JP4186998B2 - 磁気記録再生装置及び磁気記録再生装置における結露検出方法 - Google Patents

磁気記録再生装置及び磁気記録再生装置における結露検出方法 Download PDF

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Description

本発明は、磁気テープを回転ヘッドドラムに巻き付けて記録再生を行うヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置及びこの磁気記録再生装置における結露検出方法に関する。
磁気テープを回転ヘッドドラムに巻き付けて記録再生を行うヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置においては、この装置を気温や湿度の高い場所に持ち込んだ場合等に、回転ヘッドドラムに結露を生じることがある。この結露が生じた状態で磁気テープを回転ヘッドドラムに巻き付けると、磁気テープが回転ヘッドドラムに貼り付いて磁気テープや回転ヘッドドラムに破損が生じるため、事前に結露を的確に検出し、磁気テープの巻き付け動作を制御する必要がある。
一般にこの結露を検出する手段としては、回転ヘッドドラムの近傍に結露センサーを設置し、このセンサーによって回転ヘッドドラムの状態を間接的に検知して結露を検出する方法が採用されていた。
ところが、このようなセンサーによる結露検出方法では、急激な温度変化時の結露検出に時間がかかり、回転ヘッドドラムの現在の結露状況を的確に検出することができないという欠点があった。
そこでこの回転ヘッドドラムの結露をリアルタイムで検出できる磁気記録再生装置として、従来例えば下記の特許文献1に開示されるようなものが提案されている。即ちこの磁気記録再生装置では、磁気テープを回転ヘッドドラムに完全に巻き付ける前に磁気テープを回転ヘッドドラムに僅かに接触させるようにし、ここで結露が生じていた場合には回転ヘッドドラムの回転数が変化するため、この回転数の変化を検出することによって結露の判定を行い、磁気テープをアンローディングさせるようにしている。
特開2004−192713号公報
しかしながら、このような従来の結露検出方法において、磁気テープを回転ヘッドドラムに僅かに接触させた状態で結露が検出されなかった場合でも、その後のテープローディング動作の途中で回転ヘッドドラムに結露が生じる可能性があり、この場合の結露は従来の方法では検出できないので、磁気テープや回転ヘッドドラムの破損を確実に防ぐことは難しかった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、回転ヘッドドラムの結露をより高い確率で検出し、磁気テープや回転ヘッドドラムの破損を確実に防ぐことのできる磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため本発明は、
テープカセットの磁気テープが巻き付けられ、磁気テープに対し信号の記録再生を行う回転ヘッドドラムと、回転ヘッドドラムに上記磁気テープを巻き付けるテープローディング作及びその逆のアンローディング動作を行うテープローディング機構と、回転ヘッドドラムの回転及びテープローディング機構の動作を制御する制御部と、を備えている。
制御部は、テープカセットが装填された時における回転ヘッドドラムの回転数に応じて結露検出の閾値を設定すると共にテープローディング動作時の回転ヘッドドラムの回転数を監視する。回転ヘッドドラムの電源をオフにして慣性のみで回転する回転ヘッドドラムに磁気テープ僅かに接触する位置まで磁気テープをテープローディング動作する。そして。この状態で、回転ヘッドドラムの回転数が設定された検出時間内に結露検出の閾値以下となった場合に結露と判定して回転ヘッドドラムの回転を停止すると共にテープローディング機構によるアンローディング動作を行う。また、検出時間内に結露と判定されなかった場合には、テープローディング機構によるテープローディング動作を再開して磁気テープを回転ヘッドドラムに巻き付けると共に回転ヘッドドラムを回転させる。そして、そのテープローディング動作の途中で回転ヘッドドラムの回転数の変化の連続下降性及び最高回転数の更新率から再び結露の判定を行う。結露時には回転ヘッドドラムの回転を停止すると共にテープローディング機構によるアンローディング動作を不可とするような制御を行う。
本発明による磁気記録再生装置では、結露の検出を多重的に行っているため、結露の発生をより高い確率で検出することができ、さらに結露検出時の状況に応じて磁気テープのアンローディング動作を制御するようにした結果、磁気テープや回転ヘッドドラムの破損をほぼ完全に防ぐことが可能となる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。
図1〜図3は、ヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置におけるテープ走行系の構成を示す図であり、図1はテープローディング前の状態、図2はテープローディング動作において磁気テープが回転ヘッドドラムに僅かに接触した状態、図3は磁気テープが回転ヘッドドラムに完全に巻き付けられたテープローディング完了状態である。
この構成において1は磁気テープに対し信号の記録再生を行う回転ヘッドドラム、2は磁気テープを収容したテープカセットを示す。ここでテープカセット2には磁気テープを巻回する供給側リール3と巻取側リール4が組み込まれ、供給側リール3からカセット2の前面に導出された磁気テープTが巻取側リール4に巻き取られるようにテープ走行経路が形成されてなる。
そしてこの磁気記録再生装置では、メカデッキ上に構成されるテープローディング機構によって磁気テープTを回転ヘッドドラム1に巻き付けるテープローディング動作及びその逆のアンローディング動作が行われるようになっている。このテープローディング機構においては、磁気テープTをガイドするガイドポスト5a,5b及び6a,6bが立設された一対のローディング部材5及び6を有し、このローディング部材5及び6が夫々回転ヘッドドラム1の左右両側に形成されたガイド溝7及び8に沿って図1の位置から図3の位置まで移動することによって磁気テープTがカセット2から引き出されて回転ヘッドドラム1に巻き付けられる。そしてその状態で磁気テープTがキャプスタン9及びピンチローラ10の回転と共に巻取側リール4に巻き取られるように走行することで、回転ヘッドドラム1による磁気テープTに対する信号の記録または再生が行われる。
また磁気テープTが回転ヘッドドラム1に巻き付けられた状態から磁気テープTのアンローディングを行う場合は、上記のテープローディング動作とは逆にローディング部材5及び6をガイド溝7及び8に沿って図3の位置から図1の位置に戻すように移動させればよい。なお、このアンローディング動作においては、ローディング部材5及び6の戻り移動と共に、巻取側リール4を回転させて磁気テープを巻き取るようにする。
以上の如きテープローディング機構は、ローディングモータを動力源として、メカデッキ上に構成されるギヤ機構及びカム機構の働きによって上述したテープローディング動作及びアンローディング動作が行われるものであるが、このテープローディング機構の構成は一般的な構成であるため、細部についての説明は省略する。
上記のように構成される磁気記録再生装置において、回転ヘッドドラム1の結露検出に係る構成を図4に示す。この構成では、回転ヘッドドラム1を回転させるドラムモータ11を制御すると共に、上述したテープローディング動作及びアンローディング動作を行うテープローディング機構12を制御する制御手段として、マイクロプロセッサによりなるコントローラ13を備えている。
そしてこのコントローラ13は、テープローディング動作時の回転ヘッドドラム1の回転数を監視し、磁気テープTが回転ヘッドドラム1に僅かに接触する位置までテープローディング動作が行われた状態(図2)で、回転ヘッドドラム1の回転数が所定の値以下となった場合に、結露(磁気テープが回転ヘッドドラムに貼り付いた状態)と判定して回転ヘッドドラム1の回転を停止すると共にテープローディング機構12によるアンローディング動作を行い、結露と判定されなかった場合には、テープローディング機構12によるテープローディング動作を再開し、そのテープローディング動作の途中(図2から図3に至る過程)で回転ヘッドドラム1の回転数の変化の連続下降性及び最高回転数の更新率から結露の判定を行い、結露時には回転ヘッドドラム1の回転を停止すると共にテープローディング機構12によるアンローディング動作を不可とするような制御を行う。
この結露検出制御のさらに詳細なフローを図5〜図9に示す。
ここで図5〜図7は結露を検出するためのメインフローであり、このフローが100分の1秒周期で繰り返されて結露の判定が行われる。
図5は、結露を判定するための閾値を決定するフローである。即ち、テープカセットが装填されると(ステップS1)、先ず回転ヘッドドラムの回転数が10Hz(毎秒10回転)以下であるか否かの判定を行い(ステップS2)、その結果に応じてステップS3またはステップS4に分岐する。
回転ヘッドドラムの回転数が10Hz以下であった場合のステップS3では、結露(磁気テープが回転ヘッドドラムに貼り付いた状態)を検出する閾値を3Hzに設定する。そして回転ヘッドドラムの回転数が6Hz未満のときは回転ヘッドドラムの電源をオンにして回転数を上昇させ、回転数が6Hzとなったところでの回転ヘッドドラムの電源をオフにする。また、始めから回転ヘッドドラムの回転数が6Hz以上であった場合は、すぐに回転ヘッドドラムの電源をオフにする。
一方、回転ヘッドドラムの回転数が10Hz以下でなかった場合のステップS4では、結露を検出する閾値を、テープカセット装填時の回転ヘッドドラムの回転数の半分の値に設定する。
そしてこのステップS3またはステップS4が実行された後、テープローディング機構を動作させて、磁気テープを図2に示す結露検出ポジション(回転ヘッドドラムに僅かに接触する位置)まで引き出すテープローディング動作を開始する(ステップS5)。
本フローでは、通常は8Hz程度の回転数で磁気テープを回転ヘッドドラム(電源オフ状態)に当てることを目標としている。電源をオンにして加速状態の回転ヘッドドラムは、電源をオフにしても、電源をオフにした時の回転数よりも多少高い回転数まで一度達した後に減速を始める。そこで今回の場合は、6Hzで回転ヘッドドラムの電源をオフにすることで加速の頂点を過ぎ、8Hz弱で減速に入ったところで磁気テープを回転ヘッドドラムに当てるようにしている。
またステップS2の分岐について説明すると、テープカセットをイジェクトした後にすぐに次のテープカセットを挿入した場合などは、回転ヘッドドラムの回転数が速いままの状態でのローディングとなり、その場合は通常の閾値3Hzまで待つと判定時間が長くなるため、もっと高い閾値で素早く判別する必要がある。ただし、テープカセット装填時の回転ヘッドドラム回転数が6Hz以上の場合、回転ヘッドドラムは加速状態でなく減速状態となる。そのため同じく8Hzで回転ヘッドドラムに磁気テープが当たる回転数は10Hz程度となる。よって、分岐条件は10Hzとなり、10Hz以上の時はテープカセット装填時の回転数の半分を閾値とする。
続く図6のフローは、結露検出制御の本体部分であり、回転ヘッドドラムの回転数が閾値以下になったら結露と判定するものである。即ちこのフローでは、磁気テープを結露検出ポジションまで引き出す間も回転ヘッドドラムの回転数の監視を行っており、ステップS6において回転ヘッドドラムの回転数が閾値以下であるか否かの判定が行われ、閾値以下であった場合は結露と判定して後述する図8の結露検出時のフローに移行し、閾値以下でなかった場合は次のステップS7に移行する。
ステップS7では、磁気テープが結露検出ポジション(図2)まで引き出されたか否かの判定が行われ、引き出しが完了していない場合は、ステップS8においてタイマー1を1カウント増やすと共に、0.6秒以内に引き出しが完了しないときには、タイマー2を2カウント増やし、それから再びステップS6に戻る。
ステップS7において磁気テープの結露検出ポジションまでの引き出しが完了していると判定された場合は、ステップS9で再び回転ヘッドドラムの回転数が閾値以下であるか否かの判定が行われ、閾値以下であった場合は結露と判定して後述する図8の結露検出時のフローに移行し、閾値以下でなかった場合は次のステップS10に移行する。
ステップS10では、タイマー2が50以上(0.5秒)であるか否かの判定が行われ、50以上でない場合は、ステップS11においてタイマー1を1カウント増やすと共に、タイマー1が60以上(0.6秒)となったらタイマー2を1カウント増やし、それから再びステップS9に戻る。ステップS10においてタイマー2が50以上になったと判定された場合は、次のフローに移行する。
以上の如き図6のフローは、低温対策及び高温対策を考慮した制御フローとなっている。即ち、低温環境下では磁気テープの引出し動作が遅くなり、また慣性のみで回転する回転ヘッドドラムの回転数の下がり方も速い為、磁気テープが結露検出ポジションに達した後に常温と同じ時間だけ検出時間を設けると、結露していなくても回転数が3Hzを切ってしまうことがある。結露による貼り付きでなくとも回転数の低下が速く、結露時の回転数低下も俊敏に現れるため、低温においては検出時間が常温と比べ短くても充分と思われる。
そこで本フローでは、テープローディング動作にかかる時間をカウントするタイマー1と検出時間をカウントするタイマー2を設定し、この検出時間調節に使用している。この場合、テープローディングにかかる時間を標準で0.6秒以内と設定し、磁気テープが結露検出ポジションまで引き出される前にタイマー1が60(0.6秒)を越えたらローディングスピードが遅いと判断し、検出時間をカウントするタイマー2を通常の倍の量(実機実験により決定)で増やし始める。
一方、低温とは逆に高温環境下においては、テープローディング動作が早く、回転ヘッドドラムも止まりにくい。よって本フローでは、タイマー2のカウント開始を標準時間である0.6秒(タイマー1が60カウントを数える)が過ぎてから行うようにしている。
そしてタイマー2が50(0.5秒)を越えたら検出を終了し、次の図7のフローに移行する。
続く図7のフローでは、上述した結露検出ポジション(図2)での判定時に結露が発生していない場合、再びテープローディング動作が開始される。非常に稀ではあるが、その再ローディングの途中(図2から図3に至る過程)で結露が生じることがある。本フローはそのタイミングにおける結露を検出するものである。
本フローでは、テープローディング動作の再開と共に回転ヘッドドラムの回転が開始されると(ステップS12)、続くステップS13において回転ヘッドドラムの回転数が目標回転数(当該機種における設定回転数)の90%以上に達したか否かの判定が行われ、90%以上であった場合は、結露なしと判定されてローディング終了処理が行なわれる(ステップS24)。
ステップS13において回転ヘッドドラムの回転数が目標回転数の90%に達していないと判断された場合は、続くステップS14で回転ヘッドドラムの回転数が前回よりも下がったか否かの判定が行われ、下がっていなかった場合はステップS15においてカウンター1を0にし、下がっていた場合はステップS16においてカウンター1を1カウント増やして次のステップS17に移行する。
続くステップS17では、回転ヘッドドラムの最高回転数記録が更新されたか否かの判定が行われ、最高回転数記録が更新された場合はステップS18においてカウンター2を0にする。最高回転数記録が更新されていない場合は、さらに次のステップS19で回転ヘッドドラムの最高回転数記録が更新されずに回転数が1回前の測定と同じであるか否かの判定が行われ、同じであった場合はステップS20においてカウンター2を1カウント増やし、同じでなかった場合はステップS21においてカウンター2を2カウント増やす。
そして、次のステップS22では、カウンター1が3以上もしくはカウンター2が20以上に達したか否かの判定が行われ、上記数値に達した場合は、結露と判定されて後述する図9の結露検出時のフローに移行し、上記数値に達しなかった場合は結露なしと判定されて次のステップS23に移行する。
最後にステップS23では、テープローディングが完了したか否かの判定が行われ、完了していない場合は再びステップS13に戻り、完了している場合はステップS24のローディング終了処理が行われる。
以上の如き図7のフローでは、回転ヘッドドラムの回転数の2種類の変化を結露検出条件としている。即ち、実験の結果、再加速中の結露時の回転ヘッドドラムの回転数の推移には2つの特徴があることが解った。
1つ目は、「磁気テープの貼り付きによる急な減速が起こる」ことである。しかしこの場合、回転ヘッドドラムは加速を行おうとするので大幅な減速ではなく、短時間の減速の後に再び加速する(減速時のテープ弛みにより加速できる)。これは閾値による検出は難しいが、回転数の低下が連続的に起こっている状態をチェックすれば検出可能である。
そこで本フローでは実験の結果を踏まえ、3回連続の回転数の下降で結露検出としている(カウンター1による検出)。
2つ目は、「磁気テープの貼り付きには至らないが、貼り付きかけてドラムに弾かれる」ことがあることである。このときの回転ヘッドドラムの回転数を監視すると、一瞬加速が止まり、ドラム速度が短時間ハンチングしているような状態になる。このとき回転ヘッドドラムは最高回転数が更新されず、その回転数は2つの値の間を行ったり来たりする。ただし、回転ヘッドドラムの回転数が目標回転数の90%に近くなると、回転数の伸びが悪くなり、同値が9回程度連続して出ることがある(これは、ドラムの回転速度が規定速度の50%に達した0.1秒後以降でないと精密な速度の測定は行えず、ドラムの加速中には実質的に粗い測定しかできないためであり、異常ではない)。
よって本フローでは、上記の現象を区別するために、「最高回転数が更新されないが前回と回転数が同じ」ときの重みを1、「最高回転数が更新されず前回と回転数が違う(ハンチング)」ときの重みを2とカウントし、その合計が20を超えたときに結露検出としている(カウンター2による検出)。
図8は、図6の結露検出フローで結露が検出された場合の動作フローである。即ち、磁気テープが図2に示す結露検出ポジション(回転ヘッドドラムに僅かに接触する位置)まで引き出された状態で結露が検出された場合は、まだ磁気テープを回転ヘッドドラムから引き離すことが可能な状態であるため、以下のようにしてアンローディング動作が行われる。
本フローでは、結露が検出されると直ちに回転ヘッドドラムの回転を停止させると同時に供給側リールのブロックブレーキを作動させ(ステップS31)、これによって磁気テープがそれ以上引き出されないようにする。続いてローディング部材を図1に示す初期位置まで戻すように移動させ(ステップS32)、それから巻取側リールを約3秒間回転させて磁気テープを巻き取る(ステップS33)。ここでテープローディング部材の移動の後に磁気テープの巻き取りを行う理由は、磁気テープの巻き取りとローディング部材の移動を同時に行うと磁気テープがローディング部材から抜けてしまうおそれがあるためである。また、磁気テープの巻き取りを供給側リールでなく巻取側リールで行っているのは、回転ヘッドドラムに貼り付いた磁気テープは巻取側に運ばれているので、巻取側リールで巻き取る方が再貼り付きも防止できて引き離しやすいためである。
そして上記のアンローディング動作が完了した後、結露によるエラーが発生したことが表示部に表示され(ステップS34)、最後にイジェクトボタンを押すことによってエマージェンシーイジェクト(エラー発生時の特別な間欠イジェクト)が行われてテープカセットが排出される(ステップS35)。
また図9は、図7の結露検出フローで結露が検出された場合の動作フローである。即ち、テープローディング動作の再開後、そのテープローディング動作の途中(図2から図3に至る過程)で結露が検出された場合は、磁気テープを回転ヘッドドラムから容易に引き離すことが難しいため、その場でアンローディング動作を不可とするような制御が行われる。
即ち本フローでは、結露が検出されると直ちに回転ヘッドドラムの回転を停止させると共に供給側リールのブロックブレーキを作動させ、さらに結露によるエラーが発生したことを表示部に表示させる(ステップS41)。そして、その後はテープローディング機構の全ての動作が停止され、イジェクトボタンを押してもテープカセットが排出されないエマージェンシーイジェクト不可の状態となり(ステップS42)、これによって磁気テープの状態をそれ以上悪化させないようにする。
以上の如く本発明による磁気記録再生装置では、結露の検出を多重的に行っているため、結露の発生をより高い確率で検出することができ、さらに結露検出時の状況に応じて磁気テープのアンローディング動作を制御するようにした結果、磁気テープや回転ヘッドドラムの破損をほぼ完全に防ぐことが可能となるものである。
磁気記録再生装置におけるテープ走行系の構成を示す図で、テープローディング前の状態である。 同、テープローディング動作において磁気テープが回転ヘッドドラムに僅かに接触した状態である。 同、磁気テープが回転ヘッドドラムに完全に巻き付けられたテープローディング完了状態である。 本発明による磁気記録再生装置の結露検出に係る構成図である。 結露検出制御のフローを示すフローチャートで、結露判定用の閾値を決定するフローである。 同、結露を判定するフローである。 同、テープローディング再開後の結露を判定するフローである。 同、図6のフローで結露が検出された場合の動作のフローである。 同、図7のフローで結露が検出された場合の動作のフローである。
符号の説明
T…磁気テープ、1…回転ヘッドドラム、2…テープカセット、11…ドラムモータ、12…テープローディング機構、13…コントローラ(制御手段)

Claims (5)

  1. テープカセットの磁気テープが巻き付けられ、上記磁気テープに対し信号の記録再生を行う回転ヘッドドラムと、
    上記回転ヘッドドラムに上記磁気テープを巻き付けるテープローディング動作及びその逆のアンローディング動作を行うテープローディング機構と、
    上記テープカセットが装填された時における上記回転ヘッドドラムの回転数に応じて結露検出の閾値を設定すると共にテープローディング動作時の上記回転ヘッドドラムの回転数を監視し、上記回転ヘッドドラムの電源をオフにして慣性のみで回転する上記回転ヘッドドラムに上記磁気テープ僅かに接触する結露検出ポジションの位置まで上記磁気テープをテープローディング動作した状態で、上記回転ヘッドドラムの回転数が設定された検出時間内に上記結露検出の閾値以下となった場合には、結露と判定して上記回転ヘッドドラムの回転を停止すると共に上記テープローディング機構によるアンローディング動作を行い、上記検出時間内に結露と判定されなかった場合には、上記テープローディング機構によるテープローディング動作を再開して上記磁気テープを上記回転ヘッドドラムに巻き付けると共に上記回転ヘッドドラムを回転させ、そのテープローディング動作の途中で上記回転ヘッドドラムの回転数の変化の連続下降性及び最高回転数の更新率から再び結露の判定を行い、結露時には上記回転ヘッドドラムの回転を停止すると共に上記テープローディング機構によるアンローディング動作を不可とするような制御を行う制御手段と
    を備えた磁気記録再生装置。
  2. 上記制御手段は、
    上記テープカセットが装填された時における上記回転ヘッドドラムの回転数が設定値以下のときには、上記回転ヘッドドラムの回転数を上記設定値まで上昇させてから上記回転ヘッドドラムの電源をオフにし、上記回転ヘッドドラムが所定回転数で減速に入ったところで上記磁気テープを上記結露検出ポジションの位置までテープローディング動作を行う
    請求項1に記載の磁気記録再生装置。
  3. 上記制御手段は、
    上記テープカセットが装填された時における上記回転ヘッドドラムの回転数が所定回転数以下のときには、上記結露検出ポジションにおける上記結露検出の閾値を一定の値に設定し、
    上記テープカセットが装填された時における上記回転ヘッドドラムの回転数が所定回転数より大きいときには、上記結露検出の閾値を上記回転ヘッドドラムの回転数の半分に設定する
    請求項1に記載の磁気記録再生装置。
  4. 上記制御手段は、
    上記磁気テープが上記結露検出ポジションの位置までテープローディング動作にかかる時間に応じて、上記結露検出ポジションにおける上記検出時間を変化させる
    請求項1に記載の磁気記録再生装置。
  5. テープカセットの磁気テープが巻き付けられ、この磁気テープに対し信号の記録再生を行う回転ヘッドドラムと、この回転ヘッドドラムに上記磁気テープを巻き付けるテープローディング動作及びその逆のアンローディング動作を行うテープローディング機構と、上記回転ヘッドドラムの回転及び上記テープローディング機構の動作を制御する制御手段と、を備えてなる磁気記録再生装置における結露検出方法であって、
    上記制御手段によって、上記テープカセットが装填された時における上記回転ヘッドドラムの回転数に応じて結露検出の閾値を設定すると共にテープローディング動作時の上記回転ヘッドドラムの回転数を監視し、上記回転ヘッドドラムの電源をオフにして慣性のみで回転する上記回転ヘッドドラムに上記磁気テープ僅かに接触する結露検出ポジションの位置まで上記磁気テープをテープローディング動作した状態で、上記回転ヘッドドラムの回転数が設定された結露検出時間内に上記結露検出の閾値以下となった場合には、結露と判定して上記回転ヘッドドラムの回転を停止すると共に上記テープローディング機構によるアンローディング動作を行い、上記検出時間内に結露と判定されなかった場合には、上記テープローディング機構によるテープローディング動作を再開して上記磁気テープを上記回転ヘッドドラムに巻き付けると共に上記回転ヘッドドラムを回転させ、そのテープローディング動作の途中で上記回転ヘッドドラムの回転数の変化の連続下降性及び最高回転数の更新率から再び結露の判定を行い、結露時には上記回転ヘッドドラムの回転を停止すると共に上記テープローディング機構によるアンローディング動作を不可とするような制御を行う磁気記録再生装置における結露検出方法。
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