(57)【要約】【課題】消費電力を抑制しつつ、スライダと磁気記録媒体との距離を精度よく制御することが可能な、情報記録再生装置を提供する。【解決手段】スライダ２を支持するスイングアーム１１と、スイングアーム１１を回動自在に支持するピボット軸１０とを備え、ピボット軸１０はハウジング９に立設されたシャフト４１を備え、ハウジング９とシャフト４１に形成されたフランジ４４との間であってシャフト４１の小径部４８の周囲に、圧電アクチュエータ６０が配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に情報の記録・再生を行うスライダと、前記磁気記録媒体と対向するように前記スライダを支持するスイングアームと、前記スイングアームを回動自在に支持する軸受装置と、を備え、
前記スライダと前記磁気記録媒体との距離が変化するように前記スイングアームを移動させるアクチュエータと、をさらに備えることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項２】
前記磁気記録媒体の表面状態を検出するセンサと、
前記センサの検出結果に基づいて前記アクチュエータを駆動し、前記スライダと前記磁気記録媒体との距離を調整する制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは、圧電素子を備えた圧電アクチュエータであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の情報記録再生装置。
【請求項４】
前記軸受装置は、ハウジングに立設されたシャフトを備え、
前記アクチュエータは、前記ハウジングと前記シャフトに形成されたフランジとの間であって、前記シャフトの周囲に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の情報記録再生装置。
【請求項５】
前記ハウジングまたは前記フランジには、前記シャフトの外周に沿って溝部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の情報記録再生装置。
【請求項６】
前記アクチュエータは、前記ハウジングと前記フランジとの間に挟持された一対の圧電素子と、前記一対の圧電素子に挟持された共通電極とを備えていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各種の情報をディスク（磁気記録媒体）に記憶・再生させるハードディスクなどの情報記録再生装置が知られている。一般的に、情報記録再生装置は、ディスクに信号を記録再生するスライダが先端に設けられたスイングアームを備えている。このスイングアームは、その基端側に設けられた軸受装置によって回動可能とされている。このスイングアームを水平面に沿って回動させることで、先端のスライダを磁気記録媒体の所定位置に移動することで、信号の記録や再生を行うことができる。
【０００３】
一般に、情報記録再生装置の高記録密度化のためには、スライダとディスクとの距離を低減する必要がある。ところが、従来の情報記録再生装置では、ディスクの表面にうねりなどがある場合でもスライダがディスクに接触しないように、スライダの浮上量に余裕を持たせている。そのため、スライダとディスクとの距離を低減することが困難である。
そこで、特許文献１および非特許文献１には、薄膜抵抗体から成るヒータをスライダ基板と再生素子の間に設け、薄膜ヘッド部分の一部を必要に応じて加熱して熱膨張、突出させ、再生素子および記録素子と磁気記録媒体との距離を調整するスライダ構造が提案されている。
【特許文献１】特開２００７−２８７２７７号公報
【非特許文献１】栗田、「高記録密度ハードディスクのためのナノトライボロジー−ナノしゅう動すきまのアクティブ制御−」、トライボロジスト、社団法人日本トライボロジー学会、２００８年、第５３巻、第６号、ｐ３７５−３８０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した技術では、ヒータに電流を流すため消費電力が大きいという問題がある。またヒータの発熱と薄膜ヘッドの熱膨張との応答性が悪く、さらにヒータの発熱により熱膨張すべきでない部分も熱膨張するため、薄膜ヘッドの浮上量がばらつくという問題がある。
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、消費電力を抑制しつつ、スライダと磁気記録媒体との距離を精度よく制御することが可能な、情報記録再生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】
【０００５】
上記の問題を解決するために、本発明の情報記録再生装置は、回転可能な磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に情報の記録・再生を行うスライダと、前記磁気記録媒体と対向するように前記スライダを支持するスイングアームと、前記スイングアームを回動自在に支持する軸受装置と、を備え、前記スライダと前記磁気記録媒体との距離が変化するように前記スイングアームを移動させるアクチュエータと、をさらに備えることを特徴とする。
この発明によれば、ヒータを用いることなくスライダと磁気記録媒体との距離を調整することが可能になり、消費電力を抑制することができる。また、スライダ各部の熱膨張を防止することが可能になり、スライダの浮上量のばらつきを防止することができる。したがって、スライダと磁気記録媒体との距離を精度よく制御することができる。
【０００６】
また、前記磁気記録媒体の表面状態を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づいて前記アクチュエータを駆動し、前記スライダと前記磁気記録媒体との距離を調整する制御部と、をさらに備えることが望ましい。
この場合、磁気記録媒体の表面状態のうねりに追従してスライダを移動させることが可能になり、スライダと磁気記録媒体との距離を一定に保持することができる。そのため、スライダの浮上量に余裕を持たせる必要がなくなり、スライダと磁気記録媒体との距離を低減することが可能になる。したがって、情報記録再生装置を高記録密度化することができる。
【０００７】
また前記アクチュエータは、圧電素子を備えた圧電アクチュエータであることが望ましい。
圧電アクチュエータは、駆動信号に対する応答性に優れ、また伸縮量のばらつきが小さい。したがって、スライダと磁気記録媒体との距離を精度よく制御することができる。また、圧電アクチュエータは低消費電力であるとともに磁気を発生しないためスライダや磁気記録媒体に影響を与えない。
【０００８】
また前記軸受装置は、ハウジングに立設されたシャフトを備え、前記アクチュエータは、前記ハウジングと前記シャフトに形成されたフランジとの間であって、前記シャフトの周囲に配置されていることが望ましい。
この場合、シャフトが伸縮変形することで、軸受部材およびスイングアームとともにスライダを上下方向に移動させることができる。
【０００９】
また前記ハウジングまたは前記フランジには、前記シャフトの外周に沿って溝部が形成されていることが望ましい。
この場合、伸縮変形するシャフトが長くなるので、シャフトの剛性が小さくなる。そのため、アクチュエータで大きな伸縮力を発生させなくても、シャフトを伸縮変形させることが可能になる。したがって、アクチュエータの消費電力を低減することができる。
【００１０】
また前記アクチュエータは、前記ハウジングと前記フランジとの間に挟持された一対の圧電素子と、前記一対の圧電素子に挟持された共通電極とを備えていることが望ましい。
この場合、ハウジングおよびフランジはフレームグランドに接続されているので、共通電極に電圧を印加することで、一対の圧電素子を同時に駆動することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の情報記録再生装置によれば、消費電力を抑制しつつ、スライダと磁気記録媒体との距離を精度よく制御することができる。また、スライダと磁気記録媒体との距離を低減することが可能になり、情報記録再生装置を高記録密度化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、実施形態の情報記録再生装置の斜視図である。なお本実施形態の情報記録再生装置１は、垂直記録層を有するディスク（磁気記録媒体）Ｄに対して、垂直記録方式で書き込みを行う装置である。
【００１３】
図１に示すように、情報記録再生装置１は、スイングアーム１１と、スイングアーム１１の先端側に支持されたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１２と、ヘッドジンバルアセンブリ１２をディスク面Ｄ１（ディスクＤの表面）に平行な水平面内方向にスキャン移動させるアクチュエータ６と、ディスクＤを回転軸Ｌ２を中心に回転させるスピンドルモータ７と、情報に応じて変調した電流をヘッドジンバルアセンブリ１２のスライダ２に対して供給する制御部５と、これら各構成品を内部に収容するハウジング９と、を備えている。
【００１４】
ハウジング９は、アルミニウム等の金属材料からなり、上部開口部を有する箱型形状のものであって、上面視四角形状の底部９ａと、底部９ａの周縁において底部９ａに対して鉛直方向に立設する周壁（不図示）とで構成されている。そして、周壁に囲まれた内側には、上述した各構成品を収容する凹部が形成される。なお、図１においては、説明を分かりやすくするため、ハウジング９の周囲を取り囲む周壁を省略している。
【００１５】
また、このハウジング９には、上部開口を塞ぐように図示しない蓋が着脱可能に固定されるようになっている。底部９ａの略中心には、上記スピンドルモータ７が取り付けられており、該スピンドルモータ７に中心孔を嵌め込むことでディスクＤが着脱自在に固定されている。
【００１６】
ディスクＤの外側で、底部９ａの一つの隅角部には、上述したアクチュエータ６が取り付けられている。このアクチュエータ６には、ピボット軸（軸受装置）１０を中心に水平面内で回転軸Ｌ１を中心に回動可能なスイングアーム１１が取り付けられている。このスイングアーム１１は、ディスクＤ方向に向けて延設されたアーム部１４と、アーム部１４を片持ち状に支持する基部１５とが、削り出し加工等により一体形成されたものである。基部１５は、略直方体形状に形成されたものであり、ピボット軸１０まわりを回動可能に支持されている。つまり、基部１５はピボット軸１０を介してアクチュエータ６に連結されており、このピボット軸１０がスイングアーム１１の回動中心となっている。
【００１７】
アーム部１４は、基部１５におけるアクチュエータ６が取り付けられた側面１５ａと反対側の側面（隅角部の反対側の側面）１５ｂにおいて、基部１５の上面の面方向（水平面内方向）と平行に延出する平板状のものであり、基部１５の高さ方向（垂直方向）に沿って３枚延出している。具体的には、アーム部１４は、基端部から先端部に向かうにつれ先細るテーパ形状に形成されており、各アーム部１４，１４間に、ディスクＤが挟み込まれるように配置されている。つまり、アーム部１４とディスクＤとが交互に配置されており、アクチュエータ６の駆動によってアーム部１４がディスクＤの表面に平行な方向（水平面内方向）に移動可能になっている。なお、スイングアーム１１は、ディスクＤの回転停止時にアクチュエータ６の駆動によって、ディスクＤ上から退避するようになっている。
【００１８】
ヘッドジンバルアセンブリ１２は、アーム部１４の先端に連接されており、サスペンション３と、サスペンション３の先端に取り付けられたスライダ２とを備えている。スライダ２には、ディスクＤに対する情報の書き込み（記録）を行う記録素子と、ディスクＤから情報の読み出し（再生）を行う再生素子とが設けられている。
【００１９】
図２は、第１実施形態の情報記録再生装置の説明図であり、図１のＡ−Ａ線における断面図である。図２に示すように、ピボット軸１０は、同軸状に配置されたシャフト４１およびスリーブ４３を備えている。スリーブ４３はスイングアーム１１に圧入または接着嵌合され、シャフト４１はハウジング９に立設されている。また、ハウジング９とシャフト４１のフランジ４４との間であって、シャフト４１の周囲には、圧電素子を備えた圧電アクチュエータ６０が設けられている。
【００２０】
図３は、ピボット軸および圧電アクチュエータの断面図である。ピボット軸１０は、略円柱状に形成されたシャフト４１と、シャフト４１の外周面４１ａに対して所定間隔離間して配される略円筒状のスリーブ４３と、シャフト４１とスリーブ４３との間に介装される第一転がり軸受５１と、シャフト４１とスリーブ４３との間に、第一転がり軸受５１と所定間隔離間して並列して介装される第二転がり軸受５２と、を有している。
【００２１】
スリーブ４３は、略円筒形状に形成された部材であり、長手方向（軸方向）の一端側に第一転がり軸受５１が装着され、他端側に第二転がり軸受５２が装着される。また、スリーブ４３における第一転がり軸受５１と第二転がり軸受５２とが配される間には、第一転がり軸受５１と第二転がり軸受５２との間隔を所定距離に保持するスペーサ部４５が径方向内側に突出形成されている。なおスリーブ４３とスペーサ部４５とは別部材で構成してもよい。
【００２２】
シャフト４１は、略円柱形状の棒状部材であり、長手方向（軸方向）の一端側に第一転がり軸受５１が装着され、第一転がり軸受５１と軸方向に所定間隔を空けて第二転がり軸受５２が装着されている。シャフト４１の一端側には、シャフト４１の直径よりも拡径され、第一転がり軸受５１と当接するフランジ４４が形成されている。またシャフト４１の一端側の中央部には、シャフト４１よりも縮径された小径部４８が立設されている。小径部４８の先端には雄ネジが形成され、ハウジング９に形成された雌ネジと螺号している。なお、圧電アクチュエータ６０の厚さ方向には予圧縮が付与されている。またシャフト４１の一端側のフランジ４４には、シャフト４１の小径部４８の外周に沿って溝部４６が形成されている。
【００２３】
圧電アクチュエータ６０は、ハウジング９とフランジ４４との間であって、シャフト４１の小径部４８の周囲に設けられている。圧電アクチュエータ６０は、ハウジング９およびフランジ４４に挟持された一対の圧電素子６１，６２と、一対の圧電素子６１，６２に挟持された共通電極６４とを備えている。一対の圧電素子６１，６２は、水晶やＰＺＴ、チタン酸バリウム等の圧電材料によりリング状に形成されており、矢印で示すように厚み（L1）方向にそれぞれ逆方向に分極処理されている。また共通電極６４は、銅板等の導電性を有する金属材料によりリング状に形成されている。第１圧電素子６１における共通電極６４の反対側面には第１電極６１ａが形成され、第２圧電素子６２における共通電極６４の反対側面には第２電極６２ａが形成されている。
【００２４】
第１電極６１ａはフランジ４４に接続され、第２電極６２ａはハウジング９に接続されている。なお、第１電極６１ａはフランジ４４および小径部４８を介してハウジング９に接続されるので、第１電極６１ａおよび第２電極６２ａは共にフレームグランドに接続されている。一方、共通電極６４は直流電源に接続されている。
共通電極６４に直流電圧を印加すると、一対の圧電素子６１，６２の厚さ方向に対して同時に電圧を印加することが可能になる。これにより、一対の圧電素子６１，６２を厚さ方向に伸縮変形させることができる。
【００２５】
図４は、圧電アクチュエータの変形例の断面図である。この圧電アクチュエータ１６０は、ハウジング９とフランジ４４との間に一個の圧電素子６１を備えている。圧電素子６１の厚さ方向の両面には電極６１ａ，６１ｂが形成されている。その下部電極６１ａはフレームグランドに接続され、上部電極６１ｂは直流電源に接続されている。なお上部電極６１ｂがフランジ４４に接触すると、下部電極６１ａと短絡することになる。そこで、上部電極６１ｂとフランジ４４との間には絶縁シート６３が配置されている。
この圧電アクチュエータ１６０では、上部電極６１ｂに直流電圧を印加することで、圧電素子６１を厚さ方向に伸縮変形させることができる。
【００２６】
図３に戻り、圧電アクチュエータ６０が厚さ方向に伸縮変形すると、圧電アクチュエータ６０の中央部を貫通するシャフト４１の小径部４８が伸縮変形して、ピボット軸１０のフランジ４４より上側が上下方向に移動する。なお、小径部４８の周囲に溝部４６を形成することで、小径部４８の長さが延長されているので、小径部４８の剛性が低くなっている。そのため、圧電アクチュエータ６０で大きな伸縮力を発生させなくても、小径部４８を伸縮変形させることが可能である。したがって、圧電アクチュエータ６０の消費電力を低減することができる。なお、小径部４８の周囲の溝部４６はハウジング９に形成されていてもよく、フランジ４４およびハウジング９の両方に形成されていてもよい。
【００２７】
図２に戻り、ピボット軸１０が上下方向に移動すると、スリーブ４３に固定されたスイングアーム１１が上下方向に移動する。これにより、スイングアーム１１の先端に支持されたスライダ２が上下方向に移動して、スライダ２とディスクＤとの距離を調整することができる。
本実施形態では、ヒータを用いることなくスライダ２とディスクＤとの距離を調整することが可能であり、消費電力を抑制することができる。また、スライダ各部の熱膨張を防止することが可能であり、スライダ２の浮上量のばらつきを防止することができる。したがって、スライダ２とディスクＤとの距離を精度よく制御することができる。
【００２８】
ところで、ディスクＤの表面には周方向にうねりが存在する。このうねりによってスライダ２とディスクＤとの間の距離が変化することになる。そこで本実施形態の情報記録再生装置は、磁気記録媒体の表面状態を検出するセンサと、センサの検出結果に基づいて圧電アクチュエータ６０を駆動し、ディスクＤとスライダ２との距離を調整する制御部５（図１参照）とを備えている。センサは、ディスクＤのうねりを磁気信号変調などで測定する。また制御部は、センサの検出結果のうちディスクＤのうねりに相当する低周波成分を抽出し、この低周波成分に追従してスライダ２が上下方向に移動するように圧電アクチュエータ６０を駆動する。これにより、ディスクＤとスライダ２との距離を一定に保持しうるようになっている。
【００２９】
一般に、情報記録再生装置の高記録密度化のためには、スライダ２とディスクＤとの距離を低減する必要がある。ところが、従来の情報記録再生装置では、ディスクＤにうねりがある場合でもスライダ２がディスクＤに接触しないように、スライダ２の浮上量に余裕を持たせている。そのため、スライダ２とディスクＤとの距離を低減することが困難である。
【００３０】
これに対して、本実施形態では、スイングアーム１１を移動させる圧電アクチュエータ６０と、ディスクの表面状態を検出するセンサと、センサの検出結果に基づいて前記アクチュエータを駆動し、ディスクＤとスライダ２との距離を調整する制御部と、を備えている。この構成によれば、ディスクＤのうねりに追従してスライダ２を移動させることが可能になり、ディスクＤとスライダ２との距離を一定に保持することができる。そのため、スライダ２の浮上量に余裕を持たせる必要がなくなり、スライダ２とディスクＤとの距離を低減することが可能になる。したがって、情報記録再生装置を高記録密度化することができる。
【００３１】
（第２実施形態）
図５は第２実施形態の情報記録再生装置の説明図であり、図１のＡ−Ａ線に相当する部分における断面図である。図５に示す第２実施形態では、ピボット軸１０のスリーブ４３のフランジ４７とスイングアーム１１との間に圧電アクチュエータ２６０が配置されている点で、第１実施形態と異なっている。なお第１実施形態と同様の構成となる部分については、その詳細な説明を省略する。
ピボット軸１０のスリーブ４３の上端部にはフランジ４７が形成されている。このフランジ４７とスイングアーム１１との間に、圧電アクチュエータ２６０が配置されている。
【００３２】
図６は、図５のＰ部の拡大図である。図６に示す圧電アクチュエータ２６０は、フランジ４７とスイングアーム１１との間に、リング状の圧電素子６１を備えている。圧電素子６１の厚さ方向の両面には電極６１ａ，６１ｂが形成されている。その下部電極６１ａはフレームグランドに接続され、上部電極６１ｂは直流電源に接続されている。なお上部電極６１ｂがフランジ４７に接触すると、下部電極６１ａと短絡することになる。そこで、上部電極６１ｂとフランジ４７との間には絶縁シート６３が配置されている。
この圧電アクチュエータ２６０では、上部電極６１ｂに直流電圧を印加することで、圧電素子６１を厚さ方向に伸縮変形させることができる。
【００３３】
図５に戻り、圧電アクチュエータ２６０が厚さ方向に伸縮変形すると、同図に二点鎖線９０で示すように、スイングアーム１１が撓み変形する。なお、スリーブ４３の周囲には溝部４９が形成されている。これにより、スイングアーム１１の撓み剛性が小さくなっている。そのため、圧電アクチュエータ２６０で大きな伸縮力を発生させなくても、スイングアーム１１を撓み変形させることが可能である。したがって、圧電アクチュエータ２６０の消費電力を低減することができる。スイングアーム１１が撓み変形すると、スイングアーム１１の先端に支持されたスライダ２が上下方向に移動して、スライダ２とディスクＤとの距離を調整することができる。
【００３４】
第２実施形態でも、第１実施形態と同様に、消費電力を抑制しつつ、スライダ２とディスクＤとの距離を精度よく制御することができる。また、スライダ２とディスクＤとの距離を低減することが可能になり、情報記録再生装置を高記録密度化することができる。
【００３５】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態の情報記録再生装置におけるピボット軸および圧電アクチュエータの断面図である。第３実施形態では、シャフト４１がハウジング９に接続されていない点で、第１実施形態と異なっている。なお第１実施形態と同様の構成となる部分については、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
第３実施形態では、第１実施形態と同様にシャフト４１の一端側にフランジ４４が形成されているものの、第１実施形態とは異なりシャフト４１の一端側の中央部に小径部が立設されていない。すなわち、シャフト４１の一端側は平坦面となっている。そして、シャフト４１の一端側とハウジング９との間に、圧電アクチュエータ６０が挟持されている。
【００３７】
圧電アクチュエータ６０は円盤状に形成され、一個の圧電素子６１を備えている。圧電素子６１の厚さ方向の両面には電極６１ａ，６１ｂが形成されている。その下部電極６１ａはフレームグランドに接続され、上部電極６１ｂは直流電源に接続されている。第３実施形態では、シャフト４１とハウジング９とが接続されていないので、上部電極６１ｂと下部電極６１ａとが短絡しない。したがって、絶縁シート等を設ける必要がない。上部電極６１ｂはシャフト４１のフランジ４４に対して接着等により固定され、下部電極６１ａはハウジング９に対して接着等により固定されている。
【００３８】
この圧電アクチュエータ６０が厚さ方向に伸縮変形すると、第１実施形態と同様にピボット軸１０が上下方向に移動する。これにより、スリーブ４３に固定されたスイングアームが上下方向に移動し、スイングアームの先端に支持されたスライダが上下方向に移動して、スライダとディスクとの距離を調整することができる。
第３実施形態でも、第１実施形態と同様に、消費電力を抑制しつつ、スライダとディスクとの距離を精度よく制御することができる。また、スライダとディスクとの距離を低減することが可能になり、情報記録再生装置を高記録密度化することができる。
【００３９】
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、実施形態では圧電アクチュエータを採用したが、他のアクチュエータを採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態の情報記録再生装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態の情報記録再生装置の説明図であり、図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】ピボット軸および圧電アクチュエータの断面図である。
【図４】圧電アクチュエータの変形例の断面図である。
【図５】第２実施形態の情報記録再生装置の説明図であり、図１のＡ−Ａ線に相当する部分における断面図である。
【図６】図５のＰ部の拡大図である。
【図７】第３実施形態の情報記録再生装置におけるピボット軸および圧電アクチュエータの断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｄ…ディスク（磁気記録媒体）  １…情報記録再生装置  ２…スライダ  ５…制御部  ９…ハウジング  １０…ピボット軸（軸受装置）  １１…スイングアーム  ４１…シャフト  ４４…フランジ  ４６…溝部  ４８…小径部  ６０，１６０，２６０…圧電アクチュエータ  ６１，６２…圧電素子  ６４…共通電極
【図１】
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【図２】
2010067311.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010067311.tif 000008
【図７】
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