画像読取装置及びステッピングモータの駆動方法
【課題】 ステッピングモータ起動時に歯車で発生する不快な騒音を低減する。
【解決手段】 起動初期においては、原稿読取時におけるステッピングモータの回転速度に比べて小さい第１回転速度にてステッピングモータを起動する。これにより、駆動側歯車の歯部が従動側歯車の歯部に衝突する際の衝突速度を小さくすることができるので、起動初期における衝突時の衝撃を小さくすることができ、騒音を低減することができる。また、第１回転速度を第１所定時間保持した後、ステッピングモータの回転速度を上昇させることにより、ステッピングモータの微少振動による速度変動幅が小さくすることができるので、微少振動による衝撃を小さくすることができ、不快な騒音が発生してしまうことを抑制できる。
【解決手段】 起動初期においては、原稿読取時におけるステッピングモータの回転速度に比べて小さい第１回転速度にてステッピングモータを起動する。これにより、駆動側歯車の歯部が従動側歯車の歯部に衝突する際の衝突速度を小さくすることができるので、起動初期における衝突時の衝撃を小さくすることができ、騒音を低減することができる。また、第１回転速度を第１所定時間保持した後、ステッピングモータの回転速度を上昇させることにより、ステッピングモータの微少振動による速度変動幅が小さくすることができるので、微少振動による衝撃を小さくすることができ、不快な騒音が発生してしまうことを抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を移動させながら静止状態で載置された原稿を読み取る画像読取装置、及びステッピングモータの駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の画像読取装置では、撮像素子を移動させるためのステッピングモータを駆動するに当たり、フルステップ駆動、ハーフステップ駆動、及びマイクロステップ駆動のいずれかを選択的に切り替えている。
【０００３】
すなわち、ステッピングモータが停止した状態からマイクロステップ駆動にて起動し、マイクロステップ駆動のまま一定速度（定常回転速度）まで加速するとともに、一定速度に到達した後は、フルステップ駆動又はハーフステップ駆動にてステッピングモータを駆動することにより、加速中に読み取った読取画像にジャギー（画像の縁部が細かに波打つようになる現象）が発生することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１７５４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、発明者はステッピングモータの起動時に発生する大きな騒音を低下させるべく、騒音の発生原因を調査・研究していたところ、以下の述べる点を原因として騒音が発生することを発見した。
【０００６】
すなわち、ステッピングモータで発生した駆動力は、歯車を介して撮像素子を移動させる駆動機構に伝達されるが、歯車は、その構造上、駆動力が作用していないときには、駆動側歯車の歯部とこれに噛み合う従動側歯車の歯部との間には、僅かな隙間（バックラッシュ）が発生している。
【０００７】
このため、ステッピングモータが起動されると、微視的には、先ず、駆動側歯車は、その歯部が従動側歯車の歯部に衝突することなく回転し始め、次に、駆動側歯車の歯部と従動側歯車の歯部とが衝突した後、従動側歯車が回転し始める。そして、この起動初期に駆動側歯車の歯部と従動側歯車の歯部とが衝突することにより、大きな騒音が発生する。
【０００８】
また、ステッピングモータの回転子は、固定子に対してステップ角度分ずつ移動しながら回転するので、巨視的には一方向に回転しているように見えるが、微視的には前進と後退とを繰り返している（図６（ａ）参照）。
【０００９】
つまり、ステッピングモータは、回転方向に微少振動（脈動）しながら一方向に回転することとなり、駆動側歯車の歯部は、微少振動周期で従動側歯車の歯部に対して衝突を繰り返すことになるので、不快な騒音が発生してしまう。
【００１０】
そして、本発明は上記発明者の発見に基づいて成されたものであり、その目的は、不快な騒音を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、撮像素子（２１０）を移動させながら静止状態で載置された原稿を読み取る画像読取装置であって、撮像素子（２１０）を移動させる駆動機構（２３０）と、歯車（２３３Ａ）を介して駆動機構（２３０）に駆動力を付与するステッピングモータ（２３４）と、ステッピングモータ（２３４）の作動を制御する制御手段（２３６）とを備え、制御手段（２３６）は、原稿読取時におけるステッピングモータ（２３４）の回転速度に比べて小さい第１回転速度にてステッピングモータ（２３４）を起動するとともに、その第１回転速度を第１所定時間保持した後、ステッピングモータ（２３４）の回転速度を上昇させることを特徴とする。
【００１２】
これにより、請求項１に記載の発明では、起動初期においては、原稿読取時におけるステッピングモータ（２３４）の回転速度に比べて小さい第１回転速度にてステッピングモータ（２３４）を起動するので、駆動側歯車の歯部が従動側歯車の歯部に衝突する際の衝突速度を小さくすることができる。このため、起動初期における衝突時の衝撃を小さくすることができるので、騒音を低減することができる。
【００１３】
また、第１回転速度を第１所定時間保持した後、ステッピングモータ（２３４）の回転速度を上昇させるので、第１回転速度に保持されている間は、ステッピングモータ（２３４）の微少振動による速度変動幅（振幅）が小さくなる。このため、微少振動による衝撃を小さくすることができるので、不快な騒音が発生してしまうことを抑制できる。
【００１４】
したがって、請求項１に記載の発明では、ステッピングモータ（２３４）の駆動力にて撮像素子を移動させる画像読取装置において、不快な騒音を低減することが可能となる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明では、制御手段（２３６）は、原稿読取時には一定回転速度でステッピングモータ（２３４）を駆動することを特徴とするので、請求項２に記載の発明では、第１回転速度より大きな回転速度でステッピングモータ（２３４）を回転させながら画像読取を実行することとなる。
【００１６】
したがって、ステッピングモータ（２３４）の起動時に発生する騒音を抑制しながら、画像読取を高速で行うことができる。
【００１７】
ところで、ステッピングモータ（２３４）の回転時に発生する微少振動の振幅は、ステップ角度が小さくなるとほど小さくなるが、ステップ角度が小さくなると、ステッピングモータを高速駆動することが難しくなる。
【００１８】
これに対して、請求項３に記載の発明では、ステッピングモータ（２３４）は、固定子及び回転子を有して構成され、制御手段（２３６）は、固定子の極数及び回転子の極数から決定される第１ステップ角度より小さい第２ステップ角度にてステッピングモータ（２３４）を駆動することが可能であり、さらに、制御手段（２３６）は、第１回転速度でステッピングモータ（２３４）を駆動するときは、第２ステップ角度でステッピングモータ（２３４）を駆動し、一方、原稿読取時には第２ステップ角度より大きいステップ角度でステッピングモータ（２３４）を駆動することを特徴とする。
【００１９】
これにより、請求項３に記載の発明では、起動時には、ステップ角度が小さい第２ステップ角度でステッピングモータ（２３４）を駆動することにより騒音の発生を抑制しながら、原稿読取時には、大きいステップ角度でステッピングモータ（２３４）を駆動することにより、ステッピングモータ（２３４）の高速駆動を容易なものとすることができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明では、制御手段（２３６）は、第１所定時間の経過後、第１回転速度より大きく、かつ、原稿読取時より小さい第２回転速度にてステッピングモータ（２３４）を第２所定時間駆動した後、原稿読取時の回転速度までステッピングモータ（２３４）の回転速度を加速させることを特徴とする。
【００２１】
これにより、請求項４に記載の発明では、第１回転速度から原稿読取時の回転速度（以下、定常回転速度という。）まで段階的に加速されるので、速度変動に起因して発生するステッピングモータ（２３４）の微少振動を抑制でき、不快な騒音が発生してしまうことを抑制できる。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明では、制御手段（２３６）は、第１ステップ角度より小さく、かつ、第２ステップ角度より大きい第３ステップ角度にてステッピングモータ（２３４）を駆動することが可能であり、さらに、制御手段（２３６）は、第１所定時間の経過後、第１回転速度より大きく、かつ、原稿読取時より小さい第２回転速度となるように、第３ステップ角度にて第２所定時間、ステッピングモータ（２３４）を駆動した後、原稿読取時の回転速度までステッピングモータ（２３４）の回転速度を加速させることを特徴とする。
【００２３】
これにより、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明と同様に、第１回転速度から定常回転速度まで段階的に加速されるので、速度変動に起因して発生するステッピングモータ（２３４）の微少振動を抑制でき、不快な騒音が発生してしまうことを抑制できる。
【００２４】
また、第１回転速度から定常回転速度まで段階的に加速される際に、ステップ角度も段階的に大きくなるので、ステッピングモータ（２３４）の微少振動を効果的に抑制しながら、容易に定常回転速度まで加速することができる。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明では、歯車（２３３Ａ）を介して駆動力を付与するステッピングモータ（２３４）と、ステッピングモータ（２３４）の作動を制御する制御手段（２３６）とを備えるステッピングモータ駆動装置に適用されるステッピングモータの駆動方法であって、定常回転速度時におけるステッピングモータの回転速度に比べて小さい第１回転速度にてステッピングモータ（２３４）を起動させるとともに、その第１回転速度を第１所定時間保持した後、ステッピングモータ（２３４）の回転速度を上昇させることを特徴とする。
【００２６】
これにより、請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様に、ステッピングモータ（２３４）の駆動力にて撮像素子を移動させる画像読取装置において、不快な騒音を低減することが可能となる。
【００２７】
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置（画像読取装置）の外観図である。
【図２】本実施形態に係る駆動機構２３０の斜視図である。
【図３】図２のＡ部拡大図である。
【図４】歯車２３３Ａ、２３３Ｂの拡大図である。
【図５】ステッピングモータ２３４の駆動系を示すブロック図である。
【図６】（ａ）は起動時から時間経過とステッピングモータ２３４の回転速度との関係を示すグラフであり、（ｂ）は起動時から時間経過とステッピングモータ２３４への供給電流との関係を示すグラフであり、（ｃ）は起動時から時間経過とステッピングモータ２３４のトルクとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本実施形態は、画像読取装置（スキャナ部）及び画像形成部（プリンタ部）を兼ね備える画像形成装置（複合機）に本発明を適用したものであり、以下に本実施形態を図面と共に説明する。
【００３０】
１．画像形成装置の概略構成
本実施形態に係る画像形成装置１は、図１に示すように、印刷用紙等の記録シートに画像を形成する画像形成部１００の上方側に、原稿に記載された文字等の画像を読み取る画像読取装置２００が設けられたものである。なお、本実施形態に係る画像形成部１００は、現像剤を記録シートの転写することにより、記録シートに画像を形成する電子写真方式の画像形成手段である。
【００３１】
２．画像読取装置
画像読取装置２００は、静止状態で載置された原稿を読み取る静止原稿読取機能（フラットベッド読取機能）、及び自動搬送されてきた原稿を読み取る自動搬送原稿読取機能（ＡＤＦ読取機能）を有している。
【００３２】
そして、画像読取装置２００の原稿台２０１には、図１に示すように、静止原稿読取機能用の第１読取窓２０２Ａが設けられており、この第１読取窓２０２Ａは、水平方向に拡がる平板状のガラスやアクリル等の透明な部材にて構成されている。
【００３３】
また、原稿台２０１の上面側には、第１読取窓２０２Ａを上方側から覆う位置と第１読取窓２０２Ａの上方側を開放する位置との間で揺動変位する原稿カバー２０３が設けられている。因みに、静止原稿読取機能を用いて原稿読取を行う場合には、利用者が手動操作にて原稿カバー２０３を上方側に開いて第１読取窓２０２Ａに原稿を載置する必要がある。
【００３４】
また、第２読取窓２０２Ｂは、原稿カバー２０３に対して第１読取窓２０２Ａと同一側に設けられ、かつ、原稿台２０１の長手方向一端側（図１の左端側）に設定された自動搬送原稿読取機能用の読取窓である。そして、原稿カバー２０３のうち第２読取窓２０２Ｂに対応する部位には、原稿を自動搬送する原稿搬送機構（オートドキュメントフィーダ）２２０が設けられている。
【００３５】
因みに、本実施形態では、第１読取窓２０２Ａと第２読取窓２０２Ｂとは互いに独立した別個の読取窓として設けられているが、例えば、第１読取窓２０２Ａと第２読取窓２０２Ｂとを１つの部材にて構成し、原稿台２０１の長手方向一端側に第２読取窓２０２Ｂ用の領域を設定してもよい。
【００３６】
そして、原稿台２０１内のうち第１読取窓２０２Ａを挟んで原稿カバー２０３と反対側、つまり第１読取窓２０２Ａの下方側には、原稿に照射されて反射した光を受光し、その受光した光に基づいて電気信号を発する画像撮像素子２１０が配設されており、画像読取装置２００は、画像撮像素子２１０を介して原稿に記載された文字等の画像を電気信号に変換して画像を読み取っていく。
【００３７】
因みに、本実施形態では、画像撮像素子２１０として、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）を用いており、このＣＩＳ（画像撮像素子２１０）の長手方向は、両読取窓２０２Ａ、２０２Ｂの直下において、その移動方向と直交する方向（本実施形態では、画像形成装置１の前後方向）に延びている。
【００３８】
また、画像撮像素子２１０は、図２に示すように、駆動機構２３０により原稿台２０１の長手方向（本実施形態では、画像形成装置１の左右方向）に移動可能に原稿台２０１に組み付けられている。なお、駆動機構２３０の詳細は後述する。
【００３９】
そして、画像撮像素子２１０は、自動搬送原稿読取機能の作動時には、第２読取窓２０２Ｂの直下に停止配置された状態で第２読取窓２０２Ｂ上を通過していく原稿の画像を読み取り、一方、静止原稿読取機能作動時には、第１読取窓２０２Ａの直下で移動しながら第１読取窓２０２Ａに載置された原稿の画像を読み込んでいく。
【００４０】
３．駆動機構（図２〜図４参照）
駆動機構２３０は、前述したように、画像撮像素子２１０を移動させるための機構であり、この駆動機構２３０は、図２に示すように、画像撮像素子２１０の平行移動を案内するガイドシャフト２３１、並びにガイドシャフト２３１の長手方向両端側に配設された駆動プーリ２３２Ａ及び従動プーリ２３２Ｂに架け渡された歯付きベルト２３２等を有して構成されている。
【００４１】
そして、歯付きベルト２３２は、その一部が画像撮像素子２１０に固定されているため、歯付きベルト２３２が回転すると、これに応じて画像撮像素子２１０がガイドシャフト２３１の長手方向と平行な方向に平行移動する。
【００４２】
また、駆動プーリ２３２Ａは、図３に示すように、複数枚の歯車２３３Ａ〜２３３Ｄを介してステッピングモータ２３４により駆動される。因みに、歯車２３３Ａはステッピングモータ２３４のロータシャフトに圧入されて回転する平歯車であり（図４参照）、このステッピングモータ２３４の駆動力は、複数枚の歯車２３３Ａ〜２３３Ｄにて減速されながら駆動プーリ２３２Ａに伝達される。
【００４３】
４．ステッピングモータの駆動
４．１．ステッピングモータの駆動系（図５参照）
ステッピングモータ２３４とは、周知のごとく、固定子（ステータ）２３４Ａ及び回転子（ロータ）２３４Ｂを有して構成されており、通常の２相励磁法や２−２相励磁法では、固定子２３４Ａの極数及び回転子２３４Ｂの極数から決定される基本ステップ角度単位で駆動される。なお、以下、このような駆動制御（駆動方法）をフルステップ駆動という。
【００４４】
因みに、図５では、５相のステッピングモータ２３４が記載されているが、これは固定子２３４Ａの極数及び回転子２３４Ｂの極数が、図面から想起し易いように模式的に描いたものである。
【００４５】
また、ドライバー２３５は、固定子２３４Ａを励磁（駆動）するためのパルス信号を発生させるとともに、制御部２３６からの指令信号を受けて出力するパルス信号数（周波数）を制御することより、ステッピングモータ２３４を駆動する駆動手段であり、制御部２３６は、ステッピングモータ２３４の駆動方法及び回転速度をドライバー２３５に指令する制御手段である。
【００４６】
なお、制御部２３６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されており、この制御部２３６は、ＲＯＭ等の不揮発性記憶手段に記憶されたプログラムに従ってドライバー２３５を介してステッピングモータ２３４を制御する。
【００４７】
ところで、隣り合う相の駆動電流比率を変化させることにより、周知のごとく、基本ステップ角度より小さいステップ角度でステッピングモータ２３４を駆動させることができるが、本実施形態では、基本ステップ角度を含めて３種類のステップ角度でステッピングモータ２３４を駆動することができる。
【００４８】
すなわち、基本ステップ角度でステッピングモータ２３４を駆動するフルステップ駆動、基本ステップ角度より小さいステップ角度でステッピングモータ２３４を駆動するハーフステップ駆動、及びハーフステップ駆動時のステップ角度より小さいステップ角度でステッピングモータ２３４を駆動するマイクロステップ駆動の３種類である。なお、本実施形態では、ハーフステップ駆動は１−２相励磁法によって駆動し、マイクロステップ駆動はＷ１−２相励磁法によって駆動しているが、駆動方法（励磁法法）はこれに限定されるものではない。
【００４９】
因みに、本実施形態では、基本ステップ角度は約３．７５度であり、ハーフステップ駆動時のステップ角度は約１．８度であり、マイクロステップ駆動時のステップ角度は約０．９度である。
【００５０】
４．２．ステッピングモータ駆動方法の詳細（図６参照）
制御部２３６は、図６（ａ）に示すように、原稿読取時（時刻ｔ３〜ｔ４の区間）におけるステッピングモータ２３４の回転速度Ｖｏ（以下、定常回転速度Ｖｏという。）に比べて小さい第１回転速度Ｖ１にてステッピングモータ２３４を起動するとともに、その第１回転速度Ｖ１を第１所定時間Ｔ１（時刻ｔｏ〜ｔ１の区間）保持した後、ステッピングモータ２３４の回転速度を上昇させる。
【００５１】
また、制御部２３６は、ステッピングモータ２３４の回転速度を上昇させる際には、第１所定時間Ｔ１の経過後、第１回転速度Ｖ１より大きく、かつ、定常回転速度Ｖｏより小さい第２回転速度Ｖ２にてステッピングモータ２３４を第２所定時間Ｔ２（時刻ｔ１〜ｔ２の区間）駆動した後、定常回転速度Ｖｏまでステッピングモータ２３４の回転速度を加速させる。
【００５２】
そして、制御部２３６は、ステッピングモータ２３４の回転速度が、定常回転速度Ｖｏに到達すると、少なくとも原稿読取時においては、定常回転速度Ｖｏを保持するようにステッピングモータ２３４を駆動した後、ステッピングモータ２３４を停止させる。
【００５３】
また、制御部２３６は、第１回転速度Ｖ１にてステッピングモータ２３４を起動（駆動）する際には、マイクロステップ駆動にてステッピングモータ２３４を駆動し、第２回転速度Ｖ２にてステッピングモータ２３４を駆動する際には、ハーフステップ駆動にてステッピングモータ２３４を駆動し、その後の加速時及び定常回転速度Ｖｏにてステッピングモータ２３４を駆動する際には、フルステップ駆動にてステッピングモータ２３４を駆動する。
【００５４】
なお、本実施形態では、第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間Ｔ２を計時するにあたり、時間を直接的に計時するのではなく、第１所定時間Ｔ１又は第２所定時間Ｔ２に相当する分のパルス信号がステッピングモータ２３４に送信されたときに、第１所定時間Ｔ１又は第２所定時間Ｔ２が経過したものとみなして、ステッピングモータ２３４の回転速度及び駆動方法を変化させている。
【００５５】
また、図６（ｂ）は上記のごとくステッピングモータ２３４を制御した際にステッピングモータ２３４に供給される電流値の変化を示し、図６（ｃ）は上記のごとくステッピングモータ２３４を制御した際にステッピングモータ２３４で発生するトルクの変化を示している。そして、制御部２３６は、ステッピングモータ２３４で発生するトルクの変化に応じてステッピングモータ２３４に供給する電流（電力）も変化させている。
【００５６】
５．本実施形態に係る画像形成装置（画像読取装置）の特徴
本実施形態では、起動初期においては、原稿読取時におけるステッピングモータ２３４の回転速度Ｖｏに比べて小さい第１回転速度Ｖ１にてステッピングモータ２３４を起動するので、例えば、駆動側歯車２３３Ａの歯部が従動側歯車２３３Ｂの歯部に衝突する際の衝突速度を小さくすることができる。
【００５７】
このため、起動初期における衝突時の衝撃を小さくすることができるとともに、衝撃を小さくした状態で歯車の歯部を接触させて歯車２３３Ａ〜２３３Ｄ間のバックラッシュ分の隙間（ガタ）を詰めることができるので、騒音を低減することができる。
【００５８】
また、第１回転速度Ｖ１を第１所定時間Ｔ１保持した後、ステッピングモータ２３４の回転速度を上昇させるので、後述するように、全ての歯車２３３Ａ〜２３３Ｄが噛み合って、実際に画像撮像素子２１０が移動し始めるまでは、ステッピングモータ２３４の微少振動による速度変動幅（振幅）が小さくなって歯車２３３Ａ〜２３３Ｄのトルク変動が小さくなる状態は保持されることとなる。
【００５９】
したがって、本実施形態では、起動初期の速度変動を最小限に抑制して微少振動による衝撃を小さくすることができるので、不快な騒音が発生してしまうことを抑制でき、ステッピングモータ２３４の駆動力にて撮像素子を移動させる画像読取装置において、不快な騒音を低減することが可能となる。
【００６０】
なお、第１所定時間Ｔ１は、本実施形態では４８ステップ（約４３度）に相当する時間であるが、これは、ステッピングモータ２３４の起動後、全ての歯車２３３Ａ〜２３３Ｄが噛み合って、実際に、画像撮像素子２１０（駆動プーリ２３２Ａ）が移動し始めるまでに必要なステッピングモータ２３４の回転角度に相当する時間、又はこの時間に１以上の所定係数を乗じた時間をいう。
【００６１】
また、本実施形態では、制御部２３６は、原稿読取時には定常回転速度Ｖｏでステッピングモータ２３４を駆動するので、本実施形態では、第１回転速度Ｖ１より大きな回転速度でステッピングモータ２３４を回転させながら画像読取を実行することとなる。したがって、ステッピングモータ２３４の起動時に発生する騒音を抑制しながら、画像読取を高速で行うことができる。
【００６２】
また、本実施形態では、制御部２３６は、第１所定時間Ｔ１の経過後、第２回転速度Ｖ２にてステッピングモータ２３４を第２所定時間Ｔ２駆動した後、原稿読取時の回転速度Ｖｏまでステッピングモータ２３４の回転速度を加速させるので、第１回転速度Ｖ１から定常回転速度Ｖｏまで段階的に加速される。
【００６３】
したがって、速度変動幅（振幅）が急激に大きく変化することを抑制できるので、速度変動に起因して発生するステッピングモータ２３４の微少振動を抑制でき、不快な騒音が発生してしまうことを抑制できる。
【００６４】
ところで、ステッピングモータ２３４の回転時に発生する微少振動の振幅は、図６（ａ）のＡ部拡大図、Ｂ部拡大図及びＣ部拡大図に示すように、ステップ角度が小さくなるほど小さくなるが、ステップ角度が小さくなると、ステッピングモータ２３４を高速駆動することが難しくなる。
【００６５】
つまり、小さなステップ角度でステッピングモータ２３４を高速駆動するには、大きなステップ角度でステッピングモータ２３４を高速駆動するときに比べて、パルスレートを高くする必要がある。しかし、パルスレートを高くすると、ステッピングモータ２３４の発生トルクが減少するので、ステッピングモータ２３４を高速駆動することが難しくなる。
【００６６】
これに対して、本実施形態では、起動時にはマイクロステップ駆動とし、原稿読取時にはフルステップ駆動としているので、マイクロステップ駆動により起動時の騒音発生を抑制しながら、原稿読取時にフルステップ駆動とすることにより、ステッピングモータ２３４を容易に高速駆動することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、マイクロステップ駆動→ハーフステップ駆動→フルステップ駆動の順に駆動方法を変化させながら、定常回転速度Ｖｏまでステッピングモータ２３４の回転速度を加速させるので、第１回転速度Ｖ１から定常回転速度Ｖｏまで段階的に加速される際に、ステップ角度も段階的に大きくなる。したがって、ステッピングモータ２３４の微少振動を効果的に抑制しながら、容易に定常回転速度まで加速することができる。
【００６８】
つまり、駆動方法を変更してステップ角度を変更すると、これに伴ってステッピングモータ２３４の速度変動幅も変化するので（図６（ａ）参照）、駆動方法を変更した直後においては、速度変動幅が安定せず、ステッピングモータ２３４の回転状態が不安定となる。
【００６９】
これに対して、本実施形態では、マイクロステップ駆動からハーフステップ駆動に移行した際に、ハーフステップ駆動を第２所定時間Ｔ２だけ保持した後、フルステップ駆動に移行してステッピングモータ２３４の回転速度を加速するので、速度変動幅がほぼ同一となってステッピングモータ２３４の回転状態が安定した後、ステッピングモータ２３４が定常回転速度まで加速されることとなり、容易に定常回転速度まで加速することができる。
【００７０】
なお、上記の説明からも明らかなように、第２所定時間Ｔとは、速度変動幅がほぼ同一となってステッピングモータ２３４の回転状態が安定するに必要な回転角度（ステップ数）に相当する時間、又はこの時間に１以上の所定係数を乗じた時間をいう。
【００７１】
ところで、歯車のバックラッシュを原因とする騒音を低減するための手段として、例えば歯車２３３Ａ〜２３３Ｄをヘリカル歯車とするといった手段が考えられるが、この解決手段では、歯車２３３Ａ〜２３３Ｄに作用する軸方向力（スラスト荷重）を受けるための構成を別途必要となるので、駆動機構２３０の機械的構成が複雑になり、駆動機構２３０の製造原価上昇を招くおそれがある。
【００７２】
これに対して、本実施形態では、ステッピングモータ２３４の駆動方法を上記のように制御することにより、駆動機構２３０の機械的構成を変更することなく騒音を低減しているので、駆動機構２３０の製造原価上昇を抑制しつつ、騒音を低減することができる。
【００７３】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、ヘリカル歯車を採用することなく、ステッピングモータ２３４の駆動方法を工夫することにより騒音を低減したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヘリカル歯車と上記駆動制御とを組み合わせてもよい。このようにすれば、より一層騒音を低減することができる。
【００７４】
また、上述の実施形態では、ステッピングモータ２３４の回転速度に合わせて３種類の駆動方法（マイクロステップ駆動、ハーフステップ駆動及びフルステップ駆動）を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、同一の駆動方法（例えば、マイクロステップ駆動又はハーフステップ駆動）にて回転速度のみ上記のごとく制御してもよい。
【００７５】
また、上述の実施形態では、マイクロステップ駆動、ハーフステップ駆動及びフルステップ駆動の３種類であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばステップ角度を４種類以上に分けて制御してもよい。
【００７６】
また、上述の実施形態では、第１所定時間Ｔ１の経過後、ステッピングモータ２３４を第２回転速度Ｖ２にて第２所定時間Ｔ２駆動した後、定常回転速度Ｖｏまでステッピングモータ２３４の回転速度を加速させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１所定時間Ｔ１の経過後、第２回転速度Ｖ２に保持することなく、ハーフステップ駆動又はフルステップ駆動にて定常回転速度Ｖｏまで加速してもよい。
【００７７】
また、上述の実施形態では、フルステップ駆動の状態からステッピングモータ２３４を停止させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、フルステップ駆動→ハーフステップ駆動→マイクロステップ駆動の順、又はフルステップ駆動→マイクロステップ駆動の順、又はフルステップ駆動→ハーフステップ駆動の順に駆動方法を変化させながら、ステッピングモータ２３４を停止させてもよい。
【００７８】
そして、このように制御すると、停止時における騒音低減を図ることができるとともに、歯車２３３Ａ〜２３３Ｄに発生する衝撃を緩和することができるので、駆動機構２３０の長寿命化を図ることができる。
【００７９】
また、上述の実施形態では、歯付きベルト２３２を用いた駆動機構２３０であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばワイヤーを用いた駆動機構２３０であってもよい。
【００８０】
また、上述の実施形態では、歯車２３３Ａ〜２３３Ｄによりステッピングモータ２３４の回転速度が減速されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ステッピングモータ２３４の回転速度を等速又は増速させて駆動機構２３０に付与してもよい。
【００８１】
また、上述の実施形態では、第１所定時間Ｔ１又は第２所定時間Ｔ２に相当する分のパルス信号がステッピングモータ２３４に送信されたときに、第１所定時間Ｔ１又は第２所定時間Ｔ２が経過したものとみなしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間を、タイマー手段にて直接的に計時してステッピングモータ２３４の回転速度及び駆動方法を変化させてもよい。
【００８２】
つまり、第１所定時間Ｔ１又は第２所定時間Ｔ２は、上述したように、その目的を達せるに必要な回転角度（ステップ数）に相当する時間であるので、時間を直接的に計時する手法、又は回転角度（ステップ数）を計数する手法のいずれであってもよい。
【００８３】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８４】
１…画像形成装置、１００…画像形成部、２００…画像読取装置、２０１…原稿台、
２０２Ａ…第１読取窓、２０２Ｂ…第２読取窓、２０３…原稿カバー、
２１０…画像撮像素子、２３０…駆動機構、２３１…ガイドシャフト、
２３２…歯付きベルト、２３２Ａ…駆動プーリ、２３３Ａ…（駆動側）歯車、
２３３Ｂ…（従動側）歯車、２３４…ステッピングモータ、２３４Ａ…固定子、
２３４Ｂ…回転子、２３５…ドライバー、２３６…制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を移動させながら静止状態で載置された原稿を読み取る画像読取装置、及びステッピングモータの駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の画像読取装置では、撮像素子を移動させるためのステッピングモータを駆動するに当たり、フルステップ駆動、ハーフステップ駆動、及びマイクロステップ駆動のいずれかを選択的に切り替えている。
【０００３】
すなわち、ステッピングモータが停止した状態からマイクロステップ駆動にて起動し、マイクロステップ駆動のまま一定速度（定常回転速度）まで加速するとともに、一定速度に到達した後は、フルステップ駆動又はハーフステップ駆動にてステッピングモータを駆動することにより、加速中に読み取った読取画像にジャギー（画像の縁部が細かに波打つようになる現象）が発生することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１７５４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、発明者はステッピングモータの起動時に発生する大きな騒音を低下させるべく、騒音の発生原因を調査・研究していたところ、以下の述べる点を原因として騒音が発生することを発見した。
【０００６】
すなわち、ステッピングモータで発生した駆動力は、歯車を介して撮像素子を移動させる駆動機構に伝達されるが、歯車は、その構造上、駆動力が作用していないときには、駆動側歯車の歯部とこれに噛み合う従動側歯車の歯部との間には、僅かな隙間（バックラッシュ）が発生している。
【０００７】
このため、ステッピングモータが起動されると、微視的には、先ず、駆動側歯車は、その歯部が従動側歯車の歯部に衝突することなく回転し始め、次に、駆動側歯車の歯部と従動側歯車の歯部とが衝突した後、従動側歯車が回転し始める。そして、この起動初期に駆動側歯車の歯部と従動側歯車の歯部とが衝突することにより、大きな騒音が発生する。
【０００８】
また、ステッピングモータの回転子は、固定子に対してステップ角度分ずつ移動しながら回転するので、巨視的には一方向に回転しているように見えるが、微視的には前進と後退とを繰り返している（図６（ａ）参照）。
【０００９】
つまり、ステッピングモータは、回転方向に微少振動（脈動）しながら一方向に回転することとなり、駆動側歯車の歯部は、微少振動周期で従動側歯車の歯部に対して衝突を繰り返すことになるので、不快な騒音が発生してしまう。
【００１０】
そして、本発明は上記発明者の発見に基づいて成されたものであり、その目的は、不快な騒音を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、撮像素子（２１０）を移動させながら静止状態で載置された原稿を読み取る画像読取装置であって、撮像素子（２１０）を移動させる駆動機構（２３０）と、歯車（２３３Ａ）を介して駆動機構（２３０）に駆動力を付与するステッピングモータ（２３４）と、ステッピングモータ（２３４）の作動を制御する制御手段（２３６）とを備え、制御手段（２３６）は、原稿読取時におけるステッピングモータ（２３４）の回転速度に比べて小さい第１回転速度にてステッピングモータ（２３４）を起動するとともに、その第１回転速度を第１所定時間保持した後、ステッピングモータ（２３４）の回転速度を上昇させることを特徴とする。
【００１２】
これにより、請求項１に記載の発明では、起動初期においては、原稿読取時におけるステッピングモータ（２３４）の回転速度に比べて小さい第１回転速度にてステッピングモータ（２３４）を起動するので、駆動側歯車の歯部が従動側歯車の歯部に衝突する際の衝突速度を小さくすることができる。このため、起動初期における衝突時の衝撃を小さくすることができるので、騒音を低減することができる。
【００１３】
また、第１回転速度を第１所定時間保持した後、ステッピングモータ（２３４）の回転速度を上昇させるので、第１回転速度に保持されている間は、ステッピングモータ（２３４）の微少振動による速度変動幅（振幅）が小さくなる。このため、微少振動による衝撃を小さくすることができるので、不快な騒音が発生してしまうことを抑制できる。
【００１４】
したがって、請求項１に記載の発明では、ステッピングモータ（２３４）の駆動力にて撮像素子を移動させる画像読取装置において、不快な騒音を低減することが可能となる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明では、制御手段（２３６）は、原稿読取時には一定回転速度でステッピングモータ（２３４）を駆動することを特徴とするので、請求項２に記載の発明では、第１回転速度より大きな回転速度でステッピングモータ（２３４）を回転させながら画像読取を実行することとなる。
【００１６】
したがって、ステッピングモータ（２３４）の起動時に発生する騒音を抑制しながら、画像読取を高速で行うことができる。
【００１７】
ところで、ステッピングモータ（２３４）の回転時に発生する微少振動の振幅は、ステップ角度が小さくなるとほど小さくなるが、ステップ角度が小さくなると、ステッピングモータを高速駆動することが難しくなる。
【００１８】
これに対して、請求項３に記載の発明では、ステッピングモータ（２３４）は、固定子及び回転子を有して構成され、制御手段（２３６）は、固定子の極数及び回転子の極数から決定される第１ステップ角度より小さい第２ステップ角度にてステッピングモータ（２３４）を駆動することが可能であり、さらに、制御手段（２３６）は、第１回転速度でステッピングモータ（２３４）を駆動するときは、第２ステップ角度でステッピングモータ（２３４）を駆動し、一方、原稿読取時には第２ステップ角度より大きいステップ角度でステッピングモータ（２３４）を駆動することを特徴とする。
【００１９】
これにより、請求項３に記載の発明では、起動時には、ステップ角度が小さい第２ステップ角度でステッピングモータ（２３４）を駆動することにより騒音の発生を抑制しながら、原稿読取時には、大きいステップ角度でステッピングモータ（２３４）を駆動することにより、ステッピングモータ（２３４）の高速駆動を容易なものとすることができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明では、制御手段（２３６）は、第１所定時間の経過後、第１回転速度より大きく、かつ、原稿読取時より小さい第２回転速度にてステッピングモータ（２３４）を第２所定時間駆動した後、原稿読取時の回転速度までステッピングモータ（２３４）の回転速度を加速させることを特徴とする。
【００２１】
これにより、請求項４に記載の発明では、第１回転速度から原稿読取時の回転速度（以下、定常回転速度という。）まで段階的に加速されるので、速度変動に起因して発生するステッピングモータ（２３４）の微少振動を抑制でき、不快な騒音が発生してしまうことを抑制できる。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明では、制御手段（２３６）は、第１ステップ角度より小さく、かつ、第２ステップ角度より大きい第３ステップ角度にてステッピングモータ（２３４）を駆動することが可能であり、さらに、制御手段（２３６）は、第１所定時間の経過後、第１回転速度より大きく、かつ、原稿読取時より小さい第２回転速度となるように、第３ステップ角度にて第２所定時間、ステッピングモータ（２３４）を駆動した後、原稿読取時の回転速度までステッピングモータ（２３４）の回転速度を加速させることを特徴とする。
【００２３】
これにより、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明と同様に、第１回転速度から定常回転速度まで段階的に加速されるので、速度変動に起因して発生するステッピングモータ（２３４）の微少振動を抑制でき、不快な騒音が発生してしまうことを抑制できる。
【００２４】
また、第１回転速度から定常回転速度まで段階的に加速される際に、ステップ角度も段階的に大きくなるので、ステッピングモータ（２３４）の微少振動を効果的に抑制しながら、容易に定常回転速度まで加速することができる。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明では、歯車（２３３Ａ）を介して駆動力を付与するステッピングモータ（２３４）と、ステッピングモータ（２３４）の作動を制御する制御手段（２３６）とを備えるステッピングモータ駆動装置に適用されるステッピングモータの駆動方法であって、定常回転速度時におけるステッピングモータの回転速度に比べて小さい第１回転速度にてステッピングモータ（２３４）を起動させるとともに、その第１回転速度を第１所定時間保持した後、ステッピングモータ（２３４）の回転速度を上昇させることを特徴とする。
【００２６】
これにより、請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様に、ステッピングモータ（２３４）の駆動力にて撮像素子を移動させる画像読取装置において、不快な騒音を低減することが可能となる。
【００２７】
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置（画像読取装置）の外観図である。
【図２】本実施形態に係る駆動機構２３０の斜視図である。
【図３】図２のＡ部拡大図である。
【図４】歯車２３３Ａ、２３３Ｂの拡大図である。
【図５】ステッピングモータ２３４の駆動系を示すブロック図である。
【図６】（ａ）は起動時から時間経過とステッピングモータ２３４の回転速度との関係を示すグラフであり、（ｂ）は起動時から時間経過とステッピングモータ２３４への供給電流との関係を示すグラフであり、（ｃ）は起動時から時間経過とステッピングモータ２３４のトルクとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本実施形態は、画像読取装置（スキャナ部）及び画像形成部（プリンタ部）を兼ね備える画像形成装置（複合機）に本発明を適用したものであり、以下に本実施形態を図面と共に説明する。
【００３０】
１．画像形成装置の概略構成
本実施形態に係る画像形成装置１は、図１に示すように、印刷用紙等の記録シートに画像を形成する画像形成部１００の上方側に、原稿に記載された文字等の画像を読み取る画像読取装置２００が設けられたものである。なお、本実施形態に係る画像形成部１００は、現像剤を記録シートの転写することにより、記録シートに画像を形成する電子写真方式の画像形成手段である。
【００３１】
２．画像読取装置
画像読取装置２００は、静止状態で載置された原稿を読み取る静止原稿読取機能（フラットベッド読取機能）、及び自動搬送されてきた原稿を読み取る自動搬送原稿読取機能（ＡＤＦ読取機能）を有している。
【００３２】
そして、画像読取装置２００の原稿台２０１には、図１に示すように、静止原稿読取機能用の第１読取窓２０２Ａが設けられており、この第１読取窓２０２Ａは、水平方向に拡がる平板状のガラスやアクリル等の透明な部材にて構成されている。
【００３３】
また、原稿台２０１の上面側には、第１読取窓２０２Ａを上方側から覆う位置と第１読取窓２０２Ａの上方側を開放する位置との間で揺動変位する原稿カバー２０３が設けられている。因みに、静止原稿読取機能を用いて原稿読取を行う場合には、利用者が手動操作にて原稿カバー２０３を上方側に開いて第１読取窓２０２Ａに原稿を載置する必要がある。
【００３４】
また、第２読取窓２０２Ｂは、原稿カバー２０３に対して第１読取窓２０２Ａと同一側に設けられ、かつ、原稿台２０１の長手方向一端側（図１の左端側）に設定された自動搬送原稿読取機能用の読取窓である。そして、原稿カバー２０３のうち第２読取窓２０２Ｂに対応する部位には、原稿を自動搬送する原稿搬送機構（オートドキュメントフィーダ）２２０が設けられている。
【００３５】
因みに、本実施形態では、第１読取窓２０２Ａと第２読取窓２０２Ｂとは互いに独立した別個の読取窓として設けられているが、例えば、第１読取窓２０２Ａと第２読取窓２０２Ｂとを１つの部材にて構成し、原稿台２０１の長手方向一端側に第２読取窓２０２Ｂ用の領域を設定してもよい。
【００３６】
そして、原稿台２０１内のうち第１読取窓２０２Ａを挟んで原稿カバー２０３と反対側、つまり第１読取窓２０２Ａの下方側には、原稿に照射されて反射した光を受光し、その受光した光に基づいて電気信号を発する画像撮像素子２１０が配設されており、画像読取装置２００は、画像撮像素子２１０を介して原稿に記載された文字等の画像を電気信号に変換して画像を読み取っていく。
【００３７】
因みに、本実施形態では、画像撮像素子２１０として、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）を用いており、このＣＩＳ（画像撮像素子２１０）の長手方向は、両読取窓２０２Ａ、２０２Ｂの直下において、その移動方向と直交する方向（本実施形態では、画像形成装置１の前後方向）に延びている。
【００３８】
また、画像撮像素子２１０は、図２に示すように、駆動機構２３０により原稿台２０１の長手方向（本実施形態では、画像形成装置１の左右方向）に移動可能に原稿台２０１に組み付けられている。なお、駆動機構２３０の詳細は後述する。
【００３９】
そして、画像撮像素子２１０は、自動搬送原稿読取機能の作動時には、第２読取窓２０２Ｂの直下に停止配置された状態で第２読取窓２０２Ｂ上を通過していく原稿の画像を読み取り、一方、静止原稿読取機能作動時には、第１読取窓２０２Ａの直下で移動しながら第１読取窓２０２Ａに載置された原稿の画像を読み込んでいく。
【００４０】
３．駆動機構（図２〜図４参照）
駆動機構２３０は、前述したように、画像撮像素子２１０を移動させるための機構であり、この駆動機構２３０は、図２に示すように、画像撮像素子２１０の平行移動を案内するガイドシャフト２３１、並びにガイドシャフト２３１の長手方向両端側に配設された駆動プーリ２３２Ａ及び従動プーリ２３２Ｂに架け渡された歯付きベルト２３２等を有して構成されている。
【００４１】
そして、歯付きベルト２３２は、その一部が画像撮像素子２１０に固定されているため、歯付きベルト２３２が回転すると、これに応じて画像撮像素子２１０がガイドシャフト２３１の長手方向と平行な方向に平行移動する。
【００４２】
また、駆動プーリ２３２Ａは、図３に示すように、複数枚の歯車２３３Ａ〜２３３Ｄを介してステッピングモータ２３４により駆動される。因みに、歯車２３３Ａはステッピングモータ２３４のロータシャフトに圧入されて回転する平歯車であり（図４参照）、このステッピングモータ２３４の駆動力は、複数枚の歯車２３３Ａ〜２３３Ｄにて減速されながら駆動プーリ２３２Ａに伝達される。
【００４３】
４．ステッピングモータの駆動
４．１．ステッピングモータの駆動系（図５参照）
ステッピングモータ２３４とは、周知のごとく、固定子（ステータ）２３４Ａ及び回転子（ロータ）２３４Ｂを有して構成されており、通常の２相励磁法や２−２相励磁法では、固定子２３４Ａの極数及び回転子２３４Ｂの極数から決定される基本ステップ角度単位で駆動される。なお、以下、このような駆動制御（駆動方法）をフルステップ駆動という。
【００４４】
因みに、図５では、５相のステッピングモータ２３４が記載されているが、これは固定子２３４Ａの極数及び回転子２３４Ｂの極数が、図面から想起し易いように模式的に描いたものである。
【００４５】
また、ドライバー２３５は、固定子２３４Ａを励磁（駆動）するためのパルス信号を発生させるとともに、制御部２３６からの指令信号を受けて出力するパルス信号数（周波数）を制御することより、ステッピングモータ２３４を駆動する駆動手段であり、制御部２３６は、ステッピングモータ２３４の駆動方法及び回転速度をドライバー２３５に指令する制御手段である。
【００４６】
なお、制御部２３６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されており、この制御部２３６は、ＲＯＭ等の不揮発性記憶手段に記憶されたプログラムに従ってドライバー２３５を介してステッピングモータ２３４を制御する。
【００４７】
ところで、隣り合う相の駆動電流比率を変化させることにより、周知のごとく、基本ステップ角度より小さいステップ角度でステッピングモータ２３４を駆動させることができるが、本実施形態では、基本ステップ角度を含めて３種類のステップ角度でステッピングモータ２３４を駆動することができる。
【００４８】
すなわち、基本ステップ角度でステッピングモータ２３４を駆動するフルステップ駆動、基本ステップ角度より小さいステップ角度でステッピングモータ２３４を駆動するハーフステップ駆動、及びハーフステップ駆動時のステップ角度より小さいステップ角度でステッピングモータ２３４を駆動するマイクロステップ駆動の３種類である。なお、本実施形態では、ハーフステップ駆動は１−２相励磁法によって駆動し、マイクロステップ駆動はＷ１−２相励磁法によって駆動しているが、駆動方法（励磁法法）はこれに限定されるものではない。
【００４９】
因みに、本実施形態では、基本ステップ角度は約３．７５度であり、ハーフステップ駆動時のステップ角度は約１．８度であり、マイクロステップ駆動時のステップ角度は約０．９度である。
【００５０】
４．２．ステッピングモータ駆動方法の詳細（図６参照）
制御部２３６は、図６（ａ）に示すように、原稿読取時（時刻ｔ３〜ｔ４の区間）におけるステッピングモータ２３４の回転速度Ｖｏ（以下、定常回転速度Ｖｏという。）に比べて小さい第１回転速度Ｖ１にてステッピングモータ２３４を起動するとともに、その第１回転速度Ｖ１を第１所定時間Ｔ１（時刻ｔｏ〜ｔ１の区間）保持した後、ステッピングモータ２３４の回転速度を上昇させる。
【００５１】
また、制御部２３６は、ステッピングモータ２３４の回転速度を上昇させる際には、第１所定時間Ｔ１の経過後、第１回転速度Ｖ１より大きく、かつ、定常回転速度Ｖｏより小さい第２回転速度Ｖ２にてステッピングモータ２３４を第２所定時間Ｔ２（時刻ｔ１〜ｔ２の区間）駆動した後、定常回転速度Ｖｏまでステッピングモータ２３４の回転速度を加速させる。
【００５２】
そして、制御部２３６は、ステッピングモータ２３４の回転速度が、定常回転速度Ｖｏに到達すると、少なくとも原稿読取時においては、定常回転速度Ｖｏを保持するようにステッピングモータ２３４を駆動した後、ステッピングモータ２３４を停止させる。
【００５３】
また、制御部２３６は、第１回転速度Ｖ１にてステッピングモータ２３４を起動（駆動）する際には、マイクロステップ駆動にてステッピングモータ２３４を駆動し、第２回転速度Ｖ２にてステッピングモータ２３４を駆動する際には、ハーフステップ駆動にてステッピングモータ２３４を駆動し、その後の加速時及び定常回転速度Ｖｏにてステッピングモータ２３４を駆動する際には、フルステップ駆動にてステッピングモータ２３４を駆動する。
【００５４】
なお、本実施形態では、第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間Ｔ２を計時するにあたり、時間を直接的に計時するのではなく、第１所定時間Ｔ１又は第２所定時間Ｔ２に相当する分のパルス信号がステッピングモータ２３４に送信されたときに、第１所定時間Ｔ１又は第２所定時間Ｔ２が経過したものとみなして、ステッピングモータ２３４の回転速度及び駆動方法を変化させている。
【００５５】
また、図６（ｂ）は上記のごとくステッピングモータ２３４を制御した際にステッピングモータ２３４に供給される電流値の変化を示し、図６（ｃ）は上記のごとくステッピングモータ２３４を制御した際にステッピングモータ２３４で発生するトルクの変化を示している。そして、制御部２３６は、ステッピングモータ２３４で発生するトルクの変化に応じてステッピングモータ２３４に供給する電流（電力）も変化させている。
【００５６】
５．本実施形態に係る画像形成装置（画像読取装置）の特徴
本実施形態では、起動初期においては、原稿読取時におけるステッピングモータ２３４の回転速度Ｖｏに比べて小さい第１回転速度Ｖ１にてステッピングモータ２３４を起動するので、例えば、駆動側歯車２３３Ａの歯部が従動側歯車２３３Ｂの歯部に衝突する際の衝突速度を小さくすることができる。
【００５７】
このため、起動初期における衝突時の衝撃を小さくすることができるとともに、衝撃を小さくした状態で歯車の歯部を接触させて歯車２３３Ａ〜２３３Ｄ間のバックラッシュ分の隙間（ガタ）を詰めることができるので、騒音を低減することができる。
【００５８】
また、第１回転速度Ｖ１を第１所定時間Ｔ１保持した後、ステッピングモータ２３４の回転速度を上昇させるので、後述するように、全ての歯車２３３Ａ〜２３３Ｄが噛み合って、実際に画像撮像素子２１０が移動し始めるまでは、ステッピングモータ２３４の微少振動による速度変動幅（振幅）が小さくなって歯車２３３Ａ〜２３３Ｄのトルク変動が小さくなる状態は保持されることとなる。
【００５９】
したがって、本実施形態では、起動初期の速度変動を最小限に抑制して微少振動による衝撃を小さくすることができるので、不快な騒音が発生してしまうことを抑制でき、ステッピングモータ２３４の駆動力にて撮像素子を移動させる画像読取装置において、不快な騒音を低減することが可能となる。
【００６０】
なお、第１所定時間Ｔ１は、本実施形態では４８ステップ（約４３度）に相当する時間であるが、これは、ステッピングモータ２３４の起動後、全ての歯車２３３Ａ〜２３３Ｄが噛み合って、実際に、画像撮像素子２１０（駆動プーリ２３２Ａ）が移動し始めるまでに必要なステッピングモータ２３４の回転角度に相当する時間、又はこの時間に１以上の所定係数を乗じた時間をいう。
【００６１】
また、本実施形態では、制御部２３６は、原稿読取時には定常回転速度Ｖｏでステッピングモータ２３４を駆動するので、本実施形態では、第１回転速度Ｖ１より大きな回転速度でステッピングモータ２３４を回転させながら画像読取を実行することとなる。したがって、ステッピングモータ２３４の起動時に発生する騒音を抑制しながら、画像読取を高速で行うことができる。
【００６２】
また、本実施形態では、制御部２３６は、第１所定時間Ｔ１の経過後、第２回転速度Ｖ２にてステッピングモータ２３４を第２所定時間Ｔ２駆動した後、原稿読取時の回転速度Ｖｏまでステッピングモータ２３４の回転速度を加速させるので、第１回転速度Ｖ１から定常回転速度Ｖｏまで段階的に加速される。
【００６３】
したがって、速度変動幅（振幅）が急激に大きく変化することを抑制できるので、速度変動に起因して発生するステッピングモータ２３４の微少振動を抑制でき、不快な騒音が発生してしまうことを抑制できる。
【００６４】
ところで、ステッピングモータ２３４の回転時に発生する微少振動の振幅は、図６（ａ）のＡ部拡大図、Ｂ部拡大図及びＣ部拡大図に示すように、ステップ角度が小さくなるほど小さくなるが、ステップ角度が小さくなると、ステッピングモータ２３４を高速駆動することが難しくなる。
【００６５】
つまり、小さなステップ角度でステッピングモータ２３４を高速駆動するには、大きなステップ角度でステッピングモータ２３４を高速駆動するときに比べて、パルスレートを高くする必要がある。しかし、パルスレートを高くすると、ステッピングモータ２３４の発生トルクが減少するので、ステッピングモータ２３４を高速駆動することが難しくなる。
【００６６】
これに対して、本実施形態では、起動時にはマイクロステップ駆動とし、原稿読取時にはフルステップ駆動としているので、マイクロステップ駆動により起動時の騒音発生を抑制しながら、原稿読取時にフルステップ駆動とすることにより、ステッピングモータ２３４を容易に高速駆動することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、マイクロステップ駆動→ハーフステップ駆動→フルステップ駆動の順に駆動方法を変化させながら、定常回転速度Ｖｏまでステッピングモータ２３４の回転速度を加速させるので、第１回転速度Ｖ１から定常回転速度Ｖｏまで段階的に加速される際に、ステップ角度も段階的に大きくなる。したがって、ステッピングモータ２３４の微少振動を効果的に抑制しながら、容易に定常回転速度まで加速することができる。
【００６８】
つまり、駆動方法を変更してステップ角度を変更すると、これに伴ってステッピングモータ２３４の速度変動幅も変化するので（図６（ａ）参照）、駆動方法を変更した直後においては、速度変動幅が安定せず、ステッピングモータ２３４の回転状態が不安定となる。
【００６９】
これに対して、本実施形態では、マイクロステップ駆動からハーフステップ駆動に移行した際に、ハーフステップ駆動を第２所定時間Ｔ２だけ保持した後、フルステップ駆動に移行してステッピングモータ２３４の回転速度を加速するので、速度変動幅がほぼ同一となってステッピングモータ２３４の回転状態が安定した後、ステッピングモータ２３４が定常回転速度まで加速されることとなり、容易に定常回転速度まで加速することができる。
【００７０】
なお、上記の説明からも明らかなように、第２所定時間Ｔとは、速度変動幅がほぼ同一となってステッピングモータ２３４の回転状態が安定するに必要な回転角度（ステップ数）に相当する時間、又はこの時間に１以上の所定係数を乗じた時間をいう。
【００７１】
ところで、歯車のバックラッシュを原因とする騒音を低減するための手段として、例えば歯車２３３Ａ〜２３３Ｄをヘリカル歯車とするといった手段が考えられるが、この解決手段では、歯車２３３Ａ〜２３３Ｄに作用する軸方向力（スラスト荷重）を受けるための構成を別途必要となるので、駆動機構２３０の機械的構成が複雑になり、駆動機構２３０の製造原価上昇を招くおそれがある。
【００７２】
これに対して、本実施形態では、ステッピングモータ２３４の駆動方法を上記のように制御することにより、駆動機構２３０の機械的構成を変更することなく騒音を低減しているので、駆動機構２３０の製造原価上昇を抑制しつつ、騒音を低減することができる。
【００７３】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、ヘリカル歯車を採用することなく、ステッピングモータ２３４の駆動方法を工夫することにより騒音を低減したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヘリカル歯車と上記駆動制御とを組み合わせてもよい。このようにすれば、より一層騒音を低減することができる。
【００７４】
また、上述の実施形態では、ステッピングモータ２３４の回転速度に合わせて３種類の駆動方法（マイクロステップ駆動、ハーフステップ駆動及びフルステップ駆動）を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、同一の駆動方法（例えば、マイクロステップ駆動又はハーフステップ駆動）にて回転速度のみ上記のごとく制御してもよい。
【００７５】
また、上述の実施形態では、マイクロステップ駆動、ハーフステップ駆動及びフルステップ駆動の３種類であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばステップ角度を４種類以上に分けて制御してもよい。
【００７６】
また、上述の実施形態では、第１所定時間Ｔ１の経過後、ステッピングモータ２３４を第２回転速度Ｖ２にて第２所定時間Ｔ２駆動した後、定常回転速度Ｖｏまでステッピングモータ２３４の回転速度を加速させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１所定時間Ｔ１の経過後、第２回転速度Ｖ２に保持することなく、ハーフステップ駆動又はフルステップ駆動にて定常回転速度Ｖｏまで加速してもよい。
【００７７】
また、上述の実施形態では、フルステップ駆動の状態からステッピングモータ２３４を停止させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、フルステップ駆動→ハーフステップ駆動→マイクロステップ駆動の順、又はフルステップ駆動→マイクロステップ駆動の順、又はフルステップ駆動→ハーフステップ駆動の順に駆動方法を変化させながら、ステッピングモータ２３４を停止させてもよい。
【００７８】
そして、このように制御すると、停止時における騒音低減を図ることができるとともに、歯車２３３Ａ〜２３３Ｄに発生する衝撃を緩和することができるので、駆動機構２３０の長寿命化を図ることができる。
【００７９】
また、上述の実施形態では、歯付きベルト２３２を用いた駆動機構２３０であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばワイヤーを用いた駆動機構２３０であってもよい。
【００８０】
また、上述の実施形態では、歯車２３３Ａ〜２３３Ｄによりステッピングモータ２３４の回転速度が減速されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ステッピングモータ２３４の回転速度を等速又は増速させて駆動機構２３０に付与してもよい。
【００８１】
また、上述の実施形態では、第１所定時間Ｔ１又は第２所定時間Ｔ２に相当する分のパルス信号がステッピングモータ２３４に送信されたときに、第１所定時間Ｔ１又は第２所定時間Ｔ２が経過したものとみなしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間を、タイマー手段にて直接的に計時してステッピングモータ２３４の回転速度及び駆動方法を変化させてもよい。
【００８２】
つまり、第１所定時間Ｔ１又は第２所定時間Ｔ２は、上述したように、その目的を達せるに必要な回転角度（ステップ数）に相当する時間であるので、時間を直接的に計時する手法、又は回転角度（ステップ数）を計数する手法のいずれであってもよい。
【００８３】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８４】
１…画像形成装置、１００…画像形成部、２００…画像読取装置、２０１…原稿台、
２０２Ａ…第１読取窓、２０２Ｂ…第２読取窓、２０３…原稿カバー、
２１０…画像撮像素子、２３０…駆動機構、２３１…ガイドシャフト、
２３２…歯付きベルト、２３２Ａ…駆動プーリ、２３３Ａ…（駆動側）歯車、
２３３Ｂ…（従動側）歯車、２３４…ステッピングモータ、２３４Ａ…固定子、
２３４Ｂ…回転子、２３５…ドライバー、２３６…制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を移動させながら静止状態で載置された原稿を読み取る画像読取装置であって、
前記撮像素子を移動させる駆動機構と、
歯車を介して前記駆動機構に駆動力を付与するステッピングモータと、
前記ステッピングモータの作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、原稿読取時における前記ステッピングモータの回転速度に比べて小さい第１回転速度にて前記ステッピングモータを起動するとともに、その第１回転速度を第１所定時間保持した後、前記ステッピングモータの回転速度を上昇させることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記制御手段は、原稿読取時には一定回転速度で前記ステッピングモータを駆動することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記ステッピングモータは、固定子及び回転子を有して構成され、
前記制御手段は、前記固定子の極数及び前記回転子の極数から決定される第１ステップ角度より小さい第２ステップ角度にて前記ステッピングモータを駆動することが可能であり、
さらに、前記制御手段は、前記第１回転速度で前記ステッピングモータを駆動するときは、前記第２ステップ角度で前記ステッピングモータを駆動し、一方、原稿読取時には前記第２ステップ角度より大きいステップ角度で前記ステッピングモータを駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１所定時間の経過後、前記第１回転速度より大きく、かつ、原稿読取時より小さい第２回転速度にて前記ステッピングモータを第２所定時間駆動した後、原稿読取時の回転速度まで前記ステッピングモータの回転速度を加速させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記制御手段は、第１ステップ角度より小さく、かつ、前記第２ステップ角度より大きい第３ステップ角度にて前記ステッピングモータを駆動することが可能であり、
さらに、前記制御手段は、前記第１所定時間の経過後、前記第１回転速度より大きく、かつ、原稿読取時より小さい第２回転速度となるように、前記第３ステップ角度にて第２所定時間、前記ステッピングモータを駆動した後、原稿読取時の回転速度まで前記ステッピングモータの回転速度を加速させることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項６】
歯車を介して駆動力を付与するステッピングモータと、
前記ステッピングモータの作動を制御する制御手段とを備えるステッピングモータ駆動装置に適用されるステッピングモータの駆動方法であって、
定常回転速度時における前記ステッピングモータの回転速度に比べて小さい第１回転速度にて前記ステッピングモータを起動させるとともに、その第１回転速度を第１所定時間保持した後、前記ステッピングモータの回転速度を上昇させることを特徴とするステッピングモータの駆動方法。
【請求項１】
撮像素子を移動させながら静止状態で載置された原稿を読み取る画像読取装置であって、
前記撮像素子を移動させる駆動機構と、
歯車を介して前記駆動機構に駆動力を付与するステッピングモータと、
前記ステッピングモータの作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、原稿読取時における前記ステッピングモータの回転速度に比べて小さい第１回転速度にて前記ステッピングモータを起動するとともに、その第１回転速度を第１所定時間保持した後、前記ステッピングモータの回転速度を上昇させることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記制御手段は、原稿読取時には一定回転速度で前記ステッピングモータを駆動することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記ステッピングモータは、固定子及び回転子を有して構成され、
前記制御手段は、前記固定子の極数及び前記回転子の極数から決定される第１ステップ角度より小さい第２ステップ角度にて前記ステッピングモータを駆動することが可能であり、
さらに、前記制御手段は、前記第１回転速度で前記ステッピングモータを駆動するときは、前記第２ステップ角度で前記ステッピングモータを駆動し、一方、原稿読取時には前記第２ステップ角度より大きいステップ角度で前記ステッピングモータを駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１所定時間の経過後、前記第１回転速度より大きく、かつ、原稿読取時より小さい第２回転速度にて前記ステッピングモータを第２所定時間駆動した後、原稿読取時の回転速度まで前記ステッピングモータの回転速度を加速させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記制御手段は、第１ステップ角度より小さく、かつ、前記第２ステップ角度より大きい第３ステップ角度にて前記ステッピングモータを駆動することが可能であり、
さらに、前記制御手段は、前記第１所定時間の経過後、前記第１回転速度より大きく、かつ、原稿読取時より小さい第２回転速度となるように、前記第３ステップ角度にて第２所定時間、前記ステッピングモータを駆動した後、原稿読取時の回転速度まで前記ステッピングモータの回転速度を加速させることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項６】
歯車を介して駆動力を付与するステッピングモータと、
前記ステッピングモータの作動を制御する制御手段とを備えるステッピングモータ駆動装置に適用されるステッピングモータの駆動方法であって、
定常回転速度時における前記ステッピングモータの回転速度に比べて小さい第１回転速度にて前記ステッピングモータを起動させるとともに、その第１回転速度を第１所定時間保持した後、前記ステッピングモータの回転速度を上昇させることを特徴とするステッピングモータの駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１６９９４６（Ｐ２０１０−１６９９４６Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３０７１（Ｐ２００９−１３０７１）
【出願日】平成２１年１月２３日（２００９．１．２３）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２３日（２００９．１．２３）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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