JPH1123329A

JPH1123329A - 記録装置

Info

Publication number: JPH1123329A
Application number: JP9183500A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Uchida; 雅之内田
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1997-07-09
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 1999-01-29
Anticipated expiration: 2017-07-09
Also published as: JP3381763B2

Abstract

(57)【要約】【課題】パルスモータを用いて消費電力の低減が可能
な記録装置を実現する。【解決手段】入力信号に基づき記録用紙上の記録ペン
の位置をパルスモータで移動させて記録を行う記録装置
において、入力信号をディジタル信号に変換して取り込
む入力回路と、この入力回路の出力信号を処理して目標
位置信号を出力する制御回路と、この目標位置信号と記
録ペンの位置情報信号とが一致した場合にパルスモータ
に供給する電源電圧を低下させる記録部とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力信号に基づき
記録用紙上の記録ペンの位置をパルスモータで移動させ
て記録を行う記録装置に関し、特に消費電力の低減が可
能な記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の記録装置は電圧、温度等の物理量
をＡ／Ｄ変換器等を用いて測定し、その測定値に基づき
ＤＣモータを制御して記録用紙上の記録ペンの位置を移
動させることにより前記測定値の記録を行うものであ
る。

【０００３】図６はこのような従来の記録装置の一例を
示す構成ブロック図である。図６において１は入力段増
幅器やＡ／Ｄ変換器等から構成される入力回路、２は制
御回路、３はＤ／Ａ変換器、４は増幅器、５はＤＣモー
タの駆動回路、６はＤＣモータ、７は記録ペン（図示せ
ず。）の位置を検出する位置検出素子、１００は入力信
号である。また、３〜７は記録部５０を構成している。

【０００４】入力信号１００は入力回路１に入力され、
入力回路１の出力は制御回路２に接続される。制御回路
２の出力はＤ／Ａ変換器３に接続され、Ｄ／Ａ変換器３
の出力は増幅器４の一方の入力端子に接続される。

【０００５】増幅器４の出力は駆動回路５を介してＤＣ
モータ６に接続され、位置検出素子７の出力である位置
情報信号は増幅器４の他方の入力端子に接続される。

【０００６】ここで、図６に示す従来例の動作を説明す
る。入力信号１００は入力回路１において予め設定され
た測定レンジに対応して適宜増幅等された後、ディジタ
ル信号に変換されて制御回路２に取り込まれる。

【０００７】取り込まれた前記ディジタル信号は制御回
路２において適宜演算処理等が行われる。例えば、記録
用紙のサイズや記録様式等の諸条件により演算処理が行
われ記録データとして制御回路２からＤ／Ａ変換器３に
出力される。

【０００８】Ｄ／Ａ変換器３はこの記録データをアナロ
グ信号に変換して増幅器４に出力する。このアナログ信
号は記録ペン（図示せず。）の目標位置を示す目標位置
信号である。

【０００９】増幅器４はこのアナログ信号と位置検出素
子７からの記録ぺン（図示せず。）の位置情報信号とを
比較して、その偏差信号を駆動回路５に出力する。

【００１０】駆動回路５はこの偏差信号に基づき駆動信
号を発生させＤＣモータ６を回転させ記録ペン（図示せ
ず。）を移動させ、位置検出素子７からの位置情報信号
がＤ／Ａ変換器３から与えられる目標位置信号に一致す
るようにする。

【００１１】この結果、入力信号１００をＡ／Ｄ変換器
等を用いて測定し、その測定値に基づきＤＣモータを制
御して記録用紙上の記録ペンの位置を移動させることに
より測定値の記録が可能になる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示すよ
うな記録装置においては前記偏差信号によりＤＣモータ
６が制御されるので、例えば、測定値が変化しない場合
やその変化が微少な場合等にはＤＣモータ６に駆動回路
５から電力供給がないので自動的に消費電力が低減され
る。

【００１３】但し、記録ペン（図示せず。）の位置の移
動のためにＤＣモータの代わりにパルスモータを用いた
場合には、測定値の変化が無い場合等であっても電源は
供給され続けているため消費電力が無駄になると言った
問題点があった。従って本発明が解決しようとする課題
は、パルスモータを用いて消費電力の低減が可能な記録
装置を実現することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明の第１では、入力信号に基づき記録用
紙上の記録ペンの位置をパルスモータで移動させて記録
を行う記録装置において、前記入力信号をディジタル信
号に変換して取り込む入力回路と、この入力回路の出力
信号を処理して目標位置信号を出力する制御回路と、こ
の目標位置信号と前記記録ペンの位置情報信号とが一致
した場合に前記パルスモータに供給する電源電圧を低下
させる記録部とを備えたことを特徴とするものである。

【００１５】このような課題を達成するために、本発明
の第２では、本発明の第１において、前記パルスモータ
と、前記記録ペンの移動を検出するエンコーダと、この
エンコーダの出力をカウントする位置カウント回路と、
前記目標位置信号を出力する位置指定レジスタ回路と、
前記位置カウント回路の出力と前記位置指定レジスタ回
路の出力との偏差を出力する比較器と、前記偏差に基づ
き前記パルスモータの駆動信号を発生させる駆動回路
と、前記位置カウント回路の出力と前記位置指定レジス
タ回路の出力とが一致し一定時間経過後にも前記一致が
継続している場合に制御信号を出力する電源供給制御回
路と、前記制御信号に基づき前記パルスモータに供給す
る電源電圧を切換える電源供給回路とから構成される前
記記録部を用いることを特徴とするものである。

【００１６】このような課題を達成するために、本発明
の第３では、本発明の第２において、前記増幅器の出力
に基づき一致信号を発生させる一致信号発生手段と、前
記一致信号発生から一定時間経過後にも前記一致信号が
発生している場合にパルスを出力する計時手段と、前記
一致信号と前記パルス信号とに基づき前記電源供給回路
への制御信号を出力する一致確認手段とから構成される
前記電源供給制御回路を用いることを特徴とするもので
ある。

【００１７】このような課題を達成するために、本発明
の第４では、本発明の第２において、通常状態の電源電
圧を供給する通常電圧供給手段と、消費電力低減時の電
源電圧を供給するパワーダウン電圧供給手段と、前記電
源供給制御回路からの出力に基づき前記通常電圧供給手
段若しくはパワーダウン電圧供給手段を切換えて前記パ
ルスモータに電源電圧を供給する切換手段とから構成さ
れる前記電源供給回路を用いることを特徴とするもので
ある。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に
説明する。図１は本発明に係る記録装置の一実施例を示
す構成ブロック図である。

【００１９】図１において１〜４，７及び１００は図５
と同一符号を付してあり、８はパルスモータの駆動回
路、９はパルスモータ、１０は電源供給制御回路、１１
は電源供給回路、１２は位置指定レジスタ回路、１３は
位置カウンタ回路、１４は比較器、１５はエンコーダ、
１０１は偏差信号、１０２はクロック信号である。ま
た、８〜１５は記録部５０ａを構成している。

【００２０】入力信号１００は入力回路１に入力され、
入力回路１の出力は制御回路２に接続される。制御回路
２の出力は位置指定レジスタ回路１２に接続され、位置
指定レジスタ回路１２の出力は比較器１４の一方の入力
端子に接続される。

【００２１】比較器１４の出力である偏差信号１０１は
駆動回路８及び電源供給制御回路１０にそれぞれ接続さ
れ、駆動回路８の出力はパルスモータ９接続される。ま
た、エンコーダ１５の出力は位置カウンタ回路１３に接
続され、位置カウンタ１３の出力は比較器１４の他方の
入力端子に接続される。

【００２２】さらに、制御回路２からのクロック信号１
０２は電源供給制御回路１０に接続され、電源供給制御
回路１０の出力は電源供給回路１１に接続される。そし
て、電源供給回路１１からの供給電源がパルスモータ９
に供給される。

【００２３】ここで、図１に示す実施例の動作を説明す
る。入力信号１００は入力回路１において予め設定され
た測定レンジに対応して適宜増幅等された後、ディジタ
ル信号に変換されて制御回路２に取り込まれる。

【００２４】取り込まれた前記ディジタル信号は制御回
路２において適宜演算処理等が行われる。例えば、記録
用紙のサイズや記録様式等の諸条件により演算処理が行
われ記録データとして制御回路２から位置指定レジスタ
回路１２に出力される。

【００２５】位置指定レジスタ回路１２の出力信号は記
録ペン（図示せず。）の目標位置を示す目標位置信号で
ある。

【００２６】一方、記録ペン（図示せず。）の移動はエ
ンコーダ１５により検出され、位置カウンタ回路１３に
おいてカウントされ、位置カウント回路１３から位置情
報信号として出力される。

【００２７】比較器１４は前記目標位置信号と前記位置
情報信号とを比較して、その偏差信号１０１を駆動回路
８に出力する。

【００２８】駆動回路８はこの偏差信号に基づき駆動信
号を発生させパルスモータ９を回転させ記録ペン（図示
せず。）を移動させ、位置カウント回路１３からの位置
情報信号が位置指定レジスタ回路１２から与えられる目
標位置信号に一致するようにする。

【００２９】ここで、例えば、記録ペン（図示せず。）
は１秒間に３００パルス分（＝３００ｐｐｓ）自走し、
前記目標位置信号の書き換え周期は”２５０ｍｓｅｃ”
とした場合には、偏差信号１０１がゼロ、言い換えれ
ば、記録ペン位置と目標位置とが一致してからパルスモ
ータ９にフルパワーが必要な時間は１ステップ（＝３．
３ｍｓｅｃ）であると推定される。

【００３０】即ち、記録ペン位置と目標位置とが一致し
てから”１０ｍｓｅｃ（３ステップ）”以降であればパ
ルスモータ９に供給する電源電圧を低下させても問題無
い。

【００３１】従って、電源供給制御回路１０は偏差信号
１０１から記録ペン（図示せず。）の位置と目標位置と
の一致を確認し一定時間、例えば、”１０ｍｓｅｃ”経
過後でも前記一致が継続している場合に制御信号を電源
供給回路１１に出力する。

【００３２】電源供給回路１１は電源供給制御回路１０
からの制御信号を受けるとパルスモータ９に供給する電
源電圧をパワーダウン電圧に低下させ、パルスモータ９
における消費電力を低減させる。

【００３３】この結果、記録ペン位置と目標位置とが一
致し一定時間経過後でも前記一致が継続している場合に
電源供給制御回路１０が電源供給回路１１を制御してパ
ルスモータ９に供給する電源電圧をパワーダウン電圧に
低下させることにより、パルスモータ９での消費電力の
低減が可能になる。

【００３４】ここで、さらに図１に示す実施例の動作を
図２、図３、図４及び図５を用いて詳細に説明する。図
２は電源供給制御回路１０の具体例を示す構成ブロック
図、図３は電源供給制御回路１０の動作を説明するタイ
ミング図、図４はラッチ回路の真理値表、図５は電源供
給回路１１の具体例を示す構成ブロック図である。

【００３５】図２において１０１及び１０２は図１と同
一符号を付してあり、１６及び２０は比較器、１８はカ
ウンタ回路、１９はレジスタ回路、１７，２１，２２及
び２４はインバータ回路、２３はラッチ回路、１０３は
一致信号、１０４，１０５，１０６，１０７及び１０８
は出力信号である。

【００３６】また、１６は一致信号発生手段５１を、１
７〜２０は計時手段５２を、２１〜２４は一致確認手段
５３をそれぞれ構成している。

【００３７】偏差信号１０１は比較器１６の入力端子に
接続され、比較器１６の出力はインバータ回路１７の入
力端子及びレジスタ回路１９の出力イネーブル端子に接
続され、クロック信号１０２はカウンタ回路１８のクロ
ック端子に接続される。

【００３８】また、インバータ回路１７の出力はカウン
タ回路１８のリセット端子、インバータ回路２１及び２
２の入力端子と比較器２０の出力端子にそれぞれ接続さ
れ、カウンタ回路１８の出力とレジスタ回路１９の出力
はそれぞれ比較器２０の入力端子に接続される。

【００３９】さらに、インバータ回路２１及び２２の出
力はそれぞれラッチ回路２３のＳ端子及びＲ端子に接続
され、ラッチ回路２３の出力はインバータ回路２４を介
して出力信号１０８として電源供給回路１１に出力され
る。

【００４０】ここで、図２に示す電源供給制御回路１０
の動作を図３を用いて説明する。比較器１６は入力信号
である偏差信号１０１が”０”若しくは一定値以下であ
れば一致信号１０３を”ハイレベル”にする。

【００４１】図３中”イ”の時点で一致信号１０３が”
ハイレベル”になると出力信号１０４は”ローレベル”
になり、カウンタ回路１８のリセット端子が”ローレベ
ル”になるのでカウンタ回路１８はクロック信号１０２
に基づくカウント動作を開始し、そのカウント値を出力
信号１０５として出力する。

【００４２】一方、レジスタ回路１９には、例えば、”
１０ｍｓｅｃ”のカウント値に相当するデータが予め格
納されており、一致信号１０３が”ハイレベル”のとき
にそのデータを出力する。

【００４３】この状態で一致信号１０３が”ハイレベ
ル”を維持すればカウンタ回路１８のカウント値である
出力信号１０５の値は上昇し、図３中”ロ”に示す”１
０ｍｓｅｃ”を経過するとレジスタ回路１９の出力信号
１０７と一致する。

【００４４】この時点で比較器２０は図３中”ハ”に示
すパルス信号を出力信号１０６として出力する。

【００４５】例えば、レジスタ回路１９に予め格納され
ている”１０ｍｓｅｃ”のカウント値が”５５５５ｈ”
であり、出力信号１０５がカウントアップして行き”５
５５５ｈ”に一致すれば比較器２０は図３中”ハ”に示
すようなパルス信号を出力することになる。

【００４６】一方、カウンタ回路１８のリセット端子は
前記パルス信号により一旦”ハイレベル”になりカウン
タ回路１８はリセットされる。

【００４７】また、前記”１０ｍｓｅｃ”経過前に一致
信号１０３が”ローレベル”になってもカウンタ回路１
８のリセット端子が”ハイレベル”になるのでカウンタ
回路１８はリセットされることになる。

【００４８】図３中”ハ”に示すパルス信号が出力され
るとラッチ回路２３のＳ端子には”ローレベル”のパル
スが印加される。一方、ラッチ回路２３のＲ端子は一致
信号１０３が”ハイレベル”であれば”ハイレベル”の
信号が印加される。

【００４９】ここで、図４はラッチ回路２３の真理値表
であり、図４に示すようにＳ端子及びＲ端子の入力の組
み合わせにより４通りの動作をする。

【００５０】また、図４において”Ｑ_n-1 ”はラッチ回
路２３のＳ端子及びＲ端子が共に”ハイレベル”の場合
は前回の出力値を保持することを意味している。

【００５１】ラッチ回路２３のＳ端子が”ローレベ
ル”、Ｒ端子が”ハイレベル”であるので、図４に示す
真理値表からラッチ回路２３の出力は”ハイレベル”に
セットされ出力信号１０８は”ローレベル”になる。

【００５２】また、図４から分かるようにラッチ回路２
３の出力は一旦”ハイレベル”になればＲ端子が”ロー
レベル”、言い換えれば、一致信号１０３が”ローレベ
ル”になるまではこの状態を維持することになる。

【００５３】即ち、図３中”ニ”の時点で一致信号１０
３が”ローレベル”になると、出力信号１０８が”ハイ
レベル”にリセットされる。

【００５４】この結果、電源供給制御回路１０は一致信
号１０３が”ハイレベル”、言い換えれば、記録ペン位
置と目標位置とが一致してから”１０ｍｓｅｃ”経過後
も前記一致状態を維持していれば出力信号１０８を”ロ
ーレベル”にし、前記一致が解除された時点で出力信号
１０８を”ハイレベル”にする動作をする。

【００５５】一方、図５において８，９及び１０８は図
１若しくは図２と同一符号を付してあり、２５及び２７
は抵抗、２６及び２８はトランジスタ、２９はダイオー
ド、２００は通常電圧源、２０１はパワーダウン電圧源
である。

【００５６】また、２５〜２７は切換手段５４を、２８
は通常電圧供給手段５５を、２９はパワーダウン電圧供
給手段５６をそれぞれ構成している。

【００５７】出力信号１０８は抵抗２５の一端に接続さ
れ、抵抗２５の他端はトランジスタ２６のベースに接続
される。

【００５８】トランジスタ２６のコレクタは抵抗２７の
一端及びトランジスタ２８のベースに接続され、抵抗２
７の他端及びトランジスタ２８のエミッタは通常電圧源
２００に接続される。また、トランジスタ２６のエミッ
タは接地される。

【００５９】また、パワーダウン電圧源２０１はダイオ
ード２９のアノードに接続され、ダイオード２９のカソ
ードはトランジスタ２８のコレクタ及び図４中”イ”に
示すパルスモータ９の電源供給端子に接続される。

【００６０】さらに、駆動回路８からの駆動信号は図４
中”ロ”、”ハ”、”ニ”及び”ホ”に示すようなパル
スモータ９の駆動端子に接続される。

【００６１】ここで、図５に示す電源供給回路１１の動
作を説明する。例えば、通常電圧源２００の電源電圧
を”１２Ｖ”、パワーダウン電圧源２０１の電源電圧
を”５Ｖ”とする。

【００６２】電源供給制御回路１０からの出力信号１０
８が”ハイレベル”の場合はトランジスタ２６が”ｏ
ｎ”になり、同時にトランジスタ２８も”ｏｎ”にな
り、通常電圧源２００からの電源電圧”１２Ｖ”がパル
スモータ９の電源供給端子に供給される。

【００６３】この時、ダイオード２９のアノードには”
５Ｖ”、カソードには”１２Ｖ”が印加されるため、ダ
イオード２９は逆バイアスになり”ｏｆｆ”となる。

【００６４】一方、出力信号１０８が”ローレベル”に
なればトランジスタ２６及び２８は”ｏｆｆ”になり、
ダイオード２９が”ｏｎ”になる。従って、パワーダウ
ン電圧源２０１の電源電圧”５Ｖ”がパルスモータ９の
電源供給端子に供給される。

【００６５】この結果、電源供給制御回路１０の出力信
号１０８に基づき電源供給回路１１がパルスモータ９に
供給する電源電圧を切換えることができる。

【００６６】即ち、記録ペン位置と目標位置とが一致し
一定時間経過後でも前記一致が継続した場合に電源供給
制御回路１０が電源供給回路１１を制御してパルスモー
タ９に供給する電源電圧をパワーダウン電圧に低下させ
ることにより、パルスモータ９での消費電力の低減が可
能になる。

【００６７】なお、図１に示す実施例の説明に際しては
前記一定時間を”１０ｍｓｅｃ”と例示したが勿論これ
に限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定して
良い。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。記録ペン位置と
目標位置とが一致し一定時間経過後でも前記一致が継続
した場合に電源供給制御回路が電源供給回路を制御して
パルスモータに供給する電源電圧をパワーダウン電圧に
低下させることにより、パルスモータを用いて消費電力
の低減が可能な記録装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る記録装置の一実施例を示す構成ブ
ロック図である。

【図２】電源供給制御回路の具体例を示す構成ブロック
図である。

【図３】電源供給制御回路の動作を説明するタイミング
図である。

【図４】ラッチ回路の真理値表である。

【図５】電源供給回路の具体例を示す構成ブロック図で
ある。

【図６】従来の記録装置の一例を示す構成ブロック図で
ある。

【符号の説明】

１入力回路２制御回路３Ｄ／Ａ変換器４増幅器５，８駆動回路６ＤＣモータ７位置検出素子９パルスモータ１０電源供給制御回路１１電源供給回路１２位置指定レジスタ回路１３位置カウンタ回路１４，１６，２０比較器１５エンコーダ１８カウンタ回路１９レジスタ回路１７，２１，２２，２４インバータ回路２３ラッチ回路２５，２７抵抗２６，２８トランジスタ２９ダイオード５０，５０ａ記録部５１一致信号発生手段５２計時手段５３一致確認手段５４切換手段５５通常電圧供給手段５６パワーダウン電圧供給手段１００入力信号１０１偏差信号１０２クロック信号１０３一致信号１０４，１０５，１０６，１０７，１０８出力信号２００通常電圧源２０１パワーダウン電圧源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号に基づき記録用紙上の記録ペンの
位置をパルスモータで移動させて記録を行う記録装置に
おいて、前記入力信号をディジタル信号に変換して取り込む入力
回路と、この入力回路の出力信号を処理して目標位置信号を出力
する制御回路と、この目標位置信号と前記記録ペンの位置情報信号とが一
致した場合に前記パルスモータに供給する電源電圧を低
下させる記録部とを備えたことを特徴とする記録装置。
【請求項２】前記パルスモータと、前記記録ペンの移動を検出するエンコーダと、このエンコーダの出力をカウントする位置カウント回路
と、前記目標位置信号を出力する位置指定レジスタ回路と、前記位置カウント回路の出力と前記位置指定レジスタ回
路の出力との偏差を出力する比較器と、前記偏差に基づき前記パルスモータの駆動信号を発生さ
せる駆動回路と、前記位置カウント回路の出力と前記位置指定レジスタ回
路の出力とが一致し一定時間経過後にも前記一致が継続
している場合に制御信号を出力する電源供給制御回路
と、前記制御信号に基づき前記パルスモータに供給する電源
電圧を切換える電源供給回路とから構成される前記記録
部を用いることを特徴とする特許請求の範囲請求項１記
載の記録装置。
【請求項３】前記増幅器の出力に基づき一致信号を発生
させる一致信号発生手段と、前記一致信号発生から一定時間経過後にも前記一致信号
が発生している場合にパルスを出力する計時手段と、前記一致信号と前記パルス信号とに基づき前記電源供給
回路への制御信号を出力する一致確認手段とから構成さ
れる前記電源供給制御回路を用いることを特徴とする特
許請求の範囲請求項２記載の記録装置。
【請求項４】通常状態の電源電圧を供給する通常電圧供
給手段と、消費電力低減時の電源電圧を供給するパワーダウン電圧
供給手段と、前記電源供給制御回路からの出力に基づき前記通常電圧
供給手段若しくはパワーダウン電圧供給手段を切換えて
前記パルスモータに電源電圧を供給する切換手段とから
構成される前記電源供給回路を用いることを特徴とする
特許請求の範囲請求項２記載の記録装置。