JP6361285B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は画像形成装置に関し、特に電子写真方式の画像形成装置が消費するトナー量の推計に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to estimation of the amount of toner consumed by an electrophotographic image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置は一般に、画像データからトナーの消費量を推計する機能を備えている。この機能の目的は主に、トナーの残量もしくはトナーカートリッジの交換要求等を操作パネル等に表示すること、またはトナーカートリッジから現像部へ補給されるべきトナー量もしくはその補給の時期を自動的に決定することにある。 An electrophotographic image forming apparatus generally has a function of estimating toner consumption from image data. The purpose of this function is mainly to display the remaining amount of toner or the toner cartridge replacement request on the operation panel or the like, or automatically the amount of toner to be replenished from the toner cartridge to the developing unit or the timing of replenishment thereof. It is to decide.
トナー消費量は画像データから次のように推計される。(たとえば、特許文献1、2参照。)まず、シート上の1つの領域に含まれる画素の階調値が画像データから読み取られる。1つの画素に付着させるべきトナー量はその画素の階調値で決まるので、読み取られた階調値から、上記の領域全体への付着によって消費されるトナーの総量が推計される。
The toner consumption is estimated from the image data as follows. (For example, refer to
階調値とトナー消費量との間の関数関係は様々な条件に依存する。たとえば、特許文献2、3に開示された技術では、トナー像のエッジには他の部分よりもトナーが付着しやすいことが考慮され、上記の関数関係がエッジに属する画素の数に応じて補正される。
The functional relationship between the gradation value and the toner consumption depends on various conditions. For example, in the techniques disclosed in
近年、オフセット印刷技術の向上に伴い、画像形成装置が対応可能な印刷のデザインが多様化している。それらのデザインにはたとえば、ワンポイントの、すなわち部分的なカラー印刷、カラー写真またはコンピューターグラフィックス(CG)画像の部分的な挿入等が含まれる。 In recent years, with the improvement of offset printing technology, printing designs that can be handled by image forming apparatuses have been diversified. These designs include, for example, one-point or partial color printing, color photographs or partial insertion of computer graphics (CG) images.
さらに、技術的には印刷品質の安定化を目的として、FOGRA認証またはJapanColor認証等を受ける画像形成装置が増えている。これらの装置では、認証制度が要求する国際規格への準拠を達成する目的で、その色再現性が更に高められている。 Furthermore, technically, image forming apparatuses that receive FOGRA authentication, Japan Color authentication, or the like are increasing for the purpose of stabilizing print quality. In these devices, the color reproducibility is further enhanced for the purpose of achieving compliance with international standards required by the certification system.
デザインの多様化と色再現性の向上とは、シートごとのトナー消費量に大きなばらつきを生じさせている。その結果、画像形成装置をオフィス等へリースするビジネスにおいては、その装置の使用料を印刷枚数よりもトナー消費量に基づいて課金する方が合理的である場合が増えている。 The diversification of design and the improvement of color reproducibility cause a large variation in toner consumption for each sheet. As a result, in the business of leasing an image forming apparatus to an office or the like, there is an increasing number of cases where it is more reasonable to charge the usage fee of the apparatus based on the amount of toner consumed than the number of printed sheets.
しかし、トナー消費量に基づく使用料の課金を実用的なレベルで実現するには、トナーの残量表示等を主目的とする従来の推計技術では精度が不十分である。特にユーザーの操作に応じて、電子写真プロセス(単に「プロセス」とも言う。)の動作条件を規定するパラメーターのうち、画像濃度に影響を与えるものが調整された場合、従来の技術では、その調整に伴う階調値とトナー消費量との間の関数関係の変化が推計に反映されない。その結果、推計の精度を向上させることが難しい。 However, in order to realize a charge for the usage fee based on the toner consumption at a practical level, the conventional estimation technique mainly for displaying the remaining amount of toner has insufficient accuracy. In particular, when parameters that affect the image density among the parameters that define the operating conditions of an electrophotographic process (also simply referred to as “process”) are adjusted according to the user's operation, the adjustment is performed in the conventional technology. The change in the functional relationship between the gradation value and the toner consumption accompanying the above is not reflected in the estimation. As a result, it is difficult to improve the accuracy of estimation.
本発明の目的は上記の課題を解決することであり、特にユーザによるパラメーターの調整によって阻まれることなく、トナー消費量の推計精度を向上させることのできる画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and in particular, to provide an image forming apparatus capable of improving the estimation accuracy of toner consumption without being hindered by parameter adjustment by a user.
本発明の1つの観点による画像形成装置は、画像データに基づいてシートにトナーで画像を形成する画像形成部と、その画像のうち線画の部分をトナーで描く際の平均的な線幅を示す指標値をユーザーから受け付ける受付部と、その指標値に基づいて画像形成部を制御して画像の濃度を調整する調整部と、画像データの示す画素の階調値から、画像が形成される際に消費されるトナー量を推計する機能部であり、階調値とトナー消費量との間の関係を指標値に応じて補正する推計部とを備えている。画像形成部は、帯電可能な部材であり、光に照らされた部分では帯電量が変化する像担持体と、画像データに基づくパターンの光を像担持体に照射してその像担持体に静電潜像を形成する露光部と、その静電潜像にトナーを付着させて画像に変換する現像部と、その画像を像担持体からシートへ転写する転写部とを有する。調整部は上記の指標値に基づいて露光部を制御して、像担持体を照らす光の量を調整する。 An image forming apparatus according to an aspect of the present invention shows an image forming unit that forms an image with toner on a sheet based on image data, and an average line width when a line drawing portion of the image is drawn with toner. When an image is formed from a receiving unit that receives an index value from a user, an adjustment unit that controls the image forming unit based on the index value to adjust the density of the image, and a tone value of a pixel indicated by the image data Is a functional unit that estimates the amount of toner consumed by the printer, and includes an estimation unit that corrects the relationship between the gradation value and the toner consumption amount according to the index value . The image forming unit is a chargeable member, and an image carrier whose charge amount changes in a portion illuminated with light, and a light of a pattern based on the image data is irradiated to the image carrier to statically adhere to the image carrier. It has an exposure part for forming an electrostatic latent image, a developing part for attaching toner to the electrostatic latent image and converting it into an image, and a transfer part for transferring the image from the image carrier to a sheet . The adjustment unit controls the exposure unit based on the index value to adjust the amount of light that illuminates the image carrier.
推計部は、階調値とトナー消費量との間の関係を表す複数のテーブルを記憶していてもよい。これら複数のテーブルは互いに指標値に応じて異なる。
階調値とトナー消費量との間の関係は、画像のエッジを構成するトナー量と、その画像の他の領域を構成するトナー量とによって異なってもよい。また、階調値とトナー消費量との間の関係は画像の解像度によって異なってもよい。
The estimation unit may store a plurality of tables representing the relationship between gradation values and toner consumption. The plurality of tables differ from each other according to the index value.
The relationship between the gradation value and the toner consumption amount may differ depending on the toner amount constituting the edge of the image and the toner amount constituting another region of the image. Further, the relationship between the gradation value and the toner consumption amount may vary depending on the resolution of the image.
推計部は、推計したトナー消費量を外部の課金サーバーへ送信してもよい。また、画像形成装置は、推計部によって推計されたトナー消費量を積算し、その積算値に基づく量のトナーを画像形成部へ補給する補給部を更に含んでもよい。 The estimation unit may transmit the estimated toner consumption amount to an external charging server. The image forming apparatus may further include a replenishing unit that accumulates the toner consumption estimated by the estimating unit and replenishes the image forming unit with an amount of toner based on the accumulated value.
本発明の上記の観点による画像形成装置は、画像濃度に影響を与えるパラメーターの値をユーザーの操作に応じて調整した場合、その調整の程度を示す指標値に応じて階調値とトナー消費量との間の関係を補正する。こうして、この画像形成装置は、ユーザによるパラメーターの調整によって阻まれることなく、トナー消費量の推計精度を向上させる。 In the image forming apparatus according to the above aspect of the present invention, when the value of the parameter affecting the image density is adjusted according to the user's operation, the gradation value and the toner consumption amount according to the index value indicating the degree of the adjustment. To correct the relationship between. Thus, this image forming apparatus improves the estimation accuracy of the toner consumption amount without being hindered by the parameter adjustment by the user.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
[画像形成装置の構造の概略]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Outline of structure of image forming apparatus]
図1は、本発明の実施形態による画像形成装置の構造を示す模式的な正面図である。図1にはこの画像形成装置100の内部の要素が、あたかも筐体の前面を透かして見えているように描かれている。
図1を参照するに、画像形成装置100はたとえば複合機(multi-function peripheral:MFP)であり、画像形成部、操作部50、および制御部60を備えている。画像形成部は画像データに基づいてシートにトナー像を形成する部分であり、給送部10、作像部20、定着部30、および排紙部40を含む。
FIG. 1 is a schematic front view showing the structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, elements inside the
Referring to FIG. 1, an
給送部10はシートSHTを1枚ずつ作像部20へ給送する。作像部20は、給送部10から送られたシートSH2の上にトナー像を形成する。定着部30はそのトナー像を熱定着させる。排紙部40は、トナー像が定着したシートSH3を排紙トレイ44に積載する。操作部50はユーザーの操作または外部の電子機器との通信を通して印刷の要求(以下、ジョブという。)と印刷対象の画像データとを受け付けて、それらを制御部60へ伝える。制御部60は1枚の基板の上に実装された電子回路であり、操作部50からの情報に基づいて画像形成装置100内の他の要素の動作を制御する。
[給送部]
The
[Feeding department]
図1を参照するに、給送部10は、収容トレイ11、繰り出しローラー12、搬送ローラー13、およびタイミングローラー14を備えている。収容トレイ11は画像形成装置100の下部に内蔵され、複数枚のシートSHTを収容可能である。それらのシートSHTの材質は紙または樹脂であり、サイズは、A3、A4、A5、またはB4等である。繰り出しローラー12は収容トレイ11内のシートSHTのうち、最も上に位置するシートSH1を搬送ローラー13へ向けて繰り出す。そのシートSH1は更に、その搬送ローラー13によってタイミングローラー14へ搬送される。タイミングローラー14はその搬送の開始時点では一般に停止しており、制御部60からの駆動信号に応じて回転を開始する。それにより、搬送ローラー13から送られたシートSH2は、その駆動信号が示すタイミングでタイミングローラー14から作像部20へ送り出される。
[作像部]
Referring to FIG. 1, the
[Image creation part]
図1を参照するに作像部20は、4つの作像ユニット(プロセスユニットとも言う。)21Y、21M、21C、21K、4本の1次転写ローラー22Y、22M、22C、22K、中間転写ベルト23、2次転写ローラー24、および露光部25を備えている。作像ユニット21Y、…、21Kは水平方向に沿って所定の間隔で配置されている。1次転写ローラー22Y、…、22Kはそれぞれ、作像ユニット21Y、…、21Kの1つと垂直方向で対向するように配置されている。中間転写ベルト23は2本のローラー23L、23Rに掛け渡されて、それらの回転と共に回転する。中間転写ベルト23のうち、水平方向に張られている部分は作像ユニット21Y、…、21Kと1次転写ローラー22Y、…、22Kとの間を通る。中間転写ベルト23が回転すると、その表面の各部が1次転写ローラー22Y、…、22Kに順番に接触する。2次転写ローラー24は、中間転写ベルト23が掛け渡された2本のローラーの一方23Rと平行に設置され、そのローラ23Rとの間に中間転写ベルト23を挟んでいる。中間転写ベルト23と2次転写ローラー24との接触部、すなわちニップには、タイミングローラー14から送り出されたシートSH2が通紙される。露光部25は4つの作像ユニット21Y、21M、21C、21Kの下に設置されて各ユニットへレーザー光を照射する。
Referring to FIG. 1, the
図2の(a)は4つの作像ユニット21Y、21M、21C、21Kのうちの1つ21の断面図である。4つの作像ユニットは順に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)の各色のトナー像を画像データに基づいて形成する。いずれの作像ユニットも、図2の(a)に示されているもの21と同様な構成であり、感光体ドラム211、帯電器212、露光口213、現像部214、クリーナー215、イレーサーランプ(図2には示されていない。)、および補給部216、217を備えている。
FIG. 2A is a cross-sectional view of one of the four
感光体ドラム211は円筒形状の像担持体であり、その外周が感光体で覆われている。この感光体は帯電可能であり、外光にさらされるとその露光部分が除電される。感光体ドラム211は中心軸のまわりに回転可能であり、その回転により外周面の各部を、帯電器212、露光口213、現像部214、中間転写ベルト23、クリーナー215の順に対向させる。
The
帯電器212は感光体ドラム211の外周面のうち、対向した部分の近傍で放電を生じさせ、またはその部分へ直に電荷を注入する。それにより、感光体ドラム211のその部分が均一に帯電する。
The
露光口213は露光部25からのレーザー光を作像ユニットの内部へ導入して、感光体ドラム211の外周面上の帯電領域のうち、対向した部分に照射する。そのとき、その露光部分が除電されて、その部分に静電潜像が形成される。
The
現像部214は補給部216、217からトナーを取り込む。現像部214は更に、感光体ドラム211の外周面のうち、静電潜像が形成された部分と対向したとき、その部分の上にトナーを乗せる。それにより、トナーがその静電潜像に付着してその静電潜像をトナー像として顕在化させる。
図2の(b)と(c)とはそれぞれ、現像部214の上面図と断面図とである。図2の(b)、(c)を参照するに、現像部214は、筐体240、撹拌軸241、供給軸242、および現像ローラ243を含む。
The developing
2B and 2C are a top view and a cross-sectional view of the developing
筐体240の内部は隔壁PRTによって撹拌槽TK1と供給層TK2とに仕切られている。撹拌槽TK1と供給層TK2の一部とは現像剤DVLに浸されている。この現像剤DVLはトナーとキャリアとの2成分を含む。トナーは、導電性を持つ非磁性体の微粉末であり、Y、M、C、Kの4色のいずれかに着色されている。キャリアは、磁性を持つ絶縁体の粉末であり、その粒径がトナーのものよりも大きく、トナーの粉末を多数、表面に吸着する。
The inside of the
撹拌軸241は撹拌槽TK1に内蔵され、中心軸のまわりに回転可能である。攪拌軸241の外周面にはスクリューSC1が形成されており、撹拌軸241の回転に伴って現像剤DVLをかき混ぜながら一方向に移動させる(図2の(b)に示されている矢印AR1参照)。供給軸242は供給槽TK2のうち、現像剤DVLに浸された部分に内蔵され、中心軸のまわりに回転可能である。供給軸242の外周面にはスクリューSC2が形成されており、供給軸242の回転に伴って現像剤DVLをかき混ぜながら、撹拌軸241のスクリューSC1とは逆方向に移動させる(図2の(b)に示されている矢印AR2参照)。隔壁PRTには開口部OP1、OP2が設けられているので、現像剤DVLは撹拌槽TK1と供給槽TK2との間を循環する(図2の(b)に示されている矢印AR3、4参照)。このように現像剤DVLが循環する間にトナーはキャリアとの摩擦によって帯電する。
The
現像ローラ243は供給槽TK2のうち、現像剤DVLに浸された部分の上方に設置され、中心軸のまわりに回転可能である。現像ローラ243は磁石を内蔵しており、その磁力で現像剤DVLの中のキャリアを外周面に吸着する。この外周面は感光体ドラム211の外周面と所定の距離を隔てて対向している。現像ローラ243と感光体ドラム211との間にはバイアス電圧(以下、「現像バイアス」という。)が印加されているので、その電圧に起因する静電力により、現像ローラ243の外周面に吸着したキャリアの表面からトナーが感光体ドラム211の外周面へと移動して付着する。
The developing
図2の(b)を更に参照するに、撹拌槽TK1の底部には透磁率センサー(toner-carrier ratio sensor:TCRセンサー)245が設置されている。TCRセンサー245は、撹拌槽TK1の内部を移動する現像剤DVLの透磁率を測定する。キャリアとは異なりトナーは磁性を持たないので、現像剤DVLの透磁率が高いほどキャリアに対するトナーの割合が低い。これを利用して制御部60はTCRセンサー245の測定値から現像剤DVLにおけるトナーとキャリアとの混合比を検出し、その検出値に基づいて、現像部214に補給すべきトナーの量を決定する。
Further referring to FIG. 2 (b), a magnetic permeability sensor (toner-carrier ratio sensor: TCR sensor) 245 is installed at the bottom of the stirring tank TK1. The
補給部はトナー補給管216とトナーカートリッジ217とを含む。トナー補給管216はトナー補給口244を通して撹拌槽TK1に連結されている。トナー補給口244はトナー補給用のモーターを含む。トナーカートリッジ217は、対応する作像ユニットに割り当てられた色のトナーを格納する。補給部は制御部60からの駆動信号に応じてトナー補給口244のモーターを駆動して、補給すべき量のトナーを撹拌槽TK1の内部の現像剤DVLに供給させる。
The supply unit includes a
図2の(a)を再び参照するに、クリーナー215は感光体ドラム211の外周面のうち、中間転写ベルト23に接触した直後の部分から、残存するトナーを除去する。イレーサーランプは感光体ドラム211の外周面のうち、対向した部分に一様に光を照射して除電する。
Referring again to FIG. 2A, the cleaner 215 removes the remaining toner from the portion of the outer peripheral surface of the
図1を再び参照するに、1次転写ローラー22Y、…、22Kに対しては1次転写電圧が印加されているので、中間転写ベルト23を間に挟んで互いに対向する1次転写ローラー22Y、…、22Kと感光体ドラム211との間には電界が生じる。この電界が感光体ドラム211から中間転写ベルト23の表面へトナー像を転写する。4つの作像ユニット21Y、…、21Kは中間転写ベルト23の回転に合わせて、それぞれの作像動作のタイミングをずらす。その結果、それらの作像ユニット21Y、…、21Kの感光体ドラム211から、それぞれに割り当てられた色のトナー像が順番に、中間転写ベルト23の表面上の同じ位置へ多重転写されて重なり合う。こうして、カラートナー像が中間転写ベルト23の表面上に形成される。
Referring again to FIG. 1, since the primary transfer voltage is applied to the
2次転写ローラー24に対しては2次転写電圧が印加されているので、中間転写ベルト23との間に電界が生じる。シートSH2が中間転写ベルト23と2次転写ローラー24との間のニップに通紙される際、この電界が中間転写ベルト23からそのシートSH2の表面へカラートナー像を転写する。その後、2次転写ローラー24はそのシートSH2を定着部30へ送り出す。
Since a secondary transfer voltage is applied to the
露光部25は発光素子251と4枚の鏡252とを含む。発光素子251はたとえばレーザーダイオードである。発光素子251は制御部60からの駆動信号に応じてレーザー光の出射パターンを変化させる。鏡252は1枚ずつ、4つの作像ユニット21Y、…、21Kの1つの下に設置され、発光素子251から出射されたレーザー光を反射してその上の作像ユニットへ照射する。
[定着部]
The
[Fixing part]
図1を参照するに、定着部30は定着ローラー31と加圧ローラー32とを含む。これらのローラー31、32は互いに平行に配置されて接触している。それらの間の接触部、すなわち定着ニップには、作像部20から送り出されたシートSH2が通紙される。定着ローラー31は回転しながらその側面で、定着ニップに通紙されるシートSH2の表面に接触する。定着ローラー31はハロゲンランプ等のヒーターを内蔵しており、そこから放出された熱を、その側面に接触しているシートSH2の部分へ伝える。加圧ローラー32はそのシートSH2の部分に対して圧力を加えて定着ローラー31へ押し付ける。そのシートSH2のうち、作像部20によってトナー像が形成された部分が定着ニップに通紙されると、定着ローラー31からの熱と加圧ローラー32からの圧力とにより、そのトナー像がシートSH2の表面上に定着する。
[排紙部]
Referring to FIG. 1, the fixing
[Output section]
図1を参照するに、排紙部40は、ガイド板41、排出口42、一対の排出ローラー43、および排紙トレイ44を含む。ガイド板41は、定着部30の上部から排出されたシートSH2を排出口42へ向けて案内する。排出口42は、画像形成装置100の筐体に開けられた、水平方向に細長いスリットである。一対の排出ローラー43は排出口42の内側に、排出口42に沿って水平に配置されており、互いの側面を接触させている。それらの間のニップには、ガイド板41によって案内されたシートSH3が通紙される。排出ローラー43は回転しながらその側面で、ニップに通紙されるシートSH3を排出口42から排紙トレイ44へ送り出す。排紙トレイ44は画像形成装置100の筐体の外側に設置され、排出口42から排出されたシートSH3を積載する。
[電子制御系統]
Referring to FIG. 1, the
[Electronic control system]
図3は、画像形成装置100の電子制御系統の構成を示すブロック図である。図3を参照するに、この系統では、操作部50、制御部60、および画像形成部70、すなわち、給送部10、作像部20、および定着部30がバス90を通して互いに通信可能に接続されている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic control system of the
制御部60は、CPU61、RAM62、およびROM63を含む。CPU61はファームウェアに従って、バス90に接続された他の要素50、70を制御する。RAM62は、CPU61によってファームウェアが実行される際の作業領域をCPU61に提供すると共に、操作部50によって受け付けられた印刷対象の画像データIMGを保存する。ROM63は書き込み不可の半導体メモリー装置とEEPROM等の書き換え可能な半導体メモリー装置とを含む。前者はファームウェアを格納し、後者はCPU61に環境変数等の保存領域を提供する。ROM63は特に、画素の階調値とトナー消費量との間の関数関係を表すテーブルTBLを複数種類、保存している。ROM63はまた、画像濃度に影響を与えるパラメーターPRMの値を保存している。
The
以下、説明の便宜上、ROM63に保存された上記のテーブルTBLを「トナー消費量テーブル」と呼び、上記のパラメーターPRMを「画像濃度調整変数」と呼ぶ。画像濃度調整変数にはたとえば、画像の色別の最大濃度、または、文字等の線画の再現性、すなわちトナーで描かれる線の幅を表すパラメーターが含まれる。
[操作部]
Hereinafter, for convenience of explanation, the table TBL stored in the
[Operation section]
操作部50は、操作パネル51、スキャナー52、メモリーインタフェース(I/F)53、およびLANI/F54を含む。
操作パネル51は、押しボタン、タッチパネル、およびディスプレイを含む。操作パネル51は制御部60からの駆動信号に応じて、操作画面および各種パラメーターの入力画面等のGUI画面をディスプレイに表示する。操作パネル51はまた、ユーザーが操作した押しボタンまたはタッチパネルの位置を識別し、その識別に関する情報を操作情報として制御部60へ伝える。
The
操作パネル51は特に受付部511を含む。受付部511はユーザーの操作に応じて画像濃度調整変数の入力画面を操作パネル51のディスプレイに表示して、その入力画面を通してユーザーから指標値を受け付ける。この指標値は画像濃度調整変数の目標値、すなわち画像濃度に対する調整の程度を示す。受付部511は更に、受け付けた指標値を制御部60へ伝える。
The
スキャナー52は内蔵の光学機器を利用して原稿の表面に光を照射し、その反射光の強度分布から、文字、図柄、または写真を読み取って画像データIMGに変換する。
メモリーI/F53は、USBポート、メモリカードスロット等の映像入力端子を通して、USBメモリー、ハードディスクドライブ(HDD)等の外付けの記憶装置から直に画像データIMGを取り込む。
LANI/F54は外部のネットワークNTWに有線または無線で接続され、そのネットワークNTWに接続された他の電子機器と通信する。LANI/F54はユーザーからの指示、特にジョブと印刷対象の画像データIMGとをそれらの電子機器から受信する。それらの電子機器は特に課金サーバーSRVを含む。課金サーバーSRVはトナー消費量を制御部60から受信し、その量に基づいて画像形成装置100の使用料を決定する。
[制御部]
The
The memory I /
The LAN I /
[Control unit]
制御部60は操作部50からの操作情報に基づいて画像形成装置100内の他の要素へ駆動信号を送信する。それにより、制御部60はそれらの要素に対し、稼動モード、待機モード、スリープモード等の動作モードを指示して、その動作モードに応じた処理を各要素に実行させる。
The
制御部60は操作部50に操作画面を表示させて、ユーザーによる操作を受け付けさせる。操作部50がユーザーからジョブを受け付けたとき、制御部60は操作部50に印刷対象の画像データIMGをRAM62へ転送させる。制御部60は更に、そのジョブの示す印刷条件に従って、給送部10に対しては給送すべきシートの種類とその給送のタイミングとを指定し、作像部20に対しては、形成すべきトナー像を表す画像データIMGを提供する。制御部60は特に露光部25の発光素子251に、その画像データIMGに基づいてレーザー光の出射パターンを変化させる。制御部60はまた、定着部30に対しては定着ローラー31の表面温度を、トナー像の熱定着に適した値に維持させる。
The
制御部60は画像データIMGを作像部20に提供する際、その画像データIMGに対して、色補正処理、階調補正処理、スクリーン処理、および誤差拡張処理等の画像処理(以下、RIP(raster-image processor)処理という。)を行い、その結果として得られたラスタデータを作像部20へ渡す。特にスクリーン処理により、画像データIMGは各画素の階調値を、その画素に各色のトナーで描かれる「点」(以下、「ドット」という。)の密度で表す。
When the
図3を参照するに、制御部60ではCPU61が、対応するファームウェアを実行することにより、調整部611および推計部612として機能する。調整部611は、操作パネル51の受付部511がユーザーから受け付けた指標値に基づいて、画像形成部70に画像濃度を調整させる。推計部612は、画像形成部70が画像データIMGに従ってシートにトナー像を形成する際に消費するトナー量をその画像データIMGから推計する。
−調整部−
Referring to FIG. 3, in the
-Adjustment part-
操作部50がユーザーから画像濃度調整変数の変更要求を受け付けた場合、制御部60はその旨の操作情報に応じて調整部611を起動する。調整部611はまず操作パネル51の受付部511に画像濃度調整変数の入力画面を表示させて、ユーザーから指標値を受け付けさせる。
When the
図4は、操作パネル51に表示される画像濃度調整変数の入力画面、および、その変数の値に応じた制御量の変化が1ドットあたりのトナー消費量へ与える影響を表すグラフである。受付部511はこれらの入力画面に対するユーザーの操作から指標値を識別し、その指標値を調整部611へ通知する。調整部611はその指標値に基づいて、現像バイアスまたは発光素子251の出射光量等、プロセスに対する制御量の中で画像濃度調整変数に対応するものを変化させる。その変化に応じて1ドットあたりのトナー消費量が、図4の(b)または(d)に示されているグラフに従って変化する。
FIG. 4 is a graph showing the input screen of the image density adjustment variable displayed on the
調整部611は更に作像部20に階調補正動作を実行させる。具体的にはたとえば、調整部611はまず、指標値に対応すべき画像濃度の目標値を決定する。調整部611は次に、作像部20にパッチパターンを中間転写ベルト23の上に形成させて、そのパターンの濃度を光センサー(image density control sensor:IDCセンサー)で測定する。調整部611はその測定値を画像濃度の目標値と比較して、その比較の結果から、変化後の制御量が目標値に対応していることを確認する。この確認が取れた場合、調整部611は指標値PRMをROM63に保存する。
The
図4の(a)は画像の最大濃度の入力画面を示す。図4の(a)を参照するに、この入力画面IP1には、C、M、Y、Kの各色の最大濃度、すなわち最大の階調値に対応付けられた画像濃度に対する指標値がデフォルト値を“0”として“−10”から“+10”までの整数で表現されている。その指標値が大きいほど最大濃度の色が濃い。受付部511はユーザーに、入力画面IP1に表示されている4つのカーソルCSRを操作させて、各色のトナーの最大濃度を“−10”から“+10”までの指標値の中から選択させる。受付部511は更に、選択された4つの指標値をユーザーの操作から識別して、これらの指標値を調整部611へ通知する。調整部611は、通知された指標値に応じて現像バイアスを変化させる。
FIG. 4A shows an input screen for the maximum density of an image. Referring to FIG. 4A, in this input screen IP1, the maximum density of each color of C, M, Y, and K, that is, the index value for the image density associated with the maximum gradation value is the default value. Is represented by an integer from “−10” to “+10”. The larger the index value, the darker the maximum density color. The accepting
図4の(b)は、現像バイアスの変化が1ドットあたりのトナー消費量へ与える影響の一例を表す。最大濃度の指標値が高いほど現像バイアスは高いので、1ドットあたりのトナー消費量が増大する。 FIG. 4B shows an example of the influence of the change in the developing bias on the toner consumption per dot. The higher the maximum density index value, the higher the development bias, and thus the toner consumption per dot increases.
図4の(c)は文字の再現性の入力画面を示す。図4の(c)を参照するに、この入力画面IP2には、C、M、Y、Kの各色で描かれた文字等の線画の再現性、すなわち平均的な線幅に対する指標値がデフォルト値を“普通”(=“0”)として“細め”→“中細”→“普通”→“中太”→“太め”の順に±10段階で表現されている。受付部511はユーザーに、入力画面IP2に表示されている4つのカーソルPRVを操作させて、各色の文字の再現性を±10段階の指標値の中から選択させる。操作部50は更に、選択された4つの指標値をユーザーの操作から識別して、これらの指標値を調整部611へ通知する。調整部611は、通知された指標値に応じて露光部25の出射光量を変化させる。
FIG. 4C shows a character reproducibility input screen. Referring to FIG. 4C, the input screen IP2 defaults to the reproducibility of line drawings such as characters drawn in C, M, Y, and K colors, that is, the index value for the average line width. The value is expressed as ± 10 levels in the order of “thin” → “medium thin” → “normal” → “middle thick” → “thick” with “normal” (= “0”). The accepting
図4の(d)は、文字の再現性の程度に応じた露光部25の出射光量の変化が1ドットあたりのトナー消費量へ与える影響の一例を表す。指標値が高いほど、すなわち線幅が大きいほど出射光量は大きいので、1ドットあたりのトナー消費量が増大する。
−推計部−
FIG. 4D shows an example of the influence of the change in the amount of light emitted from the
-Estimator-
操作部50がユーザーからジョブの要求を受け付けた場合、制御部60はその旨の操作情報に応じて推計部612を起動する。推計部612は、そのジョブの対象とする画像データIMGから各画素の階調値を読み取り、これらの階調値から、作像部20がその画像データIMGに基づいてトナー像を形成する際に消費するトナー量を推計する。推計部612は特に画素の階調値とトナー消費量との間の関数関係を、調整部611がROM63に保存した指標値PRMに応じて補正する。
When the
具体的には、推計部612はまず画像処理後の画像データIMG、すなわちラスタデータに基づいて、各階調値を示す画素をページ別に、かつ色別にカウントする。推計部612は特に、トナー像のエッジ部に属する画素と、エッジ部以外の部分(以下、「ドット部」という。)に属する画素との間でカウントを分ける。ここで、トナー像の「エッジ部」とは、その像の輪郭等、隣接する2つの画素間で階調値の差が所定の閾値以上であるトナー像の部分を意味する。
Specifically, the
推計部612は次に、各ページのエッジ部についてのカウントと、ドット部についてのカウントとに基づいてトナー消費量をページごとに、かつ色ごとに推計する。
ここで、画素の階調値、すなわちその画素に描かれるドットの数と、それらのドットの描画に消費されるトナー量との間の関数関係はエッジ部とドット部との間で異なる。したがって、ROM63に保存されたトナー消費量テーブルTBLは、エッジ部とドット部との間での関数関係の違いに対する補正を含む。具体的には、エッジ部に属する画素に対するテーブル(エッジ部用のトナー消費量テーブル)と、ドット部に属する画素に対するテーブル(ドット部用のトナー消費量テーブル)とでは、階調値ごとに規定される1ドットあたりのトナー消費量が異なる(たとえば特許文献3参照)。
Next, the
Here, the functional relationship between the gradation value of a pixel, that is, the number of dots drawn on the pixel, and the amount of toner consumed for drawing the dots differs between the edge portion and the dot portion. Therefore, the toner consumption amount table TBL stored in the
推計部612は、各階調値の画素のカウントに、その階調値の画素におけるトナー消費量を乗算し、得られた積をすべての階調値について合計する。ここで、各階調値の画素におけるトナー消費量の値は、エッジ部についての画素に対する推計ではエッジ部用のトナー消費量テーブルから検索され、ドット部についての画素に対する推計ではドット部用のトナー消費量テーブルから検索される。このように、エッジ部用とドット部用との2種類のトナー消費量テーブルが使い分けられることにより、エッジ部とドット部との間での関数関係の違いが補正される。
The
画素の階調値とトナー消費量との間の関数関係は更に画像濃度調整変数に対する指標値によっても次のように異なる。
図5の(a)は、画像の最大濃度に対する指標値に応じたこの関数関係の変化を表すグラフである。実線のグラフは、指標値がデフォルト値“0”である場合における階調値“0”〜“255”とトナー消費量との間の関数関係を表す。一点鎖線のグラフ群は、指標値がデフォルト値“0”よりも高い場合における階調値とトナー消費量との間の関数関係を表す。破線のグラフ群は、指標値がデフォルト値“0”よりも低い場合における階調値とトナー消費量との間の関数関係を表す。図5の(a)を参照するに、すべての階調値“0”〜“255”において、指標値が高いほど1ドットあたりのトナー消費量は多く、指標値が低いほどトナー消費量は少ない。
The functional relationship between the tone value of the pixel and the toner consumption varies depending on the index value for the image density adjustment variable as follows.
FIG. 5A is a graph showing the change in the functional relationship according to the index value with respect to the maximum density of the image. The solid line graph represents a functional relationship between the gradation values “0” to “255” and the toner consumption when the index value is the default value “0”. The one-dot chain line graph group represents a functional relationship between the gradation value and the toner consumption when the index value is higher than the default value “0”. A broken-line graph group represents a functional relationship between the gradation value and the toner consumption when the index value is lower than the default value “0”. Referring to FIG. 5A, in all gradation values “0” to “255”, the higher the index value, the larger the toner consumption per dot, and the lower the index value, the smaller the toner consumption. .
図5の(b)は、線画の再現性に対する指標値に応じた上記の関数関係の変化を表すグラフである。実線のグラフは、指標値がデフォルト値“普通”である場合における階調値“0”〜“255”とトナー消費量との間の関数関係を表す。一点鎖線のグラフ群は、指標値がデフォルト値“普通”よりも大きい場合における階調値とトナー消費量との間の関数関係を表す。破線のグラフ群は、指標値がデフォルト値“普通”よりも小さい場合における階調値とトナー消費量との間の関数関係を表す。図5の(b)を参照するに、すべての階調値“0”〜“255”において、指標値が大きいほど1ドットあたりのトナー消費量は多く、指標値が小さいほどトナー消費量は少ない。 FIG. 5B is a graph showing the change in the functional relationship according to the index value for the reproducibility of the line drawing. The solid line graph represents a functional relationship between the gradation values “0” to “255” and the toner consumption when the index value is the default value “normal”. The one-dot chain line graph group represents a functional relationship between the gradation value and the toner consumption when the index value is larger than the default value “normal”. A broken-line graph group represents a functional relationship between the gradation value and the toner consumption when the index value is smaller than the default value “normal”. Referring to FIG. 5B, in all gradation values “0” to “255”, the larger the index value, the larger the toner consumption per dot, and the smaller the index value, the smaller the toner consumption. .
図5に示されている、画像濃度調整変数に対する指標値に応じた階調値とトナー消費量との間の関数関係の変化を反映させるべく、ROM63に保存されたトナー消費量テーブルTBLは、指標値別に異なる補正を含む。具体的には、異なる指標値に対して異なる種類のトナー消費量テーブルが割り当てられてており、これらのテーブルの間では、階調値ごとに規定される1ドットあたりのトナー消費量が異なる。推計部612は、ROM63に保存された指標値PRMを参照し、その指標値PRMに対応する種類のトナー消費量テーブルTBLから各階調値の画素におけるトナー消費量を検索する。このように、指標値別に異なる種類のトナー消費量テーブルが使い分けられることにより、指標値に応じた関数関係の違いが補正される。
−課金サーバーによる画像形成装置の使用料の決定−
The toner consumption table TBL stored in the
-Determination of usage fee of image forming device by billing server-
制御部60は更に、推計部612によってページごとに推計されたトナー消費量をジョブごとに集計し、その集計結果を示すデータをLANI/F54に、外部のネットワークNTW上の課金サーバーSRVへ送信させる。
図6は、制御部60から課金サーバーSRVへ送られるジョブごとのトナー消費量と、それに対して課金サーバーSRVが決定する画像形成装置100の使用料との間の対応関係を示す表である。図6を参照するに、制御部60から課金サーバーSRVへ送られるデータは、ジョブの識別番号ごとに、印刷に使用された用紙のサイズ、印刷の枚数、およびC、M、Y、Kの色別のトナー消費量を示す。課金サーバーSRVは、このデータの示す印刷枚数に加え、またはそれに代えて、このデータの示すトナー消費量に基づいて画像形成装置100の使用料をジョブごとに決定する。
−トナー消費量の推計値に基づくトナー補給−
The
FIG. 6 is a table showing a correspondence relationship between the toner consumption amount for each job sent from the
-Toner replenishment based on estimated toner consumption-
制御部60は、推計部612によって算定されたトナー消費量の推計値を次のように、現像部214へのトナーの補給にも利用する。
制御部60は、TCRセンサー245の測定値を通して現像剤DVLにおけるトナーとキャリアとの混合比を監視する一方で、前回現像部214へトナーを補給した時点以降、推計部612によって算定されるトナー消費量の推計値を積算する。それにより、制御部60は、トナーの消費に伴ってキャリアに対するトナーの割合が許容下限まで降下したときに加え、トナー消費量の積算値が閾値に達したときにも、現像部214へトナーを補給する。制御部60は特にトナー消費量の積算値に基づいてトナーの補給量を決定し、その補給量に基づいてトナー補給口244のモーターの回転数を計算して駆動信号で作像部20の補給部へ伝える。こうして、その補給量のトナーがトナーカートリッジ217からトナー補給管216とトナー補給口244とを通して現像部214の撹拌槽TK1へ供給される。
The
The
画像データから推計されるトナー消費量に基づくトナー補給は、TCRセンサーで検出される現像剤におけるトナーの存在比に基づくものと、光センサーで検出される現像剤の嵩に基づくものとのいずれと比べても次の点で有利である。第1に、トナー消費量の推計精度が高い。実際、画像データからのドットのカウント誤差に加え、画素の階調値とトナー消費量との間の関数関係の含む誤差は、存在比と現像剤の嵩とのいずれの測定誤差よりも小さい。第2に、トナー補給を適切なタイミングで遂行可能である。実際、画像データに基づくトナー消費量の推計は、その量のトナーが実際に消費される時点よりも前に遂行可能である。一方、存在比と現像剤の嵩とのいずれも、トナーが実際に消費された時点からある程度の時間が経過した後でなければその変化を検出することができない。第3に、推計処理に必要なハードウェアが少ない。実際、画像データに基づくトナー消費量の推計にはCPUさえあればよいのに対し、存在比に基づく推計にはTCRセンサーが必要であり、現像剤の嵩に基づく推計には光センサーが必要である。
−トナー消費量の推計処理のフローチャート−
The toner replenishment based on the toner consumption estimated from the image data is based on either the toner abundance ratio in the developer detected by the TCR sensor or the developer volume detected by the optical sensor. In comparison, it is advantageous in the following points. First, the estimation accuracy of toner consumption is high. Actually, in addition to the dot count error from the image data, the error including the functional relationship between the tone value of the pixel and the toner consumption is smaller than any measurement error of the existence ratio and the bulk of the developer. Second, toner supply can be performed at an appropriate timing. In fact, the estimation of the toner consumption based on the image data can be performed before the time when the amount of toner is actually consumed. On the other hand, changes in both the abundance ratio and the bulk of the developer can be detected only after a certain amount of time has elapsed since the toner was actually consumed. Third, less hardware is required for the estimation process. Actually, it is only necessary to have a CPU for toner consumption estimation based on image data, whereas a TCR sensor is necessary for estimation based on the existence ratio, and an optical sensor is necessary for estimation based on the bulk of the developer. is there.
-Flow chart of toner consumption estimation process-
図7は、推計部612が1つのジョブにおける画像データIMGからトナー消費量を推計する処理のフローチャートである。この処理は、制御部60が操作部50から、ジョブの要求を示す操作情報を受信したときに開始される。
FIG. 7 is a flowchart of processing in which the
ステップS701では、その操作情報に応じて制御部50が推計部612を起動する。推計部612はまず、ROM63に保存された画像濃度調整変数に対する指標値PRMを参照して、その指標値PRMに対応する種類のトナー消費量テーブルを、ROM63に保存された複数種類のテーブルTBLの中から選択する。推計部612はまた、画素のカウントを、エッジ部とドット部との別に、色別に、かつ階調値別に示す変数領域をRAM62の中に確保する。その後、処理はステップS702へ進む。
In step S701, the
ステップS702では、制御部60による画像データIMGに対するRIP処理に並行して、推計部612はそのRIP処理後の画像データIMG、すなわちラスタデータから1枚のページを選択し、そのページから1組の画素データを抽出する。その後、処理はステップS703へ進む。
In step S702, in parallel with the RIP processing on the image data IMG by the
ステップS703では、推計部612が、ステップS702で抽出された1組の画素データを解析して、対応する画素がトナー像のエッジ部とドット部とのいずれに属するかを判別する。その画素がエッジ部に属する場合、処理はステップS704へ進み、ドット部に属する場合、処理はステップS705へ進む。
In step S703, the
ステップS704では、ステップS702で抽出された1組の画素データに、トナー像のエッジ部に属する画素が対応する。推計部612はその画素データから各色の階調値を読み取り、エッジ部に属し、かつ、読み取られた各階調値を示す画素のカウントを1ずつ増やす。その後、処理はステップS706へ進む。
In step S704, the pixels belonging to the edge portion of the toner image correspond to the set of pixel data extracted in step S702. The
ステップS705では、ステップS702で抽出された1組の画素データに、トナー像のドット部に属する画素が対応する。推計部612はその画素データから各色の階調値を読み取り、ドット部に属し、かつ、読み取られた各階調値を示す画素のカウントを1ずつ増やす。その後、処理はステップS706へ進む。
In step S705, the pixels belonging to the dot portion of the toner image correspond to the set of pixel data extracted in step S702. The
ステップS706では、ステップS702で選択された1枚のページの中に、ステップS702で抽出された画素データとは別の画素データがあるか否かを推計部612が確認する。別の画素データがあれば処理はステップS702から繰り返され、なければ処理はステップS707へ進む。
In step S706, the
ステップS707では、推計部612はまず、各階調値の画素におけるトナー消費量をエッジ部用のトナー消費量テーブルTBLから検索してエッジ部に属する各階調値の画素のカウントに乗算する。推計部612は次に、各階調値の画素におけるトナー消費量をドット部用のトナー消費量テーブルTBLから検索してドット部に属する各階調値の画素のカウントに乗算する。推計部612は続いて、それらの乗算で得られた積をすべての階調値、およびエッジ部とドット部との間で合計し、その合計結果を処理対象のページにおけるトナー消費量の推計値として決定する。その後、処理はステップS708へ進む。
In step S707, the estimating
ステップS708では、RIP処理後の画像データIMGの中に未処理のページが残っているか否かを推計部612が確認する。未処理のページが残っていれば処理はステップS702から繰り返され、残っていなければ処理はステップS709へ進む。
ステップS709では、制御部60が、ステップS707においてページごとに決定されたトナー消費量の推計値をジョブ単位で集計し、その集計結果をLANI/F54に課金サーバーSRVへ送信させる。こうして、処理が終了する。
−トナーの補給処理のフローチャート−
In step S708, the
In step S709, the
-Flow chart of toner supply process-
図8は、制御部60が作像部20に現像部214へトナーを補給させる処理のフローチャートである。この処理は、画像形成部70によるジョブの開始と共に開始される。
ステップS801では、制御部60はトナー消費量の推計値を推計部612から取得して積算する。その後、処理はステップS802へ進む。
ステップS802では、制御部60は、ステップS801で算定された積算値を閾値と比較する。その積算値が閾値以上に達していれば処理がステップS804へ進み、閾値未満に留まっていれば処理がステップS803へ進む。
ステップS803では、制御部60はTCRセンサー245の測定値から現像剤DVLにおけるトナーの存在比を算定して許容下限と比較する。その存在比が許容下限以下まで降下していれば処理がステップS804へ進み、許容下限よりも高く維持されていれば処理がステップS801から繰り返される。
FIG. 8 is a flowchart of processing in which the
In step S <b> 801, the
In step S802, the
In step S803, the
ステップS804では、制御部60はトナー消費量の積算値に基づいてトナーの補給量を決定する。その後、処理はステップS805へ進む。
ステップS805では、制御部60は、ステップS804で決定された補給量に基づいてトナー補給口244のモーターの回転数を計算し、駆動信号で作像部20の補給部へ伝える。その駆動信号に応じたトナー補給口244のモーターの駆動により、その補給量のトナーがトナー補給口244から現像部214の撹拌槽TK1へ供給される。その後、処理はステップS806へ進む。
ステップS806では、制御部60が、画像形成部70によるジョブが終了したか否かを確認する。そのジョブが終了していれば処理が終了し、継続されていれば処理がステップS801から繰り返される。
[実施形態の利点]
In step S804, the
In step S805, the
In step S806, the
[Advantages of the embodiment]
本発明の実施形態による画像形成装置100は上記のとおり、画像データの示す画素の階調値から、トナー像が形成される際に消費されるトナー量を推計する。この推計には、ROM63に保存されたトナー消費量テーブルTBL、すなわち画素の階調値とトナー消費量との間の関数関係を表す複数のテーブルが利用される。特にこれらのテーブルTBLは、画像濃度調整変数に対する指標値PRMごとに、すなわち画像濃度に対する調整の程度ごとに異なる補正を含む。画像形成装置100はこれらのテーブルTBLを指標値PRMに応じて使い分けることにより、その指標値に応じた画素の階調値とトナー消費量との間の関数関係の変化を補正する。こうして、この画像形成装置100は、ユーザによるパラメーターの調整によって阻まれることなく、トナー消費量の推計精度を向上させる。
[変形例]
As described above, the
[Modification]
(A)図1に示されている画像形成装置100はMFPである。本発明の実施形態による画像形成装置はその他に、レーザープリンター、インクジェットプリンター、ファクシミリ、またはコピー機等のいずれであってもよい。
(A) The
(B)図1に示されている4つの作像ユニット21Y、…、21Kはいずれも同じサイズである。その他に、使用頻度の高いブラックのトナーが割り当てられた作像ユニット21Kのサイズは他色のものよりも大きい等、4つの作像ユニットのサイズが不揃いであってもよい。
(C)図2に示されている作像ユニット21では感光体ドラム211が像担持体として機能する。像担持体はその他にベルトであってもよい。
(B) The four image forming units 21Y,..., 21K shown in FIG. In addition, the sizes of the four image forming units may be uneven, such as the size of the
(C) In the
(D)図2に示されている現像部214は2成分系の現像剤DVLを使用する。現像部はその他に1成分系の現像剤、すなわち主成分がトナーのみであってキャリアを含まないものであってもよい。
(E)図2に示されている現像部214では、TCRセンサー245によって検出された現像剤DVLにおけるトナーとキャリアとの混合比が、現像部214の中に残存するトナー量の監視に利用される。その他に、光センサーによって検出された現像部214内での現像剤DVLの嵩がその監視に利用されてもよい。
(D) The developing
(E) In the developing
(F)図5の(a)に示される入力画面では、各色の最大濃度が調整対象である。その他に、最大の階調値とは別の階調値に対応付けられた画像濃度が調整対象であってもよい。
(G)推計部612は、1枚のページが含むすべての画素を、エッジ部とドット部との別に、色別に、かつ階調値別にカウントする。推計部612はその他に、1枚のページを2以上のラインごとに走査する等により、そのページの含む画素を間引いてカウントし、得られたカウントからそのページ全体でのカウントを概算し、その概算結果からトナー消費量を推計してもよい。
(H)推計部612はトナー消費量テーブルTBLから各階調値の画素におけるトナー消費量を検索する。推計部612はその他に、階調値とトナー消費量との間の関数による演算を用いて、画素の各階調値からその画素におけるトナー消費量を算定してもよい。
(F) In the input screen shown in FIG. 5A, the maximum density of each color is an adjustment target. In addition, an image density associated with a gradation value different from the maximum gradation value may be an adjustment target.
(G) The
(H) The
(I)トナー消費量テーブルTBLの種類は、エッジ部用とドット部用との間で異なり、画像濃度調整変数に対する指標値によっても異なる。トナー消費量テーブルTBLの種類はそれらの他に、解像度によって、たとえば600dpiと1200dpiとの間で異なり、または画像データに対するRIP処理の種類によって、たとえば誤差拡散処理とスクリーン(ディザ)処理との間で異なってもよい。
トナー消費量テーブルTBLは更に、画像形成装置100の環境温度と湿度、またはその積算稼動時間に応じて使い分けられてもよい。この場合、推計部612は、画像形成装置100に搭載された温湿度センサーの測定値を監視して、または画像形成装置100の稼動時間を積算して、それらの測定値または積算値に対応付けられた種類のテーブルを選択する。
(I) The type of toner consumption table TBL differs between the edge portion and the dot portion, and also differs depending on the index value for the image density adjustment variable. In addition to these, the type of toner consumption table TBL differs depending on resolution, for example, between 600 dpi and 1200 dpi, or depending on the type of RIP processing for image data, for example, between error diffusion processing and screen (dither) processing. May be different.
Further, the toner consumption amount table TBL may be selectively used according to the environmental temperature and humidity of the
(J)エッジ部用のトナー消費量テーブルとドット部用のものとの間では画素の各階調値におけるトナー消費量の値が異なる。トナー消費量テーブルはその他に、エッジ部に属する画素の割合とドット部におけるドットの密度との組み合わせごとに1ドットあたりのトナー消費量の異なる値を規定してもよい(たとえば特許文献2参照)。この場合、推計部は、エッジ部とドット部とのそれぞれに属する画素のカウントから、エッジ部に属する画素の割合とドット部におけるドットの密度とを算定し、それらの組み合わせを利用してトナー消費量テーブルから1ドットあたりのトナー消費量を検索する。 (J) The toner consumption value at each gradation value of the pixel differs between the toner consumption table for the edge portion and the one for the dot portion. In addition, the toner consumption amount table may define different values of the toner consumption amount per dot for each combination of the ratio of pixels belonging to the edge portion and the dot density in the dot portion (see, for example, Patent Document 2). . In this case, the estimation unit calculates the ratio of the pixels belonging to the edge part and the density of the dots in the dot part from the counts of the pixels belonging to the edge part and the dot part, and uses the combination thereof to calculate the toner consumption. The toner consumption per dot is retrieved from the amount table.
(K)トナー消費量テーブルTBLは画素の各階調値におけるトナー消費量の値そのものを規定する。トナー消費量テーブルはその他に、各階調値におけるトナー消費量の基準値を示すものと、その基準値に対する補正値を示すものとに分けられていてもよい。この場合、推計部は、エッジ部とドット部との別に加えて画像濃度調整変数に対する指標値に応じて、適切な補正値を示すトナー消費量テーブルを選択し、そのテーブルから検索された補正値で、トナー消費量の基準値を示すテーブルから検索された値を補正する。
推計部はさらに、補正値を示すトナー消費量テーブルに代えて、補正値を基準値と指標値とで表した数式を用いて、補正値を基準値と指標値とから算定してもよい。
(K) The toner consumption table TBL defines the toner consumption value itself for each gradation value of the pixel. In addition, the toner consumption amount table may be divided into one indicating a reference value of toner consumption for each gradation value and one indicating a correction value for the reference value. In this case, the estimation unit selects a toner consumption amount table indicating an appropriate correction value according to the index value for the image density adjustment variable in addition to the edge portion and the dot portion, and the correction value retrieved from the table. Thus, the value retrieved from the table indicating the reference value of the toner consumption is corrected.
The estimation unit may further calculate the correction value from the reference value and the index value by using a mathematical expression in which the correction value is represented by the reference value and the index value, instead of the toner consumption table indicating the correction value.
(L)推計部612はエッジ部とドット部との間で画素のカウントを分ける。その他に、ドット部に対するエッジ部の割合が低い、またはエッジ強調の程度が弱い等により、エッジ部におけるトナー消費量がドット部におけるものよりも無視可能な場合、推計部は、エッジ部とドット部とを区別することなく、画素をカウントしてもよい。
(L) The
本発明は、画像形成装置によるトナー消費量の推計技術に関し、上記のとおり、画像データからトナー消費量を推計する際、画素の階調値とトナー消費量との間の関数関係を、ユーザーから受け付けた指標値に応じて補正する。このように、本発明は明らかに産業上利用可能である。 The present invention relates to a technique for estimating toner consumption by an image forming apparatus. As described above, when estimating toner consumption from image data, a functional relationship between a pixel gradation value and toner consumption is calculated from a user. Correction is performed according to the received index value. Thus, the present invention is clearly industrially applicable.
100 画像形成装置
10 給送部
20 作像部
25 露光部
214 現像部
216/217 補給部
30 定着部
40 排紙部
50 操作部
51 操作パネル
52 スキャナー
53 メモリーインタフェース(I/F)
54 LANI/F
60 制御部
61 CPU
611 調整部
612 推計部
62 RAM
63 ROM
70 画像形成部
90 バス
IMG 画像データ
TBL トナー消費量テーブル
PRM 画像濃度調整変数
NTW 外部ネットワーク
SRV 課金サーバー
DESCRIPTION OF
54 LAN I / F
60
63 ROM
70
Claims (6)
前記画像のうち線画の部分をトナーで描く際の平均的な線幅を示す指標値をユーザーから受け付ける受付部と、
前記指標値に基づいて前記画像形成部を制御して前記画像の濃度を調整する調整部と、
前記画像データの示す画素の階調値から、前記画像が形成される際に消費されるトナー量を推計する機能部であり、階調値とトナー消費量との間の関係を前記指標値に応じて補正する推計部と
を備え、
前記画像形成部は、
帯電可能な部材であり、光に照らされた部分では帯電量が変化する像担持体と、
前記画像データに基づくパターンの光を前記像担持体に照射して、前記像担持体に静電潜像を形成する露光部と、
前記静電潜像にトナーを付着させて画像に変換する現像部と、
前記画像を前記像担持体からシートへ転写する転写部と
を有し、
前記調整部は前記指標値に基づいて前記露光部を制御して、前記像担持体を照らす光の量を調整する
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit that forms an image with toner on a sheet based on image data;
A reception unit that receives an index value indicating an average line width when a line drawing portion of the image is drawn with toner;
An adjustment unit that controls the image forming unit based on the index value to adjust the density of the image;
A function unit that estimates a toner amount consumed when the image is formed from a gradation value of a pixel indicated by the image data, and a relationship between the gradation value and the toner consumption amount is set as the index value; and the estimation section is corrected in accordance
With
The image forming unit includes:
An image bearing member that is a chargeable member and changes its charge amount in a portion illuminated by light; and
An exposure unit that irradiates the image carrier with a pattern of light based on the image data to form an electrostatic latent image on the image carrier;
A developing unit for attaching toner to the electrostatic latent image and converting it into an image;
A transfer section for transferring the image from the image carrier to a sheet;
Have
The adjusting unit controls the exposure unit based on the index value to adjust the amount of light that illuminates the image carrier.
An image forming apparatus.
前記複数のテーブルは互いに前記指標値に応じて異なる
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The estimation unit stores a plurality of tables representing the relationship between the gradation value and the toner consumption amount,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of tables are different from each other according to the index value.
ことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the estimation unit transmits the estimated toner consumption amount to an external charging server.
を更に有する請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の画像形成装置。 A replenishing unit that accumulates the toner consumption estimated by the estimating unit and replenishes the image forming unit with an amount of toner based on the accumulated value;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
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