(57)【要約】【課題】電子放出手段の面方向で電子を均一に放出することができる帯電装置、前記帯電装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置並びにイオン発生装置を提供する。【解決手段】電圧印加手段５により所定電圧が印加されることで電子を放出する電子放出手段６０を備えており、電子放出手段から電子を放出して被帯電体２を帯電せしめる帯電装置６において、電子放出手段は、電圧印加手段により電圧が印加される電極６１と、前記電極上に配置された導電性シート６２とを有しており、導電性シートの電極側とは反対側の面に、複数の突起６２ａを平面格子状に配列して設けた。【選択図】図１
2015176026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧印加手段により所定電圧が印加されることで電子を放出する電子放出手段を備えており、
前記電子放出手段から電子を放出して被帯電体を帯電せしめる帯電装置において、
前記電子放出手段は、前記電圧印加手段により電圧が印加される電極と、該電極上に配置された導電性シートとを有しており、
前記導電性シートの電極側とは反対側の面に、複数の突起を平面格子状に配列して設けたことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の帯電装置において、
前記突起の材質が金属であることを特徴とする帯電装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の帯電装置において、
前記複数の突起それぞれの先端が、正方格子状に配置されるように、または、正方格子の格子点間のピッチをａとしたときに、前記突起の先端と正方格子の格子点間の距離が０．１ａ以下となるように、前記複数の突起を前記導電性シートに設けたことを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の帯電装置において、
前記複数の突起それぞれの先端が、斜方格子状に配置されるように、または、斜方格子の２つの格子点間のピッチをｂ、ｃ（ただしｃ＞ｂ）としたときに、前記突起の先端と斜方格子の格子点間の距離が０．１ｃ以下となるように、前記複数の突起を前記導電性シートに設けたことを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の帯電装置において、
前記複数の突起それぞれの先端が、平行体格子状に配置されるように、または、平行体格子の２つの格子点間のピッチをｄ、ｅ（ただしｅ＞ｄ）としたときに、前記突起の先端と平行体格子の格子点間の距離が０．１ｅ以下となるように、前記複数の突起を前記導電性シートに設けたことを特徴とする帯電装置。
【請求項６】
帯電手段と、像担持体、現像手段及びクリーニング手段から選ばれる少なくとも１つとを一体的に構成した、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
前記帯電手段として、請求項１、２、３、４または５に記載の帯電装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
像担持体と、
像担持体表面を帯電せしめる帯電手段と、
前記帯電手段によって帯電せしめられた前記像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像担持体表面に形成された潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
前記帯電手段として、請求項１、２、３、４または５に記載の帯電装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
帯電手段と、像担持体、現像手段及びクリーニング手段から選ばれる少なくとも１つとを一体的に構成した、装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジとして、請求項６に記載のプロセスカートリッジを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
電圧印加手段により所定電圧が印加されることで電子を放出する電子放出手段を備えており、
空気中の水分子と電子との衝突によってイオンを発生させるイオン発生装置において、
前記電子放出手段は、前記電圧印加手段により電圧が印加される電極と、該電極上に配置された導電性シートとを有し、
前記導電性シートの電極側とは反対側の面に、複数の突起を平面格子状に配列して設けており、
前記突起の材質が金属であることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のイオン発生装置において、
前記複数の突起それぞれの先端が、正方格子状に配置されるように、または、正方格子の格子点間のピッチをａとしたときに、前記突起の先端と正方格子の格子点間の距離が０．１ａ以下となるように、前記複数の突起を前記導電性シートに設けたことを特徴とするイオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる帯電装置、前記帯電装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置、並びに、イオン発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電子写真方式を用いた画像形成装置においては、その電子潜像形成のプロセスで、コロナ放電を用いるものが多く用いられている。この電子潜像形成のプロセスでは、感光体の表面を均一に帯電する必要があるため、ワイヤー電極と、シールド電極と、を構成部材とするコロトロン方式や、スコロトロン方式などといったコロナ帯電装置が多く用いられている。
【０００３】
しかしながら、コロナ帯電装置は、高圧電源を必要とする上に、空中放電現象により、オゾン（Ｏ３）や窒素酸化物（ＮＯｘ）といった放電生成物が生成されるという問題がある。特にオゾンは、画像形成装置内に滞留すると感光体表面を酸化し、感光体の感度の低下や帯電能力の劣化を生じさせ、結果的に画像品質の低下と製品寿命の劣化をもたらすことになる。
【０００４】
特許文献１に記載の帯電装置は、ｓｐ３結合性５Ｈ−ＢＮ材料により形成された電子放出素子を備えている。この電子放出素子は、シリコンやニッケルなどの電極に混合ガスプラズマと同時にフォーカス紫外エキシマレーザーを照射して、前記電極上にｓｐ３結合性５Ｈ−ＢＮ薄膜を合成して形成している。
【０００５】
また、前記電子放出素子では、ｓｐ３結合性５Ｈ−ＢＮ薄膜の作製方法そのものによって、レーザー照射方向に揃って薄膜表面に１０［μｍ］程度の先端が尖った紡錘形状の突起が複数形成される。この突起は電子放出エミッタとして働き、突起先端部で電界が増強されることでオゾンや窒素酸化物などの放電生成物が発生しない低電界での電子放出が可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記電子放出素子では、ｓｐ３結合性５Ｈ−ＢＮ薄膜を作製する際に、副次的に複数の突起が薄膜表面に形成されるため、複数の突起が薄膜表面に不均一に配列した状態となる。そのため、電子放出素子の面方向で電子を均一に放出することができず、感光体表面に帯電ムラが生じて、画像品質が低下するといった問題が生じる。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、電子放出手段の面方向で電子を均一に放出することができる帯電装置、前記帯電装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置、並びに、イオン発生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、電圧印加手段により所定電圧が印加されることで電子を放出する電子放出手段を備えており、前記電子放出手段から電子を放出して被帯電体を帯電せしめる帯電装置において、前記電子放出手段は、前記電圧印加手段により電圧が印加される電極と、該電極上に配置された導電性シートとを有しており、前記導電性シートの電極側とは反対側の面に、複数の突起を平面格子状に配列して設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上、本発明によれば、電子放出手段の面方向で電子を均一に放出することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電子放出素子を備える帯電装置の概略構成図。
【図２】実施形態１に係るプリンタの概略構成図。
【図３】プロセスカートリッジの概略構成図。
【図４】帯電装置に用いられる電子放出素子を示した図。
【図５】導電性シートの突起の先端を正方格子状に配列した図。
【図６】（ａ）導電性シートの突起の先端を斜方格子状に配列した図、（ｂ）導電性シートの突起の先端を平行体格子状に配列した図。
【図７】導電性シートに設けられる突起の断面形状を示した図。
【図８】導電性シートの撮影画像を示す図。
【図９】本実施形態の帯電装置を備えた画像形成装置の他の構成例についての説明図。
【図１０】実施形態２に係るイオン発生装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施形態１］
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラープリンタ（以下、単にプリンタという）の第一の実施形態（以下、実施形態１という）について説明する。まず、実施形態１に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
【００１２】
図２は本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、本実施形態に係るプリンタは、イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えている。また、転写装置としての転写ユニット３０と、光書込ユニット８０と、定着装置９０と、給紙カセット５０と、レジストローラ対５１とを備えている。
【００１３】
４つの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成のため、画像形成ユニット１Ｋを例に挙げて画像形成ユニット１の構成の説明を行う。
【００１４】
図３は、画像形成ユニット１Ｋの概略構成図である。図３に示すように、画像形成ユニット１Ｋは、感光体２Ｋ、感光体クリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置６Ｋ及び現像装置８Ｋなどを備えている。
【００１５】
通常、カラープリンタは、複数の画像形成部を有するため大きくなってしまう。また、感光体クリーニング装置や帯電装置などの各種装置が個別で故障したり、寿命による交換時期がきたりした場合は、プリンタ内が複雑で各種装置の交換に非常に手間がかかることになる。
【００１６】
そこで、感光体２Ｋ、感光体クリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置６Ｋ及び現像装置８Ｋは、共通の保持体で保持され一体化されており、プリンタ本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして画像形成ユニット１Ｋが構成している。
【００１７】
これにより、感光体２Ｋや帯電装置６Ｋなどのメンテナンス性の向上を図ることできる。また、ユーザーによる交換も可能な小型で高耐久のカラープリンタを提供することができる。
【００１８】
なお、画像形成ユニット１Ｋの構成としては、上述したものに限るものではなく、帯電装置６Ｋと、感光体２Ｋ、現像装置８Ｋ及び感光体クリーニング装置３Ｋの少なくともいずれか一つとを、一体化しプロセスカートリッジとして構成すれば良い。
【００１９】
感光体２Ｋは、導電性基体の表面上に感光層が形成されたドラム形状のものであって、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。帯電装置６Ｋは、感光体２Ｋとの間に放電を発生させることで、感光体２Ｋの表面を一様帯電せしめる。本実施形態では、トナーの正規帯電極性と同じマイナス極性に一様帯電せしめる。
【００２０】
一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザー光によって光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、図示しないＫトナーを用いる現像装置８Ｋによって現像されてＫトナー像になる。そして、後述する中間転写ベルト３１上に一次転写される。
【００２１】
感光体クリーニング装置３Ｋは、一次転写工程（後述する一次転写ニップ）を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを、回転駆動されるクリーニングブラシローラ４Ｋによって掻き取り除去する。
【００２２】
上記除電装置は、感光体クリーニング装置３Ｋによってクリーニングされた後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００２３】
現像装置８Ｋは、現像ローラ９Ｋを内包する現像部１２Ｋと、図示しないＫ現像剤を撹拌搬送する現像剤搬送部１３Ｋとを有している。そして、現像剤搬送部１３Ｋには、第１スクリュウ部材１０Ｋと、第２スクリュウ部材１１Ｋとが設けられている。それらスクリュウ部材は、それぞれ、軸線方向の両端部がそれぞれ軸受けによって回転自在に支持される回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを具備している。
【００２４】
そして、第１スクリュウ部材１０Ｋ及び第２スクリュウ部材１１により現像剤搬送部１３Ｋを攪拌搬送されて現像ローラ９Ｋ上に供給されたＫトナーを、感光体２Ｋの静電潜像に選択的に転移させてＫトナー像に現像する。
【００２５】
先に示した図２において、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃにおいても、Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋと同様にして、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ上にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。
【００２６】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの上方には、潜像書込手段たる光書込ユニット８０が配設されている。この光書込ユニット８０は、パーソナルコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像情報に基づいてレーザダイオードから発したレーザー光により、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。
【００２７】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの下方には、無端状の中間転写ベルト３１を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写装置としての転写ユニット３０が配設されている。転写ユニット３０は、像担持体たる中間転写ベルト３１の他に、駆動ローラ３２、二次転写対向ローラ３３、従動ローラ３４、４つの一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋ、二次転写ローラ３６などを有している。
【００２８】
中間転写ベルト３１は、そのループ内側に配設された駆動ローラ３２、二次転写対向ローラ３３、従動ローラ３４、及び、４つの一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ３２の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
【００２９】
４つの一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋは、無端移動せしめられる中間転写ベルト３１を感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとの間に挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。
【００３０】
一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ一次転写バイアスが印加されている。これにより、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像と、一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋとの間に転写電界が形成される。
【００３１】
Ｙ用の感光体２Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴ってＹ用の一次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト３１上に一次転写される。このようにしてＹトナー像が一次転写せしめられた中間転写ベルト３１は、その後、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過する。
【００３２】
そして、感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト３１上には４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００３３】
転写ユニット３０の二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１のループ外側に配設されており、ループ内側の二次転写対向ローラ３３との間に中間転写ベルト３１を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、二次転写ローラ３６とが当接する二次転写ニップが形成されている。
【００３４】
二次転写ローラ３６は接地されているのに対し、二次転写対向ローラ３３には、不図示の二次転写バイアス電源によって二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写対向ローラ３３と二次転写ローラ３６との間に、マイナス極性のトナーを二次転写対向ローラ３３側から二次転写ローラ３６側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。
【００３５】
転写ユニット３０の下方には、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット５０が配設されている。この給紙カセット５０は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ５０ａを当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、その記録紙Ｐを給紙路に向けて送り出す。
【００３６】
給紙路の末端付近には、レジストローラ対５１が配設されている。このレジストローラ対５１は、給紙カセット５０から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを二次転写ニップ内で中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを二次転写ニップに向けて送り出す。
【００３７】
二次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像は、二次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙Ｐ上に一括二次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、二次転写ニップを通過すると、二次転写ローラ３６や中間転写ベルト３１から曲率分離する。
【００３８】
二次転写ニップよりも記録紙搬送方向下流側には、定着装置９０が配設されている。この定着装置９０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ９１と、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ９２とによって定着ニップを形成している。
【００３９】
定着装置９０内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ９１に密着させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。定着装置９０内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。
【００４０】
なお、プリンタ内に各色の画像形成ユニット１を、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で並べて配置した構成で説明したが、この順番に特定されるものではなく、どの順番で並べて配置してもよい。
【００４１】
ここで、従来、画像形成装置での電子写真プロセスにおいて、像担持体に潜像を形成するために像担持体を一様に帯電させる帯電装置の主なものは、放電現象を用いるコロナ放電方式および近接放電方式である。
【００４２】
コロナ放電方式は、直径４０〜２００［μｍ］の金属製のワイヤーの周囲に、接地した金属製のケーシングを配置し、ワイヤーとケーシングの間に交流又は直流の高電圧を印加することによりコロナ放電を起こし像担持体を帯電させるものである。このコロナ放電方式には、ワイヤーとケーシングのみで構成されたコロトロン型と、ケーシングの開口部に網目状のグリッド電極を配置したスコロトロン型がある。また、ワイヤーの代わりに鋸歯形状の薄板電極を用いた方式も存在する。
【００４３】
一方、近接放電方式は、帯電部材を像担持体に接触または微小空隙を介して配置し、帯電部材と像担持体との間に直流または交流の高電圧を印加することによって放電を起こし、像担持体を帯電させるものである。帯電部材としてはローラ形状のものが広く用いられている。
【００４４】
これらコロナ放電方式や近接帯電方式などの放電現象を用いる帯電装置では、空気中の電子や正負イオンを電界で加速させ、空気中の中性粒子と衝突させることによりイオンや電子を生成し、これによって像担持体表面を帯電させる。
【００４５】
しかしながら、これらの帯電装置では、放電で生成した電子の酸素分子や窒素分子への衝突により、オゾン（Ｏ３）や窒素酸化物（ＮＯｘ）などの放電生成物が発生する。このオゾンや窒素酸化物ＮＯｘは、以下に述べるように様々な点で問題となる。
【００４６】
オゾンの発生量に関しては、様々な基準が存在する。プリンタや複写機などの画像形成装置に関連する規制としては、ドイツのブルーエンジェルマーク審査基準があり、２０１３年現在、オフィスにおける装置機外排出オゾン量は３［ｍｇ／ｈ］以下に規制されている。
【００４７】
また、オゾンは像担持体である感光体の表面を酸化し、感光体の光感度の低下や帯電能の劣化を引き起こし、結果として形成画像を悪化させる。また、その酸化力により、オゾンは感光体以外のゴムやプラスチックや金属製部品などの劣化の原因にもなる。
【００４８】
また、窒素酸化物ＮＯｘは、空気中の水と反応して硝酸を、金属と反応して金属硝酸塩を生成する。これらの生成物は低湿環境下では高抵抗であるが、高湿環境下では空気中の水と反応し低抵抗となる。そのため、感光体表面に硝酸または硝酸塩による薄い膜が形成されると、画像が流れたような異常画像が発生する。これは硝酸、硝酸塩が吸湿することで低抵抗となり、感光体表面の静電潜像が壊れてしまうためである。
【００４９】
さらに、窒素酸化物は、放電後も空気中に分解されずにその場に留まっているため、窒素酸化物から生成された化合物の感光体表面への付着は、帯電を行っていないとき、すなわち、プロセスの休止期間中にも生じる。そして、前記化合物は、時間が経過するにつれて感光体の表面から内部に浸透することから、感光体の劣化の一因となっている。
【００５０】
この場合、感光体表面の付着物は、クリーニング時に感光体を少しずつ削りとることで除去するといった方法が取られているが、コストの上昇や経時的な劣化を生じるという新たな問題を伴っている。
【００５１】
さらに、感光体以外の部品への影響として、コロナ放電方式の帯電装置のエンドブロックの絶縁性低下の原因にもなっている。
【００５２】
オゾンの帯電方式間での発生量を比較すると、コロナ帯電方式が最も多い。スコロトロン型の場合、感光体近傍での発生オゾン量は非常に多く８〜２０［ｐｐｍ］である。そのため、オゾンの装置機外排出を防ぐためのオゾンフィルタが必須である。
【００５３】
一方、近接放電方式の場合、直流バイアスのみを用いるか、直流バイアスに交流バイアスを重畳するかによって発生オゾン量が異なる。直流バイアスのみの場合は、４時間連続放電時で０．０１［ｐｐｍ］、直流バイアスに交流バイアスを重畳する場合は、０．３〜０．４［ｐｐｍ］である。
【００５４】
交流バイアスを重畳する近接放電では、正放電と逆放電とを繰り返し発生させており、これにより感光体表面の均一帯電が実現されているが、放電を繰り返すため発生オゾン量が多く、場合によってはオゾンフィルタが必要である。
【００５５】
以上のように帯電方式により発生オゾン量は異なり、発生オゾン量の少ない方式も存在するが、帯電均一性や帯電速度などの要求事項を満足するには、オゾン発生量の多い帯電方式を使用せざるをえないのが現状である。例えば、高速機においては、発生オゾン量は多いが帯電能力の高いコロナ放電方式の帯電装置が採用されている。
【００５６】
このような放電現象を用いる帯電装置の課題を解決する技術の一つとして、電子放出材料を用いた帯電装置が検討されてきた。
【００５７】
例えば、特開２００３−１４５８２６号公報には、絶縁層と半導体材料層、または、絶縁層と金属材料層よりなる電子放出層が、基板電極と薄膜電極とにより挟み込まれた構成を有する、所謂ＭＩＳ型、ＭＩＭ型の電子放出素子を用いたものが記載されている。
【００５８】
特許第３８７８３８８号公報には、先端部分に金属または合金、あるいは金属を含む窒化物、炭化物、ケイ化物またはホウ化物の少なくとも１種で被覆されたカーボンナノチューブを、構成要素として有する電子放出素子を用いたものが記載されている。
【００５９】
特許第４２１６１１２号公報には、上部電極と下部電極との間に半導体層が形成されている電子放出素子であって、半導体層の半導体表面に有機化合物を吸着させて有機化合物吸着層を形成させる電子放出素子を用いたものが記載されている。
【００６０】
その他、電子放出素子を用いるものとしては、特許第４８２３４２９号公報や特許第４５７１３３１号公報や特開２００３−１４０４４４号公報などに記載されているものもある。
【００６１】
上述した電子放出素子を用いる帯電装置の中でも、カーボンナノ材料についての研究は盛んに行われており、その中でもカーボンナノチューブについての研究は広く行われ、高い電子放出能が示唆されている。
【００６２】
例えば、上記特許第３８７８３８８号公報には、カーボンナノチューブ先端部分の構成要素を規定することでカーボンナノチューブの耐久性を向上させると共に、帯電装置として非接触や接触で使用可能であること記載されている。
【００６３】
しかしながら、カーボンナノ材料を用いた場合、電子写真方式で使用されるような大気中での電子放出では、放出された電子よって励起された酸素原子によりカーボンナノ材料そのものが酸化され、燃焼により分解されてしまう。そのため、構造的に非常に弱く所望の寿命を達成できないおそれがある。
【００６４】
また、特開２００３−１４５８２６号公報に記載のＭＩＳ構造やＭＩＭ構造などを有する電子放出素子を用いた場合、薄膜絶縁層の大きな電位勾配による電子の加速効果はあるが、電子放出部は突起先端ではなく平坦な薄膜電極の表面である。そのため、形状による電界増強効果は無く、十分な電子放出特性が得られない。
【００６５】
［帯電装置］
以下、本実施形態に係るプリンタに設けられる帯電装置６について、図４及び図１を用いて詳細に説明する。
【００６６】
図４は帯電装置６に用いられる電子放出素子６０を示した図である。電極６１と、２つ以上の突起６２ａが平面格子状に配列された導電性シート６２で構成されている。なお、本実施形態において『平面格子状』とは、導電性シート６２の表面に複数の突起６２ａがランダムに配置されているのではなく、何かしらの法則に沿って複数の突起６２ａが前記表面に配置されていることを指す。
【００６７】
また、図１は、本実施形態の帯電装置６及びその近傍の概略構成を示した模式図である。図１において、符号６０は電子放出素子であり、符号６１は電子放出素子６０を構成する電極であり、符号６２は電子放出素子６０を構成する導電性シートである。なお、導電性シート６２の電極６１とは反対側の面には、２つ以上の突起６２ａが平面格子状に配列されている。
【００６８】
また、図１において、符号２は感光体であり、符号２１は感光体２の感光層であり、符号２２は感光体２の導電性基体であり、符号５は電子放出素子６０の電極６１に電圧を印加する電源である。図１に示すように、電子放出素子６０は微小空隙をあけて感光体表面に対し平行に配置されている。
【００６９】
感光体２の導電性基体２２はアルミニウムからなり、電気的に接地されている。電源５により電子放出素子６０の電極６１にマイナスの電圧が印加されると、導電性シート６２の突起６２ａの先端から電子が放出される。その後、放出された電子及び、放出された電子によりイオン化された空気中の分子が感光体２の感光層２１の表面に衝突することにより、感光体表面が帯電する。
【００７０】
次に、帯電装置６の各構成部材について説明する。
電極６１の材質としては、種々の金属ないし合金が使用できる。導電性シート６２及び突起６２ａの材質としては、例えば銅、ニッケル、金、銀が使用できる。突起６２ａの形状としては特に限定されるものではなく、例えば円錐型、円柱型、角錐型とすることができる。
【００７１】
突起６２ａの高さＨは５０［μｍ］以下が好ましく、突起６２ａの間隔ＬはＨ≦Ｌ≦３Ｈが好ましい。導電性シート６２の突起６２ａの配列は、突起６２ａの先端が平面格子状に配列されていれば特に限定されるものではない。
【００７２】
例えば、複数の突起６２ａの先端を、図５に例示されているような正方格子状に配列したものが挙げられる。または、正方格子の格子点間のピッチをａとすると、突起６２ａの先端と正方格子の格子点間の距離が０．１ａ以下であるように、全ての突起６２ａが導電性シート６２の表面に作製されているものが挙げられる
【００７３】
この場合、複数の突起６２ａの先端が導電性シート６２の表面にほぼ等間隔で均一に配置されている。そのため、このように複数の突起６２ａの先端が配置された導電性シート６２を有する電子放出素子６０からは、電子放出素子６０の面方向（導電性シートの面方向）で電子を均一に放出することができる。よって、このような電子放出素子６０を帯電装置６に用いた場合には、感光体表面の均一帯電を実現することができる。
【００７４】
また、別の例としては、複数の突起６２ａの先端を、図６（ａ）に例示されているような斜方格子状に配列したものが挙げられる。または、斜方格子の２つの格子点間のピッチをｂ、ｃ（ただしｃ＞ｂ）とすると、突起６２ａの先端と斜方格子の格子点間の距離が０．１ｃ以下であるように、全ての突起６２ａが導電性シート６２の表面に作製されているものが挙げられる。
【００７５】
この場合、ピッチｃ方向を感光体２の回転方向とすると、１列目の突起６２ａの先端の間に２列目の突起６２ａの先端が配置されている。そのため、このように複数の突起６２ａの先端が配置された導電性シート６２を有する電子放出素子６０を帯電装置６に用いた場合には、感光体２が回転しているので感光体表面にムラなく電子を放出でき、感光体表面の均一帯電を実現することができる。
【００７６】
また、別の例としては、複数の突起６２ａの先端を、図６（ｂ）に例示されているような平行体格子状に配列したものが挙げられる。または、平行体格子の２つの格子点間のピッチをｄ、ｅ（ただしｅ＞ｄ）とすると、突起６２ａの先端と平行体格子の格子点間の距離が０．１ｅ以下であるように、全ての突起６２ａが導電性シート６２の表面に作製されているものが挙げられる。
【００７７】
この場合、ピッチｅ方向を感光体２の回転方向とすると、１列目の突起６２ａの先端の間に２列目の突起６２ａの先端が配置されている。さらに、３列目の突起６２ａの先端が１列目の突起６２ａの先端と２列目の突起６２ａの先端との間に配置されている。そして、４列目以降の突起６２ａの先端も同様に、１列目の突起６２ａの先端と前列の突起６２ａの先端との間に配置されている。
【００７８】
そのため、このように複数の突起６２ａの先端が配置された導電性シート６２を有する電子放出素子６０からは、電子放出素子６０の面方向（導電性シートの面方向）から電子を放出した際、感光体２が回転しているので感光体表面にムラなく電子を放出できる。よって、このような電子放出素子６０を帯電装置６に用いた場合には、感光体表面の均一帯電を実現することができる。
【００７９】
ここで、本実施形態の帯電装置６による発生オゾン量の低減効果について説明する。本実施形態の帯電装置６で用いる電子放出素子６０においては、形態による電場増強により低電界での電子放出が可能になっている。
【００８０】
具体的には、例えばニッケルの仕事関数は５．１５［ｅＶ］だが、ニッケル中の電子はトンネル効果によって放出されるため、放出された電子の運動エネルギーは５．１５［ｅＶ］以下である。この値は酸素からオゾンが生成する反応の活性化エネルギー５．１［ｅＶ］と同程度である。
【００８１】
従来の放電を利用した帯電装置、例えばコロナ放電方式の帯電装置の場合、コロナワイヤーから放出される電子の運動エネルギーは３０［ｅＶ］以上であったため、オゾン生成を回避できなかった。一方、本実施形態の帯電装置６では、放出される電子のエネルギーが極めて小さいため、オゾン発生量を抑制しつつ感光体２を帯電することができる。
【００８２】
したがって、放電生成物（オゾン、窒素酸化物など）の発生量が少ないので、放電生成物が被帯電体である感光体表面に付着したり、放電により生じた活性な気体によって感光体表面が酸化して劣化したりするハザードを防止することができる。また、これとともに、電子放出素子６０そのものも酸化による燃焼などの劣化（導電性シート６２に設けられた突起６２ａが燃焼し分解されることなど）が生じなく、均一帯電が実現された感光体表面の帯電を行うことが可能となる。
【００８３】
［実施例］
以下に、実施例の帯電装置６、比較例１の帯電装置６Ａ、及び、比較例２の帯電装置６Ｂについて説明する。
【００８４】
＜２つ以上の突起６２ａが平面格子状に配列された導電性シート６２の製造方法＞
２つ以上の突起６２ａが平面格子状に配列された導電性シート６２は、特開２０００−１９９４６９号公報に記載の噴射用ノズルのフィルタをマスクとして使用し、エレクトロフォーミング（電鋳）によって形成されたものを用いた。
【００８５】
シートを構成する金属材料としてＮｉを使用した。使用した噴射用ノズルのフィルタの断面は、約２０［μｍ］の曲率半径を持つ面取り形の貫通孔と気孔群で構成される形状となっている。貫通孔はピッチ５０［μｍ］の正方格子状に配置されている。
【００８６】
［実施例の帯電装置６］
実施例の帯電装置６で用いる電子放出素子６０としては、次のように作製したものを用いた。すなわち、断面積１０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］の鋼（ＳＳ４００）製の電極６１上に、寸法が幅１０［ｍｍ］、長さ１０［ｍｍ］、厚さ３０［μｍ］のＮｉ製のピラーシートである導電性シート６２を、導電性接着剤を用いて貼り付けて電子放出素子６０を作製した。
【００８７】
なお、導電性シート６２は、電極６１側とは反対側の面に２つ以上の突起６２ａが平面格子状に配列されている。詳しくは、複数の突起６２ａの先端が正方格子状に配置されるように、上述した導電性シートの製造方法によって導電性シート６２を作製した。
【００８８】
導電性シート６２に設けられる突起６２ａの断面は、図７に示すような曲率半径Ｒの円弧状であった。ここで突起６２ａの断面とは、突起６２ａの先端を通り、導電性シート６２の突起６２ａが作製されている側の平坦な面に垂直な面のいずれかを意味する。曲率半径Ｒ及び突起６２ａの高さは２０［μｍ］であるものを用いた。突起６２ａの間隔は５０［μｍ］であった。
【００８９】
図８に、実施例の帯電装置６で実際に用いた導電性シート６２（Ｎｉ製のピラーシート）の撮影画像を示す。図８から、導電性シート６２の表面に一定の法則に沿って複数の突起６２ａが平面格子状に配列されているのがわかる。
【００９０】
被帯電体である感光体２は、導電性基体２２としてＰＥＴフィルム上にアルミニウム（Ａｌ）を蒸着したＡｌ蒸着フィルムを用いた。そして、そのＡｌ蒸着フィルムのＡｌ面に、感光層２１として次に記載する処方の処方液をドクターブレードで塗布し、８０［℃］で５分間乾燥させた後、１３０［℃］で２０分間乾燥させることにより作製した。作製後の薄膜の膜厚を測定したところ約２３．５［μｍ］であった。
【００９１】
（処方液）
・ポリカーボネートＺポリカ（帝人化成社製；パンライトＴＳ−２０５０）：１０部
・下記化１の構造式で示される電荷輸送性化合物：７部
【化１】
2015176026.tif 000003
・テトラヒドロフラン：８０部
・シリコーンオイル（ＫＦ５０−１００ｃｓ、信越化学工業社製）：０．００２部
【００９２】
そして、実施例の帯電装置６では、図１のように電子放出素子６０と感光体表面との間に３５［μｍ］の空隙をあけて、感光体表面に対し電子放出素子６０を平行に配置した。なお、感光体２の導電性基体２２は電気的に接地されており、図１に示す電源５により電子放出素子６０の電極６１と感光体２の導電性基体２２との間に負電圧を印加した後、感光体２の表面電位を測定することで、実施例の帯電装置６の帯電能力を評価した。
【００９３】
電極６１と導電性基体２２との間に印加する印加電圧は、−４００［Ｖ］、−６００［Ｖ］、−８００［Ｖ］、−１０００［Ｖ］とした。また、電圧を印加する前には、イソプロピルアルコールを染み込ませたタオルペーパーで感光体表面を拭くことにより除電を行った。
【００９４】
感光体表面の表面電位は非接触表面電位計で測定することにより確認した。その結果、印加電圧が−４００［Ｖ］、−６００［Ｖ］、−８００［Ｖ］、−１０００［Ｖ］のときに、感光体２の表面電位の平均値はそれぞれ、−１０［Ｖ］、−１００［Ｖ］、−３００［Ｖ］、−４５０［Ｖ］であった。
【００９５】
また、前記表面電位の最小値はそれぞれ、−５［Ｖ］、−９０［Ｖ］、−２８５［Ｖ］、−４３６［Ｖ］であり、前記表面電位の最高値はそれぞれ、−１４［Ｖ］、−１０８［Ｖ］、−３１５［Ｖ］、−４３６［Ｖ］であった。
【００９６】
［比較例１の帯電装置６Ａ］
比較例１の帯電装置６Ａで用いる電子放出素子６０Ａとしては、次のように作製したものを用いた。すなわち、断面積１０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］の鋼（ＳＳ４００）製の電極６１Ａ上に、寸法が幅１０［ｍｍ］、長さ１０［ｍｍ］、厚さ３０［μｍ］のＮｉ製のシートである導電性シート６２Ａを、導電性接着剤を用いて貼り付けて電子放出素子６０Ａを作製した。
【００９７】
なお、導電性シート６２Ａは、電極６１Ａ側とは反対側の面に、実施例の帯電装置６の導電性シート６２の表面に配置された突起６２ａが配置されていない、表面が平滑な導電性シートである。
【００９８】
比較例１における被帯電体である感光体２は、実施例の帯電装置６と同じ方法で作製した。そして、比較例１の帯電装置６Ａにおいても、実施例の帯電装置６と同様に、電子放出素子６０Ａと感光体表面との間に３５［μｍ］の空隙をあけて、感光体表面に対し電子放出素子６０Ａを平行に配置した。
【００９９】
また、比較例１の帯電装置６Ａにおいても実施例の帯電装置６と同様に、電源５により電子放出素子６０Ａの電極６１Ａと感光体２の導電性基体２２との間に負電圧を印加した後、感光体２の表面電位を測定して、比較例１の帯電装置６Ａの帯電能力を評価した。
【０１００】
電極６１Ｂと導電性基体２２との間に印加する印加電圧は、−４００［Ｖ］、−６００［Ｖ］、−８００［Ｖ］、−１０００［Ｖ］とした。また、電圧を印加する前の感光体表面の除電処理は、実施例の帯電装置６と同じ方法で行った。
【０１０１】
感光体表面の表面電位は、実施例の帯電装置６と同様に非接触表面電位計で測定することにより確認した。その結果、比較例１の帯電装置６Ａを用いた場合には、いずれの電圧を印加しても、感光体２の表面電位は帯電前から変化せず、感光体表面を帯電させることはできなかった。
【０１０２】
［比較例２の帯電装置６Ｂ］
比較例２の帯電装置６Ｂで用いる電子放出素子６０Ｂとしては、次のように作製したものを用いた。すなわち、断面積１０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］の鋼（ＳＳ４００）製の電極６１Ａ上に、寸法が幅１０［ｍｍ］、長さ１０［ｍｍ］、厚さ３０［μｍ］のＮｉ製のシートである導電性シート６２Ｂを、導電性接着剤を用いて貼り付けて電子放出素子６０Ｂを作製した。
【０１０３】
なお、導電性シート６２Ｂは、電極６１側とは反対側の面に２つ以上の突起６２ａＢがランダムに配置された導電性シートである。また、導電性シート６２Ｂは、複数の突起６２ａＢがランダムに配置されている以外は、上述した導電性シートの製造方法と同じ方法で作製した。
【０１０４】
比較例２における被帯電体である感光体２は、実施例の帯電装置６と同じ方法で作製した。そして、比較例２の帯電装置６Ｂにおいても、実施例の帯電装置６と同様に、電子放出素子６０Ｂと感光体表面との間に３５［μｍ］の空隙をあけて、感光体表面に対し電子放出素子６０Ｂを平行に配置した。
【０１０５】
また、比較例２の帯電装置６Ｂにおいても実施例の帯電装置６と同様に、電源５により電子放出素子６０Ｂの電極６１Ｂと感光体２の導電性基体２２との間に負電圧を印加した後の感光体２の表面電位を測定して、比較例２の帯電装置６Ｂの帯電能力を評価した。
【０１０６】
なお、電極６１Ｂと導電性基体２２との間に印加する印加電圧は、−４００［Ｖ］、−６００［Ｖ］、−８００［Ｖ］、−１０００［Ｖ］とした。また、電圧を印加する前の感光体表面の除電処理は、実施例の帯電装置６と同じ方法で行った。
【０１０７】
感光体表面の表面電位は、実施例の帯電装置６と同様に非接触表面電位計で測定することにより確認した。その結果、感光体２の表面電位の平均値はそれぞれ、−９［Ｖ］、−９５［Ｖ］、−３０１［Ｖ］、−４４５［Ｖ］であった。また、前記表面電位の最小値はそれぞれ、０［Ｖ］、−６０［Ｖ］、−２１１［Ｖ］、−３８７［Ｖ］であり、前記表面電位の最高値はそれぞれ、−２５［Ｖ］、−１５１［Ｖ］、−３８０［Ｖ］、−４９１［Ｖ］であった。
【０１０８】
また、比較例２の帯電装置６Ｂを用いた場合には、いずれの電圧を印加した場合も、感光体２の表面電位分布は実施例の帯電装置６よりも不均一であった。
【０１０９】
次に、本実施形態の帯電装置を備えた画像形成装置の他の構成例について図９を参照して説明する。
【０１１０】
この画像形成装置は、図中矢印方向に回転する感光体１０１の周囲に、帯電装置１０２と、現像装置１０４と、転写装置１０６と、感光体クリーニング装置１０７と、除電装置１０８などが配置されている。また、転写装置１０６でトナー像が転写された記録紙Ｐに定着処理を行う定着装置１０９を備えている。なお、帯電装置１０２の構成は、上記帯電装置６と同様のため、その説明は省略する。
【０１１１】
ここで、帯電装置１０２と感光体１０１表面との距離（ギャップ）はいずれの値でもよいが、例えば０［μｍ］より大きく２００［μｍ］以下とする。帯電装置１０２の電極に負電圧を印加することで帯電装置１０２の電子放出素子から放出された電子は感光体１０１上に付着し、感光体１０１の表面が帯電する。
【０１１２】
帯電後の感光体１０１は所定の線速、例えば２００［ｍｍ／ｓｅｃ］で回転し、図示しない書込み装置により静電潜像が形成される。その後、現像装置１０４によって潜像がトナーなどの現像剤で現像され可視像となり、感光体１０１上に形成されたトナー像は次に転写装置１０６により記録紙Ｐに転写される。
【０１１３】
トナー像が転写された後の感光体１０１上には、微量の転写残トナーが残るが、感光体クリーニング装置１０７により除去され、その後、除電装置１０８によって感光体１０１は必要に応じて除電され、次に画像形成プロセスに備える。
【０１１４】
なお、クリーニング工程のない、クリーナレスプロセスを行い、転写残トナーを現像装置１０４により回収する構成とすることもできる。
【０１１５】
帯電装置１０２は、前述したようにオゾン、ＮＯｘの発生がなく感光体１０１を帯電することができる。また、印加電圧を従来のコロナ帯電方式や近接帯電方式に比べて低減することができるので、省エネルギーの画像形成装置を構成できる。さらに、電子放出を低エネルギーで行うことができるので、感光体材料のポリカーボネートなどの有機材料をアタックして酸化や焼失させることがないので、感光体膜削れも低減できる。
【０１１６】
［実施形態２］
以下、本発明をイオン発生装置に適用した一実施形態（以下、実施形態２という）について説明する。まず、図１０を参照して実施形態２に係るイオン発生装置３００の概略構成について説明する。
【０１１７】
図１０は、本実施形態に係るイオン発生装置３００の概略構成図である。図１０において、符号３０１は電子放出素子であり、符号３０２は電子放出素子３０１を構成する電極であり、符号３０３は電子放出素子３０１を構成する導電性シートである。なお、導電性シート３０３の電極３０２とは反対側の面には、２つ以上の突起３０２ａが平面格子状に配列されている。
【０１１８】
また、図１０において、符号３０４は電極３０２に対向させて設けられ電極３０２と対をなす電気的に接地された対極であり、符号３０５は電極３０２に電圧を印加する電源である。
【０１１９】
図１０に示すように、電子放出素子３０１は微小空隙をあけて対極３０４の表面に対し平行に配置されている。電源３０５により電子放出素子３０１の電極３０２にマイナスの電圧が印加されると、導電性シート３０３の突起３０３ａの先端から電子が放出される。放出された電子は、大気中の水分子と衝突しプラスイオン及びマイナスイオンを生成する。
【０１２０】
次に、本実施形態に係るイオン発生装置３００の各構成部材について説明する。
電極３０２及び対極３０４の材質としては、種々の金属または合金が使用できる。導電性シート３０３の材質としては、例えば銅、ニッケル、金、銀が使用できる。
【０１２１】
突起３０３ａの形状としては特に限定されるものではなく、例えば円錐型、円柱型、角錐型とすることができる。突起３０３ａの高さＨは５０［μｍ］以下が好ましく、突起３０３ａの間隔ＬはＨ≦Ｌ≦３Ｈが好ましい。導電性シート３０３の突起３０３ａの配列は、突起３０３ａの先端が平面格子状に配列されていればいずれでもよい。
【０１２２】
例えば、複数の突起３０３ａの先端を、図５に例示されているような正方格子状に配列したものが挙げられる。または、正方格子の格子点間のピッチをａとすると、突起３０３ａの先端と正方格子の格子点間の距離が０．１ａ以下であるように、全ての突起３０３ａが導電性シート６２の表面に作製されているものが挙げられる。
【０１２３】
この場合、複数の突起３０３ａの先端が、導電性シート３０３の表面にほぼ等間隔で均一に配置されたものとなる。そのため、このように突起３０３ａの先端が配置された導電性シート３０３を有する電子放出素子３０１からは、電子放出素子６０の面方向（導電性シートの面方向）で電子を均一に放出することができる。よって、このような電子放出素子３０１をイオン発生装置３００に用いた場合には、均一にイオンを発生させることができる。
【０１２４】
ここで、従来、イオン発生装置として針状電極と対極とを用いるものが知られている。このような方式のイオン発生装置は、針状の放電極と対極とを備え、放電極に直流または交流高電圧を印加して、コロナ放電により放電極周辺の空気をイオン化させる仕組みとなっている。そして、空気のイオン化効率向上、安定的なイオン化、正負イオン比率の制御、発生オゾン量低減、電磁輻射ノイズの低減を目的とし、様々な改良が施されている。
【０１２５】
次に、イオン発生装置の課題の一つである発生オゾン量の低減について述べる。放電現象を利用してイオンを生成するイオン発生装置は、プラスイオンＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍとマイナスイオンＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｎとを生成する際にオゾンも生成する。
【０１２６】
オゾンは酸化力が極めて強く、水処理、悪臭除去、脱色、有機物除去、殺菌に用いられる一方、オゾン自体が異臭などの原因ともなりうる。
【０１２７】
また、別の課題である放電に伴う電磁輻射ノイズの発生については、電磁輻射ノイズにより周囲で使用している電子デバイスの静電気破壊や特性劣化、電子システムの誤作動等の電磁ノイズ障害が生じる。
【０１２８】
これらの課題解決に対し、例えば特開２００１−１８９１９９号公報では針状の放電極と導電性の対極を備え、放電極に交流高電圧を印加してコロナ放電により放電極周辺の空気をイオン化させるイオン発生装置において、次のように構成している。すなわち、少なくとも放電極の先端がシリコン単結晶で構成されている。
【０１２９】
そして、放電極の先端と対極との最短距離Ｌが０．４［ｃｍ］以上４［ｃｍ］以下であり、放電極に印加される交流高電圧の実効値Ｖが８［ｋＶ］以下であり、かつ１．８Ｌ［ｃｍ］＋０．５＜Ｖ［ｋＶ］＜２．８Ｌ［ｃｍ］＋１．０としている。また、交流高電圧の実効値Ｖが８［ｋＶ］以下であり、且つ、１．８Ｌ［ｃｍ］＋０．５＜Ｖ［ｋＶ］＜２．８Ｌ［ｃｍ］＋１．０としている。
【０１３０】
これにより、オゾン発生をほぼ１０［ｖｏｌｐｐｂ］以下に抑制し、電磁輻射ノイズの大きさをバックグラウンドノイズ（別称ホワイトノイズ）レベル２〜５［ｍＶ］を少し上回る程度に抑制している。
【０１３１】
ところが、従来型のイオン発生装置は、コロナ放電を用いてイオンを発生させるため、印加電圧が高圧で大型の電源が必要であり小型化が困難であった。
【０１３２】
［実施例］
以下に、実施例のイオン発生装置３００と、比較例のイオン発生装置３００Ａとについて説明する。
【０１３３】
［実施例のイオン発生装置３００］
実施例のイオン発生装置３００で用いる電子放出素子３０１としては、次のように作製したものを用いた。すなわち、断面積１０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］の鋼（ＳＳ４００）製の電極３０２上に寸法が幅１０［ｍｍ］、長さ１０［ｍｍ］、厚さ３０［μｍ］のＮｉ製のピラーシートである導電性シート３０３を導電性接着剤を用いて貼り付け電子放出素子３０１を作製した。
【０１３４】
なお、導電性シート３０３は、電極３０２側とは反対側の面に２つ以上の突起３０３ａが平面格子状に配列されている。詳しくは、複数の突起３０３ａの先端が正方格子状に配置されるように、実施形態１で説明した導電性シートの製造方法によって導電性シート３０３を作製した。
【０１３５】
導電性シート３０３に設けられる突起３０３ａの形状は、図７に示すような曲率半径Ｒの円弧状であった。ここで突起３０３ａの断面とは、突起３０３ａの先端を通り、導電性シート３０３の突起３０３ａが作製されている側の平坦な面に垂直な面のいずれかを意味する。曲率半径Ｒ及び突起３０３ａの高さＨは２０［μｍ］であるものを用いた。また、隣り合う突起３０３ａの間隔Ｌは５０［μｍ］であった。
【０１３６】
実施例のイオン発生装置３００では、図１０にように電子放出素子３０１と、断面積１０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］の鋼（ＳＳ４００）製の対極３０４との間に１０５［μｍ］の空隙をあけて、対極３０４に対し電子放出素子３０１を平行に配置した。
【０１３７】
そして、電源３０５によって電子放出素子３０１と対極３０４との間に−３００［Ｖ］の電圧を印加し、その際に電子放出素子３０１から放出する電荷量を、陽極板にファラデーカップの捕集電極を銅線で接続することにより測定した。その結果、イオン発生量は１０秒あたり１０［ｎＣ］であった。なお、前記ファラデーカップとしては、Ｍｏｎｒｏｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社のＭｏｄｅｌ  ２８４  ＮａｎｏＣｏｕｌｏｍｂ  Ｍｅｔｅｒを用いた。
【０１３８】
［比較例のイオン発生装置３００Ａ］
針状電極（全長１５［ｍｍ］、柱体の直径が２［ｍｍ］、鋼（ＳＳ４００）製）に、周囲を囲むように筒状の対極（全長２０［ｍｍ］、内径２０［ｍｍ］、外径２２［ｍｍ］、鋼（ＳＳ４００）製）を配置することにより比較例のイオン発生装置３００Ａを作製した。
【０１３９】
針状電極と筒状の対極との間に−３００［Ｖ］の電圧を印加し、その際に電子放出素子から放出する電荷を、前記ファラデーカップの捕集電極で捕集することにより測定した。その結果、イオン発生量は１０秒あたり１［ｎＣ］であった。また、印加電圧を１０倍の３［ｋＶ］に変更したところ、イオン発生量は１０秒あたり２０［ｎＣ］となった。
【０１４０】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
電源５などの電圧印加手段により所定電圧が印加されることで電子を放出する電子放出素子６０などの電子放出手段を備えており、前記電子放出手段から電子を放出して感光体２などの被帯電体を帯電せしめる帯電装置６などの帯電装置において、前記電子放出手段は、前記電圧印加手段により電圧が印加される電極６１などの電極と、前記電極上に配置された導電性シート６２などの導電性シートとを有しており、前記導電性シートの電極側とは反対側の面に、複数の突起６２ａなどの突起を平面格子状に配列して設けた。
（態様Ａ）においては、導電性シートの電極側とは反対側の面に、複数の突起を平面格子状に配列して設けたことで、導電性シートの前記面に所定の法則に沿って複数の突起が位置するため、導電性シートの前記面上における単位面積あたりの突起数が一定となる。これにより、電子放出手段から面方向で電子を均一に放出することができ、被帯電体の帯電ムラが生じるのを抑制することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記突起の材質が金属である。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記突起が燃焼により分解されるのを抑制することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、前記複数の突起それぞれの先端が、正方格子状に配置されるように、または、正方格子の格子点間のピッチをａとしたときに、前記突起の先端と正方格子の格子点間の距離が０．１ａ以下となるように、前記複数の突起を前記導電性シートに設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、均一帯電を実現することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、前記複数の突起それぞれの先端が、斜方格子状に配置されるように、または、斜方格子の２つの格子点間のピッチをｂ、ｃ（ただしｃ＞ｂ）としたときに、前記突起の先端と斜方格子の格子点間の距離が０．１ｃ以下となるように、前記複数の突起を前記導電性シートに設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、均一帯電を実現することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、前記複数の突起それぞれの先端が、平行体格子状に配置されるように、または、平行体格子の２つの格子点間のピッチをｄ、ｅ（ただしｅ＞ｄ）としたときに、前記突起の先端と平行体格子の格子点間の距離が０．１ｅ以下となるように、前記複数の突起を前記導電性シートに設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、均一帯電を実現することができる。
（態様Ｆ）
帯電装置６などの帯電手段と、感光体２などの像担持体、現像装置８などの現像手段及び感光体クリーニング装置３などのクリーニング手段から選ばれる少なくとも１つとを一体的に構成した、画像形成装置本体に着脱可能な画像形成ユニット１などのプロセスカートリッジにおいて、前記帯電手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）の帯電装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、オゾンや放電生成物の発生を抑えつつ、像担持体上を均一に帯電することができる。また、帯電装置などのメンテナンス性を向上させることができる。
（態様Ｇ）
感光体２などの像担持体と、像担持体表面を帯電せしめる帯電装置６などの帯電手段と、前記帯電手段によって帯電せしめられた前記像担持体表面に潜像を形成する光書込ユニット８０などの潜像形成手段と、前記像担持体表面に形成された潜像を現像する現像装置８などの現像手段とを備えた画像形成装置において、前記帯電手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）の帯電装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、オゾンや放電生成物の発生を抑えつつ、像担持体上を均一に帯電することができ、良好な画像形成を行うことができる。
（態様Ｈ）
帯電手段と、像担持体、現像手段及びクリーニング手段から選ばれる少なくとも１つとを一体的に構成した、装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、前記プロセスカートリッジとして、（態様Ｆ）のプロセスカートリッジを用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、放電生成物の発生を抑えつつ、像担持体上を均一に帯電することができ、良好な画像形成を行うことができる。また、帯電装置などのメンテナンス性を向上させることができる。
（態様Ｉ）
電源３０５などの電圧印加手段により所定電圧が印加されることで電子を放出する電子放出素子３０１などの電子放出手段を備えており、空気中の水分子と電子との衝突によってイオンを発生させるイオン発生装置３００などのイオン発生装置において、前記電子放出手段は、前記電圧印加手段により電圧が印加される電極３０２などの電極と、前記電極上に配置された導電性シート３０３などの導電性シートとを有し、前記導電性シートの電極側とは反対側の面に、複数の突起３０３ａなどの突起を平面格子状に配列して設けており、前記突起の材質が金属である。これによれば、上記実施形態について説明したように、電子放出手段から面方向で電子を均一に放出することができる。また、前記突起が燃焼により分解されるのを抑制することができる。
（態様Ｊ）
（態様Ｉ）において、前記複数の突起それぞれの先端が、正方格子状に配置されるように、または、正方格子の格子点間のピッチをａとしたときに、前記突起の先端と正方格子の格子点間の距離が０．１ａ以下となるように、前記複数の突起を前記導電性シートに設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、均一にイオンを発生させることができる。
【符号の説明】
【０１４１】
１        画像形成ユニット
２        感光体
３        感光体クリーニング装置
４        クリーニングブラシローラ
５        電源
６        帯電装置
６Ａ      帯電装置
６Ｂ      帯電装置
８        現像装置
９        現像ローラ
１０      スクリュウ部材
１１      スクリュウ部材
１２      現像部
１３      現像剤搬送部
２１      感光層
２２      導電性基体
３０      転写ユニット
３１      中間転写ベルト
３２      駆動ローラ
３３      二次転写対向ローラ
３４      従動ローラ
３５      一次転写ローラ
３６      二次転写ローラ
５０      給紙カセット
５０ａ    給紙ローラ
５１      レジストローラ対
６０      電子放出素子
６０Ａ    電子放出素子
６０Ｂ    電子放出素子
６１      電極
６１Ａ    電極
６１Ｂ    電極
６２      導電性シート
６２Ａ    導電性シート
６２Ｂ    導電性シート
６２ａ    突起
６２ａＢ  突起
８０      光書込ユニット
９０      定着装置
９１      定着ローラ
９２      加圧ローラ
１０１    感光体
１０２    帯電装置
１０４    現像装置
１０６    転写装置
１０７    感光体クリーニング装置
１０８    除電装置
１０９    定着装置
３００    イオン発生装置
３００Ａ  イオン発生装置
３０１    電子放出素子
３０２    電極
３０２ａ  突起
３０３    導電性シート
３０３ａ  突起
３０４    対極
３０５    電源
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４２】
【特許文献１】特許第４８７７７４９号公報
【図１】
2015176026.tif 000004
【図２】
2015176026.tif 000005
【図３】
2015176026.tif 000006
【図４】
2015176026.tif 000007
【図５】
2015176026.tif 000008
【図６】
2015176026.tif 000009
【図７】
2015176026.tif 000010
【図９】
2015176026.tif 000011
【図１０】
2015176026.tif 000012
【図８】
2015176026.tif 000013