JPH06242676A

JPH06242676A - 現像剤補給装置

Info

Publication number: JPH06242676A
Application number: JP5051478A
Authority: JP
Inventors: Masashi Ooyumi; 大弓　　正志
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-02-17
Filing date: 1993-02-17
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】カラー複写機等の現像装置に対するトナーの補
給を高精度に行う。【構成】現像装置内に、トナーとキャリヤとからなる２
成分の現像剤を収納する。現像に伴い現像装置内の現像
剤中のトナーが消費され、混合比（トナー／現像剤）が
低下するのを、現像剤補給装置によって現像装置内に順
次トナーを補給して防止する。補給は、次のように画像
データに基づいて行う。画像データをその主走査方向及
び副走査方向において２値化回路７３によって２値化
し、これらをカウントすることにより、単位面積当たり
の縦と横との画像のエッジ数（空間周波数）の比を求
め、特徴抽出回路７４によって画像種類を判定する。こ
の判定を基に、判定回路７５が既知のデータと比較して
トナーの消費量を推定し、現像装置に対する正確なトナ
ーの補給量を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル複写機等の画
像形成装置において、現像装置にトナーを補給する現像
剤補給装置に係り、詳しくは、画像処理装置によって処
理された画像データに基づいて現像装置に対するトナー
の補給量を調整する現像剤補給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機等の画像形成装置におい
て、良好な出力画像を形成する上で重要な点がいくつか
あげられるが、そのうちの一つとして現像剤の補給制御
があげられている。

【０００３】複写機による画像形成は、例えば、まず感
光ドラム上に静電潜像を形成し、つづいて現像装置によ
り静電潜像に現像剤を付着させてこれを顕像化した後、
この顕像化された像を紙等の転写材上に転写し、さらに
転写材上の像を定着するといった一連のプロセスによっ
て行われる。したがって、最終的に転写材上に固着され
ることになる現像剤は、これら一連の画像形成プロセス
を繰り返すに伴って、現像装置内から徐々に消費されて
いく。

【０００４】ところで、複写機がカラー複写機である場
合、良好な色の再現性を実現するために、現像剤として
２成分の現像剤が使用されることが多い。２成分の現像
剤は、色剤として静電潜像に付着されるトナーと、この
トナーを担持搬送するキャリヤとを混合させたものであ
る。このようにトナーとキャリヤとを混合させた２成分
現像剤においては、コピーの枚数が増えるに従って、ト
ナーがこれにほぼ比例するようにして消費されるのに対
し、キャリヤはほとんど消費されない。したがって、現
像装置内の現像剤（トナー＋キャリヤ）全体に対するト
ナーの割合を混合比と呼ぶとすると、混合比は次第に低
下していく。この混合比が低下すると、キャリヤによっ
て担持搬送されるトナー、すなわち静電潜像の現像に供
されるトナーが少なくなり、画像濃度が低下する。カラ
ー複写機にあっては１色でもこのような濃度低下がある
と画像全体の色合いが大きく変化してしまい、致命的な
画像欠陥となる。

【０００５】そこで、消費されたトナーに応じて現像装
置内にトナーを補給し、現像装置内のトナーの混合比を
ほぼ一定に保つ、すなわち、現像装置に対するトナーの
補給量の適正化を図る補給制御が重要な課題となる。

【０００６】以下、図９、図１１を参照する等して、従
来行われている２成分系の現像剤を用いた複写機におけ
る現像剤の補給制御を具体的に説明する。

【０００７】図９に示すものは、現像スリーブに近赤外
光を照射し、このときの反射光によって、現像装置内の
混合比を検知するようにした、光検知方式である。現像
スリーブは、現像装置の主要構成部材の一つとして、感
光ドラムに対向して配置されるとともに、その外周面に
所定厚の現像剤が塗布され、この塗布された現像剤中の
トナーを感光ドラム上の静電潜像に付着させるものであ
る。現像スリーブ上の現像剤に近赤外光を照射したとき
の反射光は、トナーとキャリヤとの反射率に違いに基づ
き、トナーの混合比によって異なる。したがって、現像
スリーブ上の現像剤からの反射光を検知することによっ
て、現像剤の混合比を検知することができる。そしてこ
の検知値と基準値との差に応じてトナーの補給を行う。

【０００８】図１１に示すものは、感光ドラム上に所定
の潜像を形成し、この潜像を現像剤（トナー）によって
実際に現像し、このトナー像に光を照射し、その反射光
を光センサで検知することによって、混合比を検知す
る、いわゆるパッチ検出方式のものである。そして検知
結果に応じて現像剤の補給を行う。

【０００９】さらに、図示はしていないが、デジタル複
写機においては、画像データをデジタル量として読み込
むことから、その画像データの全てあるいはその一部の
累積値に比例した量の現像剤を補給するといった制御が
提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の技術によると、はじめの、光検知方式によるもの
では、カーボンを用いた黒色のトナーは、図１０に示す
ようにその光吸収領域が近赤外域にまでわたりキャリヤ
成分との判別ができないため、この方式での測定が不可
能であり、現像剤補給の制御を行うことができない。

【００１１】また、次のパッチ検出方式では、複写機内
に飛散するトナーによる光センサの発光面および受光面
の汚染が直接的に測定の誤差となることや、実際にトナ
ー現像することによる感光ドラム上の汚れ等が欠点とし
てあげられる。

【００１２】最後の、画像データの累積値に比例した現
像剤の補給方法では、図３に示すような、画像種類など
の画像の特徴に応じた現像剤消費量の異なりが考慮され
ず、その誤差が累積される問題点がある。ここで、図３
に示した特性は、電子写真プロセスにおいて現像される
部位の端部が強調される効果や極小ドットパターンへの
追従劣化などの要因によりもたらされると考えられてい
る。

【００１３】そこで、本発明は、出力されるべき画像の
主走査及び副走査方向における画像データ値の変化回数
を検知し、これらを演算処理した結果に基づいて画像種
類、現像剤消費量を推定し、これによって現像装置への
トナーの補給量を調整するようにした現像剤補給装置を
提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、画像処理装置によって処理
された画像データに基づいて露光装置を駆動し、該露光
装置にて像担持体を主走査、副走査して前記像担持体上
に静電潜像を形成し、さらに該静電潜像にトナーを付着
させて該静電潜像を現像してなる画像形成装置におい
て、前記現像によってトナーが消費される現像装置に対
してトナーを補給する現像剤補給装置本体と、前記画像
処理装置からの画像データに基づいて、出力すべく画像
特徴を抽出することにより前記現像装置におけるトナー
の消費量を推定する推定手段と、該推定装置からの出力
によって前記現像剤補給装置本体を駆動制御し、前記現
像装置に対するトナーの補給量を調整する現像剤補給制
御手段とを備え、前記推定手段が、前記出力すべく画像
の主走査方向と副走査方向とにおける画像データ値の変
化回数を検知するとともに該画像変化回数を演算処理す
る特徴抽出手段と、該特徴抽出手段の演算結果に応じて
画像種類を判定する判定手段とを備え、該判定手段の出
力に基づいて前記トナーの消費量を推定する、ことを特
徴とする。

【００１５】

【作用】以上構成に基づき、本発明によると、特徴抽出
手段によって、出力すべく画像の一定方向における画像
データ値の変化回数（以下「空間周波数」という。）を
画像の主走査方向及び副走査方向について検知し、さら
にこれらを演算処理することにより、２次元的な画像特
徴を抽出する。この画像特徴を、判定手段によって、例
えばトナー消費特性が既知の画像特徴と比較することに
より、トナーの消費量を推定する。この推定されたトナ
ーの消費量に基づいて、現像剤補給装置本体を駆動制御
し、現像装置に対するトナーの補給量を調整する。

【００１６】これによって、現像装置内の現像剤中のト
ナーの混合比を一定に保持する。

【００１７】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。なお、以下の実施例において使用する現像
剤は、トナーとキャリヤとからなる２成分の現像剤であ
るものとする。〈実施例１〉まず、図１を参照して、本発明に係る現像
剤補給装置を装着したカラーデジタル複写機全体の構成
と作用とを説明する。

【００１８】複写機上面の原稿台１０１と原稿圧板１０
２との間に載置した原稿の画像面（下向き）を、走査台
１０３に搭載されたランプ１０５で照射しながら走査台
１０３をモータ１０６にて矢印Ｋ１方向に移動させるこ
とによって走査していく。原稿の画像面からの反射光像
はミラー１０７、１０９、１１０、レンズ１１１を通し
てＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）３色のフィルタ
が装着されたＣＣＤ１１２上に結像し、このＣＣＤによ
りＲＧＢ各色の信号に光電変換される。電気信号となっ
た画像信号は画像処理回路（画像処理装置）１１３によ
って適正な出力画像が得られるよう画像処理を受け、マ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラッ
ク（Ｂｋ）の４色の画像データが生成される。そして、
各色の画像データはそれぞれの画像データ値がパルスの
幅に比例する信号となるようＰＷＭ変調される。ここま
での処理が画像処理回路１１３によって行われる。以下
のプロセスにおいては、Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋ各色に対して
同様な処理が行われることから、マゼンタＭの場合を例
に説明を行う。上述のＰＷＭ変調をうけた画像データに
基づき半導体レーザ１１５Ｍを作動させることで、画像
信号に対応する時間的な光パルスが形成される。この光
パルスを高速で回転するポリゴンミラー１１６Ｍにより
空間的に走査（主走査）する。その空間的に走査された
画像データに対応する光ビームによって、図中の矢印方
向（副走査方向）に回転する感光ドラム（不図示の帯電
装置によって外周面が一様に帯電されている。）１１７
Ｍを露光することで、感光ドラム１１７Ｍの外周面上に
２次元的に原稿画像に対応する静電潜像が形成される。
この感光ドラム１１７Ｍ上の静電潜像は、原稿画像に対
応する潜像パターンに形成され、現像器（現像装置）１
１９Ｍによってトナーが付着させてトナー像となる。一
方、トナー像の転写対象となる転写材は、給紙カセット
１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃや手差しトレイ１２１か
ら給紙装置１２２を介して転写ベルト１２３に送られ
る。そして、前述感光ドラム１１７Ｍ上に形成されたト
ナー像を、この転写ベルト１２３が搬送する転写材上に
転写することで、マゼンタの画像が形成される。

【００１９】このような一連の画像形成プロセスがシア
ン、イエロー、ブラックについても同様に行われること
により、原稿画像に対応した４色のトナー像が転写ベル
ト１２３上の転写材に転写される。４色のトナー像の転
写を受けた転写材は、搬送ベルト１２５によって定着器
１２６に搬送され、ここでトナー像が固着された後、最
終的なコピーとして排紙トレイ１２７上に排出される。

【００２０】上述の画像形成プロセスにおいては、トナ
ーが消費される。すなわち各色のトナー像の形成に際
し、各現像器１１９Ｍ、１１９Ｃ、１１９Ｙ、１１９Ｂ
ｋ内のトナーは、各感光ドラム１１７Ｍ、１１７Ｃ、１
１７Ｙ、１１７Ｂｋを介して、転写ベルト１２３上の転
写材上に転写される。したがって、画像形成が繰り返さ
れる毎に、各色のトナーは、順次消費されることにな
る。

【００２１】トナーが消費されると、前述の従来の技術
で説明したように、各現像器１１９Ｍ、１１９Ｃ、１１
９Ｙ、１１９Ｂｋ内の現像剤（トナー＋キャリヤ）中の
トナーの混合比が低下し、キャリヤを介して現像に供さ
れるトナーの量が低下することから、最終的なカラー画
像の色合いが原稿画像とは大きく掛け離れたものとなる
おそれがある。そこで、各現像器１１９Ｍ、１１９Ｃ、
１１９Ｙ、１１９Ｂｋ内にトナーを補給して現像剤のト
ナーの混合比を一定に制御することが重要になる。

【００２２】これら各現像器１１９Ｍ、１１９Ｃ、１１
９Ｙ、１１９Ｂｋにトナーを補給するのが、これら現像
器の上方に配置されたホッパー１２９Ｍ、１２９Ｃ、１
２９Ｙ、１２９Ｂｋであり、これらホッパーは、本発明
に係る現像剤補給装置の一部を構成する。次に、図２を
参照して、現像剤補給装置について説明する。なお、図
２は上述の複写機の画像形成プロセスのうち、画像入力
がなされてから静電潜像が現像され、現像剤補給を行う
までを示すブロック図である。

【００２３】同図において、１は入力された原稿画像
（画像データ）を電気信号として出力するＣＣＤ１１２
等の画像入力部、２は該画像入力部１から入力された画
像信号に対し、最終的な出力画像を形成するための適切
な処理を施す画像処理回路（画像処理装置）である。ま
た、３は該画像処理回路２から出力された画像データを
時間に対して変調するＰＷＭ回路、４は該ＰＷＭ回路３
によって変調された信号により点灯する半導体レーザ
（露光装置、図１では、１１５Ｃ、１１５Ｙ、１１５Ｂ
ｋで図示）、５は前記半導体レーザ４の出力光によって
露光されて静電潜像が形成される感光ドラム（図１にお
いては、１１７Ｍ、１１７Ｃ、１１７Ｙ、１１７Ｂｋで
図示）である。なお、感光ドラム５は、半導体レーザ４
による露光に先立ち、不図示の帯電装置によってその外
周面が一様に帯電されている。６は該感光ドラム５上の
静電潜像に応じた現像を行う現像器（図１では１１９
Ｍ、１１９Ｃ、１１９Ｙ、１１９Ｂｋで図示）、６ａは
表面に現像剤が塗布されて該現像剤中のトナーによって
現像感光ドラム５上の静電潜像を現像する現像スリー
ブ、７は前述の画像処理回路２から出力される画像デー
タが入力されて適切な消費トナー量を推定する推定回路
（後に詳述）であり、後述する空間周波数検出はこの推
定回路７が行う。８は該推定回路７によって出力される
現像剤補給制御信号により制御される現像剤補給回路
（現像剤補給制御装置）、９は該現像剤補給回路によっ
て駆動され現像器６に直接トナーを補給する現像剤補給
装置本体である。なお、本発明に係る現像剤補給装置１
０は、同図の点線にて囲まれた部分、すなわち推定回路
７、現像剤補給回路８、現像剤補給装置本体９によって
構成されている。

【００２４】次に、上述の現像剤補給装置１０の動作
を、該装置をデジタル複写機に対して応用した例で説明
する。まず、原稿画像が画像入力部１を通して電気信号
として入力される。一般にはデジタル複写機においては
この画像入力部１は、ＣＣＤ素子（図１の１１２参照）
によって構成され、原稿からの反射光を光電変換によっ
て電気信号に変換する。この信号が画像処理回路２に入
力され、最終的に適切な出力画像を得るための各種処
理、例えば、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、Ｌｏｇ
変換、ＵＣＲ処理、γ補正などが加えられる。このよう
に処理を加えられた画像データは、ＰＷＭ変調回路３に
よって、その画像データ値の大きさに比例したパルス幅
の信号になるよう時間的に変調される。このＰＷＭ変調
された信号によって半導体レーザ４を駆動し、その出力
光をスキャンすることにより、画像データ値の大きさに
応じた光出力が空間的に形成される。この光出力によっ
て帯電済みの感光ドラム５を露光することにより、読み
込んだ画像データに対応する電荷分布からなる２次元的
な静電潜像が感光ドラム５上に形成される。この電荷分
布により形成される静電潜像を現像剤のトナーにより顕
像化してトナー像とする。

【００２５】このようにトナー像を転写材に転写するこ
とによってトナーが消費されることになる。このトナー
の消費量の推定を、画像処理回路２からＰＷＭ変調回路
３に送られるのと同じ画像データから行うのが推定回路
７である。この推定回路７による推定は、例えば図３で
示したように、ライン、チェック等の画像種類の特徴に
応じたトナー消費特性によく対応するように行われる
（後に詳述）。推定回路７からの出力によって、現像剤
補給回路８を制御し、さらにこの現像剤補給回路８によ
って、現像剤補給装置本体９を駆動することにより、現
像器６に対する高精度なトナー補給が可能となる。

【００２６】次に、図４を参照して、推定回路７につい
て詳説する。７１は複数ラインの画像データを記憶する
ラインメモリ、７２は当該領域の画像濃度の平均値を算
出する平均濃度算出回路、７３は画像の特徴を抽出のた
めに２値化を行う２値化回路である。また、７４は該２
値化回路からの２値化出力により画像の特徴を抽出する
特徴抽出回路、７５は該特徴抽出回路７４および平均濃
度算出回路７２によって抽出された画像の特徴に応じ
て、トナーの補給制御量を判定する判定回路である。

【００２７】画像データは判定領域の大きさに対応した
ラインメモリ７１により記憶される。本実施例では、判
定領域は４×４画素である。そして、その判定領域内の
画像の特徴を抽出するために２値化を行う。２値化は、
例えば判定領域内の画像データ値の最大値と最小値との
和の２分の１の値、あるいは最大値と最小値との差の２
分の１の値をしきい（閾）値として行う。この２値化に
よって画像領域中に含まれる画像パターンの判別や空間
周波数（後に詳述）の決定が容易に行えることになり、
この２値化されたデータは特徴抽出回路７４に入力され
る。このようにして、判定領域内の画像データおよびそ
の２値化データは特徴抽出回路７４に入力される。ここ
では図３に示すようにトナー消費特性を決定する画像種
類、画像の空間周波数などの要因を各画像領域に対して
抽出する。また、判定領域内の平均濃度もトナー消費特
性の要因であることから、前述ラインメモリ７１によっ
て記憶された判定領域の画像データは平均濃度算出回路
７２に入力される。そして、抽出された画像特徴および
平均画像濃度によって定まるトナー消費特性に応じたト
ナー消費量を判定回路７５で判定する。トナー消費特性
は、図３に示すような特徴を有していることから、判定
領域内の画像種類からはトナー消費特性の曲線が選別さ
れる。その特性曲線において、判定領域画像の空間周波
数によりその値に対応したトナー消費特性曲線上の一点
が決定される。この値が判定領域画像での消費トナー量
判定値となる。上述の推定値決定の操作は画像種類、平
均画像濃度、空間周波数をパラメータとするルックアッ
プテーブルにより実施できる。なお、このルックアップ
テーブルは、実験等によって予め作成しておく。この操
作を画像領域全域に対して繰り返し行い、その結果をト
ナー補給タイミングに対応する区間、例えば一画像分加
算していくことでトナーの補給量が推定されることにな
る。

【００２８】次に、図５に、図４の特徴抽出回路７４に
おける空間周波数抽出の詳細な実施例を示す。７４１は
注目画素ビットを抽出する注目ビット抽出回路、７４２
は該注目ビット抽出回路において注目されたビットにつ
いて出力されるべき画像（実際に出力される必要はな
い。）上の副走査方向での隣接するビットを抽出するタ
テ抽出回路、７４３は注目ビット抽出回路において注目
されたビットについて画像上の主走査方向での隣接する
ビットを抽出するヨコ抽出回路、７４４は注目画素デー
タとそのデータに対して副走査方向のビットシフトを施
したデータとの減算を行う減算器、７４５は注目画素デ
ータとそのデータに対して主走査方向のビットシフトを
施したデータとの減算を行う減算器、７４６は副走査方
向でのビット減算結果においてＨレベルが出力された回
数を計数するカウンタ、７４７は主走査方向でのビット
減算結果においてＨレベルが出力された回数を計数する
カウンタである。また、７４８はカウンタ７４６、７４
７の出力を加算する加算器、７４９はカウンタ７４６、
７４７の出力の除算を行う除算器、７５１、７５２、７
５３はＮＡＮＤ回路、７５４はＮＯＴ回路である。

【００２９】図４の２値化回路７３において２値化処理
された４×４画素、すなわち１６ビットのデータとなっ
た画像データが注目ビット抽出回路７４１に入力され
る。注目ビット抽出回路では、１ビットずつ注目するビ
ットを抽出して出力する。タテ抽出回路７４２では注目
ビット抽出回路７４１で抽出されたビットと画像上で副
走査方向に隣接するビットの画像データのビットを抽出
する。この例では注目ビット抽出回路７４１で抽出した
ビットから４ビットずれたビットの値を抽出することに
なる。ヨコ抽出回路７４３では注目ビット抽出回路７４
１で抽出されたビットと画像上で主走査方向に隣接する
ビットの画像データのビットを抽出する。この例では注
目ビット抽出回路７４１で抽出したビットから４ビット
ずれたビットの値を抽出することになる。

【００３０】このようにして選択された、注目した画素
の画像データビットと主走査および副走査方向にそれぞ
れ隣接した画像データのビットに対して、それぞれ減算
を減算器７４４、７４５において行う。これにより、注
目画素と隣接画素の２値化した値が異なる場合には、減
算結果としてＨレベルの信号が出力されることになる。
この出力をそれぞれカウンタ７４６、７４７に入力す
る。注目画素を判定領域内全域を含むように変化させる
ことで、判定領域内の２値化画像データの０と１の反転
回数、すなわち画像のエッジの数が横方向、縦方向それ
ぞれにおいて計数される。これが、それぞれ横方向、縦
方向の空間周波数（例えばcycle ／cm）となる。この横
方向、縦方向の空間周波数を加算器７４８および除算器
７４９に入力する。そして、横方向、縦方向の空間周波
数の除算を行った結果を基に、図６に示すような画像種
類の判定を行う。この例では、縦方向、横方向の空間周
波数のそれぞれの総数が一定値以下であればベタ、縦方
向、横方向の空間周波数比が一定値以上であればライ
ン、それ以外ではチェックと判定を行う。簡単にいう
と、画像データの単位面積当たりの縦と横のエッジ数の
比から画像の種類を判断するのである。すなわち、加算
器７４８の一定ビットのＮＡＮＤ７５１の出力によりベ
タ、除算器７４９の一定ビットおよびＮＡＮＤ７５１の
出力のＮＯＴ７５４のＮＡＮＤ７５２、７５３によりタ
テライン、ヨコラインをそれぞれ判定する。また、この
３つの判定全てが０の場合はチェックと判定する。そし
て、この判定結果は、図４における判定回路７５に入力
され、トナー消費量の判定が行われる。

【００３１】前にも説明したように、こうして推定回路
７全体によって、トナー消費量が推定され、この結果が
補給制御量として現像剤補給回路８に入力され、さらに
この現像剤補給回路８によって現像剤補給装置本体９を
駆動することで、現像器６に対する精度の高いトナーの
補給を行うことができる。したがって、現像器６内の現
像剤のトナーの混合比が一定に保たれる。これによっ
て、現像スリーブ６ａ外周に塗布されて感光ドラム５上
の静電潜像の現像に供される現像剤中のトナーの混合比
が良好に維持され、静電潜像に対して過不足のないトナ
ーが付着される。

【００３２】図１の複写機においては、各現像器１１９
Ｍ、１１９Ｃ、１１９Ｙ、１１９Ｂｋ内の現像剤におけ
るトナーの混合比が一定に保たれ、したがって、これら
の現像器によって現像された各トナー像が積層された状
態の最終的なカラー画像は、その色合いにおいて、原稿
画像に忠実なものとなる。〈実施例２〉図７に、実施例２におけるフローチャート
を示す。２値化を行う操作までは実施例１と同様に行
う。そして、２値化されたデータ群のパターンマッチン
グを行い、画像種類の判定を行う。判定領域をｎ×ｎ画
素とした場合、ｎ² ビットの２値化データが生成され、
これらを格納する（Ｓ２１）。メモリにはｎ×ｎ画素の
パターンに対応するｎ² ビットの２の（ｎ² −１）乗個
のパターンを用意しておく（Ｓ２２）。そして、判定す
るデータとメモリに格納された各パターンとのマッチン
グを順次行う（Ｓ２３）。このとき、マッチングを排他
的論理和により行うことで、ｎビットが全て０または１
の場合にパターンのマッチングがなされるものとなる
（Ｓ２４〜Ｓ２７）。このパターンの呼出の順序を、一
般の画像で有り得る可能性の高い順番で行うことで、呼
出の回数を減ずることが可能である。あるいは、メモリ
に格納するパターンを各画像種類の代表的なもののみに
とどめておき、パターンのマッチングを一定の冗長度を
もたせて判定することにより、格納する記憶容量の低減
と、呼び出しに要する最悪の時間の短縮化が可能であ
る。このとき、一般の画像では図６に示すところのベタ
画像が大半をしめることなどを考慮して代表のパターン
の選択を行うことで、動作の最適化が図れる。

【００３３】また、コンピュータグラフィックの画像の
ように通常の反射原稿画像と異なる画像の場合、パター
ンの発生頻度を検出し、その発生頻度に応じたパターン
の呼び出し順序を変更するような処置により、呼び出し
の回数の減らすことも可能である。〈実施例３〉実施例１に示した現像剤補給制御を、マイ
クロコンピュータを用いることにより、ソフト的に実行
することも可能である。そのフローチャートを図８に示
す。各画像データ値はラインメモリに格納されているも
のとする。判定領域（ｍ×ｍ画素）の画像データ値ｄim
を前記画像メモリより、ワーキングメモリに順次格納す
る（Ｓ１）。そして、判定領域内の画像データに対し
て、全データ値の加算（Ｓ２）、および各データ値の２
値化を行う（Ｓ３）。ｍ×ｍ画素の判定領域では、ｍの
２乗ビットの２値データＢ₀ 〜Ｂ_m ² _-1が生成されること
になる。次に、空間周波数の検出のため、注目ビットＢ
_n を抽出し（Ｓ４）、横方向で隣接するビットであるＢ
_N （＝Ｂ_n+1 ）を抽出する（Ｓ５）。そして、ビット減
算Ｂ_N −Ｂ_n を行う（Ｓ６）。この減算結果を判定し
（Ｓ７）、その値が１ならば、横方向の空間周波数をカ
ウントする値ＨＳＦを１増加させる（Ｓ８）。縦方向に
対しても同様に、隣接ビットＢ_M （＝Ｂ_n+m ）を抽出し
（Ｓ９）、ビット減算Ｂ_M −Ｂ_n を行い（Ｓ１０）、そ
の結果を判定し（Ｓ１１）、ビットの反転がなされてい
るならば、縦方向の空間周波数のカウント値ＶＳＦに１
を加える（Ｓ１２）。この注目ビットの抽出（Ｓ４）お
よびそれ以降の操作（Ｓ５）〜（Ｓ１２）を横方向、縦
方向それぞれｍ−１回繰り返すことにより（Ｓ１３）、
判定領域内の横方向空間周波数が計数される。その判定
領域内の横方向カウントＶＳＦと縦方向カウントＨＳＦ
の加算（Ｓ１４）と除算（Ｓ１５）とを行う。その除算
結果から画像種類の判定を行う（Ｓ１６）。そして、そ
の判定結果を基に、トナーの補給量の決定を行う。

【００３４】以上の実施例１ないし実施例３においては
ＰＷＭ変調回路３及び現像剤補給装置１０に入力され
る画像データが、ＣＣＤ１１２によって原稿画像を直接
読み取ったものに基づいて形成されたものであるが、画
像データとしてはこれに限らず、コンピュータ等から直
接入力されたものであってもよいのはもちろんである。
また、画像種類を判定するために検知する空間周波数と
しては、実施例１ないし実施例３においては、画像上の
主走査方向と副走査方向という相互に直行する２方向に
ついて検知しているが、原理的には、これら主走査方向
と副走査方向との組合せに限らず、相互に直行しない任
意の２方向であれば十分である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
像担持体上の静電潜像を現像することによって現像装置
から消費されるトナーの消費量を推定するに際し、消費
量の決定要因となる画像種類の判定を、画像データの単
位面積当たりの縦と横のエッジ数の比から行い、例えば
この結果と予め求めてあるトナー消費特性とを比較する
ことによって、トナー消費量の推定を正確に行い、現像
装置に対する高精度なトナーの補給を行うことができ
る。

【００３６】これにより、現像装置内の現像剤中のトナ
ーの混合比を一定に維持し、特にカラー複写機等におい
ては、原稿画像等の入力データの色合いに忠実な色の再
現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像剤補給装置を装着したデジタ
ルカラー複写機の概略を示す断面図。

【図２】実施例１の現像剤補給装置のブロック図。

【図３】画像データの空間周波数と消費トナー量との関
係を示す図。

【図４】実施例１の現像剤補給装置の推定回路の詳細を
示すブロック図。

【図５】同じく推定回路の特徴抽出回路の詳細を示すブ
ロック図。

【図６】横方向空間周波数と縦方向空間周波数とによっ
て画像種類を判定するための図。

【図７】実施例２の画像種類の推定動作を示すフローチ
ャート。

【図８】実施例３の画像種類の推定動作を示すフローチ
ャート。

【図９】従来の現像剤検知方式の一つである光検知方式
を示す概念図。

【図１０】黒トナーの反射特性を示す図。

【図１１】従来の現像剤検知方式の一つであるパッチ検
出方式を示す概念図。

【符号の説明】

２画像処理装置（画像処理部）４露光装置（半導体レーザ）５像担持体（感光ドラム）６現像装置（現像器）７推定手段（推定回路）８現像剤補給制御手段（現像剤補給回路）９現像剤補給装置本体７４特徴抽出手段（特徴抽出回路）７５判定手段（判定回路）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 2/455 Ｇ０３Ｇ 15/00 ３０３ 15/01 １１３ＺＨ０４Ｎ 1/29 Ｅ 9186−5Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像処理装置によって処理された画像デ
ータに基づいて露光装置を駆動し、該露光装置にて像担
持体を主走査、副走査して前記像担持体上に静電潜像を
形成し、さらに該静電潜像にトナーを付着させて該静電
潜像を現像してなる画像形成装置において、前記現像によってトナーが消費される現像装置に対して
トナーを補給する現像剤補給装置本体と、前記画像処理装置からの画像データに基づいて、出力す
べく画像特徴を抽出することにより前記現像装置におけ
るトナーの消費量を推定する推定手段と、該推定装置からの出力によって前記現像剤補給装置本体
を駆動制御し、前記現像装置に対するトナーの補給量を
調整する現像剤補給制御手段とを備え、前記推定手段が、前記出力すべく画像の主走査方向と副
走査方向とにおける画像データ値の変化回数を検知する
とともに該画像変化回数を演算処理する特徴抽出手段
と、該特徴抽出手段の演算結果に応じて画像種類を判定する
判定手段とを備え、該判定手段の出力に基づいて前記トナーの消費量を推定
する、ことを特徴とする現像剤補給装置。