JP7070039B2 - モーター装置、印刷装置、モーターユニット、及びモーターの温度推定方法 - Google Patents

Description

本発明は、モーターユニット、当該モーターユニットを備える印刷装置、及び当該モーターユニットの温度推定方法に関する。

電動機（モーター）を構成する部材が劣化すると、摺動摩擦による発熱が大きくなり、モーターの温度が上昇する。このため、モーターの温度を観察すると、モーターを構成する部材の劣化状態が分かり、モーターが故障する時期を事前に把握し、モーターが故障する前に計画的にモーターを交換することが可能になる。
例えば、２４時間稼働する産業用途の印刷装置において、モーターが故障する時期を事前に把握し、モーターが故障する前に計画的にモーターを交換することが可能になると、印刷装置の生産性を高めることができる。例えば、電気自動車において、モーターが故障する時期を事前に把握し、モーターが故障する前に計画的にモーターを交換することが可能になると、モーターの故障に起因するトラブル（例えば、事故）を予防することができる。
このように、モーターの温度を適正に推定し、モーターを構成する部材の劣化状態を把握することが望まれる。例えば、特許文献１では、磁気式センサーを使用してローター（モーター）の温度を推定する方法が提案されている。

特開２０１７－３４８１１号公報

特許文献１では、磁気式センサーとしてホール素子が使用されている。ホール素子は、磁場の強さや極性に応じたアナログ電圧（アナログ信号）を出力し、磁石との間隔が変化すると出力波形が変化する。さらに、アナログ信号は、デジタル信号と比べてノイズの影響を受けやすく、ノイズや磁石との間隔の変化によって、精度が悪くなるおそれがある。例えば、ホール素子と比べて精度が良いとされる磁気抵抗素子では、出力波形が磁場強度に対して直線的に変化せず、強磁場で飽和するため、磁石との間隔が狭くなると出力波形が歪んでしまう。このため、磁気抵抗素子においても、磁石との間隔が変化し出力波形が歪むと、精度が悪くなる。
このように、磁気式センサーを使用する場合、磁石との間隔が変化すると、精度よくモーターの温度を推定することが難しくなるという課題があった。

本願のモーターユニットは、ローターを有するモーターと、前記ローターに取付けられ、前記ローターの回転中心軸を中心とする円に沿って配置された光透過部又は光反射部の光学要素を有する基板と、前記光学要素に光を照射する発光素子と、前記光学要素を透過する前記光、又は前記光学要素で反射される前記光を受光し、矩形波信号を出力する受光素子と、前記発光素子及び前記受光素子を支持する支持板と、を有し、前記光学要素の前記円に沿った長さと前記円の周長との比は、前記円の半径方向に沿って変化することを特徴とする。

本願のモーターユニットでは、前記基板の熱膨張率と前記支持板の熱膨張率とは異なることが好ましい。

本願のモーターユニットでは、前記光学要素の前記円に沿った長さは、前記半径方向に沿って短くなることが好ましい。

本願のモーターユニットでは、前記光学要素は、矩形状を有することが好ましい。

本願の印刷装置は、上記モーターユニットを有することを特徴とする。

本願のモーターユニットの温度推定方法は、ローターを有するモーターと、前記ローターに取付けられ、前記ローターの回転中心軸を中心とする円に沿って配置された光透過部又は光反射部の光学要素を有する基板と、前記光学要素に光を照射する発光素子と、前記光学要素を透過する前記光、又は反射する前記光を受光し、矩形波信号を出力する受光素子と、前記発光素子及び前記受光素子を支持する支持板と、を有するモーターユニットの温度推定方法であって、前記矩形波信号は、前記受光素子が前記光を受光する場合に出力されるオン信号と、前記受光素子が前記光を受光しない場合に出力されるオフ信号とを含み、前記オン信号の時間を、前記オン信号の時間と前記オフ信号の時間との合計で除したデューティ比から、前記モーターの温度変化を推定することを特徴とする。

実施形態１に係る印刷装置の構成を示す概略断面図。 モーターユニットの構成を示す概略図。 ギアボックスの構成を示す概略断面図。 エンコーダーの構成を示す概略断面図。 基板の概略平面図。 基板の他の概略平面図。 モーターの温度変化を推定する場合のモーターユニットの状態を示す概略図。 モーターの温度変化を推定する場合の基板の状態を示す概略平面図。 温度推定用エンコーダーパルス信号の概略図。 デューティ比Ｄ２とモーターの温度ΔＴとの関係を示す図。 実施形態２に係る印刷装置に搭載されるモーターユニットのエンコーダーの概略断面図。 基板の概略平面図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の各図においては、各層や各部位を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部位の縮尺を実際とは異ならせしめてある。

（実施形態１）
「印刷装置の概要」
図１は、実施形態１に係る印刷装置の構成を示す概略断面図である。
最初に、図１を参照し、本実施形態に係る印刷装置１０の概要を説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る印刷装置１０は、長尺の媒体Ａを扱うラージフォーマットプリンター（ＬＦＰ）である。印刷装置１０は、脚部１１と、脚部１１に支持された筐体部１２と、筐体部１２の両端に取り付けられたセット部２０及び巻取部２５と、筐体部１２の一方の端に取付けられた表示部１７とを備えている。媒体Ａとしては、例えば、上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙、合成紙、及びＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）やＰＰ（polypropylene）などから成るフィルムなどを使用することができる。
以降の説明では、印刷装置１０の高さ方向をＺ方向とし、媒体Ａの幅方向をＸ方向とし、Ｚ方向及びＸ方向に交差する方向をＹ方向とする。さらに、方向を示す矢印の先端側を（＋）方向とし、方向を示す矢印の基端側を（－）方向とする。また、Ｙ方向は、媒体Ａが搬送される方向であり、搬送方向Ｙと称す場合がある。Ｚ方向は、鉛直方向である。

筐体部１２の内部には、媒体Ａを搬送方向Ｙに搬送する搬送部３０と、印刷部４０（モーターユニット４）と、印刷装置１０の各部を制御する制御部２７と、媒体支持部２２とが設けられている。すなわち、本実施形態に係る印刷装置１０は、搬送部３０と、印刷部４０（モーターユニット４）と、制御部２７と、媒体支持部２２とを有する。
媒体Ａは、セット部２０に収納されたロール体Ｒから巻き解かれ、給送口１３から筐体部１２の内部に給送される。さらに、セット部２０から給送される媒体Ａは、媒体支持部２２によって支持され、搬送部３０に案内される。搬送部３０に案内された媒体Ａは、搬送部３０によって印刷部４０に向けて搬送される。媒体Ａは、印刷部４０で印刷された後に、排出口１５から筐体部１２の外部に排出され、巻取部２５によってロール状に巻き取られる。
なお、媒体Ａは、ロール紙でなく単票紙であってもよい。

搬送部３０は、印刷部４０に対して搬送方向Ｙの上流側に配置され、駆動ローラー３１と従動ローラー３２とを有している。従動ローラー３２は、媒体Ａを介して駆動ローラー３１に圧接され、従動回転する。駆動ローラー３１は、従動ローラー３２との間で媒体Ａを挟持する。搬送部３０では、駆動ローラー３１がモーターユニット（図示省略）によって回転駆動されることにより、媒体Ａが搬送方向Ｙに搬送される。
表示部１７は、例えばタッチパネルを有する液晶表示装置で構成される。作業者は、表示部１７のタッチパネルによって、印刷装置１０の各種設定を行うことができる。

印刷部４０は、印刷ヘッド４１と、印刷ヘッド４１を保持するキャリッジ４６と、媒体Ａを支持するプラテン４５と、キャリッジ４６を支持するガイド軸４７と、モーターユニット４（モーター６（図２参照））とを有している。
キャリッジ４６は、モーターユニット４がベルト機構（図示省略）を駆動することにより、ガイド軸４７に沿って主走査方向に移動する。
印刷ヘッド４１は、圧力発生室（図示省略）と圧電素子（図示省略）とノズル（図示省略）を有する。圧電素子は、撓み振動モードの圧電アクチュエーター、または縦振動モードの圧電アクチュエーターである。圧電素子が圧力発生室の一部を形成する振動板を振動させ、圧力発生室に圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用することで、ノズルから媒体Ａに対してインクが吐出される。印刷ヘッド４１は、キャリッジ４６に保持され、モーターユニット４の動力によって、キャリッジ４６と一緒に、Ｘ方向またはＸ方向と反対方向（以降、主走査方向Ｘと称す）に移動する。
プラテン４５は、印刷ヘッド４１と対向する上面に媒体Ａの幅方向（Ｘ方向）を長手方向とする略矩形状の上面を備えている。媒体Ａは、プラテン４５に付与される負圧によってプラテン４５の上面に吸引支持される。これにより、媒体Ａの浮き上がりによる印刷品質の低下が防止されるようになっている。

印刷装置１０では、印刷ヘッド４１が主走査方向Ｘに移動しながら媒体Ａにインクを吐出する主走査と、搬送部３０が媒体Ａを搬送方向Ｙに搬送する副走査とを交互に繰り返すことによって、媒体Ａに対して文字や図形などを含む画像を印刷する。
なお、モーターユニット４（モーター６）は、印刷ヘッド４１（キャリッジ４６）を主走査方向Ｘに移動させるための動力源である。モーターユニット４（モーター６）は、間欠的に駆動され、主走査時に動作し、副走査時に停止する。さらに、搬送部３０のモーターユニットは、媒体Ａを搬送方向Ｙに搬送させるための動力源である。搬送部３０のモーターユニットは、間欠的に駆動され、副走査時に動作し、主走査時に停止する。

「モーターユニットの概要」
図２は、モーターユニットの構成を示す概略図である。図３は、ギアボックスの構成を示す概略断面図である。図４は、エンコーダーの構成を示す概略断面図である。
図４では、モーター６のローター６１の回転中心軸６１ａが一点鎖線で図示されている。
次に、図２～図４を参照し、モーターユニット４の詳細を説明する。

図２に示すように、モーターユニット４は、ギアボックス５と、モーター６と、エンコーダー７とを有する。ギアボックス５は、モーター６に対してＺ（＋）方向側に配置されている。ギアボックス５は、モーター６に固定され、モーター６から取り外し可能である。エンコーダー７は、モーター６に対してＺ（－）方向側に配置されている。エンコーダー７は、モーター６に固定され、モーター６から取り外すことが難しい。
モーターユニット４では、ギアボックス５から出力軸５１がＺ（＋）方向に突出している。さらに、モーターユニット４（ギアボックス５）のＺ（＋）方向側の面には、ネジ孔５２が四隅に設けられ、他の部材にネジ止めできるようになっている。
なお、図示を省略するが、搬送部３０のモーターユニットも、モーターユニット４と同じ構成を有し、ギアボックスとモーターとエンコーダーとを有する。

図３に示すように、ギアボックス５は、筐体５０を有し、モーター６の出力軸６２が、筐体５０に接触しない状態で筐体５０の中に挿入されている。
ギアボックス５は、出力軸５１と、モーター６の出力軸６２に取付けられたギア５３と、出力軸５１に取付けられたギア５５と、ギア５３とギア５５との間に配置される２段ギア５４とを有している。
モーター６の出力軸６２に取付けられたギア５３が２段ギア５４における下段側ギア５４Ａにかみ合い、出力軸５１の取付けられたギア５５が２段ギア５４における上段側ギア５４Ｂにかみ合うように、２段ギア５４が配置されている。さらに、ギア５３の歯数は２段ギア５４における下段側ギア５４Ａの歯数よりも少なく、ギア５５の歯数は２段ギア５４における上段側ギア５４Ｂの歯数よりも多い。

かかる構成を有することによって、モーター６の出力軸６２の回転は、ギア５３と、２段ギア５４（下段側ギア５４Ａ、上段側ギア５４Ｂ）と、ギア５５とを介して、ギアボックス５の出力軸５１に伝達され、ギアボックス５の出力軸５１の回転速度が、モーター６の出力軸６２の回転速度よりも減速される。さらに、回転速度の減速に反比例して、ギアボックス５の出力軸５１のトルク（駆動力）は、モーター６の出力軸６２のトルクよりも高められる。

図４に示すように、エンコーダー７は、筐体７０と、支持板７１と、基板８０と、発光素子７３と、受光素子７４とを有している。支持板７１と、基板８０と、発光素子７３と、受光素子７４とは、筐体７０の中に配置されている。支持板７１は筐体７０に固定され、発光素子７３及び受光素子７４は支持板７１に固定されている。
モーター６のローター６１は、筐体７０及び支持板７１に接触しない状態で、筐体７０及び支持板７１に挿入されている。さらに、筐体７０及び支持板７１に挿入されたローター６１の先端に、基板８０が固定されている。
ローター６１は、Ｚ方向に沿った回転中心軸６１ａを有し、回転中心軸６１ａを回転中心として回転する。ローター６１の先端に固定された基板８０も、回転中心軸６１ａを回転中心として、ローター６１と一緒に回転する（図中に矢印で示される方向に回転する）。

ローター６１は、モーター６の駆動力を基板８０に伝達することに加えて、モーター６の熱を基板８０に伝達する役割を有する。詳細は後述するが、本願は、モーター６の熱が基板８０に伝達され、基板８０が熱膨張することによって、モーター６の温度を推定する。
モーター６のローター６１は、熱伝導率が高い材料で構成されているので、モーター６の温度は、ローター６１の温度と見なすことができる。例えば、モーター６のローター６１の構成材料は、銅又は銅を主成分とする合金である。

基板８０は、回転中心軸６１ａを中心とする円形の部材（円盤）であり、「光透過部」及び「光学要素」の一例である開口部８１を有している。開口部８１は、基板８０に設けられたスリットである。基板８０の構成材料は鉄である。支持板７１の構成材料はアルミニウムである。支持板７１の熱膨張率（線膨張係数）は基板８０の熱膨張（線膨張係数）よりも大きい。
すなわち、本実施形態は、基板８０の熱膨張率と、支持板７１の熱膨張率とが異なる構成を有している。支持板７１の構成材料は、アルミニウムに限定されず、基板８０の熱膨張率と異なる材料であればよく、例えば、樹脂であってもよい。もちろん、基板８０の構成材料も鉄に限定されず、支持板７１の熱膨張率と異なる材料であればよい。
基板８０の詳細は、後述する。

支持板７１は、基板８０の周縁部の一部を挟むように、先端側の一部が折り曲げられている。支持板７１の折り曲げられた部分に発光素子７３が固定されている。支持板７１の折り曲げられた部分と対向する側に受光素子７４が固定されている。
その結果、発光素子７３及び受光素子７４は基板８０を挟んで対向配置され、発光素子７３は、基板８０に対してＺ（－）方向側に配置され、受光素子７４は、基板８０に対してＺ（＋）方向側に配置される。
発光素子７３は半導体レーザー（レーザー発光素子）であり、光Ｈを発する。受光素子７４は、フォトダイオードであり、発光素子７３から発せられる光Ｈを受光する。受光素子７４は、フォトダイオードの他に、フォトトランジスター、ＣＣＤセンサー、及びＣＭＯＳセンサーなどを使用することができる。
発光素子７３と受光素子７４との間に、基板８０に設けられた開口部８１が配置される場合、図中に矢印で示すように、発光素子７３から発せられる光Ｈは、基板８０の開口部８１を透過し、受光素子７４に入射する。発光素子７３と受光素子７４との間に、開口部８１が配置されない場合、発光素子７３から発せられる光Ｈは、基板８０（遮光部８２（図５参照））によって遮られ、受光素子７４に入射しない。

このように、モーターユニット４は、ローター６１を有するモーター６と、ローター６１に取付けられた基板８０と、基板８０に設けられた開口部８１に光Ｈを照射する発光素子７３と、開口部８１を透過する光Ｈを受光する受光素子７４と、発光素子７３及び受光素子７４を支持する支持板７１とを有する。

「基板の概要」
図５は、基板の概略平面図である。図５には、基板８０に加えてローター６１が図示されローター６１及び基板８０の回転中心となる回転中心軸６１ａが黒丸で図示されている。さらに、図５には、ローター６１の回転中心軸６１ａを中心とする円Ｃが破線で図示され、円Ｃの半径方向Ｒが一点鎖線で図示されている。なお、円Ｃの半径方向Ｒとは、円Ｃの中心（回転中心軸６１ａ）から、円Ｃの円周（輪郭）に向かう方向である。
次に、図５を参照し、基板８０の概要を説明する。

図５に示すように、基板８０では、開口部８１が、ローター６１の回転中心軸６１ａを中心とする円Ｃに沿って円周状に複数配置されている。開口部８１は、例えば、プレス加工や切削加工などの機械的な加工によって形成されている。基板８０の構成材料が鉄である場合、支持板７１の構成材料（アルミニウム）と比べて、低コストであり、強度が高く、加工性に優れる。

基板８０において、複数配置される開口部８１のうち一の開口部８１と、当該一の開口部８１に隣り合う開口部８１との間の領域は、発光素子７３から受光素子７４に向かう光Ｈを遮る遮光部８２である。また、開口部８１の円Ｃに沿った長さはＬであり、遮光部８２の円Ｃに沿った長さはＳである。
本実施形態では、開口部８１が、ローター６１の回転中心軸６１ａを中心とする円Ｃに沿って等間隔で配置されている。すなわち、遮光部８２の円Ｃに沿った長さＳは一定である。

開口部８１は、二つの同心円で囲まれた領域を扇型形状に切り取った環状扇型形状を有する。開口部８１の円Ｃに沿った長さＬは、円Ｃの半径方向Ｒに沿って短くなっている。このため、開口部８１の円Ｃに沿った長さＬと円Ｃの周長との比は、円Ｃの半径方向Ｒに沿って小さくなっている。なお、円Ｃの周長とは、円Ｃの直径と円周率との積で表される円Ｃの円周の長さである。
このように、本実施形態は、開口部８１の円Ｃに沿った長さＬと円Ｃの周長との比が、円Ｃの半径方向Ｒに沿って変化する構成を有する。
一方、遮光部８２の円Ｃに沿った長さＳは、円Ｃの半径方向Ｒに沿って長くなっている。遮光部８２の円Ｃに沿った長さＳと円Ｃの周長との比は、円Ｃの半径方向Ｒに沿って大きくなっている。
以降の説明では、開口部８１の円Ｃに沿った長さＬを開口寸法Ｌと称し、遮光部８２の円Ｃに沿った長さＳを遮光寸法Ｓと称す場合がある。

本実施形態では、開口部８１の円Ｃに沿った長さＬは（開口寸法Ｌ）は、円Ｃの半径方向Ｒに沿って短くなっているので、開口寸法Ｌは、回転中心軸６１ａから離れるに従って短くなる。遮光部８２の円Ｃに沿った長さＳ（遮光寸法Ｓ）は、円Ｃの半径方向Ｒに沿って長くなっているので、遮光寸法Ｓは、回転中心軸６１ａから離れるに従って長くなる。

図６は、図５に対応する図であり、基板の他の概略平面図である。
図６に示すように、基板８０は、矩形状を有する開口部８１が、ローター６１の回転中心軸６１ａを中心とする円Ｃに沿って配置される構成であってもよい。開口部８１が矩形状である場合、開口部８１が環状扇型形状である場合と同様に、開口寸法Ｌと円Ｃの周長との比は、円Ｃの半径方向Ｒに沿って小さくなる。
図６に示す矩形状の開口部８１は、図５に示す環状扇型形状の開口部８１と比べて、プレス加工や切削加工などの機械的な加工によって高精度な加工が可能であり、機械的な加工によって形成される場合の寸法公差を小さくすることができるという特徴を有する。一方、図５に示す環状扇型形状の開口部８１は、図６に示す矩形状の開口部８１と比べて、開口寸法Ｌと円Ｃの周長との比の円Ｃの半径方向Ｒに沿った変化が大きくなるという特徴を有する。

詳細は後述するが、本実施形態では、円Ｃの半径方向Ｒにおける開口寸法Ｌと円Ｃの周長との比の変化を利用して、モーター６の温度変化ΔＴ（図１０参照）を推定する。開口部８１の加工精度が同じである場合、開口寸法Ｌと円Ｃの周長との比の円Ｃの半径方向Ｒに沿った変化が大きくなる方が、モーター６の温度変化ΔＴを推定しやすくなるので、図６に示す矩形状の開口部８１よりも、図５に示す環状扇型形状の開口部８１の方が好ましい。
ところが、機械的な加工法の制約で、図５に示す環状扇型形状の開口部８１を高精度に形成することが難しい場合、図６に示す矩形状の開口部８１の方が好ましい。

図５に示す環状扇型形状の開口部８１の輪郭は、円Ｃの円周方向に延びる辺（図５における短い辺）と半径方向Ｒに延びる辺（図５における長い辺）とで構成され、円Ｃの円周方向に延びる辺は曲線であり、半径方向Ｒに延びる辺は直線である。
図５に示す環状扇型形状の開口部８１において、半径方向Ｒに延びる辺が、開口寸法Ｌと円Ｃの周長との比に影響する。このため、開口寸法Ｌと円Ｃの周長との比の円Ｃの半径方向Ｒに沿った変化を大きくするために、半径方向Ｒに延びる辺と半径方向Ｒとがなす角度は、大きい方が好ましい。すなわち、基板８０の機械的強度が弱くならない範囲で、半径方向Ｒに延びる辺と半径方向Ｒとがなす角度は、大きい方が好ましい。
さらに、半径方向Ｒに延びる辺は、直線であってもよく、曲線であってもよい。同様に、円Ｃの円周方向に延びる辺も、直線であってもよく、曲線であってもよい。
例えば、開口部８１の形状は、円Ｃの円周方向に延びる辺が直線であり、半径方向Ｒに延びる辺が直線である台形であってもよい。開口部８１の形状が台形である場合、開口部８１の形状が環状扇型形状である場合と同様に、開口寸法Ｌと円Ｃの周長との比の円Ｃの半径方向Ｒに沿った変化を大きくすることができる。
さらに、開口寸法Ｌと円Ｃの周長との比が円Ｃの半径方向Ｒに沿って小さくなる構成であってもよく、逆に、開口寸法Ｌと円Ｃの周長との比が円Ｃの半径方向Ｒに沿って大きくなる構成であってもよい。すなわち、開口寸法Ｌと円Ｃの周長との比は、円Ｃの半径方向Ｒに沿って変化する構成を有していればよい。

「モーターユニットの温度推定方法」
制御部２７は、受光素子７４からＡ相・Ｂ相のエンコーダーパルス信号を入手し、エンコーダーパルス信号に含まれるＡ相とＢ相との位相差に基づき、ローター６１の回転角度や回転位置を算出する。
本実施形態では、制御部２７は、Ａ相・Ｂ相のエンコーダーパルス信号からローター６１の回転角度や回転位置を推定することに加えて、「矩形波信号」の一例である温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ１，Ｅ２（図９参照）からモーター６の温度変化ΔＴを推定する。以下に、その詳細を説明する。

図７は、図４において基板が配置された部分の図であり、モーターの温度変化を推定する場合の基板の状態を示す概略図である。図８は、図５に対応する図であり、モーターの温度変化を推定する場合の基板の状態を示す概略平面図である。図９は、温度推定用エンコーダーパルス信号の概略図である。図１０は、デューティ比Ｄ２とモーターの温度変化ΔＴとの関係を示す図である。
図７では、モーター６を起動した時点における発光素子７３及び受光素子７４が実線で図示され、モーター６を起動した時点から一定時間が経過した時点における発光素子７３及び受光素子７４が破線で図示されている。さらに、図７では、モーター６を起動した時点において光Ｈが入射する基板８０の部位Ｐ１が実線の白丸で図示され、モーター６を起動した時点から一定時間が経過した時点における基板８０の部位Ｐ１が黒丸で図示され、モーター６を起動した時点から一定時間が経過した時点において光Ｈが入射する基板８０の部位Ｐ２を破線の白丸で図示されている。
また、図９の縦軸は受光素子７４から出力される信号の電圧であり、図９の横軸は時間である。
次に、図７～図１０を参照し、本実施形態に係るモーターユニット４の温度推定方法（モーター６の温度変化ΔＴの推定方法）を説明する。
なお、以降の説明では、モーター６を起動した時点を起動時と称し、モーター６を起動した時点から一定時間が経過した時点を稼働時と称す。

図７に示すように、起動時において発光素子７３の光Ｈが入射する基板８０の部位Ｐ１と、回転中心軸６１ａとの距離は、ｍ１である。起動時において光Ｈを発する発光素子７３と回転中心軸６１ａとの距離、及び光Ｈを受光する受光素子７４と回転中心軸６１ａとの距離も、それぞれｍ１である。
起動時は、モーター６が発熱していなく、モーター６の温度及びエンコーダー７（基板８０、支持板７１）の温度は、共にＴ１（室温）である。

モーター６を駆動すると、モーター６を構成する部材が摺動して摩擦熱が生じ、モーター６の温度が上昇し、モーター６に固定されているエンコーダー７の温度も上昇する。稼働時において、モーター６の温度及びエンコーダー７（基板８０、支持板７１）の温度は、共にＴ２である。稼働時におけるモーター６の温度（エンコーダー７の温度）Ｔ２と起動時におけるモーター６の温度（エンコーダー７の温度）Ｔ１との差分は、ΔＴである。すなわち、ΔＴは、モーター６を駆動した場合のモーター６の温度変化である。
以降の説明では、モーター６を駆動し、エンコーダー７（基板８０、支持板７１）の温度が上昇すると、ローター６１の回転中心である回転中心軸６１ａの位置は変化せず、基板８０及び支持板７１が回転中心軸６１ａから遠ざかる方向に熱膨張し、基板８０の部位Ｐ１の位置、発光素子７３の位置、及び受光素子７４の位置が変化するものとする。

稼働時において、エンコーダー７の温度がＴ１からＴ２に上昇すると、基板８０が熱膨張し、基板８０の部位Ｐ１は、回転中心軸６１ａから離れる方向に位置が変化する。稼働時において、基板８０の線膨張係数（熱膨張率）をα１とすると、基板８０の部位Ｐ１の回転中心軸６１ａからの距離ｍ２は、以下に示す式（１）で表される。
ｍ２＝α１×ｍ１×ΔＴ…（１）

稼働時において、エンコーダー７の温度がＴ１からＴ２に上昇すると、支持板７１が熱膨張し、支持板７１に支持されている発光素子７３及び受光素子７４は、回転中心軸６１ａから離れる方向に位置が変化する。稼働時において、発光素子７３の位置の変化及び受光素子７４の位置の変化は同じであるので、以降、発光素子７３の位置の変化を説明し、受光素子７４の位置の変化の説明を省略する。
稼働時において、発光素子７３の回転中心軸６１ａからの距離、及び基板８０の部位Ｐ２の回転中心軸６１ａからの距離は、共にｍ３である。稼働時において、支持板７１の線膨張係数（熱膨張率）をα２とすると、発光素子７３の回転中心軸６１ａからの距離ｍ３、及び基板８０の部位Ｐ２の回転中心軸６１ａからの距離ｍ３は、以下に示す式（２）で表される。
ｍ３＝α２×ｍ１×ΔＴ…（２）
本実施形態では、支持板７１の線膨張係数は、基板８０の線膨張係数よりも大きいので、稼働時において、発光素子７３の回転中心軸６１ａからの距離ｍ３（基板８０の部位Ｐ２の回転中心軸６１ａからの距離ｍ３）は、基板８０の部位Ｐ１の回転中心軸６１ａからの距離ｍ２よりも大きくなる。このため、稼働時において発光素子７３の光Ｈが入射する基板８０の部位Ｐ２は、稼働時における基板８０の部位Ｐ１よりも、回転中心軸６１ａから離れて配置される。
以降の説明では、稼働時において発光素子７３の光Ｈが入射する基板８０の部位Ｐ２を、単に部位Ｐ２と称し、稼働時における基板８０の部位Ｐ１を、単に部位Ｐ１と称す。

部位Ｐ１と部位Ｐ２との距離Δｍは、以下に示す式（３）で表される。
Δｍ＝ｍ３－ｍ２＝（α２－α１）×ｍ１×ΔＴ…（３）
部位Ｐ１と部位Ｐ２との距離Δｍは、部位Ｐ２の回転中心軸６１ａからの距離ｍ３と、部位Ｐ１の回転中心軸６１ａからの距離ｍ２との差分で求められる。

式（３）より、稼働時におけるモーター６の温度Ｔ２と、起動時におけるモーター６の温度Ｔ１との差分ΔＴ（以降、モーター６の温度変化ΔＴと称す）は、以下に示す式（４）で表される。
ΔＴ＝Ｔ２－Ｔ１＝Δｍ／｛（α２－α１）×ｍ１｝…（４）
基板８０の線膨張係数α１と、支持板７１の線膨張係数α２と、回転中心軸６１ａからの距離ｍ１とは一定であるので、モーター６の温度変化ΔＴと、部位Ｐ１と部位Ｐ２との距離Δｍとは比例関係（正の相関関係）にある。すなわち、モーター６の温度変化ΔＴが大きくなると、部位Ｐ１と部位Ｐ２との距離Δｍが長くなり、モーター６の温度変化ΔＴが小さくなると、部位Ｐ１と部位Ｐ２との距離Δｍが短くなる。

図８では、部位Ｐ１が実線で図示され、部位Ｐ２が破線で図示されている。
図８に示すように、部位Ｐ１と回転中心軸６１ａとの距離はｍ２であるので、部位Ｐ１は、回転中心軸６１ａを中心とする半径ｍ２の円Ｃ１で表される。部位Ｐ２と回転中心軸６１ａとの距離はｍ３であるので、部位Ｐ２は、回転中心軸６１ａを中心とする半径ｍ３の円Ｃ２で表される。
さらに、図８における円Ｃ２の半径ｍ３と円Ｃ１の半径ｍ２との差分Δｍは、図７における部位Ｐ１と部位Ｐ２との距離Δｍである。

上述したように、稼働時において、モーター６を駆動すると、モーター６を構成する部材が摺動して摩擦熱が生じ、モーター６の温度が上昇する。さらに、支持板７１の線膨張係数は、基板８０の線膨張係数よりも大きいので、回転中心軸６１ａからの距離ｍ３は、回転中心軸６１ａからの距離ｍ２よりも長くなり、部位Ｐ２（円Ｃ２）は、部位Ｐ１（円Ｃ１）よりも、回転中心軸６１ａから離れて配置される。
開口寸法Ｌは回転中心軸６１ａから離れるに従って短くなるので、部位Ｐ２における開口寸法Ｌ２は、部位Ｐ１における開口寸法Ｌ１よりも短くなる。遮光寸法Ｓは回転中心軸６１ａから離れるに従って長くなるので、部位Ｐ２における遮光寸法Ｓ２は、部位Ｐ１における遮光寸法Ｓ１よりも長くなる。

図９において符号Ｆ１で示される図は、部位Ｐ１に対して、発光素子７３の光Ｈが入射する場合に受光素子７４から出力される温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ１の状態を示している。図９において符号Ｆ２で示される図は、部位Ｐ２に対して、発光素子７３の光Ｈが入射する場合に受光素子７４から出力される温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ２の状態を示している。

図９において符号Ｆ１で示される図に示すように、部位Ｐ１に開口部８１が配置される場合、発光素子７３の光Ｈは、開口部８１を透過し、受光素子７４に入射し、受光素子７４はＨｉｇｈレベルの信号Ｈ１を出力する。部位Ｐ１に遮光部８２が配置される場合、発光素子７３の光Ｈは、遮光部８２によって遮られ、受光素子７４に入射せず、受光素子７４はＬｏｗレベルの信号Ｌ１を出力する。
基板８０は、回転中心軸６１ａを回転中心として一定速度で回転しているので、部位Ｐ１において取得される温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ１は、Ｈｉｇｈレベルの信号Ｈ１とＬｏｗレベルの信号Ｌ１とが規則的に繰り返される矩形波信号（デジタル信号）になる。また、部位Ｐ１において取得される温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ１では、Ｈｉｇｈレベルの信号Ｈ１が出力される時間はＴＨ１であり、Ｌｏｗレベルの信号Ｌ１が出力される時間はＴＬ１である。
以降の説明では、Ｈｉｇｈレベルの信号Ｈ１が出力される時間ＴＨ１を、Ｈｉｇｈレベル信号出力時間ＴＨ１と称し、Ｌｏｗレベルの信号Ｌ１が出力される時間ＴＬ１を、Ｌｏｗレベル信号出力時間ＴＬ１と称す。

さらに、部位Ｐ１の温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ１から取得されるデューティ比Ｄ１は、以下に示す式（５）で求められる。
Ｄ１＝ＴＨ１／（ＴＨ１＋ＴＬ１）…（５）
すなわち、部位Ｐ１におけるデューティ比Ｄ１は、Ｈｉｇｈレベル信号出力時間ＴＨ１を、Ｈｉｇｈレベル信号出力時間ＴＨ１とＬｏｗレベル信号出力時間ＴＬ１との合計で除することで求められる。

図９において符号Ｆ２で示される図に示すように、部位Ｐ２に開口部８１が配置される場合、発光素子７３の光Ｈは、開口部８１を透過し、受光素子７４に入射し、受光素子７４はＨｉｇｈレベルの信号Ｈ２を出力する。部位Ｐ２に遮光部８２が配置される場合、発光素子７３の光Ｈは、遮光部８２によって遮られ、受光素子７４に入射せず、受光素子７４はＬｏｗレベルの信号Ｌ２を出力する。
部位Ｐ２において取得される温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ２は、Ｈｉｇｈレベルの信号Ｈ２とＬｏｗレベルの信号Ｌ２とが規則的に繰り返される矩形波信号（デジタル信号）になる。また、部位Ｐ２において取得される温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ２では、Ｈｉｇｈレベルの信号Ｈ２が出力される時間はＴＨ２であり、Ｌｏｗレベルの信号Ｌ２が出力される時間はＴＬ２である。
さらに、部位Ｐ２の温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ２から取得されるデューティ比Ｄ２は、以下に示す式（６）で求められる。
Ｄ２＝ＴＨ２／（ＴＨ２＋ＴＬ２）…（６）
すなわち、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２は、Ｈｉｇｈレベル信号出力時間ＴＨ２を、Ｈｉｇｈレベル信号出力時間ＴＨ２とＬｏｗレベル信号出力時間ＴＬ２との合計で除した値で求められる。

基板８０は、回転中心軸６１ａを回転中心として一定速度で回転しているので、部位Ｐ１及び部位Ｐ２のそれぞれで、Ｈｉｇｈレベルの信号Ｈ１，Ｈ２とＬｏｗレベルの信号Ｌ１，Ｌ２とが同じ周期で出力されることになる。このため、式（５）における分母（ＴＨ１＋ＴＬ１））と、式（６）における分母（ＴＨ２＋ＴＬ２）とは同じであり、以降、周期Ｔと称す（図９参照）。
すると、部位Ｐ１の温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ１から取得されるデューティ比Ｄ１と、部位Ｐ２の温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ２から取得されるデューティ比Ｄ２との差分ΔＤ（以降、部位Ｐ１，Ｐ２におけるデューティ比の差分ΔＤと称す）は、以下に示す式（７）で求められる。
ΔＤ＝（ＴＨ１－ＴＨ２）／周期Ｔ…（７）

開口寸法Ｌは回転中心軸６１ａから離れるに従って短くなるので、Ｈｉｇｈレベル信号出力時間ＴＨは、回転中心軸６１ａから離れるに従って短くなる。このため、Ｈｉｇｈレベル信号出力時間ＴＨ２は、Ｈｉｇｈレベル信号出力時間ＴＨ１よりも短くなる。
さらに、部位Ｐ１と部位Ｐ２との距離Δｍが大きくなると、式（７）の分子（ＴＨ１－ＴＨ２）が大きくなり、部位Ｐ１と部位Ｐ２との距離Δｍが小さくなると、式（７）の分子（ＴＨ１－ＴＨ２）が小さくなる。
よって、部位Ｐ１と部位Ｐ２との距離Δｍと、部位Ｐ１，Ｐ２におけるデューティ比の差分ΔＤとは、正の相関関係を有する。さらに、モーター６の温度変化ΔＴと、部位Ｐ１と部位Ｐ２との距離Δｍとは比例関係（正の相関関係）にあるので、モーター６の温度変化ΔＴと、部位Ｐ１，Ｐ２におけるデューティ比の差分ΔＤとは正の相関関係を有するようになる。
従って、部位Ｐ１，Ｐ２におけるデューティ比の差分ΔＤから、モーター６の温度変化ΔＴを推定することができる。すなわち、部位Ｐ１，Ｐ２におけるデューティ比の差分ΔＤが小さい場合、モーター６の温度変化ΔＴが小さく、部位Ｐ１，Ｐ２におけるデューティ比の差分ΔＤが大きい場合、モーター６の温度変化ΔＴが大きいと推定することができる。

さらに、部位Ｐ１，Ｐ２におけるデューティ比の差分ΔＤとモーター６の温度変化ΔＴとの関係を詳細に評価し、部位Ｐ１，Ｐ２におけるデューティ比の差分ΔＤとモーター６の温度変化ΔＴとの相関関係を示すテーブルを作成し、制御部２７の記憶部（図示省略）に格納しておくと、制御部２７は、記憶部に格納されているテーブルから、モーター６の温度変化ΔＴに加えて、モーター６の温度を推定することができる。
このように、本実施形態に係るモーターユニット４の温度推定方法は、部位Ｐ１，Ｐ２におけるデューティ比の差分ΔＤから、モーター６の温度変化ΔＴを推定する。

さらに、本実施形態に係るモーターユニット４の温度推定方法は、部位Ｐ１，Ｐ２におけるデューティ比の差分ΔＤからモーター６の温度変化ΔＴを推定することに加えて、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２からモーター６の温度変化ΔＴを推定するので、以下にその概要を説明する。

モーター６の温度が上昇し、基板８０の温度が上昇すると、部位Ｐ２は回転中心軸６１ａから離れる方向に移動するので、Ｈｉｇｈレベル信号出力時間ＴＨ２が短くなる。このため、モーター６の温度が上昇し、モーター６の温度変化ΔＴが大きくなると、式（６）で表される部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２は小さくなる。一方、モーター６の温度上昇が小さく、モーター６の温度変化ΔＴが小さい場合、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２は大きくなる。すると、図１０の実線で示すように、モーター６の温度変化ΔＴと、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２とは負の相関関係を有するようになる。
すなわち、発光素子７３及び受光素子７４を支持する支持板７１の線膨張係数が、基板８０の線膨張係数よりも大きく、且つ、開口部８１の円Ｃに沿った長さＬ（開口寸法Ｌ）と、円Ｃの周長との比が、円Ｃの半径方向Ｒに沿って小さくなる構成を有すると、図１０の実線で示すように、モーター６の温度変化ΔＴと、部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２とは、負の相関関係を有するようになる。
例えば、発光素子７３及び受光素子７４を支持する支持板７１の線膨張係数が、基板８０の線膨張係数よりも大きく、且つ、開口部８１の円Ｃに沿った長さＬ（開口寸法Ｌ）と、円Ｃの周長との比が、円Ｃの半径方向Ｒに沿って大きくなる構成を有すると、図１０の破線で示すように、モーター６の温度変化ΔＴと、部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２とは、正の相関関係を有するようになる。

従って、制御部２７は、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２を観察することによっても、モーター６の温度変化ΔＴを推定することができる。すなわち、制御部２７は、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２が小さい場合にモーター６の温度変化ΔＴが大きいと推定し、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２が大きい場合にモーター６の温度変化ΔＴが小さいと推定することができる。
さらに、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２とモーター６の温度変化ΔＴとの関係を詳細に評価し、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２とモーター６の温度変化ΔＴとの相関関係を示すテーブルを作成し、制御部２７の記憶部（図示省略）に格納しておくと、制御部２７は、記憶部に格納されているテーブルから、モーター６の温度変化ΔＴに加えて、モーター６の温度を推定することができる。
このように、本実施形態に係るモーターユニット４の温度推定方法は、部位Ｐ２において取得されるＨｉｇｈレベルの信号Ｈ２が出力される時間ＴＨ２を、部位Ｐ２において取得されるＨｉｇｈレベルの信号Ｈ２が出力される時間ＴＨ２とＬｏｗレベルの信号Ｌ２が出力される時間ＴＬ２との合計で除したデューティ比Ｄ２から、モーター６の温度変化ΔＴを推定する。

換言すれば、本実施形態に係るモーターユニット４の温度推定方法では、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２の変化量から、モーター６の温度変化ΔＴを推定する。
なお、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２の変化量とは、図７において実線の白丸で示される起動時の部位Ｐ１において取得されるデューティ比Ｄ２と、図７において破線の白丸で示される部位Ｐ２において取得されるデューティ比Ｄ２との差分である。そして、制御部２７は、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２の変化量が小さい場合にモーター６の温度変化ΔＴが小さいと推定し、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２の変化量が大きい場合にモーター６の温度変化ΔＴが大きいと推定することができる。

さらに、開口寸法Ｌと円Ｃの周長との比の円Ｃの半径方向Ｒに沿った変化が大きい方が、開口寸法Ｌと円Ｃの周長との比の円Ｃの半径方向Ｒに沿った変化が小さい場合と比べて、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２の変化量が大きくなるので、モーター６の温度変化ΔＴが推定しやすくなる。このため、モーター６の温度変化ΔＴを推定しやすくするためには、開口寸法Ｌと円Ｃの周長との比の円Ｃの半径方向Ｒに沿った変化が大きくなる条件が好ましい。従って、図５に示す環状扇型形状の開口部８１では、基板８０の機械的強度が弱くならない範囲で、半径方向Ｒに延びる辺と半径方向Ｒとがなす角度は、大きい方が好ましい。

モーター６を長期間使用すると、摺動系部材の劣化や潤滑油の消耗などによってモーター６の温度が徐々に上昇し、モーター６が故障する時期、又はモーター６が寿命を迎える時期を推定することができる。
本実施形態では、モーター６が故障する時期に近付いたと判定するモーター６の温度変化ΔＴに対応する部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２が、警告値として、制御部２７の記憶部に登録されている。さらに、モーター６が故障したと判定するモーター６の温度変化ΔＴに対応する部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２が、使用限界値として、制御部２７の記憶部に登録されている。
さらに、モーター６が寿命を迎える時期に近付いたと判定する累積使用時間が、標準累積時間として、制御部２７の記憶部に登録されている。

制御部２７は、モーター６の使用累積時間と、部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２との両方を観察し、モーター６の使用累積時間が標準累積時間よりも短く、部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２が警告値を超えると、モーター６が故障する時期に近付いたと判断する。さらに、制御部２７は、表示部１７を介してモーター６が故障する時期に近付いたことを作業者に報知し、作業者にモーター６の点検やメンテナンス（又は、修理）を促す。
かかる構成によって、モーター６の故障を未然に防止する予防保全が可能となり、印刷装置１０の生産性を高めることができる。

制御部２７は、モーター６の使用累積時間と、部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２との両方を観察し、モーター６の使用累積時間が標準累積時間よりも短く、部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２が使用限界値を超えると、モーター６が故障したと判断し、印刷装置１０を強制的に停止させ、表示部１７を介してモーター６が故障したことを作業者に報知し、作業者にモーター６の修理を促す。
かかる構成によって、モーター６が正常でない状態で使用され、印刷装置１０が異常な印刷物を多量に生産する虞を未然に防止することができる。

制御部２７は、モーター６の使用累積時間と、部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２との両方を観察し、モーター６の使用累積時間が標準累積時間以上であり、部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２が警告値を超えると、モーター６が寿命を迎える時期に近付いたと判断する。さらに、制御部２７は、表示部１７を介してモーター６が寿命を迎える時期に近付いたことを作業者に報知し、作業者に新しいモーター６への交換を促す。
かかる構成によって、作業者は新しいモーター６への交換時期を把握し、仮に新しいモーター６を在庫として保有していない場合であっても、新しいモーター６を手配し、事前に新しいモーター６への交換が可能になる。その結果、突然印刷装置１０が使用できなくなる虞を防止することができる。さらに、新しいモーター６を在庫として保有していない場合、新しいモーター６を手配する間、印刷装置１０が印刷物を生産できないという虞を防止することができる。

制御部２７は、モーター６の使用累積時間と、部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２との両方を観察し、モーター６の使用累積時間が標準累積時間以上であり、部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２が使用限界値を超えると、モーター６が寿命を迎えた判断し、印刷装置１０を強制的に停止させ、表示部１７を介してモーター６が寿命を迎えたことを作業者に報知し、作業者に新しいモーター６への交換を促す。
かかる構成によって、モーター６が正常でない状態で使用され、印刷装置１０が異常な印刷物を多量に生産する虞を未然に防止することができる。

以上述べたように、本実施形態に係るモーターユニット４の温度推定方法は、ローター６１を有するモーター６と、ローター６１に取付けられ、ローター６１の回転中心軸６１ａを中心とする円Ｃに沿って配置された開口部８１を有する基板８０と、開口部８１に光Ｈを照射する発光素子７３と、開口部８１を透過する光Ｈを受光し、温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ２を出力する受光素子７４と、発光素子７３及び受光素子７４を支持する支持板７１と、を有するモーターユニット４の温度推定方法であって、温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ２は、受光素子７４が光Ｈを受光する場合に出力されるオン信号Ｈ２と、受光素子７４が光Ｈを受光しない場合に出力されるオフ信号Ｌ２とを含み、オン信号Ｈ２の時間ＴＨ２を、オン信号Ｈ２の時間ＴＨ２とオフ信号Ｌ２の時間ＴＬ２との合計で除したデューティ比Ｄ２から、モーター６の温度変化ΔＴを推定する。
そして、本実施形態に係るモーターユニット４の温度推定方法は、光学的な方法によってモーター６の温度変化ΔＴを推定するので、開口部８１と光学式センサー（発光素子７３、受光素子７４と）の間隔が変化しても、光学式センサーから出力される信号が変化しにくいので、安定してモーター６の温度変化ΔＴを推定することができる。さらに、光学式センサーから出力される温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ２は矩形波信号（デジタル信号）であり、アナログ信号が出力される場合と比べて、ノイズの影響を受けにくく、精度よくモーター６の温度変化ΔＴを推定することができる。

（実施形態２）
図１１は、図４に対応する図であり、実施形態２に係る印刷装置に搭載されるモーターユニットのエンコーダーの概略断面図である。図１２は、基板の概略平面図である。
本実施形態では、発光素子７３及び受光素子７４が基板８０に対して同じ側に配置され、発光素子７３が基板８０に光Ｈを照射し、受光素子７４が基板８０によって反射される光Ｈを受光する構成を有している。
一方、実施形態１では、発光素子７３及び受光素子７４が基板８０を挟んで対向配置され、発光素子７３が基板８０に光Ｈを照射し、受光素子７４が基板８０を透過する光Ｈを受光する構成を有している。
この点が、本実施形態に係る印刷装置と、実施形態１に係る印刷装置１０との主な相違点である。
以下、図１１及び図１２を参照し、本実施形態に係る印刷装置の概要を、実施形態１との相違点を中心に説明する。また、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。

図１１に示すように、エンコーダー７Ａは、筐体７０と、支持板７１Ａと、基板８０Ａと、光学ユニット７６とを有している。支持板７１Ａと、基板８０Ａと、光学ユニット７６とは、筐体７０の中に配置されている。光学ユニット７６は、発光素子７３と受光素子７４とを有している。

基板８０Ａは、モーター６のローター６１の先端に固定され、ローター６１の回転中心軸６１ａを回転中心として、ローター６１と一緒に回転する。基板８０Ａは、回転中心軸６１ａを中心とする円形の部材（円盤）であり、本体部８４と反射防止膜８５と反射膜８６とを有している。基板８０Ａの本体部８４の構成材料はガラスである。基板８０Ａの本体部８４の支持板７１Ａに対向する面には、反射防止膜８５と反射膜８６とが順に積層されている。
反射防止膜８５は、屈折率が異なる誘電膜の積層膜で構成される。反射膜８６は、「光反射部」及び「光学要素」の一例であり、例えばアルミニウムや銀で構成され、反射防止膜８５の上に形成されている。

支持板７１Ａは、基板８０Ａに対向配置され、筐体７０に固定されている。支持板７１Ａの構成材料はアルミニウムである。支持板７１Ａ（アルミニウム）の熱膨張率は、基板８０Ａ（ガラス）の熱膨張率よりも大きい。すなわち。本実施形態は、基板８０Ａの本体部８４の熱膨張率と、支持板７１Ａの熱膨張率とが異なるという実施形態１と同じ構成を有している。

光学ユニット７６（発光素子７３、受光素子７４）は、支持板７１Ａの基板８０Ａに対向する面に固定されている。
発光素子７３から発せられる光Ｈが基板８０Ａの反射膜８６に入射する場合、光Ｈは反射膜８６によって反射され、受光素子７４に入射する。発光素子７３から発せられる光Ｈが基板８０Ａの反射防止膜８５に入射する場合、反射防止膜８５によって光Ｈの反射が抑制され、光Ｈは受光素子７４に入射しにくい。

このように、モーターユニット４は、ローター６１を有するモーター６と、ローター６１に取付けられた基板８０Ａと、基板８０Ａに設けられた反射膜８６に光Ｈを照射する発光素子７３と、反射膜８６によって反射された光Ｈを受光する受光素子７４と、発光素子７３及び受光素子７４を支持する支持板７１Ａとを有する。

図１２に示すように、基板８０では、反射膜８６が、ローター６１の回転中心軸６１ａを中心とする円Ｃに沿って円周状に複数配置されている。複数配置される反射膜８６のうち一の反射膜８６と、当該一の反射膜８６に隣り合う反射膜８６との間の領域は、発光素子７３から発せられる光Ｈの反射を抑制する遮光部８２であり、反射防止膜８５が配置されている。また、反射膜８６の円Ｃに沿った長さはＬであり、遮光部８２（反射防止膜８５）の円Ｃに沿った長さはＳである。
本実施形態では、遮光部８２（反射防止膜８５）が、ローター６１の回転中心軸６１ａを中心とする円Ｃに沿って等間隔で配置されている。すなわち、遮光部８２の円Ｃに沿った長さＳは一定である。

反射膜８６は、実施形態１の開口部８１と同じ形状を有している。すなわち、反射膜８６の円Ｃに沿った長さＬは、円Ｃの半径方向Ｒに沿って短くなっている。このため、反射膜８６の円Ｃに沿った長さＬと円Ｃの周長との比は、円Ｃの半径方向Ｒに沿って小さくなっている。
反射膜８６の円Ｃに沿った長さＬは、円Ｃの半径方向Ｒに沿って短くなっているので、回転中心軸６１ａから離れるに従って短くなる。遮光部８２の円Ｃに沿った長さＳは、円Ｃの半径方向Ｒに沿って長くなっているので、回転中心軸６１ａから離れるに従って長くなる。

部位Ｐ１，Ｐ２に反射膜８６が配置される場合、発光素子７３の光Ｈは、反射膜８６によって反射されて受光素子７４に入射し、受光素子７４はＨｉｇｈレベルの信号Ｈ１，Ｈ２を出力する。部位Ｐ１，Ｐ２に遮光部８２（反射防止膜８５）が配置される場合、発光素子７３の光Ｈは、遮光部８２によって反射が抑制され、受光素子７４に入射せず、受光素子７４はＬｏｗレベルの信号Ｌ１，Ｌ２を出力する。
その結果、受光素子７４は、実施形態１と同じ温度推定用エンコーダーパルス信号Ｅ１，Ｅ２（図９参照）を出力する。

制御部２７は、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２を観察することによって、モーター６の温度変化ΔＴを推定することができる。すなわち、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２が小さい場合、モーター６の温度変化ΔＴが大きく、部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２が大きい場合、モーター６の温度変化ΔＴが小さいと推定することができる。
さらに、制御部２７は、記憶部に格納されている部位Ｐ２におけるデューティ比Ｄ２とモーター６の温度変化ΔＴとの相関関係を示すテーブルから、モーター６の温度変化ΔＴに加えて、モーター６の温度を推定することができる。
このように、本実施形態に係るモーターユニット４の温度推定方法は、部位Ｐ２において取得されるＨｉｇｈレベルの信号Ｈ２が出力される時間ＴＨ２を、部位Ｐ２において取得されるＨｉｇｈレベルの信号Ｈ２が出力される時間ＴＨ２とＬｏｗレベルの信号Ｌ２が出力される時間ＴＬ２との合計で除したデューティ比Ｄ２から、モーター６の温度変化ΔＴを推定する。

さらに、制御部２７は、部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２を観察し、部位Ｐ２のデューティ比Ｄ２から、モーター６が故障する時期を推定し、表示部１７を介してモーター６が故障する時期を事前に作業者に報知する。作業者は、モーター６が故障する前に、新しいモーター６に交換し、モーター６の故障を予防する。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。

（変形例１）
上述した実施形態において、開口部８１又は反射膜８６は、ローター６１の回転中心軸６１ａを中心とする円Ｃに沿って等間隔で配置されており、遮光部８２の円Ｃに沿った長さＳは一定であった。
開口部８１又は反射膜８６は、ローター６１の回転中心軸６１ａを中心とする円Ｃに沿って等間隔で配置されていない構成であってもよい。

例えば、一の開口部８１と、一の遮光部８２と、二の開口部８１と、二の遮光部８２と、三の開口部８１と、三の遮光部８２とが、円Ｃに沿って順に配置され、一の開口部８１の円Ｃに沿った長さをＬ１とし、一の遮光部８２の円Ｃに沿った長さをＳ１とし、二の開口部８１の円Ｃに沿った長さをＬ２とし、二の遮光部８２の円Ｃに沿った長さをＳ２とし、三の開口部８１の円Ｃに沿った長さをＬ３とし、三の遮光部８２の円Ｃに沿った長さをＳ３とした場合、Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３並びにＳ１＞Ｓ２＞Ｓ３という関係を満たすように、開口部８１と遮光部８２とが、円Ｃに沿って交互に配置される構成であってもよい。
すなわち、長さＳ１の一の遮光部８２と、長さＳ１よりも短い長さＳ２の二の遮光部８２と、長さＳ２よりも短い長さＳ３の三の遮光部８２とが、この順番で円Ｃに沿って繰り返し配置されるように、円Ｃに沿った長さが異なる三つの遮光部８２（一の遮光部８２、二の遮光部８２、三の遮光部８２）の間に、円Ｃに沿った長さが同じある開口部８１（一の開口部８１、二の開口部８１、三の開口部８１）が配置される構成であってもよい。換言すれば、図５に示す基板８０において、円Ｃに沿った長さが大中小である三種類の遮光部８２（一の遮光部８２、二の遮光部８２、三の遮光部８２）が、円Ｃに沿って繰り返し配置される構成であってもよい。
さらに、長さＳ１の一の遮光部８２と、長さＳ１よりも短い長さＳ２の二の遮光部８２と、長さＳ２よりも短い長さＳ３の三の遮光部８２とが、この順番で円Ｃに沿って繰り返し配置されるように、円Ｃに沿った長さが異なる三つの遮光部８２（一の遮光部８２、二の遮光部８２、三の遮光部８２）の間に、円Ｃに沿った長さが同じある反射膜８６（一の反射膜８６、二の反射膜８６、三の反射膜８６）が配置される構成であってもよい。換言すれば、図１２に示す基板８０Ａにおいて、円Ｃに沿った長さが大中小である三種類の遮光部８２（一の遮光部８２、二の遮光部８２、三の遮光部８２）が、円Ｃに沿って繰り返し配置される構成であってもよい。

例えば、一の開口部８１と、一の遮光部８２と、二の開口部８１と、二の遮光部８２とが、円Ｃに沿って順に配置され、一の開口部８１の円Ｃに沿った長さをＬ１とし、一の遮光部８２の円Ｃに沿った長さをＳ１とし、二の開口部の円Ｃに沿った長さをＬ２とし、二の遮光部８２の円Ｃに沿った長さをＳ２とした場合、Ｌ１＝Ｌ２並びにＳ１＞Ｓ２という関係で、開口部８１と遮光部８２とが、円Ｃに沿って交互に配置される構成であってもよい。
すなわち、長さＳ１の一の遮光部８２と、長さＳ１よりも短い長さＳ２の二の遮光部８２とが、円Ｃに沿って交互に繰り返し配置されるように、円Ｃに沿った長さが異なる二つの遮光部８２（一の遮光部８２、二の遮光部８２）の間に、円Ｃに沿った長さが同じである開口部８１（一の開口部８１、二の開口部８１）が配置される構成であってもよい。換言すれば、図５に示す基板８０において、円Ｃに沿った長さが大小である二種類の遮光部８２（一の遮光部８２、二の遮光部８２）が、円Ｃに沿って繰り返し配置される構成であってもよい。
さらに、長さＳ１の一の遮光部８２と、長さＳ１よりも短い長さＳ２の二の遮光部８２とが、円Ｃに沿って交互に繰り返し配置されるように、円Ｃに沿った長さが異なる二つの遮光部８２（一の遮光部８２、二の遮光部８２）の間に、円Ｃに沿った長さが同じである反射膜８６（一の反射膜８６、二の反射膜８６）が配置される構成であってもよい。換言すれば、図１２に示す基板８０Ａにおいて、円Ｃに沿った長さが大小である二種類の遮光部８２（一の遮光部８２、二の遮光部８２）が、円Ｃに沿って繰り返し配置される構成であってもよい。

なお、図５に示す基板８０において、円Ｃに沿った長さが異なる遮光部８２が、円Ｃに沿って繰り返し配置される構成において、円Ｃに沿った長さが異なる遮光部８２の種類は、上述した二つ（一の遮光部８２、二の遮光部８２）、または三つ（一の遮光部８２、二の遮光部８２、三の遮光部）に限定されず、三つより多くてもよい。
さらに、図１２に示す基板８０Ａにおいて、円Ｃに沿った長さが異なる遮光部８２が、円Ｃに沿って繰り返し配置される構成において、円Ｃに沿った長さが異なる遮光部８２の種類は、上述した二つ（一の遮光部８２、二の遮光部８２）、または三つ（一の遮光部８２、二の遮光部８２、三の遮光部）に限定されず、三つより多くてもよい。

（変形例２）
上述した実施形態において、搬送部３０のモーターユニットは、媒体Ａを搬送方向Ｙに搬送し、印刷精度に影響する重要部材であり、印刷部４０のモーターユニット４と同じ構成であり、エンコーダーを有している。さらに、搬送部３０のモーターユニットのモーターは、間欠的に駆動されるので、印刷部４０のモーターユニット４のモーター６と同様に劣化しやすい。
このため、搬送部３０のモーターユニットのエンコーダーに対して、本実施形態を適用してもよい。搬送部３０のモーターユニットのエンコーダーに対して、本実施形態を適用すると、当該モーターの温度変化を推定し、当該モーターの故障や当該モーターの寿命を予測することができる。
もちろん、エンコーダーを有する他のモーターユニットに対して、本実施形態を適用してもよい。

（変形例３）
上述した実施形態を、エンコーダーを有していないモーターに対して適用してもよい。
詳しくは、モーターのローターに取付けられ、ローターの回転中心軸を中心とする円に沿って配置された光透過部又は光反射部の光学要素を有する基板と、光学要素に光を照射する発光素子と、光学要素を透過する光又は光学要素によって反射される光を受光する受光素子と、発光素子及び受光素子を支持する支持板とを有し、光学要素の円に沿った長さと当該円の周長との比が円の半径方向に沿って変化し、基板の熱膨張率と支持板の熱膨張率とが変化する検査ユニットを、エンコーダーを有していないモーターに取付け、当該検査ユニットによって、モーターの温度変化を推定し、モーターの故障や寿命を予測してもよい。

（変形例４）
上述した実施形態において、モーター６とエンコーダー７との間に、例えば、複数の歯車を有する減速機を設け、モーター６の回転を減速した状態でエンコーダー７に伝達してもよい。減速機によってエンコーダー７における基板８０，８０Ａの回転速度を遅くすると、エンコーダー７における基板８０，８０Ａの回転速度が速い場合と比べて、受光素子７４の読み飛ばしが無くなり、受光素子７４は光Ｈを確実に受光し、受光素子７４の読み取り精度を高めることができる。

（変形例５）
印刷装置１０に搭載されるモーターを一例として、本願に係る実施形態を説明した。本願は、印刷装置１０以外の電子機器のモーターに対して適用してもよい。
例えば、風力発電機において、プロペラが取付けられるモーターに対して、モーターの温度を推定可能な検査ユニットを取付け、当該検査ユニットに対して、モーターの温度を推定し、モーターの故障やモーターの寿命を予測してもよい。
詳しくは、モーターのローターに取付けられ、ローターの回転中心軸を中心とする円に沿って配置された光透過部又は光反射部の光学要素を有する基板と、光学要素に光を照射する発光素子と、光学要素を透過する光又は光学要素によって反射される光を受光する受光素子と、発光素子及び受光素子を支持する支持板とを有し、光学要素の円に沿った長さと当該円の周長との比が円の半径方向に沿って変化し、基板の熱膨張率と支持板の熱膨張率とが変化する検査ユニットを、風力発電機のモーターに取付け、当該検査ユニットによって、風力発電機のモーターの温度変化を推定し、風力発電機のモーターの故障や寿命を予測してもよい。

さらに、風力発電機では、外気（空気）の温度によって空気の重さ（密度）が変化し、プロペラに対する負荷が変化する。このため、風力発電機では、外気の温度が変化し、プロペラに対する負荷が変化し、プロペラに対する負荷が過負荷になると、プロペラが破損するおそれがある。
例えば、風力発電機において、プロペラが取付けられるモーターの筐体に、外気が通り抜ける換気口を設け、検査ユニットが設けられた部屋の中を外気が通り抜けるようにして、検査ユニットによって、モーターの温度に加えて外気の温度を推定する。さらに、推定された外気の温度によって、プロペラに対して過負荷が作用しないように、プロペラの角度を調整すると、過負荷によるプロペラの破損を防止することができる。

もちろん、風力発電機以外の電子機器のモーターに対して、同じ構成の検査ユニットを適用し、モーターの温度に加えて、外気の温度を推定するようにしてもよい。さらに、風力発電機以外の電子機器のモーターに対して、同じ構成の検査ユニットを適用する場合、モーターにファンを設け、当該ファンによって送風される外気（空気）が、検査ユニットが設けられた部屋を通り抜けるようにすると、検査ユニットによって外気の温度をより適正に推定することができる。

以下に、上述した実施形態から導き出される内容を記載する。

本願のモーターユニットは、ローターを有するモーターと、前記ローターに取付けられ、前記ローターの回転中心軸を中心とする円に沿って配置された光透過部又は光反射部の光学要素を有する基板と、前記光学要素に光を照射する発光素子と、前記光学要素を透過する前記光、又は前記光学要素で反射される前記光を受光し、矩形波信号を出力する受光素子と、前記発光素子及び前記受光素子を支持する支持板と、を有し、前記光学要素の前記円に沿った長さと前記円の周長との比は、前記円の半径方向に沿って変化することを特徴とする。

発光素子及び受光素子の位置を円の半径方向に変化させると、受光素子から出力される矩形波信号（デジタル信号）を、光学要素の円に沿った長さと円の周長との比に対応して、変化させることができる。例えば、発光素子の光が基板（光学要素）を透過し受光素子に入射する場合に、受光素子から出力される信号をオン信号とし、発光素子の光が基板によって遮られ受光素子に入射しない場合に、受光素子から出力される信号をオフ信号とした場合、発光素子及び受光素子の円の半径方向の位置によって、オン信号が出力される時間、及びオフ信号が出力される時間を変化させることができる。
さらに、発光素子及び受光素子の円の半径方向に沿った位置を、ローターの温度（モーターの温度）によって変化させると、オン信号が出力される時間及びオフ信号が出力される時間の変化量から、モーターの温度変化を推定することができるようになる。換言すれば、発光素子と受光素子とからなる光学式センサーを用いた光学的な方法によって、モーターの温度を推定することが可能なる。

本願における光学要素は、磁気式センサーを用いた磁気的な方法によって、モーターの温度を推定する場合の磁石に相当する。磁気的な方法によってモーターの温度を推定する場合、磁石と磁気式センサーとの間隔が変化すると、磁気式センサーから出力される信号が変化し、モーター温度の推定精度が悪くなるおそれがある。
光学的な方法によってモーターの温度を推定する場合、光学要素と光学式センサーとの間隔が変化しても、光学式センサーから出力される信号が変化しにくいので、安定してモーターの温度変化を推定することができる。さらに、光学式センサーから出力される信号は矩形波信号（デジタル信号）であり、アナログ信号が出力される場合と比べて、ノイズの影響を受けにくく、精度よくモーターの温度変化を推定することができる。

本願のモーターユニットでは、前記基板の熱膨張率と前記支持板の熱膨張率とは異なることが好ましい。

発光素子及び受光素子の位置は支持板によって制御されるので、基板の熱膨張率と支持板の熱膨張率とが異なると、発光素子及び受光素子の基板に対する相対位置、すなわち、発光素子及び受光素子の円の半径方向に沿った位置を、ローターの温度（モーターの温度）によって変化させることができる。

本願のモーターユニットでは、前記光学要素の前記円に沿った長さは、前記半径方向に沿って短くなることが好ましい。

光学要素の円に沿った長さが半径方向に沿って短くなると、光学要素の円に沿った長さが半径方向に沿って短くならない場合（光学要素の円に沿った長さが一定である場合）と比べて、光学要素の円に沿った長さと円の周長との比を、円の半径方向に沿って大きく変化させることができる。

本願のモーターユニットでは、前記光学要素は、矩形状を有することが好ましい。

機械的な加工によって基板に矩形状の光透過部（例えば、開口部）を形成する場合、機械的な加工によって基板に曲線の形状の光透過部（例えば、開口部）を形成する場合と比べて、加工寸法の公差を小さくし、精度よく光透過部を基板に形成することができる。

本願の印刷装置は、上記モーターユニットを有することを特徴とする。

モーターを構成する部材が劣化すると、摺動摩擦による発熱が大きくなるので、モーターの温度変化から、モーターの劣化状態を推定し、さらに、モーターの故障やモーターの寿命を推定することができる。すると、モーターの故障を未然に予防する予防保全が可能となり、モーターの故障を未然に予防し、印刷装置の生産性を高めることができる。さらに、モーターが寿命を迎える前に、事前に正常なモーターに交換できるので、寿命を迎えた異常なモーターを使用する虞を防止できる。

本願のモーターユニットの温度推定方法は、ローターを有するモーターと、前記ローターに取付けられ、前記ローターの回転中心軸を中心とする円に沿って配置された光透過部又は光反射部の光学要素を有する基板と、前記光学要素に光を照射する発光素子と、前記光学要素を透過する前記光、又は反射する前記光を受光し、矩形波信号を出力する受光素子と、前記発光素子及び前記受光素子を支持する支持板と、を有するモーターユニットの温度推定方法であって、前記矩形波信号は、前記受光素子が前記光を受光する場合に出力されるオン信号と、前記受光素子が前記光を受光しない場合に出力されるオフ信号とを含み、前記オン信号の時間を、前記オン信号の時間と前記オフ信号の時間との合計で除したデューティ比から、前記モーターの温度変化を推定することを特徴とする。

例えば、発光素子の光が基板の光学要素を透過し受光素子に入射する場合、受光素子から出力される信号がオン信号であり、発光素子の光が基板によって遮られ受光素子に入射しない場合、受光素子から出力される信号がオフ信号である。
光学要素の円に沿った長さと円の周長との比を円の半径方向に変化させ、且つ、発光素子及び受光素子の円の半径方向に沿った位置を、ローターの温度（モーターの温度）によって変化させると、オン信号の時間を、オン信号の時間とオフ信号の時間との合計で除したデューティ比を、モーターの温度に対応して変化させることができる。
すると、オン信号の時間を、オン信号の時間とオフ信号の時間との合計で除したデューティ比から、モーターの温度変化を推定することができるようになる。

４…モーターユニット、５…ギアボックス、６…モーター、７…エンコーダー、１０…印刷装置、６１…ローター、６１ａ…回転中心軸、６２…主力軸、７０…筐体、７１…支持板、７３…発光素子、７４…受光素子、７６…光学ユニット、８０…基板、８１…開口部、８２…遮光部、８４…本体部、８５…反射防止膜、８６…反射膜。

Claims (6)

1. ローターを有するモーターと、
   前記ローターに取付けられ、前記ローターの回転中心軸を中心とする円に沿って、前記円に沿った長さと前記円の周長との比が前記円の半径方向に沿って変化するように配置された光透過部又は光反射部の光学要素を有する基板と、
   前記光学要素に光を照射する発光素子と、
   前記光学要素を透過する前記光、又は前記光学要素で反射される前記光を受光し、前記光を受光する場合に出力されるオン信号と、前記光を受光しない場合に出力されるオフ信号とを含む信号を出力する受光素子と、
   前記発光素子及び前記受光素子を支持し、熱膨張率が前記基板とは異なる支持板と、
   前記オン信号の時間と、前記オン信号の時間と前記オフ信号の時間との合計と、の比であるデューティ比から、前記モーターの温度変化を推定する制御部と、を有することを特徴とするモーター装置。
2. 前記光学要素の前記円に沿った長さは、前記半径方向に沿って短くなることを特徴とする請求項１に記載のモーター装置。
3. 前記光学要素は、矩形状を有することを特徴とする請求項１に記載のモーター装置。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載のモーター装置を有することを特徴とする印刷装置。
5. オン信号とオフ信号とを含む信号の入力を受け、前記オン信号の時間と、前記オン信号の時間と前記オフ信号の時間との合計と、の比であるデューティ比から、前記モーターの温度変化を推定する制御部に対して、前記信号を出力するモーターユニットであって、
   ローターを有する前記対象物としてのモーターと、
   前記ローターに取付けられ、前記ローターの回転中心軸を中心とする円に沿って、前記円に沿った長さと前記円の周長との比が前記円の半径方向に沿って変化するように配置された光透過部又は光反射部の光学要素を有する基板と、
   前記光学要素に光を照射する発光素子と、
   前記光学要素を透過する前記光、又は前記光学要素で反射される前記光を受光し、前記光を受光する場合に出力される前記オン信号と、前記光を受光しない場合に出力される前記オフ信号とを含む前記信号を出力する受光素子と、
   前記発光素子及び前記受光素子を支持し、熱膨張率が前記基板とは異なる支持板と、を有することを特徴とするモーターユニット。
6. ローターを有するモーターと、
   前記ローターに取付けられ、前記ローターの回転中心軸を中心とする円に沿って、前記円に沿った長さと前記円の周長との比が前記円の半径方向に沿って変化するように配置された光透過部又は光反射部の光学要素を有する基板と、
   前記光学要素に光を照射する発光素子と、
   前記光学要素を透過する前記光、又は前記光学要素で反射される前記光を受光し、前記光を受光する場合に出力されるオン信号と、前記光を受光しない場合に出力されるオフ信号とを含む信号を出力する受光素子と、
   前記発光素子及び前記受光素子を支持し、熱膨張率が前記基板とは異なる支持板と、
   前記モーターの温度変化を推定する制御部と、を有する装置におけるモーターの温度推定方法であって、
   前記オン信号の時間を、前記オン信号の時間と前記オフ信号の時間との合計と、の比であるデューティ比から、前記モーターの温度変化を推定することを特徴とするモーターの温度推定方法。

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