JP2011064722A - Image evaluation method, image evaluation device, and image forming apparatus - Google Patents
Image evaluation method, image evaluation device, and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011064722A JP2011064722A JP2009212733A JP2009212733A JP2011064722A JP 2011064722 A JP2011064722 A JP 2011064722A JP 2009212733 A JP2009212733 A JP 2009212733A JP 2009212733 A JP2009212733 A JP 2009212733A JP 2011064722 A JP2011064722 A JP 2011064722A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrostatic latent
- latent image
- light
- intensity
- image
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Printer (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Abstract
【課題】 静電潜像の均一化を実現するための画像評価方法、及び、この評価方法を適用した画像評価装置及び画像形成装置を得る。
【解決手段】 複数の光源11と、光源11を発光させる駆動手段と、光源11から出射されるレーザ光で感光体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、レーザ光の平均強度およびピーク強度の補正手段と、配列した複数の光源11間にある出射光の強度のばらつきを測定する光パワーメータ13と、検出器13を備える。光源11間にある出射光の強度のばらつきを基に出射光の平均強度を補正し、感光体に複数の静電潜像を形成して電潜像の均一性を評価する。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image evaluation method for realizing uniformization of an electrostatic latent image, and an image evaluation apparatus and an image forming apparatus to which this evaluation method is applied.
SOLUTION: A plurality of light sources 11, drive means for emitting light sources 11, electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on a photosensitive member with laser light emitted from the light source 11, and laser light Mean intensity and peak intensity correction means, an optical power meter 13 for measuring variations in the intensity of emitted light between a plurality of light sources 11 arranged, and a detector 13 are provided. The average intensity of the emitted light is corrected based on the intensity variation of the emitted light between the light sources 11, and a plurality of electrostatic latent images are formed on the photoconductor to evaluate the uniformity of the electrostatic latent image.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、静電潜像の均一化を実現するための画像評価方法、及び、この評価方法を適用した画像評価装置及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image evaluation method for realizing uniformization of an electrostatic latent image, and an image evaluation apparatus and an image forming apparatus to which the evaluation method is applied.
デジタル複写機やレーザプリンタ等に応用されている電子写真プロセスにおいて、光書込みの高精細化を図る目的で、複数の発光源を配列させた垂直面発光レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)が用いられるようになってきている。これにより600dpi(dot per inch)といった従来の解像度から、1200dpi、2400dpi、更には4800dpiといった高い解像度の画像形成が可能となり、紙面上に印刷される画像の高品質化が実現されている。 In an electrophotographic process applied to a digital copying machine, a laser printer, etc., a vertical surface emitting laser (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser) in which a plurality of light sources are arranged for the purpose of achieving high definition of optical writing. It has come to be used. As a result, it is possible to form an image with a high resolution of 1200 dpi, 2400 dpi, and even 4800 dpi from a conventional resolution of 600 dpi (dot per inch), thereby realizing a high quality image to be printed on paper.
複数の発光源を配列させた垂直面発光レーザの、光軸(紙面に対し垂直方向)から見た模式図を図4に示す。図中黒丸が一つの垂直面発光レーザの発光源(光源)を表している。光の出射方向は、平行光であれば、紙面に対し垂直方向である。垂直面発光レーザは、半導体プロセスを用いて半導体基板上にモノリシックに作製されているため、発光源のアレイ化を容易に行うことができる。発光源と発光源の間隔は数十μm程度である。発光の波長(λ)は、例えば780nmであり、赤外領域の光の出力が可能である。図中30(5×6)の光源が配列されている。これらの光源は、電気的制御により独立に発光制御を行うことが可能である。 FIG. 4 shows a schematic view of a vertical surface emitting laser in which a plurality of light emitting sources are arranged, viewed from the optical axis (perpendicular to the paper surface). In the figure, a black circle represents a light source (light source) of one vertical surface emitting laser. The light emission direction is a direction perpendicular to the paper surface if it is parallel light. Since the vertical surface emitting laser is manufactured monolithically on a semiconductor substrate using a semiconductor process, an array of light emitting sources can be easily formed. The interval between the light source and the light source is about several tens of μm. The emission wavelength (λ) is, for example, 780 nm, and light in the infrared region can be output. In the figure, 30 (5 × 6) light sources are arranged. These light sources can be independently controlled by electrical control.
このように複数の光源を使用した電子写真プロセスにおいては、複数の光源を同一の入力信号により発光させても、光源毎に発光特性、具体的には発生する光量や光応答波形のばらつきが発生してしまう。この主な原因は、垂直面発光レーザの製造誤差によるものと考えられる。そして、複数の光源間で光量のばらつきが生じると、形成される静電潜像にもばらつきが生じてしまう。 In this way, in the electrophotographic process using multiple light sources, even if multiple light sources emit light with the same input signal, the light emission characteristics for each light source, specifically the variation in the amount of light generated and the light response waveform, are generated. Resulting in. This main cause is considered to be due to a manufacturing error of the vertical surface emitting laser. When the light amount varies among the plurality of light sources, the formed electrostatic latent image also varies.
このような問題に対処するため、特許文献1に示すように、各光源の光出力を一定に保つための補正が行われている。
In order to cope with such a problem, as shown in
ところで、デジタル複写機やレーザプリンタ等においては、光源から出射された光は、走査光学系を経て感光体に達するが、その際に光学部材による光の吸収やケラレ等による光の損失が発生する。そのため、光量の補正は光源を基準としてではなく、潜像形成位置である感光体表面を基準に行うことが好ましい。 By the way, in a digital copying machine, a laser printer, or the like, light emitted from a light source reaches a photosensitive member through a scanning optical system, and at that time, light loss due to absorption or vignetting of the optical member occurs. . Therefore, it is preferable that the correction of the light amount is performed not on the basis of the light source but on the surface of the photoconductor as the latent image forming position.
また、静電潜像の大きさのばらつきは、光源の発光特性のばらつきにのみ起因するものではなく、感光体の性質のばらつき、特に相反則不軌にも起因するため、これも効果的に補正する必要がある。 In addition, variations in the size of the electrostatic latent image are not only caused by variations in the light emission characteristics of the light source, but also due to variations in the properties of the photoconductor, particularly reciprocity law failure. There is a need to.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、光源毎の性質の違いによる影響、及び、感光体の相反則不軌による影響の補正を行い、静電潜像の形状のばらつきを効果的に抑制し、静電潜像の均一化を実現するための画像評価方法、及び、この評価方法を適用した画像評価装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and corrects the influence due to the difference in the properties of each light source and the influence due to the reciprocity failure of the photosensitive member, thereby effectively varying the shape of the electrostatic latent image. It is an object of the present invention to provide an image evaluation method for achieving uniform suppression of electrostatic latent images and an image evaluation apparatus and an image forming apparatus to which the evaluation method is applied.
(1)本発明は、配列した複数の光源を有する垂直面発光レーザと、この垂直面発光レーザを連続光あるいはパルス光で発光させる駆動手段と、複数の光源から出射されるレーザ光を用い感光体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、レーザ光の平均強度およびピーク強度の補正手段と、配列した複数の光源間にある出射光の強度のばらつきを静電潜像形成位置で測定する強度測定手段と、静電潜像を測定する静電潜像測定手段を備え、強度測定手段および静電潜像測定手段による測定結果から、感光体上に形成される静電潜像を評価する画像評価方法であって、駆動手段で垂直面発光レーザを連続発光させながら強度測定手段により測定した複数の光源間にある出射光の強度のばらつきを基に補正手段により各光源からの出射光の平均強度を補正し、次に、駆動手段で垂直面発光レーザをパルス光で発光させながら感光体に複数の静電潜像を形成してこれを静電潜像測定手段により測定し静電潜像の均一性を評価することを最も主要な特徴とする。 (1) The present invention uses a vertical surface emitting laser having a plurality of arranged light sources, driving means for emitting the vertical surface emitting lasers with continuous light or pulsed light, and laser light emitted from the plurality of light sources. The electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the body, the means for correcting the average intensity and peak intensity of the laser beam, and the variation in intensity of the emitted light among the plurality of light sources arranged An intensity measuring means for measuring at the formation position and an electrostatic latent image measuring means for measuring an electrostatic latent image are provided, and electrostatic charges formed on the photosensitive member are determined based on measurement results obtained by the intensity measuring means and the electrostatic latent image measuring means. An image evaluation method for evaluating a latent image, wherein each light source is corrected by a correcting unit based on variations in intensity of emitted light between a plurality of light sources measured by an intensity measuring unit while continuously emitting a vertical surface emitting laser by a driving unit. Of light emitted from The intensity is corrected, and then a plurality of electrostatic latent images are formed on the photosensitive member while emitting a vertical surface emitting laser with pulsed light by the driving means, and this is measured by the electrostatic latent image measuring means. The most important feature is to evaluate the uniformity of the.
本発明においては特に限定されないが、出射光の平均強度の補正は、複数の光源への入力信号の強度に応じて複数の段階で行うことができることが好ましい。 Although not particularly limited in the present invention, it is preferable that the correction of the average intensity of the emitted light can be performed in a plurality of stages according to the intensity of the input signals to the plurality of light sources.
また、本発明においては特に限定されないが、複数の光源のそれぞれについて、パルス光の応答波形を測定し、測定された応答波形に基づいて補正が必要な光源のピーク強度を補正することが好ましい。 Although not particularly limited in the present invention, it is preferable to measure the response waveform of the pulsed light for each of the plurality of light sources and correct the peak intensity of the light source that needs to be corrected based on the measured response waveform.
また、本発明においては特に限定されないが、ピーク強度の補正が、複数の光源への入力信号の強度に応じて複数の段階で行うことができることが好ましい。 Further, although not particularly limited in the present invention, it is preferable that correction of peak intensity can be performed in a plurality of stages according to the intensity of input signals to a plurality of light sources.
また、本発明においては特に限定されないが、複数の反射面を有する偏向反射面を備え、異なる数の反射面を用いた静電潜像の形成をそれぞれ行い、異なる数の反射面を用いて形成された静電潜像の形状をそれぞれ測定し、各反射面数における静電潜像の形状の比較結果に基づいて補正が必要な光源の出力を補正することが好ましい。 Further, although not particularly limited in the present invention, a deflecting reflecting surface having a plurality of reflecting surfaces is provided, and electrostatic latent images are formed using different numbers of reflecting surfaces, respectively, and formed using different numbers of reflecting surfaces. Preferably, the shape of the electrostatic latent image thus measured is measured, and the output of the light source that needs to be corrected is corrected based on the comparison result of the shape of the electrostatic latent image on each reflection surface number.
また、本発明においては特に限定されないが、静静電潜像を形成するときに、光源に対しパルス状の入力信号を繰り返し供給することで感光体表面に主走査方向に長い帯状の静電潜像を形成するとともに、静電潜像を測定するときに、帯状の静電潜像の副走査方向の長さを基に静電潜像の評価を行うことが好ましい。 Although not particularly limited in the present invention, when forming an electrostatic latent image, a strip-shaped electrostatic latent image that is long in the main scanning direction on the surface of the photosensitive member by repeatedly supplying a pulsed input signal to the light source. When forming the image and measuring the electrostatic latent image, it is preferable to evaluate the electrostatic latent image based on the length of the belt-like electrostatic latent image in the sub-scanning direction.
(2)本発明はまた、本発明に係る画像評価方法を実行する画像評価装置であって、感光体を帯電させる荷電粒子を発生する荷電粒子発生部と、複数の光源を有する垂直面発光レーザと、光源と感光体との間であって出射光の光路上に設けられた光学系と、光学系を経た後の各光源からの出射光の強度をそれぞれ測定する出射光測定部と、感光体上に形成された静電潜像の形状を測定する静電潜像測定部と、出射光測定部により測定された出射光の強度と、静電潜像測定部により測定された静電潜像の形状と、に基づいて補正が必要な光源の出力を補正する補正部と、を備えることを主要な特徴とする。 (2) The present invention is also an image evaluation apparatus for executing the image evaluation method according to the present invention, and is a vertical surface emitting laser having a charged particle generator for generating charged particles for charging a photoreceptor and a plurality of light sources. An optical system provided between the light source and the photosensitive body on the optical path of the outgoing light, an outgoing light measuring unit that measures the intensity of the outgoing light from each light source after passing through the optical system, An electrostatic latent image measuring unit for measuring the shape of the electrostatic latent image formed on the body, the intensity of the emitted light measured by the emitted light measuring unit, and the electrostatic latent image measured by the electrostatic latent image measuring unit. And a correction unit that corrects the output of the light source that needs correction based on the shape of the image.
(3)本発明はまた、複数の光源からの出射光により静電潜像が形成される感光体を備えた画像形成装置であって、感光体上に形成された静電潜像を評価するための画像評価装置として、本発明に係る画像評価装置を備えたことを主要な特徴とする。 (3) The present invention is also an image forming apparatus including a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed by light emitted from a plurality of light sources, and evaluates the electrostatic latent image formed on the photosensitive member. As an image evaluation apparatus for this purpose, an image evaluation apparatus according to the present invention is provided.
本発明によれば、光源毎の性質の違いによる影響、及び、感光体の相反則不軌による影響の補正を行い、静電潜像の形状のばらつきを効果的に抑制し、静電潜像の均一化を実現するための画像評価方法、及び、この評価方法を適用した画像評価装置及び画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, the influence due to the difference in the properties of each light source and the influence due to the reciprocity failure of the photoreceptor are corrected, and the variation in the shape of the electrostatic latent image is effectively suppressed. An image evaluation method for realizing uniformization, and an image evaluation apparatus and an image forming apparatus to which the evaluation method is applied can be provided.
以下、本発明に係る画像評価方法、画像評価装置及び画像形成装置の各実施例について、図を用いて説明する。 Embodiments of an image evaluation method, an image evaluation apparatus, and an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
<画像評価装置及びこれを用いた画像評価方法>
本発明に係る画像評価装置の実施例について説明する。本実施例においては、図1(a)に示すように垂直面発光レーザの強度測定が行われる。図1(a)において、11は垂直面発光レーザ、12は光学系、13は強度測定手段を示している。
<Image evaluation apparatus and image evaluation method using the same>
Embodiments of an image evaluation apparatus according to the present invention will be described. In this embodiment, the intensity of the vertical surface emitting laser is measured as shown in FIG. In FIG. 1A, 11 is a vertical surface emitting laser, 12 is an optical system, and 13 is an intensity measuring means.
垂直面発光レーザ11は簡略化して、また光軸を横から見た図で描いてあるが、実際には図4に示すように、複数の光源が配列されたものである。
The vertical
光学系12は煩雑さを避けるためレンズ一枚のみ描いてあるが、実際には図24に示すような複数の光学素子からなる走査光学系である。走査光学系は後述する感光体も含めて、静電潜像形成手段を構成している。
The
強度測定手段13は、具体的には、光パワーメータである。光パワーメータは市販の汎用品で良い。また光パワーメータは、光源から出射された光を受光器で受け、その強度を単位Wで出力する。光源に入力する信号は、図1(a)10に示したように、平均強度Iの連続した信号とする。 Specifically, the intensity measurement means 13 is an optical power meter. The optical power meter may be a commercially available general-purpose product. The optical power meter receives the light emitted from the light source by the light receiver and outputs the intensity in units W. The signal input to the light source is a continuous signal having an average intensity I as shown in FIG.
また、強度測定手段13は、静電潜像形成位置と等価な位置に設置されるが、実際に画像形成装置内に設けられる場合、静電潜像形成位置に感光体があると、強度測定手段13を設置できない。そのため、強度測定時に感光体を逃がしておく、図示しない機械的なステージが設けられている。また、感光体に静電潜像を形成するときは、強度測定手段を逃がしておく、図示しない機械的なステージが設けられている。 The intensity measuring means 13 is installed at a position equivalent to the electrostatic latent image forming position. However, when the intensity measuring means 13 is actually provided in the image forming apparatus, if the photosensitive member is present at the electrostatic latent image forming position, the intensity measurement is performed. The means 13 cannot be installed. For this reason, a mechanical stage (not shown) is provided for allowing the photosensitive member to escape during intensity measurement. In addition, when forming an electrostatic latent image on the photosensitive member, a mechanical stage (not shown) is provided for allowing the intensity measuring means to escape.
なお、入力信号の設定や、入力信号の光源への電気的な伝達等は、図示しない駆動手段により行われている。 Note that setting of the input signal, electrical transmission of the input signal to the light source, and the like are performed by driving means (not shown).
垂直面発光レーザ11にある複数の光源について平均強度を測定すると、その測定結果は、図1(b)に示すように、光源毎にばらついたものとなる。ここでは、煩雑さをさけるため9つの光源のみについて描いてあるが(図中ch1〜ch9と記載)、光源の数が20や40、あるいはそれ以上であっても同様である。どの光源にも同じ入力信号を与えているにも関わらず、出射光の強度にばらつきが生じる。
When the average intensity is measured for a plurality of light sources in the vertical
ここで、光学素子12を取り除いた状態で測定を行ったとすると、その出射光強度のばらつきは、垂直面発光レーザの製造誤差に起因するものである。これに対して光学素子12が置かれた状態では、光学素子の影響も含まれる。図24に示す複雑な走査光学系においては、光学系によるケラレや、光学系を構成する各部材による光の吸収等により、特定の光源の強度が下がることが考えられる。従って、光学系を介して、静電潜像形成位置で出射光の強度を測定することが重要となる。
Here, assuming that the measurement is performed with the
次に、出射光強度のばらつきを低減する補正について説明する。具体的には、入力信号の強度を、光源毎に変えることで補正が行われる。即ち、図1(a)の10に示した入力信号の平均強度Iを光源毎に変える。 Next, correction for reducing variations in emitted light intensity will be described. Specifically, the correction is performed by changing the intensity of the input signal for each light source. That is, the average intensity I of the input signal indicated by 10 in FIG.
まず、基準となる光源を決める。例えば図1(b)においてch5を基準として、他の光源の出射光強度をこれに合わせることにする。ch5に対して、ch1、ch3、ch4、ch7の出射光強度は小さく、ch6、ch8、ch9のそれは大きく、ch2は同じである。それぞれのchの出射光強度をIchi(iは1〜9)と表して、Ich5を基準として、強度比は、Ich5/Ichiで表される。これが、補正量となる(補正係数)。本実施例における各光源の補正量は、ch1が1.2、ch2が1.0、ch3が1.1、ch4が1.1、ch6が0.8、ch7が1.2、ch8が0.9、ch9が0.8というように求まる。 First, the light source used as a reference is determined. For example, in FIG. 1B, with reference to ch5, the emitted light intensity of other light sources is adjusted to this. Compared with ch5, the emitted light intensity of ch1, ch3, ch4, and ch7 is small, that of ch6, ch8, and ch9 is large, and ch2 is the same. The intensity of light emitted from each channel is expressed as Ichi (i is 1 to 9), and the intensity ratio is expressed as Ich5 / Ichi with Ich5 as a reference. This is the correction amount (correction coefficient). The correction amount of each light source in this embodiment is 1.2 for ch1, 1.0 for ch2, 1.1 for ch3, 1.1 for ch4, 0.8 for ch6, 1.2 for ch7, and 0 for ch8. .9, ch9 is obtained as 0.8.
これらの補正量を図1(a)の入力信号に反映させる。図1(a)のIがch5に対するものであったとして、これらの補正係数をIにかければよい(図1(c))。図1(c)に示した補正後の入力信号を用いると、図1(d)に示すように、各光源からの出射光強度を揃えることができる。 These correction amounts are reflected in the input signal of FIG. Assuming that I in FIG. 1 (a) is for ch5, these correction coefficients may be applied to I (FIG. 1 (c)). When the corrected input signal shown in FIG. 1C is used, the intensity of light emitted from each light source can be made uniform as shown in FIG.
発光強度のばらつきは、主に製造誤差に起因するが、製造誤差をより低減することよりも、このような補正を行うことにより、見かけ上の光源作製の歩留まりを向上させる利点もある。 The variation in the emission intensity is mainly caused by manufacturing errors, but there is an advantage of improving the apparent light source production yield by performing such correction rather than reducing the manufacturing errors.
本実施例において用いられる連続光、パルス光、平均強度、及びピーク強度を図2で説明する。図2は光源に入力する信号波形を示している。 The continuous light, pulsed light, average intensity, and peak intensity used in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a signal waveform input to the light source.
図2(a)は連続光の入力信号を示している。ここで、平均強度はIである。t0が発光開始時間である。また発光継続時間t1は平均強度の測定に必要な時間であれば良く、例えば数秒から数十秒である。 FIG. 2A shows a continuous light input signal. Here, the average intensity is I. t0 is the light emission start time. The light emission duration t1 may be a time required for measuring the average intensity, and is, for example, several seconds to several tens of seconds.
図2(b)はパルス光の入力信号の一例を示している。ここで平均強度はIであり、ピーク強度はI+Iovである。発光時間は、t0からt2が、数nsから数百ns程度である。またピーク強度の発光時間t0からt1は、数nsから数十nsである。ピーク強度は、所謂オーバーシュートである。図2(a)の連続光においても、ピーク強度の設定は可能であるが、ピーク強度の発光時間に比べ、全体の発光時間が極めて長いため、平均強度と比べると無視される。 FIG. 2B shows an example of an input signal of pulsed light. Here, the average intensity is I, and the peak intensity is I + Iov. The light emission time is from several ns to several hundreds ns from t0 to t2. The light emission time t0 to t1 of the peak intensity is several ns to several tens ns. The peak intensity is a so-called overshoot. In the continuous light shown in FIG. 2 (a), the peak intensity can be set. However, since the entire light emission time is extremely longer than the light emission time of the peak intensity, it is ignored as compared with the average intensity.
図2(c)はパルス光でオーバーシュートを行わない場合の入力信号の一例を示している。t0からt1の時間は数nsから数百ns程度である。 FIG. 2 (c) shows an example of an input signal when overshooting is not performed with pulsed light. The time from t0 to t1 is about several ns to several hundred ns.
なお、上述した各入射信号の強度の大小は、光源への注入電流に比例する。 The intensity of each incident signal described above is proportional to the current injected into the light source.
本実施例に係る補正手段の一例を図3に示す。まずパーソナルコンピュータ(PC)32において、光源毎の補正量(補正係数)のテーブル31を電子ファイルとして作成する。PC32において、テーブル31をもとに基準となる信号強度に補正量を乗じる演算を行う。この結果を入力信号として、垂直面発光レーザ34を制御する電気回路33(インターフェース)を介して、垂直面発光レーザ34を発光させる。なお、図3において、35は走査光学系を、36は強度測定手段を示している(図1(a)同様)。
An example of the correction means according to this embodiment is shown in FIG. First, in the personal computer (PC) 32, a correction amount (correction coefficient) table 31 for each light source is created as an electronic file. In the
走査光学系の調整不良、ケラレ等により、図5(a)、(b)に示したような出射強度となることもあるが、従来技術の光源における自動パワー調整等では、このような光学系の影響を考慮した調整はできない。しかし、本実施例に係る画像評価装置及び画像評価方法を用いれば、このような光学系の影響が顕著な場合であっても、適切な補正を行うことができ、図5(c)に示すように、出射光強度を均一にすることができる。 Due to poor adjustment of the scanning optical system, vignetting, and the like, the emission intensity as shown in FIGS. 5A and 5B may be obtained. Adjustments that take into account the effects of However, if the image evaluation apparatus and the image evaluation method according to the present embodiment are used, appropriate correction can be performed even when the influence of such an optical system is significant, as shown in FIG. Thus, the emitted light intensity can be made uniform.
次に、静電潜像の評価について説明する。
帯電させた感光体に、走査光学系(静電潜像形成手段)により、静電潜像を形成し、静電潜像観察手段により静電潜像を観察、測定する。測定された静電潜像を模式的に図6に示す。パルス光を用いて、ドット状の静電潜像を形成したものである。用いるパルスは、図2(c)のようなパルス光である。
Next, the evaluation of the electrostatic latent image will be described.
An electrostatic latent image is formed on the charged photoreceptor by a scanning optical system (electrostatic latent image forming unit), and the electrostatic latent image is observed and measured by an electrostatic latent image observation unit. The measured electrostatic latent image is schematically shown in FIG. A dot-shaped electrostatic latent image is formed using pulsed light. The pulse used is pulsed light as shown in FIG.
図6(a)は、複数の光源間の強度補正を行わず、各光源からの出射光強度が図1(b)に示すようにばらついている状態で形成した静電潜像を表している。この場合、静電潜像の大きさ(面積)にばらつきが生じることが分かる。ただし、静電潜像の大きさのばらつきは誇張して描いてある。 FIG. 6A shows an electrostatic latent image formed in a state in which the intensity of light emitted from each light source varies as shown in FIG. . In this case, it can be seen that variation occurs in the size (area) of the electrostatic latent image. However, variations in the size of the electrostatic latent image are exaggerated.
図6(b)は、出射光の強度補正後に形成した静電潜像を表している。各光源の平均強度が適切に補正されていれば、静電潜像の大きさは完全に一致する。ただし感光体も完全に均一であるとしている。 FIG. 6B shows an electrostatic latent image formed after correcting the intensity of the emitted light. If the average intensity of each light source is appropriately corrected, the sizes of the electrostatic latent images are completely the same. However, the photoconductor is assumed to be completely uniform.
ここで、本実施例における静電潜像の面積のばらつきの判断について、具体的に説明する。
まず、本実施例においては、9つの光源から形成される9つの静電潜像の面積をそれぞれ求め、その平均値をS(平均)、標準偏差をΔSとする。本実施例における静電潜像の均一性の評価は、このΔSによる。この値の許容範囲、公差は、最終的には、紙の上のトナー像の画質から適宜決定される。例えば、ΔSが±10%以下で均一とする。高品位な画像を実現するためには、厳しくなり、±5%以下で均一とする。ただし、値はこれに限られるものでない。
Here, the determination of the variation in the area of the electrostatic latent image in the present embodiment will be specifically described.
First, in this embodiment, the areas of nine electrostatic latent images formed from nine light sources are respectively determined, and the average value is S (average) and the standard deviation is ΔS. The evaluation of the uniformity of the electrostatic latent image in this embodiment is based on this ΔS. The allowable range and tolerance of this value are finally determined as appropriate from the image quality of the toner image on the paper. For example, it is assumed that ΔS is uniform within ± 10%. In order to realize a high-quality image, it becomes strict and uniform within ± 5%. However, the value is not limited to this.
静電潜像が均一であれば、平均強度の補正が適切であったことが分る。静電潜像の大きさが均一でなければ、それが残存する光源の平均強度のばらつきとなる。従って、静電潜像の大きさが均一となるまで、繰り返し平均強度の補正が行われる。また、平均強度を充分に補正したとして、それでも静電潜像が均一でなければ、感光体が不均一である可能性がある。この場合、静電潜像のばらつき量から、感光体のばらつきを知ることもできる。 If the electrostatic latent image is uniform, it can be seen that the correction of the average intensity was appropriate. If the size of the electrostatic latent image is not uniform, it will cause variation in the average intensity of the remaining light source. Therefore, the average intensity is repeatedly corrected until the size of the electrostatic latent image becomes uniform. Further, even if the average intensity is sufficiently corrected, if the electrostatic latent image is still not uniform, there is a possibility that the photoreceptor is non-uniform. In this case, it is possible to know the variation of the photosensitive member from the variation amount of the electrostatic latent image.
このように、各光源からの出射光強度を測定した後、各光源への入力信号の平均強度補正することで、均一な静電潜像を得ることが可能となる。 As described above, after measuring the intensity of light emitted from each light source, the average intensity of the input signal to each light source is corrected, whereby a uniform electrostatic latent image can be obtained.
なお、本発明においてはこれに限らず、静電潜像の均一性の評価には、ΔSを平均値で除したΔS/S(平均)を用いても良い。 In the present invention, the present invention is not limited to this, and ΔS / S (average) obtained by dividing ΔS by an average value may be used for evaluating the uniformity of an electrostatic latent image.
また、静電潜像のばらつきを判断するための基準として用いるのは各静電潜像の面積に限られず、静電潜像の円の直径や半径であってもよい。また、静電潜像は円なくとも矩形、正方形、台形であってもよく、その場合は面積や一辺の長さを基準として用いればよい。 Moreover, what is used as a reference for determining variations in the electrostatic latent image is not limited to the area of each electrostatic latent image, and may be the diameter or radius of a circle of the electrostatic latent image. In addition, the electrostatic latent image may be a rectangle, a square, or a trapezoid instead of a circle. In this case, the area or the length of one side may be used as a reference.
垂直面発光レーザは入力に対して出力が線形ではない問題がある。入力信号の平均強度Iを変えた場合、出射光強度が線形に変化しないということである。これを図7(a)に示す。
入力と出力が線形であれば図7(a)中の破線にように直線であるが、実際にはこれからずれ、実線で示した曲線となる。ここで、図7のグラフで横軸を入力、縦軸を出力で取っている。入力は、入力信号の強度で、実際は光源への注入電流であり、出力は、光パワーメータで測定した光強度である。
The vertical surface emitting laser has a problem that the output is not linear with respect to the input. When the average intensity I of the input signal is changed, the emitted light intensity does not change linearly. This is shown in FIG.
If the input and output are linear, it is a straight line as shown by a broken line in FIG. 7A, but actually deviates from this and becomes a curve shown by a solid line. Here, in the graph of FIG. 7, the horizontal axis is input and the vertical axis is output. The input is the intensity of the input signal, actually the injection current to the light source, and the output is the light intensity measured with an optical power meter.
また、この曲線は、光源毎に異なる。これを図7(b)に示す。煩雑さを避けるために5つの光源のみ(ch1からch5)に関してグラフを描いてあるが、光源の数はこれに限られるものではなく、20や40、あるいはそれ以上でも構わない。このグラフから明らかなように、上述した強度補正を、横軸のある一点(例えばi2)で行っても、それ以外の点(i1、i3)ではずれることになる。 In addition, this curve is different for each light source. This is shown in FIG. In order to avoid complication, a graph is drawn for only five light sources (ch1 to ch5), but the number of light sources is not limited to this, and may be 20, 40, or more. As is apparent from this graph, even if the intensity correction described above is performed at one point on the horizontal axis (for example, i2), the other points (i1, i3) are displaced.
本実施例においては、入力信号の強度毎に複数個所において補正を行うものである。本実施例においては、上述した補正を、図7(b)に示すi1、i2、i3に対して行う。なお、本発明においては補正が行われる入力信号の強度はこの3点に限られるものではなく、多くの点で行ったほうがより詳細な補正が可能となる。 In this embodiment, correction is performed at a plurality of locations for each intensity of the input signal. In the present embodiment, the above-described correction is performed on i1, i2, and i3 shown in FIG. In the present invention, the intensity of the input signal to be corrected is not limited to these three points, and more detailed correction is possible when performed at many points.
入力信号の強度は図8(a)に示すように、それぞれi1、i2、i3となる。図8(a)は、図1(c)と一見同様に見える。しかし、図8(a)のΔiは、図1(c)のΔIよりも大きいものとする。 The intensity of the input signal is i1, i2, and i3, respectively, as shown in FIG. FIG. 8 (a) looks similar to FIG. 1 (c). However, it is assumed that Δi in FIG. 8A is larger than ΔI in FIG.
i1、i2、i3の各点で補正を行うと図8(b)のような入力信号となる。ここではch3の値を基準としている。これを図3のテーブル31と同様に、テーブルで表すと図9のようになる。このようなテーブルは、所謂参照表(ルックアップテーブル)である。評価を行う際には、平均強度を設定するとともに、この参照表から、必要な値を読み込む。これは図3で示したのと同様にPCを介して行う。 When correction is performed at each of the points i1, i2, and i3, an input signal as shown in FIG. 8B is obtained. Here, the value of ch3 is used as a reference. FIG. 9 shows this in the same manner as the table 31 in FIG. Such a table is a so-called lookup table. When performing the evaluation, the average intensity is set, and necessary values are read from this reference table. This is done via the PC as shown in FIG.
また、入力値が参照表に無い場合、例えばi1とi2の間では、i1とi2の値を用いて、適宜、線形補間等を行う。これはPCによる処理で充分に行うことができる。 Further, when the input value is not in the lookup table, for example, linear interpolation or the like is appropriately performed between i1 and i2 using the values of i1 and i2. This can be sufficiently performed by processing with a PC.
補正を行わず静電潜像を形成すると図10(a)のように大きさが揃わない。一方、図10(b)に示したように、補正が適切であれば、静電潜像の大きさは、完全に一致する。ただし感光体は完全に均一であるとする。 When an electrostatic latent image is formed without correction, the sizes are not uniform as shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 10B, if the correction is appropriate, the sizes of the electrostatic latent images are completely the same. However, it is assumed that the photoreceptor is completely uniform.
なお、本実施例においては入力値をi1〜i3の3つ、光源数をch1〜ch5の5つとして描いてあるが、本発明においては、数はこれらに限られるものではない。また、本実施例においては静電潜像を円として描いてあるが、本発明においては、形状はこれに限られるものではなく、楕円でも矩形でも良い。このように、光源の平均強度の適切な補正により、静電潜像の大きさ、例えば面積を、均一にできる。 In this embodiment, three input values i1 to i3 and five light sources ch1 to ch5 are drawn, but in the present invention, the number is not limited to these. In this embodiment, the electrostatic latent image is drawn as a circle. However, in the present invention, the shape is not limited to this, and may be an ellipse or a rectangle. Thus, by appropriately correcting the average intensity of the light source, the size, for example, area of the electrostatic latent image can be made uniform.
ここで、複数の静電潜像の面積の評価は、面積の平均値S(平均)やその標準偏差ΔSを求め、これらの値を用いて行われる。本実施例においては、静電潜像の均一性の評価は、このΔSを用いて行われる。本実施例においては、この均一性を表す値が、段階的に設定した平均強度毎に得られる。 Here, the evaluation of the areas of the plurality of electrostatic latent images is performed by obtaining an average value S (average) of the areas and its standard deviation ΔS and using these values. In this embodiment, the uniformity of the electrostatic latent image is evaluated using this ΔS. In this embodiment, a value representing this uniformity is obtained for each average intensity set in stages.
例えば各段階において、ΔSが±10%以下であれば、均一とする。値はこれに限られるものでなく、高画質を追究する場合には、ΔSが±5%以下といった小さな値となる。この許容範囲、公差は、最終的な出力である、紙上のトナー像から適宜割り振られるものである。 For example, in each stage, if ΔS is ± 10% or less, it is assumed to be uniform. The value is not limited to this, and when pursuing high image quality, ΔS is a small value such as ± 5% or less. This allowable range and tolerance are appropriately allocated from the toner image on paper, which is the final output.
なお、本実施例においては静電潜像の面積の評価に標準偏差ΔSを用いたが、本発明においてはこれに限られず、標準偏差を平均値で除したΔS/S(平均)等により行っても良い。また、静電潜像が円として、その直径、或いは半径を均一性の評価に用いても良い。
また、本実施例において、静電潜像を円形として描いてあるがこれに限られるものではなく、楕円形、矩形、正方形、台形等であってもよい。正方形、矩形、台形といった場合はその一辺の長さを基に静電潜像の均一性の評価を行っても良い。
In this embodiment, the standard deviation ΔS is used for the evaluation of the area of the electrostatic latent image. However, the present invention is not limited to this, and ΔS / S (average) obtained by dividing the standard deviation by the average value is used. May be. Further, the electrostatic latent image may be a circle, and its diameter or radius may be used for the evaluation of uniformity.
In the present embodiment, the electrostatic latent image is drawn as a circle, but is not limited to this, and may be an ellipse, a rectangle, a square, a trapezoid, or the like. In the case of a square, rectangle, or trapezoid, the uniformity of the electrostatic latent image may be evaluated based on the length of one side.
本実施例において用いられる応答波形測定手段を、図11(a)を用いて説明する。
垂直面発光レーザ11は、図11(a)のような入力信号により駆動される。この図ではパルス光であるが、連続光であっても構わない。
光学系12は、ここでは煩雑さを避けるため、レンズ一枚として描いてあるが、実際には、図24に示すような走査光学系である。
The response waveform measuring means used in the present embodiment will be described with reference to FIG.
The vertical
Here, the
検出器13は、フォトダイオード(PD)であり、高感度で応答が高速であることが好ましい。パルス光を用いて詳細に測定するため、検出器13の時間分解能は数ピコ秒(ps)〜数ナノ秒(ns)あることが好ましい。
表示装置14は、オシロスコープである。オシロスコープは汎用の市販品で良い。
The
The
本実施例においては、検出器13と表示装置14とが協働し、強度測定手段として動作する。また、強度測定手段は、インターフェース、制御用ソフトウェアを有するPC、及び液晶等のディスプレイ装置であってもよい。
In this embodiment, the
また強度測定手段は、静電潜像形成位置と等価な位置に設置する。しかし、実際の画像形成装置内においては、画像形成位置に感光体があると、強度測定手段を設置できない。したがって、画像形成装置には、強度測定時に感光体を逃がしておく機械的なステージが設けられているとともに、感光体に静電潜像形成時に強度測定手段を逃がしておく機械的なステージが設けられている。 The intensity measuring means is installed at a position equivalent to the electrostatic latent image forming position. However, in an actual image forming apparatus, if there is a photoconductor at the image forming position, the intensity measuring means cannot be installed. Therefore, the image forming apparatus is provided with a mechanical stage that allows the photoreceptor to escape when measuring the strength, and a mechanical stage that allows the strength measuring means to escape when the electrostatic latent image is formed on the photoreceptor. It has been.
入力信号が図11(a)のように、矩形のパルス波であるとする。この光の応答波形は、図11(b)のように、立ち上がり(図11(b)の100)が鈍ったものとなる(ただし、この鈍りの程度は入力信号の強度Iに依存する)。これは、垂直面発光レーザの一つの特性である。また、図11(b)の縦軸の光応答波形強度の単位はボルト(V)である。立ち上がり100においては、所望の強度に達せず、従って、最終的に所望の静電潜像を形成できないことになる。なお、Iは平均強度である。
Assume that the input signal is a rectangular pulse wave as shown in FIG. The response waveform of this light has a blunt rise (100 in FIG. 11B) as shown in FIG. 11B (however, the degree of this bluntness depends on the intensity I of the input signal). This is one characteristic of the vertical surface emitting laser. Further, the unit of the optical response waveform intensity on the vertical axis in FIG. 11B is volts (V). At the rising
本実施例においては、光源からの出射光強度の測定に、汎用の光パワーメータが用いられている。光パワーメータでは光出力(W)が得られるが、光パワーメータの時間分解能では、ナノ秒(ns)程度のパルス光の出力を測定することはできない。このため、パワーの測定においてパルス光を用いる場合、光パワーメータでは時間分解能が不足する問題が生じる。パルス光の発光時間は、例えば数十〜数百nsであり、さらにそのピーク強度を測定したい場合、数百ps(ピコ秒)〜数nsの時間分解能が必要となる。 In this embodiment, a general-purpose optical power meter is used for measuring the intensity of light emitted from the light source. Although an optical output (W) can be obtained with an optical power meter, the output of pulsed light in the order of nanoseconds (ns) cannot be measured with the temporal resolution of the optical power meter. For this reason, when pulse light is used in power measurement, the optical power meter has a problem of insufficient time resolution. The light emission time of the pulsed light is, for example, several tens to several hundreds ns, and when it is desired to measure the peak intensity, a time resolution of several hundreds ps (picoseconds) to several ns is required.
一方、本実施例において応答波形測定手段に用いられているフォトダイオード(PD)は、高い時間分解能を有する。このため、ns程度のパルス光であってもその応答波形を詳細に測定できる。しかしながら、PDの出力は電圧(V)であり、パワーを知ることはできない。従って、本実施例においては、平均強度を均一にしておくことが必要である。 On the other hand, the photodiode (PD) used for the response waveform measuring means in this embodiment has a high time resolution. Therefore, the response waveform can be measured in detail even for pulsed light of about ns. However, the output of the PD is a voltage (V), and the power cannot be known. Therefore, in this embodiment, it is necessary to keep the average intensity uniform.
図11(b)の応用波形の鈍りを解消するために、図12(a)のように、先頭の強度が高い、所謂オーバーシュートを有する入力信号が用いられる。本発明においては、Iovをピーク強度と呼んでいる。Iovの強さが適切であれば、図12(b)のように、応答波形は矩形に近づく。しかしながらIovが強すぎると、図12(c)のように、先頭が盛り上がった応答波形となる。Iovが弱いと、図11(b)のような応答波形となる。 In order to eliminate the dullness of the applied waveform in FIG. 11 (b), an input signal having a so-called overshoot with a high intensity at the head is used as shown in FIG. 12 (a). In the present invention, Iov is called peak intensity. If the intensity of Iov is appropriate, the response waveform approaches a rectangle as shown in FIG. However, if Iov is too strong, a response waveform with a rising top is obtained as shown in FIG. When Iov is weak, a response waveform as shown in FIG.
垂直面発光レーザにおける複数の光源には、それぞれ発光特性のばらつきがあり、同じ入力信号、例えば図11(a)、を入力しても、得られる応答波形は、図13(a)のように、立ち上がり131、及び平均強度に対応する部分132にばらつきが生じる。なお、図13においては、立下り133を揃えて、応答波形のグラフを描いている。ここで、上述した各補正によっては、平均強度に相当する部分132は揃えることができる(図13(b))。しかし、立ち上がり131のばらつきは残る。
The plurality of light sources in the vertical surface emitting laser have variations in light emission characteristics, and even if the same input signal, for example, FIG. 11A is input, the response waveform obtained is as shown in FIG. The
そこで、次に説明するように、この立ち上がりのばらつきを、ピーク強度を光源毎に適切な値にすることにより揃える補正が行われる。
ある光源に対して、入力信号の平均強度Iは一定とし、オーバーシュートIovを可変として、応答波形が、所望の波形となるIovを見つける。例えば、図14(a)に示すようにIovの値を少しずつ(Iov0、Iov1、Iov2、Iov3)変え、それらの応答波形を取得する(図14(b))。このとき応答波形が矩形に近いのは、Iov2のときであり、この値が最適なIovである。これを複数の光源に対して行い、光源毎に適切なIovを得る。これらの値に対して参照表を作成する。これを入力信号に反映し、垂直面発光レーザの各光源を発光させる。この様子を図15に示す。煩雑さを避けるためここでは光源の数は3つとしているが、本発明においてはこれに限られるものではない。図16(b)に示すように、適切なピーク強度はch1〜ch3それぞれ異なっているが、補正後の応答波形は、図16(c)に示すように均一となる。
Therefore, as will be described next, correction is performed so that the variation in the rise is made uniform by setting the peak intensity to an appropriate value for each light source.
For a certain light source, the average intensity I of the input signal is constant, the overshoot Iov is variable, and the Iov having a desired response waveform is found. For example, as shown in FIG. 14A, the value of Iov is changed little by little (Iov0, Iov1, Iov2, Iov3), and their response waveforms are acquired (FIG. 14B). At this time, the response waveform is close to a rectangle when it is Iov2, and this value is the optimum Iov. This is performed for a plurality of light sources, and an appropriate Iov is obtained for each light source. Create lookup tables for these values. This is reflected in the input signal to cause each light source of the vertical surface emitting laser to emit light. This is shown in FIG. In order to avoid complication, the number of light sources is three here, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 16B, appropriate peak intensities are different from ch1 to ch3, respectively, but the corrected response waveform is uniform as shown in FIG.
また、平均強度の補正、ピーク強度の補正を光源に対して同時に行い、2種の補正量を併せると図17に示したようになる。なお、ここまで平均強度Iは一定としたが、これが補正量以上に大きく変ると、ピーク強度もさらに補正が必要となる。即ち、ある平均強度で求めたピーク強度の補正量が、別の平均強度では使えないということである。このため、平均強度を段階的に変化させ、ピーク強度の補正量を求める。 Further, when the correction of the average intensity and the correction of the peak intensity are simultaneously performed on the light source, the two types of correction amounts are combined as shown in FIG. Although the average intensity I has been constant so far, if this greatly changes beyond the correction amount, the peak intensity needs to be further corrected. That is, the correction amount of the peak intensity obtained at a certain average intensity cannot be used at another average intensity. For this reason, the average intensity is changed stepwise to obtain the peak intensity correction amount.
静電潜像の評価に関する説明を図21で行う。ここでは、正方形状の静電潜像が形成される。走査光学系を用いて、図中左から右(t0からt1)に向かって像を形成するものとする。ピーク強度が強ければ、書き出し直後(t0直後)で、静電潜像の形状に変化が見られる。 A description will be given of the evaluation of the electrostatic latent image with reference to FIG. Here, a square electrostatic latent image is formed. It is assumed that an image is formed from the left to the right (t0 to t1) in the figure using the scanning optical system. If the peak intensity is strong, the shape of the electrostatic latent image changes immediately after writing (immediately after t0).
図21(a)は、理想的に、正方形状の静電潜像を形成した場合である。図21(b)は、適宜補正したが、僅かに形状に歪みが生じた場合である。静電潜像の面積S及び幅dは(a)と(b)とで一致しているものとする。従って、面積及び幅では、(a)と(b)とで差が見られない。 FIG. 21A shows an ideal case where a square electrostatic latent image is formed. FIG. 21B shows a case where the shape is slightly corrected but is slightly distorted. It is assumed that the area S and the width d of the electrostatic latent image are the same in (a) and (b). Therefore, in area and width, there is no difference between (a) and (b).
そこで、(a)と(b)の高さhを比較する。(a)を基準として、(b)がそれからどれだけずれているかにより、静電潜像の均一性を評価する。評価する値は、Δh=h(b)−h(a)、変化率としてΔh/d、Δh/Δt、角度θ等である。(ここでΔt=t1―t0)またΔhはその2倍の2Δhでも構わない。複数の光源間でこれらの値のばらつきが小さいほど、静電潜像は均一である。 Therefore, the height h of (a) and (b) is compared. Based on (a) as a reference, the uniformity of the electrostatic latent image is evaluated by how much (b) is deviated therefrom. The values to be evaluated are Δh = h (b) −h (a), the change rate is Δh / d, Δh / Δt, the angle θ, and the like. (Where Δt = t1−t0) Δh may be twice that of 2Δh. The smaller the variation in these values among the plurality of light sources, the more uniform the electrostatic latent image.
図21(a)において、h=100μm、d=100μm、S=10000μm2の静電潜像を形成することを考える。また、Δt(=t1−t0)=100nsとする。また、この場合、Δh=0、Δh/d=0、Δh/Δt=0、θ=0°である。 In FIG. 21A, consider forming an electrostatic latent image of h = 100 μm, d = 100 μm, and S = 10000 μm 2 . In addition, Δt (= t1−t0) = 100 ns. In this case, Δh = 0, Δh / d = 0, Δh / Δt = 0, and θ = 0 °.
図21(b)において、d=100μm、Δt=100nsは図20(a)同じであり、h=110μmであったとする。Δh=5μm、Δh/d=0.05、Δh/Δt=0.05(μm/ns)、θ=5.71°と求まる。各光源で、ピーク強度が適切に補正されれば、Δh、Δh/d、Δh/Δt、θはいずれも、理想的には零となる。 In FIG. 21B, it is assumed that d = 100 μm and Δt = 100 ns are the same as FIG. 20A and h = 110 μm. Δh = 5 μm, Δh / d = 0.05, Δh / Δt = 0.05 (μm / ns), and θ = 5.71 °. If the peak intensity is appropriately corrected for each light source, Δh, Δh / d, Δh / Δt, and θ are all ideally zero.
複数光源間で、Δh、Δh/d、Δh/Δt、θ、及び、それぞれの平均値と標準偏差を求め、静電潜像の均一性についての評価を行う。Δh(平均)、Δh(標準偏差)、θ(平均値)、θ(標準偏差)などである。ここでその標準偏差、或いは標準偏差を平均値で除した値が、静電潜像の均一性の評価から求めるものである。 Δh, Δh / d, Δh / Δt, θ and average values and standard deviations thereof are obtained between a plurality of light sources, and the uniformity of the electrostatic latent image is evaluated. Δh (average), Δh (standard deviation), θ (average value), θ (standard deviation), and the like. Here, the standard deviation or a value obtained by dividing the standard deviation by the average value is obtained from the evaluation of the uniformity of the electrostatic latent image.
本実施例においては、Δhの平均値と標準偏差から、均一性の評価を行う。この評価において静電潜像が均一であるとなれば、ピーク強度の補正が適切であったことが分る。静電潜像の大きさ、形状が均一でなければ、それが残存する光源のピーク強度のばらつきとなる。 In this embodiment, the uniformity is evaluated from the average value and standard deviation of Δh. If the electrostatic latent image is uniform in this evaluation, it can be understood that the correction of the peak intensity was appropriate. If the size and shape of the electrostatic latent image are not uniform, it will cause variations in the peak intensity of the remaining light source.
なお、紙上のトナー像の画質評価等から、これら評価値の許容範囲、公差が定まる。これらの公差を満たさない場合、満たすまで繰り返しピーク強度の補正を行う。公差は例えば±数%〜±10%といった値である。画質をより高品位にするためには±1%以下などと定める。 Note that the allowable range and tolerance of these evaluation values are determined from the image quality evaluation of the toner image on the paper. If these tolerances are not satisfied, the peak intensity is repeatedly corrected until it is satisfied. The tolerance is, for example, a value of ± several% to ± 10%. In order to improve the image quality, it is determined to be ± 1% or less.
また、図21では、静電潜像の形状を正方形、台形として、便宜的に描いてある。しかし、実際の静電潜像は、入射光の感光体の層中での散乱による広がり、感光体の電子輸送中で電荷の拡散などにより、滲んだようになり、角が丸くなった様な形状となる。 In FIG. 21, the electrostatic latent image is drawn as a square or trapezoid for convenience. However, the actual electrostatic latent image spreads due to scattering of incident light in the layer of the photoconductor, spreads due to electric charge diffusion during electron transport of the photoconductor, and seems to have rounded corners. It becomes a shape.
形成する静電潜像の所望の形状が、矩形でない場合も画像形成において生じる。意図的に書き出しを太らせるなどである(台形状)。この場合、ピーク強度を、過度に大きくすることが必要となる。 Even in the case where the desired shape of the electrostatic latent image to be formed is not rectangular, this occurs in image formation. For example, the writing is intentionally fattened (trapezoidal shape). In this case, the peak intensity needs to be excessively increased.
図14で(a)で、ピーク強度を段階的に変えているが、各ピーク強度の間隔は小さい。この間隔が大きくなると、上記のピーク強度補正量では合わなくなる。入力に対して出力が線形でないためと考えられる。したがって、ピーク強度をある程度大きな間隔で段階的に変え、その段階毎に補正量を求める必要がある。 In FIG. 14A, the peak intensity is changed stepwise, but the interval between the peak intensities is small. If this interval becomes large, the above peak intensity correction amount will not match. This is probably because the output is not linear with respect to the input. Therefore, it is necessary to change the peak intensity step by step at a certain large interval, and obtain the correction amount for each step.
ピーク強度を3段階に変えた場合を図19に示す。各段階で、ピーク強度の補正量を求める。図中Δiで示しているが、これは例えば図14(a)に示したΔiと同程度である。 FIG. 19 shows the case where the peak intensity is changed in three stages. At each stage, a peak intensity correction amount is obtained. Although indicated by Δi in the figure, this is, for example, approximately the same as Δi shown in FIG.
矩形、台形の静電潜像を形成することを考える。走査光学系を用いて、図18において、左から右に向かって(t0→t1)静電潜像を形成する。図19(a)を矩形の静電潜像として、ピーク強度が小さい場合は、(b)のようになり、ピーク強度が強くなると、順次(c)、(d)となる。図18と対応させると、図18の段階1が、図19の(a)とすると、図18の段階2、3は、図19の(c)、(d)にそれぞれ対応する。
Consider forming a rectangular or trapezoidal electrostatic latent image. In FIG. 18, an electrostatic latent image is formed from left to right (t0 → t1) using the scanning optical system. When FIG. 19A is a rectangular electrostatic latent image and the peak intensity is small, the result is as shown in FIG. 19B, and when the peak intensity is increased, the results become (c) and (d) sequentially. 18 corresponds to FIG. 18, and
この場合、光源毎に、段階的ピーク強度毎に補正量を求め、参照表を作成する。参照表の一例として、光源が3つ、段階が3つの場合のものを図20に示す。光源、段階の数は3に限られるものではない。図20で補正量はIov1−1となっているが、本発明においてはこれに限らず、制御装置上の設定値、或いは、基準に対する比などであってもよい。 In this case, a correction amount is obtained for each stepped peak intensity for each light source, and a reference table is created. As an example of the reference table, FIG. 20 shows a case where there are three light sources and three stages. The number of light sources and stages is not limited to three. In FIG. 20, the correction amount is Iov1-1. However, the present invention is not limited to this, and may be a set value on the control device or a ratio with respect to a reference.
評価する値は、Δh=h(b)−h(a)、変化率としてΔh/d、Δh/Δt、角度θ等である(ここでΔt=t1―t0)。またΔhではなく、その二倍の2Δhを用いても構わない。複数の光源間でこれらの値のばらつきが小さいほど、静電潜像は均一であるといえる。ばらつきは、これら評価量の標準偏差、或いは平均値を標準偏差で除したものを用いる。設定したピーク強度の段階の各々で、これらの値が得られる。 Values to be evaluated are Δh = h (b) −h (a), Δh / d, Δh / Δt, angle θ, etc. as the rate of change (where Δt = t1−t0). Further, instead of [Delta] h, 2 [Delta] h that is twice as much may be used. It can be said that the smaller the variation of these values among the plurality of light sources, the more uniform the electrostatic latent image. For the variation, the standard deviation of these evaluation quantities or the average value divided by the standard deviation is used. These values are obtained at each of the set peak intensity stages.
なお、これら評価値の許容範囲、公差は、紙上のトナー像の画質評価等から定まる。これらの公差を満たさない場合、満たすまで繰り返しピーク強度の補正を行う。公差は例えば±数%〜±10%といった値である。画質をより高品位にするためには±1%以下などと定める。 The allowable range and tolerance of these evaluation values are determined from the image quality evaluation of the toner image on the paper. If these tolerances are not satisfied, the peak intensity is repeatedly corrected until it is satisfied. The tolerance is, for example, a value of ± several% to ± 10%. In order to improve the image quality, it is determined to be ± 1% or less.
垂直面発光レーザにおいて、例えば4つの光源を用いて、ポリゴンミラーにより、それらからの光を隣接させて感光体に照射させ、一つのドット状の静電潜像を形成するとする(図21の縦に長い長方形が一つのパターン。ドット状とみなすことにする)。走査光学系に関しては後述する。 In a vertical surface emitting laser, for example, four light sources are used to irradiate a photosensitive member with light from them adjacent to each other by a polygon mirror to form one dot-like electrostatic latent image (vertical in FIG. 21). A long rectangle is a pattern. The scanning optical system will be described later.
走査光学系において、ポリゴンミラーを用いるが、これは複数のミラー面を有している(例えば6面。図22(c))。走査光学系の電気的な制御により、光源毎に、使用するポリゴンミラーの面を指定することができる。例えば6面あるミラーのうち1面のみを用いて(ミラー面1。ケース1(図22(a)))、静電潜像を形成する場合や、2面を用いて(ミラー面1と2。ケース2(図22(b)))、静電潜像を形成する場合がある。4つの光源を光源1、光源2、光源3、光源4として、前者の場合は、光源1から光源4による出射光を、ミラー面1を用いて偏向する。後者の場合、例えば光源1と光源3からの出射光をミラー面1で、光源2と光源4からの出射光をミラー面2により偏向することができる。
In the scanning optical system, a polygon mirror is used, which has a plurality of mirror surfaces (for example, six surfaces; FIG. 22C). The surface of the polygon mirror to be used can be designated for each light source by electrical control of the scanning optical system. For example, only one of the six mirrors is used (
いずれの場合も、同じドット状の静電潜像を形成しようとしている。しかしながら、使用する感光体の種類によっては、両者の静電潜像に差が生じることがある。発光強度(感光体上では露光エネルギー密度)が同じであるにも関わらず、形成される潜像に差が生じる現象を相反則不軌と呼んでいる。 In either case, the same dot-like electrostatic latent image is to be formed. However, depending on the type of the photoconductor used, there may be a difference between the two electrostatic latent images. A phenomenon in which a difference occurs in the formed latent images even though the emission intensity (exposure energy density on the photoreceptor) is the same is called reciprocity failure.
ミラー面の使用は1面、2面に限られず、これ以上の面であってもよい。また図22では、あるドットが隣接するドットと重ならないように描いてあるが、部分的に重なっていてもよい。形成する画像の解像度が高く、ドットが大きい場合、隣接するドットは部分的に重なる。重なり度合いは、解像度とドットサイズによる。例えば解像度4800dpiでは、ピッチは5.29μmであるが、直径50μmのドット状の静電潜像を形成する場合、大部分重なっていることになる。当然この重なりは相反則不軌に影響する。 The use of the mirror surface is not limited to one surface and two surfaces, and may be more than this. In FIG. 22, a certain dot is drawn so as not to overlap with an adjacent dot, but may overlap partially. When the resolution of the image to be formed is high and the dots are large, adjacent dots partially overlap. The degree of overlap depends on the resolution and dot size. For example, at a resolution of 4800 dpi, the pitch is 5.29 μm, but when a dot-like electrostatic latent image having a diameter of 50 μm is formed, they are mostly overlapped. Naturally, this overlap affects reciprocity failure.
ケース1では、光源1〜光源4の発光の時間差はほとんどなく、ケース2では、光源1、3と光源2、4とでは、用いるミラー面が違うため、僅かな時間差がある点が異なる。この僅かな時間差が、感光体の電荷輸送層における電荷輸送に時間差を与え、また感光体の感度特性により、静電潜像に差を生じさせる。差とは、具体的には、ケース1とケース2とで静電潜像の大きさが異なることを指す。ケース1とケース2とで面積を求め、それぞれをS(a)、S(b)とする。相反則不軌があるとS(b)>S(a)となる。
In
なお、本発明においては、4つの光源、2面のミラーを使うことに限定されない。さらに多くの光源、さらに多くのミラー面を使ってもよい。また評価する値も静電潜像の面積に限られるものでなく、幅であってもよい。また、用いるミラー面による差は静電潜像の大きさだけではなく、電位の大小としても生じるため、この電位の大小を測定しても良い。 Note that the present invention is not limited to using four light sources and two mirrors. More light sources and more mirror surfaces may be used. The value to be evaluated is not limited to the area of the electrostatic latent image, and may be a width. Further, since the difference depending on the mirror surface used is caused not only by the size of the electrostatic latent image but also by the magnitude of the potential, the magnitude of this potential may be measured.
なお、上述した静電潜像の評価を行う上で重要なことは、複数の光源間で、発光強度にばらつきがないことである。発光ばらつきがあっても、静電潜像の大きさが変るためである。このため、上述した各補正により、平均強度、ピーク強度等、光源間の発光強度のばらつきを極力排除しておく必要が生じる。 In addition, what is important in evaluating the electrostatic latent image described above is that there is no variation in light emission intensity among a plurality of light sources. This is because the size of the electrostatic latent image changes even if there is a variation in light emission. For this reason, it is necessary to eliminate as much as possible variations in light emission intensity between light sources such as average intensity and peak intensity by the above-described corrections.
相反則不軌があり、上記のようにS(b)>S(a)であったとしても、その差が定量的に分るため、補正が可能となる。例えば、S(b)=1.1×S(a)であったとすると、図21(a)で、10%平均強度を上げて静電潜像を形成すればよい。なお、値はこれに限られるものではなく、用いる感光体、画像を形成する走査方法等に依存する。このようにして、静電潜像形成方法に基づく、相反則不軌の補正量を得ることができる。 Even if there is a reciprocity failure and S (b)> S (a) as described above, the difference can be quantitatively determined, so that correction is possible. For example, if S (b) = 1.1 × S (a), an electrostatic latent image may be formed by increasing the average intensity by 10% in FIG. The value is not limited to this, and depends on the photoconductor used, the scanning method for forming an image, and the like. In this way, a correction amount for reciprocity failure based on the electrostatic latent image forming method can be obtained.
上述したように、4つの光源を用いて、一つのドット状の静電潜像を形成する場合、各光源の書き出し位置が問題なる。即ち、4つの光源の書き出し位置が、理想的に揃っていれば、図23(a)に示したようになる。しかし、現実には、図23(b)のように、各チャンネルで書き出し位置が多少ずれる場合がある(誇張して描いてある)。 As described above, when one dot-shaped electrostatic latent image is formed using four light sources, the writing position of each light source becomes a problem. That is, if the write positions of the four light sources are ideally aligned, the result is as shown in FIG. However, in reality, as shown in FIG. 23B, the writing position may be slightly shifted in each channel (exaggeratedly depicted).
もちろん電気制御を行えば、書き出し位置の微小な調整は可能である。しかしながらこのような位置ずれがあると、潜像は感光体で滲んだように広がり、面積などがより精密に求められないことがある。 Of course, if the electric control is performed, the writing position can be finely adjusted. However, if there is such a positional shift, the latent image spreads as if blotting on the photoconductor, and the area and the like may not be required more accurately.
本実施例においては、ドット状の静電潜像でなく、帯状の静電潜像を用いる。これは、図23(c)に示したように、各光源の書き出し位置が多少ずれたとしても、高さ方向hへの影響は少ないからであり、評価する値はこのhである。また走査光学系を用いて、このような帯状の静電潜像を形成するには、図23(d)のように、パルスの入力信号を連続的に用いればよい。静電潜像の形成の方向は図中左から右である。 In this embodiment, a belt-like electrostatic latent image is used instead of a dot-like electrostatic latent image. This is because, as shown in FIG. 23C, even if the writing position of each light source is slightly shifted, there is little influence on the height direction h, and the value to be evaluated is h. Further, in order to form such a belt-like electrostatic latent image using the scanning optical system, it is sufficient to use pulse input signals continuously as shown in FIG. The direction of formation of the electrostatic latent image is from left to right in the figure.
また相反則不軌は、形成する潜像パターンに依存する。このため前述したドット状のパターンと、以下に述べる帯状のパターンとでは、相反則不軌の程度が異なり、補正量も異なってくる。従って、異なる静電潜像パターンで評価を行う必要がある。 Moreover, the reciprocity failure is dependent on the latent image pattern to be formed. For this reason, the degree of reciprocity failure is different and the correction amount is different between the dot-shaped pattern described above and the band-shaped pattern described below. Therefore, it is necessary to evaluate with different electrostatic latent image patterns.
ミラー面の使用は1面、2面に限られるものではなく、これ以上の面であってもよい。また図22では、ある帯状の静電潜像と、隣接する帯状の静電潜像が重ならないように描いてあるが、部分的に重なっていてもよい。形成する画像の解像度が高く、静電潜像が大きい場合、隣接する帯状の静電潜像は部分的に重なる。重なり度合いは、解像度とドットサイズによる。例えば解像度4800dpiでは、ピッチは5.29μmであるが、高さ(幅)50μmの帯状の静電潜像を形成する場合は、大部分重なっていることになる。当然この重なりは相反則不軌に影響する。 The use of the mirror surface is not limited to one surface and two surfaces, and may be more than this. In FIG. 22, a certain strip-shaped electrostatic latent image and an adjacent strip-shaped electrostatic latent image are drawn so as not to overlap each other, but may partially overlap each other. When the resolution of an image to be formed is high and the electrostatic latent image is large, adjacent belt-like electrostatic latent images partially overlap. The degree of overlap depends on the resolution and dot size. For example, at a resolution of 4800 dpi, the pitch is 5.29 μm, but when a strip-shaped electrostatic latent image having a height (width) of 50 μm is formed, they are mostly overlapped. Naturally, this overlap affects reciprocity failure.
また、ポリゴンミラーの1つの面のみと、2つの面を使った場合の静電潜像の形成の様子を図24(a)、(b)に示す。感光体に相反則不軌がある場合、高さhはh(b)>h(a)となる。なお、この場合も、複数の光源間で平均強度、ピーク強度を極力揃えておくことが必要となる。 Also, FIGS. 24A and 24B show how the electrostatic latent image is formed when only one surface of the polygon mirror and two surfaces are used. When the photoreceptor has a reciprocity failure, the height h is h (b)> h (a). In this case as well, it is necessary to arrange the average intensity and peak intensity as much as possible among a plurality of light sources.
相反則不軌があり、上記のようにh(b)>h(a)であったとしても、その差が定量的に分るため、補正が可能となる。例えば、h(b)=1.1×h(a)であったとすると、図23(a)で、10%平均強度を上げて静電潜像を形成すればよい。 Even if there is a reciprocity failure and h (b)> h (a) as described above, the difference is quantitatively understood, and therefore correction is possible. For example, assuming that h (b) = 1.1 × h (a), an electrostatic latent image may be formed by increasing the average intensity by 10% in FIG.
このように、静電潜像形成方法に基づく、相反則不軌の補正量を得ることができる。また、帯状の静電潜像を用いることにより、精度が高く安定した相反則不軌の評価を行うことができる。 In this manner, a reciprocity failure correction amount based on the electrostatic latent image forming method can be obtained. In addition, by using a strip-shaped electrostatic latent image, it is possible to evaluate a reciprocity failure with high accuracy and stability.
図25に垂直面発光レーザを用いた走査光学系を示す。走査光学系は光源131、コリメートレンズ132、シリンドカルレンズ133、第1のミラー134、ポリゴンミラー135、第1の走査レンズ136、第2の走査レンズ137、第2のミラー138を備えている。
FIG. 25 shows a scanning optical system using a vertical surface emitting laser. The scanning optical system includes a
なお、これはあくまで一例であり、本発明においては走査光学系の構成、配置はこれに限られるものではない。ポリゴンミラー135は回転軸1351を中心に1万rpm前後から数万rpm(rpm:round per minute)の高速で回転し、ポリゴンミラー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139において、長手方向である。また、感光体139は、回転軸1391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1392のようである。ここでは、感光体上に帯状の静電潜像が形成されている様子を、サイズ、変化幅を誇張して描いてある。書込み方向は図中の矢印で示している。
This is merely an example, and in the present invention, the configuration and arrangement of the scanning optical system are not limited to this. The
なお、感光体自体は走査光学系に含まれなくとも良い。また図示していないが、光源131の直前に、開口(アパーチャ)が設けられている。
光源131は、垂直面発光レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)である。波長λは例えば780nmである。
Note that the photoconductor itself may not be included in the scanning optical system. Although not shown, an opening (aperture) is provided immediately before the
The
<画像測定装置>
図26に、本発明の実施例に係る画像測定装置141を模式的に示す。画像測定装置141の基本的な構成は、電子銃142、コンデンサレンズ143、走査レンズ144、対物レンズ145、光照射光学系146、試料147(感光体)、試料ステージ1450、電子検出器1430、真空ポンプ149、インターフェース148、電子計算機(コンピュータ及びディスプレイ)1410である。また、1440は帯電した感光体上に光照射により形成した任意のパターンの静電潜像を誇張して拡大したものであり、電子計算機1410のディスプレイには、入力情報及び観察した静電潜像をコンピュータ上でデータ・画像処理をしている様子を示している。
<Image measuring device>
FIG. 26 schematically shows an
感光体147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142及び各レンズ143、144、145である。
感光体に光照射させる手段は、具体的には光照射光学系146である。
感光体上に形成された任意のパターンの静電潜像を観察する手段は、具体的には電子銃141、各レンズ143、144、145及び電子検出器1430である。
電子銃142は、例えば走査電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscopy)で用いられているものでよい。電子銃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。
Means for generating charged particles for charging the
The means for irradiating the photoconductor with light is specifically a light irradiation
Means for observing an electrostatic latent image of an arbitrary pattern formed on the photosensitive member is specifically an
The
電子銃142を用いて電子で感光体を帯電させることを考えると、電子銃や感光体等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149を用いて装置の全体を真空にする。図25では真空ポンプ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を併用しても良い。
Considering charging the photoconductor with electrons using the
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、イオンを用いても良い。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). For example, an ion species such as Ga + .
コンデンサレンズ143、走査レンズ144、対物レンズ145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144により荷電粒子ビームを試料上147で2次元的に走査する。ここで、試料147は感光体である。
The
感光体の帯電には、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り異なるものとなる。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。 Electrons are preferably used for charging the photoreceptor. When electrons are used, the charged potential on the surface of the photoreceptor varies mainly depending 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.
またVaccを変える代りに、感光体にバイアス電圧をかけるなどして、帯電電位を調整しても良い。 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146である。具体的には、図25に示した走査光学系である。図26では、光学系146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まで導けばよい。
The light irradiation
図26において、試料の感光体147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25の139)であっても構わない。試料ステージ1450は、x、y、zの3次元的に移動できるものである。
In FIG. 26, the
感光体に静電潜像が形成される原理を図27で示した。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142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、消えてしまうのを防ぐためである。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 is shown in FIG. The means for observing the electrostatic latent image preferably uses electrons. This uses the
電子検出器は2次電子検出器である。観察用の電子は感光体に到達し、感光体から2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2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は良く放出されることによる。2次電子の検出は、2次電子検出器147で行う。2次電子検出器は、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 is a secondary electron detector. The observation electrons reach the photoconductor and cause secondary electrons to be emitted from the photoconductor. The principle that the 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 are well emitted from the place where the electrostatic latent image is not formed. Secondary electrons are detected by a
上記の各手段は、インターフェース148を介してコンピュータ1410で制御する。各手段の詳細な制御はコンピュータ内のソフトウェアで行う。
Each of the above means is controlled by the
ここで、上記の静電潜像を形成しているとする(図26の1440)。観察したこの静電潜像はコンピュータのディスプレイ上に出力され、各種データ・画像処理がなされる(図26の1420)。これらは、汎用のデータ・画像処理ソフト等を用いても行うことが可能である。 Here, it is assumed that the electrostatic latent image is formed (1440 in FIG. 26). The observed electrostatic latent image is output on a computer display and subjected to various data / image processing (1420 in FIG. 26). These can also be performed using general-purpose data / image processing software.
画像評価装置に関して、装置の制約がある場合がある。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工夫が必要になる。この場合、走査はごく狭い範囲で構わなくなる。 There are cases where there are restrictions on the image evaluation apparatus. 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 becomes large and the vacuum chamber needs to have a large capacity. Therefore, it is necessary to devise such as cutting out and measuring the photoconductor. In this case, scanning may be performed in a very narrow range.
図28に本実施例に係る画像評価装置の動作の概念を示す。まず平均強度、ピーク強度のばらつきを専用の測定手段を用いて測定し補正する。次に強度補正後の光源を用いて静電潜像を形成し、これが均一であれば、強度の補正は適切であると判断する。均一でなければ、再度強度補正を行う。静電潜像が均一になるまで、強度補正を繰り返す。静電潜像が均一になったとして、平均強度の補正量とピーク強度の補正量が得られる。これは参照表として与えられる。これをアウトプット1とする。
FIG. 28 shows the concept of the operation of the image evaluation apparatus according to the present embodiment. First, variations in average intensity and peak intensity are measured and corrected using a dedicated measuring means. Next, an electrostatic latent image is formed using the light source after the intensity correction. If the electrostatic latent image is uniform, it is determined that the intensity correction is appropriate. If it is not uniform, the intensity correction is performed again. The intensity correction is repeated until the electrostatic latent image becomes uniform. Assuming that the electrostatic latent image becomes uniform, a correction amount for the average intensity and a correction amount for the peak intensity are obtained. This is given as a lookup table. This is
次に、平均強度、ピーク強度ともに適切に補正が行われた複数の光源を用いて相反則不軌の評価を行う。相反則不軌は第1に用いる感光体種に依存し、第2に静電潜像を形成する際の走査方法に依存する。具体的にはポリゴンミラーの1つの面のみを使うもの、2つの面を使うもの、それ以上の面を使うものである。静電潜像の大きさの変化から、強度補正量を得ることができる。これをアウトプット2とする。これも参照表として与えられる。
Next, the reciprocity failure is evaluated using a plurality of light sources in which both the average intensity and the peak intensity are appropriately corrected. The reciprocity failure depends on the type of the photoreceptor used first, and secondly depends on the scanning method when forming the electrostatic latent image. Specifically, one that uses only one surface of a polygon mirror, one that uses two surfaces, and one that uses more surfaces. The intensity correction amount can be obtained from the change in the size of the electrostatic latent image. This is
アウトプット1、アウトプット2は電子的情報として、レーザプリンタ、デジタル複写機といった電子写真装置の内部記憶装置に記録、保存される。内部記録装置には、電子電気回路、或いはハードディスクである。この電子写真装置には、評価で用いたのと同じ(或いは同等の)、垂直面発光レーザ、走査光学系、感光体が使われている。電子写真装置は、画像形成の際には、内部記録装置に記録保存した補正量を随時参照して、最適な発光強度で、静電潜像を形成させるため、常に均一な静電潜像の形成が可能である。従って、最終的に出力する紙の上のトナー像も高品位となる。
11 垂直面発光レーザ
12 光学系
13 強度測定手段
32 パーソナルコンピュータ
33 電気回路
34 垂直面発光レーザ
35 走査光学系
36 強度測定手段
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記強度測定手段および前記静電潜像測定手段による測定結果から、前記感光体上に形成される静電潜像を評価する画像評価方法であって、
前記駆動手段で前記垂直面発光レーザを連続発光させながら前記強度測定手段により測定した複数の光源間にある出射光の強度のばらつきを基に前記補正手段により各光源からの出射光の平均強度を補正し、
次に、前記駆動手段で前記垂直面発光レーザをパルス光で発光させながら前記感光体に複数の静電潜像を形成してこれを前記静電潜像測定手段により測定し前記静電潜像の均一性を評価することを特徴とする画像評価方法。 A vertical surface emitting laser having a plurality of light sources arranged, driving means for emitting the vertical surface emitting laser with continuous light or pulsed light, and a laser beam emitted from the plurality of light sources is used to form an electrostatic latent image on the photosensitive member. An electrostatic latent image forming unit that forms an image, an average intensity and peak intensity correcting unit of the laser beam, and a variation in intensity of emitted light between a plurality of arranged light sources are measured at an electrostatic latent image forming position. Intensity measuring means, and electrostatic latent image measuring means for measuring the electrostatic latent image,
An image evaluation method for evaluating an electrostatic latent image formed on the photoconductor from a measurement result by the intensity measuring unit and the electrostatic latent image measuring unit,
Based on the variation in the intensity of the emitted light between the plurality of light sources measured by the intensity measuring means while continuously emitting the vertical surface emitting laser by the driving means, the correction means calculates the average intensity of the emitted light from each light source. Correct,
Next, a plurality of electrostatic latent images are formed on the photosensitive member while causing the vertical surface emitting laser to emit light with pulse light by the driving means, and the electrostatic latent image measuring means measures the electrostatic latent images. An image evaluation method characterized by evaluating the uniformity of the image.
前記複数の光源のそれぞれについて、パルス光の応答波形を測定し、
測定された前記応答波形に基づいて補正が必要な前記光源のピーク強度を補正する、
ことを特徴とする画像評価方法。 The image evaluation method according to claim 1 or 2, further measuring a response waveform of pulsed light for each of the plurality of light sources,
Correcting the peak intensity of the light source that needs to be corrected based on the measured response waveform;
An image evaluation method characterized by that.
異なる数の前記反射面を用いた静電潜像の形成をそれぞれ行い、
前記異なる数の反射面を用いて形成された静電潜像の形状をそれぞれ測定し、
各反射面数における静電潜像の形状の比較結果に基づいて補正が必要な前記光源の出力を補正する、
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 4, further comprising a deflecting reflecting surface having a plurality of reflecting surfaces,
Each forming an electrostatic latent image using a different number of reflective surfaces;
Measuring the shape of each electrostatic latent image formed using the different number of reflective surfaces;
Correcting the output of the light source that needs to be corrected based on the comparison result of the shape of the electrostatic latent image on each reflecting surface number;
An image evaluation method characterized by that.
感光体を帯電させる荷電粒子を発生する荷電粒子発生部と、
複数の光源を有する垂直面発光レーザと、
前記光源と前記感光体との間であって前記出射光の光路上に設けられた光学系と、
前記光学系を経た後の各光源からの出射光の強度をそれぞれ測定する出射光測定部と、
前記感光体上に形成された静電潜像の形状を測定する静電潜像測定部と、
前記出射光測定部により測定された前記出射光の強度と、前記静電潜像測定部により測定された前記静電潜像の形状と、に基づいて補正が必要な前記光源の出力を補正する補正部と、
を備える画像評価装置。 An image evaluation apparatus that executes the image evaluation method according to claim 1,
A charged particle generator for generating charged particles for charging the photoreceptor;
A vertical surface emitting laser having a plurality of light sources;
An optical system provided on the optical path of the emitted light between the light source and the photosensitive member;
An outgoing light measuring unit for measuring the intensity of outgoing light from each light source after passing through the optical system;
An electrostatic latent image measuring unit for measuring the shape of the electrostatic latent image formed on the photoreceptor;
The output of the light source that needs to be corrected is corrected based on the intensity of the emitted light measured by the emitted light measuring unit and the shape of the electrostatic latent image measured by the electrostatic latent image measuring unit. A correction unit;
An image evaluation apparatus comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009212733A JP2011064722A (en) | 2009-09-15 | 2009-09-15 | Image evaluation method, image evaluation device, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009212733A JP2011064722A (en) | 2009-09-15 | 2009-09-15 | Image evaluation method, image evaluation device, and image forming apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011064722A true JP2011064722A (en) | 2011-03-31 |
Family
ID=43951080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009212733A Pending JP2011064722A (en) | 2009-09-15 | 2009-09-15 | Image evaluation method, image evaluation device, and image forming apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2011064722A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014178651A (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | Image evaluation method, image forming apparatus, and image evaluation device |
-
2009
- 2009-09-15 JP JP2009212733A patent/JP2011064722A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014178651A (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | Image evaluation method, image forming apparatus, and image evaluation device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9817330B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method to form an image based on image data including a pattern | |
| JP6115191B2 (en) | Electrostatic latent image forming method, electrostatic latent image forming apparatus, and image forming apparatus | |
| JP6418479B2 (en) | Image forming method and image forming apparatus | |
| US7858923B2 (en) | Light beam scanning apparatus and image forming apparatus provided with the same | |
| JP5081024B2 (en) | Electrostatic latent image measuring apparatus, electrostatic latent image measuring method, and image forming apparatus | |
| JP2011064722A (en) | Image evaluation method, image evaluation device, and image forming apparatus | |
| US9933722B2 (en) | Image forming method and image forming apparatus for forming an image by setting various pixels of an exposure pattern as a non-exposure pixel group or a high-output exposure pixel group | |
| JP5625289B2 (en) | Electrostatic latent image measuring apparatus, electrostatic latent image measuring method, and image forming apparatus | |
| JP5652651B2 (en) | Electrostatic latent image measuring method and electrostatic latent image measuring apparatus | |
| JP5581910B2 (en) | Electrostatic latent image measuring apparatus and electrostatic latent image measuring method | |
| JP2011008238A (en) | Image forming apparatus | |
| JP5454025B2 (en) | Apparatus for measuring electrostatic latent image on photoconductor | |
| JP5564903B2 (en) | Image evaluation method, image evaluation apparatus, and image forming apparatus | |
| JP5609579B2 (en) | Surface charge distribution measuring method and surface charge distribution measuring apparatus | |
| JP5742101B2 (en) | Method and apparatus for measuring electrostatic latent image | |
| JP6127616B2 (en) | Image evaluation method, image forming apparatus, and image evaluation apparatus | |
| JP6031959B2 (en) | Electrostatic latent image evaluation method, electrostatic latent image evaluation apparatus, and image forming apparatus | |
| JPH11271816A (en) | Laser light control device and method | |
| JP5724522B2 (en) | Electrostatic latent image measuring method and electrostatic latent image measuring apparatus | |
| JP2012018112A (en) | Device for measuring electrostatic latent image, method for measuring electrostatic latent image, and program for measuring electrostatic latent image | |
| JP5081328B2 (en) | Electrostatic latent image measuring apparatus, electrostatic latent image measuring method, and image forming apparatus | |
| JP6226122B2 (en) | Image forming method and image forming apparatus | |
| JP5476727B2 (en) | Image evaluation method, image evaluation apparatus, and image forming apparatus | |
| Suhara et al. | Latent Image Measurement for Dot Pattern Formed by Scanning Laser Beam | |
| JP2013057729A (en) | Electrostatic latent image measurement method and electrostatic latent image measurement device |