JP2008275608A - Device and method for measuring electrostatic latent image - Google Patents

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Hiroyuki Suhara
浩之 須原
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for forming an electrostatic latent image and a method for measuring the electrostatic latent image capable of measuring the electrostatic latent image within a very short time after the image is formed and measuring the image without destructing it by using a means for irradiating charged particle beams and forming the electrostatic latent image in a measuring device. <P>SOLUTION: This invention scans the surface of a sample with a charged particle beam and measures the electrostatic latent image of the sample surface by a detection signal obtained by this scanning. A charge distribution is formed on the sample 30 within a scanning apparatus by charging the sample 30 and exposing the charged sample by means of an optical system. It is possible to measure the electrostatic latent image on the sample surface while moving the charge-distributed sample. The charging means is a means 10 to irradiate electron beams. A means 18 is provided to detect secondary electrons from the sample. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、静電潜像形成方法および装置、静電潜像の測定方法および測定装置に関するもので、試料の表面電位分布、表面電荷分布の測定などに適用可能なものである。   The present invention relates to a method and apparatus for forming an electrostatic latent image, a method and apparatus for measuring an electrostatic latent image, and is applicable to measurement of surface potential distribution and surface charge distribution of a sample.

複写機やレーザープリンタといった電子写真方式画像形成装置において出力画像を得るためには、通常、以下のプロセスを経ている。なお、各プロセスを実行して出力画像を得る電子写真装置の例を図3に示す。以下、図3を参照しながら説明する。
1.帯電:電子写真感光体を均一に帯電させる。
2.露光:上記感光体に光を照射し、画像に対応して部分的に電荷を逃がし、静電潜像を形成する。
3.現像:帯電した微粒子(以下「トナー」という)で、上記静電潜像上に可視画像を形成する。
4.転写:現像され可視化されたトナー画像を紙または他の転写材に移動させる。
5.定着:転写画像を形成しているトナーを融着して、転写材上に画像を固定する。
6.クリーニング:感光体上の残留トナーを清掃する。
7.除電:感光体上の残留電荷を消す。
In order to obtain an output image in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer, the following processes are usually performed. An example of an electrophotographic apparatus that obtains an output image by executing each process is shown in FIG. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
1. Charging: The electrophotographic photosensitive member is uniformly charged.
2. Exposure: The photosensitive member is irradiated with light, and charges are partially released corresponding to the image to form an electrostatic latent image.
3. Development: A visible image is formed on the electrostatic latent image with charged fine particles (hereinafter referred to as “toner”).
4). Transfer: Move the developed and visualized toner image to paper or other transfer material.
5. Fixing: The toner forming the transfer image is fused to fix the image on the transfer material.
6). Cleaning: Cleans residual toner on the photoreceptor.
7). Static elimination: Eliminates residual charge on the photoreceptor.

上記の工程それぞれでのプロセスファクターやプロセスクオリティは、最終的な出力画像品質に大きく影響を与える。このため、より高い画質の画像を得るためには、各工程のプロセスクオリティを向上させる必要があり、中でも露光後の静電潜像の品質を評価する事は、質の高い画像を得る上で極めて重要である。
特に、露光工程で用いる書き込み光学系の設計は、感光体面上におけるビームスポット径として最適化設計されている。しかし、本来、トナー粒子の挙動に直接影響を与える感光体上の静電潜像として最適なものが形成されるように設計されるべきであるにもかかわらず、そのような設計が行われているわけではない。また、露光エネルギーが静電潜像へ変換されるときの明確なメカニズムも確立されていない。従って、静電潜像から得られる情報を光学系設計に取り込むことができれば、さらに高画質が得られ、画像形成装置の低コスト設計をすることが期待できる。
The process factor and process quality in each of the above steps greatly affect the final output image quality. For this reason, in order to obtain a higher quality image, it is necessary to improve the process quality of each process. In particular, evaluating the quality of the electrostatic latent image after exposure is necessary for obtaining a high quality image. Very important.
In particular, the design of the writing optical system used in the exposure process is optimized as the beam spot diameter on the surface of the photoreceptor. However, in spite of the fact that it should be designed so that an optimum electrostatic latent image on the photoreceptor that directly affects the behavior of the toner particles should be formed, such a design is performed. I don't mean. In addition, a clear mechanism for converting exposure energy into an electrostatic latent image has not been established. Therefore, if information obtained from the electrostatic latent image can be taken into the optical system design, higher image quality can be obtained, and it can be expected to design the image forming apparatus at a low cost.

しかしながら、静電潜像は、測定することが極めて困難であり、実際の使用上全く測定できていないのが現状である。
良く知られている静電潜像の測定方法は、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、そのとき静電潜像とカンチレバーなどとの間に相互作用として起こる、静電引力や誘導電流を計測し、これを電位分布に換算する方式である。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1、特許文献2などに記載されている。
However, it is extremely difficult to measure an electrostatic latent image, and the actual situation is that it cannot be measured at all in actual use.
A well-known method for measuring an electrostatic latent image is to bring a sensor head such as a cantilever close to a sample having a potential distribution, and at that time, electrostatic attraction generated as an interaction between the electrostatic latent image and the cantilever. Or an induced current is measured and converted into a potential distribution. The electrostatic attraction type is commercially available as SPM (scanning probe microscope), and the induced current type is described in Patent Literature 1, Patent Literature 2, and the like.

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。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、その間に潜像の状態が変化する。
・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、他の用途には使うことができても、実使用上静電潜像を測定することはできない。
However, in order to use these methods, it is necessary to bring the sensor head close to the sample. 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 state of the latent image changes during that time.
・ Discharge and adsorption occur.
・ The sensor itself disturbs the electric field.
Even if it can be used for other purposes, an electrostatic latent image cannot be measured in actual use.

このため現実的な測定方法として、静電潜像の可視化には、着色微粉末であるトナーに電荷を与え、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、現像と転写のプロセスを経ているので、静電潜像そのものを計測したことにはならない。   Therefore, as a realistic measurement method, for visualization of the electrostatic latent image, a charge is applied to the toner, which is a colored fine powder, and development is performed by the Coulomb force acting between the toner having this charge and the electrostatic latent image. In general, a method of transferring the toner image onto paper or tape is generally used. However, in this case, the electrostatic latent image itself is not measured because the development and transfer processes are performed.

一方、電子ビームを用いた電位パターンの測定方法が知られている。これは、LSIの故障解析のために、既に実用化されている。この測定方法は試料が導体の場合であり、本発明が対象としている感光体のような誘電体とは全く異質のものが測定対象であり、感光体のような誘電体の測定には適応できない。測定対象が導体であれば、これに定電流を流すことにより電位分布を長時間保持することができ、また、電位量は高々0〜5Vの狭い範囲であり、チャージアップの現象も起きない。電子ビームの照射によって、電位状態が変わることもない。   On the other hand, a method for measuring a potential pattern using an electron beam is known. This has already been put to practical use for LSI failure analysis. This measurement method is a case where the sample is a conductor, and a measurement object is completely different from a dielectric material such as a photoconductor intended by the present invention, and cannot be applied to measurement of a dielectric material such as a photoconductor. . If the object to be measured is a conductor, the potential distribution can be maintained for a long time by passing a constant current through the conductor, and the potential amount is a narrow range of 0 to 5 V at most, so that no charge-up phenomenon occurs. The potential state does not change by irradiation with the electron beam.

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3記載のものなどがあるが、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、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 with an electron beam, there is one described in Patent Document 3, but the sample is limited to an LSI chip or a sample that can store and hold an electrostatic latent image. 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 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 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 an electron microscope (SEM) after charging and exposure, the electrostatic latent image disappears at the preparation stage.

特許第3009179号公報Japanese Patent No. 3009179 特願平11−184188号公報Japanese Patent Application No. 11-184188 特願平03−49143号公報Japanese Patent Application No. 03-49143

ところで、電子写真プロセスで用いられる感光体試料は、一般的に円筒形状をしており、円筒形状の感光体に生じる静電潜像分布を非破壊で、高分解能に測定することが望まれる。また、電荷分布形成手段が同じであっても、感光体の経時的な劣化により、静電潜像は変化する。このため、経時的な静電潜像の変動を評価することが望まれている。   By the way, a photoconductor sample used in an electrophotographic process has a generally cylindrical shape, and it is desired to measure the electrostatic latent image distribution generated on the cylindrical photoconductor in a non-destructive manner with high resolution. Even if the charge distribution forming means is the same, the electrostatic latent image changes due to the deterioration of the photoreceptor over time. For this reason, it is desired to evaluate the variation of the electrostatic latent image over time.

本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、荷電粒子ビームを照射して、測定を行う装置内で静電潜像を形成する手段を持ち、潜像形成後の短い時間内に測定を行うことができる静電潜像形成方法および装置、静電潜像の測定方法および測定装置を提供することを目的とする。
本発明はまた、非破壊で測定することが可能な静電潜像の測定方法および測定装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and has a means for forming an electrostatic latent image in an apparatus for performing measurement by irradiating a charged particle beam and forming a latent image. It is an object of the present invention to provide an electrostatic latent image forming method and apparatus, an electrostatic latent image measuring method and a measuring apparatus capable of performing measurement within a short time later.
Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring an electrostatic latent image that can be measured nondestructively.

請求項1記載の発明は、静電潜像形成方法に関するもので、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し、試料上に電荷分布を生成させ、静電潜像を形成することを特徴とする。
請求項2記載の発明は、静電潜像形成装置に関するもので、荷電粒子ビームを走査する装置内に、試料面を荷電粒子ビームで走査し、試料上に電荷分布を生成させ、静電潜像を形成する装置が設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim 1 relates to a method of forming an electrostatic latent image, and in a device that scans a charged particle beam, the surface of the sample is scanned with the charged particle beam, a charge distribution is generated on the sample, and the electrostatic latent image is generated. An image is formed.
The invention according to claim 2 relates to an electrostatic latent image forming apparatus, wherein the surface of the sample is scanned with the charged particle beam in the apparatus that scans the charged particle beam, and a charge distribution is generated on the sample to generate an electrostatic latent image. An apparatus for forming an image is provided.

請求項3記載の発明は、試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により試料面を測定する方法であって、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し、試料上に電荷分布を生成させることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により試料面を測定する方法であって、試料に対して帯電させ、これを露光光学系で露光させ電荷分布を生成させることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is a method of scanning a sample surface with a charged particle beam and measuring the sample surface by a detection signal obtained by the scanning, and charging the sample surface in an apparatus for scanning the charged particle beam. Scanning with a particle beam generates a charge distribution on the sample.
The invention described in claim 4 is a method of scanning a sample surface with a charged particle beam and measuring the sample surface with a detection signal obtained by the scanning, charging the sample, and exposing the sample surface with an exposure optical system. And a charge distribution is generated.

請求項5記載の発明は、試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により試料面を測定する装置であって、試料に対して帯電させる手段と、露光させるための光学系手段とにより電荷分布を生成させる手段を有することを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項5記載の発明において、試料に対して帯電させる手段は、試料に電子ビームを照射する手段からなることを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項6記載の発明において、試料に対して帯電させる手段は、試料の2次電子放出比が1となる加速電圧より大きな加速電圧で電子ビームを照射することにより試料を帯電させるものであることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for scanning a sample surface with a charged particle beam and measuring the sample surface based on a detection signal obtained by the scanning, a means for charging the sample, and an optical for exposing the sample. And means for generating a charge distribution by the system means.
The invention described in claim 6 is characterized in that, in the invention described in claim 5, the means for charging the sample comprises means for irradiating the sample with an electron beam.
According to a seventh aspect of the invention, in the sixth aspect of the invention, the means for charging the sample is irradiated with an electron beam at an acceleration voltage larger than the acceleration voltage at which the secondary electron emission ratio of the sample is 1. It is characterized in that the sample is charged.

請求項8記載の発明は、請求項5、6または7記載の発明において、荷電粒子ビームの走査領域内に既知となる参照電位を配置し、この参照電位の2次電子信号強度と測定試料の信号強度を比較することにより、電位量を算出する手段を有することを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the fifth, sixth or seventh aspect, a known reference potential is arranged in the scanning region of the charged particle beam, and the secondary electron signal intensity of the reference potential and the measurement sample are measured. Means is provided for calculating a potential amount by comparing the signal intensities.

請求項9記載の発明は、試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により試料面の静電潜像を測定する方法において、試料を移動させながら試料面の静電潜像を測定することを特徴とする。
請求項10記載の発明は、試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により試料面の静電潜像を測定する方法において、荷電分布を有する試料を移動させながら試料面の静電潜像を測定することを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method of scanning the sample surface with a charged particle beam and measuring the electrostatic latent image on the sample surface based on the detection signal obtained by this scanning, the electrostatic latent image on the sample surface is moved while moving the sample. It is characterized by measuring an image.
According to a tenth aspect of the present invention, in a method of scanning a sample surface with a charged particle beam and measuring an electrostatic latent image on the sample surface based on a detection signal obtained by the scanning, the sample surface is moved while moving a sample having a charge distribution. The electrostatic latent image is measured.

請求項11記載の発明は、試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により、試料面の静電潜像を測定する装置において、電荷分布を有する試料を移動させながら、試料面の静電潜像を測定する手段を有することを特徴とする。   According to the eleventh aspect of the present invention, in a device that scans a sample surface with a charged particle beam and measures an electrostatic latent image on the sample surface based on a detection signal obtained by this scanning, while moving a sample having a charge distribution, It has a means for measuring the electrostatic latent image on the sample surface.

請求項12記載の発明は、試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により、試料面の静電潜像を測定する装置において、試料に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、電荷分布を有する試料を荷電粒子ビーム照射位置に移動させて測定する測定手段を有することを特徴とする。
請求項13記載の発明は、請求項2記載の発明において、静電潜像形成手段として露光手段を有することを特徴とする。
請求項14記載の発明は、請求項13記載の発明において、試料と露光手段が同一のチャンバ内に配置されていることを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in a device that scans a sample surface with a charged particle beam and measures an electrostatic latent image on the sample surface based on a detection signal obtained by the scanning, a static image forming an electrostatic latent image on the sample is measured. Electrostatic latent image forming means, and measuring means for measuring by moving a sample having a charge distribution to a charged particle beam irradiation position.
A thirteenth aspect of the invention is characterized in that, in the second aspect of the invention, an exposure means is provided as the electrostatic latent image forming means.
The invention described in claim 14 is characterized in that, in the invention described in claim 13, the sample and the exposure means are arranged in the same chamber.

請求項1および請求項2記載の発明によれば、荷電粒子ビームを走査する装置内で、試料上に電荷分布を形成させることにより、静電潜像を形成することが可能となる。   According to the first and second aspects of the present invention, it is possible to form an electrostatic latent image by forming a charge distribution on a sample in an apparatus that scans a charged particle beam.

請求項3記載の発明によれば、荷電粒子ビームを走査する装置内で、試料上に電荷分布を形成させる手段を有することにより、従来は極めて困難であった、試料の表面電荷分布を測定することが可能となる。   According to the third aspect of the present invention, the surface charge distribution of the sample, which has been extremely difficult in the past, is measured by having means for forming a charge distribution on the sample in the apparatus for scanning the charged particle beam. It becomes possible.

請求項4および5記載の発明によれば、静電潜像を形成するために必要な帯電手段と露光手段を測定手段と同一装置内に有することにより、リアルタイム測定が可能となり、時間とともに表面電荷量が減衰する感光体の静電潜像をミクロンオーダーの高分解能のもとに測定することが可能となる。   According to the fourth and fifth aspects of the present invention, since the charging means and the exposure means necessary for forming the electrostatic latent image are provided in the same apparatus as the measuring means, real-time measurement can be performed, and the surface charge with time. It is possible to measure the electrostatic latent image of the photoreceptor whose amount is attenuated with high resolution on the order of microns.

請求項6記載の発明によれば、請求項5記載の発明において、測定に用いる電子ビームを照射して帯電させるため、帯電のための別手段装置を用いる必要がない。
請求項7記載の発明によれば、請求項6記載の発明において、試料を負帯電させることが可能となる。
請求項8記載の発明によれば、請求項5、6および7記載の発明において、試料の表面電位分布を定量的に測定することが可能となる。
According to the invention described in claim 6, in the invention described in claim 5, since charging is performed by irradiating an electron beam used for measurement, it is not necessary to use another means for charging.
According to the invention described in claim 7, in the invention described in claim 6, the sample can be negatively charged.
According to the invention described in claim 8, in the inventions described in claims 5, 6 and 7, it is possible to quantitatively measure the surface potential distribution of the sample.

請求項9、10および11記載の発明によれば、荷電粒子ビームを走査する装置内に、試料上に電荷分布を形成させる手段を設けることにより、従来は、極めて困難であった、試料の表面電荷分布を高精度に測定することが可能となる。
また、試料を移動させながら試料面の静電潜像を測定することにより、荷電粒子ビームを照射する領域よりも広範囲に測定することが可能である。
According to the ninth, tenth and eleventh aspects of the present invention, by providing means for forming a charge distribution on the sample in the apparatus for scanning the charged particle beam, the surface of the sample, which has been extremely difficult in the past, It becomes possible to measure the charge distribution with high accuracy.
Further, by measuring the electrostatic latent image on the sample surface while moving the sample, it is possible to measure in a wider range than the region irradiated with the charged particle beam.

請求項12記載の発明によれば、荷電粒子ビームを走査する装置内に、試料上に電荷分布を形成させる手段を有することにより、従来は、極めて困難であった、試料の表面電荷分布を高精度に測定することが可能となる。
また、静電潜像形成位置と測定位置とを離れた場所に配置することができるため、レイアウトの自由度が増す利点がある。
請求項13記載の発明によれば、従来よく使われている露光手段によって静電潜像を形成することができる。
According to the twelfth aspect of the invention, by providing the means for forming the charge distribution on the sample in the apparatus for scanning the charged particle beam, the surface charge distribution of the sample, which has been extremely difficult in the past, is increased. It becomes possible to measure with high accuracy.
Further, since the electrostatic latent image formation position and the measurement position can be arranged at a distance, there is an advantage that the degree of freedom in layout is increased.
According to the thirteenth aspect of the present invention, an electrostatic latent image can be formed by an exposure means that is often used conventionally.

請求項14記載の発明によれば、静電潜像を形成するために必要な帯電手段と露光手段を測定手段と同一装置内に配置することにより、リアルタイム測定が可能となり、時間とともに表面電荷量が減衰する感光体の静電潜像をミクロンオーダーの高分解能のもとに測定することが可能となる。
また、感光体試料と露光光学系が同一のチャンバ内に配置されていることにより、実機に近い状態での静電潜像の測定が可能となる。かつ、装置構成が容易となる。
According to the fourteenth aspect of the present invention, the charging means and the exposure means necessary for forming the electrostatic latent image are arranged in the same apparatus as the measuring means, so that real-time measurement is possible, and the surface charge amount with time. It is possible to measure the electrostatic latent image of the photoconductor on which the dampens with high resolution on the order of microns.
In addition, since the photoconductor sample and the exposure optical system are arranged in the same chamber, it is possible to measure an electrostatic latent image in a state close to a real machine. In addition, the device configuration becomes easy.

以下、図面を参照しながら本発明にかかる静電潜像の測定方法および測定装置の実施形態について説明する。
図1は、本発明にかかる静電潜像測定装置の1実施形態を示す。この静電潜像測定装置は、荷電粒子ビームを照射する荷電粒子照射部10と、露光部20と、試料設置部16と、2次電子の検出部18とを有してなる。これらはすべて同一のチャンバ内に配置され、チャンバ内は真空になっている。
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。
Hereinafter, embodiments of a method and an apparatus for measuring an electrostatic latent image according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of an electrostatic latent image measuring apparatus according to the present invention. The electrostatic latent image measuring apparatus includes a charged particle irradiation unit 10 that irradiates a charged particle beam, an exposure unit 20, a sample setting unit 16, and a secondary electron detection unit 18. These are all placed in the same chamber, and the inside of the chamber is evacuated.
Here, the charged particles refer to particles that are affected by an electric field or a magnetic field, such as an electron beam or an ion beam.

以下、荷電粒子照射部は、電子ビーム照射部からなる実施形態として説明する。
電子ビーム照射部10は電子ビームを発生させるための電子銃11と、電子銃11から発射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12と、電子ビームをON/OFFさせるためのビームブランカ13と、ビームブランカ13を通過した電子ビームを走査させるための走査レンズ14と、走査レンズ14を通過した電子ビームを再び集光させるための対物レンズ15とを有してなる。上記走査レンズ14はいわゆる偏向コイルである。他の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次電子検出部18には、シンチレータや光電子増倍管などを用いている。
Hereinafter, the charged particle irradiation unit will be described as an embodiment including an electron beam irradiation unit.
The electron beam irradiation unit 10 includes an electron gun 11 for generating an electron beam, a condenser lens 12 for focusing the electron beam emitted from the electron gun 11, and a beam blanker 13 for turning on / off the electron beam. The scanning lens 14 for scanning the electron beam that has passed through the beam blanker 13 and the objective lens 15 for condensing the electron beam that has passed through the scanning lens 14 are provided. The scanning lens 14 is a so-called deflection coil. A driving power source (not shown) is connected to each of the other lenses.
In the case of an ion beam, a liquid metal ion gun or the like is used instead of an electron gun.
The secondary electron detector 18 uses a scintillator, a photomultiplier tube, or the like.

露光部20は、後述のように構成される感光体に関して感度を持つ波長の光源21、コリーメートレンズ22、アパーチャ23、結像レンズ25などを有してなり、試料設置部16に載置された試料30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。上記光源21としては、LD(レーザ・ダイオード)などを用いることができる。また、LD制御手段などにより光源21を制御し、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。試料30上に静電潜像からなるラインのパターンを形成するために、露光部20の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。   The exposure unit 20 includes a light source 21 of a wavelength having sensitivity with respect to a photoconductor configured as described below, a collimate lens 22, an aperture 23, an imaging lens 25, and the like, and is placed on the sample setting unit 16. A desired beam diameter and beam profile can be generated on the sample 30. As the light source 21, an LD (laser diode) or the like can be used. Further, the light source 21 is controlled by LD control means or the like so that an appropriate exposure time and exposure energy can be irradiated. In order to form a line pattern composed of an electrostatic latent image on the sample 30, a scanning mechanism using a galvano mirror or a polygon mirror may be attached to the optical system of the exposure unit 20.

試料30の実態をなす感光体の構成は、主に図4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)が形成されてなる。表面に電荷が帯電している状態で露光されると、電荷発生層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、電荷輸送層CTLに、他方は導電性支持体に注入される。電荷輸送層CTLに注入されたキャリアは、電荷輸送層CTL中を、電界によって電荷輸送層CTLの表面にまで移動し、感光体表面の電荷と結合して消滅する。これにより、感光体表面に電荷分布を形成する。すなわち、静電潜像を形成する。   As shown in FIG. 4, the structure of the photoconductor constituting the actual state of the sample 30 is formed by forming a charge generation layer (CGL) and a charge transport layer (CTL) on a conductive support. When the surface is exposed in a charged state, light is absorbed by the charge generation material (CGM) of the charge generation layer CGL, and positive and negative charge carriers are generated. One of the carriers is injected into the charge transport layer CTL and the other into the conductive support by an electric field. The carriers injected into the charge transport layer CTL move in the charge transport layer CTL to the surface of the charge transport layer CTL by an electric field, and are combined with charges on the surface of the photoreceptor to disappear. Thereby, a charge distribution is formed on the surface of the photoreceptor. That is, an electrostatic latent image is formed.

次に、図1に示す実施形態の動作とともに静電潜像形成方法、静電潜像の測定方法について説明する。
まず、感光体試料30に荷電粒子ビーム照射部10によって電子ビームを照射させる。このときの加速電圧と2次電子放出比δとの関係を図2に示す。加速電圧E1は、これを2次電子放出比δが1となる加速電圧E0よりも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30に蓄積され、チャージアップを起こす。この結果、試料30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設定することにより、所望の帯電電位を形成することができる。
帯電電位が形成されたら、一旦、電子ビームをOFFにする。
Next, an electrostatic latent image forming method and an electrostatic latent image measuring method will be described together with the operation of the embodiment shown in FIG.
First, the charged particle beam irradiation unit 10 irradiates the photoconductor sample 30 with an electron beam. The relationship between the acceleration voltage and the secondary electron emission ratio δ at this time is shown in FIG. The acceleration voltage E1 is set to an acceleration voltage higher than the acceleration voltage E0 at which the secondary electron emission ratio δ is 1, so that the amount of incident electrons exceeds the amount of emitted electrons, so that electrons are accumulated in the sample 30, Causes a charge-up. As a result, the sample 30 can be negatively charged uniformly. A desired charging potential can be formed by appropriately setting the acceleration voltage and the irradiation time.
Once the charged potential is formed, the electron beam is once turned off.

次に、露光部20の光学系を介して感光体試料30に露光を行う。光学系は、所望のビーム径およ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。露光を行うことにより、感光体試料30に静電潜像を形成することができる。
静電潜像を形成した後、観察モードに変更する。観察モードでは、感光体試料30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、光電子増倍管などからなる2次電子検出部18で検出し、これを電気信号に変換して電位コントラスト像を観察する。
Next, the photosensitive member sample 30 is exposed via the optical system of the exposure unit 20. The optical system is adjusted to form a desired beam diameter and beam profile. By performing exposure, an electrostatic latent image can be formed on the photoreceptor sample 30.
After forming the electrostatic latent image, the mode is changed to the observation mode. In the observation mode, the photoconductor sample 30 is scanned with an electron beam, and the emitted secondary electrons are detected by the secondary electron detector 18 including a scintillator, a photomultiplier tube, etc., and converted into an electrical signal. Observe the potential contrast image.

電位コントラスト像から電位に変換するためには、予め電位と信号強度の相関関係を表す変換テーブルを用意しておき、それをもとに、信号強度から電位を算出してもよい。
また、電子ビームスキャン領域内に既知となる参照電位を配置し、2次電子信号強度を参照電位と比較することにより、電位分布を算出する方法を用いても良い。
参照電位を配置する方法としては、図5に示すように、絶縁体33上に複数の導電性基板34を配置し、それぞれの導電性基板34に基準となる電位を設定する方法がある。具体的には、基準電圧源の電圧を抵抗で分圧し、導電性基板34ごとに基準となる電位をそれぞれ印加するようになっている。一般的に電位が高い部分よりも低い部分の方が、2次電子の放出量が多くなるので明るくなる。図5では、相対的に電位の低い部分を白、電位の高い部分を黒で表示している。図5において、符号30は試料を、31は静電潜像を、32は電子ビームスキャン領域をそれぞれ示している。試料30の表面を電子ビームでスキャンしながら前記検出器18で2次電子を検出する。そのときの、検出信号強度の変化の様子を図5の下部に示す。
In order to convert a potential contrast image into a potential, a conversion table representing the correlation between the potential and the signal intensity may be prepared in advance, and the potential may be calculated from the signal intensity based on the conversion table.
Further, a method of calculating a potential distribution by arranging a known reference potential in the electron beam scan region and comparing the secondary electron signal intensity with the reference potential may be used.
As a method of arranging the reference potential, as shown in FIG. 5, there is a method of arranging a plurality of conductive substrates 34 on an insulator 33 and setting a reference potential to each of the conductive substrates 34. Specifically, the voltage of the reference voltage source is divided by a resistor, and a reference potential is applied to each conductive substrate 34. In general, a portion having a lower potential than a portion having a high potential becomes brighter because the amount of secondary electrons emitted increases. In FIG. 5, a portion having a relatively low potential is displayed in white, and a portion having a high potential is displayed in black. In FIG. 5, reference numeral 30 denotes a sample, 31 denotes an electrostatic latent image, and 32 denotes an electron beam scan area. Secondary electrons are detected by the detector 18 while scanning the surface of the sample 30 with an electron beam. The state of change in the detection signal intensity at that time is shown in the lower part of FIG.

検出器18上での信号強度は、設定条件により変化する場合には補正しても良い。また、事前にキャリブレーションしてもよい。
測定終了後は、図1に示す光源17、例えばLEDなど用いて、試料30の面全体に光を照射することにより、試料30の残留電荷を除去することができる。
The signal intensity on the detector 18 may be corrected when it changes depending on the setting conditions. Further, calibration may be performed in advance.
After the measurement is completed, the residual charge of the sample 30 can be removed by irradiating the entire surface of the sample 30 with light using the light source 17 shown in FIG.

図6に、上記実施形態の制御部の例を示す。図6において、光源21を制御するLD制御部36、走査レンズ14を制御する荷電粒子制御部37、残留電荷除去用の光源17を制御するLED制御部38、試料台16の移動を制御する試料台制御部39を有していて、これらLD制御部36、荷電粒子制御部37、LED制御部38、試料台制御部39は、ホストコンピュータ35によって制御される。また、検出器18の出力は2次電子検出器41で検出され、この検出信号は信号処理部42で処理されて測定結果出力部43から2次電子測定結果が出力されるように構成されている。   FIG. 6 shows an example of the control unit of the above embodiment. In FIG. 6, an LD control unit 36 that controls the light source 21, a charged particle control unit 37 that controls the scanning lens 14, an LED control unit 38 that controls the light source 17 for residual charge removal, and a sample that controls the movement of the sample stage 16. A table control unit 39 is provided, and the LD control unit 36, charged particle control unit 37, LED control unit 38, and sample table control unit 39 are controlled by the host computer 35. Further, the output of the detector 18 is detected by the secondary electron detector 41, and this detection signal is processed by the signal processing unit 42 so that the measurement result output unit 43 outputs the secondary electron measurement result. Yes.

2次電子放出比δは、
2次電子放出比δ=放出電子/入射電子
と表されるが、より厳密にいうと、透過電子と反射電子を考慮する必要があるので、
放出電子=透過電子+反射電子+2次電子
とするとよい。
The secondary electron emission ratio δ is
Secondary electron emission ratio δ = emitted electron / incident electron, but more strictly speaking, it is necessary to consider transmission electron and reflection electron,
Emission electron = transmission electron + reflection electron + secondary electron is preferable.

正帯電にしたい場合には、図2に示すような、2次電子放出比が1以上となる加速電圧で照射させると良い。通常のSEMによる試料観察では、チャージアップの影響を避けるためδ=1の条件下で観察することが一般的で、それ以外の加速電圧を用いないことが知られている。この実施形態では、意図的にチャージアップさせて帯電電位を形成するようになっていることが特徴の一つである。   When positive charging is desired, irradiation with an accelerating voltage with a secondary electron emission ratio of 1 or more as shown in FIG. In general sample observation by SEM, in order to avoid the influence of charge-up, observation is generally performed under the condition of δ = 1, and it is known that no other acceleration voltage is used. One of the features of this embodiment is that the charged potential is formed by intentionally charging up.

なお、上記方式では、帯電電位形成後に、一旦電子ビームをOFFにすると述べたが、OFFにすることなく、δ=1となる加速電圧に変換して、チャージアップの起きない観察条件とし、その状態で露光させる方式でも良い。
また帯電方法としては、接触帯電など別手段を用いても良い。
In the above method, after the charged potential is formed, the electron beam is once turned off, but without turning it off, the acceleration voltage is converted to an acceleration voltage at which δ = 1, and the observation condition is such that no charge-up occurs. A method of exposing in a state may be used.
As a charging method, another means such as contact charging may be used.

次に、本発明の別の実施形態について説明する。この実施形態は、感光体に静電潜像を形成した後の短い時間内に、静電潜像分布の測定を可能にするとともに、感光体試料を非破壊で、かつ、実機に近い条件で測定することを可能にしたものである。
なお、前述の実施形態と同じ構成部分には共通の符号を付してある。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the electrostatic latent image distribution can be measured within a short time after the electrostatic latent image is formed on the photoconductor, and the photoconductor sample is non-destructive and close to the actual machine. It is possible to measure.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the above-mentioned embodiment.

図7において、一つの筐体内には、電子ビーム照射部10、円筒状の感光体からなる試料30と、試料30の表面に電荷分布を形成するための静電潜像形成部、2次電子検出器18が配置されている。電子ビーム照射部10は、電子ビームを発生させるための電子銃11と、電子銃11から発射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12と、電子ビームをON/OFFさせるためのビームブランカ13と、ビームブランカ13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)14と、走査レンズ14を通過した電子ビームを再び集束させるための対物レンズ15とを有してなる。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。検出器18には、シンチレータや光電子増倍管などを用いている。   In FIG. 7, an electron beam irradiation unit 10, a sample 30 made of a cylindrical photoconductor, an electrostatic latent image forming unit for forming a charge distribution on the surface of the sample 30, and secondary electrons are contained in one housing. A detector 18 is arranged. The electron beam irradiation unit 10 includes an electron gun 11 for generating an electron beam, a condenser lens 12 for focusing the electron beam emitted from the electron gun 11, and a beam blanker 13 for turning the electron beam on / off. And a scanning lens (deflection coil) 14 for scanning the electron beam that has passed through the beam blanker 13 and an objective lens 15 for refocusing the electron beam that has passed through the scanning lens 14. A driving power source (not shown) is connected to each lens. The detector 18 is a scintillator, a photomultiplier tube, or the like.

上記静電潜像形成部は、円筒形状の感光体試料30の周辺に配置された、帯電部45、露光部46、除電部47を有してなる。上記帯電部45は、試料30の表面に電荷を照射して一様に帯電させるもの、露光部46は、一様に帯電した試料30の表面を所定にパターンで露光して電荷分布を形成させるためのもの、除電部47は、電荷を消去するためのものである。感光体30には、感光体中心軸に駆動手段が取り付けられ、駆動手段によって感光体30が回転駆動されるようになっている。駆動手段としては、ステッピングモータ、DCサーボモータなどを用いることができる。帯電部45としては、電子ビーム照射による帯電や、接触帯電、電荷注入帯電などの方式がある。除電部47は、感光体30の表面全体に光を照射するLEDなどで構成することができる。   The electrostatic latent image forming unit includes a charging unit 45, an exposure unit 46, and a charge removal unit 47 arranged around the cylindrical photoconductor sample 30. The charging unit 45 irradiates the surface of the sample 30 with an electric charge to uniformly charge, and the exposure unit 46 exposes the uniformly charged surface of the sample 30 with a predetermined pattern to form a charge distribution. The charge eliminating portion 47 is for erasing charges. The photosensitive member 30 is provided with a driving unit attached to the central axis of the photosensitive member, and the photosensitive member 30 is rotationally driven by the driving unit. As the driving means, a stepping motor, a DC servo motor, or the like can be used. Examples of the charging unit 45 include charging by electron beam irradiation, contact charging, and charge injection charging. The neutralization unit 47 can be configured by an LED or the like that irradiates light on the entire surface of the photoreceptor 30.

図7に示す実施形態の動作ないしは測定方法は、次のとおりである。
1.感光体30を回転させる。
2.帯電部45において、感光体30表面が所望の電位となるように感光体30を均一に帯電させる。
3.露光部46において、感光体30表面に光を照射して、部分的に電荷を逃がし、静電潜像を形成する。
4.測定部18において、2次電子放出比が1となるように、電子ビーム照射部10の加速電圧を設定する。感光体試料30の表面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などからなる検出器18で検出し、電気信号に変換して電位コントラスト像を観察する。
5.除電部47において、LEDなどから感光体30の表面に光を照射することにより、感光体30上の残留電荷を消す。
このような方法を用いることにより、感光体30の静電潜像を動的に測定することが可能である。
The operation or measurement method of the embodiment shown in FIG. 7 is as follows.
1. The photoreceptor 30 is rotated.
2. In the charging unit 45, the photosensitive member 30 is uniformly charged so that the surface of the photosensitive member 30 has a desired potential.
3. In the exposure unit 46, the surface of the photoconductor 30 is irradiated with light to partially release the charges and form an electrostatic latent image.
4). In the measurement unit 18, the acceleration voltage of the electron beam irradiation unit 10 is set so that the secondary electron emission ratio is 1. The surface of the photoreceptor sample 30 is scanned with an electron beam, and the emitted secondary electrons are detected by a detector 18 such as a scintillator and converted into an electric signal to observe a potential contrast image.
5. In the static eliminating unit 47, the residual charge on the photoconductor 30 is erased by irradiating light onto the surface of the photoconductor 30 from an LED or the like.
By using such a method, it is possible to dynamically measure the electrostatic latent image on the photoreceptor 30.

また、上記回転駆動機構は、感光体30を1回転駆動させる手段であっても良い。1回転回動可能な駆動手段が取り付けられることにより、感光体30全周にわたって、静電潜像を動的に測定することが可能である。
感光体30の経時的な変化を評価する場合には、感光体30を連続的に回転させ、上記1から5までの動作を繰り返し行い、測定すると良い。
この実施形態によれば、試料としての感光体30は、電子写真装置に用いられている円筒状の感光体と同じであるため、実機に使用する、あるいは、実機に使用した感光体をそのまま、すなわち破壊することなく試料として測定することができる。したがって、年月を経て使用された感光体も、容易に測定することができる。
The rotation driving mechanism may be a means for driving the photosensitive member 30 once. By attaching driving means capable of rotating once, it is possible to dynamically measure the electrostatic latent image over the entire circumference of the photoreceptor 30.
When evaluating the change of the photoconductor 30 over time, the photoconductor 30 is continuously rotated, and the above operations 1 to 5 are repeated and measured.
According to this embodiment, since the photoconductor 30 as a sample is the same as the cylindrical photoconductor used in the electrophotographic apparatus, the photoconductor used in the actual machine or the photoconductor used in the actual machine is used as it is. That is, it can be measured as a sample without destruction. Therefore, a photoconductor used over the years can also be easily measured.

図8、図9は、上記露光部46の例を示す。図8、図9に示す例では、露光光源として、発光素子アレイ51を用いている。発光素子としては、LEDやELなどを用いることができる。発光素子アレイ51から出射される光を、ロッドレンズ53を配列したロッドレンズアレイからなる等倍結像素子52により、感光体30に照射し、露光する。一般的な感光体の露光装置としては走査光学系が用いられるが、図8、図9に示す例のように発光素子アレイ51と等倍結像素子52とからなる露光部46を用いることにより、一般的な走査光学系に比べて、チャンバ50内の省スペース化を図ることができる。従って、同一のチャンバ内50に円筒形状の感光体30と露光装置とを配置することが容易になる。図9において、符号54は、ロッドレンズ53の周囲を埋める不透明部材、55は、不透明部材54およびこの不透明部材54で固められたロッドレンズ53の外側に配置された側板をそれぞれ示している。   8 and 9 show examples of the exposure unit 46. FIG. In the example shown in FIGS. 8 and 9, the light emitting element array 51 is used as the exposure light source. As the light emitting element, an LED, an EL, or the like can be used. The light emitted from the light emitting element array 51 is irradiated to the photosensitive member 30 by the equal magnification imaging element 52 including a rod lens array in which rod lenses 53 are arranged, and is exposed. A scanning optical system is used as a general photoconductor exposure apparatus. By using an exposure unit 46 including a light emitting element array 51 and a unity imaging element 52 as in the examples shown in FIGS. Compared to a general scanning optical system, the space in the chamber 50 can be saved. Therefore, it becomes easy to arrange the cylindrical photoconductor 30 and the exposure apparatus in the same chamber 50. In FIG. 9, reference numeral 54 denotes an opaque member that fills the periphery of the rod lens 53, and 55 denotes an opaque member 54 and a side plate disposed outside the rod lens 53 that is solidified by the opaque member 54.

図10は、露光装置の別の例を示す。この露光装置は、上に述べた一般的な走査光学系と同様に構成されている。図10において、円筒状の感光体30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61、コリーメートレンズ62、シリンダレンズ63、アパーチャ、偏向器としてのポリゴンミラー65、走査レンズ66,67などからなる。試料としての感光体30の表面上に所望のビーム径、ビームプロファイルの光束を照射して、静電潜像を生成することが可能となっている。符号64,68はミラーを示す。光源61は、図示されないLD制御手段により制御され、適切な露光時間、露光エネルギーを感光体30に照射できるようになっている。このように、ポリゴンミラー65を用いたスキャニング機構を付けることにより、感光体30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。   FIG. 10 shows another example of the exposure apparatus. This exposure apparatus is configured in the same manner as the general scanning optical system described above. In FIG. 10, a light source 61 such as an LD (laser diode), a collimate lens 62, a cylinder lens 63, an aperture, a polygon mirror 65 as a deflector, and a scanning lens 66 having a wavelength having sensitivity with respect to the cylindrical photosensitive member 30. , 67 and the like. An electrostatic latent image can be generated by irradiating the surface of the photoreceptor 30 as a sample with a light beam having a desired beam diameter and beam profile. Reference numerals 64 and 68 denote mirrors. The light source 61 is controlled by LD control means (not shown) so that the photoconductor 30 can be irradiated with an appropriate exposure time and exposure energy. As described above, by adding a scanning mechanism using the polygon mirror 65, an arbitrary latent image pattern including a line pattern can be formed in the generatrix direction of the photoreceptor 30.

本発明のさらに別の実施形態を図11に示す。露光のための光学系は、電子ビームと異なり、真空中でも大気中でも基本的に同じ振る舞いをするので、露光光学系を大気中に配置することもできる。図11の実施形態は、露光光学系からなる露光部46をチャンバ50の外側の大気中に配置したものである。チャンバ50内は真空になっており、この真空中と大気中との境界には、透過波面精度の良い入射窓51が置かれている。入射窓51は、チャンバ50内の真空度を保つためにOリングなどを介在させて固定する。露光部46以外の構成は図9に示す実施形態と同じであるから、説明は省略する。   Yet another embodiment of the present invention is shown in FIG. Unlike an electron beam, an optical system for exposure behaves basically in the same way in a vacuum and in the air, so that the exposure optical system can be arranged in the air. In the embodiment of FIG. 11, an exposure unit 46 composed of an exposure optical system is arranged in the atmosphere outside the chamber 50. The chamber 50 is evacuated, and an entrance window 51 with high transmission wavefront accuracy is placed at the boundary between the vacuum and the atmosphere. The entrance window 51 is fixed with an O-ring or the like interposed in order to maintain the degree of vacuum in the chamber 50. The configuration other than the exposure unit 46 is the same as that of the embodiment shown in FIG.

本発明のさらに別の実施形態を図12に示す。この実施形態が図9、図11に示す実施形態と異なる点は、感光体試料が円筒状のものではなく、平面状の感光体試料30であるとともに、この感光体試料30を載置する試料設置部16が水平移動して、感光体試料30に電子ビームを照射する位置と、感光試料30に電荷分布を形成するための静電潜像形成部20による露光位置との間で移動可能となっていることである。   Yet another embodiment of the present invention is shown in FIG. The difference between this embodiment and the embodiment shown in FIGS. 9 and 11 is that the photoreceptor sample is not a cylindrical one but a planar photoreceptor sample 30 and a sample on which the photoreceptor sample 30 is placed. The installation unit 16 can move horizontally to move between a position where the photosensitive sample 30 is irradiated with an electron beam and an exposure position by the electrostatic latent image forming unit 20 for forming a charge distribution on the photosensitive sample 30. It is that.

静電潜像形成部20による感光体表面に静電潜像を形成する方法としては、電子やイオンを直接描画して、潜像パターンを形成する方法や、感光体表面を一度均一に帯電させておき、部分的に電荷を逃がして潜像パターンを形成する方法などがある。測定方法としては、試料30をまず静電潜像形成部20との対向位置に移動させ、上記方法により、静電潜像を形成する。その後電荷分布を有する試料30を、荷電粒子ビームを照射する測定部に移動させ、荷電粒子照射部10から荷電粒子ビームを試料30に照射し、2次電子を検出器18で検出する。
その他の構成および動作ないしは測定方法は、前述の実施形態と同じであるから、説明は省略する。
As a method of forming an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member by the electrostatic latent image forming unit 20, a method of forming a latent image pattern by directly drawing electrons or ions, or charging the surface of the photosensitive member uniformly once. In addition, there is a method of partially releasing electric charges to form a latent image pattern. As a measurement method, the sample 30 is first moved to a position facing the electrostatic latent image forming unit 20, and an electrostatic latent image is formed by the above method. Thereafter, the sample 30 having a charge distribution is moved to a measurement unit that irradiates a charged particle beam, the charged particle beam is irradiated onto the sample 30 from the charged particle irradiation unit 10, and secondary electrons are detected by the detector 18.
Other configurations, operations, and measurement methods are the same as those in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.

本発明にかかる静電潜像の測定方法および測定装置の実施形態を示す光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows embodiment of the measuring method and measuring apparatus of an electrostatic latent image concerning this invention. 上記実施形態の荷電粒子ビーム照射部における加速電圧と2次電子放出比δとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the acceleration voltage in the charged particle beam irradiation part of the said embodiment, and secondary electron emission ratio (delta). 本発明の測定対象である感光体が用いられる画像形成装置の例を概略的に示す正面図である。1 is a front view schematically showing an example of an image forming apparatus in which a photoconductor as a measurement target of the present invention is used. 本発明の測定対象である感光体の構造を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the structure of the photoreceptor which is a measuring object of this invention. 本発明による測定例と電子ビームスキャン領域内に既知となる参照電位を配置した例を示す平面図である。It is a top view which shows the example which has arrange | positioned the known reference potential in the measurement example by this invention, and an electron beam scanning area | region. 上記本発明の実施形態に適用される各部制御系統の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of each part control system applied to the said embodiment of this invention. 本発明にかかる静電潜像の測定方法および測定装置の別の実施形態を示す光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows another embodiment of the measuring method and measuring apparatus of an electrostatic latent image concerning this invention. 上記実施形態に用いることができる露光光学系の例を示す正面図である。It is a front view which shows the example of the exposure optical system which can be used for the said embodiment. 上記露光光学系の一部をなすロッドレンズアレイの例を示す(a)は端面図、(b)は斜視図である。(A) which shows the example of the rod lens array which makes a part of said exposure optical system is an end view, (b) is a perspective view. 本発明に用いることができる走査光学系の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of the scanning optical system which can be used for this invention. 本発明にかかる静電潜像の測定方法および測定装置のさらに別の実施形態を示す光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows another embodiment of the measuring method and measuring apparatus of an electrostatic latent image concerning this invention. 本発明にかかる静電潜像の測定方法および測定装置のさらに別の実施形態を示す光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows another embodiment of the measuring method and measuring apparatus of an electrostatic latent image concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 電子ビーム照射部
11 電子銃
12 コンデンサレンズ
13 ビームブランカ
14 走査レンズ
16 試料設置部
18 検出器
20 露光部
30 試料(感光体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electron beam irradiation part 11 Electron gun 12 Condenser lens 13 Beam blanker 14 Scan lens 16 Sample installation part 18 Detector 20 Exposure part 30 Sample (photoconductor)

Claims (14)

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し、試料上に電荷分布を生成させ、静電潜像を形成することを特徴とする静電潜像形成方法。 A method of forming an electrostatic latent image, comprising: scanning a surface of a sample with a charged particle beam in an apparatus that scans a charged particle beam; generating a charge distribution on the sample; and forming an electrostatic latent image. 荷電粒子ビームを走査する装置内に、試料面を荷電粒子ビームで走査し、試料上に電荷分布を生成させ、静電潜像を形成する装置が設けられていることを特徴とする静電潜像形成装置。 A device for scanning a charged particle beam is provided with a device for scanning a sample surface with a charged particle beam, generating a charge distribution on the sample, and forming an electrostatic latent image. Image forming apparatus. 試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により試料面を測定する方法であって、
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し、試料上に電荷分布を生成させることを特徴とする静電潜像測定方法。
A method of scanning a sample surface with a charged particle beam and measuring the sample surface by a detection signal obtained by this scanning,
A method for measuring an electrostatic latent image, comprising: scanning a sample surface with a charged particle beam in an apparatus for scanning a charged particle beam to generate a charge distribution on the sample.
試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により試料面を測定する方法であって、
試料に対して帯電させ、これを露光光学系で露光させ電荷分布を生成させることを特徴とする静電潜像測定方法。
A method of scanning a sample surface with a charged particle beam and measuring the sample surface by a detection signal obtained by this scanning,
A method for measuring an electrostatic latent image, comprising charging a sample and exposing the sample with an exposure optical system to generate a charge distribution.
試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により試料面を測定する装置であって、
試料に対して帯電させる手段と、露光させるための光学系手段とにより電荷分布を生成させる手段を有することを特徴とする静電潜像測定装置。
An apparatus for scanning a sample surface with a charged particle beam and measuring the sample surface by a detection signal obtained by the scanning,
An electrostatic latent image measuring apparatus comprising means for generating a charge distribution by means for charging a sample and optical means for exposing.
試料に対して帯電させる手段は、試料に電子ビームを照射する手段からなる請求項5記載の静電潜像測定装置。 6. The electrostatic latent image measuring apparatus according to claim 5, wherein the means for charging the sample comprises means for irradiating the sample with an electron beam. 試料に対して帯電させる手段は、試料の2次電子放出比が1となる加速電圧より大きな加速電圧で電子ビームを照射することにより試料を帯電させるものである請求項6記載の静電潜像測定装置。 7. The electrostatic latent image according to claim 6, wherein the means for charging the sample charges the sample by irradiating the electron beam with an acceleration voltage larger than an acceleration voltage at which the secondary electron emission ratio of the sample is 1. measuring device. 荷電粒子ビームの走査領域内に既知となる参照電位を配置し、この参照電位の2次電子信号強度と測定試料の信号強度を比較することにより、電位量を算出する手段を有することを特徴とする請求項5、6または7記載の静電潜像測定装置。 It has a means for calculating a potential amount by arranging a known reference potential in the scanning region of the charged particle beam and comparing the secondary electron signal intensity of the reference potential with the signal intensity of the measurement sample. The electrostatic latent image measuring device according to claim 5, 6 or 7. 試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により試料面の静電潜像を測定する方法において、
試料を移動させながら試料面の静電潜像を測定することを特徴とする静電潜像の測定方法。
In a method of scanning a sample surface with a charged particle beam and measuring an electrostatic latent image on the sample surface by a detection signal obtained by this scanning,
A method for measuring an electrostatic latent image, comprising: measuring an electrostatic latent image on a sample surface while moving the sample.
試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により試料面の静電潜像を測定する方法において、
荷電分布を有する試料を移動させながら試料面の静電潜像を測定することを特徴とする静電潜像の測定方法。
In a method of scanning a sample surface with a charged particle beam and measuring an electrostatic latent image on the sample surface by a detection signal obtained by this scanning,
A method for measuring an electrostatic latent image, comprising: measuring an electrostatic latent image on a sample surface while moving a sample having a charge distribution.
試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により、試料面の静電潜像を測定する装置において、
電荷分布を有する試料を移動させながら、試料面の静電潜像を測定する手段を有することを特徴とする静電潜像の測定装置。
In a device that scans a sample surface with a charged particle beam and measures an electrostatic latent image on the sample surface by a detection signal obtained by this scanning,
An apparatus for measuring an electrostatic latent image, comprising means for measuring an electrostatic latent image on a sample surface while moving a sample having a charge distribution.
試料面を荷電粒子ビームで走査し、この走査で得られる検出信号により、試料面の静電潜像を測定する装置において、
試料に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、電荷分布を有する試料を荷電粒子ビーム照射位置に移動させて測定する測定手段を有することを特徴とする静電潜像の測定装置。
In a device that scans a sample surface with a charged particle beam and measures an electrostatic latent image on the sample surface by a detection signal obtained by this scanning,
An apparatus for measuring an electrostatic latent image, comprising: an electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on a sample; and a measuring unit that moves and measures a sample having a charge distribution to a charged particle beam irradiation position .
静電潜像形成手段として露光手段を有する請求項2記載の静電潜像の形成装置。 3. The apparatus for forming an electrostatic latent image according to claim 2, further comprising an exposure unit as the electrostatic latent image forming unit. 試料と露光手段が同一のチャンバ内に配置されている請求項13記載の静電潜像の形成装置。 14. The apparatus for forming an electrostatic latent image according to claim 13, wherein the sample and the exposure means are arranged in the same chamber.
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