(57)【要約】【課題】オペレータの作業を要することなく、自動的に記録部の故障診断が行われ、故障が発生すると直ちに外部へ通知されるようにした記録計を提供する。【解決手段】被測定信号に対応した波形を記録ヘッドまたは記録ペンにより記録紙上に記録する記録計において、記録に係わる記録部の各種の動作異常を個別に検出することのできる動作異常検出手段と、前記動作異常が検出されたときは記録部の故障として外部へ通知する通知手段を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定信号に対応した波形を記録ヘッドまたは記録ペンにより記録紙上に記録する記録計において、
記録に係わる記録部の各種の動作異常を個別に検出することのできる動作異常検出手段と、
前記動作異常が検出されたときは記録部の故障として外部へ通知する通知手段を
備えたことを特徴とする記録部の故障診断機能付き記録計。
【請求項２】
前記動作異常検出手段は、記録紙送り動作、打点モデルの場合にはキャリッジ動作とインクリボン送り動作と打点記録用のワイヤドットの動作、ペンモデルの場合には記録ペンの動作について個別に動作異常を検出し、
前記通知手段は、前記動作異常検出手段で１つでも動作異常が検出されたときは異常を外部へ通知する
ように構成されたことを特徴とする請求項１記載の記録部の故障診断機能付き記録計。
【請求項３】
前記動作異常検出手段は、記録紙に所定の間隔で付されたマークまたは穴を光学的機構を用いて読取り、記録紙送り動作中にそのマークまたは穴が所定の時間間隔で検出されなければ記録紙送りの動作異常と判断するように構成されたことを特徴とする請求項２記載の記録部の故障診断機能付き記録計。
【請求項４】
前記動作異常検出手段は、記録基準位置検出用のキャリッジホームポジション用センサをキャリッジ移動範囲の０％位置と１００％位置に取り付け、１回（片道）のキャリッジ走行でキャリッジが到達側のホームポジションをよぎればキャリッジ動作は正常、よぎらなければ異常と判断するように構成されたことを特徴とする請求項２記載の記録部の故障診断機能付き記録計。
【請求項５】
前記動作異常検出手段は、多色のインクリボン中の特定の１色の部分に送り方向に沿って所定間隔の穴を開けておき、インクリボン送り動作中にインクリボンの穴と穴なしとが交互に検出されればインクリボン送り動作は正常、交互に検出されない場合は異常と判断するように構成されたことを特徴とする請求項２記載の記録部の故障診断機能付き記録計。
【請求項６】
前記動作異常検出手段は、インクリボン色選択基準位置検出用ホームポジション用センサを移動範囲の０％位置と１００％位置に取り付け、片道のキャリッジ走行でキャリッジが到達側のホームポジションをよぎればキャリッジ動作は正常、よぎらなければ異常と判断するように構成されたことを特徴とする請求項２記載の記録部の故障診断機能付き記録計。
【請求項７】
前記動作異常検出手段は、キャリッジのホームポジション位置の下のプラテンに圧電素子を取り付け、定期的に記録ヘッドをキャリッジのホームポジション用センサの下まで移動させてワイヤドットを動作させ、圧電素子の出力を読み取ってワイヤドットの動作異常を検出することができるように構成されたことを特徴とする請求項２記載の記録部の故障診断機能付き記録計。
【請求項８】
前記動作異常検出手段は、サーボ増幅器の出力を検出することにより記録ペンの動作異常を検出することができるように構成されたことを特徴とする請求項２記載の記録部の故障診断機能付き記録計。
【請求項９】
前記通知手段は、通信機能を備え、前記動作異常が検出されたときは電子メールにより外部へ異常を通知するように構成されたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の記録部の故障診断機能付き記録計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チャートレコーダなどの記録計に関し、特に記録部の故障診断を行う記録計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、被測定信号を記録紙（チャート）に記録する記録計として、打点方式のワイヤドットレコーダ（例えば、特許文献１参照）、さらに多点で多色の打点方式による記録計（例えば、特許文献２参照）、またペン式の記録計（例えば、特許文献３参照）などがよく知られている。
【０００３】
そしてこれら記録計における記録は、打点ピン（ワイヤ）あるいはペンを用いてプラテン上の記録紙に記録するのが一般的である（例えば、特許文献４参照）。
【０００４】
ところで、この種の記録計においては記録部の紙詰まりなどの異常が発生することがある。通常、そのような異常はオペレータの目視作業による記録部の動作確認に基づいて発見される。
【０００５】
一例として、外部から診断コマンドが与えられたときにオペレータの目視作業による記録部の動作チェックが開始され、その結果に基づいて記録部の異常を発見するようにしたものがある（例えば、特許文献５参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−９９４３９号公報  （第２頁、図８）
【０００７】
【特許文献２】
特開２０００−８８６１５号公報  （第２，３頁、図１）
【０００８】
【特許文献３】
特開平１１−３２５９７４号公報  （第２，３頁、図１）
【０００９】
【特許文献４】
特開平１０−１７０３１２号公報  （第２，３頁、図１，２）
【００１０】
【特許文献５】
特開平４−３５１９２０号公報  （第２，３頁）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような記録計では次のような課題があった。
（１）特許文献５に記載の動作チェックでもそうであるが、このようなオペレータの目視作業に基づく記録部の異常発見では、異常が発生したとき直ちにそれを通知する手段がないという課題があった。異常が発生してから目視作業が行われるまでの間の計測データは当然失われてしまう。
【００１２】
（２）また、目視検査のためにオペレータがそこに居る必要があり、さらに目視検査を行うこと自体も面倒な作業であるという問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、オペレータの作業を要することなく、自動的に記録部の故障診断が行われ、故障が発生すると直ちに外部へ通知されるようにした記録計を提供することにある。
本発明の他の目的は、前記記録部の異常状態をＬＡＮなどの通信により遠隔地からでも容易に把握できる記録計を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、請求項１の発明は、
被測定信号に対応した波形を記録ヘッドまたは記録ペンにより記録紙上に記録する記録計において、
記録に係わる記録部の各種の動作異常を個別に検出することのできる動作異常検出手段と、前記動作異常が検出されたときは記録部の故障として外部へ通知する通知手段を備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、記録部の故障診断が自動的に行われ、異常があった場合には直ちに外部へ通知される。このため、従来のようなオペレータの目視作業は不要であり、また異常は即通知されるので異常が発生してから目視作業が行われるまでの間の計測データの消滅を避けることもできる。
【００１５】
この場合、前記動作異常検出手段には、請求項２のように、記録紙送り動作、打点モデルの場合にはキャリッジ動作とインクリボン送り動作と打点記録用のワイヤドットの動作、ペンモデルの場合には記録ペンの動作について個別に動作異常を検出できる機構を持たせ、他方前記通知手段には前記動作異常検出手段で１つでも動作異常が検出されたときは異常を外部へ通知する機構を持たせる。
これにより、記録部の各部の動作異常が個別に検出され、動作異常が１つでも発生するとそれが外部へ通知される。
【００１６】
また、請求項３のように、記録紙に所定の間隔で付されたマークまたは穴を光学的機構を用いて読取ってそのマークまたは穴が所定の時間間隔で検出されるかどうかで記録紙送りの動作状態を判断することができる。
【００１７】
また、キャリッジの動作異常は、請求項４のように、キャリッジがホームポジションをよぎればキャリッジ動作は正常、よぎらなければ異常と判断する機構により容易に検出できる。
【００１８】
また、リボン送りの動作異常は、請求項５のように、多色のインクリボン中の特定の１色の部分に送り方向に沿って所定間隔の穴を開けておき、インクリボン送り動作中にインクリボンの穴と穴なしとが交互に検出されるかどうかで容易に検出される。
【００１９】
また、請求項６のように、インクリボン色選択基準位置検出用ホームポジション用センサを移動範囲の０％位置と１００％位置に取り付け、片道のキャリッジ走行でキャリッジが到達側のホームポジションをよぎるかどうかで、インクリボン色選択スイング動作の異常を容易に検出することができる。
【００２０】
また、請求項７のように、キャリッジのホームポジション位置の下のプラテンに圧電素子を取り付け、定期的に記録ヘッドをキャリッジのホームポジション用センサの下まで移動させてワイヤドットを動作させ、圧電素子の出力を読み取ることにより、ワイヤドットの動作異常を容易に検出することができる。
【００２１】
また、ペンモデルの場合は、請求項８のように、サーボ増幅器の出力を検出することにより記録ペンの動作異常を容易に検出することができる。
【００２２】
また、通知手段は、請求項９のように、通信機能を備え、前記動作異常が検出されたときは電子メールなどの通信により外部へ異常を通知することができ、遠隔地での異常状態の監視が容易になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。図１は本発明に係る記録計の一実施例を示す要部構成図である。図において、１０は複数チャンネルの入力信号を択一的に選択するマルチプレクサ（ＭＰＸ）である。マルチプレクサ１０の出力信号は増幅器（ＡＭＰ）１１を介してＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）１２に加えられる。Ａ／Ｄ変換器１２の出力データはバス１３に出力される。
【００２４】
マルチプレクサ１０、増幅器１１およびＡ／Ｄ変換器１２はバス１３を介して中央処理ユニット（ＣＰＵ）１４で制御される。ＣＰＵ１４にはＲＯＭ１５およびＲＡＭ１６のメモリが接続されている。なお、ＲＯＭ１５には動作プログラムや固定データなどが格納されている。ＲＡＭ１６には測定データ（Ａ／Ｄ変換器１２の出力データ）や演算データが格納される。
【００２５】
前記バス１３には、インターフェイス（ＩＦ）１７を介してキーボード１８が接続され、また表示噐駆動回路（ＤＤＣ）１９を介して表示噐２０が接続されている。さらに、記録ヘッド（図示せず）を移動させる記録ヘッド移動機構２２の駆動を行う走査回路（ＨＳＣ）２１、記録ヘッドに打点動作を行なわせる記録ヘッド駆動機構２４を駆動する記録ヘッド駆動回路（ＨＤＣ）２３、紙（チャート）送りのための紙送り機構２６を駆動する紙送り機構駆動回路（ＰＤＣ）２５、通信回線２９を介してコマンドやデータを入出力する機能を有した通信機構２８のためのインターフェイス２７がそれぞれバス１３に接続されている。
【００２６】
また、バス１３には、駆動回路３０を介して動作状態検出機構３１が接続されている。動作状態検出機構３１は、測定データなどがチャート上に正常に記録されているか否かを自動検出する各種の検出機構からなる。
駆動回路３０は、ＣＰＵ１４の制御信号に基づいて動作状態検出機構３１を駆動すると共に、動作状態検出機構３１で得られた検査情報をバス１３上へ出力するためのものである。
【００２７】
このような構成におけるデータの処理について次に説明する。メモリ１６の一部には測定データ格納エリアが割り当てられ、Ａ／Ｄ変換器１２から出力される各チャンネルごとの測定データが格納される。各チャンネルごとの測定データは、マルチプレクサ１０により切替え選択され、増幅器１１にて適宜増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１２に入力される。
【００２８】
メモリ１６に格納された測定データはＣＰＵ１４により読み出され、記録紙上に記録される。このとき、記録ヘッドは測定データの大きさに応じた記録紙上の位置に移動し、打点動作を行う。記録ヘッドの移動や打点動作はＣＰＵ１４により制御される。
【００２９】
記録紙は、ＣＰＵ１４から指定された所定の紙送り速度で送られる。紙送り速度はキーボード１８からＣＰＵ１４に入力される。なお、キーボード１８からは、紙送り速度以外に各種の設定情報をＣＰＵ１４に与えることができる。
表示噐２０にはＣＰＵ１４から出力されるチャンネル番号、測定データ、紙送り速度などの各種設定値などが表示される。
【００３０】
以上の動作は打点記録計の一般的な動作である。以下に本発明特有の動作を説明する。記録部の故障としては、打点モデルの場合には、（イ）記録紙送り動作、（ロ）記録ヘッドの移動（キャリッジの移動）、（ハ）記録ヘッドの駆動（インクリボンの送り）、（ニ）記録ヘッド内のワイヤドットの動作、の故障である。また、ペンモデルの場合には、（ホ）記録ペンの動作の故障である。
【００３１】
動作状態検出機構３１の各種の検出機構は、ＣＰＵ１４の制御下で上記（イ）から（ホ）までの動作が正常か否かをそれぞれ調べることができる。そして、１つでも異常がある場合には、ＣＰＵ１４はその異常情報に基づき、通信機構２８から通信（例えば電子メールなど）により外部へ異常発生を通知する。あるいは、リレーなど（図示せず）により外部（オペレータなど）に対して警告を発することもできる。
なお、動作状態検出機構３１と駆動回路３０とＣＰＵ１４からなる部分を、ここでは動作異常検出手段と呼ぶ。
【００３２】
次に、上記（イ）から（ホ）の各動作異常の検出方式について例を挙げて説明する。
（１）上記（イ）の記録紙送り動作について
記録紙４１に、図２の（ａ）または（ｂ）に示すような、紙送り方向に沿った一定間隔のマーク４２または穴４３を設けておき、そのマーク４２または穴４３を例えば光学的検出機構（図示せず）により読取る。ＣＰＵ１４は、この光学的検出機構の検出結果を受けて、チャートスピード設定値により決まる時間間隔でマーク（または穴）が検出された場合は正常、そうでない場合は異常と判断する。
【００３３】
（２）上記（ロ）のキャリッジの動作について
図３に示すように、記録計で常用の記録基準位置検出用のキャリッジ・ホームポジション用センサ５１と５２を、キャリッジ移動範囲の０％位置と１００％位置の２箇所に取り付けておく。１回（片道）のキャリッジ走行でキャリッジ５３が到達側のホームポジションをよぎれば、そのセンサーの出力を受けたＣＰＵ１４はキャリッジが正常に動作していると判断する。それ以外の動作は異常と判断する。
【００３４】
（３）上記（ハ）のインクリボン送りの動作について
（３−１）インクリボン送り
図４に示すように、多色のインクリボン６１の端部（例えば黒色部分）に所定の間隔で穴６２を開けておき、キャリッジがホームポジションの位置にあるとき、インクリボン６１を送ってインクリボン端部を光学的検出機構（一般的な周知の機構が使用でき、その説明および図示は省略する）により調べ、穴か穴でないかを検出する。ＣＰＵ１４は、穴６２と穴なし部分が交互に検出されれば正常、どちらか一方でしかない場合はリボン送りの異常と判断する。
【００３５】
（３−２）インクリボンの色選択スイング
多色のインクリボンを使用する打点モデルでは、打点色を選択する場合インクリボンを送り方向とは直交する方向にスイングしている（特開２０００−８８６１５号公報参照）。色選択スイング動作の正常・異常は次のようにして検出する。
【００３６】
インクリボン色選択基準位置検出用のホームポジション用センサ（図示せず）を０％位置と１００％位置の２箇所に取り付け、インクリボンをスイング（走行）させ到達側のホームポジションをよぎるかどうかを検出機構（一般的な周知の機構が使用でき、その説明および図示は省略する）で検出する。ホームポジションをよぎったと検出された場合は、ＣＰＵ１４は、インクリボンの色選択スイングが正常に動作していると判断する。ホームポジションをよぎらない場合は、色選択スイングの動作異常と判断する。
【００３７】
あるいは、ホームポジション用センサは片側の１箇所にだけ取り付け、インクリボンが色選択開始時にはホームポジション内に位置し、色選択中にはホームポジション外に位置することが検出されたときは正常、それ以外の場合は異常動作であると判断する。
【００３８】
（４）上記（ニ）のワイヤドットの動作について
図５に示すように、キャリッジのホームポジション用センサ５１の下のプラテン（図示せず）に圧電素子７１を取り付けておき、定期的に記録ヘッド５３をキャリッジのホームポジション用センサ５１の下まで移動させてキャリッジ内のワイヤドット（図示を省略するが、ワイヤドットについては例えば特許文献１に記載の特開平８−９９４３９号公報参照）を動作させる。打点により圧電素子７１に電圧が発生する。圧電素子７１の出力電圧を読み取ってワイヤドットの動作が正常か異常かを判断する。
なお、このワイヤドットの動作異常の検出方式は、打点記録結果を光学的に読取って判断する方式を採用しても構わない。
【００３９】
（５）上記（ホ）のペンモデルの場合における記録ペンの動作について
ペンモデルにおけるサーボ機構の回路例を図６に示す。測定入力信号はサーボ増幅器８１に入力され増幅される。サーボ増幅器８１の出力により、記録ペンを移動させるモータ８２が駆動される。モータ８２の駆動に対応して得られたペン位置信号が帰還素子８３に入力され、その出力信号がサーボ増幅器８１の他方の入力端に加えられる。
このサーボ機構においてはサーボ増幅器８１の２入力の差がゼロになるように働き、記録ペンは測定入力信号の大きさに対応した位置へ移動する。
【００４０】
動作異常は、サーボ増幅器８１の出力から判断できる。通常、平衡状態ではサーボ増幅器８１の出力は０付近である。０付近でなければ異常である。サーボ増幅器８１の出力は動作状態検出機構３１で検出され、ＣＰＵ１４がその検出結果を基に正常か異常かを判断する。
ただし、測定入力が常に大きく変動する場合には、サーボ増幅器８１の出力（絶対値）は０よりも大きくなる。この場合は、測定入力信号とサーボ増幅器８１の出力との関係にて判断する。
【００４１】
なお、本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
例えば、記録部の故障のみならず、記録紙残量の検出も行い、記録紙の残量が少なくなったとき通信機構２８を介して電子メールなどで遠隔地に即通知することもできる。なお、残量検出方式としては、記録紙上にマークあるいは残量情報を印刷しておき、これを例えば光学的手段により読取る方式、あるいは読取った記録紙上のマークを積算し、それを基に残量を計算する方式などを用いることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、オペレータの作業を要することなく自動的に記録部の所要箇所の故障診断が行なわれ、故障発生を容易に検知することができる。
【００４３】
また、従来の記録計では故障発生からオペレータが気づくまでの間に長時間の空白ができる場合があり、その間の計測データも失われたが、本発明では故障が検出されると直ちに外部へ通知されるため、そのような時間の空白も計測データの消失も極めて少なくなる。
また、通信機構を介して電子メールなどで遠隔地へ通知できるので、遠隔地から記録部の正常か異常かの状態を容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る記録計の一実施例を示す要部構成図である。
【図２】記録部の動作異常を検出する検出方式の一例を示す図である。
【図３】記録部の動作異常を検出する他の検出方式の一例を示す図である。
【図４】記録部の動作異常を検出する他の検出方式の一例を示す図である。
【図５】記録部の動作異常を検出する他の検出方式の一例を示す図である。
【図６】記録部の動作異常を検出する他の検出方式の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０  マルチプレクサ
１１  増幅器
１２  Ａ／Ｄ変換器
１３  バス
１４  中央処理ユニット
１５  ＲＯＭ
１６  ＲＡＭ
１７  インターフェイス
１８  キーボード
１９  表示器駆動回路
２０  表示噐
２１  走査回路
２２  記録ヘッド移動機構
２３  記録ヘッド駆動回路
２４  記録ヘッド駆動機構
２５  紙送り機構駆動回路
２６  紙送り機構
２７  インターフェイス
２８  通信機構
２９  通信回線
３０  駆動回路
３１  動作状態検出機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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