JP5332705B2 - Image evaluation method and apparatus / image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achive an image evaluation method which evaluates an electrostatic latent image formed in accordance with input information, in relation to the input information. <P>SOLUTION: The image evaluation is performed as follows. An optical image is written to a charged photoconductive photoreceptor 157 on the basis of input information having at least information about the shape and area of an input pattern, to form a corresponding electrostatic latent image 161 corresponding to the input pattern, and the area of the corresponding electrostatic latent image 161 is measured, and an area difference between the area of the input information and the area of the corresponding electrostatic latent image 161 is measured. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、画像評価方法および装置・画像形成装置、より詳しくは、電子写真プロセスを利用した画像形成における静電潜像やトナー画像の評価、これらの評価を利用する画像形成の向上に関する。   The present invention relates to an image evaluation method and apparatus / image forming apparatus, and more particularly to an electrostatic latent image and a toner image in image formation using an electrophotographic process, and improvement of image formation using these evaluations.

電子写真プロセスを利用した画像形成は、従来からアナログ複写機やデジタル複写機、レーザプリンタ等の光プリンタ装置等の画像形成装置として広く実施されている。   Conventionally, image formation using an electrophotographic process has been widely performed as an image forming apparatus such as an optical printer such as an analog copying machine, a digital copying machine, or a laser printer.

近時、主流となっている光走査や発光ダイオードアレイを用いる光書き込みによる画像形成により説明すると、電子写真プロセスでは「光導電性の感光体」が用いられる。   In the electrophotographic process, a “photoconductive photosensitive member” is used to explain the image forming by the optical scanning that has become the mainstream recently and the optical writing using the light emitting diode array.

光導電性の感光体はその表面が均一に帯電され、均一に帯電した感光体表面に対し光走査等による「光画像書き込み」が行なわれる。   The surface of the photoconductive photoconductor is uniformly charged, and “optical image writing” is performed on the uniformly charged photoconductor surface by optical scanning or the like.

この光画像書き込みにより光照射された感光体部分では「光導電性」が生じて帯電電圧が減衰し、感光体表面に「書き込まれた画像に対応する電位分布」として「静電潜像」が形成される。   In the photoconductor portion irradiated with light by this optical image writing, “photoconductivity” occurs, the charging voltage is attenuated, and “electrostatic latent image” is formed on the surface of the photoconductor as “potential distribution corresponding to the written image”. It is formed.

形成された静電潜像は、トナーと呼ばれる微粒子を用いる現像により「トナー画像」として可視化される。
静電潜像を可視化したトナー画像は、一般には、シート状の記録媒体(以下「記録シート」と呼ぶ。)上に転写されたのち、記録シート状に定着される。
The formed electrostatic latent image is visualized as a “toner image” by development using fine particles called toner.
The toner image obtained by visualizing the electrostatic latent image is generally transferred onto a sheet-like recording medium (hereinafter referred to as “recording sheet”) and then fixed to the recording sheet.

画像形成の良否は、画像書き込みされる画像(オリジナル画像と称する。)がトナー画像としてどれほど良好に再現されるかにより定まる。この場合、「良好に再現される」ことは、必ずしも「形成された画像がオリジナル画像に忠実である」ことを意味しない。   The quality of image formation is determined by how well an image to be written (referred to as an original image) is reproduced as a toner image. In this case, “good reproduction” does not necessarily mean that “the formed image is faithful to the original image”.

例えば、複写すべきオリジナルの原稿をスキャナで読み取って画像信号を生成し、この画像信号により光走査して静電潜像を形成する場合を考えると、オリジナルの原稿画像は必ずしも「理想的に良い画像」であるとは限らず、画像が擦れているものや汚れているもの、画像の濃さが十分でないものもある。   For example, considering the case where an original document to be copied is read by a scanner to generate an image signal, and an electrostatic latent image is formed by optical scanning with this image signal, the original document image is not necessarily “ideally good. The image is not necessarily an “image”, and there are an image that is rubbed or dirty, and an image that is not sufficiently dark.

このような場合には、読み取った画像情報信号を適宜に加工し、オリジナル画像の画質を高めるようにして画像信号を生成し、この画像信号により画像書き込みを行なう。   In such a case, the read image information signal is appropriately processed to generate an image signal so as to improve the image quality of the original image, and image writing is performed using this image signal.

このように、静電潜像を形成するのに用いる画像信号を「入力情報」と呼ぶ。   Thus, an image signal used to form an electrostatic latent image is called “input information”.

そうすると、画像形成の良否は「入力情報にどれほど忠実な画像を形成できるか」により定まる。形成された画像を「出力画像」と呼ぶことにする。   Then, the quality of image formation is determined by “how faithful an image can be formed with input information”. The formed image is called an “output image”.

入力信号と出力画像との間には、静電潜像を形成する工程、形成された静電潜像をトナー画像とする現像工程、トナー画像を記録シート上に転写・定着する転写・定着工程等があり、これらの工程は何れも最終的に得られる出力画像の良否に影響する。しかし、出力画像の良否に最も大きく影響するのは、静電潜像の良否とトナー画像の良否とである。   Between the input signal and the output image, a process for forming an electrostatic latent image, a development process for using the formed electrostatic latent image as a toner image, and a transfer / fixing process for transferring and fixing the toner image on a recording sheet These processes affect the quality of the output image finally obtained. However, the greatest influence on the quality of the output image is the quality of the electrostatic latent image and the quality of the toner image.

従って、画像形成を良好に実現するには、電子写真プロセスにおいて「入力信号に応じて形成される静電潜像が入力信号に対してどれほど忠実であるか」、また「静電潜像に対し、これを可視化したトナー画像がどれほど忠実であるか」を評価することが好ましい。   Therefore, in order to achieve good image formation, in the electrophotographic process, “how faithful the electrostatic latent image formed in response to the input signal is with respect to the input signal” and “ It is preferable to evaluate how faithful the toner image that has been visualized is.

しかしながら、現状では「入力情報と出力画像(トナー画像)との比較」のみに留まっている。   However, at present, only “comparison between input information and output image (toner image)” remains.

電子写真プロセスにおいて光導電性の感光体に形成される静電潜像は、その名のとおり潜像であって、肉眼で直接にこれを見ることはできず、トナー画像として可視化されたものが目視できる。   The electrostatic latent image formed on the photoconductive photoreceptor in the electrophotographic process is, as the name suggests, a latent image that cannot be seen directly with the naked eye, but is visualized as a toner image. Visible.

静電潜像は上記の如く肉眼により直接に目視できるものではないが、出願人は先に、静電潜像をディスプレイ上に表示して目視できるようにするとともに、静電潜像における電位の分布等を測定できる技術を提案した(特許文献1)。   Although the electrostatic latent image is not directly visible with the naked eye as described above, the applicant first displays the electrostatic latent image on a display so that the latent image can be visually confirmed, and the potential of the electrostatic latent image is also reduced. A technique capable of measuring distribution and the like has been proposed (Patent Document 1).

また、記録シート上のトナー画像の反射特性や階調性についての評価は、特許文献2、3等により知られている。   Evaluation of the reflection characteristics and gradation of the toner image on the recording sheet is known from Patent Documents 2, 3 and the like.

この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、入力情報に従って形成された静電潜像を、入力情報との関係で画像評価できる画像評価方法の実現、さらに、出力画像であるトナー画像を、静電潜像との関係で画像評価できる画像評価方法の実現、これらの方法を実施するための画像評価装置の実現、このようにして実現される画像評価を画像形成に生かすことを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and realizes an image evaluation method capable of image evaluation of an electrostatic latent image formed according to input information in relation to input information, and further, a toner as an output image. Realization of an image evaluation method capable of evaluating an image in relation to an electrostatic latent image, realization of an image evaluation apparatus for implementing these methods, and utilization of image evaluation realized in this way for image formation Let it be an issue.

請求項1記載の画像評価方法は「帯電させた光導電性の感光体に対し、入力パターンの形状および面積の情報を少なくとも有する入力情報に基づき、光画像書き込みを行なって、入力パターンに対応する対応静電潜像を形成し、形成された対応静電潜像の面積を測定し、入力情報の面積と対応静電潜像の面積との面積差を測定」する。 According to the first aspect of the present invention, there is provided an image evaluation method for performing a photo image writing on a charged photoconductive photoconductor on the basis of input information having at least information on a shape and an area of an input pattern and corresponding to the input pattern. A corresponding electrostatic latent image is formed, an area of the formed corresponding electrostatic latent image is measured, and an area difference between the area of the input information and the area of the corresponding electrostatic latent image is measured ”.

上記のように、入力情報は「入力パターンの形状および面積の情報」を少なくとも有する。   As described above, the input information includes at least “input pattern shape and area information”.

光導電性の感光体は均一に帯電され、入力情報に基づき光画像書き込みにより「入力パターンの形状・面積」に対応する形状・面積を持つ「対応静電潜像」が形成される。
「光画像書き込み」としては、光走査による書き込みや、発光素子アレイを用いる画像書き込みを用いることができる。
The photoconductive photosensitive member is uniformly charged, and a “corresponding electrostatic latent image” having a shape and area corresponding to the “shape and area of the input pattern” is formed by optical image writing based on the input information.
As “optical image writing”, writing by optical scanning or image writing using a light emitting element array can be used.

光画像書き込みのための「入力パターンを構成する情報」即ち「入力情報」は、例えばコンピュータ等で生成させることができる。あるいは、入力情報として面積・形状を設定された可視パターン画像をスキャナで読み取った画像信号もしくはこの画像信号を適宜に加工した信号を「入力情報」とすることもできる。   The “information constituting the input pattern” for writing the optical image, that is, “input information” can be generated by, for example, a computer. Alternatively, an image signal obtained by reading a visible pattern image having an area / shape set as input information with a scanner or a signal obtained by appropriately processing the image signal can be used as “input information”.

請求項1記載の画像評価方法では、上記の如く、入力パターンに応じ手形成された対応静電潜像の面積が測定され、入力パターンの面積(入力情報の一部として与えられる。)との面積差が測定される。   In the image evaluation method according to the first aspect, as described above, the area of the corresponding electrostatic latent image formed manually according to the input pattern is measured, and the area of the input pattern (given as part of the input information). The area difference is measured.

上記面積差が0に近いほど、対応静電潜像は入力パターンに忠実であると考えられる。   The closer the area difference is to 0, the more the corresponding electrostatic latent image is considered to be faithful to the input pattern.

入力パターンの面積は、入力情報をコンピュータ等で生成する場合であれば「生成データの1つ」として与えることができる。また、所定のパターンをスキャナで読み取って入力パターンの情報の一部とする場合には、スキャナ上において「パターンの像を構成している受光素子の数」をカウントするなどして面積を知ることができる。   The area of the input pattern can be given as “one of the generated data” if the input information is generated by a computer or the like. In addition, when a predetermined pattern is read by a scanner and used as part of the input pattern information, the area is known by counting the number of light receiving elements constituting the pattern image on the scanner. Can do.

また入力パターンの形状は、光画像書き込みにおける「画素ごとの発光情報」として与えることができる。   The shape of the input pattern can be given as “emission information for each pixel” in optical image writing.

対応静電潜像の面積の測定に関しては、具体的な例に即して後述する。   The measurement of the area of the corresponding electrostatic latent image will be described later with reference to a specific example.

請求項1記載の画像評価方法は、入力パターンに階調性を持たせる。 The image evaluation method according to the first aspect provides the input pattern with gradation.

即ち、「階調:Iの異なるN(≧2)個の入力パターンPIに対応するN個の対応静電潜像を形成し、入力パターンPIに対応する対応静電潜像MIの面積:SIと、入力パターンPIの面積:SPIとの面積差を、階調:Iごとに、以下の如くに測定する。 That is, “ N corresponding electrostatic latent images corresponding to N (≧ 2) input patterns PI having different gradations I are formed, and the area of the corresponding electrostatic latent image MI corresponding to the input pattern PI: SI Then, the area difference of the input pattern PI from the area: SPI is measured for each gradation: I as follows.

即ち、入力パターンPIの面積:SPIを、階調:Iに対して直線的に変化させ、対応静電潜像MIの面積:SIの「階調:Iに対する変化」の「面積:SPIの直線的変化に対する差」を測定する That is, the area: SPI of the input pattern PI is linearly changed with respect to the gradation: I, and the area: SI of the corresponding electrostatic latent image MI: “area: SPI straight line” of “change with respect to the gradation: I”. Measure the "difference with respect to change".

請求項2記載の画像評価装置は上記請求項1記載の画像評価方法を実施する装置であって、帯電手段と、入力情報生成手段と、対応静電潜像形成手段と、面積測定手段と、演算処理手段とを有する。
「帯電手段」は、光導電性の感光体を帯電させる手段である。帯電手段としては、従来から知られているコロナ放電器等の非接触型のものや、帯電ブラシ・帯電ローラ等の接触型のもの、さらには実施例において後述する「荷電粒子を走査する方式のもの」等を適宜用いることができる。
An image evaluation apparatus according to claim 2 is an apparatus for performing the image evaluation method according to claim 1 , wherein the charging means, the input information generating means, the corresponding electrostatic latent image forming means, the area measuring means, Arithmetic processing means.
“Charging means” is means for charging a photoconductive photoreceptor. As the charging means, conventionally known non-contact type devices such as a corona discharger, contact type devices such as a charging brush and a charging roller, and “charged particle scanning method” which will be described later in the embodiment. Things "etc. can be used suitably.

「入力情報生成手段」は、感光体に作用させる入力パターンの入力情報を生成する手段であり、例えば、入力情報を直接に生成するコンピュータや、前述の画像をスキャナで読み取った読み取り信号に基づいて入力情報を生成する構成のものを適宜用いることができる。勿論、入力情報は少なくとも「入力パターンの形状・面積との情報」を含んで生成される。   The “input information generating means” is means for generating input information of an input pattern to be applied to the photoconductor, for example, based on a computer that directly generates input information or a reading signal obtained by reading the above-described image with a scanner. A configuration that generates input information can be used as appropriate. Of course, the input information is generated including at least “information on the shape and area of the input pattern”.

「対応静電潜像形成手段」は、均一に帯電された感光体に対して「入力情報に基づいて光画像書き込み」を行い、入力パターンに対応する対応静電潜像を形成する手段であり、例えば、光走査装置等を用いることができる。   The “corresponding electrostatic latent image forming unit” is a unit that performs “optical image writing based on input information” on a uniformly charged photoconductor to form a corresponding electrostatic latent image corresponding to the input pattern. For example, an optical scanning device or the like can be used.

「面積測定手段」は、対応静電潜像の面積を測定する手段である。面積測定手段については、実施例に即して詳述する。   “Area measuring means” is means for measuring the area of the corresponding electrostatic latent image. The area measuring means will be described in detail with reference to examples.

「演算処理手段」は、対応静電潜像の測定された面積を用い、少なくとも入力パターンの面積(入力情報として与えられている。)との差を含む演算処理を行なう。
演算処理手段が行なう演算処理は「対応静電潜像MIの面積:SIの階調:Iに対する変化の、面積:SPIの直線的変化に対する差」を求める演算である。
The “arithmetic processing means” uses the measured area of the corresponding electrostatic latent image and performs arithmetic processing including at least a difference from the area of the input pattern (given as input information).
The arithmetic processing performed by the arithmetic processing means is an operation for obtaining the area of the corresponding electrostatic latent image MI : the gradation of SI: the difference between the change with respect to I and the area: the linear change with SPI” .

請求項3記載の画像評価方法は以下の如き方法である。
帯電させた光導電性の感光体に対し、入力パターンの形状および面積の情報を少なくとも有する入力情報に基づき、光画像書き込みを行なって、入力パターンに対応する対応静電潜像を形成し、この対応静電潜像の面積を測定する。
一方、上記入力情報と同一内容の入力情報により可視像用静電潜像を形成し、形成された可視像用静電潜像をトナーにより可視化してトナー画像とし、このトナー画像の面積を測定する。
The image evaluation method according to claim 3 is the following method.
An optical image is written on the charged photoconductive photoconductor based on input information having at least information on the shape and area of the input pattern to form a corresponding electrostatic latent image corresponding to the input pattern. Measure the area of the corresponding electrostatic latent image.
On the other hand, a visible-image electrostatic latent image is formed with the same input information as the input information, and the formed visible-image electrostatic latent image is visualized with toner to form a toner image. The area of the toner image Measure.

そして、対応静電潜像の面積と、トナー画像の面積の差を測定する。   Then, the difference between the area of the corresponding electrostatic latent image and the area of the toner image is measured.

対応静電潜像と可視像用静電潜像とは、同一の感光体もしくは同一種の感光体に形成される。「同一種の感光体」は、同一の入力情報による光画像書き込みにより「少なくとも同じ面積の対応静電潜像」を形成される感光体であり、互いに異なる感光体である。この場合には、対応静電潜像を形成するときの入力情報と、可視像用静電潜像を形成するときの入力情報は「内容的には同一」であるが、光画像書き込みは「異なる感光体」に対してなされる。このとき、入力情報の内容が同一であるので、対応静電潜像と可視像用静電潜像とは、静電潜像の面積・形状は同一である。   The corresponding electrostatic latent image and the visible electrostatic latent image are formed on the same photosensitive member or the same type of photosensitive member. The “same type of photoconductor” is a photoconductor that forms “corresponding electrostatic latent images of at least the same area” by optical image writing with the same input information, and is a different photoconductor. In this case, the input information when forming the corresponding electrostatic latent image and the input information when forming the visible latent image are “same in content”, but optical image writing is This is done for “different photoconductors”. At this time, since the contents of the input information are the same, the corresponding electrostatic latent image and the visible latent image have the same area and shape.

換言すれば、互いに異なる感光体に形成される対応静電潜像と可視像用静電潜像が同一になるような入力情報が「内容的に同一の入力情報」であり、対応静電潜像をトナー画像として可視化したものとすれば、この可視化されたトナー画像は可視像用静電潜像を可視化したトナー画像と同じものになる。   In other words, the input information that makes the corresponding electrostatic latent images formed on the different photoconductors and the visible latent electrostatic image the same is the “contents that are identical in content”, If the latent image is visualized as a toner image, the visualized toner image is the same as the toner image obtained by visualizing the electrostatic latent image for visible image.

「同一の感光体」の場合には、同一の感光体に対して対応静電潜像が形成され、この対応静電潜像が可視像用静電潜像でもありうる。勿論、対応静電潜像と可視像用静電潜像とは、同一の感光体に対して、同一内容の入力情報を別個に用いて、別個の静電潜像として形成することもできる。   In the case of “same photoconductor”, a corresponding electrostatic latent image is formed on the same photoconductor, and this corresponding electrostatic latent image can also be an electrostatic latent image for a visible image. Of course, the corresponding electrostatic latent image and the visible electrostatic latent image can be formed as separate electrostatic latent images using the same input information separately for the same photosensitive member. .

請求項3記載の画像評価方法はまた、階調:Iの異なるN(≧2)個の入力パターンに対応するN個の対応静電潜像を形成し、これらN個の対応静電潜像MIの面積:SIを測定し、上記N個の入力パターンと同一内容の入力情報により形成されたN個の可視像用静電潜像をトナーにより可視化してN個のトナー画像TIとし、このトナー画像TIの面積:STIを測定し、面積:SIとSTIとを、階調:Iごとに測定する構成とすることができる(請求項4)。 The image evaluation method according to claim 3 also forms N corresponding electrostatic latent images corresponding to N (≧ 2) input patterns having different gradations: I, and these N corresponding electrostatic latent images. MI area: SI is measured, and N visible image electrostatic latent images formed by input information having the same contents as the N input patterns are visualized with toner to obtain N toner images TI. The area: STI of the toner image TI can be measured, and the area: SI and STI can be measured for each gradation: I ( claim 4 ).

請求項4記載の画像評価方法においては、入力パターンPIを階調:I(N≧I≧1)応じて変化させ、対応静電潜像MIの面積:SIを階調:Iに対して直線的に変化させ、同一内容の入力パターンにより形成されたN個の可視像用静電潜像をトナーにより可視化してN個のトナー画像TIとし、このトナー画像の面積:STIを測定し、面積:SIの階調:Iに対する変化の、面積STIの階調性:Iに対する変化に対する差を測定する構成とすることができる(請求項5)。 5. The image evaluation method according to claim 4 , wherein the input pattern PI is changed according to the gradation: I (N ≧ I ≧ 1), and the area: SI of the corresponding electrostatic latent image MI is linear with respect to the gradation: I. The N electrostatic latent images for visible image formed by the input patterns having the same contents are visualized with toner to obtain N toner images TI, and the area: STI of the toner images is measured. area: SI gradation: changes to the I, tonality area STI: can be configured to measure the difference with respect to changes to I (claim 5).

請求項6記載の画像評価装置は、請求項3〜5の任意の1に記載の画像評価方法を実施する装置であって、帯電手段と、入力情報生成手段と、対応静電潜像形成手段と、面積測定手段と、可視像形成手段と、可視像面積測定手段と、演算処理手段とを有する。 An image evaluation apparatus according to claim 6 is an apparatus for performing the image evaluation method according to any one of claims 3 to 5 , wherein the charging means, the input information generating means, and the corresponding electrostatic latent image forming means. And an area measuring unit, a visible image forming unit, a visible image area measuring unit, and an arithmetic processing unit.

「帯電手段」は、光導電性の感光体を帯電させる手段である。
「入力情報生成手段」は、感光体に作用させる入力パターンの入力情報を生成する手段である。
“Charging means” is means for charging a photoconductive photoreceptor.
The “input information generating means” is means for generating input information of an input pattern that acts on the photoconductor.

「対応静電潜像形成手段」は、感光体に上記入力情報に基づき光画像書き込みを行なって、入力パターンに対応する対応静電潜像を形成する手段である。   The “corresponding electrostatic latent image forming unit” is a unit that performs optical image writing on the photoconductor based on the input information to form a corresponding electrostatic latent image corresponding to the input pattern.

「面積測定手段」は、対応静電潜像の面積を測定する手段である。   “Area measuring means” is means for measuring the area of the corresponding electrostatic latent image.

「可視像形成手段」は、入力情報生成手段による対応静電潜像形成用の入力パターンと同一内容の入力情報を用いて可視像用静電潜像を形成し、この可視像用静電潜像をトナーによるトナー画像として可視化する手段である。   The “visible image forming means” forms an electrostatic latent image for visible image using input information having the same contents as the input pattern for forming the corresponding electrostatic latent image by the input information generating means. It is means for visualizing the electrostatic latent image as a toner image with toner.

「可視像面積測定手段」は、可視像形成手段により形成されたトナー画像のトナー画像面積を測定する手段である。   The “visible image area measuring unit” is a unit that measures the toner image area of the toner image formed by the visible image forming unit.

「演算処理手段」は、面積測定手段により測定された対応静電潜像面積と、可視像面積測定手段により測定されたトナー画像面積を用い、少なくとも「対応静電潜像面積とトナー画像面積の差を含む演算処理」を行なう。   The “arithmetic processing means” uses the corresponding electrostatic latent image area measured by the area measuring means and the toner image area measured by the visible image area measuring means, and at least “corresponding electrostatic latent image area and toner image area” "Calculation processing including difference between".

この発明の画像形成装置は「電子写真プロセスを利用する画像形成装置」であって、上記請求項1、3、4、5の何れかに記載の画像評価方法、もしくは請求項2または6に記載の画像評価装置により得られた入力情報と対応静電潜像との面積差情報、対応静電潜像面積とトナー画像面積との面積差情報の少なくとも一方に応じて、画像形成条件を調整制御する制御手段を有することを特徴とする(請求項7)。 The image forming apparatus according to the present invention is an “image forming apparatus using an electrophotographic process”, and the image evaluation method according to any one of claims 1, 3 , 4 , and 5 , or claim 2 or 6 . The image forming conditions are adjusted and controlled according to at least one of the area difference information between the input information obtained by the image evaluation apparatus and the corresponding electrostatic latent image and the area difference information between the corresponding electrostatic latent image area and the toner image area. It has a control means to do ( claim 7 ).

以上に説明したように、この発明によれば、新規な画像評価方法および装置・画像形成装置を実現できる。
この発明の画像評価方法・装置によれば、電子写真プロセスを用いる画像形成おいて、入力情報とこれに対応する対応静電潜像の面積の差を測定することにより、入力パターンとの関係で静電潜像の画像評価が可能になる。あるいは、対応静電潜像の面積と「対応静電潜像を形成する入力情報と同一内容の入力情報をもつ入力パターンにより形成される可視像用静電潜像を可視化したトナー画像の面積」の差を測定することにより、入力パターンに応じた対応静電潜像との関係でトナー画像の画像評価が可になる。
As described above, according to the present invention, a novel image evaluation method, apparatus, and image forming apparatus can be realized.
According to the image evaluation method and apparatus of the present invention, in image formation using an electrophotographic process, the difference between the input information and the area of the corresponding electrostatic latent image corresponding thereto is measured, so that the relationship with the input pattern is obtained. Image evaluation of the electrostatic latent image becomes possible. Alternatively, the area of the corresponding electrostatic latent image and the area of the toner image obtained by visualizing the electrostatic latent image for visible image formed by the input pattern having the same input information as the input information for forming the corresponding electrostatic latent image Is measured, the toner image can be evaluated in relation to the corresponding electrostatic latent image corresponding to the input pattern.

そして、このような画像評価を利用して画像形成の質を向上させることができる。   Such image evaluation can be used to improve the quality of image formation.

画像評価装置の実施の1形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of an image evaluation apparatus. 光導電性の感光体の構成の1例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of a structure of a photoconductive photoconductor. 光画像書き込み手段の1例としての光走査装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical scanning device as an example of an optical image writing means. 入力情報と対応静電潜像を説明するための図である。It is a figure for demonstrating input information and a corresponding electrostatic latent image. 対応静電潜像の面積測定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the area measurement of a corresponding electrostatic latent image. 対応静電潜像を形成するための光画像書き込みを説明するための図である。It is a figure for demonstrating optical image writing for forming a corresponding | compatible electrostatic latent image. 入力パターンの1例を説明する図である。It is a figure explaining an example of an input pattern. 階調の異なる入力情報と対応静電潜像の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the input information from which a gradation differs, and a corresponding electrostatic latent image. 入力パターンの1例を示す図である。It is a figure which shows an example of an input pattern. 互いに等価な入力情報を示す図である。It is a figure which shows mutually equivalent input information. 階調と面積との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between a gradation and an area. トナー画像の面積測定を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining area measurement of a toner image. 階調再現性における「明度の再現性」の好ましい例を示す図である。It is a figure which shows the preferable example of the "lightness reproducibility" in gradation reproducibility. 対応静電潜像とトナー画像の対応を説明する図である。It is a figure explaining a response | compatibility with a corresponding electrostatic latent image and a toner image. 静電潜像面積とトナー画像面積との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an electrostatic latent image area and a toner image area. 入力情報に対する対応静電潜像とトナー画像との画像評価を行なう装置の1例のシステム図を示す。1 shows a system diagram of an example of an apparatus that performs image evaluation of a corresponding electrostatic latent image and a toner image with respect to input information. FIG. 画像評価の結果を制御因子にフィードバックし、最適・好適値を探すプロセス示すダイヤグラムである。It is a diagram showing a process of searching for optimum and suitable values by feeding back the result of image evaluation to a control factor. 図13に示された「階調に対する明度:L*」を、明度L*を「その最大値で規格化」したグラフである。FIG. 14 is a graph in which “brightness with respect to gradation: L *” shown in FIG. 13 is obtained by standardizing lightness L * with its maximum value. 入力情報に対応する階調に対し、この入力情報により形成された対応静電潜像の面積を「その最大値で規格化」したグラフを示す図である。It is a figure which shows the graph which "normalized the area of the corresponding electrostatic latent image formed with this input information with respect to the gradation corresponding to input information" with the maximum value. ドット面積率を説明する図である。It is a figure explaining a dot area rate. 画像形成装置の1例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of an image forming apparatus.

図1に、画像評価装置の実施の1形態を示す。
符号151は「帯電手段と、対応静電潜像形成手段と、面積測定手段の一部とを収納したケーシング」を示している。
FIG. 1 shows an embodiment of an image evaluation apparatus.
Reference numeral 151 indicates a “casing in which the charging unit, the corresponding electrostatic latent image forming unit, and a part of the area measuring unit are accommodated”.

ケーシング151内には、電子銃152、コンデンサレンズ153、走査レンズ154、対物レンズ155、光照射光学系156、試料ステージ164、電子検出器163が収納されている。また、符号157は「光導電性の感光体」を試料としたものである。   In the casing 151, an electron gun 152, a condenser lens 153, a scanning lens 154, an objective lens 155, a light irradiation optical system 156, a sample stage 164, and an electron detector 163 are housed. Reference numeral 157 is a sample of “photoconductive photoreceptor”.

符号159は真空ポンプ、符号158はインタフェース、符号160は制御手段を示している。真空ポンプ159はケーシング151の内空間を「真空に近い低圧状態(以下「実質的な真空状態」もしくは単に「真空状態」という。)」に減圧する。   Reference numeral 159 denotes a vacuum pump, reference numeral 158 denotes an interface, and reference numeral 160 denotes a control means. The vacuum pump 159 depressurizes the inner space of the casing 151 to a “low pressure state close to vacuum (hereinafter referred to as“ substantial vacuum state ”or simply“ vacuum state ”)”.

制御手段160は、コンピュータとディスプレイにより構成されており、コンピュータは、インタフェース158を介して装置全体を制御するとともに、画像評価に関わる演算処理を行い、演算結果をディスプレイに表示する。図1において符号161は、ディスプレイに表示された「対応静電潜像の様子」を模式的に示している。   The control unit 160 includes a computer and a display. The computer controls the entire apparatus via the interface 158, performs arithmetic processing related to image evaluation, and displays the calculation result on the display. In FIG. 1, reference numeral 161 schematically indicates “state of corresponding electrostatic latent image” displayed on the display.

光導電性の感光体である試料157は、図1においては平板状に形成され、試料ステージ164上に平面的に定置され、試料ステージ164により、独立した3方向(図の上下方向、図面に直交する平面内の直交2方向)へ変位されるようになっており、ケーシング151内で3次元的に位置調整できるようになっている。   A sample 157, which is a photoconductive photoconductor, is formed in a flat plate shape in FIG. 1 and is planarly placed on the sample stage 164. The sample stage 164 causes three independent directions (vertical direction in the drawing, in the drawing). In the casing 151, the position can be adjusted three-dimensionally.

試料157を構成する光導電性の感光体は、種々の形態のものが可能であるが、一般的な構成としては、導電性基体の上に光導電層を形成した構成である。光導電層は、単一層構造のものであることもできるし、電荷発生層と電荷輸送層(あるいはさらに保護層)を積層した所謂「機能分離型」のものであることもできる。また、電荷発生物質と電荷輸送物質とを混合させた材料を用いた単層感光体であることもできる。   The photoconductive photoconductor constituting the sample 157 can have various forms, but a general configuration is a configuration in which a photoconductive layer is formed on a conductive substrate. The photoconductive layer may have a single layer structure, or may be a so-called “function separation type” in which a charge generation layer and a charge transport layer (or a protective layer) are laminated. Further, it may be a single-layer photoreceptor using a material in which a charge generating substance and a charge transporting substance are mixed.

試料としての光導電性の感光体の形態は、図1に示す平板状のものに限らず、ドラム状のものやベルト状のものであることができる。即ち「実際に画像形成装置において使用するドラム状のものやベルト状のもの」も、試料として適宜用いることができる。   The form of the photoconductive photoconductor as the sample is not limited to the flat shape shown in FIG. 1, but may be a drum shape or a belt shape. That is, “a drum-like one or a belt-like one actually used in the image forming apparatus” can be used as a sample as appropriate.

試料としての光導電性の感光体の1例として、上記機能分離型のものを、図2(12)を参照して簡単に説明する。
近来、光導電性の感光体は、低コスト性、加工容易性の観点から「有機光導電性感光体(以下「OPC」と言う。)」の使用が主流となっている。
図2に示すOPCは、導電性基体121上に、図示されない中間層(電荷リークの防止等のために設けられる。)が設けられ、その上に、電荷発生層122と電荷輸送層123がこの順序に積層された構成となっている。
この構成では、感光体表面は負極性に帯電されるが、電荷発生層と電荷輸送層の積層順序を逆にする構成も可能であり、その場合には感光体表面は正極性に帯電される。
As an example of the photoconductive photoconductor as a sample, the function separation type will be briefly described with reference to FIG.
In recent years, the use of “organic photoconductive photoconductor (hereinafter referred to as“ OPC ”)” has become the mainstream from the viewpoint of low cost and easy processing.
In the OPC shown in FIG. 2, an intermediate layer (not shown) is provided on a conductive substrate 121, and a charge generation layer 122 and a charge transport layer 123 are formed thereon. It is the structure laminated | stacked in order.
In this configuration, the surface of the photoconductor is negatively charged, but a configuration in which the stacking order of the charge generation layer and the charge transport layer is reversed is also possible, in which case the surface of the photoconductor is charged to the positive polarity. .

電荷輸送層123の表面を「負に均一帯電」させ、光124を照射すると、電荷輸送層123を透過した光124が電荷発生層122に入射して、電荷発生層122内で電子126と正孔(ホール)127を発生させる。   When the surface of the charge transport layer 123 is “negatively uniformly charged” and irradiated with light 124, the light 124 transmitted through the charge transport layer 123 is incident on the charge generation layer 122 and is positively coupled with electrons 126 in the charge generation layer 122. A hole 127 is generated.

発生した電子126は、電荷輸送層122の表面を帯電させている負電荷に反発されて導電性基体121に吸収される。またこのとき、導電性基体121の「電荷発生層122との境界面部分」には、電荷輸送層123表面を帯電させている負電荷にバランスする正電荷が誘起しており、電子126を吸引する。   The generated electrons 126 are repelled by the negative charges charging the surface of the charge transport layer 122 and absorbed by the conductive substrate 121. At this time, a positive charge that balances with the negative charge that charges the surface of the charge transport layer 123 is induced in the “interface portion with the charge generation layer 122” of the conductive substrate 121, and the electrons 126 are attracted. To do.

ホール127は、電荷輸送層122の表面を帯電させている負電荷に引かれて電荷輸送層123中を矢印125の向きに移動し、電荷輸送層123表面の負の帯電電荷と相殺する。光124の照射を2次元的に行なって光画像書き込みを行なうことにより、感光体表面に2次元的な静電潜像が形成される。   The hole 127 is attracted by the negative charge that charges the surface of the charge transport layer 122 and moves in the direction of the arrow 125 in the charge transport layer 123 to cancel the negative charge on the surface of the charge transport layer 123. A two-dimensional electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor by irradiating light 124 two-dimensionally and writing an optical image.

電荷発生層122の厚さは一般に「サブμm」程度、電荷輸送層123の厚さは一般に「数十μm」である。形成される静電潜像のパターンは文字・画像であるが「最小単位はドット」である。   The thickness of the charge generation layer 122 is generally about “sub-μm”, and the thickness of the charge transport layer 123 is generally “several tens of μm”. The pattern of the electrostatic latent image to be formed is a character / image, but “the minimum unit is a dot”.

図1に戻ると、「帯電手段」は、電子銃152、コンデンサレンズ153、走査レンズ154、対物レンズ155を有する。   Returning to FIG. 1, the “charging unit” includes an electron gun 152, a condenser lens 153, a scanning lens 154, and an objective lens 155.

帯電手段を構成する電子銃152や上記各種レンズとしては、例えば、走査電子顕微に用いられるものを利用することができる。電子銃としては熱フィラメント型のものやフィールドエミッション等、適宜のものを用いることができる。   As the electron gun 152 and the various lenses constituting the charging means, for example, those used for scanning electron microscope can be used. As the electron gun, an appropriate one such as a hot filament type or a field emission can be used.

試料ステージ164上にセットされた試料157の表面を帯電するに当たっては、真空ポンプ159によりケーシング151内部を吸気し、ケーシング内部を真空状態に減圧する。
なお、真空ポンプ159は、実際には、達成させる真空度に応じ、ロータリーポンプ、ターボ分子ポンプ、イオンスパッタポンプ等複数を併用することができる。
In charging the surface of the sample 157 set on the sample stage 164, the inside of the casing 151 is sucked by the vacuum pump 159, and the inside of the casing is decompressed to a vacuum state.
In practice, a plurality of vacuum pumps 159 such as a rotary pump, a turbo molecular pump, and an ion sputtering pump can be used in combination depending on the degree of vacuum to be achieved.

コンデンサレンズ153、走査レンズ154、対物レンズ155はいずれも「磁界レンズ」或いは「静電レンズ」である。
電子銃152から放射される電子ビームを、コンデンサレンズ153、走査レンズ154、対物レンズ155により試料157表面に収束させつつ、走査レンズ154により電子ビームを試料上157で2次元的に走査し、試料157の表面を均一帯電させる。
The condenser lens 153, the scanning lens 154, and the objective lens 155 are all “magnetic lens” or “electrostatic lens”.
While the electron beam emitted from the electron gun 152 is converged on the surface of the sample 157 by the condenser lens 153, the scanning lens 154, and the objective lens 155, the electron beam is two-dimensionally scanned on the sample 157 by the scanning lens 154. The surface of 157 is uniformly charged.

なお、電子銃152に代えて、イオン銃を用い「イオン粒子ビーム」を生成して帯電に供することができる。例えば、イオン流をなすイオン粒子としてGaを発生するイオン銃を用いれば、試料表面を正帯電させることができ、帯電特性が正極性である光導電性の感光体の帯電を行なうことができる。 Instead of the electron gun 152, an “ion particle beam” can be generated using an ion gun for charging. For example, if an ion gun that generates Ga + is used as ion particles that form an ion stream, the surface of the sample can be positively charged, and a photoconductive photoreceptor having a positive charge characteristic can be charged. .

電子銃152を用いて試料157の表面を帯電させる場合、試料表面の帯電電位は主として「電子の加速電圧と照射時間」に依存し、電子の加速電圧が高いほど試料表面の帯電電位は高くなる。   When the surface of the sample 157 is charged using the electron gun 152, the charged potential of the sample surface mainly depends on “electron acceleration voltage and irradiation time”. The higher the electron acceleration voltage, the higher the charged potential of the sample surface. .

静電潜像を画像評価するためには、試料表面に形成される静電潜像が、実際の「電子写真プロセスを利用する画像形成」において形成される静電潜像と同等のものである必要がある。   In order to evaluate the electrostatic latent image, the electrostatic latent image formed on the sample surface is equivalent to the electrostatic latent image formed in the actual “image formation using an electrophotographic process”. There is a need.

このような「画像形成において実際に形成される静電潜像」と同等な静電潜像を試料157に形成するために、帯電条件として「加速電圧を1.0〜数kV程度」、「照射時間を数十秒から数十分程度」の範囲で調整する。このようにして帯電される試料の帯電電位は「汎用の表面電位計」を用いて測定した値で「−600〜−1000V程度(複写装置等の実際の画像形成装置での帯電電位と同等)」にする。   In order to form an electrostatic latent image equivalent to such an “electrostatic latent image actually formed in image formation” on the sample 157, “acceleration voltage is about 1.0 to several kV”, “ Adjust the irradiation time in the range of tens of seconds to several tens of minutes. The charged potential of the sample charged in this way is a value measured by using a “general-purpose surface potential meter” of about “−600 to −1000 V (equivalent to the charged potential in an actual image forming apparatus such as a copying machine). "

即ち、予め、帯電条件を変化させ、上記の帯電電位を実現できるような帯電条件を求め、この条件での帯電を行なう。   That is, the charging conditions are changed in advance to obtain charging conditions that can realize the above-described charging potential, and charging is performed under these conditions.

帯電条件の調整は、インタフェース158を介して前述のコンピュータが行なう。   Adjustment of the charging condition is performed by the above-described computer via the interface 158.

なお、加速電圧を変える代りに、あるいは加速電圧の調整とともに「試料にバイアス電圧」を印加してバイアス電圧を調整するなどして帯電電位を調整することもできる。   The charging potential can be adjusted by adjusting the bias voltage by applying a “bias voltage to the sample” instead of changing the acceleration voltage or adjusting the acceleration voltage.

このように均一帯電された試料157に対して、光照射光学系176により「光画像書き込み」を行なって、静電潜像を形成する。   “Light image writing” is performed on the uniformly charged sample 157 by the light irradiation optical system 176 to form an electrostatic latent image.

光照射光学系176は「対応静電潜像形成手段」を構成する。
光照射光学系176としては、周知の光走査装置や「発光素子アレイを用いる光画像書き込み装置」を適宜に用いることができる。
光照射光学系176の1例として、従来からよく知られている光走査装置の場合を、図3(11)を参照して説明する。
以下、このような光照射光学系を「光画像書き込み手段」とも言う。
The light irradiation optical system 176 constitutes “corresponding electrostatic latent image forming means”.
As the light irradiation optical system 176, a known optical scanning device or “optical image writing device using a light emitting element array” can be used as appropriate.
As an example of the light irradiation optical system 176, a conventionally well-known optical scanning device will be described with reference to FIG.
Hereinafter, such a light irradiation optical system is also referred to as “optical image writing means”.

図3に示すように、光走査装置は、光源111から放射されるレーザ光束を、図示されないアパーチャを介してコリメートレンズ112に入射させて平行光束化し、シリンドカルレンズ113により副走査方向に集光させ、第一ミラー114を介してポリゴンミラー115の偏向反射面に入射させ、偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像に結像させる。   As shown in FIG. 3, the optical scanning device causes the laser beam emitted from the light source 111 to enter the collimating lens 112 through an aperture (not shown) to be converted into a parallel beam, and is collected by the cylindrical lens 113 in the sub-scanning direction. The light is incident on the deflecting / reflecting surface of the polygon mirror 115 through the first mirror 114, and is formed in the vicinity of the deflecting / reflecting surface into a long line image in the main scanning direction.

ポリゴンミラー115を等速回転させて得られる偏向光束を、走査結像レンズ(所謂fθレンズ)と折り曲げミラー118とを介して、ドラム状の感光体119に集光させて光スポットを形成し、この光スポットを感光体の母線方向を主走査方向として走査して「主走査」を行なう。また感光体119を回転軸1191の周りに等速回転させることにより副走査を行なう。   A deflected light beam obtained by rotating the polygon mirror 115 at a constant speed is condensed on a drum-shaped photoconductor 119 via a scanning imaging lens (so-called fθ lens) and a bending mirror 118 to form a light spot, The light spot is scanned with the bus direction of the photoconductor as the main scanning direction to perform “main scanning”. Further, sub-scanning is performed by rotating the photosensitive member 119 around the rotation shaft 1191 at a constant speed.

感光体119の表面は図示されない適宜の帯電手段により均一帯電されており、上記光走査により2次元的な静電潜像が形成される。
図3には、光走査により画像書き込みされた3種の「ドットパターン(ワンドットを誇張して大きく描いてある。)による静電潜像」を符号1192により示している。
The surface of the photoconductor 119 is uniformly charged by an appropriate charging means (not shown), and a two-dimensional electrostatic latent image is formed by the optical scanning.
In FIG. 3, reference numeral 1192 indicates three types of “electrostatic latent images with dot patterns (one dot is exaggerated and drawn greatly)” on which an image is written by optical scanning.

光源111としては、レーザダイオード(LD)を用いることができるほか、また発光ダイオード(LED)、垂直面発光レーザ(VCSEL)を用いることもできる。   As the light source 111, a laser diode (LD) can be used, and a light emitting diode (LED) or a vertical surface emitting laser (VCSEL) can also be used.

VCSELを用いて「走査線間隔の微小なマルチビーム走査」を行なうことができ、高解像度の静電潜像を短時間で形成できる。   A VCSEL can be used to perform “multi-beam scanning with minute scanning line intervals”, and a high-resolution electrostatic latent image can be formed in a short time.

なお、図1においては、光導電性の感光体である試料157は、図3に示すドラム状の感光体119とは異なり「平板状」であるから、副走査を行なうに際しては、試料ステージ164により試料157を、試料の面に平行で、光走査の主走査方向と直交する方向へ等速で移動させて2次元的な走査を実現する。   In FIG. 1, the sample 157, which is a photoconductive photoconductor, is “flat” unlike the drum-shaped photoconductor 119 shown in FIG. Thus, two-dimensional scanning is realized by moving the sample 157 at a constant speed in a direction parallel to the surface of the sample and perpendicular to the main scanning direction of optical scanning.

前述のように「試料としての光導電性の感光体」の形態は、図1に示す平板状のものに限らず、ドラム状のものやベルト状のものであることができるのであり、図1の構成において、試料ステージ164と試料157とに代えて、図3に示すドラム状の感光体119とこれを回転させる回転駆動手段をケーシング151内に組み込むようにしても良い。   As described above, the form of the “photoconductive photosensitive member as a sample” is not limited to the flat shape shown in FIG. 1, but can be a drum shape or a belt shape. In this configuration, instead of the sample stage 164 and the sample 157, a drum-shaped photoconductor 119 and a rotation driving means for rotating the drum-shaped photoconductor 119 shown in FIG.

このようなドラム状の試料を用いる場合、前述の汎用の表面電位計をケーシング151内に組み込み、試料を回転させつつ「帯電手段で帯電された試料表面」の電位測定を行なうようにすることができる。   When such a drum-shaped sample is used, the above-described general-purpose surface potential meter is incorporated in the casing 151, and the potential of the “sample surface charged by the charging means” is measured while rotating the sample. it can.

光走査の条件は、光源として、例えば波長:650nmのLDを用い、露光エネルギ密度として「1ドットあたり1mJ/cm以下」が好ましく、このような条件で光走査を行なうことにより、1ドットあたりの面積:5000μm程度の光画像書き込みを実施できる。 The light scanning condition is preferably, for example, an LD having a wavelength of 650 nm as a light source and an exposure energy density of “1 mJ / cm 2 or less per dot”. By performing light scanning under such conditions, per dot Area: about 5000 μm 2 can be written.

なお、図1においては光照射手段156がケーシング151内に設けられているが、この部分をケーシング151の外部に儲け、ケーシング151に開口を形成し、この開口を透過率の高いガラスなどで密封し、このガラスを介して外部からの光で光走査を行なうようにしてもよい。   In FIG. 1, the light irradiation means 156 is provided in the casing 151, but this portion is disposed outside the casing 151, an opening is formed in the casing 151, and the opening is sealed with glass having high transmittance. And you may make it perform optical scanning with the light from the outside through this glass.

次に、静電潜像の測定について説明する。静電潜像の測定には、上述の帯電手段と、電子検出器163が用いられる。   Next, the measurement of the electrostatic latent image will be described. For the measurement of the electrostatic latent image, the above-described charging means and the electron detector 163 are used.

電子銃152からの電流値を「帯電時(数nA)に比して1/1000程度の数pA」に小さくし、このような「弱い電子ビーム」により試料157の表面を2次元走査する。   The current value from the electron gun 152 is reduced to “a few pA, which is about 1/1000 compared to the time of charging (several nA)”, and the surface of the sample 157 is two-dimensionally scanned with such a “weak electron beam”.

このように電子ビームの電流値を小さくするのは、電流値の電子ビームの電流値が大きいと「静電潜像の消失が速い」のでこれを防ぐためである。   The reason why the current value of the electron beam is reduced in this way is to prevent the electrostatic latent image from disappearing rapidly if the current value of the electron beam of the current value is large.

電子検出器163は「2次電子検出器」である。静電潜像測定用の弱い電子ビームで試料157を2次元走査すると、試料157から2次電子が放出されるが、2次電子の放出量は「静電潜像が形成されている部分」で少なく、「静電潜像が形成されていない部分」で多い。   The electron detector 163 is a “secondary electron detector”. When the sample 157 is two-dimensionally scanned with a weak electron beam for measuring an electrostatic latent image, secondary electrons are emitted from the sample 157. The amount of secondary electrons emitted is “the portion where the electrostatic latent image is formed”. However, it is often “parts where no electrostatic latent image is formed”.

従って、弱い電子ビームで2次元しつつ、発生する2次電子を電子検出器163で検出(電子検出器163内に吸引した2次電子を蛍光体に当てて蛍光を発生させ、この蛍光の強弱を電子増倍する)ことにより、静電潜像に対応する信号を得る。なお、この測定は、特許文献1により公知である。   Therefore, the secondary electrons generated are detected by the electron detector 163 while two-dimensionally using a weak electron beam (the secondary electrons attracted into the electron detector 163 are applied to the phosphor to generate fluorescence, and the intensity of the fluorescence is reduced. To obtain a signal corresponding to the electrostatic latent image. This measurement is known from Patent Document 1.

このように電子検出器163による検出信号を、インタフェース158を介して制御手段160のコンピュータに取り込み、データ処理して、静電潜像のパターンをディスプレイ上に表示する。図1は、試料157に形成された3種の静電潜像161をディスプレイに表示した状態を示している。   In this way, the detection signal from the electronic detector 163 is taken into the computer of the control means 160 via the interface 158, and data processing is performed to display the pattern of the electrostatic latent image on the display. FIG. 1 shows a state in which three types of electrostatic latent images 161 formed on the sample 157 are displayed on the display.

図1に示す如き画像評価装置で、請求項1の画像評価方法を実施する場合について説明すると、試料157を試料ステージ164上にセットしたのち、制御手段160のコンピュータにより装置各部を制御し、まず真空ポンプ159によりケーシング151内を真空状態とし、上述の如くして試料157の表面を均一に負帯電させ、光照射光学系156による光走査(光画像書き込み)で静電潜像の形成を行なう。   A description will be given of a case where the image evaluation method according to claim 1 is performed by the image evaluation apparatus as shown in FIG. 1. After setting the sample 157 on the sample stage 164, each part of the apparatus is controlled by the computer of the control means 160. The casing 151 is evacuated by the vacuum pump 159, the surface of the sample 157 is uniformly negatively charged as described above, and an electrostatic latent image is formed by optical scanning (optical image writing) by the light irradiation optical system 156. .

その際、制御手段160のコンピュータにおいて「入力パターンの形状と面積」を有する入力情報を生成し、この入力情報を「光画像書き込み情報」として光照射光学系156による光画像書き込みを行なう。この光画像書き込みにより入力情報に対応する「対応静電潜像」が形成される。   At this time, input information having “the shape and area of the input pattern” is generated in the computer of the control unit 160, and optical image writing by the light irradiation optical system 156 is performed using this input information as “optical image writing information”. By this optical image writing, a “corresponding electrostatic latent image” corresponding to the input information is formed.

入力情報と対応静電潜像の1例を図4(1)に示す。
図4(a)は「入力情報を持つ入力パターン」であり「一辺の長さ:aの正方形」が16個、4×4(4行4列)に配列され、そのうち4つの正方形が黒い。
入力パターンの全面積:16aに対し、黒い部分の全面積は4aであり「全面積:16aに対する黒い部分の占める面積率」は25%である。
全面積:16aが白い場合を「階調:零」、全面積が黒い場合を階調:15とすると全部で16階調を表現でき、図4(a)に示す場合の階調は「4」である。
このように「入力情報には少なくとも入力パターンの形状(黒い部分と白い部分との配列パターン)と面積」が含まれる。
An example of the input information and the corresponding electrostatic latent image is shown in FIG.
FIG. 4A shows an “input pattern having input information”, in which 16 “length of one side: a square” are arranged in 4 × 4 (4 rows × 4 columns), and four of them are black.
With respect to the total area of the input pattern: 16a 2 , the total area of the black portion is 4a 2 and the “area ratio of the black portion with respect to the total area: 16a 2 ” is 25%.
When the total area: 16a 2 is white, “gradation: zero”, and when the total area is black, gradation: 15, a total of 16 gradations can be expressed. The gradation in the case shown in FIG. 4 ".
Thus, “the input information includes at least the shape of the input pattern (an arrangement pattern of black and white portions) and area”.

正方形の一辺の長さ:aは任意であるが、これは「電子写真プロセスを利用する画像形成で実現させたい所望の解像度」により決定される。   The length of one side of the square: a is arbitrary, but this is determined by “a desired resolution to be realized in image formation using an electrophotographic process”.

例えば、所望の解像度として600dpiを考えると、入力パターンにおける正方形1個の1辺の長さ:a=42.3μm、解像度:1200dpiならa=21.17μm、2400dpiの解像度ならa=10.58μmとなる。   For example, considering 600 dpi as the desired resolution, the length of one side of a square in the input pattern: a = 42.3 μm, resolution: 1200 dpi, a = 21.17 μm, and 2400 dpi resolution, a = 10.58 μm. Become.

表現しようとする階調を256階調とすると、少なくとも16×16(=256)の正方形の配列が必要となる。階調をより滑らかに表現しようとすると、さらに多数の正方形の配列が必要となる。   If the gradation to be expressed is 256 gradations, an array of at least 16 × 16 (= 256) squares is required. In order to express gradation more smoothly, a larger number of square arrays are required.

図4(a)に示す入力パターンの入力情報により、上記のようにして試料157上に形成される静電潜像が入力パターンに対応する「対応静電潜像」であるが、この対応静電潜像は例えば図4(b)に示す如きものとなる。
この例では、入力パターンの「1個の黒い正方形に対応する静電潜像部分」は「楕円形状」であるが、実際には、円形となる場合もあるし、矩形に近い形状やあるいは「さらに複雑な形状」になることも有る。
According to the input information of the input pattern shown in FIG. 4A, the electrostatic latent image formed on the sample 157 as described above is a “corresponding electrostatic latent image” corresponding to the input pattern. The electrostatic latent image is, for example, as shown in FIG.
In this example, the “electrostatic latent image portion corresponding to one black square” of the input pattern is an “elliptical shape”, but may actually be a circle, a shape close to a rectangle, or “ It may become a more complicated shape.

上記静電潜像部分(対応静電潜像において、入力パターンにおける1個の黒い正方形に対応する線像部分)の大きさも、図4(c)に示すように、1辺:aの正方形の大きさをはみ出す場合や、図4(d)に示すように上「正方形内に収まる場合」もある。
静電潜像部分の面積:Sdは、図4(c)の場合:Sd>aであり、(d)の場合:Sd<aである。
The size of the electrostatic latent image portion (line image portion corresponding to one black square in the input pattern in the corresponding electrostatic latent image) is also a square of one side: a as shown in FIG. In some cases, the size protrudes, and as shown in FIG.
The area of the electrostatic latent image portion: Sd is Sd> a 2 in the case of FIG. 4C, and Sd <a 2 in the case of (d).

静電潜像部分の面積:Sd≠aであるため、対応静電潜像の階調は、所望値:4からずれる。 Area of the electrostatic latent image portion: for a Sd ≠ a 2, the gradation of the corresponding electrostatic latent image, a desired value: deviated from 4.

このように「対応静電潜像の階調が、入力パターンにおける階調と異なる」と、対応静電潜像をトナー画像として可視化した場合における「可視像の階調再現性」を損なう1因となる。   Thus, “the gradation of the corresponding electrostatic latent image is different from the gradation in the input pattern” impairs “the gradation reproducibility of the visible image” when the corresponding electrostatic latent image is visualized as a toner image. It becomes a cause.

対応静電潜像において、入力パターンの「1個の黒い正方形部分」に対応する静電潜像部分の大きさは、光画像書き込みにおける照射光強度、照射時間、感光体の特性、帯電電位等の制御因子よっても変るものであるから、これら制御因子の値を変えることにより、ドット(1個の黒い正方形部分に対応する静電潜像部分)の大きさを変えることが可能である。   In the corresponding electrostatic latent image, the size of the electrostatic latent image portion corresponding to “one black square portion” of the input pattern is the irradiation light intensity, irradiation time, photoconductor characteristics, charging potential, etc. in optical image writing. Therefore, the size of a dot (an electrostatic latent image portion corresponding to one black square portion) can be changed by changing the values of these control factors.

従って、画像評価により対応静電潜像の面積と入力パターンの面積との「面積差」を、画像形成の電子写真プロセスにフィードバックすることにより階調性再現を向上させることが可能となる。   Therefore, it is possible to improve gradation reproduction by feeding back the “area difference” between the area of the corresponding electrostatic latent image and the area of the input pattern to the electrophotographic process of image formation by image evaluation.

入力パターンの面積情報は、例えば、図4(a)に示す場合であれば、入力パターンの1個の「黒い正方形」の大きさ:aとして与えられるので、上記面積差を得るには、対応静電潜像の面積(上記1ドットに対応する「静電潜像部分」の面積)を測定する必要がある。 For example, in the case shown in FIG. 4A, the area information of the input pattern is given as the size of one “black square” of the input pattern: a 2 . It is necessary to measure the area of the corresponding electrostatic latent image (the area of the “electrostatic latent image portion” corresponding to the one dot).

この面積測定を、図5(2)に即して説明する。
図5(a)において、符号20は、図4(a)に示した入力パターンにおける「1辺の長さ:aの正方形」に相当し、符号21は、対応静電潜像における1ドットの静電潜像部分(上記1個の正方形に対応する静電潜像)の輪郭を示している。
図5(a)における符号22は「測定解像度の最小単位」を表す1ピクセルである。
1ピクセルは一辺の長さ:pの正方形であり、「p<a」である。
図5(a)では「a=12p」としているが、これに限らず、対応静電潜像の形状(説明中の例で1ドットの静電潜像部分の形状)を表現するのに適当な数であれば良い。
図5においてはピクセル全体が「16×16」のピクセル配列となっているが、この図は「対応静電潜像の一部」を切り出したものであり、全体は例えば720×480ピクセル程度である。
測定装置の解像度は、走査型の電子検出器を用いて「NTSC(National Television Standards Committee)の規格であればこの程度の解像度となる。
図5は「1ドットのみの静電潜像部分」を示しているが、図4(a)、(b)で示したように「周囲にあるドットも同時に測定」する場合、最低で48×48ピクセル必要である。
This area measurement will be described with reference to FIG.
In FIG. 5A, reference numeral 20 corresponds to “one side length: a square” in the input pattern shown in FIG. 4A, and reference numeral 21 denotes one dot in the corresponding electrostatic latent image. An outline of an electrostatic latent image portion (an electrostatic latent image corresponding to the one square) is shown.
Reference numeral 22 in FIG. 5A denotes one pixel representing “minimum unit of measurement resolution”.
One pixel is a square of one side length: p, and “p <a”.
In FIG. 5A, “a = 12p” is used. However, the present invention is not limited to this, and is suitable for expressing the shape of the corresponding electrostatic latent image (the shape of the one-dot electrostatic latent image portion in the example being described). Any number can be used.
In FIG. 5, the entire pixel has a pixel arrangement of “16 × 16”, but in this figure, “part of the corresponding electrostatic latent image” is cut out, and the whole is, for example, about 720 × 480 pixels. is there.
The resolution of the measuring device is such a resolution as long as it is a standard of NTSC (National Television Standards Committee) using a scanning electron detector.
FIG. 5 shows an “electrostatic latent image portion of only one dot”, but as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), in the case of “simultaneously measuring surrounding dots”, at least 48 × 48 pixels are required.

測定装置の検出手段(電子検出器)は、得られる物理量の強度を階調に変換して画像を出力するものである(例えば256階調)。   The detecting means (electronic detector) of the measuring device converts the intensity of the obtained physical quantity into gradations and outputs an image (for example, 256 gradations).

上記のように、対応静電潜像は階調を有し、例えば、図5(a)の静電潜像部分の中心と周囲とでは階調数が異なる。そこで、階調に閾値を設け、静電潜像部分を零、バックグランド部分を1として「2値化」する。この2値化により、対応静電潜像(部分)の輪郭も明確に決定できる。   As described above, the corresponding electrostatic latent image has gradation, and, for example, the number of gradations is different between the center and the periphery of the electrostatic latent image portion in FIG. Therefore, a threshold value is provided for gradation, and “binarization” is performed by setting the electrostatic latent image portion to zero and the background portion to one. By this binarization, the contour of the corresponding electrostatic latent image (part) can also be determined clearly.

対応静電潜像の面積は、このように2値化した対応静電潜像における「階調:0」のピクセル数をカウントすればよい。図5(b)に示す静電潜像部分の例では、その面積はピクセル数にして120ピクセルである。   The area of the corresponding electrostatic latent image may be obtained by counting the number of pixels of “gradation: 0” in the corresponding electrostatic latent image binarized in this way. In the example of the electrostatic latent image portion shown in FIG. 5B, the area is 120 pixels.

一方、入力パターンにおける1辺:aの正方形は144ピクセルで構成されているので、この正方形に対応する対応静電潜像の面積を表すピクセル数:120とのピクセル数の差は24ピクセルである。   On the other hand, since the square of one side: a in the input pattern is composed of 144 pixels, the difference in the number of pixels from the number of pixels: 120 representing the area of the corresponding electrostatic latent image corresponding to this square is 24 pixels. .

即ち、対応静電潜像の面積は、入力パターンの面積に対して面積率:83.3%であることになる。また1ドットの対応静電潜像部分の面積に当たる120ピクセルは、これを正方形形状に換算した場合、換算正方形の1辺が「0.91a」となる。 That is, the area of the corresponding electrostatic latent image is an area ratio: 83.3% with respect to the area of the input pattern. Further, when 120 pixels corresponding to the area of the corresponding electrostatic latent image portion of 1 dot are converted into a square shape, one side of the converted square is “0.91a 2 ”.

対応静電潜像の面積率:100%を理想値とすると、実際の対応静電潜像は16.7%小さい値である。このように、入力パターンに対応する対応静電潜像の面積を測定することにより、入力情報と対応静電潜像の差を把握できる。   If the area ratio of the corresponding electrostatic latent image: 100% is an ideal value, the actual corresponding electrostatic latent image is 16.7% smaller. Thus, by measuring the area of the corresponding electrostatic latent image corresponding to the input pattern, the difference between the input information and the corresponding electrostatic latent image can be grasped.

また、上記の場合において、対応静電潜像の階調は、入力パターンの階調:4に対して略3.3であり、入力パターンに対する対応静電潜像の「階調のずれ」を見積ることができる。
図5(b)は「1ドットの静電潜像部分」であるが、図4(b)のように対応静電潜像が4ドットを有する場合も同様にして「上記の差」を求める。
In the above case, the gradation of the corresponding electrostatic latent image is approximately 3.3 with respect to the gradation of the input pattern: 4, and the “gradation shift” of the corresponding electrostatic latent image with respect to the input pattern is reduced. Can be estimated.
FIG. 5B shows an “electrostatic latent image portion of 1 dot”, but “the above difference” is similarly obtained when the corresponding electrostatic latent image has 4 dots as shown in FIG. 4B. .

4ドットを有する場合について、入力情報と対応静電潜像の差は「誤差の範囲で同じ」場合もあるが、誤差以上に異なる場合も有りうる。   In the case of having 4 dots, the difference between the input information and the corresponding electrostatic latent image may be “same in error range”, but may be different from the error.

4ドット全体での評価は、4つのドットの総和を取ったり「平均値を取る」などして差を求めることができる。ドット数が増えた場合も同様である。   In the evaluation of all four dots, the difference can be obtained by taking the sum of the four dots or “taking the average value”. The same applies when the number of dots increases.

図6(a)に示すように、4×4の正方形で構成される入力パターンにおいて、16個の正方形の配列を、図の如く番号1〜16のようにナンバリングする。 As shown in FIG. 6A, in an input pattern composed of 4 × 4 squares, an array of 16 squares is numbered as numbers 1 to 16 as shown.

光画像書き込みを「正方形1〜16の順に光走査」して行なうものとし、光照射する場合を「1(オン)」、光照射しない場合を「0(オフ)」とする。
そうすると、図6(b)に示す入力パターンの光画像書き込みの際の光照射のオン・オフは「1,0,1,0,0,0,0,0,1,0,1,0,0,0,0,0」となる。
Optical image writing is performed by “optical scanning in the order of squares 1 to 16”, and “1 (ON)” is set when light is irradiated, and “0 (OFF)” is set when no light is irradiated.
Then, on / off of the light irradiation at the time of optical image writing of the input pattern shown in FIG. 6B is “1,0,1,0,0,0,0,0,1,0,1,0, 0, 0, 0, 0 ".

これは、入力パターンの形状を与える情報である。勿論、実際の配列総数は16よりもはるかに多い。   This is information that gives the shape of the input pattern. Of course, the actual total number of sequences is much more than 16.

上の説明では、光画像書き込み手段として説明した光走査装置は、単一の光源を有し、光走査は所謂「シングルビーム走査」で行なわれるが、複数の光源を用いるマルチビーム走査により、入力パターンの対応静電潜像を形成するようにしても良いことは言うまでもない。   In the above description, the optical scanning device described as the optical image writing means has a single light source, and the optical scanning is performed by so-called “single beam scanning”, but the input is performed by multi-beam scanning using a plurality of light sources. Needless to say, a corresponding electrostatic latent image of the pattern may be formed.

例えば、光源を2個用い、上記4×4個の入力パターンを、奇数行と偶数行に分け、一方の光源のオン・オフ信号を「1,0,1,0,1,0,1,0」として奇数行の光走査を行い、他方の光源のオン・オフ信号を「0,0,0,0,0,0,0,0」として、図6(b)の入力パターンを光画像書き込みできる。光源を4個用いるマルチビーム走査により4行の光走査を1度に行なうこともできる。   For example, using two light sources, the 4 × 4 input pattern is divided into odd and even rows, and the on / off signal of one light source is “1,0,1,0,1,0,1, 0 ", optical scanning of odd rows is performed, and the ON / OFF signal of the other light source is set to" 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 ", and the input pattern of FIG. Can write. Four rows of optical scanning can be performed at a time by multi-beam scanning using four light sources.

上の例では、隣接ドット間の光走査に要する時間は一定である。光源にレーザダイオード(LD)を用い、ポリゴンミラーを用いて光画像書き込みを行なう場合、LDの発光時間及びポリゴンミラーの回転数により上記時間が決定され、電子写真プロセスの制御因子の一つとなる。   In the above example, the time required for optical scanning between adjacent dots is constant. When a laser diode (LD) is used as the light source and optical image writing is performed using a polygon mirror, the above time is determined by the light emission time of the LD and the rotation speed of the polygon mirror, which is one of the control factors of the electrophotographic process.

特許文献1に記載された静電潜像測定方法では評価されるのは「ドットの評価」のみであるが、この発明では、上記実施の形態のように、入力パターンを構成する網点の入力値と静電潜像部分の面積の差を測定することが可能となる。   In the electrostatic latent image measuring method described in Patent Document 1, only “dot evaluation” is evaluated. However, in the present invention, as in the above embodiment, the input of halftone dots constituting the input pattern is performed. The difference between the value and the area of the electrostatic latent image portion can be measured.

図1の装置で上記の評価を行なうに際して、各手段の制御は、インタフェース158を介してコンピュータ160で行なう。各手段の詳細な制御はコンピュータ内のソフトウェアで行う。   When performing the above evaluation using the apparatus shown in FIG. 1, each means is controlled by the computer 160 via the interface 158. Detailed control of each means is performed by software in a computer.

図5に即して説明したデータ・画像処理をコンピュータにより行い、対応静電潜像の面積・面積率・入力パターンとの差を求める。
このデータ処理・画像処理や「面積差の算出」等の演算は特別なものでなく、汎用のデータ・画像処理ソフト等を用いても行うことが可能である。
The data / image processing described with reference to FIG. 5 is performed by a computer, and the difference from the area / area ratio / input pattern of the corresponding electrostatic latent image is obtained.
Operations such as data processing / image processing and “area difference calculation” are not special, and can be performed using general-purpose data / image processing software.

画像評価装置に関して「装置の制約」がある場合もある。
例えば「電子ビームを走査する範囲を広くできない」とか「試料(光導電性の感光体)のサイズに制約がある」などの制約である。
電子ビームの走査範囲に関しては、汎用SEMと比較して「数nmという分解能」を犠牲にすれば、ある程度(数mm×数mm)の範囲を走査することは可能であるが、実際に使用される感光体は「直径:数cm、長手方向:数十cmの大きさのドラム状」のものが多い。
このような感光体の全面を一度に走査することは難しく、感光体を動かして部分的な走査を繰り返すことになる。また、この程度の大きさの感光体を試料とすると「試料をセットする部分」が大型になり、真空槽も大容量にする必要がある。従って、実際の感光体の一部を切り出して試料としたものについて測定するなどの工夫が必要になる。この場合、電子ビームの走査はごく狭い範囲で構わなくなる。
There may be “apparatus restrictions” for the image evaluation apparatus.
For example, there are constraints such as “the electron beam scanning range cannot be widened” or “the size of the sample (photoconductive photoconductor) is limited”.
Regarding the scanning range of the electron beam, it is possible to scan a certain range (several mm × several mm) at the expense of “resolution of several nm” compared to a general-purpose SEM, but it is actually used. Many photoreceptors have a “diameter: several centimeters, longitudinal direction: several tens of centimeters in the form of a drum”.
It is difficult to scan the entire surface of such a photoconductor at once, and the partial scan is repeated by moving the photoconductor. Further, if a photoconductor having such a size is used as a sample, the “part where the sample is set” becomes large and the vacuum chamber needs to have a large capacity. Therefore, it is necessary to devise measures such as measuring a part of an actual photoconductor by cutting out a sample. In this case, the scanning of the electron beam can be performed in a very narrow range.

「具体例」
市販の電子複写装置やレーザプリンタに用いられる機能分離型の「光導電性の感光体」を「2cm×2cm程度」に切り出して試料とした。
CTLの厚みは約30μmである。
"Concrete example"
A function-separated type “photoconductive photoreceptor” used in a commercially available electronic copying apparatus or laser printer was cut into “about 2 cm × 2 cm” and used as a sample.
The thickness of CTL is about 30 μm.

電子ビームの加速電圧を1.8kVとして試料表面を均一帯電させた。   The sample surface was uniformly charged with an acceleration voltage of the electron beam of 1.8 kV.

「入力パターン」として、図7に示す「1辺:aの正方形の2×2配列」を採用し、図3に示すタイプの光走査装置により光画像書き込みを行なった。光源として発光波長:λ=650nmのLDを2個用い、2ラインを同時走査するマルチビーム走査により光画像書き込みを行なった。   As the “input pattern”, a “2 × 2 array of 1 side: a square” shown in FIG. 7 was adopted, and optical image writing was performed by an optical scanning device of the type shown in FIG. Optical images were written by multi-beam scanning in which two LDs having an emission wavelength of λ = 650 nm were used as light sources and two lines were scanned simultaneously.

2個のLDの一方からのレーザ光束で1行目を書き込み、他方からのレーザ光束で2行目を書き込む。従って、1行目を書き込むための光源オン・オフ信号は「1,0」、2行目を書き込むための光源オン・オフ信号は「0,0」である。
露光エネルギ密度は1mJ/cm以下とした。
The first row is written with the laser beam from one of the two LDs, and the second row is written with the laser beam from the other LD. Therefore, the light source on / off signal for writing the first row is “1,0”, and the light source on / off signal for writing the second row is “0, 0”.
The exposure energy density was 1 mJ / cm 2 or less.

ポリゴンミラーによる偏向で1ドットを書き込むのに要する時間:Tに対し、LDが発光している時間をT/2(デューティ比:50%)とした。   The time required for writing one dot by the deflection by the polygon mirror: T is set to T / 2 (duty ratio: 50%).

上記の如き面積測定を30回程度行い、対応静電潜像の面積(黒部分の1ドット)を求めたところ「5600±100μm」であった。
解像度:600dpiを目標値として、入力パターンの面積:1792μmであり、対応静電潜像との面積差は3808μmとなった。
The area measurement as described above was performed about 30 times, and the area of the corresponding electrostatic latent image (1 dot in the black portion) was determined to be “5600 ± 100 μm 2 ”.
The area of the input pattern was 1792 μm 2 with a resolution of 600 dpi as a target value, and the area difference from the corresponding electrostatic latent image was 3808 μm 2 .

上記の如く、ある1つの階調について「入力パターンと対応静電潜像の面積差」の測定は、階調再現性を向上させる上で重要であるが「階調再現性」は、複数の「異なる階調」間で成り立つものであるから、異なる階調のそれぞれでの差を把握する必要がある。   As described above, the measurement of the “area difference between the input pattern and the corresponding electrostatic latent image” for a certain gradation is important for improving the gradation reproducibility. Since it is established between “different gradations”, it is necessary to grasp the difference between the different gradations.

図8(5)を参照して説明すると、図8上図は「階調が異なる3つ入力パターン」の入力情報であり、これをもとに対応静電潜像を形成する。形成の順序は矢印の如く、階調:4(図8上左図)、8(同中図)、12(同右図)の順でも良いし、これと逆でも良い。   Referring to FIG. 8 (5), the upper diagram in FIG. 8 shows input information of “three input patterns with different gradations”, and a corresponding electrostatic latent image is formed based on this input information. As shown by the arrows, the order of formation may be the order of gradations: 4 (upper left figure in FIG. 8), 8 (middle figure in the same figure), 12 (right figure in the same figure), or vice versa.

対応静電潜像の形成位置は、試料である光導電性の感光体上の同じ位置でも、異なる位置でも良い。同じ位置に形成する場合は、先に形成された対応静電潜像を消去するための除電手段が必要となる。   The formation position of the corresponding electrostatic latent image may be the same position or a different position on the photoconductive photoconductor as a sample. In the case of forming at the same position, a static eliminating means for erasing the previously formed corresponding electrostatic latent image is required.

除電は、例えば「光画像書き込みに用いられるのと同じ波長の光」を、試料全面に照射することにより実施でき、例えば、発光素子(LED)を試料設置位置に近接させて配置して試料全面を光照射するようにすればよい。LEDの発光波長は、試料の光感度特性も考慮して、例えばλ=650nmとすればよい。除電後、試料を再度帯電させ、光画像書き込みにより対応静電潜像を形成する。   Static elimination can be performed, for example, by irradiating the entire surface of the sample with “light having the same wavelength as that used for optical image writing”. For example, a light emitting element (LED) is disposed close to the sample installation position and the entire surface of the sample is disposed. May be irradiated with light. The emission wavelength of the LED may be set to λ = 650 nm, for example, in consideration of the photosensitivity characteristics of the sample. After neutralization, the sample is charged again and a corresponding electrostatic latent image is formed by optical image writing.

図8下図は、同上図に示す3種類の入力パターンにそれぞれ対応する対応静電潜像を示している。このように形成された3種の対応静電潜像の面積を上述の例と同様にして測定し、各入力パターンの面積(入力情報として入力パターンごとに定まっている。)との差を求める。   The lower diagram of FIG. 8 shows corresponding electrostatic latent images corresponding to the three types of input patterns shown in the above diagram. The areas of the three types of corresponding electrostatic latent images thus formed are measured in the same manner as in the above example, and the difference from the area of each input pattern (determined for each input pattern as input information) is obtained. .

このようにして、図8では3階調(図8上図の左図・中図・右図)の入力パターンに対して面積差が求まる。図8の例では、説明の簡単のために階調数を「3」としているが、実際の場合として、必要な階調数が例えば256(16×16)であれば、入力パターンとその入力情報は256種あり、対応静電潜像の形成・面積測定も256回行う。   In this way, in FIG. 8, the area difference is obtained for the input pattern of three gradations (the left diagram, the middle diagram, and the right diagram in the upper diagram of FIG. 8). In the example of FIG. 8, the number of gradations is set to “3” for simplicity of explanation. However, in the actual case, if the required number of gradations is, for example, 256 (16 × 16), the input pattern and its input There are 256 types of information, and the corresponding electrostatic latent image is formed and the area is measured 256 times.

入力パターンは、図9に示すような大きな配列にあるものを用いる。ただし、必要とする階調数は間引いても128、64、32、16などであっても良い。   An input pattern having a large arrangement as shown in FIG. 9 is used. However, the required number of gradations may be thinned out to 128, 64, 32, 16 or the like.

図8の入力パターンの個々は4×4の配列であるが、図10の右側に示す「8×2」の配列も、同図左側の「4×4の配列」に等価である。
図10右側に示す「8×2」の入力パターンであれば、2つのLDを光源とする2ライン同時走査のマルチビーム走査方式の1光走査で各対応静電潜像を形成できる。
Each of the input patterns in FIG. 8 is a 4 × 4 array, but the “8 × 2” array shown on the right side of FIG. 10 is also equivalent to the “4 × 4 array” on the left side of FIG.
If the input pattern is “8 × 2” shown on the right side of FIG. 10, each corresponding electrostatic latent image can be formed by one-line scanning using a multi-beam scanning method of two-line simultaneous scanning using two LDs as light sources.

このようにして、対応静電潜像のレベルにおいて「階調再現性の評価」が可能となる。   In this way, “evaluation of gradation reproducibility” becomes possible at the level of the corresponding electrostatic latent image.

入力パターンの入力情報に「必要とする階調数」に対し、入力パターン(上の例で言えば「黒い正方形部分の集合」)の面積は直線的に増加もしくは減少する。
階調を横軸にとり、入力パターンの面積を縦軸にとってグラフを作成すると、図11に示すようになる。
図11において「入力情報」とあるのは入力パターンに関するものである。
The area of the input pattern (in the above example, “a set of black square portions”) linearly increases or decreases with respect to “the number of necessary gradations” in the input information of the input pattern.
FIG. 11 shows a graph created with the horizontal axis representing gradation and the area of the input pattern representing the vertical axis.
In FIG. 11, “input information” relates to an input pattern.

この入力情報は、解像度:600dpiとして「面積(縦軸)」を算出している。入力情報を表す直線の傾き:1792.1は、入力パターンの面積/階調で表され、切片は零で原点を通る。
理想的な対応静電潜像が形成できれば、階調に対する対応静電潜像の面積変化は、この「入力情報の直線」と一致する。
しかし実際には、上述のように、対応静電潜像のドット(静電潜像部分)面積は、入力情報の面積値からずれる。例えば、図4(d)に示す場合のように、対応静電潜像の1ドットが一辺:aの正方形内に収まり、その面積が「aよりも小さい」場合には、階調に対する面積変化は、図11の「静電潜像1」で示すようになる。
In this input information, “area (vertical axis)” is calculated with a resolution of 600 dpi. The slope of a straight line representing input information: 1792.1 is represented by the area / gradation of the input pattern, and the intercept is zero and passes through the origin.
If an ideal corresponding electrostatic latent image can be formed, the change in area of the corresponding electrostatic latent image with respect to the gradation coincides with this “straight line of input information”.
However, in practice, as described above, the dot (electrostatic latent image portion) area of the corresponding electrostatic latent image deviates from the area value of the input information. For example, as shown in FIG. 4D, when one dot of the corresponding electrostatic latent image fits in a square of one side: a and the area is “smaller than a 2 ”, the area for the gradation The change is as shown by “electrostatic latent image 1” in FIG.

この場合の「対応静電潜像の1ドットの面積」は0.833aとしている。この直線の傾きは1243.5となり、入力情報を表す直線の傾きと異なる。従って、これを「入力情報の直線からのずれ」として測定可能である。
図11における静電潜像1の直線は、原点を通る。
In this case, “the area of one dot of the corresponding electrostatic latent image” is 0.833a 2 . The slope of this straight line is 1243.5, which is different from the slope of the straight line representing the input information. Therefore, this can be measured as “deviation of input information from a straight line”.
The straight line of the electrostatic latent image 1 in FIG. 11 passes through the origin.

次に、図8に示す階調数:12の対応静電潜像(図8下右図)の場合を考えると、この対応静電潜像における1ドットの面積は「aよりも小さい」が、上下に隣接するドットが互いに重なっている。対応静電潜像を構成するドットは全部で12ドットある。
1ドットの面積を「Sd」とすれば、全面積:12Sdが理想であるが、ドット相互に重なりが生じているため全面積は「12Sdよりも小さく」なる。
対応静電潜像を構成するドットの数が増えて「重なるドットが多くなる」ほど、対応静電潜像を構成する全ドットの面積は小さくなる。従って、この場合の、階調・面積の関係は、図11の「静電潜像2」のようなグラフ線(破線)となる。
このグラフ線「静電潜像2」は、厳密には直線ではなく「近似直線」である。
Next, considering the case of the corresponding electrostatic latent image having the number of gradations of 12 shown in FIG. 8 (lower right diagram in FIG. 8), the area of one dot in the corresponding electrostatic latent image is “smaller than a 2 ”. However, dots that are vertically adjacent to each other overlap each other. There are a total of 12 dots constituting the corresponding electrostatic latent image.
If the area of one dot is “Sd”, the total area: 12Sd is ideal, but since the dots overlap each other, the total area becomes “smaller than 12Sd”.
As the number of dots constituting the corresponding electrostatic latent image increases and “the number of overlapping dots increases”, the area of all dots constituting the corresponding electrostatic latent image decreases. Therefore, the relationship between gradation and area in this case is a graph line (broken line) like “electrostatic latent image 2” in FIG.
Strictly speaking, the graph line “electrostatic latent image 2” is not a straight line but an “approximate straight line”.

「静電潜像2」を表す直線は、傾き:1173.8であって「入力情報を表す直線の傾き(1792.1)」と異なり、また切片:1577.1μmとなる。従って「入力情報とのずれ」として、「傾き」のほかに「切片」の測定が可能となる。 A straight line representing “electrostatic latent image 2” has an inclination of 1173.8, which is different from “inclination of a straight line representing input information (1792.1)”, and has an intercept of 1577.1 μm 2 . Therefore, as “deviation from input information”, “intercept” can be measured in addition to “inclination”.

図11において「入力情報」のグラフ線の相関係数は1で「直線」である(これを「理想直線」と呼ぶ。)
次に、「静電潜像1」のグラフ線の相関係数を求めると1となりこれも直線であるが、理想直線とは「傾きのずれ」がある。「静電潜像2」のグラフ線の相関係数は0.9956と成り、僅かに直線からずれることが分る。これも「入力情報と対応静電潜像の面積とのずれ」の1つの形態であり測定できる。
In FIG. 11, the correlation coefficient of the graph line of “input information” is 1 and is “straight line” (this is called “ideal straight line”).
Next, when the correlation coefficient of the graph line of “electrostatic latent image 1” is obtained, it is 1, which is also a straight line, but “inclination deviation” from the ideal straight line. The correlation coefficient of the graph line of “electrostatic latent image 2” is 0.9956, and it can be seen that it is slightly deviated from the straight line. This is also one form of “deviation between the input information and the area of the corresponding electrostatic latent image” and can be measured.

即ち、請求項1において、入力パターンPIの面積:SPIを、階調:Iに対して直線的に変化させたとき、対応静電潜像MIの面積:SIの「階調:Iに対する変化の、面積SPIの直線的変化に対する差」は、この場合、近似直線(静電潜像1、静電潜像2)の傾き・切片・相関係数の3つである。 That is, in claim 1 , when the area: SPI of the input pattern PI is linearly changed with respect to the gradation: I, the area: SI of the corresponding electrostatic latent image MI “changes with respect to the gradation: I”. In this case, “the difference with respect to the linear change in the area SPI” is three of the inclination, the intercept, and the correlation coefficient of the approximate straight line (the electrostatic latent image 1 and the electrostatic latent image 2).

画像を印刷物として紙に印刷した場合、印刷画像の階調再現性評価には「明度:L*」を用いる場合が多い。人が知覚し得る「隣り合う階調間の明度差」は、明度によらず一定値を取ることが知られており、従って「階調に対する明度の変化は直線的である」ことが好ましい。静電潜像の面積についても同じことが言え、階調に対して静電潜像の面積が直線的に変化することが好ましい。   When an image is printed on paper as a printed matter, “lightness: L *” is often used for tone reproducibility evaluation of the printed image. It is known that the “lightness difference between adjacent gradations” that can be perceived by human beings takes a constant value regardless of the lightness, and thus “change in lightness with respect to gradation is linear” is preferable. The same can be said for the area of the electrostatic latent image, and it is preferable that the area of the electrostatic latent image changes linearly with respect to the gradation.

図4(a)の入力パターンに基づいて対応静電潜像(図4(b))を形成し、この対応静電潜像を現像してトナー画像とし「最終的に記録シート上に出力画像として出力」した場合における「出力画像」を構成するトナー粒子の大きさを「極端に誇張」して描くと、図12(a)の如くになる。
勿論、トナーの粒径は10μm以下であるから目視でトナー粒子の個々は見えないし、図のように「トナー粒子間に大きな隙間が多数空いている」訳ではない。
A corresponding electrostatic latent image (FIG. 4B) is formed on the basis of the input pattern of FIG. 4A, and the corresponding electrostatic latent image is developed to form a toner image “finally output image on recording sheet” If the size of the toner particles constituting the “output image” is “extremely exaggerated”, the image is as shown in FIG.
Of course, since the particle diameter of the toner is 10 μm or less, the individual toner particles cannot be visually observed, and it does not mean that “a large number of large gaps are left between the toner particles” as shown in the figure.

図12(a)に示すような「ドット状のトナー画像」は、光学顕微鏡やレーザ顕微鏡などを用いて詳細を観察でき、顕微鏡にデジタルカメラ等の撮像機器を装着し、観察画像を電子データにすれば、その後のデータ・画像処理を行うことが容易になる。
汎用の画像処理ソフトを用いれば「トナー画像の面積」を容易に求めることができる。
The “dot-like toner image” as shown in FIG. 12A can be observed in detail using an optical microscope, a laser microscope, or the like. An imaging device such as a digital camera is attached to the microscope, and the observation image is converted into electronic data. Then, it becomes easy to perform subsequent data / image processing.
If general-purpose image processing software is used, the “area of the toner image” can be easily obtained.

例えば、入力パターンから対応静電潜像を経て、図12(b)のように取得した「出力画像」であるトナー画像の輪郭を抽出して面積を求めることができる。この面積の求め方は「図5に即して説明」したのと同様である。
このように求められる「トナー画像の面積」と、前述の如くして求めた対応静電潜像との面積の差:Δsを求めることができる(図12(c))。
For example, the area can be obtained by extracting the outline of the toner image, which is the “output image” obtained as shown in FIG. 12B, through the corresponding electrostatic latent image from the input pattern. The method for obtaining this area is the same as that described with reference to FIG.
An area difference: Δs between the “area of the toner image” thus obtained and the corresponding electrostatic latent image obtained as described above can be obtained (FIG. 12C).

入力パターンに対する対応静電潜像の形成とトナー画像の形成とは「同時に行う」ことが好ましい。
対応静電潜像の形成とトナー画像の形成は別々の手段で行ってもよい。
例えば、適宜のデジタル複写装置あるいはプリンタで、記録シート上にトナー画像を出力画像として形成する一方、対応静電潜像は上述した図1の装置を用いて、上記複写装置またはプリンタでの静電潜像形成と同じ条件(帯電電位等の帯電条件・走査光学系による光画像書き込み等)で形成できる。
The formation of the electrostatic latent image corresponding to the input pattern and the toner image are preferably “simultaneously performed”.
The formation of the corresponding electrostatic latent image and the toner image may be performed by different means.
For example, a toner image is formed as an output image on a recording sheet by an appropriate digital copying apparatus or printer, while a corresponding electrostatic latent image is obtained by using the apparatus shown in FIG. It can be formed under the same conditions as the latent image formation (charging conditions such as charging potential, optical image writing by a scanning optical system, etc.).

勿論、対応静電潜像形成に用いる光導電性の感光体と、現像によりトナー画像を形成する感光体とは、同一の物性(同一条件での静電潜像形成で、同一の静電潜像が形成される感光体としての特性)を持つものを用いる。勿論、同一の感光体に対し、対応静電潜像の形成と現像とを行なうようにすることができる。   Of course, the photoconductive photosensitive member used for forming the corresponding electrostatic latent image and the photosensitive member forming the toner image by development have the same physical properties (the same electrostatic latent image is formed by forming the electrostatic latent image under the same conditions). Those having characteristics as a photoreceptor on which an image is formed are used. Of course, the corresponding electrostatic latent image can be formed and developed on the same photoconductor.

同一の感光体を用いる場合を簡単に説明すると、上に説明した試料としての感光体として「実際にデジタル複写装置等で用いられるドラム状の感光体」を用い、これを図1の装置に試料としてセットし、帯電条件・光画像書き込みの条件を設定して、上と同様にして入録パターンに対応する対応静電潜像の形成と形成された対応静電潜像の測定(面積・階調等)を行なう。   The case where the same photosensitive member is used will be briefly described. As the photosensitive member as the sample described above, a “drum-shaped photosensitive member that is actually used in a digital copying apparatus” is used. Set the charging conditions and optical image writing conditions, and form the corresponding electrostatic latent image corresponding to the registered pattern and measure the corresponding electrostatic latent image (area Etc.).

その後「同じ感光体」をデジタル複写装置にセットし、上記帯電条件・光画像書き込み条件により上記入力パターンと同一の入力情報で静電潜像形成を行なって「可視像用静電潜像」を形成し、形成された可視像用静電潜像に対し現像・転写を行い、入力情報に応じたトナー画像を得る。そして、このトナー画像に対し、上記の如く面積測定等を行なう。   After that, the “same photoconductor” is set in a digital copying apparatus, and an electrostatic latent image is formed with the same input information as the above input pattern according to the above charging conditions and optical image writing conditions. And developing and transferring the formed electrostatic latent image for visible image to obtain a toner image corresponding to the input information. Then, the area measurement or the like is performed on the toner image as described above.

このようにすることにより、入力パターンの入力情報と対応静電潜像との関係に加え、対応静電潜像とこれを可視化したトナー画像との関係を知ることが可能になる。   By doing so, in addition to the relationship between the input information of the input pattern and the corresponding electrostatic latent image, it is possible to know the relationship between the corresponding electrostatic latent image and the toner image that visualizes this.

ここで、トナー画像を形成するトナーと、トナー画像を転写・定着する記録媒体について説明する。   Here, the toner for forming the toner image and the recording medium for transferring and fixing the toner image will be described.

静電潜像を現像する方式としては、乾式現像方式・湿式現像方式があるが、現在では高速性に優れた「乾式現像方式」が主流となっている。しかし、この発明の実施については乾式現像方式に限らず、湿式現像方式を利用することも勿論可能である。   As a method for developing an electrostatic latent image, there are a dry development method and a wet development method, but at present, a “dry development method” having excellent high-speed performance is mainly used. However, the implementation of the present invention is not limited to the dry development method, and it is of course possible to use a wet development method.

乾式現像方式に用いられる粉黛の現像剤には「1成分現像剤と2成分現像剤」が知られ、1成分現像剤を構成するトナーには「非磁性トナー」と「磁性トナー」がある。また、2成分現像剤は「トナー粒子とキャリア粒子」とからなり、この場合も、トナーには非磁性トナー、磁性トナーがある。
トナー粒子はポリマーを主成分とし着色剤等が含まれ、粒径は数μmから十数μmである。キャリア粒子は鉄粉などの金属系材料で粒径は数十μmから数百μmである。
“One-component developer and two-component developer” are known as powder developers used in the dry development system, and “non-magnetic toner” and “magnetic toner” are included in the toner constituting the one-component developer. The two-component developer includes “toner particles and carrier particles”. In this case, the toner includes non-magnetic toner and magnetic toner.
The toner particles have a polymer as a main component and a colorant and the like, and have a particle size of several μm to several tens of μm. The carrier particles are a metallic material such as iron powder and have a particle size of several tens to several hundreds of μm.

トナー画像を最終的に担持することになる記録シートは、転写紙であることが一般的であるが、それ以外に厚紙や、OHPシート(オーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート)等であることもできる。   The recording sheet that will ultimately carry the toner image is generally transfer paper, but it can also be cardboard, OHP sheets (plastic sheets for overhead projectors), and the like.

従来、紙等の記録シート上のトナー画像の階調再現性は巨視的に「反射率、濃度、明度など」を測定して行われている。   Conventionally, tone reproducibility of a toner image on a recording sheet such as paper is macroscopically measured by measuring “reflectance, density, brightness, etc.”.

特に、階調再現性における「明度の再現性」は、図13に示すように、横軸の階調の変化とともに、直線的に変化することが好ましい。
図14を参照して対応静電潜像(可視像用静電潜像)とトナー画像の対応を説明する。
図14の上図には、階調の異なる3種の対応静電潜像が示されている。この対応静電潜像は、図8下図に示したのと同じものであり、図8上図に示す3種の入力情報により「可視像用静電潜像」として形成されたものである。
In particular, it is preferable that the “lightness reproducibility” in the gradation reproducibility changes linearly with a change in gradation on the horizontal axis, as shown in FIG.
The correspondence between the corresponding electrostatic latent image (the electrostatic latent image for visible image) and the toner image will be described with reference to FIG.
The upper diagram of FIG. 14 shows three types of corresponding electrostatic latent images having different gradations. This corresponding electrostatic latent image is the same as that shown in the lower diagram of FIG. 8, and is formed as a “static latent image for visible image” by the three types of input information shown in the upper diagram of FIG. .

図14下図は、同上図の静電潜像に対応するトナー画像(図中は「トナー像」)である。   The lower diagram in FIG. 14 is a toner image (“toner image” in the figure) corresponding to the electrostatic latent image in the above diagram.

上記の如くして、静電潜像の面積とトナー画像の面積を階調ごとに求め、「静電潜像面積とトナー画像面積」の差を求める。   As described above, the area of the electrostatic latent image and the area of the toner image are obtained for each gradation, and the difference between the “electrostatic latent image area and the toner image area” is obtained.

図14では、説明の簡単のために、階調数を3としているが、これに限らず、256階調等であっても良いことは言うまでもない。   In FIG. 14, the number of gradations is set to 3 for the sake of simplicity of description, but it is needless to say that the number of gradations is not limited to 256 and may be 256.

例えば、256階調の入力情報について測定を行なう場合であれば、例えば、図9に示す如き「16×16の配列」の入力情報を用いれば良く、この例では、黒い正方形部分の全面積は48aであり、全面積:256aに対する面積率:18.8%、階調:48である。 For example, in the case of measuring input information of 256 gradations, for example, input information of “16 × 16 array” as shown in FIG. 9 may be used. In this example, the total area of the black square portion is a 48a 2, total area: area ratio 256a 2: 18.8%, the gradation: is 48.

上述の如く、対応静電潜像の面積が「入力情報の面積」からずれる。従って、対応静電潜像を用いて形成されるナー画像の面積は、入力情報の面積から「さらにずれる」のが一般的である。
入力情報でなく「対応静電潜像を基準」として、トナーが「静電潜像に理想的に付着」する場合を考えれば、トナー画像の面積は対応静電潜像と同面積になる。この場合を、図15に「A」で表すグラフ線であらわす。
As described above, the area of the corresponding electrostatic latent image deviates from the “area of input information”. Therefore, the area of the toner image formed using the corresponding electrostatic latent image is generally “further shifted” from the area of the input information.
Considering the case where the toner “ideally adheres to the electrostatic latent image” using “corresponding electrostatic latent image as a reference” instead of the input information, the toner image has the same area as the corresponding electrostatic latent image. This case is represented by a graph line represented by “A” in FIG.

図15の横軸は静電潜像面積を表し、縦軸はトナー画像の面積(図中「トナー像面積」)を表している。上記理想的な場合ならば、静電潜像面積とトナー画像面積とは同一であるから、グラフ線:Aの傾きは「1」であり、切片は0で座標原点を通る。   The horizontal axis in FIG. 15 represents the electrostatic latent image area, and the vertical axis represents the toner image area (“toner image area” in the figure). In the ideal case, since the electrostatic latent image area and the toner image area are the same, the slope of the graph line A is “1”, the intercept is 0, and the coordinate origin is passed.

「傾き」は「面積/面積」で無次元である。図15では、解像度:600dpiの場合を例として面積を算出した。   “Slope” is “area / area” and is dimensionless. In FIG. 15, the area is calculated by taking the case of resolution: 600 dpi as an example.

入力画像の1ドットに対応する静電潜像部分(対応静電潜像における1ドット状の部分)の面積は、入力情報の面積の83.3%とした。
対応静電潜像と等価な可視像用静電潜像へのトナーの付着が少なく、トナー画像面積が対応静電潜像面積の70%になる場合を図15にグラフ線「B」で示す。グラフ線「B」は、傾き:0.7で原点を通る。
The area of the electrostatic latent image portion corresponding to one dot of the input image (one dot-like portion in the corresponding electrostatic latent image) was 83.3% of the area of the input information.
A graph line “B” in FIG. 15 shows a case where toner adhesion to the visible electrostatic latent image equivalent to the corresponding electrostatic latent image is small and the toner image area is 70% of the corresponding electrostatic latent image area. Show. The graph line “B” passes through the origin with an inclination of 0.7.

従って、傾き:1のグラフ線「A」とグラフ線「B」との傾きの差は「0.3」であり「対応静電潜像とトナー画像との差」の1つである。   Therefore, the difference in inclination between the graph line “A” and the graph line “B” with the inclination of 1 is “0.3”, which is one of the “difference between the corresponding electrostatic latent image and the toner image”.

図15のグラフ線「C」は、対応静電潜像に対して「±数%の面積のばらつき」をランダムに有するトナー画像の場合を示す。このグラフ線「C」を破線で示す直線で近似した近似直線は傾き:1.0957で、傾き:1のグラフ線「A」に対して0.0957のずれ(差)がある。   The graph line “C” in FIG. 15 shows the case of a toner image having “± several percent area variation” at random with respect to the corresponding electrostatic latent image. An approximate straight line obtained by approximating the graph line “C” with a straight line indicated by a broken line has an inclination of 1.0957, and a deviation (difference) of 0.0957 from the graph line “A” having an inclination of 1.

上記近似直線の切片は−1412.2であり、これは対応静電潜像とトナー画像の差の1つである。
このように、入力パターンPIを階調:I(N≧I≧1)応じて変化させ、対応静電潜像MIの面積:SIを階調:Iに対して直線的に変化させ、同一内容の入力パターンにより形成されたN個の可視像用静電潜像をトナーにより可視化してN個のトナー画像TIとし、このトナー画像の面積:STIを測定し、面積:SIの階調:Iに対する変化の、面積STIの変化に対する差として、上記傾き・切片・相関係数を測定することができる。
The intercept of the approximate line is −1412.2, which is one of the differences between the corresponding electrostatic latent image and the toner image.
In this way, the input pattern PI is changed according to the gradation: I (N ≧ I ≧ 1), the area: SI of the corresponding electrostatic latent image MI is linearly changed with respect to the gradation: I, and the same contents N visible image electrostatic latent images formed by the input pattern are visualized with toner to form N toner images TI, and the area: STI of the toner images is measured. The gradation of area: SI: The slope, intercept, and correlation coefficient can be measured as the difference from the change in I to the change in area STI.

従来「階調再現性の評価」は、入力情報に対するトナー画像の明度の直線性のみによっていたが、この発明により「階調再現性における静電潜像とトナー画像とのずれ」を用いることにより高精度の測定が可能である。   Conventionally, the “evaluation of gradation reproducibility” was based only on the linearity of the brightness of the toner image with respect to the input information. However, according to the present invention, the “deviation between the electrostatic latent image and the toner image in the gradation reproducibility” is used. High-precision measurement is possible.

図16に、入力情報に対する対応静電潜像とトナー画像との画像評価を行なう装置の1例のシステム図を示す。   FIG. 16 shows a system diagram of an example of an apparatus that performs image evaluation of a corresponding electrostatic latent image and a toner image with respect to input information.

図16において符号141、145で示す部分は、図1に即して説明したのと同様の画像評価を行なう部分であり、符号141で示す部分で試料に対する対応静電潜像の形成と形成された対応静電潜像の面積の測定を、図1の場合と同様にして行なう。   In FIG. 16, portions denoted by reference numerals 141 and 145 perform image evaluation similar to that described with reference to FIG. 1, and are formed by forming a corresponding electrostatic latent image on the sample in the portion denoted by reference numeral 141. The area of the corresponding electrostatic latent image is measured in the same manner as in FIG.

図16において、符号142は電子写真プロセスによる画像形成を行なう画像形成部であり、対応静電潜像の形成と面積測定を行なわれる試料と「静電潜像形成条件」を同一に設定された感光体が用いられる。   In FIG. 16, reference numeral 142 denotes an image forming unit that performs image formation by an electrophotographic process, and the “electrostatic latent image forming condition” is set to be the same as that of a sample on which the corresponding electrostatic latent image is formed and the area is measured. A photoreceptor is used.

入力パターンに関する入力情報は、コンピュータ145で生成され、ディスプレイに表示される。このようにして、入力情報により試料に対応静電潜像が形成されてその面積が測定される。   Input information related to the input pattern is generated by the computer 145 and displayed on the display. In this way, a corresponding electrostatic latent image is formed on the sample based on the input information, and its area is measured.

一方、画像形成部142は、その感光体を試料と同一条件で帯電し、試料に対する光画像書き込みと同一の条件で光画像書き込みを行なって入力情報に対応する可視像用静電潜像を形成し、これを現像して得られるトナー画像を紙等の記録シート上に転写・定着して出力画像として出力する。   On the other hand, the image forming unit 142 charges the photoconductor under the same conditions as the sample, performs optical image writing under the same conditions as the optical image writing on the sample, and generates an electrostatic latent image for visible image corresponding to the input information. A toner image formed and developed is transferred and fixed on a recording sheet such as paper and output as an output image.

従って「画像評価を行なう部分で試料に形成される対応静電潜像」と同一の静電潜像が画像形成部142の感光体に形成され、トナー画像として可視化される。試料に形成される対応静電潜像の面積が測定され、入力情報の面積との差が取られる。この面積の差は、所望の階調数の各階調に対して行なわれる。   Therefore, the same electrostatic latent image as the “corresponding electrostatic latent image formed on the sample at the portion where image evaluation is performed” is formed on the photosensitive member of the image forming unit 142 and visualized as a toner image. The area of the corresponding electrostatic latent image formed on the sample is measured, and the difference from the area of the input information is taken. This difference in area is performed for each gradation having a desired number of gradations.

画像形成部142としては、市販の光プリンタやデジタル複写装置を用いて良い。   As the image forming unit 142, a commercially available optical printer or digital copying apparatus may be used.

図16に符号146で示すのは、入力情報に応じて記録シート上に形成されたトナー画像である。図では、異なる3階調のものを例示しているが、図示の簡単のためであり、階調数はさらに多くても良いことは言うまでもない。   In FIG. 16, reference numeral 146 denotes a toner image formed on the recording sheet in accordance with the input information. In the figure, three different gradations are illustrated, but it is needless to say that the number of gradations may be larger for the sake of simplicity.

図6のトナー画像146は、数mm〜数cmの巨視的なサイズで見た様子を描いており、数十μmといった微視的なサイズで見ると、図12(a)に示すような小さなドットの集合パターンで出来ている。   The toner image 146 in FIG. 6 depicts a macroscopic size of several mm to several cm. When viewed in a microscopic size such as several tens of μm, the toner image 146 is small as illustrated in FIG. It is made up of a set of dots.

このトナー画像によるパターン146の評価を説明する。   The evaluation of the pattern 146 using the toner image will be described.

トナー画像によるパターン146は、2種の観察・測定装置により測定される。
第1の観察・測定手段143は「主としてパターンの反射率を測定」する装置である.基本的に光源148及び検出器149を有し、光源148から測定試料150に光照射し、反射光を検出器149により検出する。
The pattern 146 by the toner image is measured by two types of observation / measurement devices.
The first observation / measurement means 143 is an apparatus that “mainly measures the reflectance of the pattern”. Basically, it has a light source 148 and a detector 149, and the measurement sample 150 is irradiated with light from the light source 148, and the reflected light is detected by the detector 149.

測定試料150は、トナー画像のパターン146を持つ記録媒体である。この装置では測定試料150の反射率が測定されるが、反射率の測定に代え、あるいは反射率とともに「明度」を測定しても良い。   The measurement sample 150 is a recording medium having a toner image pattern 146. In this apparatus, the reflectance of the measurement sample 150 is measured, but instead of measuring the reflectance, “lightness” may be measured together with the reflectance.

第2の観察・測定手段144は「顕微鏡」であり、同じ測定試料150の微視的状態を観察・測定する。即ち、第1、第2の観察・測定装置における前者は「巨視的な観察・測定」を行い、後者は「微視的な観察・測定」を行なう。   The second observation / measurement means 144 is a “microscope” and observes / measures the microscopic state of the same measurement sample 150. That is, the former in the first and second observation / measurement apparatuses performs “macroscopic observation / measurement”, and the latter performs “microscopic observation / measurement”.

前述の如く、入力パターンを特定する入力情報は、コンピュータ145で生成し、対応静電潜像の形成・観察は装置141で行い、観察結果をコンピュータ145に返し、同じ入力情報を用いて画像形成部142で紙等の記録媒体上にトナー画像146を形成し、その観察・測定を第1、第2の観察・測定手段143、144で行い、観察結果をコンピュータ145に返し、コンピュータ145内で対応静電潜像とトナー画像との面積差を算出する。なお、対応静電潜像の形成とトナー画像の形成、観察は同時でも時間差があっても良い。   As described above, the input information specifying the input pattern is generated by the computer 145, the corresponding electrostatic latent image is formed and observed by the apparatus 141, the observation result is returned to the computer 145, and image formation is performed using the same input information. The toner image 146 is formed on a recording medium such as paper by the unit 142, the observation / measurement is performed by the first and second observation / measurement means 143, 144, the observation result is returned to the computer 145, and the computer 145 The area difference between the corresponding electrostatic latent image and the toner image is calculated. The formation of the corresponding electrostatic latent image and the formation and observation of the toner image may be performed simultaneously or with a time difference.

このようにして、入力情報と対応静電潜像、対応静電潜像とトナー画像、入力情報とトナー画像とのそれぞれの差・ずれを高精度で測定・評価することが可能になる。
入力情報が有る関数:Fで、これに対応する対応静電潜像がF、トナー画像がFで表されるものとする。
In this way, it is possible to measure and evaluate the input information and the corresponding electrostatic latent image, the corresponding electrostatic latent image and the toner image, and the difference / deviation between the input information and the toner image with high accuracy.
It is assumed that the function having input information is F 0 , the corresponding electrostatic latent image corresponding to this is represented by F 1 , and the toner image is represented by F 2 .

このとき、入力情報と対応静電潜像との差:ΔFはF−Fで表され、対応静電潜像とトナー画像像との差:ΔFはF−Fで表される。 At this time, the difference between the input information and the corresponding electrostatic latent image: ΔF 1 is represented by F 1 −F 0 , and the difference between the corresponding electrostatic latent image and the toner image image: ΔF 2 is represented by F 2 −F 1 . Is done.

従来は、入力情報とトナー画像との差:ΔF=F−F求めていた。ここで、ΔF=ΔF+ΔFある。
入力情報とこれに最終的に対応するトナー画像との間には、電子写真プロセス上の多くの制御因子(パラメータ、条件)がある。従来のように、入力情報とトナー画像との差:ΔFのみであると、電子写真プロセスに対する好適な制御因子(パラメータ、条件)を探す効率が悪い。
Conventionally, a difference between input information and a toner image: ΔF 0 = F 2 −F 0 has been obtained. Here, ΔF 0 = ΔF 1 + ΔF 2 .
There are many control factors (parameters, conditions) in the electrophotographic process between the input information and the finally corresponding toner image. As in the prior art, if only the difference between the input information and the toner image: ΔF 0 , the efficiency of searching for suitable control factors (parameters, conditions) for the electrophotographic process is poor.

上記ΔFは「入力情報と対応静電潜像との差」で、主として「走査光学系に関する制御因子」に関する。ΔFは「対応静電潜像とトナー画像との差」で、主として「現像に関する制御因子」に関する。 ΔF 1 is “difference between input information and corresponding electrostatic latent image”, and mainly relates to “control factor related to scanning optical system”. ΔF 2 is “difference between corresponding electrostatic latent image and toner image”, and mainly relates to “control factor relating to development”.

この発明の画像評価では、従来「ΔFのみ」に依っていたのを「ΔFとΔFの2つを用い」て評価でき、プロセスも走査光学系と現像系を分離することができるので、制御因子を探す効率を有効に向上させることができる。 In the image evaluation of the present invention, what was previously based on “ΔF 0 only” can be evaluated by “using two of ΔF 1 and ΔF 2 ”, and the process can also separate the scanning optical system and the development system. The efficiency of searching for control factors can be effectively improved .

上の関数に対してさらに階調を考慮する。
ある階調を「i」と表すと、階調:iに対して上記のF、F、Fは、F0i、F1i、F2iである。それらの差はそれぞれ、ΔF0i、ΔF1i、ΔF2iであり、階調:iの範囲(例えば0≦i≦255)においてF、ΔFを各々求めれば良い。
Consider further gradation for the above function.
When a certain gradation is expressed as “i”, the above F 0 , F 1 , and F 2 are F 0i , F 1i , and F 2i with respect to gradation: i. These differences are ΔF 0i , ΔF 1i , and ΔF 2i , respectively, and F and ΔF may be obtained in the range of gradation: i (for example, 0 ≦ i ≦ 255).

図17は、上記の測定結果を制御因子にフィードバックし、最適・好適値を探すプロセス示すダイヤグラムであり、このようなフィードバックの手段を電子写真プロセスに組み込めば良い。   FIG. 17 is a diagram showing a process for feeding back the measurement result to the control factor and searching for the optimum / preferred value. Such a feedback means may be incorporated into the electrophotographic process.

また、図16のシステムを応用すれば、画像形成部142の検査システムとすることもできる。画像形成部142以外は固定とし、画像形成部142の部分を順次換えて測定・評価、調整を行うことができる。   Further, if the system of FIG. 16 is applied, an inspection system for the image forming unit 142 can be obtained. Measurements, evaluations, and adjustments can be performed by fixing the parts other than the image forming unit 142 and sequentially changing the parts of the image forming unit 142.

このように、入力情報とトナー画像に加えて「静電潜像も含めた評価」の結果を制御因子に反映することにより「より階調再現性の良い画像」とともに、かかる画像を形成できる装置を実現できる。   Thus, in addition to the input information and the toner image, the result of “evaluation including an electrostatic latent image” is reflected in the control factor, and thus an apparatus capable of forming such an image together with “an image with better gradation reproducibility” Can be realized.

「具体例」
図13に、階調再現性における「明度の再現性」の好ましい例(横軸の階調の変化とともに、明度が直線的に変化する場合)を示したが、図13に示された「階調に対する明度:L*」を、明度L*を「その最大値で規格化」したグラフを図18に示す。
図18において、例えば、階調:100において、直線191からずれた値:192が得られたものとし、この値:192の「直線191からのずれ」を「ΔL*’」と記す。
"Concrete example"
FIG. 13 shows a preferable example of “lightness reproducibility” in the case of gradation reproducibility (when the lightness changes linearly with a change in gradation on the horizontal axis). FIG. 18 shows a graph in which the lightness of the key is “L *” and the lightness L * is “normalized by the maximum value”.
In FIG. 18, for example, it is assumed that a value 192 deviating from the straight line 191 is obtained at the gradation: 100, and “deviation from the straight line 191” of this value 192 is denoted as “ΔL * ′”.

ΔL*は「規格化された明度差」である。
図19は、入力情報に対応する階調に対し、この入力情報により形成された対応静電潜像の面積を「その最大値で規格化」したグラフを示す。
このグラフは、対応静電潜像の面積が「階調に対して理想的に増加」する場合を表している。
ΔL * is “standardized brightness difference”.
FIG. 19 shows a graph in which the area of the corresponding electrostatic latent image formed by the input information is “normalized by the maximum value” with respect to the gradation corresponding to the input information.
This graph represents a case where the area of the corresponding electrostatic latent image “ideally increases with respect to gradation”.

この図において、例えば、階調:100において、対応静電潜像の面積が「直線201からずれた値:202」が得られたものとする。このとき、値:202の「直線201からのずれ」を「ΔS’」とすると、この「ΔS’」は、階調:100における「対応静電潜像面積の規格化された面積」の理想値からの差である。   In this figure, it is assumed that, for example, at the gradation of 100, the area of the corresponding electrostatic latent image is “value shifted from the straight line 201: 202”. At this time, if the value “202” is “ΔS ′” as the “deviation from the straight line 201”, this “ΔS ′” is the ideal “standardized area of the corresponding electrostatic latent image area” at the gradation: 100. It is the difference from the value.

また、明度差と対応静電潜像面積との差:ΔL*’−ΔS’を求めると、これは現像プロセスにおけるトナー画像形成の寄与を表し、上記ΔFを含んでおり、上記の如く測定した差・ずれの各値と、従来技術の明度による評価方法を結びつけるものである。
階調全体での評価は、階調をiとして「ΔL*’ −ΔS’」である。
Further, when the difference between the brightness difference and the corresponding electrostatic latent image area: ΔL * ′ − ΔS ′ is obtained, this represents the contribution of toner image formation in the development process, and includes ΔF 2 and measured as described above. Each value of the difference / deviation is combined with the evaluation method based on the brightness of the prior art.
The evaluation of the entire gradation is “ΔL i * ′ − ΔS i ′” where the gradation is i.

従来、階調再現性の評価は「横軸に階調数、縦軸に明度の実測値」をプロットして直線近似し、その相関係数の値により「階調再現性の優劣」を評価していたが、評価値が1つであり評価方法に課題があった。   Conventionally, gradation reproducibility is evaluated by plotting “the number of gradations on the horizontal axis and the measured value of lightness on the vertical axis” to perform linear approximation, and evaluating “excellence or inferiority of gradation reproducibility” by the value of the correlation coefficient However, there was a problem with the evaluation method because there was only one evaluation value.

これに対し、この発明のように、相関係数の外に「近似直線の傾きのずれ」や「切片の値(原点からのずれ)」を評価値に加えることにより、より精度の高い評価方法を実現できる。   On the other hand, as in the present invention, in addition to the correlation coefficient, by adding “slope deviation of approximate line” and “intercept value (deviation from the origin)” to the evaluation value, a more accurate evaluation method Can be realized.

また、得られた評価結果を電子写真プロセスの制御因子に反映させることにより、さらに階調再現性の良い画質及びその画質を形成する画像形成装置を実現できる。   In addition, by reflecting the obtained evaluation result on the control factor of the electrophotographic process, it is possible to realize an image quality with better gradation reproducibility and an image forming apparatus that forms the image quality.

図16に即して説明した評価装置において、トナー画像の反射率を測定し、網点面積率:Atを求める場合を考える。   In the evaluation apparatus described with reference to FIG. 16, a case is considered where the reflectance of a toner image is measured to obtain a halftone dot area ratio: At.

周知の如く、記録シート上に表現されたトナー画像の階調再現性の評価は、反射率:Rを測定することにより行われることが多い。光学濃度:Dで表現する場合、反射率:Rと光学濃度:Dとの関係は、
D=log10(1/R)
で表される。
As is well known, the tone reproducibility of a toner image expressed on a recording sheet is often evaluated by measuring the reflectance: R. When expressed by optical density: D, the relationship between reflectance: R and optical density: D is
D = log 10 (1 / R)
It is represented by

白色の記録媒体上にトナーが存在しないとき「濃度:0」であり、記録媒体全体がトナーで覆われた所謂「ベタ画像」での濃度は2.0前後の値となることが多い。   When there is no toner on the white recording medium, the density is “0”, and the density in a so-called “solid image” in which the entire recording medium is covered with toner often takes a value of about 2.0.

光画像書き込みを用いる電子写真プロセスで形成されるトナー画像は「ドットの集合」による所謂網点画像であり、一定面積に対して網点の面積率は、濃度:0に対して0%、上記ベタ画像に対して100%であり、この間に「異なる濃度をいくつ表現できるか」により階調の数(階調数)が決まる。   The toner image formed by the electrophotographic process using optical image writing is a so-called halftone dot image by “a set of dots”, and the area ratio of the halftone dots is 0% with respect to density: 0 for a certain area. The solid image is 100%, and the number of gradations (the number of gradations) is determined by “how many different densities can be expressed” during this period.

図20(a)において、基準となる面積をSs、トナー画像におけるドット像の面積をSdとすると、トナー画像における網点面積率:Atは「At=Sd/Ss」で与えられる。   In FIG. 20A, assuming that the reference area is Ss and the dot image area in the toner image is Sd, the dot area ratio: At in the toner image is given by “At = Sd / Ss”.

従来においては、反射率の測定において、トナー画像の網点占有率が測定されているが、この場合に「オプティカルドットゲイン(測定用の光が記録媒体である紙の内部まで浸透して拡散したり、トナー表面で反射したり、トナー内部で多重散乱することにより生じ、測定される網点面積を増やす効果を有する。)をどのように補正するかの問題がある。   Conventionally, the halftone dot occupancy of the toner image is measured in the reflectance measurement. In this case, “optical dot gain (measurement light penetrates and diffuses into the recording medium paper). Or the reflection on the toner surface or multiple scattering inside the toner, which has the effect of increasing the measured halftone dot area).

面積階調と網点面積率との関係は「Murray−Davisの式」により表され、オプティカルドットゲイン:nの補正をしたYule−Niesenの式があるが、光学的測定により得られる反射率・網点面積率には原理的にオプティカルドットゲインが含まれる。   The relationship between the area gradation and the halftone dot area ratio is expressed by the “Murray-Davis equation”, and there is a Yule-Niesen equation in which the optical dot gain: n is corrected. In principle, the dot area ratio includes an optical dot gain.

昨今、パーソナルコンピュータ(PC)により電子的に文章・画像を作成し、この画像をレーザプリンタやデジタル複写装置を用いてアウトプット画像を出力する場合には、一般的に256階調(8bit,2)が用いられており、これが必要とされる階調数になるが、情報機器や電子機器の性能及び作像技術のレベルに依存する所が大きい。業務用の画像形成ではより多くの階調数が必要であり、将来的に階調数はさらに増えると考えられる。 In recent years, when a sentence / image is electronically created by a personal computer (PC) and an output image is output using a laser printer or a digital copying apparatus, generally 256 gradations (8 bits, 2) are used. 8 ) is used, and this is the number of required gradations, but it depends greatly on the performance of information equipment and electronic equipment and the level of image forming technology. For image formation for business use, a larger number of gradations is required, and it is considered that the number of gradations will further increase in the future.

図16に示したような画像評価装置では、トナー画像のみならず、対応静電潜像に対しても面積測定が行なわれる。   In the image evaluation apparatus as shown in FIG. 16, area measurement is performed not only on the toner image but also on the corresponding electrostatic latent image.

図20(a)のように、トナー画像の反射率から網点面積率:At(=Ss/Sd)にはオプティカルドットゲイン:nが含まれるが、図20(b)のように、対応静電潜像の1ドット画像の面積:Seを測定し、静電潜像に対する網点面積率:As(As=Se/Ss)を求めると、この場合の面積測定は光学測定でないので、網点面積率:Asはオプティカルドットゲインを含まない。   As shown in FIG. 20A, the dot area ratio: At (= Ss / Sd) based on the reflectance of the toner image includes an optical dot gain: n. However, as shown in FIG. When the area of one dot image of the electrostatic latent image: Se is measured and the halftone dot area ratio: As (As = Se / Ss) with respect to the electrostatic latent image is obtained, the area measurement in this case is not an optical measurement. Area ratio: As does not include optical dot gain.

従って、光学的に測定される網点面積率:At、非光学的に測定される網点面積率:Asの差:(At−As)或いは比:(At/As)から、オプティカルドットゲイン:nを求めることができ、網点面積率:Atを有効に補正することができる。   Therefore, from the halftone dot area ratio measured optically: At and the halftone dot area ratio measured non-optically: As: (At-As) or ratio: (At / As), the optical dot gain: n can be obtained, and the dot area ratio: At can be corrected effectively.

電子写真プロセスにより形成される画像(トナー画像)は、感光体帯電電位、光画像書き込み時の光強度・照射時間、静電潜像へのトナー付着量の多少等の制御因子(パラメータ、条件)により制御される。   The image (toner image) formed by the electrophotographic process has control factors (parameters and conditions) such as the photosensitive member charging potential, light intensity and irradiation time when writing an optical image, and the amount of toner attached to the electrostatic latent image. Controlled by

この発明においては、画像形成すべきパターンである入力パターンの入力情報により形成される対応静電潜像の面積や、この面積の階調に対する依存性が測定され、また、対応静電潜像とこれを可視化したトナー画像の面積や、その階調に対する依存性が測定されるので、上記電子写真プロセスの制御因子をより精緻に設定することが可能となり、これら制御因子でより良好な制御をおこなって良好な画像形成を実現できる。   In the present invention, the area of the corresponding electrostatic latent image formed by the input information of the input pattern, which is the pattern to be imaged, and the dependency of this area on the gradation are measured. Since the area of the visualized toner image and its dependency on the gradation are measured, it becomes possible to set the control factors of the above-mentioned electrophotographic process more precisely and perform better control with these control factors. And good image formation can be realized.

図21に、画像形成装置の1形態を説明図的に示す。   FIG. 21 is an explanatory view showing one form of the image forming apparatus.

図21において、感光体(OPC)71が矢印方向へ等速回転しつつ、帯電チャージャ72により均一帯電され、走査ビーム73により光画像書き込みが行なわれて静電潜像が形成される。   In FIG. 21, a photoconductor (OPC) 71 is uniformly charged by a charging charger 72 while rotating at a constant speed in the direction of an arrow, and an optical image is written by a scanning beam 73 to form an electrostatic latent image.

形成された静電潜像はトナー74により可視化されてトナー画像となり、記録媒体である転写紙75上に転写チャージャ76により静電転写され、トナー画像を転写された転写紙76は定着装置77によりトナー画像を定着されて装置外へ排出される。   The formed electrostatic latent image is visualized by a toner 74 to become a toner image, electrostatically transferred by a transfer charger 76 onto a transfer sheet 75 as a recording medium, and the transfer sheet 76 to which the toner image is transferred is transferred by a fixing device 77. The toner image is fixed and discharged outside the apparatus.

トナー画像転写後の感光体71はクリーナ78により表面を清掃され、除電ランプ79により除電される。   The surface of the photoreceptor 71 after the toner image transfer is cleaned by a cleaner 78 and discharged by a charge removing lamp 79.

上記の如くして決定された制御因子により、帯電チャージャ72の帯電電位、光画像書き込みの際の光強度や照射時間、現像装置におけるバイアス電圧やトナー帯電量等の現像条件等を制御することにより良好な画像形成を行なうことができる。   By controlling the charging potential of the charger 72, the light intensity and irradiation time during optical image writing, the developing conditions such as the bias voltage and toner charge amount in the developing device, etc., according to the control factors determined as described above. Good image formation can be performed.

152 電子銃
153 コンデンサレンズ
154 走査レンズ
155 対物レンズ
157 試料(光導電性の感光体)
159 真空ポンプ
158 インタフェース
160 制御手段
165 光照射光学系
164 試料ステージ
163 電子検出器
152 electron gun
153 condenser lens
154 Scanning lens
155 Objective lens
157 Sample (photoconductive photoreceptor)
159 vacuum pump
158 interface
160 Control means
165 Light irradiation optical system
164 Sample stage
163 Electronic detector

特開2003−295696号公報JP 2003-295696 A 特許第3865676号公報Japanese Patent No. 3865676 特開2005−311952号公報JP-A-2005-311952

Claims (7)

帯電させた光導電性の感光体に対し、入力パターンの形状および面積に関する情報を少なくとも有する入力情報に基づき、光画像書き込みを行なって、上記入力パターンに対応する対応静電潜像を形成し、この対応静電潜像の面積を測定し、上記入力情報の面積と上記対応静電潜像の面積との面積差を測定する画像評価において、階調:Iの異なるN(≧2)個の入力パターンPIに対応するN個の対応静電潜像を形成し、入力パターンPIに対応する対応静電潜像MIの面積:SIと、上記入力パターンPIの面積:SPIとの面積差を、階調:Iごとに測定することを画像評価方法であって、
上記入力パターンPIの面積:SPIを、階調:Iに対して直線的に変化させ、対応静電潜像MIの面積:SIの上記階調:Iに対する変化の、上記面積SPIの直線的変化に対する差を測定することを特徴とする画像評価方法。
Based on input information having at least information on the shape and area of the input pattern on the charged photoconductive photoreceptor, optical image writing is performed to form a corresponding electrostatic latent image corresponding to the input pattern, In the image evaluation for measuring the area of the corresponding electrostatic latent image and measuring the area difference between the area of the input information and the area of the corresponding electrostatic latent image, N (≧ 2) pieces having different gradations: I N corresponding electrostatic latent images corresponding to the input pattern PI are formed, and an area difference between the area: SI of the corresponding electrostatic latent image MI corresponding to the input pattern PI and the area: SPI of the input pattern PI is defined as follows: Tone: An image evaluation method for measuring every I,
The area SPI of the input pattern PI is linearly changed with respect to the gradation I, and the area SPI of the corresponding electrostatic latent image MI is linearly changed with respect to the gradation I. An image evaluation method comprising measuring a difference with respect to.
請求項1記載の画像評価方法を実施する装置であって、An apparatus for carrying out the image evaluation method according to claim 1,
光導電性の感光体を帯電させる帯電手段と、  Charging means for charging the photoconductive photoreceptor;
上記感光体に作用させる入力パターンの入力情報を生成する入力情報生成手段と、  Input information generating means for generating input information of an input pattern to be applied to the photoreceptor;
上記感光体に上記入力情報に基づき光画像書き込みを行なって、入力パターンに対応する対応静電潜像を形成する対応静電潜像形成手段と、  Corresponding electrostatic latent image forming means for performing optical image writing on the photoreceptor based on the input information to form a corresponding electrostatic latent image corresponding to the input pattern;
対応静電潜像の面積を測定する面積測定手段と、  Area measuring means for measuring the area of the corresponding electrostatic latent image;
対応静電潜像の測定された面積を用い、少なくとも入力パターンの面積との差を含む演算処理を行なう演算処理手段とを有することを特徴とする画像評価装置。  An image evaluation apparatus, comprising: an arithmetic processing unit that performs an arithmetic process including at least a difference from the area of the input pattern using the measured area of the corresponding electrostatic latent image.
帯電させた光導電性の感光体に対し、入力パターンの形状および面積に関する情報を少なくとも有する入力情報に基づき、光画像書き込みを行なって、上記入力パターンに対応する対応静電潜像を形成し、Based on input information having at least information on the shape and area of the input pattern on the charged photoconductive photoreceptor, optical image writing is performed to form a corresponding electrostatic latent image corresponding to the input pattern,
この対応静電潜像の面積を測定し、  Measure the area of this corresponding electrostatic latent image,
上記入力情報と同一内容の入力情報により可視像用静電潜像を形成し、  Form an electrostatic latent image for visible image with the same input information as the input information,
形成された可視像用静電潜像をトナーにより可視化してトナー画像とし、このトナー画像の面積を測定し、  The formed electrostatic latent image for visible image is visualized with toner to form a toner image, the area of this toner image is measured,
上記対応静電潜像の面積と、上記トナー画像の面積の差を測定することを特徴とする画像評価方法。  An image evaluation method comprising measuring a difference between an area of the corresponding electrostatic latent image and an area of the toner image.
請求項3記載の画像評価方法において、The image evaluation method according to claim 3,
階調:Iの異なるN(≧2)個の入力パターンPIに対応するN個の対応静電潜像を形成し、これらN個の対応静電潜像MIの面積:SIを測定し、  N corresponding electrostatic latent images corresponding to N (≧ 2) input patterns PI having different gradations I are formed, and the area: SI of these N corresponding electrostatic latent images MI is measured.
上記N個の入力パターンPIと同一内容の入力情報により形成されたN個の可視像用静電潜像をトナーにより可視化してN個のトナー画像TIとし、このトナー画像の面積:STIを測定し、  The N latent images for visible image formed by the input information having the same contents as the N input patterns PI are visualized with toner to form N toner images TI. Measure and
面積:SIとSTIとを、階調:Iごとに測定することを特徴とする画像評価方法。  An image evaluation method, wherein area: SI and STI are measured for each gradation: I.
請求項4記載の画像評価方法において、The image evaluation method according to claim 4,
入力パターンPIを階調:I(N≧I≧1)応じて変化させ、対応静電潜像MIの面積:SIを上記階調:Iに対して直線的に変化させ、  The input pattern PI is changed according to the gradation: I (N ≧ I ≧ 1), the area: SI of the corresponding electrostatic latent image MI is linearly changed with respect to the gradation: I,
同一内容の入力パターンにより形成されたN個の可視像用静電潜像をトナーにより可視化してN個のトナー画像TIとし、このトナー画像の面積:STIを測定し、  The N electrostatic latent images for visible image formed by the input patterns having the same contents are visualized with toner to obtain N toner images TI, and the area: STI of the toner images is measured.
上記面積:SIの階調:Iに対する変化の、上記面積STIの変化に対する差を測定することを特徴とする画像評価方法。  A method of evaluating an image, comprising measuring a difference of a change in the area: SI gradation: I with respect to a change in the area STI.
請求項3〜6の任意の1に記載の画像評価方法を実施する装置であって、An apparatus for performing the image evaluation method according to any one of claims 3 to 6,
光導電性の感光体を帯電させる帯電手段と、  Charging means for charging the photoconductive photoreceptor;
上記感光体に作用させる入力パターンの入力情報を生成する入力情報生成手段と、  Input information generating means for generating input information of an input pattern to be applied to the photoreceptor;
上記感光体に上記入力情報に基づき光画像書き込みを行なって、入力パターンに対応する対応静電潜像を形成する対応静電潜像形成手段と、  Corresponding electrostatic latent image forming means for performing optical image writing on the photoreceptor based on the input information to form a corresponding electrostatic latent image corresponding to the input pattern;
対応静電潜像の面積を測定する面積測定手段と、  Area measuring means for measuring the area of the corresponding electrostatic latent image;
上記入力情報生成手段による上記入力パターンと同一内容の入力情報を用いて可視像用静電潜像を形成し、この可視像用静電潜像をトナーによるトナー画像として可視化する可視像形成手段と、  A visible image that forms an electrostatic latent image for visible image using input information having the same contents as the input pattern by the input information generating means, and visualizes the electrostatic latent image for visible image as a toner image with toner. Forming means;
上記可視像形成手段により形成されたトナー画像のトナー画像面積を測定する可視像面積測定手段と、  Visible image area measuring means for measuring the toner image area of the toner image formed by the visible image forming means;
上記面積測定手段により測定された対応静電潜像面積と、上記可視像面積測定手段により測定されたトナー画像面積を用い、少なくとも、対応静電潜像面積とトナー画像面積の差を含む演算処理を行なう演算処理手段とを有することを特徴とする画像評価装置。  Using the corresponding electrostatic latent image area measured by the area measuring unit and the toner image area measured by the visible image area measuring unit, an operation including at least a difference between the corresponding electrostatic latent image area and the toner image area An image evaluation apparatus comprising arithmetic processing means for performing processing.
電子写真プロセスを利用する画像形成装置において、In an image forming apparatus using an electrophotographic process,
請求項1、3、4、5の何れかに記載の画像評価方法、もしくは請求項2または6に記載の画像評価装置により得られた前記入力情報と対応静電潜像との面積差情報、対応静電潜像面積とトナー画像面積との面積差情報の少なくとも一方に応じて、画像形成条件を調整制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。  Area difference information between the input information obtained by the image evaluation method according to claim 1, or the image evaluation apparatus according to claim 2, and a corresponding electrostatic latent image, An image forming apparatus comprising control means for adjusting and controlling image forming conditions according to at least one of area difference information between a corresponding electrostatic latent image area and a toner image area.
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