(57)【要約】【課題】試料へ入射する荷電粒子の行路の曲がりを抑制して、表面電位分布の形状及び大きさを正確に測定する。【解決手段】試料ＳＰの、荷電粒子ビーム走査面側に等電位面である導電板２７を配置する構成にする。印加電圧発生部３６によって導電板２７に電圧を印加して、試料ＳＰ荷電粒子ビーム走査面側における導電板２７で覆われていない部分と同電位にする。なお、導電板２７はグリッドメッシュ状でもよい。また、導電板２７は、試料ＳＰに密着させるが、試料ＳＰ上方の適当な距離の近傍に密着させない形で覆設しても同じ効果が得られる。【選択図】図１
2008058247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料面を荷電粒子ビームで走査して前記試料を帯電させる第１の工程と、
荷電粒子ビームの電流量を減少させて走査し、該走査によって得られる前記試料からの荷電粒子を検出して検出信号を得る第２の工程とを有し、
前記試料の荷電粒子ビーム走査面側の領域であって、前記第１の工程によって帯電させられる領域以外の領域に、第１の等電位面を設け、前記第２の工程を実行することを特徴とする表面電位分布測定方法。
【請求項２】
前記第１の等電位面の電位は、前記第１の工程によって帯電させられる領域の電位と、略等しいことを特徴とする請求項１記載の表面電位分布測定方法。
【請求項３】
前記試料の荷電粒子ビーム走査面と反対側に前記試料に密着する第２の等電位面を有し、
前記第１の等電位面の電位は、前記第１の工程によって帯電させられる領域の電位と、前記第２の等電位面の電位と、の和に略等しいことを特徴とする請求項１記載の表面電位分布測定方法。
【請求項４】
前記第１の等電位面は、前記試料に接していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の表面電位分布測定方法。
【請求項５】
前記第１の等電位面は、前記試料の近傍にあることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の表面電位分布測定方法。
【請求項６】
前記第１の等電位面は、導電性を持つ板であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の表面電位分布測定方法。
【請求項７】
前記第１の等電位面は、導電性を持つグリッドメッシュであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の表面電位分布測定方法。
【請求項８】
前記試料は、感光体であって、前記試料を露光する露光手段を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の表面電位分布測定方法。
【請求項９】
荷電粒子ビーム発生手段と、
試料を走査し電流量を調整可能な荷電粒子ビーム走査手段と、
前記荷電粒子ビーム走査手段による走査により得られる前記試料からの荷電粒子を検出して検出信号を得る検出手段とを有し、
前記試料の荷電粒子ビーム走査面側の領域であって、前記荷電粒子ビーム走査手段によって帯電させられる領域以外の領域に、第１の等電位面を有することを特徴とする表面電位分布測定装置。
【請求項１０】
前記第１の等電位面に電圧を印加する第１の電圧印加手段を有し、
前記第１の等電位面の電位は、前記荷電粒子ビーム走査手段によって帯電させられる領域の電位と、略等しいことを特徴とする請求項９記載の表面電位分布測定装置。
【請求項１１】
前記試料の荷電粒子ビーム走査面と反対側に前記試料に密着する第２の等電位面と、
該第２の等電位面に電圧を印加する第２の電圧印加手段と、を有し、
前記第１の等電位面の電位は、前記荷電粒子ビーム走査手段によって帯電させられる領域の電位と、前記第２の等電位面の電位と、の和に略等しいことを特徴とする請求項９記載の表面電位分布測定装置。
【請求項１２】
前記第１の等電位面は、前記試料に接していることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項記載の表面電位分布測定装置。
【請求項１３】
前記第１の等電位面は、前記試料の近傍にあることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項記載の表面電位分布測定装置。
【請求項１４】
前記第１の等電位面は、導電性を持つ板であることを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項記載の表面電位分布測定装置。
【請求項１５】
前記第１の等電位面は、導電性を持つグリッドメッシュであることを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項記載の表面電位分布測定装置。
【請求項１６】
前記試料は、感光体であって、前記試料を露光する露光手段を有することを特徴とする請求項９から１５のいずれか１項記載の表面電位分布測定装置。
【請求項１７】
請求項８記載の表面電位分布測定方法又は請求項１６記載の表面電位分布測定装置で評価された感光体を潜像担持体として用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
書込光源は長が６８０ｎｍ以下であり、且つ前記感光体面でのビームスポット径が６０μｍ以下であり、前記ビームスポット径をＡとし、形成される潜像径をＢとしたときに、以下の式を満足することを特徴とする請求項１７記載の画像形成装置。
１．０＜Ｂ／Ａ＜２．０
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面電位分布測定方法、表面電位分布測定装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザプリンタといった電子写真方式の画像形成装置では、画像の出力に際して、通常、以下の作像工程を経る。
ａ．光導電性の感光体を均一に帯電させる帯電工程
ｂ．感光体に光を照射して光導電性により静電潜像を形成する露光工程
ｃ．帯電したトナー粒子を用いて、感光体上に可視画像を形成する現像工程
ｄ．現像された可視画像を紙片等の転写材に転写する転写工程
ｅ．転写された画像を転写材上に融着・固定する定着工程
ｆ．可視画像転写後の感光体上の残留トナーを清掃するクリーニング工程
ｇ．感光体上の残留電荷を除電する除電工程
【０００３】
これら工程それぞれでのプロセスファクタやプロセスクォリティは、最終的な出力画像の品質に大きく影響を与える。近年は、高画質に加え、高耐久性、高安定性、さらには省エネルギなど、環境に優しい作像プロセスの要求がより高まってきており、各工程のプロセスクォリティの向上が強く求められている。
作像工程において、帯電・露光により感光体上に形成される静電潜像は、「トナー粒子の挙動に直接影響を与えるファクタ」であり、感光体上における静電潜像の品質評価が重要となる。感光体上の静電潜像を観測し、その結果を設計にフィードバックすることにより、帯電工程や露光工程のプロセスクォリティの向上を図ることができ、その結果、画質・耐久性・安定性や省エネルギのさらなる向上が期待できる。
【０００４】
したがって、試料の表面電荷分布を精度よく測定する方法及び装置の実現が、従来から課題とされてきた。また、画質・耐久性・安定性や省エネルギ性の優れた画像形成装置の実現も、従来から課題とされてきた。
【０００５】
近年、画像の高密度化に対応して、光学系の最適化及び光源波長を６８０ｎｍ以下に短波長化することによりビームスポット径を６０μｍ以下に小径化し、鮮鋭な画像を出力できる画像形成装置の開発が行われている。
しかし、従来の感光体では短波長の光に対して感度が低いことや小径化ビームでは感光体内での光の散乱及び電荷の拡散の影響を強く受け、潜像径が広がり、潜像の深さも浅くなり、階調性、鮮鋭性の安定性が得られないという不具合が発生している。
ここでのビームスポット径は、ビームスポット光量分布が最大光量のｅ-2以上である範囲の径で定義している。潜像径は、潜像電荷密度分布が光の当たっていない部分の電荷密度を基準として、最も電荷密度差が大きい部分の電荷密度差のｅ-2以上である範囲の径で定義している。
図１１に、ビームスポット光量分布（ａ）と、それによって生じる潜像電荷密度分布（ｂ）の一例を示す。この図では、Ａがビームスポット径であり、Ｂが潜像径である。
【０００６】
上記の課題を解決するためになされた従来技術として、光導電性の感光体に帯電と露光とにより形成された静電潜像を測定する方法及び装置（特許文献１）などが知られている。
【０００７】
この従来装置の構成を図１２に示す。
この従来装置は、荷電粒子銃１１、アパーチャ１２、アパーチャ１２ａ、荷電粒子に対するコンデンサレンズ１３、ビームブランカ１４、荷電粒子ビームに対するビーム偏向手段１５、荷電粒子ビームに対する対物レンズ１６からなる荷電粒子射出手段より荷電粒子を試料ＳＰに照射することにより試料ＳＰを帯電させ、半導体レーザ１７、コリメートレンズ１８、アパーチャ１９、結像レンズ２１、結像レンズ２２、結像レンズ２３からなる露光手段により試料ＳＰを露光することにより静電潜像を形成し、さらに荷電粒子ＳＰを走査し、試料近傍から放出される荷電粒子を荷電粒子捕獲器２４及び荷電粒子検出部２５で検出することにより電位分布を測定する。
【特許文献１】特開２００４−２５１８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の従来技術には、以下のような問題点があった。
【０００９】
図１２の試料ＳＰ上の帯電領域は、電荷が蓄積されているために絶対値として電位が高い。一方、帯電領域以外では、蓄積電荷がないので０Ｖである。
このように、帯電領域と帯電領域外とで電位差があるため、試料ＳＰ近傍に電場分布が生じ、等電位線は、試料ＳＰ表面と平行にはならず、荷電粒子ビームの曲がりが生ずるという問題点である。
【００１０】
図１３に、試料近傍の等電位線と電子ビームの行路を模式的に示す。試料ＳＰ内の斜線部の上方の面が帯電している領域である。
荷電粒子ビーム光路４の点線は、電位分布がない場合の狙いの荷電粒子ビーム光路であり、荷電粒子ビーム光路４の実線は、電場分布により曲げられた実際の荷電粒子ビームである電子ビームの光路である。
【００１１】
図示のように、帯電領域の外周に近づくにつれて、曲がり量が大きくなっている。つまり、観測倍率が場所によって異なり、このために、結果的に測定される像に歪みが生じ、正確な測定ができない。
【００１２】
例えば、荷電粒子を電子とし、試料ＳＰを厚さ３０μｍ、比誘電率３の誘電体であり、帯電領域は、１．５×１．１ｍｍの矩形領域において、電荷密度７．０８×１０―4C/m2で帯電しており、帯電領域の中心から０．６ｍｍの位置を狙った場合の実際の荷電粒子到達点は、加速電圧２ｋＶでは０．６７ｍｍ、３ｋＶでは０．６４ｍｍとなり、大幅なずれが生ずる。
【００１３】
そこで、本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みて、試料へ入射する荷電粒子の行路の曲がりを抑制して、表面電位分布の形状及び大きさを正確に測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、試料面を荷電粒子ビームで走査して前記試料を帯電させる第１の工程と、荷電粒子ビームの電流量を減少させて走査し、該走査によって得られる前記試料からの荷電粒子を検出して検出信号を得る第２の工程とを有し、前記試料の荷電粒子ビーム走査面側の領域であって、前記第１の工程によって帯電させられる領域以外の領域に、第１の等電位面を設け、前記第２の工程を実行することを特徴とする表面電位分布測定方法である。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の表面電位分布測定方法において、前記第１の等電位面の電位は、前記第１の工程によって帯電させられる領域の電位と、略等しいことを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の表面電位分布測定方法において、前記試料の荷電粒子ビーム走査面と反対側に前記試料に密着する第２の等電位面を有し、前記第１の等電位面の電位は、前記第１の工程によって帯電させられる領域の電位と、前記第２の等電位面の電位と、の和に略等しいことを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の表面電位分布測定方法において、前記第１の等電位面は、前記試料に接していることを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の表面電位分布測定方法において、前記第１の等電位面は、前記試料の近傍にあることを特徴とする。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載の表面電位分布測定方法において、前記第１の等電位面は、導電性を持つ板であることを特徴とする。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載の表面電位分布測定方法において、前記第１の等電位面は、導電性を持つグリッドメッシュであることを特徴とする。
【００２１】
請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項記載の表面電位分布測定方法において、前記試料は、感光体であって、前記試料を露光する露光手段を有することを特徴とする。
【００２２】
請求項９記載の発明は、荷電粒子ビーム発生手段と、試料を走査し電流量を調整可能な荷電粒子ビーム走査手段と、前記荷電粒子ビーム走査手段による走査により得られる前記試料からの荷電粒子を検出して検出信号を得る検出手段とを有し、前記試料の荷電粒子ビーム走査面側の領域であって、前記荷電粒子ビーム走査手段によって帯電させられる領域以外の領域に、第１の等電位面を有することを特徴とする表面電位分布測定装置である。
【００２３】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の表面電位分布測定装置において、前記第１の等電位面に電圧を印加する第１の電圧印加手段を有し、前記第１の等電位面の電位は、前記荷電粒子ビーム走査手段によって帯電させられる領域の電位と、略等しいことを特徴とする。
【００２４】
請求項１１記載の発明は、請求項９記載の表面電位分布測定装置において、前記試料の荷電粒子ビーム走査面と反対側に前記試料に密着する第２の等電位面と、該第２の等電位面に電圧を印加する第２の電圧印加手段と、を有し、前記第１の等電位面の電位は、前記荷電粒子ビーム走査手段によって帯電させられる領域の電位と、前記第２の等電位面の電位と、の和に略等しいことを特徴とする。
【００２５】
請求項１２記載の発明は、請求項９から１１のいずれか１項記載の表面電位分布測定装置において前記第１の等電位面は、前記試料に接していることを特徴とする。
【００２６】
請求項１３記載の発明は、請求項９から１１のいずれか１項記載の表面電位分布測定装置において前記第１の等電位面は、前記試料の近傍にあることを特徴とする。
【００２７】
請求項１４記載の発明は、請求項９から１３のいずれか１項記載の表面電位分布測定装置において、前記第１の等電位面は、導電性を持つ板であることを特徴とする。
【００２８】
請求項１５記載の発明は、請求項９から１３のいずれか１項記載の表面電位分布測定装置において、前記第１の等電位面は、導電性を持つグリッドメッシュであることを特徴とする。
【００２９】
請求項１６記載の発明は、請求項９から１５のいずれか１項記載の表面電位分布測定装置において、前記試料は、感光体であって、前記試料を露光する露光手段を有することを特徴とする。
【００３０】
請求項１７記載の発明は、請求項８記載の表面電位分布測定方法又は請求項１６記載の表面電位分布測定装置で評価された感光体を潜像担持体として用いることを特徴とする画像形成装置である。
【００３１】
請求項１８記載の発明は、請求項１７記載の画像形成装置において、書込光源は長が６８０ｎｍ以下であり、且つ前記感光体面でのビームスポット径が６０μｍ以下であり、前記ビームスポット径をＡとし、形成される潜像径をＢとしたときに、以下の式を満足することを特徴とする。
１．０＜Ｂ／Ａ＜２．０
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、試料へ入射する荷電粒子の行路の曲がりを抑制して、表面電位分布の形状及び大きさを正確に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下で、本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００３４】
上述したように、本発明の目的は、試料へ入射する荷電粒子の行路の曲がりを抑制して、表面電位分布の形状及び大きさを正確に測定することである。
その目的を達成するための本発明の好適な第１の実施形態は、「感光体等の試料であって、表面に電荷を有する試料に荷電粒子ビームを１次元若しくは２次元的に走査しながら照射することにより帯電させ、光源から光線により静電潜像を形成し、荷電粒子ビームを１次元若しくは２次元的に走査しながら照射し、試料に荷電粒子ビームがあたることにより発生する２次荷電粒子か、試料近傍で反射した荷電粒子を検出することにより、静電潜像を測定する方法」であって、試料面を荷電粒子ビームで走査して該試料を帯電させ表面電位分布を形成する第１の工程と、荷電粒子ビームの電流量を減少させて走査し、この走査によって得られる試料からの荷電粒子を検出して検出信号を得る第２の工程とを有し、該試料の第１の工程により帯電した領域以外の領域の荷電粒子ビーム走査面側に第１の等電位面を設けることを特徴とする表面電位分布測定装置である。
【００３５】
上記目的を達成するための本発明の好適な第２の実施形態は、上記第１の実施形態に係る表面電位分布測定装置において、試料の裏面（荷電粒子ビーム走査面と反対側）に密着して第２の等電位面を設けることを特徴とする表面電位分布測定装置である。
【００３６】
この第２の実施形態において、第１の等電位面の電位は、第１の工程で形成した表面電位と、第２の等電位面の電位との和に略等しい構成にすることがより好ましい。
【００３７】
上記第１、第２の実施形態のいずれの構成においても、第１の等電位面は、電位が帯電領域の帯電電位に略等しいことがより好ましく、また、第１の等電位面は、試料に接している或いは近傍にあることがより好ましく、また、第１の等電位面は、導電性を持つ板である或いは導電性を持つグリッドメッシュであることがより好ましい。
【００３８】
上記第１、第２の実施形態のいずれの構成においても、荷電粒子ビームは、電子ビームやイオンビーム等の電場や磁場の影響を受ける荷電粒子のビームであることが好ましい。
【００３９】
上記第１、第２の実施形態のいずれの構成においても、試料は、感光体であって、第１の工程と第２の工程の間、又は第２の工程中に露光させることができるもので構成することがより好ましい。
【００４０】
上記目的を達成するための本発明の好適な第３の実施形態は、上記第１、第２の実施形態によって評価された試料を、潜像担持体として用いることを特徴とする画像形成装置である。
【００４１】
上記第３の実施形態において、書込光源波長が６８０ｎｍ以下であり、且つ感光体面でのビームスポット径が６０μｍ以下であり、潜像担持体面でのビームスポット径をＡとし、形成される潜像径をＢとしたときに、以下の式を満足することが好ましい。
１．０＜Ｂ／Ａ＜２．０
【００４２】
上記第１の実施形態によれば、試料へ入射する荷電粒子の光路の曲がりを抑制することができるため、表面電位分布の形状及び大きさを正確に測定することができる。
【００４３】
また、上記第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態の効果に加え、さらに、試料にバイアス電圧をかけることができるため、表面電位分布の深さ情報まで正確に測定することができる。
【００４４】
また、上記第２の実施形態によれば、第１の等電位面の電位を第１の工程で形成した帯電による電位と第２の等電位面の電位との和に略等しく構成した場合、上記第２の実施形態の効果に加え、表面電位分布の領域まで正確に測定することができる。
【００４５】
また、上記第１、第２の実施形態において、試料に感光体を用いた構成によれば、試料は感光体であって、試料を露光する露光手段を有するので、試料へ入射する荷電粒子の光路の曲がりを抑制することができ、試料にバイアス電圧をかけることができ、かつ露光した場合の状態も再現できるため、感光体露光による静電潜像の形状及び大きさを正確に測定することができる。
【００４６】
また、上記第３の実施形態によれば、上記第１、第２の実施形態によって評価された潜像担持体を用いているので、露光量を最適化することができ、感光体に負担の掛からない帯電及び露光条件がわかるため、省エネルギと高耐久性が実現できる。
【００４７】
また、上記第３の実施形態によれば、静電潜像が拡散し、潜像の深さが浅くなることを抑制でき、最終出力画像として高密度で且つ、階調性、鮮鋭性の安定性が実現できる。
【００４８】
以上は、いずれも本発明の好適な実施の形態である。以下で、上述した実施形態をさらに具体的に示した実施例を、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００４９】
上記第１の実施形態に該当する表面電位分布測定装置の１具体例として、測定対象を静電潜像とする静電潜像測定装置を説明する。
【００５０】
図１は、その静電潜像測定装置の構成を示す図である。
図１の装置は、荷電粒子銃１１、アパーチャ１２、アパーチャ１２ａ、荷電粒子に対するコンデンサレンズ１３、ビームブランカ１４、荷電粒子ビームに対するビーム偏向手段１５、荷電粒子ビームに対する対物レンズ１６を有する。
【００５１】
荷電粒子銃１１，アパーチャ１２と１２Ａ、コンデンサレンズ１３、ビームブランカ１４、走査レンズ１５及び対物レンズ１６は、荷電粒子ビーム駆動部３１により、電子計算機であるコンピュータ４０からの命令に従い、駆動されるようになっている。
【００５２】
また、装置は、第１の光源である半導体レーザ１７、コリメートレンズ１８、アパーチャ１９、結像レンズ２１、結像レンズ２２、結像レンズ２３を有する。これらは光像照射部を構成するものであり、半導体レーザ駆動部３２とともに、露光手段を構成している。
半導体レーザ駆動部３２は、コンピュータ４０からの命令に従い、半導体レーザ１７を発光させる。
【００５３】
また、装置は、荷電粒子捕獲器２４、荷電粒子検出部２５、信号処理部２６を有する。荷電粒子捕獲部２４、電子検出部２５、信号処理部２６は観測手段を構成する。
【００５４】
また、装置は、試料載置台２８、除電用の発光素子２９を有し、試料載置台２８の上に試料ＳＰを置く。試料ＳＰは光導電性の感光体である。第２の光源２９はこの実施例において、試料ＳＰが感度を持つ波長領域の光を放射するＬＥＤであり、コンピュータ４０からの命令に従いＬ命令に従い、試料台駆動部３４により駆動され、試料ＳＰを適正な測定位置に位置される。
【００５５】
上記各部は、図示のようにケーシング３０内に配設され、ケーシング３０内部は、排気手段（吸気部）３３により高度に減圧できるようになっている。すなわち、ケーシング３０は、真空チャンバとしての機能を有している。
【００５６】
試料ＳＰは、試料載置台２８に保持され、試料台駆動部３４により適正な測定位置に位置させられ、ケーシング３０内部が真空ポンプ等の排気手段（吸気部）３３で高度に減圧されることにより測定状態となる。
【００５７】
また、図１に示したように、装置全体は、電子計算機であるコンピュータ４０により制御されるようになっている。図における、荷電粒子ビーム制御部３１や信号処理部２６、半導体レーザ駆動部３２、ＬＥＤ制御部３５等は、コンピュータ４０の機能の一部として設定できる。
【００５８】
この状態で、荷電粒子ビームにより２次元的に走査する。
すなわち、荷電粒子銃１１から荷電粒子のビームを放射させると、放射された荷電粒子ビームは、アパーチャ１２を通過してビーム径を規制されたのち、コンデンサレンズ１３により集束されつつアパーチャ１２Ａとビームブランカ１４を通過する。
最終的に荷電粒子ビームは、対物レンズ１６により、試料ＳＰの表面（試料面）上に集束される。
【００５９】
このとき、試料ＳＰへ向かう電流量は、コンデンサレンズ１３の屈折力を変化させることにより、変化させることができる。さらに、走査レンズ１５により、荷電粒子ビームの向きを変更させることにより、荷電粒子ビームが集束する位置を、試料ＳＰ面上で２次元的（例えば、図面の左右方向と図面に直交する方向）に変位させることができる。
【００６０】
走査される領域は、走査レンズの倍率設定により、走査領域のサイズを変えることが可能であり、例えば、５ｍｍ×５ｍｍ程度の広領域や、１μｍ×１μｍ程度の微小領域等、様々な広さの領域を走査することができる。
これにより、試料ＳＰ上に電荷を蓄積させ、一様帯電部分を作る。
【００６１】
次に、半導体レーザ１７を点灯すると、放射されるレーザ個は、コリメートレンズ１７によりコリメートされ、アパーチャ１９で光束径を規制され、結像レンズ２１と２２と２３にょり、試料ＳＰの均一帯電された試料面上に光スポットとして集光される。
【００６２】
半導体レーザ１７は、コンピュータ４０からの発光強度や発光時間の命令に従い、半導体レーザ駆動部３２により駆動され、適切な露光時間、露光エネルギを照射できる。すなわち、試料ＳＰに所望の光ビームを照射することができる。
【００６３】
このような露光手段の光学系に、ガルバノミラーやポリゴンミラーを用いたスキャニング機構を付加し、光走査によりラインパターンを露光し、ライン状の静電潜像を形成するようにすることもできる。
【００６４】
上記のようにして、試料ＳＰが、所望のスポット径、ビームプロファイルを持った光スポットで露光され、この光スポットの光強度分布に応じた静電潜像、すなわち、表面電荷分布が形成される。
【００６５】
このように静電潜像が形成された試料面を、電流量を絞って荷電粒子ビームにより２次元的に走査する。ここで、同時に荷電粒子の加速電圧を変化させても構わない。
【００６６】
この走査領域のサイズを変えることにより、様々な倍率で走査することができる。
上記走査が行われるとき、荷電粒子捕獲器２４には、所定極性の捕獲電圧が印加されている。そして、この捕獲電圧の作用により、静電潜像パターンによる電気的影響を受けた荷電粒子が荷電粒子捕獲器２４に捕獲され、その強度（単位時間当たりの捕獲粒子数）が検出され、電気信号に変換される。
【００６７】
試料ＳＰの荷電粒子ビームにより２次元的に走査される領域：Ｓを、２次元座標を用いてＳ（Ｘ，Ｙ）で表すと、例えば、０ｍｍ≦Ｘ≦１ｍｍ、０ｍｍ≦Ｙ≦１ｍｍである。
この領域：Ｓ（Ｘ，Ｙ）に形成されている静電潜像パターンを、その表面電位分布：Ｖ（Ｘ，Ｙ）とする。
荷電粒子ビームによる上記領域の２次元的な走査は、所定の条件で行われるので、２次元的な走査の開始から終了に到る時間をＴ０≦Ｔ≦ＴＦとすると、走査が行われているときの時間：Ｔは、走査領域：Ｓ（Ｘ，Ｙ）内の各走査位置と、１：１（一対一）に対応する。
【００６８】
したがって、走査領域内の捕獲粒子数の分布が測定できる。
この情報は、信号処理部２６によってビデオ信号に変換され、コンピュータ４０で画像処理、記録及び表示がなされる。
【００６９】
荷電粒子捕獲器２４に捕獲される荷電粒子は、静電潜像パターンの表面電位分布：Ｖ（Ｘ，Ｙ）の電気的影響を受けているので、時間：Ｔにおいて捕獲される荷電粒子の強度：Ｆ（Ｔ）は、時間：Ｔをパラメータとした表面電位分布：Ｖ｛Ｘ（Ｔ），Ｙ（Ｔ）｝と、対応関係にある。
【００７０】
この対応関係は、基準の電位：ＶＮにより影響される荷電粒子の強度を観測することにより知ることができ、このように知られた対応関係に基づき、荷電粒子の強度：Ｆを較正することにより、強度：Ｆに対応する電位：Ｖを知ることができる。
【００７１】
上記の荷電粒子ビームは、先にも述べたように、電子ビームやイオンビーム等、電場や磁場の影響を受ける粒子のビームであり、電子ビームを用いる場合であれば、荷電粒子銃１１としては電子銃が用いられ、イオンビームを用いる場合であれば、液体金属イオン銃等が用いられる。
本実施例では、荷電粒子銃１１は電子銃であるので、以下、荷電粒子ビームとして電子ビームを用いる場合につき、具体的に説明する。このとき、試料ＳＰの「静電潜像の形成された試料面」は、電子ビームにより２次元的に走査される。
【００７２】
試料ＳＰに、静電潜像を形成するには、光像による露光に先立ち、その表面を均一に帯電する必要がある。
荷電粒子ビーム走査手段を用いて、電子ビームによる帯電を行う。
【００７３】
電子ビームを試料ＳＰに照射すると、照射される電子による衝撃で、試料ＳＰから「２次電子（先に説明したように３次電子等の高次の放出電子を含む）」が発生する。電子ビームとして試料ＳＰに照射される電子量と発生する２次電子の量との収支において、２次電子の放出量：Ｒ２に対する照射電子量：Ｒ１の比：Ｒ１／Ｒ２が１以上であれば、差し引きで照射される電子の量が２次電子量を上回り、両者の差が試料ＳＰに蓄積して光導電性試料ＳＰを帯電させる。
【００７４】
したがって、電子銃１１から放射される電子の量とその加速電圧を調整し、「比：Ｒ１／Ｒ２が１以上になる条件」を設定して電子ビームを２次元的に走査することにより、試料ＳＰを均一帯電させることができる。
このような放出電子量と、加速電電厚の調整は、コンピュータ４０が計算を行い、荷電粒子ビーム駆動部３１へ命令を送ることにより行われる。また、電子ビームの走査に伴う電子ビームのオン／オフもコンピュータ４０の命令により荷電粒子ビーム駆動部３１により、ビームブランカ１４を駆動する。
【００７５】
図５は、試料ＳＰの表面を、上記のように電子ビームにより帯電させた状態をモデル（模型）的に示している。試料ＳＰとして図５に示すのは、いわゆる「機能分離型感光体」と呼ばれるものであり、導電層１上に電荷発生層２を設け、その上に電荷輸送層３を形成したものである。
【００７６】
電子銃により照射される電子は、電荷輸送層３の表面に撃ち込まれ、電荷輸送層３の表面にある電荷輸送層材料分子の電子軌道に捕獲され、その分子をマイナスイオン化した状態で、電荷輸送層３の表面部に留まる。この状態が、「試料ＳＰを帯電させた状態」である。
【００７７】
このように帯電した状態の試料ＳＰに光ＬＴが照射されると、照射された光ＬＴは、電荷輸送層３を透過して電荷発生層２に至り、そのエネルギにより電荷発生層２内に正／負の電荷キャリヤを発生させる。発生した正／負の電荷キャリヤのうち、負キャリヤは、電荷輸送層３の表面の負電荷による反発力の作用で、導電層１（接地電位にある）へ移動し、正キャリヤは電荷輸送層３を輸送されて、電荷輸送層３の表面部の負電荷（捕獲された電子）と相殺しあう。
【００７８】
このようにして、試料ＳＰにおいて光ＬＴで照射された部分では帯電電荷が減衰し、光ＬＴの強度分布にしたがう表面電荷分布が形成される。この表面電荷分布が、静電潜像に他ならない。
【００７９】
上記の如く均一に帯電された試料ＳＰに対して光ビームによる露光を施して静電潜像を形成する。この露光は、前述の「露光手段」により行う。すなわち、半導体レーザ１７を点灯し、コリメートされた光ビームを結像レンズ２１と２２と２３の作用により試料ＳＰの表面に集光させる。
【００８０】
半導体レーザ１７としてはもちろん、試料ＳＰが感度を持つ波長領域内に発光波長を持つものが用いられる。また、露光エネルギは、試料ＳＰの面での「光パワーの時間積分」となるので、半導体レーザ１７の点灯時間を制御することにより、試料ＳＰに所望の露光エネルギによる露光を行うことができる。
【００８１】
試料ＳＰに上記のようにして、静電潜像を形成した状態において、試料ＳＰの走査領域を電子ビームにより２次元的に走査する。この走査により発生する２次電子を荷電粒子捕獲器２４により検出する。検出の対象が２次電子で負極性であるので、荷電粒子捕獲器２４は、２次電子捕獲用に正電圧（引き込み電圧）を印加し、電子ビームの走査に伴って発生する２次電子を正電圧により吸引して捕獲する。捕獲された電子は、荷電粒子検出器２５において、シンチレーション輝度に変換され、さらに電気信号（検出信号）に変換される。
【００８２】
試料ＳＰの表面と、荷電粒子捕獲器２４との間の空間部分には、試料ＳＰ表面の電荷（静電潜像を形成する負電荷）と、荷電粒子捕獲器２４に印加されている正極性の捕獲電圧とにより「電位勾配」が形成されている。
【００８３】
図６（ａ）は、荷電粒子捕獲器２４と試料ＳＰとの間の空間における電位分布を、等高線表示で説明図的に示したものである。
試料ＳＰの表面は、光減衰により電位が減衰した部分を除いては負極性に一様に帯電した状態であり、荷電粒子捕獲器２４には正極性の電位が与えられているから、「実線で示す電位等高線群」においては、試料ＳＰの表面から荷電粒子捕獲器２４に近づくにしたがい「電位が高く」なる。
【００８４】
したがって、試料ＳＰにおける「負極性に均一帯電している部分」である、図６（ａ）のＱ１点やＱ２点で発生した２次電子ｅｌ１、ｅｌ２は、荷電粒子捕獲器２４の正電位に引かれ、矢印Ｇ１や矢印Ｇ２で示すように変位し、荷電粒子捕獲器２４に捕獲される。
【００８５】
一方、図６（ａ）において、Ｑ３点は、「光照射されて負電位が減衰した部分」であり、Ｑ３点近傍では電位等高線の配列は「破線で示す如く」であり、この部分電位分布では「Ｑ３点に近いほど電位が高く」なっている。換言すると、Ｑ３点の近傍で発生した２次電子ｅｌ３には、矢印Ｇ３で示すように、試料ＳＰ側に拘束する電気力が作用する。
【００８６】
このため、２次電子ｅｌ３は、破線の電位等高線の示す「ポテンシャルの穴」に捕獲され、荷電粒子捕獲器２４に向かって移動しない。
図６（ｂ）は、上記「ポテンシャルの穴」を模式的に示す図である。
【００８７】
すなわち、荷電粒子捕獲器２４により検出される２次電子の強度（２次電子数）は、強度の大きい部分が、「静電潜像の地の部分（均一に負帯電している部分、例えば図６（ａ）の点Ｑ１やＱ２に代表される部分）」に対応し、強度の小さい部分が、「静電潜像の画像部（光照射された部分、例えば図６（ａ）の点Ｑ３に代表される部分）」に対応することになる。
【００８８】
したがって、荷電粒子検出部２５で得られる電気信号を、信号処理部２６で適当なサンプリング時間でサンプリングすれば、前述の如く、サンプリング時刻：Ｔをパラメータとして、表面電位分布：Ｖ（Ｘ，Ｙ）を「サンプリングに対応した微小領域」ごとに特定でき、信号処理部２５により上記表面電位分布（電位コントラスト像）：Ｖ（Ｘ，Ｙ）を２次元的な画像データとして構成すれば、静電潜像が可視的な画像として得られる。
【００８９】
例えば、捕獲される２次電子の強度を「明るさの強弱で表現」すれば、静電潜像の画像部分は暗く、地の部分は明るくコントラストがつき、表面電荷分布に応じた明暗像として表現（出力）することができる。
もちろん、表面電位分布を知ることができれば、表面電荷も知ることができる。
また、暗部の径を測れば、潜像径が得られる。
【００９０】
なお、ケーシング３０内にセットされた試料ＳＰが当初、何らかの原因によりその表面が不均一に帯電しているような場合には、このような帯電状態が測定ノイズとなるので、測定における帯電工程に先立ち、コンピュータ４０の命令によりＬＥＤ駆動部３５が除電用の発光素子２９を発光させ、試料ＳＰの光除電を行うのがよい。
【００９１】
本実施例が、従来技術と異なり新規性と進歩性を有している部分は、帯電領域と略等しい開口を持つ導電板２７を試料ＳＰに接して設ける点と、導電板２７に電圧を印加する印加電圧発生部３６を設ける点の２点である。
【００９２】
印加電圧発生部３６は、導電板２７に、帯電により発生する電位分の電圧を印加する。
図３は、試料ＳＰ近傍の等電位線と電子ビームの行路の模式図である。
この場合には、等電位線は、試料と平行になり、電子ビームの行路も曲がることなく試料近傍に達し、像の歪みは発生しない。
【００９３】
例えば、荷電粒子を電子とし、試料ＳＰを厚さ３０μｍ、比誘電率３の誘電体であり、帯電領域は、１．５×１．１ｍｍの矩形領域において、電荷密度７．０８×１０―4C/m2で帯電させたとすると、帯電領域の電位は−８００Ｖであり、印加電圧発生部３６もそれと等しい−８００Ｖを発生させ導電板２７に印加している。
【００９４】
そのとき、帯電領域の中心から０．６ｍｍの位置を狙った場合の実際の荷電粒子到達点は、加速電圧２ｋＶでは０．６３ｍｍ、３ｋＶでは０．６２ｍｍであり、ずれ量は５％以下に抑えられる。
【００９５】
これにより、静電潜像の形状及び大きさを正確に測定することができる。
試料の比誘電率や電荷密度が上記と異なる場合には、荷電粒子ビームの加速電圧、照射時間と電荷密度の関係を予め掴んでおき、荷電粒子ビームの加速電圧、照射時間から電荷密度を見積もり、次の式で計算できる。
電位＝電荷密度×厚さ／比誘電率／真空の誘電率
或いは、表面電位計等で直接電位を測定してもよい。
【００９６】
次に、導電板２７を説明する。
図９は、導電板２７の１例を示す外形図である。
この例では、中心近傍に開口部を持つ導電板である。なお、ここでは１つの部材であるが、複数の部材の組み合わせで構成されていても構わない。
【００９７】
開口は、なるべく帯電領域と等しいことが望ましいが、帯電領域より大きな開口でも、帯電領域を囲むように導電板２７が配置されていれば、効果は得られる。
【００９８】
図１０は、導電板２７の他の１例を示す外形図である。
この例では、導電板２７は、導電性を持つグリッドメッシュである。
グリッドメッシュは、導電板ほど均一な等電位面を形成することはできない。しかし、導電板では開口部以外を一切観察できないが、グリッドメッシュでは観察倍率を下げて広範囲の状態を観察することができるという有利な点がある。
【００９９】
導電板２７に印加される電圧は、試料ＳＰの帯電電位と等しいことが望ましいが、２０％程度のずれは許容できる。
また、本実施例では、試料ＳＰに導電板２７が接して（又は、着接して）設けられているが、試料ＳＰに導電性物質を蒸着等で付着させて、導電板２７の代わりとしてもよい。
【０１００】
（変形例）
導電板２７は、試料ＳＰに接して設置した方が、等電位線の曲がりが生じないため、望ましい。しかし、試料ＳＰの移動時に問題が生じる可能性がある。
そこで、導電板２７を試料上方近傍に配置する。この場合、等電位線の曲がりは若干生じるものの、効果は期待でき、試料ＳＰの移動時の問題も生じない。
【０１０１】
図４は、導電板２７を試料ＳＰの上方近傍に配置したときの、等電位線と電子ビームの行路の模式図である。
図４で示すように、この場合、電子ビームの行路は曲がるものの、試料ＳＰ到達点のずれは小さい。
【０１０２】
例えば、荷電粒子を電子とし、試料ＳＰを厚さ３０μｍ、比誘電率３の誘電体であり、帯電領域は、１．５×１．１ｍｍの矩形領域において、電荷密度７．０８×１０―4C/m2で帯電させたとすると、帯電領域の電位は−８００Ｖであり、印加電圧発生部３６もそれと等しい−８００Ｖを発生させ導電板２７に印加し、なおかつ導電板２７を試料ＳＰの０．５ｍｍ上に配置する。
【０１０３】
そのとき、帯電領域の中心から０．６ｍｍの位置を狙った場合の実際の荷電粒子到達点は、加速電圧２ｋＶでは０．６３ｍｍ、３ｋＶでは０．６２ｍｍであり、ずれ量は５％以下に抑えられ、導電板２７を試料ＳＰに接して設置する場合と同等の効果が得られる。
【実施例２】
【０１０４】
上記第２の実施形態に該当する表面電位分布測定装置の１具体例として、上記の実施例１を改良した静電潜像測定装置を説明する。
【０１０５】
図２は、その静電潜像測定装置の構成を示す図であるが、実施例１の図１と共通する部分については、同じ符号を付して、説明を省略する。
【０１０６】
実施例１では、試料載置台２８がアースされている。しかし、本実施例では、印加電圧発生部３７に接続して、試料載置台２８を第２の等電位面とする。
このような構成にすることにより、試料ＳＰにバイアス電圧をかけることができる。つまり、印加電圧発生部３７の出力電圧がバイアス電圧にあたる。
【０１０７】
試料載置台２８にバイアス電圧が印加されると、試料ＳＰの上面側の試料表面側電位分布は、試料ＳＰの表面電荷分布に「均一なバイアス電位」を重畳したものになる。
【０１０８】
試料ＳＰ本来の表面電位分布をＶ（ｘ，ｙ）、バイアス電圧をＶBとすると、入射する電子に作用する電場は、試料ＳＰ表面近傍において、
Ｖ（ｘ，ｙ）＋ＶB
となるから、電子ビームの加速電圧：Ｖaに対して、
Ｖa＜−｛Ｖ（ｘ，ｙ）＋ＶB｝
であれば電子は反射電子となって荷電粒子捕獲器２４に検出され、
Ｖa＞−｛Ｖ（ｘ，ｙ）＋ＶB｝
であれば電子は試料ＳＰに達する。
【０１０９】
例えば、図７に示す例で説明する。図７は、表面電位分布とコントラスト像の１例を示す図である。コントラスト像とは、図７のＳ６００やＳ７５０で示したようなある電位で輪切りにした領域である。
【０１１０】
このとき、加速電圧：Ｖa＝１．６ｋＶを設定し、バイアス電圧：ＶB＝−１０００Ｖを印加すれば、試料表面近傍で反射された反射電子が検出されない領域としてＳ６００が得られ、ＶB＝−８５０Ｖを印加すれば、試料表面近傍で反射された反射電子が検出されない領域としてＳ７５０が得られる。
【０１１１】
このように、バイアス電圧を変化させることにより、測定の閾値を変化させることができ、表面電位分布の全体像を求めることができる。
【０１１２】
本実施例の場合では、試料ＳＰの帯電領域の、帯電による電位をＶc、バイアス電圧をＶBとすれば、
帯電領域の電位は、
Ｖc＋ＶB
帯電領域外の電位は、
ＶB
となり、実施例１同様に、帯電領域内外で帯電による電位分の電位差があり、試料近傍に電場分布が生じる。
このため、観測時に荷電粒子ビームで試料を走査する場合に、荷電粒子ビームが曲がり結果的に測定される像に歪みが生じ、正確な測定ができない。
【０１１３】
そこで、導電板２７に、帯電による電位と試料ＳＰに密着して配置された試料載置台２８に印加されたバイアス電圧との和と略等しい電位（すなわち、帯電領域の電位：Ｖc＋ＶB）を与える。
すると、荷電粒子ビームが曲がることがなくなり、静電潜像が歪まず、正確な測定ができる。
【０１１４】
例えば、荷電粒子を電子とし、試料ＳＰを厚さ３０μｍ、比誘電率３の誘電体であり、帯電領域は、１．５×１．１ｍｍの矩形領域において、電荷密度７．０８×１０―4C/m2で帯電させて、バイアス電圧としてＶBを−５００Ｖ印加されているとすると、帯電領域の電位：Ｖcは−８００Ｖであり、印加電圧発生部３６は、Ｖc＋ＶBである−１３００Ｖを発生させて、導電板２７に印加する。
【０１１５】
そのとき、帯電領域の中心から０．６ｍｍの位置を狙った場合の実際の荷電粒子到達点は、加速電圧２ｋＶでは０．６５ｍｍ、３ｋＶでは０．６３ｍｍであり、ずれ量は５％以下に抑えられる。
【０１１６】
これにより、静電潜像の形状及び大きさを正確に測定することができる。
試料の比誘電率や電荷密度が上記と異なる場合には、荷電粒子ビームの加速電圧、照射時間と電荷密度の関係を予め掴んでおき、荷電粒子ビームの加速電圧、照射時間から電荷密度を見積もり、次の式で計算できる。
電位＝電荷密度×厚さ／比誘電率／真空の誘電率
或いは、表面電位計等で直接電位を測定してもよい。
【０１１７】
次に、導電板２７を説明する。
図９は、導電板２７の１例を示す外形図である。
この例では、中心近傍に開口部を持つ導電板である。なお、ここでは１つの部材であるが、複数の部材の組み合わせで構成されていても構わない。
【０１１８】
開口は、なるべく帯電領域と等しいことが望ましいが、帯電領域より大きな開口でも、帯電領域を囲むように導電板２７が配置されていれば、効果は得られる。
【０１１９】
図１０は、導電板２７の他の１例を示す外形図である。
この例では、導電板２７は、導電性を持つグリッドメッシュである。
グリッドメッシュは、導電板ほど均一な等電位面を形成することはできない。しかし、導電板では開口部以外を一切観察できないが、グリッドメッシュでは観察倍率を下げて広範囲の状態を観察することができるという有利な点がある。
【０１２０】
導電板２７に印加される電圧は、Ｖc＋ＶBと等しいことが望ましいが、２０％程度のずれは許容できる。
また、本実施例では、試料ＳＰに導電板２７が接して（又は、着接して）設けられているが、試料ＳＰに導電性物質を蒸着等で付着させて、導電板２７の代わりとしてもよい。
【０１２１】
（変形例）
導電板２７は、試料ＳＰに接して設置した方が、等電位線の曲がりが生じないため、望ましい。しかし、試料ＳＰの移動時に問題が生じる可能性がある。
そこで、導電板２７を試料上方近傍に配置する。この場合、等電位線の曲がりは若干生じるものの、効果は期待でき、試料ＳＰの移動時の問題も生じない。
【０１２２】
図４は、導電板２７を試料ＳＰの上方近傍に配置したときの、等電位線と電子ビームの行路の模式図である。
図４で示すように、この場合、電子ビームの行路は曲がるものの、試料ＳＰ到達点のずれは小さい。
【０１２３】
例えば、荷電粒子を電子とし、試料ＳＰを厚さ３０μｍ、比誘電率３の誘電体であり、帯電領域は、１．５×１．１ｍｍの矩形領域において、電荷密度７．０８×１０―4C/m2で帯電させ、バイアス電圧：ＶBとして−５００Ｖ印加されているとすると、帯電領域の電位は−８００Ｖであり、印加電圧発生部３６はＶc＋ＶBである−１３００Ｖを発生させ導電板２７に印加し、なおかつ導電板２７を試料ＳＰの０．５ｍｍ上に配置する。
【０１２４】
そのとき、帯電領域の中心から０．６ｍｍの位置を狙った場合の実際の荷電粒子到達点は、加速電圧２ｋＶでは０．６５ｍｍ、３ｋＶでは０．６３ｍｍであり、ずれ量は５％以下に抑えられ、導電板２７を試料ＳＰに接して設置する場合と同等の効果が得られる。
【実施例３】
【０１２５】
上記第３の実施形態に該当する画像形成装置の１具体例として、光導電性の感光体を有する光プリンタを説明する。
【０１２６】
図８は、上記光プリンタの要部の構成を示す横断断面図である。
この光プリンタは、感光媒体として円筒状に形成された光導電性の感光体１１１を有する。この感光体１１１は、上記実施例の表面電位分布の測定方法又は装置で評価された試料と同じ組成を持つ感光体である。
【０１２７】
感光体１１１を、上記実施例の表面電位分布の測定方法又は装置で評価することにより、潜像形成の過程が定量的に詳細に解析できるので、露光量を最適化することができ、感光体に負担の掛からない帯電条件及び露光条件がわかり、省エネルギ性と高耐久性に優れた光プリンタ／画像形成装置が実現する。
【０１２８】
さらに、出力画像の高画質化のために、光学系の最適化及び光源は徴を６８０ｎｍ以下に短波長化することにより、ビームスポット径を６０μｍ以下に小径化する試みが行われているが、現在の感光体が短波長の光に対して感度が低いことや、小径化ビームでは感光体内での光の散乱及び電荷の拡散の影響を強く受け、潜像径が広がり、潜像の深さも浅くなり、最終出力画像では階調性、鮮鋭性の安定性が得られないという不具合が発生している。
【０１２９】
電荷輸送層の組成及び膜厚が、光の散乱及び電荷の拡散度合いに、電荷発生層の組成が感度に影響を与えることは知られているが、明確な相関関係がわかっていない。
【０１３０】
そこで、電荷輸送層の組成及び膜厚、電荷発生層の組成を代えて感光体を作り、上記実施例の表面電位分布の測定方法又は装置において、画像形成装置で使用する条件と同じ、光源は徴が６８０ｎｍ以下、ビームスポット径を６０μｍ以下の条件で露光し潜像測定を行い、感光対面でのビームスポット径をＡとし、形成される潜像径をＢとしたときに、
１．０＜Ｂ／Ａ＜２．０
を満足する感応体を選定すれば、最終出力画像で階調性、鮮鋭性の安定性が実現できる。
【０１３１】
なお、ここで、下限の１．０は、光の散乱及び電荷の拡散は、どんな感光体でも必ず起こるのでこれ以下にはならないという原理的な限界である。また、上限の２．０は、最終出力画像で階調性、鮮鋭性の安定性を確保するために必要な限界である。
【０１３２】
そこで、上記実施例の表面電位分布の測定方法又は装置で、潜像径を実際に測定し、感光体を同じく上記実施例の表面電位分布の測定方法又は装置で評価することにより、露光量を最適化することができ、過剰露光による無駄なエネルギ消費が抑えられる。さらに、感光体に負担の掛からない帯電及び露光条件がわかり、感光体の長寿命化が可能になる。
【０１３３】
本実施例の光プリンタは、感光体１１１の周辺に、帯電手段１１２（帯電ローラによる接触式のものを図示しているが、コロナチャージャや帯電ブラシを用いてもよい）、現像装置１１３、転写手段１１４（転写ローラを図示しているが、コロナチャージャを用いてもよい）、クリーニング装置１１５、定着装置１１６を有する。。
また、光走査装置１１７を有し、帯電手段１１２と現像装置１１３との間で、光走査による画像書込を行うようになっている。
【０１３４】
光プリンタが画像形成を行うには、感光体１１１が矢印方向へ等速回転され、その表面が帯電手段１１２により均一帯電され、ついで、光走査装置１１７による光走査により画像が書き込まれ、書き込まれた画像に対応する静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、いわゆる「ネガ潜像」であり、画像部が露光されている。
【０１３５】
この静電潜像は、現像装置１１３により反転現像されて、トナー画像として可視化される。トナー画像は、転写紙やＯＨＰシートなどのシート状記録媒体Ｓ上に、転写手段１１４により転写され、定着装置１１６により、定着される。
【０１３６】
トナー画像を定着されたシート状記録媒体Ｓは、装置外へ排出され、トナー画像転写後の感光体１１１は、クリーニング装置１１５によりクリーニングされて、残留トナーや紙粉が除去される。
【０１３７】
（変形例）
なお、本実施例は、上述した本発明の好適な実施形態をさらに具体的に示した１例にすぎない。本発明は、本実施例のみに範囲を限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した態様での実施が可能である。
【０１３８】
例えば、光走査装置１１７は、複数の光源を設けたマルチビームとしてもよい。
また、複数の光走査装置と感光体を用いて、複数の色の異なるトナー画像を作り、それらを重ね合わせてカラー画像を作ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明は、試料の表面電位分布又は表面電荷分布の測定に適用可能である。また、電子写真プロセスを有する、潜像担持体を用いた複写機、光プリンタ、レーザプリンタ等の、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明の実施例１に該当する静電潜像測定装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例２に該当する静電潜像測定装置の構成を示す図である。
【図３】実施例１の試料近傍の等電位線と電子ビームの光路の模式的に示した図である。
【図４】実施例１の変形例である、導電板２７を試料ＳＰの上方近傍に配置したときの等電位線と電子ビームの光路を模式的に示した図である。
【図５】光導電性試料への静電潜像の形成をモデル的に説明するための図である。
【図６】（ａ）は、荷電粒子捕獲器２４と試料ＳＰとの間の空間における電位分布を、等高線を用いて説明するための図であり、（ｂ）は、２次電子ｅｌ３が捕獲される「ポテンシャルの穴」を模式的に示す図である。
【図７】実施例２の表面電位分布の測定を説明するための図である。
【図８】本発明の実施例３に該当する光プリンタの要部の構成を示す図である。
【図９】導電板２７の一例を示す図である。
【図１０】導電板２７の一例を示す図である。
【図１１】（ａ）は、ビームスポット光量分布を示したグラフであり、（ｂ）は、潜像電荷密度分布を示したグラフである。
【図１２】従来技術の静電潜像測定装置の構成を示す図である。
【図１３】従来技術の試料近傍の等電位線と電子ビームの光路を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１    導電層
２    電荷発生層
３    電荷輸送層
４    荷電粒子ビーム光路
１１    荷電粒子銃
１２、１２ａ    アパーチャ
１３    コンデンサレンズ
１４    ビームブランカ
１５    走査レンズ（ビーム偏向手段）
１６    対物レンズ（コリメートレンズ）
１７    半導体レーザ
１８    対物レンズ（コリメートレンズ）
１９    アパーチャ
２１、２２、２３    結像レンズ
２４    荷電粒子捕獲器
２５    荷電粒子検出部
２６    信号処理部
２７    導電板
２８    試料載置台
２９    除電用の発光素子（第２の光源）
３０    ケーシング
３１    荷電粒子ビーム駆動部
３２    半導体レーザ駆動部
３３    吸気部
３４    試料台駆動部
３５    ＬＥＤ駆動部
３６    印加電圧発生部
３７    印加電圧発生部
４０    コンピュータ
１１１    感光体
１１２    帯電手段
１１３    現像装置
１１４    転写手段
１１５    クリーニング装置
１１６    定着装置
１１７    光走査装置
ＬＴ    光
Ｓ    シート状記録媒体
Ｓ６００    コントラスト像
Ｓ７５０    コントラスト像
ＳＰ    試料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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