(57)【要約】【課題】機器構成が簡素化されるエンコーダー、モーター、ロボット、及びプリンターを提供する。【解決手段】エンコーダーは、圧電素子１０（１２）と、圧電素子１０（１２）に外力を印加する外力印加部１６，１８と、圧電素子１０（１２）に外力が印加されたことにより発生する起電力を記録する制御部６と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子と、
前記圧電素子に外力を印加する外力印加部と、
前記圧電素子に外力が印加されたことにより発生する起電力を記録する制御部と、
を有することを特徴とするエンコーダー。
【請求項２】
請求項１に記載のエンコーダーにおいて、
前記圧電素子を有した回転部材と、
前記外力印加部を有した固定部材と、を備え、
前記制御部は、前記起電力に基づいて、前記回転部材が前記固定部材に対して回転した回転数を記録することを特徴とするエンコーダー。
【請求項３】
請求項１に記載のエンコーダーにおいて、
前記外力印加部を有した回転部材と、
前記圧電素子を有した固定部材と、を備え、
前記制御部は、前記起電力に基づいて、前記回転部材が前記固定部材に対して回転した回転数を記録することを特徴とするエンコーダー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンコーダーにおいて、
前記外力印加部は、第１の磁石と、前記圧電素子に付設され、前記第１の磁石が所定の可動域内で移動した際に、前記第１の磁石の接離により前記圧電素子に変位を生じさせる第２の磁石と、を有することを特徴とするエンコーダー。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンコーダーにおいて、
前記外力印加部は、当接部であり、
前記当接部は、前記当接部が所定の可動域内で移動した際に前記圧電素子に当接することで、前記圧電素子に変位を生じさせることを特徴とするエンコーダー。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のエンコーダーにおいて、
前記圧電素子は、第１の圧電素子と、前記第１の圧電素子とは異なる位置に第２の圧電素子と、を有していることを特徴とするエンコーダー。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のエンコーダーにおいて、
前記エンコーダーは、ロータリーエンコーダーであることを特徴とするエンコーダー。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のエンコーダーにおいて、
前記エンコーダーは、リニアエンコーダーであることを特徴とするエンコーダー。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のエンコーダーを有することを特徴とするモーター。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のエンコーダーを有することを特徴とするロボット。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のエンコーダーを有することを特徴とするプリンター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダー、モーター、ロボット、及びプリンターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、モーター回転軸の回転角度を検出するためのロータリーエンコーダーは、モーター回転軸に連結された、光学或いは磁気パターンを形成した回転ディスクと、上記光学或いは磁気パターンを読み取るための検出素子と、で構成されている。この種のロータリーエンコーダーには、上記検出素子によって検出されたパルス信号を積算して回転軸の回転角度を検出するインクリメント方式と、上記回転ディスク上の異なる複数のパターンから回転ディスクの絶対角度を検出するアブソリュート方式とが知られている。
【０００３】
また回転軸における１回転以上の回転数を計数する手段としては、減速ギヤを介して接続された上記アブソリュート方式のエンコーダーを用いるものと、上記インクリメント方式のエンコーダーを用いて累積値を計数し、電気的にその値を保持するものとがある。
【０００４】
後者のエンコーダーにおいては、回転数の計数及び保持を電子化することにより、エンコーダー構造を簡素化できるという利点があるが、外部電源遮断時にも、得られた回転数を電気的に保持しておく必要があるため、バックアップ用電池を搭載する必要がある。よって、バックアップ用電池の定期交換のため、保守性が良くないという課題がある。
【０００５】
一方、前者の方式では、機械式に回転数を計数し保持するため、外部電源の有無に関係なく回転数を保持できるという利点があるが、構造が複雑化し、コスト上昇及び高耐久化が困難であるという課題がある。
【０００６】
そこで、これらの課題を解決するために、電気的に回転数を計数して保持しながら、バックアップ電源を用いないバッテリーレス方式の多回転エンコーダーが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−０６５５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、バッテリーレス方式であるものの、ウォーム歯車等の部品が必要になり、機器構成の簡素化が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］本適用例に係るエンコーダーは、圧電素子と、前記圧電素子に外力を印加する外力印加部と、前記圧電素子に外力が印加されたことにより発生する起電力を記録する制御部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、従来のように多回転検出装置である歯車機構を必要としないので、機器構成が簡素化され、配線作業や保守作業が簡単になり、トラブル発生時の原因究明も容易になり、システムコストが低減する。
【００１２】
［適用例２］上記適用例に記載のエンコーダーにおいて、前記圧電素子を有した回転部材と、前記外力印加部を有した固定部材と、を備え、前記制御部は、前記起電力に基づいて、前記回転部材が前記固定部材に対して回転した回転数を記録することが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、容易に機器構成を簡素化できる。
【００１４】
［適用例３］上記適用例に記載のエンコーダーにおいて、前記外力印加部を有した回転部材と、前記圧電素子を有した固定部材と、を備え、前記制御部は、前記起電力に基づいて、前記回転部材が前記固定部材に対して回転した回転数を記録することが好ましい。
【００１５】
本適用例によれば、容易に機器構成を簡素化できる。
【００１６】
［適用例４］上記適用例に記載のエンコーダーにおいて、前記外力印加部は、第１の磁石と、前記圧電素子に付設され、前記第１の磁石が所定の可動域内で移動した際に、前記第１の磁石の接離により前記圧電素子に変位を生じさせる第２の磁石と、を有することが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、容易に機器構成を簡素化できる。
【００１８】
［適用例５］上記適用例に記載のエンコーダーにおいて、前記外力印加部は、当接部であり、前記当接部は、前記当接部が所定の可動域内で移動した際に前記圧電素子に当接することで、前記圧電素子に変位を生じさせることが好ましい。
【００１９】
本適用例によれば、容易に機器構成を簡素化できる。
【００２０】
［適用例６］上記適用例に記載のエンコーダーにおいて、前記圧電素子は、第１の圧電素子と、前記第１の圧電素子とは異なる位置に第２の圧電素子と、を有していることが好ましい。
【００２１】
本適用例によれば、異なるタイミングの起電力を記録できる。
【００２２】
［適用例７］上記適用例に記載のエンコーダーにおいて、前記エンコーダーは、ロータリーエンコーダーであることが好ましい。
【００２３】
本適用例によれば、ロータリーエンコーダーの機器構成を簡素化できる。
【００２４】
［適用例８］上記適用例に記載のエンコーダーにおいて、前記エンコーダーは、リニアエンコーダーであることが好ましい。
【００２５】
本適用例によれば、リニアエンコーダーの機器構成を簡素化できる。
【００２６】
［適用例９］本適用例に係るモーターは、上記に記載のエンコーダーを有することを特徴とする。
【００２７】
本適用例によれば、エンコーダーの機器構成が簡素化され、配線作業や保守作業が簡単になり、トラブル発生時の原因究明も容易になり、システムコストが低減するモーターを提供できる。
【００２８】
［適用例１０］本適用例に係るロボットは、上記に記載のエンコーダーを有することを特徴とする。
【００２９】
本適用例によれば、エンコーダーの機器構成が簡素化され、配線作業や保守作業が簡単になり、トラブル発生時の原因究明も容易になり、システムコストが低減するロボットを提供できる。
【００３０】
［適用例１１］本適用例に係るプリンターは、上記に記載のエンコーダーを有することを特徴とする。
【００３１】
本適用例によれば、エンコーダーの機器構成が簡素化され、配線作業や保守作業が簡単になり、トラブル発生時の原因究明も容易になり、システムコストが低減するプリンターを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態に係るバッテリーレスエンコーダーの構成を示す図。
【図２】第１実施形態に係る回転検出機構の構成を示す図。
【図３】第１実施形態に係る回転検出機構の構成を示す図。
【図４】第２実施形態に係る回転検出機構の構成を示す図。
【図５】第２実施形態に係るバッテリーレスエンコーダーの構成を示す図。
【図６】第３実施形態に係るバッテリーレスエンコーダーの構成を示す図。
【図７】第４実施形態に係るバッテリーレスエンコーダーの構成を示す図。
【図８】第５実施形態に係るサーボモーターの構成を示す図。
【図９】第６実施形態に係るサーボモーターを適用したロボットの構成を示す図。
【図１０】第７実施形態に係る駆動装置を組み込んだプリンターの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。
【００３４】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るエンコーダーとしてのバッテリーレスエンコーダーの構成を示す図である。図２及び図３には、本実施形態に係る回転検出機構の構成を示す図である。
【００３５】
本実施形態に係るバッテリーレスエンコーダー２は、図１に示すように、外部からの電力供給を受けることなく、回転軸１４の回転方向及び回転数を検出し保持するエンコーダーであり、大きく分けて、回転検出機構４と、この回転検出機構４と電気的に接続される制御部としての信号処理回路（多回転量検出システム）６と、を備える。
【００３６】
回転検出機構４は、圧電素子と、圧電素子に外力を印加する外力印加部と、を備える。回転検出機構４は、回転軸１４の回転を検出する機構である。
【００３７】
圧電素子は、図１に示すように、第１の圧電素子１０と、第１の圧電素子１０とは異なる位置に第２の圧電素子１２と、を備える。これによれば、異なるタイミングの起電力を記録できる。
【００３８】
第１及び第２の圧電素子１０，１２の互いの配置は、異なっていればよい。例えば、第１の圧電素子１０と、第２の圧電素子１２とは、１８０度ずれていてもよい。第１及び第２の圧電素子１０，１２は、固定部材（図示せず）に設けられていてもよい。
【００３９】
第１及び第２の圧電素子１０，１２は、ピエゾ素子である。これによれば、ピエゾ素子の変位により生じる起電力を記録できる。また、ピエゾ素子の材料は、チタン酸鉛系の材料を推奨し、例えば、チタン酸ジルコニウム鉛（ＰｂＺｒＴｉ）を用いてもよい。
【００４０】
外力印加部は、図２及び図３に示すように、第１の磁石１６と、第１及び第２の圧電素子１０，１２に付設され、第１の磁石１６が所定の可動域内で移動した際に、第１の磁石１６の接離により第１及び第２の圧電素子１０，１２に変位を生じさせる第２の磁石１８と、を備える。これによれば、容易に機器構成を簡素化できる。
【００４１】
第１の磁石１６は、回転部材としての回転軸１４の先端に設けられてもよい。第１の磁石１６を設けた回転軸１４が一回転するたびに第１及び第２の圧電素子１０，１２が変位するような位置に、第１及び第２の圧電素子１０，１２を配置すればよい。これによれば、容易に機器構成を簡素化できる。
【００４２】
第１及び第２の圧電素子１０，１２は、回転軸１４が一回転することで、１回変位して起電力を発生してもよい。また第１及び第２の圧電素子１０，１２は、回転軸１４が一回転することで、２回以上変位して起電力を発生してもよい。
【００４３】
本実施形態では、２つの第１及び第２の圧電素子１０，１２が設けられるが、３つ以上の圧電素子を設けてもよい。
【００４４】
なお、上記の第２の磁石を設けずに、第１及び第２の圧電素子１０，１２自体を磁性体にしてもよい。
【００４５】
本実施形態のバッテリーレスエンコーダー２は、ロータリーエンコーダーである。これによれば、ロータリーエンコーダーの機器構成を簡素化できる。バッテリーレスエンコーダー２は、バッテリーレスで多回転量を検出する。バッテリーレスエンコーダー２は、第１及び第２の圧電素子１０，１２の起電力により多回転量を検出する。
【００４６】
なお、回転軸１４は、例えば、モーターの出力軸（回転軸）等が相当するが、これに限定されず、軸周り方向に回転可能な回転体が相当する。第１の磁石１６は、円板状であり、回転軸１４と同心上に取り付けられており、回転軸１４と伴にＣＷ（時計回り）及びＣＣＷ（反時計回り）に回転する。回転軸１４と第１の磁石１６とは、本実施形態ではこのように同心状に配置しているが、回転軸１４の回動に対応して第１の磁石１６が回動する構成であればよい。
【００４７】
次に、第１及び第２の圧電素子１０，１２からそれぞれ電圧パルスが生じたときの、信号処理回路６の動作について説明する。信号処理回路６は、第１及び第２の圧電素子１０，１２に外力が印加されたことにより発生する起電力を記録する。
【００４８】
本実施形態の信号処理回路６は、図１に示すように、全波整流回路２０、定電圧回路２４、Ｅｎａｂｌｅ回路２６、パルス波形符号判定回路２８、コントローラー３０、アダー３２、不揮発メモリー３４、外部回路インターフェイス３６、及び電源切替３８を備える。信号処理回路６の基本的構成部分としては、コントローラー３０及びアダー３２が相当する。
【００４９】
このような構成において、第１及び第２の圧電素子１０，１２で発生したそれぞれの電圧パルスは、全波整流回路２０でそれぞれ整流された後、定電圧回路２４によって一定電圧にされる。この一定電圧は、Ｅｎａｂｌｅ回路２６、パルス波形符号判定回路２８、コントローラー３０、アダー３２、及び不揮発メモリー３４に電力として供給される。なお、電源切替３８は、定電圧回路２４と外部からの電力供給とを切り替えて出力する機能を有し、コントローラー３０、不揮発メモリー３４には、電源切替３８を介して一定電圧が供給される。また外部からの電力供給を行う外部電源は、バックアップ電源に相当せず主電源であるので、電源切替３８を設けたことはバッテリーレスエンコーダー２の構成に反するものではない。
【００５０】
次に、Ｅｎａｂｌｅ回路２６は、定電圧回路２４からの電圧が十分安定したのを確認した後、パルス波形符号判定回路２８、コントローラー３０、アダー３２、及び不揮発メモリー３４へ動作開始トリガーを送信する。
【００５１】
動作開始トリガーを受け取ったパルス波形符号判定回路２８は、第１及び第２の圧電素子１０，１２からの各電圧パルスからＡ相出力及びＢ相出力を判定し、コントローラー３０に送信する。Ａ相出力及びＢ相出力は、第１及び第２の圧電素子１０，１２からの出力が、正符号の電圧パルスの場合にはハイ、負符号の電圧パルスの場合にはロー、電圧パルスが生じていない場合には無し（ゼロ）として出力される。
【００５２】
コントローラー３０は、不揮発メモリー３４から、前回に電圧パルスが生じたときの回転軸１４の回転数及び回転方向を読み取り、これをアダー３２に送信する。
【００５３】
アダー３２は、受け取った情報（回転数、Ａ相出力、Ｂ相出力、回転方向）から、図示しない変換テーブル等を用いて、回転数及び回転方向の更新を行い、最新の回転方向及び回転数をコントローラー３０に送信する。
【００５４】
コントローラー３０は、アダー３２からの情報を再度不揮発メモリー３４にアクセスし、これらの書き込みを実施する。
【００５５】
信号処理回路６は、これら一連の動作を、第１及び第２の圧電素子１０，１２からの各電圧パルスによって全波整流回路２０、及び定電圧回路２４で発生させた電力のみで行い、かつ次の電圧パルスが生じる前に動作を終了する。
【００５６】
当該バッテリーレスエンコーダー２の外部から、回転軸１４の回転数を読み取る場合には、外部回路インターフェイス３６、コントローラー３０の順に、これらを介して不揮発メモリー３４にアクセスして、回転数の読み取りを行う。このとき、回転数検出の一連の動作と、外部からの読み取り動作とがバッティングしないように、コントローラー３０が、外部からの不揮発メモリー３４へのアクセスを制限する。また外部からアクセスするときには、コントローラー３０、不揮発メモリー３４には電源切替３８を介して外部から、外部回路インターフェイス３６には直接外部から電力供給を行うため、第１及び第２の圧電素子１０，１２の電圧パルスからの電力によらず、回転数の読み取りが可能である。
【００５７】
以上説明したように、バッテリーレスエンコーダー２では、第１及び第２の圧電素子１０，１２から生じる電圧パルスの正、負の両方の符号を用いて、第１及び第２の圧電素子１０，１２の状態を回転数及び回転方向として不揮発メモリー３４に保持することによって、途中で回転軸１４が逆回転した場合でも、回転数を数え落とすことなく検出することができ、かつ上述の動作を、第１及び第２の圧電素子１０，１２からの電圧パルスの電力のみで実行することができる。
【００５８】
なお、バッテリーレスエンコーダー２を組み立てるとき、又は一度分解後に再度組み立てたときには、不揮発メモリー３４にある前回電圧パルスが生じたときの回転数及び回転方向から推定される第１の磁石１６と第１及び第２の圧電素子１０，１２との位置関係と、実際の第１の磁石１６と第１及び第２の圧電素子１０，１２との位置関係とは、必ずしも一致しない。そのため、初期設定モードでは、不揮発メモリー３４にある、前回電圧パルスが生じたときの回転数及び回転方向が実際の第１の磁石１６と第１及び第２の圧電素子１０，１２との位置関係を反映する電圧パルスが少なくとも２回以上生じるまで、コントローラー３０、及びアダー３２は、回転数の更新を行わず、不揮発メモリー３４にある回転方向を更新し続ける動作を行う。
【００５９】
本実施形態によれば、従来のように多回転検出装置である歯車機構を必要としないので、機器構成が簡素化され、配線作業や保守作業が簡単になり、トラブル発生時の原因究明も容易になり、システムコストが低減する。
【００６０】
なお、本実施形態のバッテリーレスエンコーダー２は、第１の磁石１６を備えた回転軸１４と、圧電素子を備えた固定部材と、を備えたが、圧電素子を備えた回転部材と、第１の磁石１６を備えた固定部材と、を備えてもよい。そして、信号処理回路６は、第１及び第２の圧電素子１０，１２に外力が印加されたことにより発生する起電力に基づいて、回転部材が固定部材に対して回転した回転数を記録してもよい。これによれば、容易に機器構成を簡素化できる。
【００６１】
（第２実施形態）
図４は、本実施形態に係る回転検出機構の構成を示す図である。図５は、本実施形態に係るバッテリーレスエンコーダーの構成を示す図である。以下、バッテリーレスエンコーダーの構造を、図４及び図５を参照しながら説明する。
【００６２】
本実施形態に係るバッテリーレスエンコーダー５０は、図４に示すように、外力印加部としての当接部５２を形成する点が、第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と同じ構成部材には同一符号を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。
【００６３】
本実施形態のバッテリーレスエンコーダー５０は、当接部５２を備える。当接部５２は、当接部５２が所定の可動域内で移動した際に第１の圧電素子１０（第２の圧電素子１２）に当接することで、第１の圧電素子１０（第２の圧電素子１２）に変位を生じさせる。これによれば、容易に機器構成を簡素化できる。
【００６４】
当接部５２は、突起部であってもよい。当接部５２は、回転軸１４に設けられてもよい。当接部５２は、第１の圧電素子１０（第２の圧電素子１２）に接するように配置される。回転軸１４が回転したとき、第１の圧電素子１０（第２の圧電素子１２）は、起電力を発生し電力を信号処理回路６に供給する。信号処理回路６は、発生する起電力を利用して、回転軸１４の多回転量を算出する。
【００６５】
本実施形態によれば、磁気を検出する必要がないため、対磁場ノイズに強くなる。また磁気を遮断するシールド等が不要になるため、部品点数を減らし、筐体を小さくできる。
【００６６】
本実施形態のバッテリーレスエンコーダー５０は、図５に示すように、第１及び第２の圧電素子１０，１２で起電力を発生させ、各ブロックに電圧Ｖｄｄを供給する。第１の圧電素子１０の起電力か第２の圧電素子１２の起電力かを判定回路４０で判定する。コントローラー３０は、その判定結果Ｈｏｒ−１と、前回の状態ｏｌｄ−ｒ／２とで、今回の状態ｎｏｗ−ｒ／２をインクリメントあるいはディクリメントして、不揮発メモリー３４に書き込む。
【００６７】
（第３実施形態）
図６は、本実施形態に係るバッテリーレスエンコーダーの構成を示す図である。以下、バッテリーレスエンコーダーの構造を、図６を参照しながら説明する。
【００６８】
本実施形態に係るバッテリーレスエンコーダー６０は、図６に示すように、１つの圧電素子１０だけを形成する点が、第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と同じ構成部材には同一符号を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。
【００６９】
本実施形態のバッテリーレスエンコーダー６０は、１つの圧電素子１０と、検出センサー６２と、を備える。第１実施形態では、２つの第１及び第２の圧電素子１０，１２を用いることで回転方向を検出したが、本実施形態では、検出センサー６２を用いて回転方向を検出する。検出センサー６２の電力は、圧電素子１０が発生する起電力によって供給される。
【００７０】
本実施形態では、圧電素子１０で起電力を発生させ、各ブロックに電力を供給する。判定回路４０は、検出センサー６２からの信号より、回転軸１４がＣＷ／ＣＣＷを判定する。コントローラー３０は、判定回路４０の判定より、今回の状態ｎｏｗ−ｒをインクリメントあるいはディクリメントして、不揮発メモリー３４に書き込む。
【００７１】
検出センサー６２は、回転方向を検出するためのホール素子、又はＧＭＲセンサーであってもよい。
【００７２】
（第４実施形態）
図７は、本実施形態に係るバッテリーレスエンコーダーの構成を示す図である。以下、バッテリーレスエンコーダーの構造を、図７を参照しながら説明する。
【００７３】
本実施形態に係るバッテリーレスエンコーダーは、リニアエンコーダーである点が、第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と同じ構成部材には同一符号を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。
【００７４】
本実施形態のバッテリーレスエンコーダー７０は、図７に示すように、リニアエンコーダーである。
【００７５】
バッテリーレスエンコーダー７０は、第１及び第２の圧電素子１０，１２と、第１及び第２の磁石１６，１８と、を備えている。第１の磁石１６は、図７に示すように、インクジェットプリンター７２内部のフレーム側に取り付けられている。一方、第１及び第２の圧電素子１０，１２及び第２の磁石１８は、キャリッジ７４側に取り付けられている。キャリッジ７４がガイドレール７６に沿って移動すると、第１及び第２の圧電素子１０，１２及び第２の磁石１８が第１の磁石１６に沿って相対的に移動する。これによって、バッテリーレスエンコーダー７０は、キャリッジ７４の移動量を検出する。これによれば、リニアエンコーダーの機器構成を簡素化できる。
【００７６】
（第５実施形態）
図８は、本実施形態に係るサーボモーターの構成を示す図である。以下、サーボモーターの構造を、図８を参照しながら説明する。
【００７７】
本実施形態に係るサーボモーター８０は、図８に示すように、上記に記載のバッテリーレスエンコーダー２を備える。
【００７８】
本実施形態のサーボモーター８０（エンコーダー付きモーターの一例）は、モーター８２（回転型モーターの一例）と、上記に記載のバッテリーレスエンコーダー２と、を備える。
【００７９】
モーター８２は、バッテリーレスエンコーダー２を含まない動力発生源の一例である。このモーター８２単体をサーボモーターという場合もあるが、本実施形態では、バッテリーレスエンコーダー２を含む構成をサーボモーター８０ということにする。このモーター８２は、図示しない固定子と、固定子に対して回転自在に支持された図示しない回転子と、回転子に結合されたシャフト８４とを有する。そして、モーター８２は、回転子が固定子に対して回転することによって、シャフト８４を回転軸心ＡＸ周りに回転させることにより、回転力を出力する。
【００８０】
なお、モーター８２は、例えば、バッテリーレスエンコーダー２が検出するデータに基づいて制御されるモーターであれば特に限定されるものではない。またモーター８２は、動力源として電気を使用する電動式モーターである場合に限定されるものではなく、例えば油圧式モーターやエア式モーター、蒸気式モーター等の他の動力源を使用したモーターであってもよい。但し、説明の便宜上、以下では、モーター８２が電動式モーターである場合について説明する。
【００８１】
バッテリーレスエンコーダー２は、モーター８２の回転力出力側と反対側のシャフト８４に連結されている。なお、バッテリーレスエンコーダー２の連結位置は、特に限定されるものではない。例えば、バッテリーレスエンコーダー２は、モーター８２の回転力出力側のシャフト８４に連結されてもよく、また減速機や回転方向変換機、ブレーキ等の他の機構を介してシャフト８４等に連結されてもよい。
【００８２】
このバッテリーレスエンコーダー２は、シャフト８４の位置（角度）を検出することにより、モーター８２の回転子の位置（「回転角度」ともいう。）を検出し、その位置を表す位置データを出力する。なお、バッテリーレスエンコーダー２は、モーター８２の回転子の位置に加えて又は代えて、モーター８２の回転子の速度（「回転速度」や「角速度」等ともいう。）及び加速度（「回転加速度」や「角加速度」等ともいう。）の少なくとも一方を検出してもよい。この場合、モーター８２の回転子の速度及び加速度は、例えば位置を時間で１又は２階微分したり検出信号を所定時間カウントしたりする等の処理により、検出することが可能である。
【００８３】
本実施形態によれば、バッテリーレスエンコーダー２の機器構成が簡素化され、配線作業や保守作業が簡単になり、トラブル発生時の原因究明も容易になり、システムコストが低減するサーボモーター８０を提供できる。
【００８４】
（第６実施形態）
図９は、本実施形態に係るバッテリーレスエンコーダーを備えるサーボモーターを適用したロボットの構成を示す図である。以下、ロボットの構造を、図９を参照しながら説明する。
【００８５】
本実施形態に係るロボット９０は、図９に示すように、上記に記載のバッテリーレスエンコーダー２（図８参照）を備えるサーボモーター８０を有する。
【００８６】
次に、上述した実施形態に係るサーボモーター８０を適用したロボット９０について説明する。なお、ロボットの一例として、以下に、垂直多関節ロボット（６軸）を示すが、ロボットとしてはこれらに限定されず、双腕ロボット、その他の多軸ロボットであってもよい。
【００８７】
図９に例示される通り、ロボット９０は、基台９２と、第１及び第２アームとしての複数のアーム９４（９４Ａ，９４Ｂ，９４Ｃ，９４Ｄ）と、リスト９６と、を備える垂直多関節ロボットである。複数のアーム９４の各々は回動軸（関節）を介して順次に連結され、各回動軸には前述の実施形態に係るサーボモーター８０が設置される。サーボモーター８０は、回動軸の一方側のアームを他方側のアームに対して回動させる。また複数のアーム９４（９４Ａ，９４Ｂ，９４Ｃ，９４Ｄ）のうち基端側のアーム９４Ａは、基台９２に対して回動可能に支持され、先端側のアーム９４Ｄにはリスト９６が回動可能に支持される。基台９２の内部に設置されたサーボモーター８０は、アーム９４Ａを基台９２に対して回動させ、アーム９４Ｄ（第１アーム）に設置されたサーボモーター８０は、リスト９６（第２アーム）を回動させる。リスト９６の先端面は、例えば、腕時計等の精密機器を把持するマニピュレーターが装着される装着面である。なお、サーボモーター８０の位置は、アーム９４Ｄに限らず、他のアームに配置されていて、関節部を介して配置される他のアームを回動させるものでもよい。またリスト９６は、アームの一つであり、手首のように回動するため便宜上リストと表現する。
【００８８】
上述したロボット９０によれば、４本のアーム９４Ａ，９４Ｂ，９４Ｃ，９４Ｄと、リスト９６と、の回動位置を制御するためのサーボモーター８０の回転位置を詳細に制御することができる。したがって、ロボット９０は、より高い位置精度や回動精度でリスト９６を所望の位置に移動させることができる。
【００８９】
本実施形態によれば、バッテリーレスエンコーダー２の機器構成が簡素化され、配線作業や保守作業が簡単になり、トラブル発生時の原因究明も容易になり、システムコストが低減するロボット９０を提供できる。
【００９０】
（第７実施形態）
図１０は、本実施形態に係る駆動装置を組み込んだプリンターの構成を示す図である。図示したプリンターは、印刷媒体の表面にインクを噴射して画像を印刷するいわゆるインクジェットプリンターである。以下、プリンターの構造を、図１０を参照しながら説明する。
【００９１】
本実施形態に係るプリンター１００は、図１０に示すように、上記に記載のバッテリーレスエンコーダー２（図８参照）を備えるサーボモーター８０ａ，８０ｂ（サーボモーター８０）を有する。
【００９２】
プリンター１００は、駆動装置としての駆動部１１８を備える。駆動部１１８は、サーボモーター８０ａを備えるＭＵ（モーターユニット）１２０ａと、サーボモーター８０ｂを備えるＭＵ１２０ｂと、ＭＵ１２０ａ，１２０ｂを制御するＲＣ（ロボットコントローラー）（図示せず）と、を備える。ＭＵ１２０ａ，１２０ｂは、ＲＣに対してバス型とデイジーチェーン型との両方で接続されている。
【００９３】
プリンター１００は、略箱形の外観形状をしており、前面の略中央には排紙トレイ１０２や、排出口１０４や、複数の操作ボタン１０８が設けられている。また背面側には供給トレイ１０６が設けられている。供給トレイ１０６に印刷媒体１１０をセットして操作ボタン１０８を操作すると、供給トレイ１０６から印刷媒体１１０が吸い込まれて、プリンター１００の内部で印刷媒体１１０の表面に画像が印刷された後、排出口１０４から排出される。
【００９４】
プリンター１００の内部には、印刷媒体１１０上で主走査方向に往復動するキャリッジ１１４と、キャリッジ１１４の主走査方向への動きをガイドするガイドレール１１２が設けられている。また図示したキャリッジ１１４は、印刷媒体１１０上にインクを噴射する噴射ヘッド１１６や、キャリッジ１１４を主走査方向に駆動するための駆動部１１８などから構成されている。噴射ヘッド１１６の底面側（印刷媒体１１０に向いた側）には、複数の噴射ノズルが設けられており、噴射ノズルから印刷媒体１１０に向かってインクを噴射することができる。また駆動部１１８には、サーボモーター８０ａ，８０ｂが搭載されている。また印刷媒体１１０として、いわゆるロール紙を用いるプリンター１００では、画像を印刷したロール紙を切断する機構が必要となる。このような場合には、キャリッジ１１４にカッターを取り付けて主走査方向に移動させれば、ロール紙を切断することも可能である。
【００９５】
本実施形態によれば、バッテリーレスエンコーダー２の機器構成が簡素化され、配線作業や保守作業が簡単になり、トラブル発生時の原因究明も容易になり、システムコストが低減するプリンター１００を提供できる。
【符号の説明】
【００９６】
２…バッテリーレスエンコーダー  ４…回転検出機構  ６…信号処理回路（制御部）  １０…第１の圧電素子（圧電素子）  １２…第２の圧電素子（圧電素子）  １４…回転軸（回転体）  １６…第１の磁石（外力印加部）  １８…第２の磁石（外力印加部）  ２０…全波整流回路  ２４…定電圧回路  ２６…Ｅｎａｂｌｅ回路  ２８…パルス波形符号判定回路  ３０…コントローラー  ３２…アダー  ３４…不揮発メモリー  ３６…外部回路インターフェイス  ３８…電源切替  ４０…判定回路  ５０…バッテリーレスエンコーダー  ５２…当接部  ６０…バッテリーレスエンコーダー  ６２…検出センサー  ７０…バッテリーレスエンコーダー  ７２…インクジェットプリンター  ７４…キャリッジ  ７６…ガイドレール  ８０…サーボモーター  ８２…モーター  ８４…シャフト  ９０…ロボット  ９２…基台  ９４…アーム  ９６…リスト  １００…プリンター  １０２…排紙トレイ  １０４…排出口  １０６…供給トレイ  １０８…操作ボタン  １１０…印刷媒体  １１２…ガイドレール  １１４…キャリッジ  １１６…噴射ヘッド  １１８…駆動部  １２０ａ，１２０ｂ…ＭＵ。
【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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