

【００６０】本実施例では洗浄液としてイソプロピルア
ルコールを使用し、液圧を３ｋｇ／ｃｍ² に設定してパ
ターン部４両面の全面に対して洗浄液を噴射した。剥離
したインキは柔らかい布で拭き取って除去した。本実施
例では以上のパターン部への洗浄液の噴射と布による拭
き取りを５回繰り返した。最後にパターン部をエアーブ
ローして洗浄液を除去した。

【００６１】以上の操作の後、再びパターン部４をワー
ク定盤上に戻して印刷を行ったところパターンの欠け・
潰れの発生しない良好な印刷が可能であった。

【００６２】実施例３ 実施例１と同様の印刷を行った後、実施例１とは別のス
クリーン版洗浄を行った例を図７を用いて示す。図７に
おいて２７は超音波浴槽、２８は洗浄液である。図７に
示すようにまず実施例１と同様の方法でスクリーン版３
のパターン部４を超音波浴槽２７の上に配置し、さらに
パターン部４が洗浄液２８に十分漬かるようにスクリー
ン版３を弛ませた。この状態で超音波を１０分間印加し
た後、剥離されたインキを含んでいる洗浄液を取り替え
た。この洗浄操作を３回繰り返した。この後、再びパタ
ーン部をワーク定盤上に戻して印刷を行ったところパタ
ーンの欠け・潰れの発生しない良好な印刷が可能であっ
た。

【００６３】実施例４ 実施例１に対してインキを掻き取る手段が印刷時にスク
リーン版をロール・ツー・ロール構成のロールの回転に
より移動させることである以外は同様の印刷とスクリー
ン版の洗浄を行った例を図３において示す。図３は本実
施例の印刷機の断面図である。図において１３は印刷機
の架台である。他に示した部材の符号の意味は実施例１
と同様である。図３においてワーク定盤１はワーク２を
固定したまま架台１３の上を水平方向に移動することが
可能である。またスクリーン版のセッティングは実施例
１と同様に行った。

【００６４】以上のような印刷機を用いて印刷を行っ
た。本実施例の印刷ではスキージの長さ当たり０．１ｋ
ｇ／ｃｍの印圧をスキージからスクリーン版３に加えた
が、スキージ１０は架台１３に対しては固定して動かさ
なかった。本実施例におけるインキの掻き取りはスキー
ジからの印圧を加えたまま、スクリーン版をロール・ツ
ー・ロール構成のロールの回転により移動させることで
行った。この際スクリーン版の移動においてスクリーン
版とワーク面接触にずれがなくかつスクリーン版の張力
が一定となるように調整した。この調整はワーク定盤の
水平方向の移動と張力ロール５ａ，５ｂの回転を適正に
同期させることで達成可能である。この際の印刷速度は
５ｃｍ／ｓｅｃとした。ペーストは銀ペーストを使用し
た。版離れは実施例１と同様に行った。

【００６５】以上の方法により実施例１と同様に良好な
版離れが実現され、刷り上がりパターンも横振れもない
良好な位置精度であった。さらに同様の方法で繰り返し
印刷による位置精度の再現性を数千回にわたる印刷で確
認したところ、印刷精度の繰り返し再現性も良好であっ
た。また、本発明のスクリーン版洗浄を行うことでパタ
ーンの欠け潰れのない印刷を効率よく行うことができ
た。

【００６６】実施例５ 実施例１で述べたスクリーン印刷により配線などを形成
し、表面伝導型電子放出素子を複数配置した電子源を用
いた画像形成装置の製造方法について以下に述べる。

【００６７】図８において、４０１は青板ガラスからな
る電子源基板、４０２，４０３，４０４はオフセット印
刷で形成された素子電極である。４０７，４０８，４０
９は本発明のスクリーン印刷でＡｇペーストインキを印
刷した後焼成して得られた厚み約７ミクロンの印刷配線
である。素子電極４０２，４０３，４０４は印刷配線４
０７，４０８，４０９と各々接続している。４０５，４
０６は有機金属溶液の塗布焼成で得られた厚み約２００
オングストロームのＰｄ微粒子からなる薄膜であり、素
子電極４０２，４０３，４０４およびその電極間隔部に
配置するようにＣｒマスクを用い、リフトオフ法によっ
て導電性膜を所望の形状にパターニングした。

【００６８】また４１５は青板ガラスからなるガラス基
板で、電子源基板４０１と５ミリメートル隔たれて対向
している。４１６，４１７は蛍光体で、基板４１５上に
配置されており、対向した電子源基板４０１上に配置さ
れた素子電極４０２，４０３，４０４からなる電極間隔
部に対応した位置に形成されている。蛍光体４１６，４
１７は感光性樹脂に蛍光体を混ぜてスラリー状とし、塗
布乾燥した後ホトリソグラフィ法によってパターニング
形成したものである。４１８は蛍光体４１６，４１７上
にフィルミング工程を施した後、真空蒸着によって厚み
３００オングストロームＡｌ薄膜を成膜し、これを焼成
してフィルム層を焼失させることによって得られたメタ
ルバックである。以上の、蛍光体およびメタルバックを
ガラス基板４１５上に形成したものが前述のフェースプ
レートである。

【００６９】４１９は素子基板とフェースプレート間に
配置されたグリッド電極である。以上を真空外囲器の中
に配置した後、配線４０７，４０８，４０９間に電圧を
印加して薄膜４０５，４０６の通電処理を行い電子放出
部４１３，４１４を得た。この後メタルバック４１８を
アノード電極として電子の引き出し電圧５ｋＶを印加
し、配線４０７，４０８，４０９間を通して素子電極４
０２，４０３から電子放出部４１３へ１４Ｖの電圧を印
加したところ、電子が放出された。この放出電子をグリ
ッド４１９の電圧を変化させることによって変調し、蛍
光体４１６へ照射させれる放出電子量を調整することが
でき。これにより蛍光体４１６を任意に発光させること
ができた。同様に素子電極４０３，４０４から電子放出
部４１４へ１４Ｖの電圧を印加したところ、電子が放出
された。この放出電子をグリッド４１９の電圧を変化さ
せることによって変調し、蛍光体４１７へ照射される放
出電子量を調整することができた。これにより蛍光体４
１７を任意に発光させることができた。

【００７０】なお図面上では２個の表示画素に対する構
成で説明したが、表面画素数はこれに限るものではな
い。配線とグリッドをマトリックス状に形成し、多数個
の電子放出素子を配置、駆動することによって多数個の
表示画素によって任意の画像表示が可能である。

【００７１】実施例６ 以下、本発明の印刷装置および印刷方法、これを用いた
画像形成装置について別の実施例を用いて説明する。

【００７２】実施例１のようにして配線を形成すること
によって電子源基板を作成することができる。さらに蛍
光体を配したフェースプレートを電子源基板に対向配置
させた後、真空容器を形成させることによって画像形成
装置を形成することができる。以下順に図９を用いて説
明する。

【００７３】図９は本発明の印刷装置を用いて形成した
画像形成装置の表面伝導型電子放出素子基板の製造工程
を示した平面図である。図９（ｆ）において不図示の青
板ガラス基板上に、電子放出素子を２個×２個、計４個
のマトリックス状に配線とともに形成した例で示す。本
図において５０１はオフセット印刷によって形成された
素子電極である。この素子電極パターンは本実施例にお
いては２０μｍのギャップを隔てた長方形状の一対の電
極がマトリクス状に配置されている。５０２は印刷Ａｇ
ペーストの焼成によって形成された下層印刷配線、５０
３は印刷ガラスペーストの焼成によって形成された下層
印刷配線に対して直交した短冊状の絶縁層である。絶縁
層５０３は一対の素子電極５０１の片側の電極位置に切
り欠き状の開口５０４を有している。５０５は印刷Ａｇ
ペーストの焼成によって形成された上層印刷配線であ
り、絶縁層５０３状で短冊状に配置形成されており、絶
縁層５０３の開口５０４部分で素子電極５０１の片側の
電極と電気的に接続している。下層配線５０２、絶縁層
５０３、上層配線５０５はともに本発明のスクリーン印
刷法で形成されている。

【００７４】５０６は電子放出材であるＰｄ微粒子から
なる薄膜であり、素子電極５０１および電極間隔部に配
線形成される。

【００７５】以下本図（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ），（ｅ）を用いて本素子基板の製造方法を順に説
明する。

【００７６】上記実施例で作成した一対の素子電極が多
数配置された４０ｃｍ角の電子源基板を準備する
（ａ）。その基板上にまず第一の配線（下層配線）を形
成する。導電性ペーストに銀ペーストを用い、スクリー
ン印刷法により印刷、焼成を行い、幅１００μｍ、厚み
１２μｍの下層配線を形成した（ｂ）。

【００７７】次に下層配線と直交する方向に層間絶縁膜
をスクリーン印刷法により形成する。ペースト材料は酸
化鉛を主成分とするガラスバインダーおよび樹脂を混合
したガラスペーストである。のガラスペーストをスクリ
ーン印刷法により印刷、焼成を２回繰り返し行いストラ
イプ状に層間絶縁膜を形成した（ｃ）。

【００７８】次に層間絶縁膜上に第二の配線（上層配
線）を形成した。下配線と同様な方法により幅１００μ
ｍ、厚さ１２μｍの上層配線をスクリーン印刷法により
形成し、たマトリクス配線が形成される（ｄ）。

【００７９】次に電子放出部を形成する。まず素子電
極、配線が形成された基板上に有機パラジウム水溶液の
液滴をインクジェット法により基板上に付与した後、３
００℃、電薄膜はＰｄを主元素とする微粒子から構成さ
れ、その膜厚は１０ｎｍであった。ここでの微粒子は複
数の微粒子が集合した膜であり、微粒子が個々に分散配
置された状態のものばかりでなく、微粒子が互いに隣
接、あるいは重なり合った状態（島状も含む）の膜を指
し、その粒径は前記状態で認識可能な微粒子についての
径をいう。こうしてフォーミング前までの電子源基板が
完成する（ｅ）。

【００８０】電子源基板を４０センチメートル角基板上
に、４８０個×４８０個の電子放出素子をマトリクス状
に配置してＲ，Ｇ，Ｂに対応する各蛍光体を有するフェ
イスプレートとともに真空外囲器内に配置した。この
後、電子放出素子のフォーミング、活性工程などの通電
処理を行った後、本素子基板の上層印刷配線には１４Ｖ
の任意の電圧信号を、下層印刷配線には０Ｖの電位を順
次印加走査しそれ以外の下層印刷配線は７Ｖの電位とし
た。フェースプレートのメタルバックに５ｋＶのアノー
ド電圧を印加したところ、任意の画像を表示することが
できた。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、スクリーン版にロ
ール・ツー・ロールの構成で張力を加え、かつスクリー
ン版のパターン部をワークに面接触させてスクリーン版
とワークを互いにずれないように固定する手段を構成す
る簡易な方法を用いたスクリーン印刷機により横振れの
ない繰り返し再現性に優れた高精度な印刷を行うことが
できた。版の変形量も版の位置によらず一定、あるい
は、実質的に少ないため、版の耐久性も確保される。ま
た印刷機本体にスクリーン版の洗浄機構を有しているた
め、スクリーン版の目詰まりが発生してもスクリーン版
を印刷機本体よりはずすことなくスクリーン版の洗浄を
行うことができ、効率のよい印刷が可能となった。

【００８２】さらに、上記印刷機を画像形成装置の製造
に用いることにより良好な特性を有する画像形成装置を
製造することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクリーン印刷機の一例を示す斜視図
である。

【図２】図１の張力ローラーとスクリーン版の固定を説
明する断面図である。

【図３】本発明のスクリーン印刷機の他の例の機構を説
明する断面図である。

【図４】本発明のスクリーン印刷機の洗浄手段の一例に
よる洗浄方法を説明する断面図である。

【図５】図４に使用する洗浄用ローラーを説明する模式
的斜視図である。

【図６】本発明のスクリーン印刷機の洗浄手段の一例を
説明する断面図である。

【図７】本発明のスクリーン印刷機の洗浄手段の一例を
説明する断面図である。

【図８】本発明のスクリーン印刷機を用いて作成した表
面伝導型電子放出素子を有するフェースプレートの要部
を説明する分解断面図である。

【図９】本発明のスクリーン印刷機を用いて形成した画
像形成装置の表面伝導型電子放出素子基板の製造工程の
一例を示す平面図である。

【図１０】表面伝導型電子放出素子の概略構成を示す図
で（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

【図１１】表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装
置の一例を示す一部破断斜視図である。

【図１２】従来のスクリーン印刷の一例を説明する斜視
図である。

【図１３】図１２に示すスクリーン印刷の原理を説明す
る断面図である。

【図１４】フレクシャー印刷の原理を説明する断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ワーク定盤 ２ ワーク ３ スクリーン版 ４ パターン部 ５ａ，５ｂ 張力ローラー ６ａ，６ｂ 回転機構 ７ａ，７ｂ 接触ローラー ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 上下機構 ９ａ，９ｂ 支持ローラー １０ スキージ １１ 振動印加機構 １２ チャック １３ 架台 ２０ａ，２０ｂ 洗浄ローラー ２１ａ，２１ｂ ブレード ２２ 回収槽 ２３ 芯 ２４ スポンジローラー ２５ 微小穴 ２６ａ，２６ｂ ノズル ２７ 超音波槽 ２８ 洗浄液 ４０１ 電子源基板 ４０２，４０３，４０４ 素子電極 ４０５，４０６ 薄膜 ４０７，４０８，４０９ 印刷配線 ４１３，４１４ 電子放出部 ４１５ ガラス基板 ４１６，４１７ 蛍光体 ４１８ メタルバック ４１９ グリット電極 ５０１ 素子電極 ５０２ 下層印刷配線 ５０３ 絶縁層 ５０４ 開口 ５０５ 上層印刷配線 ５０６ 薄膜 ６０１ 絶縁性基板 ６０２，６０３ 素子電極 ６０４ 導電性薄膜 ６０５ 電子放出部 ７０１ 基板 ７０２ 表面伝導型電子放出素子 ７０３ 行方向配線 ７０４ 列方法配線 ７０５ リアプレート ７０６ 外枠 ７０７ フェースプレート ７０８ 蛍光膜 ７０９ メタルバック ８０２ 版枠 ８０３ スクリーンメッシュ ８０７ スキージ ８１６ ワーク（被印刷体） ８１７ 押圧部 ８１８ 版パターン ８１９ インクパターン ８２０ インク ８２３ ギャプ ８２４ 張力 ９０１ ワーク定盤 ９０２ ワーク ９０３ スクリーンメッシュ ９０４，９０４ｂ 固定部材 ９０５ エアーシリンダー ９０６ スキージ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーン印刷機であって下記手段 （１）スクリーン版の対向する２辺をそれぞれロールに
   巻き付けるロール・ツー・ロール構成によってスクリー
   ン版に張力を加える手段、 （２）スクリーン版のパターン部をワークに面接触させ
   てスクリーン版とワークを互いにずれの無いように固定
   する手段、 （３）インキをかきとる手段、および （４）スクリーン版を洗浄する手段 を有することを特徴とするスクリーン印刷機。
2. 【請求項２】 スクリーン版が非弾性スクリーン版であ
   る請求項１記載のスクリーン印刷機。
3. 【請求項３】 インキをかきとる手段が、印刷時にスキ
   ージを動かす機構である請求項１記載のスクリーン印刷
   機。
4. 【請求項４】 インキをかきとる手段が、印刷時にスク
   リーン版をロール・ツー・ロール構成のロールの回転に
   より移動させる機構である請求項１記載のスクリーン印
   刷機。
5. 【請求項５】 スクリーン版の移動においてスクリーン
   版とワーク面接触にずれが無いことを特徴とする請求項
   ４記載のスクリーン印刷機。
6. 【請求項６】 さらに版離れ機構を有する請求項１記載
   のスクリーン印刷機。
7. 【請求項７】 版離れ機構が振動印加機構である請求項
   ６記載のスクリーン印刷機。
8. 【請求項８】 スクリーン版を洗浄する手段が、洗浄液
   で浸したスポンジ状ローラーでスクリーン版を挟んで洗
   浄する構成である、請求項１記載のスクリーン印刷機。
9. 【請求項９】スクリーン版を洗浄する手段が、スクリー
   ン版にノズルで洗浄液を噴射する構成である、請求項１
   記載のスクリーン印刷機。
10. 【請求項１０】 スクリーン版を洗浄する手段が、スク
    リーン版を浴槽に漬けて超音波を印加する構成である、
    請求項１記載のスクリーン印刷機。
11. 【請求項１１】 請求項第１項記載の印刷機を使用して
    作成することを特徴とする画像形成装置の製造方法。