JPS62110117A

JPS62110117A - ペンレコ−ダ

Info

Publication number: JPS62110117A
Application number: JP60250114A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kimura; 木村　敏雄; Shiyuichi Nakagawa; 中川　脩一; Teruhiko Tokuge; 徳毛　照彦; Hiroyuki Yamamoto; 裕之山本; Hiroshi Kotan; 小丹　弘志; Hiroshi Otsu; 大津　博; Tetsuya Sato; 哲也佐藤
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1985-11-08
Filing date: 1985-11-08
Publication date: 1987-05-21
Also published as: KR900008296B1; CN86102080A; DE3607249C2; NL8600667A; US4649399A; GB8604839D0; KR870005329A; GB2182774A; BR8600947A; CN1003468B; GB2182774B; NL193074B; NL193074C; DE3607249A1; JPH0528765B2

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】［産業上の利用分野１本発明は、自勅平φｉ形のペンレコーダに関するもので
ある。

［従来の技術］ペンレコーダは、各種の測定信号のアナログ記録に広く
用いられている。

第１８図は、従来の自動平衡形のペンレコーダの一例を
示す構成説明図である。第１８図において、１は記録紙
２が格納されたチャートｈセットであり、図示しない本
体シャーシにｆＩ脱可能に取り付けられるものである。

３はペン４が着り；（自在に取り付けられるペンキャリ
ッジであり、記録紙２の移動方向と直交する方向に移動
可能なように案内軸５に嵌め合わされている。６はペン
キャリッジ３を案内軸５に沿って往復方向に移動させる
繰り糸であり、サーボモータ７により往復駆動される。

８はペンキャリッジ３の位置を帰還するポテンショメー
タである。これらサーボモータ７およびポテンショメー
タ８はサーボユニットを構成するものでおり、リード線
９，１０およびコネクタ１１．１２を介してマザーボー
ド１３に接続されている。マザーボード１３には、サー
ボアンプボード１４．プリアンプボード１５が接続され
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、このような従来の構成によれば、複数のリー
ド線およびコネクタを用いているために、高密度実装が
困難であり、接触不良や断線などの故障要因が多くなる
という欠点がある。

また、多ペンレコーダを実用するためには各ペン系統Ｆ
υに第１８図に示すようなナーボユニットを設けなけれ
ばならず、相当の容積スペースが必要になり、小形化は
困難である。

また、このような従来のペンレコーダには、記録紙の送
り速度、測定日、測定時間、アラーム情報、タイムマー
カーなどのペン４による測定信号の記録結果に関連した
所定の印字パターンを記録する印字機構は設けられてお
らず、記録結果の解析などに不便である。

また、このような従来のペンレコーダでは、測定信号の
大きさをペンキャリッジ３の位置および記録紙２上の記
録結果から読み取らなければならず、直観的に把握しに
くい。これは、復数のペンを有する多ベンレコーダにお
いて、記録紙の送り方向に沿った各ペン間隔に対応した
時間差を補正して記録を行う場合に特に顕著に現われる
。

本発明は、このような点に着目してなされたものであっ
て、その目的は、高密度実装による小形化が図れ、信頼
性が高く、低コストで保守性、操作性も優れ、多ペン化
にも適したペンレコーダを提供することにある。

し問題点を解決するための手段１このような目的を達成する本発明は、ペンキャリッジお
よびペンキャリッジを測定信号の大きさに応じて記録紙
の移動方向と直交する方向に移動させる自動平衡機構が
共通のプリント配線板に組み込まれて一体化された少な
くとも１個のサーボユニットで構成されたことを特徴と
する。

［実施例］以下、図面を用い、本発明の実施例について詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す外観図、第２図は第１
図の斜視図、第３図はこれらの側面簡略断面図であって
、３ペンレコーダの例を示している。

これら各図面において、１６は角筒状に形成されたケー
スであり、開口内には扉１１が回動自在に取り付けられ
、内部には引き出し可能に内器１８が収納されている。

１９は記録紙２０を収納するチャートカセットであり、
内器１８の前面下部に着脱可能に取り付けられている（
第４図参照）。チャートカセット１９には、記録紙２０
が巻き付けられる円筒形のプラテン１９ａが回転可能に
取り付けられるとともに未記録の記録紙２０ａを格納す
る部分１９ｂと記録済みの記録紙２０ｂを格納する部分
１９ｃとが一体化され、さらに、プラテンから送り出さ
れる記録済みの記録紙２０ｂを所定の格納部１９ｃに案
内する押え部材１９ｄがその端部がプラテン１９ａに所
定の間隙を保って対向するようにして回動可能に取り付
けられている。２１は表示ユニットであり、内器１８の
上部に所１７とは反対の方向に回動可能に取り付けられ
ている。この表示ユニット２１には、第５図に示すよう
に、測定条件や測定値、警報設定値などをデジタル表示
するデジタル表示器２２および３ベンＰ１〜Ｐ３のそれ
ぞれの系統の測定信号や警報設定値の大きざを記録紙２
０の有効記録幅に対応した状態でバーグラフ表示する３
本のバーグラフ表示器２３１〜２３３が設けられるとと
もに、記録動作状態やアラーム状態を表示する表示素子
２４が設けられている。なお、バーグラフ表示器２３．
〜２３３は、各ペンＰ、〜Ｐ、が記録するインクの色（
例えば赤、緑、青）でそれぞれ表示するように構成され
ている。２５は測定条件を設定するために内器１８の側
面に設けられた操作部である。測定条件の設定は、表示
ユニット２１を操作部２５と同一面になるように回動さ
せて表示ユニット２５のデジタル表示器２２の表示を見
ながら行う。各ペンＰ１〜Ｐ３はプラテン１９ａの上部
にアナログ記録機構ＡＲとして積層配ＷＩされているｏ
　Ｐ　Ｏは所定の印字パターンを記録紙２０に記録する
ためのペンであり、印字機ｍｃｐとしてアナログ記録機
構ＡＲの下部に配置されている。

第６図は本発明でアナログ記録機構ＡＲとして用いるサ
ーボユニットの具体例を示す構成説明図であり、第７図
は第６図にお【ノる磁歪ポテンショメータの分解組立図
である。これら図面において、２６、２７は同一形状に
打ち抜かれたブラケットであり、プリント配線板２８の
一端の両側辺に取り付けられている。これらブラケット
２６．２＃４に°はペンキャリッジ２９を案内する案内
軸３０が取り付けられるとともに、磁歪ポテンショメー
タ３１を構成するシーｉ−状の磁歪線３１ａをペンキャ
リッジ２９の移動方向に沿って平面的に取り付けるため
の異形材３１１）および保護板３１Ｇがそれぞれ取り付
けられている。なお、磁歪線３１ａは複数の連結部３１
ｄを介して取付部３１ｅと一体化されている。取付１１
１３１ｅには円形状の取付穴３１ｆと長円形状の取付穴
３１９゜３１ｈ７／設けられている。異形材３１ｂに磁
歪線３１ａを取り付けるのにあたっては、各取付穴３１
ｆ〜３１１１を異形材３１ｂの段付部に植設されたビン
３１ｉ〜３１ｋに嵌め合わせるとともに各ビン３１ｉ〜
３１ｋに弾性を有するリング状の緩衝部材３１１〜３１
ｎを嵌め合わせ、さらに保護板３１ｃを重ね合わせてこ
の保護板３１ｃの両端を各ブラケット２６．２７に嵌め
合わせるとともに中央部分をネジ３１０により異形材３
１ｂに固定する。なお、磁歪線３１ａの一端には駆動コ
イル３１ｐが取り付けられている。これにより、シート
状の磁歪線３１ａは長手方向に伸縮可能に異形材３１ｂ
に取り付けられることになり、板厚方向に曲げを生じた
り、温度変化による歪を生じることもなく、特性の帰れ
たポテンショメータが実現できる。各ブラケット２６．
　？７の近傍には繰り糸３２を巻き掛けるガイドブー１
．Ｊ　３３．３４が取り付けられている。また、各ブラ
ケット２６．２７の端面には、サーボユニットとしてレ
コーダの内器フレームに取り付ける時の位置決めｍのＵ
字形の溝２６ａ　、　２７ａが設けられている。ペンキ
ャリッジ２９にはガイドプーリ３３．３４および駆動プ
ーリ３５に巻き掛４ノられた繰り糸３２により往復移動
力が加えられ、中央部分には案内軸３０が挿通され、一
端の一部は案内軸３０に沿って移動可能なように異形材
３１１）の一部に係合されている。また、このペンキャ
リッジ２９には磁歪ポテンショメータ３１を構成する検
出コイル（図示せず）が磁歪線３１ａに対向するように
して取り付けられている。なお、検出コイルはフレキシ
ブルプリント配線板３６を介してプリント配線板２８に
接続されている。また、ペンキャリッジ２９にはペンホ
ルダ３７が回動自在に取り付けられ、ペンホルダ３７に
は図示しないペンが着脱自在に取り付けらる。なお、プ
リント配線板２８には、駆動プーリ３５を駆動するモー
タ（第６図ではモータの磁気回路を構成するヨーク板３
８のみを図示している）が組み込まれるとともに、モー
タ駆動回路、測定信号を増幅するプリアンプ、ポテンシ
ョメータ３１の位置帰還信号およびプリアンプの出力信
号に基づいて偏差信号を出力するサーボアンプなどが設
けられていて、サーボユニットとして一体化されている
。

第８図は、第６図における駆動プーリ３５を駆動するモ
ータの具体例を示す構成説明図であり、第６図と同一部
分には同一符号を付けている。第８図において、プリン
ト配線板２８の一方の而にはシャーシを兼ねたヨーク板
３Ｂが取り付けられるとともに、駆動プーリ３５や中間
ギ１７３９．４０が取り何けられている。なお、駆動プ
ーリー３５の外周には繰り糸３２が巻き付けられ、その
内周にはモータの回転出力を伝達する中間ギヤ４０が噛
み合う歯溝が設けられている。４１はプリント配線板２
８およびヨーク板３８に貫通固着されたボスであり、ヨ
ーク板３８から突出した一端には駆動プーリ３５の軸受
部が形成され、他端にはモータを構成するロータ軸４２
の軸受４３の取付部が形成され、ヨーク板３８から突出
した中間部にはロータ軸４２の一端に取り付けられてい
る出力ギヤ４４をギヤ３９と噛み合わせるための窓部が
形成されている。ロータ軸４２の他端には円周方向に沿
って配列された複数の磁石４５を有するロータ４Ｇが取
り付けられている。なお、ロータ４Ｇの磁極部分におけ
る磁気的中性点付近を薄肉に形成してロータ４６を軽く
している。これにより、ロータ４６の慣性モーメントは
小さくなって応答性が高くなり、サーボモータとして十
分な応答特性を１ｑている。また、プリント配線板２８
には、ボスの円周方向に沿って複数の電機子コイル４７
を嵌め込むための複数の取付穴４８および２個のホール
素子４９、５０（５０は図示せず）を９０”の電気角に
なるようにして取り付けるための２個の取付穴５１．５
２（５２は図示せず）が設けられるとともに、ヨーク板
３８をヒートシンクとしてモータ駆動回路を構成する半
導体！ｉＷ！４回路を取り付けるための複数の取付穴が
設けられているが図示しない。５３はロータ４６の保護
カバーである。このように構成することニヨリ、モータ
は偏平形の直流ブラシレスモータとして構成されること
になり、駆動プーリ３５がら保護カバー５６までの高さ
を低くすることができるとともに減速機構を含む所要面
積を小さくすることができ、モータ駆動回路も含めて組
み込みに必要な容積スペースを小さくすることができる
。

従って、このようなモータを用いることにより、サーボ
ユニット全体を薄くすることができるとともに小形化が
図れる。

第９図は、このように構成されるサーボユニットのブロ
ック図であり、第６図と同一部分には同一符号を付けて
いる。第９図において、３１Ｑはポテンショメータ制御
回路、５４はプリアンプ、５５はサーボアンプ、５６は
モータ駆動回路、Ｍはモータであり、２点鎖線で囲まれ
た部分がサーボユニットとしてプリント配線板２８に組
み込まれて一体化されている。

このような構成において、ペンキャリッジ２９は、サー
ボアンプ５５．モータＭ　、ポテンショメータ３１より
なる自動平衡機構を介してプリアンプ５４に加えられる
測定信号の大きざに応じて記録紙２０の送り方向と直交
する方向に移動され、記録紙２ｏに測定信号の大きさを
アナログ記録する。

このような構成によれば、はとんどの構成部品をプリン
ト配線板２８に直接ハンダ付けしているので、実装密度
を高めるとともに小形化が図れ、製造工数も削減でき、
従来のようなリード線つコネクタによる不具合も防止で
きて信頼性を高めることができる。また、サーボユニッ
ト単体で動作を確認することができ、保守点検調整作業
も簡単に行える。また、このように構成されるサーボユ
ニットは完全な互換性を有するものであって、多ペンレ
コーダを構成する場合にも一種類のサーボユニッ［・を
複数用意すればよく、ω産効果によるコスト低減も図れ
る。また、本体フレームへの組み込みにあたっては所定
の位置に挿入するだけでよく、従来のようなペン数に応
じた製造工数の変化はなく、製造工程の単純化が図れる
。

なお、上記実施例では、モータを他の構成部品と共通の
１枚のプリント配線板に組み込む例を示したが、１枚の
プリント配線板からモータを組み込む部分を切り扱いて
別途モータを組み込んだ後切り１にいた部分に嵌め合わ
せて配線部分をハンダ付けするようにしてもよい。この
ように構成することにより、モータ部分のみでの組立調
整が行え、交換もｌ！！Ｉ　ｎｉに行うことができる。

また、測定信号をデジタル信号に変換してマイクロプロ
セッサ（以下ＣＰＵという）の制御のもとにサーボ系に
加えることもできる。第１０図は、このようにＣＰＵで
制御されるサーボユニットの一例を示すブロック図であ
り、第９図と同一部分には同一符号を付けている。第１
０図において、測定信号はプリアンプ５４を介してＡ／
Ｄ変挽回路５７に加えられる。そして、Ａ、’Ｄ変換回
路５７でデジタル信号に変換された後バス５８を介して
ＣＰ　Ｕ　５９に加えられ、所定の演算処理が施される
。演算処理されたデジタル信号はバス５８を介してＤ／
△変換回路６０に加えられ、アナログ信号に変換される
。

これにより、サーボユニットはＤ／Ａ変換回路６０から
出力されるアナログ信号に従って自動平衡動作を行うこ
とになり、例えば多ペンレコーダの場合、各ペン間の時
間軸の補正演算を施すことによって時間軸の位相差のな
いアナログ記録を得ることができる。

ところで、各ペン間の時間軸の位相差のないアナログ記
録を行うのにあたっては、一般に、各サーボ系に加えら
れる測定信号の大きさを記録紙の送り速度に関連した周
期でデジタル信号に変換することが行われている。この
ために、記録紙の送り速度に応じて測定周期が変化する
ことから一定の周期での測定が行えないことになり、特
に、送り速度を遅くした場合には測定信号のサンプリン
グ周期が長くなって記録結果のモニター性が低下するこ
とになる。このような場合には、複数系統の測定信号の
値を記録紙の送り速度の周期から独立した一定の周期で
デジタル信号に変換してＣＰＵの制御のもとに各サーボ
系に加えるようにすればよい。

第１１図は、このようなペンレコーダの一実施例を示す
構成説明図である。第１１図において、記録ペンＰ１〜
Ｐ３は、矢印で示す記録紙２０の送り方向に沿って基準
記録ペンＰ１に対して所定の間隔を保つようにして記録
ペンＰ２およびＰ３が配置されている。プラテン１９ａ
は、記録紙送り機構６１を介してＣＰ　Ｕ　５９により
設定される送り速度に応じて回転駆動される。なお、こ
のような記録紙送り機構６１としては、パルスモータで
構成されたものを用いる。入力端子Ｔｆ＋”Ｔｆ３に加
えられる測定信号はそれぞれプリアンプ５４．〜５４３
で所定の大きさに増幅された後Ａ／Ｄ変挽回路５７１〜
５７３に加えられてデジタル信号に変換される。ここで
、これら△／Ｄ変換回路５７１〜５７３はＣＰＵ５９か
らフォトカブラ６２４を介して加えられる制御信号に従
って記録紙２０の送り速度の周期から独立した一定の周
期で信号変換を行い、変換されたデジタル信号を測定デ
ータとしてフォトカプラ６２１〜６２３を介してＣＰ　
Ｕ　５９に加える。これにより、データの変換回数は、
相対的に記録紙２０の送り速度が遅くなるのに従って増
え、早くなるのに従って減ることになる。そして、基準
記録ペンＰ１の系統の測定データはＣＰ　Ｕ　５９を介
して逐次サーボ系Ｓ　Ｌ　＋に加えられ、記録ペンＰ１
によりリアルタ・イムで記録される。これに対し、基準
記録ペンＰ１以外の各記録ペンＰ２．Ｐ３の系統の測定
データはＣＰ　Ｕ　５９に加えられて記録紙送りの１周
期（１ステツプ）間における最大値、最小値および平均
値が演Ｃンされ、それらの値は各記録ペン系統毎にそれ
ぞれ設けられているメモリＭ２．Ｍ３に格納される。す
なわら、ＣＰ　Ｕ　５９は、１回の測定が終わる毎に最
大値、最小値および平均値の演篩を行って内部のメモリ
に格納されている前回までの最大値、最小値および平均
値を更新し、この内部のメモリに格納されている最新の
最大値、最小値および平均値をメモリＭ２．Ｍ３に出力
する。

このようにしてメモリＭ２．Ｍ３に格納された値は、記
録紙２０の送り速度の設定値に応じてＣＰＵ５９から加
えられる制御信号に従って基準記録ベンＰ１との位相差
を補償するための所定の遅延時間を与えるタイミングで
選択的に１個または複数個がそれぞれのサーボ系ＳＬ２
．８１３に読み出され、記録ペンＰ２　、Ｐ３により記
録されることになる。

第１２図は、第１１図で用いるメモリＭ２．Ｍ３の原理
説明図である。記録紙２０の送り方向に沿ってｎステッ
プに相当するペン相互間の位相差がある場合には、（ａ
）に示すようにｎ個のデータを格納できるリングバッフ
ァを用い、入力ポインタＩＰおよび出力ポインタＯＰを
移動させるようにする。なお、このようなポインタＩＰ
、ＯＰの移動は記録紙２０が１ステツプ送られる毎に割
り込みにより行うようにする。（ｂ）はバッファ内のデ
ータが−回りした状態を示し、（Ｃ）はバッファ内のデ
ータが二回りした状態を示している。（ｄ　）は（Ｃ）
のＢ時点でのバッファの内容を示している。ここで、（
ｄ　）の出力に着目すると、記録紙２０の送りステップ
のタイミングが（ｎ　＋ｍ　）の状態において、記録紙
２０の送りステップのタイミングが銅の状態のデータが
出力されることになる。

すなわち、（ｎ　＋ｍ　）　−ｍ−ｎとなってｎステッ
プの位相補正が行われていることになる。

第１３図は、第１１図の装置の動作を説明するフローチ
ャートである。まず、ＣＰ　Ｕ　５９の内部のメモリに
格納されている最新の最大値、最小値および平均値をメ
モリＭ２．Ｍ３に出力し、ＣＰ　Ｕ　５９の内部のメモ
リを初期化する。続いて、メモリＭ２゜Ｍ３からサーボ
系ＳＬ２．ＳＬ３に所定のデータを出力する。データの
出力にあたっては、記録紙２０の送り速度に応じて ■リアルタイムの測定データ。

■平均値。

■平均値−最小値−平均値一最大値一平均値のいずれか
が選択的に出力される。例えば、Ａ／Ｄ変挽変格回路５
７言〜５７３換周期を１２５ｍ５とし、記録紙２０の送
り最の分解能を０．１ｍｍ（０，０５ｘ　２）とすると
、記録紙２０の送り速度ｘ　　（ｍｍ／ｈ　）と測定デ
ータ数りとの関係は第１４図のようになる。ここで、２
８８０≦Ｘの状態では測定データＤが０個または１個に
なることから、０個の場合には前ステップでの測定デー
タが出力され、１個の場合にはリアルタイムで測定デー
タが出力される。そして、５７Ｇ＜　ｘ　＜　２８８０
では測定データが１〜５個になることから測定データの
平均値が出力され、２８８〈Ｘ≦　５７６からＸ≦７２
の状態では測定データが５個以上になることから測定デ
ータの平均値、Ｒ小娘および最大値が［平均値−最小値
一平均値一最大（［り一平均値」の順に出力されて最小
値と最大値の幅が記録されることになる。

このように構成することにより、記録１２０の送り速度
の設定値とは無関係に常に一定の周期で測定が行われる
ことから、記録１’ｄ２０の送り速度を遅く設定した場
合であっても従来のようにモニター性が低下することは
な（、記録紙２０上には、３個のベンＰ１〜Ｐ、による
位相差のない３本の測定信号の大きさに対応した記録線
が描かれることになる。なお、上記の説明では、３ペン
レコーダの例について説明したが、２ペンであってもよ
いし、４ペン以上であってもよい。

また、前述のように測定信号をデジタル信号に変換して
ＣＰ　Ｕ　５９の制御のもとに丈−ボ系ＳＬに加えるよ
うに構成することにより、有効記録スパンを越える測定
信号がサーボ系ＳＬに加えられる時にはサーボ系ＳＬに
加えられる測定信号の１直をＣＰＵの判断のもとに有効
記録スパンの値に固定してペンキャリッジ２９の振り切
れを防止することができる。

第１５図（ａ　）は例えば第１０図のレコーダにおける
各種のスパンおよびペンキャリッジ２９の可ｖＪＩＸ！
囲を示すもので、△は記録スパン（０〜１００％）を表
わし、Ｂは有効記録スパン〈−１〜Ｏ〜１００〜１０１
％）を表わし、Ｃはペンキャリッジ２９の可動範囲を表
わし、Ｄは測定可能フルスパンを表わしている。ｂｌは
有効記録スパンＢめ下限１１１１．ｂ２は上限値であり
、これらの値は図示しないメモリにデジタルデータとし
て格納されている。なお、ペンキャリッジ２９の可動範
囲ＣにおけるＣ１は０％側、Ｃ２は１００％側の機械的
ストッパー位置を表わすものである。第１５図（ｂ　）
は、第１０図のレコーダにおけるサーボ系の信号偏係の
説明図であって、×１はＤ／Ａ変換回路６０の出力を表
わし、Ｆはポテンショメータ制御回路３１Ｑを介して出
力されるフィードバック信号を表わしている。

第１６図は、このような機能に着目した第１０図のレコ
ーダの動作を説明するフロー図である。測定信号Ｘはプ
リアンプ５４で増幅（ノーマライズ）された後Ａ／Ｄ変
換回路５７でデジタル信号に変換される。このデジタル
信号はＣＰ　Ｕ　５９で読み込まれてリニアライスやス
ケーリングなどの所定の演算処理が施される。演算処理
された信号は表示用と記録用の２種類の信号に変換され
、表示用の信号は表示ユニットでその値が表示され、記
録用の信号はＤ／Ａ変換回路６０に加えられて×１で表
わされるアナログ信号に変換される。ここで、ＣＰＵ５
９は×１と有効スパンＢにおける下限ｌｂ１および上限
［Ｉｂ２をそれぞれ比較する。そして、ｂｌ＜Ｘｌ＜ｂ
２．すなわらサーボ系に加えられるアナログ信号×１が
Ｂの範囲内であれば×１は測定信号Ｘの大きさに応じて
変化する。この信号×１はサーボアンプ５５を介してモ
ータＭに加えられ、ポテンショメータ３１から出力され
る信号Ｆと比較される。このようにして、測定信号Ｘが
有効記録スパンＢ°の範囲内であればペンキャリッジ２
９に搭載されたペンにより測定信号Ｘの大きさに応じた
記録が行われる。一方、ｂｌ＞ＸＩ（アンダースケール
）になると、測定信号Ｘの大きさに関係なく　ＣＰ　Ｕ
　５９はサーボ系に加えられる信号×１を下限値ｂ１に
固定する。また、ｂ　２＜Ｘｌ　（オーバースケール）
になると、測定信＠Ｘの大きさに関係なくＣＰＵ５９は
サーボ系に加えられる信号×１を上限＋ｆａｔ）　２に
固定する。このようにサーボ系に加えられる信号×１が
下限ｆａｂｌ、上限値ｂ２に固定されることにより、サ
ーボ系は第１５図（ｂ　）に示すようにｂｌ、ｂ２の位
置でバランスすることになる。この結果、ペンキャリッ
ジ２９は第１５図（，１（）に示すＣＩ、Ｃ２に設けら
れている機械的なストッパーに当る前の位置で停止する
ことになり、ペンキャリッジ２９に衝撃が加わることは
なく、サーボ系は常に平衡状態に保たれることがらモー
タＭの発熱も少なくなり、電力消費量も小さくできる。

第１７図は、第３図における印字機構ＣＰの具体例を示
す構成説明図であり、第３図と同一部分には同一符号を
付けている。第１７図において、６３はペンアーム６４
が軸６５を介して回動自在に取り付けられたキャリッジ
であって、主軸６６および従軸６７に移動自在に取り付
けられている。これら主軸６Ｇおよび従軸６７は両端が
それぞれ側板６８．６９に固着されて平行に保たれてい
る。側板６８の一端にはモータ７０の出力軸に取り付け
られている歯巾７１と噛み合うように歯形７２が形成さ
れていて、モータ７０の回転に応じて主軸６６を中心に
して回動することになる。７３はペンアーム６４を垂直
方向に移動させるための駆動板であり、図示しない本体
の側板に回動自在に取り付けられている。この駆動板７
３にはリンク７４を介してソレノイド７５のプランジャ
７Ｇが連結されていて、回動駆動力が加えられる。７７
はキャリッジ６３を移動させるための繰り糸であり、モ
ータ７８により回転駆動される駆動プーリ７９に巻き掛
けられて従動プーリ８０．８１間に巻き１卦けられると
ともにキャリッジ６３に繋止されている。

このような構成において、記録紙２０は図示しない記録
紙送りモータにより例えば５　ｍｍｙ　Ｉ−１から１２
０００ｍｍ　／　Ｈまでの間の任意の設定速度で矢印で
示す一定方向に連続的に送られる。記録紙２０上には各
ペンＰ１〜Ｐ３により測定信号の大きさがアナログ記録
されるとともに、ペンＰ。によりｉ￥ｃ！　８ＩＩ２０
の送り速度　１日付　１時刻　、アラーム情報　、タイ
ムマーカなどの各種の印字記録が行われる。このような
印字記録にあたっては、印字信号に応じてペンＰｏを記
録紙２０の送り方向　、記録紙２０の送り方向と直交す
る方向および記録紙２０に対して垂直方向に変位させる
。ベンＰａを記録紙２０の送り方向に変位させるのにあ
たってはモータ７１を回転させてベンアーム６４をプラ
テン１９ａに対して前後方向に変位させ、ベンＰｏを記
録紙２０の送り方向と直交する方向に変位させるのにあ
たってはモータ７８により繰り糸７７を移動させてキャ
リッジ６３を変位させ、ベンＰｏを記録紙２０に対して
垂直方向に変位させるのにあたってはソレノイド７５を
選択的に励磁して駆動板７３を回動させてベンアーム６
４を変位させる。

これにより、記録紙２０が連続的に送られている状態で
所定の印字パターンが記録紙２０に記録されることにな
り、記録紙２０の送り速度に応じた傾斜パターンが記録
されることになる。ここで、例えば１行に２０文字を印
字するものとし、印字速度を毎秒２文字とすると、１行
の印字に１０秒要することになる。そして、記録パター
ンの傾斜の限界を１００１１１ｍに対して２＋１＋Ｉｌ
＋とすると、送り速度の限界は２　ｎｏｗ／　１０ｓ　
＝　７２０＋ｎｍ　／ト１となり、前述のように５ｃｍ
ｍ／　＠から１２０００ｍｍ　／　Ｈまでの間の任意の
送り速度が設定できるレコーダの場合には５１１１ｍ／
　Ｈか６７２（ｈｎｍ　／　Ｈの間の送り速度において
許容傾斜の印字が行えることになる。なお、本実施例で
は、モータ７０．７８として例えば０．２ｍｍの分解能
で約５ｃｍ／Ｓの速度で印字を行える同一特性のパルス
モータを用いている。このために、各パルスモータ７０
゜７８の初期位置設定を行う必要がある。このような初
期化にあたっては、機械的なストッパを設けておいて所
定時間駆動パルスを加えてパルスモータを税調させた後
初期化するようにしてもよいし、スイッチを設けておい
てその接点信号により初期化するようにしてもよい。ま
た、モータにエンコーダを直結しておいて位置決めを行
うようにしてもよい。また、印字動作実行時のみにこれ
らモータ７１．７８に通電することにより消費電力の低
減を図るとともに器内温度の上昇を抑えることができる
。

なお、上記実施例では、ポテンショメータとして磁歪線
を用いる例を示したが、例えば導電性プラスチックのよ
うな他のポテンショメータであってもよい。

また、磁歪ポテンショメータを用いる場合には、ペンキ
ャリッジに駆動コイルおよび出カドランスを設けるとと
もに磁歪線に検出コイルを設け、磁歪線の両端間に給電
することによりワイヤレスポテンショメータを構成でき
、第６図に示すようなフレキシブルプリント配線板３６
は不要になる。

また、ペンキャリッジの駆動機構として例えばボールス
クリューを用いてもよく、この場合には繰り吊糸を省略
できる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、高密度実装によ
る小形化が図れ：信頼性が高く、低コストで保守性、操
作性も優れ、多ペン化にも適したベンレコーダが実現で
き、実用上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す外観図、第２図は第１
図の斜視図、第３図はこれらの側面簡略断面図、第４図
はチャートカセットの具体例を示す構成説明図、第５図
は表示ユニットの具体例を示す構成説明図、第６図はサ
ーボユニットの一実施例の要部を示す構成説明図、第７
図は第６図で用いる磁歪線ポテンショメータの分解組立
図、第８図は第６図で用いられるサーボモータの具体例
を示す構成説明図、第９図は第６図のサーボユニットの
ブロック図、第１０図は他のサーボユニットのブロック
図、第１１図は３ペンレコーダの一実施例を示すブロッ
ク図、第１２図は第１１図で用いるメモリの説明図、第
１３図は第１１図の動作を説明するフロー図、第１４図
は第１１図における記録紙の送り速度と測定データ故と
の関係説明図、第１５図は第１０図のサーボ系の動作説
明図、第１６図は第１５図に関連した動作のフロー図、
第１７図は第３図にお１ノる印字機構の具体例を示す構
成説明図、第１８図は従来のペンレコーダの一例を示す
構成説明図である。１Ｇ・・・ケース、１７・・・扉、１８・・・内器、１
９・・・チャートカセット、２０・・・記録紙、２１・
・・表示ユニット、２５・・・操作部、２６．２７・・
・ブラケット、２８・・・プリント配板、２９・・・ペ
ンキャリッジ、３０・・・案内軸、３１・・・磁Ｔボテ
ンショメータ、３２・・・繰り糸、　３３．３４・・・
ガイドプーリ、３５・・・駆動プーリ、３６・・・フレ
キシブルプリント配板、３７・・・ペンホルダ、３８・
・・ヨーク板、５４・・・プリアンプ、５５・・・サー
ボアンプ、５６・・・モータ駆動回路、５７・・・Ａ　
、／　Ｄ変換回路、５９・・・マイクロプロセッサ（Ｃ
ＰＵ）、６０・・・Ｄ／Ａ変換回路、６１・・・記録紙
送り機構、６２・・・フォトカプラ、ＳＬ・・・サーボ
系。第１図第１３図第１４図第１５図（α） −ｔｙ、　ｕ　　　　　　　　ｔｖｏ　ｔｕｔ　７１１
第１６図第１８図手続補正書（放）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ペンキャリッジおよびペンキャリッジを測定信号
の大きさに応じて記録紙の移動方向と直交する方向に移
動させる自動平衡機構が共通のプリント配線板に組み込
まれて一体化された少なくとも１個のサーボユニットで
構成されたことを特徴とするペンレコーダ。
（２）サーボユニットを構成するサーボモータとして、
磁極部分における磁気的中性点付近が薄肉に形成された
円板状の永久磁石ロータと円周上に配置された複数の電
機子コイルとを有する偏平形直流ブラシレスモータを用
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のペン
レコーダ。
（３）サーボユニットを構成するポテンショメータとし
て、ペンキャリッジの移動方向に沿って平面的に配置さ
れたシート状の磁歪線よりなる磁歪ポテンショメータを
用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のペ
ンレコーダ。
（４）ペンキャリッジを往復移動させる繰り糸が巻き付
けられる駆動プーリーとして、その内周にサーボモータ
の回転出力を伝達する歯溝が設けられたものを用いるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のペンレコー
ダ。
（５）デジタル信号に変換された測定信号をマイクロプ
ロセッサの制御のもとにサーボ系に加えるように構成さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のペン
レコーダ。
（６）有効記録スパンを越える測定信号がサーボ系に加
えられる時にはサーボ系に加えられる測定信号の値をマ
イクロプロセッサの判断のもとに有効記録スパンの値に
固定することを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
ペンレコーダ。
（７）サーボユニットにより記録される測定信号の大き
さをバーグラフ表示するバーグラフ表示器を設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のペンレコーダ
。
（８）複数の測定信号の大きさが複数のサーボユニット
によりそれぞれ異なる所定の色でアナログ記録され、各
サーボユニットにより記録される測定信号の大きさがそ
れぞれの記録色に応じた所定の色でバーグラフ表示器に
よりバーグラフ表示されることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のペンレコーダ。
（９）複数系統の測定信号の値が記録紙の送り速度の周
期から独立した一定の周期でデジタル信号に変換されて
マイクロプロセッサの制御のもとに各サーボ系に加えら
れ、記録紙の送り方向に沿った各サーボ系のペン間隔に
対応した時間差が補正されて記録されることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のペンレコーダ。
（１０）印字信号に応じて記録紙の送り方向、記録紙の
送り方向と直交する方向および記録紙に対して垂直方向
に変位して所定の印字パターンを記録紙に記録するペン
を有する印字機構を設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のペンレコーダ。