JP2005085518A - Sample transfer method, sample transfer device, and electrostatic latent image measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大気中にある試料の状態を短時間で電子ビームによって観察する試料移送方法、試料移送装置、静電潜像測定装置に関する。 The present invention relates to a sample transfer method, a sample transfer device, and an electrostatic latent image measurement device for observing the state of a sample in the atmosphere with an electron beam in a short time.
大気中の試料に対して、電子ビームを照射して分析あるいは観察する際に、測定対象物が時間的に変化するような試料である場合には、いかに短い時間で、電子ビームが照射可能な領域に試料を移動して、観察可能な状態にするかが、非常に重要である。 When analyzing or observing a sample in the atmosphere by irradiating it with an electron beam, it is possible to irradiate the electron beam in a very short time if the object to be measured changes with time. It is very important to move the sample to the region so that it can be observed.
しかしながら、通常の電子顕微鏡では、試料を真空チャンバにセットして、チャンバを大気から電子ビームが照射可能な真空状態に減圧し、その後試料を電子ビームが走査可能な領域に移動する工程をとる必要がある。時間短縮の手段として、試料をサブチャンバにセットする方法もあるが、この場合でも、約数分の時間を要する。このため、測定可能な状態に試料を配置したときには、試料の状態が変化して、測定することができない場合がある。 However, in an ordinary electron microscope, it is necessary to set a sample in a vacuum chamber, depressurize the chamber to a vacuum state that can be irradiated with an electron beam, and then move the sample to a region where the electron beam can be scanned. There is. As a means for shortening the time, there is a method of setting the sample in the sub-chamber, but even in this case, it takes about several minutes. For this reason, when a sample is arranged in a measurable state, the state of the sample may change and measurement may not be possible.
そこで荷電粒子ビームを照射することが可能な状態を維持したまま、大気中から荷電粒子ビームを走査する装置内へ試料を短い時間で移送することが必要とされる。そして、大気中にある試料に対して、短時間で電子ビームによる像を観察することが可能な装置の開発が望まれる。 Therefore, it is necessary to transport the sample in a short time from the atmosphere into the apparatus that scans the charged particle beam while maintaining a state where the charged particle beam can be irradiated. Development of an apparatus capable of observing an image with an electron beam in a short time on a sample in the atmosphere is desired.
また具体的な応用例としては、試料の表面電荷分布や静電潜像を測定することが可能な装置の開発も望まれる。 As a specific application example, it is also desired to develop an apparatus capable of measuring the surface charge distribution and electrostatic latent image of a sample.
なお、試料の移動に関し差動排気系を使用した従来技術がある（特許文献１参照）。 Note that there is a conventional technique using a differential exhaust system for the movement of a sample (see Patent Document 1).
複写機やレーザープリンタといった電子写真方式における出力画像を得るためには、各工程それぞれでのプロセスファクターやプロセスクォリティは、最終的な出力画像品質に大きく影響を与える。さらに近年では、高画質に加えて、高耐久、高安定、さらに省エネルギー化など環境に優しい作像プロセスの要求が高まり、各工程のプロセスクォリティを向上させる必要がある。作像プロセスにとっては、露光に伴う感光体上の静電潜像が、トナー粒子の挙動に直接影響を与えるファクターであり、その挙動を把握することが必要である。このため、感光体上の静電潜像の品質を評価する事は、極めて重要である。 In order to obtain an output image in an electrophotographic system such as a copying machine or a laser printer, the process factor and process quality in each process greatly affect the final output image quality. In recent years, in addition to high image quality, there has been an increasing demand for environmentally friendly imaging processes such as high durability, high stability, and energy saving, and it is necessary to improve the process quality of each process. For the image forming process, the electrostatic latent image on the photoreceptor accompanying exposure is a factor that directly affects the behavior of the toner particles, and it is necessary to grasp the behavior. For this reason, it is extremely important to evaluate the quality of the electrostatic latent image on the photoreceptor.
感光体の静電潜像を測定して、設計にフィードバックすることにより、各工程のプロセスクォリティが向上するため、その結果、高画質、高耐久、高安定、さらに省エネルギー化の実現が期待できる。 By measuring the electrostatic latent image of the photoreceptor and feeding it back to the design, the process quality of each process is improved. As a result, high image quality, high durability, high stability, and further energy saving can be expected.
従来技術としては、カンチレバーなどのセンサヘッドを電位分布を有する試料に近づけ、そのときの相互作用としておこる、静電引力や誘導電流を計測して、電位分布に換算する方式で、静電引力タイプはＳＰＭ（scanning probe microscope ）として市販されており、また誘導電流タイプは特許文献２、３などいくつか報告がある。しかしながら、これらの方式を用いるためには、センサヘッドを試料に近接させる必要がある。 As a conventional technique, a sensor head such as a cantilever is brought close to a sample having a potential distribution, and the electrostatic attraction and induction currents that occur as interactions at that time are measured and converted into a potential distribution. Is commercially available as SPM (scanning probe microscope), and there are several reports on the induced current type such as Patent Documents 2 and 3. However, in order to use these methods, it is necessary to bring the sensor head close to the sample.
例えば、１０μｍの空間分解能を得るためには、センサと試料との距離は１０μｍ以下にする必要がある。このような条件では、
・絶対距離計測が必要となる。
・測定に時間がかかり、その間に潜像状態が変化する。
・放電、吸着が起こる。
・センサ自身が電場を乱す。
といった大きな問題点を有しており、実使用上静電潜像を測定することはできない。
For example, in order to obtain a spatial resolution of 10 μm, the distance between the sensor and the sample needs to be 10 μm or less. Under these conditions,
・ Absolute distance measurement is required.
・ Measurement takes time, and the latent image changes during that time.
・ Discharge and adsorption occur.
・ The sensor itself disturbs the electric field.
The electrostatic latent image cannot be measured in actual use.
従来技術で静電潜像の可視化するためには、トナーと呼ぶ着色微粉末に電荷を与え、この電荷を持ったトナーと静電潜像との間に働くクーロン力によって現像を行い、さらにこのトナー像を紙やテープに転写させる方法が一般にとられている。しかしながら、これでは、現像、転写のプロセスを経由しているので、静電潜像を計測したことにはならない。 In order to visualize the electrostatic latent image with the prior art, an electric charge is given to a colored fine powder called toner, and development is performed by a Coulomb force acting between the charged toner and the electrostatic latent image. A method of transferring a toner image to paper or tape is generally used. However, in this case, the electrostatic latent image is not measured because the development and transfer processes are performed.
電子ビームなどの荷電粒子ビームをプローブとして測定する方式は感光体など誘電体試料の静電潜像を測定するために有効である。また、帯電手段はコロナ放電など、気体放電による電離現象を利用するため、この方法では大気（気体）が存在する場所でなければ実現できない。帯電現象と静電潜像との関係を把握するには、大気中で静電潜像を形成し、それを電子ビームで走査して２次電子検出信号を観察することが必要である。
しかしながら、感光体の場合は、抵抗値が無限大ではないので、電荷を長時間保持できず、暗減衰が生じ時間とともに表面電位が低下してしまう。感光体が電荷を保持できる時間すなわち緩和時間τは、暗室であってもせいぜい数十秒である。なおここで緩和時間τ（ｓｅｃ）は、以下の式で定義する。
Ｖ＝V0×ｅｘｐ（−ｔ／τ）
V0：初期帯電電位、Ｖ：暗減衰ｔ（ｓｅｃ）後の帯電電位
However, in the case of a photoconductor, since the resistance value is not infinite, the charge cannot be held for a long time, dark decay occurs, and the surface potential decreases with time. The time during which the photoconductor can hold the charge, that is, the relaxation time τ, is at most several tens of seconds even in the dark room. Here, the relaxation time τ (sec) is defined by the following equation.
V = V 0 × exp (−t / τ)
V 0 : initial charging potential, V: charging potential after dark decay t (sec)
従って、帯電・露光後に電子顕微鏡（ＳＥＭ）内で観察しようとしても、その準備段階で静電潜像は消失してしまう。従って、最低でも数十秒より短い時間で測定することが必要であり、願わくば、プロセススピードに相当する数百ｍｓで測定することが望まれる。 Therefore, even if an attempt is made to observe in an electron microscope (SEM) after charging and exposure, the electrostatic latent image disappears at the preparation stage. Therefore, it is necessary to measure at a time shorter than a few tens of seconds at the minimum, and hopefully it is desired to measure at several hundred ms corresponding to the process speed.
従って、実使用環境である大気中で静電潜像を形成し、その状態を電子ビーム照射可能な真空内に短い時間で移動する必要がある。この方法を用いて、感光体の静電潜像分布をミクロンオーダーの分解能で測定することが可能となる。なおここで静電潜像とは、誘電体に電荷が分布した状態のことを指す。 Therefore, it is necessary to form an electrostatic latent image in the atmosphere, which is an actual use environment, and to move the state into a vacuum capable of electron beam irradiation in a short time. By using this method, it is possible to measure the electrostatic latent image distribution on the photoconductor with a resolution of micron order. Here, the electrostatic latent image refers to a state where electric charges are distributed in a dielectric.
本発明では上記の測定方法を実現する試料移送方法、試料移送装置、静電潜像測定装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a sample transfer method, a sample transfer device, and an electrostatic latent image measurement device that realize the above measurement method.
上記目的を達成するために請求項１に係る発明では、真空中で試料に荷電粒子ビームを照射する装置に、前記試料を移送する際の試料移送方法であって、荷電粒子ビームを照射することが可能な状態を維持したまま、大気中から荷電粒子ビームを走査する装置内へ前記試料を移送することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a sample transfer method for transferring a sample to a device for irradiating the sample with a charged particle beam in a vacuum, wherein the charged particle beam is irradiated The sample is transported from the atmosphere into a device that scans a charged particle beam while maintaining a state in which it is possible.
＜請求項１に対する作用効果＞
荷電粒子ビームを照射することが可能な状態を維持したまま、大気中から荷電粒子ビームを走査する装置内へ試料を移送することにより、非常に短い時間で試料を大気から真空内へ移動させることが可能となるので、大気中での試料状態を維持したまま、電子ビームで観察することが可能となる。
<Operational effect on claim 1>
The sample can be moved from the atmosphere to the vacuum in a very short time by transferring the sample from the atmosphere to the device that scans the charged particle beam while maintaining the state in which the charged particle beam can be irradiated. Therefore, it is possible to observe with an electron beam while maintaining the sample state in the atmosphere.
請求項２に係る発明では、真空中で試料に荷電粒子ビームを照射する装置に、前記試料を移送する試料移送装置であって、荷電粒子ビームを照射することが可能な状態を維持したまま、大気中から荷電粒子ビームを走査する装置内へ前記試料を移送する手段を有することを特徴とする。 The invention according to claim 2 is a sample transfer device that transfers the sample to a device that irradiates the sample with a charged particle beam in a vacuum, while maintaining a state in which the charged particle beam can be irradiated, It has a means for transferring the sample from the atmosphere into a device for scanning a charged particle beam.
＜請求項２に対する作用効果＞
荷電粒子ビームを照射することが可能な状態を維持したまま、大気中から荷電粒子ビームを走査する装置内へ試料を移送することにより、非常に短い時間で試料を大気から真空内へ移動させることが可能となるので、大気中での試料状態を維持したまま、電子ビームで観察することが可能な装置を提供することができる。
<Operational effect on claim 2>
The sample can be moved from the atmosphere to the vacuum in a very short time by transferring the sample from the atmosphere to the device that scans the charged particle beam while maintaining the state in which the charged particle beam can be irradiated. Therefore, it is possible to provide an apparatus that can be observed with an electron beam while maintaining the sample state in the atmosphere.
請求項３に係る発明では、請求項２に記載の試料移送装置であって、前記試料が電荷分布を有する誘電体であることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the sample transfer device according to claim 2, wherein the sample is a dielectric having a charge distribution.
＜請求項３に対する作用効果＞
試料が電荷分布を高分解能に測定することが可能となる。
<Operational effect on claim 3>
The sample can measure the charge distribution with high resolution.
請求項４に係る発明では、請求項３に記載の試料移送装置であって、前記誘電体は、感光体であることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the sample transfer device according to claim 3, wherein the dielectric is a photoconductor.
＜請求項４に対する作用効果＞
従来は測定することがきわめて困難であった大気中での感光体の状態を観察することができる。
<Operational effect on claim 4>
It is possible to observe the state of the photoconductor in the atmosphere, which has heretofore been extremely difficult to measure.
請求項５に係る発明では、請求項２に記載の試料移送装置であって、前記試料が円筒形状であることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the sample transfer device according to claim 2, wherein the sample has a cylindrical shape.
＜請求項５に対する作用効果＞
試料が円筒形状であるため真空シーリングが容易に実現できる。
<Operational effect on claim 5>
Since the sample has a cylindrical shape, vacuum sealing can be easily realized.
請求項６に係る発明では、請求項２に記載の試料移送装置であって、大気中と装置との境界を弾性体でシーリングする手段を有することを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the sample transfer device according to claim 2, further comprising means for sealing the boundary between the atmosphere and the device with an elastic body.
＜請求項６に対する作用効果＞
大気中と装置との境界を弾性体でシーリングすることにより、真空シーリングが容易に実現できる。
<Operational effect on claim 6>
By sealing the boundary between the atmosphere and the apparatus with an elastic body, vacuum sealing can be easily realized.
請求項７に係る発明では、請求項２に記載の試料移送装置であって、試料移送部分にさらに差動排気手段を有することを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the sample transfer device according to claim 2, further comprising differential evacuation means in the sample transfer portion.
＜請求項７に対する作用効果＞
試料移送部分に差動排気手段を有することにより、非接触かつ高速に移動することが可能となる。
<Operational effect on claim 7>
By having the differential evacuation means in the sample transfer portion, it is possible to move in a non-contact and high speed manner.
請求項８に係る発明では、請求項２記載の試料移送装置であって、移動方向に垂直な前記試料の断面が非円形形状であることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the sample transfer device according to claim 2, wherein the cross section of the sample perpendicular to the moving direction is non-circular.
＜請求項８に対する作用効果＞
形状に即したシーリング部材を用いることにより移動方向に垂直な試料断面が非円形形状であっても測定可能となる。
<Operational effect on claim 8>
By using a sealing member in conformity with the shape, measurement is possible even if the sample cross section perpendicular to the moving direction is a non-circular shape.
請求項９に係る発明では、請求項２に記載の試料移送装置であって、前記試料が大気中から荷電粒子ビームを照射領域に到達するまでの時間が前記試料の緩和時間以下であることを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the sample transfer device according to claim 2, wherein the time until the sample reaches the irradiation region of the charged particle beam from the atmosphere is equal to or less than the relaxation time of the sample. Features.
＜請求項９に対する作用効果＞
試料が大気中から荷電粒子ビームを照射領域に到達するまでの時間が試料の緩和時間以下で移送可能な装置を用いることにより、試料の電荷分布状態を維持したまま測定することが可能となる。
<Operational effect on claim 9>
By using an apparatus that can transport the sample from the atmosphere until the charged particle beam reaches the irradiation region within a relaxation time of the sample, measurement can be performed while maintaining the charge distribution state of the sample.
請求項１０に係る発明は、静電潜像測定装置に関するものであって、請求項２から９の何れか１項に記載の試料移送装置と、荷電粒子ビームを走査する装置内で、試料面を荷電粒子ビームで走査する手段と、２次電子を検出する手段を有すること特徴とする。 A tenth aspect of the present invention relates to an electrostatic latent image measuring device, wherein a sample surface is provided within the sample transfer device according to any one of the second to ninth aspects and the device that scans a charged particle beam. And a means for detecting secondary electrons.
＜請求項１０に対する作用効果＞
感光体の静電潜像をミクロンオーダーの高分解能で測定することが可能となる。
<Operational effect on claim 10>
It becomes possible to measure the electrostatic latent image on the photoconductor with high resolution on the order of microns.
請求項１１に係る発明では、請求項１０に記載の静電潜像測定装置であって、大気中にさらに帯電手段を有することを特徴とする。 The invention according to claim 11 is the electrostatic latent image measuring device according to claim 10, further comprising a charging means in the atmosphere.
＜請求項１１に対する作用効果＞
大気中に帯電手段を有することにより、コロナ放電など、大気を必要とする放電手段による帯電手段を用いることができる。
<Operational effect on claim 11>
By having the charging means in the atmosphere, it is possible to use a charging means by a discharging means that requires the atmosphere, such as corona discharge.
請求項１２に係る発明では、請求項１０記載の静電潜像測定装置であって、大気中にさらに潜像形成手段を有することを特徴とする。 The invention according to claim 12 is the electrostatic latent image measuring device according to claim 10, further comprising latent image forming means in the atmosphere.
＜請求項１２に対する作用効果＞
大気中に潜像形成手段を有することにより、実使用環境と同じ条件での静電潜像を測定することが可能となる。
<Operational effect on claim 12>
By having the latent image forming means in the atmosphere, it is possible to measure an electrostatic latent image under the same conditions as the actual use environment.
本発明によれば荷電粒子ビームを照射することが可能な状態を維持したまま、大気中から荷電粒子ビームを走査する装置内へ試料を移送することにより、非常に短い時間で試料を大気から真空内へ移動させることが可能となるので、大気中での試料状態を維持したまま、電子ビームで観察することが可能となる。 According to the present invention, a sample can be vacuumed from the atmosphere in a very short time by transferring the sample from the atmosphere into an apparatus that scans the charged particle beam while maintaining a state in which the charged particle beam can be irradiated. Therefore, it is possible to observe with an electron beam while maintaining the sample state in the atmosphere.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。なお、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiment of the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
（電子ビーム照射に係る装置構成及び動作）
図１に示した本実施形態の装置は、荷電粒子ビームを照射する荷電粒子照射部、試料設置部、２次電子や反射電子などの検出部からなる。ここでいう、荷電粒子とは、電子ビームあるいはイオンビームなど電界や磁界の影響を受ける粒子を指す。以下電子ビームを照射する実施例で説明する。
(Device configuration and operation related to electron beam irradiation)
The apparatus of this embodiment shown in FIG. 1 includes a charged particle irradiation unit that irradiates a charged particle beam, a sample placement unit, a detection unit such as secondary electrons and reflected electrons. As used herein, charged particles refer to particles that are affected by an electric or magnetic field, such as an electron beam or an ion beam. Hereinafter, an embodiment in which an electron beam is irradiated will be described.
電子ビーム照射部は電子ビームを発生させるための電子銃と、電子銃から発生された電子ビームを集束させるためのコンデンサレンズと、電子ビームの照射電流を制御するためのアパーチャと、電子ビームをＯＮ／ＯＦＦさせるためのビームブランカとビームブランカを通過した電子ビームを走査させるための走査レンズ（偏向コイル）と走査レンズを再び集光させるための対物レンズからなる。それぞれのレンズ等には、図示しない駆動用電源が接続されている。なお、イオンビームの場合には、電子銃の代わりに液体金属イオン銃などを用いる。２次電子といった検出器には、シンチレータや光電子増倍管などを用いている。 The electron beam irradiation unit is an electron gun for generating an electron beam, a condenser lens for focusing the electron beam generated from the electron gun, an aperture for controlling the irradiation current of the electron beam, and turning on the electron beam. A beam blanker for turning off / off, a scanning lens (deflection coil) for scanning the electron beam that has passed through the beam blanker, and an objective lens for condensing the scanning lens again. A driving power source (not shown) is connected to each lens. In the case of an ion beam, a liquid metal ion gun or the like is used instead of an electron gun. For detectors such as secondary electrons, scintillators, photomultiplier tubes, and the like are used.
試料は、円筒形状あるいは、円筒形状の部材の側面上に配置しており、直進運動により、大気中から電子ビームを照射する装置内に移動可能な構成となっている。 The sample is arranged on a cylindrical shape or on a side surface of a cylindrical member, and is configured to be movable from the atmosphere into an apparatus that irradiates an electron beam by linear movement.
図２に試料の移動の機構を示す。断面図が示す通り、試料側面を溝に装着されたゴムシール剤などの弾性体で覆ってシールドされており、大気と真空とを遮断している。試料は、直進運動が可能な構成となっており、移動の際もシール剤の効果により、大気が装置内に混入するのを防止することができる。移送物体が円筒形状の場合は、ゴムシール剤としてＯリングがよい（図３参照）。Ｏリングは、断面が円形（Ｏ形）をしたパッキン（シール）であり、気体の真空シールとして簡易で適している。大気上にある試料は、直進運動によってＯリング部を通過して、真空内に入り、電子ビームを照射する領域に到達する。そこで、電子ビームを走査して２次電子を検出することにより、試料の状態を観察することが可能となる。このような移送方式を用いることにより数秒以下程度の時間で大気中から電子を照射する領域に試料を移動することが可能となる。 FIG. 2 shows a mechanism for moving the sample. As shown in the sectional view, the side surface of the sample is covered and shielded by an elastic body such as a rubber sealant mounted in the groove, and the atmosphere and vacuum are shut off. The sample is configured to be able to move straight, and the air can be prevented from being mixed into the apparatus due to the effect of the sealant during the movement. When the transfer object has a cylindrical shape, an O-ring is preferable as a rubber sealant (see FIG. 3). The O-ring is a packing (seal) having a circular cross section (O shape), and is simple and suitable as a gas vacuum seal. The sample in the atmosphere passes through the O-ring portion by a straight movement, enters the vacuum, and reaches the region where the electron beam is irradiated. Therefore, the state of the sample can be observed by scanning the electron beam to detect secondary electrons. By using such a transfer system, it is possible to move the sample from the atmosphere to the region where electrons are irradiated in a time of about several seconds or less.
ただし、Ｏリングは摺動抵抗が大きいので、高速にあるいは非接触に移動させるためには、差動排気によりシールすることがよい。差動排気によるシーリング手段の実施例を図４に示す。試料とスリーブには、わずかな隙間があり非接触の状態を保っている。スリーブには、吸気口があり、ここから、気体を吸気することで、試料とスリーブの距離を一定に保っている。また、真空部と大気とをシールするために排気口１、２、３があり、これによりそれぞれ排気する。このような差動排気手段により真空側に向かうに従って、真空度をあげることができる。これにより、電子を照射するのに問題のない真空度に減圧することが可能となる。 However, since the O-ring has a large sliding resistance, it is preferable to seal it by differential exhaust in order to move it at high speed or in a non-contact manner. FIG. 4 shows an embodiment of sealing means by differential exhaust. There is a slight gap between the sample and the sleeve, and the sample and the sleeve are kept in a non-contact state. The sleeve has an intake port, from which the distance between the sample and the sleeve is kept constant by sucking gas. In addition, there are exhaust ports 1, 2, and 3 for sealing the vacuum part and the atmosphere, thereby exhausting each. The degree of vacuum can be increased toward the vacuum side by such a differential evacuation means. As a result, it is possible to reduce the pressure to a degree of vacuum that does not pose a problem for electron irradiation.
図１が直進運動により、試料が大気側と真空側を移送する方式であるのに対し、図６は、回転運動により、試料が大気側と真空側を移送する方式の実施例である。このような回転移送方式では、数百ｍｓ以下と非常に短い時間で大気中から電子を照射する領域に試料を移動することが可能となる。 FIG. 1 shows a system in which the sample is transferred between the atmosphere side and the vacuum side by a straight movement, whereas FIG. 6 shows an embodiment of a system in which the sample is transferred between the atmosphere side and the vacuum side by a rotational movement. In such a rotational transfer system, it is possible to move the sample from the atmosphere to the region where electrons are irradiated in a very short time of several hundred ms or less.
なお試料及び試料を保持する部材が角材などで断面が非円形形状でない場合には、断面形状にあったゴムシール剤を覆うことにより、シーリングすることができる（図５）。 In addition, when the sample and the member holding the sample are a square member or the like and the cross section is not a non-circular shape, sealing can be performed by covering the rubber sealant that is in the cross sectional shape (FIG. 5).
（感光体潜像測定に係る装置構成）
図７に感光体潜像測定に係る装置構成を示す。試料を移動することにより、帯電手段となる帯電ユニット、露光手段となる露光ユニットを通過後に、電子ビームを照射する構成となっている。
(Apparatus configuration related to photoconductor latent image measurement)
FIG. 7 shows an apparatus configuration relating to the measurement of the latent image on the photosensitive member. By moving the sample, the electron beam is irradiated after passing through a charging unit serving as a charging unit and an exposure unit serving as an exposure unit.
帯電ユニットの構成を図８及び図９に示す。コロトロン帯電器（図８）は、タングステンなどによるコロナワイヤを方形あるいは円筒状の金属でシールドした形状をしている。試料側に開口部を設け、コロナワイヤに数〜十数ｋＶの高電圧を印可することでコロナ放電を起こし、この開口部からワイヤの同極性のイオンを取り出して、試料を帯電させる。 The structure of the charging unit is shown in FIGS. The corotron charger (FIG. 8) has a shape in which a corona wire made of tungsten or the like is shielded with a square or cylindrical metal. An opening is provided on the sample side, and corona discharge is caused by applying a high voltage of several to several tens of kV to the corona wire, and ions of the same polarity of the wire are taken out from the opening to charge the sample.
また、スコロトロン帯電器（図９）はコロトロンの開口面にシールド電極とは絶縁してグリッド電極を配置した構成である。コロトロン帯電に比べて、帯電の均一性に優れている。 Further, the scorotron charger (FIG. 9) has a configuration in which a grid electrode is disposed on the opening surface of the corotron so as to be insulated from the shield electrode. Compared to corotron charging, the charging uniformity is excellent.
露光ユニットの一例を図１０に示す。露光部は、感光体に関して、感度を持つ波長のＬＤ（レーザダイオード）などの光源、コリーメートレンズ、開口、結像レンズや走査レンズなどからなり、試料上に所望のビーム径、ビームプロファイルを生成することが可能となっている。 An example of the exposure unit is shown in FIG. The exposure unit consists of a light source such as an LD (laser diode) with a sensitive wavelength, collimating lens, aperture, imaging lens, scanning lens, etc., and generates the desired beam diameter and beam profile on the sample. It is possible to do.
また、ＬＤ制御手段により適切な露光時間、露光エネルギーを照射できるようになっている。ラインのパターンを形成するために、光学系にガルバノミラーやポリゴンミラーを用いたスキャニング機構を付けても良い。 In addition, an appropriate exposure time and exposure energy can be irradiated by the LD control means. In order to form a line pattern, a scanning mechanism using a galvano mirror or a polygon mirror may be attached to the optical system.
（感光体潜像測定に係る動作）
まず、感光体試料を帯電ユニットを通過することにより、所望の帯電電位で一様に帯電する。
(Operations related to photoconductor latent image measurement)
First, the photosensitive member sample is uniformly charged at a desired charging potential by passing through the charging unit.
次に露光光学系により感光体試料に露光を行う。感光体に関して、感度を持つ波長のＬＤ（レーザダイオード）などの光源を選択する。また、露光エネルギーは、試料面上での光パワーの時間積分で表すことができるので、ＬＤの点灯時間を制御することにより所望の露光エネルギを照射することができる。 Next, the photosensitive member sample is exposed by an exposure optical system. A light source such as an LD (laser diode) having a wavelength with sensitivity is selected for the photoreceptor. Further, since the exposure energy can be expressed by the time integration of the optical power on the sample surface, the desired exposure energy can be irradiated by controlling the lighting time of the LD.
感光体の構成は、主に図１３に示すように、導電性支持体の上に電荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）層から構成され、表面電荷が帯電している状態で、露光されると、ＣＧＬの電荷発生材料（ＣＧＭ）によって、光が吸収され、正負両極性のチャージキャリアが発生する。このキャリアは、電界によって、一方は、ＣＴＬに他方は、導電性支持体に注入される。ＣＴＬに注入されたキャリアはＣＴＬ中を電界によって、ＣＴＬ表面にまで移動し、感光体表面の電荷と結合して消去する。これにより、感光体表面に電荷分布すなわち静電潜像を形成することができる。 As shown in FIG. 13, the photoconductor is composed of a charge generation layer (CGL) and a charge transport layer (CTL) layer on a conductive support, and the surface charge is charged. When exposed, light is absorbed by the charge generation material (CGM) of CGL, and positive and negative charge carriers are generated. One of these carriers is injected into the CTL and the other into the conductive support by an electric field. Carriers injected into the CTL move to the surface of the CTL by an electric field in the CTL, and are combined with the charge on the surface of the photoreceptor to be erased. Thereby, a charge distribution, that is, an electrostatic latent image can be formed on the surface of the photoreceptor.
感光体試料を電子ビームで走査し、放出される２次電子をシンチレータで検出し、電気信号に変換して電位コントラスト像を測定する。 The photoconductor sample is scanned with an electron beam, and the secondary electrons emitted are detected with a scintillator and converted into an electrical signal to measure a potential contrast image.
試料表面に電荷分布があると、空間に表面電荷分布に応じた電界分布が形成される。このため、入射電子によって、発生した２次電子はこの電界によって押し戻され、検出器に到達する量が減少する。従って、電界強度が強い部分は暗く、弱い部分は明るくコントラストがつき、表面電荷分布に応じたコントラスト像を検出することができる。すなわち試料に形成された静電潜像を測定することができる。 If there is a charge distribution on the sample surface, an electric field distribution corresponding to the surface charge distribution is formed in the space. For this reason, the secondary electrons generated by the incident electrons are pushed back by this electric field, and the amount reaching the detector is reduced. Therefore, a portion where the electric field intensity is strong is dark and a weak portion is bright and contrasted, and a contrast image corresponding to the surface charge distribution can be detected. That is, the electrostatic latent image formed on the sample can be measured.
図１１は、露光ユニットを大気中に配置し、大気中で潜像を形成する実施例に係る装置構成図である。試料が誘電体で有れば、潜像形成ユニットは、静電記録方式など、電荷分布を直接形成する方式であってもよい。試料が感光体の場合には、潜像形成ユニットは、帯電ユニットと露光ユニットからなる方式とであってもよい。 FIG. 11 is an apparatus configuration diagram according to an embodiment in which an exposure unit is disposed in the atmosphere and a latent image is formed in the atmosphere. If the sample is a dielectric, the latent image forming unit may be a system that directly forms a charge distribution, such as an electrostatic recording system. In the case where the sample is a photoconductor, the latent image forming unit may be composed of a charging unit and an exposure unit.
また試料が、円筒形状の感光体を測定する場合は図１２のような構成をとることができる。 When the sample is a cylindrical photoconductor, the configuration shown in FIG. 12 can be used.
このような方法を用いることにより、実使用環境に近い状態で感光体の静電潜像を測定することが可能となる。またプロセススピードに相当する数百ｍｓ以下の静電潜像の分布状態を測定することが可能となる。 By using such a method, it is possible to measure the electrostatic latent image on the photoreceptor in a state close to the actual use environment. In addition, it is possible to measure the distribution state of the electrostatic latent image of several hundred ms or less corresponding to the process speed.
Claims (12)
荷電粒子ビームを照射することが可能な状態を維持したまま、大気中から荷電粒子ビームを走査する装置内へ前記試料を移送することを特徴とする試料移送方法。 A sample transfer method for transferring the sample to a device that irradiates the sample with a charged particle beam in a vacuum,
A sample transfer method, wherein the sample is transferred from the atmosphere into an apparatus that scans the charged particle beam while maintaining a state in which the charged particle beam can be irradiated.
荷電粒子ビームを照射することが可能な状態を維持したまま、大気中から荷電粒子ビームを走査する装置内へ前記試料を移送する手段を有することを特徴とする試料移送装置。 A sample transfer device for transferring the sample to a device for irradiating the sample with a charged particle beam in a vacuum,
A sample transfer apparatus comprising means for transferring the sample from the atmosphere into an apparatus that scans the charged particle beam while maintaining a state in which the charged particle beam can be irradiated.
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| JP2007170949A (en) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Ricoh Co Ltd | Method and device for measuring surface electric potential distribution, surface, latent image carrier, and image forming apparatus |
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