JP5817268B2 - Image forming apparatus, toner consumption calculation method, and computer program - Google Patents

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本発明は、電子写真式の画像形成装置、トナー消費量の算出方法およびトナー消費量を算出するコンピュータープログラムに関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus, a toner consumption calculation method, and a computer program for calculating toner consumption.

画像データに応じたトナー像を用紙に印刷する電子写真式の画像形成装置では、各回の印刷におけるトナーの消費量が画像データに基づいて算出される。トナーの消費量とトナー像におけるドットの数との間には相関があるので、予め推定された1ドット当りのトナー消費量(感光体上のトナー付着量)と画像データによって決まるドット数とから1画像当りのトナー消費量(厳密には推定消費量)を算出することができる。算出の結果は、例えばトナーボトルから現像器へのトナー補給の制御に用いられる。また、算出されたトナー消費量は積算され、積算値が所定値を超えると、トナーボトルのエンプティ表示や廃トナーボックスのフル表示といったメンテナンスのための表示が行なわれる。   In an electrophotographic image forming apparatus that prints a toner image corresponding to image data on a sheet, the amount of toner consumed in each printing is calculated based on the image data. Since there is a correlation between the toner consumption and the number of dots in the toner image, the toner consumption per one dot (toner adhesion amount on the photosensitive member) estimated in advance and the number of dots determined by the image data are used. It is possible to calculate a toner consumption amount per image (strictly speaking, an estimated consumption amount). The calculation result is used for controlling toner supply from the toner bottle to the developing device, for example. The calculated toner consumption is integrated, and when the integrated value exceeds a predetermined value, a maintenance display such as a toner bottle empty display or a waste toner box full display is performed.

ところで、電子写真プロセスでは、画像内エッジ部と非エッジ部とで静電潜像を現像するときのトナー付着量に差異が生じる。一般には、静電潜像のエッジ部に強い縁端電界が生じるので、同じ階調であってもエッジ部の方が非エッジ部よりも多くのトナーが付着する。そこで、特許文献1では、画像データのエッジ部分を検出してエッジ部分の画素の出現頻度を階調ごとにカウントし、カウント値に所定の係数を乗じてトナー消費量を演算することが提案されている。特許文献2には、画像全体におけるエッジの占める割合を算出し、その割合に応じて画像全体のトナー消費量を補正する手法が記載されている。 By the way, in the electrophotographic process, there is a difference in the toner adhesion amount when developing the electrostatic latent image between the edge portion and the non-edge portion in the image. In general, since a strong edge electric field is generated at the edge portion of the electrostatic latent image, more toner adheres at the edge portion than at the non-edge portion even at the same gradation. Therefore, Patent Document 1 proposes that the edge portion of the image data is detected, the frequency of appearance of the edge portion pixel is counted for each gradation, and the toner consumption is calculated by multiplying the count value by a predetermined coefficient. ing. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes a method of calculating the ratio of edges in the entire image and correcting the toner consumption amount of the entire image according to the ratio.

特開2006−276422号公報JP 2006-276422 A 特開2009−169307号公報JP 2009-169307 A

各回の印刷におけるトナー消費量をより正確に求める必要がある。正確にトナー消費量求めることにより、積算トナー消費量の誤差を小さくし、ユーザーに対する積算トナー消費量に基づいたメッセージ表示の信頼性を高めることができる。例えば、用紙に対する面積率が標準値(一般に5%)よりも小さい画像ばかりを印刷しているにもかかわらず、積算印刷枚数がトナーボトルの耐用印刷枚数(標準の面積率を基準に設定される)を超えない時点でトナーボトルの交換を求める、というユーザーにとって不都合な状況の発生を防ぐことができる。   It is necessary to determine the toner consumption amount in each printing more accurately. By accurately obtaining the toner consumption, the error of the integrated toner consumption can be reduced, and the reliability of message display based on the integrated toner consumption for the user can be increased. For example, the cumulative number of prints is set based on the durable print number of toner bottles (standard area ratio is used as a reference) even though only images with an area ratio on the paper smaller than the standard value (generally 5%) are printed. ), It is possible to prevent a situation that is inconvenient for the user to request replacement of the toner bottle when it does not exceed.

本発明は、このような事情に鑑み、各回の印刷におけるトナー消費量をより正確に求める装置および方法の提供を目的としている。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an apparatus and a method for more accurately obtaining a toner consumption amount in each printing.

上記目的を達成する画像形成装置は、画像データに対応したトナー像を形成する画像形成装置であって、複数の階調再現方法のいずれかを画像全体に対して一律にまたは画像内の領域ごとに適用して前記画像データを生成する画像生成部と、画素値別かつ前記画像データに付加された属性情報によって示されるエッジ属性の画素と非エッジ属性の画素とを区別する属性別かつ前記画像生成部によって適用された階調再現方法別に、前記画像データの画素の数を計数する計数部と、温度および湿度の少なくとも一方を検出するセンサーの出力に基づいて、現在の動作環境が予め分類された複数の環境のいずれであるかを判別する環境判別部と、前記計数部によって計数された画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別の画素の数と、前記環境判別部によって判別された環境に適合する画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別に定められた係数とに基づいて、画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別のトナー消費量を算出し、得られたトナー消費量の総和を前記トナー像の形成におけるトナー消費量として計算する算出部と、を備え、前記画像生成部によって適用される複数の階調再現方法のうちの一つが誤差拡散法であり、前記算出部は、誤差拡散法が適用されるエッジ属性の画素については、画素値別かつ環境別に定められた係数を用い、誤差拡散法が適用される非エッジ属性の画素については、画素値別に定められ環境別には定められていない係数を用いて、前記トナー消費量を算出する。 An image forming apparatus that achieves the above-described object is an image forming apparatus that forms a toner image corresponding to image data, and performs any one of a plurality of gradation reproduction methods for the entire image or for each region in the image. applied to the image and the image generation unit for generating data, edge attribute of pixels and non-edge attributes of pixels and the distinguishing demographic and the image represented by the attribute information added to the pixel value by and the image data in the For each gradation reproduction method applied by the generation unit , the current operating environment is classified in advance based on the output of a counting unit that counts the number of pixels of the image data and a sensor that detects at least one of temperature and humidity. by environmental determination unit for determining which of the plurality of environment, and the counted number of pixel values by and demographic and gradation reproduction method different pixels by the counting section, the environment judgment Based on the coefficients determined for has been adapted pixel-value-basis and by demographic and tone reproduction method in the environment determined by, calculating the specific pixel value and demographic and gradation reproduction method different toner consumption, A calculation unit that calculates the total amount of toner consumption obtained as toner consumption in the formation of the toner image , and one of a plurality of gradation reproduction methods applied by the image generation unit is an error diffusion method The calculation unit uses coefficients determined for each pixel value and each environment for edge attribute pixels to which the error diffusion method is applied, and for non-edge attribute pixels to which the error diffusion method is applied. The toner consumption amount is calculated using a coefficient determined for each pixel value but not for each environment.

本発明によれば、エッジに該当するかしないかを区別しかつ動作環境に応じて定められる係数を画素単位で適用してトナー消費量を算出するので、トナー消費量が動作環境に依存する場合のトナー消費量の算出の誤差を低減することができる。   According to the present invention, the toner consumption amount is calculated by discriminating whether it corresponds to an edge and applying a coefficient determined according to the operating environment in units of pixels, so that the toner consumption amount depends on the operating environment. It is possible to reduce an error in calculating the toner consumption amount.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the image forming apparatus. FIG. プリンターコントローラーの機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of a printer controller. トナー消費量の算出に係る要部の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a main part related to calculation of toner consumption. エッジ画素と非エッジ画素とにそれぞれ対応する露光スポットを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the exposure spot corresponding to an edge pixel and a non-edge pixel, respectively. トナー付着特性の環境依存性を定性的に示す図である。It is a figure which shows qualitatively the environmental dependence of a toner adhesion characteristic. トナー付着特性の積算稼働量依存性を定性的に示す図である。It is a figure which shows qualitatively the integrated operation amount dependence of a toner adhesion characteristic. トナー消費量の算出に用いられるカウントテーブルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the count table used for calculation of toner consumption. トナー消費量の算出に用いられる係数テーブルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the coefficient table used for calculation of toner consumption. トナー消費量の算出に用いられる係数テーブルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the coefficient table used for calculation of toner consumption. トナー消費量の算出に用いられる係数テーブルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the coefficient table used for calculation of toner consumption. トナー消費量を算出する処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a flow of processing for calculating a toner consumption amount. 係数テーブルの第1変形例を示す図である。It is a figure which shows the 1st modification of a coefficient table. 係数テーブルの第1変形例を示す図である。It is a figure which shows the 1st modification of a coefficient table. 係数テーブルの第1変形例を示す図である。It is a figure which shows the 1st modification of a coefficient table. 係数テーブルの第2変形例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd modification of a coefficient table. 係数テーブルの第2変形例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd modification of a coefficient table.

電子写真法によって画像を印刷する任意の画像形成装置に、トナー消費量を画像データに基づいて算出する機能を搭載することができる。プリンター、複写機、ファクシミリ装置、およびMFP(Multi-functional Peripheral)など、電子写真式の画像形成装置の種類は多い。以下では、コピーおよびネットワークプリンティングを含む多数の用途を有するMFPを例に挙げる。   A function for calculating the toner consumption based on the image data can be mounted on any image forming apparatus that prints an image by electrophotography. There are many types of electrophotographic image forming apparatuses such as printers, copiers, facsimile machines, and MFPs (multi-functional peripherals). In the following, an MFP having many uses including copying and network printing is taken as an example.

図1に例示される画像形成装置1は、電子写真法によってカラーまたはモノクロの画像を形成するタンデム式のプリンターエンジンを備えている。プリンターエンジンは、4個のイメージングユニット11,12,13,14を用いてイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の4色のトナー像を並行して形成することができる。イメージングユニット11,12,13,14は、像担持体としての感光体ドラム15,16,17,18を一つずつ有し、装置本体に対して個々に着脱可能である。イメージングユニット11,12,13,14のそれぞれにおいて、筒状の感光体の周囲に、帯電チャージャー、現像器、およびクリーナーといったトナー像の作像に必要なデバイスが配置されている。現像器には該当する色のトナーがトナーカートリッジ25,26,27,28から適時に補給される。   An image forming apparatus 1 illustrated in FIG. 1 includes a tandem printer engine that forms a color or monochrome image by electrophotography. The printer engine uses four imaging units 11, 12, 13, and 14 to form toner images of four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) in parallel. be able to. The imaging units 11, 12, 13, and 14 each have one photosensitive drum 15, 16, 17, and 18 as an image carrier, and can be individually attached to and detached from the apparatus body. In each of the imaging units 11, 12, 13, and 14, devices necessary for forming a toner image, such as a charging charger, a developing device, and a cleaner, are arranged around a cylindrical photosensitive member. The toner of the corresponding color is supplied to the developing device from the toner cartridges 25, 26, 27, and 28 at appropriate times.

画像形成装置1には、操作パネル35による直接の操作またはネットワークを介して接続される図示しない外部装置(典型的にはパーソナルコンピューター)からのアクセスによって、印刷ジョブが与えられる。印刷ジョブにはイメージスキャナー30によって原稿画像を読み取って複製するコピージョブが含まれる。例えば、カラー画像を形成する印刷ジョブが与えられたとき、画像形成装置1は次のように動作する。   The image forming apparatus 1 is given a print job by a direct operation using the operation panel 35 or an access from an external device (typically a personal computer) (not shown) connected via a network. The print job includes a copy job in which an original image is read by the image scanner 30 and copied. For example, when a print job for forming a color image is given, the image forming apparatus 1 operates as follows.

画像形成装置1は、原稿から読み取ったスキャン画像データまたは外部装置から与えられる画像データに基づいて、Y,M,C,Kの各色の露光パターンデータであるラスター画像を生成する。感光体ドラム15,16,17,18が回転する状態で、帯電した感光体に向けてプリントヘッド22がレーザー光を照射する。このとき、プリントヘッド22はラスター画像に従って光源を制御し、それによって感光体に対する色別の主走査を行なう。主走査と副走査(感光体の回転)とによって感光体上に静電潜像が形成される。現像形式が反転現像であるので、静電潜像においてトナーを付着させるべきドット部分の電荷が露光によって他の部分の電荷よりも少なくなっている。各イメージングユニット11,12,13,14の現像器が感光体にトナーを吸着させて静電潜像に対応するトナー像を形成する。形成されたトナー像は、感光体の配列に沿って移動する無端の被転写体である中間転写ベルト23に一次転写される。トナー像の形成順序および一次転写の順序はイメージングユニット11,12,13,14の配置によって決まっており、本例では上流側からY、M、C、Kの順である。4色についての潜像形成および一次転写のタイミングは、中間転写ベルト23の上で4色のトナー像が互いにずれることなく適切な位置関係で重なり合うように設定されている。   The image forming apparatus 1 generates a raster image, which is exposure pattern data for each color of Y, M, C, and K, based on scan image data read from a document or image data given from an external device. In a state where the photoconductor drums 15, 16, 17, and 18 are rotating, the print head 22 irradiates the charged photoconductor with laser light. At this time, the print head 22 controls the light source in accordance with the raster image, thereby performing main scanning for each color on the photosensitive member. An electrostatic latent image is formed on the photoconductor by main scanning and sub-scanning (rotation of the photoconductor). Since the development format is reversal development, the charge of the dot portion to which the toner is to be attached in the electrostatic latent image is less than the charge of the other portion by exposure. The developing units of the imaging units 11, 12, 13, and 14 cause the toner to be attracted to the photoreceptor to form a toner image corresponding to the electrostatic latent image. The formed toner image is primarily transferred to an intermediate transfer belt 23 that is an endless transfer body that moves along the arrangement of the photoreceptors. The order of toner image formation and the order of primary transfer are determined by the arrangement of the imaging units 11, 12, 13, and 14. In this example, the order is Y, M, C, and K from the upstream side. The timings of latent image formation and primary transfer for the four colors are set so that the four color toner images overlap on the intermediate transfer belt 23 in an appropriate positional relationship without being shifted from each other.

用紙の1紙面あたり四つずつトナー像を形成する動作と並行して、多段式の用紙スタッカー40からピックアップローラー41によって用紙Pが取り出されて搬送される。手差しトレイ48から給紙される場合もある。図中の一点鎖線は用紙Pの搬送経路を示す。一対のレジストローラー44が用紙を一旦保持し、適切なタイミングで二次転写位置へ給紙する。二次転写位置は中間転写ベルト23と圧接ローラー45とがニップ部を形成するように対向する位置である。二次転写位置を通過する用紙Pに中間転写ベルト23から4色の重なり合ったトナー像が一括に二次転写される。その後、用紙Pは定着ユニット29の内部を通って排紙トレイ46上に排紙される。用紙が定着ユニット29を通過する際に、加熱・加圧を受けてトナーが溶融し、トナー像が印刷画像として用紙に定着する。   In parallel with the operation of forming four toner images per sheet surface, the sheet P is taken out from the multistage sheet stacker 40 by the pickup roller 41 and conveyed. In some cases, paper is fed from the manual feed tray 48. A one-dot chain line in the drawing indicates a conveyance path of the paper P. The pair of registration rollers 44 temporarily hold the paper and feed it to the secondary transfer position at an appropriate timing. The secondary transfer position is a position where the intermediate transfer belt 23 and the pressure roller 45 face each other so as to form a nip portion. The toner images having the four colors overlapped from the intermediate transfer belt 23 are secondarily transferred onto the sheet P passing through the secondary transfer position. Thereafter, the paper P passes through the inside of the fixing unit 29 and is discharged onto the paper discharge tray 46. When the paper passes through the fixing unit 29, the toner is melted by heating and pressurization, and the toner image is fixed on the paper as a print image.

図2に示されるように、画像形成装置1は全体の制御を統括するメインコントローラー60を有する。メインコントローラー20によって、操作パネル35によるユーザーの指示および通信インタフェース66を介して通信する外部機器からの動作要求に応じて所定の制御が行なわれる。コピー動作においては、イメージスキャナー30およびADF(Auto Document Feeder)31が制御される。コピーを含む各種印刷動作では、プリンターエンジン10の制御を受け持つエンジンコントローラー80へメインコントローラー20から指示が与えられる。また、必要に応じて、内蔵のストレージ68としてのハードディスクドライブ(HDD)がメインコントローラー20によってアクセスされる。このようなメインコントローラー20は、制御プログラムや各種アプリケーションを実行するCPU(central processing unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)およびプログラム実行のワークエリアとされるRAM(Random Access Memory)を有している。メインコントローラー20には、制御プログラムの実行によって実現される機能要素である画像生成部としてのプリンターコントローラー70が含まれる。   As shown in FIG. 2, the image forming apparatus 1 includes a main controller 60 that controls the entire control. The main controller 20 performs predetermined control in response to a user instruction from the operation panel 35 and an operation request from an external device communicating via the communication interface 66. In the copying operation, an image scanner 30 and an ADF (Auto Document Feeder) 31 are controlled. In various printing operations including copying, an instruction is given from the main controller 20 to the engine controller 80 that controls the printer engine 10. Further, a hard disk drive (HDD) as the built-in storage 68 is accessed by the main controller 20 as necessary. The main controller 20 includes a central processing unit (CPU) that executes a control program and various applications, a read only memory (ROM) that stores the control program, and a random access memory (RAM) that is a work area for executing the program. Have. The main controller 20 includes a printer controller 70 as an image generation unit that is a functional element realized by executing a control program.

図3のように、プリンターコントローラー70は、解析部71と、ラスタライズ部72と、階調再現部73とを有する。プリンターコントローラー70は、印刷対象データD1を印刷するための4色のトナー像のそれぞれに対応するラスター画像D4y,D4m,D4c,D4kを生成する。プリンターコントローラー70には、コピー動作においてイメージスキャナー30からのスキャン画像が印刷対象データD1として入力され、ネットワークプリンティングおよびファクシミリ受信において通信インタフェース66から印刷対象データD1が入力される。また、画像形成装置1内で保存されているドキュメントを印刷する場合には、ストレージ68から印刷対象データD1がプリンターコントローラー70に入力される。   As illustrated in FIG. 3, the printer controller 70 includes an analysis unit 71, a rasterization unit 72, and a gradation reproduction unit 73. The printer controller 70 generates raster images D4y, D4m, D4c, and D4k corresponding to the four color toner images for printing the print target data D1. The printer controller 70 receives a scan image from the image scanner 30 as print target data D1 in a copy operation, and receives print target data D1 from the communication interface 66 in network printing and facsimile reception. When printing a document stored in the image forming apparatus 1, print target data D <b> 1 is input from the storage 68 to the printer controller 70.

解析部71は、印刷ジョブがネットワークプリンティングジョブである場合、ページ記述言語(Page Description Language :PDL)で記述された印刷対象データD1を解釈し、描画すべき内容を表す中間データを生成してラスタライズ部72に引き渡す。すなわち、中間データがこの場合の解析部71が出力するデータD2である。PDLで記述される描画すべき内容は、文字を表す「テキスト」、図形や線を表す「グラフィック」、およびラスター画像を表す「イメージ」の三つの属性(種類)に大別される。中間データには、ページ内の領域の属性を示す情報が含まれる。一方、コピージョブやファクシミリ受信ジョブのようにPDLで記述されていない印刷対象データD1が入力される場合、解析部71は、印刷対象データD1を実質的にそのままデータD2としてラスタライズ部72に引き渡す。それとともに、解析部71は、印刷対象データD1から公知の領域判別技術を用いてテキスト領域およびグラフィック領域を抽出し、その結果を示す領域属性情報DAをラスタライズ部72に与える。   When the print job is a network printing job, the analysis unit 71 interprets print target data D1 described in a page description language (PDL), generates intermediate data representing the contents to be rendered, and rasterizes the data. Delivered to part 72. That is, the intermediate data is the data D2 output by the analysis unit 71 in this case. The contents to be drawn described in PDL are roughly divided into three attributes (types) of “text” representing characters, “graphics” representing figures and lines, and “image” representing raster images. The intermediate data includes information indicating the attribute of the area in the page. On the other hand, when print target data D1 not described in PDL is input as in a copy job or a facsimile reception job, the analysis unit 71 delivers the print target data D1 to the rasterization unit 72 as data D2 substantially as it is. At the same time, the analysis unit 71 extracts a text region and a graphic region from the print target data D1 using a known region discrimination technique, and gives region attribute information DA indicating the result to the rasterization unit 72.

ラスタライズ部72は、解析部71から引き渡されたデータD2に対して、RGBからYMCKへの色変換処理を行ない、YMCKの4色のそれぞれに対応した多値のラスター画像(フレーム)D3y,D3m,D3c,D3kを生成する。加えて、ラスタライズ部72は、各ラスター画像D3y,D3m,D3c,D3kにおける領域属性がテキストまたはグラフィックに該当する領域内の画素について、エッジに該当するエッジ画素かそうではない非エッジ画素かを判別する。そして、どの画素がエッジ画素であるかを示すエッジ属性情報(タグ)DEy,DEm,DEc,DEkを該当する色のラスター画像D3y,D3m,D3c,D3kに付加する。ここでいうエッジとは、背景と文字または図形との境界部分、および図形内の隣接する画素の画素値の差が閾値以上の部分である。   The rasterizing unit 72 performs color conversion processing from RGB to YMCK on the data D2 delivered from the analyzing unit 71, and multi-value raster images (frames) D3y, D3m, D4m corresponding to each of the four colors of YMCK. D3c and D3k are generated. In addition, the rasterizing unit 72 determines whether the pixel in the region where the region attribute in each raster image D3y, D3m, D3c, D3k corresponds to text or graphic is an edge pixel corresponding to an edge or a non-edge pixel that is not the case. To do. Then, edge attribute information (tag) DEy, DEm, DEc, DEk indicating which pixel is the edge pixel is added to the raster images D3y, D3m, D3c, D3k of the corresponding color. The edge here is a boundary portion between the background and a character or a figure, and a portion where a difference in pixel value between adjacent pixels in the figure is a threshold value or more.

階調再現部73は、複数の階調再現方法をジョブの種別に応じて使い分けて、ラスター画像D3y,D3m,D3c,D3kを露光制御のためのラスター画像D4y,D4m,D4c,D4kに変換する。本実施形態において、階調再現部73は、3種の階調再現方法から選択した一つを4色に対して一律にかつ各色の画像の全体に対して一律に適用する。具体的には、コピー動作の場合には誤差拡散法を適用し、属性情報をもつ電子文書を印刷するプリンター動作の場合にはスクリーン処理(ディザ法)を適用し、ファクシミリ受信データを印刷するファクシミリ動作の場合には2値化を適用する。ただし、画像内の領域ごとに例えば誤差拡散法とスクリーン処理とを使い分ける形で、一つの画像に対して複数の階調再現方法を適用するようにしてもよい。画像形成装置1のプリントヘッド22はパルス幅変調および光源パワー制御の片方または両方による画素ごとの露光量の増減が可能であるので、誤差拡散法またはスクリーン処理を適用して生成されるラスター画像D4y,D4m,D4c,D4kは多値の画像とされる。階調再現部73によって生成されたラスター画像D4y,D4m,D4c,D4kは、エンジンコントローラー80を介してプリントヘッド22に送られる。そして、イメージングユニット11,12,13,14における各色のトナー消費量をエッジ画素と非エッジ画素とを区別して算出するため、各色のエッジ属性情報DEy,DEm,DEc,DEkがエンジンコントローラー80に送られる。   The tone reproduction unit 73 converts the raster images D3y, D3m, D3c, and D3k into raster images D4y, D4m, D4c, and D4k for exposure control by properly using a plurality of tone reproduction methods according to the type of job. . In the present embodiment, the gradation reproduction unit 73 uniformly applies one selected from the three kinds of gradation reproduction methods to the four colors and to the entire image of each color. More specifically, the error diffusion method is applied in the case of a copy operation, and the screen processing (dither method) is applied in the case of a printer operation that prints an electronic document having attribute information. In the case of operation, binarization is applied. However, a plurality of gradation reproduction methods may be applied to one image by using, for example, the error diffusion method and the screen processing separately for each region in the image. Since the print head 22 of the image forming apparatus 1 can increase or decrease the exposure amount for each pixel by one or both of pulse width modulation and light source power control, a raster image D4y generated by applying an error diffusion method or screen processing. , D4m, D4c, and D4k are multi-valued images. The raster images D4y, D4m, D4c, and D4k generated by the gradation reproduction unit 73 are sent to the print head 22 via the engine controller 80. Then, in order to calculate the toner consumption amount of each color in the imaging units 11, 12, 13, and 14 by distinguishing between edge pixels and non-edge pixels, the edge attribute information DEy, DEm, DEc, DEk of each color is sent to the engine controller 80. It is done.

図4に示されるように、エンジンコントローラー80は、制御プログラムを実行するCPU81、プログラム実行のワークエリアとされるRAM82、および各種データを記憶する不揮発性メモリ83としてのCSIC(Customer Specific Integrated Circuit)を有している。CPU81は、プリンターエンジン10を構成する各種機構の動作を制御するとともに、イメージングユニット11,12,13,14によって消費されるトナーの量を印刷動作ごとに算出する。トナー消費量の算出に際して、画素値別に画素数をカウントするためのカウントテーブルCTがRAM82に設けられ、予め不揮発性メモリ83に格納されている後述の係数テーブルT1,T2,T3が参照される。   As shown in FIG. 4, the engine controller 80 includes a CPU 81 that executes a control program, a RAM 82 that is a work area for executing the program, and a CSIC (Customer Specific Integrated Circuit) as a nonvolatile memory 83 that stores various data. Have. The CPU 81 controls the operation of various mechanisms constituting the printer engine 10 and calculates the amount of toner consumed by the imaging units 11, 12, 13, and 14 for each printing operation. In calculating the toner consumption amount, a count table CT for counting the number of pixels for each pixel value is provided in the RAM 82, and coefficient tables T1, T2, and T3 (described later) stored in advance in the nonvolatile memory 83 are referred to.

トナー消費量の算出において、プリンターエンジン10の動作環境(温湿度)と積算稼動量とが加味される。感光体に付着するトナーの量が動作環境に依存し、かつ感光体や現像剤といった作像に係わる部材の消耗度合いにも依存するからである。エンジンコントローラー80のCPU81は、プリンターエンジン10に組み付けられている温湿度センサー52の出力と、着脱式のイメージングユニット11,12,13,14にそれぞれ備わる不揮発性メモリ91,92,93,94に記憶されている積算稼動量DUとに応じて、係数テーブルT1,T2,T3から計算に適用すべき係数を取り込む。   In calculating the toner consumption amount, the operating environment (temperature and humidity) of the printer engine 10 and the integrated operation amount are taken into consideration. This is because the amount of toner adhering to the photoreceptor depends on the operating environment and also depends on the degree of wear of the members related to image formation such as the photoreceptor and developer. The CPU 81 of the engine controller 80 stores the output of the temperature / humidity sensor 52 assembled in the printer engine 10 and non-volatile memories 91, 92, 93, 94 provided in the detachable imaging units 11, 12, 13, 14 respectively. The coefficient to be applied to the calculation is fetched from the coefficient tables T1, T2, and T3 according to the accumulated operating amount DU.

色ごとに算出されるトナー消費量の算出結果は、トナーカートリッジから現像器へトナーを送るトナー補給機構56の制御に用いられる。各回の印刷のトナー消費量を操作パネル35において表示する場合、表示制御を受け持つメインコントローラー60にトナー消費量の算出結果が通知される。また、例えば不揮発性メモリ83に記憶されている積算トナー消費量が新たに算出されたトナー消費量を加算した値に更新される。   The calculation result of the toner consumption calculated for each color is used to control the toner replenishing mechanism 56 that sends toner from the toner cartridge to the developing device. When displaying the toner consumption amount of each printing on the operation panel 35, the calculation result of the toner consumption amount is notified to the main controller 60 responsible for the display control. For example, the integrated toner consumption amount stored in the nonvolatile memory 83 is updated to a value obtained by adding the newly calculated toner consumption amount.

なお、イメージングユニット11,12,13,14内で記憶されている積算稼動量DUは、稼動量カウンター54によってカウントされる印刷枚数や感光体ドラムの回転回数などを反映するように、適時に更新される。   The accumulated operation amount DU stored in the imaging units 11, 12, 13, and 14 is updated in a timely manner to reflect the number of prints counted by the operation amount counter 54, the number of rotations of the photosensitive drum, and the like. Is done.

以下、画像形成装置1におけるトナー消費量の算出についてさらに詳しく説明する。   Hereinafter, the calculation of the toner consumption amount in the image forming apparatus 1 will be described in more detail.

図5(A)および(B)は、エッジ画素と非エッジ画素とを区別する露光方法を模式的に示している。図5(A)のように、濃度の均一な文字パターンG1を誤差拡散法によって再現する場合、エッジにトナーが過剰に多く付着することに因って像が拡がって見える文字太りを防ぐために、エッジ画素に対応する露光スポットSeの面積を非エッジ画素に対応する露光スポットSneの面積よりも小さめにするように、露光用のラスター画像D4y,D4m,D4c,D4kの画素値が定められる。また、図5(B)のように、濃度の均一な文字パターンG2をスクリーン処理によって再現する場合にも、文字太りを防ぐために、エッジ画素に対応する露光スポットSeの面積が非エッジ画素に対応する露光スポットSneの面積よりも小さくされる。   5A and 5B schematically show an exposure method for distinguishing between edge pixels and non-edge pixels. As shown in FIG. 5A, when the character pattern G1 having a uniform density is reproduced by the error diffusion method, in order to prevent the character from appearing to spread due to excessive toner adhering to the edge, The pixel values of the exposure raster images D4y, D4m, D4c, and D4k are determined so that the area of the exposure spot Se corresponding to the edge pixel is smaller than the area of the exposure spot Sne corresponding to the non-edge pixel. Further, as shown in FIG. 5B, even when the character pattern G2 having a uniform density is reproduced by the screen processing, the area of the exposure spot Se corresponding to the edge pixel corresponds to the non-edge pixel in order to prevent character thickening. It is made smaller than the area of the exposure spot Sne.

しかし、感光体上のトナー付着量は露光面積(すなわち画素値)にほぼ比例するが、完全には比例しない。言い換えれば、トナー付着量が露光面積に比例するものとしてトナー消費量を計算すると、実際の消費量との計算値との間に誤差が生じる。そして、トナー付着量と露光面積との関係は、エッジ画素と非エッジ画素との間で異なる。したがって、エッジ画素と非エッジ画素とを区別して画素値別にトナー消費量を算出する必要がある。   However, the toner adhesion amount on the photoreceptor is substantially proportional to the exposure area (that is, pixel value), but not completely proportional. In other words, if the toner consumption amount is calculated on the assumption that the toner adhesion amount is proportional to the exposure area, an error occurs between the calculated value and the actual consumption amount. The relationship between the toner adhesion amount and the exposure area differs between edge pixels and non-edge pixels. Accordingly, it is necessary to calculate the toner consumption for each pixel value by distinguishing between edge pixels and non-edge pixels.

図5(C)のように、濃度の均一な文字パターンG3を2値化によって再現する場合において、ラスター画像D4y,D4m,D4c,D4kの画素値はドット(黒画素)に対応する値か下地(白画素)に対応する値かのいずれかである。つまり、エッジ画素に対応する露光スポットSeの面積と非エッジ画素に対応する露光スポットSneの面積とが等しい。しかし、トナーの付着量はエッジ画素と非エッジ画素との間で異なる。したがって、2値化の場合にもエッジ画素と非エッジ画素とを区別して画素値別にトナー消費量を算出する必要がある。   As shown in FIG. 5C, when the character pattern G3 having a uniform density is reproduced by binarization, the pixel values of the raster images D4y, D4m, D4c, and D4k are values corresponding to dots (black pixels) or the background. One of the values corresponding to (white pixel). That is, the area of the exposure spot Se corresponding to the edge pixel is equal to the area of the exposure spot Sne corresponding to the non-edge pixel. However, the toner adhesion amount differs between edge pixels and non-edge pixels. Therefore, even in the case of binarization, it is necessary to calculate the toner consumption for each pixel value by distinguishing between edge pixels and non-edge pixels.

図6はトナー付着特性の環境依存性を定性的に示している。図示のように、1画素当りの露光量が多いほど感光体上のトナー付着量は多い。そして、図6(A)のように、露光量の全範囲にわたって、LL環境と比べてNN環境の方が、NN環境と比べてHH環境の方がより多くのトナーが付着する。ここで、LL環境は気温が15℃未満で湿度が30%未満の状態であり、NN環境は気温が15℃以上26℃未満で湿度が30%以上70%未満の状態であり、HH環境は気温が26℃以上で湿度が70%以上の状態である。   FIG. 6 qualitatively shows the environmental dependence of the toner adhesion characteristics. As shown in the figure, the larger the exposure amount per pixel, the larger the toner adhesion amount on the photoreceptor. As shown in FIG. 6A, more toner adheres in the NN environment than in the LL environment and in the HH environment compared to the NN environment over the entire exposure amount range. Here, the LL environment is a state where the temperature is less than 15 ° C. and the humidity is less than 30%, the NN environment is a state where the temperature is 15 ° C. or more and less than 26 ° C. and the humidity is 30% or more and less than 70%, and the HH environment is The temperature is 26 ° C. or higher and the humidity is 70% or higher.

画像形成装置1は自動安定化機能を有しており、印刷画像の濃度に対する動作環境の影響を低減するため、例えば現像バイアス電圧(Vdc)を調整する。これにより、図6(B)のように、最大露光量に対応するトナー付着量が動作環境にかかわらず所定値に設定される。   The image forming apparatus 1 has an automatic stabilization function, and adjusts, for example, the developing bias voltage (Vdc) in order to reduce the influence of the operating environment on the density of the printed image. As a result, as shown in FIG. 6B, the toner adhesion amount corresponding to the maximum exposure amount is set to a predetermined value regardless of the operating environment.

しかし、最小露光量および最大露光量を除く露光量に対応するトナー付着量を見ると、動作環境が違えばトナー付着量の値が異なる。したがって、より正確にトナー消費量を算出するには、印刷時の動作環境を計算に反映させる必要がある。   However, looking at the toner adhesion amount corresponding to the exposure amount excluding the minimum exposure amount and the maximum exposure amount, the value of the toner adhesion amount varies depending on the operating environment. Therefore, in order to calculate the toner consumption more accurately, it is necessary to reflect the operating environment during printing in the calculation.

図7はトナー付着特性の積算稼働量依存性を定性的に示している。図示のように、1画素当りの露光量が多いほど感光体上のトナー付着量は多い。そして、図7(A)のように、露光量の全範囲にわたって、積算稼動量の少ない方がより多くのトナーが付着する。ここで、積算稼動量は、回転回数で表す感光体の標準寿命に対する現在の積算回転回数の割合である。例えば、「少」は30%未満で、「中」は30%以上70%未満で、「多」は70%以上である。   FIG. 7 qualitatively shows the dependence of the toner adhesion characteristics on the accumulated operation amount. As shown in the figure, the larger the exposure amount per pixel, the larger the toner adhesion amount on the photoreceptor. Then, as shown in FIG. 7A, more toner adheres when the integrated operation amount is smaller over the entire exposure amount range. Here, the accumulated operation amount is a ratio of the current accumulated number of rotations with respect to the standard life of the photoreceptor expressed by the number of rotations. For example, “small” is less than 30%, “medium” is 30% or more and less than 70%, and “many” is 70% or more.

図7(B)のように、上述の自動安定化機能が最大露光量に対応するトナー付着量を所定値に設定する調整をしたとしても、最小露光量および最大露光量を除く露光量に対応するトナー付着量は、積算稼動量によって異なる。したがって、より正確にトナー消費量を算出するには、印刷時の積算稼動量を計算に反映させる必要がある。   As shown in FIG. 7B, even if the above-mentioned automatic stabilization function is adjusted to set the toner adhesion amount corresponding to the maximum exposure amount to a predetermined value, it corresponds to the exposure amount excluding the minimum exposure amount and the maximum exposure amount. The amount of toner attached varies depending on the accumulated operating amount. Therefore, in order to calculate the toner consumption more accurately, it is necessary to reflect the accumulated operation amount during printing in the calculation.

図8はトナー消費量の算出に用いられるカウントテーブルCTの構成を示している。カウントテーブルCTは、画素ごとに露光量を指し示すYMCKの各ラスター画像D4y,D4m,D4c,D4kについて、階調再現方法別かつ画素値別かつエッジ属性別に画素の数をカウントするためのメモリ領域である。図示ではラスター画像D4y,D4m,D4c,D4kの画素値(露光階調)が0から63までの64段階の値とされている。ただし、これに限らず、露光階調数は64より多くても少なくてもよい。また、ジョブの種別(コピー、プリント、ファクシミリ)に応じて一つの階調再現方法のみを用いる場合には、他の階調再現方法に係るカウント値を記憶する領域を省略することができる。   FIG. 8 shows the configuration of the count table CT used for calculating the toner consumption. The count table CT is a memory area for counting the number of pixels for each tone reproduction method, for each pixel value, and for each edge attribute for each YMCK raster image D4y, D4m, D4c, D4k indicating the exposure amount for each pixel. is there. In the figure, the pixel values (exposure gradation) of the raster images D4y, D4m, D4c, and D4k are 64 levels from 0 to 63. However, the present invention is not limited to this, and the number of exposure gradations may be more or less than 64. In addition, when only one gradation reproduction method is used according to the job type (copy, print, facsimile), an area for storing the count value related to another gradation reproduction method can be omitted.

用紙に印刷される1画像分のトナー消費量(Q)は、カウントテーブルCTに格納された複数個のカウント値(N1〜Nx)のそれぞれに1画素分のトナー付着量(q1〜qx)を乗じて得られる積を足し合わせた総和(N11+N2q2…Nx-1x-1+Nxx)である。1画素分のトナー付着量は、別個にカウントされる画素の種別ごとに定められる。詳しくは、1画素分のトナー付着量は、画素値別かつエッジ属性別(エッジ画素か非エッジ画素か)に応じて予め定められた基本トナー付着量に、印刷時の動作環境および積算稼動量を反映させる補正係数を乗じた積である。この補正係数は、予め図6および図7に示される特性を踏まえて実験または計算により定められ、係数テーブルT1,T2,T3のデータとしてエンジンコントローラー80が保有している。 The toner consumption amount (Q) for one image printed on the paper is the toner adhesion amount (q 1 to 1 pixel) for each of a plurality of count values (N 1 to N x ) stored in the count table CT. q x ) is the sum (N 1 q 1 + N2q2... N x-1 q x-1 + N x q x ) obtained by adding the products obtained by multiplication. The toner adhesion amount for one pixel is determined for each type of pixel counted separately. Specifically, the toner adhesion amount for one pixel is determined based on the basic toner adhesion amount determined in advance according to the pixel value and edge attribute (edge pixel or non-edge pixel), the printing operation environment and the accumulated operation amount. Is a product multiplied by a correction coefficient that reflects. This correction coefficient is determined in advance by experiment or calculation based on the characteristics shown in FIGS. 6 and 7, and is stored in the engine controller 80 as data of the coefficient tables T1, T2, and T3.

図9に示される係数テーブルT1は、ラスター画像D4y,D4m,D4c,D4kの生成に際して誤差拡散法を適用する場合の補正係数を有している。図示では大半が省略されているが、合計1152個の補正係数が記憶されている。0から63までの64個の画素値ごとにエッジ画素と非エッジ画素とに分類された128個の画素種別のそれぞれに対して、動作環境による3通りの場合分けがなされ、その各場合がさらに積算稼動量によって3通りに場合分けされている。   The coefficient table T1 shown in FIG. 9 has correction coefficients when the error diffusion method is applied when generating the raster images D4y, D4m, D4c, and D4k. Although most of them are omitted in the drawing, a total of 1152 correction coefficients are stored. For each of the 128 pixel types classified into edge pixels and non-edge pixels for every 64 pixel values from 0 to 63, three cases are classified according to the operating environment. There are three cases according to the accumulated operating amount.

図10に示される係数テーブルT2は、ラスター画像D4y,D4m,D4c,D4kの生成に際してスクリーン処理を適用する場合の補正係数を有している。図示では大半が省略されているが、係数テーブルT2においても合計1152個の補正係数が記憶されている。   The coefficient table T2 shown in FIG. 10 has correction coefficients when screen processing is applied when generating raster images D4y, D4m, D4c, and D4k. Although most of them are omitted in the drawing, a total of 1152 correction coefficients are also stored in the coefficient table T2.

図11に示される係数テーブルT3は、ラスター画像D4y,D4m,D4c,D4kの生成に際して2値化を適用する場合の補正係数を有している。2値化では画素値は区別されず、エッジ画素と非エッジ画素とに分類された2個の画素種別のそれぞれに対して、動作環境による3通りの場合分けがなされ、その各場合がさらに積算稼動量によって3通りに場合分けされている。係数テーブルT2には合計18個の補正係数が記憶されている。   A coefficient table T3 shown in FIG. 11 has correction coefficients when binarization is applied when generating raster images D4y, D4m, D4c, and D4k. In the binarization, pixel values are not distinguished, and each of the two pixel types classified into edge pixels and non-edge pixels is divided into three cases according to the operating environment, and each case is further integrated. There are three cases according to the amount of operation. A total of 18 correction coefficients are stored in the coefficient table T2.

なお、係数テーブルT1,T2,T3のそれぞれにおいて、多数の補正係数の中に同じ値の補正係数が含まれる場合がある。また、係数テーブルT1,T2,T3の互いの間で、部分的に補正係数の値が共通する場合があるし共通でない場合もある。   In each of the coefficient tables T1, T2, and T3, a plurality of correction coefficients may include correction coefficients having the same value. In addition, the correction coefficient values may or may not be partially shared between the coefficient tables T1, T2, and T3.

図12はトナー消費量を算出する処理の流れを示している。   FIG. 12 shows the flow of processing for calculating the toner consumption.

エンジンコントローラー80のCPU81は、メインコントローラー60から送られてくる画像データを取り込む(S10)。すなわち、カラー印刷の場合はラスター画像D4y,D4m,D4c,D4kを取り込み、モノクロ印刷の場合は印刷色(一般にブラック)のラスター画像を取り込む。そして、CPU81は、取り込んだラスター画像の各画素がエッジ画素か非エッジ画素かをエッジ属性情報DEy,DEm,DEc,DEkに基づいて判別し(S11)、エッジ画素と非エッジ画素とを区別して画素値別に画素数をカウントする(S12)。カウントテーブルCTはこのとき用いられる。これらステップS11,S12を実行するとき、CPU81は計数部として動作する。   The CPU 81 of the engine controller 80 takes in the image data sent from the main controller 60 (S10). That is, raster images D4y, D4m, D4c, and D4k are captured in the case of color printing, and raster images of the printing color (generally black) are captured in the case of monochrome printing. Then, the CPU 81 determines whether each pixel of the captured raster image is an edge pixel or a non-edge pixel based on the edge attribute information DEy, DEm, DEc, DEk (S11), and distinguishes between the edge pixel and the non-edge pixel. The number of pixels is counted for each pixel value (S12). The count table CT is used at this time. When executing these steps S11 and S12, the CPU 81 operates as a counting unit.

次に、CPU81は、メインコントローラー60から通知されるジョブ種別に基づいて、
ラスター画像の生成に適用された階調再現方法を判別する(S13)。続けて、CPU81は、温湿度センサー52の出力を取り込んで現在の動作環境が上述した3種の環境のいずれに該当するかを判別し(S14)、不揮発性メモリ91,92,93,94に記憶されている耐久情報としての積算稼動量DUの値が上述した3種の範囲(少、中、多)のいずれに該当するかを判別する(S15)。ステップS14の動作が環境判別部としての動作であり、ステップS15の動作が稼動状況判別部としての動作である。
Next, the CPU 81 determines the job type notified from the main controller 60 based on the job type.
The gradation reproduction method applied to the generation of the raster image is determined (S13). Subsequently, the CPU 81 takes in the output of the temperature / humidity sensor 52 to determine which of the above three environments corresponds to the current operating environment (S14), and stores it in the nonvolatile memories 91, 92, 93, 94. It is determined whether the value of the accumulated operation amount DU as the stored durability information corresponds to any of the above-mentioned three ranges (small, medium, or large) (S15). The operation in step S14 is an operation as an environment determination unit, and the operation in step S15 is an operation as an operation status determination unit.

ステップS13〜S15で判別した階調再現方法と動作環境と積算稼動量の範囲とに応じて、CPU81は係数テーブルT1,T2,T3から画素値別かつエッジ属性別の画素数の各カウント値に該当する補正係数を選出する(S16)。そして、CPU81は、各画素数のカウント値とそれに該当する1画素当たりの基本トナー付着量と選出した補正係数とを乗じ、得られた積を足し合わせて1画像当たりのトナー消費量を求める(S17)。   In accordance with the gradation reproduction method determined in steps S13 to S15, the operating environment, and the range of accumulated operating amounts, the CPU 81 sets the count values for the number of pixels for each pixel value and each edge attribute from the coefficient tables T1, T2, and T3. A corresponding correction coefficient is selected (S16). Then, the CPU 81 multiplies the count value of each pixel number, the basic toner adhesion amount per pixel corresponding thereto, and the selected correction coefficient, and adds the obtained products to obtain the toner consumption amount per image ( S17).

図13、図14および図15はトナー消費量の算出の第1変形例において用いられる係数テーブルT1b,T2b,T3bを示している。これら係数テーブルT1b,T2b,T3bは、トナー消費量の算出において積算稼動量による場合分けをしないトナー消費量の算出を行う際に用いられる。トナーの付着に対する積算稼動量の影響が軽微であれば、積算稼動量による場合分けを省略することができる。   FIGS. 13, 14 and 15 show coefficient tables T1b, T2b and T3b used in the first modification of the toner consumption calculation. These coefficient tables T1b, T2b, and T3b are used when calculating the toner consumption amount that is not divided according to the integrated operation amount in the calculation of the toner consumption amount. If the influence of the accumulated operation amount on the toner adhesion is slight, the case classification based on the accumulated operation amount can be omitted.

図13の係数テーブルT1bはラスター画像D4y,D4m,D4c,D4kの生成に際して誤差拡散法を適用する場合の補正係数を有し、図14の係数テーブルT2bはスクリーン処理を適用する場合の補正係数を有している。係数テーブルT1b、T2bでは、0から63までの64個の画素値ごとにエッジ画素と非エッジ画素とに分類された128個の画素種別のそれぞれに対して、動作環境による3通りの場合分けがなされ、各係数テーブルT1b、T2bにそれぞれ384個の補正係数が記憶されている。図15の係数テーブルT3bは、2値化が適用される場合の補正係数を有している。係数テーブルT3bでは、エッジ画素と非エッジ画素とに分類された2個の画素種別のそれぞれに対して、動作環境による3通りの場合分けがなされ、合計6個の補正係数が記憶されている。   The coefficient table T1b in FIG. 13 has correction coefficients when the error diffusion method is applied when generating the raster images D4y, D4m, D4c, and D4k, and the coefficient table T2b in FIG. 14 shows correction coefficients when the screen processing is applied. Have. In the coefficient tables T1b and T2b, for each of the 128 pixel types classified into edge pixels and non-edge pixels for each of 64 pixel values from 0 to 63, there are three cases according to the operating environment. Thus, 384 correction coefficients are stored in each of the coefficient tables T1b and T2b. The coefficient table T3b in FIG. 15 has correction coefficients when binarization is applied. In the coefficient table T3b, for each of the two pixel types classified into edge pixels and non-edge pixels, three cases are classified according to the operating environment, and a total of six correction coefficients are stored.

図16および図17はトナー消費量の算出の第2変形例において用いられる係数テーブルT1c,T3cを示している。第2変形例は、「誤差拡散法を適用する場合には非エッジ画素のトナー付着に対する動作環境の影響が小さく、かつ2値化を適用する場合には動作環境の影響が小さい」という傾向の見られる状況に適している。影響の小さい画素種別に対して動作環境による場合分けを省略して補正計数の数を低減し、それによって係数テーブルT1c,T3cのデータ量を削減することができる。すなわち、図16の係数テーブルT1cは、誤差拡散法により生成されるラスター画像に適用される係数テーブルであって、エッジ属性の画素については画素値別かつ動作環境別かつ稼動量範囲別に定められた補正係数を示し、非エッジ属性の画素については画素値別かつ稼動量範囲別に定められ動作環境別には定められていない補正係数を示す。また、図17の係数テーブルT3cは、2値化より生成されるラスター画像に適用される係数テーブルであって、エッジ属性の画素および非エッジ画素について画素値別かつ稼動量範囲別に定められ動作環境別には定められていない補正係数を示す。   16 and 17 show coefficient tables T1c and T3c used in the second modified example of the toner consumption calculation. The second modified example has a tendency that “when the error diffusion method is applied, the influence of the operating environment on the toner adhesion of the non-edge pixels is small and when the binarization is applied, the influence of the operating environment is small”. Suitable for the situation seen. It is possible to reduce the number of correction counts by omitting the case classification depending on the operating environment for the pixel type having a small influence, thereby reducing the data amount of the coefficient tables T1c and T3c. That is, the coefficient table T1c in FIG. 16 is a coefficient table applied to a raster image generated by the error diffusion method, and the edge attribute pixels are determined by pixel value, operation environment, and operation amount range. A correction coefficient is indicated, and for a pixel having a non-edge attribute, a correction coefficient that is determined for each pixel value and for each operation amount range but not for each operation environment is indicated. A coefficient table T3c in FIG. 17 is a coefficient table applied to a raster image generated by binarization, and is determined for each pixel value and each operation amount range for edge attribute pixels and non-edge pixels. The correction coefficient which is not defined separately is shown.

以上の実施形態によれば、動作環境に応じた補正係数を用いてより正確にトナー消費量が算出され、その算出結果に基づいてトナー補給が行われるので、現像器内のトナー濃度を安定させることができる。積算トナー消費量の誤差を小さくし、ユーザーに対する積算トナー消費量に基づいたメッセージ表示の信頼性を高めることができる。すなわち、用紙に対する面積率が標準値よりも小さい画像ばかりを印刷しているにもかかわらず、積算印刷枚数がトナーカートリッジの耐用印刷枚数を超えない時点でトナーカートリッジの交換を求める、というユーザーにとって不都合な状況の発生を防ぐことができる。   According to the above embodiment, the toner consumption is more accurately calculated using the correction coefficient corresponding to the operating environment, and the toner is replenished based on the calculation result, so that the toner density in the developing device is stabilized. be able to. The error in the accumulated toner consumption can be reduced, and the reliability of the message display based on the accumulated toner consumption for the user can be improved. That is, it is inconvenient for the user to request replacement of the toner cartridge when the cumulative number of printed sheets does not exceed the durable print number of the toner cartridge even though only the image whose area ratio on the paper is smaller than the standard value is printed. The occurrence of unusual situations can be prevented.

上述の実施形態では、係数テーブルT1,T2,T3,T1b,T2b,T3b,T1c,T3cの示す補正係数を基本トナー付着量に乗じて1画素当たりのトナー付着量を算出するものとして説明したが、予め計算しておいたトナー付着量を係数として係数テーブルT1,T2,T3,T1b,T2b,T3b,T1c,T3cに格納しておき、この係数を画素数のカウント値に乗じ、得られた積の総和を1画像当たりのトナー消費量として計算するようにしてもよい。   In the embodiment described above, the toner adhesion amount per pixel is calculated by multiplying the basic toner adhesion amount by the correction coefficient indicated by the coefficient tables T1, T2, T3, T1b, T2b, T3b, T1c, and T3c. The toner adhesion amount calculated in advance is stored as a coefficient in the coefficient tables T1, T2, T3, T1b, T2b, T3b, T1c, and T3c, and the coefficient is multiplied by the count value of the number of pixels. The total sum of products may be calculated as a toner consumption amount per image.

係数テーブルT1,T2,T3,T1b,T2b,T3b,T1c,T3cを4色に共通に適用するものとして説明したが、4色の間でトナー付着特性に顕著な差異がある場合には、4色のそれぞれに対して係数テーブルT1,T2,T3,T1b,T2b,T3b,T1c,T3cを用意してもよい。トナー付着特性の似通った色について補正係数を共通化して、残りの色について個別に補正係数を定めてもよい。   The coefficient tables T1, T2, T3, T1b, T2b, T3b, T1c, and T3c have been described as commonly applied to the four colors. However, if there is a significant difference in toner adhesion characteristics among the four colors, the coefficient table Coefficient tables T1, T2, T3, T1b, T2b, T3b, T1c, and T3c may be prepared for each color. A correction coefficient may be shared for colors having similar toner adhesion characteristics, and correction coefficients may be individually determined for the remaining colors.

動作環境の区分の数は例示の3に限らず、2以上であればよい。積算稼動量の区分の数も例示の3に限らず、2以上であればよい。   The number of operating environment categories is not limited to three as illustrated, but may be two or more. The number of integrated operation amount categories is not limited to three as illustrated, and may be two or more.

1 画像形成装置
D4y,D4m,D4c,D4k ラスター画像(画像データ)
81 CPU(計数部、環境判別部、算出部、稼動状況判別部)
52 温湿度センサー
70 プリンターコントローラー(画像生成部)
T1,T2,T3,T1b,T2b,T3b,T1c,T3c 係数テーブル
1 Image forming apparatus D4y, D4m, D4c, D4k Raster image (image data)
81 CPU (counting unit, environment determining unit, calculating unit, operating status determining unit)
52 Temperature / humidity sensor 70 Printer controller (image generator)
T1, T2, T3, T1b, T2b, T3b, T1c, T3c coefficient table

Claims (5)

画像データに対応したトナー像を形成する画像形成装置であって、
複数の階調再現方法のいずれかを画像全体に対して一律にまたは画像内の領域ごとに適用して前記画像データを生成する画像生成部と、
画素値別かつ前記画像データに付加された属性情報によって示されるエッジ属性の画素と非エッジ属性の画素とを区別する属性別かつ前記画像生成部によって適用された階調再現方法別に、前記画像データの画素の数を計数する計数部と、
温度および湿度の少なくとも一方を検出するセンサーの出力に基づいて、現在の動作環境が予め分類された複数の環境のいずれであるかを判別する環境判別部と、
前記計数部によって計数された画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別の画素の数と、前記環境判別部によって判別された環境に適合する画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別に定められた係数とに基づいて、画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別のトナー消費量を算出し、得られたトナー消費量の総和を前記トナー像の形成におけるトナー消費量として計算する算出部と、を備え
前記画像生成部によって適用される複数の階調再現方法のうちの一つが誤差拡散法であり、
前記算出部は、誤差拡散法が適用されるエッジ属性の画素については、画素値別かつ環境別に定められた係数を用い、誤差拡散法が適用される非エッジ属性の画素については、画素値別に定められ環境別には定められていない係数を用いて、前記トナー消費量を算出する、
ことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that forms a toner image corresponding to image data,
An image generation unit that generates the image data by applying any one of a plurality of gradation reproduction methods uniformly to the entire image or for each region in the image;
For each pixel value, for each attribute for distinguishing between edge attribute pixels and non-edge attribute pixels indicated by attribute information added to the image data, and for each gradation reproduction method applied by the image generation unit , the image A counter for counting the number of pixels of data;
An environment discriminating unit for discriminating which of the plurality of previously classified environments the current operating environment is based on the output of a sensor that detects at least one of temperature and humidity;
The number of the count by counting pixel values by and demographic and tone reproduction method by unit pixels, by the pixel-value-basis and the attribute adapted to the determined environment by the environment judgment unit and by the tone reproduction method Based on the determined coefficient, the toner consumption amount is calculated for each pixel value, for each attribute, and for each gradation reproduction method, and the sum of the obtained toner consumption amounts is calculated as the toner consumption amount in the formation of the toner image. A calculation unit ,
One of a plurality of gradation reproduction methods applied by the image generation unit is an error diffusion method,
The calculation unit uses a coefficient determined for each pixel value and environment for an edge attribute pixel to which the error diffusion method is applied, and for each pixel value for a non-edge attribute pixel to which the error diffusion method is applied. The toner consumption is calculated using a coefficient that is determined and not determined for each environment.
An image forming apparatus.
当該画像形成装置において記録される積算稼動量が予め定められた複数の稼動量範囲のいずれに該当するかを判別する稼動状況判別部をさらに備え、
前記算出部は、前記計数部によって計数された画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別の画素の数と、前記環境判別部によって判別された環境に適合しかつ前記稼動状況判別部によって判別された稼動量範囲に適合する画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別に定められた係数とに基づいて、画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別の前記トナー消費量を算出す
請求項1記載の画像形成装置。
An operating state determining unit that determines which of a plurality of predetermined operating amount ranges the accumulated operating amount recorded in the image forming apparatus is;
The calculation unit conforms to the number of pixels counted by the counting unit according to pixel value, attribute, and tone reproduction method, and the environment determined by the environment determination unit, and is determined by the operation status determination unit. based on the has been operated weight ranges stipulated pixel-value-basis and by demographic and gradation reproduction method compatible with the coefficient, out calculation the toner consumption Alternatively another and demographic and tone reproduction pixel value The image forming apparatus according to claim 1.
階調再現方法別かつ画素値別かつ属性別かつ環境別かつ稼動量範囲別に定められた係数を示すテーブルを有し、
前記算出部は、前記環境判別部によって判別された環境と前記稼動状況判別部によって判別された稼動量範囲とに該当する係数を前記テーブルから抽出して、画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別の前記トナー消費量の算出に用いる
請求項記載の画像形成装置。
It has a table showing coefficients defined by gradation reproduction method, pixel value, attribute, environment, and operation amount range,
The calculation unit extracts coefficients corresponding to the environment determined by the environment determination unit and the operation amount range determined by the operation status determination unit from the table, and reproduces the gradation by pixel value, attribute, and gradation. The image forming apparatus according to claim 2 , wherein the image forming apparatus is used for calculating the toner consumption amount for each method.
画像データに対応したトナー像を形成する画像形成装置におけるトナー消費量の算出方法であって、
複数の階調再現方法のいずれかを画像全体に対して一律にまたは画像内の領域ごとに適用して前記画像データを生成し、
前記画像データの取り得る画素値別かつ前記画像データに付加された属性情報が示すエッジ属性の画素と非エッジ属性の画素とを区別する属性別かつ前記画像データの生成に適用された階調再現方法別に、前記画像データの画素の数を計数し、
温度および湿度の少なくとも一方を検出するセンサーの出力に基づいて、現在の動作環境が予め分類された複数の環境のいずれであるかを判別し、
計数された画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別の画素の数と、画素値別かつ属性別に定められかつ判別された環境に適合する係数とに基づいて、画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別のトナー消費量を算出し、得られたトナー消費量の総和を前記トナー像の形成におけるトナー消費量として計算するものであり、
前記画像データの生成に適用される複数の階調再現方法のうちの一つが誤差拡散法であり、
画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別のトナー消費量を算出するに当たり、誤差拡散法が適用されるエッジ属性の画素については、画素値別かつ環境別に定められた係数を用い、誤差拡散法が適用される非エッジ属性の画素については、画素値別に定められ環境別には定められていない係数を用いる
ことを特徴とするトナー消費量の算出方法。
A method for calculating a toner consumption amount in an image forming apparatus that forms a toner image corresponding to image data,
Applying any one of a plurality of gradation reproduction methods to the entire image uniformly or for each region in the image, to generate the image data,
Gradation reproduction applied to the generation of the image data for each pixel value that can be taken by the image data and for each attribute that distinguishes between edge attribute pixels and non-edge attribute pixels indicated by the attribute information added to the image data For each method , the number of pixels of the image data is counted,
Based on the output of a sensor that detects at least one of temperature and humidity, determine whether the current operating environment is a plurality of pre-classified environments,
Based on the number of pixels counted for each pixel value, attribute, and gradation reproduction method, and the coefficient determined for each pixel value and attribute and adapted to the determined environment, and for each pixel value, attribute, and Calculating a toner consumption amount for each gradation reproduction method, and calculating a total toner consumption amount obtained as a toner consumption amount in the formation of the toner image ;
One of a plurality of gradation reproduction methods applied to the generation of the image data is an error diffusion method,
In calculating toner consumption by pixel value, attribute, and tone reproduction method, error diffusion is applied to pixels with edge attributes to which the error diffusion method is applied, using coefficients determined by pixel value and environment. A non-edge attributed pixel to which the law is applied uses a coefficient that is determined for each pixel value but not for each environment, and a method for calculating a toner consumption amount.
画像データに対応したトナー像を形成する画像形成装置におけるトナー消費量を算出するコンピューターによって実行されるコンピュータープログラムであって、
複数の階調再現方法のいずれかを画像全体に対して一律にまたは画像内の領域ごとに適用して前記画像データを生成する画像生成処と、
画素値別かつ前記画像データに付加された属性情報によって示されるエッジ属性の画素と非エッジ属性の画素とを区別する属性別かつ前記画像データの生成に適用された階調再現方法別に、前記画像データの画素の数を計数する計数処理と、
温度および湿度の少なくとも一方を検出するセンサーの出力に基づいて、現在の動作環境が予め分類された複数の環境のいずれであるかを判別する環境判別処理と、
前記計数処理によって計数された画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別の画素の数と、前記環境判別処理によって判別された環境に適合する画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別に定められた係数とに基づいて、画素値別かつ属性別かつ階調再現方法別のトナー消費量を算出し、得られたトナー消費量の総和を前記トナー像の形成におけるトナー消費量として計算する算出処理とを、前記コンピューターに実行させるものであり、
前記画像生成処理において適用される複数の階調再現方法のうちの一つが誤差拡散法であり、
前記算出処理において、誤差拡散法が適用されるエッジ属性の画素については、画素値別かつ環境別に定められた係数を用い、誤差拡散法が適用される非エッジ属性の画素については、画素値別に定められ環境別には定められていない係数を用いて、前記トナー消費量を算出する、
ことを特徴とするコンピュータープログラム。
A computer program executed by a computer for calculating toner consumption in an image forming apparatus that forms a toner image corresponding to image data ,
An image generation processing for generating the image data by applying one to each area of uniform or the image for the entire image of a plurality of tone reproduction methods,
For each pixel value, for each attribute that distinguishes between edge attribute pixels and non-edge attribute pixels indicated by the attribute information added to the image data, and for each gradation reproduction method applied to the generation of the image data , A counting process for counting the number of pixels of the image data;
An environment determination process for determining which of a plurality of pre-classified environments the current operating environment is based on the output of a sensor that detects at least one of temperature and humidity;
The number of the counting process counts pixel values by and demographic and gradation reproduction method different pixels by, by the environment determination processing determined environment to fit the pixel-value-basis and attribute by and by the tone reproduction method Based on the determined coefficient, the toner consumption amount is calculated for each pixel value, for each attribute, and for each gradation reproduction method, and the sum of the obtained toner consumption amounts is calculated as the toner consumption amount in the formation of the toner image. Calculation processing is executed by the computer ,
One of a plurality of gradation reproduction methods applied in the image generation process is an error diffusion method,
In the calculation process, for edge attribute pixels to which the error diffusion method is applied, coefficients determined for each pixel value and for each environment are used, and for non-edge attribute pixels to which the error diffusion method is applied, for each pixel value. The toner consumption is calculated using a coefficient that is determined and not determined for each environment.
A computer program characterized by that.
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