JP2008233376A - Method for evaluating electrostatic latent image, device for evaluating electrostatic latent image, optical scanner, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光体に形成される静電潜像を評価するための方法及び装置、該評価方法を適用した光走査装置、該光走査装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも1つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。
本発明は、感光体の静電特性の計測装置、表面電荷分布の測定装置、表面電位分布の測定装置、相反則不軌現象の計測装置に応用することができる。
The present invention relates to a method and apparatus for evaluating an electrostatic latent image formed on a photoreceptor, an optical scanning apparatus to which the evaluation method is applied, a copying machine having the optical scanning apparatus, a printer, a facsimile machine, a plotter, and the like. The present invention relates to an image forming apparatus such as a multifunction peripheral provided with at least one of them.
The present invention can be applied to a measuring device for electrostatic characteristics of a photoconductor, a measuring device for surface charge distribution, a measuring device for surface potential distribution, and a measuring device for reciprocity failure phenomenon.
電子ビームによる静電潜像の観察方法としては、特許文献1などがある。また試料としては、LSIチップや静電潜像を記憶・保持できる試料に限定されている。
すなわち、暗減衰を生じる通常の感光体は、測定することができない。通常の誘電体は電荷を半永久的に保持することができるので、電荷分布を形成後、時間をかけて測定を行っても、測定結果に影響を与えることはない。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、暗減衰が生じて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は、暗室であってもせいぜい数十秒である。従って、帯電・露光後に走査電子顕微鏡(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。
As a method for observing an electrostatic latent image using an electron beam, there is
That is, a normal photoconductor that causes dark decay cannot be measured. Since a normal dielectric can hold a charge semipermanently, even if measurement is performed over time after forming a charge distribution, the measurement result is not affected. However, in the case of a photoreceptor, 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 that the photoconductor can hold the charge is at most several tens of seconds even in the dark room. Therefore, even if an attempt is made to observe in a scanning electron microscope (SEM) after charging / exposure, the electrostatic latent image disappears in the preparation stage.
そこで、本出願人は、暗減衰を有する感光体試料であっても静電潜像を測定する方式を、特願2002−103355、特願2003−43587にて提案した。
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引き戻され、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。
従って、露光した場合には、露光部が黒、非露光部が白となり、これより形成された静電潜像を測定することができる。
Therefore, the present applicant has proposed in Japanese Patent Application No. 2002-103355 and Japanese Patent Application No. 2003-43587 a method for measuring an electrostatic latent image even for a photoconductor sample having dark decay.
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 pulled 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.
Therefore, when exposed, the exposed portion is black and the non-exposed portion is white, and the electrostatic latent image formed thereby can be measured.
ところで、感光体には、感光体に与えられる総露光エネルギー密度は同じでも、光量と露光時間の関係が異なると潜像形成状態が異なる相反則不軌の現象がある。
一般的に露光エネルギー一定の場合、光量が強いほど、感度(潜像深さ)が低下し、トナー付着量に変化をもたらし、その結果として画像濃度の違いとして現れる。光量が強いとキャリアの再結合量が増大し、表面に到達するキャリア量が減少することが、原因と考えられている。これがマルチビーム走査光学系の場合、図15に示すように、顕著に画像濃度むらとなって現れてくる。
By the way, even if the total exposure energy density given to the photoconductor is the same, the photoconductor has a reciprocity failure phenomenon in which the latent image formation state differs when the relationship between the light amount and the exposure time is different.
In general, when the exposure energy is constant, the sensitivity (latent image depth) decreases as the amount of light increases, causing a change in the toner adhesion amount, resulting in a difference in image density. It is considered that the cause is that the amount of recombination of carriers increases and the amount of carriers reaching the surface decreases when the amount of light is strong. In the case of a multi-beam scanning optical system, as shown in FIG.
また、周辺画像によっても相反則不軌現象が生じることがわかってきた。すなわち、隣接あるいは近接する領域が露光部であるか非露光部であるかによっても、潜像状態が影響して、トナー付着量が変化する。
相反則不軌現象は、感光体の特性値中でも、CGL膜厚やキャリア移動度、量子効率、キャリア発生量に依存する。このため、相反則不軌の起きにくい感光体、走査光学系を含めた作像システムを提供することが望ましいが、従来の計測手法では、空間分解能が数ミリ程度しか得られなく、メカニズムを解析するのに十分な精度が得られなかった。
In addition, it has been found that the reciprocity failure phenomenon also occurs depending on the peripheral image. That is, depending on whether the adjacent or adjacent area is an exposed part or a non-exposed part, the latent image state affects the toner adhesion amount.
The reciprocity failure phenomenon depends on the CGL film thickness, carrier mobility, quantum efficiency, and carrier generation amount among the characteristic values of the photoreceptor. For this reason, it is desirable to provide an imaging system that includes a photoconductor and a scanning optical system in which reciprocity failure is unlikely to occur. However, the conventional measurement method can only obtain a spatial resolution of only a few millimeters and analyze the mechanism. However, sufficient accuracy could not be obtained.
本発明は、従来技術では極めて困難であった、感光体の表面に生じている電荷分布あるいは電位分布をミクロンオーダーで高分解能の計測を可能にする方法及び装置を提供することを目的とし、特には感光体上の静電潜像を評価する装置を提供することを目的とする。
また、高画質な光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
なお、ここで述べる表面電荷は、厳密には、試料内に空間的に散らばっていることは周知の通りである。このため、表面電荷とは、電荷分布状態が、厚さ方向に比べて面内方向に大きく分布している状態を指すことにする。また、電荷は、電子だけでなく、イオンも含める。
また表面に導電部があり、導電部分に電圧が印加されて、それにより、試料表面あるいはその近傍が電位分布を生じている状態であってもよい。
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of measuring a charge distribution or a potential distribution generated on the surface of a photoconductor, which has been extremely difficult in the prior art, in a micron order with high resolution. An object of the present invention is to provide an apparatus for evaluating an electrostatic latent image on a photoreceptor.
It is another object of the present invention to provide a high-quality optical scanning device and image forming apparatus.
It is well known that the surface charge described here is spatially dispersed in the sample. For this reason, the surface charge refers to a state in which the charge distribution state is largely distributed in the in-plane direction compared to the thickness direction. Further, the charge includes not only electrons but also ions.
Further, there may be a state in which there is a conductive portion on the surface and a voltage is applied to the conductive portion, thereby causing a potential distribution on the surface of the sample or in the vicinity thereof.
上記目的を達成するための、請求項1記載の発明は、表面電荷分布あるいは表面電位分布を有する感光体試料に対して、荷電粒子ビームを照射し、該照射によって得られる検出信号により、前記感光体試料の静電潜像を計測する方法において、前記感光体試料に複数の潜像パターンを形成し、前記計測方法により計測した静電潜像を画像として取り込み、各潜像パターンを抽出して、その複数の潜像パターンのばらつきを評価することを特徴とする静電潜像の評価方法である。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2記載の発明は、感光体試料に対して、荷電粒子ビームを照射する照射手段と、該照射によって得られる荷電粒子の信号を検出する検出手段と、前記感光体試料の電荷分布の状態を測定する測定手段と、前記感光体試料に複数の潜像パターンを形成するための露光手段と、該露光手段の光源の発光を制御する発光制御手段と、を有することを特徴とする静電潜像評価装置である。 According to the second aspect of the present invention, there is provided an irradiating unit for irradiating a photosensitive sample with a charged particle beam, a detecting unit for detecting a signal of a charged particle obtained by the irradiation, and a charge distribution state of the photosensitive sample Measuring means for measuring the electrostatic capacity, exposure means for forming a plurality of latent image patterns on the photoreceptor sample, and light emission control means for controlling light emission of the light source of the exposure means. It is a latent image evaluation apparatus.
請求項3記載の発明では、請求項2記載の静電潜像評価装置において、前記測定手段により取得した複数の潜像パターンの静電潜像を各々の潜像パターン毎に抽出する抽出手段と、各潜像パターンの潜像面積を算出する算出手段と、該算出手段により算出された潜像面積を比較する比較手段と、を有することを特徴とする。
請求項4記載の発明では、請求項3記載の静電潜像評価装置において、前記露光手段の像面光量、点灯時間、ビーム径を固定して、複数の潜像パターンを形成する露光制御手段を有し、前記算出手段はそのときの潜像パターン面積の分散を算出することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the electrostatic latent image evaluation apparatus according to the second aspect, the extracting means for extracting the electrostatic latent images of the plurality of latent image patterns acquired by the measuring means for each latent image pattern; And calculating means for calculating the latent image area of each latent image pattern, and comparing means for comparing the latent image areas calculated by the calculating means.
According to a fourth aspect of the present invention, in the electrostatic latent image evaluation apparatus according to the third aspect, the exposure control means for forming a plurality of latent image patterns by fixing the image surface light quantity, lighting time, and beam diameter of the exposure means. And the calculating means calculates a variance of the latent image pattern area at that time.
請求項5記載の発明では、請求項2記載の静電潜像評価装置において、前記感光体試料に対する潜像パターンの形成が真空チャンバ内で行われ、前記露光手段は前記真空チャンバの外部に配置されていることを特徴とする。
請求項6記載の発明では、請求項2記載の静電潜像評価装置において、前記露光手段は、複数光源からの光ビームを光偏向手段により偏向走査する走査光学系と、前記光偏向手段からの走査ビームを検知する同期検知手段を有していることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the electrostatic latent image evaluation apparatus according to the second aspect, a latent image pattern is formed on the photoreceptor sample in a vacuum chamber, and the exposure unit is disposed outside the vacuum chamber. It is characterized by being.
According to a sixth aspect of the present invention, in the electrostatic latent image evaluation apparatus according to the second aspect, the exposure unit includes a scanning optical system that deflects and scans light beams from a plurality of light sources by the light deflection unit, and the light deflection unit. It has a synchronous detection means for detecting the scanning beam.
請求項7記載の発明では、請求項6記載の静電潜像評価装置において、複数の潜像パターンを形成するために、前記光偏向手段の異なる光偏向面で走査することを特徴とする。
請求項8記載の発明では、光偏向手段を含む光学走査素子を介して光源から出射される複数の光ビームを感光体に走査する光走査装置において、周辺潜像パターンに応じて、前記感光体に照射する露光エネルギー密度を変える露光制御手段を有することを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the electrostatic latent image evaluation apparatus according to the sixth aspect, scanning is performed on different light deflection surfaces of the light deflection means in order to form a plurality of latent image patterns.
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device that scans a photosensitive member with a plurality of light beams emitted from a light source via an optical scanning element including a light deflecting unit, and the photosensitive member according to a peripheral latent image pattern. It has an exposure control means for changing the exposure energy density applied to.
請求項9記載の発明では、請求項8記載の光走査装置において、前記露光制御手段は、近傍領域が露光されていない孤立ドットの潜像形成では、近傍領域が露光される潜像形成に比べて露光エネルギー密度を低く設定するように、露光条件を制御することを特徴とする。
請求項10記載の発明では、画像形成装置において、請求項8又は9記載の光走査装置を用いて感光体に対して走査を行うことにより潜像を形成し、現像して可視化することを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the eighth aspect, the exposure control means is more advantageous in forming a latent image of an isolated dot in which the neighboring area is not exposed than in forming a latent image in which the neighboring area is exposed. The exposure condition is controlled so that the exposure energy density is set low.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, a latent image is formed by scanning the photosensitive member using the optical scanning device according to the eighth or ninth aspect, and is developed and visualized. And
本発明によれば、光走査装置の設計パラメータや露光条件と潜像形成条件の因果関係を明確化することができるため、高画質かつ高安定な光走査装置を提供することが可能となる。
複数の潜像パターンを形成し、そのときの潜像パターン面積比率を計測することで、帯電むらや感光体感度、静電特性、静電疲労などによる潜像パターンのばらつき度合いがわかり、帯電・感光体・露光から潜像形成に至る潜像形成能力を把握することができる。
そ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、高画質、高耐久、高安定、省エネルギー化が実現できる。
この結果、画像濃度むらの発生原因と対策を実施することができ、出力画像品質を向上させることができる。
According to the present invention, since the causal relationship between the design parameters and exposure conditions of the optical scanning device and the latent image forming conditions can be clarified, it is possible to provide a high-quality and highly stable optical scanning device.
By forming multiple latent image patterns and measuring the latent image pattern area ratio at that time, the degree of latent image pattern variation due to uneven charging, photoconductor sensitivity, electrostatic characteristics, electrostatic fatigue, etc. can be determined. It is possible to grasp the latent image forming ability from the photoconductor / exposure to latent image formation.
By feeding back to the design, the process quality of each process is improved, so that high image quality, high durability, high stability, and energy saving can be realized.
As a result, the cause of image density unevenness and countermeasures can be taken, and the output image quality can be improved.
本発明によれば、レーザーパワー、LD点灯時間、ビーム径固定の条件で、複数の潜像パターンを形成し、そのときの潜像パターン面積比率を算出することにより、光ビームスポット径と像面光量や点灯時間が一定でも、周辺の潜像画像パターンにより潜像面積すなわちトナー付着量の影響を評価することができ、トナー付着量を一定にするための露光条件に必要なパラメータを適切に設定することが可能となる。
複数の潜像パターンを形成するために露光光学系を真空外部に配置したことにより、光走査装置の、ポリゴンモータなど偏向器の振動や電磁場の影響を抑制することが可能となる。この結果、電子ビームの軌道に影響を与えないようにすることができ、計測精度が向上する。
According to the present invention, a plurality of latent image patterns are formed under the conditions of laser power, LD lighting time, and beam diameter fixed, and the latent image pattern area ratio at that time is calculated, whereby the light beam spot diameter and image plane are calculated. Even if the amount of light and the lighting time are constant, the influence of the latent image area, that is, the toner adhesion amount can be evaluated by the surrounding latent image pattern, and parameters necessary for the exposure conditions for making the toner adhesion amount constant are set appropriately. It becomes possible to do.
By arranging the exposure optical system outside the vacuum to form a plurality of latent image patterns, it becomes possible to suppress the influence of the vibration of the deflector such as the polygon motor and the electromagnetic field of the optical scanning device. As a result, the trajectory of the electron beam can be prevented from being affected, and the measurement accuracy is improved.
本発明によれば、露光手段として、複数光源による走査光学系を用いることにより2次元の潜像画像パターンを形成することが可能となる。これにより、様々な2次元の潜像画像パターンを形成することが可能となり、実際のトナー像との対応が容易になる。この結果、出力画像品質を向上させることができる。
異なる偏向面で走査して、潜像パターンを形成することにより、相反則不軌現象によって起こる画像濃度への影響を解析することが可能となる。ひいては帯電・露光及び現像時間を適切に設定することが可能となる。この結果、画像濃度むらの発生原因と対策を実施することができ、出力画像品質を向上させることができる。
According to the present invention, it is possible to form a two-dimensional latent image pattern by using a scanning optical system with a plurality of light sources as exposure means. As a result, various two-dimensional latent image patterns can be formed, and correspondence with actual toner images is facilitated. As a result, the output image quality can be improved.
By scanning with different deflection surfaces to form a latent image pattern, it is possible to analyze the influence on the image density caused by the reciprocity failure phenomenon. As a result, charging / exposure and development time can be set appropriately. As a result, the cause of image density unevenness and countermeasures can be taken, and the output image quality can be improved.
本発明によれば、複数の光ビームを有する光走査装置において、周辺画像パターンに応じて、感光体に照射する露光エネルギー密度を変えることにより、周辺潜像パターンの状態に関わらず、均質な静電潜像を形成することが可能となる。
隣接ドットが露光されていない孤立ドットの潜像形成は、隣接ドットが露光される潜像形成に比べて露光エネルギー密度を低く設定するように、露光条件を制御することにより、隣接ドットが露光されていない孤立潜像と隣接ドットが露光されている潜像の面積をそろえることが可能であり、しいては、高画質な光走査装置を提供することが可能となる。
上記光走査装置を用いて潜像を形成し、現像して可視化することを特徴とする画像形成装置を用いることにより、画像濃度むらの起きにくい作像システムとすることで、高画質な画像形成装置を提供することができる。
According to the present invention, in an optical scanning device having a plurality of light beams, a uniform static image can be obtained regardless of the state of the peripheral latent image pattern by changing the exposure energy density applied to the photoconductor according to the peripheral image pattern. An electrostatic latent image can be formed.
In the latent image formation of isolated dots where adjacent dots are not exposed, the adjacent dots are exposed by controlling the exposure conditions so that the exposure energy density is set lower than the latent image formation where adjacent dots are exposed. It is possible to make the areas of the isolated latent image that is not exposed and the latent image on which the adjacent dots are exposed, so that it is possible to provide a high-quality optical scanning device.
By using an image forming apparatus characterized in that a latent image is formed using the optical scanning device described above, developed and visualized, an image forming system that is less likely to cause uneven image density is formed. An apparatus can be provided.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図1に本発明の実施形態に係る静電潜像評価装置の構成を示す。静電潜像評価装置1は、荷電粒子ビームを照射する照射手段としての荷電粒子照射部2と、露光手段としての露光部3、試料設置部4、1次反転荷電粒子や2次電子などを検出する検出手段としての検出器5等を有している。
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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the configuration of an electrostatic latent image evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention. The electrostatic latent
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2は、電子ビームを発生させるための電子銃6と、電子ビームを制御するための、サプレッサ電極7、引き出し電極(エキストラクタ)8と、電子ビームのエネルギーを制御するための加速電圧9と、電子銃6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10と、電子ビームをON/OFFさせるためのビームブランカ(ビームブランキング電極)11と、仕切り弁12と、電子ビームの照射電流を制御するためのアパーチャ(可動絞り)13と、スティグメータ(非点補正)14と、ビームブランカ11を通過した電子ビームを走査させるための走査レンズ(偏向電極)15と、走査レンズ15を再び集光させるための対物レンズ(静電対物レンズ)16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。
図1において、符号17は感光体試料(以下、単に「試料」ともいう)を、18は電圧印加手段を、19は入射窓を、20は制御手段(マイクロコンピュータ)を、21はLD駆動部を、GNDはグラウンドを、それぞれ示している。
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。
The electron
In FIG. 1,
In the case of an ion beam, a liquid metal ion gun or the like is used instead of an electron gun.
露光部3の詳細は光走査装置の実施形態として説明することができ、これを図2(a)に示す。
露光部3は、感光体に関して感度を持つ波長のLD(レーザーダイオード)などの光源(複数光源)22、コリメートレンズ23、アパーチャ24、集光レンズ25などからなり、試料17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。
また、制御手段20及びLD駆動部21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。制御手段20及びLD駆動部21は、発光制御手段でもあり、露光制御手段でもある。
図2において、符号26は折り返しミラーを、27は光偏向手段としてのポリゴンミラーを、28は第1走査レンズを、29は第2走査レンズ(長尺レンズ)を、30は同期検知手段を、それぞれ示している。
Details of the
The
Further, an appropriate exposure time and exposure energy can be irradiated by the control means 20 and the
In FIG. 2,
ラインのパターンを形成するために、露光部3の光学系にガルバノミラーや図2(a)に示す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。
スキャニング機構を付けることにより、感光体の母線方向に対して、ラインパターンを含めた任意の潜像パターンを形成することができる。
また、所定の位置に潜像パターンを形成するために、図2(a)に示すように、光偏向手段からの走査ビームを検知する同期検知手段を有しても良い。試料17の形状は、平面であっても曲面であっても良い。
また試料が、円筒形状の感光体を測定する場合は図3のような構成を採ることができる。図3において、符号31は反射ミラーを、32は除電部を示している。
まず、感光体試料17に電子ビームを照射させる。加速電圧|Vacc|は、2次電子放出比が1となる加速電圧より高い加速電圧に設定することにより、入射電子量が、放出電子量より上回るため電子が試料17に蓄積され、チャージアップを起こす。この結果、試料17はマイナスの一様帯電を生じることができる。加速電圧と照射時間を適切に行うことにより、所望の帯電電位を形成することができる。
この後、静電潜像が観察できるように入射電子量を下げる。
In order to form a line pattern, a scanning mechanism using a galvano mirror or a polygon mirror shown in FIG.
By adding a scanning mechanism, an arbitrary latent image pattern including a line pattern can be formed in the bus line direction of the photoreceptor.
Further, in order to form a latent image pattern at a predetermined position, as shown in FIG. 2A, there may be provided synchronization detection means for detecting a scanning beam from the light deflection means. The shape of the
When the sample is a cylindrical photoconductor, the configuration shown in FIG. 3 can be adopted. In FIG. 3,
First, the
Thereafter, the amount of incident electrons is lowered so that the electrostatic latent image can be observed.
次に露光部3により感光体試料17に、露光を行う。露光部3の光学系は、所望のビーム径及びビームプロファイルを形成するように調整されている。必要露光エネルギーは、感光体特性によって決まるファクタであるが、通常、2〜6mJ/m2程度である。感度が低い感光体では、十数mJ/m2必要なこともある。帯電電位や必要露光エネルギーは、感光体特性やプロセス条件に合わせて設定すると良い。
これにより、感光体試料17に静電潜像を形成することができる。
感光体試料17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(検出器5)で検出し、電気信号に変換してコントラスト像を観察する。
Next, the
Thereby, an electrostatic latent image can be formed on the
The
このようにすると、帯電部が2次電子検出量が多く、露光部が2次電子検出量が少ない明暗のコントラスト像が生じる。暗の部分を露光による潜像部とみなすことができる。1回露光した場合の明暗の境界を1ビームスポット潜像の潜像径Dとすることができる。また、暗部の面積を1ビームスポット潜像による潜像面積Sとすることができる。
場所を変えて複数回露光した場合の暗部の面積も同様に潜像面積とすることができる。
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5に到達する量が減少する。従って、電荷リーク箇所は、露光部が黒、非露光部が白となり、表面電荷分布に応じたコントラスト像を測定することができる。
In this way, a bright and dark contrast image is generated where the charged portion has a large amount of detected secondary electrons and the exposed portion has a small amount of detected secondary electrons. The dark part can be regarded as a latent image part by exposure. The light / dark boundary at the time of one exposure can be set as the latent image diameter D of the one-beam spot latent image. Further, the area of the dark part can be set to the latent image area S by the one-beam spot latent image.
Similarly, the area of the dark part when the exposure is performed a plurality of times at different locations can also be set as the latent image area.
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
図7(a)は、検出器5の荷電粒子捕獲器34と、試料17との間の空間における電位分布を、等高線表示で説明図的に示したものである。試料17の表面は、光減衰により電位が減衰した部分を除いては負極性に一様に帯電した状態であり、荷電粒子捕獲器34には正極性の電位が与えられているから、「実線で示す電位等高線群」においては、試料17の表面から荷電粒子捕獲器34に近づくに従い「電位が高く」なる。
従って、試料17における「負極性に均一帯電している部分」である図のQ1点やQ2点で発生した2次電子el1、el2は、荷電粒子捕獲器34の正電位に引かれ、矢印G1や矢印G2で示すように変位し、荷電粒子捕獲器34に捕獲される。
一方、図7(a)において、Q3点は「光照射されて負電位が減衰した部分」であり、Q3点近傍では電位等高線の配列は「破線で示す如く」であり、この部分電位分布では「Q3点に近いほど電位が高く」なっている。換言すると、Q3点の近傍で発生した2次電子el3には、矢印G3で示すように、試料17側に拘束する電気力が作用する。このため2次電子el3は、破線の電位等高線の示す「ポテンシャルの穴」に捕獲され、荷電粒子捕獲器24に向って移動しない。
FIG. 7A illustrates the potential distribution in the space between the charged
Accordingly, the secondary electrons el1 and el2 generated at the points Q1 and Q2 in the figure, which are “negatively uniformly charged portions” in the
On the other hand, in FIG. 7A, the point Q3 is “a portion where the negative potential is attenuated by light irradiation”, and the arrangement of the potential contour lines is “as shown by the broken line” in the vicinity of the point Q3. “The closer to Q3 point, the higher the potential”. In other words, an electric force constrained on the
図7(b)は、上記「ポテンシャルの穴」を模式的に示している。
即ち、荷電粒子捕獲器34により検出される2次電子の強度(2次電子数)は、強度の大きい部分が「静電潜像の地の部分(均一に負帯電している部分 図7(a)の点Q1やQ2に代表される部分)」に対応し、強度の小さい部分が「静電潜像の画像部(光照射された部分 図7(a)の点Q3に代表される部分)」に対応することになる。
従って、2次電子検出部である検出器5で得られる電気信号を、図1に示す信号処理手段50で適当なサンプリング時間でサンプリングすれば、前述の如く、サンプリング時刻:Tをパラメータとして、表面電位分布:V(X,Y)を「サンプリングに対応した微小領域」ごとに特定でき、図1に示す測定手段としての画像処理手段51により上記表面電位分布(電位コントラスト像):V(X,Y)を2次元的な画像データとして構成し、これをアウトプット装置で出力すれば、静電潜像が可視的な画像として得られる。
例えば、捕獲される2次電子の強度を「明るさの強弱で表現」すれば、静電潜像の画像部分は暗く、地の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明暗像として表現(出力)することができる。勿論、表面電位分布が知れれば、表面電荷分布も知ることができる。
FIG. 7B schematically shows the “potential hole”.
That is, the intensity of secondary electrons (number of secondary electrons) detected by the charged
Therefore, if the electrical signal obtained by the
For example, if the intensity of secondary electrons to be captured is expressed as “brightness or weakness”, the image portion of the electrostatic latent image is dark, the ground portion is bright and contrasted, and a bright and dark image corresponding to the surface charge distribution is obtained. It can be expressed (output). Of course, if the surface potential distribution is known, the surface charge distribution can also be known.
光ビーム1個による潜像画像パターンとLD発光パターンの関係を図4に示す。
光源発光条件の横軸は時間軸であり、縦軸は、LDが発光されるタイミングを指す。(a)は1ドット孤立パターンの潜像画像であり、LD制御としては、同期信号を検知後、光ビームが潜像画像領域に到達するまで、ディレイをかけて、ON信号のときLD光源は、適切な露光量とデューティ(露光時間)を設定して、感光体に適切な露光エネルギー密度を照射する。これにより潜像が形成される。同様に(b)は1ドット毎にON/OFFを繰り返す1by1の場合、(c)は、1ドットラインのときの潜像画像形成パターンとLD発光パターンである。
このように帯電した感光体試料に光ビームを走査させることにより、感光体の面内方向に分布し時間的にずれのある複数の潜像パターンを形成させ、数十ミクロンのビーム径に比べて十分小さい分解能で静電潜像を計測することが可能となり、静電潜像を評価することが可能となる。
FIG. 4 shows the relationship between the latent image pattern by one light beam and the LD light emission pattern.
The horizontal axis of the light source emission condition is the time axis, and the vertical axis indicates the timing at which the LD emits light. (A) is a latent image of a 1-dot isolated pattern. For LD control, after detecting a synchronization signal, a delay is applied until the light beam reaches the latent image area. Then, an appropriate exposure amount and duty (exposure time) are set, and an appropriate exposure energy density is applied to the photoconductor. Thereby, a latent image is formed. Similarly, (b) is 1by1 which repeats ON / OFF for each dot, and (c) is a latent image formation pattern and an LD light emission pattern for one dot line.
By scanning a light beam on the charged photoreceptor sample in this way, a plurality of latent image patterns distributed in the in-plane direction of the photoreceptor and shifted in time are formed, compared with a beam diameter of several tens of microns. The electrostatic latent image can be measured with a sufficiently small resolution, and the electrostatic latent image can be evaluated.
露光部3の走査光学系は、ポリゴンモータなど偏向器の振動や電磁場の影響が電子ビームの軌道に影響を与えないように真空チャンバの外に配置すると良い。電子ビーム軌道位置から遠ざけることにより、外乱の影響を抑制することが可能となる。走査光学系は、光学的に透明な入射窓19より入射させることが望ましい。
図5は、静電潜像評価装置の変形例の断面図である。図5に示すように、真空チャンバ33の鉛直軸に対して45°の位置に、真空チャンバ内部に対して光源が外部から入射可能な入射窓19を配置し、真空チャンバ外部に走査光学系を配置した構成となっている。図5において、走査光学系(露光手段)34は、光源部、走査レンズ、同期検知手段、光偏向器(図中のポリゴンスキャナ35)等を有している。
走査光学系を保持する光学ハウジング36は、走査光学系全体をカバー37で覆い、真空チャンバ内部へ入射する外光(有害光)を遮光する構成をとっても良い。
The scanning optical system of the
FIG. 5 is a cross-sectional view of a modified example of the electrostatic latent image evaluation apparatus. As shown in FIG. 5, an
The
走査レンズはfθ特性を有しており、光偏光器が一定速度で回転しているときに、光ビームは像面に対して略等速に移動する構成となっている。また、ビームスポット径も略一定に走査可能な構成となっている。
走査光学系は、真空チャンバ33に対して離れて配置するので、ポリゴンスキャナ等の光偏向器を駆動する際に発生する振動は、直接真空チャンバに伝播されることの影響は少ない。さらに、図5では図示していないが、構造体38と除振台39との間にダンパを挿入すれば更に効果の高い防振効果を得ることができる。
図5において、符号40は折り返しミラーを、41は外部遮光筒を、42はラビリンス部を、43は遮光部材を、44は内部遮光筒を、45は電子銃を、46は検出器を、47は試料を、48は真空試料ステージ部を、49は走査ビームを、それぞれ示している。
潜像実験を行う場合、必要な書込密度から、走査周波数と線速を決定し、ビームスポット径、露光エネルギー等をパラメータとすることで、各種の評価を行うことができる。
The scanning lens has an fθ characteristic, and when the optical polarizer is rotating at a constant speed, the light beam moves at a substantially constant speed with respect to the image plane. Further, the beam spot diameter can be scanned substantially uniformly.
Since the scanning optical system is arranged away from the
In FIG. 5,
When conducting a latent image experiment, various evaluations can be performed by determining the scanning frequency and linear velocity from the required writing density and using the beam spot diameter, exposure energy, and the like as parameters.
次に2ビームを走査させたときの潜像画像パターンの実施例を図6に示す。(a)は1ドット格子の場合、(b)は2ドット孤立の場合、(c)は2by2の場合、(d)は2ドットラインの場合である。
このように複数の光ビームを走査させることにより、2次元の潜像画像パターンを形成することが可能となる。
2ビーム間隔は、2ビーム光源部を基準面あるいは一方の光軸に対して、回転させることで、適切に間隔を調整可能な構成となっている(図2(b))。
これにより、様々な潜像画像パターンを形成することが可能となり、実際のトナー像との対応が容易になる。
Next, FIG. 6 shows an example of a latent image pattern when two beams are scanned. (A) is a case of 1 dot lattice, (b) is a case of 2 dots isolated, (c) is a case of 2by2, and (d) is a case of 2 dot lines.
By scanning a plurality of light beams in this way, a two-dimensional latent image pattern can be formed.
The two-beam interval is configured such that the interval can be adjusted appropriately by rotating the two-beam light source unit with respect to the reference plane or one of the optical axes (FIG. 2B).
This makes it possible to form various latent image patterns and facilitates correspondence with actual toner images.
次に3ビーム以上の画像パターンを形成させたときの実施例を図8に示す。
例えば2ミリ角の測定領域で、1200dpi解像度(約21um)の潜像を形成する場合、100×100ドットの潜像パターンを形成することが可能である。
このように複数のLDと画像パターンにより様々な潜像画像を形成させることが可能となり、より実機に近い状態での潜像状態を計測することが可能となる。この結果、従来の現像後のトナー付着量にばらつきがあった場合に、それが、現像・転写・定着の過程で起きた現象なのか、現像以前の潜像状態で既にばらついているかの判別をすることが可能となる。
その結果、プロセス条件や光学パラメータの最適化に役立つことができる。
Next, FIG. 8 shows an embodiment in which an image pattern of 3 beams or more is formed.
For example, when a 1200 dpi resolution (about 21 μm) latent image is formed in a measurement area of 2 mm square, a latent image pattern of 100 × 100 dots can be formed.
In this way, various latent image images can be formed by a plurality of LDs and image patterns, and the latent image state in a state closer to a real machine can be measured. As a result, when there is a variation in the toner adhesion amount after conventional development, it is determined whether this is a phenomenon that has occurred in the process of development, transfer, or fixing, or whether the latent image has already varied in the state before development. It becomes possible to do.
As a result, it can help to optimize process conditions and optical parameters.
ところで、トナーの付着量と相関のある潜像面積は、帯電むらや感光体感度、静電特性、静電疲労などの条件で微妙に変わってくる。それを評価するための尺度として潜像パターン毎の面積ばらつきを算出すると良い。
n個の潜像パターンを形成したときの潜像面積のばらつき度合いを算出する方法を示す。
n:潜像パターン数、<S>:平均潜像面積、Si:i番目の潜像面積とする。そのときの解析フローを図12に示す。N=12の潜像パターン例を図13に示す。
解析フローは下記の通りである。
(1)上記方式により複数の潜像パターンを形成する。
(2)上記方法により静電潜像を計測し、潜像画像を取り込む。ここで、静電潜像を計測するのは、図1に示す画像処理手段51である。
(3)2値化処理や輪郭抽出などの画像処理により、各潜像パターンを抽出する。潜像パターンの抽出は抽出手段としての制御手段20により行われる。
取り込み画像に濃度むらや異常信号などノイズが多い場合には、平滑化や背景分離などの処理を行っても良い。
(4)複数の潜像毎に潜像面積Siを計測する。
潜像面積は、2値化処理や輪郭抽出などの画像処理により、抽出された領域内の画素データ数をカウントすることで、算出できる。また、各潜像パターンを楕円形状と近似して、長軸と短軸の径を算出して、楕円面積を算出しても良い。潜像面積を算出するのは、図1に示す算出手段としての潜像面積算出手段52である。
(5)平均の潜像面積<S>を算出する。
(6)潜像面積のばらつきを算出する。
By the way, the latent image area correlated with the toner adhesion amount varies slightly depending on conditions such as uneven charging, photoreceptor sensitivity, electrostatic characteristics, and electrostatic fatigue. It is preferable to calculate the area variation for each latent image pattern as a scale for evaluating it.
A method for calculating the degree of variation in the latent image area when n latent image patterns are formed will be described.
n: number of latent image patterns, <S>: average latent image area, Si: i-th latent image area. The analysis flow at that time is shown in FIG. An example of a latent image pattern with N = 12 is shown in FIG.
The analysis flow is as follows.
(1) A plurality of latent image patterns are formed by the above method.
(2) The electrostatic latent image is measured by the above method, and the latent image is captured. Here, it is the image processing means 51 shown in FIG. 1 that measures the electrostatic latent image.
(3) Each latent image pattern is extracted by image processing such as binarization processing and contour extraction. The extraction of the latent image pattern is performed by the
When the captured image has a lot of noise such as density unevenness or abnormal signal, processing such as smoothing or background separation may be performed.
(4) The latent image area Si is measured for each of the plurality of latent images.
The latent image area can be calculated by counting the number of pixel data in the extracted region by image processing such as binarization processing or contour extraction. Alternatively, each latent image pattern may be approximated to an elliptical shape, and the major axis and minor axis diameters may be calculated to calculate the elliptical area. The latent image area is calculated by the latent image area calculating means 52 as the calculating means shown in FIG.
(5) An average latent image area <S> is calculated.
(6) The variation of the latent image area is calculated.
潜像面積のばらつき度合いを算出する方法として、平均の潜像面積<S>と各潜像パターンとを比較して面積差や面積比率を算出すると良い。
この場合、ばらつきの算出は、比較手段としての制御手段20により行われる。上記信号処理手段50、画像処理手段51、潜像面積算出手段52も制御手段20が兼ねるようにしてもよい。
また、潜像面積の分散や標準偏差を計算する方法をとっても良い。潜像面積標準偏差は次式のように表される。
As a method of calculating the degree of variation of the latent image area, it is preferable to calculate an area difference or an area ratio by comparing the average latent image area <S> with each latent image pattern.
In this case, the calculation of variation is performed by the
Further, a method of calculating the dispersion of the latent image area and the standard deviation may be used. The latent image area standard deviation is expressed as follows.
露光条件としては、光ビームスポット径、像面光量、点灯時間あるいはデューティが一定であれば、本来同じ潜像が形成されることが理想的であるが、実際には異なる。
帯電条件や感光体条件条件の影響のほかに、露光条件側としては、相反則不軌の影響がある。
すなわち、光を当てるタイミング時間差や潜像画像パターンによっても変わってくる。
これらを評価するためには、露光条件の帯電電位、像面光量、デューティ、ビーム径固定の条件で、複数の潜像パターンを形成し、そのときの潜像パターン面積のばらつき度合い、を算出することで、帯電露光から潜像形成に至る潜像形成能力を評価することができる。
As the exposure conditions, it is ideal that the same latent image is originally formed if the light beam spot diameter, the image plane light amount, the lighting time, or the duty is constant, but it is actually different.
In addition to the influence of the charging condition and the photosensitive member condition, the exposure condition side has an influence of reciprocity failure.
That is, it also varies depending on the timing time difference when the light is applied and the latent image pattern.
In order to evaluate these, a plurality of latent image patterns are formed under the charging conditions of exposure conditions, image plane light quantity, duty, and beam diameter fixed conditions, and the degree of variation in latent image pattern area at that time is calculated. Thus, the latent image forming ability from charging exposure to latent image formation can be evaluated.
画像濃度むらとして影響を与えないためには、光ビームスポット径が30〜80μmの場合で、潜像面積標準偏差が10%以下であることが望ましい。
この潜像パターン評価は、1ドットの場合だけに限らず、2by2など複数の露光でひとつの潜像パターンを形成する評価にも同様に適用できることはいうまでもない。
また、1ドット格子の潜像画像のときのLD発光条件を図9に示す。
条件1は、LD1とLD2を同じ光偏向面で走査させたときの画像パターンであり、条件2は、光偏向面第1面では、LD1のみ点灯させ、LD2ではOFF、光偏向面第2面では、LD1はOFFで、LD2のみ点灯させている実施例である。
実際の画像形成装置に搭載されている光走査装置でも、光ビームの発光タイミングが光偏向面の違いで異なることがあり、その条件での静電潜像を計測することができる。
これにより相反則不軌現象の解析と評価をすることが可能となる。
In order not to affect the image density unevenness, the latent image area standard deviation is desirably 10% or less when the light beam spot diameter is 30 to 80 μm.
Needless to say, this latent image pattern evaluation is not limited to the case of one dot, but can be similarly applied to evaluation in which one latent image pattern is formed by a plurality of exposures such as 2by2.
FIG. 9 shows LD light emission conditions for a latent image of a 1-dot lattice.
Even in an optical scanning device mounted in an actual image forming apparatus, the light emission timing of the light beam may differ depending on the light deflection surface, and an electrostatic latent image can be measured under such conditions.
This makes it possible to analyze and evaluate the reciprocity failure phenomenon.
図10(a)に示すように、半導体レーザを含む光源ユニット22から射出した光ビームは、コリメートレンズ23、シリンダレンズ25、折り返しミラー26を介してポリゴンミラー27で偏向走査され、走査レンズ28、29、折り返しミラー55により被走査媒体としての感光体17上に結像される。
各発光点の発光信号を制御する画像処理装置内のバッファメモリには、各発光点に対応する1ライン分の印字データが蓄えられている。ポリゴンミラー27の偏向反射面1面毎に上記印字データが読み出され、被走査媒体上の走査線上で印字データに対応して光ビームが点滅し、走査線に従って静電潜像が形成される。
マルチビーム走査ユニットの実施例を図10(b)、(c)に示す。
図10(b)に示す構成例では、4個の光源が配列された半導体レーザアレイ22が、コリメートレンズ23の光軸垂直方向に配置されている。
図10(c)に、発光点をx軸方向と、y軸方向に平面に配置した面発光レーザからなる光走査装置の光源部の構成例を示す。この構成例は、水平方向(主走査方向)に3個、垂直方向(副走査方向)に4個、計12個の発光点を有する面発光レーザ22を用いた例である。この構成例を、図10(a)に示す光走査装置に適用することにより、一つの走査線上を水平方向に配置した3つの光源により走査し、垂直方向4本の走査線を同時に走査するように構成することができる。
As shown in FIG. 10A, a light beam emitted from a
Print data for one line corresponding to each light emission point is stored in a buffer memory in the image processing apparatus that controls the light emission signal at each light emission point. The print data is read for each deflecting / reflecting surface of the
Examples of the multi-beam scanning unit are shown in FIGS.
In the configuration example shown in FIG. 10B, the
FIG. 10C shows a configuration example of a light source unit of an optical scanning device including a surface emitting laser in which light emitting points are arranged in a plane in the x-axis direction and the y-axis direction. This configuration example is an example using a
ところで、上記潜像画像面積は、露光条件としては、光ビームスポット径と像面光量や点灯時間が一定でも、周辺の潜像画像パターンにより潜像径が異なることがわかってきた。特に周辺に潜像画像パターンで影響することがわかってきた。これは、周辺電位が高いか低いかが、その場所の電界強度に影響を与え、すなわちトナー付着量が異なってくるためである。
従って、光ビームスポット径と露光エネルギー密度が一定でも、周辺と中心では、潜像径や潜像面積が厳密には異なってくる。これを解決するためには、周辺の画像パターンを考慮して、その位置の露光エネルギー条件を適切に設定することが望ましい。
By the way, it has been found that the latent image area is different depending on the surrounding latent image pattern even if the light beam spot diameter, the image surface light amount and the lighting time are constant as the exposure conditions. In particular, it has been found that the peripheral image influences the latent image pattern. This is because whether the peripheral potential is high or low affects the electric field strength at that location, that is, the toner adhesion amount differs.
Therefore, even if the light beam spot diameter and the exposure energy density are constant, the latent image diameter and the latent image area are strictly different between the periphery and the center. In order to solve this, it is desirable to appropriately set the exposure energy condition at that position in consideration of the peripheral image pattern.
図11は、露光点灯時間と潜像面積の関係を示す。像面光量とビーム径及び帯電・感光体条件は一定であるとする。(a)は、周辺が露光されていない孤立ドットの潜像であり、(b)は1by1で露光されている潜像である。LD点灯時間が一定の場合には、(b)の状態に比べて、(a)の方が他に比べて潜像が深く形成されて、潜像面積が大きく形成される。従って、同じ潜像面積とするためには、点灯時間を短くして孤立1ドットの露光エネルギー密度を低く設定しておくと良い。あるいはPM変調で像面光量を小さくしても良い。
このように潜像パターンの潜像径が一定となるように露光エネルギーをドット毎に変えることにより、高画質な光走査装置を提供することができる。
これは、1200dpiや2400dpiといった高密度な条件であると顕著に表れてくる。従って、高密度あるいは小径化光走査装置に特に有効であり、高精度でかつ高速の光走査が可能となる。
FIG. 11 shows the relationship between the exposure lighting time and the latent image area. It is assumed that the image plane light quantity, beam diameter, and charging / photosensitive member conditions are constant. (A) is a latent image of an isolated dot whose periphery is not exposed, and (b) is a latent image exposed with 1 by1. When the LD lighting time is constant, the latent image is formed deeper in (a) than in the state (b), and the latent image area is formed larger. Therefore, in order to obtain the same latent image area, it is preferable to set the exposure energy density of one isolated dot low by shortening the lighting time. Alternatively, the amount of image surface light may be reduced by PM modulation.
Thus, by changing the exposure energy for each dot so that the latent image diameter of the latent image pattern is constant, a high-quality optical scanning device can be provided.
This becomes prominent when it is a high density condition such as 1200 dpi or 2400 dpi. Therefore, it is particularly effective for a high-density or small-diameter optical scanning device, and high-precision and high-speed optical scanning is possible.
以下に、この発明の画像形成装置の実施形態(レーザプリンタ)を、図14に基づいて説明する。レーザプリンタ100は像担持体111として「円筒状に形成された光導電性の感光体」を有している。像担持体111の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ112、現像装置113、転写ローラ114、クリーニング装置115が配備されている。
この実施の形態では「帯電手段」として、オゾン発生の少ない接触式の帯電ローラ112を用いているが、コロナ放電を利用するコロナチャージャを帯電手段として用いることもできる。また、光走査装置117が設けられ、帯電ローラ112と現像装置113との間で「レーザビームLBの光走査による露光」を行うようになっている。
An embodiment (laser printer) of an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIG. The
In this embodiment, a contact-
図14において、符号116は定着装置、118は給紙カセット、119はレジストローラ対、120は給紙コロ、121は搬送路、122は排紙ローラ対、123は排紙トレイを示している。画像形成を行うときは、光導電性の感光体である像担持体111が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ112により均一に帯電され、光走査装置117のレーザビームによる光書込による露光により静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。
In FIG. 14,
この静電潜像は現像装置113により反転現像され、像担持体111上にトナー画像が形成される。転写紙を収納した給紙カセット118は画像形成装置100本体に着脱可能で、図のごとく装着された状態において、収納された転写紙の最上位の1枚が給紙コロ120により給紙される。給紙された転写紙は、その先端部をレジストローラ対119に挟持される。レジストローラ対119は、像担持体111上のトナー画像が転写位置へ移動するのにタイミングをあわせて転写紙を転写部へ送りこむ。送りこまれた転写紙は、転写部においてトナー画像と重ね合わせられ、転写ローラ114の作用によりトナー画像を静電転写される。
トナー画像を転写された転写紙は定着装置116でトナー画像を定着されたのち、搬送路21を通り、排紙ローラ対122により排紙トレイ123上に排出される。
トナー画像が転写されたのち、像担持体111の表面はクリーニング装置115によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。
本発明による静電潜像評価装置による評価に基づいて設計された光走査装置及び潜像担持体を用いることにより、解像力に優れて高精彩、かつ高耐久で信頼性の高い画像形成装置を製作することができる。
This electrostatic latent image is reversely developed by the developing
The transfer paper on which the toner image has been transferred is fixed on the toner image by the fixing
After the toner image is transferred, the surface of the
By using an optical scanning device and a latent image carrier designed based on the evaluation by the electrostatic latent image evaluation apparatus according to the present invention, an image forming apparatus having excellent resolving power, high definition, high durability and high reliability is manufactured. can do.
1 静電潜像評価装置
2 照射手段
3 露光手段
5 検出手段
17 感光体試料
20、21 発光制御手段
20 抽出手段
20 比較手段
20、21 露光制御手段
22 光源
27 光偏向手段
30 同期検知手段
51 測定手段
52 算出手段
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記感光体試料に複数の潜像パターンを形成し、前記計測方法により計測した静電潜像を画像として取り込み、各潜像パターンを抽出して、その複数の潜像パターンのばらつきを評価することを特徴とする静電潜像の評価方法。 In a method of irradiating a photoconductor sample having a surface charge distribution or a surface potential distribution with a charged particle beam and measuring an electrostatic latent image of the photoconductor sample by a detection signal obtained by the irradiation,
Forming a plurality of latent image patterns on the photoconductor sample, capturing an electrostatic latent image measured by the measurement method as an image, extracting each latent image pattern, and evaluating variations of the plurality of latent image patterns; A method for evaluating an electrostatic latent image characterized by:
前記測定手段により取得した複数の潜像パターンの静電潜像を各々の潜像パターン毎に抽出する抽出手段と、各潜像パターンの潜像面積を算出する算出手段と、該算出手段により算出された潜像面積を比較する比較手段と、を有することを特徴とする静電潜像評価装置。 In the electrostatic latent image evaluation apparatus according to claim 2,
Extracting means for extracting the latent images of the plurality of latent image patterns acquired by the measuring means for each latent image pattern, calculating means for calculating the latent image area of each latent image pattern, and calculating by the calculating means Comparing means for comparing the measured latent image areas, an electrostatic latent image evaluation device.
前記露光手段の像面光量、点灯時間、ビーム径を固定して、複数の潜像パターンを形成する露光制御手段を有し、前記算出手段はそのときの潜像パターン面積の分散を算出することを特徴とする静電潜像評価装置。 In the electrostatic latent image evaluation apparatus according to claim 3,
The exposure means has exposure control means for forming a plurality of latent image patterns by fixing the image surface light amount, lighting time, and beam diameter, and the calculation means calculates the dispersion of the latent image pattern area at that time. An electrostatic latent image evaluation device.
前記感光体試料に対する潜像パターンの形成が真空チャンバ内で行われ、前記露光手段は前記真空チャンバの外部に配置されていることを特徴とする静電潜像評価装置。 In the electrostatic latent image evaluation apparatus according to claim 2,
A latent image pattern is formed on the photosensitive sample in a vacuum chamber, and the exposure unit is disposed outside the vacuum chamber.
前記露光手段は、複数光源からの光ビームを光偏向手段により偏向走査する走査光学系と、前記光偏向手段からの走査ビームを検知する同期検知手段を有していることを特徴とする静電潜像評価装置。 In the electrostatic latent image evaluation apparatus according to claim 2,
The exposure unit includes a scanning optical system that deflects and scans light beams from a plurality of light sources by a light deflecting unit, and a synchronization detection unit that detects the scanning beams from the light deflecting unit. Latent image evaluation device.
複数の潜像パターンを形成するために、前記光偏向手段の異なる光偏向面で走査することを特徴とする静電潜像評価装置。 In the electrostatic latent image evaluation apparatus according to claim 6,
In order to form a plurality of latent image patterns, scanning is performed on different light deflection surfaces of the light deflection means, and the electrostatic latent image evaluation device.
周辺潜像パターンに応じて、前記感光体に照射する露光エネルギー密度を変える露光制御手段を有することを特徴とする光走査装置。 In an optical scanning apparatus that scans a photosensitive member with a plurality of light beams emitted from a light source via an optical scanning element including an optical deflection unit,
An optical scanning device comprising exposure control means for changing an exposure energy density applied to the photoconductor according to a peripheral latent image pattern.
前記露光制御手段は、近傍領域が露光されていない孤立ドットの潜像形成では、近傍領域が露光される潜像形成に比べて露光エネルギー密度を低く設定するように、露光条件を制御することを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 8.
The exposure control means controls the exposure conditions so that the exposure energy density is set lower in the latent image formation of the isolated dots in which the neighboring area is not exposed than in the latent image formation in which the neighboring area is exposed. An optical scanning device.
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