JP5575011B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナーを用紙などの被印刷媒体に付着させて印刷を行う画像形成装置に関し、特に、トナーの付着量の算出を可能とする画像形成装置に関する。

昨今、企業等においては、様々な経費削減策が検討・実施されており、具体的な経費削減策として、プリンターやコピー機などの印刷に関連する経費の抑制が挙げられる。
このため、画像形成装置にはトナー消費量を演算によって算出する機能が求められ、実際、ＣＭＹＫの各プレーン画像のドット数にもとづきトナー付着量を算出する機能を有する画像形成装置が存在する。
ところが、画像形成装置の機能としてドット数を増減して濃度維持を図るいわゆるキャリブレーションが行われる場合、キャリブレーションが実施される前のＣＭＹＫ画像のドット数にもとづいて算出したトナー付着量と実際のトナー付着量とが一致しない問題が生じていた。

この問題に対しては、予めランニングテストや実験等によって得た単位面積当たりのトナー消費量を保持し、これを印刷時に参照して応分のトナー消費量を算出する技術によって解消することができる（特許文献１参照）。すなわち、スクリーニング実施前のＣＭＹＫ画像に関連づけて単位面積当たりのトナー付着量を保持しておくようにすれば、実際のトナー付着量の算出に際し、スクリーニングに伴うドット数変動の影響を受けないため、正確にトナー付着量を算出することができる。

ところが、このような方法でトナー付着量を算出する場合であっても、ＣＭＹＫ画像は印刷解像度（例えば、６００dpi）にもとづくデータなので概して画素数が多くトナー付着量の算出に長時間を要する問題が生ずる。
この問題に対しては、縮小画像やプレビューデータにもとづいて対象画像のトナー付着量を予測する技術（特許文献２ 段落００４７等参照）によれば、演算負荷を極力抑えることができるが、対象画像に文字画像が含まれる場合、色情報を保持したまま縮小することができないため、正確にトナー付着量を算出できない問題が生ずる。

そこで、ＣＭＹＫ画像を圧縮符号化した圧縮符号化情報から色値とその画素数を抽出してトナー付着量を算出する技術が提案されている。
例えば、特許文献３に記載の技術によれば、印刷データを含む圧縮されたデータストリームを部分的に解凍し、その解凍されたデータからカバレージデータ（例えば、平均濃度値の有色画素数）を取得して、印刷データを印刷するために必要なマーキング材料の量を推定するようにしている。
このような技術を適用すれば、圧縮符号化情報にもとづいてトナー付着量を算出することとなるため、入力画像に依存することなく少ない計算回数でトナー付着量を正確に算出することができる。

特開２００３−７６２３２号公報 特開２００７−２６５４１９号公報 特開２００８−７６４３８号公報

しかしながら、特許文献３に記載の技術を適用すると、符号化されたデータストリームを部分的に解凍して得られるカバレージデータにもとづいてトナー付着量を算出するものの、そのカバレージデータは対象画像の全領域分の符号化情報からなるため、カバレージデータの解析に相応の演算処理を必要とし、メモリ領域を圧迫する問題が生じていた。

本発明は、以上のような事情に鑑みなされたものであり、入力画像に依存することなく正確にトナー付着量を算出することができるだけでなく、必要なメモリ領域を抑えつつ高速にトナー付着量を算出することができる画像形成装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、所定のトナーを被印刷媒体に付着させることによって出力対象の画像を印刷する画像形成装置であって、前記出力対象の画像を所定の領域ごとに分割する画像分割手段と、前記分割された領域ごとに印字対象域か非印字対象域かを示す特性情報を設定し、前記領域が印字対象域である場合には、当該領域の画像が一の色値からなる塗りつぶし画像か非塗りつぶし画像かを示す特性情報を設定し、前記領域の画像が塗りつぶし画像である場合には、塗りつぶしの色値を特性情報として設定する特性情報設定手段と、前記領域の画像を印刷するときのトナーの付着量を当該領域に設定された前記特性情報に基づいて算出し、各領域の画像を印刷するときのトナー付着量を合計することによって前記出力対象の画像を印刷するときのトナーの付着量を算出するトナー付着量算出手段とを備えるようにしてある。

本発明の画像形成装置によれば、入力画像に依存することなく正確にトナー付着量を算出することができるだけでなく、必要なメモリ領域を抑えつつ高速にトナー付着量を算出することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す構成図である。 本実施形態のトナー付着量算出に用いるブロック特性情報テーブルと圧縮コードの生成プロセスを説明するための説明図である。 ブロック特性情報テーブルの一例を示す図である。 圧縮コードを示す図であり、（ａ）は、２パターンコマンドにもとづく圧縮コード、（ｂ）は、４パターンコマンドにもとづく圧縮コードの例を示した図である。 トナー付着量テーブルの一例を示す図である、 トナー単価情報の一例を示す図である。 トナー付着量の算出処理を説明するためのフローチャートである。 １ブロックのトナー付着量の算出処理を説明するためのフローチャートである。

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。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置１は、図１に示すように、コピー機能やプリンター機能を備えた複合機（ＭＦＰ）としてある。
すなわち、本実施形態の画像形成装置１は、ＰＤＬデータ受信部１１がＵＳＢインタフェースや外部ネットワークを介してパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという。）２０等から印刷データ（ＰＤＬデータ：プリンタ記述言語）を受信し、または、スキャン部１２が自らのスキャン機能によって原稿を読み取るようにしており、制御部１３が、これらの入力データに対し必要な画像処理を施し、出力エンジン１４が、画像処理後の画像データにもとづきトナーを用紙等に付着させる印刷処理を行うことによってコピー装置又はプリンター装置として機能する。

ここで、制御部１３は、非図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０８およびＲＡＭ（Random Access Memory）１０９を備えている。ＲＯＭ１０８には、制御部１３をＰＤＬデータ解釈部１０１、入力画像データ生成部１０２、入力画像データ受取部１０３、色変換部１０４、ブロック出力画像生成部１０５、特性情報設定部１０７、出力画像結合部１１０、出力ドット画像形成部１１１、トナー付着量算出部１２０、課金算出部１３０といった機能ブロックとして機能させるためのコンピュータプログラムが記憶されている。ＣＰＵは、このコンピュータプログラムをＲＯＭ１０８から読み出し、実行することにより、制御部１３を上述の各機能ブロックとして機能させ、この結果、印刷時のトナーの付着量を求め、また、このトナー付着量に応じた料金を求めることができる。ＲＡＭ１０９は、ＣＰＵがこのコンピュータプログラムを実行する際の作業用メモリなどとして用いられる。このＲＡＭ１０９には、トナー付着量の算出に用いるブロック特性情報テーブルＴｂや圧縮コードも記憶させるようにしている。

図２は、ブロック特性情報テーブルＴｂ及び圧縮コード（ブロック圧縮画像）が生成され、ＲＡＭ１０９に記憶されるまでのプロセスを説明するための説明図である。
図２に示すように、画像形成装置１に入力されたＲＧＢ画像は、所定のカラーテーブル（ＲＧＢ／ＣＭＹＫ変換テーブル）を介して色変換が行われる。色変換後のＣＭＹＫ出力画像は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのプレーン毎に所定の領域（例えば、１２８×１２８ピクセル）に分割してブロック化され、ブロックごとに画像データが生成される。
ここで、第一のルートとして、各ブロックの画像データの特性を抽出し、抽出した特性情報と対応するブロックとを関連づけて設定し、これをブロック特性情報テーブルＴｂとしてＲＡＭ１０９の描画用メモリ領域等に記憶する。
また、第二のルートとして、所定のブロックの画像データを所定の圧縮符号化方式で圧縮した圧縮コード（ブロック圧縮画像）を生成しＲＡＭ１０９に記憶する。
なお、ブロック特性情報テーブルＴｂ及び圧縮コードに関しては、後述の「ブロック出力画像生成部」、「特性情報設定部」、「圧縮符号化処理」の記載箇所において詳細に説明する。

つぎに、制御部１３の構成について説明する。
制御部１３は、図１に示すように、ＰＤＬデータ解釈部１０１、入力画像データ生成部１０２、入力画像データ受取部１０３、色変換部１０４、ブロック出力画像生成部１０５、特性情報設定部１０７、出力画像結合部１１０、出力ドット画像形成部１１１、トナー付着量算出部１２０及び課金算出部１３０を、各機能ブロックとして備える。

ＰＤＬデータ解釈部１０１は、ＰＤＬデータ受信部１１を介しＰＣ２０等の外部機器から入力した印刷データを解釈する。具体的には、印刷データであるＰＤＬデータに含まれる印刷設定コマンドや描画コマンドなどのコマンドを順次読み込んで解釈する。
入力画像データ生成部１０２は、ＰＤＬデータ解釈部１０１が解釈した各コマンドにもとづき画像データ（入力画像データ）を生成する。
入力画像データ受取部１０３は、スキャナーなどのスキャン部１２が読み取った原稿の画像データ（入力画像データ）を生成する。
色変換部１０４は、入力画像データに対し所定の色変換処理を実施して出力可能な形式の画像データ（以下、出力画像データという。）を生成する。
例えば、２００dpiのＲＧＢ入力画像データから既知のＲＧＢ／ＣＭＹＫ変換式を用いて２００dpiのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各プレーンからなるＣＭＹＫ出力画像データを生成する。

ブロック出力画像生成部（画像分割手段）１０５は、出力対象の画像を所定の領域ごとに分割するものである。
すなわち、ブロック出力画像生成部１０５は、色変換後の出力画像データを分割（ブロック化）して、各ブロックごとに画像データ（以下、適宜、ブロック画像という。）を生成する。例えば、印刷解像度６００dpiのＣＭＹＫ出力画像データ（すなわち、６００×６００ピクセルのＣＭＹＫ画像）を、１２８×１２８ピクセルごとに分割することによってマス目状に区分けされた画像データを生成することができる。
また、ブロック出力画像生成部１０５は、画像圧縮部１０６を備え、所定のブロック画像を圧縮符号化して圧縮コードを生成する。

特性情報設定部（特性情報設定手段）１０７は、分割された領域ごとに印字対象域か非印字対象域かを示す特性情報を設定し、その領域の画像が一の色値からなる塗りつぶし画像か非塗りつぶし画像かを示す特性情報を設定し、この領域の画像が塗りつぶし画像である場合には、塗りつぶしの色値を特性情報として設定する。
すなわち、特性情報設定部１０７は、トナー付着量の算出方法を選択するために必要な情報やトナー付着量の算出に用いる情報を含む種々の特性情報をブロックごとに関連づけて設定し、これをブロック特性情報テーブルＴｂとしてＲＡＭ１０９に記憶する。
以下、ブロック特性情報テーブルＴｂについて図３を用いて説明する。
図３は、本実施形態に係るブロック特性情報テーブルの一例を示した図である。
ブロック特性情報テーブルＴｂは、図３に示すように、ブロック画像ごとに、「プレーン」、「ブロックＮｏ」、「有効フラグ」、「ＦＩＬＬフラグ」、「ＦＩＬＬ色値」及び「ブロックアドレス」をそれぞれ関連づけたテーブルデータである。

「プレーン」は、ブロック画像のカラープレーンを識別するための特性情報を格納する領域であり、「Ｃｙ」（シアン）、「Ｍｇ」（マゼンタ）、「Ｙｅ」（イエロー）、「Ｂｋ」（ブラック）のいずれかが設定される。
「ブロックＮｏ」には、ブロック出力画像生成部１０５により生成された各ブロックに付される識別番号が格納される。
「有効フラグ」は、各ブロックが印字対象域に配置するか、非印字対象域に配置するかを識別するための特性情報を格納する領域であり、本実施形態において、「１」（フラグ有）は印字対象域を示し、「０」（フラグ無し）は非印字対象域を示す。
「ＦＩＬＬフラグ」は、印字対象域のブロック画像が、塗りつぶし画像か非塗りつぶし画像かを識別するための特性情報を格納する領域であり、本実施形態において、「１」（フラグ有り）は塗りつぶし画像であることを示し、「０」（フラグ無し）は非塗りつぶし画像であることを示す。
「ＦＩＬＬ色値」は、塗りつぶしのブロック画像に対し、その塗りつぶしに用いる色値を示す特性情報を格納する領域である。例えば、画像データが２５６階調である場合には、０〜２５５の範囲内の階調度が設定される。

例えば、あるブロック（２００番）の画像がシアン（階調度２５）の塗りつぶしの場合は、「プレーン＝Ｃｙ」、「ブロックＮｏ＝２００」、「有効フラグ＝１」、「ＦＩＬＬフラグ＝１」、「ＦＩＬＬ色値＝２５」といったデータがブロック特性情報テーブルＴｂの構成データとして格納される（図３参照）。

なお、「ブロックアドレス」は、画像圧縮部１０６が生成した圧縮コードについてのＲＡＭ１０９上のアドレス情報を特性情報として格納する領域である。
すなわち、トナー付着量の算出時には、ブロック特性情報テーブルＴｂを介して「ブロックアドレス」を参照し、ＲＡＭ１０９に記憶されている必要な圧縮コードを参照できるようにしている。

ここで、圧縮符号化処理について説明する。
図１に示すように、ブロック出力画像生成部１０５は、画像圧縮部１０６を備える。
画像圧縮部１０６は、１ブロックの画像データを所定の圧縮符号化方式により圧縮符号化するものであり、本実施形態の場合、１２８×１２８ピクセルからなる１ブロックの画像データを８×８ピクセル単位の小ブロックごとに圧縮符号化して圧縮コードを生成する。
具体的には、画像圧縮部１０６は、非塗りつぶし画像を示す特性情報が設定された領域の画像を、その画像を構成する色値及びその色値に対応する画素数を識別し得る所定の圧縮コードに変換することで圧縮コードを生成するようにしている。

このため、圧縮符号化方式は、例えば、ＲＬＥ法（Run Length Encoding）やＳＲＬＥ法（Switched Run Length Encoding）等の二次元符号化アルゴリズムを用いる。すなわち、符号化された圧縮コードからトナー付着量の算出に必要な情報（色値、ピクセル数及びこれらの対応関係など）を直接的に解釈することが可能で、圧縮率の高い圧縮方式を用いる。
以下、圧縮コードの具体的な生成方法について説明する。

図４は、二次元符号化のアルゴリズムを用いて圧縮符号化した例を示す図であり、（ａ）は、小ブロックの画像データがＣ＝０、２５の２つの色値で構成されたストライプ画像、（ｂ）は、小ブロックの画像データがＣ＝０、２２、９７、２０１の４つの色値で構成された画像の例を示す図である。

図４（ａ）に示す例において、画像圧縮部１０６は、この小ブロックの画像（図４（ａ）の（イ）参照）を構成する色値を抽出する。この結果、この小ブロックの画像は、２つの色値（Ｃ＝０とＣ＝２５）のみによって構成されていることを認識することができる。
つぎに、画像圧縮部１０６は、小ブロックの画像をマスクデータに置換するに当たり、その画像が２つの色値で構成されていることから、１ビットを単位とするマスクを用いてマスクデータを生成することを決定する。
このため、色値＝０に対応するデータとして「０」を割り当て、色値＝２５に対応するデータとして「１」を割り当てるとした場合、画像圧縮部１０６は、元画像の１，３，５，７行目のピクセルを「００００００００」に置換するとともに、元画像の２，４，６，８行目のピクセルを「１１１１１１１１」に置換する。
この結果、図４（ａ）の（ロ）に示すように、６４ビットのマスクデータが生成される。

続いて、画像圧縮部１０６は、６４ビットのマスクデータを１６進数に変換する。これにより、マスクデータの「００００００００」の部分が「０x００」に変換されるとともに、「１１１１１１１１」の部分が「０xｆｆ」に変換された８バイトのマスク情報が生成される。
そして、画像圧縮部１０６は、マスクデータの「０」と「１」にそれぞれ対応する２つの色値（すなわち、０x００（Ｃ＝０）と０x１９（Ｃ＝２５）の２バイトからなる色値情報）を付加し、さらに１バイトの圧縮終端コマンド（「８７」）を付加する。
これにより、図４（ａ）の（ハ）に示すように１１バイトからなる圧縮コードが生成される。

図４（ｂ）は、４つの色値からなるブロック画像から圧縮コードを生成する方法を示した図である。
ここでは、まず、４つの色値（Ｃ＝０，２２，９７，２０１）からなるブロック画像において、Ｃ＝０に対応してマスク「００」（＝００）を割り当て、Ｃ＝２２に対応してマスク「０１」（＝０１）を割り当て、Ｃ＝９７に対応してマスク「０２」（＝１０）を割り当て、Ｃ＝２０１に対応してマスク「０３」（＝１１）を割り当てるようにしている。
このため、画像圧縮部１０６は、図４（ｂ）の（イ）に示す元画像の１〜６行目のピクセルを「００００００００００００００００」に置換するとともに、元画像の７行目のピクセルを「０００００００００００００００２」に置換し、元画像の８行目のピクセルを「０００００００００００００１０３」に置換する。
この結果、図４（ｂ）の（ロ）に示すように、６４×２ビットのマスクデータが生成される。

続いて、画像圧縮部１０６は、６４×２ビットのマスクデータをマスク情報に変換する。これにより、マスクデータの「００００００００」の部分が「０x００」に変換されるとともに、「０００００００２」の部分が「０x０２」に変換され、「０００００１０３」の部分が「０x０７」に変換された１６バイトのマスク情報が生成される。
そして、画像圧縮部１０６は、このマスク情報の「００」、「０１」、「０２」、「０３」にそれぞれ対応する４つの色値（０x００（Ｃ＝０）、０x１６（Ｃ＝２２）、０x６１（Ｃ＝９７）、０xｃ９（Ｃ＝２０１）とからなる４バイトの色値情報）とを付加し、さらに１バイトの圧縮終端コマンド（「８７」）を付加する。
これにより、図４（ｂ）の（ハ）に示すように２２バイトからなる圧縮コードが生成される。

ところで、図４（ｂ）の（ハ）に示す圧縮コードの先頭２桁は、パターンコマンドを配置する。すなわち、パターンコマンド「ｆ８」が検出された場合には、マスク情報は４パターンのマスクビットから形成されており、トナー付着量の算出時に必要な色値と画素数との対応付けを把握することができる。
また、図４（ａ）の（ハ）のように、色値が2つのブロックについては、マスク情報の先頭1バイトが、パターンコマンドとなる。

このようにして、非塗りつぶし対象のブロック画像を圧縮コードに置換することによって、その圧縮コードから構成色値や対応するピクセル数を直接的に解釈できるため、圧縮コードを参照するだけでトナー付着量の算出に必要な情報を一度に取得することができる。

なお、出力画像結合部１１０は、圧縮コードを復号して元のブロック画像を生成するとともに、これら復号されたブロック画像と、圧縮符号化されてない他のブロック画像とを結合することによって、印刷対象の元のＣＭＹＫ出力画像データを生成する。
また、出力ドット画像形成部１１１は、出力画像結合部１１０によって生成されたＣＭＹＫ出力画像データをビットマップ化してドット形成された出力ドット画像を生成する。出力ドット画像形成部１１１は、この出力ドット画像を出力エンジン１４に送る。
そして、出力エンジン１４は、出力ドット画像形成部１１１から受け取った出力ドット画像にもとづいてトナー像を形成し、トナー像を用紙等への転写・定着等を施して印刷を行う。

次に、トナー付着量の算出を主たる機能とするトナー付着量算出部１２０の構成について説明する。
トナー付着量算出部（トナー付着量算出手段）１２０は、領域の画像を印刷するときのトナーの付着量をその領域に設定された特性情報にもとづいて算出する。そして、各領域の画像を印刷するときのトナーの付着量を合計することによって出力対象の画像を印刷するときのトナーの付着量を算出するようにしている。
このため、トナー付着量算出部１２０は、図１に示すように、データ解釈部１２１、トナー付着量テーブル記憶部１２２、トナー付着量取得部１２３、結果通知部１２４及び結果保存部１２５を備え、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各プレーン画像に対してブロックごとにトナー付着量を算出し、全ブロック分のトナー付着量を合計することによって各プレーンのトナー付着量を算出する。

データ解釈部１２１は、ＲＡＭ１０９に記憶されてあるブロック特性情報テーブルＴｂを解釈することによって各ブロック画像の特性を解析する。
具体的には、「有効フラグ」の有無にもとづきブロック画像が印字対象域か否かを判別し、「ＦＩＬＬフラグ」の有無にもとづきブロック画像が塗りつぶしか否かを判別し、塗りつぶしのブロック画像の場合にはさらに「ＦＩＬＬ色値」をその塗りつぶし色値として取得する。
また、データ解釈部１２１は、ブロック画像が、塗りつぶし画像でない場合、ＲＡＭ１０９に記憶されてある圧縮コードを参照して、そのブロック画像を構成する色値とそのピクセル数とを取得する。
データ解釈部１２１は、このようにして取得した情報をトナー付着量取得部１２３に通知する。

トナー付着量取得部１２３は、ブロックごとにトナー付着量を算出する処理を行う。
具体的には、トナー付着量取得部１２３は、塗りつぶし画像を示す特性情報が設定された領域の画像を印刷するときのトナーの付着量を、その領域に設定された塗りつぶし色値に対応する単位トナー付着量にもとづいて算出するようにしている。
すなわち、塗りつぶし画像に係るトナー付着量については、塗りつぶしの色値をデータ解釈部１２１を介して取得し、ＲＡＭ１０９に予め記憶させたトナー付着量テーブルからその塗りつぶし色値の単位付着量（単位面積当たりのトナー付着量）を取得し、その単位重量にブロックの全ピクセル数を乗算することによってブロック画像のトナー付着量を算出する。
つまり、１ピクセル分のトナー付着量とブロック内のピクセル数とからそのブロック画像に係るトナー付着量を算出するようにしている。
このようにすると、一度の計算によってトナー付着量を求めることができ、ピクセル毎のトナー付着量を積算する方法に比べ大幅に計算回数を削減することができる。

また、トナー付着量取得部１２３は、塗りつぶし対象域でないブロック画像については、圧縮コードから導出される色値とそのピクセル数とをデータ解釈部１２１を介して取得し、色値の単位重量をトナー付着量テーブルから取得したうえで、色値ごとにピクセル数と単位重量を乗算して全色値の乗算値を合計することによってブロック画像のトナー付着量を算出する。
このようにすると、圧縮コード数に応じた計算によってブロック画像のトナー付着量を求めることができるため、この場合であっても、ピクセル毎のトナー付着量を積算する方法に比べ大幅に計算回数を削減することができる。

ここで、トナー付着量の具体的な算出方法についてトナー付着量テーブルの例を用いて説明する。
図５は、トナー付着量テーブルの一例を示した図である。
図５に示すように、トナー付着量テーブルは、ＣＭＹＫ各色における階調毎にパッチを描画し、実験で得られたトナー付着量が格納されており、係るトナー付着量テーブルが予めトナー付着量テーブル記憶手段１２２によってＲＡＭ１０９に記憶される。実験時は、キャリブレーション等で出力エンジン１４が安定した状態で行われることが前提である。実験で得られた（ｍｇ／ｃｍ^２）単位の付着量テーブルの単位を計算しやすいようにピクセル単位（μｇ／ｐｉｘｅｌ）に変更しておくと便利である。なお、この変更は、ＲＯＭデータ登録時に手動で行ってもよく、あるいは、ＲＯＭデータが（ｍｇ／ｃｍ^２）で登録されて内部で（μｇ／ｐｉｘｅｌ）単位に単位変換するようにしてもよい。以下、具体的な変更方法について説明する。

図５（ａ）は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色値（ｖａｌ：０〜２５５）と単位重量（ｍｇ／ｃｍ^２）とを関連づけた図表であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す図表をグラフ化したものである。
図５（ｃ）は、図５（ａ）に示す図表にもとづき１ピクセル当たりのトナー重量（μｇ／ｐｉｘｅｌ）を求めた図表であり、解像度６００dpiの場合の１ピクセル当たりのトナー付着量を求めたものである。
つまり、図５（ｄ）に示すように、１ｃｍ×１ｃｍからなる単位面積あたりのトナー重量（Ａｍｇ）にもとづき、１ｉｎｃｈ（2.54ｃｍ）×１ｉｎｃｈからなる単位面積に６００×６００ピクセルが含まれる場合（すなわち、６００dpiの場合）の１ピクセル当たりのトナー重量を求める。このため、図５（ａ）で求めた単位重量（Ａ）に対し（2.54×2.54）／（600×600）を乗じた値（Ａ×0.017921111）を求めることによって図５（ｃ）の各値を求めることができる。

このようにすると、ピクセル単位のトナー重量を取得できるため、対応する色値のピクセル数を求めるだけで必要なトナー付着量を円滑に求めることができる。
例えば、図４（ａ）に示す例において、色値がＣ＝２５の１ピクセル当たりのトナー付着量は、図５（ｃ）を参照すると０．００００９３μｇであり、このブロック画像におけるＣ＝２５のピクセル数は３２ピクセルなので、そのブロック画像のトナー付着量は、０．００００９３（μｇ）×３２（ピクセル）＝０．００２９７６（μｇ）となる。

なお、トナー付着量取得部１２３は、非印字対象域を示す特性情報が設定された領域がある場合や、特性情報として、トナーの付着量の算出が除外可能な所定の塗りつぶしの色値が設定された領域がある場合には、この領域を除く他の各領域の画像を印刷するときのトナー付着量を合計することによって出力対象の画像を印刷するときのトナー付着量を算出する。
すなわち、トナー付着量取得部１２３は、非印字対象域のブロック画像に関するトナー付着量の算出は行わず、また、印字対象域であっても白などのトナー付着を伴わないピクセルのみからなるブロック画像に関するトナー付着量の算出は行わないようにしている。
このようにしてもトナー付着量の算出には全く影響を及ぼさないのは勿論、画像全体のトナー付着量の算出を省略化及び高速化することができる。
そして、トナー付着量取得部１２３は、このような演算処理を、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各プレーン画像についてそれぞれ行うことにより、対象画像データ全体のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋごとのトナー付着量を算出する。

なお、結果保存部１２５は、トナー付着量算出部１２０によって算出されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色のトナー付着量をＨＤＤなどの記憶デバイスに記憶する。
また、結果通知部１２４は、トナー付着量算出部１２０によって算出されたトナー付着量を課金算出部１３０に通知する。具体的には、結果保存部１２５に記憶されたトナー付着量をページ単位、または、ジョブ単位等に取り出し、これを課金算出部１３０に送信する。

次に、トナー料金の算出を主たる機能とする課金算出部１３０の構成について説明する。
課金算出部（課金手段）１３０は、図１に示すように、データ送受信部１３１、トナー単価情報記憶部１３２及び課金額取得部１３３を備え、算出したトナーの付着量及びそのトナーの基準課金情報にもとづいてトナー料金を算出する。
データ送受信部１３１は、トナー付着量算出部１２０から送信されたトナー付着量を受信するためのインタフェースである。データ送受信部１３１は、受け取ったトナー付着量の情報を課金額取得部１３３に受け渡す。
課金額取得部１３３は、データ送受信部１３１から受け取ったトナー付着量の情報と予めトナー単価情報記憶部１３２によってＲＡＭ１０９に記憶されたトナー単価情報にもとづきトナーの使用料金を算出する。
例えば、ある画像データのＣｙａｎのトナー付着量が１ｇであった場合、図６に示すトナー単価情報からＣｙａｎの単価を参照して、その対価が１００円（＝５００００÷５００）であることを求めることができる。

つぎに、本実施形態に係るトナー付着量の算出処理について図面を参照しながら説明する。
図７は、本実施形態に係るトナー付着量の算出処理を説明するためのフローチャートである。
図７に示すように、まず、ＰＤＬデータ受信部１１が、ＰＣ２０からのＰＤＬデータを受信し（Ｓ１１）、ＰＤＬデータ解釈部１０１がこのＰＤＬデータを解析する（Ｓ１２）。なお、入力画像データ生成部１０２が、解析したＰＤＬデータにもとづいて６００dpiのＲＧＢ入力画像を生成する。また、入力画像データ生成部１０２は、描画開始と描画終了を含めた描画領域座標情報を保持しておく。

つぎに、色変換部１０４が、ＲＧＢ入力画像をＲＧＢ→ＣＭＹＫ変換し、ＣＭＹＫ出力画像を生成する（Ｓ１３）。
続いて、ブロック出力画像生成部１０５は、ＣＭＹＫ出力画像を１２８×１２８ピクセルごとに分割してブロック化する（Ｓ１４）。
次に、処理ブロックが有るか否かを確認し（Ｓ１５）、処理ブロックがない場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、処理を終了し、処理ブロックが有る場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、Ｓ１６に進む。なお、前処理として、描画開始の座標までＣＭＹＫ出力画像をブロック単位（１２８×１２８ピクセル）で参照し、各ブロックを予め無効ブロック（有効フラグ＝０）としてブロック特性情報テーブルＴｂに登録する処理を行う。ここで、描画領域内（印字対象域）のブロックの場合は、ブロック内のピクセル色値を見て塗りつぶし対象か否かを判定する。塗りつぶしのブロック画像の場合、ブロック特性情報テーブルＴｂの有効フラグとＦＩＬＬフラグを１に設定し、ＦＩＬＬ色値に塗りつぶし色値を設定する（図３のブロックＮｏ１０１〜２００参照）。塗りつぶしでないブロック画像の場合、ブロック特性情報テーブルＴｂの有効フラグを１に設定してＦＩＬＬフラグを０に設定したうえで、各ブロック画像を８×８ピクセル毎に圧縮符号化した圧縮コードを作成し、ＲＡＭ１０９に記憶する。このとき、ＲＡＭ１０９における圧縮コードのアドレスをブロック特性情報テーブルＴｂのブロックアドレスに格納する（図３のブロックＮｏ２０１〜２０６参照）。

続いて、ブロック単位でトナー付着量を算出し（Ｓ１６）、算出したトナー付着量を加算する（Ｓ１７）。
その後、総ブロック数から１減じてＳ１５に戻る（Ｓ１８）。
すなわち、Ｓ１５〜Ｓ１７の処理を、処理ブロックが無くなるまで行う。

ここで、Ｓ１６におけるブロック単位でのトナー付着量の算出処理について、図８を参照しながら詳細に説明する。
図８は、１ブロックのトナー付着量の算出処理を説明するためのフローチャートである。
ブロック単位のトナー付着量算出処理では、まず、ブロック画像のトナー付着量を０にリセットすることでいわゆる初期化を行う（Ｓ１０１）。
次に、ブロック特性情報テーブルＴｂからブロック毎に特性情報（有効フラグ、ＦＩＬＬフラグ、ＦＩＬＬ色値、ブロックアドレス）を取得する（Ｓ１０２）。
続いて、トナー付着量算出部１２３は、対象のブロックが、有効ブロック（印字対象域のブロック）か否かを判断する（Ｓ１０３）。

ここで、対象ブロックが有効ブロックでないと判定された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、トナー付着量は０とみなされ、結果保存部１２５がその結果を保存し、結果通知部１２４がその結果を課金算出部１３０に通知して、処理を終了する。
他方、対象ブロックが有効ブロックと判定された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）は、さらにそのブロック画像が塗りつぶし画像（ＦＩＬＬ）か否かを判定する（Ｓ１０４）。
この結果、ブロック画像が塗りつぶし画像であると判定された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、塗りつぶし色値が白か否かを判定する（Ｓ１０５）。
塗りつぶし色値が白の場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、トナー付着量は０とみなされ、結果保存部１２５がその結果を保存し、結果通知部１２４がその結果を課金算出部１３０に通知して、処理を終了する。

一方、塗りつぶし色値が白以外の場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、トナー付着量取得部１２３は、トナー付着量テーブルからその色値の１ピクセル分のトナー付着量を算出する（Ｓ１０６）とともに、これをブロック画像に含まれる全ピクセル数分、整数倍してトナー付着量を算出する（Ｓ１０７）。
例えば、ＦＩＬＬ色値がＣ＝２５の場合、１ピクセル分のトナー付着量は０．００００９３（μｇ）であり（図５参照）、１ブロックの総ピクセル数は１２８×１２８ピクセルであるため、そのブロックに係るトナー付着量は、０．００００９３×１２８×１２８＝約１．５２（μｇ）と算出される。
このような方法で、塗りつぶし対象域のブロック画像に対するトナー付着量を求めることによって、演算負荷を大幅に軽減することができる。上記例においては、１ブロックにおけるトナー消費量は１回の計算によって求めることができる。このため、各ピクセルごとにトナー付着量を求めてその付着量を全ピクセル順次積算する従来の方式に比べると、（１２８×１２８−１）＝１６３８３回も計算回数を削減することができる。

ところで、有効ブロックと判定されたブロック画像が塗りつぶし画像（ＦＩＬＬ）でない場合（Ｓ１０４：ＮＯ）は、そのブロック画像は圧縮符号化の対象となる。
この場合、まず、ブロック特性情報テーブルＴｂから対応するブロックアドレスを取得し（Ｓ１０８）、そのブロックアドレスにもとづき圧縮コードを取得する。
例えば、図３に示すブロック特性情報テーブルＴｂを参照した場合、対象ブロックのブロックＮｏが２００である場合には、ブロックアドレス「０x０」を取得することができ、ＲＡＭ１０９上のこのブロックアドレス「０x０」に格納されている２５６個（＝（１２８×１２８）÷（８×８））の圧縮コード群を取得する。
次に、８×８ピクセルを単位とする圧縮コードについての後述のＳ１１０〜Ｓ１１６の処理の累積が、８×８＝６４ピクセル数を単位としたピクセル数にもとづいて計算した場合、１２８×１２８＝１６，３８４ピクセル数を超過しているか否かを判断する（Ｓ１０９）。これにより、ブロック画像内のすべての圧縮コードについて処理が終わったか否かを判定する。

ここで、圧縮コードに係るピクセル累積数が、１２８×１２８ピクセル数を超過していない場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、昇順又は降順に、圧縮コードを取得する（Ｓ１１０）。
次に、データ解釈部１２１が、取得した圧縮コードを解釈し、その圧縮コードから色値と色値別ピクセル数を取得する（Ｓ１１１）。
例えば、図４（ａ）に示す圧縮コードの場合、第一色値（Ｃ＝０）について３２ピクセル、第二色値（Ｃ＝２５）について３２ピクセルを取得する。
次いで、トナー付着量取得部１２３が、１ピクセル分のトナー付着量をトナー付着量テーブルから取得する（Ｓ１１２）。
前例を適用すると、第一色値について０（μｇ）、第二色値について０．００００９３（μｇ）を取得する。

トナー付着量取得部１２３は、Ｓ１１１で取得したピクセル数とＳ１１２で取得したその色値の１ピクセル分のトナー付着量とを乗算してその色値に関する色値別トナー付着量を計算する（Ｓ１１３）。
前例を適用すると、第一色値について０（μｇ）（＝０×３２）、第二色値について０．００２９７６（μｇ）（＝０．００００９３×３２）となる。
次に、トナー付着量取得部１２３は、Ｓ１１３で求めた色値別のトナー付着量を加算することによって、８×８ピクセル分のトナー付着量を算出する（Ｓ１１４）。
前例を適用すると、０．００２９７６（μｇ）（＝０＋０．００２９７６）となる。

続いて、トナー付着量取得部１２３は、Ｓ１１４で求めたトナー付着量をブロック画像に含まれる一範囲のトナー付着量として加算する（Ｓ１１５）。
そして、トナー付着量取得部１２３は、トナー付着量の算出済みピクセル数として６４（＝８×８ピクセル）を加算しＳ１０９に戻る（Ｓ１１６）。
Ｓ１０９において、圧縮コードに係るピクセル累積数が、１２８×１２８ピクセル数を超過した場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、１ブロックのトナー付着量算出処理は終了する。
つまり、ブロック内の全ピクセル（１２８×１２８ピクセル）のトナー付着量計算が終了するまでＳ１０９〜Ｓ１１６の処理が繰り返される。

ところで、前例を適用した場合のトナー付着量の計算回数は、Ｃ＝０に関する計算とＣ＝２５に関する計算の２回で済む。このため、ブロック画像がすべて係る小ブロック画像によって構成されている場合には、５１２回の計算によってブロック画像のトナー付着量を求めることができる。
したがって、１２８×１２８ピクセルのピクセルごとにトナー付着量を積算する従来の方式に比べ、１５８７２回（＝１２８×１２８−５１２）も計算回数を削減することができる。
なお、１ブロックのトナー付着量の算出が終わると、図７のＳ１６〜Ｓ１７に示すように、その計算されたトナー付着量が総トナー付着量の一部として加算される。

以上、本発明の実施形態に係る画像形成装置１によれば、出力画像をブロック化してブロックごとにその特性に応じたトナー算出処理を行うようにしている。
具体的には、印字対象域については、塗りつぶし画像と非塗りつぶし画像とによってトナー付着量の算出方法を変え、前者については一の色値とピクセル数との乗算により、後者については、圧縮コードから導出した色値とそのピクセル数との積算により、いずれも極めて少ない計算回数によってトナー付着量を算出することを可能としている。
また、非印字対象域や白のブロック画像についてはトナー付着量算出の対象から除外することでさらにトナー付着量の算出の円滑化を図ることができる。
さらに、ブロック特性情報テーブルや圧縮コードを利用することによって、元の画像の色値を保持することができる。このため、文字情報等であっても正確にトナー付着量を算出することができる。
すなわち、本発明の画像形成装置１によれば、入力画像に依存することなく正確にトナー付着量を算出することができ、また、必要なメモリ領域を抑えつつ高速にトナー付着量を算出することができる。

以上、本発明の画像形成装置について、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は、上述した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、前述の実施形態においてはカラー対応のＭＦＰを例に挙げて説明したが、モノクロ印刷専用の画像形成装置において消費されるトナー付着量の算出に適用することができ、また、カラー対応の画像形成装置においてモノクロ印刷を行うときのトナー付着量の算出にも適用することができる。
また、ファクシミリ装置やファクシミリ機能を有するＭＦＰにも適用することができ、通信回線を介して外部から受信したファクシミリ画像を印刷する際に消費されるトナー付着量を算出することができる。
また、前述の実施形態においては、塗りつぶしの場合にトナー算出処理を行わない例として白の場合について説明しているが、この限りでなく、色値が０に近似する場合など、実際上、トナー付着を伴わない種々のケースを判断してトナー算出処理を省略するようにすることができる。

本発明は、プリンター装置、複写装置又はこれらの機能を備えた複合機等の画像形成装置に好適に用いることができる。

１ ＭＦＰ（画像形成装置）
１３ 制御部
１０５ ブロック出力画像生成部
１０６ 画像圧縮部
１０７ 特性情報設定部
１２０ トナー付着量算出部
１３０ 課金算出部
Ｔｂ：ブロック特性情報テーブル
Ｔｔ：トナー付着量テーブル

Claims (2)

1. 所定のトナーを被印刷媒体に付着させることによって出力対象の画像を印刷する画像形成装置であって、
   前記出力対象の画像を所定の領域ごとに分割する画像分割手段と、
   前記分割された領域ごとに、各領域の識別番号と、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのいずれかが設定されたプレーンと、印字対象域か非印字対象域かを示す有効フラグと、前記領域が印字対象域である場合には当該領域の画像が一の色値からなる塗りつぶし画像か非塗りつぶし画像かを示すＦＩＬＬフラグと、前記領域の画像が塗りつぶし画像である場合には塗りつぶしの色値と、を関連付けてブロック特性情報テーブルとして設定する特性情報設定手段と、
   前記分割された領域の画像を印刷するときのトナーの付着量を当該領域に設定された前記ブロック特性情報テーブルに基づいて算出し、当該算出されたトナー付着量を合計することによって前記出力対象の画像を印刷するときのトナーの付着量を前記プレーンごとに算出するトナー付着量算出手段と、
   色値ごとの単位トナー付着量を対応付けたトナー付着量テーブルと、
   前記非塗りつぶし画像を、その画像を構成する色値及びその色値に対応する画素数を識別し得る所定の圧縮コードに変換する画像圧縮手段と、を備え、
   前記特性情報設定手段は、前記圧縮コードについてのアドレス情報を示すブロックアドレスを前記ブロック特性情報テーブルに関連付けて設定し、
   前記トナー付着量算出手段は、
   前記分割された領域が、前記ブロック特性情報テーブルに含まれる前記有効フラグから、前記非印字対象域と判定された場合は、当該分割された領域の画像を印刷するときのトナー付着量を０とし、
   前記分割された領域が、前記ブロック特性情報テーブルに含まれる前記有効フラグ及び前記ＦＩＬＬフラグから、前記印字対象域と判定され、前記領域の画像が塗りつぶし画像と判定された場合において、塗りつぶし色値が白または０に近似するときは、当該分割された領域の画像を印刷するときのトナー付着量を０と算出し、塗りつぶし色値が白または０に近似する場合以外のときは、前記ブロック特性情報テーブルから色値を取得し、当該取得した色値から前記トナー付着量テーブルを参照して得られるその色値の１ピクセル分のトナー付着量を、前記領域の画像に含まれる全ピクセル数分、整数倍して当該分割された領域の画像を印刷するときのトナー付着量を算出し、
   前記分割された領域が、前記ブロック特性情報テーブルに含まれる前記有効フラグ及び前記ＦＩＬＬフラグから、前記印字対象域と判定され、さらに前記領域の画像が非塗りつぶし画像であると判定された場合は、前記ブロック特性情報テーブルから前記領域の前記ブロックアドレスを取得し、そのブロックアドレスに基づき前記圧縮コードを取得し、前記圧縮コードから色値と色値別ピクセル数を取得し、当該取得した色値から前記トナー付着量テーブルを参照して取得した色値の１ピクセル分のトナー付着量と前記色値別ピクセル数を乗算してその色値に関する色値別トナー付着量を計算して当該分割された領域の画像を印刷するときのトナー付着量を算出する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー付着量算出手段によって算出したトナーの付着量及びそのトナーの基準課金情報にもとづいてトナー料金を算出する課金手段を備える請求項１記載の画像形成装置。

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