(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクを収納するディスクカートリッジにおいて、
前記光ディスクに対向する内壁の表面を同心円状または螺旋状の凹凸形状とし、前記凹凸形状の凸部の高さは、前記光ディスクの外周部の方が高いことを特徴とするディスクカートリッジ。
【請求項２】
光ディスクを収納するディスクカートリッジにおいて、
前記光ディスクに対向する内壁の表面を同心円状または螺旋状の凹凸形状とし、前記光ディスクに信号を記録および／または再生するための開口部は、前記光ディスクが回転する際に前記光ディスクが開口部にさしかかる側において、前記光ディスクの回転方向に対してその肉厚が徐々に薄くなっている断面形状を有することを特徴とするディスクカートリッジ。
【請求項３】
光ディスクを収納するディスクカートリッジにおいて、
前記光ディスクに対向する内壁の表面を同心円状または螺旋状の凹凸形状とし、前記光ディスクに対向する内壁の表面を同心円状または螺旋状の凹凸形状とし、前記光ディスクに信号を記録および／または再生するための開口部は、前記光ディスクが回転する際に前記光ディスクが開口部にさしかかる側では、前記光ディスクの回転方向に対してその肉厚が徐々に薄くなっている断面形状を有し、前記光ディスクが開口部を通り過ぎる側では、前記光ディスクの回転方向に対してその肉厚が徐々に厚くなっている断面形状を有することを特徴とするディスクカートリッジ。
【請求項４】
前記凹凸形状の表面に金属層を形成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のディスクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクを収納するディスクカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク媒体は、持ち運び、交換が容易な記録および／または再生が可能な媒体として多く用いられており、光ディスク媒体に信号を記録したり、信号を再生したりする場合にはレーザ光を照射するが、光ディスク表面に傷や埃が付いている場合には正確な信号の記録や再生をできないことから光ディスク媒体をディスクカートリッジに収納することが行われている。
【０００３】
そして、従来の光ディスク媒体は低速で信号の記録や再生を行うことから光ディスク媒体にレーザ光を照射することにより光ディスク媒体に蓄積される熱は１周する間に空気中に放熱されてあまり問題とならず、ディスクカートリッジ自体には光ディスクに蓄積された熱を放熱するための構造的工夫はされていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、光ディスク媒体の高容量化に伴い、高転送レート化が図られ、光ディスク媒体を従来より高速で回転する必要が生じた。その結果、光ディスク媒体に信号を記録したり、信号を再生したりする際のレーザ光のパワーを大きくしなければならなくなった。このレーザ光の高パワー化は、信号の記録や再生を連続的に行うことにおいては光ディスク媒体に蓄積される熱量が増加することになり、所望の記録特性や再生特性を得ることができないという問題があった。即ち、光ディスク媒体には熱が蓄積されているため、レーザ光を照射した場合に信号の記録が可能な温度以上に昇温される領域が所望の領域より広くなったり、再生しようとする領域を超えて昇温され、再生しようとする信号以外も検出されるという問題があった。
【０００５】
また、既に記録された信号を熱によって消去してしまう可能性もあった。
【０００６】
更に、近年の光ディスク媒体の高容量化に伴い、光ディスク媒体の基板厚が薄くなっており、光ディスク媒体に蓄積される熱量が増加することにより光ディスク媒体の基板が温度変化に敏感に反応し、基板が傾斜する等の問題があった。
【０００７】
そこで、本願発明は、かかる問題を解決し、信号の記録や再生のためのレーザ光のパワーを増加させても光ディスク媒体に蓄積される熱量を少なくすることができるディスクカートリッジ、または光ディスク媒体に付着した埃を除去し易いディスクカートリッジを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１の発明は、光ディスクを収納するディスクカートリッジにおいて、前記光ディスクに対向する内壁の表面を同心円状または螺旋状の凹凸形状とし、前記凹凸形状の凸部の高さは、前記光ディスクの外周部の方が高いことを特徴とするディスクカートリッジである。
【００１２】
請求項１に記載されたディスクカートリッジにおいては、光ディスクが回転することによりディスクカートリッジ内で空気の流れが生じ、その流れは光ディスクの中心部から外周部へと移動するが、凹凸形状の凸部の高さは外周部の方が高いので、発生した空気は、殆ど同心円状または螺旋状に形成された凹凸形状に沿って外部へ流れる。
【００１３】
従って、請求項１に記載された発明によれば、光ディスクの内周部で発生した空気の流れも外周部の凹凸形状で殆ど外部へ放出され、光ディスクに蓄積された熱量を減少させることができる。
【００１４】
請求項２の発明は、光ディスクを収納するディスクカートリッジにおいて、前記光ディスクに対向する内壁の表面を同心円状または螺旋状の凹凸形状とし、前記光ディスクに信号を記録および／または再生するための開口部は、前記光ディスクが回転する際に前記光ディスクが開口部にさしかかる側において、前記光ディスクの回転方向に対してその肉厚が徐々に薄くなっている断面形状を有することを特徴とするディスクカートリッジである。
【００１５】
請求項２に記載されたディスクカートリッジにおいては、光ディスクが回転することによりディスクカートリッジ内に空気の流れが生じ、その生じた空気の流れはディスクカートリッジ内壁に形成された同心円状または螺旋状の凹凸形状に沿って開口部に到達し、開口部に設けられた肉厚が薄くなった部分からディスクカートリッジ外部に出やすくなる。
【００１６】
従って、請求項２に記載された発明によれば、光ディスクに蓄積される熱量を更に低減できると共に、光ディスクに付着した埃を除去できる。
【００１７】
請求項３の発明は、光ディスクを収納するディスクカートリッジにおいて、前記光ディスクに対向する内壁の表面を同心円状または螺旋状の凹凸形状とし、前記光ディスクに対向する内壁の表面を同心円状または螺旋状の凹凸形状とし、前記光ディスクに信号を記録および／または再生するための開口部は、前記光ディスクが回転する際に前記光ディスクが開口部にさしかかる側では、前記光ディスクの回転方向に対してその肉厚が徐々に薄くなっている断面形状を有し、前記光ディスクが開口部を通り過ぎる側では、前記光ディスクの回転方向に対してその肉厚が徐々に厚くなっている断面形状を有することを特徴とするディスクカートリッジである。
【００１８】
請求項３に記載されたディスクカートリッジにおいては、光ディスクが回転することによりディスクカートリッジ内に空気の流れが生じ、その生じた空気の流れはディスクカートリッジ内壁に形成された同心円状または螺旋状の凹凸形状に沿って開口部に到達し、開口部に設けられた肉厚が薄くなった部分からディスクカートリッジ外部に出やすくなると共に、開口部近傍の外気が肉厚が徐々に厚くなっている部分からディスクカートリッジ内へ入りやすくなる。
【００１９】
従って、請求項３に記載された発明によれば、光ディスクに蓄積される熱量を更に低減できると共に、光ディスクに付着した埃を除去できる。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のディスクカートリッジにおいて、前記凹凸形状の表面に金属層を形成したことを特徴とするディスクカートリッジである。
【００２１】
請求項４に記載されたディスクカートリッジにおいては、光ディスクに蓄積された熱量は、凹凸形状の表面に形成された金属層により吸収される。
【００２２】
従って、請求項４に記載された発明によれば、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のディスクカートリッジに比べ、更に、光ディスクに蓄積される熱量を低減できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照しつつ説明する。図１を参照して、本願発明に係るディスクカートリッジ１０は、カートリッジ１とカートリッジの内壁の表面に同心円状に形成された凹凸形状２と、光ディスクへの信号の記録および／または再生を行うための開口部を開閉するシャッター３と、光ディスクを装置に装着し、チャッキングするための開口部４とを備える。
【００３０】
シャッター３は、ディスクカートリッジ１０が装置に装着されると、Ｘ軸方向に移動し、開口部を形成する。そして、その開口部から光ディスクに信号を記録するためのレーザ光（光磁気記録媒体の場合には磁界も）を照射する。
【００３１】
カートリッジ１の寸法は、光ディスクの直径が１２０ｍｍΦの場合は、Ｘ軸と平行な辺５が１２６ｍｍであり、Ｙ軸と平行な辺６が１３４ｍｍであり、奥行き方向（図１の紙面に垂直な方向）の寸法は８ｍｍである。また、シャッター３のＸ軸方向の寸法は３０ｍｍであり、Ｙ軸方向の寸法は６３ｍｍである。
【００３２】
また、光ディスクの直径が５０．８ｍｍΦの場合は、Ｘ軸と平行な辺５が５６．５ｍｍであり、Ｙ軸と平行な辺６が５９．５ｍｍであり、奥行き方向（図１の紙面に垂直な方向）の寸法は４．８ｍｍである。
【００３３】
図２を参照して、図１のＹ軸におけるディスクカートリッジ１０の断面構造について説明する。カートリッジ１の内部には光ディスク７が収納されており、カートリッジ１の肉厚は１．２ｍｍである。本願発明が対象する光ディスクは、信号の記録が可能なＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、光磁気記録媒体、相変化ディスク等である。従って、以下においては、特に断らない限り光ディスクと言えばこれらの光ディスクを言うものとする。
【００３４】
図２の領域８の詳細な構造は、カートリッジ１の内壁の表面に凹凸形状９を形成した構造になっている。そして、凹凸形状９の凸部の高さは、０．１〜２ｍｍの範囲であり、凸部と凸部との間隔は３〜５ｍｍの範囲である。凸部の高さが０．１ｍｍの場合、カートリッジ１の高さが８ｍｍ、カートリッジ１の肉厚が１．２ｍｍ、光ディスク７の厚さが０．６ｍｍ、凸部の高さが０．１ｍｍであるので、光ディスク７の表面と凸部との間隔は、光ディスク７の一方側で２．４ｍｍであり、凸部の高さが２ｍｍの場合は、光ディスク７の表面と凸部との間隔は、光ディスク７の一方側で０．５ｍｍである。従って、凸部の高さを２ｍｍとしても光ディスク７と凹凸形状９との間に隙間があり、光ディスク７は凹凸形状９により回転を妨げられることはない。また、凹凸形状９の凸部の幅と凹部の幅とは同一でも良く、同一でなくても良い。
【００３５】
再び、図１を参照して、光ディスクが矢印１１の方向に回転することにより光ディスクとカートリッジ１との間に空気の流れが生じ、その生じた空気は凹凸形状９に沿って、シャッター３に位置する開口部へと流れる。光ディスクに信号の記録や再生を行う際には、シャッター３は開いているので、開口部に到達した空気は開口部からカートリッジ１外へと流れる。従って、ディスクカートリッジ１０においては、光ディスクに照射されたレーザ光により発生した熱は、光ディスクと接する空気に伝わり、光ディスクから熱をもらった空気は光ディスクが回転することにより凹凸形状９に沿ってシャッター３に位置する開口部へと流れるので、光ディスクに蓄積される熱量は従来のディスクカートリッジを用いた場合より減少する。
【００３６】
図３を参照して、図１のＡ−Ａ線におけるディスクカートリッジ１０の断面構造について説明する。カートリッジ１には光ディスク７が収納されており、中心部には光ディスク７の両側において開口部１５、１６が形成されている。そして、光ディスク７が光磁気記録媒体である場合は、信号記録面７７側に磁界を印加するための磁気ヘッド１４が設けられ、信号記録面７７に対して磁気ヘッド１４とは反対側にはアクチュエータ１２に搭載された対物レンズ１３が位置し、レーザ光ＬＢが信号記録面７７に照射される。
【００３７】
本願発明においては、開口部１５、１６におけるカートリッジ１の断面１７、１７、１８、１８の構造も重要である。断面１７、１７、１８、１８の詳細な構造を図４を参照して説明する。光ディスク７が回転すると、光ディスク７は断面１７、１７から断面１８、１８の方向へ移動する。光ディスク７が開口部１５、１６にさしかかる側のカートリッジ１の断面１７、１７をカートリッジ１の内側から外側に向かって斜面となるように形成する。即ち、光ディスク７の進行方向に対してカートリッジ１の肉厚が薄くなるように形成する。そして、光ディスク７が開口部１５、１６を通り過ぎる側の断面１８、１８は垂直な構造である。このような断面形状ににおいては、光ディスク７の回転に伴い、矢印１９、２０で示すようにカートリッジ１内の空気が開口部１５、１６を通してカートリッジ１外へ出やすくなり、光ディスク７に蓄積された熱の放出を容易にする。
【００３８】
開口部１５、１６におけるカートリッジ１の断面は、図４に示すものに限らず、好ましくは、図５に示す断面である。図５に示す開口部１５、１６の断面構造は、光ディスク７が開口部１５、１６にさしかかる側の断面１７、１７は図４に示すものと同じであり、光ディスク７が開口部１５、１６を通り過ぎる側の断面２１、２１は、光ディスク７の進行方向に対してカートリッジ１の肉厚が厚くなるように形成する。図５に示す開口部１５、１６の断面構造においては、光ディスク７の回転に伴い、カートリッジ１内の空気は、矢印１９、２０で示すように開口部１５、１６を通してカートリッジ１外に出やすくなり、カートリッジ１外の空気は矢印２１、２２で示すように開口部１５、１６を通してカートリッジ１内へ入りやすくなる。従って、光ディスク７に蓄積された熱を受け取ったカートリッジ１内の空気はカートリッジ１外に出やすくなり、昇温されていないカートリッジ１外の空気はカートリッジ１内に入りやすくなる。その結果、カートリッジ１内の空気とカートリッジ１外の空気との循環が生じるので、光ディスク７に蓄積される熱量は図４に示す構造のカートリッジより減少する。
【００３９】
開口部１５、１６におけるカートリッジ１の断面構造は、更に、好ましくは、図６、７に示すものである。図６に示す構造は、図４に示す構造に、光ディスク７が開口部１５、１６を通り過ぎる側のカートリッジ１に空孔６０、６０を設けた構造である。また、図７に示す構造は、図５に示す構造に、光ディスク７が開口部１５、１６を通り過ぎる側のカートリッジ１に空孔６０、６０を設けた構造である。この空孔６０、６０を設けることにより、カートリッジ１外の空気をカートリッジ１内に取り込み易くなり、カートリッジ１内の空気とカートリッジ１外の空気との循環を促進し、光ディスク７に蓄積される熱量を低減できる。空孔６０、６０は、光ディスク７の信号記録領域に相当する開口部１５、１６近傍に複数個設け、孔の形状は、四角形、多角形、円形等、どのような形状であっっても良い。空孔６０の断面構造は、好ましくは、光ディスク７の進行方向に対してカートリッジ１外からカートリッジ１内に空気が入りやすいように斜めになっている。
【００４０】
図８、９、１０、１１を参照して、カートリッジ１の内壁に形成する凹凸形状の他の例について説明する。
【００４１】
図８を参照して、カートリッジ１の内壁に形成する凹凸形状は、光ディスク７の方向に対して円弧状になった凸部を有する凹凸形状９０であっても良い。凹凸形状９０における凸部の高さは、図２に示す凹凸形状９の凸部の高さと同じように０．１〜２ｍｍの範囲であり、円弧状の凸部同士の間隔は１〜５ｍｍの範囲である。また、円弧状の凸部と凹部との間隔は同じであっても良く、同じでなくても良い。凸部の形状を円弧状にすることにより、光ディスク７と凹凸形状９０の凸部とが接触しても、その接触は点接触であるので光ディスク７に傷が付きにくい。
【００４２】
また、図９を参照して、カートリッジ１の内壁に形成する凹凸形状は、カートリッジ１に凸部を付着する構造のみならず、カートリッジ１に溝を形成することにより形成した凹凸形状９１であってもよい。凹凸形状９１においても、凸部の高さは０．１〜２ｍｍの範囲であり、凸部と凸部との間隔は１〜５ｍｍの範囲である。また、凸部の幅と凹部の幅とは、同じであっても良く、同じでなくても良い。
【００４３】
更に、図１０を参照して、カートリッジ１の内壁に形成する凹凸形状は、カートリッジ１に凸部を付着する構造のみならず、カートリッジ１に円弧状の溝を形成することにより形成した凹凸形状９２であってもよい。凹凸形状９２においても、凸部の高さは０．１〜２ｍｍの範囲であり、凸部と凸部との間隔は１〜５ｍｍの範囲である。また、凸部の幅と凹部の幅とは、同じであっても良く、同じでなくても良い。
【００４４】
また、更に、図１１を参照して、カートリッジ１の内壁に形成する凹凸形状の凸部は、光ディスク７の外周部に向かうに従って、その高さが高くなる凹凸形状９３であっても良い。この場合、凸部の高さは最内周部で０．１ｍｍであり、最外周部で２ｍｍである。凸部と凸部との間隔は１〜５ｍｍの範囲であり、凸部の幅と凹部の幅とは、同じであてっも良く、同じでなくても良い。光ディスク７の外周部に向かうに従って、凸部の高さが高くなる構造にすることにより、光ディスク７が回転することによりカートリッジ１内に発生する空気の流れを外周部で確実に凹凸形状９３に沿って開口部１５、１６に移動させ、カートリッジ１外に排出することができる。図８、９、１０に示す凹凸形状９０、９１、９２においても、外周部に向かうに従って凸部の高さを高くする凹凸形状を採用することによりカートリッジ１内の空気を開口部１５、１６から外部に排出することが、更に、容易になる。
【００４５】
図１２を参照して、カートリッジ１の内壁に凹凸形状９を形成し、凹凸形状９の表面を金属層９５、９５で覆うようにしても良い。凹凸形状９の表面に形成する金属は、熱伝導性の良いＣ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ等もしくはこれらを含む化合物である。これらは、スパタッリング法等により容易に凹凸形状９の表面に形成することができる。凹凸形状９の表面に金属層９５、９５を形成することにより光ディスク７に蓄積された熱は、空気を介して金属層９５、９５に吸収されやすくなり、且つ、光ディスク７から熱を受け取った空気は凹凸形状９に沿って開口部１５、１６へ移動し、開口部１５、１６からカートリッジ１外へ放出される。従って、凹凸形状９の表面に金属層９５、９５を形成することにより光ディスク７に蓄積される熱を更に低減できる。
【００４６】
図８、９、１０、１１に示す凹凸形状９０、９１、９２、９３の表面に更に金属層９５、９５を形成しても良い。これにより、図８、９、１０、１１に示す構造のものに比べ、更に、光ディスク７に蓄積される熱を低減できる。
【００４７】
図８、９、１０、１１、１２に示す凹凸形状９０、９１、９２、９３、９（９５、９５）を有するカートリッジ１においても開口部１５、１６における断面構造は、上記図２、４、５、６、７に示す断面構造が適用可能である。
【００４８】
本願発明に係るディスクカートリッジは図１に示すディスクカートリッジ１０に限らず、図１３に示すディスクカートリッジ１００であっても良い。ディスクカートリッジ１００は、図１に示すディスクカートリッジ１０の同心円状の凹凸形状２を螺旋状の凹凸形状１０１に代えたものである。その他は、ディスクカートリッジ１０と同じである。ディスクカートリッジ１００においても、光ディスク７が矢印１１の方向に回転することにより空気の流れがカートリッジ１内に生じ、螺旋状の凹凸形状１０１に沿ってシャッター３に位置する開口部からカートリッジ１外に放出可能である。また、ディスクカートリッジ１００においても、凹凸形状１０１の断面構造は、上記図８、９、１０、１１、１２のものが適用可能であり、開口部の断面構造は、図２、４、５、６、７のものが適用可能である。
【００４９】
本願発明に係るディスクカートリッジは、更に、図１４に示すディスクカートリッジ１１０であっても良い。ディスクカートリッジ１１０は、図１に示すディスクカートリッジ１０の同心円状の凹凸形状２を放射状の凹凸形状１０２に代えたものである。その他は、ディスクカートリッジ１０と同じである。ディスクカートリッジ１１０においては、光ディスク７が回転することにより発生する空気の流れがカートリッジ１内に生じ、放射状の凹凸形状１０２に沿ってカートリッジ１の外周部に移動させることができる。これにより、光ディスク７に蓄積される熱量を低減できる。また、ディスクカートリッジ１００においても、凹凸形状１０１の断面構造は、上記図８、９、１０、１１、１２のものが適用可能であり、開口部の断面構造は、図２、４、５、６、７のものが適用可能である。
【００５０】
開口部１５、１６の断面構造は、図１５に示す断面構造であってもよい。図１５に示す断面構造においては、光ディスク７が開口部１５、１６にさしかかる側のカートリッジ１の断面１３０、１３０が光ディスク７の進行方向に対して尖った構造となっており、光ディスク７が開口部１５、１６を通り過ぎる側でのカートリッジ１の断面１８、１８は垂直となっている。図１５に示す構造の断面構造においても、光ディスク７が回転することによりカートリッジ１内の空気は矢印１９、２０に示すようにカートリッジ１外に排出されやすい。
【００５１】
更に、開口部１５、１６の断面構造は図１６に示す断面構造であてっもよい。図１６に示す断面構造は、図１５に示す断面構造において、光ディスク７が開口部１５、１６を通り過ぎる側での断面１３１、１３１が尖った構造となったものである。これにより図１５に示す構造に比べ、矢印２２、２３で示すようにカートリッジ１外の空気をカートリッジ１内に取り込みやすくなり、カートリッジ１外の空気とカートリッジ１外の空気との循環を促進して光ディスク７に蓄積された熱量を低減できる。
【００５２】
図１５、１６に示す開口部１５、１６の断面構造を有するカートリッジにおいても、更に、図６、７に示す空孔６０、６０を形成することが可能である。また、凹凸形状の断面構造については、図２、８、９、１０、１１、１２に示すものが適用可能である。
【００５３】
なお、上記説明した凹凸形状９、９０、９１、９２、９３を有するカートリッジ１は、成形機の金型の表面に凹凸形状を作成することにより公知の射出成形により容易に作製することができる。
【００５４】
また、上記説明においては、凹凸形状は、光ディスクの両側のカートリッジに設けたが、これに限らず、片面側だけに形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係るディスクカートリッジの平面図である。
【図２】図１に示すディスクカートリッジの断面構造図である。
【図３】ディスクカートリッジの開口部の断面構造、および光ディスクに信号を記録および／または再生する磁気ヘッド、対物レンズの配置を説明する図である。
【図４】ディスクカートリッジの開口部の断面構造を詳細に説明する図である。
【図５】ディスクカートリッジの開口部の他の断面構造を詳細に説明する図である。
【図６】ディスクカートリッジの開口部の更に他の断面構造を詳細に説明する図である。
【図７】ディスクカートリッジの開口部のまた更に他の断面構造を詳細に説明する図である。
【図８】凹凸形状の他の断面構造図である。
【図９】凹凸形状の更に他の断面構造図である。
【図１０】凹凸形状のまた更に他の断面構造図である。
【図１１】凹凸形状のまた更に他の断面構造図である。
【図１２】凹凸形状のまた更に他の断面構造図である。
【図１３】本願発明に係る他のディスクカートリッジの平面図である。
【図１４】本願発明に係る更に他のディスクカートリッジの平面図である。
【図１５】ディスクカートリッジの開口部のまた更に他の断面構造を詳細に説明する図である。
【図１６】ディスクカートリッジの開口部のまた更に他の断面構造を詳細に説明する図である。
【符号の説明】
１・・・カートリッジ
２・・・同心円状凹凸形状
３・・・シャッター
４・・・開口部
５、６・・・辺
７・・・光ディスク
８・・・領域
９、９０、９１、９２、９３・・・凹凸形状
１０、１００、１１０・・・ディスクカートリッジ
１１、１９、２０、２２、２３・・・矢印
１２・・・アクチュエータ
１３・・・対物レンズ
１４・・・磁気ヘッド
１５、１６・・・開口部
１７、１８、２１・・・断面
６０・・・空孔
７７・・・信号記録面
９５・・・金属層
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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