(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カートリッジの磁気テープを巻き締めるためのリールモータと、前記リールモータの回転角を検出する検出器とを有し、前記検出器の分解能の１ステート分を複数に分割した制御パルスで前記リールモータを駆動すると共に、前記制御パルスを前記磁気テープの不揮発領域に保存したことを特徴とするカートリッジ式磁気テープ装置。
【請求項２】
前記リールモータを間歇駆動して前記磁気テープを巻き締めることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ式磁気テープ装置。
【請求項３】
前記リールモータは、三相８極または１０極或いは１２極のブラシレスモータであり、前記検出器は、前記三相ブラシレスモータに付設されたホールセンサであることを特徴とする請求項１又は２に記載のカートリッジ式磁気テープ装置。
【請求項４】
前記検出器の分解能は三相ブラシレスモータの極数に対応する１５度または１２度あるいは１０度であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカートリッジ式磁気テープ装置。
【請求項５】
前記不揮発領域に保存された制御パルスで前記リールモータを駆動させ、前記検出器でその際のリールモータの回転角度を検出し、前記回転角度に応じて制御パルスの電圧もしくはパルス幅を変更して前記不揮発領域に上書きすることを特徴とする請求項４に記載のカートリッジ式磁気テープ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁気テープ装置に係り、特に、磁気テープカートリッジの磁気テープを巻き締めるカートリッジ式磁気テープ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、この種カートリッジ式磁気テープ装置に搭載される磁気テープカートリッジ（以下、単にカートリッジと表す。）２を示す斜視図であり、図９は、図８で示したカートリッジ２を上部カバーの内側から見た平面図を示す。
【０００３】
図９に示すように、磁気テープ５は、カートリッジテープリール６に巻きつけられ、かつ、先端のリーダピンがカートリッジの隅部に係止された状態でカートリッジ２に収納されており、この磁気テープ５は、通常、この磁気テープ５の巻き終わりの外周とリーダピン１０を結ぶ接線上に直線的に端部を張った状態で収納してある。なお、カートリッジテープリール６の内周には、図２で後述するファイルリールモータと連結されるクラッチ９が同軸に収納されている。
【０００４】
これに対して、図１０は、磁気テープ５の端部が弛んだ状態のカートリッジ２を示し、このような状態の磁気テープ５を収納したカートリッジ２が供給されたカートリッジ式磁気テープ装置においては、この状態からデータの読み書きを開始（以下、スレッドと表す。）すると、磁気テープ５に急激にかかる張力によって、リーダピン１０が脱落する虞れがあるのみならず、万一、巻きつけ部分の内部で切断されていても、外見上は判別できない。
【０００５】
したがって、このような場合には、スレッドを始めるまえに磁気テープ５をあらかじめ巻き締めており、このときには、このカートリッジテープリール６の内側のクラッチ９を介して下部に連結された図２で後述するファイルモータを駆動して、カートリッジテープリール６を図１０の矢印Ｂで示す反時計方向に回転させている。
【０００６】
図１１（ａ）、（ｂ）は、従来のカートリッジ式磁気テープ装置の巻き締め動作のタイムチャートを示す。このタイムチャートに示すように、従来のカートリッジ式磁気テープ装置では、磁気テープが弛んでいる場合には、ＤＣ５．２Ｖの制御電圧を加速時間４４の間ファイルリールモータに印加して、磁気テープを巻き締めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このファイルリールモータの加速時間４４は、磁気テープの弛んだ長さに比例するので、この長さが通常の長さと比べて長い場合には、図１１（ｂ）で示す巻き締め開始４５から巻き締め完了４６までの所要時間も長くなり、カートリッジテープリールの回転速度もそれだけ上昇する。すると、巻き締め完了時４６には、カートリッジテープリールの急停止に伴って磁気テープに過大な張力が発生する。
【０００８】
なお、図１１（ｃ）は、ファイルリールモータに付設されたホールセンサによるこのファイルリールモータの回転角の検出情報を示し、最後のホールセンサのステート変化４７後の所定時間経過後に、ファイルリールモータの制御電圧を５Ｖに戻して、このファイルリールモータを停止させている。したがって、巻き締め完了時にファイルリールモータを停めることができない。
【０００９】
しかも、巻き締め開始４５から巻き締め完了４６までファイルリールモータ
は加速し続けて、巻き締め完了４６時の磁気テープの張力は、ファイルリールモータと磁気テープならびにテープリールの慣性と相俟って過大となる。
【００１０】
そこで、本発明は、弛んだ状態で収納された磁気テープの巻き締めに際して、磁気テープにかかる過大な張力に起因する衝撃を軽減することのできるカートリッジ式磁気テープ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、カートリッジの磁気テープを巻き締めるためのリールモータと、前記リールモータの回転角を検出する検出器とを有し、前記検出器の分解能の１ステート分を複数に分割した制御パルスで前記リールモータを駆動すると共に、前記制御パルスを前記磁気テープの不揮発性領域に保存したことを特徴とする。
【００１２】
なお、リールモータは、三相８極または１０極或いは１２極のブラシレスモータであり、検出器は、三相ブラシレスモータに付設されたホールセンサであって、検出器の分解能は、三相ブラシレスの極数に対応する１５度または１２度あるいは１０度であり、制御パルスは、磁気テープの不揮発領域に保存することが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のカートリッジ式磁気テープ装置の一実施の形態を図面を参照して詳述する。
【００１４】
図１は、本発明のカートリッジ式磁気テープ装置１を示し、カートリッジを搭載中の斜視図であり、図２（ａ）は、カートリッジ２を搭載後の平面図を、（ｂ）は（ａ）のＡ―Ａ断面図を示す。
【００１５】
このカートリッジ式磁気テープ装置１は、磁気テープ５の先端のリーダピン１０を、図３の拡大平面図に示すようにカートリッジ２を搭載した後に引き出し、４個のアイドラリール４を介してマシンリール３まで引き伸ばし、さらに、このマシンリールの係止ピンに係止して、データの読み書き、すなわち、前述したスレッドを行う。なお、図３は、カートリッジテープリール６からマシンリール３に磁気テープ５をスレッド中のカートリッジ式磁気テープ装置１を示す。
【００１６】
このカートリッジ式磁気テープ装置１では、これらのカートリッジテープリール６およびマシンリール３を駆動するファイルリールモータ７とマシンリールモータ８の速度は、このカートリッジ式磁気テープ装置１に組み込まれた図示しないコントロール基板によって、各リールモータに印加する制御電圧を介して目標とする電流値を制御している。
【００１７】
また、このコントロール基板には、これらのファイリングモータ７とマシンレールモータ８で磁気テープの張力を制御するための定電流ドライバ回路（トルク制御）を備えており、さらに、磁気テープの張力（トルク）の制御のみならず、速度を制御するための速度検出手段も付加して目標速度との差を検出し、この差によって加速トルクと減速トルクを決めてフィードバック制御する。
【００１８】
これらのリールモータは、ＰＷＭ（ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；パルス幅変調）制御機能を備えた三相８極のブラシレスＤＣモータであって、このリールモータを加速・減速するための目標電流値の制御を電圧レベルで行う。
【００１９】
また、これらのリールモータは、速度制御用の入力にＤＣ５Ｖを印加しているときには停止しており、５Ｖを超える電圧を印加すると正転し、５Ｖ未満の電圧を印加すると逆転する。
【００２０】
さらに、これらのリールモータには、回転位置検出用として一般に採用されているタコエンコーダは付設されてなく、三相８極のブラシレスＤＣモータに対応して、一周で２４回、すなわち、３６０°の２４分の１の１５°ピッチで変化するホールセンサを備えており、このホールセンサのみがリールモータの速度検出手段（位置検出手段）となる。
【００２１】
さらに、本発明のカートリッジ式磁気テープ装置１では、ホールセンサの１ステート分（すなわち１５°）を５分割する３°移動用のモータ制御用パルス（以下、単に制御パルスと表す。）を使用してリールモータを駆動する。
【００２２】
すなわち、本発明のカートリッジ式磁気テープ装置１では、１５°刻みの位置情報をホールセンサを介して発生するリールモータにおいて、１５°を５分割する制御パルス（電圧レベルとパルス幅）をあらかじめ測定しておいて、この制御パルスでリールモータを駆動することで、見かけ上は検出器の５倍の精度で各リールモータを制御する。
【００２３】
したがって、図４（ａ）で示すモータ制御のタイムチャートに示すように、リールモータを３°刻みに間歇的に駆動することが可能となり、加速時間を断続的にして巻き締め動作を行うことができるので、このリールモ−タの速度を抑えることができ、磁気テープの巻き締め完了時に発生する過大な張力を防ぎ、これに伴うストレスを軽減することができる。
【００２４】
磁気テープの巻き締め完了の判定は、３°刻みの制御パルスでリールモータを回転させて、図４（ｃ）で示す最後のホールセンサのステート変化４３から、図６で後述するように、５パルス連続でホールセンサの１５°の変化を検出できなかったときとする。
【００２５】
図５は、ファイルリールモータの起動時の制御パルス決定のフローチャートを示す。このフローチャートに示すように、このカートリッジ式磁気テープ装置１では、カートリッジを投入（ステップ１２）すると、磁気テープが弛んでいる場合には、スレッドの際にリーダピン１０が脱落する事態を防ぐために、磁気テープの弛みの多少にかかわらず、まず、巻き締めを行う。
【００２６】
その際には、このファイルリールモータの製造工場における出荷検査時に測定した前述したデフォルトの制御パルスを使用し（ステップ１３）、まず、図２（ａ）の矢印Ｃで示す時計方向へ１０パルス分駆動して磁気テープを撓ませる（ステップ１４）。なお、このときには、ホールセンサを監視してファイルリールモータがホールセンサの丁度２ステート分（３０°）回転したか否かを判断する（ステップ１５）。
【００２７】
もし、３０°回転した場合には、使用した制御パルスを磁気テープの不揮発領域に上書きし（ステップ１６）、図２（ａ）の矢印Ｄに示す反時計方向の巻き締め動作を行って（ステップ１７）終了（ステップ１８）となる。
【００２８】
逆に、３０°未満の場合には、ファイルリールモータの回転角が３０°以上になったか否かを判断し（ステップ１９）、３０°以上回転した場合には、弛めたときに使用した制御パルスで１０パルス分（すなわち、弛めた長さ分）巻き締める。
【００２９】
なお、このステップ２０の動作は、ファイルリールモータの制御パルスの調整を何度も繰り返す際に、カートリッジの内部で磁気テープを弛まし続けることができないことによる巻き締め動作である。
【００３０】
次に、ファイルリ−ルモータの回転角を減らす方向に制御電圧を下げるかパルス幅を減らすことで、この制御パルスを調整（ステップ２１）して、ステップ１５に戻り、再度ファイルリールモータの回転角が３０°になったか否かを判断する（ステップ１９）。
【００３１】
ファイルリールモータが３０°以上回転していた場合には、弛めたときに使用した制御パルスを使用して、再び１０パルス分（弛めた長さ）を巻き締める（ステップ２２）。次に、制御電圧を上げるかパルス幅を増やし、回転角を増やす方向に制御パルスを調整（ステップ２３）して、再びステップ１５へ戻り、以下、これを繰り返す。
【００３２】
図６は、磁気テープの巻き締め動作のフローチャートを示す。このフローチャートに示すように、カートリッジ式磁気テープ装置にカートリッジを投入（ステップ３１）すると、まず、この磁気テープ装置の不揮発領域に保存した制御パルスをコントロール基板の速度制御部にロードし（ステップ３２）、この制御パルスで５パルス分磁気テープの巻き締めを行い（ステップ３３）、過去の５パルスの間にホールセンサが変化しなかったかどうかを判断する（ステップ３４）。
【００３３】
ホールセンサが変化しなかった場合には、巻き締め完了（ステップ３５）となって終了（ステップ３６）となるが、逆に、過去５パルスの間でホールセンサが変化した場合には、更に１パルスの巻き締めを行い（ステップ３７）、ステップ３４に戻って、再度過去５パルスの間にホールセンサが変化しなかったかどうかを判断し、以下、ホールセンサが変化しなくなるまでこれを繰り返す。
【００３４】
このように、ファイルリールモータを３°分回転させる制御パルスを磁気テープの不揮発領域にあらかじめ保存しておくことにより、このファイルリールモータの加速を加減しながら巻き締め動作を行うことができるので、巻き締め完了時にテープにかかる過大な張力を軽減することができる。
【００３５】
なお、上記一実施の形態では、カートリッジの搭載時に磁気テープが弛んでいた場合の巻き締めについて述べたが、磁気テープを弛める動作が必要な場合にも、本発明の巻き締め動作を適用することができる。
【００３６】
すなわち、カートリッジ式磁気テープ装置では、カートリッジ２を搭載すると、このカートリッジ２のカートリッジテープリールとファイルリールモータ７がクラッチ９で接続される（以下、マウントと呼ぶ。）。
【００３７】
このクラッチ９に接続されるファイルリールモータ側のクラッチ１１を図７に示す。このクラッチ１１は、カートリッジ側のクラッチ９と同一品であって、双方の歯の山と谷をかみ合わせことで、ファイルリールモータの回転がカートリッジテープリール６に伝達される。
【００３８】
ここで、これらのクラッチをかみ合わせるときに、これらのクラッチの中心がずれていて双方の歯がかみ合わない場合があり、このときに何回マウントリトライしても、これらのクラッチ９、１１がかみ合わないときがある。この場合には、従来から、ファイルリールモータ７を磁気テープが弛む方向に所定のトルクで駆動して、これらのクラッチを強制的にかみ合わせている（以下、キック動作と呼ぶ。）が、このキック動作によってカートリッジの磁気テープは通常よりも弛んだ状態になる。
【００３９】
そこで、このキック動作に伴って磁気テープが弛んだ場合でも、上述した本発明の巻き締め手段を適用することで、この磁気テープに印加される過大な張力によるストレスを軽減することができる。
【００４０】
さらに、磁気テープの巻き取り時の衝撃も減らすことができる。すなわち、カートリッジテープリール６に磁気テープを巻き取るときには、通常、巻取りが完了する直前にファイルリールモータの回転数をあらかじめ落すことで、磁気テープへの衝撃を減らしているが、その際の巻き取り完了位置は、磁気テープのスレッド完了後にマシンリール４の回転角度をホールセンサでカウントし、磁気テープ５の不揮発領域に保存してあるために容易に算出できる。
【００４１】
なお、この保存した回転角度の情報が予期しない電源遮断などで使用できなくなった場合には、磁気テープの残量をこの磁気テープの巻き半径から計算して、巻き取り完了直前まで通常の巻き取りを行い、巻き取り完了前に本発明の手段で制御パルスを適用して、リールモータの回転数を落として、磁気テープに印加されるストレスを軽減する。
【００４２】
従来のカートリッジ式磁気テープ装置では、弛んだテープの巻き締め時の特にキック動作後の巻き締めにおいても、磁気テープが切れたり、リーダピンから外れる場合があったが、本発明のカートリッジ式磁気テープ装置によれば、このような事態を回避することができる。
【００４３】
なお、上記一実施の形態では、三相のリールモータの極数が８極で、これに対応してホールセンサの分解能が１５°のときで説明したが、リールモータの極数を１０極としてホールセンサの分解能を１２°としてもよく、さらに、リールモータの極数を１２極としてホールセンサの分解能を１０°に上げてもよい。
【００４４】
また、これらの分解能だけ回転させる制御パルスの分割数は、５とした場合で説明したが、リールモータなどの慣性を考慮すると、発明者の一実験例では、むしろ、２ないし４分割が好ましく、このカートリッジ式磁気テープ装置に採用されるリールモータの極数や、リールモータおよびテープリールならびに磁気テープなどを含む慣性によって選択することが好ましい。
【００４５】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、リールモータを間歇駆動して磁気テープを巻き締めることにより、磁気テープの巻き締めを行う際の磁気テープにかかる過大な張力に起因する衝撃を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカートリッジ式磁気テープ装置の一実施の形態を示し、カートリッジを搭載中を示す斜視図。
【図２】本発明のカートリッジ式磁気テープ装置の一実施の形態を示し、（ａ）は、平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ―Ａ断面図。
【図３】本発明のカートリッジ式磁気テープ装置の一実施の形態を示し、マシンリールに磁気テープをスレッド中の状態を示す平面図。
【図４】本発明のカートリッジ式磁気テープ装置の一実施の形態の作用を示すタイムチャートで、（ａ）はリールモータの制御電圧を、（ｂ）はテープリールの速度を、（ｃ）はリールモータの回転角を検出するホールセンサの検出情報を示す。
【図５】本発明のカートリッジ式磁気テープ装置の一実施の形態の作用を示すフローチャートで、リールモータの制御用パルスを決めるフローを示す。
【図６】本発明のカートリッジ式磁気テープ装置の一実施の形態の作用を示すフローチャートで、カートリッジテープの巻き締め動作のフローを示す。
【図７】本発明のカートリッジ式磁気テープ装置の他の実施の形態を示す部分斜視図。
【図８】本発明および従来のカートリッジ式磁気テープ装置に搭載されるカートリッジを示す斜視図。
【図９】図８で示したカートリッジを上部カバーの内側から見た平面図。
【図１０】図９で示したカートリッジの磁気テープが弛んだ状態の一例を示す平面図。
【図１１】従来のカートリッジ式磁気テープ装置の作用を示すタイムチャートで、（ａ）はリールモータの制御電圧を、（ｂ）はテープリールの速度を、（ｃ）はリールモータの回転角を検出するホールセンサの検出情報を示す。
【符号の説明】
１  カートリッジ式磁気テープ装置
２  磁気テープカートリッジ
３  マシンリール
４  アイドラリール
５  磁気テープ
６  カートリッジテープリール
７  ファイルリールモータ
８  マシンリールモータ
９  クラッチ
１０  リーダピン
１１  ファイルリールモータクラッチ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003645859.tif 000010
【図１０】
0003645859.tif 000011
【図１１】
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