JPH10228545A - 線画像の高さ測定方法 - Google Patents
線画像の高さ測定方法Info
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- JPH10228545A JPH10228545A JP9032336A JP3233697A JPH10228545A JP H10228545 A JPH10228545 A JP H10228545A JP 9032336 A JP9032336 A JP 9032336A JP 3233697 A JP3233697 A JP 3233697A JP H10228545 A JPH10228545 A JP H10228545A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 粉体現像剤を使用して可視像化された線画像
の高さを測定する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 測定しようとする線画像を描く際に、未
定着の状態で、同じ方向に長さｎの線をｍ本描き、この
未定着線画像に使用したトナーを重量測定手段６で測定
する。これを単位長さ当りのトナー量として手段８によ
り測定する。また、単位体積当りのトナー量を測定す
る。一方、同様の条件で線画像を定着し、この線画像を
画像入力手段２、反射率プロファイル算出手段３、線幅
アルゴリズム算出手段５により処理して線幅を算出する
ことで、線の高さ寸法を得ることができる。
の高さを測定する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 測定しようとする線画像を描く際に、未
定着の状態で、同じ方向に長さｎの線をｍ本描き、この
未定着線画像に使用したトナーを重量測定手段６で測定
する。これを単位長さ当りのトナー量として手段８によ
り測定する。また、単位体積当りのトナー量を測定す
る。一方、同様の条件で線画像を定着し、この線画像を
画像入力手段２、反射率プロファイル算出手段３、線幅
アルゴリズム算出手段５により処理して線幅を算出する
ことで、線の高さ寸法を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉体現像剤を使用
して可視像化された線画像の高さを測定する方法及びそ
の測定方法による測定装置に関り、特に画像の細線部の
再現性を評価する上で有効な線の高さ測定方法に関す
る。
して可視像化された線画像の高さを測定する方法及びそ
の測定方法による測定装置に関り、特に画像の細線部の
再現性を評価する上で有効な線の高さ測定方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電子写真技術は、画像形成速度の迅速
性、乾式現像であること、記録密度が高いこと等の特徴
を生かし、現在普通紙複写機、レーザプリンタ、ファク
シミリ、伝送装置等の画像形成装置として実用化されて
いる。電子写真プロセスは、帯電、露光、現像、転写、
定着の基本過程により構成される。複写機、レーザプリ
ンタ、ファクシミリ、伝送装置等、粉体現像剤を使用し
て画像を形成する画像形成装置においては、画像の細線
部の再現性は重要な性能の一つである。
性、乾式現像であること、記録密度が高いこと等の特徴
を生かし、現在普通紙複写機、レーザプリンタ、ファク
シミリ、伝送装置等の画像形成装置として実用化されて
いる。電子写真プロセスは、帯電、露光、現像、転写、
定着の基本過程により構成される。複写機、レーザプリ
ンタ、ファクシミリ、伝送装置等、粉体現像剤を使用し
て画像を形成する画像形成装置においては、画像の細線
部の再現性は重要な性能の一つである。
【０００３】例えば、近年レーザビームプリンタは、パ
ーソナルコンピュータ等の出力装置として広く使用さ
れ、例えば３００ｄｐｉの印字密度のプリンタは価格が
安いため急速に普及しつつある。一方、プリンタのエン
ジン部はより品位の高い印字を行なうことを目的とし
て、印字密度の高密度化が図られ、６００ｄｐｉやそれ
以上の印字密度のプリンタが発売されている。このよう
に印字密度が高密度化してくると、画像の細線部の再現
性は画質の品位を上げるうえでさらに重要度が増してく
る。
ーソナルコンピュータ等の出力装置として広く使用さ
れ、例えば３００ｄｐｉの印字密度のプリンタは価格が
安いため急速に普及しつつある。一方、プリンタのエン
ジン部はより品位の高い印字を行なうことを目的とし
て、印字密度の高密度化が図られ、６００ｄｐｉやそれ
以上の印字密度のプリンタが発売されている。このよう
に印字密度が高密度化してくると、画像の細線部の再現
性は画質の品位を上げるうえでさらに重要度が増してく
る。
【０００４】電子写真方式の印字では、画像の高さはシ
アン、マゼンタ、イエロー、ブラックのそれぞれの単色
色材層で通常、５から１２μｍであり、印刷ではインク
の色材層は単色で約１μｍまたは１μｍ以下であるか
ら、単純に比較しても画像の高さは数倍以上となる。ま
た、写真やインクジェットプリンタの画像では、画像支
持体の内部に画像が形成されるため、画像支持体の上方
向に画像部は存在しない。このように画像の印字方式の
違いで、画像をミクロに観察した場合、画像の構造とし
ての作られ方が異なる。電子写真方式のように、画像支
持体の上方向に画像の構造体が高さをもって存在する場
合、カラー画像であれば特に、この画像高さは画質に大
きな影響を及ぼす。このために技術開発する側として
は、画像の細線部の幅や高さを正確に測定する必要があ
る。最近では特に、微小画像（細線・ドット）のシュミ
レーション計算と実測値を比較していくことで、技術開
発を進めていくことが多くなっているので、ミクロン単
位の画像の測定が必要となってきている。このようなミ
クロ濃度計を用いた測定については、稲垣、「複写機に
おける画像の評価」、光学、第１２巻第４号（１９８３
年８月）、に詳細に述べられている。
アン、マゼンタ、イエロー、ブラックのそれぞれの単色
色材層で通常、５から１２μｍであり、印刷ではインク
の色材層は単色で約１μｍまたは１μｍ以下であるか
ら、単純に比較しても画像の高さは数倍以上となる。ま
た、写真やインクジェットプリンタの画像では、画像支
持体の内部に画像が形成されるため、画像支持体の上方
向に画像部は存在しない。このように画像の印字方式の
違いで、画像をミクロに観察した場合、画像の構造とし
ての作られ方が異なる。電子写真方式のように、画像支
持体の上方向に画像の構造体が高さをもって存在する場
合、カラー画像であれば特に、この画像高さは画質に大
きな影響を及ぼす。このために技術開発する側として
は、画像の細線部の幅や高さを正確に測定する必要があ
る。最近では特に、微小画像（細線・ドット）のシュミ
レーション計算と実測値を比較していくことで、技術開
発を進めていくことが多くなっているので、ミクロン単
位の画像の測定が必要となってきている。このようなミ
クロ濃度計を用いた測定については、稲垣、「複写機に
おける画像の評価」、光学、第１２巻第４号（１９８３
年８月）、に詳細に述べられている。
【０００５】従来、細線の再現を評価するためには、定
着された画像部あるいは用紙上の未定着画像を走査型ミ
クロ濃度計で走査することにより細線のプロファイルを
描き、その濃度や線幅あるいはモジュレーションの測定
値を得ていた。例えば、特開昭６２−２９９９７１号公
報「画像検査用光学濃度測定装置」では走査型ミクロ濃
度計で画像表面上の１０μｍ×５００μｍの矩形領域を
一回の読み取り範囲とし、サンプリング幅を視感分解能
よりも小さく設定している。こうすることで微細な画像
状態を表したデータを取り出すことができ、これらのデ
ータを処理することで濃度や解像度について人間の感覚
に近づいた判別が可能となる、としている。
着された画像部あるいは用紙上の未定着画像を走査型ミ
クロ濃度計で走査することにより細線のプロファイルを
描き、その濃度や線幅あるいはモジュレーションの測定
値を得ていた。例えば、特開昭６２−２９９９７１号公
報「画像検査用光学濃度測定装置」では走査型ミクロ濃
度計で画像表面上の１０μｍ×５００μｍの矩形領域を
一回の読み取り範囲とし、サンプリング幅を視感分解能
よりも小さく設定している。こうすることで微細な画像
状態を表したデータを取り出すことができ、これらのデ
ータを処理することで濃度や解像度について人間の感覚
に近づいた判別が可能となる、としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、６００
ｄｐｉ以上の高解像度の画像を測定評価しようとした場
合、走査型のミクロ濃度計によるこの程度の矩形領域で
は決して十分な測定精度が得られない。例えば６００ｄ
ｐｉの１ビットライン線幅は理屈の上では４２．３μｍ
であり、この値の線幅では１０μｍのサンプリング幅が
４コマ分しかなく、線幅方向の情報量としては不十分で
ある。とくに電子写真画像の場合、感光体ドラムに対し
て縦、横、斜めの線再現は原理的にも異なるので、この
レベルのサンプリング幅では、対応できない。
ｄｐｉ以上の高解像度の画像を測定評価しようとした場
合、走査型のミクロ濃度計によるこの程度の矩形領域で
は決して十分な測定精度が得られない。例えば６００ｄ
ｐｉの１ビットライン線幅は理屈の上では４２．３μｍ
であり、この値の線幅では１０μｍのサンプリング幅が
４コマ分しかなく、線幅方向の情報量としては不十分で
ある。とくに電子写真画像の場合、感光体ドラムに対し
て縦、横、斜めの線再現は原理的にも異なるので、この
レベルのサンプリング幅では、対応できない。
【０００７】また、上述したミクロ濃度計を用いた方式
にあっては、あくまで光学的反射濃度による画像プロフ
ァイルが得られるのであって、画像の立体的構造を高さ
方向の距離あるいは線幅方向の距離として測定している
わけではなかった。このような事態を解消する方式とし
て、例えば蝕針式三次元測定器にて定着された画像の高
さ方向の測定をする方式が知られているが、分解能の点
で満足できるレベルではなく、また、未定着画像につい
ては画像そのものを破壊する恐れがある分、そもそも不
可能であった。
にあっては、あくまで光学的反射濃度による画像プロフ
ァイルが得られるのであって、画像の立体的構造を高さ
方向の距離あるいは線幅方向の距離として測定している
わけではなかった。このような事態を解消する方式とし
て、例えば蝕針式三次元測定器にて定着された画像の高
さ方向の測定をする方式が知られているが、分解能の点
で満足できるレベルではなく、また、未定着画像につい
ては画像そのものを破壊する恐れがある分、そもそも不
可能であった。
【０００８】また、他の方式として非接触式のレーザ変
位計を用いたものが考えられるが、従来のレーザ変位計
では、光を屈折するものや光量を減衰させるものは測定
誤差の原因になり易く、物体色によっては測定不能のも
のがあり、特に黒色が測れないことが多く、これでは黒
色トナーによる画像高さプロファイルを正確に検出する
ことができなかった。本発明は、以上の技術的課題を解
決するためになされたものであって、画像の細線部の線
の高さを簡単かつ正確に測定することができる方法およ
びその装置に関するものである。
位計を用いたものが考えられるが、従来のレーザ変位計
では、光を屈折するものや光量を減衰させるものは測定
誤差の原因になり易く、物体色によっては測定不能のも
のがあり、特に黒色が測れないことが多く、これでは黒
色トナーによる画像高さプロファイルを正確に検出する
ことができなかった。本発明は、以上の技術的課題を解
決するためになされたものであって、画像の細線部の線
の高さを簡単かつ正確に測定することができる方法およ
びその装置に関するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の粉体現像剤を使
用して可視像化された線画像の高さを測定する方法は、
測定しようとする線画像を描く際、未定着の状態で、同
じ方向に長さｎの線をｍ本描く工程と、この未定着線画
像の単位長さ当りのトナー量（Toner Mass perLength)
を測定する工程と、単位体積当りのトナー量（Toner Ma
ss per Volume)を測定する工程と、線幅を測定する工程
と、線画像の単位長さ当りのトナー体積を算出し、線画
像の断面積を求め、その断面積と上記で求めた線幅から
高さを算出する工程とを備える。
用して可視像化された線画像の高さを測定する方法は、
測定しようとする線画像を描く際、未定着の状態で、同
じ方向に長さｎの線をｍ本描く工程と、この未定着線画
像の単位長さ当りのトナー量（Toner Mass perLength)
を測定する工程と、単位体積当りのトナー量（Toner Ma
ss per Volume)を測定する工程と、線幅を測定する工程
と、線画像の単位長さ当りのトナー体積を算出し、線画
像の断面積を求め、その断面積と上記で求めた線幅から
高さを算出する工程とを備える。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明に係わる線画像の高さ測定
方法を説明する。まず、線画像の測定パターンとして、
図５に示すように、担持体５０上に未定着の状態で同じ
方向に長さｎの線をｍ本描く。この際、測定パターンは
担持体１０を秤量計に載せられる大きさにして、しかも
隣接効果を起こさない程度に線の間隔を開けて線画像を
描く。６００ｄｐｉの画像であれば１ビットラインオン
−２ビットラインオフ−１ビットラインオンの繰り返し
程度に線の間隔を開ける。
方法を説明する。まず、線画像の測定パターンとして、
図５に示すように、担持体５０上に未定着の状態で同じ
方向に長さｎの線をｍ本描く。この際、測定パターンは
担持体１０を秤量計に載せられる大きさにして、しかも
隣接効果を起こさない程度に線の間隔を開けて線画像を
描く。６００ｄｐｉの画像であれば１ビットラインオン
−２ビットラインオフ−１ビットラインオンの繰り返し
程度に線の間隔を開ける。
【００１１】次に、この未定着像の単位長さあたりのト
ナー量（ＴＭＬ）を算出するために、全く同じ条件で作
成した測定パターンを用意し、この二つのパターンは画
像のでき方が全く同じであるとの仮定のもとで、双方共
秤量した上で一方を定着し、他方を画像支持体のまま秤
量計にて重量測定する。その後のその未定着のトナーを
エアガン等で吹き飛ばすか、掃除機等で吸い取り、その
時の担持体１０の重量を測定し、トナーだけの重量を求
め、（ｎ×ｍ）で割ることで単位長さあたりのトナー量
（ＴＭＬ）を算出する。
ナー量（ＴＭＬ）を算出するために、全く同じ条件で作
成した測定パターンを用意し、この二つのパターンは画
像のでき方が全く同じであるとの仮定のもとで、双方共
秤量した上で一方を定着し、他方を画像支持体のまま秤
量計にて重量測定する。その後のその未定着のトナーを
エアガン等で吹き飛ばすか、掃除機等で吸い取り、その
時の担持体１０の重量を測定し、トナーだけの重量を求
め、（ｎ×ｍ）で割ることで単位長さあたりのトナー量
（ＴＭＬ）を算出する。
【００１２】次に、定着した線画像の線幅を測定する装
置と方法を説明する。図１は本発明の測定方法を実施す
るシステム構成を示し、図２は本発明を実施する線幅測
定装置の一形態を示す。同図において、符号２０は実体
顕微鏡システム、２１はＣＣＤカメラ、２２は円環照
明、２３は画像サンプル、２４は可動ステージ、２５は
画像処理装置、２６はモニタ、２７は画像処理装置を制
御し、線幅アルゴリズムを実行するプログラムをインス
トールしたパーソナルコンピュータである。
置と方法を説明する。図１は本発明の測定方法を実施す
るシステム構成を示し、図２は本発明を実施する線幅測
定装置の一形態を示す。同図において、符号２０は実体
顕微鏡システム、２１はＣＣＤカメラ、２２は円環照
明、２３は画像サンプル、２４は可動ステージ、２５は
画像処理装置、２６はモニタ、２７は画像処理装置を制
御し、線幅アルゴリズムを実行するプログラムをインス
トールしたパーソナルコンピュータである。
【００１３】次に、本実施の形態に係わる測定装置の動
作について説明する。 １． まず、可動ステージ２４上に基準スケールを密着
させる。基準スケールとはガラス基板上にパターニング
された１ｍｍピッチの細線である。この基準スケール
の、１ｍｍピッチの２本の細線画像が視野の中に収まる
よう実体顕微鏡の倍率調整を行い、しかも線の方向はモ
ニタ上で垂直になるように調整する。 ２． ここで画像処理装置の一般的機能にある、キャリ
ブレーションを行い、ＣＣＤの１画素がどれだけの距離
に相当するかを確認する。具体的には基準スケールの隣
接する細線の左右をそれぞれ始点と終点とするように、
ポインタで指示し、その距離の画素数を演算させ、これ
から１画素当たりに相当する基準スケールの位置におけ
る長さを求める。
作について説明する。 １． まず、可動ステージ２４上に基準スケールを密着
させる。基準スケールとはガラス基板上にパターニング
された１ｍｍピッチの細線である。この基準スケール
の、１ｍｍピッチの２本の細線画像が視野の中に収まる
よう実体顕微鏡の倍率調整を行い、しかも線の方向はモ
ニタ上で垂直になるように調整する。 ２． ここで画像処理装置の一般的機能にある、キャリ
ブレーションを行い、ＣＣＤの１画素がどれだけの距離
に相当するかを確認する。具体的には基準スケールの隣
接する細線の左右をそれぞれ始点と終点とするように、
ポインタで指示し、その距離の画素数を演算させ、これ
から１画素当たりに相当する基準スケールの位置におけ
る長さを求める。
【００１４】３． 次に、あらかじめ写真製版等で用意
しておいたエッジのはっきりした標準線画像を視野に入
れてモニタ画面に表示する。この標準線画像の左右両エ
ッジをポインタで指示する（図４（ａ））。左右両エッ
ジ間にある画素数を演算させると、この標準線画像の線
幅が求まる。 ４． 次に、画面のコントラストから縦方向に各画素の
反射率を積算した反射率プロファイルを求め、反射率プ
ロファイルの曲線と、最大反射率Ｒｍａｘ、最小反射率
Ｒｍｉｎをモニタ画面上に同時に表示する。さらに反射
率Ｒｎにおける水平方向のマークをモニタ画面に表示す
る。このとき、この水平方向のマークでスライスされた
反射率プロファイルの曲線の幅が演算される。水平方向
のマークを上下に移動させ、演算された反射率プロファ
イルの幅が、上記左右両エッジをポインタで指示したと
きの幅に等しくなるようにする（図４（ｂ））。すなわ
ち、このときのスライスレベルの値が、反射率プロファ
イルの曲線に基づいて線幅を求めるときの適切なスライ
スレベルとなる。スライスレベルの値は相対的な反射率
の値Ｎ＝Ｒｎ÷（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎ）に換算され、設
定される。Ｎの値は、実際には、０．２から０．６程度
の範囲である。
しておいたエッジのはっきりした標準線画像を視野に入
れてモニタ画面に表示する。この標準線画像の左右両エ
ッジをポインタで指示する（図４（ａ））。左右両エッ
ジ間にある画素数を演算させると、この標準線画像の線
幅が求まる。 ４． 次に、画面のコントラストから縦方向に各画素の
反射率を積算した反射率プロファイルを求め、反射率プ
ロファイルの曲線と、最大反射率Ｒｍａｘ、最小反射率
Ｒｍｉｎをモニタ画面上に同時に表示する。さらに反射
率Ｒｎにおける水平方向のマークをモニタ画面に表示す
る。このとき、この水平方向のマークでスライスされた
反射率プロファイルの曲線の幅が演算される。水平方向
のマークを上下に移動させ、演算された反射率プロファ
イルの幅が、上記左右両エッジをポインタで指示したと
きの幅に等しくなるようにする（図４（ｂ））。すなわ
ち、このときのスライスレベルの値が、反射率プロファ
イルの曲線に基づいて線幅を求めるときの適切なスライ
スレベルとなる。スライスレベルの値は相対的な反射率
の値Ｎ＝Ｒｎ÷（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎ）に換算され、設
定される。Ｎの値は、実際には、０．２から０．６程度
の範囲である。
【００１５】５． 次に、写真製版等の標準線画像を視
野から外して、測ろうとするトナー画像サンプル２３を
可動ステージ２４に密着させ、線画像を視野に入れてモ
ニタ画面に表示する。その画面のコントラストから縦方
向に各画素の反射率を積算した反射率プロファイルを求
め、反射率プロファイルの曲線と、最大反射率ｒｍａ
ｘ、最小反射率ｒｍｉｎをモニタ画面上に同時に表示す
る。また上記相対的な反射率の値Ｎに対応する反射率ｒ
ｎ＝Ｎ×（ｒｍａｘ−ｒｍｉｎ）＋ｒｍｉｎにおける水
平方向のマークを表示させる（図４（ｃ））。このとき
のマークのレベルでスライスした反射率プロファイルの
曲線の幅、すなわちこの反射率プロファイル曲線を水平
に横切るときのその交わった２点間の距離が線幅として
測定される。上記プロセスでは、線画像のコントラスト
とともに、反射率プロファイル曲線等を画面に表示させ
て線幅を測定したので、測定された線幅の値が視覚的な
ものに一致するかどうかを容易に確認することができ
る。また線画像のコントラストのみを表示させるよう
に、あらかじめプログラムしてパーソナルコンピュータ
２７にインストールしておき、反射率プロファイル曲線
等は表示させることなく測定を効率化することもでき
る。
野から外して、測ろうとするトナー画像サンプル２３を
可動ステージ２４に密着させ、線画像を視野に入れてモ
ニタ画面に表示する。その画面のコントラストから縦方
向に各画素の反射率を積算した反射率プロファイルを求
め、反射率プロファイルの曲線と、最大反射率ｒｍａ
ｘ、最小反射率ｒｍｉｎをモニタ画面上に同時に表示す
る。また上記相対的な反射率の値Ｎに対応する反射率ｒ
ｎ＝Ｎ×（ｒｍａｘ−ｒｍｉｎ）＋ｒｍｉｎにおける水
平方向のマークを表示させる（図４（ｃ））。このとき
のマークのレベルでスライスした反射率プロファイルの
曲線の幅、すなわちこの反射率プロファイル曲線を水平
に横切るときのその交わった２点間の距離が線幅として
測定される。上記プロセスでは、線画像のコントラスト
とともに、反射率プロファイル曲線等を画面に表示させ
て線幅を測定したので、測定された線幅の値が視覚的な
ものに一致するかどうかを容易に確認することができ
る。また線画像のコントラストのみを表示させるよう
に、あらかじめプログラムしてパーソナルコンピュータ
２７にインストールしておき、反射率プロファイル曲線
等は表示させることなく測定を効率化することもでき
る。
【００１６】図４は線幅を求めるアルゴリズムを示す。
本実施例では、図３に示すように、１画素幅＝０．６１
２８μm、上記反射率値は０．３となり、このときの値
で反射率プロファイルを水平に横切るときの、その交わ
った２点間の距離、すなわちこの線画像の線幅は、８
３．３μmとなる。線幅算出、単位長さ当りのトナー量
（ＴＭＬ）算出とは別に、その線画像に使われているト
ナーと同じトナーを用意し、単位体積当りのトナー量
（ＴＭＶ）、すなわち比重を測定する手段を備える。実
際にはあらかじめ容積のわかっている耐熱性計量カップ
にトナーを充填して、熱を加えてトナーを溶かし、一つ
の塊になってしかも常温になったときの体積を計り、さ
らに秤量計にて塊のトナー重量を測ることで比重を求め
る。
本実施例では、図３に示すように、１画素幅＝０．６１
２８μm、上記反射率値は０．３となり、このときの値
で反射率プロファイルを水平に横切るときの、その交わ
った２点間の距離、すなわちこの線画像の線幅は、８
３．３μmとなる。線幅算出、単位長さ当りのトナー量
（ＴＭＬ）算出とは別に、その線画像に使われているト
ナーと同じトナーを用意し、単位体積当りのトナー量
（ＴＭＶ）、すなわち比重を測定する手段を備える。実
際にはあらかじめ容積のわかっている耐熱性計量カップ
にトナーを充填して、熱を加えてトナーを溶かし、一つ
の塊になってしかも常温になったときの体積を計り、さ
らに秤量計にて塊のトナー重量を測ることで比重を求め
る。
【００１７】さらに、線画像の単位長さあたりのトナー
重量を上記で求めたトナー比重で割ることで線画像の断
面積を求め、その断面積と上記で求めた線幅から高さを
算出するために、断面積を線幅で割ることで高さを算出
するか、または、線画像を上面から取り込んだときの平
均濃度プロファイルから線画像の断面形状をほぼ台形と
して扱い、高さを算出する手段を備える。本測定方法で
は、線画像の高さの測定に際し、トナー量を媒介にして
トナーの体積を求め、ＣＣＤカメラで取り込んだ線画像
から算出した線幅により、線画像の高さを算出するの
で、簡単・正確で、しかも安定した測定値が得られる。
重量を上記で求めたトナー比重で割ることで線画像の断
面積を求め、その断面積と上記で求めた線幅から高さを
算出するために、断面積を線幅で割ることで高さを算出
するか、または、線画像を上面から取り込んだときの平
均濃度プロファイルから線画像の断面形状をほぼ台形と
して扱い、高さを算出する手段を備える。本測定方法で
は、線画像の高さの測定に際し、トナー量を媒介にして
トナーの体積を求め、ＣＣＤカメラで取り込んだ線画像
から算出した線幅により、線画像の高さを算出するの
で、簡単・正確で、しかも安定した測定値が得られる。
【００１８】さらに本発明による測定方法では、画像支
持体上の未定着画像の高さを測定することもできる。つ
まり、上記手順の中で、未定着画像の線幅測定値を用
い、トナー比重の測定の際には、トナーを溶かさずに比
重を測定すればよい。さらに本発明による測定方法で
は、感光体上に形成された現像像の線画像の高さを測定
することもできる。すなわち、現像ドラム上に形成され
た線画像の測定パターンをテープ転写し、重量を量り、
あらかじめ量っておいたテープの重量を引き算し、トナ
ー量を求め、単位長さあたりのトナー量（ＴＭＬ）を求
める。あとは上記の手順と同じである。さらに上記実施
例では読み取り素子として二次元ＣＣＤセンサを使用し
たが、測定スピード等に応じて一次元センサと移動走査
を併用するものでもよい。
持体上の未定着画像の高さを測定することもできる。つ
まり、上記手順の中で、未定着画像の線幅測定値を用
い、トナー比重の測定の際には、トナーを溶かさずに比
重を測定すればよい。さらに本発明による測定方法で
は、感光体上に形成された現像像の線画像の高さを測定
することもできる。すなわち、現像ドラム上に形成され
た線画像の測定パターンをテープ転写し、重量を量り、
あらかじめ量っておいたテープの重量を引き算し、トナ
ー量を求め、単位長さあたりのトナー量（ＴＭＬ）を求
める。あとは上記の手順と同じである。さらに上記実施
例では読み取り素子として二次元ＣＣＤセンサを使用し
たが、測定スピード等に応じて一次元センサと移動走査
を併用するものでもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、線画像をＣＣＤカメラを用いた顕微鏡システムで取
り込み、そのコントラストデータに基づいて画像の積算
反射率プロファイルを算出、描出するようにしたので、
どんなに細い線であっても、顕微鏡で正確に拡大できる
範囲であれば、正確な積算反射率プロファイルを得るこ
とができ、これにより線幅を求めることができる。そし
て、この線幅と、トナーの重量に基づいて線の高さ寸法
を知ることができる。従来測定困難であったレベルの細
線、特に６００ｄｐｉ １ビットラインでも正確な線の
高さを求めることができる。
ば、線画像をＣＣＤカメラを用いた顕微鏡システムで取
り込み、そのコントラストデータに基づいて画像の積算
反射率プロファイルを算出、描出するようにしたので、
どんなに細い線であっても、顕微鏡で正確に拡大できる
範囲であれば、正確な積算反射率プロファイルを得るこ
とができ、これにより線幅を求めることができる。そし
て、この線幅と、トナーの重量に基づいて線の高さ寸法
を知ることができる。従来測定困難であったレベルの細
線、特に６００ｄｐｉ １ビットラインでも正確な線の
高さを求めることができる。
【図１】 線画像の高さ測定装置のシステム構成図。
【図２】 本発明を実施する測定装置の構成図。
【図３】 線幅の測定例を示す説明図。
【図４】 画像入力工程および線幅測定アルゴリズム適
用とその描出工程を示す説明図。
用とその描出工程を示す説明図。
【図５】 測定用の線画像パターン。
１ 画像パターン作製手段、 ２ 画像入力手段（ＣＣ
Ｄカメラ）、 ３ 積算平均プロファイル算出・描出手
段、 ４ 線幅アルゴリズム算出手段、 ５線幅算出・
描出手段、 ６ 重量測定手段、 ７ 未定着トナー吹
き飛ばし（吸引）手段、 ８ ＴＭＬ算出手段（ｍｇ／
ｍｍ）、 ９ 線画像高さ算出手段（ｍｍ）、 １０
トナー比重測定手段（ｍｇ／ｍｍ3）、 ２０ 実体顕
微鏡システム、 ２３ 画像サンプル、 ２５ 画像処
理装置、 ２６ モニタ、 ２７ パーソナルコンピュ
ータ。
Ｄカメラ）、 ３ 積算平均プロファイル算出・描出手
段、 ４ 線幅アルゴリズム算出手段、 ５線幅算出・
描出手段、 ６ 重量測定手段、 ７ 未定着トナー吹
き飛ばし（吸引）手段、 ８ ＴＭＬ算出手段（ｍｇ／
ｍｍ）、 ９ 線画像高さ算出手段（ｍｍ）、 １０
トナー比重測定手段（ｍｇ／ｍｍ3）、 ２０ 実体顕
微鏡システム、 ２３ 画像サンプル、 ２５ 画像処
理装置、 ２６ モニタ、 ２７ パーソナルコンピュ
ータ。
フロントページの続き (72)発明者 吉田 薫 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 粉体現像剤を使用して可視像化された線
画像の高さを測定する方法であって、 測定しようとする線画像を描く際、未定着の状態で、同
じ方向に長さｎの線をｍ本描く工程と、 この未定着線画像の単位長さ当りのトナー量（Toner Ma
ss per Length)を測定する工程と、 単位体積当りのトナー量（Toner Mass per Volume)を測
定する工程と、 線幅を測定する工程と、 単位長さ当りのトナー量（ＴＭＬ）を単位体積当りのト
ナー量（ＴＭＶ）で割ることで線画像の断面積を求め、
その断面積と上記で求めた線幅から高さを算出する工程
とを備えたことを特徴とする線画像高さの測定方法。 - 【請求項２】 測定しようとする線画像を描く際に、未
定着の状態で、秤量計に載せられる大きさに、しかも隣
接効果を起こさない程度に線の間隔を開けて線画像を描
く工程を備えた請求項１記載の線の高さ測定方法。 - 【請求項３】 単位長さ当りのトナー量（ＴＭＬ）を測
定する際に、長さｎのｍ本の未定着線画像を担持する担
持体の重量を測定し、その後、その未定着のトナーを除
去してその時の担持体の重量を測定することによって、
トナーだけの重量を求め、未定着線画像の長さ（ｎ×
ｍ）で割ることで単位長さ当りのトナー量（ＴＭＬ）を
算出する工程を備えた請求項１記載の線の高さ測定方
法。 - 【請求項４】 断面積と線幅から高さを算出する際に、
画像を二次元に配列された画素に読み取り、この読み取
られた前記画素のデータを反射率データとして所定の演
算を行う読み取り制御装置を設け、 標準線画像の線幅を測定し、 この標準線画像を読み取った各画素の反射率データを、
この線の長手方向に積算した反射率プロファイルと最大
反射率Ｒｍａｘと最小反射率Ｒｍｉｎとを求め、 この反射率プロファイルを所定レベルでスライスして、
このスライスされた前記反射率プロファイルの幅が前記
測定された標準線画像の幅と等しくなるスライスレベル
Ｒｎに基づきＮ＝Ｒｎ÷（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎ）を演算
し、 ついで測定されるべき試料線画像を読み取り各画素の反
射率データを、この線の長手方向に積算した反射率プロ
ファイルと最大反射率ｒｍａｘと最小反射率ｒｍｉｎ
と、前記Ｎに基づくｒｎ＝Ｎ×（ｒｍａｘ−ｒｍｉｎ）
とを求め、 さらに前記試料線画像の反射率プロファイルを前記ｒｎ
をスライスレベルとしたときの幅を求めることにより試
料線画像の線幅データを得ることを特徴とする請求項１
記載の線の高さ測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9032336A JPH10228545A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | 線画像の高さ測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9032336A JPH10228545A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | 線画像の高さ測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10228545A true JPH10228545A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12356119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9032336A Pending JPH10228545A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | 線画像の高さ測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10228545A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085991A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 寸法測定装置 |
-
1997
- 1997-02-17 JP JP9032336A patent/JPH10228545A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085991A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 寸法測定装置 |
| JP4496149B2 (ja) * | 2005-09-26 | 2010-07-07 | 株式会社日立国際電気 | 寸法測定装置 |
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