JP5930216B2 - ドット形レコーダ - Google Patents

Description

本発明は、ドット形レコーダに関し、詳しくは、ドット記録動作の制御に関するものである。

記録紙を用いたレコーダは、記録紙に記録された測定結果を必要なときにいつでも読めることから、レコーダのペーパーレス化が進んではいるものの、各種の分野で広く用いられている。

記録紙を用いたレコーダの一種に、複数の測定チャネルの測定信号の変化を共通の記録ペンを用いてドット記録するドット形レコーダがある。

特許文献１には、ドット形レコーダであって、幅方向に色帯が異なるようにインクで染め分けられたリボンを記録紙の送り方向に沿って揺動させて記録色の切り換えを行うとともに記録紙の送り方向と直交する方向にリボン送りを行い、ワイヤドットよりなる記録ペンを記録紙の幅方向に往復移動させながら、各測定チャネルの測定データの値に対応する位置でインクリボンの各測定チャネルに割り当てられた所定の色帯を記録紙に打ち付けるように記録ペンを選択的に駆動するようにした発明が開示されている。

図５は従来のドット形レコーダの一例を示す概念ブロック図である。測定部１０において、図示しないＡ／Ｄ変換器は所定の測定周期（例えば２．５秒）でアナログ入力信号をデジタル信号に変換出力するものであり、各測定チャネルのアナログ入力信号が順次切り換えて入力される。このＡ／Ｄ変換器の出力データは測定データとしてＲＡＭ２０に格納される。ＲＡＭ２０に格納された測定データは、ユーザーが設定する記録周期で記録ペン駆動系３０によってドット記録される。なお、ＲＡＭ２０には、測定データの他に、測定条件などの可変パラメータも格納される。

図６は記録部分の要部構成図である。記録ペン駆動系３０は、ワイヤドットよりなる記録ペンＡでインクリボンＢを記録紙４３に打ち付けるように構成されている。すなわち、リボン制御部３１とリボン駆動機構３２は、幅方向に色帯が異なるようにインクで染め分けられたリボンＢを記録紙４３の送り方向Ｘに沿って揺動させて記録色の切り換えを行うとともに、記録紙４３の送り方向Ｘと直交する方向Ｙにリボン送りを行う。

記録ペン制御部３３と記録ペン駆動機構３４は、記録ペンＡを記録紙４３の幅方向に沿った０％と１００％の間で往復移動させながら、各測定チャネルの測定データの値に対応する位置でインクリボンＢの各測定チャネルに割り当てられた所定の色帯を記録紙４３に打ち付けるように記録ペンＡを選択的に駆動する。記録周期は前述のように作業者が任意に設定できるものであり、記録紙４３の送り速度と関連して設定される。

記録紙駆動系４０は、記録紙制御部４１と記録紙モータ４２と記録紙４３とで構成されている。記録紙４３は、記録紙制御部４１により回転速度が制御される記録紙モータ４２により、作業者が設定する所定の速度で繰り出される。

設定操作部５０は、各測定チャネルにおける測定レンジや警報設定値や記録紙送り速度などの測定条件を設定するためのものであり、文字記号類を入力するためのキーボードや設定値のアップダウンを制御するスイッチやロータリーエンコーダなどが操作パネルとして設けられている。作業者は、表示部６０の表示情報を参照しながら設定操作部５０を操作する。

ＲＯＭ７０には、装置全体の動作を制御するためのプログラムや固定パラメータが格納されている。

外部メモリ８０としては、フロッピー（登録商標）ディスクやＩＣカードなどのリムーバルメモリが用いられる。

通信インタフェース９０は、外部装置との間で制御信号や測定データの授受を行うために用いられる。

ＣＰＵ１００は、測定データに対して移動平均演算などの各種の演算処理を行うとともに、装置全体を統括制御する。

ドット記録について説明する。なお、以下の説明では、記録紙４３の有効記録幅が１００ｍｍ、入力は６チャネル、測定周期を１秒、トレンド記録周期を１チャネル／５秒（３０秒／６チャネル）とする。ドット記録にあたっては、図７に示すように、トレンド記録周期毎に直前の測定結果を記録する。すなわち、測定＃０直後のトレンド記録周期では、測定＃０における１〜６チャネルの測定結果に含まれる測定チャネル１の測定値が記録される。測定＃５直後のトレンド記録周期では、測定＃５における１〜６チャネルの測定結果に含まれる測定チャネル２の測定値が記録される。このようにして、３０秒後の測定＃３０直後のトレンド記録周期では、測定＃３０における１〜６チャネルの測定結果に含まれる測定チャネル１の測定値が記録される。

ドット記録動作にあたっては、以下の６ステップが測定チャネル毎に繰り返して実行処理される。
Ｓ１）リボンＢの揺動シフトによる測定チャネルに割り当てられた記録色の選択
Ｓ２）記録ペンＡの走査(移動)開始
Ｓ３）測定値に応じた記録位置での記録ペンによるドット記録
Ｓ４）端部到達による記録ペンＡの停止
Ｓ５）リボンＢの揺動シフトによる初期位置戻し
Ｓ６）記録紙４３の所定長さ送り

測定チャネル１の測定値を紫色で記録し、測定チャネル２の測定値を赤色で記録し、測定チャネル３の測定値を緑色で記録し、測定チャネル４の測定値を青色で記録し、測定チャネル５の測定値を茶色で記録し、測定チャネル６の測定値を黒色で記録するように測定チャネルの記録色が割り当てられているものとすると、図８に示すような動作シーケンスを繰り返して実行する。

ここで測定チャネル１の記録動作に着目すると、測定＃０から測定＃３０までの３１個の測定値の内、記録周期ＲＡでドット記録されるのは測定＃０の測定値のみであり、記録周期ＲＢでドット記録されるのは測定＃３０の測定値のみであって、測定＃１〜測定＃２９の測定結果はドット記録されない。この結果、図９（Ａ）に示すように測定チャネル１の測定値が大きく変動すると、ドットとドットの間隔が大きく開いてしまい、トレンド記録の連続性が失われてしまうことになる。

そこで、入力値が変動する場合は、前回の記録周期ＲＡのドット記録位置と今回の記録周期ＲＢのドット記録位置との間を直線補間するようにドット記録を挿入し、記録の連続性を維持することが行われている。具体的には、図７の測定＃０のドット記録位置と測定＃３０のドット記録位置との間に複数のドット記録を記録ペンＡの移動方向に沿って直線的に挿入することにより、図９（Ｂ）のような記録結果が得られる。ただし、この場合も測定＃１〜測定＃２９の測定結果はトレンド記録には反映されない。

さらに、これら測定＃１〜測定＃２９の測定結果をトレンド記録に反映させるために、前回の記録周期ＲＡにおける測定＃０と今回の記録周期ＲＢにおける測定＃３０との間の測定値の最大値と最小値を求め、これら最大値と最小値の間を直線補間するようにドット記録を挿入することにより図９（Ｃ）のような記録結果を得ている。これにより、測定＃１〜測定＃２９の測定結果もトレンド記録に反映されることになる。

特開昭６２−９１８１４号公報

しかし、このような従来の構成によれば、段落００１５に記載しているように、インクリボンＢを揺動させて所定の色帯を記録ペンＡに対向させた状態で記録ペンＡを測定値に応じた所定の記録位置に移動停止させ、記録ペンＡを駆動してインクリボンＢの所定の色帯を記録紙４３に打ち付けることによりドット記録を行い、ドット記録後にインクリボンＢを初期位置に戻すという一連の動作を各記録位置について順次繰り返して実行することから、入力点数が多い（たとえば１８入力(打点)）の場合は上記動作を１８回繰り返すことになり、１周期のドット記録にかなりの時間（たとえば２０秒／１８チャネル）がかかるという問題がある。

各測定チャネルの測定周期は記録周期に比べて短いので、１周期のドット記録を行う間に各測定チャネルの測定データとして複数個を取り込むことができる。たとえば記録周期が２０秒で各測定チャネルの測定周期を１秒とすると、１周期のドット記録を行う間に各測定チャネルは２０個の測定データを取り込むことになる。

これら１周期のドット記録間における各測定チャネルの複数個の測定データに基づいて各測定チャネルの測定値を複数のドット記録で直線補間記録することも考えられるが、従来のドット記録動作では多大の動作時間を要することになり、現実的ではない。

また、各測定チャネルの測定データに基づくドットによるアナログ的なトレンド記録と英数カナ漢字記号などのデジタル印字とを同時に記録することも望まれているが、これらを記録ペンＡの１回の移動でドット記録することは従来の記録制御方式では直線補間記録と同様に多大の動作時間を要することになり、現実的ではない。

本発明は、このような従来の問題点に着目したものであり、その目的は、従来と同一の機構を用いながら、従来よりも高速に直線補間記録やアナログ的なトレンド記録と英数カナ漢字記号などのデジタル印字との同時記録を行うことができるドット形レコーダを提供することにある。

このような課題を達成する請求項１の発明は、
幅方向に色帯が異なるようにインクで染め分けられたリボンを記録紙の送り方向に沿って揺動させて記録色の切り換えを行うとともに記録紙の送り方向と直交する方向にリボン送りを行い、ワイヤドットよりなる記録ペンを記録紙の幅方向に往復移動させながら記録位置でインクリボンの各測定チャネルに割り当てられた所定の色帯を記録紙に打ち付けるように選択的に駆動するドット形レコーダにおいて、
前記記録紙の有効記録幅にわたって前記記録ペンの最小移動分解能で前記記録ペンの記録位置データを格納するメモリを設け、
前記メモリには、前記測定チャネルの測定値のトレンド記録データおよび前記測定チャネルに関連したデジタル印字データが前記記録ペンの移動により混合記録する記録位置データとして格納されることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のドット形レコーダにおいて、
前記記録ペンと対向する前記インクリボンの色帯を一方の色帯から他方の色帯に向かって所定の方向に順次切り替えながら前記ドットデータの記録を行い、他方の色帯による印字が完了すると一方の色帯が前記記録ペンと対向するように前記インクリボンの位置を戻すことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載のドット形レコーダにおいて、
前記トレンド記録データは、ドット記録および直線補間記録を含むことを特徴とする。

これらにより、従来よりも高速に直線補間記録やアナログ的なトレンド記録と英数カナ漢字記号などのデジタル印字との同時記録を行うことができるドット形レコーダが実現できる。

本発明の一実施例を示す概念ブロック図である。 記録ペンＡを駆動するオンオフデータを格納するオンオフデータ格納部の概念説明図である。 本発明のＲＡＭ２０に格納される各種データの説明図である。 本発明に基づく記録動作のシーケンス説明図である。 従来のドット形レコーダの一例を示す概念ブロック図である。 記録部分の要部構成図である。 ドット記録のタイミングチャートである。 ドット記録の動作シーケンス説明図である。 ドット記録パターンの説明図である。

以下、本発明について、図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、幅方向に紫、黒、緑、青、茶、赤の６色の色帯に染め分けられたインクリボンＢを用いて直線補間記録やアナログ的なトレンド記録と英数カナ漢字記号などのデジタル印字との同時記録を行うものとする。

図１は本発明の一実施例を示す概念ブロック図であり、図５と共通する部分には同一の符号を付けている。図１と図５の相違点は、ＲＡＭ２０に設けられるデータ格納部の構成にある。

すなわち、図１のＲＡＭ２０には、記録ペンＡのオンオフデータ格納部２１、記録ペンＡの位置データ格納部２２、直線補間用位置データ格納部２３、インクリボンＢの色指定データ格納部２４、記録ペンＡにより印字記録するデジタル印字データ格納部２５などが設けられている。

本発明では、指定された所定のインク色で測定チャネルの測定値のドット記録または直線補間記録によるトレンド記録および英数カナ漢字記号などのデジタル印字を行うのにあたり、記録紙４３の有効記録幅にわたって記録ペンＡの最小移動ステップのそれぞれの位置に１バイトが割り当てられた記録ペンのオンオフデータとして展開してオンオフデータ格納部２１に格納する。そして、記録ペンＡを基準位置（０％）から１ステップ（たとえば０．１ｍｍ）ずつ移動させてその記録ペンＡの位置に対応した記録ペンＡのオンオフデータを読み出し、その値が「１」ならば記録ペンＡを駆動して記録することを１００％側に向かって一定の速度で移動させながら繰り返し実行する。

インクリボンＢの幅方向に沿った色帯の染め分けは手前側から奥行き方向に紫→黒→緑→青→茶→赤の順として紫はインクリボンＢのホームポジションから最も近い色とし、紫色で記録した後は次の黒色にリボンシフトして記録することを赤に向かって繰り返すことにより、リボンシフトの時間を最小限にする。

ここで、インクリボンＢのホームポジションは手前側の紫の色帯が記録ペンＡと正対するように奥行き方向に回転した位置に設定されているので、インクリボンＢがホームポジションにいる状態では記録ペンＡによる記録紙４３の記録位置がインクリボンＢで覆われる部分はかなり少なくなって大きく開放され、記録紙４３上の記録結果をインクリボンＢに遮られることなく比較的容易に目視確認できる。

図２は、記録ペンＡを駆動するオンオフデータを格納するオンオフデータ格納部２１の概念説明図である。記録ペンＡのオンオフデータは、記録紙４３の有効記録幅にわたって記録ペンＡの最小移動ステップのそれぞれの位置に１バイトが割り当てられる。たとえば記録紙４３の有効記録幅を１００ｍｍとし、記録ペンＡの移動分解能を０．１ｍｍとすると、１０００＋α（バイト）が割り当てられる。ここで、αバイトは記録紙４３の有効記録幅の左右の余白長さに相当する部分である。

各測定チャネルの測定値の記録にあたっては、各測定値に対してあらかじめ設定された記録スパンデータ、記録ゾーンデータ、部分圧縮データ、０％位置や１００％位置の校正データに基づく記録位置の校正演算などが施される。それらの演算結果は、ホームポジションを基準にした記録分解能（本実施例では０．１ｍｍ）の記録紙４３上における図３（Ａ）に示すような位置データに変換されて、図１のＲＡＭ２０の位置データ格納部２２に格納される。

直線補間記録を行う場合には、トレンド記録周期(たとえば１０秒)間における測定周期（たとえば１秒）毎に測定された１０個の測定データの中から最小値(min)と最大値(max)が算出されて図３（Ｂ）に示すような記録紙４３上における位置データに変換され、図１のＲＡＭ２０の直線補間用位置データ格納部２３に格納される。

図３（Ｃ）はトレンド記録における各測定チャネルの色指定データ例図であり、これらの色指定データは図１のＲＡＭ２０に設けられている色指定データ格納部２４に格納される。

デジタル印字を行う場合には、図３（Ｄ）に示すような印字色、印字先頭位置、印字文字列、文字管理データなどを含むデジタル印字データが図１のＲＡＭ２０のデジタル印字データ格納部２５に格納される。図３（Ｅ）は印字パターンの具体例図であり、５ドット×７ドットで表現された英文字「Ａ」を示している。

文字管理データは、文字列を記録ペンＡによりドットで印字記録するためのドット記録の順番を示すものであり、図３（Ｅ）の印字パターン例では英文字「Ａ」を１から７の丸数字で表している。

初期状態において、記録ペンＡは図６に示す記録ペンＡの移動範囲の左端または右端のホームポジションに位置し、インクリボンＢは記録紙４３の送り方向の上流側に最大限揺動させたホームポジションに位置している。

インクリボンＢの紫色の色帯でドット記録およびデジタル印字を行う例について説明する。
＜ドット記録＞
ドット記録にあたっては、ＲＡＭ２０の色指定データ格納部２４に格納されている紫色の色指定データにしたがって位置データ格納部２２から紫色に指定された全ての測定チャネルのドット記録およびデジタル印字の位置デ―タを読み出し、各位置データに対応した図２のオンオフデータ格納部２１の所定の位置で記録ペンＡをオン駆動するためのデータ「１」を格納する。

＜直線補間記録＞
直線補間記録にあたっては、ＲＡＭ２０の色指定データ格納部２４に格納されている紫色の色指定データにしたがって紫色に指定された測定チャネルの直線補間用位置データ格納部２３からその測定チャネルのｍｉｎ値とｍａｘ値を読み出し、図２のオンオフデータ格納部２１のｍｉｎ値の位置データに対応した位置からｍａｘ値の位置データに対応した位置までの間の記録位置で記録ペンＡをオン駆動するためのデータ「１」を格納する。

たとえば記録ペンＡの最小移動分解能が０．１ｍｍの場合にドット間隔を０．３ｍｍにするのにあたっては、ｍｉｎ値の位置データに対応したオンオフデータ格納部２１の位置にデータ「１」を格納してｍｉｎ値の位置データ＋３に対応したメモリの位置にも「１」を格納し、以下ｍａｘ値の位置データまで位置データ＋３毎にこれを繰り返す。

＜デジタル印字＞
ＲＡＭ２０のデジタル印字データ格納部２５から図３（Ｄ）のデジタル印字データの印字色が紫色のデータを読み出し、印字先頭位置データと印字文字列と文字管理データに基づくオンオフデータ格納部２１の所定の位置に、記録ペンＡをオン駆動するためのデータ「１」を格納する。

図３（Ｄ）に示すデジタル印字データにおいて、先頭行の印字色は紫、文字先頭位置は５０、印字文字列「ＡＢＣ」の最初の文字は図３（Ｅ）に示す「Ａ」、文字管理データは４である。文字管理データが４であることから、（Ｅ）に示す「Ａ」のフォントにおける番号４のドット部分を展開する。

具体的には、文字の隣接するドット間隔が０．１ｍｍの場合、文字先頭位置のオンオフデータ格納部２１の位置には記録ペンＡをオン駆動するためのデータ「１」を格納し、文字先頭位置＋４のオンオフデータ格納部２１の位置にも記録ペンＡをオン駆動するためのデータ「１」を格納する。なお、文字の隣接するドット間隔が０．３ｍｍの場合は、文字先頭位置＋(４＊３）のオンオフデータ格納部２１の位置に記録ペンＡをオン駆動するためのデータ「１」を格納する。文字列の「Ｂ」，「Ｃ」についても同様に展開する。

なお、図３（Ｅ）では５ドット×７ドットで表現された英文字「Ａ」のフォントについて説明したが、たとえば１２ドット×１２ドットで表現される漢字のときも同様に展開する。

このように、ＲＡＭ２０のオンオフデータ格納部２１には、ドット記録または直線補間記録による紫色のトレンド記録データおよびデジタル印字データが展開される。

インクリボンＢの紫の色帯が記録ペンＡと正対するようにインクリボンＢを基準位置から所定の角度回転駆動させた後、記録ペンＡを基準位置（０％）から１ステップ（たとえば０．１ｍｍ）移動させ、図１からその記録ペン位置に対応した記録ペンＡのオンオフデータを読み出しデータが「１」ならば記録ペンＡを駆動してドット記録する。

このような動作を繰り返しながら記録ペンＡを１００％側に向かって一定の速度で移動させ、１００％位置（右端）まで移動させて停止させる。

以上により、紫色のドット記録または直線補間記録によるトレンド記録データおよびデジタル印字データが記録される。

次に、紫の色帯位置が記録ペンＡと正対した状態から隣の黒色帯が記録ペンＡと正対するようにインクリボンＢを所定角度回転駆動する。そして、紫色と同様に、黒色のドット記録または直線補間記録によるトレンド記録データおよび黒色のデジタル印字データを記録する。

続いてインクリボンＢを、黒の色帯位置が記録ペンＡと正対した状態から隣接する緑色帯が記録ペンＡと正対するように所定角度回転駆動させる。

以下同様に、青色の記録→茶色の記録→赤色の記録を実行する。その後、インクリボンＢの色帯をホームポジションに戻し、記録紙４３を所定量紙送りする。図４は、このような本発明に基づく記録動作のシーケンス説明図である。

この結果、全チャネルのそれぞれに割り当てられた所定の色のドット記録または直線補間記録によるトレンド記録データおよびデジタル印字の記録結果を得ることができ、このような一連の記録動作をトレンド記録周期ごとに繰り返して行う。

なお、記録する色順序があらかじめ把握できていることから、記録色に基づいて記録分解能ごとのデータに展開した後、色帯を切り換えるためにリボンシフトするようにしてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、従来よりも高速に直線補間記録やアナログ的なトレンド記録と英数カナ漢字記号などのデジタル印字との同時記録を行うことができるドット形レコーダが実現できる。

１０ 測定部
２０ ＲＡＭ
２１ オンオフデータ格納部
２２ 位置データ格納部
２３ 直線補間用位置データ格納部
２４ 色指定データ格納部
２５ デジタル印字データ格納部
３０ 記録ペン駆動系
４０ 記録紙駆動系
４３ 記録紙
５０ 設定操作部
６０ 表示部
７０ ＲＯＭ
８０ 外部メモリ
９０ 通信インタフェース
１００ ＣＰＵ

Claims (3)

1. 幅方向に色帯が異なるようにインクで染め分けられたリボンを記録紙の送り方向に沿って揺動させて記録色の切り換えを行うとともに記録紙の送り方向と直交する方向にリボン送りを行い、ワイヤドットよりなる記録ペンを記録紙の幅方向に往復移動させながら記録位置でインクリボンの各測定チャネルに割り当てられた所定の色帯を記録紙に打ち付けるように選択的に駆動するドット形レコーダにおいて、
   前記記録紙の有効記録幅にわたって前記記録ペンの最小移動分解能で前記記録ペンの記録位置データを格納するメモリを設け、
   前記メモリには、前記測定チャネルの測定値のトレンド記録データおよび前記測定チャネルに関連したデジタル印字データが前記記録ペンの移動により混合記録する記録位置データとして格納されることを特徴とするドット形レコーダ。
2. 前記記録ペンと対向する前記インクリボンの色帯を一方の色帯から他方の色帯に向かって所定の方向に順次切り替えながら前記ドットデータの記録を行い、他方の色帯による印字が完了すると一方の色帯が前記記録ペンと対向するように前記インクリボンの位置を戻すことを特徴とする請求項１記載のドット形レコーダ。
3. 前記トレンド記録データは、ドット記録および直線補間記録を含むことを特徴とする請求項１記載のドット形レコーダ。

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