(57)【要約】【課題】画像種類の如何に関わらず正確にトナー消費量を予測しつつ、トナー消費量を予測するために必要である画像データラインメモリを削減することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、画像データラインメモリ１０４とビデオカウント演算部１０５とを備える。ビデオカウント演算部１０５は、注目画素３０１を中心とする複数の周辺画素について、夫々、注目画像３０１の濃度と、注目画素３０１との距離と、注目画素１０１に対する位置との少なくとも１つに応じて重み付け演算を行う重み付け予測演算部２０１と、同一主走査方向に対して上記重み付け演算結果として、注目画素３０１以前のビデオカウント値を累積加算する累積加算演算部２０３と、更新された画像データラインメモリ１０４内の画像データ及び上記累積加算結果を用いて注目画素１０１のトナー消費量を予測演算するビデオカウント予測演算部２０４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データラインメモリ及びビデオカウント予測演算部を備える画像形成装置において、
前記ビデオカウント演算部は、注目画素を中心とする複数の周辺画素について、夫々、注目画像の濃度と、注目画素との距離と、注目画素に対する位置との少なくとも１つに応じて重み付け演算を行う重み付け予測演算部と、同一主走査方向に対して上記重み付け演算結果として、注目画素以前のビデオカウント値を累積加算する累積加算演算部と、更新された画像データラインメモリ内の画像データ及び上記累積加算結果を用いて注目画素のトナー消費量を予測演算するビデオカウント予測演算部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記重み付け演算部はルックアップテーブルを有す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】
前記ルックアップテーブルは、注目画像の濃度と、注目画素との距離と、注目画素に対する位置との少なくとも１つに対応させて重み付け値を規定することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、トナー消費量を予測することができる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の現像器において、トナー粒子（カーボン粒子など）とキャリア粒子を主成分とした二成分現像材が一般によく用いられている。この二成分現像材を用いた画像形成装置の場合、画像を形成することにより現像器内のトナー粒子が消費され、上記キャリア粒子に対するトナー粒子の濃度、すなわちトナー濃度が低下していく。画質を維持するためには、上記トナー濃度が一定である必要があり、そのためにトナー濃度が一定になるようにトナー粒子の減少に応じて随時トナー粒子を補給する必要がある。
【０００３】
トナー濃度を測定するトナー濃度測定手段としては、透磁率センサなどがよく用いられている。この透磁率センサは、トナー粒子が減少すると透磁率が大きくなる性質を利用して、この透磁率の変化を検知することでトナー粒子の減少を検知する。しかしながら、この透磁率センサは高価であるために、透磁率センサを用いずにトナー濃度を検知する手段として、トナー粒子の消費量を予測するトナー消費量予測手段がある（例えば、特許文献１参照）。これは、画像形成時におけるレーザ光源を変調するビデオ信号の連続数を計数して主走査方向の連続画素数を検出し、連続画素数と１つの画素当りのトナー消費量との関係に基づき画素形成によるトナー消費量を算出するものである。
【０００４】
このとき、実際に消費されるトナー消費量は、主走査方向の連続画素及び孤立点画素の数だけではなく、副走査方向における連続画素及び孤立点画素の数により差異が生じることが分かっている。
【０００５】
具体的には、図６に示すように、３×３の画素で構成される印刷面では正方形の画素４０１にトナーを付着させる場合、トナーを円形のレーザスポット４０２に付着させる。これは定着の際に、画素４０１よりも小さい範囲にトナーを付着させてしまうと、十分な塗りつぶしにならないためである。
【０００６】
このように、画素４０１よりも大きな範囲にトナーを付着させているため、図４に示すような５つの画素４０１の塗りつぶしの際には、画素の重なりあう重なり部４０３が発生する。重なり部４０３は、感光体の電荷除去量が他の部分よりも多いため、トナーの付着量が多くなり、重なり部４０３とそれ以外の部分ではトナー消費量に差が生じる。
【０００７】
また、図７に示すように、周囲の画素にはトナーを付着させず、１点の画素のレーザスポット５０１のみにトナーを付着させた場合、その影響により周囲の画素は、トナー付着量が画素よりも小さいか、又はトナーが付着しないことが一般的に知られている。
【０００８】
これは、感光体にレーザを照射してその部分の電荷を除去する露光プロセスにおいて、レーザを照射する時間が非常に短いために、トナーが付着するために必要十分な電荷を除去することができないためである。上記理由から、上記孤立点画素もトナー消費量の誤差となる原因である。
【０００９】
また、図８に示すような画像データの場合、中央の画素は孤立点画素６０１とみなすことができる。孤立点画素６０１は上記したように、トナーが付着しにくいため周辺がその影響を受けることを考慮する必要がある。
【００１０】
また、より高画質化を図るために、図９に示すように、１画素内でレーザの照射位置を変えるという制御も行っている。例えば注目画素のレーザスポット７０１に対して、その周辺画素のレーザスポット７０２の照射位置を外側にずらす。このとき、この画画素は、隣り合ってはあるが、図６における重なり部４０３に示したようなレーザスポットの重なり合いは生じなくなる。そのため、結果として、図６のレーザスポットの重なりによるトナー像の場合とは、トナーの消費量に差が生じる。
【００１１】
このような不具合を解消するために、注目画素を中心とした多くの周辺画素を参照してトナー形成を行うのに消費されるトナー消費量を高精度に予測演算（ビデオカウント）する技術がある。
【００１２】
また、予測したトナー消費量と実際のトナー消費量との誤差を解消するために誤差解消処理が、実際に数十枚の印刷に対して複数回実行されている。誤差解消処理は、画像形成装置内部において、トナー濃度測定用のパターンを印字し、上記印字パターンの濃度を、センサを用いて光学的に測定し、トナー濃度の調整を行う処理である。
【特許文献１】特許第３４８３００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、トナー消費量を高精度に予測演算するに際し、複数の周辺画素を多く参照するためには多くの画像データラインメモリを必要とするため、必然的にコストアップにつながるという問題がある。
【００１４】
また、上記誤差解消処理を行う場合には、印刷処理途中であったとしても印刷処理を中断しなければならず、特に誤差解消処理の頻度が高いと、画像形成装置の性能の目安である単位時間当たりの印刷枚数が大幅に低下してしまうという問題が発生する。さらに、上記誤差解消処理に必要な各手段にかかるコストが、画像形成装置全体のコストアップにつながってしまうという問題もある。
【００１５】
本発明の目的は、画像種類の如何に関わらず正確にトナー消費量を予測しつつ、トナー消費量を予測するために必要である画像データラインメモリを削減することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、画像データラインメモリ及びビデオカウント予測演算部を備える画像形成装置において、前記ビデオカウント演算部は、注目画素を中心とする複数の周辺画素について、夫々、注目画像の濃度と、注目画素との距離と、注目画素に対する位置との少なくとも１つに応じて重み付け演算を行う重み付け予測演算部と、同一主走査方向に対して上記重み付け演算結果として、注目画素以前のビデオカウント値を累積加算する累積加算演算部と、更新された画像データラインメモリ内の画像データ及び上記累積加算結果を用いて注目画素のトナー消費量を予測演算するビデオカウント予測演算部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、注目画素以前のビデオカウント値が累積加算演算部により累積加算がなされるため、画像種類の如何に関わらず正確にトナー消費量を予測しつつ、トナー消費量を予測するために必要である画像データラインメモリを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の走査光学系の構成を概略的に示す図である。
【００２０】
図１において、画像形成装置の走査光学系は、複数の光源を有するレーザユニット１０１と、レーザユニット１０１から照射されるレーザを反射して感光体１０３上の主走査方向に書き込む回転多面鏡１０２とを備えている。
【００２１】
また、画像形成装置は、画像を形成するために必要な画像データを保存しておく画像データラインメモリ１０４と、現像剤の消費量に相当するカウント値を演算するビデオカウント演算部１０５とを備える。
【００２２】
画像データラインメモリ１０４に保存されていた画像データにより変調されたレーザユニット１０１の複数のレーザが、高速に回転している回転多面鏡１０２に照射される。回転多面鏡１０２において反射された複数のレーザ光は、感光体１０３に照射され、主走査方向に書き込まれて感光体１０３上に静電潜像が形成される。この静電潜像は図示を省略した現像器によって現像され、顕像（トナー像）が形成される。
【００２３】
ビデオカウント予測演算部１０５は、ビデオカウントを行うために必要である注目画素以前まで累積加算しておいた累積加算結果を画像データラインメモリ１０４に保存し、例えば注目画素を中心に７×７の周辺画素を参照して、トナー像を形成するために消費される実際のトナー消費量を測定するのと同等の精度でビデオカウントを行う。
【００２４】
図２は、図１におけるビデオカウント演算部１０５の構成を画像データの処理順に示す図である。
【００２５】
図２において、ビデオカウント演算部１０５は、重み付け演算部２０１、累積加算演算部２０３及びビデオカウント予測演算部２０４を備える。これらの構成要素は以下のように機能する。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、重み付け予測演算部２０１は、「ａ」に示す注目画素３０１を時間とともに主走査方向に随時移動させ、さらに、注目画素３０１を中心とする主・副走査方向の複数の周辺画素について、夫々、ルックアップテーブルを用いて、注目画像３０１の濃度と、注目画素３０１との距離と、注目画素１０１に対する位置との少なくとも１つに応じて重み付け演算を行い、その演算結果を画像データラインメモリ１０４に保存する（図３（ａ））。
【００２７】
上記ルックアップテーブルを用いることにより、注目画像３０１の濃度と、注目画素３０１との距離と、注目画素１０１に対する位置との少なくとも１つを容易に考慮することができる。重み付けの例としては、孤立点画素６０１が存在する場合を図４に示し、レーザスポット７０１，７０２が重なっていない場合を図５に示す。
【００２８】
次に、累積加算演算部２０３は、同一主走査方向に対して上記重み付け演算結果として、注目画素３０１以前のビデオカウント値を累積加算して、この累積加算結果を画像データラインメモリ１０４に保存する（図３（ｂ））。これにより、画像データラインメモリ１０４の領域を削減することができ、また、画像データラインメモリ１０４内の画像データを走査を行うごとに逐次更新することができる（図３（ｃ））。
【００２９】
ビデオカウント予測演算部２０４は、更新された画像データラインメモリ１０４内の画像データ及び上記累積加算結果を用いて注目画素１０１のトナー消費量を予測演算（ビデオカウント）する。この場合、周辺画素を広範囲に参照するのと同等な精度でビデオカウントを行うことができる。
【００３０】
以上のように、ある注目画素を基に周辺画素の画像データや孤立点画素, 周辺画素の位置データを考慮することにより、より正確にトナー消費量を予測することが可能となる。結果として、トナー消費量の誤差解消処理にかかる各種センサなどを省略することができ、画像形成装置全体としてコストダウンを図ることができる。また誤差解消処理を行うにしても処理時間の短縮につながり、画像形成装置全体として処理性能向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の走査光学系の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１におけるビデオカウント演算部の構成を画像データの処理順に示す図である。
【図３】図２のビデオカウント演算部によって処理される重み付けを説明する図であり、（ａ）は、重み付け予測演算部によって演算される重み付けの例を示し、（ｂ）は、累積加算演算部によって累積加算される重み付けの例を示し、（ｃ）は、削除された画像データラインメモリ領域を示す。
【図４】孤立点画素が存在する場合の重み付けの例を示す図である。
【図５】位置データにより重み付け値を変える例を示す図である。
【図６】３×３の画素列におけるレーザスポットの重なりを示す図である。
【図７】３×３の画素列における孤立点画素のレーザスポットを示す図である。
【図８】孤立点画素が存在する画像データの例を示す図である。
【図９】位置データによりレーザスポット位置を変わる例を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０１  レーザ
１０４  画像データラインメモリ
１０５  ビデオカウント演算部
２０１  重み付け演算部
２０３  累積加算演算部
２０４  ビデオカウント予測演算部
【図１】
2007310030.tif 000003
【図２】
2007310030.tif 000004
【図３】
2007310030.tif 000005
【図４】
2007310030.tif 000006
【図５】
2007310030.tif 000007
【図６】
2007310030.tif 000008
【図７】
2007310030.tif 000009
【図８】
2007310030.tif 000010
【図９】
2007310030.tif 000011