JP2014160205A - 画像形成装置およびその制御方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ハーフトーン画像に基づいてトナー消費量を予測する技術において、出力濃度特性の変動の影響を受けにくく、精度の良いトナー消費量の予測可能な画像形成装置が提供されていない。
【解決手段】画像形成装置は、入力画像に対応するハーフトーン画像における階調レベルごとの画素数をカウントするカウント手段と、前記ハーフトーン画像における中間調領域を判定する判定手段と、前記画像形成装置の出力濃度の階調特性の情報を取得する取得手段と、前記階調レベルごとの画素数と前記中間調領域の情報とから、現像剤を用いて形成される領域の濃度の平均値を求め、前記階調特性の情報に応じて前記濃度の平均値を補正する補正手段と、前記補正手段にて補正された濃度の平均値を用いて、前記現像剤を用いて形成される領域の濃度の積算値を求め、当該濃度の積算値から前記現像剤の消費量を予測する第一の予測手段とを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置およびその制御方法、並びにプログラムに関し、特に画像信号に基づき現像剤を用いて画像の印刷を行う際に消費される現像剤の量を画像信号から予測するための技術に関する。

一般に、電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置において、現像剤の適切な補給は良好な画像出力を維持するために必要な機能である。カラー画像形成装置では色の再現性の問題から色剤であるトナー粒子とは別にキャリア粒子と呼ばれる磁性体粉が含まれる２成分からなる現像剤（２成分現像剤）が用いられることが多い。２成分現像剤を用いた画像形成装置において、現像剤のトナー濃度（即ち、キャリア粒子及びトナー粒子の合計重量に対するトナー粒子重量の割合）は画像品質を安定化させる上で極めて重要な要素である。２成分現像剤のトナー粒子は現像時に消費されるため、トナー濃度は変化する。このため、変化に応じてトナーの補給を行ない、トナー濃度を常に一定に制御して画像の品位を保持する必要がある。

従来、トナー濃度を制御するための濃度制御装置では、例えば各種センサを用いて現像されたトナー濃度を検知するものがある。一方、各種センサを用いずに減少したトナー量を算出する手段が開発されている。特にデジタルの画像形成装置に使用されているものとして、いわゆるビデオカウント方式の濃度制御装置が提案されている。この方式では入力された多値レベルの画像信号からビデオカウント数を算出し、ビデオカウント数よりトナー消費量を予測してトナー補給量を決定することで現像器内のトナー濃度を一定に保つ。

しかしながら、この技術では多値の画像信号を必要とするため紙媒体上でのトナー粒子のドット分布を表すハーフトーン画像信号が画像形成装置に直接供給された場合には対応できないという問題があった。

上記課題に対処するため、ハーフトーン画像信号からトナー消費量を予測するという技術が提案されている。例えばハーフトーン画像の出力信号をカウントし、累積カウント値と１ドット当たりに付着されるトナー量との積を求めることで消費されるトナー量を算出する技術が特許文献１で開示されている。また出力信号の連続数から連続ドット数を検出し、連続ドット数とトナー消費量の代表値を対応させたデータに基づいて一連のドット形成によるトナー消費量を算出する技術が特許文献２で開示されている。

特開平９−２２２２６号公報 特開２００２−１８９３８５号公報

しかしながら、上記手法のように１ドット当たりの付着量や連続ドット数に対する代表値等、ドットカウント値に重み付けを行うことでトナーの消費量の算出を試みる方法では、エンジンの出力濃度特性の変化に対応できないという問題がある。例えば、環境変化や経時変化によって画像形成装置の出力濃度特性が低下した場合、同じパターンのハーフトーン画像信号を入力しても、出力される印刷物の濃度特性は低下することになる。これはトナー消費量が低下したことを意味しており、１ドット当たりの付着量や連続ドット数に対しての代表値が変化することを示している。

そこで本発明では、ハーフトーン画像に基づいてトナー消費量を予測する技術において、出力濃度特性の変動の影響を受けにくく、精度の良いトナー消費量の予測を行うことを可能とする。

上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち、画像形成装置は、入力画像に対応するハーフトーン画像における階調レベルごとの画素数をカウントするカウント手段と、前記ハーフトーン画像における中間調領域を判定する判定手段と、前記画像形成装置の出力濃度の階調特性の情報を取得する取得手段と、前記階調レベルごとの画素数と前記中間調領域の情報とから、現像剤を用いて形成される領域の濃度の平均値を求め、前記階調特性の情報に応じて前記濃度の平均値を補正する補正手段と、前記補正手段にて補正された濃度の平均値を用いて、前記現像剤を用いて形成される領域の濃度の積算値を求め、当該濃度の積算値から前記現像剤の消費量を予測する第一の予測手段とを有する。

本発明により、出力濃度特性の変動の影響を受けにくく、精度の良い現像剤消費量の予測が可能となる。

第１実施形態に係る画像形成装置の基本的な構成を示すブロック図。 第１実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示すブロック図。 濃度補正テーブルの作成処理の手順を示したフローチャート。 濃度補正テーブルの作成時の濃度測定処理の様子を示した図。 濃度補正テーブルについて説明するための図。 第１実施形態に係る第一トナー消費量予測部でのトナー消費量予測処理のフローチャート。 中間調領域の判定処理の概要を示した図。 濃度レベルの逆算処理に関しての概念を示した図。 トナー消費量予測の実施を判定するフローチャート。 第２実施形態に係る第一トナー消費量予測部でのトナー消費量予測処理のフローチャート。

＜第１実施形態＞
（システム構成）
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の基本的なハードウェア構成例を示すブロック図である。画像形成装置は、画像読取機能、画像形成機能、画像通信機能等の複数の機能を備えている。それぞれの機能を実行することにより、印刷媒体に画像を形成するプリントジョブ、原稿から画像を読み取るスキャンジョブを実行することが可能である。また、外部装置との間で画像通信を行うファクスジョブ、原稿から読み取った画像を印刷媒体に形成するコピージョブ等、種々のジョブを実行処理することが可能である。画像形成装置は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部記憶装置１０４、表示部１０５、操作部１０６、エンジンＩ／Ｆ１０７、ネットワークＩ／Ｆ１０８、外部Ｉ／Ｆ１０９、およびシステムバス１１０を備える。

ＣＰＵ１０１は、画像形成装置の全体の制御及び演算処理等を行う中央処理装置であり、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムに基づき後述の本実施形態に係る各処理を実行する。ＲＯＭ１０２は、読み出し専用メモリであり、画像形成装置を起動するための起動プログラムやプリンタエンジンの制御を行うプログラム及び文字データや文字コード情報等の記憶領域である。

ＲＡＭ１０３は、ランダムアクセスメモリであり、ダウンロードにより追加登録されたフォントデータが記憶され、また様々な処理毎にプログラムやデータがロードされ実行される。また、ＲＡＭ１０３は、受信した画像データのデータ記憶領域として利用することも可能である。外部記憶装置１０４は、例えば、ハードディスク等から構成されており、データをスプールしたり、プログラムや各情報ファイル・画像データ・属性信号等が格納されたり、作業用の領域として利用されたりする。

表示部１０５は、例えば、液晶等による表示を行うものであり、装置の設定状態や、現在の装置内部の処理、エラー状態などの表示に使用される。操作部１０６は、設定の変更やリセットを行うために使用され、表示部１０５とともに、出力時の印刷設定のための操作画面等の表示も可能である。エンジンＩ／Ｆ１０７は、実際にプリンタエンジン２０２と制御やトナー補給のコマンド等をやり取りするインターフェースである。ネットワークＩ／Ｆ１０８は、画像形成装置をネットワークに接続するためのインターフェースである。外部Ｉ／Ｆ１０９は、パラレルまたはシリアルなどのインターフェースを介してホストコンピュータと接続される。システムバス１１０は、上述の構成要素間を接続し、それらの間のデータ通路となる。

図２は、本実施形態に係る画像形成装置の機能構成例を示すブロック図である。プリンタコントローラ２０１は、画像入力部２０３、印刷設定入力部２０４、ジョブ管理部２０５、ＰＤＬ解析部２０６、レンダリング部２０７、色変換処理部２０８、濃度補正処理部２０９、疑似中間調処理部２１０、印刷画像記憶部２１１、第一トナー消費量予測部２１２、および第二トナー消費量予測部２１３を有する。プリンタエンジン２０２は、画像出力部２１４、および補給制御部２１５を有する。印刷画像記憶部２１１にはハーフトーン画像が保持されており、印刷画像記憶部２１１がハーフトーン画像を画像出力部２１４に転送することで画像出力部２１４により印刷処理がなされる。また、第一トナー消費量予測部２１２（第一の予測手段）もしくは第二トナー消費量予測部２１３（第二の予測手段）により生成された現像剤（トナー）の消費量の予測値は補給制御部２１５に入力される。そして、補給制御部２１５は、予測値に基づき現像器へのトナー補給量を制御する。

印刷されるべき画像データは画像入力部２０３に入力される。画像入力部２０３は、例えばネットワークＩ／Ｆ１０８を介して図示しない情報処理装置（ホストＰＣ）より送信された画像データや、ＦＡＸから送信された画像データを受信することが可能である。また、画像入力部２０３は、スキャンジョブにより図示しないスキャナ等より読み込まれた画像データを入力データとして受付けることも可能である。また、装置によっては外部記憶装置１０４に予め格納されている画像データを指定して画像入力部２０３に入力することも可能であり、画像データの入力方法は問わない。

まず入力された画像データがＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）コマンドと呼ばれるページ画像データを作成するためのページ記述言語である場合についての動作を説明する。ジョブ管理部２０５は、ＰＤＬコマンドをＰＤＬ解析部２０６に送る。ＰＤＬ解析部２０６は、ＰＤＬコマンドを解釈し、描画コマンドをレンダリング部２０７に送る。レンダリング部２０７は、描画コマンドに基づきビットマップ画像を書き出し、色変換処理部２０８にＲＧＢ画像の多値画像データを送る。

色変換処理部２０８、濃度補正処理部２０９、および疑似中間調処理部２１０では各種画像処理がなされ、画像出力部２１４において出力可能な画像フォーマットに変換される。ここで画像出力部２１４への入力が、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の現像剤に対応する画像データであるとする。色変換処理部２０８は、レンダリング部２０７が書き出したＲＧＢ色空間のビットマップ画像をルックアップテーブル（ＬＵＴ）等用いてＣＭＹＫ色空間の濃度画像に変換する。ここで生成される濃度画像は、各画素に多値のレベルを取るＣＭＹＫデータとなる。もちろん現像剤の種類に応じてＣＭＹＫデータではなくても良い。

次に濃度補正処理部２０９は、画像の濃度階調をプリンタエンジン２０２の出力濃度に対する階調特性に応じて補正し、補正された画像を疑似中間調処理部２１０に送る。濃度補正は通常、濃度補正テーブルとして定義されたＬＵＴを用いて行われる。濃度補正テーブル及びその作成処理についての詳細は後述する。

画像出力部２１４は通常、２、４、１６階調等、低階調のみ出力可能であることが多い。従って、少ない階調数しか出力できない画像出力部２１４においても安定した中間調表現を可能とすることが可能なように疑似中間調処理部２１０で疑似中間調処理を行う。疑似中間調処理部２１０は、濃度画像に疑似中間調処理を行いハーフトーン画像に変換し、印刷画像記憶部２１１に送る。印刷画像記憶部２１１は受信したハーフトーン画像をエンジンＩ／Ｆ１０７に介してビデオ信号として画像出力部２１４に転送し、画像出力部２１４は印刷処理を実施する。

（濃度補正テーブル作成処理）
図３は、濃度補正テーブルの作成処理の手順を示したフローチャートである。以下、フローチャートで示す処理はＲＯＭ１０２に記憶され、ＲＡＭ１０３に一時的に読み出されたプログラムをＣＰＵ１０１が実行することで実現される。また図４は濃度補正テーブルの作成時の濃度測定処理の様子を示した図である。以下、図３および図４を用いて、本実施形態における濃度補正テーブル作成の処理動作を説明する。

図４に示すパッチパターン４０１は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各色に関して、濃度レベル０−２５５から任意の数点における中間調濃度レベルのパッチパターンの一例を示している。パッチパターン４０１は実際に中間転写体４０２に転写され、転写されたパッチパターン４０１はセンサ４０３を用いることで濃度が測定される。図４の説明例では、パッチパターン４０１はＣＭＹＫ各色の濃度レベル３０Ｈ，６０Ｈ，９０Ｈ（Ｈは１６進数を表す）としている。

濃度補正テーブルの作成は、まずＣＰＵ１０１は、中間転写体４０２にパッチパターン４０１を形成する（Ｓ３０１）。次にＣＰＵ１０１は、センサ４０３を用いてパッチパターン４０１の濃度を測定する（Ｓ３０２）。次にＣＰＵ１０１は、形成したパッチパターン４０１の濃度レベルおよびＳ３０２で測定したセンサ測定濃度値を取得する（Ｓ３０３）。ＣＰＵ１０１は、取得された各濃度レベルのセンサ測定濃度値を用いて、入力濃度レベルに対する濃度特性が規定の濃度特性となるような濃度補正テーブルを作成する（Ｓ３０４）。そして、処理を終了する。

図５は、濃度補正テーブルについて説明するための図である。図５（ａ）において、縦軸は濃度値を示し、横軸は濃度レベルを示す。ここでは、パッチパターン４０１により示されるを各パッチを濃度レベルに対応して示す。図５（ａ）の実線５０１は、図３のＳ３０１〜Ｓ３０３で説明したパッチパターン４０１を形成し、センサ４０３で測定した測定値より得られた入力濃度レベルに対する濃度特性である。図５（ａ）の破線５０２は、予め定められた規定の濃度特性であり、ここでは入力濃度レベルに対する濃度特性の関係がリニアである特性を有したものを例としている。

図５（ｂ）において、縦軸は補正濃度レベルを示し、横軸は濃度レベルを示している。図５（ｂ）の実線５０３は、実際に作成される濃度補正テーブルであり、これを使用することにより図５（ａ）の実線５０１で示す濃度特性を図５の破線５０４で示すような規定の濃度特性に補正することができる。なお、図３の処理では濃度補正テーブルを作成する処理について説明したが、既に濃度補正テーブルが設定されている場合には、新たに作成した濃度補正テーブルを用いて更新する処理を行うことも可能である。濃度補正テーブルを更新する処理についても、図３で示す処理の流れを適用することができる。

入力された画像データがＰＤＬコマンドである場合、色変換処理されたＣＭＹＫ色空間の濃度画像に基づいてトナー消費量が予測される。第二トナー消費量予測部２１３は、色変換処理部２０８で変換されたＣＭＹＫ色空間の濃度画像を解析して、印刷媒体一枚あたりのトナー消費量を算出する。各画像データのトナー消費量の算出方法は、濃度画像の画素値に比例するものとして積算されるものとして求めても良いし、より精度を高くするために画像特性に応じて画素値に重み付けしたものを積算する等が考えられる。第二トナー消費量予測部２１３がトナー消費量の予測値を補給制御部２１５に送信することで、補給制御部２１５はプリンタエンジン２０２へのトナーの補給を実施する。

ジョブ管理部２０５で受信したデータが画像読取装置で読み取られた画像データなどのＲＧＢ画像データの場合、ＰＤＬ解析とレンダリングは不要であるため、色変換処理部２０８の処理から開始される。この場合のトナー消費量の予測も、入力画像データがＰＤＬコマンド時の同様、第二トナー消費量予測部２１３がトナー消費量の予測を行う。

一方、ジョブ管理部２０５で受信したデータがホストコンピュータで作成されたハーフトーン画像データや、ＦＡＸデータである場合、画像データは既にハーフトーン化されているため、印刷画像記憶部２１１に直接送信される。印刷画像記憶部２１１は、受信したハーフトーン画像をエンジンＩ／Ｆ１０７を介してビデオ信号として画像出力部２１４に転送し、画像出力部２１４は印刷処理を実施する。

また同時に、ハーフトーン画像が第一トナー消費量予測部２１２にも送信され、第一トナー消費量予測部２１２はトナー消費量の予測値を算出する。第一トナー消費量予測部２１２がトナー消費量の予測値を補給制御部２１５に送信することで、補給制御部２１５はプリンタエンジン２０２へのトナーの補給を実施する。

（トナー消費量予測処理）
第一トナー消費量予測部２１２において用いられるトナー消費量の予測方法の仕組みについて説明する。図６は、本実施形態に係る第一トナー消費量予測部２１２でのトナー消費量予測処理のフローチャートである。

まず、第一トナー消費量予測部２１２は、印刷画像記憶部２１１からハーフトーン画像を受け付ける。そして、第一トナー消費量予測部２１２は、ハーフトーン画像に関して、各現像剤における階調レベルごとの画素数をカウントするドットカウント処理を行う（Ｓ６０１）。表１にドットカウント処理で取得されるカウント数の例を示す。

表１においては６００ｄｐｉＡ４の画像データに関して、４階調（２ｂｉｔ）の疑似中間調処理を施したものを例として示している。表１に示すように各現像剤、すなわちＣＭＹＫのそれぞれに関して、４階調それぞれのレベルの画素数がカウントされることになる。次に第一トナー消費量予測部２１２は、入力されたハーフトーン画像に対して疑似中間調処理がなされた結果、中間調として表現される画像領域（中間調領域）を抽出する（Ｓ６０２）。

図７に中間調領域判定処理（Ｓ６０２）でなされる中間調領域の判定処理の概要を示す。図７（ａ）は、第一トナー消費量予測部２１２に入力されるハーフトーン画像の例を示す。図７（ａ）で示すように描画される領域に対して疑似中間調処理がなされている。図７（ｂ）は、中間調領域判定処理（Ｓ６０２）がハーフトーン画像において中間調領域を判定する例である。なお中間調領域の判定手段は従来様々な手法が提案されており、パターンマッチングを使用する等、本実施例ではその手段は問わない。ただし、パターンマッチングはマッチングのためのパターンを要し、またラインバッファも必要とするため、より廉価にするためには中間調領域を判定可能なランレングスを用いた手法等の方が好ましい。図７（ｃ）は、中間調領域判定処理（Ｓ６０２）により中間調領域及び非中間領域に判定された結果を示す。本実施形態において中間調領域判定処理（Ｓ６０２）は、中間調領域の判定の後、中間調領域と判定された部分の画素数をカウントする。

次に第一トナー消費量予測部２１２は、平均濃度算出処理を行う（Ｓ６０３）。第一トナー消費量予測部２１２は、ドットカウント処理（Ｓ６０１）で得られたドットカウント値と中間調領域判定処理（Ｓ６０２）で得られた中間調領域の画素数を用いて、ハーフトーン画像における印刷される領域の濃度値の平均値である平均濃度を算出する。

まず、第一トナー消費量予測部２１２は、ドットカウント処理（Ｓ６０１）で得られたドットカウント値を用いて、濃度レベルの積算値を取る。ここでの濃度レベルの積算値とは、画像内の各画素の濃度レベルの値の総和を意味する。図２の濃度補正処理部２０９において濃度補正がなされる濃度画像が２５６階調（８ｂｉｔ）である場合、各階調レベルを８ｂｉｔの濃度レベルに換算する。すなわち、階調レベル０、１、２、３それぞれは、濃度レベル０、８５、１７０、２５５に換算される。そして、階調レベル０、１、２、３それぞれに対してカウントされた画素数がａ０、ａ１、ａ２、ａ３である場合、濃度レベルの積算値を以下の算出式により求める。

濃度レベルの積算値＝０×ａ０＋８５×ａ１＋１７０×ａ２＋２５５×ａ３ ・・・（１）
上記式より求めた濃度レベルの積算値を中間調領域判定処理（Ｓ６０２）でカウントされた中間調領域の画素数で割ることで、入力されたハーフトーン画像の印刷される領域の平均濃度レベルが算出できる。

ここで求められた平均濃度レベルは、図２の説明における濃度補正処理を適用された濃度レベルと同等の情報である。すなわち出力濃度特性の変動の影響を受けている濃度レベルとなる。そこで第一トナー消費量予測部２１２は、濃度補正の逆算処理を行う（Ｓ６０４）。ここで第一トナー消費量予測部２１２は、濃度補正処理部２０９で適用される濃度補正テーブルを用いることにより、出力濃度特性の影響を受けていない濃度レベル（すなわち、色変換処理部２０８から出力される濃度レベルと同等の情報）を算出する。

図８にＳ６０４で行われる濃度レベルの逆算処理に関する概念を示す。ここで示した濃度補正テーブルは図５（ｂ）で示されたものと同じ特性を有する。図８において、縦軸は平均濃度レベルを示し、横軸は補正前の濃度を示す。上述したように濃度補正テーブルは、ある入力の濃度レベルに対して、補正を適用した後の濃度レベルを算出する際に使用される。従って図８に示すように、補正後の濃度レベルより補正前の濃度レベルを算出することも可能である。

平均濃度算出処理（Ｓ６０３）により算出された平均濃度レベルに対し、濃度補正テーブルより補正前の濃度レベルを算出することで、出力濃度特性の変動の影響を受けていない濃度レベルを算出することができる。

そして第一トナー消費量予測部２１２は、濃度補正逆算処理（Ｓ６０４）で算出された出力濃度特性の変動を受けていない平均濃度レベルに対して、中間調領域判定処理（Ｓ６０２）で得られた中間調領域の画素数と積をとる（Ｓ６０５）。これにより、入力画像の濃度レベルの積算値が得られ印刷媒体一枚あたりのトナー消費量の予測値の算出が可能となる。

（本実施形態に係る効果）
以下本手法による効果を示す。表２は、ドットカウント処理（Ｓ６０１）で得られたドットカウント値から濃度レベルの積算値を取ったものと、本実施形態において濃度補正処理及び疑似中間調処理を適用する前の濃度画像の積算値との誤差を示したものである。

表２によると、ドットカウント部６０１で得られる濃度レベルは出力濃度特性の変動の影響を受けた濃度レベルであり、実際の濃度画像との誤差が多い。それに対し、本手法では出力濃度特性の変動の影響を補正することで誤差が少なくなることが分かる。

（トナー消費量予測の実行制御）
本実施形態においてトナーの消費量予測は、第一トナー消費量予測部２１２および第二トナー消費量予測部２１３で行われるが、どちらで予測が行われるかは画像入力部２０３に入力される画像データによってジョブ管理部２０５が制御する。

図９は、ジョブ管理部２０５で実行されるトナー消費量予測の実施を制御する際のフローチャートである。Ｓ９０１にてジョブ管理部２０５は、入力された画像データがハーフトーン画像であるか否かを判定する。ここでハーフトーン画像とはホストコンピュータで作成したハーフトーン画像やＦＡＸデータの受信画像等が挙げられる。またハーフトーン画像ではない例としては、入力された画像データがレンダリングの必要なＰＤＬコマンドや、画像読取装置で読み取られたＲＧＢ画像データ等が挙げられる。入力された画像データがハーフトーン画像ではない場合（Ｓ９０１にてＮｏ）、ジョブ管理部２０５は、トナーの消費量予測を第二トナー消費量予測部２１３で実施するとして制御する（Ｓ９０２）。一方、入力された画像データがハーフトーン画像である場合（Ｓ９０１にてＹｅｓ）、ジョブ管理部２０５は、トナーの消費量予測を第一トナー消費量予測部２１２で実施するとして制御する（Ｓ９０３）。

これにより、多値画像には従来の多値レベルの画像データからのトナー消費量の予測を適用する一方、ハーフトーン画像に関してもトナーの消費量予測が可能となる。

以上、本手法によれば、ハーフトーン画像に基づいてトナー消費量を予測する際、印刷データの描画部分の平均濃度を求め、出力濃度特性の補正情報より濃度補正前の濃度情報を算出する。これにより出力濃度特性の変動の影響を受けにくく、精度の良いトナー消費量の予測が可能となる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では入力される画像データがハーフトーン画像である場合、トナー消費量の予測のために第一トナー消費量予測部２１２の処理対象となる画像データ内の中間調領域の判定が必要となっていた。これは画像データの印刷領域における平均濃度を求めるためである。一方、電子写真方式の画像形成装置において画像データの濃度レベルが高い場合、出力濃度特性の変動の影響を受けにくいことが分かっており、濃度レベルの積算値からでもトナーの消費量の予測は可能である。つまり、中間調領域の判定や濃度補正の処理が不要となる。本実施形態ではトナー消費量の予測の際、中間調領域の判定処理やそれに伴う濃度補正の逆算処理が画像データの濃度レベルの積算値によって切り換え可能な構成について説明する。

本実施形態に係る画像形成装置の構成例は図２で示された第１実施形態と同様のものである。一方、図２の第一トナー消費量予測部２１２の処理が、第１実施形態とは異なる。図１０は、本実施形態に係る第一トナー消費量予測部２１２でのトナー消費量予測処理のフローチャートである。

Ｓ１００１にて第一トナー消費量予測部２１２は、ハーフトーン画像に関して、各現像剤に対して階調レベルごとの画素数をカウントするドットカウント処理を行う。次にＳ１００２にて第一トナー消費量予測部２１２は、各階調レベルを濃度レベルに換算し、濃度レベルの積算値を求める。濃度レベルの積算値の算出方法に関しては、第１実施形態と同様の方法で良い。

Ｓ１００３にて第一トナー消費量予測部２１２は、得られた濃度レベルの積算値が予め定められた閾値（ＴＨＤ）より大きいか小さいかの判定を行う。濃度レベルの積算値がある閾値より小さい場合、入力された画像データは平均濃度が低いか、もしくは平均濃度が高く描画領域が狭いデータであることが予想される。一方、積算濃度レベルがある閾値より大きい場合、入力された画像データの平均濃度が高いことが分かる。

濃度レベルの積算値が閾値よりも高い場合（Ｓ１００３にてＹＥＳ）、ドットカウントによる濃度レベルの積算値でもトナーの消費量の予測は可能である。従って、第一トナー消費量予測部２１２は、濃度レベルの積算値をトナー消費量の予測値として使用し、処理を終了する。濃度レベルの積算値が閾値以下である場合（Ｓ１００３にてＮＯ）、Ｓ１００４へ遷移する。Ｓ１００４〜Ｓ１００７の処理に関しては、第１実施形態のＳ６０２〜Ｓ６０５と同様の処理であるため詳細な説明は省略する。

本手法によれば、ハーフトーン画像に基づいてトナー消費量を予測する際、入力画像のデータの解析処理を行う。その際、濃度レベルの積算値がある程度低い場合に、印刷データの描画部分の平均濃度を求め、出力濃度特性の補正情報より濃度補正前の濃度情報を算出する。これにより出力濃度特性の変動の影響を受けにくく、精度の良いトナー消費量の予測が可能となる。

＜その他の実施例＞
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施例の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (7)

1. 入力画像に対応するハーフトーン画像における階調レベルごとの画素数をカウントするカウント手段と、
   前記ハーフトーン画像における中間調領域を判定する判定手段と、
   前記画像形成装置の出力濃度の階調特性の情報を取得する取得手段と、
   前記階調レベルごとの画素数と前記中間調領域の情報とから、現像剤を用いて形成される領域の濃度の平均値を求め、前記階調特性の情報に応じて前記濃度の平均値を補正する補正手段と、
   前記補正手段にて補正された濃度の平均値を用いて、前記現像剤を用いて形成される領域の濃度の積算値を求め、当該濃度の積算値から前記現像剤の消費量を予測する第一の予測手段と
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記カウント手段にて取得された階調レベルごとの画素数から前記画像における濃度の積算値を求める積算手段を更に有し、
   前記第一の予測手段は、前記積算手段にて求められた濃度の積算値が予め定められた閾値よりも大きい場合、前記積算手段にて求められた濃度の積算値から前記現像剤の消費量を予測することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記予測手段と異なる方法で前記現像剤の消費量を予測する第二の予測手段と、
   前記入力画像の種類に応じて、前記第一の予測手段もしくは前記第二の予測手段のいずれにおいて前記現像剤の消費量の予測を行わせるかを制御する制御手段と
   を更に有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、
   前記入力画像のデータがハーフトーン画像データである場合に、前記第一の予測手段にて前記現像剤の消費量を予測させ、
   前記入力画像のデータがＰＤＬコマンドもしくはＲＧＢ画像データである場合に、前記第二の予測手段にて前記現像剤の消費量を予測させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記階調特性は、前記画像形成装置が出力時に濃度の値を補正するための補正テーブルとして定義され、
   前記補正手段は、前記濃度の平均値を補正後の濃度とし、前記補正テーブルを用いて補正前の値に変換することで補正することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 入力画像に対応するハーフトーン画像における階調レベルごとの画素数をカウントするカウント工程と、
   前記ハーフトーン画像における中間調領域を判定する判定工程と、
   前記画像形成装置の出力時の濃度の階調特性の情報を取得する取得工程と、
   前記階調レベルごとの画素数と前記中間調領域の情報とから、前記現像剤を用いて形成される領域の濃度の平均値を求め、前記階調特性の情報に応じて前記濃度の平均値を補正する補正工程と、
   前記補正工程にて補正された濃度の平均値を用いて、前記現像剤を用いて形成される領域の濃度の積算値を求め、当該濃度の積算値から前記現像剤の消費量を予測する第一の予測工程と
   を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
7. コンピュータを、
   入力画像に対応するハーフトーン画像における階調レベルごとの画素数をカウントするカウント手段、
   前記ハーフトーン画像における中間調領域を判定する判定手段、
   前記コンピュータの出力時の濃度の階調特性の情報を取得する取得手段、
   前記階調レベルごとの画素数と前記中間調領域の情報とから、現像剤を用いて形成される領域の濃度の平均値を求め、前記階調特性の情報に応じて前記濃度の平均値を補正する補正手段、
   前記補正手段にて補正された濃度の平均値を用いて、前記現像剤を用いて形成される領域の濃度の積算値を求め、当該濃度の積算値から前記現像剤の消費量を予測する第一の予測手段
   として機能させるためのプログラム。

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