JP2012032670A - 画像形成装置、トナー使用量算出方法及びトナー使用量算出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 迅速かつ精度良くトナー使用量を算出する。
【解決手段】 対象画像を所定の周波数成分にもとづき一又は二以上の画像に分離する周波数分離処理部２２１４と、分離された各画像の色値及び該当する周波数成分に関連する任意の色値と単位面積当たりに使用されるトナー量との対応付け情報にもとづき前記対象画像の印刷に使用されるトナー使用量を算出する転写トナー量換算部２２１７を備えた構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、トナーを使用して画像形成処理を行う電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、トナー使用量を算出し、トナー使用量にもとづき課金量を算出することが可能な画像形成装置並びにトナー使用量算出方法及びトナー使用量算出プログラムに関する。

プリンター、複写機、ファクシミリ装置、複合機など、トナーを使用して画像や文字の印刷を行う電子写真方式の画像形成装置においては、トナー使用量を予め算出する機能を有するものがある。このような機能を有する画像形成装置によれば、算出したトナー使用量を、トナー残量の予測その他装置の保守・運用に活用することができる。
ところで、電子写真方式の画像形成装置の場合、傾向的に、画像のエッジ部（などの空間周波数の高い部分）におけるトナー付着量が、平網部(などの空間周波数の低い部分）に比べトナー付着量が多くなることが特性上知られている。
このため、印字ドット列をドットの連続状態に応じて複数のパターンに分類し、パターンごとにドットの発生回数を計数する処理を行い、これらの計数値ごとに所定の係数を乗ずる補正を行うことでトナー消費量を精度良く求めるドットカウント方式のトナー消費量検出方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１７４９２９号公報

しかしながら、ドットカウント方式は、１ドット分に相当するレーザーの発光回数を計数する方式であるため、入力した対象画像をラスタライズした後、色変換処理して各トナー色に分版するだけでなく、ガンマ補正やスクリーン処理等の必要な画像処理を行い、各版ごとのオン／オフデータにした後にようやく計数することができる。
このため、計数結果を得るまでに多くの時間かかることが問題となっていた。
また、このような問題に対し、画像形成装置内のＣＰＵやメモリなどのハードウェアを増強して高速化を図ることも可能であるが、費用面や運用面において実施効果を考慮すると実用化にはまた別の課題を発生しやすかった。例えば、印刷に先立ち、トナー消費量の予測結果を得るには、逐一、ホストコンピュータと画像形成装置との間でデータの送受信をおこなわなければならないため、通信トラフィックの負荷が増大してしまう。一方、通信機会を印刷実行時のみに限定した場合には、通信は一度で済むが、トナー消費量の（予測）計算機会も一度きりになってしまう。従って、紙出力が行われる直前になって計算結果を受け、それが所望しないトナー消費量であった場合に、消費量を変更するべく設定を変更したくも、当該印刷においては既に修正対処不能な状態になっていることがある。

本発明は、以上のような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものである。すなわち、本発明は、周波数成分に応じて分離された分離画像の色値にもとづき当該分離画像ごとにトナー使用量を求めることにより、対象画像のトナー使用量を迅速かつ精度良く求めることができる画像形成装置、トナー使用量算出方法及びトナー使用量算出プログラムを提供する。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、対象画像を所定の周波数成分にもとづき一又は二以上の画像に分離する周波数分離処理部と、分離された各画像の色値及び該当する周波数成分に関連する任意の色値と単位面積当たりに使用されるトナー量との対応付け情報にもとづき前記対象画像の印刷に使用されるトナー使用量を算出するトナー使用量算出部とを備えた構成としてある。

また、本発明のトナー使用量算出方法は、対象画像を所定の周波数成分にもとづき一又は二以上の画像に分離するステップと、分離された各画像の色値及び該当する周波数成分に関連する任意の色値と単位面積当たりに使用されるトナー量との対応付け情報にもとづき前記対象画像の印刷に使用されるトナー使用量を算出するステップとを有する方法としてある。

また、本発明のトナー使用量算出プログラムは、画像の印刷を行うコンピューターを、対象画像を所定の周波数成分にもとづき一又は二以上の画像に分離する周波数分離処理部、及び、分離された各画像の色値及び該当する周波数成分に関連する任意の色値と単位面積当たりに使用されるトナー量との対応付け情報にもとづき前記対象画像の印刷に使用されるトナー使用量を算出するトナー使用量算出部、として機能させる構成としてある。

本発明の画像形成装置、トナー使用量算出方法及びトナー使用量算出プログラムによれば、周波数成分に応じて分離した画像の色値にもとづき当該分離画像ごとにトナー使用量を算出するようにしているため、対象画像の印刷に使用されるトナー使用量を迅速かつ精度良く求めることができる。

本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の演算部の構成を示すブロック図である。 本発明の第一実施形態に係る画像形成装置のトナー使用量予測部の構成を示すブロック図である。 本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の重量計算パラメータ記憶部の構成を示すブロック図である。 本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の課金演算部の構成を示すブロック図である。 本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の課金計算パラメータ記憶部の構成を示すブロック図である。 本発明の第二実施形態に係る画像形成装置のトナー使用量予測部の構成を示すブロック図である。 本発明の第三実施形態に係る画像形成装置のトナー使用量予測部の構成を示すブロック図である。 本発明の第三実施形態に係る画像形成装置の課金演算部の構成を示すブロック図である。 本発明の第四実施形態に係る画像形成装置のトナー使用量予測部の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、画像形成装置１は、画像データを受信する受信部３と、画像データをラスタライズ化する画像処理部４と、ラスタライズされた画像データにもとづき色変換等の画像処理を行う画像形成部５と、印刷処理を行うエンジン部６と、ユーザーが操作を行う操作部７と、コンピューターからなる制御部２と、を備える。

受信部３は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介し、図示しないクライアントＰＣ（パーソナルコンピューター）等から送信されてきた文書または画像のデータ（以下、画像データという。）を受信し、画像処理部４に受け渡すネットワークインターフェースである。
画像処理部４は、画像データにラスタライズ処理を施し、その分解能に応じたピクセルに分解するラスタライザーである。
また、画像処理部４は、ラスタライズ処理を施した画像を画像形成部５に出力するとともに、制御部２の演算部２１（後述）に出力する。
このように、対象画像の画像データを、印刷用の画像を形成する画像形成部５と、トナー使用量を算出する演算部２１とに出力することにより、印刷処理とトナー使用量算出処理を独立して実施することができる。

画像形成部５は、ラスタライズ化された画像の色値（ＲＧＢ）を第一色変換テーブルを介して出力可能な色値（ＣＭＹＫ）に変換する画像処理プロセッサーである。画像形成部５は、ラスタライズ化された画像をＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の各チャンネルに分版し、必要に応じてガンマ補正処理、スクリーン処理を施して、エンジン部６に出力する。
エンジン部６は、画像形成部５から出力された画像データにもとづいてトナー像を感光体ドラム上に形成し、トナー像を一旦、転写ベルトに転写する。次いで、エンジン部６は、転写ベルト上のトナー像を用紙に転写し、定着ローラによりトナー像を用紙に定着させることによって印刷処理を行う（感光体ドラム、転写ベルト及び定着ローラは非図示）。

操作部７は、タッチパネルとカラーＬＣＤ（Liquid Crystal Display）とを組み合わせたタッチパネルユニット等から構成される。操作部７は、種々の操作画面を表示するとともに、ユーザーのタッチ操作に応じた操作指令を入力するための操作キーを表示する。

制御部２は、ＣＰＵ、制御プログラムやデータが記憶されたＲＯＭ、ワークメモリとして機能するＲＡＭ、Ｉ／Ｏポートなどのマイクロコンピューターで構成される。制御部２は、記憶された制御プログラムを実行して、画像形成装置１を構成する各部を制御する。
また、制御部２は、制御プログラムを実行することにより演算部２１として機能する。演算部２１は、トナー使用量の算出や算出したトナー使用量にもとづいて課金量の算出を行う。
演算部２１は、図２に示すように、重量計算パラメータ記憶部２４に記憶された重量計算パラメータにもとづいてトナー使用量の予測を行うトナー使用量予測部２２と、課金計算パラメータ記憶部２５に記憶された課金計算パラメータにもとづいて料金の計算を行う課金演算部２３とを備える。重量計算パラメータ及び課金計算パラメータについては後述する。

図３は、本発明の第一実施形態のトナー使用量予測部の詳細な構成を示したブロック図である。
図３に示すように、トナー使用量予測部２２は、ＲＧＢｔｏＣＭＹＫ変換部２２１１と、第一色変換テーブル２２１２と、ＣＭＹＫ分版部２２１３と、周波数分離処理部２２１４と、低周波画像保持部２２１５と、高周波画像保持部２２１６と、転写トナー量換算部２２１７と、紙上トナー量算出部２２１８とを備える。

ＲＧＢｔｏＣＭＹＫ変換部２２１１（色変換部）は、画像処理部４から入力した対象画像（ＲＧＢ）の色変換処理を行う。具体的には、ＲＧＢｔｏＣＭＹＫ変換部２２１１は、ＲＧＢ値とＣＭＹＫ値との対応付けが等間隔又は不等間隔に格子状に構成されている第一色変換テーブル２２１２を参照することによって、対象画像（ＲＧＢ）を出力形式の画像（ＣＭＹＫ）に変換する。
なお、必要な対応付け情報が第一色変換テーブル２２１２に存在しない場合、テーブル上に存在する対応付け情報を用いた演算処理を行う。例えば、各対応付け情報を格子点とみなし、必要な色値に近接するいくつかの格子点を用いた補間計算（八面体補間や四面体補間など）によりその色値を求めることができる。

ＣＭＹＫ分版部２２１３（分版処理部）は、対象画像の各ピクセルを、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各チャンネルに分版することによりシアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの版画像を取得する。
これにより、印刷に用いるトナーの色別に対象画像の版画像を取得することができる。

周波数分離処理部２２１４は、版画像を、所定の周波数成分にもとづき一又は二以上の画像に分離する。
ここで、周波数成分とは、ピクセルの位置によってその濃度値が変化する空間周波数を基準とするもので、濃度変化の頻度が高い部分を高周波画像、それ以外の部分を低周波画像とすることができる。例えば、対象画像の空間領域（ｘ，ｙ）を周波数領域（ｕ，ｖ）に変換した場合において、ｕ＜α、ｖ＜βを満たす領域を高周波画像と判定し、これ以外を低周波画像と判定することができる。α、βは任意の周波数を設定することができる。
なお、電子写真方式の場合、所謂エッジ効果により、線、文字、図形の端部（以下、エッジ部という。）は、エッジ部以外の平網部よりもトナーが多く付着するため濃度値の変化の頻度が高く、高周波画像と判断することができる。
このため、本実施形態の周波数分離処理部２２１４は、対象画像から、エッジ部の画像を高周波画像として分離し、平網部を低周波画像として分離することができる。例えば、既知のエッジ抽出プログラムを利用してエッジ部を抽出することにより、容易に高周波画像及び低周波画像を分離することができる。
なお、分離した低周波画像は低周波画像保持部２２１５に保持され、高周波画像は高周波画像保持部２２１６に保持される。

転写トナー量換算部２２１７は、重量計算パラメータにもとづき、保持された高周波画像及び低周波画像に関するトナー重量を算出する。重量計算パラメータは、各色値に対応する単位面積当たりの転写トナー重量を示す値である。重量計算パラメータは、図４に示す重量計算パラメータ記憶部２４の色値対重量テーブル２４１，２４２に格納されている。
転写トナー量換算部２２１７は、図４に示す色値対重量テーブル（高周波画像用）２４１を用いて高周波画像のトナー重量を求める（図３、４のＡ参照）とともに、色値対重量テーブル（非高周波画像用）２４２を用いて低周波画像のトナー重量を求める（図３、４のＢ参照）。

例えば、高周波画像の各転写トナー重量を求める場合、転写トナー量換算部２２１７は、高周波画像のシアンの版画像の各ピクセルに付された色値を順次読み取る。転写トナー量換算部２２１７は、読み取った各色値に対応する転写トナー重量をシアンの色値対重量テーブル（高周波画像用）２４１から抽出する。次いで、転写トナー量換算部２２１７は、各ピクセルについて抽出した各重量を累積することで高周波画像のシアンの転写トナー重量を求める。転写トナー量換算部２２１７は、同様の処理を、高周波画像のマゼンタ，イエロー，ブラックの版画像に対し行うことでマゼンタ、イエロー及びブラックの転写トナー重量を求める。
また、低周波画像の各転写トナー重量を求める場合、転写トナー量換算部２２１７は、同様の処理を低周波画像の各版画像について行うことで、低周波画像に関するシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの転写トナー重量を求めることができる。

紙上トナー量算出部２２１８は、転写トナー量換算部２２１７により高周波画像と低周波画像に分けて求めた対象画像の転写トナー重量に、図４に示す転写効率２４３を乗ずる処理を行う（図３，４のＣ参照）。
この結果、対象画像を印刷した場合に、紙上の印刷画像への使用が見込まれるシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各トナーの重量（トナー使用量）を求めることができる。

なお、色値対重量テーブルは、トナー重量の実測値にもとづいて生成することができる。例えば、色値対重量テーブル（高周波画像用）２４１の場合、所定の色値間隔にもとづく既知の色値をいくつか選択する。選択された各色値からなるドット幅が１〜２ドットからなる線や文字などのエッジ部を構成するサンプル画像を出力（描画）して、転写ベルト上の付着トナーの重量を計測して転写トナー重量とする。また、色値対重量テーブル（非高周波画像用）２４２の場合、方形や円などの塗り潰しにもとづく平網部を構成するサンプル画像を出力（描画）して、転写ベルト上の付着トナーの重量を計測する。
付着トナーの重量は、実際に付着トナーを採取して秤で計測することができる。
また、印刷前の（トナーがまだ付着されてない）紙重量を予め求めておき、前述のサンプル画像を印刷した後の紙重量を計測して、これらの重量差を転写トナー重量として求めることができる。この場合、トナー使用量を求めるために、原画像の転写トナー重量に転写効率２４３を乗ずる処理を行う必要はなくなる。

計測した転写トナーの重量は、トナーが付着している部分の所定の面積で除算することにより、高周波画像及び低周波画像のシアン，マゼンタ，イエロー，ブラックのそれぞれにおいて、色値ごとに単位面積当たりの転写トナー重量を求めることができる。そして、求めた単位面積当たりのトナー重量と該当する色値とを対応付けることによって色値対重量テーブル（高周波画像用）２４１及び色値対重量テーブル（非高周波画像用）を生成することができる。
なお、計測値以外の色値（例えば中間値）をテーブル構成に加える場合は、内挿補間計算で求めた補間値を加えることができる。また、テーブル生成の際に、各処理工程における転写効率などをトナー付着量の補正係数として求めておき、後工程でこの補正係数を用いて補正するようにしてもよい。

ところで、本実施形態の画像形成装置１は、図４に示すように、キャリブレーション処理部２４４を備える。
キャリブレーションは、一定の色値を入力した場合の画像出力時の濃度（又は明度）が、環境変化や経時変化等の影響をうけても一定となるように、入出力特性の補正（ガンマ補正）を行う処理である。具体的には、入出力特性が一定の特性（例えば、規定のカーブ形状）が得られるように印字ドットを増減するものである。
つまり、色値が不変である限り、その色値に相当する濃度も不変であり、色値に相当するトナー重量もほぼ同じ値に保たれる。このため、キャリブレーションが有効に機能している場合、色値対重量テーブル（高周波画像用）２４１及び色値対重量テーブル（非高周波画像用）２４２における色値と単位面積当たりのトナー重量との関係も一定に保たれる。
したがって、本実施形態の画像形成装置１は、従来のドットカウント方式とは異なり、キャリブレーション処理（濃度補正）に伴う印字ドットの増減による影響を受けず、いつでもトナー使用量を算出することができる。

つぎに、本実施形態に係る課金処理について図面を参照しながら説明する。
図５は、本発明の第一実施形態に係る課金演算部の構成を示すブロック図である。また、図６は、本発明の第一実施形態に係る課金計算パラメータ記憶部の構成を示すブロック図である。
図５に示すように、課金演算部２３は、課金算出部２３１を備える。また、図６に示すように、課金計算パラメータ記憶部２５は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各トナーの単位重量当たりの料金が対応付けてある重量対課金テーブル２５１を記憶する。
課金算出部２３１は、重量対課金テーブル２５１に格納されてあるトナー単位重量当たりの料金と、対応する色のトナー使用量とを乗算し、積算することで対象画像の課金量を計算する（図３，５のＤ参照）。

以上のように、本実施形態に係る画像形成装置１によれば、対象画像を所定の周波数成分にもとづき一又は二以上の画像を分離し、分離された各画像の色値及び該当する周波数成分に関連する任意の色値と単位面積当たりに使用されるトナー量との対応付け情報にもとづき前記対象画像の印刷に使用されるトナー使用量を算出するようにしている。
具体的には、対象画像を高周波画像と低周波画像とに分離し、高周波画像の色値にもとづいて高周波画像のトナー使用量を算出するとともに、低周波画像の色値にもとづいて低周波画像のトナー使用量を算出するようにしている。
すなわち、本実施形態によれば、エッジ効果による影響をトナー使用量の算出に取り入れることでその算出の精度を高めることができる。

また、ドットカウント方式のように単位ドット当たりのトナー重量にもとづいてトナー使用量を算出する方式ではないため、印字ドット数の増減により必要な調整を行うガンマ補正処理やスクリーン処理の前工程においてもトナー使用量を算出することができる。
このため、本実施形態によれば、ハードウェア等の増強によらず、迅速にトナー使用量を求めることができる。
したがって、本実施形態に係る画像形成装置１によれば、迅速かつ精度良くトナー使用量を算出することができる。
また、トナー使用量にもとづいて課金量を算出することができるため、適正な課金量を迅速に提示することができる。

＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について図面を参照しながら説明する。
図７は、本発明の第二実施形態に係る画像形成装置のトナー使用量予測部の構成を示すブロック図である。
図７に示すように、本実施形態に係るトナー使用量予測部２２は、低周波画像ヒストグラム生成部２２１９及び高周波画像ヒストグラム生成部２２２０を備える点において第一実施形態と異なる。
このようなヒストグラムを生成し、又は、保持しておくことにより、トナー使用量の算出を簡易に実施でき、また、他の用途（例えば、後に同一画像について印刷（再印刷含む）する場合や、ガンマ補正等により一部の色値が変動した後に元の画像についてトナー使用量を用いる場合など）に、即座に利用することができる。他の構成は第一実施形態と同様である。このため、同じ構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

低周波画像ヒストグラム生成部２２１９及び高周波画像ヒストグラム生成部２２２０は、その前工程において、ＲＧＢｔｏＣＭＹＫ変換部２２１１が色変換テーブル２２１２を用いて画像データの色変換を行い、ＣＭＹＫ分版部２２１３が分版し、さらに、周波数分離処理部２２１４が分離することにより得られた低周波画像及び高周波画像の各チャネル（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）の版画像にもとづき、色値とピクセル頻度との関係を示すヒストグラムを高周波画像と低周波画像の各チャネルについて生成する。
ヒストグラムは、例えば、色値を横軸にとり、ピクセル頻度を縦軸にとることで、色値とピクセル頻度との対応関係を版画像ごとに示すことができる。
転写トナー量換算部２２１７は、これら各ヒストグラムと該当する色値対重量テーブル（高周波画像用）２４１又は色値対重量テーブル（非高周波画像用）とを用いて、高周波画像又は低周波画像を印刷する際のトナー使用量を求めることができる。

色値対重量テーブル（高周波画像用）２４１及び色値対重量テーブル（非高周波画像用）は、色値と単位面積当たりの転写トナー重量とを対応づけた情報群である。また、高周波画像ヒストグラム及び低周波画像ヒストグラムは、色値とピクセル数とを対応付けた情報群である。従って、転写トナー換算部２２１７は、色値対重量テーブル２４１，２４２を生成する上で基準となる単位面積と、ヒストグラム生成に用いる単位ピクセルの面積を整合する面積補正処理を施す。これは、色値対重量テーブル２４１，２４２を生成する際、サンプル画像の転写トナー重量をサンプル画像の面積で割ることで単位面積当たりの転写トナー重量を求めた場合であっても、ピクセル分解能（例えば、３００ｄｐｉである場合や６００ｄｐｉである場合。）は変動するためである。ピクセル分解能の異なる画像の１ピクセル当たりの面積は異なる。このため、転写トナー換算部２２１７は、ピクセル分解能に合わせて１ピクセル面積相当のトナー付着重量に換算した後、転写トナー重量の算出を行う。その上で、転写トナー換算部２２１７は、同じ色値に対応する単位面積当たりの転写トナー重量と、ピクセル頻度に対応する面積の積をとり、色値ごとの転写トナー重量を求める。転写トナー換算部２２１７は、全ての色値に対応する転写トナー重量の総和に基づいて、、高周波画像を印刷する際のトナー使用量及び低周波画像を印刷する際のトナー使用量を算出することができる。

なお、転写トナー重量の算出において、高周波画像ヒストグラム、低周波画像ヒストグラム、色値対重量テーブル（高周波画像用）２４１又は色値対重量テーブル（非高周波画像用）２４２において対応する色値が存在しない場合、内挿補間により対応する色値又はこれに相当する色値を求めた上で、その積算を行う。

紙上トナー量算出部２２１８は、転写トナー量換算部２２１７が求めたトナー重量に、重量計算パラメータ部２４に記憶されている転写効率２４３を乗ずる処理を行う。
この結果、対象画像（高周波画像及び低周波画像）を紙上に印刷した場合に使用されると見込まれるシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各トナーについての重量を求めることができる。

以上のように、本実施形態に係る画像形成装置１によれば、周波数成分にもとづき分離した後の高周波画像及び低周波画像のトナー使用量を、色値とピクセル頻度との対応付けからなる高周波画像ヒストグラム及び低周波画像ヒストグラムを利用した演算処理により円滑に求めることができる。
また、これらのヒストグラムを保持しておくことにより、トナー使用量を再計算する等、他の用途がある場合には、即座に利用したりすることができる。
また、このようにして求めたトナー使用量にもとづいて課金量を算出するため、適正な課金量を迅速に提示することができる。

＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態について図面を参照しながら説明する。
図８は、本発明の第三実施形態に係る画像形成装置のトナー使用量予測部の構成を示すブロック図である。また、図９は、本発明の第三実施形態に係る画像形成装置の課金演算部の構成を示すブロック図である。

本実施形態に係るトナー使用量予測部２２は、図８に示すように、第二色変換テーブル選択部２２２１と第二色変換テーブル格納部２２２２とを備える点において前述の各実施形態と異なる。
また、本実施形態に係る課金演算部２３は、図９に示すように、トナー消費量設定部２３２を備える点において前述の各実施形態と異なる。
すなわち、本実施形態の画像形成装置１は、ユーザーが、通常の出力濃度よりも淡い色の出力濃度で印刷を行う、いわゆるドラフトモードを実行する場合のトナー使用量や課金量を計算するものである。他の構成は前述の各実施形態と同様である。このため、同じ構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

本実施形態に係るトナー使用量予測部２２の第二色変換テーブル選択部２２２１は、第二色変換テーブル格納部２２２２に格納されている濃度設定率が異なる複数の色変換テーブル（以下、第二色変換テーブルという。）の中から一の第二色変換テーブルを選択する。
このため、ユーザーは、通常使用する第一色変換テーブル２２１２を任意の第二色変換テーブルに変更することができ、また、一旦選択した第二色変換テーブルを他の第二色変換テーブルに変更することも可能である。

また、本実施形態の第二色変換テーブル選択部２２２１は、後述するトナー消費量算出部２３２からの要求に応じた第二色変換テーブルを選択する動作を行う。
具体的には、図９に示すように、課金算出部２３１によって対象画像について算出された課金量をユーザーが承諾しない場合、トナー消費量設定部２３２は、現在設定されている第一色変換テーブル２２１２又は第二色変換テーブルの濃度設定率とは異なる（現在よりも淡い色となる）濃度設定率を設定し、これを第二色変換テーブル選択部２２２１に対し通知する（図９のＥ参照）。
濃度設定率の通知を受けた第二色変換テーブル選択部２２２１は、その濃度設定率に応じた第二色変換テーブルを第二色変換テーブル格納部２２２２から取り出して現在の色変換テーブル２２１２又は第二色変換テーブルと入れ替える（図８のＥ参照）。
そして、トナー使用量予測部２２は、変更後の新たな第二色変換テーブルを介した色変換処理によって得た色値にもとづいてトナー使用量を算出する。
なお、課金算出部２３１が算出した対象画像の印刷時の課金量をユーザーが承諾した場合、その課金量が出力され、例えば、記憶媒体に記憶され、記録媒体に記録され、又は、表示部により表示される。

以上のように、本実施形態に係る画像形成装置１によれば、ドラフトモードでのカラー印刷を行う際のトナー使用量を、対象画像を高周波画像及び低周波画像ごとに色値にもとづいて算出するようにしている。
このため、対象画像をドラフトモード印刷時においても迅速かつ精度良くトナー使用量及び課金量を求めることができる。

＜第四実施形態＞
次に、本発明の第四実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１０は、本発明の第四実施形態に係る画像形成装置のトナー使用量予測部を示したブロック図である。

本実施形態に係るトナー使用量予測部２２は、図１０に示すように、ドラフトモード処理部２２２３を備える点において第三実施形態とは異なる。
すなわち、本実施形態の画像形成装置１は、ドラフトモード印刷時のトナー使用量や課金量を求める点においては、第三施形態と同じであるが、ドラフトモードにおける淡色化に伴う処理を色変換処理の前工程において行う点において異なる。また、第二色変換テーブルを用いず、第一色変換テーブル２２１２を介して色変換処理を行う点において第三実施形態と異なる。他の構成は第三実施形態と同様である。このため、同じ構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

ドラフトモード処理部２２２３は、画像処理部４から出力された対象画像に対して、第一色変換テーブル２２１２を介しその出力色値より淡い濃度の出力色値（ＣＭＹＫ）を得ることができるよう入力色値（ＲＧＢ）を加工する。
具体的には、対象画像を構成する各ピクセルのＲＧＢ値について、次式（１）の演算処理を行う。
（ｒ’，ｇ’，ｂ’）＝（255,255,255）−｛（255,255,255）−ρ（ｒ，ｇ，ｂ）｝
・・・・・（１）
（但し、（ｒ，ｇ，ｂ）を加工前のＲＧＢ値、（ｒ’，ｇ’，ｂ’）を加工後のＲＧＢ値、階調数を２５６階調、設定濃度率ρ（０≦ρ≦１）とする。）

ドラフトモード処理部２２２３は、その加工処理によって取得した色値（ｒ’，ｇ’，ｂ’）をＲＧＢｔｏＣＭＹＫ変換部２２１１に出力する。そして、ＲＧＢｔｏＣＭＹＫ変換部２２１１が色変換テーブル２２１２を用いて色変換処理を行われる。その結果、ＣＭＹＫ分版部２２１３が版画像を生成し、周波数分離処理部２２１４が各版画像を高周波画像及び低周波画像に分離し、転写ベルト上のトナー量換算部２２１７及び紙上トナー量算出部２２１８が対象画像をドラフトモード印刷した時に必要なトナー使用量を算出する。
また、課金演算部２３が、トナー使用量にもとづいて課金量を算出する。

なお、第三実施形態と同様、課金算出部２３１が算出した課金量をユーザーが承諾しない場合、トナー消費量設定部２３２は、現在設定されている濃度設定率よりも淡い出力の濃度設定率を設定し、これをドラフトモード処理部２２２３に通知する（図９のＤ参照）。
濃度設定率の通知を受けたドラフトモード処理部２２２３は、そのドラフトモード率を用いた前述の式（１）にもとづいて画像加工処理を行う（図１０のＤ参照）。
そして、トナー使用量予測部２２は、加工された画像の各色値にもとづいてトナー使用量を算出する。

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１によれば、ドラフトモード印刷を行う際のトナー使用量を、対象画像を高周波画像及び低周波画像ごとに色値にもとづいて算出するようにしている。
具体的には、第二色変換テーブルを用いることなく、色変換前の画像データに対してドラフトモード印刷における淡色化を行い、その後、第一色変換テーブル２２１２を介して色変換された後の画像に対するトナー使用量を算出するようにしている。
このため、第三実施形態と同様、対象画像をドラフトモード印刷する場合においても迅速かつ精度良くトナー使用量及び課金量を求めることができる。

また、本実施形態では、ドラフトモード印刷における淡色化処理を、色変換処理の前工程で行い、通常の色変換テーブル２２１２にもとづく色変換処理を経て取得した画像にもとづいてトナー使用量及び課金量を算出するようにしている。
このため、処理対象のチャネル数（Ｒ，Ｇ，Ｂの３チャンネル）が、色変換処理の後のチャネル数（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４チャンネル）に比べて少なく、色変換処理などの処理負荷を軽減することができ、この結果、迅速にトナー使用量を求めることができる。

また、複数の第二色変換テーブルの中から選択してドラフトモード印刷を行う場合に比べ、濃度設定率を細かく設定でき、保有容量の制限もないため自由度が大きい。
さらに、ドラフトモード印刷を行う際、装置依存するインクの種類又は出力形式（ＣＭＹＫ値）へ変換する際の影響が、色変換後にドラフトモード処理を行う場合に比べて少ない。
このため、本実施形態によれば、出力特性に影響を与えることなくドラフトモード印刷を実施することができ、また、その際のトナー使用量及び課金量を正確かつ迅速に算出することができる。

以上、本発明の画像形成装置１について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明にかかる画像形成装置１は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、各実施形態においては、色値対重量テーブル（高周波画像用）２４１や色値対重量テーブル（非高周波画像用）２４２を用いてトナー使用量を求めることとしたが、色値とトナー重量との対応付けテーブルに相当する数式やシミュレータにもとづいてトナー使用量を算出することもできる。
また、ヒストグラムをトナー使用量の算出に用いる第二実施形態と、ドラフトモード印刷を行う第三実施形態や第四実施形態を組み合わせた構成としてもよい。
また、上記各実施形態においては、プリンターを例にあげて説明したが、複写機もしくは複写機能及び印刷機能を有する複合機など画像形成装置全般に広く適用することができる。

本発明は、トナーを用いて印刷を行う電子写真方式の画像形成装置に好適に用いることができる。

１ 画像形成装置
２１ 演算部
２２ トナー使用量予測部
２２１３ 周波数分離処理部
２２１９ 低周波画像ヒストグラム生成部
２２２０ 高周波画像ヒストグラム生成部
２３ 課金演算部
２３１ 課金算出部
２３２ トナー消費量設定部
２４ 重量計算パラメータ記憶部
２４１ 色値対重量テーブル（高周波画像用）
２４２ 色値対重量テーブル（非高周波画像用）
２５ 課金計算パラメータ記憶部
２５１ 重量対課金テーブル

Claims (8)

1. 対象画像を所定の周波数成分にもとづき一又は二以上の画像に分離する周波数分離処理部と、
   分離された各画像の色値及び該当する周波数成分に関連する任意の色値と単位面積当たりに使用されるトナー量との対応付け情報にもとづき前記対象画像の印刷に使用されるトナー使用量を算出するトナー使用量算出部と、を備える
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記周波数分離処理部は、対象画像を所定の周波数成分にもとづき高周波画像と低周波画像とに分離し、
   前記トナー使用量算出部は、前記高周波画像の色値及び高周波成分に関連する前記対応付けにもとづき前記高周波画像に関するトナー使用量を算出し、前記低周波画像の色値及び低周波成分の関する前記対応付けにもとづき前記低周波画像に関するトナー使用量を算出する
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記対象画像を、入力色値と出力色値とを対応付けた所定の色変換テーブルを介して色変換する色変換部と、
   前記色変換後の画像にもとづき所定の色の一又は二以上の版画像を形成する分版処理部と、
   前記版画像から分離した高周波画像の色値とピクセル数とを対応付けた高周波ヒストグラムと、前記版画像から分離した低周波画像の色値とピクセル数とを対応付けた低周波ヒストグラムとを生成するヒストグラム生成部と、を備え、
   前記トナー使用量算出部は、
   前記高周波ヒストグラム及び前記高周波成分に関連する前記対応付け情報にもとづき前記高周波画像のトナー使用量を算出し、前記低周波ヒストグラム及び低周波成分に関連する前記対応付け情報にもとづき前記低周波画像のトナー使用量を算出する
   請求項２記載の画像形成装置。
4. 入力色値に対する出力色値を、前記第一色変換テーブルにおける出力色値の濃度未満の値とした一又は二以上の第二色変換テーブルを格納する第二色変換テーブル格納手段を備え、
   前記色変換部は、前記対象画像を、選択された一の前記第二色変換テーブルを介して色変換する
   請求項３記載の画像形成装置。
5. 入力色値に対応する出力色値が、前記第一色変換テーブルにおける出力色値の濃度未満の値となるように、前記対象画像の色値を変更するドラフトモード処理部を備える請求項２又は３記載の画像形成装置。
6. 前記対象画像の印刷に使用されるトナー使用量及びトナー単位量当たりの設定料金にもとづき前記対象画像の印刷料金を算出する課金部を備える
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の画像形成装置。
7. 対象画像を所定の周波数成分にもとづき一又は二以上の画像に分離するステップと、
   分離された各画像の色値及び該当する周波数成分に関連する任意の色値と単位面積当たりに使用されるトナー量との対応付け情報にもとづき前記対象画像の印刷に使用されるトナー使用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使用量算出方法。
8. 画像の印刷を行うコンピューターを、
   対象画像を所定の周波数成分にもとづき一又は二以上の画像に分離する周波数分離処理部、及び、
   分離された各画像の色値及び該当する周波数成分に関連する任意の色値と単位面積当たりに使用されるトナー量との対応付け情報にもとづき前記対象画像の印刷に使用されるトナー使用量を算出するトナー使用量算出部、として機能させる
   ことを特徴とするトナー使用量算出プログラム。

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