(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色に対応した静電潜像を各々感光体上に光書きこみする複数の露光装置と、
この各露光装置で形成した各静電潜像を前記４色に対応したカラートナーで各々現像する複数の現像装置とを備え、
前記４色のカラートナーを重ね合わせたカラー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、
前記単色のブラックに対応している露光装置は、その静止ビームにより得られる光量分布のピーク値の１／ｅ２の楕円面積で定義するビームスポット面積が他の色に対応している露光装置の前記ビームスポット面積より狭く、その主走査方向の光書込密度が前記他の色に対応している露光装置の主走査方向の光書込密度より高く、かつ、
４色または単色ブラック以外の３色に対応している各露光装置は、前記４色または３色の混色によるブラック画像を形成するための静電潜像を各々感光体上に光書き込みすることにより、必要に応じて単色ブラック画像の濃度不足を補うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
単色のブラックに対応している露光装置は、光書込みをＬＥＤアレイヘッドで行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
単色のブラック以外の色に対応している各露光装置は、光書込みをレーザダイオードで行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
単色のブラック以外の色に対応している各露光装置は、その副走査方向の光書込密度が他の色に対応している露光装置の副走査方向の光書込密度より高いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像形成装置。
【請求項５】
単色のブラックに対応している露光装置は、前記ビームスポット面積および感光体上の１ドット面積を光書込密度で決まる１画素面積より小さくすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの一に記載の画像形成装置。
【請求項６】
原稿の画像を複数の色分解光ごとに読み取り、この読み取った色分解光ごとの各画像信号を色変換処理してイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色に各々対応した複数のカラー画像データを得る画像読取装置と、
この複数のカラー画像データに基づき電子写真方式でカラー画像を形成する画像形成装置とを備え、
前記画像形成装置は、
前記４色に対応した各カラー画像データに基づく静電潜像を各々感光体上に光書きこみする複数の露光装置と、
この各露光装置で形成した各静電潜像を前記４色に対応したカラートナーで各々現像する複数の現像装置とを備えていて、
前記各カラートナーを重ね合わせて前記カラー画像を形成するものであり、
前記単色のブラックに対応している露光装置は、その静止ビームにより得られる光量分布のピーク値の１／ｅ２の楕円面積で定義するビームスポット面積が他の色に対応している露光装置の前記ビームスポット面積より狭く、その主走査方向の光書込密度が前記他の色に対応している露光装置の主走査方向の光書込密度より高く、かつ、
４色または単色ブラック以外の３色に対応している各露光装置は、前記４色または３色の混色によるブラック画像を形成するための静電潜像を各々感光体上に光書き込みすることにより、必要に応じて単色ブラック画像の濃度不足を補うことを特徴とする複写機。
【請求項７】
単色のブラックに対応している露光装置は、光書込みをＬＥＤアレイヘッドで行うことを特徴とする請求項６に記載の複写機。
【請求項８】
単色のブラック以外の色に対応している各露光装置は、光書込みをレーザダイオードで行うことを特徴とする請求項７に記載の複写機。
【請求項９】
単色のブラック以外の色に対応している各露光装置は、その副走査方向の光書込密度が他の色に対応している露光装置の副走査方向の光書込密度より高いことを特徴とする請求項６〜８のいずれかの一に記載の複写機。
【請求項１０】
単色のブラックに対応している露光装置は、前記ビームスポット面積および感光体上の１ドット面積を光書込密度で決まる１画素面積より小さくすることを特徴とする請求項６〜９のいずれかの一に記載の複写機。
【請求項１１】
イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色に各々対応した複数の露光装置を用い前記４色に対応した静電潜像を各々感光体上に光書きこみする工程と、
この各静電潜像を前記４色に対応したカラートナーで各々現像する工程とを含んでなり、
前記４色のカラートナーを重ね合わせたカラー画像を形成する電子写真方式の画像形成方法において、
前記単色のブラックに対応している露光装置による露光は、その静止ビームにより得られる光量分布のピーク値の１／ｅ２の楕円面積で定義するビームスポット面積が他の色に対応している露光装置の前記ビームスポット面積より狭く、その主走査方向の光書込密度が前記他の色に対応している露光装置による露光の主走査方向の光書込密度より高く、かつ、４色または単色ブラック以外の３色に対応している各露光装置による露光は、前記４色または３色の混色によるブラック画像を形成するための静電潜像を各々感光体上に光書き込みすることにより、必要に応じて単色ブラック画像の濃度不足を補うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
単色のブラックに対応している露光装置による露光は、光書込みをＬＥＤアレイヘッドで行うことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成方法。
【請求項１３】
単色のブラック以外の色に対応している各露光装置による露光は、光書込みをレーザダイオードで行うことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。
【請求項１４】
単色のブラック以外の色に対応している各露光装置による露光は、その副走査方向の光書込密度が他の色に対応している露光装置による露光の副走査方向の光書込密度より高いことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかの一に記載の画像形成方法。
【請求項１５】
単色のブラックに対応している露光装置による露光は、前記ビームスポット面積および感光体上の１ドット面積を光書込密度で決まる１画素面積より小さくすることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかの一に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式でカラー画像を形成する画像形成装置および方法ならびに複写機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真技術では、高精細な画像を得るために感光体に静電潜像を光書込みするビームの小径化が行われている。この光書込ビームの小径化は、特にハイライト部の階調性を上げるのに効果的である。
【０００３】
また、一般的に、光書込ビームを小径化すると、高精細な画像が得られることは知られている。特にブラック画像は文字を出力することが多いために高精細な画像を要求される機会が多い。しかし、２値的な光書込み手段を持つ画像形成装置においては、光書込密度および１ドット当たりの露光エネルギを一定のままとして光書込ビーム径だけを小径化していくと、感光体上の１ドット面積が光書込密度で決まる１画素以下になってくると、ベタ画像時にドットとドットとの間の露光後電位が落ちきらずに所望のベタ濃度（または、感光体上のトナー付着量）が得られないという不具合がある。
【０００４】
この点に関し、特開平５−１５０６０７号公報に開示の技術では、ブラック画像に関して、文字用の光書込ユニットと、ピクチャー用の光書込ユニットの２つの露光装置を装備して、ブラック画像に関して高精細画像は文字用の光書込ユニットを使用し、高濃度画像にはピクチャー用の光書込ユニットを使用することで不具合を解決せんとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特開平５−１５０６０７号公報に開示の技術では、光書込ユニットを２つ装備するので、製造コストが高くなり、装置が大型化するという不具合がある。
【０００６】
この発明の目的は、ブラック画像に関して高精細な文字の現像を可能にし、ハイライト部の階調性を向上させつつも、装置の製造コストを低減し、装置を小型化することができる画像形成装置および方法ならびに複写機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色に対応した静電潜像を各々感光体上に光書きこみする複数の露光装置と、この各露光装置で形成した各静電潜像を前記４色に対応したカラートナーで各々現像する複数の現像装置とを備え、前記４色のカラートナーを重ね合わせたカラー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、前記単色のブラックに対応している露光装置は、その静止ビームにより得られる光量分布のピーク値の１／ｅ２の楕円面積で定義するビームスポット面積が他の色に対応している露光装置の前記ビームスポット面積より狭く、その主走査方向の光書込密度が前記他の色に対応している露光装置の主走査方向の光書込密度より高く、かつ、４色または単色ブラック以外の３色に対応している各露光装置は、前記４色または３色の混色によるブラック画像を形成するための静電潜像を各々感光体上に光書き込みすることにより、必要に応じて単色ブラック画像の濃度不足を補うことを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
したがって、単色のブラックに対応している露光装置は、その主走査方向の光書込密度が他の色に対応している露光装置の主走査方向の光書込密度より高いので、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。しかも、ブラック画像用に複数の露光装置を装備する必要がないので、装置の製造コストを低減し、装置を小型化することができる。
また、４色または単色ブラック以外の３色に対応している各露光装置は、前記４色または３色の混色によるブラック画像を形成するための静電潜像を各々感光体上に光書き込みすることにより、必要に応じて単色ブラック画像の濃度不足を補うので、単色ブラック画像だけでは濃度不足のときは、混色ブラック画像により濃度不足を補うことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、単色のブラックに対応している露光装置は、光書込みをＬＥＤアレイヘッドで行うことを特徴とする。
【００１２】
したがって、ブラック画像を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用いることにより、レーザダイオードを用いた場合に比べて、ビームスポット面積を容易に小さくすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、単色のブラック以外の色に対応している各露光装置は、光書込みをレーザダイオードで行うことを特徴とする。
【００１４】
したがって、ブラック画像を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用い、他の色を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドよりコストの低いレーザダイオードを用いることで、コストバランスに優れた画像形成装置を提供することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の発明において、単色のブラック以外の色に対応している各露光装置は、その副走査方向の光書込密度が他の色に対応している露光装置の副走査方向の光書込密度より高いことを特徴とする。
【００１６】
したがって、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかの一に記載の発明において、単色のブラックに対応している露光装置は、前記ビームスポット面積および感光体上の１ドット面積を光書込密度で決まる１画素面積より小さくすることを特徴とする。
【００１８】
したがって、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、原稿の画像を複数の色分解光ごとに読み取り、この読み取った色分解光ごとの各画像信号を色変換処理してイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色に各々対応した複数のカラー画像データを得る画像読取装置と、この複数のカラー画像データに基づき電子写真方式でカラー画像を形成する画像形成装置とを備え、前記画像形成装置は、前記４色に対応した各カラー画像データに基づく静電潜像を各々感光体上に光書きこみする複数の露光装置と、この各露光装置で形成した各静電潜像を前記４色に対応したカラートナーで各々現像する複数の現像装置とを備えていて、前記各カラートナーを重ね合わせて前記カラー画像を形成するものであり、前記単色のブラックに対応している露光装置は、その静止ビームにより得られる光量分布のピーク値の１／ｅ２の楕円面積で定義するビームスポット面積が他の色に対応している露光装置の前記ビームスポット面積より狭く、その主走査方向の光書込密度が前記他の色に対応している露光装置の主走査方向の光書込密度より高く、かつ、４色または単色ブラック以外の３色に対応している各露光装置は、前記４色または３色の混色によるブラック画像を形成するための静電潜像を各々感光体上に光書き込みすることにより、必要に応じて単色ブラック画像の濃度不足を補うことを特徴とする複写機である。
【００２２】
したがって、単色のブラックに対応している露光装置は、その主走査方向の光書込密度が他の色に対応している露光装置の主走査方向の光書込密度より高いので、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。しかも、ブラック画像用に複数の露光装置を装備する必要がないので、装置の製造コストを低減し、装置を小型化することができる。
また、４色または単色ブラック以外の３色に対応している各露光装置は、前記４色または３色の混色によるブラック画像を形成するための静電潜像を各々感光体上に光書き込みすることにより、必要に応じて単色ブラック画像の濃度不足を補うので、単色ブラック画像だけでは濃度不足のときは、混色ブラック画像により濃度不足を補うことができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、単色のブラックに対応している露光装置は、光書込みをＬＥＤアレイヘッドで行うことを特徴とする。
【００２６】
したがって、ブラック画像を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用いることにより、レーザダイオードを用いた場合に比べて、ビームスポット面積を容易に小さくすることができる。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、単色のブラック以外の色に対応している各露光装置は、光書込みをレーザダイオードで行うことを特徴とする。
【００２８】
したがって、ブラック画像を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用い、他の色を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドよりコストの低いレーザダイオードを用いることで、コストバランスに優れた複写機を提供することができる。
【００２９】
請求項９に記載の発明は、請求項６〜８のいずれかの一に記載の発明において、単色のブラック以外の色に対応している各露光装置は、その副走査方向の光書込密度が他の色に対応している露光装置の副走査方向の光書込密度より高いことを特徴とする。
【００３０】
したがって、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９のいずれかの一に記載の発明において、単色のブラックに対応している露光装置は、前記ビームスポット面積および感光体上の１ドット面積を光書込密度で決まる１画素面積より小さくすることを特徴とする。
【００３２】
したがって、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色に各々対応した複数の露光装置を用い前記４色に対応した静電潜像を各々感光体上に光書きこみする工程と、この各静電潜像を前記４色に対応したカラートナーで各々現像する工程とを含んでなり、前記４色のカラートナーを重ね合わせたカラー画像を形成する電子写真方式の画像形成方法において、前記単色のブラックに対応している露光装置による露光は、その静止ビームにより得られる光量分布のピーク値の１／ｅ２の楕円面積で定義するビームスポット面積が他の色に対応している露光装置の前記ビームスポット面積より狭く、その主走査方向の光書込密度が前記他の色に対応している露光装置による露光の主走査方向の光書込密度より高く、かつ、４色または単色ブラック以外の３色に対応している各露光装置による露光は、前記４色または３色の混色によるブラック画像を形成するための静電潜像を各々感光体上に光書き込みすることにより、必要に応じて単色ブラック画像の濃度不足を補うことを特徴とする画像形成方法である。
【００３６】
したがって、単色のブラックに対応している露光装置は、その主走査方向の光書込密度が他の色に対応している露光装置の主走査方向の光書込密度より高いので、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。しかも、ブラック画像用に複数の露光装置を装備する必要がないので、装置の製造コストを低減し、装置を小型化することができる。
また、４色または単色ブラック以外の３色に対応している各露光装置による露光は、前記４色または３色の混色によるブラック画像を形成するための静電潜像を各々感光体上に光書き込みすることにより、必要に応じて単色ブラック画像の濃度不足を補うので、単色ブラック画像だけでは濃度不足のときは、混色ブラック画像により濃度不足を補うことができる。
【００３９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、単色のブラックに対応している露光装置による露光は、光書込みをＬＥＤアレイヘッドで行うことを特徴とする。
【００４０】
したがって、ブラック画像を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用いることにより、レーザダイオードを用いた場合に比べて、ビームスポット面積を容易に小さくすることができる。
【００４１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、単色のブラック以外の色に対応している各露光装置による露光は、光書込みをレーザダイオードで行うことを特徴とする。
【００４２】
したがって、ブラック画像を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用い、他の色を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドよりコストの低いレーザダイオードを用いることで、コストバランスに優れた画像形成方法を提供することができる。
【００４３】
請求項１４に記載の発明は、請求項１１〜１３のいずれかの一に記載の発明において、単色のブラック以外の色に対応している各露光装置による露光は、
その副走査方向の光書込密度が他の色に対応している露光装置による露光の副走査方向の光書込密度より高いことを特徴とする。
【００４４】
したがって、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。
【００４５】
請求項１５に記載の発明は、請求項１１〜１４のいずれかの一に記載の発明において、単色のブラックに対応している露光装置による露光は、前記ビームスポット面積および感光体上の１ドット面積を光書込密度で決まる１画素面積より小さくすることを特徴とする。
【００４６】
したがって、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
［発明の実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１にかかるタンデム型のカラー画像形成装置１の装置全体の概略構成を示す正面図である。図１に示すように、カラー画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の４つの画像プロセス部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが設けられている。
【００５０】
各画像プロセス部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、いずれも、感光体３と、感光体３を帯電する帯電装置４と、感光体３に静電潜像を光書込みする露光装置５（５ａ）と、感光体３上の静電潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーで現像して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー画像を形成する現像装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋと、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー画像を転写紙Ｐに転写する転写装置７と、感光体３上の残存トナーを除去する図１において図示しないクリーニング装置とを備えている。
【００５１】
転写ベルト１１は、図示しない駆動源により回転駆動する駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に掛け渡され、転写紙Ｐを各画像プロセス部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃおよび２Ｋに順次搬送する。転写ベルト１１で搬送される転写紙Ｐに対して、各画像プロセス部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃおよび２Ｋは同期的に動作し、転写紙Ｐ上にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー画像が重ね合わされて形成され、もってフルカラー画像が作られる。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー画像が形成された転写紙Ｐは定着装置１４でトナーの定着がなされる。カラー画像形成装置１の各部はマイクロコンピュータ構成の図示しないコントローラにより駆動制御される。
【００５２】
次に、露光装置５、５ａについて詳細に説明する。
【００５３】
各画像プロセス部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋのうち、画像プロセス部２Ｋの露光装置５は、光書込みにＬＥＤアレイヘッドを用いており、画像プロセス部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの各露光装置５ａは光書込みにレーザダイオードを用いている。
【００５４】
図２は、感光体３の像面位置での静止ビームにより得られる光量分布状態を示すグラフである。すなわち、露光装置５、５ａから照射された光によって一様に帯電後の感光体３には静電潜像が形成されているが、この静電潜像を形成する際のビームスポットを静止ビームとして把握した場合の光量分布を示すのが図２のグラフである。図２中、ｄは、光量分布のピーク値の１／ｅ2における主走査方向幅を示している。この場合の主走査方向幅というのは、露光装置５の場合であればＬＥＤアレイへッドのＬＥＤ発光素子の配列方向である。そして、以下に説明する１ドットのビームスポット面積は、主走査方向幅ｄと副走査方向（主走査方向と直交する方向）幅とにより想定される楕円の面積として計算により求める。また、以下に説明する光書込密度で決まる１画素面積は、例えば６００ｄｐｉの光書込密度の場合なら４２．３×４２．３μｍ2と、４角形の面積として算出した。さらに、以下に説明する感光体３上の１ドット面積は、感光体３上の１ドット面積を実際に測定することで求めた。
【００５５】
ここで、本実施の形態では、感光体３を露光するビームスポットのうち、単色ブラックの画像を形成するためのビームスポットの面積が、単色ブラック以外の画像を形成するためのビームスポットの面積より小さくなるように設計されている。すなわち、ブラックの画像プロセス部２Ｋにおける露光装置５は、ほかの色の画像プロセス部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの露光装置５ａと比較して、ＬＥＤアレイヘッドにより感光体３に集光されるビームスポットの面積が小さくなるように設定されている。より詳細には、露光装置５のＬＥＤアレイヘッドを構成する各発光素子の発光部分の面積が、露光装置５ａのレーザダイオードの発光部分の面積より小さく形成されている。これにより、図２に例示する静止ビームの光量分布において、露光装置５ではピーク値の１／ｅ2の値における主走査方向幅である幅ｄが狭まり、主走査方向幅ｄと副走査方向幅とにより想定されるビームスポット面積が狭くなる。
【００５６】
本実施の形態においては、ブラックの画像プロセス部２Ｋにおける露光装置５は、ほかの色の画像プロセス部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの露光装置５ａと比較して、主走査方向にも、副走査方向にも、光書込密度が高いように設計されている。また、露光装置５により感光体３に形成されるビームスポットの面積は、光書込密度により決定される１画素の面積よりも小さく設定されている。例えば、露光装置５の光書込密度が１２００ｄｐｉだとすると、１画素面積は２１×２１μｍ2ということになるが、本実施の形態では、露光装置５によって感光体３に形成されるビームスポットの面積はそのような１画素面積以下の１００πμｍ2である。そのときの感光体３上の１ドット面積も約３５０μｍ2である。また、ほかの色の画像プロセス部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃにおける露光装置５ａは、光書込密度が６００ｄｐｉ、１ドットあたりのビームスポット面積は２０００πμｍ2である。そのため、図４に示す感光体３に形成されるブラック画像のドットの模式図のように（図３は、ベタ黒画像を形成する際の露光エネルギ分布を示す模式図であり、図４は、図３に例示する露光エネルギをもったビームスポットにより感光体３に形成されるブラック画像のドットを示している。）、画像プロセス部２Ｋの露光装置５により形成される静電潜像が現像されて得られる現像ドットはきわめて高精細なものになり、よってブラック画像に関しては高精細な画像形成が行われる。しかも、面積階調法による階調表現を用いたとしても、より高いハイライト部の階調表現が得られる。
【００５７】
一方、高精細な画像形成や高いハイライト部の階調表現が得られる反面、図４に明らかなように、ブラック画像の光書込位置間には隙間が生じてしまう。このため、高濃度の画像表現には適さない。そこで、本実施の形態では、高濃度の画像を得たい場合には、ブラック以外の色の画像プロセス部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃにおける露光装置５による露光、そして現像を行い、イエロー，マゼンタ，シアンの色のトナー画像が重ね合わされた画像が発色するブラック（さらに単色のブラックを重ね合わせてもよい）、つまり混色ブラックを用いる。ここで、ブラック以外の色の画像プロセス部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの露光装置５は、そのビームスポット径が単色ブラック用のビームスポット径より大径であるため、形成されるドットは混色ブラックのほうが単色ブラックより大径になる。
【００５８】
図５は、単色ブラック画像と混色ブラック画像とにおける画像濃度と原稿濃度との関係を示すグラフである。図５に示すように、単色ブラックにおける画像濃度に対するγ曲線（点線▲１▼）は、混色ブラック（点線▲２▼）ではＩＤ１．０の位置で急激に上昇している。これにより、本実施の形態では、混色ブラック用のビームスポット径として、５０×５０μｍ程度のビームスポット径が得られている。この場合、露光装置５ａの発光素子の点灯時間は４０μｓｅｃ、このときの静止ビームパワーは２ｍＷである。
【００５９】
図６は、カラー画像形成装置１で前記のような混色ブラックの画像を形成するか単色ブラックの画像を形成するかを決定する処理の流れを説明するフローチャートである。図６に示すように、画像データが入力された場合（ステップＳ１）、カラー画像形成装置１においては演算処理が行われ、図示しないコントローラのＲＡＭに各色の画像階調情報を格納する（ステップＳ２）。ここで、単色ブラックに対応した露光装置５の光書込密度は１２００ｄｐｉ、他の色に対応した露光装置５ａの光書込密度は６００ｄｐｉであるので、１２００ｄｐｉの４×４のマトリクスは、６００ｄｐｉの２×２のマトリクスに相当する。この場合の階調表現は、１２００ｄｐｉでいう４×４のマトリクスで階調を表現する面積階調法が用いられ、具体的な手法としてはディザ法や誤差拡散法が用いられる。そして、階調数としては、１２００ｄｐｉの４×４のマトリクスで階調を表現するという前提の下、ブラックには単色ブラックと混色ブラックの２種類があるため、４×４＋２×２＋１＝２１階調の表現が可能である。このため、ブラックに関しては、ベタ黒画像は階調数２１／２１ということになる。これに対し、図５に例示したように、単色ブラックと混色ブラックとを比較すると、原稿濃度に対するγ曲線は、ＩＤ１．０の位置で急激に変化している。そこで、ＩＤ１．０、つまり、階調数１７／２１を閾値として（ステップＳ３）、階調数がそれ未満の場合には単色ブラックでブラック画像を形成し（ステップＳ４）、階調数がそれ以上になると混色ブラックでブラック画像を形成するようにする（ステップＳ５）。
【００６０】
このような制御をすることにより、高精細なブラック画像形成が必要な場合は、図７中の左側に示すような単色ブラック画像の形成がされ、高濃度のブラック画像の形成が必要な場合には、図７中の右側に示すような混色ブラック画像の形成がなされる。また、ブラック画像に関し、１２００ｄｐｉ４×４マトリクス（６００ｄｐｉ２×２マトリクスに相当する）の面積階調表現であったとしても、階調数が２１と多いため、例えばハイライト部での良好な階調表現が可能となる。このように、本実施の形態によれば、高精細な画像形成と高濃度の画像形成とを両立しうる。
【００６１】
なお、前記のように、各画像プロセス部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋのうち、画像プロセス部２Ｋの露光装置５は、光書込みにＬＥＤアレイヘッドを用いているので、レーザダイオードを用いた場合に比べて、ビームスポット面積を容易に小さくすることができる。
【００６２】
また、画像プロセス部２Ｋの露光装置５にＬＥＤアレイヘッドを用いる一方で、画像プロセス部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃの各露光装置５ａは光書込みにレーザダイオードを用いているので、コストバランスに優れた画像形成装置を提供することができる。
【００６３】
［発明の実施の形態２］
図８は、この発明の実施の形態２にかかるデジタルカラー複写機５０の概要を示す縦断面図である。このデジタルカラー複写機５０には、前記のカラー画像形成装置１を搭載しており、図８において、図１と同一符号の部材は前記のカラー画像形成装置１と同様の部材等であり、詳細な説明は省略する。
【００６４】
図８に示すように、デジタルカラー複写機５０は、スキャナ部５１とプリンタ部５２とに大別される。
【００６５】
スキャナ部５１は、この発明の画像読取装置を実施するもので、原稿の画像をレッド、グリーン、ブルーの色分解光ごとに読み取る。この原稿を読み取った画像信号は、図示しない画像処理部により色変換処理がなされて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の画像信号に変換される。
【００６６】
プリンタ部５２において、給紙コロ５３は、いずれかの給紙カセット５４から転写紙Ｐを給紙し、レジストローラ５５は転写紙Ｐを画像先端に揃うタイミングで転写ベルト１１に送り出す。また、定着装置１４でトナーが定着された転写紙Ｐは排紙ローラ５６により排紙される。
【００６７】
以上のような構成のデジタルカラー複写機５０によれば、前記したカラー画像形成装置１を備えているので、カラー画像形成装置１と同様の作用、効果を奏することができる。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、単色のブラックに対応している露光装置は、その主走査方向の光書込密度が他の色に対応している露光装置の主走査方向の光書込密度より高いので、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。しかも、ブラック画像用に複数の露光装置を装備する必要がないので、装置の製造コストを低減し、装置を小型化することができる。
また、４色または単色ブラック以外の３色に対応している各露光装置は、前記４色または３色の混色によるブラック画像を形成するための静電潜像を各々感光体上に光書き込みすることにより、必要に応じて単色ブラック画像の濃度不足を補うので、単色ブラック画像だけでは濃度不足のときは、混色ブラック画像により濃度不足を補うことができる。
【００７０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ブラック画像を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用いることにより、レーザダイオードを用いた場合に比べて、ビームスポット面積を容易に小さくすることができる。
【００７１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、ブラック画像を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用い、他の色を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドよりコストの低いレーザダイオードを用いることで、コストバランスに優れた画像形成装置を提供することができる。
【００７２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の発明において、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。
【００７３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかの一に記載の発明において、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。
【００７５】
請求項６に記載の発明は、単色のブラックに対応している露光装置は、その主走査方向の光書込密度が他の色に対応している露光装置の主走査方向の光書込密度より高いので、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。しかも、ブラック画像用に複数の露光装置を装備する必要がないので、装置の製造コストを低減し、装置を小型化することができる。
また、４色または単色ブラック以外の３色に対応している各露光装置は、前記４色または３色の混色によるブラック画像を形成するための静電潜像を各々感光体上に光書き込みすることにより、必要に応じて単色ブラック画像の濃度不足を補うので、単色ブラック画像だけでは濃度不足のときは、混色ブラック画像により濃度不足を補うことができる。
【００７７】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、ブラック画像を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用いることにより、レーザダイオードを用いた場合に比べて、ビームスポット面積を容易に小さくすることができる。
【００７８】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、ブラック画像を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用い、他の色を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドよりコストの低いレーザダイオードを用いることで、コストバランスに優れた複写機を提供することができる。
【００７９】
請求項９に記載の発明は、請求項６〜８のいずれかの一に記載の発明において、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。
【００８０】
請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９のいずれかの一に記載の発明において、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。
【００８２】
請求項１１に記載の発明は、単色のブラックに対応している露光装置は、その主走査方向の光書込密度が他の色に対応している露光装置の主走査方向の光書込密度より高いので、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。しかも、ブラック画像用に複数の露光装置を装備する必要がないので、装置の製造コストを低減し、装置を小型化することができる。
また、４色または単色ブラック以外の３色に対応している各露光装置による露光は、前記４色または３色の混色によるブラック画像を形成するための静電潜像を各々感光体上に光書き込みすることにより、必要に応じて単色ブラック画像の濃度不足を補うので、単色ブラック画像だけでは濃度不足のときは、混色ブラック画像により濃度不足を補うことができる。
【００８４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、ブラック画像を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用いることにより、レーザダイオードを用いた場合に比べて、ビームスポット面積を容易に小さくすることができる。
【００８５】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、ブラック画像を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用い、他の色を形成する露光装置にＬＥＤアレイヘッドよりコストの低いレーザダイオードを用いることで、コストバランスに優れた画像形成方法を提供することができる。
【００８６】
請求項１４に記載の発明は、請求項１１〜１３のいずれかの一に記載の発明において、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。
【００８７】
請求項１５に記載の発明は、請求項１１〜１４のいずれかの一に記載の発明において、ブラック画像に関して高精細な文字の現像が可能になり、ハイライト部の階調性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１にかかるカラー画像形成装置の概略を示す正面図である。
【図２】感光体像面位置での静止ビームにより得られる光量分布状態を示すグラフである。
【図３】ベタ黒画像形成の際の露光エネルギ分布を示す模式図である。
【図４】図３に例示する露光エネルギを持ったビームスポットによって感光体に形成されるドットを示す模式図である。
【図５】単色ブラック画像と混色ブラック画像とにおける画像濃度と原稿濃度との関係を示すグラフである。
【図６】前記カラー画像形成装置で、単色ブラック画像を形成するか混色ブラック画像を形成するか決定する処理のフローチャートである。
【図７】単色ブラック画像と混色ブラック画像とを対比して示す模式図である。
【図８】この発明の実施の形態２にかかるデジタルカラー複写機の概要を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１      画像形成装置
５      露光装置
５ａ    露光装置
６Ｙ    現像装置
６Ｍ    現像装置
６Ｃ    現像装置
６Ｋ    現像装置
５０    複写機
５１    画像読取装置
Ｐ      転写紙
【図１】
0003914645.tif 000002
【図２】
0003914645.tif 000003
【図３】
0003914645.tif 000004
【図４】
0003914645.tif 000005
【図５】
0003914645.tif 000006
【図６】
0003914645.tif 000007
【図７】
0003914645.tif 000008
【図８】
0003914645.tif 000009