(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘッドを搭載したスライダを液体潤滑によりディスク媒体面上に浮上させて記録再生を行うときに、ヘッド近傍でスライダとディスク媒体とが接触した際に発生する熱によって再生信号が乱れることを抑止する。【解決手段】ディスク媒体がその動作速度で回転するとき液体膜上を滑走するのに適した滑走面３０と、滑走面から突出するように形成された少なくとも１つの滑走脚４１、４２、４３、４４と、滑走面から突出するように形成されその先端にヘッド９９を搭載したヘッド搭載脚４５とを具備する。ヘッド搭載脚は滑走面からの突出高さが滑走脚より低く、データを書き込む、または読み取る際にヘッドとディスク媒体とがなす摺動方向における、ヘッドの風上となる範囲を除いた位置に滑走脚が形成されており、ヘッドを通りスライダ横軸方向に仮想される仮想線上に、少なくとも１組の滑走脚を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の記録または再生媒体であるディスク媒体が、その表面上に液体膜を有するデータ記録ディスク装置用のヘッドスライダであって、前記ディスク媒体がその動作速度で回転するとき前記液体膜上を滑走するのに適した滑走面と、前記滑走面から突出するように形成された少なくとも１つの滑走脚と、前記滑走面から突出するように形成されその先端にヘッドを搭載したヘッド搭載脚とを具備し、前記ヘッド搭載脚は前記滑走面からの突出高さが前記滑走脚より低く、データを書き込む、または読み取る際に前記ヘッドと前記ディスク媒体とがなす摺動方向における、前記ヘッドの風上となる範囲を除いた位置に前記滑走脚が形成されており、
前記ヘッドを通りスライダ横軸方向に仮想される仮想線上に、少なくとも１組の前記滑走脚を有することを特徴とするヘッドスライダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ記録ディスク装置に関し、詳細にはディスク媒体表面上に液体潤滑剤を有するデータ記録ディスク装置に適したヘッドスライダに関する。ここで、「データ記録ディスク装置」には、データの記録または再生のいずれか一方の機能を有する装置、および両方の機能を有する装置を含む。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置のデータ記録密度の向上は著しく、その記録密度の増加は年率１００％ともいわれている。この著しいデータ記録密度の増加は、データを書き込む、または読み取るヘッドを搭載したスライダとデータを保持している磁気ディスクとの隙間を小さくして、円周方向に記録された情報の列の記録密度、いわゆる線記録密度を増加させること、さらに半径方向の記録密度、いわゆるトラック密度を増加させることが高密度化の重要な要因の１つとなっている。
【０００３】
ハード磁気ディスク装置においては、ディスク媒体がその動作速度で回転している状態では、スライダを空気の浮上力を用いてディスク媒体から離間させる空気潤滑方式スライダが一般的に用いられている。これは、スライダとディスク媒体の接触によって、ヘッドまたはディスク媒体が摩耗し、蓄積データが失われるのを防ぐためである。しかし、データ記録密度を増加させるためにはヘッドとディスク媒体との隙間を小さくする必要があり、現在、スライダとディスク媒体との隙間を形成する空気潤滑膜の膜厚は２００オングストローム程度しかない。空気潤滑方式スライダはディスク媒体との隙間を小さくすると、ディスク媒体との間欠的な接触が避けられず、また塵埃の影響を受けやすくなることも加わって、空気の浮上力の乱れによりヘッドまたはディスク媒体が摩耗し、蓄積データが失われる確率が多くなる。
【０００４】
そこで、ディスク媒体の表面上に液体潤滑剤を塗布したディスク媒体を用い、スライダのディスク媒体対向面はディスク媒体がその動作速度で回転するとき液体膜上を滑走するのに適した滑走面を成し、滑走面から伸びたスライダ後端付近の滑走脚にヘッドを搭載し、液体潤滑を行う液体潤滑方式スライダを用いることで、ヘッドとディスク媒体との隙間を縮小し、記録密度を向上させることが、特許文献１に記載されている。さらに特許文献１には、スライダの先端付近を空気の浮上力を用いてディスク媒体から離間させ、ヘッドの搭載された後端付近の滑走脚では液体潤滑を行う、空気潤滑、液体潤滑併用方式スライダを用いることが開示されている。それによれば、スライダ先端付近では液体潤滑剤を切り進む作用がないので、ディスク媒体表面を傷つける危険性が低減され、スライダの後端付近の滑走脚はディスク媒体表面を滑走するので、従来の空気潤滑方式スライダに比べてヘッドとディスク媒体との隙間を小さくできる。
【０００５】
また、特許文献２には、磁気ヘッドの記録媒体に対向する面に複数個のパッドを設け、記録媒体とパッドを接触させた状態で安定な連続摺動を可能とした構成が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１５１７３５号公報
【特許文献２】特開平８−３２１０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液体潤滑方式スライダあるいは空気潤滑、液体潤滑併用方式スライダは、空気潤滑方式スライダに比べ、ヘッドとディスク媒体との隙間を小さくすることは可能であるが、隙間を小さくしたことにより、ヘッドとディスク媒体との接触頻度は空気潤滑方式スライダに比べて高くなる。磁気抵抗素子を用いて読み取り用ヘッドを構成している場合、磁気抵抗素子は温度変化によってもその抵抗値が変化するため、ヘッド近傍でスライダとディスク媒体とが接触した際には、接触にともない発生する熱によって再生信号が乱れ、データの読み取りが正しく出来なくなってしまう（以下、サーマルアスペリティと称す）という問題がある。
【０００７】
あるいは、滑走脚とディスク媒体とが接触した際に、塵埃が発生し、ヘッドに接触することでサーマルアスペリティを発生したり、最悪の場合、ヘッドを損傷してしまうという問題がある。
【０００８】
あるいは、空気が圧縮性であるのに対し、液体潤滑剤は非圧縮性であるため、液体潤滑方式スライダでは、スライダとディスク媒体との隙間がディスク媒体表面の表面あらさ等の表面形状によって変動し易くなるという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような不都合を解消し、スライダとディスク媒体の接触にともなうサーマルアスペリティを回避したヘッドスライダを提供することを目的とする。
【００１０】
さらに、本発明は、滑走脚とディスク媒体との接触にともない発生する塵埃によってヘッドが損傷することのないヘッドスライダを提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、本発明は、従来の滑走脚にヘッドを搭載したヘッドスライダに比べ、ヘッドとディスク媒体との隙間の変動量を２分の１にできるヘッドスライダ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】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本発明に係るヘッドスライダは、信号の記録または再生媒体であるディスク媒体が、その表面上に液体膜を有するデータ記録ディスク装置用のヘッドスライダであって、前記ディスク媒体がその動作速度で回転するとき前記液体膜上を滑走するのに適した滑走面と、前記滑走面から突出するように形成された少なくとも１つの滑走脚と、前記滑走面から突出するように形成されその先端にヘッドを搭載したヘッド搭載脚とを具備し、前記ヘッド搭載脚は前記滑走面からの突出高さが前記滑走脚より低く、データを書き込む、または読み取る際に前記ヘッドと前記ディスク媒体とがなす摺動方向における、前記ヘッドの風上となる範囲を除いた位置に前記滑走脚が形成されており、前記ヘッドを通りスライダ横軸方向に仮想される仮想線上に、少なくとも１組の前記滑走脚を有する。
【発明の効果】
【００１３】
この構成によれば、滑走脚とディスク媒体とが接触した際にも、ヘッド近傍ではディスク媒体と接触することがなく、接触にともなうサーマルアスペリティを回避できるという優れた効果が得られる。また、滑走脚とディスク媒体とが接触した際に発生する塵埃がヘッドと接触することがないので、ヘッドを損傷することがない。さらに、ディスク媒体表面あらさ等の表面形状に依存する隙間変動を、ヘッドを滑走脚に搭載したヘッドスライダの２分の１にできるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は磁気ディスク装置の内部の斜視図である。図２は磁気ディスク装置の断面図である。磁気ディスク装置はハウジングカバー（図示せず）により覆われている。アクチュエータ軸２０には、アクチュエータ・アーム５の組が回転可能に取り付けられている。それぞれのアクチュエータ・アーム５の先端には、サスペンション１４が取り付けられている。それぞれのサスペンション１４の先端には、磁気ヘッドあるいは読み取り書き込みヘッド（図１には図示せず）を搭載したヘッドスライダ３が取り付けられている。
【００１６】
ハウジング７内には主軸１が配置されている。主軸１には、多数のディスク媒体２が回転可能に間隔をあけて取り付けられている。ディスク媒体２は、モーター８によって回転する主軸１とともに矢印Ａで示す方向に回転する。ヘッドスライダ３の中にあって、アクチュエータ・アーム５により位置決めされるヘッドによって、情報がディスク媒体２上に書き込まれ、あるいはディスク媒体２から読み取られる。なお、実施の形態１におけるヘッドを構成する読み取りヘッドとしては磁気抵抗素子が用いられる。
【００１７】
ディスク媒体２のそれぞれの表面と裏面の両方に対向して、ヘッドスライダ３が配置されており、各ディスク媒体２の表面と裏面に対して、情報の書き込み、あるいは読み取りが行われる。
【００１８】
アクチュエータ５の組は、ボイスコイルモータ６によって動力が与えられ、アクチュエータアーム５はアクチュエータ軸２０の周りを回転する。
【００１９】
ヘッドスライダ３とそれに一体化された磁気ヘッドは、データの磁気的表示をディスク媒体２上のどのトラックにでも記憶できるようにディスク媒体２の表面上を動く。磁気ディスク装置中では、このヘッドの動きは、アクチュエータ軸２０周りの回転によるものである。アクチュエータ・アーム５を回転させることで、ヘッドスライダ３及びその中のヘッドは、ディスク媒体２の表面上のどのトラック上にでも位置することができる。
【００２０】
図３は、ディスク媒体２の中の一枚を上から見た平面図である。磁気ディスク装置の技術としてよく知られているように、それぞれのディスク媒体２には、磁気情報が記録される同心状のトラックの列が形成される。内直径（以下ＩＤと称する）１１は、データが記憶される最も内側の同心トラックである。外直径（以下ＯＤと称する）１２は、データが記憶される最も外側の同心トラックである。
【００２１】
図４に示す、ヘッドスライダ３の縦軸５０に対してディスク媒体２表面の摺動方向のなす角度は、スキュー角と呼ばれており、ＩＤ１１からＯＤ１２にいたるまでの間で大きく変化する。また、アクチュエータ軸２０へのアクチュエータ・アーム５の取り付け位置に依存する。スキュー角は、正にも負にもなる。摺動方向がヘッドスライダ３の外周側端にあたるようにアクチュエータ・アーム５が位置している場合には、スキュー角は正であるという。摺動方向がヘッドスライダ３の内周側端にあたるようにアクチュエータ・アーム５が位置している場合には、スキュー角は負であるという。実施の形態１においては、アクチュエータアーム５は、ＯＤ１２においてスキュー角が最大となり、ＩＤ１１において最小となるように設置されている。なおＯＤ１２でのスキュー角は１４度、ＩＤ１１でのスキュー角は−９度である。
【００２２】
図４は、ヘッドスライダ３の滑走面３０の形状を示す。滑走面３０は、ヘッドスライダ３の下面に形成され、ディスク媒体２に対向している。滑走面３０の形状は、型成形、エッチング、レーザ切削加工、イオン粉砕加工、汎用の機械加工、あるいは他の種々の方法によって形成される。滑走面３０は、上段面３１、中段面３２、下段面３３の３段階の互いに略平行な、平坦面で構成されている。上段面３１は、ハッチングで示される。
【００２３】
上段面３１は、滑走脚４１、４２、４３、４４により形成され、中段面３２はヘッド搭載脚４５により形成されている。ヘッド搭載脚４５は風下端５３の中央に位置し、ヘッド９９を搭載している。
【００２４】
線６１は、ＩＤ１1でのヘッド９９を通るディスク媒体２の摺動方向、線６２は、ＯＤ１２でのヘッド９９を通るディスク媒体２の摺動方向を示す仮想線である。矢印６３で示した範囲が、ヘッド９９とディスク媒体２との間でデータを書き込む、あるいは読み取る際に、ヘッド９９の風上となる範囲である。
【００２５】
実施の形態１では，風下端５３に配設された滑走脚４３、４４は、ヘッド９９を通りヘッドスライダ３の縦軸方向に仮想される中心線５０に対して対称な位置に形成され、かつ滑走脚４３、４４およびヘッド搭載脚４５は、ヘッドスライダ３の横軸方向に仮想される直線５１上に形成されている。
【００２６】
ここで、滑走脚４１、４２、４３、４４が空気流の影響により潤滑膜から浮上し、空気潤滑状態となるのを避けるために、上段面３１と下段面３３との段差は１万オングストローム以上確保することが望ましい。また、滑走脚４１、４２、４３、４４はヘッド搭載脚４５より高くし、ヘッド搭載脚４５がディスク媒体２と接触するのを避けつつ、ヘッド９９をディスク媒体２に近接させる必要があるので、滑走脚４１、４２、４３、４４とヘッド搭載脚４５との段差は、５オングストロームから５０オングストロームとすることが望ましい。
【００２７】
実施の形態１に基づく実施例では、滑走脚４１、４２、４３、４４をなす上段面３１とヘッド搭載脚４５をなす中段面３２との段差は、２０オングストロームとした。滑走脚４１、４２、４３、４４を、ヘッド搭載脚４５と同一高さに形成した後、水酸化カーボン膜を２０オングストロームスパッタすることで段差を形成した。上段面３１と下段面３３との段差は３万オングストロームとした。
【００２８】
図５には従来の液体潤滑方式スライダ３’の滑走面３０’の形状を示している。滑走面３０には滑走脚４１’、４２’、４３’が形成されており、ヘッド９９は風下端５３に配設された滑走脚４３’に搭載されている。
【００２９】
磁気ディスク装置動作時の、ヘッドスライダ３とディスク媒体２との望ましい界面状態を、図６（ａ）、（ｂ）に示す。図６（ａ）、（ｂ）はヘッドスライダを風下端から見た模式図であり、図６（ａ）は図４に示した実施の形態１におけるヘッドスライダの場合、図６（ｂ）は図５に示した従来の液体潤滑方式スライダの場合である。ディスク媒体はその表面上に、表面から液体潤滑膜７１、保護膜７２、磁性膜７３が形成されている。実施の形態１に基づく実施例では、液体潤滑膜７１にはパーフロロポリエーテルを用い、膜厚は１６オングストローム、また保護膜７２は水酸化カーボンであり、膜厚は３０オングストローム、磁性膜６３はＣｏＣｒＴａ合金である。
【００３０】
図６（ａ）、（ｂ）に示した望ましい界面状態では、滑走脚４１（図示せず）、４２（図示せず）、４３、４４、あるいは滑走脚４１’（図示せず）、４２’（図示せず）、４３’は、液体潤滑膜６１の潤滑作用により、ディスク媒体の表面から離間して保持される。この状態ではヘッドはディスク媒体と接触することがないので、接触にともなうサーマルアスペリティは発生しない。
【００３１】
図７（ａ）は、実施の形態１のヘッドスライダ３において、外乱あるいは、ディスク媒体表面のあらさの影響により滑走脚４３、４４がディスク媒体の表面を形成する保護膜７２と接触している状態を示す。図７（ｂ）は、従来例のヘッドスライダ３’において、外乱あるいは、ディスク媒体表面のあらさの影響により滑走脚４３’がディスク媒体の表面を形成する保護膜７２と接触している状態を示す。
【００３２】
図７（ｂ）では、滑走脚４３’が保護膜７２と接触した際には、ヘッドは滑走脚４３’に搭載されているので、接触にともないサーマルアスペリティが発生する。しかし、図７（ａ）に示す実施の形態１のヘッドスライダ３では、ヘッドが滑走脚４１、４２、４３、４４より短いヘッド搭載脚４５に搭載されているので、滑走脚４１、４２、４３、４４が保護膜７２と接触した際にも、ヘッド搭載脚４５はディスク媒体と接触することがなく、サーマルアスペリティを回避でき、信頼性の高いデータの再生が可能となる。
【００３３】
本発明の効果は、例えば、図８に示すように、ヘッド搭載脚４５を中心線５０上からずれた位置に設けた、いわゆるサイドヘッド型のヘッドスライダにおいても得られるものであって、あらゆるデータ記録ディスク装置に用いられるヘッドスライダに有用である。
【００３４】
また、実施の形態１では、図４に示したように、ヘッド搭載脚４５を滑走脚４１、４２、４３、４４よりも低く形成し、ヘッド搭載脚４５がディスク媒体２と接触することがなく、かつ、ヘッド９９とディスク媒体との間で書き込みあるいは読み取りを行う際に、ヘッド９９とディスク媒体とがなす摺動方向の風上となる矢印６３の範囲には、滑走脚を形成していない。従って、万一、滑走脚４１、４２、４３、４４とディスク媒体とが接触し、摩耗による塵埃が発生して風下に流れた場合でも、ヘッド９９に塵埃が接触することはなく、サーマルアスペリティを回避できる。さらに、ヘッド９９とディスク媒体との間に塵埃をかみ込むことがないので、ヘッド９９を損傷から防ぐことが可能となる。
【００３５】
図９（ａ）は、実施の形態１のヘッドスライダ３において、滑走脚４３が、ディスク媒体の表面を形成する保護膜７２上の高さｈの突起上に位置した際の、ヘッドスライダ３とディスク媒体の界面状態を示す。図９（ｂ）は、従来例のヘッドスライダ３’において、滑走脚４３’がディスク媒体の保護膜７２上の高さｈの突起上に位置した際のヘッドスライダとディスク媒体の界面状態を示す。図９（ａ）、（ｂ）ともに、ヘッドスライダを風下端から見た模式図である。
【００３６】
図９（ｂ）に示す従来例におけるヘッドスライダ３’では、滑走脚４３’がディスク媒体表面から離間すると、ヘッドは滑走脚４３’に搭載されているので、ヘッドと磁性膜７３の間の磁気スペースはｈだけ変化する。しかし、実施の形態１におけるヘッドスライダ３では、図４に示す滑走脚４３、４４は、中心線５０に対称な位置に形成してあるので、滑走脚４４が高さｈだけディスク媒体表面から離間しても、ヘッド９９と磁性膜７３の間の磁気スペースは２分の１ｈだけしか変化しない。また、滑走脚４３が高さｈだけディスク媒体表面から離間した場合でも、ヘッド９９と磁性膜７３の間の磁気スペースは２分の１ｈだけしか変化しない。つまり、実施の形態１におけるヘッドスライダ３のように、ヘッドを滑走脚４３、４４より低いヘッド搭載脚４５に搭載し、滑走脚４３、４４を中心線５０に対称に形成すれば、磁気スペース変化を従来例のヘッドスライダの２分の１にすることが可能となり、安定した書き込み、読み取り性能が確保される。
【００３７】
すなわち実施の形態１によれば、滑走脚４１、４２、４３、４４より低いヘッド搭載脚４５にヘッド９９を搭載してあるので、滑走脚４１、４２、４３、４４がディスク媒体と接触した際にも、ヘッド９９近傍ではディスク媒体と接触することがなく、接触にともなうサーマルアスペリティを回避できるという作用が確保される。
（実施の形態２）
実施の形態１では、は液体潤滑方式のヘッドスライダを説明したが、実施の形態２におけるヘッドスライダは、図１０に示すような、空気潤滑、液体潤滑併用スライダである。この場合も、本発明の効果は同様に得られる。図１０に示す実施の形態２におけるヘッドスライダ３ａは、滑走面３０ａの風上端５２側に空気潤滑面８１が形成されており、空気潤滑面８１はヘッド搭載脚４５よりも２０００オングストローム低く形成されている。その他の構成は実施の形態１に示したヘッドスライダと同様である。
【００３８】
図１１に、磁気ディスク装置動作中の、図１０に示したヘッドスライダ３ａとディスク媒体２の界面状態を示す。図１１に示すように、空気潤滑、液体潤滑併用スライダは、ヘッドスライダ３ａの風上端５２側は空気による浮上力でディスク媒体２表面から離間し、風下端５３側は液体潤滑剤による浮上力でディスク媒体２表面から離間する。実施の形態２におけるヘッドスライダ３ａは滑走脚４３、４４で液体潤滑剤上を滑走し、ヘッド９９は滑走脚４３、４４より低く形成されたヘッド搭載脚４５に搭載してあるので、実施の形態１におけるヘッドスライダ３と同様の、本発明の効果を奏することができる。
【００３９】
すなわち実施の形態２によれば、ヘッド搭載脚４３、４４より低いヘッド搭載脚４５にヘッド９９を搭載してあるので、滑走脚４３、４４がディスク媒体２と接触した際にも、ヘッド９９近傍ではディスク媒体と接触することがなく、接触にともなうサーマルアスペリティを回避できるという作用が確保される。
【００４０】
さらに、実施の形態２によれば、ヘッドの風上となる範囲６３には滑走脚を形成していないので、滑走脚とディスク媒体とが接触した際に発生する塵埃がヘッドと接触することがなく、ヘッドを損傷することがないという作用が確保される。
【００４１】
さらに、実施の形態２によれば、中心線５０に対称となる位置に滑走脚４３、４４を形成することにより、ディスク媒体表面あらさ等の表面形状に依存する磁気スペース変化を従来のヘッドスライダの２分の１にできるという作用が確保される。
【００４２】
なお以上の実施の形態では、ヘッドは磁気ヘッドとしたが、例えば光ヘッドであっても同様の構成を適用でき、同様の効果が得られることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明のヘッドスライダによれば、滑走脚とディスク媒体とが接触した際にも、接触にともなうサーマルアスペリティを回避できるので、データ記録ディスク装置のヘッド装置に用いるのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】磁気ディスク装置の斜視図
【図２】図１の磁気ディスク装置の断面図
【図３】図１の磁気ディスク装置における１枚のディスク媒体周辺を上から見た平面図
【図４】実施の形態１におけるヘッドスライダの滑走面を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図
【図５】従来例におけるヘッドスライダの滑走面を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図
【図６】ヘッドスライダとディスク媒体の望ましい界面状態を示す模式断面図
【図７】ヘッドスライダとディスク媒体が接触した際の界面状態を示す模式断面図
【図８】実施の形態１におけるヘッドスライダの滑走面の他の例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図
【図９】滑走脚がディスク媒体表面の突起上に位置した際の界面状態を示す模式図
【図１０】実施の形態２におけるヘッドスライダの滑走面を示す平面図
【図１１】実施の形態２におけるヘッドスライダとディスク媒体の界面状態を示す模式図
【符号の説明】
【００４５】
１  主軸
２  ディスク媒体
３  ヘッドスライダ
５  アクチュエータ・アームの組
６  ボイスコイルモータ
７  ハウジング
８  モーター
１１  内直径（ＩＤ）
１２  外直径（ＯＤ）
１４  サスペンション
２０  アクチュエータ軸
３０  滑走面
３１  上段面
３２  中段面
３３  下段面
４１、４２、４３、４４  滑走脚
４５  ヘッド搭載脚
５０  中心軸
５２  風上端
５３  風下端
６１、６２  線
６３  矢印
７１  液体潤滑膜
７２  保護膜
７３  磁性膜
８１  空気潤滑面
９９  ヘッド
【図１】
2008293643.tif 000003
【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】
2008293643.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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