Sharp MZ-2500 アップグレード
概要
このマシンは MZ-80B / MZ-2000 / MZ-2200 のソフトウェアを動作させることができるだけでなく、映像・音声・メモリ・拡張性の面で大きく進化した専用ソフトウェアにも対応しています。tranZPUter または tranZPUter SW 設計を用いて Z80 CPU を 24MHz にアップグレードし、それに対応した SD サービスを追加できるか検討しています。
MZ-2500 はすでに 64K グラフィックス VRAM、キャラクター VRAM、漢字対応 PCG によるカラービデオ出力を備えているため、Video Module をこのマシンに適用する意味はありません。
MZ-2500 を数か月間研究した結果、このマシンは拡張カードを使う以外にアップグレードする余地がほとんどないことが分かりました。MZ-2000 向けの Sharp 製 8086 拡張と同様に 40ピンフライリードを使って tranZPUter を別の場所に配置しない限り、ケース内部に tranZPUter を設置するスペースはありません。
そのため、このマシンへの tranZPUter アップグレードは断念し、マシンをよく知ることで、将来的に FPGA Sharp MZ Series エミュレーターへの MZ-2500 エミュレーション追加に役立てることにしました。
修復開始
2台ある MZ-2500 のうち、最初に修復する1台目です。外観はそれほど悪くありませんでしたが、以前誰かが梱包テープを貼り付けており、それが経年劣化してプラスチックを変色させていました。
梱包テープが終わる部分の側面の様子。
内部は良好な状態で、日本から入手した多くのマシンで見られる錆の痕跡もほとんどありませんでした。海風がイギリスと同様に金属部分を侵食するため、保管状況が悪いと錆が発生するようです。ご覧のとおり、すべてのオプションが装備されたフル構成です。MZ-2000 用の漢字 ROM カードまで入っており、場違いな感じがしたので、私の MZ-2000 に移しました！
最初の拡張ボード、MZ-1R37 640KByte EMM カードです。このカードは 640KB の追加 RAM を搭載しており、通常は RAM ディスクとして使用されます。
次は MZ-1MIO ボードです。このカードはカラーパレットを使用して MZ-2500 に 4096色対応の能力を追加します。
次は MZ-1R28 ボードで、ひらがなから漢字への変換辞書を追加します。
次は MZ-1R26 128KB RAM 拡張カードで、MZ-2500 のメモリを 128KB から 256KB に増やします。
最後は MZ-1R27 64KB ビデオ RAM 拡張カードで、MZ-2500 のビデオ RAM を 128KB に増やします。
梱包テープを剥がすのに相当な時間がかかりました。まるで瞬間接着剤のように固着しており、完全に剥がして清掃した後も変色は許容できる状態ではありませんでした。梱包テープがあった部分はほぼ元の色を保っており、それ以外の部分は様々な濃さの黄色に変色していました。本来は避けたかったのですが、プラスチックを均一な色にするためにレトロブライト処理を施す必要がありました。依然として若干の黄みがありますが、フロントベゼル全体で均一な色になりました。より強力なレトロブライト処理を施せばオリジナルの白色に戻せますが、マシンにいくらかの個性を残したかったため、新品同様にはしませんでした。
修復後のフロントベゼル。
蓋部分は良好な清掃のみが必要でした。
側面。電源スイッチが非常に変色していたため、フロントベゼルに合わせて処理しました。
反対側の側面は良好な清掃のみで対応できました。
背面パネル。驚くほど良好な状態でした。ファンはほこりと煤で真っ黒でしたが、しっかり清掃することでパネルの状態は改善されました。
電源ユニットを取り外した後、イソプロピルアルコールの浴槽で完全に分解・清掃し、塗装ブラシと歯ブラシで長年の「電子機器の天敵」とも言える汚れを除去しました。スイッチと外部電源ソケットはイソプロピルアルコールで清掃した後、接点洗浄剤で仕上げました。金属部品はイソプロピルアルコールで洗浄・清掃した後、防錆オイルを全体に塗布して錆の発生を防ぎました。
次に電解コンデンサーをはんだ除去して測定し、±10% の許容差を超えたものを交換しました。
最後に電源を投入し、各電圧ラインのノイズと電圧値を確認しました。
以下の写真は修復中の2台目のユニットのものです。最初のマシンは作業に没頭しすぎて写真を撮り忘れてしまいました！
もう一つ対処が必要なのが NiMH バッテリーです。一部のマシンでは液漏れして PCB を損傷し、修復不能にすることがあります。幸いこのマシンのバッテリーは無傷でした（下の写真の左下角にある茶色の円筒形部品）。交換のみで済みました。
メインボードの修復前後の写真は撮影しなかったため、以下は参照用のメインボード写真のみです。オレンジ色の部品がタンタルビード素子です。
次は 3.5 インチフロッピードライブの整備です。整備が完了したらゲームを起動できます :)
フロッピーディスクの整備は、分解・金属部品の清掃（上記と同様）、制御ボードのイソプロピルアルコールによる清掃（メイン制御ボード）、綿棒による磁気ヘッドとメカニズムの慎重な清掃で構成されました。ヘッド制御メカニズムを注油した後に組み立て直し、フロッピーヘッドのアライメント調整やトラックゼロセンサーの交換が必要になるかもしれないと半ば予期していました。
メインボードのフロッピーサブカードと電源ユニットに接続し、準備したフロッピーディスク（Kryoflux を使用）を挿入して電源を入れると……健全なフロッピーディスクが読み取り動作を行う聞き慣れた音がして、Xevious の起動画面が表示されました。Fenix、CP/M などの他のフロッピーもすべて正常に動作しました。
残念ながら、2台目の MZ-2500 のフロッピードライブは錆が進行しており、より多くの作業が必要です。とりあえず雨の日の課題として残しておきます！フロッピードライブの写真を撮っておけばよかったのですが……
MZ-2000 で何時間も費やして格闘した後、最も恐れていた作業、カセットドライブが待ち構えていました。
MZ-2500 のカセットメカニズムは基本的に MZ-2000 と同じですが、ステレオヘッド（音楽カセットや電話録音の再生・録音が可能）とより多くの制御回路を備えています。制御ボードは MZ-2000 の1枚に対して2枚あります。
MZ-2000 で分かったように、このメカニズムは経年劣化に弱く、以下の写真は修復中の2台目の MZ-2500 のものですが、外観は1台目より良好に見えたものの、内部は錆と劣化が進んでいました。
丸で囲んだ部品が主な懸念点です。これらはナイロン製の歯車で、最も応力がかかる部分から経年劣化でひびが入り始めます。
磁気ヘッドおよびドライブモジュールの分解を含む完全な分解が必要です。イソプロピルアルコールで洗浄した後、最初にひびの入った歯車を特定してプラスチック接着剤で修復します。一時期 3D プリントでこれらの部品を作ることも検討しましたが、最終的にはやめることにしました。 もう一つの問題箇所はピンチローラーです。これは劣化してタール状になります。幸い中国製の交換品（6mm ゴム高さ、2mm ゴム径、軸径 13x8mm）が入手可能なので、すぐに注文して問題を解決できます。
歯車を修復したら、すべての摩擦箇所にグリスを塗布する必要があります。どんなに小さな摩擦でも非常に興味深い誤動作につながるため、この作業は非常に重要です。フライホイールの上下スピンドルへの注油、ソレノイドへの潤滑、そして場合によってはモーターへの潤滑油滴下が必要です。2台目の MZ-2500 では錆のためにこれが必要でした。
ベルトに変形（真円でない状態）がある場合は交換が必要です。主ベルト（モーターとフライホイール間）は通常問題ありませんが、2本の小さいベルトは要交換です。テープカウンターベルトが伸びたり折れ曲がったりしている場合も交換が必要です。このベルトは重要で、テープが動いていることをコントローラーに通知するパルス信号を送っており、信号がなければモーターを停止してソレノイドを解除します。
カセットメカニズムを再組み立てする際、フライホイールを手で回して各ソレノイドを作動させることで動作のスムーズさを確認できます。テープヘッドの噛み合いなどの動作時にフライホイールに余分な力が必要な場合は、潤滑が不十分な箇所があることを意味します。 テープドライブを完全に組み立て直してテストしたところ、巻き戻し・早送り・再生はすべて正常に動作し、MZ-2500 モードでは音楽カセットを再生することさえできました。ただし、最も重要な点として IPL がカセットドライブを認識・操作できず、テープの取り出しも再生・巻き戻し・早送りの指示もできませんでした。2台目の MZ-2500 でも同じ問題が発生し、日本のサイトを調べると一般的な故障として報告されていましたが、解決策は見つかりませんでした。8255 とバッファードライバーを長時間プローブで調べても原因が分からず、手動でシグナルをアクティブにするとカセットドライブは応答（再生など）しました。その後、CMT の状態を示す入力信号に問題があると判断しましたが、ハイ/ローの論理レベルが確かではありませんでした。苦肉の策として、その膨大な数を考えると避けたかったのですが、CMT 制御ボードのすべてのコンデンサーを交換する作業を始めました。長い作業でしたが、再組み立て後、ビンゴ！ドライブが認識され、IPL がカセットを正しく起動できるようになりました。
これらの写真は私が所有する2台目の MZ-2500 から撮影したものですが、1台目と比較すると、このマシンは最初期の生産ラインから出たものの一つだったようです。マザーボードの多数の手動修正や、制御回路全体にわたる点対点の配線を含む F2181AF-1 カードのテープドライブへの追加など、初期生産品または試作品であることを示す特徴が見られます。
1台目の MZ-2500 カセットドライブの上面図。
2台目の MZ-2500 カセットドライブの側面図。回路基板が積み重なっているのが分かります。モーターの錆に注目。このマシンは海辺で使われていたようです！
分解時の重要な注意点として、エレクトレットマイクはカセットドロアーのダンパーと制御ボードの下にあります。分解前に2本の細い電線をはんだ除去しないと損傷する恐れがあります。
テープカウンター制御回路。テープが回転していることをマイクロコントローラーに通知する重要な役割を持ちます。信号が送られない場合、テープが詰まったと判断してモーターを停止し、ソレノイドを解除します。
2台目の MZ-2500 の途中まで分解したメカニズム。ひびは見えませんが、クラッチと、歯車/ホイールを固定するプラスチック製 C クリップ相当品の一部にひびがあります。
1段目の回路基板。MZ-2000 の制御ボードに似ていますが、メカニズムの上に配置されています。この基板には最初のものには見られない追加の配線と部品があり、初期生産品または試作品であることが分かります。
分解前のモーターとカセットメカニズムの背面側。1台目の MZ-2500 や MZ-2000 には見られない追加の F2181AF-1 ボードに注目。モーターケースの錆も見えますが、フライホイールや他の金属部品の裏側にも錆が広がっています。
完成したメインユニット。すべて清掃され、防錆処理とコンデンサー交換が完了。配線やコネクターも清掃しています（一般的に全体に黒いオイル状の汚れがあり、ティッシュで軽く拭くとよく分かります）。
再組み立て中の側面図。
以下の写真はキーボードを分解した直後のものです。
マシンの各モードをテストするため、TZFS 拡張機能を使ってカセットを作成しました。この拡張機能は MZ-700 または MZ-80A テープデッキで Sharp MZ のすべてのテープフォーマットを読み書きできます。
フロッピーディスクの作成には Kryoflux を以下のパラメーターで使用しました:
dtc -d0 -dd1 -wv1 -w -fsuper\ mz\ demo\ 1_d88 -e79
フロッピーへの書き込み前に D88 形式のイメージを Kryoflux 生ストリームイメージ形式に変換する必要があります。
MZ-80B モード - テープ/CMT ユニットから BASIC SB-5510 を起動。
MZ-2000 モード - テープ/CMT ユニットから BASIC MZ-1Z001 を起動。
MZ-2500 モード - フロッピーディスクから FENICS を起動。
MZ-2500 モード - フロッピーディスクから BASIC M25 を起動。
MZ-2500 モード - フロッピーディスクから Super MZ デモを起動（デモ実行中の動画参照）。
MZ-2500 モード - フロッピーディスクから Xevious を起動。
SuperMZ デモプログラムを実行している MZ-2500 のデモ動画
このマシンはおそらく長期間店舗で保管されていたと思われます。フロント部分に貼られた梱包テープは販売用の帯だったのでしょう。元のマニュアル、日本製モニタービデオケーブル、キーボードオーバーレイとスタンド、電源ケーブル、および4枚のオリジナルディスクのうち2枚が付属していました。欠品の2枚はおそらく BASIC M25 と BASIC S25 でしょう。
元の梱包材も残っており、上段にキーボード・マニュアル・ケーブル、下段に本体が収納されています。
元の箱。2Fの誰かが80年代・90年代にこのマシンを使っていたようです。
今後の予定
両方が動作するようになれば1台を売却する予定でしたが、1台目は完璧でコレクターズアイテム的な価値があり、2台目は動作するマザーボードを持ちテスト・開発用途には適しているものの、ジャンク品以外での販売は難しい状態です。そのため、1台目を適切な価格で売却することを考えています。コレクターが興味を持ってくれれば手放す用意はありますが、それは2台目をある程度使える状態にできるかどうかにかかっています。できない場合は1台目を手元に残すか、日本から3台目を入手（オークションに出品されたとき）して動作する個体が得られるかどうか再度賭けに出ることになります。続報をお待ちください。
追記：有名な「後悔先に立たず」の通り、2台目が修復不能なジャンク品だったため、さらに2台の MZ-2500 を購入することになりました。上記の経験からジャンク品も含まれる可能性を考慮し、2台購入することで動作する個体が得られる可能性を高めました！費用がかかりすぎましたが、幸運にも3台目と4台目は状態こそショーモデルとはいえませんでしたが、両方とも動作可能な状態でした。 1台のカセットドライブは修復不能でしたが、ボードを購入してくれた日本のコレクターが動作するユニットと非常に素晴らしいメモリ拡張ボードを送ってくれました。Sun Saito さん、ありがとうございます！ すべてのコンデンサーを交換し、カセットデッキを分解して清掃・グリスアップし、ベルトとピンチローラーを交換するなど、大変な作業でした。最も大変だったのは、カセットドライブメカニズムの3段積み重なった基板に約100個と感じるほどの大量のコンデンサーがあったことです。 作業完了、2台とも動作可能な状態になり、1台は元の梱包材付きだったので販売に出し、4台目を手元に残します。振り返ると、1台目を手放さなければ費用を抑えられ、完璧な個体を持ち続けられたのですが、それが人生というものです！
クレジット
ライセンス
GNU Public License v3
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