JP5115612B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

一般的なダイレクトタンデム方式の画像形成装置では、搬送ベルトに記録媒体を載せた状態で、画像形成手段を構成する４つのプロセスカートリッジに記録媒体を順次搬送しながら各色の画像を記録媒体に重ねて転写することによりカラー画像を形成している。

このため、記録媒体に対する各色ごとの画像形成位置（レジストレーション）がずれて、各色の画像を正確に重ねて転写することが出来なくなると、良好なカラー画像を形成することが出来なくなる。

そこで、このような画像形成装置では、搬送ベルトの記録媒体搬送面と対向する位置にセンサを設ける。そして、搬送ベルト上にレジストレーション補正用画像を形成し、このレジストレーション補正用画像をセンサで読み取ることにより、レジストレーションのずれを検出する。そして、露光装置による感光体表面への露光のタイミングを調整することで、レジストレーションのずれが発生することを防止している。

また、装置の経年変化や環境の変化等により、トナー像の濃度の変化を防止することを目的として、搬送ベルト上に濃度補正用画像を形成し、濃度補正用画像の濃度をセンサ等で測定することで、画像濃度を制御することが行われている。

そして、前述した補正用画像は、搬送ベルトの記録媒体搬送面と対向して設けられたクリーニング手段によって、搬送ベルト上から除去される。

クリーニング手段は、搬送ベルトに当接して配置されるクリーニングローラを有するものが知られている（例えば特許文献１）。クリーニングローラは、搬送ベルトとの当接部で、搬送ベルトの移動方向と逆向きに回転し、搬送ベルト上の補正用パターンを除去する。

特開２００７−２０６５２０

しかし、従来のようなクリーニングローラによって搬送ベルト上の補正用パターンを除去する方法によると、クリーニングローラの周回ごとに、クリーニングローラ上の同じ箇所で、補正用画像を除去することがあった。そのため、クリーニングローラは、搬送ベルト上の補正用画像を効果的に除去できないという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、補正用パターンをクリーニングローラによって、良好に回収することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置は、所定方向に回転移動する像担持体と、前記所定方向において前記像担持体上に、画像形成条件を補正するための複数の補正用画像を形成する補正用画像形成手段と、前記像担持体上の補正用画像を清掃するクリーニングローラと、を備え、前記クリーニングローラの円周長さをＲ、前記担持体の移動方向における前記補正用画像の長さをＬ、前記像担持体の移動方向における前記補正用画像の形成間隔をＴ、前記像担持体の移動速さに対する前記クリーニングローラの周速の比をＶ、ｎを正の整数とした場合、１から任意の値ｎまでの全ての値において、それぞれの前記ｎに対して以下の数式（１）を満たす正の整数Ｎが存在するように構成されたことを特徴とする。
（Ｔ×Ｎ（ｎ）＋Ｌ）／ｎ≦Ｒ／Ｖ≦（Ｔ×（Ｎ（ｎ）＋１）−Ｌ）／ｎ・・・数式（１）
請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記クリーニング手段は、前記クリーニングローラと接触して配置され、前記クリーニングローラの表面を清掃する２次クリーニング部材を有することを特徴とする。

請求項３に記載の画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記ｎの値が１であることを特徴とする。

請求項４に記載の画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記ｎの値が２であることを特徴とする。

請求項５に記載の画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記ｎの値が３であることを特徴とする。

請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記担持体の移動速さに対する前記クリーニングローラの周速の比をＶ変更する変更手段を有し、前記補正用画像形成手段は、前記補正用画像の長さＬと、前記補正用画像形成周期Ｔとが異なる、記録媒体対する各色の画像形成位置を補正するための位置補正用画像と、記録媒体に形成される画像の濃度を補正するための濃度補正用画像と、を形成し、前記変更手段は、前記位置補正用画像が形成されたときと、前記濃度補正用画像が形成されたときとで、前記像担持体の移動速さに対する前記クリーニングローラの周速の比Ｖを変更することを特徴とする。

請求項１に記載の画像形成装置によると、クリーニングローラは、注目する補正用画像の付着したクリーニングローラ表面の箇所に、次に補正用画像が付着するまでに、少なくともｎ＋１回転する。従って、周回ごとにクリーニングローラ表面上の同じ箇所で、補正用画像を除去することを防ぎ、効果的なクリーニングが可能となる。

請求項２に記載の画像形成装置によると、クリーニングローラは、２次クリーニング部材によって、クリーニングされることで、より良好に像担持体上をクリーニングすることが出来る。

請求項３に記載の画像形成装置によると、クリーニングローラは、注目する補正用画像が付着する箇所に、次に補正用画像が付着するまで、少なくとも２回転する。従って、当該クリーニングローラの補正用画像が付着した箇所は、次に補正用画像が付着するまでに、２次クリーニング部材によって、少なくとも２回はクリーニングされる。よって、像担持体の表面は、クリーニングローラによって、良好にクリーニングされる。

請求項４に記載の画像形成装置によると、クリーニングローラは、注目する補正用画像が付着する箇所に、次に補正用画像が付着するまで、少なくとも３回転する。従って、当該クリーニングローラの補正用画像が付着した箇所は、次に補正用画像が付着するまでに、２次クリーニング部材によって、少なくとも３回はクリーニングされる。よって、像担持体の表面は、クリーニングローラによって、良好にクリーニングされる。

請求項５に記載の画像形成装置によると、クリーニングローラは、注目する補正用画像が付着する箇所に、次に補正用画像が付着するまで、少なくとも４回転する。従って、当該クリーニングローラの補正用画像が付着した箇所は、次に補正用画像が付着するまでに、２次クリーニング部材によって、少なくとも４回はクリーニングされる。よって、像担持体の表面は、クリーニングローラによって、良好にクリーニングされる。

請求項６に記載の画像形成装置によると、補正用画像の長さＬ、形成周期Ｔに応じて、担持体の移動速さに対する前記クリーニングローラの周速の比Ｖを変更することで、より良好な補正用画像のクリーニングが可能となる。

カラーレーザプリンタの側断面図を表す。 （ａ）第１パターンを表す図である。（ｂ）第２パターンを表す図である。 第１パターンのパッチ長さＬとパッチ形成周期Ｔを示す図である （ａ）所定のパッチ長さＬ、パッチ形成周期Ｔで形成された第１パターンを表す。（ｂ）クリーニングローラ２２の１周目から５周目のそれぞれにおいて、クリーニングローラ上に吸着されたパッチＱの位置関係を表す図である。 パッチ長さＬ、パッチ形成周期Ｔを一定とし、Ｒ／Ｖの値をかえた場合のクリーニングローラ２２上に吸着されたパッチの位置関係を表す図である パッチ長さＬ、パッチ形成周期Ｔを一定とし、Ｒ／Ｖの値をかえた場合のクリーニングローラ２２上に吸着されたパッチの位置関係を表す図である。 実施例における第一パターンを表す図である。（第１例） 実施例における第一パターンを表す図である。（第２例） 濃度補正用のパッチを表す図である。

１．プリンタの全体構成
図１は、本発明の画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの側断面図である。以下、図面に定義される方向（上下、前後）を用いて実施形態の説明を行う。

このカラーレーザプリンタ１は、タンデム型のカラーレーザプリンタである。本体ケーシング２内には、４つのプロセス部３が並列に配置されている。プロセス部３は、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各色に対応して設けられ、後述する搬送ベルト１０による用紙Ｐの搬送方向（前後方向）に、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの順に並べられている。また、プロセス部３の上方には、各色に対応した４本のレーザビームを出射する露光器４が配置されている。

なお、図１において、各色のプロセス部３について、それらの参照符号の末尾に各色を表すＫ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）を付している。

各プロセス部３は、感光ドラム５、スコロトロン型帯電器６、現像ローラ７およびドラムクリーニングローラ８を備えている。感光ドラム５の回転に伴って、感光ドラム５の表面は、スコロトロン型帯電器６によって一様に帯電された後、露光器４からのレーザビームにより選択的に露光される。この露光によって、感光ドラム５の表面から電荷が選択的に除去され、感光ドラム５の表面に静電潜像が形成される。現像ローラ７には、現像バイアスが印加されている。静電潜像が現像ローラ７に対向すると、静電潜像と現像ローラ７との間の電位差により、現像ローラ７から静電潜像にトナーが供給される。これによって、感光ドラム５の表面にトナー像が形成される。

なお、露光器４に代えて、４つのＬＥＤアレイが各プロセス部３に対応して設けられてもよい。

また、本体ケーシング２の底部には、用紙Ｐを収容する給紙カセット９が配置されている。給紙カセット９に収容されている用紙Ｐは、各種ローラにより、像担持体の一例としての搬送ベルト１０上に搬送される。搬送ベルト１０は、１対の駆動ローラ１１と従動ローラ１２との間に掛け渡されて、４つの感光ドラム５に下方から対向して配置されている。各感光ドラム５に対して搬送ベルト１０の上側部分を挟んで対向する各位置には、転写ローラ１３が配置されている。搬送ベルト１０上に搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト１０の走行により、搬送ベルト１０と各感光ドラム５との間を順次に通過する。そして、感光ドラム５の表面上のトナー像は、用紙Ｐと対向したときに、転写ローラ１３に印加された転写バイアスによって、用紙Ｐに転写される。

搬送ベルト１０に対して用紙Ｐの搬送方向における下流側には、定着部１４が設けられている。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着部１４に搬送される。定着部１４では、加熱および加圧により、トナー像が用紙Ｐに定着される。トナー像が定着した用紙Ｐは、各種ローラにより、本体ケーシング２の上面の排紙トレイ１５に排出される。

給紙カセット９と搬送ベルト１０との間には、ベルトクリーナ２０が設けられている。ベルトクリーナ２０は、扁平な箱型のケース２１を備えている。ケース２１の前側には、図１に示すように、その周長がＲであるクリーニングローラ２２と２次クリーニング部材の一例としての回収ローラ２３が互いに圧接した状態で回転可能に設けられている。クリーニングローラ２２は、金属性の軸部材の周囲にシリコンゴムからなる発泡材が設けられている。そして、クリーニングローラ２２が、本体ケーシング２に設けられた後述するメインモータ６０からの駆動力により駆動される。また、クリーニングローラ２２は、所定のバイアスが印加されることで、搬送ベルト１０の表面に付着したトナーや紙粉が、搬送ベルト１０から除去される。

回収ローラ２３は、金属製であって、クリーニングローラ２２との間に所定のバイアスが印加されることで、クリーニングローラ２２の表面に付着したトナー等を吸着する。更に、回収ローラ２３の下側には、ゴム製の掻き取りブレード２４が圧接しており、回収ローラ２３の表面に付着したトナー等が、掻き取りブレード２４によって掻き落とされケース２１内に回収するようになっている。

また、用紙Ｐへのトナー像の転写後に感光ドラム５の表面に残留するトナーは、ドラムクリーニングローラ８によって、感光ドラム５の表面から除去される。

また、カラーレーザプリンタ１には、図１に示すように、搬送ベルト１０の後側下方に光学センサ１７が配置されている。この光学センサ１７は、投光部と受光部を備える反射型のセンサである。

（カラーレーザプリンタの電気的構成）
次に、カラーレーザプリンタ１電気的構成の説明をする。

図１に示すように、カラーレーザプリンタ１は、ＣＰＵ５１、記憶手段５２と、を有する。

ＣＰＵ５１は、記憶手段５２に記憶されたプログラムに従って、各構成要素を制御する。例えば、ＣＰＵ５１は、本体ケーシング２に設けられるメインモータ６０を駆動することで、搬送ベルト１０とクリーニングローラ２２を回転駆動させる。

記憶手段５２には、カラーレーザプリンタ１を制御するためのプログラム等が記憶されている。また、後述する、記憶手段５２には、搬送ベルト１０の移動速さに対するクリーニングローラ２２の周速の比Ｖ、クリーニングローラ２２の円周長さをＲ、補正画像の長さの一例としてのパッチ長さＬ、補正用画像の形成間隔の一例としてのパッチ形成周期Ｔが予め記憶されている。

ＣＰＵ５１は、クリーニングローラ２２と搬送ベルト１０を、搬送ベルト１０の移動速さに対するクリーニングローラ２２の周速の比が所定値Ｖとなるように、メインモータ６０によって回転する。

ＣＰＵ５１は、予め定められたタイミングで、搬送ベルト１０上に各種の画像形成条件を補正するための補正用画像を形成する。予め定められたタイミングとは、例えば、前回補正用画像を形成したときからの経過時間、または、画像形成を行った用紙Ｐの枚数などが、ある基準値に達した場合が挙げられる。

ＣＰＵ５１は、例えば、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、搬送ベルト１０上に画像形成位置を補正するために第１パターン１００と第２パターン１１０を形成する。第１パターン１００および第２パターン１１０は、上記のタイミングで、プロセス部３によって形成される。

第１パターン１００は、搬送ベルト１０の移動方向における画像形成位置のずれを検出されるために使用される。具体的には、第１パターン１００は、棒状の左右方向に伸びる、各色の複数のパッチＱによって形成される。パッチＱは、搬送ベルト１０の移動方向（回転方向）に所定の長さを持って形成される。更に、パッチＱは、隣り合うパッチＱ間の距離が、搬送ベルト１０の移動方向に所定の間隔（周期）となるように規則的に形成される。

第２パターン１１０は、搬送ベルト１０の移動方向と直交する方向（図１において紙面に対して垂直な方向である左右方向）における、画像形成位置のずれ量を検出するために使用される。具体的には第２パターン１１０は、搬送ベルト１０の移動方向に対して角度を有する、棒状のパッチＱにより構成される。

そして、第２パターン１１０のパッチＱは、第１パターン１００と同様に、隣り合うパッチＱ間の距離が、搬送ベルト１０の移動方向に所定の周期となるように、規則的に形成される。

光学センサ１７は、搬送ベルト１０上に形成された第１パターン１００と第２パターン１１０を検出する。そして、検出の結果、ＣＰＵ５１は、各色の画像形成位置が、理想的な位置に対してどの程度ずれているかを導き出し、周知の方法を用いて画像形成条件の例であるレーザ光の露光位置の調整を行う。

（パッチの形成とそのクリーニングについての詳細な説明）
次に、図３を用いて、搬送ベルト１０上へのパッチＱの形成方法や、クリーニングローラ２２によるパッチＱの除去について説明する。以下の説明では、第１パターン１００を用いて実施形態の説明をする。第２パターン１１０については、第１パターン１００と同一の思想に基づいて形成されるため説明を省略する。

ＣＰＵ５１は、搬送ベルト１０の移動方向に沿ってパッチＱを形成する。また、ＣＰＵ５１は、クリーニングローラ２２の回転軸線方向において略同じ位置となるように、搬送ベルト１０上にパッチＱを形成する。本実施形態においては、パッチＱは、クリーニングローラ２２の回転軸線方向において、搬送ベルト１０上の端部側に形成される。

ＣＰＵ５１によって形成された複数のパッチＱは、搬送ベルト１０移動方向において所定長さＬ、所定周期Ｔを有する。ここでパッチ形成周期Ｔは、図３においては、注目するパッチＱの搬送ベルト１０の移動方向下流側端部から、当該パッチＱと隣接するパッチＱの、搬送ベルト１０の移動方向下流側端部までの距離をいう。

そして、クリーニングローラ２２の円周長がＲである場合、パッチＱの長さＬ、パッチＱの形成周期Ｔ、搬送ベルト１０の移動速さに対するクリーニングローラ２２の周速の比Ｖは、自然数をｎ、Ｎとして次の関係式を満たす。
（Ｔ×Ｎ＋Ｌ）／ｎ≦Ｒ／Ｖ≦（Ｔ×（Ｎ＋１）−Ｌ）／ｎ・・・数式（１）
数式（１）において、Ｔ、Ｌ、Ｒの単位は、長さの単位である。

（本発明の基本的概念の説明）
ここで、適宜図面を参照しながら、数式（１）を用いた本発明の基本的概念の説明を行う。

図４（ａ）は、搬送ベルト１０上に形成されたパッチＱを表す。図４（ｂ）は、クリーニングローラ２２上に移動されたパッチＱの位置関係を表す概念図である。図４（ａ）において搬送ベルト１０は、紙面下方から上方に移動している。

図４（ａ）にしめすように、パッチＱは、搬送ベルト１０上に、所定のパッチ長さＬ、パッチ形成周期Ｔとなるように形成されている。具体的には、パッチＱは、パッチ長さＬを１とした場合、パッチ形成周期Ｔが４となるように、搬送ベルト１０の移動方向に沿って形成されている。

そして、パッチＱに示される番号は、第１パターン１００の、搬送ベルト１０の移動方向において最も下流側に位置するパッチＱから数えた順番を表す。即ち、パッチＱに示される番号は、クリーニングローラ２２によって、搬送ベルト１０上から除去される順番を示す。

図４（ｂ）に示す１つの長方形１２０は、クリーニングローラ２２の表面を展開し、模式的に表したものである。図４に示すように、１つの長方形１２０の縦方向の長さは、クリーニングローラ２２の周長Ｒを、搬送ベルト１０の移動速さに対するクリーニングローラ２２の周速の比Ｖで除した値、即ち数式（１）におけるＲ／Ｖである。つまり、１つの長方形１２０の縦方向の長さは、クリーニングローラ２２が１回転する間に、搬送ベルト１０が移動する長さを表す。

そして、長方形１２０は、縦方向の長さを点線にて等分割され、複数のマスに分割されている。このマス１つ分の縦方向の長さは、パッチＱの長さＬ＝１に対応する。そして、Ｒ／Ｖ＝１１とした場合についてのパッチＱのクリーニングについて、図４（ｂ）を用いて説明する。

図４（ｂ）には、上記のように定義される５つの長方形１２０Ａ〜長方形１２０Ｅが記載され、それぞれの長方形１２０は有色のマスがあり、有色のマスはパッチＱが吸着された箇所をあらわす。

そして、長方形１２０Ａ〜長方形１２０Ｅは、この順番に、クリーニングローラ２２のそれぞれの周回（１周目〜５周目）で、パッチＱがクリーニングローラ２２上に吸着される箇所を模式的に表したものである。

具体的には、長方形１２０Ａは、クリーニングローラ２２が、図４（ａ）に示す第１パターン１００の先頭のパッチＱを吸着してから、１周する間に吸着したパッチＱの位置関係を表す。クリーニングローラ２２は、１周する間に、１番目から３番目のパッチＱを吸着する。

そして、長方形１２０Ｂは、クリーニングローラ２２が２周目に吸着するパッチＱの、クリーニングローラ２２表面上における位置関係を表す。クリーニングローラ２２は、２周目の回転で４番目から６番目のパッチＱを吸着する。４番目から６番目のパッチＱは、１周目にクリーニングローラ２２上にパッチＱが吸着した箇所と隣接した箇所に吸着される。

同様に、長方形１２０Ｃは、クリーニングローラ２２の３周目に、吸着されるパッチＱの位置関係を表す。クリーニングローラ２２の３周目は、７番目から９番目のパッチＱがクリーニングローラ２２上に吸着される。３周目に吸着されるパッチＱは、それぞれ前の周回時にパッチＱが吸着された箇所に隣接した箇所で、前の周回までにパッチＱが吸着されていない箇所に吸着される。

そして、クリーニングローラ２２が４周目に入ると、１０番目のパッチＱが７番目のパッチＱと２番目のパッチＱとの間に吸着され、１１番目のパッチＱが８番目と３番目のパッチＱとの間に吸着される。そして、１２番目に回収されるパッチＱは、１周目の１番目のパッチＱと同じクリーニングローラ２２上の箇所で回収される。即ち、クリーニングローラ２２は、５周目で１周目にパッチＱを吸着した箇所と重なる箇所でパッチＱを吸着する。

このように、クリーニングローラ２２が１番目のパッチＱを吸着してから、クリーニングローラ２２が５周目に入るまでの間、クリーニングローラ２２は、搬送ベルト１０上のパッチＱを、１周目から４周目に回収された位置とは異なる位置で吸着している。

そして、図５に示す長方形１２０は、図４（ｂ）に示す長方形１２０Ａ〜長方形１２０Ｅを重ね、１つの長方形で吸着されたパッチＱの位置関係を表したものである。また、図５には、Ｒ／Ｖの値を変化させた場合の、長方形１３０から長方形１７０が記載されている。長方形１３０〜長方形１７０のＲ／Ｖの値は、順に、１２、１３、１４、１５、１６である。

長方形１３０から長方形１７０は、パッチ長さＬ＝１とパッチ形成周期Ｔ＝４に固定し、長方形１２０と同様に、１つに長方形でクリーニングローラ２２上に吸着されたパッチＱの位置関係を表している。

例えば、図５に示す長方形１３０、長方形１７０は、そのＲ／Ｖの値がパッチ形成周期Ｔの倍数であることから、パッチＱは、クリーニングローラ２２の２周目の回転で、１周目にパッチＱが吸着されたクリーニングローラ２２上の箇所と重なる箇所で、クリーニングされていることが分かる。

また、長方形１５０のＲ／Ｖの値は１４である。図５より、クリーニングローラ２２は、１周目で１番目から４番目までのパッチＱを吸着し、２周目で５番目から７番目までのパッチＱを吸着し、３周目に吸着する８番目のパッチＱを、１周目の１番目に吸着したパッチＱと同じ箇所で吸着している。即ち、クリーニングローラ２２は、３周目で初めて、１周目にパッチＱを吸着した箇所と重なる箇所で、パッチＱを吸着している。

また、長方形１４０と長方形１６０は、クリーニングローラ２２の１周目で１番目から４番目までのパッチＱを吸着している。そして、長方形１４０においては、３周目までに１３番目のパッチＱを吸着し、４周目に吸着される１４番目のパッチで初めて、１番目に吸着したパッチＱの箇所と重なる。

長方形１６０も同様に、クリーニングローラ２２は、１周目から３周目にかけて１番目から１５番目のパッチＱを順次吸着していき、４周目に吸着される１６番目のパッチで初めて、１番目に吸着したパッチＱの箇所と重なる。

そして、図５の長方形１２０から長方形１７０に示される条件で、パッチＱが形成され、クリーニングローラ２２によってパッチＱがクリーニングされる場合、数式（１）は、１１≦Ｒ／Ｖ≦１６において、次の数式（２）で表される。

（４×Ｎ＋１）／ｎ≦Ｒ／Ｖ≦（４×（Ｎ＋１）−１）／ｎ・・・数式（２）
ここで、数式（２）において、ｎ＝１を代入する。このとき、数式（２）は、Ｎ＝２において９≦Ｒ／Ｖ≦１１、Ｎ＝３において１３≦Ｒ／Ｖ≦１５、Ｎ＝４において１７≦Ｒ／Ｖ≦１９である。図５においてこれを満たすＲ／Ｖの値は、１１、１３，１４，１５である。

これは、例えば、長方形１４０から長方形１７０において、Ｒ／Ｖの値は、４番目のパッチＱが形成される位置から、５番目のパッチＱが形成される位置からパッチ長さＬ分戻った位置までの間にあればよいことを表している。言い換えると、Ｎ＝３のときのＲ／Ｖの値は、４周期分のＴの値より、少なくともパッチ長さＬ分短い必要がある。

これにより、少なくともクリーニングローラ２２の２周目に吸着されるパッチＱは、１周目に吸着されたパッチＱの間の箇所で吸着される。従って、パッチＱは、クリーニングローラ２２のｎ＋１周目、即ち２周目において、１周目にパッチＱが吸着されたクリーニングローラ２２上の箇所と重ならない箇所で吸着される。

次に、数式（２）において、ｎ＝２を代入する。このとき、数式（２）は、Ｎ＝５において１０．５≦Ｒ／Ｖ≦１１．５、Ｎ＝６において１２．５≦Ｒ／Ｖ≦１３．５、Ｎ＝７において１４．５≦Ｒ／Ｖ≦１５．５、Ｎ＝８において１６．５≦Ｒ／Ｖ≦１７．５である。

すると、Ｒ／Ｖの値は、Ｎ＝５のとき、１０．５≦Ｒ／Ｖ≦１１．５となる。このとき、数式（２）は、ｎ＝１において数式（３）を満たなかった、Ｒ／Ｖ＝１０．５を持たす。

これは、ｎ＝２における数式（２）は、クリーニングローラ２２が３周目で１番目に吸着されたパッチＱと重ならないための条件だからである。しかし、Ｒ／Ｖ＝１４のときは、３周目で１番目のパッチＱと重ならないものの、２周目において１番目のパッチＱと重なる位置でパッチＱは、吸着されている。

このため、クリーニングローラ２２上で、３周目において吸着されるパッチＱが、１周目において吸着される箇所と重ならないためには、ｎ＝１とｎ＝２のときの数式（２）を同時に満たすＲ／Ｖの値があることが必要である。このＲ／Ｖの値は、１１、１３、１５である。

従って、Ｒ／Ｖ＝１１、１３、１５の場合は、ｎ＋１周目、即ち３周目のクリーニングローラ２２の回転時にパッチＱを吸着する箇所が、１周目にパッチＱが吸着された箇所と重なることを防ぐことができる。

一方で、数式（２）は、ｎ＝２を代入したときにおいて、Ｒ／Ｖ＝１４を満たすＮの値が存在しない。従って、Ｒ／Ｖ＝１４のとき、クリーニングローラ２２は、３周目で初めて、１周目にパッチＱを吸着した箇所と重なる箇所でパッチＱを吸着する。これは、Ｒ／Ｖ＝１４の場合は、クリーニングローラ２２が２回転することで、クリーニングローラ２２の回転量が、パッチ形成周期Ｔの整数倍となるためである。

次に、数式（２）において、ｎ＝３を代入する。このとき数式（２）は、Ｎ＝８のとき１１．０≦Ｒ／Ｖ≦１１．７、Ｎ＝９のとき１２．３≦Ｒ／Ｖ≦１３．０、Ｎ＝１１のとき１５．０≦Ｒ／Ｖ≦１５．７である。従って、ｎ＝３のときＲ／Ｖ＝１１、１３、１５それぞれにおいて、Ｎの値が存在する。従って、Ｒ／Ｖ＝１１、１３、１５の場合は、ｎ＋１周目、即ち４周目のクリーニングローラ２２の回転時にパッチＱを吸着する箇所が、１周目にパッチＱが吸着された箇所と重なることを防ぐことができる。

次に、数式（２）において、ｎ＝４を代入する。このときクリーニングローラ２２は、４回転し、Ｒ／Ｖの値は、必ずパッチ形成周期Ｔ＝４の倍数となる。従って、クリーニングローラ２２は、５周目で初めて、１周目にパッチＱを吸着した箇所と重なる箇所でパッチＱを吸着する。

次に、図６を用いて、クリーニングローラ２２によるパッチＱのクリーニングについて説明する。

図６は、パッチ長さＬ＝３、パッチ形成周期Ｔ＝１１とした場合の、クリーニングローラ２２上に吸着されたパッチＱの位置関係を表す図である。図６において、パッチ長さＬは、マス３つ分の縦方向の長さに相当している。

図６に示す長方形２２０から長方形３００は、それぞれＲ／Ｖの値が異なり、順番に、２２〜３０の値である。

例えば、長方形２００は、Ｒ／Ｖ＝２２でパッチ形成周期Ｔの整数倍となるため、クリーニングローラ２２は、２周目に吸着されるパッチＱを、１周目に吸着した箇所と重なる箇所でパッチＱを吸着している。

長方形２１０、長方形２２０は、３番目に吸着されるパッチＱが、クリーニングローラ２２の一回の間に、吸着されきらず、２周目の１番目に吸着された箇所にまたがっている。

そして、長方形２５０から長方形３００では、パッチＱは、クリーニングローラ２２の１周目に吸着された箇所とは重ならない箇所で吸着されている。また、Ｒ／Ｖの値が増えるにつれ、２周目以降に吸着されたパッチＱの位置が、Ｒ／Ｖの増加量分だけずれているのが分かる。

図６の長方形２２０から長方形３００に示される条件で、パッチＱがクリーニングローラ２２によってクリーニングされる場合、数式（１）は、２２≦Ｒ／Ｖ≦３０において、
（１１×Ｎ＋３）／ｎ≦Ｒ／Ｖ≦（１１×（Ｎ＋１）−３）／ｎ・・・数式（３）
が、成り立つ。

ここで、数式（３）において、ｎ＝１を代入する。このとき、数式（３）は、Ｎ＝２のとき、２５≦Ｒ／Ｖ≦３０となる。例えば、長方形２５０は、Ｒ／Ｔの値がパッチ形成周期Ｔの整数倍となる長方形２２０からパッチ長さＬ分だけＲ／Ｖの値が増加している。そのため、クリーニングローラ２２は、１周目にパッチＱを吸着した箇所とは重ならない箇所で、パッチＱを吸着することが出来る。

長方形２３０から長方形３００も同様であり、クリーニングローラ２２は、１周目にパッチＱを吸着した箇所とは重ならない箇所で、パッチＱを吸着することが出来る。

次に、数式（３）において、ｎ＝２を代入する。すると、Ｒ／Ｖの値は、Ｎ＝４のとき、２３．５≦Ｒ／Ｖ≦２６となり、Ｎ＝５のとき、２９≦Ｒ／Ｖ≦３１．５となる。このとき、数式（３）は、ｎ＝１において数式（３）を満たなかった、Ｒ／Ｖ＝２４を満たす。

これは、ｎ＝２における数式（２）は、クリーニングローラ２２が３周目に１番目に吸着されたパッチＱと重ならないための条件だからである。しかし、Ｒ／Ｖ＝２４のときは、３周目で１番目のパッチＱと重ならないものの、２周目において１番目のパッチＱと重なる位置でパッチＱは、吸着されている。

このため、クリーニングローラ２２上で、３周目において吸着されるパッチＱが、１周目において吸着される箇所と重ならないためには、ｎ＝１とｎ＝２のときの数式（２）を同時に満たすＲ／Ｖの値があることが必要である。

従って、Ｒ／Ｖ＝２５、２６、２９、３０のときは、クリーニングローラ２２上で、３周目において吸着されるパッチＱが、１周目および２周目において吸着される箇所と重ならない。

Ｒ／Ｖ＝２７、２８のときは、クリーニングローラ２２は、３周目で初めて、１番目に吸着されたパッチＱと重なる位置で、パッチＱを吸着する。

更に、数式（３）において、ｎ＝３を代入する。すると、Ｒ／Ｖの値は、Ｎ＝７のとき、２４．６≦Ｒ／Ｖ≦２６．７であり、Ｎ＝８のとき２８．３≦Ｒ／Ｖ≦３０．３である。従って、ｎ＝３のとき、ｎ＝１およびｎ＝２をみたし、かつ、ｎ＝３のときも数式（６）を満たすＲ／Ｖの値は存在しない。従って、Ｒ／Ｖ＝２５、２６、２９、３０のときにおいても４周目で、クリーニングローラ２２は、１周目にパッチＱを吸着した箇所と重なる箇所で、パッチＱを吸着する。

ここで、図５や図６より、ｎ＋１周目でパッチＱをｎ周目までに吸着した箇所と重ならないようにするためには、ｎ＋１＜Ｔ／Ｌを満たす必要があることが分かる。つまり、式（１）でｎを１から任意のｎまですべて満たすＮが存在するには、ｎ＋１＜Ｔ／Ｌを満たす必要がある。

以上のように、数式（１）を満たすように、パッチＱの長さＬ、パッチ形成周期Ｔ、クリーニングローラ２２の円周長さＲ、搬送ベルト１０の移動速さに対するクリーニングローラ２２の周速の比Ｖ、を決定することで、クリーニングローラ２２は、注目するパッチＱの付着したクリーニングローラ２２表面の箇所に、次にパッチＱが付着するまでに、少なくともｎ＋１回転する。従って、周回ごとにクリーニングローラ２２表面上の同じ箇所で、補正用画像を除去することを防ぎ、効果的なクリーニングが可能となる。

また、回収ローラ２３を設けることで、回収ローラ２３は、クリーニングローラ２２上のパッチＱが吸着した箇所を、次にパッチＱが吸着されるまでにｎ＋１回クリーニングすることが出来る。

従って、クリーニングローラ２２上のパッチＱが付着した箇所は、次にパッチＱが付着するまでに、十分にクリーニングされる。よって、クリーニングローラ２２は、良好に搬送ベルト１０上のパッチＱを除去することが出来る。

ただし、上記のモデルにおいて、搬送ベルト１０上に形成されたパッチＱが、クリーニングローラ２２上で、理想的な位置関係で吸着されるためには、パッチＱは、クリーニングローラ２２と搬送ベルト１０との接触部の一点で完全に吸着されなければならない。

実際には、搬送ベルト１０の移動速さとクリーニングローラ２２の周速とが異なり、特に本実施形態のように、クリーニングローラ２２と搬送ベルト１０とが、お互いの接触位置において、逆向きに回転する場合は、接触部でトナーを引きずるようなことが起こる。そのため、実際にクリーニングローラ２２上に吸着されたパッチＱの長さＬは、搬送ベルト１０上に形成されたパッチＱの長さＬよりも若干長くなることが考えられる。

従って、例えば図４（ｂ）において、クリーニングローラ２２の１周目に吸着されたパッチＱ（１番目〜３番目）は、隣接するマスに、若干はみ出して吸着されることが考えられる。

しかし、クリーニングローラ２２上に吸着されたパッチＱの長さＬが長くなることから、隣接するマスにはみ出して付着されたパッチＱのトナー量は、僅かで有る。従って、隣接するマスにはみ出して付着されたパッチＱによるトナーは、クリーニングローラ２２が２周目に入る前に、回収ローラ２３によって除去される。従って、２周目に吸着されるパッチＱが、１周目に吸着された箇所と隣接した箇所であっても、クリーニングローラ２２は、搬送ベルト１０上からパッチＱを除去することが出来る。

（具体的実施例の説明）
次に、具体的な実施例について適宜図面を参照しながら説明をする。以下の実施例において、クリーニングローラ２２の円周長さＲは、４７．１２ｍｍである。

図７は、搬送ベルト１０上に複数のパッチＱによって形成された、第１パターン１００を表す。

図７に示すように、第１パターン１００は、パッチＱの長さＬが１．８０ｍｍ、パッチ形成周期Ｔが４．００ｍｍとなるように搬送ベルト１０上に形成される。そして、搬送ベルト１０の移動速さに対するクリーニングローラ２２の周速の比は、１．５７となるように、ＣＰＵ５１によって制御されている。このとき、Ｒ／Ｖの値は、３０．０となる。

上記の値を式（１）に代入すると次式に様になる。
（４×Ｎ＋１．８）／ｎ≦３０．０≦（４×（Ｎ＋１）−１．８）／ｎ・・・数式（４）数式（４）は、ｎ＝１とすると、Ｎ＝７で２９．８≦３０．０≦３０．２となり満たす。同様にｎ＝２とすると、Ｎ＝１４のとき数式（４）の右辺が２９．１であり、Ｎ＝１５のとき数式（４）の左辺が３０．９となるため数式（４）を満たすＮの値が存在しない。これは、Ｔ／Ｌ＝２．２２であることからも分かる。

従って、図７に示す条件において、数式（４）を満たすｎは１のみであるから、クリーニングローラ２２は、ｎ＋１周目即ち２周目で、１番目にパッチＱが付着した箇所と重ならない箇所でパッチＱを吸着できる。

そして、クリーニングローラ２２は、３周目において、クリーニングローラ２２の１番目のパッチＱが吸着された箇所と重なって吸着される。

図８は、搬送ベルト１０上に複数のパッチＱによって形成された、第１パターン１００を表す。

図８に示すように、第１パターン１００は、パッチ長さＬが１．８ｍｍ、パッチ形成周期Ｔが８ｍｍとなるように搬送ベルト１０上に形成される。そして、搬送ベルト１０の移動速さに対するクリーニングローラ２２の周速の比は、１．５７となるように、ＣＰＵ５１によって制御されている。このとき、Ｒ／Ｖの値は、３０．０となる。

上記の条件を数式（１）に代入すると次式のようになる。
（８×Ｎ＋１．８）／ｎ≦３０．０≦（８×（Ｎ＋１）−１．８）／ｎ・・・数式（５）
数式（５）は、ｎ＝１、２、３のとき、それぞれ、Ｎ＝３、７、１１を代入することで数式（５）を満たす。

具体的には、ｎ＝１のときＮ＝３で２５．８≦３０．０≦３０．２であり、ｎ＝２のときＮ＝７で２８．９≦３０．０≦３１．１であり、ｎ＝３のときＮ＝１１で２９．９≦３０．０≦３１．４である。

そして、数式（５）は、ｎ＝４のとき、Ｎ＝１４で左辺が２９．５５となり、Ｎ＝１５で右辺が３０．４５となる。そのため、ｎ＝４のとき数式（７）を満たすＮは存在しない。これは、Ｔ／Ｌ＝４．４４なのでｎ＝４のときｎ＋１＜Ｔ／Ｌを満たさないことからも分かる。従って、クリーニングローラ２２は、５周目で初めて、１番目にパッチＱを吸着した箇所と重なる箇所で、パッチＱを吸着する。

即ち、数式（５）を満たす最大のｎの値は３であるから、クリーニングローラ２２のｎ＋１周目即ち４周目で１番目のパッチＱと重なる箇所でパッチＱが吸着されることを防ぐことが出来る。

＜変形例＞
次に図９を用いて、変形例の説明をする。変形例において、ＣＰＵ５１は、パッチＱに加え、濃度補正用の画像であるパッチＳを形成する。

図１０は、搬送ベルト１０上に、所定のパッチ長さＬ、パッチ形成周期Ｔで形成された複数の濃度補正用のパッチＳを表す。ＣＰＵ５１は、各色において、異なる濃度のパッチＳを周知の方法を用いて複数形成する。図９では、５階調のパッチＳが形成されていて、紙面上において、上から下に向かうにつれて、パッチＳの濃度が高くなっている。

そして、ＣＰＵ５１は、光学センサ１７によるパッチＳの検出結果から、周知の方法を用いて現像ローラ７に印加される現像バイアスや、転写ローラ１３に印加される転写バイアスの補正を行う。

図９に示すように、パッチＳのパッチ長さＬは１２ｍｍで、パッチ形成周期Ｔは、２５ｍｍである。このように、パッチＱとパッチＳとは、パッチ長さＬとパッチ形成周期Ｔの値が異なる。

そこで、変更手段としてのＣＰＵ５１は、搬送ベルト１０の移動速さに対するクリーニングローラの周速の比Ｖを、パッチＱの形成時と、パッチＳの形成時とで変更する。これにより、クリーニングローラ２２は、搬送ベルト１０上からより効率よく、パッチＱおよびパッチＳを除去することができる。

例えば、ＣＰＵ５１は、図７に示す条件でパッチＱを形成する。即ち、パッチ長さＬは１．８ｍｍであり、パッチ形成周期Ｔは４．０ｍｍとする。

そして、ＣＰＵ５１は、搬送ベルト１０に対するクリーニングローラ２２の周速の比が１．５７となるように、搬送ベルト１０とクリーニングローラ２２の周速を制御する。この条件を数式（１）に代入したものは、数式（４）と等しい。

一方、ＣＰＵ５１は、パッチＱが形成されるときとは異なるときに、図９に示す条件でパッチＳを形成する。このとき、ＣＰＵ５１は、搬送ベルト１０に対するクリーニングローラ２２の周速の比が１．２６となるように、搬送ベルト１０とクリーニングローラ２２の周速を制御する。この条件において数式（１）は、次式となる。
（２５×Ｎ＋１２）／ｎ≦３７．５≦（２５×（Ｎ＋１）−１２）／ｎ・・・数式（６）
数式（１）は、ｎ＝１のときＮ＝１で３７≦３７．５≦３８となり、これを満たすＮが存在する。また、ｎ＝２のときは、数式（６）を満たすＮが存在しない。従って、クリーニングローラ２２は、３周目で、１周目にパッチＳが付着した箇所と重なる箇所で、パッチＳを吸着する。

一方、搬送ベルト１０に対するクリーニングローラ２２の周速の比Ｖの値を１．２６、即ちＲ／Ｖ＝３０．０としてパッチＳを除去する場合、数式（１）は、
（２５×Ｎ＋１２）／ｎ≦３０．０≦（２５×（Ｎ＋１）−１２）／ｎ・・・数式（７）となるが、これを満たすｎ、Ｎは、存在しない。

このように、形成されるパッチＱ、Ｒのパッチ長さＬやパッチ形成周期Ｔに応じて、ＣＰＵ５１は、搬送ベルト１０に対するクリーニングローラ２２の周速の比Ｖを変更することで、良好に搬送ベルト２２上のパッチＱ、Ｒを除去することが出来る。

また、本実施形態では、搬送ベルト１０上にパッチＱ、Ｒを形成したが、画像形成装置の形態によっては、感光ドラム上や、中間転写ベルト（または中間転写体）上にパッチＱ、Ｒを形成し、光学センサ等で検出を行ってもよい。

また、クリーニングローラ２２は、表面がブラシで形成されていてもよい。

１０ 搬送ベルト
１７ 光学センサ
２２ クリーニングローラ
２３ 回収ローラ

Claims (6)

1. 所定方向に回転移動する像担持体と、前記所定方向において前記像担持体上に、画像形成条件を補正するための複数の補正用画像を形成する補正用画像形成手段と、前記像担持体上の補正用画像を清掃するクリーニングローラと、を備え、
   前記クリーニングローラの円周長さをＲ、前記像担持体の移動方向における前記補正用画像の長さをＬ、前記像担持体の移動方向における前記補正用画像の形成間隔をＴ、前記像担持体の移動速さに対する前記クリーニングローラの周速の比をＶ、ｎを正の整数とした場合、１から任意の値ｎまでの全ての値において、それぞれの前記ｎに対して以下の数式（１）を満たす正の整数Ｎが存在するように構成されたことを特徴とする画像形成装置。
   （Ｔ×Ｎ＋Ｌ）／ｎ≦Ｒ／Ｖ≦（Ｔ×（Ｎ＋１）−Ｌ）／ｎ・・・数式（１）
2. 前記クリーニングローラと接触して配置され、前記クリーニングローラの表面を清掃する２次クリーニング部材を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ｎの値が１であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ｎの値が２であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記ｎの値が３であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記担持体の移動速さに対する前記クリーニングローラの周速の比Ｖを変更する変更手段を有し、
   前記補正用画像形成手段は、前記補正用画像の長さＬと、前記補正用画像形成周期Ｔとがそれぞれで異なる、記録媒体に対する各色の画像形成位置を補正するための位置補正用画像と、記録媒体に形成される画像の濃度を補正するための濃度補正用画像と、を形成し、
   前記変更手段は、前記位置補正用画像が形成されたときと、前記濃度補正用画像が形成されたときとで、前記像担持体の移動速さに対する前記クリーニングローラの周速の比Ｖを変更することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。