JP2007095118A - 断線検出方法及び磁気記録再生装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 製造コストが嵩んだり、回路全体が複雑化したりするのを防ぐことができ、ひいては実用性の高い断線検出方法及び磁気記録再生装置を提供する。
【解決手段】 磁気ギャップを挟んで対向配置された磁気コア21と、磁気コア21に巻回され、磁気記録媒体に対する磁気データの書き込み電流が流れる1次コイル(ライト用巻き線22)と、磁気コア21に巻回され、磁気ギャップ近傍の磁束変化に基づいて電流が流れる2次コイル(リード用巻き線23)と、を有する磁気ヘッド2の断線異常を検出する断線検出方法において、1次コイルに電流を供給したとき、磁気ギャップ近傍の磁束変化を契機として、2次コイルに発生する電流を検出する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、磁気ヘッドの断線異常を検出するための断線検出方法及び磁気記録再生装置に関する。
一般に、磁気記録再生装置において、磁気記録媒体に対する磁気データの読み出し及び書き込みは、磁気ヘッドを介して行われる。より具体的には、リード/ライト用の磁気ヘッドには、リード用巻き線とライト用巻き線とが巻回されたコアが設けられており、リードアンプやライトドライバを有するICと、これらの巻き線とが電気的に接続されている。そして、磁気記録媒体に対して磁気ヘッドを相対的に摺動させたとき、リード用巻き線に発生する電流をリードアンプで検出することによって、磁気記録媒体に対する磁気データの読み出しが行われる。また、ライトドライバによってライト用巻き線に流れる書き込み電流の向きを適宜反転させることによって、磁気記録媒体に対する磁気データの書き込みが行われる。
ここで、リード用巻き線に発生する電流をリードアンプで検出できなくなった場合や、ライトドライバによりライト用巻き線に書き込み電流を供給できなくなった場合に、それがリード用巻き線又はライト用巻き線の断線(断線異常)であるのか否かを判定する様々な手法が提案されている(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
特許文献1に開示された磁気ヘッド断線検出回路は、書き込み信号に応じて相補的にオンオフ動作するトランジスタやBTLプッシュプル回路などの各種素子・回路を備えている。この磁気ヘッド断線検出回路では、検出プローブ方式が採用されており、これらの各種素子・回路を用いて、測定対象となる磁気ヘッドへの書き込み電流がゼロになるか否かによって断線異常を検出している。
特許文献2に開示された磁気ヘッド異常検出回路は、測定対象となる磁気ヘッド両端の電位と第1の参照電位との大小を比較する第1の判定回路(コンパレータや参照用基準電源等から構成される)と、その磁気ヘッド両端の電位と第2の参照電位との大小を比較する第2の参照電位との大小を比較する第2の判定回路と、を備えている。この磁気ヘッド異常検出回路では、第1の判定回路及び第2の判定回路が共に磁気ヘッドが正常でないと判定したとき、断線異常が検出されるようになっている。
特開平7−121841号公報(段落番号[0014]) 特開平11−273015号公報(段落番号[0013])
しかしながら、上述した特許文献1及び特許文献2に開示された手法では、断線異常を検出するための各種素子・回路が別途必要となり、磁気記録再生装置全体の製造コストが嵩んでしまう。また、別途各種素子・回路を組み込むとなると、磁気記録再生装置内の回路全体が複雑化してしまう。
特に、既存の磁気記録再生装置において、上述した特許文献1及び特許文献2に開示された手法によって断線異常を検出しようとすると、その磁気記録再生装置に、各種素子・回路を別途新たに取り付ける必要があることから、実用性に乏しい面がある。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造コストが嵩んだり、回路全体が複雑化したりするのを防ぐことができ、ひいては実用性の高い断線検出方法及び磁気記録再生装置を提供することにある。
以上のような課題を解決するために、本発明は、以下のものを提供する。
(1) 磁気ギャップを挟んで対向配置された磁気コアと、前記磁気コアに巻回され、磁気記録媒体に対する磁気データの書き込み電流が流れる1次コイルと、前記磁気コアに巻回され、前記磁気ギャップ近傍の磁束変化に基づいて電流が流れる2次コイルと、を有する磁気ヘッドの断線異常を検出する断線検出方法において、前記1次コイルに電流を供給する電流供給工程と、前記電流供給工程に基づく前記磁気ギャップ近傍の磁束変化を契機として、前記2次コイルに発生する電流を検出する電流検出工程と、を含むことを特徴とする断線検出方法。
本発明によれば、磁気コアと、その磁気コアに巻回された1次コイル及び2次コイルと、を有する磁気ヘッドの断線異常を検出するために、1次コイルに電流を供給し、それに基づいて磁気ギャップ近傍の磁束が変化したことを契機として、電磁誘導により2次コイルに発生する電流を検出することとしたので、上述した従来技術のように、各種素子・回路を別途新たに取り付けることなく、磁気ヘッドの断線異常を検出することができる。
すなわち、本発明は、1次コイルに電流を供給したときに2次コイルに発生する電流を検出することで、磁気ヘッドの断線異常を検出することができるものであって、例えば、2次コイルに発生する電流が0(ノイズによる小電流を含む)であれば、磁気ヘッドの断線異常が発生したことが分かる一方、2次コイルに発生する電流が非0(所定の値)であれば、磁気ヘッドの断線異常は発生していないことが分かる。
従って、各種素子・回路を別途新たに取り付けることなく磁気ヘッドの断線異常を検出することができれば、磁気記録再生装置全体の製造コストが嵩むのを防ぐことができ、また、磁気記録再生装置内の回路全体が複雑化するのを防ぐことができる。特に、既存の磁気記録再生装置であっても、その磁気記録再生装置に本発明に係る断線検出方法を実行するプログラムを組み込むだけで(或いはファームウェアを変更するだけで)、簡易かつ安価に磁気ヘッドの断線異常の検出を実現できるので、実用性の高い断線検出方法を提供することができる。更には、ファームウェアでの処理が可能であるため、断線検知のタイミングを所望のタイミング(例えば、磁気カードリーダにおいて磁気カードの取り込み直前)とすることができ、利便性を向上させることができる。
ここで、電流供給工程において、「1次コイルに流れる電流」は、例えば所定幅をもったパルス状の電流(ノイズ等の要因で歪んだパルス状の電流を含む)であってもよいし、正弦波電流や鋸歯状電流であってもよいし、その種類の如何を問わない。
また、電流検出工程において、「電流供給工程に基づく磁気ギャップ近傍の磁束変化」とは、少なくとも電流供給工程が一要因となって、磁気ギャップ近傍(磁気ギャップ中でもよい)の磁束が変化することを意味する。
(2) 前記断線検出方法では、さらに、前記1次コイルに電流を供給するとともに、前記2次コイルに発生する電流を検出する電流制御手段と、前記電流制御手段と信号の送受信を行うとともに、断線異常の有無を判定する断線異常判定手段と、が用いられ、前記断線異常判定手段が前記電流制御手段に対して磁気データの書き込み信号を送信する書き込み信号送信工程と、前記断線異常判定手段が前記電流制御手段から磁気データの読み出し信号を受信したか否かにより、前記磁気ヘッドの断線異常を検出する断線異常検出工程と、を含むことを特徴とする(1)記載の断線検出方法。
本発明によれば、上述した断線検出方法では、1次コイルに電流を供給する機能と2次コイルに発生する電流を検出する機能をもった電流制御手段と、電流制御手段と信号の送受信を行う機能と断線異常の有無を判定する断線異常判定手段と、が用いられ、断線異常判定手段が、電流制御手段に対して磁気データの書き込み信号を送信した後、電流制御手段から磁気データの読み出し信号を受信したか否かによって、磁気ヘッドの断線異常を検出することとしたので、既存の磁気記録再生装置であっても、これらの電流制御手段と断線異常判定手段が設けられていれば、各種素子・回路を別途新たに取り付けることなく、廉価かつ実用的に磁気ヘッドの断線異常を検出することができる。
(3) 前記磁気ヘッドには、複数の前記磁気コアが設けられており、いずれか一の前記磁気コアに巻回された1次コイルに電流を供給する電流供給工程と、前記電流供給工程に基づく前記磁気ギャップ近傍の磁束変化を契機として、他の前記磁気コアに巻回された2次コイルに発生する電流を検出する電流検出工程と、を含むことを特徴とする(1)又は(2)記載の断線検出方法。
本発明によれば、上述した磁気ヘッドには複数の磁気コアが設けられており、そのうちいずれか一の磁気コアに巻回された1次コイルに電流を供給し、それに基づく磁気ギャップ近傍の磁束変化を契機として、他の磁気コアに巻回された2次コイルに発生する電流を検出することとしたので、磁気記録媒体の磁気データを読み出す(再生する)ときに近い状態で、磁気ヘッドの断線異常を検出することができる。
すなわち、同一の磁気コアに巻回された1次コイルと2次コイルを用いて断線異常を検出する場合には、1次コイルと2次コイルとの間の相互誘導が強すぎる結果、飽和書き込みの影響を受け、2次コイルに発生する電流に多くのノイズ成分が入ってしまうが、本発明のように、異なる磁気コアに巻回された1次コイルと2次コイルを用いて断線異常を検出すれば、1次コイルと2次コイルとの間の相互誘導を弱めることができるので、飽和書き込みの影響を小さくすることができ、ひいては磁気記録媒体の磁気データを読み出す(再生する)ときに近い状態で、磁気ヘッドの断線異常を検出することができる。
また、複数の磁気コアに巻回された、複数の1次コイルと複数の2次コイルとを用いて、所定の組み合わせで断線検査をすることによって、1次コイルだけ,2次コイルだけ,又は1次コイル及び2次コイルの双方など、断線箇所を特定することができる。
(4) 磁気ギャップを挟んで対向配置された磁気コアと、前記磁気コアに巻回され、磁気記録媒体に対する磁気データの書き込み電流が流れる1次コイルと、前記磁気コアに巻回され、前記磁気ギャップ近傍の磁束変化に基づいて電流が流れる2次コイルと、を有する磁気ヘッドと、前記1次コイルに電流を供給するとともに、前記2次コイルに発生する電流を検出する電流制御手段と、前記電流制御手段と信号の送受信を行うとともに、断線異常の有無を判定する断線異常判定手段と、を備え、前記断線異常判定手段が、前記電流制御手段に対して磁気データの書き込み信号を送信したとき、前記電流制御手段から磁気データの読み出し信号を受信したか否かにより、前記磁気ヘッドの断線異常を検出することを特徴とする磁気記録再生装置。
本発明によれば、磁気記録再生装置に、磁気コアと、その磁気コアに巻回された1次コイル及び2次コイルと、を有する磁気ヘッドと、1次コイルに電流を供給するとともに、2次コイルに発生する電流を検出する電流制御手段と、電流制御手段と信号の送受信を行うとともに、断線異常の有無を判定する断線異常判定手段と、が設けられており、断線異常判定手段が、電流制御手段に対して磁気データの書き込み信号を送信したとき、電流制御手段から磁気データの読み出し信号を受信したか否かにより、磁気ヘッドの断線異常を検出することとしたので、磁気記録再生装置全体の製造コストを抑えつつ、また、磁気記録再生装置の回路全体が複雑化するのを防ぎつつ、安価かつ簡易に磁気ヘッドの断線異常の検出することができる。
本発明に係る断線検出方法及び磁気記録再生装置によれば、別途新たな素子や回路を取り付けることなく、安価かつ簡易に磁気ヘッドの断線異常を検出することができる。また、ファームウェアの変更だけで磁気ヘッドの断線検出が可能であったり、断線検知のタイミングを所望のタイミングにすることが可能であったりするので、実用性及び利便性を高めることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
[磁気記録再生装置]
図1は、本発明の実施の形態に係る磁気記録再生装置1の電気的構成を示すブロック図である。図2は、磁気ヘッド2の構造の概要を示す概略図である。
図1において、磁気記録再生装置1は、磁気ヘッド2と、リード/ライトIC3と、CPU4と、を有している。
磁気ヘッド2は、磁気カード等の磁気記録媒体表面上の磁気ストライプに接触・摺動することによって、磁気データの記録又は再生を行う。より具体的には、図2に示すように、磁気ギャップ(磁気スペーサ)25を挟んで対向配置された磁気コア21と、磁気コア21に巻回されたライト用巻き線22(1次コイルの一例に相当する)と、磁気コア21に巻回されたリード用巻き線23(2次コイルの一例に相当する)と、これらを格納するケース24と、を有している。
ライト用巻き線22には、磁気記録媒体に対する磁気データの書き込み電流が流れ、リード用巻き線24には、磁気ギャップ25近傍の磁束変化に基づいて電磁誘導により電流が流れるようになっている。ライト用巻き線22に書き込み電流を流すと、ライト用巻き線22内に誘導磁束が発生するとともに、磁気コア21に沿って形成された磁路に誘導磁束が発生する。そして、磁気コア21に沿って形成された磁路に誘導磁束が発生したことに起因して、磁気ギャップ25近傍の磁束が変化し、電磁誘導によりリード用巻き線23に誘導電流が発生する。
リード/ライトIC3は、ドライバー回路31と、アンプ(増幅器)32と、波形整形器(例えば帯域通過型濾波器BPFやコンパレータ等)33と、を備え、ライト用巻き線22にライト電流を供給するとともに、リード用巻き線23に発生するリード電流(上述した誘導電流を含む)を検出する機能を有している。より具体的には、ライト用巻き線22に接続されたドライバー回路31は、CPU4からの磁気データのライト信号(書き込み信号)に基づいて、ライト用巻き線22にライト電流を供給する。また、リード用巻き線23に接続されたアンプ32は、上述したリード電流を検出するとともに、その波形振幅を大きくして出力する。そして、アンプ32の出力は、波形整形器33を通過して、高周波ノイズの除去,波形整形が行われた後、CPU4にリード信号(読み出し信号)として入力される。
CPU4は、総合的な電気的制御を司るものであって、リード/ライトIC3に対して磁気データのライト信号を送信するとともに、リード/ライトIC3から磁気データのリード信号を受信する。なお、磁気記録再生装置1ではCPU4を用いたが、その他、MPUやLSIなど、断線異常の有無を判定し得るものであれば、如何なるものであってもよい。
図3は、図1に示す磁気記録再生装置1の各部における信号(電流)波形の概要を示す概略波形図である。
図3において、まず、CPU4は、リード/ライトIC3に対して磁気データのライト信号を送信する(図3(a)参照)。そして、これを受信したリード/ライトIC3は、図3(b)に示すようなライト電流をライト用巻き線22に供給する。そうすると、磁気コア21に沿って形成された磁路に誘導磁束が発生し、これに起因してリード用巻き線23で発生したリード電流を検出したアンプ32は、図3(c)に示すような信号を出力する。最後に、波形整形が行われた後、図3(d)に示すようなリード信号がCPU4に入力される。
ここで、実際は、図3(c)に示すアンプ出力には多くのノイズが入っていることから、この悪影響を受け、ライト信号(図3(a)参照)に対応した所望のリード信号を得ることができない(図3(d)参照)。すなわち、ライト信号が矩形波であったとしても、相互誘導によって生じる磁束の再生波形(リード信号)は、通常の磁化判定のときのような矩形波にはならず、ノイズ(図3(d)に示すX部分)が含まれたものとなる。そこで、次に説明する断線検出方法では、ライト信号を反転させたとき、リード信号に変化があるか否かによって、断線異常の有無を検出するようにしている。
[断線検出方法]
図4は、本発明の実施の形態に係る断線検出方法S2を含むカード取り込み処理の流れを示すフローチャートである。なお、図4では、断線検出方法S2をカード取り込み処理の一部に埋め込んだが、断線検出方法S2を単独で実行しても構わない。また、図4では、ライト信号を反転させることによって断線異常の有無を検出することとしたが、その他、例えばライト信号の送信(非0)・非送信(0)を切り替えるなど、磁気ギャップ25の磁束を変化させる何らかの処理を実行することによって、断線異常の有無を検出することができる。
図4において、まず、磁気記録再生装置1にカードが挿入されていないことを確認した後(ステップS1)、断線検出方法S2が実行される。
断線検出方法S2において、まず、ライト信号の反転が行われる(ステップS21)。より具体的には、CPU4は、現在出力しているHiレベル又はLoレベルのライト信号に代えて、現在とは逆のLoレベル又はHiレベルのライト信号を出力する。
次いで、リード信号のチェックが行われる(ステップS22)。より具体的には、CPU4は、波形整形器33からリード信号に変化があったか否かをチェックする。なお、リード信号に変化があったか否かは、ライト信号を反転するたびに、リード信号のHiレベル又はLoレベルを観測し、HiレベルとLoレベルの両方の状態があれば、変化があったと判定する。また、リード信号のエッジを検出して、エッジ検出があれば、変化があったと判定してもよい。変化があったと判定した場合には、自己に内蔵されているメモリ(図示せず)領域で所定のフラグを立てる。また、検出精度を高めるために、ステップS21とステップS22の処理は、所定回数繰り返し行われる(ステップS23)。
次いで、ステップS21〜ステップS23における処理を経て、リード信号に1度でも変化があったか否かが判断される(ステップS24)。より具体的には、CPU4は、自己に内蔵されているメモリ領域で、ステップS22の処理結果に起因した所定のフラグが立っているか否かを判断する。
ステップS24において、フラグが立っていると判定した場合には、磁気ヘッドの断線異常はなく、磁気ヘッドは正常であると認識する(ステップS25)。一方で、フラグが立っていないと判定した場合には、磁気ヘッドの断線異常が発生していると認識する(ステップS26)。CPU4は、以上の断線検出方法を実行し終えた後、カード取り込みを許可し(ステップS3)、一連の処理が終了する。
以上説明したように、本実施形態に係る断線検出方法S2及び磁気記録再生装置1によれば、各種素子・回路を別途新たに取り付けることなく磁気ヘッド2の断線異常を検出することができるので、磁気記録再生装置1全体の製造コストを抑えることができる。また、磁気記録再生装置1内の回路全体が複雑化するのを防ぐことができる。さらに、図4に示す一連処理を実行できるようにファームウェアを変更するだけで、磁気ヘッド2の断線検出が可能であるため、実用性が高い。さらにまた、図4に示すように、断線検出方法S2をカード取り込み処理の一部に埋め込めば、磁気カードの読み取りの際に、毎回断線異常の検出ができるので、磁気記録再生装置1の故障原因を特定するときに役立つことになる。
[変形例]
図5は、本発明の他の実施の形態に係る磁気記録再生装置1'における磁気ヘッド2'の構造の概要を示す概略図である。
図5において、磁気ヘッド2'は、2個の磁気コア21a,21bを有しており、それぞれの磁気コアには、ライト用巻き線22a及びリード用巻き線23a,ライト用巻き線22b及びリード用巻き線23bが巻回されている。これらの巻き線を用いて、所定の組み合わせで断線検査をすることによって、断線箇所を特定することができる。
図6は、磁気記録再生装置1'において、断線箇所を特定するための組み合わせを示す図である。なお、図6(a)〜図6(c)では、ライト用巻き線22aを「22a」と略し、リード用巻き線23aを「23a」と略し、ライト用巻き線22bを「22b」と略し、リード用巻き線23bを「23b」と略すものとする。
図6(a)において、ライト用巻き線22aとリード用巻き線23aとで断線異常の有無をチェックする。断線異常があれば、断線箇所としては、ライト用巻き線22a単独か、リード用巻き線23a単独か、或いはライト用巻き線22a及びリード用巻き線23aの双方が考えられることになる。
図6(b)では、ライト用巻き線22aとリード用巻き線23aとで断線異常の有無をチェックし、ライト用巻き線22aとリード用巻き線23bとで断線異常の有無をチェックする。後者のみで断線異常があれば、リード用巻き線23bが断線箇所であり、前者のみで断線異常があれば、リード用巻き線23aが断線箇所であることが分かる。また、前者及び後者の双方で断線異常があれば、ライト用巻き線22a単独か、ライト用巻き線23aとリード用巻き線23bの双方か、ライト用巻き線22aとリード用巻き線23a,23bのどれか、が考えられる。
なお、詳細な説明は省略するが、図6(c)に示すように、組み合わせ試験を繰り返すことによって、断線箇所を特定することができるようになる。また、本実施形態に係る磁気記録再生装置1'によれば、ライト用巻き線22a又はライト用巻き線22bと、リード用巻き線22b又はリード用巻き線23bとの間の相互誘導を弱めることができるので、飽和書き込みの影響を小さくすることができ、ひいては磁気記録媒体の磁気データを読み出す(再生する)ときに近い状態で、磁気ヘッド2'の断線異常を検出することができる。
本発明に係る断線検出方法及び磁気記録再生装置は、製造コストが嵩んだり、回路全体が複雑化したりするのを防ぐことができ、ひいては実用性を高めることが可能なものとして有用である。
本発明の実施の形態に係る磁気記録再生装置の電気的構成を示すブロック図である。 図2は、磁気ヘッドの構造の概要を示す概略図である。 図1に示す磁気記録再生装置の各部における信号(電流)波形の概要を示す概略波形図である。 本発明の実施の形態に係る断線検出方法S2を含むカード取り込み処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の他の実施の形態に係る磁気記録再生装置において、磁気ヘッドの構造の概要を示す概略図である。 磁気記録再生装置において、断線箇所を特定するための組み合わせを示す図である。
符号の説明
1 磁気ヘッド記録再生装置
2 磁気ヘッド
3 リード/ライトIC
4 CPU
21 磁気コア
22 ライト用巻き線
23 リード用巻き線
24 ケース
31 ドライバー回路
32 アンプ
33 波形整形器

Claims (4)

  1. 磁気ギャップを挟んで対向配置された磁気コアと、
    前記磁気コアに巻回され、磁気記録媒体に対する磁気データの書き込み電流が流れる1次コイルと、
    前記磁気コアに巻回され、前記磁気ギャップ近傍の磁束変化に基づいて電流が流れる2次コイルと、を有する磁気ヘッドの断線異常を検出する断線検出方法において、
    前記1次コイルに電流を供給する電流供給工程と、
    前記電流供給工程に基づく前記磁気ギャップ近傍の磁束変化を契機として、前記2次コイルに発生する電流を検出する電流検出工程と、を含むことを特徴とする断線検出方法。
  2. 前記断線検出方法では、さらに、前記1次コイルに電流を供給するとともに、前記2次コイルに発生する電流を検出する電流制御手段と、
    前記電流制御手段と信号の送受信を行うとともに、断線異常の有無を判定する断線異常判定手段と、が用いられ、
    前記断線異常判定手段が前記電流制御手段に対して磁気データの書き込み信号を送信する書き込み信号送信工程と、
    前記断線異常判定手段が前記電流制御手段から磁気データの読み出し信号を受信したか否かにより、前記磁気ヘッドの断線異常を検出する断線異常検出工程と、を含むことを特徴とする請求項1記載の断線検出方法。
  3. 前記磁気ヘッドには、複数の前記磁気コアが設けられており、
    いずれか一の前記磁気コアに巻回された1次コイルに電流を供給する電流供給工程と、
    前記電流供給工程に基づく前記磁気ギャップ近傍の磁束変化を契機として、他の前記磁気コアに巻回された2次コイルに発生する電流を検出する電流検出工程と、を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の断線検出方法。
  4. 磁気ギャップを挟んで対向配置された磁気コアと、
    前記磁気コアに巻回され、磁気記録媒体に対する磁気データの書き込み電流が流れる1次コイルと、
    前記磁気コアに巻回され、前記磁気ギャップ近傍の磁束変化に基づいて電流が流れる2次コイルと、を有する磁気ヘッドと、
    前記1次コイルに電流を供給するとともに、前記2次コイルに発生する電流を検出する電流制御手段と、
    前記電流制御手段と信号の送受信を行うとともに、断線異常の有無を判定する断線異常判定手段と、を備え、
    前記断線異常判定手段が、前記電流制御手段に対して磁気データの書き込み信号を送信したとき、前記電流制御手段から磁気データの読み出し信号を受信したか否かにより、前記磁気ヘッドの断線異常を検出することを特徴とする磁気記録再生装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020107385A (ja) * 2018-12-28 2020-07-09 日本電産サンキョー株式会社 磁気記録媒体処理装置

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