JP5786583B2 - トナー消費量算出装置、画像形成装置、及びトナー消費量算出方法 - Google Patents

Description

本発明は、トナー消費量算出装置、画像形成装置、及びトナー消費量算出方法に関する。

従来から、ＬＤ（レーザダイオード）やＬＥＤＡ（発光ダイオードアレイ）を用いて露光を行う電子写真方式の画像形成装置では、注目画素に対する周辺画素の発光の影響を考慮してトナー消費量を算出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、トナー消費量を精度よく算出することができる。

しかしながら、上述したような従来技術において、トナー消費量を精度よく算出するためには、多くの周辺画素の情報を参照する必要があるが、このためにラインメモリの搭載量を増やすと、コストの増大を招いてしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、トナー消費量を精度よく低コストで算出することができるトナー消費量算出装置、画像形成装置、及びトナー消費量算出方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様にかかるトナー消費量算出装置は、複数のラインメモリと、前記複数のラインメモリに複数の画素で構成される画像データを順次記録するとともに、前記複数のラインメモリから前記画像データを順次読み出すことにより前記画像データを処理する処理部と、処理された前記画像データに応じた露光を行い、像担持体上に前記画像データに基づく潜像を形成させる露光部と、前記複数のラインメモリから前記画像データを順次読み出し、注目画素のトナー消費量を周辺画素の光量を考慮してカウントするカウント部と、を備え、前記処理部は、前記複数のラインメモリから前記画像データをＬ（Ｌは２以上の自然数）回読み出すとともに、１ラインメモリかつ１クロックあたりＭ（Ｍは自然数）個の画素を読み出し、前記カウント部は、前記複数のラインメモリから前記画像データを前記Ｌ回読み出すとともに、１ラインメモリかつ１クロックあたり前記Ｍ個の画素を読み出してＮ（Ｎ＜Ｍ）個の注目画素のトナー消費量をカウントし、前記Ｍ個の画素は、主走査方向における周辺画素数以上であることを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる画像形成装置は、上記トナー消費量算出装置を備えることを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる消費量算出方法は、処理部が、複数のラインメモリに複数の画素で構成される画像データを順次記録するとともに、前記複数のラインメモリから前記画像データを順次読み出すことにより前記画像データを処理する処理ステップと、露光部が、処理された前記画像データに応じた露光を行い、像担持体上に前記画像データに基づく潜像を形成させる露光ステップと、カウント部が、前記複数のラインメモリから前記画像データを順次読み出し、注目画素のトナー消費量を周辺画素の光量を考慮してカウントするカウントステップと、を含み、前記処理ステップでは、前記複数のラインメモリから前記画像データをＬ（Ｌは２以上の自然数）回読み出すとともに、１ラインメモリかつ１クロックあたりＭ（Ｍは自然数）個の画素を読み出し、前記カウントステップでは、前記複数のラインメモリから前記画像データを前記Ｌ回読み出すとともに、１ラインメモリかつ１クロックあたり前記Ｍ個の画素を読み出してＮ（Ｎ＜Ｍ）個の注目画素のトナー消費量をカウントし、前記Ｍ個の画素は、主走査方向における周辺画素数以上であることを特徴とする。

本発明によれば、トナー消費量を精度よく低コストで算出することができるという効果を奏する。

図１は、本実施形態の印刷装置の機械的構成の一例を示す模式図である。 図２は、本実施形態の印刷装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図３は、本実施形態のカウント部による周辺画素の光量を考慮して注目画素のトナー消費量をカウントする手法の一例を示す説明図である。 図４は、本実施形態のカウント部によるトナー消費量のカウント手法の一例を示す説明図である。 図５は、変形例５の印刷装置の機械的構成の一例を示す模式図である。 図６は、上記実施形態及び各変形例の印刷装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかるトナー消費量算出装置、画像形成装置、及びトナー消費量算出方法の実施形態を詳細に説明する。以下の各実施形態では、本発明のトナー消費量算出装置を備える画像形成装置を、電子写真方式の印刷装置に適用した場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。本発明の画像形成装置は、電子写真方式で画像を形成する装置であれば適用でき、例えば、電子写真方式の複写機や複合機（ＭＦＰ：Multifunction Peripheral）などにも適用できる。なお、複合機とは、印刷機能、複写機能、スキャナ機能、及びファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する装置である。

図１は、本実施形態の印刷装置１０の機械的構成の一例を示す模式図である。

図１に示すように、印刷装置１０は、給紙トレイ１２と、給紙ローラ１４と、分離ローラ対１６と、画像形成部１８と、定着部４０とを、備える。なお図１に示す例では、後述するように、搬送ベルトに沿って各色の作像部が配列されたいわゆるタンデムタイプと称される印刷装置を示しているが、これに限定されるものではない。

給紙トレイ１２には、複数の記録紙が重ね合わせて収容される。

給紙ローラ１４は、給紙トレイ１２の最上部に位置する記録紙Ｐに当接されており、当接している記録紙Ｐを給紙する。

分離ローラ対１６は、給紙ローラ１４により給紙された記録紙Ｐを画像形成部１８へ送る。なお、給紙ローラ１４により２枚以上の記録紙が給紙された場合には、分離ローラ対１６は、記録紙Ｐ以外の記録紙を押し戻すことにより、記録紙Ｐと記録紙Ｐ以外の記録紙とを分離し、記録紙Ｐのみを画像形成部１８へ送る。

画像形成部１８は、分離ローラ対１６から送られた記録紙Ｐに画像を形成するものであり、作像部２０Ｂ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙと、ＬＥＤＡヘッド３２と、搬送ベルト３４と、駆動ローラ３６と、従動ローラ３８とを、備える。

作像部２０Ｂ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙは、分離ローラ対１６から送られた記録紙Ｐを搬送する搬送ベルト３４の搬送方向の上流側から作像部２０Ｂ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙの順番で搬送ベルト３４に沿って配列されている。

作像部２０Ｂは、感光体ドラム２２Ｂ、並びに感光体ドラム２２Ｂの周囲に配置された帯電器２４Ｂ、現像器２６Ｂ、転写器２８Ｂ、感光体クリーナ（図示省略）、及び除電器３０Ｂを備える。作像部２０Ｂ及びＬＥＤＡヘッド３２は、感光体ドラム２２Ｂ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、及び除電工程）を行うことにより、感光体ドラム２２Ｂ上にブラックのトナー画像を形成する。

なお、作像部２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙは、いずれも作像部２０Ｂと共通の構成要素を備えており、作像部２０Ｍは、作像プロセスを行うことによりマゼンタのトナー画像を形成し、作像部２０Ｃは、作像プロセスを行うことによりシアンのトナー画像を形成し、作像部２０Ｙは、作像プロセスを行うことによりイエローのトナー画像を形成する。このため、以下では、作像部２０Ｂの構成要素についての説明を主に行い、作像部２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙの構成要素については、作像部２０Ｂの構成要素の符号に付したＢに替えてそれぞれＭ、Ｃ、Ｙを付すに留め、その説明を省略する。

感光体ドラム２２Ｂ（像担持体の一例）は、図示せぬ駆動モータにより回転駆動される。

まず、帯電工程では、帯電器２４Ｂは、回転駆動されている感光体ドラム２２Ｂの外周面を暗中にて一様に帯電する。

続いて、露光工程では、ＬＥＤＡヘッド３２（露光部の一例）は、回転駆動されている感光体ドラム２２Ｂの外周面をブラック画像に応じた照射光で露光し、感光体ドラム２２Ｂ上にブラック画像に基づく静電潜像を形成する。なお、ＬＥＤＡヘッド３２は、感光体ドラム２２Ｍの場合、外周面をマゼンタ画像に応じた照射光で露光し、感光体ドラム２２Ｃの場合、外周面をシアン画像に応じた照射光で露光し、感光体ドラム２２Ｙの場合、外周面をイエロー画像に応じた照射光で露光する。

続いて、現像工程では、現像器２６Ｂは、感光体ドラム２２Ｂ上に形成された静電潜像をブラックトナーで現像し、感光体ドラム２２Ｂ上にブラックのトナー画像を形成する。

続いて、転写工程では、転写器２８Ｂは、感光体ドラム２２Ｂと搬送ベルト３４により搬送される記録紙Ｐとが接する転写位置で、感光体ドラム２２Ｂ上に形成されたブラックのトナー画像を記録紙Ｐに転写する。なお、感光体ドラム２２Ｂ上には、トナー画像の転写後においても未転写トナーが僅かながら残存する。

続いて、クリーニング工程では、感光体クリーナは、感光体ドラム２２Ｂ上に残存している未転写トナーを払拭する。

最後に、除電工程では、除電器３０Ｂは、感光体ドラム２２Ｂ上の残留電位を除電する。そして、作像部２０Ｂは、次回の画像形成を待機する。

搬送ベルト３４は、駆動ローラ３６と従動ローラ３８とに巻回されたエンドレスのベルトであり、分離ローラ対１６から送られた記録紙Ｐが静電吸着作用により吸着される。搬送ベルト３４は、駆動ローラ３６が図示せぬ駆動モータにより回転駆動させられることにより無端移動し、吸着されている記録紙Ｐを作像部２０Ｂ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙの順に搬送する。

そして、搬送ベルト３４により搬送される記録紙Ｐには、まず、作像部２０Ｂによりブラックのトナー画像が転写され、続いて、作像部２０Ｍによりマゼンタのトナー画像、作像部２０Ｃによりシアンのトナー画像、作像部２０Ｙによりイエローのトナー画像が重畳して転写される。これにより、記録紙Ｐ上にフルカラーの画像が形成される。

定着部４０は、搬送ベルト３４から剥離された記録紙Ｐを加熱及び加圧することにより、作像部２０Ｂ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｙにより形成されたフルカラーの画像を記録紙Ｐに定着させる。画像が定着された記録紙Ｐは、印刷装置１０の外部に排紙される。

図２は、本実施形態の印刷装置１０の機能構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、印刷装置１０は、コントローラ１１０と、ページメモリ１２０と、ＬＥＤＡ制御部１３０と、ＬＥＤＡヘッド３２とを、備える。なお、ＬＥＤＡ制御部１３０及びＬＥＤＡヘッド３２がトナー消費量算出装置の一例となる。

コントローラ１１０は、ＰＣ５０（ＰＣ５０にインストールされているプリンタドライバ）により生成された印刷データを、ネットワーク（図示省略）を介して受信する。なお、印刷データは、例えば、ＰＤＬ（Page Description Language）などで記述されている。そしてコントローラ１１０は、受信した印刷データをページメモリ１２０上で複数の画素で構成される画像データ（例えば、ビットマップデータ）に変換し、ＬＥＤＡ制御部１３０へライン単位で転送する。

ＬＥＤＡ制御部１３０は、コントローラ１１０からライン単位で転送される画像データに基づいて、ＬＥＤＡヘッド３２を発光させ、静電潜像を形成させる。つまり、ＬＥＤＡ制御部１３０は、コントローラ１１０から転送される画像データを発光データとして扱う。ＬＥＤＡ制御部１３０は、周波数変換部１３１と、ラインメモリ１３３と、画像処理部１３５と、スキュー補正部１３７と、ラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉ（Ｉは２以上の自然数）と、カウント部１４１とを、備える。

コントローラ１１０とＬＥＤＡ制御部１３０とは、動作クロック周波数が異なる。このため、周波数変換部１３１は、コントローラ１１０からライン単位で転送される画像データをラインメモリ１３３に順次記録するとともに、記録した画像データをＬＥＤＡ制御部１３０の動作クロックに基づいて順次読み出すことにより、周波数変換を行い、画像処理部１３５へライン単位で転送する。

画像処理部１３５は、周波数変換部１３１からライン単位で転送される画像データに画像処理を施し、スキュー補正部１３７へライン単位で転送する。画像処理は、例えば、内部パターンを付加する処理やトリミング処理などである。なお、画像処理として、例えば、ジャギー補正などのラインメモリを要する処理を行う場合、ＬＥＤＡ制御部１３０は、画像処理部１３５用のラインメモリを有することになる。

スキュー補正部１３７（処理部の一例）は、画像処理部１３５からライン単位で転送される画像データをラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉ（複数のラインメモリの一例）に順次記録するとともに、ラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉのうち読み出し対象のラインメモリを画像位置に応じて切り替えながら順次読み出すことにより、スキュー補正を行い、ＬＥＤＡヘッド３２へライン単位で転送する。本実施形態では、スキュー補正部１３７は、スキュー補正を行うことによりＬＥＤＡヘッド３２のうねり特性を補正するものとするが、スキュー補正はこれに限定されるものではなく、画像データに基づく画像の傾きを補正するものであってもよい。

なお、スキュー補正部１３７の画像データ読み込み時のライン周期は、スキュー補正部１３７の画像データ書き込み時のライン周期の１／Ｌ（Ｌは自然数）である。そしてスキュー補正部１３７は、ラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉから画像データを読み込む際、ラインメモリから同一の画像データを連続してＬ回読み出すことにより、倍密処理を行う。画像データは、倍密処理の結果、副走査方向の解像度がＬ倍となった高密度の画像データとなる。本実施形態では、Ｌ＝２、即ち、スキュー補正部１３７は、スキュー補正と同時に、画像データの副走査方向の解像度を２倍にする倍密処理を行う。

また、スキュー補正部１３７は、１ラインメモリかつ１クロックあたりＭ（Ｍは自然数）個の画素を読み出す。本実施形態では、Ｍ＝８、即ち、スキュー補正部１３７は、１ラインメモリかつ１クロックあたり８個の画素を読み出すものとする。これにより、ＬＥＤＡ制御部１３０は、低クロックで動作可能となり、ＬＥＤＡ制御部１３０を低コストのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）で実現できる。

また、ＬＥＤＡヘッド３２の種類によっては、ＬＥＤＡヘッド３２の配線に応じてデータの配列を変換する必要があるため、配列変換がライン全般に渡るような場合、ＬＥＤＡ制御部１３０は、配列変換用のラインメモリを有することになる。そして、スキュー補正後の画像データがこのラインメモリ上で配列変換され、ＬＥＤＡヘッド３２へライン単位で転送される。

ＬＥＤＡヘッド３２は、スキュー補正部１３７からライン単位で転送される画像データに基づいて、発光し、静電潜像を形成する。なお本実施形態では、スキュー補正部１３７により倍密処理が行われているため、ＬＥＤＡヘッド３２は、画像データの副走査方向の解像度を高密度化して静電潜像を形成でき、きめ細かな階調制御や位置合わせ制御を行うことができる。

カウント部１４１は、ラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉから画像データを順次読み出し、注目画素のトナー消費量を周辺画素の光量を考慮してカウントする。

図３は、本実施形態のカウント部１４１による周辺画素の光量を考慮して注目画素のトナー消費量をカウントする手法の一例を示す説明図である。

本実施形態では、カウント部１４１は、ラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉのうち連続する５ライン分のラインメモリから画像データを読み出し、読み出した画像データから主走査方向及び副走査方向にそれぞれ５画素抽出し、注目画素Ａを中心に５×５のマトリクスデータを生成する。

まず、カウント部１４１は、生成したマトリクスデータに対し、ＬＥＤＡヘッド３２の特性に合わせて、濃度データのγ変換を行う。

続いて、カウント部１４１は、生成したマトリクスデータを構成する各画素に重み付け係数を設定し、この重み付け係数を用いて注目画素Ａの合計光量を算出する。具体的には、カウント部１４１は、数式（１）より注目画素Ａの合計光量を算出する。なお、重み付け係数は、注目画素Ａを挟んで対称関係にある参照画素同士で共通の値が設定される。

注目画素Ａの合計光量＝Ａ＊ｍａｉｎ＋（Ｃ＋Ｇ）＊ｒｅｆ１＿１＋（Ｅ＋Ｉ）＊ｒｅｆ１＿２＋（Ｂ＋Ｄ＋Ｆ＋Ｈ）＊ｒｅｆ１＿３＋（Ｌ＋Ｔ）＊ｒｅｆ２＿１＋（Ｐ＋Ｘ）＊ｒｅｆ２＿２＋（Ｋ＋Ｍ＋Ｓ＋Ｕ）＊ｒｅｆ２＿３＋（Ｏ＋Ｑ＋Ｗ＋Ｙ）＊ｒｅｆ２＿４＋（Ｊ＋Ｎ＋Ｒ＋Ｖ）＊ｒｅｆ２＿５ …（１）

続いて、カウント部１４１は、飽和処理を行う。これは、トナー現像量は、感光体ドラム２２を露光する光量に比例するが、所定の光量レベル（トナー現像量の上限値）で飽和し、それ以上現像されないためである。具体的には、カウント部１４１は、注目画素Ａの合計光量≦上限値であれば、注目画素Ａのトナー消費量の換算値＝注目画素Ａの合計光量とし、注目画素Ａの合計光量＞上限値であれば、注目画素Ａのトナー消費量の換算値＝上限値とする。

続いて、カウント部１４１は、注目画素Ａのトナー消費量の換算値を実際のトナー消費量に近づけるため、注目画素Ａのトナー消費量の換算値から一定量のオフセット値を減算する。但し、実際のトナー消費量（オフセット値を減算した値）がマイナスの場合は、実際のトナー消費量を０とする。

カウント部１４１は、以上の処理を画像データの全画素に対して行い、当該画像データの現像により消費されるトナー消費量の合計値を算出する。なお、周辺画素が画像領域外の場合、周辺画素は、光量０の画素として処理される。

ここで、本実施形態では、カウント部１４１の画像データ読み込み時のライン周期も、スキュー補正部１３７の画像データ書き込み時のライン周期の１／Ｌ（本実施形態では、Ｌ＝２）であるものとする。つまり、カウント部１４１もラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉから同一の画像データを連続して２回読み出す。

またカウント部１４１は、ラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉのうち副走査方向における周辺画素数分（本実施形態では５ライン分）の連続するラインメモリから、１ラインメモリかつ１クロックあたりＭ（本実施形態では、Ｍ＝８）個の画素を読み出し、Ｍ個の注目画素のうちＮ（Ｎ≦Ｍ）個の注目画素のトナー消費量をカウントする。本実施形態では、Ｎ＝４、即ち、カウント部１４１は、１ラインメモリかつ１クロックあたり４個の注目画素のトナー消費量をカウントするものとする。また、Ｍ個の画素は、主走査方向における周辺画素数以上である必要があり、本実施形態のように、注目画素を中心に５×５のマトリクスデータを生成して注目画素のトナー消費量をカウントする場合、５画素以上である必要がある。

以上より本実施形態では、カウント部１４１は、ラインメモリ１３９−０〜１３９−Ｉのうち連続する５ライン分のラインメモリから、同一の画像データを１回目に読み込む際に、１クロックあたり８個の注目画素のうち４個の注目画素のトナー消費量をカウントし、同一の画像データを２回目に読み込む際に、１クロックあたり８個の注目画素のうち残りの４個の注目画素のトナー消費量をカウントする。

図４は、本実施形態のカウント部１４１によるトナー消費量のカウント手法の一例を示す説明図である。図４に示す例では、連続する５ライン分のラインメモリのうち中央のラインメモリからの画素の読み出しのみを示しており、他のラインメモリからの画素の読み出しについては、図示を省略している。

図４に示すように、１回目の画像データの読み出し時には、カウント部１４１は、中央のラインメモリから１クロック目に画素１〜画素８、２クロック目に画素９〜画素１６、３クロック目に画素１７〜画素２４、４クロック目に画素２５〜画素３２を読み出している。但し、注目画素のトナー消費量のカウントには、２アドレス分（２クロック分）の読み出し画素が必要となるため、カウント部１４１は、１クロック毎に読み出す８個の画素を図示せぬ遅延回路（例えば、フリップフロップ）に一旦保持させ、１クロック遅延させた後に、注目画素のトナー消費量をカウントする。

まず、カウント部１４１は、２クロック目に、画素−１、画素０、画素１、画素２の４つの注目画素のトナー消費量を図３で説明した方法でカウントする。但し、図４に示す例では、画素−１、画素０の図示を省略している。次に、カウント部１４１は、３クロック目に、画素７、画素８、画素９、画素１０の４つの注目画素のトナー消費量をカウントし、４クロック目に、画素１５、画素１６、画素１７、画素１８の４つの注目画素のトナー消費量をカウントし、以降、同様に、注目画素のトナー消費量をカウントする。

これにより、カウント部１４１は、中央のラインメモリからの１回目の画像データの読み出しが終了すると、半分の注目画素のトナー消費量のカウントを終了したことになる。

次に、２回目の画像データの読み出し時には、カウント部１４１は、中央のラインメモリからｎ＋１クロック目に画素１〜画素８、ｎ＋２クロック目に画素９〜画素１６、ｎ＋３クロック目に画素１７〜画素２４、ｎ＋４クロック目に画素２５〜画素３２を読み出している。また、カウント部１４１は、１回目の画像データの読み出し時同様、１クロック毎に読み出す８個の画素を図示せぬ遅延回路に一旦保持させ、１クロック遅延させた後に、注目画素のトナー消費量をカウントする。

まず、カウント部１４１は、ｎ＋２クロック目に、画素３、画素４、画素５、画素６の４つの注目画素のトナー消費量を図３で説明した方法でカウントする。次に、カウント部１４１は、ｎ＋３クロック目に、画素１１、画素１２、画素１３、画素１４の４つの注目画素のトナー消費量をカウントし、ｎ＋４クロック目に、画素１９、画素２０、画素２１、画素２２の４つの注目画素のトナー消費量をカウントし、以降、同様に、注目画素のトナー消費量をカウントする。

これにより、カウント部１４１は、中央のラインメモリからの２回目の画像データの読み出しが終了すると、１回目の画像データの読み出し時にカウントできなかった注目画素のトナー消費量をカウントし、中央のラインメモリに記録されている画像データのトナー消費量を算出する。

以上のように、本実施形態によれば、スキュー補正を行うためのラインメモリとトナー消費量をカウントするためのラインメモリとを共用するので、ラインメモリ数を削減することができ、トナー消費量を精度よく低コストで算出することができる。

特に本実施形態によれば、１クロック当たりにトナー消費量がカウントされる画素数を、１クロック当たりにスキュー補正で処理される（読み出される）画素数以下としているので、トナー消費量のカウントの影響でスキュー補正の処理速度が低下するなどのパフォーマンスの低下を防止することもできる。

また本実施形態によれば、Ｌの値を大きくすることで、トナー消費量がカウントされる１クロック当たりの画素数（Ｎの値）を小さくできるので、ＬＥＤＡ制御部１３０を実現するＡＳＩＣの回路数を削減することができる。例えば、Ｌの値を４とすれば、Ｍの値が８である場合、トナー消費量がカウントされる１クロック当たりの画素数（Ｎの値）は、２となる。なお、ＡＳＩＣの回路数を削減する観点から、Ｌ及びＭの少なくとも一方は、２のべき乗であることが望ましい。

また上記実施形態で用いられるラインメモリは、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、フリップフロップ、又は不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ：Non Volatile ＲＡＭ）のいずれであってもよい。

（変形例）
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

（変形例１）
上記実施形態では、ＬＥＤＡヘッド３２が画素に基づく露光を行う順番でカウント部１４１によりトナー消費量のカウントが行われているわけではない。このため、印刷装置１０が緊急停止し、スキュー補正部１３７への画像データの転送の中断が発生した場合に、各処理を即中断してしまうと、トナー消費量のカウントに誤差が発生する可能性が高い。

このため上記実施形態において、画像データの転送の中断が発生した場合、スキュー補正部１３７は、中断発生時に読み出していた１ライン分の画像データをＬ回読み出してから処理を中断し、ＬＥＤＡヘッド３２は、スキュー補正部１３７により読み出された１ライン分の画像データを露光してから露光を中断し、カウント部１４１は、中断発生時にスキュー補正部１３７により読み出されていた１ライン分の画像データの全ての注目画素のトナー消費量をカウントしてからトナー消費量のカウントを中断するようにしてもよい。

このようにすれば、印刷装置１０が緊急停止し、スキュー補正部１３７への画像データの転送の中断が発生した場合であっても、ＬＥＤＡヘッド３２が露光を行った画素とカウント部１４１がトナー消費量のカウントを行った画素とを一致させることができ、トナー消費量のカウントに誤差が発生することを防止できる。

（変形例２）
また例えば、上記実施形態において、印刷の設定に応じてＬの値が変化するなどＮ＞Ｍ／Ｌとなる場合、カウント部１４１は、１ライン分の画像データの全ての注目画素のトナー消費量のカウントを終了すると、次ラインの画像データの注目画素のトナー消費量のカウントを開始するまでトナー消費量のカウントを停止してもよい。また、カウント部１４１は、トナー消費量のカウント対象の１ライン分の画像データのカウントに用いられる所定ライン数分の画像データのＬ回の読み出しが終了するまで、１ライン分の画像データの注目画素のトナー消費量のカウントを継続し、所定ライン数分の画像データのＬ回の読み出しが終了すると、カウントしたトナー消費量の値をＮとＭ／Ｌとの比率に応じて減じるようにしてもよい。

例えば、Ｌの値が２から４に変化する場合、カウント部１４１は、Ｌの値をその値が小さい２、Ｎの値を４としてトナー消費量をカウントする。この場合、カウント部１４１は、Ｌ＝２のときは、上記実施形態のようにトナー消費量をカウントする。一方、カウント部１４１は、Ｌ＝４のときは、２回目に読み出された画像データのトナー消費量をカウントすると、１ライン分の画像データの全ての注目画素のトナー消費量のカウントを終了するので、３回目、４回目に読み出された画像データについては、トナー消費量のカウントを停止してもよい。また、カウント部１４１は、Ｌ＝４のときも、４回目に読み出された画像データまでトナー消費量をカウントし、カウント終了後にカウント結果を２で除してもよい。

（変形例３）
上記実施形態では、高精度なトナー消費量のカウントを行うためには、多数のラインメモリを用いて大きなマトリクスデータを形成することが望ましいため、トナー消費量カウントに用いるラインメモリをスキュー補正用のラインメモリとした。但し、トナー消費量カウントに用いるラインメモリは、これに限定されるものではない。

例えば、トナー消費量カウントに用いるラインメモリは、周波数変換部１３１が周波数変換に用いるラインメモリ１３３であってもよいし、画像処理部１３５が画像処理に用いるラインメモリであってもよい。ここで、画像処理とは、例えば、画像データの特性を補正する処理、ジャギーを補正する処理、又は、ディザリング処理などが該当する。

また例えば、トナー消費量カウントに用いるラインメモリは、画像データの転送周波数をＬＥＤＡ制御部１３０の動作周波数からＬＥＤＡヘッド３２の動作周波数に変換する周波数変換部（図示省略）が用いるラインメモリであってもよい。また、ＬＥＤＡヘッド３２に合わせてデータ配列を変換する配列変換部（図示省略）が用いるラインメモリであってもよい。また、副走査方向の周期変動を補正する周期変動補正部（図示省略）が用いるラインメモリであってもよい。

（変形例４）
上記実施形態では、露光機構をＬＥＤＡヘッド３２で実現する例について説明したが、露光機構は、ＬＤ（レーザダイオード）や有機ＥＬヘッドで実現するようにしてもよい。

（変形例５）
上記実施形態では、各作像部が記録紙に直接画像を形成する例について説明したが、各作像部が中間転写ベルトに画像を形成し、中間転写ベルトから記録紙に画像を転写するようにしてもよい。以下では、上記実施形態との相違点の説明を主に行い、上記実施形態と同様の機能を有する構成要素については、上記実施形態と同様の名称・符号を付し、その説明を省略する。

図５は、変形例５の印刷装置２１０の機械的構成の一例を示す模式図である。図５に示すように、印刷装置２１０は、画像形成部３１８が、搬送ベルト３４、駆動ローラ３６、及び従動ローラ３８に代えて、中間転写ベルト３３４、駆動ローラ３３６、及び従動ローラ３３８を備え、更に２次転写ローラ３３９を備える点で第１実施形態と相違する。

中間転写ベルト３３４は、駆動ローラ３３６と従動ローラ３３８とに巻回されたエンドレスのベルトである。中間転写ベルト３３４は、駆動ローラ３３６が図示せぬ駆動モータにより回転駆動させられることにより、作像部２０Ｂ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙの順に無端移動する。

中間転写ベルト３３４には、まず、作像部２０Ｂによりブラックのトナー画像が転写され、続いて、作像部２０Ｍによりマゼンタのトナー画像、作像部２０Ｃによりシアンのトナー画像、作像部２０Ｙによりイエローのトナー画像が重畳して転写される。これにより、中間転写ベルト３３４上にフルカラーの画像が形成される。

そして、分離ローラ対１６から画像が形成された中間転写ベルト３３４上に記録紙Ｐが送られ、中間転写ベルト３３４と記録紙Ｐとが接する２次転写位置にて、中間転写ベルト３３４から記録紙Ｐに画像が転写される。

２次転写位置には、２次転写ローラ３３９が配置されている。２次転写ローラ３３９は、２次転写位置にて、記録紙Ｐを中間転写ベルト３３４に押し当てる。これにより転写効率が高まる。なお、２次転写ローラ３３９は、中間転写ベルト３３４に密着しており、接離機構はない。

（ハードウェア構成）
図６は、上記実施形態及び各変形例の印刷装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図６に示すように、上記実施形態及び各変形例の印刷装置は、コントローラ９１０とエンジン部（Engine）９６０とをＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バスで接続した構成となる。コントローラ９１０は、複合機全体の制御、描画、通信、及び操作表示部９２０からの入力を制御するコントローラである。エンジン部９６０は、ＰＣＩバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、たとえば白黒プロッタ、１ドラムカラープロッタ、４ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニットなどである。なお、このエンジン部９６０には、プロッタなどのいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。

コントローラ９１０は、ＣＰＵ９１１と、ノースブリッジ（ＮＢ）９１３と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）９１２と、サウスブリッジ（ＳＢ）９１４と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）９１７と、ＡＳＩＣ９１６と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）９１８とを有し、ノースブリッジ（ＮＢ）９１３とＡＳＩＣ９１６との間をＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）バス９１５で接続した構成となる。また、ＭＥＭ−Ｐ９１２は、ＲＯＭ９１２ａと、ＲＡＭ９１２ｂとをさらに有する。

ＣＰＵ９１１は、複合機の全体制御をおこなうものであり、ＮＢ９１３、ＭＥＭ−Ｐ９１２およびＳＢ９１４からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。

ＮＢ９１３は、ＣＰＵ９１１とＭＥＭ−Ｐ９１２、ＳＢ９１４、ＡＧＰバス９１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ−Ｐ９１２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタおよびＡＧＰターゲットとを有する。

ＭＥＭ−Ｐ９１２は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ９１２ａとＲＡＭ９１２ｂとからなる。ＲＯＭ９１２ａは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ９１２ｂは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。

ＳＢ９１４は、ＮＢ９１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このＳＢ９１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ９１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）部なども接続される。

ＡＳＩＣ９１６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Integrated Circuit）であり、ＡＧＰバス９１５、ＰＣＩバス、ＨＤＤ９１８およびＭＥＭ−Ｃ９１７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このＡＳＩＣ９１６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ９１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）と、ＭＥＭ−Ｃ９１７を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）と、エンジン部９６０との間でＰＣＩバスを介したデータ転送をおこなうＰＣＩユニットとからなる。このＡＳＩＣ９１６には、ＰＣＩバスを介してＵＳＢ（Universal Serial Bus）９４０、ＩＥＥＥ１３９４（the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394）インタフェース９５０が接続される。操作表示部９２０はＡＳＩＣ９１６に直接接続されている。

ＭＥＭ−Ｃ９１７は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、ＨＤＤ９１８は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。

ＡＧＰバス９１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、ＭＥＭ−Ｐ９１２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。

１０、２１０ 印刷装置
１２ 給紙トレイ
１４ 給紙ローラ
１６ 分離ローラ対
１８、３１８ 画像形成部
２０Ｂ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ 作像部
２２Ｂ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｙ 感光体ドラム
２４Ｂ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｙ 帯電器
２６Ｂ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｙ 現像器
２８Ｂ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｙ 転写器
３０Ｂ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ 除電器
３２ ＬＥＤＡヘッド
３４ 搬送ベルト
３６、３３６ 駆動ローラ
３８、３３８ 従動ローラ
４０ 定着部
５０ ＰＣ
１１０ コントローラ
１２０ ページメモリ
１３０ ＬＥＤＡ制御部
１３１ 周波数変換部
１３３ ラインメモリ
１３５ 画像処理部
１３７ スキュー補正部
１３９−０〜１３９−Ｉ ラインメモリ
１４１ カウント部
３３４ 中間転写ベルト
３３９ ２次転写ローラ
９１０ コントローラ
９１１ ＣＰＵ
９１２ システムメモリ
９１２ａ ＲＯＭ
９１２ｂ ＲＡＭ
９１３ ノースブリッジ
９１４ サウスブリッジ
９１５ ＡＧＰバス
９１６ ＡＳＩＣ
９１７ ローカルメモリ
９１８ ハードディスクドライブ
９２０ 操作表示部
９４０ ＵＳＢ
９５０ ＩＥＥＥ１３９４インタフェース
９６０ エンジン部

特許第４３９６６０５号公報

Claims (9)

1. 複数のラインメモリと、
   前記複数のラインメモリに複数の画素で構成される画像データを順次記録するとともに、前記複数のラインメモリから前記画像データを順次読み出すことにより前記画像データを処理する処理部と、
   処理された前記画像データに応じた露光を行い、像担持体上に前記画像データに基づく潜像を形成させる露光部と、
   前記複数のラインメモリから前記画像データを順次読み出し、注目画素のトナー消費量を周辺画素の光量を考慮してカウントするカウント部と、を備え、
   前記処理部は、前記複数のラインメモリから前記画像データをＬ（Ｌは２以上の自然数）回読み出すとともに、１ラインメモリかつ１クロックあたりＭ（Ｍは自然数）個の画素を読み出し、
   前記カウント部は、前記複数のラインメモリから前記画像データを前記Ｌ回読み出すとともに、１ラインメモリかつ１クロックあたり前記Ｍ個の画素を読み出してＮ（Ｎ＜Ｍ）個の注目画素のトナー消費量をカウントし、
   前記Ｍ個の画素は、主走査方向における周辺画素数以上である
   ことを特徴とするトナー消費量算出装置。
2. 前記処理部は、前記複数のラインメモリに複数の画素で構成される画像データを順次記録するとともに、前記複数のラインメモリから前記画像データを順次読み出すことにより、前記露光部のうねり特性を補正するスキュー補正を行うことを特徴とする請求項１に記載のトナー消費量算出装置。
3. 前記処理部は、前記複数のラインメモリに複数の画素で構成される画像データを順次記録するとともに、前記複数のラインメモリから前記画像データを順次読み出すことにより、前記画像データに基づく画像の傾きを補正するスキュー補正を行うことを特徴とする請求項１に記載のトナー消費量算出装置。
4. 前記処理部は、前記画像データの転送の中断が発生した場合、中断発生時に読み出していた１ライン分の画像データを前記Ｌ回読み出してから処理を中断し、
   前記露光部は、前記処理部により読み出された前記１ライン分の画像データを露光してから露光を中断し、
   前記カウント部は、中断発生時に前記処理部により読み出されていた前記１ライン分の画像データの全ての注目画素のトナー消費量をカウントしてからトナー消費量のカウントを中断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のトナー消費量算出装置。
5. 前記カウント部は、Ｎ＞Ｍ／Ｌの場合、１ライン分の画像データの全ての注目画素のトナー消費量のカウントを終了すると、次ラインの画像データの注目画素のトナー消費量のカウントを開始するまでトナー消費量のカウントを停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のトナー消費量算出装置。
6. 前記カウント部は、Ｎ＞Ｍ／Ｌの場合、トナー消費量のカウント対象の１ライン分の画像データのカウントに用いられる所定ライン数分の画像データの前記Ｌ回の読み出しが終了するまで、前記１ライン分の画像データの注目画素のトナー消費量のカウントを継続し、前記所定ライン数分の画像データの前記Ｌ回の読み出しが終了すると、カウントした前記トナー消費量の値を前記Ｎと前記Ｍ／Ｌとの比率に応じて減じることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のトナー消費量算出装置。
7. 前記Ｌ及び前記Ｍの少なくとも一方は、２のべき乗であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のトナー消費量算出装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載のトナー消費量算出装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 処理部が、複数のラインメモリに複数の画素で構成される画像データを順次記録するとともに、前記複数のラインメモリから前記画像データを順次読み出すことにより前記画像データを処理する処理ステップと、
   露光部が、処理された前記画像データに応じた露光を行い、像担持体上に前記画像データに基づく潜像を形成させる露光ステップと、
   カウント部が、前記複数のラインメモリから前記画像データを順次読み出し、注目画素のトナー消費量を周辺画素の光量を考慮してカウントするカウントステップと、を含み、
   前記処理ステップでは、前記複数のラインメモリから前記画像データをＬ（Ｌは２以上の自然数）回読み出すとともに、１ラインメモリかつ１クロックあたりＭ（Ｍは自然数）個の画素を読み出し、
   前記カウントステップでは、前記複数のラインメモリから前記画像データを前記Ｌ回読み出すとともに、１ラインメモリかつ１クロックあたり前記Ｍ個の画素を読み出してＮ（Ｎ＜Ｍ）個の注目画素のトナー消費量をカウントし、
   前記Ｍ個の画素は、主走査方向における周辺画素数以上である
   ことを特徴とするトナー消費量算出方法。

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