JP2007310030A - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus capable of predicting toner consumption.
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。 In a developing device of an image forming apparatus, a two-component developer mainly composed of toner particles (carbon particles or the like) and carrier particles is generally used. In the case of the image forming apparatus using the two-component developer, toner particles in the developing device are consumed by forming an image, and the concentration of toner particles relative to the carrier particles, that is, the toner concentration is lowered. In order to maintain the image quality, the toner concentration needs to be constant. For this reason, it is necessary to replenish toner particles as needed according to the decrease in toner particles so that the toner concentration becomes constant.
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。 As a toner concentration measuring means for measuring the toner concentration, a magnetic permeability sensor or the like is often used. This magnetic permeability sensor detects the decrease in the toner particles by detecting the change in the magnetic permeability by utilizing the property that the magnetic permeability increases as the toner particles decrease. However, since this magnetic permeability sensor is expensive, there is a toner consumption prediction means for predicting the toner particle consumption as means for detecting the toner concentration without using the magnetic permeability sensor (see, for example, Patent Document 1). ). This is to detect the number of continuous pixels in the main scanning direction by counting the number of continuous video signals that modulate the laser light source during image formation, and based on the relationship between the number of continuous pixels and the amount of toner consumed per pixel. The toner consumption amount due to the formation is calculated.
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。 At this time, it is known that the toner consumption actually consumed varies depending not only on the number of continuous pixels and isolated point pixels in the main scanning direction but also on the number of continuous pixels and isolated point pixels in the sub scanning direction. .
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。
Specifically, as shown in FIG. 6, when toner is attached to a
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。
As described above, since the toner is attached to a range larger than the
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。
In addition, as shown in FIG. 7, when toner is not attached to the surrounding pixels but only to the
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。 This is because, in the exposure process in which the photosensitive member is irradiated with a laser to remove the charge on that portion, the time for laser irradiation is very short, so that it is not possible to remove the charge necessary and sufficient for the toner to adhere. Because. For the above reason, the isolated point pixel is also a cause of an error in toner consumption.
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。
In the case of image data as shown in FIG. 8, the central pixel can be regarded as an
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。
In order to achieve higher image quality, control is also performed to change the laser irradiation position within one pixel as shown in FIG. For example, the irradiation position of the
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。 In order to solve such a problem, there is a technique for predicting (video counting) the toner consumption amount consumed for toner formation with reference to many peripheral pixels centering on the target pixel with high accuracy. .
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。
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。 However, when predicting and calculating the toner consumption with high accuracy, a large number of image data line memories are required to refer to a plurality of peripheral pixels, which inevitably leads to an increase in cost.
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。 Further, when performing the above error elimination processing, the printing processing must be interrupted even if it is in the middle of the printing processing. In particular, when the error elimination processing frequency is high, a unit that is a measure of the performance of the image forming apparatus There arises a problem that the number of printed sheets per hour is greatly reduced. Further, there is a problem that the cost of each means necessary for the error elimination process leads to an increase in the cost of the entire image forming apparatus.
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。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the image data line memory necessary for predicting the toner consumption amount while accurately predicting the toner consumption amount regardless of the image type. There is.
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。
In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to
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。 According to the present invention, since the video count value before the pixel of interest is cumulatively added by the cumulative addition calculation unit, the toner consumption amount is predicted while accurately predicting the toner consumption amount regardless of the image type. It is possible to reduce the image data line memory necessary for the image data.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
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。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a scanning optical system of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
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。
In FIG. 1, the scanning optical system of the image forming apparatus includes a
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。
Further, the image forming apparatus includes an image
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。
A plurality of lasers of the
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。
The video count
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。
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the video
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。
In FIG. 2, the video
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))。
As illustrated in FIG. 3A, the weighted
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。
By using the lookup table, at least one of the density of the
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))。
Next, the cumulative
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。
The video count
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。 As described above, it is possible to predict the toner consumption more accurately by considering the image data of the peripheral pixels, the isolated point pixels, and the position data of the peripheral pixels based on a certain target pixel. As a result, it is possible to omit various sensors related to the error elimination processing of the toner consumption amount, and the cost of the entire image forming apparatus can be reduced. Even if the error elimination processing is performed, the processing time is shortened, and the processing performance of the entire image forming apparatus can be improved.
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
Claims (3)
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。 In an image forming apparatus including an image data line memory and a video count prediction calculation unit,
The video count calculation unit performs weighting calculation on a plurality of peripheral pixels centered on the target pixel according to at least one of the density of the target image, the distance from the target pixel, and the position with respect to the target pixel. A weighted prediction calculation unit, a cumulative addition calculation unit that cumulatively adds video count values before the target pixel as the weighting calculation result for the same main scanning direction, the updated image data in the image data line memory, and the cumulative An image forming apparatus, comprising: a video count prediction calculation unit that predicts and calculates a toner consumption amount of a target pixel using an addition result.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013064811A (en) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Ricoh Co Ltd | Toner consumption calculating device, image forming apparatus, and toner consumption calculating method |
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2006
- 2006-05-16 JP JP2006136965A patent/JP2007310030A/en active Pending
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