JP7114388B2

JP7114388B2 - キャリッジ搭載装置及びキャリッジの駆動制御方法

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Publication number: JP7114388B2
Application number: JP2018142535A
Authority: JP
Inventors: 和幸森永; 茂川崎; 邦明佐藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-07-30
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2022-08-08
Anticipated expiration: 2038-07-30
Also published as: JP2020021994A

Description

本発明は、画像読取装置、画像形成装置などのキャリッジ搭載装置とキャリッジの駆動制御方法に関する。

画像の読取、画像の印字などを行うためにキャリッジを搭載した様々な装置（以下、キャリッジ搭載装置という）が知られている。キャリッジ搭載装置の例として、例えば、複写機をはじめとする様々な製品に搭載されるフラットベッド型の画像読取装置（以後、スキャナと呼ぶ）が挙げられる。スキャナは、コンタクトガラスに載置された原稿を、読取手段を備えたキャリッジが移動することによって読み取る。キャリッジの移動速度は、往路である読取方向（スキャン方向）では解像度等の読取モードに応じて異なる。一方、復路である戻り方向（リターン方向）では、キャリッジは読み取り終了後直ちに、読取方向の速度よりも高速で戻り方向に戻される（特許文献１）。これによって、キャリッジを速やかに元の位置に戻すことができる。

一般的にスキャナでは、モータの正逆回転を用いてキャリッジを往復移動させる。このため、モータの駆動と停止の切り替えを頻繁に行う場合、消費電流の変動が大きく、電源装置が大型化する傾向がある。この問題に対処するため、２次電池を内蔵するスキャナが用いられることがある。消費電流が小さい時は２次電池が充電され、消費電流が大きくなった時は２次電池に充電された電荷が放電され、キャリッジの駆動電力として利用される。このような２次電池を用いることで、消費電流の変動を吸収し、電源装置の大型化を抑制することができる。

特開平１１－１５０９７５号公報

しかしながら、頻繁にモータの駆動停止を繰り返す場合、２次電池の充電が間に合わず、キャリッジの駆動中にキャリッジを一時的に停止させ、２次電池を充電させる必要が生じることがある。このような事態の発生を抑制するためにはキャリッジの消費電力を抑制することが望ましい。
本発明はキャリッジの消費電力を抑制することができるキャリッジ搭載装置を提供することを目的とする。

本発明のキャリッジ搭載装置は、装置本体に移動自在に支持されたキャリッジと、キャリッジに駆動電力を供給する蓄電手段と、蓄電手段を充填する充電手段と、蓄電手段の蓄電量が所定蓄電量以上であるときに、キャリッジを開始位置から目標位置まで第１のシーケンスで移動させ、目標位置から終点位置まで、第１のシーケンスより移動距離当たりの平均消費電力の少ない第２のシーケンスで移動させる制御手段と、を備えるキャリッジ搭載装置において、キャリッジが第１のシーケンスで移動中に蓄電手段の蓄電量が所定蓄電量を下回ったときは、制御手段はキャリッジを停止させ、充電手段は蓄電手段を所定蓄電量以上まで充電し、キャリッジが停止した停止位置と目標位置との間隔が所定の値以下であるときは、制御手段は充電の完了後、キャリッジを停止位置から終点位置まで第２のシーケンスで移動させる。

本発明によれば、キャリッジの消費電力を抑制することができるキャリッジ搭載装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像読取装置の斜視図である。図１に示す画像読取装置の平面図である。キャリッジの駆動機構の斜視図である。スキャナを含む複合機の制御構成を示すブロック図である。キャリッジのリターン動作と突き当て動作のフローを示すフローチャートである。キャリッジの速度と位置の関係を示す模式図である。図６の変形例を示す図である。第２の実施形態に係るキャリッジのリターン動作のフローチャートである。第２の実施形態に係るキャリッジの速度と位置の関係を示す模式図である。本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

以下、図面を参照して本発明のキャリッジ搭載装置とキャリッジの駆動制御方法について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明のキャリッジ搭載装置の一例である画像読取装置１（以下、スキャナ１ともいう）の斜視図を、原稿カバー２１を開けた状態で示している。図２は、図１に示す画像読取装置１の平面図である。図３はキャリッジ４の駆動機構を示す斜視図であり、キャリッジ４の図示は省略している。装置本体１１の上面には、原稿を載置するための透明な台２が取り付けられている。台２は好ましくはガラス製であるが、ガラス以外の透明な材料で作成されてもよい。原稿は読取画像面が台２と接触するようにセットされる。装置本体１１には、台２の上面に載置された原稿を押圧する原稿カバー２１が開閉可能に取り付けられている。原稿カバー２１の押圧面には、シート材とスポンジからなる原稿圧着シート２２が貼り付けられている。

装置本体１１の内部には、台２の下面に沿ってＹ方向に移動可能な読取センサ３が配置されている。読取センサ３は、台２に載置された原稿を、台２を通して走査して読み取る読取手段である。読取センサ３はＸ方向に長軸を有するコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）であり、同様にＸ方向に長軸を有するキャリッジ４に搭載されている。読取センサ３はＲＧＢ３色のＬＥＤで構成された発光素子（図示せず）と、原稿面で反射された光を受光するＣＣＤで構成された受光素子（図示せず）とを有している。装置本体１１にはガイドレール３１と一体形成されたラック部材６が固定されている。ラック部材６には、そのほぼ全長にわたってラック歯４１が形成されている。キャリッジ４の下面（台２と反対側の面）には、スライダ５と支持枠４２が固定されている。スライダ５はガイドレール３１と摺動可能に係合している。支持枠４２上にキャリッジ４を駆動するＤＣモータ３０３が取り付けられている。支持枠４２には、ラック歯４１と噛み合うピニオンギア８が回転可能に軸支されている。モータ３０３の回転は、モータギア４４からアイドラギア１６を介してウォームギア１７へ伝達され、さらにウォームギア１７を介して、ウォームホイール４５と一体に形成されたピニオンギア８へ伝達される。ピニオンギア８がラック部材６のラック歯４１と噛み合って回転することにより、ピニオンギア８に推進力が作用する。キャリッジ４はスライダ５がガイドレール３１と摺動することによりＹ方向に案内されつつ、この推進力によってＹ方向に移動する。このようにして、キャリッジ４は装置本体１１に、Ｙ方向に移動自在に支持されている。読取センサ３は、キャリッジ４とともに台２の下面に沿って移動しながら、台２上に載置された原稿の下面の画像を読み取る。

図４は、スキャナ１を含む複合機の制御構成を示すブロック図である。ＣＰＵ１０１は複合機全体を制御する。従って、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４などの駆動系の制御手段でもある。ＲＡＭ１０２はＣＰＵ１０１の作業領域及びデータの一時記憶領域（記憶部）を提供する。ＲＯＭ１０４は、画像読取装置１を駆動するためのフェームウェアプログラムや、フェームウェアプログラムを制御するためのブートプログラムを記憶している。アナログ処理部１０５は受光素子１０３から出力されたアナログ画像信号を増幅及びサンプルした後、Ａ／Ｄ変換を行ってデジタル画像データを出力する。読取画像処理部１０７はアナログ処理部１０５から出力されたデジタル画像データに対して、エッジ強調、色変換等の画像処理を行う。受光素子１０３、アナログ処理部１０５、画像処理部１０７によって、原稿を読取るスキャナ機能が実現される。オペレーション制御部１０９はキー入力部及び表示部を持つユーザインタフェースであり、コピーモード、スキャンモード等のモード選択、動作開始のオペレーションなどのユーザ指示を受けつける。外部インターフェース１１３は、接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータ）１００にスキャン時に読み取った画像データを送信し、ＰＣ１００からの制御データを受信する。

読取センサ３及びキャリッジ４の移動は、ＣＰＵ１０１がモータドライバ３０２を介してＤＣモータ３０３を駆動させることにより行われる。ＤＣモータ３０３には、エンコーダセンサ（図示せず）が取り付けられており、エンコーダセンサがコードホイル（図示せず）を読み取ることで速度情報を得ることができる。この速度情報に基づいて、ＣＰＵ１０１は読取センサ３及びキャリッジ４の移動に対し、フィードバック制御を実行する。フィードバック制御はＲＯＭ１０４に記憶されている制御プログラムによって実行される。

装置本体１１には外部電源から電力が供給される。装置本体１１は外部電源により充電可能な蓄電手段１１１を有している。蓄電手段１１１はキャリッジ４の駆動電力の一部または全部をキャリッジ４に供給する。蓄電手段１１１を設ける理由は以下のとおりである。キャリッジ４に駆動電力を供給する電源部においては、許容電流値は最大電流値を基準に決定される。このため、スキャナ１では、平均消費電力が同程度の電子機器と比較して、電源部を構成する電子部品が大規模になる傾向があり、これに伴い、小型化や低価格化が困難となる場合がある。本実施形態では、モータ３０３等の消費電流が小さい時に蓄電手段１１１を充電しておき、消費電流が大きくなった時に蓄電手段１１１に充電された電荷を放電して利用する。これによって、消費電流の変動を吸収することができる。換言すれば、消費電流が大きくなった時に、外部電源から供給される電力と蓄電手段１１１に貯められた電力を併用することにより、外部電源から供給される電力の不足を補うことが可能になる。

外部電源からの電力の供給方法は特に限定されないが、本実施形態では外部インターフェース１１３を介してＰＣ１００から電力が供給される。ＰＣ１００はＵＳＢ２．０、ＵＳＢ３．０、ＢａｔｔｅｒｙＣｈａｒｇｉｎｇＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ、ＵＳＢＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙなどに対応したＵＳＢ端子を備えたＰＣであることが好ましい。あるいは、ＵＳＢＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙなどに対応した充電器、ＵＳＢインターフェースを有していないＡＣアダプタ等から電力を供給してもよい。供給された電力は電圧変換され、一部が装置本体１１のシステム系負荷の電源として利用され、残りの電力は蓄電手段１１１の充電に利用される。蓄電手段１１１の充電は充電制御部（充電手段）１１０によって行われる。蓄電手段１１１は２次電池であり、速やかな充電／放電が可能で繰り返しの充放電による劣化が少ないことが好ましい。好ましい蓄電手段１１１の例として電気二重層キャパシタが挙げられる。充電電流は外部インターフェース１１３の供給可能電流を超えない範囲で、充電制御部１１０の充電能力や、蓄電手段１１１の最大充電電流などを考慮して決定される。充電制御部１１０はＣＰＵ１０１とも接続され、蓄電手段１１１の充電制御を行うための情報をＣＰＵ１０１に提供する。

蓄電手段１１１の蓄電量は充電制御部１１０の蓄電量検出部によって監視される。すなわち、充電制御部１１０は蓄電手段１１１の充電手段としてだけでなく、蓄電手段１１１の充填状態を監視する監視手段としても機能する。蓄電手段１１１が所定蓄電量まで充電されると充電制御部１１０により蓄電手段１１１の充電が停止される。蓄電手段１１１に充電された電力は、充電制御部１１０を介してキャリッジ４等の駆動系に供給される。駆動系の動作によって蓄電手段１１１の蓄電量が所定蓄電量より下がった場合は、充電制御部１１０によって絶えず充電が行われる。この動作により、駆動系の消費電力が一時的に大きくなる場合に、蓄電手段１１１に蓄電されていた電力と、外部インターフェース１１３を介してＰＣ１００から供給された電力とを合わせて利用することで必要な電力を確保することができる。

次に、キャリッジ４のリターン動作と突き当て動作について説明する。図５はキャリッジのリターン動作と突き当て動作のフローを説明するフローチャート、図６（ａ）、（ｂ）はキャリッジ４の移動速度とキャリッジ４の位置の関係を示す模式図である。スキャナ１の読取動作、すなわち原稿面の読み取りが終了すると、キャリッジ４は次の読み取り動作に備えるため、原点位置ないしホームポジションへ戻るリターン動作と、キャリッジ４の原点出しを行う突き当て動作を行う。リターン動作と突き当て動作は連続して行われるが、突き当て動作を行う前にキャリッジ４は一旦停止される。以下の説明でリターン動作の始点、すなわち、スキャナ１のＹ方向における原点位置と反対側の位置を開始位置ＰＳという。突き当て動作のためにキャリッジ４が一旦停止する位置を目標位置ＰＴという。つまり、リターン動作は開始位置ＰＳから目標位置ＰＴまでの区間で行われる。目標位置ＰＴはほぼ原点位置に一致する。キャリッジ４は目標位置ＰＴから突き当て動作を開始し、装置本体１１の所定の側壁に突き当たったところで停止する。この位置を終点位置ＰＥという。つまり、突き当て動作は目標位置ＰＴから終点位置ＰＥまでの区間で行われる。開始位置ＰＳから目標位置ＰＴまでのキャリッジ４の加減速のパターンを第１のシーケンスという。目標位置ＰＴから終点位置ＰＥまでのキャリッジ４の加減速のパターンを第２のシーケンスという。第１のシーケンスは第１の加速段階ＳＴ１１と、第１の定速段階ＳＴ１２と、第１の減速段階ＳＴ１３とを有している。第１の加速段階ＳＴ１１では、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を停止状態から所定の速度（第１の速度Ｖ１）まで加速させる。第１の定速段階ＳＴ１２では、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を第１の速度Ｖ１で定速移動させる。第１の減速段階ＳＴ１３では、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を所定の速度（第１の速度Ｖ１）から減速し停止させる。第２のシーケンスは第２の加速段階ＳＴ２１と、第２の定速段階ＳＴ２２とを有している。第２の加速段階ＳＴ２１では、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を停止状態から所定の速度（第２の速度Ｖ２）まで加速させる。第２の定速段階ＳＴ２２では、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を第２の速度Ｖ２で定速移動させる。第２の速度Ｖ２は第１の速度Ｖ１より小さい。第１のシーケンスはキャリッジ４をできるだけ速やかに原点位置に戻すため平均移動速度が大きく、第２のシーケンスは突き当て動作の精度を確保するため、第１のシーケンスより平均移動速度が小さい。第１の加速段階ＳＴ１１、第１の減速段階ＳＴ１３、第２の加速段階ＳＴ２１は一定の加速度で加減速しているが、加速度が時間とともに変化してもよい。また、第１の定速段階ＳＴ１２と第２の定速段階ＳＴ２２は完全な定速である必要はなく、多少速度が変動してもよい。

まず、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を開始位置ＰＳから目標位置ＰＴまで第１のシーケンスで移動させる（ステップＳ１０１）。上述のように、蓄電手段１１１の蓄電量（充電残量）は常に監視されている（ステップＳ１０２）。蓄電手段１１１の蓄電量が所定蓄電量以上である場合は、キャリッジ４は図６（ａ）に示すように目標位置ＰＴで停止する。その後、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を目標位置ＰＴから終点位置ＰＥまで第２のシーケンスで移動させる（ステップＳ１０５）。具体的には、ＣＰＵ１０１は、キャリッジ４を停止状態から第２の速度Ｖ２まで加速させ、続いて第２の速度Ｖ２で定速移動させる。キャリッジ４は装置本体１１の側壁に衝突し、速度がゼロとなる。ＣＰＵ１０１はＤＣモータ３０３のエンコーダセンサが取得する速度情報からキャリッジ４が装置本体１１の側壁に衝突したことを検知する。その後、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を逆方向（開始位置ＰＳに向かう方向）に所定量移動させて停止させる（ステップＳ１０６）。所定量は予めＲＯＭ１０４に記憶されている。以上の操作によって、次の原稿読取のための原点位置が設定される。このように、原点位置の設定が突き当て動作とその後のキャリッジ４の所定量の移動によって行われるため、キャリッジ４の位置を検出するセンサが不要であり、スキャナ１のコスト低減に有効である。

一方、キャリッジ４が第１のシーケンスで移動中に監視手段が蓄電手段１１１の蓄電量が所定蓄電量を下回ることを検知したときは、図６（ｂ）に示すようにＣＰＵ１０１はキャリッジ４を直ちに停止させる（ステップＳ１０３）。この例ではキャリッジ４が第１の速度Ｖ１で定速移動中、位置ＰＸに達したところで蓄電手段１１１の蓄電量が所定蓄電量を下回ることが検知されている。そこで、ＣＰＵ１０１は直ちにキャリッジ４を減速させる。キャリッジ４は停止位置ＰＹで一旦停止する。本実施形態では、停止位置ＰＹは目標位置ＰＴより開始位置ＰＳに近くてもよいし、開始位置ＰＳより目標位置ＰＴに近くてもよい。減速時の加速度は第１のシーケンスにおける減速時の加速度と同じであるが、異なっていてもよい。なお、キャリッジ４が加速中に（つまり第１の加速段階ＳＴ１１で）蓄電手段１１１の蓄電量が所定蓄電量を下回ることが検知されたときは、直ちにキャリッジ４の加速を終了し減速させる。キャリッジ４が減速中に（つまり第１の減速段階ＳＴ１３で）蓄電手段１１１の蓄電量が所定蓄電量を下回ることが検知されたときはそのまま減速を続ける。従ってこの場合、キャリッジ４は目標位置ＰＴで停止する。すなわち、キャリッジ４が停止位置ＰＹで停止する前に（第１のシーケンスで移動中に）蓄電手段１１１の蓄電量が所定蓄電量を下回ることが検知されると、キャリッジ４は開始位置ＰＳと目標位置ＰＴとの間、または目標位置ＰＴで停止する。

キャリッジ４が停止位置ＰＹで停止すると、蓄電手段１１１が充電制御部１１０によって所定充電量以上まで充電される（ステップＳ１０４）。キャリッジ４は蓄電手段１１１の充電が完了するまで停止状態を維持する。蓄電手段１１１の充電の完了後、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を停止位置ＰＹから終点位置ＰＥまで第２のシーケンスで移動させる（パターン１）。加速時の加速度は図６（ａ）における第２のシーケンスの加速度と同じとすることができ、定速移動時の速度は図６（ａ）における第２のシーケンスの速度と同じとすることができる。

図６（ｂ）には、キャリッジ４が停止位置ＰＹで停止し、蓄電手段１１１が充電された後、再び第１のシーケンスで目標位置ＰＴまで移動させるパターンを破線で示している（パターン２）。パターン２では第１のシーケンスでの加減速が合計４回、第２のシーケンスでの加速が１回、全体で５回の加減速が行われる。これに対し、パターン１では第１のシーケンスでの加減速が合計２回、第２のシーケンスでの加速が１回、全体で３回の加減速が行われる。パターン１では停止位置ＰＹから目標位置ＰＴまでのキャリッジ４の移動をリターン動作ではなく突き当て動作で行っているため、加減速の回数が２回減少している。一般に加減速の回数が多いとモータの消費電力が増加し、特にＤＣモータではその傾向が強い。すなわち、キャリッジ４を停止位置ＰＹから目標位置ＰＴまでの区間をリターン動作で移動させることで電力の消費量が増え、蓄電手段１１１の充電頻度が増え、スキャナ１のスムーズな動作が妨げられることになる。また、キャリッジ４を高速移動させることも消費電力の増加につながる。パターン２では、２回の高速移動が必要となるが、パターン１では１回の高速移動を行えばいいため、消費電力がさらに抑制される。別の見方をすると、第２のシーケンスは第１のシーケンスより移動距離当たりの平均消費電力の少ないシーケンスである。換言すれば、パターン１は第１のシーケンスの実行中に蓄電手段１１１の蓄電量が所定蓄電量を下回った際に、第１のシーケンスを繰り返す代わりに第２のシーケンスで残り区間のキャリッジ４の移動を行い電力消費量を抑制するものである。特に停止位置ＰＹが目標位置ＰＴに比較的近い場合、目標位置ＰＴまでのキャリッジ４の移動を第１のシーケンスで行っても第２のシーケンスで行っても所要時間に大差はない。従って、パターン１は、スキャナ１の消費電力の抑制と、リターン動作の遅延の抑制を両立させることが可能である。

パターン１では、目標位置ＰＴで一旦キャリッジ４が停止するが、目標位置ＰＴで停止せず移動速度を切り換える構成の読取装置においても、本発明を適用でき同様の効果を得ることができる。図７（ａ）に示すように、第１のシーケンスは第１の加速段階ＳＴ１１と、第１の定速段階ＳＴ１２と、第１の減速段階ＳＴ１３Ａとを有している。第１の加速段階ＳＴ１１ではキャリッジ４を停止状態から所定の速度（第１の速度Ｖ１）まで加速させる。第１の定速段階ＳＴ１２では、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を第１の速度Ｖ１で定速移動させる。第１の減速段階ＳＴ１３Ａでは、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を第１の速度Ｖ１から第２の速度Ｖ２まで減速させる。第２のシーケンスは第２の定速段階ＳＴ２２Ａを有している。第２の定速段階ＳＴ２２Ａでは、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を第２の速度Ｖ２で定速移動させる。つまり、図７に示すシーケンスは図６に示すシーケンスと比べると、第１の減速段階ＳＴ１３と第２の加速段階ＳＴ２１が省略されている。このような読取装置でも、図７（ｂ）に示すように位置ＰＸで蓄電手段１１１の蓄電量が所定蓄電量を下回ることが検知されると、ＣＰＵ１０１は直ちにキャリッジ４を減速させる。キャリッジ４は停止位置ＰＹで一旦停止する。その後蓄電手段１１１が所定蓄電量以上まで充填される。充電が完了すると、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を第２の速度Ｖ２まで加速させ、第２の速度Ｖ２で定速移動させる。キャリッジ４が一旦停止するため、第２のシーケンスにはキャリッジ４を第２の速度Ｖ２まで加速させる加速段階が追加されるが、依然として、第２のシーケンスは第１のシーケンスより移動距離当たりの平均消費電力が少なくなっている。

（第２の実施形態）
本実施形態では目標位置ＰＴと停止位置ＰＹとの間隔に応じてその後選択されるシーケンスが変わる。この点を除き本実施形態は第１の実施形態と同様である。図８はキャリッジ４のリターン動作のフローを説明するフローチャート、図９（ａ）、（ｂ）はキャリッジ４の移動速度とキャリッジ４の位置の関係を示す模式図である。
第１の実施形態と同様に、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を開始位置ＰＳから目標位置ＰＴまで第１のシーケンスで移動させる（ステップＳ２０１）。蓄電手段１１１の蓄電量は常に監視されている（ステップＳ２０２）。蓄電手段１１１の蓄電量が所定蓄電量以上である場合は、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を停止位置ＰＹから終点位置ＰＥまで第２のシーケンスで移動させて、突き当て動作を行う（ステップＳ２０６）。その後、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を開始位置ＰＳに向けて逆方向に所定量移動させる（ステップＳ２０７）。キャリッジ４が第１のシーケンスで移動中に監視手段が蓄電手段１１１の蓄電量が所定蓄電量を下回ることを検知したときは、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を停止させる（ステップＳ２０３）。その後、蓄電手段１１１が所定値以上まで充電される（ステップＳ２０４）。次に、ＣＰＵ１０１は目標位置ＰＴと停止位置ＰＹとの間隔に応じて以下のいずれかのステップを選択する。

まず、図９（ａ）に示すように、目標位置ＰＴと停止位置ＰＹとの間隔が所定の値以下であるときは、ＣＰＵ１０１は、キャリッジ４を停止位置ＰＹから終点位置ＰＥまで、第２のシーケンスで移動させる。この処理は第１の実施形態と同様である。所定の値は適宜設定することができるが、第１のシーケンスにおける加速段階と減速段階に要するキャリッジ４の移動距離とすることが好ましい。図９（ａ）の破線は、停止位置ＰＹから目標位置ＰＴまで、キャリッジ４を加減速のみのシーケンスで移動させるパターンを示している。キャリッジ４は第１の速度Ｖ１に到達する前に減速し、目標位置ＰＴで停止する。その後第２のシーケンスでの突き当て動作を行うため、キャリッジ４は合計５回の加減速を行うことになる。また、このように加減速を繰り返しても、目標位置ＰＴと停止位置ＰＹとの間隔が所定の値以下であるため、リターン時間を短縮する効果は小さい。これに対し、本実施形態では停止位置ＰＹから終点位置ＰＥまで第２のシーケンスで移動させるため、キャリッジ４は合計３回の加減速を行うことになる。従って、加減速の回数が２回分減り、スキャナ１の消費電力の抑制と、リターン動作の遅延の抑制を両立させることが可能である。

次に、図９（ｂ）に示すように、目標位置ＰＴと停止位置ＰＹとの間隔が所定の値を上回るときは、ＣＰＵ１０１はキャリッジ４を停止位置ＰＹから目標位置ＰＴまで第１のシーケンスで移動させる。このパターンは第１の実施形態のパターン２と同じである。所定の値は第１のシーケンスにおける加速段階と減速段階に要するキャリッジ４の移動距離であるため、停止位置ＰＹから目標位置ＰＴまでの移動は加速段階、定速段階及び減速段階によって構成される。この場合、停止位置ＰＹから終点位置ＰＥまで第２のシーケンスで移動させると、キャリッジ４の移動に長時間を要する。加減速が合計５回行われるため、前述のように消費電力の観点からは不利であるが、目標位置ＰＴまでの残り距離が長いため、キャリッジ４の移動時間を短縮する効果は大きい。このように、本実施形態では目標位置ＰＴと停止位置ＰＹとの間隔に応じて再度第１のシーケンスを繰り返すか、第２のシーケンスに移行するかを決定するため、スキャナ１の消費電力の抑制と、リターン動作の遅延の抑制を両立させることが可能である。また、第１の実施形態及び第２の実施形態から理解できるように、目標位置ＰＴと停止位置ＰＹとの間隔が所定の値を上回るときは、図６におけるパターン１とパターン２のいずれも選択できることになる。すなわち、パターン１は消費電力の抑制を重視したパターンであり、パターン２はリターン時間の短縮を重視したパターンである。
なお、本実施形態も目標位置ＰＴで停止せず移動速度を切り換える構成の読取装置に適用することが可能で、同様の効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
上述した実施形態ではスキャナ１を例に、キャリッジ４がリターン動作から突き当て動作へ移行する際のシーケンスの切り替え方法を説明したが、本発明のキャリッジ搭載装置はスキャナ１に限定されるものではない。本実施形態ではインクジェットプリンタ装置などの画像形成装置の例を説明する。図１０は画像形成装置５１の概略構成を示す模式図である。図１０（ａ）は記録媒体Ｓの幅方向と直交する方向からみた画像形成装置５１の概念図である。図１０（ｂ）は記録媒体Ｓの搬送方向と直交する方向からみた画像形成装置５１の概念図である。画像形成装置５１は、記録媒体Ｓを給送する給送部５２と、キャリッジ５３に搭載され、給送された記録媒体Ｓに画像を記録する記録手段５４と、を有している。画像形成装置５１はさらに、記録領域Ａ１と記録領域外Ａ２との間でキャリッジ５３を移動させる第１の駆動手段５５と、給送部５２を駆動する第２の駆動手段５６と、を有している。画像形成装置５１はさらに、記録領域外Ａ２におけるキャリッジ５３の位置に応じて、給送部５２への駆動力の伝達、非伝達を切り替える駆動力切替手段５７と、を有している。駆動力切替手段５７はキャリッジ５３の位置に応じてキャリッジ５３に当接し、またはキャリッジ５３から離間するトリガ機構である。トリガ機構はキャリッジ５３に当接すると形状ないし姿勢を変え、第２の駆動手段５６から給送部５２への駆動力の伝達、非伝達を機械的に切り替える。

本実施形態では、第１のシーケンスはキャリッジ５３を次の給送動作の待機位置に戻すリターン動作であり、第２のシーケンスは給送部５２に駆動力を伝達させる位置にキャリッジ５３を移動させるトリガ動作である。トリガ動作は突き当て動作と同様、位置精度を重視する動作であるため、リターン動作に比べ低速となる。従って、蓄電手段１１１の蓄電量が所定蓄電量を下回ることが検知されたときに、その後のキャリッジ５３の移動をリターン動作で行うかトリガ動作で行うかは上述の実施形態と同様に考えることができる。従って、本実施形態においてもトリガ動作の精度を確保しつつ消費電力を抑制することが可能となる。

１スキャナ（キャリッジ搭載装置）
４，５３キャリッジ
５１画像形成装置（キャリッジ搭載装置）
１０１ＣＰＵ（制御手段）
１１０充電制御部（監視手段、充電手段）
１１１蓄電手段
３０３モータ

Claims

装置本体に移動自在に支持されたキャリッジと、
前記キャリッジに駆動電力を供給する蓄電手段と、
前記蓄電手段を充填する充電手段と、
前記蓄電手段の蓄電量が所定蓄電量以上であるときに、前記キャリッジを開始位置から目標位置まで第１のシーケンスで移動させ、前記目標位置から終点位置まで、前記第１のシーケンスより移動距離当たりの平均消費電力の少ない第２のシーケンスで移動させる制御手段と、を備えるキャリッジ搭載装置において、
前記キャリッジが前記第１のシーケンスで移動中に前記蓄電手段の蓄電量が前記所定蓄電量を下回ったときは、前記制御手段は前記キャリッジを停止させ、前記充電手段は前記蓄電手段を前記所定蓄電量以上まで充電し、
前記キャリッジが停止した停止位置と前記目標位置との間隔が所定の値以下であるときは、前記制御手段は前記充電の完了後、前記キャリッジを前記停止位置から前記終点位置まで前記第２のシーケンスで移動させる、キャリッジ搭載装置。
前記停止位置と前記目標位置との間隔が前記所定の値を上回るときは、前記制御手段は前記充電の完了後、前記キャリッジを前記停止位置から前記目標位置まで前記第１のシーケンスで移動させ、前記目標位置から前記終点位置まで前記第２のシーケンスで移動させる、請求項１に記載のキャリッジ搭載装置。
前記第１のシーケンスは停止状態から所定の速度まで加速する加速段階と、前記所定の速度から停止状態まで減速する減速段階とを有し、前記所定の値は前記加速段階と前記減速段階に要する前記キャリッジの移動距離である、請求項２に記載のキャリッジ搭載装置。
前記停止位置と前記目標位置との間隔が前記所定の値を上回るときは、前記制御手段は前記充電の完了後、前記キャリッジを前記停止位置から前記終点位置まで前記第２のシーケンスで移動させる、請求項１に記載のキャリッジ搭載装置。
原稿を載置する透明な台と、
前記キャリッジに搭載され、前記台に載置された原稿を前記台を通して走査して読み取る読取手段と、
前記キャリッジを駆動するＤＣモータと、を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のキャリッジ搭載装置。
前記第１のシーケンスは前記キャリッジを原点位置に戻すリターン動作であり、前記第２のシーケンスはキャリッジの原点出しを行う突き当て動作である、請求項５に記載のキャリッジ搭載装置。
記録媒体を給送する給送部と、
前記キャリッジに搭載され、給送された記録媒体に画像を記録する記録手段と、
記録領域と記録領域外との間で前記キャリッジを移動させる第１の駆動手段と、
前記給送部を駆動する第２の駆動手段と、
前記記録領域外における前記キャリッジの位置に応じて、前記第２の駆動手段からの前記給送部への駆動力の伝達、非伝達を切り替える切替手段と、
前記第１のシーケンスは前記キャリッジを次の給送動作の待機位置に戻すリターン動作であり、前記第２のシーケンスは前記切替手段が前記給送部への駆動力を伝達する位置に前記キャリッジを移動させるトリガ動作である、請求項１から４のいずれか１項に記載のキャリッジ搭載装置。
装置本体に移動自在に支持されたキャリッジと、
前記キャリッジに駆動電力を供給する蓄電手段と、
前記蓄電手段を充填する充電手段と、
前記蓄電手段の蓄電量が所定蓄電量以上であるときに、前記キャリッジを停止状態にある開始位置から第１の速度まで加速させ、前記第１の速度で定速移動させ、前記第１の速度から減速して目標位置で停止させ、前記目標位置から前記第１の速度より小さい第２の速度まで加速させ、前記第２の速度で定速移動させる制御手段と、を備えるキャリッジ搭載装置において、
前記キャリッジが前記目標位置で停止する前に前記蓄電手段の蓄電量が所定蓄電量を下回ったときは、前記制御手段は前記キャリッジを停止させ、前記充電手段は前記蓄電手段を前記所定蓄電量以上まで充電し、
前記キャリッジが停止した停止位置と前記目標位置との間隔が所定の値以下であるときは、前記制御手段は前記充電の完了後、前記キャリッジを前記停止位置から前記第２の速度まで加速させ、前記第２の速度で定速移動させる、キャリッジ搭載装置。
蓄電手段によって駆動電力がキャリッジに供給され、装置本体に移動自在に支持されるキャリッジの駆動制御方法であって、
前記蓄電手段の蓄電量が所定蓄電量以上であるときに、前記キャリッジを開始位置から目標位置まで第１のシーケンスで移動させ、前記目標位置から終点位置まで、前記第１のシーケンスより移動距離当たりの平均消費電力の少ない第２のシーケンスで移動させることと、
前記キャリッジが前記第１のシーケンスで移動中に前記蓄電手段の蓄電量が前記所定蓄電量を下回ったときに、前記キャリッジを停止させ、前記蓄電手段を前記所定蓄電量以上まで充電することと、を有し、
前記キャリッジの停止位置が前記開始位置と前記目標位置との間にあり、且つ前記停止位置と前記目標位置との間隔が所定の値以下であるときは、前記充電の完了後、前記キャリッジを前記停止位置から前記終点位置まで前記第２のシーケンスで移動させる、キャリッジの駆動制御方法。