JP2008096837A - トナー消費量演算装置、方法およびプログラム、並びに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周辺ドットの存在による注目ドットの印刷に使用されるトナー量への影響を十分に考慮して、誤差の少ない良好な精度のトナー消費量を演算することが可能な、トナー消費量演算装置、方法およびプログラム、並びに画像形成装置を提供する。
【解決手段】ドット単位のデータからなる画像データのページ内で注目するドットをはさむ左右および上下のドットの有無を示す配置パターンが検知され、検出された配置パターンに応じて、注目するドットの印刷に使用されるトナー量に対応する印刷ドット計数値がＬＵＴによって算出される。印刷ドット計数値は積算回路６により累積カウントされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、トナー消費量演算装置、方法およびプログラム、並びに画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、トナーの残量表示、トナーカートリッジの交換時期表示、廃トナー回収箱のフル表示等に用いるために、あるいは、トナーの消費量に関連する消耗品の劣化情報やトナーの消費量に応じて設定する各種のプロセス設定値等を得るために、トナー消費量を正確に求めることが望まれる。

この場合に、トナー残量をセンサで検出する方法が存在するが、光学式や磁気式のセンサが必要であるため、部品点数が多くなり、装置の小型化の妨げとなるという問題や、コスト高となるという問題がある。

そこで、画像信号中の印刷ドットの濃度値を積算してトナー消費量を求める方法が提案されている。この方法では、印刷ドットの濃度値に基づいて当該印刷ドットに使用されるトナー量が変化するという事実が利用されている。なお、パルス幅変調(ＰＷＭ)された画像信号が生成される場合には、パルス幅が濃度値に対応する。

さらに、印刷ドットが２連続、３連続、あるいは孤立したドットかによって当該印刷ドットに使用されるトナー量が異なることに着目して、２連続ドットの発生回数、３連続ドットの発生回数、孤立ドットの個数等を計数し、これらの計数値に基づいてトナー消費量を検出する方法が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００２−１７４９２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、画像データのページ内で印刷ドットが連続するか否かによるトナー消費量への影響を考慮しているに過ぎない。すなわち特許文献１に記載の技術は、注目するドットをはさむ左右のドットの有無による影響しか考慮しておらず、注目するドットをはさむ上下のドットの有無を含めた周辺ドットの有無によるトナー消費量への影響について考慮しておらず、かかる影響による誤差のために良好な精度でトナー消費量を算出することができないという問題があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、周辺ドットの存在による注目ドットの印刷に使用されるトナー量への影響を十分に考慮して、誤差の少ない良好な精度のトナー消費量を演算することが可能な、トナー消費量演算装置、方法およびプログラム、並びに画像形成装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）ドット単位のデータからなる画像データが示す画像の印刷に消費されるトナー量を演算するトナー消費量演算装置であって、前記画像データのページ内で注目するドットをはさむ左右および上下のドットの有無を示す配置パターンを検知する配置パターン検知手段と、前記配置パターン検知手段により検知された配置パターンに応じて、前記注目するドットの印刷に使用されるトナー量に対応する印刷ドット計数値を算出する印刷ドット計数値算出手段と、を有することを特徴とするトナー消費量演算装置。

（２）前記印刷ドット計数値算出手段は、前記配置パターン検知手段により検知された配置パターン、および前記注目するドットの濃度値に応じて、前記印刷ドット計数値を算出することを特徴とする上記（１）に記載のトナー消費量演算装置。

（３）前記画像データにおける１ドットごとの画像信号を生成する画像信号生成手段をさらに有し、前記画像信号はパルス幅変調されており、前記濃度値は、前記画像信号のパルス幅を規定するパルス幅制御信号で与えられることを特徴とする上記（１）または（２）に記載のトナー消費量演算装置。

（４）上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載のトナー消費量演算装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

（５）ドット単位のデータからなる画像データが示す画像の印刷に消費されるトナー量を演算するトナー消費量演算方法であって、前記画像データのページ内で注目するドットをはさむ左右および上下のドットの有無を示す配置パターンを検知するステップ１）と、前記ステップ１）において検知された配置パターンに応じて、前記注目するドットの印刷に使用されるトナー量に対応する印刷ドット計数値を算出するステップ２）と、を有することを特徴とするトナー消費量演算方法。

（６）ドット単位のデータからなる画像データが示す画像の印刷に消費されるトナー量を演算するためのトナー消費量演算プログラムであって、前記画像データをメモリ上に読み出す手順１）と、前記メモリ上に読み出された画像データのページ内で注目するドットをはさむ左右および上下のドットの有無を示す配置パターンを検知する手順２）と、前記手順２）において検知された配置パターンに応じて、前記注目するドットの印刷に使用されるトナー量に対応する印刷ドット計数値を算出する手順３）と、をコンピュータに実行させるためのトナー消費量演算プログラム。

（７）上記（６）に記載のトナー消費量演算プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

本発明によれば、周辺ドットの存在による注目ドットの印刷に使用されるトナー量への影響を十分に考慮して、誤差の少ない良好な精度のトナー消費量を演算することが可能となる。したがって、トナー消費量に基づいて実行される、トナー補給制御、廃トナー回収箱の管理、トナーの劣化判定などのプロセス部制御をより正確に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るトナー消費量演算装置が適用された画像形成装置の回路構成図である。

図１に示すように、画像形成装置１は印字機構部２を備えている。印字機構部２は、入力される画像信号に従ってレーザ（ＬＤ）発光信号を変調し、電子写真方式による印刷出力を得るための機構である。印字機構部２は、１ラインの走査開始を示すタイミング信号ＨＳＹＮをクロック制御信号生成部３に出力する。また、印字機構部２は、図示しないプリンタ制御部からの印刷開始要求を受け、画像信号の入力開始を示すタイミング信号ＴＯＰをクロック制御信号生成部３に出力する。

クロック制御信号生成部３は、印字機構部２からのタイミング信号ＨＳＹＮ，ＴＯＰを受け、タイミング信号ＨＳＹＮの受信から所定時間後に、タイミング信号ＨＳＹＮに同期したビデオクロック信号ＶＣＬＯＣＫを画像制御部４に出力する。また、クロック制御信号生成部３は、画像制御部４からの印刷画像データ出力を制御するための制御信号ＶＳ，ＨＳをも生成する。制御信号ＶＳは印刷画像データ全体の出力期間を示し、制御信号ＨＳは１走査期間中の印刷画像データの出力期間を示す。制御信号ＶＳ，ＨＳは、タイミング信号ＨＳＹＮおよびビデオクロック信号ＶＣＬＯＣＫと共に、画像制御部４に入力される。

さらに、クロック制御信号生成部３は、後述するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリＦＩＦＯ１に供給されるＦＩＦＯ１データ読出し制御信号ＦＩＦＯ１ＲＤ、およびＦＩＦＯ１データ書込み制御信号ＦＩＦＯ１ＷＲと、ＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ２に供給されるＦＩＦＯ２データ読出し制御信号ＦＩＦＯ２ＲＤ、およびＦＩＦＯ２データ書込み制御信号ＦＩＦＯ２ＷＲとを生成する。

画像制御部４には、予め画像処理されたドット単位のデータからなる印刷画像データが、１ドット（画素）当たり、ドット濃度値を示す４ビットデータと、ドット位置を指定する１ビットデータの計５ビットデータとして格納されている。画像制御部４は、制御信号ＶＳおよび制御信号ＨＳがアクティブな期間、格納されている印刷画像データを、ビデオクロック信号ＶＣＬＯＣＫに同期して１ドットずつ出力する。また、制御信号ＨＳがアクティブでない期間、画像制御部４は、ドット濃度値「０」、およびドット位置「Ｌ」を、ビデオクロック信号ＶＣＬＯＣＫに同期して出力する。

ここで、画像制御部４に格納されている印刷画像データは、ドット内の濃度制御だけでは十分な濃度階調が得られないため、図２に示すようなディザ網点生成データに基づき、予めディザ処理されている。図２におけるドット順位の数字は、表現したい画像濃度の上昇に伴って、「先ず順位１のドット濃度を０〜１００％（濃度値０〜１５）と上げた後、次に順位２のドット濃度を０〜１００％（濃度値０〜１５）と上げる」というような印刷ドット濃度を上昇させる順番を示し、ディザ網点を徐々に成長させるルールを記述している。ドット位置「Ｌ」、「Ｒ」の記述は、画像パルス信号の生成位置を記述している。ここでの画像パルス信号の生成位置の指定は、各走査ラインについて見てみると、ディザ網点の成長に伴って生成される画像信号が隙間なく連続するような指定となっている。

ＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ１、ＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ２は、１ライン分以上の印刷画像データを格納できる容量を持つ。ＦＩＦＯメモリに対して、ビデオクロック信号ＶＣＬＯＣＫに同期して、データの書込み、読出しが行われる。ＦＩＦＯメモリは、データ書込み制御信号ＦＩＦＯｘＷＲ（ｘ＝１又は２）がアクティブであるとき、入力されたデータを自身のメモリに書込み、データ読出し制御信号ＦＩＦＯｘＲＤ（ｘ＝１又は２）がアクティブであるとき、自身に格納した最も古いデータを出力する。また、このＦＩＦＯメモリは、データ書込み制御信号ＦＩＦＯｘＷＲ（ｘ＝１又は２）がアクティブでないとき、「０」を出力する。

クロック制御信号生成部３で生成されるＦＩＦＯメモリに対する制御信号は、画像制御部４から出力される印刷画像データをＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ１に順次書込み、丁度１ライン分遅延してＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ１から順次印刷画像データを読出し、さらにＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ１から読み出された印刷画像データをＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ２に順次書込み、丁度１ライン分遅延してＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ２から順次印刷画像データを読出すように構成されている。したがって画像制御部４からｎライン目のデータが出力されているときに並行して、ＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ１からはｎ−１ライン目のデータが出力され、ＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ２からはｎ−２ライン目のデータが出力される（図３参照）。

ＰＷＭ信号発生回路５は、ビデオクロック信号ＶＣＬＯＣＫに同期して入力される制御信号ＰＤＡＴＡ，ＰＰＯＳに従ってパルス幅変調された信号を発生する回路である。なお図１では、制御信号ＰＰＯＳは図が複雑になることを避けるため図示省略されている。制御信号ＰＤＡＴＡは発生パルス幅を指定する制御信号である。制御信号ＰＤＡＴＡのデータ幅を４ｂｉｔとすると、発生パルス幅の指定は０〜１５の整数値で行われる。ここで、入力値をＮとすると、発生するパルス信号の幅は、ビデオクロック信号ＶＣＬＯＣＫの１周期×Ｎ／１５で表される。制御信号ＰＰＯＳはパルス生成位置を指定する制御信号である。制御信号ＰＰＯＳにより、ビデオクロック信号ＶＣＬＯＣＫ１周期期間内の先端部でパルスを生成するか、あるいは後端部でパルスを生成するかが選択される。ここでは、先端部でのパルス生成指定は「Ｌ」、後端部でのパルス生成指定は「Ｒ」と記述される（図４参照）。

バッファＦＦ４−１〜ＦＦ４−３は、画像制御部４から出力される印刷画像データのドット濃度値とドット位置指定とを、順次、３ドット分ずつ格納する。あるタイミングでのバッファＦＦ４−１〜ＦＦ４−３に注目すると、バッファＦＦ４−２に計数対象ドットの下側のドットのデータが保持されており、バッファＦＦ４−３に計数対象ドットの下側のドットに先行するドットのデータが保持されており、バッファＦＦ４−１に計数対象ドットの下側のドットの次ドットのデータが保持されている。第１判定回路ＪＵＤ１は、計数対象ドットの下側のドットの濃度値と、計数対象ドットの下側のドットの左右のドットの濃度値とから、計数対象ドットの下側にドットが印刷されるか否かを判定する。

バッファＦＦ５−１〜ＦＦ５−３は、ＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ２から出力される印刷画像データのドット濃度値とドット位置指定とを、順次、３ドット分ずつ格納する。あるタイミングでのバッファＦＦ５−１〜ＦＦ５−３に注目すると、バッファＦＦ５−２に計数対象ドットの上側のデータが保持されており、バッファＦＦ５−３に計数対象ドットの上側のドットに先行するドットのデータが保持されており、バッファＦＦ５−１に計数対象ドットの上側のドットの次ドットのデータが保持されている。第２判定回路ＪＵＤ２は、計数対象ドットの上側のドットの濃度値と、計数対象ドットの上側のドットの左右のドットの濃度値とから、計数対象ドットの上側にドットが印刷されるか否かを判定する。

ここでは、第１判定回路ＪＵＤ１、および第２判定回路ＪＵＤ２におけるドット有無の判定は、
１）中央のドットの濃度値が「０」のとき、ドット無し：「０」を出力
２）左右いずれかのドットの濃度値が所定の閾値を超え、かつ中央のドットの濃度値が「０」でないとき、ドット有り：「１」を出力
３）左右両方のドットの濃度値が所定の第１の閾値以下で、かつ中央のドットの濃度値が所定の第２の閾値を超えるとき、ドット有り：「１」を出力
４）左右両方のドットの濃度値が所定の第１の閾値以下で、かつ中央のドットの濃度値が所定の第２の閾値以下のとき、ドット無し：「０」を出力
という規則で行われる。

第１比較回路ＣＭＰ１および第２比較回路ＣＭＰ２は、４ビットの比較回路であり、入力値と予め設定されているそれぞれの閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２とを比較する。入力値が閾値より大きいとき「１」が出力され、閾値以下のとき「０」が出力される。閾値には、計数対象ドットをはさむ両側のドットの有無を判定するための濃度値が設定される。本実施形態では、閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２ともに例えば「０」が設定される。

ＬＵＴ（ルックアップテーブル）は、容量２５６バイトの８ビットメモリである。このＬＵＴには、図５に示すような信号がアドレスとして入力される。このとき、容量２５６バイトの８ビットメモリは、図６に示すような１６個のＬＵＴ−０〜ＬＵＴ−１５から構成される。すなわち、注目するドットをはさむ左右および上下のドットの有無を示す配置パターンごとに変換テーブルが用意されており、効率的な処理が可能となっている。

積算回路（Ａｄｄｅｒ）６は、入力されるクロック信号に同期して、８ビットの入力データ値を順次積算する。なお、注目するドットの印刷に使用されるトナー量に対応する印刷ドット計数値の累積演算開始に先立ち、図示しないプリンタ制御部からのリセット信号によって累積印刷ドット計数値が「０」にリセットされる。そして、所定の計数期間終了時に読み出される値が、累積印刷ドット計数値となる。

図７は、画像制御部４が３ライン目のデータを出力中の動作タイミングを示すチャートである。なお、図７は、図３の「Ｐ」で示す部分に相当している。

タイミング信号ＨＳＹＮ、およびタイミング信号ＴＯＰ（図７では図示省略）に応答して、クロック制御信号生成部３から制御信号ＶＳ，ＨＳとビデオクロック信号ＶＣＬＯＣＫとが出力される。画像制御部４はこれらの信号に応答して、ビデオクロック信号ＶＣＬＯＣＫに同期した印刷画像データおよびドット位置データを出力する。

画像制御部４が３ライン目のデータ（３−１〜）を出力中に、並行してＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ１から２ライン目のデータ（２−１〜）が出力され、ＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ２から１ラインの目データ（１−１〜）が出力される。さらに、画像制御部４から出力される３ライン目のデータは、ビデオクロック信号ＶＣＬＯＣＫに同期して、バッファＦＦ４−１，ＦＦ４−２，ＦＦ４−３に順次伝送され、バッファＦＦ４−１〜ＦＦ４−３には３ライン目の連続した３ドット分のデータが保持される。ＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ１から出力される２ライン目のデータは、ビデオクロック信号ＶＣＬＯＣＫに同期して、バッファＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３に順次伝送され、バッファＦＦ１〜ＦＦ３には２ライン目の連続した３ドット分のデータが保持される。ＦＩＦＯメモリＦＩＦＯ２から出力される１ライン目のデータは、ビデオクロック信号ＶＣＬＯＣＫに同期して、バッファＦＦ５−１，ＦＦ５−２，ＦＦ５−３に順次伝送され、バッファＦＦ５−１〜ＦＦ５−３には１ライン目の連続した３ドット分のデータが保持される。

バッファＦＦ４−１〜ＦＦ４−３に保持された３ライン目の連続した３ドット分のデータは、第１判定回路ＪＵＤ１に入力され、その判定結果が判定信号ＪＵＤ１ｏｕｔとして出力され、バッファＦＦ５−１〜ＦＦ５−３に保持された１ライン目の連続した３ドット分のデータは、第２判定回路ＪＵＤ２に入力され、その判定結果が判定信号ＪＵＤ２ｏｕｔとして出力される。バッファＦＦ１，ＦＦ３に保持されている両側ドットのデータは、それぞれ第１，第２比較回路ＣＭＰ１，ＣＭＰ２でドット有無が判定され、比較信号ＣＭＰ１ｏｕｔ，ＣＭＰ２ｏｕｔとしてそれぞれ出力される。バッファＦＦ２に保持されている中央ドット（注目ドット）のデータと、判定信号ＪＵＤ１ｏｕｔ，ＪＵＤ２ｏｕｔと、比較信号ＣＭＰ１ｏｕｔ，ＣＭＰ２ｏｕｔとはＬＵＴに入力され、その出力値（印刷ドット計数値）が順次積算回路６に送られる。積算回路６は、ＬＵＴから送られた印刷ドット計数値を累積し、累積印刷ドット計数値を出力する。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

画像書込み走査１ラインの画像を印刷したときに得られる画像の上下方向（走査方向と直交する方向）のサイズが、画像書込み走査ピッチよりも大きいとき、上下方向のドットの有無によっても、１印刷ドットあたりの寄与する印刷面積が異なってくる。

図８は、３個連続した濃度１００％のドットを３ライン連続して印刷した場合の、１印刷ドットあたりの寄与する印刷面積を示す図、図９は、３個連続した濃度１００％のドットを２ライン連続して印刷した場合の、１印刷ドットあたりの寄与する印刷面積を示す図、図１０は、３個連続した濃度１００％のドットを１ラインだけ印刷した場合の、１印刷ドットあたりの寄与する印刷面積を示す図である。

図８の「Ｂ」で示す部分の印刷面積を基準とすると、例えば、図１０の「Ｉ」で示す部分の印刷面積は約２．２３倍になる。つまり、計数対象となる注目ドットの濃度値およびその上下左右のドット状態と印刷面積との関係は、図１１に示すようになる。図１１の結果に基づき、各ＬＵＴ−０〜ＬＵＴ−１５には、図８の「Ｂ」で示す部分の印刷面積を基準値「１」とした値が置かれる。電子写真プロセスでは、用紙全面に濃度１００％のドットを印刷した場合の単位面積当りのトナー消費量が所定の値になるように、プロセス条件が予め設定、もしくは製品起動時などに校正処理を行うことでプロセス条件が設定される。したがって、基準値とする図８の「Ｂ」で示す部分の印刷面積でのトナー消費量は、プロセス条件を設定した単位面積当りのトナー消費量所定値から容易に知ることができる。

なお、本実施形態において、第１，２比較回路ＣＭＰ１，ＣＭＰ２の閾値、および第１，２判定回路ＪＵＤ１，ＪＵＤ２の第１の閾値は、ＰＷＭ信号発生回路５に入力される濃度値が小さいときに全くＰＷＭパルス信号に反映されない場合があるため、ＰＷＭパルス信号に確実に反映される入力濃度値のドットのみをドット有りと判定させるために設けられている。本実施形態では、入力濃度値が「１」以上であればＰＷＭパルス信号に反映されるものとしており、上記の閾値としてはいずれも「０」が設定される。また第１，２判定回路ＪＵＤ１，ＪＵＤ２の第２の閾値は、左右にドットがない場合の濃度の低い、換言すれば、幅の短いＰＷＭパルス信号では印刷画像が作られないため、そのようなドットの識別用の閾値である。本実施形態では、ドット濃度値４以下の（左右方向の）孤立ドットでは印刷画像が作られないので、第２の閾値としては「５」が設定される。

上述したように本実施形態では、ドット単位のデータからなる画像データのページ内で注目するドットをはさむ左右および上下のドットの有無を示す配置パターンが検知され、検出された配置パターンに応じて、注目するドットの印刷に使用されるトナー量に対応する印刷ドット計数値がＬＵＴによって算出される。印刷ドット計数値は積算回路６により累積カウントされる。なお、注目するドットをはさむ上下左右のすべての周辺ドットの影響が考慮されるため、例えば画像のエッジ部のドットや孤立ドットの場合も考慮される。

このように本実施形態によれば、周辺ドットの存在による注目ドットの印刷に使用されるトナー量への影響を十分に考慮して、誤差の少ない良好な精度のトナー消費量を演算することが可能となる。

したがって、トナー消費量に基づいて実行される、トナー補給制御、廃トナー回収箱の管理、トナーの劣化判定などのプロセス部制御をより正確に行うことができる。

次に、第２の実施形態について、第１の実施形態と相違する点を中心に説明する。

第１の実施形態では、トナー消費量の演算は図１に示すようなハードウェア回路構成により実現される。これに対し、第２の実施形態では、トナー消費量の演算はソフトウェアにより実現される。すなわち、トナー消費量の演算は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部に保存されたプログラムをＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が実行することにより実現される（いずれも図示省略）。

図１２は、第２の実施形態におけるトナー消費量の演算処理の手順を示すフローチャートである。

本実施形態では、予め画像処理されパルス幅制御値の形態でＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ上に展開された印刷画像データが、画像信号発生回路へのデータ出力に先立ち、ソフトウェアにより走査される。メモリ上に展開された印刷画像データのページの幅をＷドット、ライン数をＨライン、画像幅方向の座標軸をＸ軸、画像ライン方向の座標軸をＹ軸とし、左上隅のドット座標を原点（０，０）として表すと、印刷画像データのドット座標は、（０，０）〜（Ｗ−１，Ｈ−１）の範囲で表現される。

まず、第１の実施形態における累積印刷ドット計数値に対応するカウンタ積算値に「０」がセットされ（Ｓ１０１）、処理されるラインの番号を示す処理ライン番号に「０」がセットされる（Ｓ１０２）。すなわち初期化される。

続いて、ライン「０」からライン「Ｈ−１」まで順次、１ラインごとに印刷ドットを評価する１ライン処理が行われ、印刷ドット計数値が積算される（Ｓ１０３〜Ｓ１０５）。１ライン処理についての詳細は後述する。

そして、最終ラインであるライン「Ｈ−１」の処理が終了した場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、カウンタ積算値を「６４」で除して得られる積算カウンタ値が、その印刷画像データ全体の累積印刷ドット計数値となる（Ｓ１０６）。

ここで、ステップＳ１０３の１ライン処理において、上下左右の周辺ドット配置パターンにより切り替えて参照するＬＵＴとして、図６および図１１に示したものと同じ形態のものが使用される。このＬＵＴでは、８ビットデータの最上位２ビットが整数部、下位６ビットが小数部とみなされ、「６４」が基準値１．０に相当する換算値となる。

次に、図１３〜図１６を参照して、１ライン処理の手順について説明する。

まず、処理ドット番号に「０」がセットされて初期化される（Ｓ２０１）。

続いて、参照ＬＵＴ番号Ｎに「０」がセットされて初期化される（Ｓ２０２）。

ステップＳ２０３では、処理ドット番号が「０」であるか否かが判断される。処理ドット番号が「０」である場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、注目するドットの左側のドットの濃度値に「０」がセットされる。処理ドット番号が「０」でない場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、注目するドットの左側のドットの濃度値として、座標が（処理ドット番号−１，処理ライン番号）のドットの濃度値がセットされる（Ｓ２０５）。

ステップＳ２０６では、処理ドット番号が「Ｗ−１」であるか否かが判断される。処理ドット番号が「Ｗ−１」である場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、注目するドットの右側のドットの濃度値に「０」がセットされる。処理ドット番号が「Ｗ−１」でない場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、注目するドットの右側のドットの濃度値として、座標が（処理ドット番号＋１，処理ライン番号）のドットの濃度値がセットされる（Ｓ２０８）。

続いて、注目するドットの濃度値として、座標が（処理ドット番号，処理ライン番号）のドットの濃度値がセットされる（Ｓ２０９）。

ステップＳ２１０では、左側のドットの濃度値が所定の第１比較閾値よりも大きいか否かが判断される。左側のドットの濃度値が第１比較閾値以下の場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、ステップＳ２１２に進む。左側のドットの濃度値が第１比較閾値よりも大きい場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、左側のドットが存在すると判断され、参照ＬＵＴ番号Ｎに４が加えられる（Ｓ２１１）。

ステップＳ２１２では、右側のドットの濃度値が所定の第２比較閾値よりも大きいか否かが判断される。右側のドットの濃度値が第２比較閾値以下の場合（Ｓ２１２：ＮＯ）、ステップＳ２１４に進む。右側のドットの濃度値が第２比較閾値よりも大きい場合（Ｓ２１２：ＹＥＳ）、右側のドットが存在すると判断され、参照ＬＵＴ番号Ｎに２が加えられる（Ｓ２１３）。

ステップＳ２１４では、処理ライン番号が「０」であるか否かが判断される。処理ライン番号が「０」である場合（Ｓ２１４：ＹＥＳ）、ステップＳ２２５に進む。処理ライン番号が「０」でない場合（Ｓ２１４：ＮＯ）、注目するドットの上側のドットの濃度値として、座標が（処理ドット番号，処理ライン番号−１）のドットの濃度値がセットされる（Ｓ２１５）。

ステップＳ２１６では、処理ドット番号が「０」であるか否かが判断される。処理ドット番号が「０」である場合（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、ステップＳ２１９に進む。処理ドット番号が「０」でない場合（Ｓ２１６：ＮＯ）、注目するドットの左上側のドットの濃度値として、座標が（処理ドット番号−１，処理ライン番号−１）のドットの濃度値がセットされる（Ｓ２１７）。

ステップＳ２１８では、左上側のドットの濃度値が所定の第１判定閾値よりも大きいか否かが判断される。左上側のドットの濃度値が第１判定閾値以下の場合（Ｓ２１８：ＮＯ）、ステップＳ２１９に進む。左上側のドットの濃度値が第１判定閾値よりも大きい場合（Ｓ２１８：ＹＥＳ）、ステップＳ２２２に進む。

ステップＳ２１９では、処理ドット番号が「Ｗ−１」であるか否かが判断される。処理ドット番号が「Ｗ−１」である場合（Ｓ２１９：ＹＥＳ）、ステップＳ２２３に進む。処理ドット番号が「Ｗ−１」でない場合（Ｓ２１９：ＮＯ）、注目するドットの右上側のドットの濃度値として、座標が（処理ドット番号＋１，処理ライン番号−１）のドットの濃度値がセットされる（Ｓ２２０）。

ステップＳ２２１では、左上側のドットの濃度値が所定の第１判定閾値よりも大きいか否かが判断される。左上側のドットの濃度値が第１判定閾値以下の場合（Ｓ２２１：ＮＯ）、ステップＳ２２３に進む。左上側のドットの濃度値が第１判定閾値よりも大きい場合（Ｓ２２１：ＹＥＳ）、ステップＳ２２２に進む。

ステップＳ２２２では、上側のドットの濃度値が「０」よりも大きいか否かが判断される。上側のドットの濃度値が「０」以下の場合（Ｓ２２２：ＮＯ）、ステップＳ２２５に進む。上側のドットの濃度値が「０」よりも大きい場合（Ｓ２２２：ＹＥＳ）、ステップＳ２２４に進む。

ステップＳ２２３では、上側のドットの濃度値が所定の第２判定閾値よりも大きいか否かが判断される。上側のドットの濃度値が第２判定閾値以下の場合（Ｓ２２３：ＮＯ）、ステップＳ２２５に進む。上側のドットの濃度値が第２判定閾値よりも大きい場合（Ｓ２２３：ＹＥＳ）、ステップＳ２２４に進む。

ステップＳ２２４では、上側のドットが存在すると判断され、参照ＬＵＴ番号Ｎに８が加えられる。

ステップＳ２２５では、処理ライン番号が「Ｈ−１」であるか否かが判断される。処理ライン番号が「Ｈ−１」である場合（Ｓ２２５：ＹＥＳ）、ステップＳ２３６に進む。処理ライン番号が「Ｈ−１」でない場合（Ｓ２２５：ＮＯ）、注目するドットの下側のドットの濃度値として、座標が（処理ドット番号，処理ライン番号＋１）のドットの濃度値がセットされる（Ｓ２２６）。

ステップＳ２２７では、処理ドット番号が「０」であるか否かが判断される。処理ドット番号が「０」である場合（Ｓ２２７：ＹＥＳ）、ステップＳ２３０に進む。処理ドット番号が「０」でない場合（Ｓ２２７：ＮＯ）、注目するドットの左下側のドットの濃度値として、座標が（処理ドット番号−１，処理ライン番号＋１）のドットの濃度値がセットされる（Ｓ２２８）。

ステップＳ２２９では、左下側のドットの濃度値が所定の第１判定閾値よりも大きいか否かが判断される。左下側のドットの濃度値が第１判定閾値以下の場合（Ｓ２２９：ＮＯ）、ステップＳ２３０に進む。左下側のドットの濃度値が第１判定閾値よりも大きい場合（Ｓ２２９：ＹＥＳ）、ステップＳ２３３に進む。

ステップＳ２３０では、処理ドット番号が「Ｗ−１」であるか否かが判断される。処理ドット番号が「Ｗ−１」である場合（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、ステップＳ２３４に進む。処理ドット番号が「Ｗ−１」でない場合（Ｓ２３０：ＮＯ）、注目するドットの右下側のドットの濃度値として、座標が（処理ドット番号＋１，処理ライン番号＋１）のドットの濃度値がセットされる（Ｓ２３１）。

ステップＳ２３２では、左下側のドットの濃度値が所定の第１判定閾値よりも大きいか否かが判断される。左下側のドットの濃度値が第１判定閾値以下の場合（Ｓ２３２：ＮＯ）、ステップＳ２３４に進む。左下側のドットの濃度値が第１判定閾値よりも大きい場合（Ｓ２３２：ＹＥＳ）、ステップＳ２３３に進む。

ステップＳ２３３では、下側のドットの濃度値が「０」よりも大きいか否かが判断される。下側のドットの濃度値が「０」以下の場合（Ｓ２３３：ＮＯ）、ステップＳ２３６に進む。下側のドットの濃度値が「０」よりも大きい場合（Ｓ２３３：ＹＥＳ）、ステップＳ２３５に進む。

ステップＳ２３４では、下側のドットの濃度値が所定の第２判定閾値よりも大きいか否かが判断される。下側のドットの濃度値が第２判定閾値以下の場合（Ｓ２３４：ＮＯ）、ステップＳ２３６に進む。下側のドットの濃度値が第２判定閾値よりも大きい場合（Ｓ２３４：ＹＥＳ）、ステップＳ２３５に進む。

ステップＳ２３５では、下側のドットが存在すると判断され、参照ＬＵＴ番号Ｎに１が加えられる。

ステップＳ２３６では、参照ＬＵＴ番号Ｎに対応するＬＵＴ−Ｎを参照して（図１１参照）、ＬＵＴ出力値（印刷ドット計数値）が取得される。

続いて、累積印刷ドット計数値に対応するカウンタ積算値に、ＬＵＴ出力値が加算される（Ｓ２３７）。

続いて、処理ドット番号が「１」だけインクリメントされる（Ｓ２３８）。

ステップＳ２３９では、処理ドット番号が「Ｗ」よりも小さいか否かが判断される。処理ドット番号が「Ｗ」よりも小さい場合（Ｓ２３９：ＹＥＳ）、処理対象のラインにおいて、未だ処理されていないドット、すなわちまだ印刷ドット計数値が得られていないドットが残っていると判断されて、ステップＳ２０２に戻る。

そして、処理ドット番号が「Ｗ」以上の場合（Ｓ２３９：ＮＯ）、処理対象のラインにおける全ドットの処理が終了したものと判断されて、図１２のフローチャートに戻る。

このように第２の実施形態によれば、トナー消費量の演算をソフトウェアにより実現することが可能であり、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。

本発明は、一般にプリンタに適用されるが、例えば複写機、ファクシミリ、多機能周辺機器（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）等の他の画像形成装置にも適用可能である。

また、上述した実施形態では、画像データにおける１ドット（画素）が４ビットの濃度値を有する多値画像を扱う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、２値画像を扱う場合にも適用可能である。２値画像を扱う場合には、ドットの有無（２値）だけを考慮すればよいので、ドットの濃度値（多値）を考慮する必要はない。

また、本発明は、カラーの画像を扱う場合にも適用可能である。なお、カラーの画像を扱う場合には、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）は色成分ごとに用意されることが精密かつ効率的な処理の観点から好ましい。

本実施形態の画像形成装置における各種処理を行う手段および方法は、専用のハードウェア回路、またはプログラムされたコンピュータのいずれによっても実現することが可能である。上記プログラムは、たとえばフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、ハードディスク等の記憶部に転送されて記憶される。また、上記プログラムは、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、装置の一機能としてその装置のソフトウェアに組み込まれてもよい。

本発明の第１の実施形態に係るトナー消費量演算装置が適用された画像形成装置の回路構成図である。 ディザ網点生成データを示す図の一例である。 クロック制御信号生成部における入出力信号のタイミングチャートの一例である。 ＰＷＭ信号発生回路における入出力信号のタイミングチャートの一例である。 ＬＵＴに入力されるアドレス信号を説明するための図である。 ＬＵＴの構成を説明するための図である。 第１の実施形態の動作タイミングチャートの一例である。 ３個連続した濃度１００％のドットを３ライン連続して印刷した場合の、１印刷ドットあたりの寄与する印刷面積を示す図である。 ３個連続した濃度１００％のドットを２ライン連続して印刷した場合の、１印刷ドットあたりの寄与する印刷面積を示す図である。 ３個連続した濃度１００％のドットを１ラインだけ印刷した場合の、１印刷ドットあたりの寄与する印刷面積を示す図である。 注目ドットの濃度値およびその周辺ドットの配置パターンと印刷面積との関係を説明するための図である。 第２の実施形態におけるトナー消費量の演算処理の手順を示すフローチャートである。 １ライン処理の手順を示すフローチャートである。 図１３から続く１ライン処理の手順を示すフローチャートである。 図１４から続く１ライン処理の手順を示すフローチャートである。 図１５から続く１ライン処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置、
２ 印字機構部、
３ クロック制御信号生成部、
４ 画像制御部、
５ ＰＷＭ信号発生回路、
６ 積算回路、
ＣＭＰ１ 第１比較回路、
ＣＭＰ２ 第２比較回路、
ＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３ バッファ、
ＦＦ４−１，ＦＦ４−２，ＦＦ４−３， バッファ、
ＦＦ５−１，ＦＦ５−２，ＦＦ５−３， バッファ、
ＦＩＦＯ１，ＦＩＦＯ２ ＦＩＦＯメモリ、
ＪＵＤ１ 第１判定回路、
ＪＵＤ２ 第２判定回路、
ＬＵＴ ルックアップテーブル。

Claims (7)

1. ドット単位のデータからなる画像データが示す画像の印刷に消費されるトナー量を演算するトナー消費量演算装置であって、
   前記画像データのページ内で注目するドットをはさむ左右および上下のドットの有無を示す配置パターンを検知する配置パターン検知手段と、
   前記配置パターン検知手段により検知された配置パターンに応じて、前記注目するドットの印刷に使用されるトナー量に対応する印刷ドット計数値を算出する印刷ドット計数値算出手段と、
   を有することを特徴とするトナー消費量演算装置。
2. 前記印刷ドット計数値算出手段は、前記配置パターン検知手段により検知された配置パターン、および前記注目するドットの濃度値に応じて、前記印刷ドット計数値を算出することを特徴とする請求項１に記載のトナー消費量演算装置。
3. 前記画像データにおける１ドットごとの画像信号を生成する画像信号生成手段をさらに有し、前記画像信号はパルス幅変調されており、前記濃度値は、前記画像信号のパルス幅を規定するパルス幅制御信号で与えられることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー消費量演算装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のトナー消費量演算装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
5. ドット単位のデータからなる画像データが示す画像の印刷に消費されるトナー量を演算するトナー消費量演算方法であって、
   前記画像データのページ内で注目するドットをはさむ左右および上下のドットの有無を示す配置パターンを検知するステップ１）と、
   前記ステップ１）において検知された配置パターンに応じて、前記注目するドットの印刷に使用されるトナー量に対応する印刷ドット計数値を算出するステップ２）と、
   を有することを特徴とするトナー消費量演算方法。
6. ドット単位のデータからなる画像データが示す画像の印刷に消費されるトナー量を演算するためのトナー消費量演算プログラムであって、
   前記画像データをメモリ上に読み出す手順１）と、
   前記メモリ上に読み出された画像データのページ内で注目するドットをはさむ左右および上下のドットの有無を示す配置パターンを検知する手順２）と、
   前記手順２）において検知された配置パターンに応じて、前記注目するドットの印刷に使用されるトナー量に対応する印刷ドット計数値を算出する手順３）と、
   をコンピュータに実行させるためのトナー消費量演算プログラム。
7. 請求項６に記載のトナー消費量演算プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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