JPS63212818A - 記録計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、波形記録及び印字が可能な記録計の改良に関
する。

（従来の技術） 第６図に示す従来の記録計は、アナログ入力信号ａ１．
ａ２に対する記録を行なうものである。

このアナログ入力信号３１はアンプ１により所定レベル
に増幅されて差動アンプ２の一端に入力される。そして
、差動アンプ２の出力信号がサーボモータドライバ３に
送られ、このサーボモータドライバ３はペン４を移動さ
せるサーボモータ５を駆動する。これにより、サーボモ
ータ５０回転軸に設けられたギヤ６が回転し、このギヤ
６と歯合するギヤ７．８が共に回転してプーリー９．１
０に張られたクリ糸１１が作動し、かくして、このくり
糸１１に取り付けられたペンキャリッジ１２がシャフト
１３上を移動する。このとき、ギヤ８の軸にはポテンシ
ョメータ１４が設けられており、ギヤ８０回転角がポテ
ンショメータ１４により検出され、この回転角に応じた
電気信号が出力されて前記作動アンプ２の他端に送られ
る。かくして、差動アンプ２からはアナログ入力信号ａ
１とボテンショメータ１４からの電気信号との差信号が
出力される。従って、ペン４は差動アンプ２の出力信号
が「０」となるような記録位置に移動するように制御さ
れる。これと同時に、記録紙１５の巻付けられたプラテ
ン１６がチャートドライバ１７とチャートモータ１８と
により回転されて記録紙１５をチャート方向（イ）へ移
動させるので、記録紙１５上にアナログ入力信号ａ１の
記録が行なわれる。一方、アナログ入力信号ａ２に対す
る記録は、上記構成と同一構成の手段（不図示）が積層
されて別途設けられており、この手段によりペン１９が
移動して記録紙１５上に記録されることＫなる。

このように上記記録計ではペン４．１９ｔ−各アナログ
入力信号ａｌ、ａ２に対応する記録位置に移動するのに
ペン４．１９の移動量をポテンショメータ１４により回
転角として検出し、この回転角を差動アンプ２ヘフイー
ドバツクしているが、ここで、ポテンショメータ１４は
摺動抵抗器と同一の構成なので、その摺動部における接
触状態が悪くなることが多い。このため、各ペン４，１
９がアナログ入力信号ａｌ、ａ２に対応した正確な位置
に制御されずに信頼性を低下し、さらに記録計としての
寿命をも短くする恐れがある。さらに、多数ヘンの場合
、これらペン別にポテンショメータを設けるので記録計
が大型化し、また、高精度のポテンショメータを用いる
ことも考えられるが、この場合、高価となる問題がある
。

一方、ステップモータを用い、前回の記録位置と今回の
記録位置とから今回の記録位置にペンを移動するための
ステップ数およびそのステップ回転方向を求めて記録動
作を行なうオープンループ制御方式の記録計があるが、
このような方式の記録計では一度なんらかの原因によシ
ペン位置がずらされると、そのずらされた位置から正常
な記録位置に戻ることができないので、その後の記録が
全く信用できないものとなってしまう。

また、２０はキャリッジ２０ａ上に搭載された印字ヘッ
ドで、このキャリッジ２０ａはプリンタ同様にモータ２
１によって駆動され、記録紙１５の幅方向に往復動しな
がら印字を行なうものである。

（発明が解決しようとする問題点） このように上記記録計では、ポテンショメータを用いる
ことによる信頼性の低下や寿命の短縮、さらには多数ペ
ンの場合での大型化及び価格の問題や、またペン位置が
ずれたときの問題がある。

さらに、印字には、特別な専用の駆動機構が必要であり
、大型化したシ、信頼性が低下すると言う問題を有して
いる。

そこで、本発明は、上記問題点を解決するために、多数
のペンが在っても大型化することなく、これらのペン位
置を正確に検出して精度の高い記録ができ、しかも印字
専用の駆動機構を設けることなく印字が可能な記録計を
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、入力信号に対応したペンの記録位置と現在の
ペン位置とからこのペンを移動するモータの駆動量等を
求めて記録動作を行なう記録計において、前記ペンと非
接触状態でこのペンの位置を検出するペン位置検出手段
と、このペン位置検出手段を搭載し、前記ペンの移動方
向と平行に移動するセンサキャリッジと、前記ペン位置
検出手段により検出された前記ペン位置と前記入力信号
に対応した前記ペンの記録位置とから前記モータの駆動
量等を求めるペン位置修正手段と、前記センサキャリッ
ジに搭載され、記録紙に印字する印字手段とを備えて上
記目的を達成しようとする記録計である。

（作用） このような手段を備えたことにより、ペンが移動して入
力信号に対する記録動作が行なわれてイルトキにペン位
置検出手段によってペンツ実際の位置が周期的に検出さ
れ、このペン位置と入力信号に対応したペンの記録位置
とからペンを移動させるモータの駆動量等が求められて
ペン位置が修正され、また印字手段専用のキャリッジと
駆動機構もなくなり、構造的に非常に簡略化されるとと
もに信頼性が向上する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。なお、第６図に示す部分と同一部分には同一符号を
付してその詳しい説明は省略する。

第１図は記録計の構成図である。各アナログ入力信号ａ
１．ａ２はそれぞれアンプ２２ａ、２２ｂ全通してＡ／
Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器２３ａ、２３ｂに送
られてディジタル入力信号に変換されるようになってい
る。ところで、この記録計は、ＣＰＵ（中央処理装置）
２４にステップモータドライバ２５．２６およびチャー
トドライバ２７がバス２８を介して接続されてＣＰＵ２
４から発せられる指令に従ってこれらステップモータド
ライバ２５．２６およびチャートドライバ２７が作動す
る構成となっている。ステップモータドライバ２５はス
テップモータ４ａのステップ回転方向、パルスレートお
よびステップ数のデータを受けてステップモータ５ａを
ステップ回転駆動するものであり、一方のステップモー
タドライバ２６はステップモータドライバ２５と同様に
ステップモータ５ｂのステップ回転方向、パルスレート
およびステップ数のデータを受けてそのステップモータ
５ｂ６ステツプ回転駆動するものである。

また、チャートドライバ２７は、チャート速度ブータラ
受けてこの速度となるようにチャートモータ２９０回転
数を制御して記録紙３０を移動させるものである。

さて、ベンキャリッジ１２および３１のペン４゜１９が
設けられた反対側には発光素子および受光素子から構成
されるフォトインタラプタ３２゜３３が設けられ、この
うちフォトインタラプタ３２はベンキャリッジ１２に形
成された突起部１２ａが発光素子と受光素子との間に入
って光をしゃ断したときにベン４の実際の位置を検出し
たことを示すペン位置検出信号を出力するものとなって
おり、またフォトインタラプタ３３はベンキャリッジ３
１に形成された突起部３１ａが発光素子と受光素子との
間に入って光をしゃ断したときにベン１９の実際の位置
を検出したことを示すペン位置検出信号を出力するもの
となっている。また、３３ａは、ホームポジション用の
フォトインタラプタであり、記録計の左サイドに位置す
るホームポジション用検出突起６０を他のフォトインタ
ラプタ同様検出し、そのホームポジションを検出するも
のである。そして、これらフォトインタラプタ３２．３
３は共にセンサキャリッジドライバ３４により駆動制御
されるセンサキャリッジモータ３５０回転駆動により各
ペン４，１９の移動方向に対して平行移動するように構
成されている。

なお、この移動は各プーリーの間に張られたくり糸３９
に各フォトインタラプタ３２．３３．３３３を設けたセ
ンサキャリッジ４０が取付けられ、センサキャリッジモ
ータ３５の回転駆動がプーリーに伝達されることにより
行なわれるようになっている。そして、各フォトインタ
ラプタ３２．３３から出力される各ペン位置検出信号は
割込みコントローラ４３に送られるようになっている。

前記ＣＰＵ２４は第２図に示す通常の記録動作処理Ａの
機能の他に、第３図に示すペン位置検出処理Ｂの機能と
、第４図に示す如く処理Ｂの実行によりペン位置検出信
号を受けるとこのペン位置検出信号からペン４，１９の
実際の位置を判断し、この位置とアナログ入力信号ａ１
．ａ２の対応するベン４，１９で記録しなければならな
い正確な記録位置とからベン４，１９が実際の位置から
正確な記録位置までに移動するのに必要なステップモー
タ５のステップ回転方向、パルスレートおよびステップ
数とを求めてこれをステップモータドライバ２５．２６
に設定する位置修正処理（割込み処理）の機能を有して
いる。なお、４４は上記処理Ａ、Ｂおよび割込み処理の
各プログラムを格納するＲＯＭ（リード・オンリ・メモ
リ）であり、４５はＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモ
リ）である。

また、前記センサキャリッジ４ｏには、サーマルヘッド
５０が搭載されている。このサーマルヘッド５０は、フ
レキシブル基板５１により印字制御基板との間に接続さ
れ、サーマルヘッドドライバ５２から印字制御信号を受
け、前記記録紙３０に印字するものである。このサーマ
ルヘッド５゜は、紙送り方向に並んだ９ドからなるシリ
アルヘットであり、３間の文字高さの７Ｘ９ドツト文字
を１スキヤンで印字することができる。

なお、印字手段は、サーマルヘッドに限定されるもので
はなく、ワイヤトッドヘッド、静電記録ヘッドあるいは
インクジェットヘッドなどでも良い。また、印字タイミ
ング等も上記に限定されるものではなく、任意のタイミ
ングであっても良いし、また右方向移動の時に印字する
ようにしても良いし、また双方向印字としても良い。

次に上記の如く構成された記録計の動作について第２図
ないし第５図に示す各フローチャートに従って説明する
。先ず、通常の記録動作について第２図に示す記録動作
処理フローチャートを参照して説明する。この記録動作
処理は比較的短い周期Ｔｌ（例えば、１０Ｑｍｓ　）毎
に実行される。

ＣＰＵ２４は、ステップｅ１においてアナログ入力信号
ａ１に対するチャンネルｒｐ＝ｔＪを設定し、次のステ
ップｅ２においてＡ／Ｄ変換器２２を動作スタートさせ
る。これにより、アナログ入力信号ａ１はディジタル入
力信号に変換されてステップｅ３．ｅ４での判断によっ
て一時ＲＡＭ４５に記憶される。このアナログ入力信号
ａ１のＡ／Ｄ変換が終了してＲＡＭ４５への記憶動作が
終了すると、次のステップｅ５に移ってＣＰＵ２４は、
アナログ入力信号ａ１の記録位置が記録紙３ｏの例えば
左端の基準位置からステップモータ５のステップ数に換
算して何ステップ目かを求める。ここで、この記録位置
をｙｐ（ｎ）として記憶しておく。次にステップｅ６に
おいてＣＰＵ２４は、前回の記録動作時に記憶しておい
たペン４の位置データｘｐ（ｎ−１）をＲＡＭ４５から
読み出し、このペン位置データｘｐ（ｎ−１）および前
回と現在の間で駆ｉしたステップモータ５のステップ回
転方向とそのステップ数とから現在のペン４の位置の理
論値ｘｐ（ｎ）を求める。そうして、次のステップｅ７
に移って前記ｙｐ（ｎ）と前記ｘｐ（ｎ）とからこのペ
ン位置理論値Ｘｐ（ｎ）ｅｙｐ（ｎ）の位置へ移動する
に必要なステップモータ５のステップ数およびそのステ
ップ回転方向を求め、次のステップｅ８においてこの値
をステップモータドライバ２５へ設定する。これにより
、ステップモータ５がステップ回転駆動して各ギヤ６．
８が回転し、さらにくり糸１１が作用してペンキャリッ
ジ１２が移動し、かくして記録紙３ｏへの記録が行なわ
れる。以上のような記録動作処理が各チャンネルＰごと
に実行されて、各アナログ入力信号ａ１．　ａ２に対す
る記録がオープンループ制御によって行なわれる。

さて、周期Ｔ２（例えば、１０８）毎にペン位置検出処
理Ｂが実行される。つまシ、ステップｆ１において周期
Ｔ２になったことが判断されると、ステップｆ２におい
てＣＰＵ２４はセンサキャリッジドライバ３４に対して
、駆動指令を発する。

これにより、ステップｆ２．　ｆ３においてセンサキャ
リッジモータ３５が回転駆動してセンサキャリッジ４０
をペン４．１９の移動方向に対して平行に１回往復移動
させる。

ところで、この移動によりフォトインタラプタ３２．３
３の各発光素子と受光素子の間にそれぞれベンキャリッ
ジ１２．３１の各突起部１２ａ。

３１ａが通過することになる。この通過時は各ペン４，
１９の位置と対応する時刻であり、この時刻に各フォト
インタラプタ３２．３３からペン位置検出信号が出力さ
れる。一方、ＣＰＵ２４によってセンサキャリッジ４０
の往路の期間だけ割込みを許可しておけば、各フォトイ
ンタラプタ３２゜３３から出力されたペン位置検出信号
は割込みコントローラ４３全通してＣＰＵ２４に送られ
る。

ここで、ＣＰＵ２４は第４図に示す位置修正処理を実行
し、そのステップｇ２においてペン位置検出信号からペ
ン４の前記基準位置に対する実際のペン位置Ｘｐ’（ｎ
）を求める。なお、修正動作の理解を容易にするために
、正常な場合のペン４の位置を基準位置から「１０」と
し、実際のペン位ｔｘｐ’（ｎ）が何んらかの原因でず
れて基準位置から「２０」のところとする。次にステッ
プｇ３に移ってこの実際のペン位置ｘｐ’　（ｎ）ｒ２
ｏＪと前記アナログ入力信号ａ１から得たペン位置ｙｐ
（ｎ）例えば「１１」とからｘｌ）’　（ｎ　）　ｒ２
ｏＪのペン位置からｙｐ（ｎ）「１１」のペン位置へ移
動するために必要なステシブモータ５のステップ数およ
びそのステップ回転方向を求め、これら値をステップｇ
４においてステップモータドライバ２５に設定する。つ
まり、ステップモータ５は「−９」に相当するステップ
数およびそのステップ回転方向が得られる。なお、正常
のペン位置「１ｏ」に在れば、「１」に相当するステッ
プ数およびステップ回転方向が得られる。かくして、ス
テップモータ５がステップ回転嘔動して各ギヤ６．８が
回転し、さらにくり糸１１が作用してペンキャリッジ１
２が移動し記録紙３０への記録が行なわれる。第５図は
実際の記録例であって、ａｌがアナログ入力信号、ｋが
記録波形、２が外乱によりペン位置がずれたときの記録
波形を示している。この図から分かるように時刻ｔａに
おいて外乱を受けても時刻ｔｂにおける修正動作により
正確な記録が行なわれる。

次、印字動作につき説明する。

記録処理は、記録紙３ｏが３ｍｍ送られるごとに発生す
る割込みによって第６図に示すフローにしたがって行な
われる。割込みが発生すると前記センサキャリッジ４０
が記録計の左方向に移動し、前記ホームポジション用の
フォトインタラプタ３３ａがホームポジション用検出突
起６０ｅ検知することよりホームポジションを検出した
後、右方向に移動しながら印字を行なう。

このように上記一実施例においては、ペン４．１９が移
動してアナログ入力信号ａｌ、　ａ２に対する記録動作
が行なわれているときにペン４，１９の実際の位置が周
期的に検出され、このペン位置とアナログ入力信号ａ１
．ａ２に対応したペン４゜１９の記録位置とからペンを
移動させるモータのステップ数およびステップ回転方向
を求めてペン位置を修正するので、オープンループ制御
の記録方式に対して周期的に各ベン４，１９位置の修正
ができて、たとえ何等かの原因によりペン位置がずれた
としても自動的に正しい位置に修正できる。

そして、この位置修正は、フォトインタラプタ３２．３
３という非接触のものを用いて一括して多数のペン位置
を検出するので、小型でかつ低価格とすることができる
。なお、ベンキャリッジ４０の移動速度がそれ程速くな
くてもペン位置の修正動作は修正時に応答速くできる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではなく
、その主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば
、修正動作の周期Ｔ２は常に一定期間毎でなく、その都
度変化してもよい。また、ペン位置を検出する手段とし
ては、フォトインタラプタに限らずホール素子、超音波
を利用したものでもよく、さらにその検出手段として例
えばペンキャリッジ側に発光素子を設け、センサキャリ
ッジ側に受光素子を設けた構成としてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、複数のペンが在っ
てもこれらペンの位置を正確に検出して精度の高い記録
ができ、かつ大型化することのない信頼性の高い記録計
を提供できる。

また、印字手段をペン位置検出手段を搭載したキャリッ
ジに搭載して構成したので、印字手段専用のキャリッジ
等の駆動機構を設ける必要がなく、構成が複雑化される
ことがなく、コンパクトに形成でき、スペースファクタ
が向上する。また、印字動作とペン位置修正動作は、重
ならないので、一系統で動作制御でき、印字機能を備え
たことによる特に制御が複雑となることもないなどの効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる記録計の一実施例を示す構成図
、第２図ないし第５図は本発明記録計の各動作の流れを
示す図であって、第２図は通常の記録動作処理フローチ
ャート、第３図はペン位置検出フローチャート、第４図
は修正動作フローチャート、第５図は印字動作フローチ
ャート、第６図は本発明記録計の記録例を示す図、第７
図は従来記録計の外観構成図である。 ４．１９・・・ペ　ン ５・・・ステップモータ １２・・・ベンキャリッジ ２０．２１・・・アンプ ２４・・・ＣＰＵ ２５．２６・・・ステップモータドライバ２７°°・チ
ャートドライバ ３２．３３・・・フォトインタラプタ ３４・・・センサキャリッジドライバ ３５・・・センサモータ ４０・・・センサキャリッジ ４３・・・割込みコントローラ 代理人　弁理士　則　近　慧　佑 図面の浄書（内容１！：変更なし） 第２図 第３図 第４図 口面の浄へ内容１９変更なし） 第５図 第６図 第・７　図 手続補正書（方式） ６２，６．１９ 昭和　　年　　月　　日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力信号に対応したペンの記録位置と現在のペン位置と
   からこのペンを移動するモータの駆動量等を求めて記録
   動作を行なう記録計において、前記ペンと非接触状態で
   このペンの位置を検出するペン位置検出手段と、このペ
   ン位置検出手段を搭載し、前記ペンの移動方向と平行に
   移動するセンサキャリッジと、前記ペン位置検出手段に
   より検出された前記ペン位置と前記入力信号に対応した
   前記ペンの記録位置とから前記モータの駆動量等を求め
   るペン位置修正手段と、前記センサキャリッジに搭載さ
   れ、記録紙に印字する印字手段とを具備したことを特徴
   とする記録計。