JP2015114533A - Electron emission element and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron emission element having flexibility.SOLUTION: The electron emission element 1 includes a first electrode 1a and second electrode 1c that face each other, and a flexible intermediate layer 1b disposed between the first electrode and second electrode. By applying a voltage between the first electrode and second electrode, an electron is emitted from the second electrode.

Description

本発明は、電圧を印加することにより電子を放出する電子放出素子およびその製造方法に関する。   The present invention relates to an electron-emitting device that emits electrons by applying a voltage and a method for manufacturing the same.

コピー機における感光体などの帯電技術として、従来から知られているものは大きく接触帯電方式と非接触帯電方式に分けられる。現在、接触帯電方式により感光体表面を帯電させる方法が実用化されている。この方法では、導電性のローラ、ブラシ、弾性ブレード等の導電性部材を感光体の表面に接触させ狭ギャップ間で放電させることによって感光体の表面を帯電させている。   Conventionally known charging techniques for photoconductors in copying machines can be broadly divided into contact charging systems and non-contact charging systems. Currently, a method for charging the surface of a photoreceptor by a contact charging method has been put into practical use. In this method, the surface of the photosensitive member is charged by contacting a conductive member such as a conductive roller, a brush, or an elastic blade with the surface of the photosensitive member and discharging between the narrow gaps.

このような接触帯電方式を利用した帯電方法のうち、特に導電性部材として導電性の弾性ローラを用いたローラ帯電方法が、帯電の安定性の観点から現在広く利用されている。ローラ帯電方法では、導電性の弾性ローラを感光体に加圧当接し、このローラに電圧を印加することによって感光体を帯電させる。   Among charging methods using such a contact charging method, a roller charging method using a conductive elastic roller as a conductive member is currently widely used from the viewpoint of charging stability. In the roller charging method, a conductive elastic roller is brought into pressure contact with a photosensitive member, and a voltage is applied to the roller to charge the photosensitive member.

しかしながら、ローラ帯電方法により感光体を帯電させるとき、感光体の表面に極微な欠陥(ピンホール)があった場合、この感光体表面の欠陥部分において、導電性の弾性ローラから異常な量の電流リークが発生する。これにより感光体の表面が損傷し、画像形成に悪影響を及ぼす。   However, when the photosensitive member is charged by the roller charging method and there is a minute defect (pinhole) on the surface of the photosensitive member, an abnormal amount of current is generated from the conductive elastic roller at the defective portion of the photosensitive member surface. A leak occurs. As a result, the surface of the photoconductor is damaged, which adversely affects image formation.

またローラ帯電方法においては感光体との間の狭ギャップで発生する微小放電により感光体を帯電させるため、帯電時にオゾンやNOxが僅かながら発生する。   In the roller charging method, since the photosensitive member is charged by a small discharge generated in a narrow gap with the photosensitive member, ozone and NOx are slightly generated during charging.

一方、非接触帯電方式としては、例えばコロナ放電を利用した方法が挙げられる。この方法は、非常に細いワイヤによりコロナ放電させて感光体の表面を帯電させるという方法である。この方法においては、感光体の表面を帯電させるために約4〜10kV程度の高圧電源が必要である。   On the other hand, examples of the non-contact charging method include a method using corona discharge. In this method, the surface of the photoreceptor is charged by corona discharge using a very thin wire. In this method, a high voltage power source of about 4 to 10 kV is required to charge the surface of the photoreceptor.

さらに、ワイヤからの放電によって多量のオゾンが発生するため、人体に悪影響を及ぼすばかりでなく、感光体の劣化を早めるという問題がある。このような問題を解決するため、例えばオゾンの発生量を低減させるように改善されたノコ歯方式のコロナ帯電器も多く商品化されている。   Furthermore, since a large amount of ozone is generated by the discharge from the wire, there is a problem that not only the human body is adversely affected but also the deterioration of the photoreceptor is accelerated. In order to solve such a problem, for example, a saw tooth type corona charger improved so as to reduce the generation amount of ozone has been commercialized.

非接触帯電方式で、オゾンの発生を抑制できる帯電手法として近年、電子放出素子の開発が進んでいる。電子放出素子としては、MIM(Metal Insulator Metal)型やMIS(Metal Insulator Semiconductor)型、Spidt型のなど様々な形態がある。   In recent years, electron-emitting devices have been developed as a charging method that can suppress the generation of ozone by a non-contact charging method. As an electron-emitting device, there are various forms such as an MIM (Metal Insulator Metal) type, an MIS (Metal Insulator Semiconductor) type, and a Spitt type.

大気中で電子を放出させると、放出した電子はガス分子や粒子等に吸着しイオンや帯電粒子となる。このイオンを電界により対象となる被帯電物へ吸着させることで、被帯電物を帯電することが可能となる。被帯電物の帯電量は電子放出素子と被帯電物との電界強度に依存するため、被帯電物と電子放出素子との間の距離は短い程帯電の効率が向上する。   When electrons are emitted in the atmosphere, the emitted electrons are adsorbed on gas molecules or particles and become ions or charged particles. By adsorbing the ions to the target object to be charged by an electric field, the object to be charged can be charged. Since the charge amount of the object to be charged depends on the electric field strength between the electron emitting element and the object to be charged, the charging efficiency is improved as the distance between the object to be charged and the electron emitting element is shorter.

オゾンの発生を抑制した電子放出素子を用いて感光体を帯電する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。ここに用いられる電子放出素子は、導電性基材上に100nm程度の5H−BNなどのSP3結合性窒化ホウ素薄膜をプラズマにより作製し、レーザー照射により10μmの高さが均一な紡錘状の突起を作製する。この電子放出素子によれば、非常に高硬度で耐熱性の高い材料を用いることにより、耐久性の高い電子放出素子を作製することができる。   A method of charging a photosensitive member using an electron-emitting device that suppresses generation of ozone is known (see, for example, Patent Document 1). The electron-emitting device used here is an SP3-bonded boron nitride thin film of about 100 nm, such as 5H-BN, formed on a conductive substrate by plasma, and a spindle-shaped protrusion having a uniform height of 10 μm is formed by laser irradiation. Make it. According to this electron-emitting device, a highly durable electron-emitting device can be manufactured by using a material having extremely high hardness and high heat resistance.

特開2006−323366号公報JP 2006-323366 A

湾曲状の被帯電物に帯電させる際、上述のように帯電効率は距離に依存するため被帯電物に平行に湾曲する電子放出素子を用いた方がより効率よく帯電させることが可能となる。しかしながら、上述の電子放出素子は、高硬度の材料を用いるために可撓性に乏しいという課題がある。   When charging a curved object to be charged, the charging efficiency depends on the distance as described above. Therefore, it is possible to charge more efficiently by using an electron-emitting device that curves in parallel to the object to be charged. However, the above-described electron-emitting device has a problem that it is poor in flexibility because a high-hardness material is used.

そのため、SP3結合性窒化ホウ素薄膜を形成後に電子放出素子を湾曲状に形成すると、薄膜に亀裂が生じる。また、上述の電子放出素子は膜の不均一が帯電ムラに影響するため、紡錘状の突起の高さを揃える必要がある。しかし、湾曲面へプラズマを用いて均一に薄膜を形成ためには基板形状に合わせて磁界を形成する必要があり、非常に高度な技術を要する。そのため、湾曲面において紡錘状の突起の高さを揃えることは容易ではない。   Therefore, if the electron-emitting device is formed in a curved shape after forming the SP3-bonded boron nitride thin film, the thin film is cracked. Further, in the above-described electron-emitting device, nonuniformity of the film affects charging unevenness, so that the heights of the spindle-shaped protrusions must be made uniform. However, in order to form a thin film uniformly on the curved surface using plasma, it is necessary to form a magnetic field in accordance with the shape of the substrate, which requires a very advanced technique. Therefore, it is not easy to align the height of the spindle-shaped projections on the curved surface.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、湾曲形状を容易に作製できる電子放出素子とその製造方法を提供するものである。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and provides an electron-emitting device capable of easily producing a curved shape and a method for manufacturing the same.

この発明は、互いに対向する第1電極および第2電極と、第1電極と第2電極の間に設けられた可撓性の中間層とを有し、第1電極と第2電極の間に電圧を印加することにより、第2電極から電子を放出させる電子放出素子を提供するものである。   The present invention includes a first electrode and a second electrode facing each other, and a flexible intermediate layer provided between the first electrode and the second electrode, and the gap between the first electrode and the second electrode. The present invention provides an electron-emitting device that emits electrons from a second electrode by applying a voltage.

本発明の電子放出素子によれば、可撓性の中間層を有するので、湾曲形状の電子放出素子を容易に得ることができる。   According to the electron-emitting device of the present invention, since it has a flexible intermediate layer, a curved electron-emitting device can be easily obtained.

本発明の実施形態1の電子放出装置の構成説明図である。1 is a configuration explanatory diagram of an electron emission device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1の電子放出素子の構成説明図である。It is a structure explanatory drawing of the electron-emitting element of Example 1 of this invention. 本発明の実施形態1に用いられる電子放出素子の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the electron emission element used for Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に用いられる電子放出素子の他の例を示す構成説明図である。It is a structure explanatory drawing which shows the other example of the electron emission element used for Embodiment 1 of this invention. 図1の電子放出装置に実施例1を適用した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of applying Example 1 to the electron emission apparatus of FIG. 本発明の実施形態2の電子放出装置の構成説明図である。It is structure explanatory drawing of the electron emission apparatus of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3の電子放出装置の構成説明図である。It is a structure explanatory drawing of the electron emission apparatus of Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態4の電子放出装置の構成説明図である。It is structure explanatory drawing of the electron emission apparatus of Embodiment 4 of this invention.

この発明の電子放出素子の特徴は、互いに対向する第1電極および第2電極と、第1電極と第2電極の間に設けられた可撓性の中間層とを有し、第1電極と前記第2電極の間に電圧を印加することにより、第2電極から電子を放出させることである。   The electron-emitting device according to the present invention has a first electrode and a second electrode facing each other, and a flexible intermediate layer provided between the first electrode and the second electrode. Electrons are emitted from the second electrode by applying a voltage between the second electrodes.

前記中間層は樹脂より形成されていてもよいし、前記中間層は導電性材料を含んでもよい。導電性材料は中間層の電気伝導度を調整するために用いる材料であり、これには、例えば、導電性微粒子や導電性樹脂を用いることができる。
前記第1電極は金属板上に形成されてもよいし、絶縁性基板上に形成されてもよい。
The intermediate layer may be formed of a resin, and the intermediate layer may include a conductive material. The conductive material is a material used for adjusting the electric conductivity of the intermediate layer, and for this, for example, conductive fine particles or conductive resin can be used.
The first electrode may be formed on a metal plate or may be formed on an insulating substrate.

別の観点によれば、この発明は、前記の電子放出素子の製造方法であって、予め湾曲した第1電極上に中間層と第2電極を形成し、第2電極および中間層を第1電極に対応して湾曲させることを特徴とする電子放出素子の製造方法を提供するものである。
前記の電子放出素子の製造方法において、第1電極上に中間層および第2電極を形成し、第1および第2電極と中間層とを湾曲させて曲面を形成するようにしてもよい。
According to another aspect, the present invention is the above-described method for manufacturing an electron-emitting device, wherein an intermediate layer and a second electrode are formed on a first electrode that is curved in advance, and the second electrode and the intermediate layer are formed as the first electrode. The present invention provides a method for manufacturing an electron-emitting device, characterized by being bent in accordance with an electrode.
In the method for manufacturing the electron-emitting device, the intermediate layer and the second electrode may be formed on the first electrode, and the curved surface may be formed by bending the first and second electrodes and the intermediate layer.

また、この発明の電子放出素子は、画像形成装置の感光体の形状に沿った基材上に設けられ、感光体に対向するように設置されて帯電装置として機能することができると共に、電子線加速装置と併用されて殺菌手段としても機能することができる。
また、この発明の電子放出素子は、第2電極から放出する電子を用いてガスまたは粒子を帯電する帯電手段として機能することができ、また、第2電極からの電子を液体中で放出させることにより液体を還元する還元手段としても機能することができる。
The electron-emitting device according to the present invention is provided on a base material along the shape of the photoconductor of the image forming apparatus and can be installed so as to face the photoconductor to function as a charging device. It can also be used as a sterilizing means in combination with an acceleration device.
In addition, the electron-emitting device of the present invention can function as a charging means for charging a gas or particles using electrons emitted from the second electrode, and emits electrons from the second electrode in a liquid. Therefore, it can also function as a reducing means for reducing the liquid.

以下、図面に示す実施形態1〜4に基づいて本発明を詳述する。なお、以下に記述する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明はこれによって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on Embodiments 1 to 4 shown in the drawings. The configuration described below is merely an example of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

実施形態1
図1は、本発明の実施形態1における電子放出装置6の構成説明図である。同図に示すように、電子放出素子1は基材3の湾曲面に形成され、互いに対向して配置される第1電極1aと第2電極1cとを有し、第1電極1aと第2電極1cとの間に中間層1bを備えている。そして、電子放出素子1の構成を示す図2は、中間層1bが導電性微粒子8を含んだ樹脂7から形成されることを示している。
Embodiment 1
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of an electron emission device 6 according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in the figure, the electron-emitting device 1 includes a first electrode 1a and a second electrode 1c which are formed on the curved surface of the base material 3 and are disposed to face each other. An intermediate layer 1b is provided between the electrode 1c and the electrode 1c. FIG. 2 showing the configuration of the electron-emitting device 1 shows that the intermediate layer 1 b is formed of a resin 7 containing conductive fine particles 8.

本発明の電子放出素子1は、中間層1bが導電性微粒子8を含んだ樹脂7であるため、基材3に合わせて湾曲した第1電極1aの形状に沿って中間層1bを形成するか、又は、予め可撓性樹脂を用いて形成した中間層1bを第1電極1aに沿わせることにより、被帯電物2の曲率に合わせて湾曲させることが可能となる。
なお、導電性微粒子8は電気伝導度を調整するために用いる材料であり、必ずしも微粒子である必要はない。例えば、導電性樹脂なども導電度の調整剤として用いることが可能である。また、樹脂の種類によってはこの調整剤が不要となる。
In the electron-emitting device 1 of the present invention, since the intermediate layer 1b is the resin 7 containing the conductive fine particles 8, is the intermediate layer 1b formed along the shape of the first electrode 1a curved in accordance with the substrate 3? Alternatively, the intermediate layer 1b formed using a flexible resin in advance can be bent along the curvature of the object 2 by being along the first electrode 1a.
The conductive fine particle 8 is a material used for adjusting electric conductivity, and is not necessarily a fine particle. For example, a conductive resin or the like can also be used as a conductivity adjusting agent. Further, depending on the type of resin, this adjusting agent is unnecessary.

さらに、本発明の電子放出素子1の構成によると、中間層1bの材料として室温硬化型樹脂など、低温で硬化可能な樹脂を用いることが可能となる。低温で硬化可能な樹脂を用いることにより、高温での焼成工程を得ずに中間層1bを形成することができ、熱膨張率の異なる中間層1bや第1電極1aに大きな体積変化を生じさせることがないため、第1電極1aに反りを生じさせたり、中間層1bの剥離や亀裂が生じることを防止できる。このため、中間層1bや第2電極1cの剥離による部分的な欠損を抑制し、均一な電子放出性能をもつ電子放出素子を得ることができる。   Furthermore, according to the configuration of the electron-emitting device 1 of the present invention, it is possible to use a resin curable at a low temperature, such as a room temperature curable resin, as the material of the intermediate layer 1b. By using a resin curable at a low temperature, the intermediate layer 1b can be formed without obtaining a baking step at a high temperature, and a large volume change is caused in the intermediate layer 1b and the first electrode 1a having different thermal expansion coefficients. Therefore, it is possible to prevent the first electrode 1a from warping and the intermediate layer 1b from peeling or cracking. For this reason, the partial defect | deletion by peeling of the intermediate | middle layer 1b or the 2nd electrode 1c can be suppressed, and the electron-emitting element which has uniform electron emission performance can be obtained.

また、本発明の電子放出装置6は、電子放出素子1と、第1電極1aと第2電極1cとの間に電圧を印加する電源4aとを備えている。電子放出装置6は、電源4aから、第1電極1aと第2電極1cとの間に適度な電圧V1を印加することにより、該電極間で電子を加速させて第2電極1cの表面から電子を放出するものである。   In addition, the electron emission device 6 of the present invention includes the electron emission element 1 and a power source 4a that applies a voltage between the first electrode 1a and the second electrode 1c. The electron emission device 6 applies an appropriate voltage V1 between the first electrode 1a and the second electrode 1c from the power source 4a, thereby accelerating the electrons between the electrodes and causing the electrons from the surface of the second electrode 1c. Are to be released.

本発明により作製した電子放出素子1は、真空中および大気圧中でも安定して駆動が可能であることが確認されている。電子放出素子1を大気中で駆動させることにより、第2電極1cの表面から放出される電子で大気中の分子をイオン化できるため、イオン発生装置としてイオン風冷却装置や帯電装置などに用いることができる。   It has been confirmed that the electron-emitting device 1 manufactured according to the present invention can be driven stably in a vacuum and at atmospheric pressure. By driving the electron-emitting device 1 in the atmosphere, molecules in the atmosphere can be ionized by electrons emitted from the surface of the second electrode 1c, so that the ion generator can be used in an ion wind cooling device, a charging device, or the like. it can.

また、本発明の電子放出装置6は、外部に強電界を必要とせず、内部の電極間で電子を加速させるので、オゾンを発生させずに電子を放出することができる。   Moreover, since the electron emission apparatus 6 of the present invention does not require a strong electric field outside and accelerates electrons between the internal electrodes, it can emit electrons without generating ozone.

図1では、被帯電物2としての円筒状の感光体に対して電子放出装置6により電子を放出すると、放出された電子は、大気中のガス分子などに付着し直ちにイオン化する。イオンは電子放出装置6と被帯電物2との間に印加される電源4bの電圧V2により、被帯電物2の方へ移動し被帯電物2を帯電させる。このように、本発明の電子放出素子1は、画像形成装置において被帯電物(感光体)2を一様に帯電する帯電装置に用いたり、転写装置やトナーのクリーニングに用いることができる。   In FIG. 1, when an electron emission device 6 emits electrons to a cylindrical photoconductor as the object to be charged 2, the emitted electrons adhere to gas molecules in the atmosphere and are immediately ionized. The ions move toward the charged object 2 by the voltage V2 of the power supply 4b applied between the electron emission device 6 and the charged object 2, and charge the charged object 2. As described above, the electron-emitting device 1 of the present invention can be used for a charging device that uniformly charges a charged object (photoconductor) 2 in an image forming apparatus, or for cleaning a transfer device or toner.

また、図3や図4に示すように電子放出素子1に対向するように第3電極10を置き、電源4bにより電圧V2を印加することで、電子放出素子1より放出された電子を回収させたり、加速させたりすることができる。真空中では、電子放出素子1より発生した電子を電子放出素子1と対向するように配置した第3電極10により加速させることが可能となる。   Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the third electrode 10 is placed so as to face the electron-emitting device 1, and the voltage V2 is applied by the power source 4b, whereby the electrons emitted from the electron-emitting device 1 are collected. Or can be accelerated. In a vacuum, electrons generated from the electron-emitting device 1 can be accelerated by the third electrode 10 disposed so as to face the electron-emitting device 1.

これにより電子放出素子1の第3電極10側に蛍光体層を配置した場合、第2電極1cから放出される電子を蛍光体層に照射することにより、蛍光体層を発光させることができるので、自発光装置として用いることもできる。その他にも電子線源として殺菌や滅菌、EB硬化、SEMなどの分析装置などに用いることができる。   Thereby, when the phosphor layer is arranged on the third electrode 10 side of the electron-emitting device 1, the phosphor layer can emit light by irradiating the phosphor layer with electrons emitted from the second electrode 1c. It can also be used as a self-luminous device. In addition, it can be used as an electron beam source for sterilization, sterilization, EB curing, SEM and other analyzers.

<実施例1>
図2は、この発明の実施例1の電子放出素子1の構成を示す説明図である。この実施例の電子放出素子1は、第1電極1aと、第1電極1a上の周囲に形成された絶縁膜11と、中間層1bと、第2電極1cとを備えている。
<Example 1>
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the electron-emitting device 1 according to the first embodiment of the present invention. The electron-emitting device 1 of this embodiment includes a first electrode 1a, an insulating film 11 formed around the first electrode 1a, an intermediate layer 1b, and a second electrode 1c.

第1電極1aは、基板の機能を兼ねる電極基板であり、導電性を有する板状体で構成されている。例えば、第1電極1aとして、アルミニウム板やステンレス鋼板を用いることができる。また、第1電極1aは、ガラスなどの絶縁性基板上に導電性薄膜を形成したものを用いることもできる。この実施例では、板厚0.3mmのステンレス鋼板を用いた。   The first electrode 1a is an electrode substrate that also functions as a substrate, and is composed of a conductive plate-like body. For example, an aluminum plate or a stainless steel plate can be used as the first electrode 1a. Further, the first electrode 1a may be formed by forming a conductive thin film on an insulating substrate such as glass. In this example, a stainless steel plate having a thickness of 0.3 mm was used.

次に、電子放出素子1の特徴部となる中間層1bについて説明する。中間層1bは、図2に示すように、主体となる樹脂7と、樹脂7中に分散された導電性微粒子8を含んでいる。樹脂7は、絶縁性の樹脂であり、例えば、シラノール(R3Si-OH)を縮合重合したシリコーン樹脂を用いることができる。   Next, the intermediate layer 1b that is a characteristic part of the electron-emitting device 1 will be described. As shown in FIG. 2, the intermediate layer 1 b includes a main resin 7 and conductive fine particles 8 dispersed in the resin 7. The resin 7 is an insulating resin, and for example, a silicone resin obtained by condensation polymerization of silanol (R3Si—OH) can be used.

また、導電性微粒子8は、金属や半導電体など導電性材料を用いることが可能である。例えば、金、銀、白金、パラジウム、銅、アルミ等の導電性を有する金属微粒子を用いることができる。   The conductive fine particles 8 can be made of a conductive material such as a metal or a semiconductor. For example, conductive metal particles such as gold, silver, platinum, palladium, copper, and aluminum can be used.

樹脂7に対する導電性微粒子8の含有量を変えることにより、中間層1bの抵抗値を調整することができる。導電性微粒子8は中間層1bの導電性を調整するために用いるため、材料調整時に酸化し導電性が低下することを抑制するために、酸化しにくい貴金属類がより好ましい。   By changing the content of the conductive fine particles 8 with respect to the resin 7, the resistance value of the intermediate layer 1b can be adjusted. Since the conductive fine particles 8 are used for adjusting the conductivity of the intermediate layer 1b, noble metals that are difficult to oxidize are more preferable in order to prevent the conductive particles 8 from being oxidized and reduced in conductivity during material adjustment.

中間層1bは、樹脂7と導電性微粒子8を混合した分散液を用い、スピンコート法、ドクターブレード法、スプレー法、ディッピング法等により第1電極1aの表面に塗布することができる。   The intermediate layer 1b can be applied to the surface of the first electrode 1a by a spin coating method, a doctor blade method, a spray method, a dipping method or the like using a dispersion liquid in which the resin 7 and the conductive fine particles 8 are mixed.

この実施例では、試薬瓶へ樹脂7としてシリコーン樹脂(室温硬化性、東レ・ダウコーニング株式会社製)を入れ、これに導電性微粒子8としてAgナノ粒子(平均径10nm、絶縁被覆アルコラート1nm膜、株式会社応用ナノ粒子研究所製)を混合し、さらに上記混合液が入った試薬瓶を超音波振動器にかけて導電性微粒子8を樹脂7中に分散させ、分散液を作製した。   In this example, a silicone resin (room temperature curable, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) is placed as a resin 7 in a reagent bottle, and Ag nanoparticles (average diameter 10 nm, insulating coating alcoholate 1 nm film) are formed as conductive fine particles 8. Applied Nanoparticles Laboratories Co., Ltd.) was mixed, and the reagent bottle containing the above mixed solution was placed in an ultrasonic vibrator to disperse the conductive fine particles 8 in the resin 7 to prepare a dispersion.

なお、樹脂7と導電性微粒子8の割合は、シリコーン樹脂(75〜98wt%)、Agナノ粒子(2〜25wt%)の範囲が好ましい。上記分散液の割合とすることにより、中間層1bの抵抗値が調整され、5〜40V程度の適度な印加電圧で電子放出させることができる。   The ratio of the resin 7 and the conductive fine particles 8 is preferably in the range of silicone resin (75 to 98 wt%) and Ag nanoparticles (2 to 25 wt%). By setting it as the ratio of the said dispersion liquid, the resistance value of the intermediate | middle layer 1b is adjusted, and it can discharge | release an electron with the moderate applied voltage of about 5-40V.

この実施例では、シリコーン樹脂80wt%、Agナノ粒子(20wt%)とした。このように作製した分散液をスピンコート法を用いて第1電極1aの表面に1.0μmの厚さで塗布し、室温で硬化させ中間層1bを得た。そして、中間層1bの表面にスパッタ法によりAu−Pdの厚さ50nmの第2電極1cを形成した。   In this example, 80 wt% silicone resin and Ag nanoparticles (20 wt%) were used. The dispersion prepared in this manner was applied to the surface of the first electrode 1a with a thickness of 1.0 μm using a spin coating method, and cured at room temperature to obtain an intermediate layer 1b. Then, a second electrode 1c of Au-Pd having a thickness of 50 nm was formed on the surface of the intermediate layer 1b by sputtering.

ここでは、シリコーン樹脂として室温硬化性シリコーンを用いたが、シリコーン樹脂の硬化方法は限定されない。ただし、熱硬化性シリコーン樹脂は、硬化温度が一般的に100℃〜150℃であり、熱応力による撓みが発生するため、第1電極1aの材料や膜厚により適さない場合がある。一方、UV硬化性シリコーン樹脂は、UV光の照射によって硬化できるため熱応力が発生することがなく、第1電極1aの材料や膜厚に影響されずに用いることができる。   Here, room temperature curable silicone is used as the silicone resin, but the curing method of the silicone resin is not limited. However, the thermosetting silicone resin generally has a curing temperature of 100 ° C. to 150 ° C., and bends due to thermal stress. Therefore, it may not be suitable depending on the material and film thickness of the first electrode 1a. On the other hand, the UV curable silicone resin can be used without being affected by the material and the film thickness of the first electrode 1a because it can be cured by irradiation with UV light, so that no thermal stress is generated.

実施例1の電子放出素子1を図1の電子放出装置6に具体的に適用する方法について説明する。
図5(a)は図1の電子放出装置6を被帯電物2側から見た図であり、図5(b)は図5(a)のA−A矢視断面図である。これらの図に示すように、第1電極1aの上面の周囲に絶縁膜11を形成し、幅10mm、長さ234mmの開口部12から第1電極1aが露出した状態の表面に、上記で作製した樹脂7と導電性微粒子8の分散液をスピンコート法で塗布した。
A method for specifically applying the electron-emitting device 1 of the first embodiment to the electron-emitting device 6 of FIG. 1 will be described.
5A is a view of the electron emission device 6 of FIG. 1 as viewed from the charged object 2 side, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5A. As shown in these drawings, an insulating film 11 is formed around the upper surface of the first electrode 1a, and the first electrode 1a is exposed from the opening 12 having a width of 10 mm and a length of 234 mm. A dispersion of the resin 7 and the conductive fine particles 8 was applied by spin coating.

形成された塗布膜では大気中の湿気によりシリコーン樹脂が縮合重合し、樹脂7中にAgナノ粒子が分散されて中間層1bが形成される。中間層1bの膜厚は、電子放出素子に印加する電圧の大きさや中間層1bの抵抗値によって異なるが、例えば、0.3〜10.0μmとすることができる。   In the formed coating film, the silicone resin is condensed and polymerized by moisture in the atmosphere, and Ag nanoparticles are dispersed in the resin 7 to form the intermediate layer 1b. The film thickness of the intermediate layer 1b varies depending on the magnitude of the voltage applied to the electron-emitting device and the resistance value of the intermediate layer 1b, but can be, for example, 0.3 to 10.0 μm.

中間層1bの厚さが厚い程、絶縁破壊電圧が大きくなるため、より高い電圧V1(図2)を印加できる。また、中間層1bは導電性微粒子8の粒子径が大きい程、また、導電微粒子8の含有量が多い程、導電性微粒子8が凝集することにより、リークポイントができやすくなる。したがって、用いる導電性微粒子8の粒子径、含有量、および凝集状態から、作製する膜厚を決定することが好ましい。ここでは、中間層1bの膜厚を1μmとした。   Since the breakdown voltage increases as the thickness of the intermediate layer 1b increases, a higher voltage V1 (FIG. 2) can be applied. Further, in the intermediate layer 1b, the larger the particle diameter of the conductive fine particles 8 and the larger the content of the conductive fine particles 8, the more the conductive fine particles 8 are aggregated, thereby making it easier to form a leak point. Therefore, it is preferable to determine the film thickness to be produced from the particle diameter, content, and aggregation state of the conductive fine particles 8 to be used. Here, the film thickness of the intermediate layer 1b was 1 μm.

次に、中間層1bの表面に、マグネトロンスパッタ装置を用いて第2電極1cを形成した。第2電極1cは、第1電極1aとの間で中間層1bに対して電圧を印加できるものであればよいため、導電性を有する材質および製法であれば特に制限されるものではない。   Next, the second electrode 1c was formed on the surface of the intermediate layer 1b using a magnetron sputtering apparatus. Since the 2nd electrode 1c should just be a thing which can apply a voltage with respect to the intermediate | middle layer 1b between 1st electrodes 1a, if it is a material and manufacturing method which have electroconductivity, it will not restrict | limit in particular.

また、第2電極1cの膜厚は、厚すぎると電子が第2電極1cにトラップされて外部へ放出される電子の量が減少し、電子の放出効率が減少するため、できるだけ薄い方が好ましい。この実施例ではAu−Pdを材料として膜厚50nm、幅15mm、長さ244mmの第2電極1cを形成した。   In addition, if the film thickness of the second electrode 1c is too thick, electrons are trapped by the second electrode 1c and the amount of electrons emitted to the outside is reduced, so that the electron emission efficiency is reduced. . In this example, the second electrode 1c having a film thickness of 50 nm, a width of 15 mm, and a length of 244 mm was formed using Au—Pd as a material.

膜厚が薄く、素子面積が大きい場合、第2電極1c上で電位勾配を発生しやすくなるため、開口部12の外の第2電極1cを厚くするか、バスラインなどを形成し電位勾配をなくす方が好ましい。   When the film thickness is small and the element area is large, a potential gradient is likely to be generated on the second electrode 1c. Therefore, the second electrode 1c outside the opening 12 is thickened or a bus line is formed to reduce the potential gradient. It is preferable to eliminate it.

次に、図1に示す被帯電物2として外径30mmの電子写真複写機用の感光体を用いた。そのため、上記のように製作した電子放出素子1を外径30mmの曲面に合うように湾曲した基材3上に接合した。接合方法は図5(a)、(b)に示すように、ビス13を用いたが、接着剤や粘着剤などを用いてよい。   Next, a photosensitive member for an electrophotographic copying machine having an outer diameter of 30 mm was used as the object to be charged 2 shown in FIG. Therefore, the electron-emitting device 1 manufactured as described above was bonded onto the base material 3 curved so as to fit a curved surface having an outer diameter of 30 mm. As shown in FIGS. 5A and 5B, the screw 13 is used as the bonding method, but an adhesive, a pressure-sensitive adhesive, or the like may be used.

基材3の材料は、電子放出素子1が保持できれば材料は問わない。ただし、金属などの導電性を有する基材の場合、第1電極1aから基材3を通して周辺部材へリーク電流が流れないように基材3と第1電極1aの間に絶縁性フィルムを挿入するなどの絶縁処理を施す必要がある。   The material of the base material 3 is not limited as long as the electron-emitting device 1 can be held. However, in the case of a base material having conductivity such as metal, an insulating film is inserted between the base material 3 and the first electrode 1a so that no leak current flows from the first electrode 1a to the peripheral member through the base material 3. It is necessary to apply insulation treatment.

作製した電子放出素子1を図1に示すように、被帯電物2である感光体の内部にある金属管をアースに接続し、電源4aから20Vの直流電圧V1を印加し、電源4bから600Vの直流電圧V2をそれぞれ印加し、第2電極1cと被帯電物2間の電位差を600Vとした。   As shown in FIG. 1, the manufactured electron-emitting device 1 has a metal tube inside the photosensitive member 2 as an object to be charged 2 connected to the ground, a DC voltage V1 of 20V is applied from the power source 4a, and a power source 4b is 600V. The voltage difference between the second electrode 1c and the object to be charged 2 was set to 600V.

また、第2電極1cと被帯電物2間のギャップは1mmに設定した。この時の被帯電物2、つまり感光体の表面の帯電電位は550V〜600Vとなった。   The gap between the second electrode 1c and the object to be charged 2 was set to 1 mm. At this time, the charged potential of the object 2 to be charged, that is, the surface of the photoreceptor was 550V to 600V.

<実施例2>
実施例2の電子放出素子において、実施例1の電子放出素子と異なるのは、第1電極1aを可撓性樹脂フィルム上に形成したことである。それ以外の構成は実施例1と同じであり、詳細な説明は省略する。
<Example 2>
The electron-emitting device of Example 2 differs from the electron-emitting device of Example 1 in that the first electrode 1a is formed on a flexible resin film. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

可撓性樹脂フィルムとしては、適当な可撓性を有する樹脂フィルムであれば特に限定されないが、ここでは、厚さ200μmの絶縁性放熱シート(デンカ社製)を用いた。この絶縁性放熱シートを用いた第1電極は、実施例1の第1電極と比較して、より可撓性を有するため、電子放出素子1を被帯電物2の形状に合わせて変形することが、より容易になる。   Although it will not specifically limit if it is a resin film which has appropriate flexibility as a flexible resin film, Here, the 200-micrometer-thick insulating heat dissipation sheet (made by Denka) was used. Since the first electrode using this insulating heat radiation sheet is more flexible than the first electrode of Example 1, the electron-emitting device 1 is deformed to match the shape of the object to be charged 2. Is easier.

加工方法としては、前記フィルム上に金属をスパッタや蒸着、インクジェットやスピンコート、スプレーなどによる塗布法やメッキなどを用いて厚さ0.5μmの第1電極1aを形成する。なお、前記フィルム上に導電性膜を圧着などにより接着することでも第1電極1aを形成可能である。なお、第1電極1aについては、導電性が確保できれば厚みに制限はない。ただし、第1電極1aが厚すぎて、フィルムに対して大きな段差ができると、その部分で上層の中間層1bや電極1cが破断する恐れがあるため、フィルムに対して段差ができないような厚さが好ましい。   As a processing method, the first electrode 1a having a thickness of 0.5 μm is formed on the film by using a coating method such as sputtering, vapor deposition, ink jet, spin coating, spraying or plating. The first electrode 1a can also be formed by adhering a conductive film on the film by pressure bonding or the like. In addition, about the 1st electrode 1a, if electroconductivity is securable, there will be no restriction | limiting in thickness. However, if the first electrode 1a is too thick and there is a large step with respect to the film, the upper intermediate layer 1b and the electrode 1c may be broken at that portion, so that the step cannot be stepped with respect to the film. Is preferable.

このようにして形成した第1電極1a上に、実施例1で記載した方法と同様にして中間層1bを作製した。なお、金属−樹脂間の接着力は一般的に弱いため、適宜プライマー処理などを用いて接着力を強化してもよい。第2電極1cの作製方法としては、実施例1で挙げた薄膜形成方法を用いた。ただし実施例1と異なるのは、上記フィルムが実施例1の第1電極よりも可撓性に優れるため容易にロール状にできる点である。   On the 1st electrode 1a formed in this way, the intermediate | middle layer 1b was produced like the method described in Example 1. FIG. In addition, since the adhesive force between the metal and the resin is generally weak, the adhesive force may be reinforced by using a primer treatment or the like as appropriate. As a method for producing the second electrode 1c, the thin film forming method described in Example 1 was used. However, the difference from Example 1 is that the film is more flexible than the first electrode of Example 1 and can be easily rolled.

そのため、図5のような電子放出素子1のパターンが複数個並んだフィルムをロール・ツー・ロール方式でスパッタすることで、第2電極1cを同時に形成できるため、より容易に大量生産が可能となる。このようにして作製した電子放出素子1はパターン形状毎に切り出し、湾曲した基材に固定して使用することができる。   Therefore, since the second electrode 1c can be simultaneously formed by sputtering a film in which a plurality of patterns of the electron-emitting device 1 as shown in FIG. 5 are arranged by a roll-to-roll method, mass production can be performed more easily. Become. The electron-emitting device 1 produced in this way can be cut out for each pattern shape and used by being fixed to a curved substrate.

<実施例3>
実施例3の電子放出装置の特徴は、その製造方法において被帯電物2の形状に合わせてあらかじめ加工された曲面を有する第1電極1a上に中間層1bを形成したことである。それ以外は実施例1と同じであり、その構成は図5に示されているので詳細な説明は省略する。
<Example 3>
The feature of the electron emission device of Example 3 is that the intermediate layer 1b is formed on the first electrode 1a having a curved surface processed in advance in accordance with the shape of the object to be charged 2 in the manufacturing method. The rest of the configuration is the same as that of the first embodiment, and the configuration thereof is shown in FIG.

なお、予め曲面を有する第1電極1a上に中間層1bを形成する手法として、ディッピングやスプレーなどの塗布法が挙げられる。これらの塗布法は曲面へも均一な膜を形成することが可能である。   In addition, as a method of forming the intermediate layer 1b on the first electrode 1a having a curved surface in advance, a coating method such as dipping or spraying can be used. These coating methods can form a uniform film even on a curved surface.

また、第2電極1cの作製方法としては、実施例1と同様にスパッタ法や無電解メッキ法などが挙げられる。なお、無電解メッキ法を用いる場合、曲面への影響を考慮する必要がないが、樹脂の種類と処理液との組み合わせに考慮が必要となる。   Moreover, as a manufacturing method of the 2nd electrode 1c, a sputtering method, an electroless plating method, etc. are mentioned similarly to Example 1. FIG. In addition, when using an electroless plating method, it is not necessary to consider the influence on a curved surface, but it is necessary to consider the combination of the type of resin and the treatment liquid.

しかし、この実施例では、第1電極1aが予め曲面を有しているため、スパッタ時における金属ターゲットと中間層1b間の距離が異なり、パターン作製位置によって電子放出素子1の第2電極1bの膜厚が不均一となり、素子によってばらつきが生じる原因となる。そのため、第2電極1b形成時は複数個のパターンが並んだ基板でもパターンをマスクで覆い、ひとつずつ作製するか、または複数個のパターンを切り出して第2電極1bを形成するか、もしくは、電子放出素子を回転させながらスパッタ処理を行う機構を追加して表面電極の膜厚を均一化する処置が必要となる。   However, in this embodiment, since the first electrode 1a has a curved surface in advance, the distance between the metal target and the intermediate layer 1b at the time of sputtering differs, and the second electrode 1b of the electron-emitting device 1 depends on the pattern production position. The film thickness becomes non-uniform and causes variations among elements. Therefore, at the time of forming the second electrode 1b, a substrate on which a plurality of patterns are arranged is covered with a mask and manufactured one by one, or a plurality of patterns are cut out to form the second electrode 1b, or an electron A treatment for making the film thickness of the surface electrode uniform by adding a mechanism for performing sputtering while rotating the emitting element is required.

ここで、湾曲した曲面を有する電子放出素子1の場合、第2電極1cをスパッタ法で作製すると、湾曲により金属ターゲットに近い部分の膜厚が厚くなる。図5(b)に示すように第2電極1cが内側になるように湾曲した曲面を有する電子放出素子1のパターニングの場合、湾曲により金属ターゲットに近くなる第2電極1cの端部の厚さが、金属ターゲットから遠い中央部分に比べて厚くなる。そして、第2電極1cの厚さが均一でないことから電子放出量にムラが生じる。それは、前述のように厚いほど第2電極1cへ回収される電子の量が増加し、放出量が減少するためである。   Here, in the case of the electron-emitting device 1 having a curved surface, when the second electrode 1c is manufactured by a sputtering method, the film thickness near the metal target increases due to the curvature. In the case of patterning the electron-emitting device 1 having a curved surface so that the second electrode 1c is inside as shown in FIG. 5B, the thickness of the end of the second electrode 1c that is close to the metal target due to the curvature. However, it is thicker than the central part far from the metal target. And since the thickness of the 2nd electrode 1c is not uniform, nonuniformity arises in the amount of electron emission. This is because the amount of electrons recovered to the second electrode 1c increases and the emission amount decreases as the thickness increases as described above.

また、図1のように被帯電物2が感光体で帯電面が矢印R方向に回転するため、回転方向については電子放出量にムラがあっても感光体の長手方向(軸方向)へは帯電ムラとしてその影響がでない。そのため第2電極1bは回転方向に膜厚ムラが形成されても構わない。したがって上記の手法、つまり、パターンを一つずつマスクで覆い作製する手法を用いて電子放出素子1を作製することが可能であるが、曲面の半径と周長および被帯電物2の移動の有無および方向を考慮する必要がある。   Further, as shown in FIG. 1, since the object to be charged 2 is the photosensitive member and the charging surface rotates in the direction of arrow R, the longitudinal direction (axial direction) of the photosensitive member does not vary even in the electron emission amount in the rotational direction. It is not affected by charging unevenness. Therefore, the second electrode 1b may have uneven thickness in the rotation direction. Therefore, it is possible to manufacture the electron-emitting device 1 using the above-described method, that is, the method of covering the pattern with a mask one by one, but the radius and circumference of the curved surface and the presence or absence of movement of the charged object 2 And you need to consider the direction.

実施形態2
図6は、この発明の実施形態2の電子放出装置61の構成説明図であり、図6(a)は外観斜視図、図6(b)は縦断面図を示す。
この実施形態では、実施例2で作製した電子放出素子1を、第2電極1cが内側になるよう筒状に形成し、電子放出素子1の内部に向かって電子を放出させる。電子放出素子1を筒状に形成する方法としては、厚さ1mm、内径20mm、長さ5cmのアルミニウム管114の内壁に実施例2で作製した電子放出素子1を、第2電極1cが内側になるように設置する。
Embodiment 2
FIGS. 6A and 6B are configuration explanatory views of an electron emission device 61 according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 6A is an external perspective view, and FIG.
In this embodiment, the electron-emitting device 1 manufactured in Example 2 is formed in a cylindrical shape so that the second electrode 1 c is on the inside, and electrons are emitted toward the inside of the electron-emitting device 1. As a method of forming the electron-emitting device 1 in a cylindrical shape, the electron-emitting device 1 manufactured in Example 2 is formed on the inner wall of an aluminum tube 114 having a thickness of 1 mm, an inner diameter of 20 mm, and a length of 5 cm. Install to be.

このとき、アルミニウム管114の内面に電子放出素子1を接着させるために、あらかじめ第1電極1aのフィルム面に粘着剤を塗布し粘着性を持たせておく。   At this time, in order to adhere the electron-emitting device 1 to the inner surface of the aluminum tube 114, a pressure-sensitive adhesive is applied in advance to the film surface of the first electrode 1a so as to have adhesiveness.

次に、図6に示すように、アルミニウム管114の中心に棒状の第3電極110を図示しない固定部材を用いて固定する。第3電極110には外径3mmのステンレス鋼の丸棒を用いている。   Next, as shown in FIG. 6, the rod-shaped third electrode 110 is fixed to the center of the aluminum tube 114 using a fixing member (not shown). As the third electrode 110, a stainless steel round bar having an outer diameter of 3 mm is used.

このように作製した筒状の電子放出装置61の内部へ窒素ガスを流し、電源4aから500Hz、18Vの交流電圧V1を、電源4bから1kVの直流電圧V2をそれぞれ印加した。それにより、ガスや浮遊粒子へ電子が付着しガスや粒子を負に帯電できた。帯電したガスはイオンとして電子放出装置61の外へ放出されるため、イオン発生装置として使用できる。   Nitrogen gas was allowed to flow into the cylindrical electron emission device 61 thus manufactured, and an AC voltage V1 of 500 Hz and 18 V was applied from the power source 4a, and a DC voltage V2 of 1 kV was applied from the power source 4b. As a result, electrons adhered to the gas and suspended particles, and the gas and particles could be negatively charged. Since the charged gas is discharged out of the electron emission device 61 as ions, it can be used as an ion generation device.

また、粒子を帯電させた場合は電子放出装置61の外へ帯電した粒子を放出する際にフィルターを設けることで、帯電していない場合と比較して、より効率よく粒子を捕集可能である。また、粒子の飽和帯電量が既知の場合はフィルターに捕集された電荷量により粒子の個数濃度を測定することが可能である。   In addition, when the particles are charged, a filter is provided when discharging the charged particles to the outside of the electron emission device 61, so that the particles can be collected more efficiently than when the particles are not charged. . Further, when the saturation charge amount of the particles is known, the number concentration of the particles can be measured from the charge amount collected by the filter.

電子放出面である第2電極1c近傍では、イオン化した粒子は電界により第3電極110方向へ引き寄せられる力が働く。しかし粒子を含んだガスの流れが早い程、粒子はガスの流れに従い第2電極1cへ衝突するため第2電極1cが損耗し易くなる。そのため、ガスの流速は遅い程好ましい。また、電源4aから電圧V1として直流電圧を印加してもガスおよび粒子を帯電可能である。   In the vicinity of the second electrode 1c that is the electron emission surface, the ionized particles are attracted to the third electrode 110 by an electric field. However, the faster the flow of the gas containing the particles, the more the particles collide with the second electrode 1c in accordance with the gas flow, so that the second electrode 1c is easily worn. Therefore, the slower the gas flow rate, the better. Further, the gas and particles can be charged even when a DC voltage is applied as the voltage V1 from the power source 4a.

実施形態3
図7はこの発明の実施形態3の電子放出装置62の構成説明図であり、図7(a)は外観斜視図、図7(b)は要部縦断面図を示す。ここでは、実施例2で作製した電子放出素子1を、第2電極1cを外側にして筒状に形成する。筒状に形成することで電子放出素子1の外周面から外へ向かって電子を放出することが可能となる。
Embodiment 3
7A and 7B are explanatory views of the configuration of an electron emission device 62 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 7A is an external perspective view, and FIG. Here, the electron-emitting device 1 manufactured in Example 2 is formed in a cylindrical shape with the second electrode 1c on the outside. By forming it in a cylindrical shape, it becomes possible to emit electrons outward from the outer peripheral surface of the electron-emitting device 1.

筒状の形状に作製する方法としては、第1電極1aの裏面へ粘着剤や接着剤を塗布して棒状部材17へ接着させる。この棒状部材は絶縁性を有し電子放出素子1の形状を筒状に保持可能であればよいので、ここでは樹脂製の直径5mmの丸棒を用いた。また、電子放出素子1の作製方法として、基材として導電性の棒にディッピング法などを用いて中間層1bを形成し、スパッタやメッキを用いて第1電極1cを作製してもよい。   As a method for producing a cylindrical shape, a pressure-sensitive adhesive or an adhesive is applied to the back surface of the first electrode 1 a and adhered to the rod-shaped member 17. Since this rod-shaped member only needs to have an insulating property and can hold the shape of the electron-emitting device 1 in a cylindrical shape, a round rod having a diameter of 5 mm made of resin is used here. In addition, as a method for manufacturing the electron-emitting device 1, the intermediate layer 1b may be formed on a conductive rod as a base material using a dipping method or the like, and the first electrode 1c may be manufactured using sputtering or plating.

このように作製した筒状の電子放出素子1を口部内径21.8mmの樹脂製のペットボトル容器120の内部にセッティングし、真空中で電源4aから15Vの直流電圧V1を、電源4bから600Vの直流電圧V2印加する。そして、容器120の内部に加速した電子を電子線加速装置により照射すると、特許文献(特開2011−26000号公報)に記載の電子線容器殺菌装置と同様にペットボトル容器120の電子線殺菌が可能となる。   The cylindrical electron-emitting device 1 produced in this way is set inside a plastic plastic bottle container 120 having a mouth inner diameter of 21.8 mm, and a DC voltage V1 of 15V from the power source 4a is set to 600V from the power source 4b in a vacuum. DC voltage V2 is applied. And when the electron accelerated to the inside of the container 120 is irradiated with an electron beam accelerator, the electron beam sterilization of the PET bottle container 120 is performed similarly to the electron beam container sterilization apparatus described in the patent document (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-26000). It becomes possible.

実施形態4
図8は実施形態4の電子放出装置63を示す縦断面図である。この実施形態における電子放出装置63は実施形態2(図6)から第3電極110を除去したものであるため、詳細な説明は省略する。実施形態2とさらに異なるのは、電子放出装置63において、第1電極1aの両端部が液体と接触しないように防水性の封止部材130を用いて防水を行う点である。
Embodiment 4
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing an electron emission device 63 according to the fourth embodiment. Since the electron-emitting device 63 in this embodiment is the same as that obtained by removing the third electrode 110 from Embodiment 2 (FIG. 6), detailed description thereof is omitted. Further different from the second embodiment is that the electron emitting device 63 is waterproofed by using a waterproof sealing member 130 so that both ends of the first electrode 1a do not come into contact with the liquid.

電子放出装置63を水中に浸し、電源4aから8Vの直流電圧V1を印加することで、特許文献(特開2008−98119号公報)に記載の電子放出装置と同様に水を還元し水素を発生することが可能となる。また、第2電極1cをひだ状にすることにより、還元対象との接触面積が増加し効率よく還元を行うことが可能となる。   By immersing the electron emission device 63 in water and applying a DC voltage V1 of 8 V from the power source 4a, water is reduced and hydrogen is generated in the same manner as the electron emission device described in the patent document (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-98119). It becomes possible to do. Moreover, by making the second electrode 1c into a pleat shape, the contact area with the reduction target is increased and reduction can be performed efficiently.

1 電子放出素子
1a 第1電極
1b 中間層
1c 第2電極
2 被帯電物
3 基材
4a 電源
4b 電源
6 電子放出装置
7 樹脂
8 導電性微粒子
10 第3電極
11 絶縁膜
13 ビス
17 基材
61 電子放出装置
62 電子放出装置
63 電子放出装置
110 第3電極
114 アルミニウム管
120 ペットボトル容器
130 封止部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electron emission element 1a 1st electrode 1b Intermediate layer 1c 2nd electrode 2 To-be-charged object 3 Base material 4a Power supply 4b Power supply 6 Electron emission apparatus 7 Resin 8 Conductive fine particle 10 3rd electrode 11 Insulating film 13 Screw 17 Base material 61 Electron Emission device 62 Electron emission device 63 Electron emission device 110 Third electrode 114 Aluminum tube 120 PET bottle container 130 Sealing member

Claims (11)

互いに対向する第1電極および第2電極と、第1電極と第2電極の間に設けられた可撓性の中間層とを有し、第1電極と前記第2電極の間に電圧を印加することにより、第2電極から電子を放出させる電子放出素子。   A first electrode and a second electrode facing each other, and a flexible intermediate layer provided between the first electrode and the second electrode, and a voltage is applied between the first electrode and the second electrode An electron-emitting device that emits electrons from the second electrode. 前記中間層は樹脂より形成されていることを特徴とする請求項1記載の電子放出素子。   2. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the intermediate layer is made of a resin. 前記中間層は導電性材料を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の電子放出素子。   The electron-emitting device according to claim 1, wherein the intermediate layer includes a conductive material. 前記第1電極が金属板上に形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の電子放出素子。   The electron-emitting device according to claim 1, wherein the first electrode is formed on a metal plate. 前記第1電極が絶縁性基板上に形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の電子放出素子。   The electron-emitting device according to claim 1, wherein the first electrode is formed on an insulating substrate. 請求項1記載の電子放出素子の製造方法であって、予め湾曲した第1電極上に中間層と第2電極を形成し、第2電極および中間層を第1電極に沿って湾曲させることを特徴とする電子放出素子の製造方法。   2. The method of manufacturing an electron-emitting device according to claim 1, wherein the intermediate layer and the second electrode are formed on the first electrode curved in advance, and the second electrode and the intermediate layer are curved along the first electrode. A method for manufacturing an electron-emitting device, which is characterized. 請求項1記載の電子放出素子の製造方法であって、第1電極上に中間層および第2電極を形成し、第1および第2電極と中間層とを湾曲させて曲面を形成することを特徴とする電子放出素子の製造方法。   2. The method of manufacturing an electron-emitting device according to claim 1, wherein the intermediate layer and the second electrode are formed on the first electrode, and the curved surface is formed by bending the first and second electrodes and the intermediate layer. A method for manufacturing an electron-emitting device, which is characterized. 画像形成装置の感光体の形状に沿った基材上に設けられ、感光体に対向するように設置されて帯電装置として機能することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の電子放出素子。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is provided on a base material along a shape of a photoconductor, and is disposed so as to face the photoconductor to function as a charging device. Electron-emitting devices. 電子線加速装置と併用され殺菌手段として機能することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の電子放出素子。   The electron-emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the electron-emitting device functions as a sterilizing unit in combination with an electron beam accelerator. 第2電極から放出する電子を用いてガスまたは粒子を帯電する帯電手段として機能することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の電子放出素子。   The electron-emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the electron-emitting device functions as a charging unit that charges a gas or particles using electrons emitted from the second electrode. 第2電極からの電子を液体中で放出させることで液体を還元する還元手段として機能することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の電子放出素子。   The electron-emitting device according to claim 1, wherein the electron-emitting device functions as a reducing unit that reduces the liquid by discharging electrons from the second electrode in the liquid.
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