JP2012048055A - Image forming apparatus and toner consumption calculation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機や複合機等の画像形成装置の分野に属し、特に、トナーの消費量を算出する技術に関するものである。 The present invention belongs to the field of image forming apparatuses such as copiers and multifunction peripherals, and particularly relates to a technique for calculating toner consumption.
電子写真方式の複写機やプリンターには、画像形成のたびにトナーの消費量を算出し、その算出結果にもとづいて、トナー残量をパネル表示するものがある。
ここで、トナー残量の検知方法としてセンサー等を用いる方法があるが、このような方法によると、小型化や省スペース化による機構上の制約を受けたり、部品追加や設計変更によるコストが増加する等の問題が生ずる。
このため、画像出力のたびに印字ドット数をカウントし、この印字ドット数に１ドット当たりのトナー量を乗じることによってトナー消費量を求める方法が多く採用されている。
Some electrophotographic copiers and printers calculate the amount of toner consumed each time an image is formed, and display the remaining amount of toner on a panel based on the calculation result.
Here, there is a method of using a sensor or the like as a method for detecting the remaining amount of toner. However, such a method is subject to mechanical restrictions due to downsizing and space saving, and costs due to part addition and design change increase. Problems occur.
For this reason, a method is often employed in which the number of printed dots is counted each time an image is output, and the amount of toner consumed is obtained by multiplying the number of printed dots by the amount of toner per dot.
ところが、電子写真方式を用いた画像形成装置においては、感光体ドラムからの電界の影響を受けるため、印字ドットのパターンによっては単位ドット当たりのトナー量が変化することがある。
このため、画像のエッジ部に配置される印字ドットは、印字ドットが網羅的に配置された部分（ベタ部）よりも多くトナーが消費されることとなり（これをエッジ効果という）、結果としてトナー消費量の算出に誤差が生ずることとなっていた。また、印字ドットの連続数（線幅）が異なると単位ドットにおけるエッジ効果の作用が変化するため、線幅の違いによってもトナー消費量の算出に誤差が生じていた。
このため、印字画素の連続数に応じた重み係数を予め準備しておき、画素ごとに対応する重み係数を乗じて１画素当たりのトナー消費量を求め、これを画像に含まれるすべての画素について積算することによって１ページの画像のトナー消費量を算出する画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
However, in an image forming apparatus using an electrophotographic system, the amount of toner per unit dot may change depending on the pattern of printed dots because of being affected by the electric field from the photosensitive drum.
For this reason, the print dots arranged at the edge portion of the image consume more toner than the portion (solid portion) where the print dots are exhaustively arranged (this is called the edge effect), and as a result, the toner There was an error in the calculation of consumption. Also, if the number of continuous printing dots (line width) is different, the effect of the edge effect on the unit dots changes, so that an error has occurred in the calculation of toner consumption due to the difference in line width.
For this reason, a weighting factor corresponding to the number of continuous printing pixels is prepared in advance, and a toner consumption amount per pixel is obtained by multiplying the weighting factor corresponding to each pixel, and this is calculated for all the pixels included in the image. There has been proposed an image forming apparatus that calculates the toner consumption amount of an image of one page by integrating (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、このような従来のトナー消費量の算出方法では、画像属性に拘わらず全画素に対して均一に演算処理が行われるため以下に示す弊害が生じていた。
例えば、従来のトナー消費量の算出方法は、印字画素が比較的連続する文字部に対しては有効だが、写真などからなる階調部は、画素のオン／オフパターンが高密度に繰り返され、複雑なドットパターンが多く存在するため、線間によるエッジ効果を考慮しない上述の方法では、トナー消費量の算出に大きな誤差が生ずる問題となっていた。
また、線間の変化に応じたトナー消費量の重み付けをトナー消費量の算出処理に加えたとしても、実際にそのような係数を階調部に存在する莫大な数のドットパターンに対応して準備することは困難であり、また、そのような重み付けの係数を用いた演算処理も膨大なものとなり現実的ではなかった。
However, in such a conventional toner consumption calculation method, calculation processing is uniformly performed on all pixels regardless of image attributes, and thus the following adverse effects have occurred.
For example, the conventional toner consumption calculation method is effective for a character portion in which print pixels are relatively continuous, but in a gradation portion composed of a photograph or the like, pixel on / off patterns are repeated with high density, Since there are many complicated dot patterns, the above-described method that does not take into account the edge effect between the lines has a problem that a large error occurs in the calculation of toner consumption.
Even if weighting of the toner consumption according to the change between the lines is added to the calculation processing of the toner consumption, such a coefficient actually corresponds to the enormous number of dot patterns existing in the gradation portion. It is difficult to prepare, and the arithmetic processing using such weighting coefficients is enormous, which is not realistic.
したがって、従来のトナー消費量の算出方法が、仮に文字部に対しては有効であったとしても、階調部に対しては有効でない場合が多く、結果、総トナー消費量の算出精度としては低いものとなっていた。 Therefore, even if the conventional toner consumption calculation method is effective for the character part, it is often not effective for the gradation part. As a result, the calculation accuracy of the total toner consumption is as follows. It was low.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、画像属性に応じた適切なトナー消費量算出処理を行うことにより、トナー消費量の算出精度の高い画像形成装置及びトナー消費量算出方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and by performing an appropriate toner consumption calculation process according to image attributes, an image forming apparatus and a toner consumption calculation method with high toner consumption calculation accuracy. The purpose is to provide.
上記目的を達成するため本発明の画像形成装置は、対象画像に含まれる各画素の属性データにもとづき、各画素が文字部か階調部かを識別する画像属性識別部と、前記文字部又は階調部に応じた所定の演算処理を行って前記対象画像の形成に用いるトナーの消費量を算出するトナー消費量算出部とを備えるようにしてある。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention includes an image attribute identifying unit that identifies whether each pixel is a character part or a gradation part based on attribute data of each pixel included in the target image, and the character part or And a toner consumption amount calculation unit that calculates a consumption amount of toner used for forming the target image by performing a predetermined calculation process according to the gradation portion.
また、本発明のトナー消費量算出方法は、対象画像に含まれる各画素の属性データにもとづき、各画素が文字部か階調部かを識別するステップと、前記文字部又は階調部に応じた所定の演算処理を行って前記対象画像の形成に用いるトナーの消費量を算出するステップとを有する方法としている。 The toner consumption calculation method of the present invention includes a step of identifying whether each pixel is a character portion or a gradation portion based on attribute data of each pixel included in the target image, and according to the character portion or the gradation portion. And a step of calculating a consumption amount of toner used for forming the target image by performing predetermined arithmetic processing.
本発明によれば、トナー消費量を精度良く算出することができる。 According to the present invention, the toner consumption amount can be calculated with high accuracy.
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の一実施態様である複写機の概略構成図である。
Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine which is an embodiment of the image forming apparatus according to the present embodiment.
図１に示すように、複写機１の内部には、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（ブラック）の各色別に画像形成部２C、２M、２Ｙ、２Ｋ（これらをまとめて画像形成部２という）が並設されている。 As shown in FIG. 1, inside the copying machine 1, image forming units 2C, 2M, 2Y, 2K (these are provided for each color of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black)). Collectively referred to as an image forming unit 2).
画像形成部２は、用紙に対するカラー画像の形成（印刷）を行うものであり、画像形成部２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ及び２Ｋは、それぞれ、例えば、アモルファスシリコンからなる感光体ドラム（像担持体）３、この感光体ドラム３の周囲に配設された帯電部４、露光部５、現像部６及び感光体クリーニング部７を備えている。 The image forming unit 2 forms (prints) a color image on a sheet, and each of the image forming units 2C, 2M, 2Y, and 2K includes, for example, a photosensitive drum (image carrier) 3 made of amorphous silicon. The charging unit 4, the exposure unit 5, the developing unit 6, and the photoconductor cleaning unit 7 are provided around the photoconductor drum 3.
帯電部４は、感光体ドラム３の表面全体を均一に所定電位に帯電させるものである。
露光部５は、画像データのパルス信号に基づき生成されたレーザー光（レーザービーム）を感光体ドラム３の表面に照射し、この感光体ドラム３の表面上に静電潜像を形成するものである。
The charging unit 4 uniformly charges the entire surface of the photosensitive drum 3 to a predetermined potential.
The exposure unit 5 irradiates the surface of the photosensitive drum 3 with laser light (laser beam) generated based on the pulse signal of the image data, and forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 3. is there.
現像部６は、感光体ドラム３に形成された静電潜像に対してトナー供給部８から供給されるトナー（現像剤）を付着させることで、トナー像として静電潜像を顕在化させるものである。
感光体クリーニング部７は、後述する中間転写ベルト（中間転写体）１０へのトナー画像の一次転写終了後、中間転写ベルト１０に転写されずに感光体ドラム３の表面に残ったトナーを除去するものである。
The developing unit 6 makes the electrostatic latent image appear as a toner image by attaching the toner (developer) supplied from the toner supply unit 8 to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 3. Is.
The photosensitive member cleaning unit 7 removes toner remaining on the surface of the photosensitive drum 3 without being transferred to the intermediate transfer belt 10 after the primary transfer of a toner image to an intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 10 described later is completed. Is.
画像形成部２の下方には、感光体ドラム３の表面に顕在化したトナー像の中間転写（一次転写）を行うための中間転写ローラー９（一次転写ローラー）及び中間転写ベルト（中間転写体）１０が配設されている。中間転写ベルト１０は、ベルト状の被転写体であり、各感光体ドラム３と対向配置された中間転写ローラー９によって感光体ドラム３に押圧された状態で、駆動ローラー１１〜１３によって無端回転するように構成されている。 Below the image forming unit 2, an intermediate transfer roller 9 (primary transfer roller) and an intermediate transfer belt (intermediate transfer member) for performing intermediate transfer (primary transfer) of the toner image that has become apparent on the surface of the photosensitive drum 3. 10 is disposed. The intermediate transfer belt 10 is a belt-shaped transfer object, and is rotated endlessly by the driving rollers 11 to 13 while being pressed against the photosensitive drum 3 by the intermediate transfer roller 9 disposed to face each photosensitive drum 3. It is configured as follows.
感光体ドラム３上に形成される各色のトナー像は、無端回転される中間転写ベルト１０上に、それぞれタイミングを合わせて、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの順に転写されて重ね合わされる。これにより中間転写ベルト１０上にＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４色からなるカラー画像が形成される。 The toner images of the respective colors formed on the photosensitive drum 3 are transferred and superimposed on the intermediate transfer belt 10 that is rotated endlessly in order of cyan, magenta, yellow, and black at the same timing. As a result, a color image composed of four colors C, M, Y, and K is formed on the intermediate transfer belt 10.
駆動ローラー１３と対向する位置には、中間転写ベルト１０を介して二次転写ローラー１４が設けられている。二次転写ローラー１４は、後述の制御部３３（図２参照）からの転写バイアスによって中間転写ベルト１０上のカラー画像を用紙（記録媒体）へ転写するものである。 A secondary transfer roller 14 is provided through the intermediate transfer belt 10 at a position facing the drive roller 13. The secondary transfer roller 14 transfers a color image on the intermediate transfer belt 10 to a sheet (recording medium) by a transfer bias from a control unit 33 (see FIG. 2) described later.
また、複写機１は、画像形成部２へ向けて給紙を行う給紙部１５を備えている。給紙部１５は、各サイズの用紙を収納する給紙カセット１５１、用紙が搬送される経路である搬送路１５２、及び、搬送路１５２中の用紙の搬送を行う搬送ローラー１５３等を備え、給紙カセット１５１から１枚ずつ取り出された用紙を画像形成部２、すなわち、二次転写ローラー１４の位置へ向けて搬送する。なお、給紙部１５は、二次転写処理された用紙を定着部１６へ搬送し、この定着処理された用紙を複写機本体上部の用紙排紙トレイ１７へ排出する。 In addition, the copying machine 1 includes a paper feeding unit 15 that feeds paper toward the image forming unit 2. The paper feed unit 15 includes a paper feed cassette 151 that stores paper of each size, a transport path 152 that is a path through which the paper is transported, a transport roller 153 that transports the paper in the transport path 152, and the like. The sheets taken out one by one from the paper cassette 151 are conveyed toward the position of the image forming unit 2, that is, the secondary transfer roller 14. The paper feeding unit 15 conveys the paper subjected to the secondary transfer process to the fixing unit 16 and discharges the paper subjected to the fixing process to a paper discharge tray 17 at the upper part of the copying machine main body.
搬送路１５２における二次転写ローラー１４より下流側の適所には、定着部１６が設けられている。定着部１６は、用紙に転写されたトナー像を定着させるものである。定着部１６は、ヒートローラー１６１及び圧ローラー１６２からなり、ヒートローラー１６１の熱によって用紙上のトナーを溶かし、圧ローラー１６２によって圧力をかけてトナーを用紙上に定着させる。 A fixing unit 16 is provided at an appropriate position downstream of the secondary transfer roller 14 in the conveyance path 152. The fixing unit 16 fixes the toner image transferred to the paper. The fixing unit 16 includes a heat roller 161 and a pressure roller 162, melts the toner on the paper by the heat of the heat roller 161, and applies pressure by the pressure roller 162 to fix the toner on the paper.
また、複写機１は、除電クリーニング１８を備えている。除電クリーニング１８は、中間転写ベルト１０上のトナー（残留トナー）を除去（回復）するものである。除電クリーニング１８は、図略のクリーニング電極及びクリーニングブラシ（回転ブラシ）からなり、クリーニング電極によってトナーの帯電電荷と逆極性のクリーニングバイアスをクリーニングブラシに印加し、これによる静電電力によって中間転写ベルト１０上のトナーをクリーニングブラシに移動させることでトナー除去を行う。 In addition, the copying machine 1 includes a static elimination cleaning 18. The neutralization cleaning 18 removes (recovers) the toner (residual toner) on the intermediate transfer belt 10. The neutralization cleaning 18 includes a cleaning electrode (not shown) and a cleaning brush (rotating brush), and a cleaning bias having a polarity opposite to the charged charge of the toner is applied to the cleaning brush by the cleaning electrode. The toner is removed by moving the upper toner to the cleaning brush.
複写機１の上部には、原稿読取部２０と原稿給送部２４とが設けられている。
原稿読取部２０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）及び露光ランプ等からなるスキャナー部２１と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台２２及び原稿読取スリット２３とを備える。
A document reading unit 20 and a document feeding unit 24 are provided at the top of the copying machine 1.
The document reading unit 20 includes a scanner unit 21 including a CCD (Charge Coupled Device), an exposure lamp, and the like, and a document table 22 and a document reading slit 23 made of a transparent member such as glass.
ＣＣＤは、例えば、複数の光電変換素子が主走査方向に配列されてなる光電変換素子列が、副走査方向に３列並べられ、１列にはＲ（レッド）のフィルターが配設され、他の１列にはＧ（グリーン）のフィルターが配設され、他の１列にはＢ（ブルー）のフィルターが配設された構成を有するラインセンサーである。なお、以下の説明においては、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のフィルターがそれぞれ配設された副走査方向に並ぶ３つの光電変換素子を１つの画素というものとする。このとき、１つの画素から、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色成分の画像データがそれぞれ出力される。 In the CCD, for example, three photoelectric conversion element arrays in which a plurality of photoelectric conversion elements are arranged in the main scanning direction are arranged in the sub-scanning direction, and an R (red) filter is arranged in one column. This is a line sensor having a configuration in which a G (green) filter is arranged in one row and a B (blue) filter is arranged in the other row. In the following description, three photoelectric conversion elements arranged in the sub-scanning direction in which R (red), G (green), and B (blue) filters are respectively arranged are referred to as one pixel. At this time, image data of each color component of R (red), G (green), and B (blue) is output from one pixel.
スキャナー部２１は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台２２に載置された原稿を読み取るときは、原稿台２２に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを制御部３３（図２参照）へ出力する。また、原稿給送部２４により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット２３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット２３を介して原稿給送部２４による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部３３へ出力する。 The scanner unit 21 is configured to be movable by a drive unit (not shown). When reading a document placed on the document table 22, the scanner unit 21 is moved along the document surface at a position facing the document table 22, and reads the document image. The image data acquired while scanning is output to the control unit 33 (see FIG. 2). Further, when reading a document fed by the document feeding unit 24, the document is moved to a position facing the document reading slit 23, and is synchronized with the document feeding operation by the document feeding unit 24 via the document reading slit 23. The image of the original is acquired and the image data is output to the control unit 33.
原稿給送部２４は、原稿を載置するための原稿載置部２５と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部２６と、原稿載置部２５に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット２３に対向する位置へ搬送し、原稿排出部２６へ排出するための給紙ローラーや搬送ローラー（図示せず）等からなる原稿搬送機構２７を備える。原稿搬送機構２７は、さらに原稿を表裏反転させて原稿読取スリット２３と対向する位置へ再搬送する用紙反転機構（図示せず）を備え、原稿の両面の画像を、原稿読取スリット２３を介してスキャナー部２１から読み取り可能にしている。 The document feeder 24 includes a document placement unit 25 for placing a document, a document discharge unit 26 for discharging a document whose image has been read, and a document placed on the document placement unit 25. A document transport mechanism 27 including a paper feed roller, a transport roller (not shown), and the like for feeding the paper one by one to a position facing the document reading slit 23 and discharging it to the document discharge section 26 is provided. The document transport mechanism 27 further includes a sheet reversing mechanism (not shown) that reverses the document and reversely transports the document to a position facing the document reading slit 23, and images on both sides of the document are passed through the document reading slit 23. Reading from the scanner unit 21 is enabled.
また、原稿給送部２４は、その前面側が上方に移動可能となるように前記本体に対して回動自在に設けられている。原稿給送部２４の前面側を上方に移動させて原稿台２２の上面を開放することにより、原稿台２２の上面に読み取り原稿、例えば、見開き状態にされた書籍等を操作者が載置できるようになっている。 The document feeder 24 is provided so as to be rotatable with respect to the main body so that the front side thereof can move upward. By moving the front side of the document feeder 24 upward to open the upper surface of the document table 22, the operator can place a read document, for example, a book in a spread state on the upper surface of the document table 22. It is like that.
図２は、複写機１の電気的な構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、複写機１は、ネットワークＩ／Ｆ部３０、記憶部４０、ユーザーインターフェイス部５０、画像形成部２及び制御部３３を備えている。 FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of an electrical configuration of the copying machine 1. As shown in FIG. 2, the copying machine 1 includes a network I / F unit 30, a storage unit 40, a user interface unit 50, an image forming unit 2, and a control unit 33.
ネットワークＩ／Ｆ部３０は、ＬＡＮ等のネットワークを介して接続されたパーソナルコンピュータ等の情報処理装置（外部装置）との間における種々のデータの送受信を制御するものである。記憶部４０は、ネットワークＩ／Ｆ部３０を介してパーソナルコンピュータ等から送信されてきた画像データや原稿読取部２０の読み取り動作で得られた画像データを一時的に記憶するものである。 The network I / F unit 30 controls transmission / reception of various data to / from an information processing apparatus (external device) such as a personal computer connected via a network such as a LAN. The storage unit 40 temporarily stores image data transmitted from a personal computer or the like via the network I / F unit 30 and image data obtained by the reading operation of the document reading unit 20.
ユーザーインターフェイス部５０は、複写機１のフロント部に設けられ、ユーザーによる各種指示入力が行われる入力キーとして機能したり、所定の情報を表示したりするものである。画像形成部２は、図１に示す画像形成部２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｋに相当するものであり、記憶部４０に記憶されるなどした画像データにもとづいて用紙に対する画像の形成（印刷）を行うものである。
濃度センサー１９は、各感光体ドラム３や中間転写ベルト１０に形成された濃度パッチやパターン画像の濃度を算出するものであり、主に後述する濃度補正処理時やトナー消費量測定の前処理として利用される。
The user interface unit 50 is provided on the front unit of the copying machine 1 and functions as an input key for inputting various instructions by the user or displays predetermined information. The image forming unit 2 corresponds to the image forming units 2C, 2M, 2Y, and 2K shown in FIG. 1, and forms (prints) an image on a sheet based on image data stored in the storage unit 40. Is what you do.
The density sensor 19 calculates the density of density patches and pattern images formed on the respective photosensitive drums 3 and the intermediate transfer belt 10, and is mainly used as a pre-process for density correction processing and toner consumption measurement described later. Used.
制御部３３は、各種制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に保管する機能や作業領域としての機能を有するＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、制御プログラム等をＲＯＭから読み出して実行するマイクロコンピュータやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の専用のハードウェア回路などからなり、上記各部に対する各種制御信号の送受信を行い、複写機１全体の動作制御を司るものである。 The control unit 33 reads a ROM (Read Only Memory) storing various control programs, a RAM (Random Access Memory) having a function of temporarily storing data and a function as a work area, and a control program from the ROM. And a dedicated hardware circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), etc., which transmits and receives various control signals to each of the above-described units and controls the operation of the entire copying machine 1.
制御部３３は、図２に示すように、画像処理部３３１と、中間調γ補正処理部３３２と、疑似中間調処理部３３３と、濃度補正処理部３３４と、エッジ補正部３３５と、パルス幅変調部３３６と、レーザードライバ３３７と、ピクセルカウント部３３８と、ドットカウント部３３９とを備える。なお、ピクセルカウント部３３８とドットカウント部３３９とを併せて消費量算出部と称する。 As shown in FIG. 2, the control unit 33 includes an image processing unit 331, a halftone γ correction processing unit 332, a pseudo halftone processing unit 333, a density correction processing unit 334, an edge correction unit 335, a pulse width, A modulation unit 336, a laser driver 337, a pixel count unit 338, and a dot count unit 339 are provided. The pixel count unit 338 and the dot count unit 339 are collectively referred to as a consumption calculation unit.
画像処理部３３１は、原稿読取部２０から受信した画像データに対して原稿に対する光源の照明むらやＣＣＤにおける各受光センサーの感度バラツキ等に起因する画像データのバラツキを補正するシェーディング補正、ＣＣＤの各色成分のラインセンサー間隔によるずれを補正するＣＣＤライン補正、ＲＧＢ各色の波長の相違、及び、スキャナー部２１が有する図略の光学系の特性に起因する色ずれを補正する色収差補正、図略の光学系によるＣＣＤへの入射光の「ぼけ」を補正してメリハリの効いた画像データに変換するＭＴＦ補正、画素毎にＲＧＢ各色の画素値に含まれる混色成分を除去する補正を施す色補正等の各種補正処理を行うものである。 The image processing unit 331 performs shading correction for correcting variations in image data caused by uneven illumination of a light source with respect to the document or sensitivity variations of light receiving sensors in the CCD with respect to the image data received from the document reading unit 20, and each color of the CCD. CCD line correction for correcting deviations due to the line sensor interval of components, chromatic aberration correction for correcting color deviations caused by differences in wavelengths of RGB colors, and characteristics of an optical system (not shown) of the scanner unit 21, and optical optics (not shown) MTF correction that corrects “blurring” of incident light to the CCD by the system and converts it into sharp image data, color correction that performs correction to remove mixed color components included in pixel values of RGB colors for each pixel, etc. Various correction processes are performed.
また、画像処理部３３１は、画像属性識別部３３１１を備え、原稿読取部２０から受信した画像データを解析し、各印字画素が、写真などからなる階調部の画像データを構成する画素か否か、文字などからなる文字部の画像データを構成する画素か否かを識別し、階調部の画像データは中間調γ補正処理部３３２に出力し、文字部の画像データはエッジ補正部３３５に出力する。 In addition, the image processing unit 331 includes an image attribute identification unit 3311, analyzes the image data received from the document reading unit 20, and determines whether each print pixel is a pixel constituting the image data of the gradation unit including a photograph or the like. Or the pixel constituting the image data of the character part composed of characters or the like, the gradation part image data is output to the halftone γ correction processing part 332, and the character part image data is output to the edge correction part 335. Output to.
中間調γ補正処理部３３２は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色成分毎に画像データの階調特性を変更する中間調γ補正処理を行うものであり、本実施形態では、階調部の画像データに対する中間調γ補正処理を行う。
図３（ａ）は、画像処理部３３１から中間調γ補正処理部３３２に入力される階調部の画像データの各画素データが示す画素値を横軸、画像の濃度を縦軸として、両者の関係（以下、現像特性という）を示したグラフであり、点線で示すグラフＬ１は、理想的な関係を示すグラフであり、グラフＬ２は、誤差が生じた場合の関係を示すグラフである。また、図３（ｂ）は、中間調γ補正処理に用いる中間調γ補正曲線を示すグラフＬ３を表した図である。
The halftone gamma correction processing unit 332 performs halftone gamma correction processing for changing the tone characteristics of the image data for each of the C, M, Y, and K color components. A halftone γ correction process is performed on the image data.
FIG. 3A shows the pixel value indicated by each pixel data of the gradation portion image data input from the image processing unit 331 to the halftone γ correction processing unit 332, with the horizontal axis representing the pixel value and the vertical axis representing the image density. Is a graph showing a relationship (hereinafter referred to as development characteristics), a graph L1 indicated by a dotted line is a graph showing an ideal relationship, and a graph L2 is a graph showing a relationship when an error occurs. FIG. 3B shows a graph L3 showing a halftone γ correction curve used in the halftone γ correction process.
中間調γ補正処理は、図３（ａ）に示すように、実際の現像特性（例えばグラフＬ２で示される現像特性）が目標の現像特性（グラフＬ１）と異なる場合に、図３（ｂ）に示すように、中間調γ補正処理部３３２に入力された各画素データ（以下、入力画素データという）が示す各画素値を、例えば工場出荷時に設定された目標の現像特性（グラフＬ１）が得られるように変換（加工）することにより画像の明るさや色の彩度等を調整するものであり、この画素値の変換に、図３（ｂ）に示すような中間調γ補正曲線（Ｌ３）が使用される。 As shown in FIG. 3A, the halftone γ correction processing is performed when the actual development characteristics (for example, development characteristics shown by the graph L2) are different from the target development characteristics (graph L1). As shown in FIG. 5, each pixel value indicated by each pixel data (hereinafter referred to as input pixel data) input to the halftone γ correction processing unit 332 is, for example, a target development characteristic (graph L1) set at the time of factory shipment. The image brightness, color saturation, and the like are adjusted by conversion (processing) so as to be obtained, and this halftone γ correction curve (L3) as shown in FIG. ) Is used.
例えば、図３（ａ）に示すように、画像処理部３３１から取得したある画像データ（入力画素データ）が示す画素値が「５０」であるとき、画像濃度の理想値は「１００」であるところ、実際に算出した画像濃度が「１５０」と大きくなったものとすると、中間調γ補正処理部３３２は、図３（ｂ）に示すように、画像濃度を抑制して「１００」の画像濃度が得られるようにするべく、「５０」の画素値をもつ前記入力画素データを、それより画素値の小さい、例えば「３０」の画素値をもつ画素データ（出力画素データ）に変換する。 For example, as shown in FIG. 3A, when the pixel value indicated by certain image data (input pixel data) acquired from the image processing unit 331 is “50”, the ideal value of the image density is “100”. However, assuming that the actually calculated image density is as large as “150”, the halftone γ correction processing unit 332 suppresses the image density as shown in FIG. In order to obtain a density, the input pixel data having a pixel value of “50” is converted into pixel data (output pixel data) having a smaller pixel value, for example, a pixel value of “30”.
中間調γ補正処理部３３２は、中間調γ補正曲線が示す入力画像データと出力画像データとの関係を中間調γ補正テーブルとして中間調γ補正テーブル記憶部３３２１に保持しており、中間調γ補正処理部３３２に画像データが入力されると、この入力画像データに対応する出力画像データを中間調γ補正テーブル記憶部３３２１に記憶された中間調γ補正テーブルを参照して導出し、入力画像データをその導出した出力画像データに変換して後段の擬似中間調処理部３３３に出力する。 The halftone gamma correction processing unit 332 holds the relationship between the input image data and the output image data indicated by the halftone gamma correction curve in the halftone gamma correction table storage unit 3321 as a halftone gamma correction table. When image data is input to the correction processing unit 332, output image data corresponding to the input image data is derived with reference to the halftone γ correction table stored in the halftone γ correction table storage unit 3321, and the input image The data is converted into the derived output image data and output to the pseudo halftone processing unit 333 at the subsequent stage.
後述するように、中間調γ補正テーブルは、濃度補正処理部３３４による濃度補正処理が実施されるたびに更新される。この濃度補正処理は、複写機１の主電源がオンされたとき、複写機１において予め定められた枚数の用紙に画像形成動作を行ったとき、複写機１周辺の温度や湿度を検出する温度検出部や湿度検出部が備えられている場合に複写機１周辺の温度や湿度の変化が予め定められた変化量を超えるものであるときの少なくとも１つのタイミングで実施するようにするとよい。 As will be described later, the halftone γ correction table is updated each time density correction processing by the density correction processing unit 334 is performed. This density correction process is performed when the main power supply of the copying machine 1 is turned on, or when the image forming operation is performed on a predetermined number of sheets in the copying machine 1, the temperature at which the temperature and humidity around the copying machine 1 are detected. In the case where a detection unit and a humidity detection unit are provided, it is preferable to perform the detection at at least one timing when the temperature and humidity changes around the copying machine 1 exceed a predetermined amount of change.
疑似中間調処理部３３３は、ディザ処理などの疑似中間調処理を行うための必要なマトリクスと閾値テーブルをスクリーン記憶部に保存している。図４（ａ）は閾値テーブルを示し、露光部５に出力されるＰＷＭ信号（パルス信号）のオンデューティ値として、複数のオンデューティ値ｒ１〜ｒ１５が設定されている。オンデューティ値ｒ１〜ｒ１５は、ｒ１５を１００（％）として、０％から順に一定の割合で増大するように設定された値である。ディザ処理において、マトリクスと閾値テーブルとの関係を説明する。このディザ処理における１画素のオンデューティ値は、４ビットのデジタル信号で表される。図４（ｂ）はディザマトリクスを示し、４（行）×４（列）の計１６個の画素値に対して、図４（ａ）の閾値テーブルが適用される。 The pseudo halftone processing unit 333 stores a matrix and a threshold value table necessary for performing pseudo halftone processing such as dither processing in the screen storage unit. 4A shows a threshold value table, and a plurality of on-duty values r1 to r15 are set as on-duty values of PWM signals (pulse signals) output to the exposure unit 5. FIG. The on-duty values r1 to r15 are values set so as to increase in order from 0% at a constant rate, where r15 is 100 (%). In the dither process, the relationship between the matrix and the threshold table will be described. The on-duty value of one pixel in this dither processing is represented by a 4-bit digital signal. FIG. 4B shows a dither matrix, and the threshold value table of FIG. 4A is applied to a total of 16 pixel values of 4 (rows) × 4 (columns).
ここで、図４（ｂ）のマトリクスに記された数値（１〜１５）は図４（ａ）の閾値テーブルの縦軸の値（１〜１５）に相当する。
今、ディザマトリクス内の画素値が全て「７５」であったとすると、「０」〜「３」の画素位置に設定された全ての閾値が注目画素の画素値より小さいから、疑似中間調処理部３３３は、これらのブロックについてのオンデューティ値として「ｒ１５」を出力する。また、「４」〜「７」の画素位置については、オンデューティ値「ｒ１」〜「ｒ３」に対応する閾値のみが注目画素の画素値より小さいから、疑似中間調処理部３３３は、これらの画素位置についてのオンデューティ値として「ｒ３」を出力する。「８」〜「１５」の画素位置に設定された全ての閾値が画素値よりも大きいため、疑似中間調処理部３３３は、これらの画素位置についてのオンデューティ値を「ｒ０」で出力する。（ｒ０は図示していないが、ｒ０からｒ１５の１６段階の値が０〜１５の値を示し、４ｂｉｔで表されることになる。）
Here, the numerical values (1 to 15) described in the matrix of FIG. 4B correspond to the values (1 to 15) on the vertical axis of the threshold value table of FIG.
Now, assuming that all the pixel values in the dither matrix are “75”, since all the threshold values set at the pixel positions “0” to “3” are smaller than the pixel value of the target pixel, the pseudo halftone processing unit 333 outputs “r15” as the on-duty value for these blocks. For the pixel positions “4” to “7”, only the threshold values corresponding to the on-duty values “r1” to “r3” are smaller than the pixel value of the target pixel. “R3” is output as the on-duty value for the pixel position. Since all threshold values set in the pixel positions “8” to “15” are larger than the pixel values, the pseudo halftone processing unit 333 outputs the on-duty values for these pixel positions as “r0”. (Although r0 is not shown in the figure, the values in 16 steps from r0 to r15 indicate values from 0 to 15, and are represented by 4 bits.)
なお、図５（ａ）には、画素値が「７５」以下の閾値を太線で囲んで示している。また、図５（ｂ）には、画素値が「７５」である場合において、上述したディザ処理を用いて疑似中間調処理を行ったときに用紙に形成される画像の一例を示している。 In FIG. 5A, threshold values with a pixel value of “75” or less are surrounded by a thick line. FIG. 5B shows an example of an image formed on the sheet when the pseudo halftone process is performed using the dither process described above when the pixel value is “75”.
濃度補正処理部３３４は、以下に説明する濃度補正処理を行うものである。本実施形態に係る複写機１においては、複写機１を構成する各部が基準時（例えば工場出荷時）と同等の状態を維持していれば、感光体ドラム３の特性、現像バイアス、露光量あるいは帯電バイアス等の濃度パラメータ値と中間転写ベルト１０に形成されるトナー像のトナー濃度との関係も基準時と略同一の状態が維持され、現像バイアス等を予め設定された所定の濃度パラメータ値で現像動作を行った場合、中間転写ベルト１０には所望のトナー濃度を有するトナー像が形成される。 The density correction processing unit 334 performs density correction processing described below. In the copying machine 1 according to the present embodiment, the characteristics of the photosensitive drum 3, the developing bias, and the exposure amount as long as each unit constituting the copying machine 1 maintains a state equivalent to that at the reference time (for example, at the time of factory shipment). Alternatively, the relationship between the density parameter value such as the charging bias and the toner density of the toner image formed on the intermediate transfer belt 10 is maintained substantially the same as that at the reference time, and a predetermined density parameter value in which the developing bias and the like are set in advance. When the developing operation is performed, a toner image having a desired toner density is formed on the intermediate transfer belt 10.
ところが、複写機１を構成する各部に経時的変化等の変化が生じた場合、現像バイアス等の値と中間転写ベルト１０に形成されるトナー像のトナー濃度との関係が基準時における関係から変化し、所定のパラメータ値で現像動作を行っても所望のトナー濃度のトナー像が得られなくなることがある。濃度補正処理部３３４は、この濃度の変化を補正する処理を行うものである。 However, when a change such as a change with time occurs in each part of the copying machine 1, the relationship between the value of the developing bias and the toner density of the toner image formed on the intermediate transfer belt 10 changes from the relationship at the reference time. However, a toner image having a desired toner density may not be obtained even if a developing operation is performed with a predetermined parameter value. The density correction processing unit 334 performs processing for correcting the change in density.
濃度補正処理部３３４は、まず、前述したように複写機１の主電源がオンされたとき等に、濃度の異なる複数の濃度パッチを試験的に感光体ドラム３や中間転写ベルト１０に出力する。そして、濃度補正処理部３３４は、このようにして形成された濃度パッチの濃度を濃度センサー１９により計測させ、この濃度パッチの濃度値と所定の基準値との比較に基づき、濃度パラメータ値と中間転写ベルト１０に形成されるトナー像のトナー濃度との関係が基準時のものから変化しているか否かの確認を行う。 The density correction processing unit 334 first outputs a plurality of density patches having different densities to the photosensitive drum 3 and the intermediate transfer belt 10 when the main power supply of the copying machine 1 is turned on as described above. . Then, the density correction processing unit 334 causes the density sensor 19 to measure the density of the density patch formed in this way, and based on the comparison between the density value of the density patch and a predetermined reference value, It is checked whether the relationship between the toner density of the toner image formed on the transfer belt 10 has changed from that at the reference time.
そして、濃度補正処理部３３４は、濃度パラメータ値とトナー濃度との関係が変化していることを検出すると、感光体ドラム３の経時的変化等が生じても画像形成動作を安定して良好な状態に維持させるため、中間調γ補正テーブルを調整する濃度補正処理を実施する。 When the density correction processing unit 334 detects that the relationship between the density parameter value and the toner density has changed, the image forming operation can be stably and satisfactorily performed even if the photosensitive drum 3 changes over time. In order to maintain the state, density correction processing for adjusting the halftone γ correction table is performed.
ここで、本実施形態の濃度補正処理部３３４は、感光体ドラム３や中間転写ベルト１０に形成する濃度パッチを、疑似中間調処理部３３３のスクリーン記憶部３３３１に記憶されているマトリクスと閾値テーブルを用いて形成する。 Here, the density correction processing unit 334 according to the present embodiment stores density patches formed on the photosensitive drum 3 and the intermediate transfer belt 10 in a matrix and threshold value table stored in the screen storage unit 3331 of the pseudo halftone processing unit 333. It forms using.
すなわち、本実施形態では、感光体ドラム３や中間転写ベルト１０に形成すべき濃度パッチの目標濃度が予め設定されている。例えば、１０％、３０％、５０％、７０％、１００％である。そして、従来では、各濃度に対応する画像データが濃度パッチ用画像データとして予め生成されていて所定の記憶部に格納され、濃度補正処理を実施するときには、制御部がその記憶部から濃度パッチ用画像データを読み出して、この画像データにもとづく画像形成動作を画像形成部に実行させていたが、本実施形態では、疑似中間調処理を行った場合に各目標濃度が得られるものとして予め求められた画素値を濃度補正用画素データとして濃度補正処理部３３４の濃度補正用画素データ記憶部３３４１に予め保持している。 That is, in this embodiment, the target density of density patches to be formed on the photosensitive drum 3 and the intermediate transfer belt 10 is set in advance. For example, they are 10%, 30%, 50%, 70%, 100%. Conventionally, image data corresponding to each density is generated in advance as density patch image data and stored in a predetermined storage unit. When density correction processing is performed, the control unit reads density patch image data from the storage unit. The image data is read out and the image forming operation based on the image data is executed by the image forming unit.In the present embodiment, each target density is obtained in advance when pseudo halftone processing is performed. The pixel values are stored in advance in the density correction pixel data storage unit 3341 of the density correction processing unit 334 as density correction pixel data.
そして、濃度補正処理部３３４は、濃度補正処理を行うべく感光体ドラム３や中間転写ベルト１０に濃度パッチを形成する際には、濃度補正用画素データ記憶部３３４１に記憶されている濃度補正用画素データを疑似中間調処理部３３３に出力する。 When the density correction processing unit 334 forms density patches on the photosensitive drum 3 or the intermediate transfer belt 10 so as to perform density correction processing, the density correction processing unit 334 stores density correction data stored in the density correction pixel data storage unit 3341. Pixel data is output to the pseudo halftone processing unit 333.
これにより、疑似中間調処理部３３３は、濃度補正処理部３３４からそれぞれ出力された各濃度補正用画素データが示す画素値から、マトリクスと閾値テーブルを用いて各画素のオンデューティ値を導出し、画像形成部２は、そのオンデューティ値にもとづいて感光体ドラム３や中間転写ベルト１０に濃度パッチを形成する。 Thereby, the pseudo halftone processing unit 333 derives the on-duty value of each pixel from the pixel value indicated by each density correction pixel data output from the density correction processing unit 334 using the matrix and the threshold value table, The image forming unit 2 forms density patches on the photosensitive drum 3 and the intermediate transfer belt 10 based on the on-duty value.
そして、濃度補正処理部３３４は、感光体ドラム３や中間転写ベルト１０に形成された各濃度パッチの濃度を濃度センサー１９により測定させ、中間調γ補正テーブル記憶部３３２１に格納されている中間調γ補正テーブルの出力画像データを、測定された各濃度パッチの濃度に基づいて書き換える。 Then, the density correction processing unit 334 causes the density sensor 19 to measure the density of each density patch formed on the photosensitive drum 3 or the intermediate transfer belt 10, and the halftone stored in the halftone γ correction table storage unit 3321. The output image data of the γ correction table is rewritten based on the measured density of each density patch.
エッジ補正部３３５は、画像処理部３３１から入力した文字部の画像データに対し、スムージングなどのエッジ補正処理を実施する。
具体的には、ある注目画素とその周辺画素との濃度差を抽出し、ある一定の濃度差がある箇所をエッジ部として抽出する。そして、エッジ部と判定された画素やその周辺画素の濃度補正を行うことによってスムージング等を行う。
例えば、エッジ部に接する画素に対し、黒画素や中間調の画素を補完したりすることで文字曲線に発生するジャギー等を除去する。
The edge correction unit 335 performs edge correction processing such as smoothing on the image data of the character part input from the image processing unit 331.
Specifically, a density difference between a certain pixel of interest and its surrounding pixels is extracted, and a portion having a certain density difference is extracted as an edge portion. Then, smoothing or the like is performed by correcting the density of the pixel determined to be an edge portion and its surrounding pixels.
For example, a jaggy or the like generated in a character curve is removed by complementing a black pixel or a halftone pixel with respect to a pixel in contact with an edge portion.
パルス幅変調部３３６は、疑似中間調処理部３３３及びエッジ補正部３３５における各種処理を経た階調部及び文字部の画像データを入力すると、ＰＷＭ信号を生成してレーザードライバ３３７に出力する。
レーザードライバ３３７は、このＰＷＭ信号にもとづいて露光部５におけるレーザー光の照射を制御する。
When the pulse width modulation unit 336 receives the image data of the gradation part and the character part that have undergone various processes in the pseudo halftone processing part 333 and the edge correction part 335, the pulse width modulation part 336 generates a PWM signal and outputs it to the laser driver 337.
The laser driver 337 controls the laser light irradiation in the exposure unit 5 based on the PWM signal.
ピクセルカウント部３３８は、画像形成部２によって画像形成動作が実施されるときに、中間調γ補正処理部３３２に入力される直前の画像データ（画像処理部３３１から順次出力される画像データ）を取り込み、この画像データが示す画素値を基づいてトナーの消費量を算出するものであり、重み係数テーブル記憶部３３８１と、画像データ補正部３３８２と、積算部３３８３と、トナー消費量算出部３３８４とを備える。 When the image forming operation is performed by the image forming unit 2, the pixel count unit 338 receives image data (image data sequentially output from the image processing unit 331) immediately before being input to the halftone γ correction processing unit 332. The toner consumption is calculated on the basis of the pixel values indicated by the image data, and the weight coefficient table storage unit 3381, the image data correction unit 3382, the integration unit 3383, and the toner consumption calculation unit 3384 Is provided.
重み係数テーブル記憶部３３８１は、ピクセルカウント部３３８が取り込む画像データの各画素値と、所定の係数により重み付けした値（以下、重み付け値という。）との対応関係を示すテーブルを記憶するものである。 The weighting coefficient table storage unit 3381 stores a table indicating a correspondence relationship between each pixel value of image data captured by the pixel counting unit 338 and a value weighted by a predetermined coefficient (hereinafter referred to as a weighting value). .
図６のグラフＬ４で示すように、トナー消費量は、擬似中間調処理部３３３から出力される画素データが示す画素値に比例する関係とはならず、グラフＬ５で示すように非線形な関係となる。本実施形態では、或る画素値に要するトナー消費量を基準とし、各画素値に要するトナー消費量と前記基準のトナー消費量との差を解消するための、所定の係数により重み付けした値が、例えば工場出荷時に画素値ごとに予め求められている。 As shown by a graph L4 in FIG. 6, the toner consumption amount is not proportional to the pixel value indicated by the pixel data output from the pseudo halftone processing unit 333, but has a non-linear relationship as shown by a graph L5. Become. In this embodiment, a value weighted by a predetermined coefficient for eliminating the difference between the toner consumption amount required for each pixel value and the reference toner consumption amount based on the toner consumption amount required for a certain pixel value. For example, it is obtained in advance for each pixel value at the time of factory shipment.
重み係数テーブル記憶部３３８１は、画像処理部３３１から出力され得る画像データの各画素値と重み付け値との対応関係を示すテーブルを記憶しているものである。図７に、該テーブルの一例を示す。図７に示すように、テーブルには、画像処理部３３１から出力される画像データが示す各々の画素値とこの画素値に重み係数を乗算した後の補正値が対応付けられている。 The weighting coefficient table storage unit 3381 stores a table indicating a correspondence relationship between each pixel value of image data that can be output from the image processing unit 331 and a weighting value. FIG. 7 shows an example of the table. As shown in FIG. 7, the table associates each pixel value indicated by the image data output from the image processing unit 331 with a correction value obtained by multiplying the pixel value by a weighting factor.
画像データ補正部３３８２は、前記画像処理部３３１から画像データ（画素データ）を受信したときに、該画像データを前記重み係数テーブル記憶部３３８１に格納されたテーブルを用いて補正するものである。すなわち、画像データ補正部３３８２は、画像処理部３３１から出力された画像データが示す画素値が例えば画素値３１のときには、該画素値３１に対応する重み付け値２３を前記テーブルから導出する。画像データ補正部３３８２は、導出したデータを積算部３３８３に出力する。 When the image data correction unit 3382 receives image data (pixel data) from the image processing unit 331, the image data correction unit 3382 corrects the image data using a table stored in the weight coefficient table storage unit 3381. That is, when the pixel value indicated by the image data output from the image processing unit 331 is, for example, the pixel value 31, the image data correction unit 3382 derives the weighting value 23 corresponding to the pixel value 31 from the table. The image data correction unit 3382 outputs the derived data to the integration unit 3383.
積算部３３８３は、画像データ補正部３３８２から順次出力されるデータが示す画素値を積算するものである。 The integration unit 3383 integrates pixel values indicated by data sequentially output from the image data correction unit 3382.
トナー消費量算出部３３８４は、積算部３３８３により算出された積算値から所定の算出式を用いてトナーの消費量を算出する。また、トナー消費量算出部３３８４は、今回算出したトナー消費量を前回までのトナー消費量の累計値に加算し、トナー総消費量を算出する。 The toner consumption amount calculation unit 3384 calculates the toner consumption amount from the integration value calculated by the integration unit 3383 using a predetermined calculation formula. Further, the toner consumption amount calculation unit 3384 adds the toner consumption amount calculated this time to the cumulative value of the toner consumption amount until the previous time, and calculates the total toner consumption amount.
例えば、図８に示す画像が、画像サイズがＡ４（600dpi×600dpi）で4,960×7,016画素からなる場合、次式によって階調部画像のトナー被覆率を求めることができる。
階調部のトナー被覆率＝積算値÷（A4サイズの画素数×255）×100
＝｛（23×1,000,000）＋（47×1,000,000）＋（95×1,000,000）｝
÷（4,960×7,016×255）×100
≒１．８６（％）
For example, when the image shown in FIG. 8 has an image size of A4 (600 dpi × 600 dpi) and 4,960 × 7,016 pixels, the toner coverage of the gradation portion image can be obtained by the following equation.
Toner coverage in gradation area = integrated value / (number of A4-size pixels x 255) x 100
= {(23 x 1,000,000) + (47 x 1,000,000) + (95 x 1,000,000)}
÷ (4,960 x 7,016 x 255) x 100
≒ 1.86 (%)
ここで、トナー被覆率１％あたりのトナー消費量が４（mg）の場合、階調部のトナー消費量＝４（ｍｇ）×１．８６（％）＝７．４４（ｍｇ）と算出される。 Here, when the toner consumption amount per 1% of the toner coverage is 4 (mg), the toner consumption amount of the gradation part = 4 (mg) × 1.86 (%) = 7.44 (mg) is calculated. The
ドットカウント部３３９は、エッジ補正部３３５とパルス幅変調部３３６の間に配置され、補正係数記憶部３３９１と、パターン画像形成部３３９２と、濃度算出部３３９３と、パターン検出部３３９４と、ドット計数部３３９５と、演算部３３９６と、トナー消費量算出部（文字部消費量算出部）３３９７とを備える。
ドットカウント部３３９は、画像処理部３３１から出力され、エッジ補正部３３５を介して入力した文字部の画像データを取り込み、この画像データに含まれる印字画素の線幅と印字画素数にもとづいてトナーの消費量を算出するものである。さらに、ドットカウント部３３９においては、予め濃度特性を算出し、その濃度特性をトナー消費量の算出に反映させるキャリブレーション処理（以下、キャリブレーションと略する。）を行う。
The dot count unit 339 is disposed between the edge correction unit 335 and the pulse width modulation unit 336, and includes a correction coefficient storage unit 3391, a pattern image formation unit 3392, a density calculation unit 3393, a pattern detection unit 3394, and a dot count. A unit 3395, a calculation unit 3396, and a toner consumption amount calculation unit (character portion consumption amount calculation unit) 3397.
The dot count unit 339 takes in the image data of the character portion output from the image processing unit 331 and input through the edge correction unit 335, and toner based on the line width and the number of print pixels included in the image data. Is calculated. Further, the dot count unit 339 calculates density characteristics in advance, and performs a calibration process (hereinafter abbreviated as calibration) for reflecting the density characteristics in the calculation of toner consumption.
補正係数記憶部３３９１は、図９に示すように、線幅が異なる各画素パターンにもとづいて定められる補正係数とその画素パターンの区分とを対応付けた補正テーブルを記憶する。
補正係数（消費量補正係数１）は、予め実際の測定にもとづいて定めることができる数値である。例えば、エッジ部の存在しないベタ画像の１画素で消費されるトナー量を１としたうえで、線幅を変えた各画素パターンごとに１画素当たりのトナー消費量を測定し、その変化の割合を補正係数として求めることが好ましい。
なお、この補正テーブルには、後述する付加補正テーブルから抽出される付加補正係数についても該当する画素パターンの区分に対応付けて格納する。
As shown in FIG. 9, the correction coefficient storage unit 3391 stores a correction table in which correction coefficients determined based on pixel patterns having different line widths are associated with the pixel pattern classifications.
The correction coefficient (consumption correction coefficient 1) is a numerical value that can be determined in advance based on actual measurement. For example, assuming that the amount of toner consumed by one pixel of a solid image having no edge portion is 1, the amount of toner consumed per pixel is measured for each pixel pattern whose line width is changed, and the rate of the change Is preferably obtained as a correction coefficient.
In this correction table, additional correction coefficients extracted from the additional correction table described later are also stored in association with the corresponding pixel pattern classification.
また、補正係数記憶部３３９１は、図１０に示すように、現像特性（濃度）にもとづいて定められる付加補正係数（消費量補正係数２）を画素パターンと所定の濃度とに対応付けた付加補正テーブルを記憶する。
付加補正係数（消費量補正係数２）は、濃度の変動に応じて定められる数値である。基準となる濃度のベタ画像のセンサー読取値（濃度）を１とした場合における１画素当たりのトナー消費量を付加補正係数＝１としたうえで、ベタ画像のセンサー読取値が変化した場合の１画素当たりのトナー消費量を予め求めておいてテーブル化したものである。同様に他のパターンにおいてもテーブルとして有している。
Further, the correction coefficient storage unit 3391, as shown in FIG. 10, performs additional correction in which an additional correction coefficient (consumption correction coefficient 2) determined based on development characteristics (density) is associated with a pixel pattern and a predetermined density. Remember the table.
The additional correction coefficient (consumption correction coefficient 2) is a numerical value determined in accordance with the density variation. When the sensor reading value (density) of the solid image of the reference density is 1, the toner consumption amount per pixel is set as the additional correction coefficient = 1, and 1 when the sensor reading value of the solid image is changed. The toner consumption per pixel is obtained in advance and tabulated. Similarly, other patterns are provided as tables.
パターン画像形成部３３９２は、線幅を変えた複数のライン像をパターン画像として保持し、そのパターン画像を画像形成部２が各感光体ドラム３や中間転写ベルト１０上に形成する。このようにして形成されたパターン画像の濃度を計測することにより、付加補正係数を求めることができる。
例えば、図１１は、本実施形態において形成されるパターン画像であり、線幅３画素の代表的なパターン画像を示すものである。
The pattern image forming unit 3392 holds a plurality of line images with different line widths as pattern images, and the image forming unit 2 forms the pattern images on the photosensitive drums 3 and the intermediate transfer belt 10. The additional correction coefficient can be obtained by measuring the density of the pattern image formed in this way.
For example, FIG. 11 is a pattern image formed in the present embodiment, and shows a typical pattern image having a line width of 3 pixels.
なお、パターン画像の形成を含むキャリブレーションの実施は、濃度補正処理に用いる中間調γ補正テーブルの更新とともに実施することが好ましい。すなわち、複写機１の主電源がオンされたとき、複写機１において予め定められた枚数の用紙に画像形成動作を行ったとき、複写機１周辺の温度や湿度を検出する温度検出部や湿度検出部が備えられている場合には、複写機１周辺の温度や湿度の変化が予め定められた変化量を超えるものであるときの少なくとも１つのタイミングで行うようにするとよい。 The calibration including the formation of the pattern image is preferably performed together with the update of the halftone γ correction table used for the density correction process. That is, when the main power supply of the copying machine 1 is turned on, or when an image forming operation is performed on a predetermined number of sheets in the copying machine 1, a temperature detection unit or humidity for detecting the temperature and humidity around the copying machine 1 In the case where the detection unit is provided, it is preferable to perform the detection at at least one timing when a change in temperature and humidity around the copying machine 1 exceeds a predetermined change amount.
濃度算出部３３９３は、感光体ドラム３や中間転写ベルト１０に形成された各パターン画像の濃度（センサー読取値）を濃度センサー１９に計測させる。
そして、濃度算出部３３９３は、センサー読取値に対応する付加補正係数を求める。
例えば、図１１に示す線幅３画素のパターン画像のセンサー読取値が「0.7」である場合、濃度算出部３３９３は、図１０に示す付加補正テーブルにアクセスし、Case２の相関から対応する消費量補正係数２（付加補正係数）「1.2」を抽出する。センサー読取値が０．５の場合は、Case１とCase3の中間にあたるため、（１．０＋０．７）÷２＝０．８５を設定する。
濃度算出部３３９３は、求めた付加補正係数を以降の線幅３画素の画像形成処理時のトナー消費量算出演算に用いるため、この付加補正係数を予め補正係数を格納した補正テーブルの各区分に対応付けて記憶する。
The density calculation unit 3393 causes the density sensor 19 to measure the density (sensor reading value) of each pattern image formed on the photosensitive drum 3 or the intermediate transfer belt 10.
Then, the density calculation unit 3393 obtains an additional correction coefficient corresponding to the sensor reading value.
For example, when the sensor reading value of the pattern image with a line width of 3 pixels shown in FIG. 11 is “0.7”, the density calculation unit 3393 accesses the additional correction table shown in FIG. Correction coefficient 2 (additional correction coefficient) “1.2” is extracted. When the sensor reading value is 0.5, it falls between Case 1 and Case 3, so (1.0 + 0.7) ÷ 2 = 0.85 is set.
Since the density calculation unit 3393 uses the obtained additional correction coefficient for the calculation of toner consumption during the subsequent image formation process with a line width of 3 pixels, the additional correction coefficient is assigned to each section of the correction table in which the correction coefficient is stored in advance. Store in association with each other.
なお、パターン画像の濃度計測はパターン画像の形成のタイミングとあわせて、定期又は不定期に行うことができる。
例えば、複写機１の機内温度が一定値（例えば、５℃）以上変化した時や、一定枚数（例えば、２５０枚）印字した時など、複写機１の印字性能を考慮した適切なタイミングで行うことが好ましい。
また、複写機１の主電源がオンされたときや所謂スリープモードの状態中に、パターン画像の形成や濃度計測を行うことが好ましい。このようにすることで、ダウンタイムの発生によるユーザーの不便を回避することができる。
It should be noted that the density measurement of the pattern image can be performed regularly or irregularly together with the pattern image formation timing.
For example, when the internal temperature of the copying machine 1 changes by a certain value (for example, 5 ° C.) or more, or when a certain number of sheets (for example, 250 sheets) are printed, the timing is determined at an appropriate timing considering the printing performance of the copying machine 1. It is preferable.
Further, it is preferable to perform pattern image formation and density measurement when the main power supply of the copying machine 1 is turned on or during a so-called sleep mode. In this way, inconvenience for the user due to the occurrence of downtime can be avoided.
パターン検出部３３９４は、エッジ補正部３３５から取得した文字部の画像データに関する２値データを解析し、線幅（印字ドットの連続数）が異なる所定の画素パターンに該当する領域を検出する。２値化後のデータはエッジ補正部３３５から出力されるデータの最上位ビットを用いて得ることができる。なお、エッジ補正部３３５では擬似中間調処理部３３３で出力されるビット数と同一になるように補正される。
具体的には、印字ドットの連続数を１〜８の範囲で変化させた複数の画素パターンを対象画像のドット配列から検出する。
ドット計数部３３９５は、所定の画素パターンに該当する領域に含まれる印字画素の数をその画素パターンの区分ごとに計数する。
そして、求めた画素数の計数値は、後述する補正テーブルに格納する。
なお、本実施形態において、パターン検出部３３９４は、露光部５におけるレーザー光の走査方向にもとづく所定の線幅にしたがって該当する領域を検出し、ドット計数部３３９５は、その領域に含まれる画素数を計数するものとする。
The pattern detection unit 3394 analyzes the binary data related to the image data of the character portion acquired from the edge correction unit 335, and detects an area corresponding to a predetermined pixel pattern having a different line width (number of continuous print dots). The binarized data can be obtained using the most significant bit of the data output from the edge correction unit 335. Note that the edge correction unit 335 performs correction so as to be the same as the number of bits output from the pseudo halftone processing unit 333.
Specifically, a plurality of pixel patterns in which the number of continuous printing dots is changed in the range of 1 to 8 are detected from the dot array of the target image.
The dot counting unit 3395 counts the number of print pixels included in the region corresponding to the predetermined pixel pattern for each segment of the pixel pattern.
Then, the calculated count value of the number of pixels is stored in a correction table described later.
In the present embodiment, the pattern detection unit 3394 detects a corresponding area according to a predetermined line width based on the scanning direction of the laser beam in the exposure unit 5, and the dot counting unit 3395 includes the number of pixels included in the area. Shall be counted.
図９は、本実施形態に係るトナー消費量算出に用いる補正テーブルの一例を示す図である。
図９に示す補正テーブルにおいて、「２値パターン」は、印字画素の配列パターンを２値データにもとづいて表した区分であり、「1」は印字画素、「0」は非印字画素、「*」は「0」又は「1」のいずれでも良いことを表している。
「カウンタ部」は、「２値パターン」に対応した欄であり、印字画素の配列パターンを、線幅に基づいて表したものである。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a correction table used for toner consumption calculation according to the present embodiment.
In the correction table shown in FIG. 9, “binary pattern” is a classification in which an array pattern of print pixels is represented based on binary data, “1” is a print pixel, “0” is a non-print pixel, “*” "Represents that either" 0 "or" 1 "may be used.
The “counter part” is a column corresponding to “binary pattern”, and represents an array pattern of print pixels based on the line width.
例えば、Count2に対応する「00011000******」は、線幅が２画素の画素パターンに対応した区分であり、Count3に対応する「000111000*****」は、線幅が３画素の画素パターンに対応した区分である。また、Count*-*に対応した「1*************」は、Count1〜8のいずれにも該当しないケース（但し、画素パターンの全てが非印字画素の場合を除く）を考慮した区分である。該当パターンに一致した場合、Count１とCount*-*は１つずつ、Count2は２つずつ、Count３は３つずつ、以下同様にしてCount8は８つずつカウントアップされる。 For example, “00011000 ******” corresponding to Count2 is a classification corresponding to a pixel pattern having a line width of 2 pixels, and “000111000 *****” corresponding to Count3 is a line width of 3. This is a classification corresponding to the pixel pattern of the pixel. In addition, “1 *************” corresponding to Count *-* does not correspond to any of Count1 to 8 (however, when all pixel patterns are non-printing pixels) This category is based on If the pattern matches, Count1 and Count *-* are counted up one by one, Count2 is incremented by two, Count3 is incremented by three, and so on.
「カウンタ値」の欄には、「２値パターン」又は「カウンタ部」の区分ごとに該当する画素パターンに含まれる印字画素の計数値を格納する。
例えば、図８に示す画像例の文字部については、ドット計数部３３９５は、Count1に対応した「0001000*******」の区分に該当する画素を５００画素検出（計数）したこととなる。
また、ドット計数部３３９５は、これらの各画素パターンごとに算出した計数値を積算する。
つまり、Count1〜8及びCount*-*に該当する線幅にもとづく画素パターンに含まれる印字画素数が「カウンタ値」に格納され、さらに、各「カウント値」の積算値が「合計カウント値」に格納される。
In the “counter value” column, the count value of the print pixel included in the corresponding pixel pattern is stored for each of the “binary pattern” or the “counter unit”.
For example, for the character portion of the image example shown in FIG. 8, the dot counting unit 3395 has detected (counted) 500 pixels corresponding to the category “0001000 *******” corresponding to Count1. Become.
Also, the dot counting unit 3395 integrates the count values calculated for each of these pixel patterns.
In other words, the number of print pixels included in the pixel pattern based on the line width corresponding to Count 1 to 8 and Count *-* is stored in the “counter value”, and the integrated value of each “count value” is “total count value”. Stored in
演算部３３９６は、２値パターン又はカウンタ部の区分ごとに計数した印字画素数とその区分に対応した補正係数（消費量補正係数１）とを乗算し、さらに同区分に対応した付加補正係数（消費量補正係数２）を乗算してその積算値を求める。積算値は、補正テーブルの「補正後カウント値」に格納される。 The arithmetic unit 3396 multiplies the number of print pixels counted for each section of the binary pattern or the counter section by the correction coefficient (consumption correction coefficient 1) corresponding to the section, and further adds an additional correction coefficient ( The consumption value correction coefficient 2) is multiplied to obtain the integrated value. The integrated value is stored in the “corrected count value” in the correction table.
トナー消費量算出部３３９７は、演算部３３９６が求めた積算値と単位画素当たりのトナー消費量を用いてトナー消費量を算出することができる。 The toner consumption amount calculation unit 3397 can calculate the toner consumption amount using the integrated value obtained by the calculation unit 3396 and the toner consumption amount per unit pixel.
例えば、「合計カウント値」から導き出される対象画像の印字率が５％であった場合、トナー消費量算出部３３９７は、次式によってトナー被覆率を算出する。
トナー被覆率＝５（％）×3,700,428（ドット）÷1,735,680（ドット）
≒１０．６６（％）
For example, when the printing rate of the target image derived from the “total count value” is 5%, the toner consumption amount calculation unit 3397 calculates the toner coverage rate by the following equation.
Toner coverage = 5 (%) x 3,700,428 (dots) ÷ 1,735,680 (dots)
≒ 10.66 (%)
ここで、トナー消費量算出部３３９７は、トナー被覆率１％あたりのトナー消費量が４（mg）の場合、文字部のトナー消費量＝４（ｍｇ）×10.66（％）＝４２．６４（ｍｇ）と算出する。 Here, when the toner consumption amount per 1% of the toner coverage is 4 (mg), the toner consumption amount calculation unit 3397 has the character portion toner consumption amount = 4 (mg) × 10.66 (%) = 42.64 ( mg).
これにより、ピクセルカウント部３３８が求めた階調部のトナー消費量と、ドットカウント部３３９が求めた文字部のトナー消費量とを合計して総トナー消費量を算出することができる。例えば、本実施形態の例で用いた図８に示す画像を形成する際に使用するトナー消費量＝７．４４（ｍｇ）＋４２．６４（ｍｇ）＝５０．０８（ｍｇ）となる。 As a result, the total toner consumption can be calculated by summing the toner consumption of the gradation part obtained by the pixel counting unit 338 and the toner consumption of the character part obtained by the dot counting unit 339. For example, the toner consumption used when forming the image shown in FIG. 8 used in the example of the present embodiment is 7.44 (mg) +42.64 (mg) = 50.08 (mg).
図１２は、濃度補正処理及びキャリブレーション処理を示すフローチャートである。
図１２に示すように、複写機１の主電源がオンされると（ステップ♯１：ＹＥＳ）、濃度補正処理部３３４は、濃度補正用画素データ記憶部３３４１に記憶されている濃度補正用画素データを擬似中間調処理部３３３に出力し、スクリーン記憶部３３３１に記憶されているマトリクスと閾値テーブルを用いたディザ処理を擬似中間調処理部３３３に実施させ、この擬似中間調処理部３３３の出力にもとづき濃度パッチを感光体ドラム３又は中間転写ベルト１０に形成する動作を画像形成部２に実施させる（ステップ＃２）。
FIG. 12 is a flowchart showing density correction processing and calibration processing.
As shown in FIG. 12, when the main power supply of the copying machine 1 is turned on (step # 1: YES), the density correction processing unit 334 stores the density correction pixels stored in the density correction pixel data storage unit 3341. The data is output to the pseudo halftone processing unit 333, and the pseudo halftone processing unit 333 is caused to perform dither processing using the matrix and the threshold value table stored in the screen storage unit 3331, and the output of the pseudo halftone processing unit 333 is output. Based on this, the image forming unit 2 is caused to perform an operation of forming a density patch on the photosensitive drum 3 or the intermediate transfer belt 10 (step # 2).
つぎに、濃度補正処理部３３４が、濃度センサー１９から受信した濃度情報が示す濃度が適正範囲から変化しているか否かを判断し（ステップ♯４）、変化しているときには（ステップ♯４：ＹＥＳ）、その濃度にもとづいて中間調γ補正テーブルを書き換える（ステップ♯５）。
なお、ステップ＃４において、一定の変化が検出されない場合には（＃４：ＮＯ）、ステップ＃５を実施することなく一連の処理を終了する。
Next, the density correction processing unit 334 determines whether or not the density indicated by the density information received from the density sensor 19 has changed from the appropriate range (step # 4), and when it has changed (step # 4: YES), the halftone γ correction table is rewritten based on the density (step # 5).
In step # 4, when a constant change is not detected (# 4: NO), the series of processes is terminated without performing step # 5.
図１３は、キャリブレーション後に実施される画像形成動作を示すフローチャートである。
図１３に示すように、スキャナー部２１から画像データが出力されると（＃１１：ＹＥＳ）、画像処理部３３１は、この画像データに対し種々の画像処理を実施する（ステップ＃１２）。例えば、画像処理部３３１は、シェーディング補正や色補正等の各種補正処理を実施する。
また、画像処理部３３１の画像属性識別部３３１１は、画像データの属性を識別する（ステップ＃１３）。
FIG. 13 is a flowchart showing an image forming operation performed after calibration.
As shown in FIG. 13, when image data is output from the scanner unit 21 (# 11: YES), the image processing unit 331 performs various image processing on the image data (step # 12). For example, the image processing unit 331 performs various correction processes such as shading correction and color correction.
Further, the image attribute identification unit 3311 of the image processing unit 331 identifies the attribute of the image data (step # 13).
階調部の画像データは（＃１３：階調部）、中間調γ補正処理部３３２が、濃度補正処理部３３４により書き換えられた中間調γ補正テーブルを用いて中間調γ補正処理を実施する（ステップ＃１４）。次いで、擬似中間調処理部３３３は、中間調補正処理部３３２による中間調γ補正処理後の画像データに対して、スクリーン記憶部３３３１に格納されているスクリーンを用いた擬似中間調処理を実施する（ステップ＃１５）。 As for the image data of the gradation part (# 13: gradation part), the halftone γ correction processing unit 332 performs the halftone γ correction processing using the halftone γ correction table rewritten by the density correction processing unit 334. (Step # 14). Next, the pseudo halftone processing unit 333 performs pseudo halftone processing using the screen stored in the screen storage unit 3331 on the image data after the halftone γ correction processing by the halftone correction processing unit 332. (Step # 15).
他方、文字部の画像データは（＃１３：文字部）、エッジ補正部３３５が文字部のエッジ部に対するスムージング処理等を実施する（ステップ＃１６）。
そして、画像処理部２は、必要な処理が施された階調部と文字部の画像データにもとづいて用紙への画像形成動作を実施する（ステップ＃１７）。
On the other hand, the image data of the character part (# 13: character part), the edge correction unit 335 performs smoothing processing on the edge part of the character part (step # 16).
Then, the image processing unit 2 performs an image forming operation on the paper based on the image data of the gradation part and the character part subjected to the necessary processing (step # 17).
図１４は、トナー消費量の算出処理を示すフローチャートである。
図１４に示すように、スキャナー部２１から画像データが出力されると（ステップ♯２１：ＹＥＳ）、画像処理部３３１は、この画像データに対し、種々の画像処理を実施する（ステップ＃２２）。例えば、画像処理部３３１は、シェーディング補正や色補正等の各種補正処理を実施する。
また、画像処理部３３１の画像属性識別部３３１１は、画像データの属性を識別する（ステップ＃２３）。具体的には、画像属性識別部３３１１は、画像データに含まれる各画素が階調部に属するか文字部に属するかを識別し、階調部の画像データについては中間調γ補正処理部３３２に出力し、文字部の画像データについてはエッジ補正部３３５に出力する。
FIG. 14 is a flowchart illustrating a toner consumption calculation process.
As shown in FIG. 14, when image data is output from the scanner unit 21 (step # 21: YES), the image processing unit 331 performs various image processing on this image data (step # 22). . For example, the image processing unit 331 performs various correction processes such as shading correction and color correction.
In addition, the image attribute identification unit 3311 of the image processing unit 331 identifies the attribute of the image data (step # 23). Specifically, the image attribute identification unit 3311 identifies whether each pixel included in the image data belongs to the gradation part or the character part. For the image data of the gradation part, the halftone γ correction processing unit 332 The image data of the character part is output to the edge correction unit 335.
ここで、ピクセルカウント部３３８は、画像処理部３３１から中間調γ補正処理部３３２に出力された画像データを取り出し（＃２３：階調部）、画像データ補正部３３８２が、補正データ記憶部３３８１に格納された重み付け値を取り出して各画素値を補正し（ステップ＃２４）、積算部３３８３は、補正された画素データを積算する（ステップ＃２５）。
続いて、トナー消費量算出部３３８４が、積算部３３８３による画素データの積算値にもとづいて階調部のトナー消費量を算出し、その累計値を算出する（ステップ♯２６）。
Here, the pixel count unit 338 extracts the image data output from the image processing unit 331 to the halftone γ correction processing unit 332 (# 23: gradation unit), and the image data correction unit 3382 includes the correction data storage unit 3381. The weighting value stored in is extracted and each pixel value is corrected (step # 24), and the integration unit 3383 integrates the corrected pixel data (step # 25).
Subsequently, the toner consumption amount calculation unit 3384 calculates the toner consumption amount of the gradation part based on the integrated value of the pixel data by the integration unit 3383, and calculates the accumulated value (step # 26).
他方、ドットカウント部３３９は、エッジ補正部３３５において必要な処理を経た文字部の画像データ（２値データ）を入力し（＃２３：文字部）、パターン検出部３３９４が、印字画素の連続数（線幅）からなる所定の画素パターンに該当する領域を検出し、ドット計数部３３９５が、この領域に含まれる印字画素数を計数する（ステップ♯２７）。
次いで、演算部３３９６が、計数した印字画素数を、その画素パターンに対応する線幅に応じた重み付け（補正係数）と、パターン画像の測定濃度（現像特性）に応じた重み付け（前処理で抽出した付加補正係数）によって補正し（ステップ♯２８）、演算部３３９６が、補正後の画素数を積算する（ステップ♯２９）。
続いて、トナー消費量算出部３３９７が、積算部３３９６による画素数の積算値にもとづいて文字部のトナー消費量を算出し、その累計値を算出する（ステップ♯３０）。
On the other hand, the dot count unit 339 inputs image data (binary data) of the character part that has undergone the necessary processing in the edge correction unit 335 (# 23: character part), and the pattern detection unit 3394 receives the continuous number of print pixels. A region corresponding to a predetermined pixel pattern consisting of (line width) is detected, and the dot counting unit 3395 counts the number of print pixels included in this region (step # 27).
Next, the computing unit 3396 extracts the counted number of print pixels by weighting (correction coefficient) according to the line width corresponding to the pixel pattern, and weighting (development characteristics) according to the measured density (development characteristics) of the pattern image. The additional correction coefficient is corrected (step # 28), and the operation unit 3396 adds up the corrected number of pixels (step # 29).
Subsequently, the toner consumption amount calculation unit 3397 calculates the toner consumption amount of the character portion based on the integrated value of the number of pixels by the integration unit 3396, and calculates the cumulative value (step # 30).
そして、ピクセルカウント部３３８のトナー消費量算出部３３８５及びドットカウント部３３９のトナー消費量算出部３３９７は、一連の原稿に対する画素数の積算処理が完了したか否かを判断し（ステップ＃３１）、完了していない場合には（＃３１：ＮＯ）、ステップ＃２１に戻る一方、完了した場合には（＃３１：ＹＥＳ）、それぞれのトナー消費量を合算して総トナー消費量を算出する（ステップ＃３２）。 Then, the toner consumption amount calculation unit 3385 of the pixel count unit 338 and the toner consumption amount calculation unit 3397 of the dot count unit 339 determine whether or not the integration processing of the number of pixels for a series of documents has been completed (step # 31). If not completed (# 31: NO), the process returns to step # 21. If completed (# 31: YES), the total toner consumption is calculated by adding the respective toner consumptions. (Step # 32).
以上のように、本実施形態の複写機１によれば、画像属性に応じた補正処理にもとづいてトナー消費量を算出するようにしている。
具体的には、階調部に対しては、中間調γ補正処理部３３２による中間調γ補正処理後の画素値ではなく、中間調γ補正処理部３３２に入力される直前の画素値にもとづいて補正処理を行い、その補正後の画素値にもとづいて階調部におけるトナー消費量を算出するようにしている。
また、文字部に対しては、線幅に応じたエッジ効果の変化を数値化した補正係数を用いてトナー消費量を算出するようにしている。さらに、現像特性に応じたエッジ効果の変化を数値化した付加補正係数を用いてトナー消費量を算出するようにしている。
As described above, according to the copying machine 1 of the present embodiment, the toner consumption amount is calculated based on the correction process according to the image attribute.
Specifically, for the gradation portion, not based on the pixel value after the halftone γ correction processing by the halftone γ correction processing portion 332 but based on the pixel value immediately before being input to the halftone γ correction processing portion 332. The correction processing is performed, and the toner consumption amount in the gradation portion is calculated based on the corrected pixel value.
For the character portion, the toner consumption is calculated using a correction coefficient obtained by quantifying the change in the edge effect according to the line width. Further, the toner consumption is calculated using an additional correction coefficient obtained by quantifying the change in the edge effect according to the development characteristics.
したがって、本実施形態の複写機１によれば、従来のように、画像属性を問わず画一的な演算処理を用いる方法に比べ、合理的かつ正確にトナー消費量を算出することができる。 Therefore, according to the copying machine 1 of the present embodiment, it is possible to calculate the toner consumption amount reasonably and accurately compared to the conventional method using uniform arithmetic processing regardless of image attributes.
また、従来は、中間調γ補正処理後の画素値を用いてトナー消費量を算出していたが、この方法に比べ、感光体ドラム３の特性や現像特性に影響を受けることがなく、正確にトナー消費量を算出することができる。
さらに、濃度補正に用いる濃度パッチのパターンが実際の濃度階調処理で用いる擬似中間調処理を利用して作成するようにしたので、より正確にトナー消費量を算出することができる。
Conventionally, the toner consumption is calculated using the pixel value after the halftone γ correction processing, but compared with this method, the toner consumption is not affected by the characteristics of the photosensitive drum 3 and the development characteristics. The toner consumption can be calculated.
Further, since the density patch pattern used for density correction is created using the pseudo halftone process used in the actual density gradation process, the toner consumption can be calculated more accurately.
また、本実施形態の複写機１では、所定のタイミングにもとづいて、トナー消費量補正に用いるパターン画像を感光体ドラム３上又は中間転写ベルト１０上に形成し、これを算出することによってその時点における現像特性を取得し、その現像特性に応じた重み付け処理をさらに施すことによってトナー消費量を算出するようにしている。
このため、経年変化や環境変化等による現像特性の変動をトナー消費量の算出に反映させることができる。
このため、ライフ（使用期間）を通じて安定的に精度良くトナー消費量を算出することができる。
Further, in the copying machine 1 of the present embodiment, a pattern image used for toner consumption correction is formed on the photosensitive drum 3 or the intermediate transfer belt 10 based on a predetermined timing, and this is calculated to calculate the time point. The toner consumption amount is calculated by acquiring the development characteristics at and further applying a weighting process according to the development characteristics.
For this reason, fluctuations in development characteristics due to changes over time, environmental changes, and the like can be reflected in the calculation of toner consumption.
Therefore, it is possible to calculate the toner consumption amount stably and accurately throughout the life (use period).
以上、本発明について、実施形態を示して説明したが、本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、感光体ドラム３に対するレーザー光の走査方向、すなわち、画像形成の方向にしたがって印字画素の連続数を検出して、トナー消費量の算出に反映するようにしているが、副走査方向に対する印字画素の連続数を検出してトナー消費量の算出に利用することができる。
The present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims.
For example, in the present embodiment, the continuous number of print pixels is detected in accordance with the scanning direction of the laser light with respect to the photosensitive drum 3, that is, the image forming direction, and is reflected in the calculation of toner consumption. The continuous number of print pixels in the sub-scanning direction can be detected and used for calculating the toner consumption.
また、本実施形態では、代表的なパターン画像を形成することで、関連する処理（濃度計測、付加補正係数の保持、トナー消費量の算出に関する演算等）を行うようにしているが、画像パターンの種類や数を増やして同様の処理を行うこともできる。このようにすることで、トナー消費量の算出精度をさらに向上させることができる。 In this embodiment, a representative pattern image is formed to perform related processing (density measurement, retention of additional correction coefficient, calculation related to calculation of toner consumption, etc.). It is possible to perform the same processing by increasing the number and types. In this way, the calculation accuracy of the toner consumption can be further improved.
さらに、濃度補正処理やキャリブレーションのタイミングは、複写機１の主電源がオンされたとき、複写機１周辺の環境、例えば、温度や湿度を検出する温度検出部や湿度検出部等の環境検出部が備えられている場合において、複写機１周辺の温度や湿度の変化が予め定められた変化量を超えるものであるときの少なくとも１つのタイミングの他、複写機１にパーソナルコンピュータが通信可能に接続されている場合には、パーソナルコンピュータを介してユーザーからの指示が行われた場合に実施するようにしてもよい。 Further, the timing of density correction processing and calibration is such that when the main power supply of the copying machine 1 is turned on, the environment around the copying machine 1, for example, an environment detection unit such as a temperature detection unit or a humidity detection unit that detects temperature and humidity is detected. The personal computer can communicate with the copying machine 1 in addition to at least one timing when the change in temperature and humidity around the copying machine 1 exceeds a predetermined amount of change. In the case of connection, it may be performed when an instruction from the user is given via a personal computer.
本発明は、複写機だけではなく、プリンターや複合機といった電子写真方式を採用する画像形成装置に好適に用いることができる。 The present invention can be suitably used not only for a copying machine but also for an image forming apparatus that employs an electrophotographic system such as a printer or a multifunction machine.
１ 複写機（画像形成装置）
１９ 濃度センサー
２ 画像形成部
３３１ 画像処理部
３３２ 中間調γ補正処理部
３３３ 疑似中間調処理部
３３４ 濃度補正処理部
３３８ ピクセルカウント部
３３８１ 補正データ記憶部
３３８２ 画像データ補正部
３３８３ ピクセル計数部
３３８４ 演算部
３３８５ トナー消費量算出部（階調部消費量算出部）
３３９ ドットカウント部
３３９１ 補正係数記憶部
３３９２ パターン画像形成部
３３９３ 濃度算出部
３３９４ パターン検出部
３３９５ ドット計数部
３３９６ 演算部
３３９７ トナー消費量算出部（文字部消費量算出部）
1 Copying machine (image forming device)
19 Density Sensor 2 Image Forming Unit 331 Image Processing Unit 332 Halftone Gamma Correction Processing Unit 333 Pseudo Halftone Processing Unit 334 Density Correction Processing Unit 338 Pixel Counting Unit 3381 Correction Data Storage Unit 3382 Image Data Correction Unit 3383 Pixel Counting Unit 3384 Calculation Unit 3385 Toner consumption calculation unit (gradation unit consumption calculation unit)
339 Dot count unit 3391 Correction coefficient storage unit 3392 Pattern image forming unit 3393 Density calculation unit 3394 Pattern detection unit 3395 Dot counting unit 3396 Calculation unit 3397 Toner consumption calculation unit (character part consumption calculation unit)
Claims (8)
前記文字部又は階調部に応じた所定の演算処理を行って前記対象画像の形成に用いるトナーの消費量を算出するトナー消費量算出部と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。 An image attribute identification unit for identifying whether each pixel is a character part or a gradation part based on attribute data of each pixel included in the target image;
An image forming apparatus comprising: a toner consumption calculation unit that performs a predetermined calculation process according to the character part or the gradation part and calculates a consumption amount of toner used for forming the target image.
前記階調部におけるトナーの消費量を、その画素値に応じた補正値にもとづいて算出するピクセルカウント部と、を備え、
前記トナー消費量算出部は、
前記文字部におけるトナーの消費量及び前記階調部におけるトナーの消費量にもとづき前記対象画像の形成に用いるトナー消費量を算出する請求項１記載の画像形成装置。 A dot count unit that calculates toner consumption in the character part based on weighting according to the number of consecutive pixels;
A pixel count unit that calculates toner consumption in the gradation unit based on a correction value corresponding to the pixel value;
The toner consumption calculation unit
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a toner consumption amount used for forming the target image is calculated based on a toner consumption amount in the character portion and a toner consumption amount in the gradation portion.
前記文字部の画素の連続数にもとづき該当する所定の画素パターンを検出するパターン検出部と、
検出した前記画素パターンに含まれる画素数を計数するとともに、この計数値の画素パターンごとの合計値を求めるドット計数部と、
前記画素パターンごとの合計値と、当該画素パターンごとに定められる所定の補正係数とを乗算し、この乗算値をすべての画素パターンについて積算する処理を演算処理として行う演算部と、
前記演算部が求めた積算値及び前記画素パターンごとの合計値にもとづいて文字部におけるトナーの消費量を算出する文字部消費量算出部と、を備える
請求項２記載の画像形成装置。 The dot count unit is
A pattern detection unit for detecting a predetermined pixel pattern corresponding to the number of consecutive pixels of the character part; and
A dot counter that counts the number of pixels included in the detected pixel pattern and obtains a total value for each pixel pattern of the count value;
An arithmetic unit that multiplies the total value for each pixel pattern by a predetermined correction coefficient determined for each pixel pattern, and adds the multiplication value for all pixel patterns as an arithmetic process;
The image forming apparatus according to claim 2, further comprising: a character part consumption amount calculating unit that calculates toner consumption amount in the character part based on the integrated value obtained by the arithmetic unit and the total value for each pixel pattern.
前記演算部が、
前記ドット計数部が求めた画素パターンごとの画素数と、当該画素パターンにもとづいて定められる所定の補正係数と、前記記録媒体上に形成したパターン画像の濃度にもとづいて定められる所定の付加補正係数とを乗算し、その乗算値をすべての画素パターンについて積算する処理を前記演算処理として行う
請求項３記載の画像形成装置。 A pattern image forming unit that forms a pattern image corresponding to the pixel pattern on a predetermined recording medium;
The computing unit is
The number of pixels for each pixel pattern obtained by the dot counting unit, a predetermined correction coefficient determined based on the pixel pattern, and a predetermined additional correction coefficient determined based on the density of the pattern image formed on the recording medium The image forming apparatus according to claim 3, wherein a process of multiplying and multiplying all the pixel patterns is performed as the arithmetic process.
当該画像形成装置の主電源がオンされたとき又は当該画像形成装置において予め定められた数の画像形成動作を行ったときのうち少なくとも一方のときに前記パターン画像を前記記録媒体上に形成するとともに、
前記演算部が、
前記パターン画像形成部が前記パターン画像を前記記録媒体上に形成したときに前記演算処理を行う
請求項４記載の画像形成装置。 The pattern image forming unit is
The pattern image is formed on the recording medium when the main power source of the image forming apparatus is turned on or at least one of the predetermined number of image forming operations is performed in the image forming apparatus. ,
The computing unit is
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the calculation process is performed when the pattern image forming unit forms the pattern image on the recording medium.
前記記録媒体上に形成した前記中間調γ補正処理後の濃度補正用画像の濃度に基づいて前記中間調γ補正テーブルの濃度補正を行う濃度補正処理部とを備え、
前記ピクセルカウント部が、
前記中間調γ補正処理部による中間調γ補正処理前の階調部の画素値に応じた補正値にもとづいて当該階調部におけるトナーの消費量を算出する
請求項２〜５のいずれか一項記載の画像形成装置。 A halftone γ correction processing unit that performs halftone γ correction processing using a halftone γ correction table for the pixels of the gradation part;
A density correction processing unit that performs density correction of the halftone γ correction table based on the density of the density correction image after the halftone γ correction processing formed on the recording medium,
The pixel count unit is
The toner consumption amount in the gradation part is calculated based on a correction value corresponding to the pixel value of the gradation part before the halftone γ correction processing by the halftone γ correction processing part. The image forming apparatus according to Item.
請求項６記載の画像形成装置。 The density correction processing unit performs the density correction when the main power source of the image forming apparatus is turned on or when a predetermined number of image forming operations are performed in the image forming apparatus. The image forming apparatus according to claim 6.
前記文字部又は階調部に応じた所定の演算処理を行って前記対象画像の形成に用いるトナーの消費量を算出するステップと、を有する
ことを特徴とするトナー消費量算出方法。 Identifying whether each pixel is a character portion or a gradation portion based on attribute data of each pixel included in the target image;
And a step of calculating a consumption amount of toner used for forming the target image by performing a predetermined calculation process according to the character portion or the gradation portion.
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