(57)【要約】【課題】基板が薄く可撓性があるディスク状情報記録媒体を用いた情報記録再生装置において、回転状態でのブレを十分に小さくすること、さらに、ディスクを挟んで２個のヘッドを対向して配置しても、安定な記録、再生動作を行う装置構成を提供する。【解決手段】ディスク半径方向にはディスク１の記録領域を覆う程度の長さを有し、ディスク回転時には、ほぼ全面にわたり、ディスクとの空間に気流に基づき負圧を生じる部材２，３を少なくとも２個、重なりなく所定の間隔で配置する。２個の部材で挟まれた領域に記録・再生ヘッド５，６を配置する。上記ディスク姿勢安定化部材としては、ディスク対向面が平面のものを用いることができ、２個の部材は、ディスクの逆側又は同じ側に配置される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するディスク状情報記録媒体と、
前記ディスク状情報記録媒体を回転駆動する手段と、
前記ディスク状情報記録媒体に対して記録再生動作を行うヘッドと、
前記ヘッドを前記ディスク状情報記録媒体に対して位置決めするためのヘッド駆動手段とを備える情報記録再生装置において、
前記ディスク状情報記録媒体を挟んで前記ヘッドと対向しない位置に、当該ディスク状情報記録媒体の回転によって発生する空気流によりディスク面に力を及ぼす板状部材を有することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報記録再生装置において、前記板状部材の前記ヘッドに近い側の端部は前記ディスク状情報記録媒体の記録領域を覆う長さを有することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の情報記録再生装置において、少なくとも２個の前記板状部材が重なることなく配置され、各板状部材は直線状端部を有し、隣接する２つの板状部材の直線状端部同士がディスク面方向に所定の間隔をおいて向かい合っていることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項４】
請求項３に記載の情報記録再生装置において、各板状部材は、前記ディスク状情報記録媒体に対向する面積の８０％以上の領域において前記ディスク状情報記録媒体の回転時に負圧を発生することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項５】
請求項３に記載の情報記録再生装置において、前記隣接する２つの板状部材の直線状端部に挟まれた領域が前記ディスク状情報記録媒体の略半径方向を向いており、当該領域を前記ヘッドが移動することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項６】
請求項５に記載の情報記録再生装置において、前記ディスク状情報記録媒体の表面に対向した第１のヘッドと前記ディスク状情報記録媒体の裏面に対向した第２のヘッドを有し、前記ヘッド駆動手段は前記第１のヘッドと第２のヘッドを同時に駆動することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項７】
請求項３に記載の情報記録再生装置において、２個の板状部材が前記ディスク状情報記録媒体を挟んで互いに反対側に配置されたことを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項８】
請求項７に記載の情報記録再生装置において、前記ディスク状情報記録媒体が略水平に配置され、前記２個の板状部材のうち、前記ヘッドに対して前記ディスク状情報記録媒体の回転方向上流側に配置された板状部材は前記ディスク状情報記録媒体の下側に配置されたことを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項９】
請求項３に記載の情報記録再生装置において、２個の板状部材が、前記ディスク状情報記録媒体の同じ側に配置されたことを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の情報記録再生装置において、前記ディスク状情報記録媒体が略水平に配置され、前記２個の板状部材が前記ディスク状情報記録媒体の下側に配置されたことを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項１１】
請求項７に記載の情報記録再生装置において、前記ヘッドは、当該ヘッドのディスク対向面が前記２つの板状部材の直線状の端部で挟まれた領域でのディスク面と平行になるように角度付けされていることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の情報記録再生装置において、前記板状部材のディスク対向面が略平面であることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項１３】
請求項３〜１１のいずれか１項に記載の情報記録再生装置において、前記板状部材は平面形状が略長方形であり、前記直線状端部がその短辺となっていることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の情報記録再生装置において、前記板状部材は平面形状が略扇型形状であることを特徴とする情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板状情報記録媒体を用いた情報記録再生装置に関し、より詳しくは、可撓性を有する記録媒体を用いた情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会が進み、膨大な情報を記憶しておく外部記憶装置の記録密度向上が著しい。光ディスクも高密度化に対して、レーザーの短波長化、対物レンズの高開口数化で集光した光スポットサイズを小さくする研究が盛んに行われている。しかし、光スポット径の微小化には現実的な限界が見えており、光ディスクの記憶容量増大には多層記録あるいはホログラム記録といった体積記録密度を高める研究が盛んになってきている。ただし、いわゆる多層記録では、各層で光が吸収されることから数層くらいが現実的と見られており、ホログラムでは狭スポット化による記録密度向上が見込みにくく、テラバイトクラスの光ディスク実現は極めて難しい状況にある。一方、光ディスクのようにランダムアクセスはできないがテラバイトクラスの記録容量を目指しているのが磁気テープである。しかし、磁気テープにおいてもテラバイトクラスを狙うのは極めて難しい状況にある。また、磁気テープにおいては、アクセス時間が長いという欠点もある。
【０００３】
このような状況を打破し、小型で、テラバイトクラスの大容量の記録ができ、かつ、アクセス時間が短く、小さな体積の中に情報記録を行う一つの方法として、例えば特許文献１に記載のものがある。この方法は、従来の光記録媒体や磁気記録媒体に用いられる基板に比し、基板厚が極端に小さいディスク状記録媒体を形成し、そのようなディスク状記録媒体を多数、カートリッジ内に搭載する方法である。極端に薄い基板を用いた場合、基板が軟らかく可撓性があって容易に変形するため、重力によってもディスクに撓みが生じる。ディスクを回転させると、遠心力により基板には引張り応力すなわち張力が生じるため、上記撓みは減少する。しかし、一般に、回転させてもディスクにはブレが生じる。回転速度を増加すると、ブレは減少する傾向にあるが、記録、再生装置からの制限等により、回転速度には限界がある。また、極端に高速回転させると、気流に関係して、逆に、ブレが大きくなる。このブレを軽減する方法として、例えば特許文献２には、ディスク面を覆う形で平坦な板をディスク面に近接させ、空気流で生じる圧力差を用いてディスク姿勢を安定化する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２２６５１号公報
【特許文献２】特開平１０−３０８０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に記載の方法は、ディスクの片方の面に記録し再生する場合のものである。ディスクの両面に記録した媒体を用いた場合には、ディスクの両方の側にヘッドを配置する必要がある。この場合、少なくとも２個のヘッドを用いる必要があるが、装置構造を簡単にし、装置の小型化を図るためには、同一の、あるいは同方向のアクチュエータで、ディスクを挟んで対向した２個のヘッドを駆動できることが望ましい。
【０００５】
本発明の目的は、可撓性があるディスク状情報記録媒体を用いた情報記録再生装置において、回転状態でのブレが十分に小さく、ディスクを挟んで対向配置した２個のヘッドによって安定に記録再生動作を行うことのできる情報記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等による詳細な実験の結果、平坦な板でディスク状情報記録媒体の一部分を覆うだけでもディスク姿勢が安定化されることが見出された。すなわち、本発明は、ディスク状情報記録媒体を挟んでヘッドと対向しない位置に、ディスク状情報記録媒体の回転によって発生する空気流によりディスク面に力を及ぼす板状部材を配置するものである。板状部材とディスク面の間に発生する空気流により負圧が発生し、板状部材に面した領域で、ディスク面は板状部材に吸い付けられて姿勢が安定する。２個の板状部材を重ならないように、ディスク状情報記録媒体を挟んで互いに反対側あるいは同じ側に配置するのが好ましい。２枚の板状部材の間にできるディスク面が露出した半径方向の領域はディスクの姿勢が安定した領域となり、その領域をディスク状情報記録媒体の表面あるいは裏面に対して記録・再生を行うヘッドの移動領域として利用する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、可撓性を有する円板状情報記録媒体を用いた情報記録、再生装置において、回転状態でのブレが十分低減される。さらに、記録媒体の両面への書込みあるいは両面からの再生動作を行う場合でも、２個の記録、再生ヘッドを対向して配置することができるため、記録、再生装置の簡素化、小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の情報記録再生装置について図面を用いて具体的に説明する。
図１２は、本発明に係る情報記録再生装置の概略図である。情報記録再生装置は、ディスク状情報記録媒体（以下、単にディスクという）１、ディスクに対して情報の記録・再生を行うヘッド５，６、ヘッドを駆動するヘッドアクチュエータ３３、ディスクを回転駆動するスピンドルモータ３２を備える。ディスク１は、ディスク固定子３１によってスピンドルモータ３２の回転軸に固定され、スピンドルモータ３２で回転駆動される。このディスクの回転時のブレを抑制するため、下で詳述するような板状の姿勢安定化部材２，３を２個設けている。本例では、ディスク回転の上流側の姿勢安定化部材２はディスク１の下側に、下流側の姿勢安定化部材３はディスク１の上側に設けた。上記２個の姿勢安定化部材で挟まれた領域に、ディスク１の上側と下側に各１個ずつ合計２個のヘッド５，６が対となって配置される。これら１対のヘッド５，６はヘッドアクチュエータ３３に結合され、２個のヘッドが同時にディスク半径方向に移動する構成となっている。
【０００９】
図１は、本発明の一実施例の説明図であり、回転するディスク部分を取り出して示した図である。ディスク１は、厚さ１００μｍのＰＥＴを加工した直径３．５インチの基板上に、記録膜を形成したものである。水平面内で回転するディスク１の上下に、厚さ２ｍｍのステンレス板から成る長方形の姿勢安定化部材２，３を配置した。姿勢安定化部材２，３のディスク対向面は平面であり、そのディスク対向面をディスク面と略平行にした。長方形の短辺である直線状端部１０及び１１の長さは２６ｍｍであり、長辺は５０ｍｍである。ディスクの下側の部材２はディスク回転の上流側に、ディスクの上側の部材３は下流側に配置した。２つの姿勢安定化部材２，３の直線状端部１０及び１１の間隔は５ｍｍとし、その間の領域において光ディスク１に両面に一対の記録再生ヘッド５，６を対向して配置した。一対の記録再生ヘッド５，６は、ヘッドアクチュエータによってディスク１の半径方向に移動することができ、所望のトラックに位置づけることができる。また、部材２，３とディスク１との間隔は、ディスク回転状態において、共に３００μｍに設定した。
【００１０】
図２は、このような配置においてディスク１を回転したとき、姿勢安定化部材２とディスク１で挟まれた領域、及び、姿勢安定化部材３とディスク１で挟まれた領域での気流の分布を示す図である。ここで、姿勢安定化部材２，３は、ヘッドに面する側がディスク１の記録領域４を覆う長さを有している。ディスクの回転に伴い、矢印で示すように円周方向の気流、すなわち回転する気流が生じる。一方、この回転方向の気流により、姿勢安定化部材とディスクで挟まれた領域の空気には遠心力が働くため、気流はディスクの半径方向外向き成分をも有する。この両方の気流の成分により姿勢安定化部材とディスクで挟まれた上記２つの領域の大部分において、負圧が発生する。これにより、姿勢安定化部材２，３はその大部分の面積領域においてディスクを吸引する方向に力を及ぼす。このためディスク１は、姿勢安定化部材２に面した領域及び姿勢安定化部材３に面した領域において、部材のディスク対向面にならって、平坦になる。したがって、両方の部材で挟まれた領域、すなわち部材２の直線状端部１０と部材３の直線状端部１１とで挟まれた領域においてもディスク姿勢が安定化される。その結果、図１（ｂ）に示すように、両方の姿勢安定化部材２，３の間に配置した記録再生ヘッド５，６によって、ディスク１の両面に対して安定した記録、再生動作を行うことができる。図１に示した構造においては、ディスク面が水平である場合には、重力によるディスクの撓みを考慮すると、ディスク回転の上流側に配置した部材２はディスクの下側に設けることが望ましい。
【００１１】
気流に基づく圧力に関しては特開２００３−１１５１０８号公報にも記載されているが、この公報におけるディスク姿勢安定化部材は、該部材に対向した領域のうち、上流側では正圧を、下流側では負圧を発生させるものである。すなわち、正圧をも積極的に利用する方式のものである。本発明においては、半径方向には記録領域を覆う長さを有するディスク姿勢安定化部材のほぼ全面にわたり負圧を生じさせるものであり、上記公報の内容とは異なる。
【００１２】
姿勢安定化部材とディスクの対向領域において負圧を発生させる領域の面積比率は大きい方が望ましいが、現実には、空気の遠心力によりディスク外周部近傍で正圧が生じる傾向があるため、これを１００％にすることは困難である。しかしながら、この比率が６０％程度では回転ブレを十分に抑制することは困難であり、８０％以上にすることが望ましい。
【００１３】
なお、上記のような配置においては、図３に示すように、姿勢安定化部材２と姿勢安定化部材３に挟まれた領域において、ディスク１が姿勢安定化部材２，３に完全には平行とならず、わずかではあるが、ずれ角を有する場合がある。このような場合には、ディスクとヘッドの接触を避けるため、図３に示すように、記録再生ヘッド５，６の底面が、上記領域におけるディスク面と平行になるように記録再生ヘッドに角度を付けることが望ましい。
【００１４】
本実施例の構造において、ディスク面を水平にしてディスクを回転させた場合の回転ブレを測定した。測定結果を、姿勢安定化部材を設けない場合と比較して図４に示す。ブレ量の測定は、図１における直線状端部１０と１１の中央で、ディスク中心から４３ｍｍの点に光スポットを照射して行った。ディスクの回転数は１０００ｒｐｍから６０００ｒｐｍまで変化させた。図４に示すように、本実施例の姿勢安定化部材を用いた場合、１０００〜２０００ｒｐｍでのブレ量は約６５μｍである。この状態でサーボ動作が可能であり、記録・再生動作を行うことができた。これより回転数を増加すると、ブレ量は回転数と共に単調に減少し、６０００ｒｐｍにおいては、２３μｍとなった。比較のために示した、姿勢安定化部材を用いない場合には、回転数の高い場合に回転に同期しないブレ量が大であり、６０００ｒｐｍにおいては５６０μｍのブレ量であった。
【００１５】
図５は、本発明による他の実施例の説明図であり、回転するディスク部分を取り出して示した図である。本実施例は、ディスク対向面が平面である２個の部材をディスクの同じ側に配置した例である。
【００１６】
ディスクは、厚さ１００μｍのＰＥＴを加工した直径３．５インチの基板上に、記録膜を形成したものである。また、姿勢安定化部材２，３として、短辺２６ｍｍ、長辺５０ｍｍの長方形形状で、厚さ２ｍｍのステンレス板から成る部材を配置した。ただし、上記実施例とは異なり、ここでは、姿勢安定化部材２，３は、共にディスク１の下側にディスク対向面がディスク面と略平行になるようにして配置した。両方の部材の直線状端部１０及び１１の間隔は５ｍｍとし、その間の領域において光ディスク１に両面に一対の記録再生ヘッド５，６を対向して配置した。一対の記録再生ヘッド５，６は、ヘッドアクチュエータによってディスク１の半径方向に移動することができ、ディスク上の所望のトラックに位置づけることができる。また、姿勢安定化部材２，３とディスク１との間隔は、ディスク回転状態において共に３００μｍに設定した。
【００１７】
このような配置においても、上述のように、姿勢安定化部材２とディスク１で挟まれた領域及び姿勢安定化部材３とディスク１で挟まれた領域では、大部分の面積領域において負圧が発生し、両方の姿勢安定化部材で挟まれた領域、すなわち姿勢安定化部材２の直線状端部１０と姿勢安定化部材３の直線状端部１１とで挟まれた領域においてもディスク姿勢が安定化される。この結果、図５（ｂ）に示すように、両方の姿勢安定化部材２，３の間に配置した記録再生ヘッドによって、安定した記録、再生動作を行うことができる。
【００１８】
本実施例の構造において、ディスク面を水平にしてディスクを回転させて回転ブレを測定した。図６は、測定結果を、姿勢安定化部材を用いない場合と比較して示した図である。図５における直線状端部１０と１１の中央で、ディスク中心から４３ｍｍの点に光スポットを照射し、ディスク表面のブレ量を測定した。ディスクの回転数は１０００ｒｐｍから６０００ｒｐｍまで変化させた。図６に示すように、ブレ量は回転数の増加に対して単調に減少し、３０００ｒｐｍにおいては４８μｍ、５０００〜６０００ｒｐｍにおいては２８μｍとなった。３０００ｒｐｍ以上の回転数においてはサーボ動作が働き、記録・再生動作ができることを確認した。
【００１９】
本発明の効果を明確にするため、上記実施例で用いた姿勢安定化部材と同じ形の部材を用い、その配置を図７（ａ）〜（ｃ）の側面図に示すように異ならせて回転状態におけるディスクのブレ量を調べた。図７（ａ）は１個の姿勢安定化部材２のみをディスク１の下側に設けた場合、図７（ｂ）はディスク１を挟んで２個の姿勢安定化部材２０，２１を対向させて配置した場合、図７（ｃ）はヘッドの上流側と下流側に２個の姿勢安定化部材２０，２２；２１，２３をそれぞれ対向させて配置した場合である。
【００２０】
図８は、以上の３種類の姿勢安定化部材の配置に対するディスクの回転ブレ特性を測定した結果を示す図である。いずれの場合にも姿勢安定化部材とディスクとの平均間隔は３００μｍとした。図８中、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図７（ａ），（ｂ），（ｃ）の配置に対応する。図７（ａ）のように１個の姿勢安定化部材のみを用いた場合においては、いずれの回転数においても、姿勢安定化部材が無い場合よりもブレ量が低減されている。しかし、図１あるいは図５に示すように２個の姿勢安定化部材をディスク回転方向に離して配置した場合の特性図４あるいは図６と比較すると、そのブレ量は大きい。これは、ディスクの動きが拘束されない姿勢安定化部材２の下流側において、ディスクのブレが大きくなり、記録・再生ヘッドを配置するための姿勢安定化部材２の近傍領域においてもブレが大きいためである。図７（ｂ）のようにディスクを挟んで２個の姿勢安定化部材を対向配置した場合には、低速回転において、姿勢安定化部材が無い場合よりもブレ量が大であり、図１及び図５に示した本発明の実施例と比較すると、ブレ量は非常に大きい。図７（ｃ）のように２箇所で安定化部材を対向させて配置した場合には、１箇所で安定化部材を対向させた図７（ｂ）の配置よりもブレ量が小さいものの、低速回転では姿勢安定化部材が無い場合よりもブレ量が大であり、図１あるいは図５に示した本発明の実施例と比較すると、やはりブレ量は非常に大きい。
【００２１】
以上のように、ディスクを挟んで２個の姿勢安定化部材を対向させた場合には、十分にブレ量を低減することができない。これは、ディスクの安定点が負圧が大きい姿勢安定化部材近傍領域に生じるため、上下２箇所に姿勢安定化部材がある場合には、ディスクの安定点が上下２箇所に生じるためである。安定点が２箇所に生じると、両方の安定点の間でディスクが振動する現象が見られる。
【００２２】
前述の実施例は、以上の特性を考慮したものであり、２個の姿勢安定化部材を用い、かつ、それらがディスクを挟んで対向することの無い配置としたものである。
【００２３】
図９は、本発明の他の実施例を示す図である。姿勢安定化部材としては、直径３．５インチのディスクに対し、厚さ２ｍｍで、開き角９０度の扇型に近い平面形状のものを用いた。ディスク面は水平状態とし、２個の部材のうち、ディスクの回転の上流側の部材２はディスク１の下側に、下流側の部材３は上側に配置した。すなわち、２個の姿勢安定化部材は、互いにディスク１の逆側に存在する。両方の部材の直線状端部１０及び１１の間隔は５ｍｍとし、両方の部材の直線状端部１０及び１１の間隔は５ｍｍとし、その間の領域に一対の記録再生ヘッド５，６をディスクの表裏に面するようにして配置した。一対の記録再生ヘッド５，６は、ヘッドアクチュエータによってディスク１の半径方向に移動することができ、ディスク上の所望のトラックに位置づけることができる。部材とディスクとの間隔は、ディスク回転状態において、部材２、部材３に対し、共に３００μｍとした。
【００２４】
図１０は、本発明の他の実施例を示す図である。直径３．５インチのディスクに対し、姿勢安定化部材として、厚さ２ｍｍで、開き角９０度の扇型に近い平面形状のものを用いた。本実施例においては、２個の姿勢安定化部材２，３はディスクの同じ側、すなわち共にディスク１の下側に配置した。両方の部材の直線状端部１０及び１１の間隔は５ｍｍとし、その間の領域に一対の記録再生ヘッド５，６をディスクの表裏に面するようにして配置した。一対の記録再生ヘッド５，６はディスク１の半径方向に移動することができる。姿勢安定化部材とディスクとの間隔は、ディスク回転状態において、姿勢安定化部材２，３に対し、共に３００μｍとした。
【００２５】
図９あるいは図１０に示すように扇型の平面形状を有する姿勢安定化部材を用いた場合にも、長方形形状の姿勢安定化部材を用いた場合と同様の回転ブレ抑制効果があった。ここで説明した扇形平面形状の姿勢安定化部材は、開き角が９０度のものであるが、９０度以外の開き角を有する扇形のものを用いることもできる。
【００２６】
以上の実施例においては、いずれもディスク面を水平にした場合について述べたが、図１１に示すように、ディスク面を垂直にした場合においても、本発明は同様に適用可能である。
【００２７】
以上の実施例では、ディスク姿勢安定化部材として、平面形状が長方形のものと扇形のものとを示したが、これらに限定されるものではない。また、本発明は、光記録用記録媒体に限定されるものではなく、光磁気記録や磁気記録に対しても有効であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例の説明図。
【図２】姿勢安定化部材とディスクで挟まれた領域での気流の分布を示す図。
【図３】２つの姿勢安定化部材の間でディスクが姿勢安定化部材に対して平行にならない場合の説明図。
【図４】姿勢安定化部材を設けたことによる効果の説明図。
【図５】本発明による他の実施例の説明図。
【図６】本発明の実施例の特性を示す図。
【図７】比較例の姿勢安定化部材の配置を示す図。
【図８】比較例の特性を示す図。
【図９】本発明の実施例を示す図。
【図１０】本発明の他の実施例を示す図。
【図１１】本発明の他の実施例を示す図。
【図１２】本発明に係る情報記録再生装置の概略図。
【符号の説明】
【００２９】
１…ディスク、２，３…姿勢安定化部材、４…記録領域、５，６…記録再生ヘッド、１０，１１…直線状端部、２０〜２３…姿勢安定化部材、３１…ディスク固定子、３２…スピンドルモータ、３３…ヘッドアクチュエータ
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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