(57)【要約】【課題】  原稿の表面で搬送ローラがスリップすると、原稿の搬送速度が予め設定されている搬送速度よりも遅くなり、読み取られた画像が副走査方向に伸びてしまう可能性がある。【解決手段】  原稿の先端が搬送ローラ７のニップ部に突入する際に増大する偏差Δθに基づいて、原稿の搬送が制御される。具体的には、ＣＰＵ２５１ａは、最大値Δθｍａｘが閾値Δθｔｈ以上である場合、最大値Δθｍａｘに基づいて原稿の搬送速度を速くする。この結果、原稿の表面で搬送ローラがスリップして原稿の搬送速度が予め設定されている搬送速度よりも遅くなり、読み取られた画像が副走査方向に伸びてしまうことを抑制することができる。即ち、搬送される原稿の種類に拘わらず原稿の画像を高精度に読み取ることができる。【選択図】  図７
2020092389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を搬送する第１搬送ローラと、
前記第１搬送ローラを駆動するモータと、
前記原稿が搬送される搬送方向において、前記第１搬送ローラよりも下流側に設けられた第２搬送ローラと、
前記搬送方向において前記第２搬送ローラよりも下流側の読取位置で、前記第２搬送ローラによって搬送される原稿の画像を読み取る読取手段と、
前記原稿の搬送を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値が所定値より小さい場合は前記第２搬送ローラを第１の回転速度で回転させ、前記負荷トルクに対応するパラメータの値が前記所定値より大きい場合は前記第２搬送ローラを前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させることを特徴とする原稿読取装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記パラメータの値が前記所定値より大きい場合は、前記原稿の先端が前記１搬送ローラのニップ位置を通過した後且つ前記原稿の先端が前記読取位置に到達する前に、前記第２搬送ローラを前記第２の回転速度で回転させることを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記原稿の後端が前記読取位置を通過した後に、前記第２搬送ローラの回転速度を前記第２の回転速度から前記第１の回転速度に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の原稿読取装置。
【請求項４】
前記原稿読取装置は、
前記搬送方向において前記読取位置よりも下流側に設けられた第３搬送ローラと、
前記第２搬送ローラ及び前記第３搬送ローラを駆動する第２モータと、
を有し、
前記制御手段は、前記パラメータの値が前記所定値より小さい場合は前記第２モータを前記第１の回転速度に対応する回転速度で回転させ、前記パラメータの値が前記所定値より大きい場合は前記第２モータを前記第２の回転速度に対応する回転速度で回転させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の原稿読取装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記パラメータの値が前記所定値より大きい場合は、前記第１搬送ローラを前記第２の回転速度で回転させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の原稿読取装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記原稿の後端が前記第１搬送ローラのニップ位置を通過した後に、前記第１搬送ローラの回転速度を前記第２の回転速度から前記第１の回転速度に変更することを特徴とする請求項５に記載の原稿読取装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記原稿の先端が前記搬送方向において前記第１搬送ローラよりも上流側の所定位置から前記第１搬送ローラよりも下流側且つ前記第２搬送ローラよりも上流側の第２所定位置まで搬送される期間における前記パラメータの値に基づいて、前記第２の回転速度を設定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の原稿読取装置。
【請求項８】
前記原稿読取装置は、前記モータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段を有し、
前記制御手段は、前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって、前記回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分の値と前記トルク電流成分の目標値との偏差が小さくなるように、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御し、
前記制御手段は、前記位相決定手段によって決定された回転位相と前記回転子の目標位相を表す指令位相との偏差が小さくなるように前記トルク電流成分の目標値を設定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の原稿読取装置。
【請求項９】
前記原稿読取装置は、
前記モータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記モータの回転子の回転速度を決定する速度決定手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって、前記回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分の値と前記トルク電流成分の目標値との偏差が小さくなるように、前記モータの巻線に流れる駆動電流を制御し、
前記制御手段は、前記速度決定手段によって決定された回転速度と前記回転子の目標速度を表す指令速度との偏差が小さくなるように前記トルク電流成分の目標値を設定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の原稿読取装置。
【請求項１０】
前記原稿読取装置は、
前記原稿を積載する積載部と、
前記積載部に積載された原稿を給送するピックアップローラと、
前記搬送方向において前記ピックアップローラよりも下流側且つ前記第１搬送ローラよりも上流側に設けられた第４搬送ローラと、
前記第４搬送ローラと対向する位置に設けられ、前記ピックアップローラによって重なった状態で搬送された複数枚の原稿を分離する分離部材と、
を有し、
前記第１搬送ローラは、前記搬送方向において前記第４搬送ローラと前記分離手段とのニップ位置よりも下流側且つ前記原稿が搬送される搬送路が屈曲している領域に設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の原稿読取装置。
【請求項１１】
前記パラメータの値は、前記屈曲した搬送路により前記原稿が屈曲している状態で当該原稿の先端が前記第２搬送ローラのニップ部に突入することに起因して増大することを特徴とする請求項１０に記載の原稿読取装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の原稿読取装置と、
前記原稿読取装置によって読み取られた画像に基づいて、記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿読取装置及び画像形成装置におけるモータの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、予め設定された速度で搬送される原稿の画像を読取センサによって読み取る原稿読取装置が知られている。原稿が搬送される方向に対応する副走査方向における読み取り倍率は、どの画像読取装置であっても一定となることが望ましいが、センサの駆動制御、原稿の走査速度の電気的な制御精度及び駆動部のメカ的な公差の積み上げによって機差が生じる。そこで、特許文献１では、校正用のチャート原稿を搬送し、当該チャート原稿の読取結果における副走査方向の倍率と目標倍率との比に基づいて、原稿の搬送速度を調整する構成が述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０１２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、剛度の高い原稿を搬送する際には、当該原稿の表面で搬送ローラがスリップしてしまう可能性がある。原稿の表面で搬送ローラがスリップすると、原稿の搬送速度が予め設定されている搬送速度よりも遅くなり、読み取られた画像が副走査方向に伸びてしまう可能性がある。
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明は、搬送される原稿の種類に拘わらず原稿の画像を高精度に読み取ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明にかかる原稿読取装置は、
原稿を搬送する第１搬送ローラと、
前記第１搬送ローラを駆動するモータと、
前記原稿が搬送される搬送方向において、前記第１搬送ローラよりも下流側に設けられた第２搬送ローラと、
前記搬送方向において前記第２搬送ローラよりも下流側の読取位置で、前記第２搬送ローラによって搬送される原稿の画像を読み取る読取手段と、
前記原稿の搬送を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値が所定値より小さい場合は前記第２搬送ローラを第１の回転速度で回転させ、前記負荷トルクに対応するパラメータの値が前記所定値より大きい場合は前記第２搬送ローラを前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、搬送される原稿の種類に拘わらず原稿の画像を高精度に読み取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像形成装置を説明する断面図である。
【図２】原稿読取装置の制御構成の例を示すブロック図である。
【図３】画像印刷装置の制御構成の例を示すブロック図である。
【図４】Ａ相及びＢ相から成る２相のモータと、ｄ軸及びｑ軸によって表される回転座標系との関係を示す図である。
【図５】モータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】マイクロステップ駆動方式を行う方法の例を示す図である。
【図７】原稿給送装置の構成を説明する図である。
【図８】副走査方向における原稿の実際の長さＹ１と読み取られた画像の副走査方向における長さＹ２との比率Ｘを説明する図である。
【図９】最大値Δθｍａｘと副走査倍率Ｘとの関係を示す実験データである。
【図１０】最大値Δθｍａｘと原稿の搬送速度Ｖｓを補正するための補正係数Ｋとの関係を示す図である。
【図１１】搬送ローラの駆動制御を説明するフローチャートである。
【図１２】速度フィードバック制御を行うモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の形状及びそれらの相対配置などは、この発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲が以下の実施の形態に限定される趣旨のものではない。なお、以下の説明においては、モータ制御装置が画像形成装置に設けられる場合について説明するが、モータ制御装置が設けられるのは画像形成装置に限定されるわけではない。例えば、記録媒体や原稿等のシートを搬送するシート搬送装置等にも用いられる。
【００１０】
［画像形成装置］
図１は、本実施形態で用いられるシート搬送装置を有するモノクロの電子写真方式の複写機（以下、画像形成装置と称する）１００の構成を示す断面図である。なお、画像形成装置は複写機に限定されず、例えば、ファクシミリ装置、印刷機、プリンタ等であっても良い。また、記録方式は、電子写真方式に限らず、例えば、インクジェット等であっても良い。更に、画像形成装置の形式はモノクロ及びカラーのいずれの形式であっても良い。
【００１１】
以下に、図１を用いて、画像形成装置１００の構成および機能について説明する。図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿読取装置２００及び画像印刷装置３０１を有する。
【００１２】
＜原稿読取装置＞
図２は、原稿読取装置２００の制御構成の例を示すブロック図である。
【００１３】
まず、図１及び図２を用いて、原稿読取装置２００の構成および機能について説明する。
【００１４】
原稿読取装置２００には、原稿を読取位置に給送する原稿給送装置２０１が設けられている。原稿給送装置２０１の原稿積載部２に積載された原稿Ｐは、ピックアップローラ３によって１枚ずつ給送され、その後、給送ローラ４によって搬送される。給送ローラ４と対向する位置には、給送ローラ４に圧接する分離ローラ５が設けられている。分離ローラ５は、該分離ローラ５に所定のトルク以上の負荷トルクがかかると、回転する構成となっており、２枚重なった状態で給送された複数枚の原稿を分離する分離部材としての機能を有する。
【００１５】
ピックアップローラ３と給送ローラ４は揺動アーム１２によって連結されている。揺動アーム１２は、給送ローラ４の回転軸を中心にして回動できるように給送ローラ４の回転軸によって支持されている。
【００１６】
原稿Ｐは、給送ローラ４によって搬送された原稿Ｐの先端は、停止状態の搬送ローラ６のニップ部に当接する。そして、原稿Ｐの先端が停止状態の搬送ローラ６のニップ部に当接している状態で給送ローラ４が原稿Ｐを更に搬送することによって原稿Ｐが撓む。この結果、原稿Ｐに弾性力が働き、原稿Ｐの先端が搬送ローラ６のニップ部に沿って当接する。このようにして原稿Ｐの斜行補正が行われる。搬送ローラ６は、原稿Ｐの斜行補正が行われた後、所定のタイミングで原稿Ｐの搬送を開始する。
【００１７】
搬送ローラ６によって搬送される原稿Ｐは、第１搬送ローラとしての搬送ローラ７によって搬送ローラ８へと搬送される。搬送ローラ８によって搬送された原稿Ｐの先端は、停止状態の搬送ローラ８のニップ部に当接する。そして、上述した方法で原稿Ｐの斜行補正が行われる。搬送ローラ８は、原稿Ｐの斜行補正が行われた後、所定のタイミングで原稿Ｐの搬送を開始する。
【００１８】
原稿Ｐの画像は、搬送ローラ８と搬送ローラ９との間における画像読取位置で読み取られる。その後、原稿Ｐは、排紙ローラ１０によって排紙トレイ１１へ排紙される。
【００１９】
なお、図１に示すように、原稿積載部２には、原稿積載部２に原稿が積載されているか否かを検知する原稿セットセンサＳＳ１が設けられている。また、原稿が通過する搬送路には、原稿の先端を検知する（原稿の有無を検知する）シートセンサＳＳ２、ＳＳ３が設けられている。
【００２０】
原稿読取装置２００には、搬送される原稿の第１面の画像を読み取る原稿読取部１６が設けられている。原稿読取部１６に読み取られた画像情報は、画像印刷装置３０１へ出力される。
【００２１】
また、原稿読取装置２００には、搬送される原稿の第２面の画像を読み取る原稿読取部１７が設けられている。原稿読取部１７に読み取られた画像情報は、原稿読取部１６において説明した方法と同様にして画像印刷装置３０１へ出力される。
【００２２】
前述の如くして、原稿の読取が行われる。即ち、原稿給送装置２０１及び読取装置２０２は、原稿読取装置として機能する。
【００２３】
システムコントローラ２５１は、図２に示すように、ＣＰＵ２５１ａ、ＲＯＭ２５１ｂ、ＲＡＭ２５１ｃを備えている。また、システムコントローラ２５１は、原稿セットセンサＳＳ１及びシートセンサＳＳ２、ＳＳ３と接続されている。更に、システムコントローラ２５１は、搬送ローラ７を駆動するモータＭ１を制御するモータ制御装置２６１、搬送ローラ８及び９を駆動するモータＭ２を制御するモータ制御装置２６２、原稿読取部１６，１７、画像印刷装置３０１等と接続されている。システムコントローラ２５１は、接続された各ユニットとの間でデータやコマンドの送受信をすることが可能である。なお、システムコントローラ２５１に接続されているユニットは図２に示すものに限らず、例えば、原稿読取装置２００内部に設けられた負荷を駆動するモータを制御するモータ制御装置等のユニットも接続されている。
【００２４】
ＣＰＵ２５１ａは、ＲＯＭ２５１ｂに格納された各種プログラムを読み出して実行することによって、予め定められた画像形成シーケンスに関連する各種シーケンスを実行する。
【００２５】
ＲＡＭ２５１ｃは記憶デバイスである。ＲＡＭ２５１ｃには、例えば、モータ制御装置に対する指令値及び原稿読取部１６，１７から受信される情報等の各種データが格納される。
【００２６】
システムコントローラ２５１は、各種装置から出力される信号に基づいて、原稿読取装置２００を制御する。なお、本実施形態においては、モータ１個に対してモータ制御装置が１個設けられているが、これに限定されるものではない。例えば、モータ制御装置１個で複数個のモータを制御する構成であっても良い。また、図２においては、原稿読取装置２００のモータとしてモータＭ１、Ｍ２のみが記載されているが、原稿読取装置２００には３個以上のモータが設けられている。更に、図２においては、モータ制御装置が２個しか設けられていないが、３個以上のモータ制御装置が原稿読取装置２００に設けられている。
【００２７】
前述の如くして、システムコントローラ２５１は、原稿読取装置２００の動作シーケンスを制御する。
【００２８】
＜画像印刷装置＞
画像印刷装置３０１の内部には、シート収納トレイ３０２、３０４が設けられている。シート収納トレイ３０２、３０４には、それぞれ異なる種類の記録媒体を収納することができる。例えば、シート収納トレイ３０２にはＡ４サイズの普通紙が収納され、シート収納トレイ３０４にはＡ４サイズの厚紙が収納される。なお、記録媒体とは、画像形成装置によって画像が形成されるものであって、例えば、用紙、樹脂シート、布、ＯＨＰシート、ラベル等は記録媒体に含まれる。
【００２９】
シート収納トレイ３０２に収納された記録媒体は、ピックアップローラ３０３によって搬送方向へ送り出されて、搬送ローラ３０６によってレジストレーションローラ３０８へ送り出される。また、シート収納トレイ３０４に収納された記録媒体は、ピックアップローラ３０５によって給送されて、搬送ローラ３０７及び３０６によってレジストレーションローラ３０８へ送り出される。
【００３０】
読取装置２０２から出力された画像信号は、半導体レーザ及びポリゴンミラーを含む光走査装置３１１に入力される。また、感光ドラム３０９は、帯電器３１０によって外周面が帯電される。感光ドラム３０９の外周面が帯電された後、読取装置２０２から光走査装置３１１に入力された画像信号に応じたレーザ光が、光走査装置３１１からポリゴンミラー及びミラー３１２、３１３を経由し、感光ドラム３０９の外周面に照射される。この結果、感光ドラム３０９の外周面に静電潜像が形成される。
【００３１】
続いて、静電潜像が現像器３１４内のトナーによって現像され、感光ドラム３０９の外周面にトナー像が形成される。感光ドラム３０９に形成されたトナー像は、感光ドラム３０９と対向する位置（転写位置）に設けられた転写帯電器３１５によって記録媒体に転写される。この転写タイミングに合わせて、レジストレーションローラ３０８は記録媒体を転写位置へ送り込む。
【００３２】
前述の如くして、トナー像が転写された記録媒体は、搬送ベルト３１７によって定着器３１８へ送り込まれ、定着器３１８によって加熱加圧されて、トナー像が記録媒体に定着される。このようにして、画像形成装置１００によって記録媒体に画像が形成される。
【００３３】
片面印刷モードで画像形成が行われる場合は、定着器３１８を通過した記録媒体は、排紙ローラ３１９、３２４によって、不図示の排紙トレイへ排紙される。また、両面印刷モードで画像形成が行われる場合は、定着器３１８によって記録媒体の第１面に定着処理が行われた後に、記録媒体は、排紙ローラ３１９、搬送ローラ３２０、及び反転ローラ３２１によって、反転パス３２５へと搬送される。その後、記録媒体は、搬送ローラ３２２、３２３によって再度レジストレーションローラ３０８へと搬送され、前述した方法で記録媒体の第２面に画像が形成される。その後、記録媒体は、排紙ローラ３１９、３２４によって不図示の排紙トレイへ排紙される。
【００３４】
また、第１面に画像形成された記録媒体がフェースダウンで画像形成装置１００の外部へ排紙される場合は、定着器３１８を通過した記録媒体は、排紙ローラ３１９を通って搬送ローラ３２０へ向かう方向へ搬送される。その後、記録媒体の後端が搬送ローラ３２０のニップ部を通過する直前に搬送ローラ３２０の回転が反転することによって、記録媒体の第１面が下向きになった状態で、記録媒体が排紙ローラ３２４を経由して、画像形成装置１００の外部へ排出される。
【００３５】
図１に示すように、画像印刷装置３０１には、シートを積載するシート積載部３２７が設けられている。シート積載部３２７に積載されたシートＳは、搬送方向へ送り出されてピックアップローラ３２８によって搬送方向へ送り出され、その後、給送ローラ３２９によって搬送される。
【００３６】
ピックアップローラ３２８と給送ローラ３２９は揺動アーム３３０によって連結されている。揺動アーム３３０は、給送ローラ３２９の回転軸を中心にして回動できるように給紙ローラ３２９の回転軸によって支持されている。
【００３７】
給送ローラ３２９によって搬送ローラ３０６へ搬送されたシートには、上述の方法で画像が形成される。
【００３８】
以上が画像形成装置１００の構成および機能についての説明である。なお、本実施形態における負荷とはモータによって駆動される対象物である。例えば、給送ローラ４、ピックアップローラ３、３０３、３０５、レジストレーションローラ３０８及び排紙ローラ３１９等の各種ローラ（搬送ローラ）は本実施形態における負荷に対応する。本実施形態のモータ制御装置は、これら負荷を駆動するモータに適用することができる。
【００３９】
図３は、画像印刷装置３０１の制御構成の例を示すブロック図である。システムコントローラ１５１は、図２に示すように、ＣＰＵ１５１ａ、ＲＯＭ１５１ｂ、ＲＡＭ１５１ｃを備えている。また、システムコントローラ１５１は、画像処理部１１２、操作部１５２、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１５３、高圧制御部１５５、モータ制御装置１５７、センサ類１５９、ＡＣドライバ１６０と接続されている。システムコントローラ１５１は、接続された各ユニットとの間でデータやコマンドの送受信をすることが可能である。
【００４０】
ＣＰＵ１５１ａは、ＲＯＭ１５１ｂに格納された各種プログラムを読み出して実行することによって、予め定められた画像形成シーケンスに関連する各種シーケンスを実行する。
【００４１】
ＲＡＭ１５１ｃは記憶デバイスである。ＲＡＭ１５１ｃには、例えば、高圧制御部１５５に対する設定値、モータ制御装置２６１に対する指令値及び操作部１５２から受信される情報等の各種データが記憶される。
【００４２】
システムコントローラ１５１は、画像処理部１１２における画像処理に必要となる、画像形成装置１００の内部に設けられた各種装置の設定値データを画像処理部１１２に送信する。更に、システムコントローラ１５１は、センサ類１５９からの信号を受信して、受信した信号に基づいて高圧制御部１５５の設定値を設定する。
【００４３】
高圧制御部１５５は、システムコントローラ１５１によって設定された設定値に応じて、高圧ユニット１５６（帯電器３１０、現像器３１４、転写帯電器３１５等）に必要な電圧を供給する。
【００４４】
モータ制御装置１５７は、ＣＰＵ１５１ａから出力された指令に応じて、負荷を駆動するモータＭ４を制御する。なお、図３においては、画像印刷装置のモータとしてモータＭ４のみが記載されているが、画像形成装置には２個以上のモータが設けられている。また、１個のモータ制御装置が複数個のモータを制御する構成であっても良い。更に、図３においては、モータ制御装置が１個しか設けられていないが、２個以上のモータ制御装置が画像印刷装置に設けられている。
【００４５】
Ａ／Ｄ変換器１５３は、定着ヒータ１６１の温度を検出するためのサーミスタ１５４が検出した検出信号を受信し、検出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してシステムコントローラ１５１に送信する。システムコントローラ１５１は、Ａ／Ｄ変換器１５３から受信したデジタル信号に基づいてＡＣドライバ１６０の制御を行う。ＡＣドライバ１６０は、定着ヒータ１６１の温度が定着処理を行うために必要な温度となるように定着ヒータ１６１を制御する。なお、定着ヒータ１６１は、定着処理に用いられるヒータであり、定着器３１８に含まれる。
【００４６】
システムコントローラ１５１は、使用する記録媒体の種類（以下、紙種と称する）等の設定をユーザが行うための操作画面を、操作部１５２に設けられた表示部に表示するように、操作部１５２を制御する。システムコントローラ１５１は、ユーザが設定した情報を操作部１５２から受信し、ユーザが設定した情報に基づいて画像形成装置１００の動作シーケンスを制御する。また、システムコントローラ１５１は、画像形成装置の状態を示す情報を操作部１５２に送信する。なお、画像形成装置の状態を示す情報とは、例えば、画像形成枚数、画像形成動作の進行状況、原稿読取装置２０１及び画像印刷装置３０１におけるシートのジャムや重送等に関する情報である。操作部１５２は、システムコントローラ１５１から受信した情報を表示部に表示する。
【００４７】
前述の如くして、システムコントローラ１５１は画像形成装置１００の動作シーケンスを制御する。
【００４８】
［モータ制御装置］
次に、本実施形態におけるモータ制御装置２６１について説明する。本実施形態におけるモータ制御装置２６１は、ベクトル制御を用いてモータＭ１を制御する。なお、以下の説明においては、電気角としての回転位相θ、指令位相θ＿ｒｅｆ及び電流の位相等に基づいて以下の制御が行われるが、例えば、電気角が機械角に変換され、当該機械角に基づいて以下の制御が行われてもよい。
【００４９】
＜ベクトル制御＞
まず、図４及び図５を用いて、本実施形態におけるモータ制御装置２６１がベクトル制御を行う方法について説明する。なお、以下の説明におけるモータには、モータの回転子の回転位相を検出するためのロータリエンコーダなどのセンサは設けられていないが、ロータリエンコーダなどのセンサが設けられていてもよい。
【００５０】
図４は、Ａ相（第１相）とＢ相（第２相）との２相から成るステッピングモータ（以下、モータと称する）Ｍ１と、ｄ軸及びｑ軸によって表される回転座標系との関係を示す図である。図４では、静止座標系において、Ａ相の巻線に対応した軸であるα軸と、Ｂ相の巻線に対応した軸であるβ軸とが定義されている。また、図４では、回転子４０２に用いられている永久磁石の磁極によって作られる磁束の方向に沿ってｄ軸が定義され、ｄ軸から反時計回りに９０度進んだ方向（ｄ軸に直交する方向）に沿ってｑ軸が定義されている。α軸とｄ軸との成す角度はθと定義され、回転子４０２の回転位相は角度θによって表される。ベクトル制御では、回転子４０２の回転位相θを基準とした回転座標系が用いられる。具体的には、ベクトル制御では、巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルの、回転座標系における電流成分であって、回転子にトルクを発生させるｑ軸成分（トルク電流成分）と巻線を貫く磁束の強度に影響するｄ軸成分（励磁電流成分）とが用いられる。
【００５１】
ベクトル制御とは、回転子の目標位相を表す指令位相と実際の回転位相との偏差が小さくなるようにトルク電流成分の値と励磁電流成分の値とを制御する位相フィードバック制御を行うことによってモータを制御する制御方法である。また、回転子の目標速度を表す指令速度と実際の回転速度との偏差が小さくなるようにトルク電流成分の値と励磁電流成分の値とを制御する速度フィードバック制御を行うことによってモータを制御する方法もある。
【００５２】
図５は、モータＭ１を制御するモータ制御装置２６１の構成の例を示すブロック図である。なお、モータ制御装置２６１は、少なくとも１つのＡＳＩＣで構成されており、以下に説明する各機能を実行する。
【００５３】
図５に示すように、モータ制御装置２６１は、ベクトル制御を行う回路として、位相制御器５０２、電流制御器５０３、座標逆変換器５０５、座標変換器５１１、モータの巻線に駆動電流を供給するＰＷＭインバータ５０６等を有する。座標変換器５１１は、モータＭ１のＡ相及びＢ相の巻線に流れる駆動電流に対応する電流ベクトルを、α軸及びβ軸で表される静止座標系からｑ軸及びｄ軸で表される回転座標系に座標変換する。この結果、巻線に流れる駆動電流は、回転座標系における電流値であるｑ軸成分の電流値（ｑ軸電流）とｄ軸成分の電流値（ｄ軸電流）とによって表される。なお、ｑ軸電流は、モータＭ１の回転子４０２にトルクを発生させるトルク電流に相当する。また、ｄ軸電流は、モータＭ１の巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流に相当する。モータ制御装置２６１は、ｑ軸電流及びｄ軸電流をそれぞれ独立に制御することができる。この結果、モータ制御装置２６１は、回転子４０２にかかる負荷トルクに応じてｑ軸電流を制御することによって、回転子４０２が回転するために必要なトルクを効率的に発生させることができる。即ち、ベクトル制御においては、図４に示す電流ベクトルの大きさは、回転子４０２にかかる負荷トルクに応じて変化する。
【００５４】
モータ制御装置２６１は、モータＭ１の回転子４０２の回転位相θを後述する方法により決定し、その決定結果に基づいてベクトル制御を行う。ＣＰＵ２５１ａは、モータＭ１の回転子４０２の動作シーケンスに基づいて、指令生成器５００にモータを駆動する指令として駆動パルスを出力する。なお、モータの動作シーケンス（モータの駆動パターン）は、例えば、ＲＯＭ２５１ｂに格納されており、ＣＰＵ２５１ａは、ＲＯＭ２５１ｂに格納された動作シーケンスに基づいて、パルス列としての駆動パルスを出力する。
【００５５】
指令生成器５００は、ＣＰＵ２５１ａから出力される駆動パルスに基づいて、回転子４０２の目標位相を表す指令位相θ＿ｒｅｆを生成して出力する。なお、指令生成器５００の構成については後述する。
【００５６】
減算器１０１は、モータＭ１の回転子４０２の回転位相θと指令位相θ＿ｒｅｆとの偏差Δθを演算して出力する。
【００５７】
位相制御器５０２は、偏差Δθを周期Ｔ（例えば、２００μｓ）で取得する。位相制御器５０２は、比例制御（Ｐ）、積分制御（Ｉ）、微分制御（Ｄ）に基づいて、減算器１０１から取得する偏差Δθが小さくなるように、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する。具体的には、位相制御器５０２は、Ｐ制御、Ｉ制御、Ｄ制御に基づいて減算器１０１から取得する偏差Δθが０になるように、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する。なお、Ｐ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、Ｉ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間積分に比例する値に基づいて制御する制御方法である。また、Ｄ制御とは、制御する対象の値を指令値と推定値との偏差の時間変化に比例する値に基づいて制御する制御方法である。本実施形態における位相制御器５０２は、ＰＩＤ制御に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成するが、これに限定されるものではない。例えば、位相制御器５０２は、ＰＩ制御に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成しても良い。なお、本実施形態においては、巻線を貫く磁束の強度に影響するｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆは０に設定されるが、これに限定されるものではない。
【００５８】
モータＭ１のＡ相の巻線に流れる駆動電流は、電流検出器５０７によって検出され、その後、Ａ／Ｄ変換器５１０によってアナログ値からデジタル値へと変換される。また、モータＭ１のＢ相の巻線に流れる駆動電流は、電流検出器５０８によって検出され、その後、Ａ／Ｄ変換器５１０によってアナログ値からデジタル値へと変換される。なお、電流検出器５０７、５０８が電流を検出する周期は、例えば、位相制御器５０２が偏差Δθを取得する周期Ｔ以下の周期（例えば、２５μｓ）である。
【００５９】
Ａ／Ｄ変換器５１０によってアナログ値からデジタル値へと変換された駆動電流の電流値は、静止座標系における電流値ｉα及びｉβとして、図３に示す電流ベクトルの位相θｅを用いて次式によって表される。なお、電流ベクトルの位相θｅは、α軸と電流ベクトルとの成す角度と定義される。また、Ｉは電流ベクトルの大きさを示す。
ｉα＝Ｉ＊ｃｏｓθｅ                                              （１）
ｉβ＝Ｉ＊ｓｉｎθｅ                                              （２）
【００６０】
これらの電流値ｉα及びｉβは、座標変換器５１１と誘起電圧決定器５１２とに入力される。
【００６１】
座標変換器５１１は、次式によって、静止座標系における電流値ｉα及びｉβを回転座標系におけるｑ軸電流の電流値ｉｑ及びｄ軸電流の電流値ｉｄに変換する。
ｉｄ＝  ｃｏｓθ＊ｉα＋ｓｉｎθ＊ｉβ                            （３）
ｉｑ＝−ｓｉｎθ＊ｉα＋ｃｏｓθ＊ｉβ                            （４）
【００６２】
座標変換器５１１は、変換された電流値ｉｑを減算器１０２に出力する。また、座標変換器５１１は、変換された電流値ｉｄを減算器１０３に出力する。
【００６３】
減算器１０２は、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆと電流値ｉｑとの偏差を演算し、該偏差を電流制御器５０３に出力する。
【００６４】
また、減算器１０３は、ｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆと電流値ｉｄとの偏差を演算し、該偏差を電流制御器５０３に出力する。
【００６５】
電流制御器５０３は、ＰＩＤ制御に基づいて、入力される偏差がそれぞれ小さくなるように駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成する。具体的には、電流制御器５０３は、入力される偏差がそれぞれ０になるように駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成して座標逆変換器５０５に出力する。なお、本実施形態における電流制御器５０３は、ＰＩＤ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成しているが、これに限定されるものではない。例えば、電流制御器５０３は、ＰＩ制御に基づいて駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを生成しても良い。
【００６６】
座標逆変換器５０５は、電流制御器５０３から出力された回転座標系における駆動電圧Ｖｑ及びＶｄを、次式によって、静止座標系における駆動電圧Ｖα及びＶβに逆変換する。
Ｖα＝ｃｏｓθ＊Ｖｄ−ｓｉｎθ＊Ｖｑ                              （５）
Ｖβ＝ｓｉｎθ＊Ｖｄ＋ｃｏｓθ＊Ｖｑ                              （６）
【００６７】
座標逆変換器５０５は、逆変換されたＶα及びＶβを誘起電圧決定器５１２及びＰＷＭインバータ５０６に出力する。
【００６８】
ＰＷＭインバータ５０６は、フルブリッジ回路を有する。フルブリッジ回路は座標逆変換器５０５から入力された駆動電圧Ｖα及びＶβに基づくＰＷＭ（パルス幅変調）信号によって駆動される。その結果、ＰＷＭインバータ５０６は、駆動電圧Ｖα及びＶβに応じた駆動電流ｉα及びｉβを生成し、駆動電流ｉα及びｉβをモータＭ１の各相の巻線に供給することによって、モータＭ１を駆動させる。なお、本実施形態においては、ＰＷＭインバータはフルブリッジ回路を有しているが、ＰＷＭインバータはハーフブリッジ回路等であっても良い。
【００６９】
次に、回転位相θの決定方法について説明する。回転子４０２の回転位相θの決定には、回転子４０２の回転によってモータＭ１のＡ相及びＢ相の巻線に誘起される誘起電圧Ｅα及びＥβの値が用いられる。誘起電圧の値は誘起電圧決定器５１２によって決定（算出）される。具体的には、誘起電圧Ｅα及びＥβは、Ａ／Ｄ変換器５１０から誘起電圧決定器５１２に入力された電流値ｉα及びｉβと、座標逆変換器５０５から誘起電圧決定器５１２に入力された駆動電圧Ｖα及びＶβとから、次式によって決定される。
Ｅα＝Ｖα−Ｒ＊ｉα−Ｌ＊ｄｉα／ｄｔ                            （７）
Ｅβ＝Ｖβ−Ｒ＊ｉβ−Ｌ＊ｄｉβ／ｄｔ                            （８）
【００７０】
ここで、Ｒは巻線レジスタンス、Ｌは巻線インダクタンスである。巻線レジスタンスＲ及び巻線インダクタンスＬの値は使用されているモータＭ１に固有の値であり、ＲＯＭ１５１ｂに予め格納されている。
【００７１】
誘起電圧決定器５１２によって決定された誘起電圧Ｅα及びＥβは位相決定器５１３に出力される。
【００７２】
位相決定器５１３は、誘起電圧決定器５１２から出力された誘起電圧Ｅαと誘起電圧Ｅβとの比に基づいて、次式によってモータＭ１の回転子４０２の回転位相θを決定する。
θ＝ｔａｎ＾−１（−Ｅβ／Ｅα）                                  （９）
【００７３】
なお、本実施形態においては、位相決定器５１３は、式（９）に基づく演算を行うことによって回転位相θを決定したが、この限りではない。例えば、位相決定器５１３は、ＲＯＭ１５１ｂ等に記憶されている、誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβと誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβとに対応する回転位相θとの関係を示すテーブルを参照することによって回転位相θを決定してもよい。
【００７４】
前述の如くして得られた回転子４０２の回転位相θは、減算器１０１、座標逆変換器５０５、座標変換器５１１に入力される。
【００７５】
モータ制御装置２６１は、ベクトル制御を行う場合は、上述の制御を繰り返し行う。
【００７６】
以上のように、本実施形態におけるモータ制御装置２６１は、指令位相θ＿ｒｅｆと回転位相θとの偏差が小さくなるように回転座標系における電流値を制御する位相フィードバック制御を用いたベクトル制御を行う。ベクトル制御を行うことによって、余剰トルクに起因してモータ音が増大することや消費電力が増大することを抑制することができる。
【００７７】
＜指令生成器＞
指令生成器５００は、ＣＰＵ１５１ａから出力される駆動パルスに基づいて、以下の式（１０）のようにして指令位相θ＿ｒｅｆを生成して出力する。
θ＿ｒｅｆ＝θｉｎｉ＋θｓｔｅｐ＊ｎ                              （１０）
【００７８】
なお、θｉｎｉはモータの駆動が開始されるときの回転子の位相（初期位相）である。また、θｓｔｅｐは、駆動パルス１個当たりのθ＿ｒｅｆの増加量（変化量）である。また、ｎは指令値生成器５００に入力されるパルスの個数である。
【００７９】
｛マイクロステップ駆動方式｝
本実施形態では、マイクロステップ駆動方式が用いられる。図６は、マイクロステップ駆動方式を行う方法の例を示す図である。図６には、ＣＰＵ２５１ａから出力される駆動パルス、指令生成器５００によって生成される指令位相θ＿ｒｅｆ、Ａ相及びＢ相の巻線に流れる電流が示されている。
【００８０】
以下に、図６を用いて、本実施形態におけるマイクロステップ駆動を行う方法について説明する。なお、図６に示す駆動パルス及び指令位相は、回転子が一定速度で回転している状態を示す。
【００８１】
マイクロステップ駆動方式における指令位相θ＿ｒｅｆの進み量は、フルステップ駆動方式における指令位相θ＿ｒｅｆの進み量である９０°が１／Ｎ（Ｎは正の整数）に分割された量（９０°／Ｎ）である。この結果、電流波形は図６に示すように正弦波状に滑らかに変化し、その結果、回転子の回転位相θをより細かく制御することができる。
【００８２】
マイクロステップ駆動が行われる場合、指令生成器５００は、ＣＰＵ２５１ａから出力された駆動パルスに基づいて、以下の式（１１）にようにして指令位相θ＿ｒｅｆを生成して出力する。
θ＿ｒｅｆ＝４５°＋９０／Ｎ°＊ｎ                                （１１）
【００８３】
このように、指令生成器５００は、駆動パルスが１個入力されると、指令位相θ＿ｒｅｆに９０／Ｎ°を加算することによって指令位相θ＿ｒｅｆを更新する。即ち、ＣＰＵ２５１ａから出力される駆動パルスの個数は、指令位相に対応する。なお、ＣＰＵ２５１ａから出力される駆動パルスの周期（周波数）は、モータ５０９の目標速度（指令速度）に対応する。
【００８４】
［原稿給送装置の構成］
＜副走査倍率Ｘ＞
図７は、原稿給送装置２０１の構成を説明する図である。
【００８５】
ＣＰＵ２５１ａには、シートセンサＳＳ３の検知結果が入力される。ＣＰＵ２５１ａは、シートセンサＳＳ３が原稿の先端を検知してから所定時間Ｔ１後に原稿読取部１６による原稿の読取を開始する。なお、所定時間Ｔ１は、例えば、シートセンサＳＳ３が原稿の先端を検知してから当該原稿の先端が読取位置Ｒに到達するまでに要する時間に設定される。本実施形態では、ＣＰＵ２５１ａは、シートセンサＳＳ３が原稿の先端を検知してから所定時間Ｔ１後に原稿読取部１６による原稿の読取を開始したが、この限りではない。例えば、ＣＰＵ２５１ａは、シートセンサＳＳ３が原稿の先端を検知してから、駆動パルスをモータ制御装置２６２に対して所定数出力したら原稿読取部１６による原稿の読取を開始する構成でもよい。なお、所定数は、例えば、シートセンサＳＳ３が原稿の先端を検知してから当該原稿の先端が読取位置Ｒに到達するまでに要する数に設定される。
【００８６】
また、ＣＰＵ２５１ａは、シートセンサＳＳ３が原稿検知しなくなってから（原稿の後端がシートセンサＳＳ３の位置を通過してから）所定時間Ｔ２後に原稿読取部１６による原稿の読取を終了する。なお、所定時間Ｔ２は、例えば、原稿の後端がシートセンサＳＳ３を通過してから当該原稿の後端が読取位置Ｒを通過するまでに要する時間に設定される。本実施形態では、ＣＰＵ２５１ａは、原稿の後端がシートセンサＳＳ３を通過してから第２所定時間後に原稿読取部１６による原稿の読取を終了したが、この限りではない。例えば、ＣＰＵ２５１ａは、原稿の後端がシートセンサＳＳ３を通過してから、駆動パルスをモータ制御装置２６２に対して所定数出力したら原稿読取部１６による原稿の読取を終了する構成でもよい。なお、所定数は、例えば、原稿の後端がシートセンサＳＳ３を通過してから当該原稿の先端が読取位置Ｒを通過するまでに要する数に設定される。
【００８７】
本実施形態では、原稿が予め決められた速度Ｖ０で搬送されるように各搬送ローラを駆動するモータの目標速度が設定されており、上述の所定時間Ｔ１及びＴ２は、速度Ｖ０に基づいて予め設定されている。しかしながら、剛度の高い原稿を搬送する際には、当該原稿の表面で搬送ローラがスリップしてしまう可能性がある。原稿の表面で搬送ローラがスリップすると、原稿の搬送速度Ｖｓが速度Ｖ０よりも遅くなり、読み取られた画像が副走査方向に伸びてしまう可能性がある。
【００８８】
図８は、原稿が搬送される搬送方向（副走査方向）における原稿の実際の長さＹ１と読み取られた画像の副走査方向における長さＹ２との関係を説明する図である。Ｙ１とＹ２との比率（副走査倍率）Ｘは、以下の式（１２）によって表される。
Ｘ＝Ｙ２／Ｙ１                                                  （１２）
【００８９】
例えば、Ｙ１が４２０ｍｍ、Ｙ２が４２１ｍｍである場合、副走査倍率Ｘは１００．２３％と算出される。この場合、原稿の搬送速度Ｖｓを０．２３％増加させる、即ち、原稿の搬送速度Ｖｓを１．００２３＊Ｖ０に設定することにより、Ｙ１とＹ２とを一致させることができる。以下に、原稿の搬送速度Ｖｓを設定する方法を説明する。
【００９０】
＜搬送速度の設定方法＞
図７に示すように、搬送ローラ７は、原稿Ｐが搬送される搬送方向における給送ローラ４のニップ部よりも下流側において、搬送ガイドが鉛直方向における下方に向けて屈曲する領域に設けられている。なお、搬送ガイドが鉛直方向における下方に向けて屈曲する領域は、図７における位置Ａよりも下流側に設けられている。
【００９１】
ＣＰＵ２５１ａにはシートセンサＳＳ２の検知結果が入力される。ＣＰＵ２５１ａは、シートセンサＳＳ２が原稿の先端を検知したことを示す信号が入力されてから所定時間Ｔ３が経過した後に、モータ制御装置２６１からの偏差Δθのサンプリングを所定時間Ｔ４行う。
【００９２】
なお、本実施形態では、所定時間Ｔ３は、搬送される原稿の先端がシートセンサＳＳ２の検知位置から搬送ローラ７のニップ位置まで搬送されるのに要する時間よりも短い時間に設定される。本実施形態では、例えば、シートセンサＳＳ２が原稿の先端を検知してから所定時間Ｔ３が経過した後の当該原稿の先端の位置が位置Ｂとなるように、所定時間Ｔ３が設定されている。即ち、ＣＰＵ２５１ａによる偏差Δθのサンプリングは、原稿の先端がシートセンサＳＳ２の検知位置を通過した後且つ搬送ローラ７のニップ位置に到達するよりも前に開始される。
【００９３】
また、本実施形態では、所定時間Ｔ４は、搬送される原稿の先端が位置Ｂから搬送ローラ７のニップ位置まで搬送されるのに要する時間よりも長い時間に設定される。本実施形態では、例えば、原稿の先端が位置Ｂを通過してから所定時間Ｔ４が経過した後の当該原稿の先端の位置が位置Ｃとなるように、所定時間Ｔ４が設定されている。即ち、ＣＰＵ２５１ａによる偏差Δθのサンプリングは、原稿の先端が搬送ローラ７のニップ位置に到達した後に終了される。
【００９４】
このように、本実施形態では、原稿の先端が搬送ローラ７のニップ位置よりも上流側の所定位置に到達したタイミングから原稿の先端が搬送ローラ７のニップ位置よりも下流側の第２所定位置に到達するタイミングまで、ＣＰＵ２５１ａによる偏差Δθのサンプリングが行われる。
【００９５】
原稿の先端が搬送ローラ７のニップ部に突入する際には、搬送ローラ７のニップ部へと搬送される原稿が搬送ローラ７にぶつかることに起因して搬送ローラ７にかかる負荷トルクは増大する。搬送ローラ７にかかる負荷トルクが増大すると、モータＭ１の回転子にかかる負荷トルクが増大することに起因して偏差Δθも増大する。
【００９６】
本実施形態においては、搬送ローラ７は搬送ガイドが鉛直方向における下方に向けて屈曲する領域に設けられているため、原稿は搬送ガイドに沿って屈曲した状態で搬送ローラ７のニップ部に突入する。搬送される原稿の坪量が大きいほど、また、搬送される原稿のコシが強いほど、搬送ローラ７のニップ部へと搬送されるシートが搬送ローラ７にぶつかるときに搬送ローラ７に与えられる衝撃は大きくなる。即ち、搬送される原稿の坪量が大きいほど、また、搬送される原稿のコシが強いほど、原稿の先端が搬送ローラ７のニップ部に突入するときの搬送ローラ７にかかる負荷トルクの増大量は大きい。搬送ローラ７にかかる負荷トルクの増大量が大きいほど、偏差Δθの増大量も大きくなる。
【００９７】
図９は、サンプリング期間における偏差Δθの最大値Δθｍａｘと副走査倍率Ｘとの関係を示す実験データである。図９に示すように、副走査倍率Ｘは、最大値ΔθｍａｘがΔθｔｈ以上の値である場合において、最大値Δθｍａｘに比例する。つまり、最大値Δθｍａｘに基づいて副走査倍率Ｘを算出することができる。副走査倍率Ｘが算出されることにより、搬送速度Ｖｓの調整量を上述のようにして決定することができる。
【００９８】
図１０は、最大値Δθｍａｘと原稿の搬送速度Ｖｓを補正するための補正係数Ｋとの関係を示す図である。副走査倍率Ｘは、最大値ΔθｍａｘがΔθｔｈ以上の値である場合において最大値Δθｍａｘに比例するため、図１０に示すように、補正係数Ｋは最大値Δθｍａｘに比例する。本実施形態では、図１０に示す補正係数Ｋと最大値Δθｍａｘとの関係がＲＯＭ２５１ｂに格納されている。ＣＰＵ２５１ａは、モータ制御装置２６１から入力される最大値Δθｍａｘと、ＲＯＭ２５１ｂに格納されている補正係数Ｋと最大値Δθｍａｘとの関係と、に基づいて、補正係数Ｋを決定する。そして、当該補正係数Ｋに基づいて、原稿の搬送速度Ｖｓを以下の式（１３）のようにして設定する。
Ｖｓ＝Ｋ＊Ｖ０                                                  （１３）
【００９９】
ＣＰＵ２５１ａは、設定された搬送速度Ｖｓで原稿が搬送されるように各搬送ローラを駆動するモータの目標速度を設定する。具体的には、例えば、ＣＰＵ２５１ａは、各搬送ローラを駆動するモータを制御するモータ制御装置への駆動パルスの周波数を変更する。
【０１００】
図１１は、本実施形態における搬送ローラの駆動制御を説明するフローチャートである。このフローチャートの処理は、ＣＰＵ２５１ａによって実行される。
【０１０１】
ジョブが開始されると、Ｓ１００１において、ＣＰＵ２５１ａは、原稿の搬送速度を速度Ｖ０に設定し、速度Ｖ０に対応する回転速度で搬送ローラ７，８，９が回転するようにモータの回転子の目標速度を設定する。具体的には、例えば、ＣＰＵ２５１ａは、速度Ｖ０に対応する回転速度で搬送ローラ７，８，９が回転するように、各モータ制御装置に出力する駆動パルスの周波数を設定する。そして、ＣＰＵ２５１ａは原稿の搬送を開始する。
【０１０２】
次に、Ｓ１００２において、シートセンサＳＳ２が原稿の先端を検知すると、処理はＳ１００３へ進む。
【０１０３】
Ｓ１００３において、シートセンサＳＳ２が原稿の先端を検知してから所定時間Ｔ３が経過すると、Ｓ１００４において、ＣＰＵ２５１ａは、偏差Δθのサンプリングを開始する。
【０１０４】
Ｓ１００５において、偏差Δθのサンプリングを開始してから所定時間Ｔ４が経過すると、Ｓ１００６において、ＣＰＵ２５１ａは、偏差Δθのサンプリングを終了し、処理をＳ１００７に進める。
【０１０５】
Ｓ１００７において、ＣＰＵ２５１ａは、サンプリング期間における最大値Δθｍａｘを決定する。
【０１０６】
その後、Ｓ１００８において、最大値Δθｍａｘが所定値としての閾値Δθｔｈ以上である場合は、Ｓ１００９において、ＣＰＵ２５１ａは、最大値Δθｍａｘに基づいて補正係数Ｋを決定する。
【０１０７】
そして、Ｓ１０１０において、シートセンサＳＳ２が原稿を検知してから所定時間Ｔ５が経過すると、Ｓ１０１１において、ＣＰＵ２５１ａは、Ｓ１００９において決定された補正係数Ｋに基づいて搬送速度Ｖｓを設定し、搬送速度Ｖｓに対応する回転速度で搬送ローラ７，８，９が回転するようにモータの回転子の目標速度を設定する。具体的には、例えば、ＣＰＵ２５１ａは、搬送速度Ｖｓに対応する回転速度で搬送ローラ７，８，９が回転するように、各モータ制御装置に出力する駆動パルスの周波数を設定する。その結果、原稿が搬送速度Ｖｓで搬送される。なお、所定時間Ｔ５は、シートセンサＳＳ２によって検知された原稿の先端が搬送ローラ８のニップ位置に到達するまでに要する時間よりも短い時間に設定される。
【０１０８】
Ｓ１０１２において、シートセンサＳＳ２が原稿を検知してから所定時間Ｔ６が経過すると、Ｓ１０１３において、ＣＰＵ２５１ａは、搬送ローラ７による搬送速度をＶ０に戻し、搬送速度Ｖ０に対応する回転速度で搬送ローラ７が回転するようにモータの回転子の目標速度を設定する。具体的には、例えば、ＣＰＵ２５１ａは、搬送速度Ｖ０に対応する回転速度で搬送ローラ７が回転するように、モータ制御装置２６１に出力する駆動パルスの周波数を設定する。その結果、搬送ローラ７は原稿を搬送速度Ｖ０で搬送する。なお、所定時間Ｔ６は、シートセンサＳＳ２によって検知された原稿の後端が搬送ローラ７のニップ位置を通過するまでに要する時間よりも長い時間に設定される。
【０１０９】
次に、Ｓ１０１４において、シートセンサＳＳ３が原稿の先端を検知すると、処理はＳ１０１５へ進む。
【０１１０】
Ｓ１０１５において、シートセンサＳＳ３が原稿を検知してから所定時間Ｔ７が経過すると、Ｓ１０１６において、ＣＰＵ２５１ａは、搬送ローラ８，９による搬送速度をＶ０に戻し、搬送速度Ｖ０に対応する回転速度で搬送ローラ８，９が回転するようにモータの回転子の目標速度を設定する。具体的には、例えば、ＣＰＵ２５１ａは、搬送速度Ｖ０に対応する回転速度で搬送ローラ８，９が回転するように、モータ制御装置２６１に出力する駆動パルスの周波数を設定する。その結果、搬送ローラ８，９は原稿を搬送速度Ｖ０で搬送する。なお、所定時間Ｔ７は、シートセンサＳＳ３によって検知された原稿の後端が読取位置Ｒを通過するまでに要する時間よりも長い時間に設定される。
【０１１１】
ＣＰＵ２５１ａは、ジョブが終了するまで上述の処理を繰り返し行う。ジョブが終了する場合は、ＣＰＵ２５１ａは、Ｓ１０１８において、原稿の搬送を終了する。
【０１１２】
以上のように、本実施形態では、原稿の先端が搬送ローラ７のニップ部に突入する際に増大する偏差Δθに基づいて、原稿の搬送が制御される。具体的には、ＣＰＵ２５１ａは、最大値Δθｍａｘが閾値Δθｔｈ以上である場合、最大値Δθｍａｘに基づいて原稿の搬送速度を速くする。この結果、原稿の表面で搬送ローラがスリップして原稿の搬送速度が予め設定されている搬送速度よりも遅くなり、読み取られた画像が副走査方向に伸びてしまうことを抑制することができる。即ち、搬送される原稿の種類に拘わらず原稿の画像を高精度に読み取ることができる。
【０１１３】
本実施形態では、搬送ローラ７は搬送ガイドが鉛直方向における下方に向けて屈曲する領域に設けられているため、シートは搬送ガイドに沿って屈曲した状態で搬送ローラ７のニップ部に突入する。この結果、搬送されるシートが搬送ローラ７にぶつかるときに搬送ローラ７に与えられる衝撃は大きくなり偏差Δθの増大量は大きくなる。その結果仕様範囲外のシートをより高精度に検出することができ、当該仕様範囲外のシートや搬送ローラにダメージを与えてしまうことを抑制することができる。
【０１１４】
なお、本実施形態では、シートの先端が搬送ローラ７のニップ位置よりも上流側の所定位置に到達したタイミングからシートの先端が搬送ローラ７のニップ位置よりも下流側の第２所定位置に到達するタイミングまで、偏差Δθのサンプリングが行われたがこの限りではない。例えば、ＣＰＵ２５１ａは、モータＭ１の駆動が開始されてから停止されるまでの期間、サンプリングを行ってもよい
また、本実施形態におけるベクトル制御では、位相フィードバック制御を行うことによってモータを制御しているが、これに限定されるものではない。例えば、回転子４０２の回転速度ωをフィードバックしてモータを制御する構成であっても良い。具体的には、図１２に示すように、モータ制御装置内部に速度決定器５１４を設け、速度決定器５１４が位相決定器５１３から出力された回転位相θの時間変化に基づいて回転速度ωを決定する。なお、速度の決定には、以下の式（１４）が用いられるものとする。
ω＝ｄθ／ｄｔ                                                    （１４）
【０１１５】
そして、ＣＰＵ１５１ａは回転子の目標速度を表す指令速度ω＿ｒｅｆを出力する。更に、モータ制御装置内部に速度制御器６００を設け、速度制御器６００が回転速度ωと指令速度ω＿ｒｅｆとの偏差が小さくなるように、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ及びｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒｅｆを生成して出力する構成とする。このような速度フィードバック制御を行うことによって、モータを制御する構成であっても良い。速度フィードバック制御においては、ＣＰＵ２５１ａは、例えば、ω＿ｒｅｆとωとの偏差Δωに基づいて原稿の搬送を制御する。
【０１１６】
なお、例えば、座標変換器５１１から出力される電流値ｉｑと閾値ｉｑｔｈとの比較により原稿の搬送が制御されてもよい。なお、電流値ｉｑが増大したことはモータの回転子にかかる負荷トルクが増大したことを意味し、電流値ｉｑが減少したことはモータの回転子にかかる負荷トルクが減少したことを意味する。
【０１１７】
また、指令位相θ＿ｒｅｆと位相決定器５１３によって決定された回転位相θとの偏差に基づいて決定されたｑ軸電流指令値（目標値）ｉｑ＿ｒｅｆと閾値ｉｑ＿ｒｅｆｔｈとの比較により原稿の搬送が制御されてもよい。なお、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆが増大したことはモータの回転子にかかる負荷トルクが増大したことに起因して回転子が回転するために必要なトルクが増大したことを意味し、ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆが減少したことはモータの回転子にかかる負荷トルクが減少したことに起因して回転子が回転するために必要なトルクが減少したことを意味する。
【０１１８】
なお、偏差Δθ、Δω、電流値ｉｑ、電流値ｉｑ＿ｒｅｆは、モータの回転子にかかる負荷トルクに対応するパラメータの値に対応する。
【０１１９】
本実施形態が適用されるのは、ベクトル制御によるモータ制御に限らない。例えば、回転位相や回転速度をフィードバックする構成を有するモータ制御装置であれば本実施形態は適用される。
【０１２０】
なお、本実施形態においては、負荷を駆動するモータとしてステッピングモータが用いられているが、ＤＣモータ等の他のモータであっても良い。また、モータは２相モータである場合に限らず、３相モータ等の他のモータであっても本実施形態を適用することができる。
【０１２１】
また、本実施形態においては、回転子として永久磁石が用いられているが、これに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１２２】
７、８  搬送ローラ
１６  原稿読取部
２５１ａ  ＣＰＵ
２６１  モータ制御装置
４０２  回転子
Ｍ１  ステッピングモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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