JP5476727B2 - Image evaluation method, image evaluation apparatus, and image forming apparatus - Google Patents

Image evaluation method, image evaluation apparatus, and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP5476727B2
JP5476727B2 JP2009021775A JP2009021775A JP5476727B2 JP 5476727 B2 JP5476727 B2 JP 5476727B2 JP 2009021775 A JP2009021775 A JP 2009021775A JP 2009021775 A JP2009021775 A JP 2009021775A JP 5476727 B2 JP5476727 B2 JP 5476727B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrostatic latent
image
latent image
reproducibility
photoconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009021775A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010176093A (en
Inventor
敬信 逢坂
浩之 須原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2009021775A priority Critical patent/JP5476727B2/en
Publication of JP2010176093A publication Critical patent/JP2010176093A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5476727B2 publication Critical patent/JP5476727B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置における静電潜像の測定技術に関し、特に、空間周波数を考慮した静電潜像の再現性を評価する画像評価方法及び画像評価装置に関する。また、本発明は、この画像評価方法、画像評価装置により電子写真の画質を向上させることができる画像形成装置に関する。   The present invention relates to a technique for measuring an electrostatic latent image in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a combination of these, and more particularly to the reproducibility of an electrostatic latent image in consideration of a spatial frequency. The present invention relates to an image evaluation method and an image evaluation apparatus for evaluation. The present invention also relates to an image forming apparatus capable of improving the image quality of electrophotography by the image evaluation method and the image evaluation apparatus.

複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真の技術を応用した画像形成装置、機器(特に、複写機はデジタル複写機、プリンタはレーザプリンタ)において、ある画像に関する元データの入力から、最終的な紙出力までの画像形成の一つのプロセスに、静電潜像の形成がある。静電潜像は、帯電させた感光体に、例えば走査光学系を用いて小さなドットから成る文字、画像等を形成したものである。この静電潜像は、トナーを付着させないうちは目視では見えず、汎用の計測機器を用いても精度よく測定することは難しい。   Input of original data relating to an image in an image forming apparatus or device (especially a digital copying machine as a copying machine or a laser printer as a printer) that applies electrophotographic technology such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a combination of these. One of the processes of image formation up to final paper output is formation of an electrostatic latent image. An electrostatic latent image is obtained by forming characters, images, and the like made up of small dots on a charged photoreceptor using, for example, a scanning optical system. This electrostatic latent image cannot be visually observed unless the toner is attached, and it is difficult to accurately measure the electrostatic latent image using a general-purpose measuring device.

この静電潜像を測定、或いは可視化する技術が、特許文献1(特開2003−295696号公報)に開示されている。これは、帯電させた感光体上の静電潜像の検出に荷電粒子(例えば電子)を用いるものでは、この技術により静電潜像の大きさがμmレベルの高い精度で測定できる。   A technique for measuring or visualizing this electrostatic latent image is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-295696. In this case, in the case where charged particles (for example, electrons) are used for detection of an electrostatic latent image on a charged photoconductor, the size of the electrostatic latent image can be measured with a high accuracy of μm level by this technique.

また、感光体上の静電潜像にトナーを付着させるのが現像工程であるが、例えば特許文献2(特開2002−304025号公報)には、感光体上で、現像後のトナーの集合体の平均円相当径及び標準偏差を用いて、
CV1値=標準偏差/平均円相当径
を定義している。そして、
0<CV1<179.01×(トナー集合体の平均円相当径)−1.9031
を満足する現像装置が開示されている。
In addition, the developing process attaches the toner to the electrostatic latent image on the photoconductor. For example, in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-304025), a set of toners after development on the photoconductor Using the average equivalent circle diameter and standard deviation of the body,
CV1 value = standard deviation / average equivalent circle diameter is defined. And
0 <CV1 <179.01 × (average circle equivalent diameter of toner aggregate) −1.9031
Has been disclosed.

上記の従来技術では、ドット径のばらつきを、標準偏差を平均円相当径を除した値で定義している点が後述する本発明と類似している。
しかし、この従来技術が現像装置であるのに対して、後述する本発明は評価方法、及び評価装置である点が異なり、また、静電潜像と現像後のトナー集合体(の像)との違いがある。
The above prior art is similar to the present invention described later in that the dot diameter variation is defined by a value obtained by dividing the standard deviation by the average equivalent circle diameter.
However, the conventional technology is a developing device, but the present invention described later is an evaluation method and an evaluation device. In addition, an electrostatic latent image and a toner aggregate (image) after development are different. There is a difference.

以下、本発明が解決しようとする課題について説明する。
電子写真のプロセスを経て、最終的に紙の上に定着させたトナーから成る文字、画像等をトナー像と呼ぶことにする。ここでは、上述の静電潜像に対してトナー像を対比的に用いる。トナー像の評価には形状、濃度などの幾つかの項目があり、これらを繰り返して評価することが再現性の評価である。再現性は、文字、画像の入力値を同じとして、繰り返しトナー像を形成したときに、同じトナー像が形成されるかどうかである。ここで、入力値とは、例えばパーソナルコンピュータ(PC)を用いて文字、画像形成したときの電子的な情報を指すものである。厳密には、完全に同じトナー像が形成される可能性はほとんど無い。これは、電子写真のプロセスがいつも全く同じにはならないためである。例えば、トナーは、数μmの微小な粒子であり、粒径分布を有し(サイズが異なり)、また形状も異なっている。従って、微視的に、毎回使われるトナーは同じではない。さらに、静電潜像の形成にもばらつきがあり、これにより、静電潜像へのトナー付着量もばらつく等、種々の要因があるためである。従って、例えば標準偏差で同じトナー像であると表現する。これに対して入力値は常に同一である。
Hereinafter, problems to be solved by the present invention will be described.
Characters, images, and the like composed of toner finally fixed on paper through an electrophotographic process are called toner images. Here, a toner image is used in contrast to the above-described electrostatic latent image. There are several items such as shape and density in the evaluation of the toner image, and repetitive evaluation is the evaluation of reproducibility. The reproducibility is whether or not the same toner image is formed when the input values of characters and images are the same and the toner image is repeatedly formed. Here, the input value refers to electronic information when characters and images are formed using, for example, a personal computer (PC). Strictly speaking, there is almost no possibility that the same toner image is formed. This is because the electrophotographic process is not always the same. For example, the toner is fine particles of several μm, has a particle size distribution (different sizes), and has a different shape. Therefore, microscopically, the toner used every time is not the same. Furthermore, there are variations in the formation of the electrostatic latent image, which causes various factors such as variations in the amount of toner attached to the electrostatic latent image. Therefore, for example, the same toner image is expressed with a standard deviation. In contrast, the input values are always the same.

繰り返しトナー像を形成し、測定をして得られた測定値について平均及び標準偏差を求めておき、あるとき測定した値が、それからどれだけずれているかによって再現性の大小を判断することになる。最終的には、人の目でその差が分らなければ良いが、品質を管理する上では、再現性を数値的に把握しなければならない。ここで、再現性はばらつきと同義に用いる。   The average and standard deviation of the measured values obtained by repeatedly forming and measuring the toner image are obtained, and the reproducibility is judged by how much the measured value deviates from that. . Ultimately, it is sufficient if the difference is not visible to the human eye, but in order to manage quality, reproducibility must be grasped numerically. Here, reproducibility is used synonymously with variation.

トナー像に対して、静電潜像は、トナーが関与しない分、使用する測定装置の汎用性は除いて、再現性の把握が比較的容易である。一般的にトナー形状、大きさの多様性、及びトナー付着の現象が複雑な分、トナー像の再現性は、静電潜像の再現性に劣る。
ただ、トナー像は光学顕微鏡を用いれば容易に評価が行える。例えば画像取り込み、画像処理を予めプログラムしておけば、コンピュータ制御で、自動測定も可能である。また、繰り返し測定も容易である。
With respect to the toner image, since the electrostatic latent image does not involve the toner, reproducibility is relatively easy to grasp except for the versatility of the measuring device to be used. In general, the reproducibility of a toner image is inferior to the reproducibility of an electrostatic latent image because of the complexity of toner shape and size and the phenomenon of toner adhesion.
However, the toner image can be easily evaluated using an optical microscope. For example, if image capture and image processing are programmed in advance, automatic measurement is possible under computer control. In addition, repeated measurement is easy.

これに対して静電潜像の観察は、特許文献1に記載の装置等を用いないと行えない。さらに、静電潜像に関しては、現状では繰り返し再現性を評価した例はない。
また、この繰り返し再現性は、文字、画像を構成する空間周波数にも依存する。電子写真としては、像の空間周波数によらず、高い繰り返し再現性が確保できることが好ましい。画質向上には、電子写真の各プロセスにおいて像の空間周波数を考慮した繰り返し再現性を知り、劣化が生じれば要因を突き止める必要がある。このとき、静電潜像におけるこの評価は有益である。
現状では、空間周波数を含めた静電潜像の再現性に関する評価方法はなく、後述の本発明に到った。
On the other hand, the electrostatic latent image cannot be observed unless the apparatus described in Patent Document 1 is used. Furthermore, regarding the electrostatic latent image, there is no example in which reproducibility is repeatedly evaluated at present.
This reproducibility also depends on the spatial frequencies that make up characters and images. For electrophotography, it is preferable that high reproducibility can be ensured regardless of the spatial frequency of the image. In order to improve the image quality, it is necessary to know the reproducibility in consideration of the spatial frequency of an image in each process of electrophotography, and to find the cause if deterioration occurs. At this time, this evaluation in the electrostatic latent image is useful.
At present, there is no evaluation method for the reproducibility of the electrostatic latent image including the spatial frequency, and the present invention described later has been reached.

また、トナー像は紙全面に形成される。このとき、入力値が同じドットのトナー像を紙全面に形成しても、場所によってトナー像は同じではない。これは、上記の繰り返し再現性に加えて、感光体の均一性も要因に含まれる。感光体の均一性を見る上でも、静電潜像の評価は有効である。
しかしながら、感光体の場所毎の静電潜像の再現性を、空間周波数を考慮して評価する方法は現状ではない。
The toner image is formed on the entire surface of the paper. At this time, even if a toner image having the same input value is formed on the entire surface of the paper, the toner image is not the same depending on the location. In addition to the above reproducibility, this also includes the uniformity of the photoreceptor. Evaluation of the electrostatic latent image is also effective in viewing the uniformity of the photoreceptor.
However, there is currently no method for evaluating the reproducibility of the electrostatic latent image for each location of the photoconductor in consideration of the spatial frequency.

静電潜像の大きさは例えば面積である。しかし、ここで評価する空間周波数は、長さの逆数の単位を持っている。このため、静電潜像の大きさも、長さの単位で表すと、空間周波数と対比し易い。   The size of the electrostatic latent image is, for example, an area. However, the spatial frequency evaluated here has a unit of reciprocal length. For this reason, the size of the electrostatic latent image is also easily compared with the spatial frequency when expressed in units of length.

静電潜像の空間周波数の変調方法に関しては、細かく変調できることが好ましい。
また、静電潜像の空間周波数の変調方法に関しては、空間周波数の低い(大きなドット)領域であっても、細かく変調できることが好ましい。
Regarding the method of modulating the spatial frequency of the electrostatic latent image, it is preferable that it can be finely modulated.
In addition, regarding the method for modulating the spatial frequency of the electrostatic latent image, it is preferable that fine modulation is possible even in a low spatial frequency (large dot) region.

本発明は、上記の評価を行う評価装置を具現化するものである。
また、本発明では、空間周波数を含む静電潜像の繰り返し再現性に関する評価結果を、画像形成に反映し、高画質化を図るものであり、この調整手段を有する画像形成装置を提供するものである。
The present invention embodies an evaluation apparatus that performs the above evaluation.
In the present invention, the evaluation result regarding the reproducibility of the electrostatic latent image including the spatial frequency is reflected in the image formation to improve the image quality, and an image forming apparatus having this adjusting means is provided. It is.

以下に本発明が解決しようとする課題をまとめて示す。
本発明の第一の課題は、空間周波数を考慮した静電潜像の再現性に関する画像評価方法を提供することである。
第二の課題は、感光体の均一性も含めた、静電潜像の再現性に関する画像評価方法を提供することである。
第三の課題は、空間周波数を適切に表す静電潜像の再現性の画像評価方法を提供することである。
第四の課題は、静電潜像の空間周波数の変調が容易な静電潜像の画像評価方法を提供することである。
第五の課題は、静電潜像の空間周波数の変調が、より空間周波数の低い領域で、容易な静電潜像の画像評価方法を提供することである。
第六の課題は、静電潜像の再現性を評価する画像評価装置を提供することである。
第七の課題は、静電潜像再現性の評価結果を反映する手段を有する画像形成装置を提供することである。
The problems to be solved by the present invention are summarized below.
A first object of the present invention is to provide an image evaluation method relating to reproducibility of an electrostatic latent image in consideration of a spatial frequency.
The second problem is to provide an image evaluation method relating to the reproducibility of an electrostatic latent image, including the uniformity of a photoreceptor.
A third problem is to provide an image evaluation method for reproducibility of an electrostatic latent image that appropriately represents a spatial frequency.
A fourth problem is to provide an image evaluation method for an electrostatic latent image in which the spatial frequency of the electrostatic latent image can be easily modulated.
A fifth problem is to provide an image evaluation method for an electrostatic latent image that is easy to modulate the spatial frequency of the electrostatic latent image in a region having a lower spatial frequency.
The sixth problem is to provide an image evaluation apparatus for evaluating the reproducibility of an electrostatic latent image.
The seventh problem is to provide an image forming apparatus having means for reflecting an evaluation result of electrostatic latent image reproducibility.

以上の課題を解決するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第1の解決手段は、帯電させた感光体に光照射により静電潜像を形成し、荷電粒子により前記静電潜像を測定して画像評価を行う画像評価方法において、前記感光体の任意の点で、前記静電潜像の大きさに関して、該静電潜像の再現性を定義し、順次、複数の異なる、空間周波数を変えた静電潜像を形成する形成ステップと、該形成ステップにより形成された静電潜像を測定する測定ステップと、前記感光体上の電荷を除電する除電ステップと、を繰り返し、前記静電潜像の再現性を前記空間周波数毎に求めることを特徴とする(請求項1)。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following solutions.
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image evaluation method in which an electrostatic latent image is formed on a charged photosensitive member by light irradiation, and the electrostatic latent image is measured with charged particles to perform image evaluation. Forming a plurality of different electrostatic latent images with different spatial frequencies in order to define reproducibility of the electrostatic latent image with respect to the size of the electrostatic latent image at any point on the body; The measurement step for measuring the electrostatic latent image formed by the forming step and the charge eliminating step for eliminating charges on the photosensitive member are repeated, and the reproducibility of the electrostatic latent image is obtained for each spatial frequency. (Claim 1).

本発明の第2の解決手段は、第1の解決手段の画像評価方法において、前記画像評価を前記感光体の複数の点で行うことを特徴とする(請求項2)。
また、本発明の第3の解決手段は、第1または第2の解決手段の画像評価方法において、前記静電潜像の大きさは、該静電潜像の面積を円周率で除した平方根で定義することを特徴とする(請求項3)。
さらに本発明の第4の解決手段は、第1乃至第3のいずれか一つの解決手段の画像評価方法において、前記静電潜像の空間周波数は、前記光照射の強度により変えることを特徴とする(請求項4)。
さらに本発明の第5の解決手段は、第1乃至第3のいずれか一つの解決手段の画像評価方法において、前記静電潜像の空間周波数は、前記光照射を複数回隣接させて行うことにより変えることを特徴とする(請求項5)。
The second solving means of the present invention is characterized in that, in the image evaluation method of the first solving means, the image evaluation is performed at a plurality of points on the photoconductor.
The third solving means of the present invention is the image evaluation method of the first or second solving means, wherein the size of the electrostatic latent image is obtained by dividing the area of the electrostatic latent image by the circumference ratio. It is defined by a square root (claim 3).
Further, the fourth solving means of the present invention is the image evaluation method according to any one of the first to third solving means, wherein the spatial frequency of the electrostatic latent image is changed according to the intensity of the light irradiation. (Claim 4).
Further, according to a fifth solving means of the present invention, in the image evaluation method according to any one of the first to third solving means, the spatial frequency of the electrostatic latent image is obtained by making the light irradiation adjacent to each other a plurality of times. (5).

本発明の第6の解決手段は、第1乃至第5のいずれか一つの解決手段の画像評価方法を用いて画像評価を行う装置であって、少なくとも、前記感光体を帯電させるための荷電粒子を発生させる手段と、前記感光体上に光照射させる手段と、前記感光体上に形成された静電潜像を観察する手段と、前記静電潜像の再現性を求める手段と、を有することを特徴とする(請求項6)。   A sixth solving means of the present invention is an apparatus for performing image evaluation using the image evaluation method of any one of the first to fifth solving means, and at least charged particles for charging the photoreceptor. Generating means, means for irradiating light on the photoconductor, means for observing the electrostatic latent image formed on the photoconductor, and means for determining reproducibility of the electrostatic latent image (Claim 6).

本発明の第7の解決手段は、画像形成装置であって、第1乃至第5のいずれか一つの解決手段の画像評価方法、あるいは第6の解決手段の画像評価装置、により得られた静電潜像の再現性を画像形成に反映させる手段を有することを特徴とする(請求項7)。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus, the static image obtained by the image evaluation method of any one of the first to fifth solving means or the image evaluation apparatus of the sixth solving means. It has means for reflecting the reproducibility of the electrostatic latent image on the image formation (claim 7).

第1の解決手段の画像評価方法によれば、空間周波数の異なる静電潜像の再現性を評価することができる。
第2の解決手段の画像評価方法によれば、感光体上の異なる位置で、静電潜像を形成することができる。また、感光体上の異なる場所での静電潜像の形成に加え、静電潜像の空間周波数を考慮した、繰り返し測定を行うことにより、感光体上の異なる複数の位置で、空間周波数を考慮した再現性の評価が可能となる。
第3の解決手段の画像評価方法によれば、円相当径を定義し、これを用いることにより、空間周波数を適切に表す静電潜像の再現性の評価方法を提供することができる。
第4の解決手段の画像評価方法によれば、照射光の強度を変えることにより、静電潜像の空間周波数の変調が容易な静電潜像の評価方法を提供することができる。
第5の解決手段の画像評価方法によれば、複数のドットを隣接さて形成することにより、静電潜像の空間周波数の変調が、より空間周波数の低い領域で容易な静電潜像の評価方法を提供することができる。
According to the image evaluation method of the first solving means, the reproducibility of electrostatic latent images having different spatial frequencies can be evaluated.
According to the image evaluation method of the second solving means, electrostatic latent images can be formed at different positions on the photoconductor. In addition to the formation of electrostatic latent images at different locations on the photoconductor, repeated measurements taking into account the spatial frequency of the electrostatic latent image can be used to reduce the spatial frequency at different positions on the photoconductor. It is possible to evaluate reproducibility in consideration.
According to the image evaluation method of the third solving means, it is possible to provide a method for evaluating the reproducibility of the electrostatic latent image that appropriately represents the spatial frequency by defining the equivalent circle diameter and using this.
According to the image evaluation method of the fourth solving means, it is possible to provide an electrostatic latent image evaluation method in which the spatial frequency of the electrostatic latent image can be easily modulated by changing the intensity of irradiation light.
According to the image evaluation method of the fifth solving means, by forming a plurality of dots adjacent to each other, the spatial frequency modulation of the electrostatic latent image can be easily performed in a region having a lower spatial frequency. A method can be provided.

第6の解決手段の画像評価装置によれば、空間周波数を考慮した静電潜像の再現性、これに加え感光体上の場所のばらつきなどを含めた評価が可能な、評価装置を提供できる。   According to the image evaluation apparatus of the sixth solving means, it is possible to provide an evaluation apparatus capable of evaluating including the reproducibility of the electrostatic latent image in consideration of the spatial frequency and the variation of the location on the photosensitive member in addition to this. .

第7の解決手段の画像形成装置によれば、静電潜像再現性の評価結果を反映する手段を有し、空間周波数を含む静電潜像の繰り返し再現性に関する評価結果を画像形成に反映し、高画質化を図ることができる画像形成装置を提供できる。   According to the image forming apparatus of the seventh solving means, there is means for reflecting the evaluation result of the electrostatic latent image reproducibility, and the evaluation result regarding the reproducibility of the electrostatic latent image including the spatial frequency is reflected in the image formation. In addition, it is possible to provide an image forming apparatus capable of achieving high image quality.

本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention. 本発明に係る感光体の一例を示す図であって、感光体の層構成及び帯電、光照射の様子を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a photoconductor according to the present invention, and is a diagram schematically illustrating a layer configuration of the photoconductor and a state of charging and light irradiation. 走査光学系の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of a scanning optical system. 静電潜像の再現性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reproducibility of an electrostatic latent image. 静電潜像の再現性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reproducibility of an electrostatic latent image. 3つの異なる空間周波数のドットを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the dot of three different spatial frequencies. ドラム状の感光体の異なる場所での再現性の評価方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the evaluation method of the reproducibility in a different place of a drum-shaped photoconductor. 感光体の小片を試料として用いた場合の評価方法の説明図である。It is explanatory drawing of the evaluation method at the time of using the small piece of a photoreceptor as a sample. 静電潜像が楕円状の場合の円相当径の説明図である。It is explanatory drawing of a circle equivalent diameter in case an electrostatic latent image is elliptical. 静電潜像の円相当径の空間周波数と静電潜像再現性の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the spatial frequency of the circle equivalent diameter of an electrostatic latent image, and electrostatic latent image reproducibility. LDの出力と円相当径の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the output of LD, and a circle equivalent diameter. LDの出力と空間周波数の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the output of LD, and a spatial frequency. 複数のドットを隣接させて静電潜像の空間周波数が低いドットを形成する場合の説明図である。It is explanatory drawing in the case of making a dot with the low spatial frequency of an electrostatic latent image adjacent to a some dot. 本発明に係る画像評価装置の構成例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structural example of the image evaluation apparatus which concerns on this invention. 3種の感光体の空間周波数と再現性の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the spatial frequency of three types of photoconductors, and reproducibility. LD出力設定値と、感光体上での露光エネルギー密度の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between LD output setting value and the exposure energy density on a photoconductor.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[電子写真と、電子写真プロセスの説明]
まず、一般的な電子写真プロセスについて概要を説明する。
電子写真プロセスは、以下に示す(1)帯電、(2)露光、(3)現像、(4)転写、(5)クリーニング、(6)定着、からなる。
(1)現像:暗所において帯電器を用いて光導電体である感光体の表面を帯電させる。
(2)露光:帯電させた感光体に光照射を行い、光が照射された部分の電荷が除去され、これにより静電潜像を形成する。現在、デジタル機器においてはネガが主流である。
(3)現像:静電潜像と逆極性に帯電させた微小な粒子であるトナーを、静電潜像に静電的に付着させる。
(4)記録媒体である紙を現像後のトナー像に重ね、紙の裏側の帯電器で、トナーの帯電極性とは逆極性の電荷を紙に与え、静電力により、トナーを紙に転写する。
(5)クリーニング:転写されずに感光体に残った残留トナーをブレード、磁気ブラシ等のクリーナを用いて除去する。
(6)定着:転写紙に付着したトナーは熱ローラ定着機に送られ、熱及び圧力で定着される。
[Explanation of electrophotography and electrophotographic process]
First, an outline of a general electrophotographic process will be described.
The electrophotographic process includes the following (1) charging, (2) exposure, (3) development, (4) transfer, (5) cleaning, and (6) fixing.
(1) Development: The surface of a photoconductor as a photoconductor is charged using a charger in a dark place.
(2) Exposure: The charged photosensitive member is irradiated with light, and the charge of the portion irradiated with the light is removed, thereby forming an electrostatic latent image. Currently, negatives are the mainstream in digital equipment.
(3) Development: Toner that is fine particles charged with a polarity opposite to that of the electrostatic latent image is electrostatically attached to the electrostatic latent image.
(4) The paper as a recording medium is superimposed on the developed toner image, and a charge on the back side of the paper is applied to the paper with a charge opposite to the charged polarity of the toner, and the toner is transferred to the paper by electrostatic force. .
(5) Cleaning: Residual toner remaining on the photoconductor without being transferred is removed using a cleaner such as a blade or a magnetic brush.
(6) Fixing: The toner adhering to the transfer paper is sent to a heat roller fixing machine and fixed by heat and pressure.

(画像形成装置の説明)
上記の(1)から(6)のプロセスを行う手段を備えた画像形成装置の一構成例を図1に示す。
図1において、この画像形成装置は、感光体(OPC)71、帯電チャージャー72、露光(露光手段)73、トナー(現像手段)74、記録媒体(転写紙等の紙)75、転写チャージャー76、定着ローラー77、クリーニングブレード78、除電用光源79を備えている。上記のプロセスと対応させると(1)感光体71の帯電が帯電チャージャー72により行われ、(2)露光73が図示しない露光手段(例えば後述する走査光学系等)により行われ、(3)現像が現像手段のトナー74を静電的に感光体71に付着させることにより行われ、(4)転写が転写チャージャー76により感光体上のトナーを紙75に転写することにより行われ、(5)クリーニングがクリーニングブレード78により感光体上に残ったトナーを取り除くことにより行われ、(6)定着が定着ローラー77により紙75の上のトナーを定着させることにより行われる。また除電用の光源79から光を照射して、感光体71に残った電荷を除電する。
(Description of image forming apparatus)
FIG. 1 shows an example of the configuration of an image forming apparatus provided with means for performing the processes (1) to (6).
1, this image forming apparatus includes a photoconductor (OPC) 71, a charging charger 72, exposure (exposure means) 73, toner (developing means) 74, a recording medium (paper such as transfer paper) 75, a transfer charger 76, A fixing roller 77, a cleaning blade 78, and a static elimination light source 79 are provided. Corresponding to the above process, (1) charging of the photoreceptor 71 is performed by the charging charger 72, (2) exposure 73 is performed by exposure means (not shown) (for example, a scanning optical system described later), and (3) development. Is performed by electrostatically attaching the toner 74 of the developing means to the photosensitive member 71. (4) The transfer is performed by transferring the toner on the photosensitive member to the paper 75 by the transfer charger 76. (5) Cleaning is performed by removing the toner remaining on the photosensitive member by the cleaning blade 78, and (6) fixing is performed by fixing the toner on the paper 75 by the fixing roller 77. Further, light remaining from the light source 79 for charge removal is discharged to remove the charge remaining on the photoreceptor 71.

(トナーの説明)
上記の電子写真プロセスの(3)の現像には幾つかの方式があり、方式からトナー・現像剤を分類する。まず乾式と湿式があり、高速性の上で乾式が主流である。乾式には、一成分現像剤と二成分現像剤がある。また一成分現像剤には非磁性トナー、磁性トナーがある。二成分現像剤はトナーとキャリアとからなる。このトナーには非磁性トナー、磁性トナーがある。トナーは大部分がポリマーから成り、着色剤等が含まれる。大きさは数μmから十数μm。キャリアは鉄粉などの金属系材料であり、数十から数百μmの大きさを有する。
(Description of toner)
There are several methods for the development of the electrophotographic process (3), and toner / developer is classified based on the methods. First, there are a dry type and a wet type, and the dry type is the mainstream in terms of high speed. The dry type includes a one-component developer and a two-component developer. One-component developers include non-magnetic toner and magnetic toner. The two-component developer includes a toner and a carrier. This toner includes non-magnetic toner and magnetic toner. The toner is mostly composed of a polymer and contains a colorant and the like. The size is from several μm to a dozen μm. The carrier is a metallic material such as iron powder and has a size of several tens to several hundreds of μm.

(感光体の説明)
感光体は光導電材料(Photoconductor)である。現在、低コスト、加工性容易の点から有機電子写真感光体(OPC:Organic Photoconductor)が主として使われている。一般的にOPCは層構成で作られている。導電性支持体(導電層)の上に、中間層を設け、その上に電荷発生層(CGL:Charge Generation Layer)が積層され、さらに電荷輸送層(CTL:Charge Transfer Layer)が積層されている。この構成(順層構成)では負帯電方式になる。またCGLとCTLとの積層順を逆にした構成では正帯電となる。また、電荷発生と電荷輸送とを混合させた材料を用いた単層感光体もある。中間層は、電荷リークなどの防止のために設けられる。層構成及び帯電、光照射の様子を模式的に図2に示す。除電には、白色光源、或いは発光ダイオード(LED(Light Emitted Diode))等を用いる。
(Explanation of photoconductor)
The photoconductor is a photoconductive material. At present, organic electrophotographic photoreceptors (OPCs) are mainly used from the viewpoint of low cost and easy processability. In general, OPC is made of a layer structure. An intermediate layer is provided on a conductive support (conductive layer), a charge generation layer (CGL) is stacked thereon, and a charge transport layer (CTL: Charge Transfer Layer) is further stacked. . This configuration (normal layer configuration) is a negative charging system. In addition, the structure in which the order of stacking CGL and CTL is reversed is positively charged. There is also a single-layer photoreceptor using a material in which charge generation and charge transport are mixed. The intermediate layer is provided to prevent charge leakage. FIG. 2 schematically shows the layer structure, charging, and light irradiation. For neutralization, a white light source or a light emitting diode (LED) is used.

(図2の説明)
順層構成の場合である図2においては、感光体(OPC)は導電層(導電性支持体)121、電荷発生層(CGL)122、電荷輸送層(CTL)123を積層して構成され、図中には電子(負電荷)126、ホール(正電荷)127、照射光124、ホールの電荷輸送層中の移動方向125をそれぞれ表してある。
(Description of FIG. 2)
In FIG. 2, which is a case of a normal layer configuration, the photoreceptor (OPC) is configured by laminating a conductive layer (conductive support) 121, a charge generation layer (CGL) 122, and a charge transport layer (CTL) 123, In the figure, an electron (negative charge) 126, a hole (positive charge) 127, an irradiation light 124, and a movement direction 125 of the hole in the charge transport layer are shown.

表面を帯電させた感光体(OPC)に光を照射すると、CGL122において、光が吸収され正負の電荷126,127が発生する。この正負の電荷は表面の電界により、一方の電荷(例えば正電荷(ホール)127)がCTL123に、他方の電荷(例えば負電荷(電子)126)が導電性支持体121に注入される。CTL123に注入された電荷(例えば正電荷)は、CTL123を通り感光体表面に到達し、表面にある電荷(例えば負電荷)を打ち消す。そこで電子写真ではこの原理を利用し、照射する光を二次元的に走査させ、文字、画像のパターンを感光体上に形成する。このパターンに応じて、上記の電荷発生、移動が起り、表面の電荷が打ち消される。これが静電潜像である。一般的にCGL122の厚みはサブμm程度である。またCTL123は数十μmである。なお、静電潜像は文字、画像であるが、最小単位はドットである。   When light is applied to the photosensitive member (OPC) whose surface is charged, the CGL 122 absorbs the light and generates positive and negative charges 126 and 127. As for the positive and negative charges, one charge (for example, positive charge (hole) 127) is injected into the CTL 123 and the other charge (for example, negative charge (electron) 126) is injected into the conductive support 121 by the electric field on the surface. The charge (for example, positive charge) injected into the CTL 123 passes through the CTL 123 and reaches the surface of the photoreceptor, and cancels the charge (for example, negative charge) on the surface. Therefore, in electrophotography, this principle is used, and the irradiated light is scanned two-dimensionally to form character and image patterns on the photoreceptor. According to this pattern, the above-described charge generation and movement occurs, and the surface charge is canceled. This is an electrostatic latent image. Generally, the thickness of the CGL 122 is about sub μm. The CTL 123 is several tens of μm. The electrostatic latent image is a character or an image, but the minimum unit is a dot.

(記録媒体の説明)
上記の電子写真プロセスの(6)では、トナーは主として定形の転写紙や厚紙、葉書等の紙に定着されるが、記録媒体としてはオーバーヘッドプロジェクタ(OHP)シート等の高分子材料もある。
(Description of recording medium)
In the above electrophotographic process (6), the toner is mainly fixed on a fixed-size transfer paper, a cardboard, a postcard or the like, but there are also polymer materials such as an overhead projector (OHP) sheet as a recording medium.

(露光手段の説明)
露光手段の一つである走査光学系の一例を図3に示す。図3に示す走査光学系は、光源111、コリメートレンズ112、シリンドカルレンズ113、第一のミラー114、光偏向器(例えばポリゴンミラー)115、第一の走査レンズ116、第二の走査レンズ117、第二のミラー118等を備えているが、これは一例であり、構成、配置はこれに限られるものではない。ポリゴンミラー115は回転軸1151を中心に数万rpm(round per minute)の高速で回転し、ポリゴンミラー115に入射される光を走査する。この走査方向を主走査方向と呼ぶ。これは、感光体119において、長手方向である。また、感光体119は、回転軸1191の回りに回転する。この方向を副走査方向と呼ぶ。感光体上に光照射により形成される静電潜像は例えば1192のようである。ここでは、静電潜像のワンドットを誇張して大きく描いてある。また、感光体自体は走査光学系に含まれなくとも良い。また、光源111の直前に、ビーム径調整のために開口(アパーチャ)120を設ける。アパーチャ120の形状は、正方形、円形、矩形などがある。図では矩形としている。
(Explanation of exposure means)
An example of a scanning optical system which is one of the exposure means is shown in FIG. The scanning optical system shown in FIG. 3 includes a light source 111, a collimating lens 112, a cylindrical lens 113, a first mirror 114, an optical deflector (eg, a polygon mirror) 115, a first scanning lens 116, and a second scanning lens. 117, the second mirror 118, and the like are provided, but this is an example, and the configuration and arrangement are not limited thereto. The polygon mirror 115 rotates at a high speed of several tens of thousands rpm (round per minute) around the rotation axis 1151 and scans the light incident on the polygon mirror 115. This scanning direction is called the main scanning direction. This is the longitudinal direction of the photoconductor 119. Further, the photoconductor 119 rotates around the rotation shaft 1191. This direction is called the sub-scanning direction. An electrostatic latent image formed on the photosensitive member by light irradiation is, for example, 1192. Here, one dot of the electrostatic latent image is exaggerated and drawn greatly. Further, the photosensitive member itself may not be included in the scanning optical system. In addition, an opening 120 is provided immediately before the light source 111 for adjusting the beam diameter. The shape of the aperture 120 includes a square, a circle, a rectangle, and the like. In the figure, it is a rectangle.

光源111にはレーザーダイオード(LD:Laser Diode)が用いられている。また、発光ダイオード(LED:Light Emitted Diode)、垂直面発光レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surcafe Emitting Laser)も近年用いられている。なお、LDを数個用いて、光走査を分割することができる。また、VCSELを用いれば、光走査を数十に分割でき、画像の高解像度化に有効である。   As the light source 111, a laser diode (LD) is used. In recent years, light emitting diodes (LEDs) and vertical surface emitting lasers (VCSELs) have also been used. Note that optical scanning can be divided using several LDs. If VCSEL is used, the optical scanning can be divided into several tens, which is effective for increasing the resolution of an image.

また、所望の解像度により、感光体上のドットの大きさが決まる。解像度が上がるほど、ドットのサイズを小さくしなければならない。これは光源111だけでなく、光学系にも高い仕様が要求される場合もある。ドットのサイズを決める要因としてアパーチャ120の大きさがある。光学系の性能にもよるが、充分収差が補正されているとして、アパーチャ120の大きさを小さくすれば、ドットは大きくなり、逆にアパーチャ120の大きさを大きくすれば、ドットは小さくなる。
光照射の条件は、例えば光源111にLDを用いて、その波長λはλ=655nmである。
Also, the size of the dots on the photoreceptor is determined by the desired resolution. The higher the resolution, the smaller the dot size. This may require high specifications not only for the light source 111 but also for the optical system. The factor that determines the size of the dot is the size of the aperture 120. Although depending on the performance of the optical system, assuming that the aberration is sufficiently corrected, if the size of the aperture 120 is reduced, the dot becomes larger. Conversely, if the size of the aperture 120 is increased, the dot becomes smaller.
For example, an LD is used as the light source 111 and the wavelength λ is λ = 655 nm.

感光体119の帯電電位は−600Vから−1000V程度であり、感光体119は、市販のレーザプリンタ、デジタル複写機等に搭載されているものを用いれば良い。図3では円筒状の感光体であるが、板状、シート状、無端ベルト状であっても構わない。   The charged potential of the photoconductor 119 is about −600 V to −1000 V, and the photoconductor 119 may be one mounted on a commercially available laser printer, digital copier, or the like. Although FIG. 3 shows a cylindrical photoconductor, it may be a plate, sheet, or endless belt.

(第1の解決手段の説明)
まず、静電潜像の再現性の定義について説明する。
図4(a)は、帯電した感光体の一部1、書込み光2、形成されたドットの静電潜像3をそれぞれ表している。これは、図3に示した走査光学系の感光体119の一部の周囲のみを描いたものに相当する。
(Explanation of the first solution)
First, the definition of reproducibility of an electrostatic latent image will be described.
FIG. 4A shows a part 1 of the charged photoconductor, the writing light 2, and the electrostatic latent image 3 of the dots formed. This corresponds to the drawing of only a part of the periphery of the photosensitive member 119 of the scanning optical system shown in FIG.

まず、帯電した感光体上の任意の点に書込み光2を照射してドットの静電潜像3を形成し、測定した後、別の光を照射して除電する。この工程を、所望の回数繰り返す。今、n回繰り返して行ったとすると(nは正の整数)、図4(b)に示すように一連のドットの静電潜像が得られる。横方向の並びは、繰り返しを表している。図4(b)のように、ドットの静電潜像は、繰り返し毎に、形状、大きさが異なる(ドットのばらつきと言っても良い)。ただし、図4(b)では非常に誇張して描いている。
このドットの形状、大きさが異なるのは、走査光学系、感光体、測定系全てに要因がある。
ドットの静電潜像の大きさについて、繰り返し回数nに対して平均値と、標準偏差とを求める。ここで標準偏差を平均値で除した値を、静電潜像の再現性として定義する。
即ち、
静電潜像の再現性=標準偏差/平均値 (式1)
である。
First, an electrostatic latent image 3 of dots is formed by irradiating an arbitrary point on a charged photoconductor to form an electrostatic latent image 3 of dots. This process is repeated as many times as desired. If it is repeated n times (n is a positive integer), an electrostatic latent image of a series of dots is obtained as shown in FIG. The horizontal arrangement represents repetition. As shown in FIG. 4B, the electrostatic latent image of the dot has a different shape and size each time it is repeated (may be referred to as dot variation). However, in FIG. 4B, the drawing is very exaggerated.
The difference in the shape and size of the dots is due to all of the scanning optical system, the photoconductor, and the measurement system.
With respect to the size of the electrostatic latent image of dots, an average value and a standard deviation are obtained for the number of repetitions n. Here, the value obtained by dividing the standard deviation by the average value is defined as the reproducibility of the electrostatic latent image.
That is,
Reproducibility of electrostatic latent image = standard deviation / average value (Equation 1)
It is.

図4(a)に示したドットの静電潜像3の大きさが、測定回毎に変わり、その変化が大きい場合、(式1)の値は大きくなる。逆に、測定を繰り返しても静電潜像の大きさが変らない場合、この値は小さくなる。これで、再現性が良い場合、この値は小さく、再現性が悪い場合、この値は大きいということになる。   When the size of the electrostatic latent image 3 of dots shown in FIG. 4A changes every measurement, and the change is large, the value of (Equation 1) becomes large. Conversely, if the size of the electrostatic latent image does not change even after repeated measurements, this value becomes small. If the reproducibility is good, this value is small, and if the reproducibility is bad, this value is large.

空間周波数は一般的にラインアンドペア(line and pair)やサイクル(cycle)等の周期性のパターンで定義する。ドットで定義するには、図5に示すように一つ飛びにドットを形成し、ドットの「有り」と「無し」とを一周期とする(図5において、横方向のドットの並びは空間的なものであり、図4の繰り返しでは無い)。ドット一つの走査方向の大きさが600dpi(dpi:dot per inch)であった場合、この一周期は300dpiである。300dpiは0.0847mmである。空間周波数は、この逆数であり、11.81サイクル・mm−1である。1mm当りこの数の周期パターンがあることを表している。なお、図5では、ドットは横方向に並んでいるが、縦方向でも同様である。 The spatial frequency is generally defined by a periodic pattern such as a line and pair or a cycle. In order to define with dots, dots are formed one by one as shown in FIG. 5, and “present” and “absent” of dots are defined as one cycle (in FIG. 5, the horizontal arrangement of dots is a space). (This is not a repetition of FIG. 4). When the size of one dot in the scanning direction is 600 dpi (dpi: dot per inch), this one cycle is 300 dpi. 300 dpi is 0.0847 mm. The spatial frequency is the reciprocal of 11.81 cycles · mm −1 . This indicates that there are this number of periodic patterns per mm. In FIG. 5, the dots are arranged in the horizontal direction, but the same applies to the vertical direction.

図6に3つの異なる空間周波数のドットを模式的に示す。空間周波数の低、中、高に合わせて、ドットは大、中、小となる。図6において横方向のドットの並びは繰り返しを表している。前述の本発明の第1の解決手段では、図6のようにドットの空間周波数を変えて、繰り返し静電潜像の形成、測定を行うものである。即ち、ある空間周波数のドットをn回測定した後、空間周波数を変えた別のドットをn回測定し、これを順次行う。また、まず測定回数を固定して(n=i、iは正の整数)、空間周波数を変えて測定し、これが終了後、測定回数を増やして行っても良い(n=i+1)。   FIG. 6 schematically shows dots having three different spatial frequencies. The dots become large, medium, and small according to the low, medium, and high spatial frequencies. In FIG. 6, the arrangement of dots in the horizontal direction represents repetition. In the first solution of the present invention described above, electrostatic latent images are repeatedly formed and measured by changing the spatial frequency of dots as shown in FIG. That is, after a dot having a certain spatial frequency is measured n times, another dot having a different spatial frequency is measured n times, and this is sequentially performed. Alternatively, the number of measurements may be fixed first (n = i, i is a positive integer), and measurement may be performed while changing the spatial frequency, and after this is completed, the number of measurements may be increased (n = i + 1).

図4(b)に示したようにドットの大きさにはばらつきがあるが、空間周波数の変化はこのばらつきを上回るように調整する(詳細は後述の第4、第5の解決手段の説明で述べる)。   As shown in FIG. 4B, the dot size varies, but the spatial frequency change is adjusted to exceed this variation (details will be described in the description of the fourth and fifth solving means described later). Describe).

第1の解決手段で、「静電潜像の大きさ」とは例えば面積である。しかし、面積に限られるものではなく、第3の解決手段に記載の長さの単位を有する量であっても良い。   In the first solving means, the “size of the electrostatic latent image” is, for example, an area. However, the amount is not limited to the area, and may be an amount having the unit of length described in the third solving means.

本発明の第1の解決手段の画像評価方法によれば、感光体の任意の点で、静電潜像の大きさに関して、静電潜像の再現性を定義し、順次、空間周波数を変えた静電潜像を形成して、測定を行い、静電潜像の再現性を空間周波数毎に求めることにより、空間周波数の異なる静電潜像の再現性を評価することができる。   According to the image evaluation method of the first solving means of the present invention, the reproducibility of the electrostatic latent image is defined with respect to the size of the electrostatic latent image at an arbitrary point of the photoconductor, and the spatial frequency is sequentially changed. The reproducibility of the electrostatic latent images having different spatial frequencies can be evaluated by forming the electrostatic latent image, performing measurement, and obtaining the reproducibility of the electrostatic latent image for each spatial frequency.

(第2の解決手段の説明)
感光体は場所毎に静電潜像の形成が異なり、従って、感光体の異なる場所での再現性の評価が、場所によるばらつきを知る上で重要になる。図7に示すのは、ドラム状の感光体41を用いた場合の一例である。帯電させたドラム状の感光体41に、光照射42を、感光体の異なる場所で行っている。光照射は、図3に示した様な構成の走査光学系を用いて行う。図7は図3の感光体119近傍のみを描いたものである。また、図7では感光体上に同時に露光したように描いてあるが、実際には時間差がある。ドラム状の感光体41は、例えば、直径が60mm、長さが300mm程度の大きさである。
(Explanation of second solution)
The formation of an electrostatic latent image differs from place to place on the photoconductor, and therefore, evaluation of reproducibility at different places on the photoconductor is important for knowing the variation depending on the place. FIG. 7 shows an example in which a drum-shaped photoconductor 41 is used. Light irradiation 42 is performed on the charged drum-shaped photoconductor 41 at different locations on the photoconductor. The light irradiation is performed using a scanning optical system having a configuration as shown in FIG. FIG. 7 depicts only the vicinity of the photoreceptor 119 of FIG. In FIG. 7, the photoconductor is depicted as if it was exposed simultaneously, but there is actually a time difference. The drum-shaped photoconductor 41 has a diameter of about 60 mm and a length of about 300 mm, for example.

感光体41が小さい場合、或いはドラム状の感光体41から小片を切り出した場合は、光照射の位置は固定で、感光体を動かしても良い。図8はその一例を示しており、感光体の小片51を試料ステージ52に載せる。感光体の小片51の帯電は、試料ステージ52に載せた後に行う。試料ステージ52は、図示しないステッピングモータ或いはピエゾ素子等によりx、y方向に動かせる。走査光学系からの照射光53の入射位置は一定であるとする。試料ステージ52をx方向に少し動かすと(図8の(a)から(b))、感光体上での静電潜像の形成位置はx方向に試料ステージ52を動かしたのとは逆方向に移動する。さらに試料ステージ52をx方向に少し動かすと(図8の(b)から(c))、静電潜像の形成位置はさらに移動する。なお、y方向も同様である。
また、試料ステージ52を充分に大きくする、或いは保持用の治具を設けるなどすれば、図7に示すようなドラム状の感光体を載せることも可能である。
When the photosensitive member 41 is small, or when a small piece is cut out from the drum-shaped photosensitive member 41, the position of light irradiation may be fixed and the photosensitive member may be moved. FIG. 8 shows an example of this, and a small piece 51 of the photosensitive member is placed on the sample stage 52. The small pieces 51 of the photoconductor are charged after being placed on the sample stage 52. The sample stage 52 can be moved in the x and y directions by a stepping motor or a piezoelectric element (not shown). Assume that the incident position of the irradiation light 53 from the scanning optical system is constant. When the sample stage 52 is slightly moved in the x direction (FIGS. 8A to 8B), the formation position of the electrostatic latent image on the photosensitive member is opposite to the direction in which the sample stage 52 is moved in the x direction. Move to. Further, when the sample stage 52 is slightly moved in the x direction (from (b) to (c) in FIG. 8), the formation position of the electrostatic latent image further moves. The same applies to the y direction.
Further, if the sample stage 52 is made sufficiently large or a holding jig is provided, a drum-shaped photosensitive member as shown in FIG. 7 can be mounted.

このように、第2の解決手段の画像評価方法によれば、画像評価を感光体の複数の点で行うことにより、感光体上の異なる位置で、静電潜像を形成して評価することができる。また、感光体上の異なる場所での静電潜像の形成に加え、静電潜像の空間周波数を考慮した、繰り返し測定を行うことにより、感光体上の異なる複数の位置で、空間周波数を考慮した再現性の評価が可能となる。   As described above, according to the image evaluation method of the second solving means, the image evaluation is performed at a plurality of points on the photoconductor, thereby forming and evaluating the electrostatic latent image at different positions on the photoconductor. Can do. In addition to the formation of electrostatic latent images at different locations on the photoconductor, repeated measurements taking into account the spatial frequency of the electrostatic latent image can be used to reduce the spatial frequency at different positions on the photoconductor. It is possible to evaluate reproducibility in consideration.

(第3の解決手段の説明)
走査光学系で、感光体上に静電潜像を形成する場合、楕円に近いドット形状(楕円状)になることが多い。これは、図3に示した走査光学系のLD光源111の直後に形状が矩形のアパーチャ120を設けた場合である。このときのドット形状は図9(a)のようである。この楕円状のときの面積がSであったとすると、この面積を変えずに、楕円に近い形状を完全な円として、その半径がrの場合、πr=Sである(πは円周率)。従ってr=(S/π)1/2である。ここで、2rを円相当径と呼ぶことにする。
(Explanation of third solution)
When an electrostatic latent image is formed on a photoconductor with a scanning optical system, it often has a dot shape (ellipse) close to an ellipse. This is a case where an aperture 120 having a rectangular shape is provided immediately after the LD light source 111 of the scanning optical system shown in FIG. The dot shape at this time is as shown in FIG. Assuming that the area when the ellipse is S, if the shape close to the ellipse is a perfect circle without changing the area and the radius is r, πr 2 = S (π is the circumference ratio) ). Therefore, r = (S / π) 1/2 . Here, 2r is referred to as an equivalent circle diameter.

上記の第1の解決手段の例で、静電潜像の大きさは、例えば面積とした。しかし、第3の解決手段では、長さの次元を持つr或いは円相当径2rを用いる。
ここで、空間周波数は長さの逆数であり、静電潜像の大きさも長さで表すことが好ましい。また、走査光学系のビーム径は、例えば45μm×50μmのように表すことが多く、上記の静電潜像の大きさも長さで表したほう適切である。
In the example of the first solving means described above, the size of the electrostatic latent image is, for example, an area. However, in the third solution, r having a length dimension or a circle equivalent diameter 2r is used.
Here, the spatial frequency is the reciprocal of the length, and the size of the electrostatic latent image is preferably represented by the length. Further, the beam diameter of the scanning optical system is often expressed as, for example, 45 μm × 50 μm, and it is more appropriate to express the size of the electrostatic latent image as a length.

第3の解決手段の画像評価方法によれば、静電潜像の大きさは、該静電潜像の面積Sを円周率πで除した平方根で定義した、長さの次元を持つr或いは円相当径2rを用いることにより、空間周波数を適切に表す静電潜像の再現性の評価方法を提供することができる。   According to the image evaluation method of the third solving means, the size of the electrostatic latent image is defined by a length dimension defined by a square root obtained by dividing the area S of the electrostatic latent image by the circumference ratio π. Alternatively, by using the equivalent circle diameter 2r, it is possible to provide a method for evaluating the reproducibility of the electrostatic latent image that appropriately represents the spatial frequency.

(第1〜第3の解決手段の具体例)
静電潜像の円相当径の空間周波数と再現性のグラフの一例を図10に示す。ある感光体について測定結果が図中の(1) であったとする。今、これを基準として、劣る感光体とは(2) のような特性を持ち、優れた感光体とは(3) のような特性を持つものである。理想的に良い感光体は、空間周波数に対する再現性の変化が無く、その再現性の絶対値が小さいものである。
(Specific examples of the first to third solving means)
An example of a graph of the spatial frequency and reproducibility of the equivalent circle diameter of the electrostatic latent image is shown in FIG. Assume that the measurement result for a photoconductor is (1) in the figure. Now, based on this, the inferior photoreceptor has the characteristics (2), and the superior photoreceptor has the characteristics (3). An ideally good photoconductor has no change in reproducibility with respect to the spatial frequency and has a small absolute value of the reproducibility.

本発明の画像評価方法によれば、このように、空間周波数に対する再現性を求めることにより、感光体の特性を知ることができる。また、製品検査のように同種の複数の感光体間で、或いは製品比較のように種類の異なる複数の感光体間で、本評価方法を用いることにより、感光体の優劣を知ることができる。   According to the image evaluation method of the present invention, the characteristics of the photoconductor can be known by obtaining the reproducibility with respect to the spatial frequency. Further, the superiority or inferiority of the photoconductor can be known by using this evaluation method between a plurality of photoconductors of the same type as in product inspection or between a plurality of photoconductors of different types as in product comparison.

また、図10は、異なる感光体に関する結果でなくとも良く、同じ感光体上の異なる場所での測定と見ることもできる。感光体が均一にできているなら、例えば図中(1)〜(3)の直線は、すべて重なる。この直線の傾き、切片のずれが感光体の不均一性を表している。本評価方法によれば、ある感光体に対して、異なる複数の場所で、空間周波数と再現性を得ることができるため、感光体の不均一性を知ることができる。   Also, FIG. 10 does not have to be the result for different photoconductors, and can be viewed as measurements at different locations on the same photoconductor. If the photoreceptor is made uniform, for example, the straight lines (1) to (3) in the figure all overlap. The inclination of the straight line and the deviation of the intercept represent the nonuniformity of the photoreceptor. According to this evaluation method, since a spatial frequency and reproducibility can be obtained at a plurality of different locations with respect to a certain photoconductor, the nonuniformity of the photoconductor can be known.

図10では、空間周波数が限定されており、感光体の特性は直線で近似されているが、空間周波数が大きくなると、曲線になることもある。必ずしも直線に限定されるものではない。   In FIG. 10, the spatial frequency is limited, and the characteristics of the photoconductor are approximated by a straight line. However, when the spatial frequency increases, the characteristic may become a curve. It is not necessarily limited to a straight line.

(第4の解決手段の説明)
本発明の第4の解決手段では、ドットの静電潜像の空間周波数を変えるのに、走査光学系のLD光源の発光強度を変えるものである。
具体的には、図3に示した走査光学系のLD光源111の出力を変えてドットの静電潜像の大きさを変えた。図11にLDの出力と円相当径の関係の一例を示す。図11の横軸は、LD出力の設定値であり、縦軸は円相当径である。LDの出力と円相当径の間には直線関係があることが分る。従って、LD出力の調整により、円相当径を細かく調整することが可能となる。
また図12は、円相当径の逆数を取り、空間周波数を縦軸にプロットしたものである。
(Explanation of the fourth solution)
In the fourth solution of the present invention, the light emission intensity of the LD light source of the scanning optical system is changed in order to change the spatial frequency of the electrostatic latent image of the dots.
Specifically, the size of the electrostatic latent image of the dots was changed by changing the output of the LD light source 111 of the scanning optical system shown in FIG. FIG. 11 shows an example of the relationship between the output of the LD and the equivalent circle diameter. The horizontal axis in FIG. 11 is the LD output set value, and the vertical axis is the equivalent circle diameter. It can be seen that there is a linear relationship between the output of the LD and the equivalent circle diameter. Therefore, the circle equivalent diameter can be finely adjusted by adjusting the LD output.
Further, FIG. 12 is a graph in which the reciprocal of the equivalent circle diameter is taken and the spatial frequency is plotted on the vertical axis.

第4の解決手段の画像評価方法によれば、静電潜像の空間周波数は、光照射の強度により変えることにより、静電潜像の空間周波数の変調が容易な静電潜像の評価方法を提供することができる。   According to the image evaluation method of the fourth solving means, the electrostatic latent image evaluation method in which the spatial frequency of the electrostatic latent image can be easily modulated by changing the spatial frequency of the electrostatic latent image according to the intensity of light irradiation. Can be provided.

(第5の解決手段の説明)
本発明の第5の解決手段では、ドットの静電潜像の空間周波数を変えるのに、複数のドットを隣接させることにより行うものである。一例としては、図13に示すように、1ドットを2×2=4ドット隣接させて形成し、これを1ドットとする。このようにすると空間周波数の低いドットが形成可能である。
このようにするのは、第4の解決手段に記載の照射光の強度を調整する方法では、例えばLDの出力に上限があるため、ドットサイズを大きくできないからである。例えば、図11のグラフの右端では、円相当径で160μm程度までしかドットを大きくできない。これに対して、第5の解決手段では、一方向に二倍程度の320μmまでドットを大きくすることが可能である。面積では四倍である。ただし、ドットを接触させるため、実際には、これ以下となるが、160μmよりかは確実に大きくできる。
(Explanation of fifth solution)
In the fifth solution of the present invention, in order to change the spatial frequency of the electrostatic latent image of dots, a plurality of dots are made adjacent to each other. As an example, as shown in FIG. 13, 1 dot is formed adjacent to 2 × 2 = 4 dots, and this is defined as 1 dot. In this way, dots having a low spatial frequency can be formed.
This is because the dot size cannot be increased in the method of adjusting the intensity of irradiation light described in the fourth solution, for example, because the LD output has an upper limit. For example, at the right end of the graph of FIG. 11, the dot can be enlarged only to a circle equivalent diameter of about 160 μm. On the other hand, in the fifth solving means, it is possible to enlarge the dots to about 320 μm, which is about twice in one direction. The area is four times. However, since the dots are brought into contact with each other, the actual size is less than this, but it can be surely made larger than 160 μm.

第5の解決手段の画像評価方法によれば、光照射を複数回隣接させて行い、複数のドットを隣接さて形成することにより、静電潜像の空間周波数を変えるので、静電潜像の空間周波数の変調が、より空間周波数の低い領域で容易な静電潜像の評価方法を提供することができる。   According to the image evaluation method of the fifth solving means, the spatial frequency of the electrostatic latent image is changed by performing light irradiation adjacent to each other multiple times and forming a plurality of dots adjacent to each other. It is possible to provide a method for evaluating an electrostatic latent image in which spatial frequency modulation is easy in a region having a lower spatial frequency.

(第6の解決手段の説明)
図14に、本発明の第6の解決手段に記載の画像評価装置の構成例を模式的に示す。画像評価装置151の基本的な構成は、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157、試料ステージ164、電子検出器163、真空ポンプ159、インターフェース158、電子計算機160(コンピュータ160a及びディスプレイ160b)である。
(Explanation of sixth solving means)
FIG. 14 schematically shows a configuration example of the image evaluation apparatus described in the sixth solving means of the present invention. The basic configuration of the image evaluation apparatus 151 includes an electron gun 152, a condenser lens 153, a scanning lens 154, an objective lens 155, a light irradiation optical system 156, a sample 157, a sample stage 164, an electron detector 163, a vacuum pump 159, and an interface. 158, an electronic calculator 160 (computer 160a and display 160b).

第6の解決手段に記載の感光体(試料157)を帯電させるための荷電粒子を発生させる手段は具体的には電子銃152及び各レンズ153、154、155であり、感光体に光照射させる手段は具体的には光照射光学系156であり、感光体上の任意の位置に形成されたドットの静電潜像を観察する手段は、具体的には電子銃152、各レンズ153、154、155及び電子検出器163である。   The means for generating charged particles for charging the photosensitive member (sample 157) described in the sixth solving means is specifically an electron gun 152 and lenses 153, 154, 155, and irradiates the photosensitive member with light. The means is specifically the light irradiation optical system 156, and the means for observing the electrostatic latent image of the dot formed at an arbitrary position on the photoreceptor is specifically the electron gun 152 and the lenses 153 and 154. 155 and the electron detector 163.

電子銃152は、例えば走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)で用いられているものでよい。電子銃152には熱フィラメント、フィールドエミッションなどがあり、いずれであっても構わない。   The electron gun 152 may be used in, for example, a scanning electron microscope (SEM). The electron gun 152 includes a hot filament, a field emission, etc. Any of them may be used.

電子銃152を用いて電子で感光体を帯電させることを考えると、電子銃及び感光体他を真空中に置く必要がある。これは、本装置に固有のことではなく、SEMと同様である。このため真空ポンプ159を用いて装置の全体を真空に引く。図14では真空ポンプ159は便宜的に一つのみ描いてあるが、達成させる真空度に応じて、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。   Considering charging the photoconductor with electrons using the electron gun 152, it is necessary to place the electron gun, photoconductor and others in a vacuum. This is not unique to the apparatus and is similar to the SEM. For this reason, the whole apparatus is evacuated using a vacuum pump 159. In FIG. 14, only one vacuum pump 159 is drawn for convenience, but a plurality of rotary pumps, turbo molecular pumps, ion sputtering pumps, and the like are used in combination depending on the degree of vacuum to be achieved.

荷電粒子は負の極性を持つ電子が一般的である。しかし、FIB(Focused ion Beam)で用いられているイオン銃のように、イオンであっても良い。これは、例えばGaなどのイオン種である。 The charged particle is generally an electron having a negative polarity. However, ions may be used like an ion gun used in FIB (Focused Ion Beam). This is an ion species such as Ga + .

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。走査レンズ154により荷電粒子ビームを試料157上で二次元的に走査する。ここで試料157は感光体である。また、符号161は、感光体上に形成された静電潜像を表している。これは最終的に電子計算機160のコンピュータ160aを通してディスプレイ160bで人が観察できるようになる。   The condenser lens 153, the scanning lens 154, and the objective lens 155 are all magnetic field lenses or electrostatic lenses. The charged particle beam is scanned two-dimensionally on the sample 157 by the scanning lens 154. Here, the sample 157 is a photoconductor. Reference numeral 161 denotes an electrostatic latent image formed on the photoconductor. This finally allows a person to observe on the display 160b through the computer 160a of the electronic computer 160.

感光体の帯電に、好適には電子を用いる。電子を用いた場合、感光体表面の帯電電位は、主として、電子の加速電圧と照射時間による。電子の加速電圧が高いほど、感光体表面の帯電電位は高くなる。本発明においては、電子写真と同等の条件にする必要があり、その条件は、加速電圧(Vacc)は1.0〜数kV程度であり、時間は数十秒から数十分程度である。帯電電位は例えば汎用の表面電位計を用いて測定すると−600〜―1000V程度の値が得られる。実際の複写機、プリンタと同等の帯電電位となる。
また、Vaccを変える代りに、感光体にバイアス電圧を掛けるなどして、帯電電位を調整しても良い。
Electrons are preferably used for charging the photoreceptor. When electrons are used, the charged potential on the surface of the photoconductor mainly depends on the electron acceleration voltage and the irradiation time. The higher the electron acceleration voltage, the higher the charged potential on the surface of the photoreceptor. In the present invention, it is necessary to make the conditions equivalent to those for electrophotography. The conditions are that the acceleration voltage (Vacc) is about 1.0 to several kV, and the time is about several tens of seconds to several tens of minutes. When the charging potential is measured using, for example, a general-purpose surface potential meter, a value of about −600 to −1000 V is obtained. The charging potential is equivalent to that of an actual copying machine or printer.
Further, instead of changing Vacc, the charging potential may be adjusted by applying a bias voltage to the photosensitive member.

感光体上に光照射させ任意のパターンの静電潜像を形成する手段は、光照射光学系156である。具体的には、図3に示したような走査光学系である。図14では、光学系は装置内部になっているが、外(大気中)にあっても良い。この場合、真空を維持するために、装置に透過率の高いガラスなどの透明な窓を密封させて設ける等して、走査光学系からの光を感光体(試料)157まで導けばよい。また、窓のガラス表面には反射防止膜を設けるのが好ましい。   The light irradiation optical system 156 is a means for forming an electrostatic latent image having an arbitrary pattern by irradiating the photosensitive member with light. Specifically, the scanning optical system is as shown in FIG. In FIG. 14, the optical system is inside the apparatus, but may be outside (in the atmosphere). In this case, in order to maintain the vacuum, light from the scanning optical system may be guided to the photoconductor (sample) 157 by providing a transparent window such as glass having high transmittance in the apparatus. Moreover, it is preferable to provide an antireflection film on the glass surface of the window.

図14において試料の感光体157は平板(或いはシート状)で描かれているが、円筒或いはドラム(図3の感光体119)であっても構わない。試料ステージ164はx、y、zの三次元的に移動できるものである。ドットの静電潜像を形成する任意の位置には試料ステージ164のx、y方向への移動で移動させる。zはSEMで言えば作動距離(ワーキングディスタンス)である。   In FIG. 14, the sample photoconductor 157 is depicted as a flat plate (or sheet), but it may be a cylinder or a drum (photoconductor 119 in FIG. 3). The sample stage 164 can move in three dimensions x, y, and z. The sample stage 164 is moved to an arbitrary position where an electrostatic latent image of dots is formed in the x and y directions. In the case of SEM, z is a working distance (working distance).

感光体157に静電潜像が形成される原理は図2で示したとおりである。この静電潜像を観察する手段は、好適には、電子を用いる。これは帯電用に用いた電子銃152を用いる。ただし、電流値を弱くする必要がある。例えば、帯電の際の電流値が数nAであったとして、観察時の電流値は数pAと、千分の一程度にする。これは静電潜像が電子の照射により、再度帯電して消えてしまうのを防ぐためである。また、強い電流値の電子線を照射する程、静電潜像は速く消失するためである。   The principle of forming an electrostatic latent image on the photoreceptor 157 is as shown in FIG. The means for observing the electrostatic latent image preferably uses electrons. This uses the electron gun 152 used for charging. However, the current value needs to be weakened. For example, assuming that the current value at the time of charging is several nA, the current value at the time of observation is several pA, which is about one thousandth. This is to prevent the electrostatic latent image from being charged again and erased by electron irradiation. Moreover, the electrostatic latent image disappears faster as the electron beam having a higher current value is irradiated.

電子検出器163は二次電子検出器である。観察用の電子は感光体157に到達し、感光体157から二次電子を放出させる。静電潜像が測定できる原理は、静電潜像が形成されている所からは二次電子はあまり放出されず、静電潜像が形成されていない所から二次電子が良く放出されることによる。二次電子の検出は、二次電子検出器163で行う。二次電子検出器163は、電子が照射されることにより光を放出する蛍光体、導光路、放出された光を増倍する光電子増倍などから成る。またこれは、走査型の検出器であるが、電子線の感光体上の走査に追随する。   The electron detector 163 is a secondary electron detector. The observation electrons reach the photoconductor 157 and emit secondary electrons from the photoconductor 157. The principle that an electrostatic latent image can be measured is that secondary electrons are not emitted so much from the place where the electrostatic latent image is formed, and secondary electrons are often emitted from places where the electrostatic latent image is not formed. It depends. Secondary electrons are detected by the secondary electron detector 163. The secondary electron detector 163 includes a phosphor that emits light when irradiated with electrons, a light guide, a photomultiplier that multiplies the emitted light, and the like. This is a scanning type detector, and follows the scanning of the electron beam on the photosensitive member.

上記の各手段は、インターフェース158を介して電子計算機160のコンピュータ160aで制御する。各手段の詳細な制御はコンピュータ内のメモリに記憶されているソフトウェアで行う。   Each of the above means is controlled by the computer 160a of the electronic computer 160 via the interface 158. Detailed control of each means is performed by software stored in a memory in the computer.

上記のような構成の画像評価装置に関して、装置の制約がある場合がある。例えば、電子線を走査する範囲を広くできない、或いは試料(感光体)のサイズに制約があるなどである。電子線の走査範囲に関しては、汎用のSEMと比較して、数nmといった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となる。しかし、感光体は直径数cm、長手方向で数十cmの大きさのものが多い。この感光体全面を一度に走査することは難しい。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、この大きさの感光体を試料とすると、試料ステージ164が大型になり、また真空槽も大容量にする必要がある。従って、感光体を切り出して測定するなどの工夫が必要になる。この感光体を切り出して測定する場合には、走査はごく狭い範囲で構わなくなる。   The image evaluation apparatus configured as described above may have apparatus restrictions. For example, the scanning range of the electron beam cannot be widened, or the size of the sample (photosensitive member) is limited. With respect to the scanning range of the electron beam, it is possible to scan a certain range (several mm × several mm) if a resolution of several nm is sacrificed as compared with a general-purpose SEM. However, many photoreceptors are several centimeters in diameter and several tens of centimeters in the longitudinal direction. It is difficult to scan the entire surface of the photoreceptor at once. Partial scanning is repeated by moving the photosensitive member. If a photoconductor of this size is used as a sample, the sample stage 164 becomes large and the vacuum chamber needs to have a large capacity. Therefore, it is necessary to devise measures such as cutting out and measuring the photoconductor. When the photoconductor is cut out and measured, the scanning can be performed in a very narrow range.

一回の静電潜像の評価は、帯電、露光、測定、除電である。この一連の作業を所望の回数繰り返して行う。測定で得られた潜像のデータはコンピュータ内のメモリに蓄えられる。コンピュータ内での処理は、例えば測定回数ごとに面積、円相当径を求め、平均値、標準偏差、その比(再現性)を求めるといったものである。このような処理、演算は、汎用のソフトウェアを用いれば容易に行うことができる。   One evaluation of the electrostatic latent image is charging, exposure, measurement, and static elimination. This series of operations is repeated a desired number of times. The latent image data obtained by the measurement is stored in a memory in the computer. The processing in the computer is, for example, obtaining an area and an equivalent circle diameter for each number of measurements, and obtaining an average value, a standard deviation, and a ratio (reproducibility) thereof. Such processing and calculation can be easily performed by using general-purpose software.

この静電潜像の評価は、ある静電潜像の大きさ、空間周波数に関するものである。この一連の評価が終ると、次に、空間周波数を変える。これは第4の解決手段、或いは第5の解決手段に記載の方法により行う。空間周波数を変えた後、同様の繰り返し測定を行う。
また、感光体上の静電潜像を形成する位置の変更は第2の解決手段に記載の方法で行う。
This evaluation of the electrostatic latent image relates to the size and spatial frequency of a certain electrostatic latent image. When this series of evaluations is completed, the spatial frequency is then changed. This is performed by the method described in the fourth solution means or the fifth solution means. After changing the spatial frequency, the same repeated measurement is performed.
Further, the position of forming the electrostatic latent image on the photosensitive member is changed by the method described in the second solving means.

このように、第6の解決手段の画像評価装置によれば、少なくとも、感光体を帯電させるための荷電粒子を発生させる手段(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)と、感光体上に光照射させる手段(光照射光学系156)と、感光体上に形成された静電潜像を観察する手段(電子検出器163、電子計算機160))と、静電潜像の再現性を求める手段(電子計算機160)とを有することにより、空間周波数を考慮した静電潜像の再現性、これに加え感光体上の場所のばらつきなどを含めた評価が可能な、評価装置を提供することができる。   Thus, according to the image evaluation apparatus of the sixth solving means, at least means for generating charged particles for charging the photoconductor (electron gun 152, condenser lens 153, scanning lens 154, objective lens 155) and , Means for irradiating light on the photoconductor (light irradiation optical system 156), means for observing the electrostatic latent image formed on the photoconductor (electron detector 163, electronic computer 160), and electrostatic latent image Evaluation means capable of evaluating including the reproducibility of the electrostatic latent image in consideration of the spatial frequency and the variation of the location on the photosensitive member. An apparatus can be provided.

(第7の解決手段の説明)
図1に電子写真方式の画像形成装置の一例を示したが、本発明に係る画像形成装置では、上記の第1乃至第5のいずれか一つの解決手段の画像評価方法、あるいは第6の解決手段の画像評価装置、により得られた静電潜像の再現性を画像形成に反映させる手段を有している。
具体的には、感光体の検査時に、感光体上で多数の点を測定し、再現性を求めておく。各点の座標及び再現性の電子的なテーブルを作製し、図1に示したような構成の画像形成装置のメモリに格納しておき、必要に応じてテーブルを参照し、画像形成に反映させる。
(Explanation of seventh solving means)
FIG. 1 shows an example of an electrophotographic image forming apparatus. However, in the image forming apparatus according to the present invention, the image evaluation method or the sixth solution of any one of the first to fifth solving means described above. Means for reflecting the reproducibility of the electrostatic latent image obtained by the image evaluation apparatus.
Specifically, at the time of inspection of the photoreceptor, many points are measured on the photoreceptor to obtain reproducibility. An electronic table of the coordinates and reproducibility of each point is prepared and stored in the memory of the image forming apparatus configured as shown in FIG. 1, and the table is referred to as necessary and reflected in image formation. .

このように、第7の解決手段の画像形成装置によれば、静電潜像再現性の評価結果を反映する手段を有し、空間周波数を含む静電潜像の繰り返し再現性に関する評価結果を画像形成に反映させるので、高画質化を図ることができる画像形成装置を提供することができる。   Thus, according to the image forming apparatus of the seventh solving means, there is means for reflecting the evaluation result of the electrostatic latent image reproducibility, and the evaluation result regarding the reproducibility of the electrostatic latent image including the spatial frequency is obtained. Since it is reflected in image formation, an image forming apparatus capable of achieving high image quality can be provided.

次に、本発明のより具体的な実施例を説明する。   Next, more specific examples of the present invention will be described.

[実施例1](第1、第3、第6の解決手段の実施例)
(1)市販の複写機に用いられている感光体を試料(感光体A)として再現性評価を行った。
感光体Aは、ドラム状の感光体であったが、これを約2cm×2cmに切り出して評価を行った。繰り返しは10回である。このときドットの静電潜像の面積の平均値は、5600μmであり、標準偏差は、100μmであった。従って再現性は、0.018である。
また、円相当径とした場合の平均値は、84.6μm、標準偏差は0.8μmであった。従って再現性は、0.0095である。このときの空間周波数は、5.9cycle・mm−1である。
[Example 1] (Examples of first, third, and sixth solving means)
(1) The reproducibility was evaluated using a photoconductor used in a commercially available copying machine as a sample (photoconductor A).
The photoconductor A was a drum-shaped photoconductor, which was evaluated by cutting it out to about 2 cm × 2 cm. The repetition is 10 times. At this time, the average value of the area of the electrostatic latent image of the dots was 5600 μm 2 , and the standard deviation was 100 μm 2 . Therefore, the reproducibility is 0.018.
Further, the average value in the case of the equivalent circle diameter was 84.6 μm, and the standard deviation was 0.8 μm. Therefore, the reproducibility is 0.0095. The spatial frequency at this time is 5.9 cycle · mm −1 .

次にドットの大きさを変えて、再現性の評価を行った。繰り返しは同じく10回である。このときドットの静電潜像の面積の平均値は、16000μmであり、標準偏差は、200μmであった。従って再現性は、0.013である。また、円相当径とした場合の平均値は、142.8μm、標準偏差は、0.7μmであった。従って再現性は、0.0049である。このときの空間周波数は、3.5cycle・mm−1である。
従ってドットの静電潜像が大きい方が、言い換えると空間周波数の低いほうが、再現性が良いことが分る。
Next, the dot size was changed and reproducibility was evaluated. The repetition is also 10 times. At this time, the average value of the area of the electrostatic latent image of the dots was 16000 μm 2 , and the standard deviation was 200 μm 2 . Accordingly, the reproducibility is 0.013. The average value when the equivalent circle diameter was 142.8 μm, and the standard deviation was 0.7 μm. Therefore, the reproducibility is 0.0049. The spatial frequency at this time is 3.5 cycle · mm −1 .
Therefore, it can be seen that the larger the electrostatic latent image of the dots, in other words, the lower the spatial frequency, the better the reproducibility.

(2)種類の異なる別の感光体(感光体B)を試料として同様の再現性評価を行った(感光体B)。
感光体Bは、同じくドラム状の感光体であり、切り出して評価に用いた。繰り返しは10回である。ドットの静電潜像の面積の平均値は6600μmであり、標準偏差は200μmであった。従って再現性は、0.03である。また、円相当径とした場合の平均値は、92μmであり、標準偏差は、1μmであった。従って再現性は、0.01である。空間周波数は、5.5cycle・mm−1である。
(2) The same reproducibility evaluation was performed using another different type of photoconductor (photoconductor B) as a sample (photoconductor B).
The photoreceptor B is also a drum-shaped photoreceptor, and was cut out and used for evaluation. The repetition is 10 times. Average value of areas of the electrostatic latent image dot is 6600μm 2, the standard deviation was 200 [mu] m 2. Therefore, the reproducibility is 0.03. Further, the average value in the case of the equivalent circle diameter was 92 μm, and the standard deviation was 1 μm. Accordingly, the reproducibility is 0.01. The spatial frequency is 5.5 cycle · mm −1 .

次にドットの大きさを変えて、再現性の評価を行った。繰り返しは同じく10回である。このときドットの静電潜像の面積の平均値は、16800μmであり、標準偏差は、200μmであった。従って、再現性は、0.011である。また、円相当径とした場合の平均値は、146.4であり、標準偏差は、0.9μmであった。従って、再現性は0.0061である。空間周波数は、3.4cycle・mm−1である。 Next, the dot size was changed and reproducibility was evaluated. The repetition is also 10 times. At this time, the average value of the area of the electrostatic latent image of dots was 16800 μm 2 , and the standard deviation was 200 μm 2 . Therefore, the reproducibility is 0.011. In addition, the average value in the case of the equivalent circle diameter was 146.4, and the standard deviation was 0.9 μm. Therefore, the reproducibility is 0.0061. The spatial frequency is 3.4 cycle · mm −1 .

以上、ドットの静電潜像が大きい方が、言い換えると空間周波数の低いほうが、再現性が良いことが分る。
また、上記の(1)と(2)とでは、ほぼ同じ空間周波数で行っている。このため、比較が可能であり、感光体Bよりも感光体Aが優れていることも分る。
また、(1)、(2)ともに、大きいほうのドットは、2×2=4ドットを1ドットとしている。
As described above, it can be seen that the larger the electrostatic latent image of the dots, in other words, the lower the spatial frequency, the better the reproducibility.
Further, the above (1) and (2) are performed at substantially the same spatial frequency. Therefore, comparison is possible, and it can be seen that the photoreceptor A is superior to the photoreceptor B.
In both (1) and (2), the larger dot is 2 × 2 = 4 dots.

[実施例2](第1、第2、第3、第5、第6の解決手段の実施例)
上記の感光体A、Bに加え、種類の異なる感光体2種(感光体C、感光体D)について、感光体上の異なる場所9点で再現性の評価を行った。実施例1と同様に、ドットの静電潜像の面積、円相当径について、平均値、標準偏差を求めた。ただし、繰り返しは3回とし、これに異なる場所9点を掛けた全27点のデータに関するものである。この平均値と標準偏差とから再現性を求めた。円相当径について、下記の表1に示す。
[Example 2] (Examples of first, second, third, fifth, and sixth solving means)
In addition to the above photoconductors A and B, two types of photoconductors (photoconductor C and photoconductor D) were evaluated for reproducibility at 9 different locations on the photoconductor. In the same manner as in Example 1, the average value and standard deviation were obtained for the area of the electrostatic latent image of dots and the equivalent circle diameter. However, it is related to the data of all 27 points which are repeated 3 times and multiplied by 9 different places. The reproducibility was obtained from the average value and the standard deviation. The equivalent circle diameter is shown in Table 1 below.

Figure 0005476727
Figure 0005476727

表1は、感光体上の異なる場所での再現性であり、空間周波数が小さいほうが、再現性が良いことが分る。また、感光体の同じ場所で評価したときの再現性を下記の表2に示す。この表2の同じ場所での再現性の場合、繰り返しは10回であり、実施例1と同様の評価である。表1の値と比べて、再現性が良いことが分る。従って、感光体上の異なる場所では再現性が悪いことが分る。また、大きいほうのドットは、2×2=4ドットを1ドットとしている。   Table 1 shows the reproducibility at different locations on the photoconductor, and it can be seen that the reproducibility is better when the spatial frequency is smaller. The reproducibility when evaluated at the same place on the photoreceptor is shown in Table 2 below. In the case of reproducibility at the same place in Table 2, the number of repetitions is 10 times, which is the same evaluation as in Example 1. Compared with the values in Table 1, it can be seen that the reproducibility is good. Therefore, it can be seen that reproducibility is poor at different locations on the photoreceptor. The larger dot is 2 × 2 = 4 dots as one dot.

Figure 0005476727
Figure 0005476727

また、表2の結果をグラフにプロットしたものを図15に示す。実測値のある4〜6(cycle・mm−1)前後の空間周波数では、感光体B、C、Dを比較すると、良いほうからC、D、Bとなる。また、近似直線の傾きから評価すると、直線の傾きの小さい感光体Dが優れている。もし感光体Dの再現性の絶対値が小さければ、より良い感光体である。 Moreover, what plotted the result of Table 2 on the graph is shown in FIG. When the photoconductors B, C, and D are compared at a spatial frequency of about 4 to 6 (cycle · mm −1 ) where the measured value is present, C, D, and B are obtained from the better. Further, when evaluated from the inclination of the approximate straight line, the photoconductor D having a small straight line inclination is excellent. If the absolute value of the reproducibility of the photoconductor D is small, the photoconductor is better.

[実施例3](第4、第6の解決手段の実施例)
LDの発光強度(設定値)を380〜830mVまで変えたときの、ドットの静電潜像の円相当径或いは空間周波数の変化を図11、図12に示す。用いた感光体は、市販の複写機、プリンタに用いられているものである(感光体A)。まず図11のグラフから、LDの発光強度により、円相当径を直線的に変化させることができることが分る。直線で近似すると、直線の傾きが0.0777、切片が96.389である。これから、例えば、円相当径で150μmのドットが必要な場合、LDの発光強度を約690mVにすれば良いことが分る。LDの発光強度(設定値)と、感光体上での露光エネルギー密度(mJ/m)との間には図16に示す直線関係がある。
[Example 3] (Examples of the fourth and sixth solving means)
11 and 12 show changes in the equivalent circle diameter or spatial frequency of the electrostatic latent image of the dots when the light emission intensity (setting value) of the LD is changed from 380 to 830 mV. The photoconductor used is that used in commercially available copying machines and printers (photoconductor A). First, it can be seen from the graph of FIG. 11 that the equivalent circle diameter can be linearly changed by the emission intensity of the LD. When approximated by a straight line, the slope of the straight line is 0.0777, and the intercept is 96.389. From this, it can be seen that, for example, when a dot with an equivalent circle diameter of 150 μm is required, the emission intensity of the LD may be about 690 mV. There is a linear relationship shown in FIG. 16 between the light emission intensity (set value) of the LD and the exposure energy density (mJ / m 2 ) on the photoreceptor.

感光体Bを用いて、同じ感光体上の異なる3点の場所で再現性を求めると下記の表3に示す結果が得られた。各点での繰り返しは10回である。また、LD出力の設定値は385mVで場所に依らず一定とした。場所により再現性が異なる、特に場所2で悪いことが分る。また、場所1、2、3それぞれの、感光体上の座標を求めることができる。   When the reproducibility was obtained at three different locations on the same photoconductor using the photoconductor B, the results shown in Table 3 below were obtained. The repetition at each point is 10 times. The set value of the LD output was 385 mV and was constant regardless of the location. It can be seen that the reproducibility varies depending on the location, especially at location 2. Further, the coordinates on the photoconductor for each of the locations 1, 2, and 3 can be obtained.

Figure 0005476727
Figure 0005476727

[実施例4](第7の解決手段の実施例)
評価結果を画像形成装置の画像形成に反映させる手段の一例として、感光体の検査時に、感光体上で多数の点を測定し、再現性を求めておく。そして各点の座標及び再現性の電子的なテーブルを作製し、図1に示したような構成の複写機、プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置のメモリに格納しておき、必要に応じてテーブルを参照し、画像形成に反映させる。例えば、再現性の悪い位置では、常にLDの出力を調整するなどである。
このようにすれば、一定の再現性を得ることができ、画質の向上が可能な画像形成装置を提供することができる。
[Embodiment 4] (Embodiment of Seventh Solution)
As an example of means for reflecting the evaluation result on the image formation of the image forming apparatus, many points are measured on the photosensitive member at the time of the inspection of the photosensitive member to obtain reproducibility. Then, an electronic table of the coordinates and reproducibility of each point is prepared and stored in the memory of an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or printer having the configuration shown in FIG. The table is referred to and reflected in image formation. For example, the LD output is always adjusted at a position with poor reproducibility.
In this way, it is possible to provide an image forming apparatus capable of obtaining a certain reproducibility and improving the image quality.

なお、以上の実施例で用いた感光体A〜Dの幾つかの特徴に関して下記の表4にまとめて示す。   The following Table 4 summarizes some characteristics of the photoconductors A to D used in the above examples.

Figure 0005476727
Figure 0005476727

1:帯電した感光体の一部
2:書込み光
3:静電潜像
41、71:感光体(OPC)
42:光照射
51:感光体の小片
52:試料ステージ
53:照射光
72:帯電チャージャー
73:露光(露光手段)
74:トナー(現像手段)
75:紙(記録媒体)
76:転写チャージャー
77:定着ローラー
78:クリーニングブレード
79:除電用光源
111:光源(LD)
112:コリメートレンズ
113:シリンドリカルレンズ
114:第一のミラー
115:ポリゴンミラー(光偏向器)
116:第一の走査レンズ
117:第二の走査レンズ
118:第二のミラー
119:感光体
121:導電層
122:電荷発生層(CGL)
123:電荷輸送層(CTL)
124:照射光
126:電子(負電荷)
127:ホール(正電荷)
151:画像評価装置
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
156:光照射光学系
157:試料(感光体)
158:インターフェース
159:真空ポンプ
160:電子計算機
160a:コンピュータ
160b:ディスプレイ
163:電子検出器
164:試料ステージ
1: Part of a charged photoconductor 2: Writing light 3: Electrostatic latent image 41, 71: Photoconductor (OPC)
42: Light irradiation 51: Small piece of photoconductor 52: Sample stage 53: Irradiation light 72: Charger charger 73: Exposure (exposure means)
74: Toner (developing means)
75: Paper (recording medium)
76: Transfer charger 77: Fixing roller 78: Cleaning blade 79: Light source for static elimination 111: Light source (LD)
112: Collimating lens 113: Cylindrical lens 114: First mirror 115: Polygon mirror (optical deflector)
116: first scanning lens 117: second scanning lens 118: second mirror 119: photoconductor 121: conductive layer 122: charge generation layer (CGL)
123: Charge transport layer (CTL)
124: Irradiation light 126: Electron (negative charge)
127: Hall (positive charge)
151: Image evaluation device 152: Electron gun 153: Condenser lens 154: Scan lens 155: Objective lens 156: Light irradiation optical system 157: Sample (photosensitive member)
158: Interface 159: Vacuum pump 160: Electronic calculator 160a: Computer 160b: Display 163: Electronic detector 164: Sample stage

特開2003−295696号公報JP 2003-295696 A 特開2002−304025号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-304025

Claims (7)

帯電させた感光体に光照射により静電潜像を形成し、荷電粒子により前記静電潜像を測定して画像評価を行う画像評価方法において、
前記感光体の任意の点で、前記静電潜像の大きさに関して、該静電潜像の再現性を定義し、順次、複数の異なる、空間周波数を変えた静電潜像を形成する形成ステップと、該形成ステップにより形成された静電潜像を測定する測定ステップと、前記感光体上の電荷を除電する除電ステップと、を繰り返し、
前記静電潜像の再現性を前記空間周波数毎に求めることを特徴とする画像評価方法。
In an image evaluation method for forming an electrostatic latent image by irradiating light on a charged photoreceptor and measuring the electrostatic latent image with charged particles to perform image evaluation,
Formation of an electrostatic latent image at various points on the photoconductor, defining the reproducibility of the electrostatic latent image with respect to the size of the electrostatic latent image, and sequentially forming a plurality of different electrostatic latent images with different spatial frequencies. Repeating a step, a measuring step for measuring an electrostatic latent image formed by the forming step, and a static eliminating step for neutralizing charges on the photoconductor,
An image evaluation method, wherein the reproducibility of the electrostatic latent image is obtained for each spatial frequency.
請求項1に記載の画像評価方法において、
前記画像評価を前記感光体の複数の点で行うことを特徴とする画像評価方法。
The image evaluation method according to claim 1,
An image evaluation method, wherein the image evaluation is performed at a plurality of points on the photoconductor.
請求項1または2に記載の画像評価方法において、
前記静電潜像の大きさは、該静電潜像の面積を円周率で除した平方根で定義することを特徴とする画像評価方法。
The image evaluation method according to claim 1 or 2,
The size of the electrostatic latent image is defined by a square root obtained by dividing the area of the electrostatic latent image by the circumference ratio.
請求項1乃至3のいずれか一つに記載の画像評価方法において、
前記静電潜像の空間周波数は、前記光照射の強度により変えることを特徴とする画像評価方法。
The image evaluation method according to any one of claims 1 to 3,
An image evaluation method, wherein the spatial frequency of the electrostatic latent image is changed according to the intensity of the light irradiation.
請求項1乃至3のいずれか一つに記載の画像評価方法において、
前記静電潜像の空間周波数は、前記光照射を複数回隣接させて行うことにより変えることを特徴とする画像評価方法。
The image evaluation method according to any one of claims 1 to 3,
An image evaluation method, wherein the spatial frequency of the electrostatic latent image is changed by performing the light irradiation adjacently a plurality of times.
請求項1乃至5のいずれか一つに記載の画像評価方法を用いて画像評価を行う装置であって、少なくとも、
前記感光体を帯電させるための荷電粒子を発生させる手段と、
前記感光体上に光照射させる手段と、
前記感光体上に形成された静電潜像を観察する手段と、
前記静電潜像の再現性を求める手段と、
を有することを特徴とする画像評価装置。
An apparatus for performing image evaluation using the image evaluation method according to claim 1, comprising at least:
Means for generating charged particles for charging the photoreceptor;
Means for irradiating light on the photoreceptor;
Means for observing an electrostatic latent image formed on the photoreceptor;
Means for determining reproducibility of the electrostatic latent image;
An image evaluation apparatus comprising:
請求項1乃至5のいずれか一つに記載の画像評価方法、あるいは請求項6に記載の画像評価装置、により得られた静電潜像の再現性を画像形成に反映させる手段を有することを特徴とする画像形成装置。   It has a means to reflect the reproducibility of the electrostatic latent image obtained by the image evaluation method as described in any one of Claims 1 thru | or 5, or the image evaluation apparatus of Claim 6 in image formation. An image forming apparatus.
JP2009021775A 2009-02-02 2009-02-02 Image evaluation method, image evaluation apparatus, and image forming apparatus Expired - Fee Related JP5476727B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009021775A JP5476727B2 (en) 2009-02-02 2009-02-02 Image evaluation method, image evaluation apparatus, and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009021775A JP5476727B2 (en) 2009-02-02 2009-02-02 Image evaluation method, image evaluation apparatus, and image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010176093A JP2010176093A (en) 2010-08-12
JP5476727B2 true JP5476727B2 (en) 2014-04-23

Family

ID=42707092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009021775A Expired - Fee Related JP5476727B2 (en) 2009-02-02 2009-02-02 Image evaluation method, image evaluation apparatus, and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5476727B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08172528A (en) * 1994-12-20 1996-07-02 Canon Inc Image forming device, image forming system and image forming method
JP2001341346A (en) * 2000-05-31 2001-12-11 Konica Corp Method and apparatus for forming image
JP2002304025A (en) * 2001-04-03 2002-10-18 Konica Corp Developing device and image forming apparatus
JP4801613B2 (en) * 2007-03-15 2011-10-26 株式会社リコー Electrostatic latent image evaluation method / electrostatic latent image evaluation apparatus
JP5086671B2 (en) * 2007-03-19 2012-11-28 株式会社リコー Electrostatic latent image evaluation method / electrostatic latent image evaluation apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010176093A (en) 2010-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5262322B2 (en) Electrostatic latent image evaluation apparatus, electrostatic latent image evaluation method, electrophotographic photosensitive member, and image forming apparatus
JP6332623B2 (en) Image forming apparatus and image forming method
JP6115191B2 (en) Electrostatic latent image forming method, electrostatic latent image forming apparatus, and image forming apparatus
JP2004251800A (en) Method and instrument for measuring surface charge distribution
JP2008076100A (en) Measuring method of surface charge distribution or surface potential distribution, measuring device, and image forming device
JP5434164B2 (en) Electrostatic latent image evaluation method, electrostatic latent image evaluation apparatus, and image forming apparatus
JP5091081B2 (en) Method and apparatus for measuring surface charge distribution
JP5476727B2 (en) Image evaluation method, image evaluation apparatus, and image forming apparatus
JP5332705B2 (en) Image evaluation method and apparatus / image forming apparatus
US9008526B2 (en) Method of measuring total amount of latent image charge, apparatus measuring total amount of latent image charge, image forming method and image forming apparatus
JP5564903B2 (en) Image evaluation method, image evaluation apparatus, and image forming apparatus
JP2004233261A (en) Electrostatic latent image observation method and system
JP5742101B2 (en) Method and apparatus for measuring electrostatic latent image
JP2010217585A (en) Photoreceptor evaluation device and photoreceptor evaluation method
JP5521916B2 (en) Photoconductor characteristic evaluation method, characteristic evaluation system, and exposure optical system design method
JP4404724B2 (en) Electrostatic latent image measuring apparatus and method and apparatus for evaluating latent image carrier
JP5454099B2 (en) Evaluation method of electrostatic latent image
JP2011164532A (en) Image evaluation device, image evaluation method, and image forming apparatus
JP2013003353A (en) Image-forming evaluation device and image-forming evaluation method
JP2011257475A (en) Picture evaluating device, picture evaluating method and picture forming device
JP2011033794A (en) Image evaluation device, image evaluation method and image forming apparatus
JP2011059287A (en) Device for measuring electrostatic latent image of photoreceptor and image forming apparatus
JP6127616B2 (en) Image evaluation method, image forming apparatus, and image evaluation apparatus
JP5673866B2 (en) Evaluation method of electrostatic latent image
JP5299085B2 (en) Latent image forming method, latent image forming apparatus, image forming apparatus, and electrostatic latent image measuring apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120126

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130709

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130710

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130906

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140127

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5476727

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees