(57)【要約】【課題】オゾン等の発生が極めて少なく、また、非接触の帯電を実現することで、トナーや紙粉等の付着が少なく、かつ、汚染されても常に静電潜像担持体上に安定した帯電を行うことを可能とする高耐久な帯電部を備える画像形成装置の提供を目的とする。【解決手段】トナーを含む現像剤を用いて潜像担持体上に形成されている静電潜像の可視像処理を行う工程を備えた画像形成装置であって、静電潜像担持体を一様帯電する帯電装置として、静電潜像担持体１４に対して非接触とされた構成を備えて移動可能な電極（ベルト状電極１７）を配置し、電界電子放出特性に優れた部材（Ｓｐ３結合性窒化ホウ素膜体１１）を移動可能な電極上に形成し、且つ、電極上の電界電子放出特性に優れた部材の表面を洗浄する洗浄ローラ１６を配置していることを特徴とする。洗浄ローラ１６は、静電潜像担持体１４及び近接する非接触電極１７に対し、対峙する位置に配置される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体上に形成される静電潜像の可視像処理を行う可視像手段を備える画像形成装置であって、
前記静電潜像担持体を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段を洗浄する１以上の洗浄手段と、を備え、
前記帯電手段は、前記静電潜像担持体に対して非接触かつ移動可能な電極であり、前記電極上に、電界電子放出特性に優れた部材を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記移動可能な電極は、フィルム状形状であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記移動可能な電極は、回転体形状であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記移動可能な電極は、エンドレスベルト状形状であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記洗浄手段は、前記静電潜像担持体及び前記電極に対峙する位置に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記洗浄手段は、粘着性部材であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記電界電子放出特性に優れた部材は、Ｓｐ３結合性窒化ホウ素膜体であり、微小突起形状を有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記洗浄手段は、定期的に洗浄動作を行うモードと、画像形成時と同時に洗浄動作を行うモードと、のいずれか１以上のモードに基づき洗浄動作を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に像担持体に帯電する帯電部を有する作像ユニットを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、像担持体に帯電を施し、その帯電を露光より選択的に消去あるいは減少させ、像担持体上に静電潜像を形成するものが知られている。そして、像担持体に帯電する帯電装置としては、コロナ放電を利用したものが主流であった。しかし、このコロナ放電を用いた帯電装置は、オゾンが多量に発生してしまうという不具合があり、またコロナ放電を行わせるために５〜１０ｋＶという高電圧を印加する高電圧電源が必要となり、画像形成装置の低コスト化が難しくなる。
【０００３】
従って、近年、コロナ放電を利用しない帯電部材を像担持体に対向して設ける帯電装置が提案されている。この帯電装置は、像担持体と直接接触させる接触型と微少な間隙を設ける非接触型とがある（例えば、特許文献１、２参照）。接触型の帯電装置では、コロナ放電を用いる場合の不具合の多くが解消される一方、「像流れ」と呼ばれる異常画像の発生及び像担持体の摩耗量が増大する等の不具合が発生している。また、印加電圧に交流を用いた場合は騒音が発生するという不具合がある。
【０００４】
さらに、接触型帯電装置では、トナーや紙粉を像担持体と帯電部材で擦りつけるので汚染を助長するという不具合がある。この汚染を解消するため、接触帯電部材をベルト状とし、更に、フェルト状クリーニング部材を設ける構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、最近、様々な電子放出材料が提案されているが、その実用化に際しては、高電圧に対する耐性が高いこと、電流密度が大きく取れることが特に要求される。現在盛んに開発されている新材料の一つとしてカーボンナノチューブが挙げられるが、この材料は著しく放出特性が優れているわけではなく、利用に際しては電流密度を向上させるために工夫が必要である。具体的には成長位置を制御・パターン化して薄膜成長させたり、プリント転写技術を利用して、電子放出性に適った形状にエッチングさせたり等の加工が必要となる。
【特許文献１】特開平０２−３０１７７７号公報
【特許文献２】特開２００３−５０４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、接触帯電部材をベルト状とし、更に、フェルト状クリーニング部材を設ける構成では、像担持体にベルト状接触帯電部材が加圧し、かつ、クリーニング部材が加圧され、２箇所でベルトに負荷がかかるため、ベルトの寄り問題やベルトの伸び・たるみが生じやすい欠点を有する。また、カーボンナノチューブを用いる際は、上述したような手間のかかる困難な加工を施しても、その結果得られる性能は、電流密度がせいぜいｍＡ／ｃｍ２オーダーに留まっているのが現状であった。更に、使用電界強度には限界があり、限界以上では材料の劣化、剥落が生じ、高電圧下で長時間にわたる使用には耐えられないものであった。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、係る不具合を解決することを前提とし、オゾン等の発生が極めて少なく、また、非接触の帯電を実現することで、トナーや紙粉等の付着が少なく、かつ、汚染されても常に静電潜像担持体上に安定した帯電を行うことを可能とする高耐久な帯電装置を備える画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、静電潜像担持体上に形成される静電潜像の可視像処理を行う可視像手段を備える画像形成装置であって、前記静電潜像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段を洗浄する１以上の洗浄手段と、を備え、前記帯電手段は、前記静電潜像担持体に対して非接触かつ移動可能な電極であり、前記電極上に、電界電子放出特性に優れた部材を形成することを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の装置において、前記移動可能な電極は、フィルム状形状であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の装置において、前記移動可能な電極は、回転体形状であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の装置において、前記移動可能な電極は、エンドレスベルト状形状であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置において、前記洗浄手段は、前記静電潜像担持体及び前記電極に対峙する位置に配置されることを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の装置において、前記洗浄手段は、粘着性部材であることを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の装置において、前記電界電子放出特性に優れた部材は、Ｓｐ３結合性窒化ホウ素膜体であり、微小突起形状を有していることを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の装置において、前記洗浄手段は、定期的に洗浄動作を行うモードと、画像形成時と同時に洗浄動作を行うモードと、のいずれか１以上のモードに基づき洗浄動作を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、オゾン等の発生が極めて少ない、また、トナーや紙粉等の付着が少なく、かつ汚染されても常に静電潜像担持体上に安定した帯電を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置を、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるため、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る電子放出材料であるＳｐ３結合性窒化ホウ素膜体について説明する。Ｓｐ３結合性窒化ホウ素膜体は、高い耐電界強度を有し、かつ、長時間の使用時でも電子を高効率(高電流密度)で安定して放出することができる材料である。ＢＮ(窒化ホウ素)は高温ルツボにも使用され、大気中高温下でも極めて高安定な材料である。これを使用した電子放出素子は高効率で、安定かつ劣化の極めて少ない電界電子放出特性を示す。
【００１９】
本発明者らは、ＢＮ(窒化ホウ素)を電子放出材料用に最適化すべく鋭意研究した結果、特定の条件下で製作した窒化ホウ素の中には、これを膜状に生成した場合、電界電子放出特性に優れた表面形状を呈してなるものが生成し、強い耐電界強度を有することを見出した。すなわち、窒化ホウ素を気相反応によって基板上に堆積する場合、基板近傍に高エネルギーの紫外光を照射することで基板上に窒化ホウ素が膜状に形成され、且つ膜表面上には、先端が尖った形状の窒化ホウ素が適宜間隔を置いて光方向に自己組織的に生成・成長すること及び、その膜に電界をかけると容易に電子を放出し、かつ、従来の電子放出材料から考えると、極めて高いレベルの電流密度を保ちつつも、材料の劣化、損傷、脱落のない極めて安定した状態、性能を維持し得る。
【００２０】
本発明の実施形態に係る帯電部は、この電界電子放出特性に優れたＳｐ３結合性窒化ホウ素膜体を用い、Ｓｐ３結合性窒化ホウ素膜体を形成した電極と静電潜像担持体との間に電界を印加し、Ｓｐ３結合性窒化ホウ素膜体から大気中に放出された電子により大気中の各種分子をイオン化させ、そのイオンにより静電潜像担持体を一応に帯電することを特徴とする。
【００２１】
更に、本発明に係る実施形態として、電界電子放出特性に優れたＳｐ３結合性窒化ホウ素膜体を形成した電極を静電潜像担持体に対して移動可能な構成とし、且つ、電極上の電界電子放出特性に優れた部材表面を洗浄する手段を配置することが考え得る。
【００２２】
本実施形態に用いる窒化ホウ素膜において、電界電子放出特性に優れた表面形状が気相反応によって自己造形的に形成されるためには、紫外光の照射が必要である。理由を以下に説明する。自己組織化による表面形態形成は、「チューリング構造」として把握され、前駆体物質の表面拡散と表面化学反応とが競合するある種の条件において出現する。ここでは、紫外光照射がその両者の光化学的促進に関わり、初期核の規則的な分布に影響していると考えられる。紫外光照射により表面での成長反応が促進されるが、これは光強度に反応速度が比例することを意味する。初期核が半球形であると仮定すると、頂点付近では光強度が大きく、成長が促進されるのに対して、周縁部分では光強度が弱まり成長が遅れる。これが先端の尖った表面形成物の形成要因の一つであると考えられる。何れにしても紫外光照射が極めて重要な役割を担っている。
【００２３】
本発明の実施形態に係る電界電子放出特性に優れたＳｐ３結合性窒化ホウ素膜体を得るための気相反応について（Ｓｐ３結合性窒化ホウ素膜体の製造方法）、図１を用いて条件等を説明する。使用される反応容器１は、ＣＶＤ反応容器である。反応容器１は、反応ガス及びその希釈ガスを導入するためのガス導入口２と、導入された反応ガス等を容器外へ排気するためのガス流出口３とを備え、真空ポンプに接続され、大気圧以下に減圧維持されている。
【００２４】
容器内のガスの流路には窒化ホウ素析出基板４が設定され、その基板に面した反応容器の壁体の一部には光学窓５が取り付けられ、この窓を介して基板に紫外光（図１ではエキシマ紫外レーザ６）が照射されるよう、エキシマ紫外光レーザ装置が設けられる。
【００２５】
反応容器１に導入された反応ガスは、基板４の表面において照射される紫外光（エキシマ紫外レーザ６）によって励起され、反応ガス中の窒素源とホウ素源とが気相反応し、基板４上に、一般式；ＢＮで示され、５Ｈ型または６Ｈ型多形構造を有してなるＳｐ３結合型窒化ホウ素が生成し、析出し、膜状に成長する。その場合の反応容器内の圧力は、０．００１〜７６０Ｔｏｒｒの広い範囲において実施可能であり、また、反応空間に設置された基板４の温度は、室温〜１３００℃の広い範囲で実施可能であることが実験の結果明らかとなった。
【００２６】
目的とする反応生成物を高純度で得るためには、圧力は低く、高温度で実施した方が好ましい。なお、基板表面ないしその近傍空間領域に対して紫外光を照射して励起する際、プラズマ８を併せて照射する態様も一つの実施の態様である。図１において、プラズマトーチ７は、この態様を示すものであり、反応ガス及びプラズマ８が基板に向けて照射されるよう、反応ガス導入口と、プラズマトーチ７とが基板に向けて一体に設定されている。
【００２７】
本発明の実施形態に係る窒化ホウ素膜体は、以上の反応容器を用いて作製されるが、以下さらに図面及び具体的な実施形態に基づいて、Ｓｐ３結合性窒化ホウ素膜体を電子放出材料として利用する帯電部について説明する。ただし、以下に開示する実施形態は、あくまでも本発明を容易に理解するための一助として開示するものであって、これによって本発明は限定されるものではない。
【００２８】
すなわち、本発明は、電界電子放出特性に優れた表面形状が気相反応によって自己造形的に形成されてなる、電界電子放出特性に優れたＳｐ３結合性窒化ホウ素膜体とその製造方法（図１参照）を提供し、また、電子放出材料としての用途発明（帯電部での利用）を提供するものであり、かかる目的が達成しうる限り、反応条件等は適宜変更、設定することができることはいうまでもない。
【００２９】
以下、図２及び図３を用いて、非接触で帯電を行う構成について説明する。図２に示すように、静電潜像担持体１４に対向した位置に電極１２を設け、その電極１２上に電子放出材料層１０が形成される。具体的には、微小突起を有するＳｐ３結合性窒化ホウ素膜体１１を形成する。この状態で、静電潜像担持体１４と電極１２の間に電界を印加すると、窒化ホウ素膜体１１の微小突起より電子が放出され、その電子により大気中の酸素等が活性化されて、イオン化微粒子（図２、点線矢印）を生成し、これらの微粒子が静電潜像担持体１４上に捕獲されて、静電潜像担持体１４が一様に帯電される。
【００３０】
別の構成としては、図３に示すように、微小突起を有するＳｐ３結合性窒化ホウ素膜体１１を有する電極１２と静電潜像担持体１４との間に金属グリッド１５を設けて、金属グリッド１５と電極１２の間で電界を印加することで、一様なイオン化微粒子の霧（図３、点線矢印）を作製し、その後、金属グリッド１５と静電潜像担持体１４との間に電界を印加して、静電潜像担持体１４表面を帯電する構成でもよい。
【００３１】
図２又は図３に示したような、静電潜像担持体１４に対し非接触で帯電を行う構成は、静電潜像担持体１４上の残トナーや紙粉等の不純物が窒化ホウ素膜体１１を有する電極１２には付着しにくい構成ではあるが、長期間使用すると、徐々に不純物が窒化ホウ素膜体表面に付着する恐れがある。従って、窒化ホウ素膜体表面を洗浄する手段を設けることが望ましい。しかし、従来のコロトロンやスコロトロン放電手段による帯電装置における放電ワイヤー洗浄手段がワイヤーを定期的にふき取る手段を帯電装置筐体カバー１３内に設けたようには、窒化ホウ素膜体表面を洗浄することは容易ではない。
【００３２】
ここで、図２に示すように、静電潜像担持体１４表面と電極１２間の距離が離れすぎると、電極１２表面の窒化ホウ素膜体１１より大気中へ放出された電子によりイオン化した微粒子（図中、点線矢印で示す）が静電潜像表面に着弾せず、大気中へ拡散し、帯電不良を発生する恐れがある。従って、静電潜像担持体１４と電極１２表面との距離はできるだけ近いことが望ましい。
【００３３】
このため、電極１２上の窒化ホウ素膜体表面が残トナー等により汚染されても、その汚染物質を除去する機構を、極めて狭い上記の静電潜像担持体１４と電極１２表面との間に配置することが困難である。また、図３に示すように、電極１２と金属グリッド１５の間隔も極めて狭く、上記同様に電極１２上の窒化ホウ素膜体表面の汚染物質を除去する機構を設けることが困難である。
【００３４】
そこで、本発明の実施形態に係る帯電部は、上記静電潜像担持体に対して非接触とされた構成を備えて移動可能な電極を配置し、電界電子放出特性に優れた部材を、移動可能な電極上に形成し、且つ、電極上の電界電子放出特性に優れた部材表面を洗浄する手段を配置する。以下、図４を用いて具体的に説明する。
【００３５】
図４は、本発明の実施形態に係る帯電部の概略図である。本実施形態では、例えば、移動可能な電極として、シームレスニッケルベルトや金属薄膜を形成したシームレスポリイミドフィルムやシームレスＰＥＴフィルムのごとき無端ベルトを用いることが考え得る。無端ベルト（ベルト状電極）１７を、図４に示すように、搬送ローラを用いて回転可能な状態とする。この無端ベルト１７の一部に駆動を有する洗浄ローラ１６を接触させ、無端ベルト１７は洗浄ローラ１６より駆動力を受け渡してつれまわる。
【００３６】
無端ベルト１７の表面には、上記のプラズマガス及び紫外光領域の波長を有する光照射により窒化ホウ素膜体１１を形成する。更に、無端ベルト１７の裏面もしくは側面に電界を印加するための導線１８との接触部を設ける。ベルト状電極１７を移動可能とし、仮にベルト状電極１７上の窒化ホウ素膜体１１が汚染されても、無端ベルト（ベルト状電極）１７を移動させて、汚染部分を静電潜像担持体１４近くから洗浄ローラ１６まで移動させて、汚染物質を除去する。
【００３７】
また、画像形成時に、静電潜像担持体１４の移動方向に合わせて、ベルト状電極１７を常時移動させることも考え得る。これにより、常に洗浄された窒化ホウ素膜体面を提供でき、安定した帯電が可能となる。本実施形態の概略図を図５に示す。なお、図５は、ベルト状電極１７と静電潜像担持体１４との間に金属グリッド１５を設けた構成である。
【００３８】
上記実施形態により、静電潜像担持体１４と電子放出部材を有する帯電手段との間隔が極めて狭くても、電子放出部材表面に付着した汚染物質を容易に除去することが可能であり、帯電手段の耐久性が飛躍的に向上する。また、非接触帯電ローラの場合は、静電潜像担持体１４と同速度で回転しないと帯電性が安定しないのに対し、本実施形態は、静電潜像担持体１４の周速度よりも遅い速度で移動することが可能であり、十分な洗浄ができる優位性をもつ。
【００３９】
更に、他の実施形態としては、図６に示すように、ベルト状電極１７を、シート状として巻き取り、少しずつ移動させることも考え得る。また、図７に示すように、ローラ状部材に電極（ローラ状（回転体状）電極２０）を設け、更にその表面に窒化ホウ素膜体を形成する構成とし、ローラに圧接して駆動する洗浄ローラ１６を設ける構成も考え得る。
【００４０】
上記実施形態により、移動可能な電極がフィルム状形状であるため、電極の移動を容易とする素材を用いることができ、装置の簡素化に効果がある。また、移動可能な電極が回転体形状であるため、回転体を用いることで、製造コストを下げることが可能となる。また、移動可能な電極をエンドレスベルト状形状にすることで、つなぎ目の帯電不良を防止でき、帯電均一性が向上する。
【００４１】
また、上記洗浄手段を電子放出部位から一番離れた位置（対峙する位置）に配置することで、電子放出への影響を回避でき、帯電が安定する。また、上記実施形態において用いるＳｐ３結合性窒化ホウ素膜体は、最も耐久性に優れ、且つ、電子放出特性に優れる部材であり、これにより、信頼性・耐久性が向上する。
【００４２】
次に、本発明の実施形態に係る洗浄手段について説明する。洗浄手段としては、粘着性を有するローラ状部材が望ましい（洗浄ローラ１６）。窒化ホウ素膜体表面は、大気中で効率よく電子を放出するためには、微細な突起形状を有していることが重要で、この表面にトナー等の汚染物質が付着した場合、ウエスのごとき不織布でかきとってしまうと、微小突起に損傷が発生する恐れがある。このため、汚染物質の除去には擦ることのない手段が望ましく、最も効果を有するのが粘着性部材を接触させて、取り去る方法である。これにより、電子放出部材表面の擦れによる劣化を防止でき、耐久性が向上する。
【００４３】
図示していないが、粘着部材表面の汚染物質が体積すると粘着性が劣化するため、更に粘着層を洗浄する手段を設けてもよい。これにより、洗浄手段を複数設けることで汚染度合いに応じて洗浄が可能となり、確実な洗浄ができる。
【００４４】
次に、窒化ホウ素膜体表面に付着した汚染物質を除去するタイミングについていくつか考え得る。例えば、移動可能な電極を画像形成動作時に、少しずつ移動させて除去するモードと、定期的に移動して除去するモードである。汚染物質を完全に除去するためには、装置が稼動していないタイミングでじっくりと行うことが望ましく、定期的に洗浄できるモードが必要である。逆に、定期的に洗浄のみであると、洗浄する間隔が長い場合、汚染物質が堆積して除去しにくくなるため、装置を稼動しているときに徐々に洗浄するモードが必要である。
【００４５】
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、詳述する。なお、これらは最適と考えられる一実施形態であり、本発明はこれに限定されない。
【００４６】
本実施形態に係る画像形成装置は、静電潜像担持体には、負帯電ＯＰＣ感光体を用い、画像信号に応じて光照射する光走査書き込み手段、ポリエステル樹脂を基体とするトナーを含む現像剤を用いて静電潜像の可視像処理を行う現像手段、紙媒体への転写手段、紙媒体上のトナーを熱圧力定着する手段、とを有する。
【００４７】
更に、周長３０ｍｍ、厚み１００μｍ、幅３００ｍのニッケルシームレスフィルムの電極と、この電極の表面に下記の製造方法で窒化ホウ素膜体を形成し、かかるベルト状電極を、図４のように搬送ローラにセットし、筐体カバー１３に収め、対峙する部分にブタジエンゴムを形成した駆動ローラを圧した構成の帯電装置を配置する。感光体と電極１２との距離は０．２ｍｍ離して配置する。
【００４８】
次に、本実施形態に係る電子放出部材を形成したべルト状電極の製造方法について説明する。アルゴン流量２ＳＬＭ、水素流量５０ｓｃｃｍの混合希釈ガス流中にジボラン流量１０ｓｃｃｍ及び、アンモニア流量２０ｓｃｃｍを導入し、同時にポンプにより排気することで圧力３０Ｔｏｒｒに保った雰囲気中にて、加熱により８００℃に保持したシームレスニッケルベルト上に、エキシマレーザー紫外光を照射した。６０分の合成時間により、目的とする薄膜を得た。薄膜生成物をｘ線回折法により同定した結果、この試料の結晶系は六方晶であり、Ｓｐ３結合による５Ｈ型多形構造で、格子定数は、ａ＝２．５２Å、ｃ＝１０．５Åであった。
【００４９】
走査型電子顕微鏡像によって観察した結果、この薄膜は電界集中の生じやすい先端の尖った円錐状の突起構造物（数ミクロンから数十ミクロンメーターの長さ）に覆われた特異な表面形状が自己造形的に形成されていることが観察された。
【００５０】
次に、本実施形態に係る帯電特性の結果について説明する。上記ベルト状電極と感光体との間に、電界強度１５−２０（Ｖ／μｍ）において電界を印加し、電流密度１．３Ａ／ｃｍ２の電子放出がなされていることを確認した。このため、感光体表面は静電潜像を形成するのに十分な帯電が成され、良好な画像形成を行うことができた。
【００５１】
更に、図４の洗浄ローラ１６を５ｍｍ／分の移動速度で回転し、ベルトを徐々に移動させながら画像形成を行ったところ、洗浄ローラ１６表面は黒くなるが、１００００枚印字しても帯電特性は維持され良好な画像を印刷することができた。
【００５２】
以下に、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置について、詳述する。まず、装置構成について説明する。静電潜像担持体として負帯電ＯＰＣ感光体を用い、画像信号に応じて光照射する光走査書き込み手段、ポリエステル樹脂を基体とするトナーを含む現像剤を用いて静電潜像の可視像処理を行う現像手段、紙媒体への転写手段、紙媒体上のトナーを熱圧力定着する手段、とを有した画像形成装置である。
【００５３】
更に、直径６０ｍｍ、幅３００ｍのＡｌ製ローラを電極として、その表面に下記の製造方法で窒化ホウ素膜体を形成したローラを図７のように筐体カバー１３に収め、対峙する部分にブタジエンゴムを形成した駆動ローラを圧した構成の帯電装置を配置する。感光体と電極１２との距離は０．２ｍｍ離して配置する。
【００５４】
次に、本実施形態に係る電子放出部材を形成したべルト状電極の製造について説明する。アルゴン流量２ＳＬＭ、水素流量５０ｓｃｃｍの混合希釈ガス流中にジボラン流量１０ｓｃｃｍ及び、アンモニア流量２０ｓｃｃｍを導入し、同時にポンプにより排気することで圧力３０Ｔｏｒｒに保った雰囲気中にて、出力８００ｗ、周波数１３．５６ＭＨｚのＲＦプラズマを発生し、加熱により９００℃に保持したＡｌ製ローラ基板上に、エキシマレーザー紫外光を照射する（図１参照）。６０分の合成時間により、薄膜生成物を得た。この薄膜生成物をｘ線回折法により同定した結果、結晶系は六方晶であり、Ｓｐ３結合による５Ｈ型多形構造で、格子定数は、ａ＝２．５Å、ｃ＝１０．４Åであった。
【００５５】
走査型電子顕微鏡像によって観察した結果、この薄膜は電界集中の生じやすい先端の尖った円錐状の突起構造物（数ミクロンから数十ミクロンメーターの長さ）に覆われた特異な表面形状が自己造形的に形成されていることが観察された。この薄膜の電界電子放出特性を調べるため、径１ｍｍの円柱状の金属電極１２を表面から４０マイクロメータ離して真空中で薄膜−電極１２間に電圧を印可し、電子放出量を測定した。その結果、図８に示すデータが得られた。すなわち、電界強度１８−２２（Ｖ／μｍ）において、電流密度の増大が見られ、２２（Ｖ／μｍ）において、測定用高圧電源の限界電流値（１．３Ａ／ｃｍ２相当）にて飽和していることが明らかとなった。すなわち、上記実施形態と同様、安定した材料が得られたことが確認された。
【００５６】
次に、本実施形態に係る帯電特性の結果について説明する。上記ローラ状電極と感光体との間に、電界強度２２（Ｖ／μｍ）において電界を印加し、電流密度１．３Ａ／ｃｍ２の電子放出がなされていることを確認した。このため、感光体表面は静電潜像を形成するのに十分な帯電が成され、良好な画像形成をおこなうことができる。
【００５７】
更に、図７の洗浄ローラ１６を５ｍｍ／分の移動速度で回転し、ベルトを徐々に移動させながら画像形成を行ったところ、洗浄ローラ１６表面は黒くなるが、１００００枚印字しても帯電特性は維持され良好な画像を印刷することができた。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係るＳｐ３結合性窒化ホウ素膜体を得るための気相反応の概要を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る帯電部の基本的な構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る帯電部の基本的な構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る帯電部の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る帯電部の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る帯電部の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る帯電部の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る電子放出部材の電界電子放出特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１    反応容器
２    ガス導入口
３    ガス流出口
４    窒化ホウ素析出基板
５    光学窓
６    エキシマ紫外レーザ
７    プラズマトーチ
８    プラズマ
１０    電子放出材料層
１１    微小突起を有するＳｐ３結合性窒化ホウ素膜体
１２    電極
１３    筐体カバー
１４    静電潜像担持体
１５    金属グリッド
１６    洗浄ローラ
１７    ベルト状電極
１８    導線
２０    回転体状電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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