JPS59132451A - 磁気テ−プ制御方式 - 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】 〔発明の利用分野） 本発明は、磁気テープ制御方式に関し、特に磁気テープ
の速度変動を小さくして安定動作させるためのリール・
モータあるいはキャプスタン・モータの制御方式に関す
るものである。

〔従来技術〕

初期の磁気テープ装置では、テープを機械的にキャプス
タンに押し付けて送るピンチローラ方式が用いられてい
たが、テープを傷つけたり、テープの起動が不安定にな
ったり、機構が複雑になる等の欠点があるため、その後
はシングルキャプスタン方式が最も一般的に使用されて
いる。

シングルキャプスタン方式では、ロータ慣性の小さい直
流モータの軸に直接キャプスタンが取り付けられ、テー
プはキャプスタンに巻き付けられている。直流モータを
起動停止すると、テープはキャプスタンとの摩擦力によ
り起動停止する。

しかし、シングルキャプスタン方式では、急激な起動停
止を行うテープ送り機構と、大きな慣性を持っているた
めテープの急激な起動停止に追従できないリール駆動機
構との間の緩衝機構として、テープバッファ、つまり真
空コラムを設ける必要がある。磁気テープ装置を小型化
、低価格化するためには、真空コラム等を使用しないリ
ール・ツー・リール型の磁気テープ装置（例えばカセッ
ト・テープ装置）を採用することが望ましい。

リール・ツー・リールの直ｗか動刃式の場合、磁％テー
プの制動動作は、２つのリール・モータが一定の磁気テ
ープ張力を保持しながら、同一方向に駆動して制動動作
を高速に行っている。また、起動動作においても、同じ
ように、２つのリール・モータが一定速度を得るまで同
一方向に駆動して、起動動作を高速に行っている。制動
動作中に起動命令が出された場合でも、定常速度制御範
囲外の磁気テープ速度であれば、普通の起動動作と全く
同一の制御を行う。

第１図は、従来の磁気テープ制御方式の特性説明図であ
る。

第１図（ａ）に示すように、磁気テープ１２上に記録さ
れたデータ・ブロックｌとデータ・ブロック２の間で制
動の後、直ちに起動動作が生じた場合、起動時における
現在のテープ速度を参照しない制御を行っているため、
定常速度の約９０％まで一率に最大起動電流をモータ駆
動回路に与える。

第１図（ｂ）において、７０は定常速度、７１は定常速
度の１１０％、７２は定常速度の９０％であり、７１と
７２の間が詳細林産制御範囲である。

データ・ブロック１と２の間で、異なった命令が出され
た場合、例えば書込みの後、読出しくＷＲ−ＲＤ）では
、書込みの後、一旦戻ってチェックのための読出しを行
ってから、次のブロックを読出すので方向反転の位置か
ら最大速度で起動してよく、また、書込みの後、再び書
込み（Ｗ−Ｗ）の場合も、消去ヘッドで掃除するので、
最大速度で起動してよく、さらに読出しの後、書込み（
Ｒ−Ｗ）では、読出しの後、ギャップ区間より消去ヘッ
ドで掃除して、元に戻してから書込むため最大速度で起
動してよい。これに対して、データニブロック１と２の
間で、同じ命令を受けた場合、制動状態の磁気テープ速
度が定常速度の５０％以上の速度であったとき、従来の
モータ制御方法では、−率に定常速度の約９０％までの
起動電流をモータ駆動回路に与えるので、合計１４０％
の速度で走行することになり、その結果、データ・ブロ
ック２の先頭位置において伸度変動が大きくなることが
あり、エラーを招く。すなわち、データ・ブロックｌの
処理終了後、制動動作を行って一旦停止してから再び起
動するときには、定常速度７゜から太い実線で示すよう
に、最大制動型流Ｉ工の後・最大駆動電流Ｉ２　をモー
タ駆動回路に与えて、定常速度７０に戻る。制動動作の
後、停止する前に、定常速度の５０％以上の速度時点で
再び起動命令が出されると、約８０％の速度のとき１点
鎖線Ａ、約５０％の速度のとき破線Ｂに示す曲線で減衰
弾性波を描きながら定常速度７ｏに戻る。つまり、起動
時、定常速度の１４０％以上の高速で走行するので、テ
ープ速度をタコメータで監視してこれを検出したときに
は制御範囲（７１〜７２）を大きく外れているので、直
ちに制動動作を行うが、再び速度を検出したときにはや
はり制御範囲（７１〜７２）を逆方向に外れていること
になる。

このようにして、モータ特性のバラツキ、走行系の摩擦
抵抗のバラツキ、磁気テープの銘柄によるバラツキ、起
動時における現在の磁気テープ速度等により、データ・
ブロック２の先頭位置において速度変動が大きくなるこ
とがある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような問題を解決するため、磁気
テープの起動動作と制動動作を繰り返す場合に、制動動
作の後、停止する前に起動命令が出されても、現在の磁
気テープ速度によりモータ駆動回路に与える駆動電流を
変化させて、次のブロックのデータ処理を行う際にテー
プ速度の変動を小さくかつ安定化することが可能な磁気
テープ制御方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の磁気テープ制御方式は、リール・モータあるい
はキャプスタン・モータの駆動回路の電流を制御して磁
気テープの速度を制御する磁気テープ駆動装置において
、磁気テープの起動動作と制動動作を繰り返す場合に、
制動動作時のテープ速度を測定し、あらかじめ決められ
た速度区分のいずれに該当するかを判定して、判定され
た区分ごとにあらかじめ定められている起動電流でＩＪ
−ル・モータあるいはキャビスタン・モータを加速制御
することに特徴がある。

〔発明の実施例〕

第２図は、本発明の動作原理を示す説明図であって、制
動・起動動作のテープ速度を示している。

第２図において、第１図と同じ記号は、同一の値、物を
表している。

一般に、磁気テープを起動させる場合には、磁気チー°
プの定常速度の約９０％まで最大加速電流をモータに与
え、また磁気テープを制動させる場合には、定常速度の
０％、あるいは約２ＯＮ５０％まで最大減速電流をモー
タに与える。本発明においては、起動命令を受けたとき
、現在のテープ速度状態を算出して、そのテープ速度に
より次にモータに与える起動電流値を切り替えて、定常
速度制御範囲にテープ速度が到達した後の磁気テープ速
度変動を小さく、かつ安定化させる。すなわち、従来、
モータ駆動回路を制御する信号はディジタル信号であり
、トランジスタのオン・オフ制御しかできないため、変
化させるとしてもディジタル信号の信号幅を変化させ、
トランジスタのオン時間を変えるのみである。したかつ
て、従来の起動時のテープ速度傾斜は第１図（ｂ）のＡ
Ｆ１４Ｉ線、８曲線の出発線から明らかなように同一傾
斜であり、どの時点から起動しても平行線で速度を上昇
する。

これに対して、本発明では、制動時の磁気テープ速度を
区間ごとに一時記憶し更新することにより、停止前に起
動があった場合には、現在の磁気テープ速度（Ｆｌ、Ｆ
２．Ｆ３．Ｆ４．ＳＦ）によってモータ駆動回路に与え
る駆動電流を切り替えるので、起動曲線は第２図（ｂ）
に示すように、用発時点によって異なった傾斜で速度を
上昇させる。したがって、起動後、定常速度７０に達す
るまでに、仕度制御範囲（７１〜７２）から外れること
がない。、すなわち、本発明では、アナログ４？、号に
よりモータ駆動回路を制御するので、電流値を変化させ
て与えることができ、きめ細かい制御が可能である。

２つのリールモータで磁気テープを直接駆動する装置に
於いて、リールモータに流す軍１流ＩＭ　は以下の式で
表すことが出来る。

Ｉ　：　加速電流 ■　＝　張力電流 Ｉｄ：　　摩擦電流 とすると　■、＝　Ｉａ＋　Ｉ、　＋　１ｄ（Ａ）　、
　−＝　（１）となる。ここで■ヤはテープ張力を一定
に保っための電流で、Ｉ（ｌ　　はリールモータ・磁気
テープ走行径路の摩擦分の電流である。■８は磁気テー
プの起動・停止及び定常走性に於ける磁気テープ速度の
変動を最小にするための制御電流である。又、磁気テー
プ走行方向が順方向を仮定した場合のマシンリールモー
タの電流■ＭＭは以下の式で表すことが出来る。

”ＭＭ　＝−（’ｔ±ｌｌ１）乎１ａ（Ａｌｌ　　　・
−（２）ｌ、Ｐ：　１テープタコパルスの距離 Ｋｌ：増巾器定数＋　　　ｒ　’磁気テープ半径に２：
張力換算定数　Ｊｘ：　　磁気テープのイナーシャに３
＝摩擦換算定数　Ｊ。：　固定イナーシャＫｌモータ軸
マサツ　Ｋ５＝加速換算定数ΔＶ：定常速度に対する速
度誤差 ｖｍａｘ　：△Ｖの最大値 とした時、Ｉｔ、Ｉ□ｌ　　Ｉａ　　は以下の式で表す
ことが出来る。

Ｉ、　＝　　（２ｒｃｒ／１ＴＰ−Ｋ２）　・Ｋｌ　　
　　・・・（３）Ｉｄ＝（２ｘｒ／７．Ｐ−に３＋に４
）−Ｋｌ　　　−−−（４）■ａ＝（（Ｊｘ＋Ｊｏ）・
△ｖ　−Ｋ５／ｒ）　・Ｋ１　　・・・（５）ここで式
（２）に式（３）　、　（４）　、　（５）を代入する
と、ＩＭＭ−（Ｋ４＋　（Ｋ２±に３）、２πｒ　／　
／　Ｔ　Ｐ乎（Ｊｘ＋Ｊｏ）・△■・Ｋ５／ｒ）・ＫＩ Ｋ６＝２πｒ／ｌＴＰ　、に７＝（ＪＸ＋Ｊｏ）／ｒと
すると、■ＭＭ＝−（−に４＋　（Ｋ２±に３）　　・
Ｋ６＋に７・Ｋ５・△ｖ）・Ｋｌ・・・（６） となる。又、動作状態により起動時を’ＭＭＢ　ｌ　　
定常時をＩＭＭＣＩ　　制動（減速）時を１ＭＭＢ　　
とすると、それぞれ以下の式で表すことが出来る。

１ＭＭ８−（４に＋　（Ｋ２＋に３）・Ｋ６　＋に７・
Ｋ５・△ｖｘ）・Ｋ１・・・（７） ＩＭＭＯ−（Ｋ４＋　（Ｋ２＋に３）　・Ｋ６±に７．
に５・△ｖ）−Ｋｌ・・・（８） Ｉ、ＭＢ＝−（−に４＋　（Ｋ２＋に３）・Ｋ６−に７
・Ｋ５・ＶｍａＸ）、に１・・・（９） 以上の式が順方向走行時であり、逆方向走行時は−に４
＋　（Ｋ２＋に３）　　かに４＋　（Ｋ２−に３）　　
となる。

又、これらの動作時のファイル側モータ電流は−（）・
Ｋｌ　　が（）・Ｋｌになり極性が変化するのみである
。

式（′７）に於いて、△ｖＸは、起動命令時に於りる前
の命令時の制動（減速）動作による磁気テープ速度によ
って変る。具体的例としては、下表の通りである。

第３図は、本発明の実施例を示す磁気テープ駆動装置の
磁気テープ走行路および速度制御装置のブロック図であ
る。

゛磁気テープの走行路は、ファイル・リール４から供給
された磁気テープ１２は、テープ張力検出機構７、右テ
ープ・ガイド８、磁気ヘッド９、左テープ・ガイド１０
、テープタコパルス検出機構１１を通りマシンリール１
に巻付けられる。それぞれのリールは、ファイルリール
モータ５とファイルリール回転検出機構６、及びマシン
リールモータ２とマシンリール回転検出機構３と直結さ
れている。又、上位装置との信号伝達は、インタフェー
ス回路２０で行い、プロセッサ１７、ＲＡＭ（ＲＡＮＤ
ＡＭ　ＡＣＣＥＳＳ　　ＭＥＭＯＲＹ）１８、ＲＯＭ　
（ＲＥＡＤ　０ＮＬＹ　ＭＥＭＯＲｈ’）ｌ　９、セレ
クタ１６．２つのモータ駆動回路２２と１４を制御する
Ｄ／Ａコンバータ２３と１５は、バス方式で接続されて
いる。セレクタ１６には、マシン／ファイルの回転検出
機構３，６からの情報、テープタコパルス整形回路２１
、操作パネル１３からの情報か入力される。プロセッサ
１７には例えば日立製ＨＤ２５Ｌ１０１の汎用マイクロ
プロセツサを用いている。ＲＡＭ　ｌδは、一時記憶用
のためのワークレジスタとして使用されている。ここで
、リール回転検出機構３，６では、リールモータ１回転
に付き１タコパルスを検出するものである。

又、テープタコパルス検出機構１１ではアイドラローラ
１回転に付き２５６タコパルスを検出するものである。

本発明では、プロセッサ１７が操作パネル１３から停止
命令を受取り、あるいは上位装置からの停止命令を受取
ると、セレクタ１６からテープタコパルスつまりテープ
速度情報を受取り、定常速度の７５％以上か、５０％以
上か、２５％以上か、方向反転しているか、あるいは停
止しているかを判定し、対応するフラグを立てて記″諦
しておく。

そして、再び操作パネル１３あるいは上位装置から起動
命令を受取ると、そのときのフラグの状態によって対応
する起動電流値をテイジタル値で与えるか、ディジタル
値で直接モータ駆動回路２２を制御せず、Ｄ／Ａコンバ
ータ２３でアナログ信号に変換してモータ駆動回路２２
に電流を与え、マシン・リール・モータ２およびファイ
ル・リール・モータ５を加速する。

第４図は、本発明の実施例を示すプロセッサのマイクロ
プログラムのフローチャートである。

鎖、４図（ａ）は、磁気テープ制動時の制御動作であり
、第４図（ｂ）は磁気テープ起動時の制御動作である。

籠、４図（ａ）において、磁気テープの制動動作が開始
すると（ステップ３ｏ）、まずモータ駆動回路に最大制
動電流が流れるようにセットする（ステップ３１）。最
大制動電流を加えた状態でテープ速度に応じた制動フラ
グを一時記憶する。テープ速度が定常速度の７５％以上
の場合は制動フラグ１　（ステップ３２．３９）　、５
０％以上で７５％未満の場合は制動フラグ２（ステップ
３３．４０）、２５％以上で５０％未満の場合は制動フ
ラグ３（ステップ３４．４１）　、２５％未満で方向反
転するまでは制動フラグ４（ステップ３５．４．２）、
方向反転を検出した場合は停止フラグを一時記憶する（
ステップ３６）。制動動作は、位置制御動作後に終了す
る（ステップ３７．３８）。磁気テープの起動動作命令
が来ると（ステップ５０）、まず命令の内容が前の命令
と同じかどうか判定する（ステップ５１）。命令が同じ
場合は制動時に一時記憶しているフラグを参照する。停
止フラグ又は制動フラグキの場合はモータ駆動回路に最
大起動電流を加える（ステップ５３．５４．６０）。

制動フラグ３の場合は、最大起動電流の３／４の電流を
加える（ステップ５５．６１）。同じく、制動フラグ２
の場合には、最大起動電流の１／２の電流ヲ（ステップ
５６．６２）　、また制動フラグ１の場合には、最大起
動電流の１／４の電流を加える（ステップ５６．５７）
。そして、テープ速度が定常速度の約９０％に達すると
、詳細速度制御動作を行う　（ステップ５８．５９）。

これらの動作は、すべてテープ・タコパルス検出機’Ｒ
１ｔ　１１のアイドラーローラから出力されるタコパル
スが、テープ・タコパルス整形回路２１、セレクタ１６
を経てプロセッサに送られてくる度ごとに行われる。

このようにして、本発明においては、制動動作の後に起
動があった場合、現在の磁気テープ速度により最大起動
電流を切り替えて制御するので、次のデータ・ブロック
の先頭Ｖ置の手前から磁気テープ速度は安定し、データ
の品質の向上が図れる。

なお、実施例では、フラグｌ−牛と停止フラグの５種類
のフラグ設定により制御しているが、起動時の磁気テー
プ速度が５０％以上と、５０％未満の２種類のフラグ設
定によっても、十分の効果を得ることができる。また、
磁気テープ速度自体の検出をしないで、制動開始からの
アイドラ・ローラより出力されるタコパルスのカウント
数によって制御しても、同じ効果が得られる。

〔発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、磁気テープの制
動動作後、起動命令が出された場合、制動時の磁気テー
プ速度の区分を一時記憶することに′より、その区分で
あらかじめ定められた加速電４流をモータ駆動回路に与
えるので、次のブロックのデータ処理の際の磁気テープ
速度の変動を小さく、かつ安定化することができる。本
発明は、特にテープ・バッファを持たないテープ・ツー
・テープ型磁気テープ装置に適用すれは、きわめて有効
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気テープ制御方式の特性曲線図、Ｗ２
図は本発明の実１イｕ例を示す磁気テープ制御方式の特
性曲線図、第３図は本発明の実Ｈ１ｉ例を示す磁気テー
プ駆動装置のブロック［￥１．？Ｆ：４Ｕン］は本発明
の実＋ｒｔｔｉ例を示す制動・起動時のマイクロプログ
ラム・フローチャートである。 １、４＝リール、２，５：リール・モータ、３゜６＝リ
一ル回転検出機構、９：磁気ヘッド、Ｉｆテテー・タコ
パルス検出機構、１５，２３！Ｄ／Ａコンバータ、１４
．２２：モータ駆動回路、１７：プロセッサ。 特許出願人　株式会社　日立製作所　−１゜・ｉご、２ 第　　　１　　　図 １２ 第　　　２　　　図 ２ 第　　　３　　　図 ■４ ２０　　　　　　　１７　　　　１８　　　　１９第　
　　４

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）リール・モータあるいはキャプスタン・モータの
   駆動電流を制御して磁気テープの速度を制御する磁気テ
   ープ駆動装置において、磁気テープ制動時に起動命令を
   受けたとき、現在のテープ速度が予め決められた速度区
   分のいずれに該当するかを判定し、当該区分に対応して
   予め定められている起動電流で上記リール・モータある
   いはキャプスタン・モータを加速制御するようにしたこ
   とを特徴とする磁気テープ制御方式。
2. （２）前記速度区分は、磁気テープ速度が定常時の５０
   ％以上と、５０％未満の２柚類に分けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気テープ制御
   方式。
3. （３）前記制動動作時のテープ速度は、テープ・タコパ
   ルス検出機構より出力されるタコパルス数を制動開始か
   らカウントすることにより測定することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の磁気テープ制御
   方式。