(57)【要約】【課題】  画像濃度が変動した場合でも消費トナー量をより正確に得ることが可能な画像形成装置および消費トナー量算出方法を提供する。【解決手段】  原稿画像を入力する入力部１と、前記原稿画像に対応する出力画像を形成する画像形成部４と、前記原稿画像内の注目画素周辺の画素の配置に従った複数の重み付け係数を予め格納する記憶部６と、所定の実測値から求めた画像濃度に対応するトナー量を記憶する書き換え可能な記憶部７と、前記記憶６部に記憶される複数の重み付け係数から周辺画素の配置に基づき選択された重み付け係数と前記書き換え可能な記憶部に記憶されたトナー量とを前記注目画素の画素値に乗じる乗算器１１と、前記乗算器１１の出力を加算してトナー総消費量を求める加算部１２と、前記加算部１２での加算結果を前記出力画像の形成時のトナー総消費量として出力する出力部１３とを備えたことを特徴とする画像形成装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿画像を入力する入力部と、
前記原稿画像に対応する出力画像を形成する画像形成部と、
前記原稿画像内の注目画素周辺の画素の配置に従った複数の重み付け係数を予め格納する記憶部と、
所定の実測値から求めた画像濃度に対応するトナー量を記憶する書き換え可能な記憶部と、
前記記憶部に記憶される複数の重み付け係数から周辺画素の配置に基づき選択された重み付け係数と前記書き換え可能な記憶部に記憶されたトナー量とを前記注目画素の画素値に乗じる乗算器と、
前記乗算器の出力を加算してトナー総消費量を求める加算部と、
前記加算部での加算結果を前記出力画像の形成時のトナー総消費量として出力する出力部と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
更に、注目画素の計数をおこなう画素計数部を備え、この画素計数部で計数した注目画素数が所定値になるまで、前記乗算部は、乗算を行い、前記加算部は、乗算部からの出力を加算してトナー総消費量を求めることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
シャドウ部を含む階調パターンを生成するパターン生成部と、
前記所定の実測値として、前記画像形成部により転写媒体上に形成された前記階調パターンの画像のトナー濃度を測定する測定部と、
前記測定した画像のトナー濃度より画像に対応するトナー量を求め、前記書き換え可能な記憶部に記憶するトナー量換算部と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
更に、画像濃度からトナー量への換算テーブルを記憶した第２の記憶部を備え、
前記トナー量換算部は、前記書き換え可能な記憶部からベタ画像に付着するトナー量を読み出し、第２の記憶部の換算テーブルからトナー量を求めることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
更に、前記所定の実測値として装置の周辺の温度・湿度を測定する温湿度測定部と、温度と湿度とをアドレスとして画像のトナー量の推定値として、複数のトナー量のテーブルを記憶する第３の記憶部と、前記温湿度測定部で測定した温度・湿度に基づき第３の記憶部から選択したトナー量を記憶する書き換え可能な第２の記憶部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
注目画素に対して周辺画素のうちトナーが付着した画素が多いほど前記重み付け係数の値を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
画像を入力し、
前記画像内の注目画素の周辺画素の配置に従った重み係数を取得し、
所定の実測値から消費するトナー量を取得し、
前記重み付け係数とトナー量とを注目画素の画素値に乗じたうえで加算し、
前記画像の注目画素を計数し、
注目画素の計数値が所定値になるまで、重み係数の取得、前記加算を行い、
画像形成時のトナー総消費量を算出することを特徴とする消費トナー量算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、より正確にトナー消費量を把握できる画像形成装置および消費トナー量算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複合機（以下ＭＦＰ）やプリンタでは、トナーの消費量を検知するのに印字した画素をカウントしてトナー消費量を換算するものがあった。
【０００３】
この画素のカウント方法は、注目画素のみに注目し注目画素を印字する場合は1ドットとカウントし、印字しない場合はカウントしないという、単純に画素をカウントするだけのものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５８２２０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この方法だと、画素のカウント値と実際のトナー消費量とで十分な相関が得られないという問題点がある。
【０００６】
そこでこの発明が解決しようとする課題は、画素のカウント方法を工夫することでトナー消費量との相関をより得られやすくするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を達成するために、実施形態による画像形成装置は原稿画像を入力する入力部と、前記原稿画像に対応する出力画像を形成する画像形成部と、前記原稿画像内の注目画素周辺の画素の配置に従った複数の重み付け係数を予め格納する記憶部と、所定の実測値から求めた画像濃度に対応するトナー量を記憶する書き換え可能な記憶部と、前記記憶部に記憶される複数の重み付け係数から周辺画素の配置に基づき選択された重み付け係数と前記書き換え可能な記憶部に記憶されたトナー量とを前記注目画素の画素値に乗じる乗算器と、前記乗算器の出力を加算してトナー総消費量を求める加算部と、前記加算部での加算結果を前記出力画像の形成時のトナー総消費量として出力する出力部とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の形態にかかる複合機の構成を示すブロック図
【図２】第１の実施の形態にかかる測定部周辺の構成を示す図
【図３】図１に示す複合機の動作を示すフローチャート
【図４】注目画素と周辺画素との配置を説明するための図
【図５】周辺画素の印字状態と重み付け係数の関係を説明するための図
【図６】周辺画素の印字状態と重み付け係数の関係を説明するための図
【図７】周辺画素の印字状態と重み付け係数の関係を説明するための図
【図８】周辺画素の印字状態と重み付け係数の関係を説明するための図
【図９】第２の実施の形態にかかる複合機の構成を示すブロック図
【図１０】図９に示す複合機の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
以下、第１の実施の形態について図１乃至図８を参照して説明する。
【００１０】
図１は、第１の実施の形態を複合機（以下ＭＦＰ）に適用した実施態様の全体図である。このＭＦＰは図示しないスキャナ部もしくはＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の外部端末から供給された画像データを入力する入力部１、シャドウ部を含む階調パターンを生成するパターン生成部２、前記階調パターンや前記画像データを出力エンジンに合わせてハーフトーン化するハーフトーン部３、ハーフトーン化した画像を例えば無端ベルト等の転写媒体に形成する画像形成部４、転写媒体に形成された画像からトナー濃度を測定する測定部５、測定した階調パターンのトナー濃度（例えばベタ画像濃度）トナー量へ換算するデータを格納する読み取り専用メモリ（以下ＲＯＭ）６、ＲＯＭ６のデータから、前記トナー濃度に対応するトナー量を求めるトナー量換算部６a、求めたトナー量を一時的に格納する書き換え可能メモリ（以下ＲＡＭ）７、処理済の画素数を計数する画素計数部８、ハーフトーン化した対象画素および注目画素の周辺画素のONとOFFを参照する周辺参照部９、周辺参照部９の参照情報から最適な係数を得るためのテーブル等が格納されたＲＯＭ１０、ハーフトーン部３から供給される画素値と、ベタ画像濃度に対応するトナー量と、前記周辺参照部９の参照情報に基づいてテーブルから選択された係数の乗算を実行する乗算器１１、乗算器から供給される画素データを加算するトナー消費量加算部１２、トナー消費量加算部１２から供給されるデータを出力する出力部１３を備える。
【００１１】
図２は、図１に示す画像形成部４と読取部５とのモノクロＭＦＰにおける配置および動作を説明するための図である。画像形成部４は、周知の構成であり、例えば、帯電器、感光体ドラム、トナーを含む現像器、転写器等からなる。帯電器により表面を帯電された感光体ドラムは、レーザー光により静電潜像が形成され、この静電潜像は、現像器のトナーにより可視画像（トナー画像）に現像される。
【００１２】
起動時、ＭＦＰの制御をつかさどる図示しないＣＰＵは感光体ドラム１４上にシャドウ部を含む階調パターン画像（例えばパッチ画像）形成の命令を与える。ＣＰＵは階調パターン画像形成の命令を受け取るとパターン生成部２に階調パターン画像を生成するよう指示し、生成したパターンはハーフトーン部３を介してハーフトーン化したうえで、画像形成部４により、感光体ドラム１４上にパッチ画像を形成する。感光体ドラム１４上に形成されたパッチ画像は回転するローラ対１５に支持、張架されたベルト状の転写媒体１６上に転写され、フォトダイオードなどで構成された濃度センサ１７にて、トナー濃度を測定する。
【００１３】
起動時は、転写媒体１６上に形成されたパッチ画像のパッチからトナー濃度を測定し、その測定結果を前記トナー濃度に対応するトナー量としてＲＡＭに書き込むまでを実行するが、通常時に画像をプリントする場合は、駆動ローラ１８で回転する出力部１３を構成する２次転写ドラム１９上を用紙Ｐが通過する際に転写媒体１６より画像が用紙Ｐ上に転写され、定着の後に出力するとともに、トナー消費量加算部１２から供給されるその画像に対応したトナー総消費量を出力する。
【００１４】
次に、トナー総消費量を算出する手順について図３を用いて説明する。
【００１５】
図３は第１の実施の形態によるＭＦＰのパターン生成からトナー総消費量出力までの動作を表した流れ図である。
【００１６】
ＭＦＰの電源ＯＮ釦が押下されたか否かを判断し（１００）、釦の押下をＣＰＵが確認した場合（１００：Ｙ）はトナー濃度に対応するトナー量の書き込みまでの動作を実行する。電源ＯＮ釦が押下されたことをＣＰＵが確認すると、パターン生成部２はシャドウ部を含む階調パターン画像を生成する（１０１）。このパターン画像をハーフトーン部を介した後に、画像形成部４にて感光体ドラム１２上にパッチ画像を形成する。その画像を転写媒体１４上に転写・形成し（１０２）、パッチの画像濃度を測定部５にて測定し（１０３）トナー量換算部でパッチの画像濃度をＲＯＭ６に格納されている参照テーブル（以下ＬＵＴ）を用いてトナー量に換算する（１０４）。換算したトナー量をＲＡＭ７に格納し（１０５）、処理を終了する。
【００１７】
電源ＯＮ釦（１００：Ｎ）の押下を確認できない場合（１００：Ｎ）は、さらにスタート釦が押下の有無を確認する（１０６）。ここでスタート釦の押下が確認できない場合は（１０６：Ｎ）処理を行わずに終了し、ＭＦＰは待機状態に戻る。スタート釦押下を確認した場合（１０６：Ｙ）、画素計数部８内の計数済画素数を０にセットし（１０７）、処理対象の画像を画像サイズｘｗ、ｙｗと共に端末またはスキャナより入力部１を介して入力する（１０８）。続いて周辺参照部８にて、前記対象画像のうち画素計数の対象となる画素（注目画素）を１画素ずつにつき周辺画素を参照したうえで周辺画素計数し（１０９）、注目画素の周辺画素のＯＮとＯＦＦとを参照してその形状により決定される重み付け係数をＲＯＭ９に格納されたテーブルを参照して求める（１１０）。続いて、この係数とＲＡＭ７に格納してあるトナー量とをハーフトーン部３から出力された注目画素の画素値に乗算器１０を用いて乗算し（１１１）、トナー消費量加算部にてトナー総消費量に加算する（１１２）。ここで、注目画素の画素値とはハーフトーンから得られる注目画素のトナーが付着する面積率を指す。加算後、１０９で周辺画素計数した注目画素の計数済数を画像の総画素数より１少ない数値ｘｗ＊ｙｗ−１と比較する（１１３）。前記計数済数が画像サイズに満たない場合（１１３：Ｎ）は計数済数に１を加えて（１１４）処理を継続する。一方、前記計数済数が前記ｘｗ＊ｙｗ−１に一致した場合（１１３：Ｙ）は、全ての画素を処理したとして、トナー総量を画像出力時に必要とするトナー量として出力部１１から出力して（１１５）処理を終了する。
【００１８】
ここで、トナー消費量を算出する際の重み付け係数の決定方法について説明する。図４は計数対象である注目画素とその周辺画素を現したものである。この図に示すように注目画素を含めた９個の画素のＯＮとＯＦＦとを参照して重み付け係数を決定する。
【００１９】
注目画素にかける重み付け係数は周辺画素のＯＮとＯＦＦとを参照してその形状により決められる。たとえば、図５に示すように周辺画素を含めた９画素中注目画素のみＯＮの場合の係数ｋを0.2、図６に示すように３画素がＯＮならば0.4、図７に示すように５画素がＯＮならば0.8、図８のように全画素がＯＮであれば1.0とする。
【００２０】
このように印字される周辺画素のＯＮとＯＦＦを参照してその形状により注目画素の計数時に掛ける重み付け係数を切り替え、さらに画像濃度を掛けることで、周辺環境の変動により、画像濃度が変動した場合でも対応が可能であるため、より精密にトナー総消費量を求めることが可能となる。
【００２１】
（第２の実施形態）
第２の実施の形態は図９に示すような構成で実際に階調パターンを印字しなくともベタ画像濃度を求めてその値を消費するトナー総消費量の算出に対応させることも可能である。
【００２２】
図９に示すように、第２の実施形態では、トナー濃度の測定部を設けておらず、代わりに装置の周辺の温度・湿度を測定する温湿度センサ２５を有し（温湿度測定部）を有している。その温湿度センサ２５の測定値をもとにＲＯＭ２６に格納されているＬＵＴを参照してトナー量換算部２６ａにてトナー濃度に対応するトナー量の推定値を求め、ＲＡＭ２７へ電源消灯時まで一時的に格納する。
【００２３】
前記テーブルは高温多湿であるほど帯電量が減るのでトナーが付着しやすく、逆に低温低湿であるほどトナーが付着しにくくなる傾向があるので、この傾向を数値化して予め作成し、記憶されている。
【００２４】
この実施の形態はこの特性を利用して、ＭＦＰに装備されている温湿度計が示す温度と湿度とをアドレスとして消費するトナー量の推定値を参照する形式のＬＵＴを設けており、ＬＵＴデータはＲＯＭ２６に格納されている。
【００２５】
この実施形態での処理の流れを図１０に示す。基本的な処理の流れは第１の実施形態と同様であるが、電源釦押下を確認して以降が、温湿度を測定し（２０１）、測定して得た温湿度情報よりその環境下で画像に付着するトナー量の推定値をＲＯＭ２６に格納されたテーブルより求め（２０２）、求めたトナー量をＲＡＭ２７に格納する（２０３）動作に置き換わる。
【００２６】
以上のようにして、この実施の形態によれば、特定のパターンを転写媒体上に作成して読み取るという操作を行わなくとも、画像濃度を推定したうえで、トナー総消費量を求めることが可能となる。
【００２７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２８】
１…入力部
２…パターン生成部
３…ハーフトーン部
４…画像形成部
５…測定部
６…ＲＯＭ
７…周辺参照部
８…ＲＯＭ
９…乗算器
１０…画素計数部
１１…出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2011164605.tif 000010
【図９】
2011164605.tif 000011
【図１０】
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