(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを用いて電子写真プロセスを利用した画像形成を行うカラー画像形成装置において、
所定の閾値未満の階調数の黒画像を形成する場合は、径が１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］より小さい第１のビームスポットで感光体を露光して、ブラックのみを用いた単色ブラックの画像を形成し、
前記所定の閾値以上の階調数の黒画像を形成する場合は、前記第１のビームスポットで感光体を露光して、ブラックのみを用いた単色ブラックの画像を形成し、さらに前記第１のビームスポットによる感光体の書込み位置から主走査方向に略（１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］）／２以下ずれた位置を、径が１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］以上である第２のビームスポットで露光して、イエロー、マゼンタ、およびシアンを用いた混色ブラックの画像を形成することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
感光体に対する露光エネルギーを可変調節することによって、前記第１のビームスポットの径及び前記第２のビームスポットの径を設定することを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記第１のビームスポット径と、前記第２のビームスポットの径と、をそれぞれ変更することなく２値で階調表現を行うことを特徴とする請求項１又は２記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを用いて電子写真プロセスを利用した画像形成を行うカラー画像形成装置のカラー画像形成方法において、
所定の閾値未満の階調数の黒画像を形成する場合は、径が１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］より小さい第１のビームスポットで感光体を露光して、ブラックのみを用いた単色ブラックの画像を形成する工程と、
前記所定の閾値以上の階調数の黒画像を形成する場合は、前記第１のビームスポットで感光体を露光して、ブラックのみを用いた単色ブラックの画像を形成し、さらに前記第１のビームスポットによる感光体の書込み位置から主走査方向に略（１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］）／２以下ずれた位置を、径が１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］以上である第２のビームスポットで露光して、イエロー、マゼンタ、およびシアンを用いた混色ブラックの画像を形成する工程と、
を有することを特徴とするカラー画像形成方法。
【請求項５】
感光体に対する露光エネルギーを可変調節することによって、前記第１のビームスポットの径及び前記第２のビームスポットの径を設定することを特徴とする請求項４記載のカラー画像形成方法。
【請求項６】
前記第１のビームスポット径と、前記第２のビームスポットの径と、をそれぞれ変更することなく２値で階調表現を行うことを特徴とする請求項４又は５記載のカラー画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスを用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置およびカラー画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式による画像形成は、感光体表面を一様に帯電し、これを露光して静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させて現像し、トナー像を記録媒体に転写するという電子写真プロセスを利用して行なわれる。つまり、一様帯電された感光体を露光すると感光体表面の電位が明減衰し、露光部分に静電潜像が形成される。この静電潜像に現像バイアスをかけると、露光後電位と現像バイアス電位との電位差によって静電潜像にトナーが吸着される。そこで、こうして形成されたトナー像を記録媒体に転写することで、記録媒体に画像形成がなされる。
【０００３】
一方、このような電子写真プロセスを応用したデジタル複写機やプリンタ等では、高精細な画像を得るために、感光体を露光するビームスポットを小径化するというようなことが一般に行われている。ビームスポットの小径化は、特に、ハイライト部の階調性を上げるのに効果的である。また、ブラック画像で描かれることが多い文字などでは、高精細な画像形成が望まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、高精細な画像を形成するために、書き込み密度及び１ドット当たりの露光エネルギーを一定に維持したままビームスポット径だけを小径化していくと、例えばベタ黒画像のような高い濃度が要求される高濃度の画像を得ることができないという課題が生ずる。つまり、ビームスポット径を小径化した場合には、そのようなベタ黒画像においてドットとドットとの間の露光後電位が落ちきらず、露光後電位が落ちきらない部分で所望の画像濃度を得ることが困難である。特に、書き込み密度によって決定される１ドット面積よりもビームスポット径が小径化すると、このような傾向が顕著となる。
【０００５】
このような課題に対し、光量を上げるか露光時間を長くすることで露光エネルギーを上げることが考えられるが、この場合には、１ドット面積が大きくなるに過ぎず、これでは高精細な画像形成という本来の目的が達成されない。
【０００６】
また、上記課題に対し、書き込み密度を高める対策も考えられるが、特に、感光体を露光する露光装置にＬＥＤ素子を用いた画像形成装置では、主走査方向の書き込み密度を高めるのは困難であり、そのためには多大なコストが必要となってしまう。しかも、書き込み密度を高めた場合には、１ドット当たりの露光エネルギーが減少しがちとなるため、露光時間を長くするとかビーム光量を多くしたりすることが必要となる。例えば、特開平３-２７１７７９号公報には、感光体に入射するレーザビーム径の変更による画像形成における階調特性の変動を補償するように、レーザビーム径に応じてレーザの最大強度を変化させるようにした発明が開示されている。つまり、ビームスポット径の変更に応じてレーザの最大光量を変化させ、これによって階調特性の変動を補償しようという内容である。ところが、露光時間を長くしたりビーム光量を多くしたりすると、露光装置が備えるレーザ発振器やＬＥＤヘッド等に対する負担が増大し、その寿命が短くなってしまうという不都合が生ずる。また、特開平３-２７１７７９号公報に記載されたような発明は、１ドット自体で階調表現を行ういわゆる濃度階調表現が可能な多値的書き込み機能を備えた画像形成装置では容易に適用できる反面、複数のドットの配列を利用するいわゆる面積階調表現で階調表現を行うような２値的書き込み機能を備えた画像形成装置には適用不可能である。
【０００７】
本発明の目的は、高精細な画像形成と高濃度の画像形成とを両立させることができるカラー画像形成装置およびカラー画像形成方法を得ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のカラー画像形成装置の発明は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを用いて電子写真プロセスを利用した画像形成を行うカラー画像形成装置において、所定の閾値未満の階調数の黒画像を形成する場合は、径が１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］より小さい第１のビームスポットで感光体を露光して、ブラックのみを用いた単色ブラックの画像を形成し、前記所定の閾値以上の階調数の黒画像を形成する場合は、前記第１のビームスポットで感光体を露光して、ブラックのみを用いた単色ブラックの画像を形成し、さらに前記第１のビームスポットによる感光体の書込み位置から主走査方向に略（１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］）／２以下ずれた位置を、径が１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］以上である第２のビームスポットで露光して、イエロー、マゼンタ、およびシアンを用いた混色ブラックの画像を形成する。
【０００９】
ここで、請求項１ないし３のいずれか一記載の発明において、「単色ブラック」というのは、イエロー、マゼンタ及びシアンが混合することによって得られるブラックではなく、ブラックという単色のトナーによるブラックを意味する。また、イエロー、マゼンタ及びシアンが混合することによって得られるブラックは、「混色ブラック」という。このような用語の定義は、発明の実施の形態においても同様に用いられる。
【００１０】
したがって、請求項１記載の発明では、単色ブラックのための静電潜像が小径化するためにその静電潜像が現像されて得られる単色ブラックのドットが小径化する。これにより、高精細な画像形成が行われ、また、ハイライト部の階調性が向上する。そして、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色を重ね合わせて混色ブラックの画像を形成した場合には、単色ブラックよりも大径の静電潜像が形成され、この静電潜像が現像されて得られる混色ブラックのドットが大径化する。これにより、高濃度画像が得られる。
【００１１】
また、請求項１記載の発明では、より小径の単色ブラックのドットが得られ、より高精細な画像形成が行われ、また、より高いハイライト部の階調性が得られる。
【００１２】
また、請求項１記載の発明では、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色を重ね合わせて混色ブラックの画像を形成した場合には、より大径の混色ブラックのドットが得られる。このため、このような大径のドットを連続させることでドットの重なり部分が生じ、より高濃度の画像形成が行われる。特に、単色ブラックの黒画像を形成するビームスポットの径を１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］より小さくすることにより、より小径のドットからより大径のドットまでを自由に形成することができるようになるため、例えば、面積階調法によって階調表現を行うようにしても、より多彩な階調表現がなされる。
また、請求項１記載の発明では、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色を重ね合わせて得られた混色ブラックのドットと単色ブラックのドットとが近接配置されることになる。これにより、より高濃度な画像形成がなされ、また、より多彩な階調表現がなされる。
さらに、請求項１記載の発明では、所定の閾値未満の階調数の黒画像を形成する場合は、第１のビームスポットで感光体を露光して、単色ブラックの画像を形成し、所定の閾値以上の階調数の黒画像を形成する場合は、第１のビームスポットで感光体を露光して、単色ブラックの画像を形成し、さらに第１のビームスポットによる感光体の書込み位置から主走査方向に略（１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］）／２以下ずれた位置を、第２のビームスポットで感光体を露光して、イエロー、マゼンタ、およびシアンを用いた混色ブラックの画像を形成する。これにより、いずれの種類の画像形成を実行すべきか適正に判定されて実行に移される。
【００１３】
請求項２記載のカラー画像形成装置の発明は、請求項１記載の発明において、感光体に対する露光エネルギーを可変調節することによって、前記第１のビームスポットの径及び前記第２のビームスポットの径を設定するようにした。
【００１４】
したがって、ビームスポットの面積調整が容易になされる。
【００１５】
請求項３記載のカラー画像形成装置の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記第１のビームスポット径と、前記第２のビームスポットの径と、をそれぞれ変更することなく２値で階調表現を行う。
【００１６】
したがって、請求項３記載の発明のように、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色を重ね合わせて混色ブラックの画像を形成した場合には、単色ブラックよりもより大径の混色ブラックのドットが得られる。つまり、ブラックのドットは、小径の単色ブラックと大径の混色ブラックとの２種類が得られる。このため、２値で階調表現を行ういわゆる面積階調法によっても、多彩な階調表現がなされる。
【００１９】
請求項４記載のカラー画像形成方法の発明は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを用いて電子写真プロセスを利用した画像形成を行うカラー画像形成装置のカラー画像形成方法において、所定の閾値未満の階調数の黒画像を形成する場合は、径が１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］より小さい第１のビームスポットで感光体を露光して、ブラックのみを用いた単色ブラックの画像を形成する工程と、前記所定の閾値以上の階調数の黒画像を形成する場合は、前記第１のビームスポットで感光体を露光して、ブラックのみを用いた単色ブラックの画像を形成し、さらに前記第１のビームスポットによる感光体の書込み位置から主走査方向に略（１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］）／２以下ずれた位置を、径が１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］以上である第２のビームスポットで露光して、イエロー、マゼンタ、およびシアンを用いた混色ブラックの画像を形成する工程と、を有する。
【００２０】
ここで、請求項４ないし６のいずれか一記載の発明において、「単色ブラック」というのは、イエロー、マゼンタ及びシアンが混合することによって得られるブラックではなく、ブラックという単色のトナーによるブラックを意味する。また、イエロー、マゼンタ及びシアンが混合することによって得られるブラックは、「混色ブラック」という。このような用語の定義は、発明の実施の形態においても同様に用いられる。
【００２１】
したがって、請求項４記載の発明では、単色ブラックのための静電潜像が小径化するためにその静電潜像が現像されて得られる単色ブラックのドットが小径化する。これにより、高精細な画像形成が行われ、また、ハイライト部の階調性が向上する。そして、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色を重ね合わせて混色ブラックの画像を形成した場合には、単色ブラックよりも大径の静電潜像が形成され、この静電潜像が現像されて得られる混色ブラックのドットが大径化する。これにより、高濃度画像が得られる。
【００２２】
また、請求項４記載の発明では、より小径の単色ブラックのドットが得られ、より高精細な画像形成が行われ、また、より高いハイライト部の階調性が得られる。
【００２３】
また、請求項４記載の発明では、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色を重ね合わせて混色ブラックの画像を形成した場合には、より大径の混色ブラックのドットが得られる。このため、このような大径のドットを連続させることでドットの重なり部分が生じ、より高濃度の画像形成が行われる。特に、単色ブラックの黒画像を形成するビームスポットの径を１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］より小さくすることにより、より小径のドットからより大径のドットまでを自由に形成することができるようになるため、例えば、面積階調法によって階調表現を行うようにしても、より多彩な階調表現がなされる。
また、請求項４記載の発明では、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色を重ね合わせて得られた混色ブラックのドットと単色ブラックのドットとが近接配置されることになる。これにより、より高濃度な画像形成がなされ、また、より多彩な階調表現がなされる。
さらに、請求項４記載の発明では、所定の閾値未満の階調数の黒画像を形成する場合は、第１のビームスポットで感光体を露光して、単色ブラックの画像を形成し、所定の閾値以上の階調数の黒画像を形成する場合は、第１のビームスポットで感光体を露光して、単色ブラックの画像を形成し、さらに第１のビームスポットによる感光体の書込み位置から主走査方向に略（１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］）／２以下ずれた位置を、第２のビームスポットで感光体を露光して、イエロー、マゼンタ、およびシアンを用いた混色ブラックの画像を形成する。これにより、いずれの種類の画像形成を実行すべきか適正に判定されて実行に移される。
【００２４】
請求項５記載のカラー画像形成方法の発明は、請求項４記載の発明において、感光体に対する露光エネルギーを可変調節することによって、前記第１のビームスポットの径及び前記第２のビームスポットの径を設定するようにした。
【００２５】
したがって、ビームスポットの面積調整が容易になされる。
【００２６】
請求項６記載のカラー画像形成方法の発明は、請求項４又は５記載の発明において、前記第１のビームスポット径と、前記第２のビームスポットの径と、をそれぞれ変更することなく２値で階調表現を行う。
【００２７】
したがって、請求項６記載の発明のように、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色を重ね合わせて混色ブラックの画像を形成した場合には、単色ブラックよりもより大径の混色ブラックのドットが得られる。つまり、ブラックのドットは、小径の単色ブラックと大径の混色ブラックとの２種類が得られる。このため、２値で階調表現を行ういわゆる面積階調法によっても、多彩な階調表現がなされる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１ないし図８に基づいて説明する。本実施の形態は、電子写真プロセスを用いて画像形成を行うタンデム型のカラー画像形成装置への適用例である。
【００５１】
まず、電子写真プロセスを利用した画像形成動作について説明する。図１は、画像形成装置の模式図である。図１に示すように、記録媒体としての転写紙１を収納する給紙装置２と図示しない排紙部とを連絡する通紙経路３が設けられ、この通紙経路３中には定着装置４を含む画像プロセス部５が設けられている。
【００５２】
画像プロセス部５は、感光ドラム構成の感光体６を主体として構成される。この感光体６の周囲には、帯電装置７、現像装置８、転写装置９及びクリーニング装置ＣＬが順に配設されている。そして、帯電装置７と現像装置８との間が露光位置ＥＸとなり、画像プロセス部５には、その露光位置ＥＸに図示しないＬＥＤアレイヘッドを対向配置させてこのＬＥＤアレイヘッドの図示しない各ＬＥＤ発光素子の発光により感光体６を露光するイメージ露光装置１０が設けられている。
【００５３】
このような画像プロセス部５では、帯電装置７による帯電によって感光体６を一方の極性に一様に帯電する。そして、感光体６は露光位置ＥＸにおいて一様に帯電されているため、この露光位置ＥＸに対向配置されたＬＥＤアレイとしてのＬＥＤアレイヘッドにおける各ＬＥＤ発光素子の選択的な発光によって感光体６に静電潜像が形成される。つまり、感光体６では、その帯電電位との電位差が露光部分に生じ、この部分が静電潜像となる。現像装置８は、露光位置ＥＸで感光体６に形成された静電潜像にこの静電潜像と電位差を持つトナーを付着させて顕像化する。転写装置９は、顕像化された感光体６上のトナー像を電位差によって吸引し、そのトナー像を転写紙１に転写させる構造であり、通紙経路３において転写紙１を搬送する搬送構造をも備えている。クリーニング装置ＣＬは、転写過程後の感光体６に残留するトナーを掻き落す等の方法でクリーニングする。定着装置４は、通紙経路３中において転写装置９の下流側に配置されており、転写装置９を通過した後の転写紙１に付着する未定着トナーを加熱・加圧作用によって定着する。
【００５４】
次いで、本実施の形態のカラー画像形成装置について説明する。図２は、装置全体の概略を示す側面図である。転写紙１を案内するための通紙経路３は、図示しない駆動源より駆動力を付与されて回転するベルト駆動ローラ１１と回転自在なベルト従動ローラ１２との間に掛け渡された転写ベルト１３を一部に含む。そして、転写ベルト１３上には、転写紙１の搬送方向上流側より順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の四つの画像プロセス部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが順に配設されている。したがって、ブラック（Ｋ）用の画像プロセス部１４は、黒画像プロセス部１４Ｋとして転写紙１の搬送方向最下流に位置付けられている。これらの画像プロセス部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、図１に基づいて説明したように、転写ベルト１３に接触する感光体６を主体として、この感光体６の周囲に帯電装置７、イメージ露光装置１０、現像装置８、及びクリーニング装置ＣＬが順に配置されて形成されている。さらに、通紙経路３は、転写ベルト１３を抜けた場所に位置させて定着装置４を備える。ここで、各画像プロセス部１４における画像形成作用については、既に図１に基づいて説明したとおりなので、その説明は省略する。
【００５５】
このような構成のカラー画像形成装置では、転写ベルト１３によって通紙経路４を案内搬送される転写紙１に対し、各画像プロセス部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋが同期的に動作し、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の画像を形成していく。これにより、転写紙１にフルカラー画像が得られる。このような画像形成動作に際し、本実施の形態のカラー画像形成装置は、各部を制御するマイクロコンピュータ構成のコントローラとエンジン制御部と（共に図示せず）によって各部を駆動制御する。
【００５６】
図３は、感光体６の像面位置での静止ビームより得られる光量分布状態を示すグラフである。つまり、イメージ露光装置１０におけるＬＥＤアレイから照射された光によって一様帯電後の感光体６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ものが図３のグラフである。図３中、ｄは、光量分布のピーク値の１／ｅ＾２における主走査方向幅を意味する。この場合の主走査方向というのは、ＬＥＤアレイにおける各ＬＥＤ発光素子の配列方向である。そして、本実施の形態で用いられるビームスポット面積は、主走査方向幅ｄと副走査方向幅とより想定される楕円の面積として計算により求められる。
【００５７】
ここで、本実施の形態では、感光体６を露光するための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ビームスポットの面積が単色ブラック以外の色の画像を形成するためのビームスポットの面積よりも小さくなるように設定されている。つまり、黒画像プロセス部１４Ｋにおけるイメージ露光装置１０は、他の色の画像プロセス部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃにおけるイメージ露光装置１０と比較し、ＬＥＤアレイより感光体６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、黒画像プロセス部１４Ｋにおけるイメージ露光装置１０は、他の色の画像プロセス部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃにおけるイメージ露光装置１０と比較し、ＬＥＤアレイから照射される光ビームの露光パワーが小さく設定されている。これにより、図３に例示する静止ビームの光量分布において、黒画像プロセス部１４Ｋにおけるイメージ露光装置１０ではそのピーク値が下がるため、ピーク値の１／ｅ＾２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と副走査方向幅とより想定されるビームスポット面積が狭くなる。これにより、単色ブラックの画像を形成するためビームスポットの面積が単色ブラック以外の色の画像を形成するためのビームスポットの面積よりも小さくなるように設定される。
【００５８】
図４はベタ黒画像形成時の露光エネルギー分布を示す模式図、図５は図４に例示する露光エネルギーを持ったビームスポットによって感光体６に形成されるドットを示す模式図である。本実施の形態において、黒画像プロセス部１４Ｋにおけるイメージ露光装置１０によって感光体６に形成されるビームスポットの面積は、書き込み密度によって決定される１ドットの面積よりも小さく設定されている。例えば、書き込み密度が６００ｄｐｉだとすると、１ドット面積は４２．３×４２．３μｍ2 ということになるが、本実施の形態では、黒画像プロセス部１４Ｋにおけるイメージ露光装置１０によって感光体６に形成されるビームスポットの面積はそのような１ドット面積以下の３０×３０μｍ2 である。このため、図５に示すように、各ビームスポットによって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となり、よって、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。
【００５９】
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５より明らかなように、各ビームスポット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１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃにおけるイメージ露光装置１０による露光及び現像を重ね合わせ、イエロー、マゼンタ及びシアンの混合により発色するブラック、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１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃにおけるイメージ露光装置１０では、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も大径であるため、混色ブラックは単色ブラックよりも大径になる。
【００６０】
図６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６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曲線は、混色ブラックでは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、５０×６０μｍ2 程度のビームスポット径が得られている。この場合、ＬＥＤ発光素子の点灯時間は４０μｍ、この時の静止ビームパワーは２ｍＷである。
【００６１】
図７は、高精細な画像処理を行うか高濃度の画像処理を行うかを決定するための処理の流れを示すフローチャートである。つまり、本実施の形態のカラー画像形成装置が備えるか、あるいは接続された外部の図示しないスキャナより原稿画像が読み取られた場合、カラー画像形成装置は演算処理を実行し、図示しないＲＡＭに各色の画像階調情報を格納する。この場合の階調表現は、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、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という２種類の径があるため、（４×４）×２＋１＝３３階調の表現が可能である。その他の色は、径が１種類なので、（４×４）＋１＝１７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３３／３３ということになる。これに対し、図６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、階調数が１７／３３を閾値として、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、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、各色の画像プロセス部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃにおけるイメージ露光装置１０が駆動制御される。
【００６２】
このような制御により、図８に比較して示すように、単色ブラック画像と混色ブラック画像とが形成される。つまり、高精細な画像形成が必要な場合には、図８中の左側に示すような単色ブラック用のビームスポットに基づく画像形成がなされ、高濃度の画像形成が必要な場合には、図８中の右側に示すような混色ブラック用のビームスポットに基づく画像形成がなされる。そして、ブラックに関しては、４×４マトリクスの面積階調表現であったとしても、階調数が３３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得る。
【００６３】
次いで、変形例について説明する。図９は本実施の形態の変形例として、単色ブラック画像としてのドットと混色ブラック画像としてのドットとを比較して示す模式図、図１０は単色ブラック画像としてのドットと混色ブラック画像としてのドットとにより形成されるベタ黒画像を例示する模式図である。この変形例では、画像プロセス部１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃにおけるイメージ露光装置１０により形成されるビームスポットを、主走査方向に２０μｍずらしている。これにより、単色ブラックのドット（図９中の左側）と混色ブラックのドット（図９中の右側）とは、図９に例示するように半ドット分ずれることになる。そこで、これらのドットを適宜混在させることにより、図１０に示すように、きわめて高濃度の画像形成を実現することが可能となる。
【００６４】
【発明の効果】
請求項１記載のカラー画像形成装置の発明は、小径のビームスポットにより露光して、単色ブラックの画像を形成し、大径のビームスポットにより露光して、イエロー、マゼンタ、及びシアンの３色を重ねた混色ブラックの画像を形成するようにしたので、単色ブラックによる高精細な画像形成と、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色重ね合わせによる混色ブラックおよび単色ブラックによる高濃度の画像形成と、を共に実行することができる。
また、請求項１記載のカラー画像形成装置の発明は、ブラックのみを用いて画像を形成するためのビームスポットの径を書き込み密度によって決定される１ドット径よりも小さくしたので、より小径の単色ブラックのドットを得ることができ、したがって、より高精細な画像形成を行うことができ、また、より高いハイライト部の階調性を得ることができる。
また、請求項１記載のカラー画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像を形成するためのビームスポットの径を書き込み密度によって決定される１ドット径よりも大きくしたので、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色重ね合わせによる混色ブラックのドットをより大径化することができ、したがって、このような大径のドットを連続させることでより高濃度の画像形成を行うことができる。しかも、単色ブラックの黒画像を形成するビームスポットの径を１ドット径より小さくすることにより、より小径のドットからより大径のドットまでを自由に形成することができるようになるため、面積階調法によって階調表現を行うようにしても、より多彩な階調表現を得ることができる。
また、請求項１記載のカラー画像形成装置の発明は、ブラックのみを用いて画像を形成するためのビームスポットの書き込み位置と、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像を形成するためのビームスポットの書き込み位置とを主走査方向にずらして感光体を露光するようにしたので、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色重ね合わせによる混色ブラックのドットと単色ブラックのドットとを近接配置することができ、したがって、より高濃度な画像形成を行うことができ、また、より多彩な階調表現を得ることができる。
また、請求項１記載のカラー画像形成装置の発明は、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色を重ね合わせて混色ブラックの画像を形成するようにしたので、単色ブラックよりも大径の静電潜像を形成してこの静電潜像が現像されて得られる混色ブラックのドットを大径化することができ、したがって、高濃度画像を得ることができる。
また、請求項１記載のカラー画像形成装置の発明は、高精細な画像を形成する場合には単色ブラックの画像を形成するためのビームスポットで感光体を露光し、高濃度の画像を形成する場合には混色ブラックの画像を形成する他のビームスポットで感光体を露光するようにしたので、高精細な画像形成と高濃度の画像形成とを共に行うことができる。
また、請求項１記載のカラー画像形成装置の発明は、所定の閾値未満の階調数の黒画像を形成する場合は、第１のビームスポットで感光体を露光して、単色ブラックの画像を形成し、所定の閾値以上の階調数の黒画像を形成する場合は、第１のビームスポットで感光体を露光して、単色ブラックの画像を形成し、さらに第１のビームスポットによる感光体の書込み位置から主走査方向に略（１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］）／２以下ずれた位置を、第２のビームスポットで感光体を露光して、イエロー、マゼンタ、およびシアンを用いた混色ブラックの画像を形成する。これにより、いずれの種類の画像形成を実行すべきか適正に判定されて実行に移すことができる。
【００６５】
請求項２記載のカラー画像形成装置の発明は、請求項１記載の発明において、感光体に対する露光エネルギーを可変調節することによってビームスポットの径を設定するようにしたので、ビームスポットの径調整を容易に行うことができる。
【００６６】
請求項３記載のカラー画像形成装置の発明は、請求項１又は２記載の発明において、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像を形成するためのビームスポットの径を書き込み密度によって決定される１ドット径よりも大きくしたので、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色重ね合わせによる混色ブラックのドットをより大径化することができ、したがって、このような大径のドットを連続させることでより高濃度の画像形成を行うことができる。しかも、請求項３記載の発明と結びつくことにより、より小径のドットからより大径のドットまでを自由に形成することができるようになるため、面積階調法によって階調表現を行うようにしても、より多彩な階調表現を得ることができる。
【００６８】
請求項４記載のカラー画像形成方法の発明は、小径のビームスポットにより露光して、単色ブラックの画像を形成し、大径のビームスポットにより露光して、イエロー、マゼンタ、及びシアンの３色を重ねた混色ブラックの画像を形成するようにしたので、単色ブラックによる高精細な画像形成と、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色重ね合わせによる混色ブラックおよび単色ブラックによる高濃度の画像形成と、を共に実行することができる。
また、請求項４記載のカラー画像形成方法の発明は、ブラックの画像を形成するためのビームスポットの径を書き込み密度によって決定される１ドット径よりも小さくしたので、より小径の単色ブラックのドットを得ることができ、したがって、より高精細な画像形成を行うことができ、また、より高いハイライト部の階調性を得ることができる。
また、請求項４記載のカラー画像形成方法は、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像を形成するためのビームスポットの径を書き込み密度によって決定される１ドット径よりも大きくしたので、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色重ね合わせによる混色ブラックのドットをより大径化することができ、したがって、このような大径のドットを連続させることでより高濃度の画像形成を行うことができる。しかも、単色ブラックの黒画像を形成するビームスポットの径を１ドット径より小さくすることにより、より小径のドットからより大径のドットまでを自由に形成することができるようになるため、面積階調法によって階調表現を行うようにしても、より多彩な階調表現を得ることができる。
また、請求項４記載のカラー画像形成方法の発明は、ブラックの画像を形成するためのビームスポットの書き込み位置と、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像を形成するためのビームスポットの書き込み位置とを主走査方向にずらして感光体を露光するようにしたので、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色重ね合わせによる混色ブラックのドットと単色ブラックのドットとを近接配置することができ、したがって、より高濃度な画像形成を行うことができ、また、より多彩な階調表現を得ることができる。
また、請求項４記載のカラー画像形成方法の発明は、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色を重ね合わせて混色ブラックの画像を形成するようにしたので、単色ブラックよりも大径の静電潜像を形成してこの静電潜像が現像されて得られる混色ブラックのドットを大径化することができ、したがって、高濃度画像を得ることができる。
また、請求項４記載のカラー画像形成方法の発明は、高精細な画像を形成する場合には単色ブラックの画像を形成するためのビームスポットで感光体を露光し、高濃度の画像を形成する場合には混色ブラックの画像を形成する他のビームスポットで感光体を露光するようにしたので、高精細な画像形成と高濃度の画像形成とを共に行うことができる。
また、請求項４記載のカラー画像形成方法の発明は、所定の閾値未満の階調数の黒画像を形成する場合は、第１のビームスポットで感光体を露光して、単色ブラックの画像を形成し、所定の閾値以上の階調数の黒画像を形成する場合は、第１のビームスポットで感光体を露光して、単色ブラックの画像を形成し、さらに第１のビームスポットによる感光体の書込み位置から主走査方向に略（１／予め設定された書込み密度［ｄｐｉ］）／２以下ずれた位置を、第２のビームスポットで感光体を露光して、イエロー、マゼンタ、およびシアンを用いた混色ブラックの画像を形成する。これにより、いずれの種類の画像形成を実行すべきか適正に判定されて実行に移すことができる。
【００６９】
請求項５記載のカラー画像形成方法の発明は、請求項４記載の発明において、感光体に対する露光エネルギーを可変調節することによってビームスポットの径を設定するようにしたので、ビームスポットの径調整を容易に行うことができる。
【００７０】
請求項６記載のカラー画像形成方法の発明は、請求項４又は５記載の発明において、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像を形成するためのビームスポットの径を書き込み密度によって決定される１ドット径よりも大きくしたので、イエロー、マゼンタ及びシアンの３色重ね合わせによる混色ブラックのドットをより大径化することができ、したがって、このような大径のドットを連続させることでより高濃度の画像形成を行うことができる。しかも、請求項３記載の発明と結びつくことにより、より小径のドットからより大径のドットまでを自由に形成することができるようになるため、面積階調法によって階調表現を行うようにしても、より多彩な階調表現を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態として、電子写真プロセスを利用した画像形成動作を説明するための画像形成装置の模式図である。
【図２】本実施の形態の画像形成装置全体の概略を示す側面図である。
【図３】感光体像面位置での静止ビームより得られる光量分布状態を示すグラフである。
【図４】ベタ黒画像形成時の露光エネルギー分布を示す模式図である。
【図５】図４に例示する露光エネルギー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６】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７】高精細な画像処理を行うか高濃度の画像処理を行うかを決定するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】単色ブラック画像と混色ブラック画像とを比較して示す模式図である。
【図９】本実施の形態の変形例として、単色ブラック画像としてのドットと混色ブラック画像としてのドットとを比較して示す模式図である。
【図１０】単色ブラック画像としてのドットと混色ブラック画像としてのドットとにより形成されるベタ黒画像を例示する模式図である。
【符号の説明】
１    記録媒体（転写紙）
６    感光体
７    帯電装置
８    現像装置
９    転写装置
１０    イメージ露光装置
【図１】
0004275775.tif 000002
【図２】
0004275775.tif 000003
【図３】
0004275775.tif 000004
【図４】
0004275775.tif 000005
【図５】
0004275775.tif 000006
【図６】
0004275775.tif 000007
【図７】
0004275775.tif 000008
【図８】
0004275775.tif 000009
【図９】
0004275775.tif 000010
【図１０】
0004275775.tif 000011