(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面と接触し、像担持体に電圧を印加することによって像担持体に所定の表面電位を与える接触型帯電器において、像担持体とは対向するよう配置された前記接触型帯電器は基板と触媒層とカーボンナノチューブとからなり、像担持体と接触するようにカーボンナノチューブが前記基板表面とは垂直に保持され、かつカーボンナノチューブの長さが２０μｍ以上であることを特徴とする接触型帯電器。
【請求項２】
請求項１記載の接触型帯電器において、前記カーボンナノチューブが、基板の表面（以下、基板面という）に形成された少なくともＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉ合金、Ｆｅ酸化物、Ｎｉ酸化物またはＣｏ酸化物の１種からなる触媒層上に、前記基板面からほぼ垂直に成長させたものからなることを特徴とする接触型帯電器。
【請求項３】
請求項２記載の接触型帯電器において、前記カーボンナノチューブが、Ｆｅからなる触媒層上に、アセチレンを用い、前記基板の温度が６７５〜７５０°ＣのＣＶＤ法によって作製されたものであることを特徴とする接触型帯電器。
【請求項４】
請求項２又は３記載の接触型帯電器において、前記触媒層が前記基板面上で離散して配置され、かつ離散した前記各触媒層の最大間隔Ｓが前記カーボンナノチューブの長さＬと以下の関係にあることを特徴とする接触型帯電器。
Ｓ≦２Ｌ
【請求項５】
請求項４記載の接触型帯電器において、前記離散した各触媒層の長さのうち、ＣＶＤ法で用いられる不飽和炭化水素ガスの流れと平行な方向の長さが２００μｍ以下であることを特徴とする接触型帯電器。
【請求項６】
請求項２、３、４又は５記載の接触型帯電器において、前記触媒層が形成された前記基板面が、前記像担持体と対向する面として構成されていることを特徴とする接触型帯電器。
【請求項７】
請求項２、３、４、５又は６記載の接触型帯電器において、前記基板が円柱形状であり、かつ円柱の円周面に前記触媒層が形成されていることを特徴とする接触型帯電器。
【請求項８】
請求項２、３、４、５、６又は７記載の接触型帯電器において、前記カーボンナノチューブは機械的外力によってバンドルから分割されたものであることを特徴とする接触型帯電器。
【請求項９】
請求項８に記載の接触型帯電器において、前記機械的外力が超音波振動であることを特徴とする接触型帯電器。
【請求項１０】
像担持体を帯電手段により一様に帯電させてから画像情報に応じて前記一様な帯電状態に変化を与えて潜像を形成し、この潜像を可視像化して画像を得る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、５、６、７、８又は９記載の接触型帯電器を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
少なくともＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉ合金、Ｆｅ酸化物、Ｎｉ酸化物またはＣｏ酸化物の１種からなる触媒層をアニールして微粒子化することにより触媒として機能させ、更にアセチレン（Ｃ２Ｈ２）又はエチレン（Ｃ２Ｈ４）を導入し、６７５〜７００°ＣでＣＶＤ（chemical vapor deposition）を行うことによりカーボンナノチューブを成長させることを特徴とするカーボンナノチューブの製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーボンナノチューブ、カーボンナノチューブの製法、カーボンナノチューブを像担持体表面に接触して帯電させる接触型帯電器及び接触型帯電器を搭載した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
帯電手段により像担持体を帯電するのに、従来の帯電方式はコロナ放電によるコロトロン、スコロトロン方式が主流であった。しかしコロナ放電は空気中で高電界をかけるためオゾンやＮＯXなど有害物質を大量に発生し、また帯電効率が低いため消費電力が多く、更に４〜６ｋＶの高圧電源が必要なためコストが高くかつ人体に対し危険性があるという問題があった。近年の環境に対する配慮からこのような帯電方式を改善することは急務であり、接触型のローラー帯電へと移行されつつある。
【０００３】
ローラー帯電は、導電性ゴムローラーを像担持体である感光体に接触させ、感光体と帯電ローラーの微小空隙で放電を起こし、感光体表面を帯電させる方法であり、コロトロン方式と比較してオゾンが著しく低減（１／１００〜１／５００に低減）される。
【０００４】
しかし、ローラー帯電においても感光体と帯電ローラー間の微小空隙に電圧を加え、コロナ放電を起こさせるのであるから、原理的にオゾン発生をゼロにはできない。またオゾンやＮＯXが感光体近傍で発生するためオゾンやＮＯXによる感光体の劣化が依然として問題として残る。このため、オゾンやＮＯXを全く発生させない帯電方式が強く望まれ、最近では電荷注入による帯電方式が注目されている。
【０００５】
電荷注入による帯電方式は、接触型帯電器を用い、放電を起こさないで該接触型帯電器から直接電荷を感光層に注入する方法である。そのため原理的にオゾンは発生しない。電荷注入による帯電方式では、接触型帯電器と感光体との接触抵抗や微小空隙の容量が電荷を注入する際の注入速度に影響を与えるため、接触抵抗は低い程、よいとされる。
【０００６】
そのため、特開平６−７５４５９号公報に開示されるように、テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）等の電子受容性化合物とテトラチアフルバレン（ＴＴＦ）等の電子供与性化合物から構成される電荷移動錯体を高分子ネットワークに置換し、全体に導電性を付与した高分子材料からなる導電性ゴムで帯電ローラーを作る方法が知られている。
【０００７】
しかし、香川、古川、新川氏等によるＪａｐａｎ  Ｈａｒｄｃｏｐｙ‘９２，ｐｐ２８７〜２９０（日本画像学会予稿集）の報告では、図１３に示すように、８０％ＲＨの高湿下では有機感光体（以後、ＯＰＣと略す）において十分な帯電電位が得られるが、３０〜５０％ＲＨの湿度化では印加電圧の半分までしか帯電されず、電荷の注入速度が遅いことがわかる。これは帯電ローラーの接触面積（ニップ幅）が小さいことや導電性ゴムが十分低抵抗化していないためと考えられる。
【０００８】
つまり、低抵抗の導電性ゴムを得るには電荷移動錯体を多量にドーピングする必要があるが、ドーピング量が多くなると高分子自体のネットワークの柔軟性が減少し、ゴム硬度が大きくなるのではないかと思われる。例えば特開平６−７５４５９号公報に開示されるように、導電性ゴムの抵抗は１０6Ω・ｃｍとなっており、適度なゴム硬度を維持しながら導電性ゴムを低抵抗化することは高分子材料の選択の点から容易ではない。
【０００９】
また、全体に導電性を付与した高分子材料からなる導電性ゴムを帯電ローラーとして用いている図１３に示す例では、帯電電位が湿度に敏感であるため、環境を厳密に制御する必要があり、接触型帯電器の構造が複雑化してしまう。
【００１０】
例えば、帯電ローラーとして、吸水性のスポンジローラーを用いる場合、ローラーの含水率がローラー抵抗や電荷の注入速度に大きな影響を与えるので、ローラーからの水分蒸発によって帯電電位が変動するおそれがある。このため、帯電電位の変動を抑えるためにはローラーからの水分蒸発を長期にわたり厳密に制御する必要があり、接触型帯電器の構造が複雑になり、安価に製造することができない。
【００１１】
また特開平９−１０１６４９号公報には、図１４に示すように金属芯２１１１の周囲に放射状に設けた導電性繊維からなる帯電ブラシ２１１０を基体２１０１上に設けた感光層２１０２と接触回転させ、導電性繊維２１１２をエッチング繊維ないしは分割繊維にすることによって導電性繊維２１１２と感光体２１００との接触面積を増加させて電荷注入の速度を向上させることが提案されている。なお、金属芯２１１１には電源２１０３によりバイアスが印加されている。
【００１２】
ここで、エッチング繊維は導電性繊維の成分の一部を薬液で溶解し、１本の導電性繊維を径方向で複数本に分割した繊維である。また分割繊維は加熱時の各部の熱収縮の差を利用して１本の導電性繊維を径方向で分割した繊維である。
【００１３】
これらの処理によって実質的により細い径の導電性繊維を用いたことになり、感光体２１００との接触面積を増加できることになる。
しかし、分割された繊維の引っ張り強度は分割前の導電性繊維と比較し、分割された分だけ小さくなり、その結果、感光体と接触した場合、分割された繊維は破断されやすくなり、長期の使用では帯電電位のバラツキを起こし、接触型帯電器の寿命を低下させる原因となってしまう。逆に長寿命の接触型帯電器を得ようとすると、導電性繊維の分割数を多くできないために、接触面積を著しく大きくすることはできず、電荷の注入速度の著しい向上は期待できない。
【００１４】
また、接触型帯電器の別の構造として磁気ブラシを挙げることができるが、一般的に磁気ブラシは磁性導電粒子の直径を大きくするとマグネットロールからの規制力が大きくなり、帯電ブラシや帯電ブレード、帯電ローラーよりも大きなニップ幅を形成できるものの、磁性導電粒子の直径が大きくなると逆に感光体との接触面積が減少してしまう。そのため最適な磁性導電粒子の大きさが存在する。
【００１５】
磁性導電粒子の形状については、特開平８−６３５５号公報によれば、図１５（ａ）に示すように、固定磁石２２１１ａとこの固定磁石２２１１ａのまわりに設けた非磁性導電性のスリーブ２２１１ｂからなるマグネットロール２２１１上に表面が平滑な磁性導電粒子２２１３と表面に凹凸のある磁性導電粒子２２１４を混合したものを用いている。
【００１６】
また、特開平８−６９１４９１号公報によれば、図１５（ｂ）に示すように、マグネットロール２２１１上に２つの粒径分布を持つ磁性導電粒子、つまり、粒径大の磁性導電粒子２２１５と、粒径小の磁性導電粒子２２１６を用いる。何れの例でも、マグネットロール２２１１の規制力を維持し、大きなニップ幅を確保しながら磁性導電粒子の接触面積を増加させる試みがなされている。
【００１７】
しかしながら、接触面積の増加に寄与する磁性導電粒子は、用いた磁性導電粒子２２１３、２２１４、２２１５、２２１６のうち凹凸のある磁性導電粒子２２１４と粒径の小さな磁性導電粒子２２１６だけなので、接触面積の著しい増加は期待できず、高速の画像形成装置では十分な帯電電位が得られにくかった。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、電荷注入によって像担持体を帯電させる接触型帯電器においては、速い注入速度で像担持体に十分な帯電電圧を与えることができ、かつ湿度等の環境変動に対し十分な耐性を有し、かつ長期の使用において帯電電位の変動が小さい接触型帯電器を提供することにある。
【００１９】
また、像担持体との微小空隙でのコロナ放電を利用する接触型帯電器においては、オゾンやＮＯXの発生を低減でき、かつ外部電源の低電圧化を実現できる接触型帯電器を提供することにある。
【００２０】
加えてオゾンやＮＯXを発生させないで、かつ帯電システムの外部電源を低電圧化しつつ良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、以下の構成とした。
（１）．像担持体表面と接触し、像担持体に電圧を印加することによって像担持体に所定の表面電位を与える接触型帯電器において、像担持体とは対向するよう配置された前記接触型帯電器は基板と触媒層とカーボンナノチューブとからなり、像担持体と接触するようにカーボンナノチューブが前記基板表面とは垂直に保持され、かつカーボンナノチューブの長さが２０μｍ以上の構成とした（請求項１）。
（２）．（１）記載の接触型帯電器において、前記カーボンナノチューブが、基板の表面（以下、基板面という）に形成された少なくともＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉ合金、Ｆｅ酸化物、Ｎｉ酸化物またはＣｏ酸化物の１種からなる触媒層上に、前記基板面からほぼ垂直に成長させたものからなることとした（請求項２）。
（３）．（２）記載の接触型帯電器において、前記カーボンナノチューブが、Ｆｅからなる触媒層上に、アセチレンを用い、前記基板の温度が６７５〜７５０°ＣのＣＶＤ法によって作製されたものとした（請求項３）。
（４）．（２）又は（３）記載の接触型帯電器において、前記触媒層が前記基板面上で離散して配置され、かつ離散した前記各触媒層の最大間隔Ｓが前記カーボンナノチューブの長さＬとを、Ｓ≦２Ｌの関係とした（請求項３）。
（５）．（４）記載の接触型帯電器において、前記離散した各触媒層の長さのうち、ＣＶＤ法で用いられる不飽和炭化水素ガスの流れと平行な方向の長さを２００μｍ以下とした（請求項５）。
（６）．（２）、（３）、（４）又は（５）記載の接触型帯電器において、前記触媒層が形成された前記基板面を、前記像担持体と対向する面として構成した（請求項６）。
（７）．（２）、（３）、（４）、（５）又は（６）記載の接触型帯電器において、前記基板が円柱形状であり、かつ円柱の円周面に前記触媒層を形成した（請求項７）。
（８）．（２）、（３）、（４）、（５）、（６）又は（７）記載の接触型帯電器において、前記カーボンナノチューブを機械的外力によってバンドルから分割されたもので構成した（請求項８）。
（９）．（８）に記載の接触型帯電器において、前記機械的外力として超音波振動を用いた。
（１０）．像担持体を帯電手段により一様に帯電させてから画像情報に応じて前記一様な帯電状態に変化を与えて潜像を形成し、この潜像を可視像化して画像を得る画像形成装置において、前記帯電手段として（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）又は（９）記載の接触型帯電器を搭載した（請求項１０）。
（１１）．少なくともＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉ合金、Ｆｅ酸化物、Ｎｉ酸化物またはＣｏ酸化物の１種からなる触媒層をアニールして微粒子化することにより触媒として機能させ、更にアセチレン（Ｃ２Ｈ２）又はエチレン（Ｃ２Ｈ４）を導入し、６７５〜７００°ＣでＣＶＤ（chemical vapor deposition）を行うことによりカーボンナノチューブを成長させることとした（請求項１１）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
［例１］
図１において、本発明の接触型帯電器１１０は基板としての金属芯１１１と触媒層１１２と、カーボンナノチューブ１２０からなる。金属芯１１１は軸方向が紙面と垂直で軸方向に長さを有する円柱状をしていて、この金属芯１１１の表面（基板面）は、像担持体としての感光体１００と対向して配置されている。
【００２３】
触媒層１１２は、金属芯１１１の円周面上に略一定の厚さで形成されている。触媒層１１２上には金属芯１１１の軸心方向（金属芯の表面と略垂直）に極細い棒状の多数のカーボンナノチューブ１２０が保持されている。
【００２４】
カーボンナノチューブ１２０の長さ（軸方向の大きさ）を符号Ｌで示すとすると、長さＬは２０μｍ以上あれば十分である。実際には、１００μｍ程度のものを得ることは比較的容易である。
【００２５】
接触型帯電器１１０の主体をなるのはこのカーボンナノチューブ１２０であり、感光体１００の表面に接触している。なお、一部では触媒層１１２や金属芯１１１が直接、感光体１００の表面と接触していても何ら構わない。
【００２６】
感光体１００はドラム形状のＣｕからなる基体１０１と、この基体１０１の上に設けた有機感光層１０２とから構成されている。必要に応じて基体１０１と有機感光層１０２の間に電荷注入阻止層が設けられることがある。
【００２７】
金属芯１１１は外部の直流電源１０３に接続されていて、主にカーボンナノチューブ１２０から有機感光層１０２に直接電子を注入（つまり負帯電の電荷注入）することで感光体１００を帯電させる。
【００２８】
ここで、一部の電子は有機感光層１０２と直接接触する触媒層１１２や金属芯１１１から注入されてもよく、またカーボンナノチューブ１２０から電子が電界放出によって引き出され、有機感光層１０２を帯電する構成でもよい。
【００２９】
カーボンナノチューブ１２０の長さＬと感光体１００の帯電電圧の関係を調べた結果、カーボンナノチューブ１２０の長さＬが２０μｍ以上の場合に実用的な帯電電圧を得ることができた。
【００３０】
一般的にカーボンナノチューブはｎｍオーダーの極細の直径とμｍオーダーの長さを持つアスペクト比の非常に大きな材料であり、またカーボンナノチューブは大きな弾性を有している。カーボンナノチューブ１２０において、長さＬが大きい場合、感光体１００に接触すると、カーボンナノチューブ１２０は撓り、該カーボンナノチューブ１２０の先端部のみではなく、先端部から基端部側に寄った中間部の側面も有機感光層１０２と接触するようになる。
【００３１】
その結果、カーボンナノチューブ１２０と有機感光層１０２との接触面積が大きくなり、効率的な電荷注入が可能になる。カーボンナノチューブ１２０の長さＬが２０μｍ以上の場合、カーボンナノチューブの側面が接触する割合が多くなり、実用的な帯電電圧を確保することができた。
【００３２】
カーボンナノチューブについて説明する。
一般的にカーボンナノチューブの大きさは直径が０．７〜５００ｎｍ、長さが１０ｎｍ〜１ｍｍであり、より合成しやすい大きさとしては直径が０．７〜５０ｎｍ、長さは３０ｎｍ〜１０μｍ程度であるが、カーボンナノチューブの一般的な合成法であるアーク放電やベンゼンの熱分解法、レーザー蒸着法では種々の長さのカーボンナノチューブが一緒に合成されるため、本発明に使用される長さ２０μm以上のカーボンナノチューブを安定にかつ多量に合成することは困難であった。また合成されたカーボンナノチューブから長さ２０μｍ以上のカーボンナノチューブを選別することも考えられるが、選別作業自体を短時間で行うことが困難であり、コストを考えると実用的ではない。
【００３３】
そこで本発明者は、カーボンナノチューブの新しい合成法について検討を重ねた結果、以下の合成法を見出した。つまり、少なくともＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ合金、Ｎｉ合金、Ｃｏ合金、Ｆｅ酸化物、Ｎｉ酸化物またはＣｏ酸化物の１種からなる触媒層をアニールして、触媒層を微粒子化し、更にアセチレン（Ｃ2Ｈ2）、エチレン（Ｃ2Ｈ4）等の不飽和炭化水素ガスを導入し、７００℃前後でＣＶＤ（chemical vapor deposition）を行うと、触媒層が形成された基板からほぼ垂直にカーボンナノチューブが成長することを見出した。また、この合成法によるカーボンナノチューブは合成時間の間は絶えず成長し続けるため、合成時間によって長さを制御するのが容易であることを見出した。
【００３４】
図１の例におけるカーボンナノチューブ１２０は、金属芯１１１の円周面上に形成された触媒層１１２について上記のＣＶＤ法が適用されて作製されたものである。
【００３５】
これらの合成法を用いることにより、本発明で必要とされる長さＬが２０μｍ以上のカーボンナノチューブを安定的にかつ多量に得ることができる。但し、前記の合成法を用いても長さＬが２０μｍ未満のカーボンナノチューブが若干ではあるが合成されてしまう。しかし合成されるカーボンナノチューブの多数が２０μｍ以上の長さＬを持つため、長さＬが２０μｍ未満のカーボンナノチューブを取り除かないで感光体とカーボンナノチューブを接触させる場合でも十分な帯電電圧を与えることができる。
【００３６】
本発明は感光体と接触する面に保持されるカーボンナノチューブの全てが、長さＬが２０μｍ以上である必要はなく、十分な帯電電圧を与えることができれば、長さＬが２０μｍ以上あるカーボンナノチューブの他に長さＬが２０μｍ未満のカーボンナノチューブが感光体と接触する面に保持されていても本発明に含まれるものとする。
【００３７】
上記の方法で合成されたカーボンナノチューブは孤立している場合もあるが、互いにファンデアワールス力でバンドルを形成している場合もある。バンドルを形成したカーボンナノチューブもある程度の弾性があるため、有機感光層と接触すると撓り接触面積の拡大に寄与するが、バンドルから個々のカーボンナノチューブへ分割した方が接触面積拡大の効果が大きい。
【００３８】
バンドルはファンデアワールス力で形成されているため結合力は大きくない。そのため機械的外力によって容易にバンドルは分割でき、個々に分割されたカーボンナノチューブが得られる。最も簡便な方法はカーボンナノチューブに超音波振動を与える方法である。例えばカーボンナノチューブは水や一般的な有機溶媒に不溶であることから、カーボンナノチューブを水ないし有機溶媒に浸積し、超音波発振器により超音波振動を与えることによって、バンドルから個々のカーボンナノチューブを分割できる。その結果カーボンナノチューブと有機感光層の接触面積が拡大し、より効率的な電荷注入が可能になる。
【００３９】
本例では、図１に示したように、触媒層１１２が形成された基板面、つまり金属芯１１１の円周面が感光体１００と対向する面となっていて、この基板面にはカーボンナノチューブが垂直に設けられていて、該カーボンナノチューブ１２０が感光体１００に接触する構成であるので、接触型帯電器１１０に感光体１００と接触する面を新たに設ける必要がなく、接触型帯電器の構造を簡素化できる。
【００４０】
更に図１に示すように、金属芯１１１が円柱形状であり、かつ円柱の円周面に前記の触媒層１１２を形成しているため、金属芯１１１の円周面全てにカーボンナノチューブ１２０が保持される。その結果、接触型帯電器１１０を回転させれば、感光体１００を均一に帯電できる。
【００４１】
図１に示された接触型帯電器１１０の作製法を、触媒層１１２としてＦｅを使用した場合を例にとり、図２により説明する。
（工程１）：図２（ａ）において、 ＳＵＳからなる金属芯１１１にＦｅを真空蒸着法によって膜厚２〜４０ｎｍに成膜し、触媒層１１２を形成する。なお、この例では、金属芯１１１が円柱構造であるので、金属芯１１１を回転させながら成膜し、触媒層１１２を金属芯１１１の円周面上の全てに成膜する。ここで、金属芯１１１としては、上記のＳＵＳのほか、Ｆｅ、Ｃｕ等の金属や合金を使用することができる。また、上記真空蒸着法に代えてスパッタリング法を用いることもできる。
（工程２）：図２（ｂ）において、その後、触媒層１１２が形成された金属芯１１１を紙面に垂直な軸方向の両端が開放された石英管１３１に挿入し、ガスの流れＫ１で示すように紙面に垂直な方向にヘリウム（Ｈｅ）ガスを流す。同時に、石英管１３１を包囲するように設けた電気炉１３０を用い、７００〜８００°Ｃで１０分間アニールを行い、触媒層１１２を大きさが数十ｎｍの粒子に微粒子化する。
【００４２】
その後、石英管１３１に白抜き矢印で示すようにＣ2Ｈ2ガスを導入し、金属芯１１１による基板温度を６７５〜７５０°ＣとしてＣ2Ｈ2ガスを熱分解して、触媒層１１２上にカーボンナノチューブ１２０（孤立したカーボンナノチューブとバンドルを形成したカーボンナノチューブが混在）を成長させる。
【００４３】
またＣ2Ｈ2ガスの導入と同時にＨｅ、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスや、水素（Ｈ2）ガスを導入してもよく、ＣＶＤは減圧下ないし大気圧下のどちらで行ってもよい。また、石英管１３１内にプラズマを発生させＣ2Ｈ2ガスの熱分解を促進させてもよい。
【００４４】
なお上記の基板温度範囲より低い場合はカーボンナノチューブの成長速度は著しく低く、長いカーボンナノチューブを得ることが困難となる。一方、上記の基板温度範囲よりも高い場合は著しく径の太い堆積物が網目状に形成され、金属芯１１１からほぼ垂直に成長するカーボンナノチューブを得ることができない。
（工程３）：図２（ｃ）において、触媒層１１２上に所望の長さのカーボンナノチューブ１２０が成長できたら、石英管１３１内のＣ2Ｈ2ガスをＨｅ、Ａｒ等の不活性ガスで置換し、室温まで冷却して金属芯１１１を取り出し、水またはエチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、トルエン等の有機溶媒１４１が満たされ、超音波発振器１４２の付いた超音波洗浄槽１４０に浸積して、超音波振動を加え、バンドルを形成しているカーボンナノチューブ１２０を、図２（ｄ）に示すように枝分かれ状に個々のカーボンナノチューブ１２０ａに分割する。
（工程４）：図２（ｃ）において、超音波洗浄槽１４０から金属芯１１１を取り出し、図２（ｄ）に示すように、接触型帯電器１１０を得る。
【００４５】
なおカーボンナノチューブ１２０を成長させた後、酸化雰囲気で６００〜７００°Ｃで加熱し、僅かに析出するカーボンパーティクル等を除去してもよく、また超音波振動を加える前または加えた後、必要に応じて低粘度の接着剤を触媒層１１２の上に薄く広げ、接着剤を硬化させ、カーボンナノチューブ１２０と触媒層１１２との固着強度や触媒層１１２と金属芯１１１の密着強度を向上させてもよい。
【００４６】
触媒層１１２としてはＦｅ以外にＮｉやＣｏ、Ｆｅ合金やＮｉ合金やＣｏ合金、Ｆｅ酸化物やＮｉ酸化物またはＣｏ酸化物が使用することができる。ＣｏやＦｅ合金、Ｃｏ合金、Ｆｅ酸化物、Ｃｏ酸化物の場合はアニールして微粒子化することによって触媒となるが、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｎｉ酸化物の場合は触媒層をアンモニア等の還元性ガスのプラズマに晒し表面を還元しておくか，不飽和炭化水素ガスと同時に還元性ガスを石英管１３１に供給する必要がある。
【００４７】
またＣ2Ｈ2ガスの代わりＣ2Ｈ4等の不飽和炭化水素ガスを用いても同様に触媒層１１２が形成された金属芯１１１からほぼ垂直に成長するカーボンナノチューブ１２０を得ることができる。なお、触媒層１１２や不飽和炭化水素ガスの種類によってカーボンナノチューブ１２０が触媒層１１２が形成された金属芯１１１からほぼ垂直に成長する温度範囲は変化する。
【００４８】
次に本発明に用いられる感光体１００について説明する。
図１に示した感光体１００は、ドラム形状のＣｕの基体１０１上に酸化チタン微粒子をバインダー樹脂に分散させたホール注入阻止層をディップコーティング法により厚さ１〜５μｍで形成し、その後、電荷発生層と電荷輸送層からなる積層の有機感光層１０２を形成したものの一部を示したものである。
【００４９】
電荷発生層は電荷発生材料をプチラール樹脂、熱硬化型の変性アクリル樹脂、フェノール樹脂及びポリエステル樹脂などのバインダー樹脂に分散させたものからなり、ディッピングコーティング法により厚さ０．１〜１μｍで形成した。電荷発生材料としては波長７４０〜７８０ｎｍ付近に感度を持つスクエアリリウム色素、無金属フタロシアニン、金属フタロシアニン、アズレニウム塩色素、及びアゾ顔料等や、６３５〜６５０ｎｍ付近に感度のあるチアピリリウム塩や多環キノン系、ペリレン系又はアゾ顔料系等を使用することができる。
【００５０】
電荷輸送層は正孔輸送材料をビスフェノール系ポリカーボネイト樹脂等のバインダー樹脂に分散させたものからなり、膜厚は１０〜４０μｍ程度でディッピングコーティング法によって形成した。正孔輸送材料としてはオキサジアゾール誘導体、ピラリゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、オキサゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、ブタジエン誘導体などが用いられる。本例は機能分離型の感光体を例に取り説明したが、本発明は機能分離型に限定されるわけではなく、単層型の感光体でも何ら構わない。
【００５１】
また本例はドラム形状の感光体を例示しているが、Ｃｕの基体１０１の代わりに表面に導電層を形成したベルトを採用し、ベルト状の感光体としてもよい。さらに、シート状の感光体でもよい。
なお、図１において、接触型帯電器１１０は直流電源１０３に接続されているが、電源は直流に限定されるものではなく、直流と交流が重畳されるように電源を構成することもできる。
［例２］
本発明の接触型帯電器の別の例を図３、図４により説明する。図３は接触型帯電器４１０と像担持体としての感光体４００を軸方向から見た図であり、図４は接触型帯電器４１０の斜視図である。
【００５２】
これら図３、図４における接触型帯電器４１０は、基板としての金属芯４１１上に触媒層４１２が離散して配置されていて、触媒層４１２上に金属芯４１１とほぼ垂直なカーボンナノチューブ４２０が保持されている。カーボンナノチューブ４２０の長さＬは２０μｍ以上となっている。
【００５３】
図３に示す接触型帯電器４１０では主にカーボンナノチューブ４２０が感光体４００の表面と接触している。なお、一部では触媒層４１２や金属芯４１１が直接感光体４００の表面と接触していても何ら構わない。
【００５４】
感光体４００はドラム形状のＣｕからなる基体４０１と有機感光層４０２から構成されており、必要に応じて基体４０１と有機感光層４０２との間に電荷注入阻止層を設けることができる。
【００５５】
接触型帯電器４１０の金属芯４１１は外部の直流電源４０３に接続され、主にカーボンナノチューブ４２０から有機感光層４０２に直接電子を注入（つまり負帯電の電荷注入）することで感光体４００を帯電させている。
【００５６】
なお、一部の電子は有機感光層４０２と直接接触する触媒層４１２や金属芯４１１から注入されてもよく、またカーボンナノチューブ４２０から電子が電界放出によって引き出され有機感光層４０２を帯電しても構わない。
【００５７】
ここで、図３、図４において、離散して配置された触媒層４１２の最大間隔をＳとすると、カーボンナノチューブ４２０の長さＬとの間に以下の関係がある。
【００５８】
Ｓ≦２Ｌ
なお、図４において、離散して配置された触媒層４１２及びこの触媒層４１２上に形成されたカーボンナノチューブ４２０は図示の関係で、平面状に展開した金属芯４１１上に設けられた状態で図示している。
【００５９】
図５を用いて上記の式を説明する。前記［例１］の合成法によると、カーボンナノチューブ４２０は触媒層４１２上からのみ成長する。よって、図４に示すように触媒層４１２を離散して配置した場合、触媒層４１２と触媒層４１２との間にはカーボンナノチューブ４２０は成長せず、触媒層４１２と触媒層４１２との間ではカーボンナノチューブ４２０と有機感光層４０２が接触しない領域が発生する。
【００６０】
図５に示すように、カーボンナノチューブ４２０は弾性を有するため有機感光層４０２と接触すると撓り隣接する触媒層４１２側に延びるので、カーボンナノチューブ４２０と有機感光層４０２が接触しない領域を狭めることができる。
【００６１】
しかし、カーボンナノチューブ４２０の長さがＬであるため、最大でも触媒層４１２から長さＬまでの領域しか接触することができない。よって、触媒層４１２と触媒層４１２との最大間隔をＳとすると、カーボンナノチューブ４２０を有機感光層表面に隙間なく接触させるためには、カーボンナノチューブ４２０は片側で最大で長さＬだけ有機感光層４０２と接触できる。よって、Ｓ≦２Ｌとする必要がある。
【００６２】
図６に、離散して配置された触媒層６１２上に保持されたカーボンナノチューブ６２０を持つ接触型帯電器６１０の別の例を示す。前記図３、図４、図５に示した例では、触媒層４１２等は縦方向、横方向共に離散されて配置されていた。
【００６３】
これに対し、図６において、円柱状の基板としての金属芯６１１上に形成された触媒層６１２は軸方向に長さを有し、円周方向の一方向にのみ離散して配置されており、これら触媒層６１２が形成された金属芯６１１からほぼ垂直に、つまり、円柱状の軸心に向く方向でカーボンナノチューブ６２０が触媒層６１２上に保持されている。
【００６４】
図６においても、離散して配置された触媒層６１２及びこの触媒層６１２上に形成されたカーボンナノチューブ６２０は図示の関係で、平面状に展開した金属芯６１１上に設けられた状態で図示して、この例では、触媒層６１２の最大間隔Ｓは、金属芯６１１の円周方向に表れている。本例でも、カーボンナノチューブ６２０の長さをＬとすると、Ｓ≦２Ｌとなっている。
【００６５】
このように触媒層は図６に示すように一方向に離散され、或いは、図３、図４、図５に示すように縦横の二方向に離散された配置とすることができる。或いは、千鳥模様で配置されてもよく、離散した触媒層の配置について、何ら制限はないが、触媒層の最大間隔をＳ、カーボンナノチューブの長さをＬとすると、Ｓ≦２Ｌとなっていなければならない。
【００６６】
次に矩形ブロック状の接触型帯電器の作製方法を図７により説明する。
（工程１）：図７（ａ）において、ＳＵＳからなる基板としての矩形ブロック状の基板としての金属芯３１１の触媒層が形成される面に対向させてシャドウマスク３１５を配置する。なお、金属芯３１１としては、上記ＳＵＳに代えて、Ｆｅ、Ｃｕ等の金属や合金を用いることもできる。
（工程２）：その後、図７（ｂ）において、金属芯３１１の表面にＦｅまたはＦｅ−Ｎｉ合金を用い真空蒸着法によって膜厚が２〜４０ｎｍで成膜し、触媒層３１２を形成する。この場合、Ｆｅはシャドウマスク３１５の開口部のみを通るため、金属芯３１１表面には、離散した状態で触媒層３１２を形成することができる。なお、Ｆｅは真空蒸着の場合は原子或いはクラスターの状態、スパッタリングの場合は原子の状態でシャドウマスクを通過させる。
（工程３）：図７（ｃ）に示すように、こうして離散した状態で形成された触媒層３１２を有する金属芯３１１を円筒状の石英管３３１に挿入する。石英管３３１のまわりは電気炉３３０で包囲されている。石英管３３１内に軸方向に沿ってガスの流れＫ２の向きにＨｅガスを導入しつつ、電気炉３３０を用い金属芯３１１の温度を７５０°Ｃまで昇温させ、その後、石英管３３１にＣ2Ｈ2ガスとＨｅガスを導入してＣ2Ｈ2を熱分解し、離散した各触媒層３１２上に図７（ｄ）で示すようにカーボンナノチューブ３２０を成長させる。
（工程４）：図７（ｄ）に示すように、離散した触媒層３１２上に所望の長さのカーボンナノチューブ３２０が成長できたら、石英管３３１内のＣ2Ｈ2ガスをＨｅ、Ａｒ等の不活性ガスで置換し、室温まで冷却して金属芯３１１を取り出し、接触型帯電器３１０とする。
【００６７】
このような接触型帯電器３１０は単体として感光体の帯電用に使用することができる。
【００６８】
必要に応じて、水又はエチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、トルエン等の有機溶媒が満たされ、超音波発振器の付いた超音波洗浄槽に接触型帯電器を浸積して、超音波振動を加え、バンドルを形成しているカーボンナノチューブ３２０をさらに細い個々のカーボンナノチューブ（図２（ｄ）に準じた細分化した構成）に分割することもできる。
【００６９】
低粘度の接着剤を離散した触媒３１２の上に薄く広げ、接着剤を硬化させ、カーボンナノチューブ３２０と離散した触媒層３１２との固着強度や離散した触媒層３１２と金属芯３１１との密着強度を向上させることもできる。
【００７０】
図７に示した例では、離散した触媒層３１２をシャドウマスク３１５を用いて形成したが、この例の他にＦｅを、金属芯３１１の全面に形成した後、一般的なフォトリソグラフィー法及びエッチング法によって離散した状態の触媒層３１２を形成することもできる。このように、離散した触媒層３１２の作製方法として種々の方法を採用することができるので作製法によって本発明は何ら制限されるものではない。
【００７１】
本例［例２］に用いられた感光体４００（図３参照）に代えて、前記［例１］における感光体１００（図１参照）を用いることができる。図３の接触型帯電器４１０には直流電源４０３に接続されているが、電源はかかる直流電源に限定されるものではなく、直流と交流を重畳して印加できる電源を接続することもできる。
［例３］
本発明の接触型帯電器の別の例を図８により説明する。図８において、接触型帯電器８１０には、基板としての金属芯８１１上に触媒層８１２が離散して配置されていて、これら触媒層８１２上に金属芯８１１と略垂直なカーボンナノチューブ８２０が保持されている。各カーボンナノチューブ８２０の長さＬは２０μｍ以上となっている。また、離散して配置された触媒層８１２の長さのうち、ＣＶＤ法で用いられる不飽和炭化水素ガスの流れＫ３と平行な方向の長さＷが２００μｍ以下となっている。よって、カーボンナノチューブ８２０の成長速度を大きくでき、合成時間の短縮化を計ることができ、その結果、接触型帯電器を安価に製造することができる。
【００７２】
接触型帯電器８１０は、図９に示すように、感光体１００との組み合わせにより図５に示した例に準じて使用することができる。以下に、図８におけるような接触型帯電器８１０の合成法について図１０、図１１により説明する。
【００７３】
前記した［例１］、［例２］で説明した合成法によると、図１０に示すようにカーボンナノチューブ９２０は触媒層９１２上からのみ成長するが、成長速度は均一ではなく、一つの触媒層９１２で見ると白抜きの矢印で示す不飽和炭化水素ガスの流れ方向の下流側でカーボンナノチューブ９２０の成長速度が大きい。つまり、ガスの流れＫ４で示す不飽和炭化水素ガスの流れ方向の下流側で、長いカーボンナノチューブ９２０が得られる。
【００７４】
カーボンナノチューブ９２０の成長速度が特に大きい領域を一つの触媒層９１２で見ると、不飽和炭化水素ガスの流れの下流側端から２００μｍであった。そこで金属芯９１１上に形成された、離散した触媒層９１２の長さのうちＣＶＤ法で用いられる白抜きの矢印で示す不飽和炭化水素ガスの流れと平行な方向の長さＷを変化させ、成長するカーボンナノチューブ９２０の長さＬを測定した結果、Ｗが２００μｍ以下の場合に長いカーボンナノチューブが得られることが判った。
【００７５】
よって、図１１に示すように、電気炉１０３０で囲まれた円筒状の石英管１０３１内に保持された金属芯８１１上に離散して配置された触媒層８１２の長さのうち、ＣＶＤ法で用いられる不飽和炭化水素ガスの流れＫ５と平行な方向の長さＷを２００μｍ以下とすると、カーボンナノチューブ８２０の成長速度が大きく、長さＬが２０μｍ以上のカーボンナノチューブ８２０を短い合成時間で得ることができ、カーボンナノチューブ８２０の製造コストを抑えることができる。その結果、接触型帯電器８１０を安価に製造できる。
【００７６】
なお、［例３］における接触型帯電器８１０の製法を、前記［例２］における接触型帯電器３１０、４１０、６１０の製法に適用することができる。また、本例［例３］により作製された接触型帯電器８１０は、図９に示したように感光体１００と組み合わせて使用できるほか図３に示した感光体４００と組み合わせて使用することができる。
［例４］
像担持体としての感光体を接触型帯電器からなる帯電手段により一様に帯電させてから画像情報に応じて前記一様な帯電状態に変化を与えて潜像を形成し、この潜像を可視像化して画像を得る画像形成装置の例を図１２によりに説明する。
【００７７】
図１２は、デジタル式の画像形成装置の主要部断面示す。図１２において、符号１００は回転体からなる像担持体の一例であってドラム状をした感光体を示している。この感光体１００のまわりには、矢印で示す時計回りの向きの回転方向順に、接触型帯電器１１０、露光手段の一部を構成するミラー３、現像ローラー４ａを具備した現像手段４、記録媒体としての転写紙Ｓを保持して搬送する転写搬送ベルト５、感光体１００の周面に摺接するブレード６ａを具備したクリーニング手段６等が配置されている。感光体１００上であって接触型帯電器１１０と現像ローラー４ａとの間の位置にはミラー３を介して露光光Ｌｂが走査されるようになっている。この露光光Ｌｂの照射位置を露光部１５と称する。
【００７８】
転写搬送ベルト５は無端状のベルトであって、２つの支持ローラー５ａ、５ｂに支持されている。これら支持ローラー５ａ、５ｂにより支持された転写搬送ベルト５の中間の位置には感光体１００の下面が接している。この接している部位が転写部７であり、この転写部７における転写搬送ベルト５の裏側には転写バイアスを印加する転写手段としての転写ローラー８が設けられている。
【００７９】
転写搬送ベルト５は矢印で示すように反時計回りの向きに回転駆動されるようになっている。該転写搬送ベルト５の上側ベルト部の上流端のさらに上流側の位置には一対のレジストローラー９が設けられている。このレジストローラー９に向けて、図示しない搬送ガイドに案内されて図示しない給紙トレイに収納された転写紙Ｓが給紙コロ１１から送り出されるようになっている。転写搬送ベルト５の上側ベルト部の下流端のさらに下流の位置には、定着装置１２が配置されている。
【００８０】
転写搬送ベルト５の上側ベルト部の上流端部において該転写搬送ベルト５を支持している支持ローラー５ａの上方には、該転写搬送ベルト５に当接するようにして吸着手段としてのブラシローラー２０が矢印で示す時計回りの向きに回転駆動されるようにして設けられている。
【００８１】
ブラシローラー２０が回転すると、ブラシは転写搬送ベルト５に摺接する。このブラシローラー２０には図示しないバイアス印加手段により、転写紙Ｓを転写搬送ベルト５に吸着する極性のバイアス電流を印加するための電位が与えられるようになっている。
【００８２】
この画像形成装置において、画像形成は次のようにして行われる。
感光体１００が回転を始め、この回転中に感光体１００が暗中において接触型帯電器１１０により均一に帯電され、露光光Ｌｂが露光部１５に照射、走査されて作成すべき画像に対応した潜像が形成される。この潜像は感光体１００の回転により現像装置４に至り、ここでトナーにより可視像化されてトナー像が形成される。
【００８３】
一方、給紙コロ１１により給紙トレイ上の転写紙Ｓの送給が開始され、破線で示す搬送経路を経て一対のレジストローラー９の位置で一旦停止し、感光体１００上のトナー像と転写部７で合致するように送り出しのタイミングを待つ。かかる好適なタイミングが到来するとレジストローラー９に停止していた転写紙Ｓはレジストローラー９から送り出される。
【００８４】
レジストローラー９から送り出された転写紙Ｓは転写搬送ベルト５とブラシローラー２０との間にくわえられ、バイアスによる静電気力およびブラシの弾性力により押されて転写搬送ベルト５に吸着され、転写搬送ベルト５の移動と共に転写部７に向けて搬送される。
【００８５】
感光体１００上のトナー像と転写紙Ｓとは、転写部７で合致し、転写ローラー８により転写搬送ベルト５に印加されたバイアスと感光体１００との電位差から形成される電界により、トナー像は転写紙Ｓ上に転写される。
【００８６】
こうして感光体１００まわりの画像形成部でトナー像を担持した転写紙Ｓは転写搬送ベルト５と共に搬送され、やがて該転写搬送ベルト５の上側部の下流端部で転写搬送ベルト５から分離されて定着装置１２に向けて送り出される。転写紙Ｓ上のトナー像は定着装置１２の加熱ローラー２１と加圧ローラー２３間にくわえられつつ搬送される間に当該転写紙Ｓに定着されて図示省略の排紙部に排紙される。
【００８７】
一方、転写部７で転写されずに感光体１００上に残った残留トナーは感光体１００の回転と共にクリーニング装置６に至り、該クリーニング装置６を通過する間に清掃されて次の画像形成に備えられる。
【００８８】
上記例において、感光体１００に代えて感光体３００を使用することができ、接触型帯電器１１０に代えて、接触型帯電器３１０、４１０、６１０、８１０等を用いることができる。
【００８９】
本例の画像形成装置では、本発明の接触型帯電器を搭載しているので、感光体と接触する面に２０μｍ以上の長さＬのカーボンナノチューブが垂直に保持されている。そのため感光体へ効率的な電荷注入を行なうことができ、大きな帯電電位を確保することができる。その結果、外部電源を低電圧化しても良好な画像記録を行なうことができる。また、帯電プロセス中にオゾンやＮＯＸが発生しないため、環境への悪影響がなく、かつ、感光体の劣化を抑制することができる。さらに、微小空隙でのコロナ放電によって感光体を帯電させる場合も、カーボンナノチューブを用いることによって放電開始電圧が小さくなるので、外部電圧の低電圧化を実現できる。その結果、帯電プロセス中でのオゾンやＮＯＸを抑制することができる。
【００９０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、カーボンナノチューブの側面が像担持体と接触する割合が増加して像担持体へ速い速度で十分な帯電電圧を与えることができ、湿度等の環境変化にも十分な耐性を有し、効率的に電荷を可能とする。
【００９１】
請求項２、１１記載の発明では、接触型帯電器に使用できる長さ２０μｍ以上のカーボンナノチューブを安定的にかつ多量に得ることができる。
【００９２】
請求項３記載の発明では、合成時間を制御することによって長さが２０μｍ以上あるカーボンナノチューブを安定にかつ多量に得ることができる。
【００９３】
請求項４記載の発明では、カーボンナノチューブが感光体と接触して撓るときに、感光体の表面と隙間なく接触し、感光体表面の帯電ムラを防止することができる。
【００９４】
請求項５記載の発明では、カーボンナノチューブの成長速度を大きくでき、合成時間の短縮化を計ることができる。その結果、接触型帯電器を安価に製造できる。
【００９５】
請求項６記載の発明では、カーボンナノチューブを像担持体に接触させ得る構成であるので、接触型帯電器に像担持体と接触する面を新たに設ける必要がなく、接触型帯電器の構造を簡素化することができる。
【００９６】
請求項７記載の発明では、円柱状の基板の円周面に触媒層が設けられているので、基板の円周面の全てにカーボンナノチューブを成長させることができ、接触型帯電器を回転させて、像担持体を均一に帯電できる。
【００９７】
請求項８記載の発明では、機械的外力により容易にバンドルからカーボンナノチューブを分割し、個々に分割されたカーボンナノチューブによりバンドルのときよりも像担持体との大きな接触面積を得て、より効率的な電荷注入を可能にする。環境変化に対する耐性も十分である。
【００９８】
請求項９記載の発明では、超音波振動を用いることで、バンドルからカーボンナノチューブの分割作業を簡便に行なうことができる。
【００９９】
請求項１０記載の発明は、像担持体への効率的な電荷注入が行え、大きな帯電電位が確保でき、外部電源を低電圧化しても良好な画像記録が行えるほか、帯電プロセス中にオゾンやＮＯXが発生しないため、環境への悪影響が無くかつ像担持体の劣化を抑制できる。さらに、カーボンナノチューブを用いることによって放電開始電圧が小さくなるので、外部電圧の低電圧化を実現でき、帯電プロセス中でのオゾンやＮＯXを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】接触型帯電器及び感光体の断面図である。
【図２】接触型帯電器の作製工程を示した図であり、図２（ａ）は金属芯の断面図、図２（ｂ）は石英管及び電気炉内における金属芯及びカーボンナノチューブを示した断面図、図２（ｃ）は超音波洗浄槽中の接触型帯電器を示した断面図、図２（ｄ）はバンドルから分割されたカーボンナノチューブを模式的に示した図である。
【図３】接触型帯電器及び感光体の断面図である。
【図４】接触型帯電器の斜視図である。
【図５】カーボンナノチューブが撓る様子を模式的に示した図である。
【図６】接触型帯電器の斜視図である。
【図７】接触型帯電器の作製工程を示した図であり、図７（ａ）は金属芯及びシャドウマスクの断面図、図２（ｂ）はシャドウマスクからＦｅを流入させる様子を説明した図、図７（ｃ）は電気炉で覆われた石英管内の金属芯にＨｅ、Ｃ2Ｈ2ガスを吹き付ける様子を説明した斜視図、図７（ｃ）は接触型帯電器の正面図である。
【図８】離散型の触媒層からなる接触型帯電器の製法を説明した図である。
【図９】固定ブラシタイプの接触型帯電器を感光体と共に示した断面図である。
【図１０】カーボンナノチューブの長さと不飽和炭化水素ガスの流れ方向との関係を説明した図である。
【図１１】接触型帯電器の製法を説明した図である。
【図１２】画像形成装置の概略構成図である。
【図１３】従来の帯電ローラーによる帯電特性を説明したグラフである。
【図１４】従来の帯電ブラシによる帯電手段を説明した図である。
【図１５】従来の磁気ブラシによる帯電手段を模式的に示したもので、図１５（ａ）は表面状態が異なる磁性導電粒子のマグネットロール上での態様を示した模式図、図１５（ｂ）は粒径分布が異なる磁性導電粒子のマグネットロール２２１１上での態様を示した模式図である。
【符号の説明】
１００、４００  （像担持体としての）感光体
１１０、３１０、４１０、６１０、８１０、  接触型帯電器
１１１、３１１、４１１、６１１、８１１  （基板としての）金属芯
１１２、３１２、４１２、６１２、８１２  触媒層
１２０、１２０ａ、３２０、４２０、６２０、８２０  カーボンナノチューブ
【図１】
0003850626.tif 000002
【図２】
0003850626.tif 000003
【図３】
0003850626.tif 000004
【図４】
0003850626.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003850626.tif 000008
【図８】
0003850626.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003850626.tif 000012
【図１２】
0003850626.tif 000013
【図１３】
0003850626.tif 000014
【図１４】
0003850626.tif 000015
【図１５】
0003850626.tif 000016