图像形成装置和计算方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括例如打印机、复印机、记录装置和传真机的基于图像信号形成图像的图像形成装置，并且涉及调色剂消耗量的计算方法。
【背景技术】
[0002]需要精确地检测图像形成装置的调色剂消耗量；其目的是，基于调色剂消耗量，向用户通知剩余调色剂量、盒子更换的时间和费用，并且控制各种图像形成处理条件和调色剂补给量。用于检测调色剂消耗量的方法的例子包括在盒子内设置传感器的方法和从图像数据估计调色剂消耗量的方法。前一种方法具有制造成本和检测精度的问题。同时，后一种方法的例子是由日本专利公开N0.2012-48056提出的方法。日本专利公开N0.2012-48056提出基于根据消耗调色剂的连续像素的数量和与相邻像素的间隔的数量的加权来计算调色剂消耗量的方法。
[0003]调色剂消耗量根据图像的类型(例如，屏幕线数、文字和照片)改变。图18A和图18B示出具有相同的面积率(像素数)但具有不同的类型(文字和线图像、半色调图像(屏幕线数:2121p1、1411pi))的图像的调色剂消耗量的例子。注意，212-lpi半色调图像是屏幕线数的值比141-lpi半色调图像的屏幕线数的值大的图像的例子。特别地，图18A示出25%的面积率的调色剂消耗量。文字和线图像具有最大的调色剂消耗量，141-lpi半色调图像具有第二大的调色剂消耗量，并且212-lpi半色调图像具有最低的调色剂消耗量。图18B示出50%的面积率的调色剂消耗量。调色剂消耗量在次序上与25%的面积率的调色剂消耗量相反。更具体而言，文字和线图像具有最低的调色剂消耗量，141-lpi半色调图像具有第二低的调色剂消耗量，并且212-lpi半色调图像具有最高的调色剂消耗量。从图18A和图18B可以看出，调色剂消耗量根据图像的类型改变，并且，调色剂消耗量之间的大小关系根据面积率改变。
[0004]即使当面积率相同时调色剂消耗量也根据图像的类型改变的原因是由于电子照相的特性。即使当面积率相同时，静电潜像的深度和广度(extent)也根据点尺寸或到相邻点的距离改变，因此，调色剂的显影性能也改变。作为结果，调色剂消耗量改变。因此，需要考虑了依赖于图像类型的调色剂消耗量之间的差异的用于估计调色剂消耗量的方法。
【发明内容】
[0005]本发明提供用于根据图像的类型精确地获得调色剂消耗量的技术。
[0006]本发明提供一种用于在记录介质上创建图像的图像形成装置，该图像形成装置包括:计数单元，所述计数单元被配置为在用于创建图像的图像数据中的多个像素之中对作为与相邻像素的关系满足预先确定的边缘条件的像素的数量的边缘计数和作为具有大于或等于预先确定的浓度的浓度的像素的数量的像素计数进行计数；以及，计算单元，所述计算单元被配置为基于边缘计数和像素计数计算调色剂消耗量。
[0007]本发明还提供一种调色剂消耗量的计算方法，该计算方法包括:在图像数据中的多个像素之中，对作为与相邻像素的关系满足预先确定的边缘条件的像素的数量的边缘计数和作为具有大于或等于预先确定的浓度的浓度的像素的数量的像素计数进行计数；以及，基于边缘计数和像素计数计算调色剂消耗量。
[0008]从(参照附图)对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。
【附图说明】
[0009]图1是示出图像形成装置的总体构成的示图。
[0010]图2是图像形成装置的截面图。
[0011]图3是示出打印机引擎的构成的示图。
[0012]图4是示出视频控制器的构成的示图。
[0013]图5是示出数据处理单元的构成的示图。
[0014]图6A和图6B是示出阈值矩阵的例子的示图。
[0015]图7A和图7B是示出半色调处理图像的例子的示图。
[0016]图8是示出窗口处理的示图。
[0017]图9是示出调色剂量计算单元的构成的示图。
[0018]图10是示出根据实施例1的调色剂量计算单元执行的处理的流程的流程图。
[0019]图11是示出窗口处理的示图。
[0020]图12是示出根据实施例1和3的基准表的例子的示图。
[0021]图13是不出根据实施例1和3的调色剂量表的例子的不图。
[0022]图14是示出实施例1的效果的示图。
[0023]图15A和图15B是示出实施例1的效果的示图。
[0024]图16A?16C是示出实施例1的效果的示图。
[0025]图17是示出实施例1的效果的示图。
[0026]图18A和图18B是示出比较例的示图。
[0027]图19是示出根据实施例2的窗口和区块(reg1n)的示图。
[0028]图20A和图20B是示出根据实施例2的调色剂量计算单元的流程的流程图。
[0029]图21是示出根据实施例2的基准表的例子的示图。
[0030]图22是示出根据实施例2的调色剂量表的例子的示图。
[0031]图23是示出实施例2的效果的示图。
[0032]图24是示出实施例2的效果的示图。
[0033]图25是示出根据实施例3的调色剂量计算单元执行的处理的流程的流程图。
[0034]图26是示出根据实施例3的校正系数表的示图。
[0035]图27A?27D是示出实施例3的效果的示图。
【具体实施方式】
[0036]以下，将参照附图作为例子详细描述本发明的实施例。注意，在实施例中描述的构成要素仅是例子，不是要限制本发明的范围。当必要时，或者当在单个实施例中组合来自各实施例的元素或特征是有益的时，以下描述的本发明的各个实施例能够被单独实施或者被实施为多个实施例或其特征的组合。
[0037]实施例1
[0038]图像形成装置的总体构成
[0039]将参照图1描述图像形成装置102的构成。在本实施例中，描述通过使用青色、品红色、黄色和黑色(以下，称为C、M、Y和K)的四种颜色材料(有色调色剂)形成图像的彩色图像形成装置。另外，本实施例的图像形成装置以600dpi的分辨率执行打印。图像形成装置102包括执行各种控制和数据处理的视频控制器103和在转印材料上形成可视化图像的打印机引擎104。转印材料偶尔也可被称为记录材料、记录介质、纸、片材和转印纸。主机计算机101等通过网络、并行接口和串行接口等与图像形成装置102连接。主机计算机101给予图像形成装置102指令以执行打印。视频控制器103将与打印执行指令一起从主机计算机101传送的打印数据光栅化(rasterize)为图像数据，在图像数据上执行将在后面描述的数据处理，并且将得到的数据发送到打印机引擎104。
[0040]打印机引擎控制
[0041]将参照图2和图3描述通过使用C、M、Y和K的调色剂形成多颜色图像的电子照相打印机引擎104的动作。注意，当描述所有的四种颜色的共同的方面时，从附图标记省略字母YMCK。图2示出电子照相型图像形成装置102的例子。图像形成装置102是使用中间转印部件27的级联系统的彩色图像形成装置。图3是示出打印机引擎104的控制单元的框图。打印机引擎104包含引擎控制单元301和引擎机械部分302。引擎机械部分302根据来自引擎控制单元301的各种指令动作。
[0042]引擎机械部分302的激光器/扫描仪系统308包含图2所示的扫描仪单元24。扫描仪单兀24包含激光发光兀件、激光驱动器电路、扫描仪马达、旋转多棱镜和扫描仪驱动器等。扫描仪单元24根据从视频控制器103发送的指示激光曝光时间的激光驱动信号接通激光器并且通过旋转多棱镜反射激光，由此在感光鼓22上执行曝光扫描。曝光用的光选择性地曝光感光鼓22的表面，并由此形成静电潜像。
[0043]图像形成系统309是构成打印机引擎104的主要部分的部分，并且显影在感光鼓22Y、22M、22C和22K上形成的潜像以形成调色剂图像，并且将调色剂图像转印和定影于转印材料上。如图2所示，图像形成系统309包含四个图像形成站。站中的每一个包含感光鼓22、带电器23和显影装置26。图像形成系统309还包含中间转印部件27、转印辊28、定影单元30和产生执行图像形成所需要的各种偏压(高电压)的高电压电源电路。带电器23Y、23M、23C和23K包含使感光鼓22Y、22M、22C和22K的表面均匀带电的套筒23YS、23MS、23CS和23KS。用作显影单元的显影装置26Y、26M、26C和26K包含分别用于使调色剂图像附着于潜像上的套筒26YS、26MS、26CS和26KS。带电器23、显影装置26和感光鼓22以处理盒的形式可拆卸地附接到图像形成装置102的体部(body)。中间转印部件27由驱动辊25驱动，并且，调色剂图像从感光鼓22Y、22M、22C和22K被一次转印到中间转印部件27。作为转印辊28接触中间转印部件27的结果，转印材料11被压合在转印辊28与中间转印部件27之间并且通过转印辊28与中间转印部件27被传输，并且，中间转印部件27上的多色调色剂图像被二次转印到转印材料U。转印辊28在多色调色剂图像被转印到转印材料11上的时段中与转印材料11接触，并且在完成转印时离开中间转印部件27。定影单元30在传输转印材料11的同时熔融和定影多色调色剂图像。定影单元30包含加热转印材料11的定影辊31和将转印材料11压在定影辊31上的压力辊32。定影辊31和压力辊32具有中空的形状，并且加热器33和34分别被设定于定影辊31和压力辊32内。清洁单元29清除残留于中间转印部件27上的调色剂。四个处理盒中的每一个包含非易失性的存储装置。引擎控制单元301的CPU 303和ASIC 304从存储装置读取和向存储装置写入各种类型的信息(形成的图像的总数和操作时间)。
[0044]纸馈送和传输系统310是掌控转印材料11的馈送和传输的部分，并且由各种传输系统马达、纸馈送单元21 (纸馈送盒21a和纸馈送托盘21b)和包含片材馈送棍和排出棍的各种传输辊等构成。纸馈送和传输系统310根据图像形成系统309的动作从纸馈送盒21a或纸馈送托盘21b馈送和传输转印材料11。
[0045]传感器系统311是用于收集CPU 303和ASIC 304控制激光器/扫描仪系统308、图像形成系统309以及纸馈送和传输系统310所需要的信息的传感器组。该传感器组可包含定影单元30的温度传感器，用于检测在感光鼓22、中间转印部件27或转印材料11上形成的调色剂图像的浓度的浓度传感器，用于检测颜色偏移的传感器，纸尺寸传感器，片材引导边缘检测传感器，以及，片材传输检测传感器等。由传感器系统311检测的信息被CPU303获取并且在打印序列的控制上得到反映。
[0046]引擎控制单元301的CPU 303使用RAM 305作为主存储器或工作区域，并且根据存储于非易失性存储单元306中的各种控制程序控制引擎机械部分302。系统总线312具有地址总线和数据总线。引擎控制单元301和引擎机械部分302的各种构成要素与系统总线312连接，使得它们可相互访问。
[0047]在通过引擎接口单元307从视频控制器103接收到打印执行命令时，CPU 303首先驱动图像形成系统309以通过使用带电器23使感光鼓22的表面带电。CPU 303通过产生并输出激光驱动信号驱动激光器/扫描仪系统308，并且通过使用扫描仪单元24在感光鼓22上形成静电潜像。
[0048]然后，CPU 303驱动图像形成系统309以使显影装置26将静电潜像显影以形成单色调色剂图像。该单色调色剂图像被依次一次