JPH11334030A

JPH11334030A - スクリーン印刷機及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH11334030A
Application number: JP14577298A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yanagisawa; 芳浩柳沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-05-27
Filing date: 1998-05-27
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】横振れのない、繰返し再現性に優れた高精度
な印刷が可能で、かつ版の耐久性も良好なスクリーン印
刷機、及びこれを用いて作製した画像形成装置を提供す
る。【解決手段】スクリーン版の対向する２辺をそれぞれ
固定し、スクリーン版に張力を加える手段と、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
とワークとを互いにずれのないように固定する手段と、
ローラースキージによりスクリーン版の印刷パターンに
インクを展開する手段とを有するスクリーン印刷機、お
よびこの印刷機を用いて作製された画像形成装置。

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
よびこのスクリーン印刷機を用いて作製された画像形成
装置に関する。

【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、また重量も大きくなる。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
望に答えるには、ブラウン管では、より大きな設置スペ
ースが必要になるので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）に代わって壁掛け
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
が暗く、視野角に制限があり、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】上記の課題を持つＬＣＤに代わって、薄型
の自発光型画像表示装置が注目を浴びている。このよう
な表示装置としては、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た電子を蛍光体に照射すること
で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。ＰＤＰは４０インチ程度の大画面のものが市販さ
れ始めている。

【０００５】上記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。

【０００６】しかしながら、上記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。

【０００７】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
的に同一であるから、輝度やコントラスト自体ブラウン
管と同等のものが得られる可能性がある。

【０００８】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。

【０００９】表面伝導型電子放出素子では、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。

【００１０】また本出願人は先に特開平６−３４２６３
６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６に上記公報
で開示され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７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。

【００１１】図６（ａ）は表面伝導型電子放出素子構成
の平面図、図６（ｂ）は表面伝導型電子放出素子構成の
断面図である。図６（ａ）及び（ｂ）において、６０１
は絶縁性基板、６０４は微粒子からなる導電性薄膜、６
０２、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。

【００１２】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Å〜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Å〜
数μｍの範囲に設定される。素子電極６０２、６０３
は、例えば、フォトリソグラフィー技術により形成され
る。

【００１３】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及びフォーミング条件等を考慮して
適宜設定されるが、数Å〜数千Åの範囲に設定するのが
好ましく、更に、１０Å〜５００Åの範囲に設定するこ
とがより好ましい。また、導電性薄膜６０４の抵抗値
は、Ｒｓが１０²〜１０⁷Ω／□に設定することが好まし
い。尚、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をＲとする時、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。

【００１４】図７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を示す概略構成図である。図中、７
０５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等の接着
剤により封着することにより、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）が構成されてい
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７
０２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）。また、表面伝導型電子放出素子７０２は、
図７に示すとおり、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７
０３、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７０
１、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７０３、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、行方向配線と列方向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。

【００１５】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をなす上記各色蛍
光体の間には黒色体（不図示）が配されている。更に、
蛍光膜７０８のリアプレート７０５側の面にはＡｌ等か
らなるメタルバック７０９が形成されている。

【００１６】Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜ＤｙｎおよびＨ
ｖは、当該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
接続している。また、Ｈｖはメタルバック７０９と電気
的に接続している。

【００１７】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程、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及びフ
ェースプレート７０７の変形或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７０７とリア
プレート７０５との間に大気圧に耐えるためのスペーサ
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７
０７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。

【００１８】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
体が励起されて発光し、画像が表示される。

【００１９】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
る必要がある。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】そこで、比較的安価で、真空装置など必要
なく、大面積に対応することができる印刷技術を用い
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。

【００２３】本出願人は、先に特開平８−３４１１０号
公報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。

【００２４】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。

【００２５】スクリーン印刷機の一例を図８及び９を参
照して以下に述べる。

【００２６】図８及び９に於いて８０２は版枠、８０３
はスクリーンメッシュ、８０７はスキージ、８１６はワ
ーク（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、８２４
は張力、８２３はギャップである。スクリーンメッシュ
８０３はステンレス等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。

【００２７】次に、スクリーン印刷の手順を図８及び９
を参照して以下に述べる。

【００２８】まず図９に示すように版枠８０２（即ちス
クリーンメッシュ８０３の面）とワーク（被印刷体）８
１６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）８
１６に常に接する様にスキージ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８の様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。このインクの吐出と同時に
図９に示すスクリーン押圧部８１７の張力８２４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８
２０が分離されワーク（被印刷体）８１６上に図８に示
す所望のインクパターン８１９が形成される。

【００２９】上記の従来のスクリーン印刷は以下の点に
特徴がある。（１）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。（２）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。

【００３０】これらのことによりスクリーン印刷では予
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＆ＤＮｏ．３７１９９５年
８月「ハイビジョン用プラズマディスプレイの研
究」）。

【００３１】即ちこの印刷位置精度の悪化は大面積にな
るほど顕著になり、例えば、前述の平面型表示装置の行
方向及び列方向配線を作成する場合、前記電子放出素子
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。係る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、特に問題であっ
た。

【００３２】以上のような印刷位置精度の悪化の問題に
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）。

【００３３】フレクシャー印刷を図１０を参照して説明
する。１００１はワーク定盤、１００２はワーク、１０
０３はスクリーンメッシュ、１００４ａ及びｂは固定部
材であり、１００５はエアーシリンダー、１００６はス
キージである。

【００３４】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１００４
ａ及びｂが接着されている。固定部材１００４ａは不図
示の印刷機本体に固定されているが、固定部材１００４
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の大きさはエアーシリンダ
ーによって一定に規定される。したがって印刷において
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。

【００３５】以上述べたように、フレクシャー印刷では
高精度な印刷が期待される。

【００３６】また、上記フレクシャー印刷機では版離れ
の改善のためスクリーン版のパターン部に撥水性を有す
るスクリーン版を使用する場合があった。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の技術には以下の問題点がある。（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
きれずに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係るずれの影響が発生する場合
があった。また、図１０に示される様に、印刷時点で
は、従来のスクリーン印刷同様に、版とワーク間に間隔
があり、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問題が発生した。

【００３８】（２）上記フレクシャー印刷で使用される
撥水性を有するスクリーン版を使用する際、スクリーン
版にはじかれる性質のインキを使用する場合、スキージ
によるインキの展開ではスクリーン版のパターンにイン
キが十分に入り込まないためインキの吐出が少なくな
り、例えばラインパターンの断線が発生する場合があっ
た。

【００３９】本発明の目的は、横振れのない繰返し再現
性に優れた高精度な印刷が可能なスクリーン印刷機を提
供することにある。

【００４０】本発明の別の目的は、印刷物の品質の向上
につながる、必要なインク吐出量を得ることが可能なス
クリーン印刷機を提供することにある。

【００４１】さらに本発明の目的は、良好な特性を有す
る画像形成装置を提供することにある。

【００４２】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、次
のスクリーン印刷機およびこれを用いて作製された画像
形成装置により達成される。

【００４３】本発明のスクリーン印刷機は、スクリーン
版の対向する２辺をそれぞれ固定し、スクリーン版に張
力を加える手段と、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とを互いにずれの
ないように固定する手段と、ローラースキージによりス
クリーン版の印刷パターンにインクを展開する手段とを
有することを特徴とするものである。

【００４４】また、本発明の画像形成装置は、上記のス
クリーン印刷機を用いて作製されたことを特徴とするも
のである。

【００４５】本発明によれば、スクリーン印刷機に於い
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無いように固定させ
ることにより、印刷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無くし、同時に、版、ワーク
間距離を実質的に０になるように、スクリーン版のパタ
ーン部をワークに面接触させているので、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でき
る。

【００４６】また、スクリーン版のパターンへのインキ
の展開にスキージローラーを使用するので、ローラーの
回転に伴う垂直の圧力をインキに与え、スクリーン版の
パターン部に入り込むインキ量を増やす作用を生じせし
め、スキージローラーで複数回の往復運動を行うことに
よって垂直方向の圧力をインキに対して繰り返し与えス
クリーン版のパターン部に入り込むインキを重積させる
ことができる。

【００４７】さらに、上記スクリーン印刷機を画像形成
装置の作製に用いることにより良好な特性を有する画像
形成装置が提供される。

【００４８】

【発明の実施の形態】本発明におけるスクリーン版とし
ては、好ましくは、非弾性スクリーン版、例えば、ポリ
エステルスクリーン、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、
金属板をエッチングして作成されたスクリーン版等を用
いることができる。しかし、本発明に用いることの出来
るスクリーン版は、これに限るものではない。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３μ
ｍ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。

【００４９】またスクリーン版は撥水性であるのが好ま
しく、撥水処理する方法としてはフッ素系樹脂あるいは
シリコン系樹脂をスクリーン版に塗布して積層させた
り、フッ素系あるいはシリコン系化合物をスクリーン版
の乳剤に化学結合させる方法がある。

【００５０】本発明においてスクリーン版の対向する２
辺をそれぞれ固定し、スクリーン版に張力を加える手段
としては、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・ロール構成のものが、好ましくは用いら
れる。この手段を図２を参照して説明する。

【００５１】図２において５ａ、ｂは張力ローラー、１
２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てスクリーン版３の一辺とこ
れに対向する一辺が張力ローラー５ａ、ｂ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、例えば、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。本発明における固定方法は、これに限らず、スクリ
ーン版の印刷方向に直交する２辺を固定できれば何れの
方法を用いてもよい。また、張力ローラーの形状も図２
の形状に限るものではない。

【００５２】図１及び２に示す張力ローラー５ａ、ｂ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、この回転によりスクリーン版を巻き込
んでいくことができる。

【００５３】本発明におけるスクリーン印刷機に具備さ
れたローラースキージは直接インキに接触するローラー
部が回転軸を有する芯の回りに巻かれている。ローラー
部の材質としては各種ゴムが好適に使用可能であり、ゴ
ム種として例えば天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエ
ンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプ
レンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプ
ロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチ
レン（ＣＳＭ）、シリコーンゴム（Ｓｉ）、フッ素ゴム
（ＦＰＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）等が挙げられる。

【００５４】印刷時におけるインクの展開は、ローラー
スキージを動かすことにより、あるいはスクリーン版を
ロール・ツー・ロール構成のロールの回転により移動さ
せることにより行うことができる。この際、ローラース
キージの動き、またはスクリーン版の移動が複数回の往
復運動であることが好ましい。また、スクリーン版を移
動させる際、スクリーン版とワークとに実質的な面接触
ずれがないようにスクリーン版を移動させることは云う
までもないことである。

【００５５】また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。

【００５６】後記する実施例に記載されているように、
本発明のスクリーン印刷機を用いて配線等を形成した画
像形成装置を得ることができる。

【００５７】

【実施例】以下に実施例を示して本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定され
るものではない。

【００５８】［実施例１］図１及び２を用いて本発明の
スクリーン印刷機を説明する。

【００５９】図１は本発明スクリーン印刷機の一例を示
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、ｂ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、ｂは張力ローラー５ａ、ｂを回転させる一
対の回転機構である。７ａ、ｂ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ーである。８
ａ、ｂ、ｃ、ｄは接触ローラー７ａ、ｂを上下させる上
下機構であり、８ａ、ｂは７ａに対応し８ｃ、ｄは７ｂ
に対応する。９ａ、ｂ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
使用するローラースキージである。１１は振動印加機構
である。なお本発明におけるローラースキージのゴム種
はエチレンプロピレンゴムを使用した。

【００６０】図２は本発明のスクリーン印刷機の張力ロ
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。

【００６１】次に本発明のスクリーン印刷機を用いて行
った印刷の手順について述べる。

【００６２】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。本実施例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に示した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７
ａ、ｂ及び支持ローラー９ａ、ｂとの上下関係を図１に
示すようにして通した後、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ローラー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７ａ、ｂ
を上下機構８ａ、ｂ、ｃ、ｄにより下げてパターン部４
とワーク２が面接触するようにする。最後に張力ローラ
ー５ａ、ｂに対して５ａには図１及び２において時計回
り・５ｂには反時計回りの回転を回転機構６ａ、ｂ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を弛みの無い状態
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。尚、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，構成等）によ
って適宜設定される。

【００６３】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。ローラースキージ１０は不図示
の機構により印圧の印加と印刷速度の設定が可能であ
る。この際ローラースキージに加える印圧はスキージの
長さあたりで０．１ｋｇ／ｃｍ、印刷速度は３ｃｍ／ｓ
ｅｃで５往復した。ペーストは銀ペーストを使用した。

【００６４】ローラースキージ１０によってスクリーン
版のパターン部４を５往復してからローラースキージを
スクリーン版より離した後、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、係る振動を加えたまま接触ローラ
ー７ａ、ｂをそれぞれ同じ高さに保ちながら上下機構８
ａ、ｂ、ｃ、ｄにより徐々に上昇させた。この際張力ロ
ーラー５ａ、ｂ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。

【００６５】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無い良好な位置精度
であった。また、インキの吐出量が十分得られてライン
パターンの断線も発生しなかった。

【００６６】［実施例２］実施例１に対してインキを展
開す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
外は同様の印刷を行った例を図３において示す。図３は
本実施例のスクリーン印刷機の縦断面図である。図３に
おいて１３は印刷機の架台である。他に示した部材は実
施例１におけると同様である。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。

【００６７】以上のような印刷機において印刷を行っ
た。本実施例の印刷ではローラースキージの長さあたり
０．１ｋｇ／ｃｍの印圧をローラースキージからスクリ
ーン版３に加えたが、ローラースキージ１０の回転軸は
架台１３に対しては固定して動かさなかった。本実施例
におけるインキの展開はローラー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、スキージローラーを回
転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無くかつスク
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、ｂ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３ｃｍ／ｓｅｃで５往復した。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。

【００６８】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の無い
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渡る印刷で確
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、インキの吐出量が十分得られてラインパター
ンの断線も発生しなかった。

【００６９】［実施例３］実施例１で述べたスクリーン
印刷により配線等を形成し、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について本発
明の画像形成装置の縦断面図である図４を参照して以下
に述べる。

【００７０】図４において、４０１は青板ガラスから成
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微粒子から成る導電薄膜であ
り、素子電極４０２、４０３、４０４及びその電極間隔
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。

【００７１】また４１５は青板ガラスから成るガラス基
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から成る電極間隔
部に対応した位置に形成されている。蛍光体４１６、４
１７は感光性樹脂を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
にフィルミング行程を施した後、真空蒸着によって厚み
約３００オングストロームの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４１６、４１７及
びメタルバック４１８をガラス基板４１５上に形成した
ものをフェースプレートと呼ぶ。

【００７２】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。

【００７３】なお図４では２個の表示画素に対する構成
で説明したが、表示画素数はこれに限るものではない。
従って、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を可能とすること
ができる。

【００７４】［実施例４］以下、本発明の印刷装置及び
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。

【００７５】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。更に蛍光
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５を用いて説明
する。

【００７６】図５は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
製造行程を示した上面図である。図５（ａ）、（ｃ）、
（ｅ）において不図示の青板ガラス基板上に対して、電
子放出素子を２個×２個、計４個のマトリックス状に配
線と共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、５０３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かき状の開口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上で短冊
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。

【００７７】５０６は電子放出材であるＰｄ微粒子から
成る薄膜であり素子電極５０１及び、電極間隔部に形成
される。

【００７８】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。

【００７９】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５０
２）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１００μ
ｍ、厚み１２μｍの下層配線を形成した（ｂ）。

【００８０】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
化鉛を主成分としてガラスバインダー及び樹脂を混合し
たガラスペーストである。こ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
イプ状に層間絶縁を形成した（ｃ）。

【００８１】次に層間絶縁上に第二の配線（上層配線５
０５）を形成した。下層配線と同様な方法により幅１０
０μｍ、厚さ１２μｍの上層配線をスクリーン印刷法に
より形成し、層間絶縁膜を介しストライプ状の下層配線
５０２とストライプ状の上層配線５０５が直交したマト
リクス配線が形成される（ｄ）。

【００８２】次に電子放出部を形成する。まず素子電極
５０１、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附与した後、３００
℃、１０分間の加熱処理を行い、Ｐｄからなる所望の形
状の導電薄膜５０６を形成した。導電薄膜は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。ここでの微粒子膜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、あるいは重なりあった状
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）。

【００８３】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ックス
状に配置してＲ、Ｇ、Ｂに対応する各蛍光体を有するフ
ェースプレートと共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、活性工程等の通電処
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。

【００８４】

【発明の効果】本発明のスクリーン印刷機によれば、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の無い様に固定
する手段を構成する簡易な方法を用いたことにより横振
れの無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。

【００８５】また、スクリーン版のパターン部に入り込
むインク量を増やす作用と該スクリーン版のパターン部
に入り込むインクを重積させる作用を得た結果、必要な
吐出量を得ることが可能となり印刷物の品質が向上し
た。

【００８６】更に、本発明のスクリーン印刷機を画像形
成装置の製造に用いることで良好な特性を有する画像形
成装置を得ることができた。

【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】本発明のスクリーン印刷機の張力ローラーを示
す概略構成図である。

【図３】本発明のスクリーン印刷機の縦断面図である。

【図４】本発明の画像形成装置の縦断面図である。

【図５】本発明の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す上面図である。

【図６】従来例の表面伝導型電子放出素子の概略構成図
である。

【図７】従来例の表面伝導型電子放出素子を用いた画像
表示装置の構成の概略を示す斜視図である。

【図８】従来例のスクリーン印刷機の概略構成図であ
る。

【図９】従来例のスクリーン印刷機の構成の概略を示す
断面図である。

【図１０】従来例のフレクシャー印刷機の構成の概略を
示す断面図である。

【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、ｂ張力ローラー６ａ、ｂ回転機構７ａ、ｂ接触ローラー８ａ、ｂ、ｃ、ｄ上下機構９ａ、ｂ支持ローラー１０ローラースキージ１１振動印加機構１２チャック１３架台４０１電子源基板４０２、４０３、４０４素子電極４０５、４０６導電薄膜４０７、４０８、４０９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グリッド５０１素子電極５０２下層配線５０３絶縁層５０４開口５０５上層配線５０６導電薄膜６０１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列方向配線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ギャップ８２４張力１００１ワーク定盤１００２ワーク１００３スクリーンメッシュ１００４ａ、ｂ固定部材１００５エアシリンダー１００６スキージ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリーン印刷機であって、スクリーン
版の対向する２辺をそれぞれ固定し、スクリーン版に張
力を加える手段と、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とを互いにずれの
ないように固定する手段と、ローラースキージによりス
クリーン版の印刷パターンにインクを展開する手段とを
有することを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項２】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・ロール構成によりス
クリーン版を固定し、スクリーン版に張力を加える請求
項１に記載のスクリーン印刷機。
【請求項３】スクリーン版が非弾性である請求項１又
は２に記載のスクリーン印刷機。
【請求項４】スクリーン版のパターン部が撥水性であ
る請求項１〜３のいずれかに記載のスクリーン印刷機。
【請求項５】印刷時にローラースキージを動かしてイ
ンクを展開する請求項１に記載のスクリーン印刷機。
【請求項６】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てインクを展
開する請求項１に記載のスクリーン印刷機。
【請求項７】インクを展開する際のローラースキージ
の動き、又はスクリーン版の移動が複数回の往復運動で
ある請求項５又は６記載のスクリーン印刷機。
【請求項８】スクリーン版とワークとに面接触ずれが
ないようにスクリーン版を移動させる請求項６に記載の
スクリーン印刷機。
【請求項９】更に版離れ機構を有する請求項１に記載
のスクリーン印刷機。
【請求項１０】前記版離れ機構が振動印加機である請
求項９に記載のスクリーン印刷機。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかに記載のス
クリーン印刷機を用いて作製されたことを特徴とする画
像形成装置。