JP2810059B2

JP2810059B2 - テープ移送装置の調整方法

Info

Publication number: JP2810059B2
Application number: JP63214993A
Authority: JP
Inventors: 富士雄田島; 孝男寺山; 厚司市川; 謙治土岐
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JPH0264954A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、リールからリールへテープ（例えば磁気テ
ープ）を直接移送する装置に係り、特にテープを収納し
たテープカートリッジ（以下、カートリッジと称する）
を装着したテープを高速で高精度に搬送するのに好適な
テープ移送装置（以下、装置と称する）に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭62−252561号公報に記載のよう
に、磁気テープを加速する期間の張力誤差を測定し、そ
れを使つて補正値を決定しかつ保持し、この補正値でモ
ータ操作信号の補正を行う方式となつていた。しかし、
上記補正値は装置に装着するカートリツジ固有の誤差の
影響については配慮されていなかつた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、カートリツジ固有の誤差の影響に
ついては配慮されておらず、多数多品種に及ぶカートリ
ツジの品質管理を良好に行うことができないという問題
があつた。

例えば、装置固有の誤差とカートリツジ固有の誤差と
の切り分けについては配慮されておらず、カートリツジ
固有の誤差を特定することができなかつた。

本発明の目的は、装置固有の誤差とカートリツジ固有
の誤差との切り分けを行うことにより装置及びカートリ
ツジの品質管理を良好に行うことのできるテープ移送装
置の制御方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、一方のリールから巻出されたテープがヘ
ッド部を通って他方のリールに巻取られ、夫々のリール
を駆動するモータが独立に設けられている２つのリール
駆動系を備えるテープ移送装置におけるテープの速度変
更に際し、一方のリールの速度変更に要する時間と、こ
の時間内におけるテープの張力誤差とを用いて、２つの
リール駆動系の誤差を補正するテープ移送装置の調整方
法において、一方のリールまたは他方のリールのいずれ
かは、テープ移送装置に装着するテープを収納したカー
トリッジに備えるものであり、テープ移送装置に装着す
る多数のカートリッジの固有誤差の分布が平均値を示す
標準カートリッジを求め、この標準カートリッジを用い
て、テープ移送装置を予め補正した後に、使用するカー
トリッジ固有の誤差を補正することにより達成される。

また、一方のリールまたは他方のリールのいずれか
は、テープ移送装置に装着するテープを収納したカート
リツジに備えるものであり、テープ移送装置にカートリ
ツジを装着する前に、テープ移送装置の特性の設計値か
らの誤差を予め補正した後に、カートリツジ固有の誤差
を補正してもよい。

〔作用〕

カートリツジ固有誤差を特定できないことが、カート
リツジの品質管理をするうえで隘路となつている。そこ
で、最初に標準カートリツジを用いて、装置固有の誤差
の補正を行い、その後、使用カートリツジを使つて誤差
の補正を行う。２度目に得られる補正値は、最初の補正
で既に装置固有の誤差は補正されているので、使用カー
トリツジ固有の誤差に因るものと特定できる。

また、他の方式では、標準カートリツジを使用する代
りにカートリツジ装着以前に予め装置固有の誤差の補正
を行う。その後、カートリツジを装着してカートリツジ
固有誤差の補正を行うことで達成される。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロツク構成図で
ある。

本装置は、真空カラムなどのテープバツフアを持た
ず、デイジタルコントローラ10が後記のように決定する
モータ駆動信号によりリールモータ6,7を回転させ、磁
気テープ１は、一方のリールから送り出されて、所定速
度で磁気ヘツド２を通り、他方のリールに巻き取られ
る。

リールモータ6,7はそれぞれ、電流増幅器からなる電
力アンプ14,15により駆動される。電力アンプ14,15の入
力はDA変換器11,12の出力である。DA変換器11,12は、デ
イジタルコントローラ10から出力ポート19を経て、デイ
ジタル信号を受け取り、これをアナログ信号に変換して
出力する。

デイジタルコントローラ10は前記モータ6,7を制御
し、磁気ヘツド２を介して磁気テープ１に対するデータ
の読出しと書込みを制御する。

モータ6,7には適当なタコメータ8,9が取付けられてい
て、夫々１回転ごとにＮ個のパルスn₁,n₂を発生しデイ
ジタルコントローラ10の入力ポート20に送る。張力セン
サ３は、テープ張力の測定値を出力し、AD変換器13に送
る。AD変換器13はテープ張力の測定値をデイジタル信号
に変換し、その出力ｆをデイジタルコントローラ10の入
力ポート20に送る。

デイジタルコントローラ10内には入力ポート20が設け
られており、外部から送られる信号ｆ、n₁,n₂を受けて
演算器16に送る。演算器16は、デイジタルコントローラ
10全体をコントロールする機能を有しており、リールモ
ータ6,7を駆動して、リール4,5を回転させ、磁気ヘツド
２を通過する時の磁気テープ１のテープ速度と張力を所
定の目標値に制御するためのモータ駆動指令を決定す
る。

演算器16は、前記モータ駆動指令を決定するために必
要な制御パラメータを、入力ポート20から送られる入力
データと、予めROM（Read Only Memory）18内に記憶さ
れているモータ定数など機構定数を使用して演算する。
そして、その出力である各制御パラメータ、適当な時間
タイミングでRAM（Random Access Memory）17に送り制
御パラメータの更新を行う。

次に、第１図の動作を第２図を用いて説明する。第２
図はデイジタルコントローラ10の動作を示す動作フロー
図である。

まず、第２図におけるステツプF10の処理が行われ
る。ステツプF10では、RAM17に記憶された信号から、デ
イジタルコントローラ10は調整動作の有無を判別する。
調整が済んでいる場合（RAM17の所定域に調整済信号が
記録される）は、ステツプF50の処理が行われ、調整が
済んでいない場合はステツプF20の処理が行われる。

ステツプF20では、標準カートリツジC_sがある装置Ｕ
にロードされる。標準カートリツジC_sは多くのカートリ
ツジの中でカートリツジ固有の機構定数分布中平均値を
示すものを予め選別したものである。

続いて、ステツプF30に進む。ステツプF30の処理は、
上記標準カートリツジを使用して装置Ｕ固有の機構定数
誤差を調整するための修正係数を求め記憶する処理であ
る。詳細なステツプは第３図を用いて説明する。第３図
は、第２図同様デイジタルコントローラ10の動作を示す
動作フロー図である。

まず、第３図におけるステツプF31の処理がなされ
る。これはモータ電流指令を決めるのに必要な機構定数
をRAM17に設定するステツプである。

続いて、ステツプF32に進み、演算器16はリール４、
リール５の半径r₁,r₂、モータ6,7の全イナーシヤJ₁,J₂
を演算し記憶する。この半径の演算はどのようなアルゴ
リズムで求めても良いが、ここでは次のように求める。
テープ張力が一定の条件のもとで巻取リール４が１回転
する間に巻取るテープ長は、供給リール５が繰り出すテ
ープ長に等しいので下式（１）が成立する。さらに、各
リールに巻かれたテープ長の和は一定であり下式（２）
が成立する。

π（r₁ ²−r₀ ²）＋π（r₂ ²−r₀ ²）＝C₀ ……（２）ここに、r₁:リール４の半径 r₂:リール５の半径 n₂:リール４が１回転する間に出力するパル
ス数 N :タコメータ８の１回転あたりのパルス r₀:各リールのテープを巻かない時の半径 C₀:定数２つの式（１），（２）を解くと、各リールの半径は下
式（３），（４）のごとく、カウント値n₂を変数として
決定することができる。

演算器16は、上記（３），（４）式の演算によつて各
リール半径を演算する。この演算は入力ポート20を介し
て入力されるタコメータ8,9のパルスを使つて新しいカ
ウント値n₂が決定される毎に行われる。この演算に必要
なr₀,C₀,Nの定数（機構部データの一部）は予めROM18に
記憶しておく。

続いて、半径r₁,r₂を用いて、夫々のモータの全イナ
ーシヤJ₁,J₂を演算する。モータ1,2の全イナーシヤJ₁,J
₂は下式（５）から得られｉ＝1:リール４及びモータ６から成るリール駆動系１
を示すｉ＝2:リール５及びモータ７から成るリール駆動系２
を示す J_0i ：モータを含むリールのイナーシヤ ρ ：テープ密度 ω ：テープ幅演算器16は、ROM18内に予め記憶されている機構部デ
ータの中から、J₀₁,J₀₂,ρ,W,r₀とRAM17内に記憶された
リール半径r₁,r₂のデータを使用して、式（５）によりJ
₁,J₂を演算してその結果をRAM17に記憶する。この値
は、リール半径r₁,r₂が書き換えられる度に値が更新さ
れる。

続いて、ステツプF33に進みテープを静止状態から目
標速度まで加速するのに必要なモータ電流指令値を演算
し、その結果をRAM17に記憶する。該指令値は下式
（６）から得られる。一方、速度ν_ｉは式（７）から得
られる。

ここに、 G_i:機構部ゲイン定数 K₁〜K₃:ゲイン定数 V_r:速度目標値 f_r:張力目標値 V:速度測定値 f:張力測定値ここに、t_i:タコメータ8,9のパルス間隔時間、ｉ＝１
はタコメータ８、ｉ＝２はタコメータ９演算器16は、ROM18内に予め記憶されているK₁〜K₃,
V_r,f_r,NとステツプF31,F32で処理されたRAM17に記憶さ
れている結果と、ステツプF37で処理されRAM17に記憶さ
れている結果G₁,G₂を使つて、式（６）により夫々のモ
ータ電流指令値を演算する。さらに、テープを走行状態
から静止状態に減速する場合にも式（６）により、モー
タ電流指令値を演算することができる。この場合速度指
令値V_rは減速時の値が設定される。続いて、ステツプF3
4に進みデイジタルコントローラ10はテープを駆動す
る。続くステツプF35では、テープの駆動が望ましいも
のであるか否かを判断するために、テープ速度の加速ま
たは減速時における平均張力誤差f_avと基準速度に到る
時間t_aを検出し、結果をRAM17に記憶する。このt_a,f_av
の具体的な検出方法は次の通りである。まず、起動開始
から基準速度V_sに達するまでの時間t_aの求め方について
説明する。一方のリール例えば、リール５のテープ速度
を示すカウント値n₂は演算器16に入力されるのでこのn₂
と予め記憶されている基準速度V_sに対応したカウント値
n_sとなるまでの時間を演算器内部のクロツク信号を使つ
て検出する。この時間がt_aとなる。平均張力誤差f_avに
ついては、演算器16に入力される張力検出値ｆを用いて
求めることができる。張力目標値f_rは予め判つているの
で、サンプリング時間毎に入力する張力検出値ｆからf_r
を差し引きこれを加算する。そして、これを張力検出値
のサンプル数Ｋで除すことで平均張力誤差f_avが得られ
る。

続いて、ステツプF36に進む。ステツプF36では、検出
した張力値から得られた平均張力誤差f_avが許容値を越
えているかどうかの判断を行う。この判断の結果、許容
値内に入つている場合には、それ以上の補正動作は行わ
ない。許容値を越えている場合、ステツプF37に進む。

ステツプF37では、すでに求めているf_av,t_aを用い
て、各リール駆動系のモータ電流を修正する係数ε₁,ε
_２を演算する。設定加速度K₀で加速して基準速度V_sに達
する時間t_sと実際のV_sに達する時間t_aとの間には、式
（16）の関係があり、式（16）から修正係数ε_２を決め
る式（17）が得られる。

ここに、K₀:設定加速度 K_s:テープばね定数 t_s:設定加速度K₀で加速して基準速度V_sに達
する時間また、リール4,リール５が回転した時の送り量の差は
発生する張力誤差ｆと比例関係があり、次式（18）で表
わされる。

式（18）に式（17）を代入し、修正係数ε_１を決める式
（19）が得られる。

この結果から、ε₁,ε_２は、t_aとf_avから計算すること
ができる。演算器16はステツプF31〜F37の処理で得ら
れ、RAM17内に記憶された値と式（17）式（19）を用い
て、修正係数ε₁,ε_２を演算する。演算結果はデイジタ
ルコントローラ10の指定するRAM17領域に記憶される。
以上により、第３図の動作フロー図の説明を終え、第２
図のステツプF30の処理を終了する。

続いて、第２図におけるステツプF40の処理がなされ
る。ステツプF40は、先に標準カートリツジC_sにより求
めた修正係数ε₁,ε_２を使つて（装置Ｕのモータ電流を
決定する）機構部ゲイン定数G₁,G₂を修正（調整）する
処理であり、修正係数ε₁,ε_２との積ε₁G₁,ε₂G₂を新
しい機構部ゲイン定数として記憶し、この結果装置Ｕに
起因する部品誤差の調整を終了する。

続いて、ステツプF50に進む。ステツプF50〜F80の処
理は、通常の記録・再生動作の一環として行われる。こ
のため、使用するカートリツジが多数多品種となりカー
トリツジ固有誤差の影響を除去する必要が生じる。ステ
ツプF50〜F80の処理は、上記カートリッジ固有の誤差を
検出し、上記制御装置に信号を伝えたり、カートリツジ
内のあきスペースに記録する処理である。

ステツプF50では標準カートリツジC_sに換えて通常カ
ートリツジC_xが装置Ｕにロードされる。この段階では、
装置Ｕの調整は終了している。

続いて、ステツプF60に進む。ステツプF30の処理は、
上記通常カートリツジC_xを使用して、カートリツジ固有
の機構定数誤差を除去するための修正係数を求め記憶す
る処理である。詳細なステツプは第３図のステツプF31
〜F37で示されるが、これらステツプは第２図のステツ
プF30の処理で既に説明し、ステツプF60の処理はステツ
プF30の処理と同様であるため説明は省略する。

続いて、ステツプF70に進む。ステツプF70の処理は、
得られたカートリツジC_x固有の修正係数を、多数のカー
トリツジを管理するための制御装置（図示せず）に、伝
送し記録する処理である。この場合、別の装置Ｕ′でカ
ートリツジC_xを使用する際に、多数のカートリツジを管
理するための制御装置に記録された、カートリツジC_xに
関する修正係数を検索し、この修正係数を使用し、装置
Ｕ′をカートリツジC_xに対して記録・再生上最適な状態
に調整することが可能となる。

とくに、カートリツジ固有誤差の大きなものについて
は、記録・再生時のデータの信頼度を低下する恐れがあ
るので、カートリツジの使用を禁止するような応用も考
えられる。

また、ステツプF70の処理は、装置Ｕの記録再生機構
を使用して、カートリツジC_x内のあきスペース上に、上
記修正係数を記録する処理であつてもよい。この場合、
別の装置Ｕ′でカートリツジC_xを使用する際に、カート
リツジC_x内のあきスペースに記録された修正係数を装置
Ｕ′の再生機構で読み出し、この修正係数に基づいて、
装置Ｕ′をカートリツジC_xに対して記録・再生上最適状
態に調整することが可能となる。

続いて、ステツプF80に進む。ステツプF80の処理は、
カートリツジC_xに対して装置Ｕを、記録・再生上最適な
状態に調整する処理である。カートリツジC_x固有の修正
係数を得る方法として、ステツプF60で使用する装置Ｕ
自ら検出するか、ステツプF70の処理により、多数のカ
ートリツジを管理する制御装置（図示せず）を介して、
使用カートリツジC_xをアドレスとして検索し、カートリ
ツジC_x′の修正係数を得ることができる。また、同様
に、ステツプF70の処理により、カートリツジC_xのあき
スペースに記録されたカートリツジC_xの修正係数を、使
用する装置Ｕ′の再生機構で自ら読み出して得ることが
できる。

ここで、得られたカートリツジ固有の修正係数ε₁,ε
_２を使つて、機構部ゲイン定数G₁,G₂をε_１倍，ε_２倍
したε₁G₁,ε₂G₂を新しい機構部ゲインとして記憶す
る。この結果、カートリツジ固有の誤差を除去すること
ができ、安定かつ正確にテープを駆動することが可能と
なる。

第４図は本発明の他の実施例を示す動作フロー図であ
る。本実施例のブロツク構成は第１図と同一であり、そ
の説明は省略する。

第４図の動作フロー図は、第２図の動作フロー図にお
けるステツプF20とF30の処理が異なり、他の処理は同一
である。したがつて、第２図のステツプF20とF30に相異
するステツプF91からF94について説明する。これらのス
テツプの処理は、カートリツジをロードしない状態で、
夫々のリール駆動系を学習試行し、装置特性の設計値か
ら誤差を補正する修正係数を求め記憶する処理である。

最初に、ステツプF91の処理を行う。夫々のリール駆
動系について、静止状態から所定速度まで加速し、次に
静止状態に減速する一連の動作を指令する夫々のモータ
電流指令値を設定する。このモータ電流指令値は予めRA
M17に記憶された結果を使用する。

続いて、ステツプF92に進み夫々のリール駆動系の応
答が望ましいものであるか否かを判断するために、加速
または減速期間における基準速度に致る時間t_aを検出
し、結果をRAM17に記憶する。このt_aの具体的検出方法
は、第３図のステツプF35の処理と同様であり説明は省
略する。

続いて、ステツプF93に進む。ステツプF93では、検出
した基準速度に致る時間t_aが許容値を越えているかどう
かの判断を行う。この判断の結果、許容値内に入つてい
る場合には、それ以上の補正動作は行わないでステツプ
F50に進む。許容値を越えている場合、ステツプF94に進
む。

ステツプF94では、すでに求めているt_aを用いて、夫
々のリール駆動系のモータ電流を修正する係数ε_２を演
算する。夫々のリール駆動系の補正係数ε_２を演算する
過程は、第３図ステツプF37の処理と同様であり説明を
省く。演算結果はデイジタルコントローラ10の指定する
RAM17の一つの領域に記憶される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、装置固有の誤差
とカートリツジ固有の誤差とに分離して除去することが
できる。これによつて、装置とカートリツジの品質管理
がより正確に行えるようになる。例えば、固有誤差の大
きいカートリツジを選別除去することも可能となる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す制御方法のブロツク
図、第２図及び第３図は第１図の実施例の動作フロー
図、第４図は他の実施例の動作フロー図である。１……磁気テープ、２……磁気ヘツド、３……張力セン
サ、4,5……リール、6,7……モータ、8,9……タコメー
タ、10……デイジタルコントローラ、11,12……D/A変換
器、13……AD変換器、14,15……電力アンプ、16……演
算器、17……RAM、18……ROM、19……出力ポート、20…
…入力ポート。

フロントページの続き (72)発明者土岐謙治神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所小田原工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 15/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一方のリールから巻出されたテープがヘッ
ド部を通って他方のリールに巻取られ、夫々のリールを
駆動するモータが独立に設けられている２つのリール駆
動系を備えるテープ移送装置における前記テープの速度
変更に際し、一方のリールの速度変更に要する時間と、
この時間内におけるテープの張力誤差とを用いて、前記
２つのリール駆動系の誤差を補正するテープ移送装置の
調整方法において、前記一方のリールまたは他方のリー
ルのいずれかは、前記テープ移送装置に装着するテープ
を収納したカートリッジに備えるものであり、前記テー
プ移送装置に装着する多数のカートリッジの固有誤差の
分布が平均値を示す標準カートリッジを求め、この標準
カートリッジを用いて、前記テープ移送装置を予め補正
した後に、使用するカートリッジ固有の誤差を補正する
ことを特徴とするテープ移送装置の調整方法。
【請求項２】一方のリールから巻出されたテープがヘッ
ド部を通って他方のリールに巻取られ、夫々のリールを
駆動するモータが独立に設けられている２つのリール駆
動系を備えるテープ移送装置における前記テープの速度
変更に際し、一方のリールの速度変更に要する時間と、
この時間内におけるテープの張力誤差とを用いて、前記
２つのリール駆動系の誤差を補正するテープ移送装置の
調整方法において、前記一方のリールまたは他方のリー
ルのいずれかは、前記テープ移送装置に装着するテープ
を収納したカートリッジに備えるものであり、前記テー
プ移送装置にカートリッジを装着する前に、前記テープ
移送装置の特性の設計値からの誤差を予め補正した後
に、カートリッジ固有の誤差を補正することを特徴とす
るテープ移送装置の調整方法。