(57)【要約】【課題】オフトラック許容量を増大し、データの記録精度を向上する。【解決手段】記録媒体の半径方向に所定間隔で区画された複数のトラックそれぞれが、円周方向に配列された複数の記録ビット４６を含む記録ビット列（サブトラック）を複数有するようにし、各記録ビット４６の、トラック中心に近い側の部分（第１領域）の体積を、遠い側の部分（第２領域）の体積よりも大きく設定する。これにより、主磁極２がオフトラックした場合に、はみだし磁界の影響を受けやすい部分の体積を小さくできるので、はみだし磁界によるデータの上書き又は消去を抑制することができる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤形状を有し、その半径方向に所定間隔で区画された複数のトラックを有する磁気記憶媒体において、
前記複数のトラック毎に設けられ、円周方向に配列された複数のドットを含むドット列を２列有するドット列対、を備え、
前記各ドットは、前記半径方向に関する中央位置を基準として、そのドットが属するトラックのトラック中心に近い側の第１領域の体積が、遠い側の第２領域の体積よりも大きいことを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項２】
円盤形状を有し、その半径方向に所定間隔で区画された複数のトラックを有する磁気記憶媒体において、
前記複数のトラック毎に設けられ、円周方向に配列された複数のドットを含むドット列を３列以上有するドット列群、を備え、
前記ドット列群のうち前記半径方向端部に位置するドット列に含まれるドットは、前記半径方向に関する中央位置を基準として、そのドットが属するトラックのトラック中心に近い側の第１領域の体積が、遠い側の第２領域の体積よりも大きいことを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項３】
前記第１領域と前記第２領域とは、前記半径方向及び円周方向を含む平面内における面積が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気記憶媒体。
【請求項４】
前記第１領域と前記第２領域とは、前記半径方向及び円周方向を含む平面に直交する方向の寸法が異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁気記憶媒体。
【請求項５】
前記ドット列のうちの一のドット列に含まれる各ドットの位置と、当該一のドット列に隣接するドット列の各ドットの位置とは、前記円周方向に関してずれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁気記憶媒体。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の磁気記憶媒体と、
前記磁気記憶媒体のドットに対する記録及び再生の少なくとも一方を行う記録再生素子と、を備える情報記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記憶媒体及び情報記憶装置に関し、特にハードディスクなどの磁気記憶媒体、及び当該磁気記憶媒体を備える情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会の進展に伴い、コンピュータシステムで扱う情報量は増大の一途を辿っている。この情報量の増大に対応するためには、情報記憶装置（例えば、ハードディスク装置（ＨＤＤ：Hard Disk Drive））において、記録媒体（ハードディスク）に対する情報記録を飛躍的に高い記録密度で行うことが必要となる。
【０００３】
最近では、ＨＤＤにおける高密度化を図るために磁性体から成る記録ビットが多数形成された、いわゆるビットパターンド媒体（ＢＰＭ：Bit Patterned Media）に関する研究が盛んに行われている。このビットパターンド媒体は、現在用いられている連続膜媒体のような信号のにじみが発生しにくく、また、ビット間に隙間が形成されているため、隣接するビットへの書き込み磁界による影響を受けにくいという利点がある。各ビットは、媒体に対して垂直方向の異方性を有し、磁化方向を媒体に対して上向きにしたり、下向きにしたりすることでデータを記憶する。
【０００４】
最近では、記録ヘッドのオフトラック許容量の増大を図るため、特許文献１に記載のように、ある特定トラックに隣接するトラックのビット（記録ビット）の設置位置を、特定トラックの磁性ドットと磁性ドットの間の位置とする技術も出現している。このような配列は、千鳥格子状配列とも呼ばれている。
【０００５】
また、特許文献２、３のように、隣り合うサブトラック間で磁性ドットの配列をずらし（千鳥格子状配列）、隣り合う２つのサブトラックからなる記録トラックに記録ヘッドを用いてデータを記録する技術も出現してきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１０９７１２号公報
【特許文献２】特開２００３−１５１１０３号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２００７／０２５８１６１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１〜３のような千鳥格子状配列を用いたとしても、記録ヘッドのオフトラック許容量を増大させるには限界がある。したがって、記録ヘッドのオフトラック許容量を更に増大するためには、別の観点からのアプローチが必要になると考えられる。
【０００８】
そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、記録ヘッドのオフトラック許容量を増大し、高精度な情報記録を可能とする磁気記憶媒体を提供することを目的とする。また、本発明は、高精度な情報記録が可能な情報記憶装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書に記載の磁気記憶媒体は、円盤形状を有し、その半径方向に所定間隔で区画された複数のトラックを有する磁気記憶媒体において、前記複数のトラック毎に設けられ、円周方向に配列された複数のドットを含むドット列を２列有するドット列対、を備え、前記各ドットは、前記半径方向に関する中央位置を基準として、そのドットが属するトラックのトラック中心に近い側の第１領域の体積が、遠い側の第２領域の体積よりも大きく設定されている。
【００１０】
本明細書に記載の磁気記憶媒体は、円盤形状を有し、その半径方向に所定間隔で区画された複数のトラックを有する磁気記憶媒体において、前記複数のトラック毎に設けられ、円周方向に配列された複数のドットを含むドット列を３列以上有するドット列群、を備え、前記ドット列群のうち前記半径方向端部に位置するドット列に含まれるドットは、前記半径方向に関する中央位置を基準として、そのドットが属するトラックのトラック中心に近い側の第１領域の体積が、遠い側の第２領域の体積よりも大きく設定されている。
【００１１】
本明細書に記載の情報記憶装置は、本明細書に記載の磁気記憶媒体と、前記磁気記憶媒体のドットに対する記録及び再生の少なくとも一方を行う記録再生素子と、を備える情報記憶装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本明細書に記載の磁気記憶媒体は、記録ヘッドのオフトラック許容量を増大し、高精度な情報記録ができるという効果を奏する。また、本明細書に記載の情報記憶装置は、高精度な情報記録ができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係るＨＤＤの構成を概略的に示す平面図である。
【図２】記録再生ヘッドの縦断面図である
【図３】磁気ディスクの断面図である。
【図４】磁気ディスクの平面図である。
【図５】図５（ａ）は、位相φ１の場合のライト電流波形を示す図であり、図５（ｂ）は、位相φ２の場合のライト電流波形を示す図であり、図５（ｃ）は、オフトラック状態を示す図である。
【図６】磁気記録ヘッドから発生する磁界強度と位置との関係を示すグラフである。
【図７】比較例としての磁気ディスクを示す図である。
【図８】比較例に係る磁気ディスクにおける、はみだし磁界の影響に関する計算機シミュレーション結果を示す表である。
【図９】一実施形態における図７に対応する図である。
【図１０】一実施形態に係る磁気ディスクにおける、はみだし磁界の影響に関する計算機シミュレーション結果を示す表である。
【図１１】一実施形態に係る磁気ディスクの製造方法を説明するための図である。
【図１２】図１１の原盤の製造方法を示す図である。
【図１３】図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１３（ｃ）は、記録ビットの形状に関する変形例（その１）を示す図である。
【図１４】３つのサブトラックで１つのトラックを形成した場合の記録ビットの例を示す図である。
【図１５】図１５（ａ）、図１５（ｂ）は、記録ビットの形状に関する変形例（その２）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、磁気記憶媒体及び情報記憶装置の一実施形態について、図１〜図１１に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、一実施形態に係る磁気記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１００の内部構成を示している。この図１に示すように、ＨＤＤ１００は、箱型の筺体１２と、筺体１２内部の空間（収容空間）に収容された磁気記憶媒体としての磁気ディスク１０、スピンドルモータ１４、ヘッド・スタック・アッセンブリ（ＨＳＡ）４０等と、を備える。なお、筺体１２は、実際には、ベースと上蓋（トップ・カバー）とにより構成されているが、図１では、図示の便宜上、ベースのみを図示している。
【００１６】
磁気ディスク１０は、円盤形状を有し、表面が記録面となっている。この磁気ディスク１０は、スピンドルモータ１４によって、その回転軸回りに例えば４２００〜１５０００ｒｐｍなどの高速度で回転駆動される。
【００１７】
ＨＳＡ４０は、円筒形状のハウジング部３０と、ハウジング部３０に固定されたフォーク部３２と、フォーク部３２に保持されたコイル３４と、ハウジング部３０に固定されたキャリッジアーム３６と、キャリッジアーム３６に保持されたヘッドスライダ１６と、を備えている。
【００１８】
キャリッジアーム３６は、例えばステンレス板を打ち抜き加工したり、アルミニウム材料を押し出し加工することにより成型される。ヘッドスライダ１６は、記録再生ヘッド７１（図２参照）を有している。
【００１９】
ＨＳＡ４０は、ハウジング部３０の中心部分に設けられた軸受部材１８を介して、筺体１２に回転自在（Ｚ軸回りの回転が自在）に連結されている。また、ＨＳＡ４０が有するコイル３４と、筺体１２のベースに固定された永久磁石を有する磁極ユニット２４とを含むボイスコイルモータ５０により、ＨＳＡ４０の軸受部材１８を中心とした揺動が行われる。なお、図１では、揺動の軌道が、一点鎖線にて示されている。
【００２０】
上記のように構成されるＨＤＤ１００では、磁気ディスク１０に対するデータ（情報）の読み書きは、キャリッジアーム３６の先端に設けられた記録再生ヘッド７１によって行われる。この場合、記録再生ヘッド７１を保持するヘッドスライダ１６は、磁気ディスク１０の回転によって生じる揚力によって、磁気ディスク１０の表面から浮上し、記録再生ヘッド７１は、磁気ディスク１０との間に微小間隔を維持した状態でデータの読み書きを実行する。また、キャリッジアーム３６が上述した揺動を行うことにより、記録再生ヘッド７１が磁気ディスク１０のトラック横断方向にシーク移動し、読み書きする対象のトラックを変更する。
【００２１】
次に、本実施形態の記録再生ヘッド７１の構成について図２に基づいて説明する。図２は、記録再生ヘッド７１の縦断面図である。
【００２２】
本実施形態では、記録再生ヘッド７１として、垂直磁気記録方式の磁気記録再生ヘッドを採用する。この記録再生ヘッド７１は、図２に示すように、下部磁気シールド６４と、上部磁気シールド５１と、再生用磁気センサヘッド（ＭＲ素子）５６と、主磁極２と、補助磁極７０と、を有する。再生用磁気センサヘッド（再生ヘッド）５６は、下部磁気シールド６４と上部磁気シールド５１の間に設けられている。また、主磁極２と補助磁極７０との間には、情報書きこみ用のコイル６８が形成されている。これら主磁極２、補助磁極７０及びコイル６８は、磁気記録ヘッド７２の構成要素である。
【００２３】
図３には、磁気ディスク１０の断面図が示されている。この図３に示すように、磁気ディスク１０は、基板４２と、基板４２上に形成された下地層４４と、下地層４４の上面に形成されたドットとしての記録ビット４６と、記録ビット４６を覆うように設けられた保護層４８と、を有する。
【００２４】
このうち、下地層４４は軟磁性層等を含んでおり、記録ビット４６はＣｏ合金（ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＴａなど）等を材料とする。
【００２５】
次に、記録ビット４６の配列、形状等について、図４に基づいて説明する。図４には、磁気ディスク１０の平面図が示されている。この図４に示すように、磁気ディスク１０上には、ディスク回転方向に所定間隔で配列された複数の記録ビット４６を有するサブトラック（ドット列）が半径方向に複数設けられている。これらのうちの隣り合う２つのサブトラック（ドット列対）が、１つのトラックになる。また、１つのトラックに含まれる一方のサブトラックと、それに隣接する他方のサブトラックとでは、記録ビット４６の配列がディスク回転方向にずれた状態となっている。より詳細には、一のサブトラックの記録ビット４６と記録ビット４６との間に、隣接するサブトラックの記録ビット４６が配置された状態となっている。なお、このような配列を、以下においては千鳥格子状配列と呼ぶものとする。
【００２６】
各記録ビット４６は、図４に示すように、平面視（上方から見て）略Ｌ字状の形状を有している。すなわち、図４に示すように、各記録ビット４６のトラック内側の辺（Ｌｉ）が、トラック外側の辺（Ｌｏ）よりも長く設定されている。これにより、各記録ビット４６では、ディスクの半径方向に関する中心を基準とするトラック内側に位置する部分（第１領域）の体積が、トラック外側に位置する部分（第２領域）の体積よりも大きく設定されていることになる。
【００２７】
なお、本実施形態では、主磁極２のディスク回転方向の大きさＡ（図４参照）が、例えば６０ｎｍであり、サブトラック間の距離Ｂ（図４参照）が、例えば３６ｎｍであるものとする。
【００２８】
このように構成される磁気ディスク１０においては、図４に示すようにトラック上に位置する主磁極２により、トラック内（２つのサブトラック内）の記録ビット４６に、データ記録がなされる。
【００２９】
このデータの記録の際には、磁気記録ヘッド７２のコイル６８に、記録するデータに応じたライト電流が供給される。図５（ａ）には、「０１０１０１…」というデータを記録する場合の、ライト電流の一例が示されている。このライト電流波形は、サイン波形であり、時間に応じて変化する。一方、磁気ディスク１０が回転することで、磁気記録ヘッド７２と記録ビット４６との位置関係も時間に応じて変化する。したがって、ライト電流は、磁気記録ヘッド７２と記録ビット４６の位置関係に応じて変化する、ということができる。
【００３０】
ここで、図５（ａ）に示すように、電流波形の最大値が記録ビット４６の中心（重心）位置と一致しているときの位相（φ１）が適切であるとすると、図５（ｂ）に示すように電流波形の最大値が記録ビット４６の中心（重心）位置と異なっている場合は、位相（φ２）がずれていることになる。この場合、位相（φ１）のときには、記録ビット４６の中心位置に主磁極２の磁界分布の最大値（電流波形のピーク）が位置することになり、位相（φ２）のときには、記録ビット４６の中心位置からずれた位置に磁界分布の最大値が位置することになる。
【００３１】
一方、ＨＤＤ１００においては、図５（ｃ）に示すトラック中心に磁気記録ヘッド７２（主磁極２）を位置決めしてデータを記録すべきところ、制御誤差等により、磁気記録ヘッド７２（主磁極２）がトラック中心からずれてしまう（オフトラックする）こともある。このような磁気記録ヘッド７２の位置ずれ（オフトラック）と、上記電流波形の位相のずれとが同時に発生すると、データ記録の際にエラーが発生する可能性がある。
【００３２】
具体的には、磁気記録ヘッド７２の発生する磁界は、図６に示すように、ディスク半径方向に関して、主磁極２の中心ほど強度が大きくなり、主磁極２の中心から離れるほど強度が小さくなる分布を有している。このため、磁気記録ヘッド７２がオフトラックすると、トラック幅方向に広がる磁界（はみだし磁界）によって、隣接するトラックの記録ビット４６が意図しない磁化反転を起こし、記録エラーが発生するおそれがある。
【００３３】
ここで、図７に示す比較例に係る磁気ディスク１０’を参照しつつ、記録エラーの発生原理について説明する。この図７の比較例では、記録ビット４６’のトラック内側の辺と、トラック外側の辺とが同一（Ｌｉ）に設定されている。すなわち、各記録ビット４６’では、トラック内側に位置する部分（第１領域）の体積と、トラック外側に位置する部分（第２領域）の体積とが同一に設定されている。
【００３４】
この図７の磁気ディスク１０’において、主磁極２がディスク半径方向にオフトラックした場合、主磁極２に近接する二点鎖線で囲んだ領域内に、はみだし磁界の影響が生じる可能性がある。ここで、二点鎖線で囲んだ領域内に、はみだし磁界の影響が生じると、図７においてクロスハッチングを付した記録ビット４６’において、データが書き換えられたり、データがイレーズ（消去）されたりする可能性がある。
【００３５】
図８には、比較例に係る磁気ディスク１０’における、はみだし磁界の影響に関する計算機シミュレーションの結果が示されている。この図８の結果は、位相とオフトラック量とを異ならせつつ、各記録ビット４６にデータを記録した場合に、正確にデータを記録できるか否かをシミュレーションした結果である。図８の「○」印は、その位相、オフトラック量で正確な記録ができたことを意味し、「×」印は、その位相、オフトラック量では正確な記録ができなかったことを意味している。
【００３６】
これに対し、本実施形態の磁気ディスク１０では、図９に示すように、比較例の場合と同様、二点鎖線で囲んだ領域がはみだし磁界の影響を受けることになる。しかるに、クロスハッチングを付した記録ビット４６のうち、二点鎖線で囲んだ領域に含まれる体積は、それ以外の体積よりも小さいので、はみだし磁界の影響は受けにくい。図１０には、本実施形態に係る磁気ディスク１０における、はみだし磁界の影響に関する計算機シミュレーションの結果が示されている。この図１０に示すように、ハッチングを付した「○」印部分は、比較例と比べて改善された部分である。すなわち、本実施形態では、比較例よりも記録時の位相マージン（ライト位相マージン）を拡大することができたことになる。
【００３７】
次に、本実施形態における、磁気ディスク１０の製造方法について、図１１（ａ）〜図１１（ｇ）に基づいて説明する。
【００３８】
まず、図１１（ａ）に示すように、円盤形状の基板４２の上側に下地層４４及び記録層４６を積層する。次いで、図１１（ｂ）に示すように、記録層４６上にレジスト５２を塗布した後、図１１（ｃ）に示すように、原盤９０を用いて、ナノインプリント（ＵＶインプリント）により、レジストのパターン（「レジストパターン５２」と表記する）を形成する。この場合、ナノインプリントに用いる原盤９０（グラッシーカーボンなどから成る）には、磁気ディスク１０上に記録ビットを作製するためのパターンが存在する。このパターンは、原盤９０に対して電子ビーム露光装置（ＥＢ露光装置）を用いた露光処理を施すことにより、形成される。具体的には、図１２に示すように、ＥＢ露光装置における電子ビームの出射位置９２を固定した状態で、原盤９０を回転させ、パターンを形成したい部分（記録ビットが位置する部分）が出射位置９２を通過するタイミングで、電子ビームを照射する（図１２のハッチング部分参照）。そして、原盤９０が１回転した後は、電子ビームの出射位置９２をディスク半径方向に移動させ、同様の処理を実行する。このようにして、原盤９０の全面にパターンを形成する。
【００３９】
次いで、図１１（ｄ）に示すように原盤９０を取り外し、図１１（ｅ）に示すように、レジストパターン５２を用いて、イオンミリング法により、記録層４６をエッチングする。このエッチング後の記録層４６が、記録ビット４６となる。そして、図１１（ｆ）に示すように、レジストパターン５２を剥離（除去）する。
【００４０】
その後、図１１（ｇ）に示すように、記録層（記録ビット）４６及び下地層４４の上面に保護層４８を成膜するなどの工程を経て、磁気ディスク１０の製造が完了する。
【００４１】
なお、上記製造方法は一例である。したがって、磁気ディスク１０は、その他の製造方法により製造することとしても良い。
【００４２】
以上、詳細に説明したように、本実施形態の磁気ディスク１０によると、半径方向に所定間隔で区画された複数のトラック毎に、円周方向に配列された複数の記録ビット４６を含む記録ビット列（サブトラック）を２列有しており、各記録ビット４６は、半径方向に関する中央位置を基準として、その記録ビット４６が属するトラックのトラック中心に近い側の部分（第１領域）の体積が、遠い側の部分（第２領域）の体積よりも大きく設定されている。これにより、主磁極２がオフトラックした場合に、はみだし磁界の影響を受けやすい部分の体積を小さくできるので、はみだし磁界によるデータの上書き又は消去を抑制することができる。すなわち、オフトラック許容量を増大することができる。これにより、データの記録精度を向上することが可能である。
【００４３】
また、本実施形態のＨＤＤ１００によると、上記磁気ディスク１０を具備しているので、データの記録性能を向上することが可能である。
【００４４】
また、本実施形態では、記録ビット４６のうち、トラック中心に近い部分（第１領域）と、遠い側の部分（第２領域）の、上方から見た場合の面積を異ならせることにより、第１、第２領域の体積を異ならせることとしているので、シンプルな方法で、第１、第２領域の体積を異ならせることができる。
【００４５】
なお、上記実施形態では、記録ビット４６が、平面視（上方から見て）略Ｌ字状の形状を有する場合について説明したが、これに限られるものではない。すなわち、トラック中心に近い部分（第１領域）の面積が、遠い側の部分（第２領域）の面積よりも大きければ、記録ビット４６は、他の形状を有していても良い。例えば、図１３（ａ）に示すような、略Ｔ字状の形状を有していても良い。また、図１３（ｂ）に示すような三角形形状や、図１３（ｃ）に示すような台形形状を有していても良い。また、磁気ディスク１０上に、Ｌ字状、Ｔ字状、三角形状、台形状などの形状のうち少なくとも２種類の記録ビットを設けることとしても良い。
【００４６】
なお、上記実施形態では、２つのサブトラック（ドット列）で、１つのトラックを形成する場合について説明したが、これに限らず、例えば、３つのサブトラックで、１つのトラックを形成することとしても良い。この場合、図１４に示すように、３つのサブトラックのうち、真ん中に位置するサブトラック（サブトラック（中））は、図７の比較例と同様の記録ビットとし、外側に位置するサブトラック（サブトラック（外））を、上記実施形態や変形例と同様、トラック中心に近い部分（第１領域）の面積（体積）と、遠い側の部分（第２領域）の面積（体積）とを異ならせるようにすれば良い。また、４つ以上のサブトラックの場合にも、同様であり、トラックの外側に位置する記録ビットのみを、上記実施形態や変形例と同様の記録ビットとすれば良い。
【００４７】
また、上記実施形態では、記録ビットのトラック中心に近い部分（第１領域）の体積と、遠い側の部分（第２領域）の体積とを異ならせるために、各領域の上方から見たときの面積を変更する場合について説明したが、これに限らず、図１５（ａ）に示すように、各領域において、高さ方向の寸法を異ならせることにより、第１領域と第２領域の体積を異ならせても良い。また、図１５（ｂ）に示すように、高さ方向の寸法を異ならせるとともに、上から見たときの面積も変更することで、第１領域と第２領域の体積を異ならせることとしても良い。
【００４８】
なお、上記実施形態では、磁気ディスク１０において、表裏面の片側にのみ記録面が存在するかのように図示、説明を行っているが、これに限らず、表側及び裏側の両面に記録面を設けても良い。また、磁気ディスク１０は、回転軸に沿って複数枚設けられていても良い。前者の場合には、キャリッジアーム及びヘッドスライダを、磁気ディスク１０を挟んで上下対称に一対設ければ良い。また、後者の場合には、各磁気ディスクの各記録面に対応して、キャリッジアームとヘッドスライダを設ければ良い。
【００４９】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  磁気ディスク（磁気記憶媒体）
４６  記録ビット（ドット）
７１  記録再生ヘッド（磁気記録ヘッド）
【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】
2010231830.tif 000010
【図９】
2010231830.tif 000011
【図１０】
2010231830.tif 000012
【図１１】
2010231830.tif 000013
【図１２】
2010231830.tif 000014
【図１３】
2010231830.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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