JP2016186520A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー消費量を正確に算出することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】デジタル複合機１１は、コンピューター２６ａから画像データを入力させる（Ｓ１１）。その後、デジタル複合機１１は、入力された画像データに対して、画像データを生成する（Ｓ１２）。次に、生成した画像データに対し、デジタル複合機１１は、画像属性の判別を行う（Ｓ１３）。その後、判別された文字画像に対して、文字画像のエッジを構成する画素について、ドットの連続度合いを判別する（Ｓ１４）。文字画像のエッジ６１ａ等を構成する画素におけるドット連続度合いが判別されれば、ドットの連続度合いに応じて、トナー消費量を算出する（Ｓ１５）。【選択図】図７

Description

この発明は、画像形成装置に関するものである。

デジタル複合機等に代表される画像形成装置においては、画像読み取り部で原稿の画像を読み取った後、画像形成部に備えられる感光体に対して読み取った画像を基に光を照射し、感光体上に静電潜像を形成する。その後、形成した静電潜像の上に帯電したトナー等の現像剤を供給して可視画像とした後、用紙に転写して定着させ、装置外に排出する。

ここで、画像形成に際しては、消耗品であるトナーが随時消費される。トナーの消費量については、文字画像を形成する場合と文字画像以外、例えば、写真画像を形成する場合とで、大きく異なることがある。画像形成が可能な残りの枚数を正確に予想する観点から、画像形成装置においては、形成する画像に対するトナーの消費量の精度良い算出が望まれる。

トナーの消費量の算出に関する技術が、特開２０１２−４８０５５号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１によると、対象画像に含まれる各画素の属性データにもとづき、各画素が文字部か階調部かを識別する画像属性識別部と、文字部または階調部に応じた所定の演算処理を行って対象画像の形成に用いるトナーの消費量を算出するトナー消費量算出部とを備える画像形成装置が開示されている。

特開２０１２−４８０５５号公報

特許文献１に開示の技術によると、画像生成時、すなわち、ラスタライズ処理時において把握される文字部か階調部かの情報を利用して文字部または階調部かを識別し、それぞれ個別にドットをカウントしてトナーの消費量を算出することとしている。

しかし、同じ文字部内においても、トナーの消費量が異なる場合があり、単に文字部と階調部とを識別して個別にドットをカウントするだけでは、精度の高いトナー消費量の算出を行うことができない場合がある。すなわち、トナーの消費量を算出するにあたり、文字部を一律の消費量として計算していたのであれば、トナー消費量を正確に算出することができない。

この発明の目的は、トナー消費量を正確に算出することができる画像形成装置を提供することである。

この発明の一の局面においては、画像形成装置は、感光体と、入力部と、露光ユニットと、作像ユニットと、転写体と、出力部と、文字画像判別部と、ドット連続度合い判別部と、トナー消費量算出部とを備える。入力部は、画像データを入力させる。露光ユニットは、感光体に光を照射して感光体上に入力部により入力された画像データに基づく静電潜像を形成する。作像ユニットは、露光ユニットによって形成された静電潜像にトナーを供給してトナーによる可視画像を感光体上に形成する。転写体は、作像ユニットによって形成されたトナーによる可視画像を転写させる。出力部は、転写体に転写されたトナーによる可視画像を記録媒体に転写して記録媒体上に画像データに基づく画像を形成して出力する。文字画像判別部は、入力部により入力された画像データの中から、文字画像と文字画像以外の画像とを判別する。ドット連続度合い判別部は、画像判別部により判別された文字画像のエッジを構成する画素のドットの連続度合いを判別する。トナー消費量算出部は、ドット連続度合い判別部により判別されたドットの連続度合いに応じて、作像ユニットによってトナーによる可視画像を形成する際のトナーの消費量を算出する。

このような画像形成装置によると、入力された画像データの中から文字画像と文字画像以外の画像とを判別し、文字画像のエッジを構成する画素においても、ドットの連続度合いを判別し、ドットの連続度合いに応じてトナーの消費量を算出する。したがって、このような画像形成装置によると、トナー消費量を正確に算出することができる。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の外観を示す概略図である。 この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の構成を示すブロック図である。 操作部の概略的な構成を示す外観図である。 画像形成部の概略的な構成を示す外観図である。 トナー濃度検知センサーの概略的な構成を示す外観図である。 感光体の表面付近における電界強度と対応する位置における転写ベルトの表面におけるトナーの付着量との関係を示す図である。 この発明の一実施形態に係るデジタル複合機を用いて、形成する画像のトナー消費量を算出する場合の処理の内容を示すフローチャートである。 パターンマッチングを行って、ドットの連続度合いを判別する場合を示す図である。 パターンマッチングを行って、ドットの連続度合いを判別する場合を示す図である。

以下、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の外観を示す概略図である。図２は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の構成を示すブロック図である。

図１および図２を参照して、デジタル複合機１１は、制御部１２と、操作部１３と、画像読み取り部１４と、画像形成部１５と、用紙セット部１９と、排出トレイ３０と、格納部としてのハードディスク１６と、ファクシミリ通信部１７と、ネットワーク２５と接続するためのネットワークインターフェース部１８とを備える。

制御部１２は、デジタル複合機１１全体の制御を行う。操作部１３は、デジタル複合機１１側から発信する情報やユーザーの入力内容を表示する表示画面２１を含む。操作部１３は、印刷部数や階調性等の画像形成の条件や電源のオンまたはオフを入力させる。画像読み取り部１４は、セット位置にセットされた原稿を読み取り位置に搬送する原稿搬送装置としてのＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）２２を含む。画像読み取り部１４は、ＡＤＦ２２または載置台上にセットされた原稿の画像を読み取る。用紙セット部１９は、手差しで用紙をセットする手差しトレイ２８やサイズの異なる複数枚の用紙を収納可能な給紙カセット群２９を含む。用紙セット部１９は、画像形成部１５に供給する用紙をセットさせる。画像形成部１５は、画像読み取り部１４により読み取られた画像やネットワーク２５を介して送信された画像データを基に、搬送されてきた用紙に画像を形成する。画像形成部１５により画像を形成された用紙は、排出トレイ３０に排出される。ハードディスク１６は、送信された画像データや入力された画像形成条件等の格納を行う。ファクシミリ通信部１７は、公衆回線２４に接続されており、ファクシミリ送信やファクシミリ受信を行う。

なお、デジタル複合機１１は、画像データの書き出しや読み出しを行うＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えるが、これらについては、図示および説明を省略する。また、図２中の矢印は、制御信号や制御、画像に関するデータの流れを示している。なお、図１に示すように、この実施形態においては、給紙カセット群２９は、３つの給紙カセット２３ａ、２３ｂ、２３ｃから構成されている。

デジタル複合機１１は、画像読み取り部１４により読み取られた原稿を用いて画像形成部１５において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機１１は、ネットワークインターフェース部１８を通じて、ネットワーク２５に接続されたコンピューター２６ａ、２６ｂ、２６ｃから送信された画像データを用いて、画像形成部１５において画像を形成して用紙に印刷することにより、プリンターとして作動する。すなわち、画像形成部１５は、要求された画像を印刷する印刷部として作動する。デジタル複合機１１は、ファクシミリ通信部１７を通じて、公衆回線２４から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭを介して画像形成部１５において画像を形成することにより、また、画像読み取り部１４により読み取られた原稿の画像データを、ファクシミリ通信部１７を通じて公衆回線２４に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。デジタル複合機１１は、画像処理に関し、複写機能、プリンター機能、ファクシミリ機能等、複数の機能を有する。さらに、各機能に対しても、詳細に設定可能な機能を有する。

この発明の一実施形態に係るデジタル複合機１１を含む画像形成システム２７は、上記した構成のデジタル複合機１１と、ネットワーク２５を介してデジタル複合機１１に接続される複数のコンピューター２６ａ、２６ｂ、２６ｃとを備える。この実施形態においては、複数のコンピューター２６ａ〜２６ｃについては、３台示している。各コンピューター２６ａ〜２６ｃはそれぞれ、デジタル複合機１１に対して、ネットワーク２５を介して印刷要求を行って印刷をすることができる。デジタル複合機１１とコンピューター２６ａ〜２６ｃとは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブル等を用いて有線で接続されていてもよいし、無線で接続されていてもよく、ネットワーク２５内には、他のデジタル複合機やサーバーが接続されている構成でもよい。

次に、上記した操作部１３の構成について、さらに詳細に説明する。図３は、操作部１３の概略的な構成を示す外観図である。図３を参照して、操作部１３は、印刷部数等を入力させるための０〜９までの数字、および「＊」や「＃」の記号を入力させるテンキー３１と、印刷の開始やファクシミリ送信の開始を指示させるスタートキー３２と、デジタル複合機１１の電源のオンオフを入力させる電源キー３３と、デジタル複合機１１の有するプリンター機能やコピー機能等の選択を指示させるメニューキー３４と、種々の画像形成の条件や使用ユーザーの登録を指示させる登録キー３５と、テンキー３１等を用いてユーザーにより入力された指示の内容をキャンセルさせるリセットキー３６と、上記した表示画面２１とを含む。表示画面２１は、液晶のタッチパネル機能を有しており、ユーザーの指での押圧等により、表示画面２１からも画像形成条件等を入力させると共に、機能の選択等を行うことができる。

次に、デジタル複合機１１に備えられる画像形成部１５の構成について、さらに詳細に説明する。図４は、この発明の一実施形態に係るデジタル複合機１１の概略的な構成を示す断面図である。なお、理解の容易の観点から、図４において、部材のハッチングを省略する。また、図４は、上下方向に延びる平面でデジタル複合機１１を切断した場合の断面図である。

図４を参照して、画像形成部１５は、それぞれアモルファスシリコン製の感光体４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄを含み、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各４色に対応する４つの作像ユニット４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを含む作像器４３と、画像読み取り部１４によって読み取られた画像や外部から入力された画像データを基に、４つの作像ユニット４２ａ〜４２ｄにそれぞれ露光する露光ユニットとしてのＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｕｎｉｔ）４４と、作像ユニット４２ａ〜４２ｄによって形成されたトナーによる可視画像を用紙に転写する前に一時的に転写される中間転写体としての転写ベルト４５と、転写ベルト４５上に残存したトナーをブレード等によって除去する転写ベルトクリーニングユニット４７とを備える。ＬＳＵ４４については、一点鎖線で概略的に示している。転写ベルトクリーニングユニット４７についても、概略的に示している。画像形成部１５は、いわゆる４連タンデム形式の現像方式である。なお、作像ユニット４２ａ〜４２ｄによって消費されたトナーは随時、交換可能なトナーコンテナ（図示せず）から作像ユニット４２ａ〜４２ｄ内に供給される。

転写ベルト４５は、無端状であって、従動ローラー４６ａ、および駆動ローラー４６ｂによって一方方向に回転しながら、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の作像ユニット４２ａ〜４２ｄにより形成された可視画像を転写される。転写ベルト４５の回転方向は、図４中の矢印Ｄ_１で示される。なお、転写ベルト４５の回転方向において、作像ユニット４２ａ〜４２ｄのうち、イエローの作像ユニット４２ａが最も上流側に配置されており、ブラックの作像ユニット４２ｄが最も下流側に配置されている。また、転写ベルトクリーニングユニット４７は、イエローの作像ユニット４２ａの上流側に配置されている。

転写ベルト４５上に転写されたトナーによる可視画像は、搬送されてきた用紙に転写され、図示しない定着ユニットにより用紙に定着される。定着後、用紙はデジタル複合機１１外、具体的には、排出トレイ３０に排出される。トナーによる可視画像が用紙に転写された後、転写ベルト４５上に残存したトナーは、転写ベルトクリーニングユニット４７によって除去される。そして、次の画像形成が行われる。

デジタル複合機１１は、ブラックの作像ユニット４２ｄのみを用いたモノクロ印刷が可能である。また、デジタル複合機１１は、イエローの作像ユニット４２ａ、マゼンタの作像ユニット４２ｂ、およびシアンの作像ユニット４２ｃの少なくともいずれか一つを用いたカラー印刷が可能である。

デジタル複合機１１は、所定のタイミングで、トナーによる可視画像の濃度を調整するトナー濃度調整部５１を備える。所定のタイミングとは、例えば、環境の変動があったタイミング、具体的には、デジタル複合機１１の設置されている環境における温度の値や湿度の値がある所定の値以上となったと検知したタイミングである。また、所定のタイミングは、例えば、デジタル複合機１１を構成する部材の経時的な変化が起こるタイミング、具体的には、画像形成の枚数が１０００枚毎のタイミング、デジタル複合機１１のエンジンの駆動時間が所定の時間に達したタイミング等である。このようなタイミングで、転写ベルト４５上に形成されるトナーによる可視画像の濃度を調整する。

トナー濃度調整部５１は、パターン画像形成部と、トナー濃度検知センサー５２とを含む。パターン画像形成部は、まず、露光ユニットであるＬＳＵ４４により光を感光体４１ａ〜４１ｄ上に照射してパターン画像の静電潜像を感光体４１ａ〜４１ｄ上に形成する。そして、作像ユニット４２ａ〜４２ｄによりパターン画像の静電潜像にトナーを供給してパターン画像のトナーによる可視画像を形成する。その後、パターン画像のトナーによる可視画像を転写ベルト４５上に転写して転写ベルト４５上にパターン画像のトナーによる可視画像を形成する。

トナー濃度検知センサー５２は、パターン画像形成部により形成されたパターン画像のトナー濃度を検知する。ここで、トナー濃度検知センサー５２の構成について、簡単に説明する。図５は、トナー濃度検知センサー５２の構成を示す概略図である。なお、図４においては、トナー濃度検知センサー５２は、二点鎖線で概略的に示している。

図１〜図５を参照して、トナー濃度検知センサー５２は、転写ベルト４５の回転方向において、ブラックの作像ユニット４２ｄの下流側に配置されている。トナー濃度検知センサー５２は、転写ベルト４５の表面４８側に光を照射する発光素子５３ａと、転写ベルト４５の表面４８側から反射された反射光を受光する受光素子５３ｂと、受光素子５３ｂによって受光した反射光の光量からトナー濃度を導出するトナー濃度導出部５４とを備える。この実施形態においては、発光素子５３ａと受光素子５３ｂとは、転写ベルト４５の表面に垂直な方向に延びる平面５５に対して、対称の位置となるように設置されている。すなわち、受光素子５３ｂは、発光素子５３ａによって発光された光に対して正反射光を受光する位置に設けられている。発光素子５３ａの一例として、具体的には、赤外光を照射する赤外発光ダイオードが採用される。また、受光素子５３ｂの一例として、具体的には、赤外受光素子が採用される。

発光素子５３ａは、転写ベルト４５の表面４８またはトナーによる可視画像４９に向かって、図５中の矢印Ｅ_１で示す左斜め上方向に赤外光といった光５６ａを照射する。トナーによる可視画像４９が形成されていない場合には、発光素子５３ａは、転写ベルト４５の表面４８に向かって光５６ａを照射することになる。

受光素子５３ｂは、図５中の矢印Ｅ_２で示す左斜め下方向に向かうトナーによる可視画像４９からの反射光５６ｂおよび転写ベルト４５の表面４８からの反射光５６ｂのいずれか一方か、またはトナーによる可視画像４９と転写ベルト４５の表面４８との双方からの反射光５６ｂを受光する。トナーによる可視画像４９が転写ベルト４５の表面４８を完全に覆っていれば、トナーによる可視画像４９からの反射光５６ｂのみを受光する。トナーによる可視画像４９が転写ベルト４５の表面４８上に形成されていなければ、転写ベルト４５の表面４８からの反射光５６ｂのみを受光する。トナーによる可視画像４９が転写ベルト４５の表面４８を完全に覆っておらず、トナーによる可視画像４９のトナー量が少なければ、トナーによる可視画像４９と転写ベルト４５の表面４８との双方からの反射光５６ｂを受光する。

トナー濃度検知センサー５２は、その表面４８にトナーによる可視画像４９が形成された転写ベルト４５に対して、図５中の矢印Ｅ_１で示す方向に光５６ａを照射する。光５６ａは、トナーによる可視画像４９および転写ベルト４５の表面４８のいずれか一方か、またはトナーによる可視画像４９と転写ベルト４５の表面４８との双方に当たって反射する。反射された反射光５６ｂは、受光素子５３ｂによって受光される。受光素子５３ｂは、受光した光の光量に応じた電流をそれぞれ出力する。トナー濃度導出部５４は、受光素子５３ｂによって出力された電流を電圧値に変換する。そして、この電圧値に基づいてトナー濃度を導出する。このようにして、トナー濃度検知センサー５２は、トナー濃度を検知する。

このようなトナー濃度検知センサー５２を用いて、トナー濃度を調整する。ここで、トナー濃度調整部５１は、文字画像のトナー濃度と、文字画像以外の画像、例えば、写真画像のトナー濃度とをそれぞれ別個に調整する。すなわち、文字画像のトナー濃度を調整する際には、文字画像のパターン画像を形成し、この形成されたパターン画像のトナー濃度をトナー濃度検知センサー５２により検知してトナー濃度の調整を行う。一方、文字画像以外の画像、例えば、写真画像のトナー濃度を調整する際には、写真画像のパターン画像を形成し、この形成されたパターン画像のトナー濃度をトナー濃度検知センサー５２により検知してトナー濃度の調整を行う。

次に、文字画像のパターン画像を形成する場合における感光体４１ａ〜４１ｄの表面、引いては感光体４１ａ〜４１ｄの表面からトナーが転写される転写ベルト４５の表面４８におけるトナーの付着の状態について説明する。図６は、感光体４１ａ〜４１ｄの表面付近における電界強度と対応する位置における転写ベルト４５の表面４８におけるトナーの付着量との関係を示す図である。図６において、縦軸は、電界強度および転写ベルト４５の表面４８におけるトナーの付着量を示し、横軸は、感光体４１ａ〜４１ｄに露光した領域を示す。実線５７は、トナーの付着量を示している。縦軸については、上側に向かう程、電界強度が高く、また、トナーの付着量が多くなることを示している。露光した領域については、図６中の領域５８ａおよび領域５８ｃで示される。一方、露光していない領域については、領域５８ａと領域５８ｃに挟まれた図６中の領域５８ｂで示される。

図６を参照して、領域５８ａおよび領域５８ｃで露光を行い、領域５８ｂで非露光とすると、実線５９ａで示すような電界強度が現れるのが理想である。すなわち、露光領域５８ａと非露光領域５８ｂとの境界、および露光領域５８ｃと非露光領域５８ｂとの境界において、境界付近に電界強度の極端な低下や上昇を発生させず、電界強度が大きく変わることが理想である。

しかし、エッジ効果等の影響により、実際には、実線５９ｂで示すような電界強度となる。すなわち、露光領域５８ａと非露光領域５８ｂとの境界の点Ｐ_２よりも若干露光領域５８ａ側となる点Ｐ_１において、電界強度が極端に低くなる。そして、露光領域５８ａと非露光領域５８ｂとの境界の点Ｐ_２よりも若干非露光領域５８ｂ側となる点Ｐ_３において、電界強度が極端に高くなる。また、露光領域５８ｃと非露光領域５８ｂとの境界の点Ｐ_６よりも若干露光領域５８ｃ側となる点Ｐ_７において、電界強度が極端に低くなる。そして、露光領域５８ｃと非露光領域５８ｂとの境界の点Ｐ_６よりも若干非露光領域５８ｂ側となる点Ｐ_５において、電界強度が極端に高くなる。点Ｐ_３と点Ｐ_５の間の領域においては、点Ｐ_３と点Ｐ_５の位置よりも電界強度がやや低くなっている。

ここで、デジタル複合機１１の設置されている環境によっては、文字画像、すなわち、点Ｐ_３と点Ｐ_５との間が狭い画像の場合、トナーの付着量については、電界強度が最高となる点Ｐ_３および点Ｐ_５の影響で、点Ｐ_３と点Ｐ_５の間の中央となる点Ｐ_４において最大となる。すなわち、点Ｐ_３および点Ｐ_５の位置からそれぞれ点Ｐ_４に向かって徐々に多くなるようにトナーが付着することとなる。このような現象が生じると、単位面積当たりに対して、トナーを必要以上に多く消費することとなる。すなわち、同じ面積に相当するにも関わらず、文字画像を形成する場合には、文字画像以外の画像を形成する場合と比較して、より多くのトナーを消費してしまうこととなる。したがって、トナー消費量を正確に算出するためには、形成する画像が文字画像か、または文字画像以外の画像かを正確に判定することが求められる。なお、文字画像は、地肌である白色領域との差を容易に識別することができるように、文字画像以外の画像、例えば、写真画像と比較して、比較的濃度の濃い画素から構成されるものである。

さらに文字画像のうち、エッジを構成する画素においても、ドットの連続度合いに応じて、トナーの付着量が異なる。すなわち、ドットの連続度合いに応じて、トナーの消費量が異なる。具体的には、ドットの連続度合いが、ある程度の数に至るまでは、より多くのトナーが付着し、その分より多くのトナーが消費されることになる。これについては、後述する。

また、デジタル複合機１１は、作像ユニット４２ａ〜４２ｄによってトナーによる可視画像を形成する際のトナーの消費量を算出するトナー消費量算出部３９を備える。トナー消費量算出部３９を備えることにより、デジタル複合機１１は、より正確に残りの印字可能な枚数等を管理することができる。

次に、この発明の一実施形態に係るデジタル複合機１１により、形成する画像のトナー消費量を算出する場合について説明する。図７は、この発明の一実施形態に係るデジタル複合機１１を用いて、形成する画像のトナー消費量を算出する場合の処理の内容を示すフローチャートである。

図７を参照して、デジタル複合機１１は、コンピューター２６ａから画像データを入力させる（図７において、ステップＳ１１、以下、「ステップ」を省略する）。具体的には、コンピューター２６ａからの画像データの入力を受け付けると共に、画像データを基にした印刷の要求を受け付ける。すなわち、いわゆる印刷ジョブの要求を受け付ける。ここで、制御部１２は、画像データを入力させる入力部として作動する。なお、ここでは、ユーザーの要求により、形成される画像の画像濃度のデータの入力も行われる。

その後、デジタル複合機１１は、入力された画像データに対して、例えば、ユーザーに要求された拡大や縮小等の画像処理を行って、画像データを生成する（Ｓ１２）。

次に、生成した画像データに対し、デジタル複合機１１は、画像属性の判別を行う（Ｓ１３）。画像属性の判別については、印刷の要求がなされた画像データについて解析を行い、画像データの中から、文字画像と文字画像以外の画像とを判別する。ここで、制御部１２は、入力部により入力された画像データの中から、文字画像と文字画像以外の画像とを判別する文字画像判別部として作動する。

その後、判別された文字画像に対して、文字画像のエッジを構成する画素について、ドットの連続度合いを判別する（Ｓ１４）。ここで、制御部１２は、ドット連続度合い判別部として作動する。

図８は、パターンマッチングを行って、ドットの連続度合いを判別する場合を示す図である。図８において、判別された文字画像のエッジ６１ａを構成する画素において、画像が形成されるドット６２ａの左隣に位置するドット６２ｂが判別の対象となるドットとなる。なお、ドット６２ａとドット６２ｂとは、主走査方向に並んでいるものとする。以下、図８および図９に示す文字画像のエッジ６１ａ、６１ｂ、６６ａ、６６ｂ、６６ｃについても同様である。

ドット６２ｂが、画像が形成されるドットであれば、文字画像のエッジ６１ａを構成する画素におけるドット連続度合いは、２ドットとなる。一方、ドット６２ｂが、画像が形成されないドットであれば、文字画像のエッジ６１ａを構成する画素におけるドット連続度合いは、１ドットとなる。

また、図８において、判別された文字画像のエッジ６１ｂを構成する画素において、画像が形成されるドット６３ｂの右隣に位置するドット６３ａが判別の対象のドットとなる。ドット６３ａが、画像が形成されるドットであれば、文字画像のエッジ６１ｂを構成する画素におけるドット連続度合いは、２ドットとなる。一方、ドット６３ａが、画像が形成されないドットであれば、文字画像のエッジ６１ｂを構成する画素におけるドット連続度合いは、１ドットとなる。

図９も、パターンマッチングを行って、ドットの連続度合いを判別する場合を示す図である。図９において、判別された文字画像のエッジ６６ａを構成する画素において、画像が形成される隣り合うドット６７ａ、６７ｂの左隣に位置するドット６７ｃが判別の対象となるドットとなる。ドット６７ｃが、画像が形成されるドットであれば、文字画像のエッジ６６ａを構成する画素におけるドット連続度合いは、３ドットとなる。一方、ドット６７ｃが、画像が形成されるドットでなければ、文字画像のエッジ６６ａを構成する画素におけるドット連続度合いは、２ドットとなる。

また、図９において、判別された文字画像のエッジ６６ｂを構成する画素において、画像が形成されるドット６８ａとドット６８ｃの間に位置するドット６８ｂも、判別の対象となるドットとなる。ドット６８ｂが、画像が形成されるドットであれば、文字画像のエッジ６６ｂを構成する画素におけるドット連続度合いは、３ドットとなる。一方、ドット６８ｂが、画像が形成されないドットであれば、文字画像のエッジ６６ｂを構成する画素におけるドット連続度合いは、１ドットとなる。すなわち、ドットが連続しないものと判別される。

また、図９において、判別された文字画像のエッジ６６ｃを構成する画素において、画像が形成される隣り合うドット６９ｃ、６９ｂの右隣に位置するドット６９ａが判別の対象となるドットとなる。ドット６９ａが、画像が形成されるドットであれば、文字画像のエッジ６６ｃを構成する画素におけるドット連続度合いは、３ドットとなる。一方、ドット６９ａが、画像が形成されるドットでなければ、文字画像のエッジ６６ｃを構成する画素におけるドット連続度合いは、２ドットとなる。

このようにして、文字画像のエッジ６１ａ、６１ｂ、６６ａ、６６ｂ、６６ｃを構成する画素におけるドット連続度合いを判別する。文字画像のエッジ６１ａ等を構成する画素におけるドット連続度合いが判別されれば、ドットの連続度合いに応じて、トナー消費量を算出する（Ｓ１５）。この場合、文字以外の画像における画像濃度が「普通」と指定された場合を標準の「１．０」とし、この標準の「１．０」に対して重み付けの係数を乗じた値を、トナー消費量とする。文字画像と文字画像以外の画像、そして、ドットの連続度合いに応じた重み付けを表１および表２に示す。

トナー消費量の算出に際し、文字画像として判定された画素および文字画像以外として判定された画素について、出力用として要求される画像濃度、およびドットの連続度合いに応じて、本来算出されるトナー消費量に表１および表２中の係数が掛けられる。

具体的には、文字画像として判定された画素について、画像濃度の「濃いめ」が入力された場合、ドットの連続度合いが２ドットの画素については、「１．８５」という係数が乗ぜられる。ドットの連続度合いが３ドットの画素については、「１．７」という係数が乗ぜられる。ドットの連続度合いが２ドット、および３ドット以外の画素、すなわち、１ドット、または４ドット以上の画素については、「１．５」という係数が乗ぜられる。

また、画像濃度の「普通」が入力された場合、ドットの連続度合いが２ドットの画素については、「１．８」いう係数が乗ぜられる。ドットの連続度合いが３ドットの画素については、「１．６５」という係数が乗ぜられる。ドットの連続度合いが２ドット、および３ドット以外の画素については、「１．４５」という係数が乗ぜられる。

また、画像濃度の「薄め」が入力された場合、ドットの連続度合いが２ドットの画素については、「１．７」いう係数が乗ぜられる。ドットの連続度合いが３ドットの画素については、「１．６」という係数が乗ぜられる。ドットの連続度合いが２ドット、および３ドット以外の画素については、「１．４」という係数が乗ぜられる。

また、文字画像以外として判定された画素について、画像濃度の「濃いめ」が入力された場合、一律に、すなわち、ドットの連続度合いに関わらず、「１．１」という係数が乗ぜられる。画像濃度の「普通」が入力された場合、一律に、「１．０」という係数が乗ぜられる。すなわち、そのまま用いられる。画像濃度の「薄め」が入力された場合、一律に、「０．９」という係数が乗ぜられる。

このようにして係数を乗じて生成された画像データ全体におけるトナーの消費量を算出する。そして、入力された画像データを基に、画像形成部１５において画像を形成する（Ｓ１６）。すなわち、転写ベルト４５に転写されたトナーによる可視画像を用紙等の記録媒体に転写して用紙上に画像データに基づく画像を形成して出力する。ここで、画像形成部１５等は、出力部として作動する。

なお、算出されたトナー消費量については、例えば、ハードディスク１６に累積して記憶される。そして、例えば、デジタル複合機１１において、あと何枚印字できるかを判断する指標として利用される。この指標については、例えば、おおよその値を、表示画面２１によって表示されることもできる。また、トナーコンテナの交換のタイミングを計るのにも利用される。

このようなデジタル複合機１１によると、入力された画像データの中から文字画像と文字画像以外の画像とを判別し、文字画像のエッジを構成する画素においても、ドットの連続度合いを判別し、ドットの連続度合いに応じてトナーの消費量を算出する。したがって、このようなデジタル複合機１１によると、トナー消費量を正確に算出することができる。

この場合、ドット連続度合い判別部により判別されたドットの連続度合いが所定の数以下であれば、ドットの連続度合いが所定の数より多いドットよりも多くのトナーを消費するようトナーの消費量を算出するため、より正確にトナー消費量を算出することができる。具体的には、所定の数を、２または３としている。すなわち、ドットの連続度合いが、２か、または３で判定している。こうすることにより、より正確にトナー消費量を算出することができる。なお、上記の実施の形態において、ドットの連続度合いが４ドット以上の部分についても、係数を乗じるようにしてもよい。

また、トナー消費量算出部におけるトナー消費量の算出に際し、トナー濃度調整部による調整を反映させて、トナー消費量を算出するようにしてもよい。すなわち、例えば、トナー濃度調整部により調整された後において、重み付けの数値を修正する。こうすることにより、より実機に即してトナー消費量を算出することができ、より正確にトナー消費量を算出することができる。

なお、上記の実施の形態において、パターンマッチングにより、ドットの連続度合いを判別することとしたが、これに限らず、例えば、画像処理フィルター等、他の方法でドットの連続度合いを判別してもよい。

また、上記の実施の形態においては、コンピューター２６ａからデジタル複合機１１に画像データを入力することとしたが、これに限らず、例えば、デジタル複合機１１に備えられる画像読み取り部１４によって原稿の画像を読み取らせて、画像データを入力させることとしてもよい。この場合、要求される画像濃度については、操作部１３の表示画面２１等からユーザーによって入力される。

なお、上記の実施の形態においては、主走査方向に並んだドットにおいて、ドットの連続度合いを判別することとしたが、これに限らず、副走査方向に並んだドットにおいて、ドットの連続度合いを判別することとしてもよい。

また、上記の実施の形態においては、感光体として、アモルファスシリコン製を用いることとしたが、これに限らず、他の材質の感光体を用いた場合についても適用される。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明に係る画像形成装置は、トナー消費量の正確な算出が要求される場合に、特に有効に利用される。

１１ デジタル複合機、１２ 制御部、１３ 操作部、１４ 画像読み取り部、１５ 画像形成部、１６ ハードディスク、１７ ファクシミリ通信部、１８ ネットワークインターフェース部、１９ 用紙セット部、２１ 表示画面、２２ ＡＤＦ、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 給紙カセット、２４ 公衆回線、２５ ネットワーク、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ コンピューター、２７ 画像形成システム、２８ 手差しトレイ、２９ 給紙カセット群、３０ 排出トレイ、３１ テンキー、３２ スタートキー、３３ 電源キー、３４ メニューキー、３５ 登録キー、３６ リセットキー、３９ トナー消費量算出部、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ 感光体、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ 作像ユニット、４３ 作像器、４４ ＬＳＵ、４５ 転写ベルト、４６ａ 従動ローラー、４６ｂ 駆動ローラー、４７ 転写ベルトクリーニングユニット、４８ 表面、４９ 可視画像、５１ トナー濃度調整部、５２ トナー濃度検知センサー、５３ａ 発光素子、５３ｂ 受光素子、５４ トナー濃度導出部、５５ 平面、５６ａ，５６ｂ 光、５７，５９ａ，５９ｂ 実線、５８ａ，５８ｂ，５８ｃ 領域、６１ａ，６１ｂ，６６ａ，６６ｂ，６６ｃ エッジ、６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂ，６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６９ａ，６９ｂ，６９ｃ ドット。

Claims (7)

1. 感光体と、
   画像データを入力させる入力部と、
   前記感光体に光を照射して前記感光体上に前記入力部により入力された前記画像データに基づく静電潜像を形成する露光ユニットと、
   前記露光ユニットによって形成された前記静電潜像にトナーを供給して前記トナーによる可視画像を前記感光体上に形成する作像ユニットと、
   前記作像ユニットによって形成された前記トナーによる可視画像を転写させる転写体と、
   前記転写体に転写された前記トナーによる可視画像を記録媒体に転写して前記記録媒体上に前記画像データに基づく画像を形成して出力する出力部と、
   前記入力部により入力された前記画像データの中から、文字画像と文字画像以外の画像とを判別する画像判別部と、
   前記画像判別部により判別された前記文字画像のエッジを構成する画素のドットの連続度合いを判別するドット連続度合い判別部と、
   前記ドット連続度合い判別部により判別された前記ドットの連続度合いに応じて、前記作像ユニットによって前記トナーによる可視画像を形成する際の前記トナーの消費量を算出するトナー消費量算出部とを備える、画像形成装置。
2. 前記トナー消費量算出部は、前記ドット連続度合い判別部により判別されたドットの連続度合いが所定の数以下であれば、前記ドットの連続度合いが所定の数より多いドットよりも多くのトナーを消費するよう前記トナーの消費量を算出する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記所定の数は、２または３である、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記露光ユニットにより前記光を前記感光体上に照射してパターン画像の静電潜像を前記感光体上に形成し、前記作像ユニットにより前記パターン画像の静電潜像に前記トナーを供給して前記パターン画像の前記トナーによる可視画像を形成し、前記パターン画像の前記トナーによる可視画像を前記転写体上に転写して前記転写体上に前記パターン画像の前記トナーによる可視画像を形成するパターン画像形成部、および前記パターン画像形成部により形成された前記パターン画像の前記トナー濃度を検知するトナー濃度検知センサーを含み、所定のタイミングで、前記転写体上に形成された前記トナーによる可視画像のトナー濃度を調整するトナー濃度調整部を備え、
   前記トナー消費量算出部は、前記トナー濃度調整部による調整を反映させて、前記トナーの消費量を算出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記トナー消費量算出部は、前記画像判別部により判別された前記文字画像を構成する画素に対応するトナーの消費量を、前記文字画像以外の画像を構成する画素に対応するトナーの消費量よりも多くなるよう前記トナーの消費量を算出する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記ドット連続度合い判別部は、パターンマッチングにより、前記文字画像のエッジ部を構成するドットの連続度合いを判別する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記感光体は、アモルファスシリコン製である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

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