專利名稱：電子發(fā)射裝置、帶電裝置及帶電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子發(fā)射裝置、帶電裝置及帶電方法，特別是涉及電子照相方式的復(fù)印機(jī)、打印機(jī)或傳真機(jī)等圖像形成裝置中使用的電子發(fā)射裝置、帶電裝置及帶電方法。
背景技術(shù)：
以往以來(lái)，在電子照相復(fù)印機(jī)那樣的圖像形成裝置中，在感光體等被帶電體上形成靜電潛像之前，要利用各種方法使被帶電體的表面均勻帶電。
作為以往的帶電方法，有例如利用電暈放電的方法。該方法是利用由非常細(xì)的線進(jìn)行放電而使感光體的表面帶電的方法。但是，在該方法中存在的問(wèn)題是為了使感光體的表面帶電，需要約4～10kV左右的高壓電源。另外，存在的問(wèn)題是通過(guò)細(xì)線產(chǎn)生的放電，由于在細(xì)線與感光體的表面之間的空間產(chǎn)生大量的臭氧，因此不僅對(duì)人體有惡劣影響，而且還加速感光體的劣化。為了解決這樣的問(wèn)題，例如在特開(kāi)平9-114192號(hào)公報(bào)及特開(kāi)平6-324556號(hào)公報(bào)中，揭示了一種為了減少臭氧發(fā)生量而加以改進(jìn)的電暈帶電器。
另外，作為其它的帶電方法，近年來(lái)已經(jīng)實(shí)用化的有接觸帶電方式。該方法為了減少臭氧發(fā)生器及消耗的電能，使導(dǎo)電輥、刷、彈性片或碳納米管等導(dǎo)電性構(gòu)件與感光體的表面接觸，使感光體的表面帶電。
現(xiàn)在，從所謂帶電的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，廣泛利用輥?zhàn)訋щ姺绞?，該方式是使用?dǎo)電輥?zhàn)鳛閷?dǎo)電性構(gòu)件。在輥?zhàn)訋щ姺绞街?，?dǎo)電輥對(duì)感光體加壓接觸，通過(guò)對(duì)該導(dǎo)電輥加上電壓，從而達(dá)到使感光體帶電。但是，在輥?zhàn)訋щ姺绞街校诟泄怏w表面有極微細(xì)的缺陷(針孔)時(shí)，由于從該導(dǎo)電輥向感光體表面的缺陷部分產(chǎn)生異常的電流泄漏量，因而破壞了感光體表面，常常對(duì)圖像形成產(chǎn)生惡劣影響。
作為進(jìn)一步改進(jìn)該輥?zhàn)訋щ姺绞降募夹g(shù)，例如在特開(kāi)2001-296722號(hào)公報(bào)中揭示了在輥?zhàn)訋щ姌?gòu)件(一次帶電輥)與感光體之間追加二次帶電輥的方式。這里，二次帶電輥承擔(dān)從一次帶電輥向感光體傳輸電荷的任務(wù)，其目的在于解決因感光體的針孔而導(dǎo)致的電流泄漏問(wèn)題。但是，在這種方式中也同樣，由于帶電現(xiàn)象由二次帶電輥與感光體之間的狹窄間隙中發(fā)生的微小放電所控制，因此不能完全取除帶電時(shí)發(fā)生的臭氧及NOx。
另外，在例如特開(kāi)2001-281964號(hào)公報(bào)等中揭示了接觸型帶電器應(yīng)用碳納米管的技術(shù)。但是，在應(yīng)用該碳納米管的接觸型帶電器中產(chǎn)生的問(wèn)題是由于與感光體接觸的碳納米管的壓緊壓力，碳納米管產(chǎn)生物理破壞及隨之而產(chǎn)生的帶電能力降低。
再有，在特開(kāi)2001-331017號(hào)公報(bào)中揭示的使用具有MIS(金屬-絕緣體-半導(dǎo)體)結(jié)構(gòu)的電子發(fā)射元件的帶電裝置。該電子發(fā)射元件的形成電子加速電場(chǎng)的薄膜電極設(shè)置在多孔半導(dǎo)體層的表面?zhèn)?，?duì)多孔半導(dǎo)體層注入電子的電極設(shè)置在多孔半導(dǎo)體層的背面?zhèn)?。關(guān)于由多孔化的硅薄膜形成的多孔半導(dǎo)體體層的電子發(fā)射原理及形成方法，在“‘量子量級(jí)納米硅的發(fā)光及新功能’，信學(xué)技報(bào)，1999-06，p.1-6”中有詳細(xì)揭示。在使用該元件的帶電裝置中，由于僅利用從電子發(fā)射元件發(fā)射的電子形成的電子附著而使其發(fā)生負(fù)離子，因此原理上不像利用上述放電的方法那樣發(fā)生臭氧及NOx。
但是，在使用該多孔半導(dǎo)體層的電子發(fā)射元件中產(chǎn)生的問(wèn)題是特別是由于向大氣中發(fā)射電子動(dòng)作時(shí)引起的帶電(電子捕獲)而在構(gòu)成多孔半導(dǎo)體層的納米量級(jí)的半導(dǎo)體微粒(納米硅晶體)上帶電的電子使多孔半導(dǎo)體層內(nèi)部的電場(chǎng)不均勻，抑制電子加速，使電子發(fā)射量降低。由于該帶電而貯存在納米量級(jí)的半導(dǎo)體微粒中的電子顯示出不揮發(fā)性，根據(jù)報(bào)告也有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)，經(jīng)過(guò)一個(gè)星期以上，納米量級(jí)的半導(dǎo)體微粒還帶著電。一般，大氣中驅(qū)動(dòng)該元件時(shí)存在的問(wèn)題是由于該帶電，經(jīng)過(guò)3分鐘左右的連續(xù)驅(qū)動(dòng)，從電子發(fā)射元件的電子發(fā)射才完全停止。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的情況，本發(fā)明的目的在于提供能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的電子發(fā)射裝置、采用該電子發(fā)射裝置的帶電裝置及其帶電方法。
本發(fā)明是電子發(fā)射裝置，是包含在第1電極與第2電極之間形成半導(dǎo)體層、而且在第1電極一側(cè)的半導(dǎo)體層表面的至少一部分形成多孔狀的電子發(fā)射元件的電子發(fā)射裝置，具有對(duì)第1電極交替施加能夠發(fā)射電子的正電壓、以及與正電壓極性相反的負(fù)電壓的電源。
另外，在本發(fā)明的電子發(fā)射裝置中，最好負(fù)電壓大小的絕對(duì)值，大于等于電子發(fā)射裝置的電子發(fā)射開(kāi)始電壓大小的絕對(duì)值的1.5倍。
另外，在本發(fā)明的電子發(fā)射裝置中，最好正電壓的施加時(shí)間t1與負(fù)電壓的施加電壓t2之比t1/t2，大于等于1，而且小于等于1000。
另外，在本發(fā)明的電子發(fā)射裝置中，也可以形成多個(gè)第1電極，具有對(duì)第1電極的至少一個(gè)及它剩下的至少一個(gè)交替施加互相極性不同的電壓的電源。
另外，本發(fā)明的帶電裝置，包含上述電子發(fā)射裝置、以及與上述電子發(fā)射裝置的第1電極隔開(kāi)間隔對(duì)置的被帶電體。
再有，本發(fā)明是帶電方法，是在包含在第1電極與第2電極之間形成半導(dǎo)體層、而且在第1電極一側(cè)的半導(dǎo)體層表面的至少一部分形成多孔狀的電子發(fā)射元件的電子發(fā)射裝置中，對(duì)電子發(fā)射裝置的第1電極交替施加能夠發(fā)射電子的正電壓、以及與正電壓極性相反的負(fù)電壓。
圖1為本發(fā)明的帶電裝置的一個(gè)較好例子的構(gòu)成示意圖。
圖2為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)中所用的電子發(fā)射裝置與對(duì)置電極的構(gòu)成示意圖。
圖3所示為本發(fā)明的電子發(fā)射裝置在大氣壓中的施加電壓與電子發(fā)射電流量的關(guān)系圖。
圖4所示為對(duì)加速電極連續(xù)施加正電壓時(shí)電子發(fā)射電流量相對(duì)經(jīng)過(guò)時(shí)間的變化圖。
圖5所示為對(duì)加速電極交替施加正電壓及負(fù)電壓時(shí)的電子發(fā)射電流量相對(duì)于經(jīng)過(guò)時(shí)間的變化圖。
圖6所示為對(duì)本發(fā)明的電子發(fā)射裝置的加速電極施加的電壓波形的一個(gè)例子的波形圖。
圖7所示為二極管電流量相對(duì)于對(duì)本發(fā)明的電子發(fā)射裝置的加速電極施加的施加電壓的變化圖。
圖8所示為對(duì)本發(fā)明的電子發(fā)射裝置的加速電極施加的電壓波形的其它例子的波形圖。
圖9為本發(fā)明其它實(shí)施形態(tài)的電子發(fā)射裝置的一部分的立體示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。另外，在本說(shuō)明書(shū)的附圖中，同一參照標(biāo)號(hào)表示同一部分或相當(dāng)部分。
圖1所示為本發(fā)明的帶電裝置的一個(gè)較好例子的概念示意圖。該帶電裝置1包含電子發(fā)射裝置10、以及與電子發(fā)射裝置10的加速電極6的表面即電子發(fā)射面12隔著間隔對(duì)置的被帶電體、即感光體7。
電子發(fā)射裝置10包含電子發(fā)射元件11，該電子發(fā)射元件11由導(dǎo)電基板構(gòu)成的基板電極2、在基板電極2上形成的n型硅層3、在n型硅層3上形成的不摻雜的薄多晶硅層4、使多晶硅層4的一部分多孔化的多孔多晶硅層5、以及在多孔多晶硅層5上形成的金薄膜構(gòu)成的加速電極6構(gòu)成。再有，電子發(fā)射裝置10包含分別與基板電極2及加速電極6電連接、能夠供給脈沖波形、正弦波形成三角波形等電壓的驅(qū)動(dòng)電源20。
另外，感光體7是在鋁等制成的鼓狀導(dǎo)電性支持基板8的表面上以25μm左右的厚度形成，直流電壓源、即偏置電源21與導(dǎo)電性支持基板8連接。
這里，在圖1所示的帶電裝置1中，利用電子發(fā)射裝置10的驅(qū)動(dòng)電源20對(duì)加速電極6加上正電壓，再利用偏置電源21對(duì)導(dǎo)電性支持基板8加上正電壓。于是，利用對(duì)加速電極6加上正電壓的電子發(fā)射元件11的內(nèi)部電場(chǎng)，從驅(qū)動(dòng)電源20向基板電極2供給的電子向加速電極6一側(cè)加速。然后，加速后的電子被加上正電壓的導(dǎo)電性支持基板8吸引，通過(guò)這樣從加速電極6的表面即電子發(fā)射面12發(fā)射，使感光體7的表面上帶電。
這里，在本發(fā)明中，利用驅(qū)動(dòng)電源20，對(duì)加速電極6交替施加能夠發(fā)射電子的正電壓、以及與該正電壓極性相反的負(fù)電壓。所以，在電子發(fā)射的過(guò)程中，電子即使被構(gòu)成多孔多晶硅層5的納米硅晶體捕獲，也由于在這之后對(duì)加速電極6加上與正電壓極性相反的負(fù)電壓，因此能夠從納米硅晶體電除去捕獲的電子。通過(guò)這樣，在再次對(duì)加速電極6上加上正電壓時(shí)，在電子發(fā)射元件11的內(nèi)部向加速電極6一側(cè)加速的電子不會(huì)因多孔多晶硅層5中的納米硅晶體所捕獲的電子受到影響，向電子發(fā)射元件11的外部穩(wěn)定發(fā)射。
通過(guò)這樣對(duì)加速電極6交替施加正電壓及負(fù)電壓，由于能夠一邊除去被構(gòu)成多孔多晶硅層5的納米硅晶體捕獲的電子，一邊向電子發(fā)射元件11的外部發(fā)射電子，因此本發(fā)明的帶電裝置1及電子發(fā)射裝置10能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)。
這里，負(fù)電壓大小的絕對(duì)值最好大于等于電子發(fā)射裝置10的電子發(fā)射開(kāi)始電壓大小的絕對(duì)值的1.5倍。在這種情況下，在電子發(fā)射元件11的內(nèi)部，從基板電極2向加速電極6的方向流過(guò)足夠的電流，具有能夠從多孔多晶硅層5有效除去被多孔多晶硅層5內(nèi)捕獲的電子的趨勢(shì)。另外，所謂“電子發(fā)射開(kāi)始電壓”，是指從電子射裝置10開(kāi)始電子發(fā)射時(shí)的對(duì)加速電極6所加的電壓。
另外，正電壓的施加時(shí)間t1與負(fù)電壓的施加時(shí)間t2之比t 1/t2，最好大于等于1，而且小于等于1000。在t1/t2大于等于1時(shí)，具有從電子發(fā)射元件11能夠充分進(jìn)行電子發(fā)射的趨勢(shì)。特別是在t1比t2足夠長(zhǎng)的情況下，由于能夠看成電子發(fā)射停止的時(shí)間幾乎為零，因此具有能夠連續(xù)進(jìn)行電子發(fā)射的趨勢(shì)。另外，在t1/t2小于等于1000時(shí)，具有電子不被多孔多晶硅層5內(nèi)捕獲、而能夠穩(wěn)定發(fā)射電子的趨勢(shì)。另外，通過(guò)將t1設(shè)定為3秒以內(nèi)，更進(jìn)一步能夠穩(wěn)定發(fā)射電子。
根據(jù)以下說(shuō)明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)了上述這些結(jié)論。
首先，圖3所示為在大氣壓(室內(nèi)氣氛)中從圖2所示的電子發(fā)射裝置10發(fā)射的電子通過(guò)流入對(duì)置電極9而產(chǎn)生的電子發(fā)射電流量(A/cm2)與對(duì)加速6所加的電壓(V)的關(guān)系。在圖3中，橫軸表示對(duì)加速電極6加上1秒鐘的電壓值，縱軸表示由于加上該電壓而在對(duì)置電極9的每1cm2流過(guò)的1秒鐘的電子發(fā)射電流量的平均值。這里，圖2所示的加速電極6的電子發(fā)射面12與對(duì)置電極9的表面之間的距離為1mm，利用偏置電源21加在對(duì)置電極9上的偏置電壓為+100V。
在圖2所示的電子發(fā)射裝置10中，從圖3所示的施加電壓為+8V時(shí)開(kāi)始測(cè)定電子發(fā)射電流，然后隨著施加電壓從+8V上升，電子發(fā)射電流量也不斷上升。
但是，在大氣壓中，在對(duì)該電子發(fā)射裝置10的加速電極6持續(xù)加上正電壓時(shí)，則如圖4所示，電子發(fā)射電流量(A/cm2)按指數(shù)函數(shù)減少下去。這是由于，電子逐漸被構(gòu)成多孔多晶硅層5的納米硅晶體捕獲。另外，在圖4中，橫軸表示緊接著對(duì)加速電極6加上+18V之后的經(jīng)過(guò)時(shí)間(分)。
然后，用圖5表示對(duì)該電子發(fā)射裝置10的加速電極6交替施加正電壓及負(fù)電壓時(shí)測(cè)定對(duì)置電極9中的電子發(fā)射電流量的結(jié)果。這里，設(shè)對(duì)加速電極6加上的電壓波形是圖6所示的脈沖狀波形。在圖6中，能夠發(fā)射電子的正電壓的施加時(shí)間為t1，負(fù)電壓的施加時(shí)間為t2。另外，t1與t2之比(t1/t2)為2。
如圖5所示，在以某一定間隔對(duì)加速電極6加上負(fù)電壓時(shí)，與圖4所示的情況相比可知，電子發(fā)射電流量(A/cm2)可保持一定值。
另外，對(duì)加速電極6施加的正電壓的值最好根據(jù)所需要的電子發(fā)射電流量來(lái)決定它的值。這里，設(shè)為+18V。另外，負(fù)電壓的值根據(jù)以下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)決定。
圖7為按照0V→-18V→0V→+18V→0V的順度以2V間隔在1秒鐘內(nèi)對(duì)圖2所示的電子發(fā)射裝置10的加速電極6加上電壓時(shí)、測(cè)定電子發(fā)射元件11中流過(guò)的二極管電流量的結(jié)果。在圖7中，橫軸表示對(duì)加速電極6施加的電壓(V)，縱軸表示電子發(fā)射元件11的每1cm2流過(guò)的二極管電流量(A/cm2)。另外，在圖7中，二極管電流量為正值時(shí)，表示從加速電極6向基板電極2的方向(正向)流過(guò)二極管電流，在二極管電流量為負(fù)值時(shí)，表示從基板電極2向加速電極6的方向(反向)流過(guò)二極管電流。
如上所述，電子發(fā)射元件11的電子發(fā)射開(kāi)始電壓為+8V。另外，在0V→-18V的過(guò)程中，從施加電壓的-10V時(shí)起開(kāi)始流過(guò)反向的二極管電流，在施加電壓為-12V時(shí)，電流量成為-300μA/cm2。
如圖4所示，在對(duì)加速電極6持續(xù)加上正電壓時(shí)，電子被多孔多晶硅層5捕獲，電子發(fā)射電流量逐漸減少。在沿正向持續(xù)流過(guò)二極管電流時(shí)或?qū)⒓铀匐姌O6作為開(kāi)路狀態(tài)放置時(shí)，該被捕獲的電子可保持極長(zhǎng)的時(shí)間(“‘量子量級(jí)納米硅的發(fā)光及新功能’，信學(xué)技報(bào)，1999-06，p.1-6”中有報(bào)告說(shuō)可保持一周以上)。但是，通過(guò)對(duì)加速電極6加上負(fù)電壓，沿反向流過(guò)某一定程度量的二極管電流，能夠從多孔多晶硅層5除去被捕獲的電子。這里一在對(duì)加速電極6加上-12V以上的負(fù)電壓時(shí)，能夠從多孔多晶硅層5完全除去被捕獲的電子，使電子發(fā)射電流量基本上恢復(fù)為初始值。
因而可知，為了使多孔多晶硅層5中捕獲的電子恢復(fù)為初始的狀態(tài)，必須使加速電極6所加的負(fù)電壓大小的絕對(duì)值(12V)大于等于電子發(fā)射裝置10的電子發(fā)射開(kāi)始電壓大小的絕對(duì)值(8V)的1.5倍。
另外，在使正電壓的施加時(shí)間t1與負(fù)電壓的施加時(shí)間t2之比t1/t2變化時(shí)，也能得到與上述同樣的特性。即，在t1/t2為大于等于1、而且小于等于1000時(shí)，能夠穩(wěn)定，使被捕獲的電子恢復(fù)到初始的狀態(tài)。但是，也取決于多孔多晶硅層5的設(shè)計(jì)，若t1過(guò)長(zhǎng)，則由于電子捕獲的影響在電子發(fā)射電流量中顯現(xiàn)出來(lái)，因此最好設(shè)定為t1最長(zhǎng)為3秒以內(nèi)。
以下，說(shuō)明這樣構(gòu)成的本發(fā)明的電子發(fā)射裝置10的制造方法較理想的一個(gè)例子。首先，在基板電極2上形成n型硅層3。然后，在n型硅層3的表面上例如利用CVD法(化學(xué)蒸鍍法)形成膜厚約1.5μm的不摻雜的多晶硅層4。接著，將多晶硅層4作為陽(yáng)極，將鉑電極作為陰極，浸漬在氟化氫水溶液與乙醇的混合溶液中，一邊對(duì)多晶硅層4照射光，一邊在該電極之間流過(guò)恒定電流(30A/cm2)，進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。利用該陽(yáng)極氧化處理，將多晶硅層4的一部分多孔化，形成多孔多晶硅層5。接著，將該層疊體從溶液中取出，一邊使氧氣流以300ml/分的比例流動(dòng)，一邊以約900℃、1小時(shí)對(duì)多孔多晶硅層5的表面上，利用蒸鍍法或?yàn)R射法等，形成約10nm厚度的金薄膜，形成加速電極6，這樣形成電子發(fā)射元件11。最好，將驅(qū)動(dòng)電源20分別與基板電極2及加速電極6電連接，從而形成本發(fā)明的電子發(fā)射裝置10。
另外，在上述中，是采用金作為加速電極6的材料，但也可以采用鋁等。
另外，在本發(fā)明中，對(duì)加速電極6施加的電壓波形也可以采用圖8所示的正弦波形。這時(shí)，正弦波的基準(zhǔn)電位不一定必須是0V。另外，若是滿足負(fù)電壓大小的絕對(duì)值是大于等于電子發(fā)射元件11的電子發(fā)射開(kāi)始電壓大小的絕對(duì)值的1.5倍的條件，則也可以疊加直流分量。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)施加1Hz、波峰值為18V的正弦波形的電壓，能夠進(jìn)行更穩(wěn)定的電子發(fā)射。
再有，圖9所示為本發(fā)明其它實(shí)施形態(tài)的電子發(fā)射裝置一部分的立體示意圖。
該電子發(fā)射裝置10的特征為具有互相不電連接的加速電極6a及加速電極6b的兩個(gè)加速電極。加速電極6a及6b分別沿電子發(fā)射裝置10的長(zhǎng)度方向平行設(shè)置。這里，利用未圖示的電源，在對(duì)加速電極6a加上正電壓時(shí)，對(duì)加速電極6b加上負(fù)電壓，而在對(duì)加速電極6b加上正電壓時(shí)，對(duì)加速電極6a加上負(fù)電壓。即，對(duì)于加速電極6a及加速電極6b交替施加分別極性不同的電壓。
通過(guò)這樣，在對(duì)加速電極6a加上正電壓時(shí)，能夠一邊從加速電極6a發(fā)射電子，一邊除去加速電極6b的下部的多孔多晶硅層5內(nèi)捕獲的電子。另外，在對(duì)加速電極6a加上負(fù)電壓時(shí)，能夠一邊除去加速電極6a的下部的多孔多晶硅層5內(nèi)捕獲的電子，一邊從加速電極6b發(fā)射電子。通過(guò)交替反復(fù)進(jìn)行這些動(dòng)作，由于能夠連續(xù)發(fā)射電子，因此能夠使被帶電體的表面上均勻帶有電子。
另外，加速電極也可以不限于上述那樣的兩個(gè)，可以設(shè)置三個(gè)或四個(gè)等多個(gè)。在增加加速電極的數(shù)量時(shí)，更有利于被帶電體的表面上的帶電分布均勻，另外由于能夠有余量來(lái)驅(qū)動(dòng)電子發(fā)射裝置10，因此對(duì)于延長(zhǎng)電子發(fā)射裝置10的壽命也是有用的。
上述那樣的本發(fā)明的帶電裝置1及電子發(fā)射裝置10由于能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)，因此特別適用于電子照相方式的復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等圖像形成裝置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的電子發(fā)射裝置、采用該電子發(fā)射裝置的帶電裝置及其帶電方法。
應(yīng)該認(rèn)為今次揭示的實(shí)施形態(tài)在所有方面都只是示例，而不是限制性的內(nèi)容。本發(fā)明的范圍不是上述說(shuō)明的內(nèi)容，而是利用權(quán)利要求范圍所示的，這意味著包含與權(quán)利要求范圍相對(duì)應(yīng)的意義及范圍內(nèi)的全部變更。
工業(yè)上的實(shí)用性本發(fā)明特別適用于電子照相方式的復(fù)印機(jī)、打印機(jī)或傳真機(jī)等圖像形成裝置。
權(quán)利要求
1.一種電子發(fā)射裝置(10)，其特征在于，包含在第1電極(6，6a，6b)與第2電極(2)之間形成半導(dǎo)體層(4)而且在所述第1電極(6，6a，6b)一側(cè)的所述半導(dǎo)體層(4)的表面的至少一部分形成多孔狀(5)的電子發(fā)射元件(11)，具有對(duì)所述第1電極(6，6a，6b)交替施加能夠發(fā)射電子的正電壓、以及與所述正電壓極性相反的負(fù)電壓的電源(20)。
2.如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射裝置(10)，其特征在于，所述負(fù)電壓大小的絕對(duì)值，大于等于所述電子發(fā)射裝置(10)的電子發(fā)射開(kāi)始電壓大小的絕對(duì)值的1.5倍。
3.如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射裝置(10)，其特征在于，所述正電壓的施加時(shí)間t1與所述負(fù)電壓的施加時(shí)間t2之比t1/t2，大于等于1，而且小于等于1000。
4.如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射裝置(10)，其特征在于，形成多個(gè)所述第1電極(6，6a，6b)，具有對(duì)所述第1電極(6，6a，6b)的至少一個(gè)及其剩下的至少一個(gè)交替施加互相極性不同的電壓的電源。
5.一種帶電裝置(1)，其特征在于，包含如權(quán)利要求1所述的電子發(fā)射裝置(10)、以及與所述電子發(fā)射裝置(10)的所述第1電極(6，6a，6b)的表面隔開(kāi)間隔對(duì)置的被帶電體(7)。
6.一種帶電方法，其特征在于，在包含在第1電極(6，6a，6b)與第二電極(2)之間形成半導(dǎo)體層(4)，而且在所述第1電極(6，6a，6b)一側(cè)的所述半導(dǎo)體層(4)的表面的至少一部分形成多孔狀(5)的電子發(fā)射元件(11)的電子發(fā)射裝置(10)中，對(duì)所述電子發(fā)射裝置(10)的所述第1電極(6，6a，6b)交替施加能夠發(fā)射電子的正電壓、以及與所述正電壓極性相反的負(fù)電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供在大氣中也長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定發(fā)射電子的電子發(fā)射裝置、采用該電子發(fā)射裝置的帶電裝置及采用該帶電裝置的帶電方法。電子發(fā)射裝置(10)具有由第1電極(b)、第2電極(2)、以及在它們之間形成的半導(dǎo)體層(4)構(gòu)成的電子發(fā)射元件(11)；以及對(duì)第1電極(b)交替施加能夠發(fā)射電子的正電壓和與該正電壓極性相反的負(fù)電壓的電源(20)。半導(dǎo)體層(4)的第1電極(b)一側(cè)的表面的至少一部分形成多孔半導(dǎo)體層(5)。在加上正電壓進(jìn)行電子發(fā)射的過(guò)程中被多孔半導(dǎo)體層(5)捕獲的電子，雖然妨礙從電子發(fā)射元件(11)發(fā)射電子，但該電子通過(guò)加上負(fù)電壓可以除去。
文檔編號(hào)G03G13/02GK1802611SQ200480016060
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者平川弘幸, 巖松正, 越田信義 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社, 越田信義