CN1932657A - 图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

小区域生成部分对于来自中间色调校正处理部分的多值图像，生成多个像素构成的小区域。计数部件对各像素的信号输入值进行计数。加权运算部件利用该小区域的像素的信号输入值，对各小区域的墨粉量相当计数换算对象的像素的信号输入值进行校正，并乘以从加权系数表读出的加权系数而换算为墨粉量相当计数。累计部件计算该图像的全部像素的墨粉量相当计数。总计墨粉量相当计数计算部在每次处理图像时累计墨粉量相当计数而计算总计墨粉量相当计数。在总计墨粉量相当计数达到规定值时，进行过程控制的条件产生。由此，可以实现能够预测正确的墨粉消耗量的图像形成装置。

Description

图像形成装置
技术领域
本发明涉及对图像信息进行数字化的图像处理和校正处理的、利用电子照相方式的复印机、激光打印机、传真机装置等图像形成装置。
背景技术
一般来说，在数字复印机那样的电子照相装置中的图像处理中，对于从扫描仪等图像输入装置输入的模拟的图像信号进行AD变换，并进行了输入信号处理、区域分离处理、色校正处理、黑生成处理、缩放变倍(zoom)处理等数字信号处理后，进行空间滤波器的滤波处理，进而，进行中间色调校正处理，作为输出图像信号进行输出。
图10表示以往的数字复印机中的图像处理的控制方框图。该数字复印机为了进行上述的各处理的控制，具有：输入信号处理部分110、区域分离处理部分120、色校正/黑生成处理部分130、缩放变倍处理部分140、空间滤波处理部分150、中间色调校正处理部分160、像素计数部分170、总计墨粉消耗量计算部分180。
参照图11的流程图，对这样的数字复印机中的图像处理进行说明。
首先，由扫描仪等读入的原稿的模拟输入图像信号(步骤S101)在输入图像处理装置时被AD变换。得到的数字信号为多值图像的信号而被输入输入信号处理部分110，进行相对于此后的图像处理的前处理、图像调整中的输入伽马校正、变换等(步骤S102)。
接着，该图像信号被输入区域分离处理部分120，进行字符区域、网点照相区域等的区域判定，对每个区域附加用于表示它的识别信号(区域分离识别信号)(步骤S103)。该区域分离识别信号在以后的空间滤波处理部分150中被用于对各区域分别进行不同的处理的情况，例如，对网点区域进行平滑滤波处理，对字符区域进行边界强调滤波处理的情况。区域分离识别信号还在以后的中间色调校正处理部分160中，被用于将中间色调的伽马特性变更为按照浓淡差而更清楚的特性的情况。
在以下的色校正/黑生成处理部分130中进行的色校正/黑生成处理(步骤S104)是在形成彩色图像的装置的情况下所需要的处理，是对于从区域分离处理部分120发送来的RGB的图像信号，变换为作为最终的输出形态的CMYK(青绿色、品红色、黄色、黑色)的图像信号的处理。
被变换为CMYK的图像信号在缩放变倍处理部分140中的变倍处理(步骤S 105)后，被输入空间滤波处理部分150。在空间滤波处理部分150中，从空间滤波器表中选择对应于上述区域分离识别信号和图像模式的设定状态等的空间滤波器，对被变换为CMYK的图像信号进行空间滤波处理(步骤S106)。而且，空间滤波器表是在进行空间滤波处理时参照的滤波器系数的表组，可以根据状况选择任意的表组。
在接着的中间色调校正处理部分160中，为了校正引擎(engine)部中的输出特性，进行中间色调伽马特性的校正(步骤S107)。
进而，中间色调校正处理后的图像信号被输入像素计数部分170，以像素单位对每个CMYK信号进行加权同时在计数器中累计灰度数据(步骤S108)。然后，输出图像信号流到LSU和LED的发动机输出侧(步骤S110)。在总计墨粉消耗量计算部分180中，根据像素计数部分170求出的像素计数值(灰度数据的计数值)的涵盖所有像素的累计值计算各色的墨粉消耗量(步骤S109)。计算出的墨粉消耗量被用于墨粉接近用完(near end)判断和墨粉消耗量数据的累计等。
作为如上所述的数字复印机的发动机侧的控制，为了抑制感光体和显影剂等随时间的变化，通过对电子照相处理中的带电电位、曝光量、墨粉浓度的校正值、显影偏置值、转印电压、固定温度/压力、处理速度等的处理条件进行调节控制，控制为从初始到报废(life end)都可以得到一定的墨粉浓度和图像输出。将其称为过程控制。
图12是简单地表示了在过程控制中作为发动机侧的控制的墨粉浓度控制处理的流程图。在该墨粉浓度控制处理中，通过寿命计数器和环境传感器等的数值决定墨粉浓度传感器的控制值(步骤S111、S112)，按照该值，控制墨粉补充的开启/关闭。即，在墨粉浓度低的情况下(步骤S113中被判断为“是”的情况)，使墨粉补充导通，进行控制以进行墨粉补充(步骤S114)。由此，控制为使墨粉浓度始终保持为一定。
而且，图13是简单地表示了作为用于决定过程控制的控制参数值的条件产生而进行的、墨粉补丁(patch)的中间色调伽马校正处理的流程图。在该中间色调伽马校正处理中，以预定的固定输入值产生的中间色调图案(色调)在感光体或者转印带(belt)上等形成墨粉补丁，并用光学传感器等读取装置读取来自该墨粉补丁的反射光量。
具体来说，通过在步骤S121中进行光学传感器的校准(calibration)，在步骤S 122中首先决定固定(ベタ)图像的带电电位、光量和程序显影偏置(或者进而为转印电压)，进行固定图像浓度条件的校正。然后，在该固定图像浓度条件和无图像条件之间，在步骤S123中，在感光体或者转印带(belt)上等形成预定的固定输入值的各中间色调的墨粉补丁。然后，在步骤S 124用光学传感器读取来自墨粉补丁的反射光量。接着，在步骤S125中比较该读取的墨粉补丁的传感器输出值和作为目标值的基准目标值，计算校正量。然后，在步骤S126中，按照该被算出的校正量，对当前的中间色调伽马校正表进行修正，由此，控制为始终得到固定的中间色调伽马特性。
接着，对上述的墨粉消耗量的计算进行详细的说明。而且，以下所述的处理对CMYK各颜色(被输入的每个CMYK信号)分别进行。
像素计数部分170对于由被输入的图像信号表示的多值图像进行如后所述的像素计数。如图10所示，像素计数部分170具有计数部件171、加权运算部件172、加权系数表173、累计部件174。
计数部件171对每个像素计数被输入的多值图像(例如，16灰度、256灰度等多灰度的图像)的灰度数据。即，对表示构成多值图像的每个像素的信号输入值(灰度)，例如，0～15(信号输入值取0～15的值的16灰度的情况)的输入信号值进行计数。
加权运算部件172在通过计数部件171进行对像素的灰度数据计数时对每个像素进行加权。具体来说，加权运算部件172从加权系数表173取得对应于每个像素的信号输入值的加权系数，对信号输入值乘以取得的加权系数，求像素计数值。在加权系数表173中存储有对应于多个信号输入值的各个加权系数。这样，在像素计数部分170中，通过计数部件171、加权运算部件172、以及加权系数表173，求每个像素的像素计数值。
然后，通过累计部件174进行对每个像素求出的像素计数值的涵盖所有像素的累计。即，累计部件174对被输入的多值图像的所有像素累计通过加权运算部件172对信号输入值乘以加权系数的像素计数值。然后，根据由像素计数部分170计算出的像素计数累计值，总计墨粉消耗量计算部分180计算到此为止的输出图像的总计墨粉消耗量。
上述的被存储在加权系数表173中的加权系数成为预定的固定的值。在以下的表1中表示信号输入值取0～15的16值的信号输入值时的加权系数表173的一例。
〔表1〕
  信号输入值   加权系数
  区域1   0～4   0
  区域2   5～8   1
  区域3   9～12   3
  区域4   13～15   4
在表1的情况下，墨粉消耗量不同的16个信号输入值被分为四个区域(区域1～区域4)，对每个区域确定加权系数。在进行像素计数时，被分为四个区域的加权系数对应于取0～15的值的各个信号输入值来决定，进行加权。在表1中，0～4的信号输入值的加权系数为0，5～8的信号输入值的加权系数为1，9～12的信号输入值的加权系数为3，13～15的信号输入值的加权系数为4。
图14表示被分为表1所示的四个区域(四个分割区域)的加权系数表的信号输入值和与其对应的加权系数的关系。如图14所示，在各区域中，矩形部分的面积的总和与表示墨粉消耗量特性的曲线的面积基本一致，所以可以由被加权后的像素计数值的累计值预测计算墨粉消耗量。
而且，作为计算墨粉消耗量的现有技术，例如有日本公开专利公报的特开2004-163553号公报(2004年6月10日公开)，特开平10-333419号公报(1998年12月18日公开)，特开平10-239979号公报(1998年9月11日公开)，特开2001-296706号公报(2001年10月26日公开)，特开2004-309533号公报(2004年11月4日公开)等。而且，本申请的中请人的相关先行申请，被作为日本公开专利公报的特开2006-023392号公报(2006年1月26日公开，对应美国申请公开公报US2006007509(A1))公开。
但是，在以往的数字复印机那样的电子照相装置中，存在以下那样的问题点。
如上所述，在进行像素计数，从而预测计算输出图像的墨粉消耗量的情况下，作为加权系数表，利用存储预定的固定的加权系数的表。但是，在利用了这样的加权系数表的情况下，如图14所示，对于某个信号输入值由加权系数表决定的加权系数，有时与对于该信号输入值的表示墨粉消耗量的曲线上的值非常不同。例如，与4、5、8、9、12等信号输入值对应的加权系数就是这样。因此，存在不能从加权后的像素计数的累计值正确地预测计算墨粉消耗量的问题。
这时，例如如图15所示，考虑通过利用仅将加权系数分配了信号输入值的取得值的数量，即输入信号的灰度数的加权系数表，减小实际的墨粉消耗量特性和通过像素计数预测计算的墨粉消耗量的差的方法。虽然由于不同机器的机器类型和寿命等墨粉消耗量特性变化为用图15的实线所示的曲线D或用虚线所示的曲线E，但是在图15中墨粉消耗量特性表示作为与曲线D匹配的加权系数表的情况。
但是，由于这些加权系数被设定作为对应于各像素的单独的信号输入值的值，所以与周边像素的信号输入值无关。在感光体上形成的静电潜像，即使例如某些像素之间具有相同信号输入值(灰度数据)，但是按照周边的像素为什么样的信号输入值，显影性变化。即使假设从曝光装置对某像素照射了对应于其灰度数据的相同曝光条件的光，也按照其周边的像素在什么条件下被曝光，静电潜像的性质有所不同。因此，对应该静电潜像的墨粉附着量也不同。这即意味着各像素中的墨粉消耗量受到周边的像素的信号输入值的影响。
这样，以往存在与实际的墨粉消耗量不同的不正确的墨粉消耗量被预测计算的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述的问题点而完成的，其目的是实现可以预测计算正确的墨粉消耗量的图像形成装置。
为了解决上述课题，本发明的图像形成装置进行多值图像的图像处理，从而通过电子照相方式进行图像形成，其特征在于，该图像形成装置包括：小区域生成部分，为了将各像素换算为与墨粉消耗量相关的计数值，对于进行了所述图像处理的所述多值图像，生成由多个像素构成的小区域，使得所述多值图像的各像素作为墨粉量相当计数换算对象像素被包含在其中一个所述小区域中；墨粉量相当计数计算部分，根据预先存储的所述小区域的像素的灰度数据和所述墨粉量相当计数换算对象像素的墨粉量消耗量的关系，利用所述墨粉量相当计数换算对象像素的所述灰度数据和所述墨粉量相当计数换算对象像素属于的所述小区域的其它至少一个像素的灰度数据，将所述小区域生成部分生成的所述小区域的所述墨粉量相当计数换算对象的灰度数据换算为墨粉量相当计数，并由换算的各所述墨粉量相当计数换算对象像素的所述墨粉量相当计数计算所述多值图像的全部像素的墨粉量相当计数；总计墨粉量相当计数计算部分，将所述墨粉量相当计数计算部分算出的全部像素的所述墨粉量相当计数在每次计算所述多值图像的所述墨粉量相当计数时进行积累而计算总计墨粉量相当计数；以及控制部分，在所述总计墨粉量相当计数达到规定值时，进行过程控制的条件产生。
按照上述的发明，着眼于各像素的墨粉消耗量不仅是该像素的灰度数据，还受到其周边像素的灰度数据的影响的情况，通过小区域生成部分对多值图像生成由多个像素构成的小区域。这时，多值图像的各像素在其中一个小区域中成为墨粉量相当计数换算对象像素。然后，墨粉量相当计数计算部分利用该灰度数据和墨粉量相当计数换算对象像素所属的小区域的其它至少一个像素的灰度数据，将墨粉量相当计数换算对象像素的灰度数据换算为墨粉量相当计数。该换算基于预先存储的小区域的像素的灰度数据和墨粉量相当计数换算对象像素的墨粉消耗量的关系。进而，墨粉量相当计数计算部分由换算的各墨粉量相当计数换算对象像素的墨粉量相当计数计算多值图像的全部像素的墨粉量相当计数。总计墨粉量相当计数计算部分将墨粉量相当计数计算部分算出的全部像素的墨粉量相当计数在每次计算多值图像的墨粉量相当计数时进行累计而计算总计墨粉量相当计数。
通过以上处理，产生可实现能够预测计算正确的墨粉消耗量的图像形成装置的效果。
而且，总计墨粉量相当计数计算部分计算的总计墨粉量相当计数达到规定值时，图像形成装置的控制部分进行过程控制的条件产生。
因此，产生可在墨粉剩余量为预定值的合适的期间进行过程控制的条件产生的效果。
为了解决上述的课题，本发明的图像形成装置进行多值图像的图像处理，从而通过电子照相方式进行图像形成，其特征在于，该图像形成装置包括：小区域生成部分，为了将各像素换算为与墨粉消耗量相关的计数值，对于进行了所述图像处理的所述多值图像，生成由多个像素构成的小区域，使得所述多值图像的各像素作为墨粉量相当计数换算对象像素被包含在其中一个所述小区域中；墨粉量相当计数计算部分，根据预先存储的所述小区域的像素的灰度数据和所述墨粉量相当计数换算对象像素的墨粉量消耗量的关系，利用所述墨粉量相当计数换算对象像素的所述灰度数据和所述墨粉量相当计数换算对象像素属于的所述小区域的其它至少一个像素的灰度数据，将所述小区域生成部分生成的所述小区域的所述墨粉量相当计数换算对象的灰度数据换算为墨粉量相当计数，并由换算的各所述墨粉量相当计数换算对象像素的所述墨粉量相当计数计算所述多值图像的全部像素的墨粉量相当计数；总计墨粉量相当计数计算部分，将所述墨粉量相当计数计算部分算出的全部像素的所述墨粉量相当计数在每次计算所述多值图像的所述墨粉量相当计数时进行积累而计算总计墨粉量相当计数；以及控制部分，在所述总计墨粉量相当计数达到规定值时，对用户进行关于墨粉剩余量的报告。
按照上述的发明，着眼于各像素的墨粉消耗量不仅是该像素的灰度数据，还受到其周边像素的灰度数据的影响的情况，通过小区域生成部分对多值图像生成由多个像素构成的小区域。这时，多值图像的各像素在其中一个小区域中成为墨粉量相当计数换算对象像素。然后，墨粉量相当计数计算部分利用该灰度数据和墨粉量相当计数换算对象像素所属的小区域的其它至少一个像素的灰度数据，将墨粉量相当计数换算对象像素的灰度数据换算为墨粉量相当计数。该换算基于预先存储的小区域的像素的灰度数据和墨粉量相当计数换算对象像素的墨粉消耗量的关系。进而，墨粉量相当计数计算部分由换算的各墨粉量相当计数换算对象像素的墨粉量相当计数计算多值图像的全部像素的墨粉量相当计数。总计墨粉量相当计数计算部分将墨粉量相当计数计算部分算出的全部像素的墨粉量相当计数在每次计算多值图像的墨粉量相当计数时进行累计而计算总计墨粉量相当计数。
通过以上处理，产生可实现能够预测计算正确的墨粉消耗量的图像形成装置的效果。
而且，该图像形成装置的控制部分在总计墨粉量相当计数达到规定值时对用户进行关于墨粉剩余量的报告，所以产生用户可活动关于墨粉剩余量的正确的报告的效果。
为了解决上述课题，本发明的图像形成装置进行多值图像的图像处理，从而通过电子照相方式进行图像形成，其特征在于，该图像形成装置包括：小区域生成部分，为了将各像素换算为与墨粉消耗量相关的计数值，对于进行了所述图像处理的所述多值图像，生成由多个像素构成的小区域，使得所述多值图像的各像素作为墨粉量相当计数换算对象像素被包含在其中一个所述小区域中；墨粉量相当计数计算部分，根据预先存储的所述小区域的像素的灰度数据和所述墨粉量相当计数换算对象像素的墨粉量消耗量的关系，利用所述墨粉量相当计数换算对象像素的所述灰度数据和所述墨粉量相当计数换算对象像素属于的所述小区域的其它至少一个像素的灰度数据，将所述小区域生成部分生成的所述小区域的所述墨粉量相当计数换算对象的灰度数据换算为墨粉量相当计数，并由换算的各所述墨粉量相当计数换算对象像素的所述墨粉量相当计数计算所述多值图像的全部像素的墨粉量相当计数；以及总计墨粉量相当计数计算部分，将所述墨粉量相当计数计算部分算出的全部像素的所述墨粉量相当计数在每次计算所述多值图像的所述墨粉量相当计数时进行积累而计算总计墨粉量相当计数，所述墨粉量相当计数计算部分存储多个种类的所述关系，根据装置的使用环境从所述多个种类中选择一个所述关系来使用。
按照上述的发明，着眼于各像素的墨粉消耗量不仅是该像素的灰度数据，还受到其周边像素的灰度数据的影响的情况，通过小区域生成部分对多值图像生成由多个像素构成的小区域。这时，多值图像的各像素在其中一个小区域中成为墨粉量相当计数换算对象像素。然后，墨粉量相当计数计算部分利用该灰度数据和墨粉量相当计数换算对象像素所属的小区域的其它至少一个像素的灰度数据，将墨粉量相当计数换算对象像素的灰度数据换算为墨粉量相当计数。该换算基于预先存储的小区域的像素的灰度数据和墨粉量相当计数换算对象像素的墨粉消耗量的关系。进而，墨粉量相当计数计算部分由换算的各墨粉量相当计数换算对象像素的墨粉量相当计数计算多值图像的全部像素的墨粉量相当计数。总计墨粉量相当计数计算部分将墨粉量相当计数计算部分算出的全部像素的墨粉量相当计数在每次计算多值图像的墨粉量相当计数时进行累计而计算总计墨粉量相当计数。
通过以上处理，产生可实现能够预测计算正确的墨粉消耗量的图像形成装置的效果。
而且，墨粉量相当计数计算部分存储多个种类的小区域的像素的灰度数据和墨粉量相当计数换算对象的墨粉消耗量的关系，根据装置的使用环境从所述多个种类中选择一个所述关系来使用。
因此，可以进行适应不同时刻的环境的墨粉量相当计数换算，产生可更正确地进行墨粉消耗量的预测计算的效果。
本发明的其它目的、特征、和优点可通过以下所示的记载充分了解。而且，本发明的好处可通过参照附图的以下说明而明白。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的、数字电子照相装置具有的进行图像处理和墨粉量相当计数换算的功能块结构的方框图。
图2是表示小区域的第1生成例的图。
图3是表示小区域的第2生成例的图。
图4是表示图1的功能块结构进行的处理的流程图。
图5是表示多种加权系数表的不同的曲线图。
图6是表示加权系数表的改写的样子的图。
图7是表示加权系数表的改写的处理的流程图。
图8(a)和图8(b)是表示作成浓度检测用的补丁从而决定显影偏置的样子的图。
图9是表示作成浓度检测用的补丁的位置和检测部分的配置的装置截面图。
图10是表示以往的技术的、数字电子照相装置具有的进行图像处理和墨粉消耗量换算的功能方框结构的方框图。
图11是表示以往的图像形成装置进行的图像处理的流程图。
图12是表示墨粉浓度控制处理的流程图。
图13是表示墨粉补丁进行的中间色调伽马校正处理的流程图。
图14是表示以往的加权系数表的信号输入值和与其对应的加权系数的第1关系的图。
图15是表示以往的加权系数表的信号输入值和与其对应的加权系数的第2关系的图。
具体实施方式
如利用图1至图9说明本发明的一个实施方式则如下所述。
图1是表示作为实施方式的图像形成装置的数字电子照相装置的图像处理中的墨粉量相当计数计算的功能方框结构的方框图。如图1所示，该功能方框结构具有：输入信号处理部分10、区域分离处理部分20、色校正/黑生成处理部分30、缩放变倍处理部分40、空间滤波处理部分50、中间色调校正处理部分60、小区域生成部分65、墨粉量相当计数部分70、总计墨粉量相当计数计算部分80。在上述结构中，输入信号处理部分10、区域分离处理部分20、色校正/黑生成处理部分30、缩放变倍处理部分40、空间滤波处理部分50、中间色调校正处理部分60构成图像处理装置，被未图示的扫描仪等读取而得到的原稿的数字输入图像信号经由该图像处理装置作为输出图像信号被输出。而且，小区域生成部分65、墨粉量相当计数部分70、总计墨粉量相当计数计算部分80根据上述图像处理装置的输出图像信号，计算从墨粉筒(cartridge)的使用开始的总计墨粉量相当计数。
上述结构的功能块主要由使用了DSP(Digital Signal Processor)的电路实现，DSP使用的程序、以及参照的数据被存储在ROM或非易失性存储器中。一连串的信号处理过程(process)在DSP中，通过一部分以软件动作，然后其余以专用的硬件电路的动作来进行。而且，有时还增加CPU的辅助动作，进而追加专用的IC或LSI。
上述功能块的总计墨粉量相当计数计算部分80的墨粉量相当计数的计算结果被用于是否进行过程处理的条件产生的判断。过程控制的条件产生动作和过程控制自身的运算和控制过程，可由CPU、存储了CPU使用的程序和参照的数据的ROM或非易失性存储器、以及专用的IC和LSI等构成的电路实现。在图1中，表示用CPU(控制部)90接受来自总计墨粉量相当计数计算部分80的输出信号的结构。CPU90控制过程控制。
接着，对上述功能块结构中的各块的功能进行说明。
在输入信号处理部分10中，对于由未图示的扫描仪等读入的被AD变换得到的原稿的数字输入图像信号，进行相对于此后的图像处理的前处理、以及图像调整中的输入伽马校正、变换等。数字输入图像信号是多值图像的信号。
在区域分离处理部分20中，进行字符区域、网点照相区域等的区域判定，对每个区域附加表示它的识别信号(区域分离识别信号)。在作为以后的处理的空间滤波处理部分50中，对各区域分别进行不同的处理的情况下，该区域分离识别信号被用于例如对网点区域进行平滑滤波处理、对字符区域进行边缘强调滤波处理的情况。而且，在以后的中间色调校正处理部分60中，区域分离识别信号还被用于将中间色调的伽马特性变更为浓淡差更清楚的特性的情况。
在色校正/黑生成处理部分30中对于从区域分离处理部分20发送来的RGB的图像信号，变换为作为最终的输出形态的CMYK(青绿色、品红色、黄色、黑色)的图像信号。缩放变倍处理部分40中，对由色校正/黑生成处理部分30变换的CMYK图像信号进行变倍处理。
在空间滤波处理部分50中，从空间滤波器表中选择对应于上述区域分离识别信号和图像模式的设定状态等的空间滤波器，对被变换为CMYK的图像信号进行空间滤波处理。在中间色调校正处理部分60中，对进行了空间滤波处理的图像信号，进行中间色调伽马特性的校正。于是，在中间色调校正处理部分60中的中间色调校正处理后的图像信号作为输出图像信号被输出。该输出图像信号还被输入小区域输出部分65。
小区域生成部分(小区域生成部件)65，对于每个CMYK信号，将从中间色调校正处理部分60输出的各图像的输出图像信号分组为预定的每个小区域的信号。属于各小区域的各像素的信号输入值有助于对该小区域的墨粉量相当计数的运算。
作为以往技术的问题点，前面叙述了各像素中的墨粉消耗量受到周边的像素的信号输入值的影响的情况。因此，在本实施方式中，不仅考虑各像素的信号输入值，而且利用对应于小区域中包含的多个像素的信号输入值的加权系数，预测计算各像素的墨粉消耗量。
小区域生成部分65为了将信号分组在每个小区域中，例如，对构成图像整体的全部像素，生成用3×3或4×4的矩阵表示的像素群。这样的像素群构成的小区域是一个连续的区域就可以，其形状任意。这时，可以将全部像素的每一个作为关注像素而对各关注像素作成一个一个的小区域，也可以将全部像素分割来作成小区域以便各像素仅属于其中一个小区域。不论哪种情况，小区域生成部分65都对输入的图像信号生成由多个像素构成的小区域，以使得各像素作为墨粉量相当计数换算对象像素被包含在其中一个小区域中。
图2是用3×3的矩阵表示的小区域，表示各像素在其中一个小区域中成为关注像素的例子。关注像素是墨粉量相当计数换算对象像素。在该小区域(实线)中，中央的像素pix1是关注像素。表示例如假设信号输入值用256灰度表示，像素pix1的信号输入值为128，其左邻的像素pix2的信号输入值为64，其它像素的信号输入值为0的情况。在像素pix2作为关注像素时，用图中的虚线表示的其它的小区域被生成。因此，小区域之间重合，为了不同的小区域中的运算，各像素的信号输入值被多次使用。关注像素位于图像的边缘的小区域中，作为图像范围外的像素的信号输入值设定虚拟的值就可以。
而且，在图3中表示是用3×3的矩阵表示的小区域，各像素仅属于其中一个小区域的例子。这时的小区域相当于将全体图像分割的区域，相互不重合。因此，小区域的全体像素是墨粉量相当计数换算对象像素。
而且，以上的小区域为了适当地反映周边像素的影响，最好不是很大的区域，最大设为6×6的矩阵。由于小区域的形状任意，所以说在6×6的矩阵区域中收容的小区域较好。在生成很大的区域时，反而以后的墨粉量相当计数运算的精度降低。
在小区域生成部分65中被分组为小区域后，各信号输入值与至小区域的分组信息一起被输入墨粉量相当计数部分70。如果存在至小区域的分组信息，则如图2所示，即使在多个小区域中使用的像素存在的情况下，也不用作成多个相同的像素的信号输入值就可以。
墨粉量相当计数部分(墨粉量相当计数计算部件)70包括：计数部件71、加权运算部件72、加权系数表73、累计部件74。
计数部件71对各小区域对每个像素计数被输入的多值图像(例如，16灰度、256灰度等的多灰度的图像)。即，对各小区域计数表示用于构成多值图像的每个像素的信号输入值(灰度数据)，例如0～255(输入信号值取0～255的值的256灰度的情况)的输入信号值。
加权运算部件72对于通过计数部件71计数的各小区域的各墨粉量相当计数换算对象像素的计数值，首先校正运算为考虑了周边像素的影响的值，进而对该校正值进行用于计算墨粉量相当计数的加权。为了进行加权，加权运算部件72从加权系数表73取出适用于各像素所属的小区域的加权系数，在对输入信号值施加了小区域中的校正运算而得到的信号值上乘以取得的加权系数。在加权系数表73中，存储有对应于多个信号值的表示墨粉量相当计数的各个加权系数。这样，在墨粉量相当计数部分70中，通过计数部件71、加权运算部件72、和加权系数表73，求对应于每个小区域的墨粉消耗量的墨粉量相当计数值。
这里，考虑多种加权运算部件72进行的输入信号值的小区域的校正运算的方法。任何一个校正运算，都是利用小区域的像素来换算静电潜像的显影性由于周边像素而实际上等价于什么样的信号值，从而校正各像素的信号输入值的运算。
例如，在小区域如图2那样构成的情况下，有求小区域的全部像素的信号输入值的总和，利用该总和的值，通过预定的一定的运算，校正各关注像素的信号输入值的方法。这时，在图2中小区域的全部像素的信号输入值的总和为128+64＝192，利用该值通过运算来校正像素pix1的信号输入值128。在表示墨粉带电为负极性，信号输入值越高越为高浓度的状态的情况下，在某个像素的信号输入值为某值的情况下，其周边像素的信号输入值越大，该像素的静电潜像的显影性越接近更小的信号输入值的显影性。因此，在这时的校正运算中，小区域中的信号输入值的总和越大，越将各像素的信号输入值校正为小的值。
而且，例如在图2中，有对小区域的信号输入值取加权平均的方法。这时，对小区域的各像素的信号输入值乘以预定的信号值校正用的加权系数，用该相乘结果除以加权系数的和，作为信号输入值的校正结果。例如，在图2中，使信号校正用加权系数对于像素pix1取1，对于像素pix2～pix5取1/4，对于像素pix6～pix9取0。这时，像素pix1的信号输入值的校正值为{128×1+(64+0+0+0)×1/4+(0+0+0+0)×0}/{1+(1/4)×4+0×4}＝72。因此，128的信号输入值被校正为72的信号值。
周边像素的信号输入值越大，关注像素的静电潜像的显影性越接近更小的信号输入值的显影性，这与前面的例子相同，但是，在这时的校正运算中，由于利用信号值校正用的加权系数，所以考虑周边像素的各信号输入值的影响的程度。作为全体，在小区域中的周边像素中存在较多信号输入值大的像素时，将关注像素的信号输入值校正为小的值。而且，对于信号值校正用的加权系数为0的像素，与不使用信号输入值的像素相同，但是，利用包含小区域的墨粉量相当计数换算对象像素的多个像素，例如在上述例子中关注像素(像素pix1)和它上下左右的四个像素(像素pix2～pix5)进行校正运算就可以。
而且，在小区域如图3那样被构成的情况下，有求小区域的全部像素的信号输入值的总和，利用该总和的值，通过预定的一定的运算，校正各像素的信号输入值的方法。这与对于图2求信号输入值的总和的校正运算相同。
不论是图2的结构，还是图3的结构，为了将墨粉量相当计数换算对象像素的信号输入值换算为墨粉量相当计数而进行的校正运算，利用墨粉量相当计数换算对象像素的信号输入值、以及墨粉量相当计数换算对象像素属于的小区域的其它至少一个像素的信号输入值。
然后，加权运算部件72对于如上所述那样校正而求出的各像素的信号值，从加权系数表73中读出对应于信号值的墨粉量相当计数换算用的加权系数并将它们相乘。墨粉量相当计数换算用的加权系数，由于墨粉消耗量与像素的信号值不成比例，所以是作为对应于各信号值被存储在加权系数表73中的加权系数。这里的相乘结果被输入累计部件74。而且，在图2和图3中使用对于各小区域求各像素的信号输入值的总和而校正信号输入值的结构的情况下，也可以使关于与信号输入值的总和对应的校正值成为什么样的值的信息包含在加权系数表73的墨粉量相当计数换算用的加权系数中，通过读出该加权系数，同时进行信号输入值的校正和至墨粉量相当计数的换算。
这样，加权运算部件72的信号输入值的校正运算和墨粉量相当计数换算的各像素的墨粉量相当计数的计算相当于以下情况，即墨粉量相当计数部分70包含信号输入值的校正运算的内容，预先存储小区域的像素的灰度数据和墨粉量相当计数运算对象像素的墨粉量消耗量的关系，根据该关系将墨粉量相当计数换算对象像素的灰度数据换算为墨粉量相当计数的情况。
累计部件74将由加权运算部件72乘以了墨粉量相当计数换算用的加权系数的信号值对被输入的多值图像的全部像素进行累计。该累计值表示输出图像全体的墨粉量相当计数。累计结构被输入总计墨粉量相当计数计算部分80。
总计墨粉量相当计数计算部分(总计墨粉量相当计数计算部件)80将累计部件74算出的全部像素的墨粉量相当计数在每次计算多值图像的墨粉量相当计数时进行累计。因此，如果将累计部件74的累计值从墨粉筒的交换时开始累计并记忆，则在数字电子照相装置中，可了解使用某墨粉筒期间的总计墨粉量相当计数。
由此，可以实现能够预测计算正确的墨粉消耗量的图像形成装置。
在该数字电子照相装置中，在这样求出的总计墨粉量相当计数达到规定值时，进行过程控制的新的条件产生。总计墨粉量相当计数计算部分80将表示总计墨粉量相当计数已达到上述规定值的信号输入CPU90。CPU90由此控制进行过程控制的新的条件产生的动作。因此，可以在墨粉剩余量成为预定值的适当的时期进行过程控制的条件产生。
图4表示对于计算总计墨粉量相当计数，从而进行是否进行过程控制的条件产生的判断的处理的流程图。
首先，在步骤S1中，对数字电子照相装置输入图像数据时，在步骤S2中，通过图像处理装置进行图像处理。在步骤S3中来自图像处理装置的输出信号被输入小区域生成部分65，小区域生成部分65生成小区域。在步骤S4中从小区域生成部分65对墨粉量相当计数部分70输入图像信号和小区域信息。墨粉量相当计数部分70通过计数部件71对各像素的信号输入值进行计数。然后，通过加权运算部件72校正各小区域的关注像素(图2的情况)或者小区域的各像素(图3的情况)的信号输入值，同时从加权系数表73读出对应于校正的信号值的墨粉量相当计数换算用的加权系数，与校正信号值相乘。然后，将该相乘结果通过累计部件74对全部像素进行累计，求输入图像全体的墨粉量相当计数W。
在步骤S5，通过总计墨粉量相当计数计算部分80对此前的总计墨粉量相当计数∑W加上在步骤S4求出的墨粉量相当计数W，更新总计墨粉量相当计数∑W。在步骤S6中，通过总计墨粉量相当计数计算部分80判断被更新的总计墨粉量相当计数∑W是否已大于等于规定值MAX，在已大于等于规定值MAX时进入步骤S7，对CPU90输出用于指示应进行过程控制的条件产生的信号，CPU90开始过程控制的条件产生。另一方面，在步骤S6中，被更新的总计墨粉量相当计数∑W如果没有达到规定值MAX，则原样结束处理。
以下表示过程控制的条件产生的一例工序。例如，原样保持栅偏压(gridbias)-500V、激光功率Po＝0.43mW、激光的PWM的占空比100％的图像形成条件，如图8(a)所示，变化为显影偏置Vb＝-275V、-325V、-375V，如图9所示，感光鼓201的周面形成三个20mm×20mm的浓度检测用补丁202。
在检测形成的浓度检测用补丁202时，用反射式光传感器构成的补丁图像检测器200读取一个浓度检测用补丁202，采样约十几个点，切除最大值附近和最小值附近并进行平均。对应于三个浓度检测用补丁202的浓度的补丁图像检测器200的输出分别被设为I1、I2、I3。
如图8(b)所示，求与显影偏置的浓度的回归曲线，由该回归曲线求成为规定浓度I0时的显影偏置Vb0。这里，规定浓度I0是将激光的PWM的占空比设定为80％时应得到的浓度。即，显影偏置Vb0是可通过曝光量的调整得到规定的浓度的显影偏置的值。求该显影偏置Vb0时，将当前的显影偏置的值变更为显影偏置Vb0。
而且，在此前的例子中，是在总计墨粉量相当计数达到规定值时，进行过程控制的条件产生，但是也可以在总计墨粉量相当计数如墨粉的接近用完那样，成为最好对用户通知墨粉量相当计数和剩余量等的量的情况下，进行墨粉剩余量显示和墨粉用完(empty)警告。如用图1的结构进行说明，则总计墨粉量相当计数计算部分80将作为基准的规定值设为成为与对用户报告的墨粉剩余量对应的量的值，在总计墨粉量相当计数达到该规定值时，将指示应进行墨粉剩余量显示或墨粉用完警告的显示的信号输出到CPU90。CPU90在接受该信号时，控制数字电子照相装置的显示部分和声音输出装置等，进行墨粉剩余量显示或墨粉用完警告的报告。由此，用户可以获取关于墨粉剩余量的正确的报告。
而且，作为图1的加权系数表73，也可以准备对应于多种环境的多个种类的表，选择一个对应于该不同时刻的环境的加权系数表来使用。
例如，如图2所述，在湿度在30％以下时使用表TBL1，在湿度在30％～50％时使用表TBL2，在湿度在50％～70％以下时使用表TBL3，在湿度在超过70％时使用表TBL4。
〔表2〕
  湿度[％]   表
  30以下   TBL1
  30～50   TBL2
  50～70   TBL3
  超过70   TBL4
在图5中表示上述各表的信号值和墨粉量相当计数换算用加权系数的关系。在图5中，湿度越高，加权系数相对于信号的差的差越大。
这样，存储多个种类的加权系数表73相当于包含信号输入值的校正运算的内容，预先存储多个种类的小区域的像素的灰度数据和墨粉量相当计数换算对象像素的墨粉消耗量的关系。通过以上结构，可以进行适应不同时刻的环境的墨粉量相当计数换算，可以更正确地进行墨粉消耗量的预测计算。
而且，在该数字电子照相装置中，也可以将各加权系数表73构成为可改写。
在下一个表3中表示可改写的加权系数表73的一例。这里，信号输入值设为16灰度。
〔表3〕
加权系数表(可变)
  信号输入值   加权系数
  0   X0
  1   X1
  2   X2
  3   X3
  4   X4
  5   X5
  6   X6
  7   X7
  8   X8
  9   X9
  10   X10
  11   X11
  12   X12
  13   X13
  14   X14
  15   X15
在表3中，对应于0～15的各输入信号值的加权系数(X0～X15)分别可变。于是，X0～X15的各加权系数通过在图1的结构中新增加的改写部件(未图示)如下那样被改写。
图7是表示该改写处理的流程图。
首先，在进行了墨粉浓度校正后(步骤S21)，如图6的点A～C所示那样，在感光体或者转印带上等形成色调相互不同的多个墨粉补丁(步骤S22)。即，在感光体或者转印带上等形成预定的多个输入点的中间色墨粉补丁。然后，用光学传感器等读取部件读取该墨粉补丁的反射光量(步骤S23)。在图6中，纵轴是光学传感器等读取部件的传感器输出，横轴是信号输入值(灰度数据)。输入点的数量不被特别限定，但是最好为3点以上。而且，以上的步骤S21～S23之前的步骤由于与上述背景技术的栏目中叙述的图13所示的中间色调伽马校正处理中的步骤S122～S124的步骤相同，所以也可以利用该中间色调伽马校正处理的结果，进行以下的步骤。
接着，根据多个输入点的墨粉补丁的传感器输出，计算用图6的虚线表示的中间色调伽马特性(步骤S24)。根据被计算出的中间色调伽马特性，进一步计算对于用图6的实线表示的相对于信号输入值的墨粉量相当计数特性(步骤S25)。根据这样被算出的墨粉量相当计数特性决定加权系数，将其改写为决定了被存储在加权系数表73中的加权系数的加权(步骤S26)。在表3的情况下，对应于0～15的各输入信号值的X0～X15的各加权系数按照墨粉量相当计数特性被改写。
这样，利用通过改写部件改写的加权系数，在墨粉量相当计数部分70中计算被输入的多值图像的墨粉量相当计数。
由此，即使在由于设备差别和寿命等实际的墨粉量相当计数特性变化的情况下，可以追踪该墨粉量相当计数特性的变化，进行加权系数表73的改写，可以将墨粉量相当计数特性的计算最佳化。其结果，可以与设备差别或寿命无关地正确预测计算墨粉消耗量。即，可以利用由改写部件改写的加权系数表73，将预测计算的墨粉消耗量和实际的墨粉消耗量的误差抑制得较小。
而且，本实施方式的图像形成装置中的各功能块，特别是小区域生成部分65、墨粉量相当计数部分70、总计墨粉量相当计数计算部分80、CPU90，如上所述那样可以利用DSP、CPU等处理器通过软件实现。
即，本实施方式的图像形成装置包括：执行用于实现各功能的控制程序的命令的DSP和CPU、存储了上述程序的ROM(read only memory)、扩展上述程序的RAM(random access memory)、存储上述程序和各种数据的存储器等存储装置(记录介质)等。于是，本发明的目的通过如下方式实现，即将由计算机可读取地记录了作为用于实现上述功能的软件的图像形成装置的控制程序的程序码(执行形式程序、中间码程序、源程序)的记录介质提供给上述图像形成装置，并且该计算机(或者DSP或CPU)通过读出并执行记录在记录介质中的程序码。
作为上述记录介质，例如可以使用：磁带或录像带等带类、包含软盘(注册商标)/硬盘等磁盘或CD-ROM/MO/MD/DVD/CD-R等光盘的盘类、IC卡(包含存储卡)/光卡等卡类、或者掩模ROM/EPROM/EEPROM/闪存ROM等半导体存储器类等。
而且，也可以将图像形成装置构成为可与通信网络连接，经由通信网络提供上述程序码。作为该通信网络没有特别限制，例如可以利用：因特网、内部网、外部网、LAN、ISDN、VAN、CATV通信网、虚拟专用网(virtual privatenetwork)、电话线路网、移动通信网、卫星通信网等。而且，作为构成通信网络的传送介质，没有特别限制，例如可以利用：IEEE1394、USB、电力线传送、电缆TV线路、电话线、ADSL线路等的有线方式，也可以使用IrDA或遥控器那样的红外线、蓝牙(注册商标)、802.11无线、HDR、携带电话网、卫星线路、地面波数字网等无线方式。而且，本发明可以通过将上述程序码嵌入用电子方式传送来实现的载波中的计算机数据信号的方式实现。
而且，本实施方式中的图像形成装置的各块，特别是小区域生成部分65、墨粉量相当计数部分70、总计墨粉量相当计数计算部分80、CPU90不限于用软件实现，也可以是通过硬件逻辑构成的部件。
在发明的详细说明的项目中完成的具体的实施方式或实施例不过使本发明的技术内容明白，不应仅限定于这样的具体例而进行狭义的解释，在本发明的精神和权利要求的范围内，可进行各种变更来实施。

Claims (3)

1、一种图像形成装置，进行多值图像的图像处理，从而通过电子照相方式进行图像形成，其特征在于，该图像形成装置包括：
小区域生成部分，为了将各像素换算为与墨粉消耗量相关的计数值，对于进行了所述图像处理的所述多值图像，生成由多个像素构成的小区域，使得所述多值图像的各像素作为墨粉量相当计数换算对象像素被包含在其中一个所述小区域中；
墨粉量相当计数计算部分，根据预先存储的所述小区域的像素的灰度数据和所述墨粉量相当计数换算对象像素的墨粉量消耗量的关系，利用所述墨粉量相当计数换算对象像素的所述灰度数据和所述墨粉量相当计数换算对象像素属于的所述小区域的其它至少一个像素的灰度数据，将所述小区域生成部分生成的所述小区域的所述墨粉量相当计数换算对象像素的灰度数据换算为墨粉量相当计数，并由换算的各所述墨粉量相当计数换算对象像素的所述墨粉量相当计数计算所述多值图像的全部像素的墨粉量相当计数；
总计墨粉量相当计数计算部分，将所述墨粉量相当计数计算部分算出的全部像素的所述墨粉量相当计数在每次计算所述多值图像的所述墨粉量相当计数时进行积累而计算总计墨粉量相当计数；以及
控制部分，在所述总计墨粉量相当计数达到规定值时，进行过程控制的条件产生。
2、一种图像形成装置，进行多值图像的图像处理，从而通过电子照相方式进行图像形成，其特征在于，该图像形成装置包括：
小区域生成部分，为了将各像素换算为与墨粉消耗量相关的计数值，对于进行了所述图像处理的所述多值图像，生成由多个像素构成的小区域，使得所述多值图像的各像素作为墨粉量相当计数换算对象像素被包含在其中一个所述小区域中；
墨粉量相当计数计算部分，根据预先存储的所述小区域的像素的灰度数据和所述墨粉量相当计数换算对象像素的墨粉量消耗量的关系，利用所述墨粉量相当计数换算对象像素的所述灰度数据和所述墨粉量相当计数换算对象像素属于的所述小区域的其它至少一个像素的灰度数据，将所述小区域生成部分生成的所述小区域的所述墨粉量相当计数换算对象像素的灰度数据换算为墨粉量相当计数，并由换算的各所述墨粉量相当计数换算对象像素的所述墨粉量相当计数计算所述多值图像的全部像素的墨粉量相当计数；
总计墨粉量相当计数计算部分，将所述墨粉量相当计数计算部分算出的全部像素的所述墨粉量相当计数在每次计算所述多值图像的所述墨粉量相当计数时进行积累而计算总计墨粉量相当计数；以及
控制部分，在所述总计墨粉量相当计数达到规定值时，对用户进行关于墨粉剩余量的报告。
3、一种图像形成装置，进行多值图像的图像处理，从而通过电子照相方式进行图像形成，其特征在于，该图像形成装置包括：
小区域生成部分，为了将各像素换算为与墨粉消耗量相关的计数值，对于进行了所述图像处理的所述多值图像，生成由多个像素构成的小区域，使得所述多值图像的各像素作为墨粉量相当计数换算对象像素被包含在其中一个所述小区域中；
墨粉量相当计数计算部分，根据预先存储的所述小区域的像素的灰度数据和所述墨粉量相当计数换算对象像素的墨粉量消耗量的关系，利用所述墨粉量相当计数换算对象像素的所述灰度数据和所述墨粉量相当计数换算对象像素属于的所述小区域的其它至少一个像素的灰度数据，将所述小区域生成部分生成的所述小区域的所述墨粉量相当计数换算对象像素的灰度数据换算为墨粉量相当计数，并由换算的各所述墨粉量相当计数换算对象像素的所述墨粉量相当计数计算所述多值图像的全部像素的墨粉量相当计数；以及
总计墨粉量相当计数计算部分，将所述墨粉量相当计数计算部分算出的全部像素的所述墨粉量相当计数在每次计算所述多值图像的所述墨粉量相当计数时进行积累而计算总计墨粉量相当计数，
所述墨粉量相当计数计算部分存储多个种类的所述关系，根据装置的使用环境从所述多个种类中选择一个所述关系来使用。
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