かみテープ

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パンチテープから転送てんそう

かみテープ (かみテープ、えい: paper tape, punched tape)は、ほそ一定いっていはばながかみのこと。一般いっぱんしんきつけたかたち提供ていきょうされ紙巻かみまきテープともいう。価格かかく安価あんかであり、表面ひょうめんへの装飾そうしょく可能かのうである。きつけたかたちのためコンパクトであり、ドラムなどに取付とりつけて機械きかいてき駆動くどうすれば時間じかん同期どうきした出力しゅつりょくることができる。このことから初期しょき記録きろく媒体ばいたい電信でんしん磁気じきテープのベースとしてのテープレコーダー)としても使用しようされた。

記録きろく媒体ばいたいとしてのかみテープ[編集へんしゅう]

5あなテープと8あなテープ
かみテープ読取よみと装置そうち物理ぶつりてきにループされた5あなテープがループ処理しょり実行じっこうしている。

鑽孔さんこうテープ」(さんこうテープ)や「穿孔せんこうテープ」(せんこうテープ)ともばれるコンピュータ情報じょうほう記録きろくするために使つかわれたかみ媒体ばいたい。テレックスよう鑽孔さんこうテープはコンピュータ以前いぜんより使つかわれ最初さいしょ情報じょうほう用紙ようしといわれており、パンチカード統計とうけいカード)などとともに初期しょき情報じょうほう用紙ようし一種いっしゅとされる[1]。さらにふるくはピアノロールなど自動じどう演奏えんそう楽器がっき楽譜がくふ記録きろくするためにもちいられるものに起源きげんもとめることが出来できる。

自動じどうパンチあなをあけて、あな有無うむで0,1の信号しんごう記録きろくする。元々もともと電報でんぽうようで、アルファベットのみからなるコード体系たいけいの5あなのものからはじまったが、徐々じょじょ拡張かくちょうされ6あなや7あな、1960年代ねんだい以降いこうのバイト=オクテットの時代じだいには8あなとなった。後述こうじゅつするようにはばひろいテープのれいもある。

ピアノロールなどははばひろいが、はばせま鑽孔さんこうテープはふるくは1846ねんアレクサンダー・ベイン電信でんしん自動じどう送信そうしん使つかったれいがある。また1950年代ねんだいのコンピュータでもはばひろいテープがある[2]。1990年代ねんだい前半ぜんはんあたりまではパチンコみせジェットカウンターたますう計数けいすう)の出力しゅつりょくとしても使用しようされていた。

モスクワの宇宙うちゅう征服せいふくしゃのオベリスク (1964) にはコンピュータまたは通信つうしん技術ぎじゅつしゃおもわれるひとえがかれたレリーフがあり、その人物じんぶつは3ぎょう四角しかくあないたかみテープをっている。

1970年代ねんだいのSFアニメひとしいてはコンピュータが作動さどうしている場面ばめんのガジェットとしてオープンリールデータレコーダともによくえがかれていた。鑽孔さんこうテープのビット列びっとれつをそのままって理解りかいするのは、かみテープが記録きろく媒体ばいたい使つかわれていた時代じだいのコンピュータ技師ぎしにとってはたりまえ技能ぎのうであった。テープのあな具合ぐあい二進法にしんほう順序じゅんじょてられたものであり、0 - 9数字すうじ若干じゃっかん制御せいぎょ文字もじ容易よういおぼえられ、手元てもとASCIIJISISO該当がいとうする文字もじコード一覧いちらんひょうれば逐一ちくいちことはできる。

かつては駄菓子だがしで、使用しようみの鑽孔さんこうテープが商品しょうひんとしてられており、「スパイごっこあそび」などで活用かつようされていた。

かみテープはいまではほとんど記録きろく媒体ばいたいとして使つかわれておらず新規しんきシステムが入出力にゅうしゅつりょくかみテープを採用さいようすることはない。CNC機械きかい既存きそんのデータを活用かつようするためにかみテープ装置そうち比較的ひかくてきなが使つかわれてきたが、それも急速きゅうそく手段しゅだんってわられつつある。

フォーマット[編集へんしゅう]

データは所定しょてい位置いちあながあるかないかであらわされる。最初さいしょは1れつに5あなでデータをあらわしていたが、のちに6あな、7あな、8あなのものが登場とうじょうした。初期しょき電気でんき機械きかいしき計算けいさんである Harvard Mark I では、1れつ24あなかみテープを使つかっていた[3]。データをあらわあなのほかに、かくれつかならけられているちいさめのあながあり、スプロケットかみテープをおくるのに使つかわれていた。のち光学こうがく読取よみと装置そうちがタイミングパルスを生成せいせいするのにスプロケットようあな使つかうようになった。

文章ぶんしょう(テキスト)の符号ふごうにはいくつかの方法ほうほうがある。最初さいしょ文字もじコードBaudotで、その起源きげんは19世紀せいきさかのぼる。Baudotは5あな対応たいおうしている。その、6あな文字もじコードとして Teletypesetter (TTS)、FieldataFriden Flexowriter文字もじコード規格きかく登場とうじょうし、ひろまった。1960年代ねんだいはいると、米国べいこく国家こっか規格きかく協会きょうかいがデータ処理しょりよう汎用はんようコードを策定さくていするプロジェクトを開始かいしし、ASCIIまれた。これを採用さいようした7あなかみテープを使つかったテレタイプ端末たんまつテレタイプしゃなどが生産せいさんした。テレックスなどではBaudotを使つかつづけた。

寸法すんぽう[編集へんしゅう]

鑽孔さんこうテープのあつさは0.1mm(0.00394 インチ)である。Baudotようテープのはばは17.46mm(11/16インチ)、ASCIIおよび6あな以上いじょうようテープのはばは25.4mm(1インチ)である。あなあな間隔かんかくはどちらの方向ほうこうでも2.54mm(0.1インチ)である。データようあな直径ちょっけいは1.83mm(0.072インチ)、フィードようあな直径ちょっけいは1.17mm(0.046インチ)である[4]。この2種類しゅるいはばかみテープは2012ねん現在げんざい販売はんばいされている[5]

はん鑽孔さんこうテープ[編集へんしゅう]

鑽孔さんこう装置そうちはほとんどがテープに完全かんぜんあなける。その過程かてい必然ひつぜんてきにチャド (chad) とばれるパンチくずてしまう。チャドは非常ひじょうちいさい紙片しへんであり、テレタイプ端末たんまつ機械きかい部分ぶぶんはいんだりする問題もんだいかかえていた。

Baudotの5あな対応たいおうはん鑽孔さんこうテープ。テレタイプしゃが1975ねんから1980ねんごろに採用さいようしていたもの

その問題もんだいへの対処たいしょとして Chadless Printing Reperforator というかみテープ鑽孔さんこう装置そうち登場とうじょうした。これはテレタイプ信号しんごう受信じゅしんしてそれをかみテープに鑽孔さんこうしつつ、おなかみテープじょうにメッセージを印字いんじするものである。このとき完全かんぜんあなけるのではなく、U字形じけいれるだけにめるので、チャドが発生はっせいしない。これをはん鑽孔さんこうテープまたはチャドレステープとぶ。復号ふくごう結果けっか印字いんじされているので、あな解読かいどくする必要ひつようがない。また、パンチくずれが不要ふようとなる。ただし、はん鑽孔さんこうのテープはこうとすると同士どうしがひっかかることがあり、きつくくことができないという欠点けってんがある。また、のち高速こうそく光学こうがく読取よみと装置そうち主流しゅりゅうになってくると、はん鑽孔さんこうテープはることができないという問題もんだいてんてきた。それ以前いぜん機械きかいしき読取よみと装置そうちでは、ばねつきのはりあな有無うむ判定はんていしており、はいっているだけでも問題もんだいなくることができていた。

用途ようと[編集へんしゅう]

通信つうしん[編集へんしゅう]

アメリカ連邦れんぽう航空局こうくうきょくのホノルル・フライト・サービスでのかみテープ中継ちゅうけい作業さぎょう様子ようす(1964ねん

かみテープはテレタイプ端末たんまつようのメッセージ格納かくのう手段しゅだんとして使つかわれてきた。オペレータがタイプしたメッセージはかみテープに格納かくのうされ、そのかみテープを使つかって回線かいせんさい高速度こうそくどでメッセージを送信そうしんする。そのためオペレータは「オフライン」で普通ふつうのタイピング速度そくどでメッセージを準備じゅんびでき、送信そうしんまえ間違まちがいを訂正ていせいすることもできる。熟練じゅくれんしたオペレータは短時間たんじかんなら135WPM(ワードごとぶん)でタイピングできた。

通信つうしん速度そくどは75WPMだったが、つねにその速度そくど維持いじできた。かみテープを媒介ばいかいさせてタイピングと通信つうしん分離ぶんりすることで、一定いってい速度そくど通信つうしん可能かのうとしていた。一般いっぱんに1つの75WPMの回線かいせんたいして、3にんかそれ以上いじょうのオペレータがオフラインで作業さぎょうしていた。また、受信じゅしんきょく受信じゅしんしたメッセージもかみテープに鑽孔さんこうされるので、それを使つかってべつきょく中継ちゅうけいすることもできた。これにより、だい規模きぼストアアンドフォワードかたネットワークが形成けいせいされていた。

コンピュータは最高さいこう毎秒まいびょう1000文字もじ速度そくどかみテープをることができた[6]

ミニコンピュータ[編集へんしゅう]

Data General Nova ミニコンピュータようのソフトウェアはりたたまれた連続れんぞく紙型しけいかみテープに格納かくのうされていた。
りたたまれた連続れんぞくタイプのかみテープ

初期しょきミニコンピュータおおくは、既存きそん大量たいりょう生産せいさんされたASCIIテレタイプ端末たんまつてい価格かかく入出力にゅうしゅつりょく装置そうちとして流用りゅうようした。たとえば、毎秒まいびょう10文字もじのASCII文字もじ処理しょりできるASR-33などである。ASR-33にはかみテープ鑽孔さんこう装置そうちかみテープ読取よみと装置そうちそなわっていた。そのため、ミニコンピュータではてい価格かかく記録きろく媒体ばいたいとしてかみテープがよく使つかわれるようになった。商用しょうようソフトウェアもかみテープを媒体ばいたいとして販売はんばいされることがよくられた。高速こうそく光学こうがく読取よみと装置そうちもよく使つかわれた。

バイナリデータをかみテープで転送てんそうするさいには、かみテープの鑽孔さんこう装置そうち読取よみと装置そうちあやまりつ比較的ひかくてきたかいことから、じゅう符号ふごう技法ぎほう採用さいようすることがおおかった。たとえば Intel HEX などの符号ふごう方式ほうしきで "01011010" というバイナリを "5A" という2文字もじ変換へんかんし、かく文字もじをASCIIで符号ふごうして記録きろくする。フレーム、アドレス、チェックサムなどの情報じょうほうも16しんをASCIIで符号ふごうするかたちみ、あやま検出けんしゅつ使用しようする。このような符号ふごうほどこすと、効率こうりつもとのバイナリの35から40%となる[7]

ROM/EPROMへのプログラムデータ転送てんそう[編集へんしゅう]

1970年代ねんだいから1980年代ねんだいはじめにかけて、かみテープはマスクROM可能かのうEPROMにバイナリデータを転送てんそうするのによく使つかわれた。そのさい符号ふごう方式ほうしき様々さまざまなものが考案こうあんされた[8]先述せんじゅつのASCIIで16しん符号ふごうする方式ほうしきやROMライタごとにことなる様々さまざま独自どくじフォーマットが使つかわれた。

BNPF (Begin-Negative-Positive-Finish) という符号ふごう方式ほうしきは、1バイト(8ビット)を10文字もじ(10バイト)であらわすという非常ひじょう冗長じょうちょうなフォーマットを採用さいようしている。まず1バイトの先頭せんとうあらわ文字もじ"B"、1バイトないかくビットが1なら"P"、0なら"N"、最後さいごに"F"をそれぞれASCIIコードで表記ひょうきしている。この10文字もじれつ空白くうはく文字もじを1つ以上いじょうはさんでならべていく。したがって効率こうりつは9%以下いかとなる。ASCIIの"N"と"P"は4つのビット位置いちのON/OFFがちがっているため、鑽孔さんこう装置そうちあやまりを訂正ていせいしやすい。ビットを"H"と"L"であらわ方式ほうしきや"0"と"1"であらわ方式ほうしきもあったが、それらの場合ばあいはASCIIコードのビットのON/OFFが1カ所かしょしかちがわないため、あやま訂正ていせいむずかしい。

キャッシュレジスタ[編集へんしゅう]

NCRは1970ねんごろ、かみテープに記録きろくするキャッシュレジスター開発かいはつした。そのかみテープをコンピュータにませてげなどを計算けいさんした。

新聞しんぶん業界ぎょうかい[編集へんしゅう]

新聞しんぶん業界ぎょうかいでは1970年代ねんだいちゅうごろ以降いこうまで鑽孔さんこうテープを使つかっていた。そのころの新聞しんぶんライノタイプ使つかって紙面しめんつくっていた。このとき、ライノタイプのオペレータが記事きじむのではなく、鑽孔さんこうテープに記録きろくされた記事きじませていた。記事きじかみテープに格納かくのうするには Friden Flexowriter などを使用しようしている。ライノタイプから初期しょきオフセット印刷いんさつになっても、記事きじから版下はんしたつくるのにかみテープが使つかわれていた時期じきがある。

自動じどう機械きかい[編集へんしゅう]

かみテープ読取よみと装置そうち装備そうびしたCNCマシン

1970年代ねんだいCAM(コンピュータ支援しえん製造せいぞう装置そうちかみテープを使用しようしたものがおおかった。たとえば、ワイヤラッピングマシンではかみテープが重要じゅうよう記録きろく媒体ばいたいだった。かみテープ読取よみと装置そうちはパンチカードや磁気じきテープの読取よみと装置そうちより小型こがた安価あんかだった。そういった装置そうち長期間ちょうきかんなん使つかえる鑽孔さんこうテープとしてマイラーフィルムを使つかったテープが発明はつめいされた。

暗号あんごう[編集へんしゅう]

かみテープ読取よみと装置そうちKOI-18

1917ねん発明はつめいされたバーナム暗号あんごうでは、かみテープをよく使用しようした。1960年代ねんだい以降いこうアメリカ国家こっか安全あんぜん保障ほしょうきょく (NSA) は暗号あんごうかぎ鑽孔さんこうテープのかたち配布はいふしていた。8あなかみテープを厳密げんみつ管理かんり配布はいふし、携帯けいたいがたKOI-18などのデバイスをあらたなかぎ必要ひつようとしているセキュリティ装置そうち一時いちじてき接続せつぞくし、かみテープをらせてかぎ入力にゅうりょくする。いまではNSAはより安全あんぜん電子でんしかぎ管理かんりシステムを採用さいようしたが、かみテープもいまだに使つかわれている。

制約せいやく[編集へんしゅう]

かみテープにはつぎの3つのおおきな問題もんだいがあった。

  • 信頼しんらいせいひくい。鑽孔さんこうテープを機械きかい複写ふくしゃした場合ばあい人手ひとでただしく複写ふくしゃされたか確認かくにんすることは日常にちじょう茶飯事さはんじだった。
  • テープのもどしがむずかしく、問題もんだい発生はっせいしやすい。テープをかないよう注意ちゅうい必要ひつようだった。いたかたちではなくのある連続れんぞくかみテープを採用さいようしたシステムもあり、その場合ばあいもどしの必要ひつようがない。
  • 情報じょうほう密度みつどひくい。かずじゅうキロバイト以上いじょうのデータをかみテープに記録きろくしようとするとあまりにもながいテープが必要ひつようとなり、現実げんじつてきでない。
  • なんかえ使用しようしたり、乱暴らんぼうあつかうと、ちぎれたりれたりして、すべて、あるいは一部いちぶれなくなる可能かのうせいがある。

利点りてん[編集へんしゅう]

一方いっぽうかみテープにはつぎのような利点りてんがある。

  • 寿命じゅみょうながい。どう時期じき磁気じきテープはおおくが経年けいねん劣化れっか強度きょうどちて破損はそんしており、そのなかのデータはせなくなっている。しかしかみテープは、中性ちゅうせいやマイラー(ポリエステルフィルム)を素材そざいとしていれば、すうじゅうねんっても問題もんだいなくれる。ただし、材質ざいしつによってはかみテープもすぐに劣化れっかする。
  • 目視もくし可能かのうである。そのため、れたテープもすべての位置いちあなけたテープ断片だんぺん使つかえば、修復しゅうふく可能かのうである。はさみとのりあなあけよう器具きぐ使つかえば、手作業てさぎょうかみテープを編集へんしゅうすることも可能かのうである。
  • つよ磁場じばかれても影響えいきょうけない。機械きかい加工かこう現場げんばでは強力きょうりょく電動でんどうをいくつも使用しようするので、CNCシステムでは磁気じきテープではなくかみテープでデータを供給きょうきゅうしていた[9]
  • 廃棄はいき容易よういである。暗号あんごうかぎとして使用しようする場合ばあい使用しようみのかみテープはすぐにやしてしまうことができる。

記録きろく媒体ばいたい以外いがいかみテープ[編集へんしゅう]

装飾そうしょく演出えんしゅつよう[編集へんしゅう]

出港しゅっこうするふね砕氷さいひょうかんしらせ」)からわたされるかみテープ

包装ほうそうかざけ、またくすだまだま)の中身なかみけたりする。これらの用途ようとでは様々さまざまいろ模様もようのものがもちいられる。小型こがたのものはクラッカーなかにもふくまれる。

かれた状態じょうたいかみテープのはしっていきおいよくげると、ながびたテープがちゅうい、いろあざやかにせることができる。(市販しはんされるかみテープは硬質こうしつしんはいっているため、おもりとなりとおくまでばすことができる。)昭和しょうわには、これを「かみテープげ」としょうし、応援おうえんなどの演出えんしゅつさかんにもちいられた。

昭和しょうわふね出港しゅっこう見送みおくりのさい、デッキの乗客じょうきゃく岸壁がんぺき見送みおくきゃくかってかみテープげをおこない、惜別せきべつ表現ひょうげんすることがあった。えきのホームでの見送みおくりのさいにもおこなわれることがあったが、車両しゃりょう床下ゆかした機器きき電化でんか区間くかんえきにあっては架線かせんにもからみつくおそれがあるため、鉄道てつどう事業じぎょうしゃがわから禁止きんしされるようになった[10]

プロレスラー(杉浦すぎうらたか)にまれるかみテープ
アポロ11ごう宇宙うちゅう飛行ひこう帰還きかん記念きねんパレードをむかえるためにシカゴの高層こうそうビルがいかみテープや紙吹雪かみふぶき。もとはティッカー・テープという株価かぶか通信つうしん記録きろく用紙ようしテープを金融きんゆう会社かいしゃなどの社員しゃいんとしたため、ティッカー・テープ・パレードばれる

昭和しょうわ歌手かしゅのコンサートやプロレス試合しあいさいにもかみテープげはさかんにおこなわれ、観客かんきゃくはステージやリングにかってかみテープげをおこなうことにより、応援おうえん表現ひょうげんした。かみテープでくされたステージはスター芸能人げいのうじんのアイコンでもあったが、芸能人げいのうじん大量たいりょう飛来ひらいするテープのしんたくみに回避かいひしなければならなかった。 1973ねんには、イベントに出席しゅっせきしていた由紀ゆきさおりがくにテープのしんらしきものがたり、5はりうケガをした事例じれいもあった[11]。こうした事故じこふせぐため、主催しゅさいしゃからテープをげるさいには、あらかじめしんはずすよう指示しじ場合ばあいもある。

プロレスにおいてはかく選手せんしゅのイメージにわせたかみテープをげるのが一般いっぱんてきである。れいとして松本まつもと浩代ひろよ場合ばあい出身しゅっしん神奈川かながわけん平塚ひらつかはしJR東海道とうかいどうせんいろにちなんだ湘南しょうなん電車でんしゃカラーが使つかわれる。ただしん日本にっぽんプロレスなど一部いちぶ団体だんたい主催しゅさい興行こうぎょう板橋いたばし区立くりつグリーンホールレッスル武闘ぶとうかんなど一部いちぶ会場かいじょうおよバトルロイヤルデスマッチなど一部いちぶ特殊とくしゅ試合しあい形式けいしきでは、かみテープのれを全面ぜんめんてき禁止きんししているケースもある。また2011ねん3月11にち東北とうほく地方ちほう太平洋たいへいようおき地震じしん東日本ひがしにっぽん大震災だいしんさい発生はっせいともな燃料ねんりょう供給きょうきゅう事情じじょう悪化あっか考慮こうりょし、プロレスリングWAVEでもかみテープのれを一時いちじてき規制きせいした。2020ねん以降いこう新型しんがたコロナウイルス感染かんせん拡大かくだい防止ぼうしのためほとんどのプロレス団体だんたいかみテープ禁止きんしにしている。

ステージをくしからみついたかみテープは移動いどうさまたげになるうえ、テープの撤去てっきょ作業さぎょう手間てまくわえて大量たいりょうのごみをすため、平成へいせいかみテープげが忌避きひされる傾向けいこうにある。

英語えいごではこの用途ようとかみテープを "paper tape" ではなく "paper streamer" とぶ。

その[編集へんしゅう]

電子でんし部品ぶひんなどの基板きばんよう部品ぶひん取付とりつける実装じっそう部品ぶひん供給きょうきゅうするために使用しようされる。

だんボールなどの梱包こんぽうようとして片面かためんのり、あるいは粘着ねんちゃくざいったものは一般いっぱんガムテープばれる。

その力学りきがく実験じっけんもちいられる記録きろくタイマーで記録きろくをとるさいにも使用しようされる。

脚注きゃくちゅう[編集へんしゅう]

  1. ^ 飯田いいだ清昭きよあき. “情報じょうほう用紙ようし製造せいぞう技術ぎじゅつ系統けいとう”. 国立こくりつ科学かがく博物館はくぶつかん産業さんぎょう技術ぎじゅつ資料しりょう情報じょうほうセンター. 2019ねん12月12にち閲覧えつらん
  2. ^ FACOM 100よう60単位たんいテープ読取よみとおよび穿孔せんこう情報処理じょうほうしょり学会がっかいコンピュータ博物館はくぶつかん
  3. ^ Dalakov, Georgi, History of computers: The MARK computers of Howard Aiken, http://history-computer.com/ModernComputer/Relays/Aiken.html 2011ねん1がつ12にち閲覧えつらん 
  4. ^ ECMA 10, Standard for Data Interchange on Punched Tape, November 1965
  5. ^ http://www.wncsupply.com/paper-tape-rolls.html
  6. ^ Hult, Ture (1963), “Presentation of a new high speed paper tape reader”, BIT Numerical Mathematics 3 (2): 93–96, doi:10.1007/BF01935575 
  7. ^ たとえば、16バイトのデータを1フレームとし、44文字もじのASCII文字もじあらわすと36%の効率こうりつになる
  8. ^ Translation File Formats”. Data I/O Corporation. 2010ねん8がつ30にち閲覧えつらん
  9. ^ Sinha, Naresh Kumar. Microprocessor-based Control Systems. p. 264 
  10. ^ 鉄道てつどうピクトリアルNO.679(1999ねん12月臨時りんじ増刊ぞうかんごう 小田急電鉄おだきゅうでんてつ特集とくしゅう)126ページ、「新宿しんじゅく-御殿場ごてんばあいだ直通ちょくつう列車れっしゃ キハ5000かたち乗務じょうむしたころ川島かわしま常雄つねお
  11. ^ 由紀ゆきさおりがケガ」『朝日新聞あさひしんぶん昭和しょうわ48ねん2がつ13にち朝刊ちょうかん、13めん、23めん

関連かんれん項目こうもく[編集へんしゅう]

外部がいぶリンク[編集へんしゅう]