(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を磁気的に再生する再生ヘッドと、情報を磁気的に記録する書込みヘッドと、情報を書き込むための磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置における狭トラック磁気記録方法において、前記磁気記録媒体の最外径或いは最内径の内の少なくとも一方に、少なくとも２トラック以上の空きエリアを有しており、情報を書き込んだトラックの幅方向の一部を完全消去することによって狭トラックを形成するとともに、情報が完全消去されたスペースを介して次の情報を書き込む手順を繰り返し、
且つ、ｎ番目のトラックｎからｍ番目までｍ個のトラックｍを上書きする場合に、前記磁気記録媒体の内の空き容量が２×ｍトラック以上連続してあるか否かをチェックし、
２×ｍトラック以上連続した空き容量がある場合には、前記狭トラックの形成方法により前記空き容量に上書きし、
２×ｍトラック以上連続した空き容量がない場合には、少なくともトラックｎとトラックｎ＋１の情報を読み出して前記空きエリアに退避させたのち、前記トラックｎ上にトラックｎ′を書き込み、
前記情報を書き込んだトラックｎ′の幅方向の一部を完全に消去することによって狭トラックｎ″を形成するとともに、
情報が完全に消去されたスペースを介して次の情報をトラックｎ′＋１として書き込む手順を前記ｍ番目のトラックｍについての狭トラックｍ″の形成まで順次繰り返すことによって、
上書きされる情報を予め前記空きエリアに退避させた状態で、前記上書きされる情報のトラックに上書きすることを特徴とする狭トラック磁気記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は狭トラック磁気記録方法に関するものであり、特に、ライトヘッドコア幅より狭いトラック幅で記録するための手順に特徴のある狭トラック磁気記録方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年のハードディスク装置等の磁気記録装置の記録密度の上昇に伴って、記録ビットの間隔は狭くなってきており、より小さな記録ビットを磁気記録媒体に形成するためには、記録ヘッドの高性能化もさることながら、磁気記録媒体自体の高保磁力化及び低ノイズ化が重要となる。
【０００３】
また、ディスク基板の径方向の密度、即ち、トラック密度もライトヘッドのコア幅の減少に伴って上昇してきており、この様に、面記録密度を向上させるためには、記録ビットの間隔、即ち、ビットピッチを狭めるアプローチと、トラックの間隔、即ち、トラックピッチを狭めるアプローチがある。
【０００４】
この内、ビットピッチを狭めるためのアプローチの一つは、ライト用の薄膜磁気ヘッドのギャップ長を短くすることであり、一方、トラックピッチを狭めるためのアプローチの一つはライト用の薄膜磁気ヘッドのコア幅を狭めることである。
この狭トラック化の技術は、種々提案されているが、技術的な発展によるハード的な変更によるものである。
【０００５】
現在の可搬型記録媒体は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のように５Ｇｂｉｔ／ｉｎ2 （≒７７５Ｍｂｉｔ／ｃｍ2 ）程度のものが市販されているが、将来的には、可搬型記録媒体、即ち、可搬型ディスクに必要とされる記憶容量はさらに増大するものと予測される。
【０００６】
ここで、図９を参照して、従来の磁気記録媒体におけるトラックの状態を説明する。
図９（ａ）参照
図９（ａ）は、磁気記録媒体に書き込まれたトラックの一例を模式的に示した図であり、１μｍのライトヘッドのコア幅で書き込まれた記録ビットの列からなるトラック３１の幅Ｔは約１μｍになり、スペースの幅Ｓ＝０．３５μｍを介して複数のトラック３１が並ぶことになる。
この場合のピッチＰは１．３５μｍとなるので、径方向の記録密度、即ち、ＴＰＩ（Ｔｒｕｃｋ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）は、約１８．８ｋＴＰＩ〔≒２．５４ｃｍ／１．３５μｍ（≒７．４ｋトラック／ｃｍ）〕となる。
【０００７】
図９（ｂ）参照
図９（ｂ）は、書き込まれた記録ビット３３の状態を模式的に示した図であり、書き滲みによって記録ビット３３の両端には書き滲み部３４ができる場合があるが、リードヘッドコア幅３２はライトヘッドのコア幅より狭く、例えば、０．５μｍであるので、記録ビット３３の中央部を読み込むことによって読み出しエラーが発生することは無くなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、記憶容量が数十Ｇｂｉｔ／ｉｎ2 （≒数Ｇｂｉｔ／ｃｍ2 ）以上要請された場合には、従来のライトヘッドの狭コア幅化によって対応することは困難であるという問題がある。
即ち、一般に、線密度に比べてトラック密度は１０倍から３０倍程度低く、コア幅を狭めるためにはより細いライドヘッドを作製する必要があるが、イオンミリング等によるヘッド加工には限界があり、狭トラック化の壁になっている。
【０００９】
したがって、本発明は、複合型薄膜磁気ヘッドを構成するライトヘッドのコア幅より狭いトラック幅で記録することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
ここで、図１を参照して本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
（１）本発明は、情報を磁気的に再生する再生ヘッドと、情報を磁気的に記録する書込みヘッドと、情報を書き込むための磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置における狭トラック磁気記録方法において、磁気記録媒体の最外径或いは最内径の内の少なくとも一方に、少なくとも２トラック以上の空きエリアを有しており、情報を書き込んだトラックの幅方向の一部を完全消去することによって狭トラック１を形成するとともに、情報が完全消去されたスペースＳを介して次の情報を書き込む書込み手順を繰り返し、且つ、ｎ番目のトラックｎからｍ番目までｍ個のトラックｍを上書きする場合に、磁気記録媒体の内の空き容量が２×ｍトラック以上連続してあるか否かをチェックし、２×ｍトラック以上連続した空き容量がある場合には、前記狭トラックの形成方法により空き容量に上書きし、２×ｍトラック以上連続した空き容量がない場合には、少なくともトラックｎとトラックｎ＋１の情報を読み出して空きエリアに退避させたのち、前記トラックｎ上にトラックｎ′を書き込み、情報を書き込んだトラックｎ′の幅方向の一部を完全に消去することによって狭トラックｎ″を形成するとともに、情報が完全に消去されたスペースを介して次の情報をトラックｎ′＋１として書き込む手順を前記ｍ番目のトラックｍについての狭トラックｍ″の形成まで順次繰り返すことによって、上書きする場合に、上書きされる情報を予め空きエリアに退避させた状態で上書きされる情報のトラックに上書きすることを特徴とする。
【００１１】
この様に、情報を書き込んだトラックの幅方向の一部を完全消去することによって狭トラック１を形成するとともに、情報が完全消去されたスペースＳを介して次の情報を書き込む書込み手順を繰り返すことによって、磁気記録媒体内のトラックを全て狭トラック１にすることができ、それによって、記録密度を任意に向上することができる。
【００１２】
例えば、ライトヘッドによる書込み幅をＷとした場合、同じライトヘッドを用いて情報を書き込んだトラックの一部を完全消去することによって、幅がＴの狭トラック１を形成し、幅Ｓのスペース挟んでこの狭トラック化の手順を繰り返すことによって、記録密度を最大、ライトヘッド自体の書込み限界に対応する記録密度の（Ｗ＋Ｓ）／（Ｔ＋Ｓ）倍に高めることができる。
【００１３】
ここで、Ｗ＝１μｍ、Ｓ＝０．３５μｍ、Ｔ＝０．６５μｍとした場合、
（Ｗ＋Ｓ）／（Ｔ＋Ｓ）＝（１＋０．３５）／（０．６５＋０．３５）
＝１．３５
となるので、１．３５倍に記録密度を向上することができる。
なお、狭トラック１の幅Ｔは、消去幅によって任意に変更可能であるが、リードヘッドコア幅２より狭くすることはできない。
【００１４】
また、スペースの幅Ｓを任意に変更することによって、記録密度を最大記録密度の範囲内で、使用目的に応じて任意の記録密度に設定することができる。
なお、この場合には、ライトヘッドのトラッキング特性が予め可変になるように設定する必要がある。
【００１６】
特に、磁気記録媒体の最外径或いは最内径の内の少なくとも一方に、少なくとも２トラック以上の空きエリアを設けることによって、狭トラック１によって記録する場合にも上書きは可能になる。
即ち、狭トラック１で情報を記録した場合には、上書きする場合に、狭トラック１形成にともなう消去工程において、次のトラックに書き込んだ情報も消去されるので、書き込んである情報を利用した上書き、即ち、書き込んだ情報の訂正を行うことができないが、空きエリアを設け、上書きされる情報を予め空きエリアに順次退避させた状態で上書きすることによって、書き込んだ情報の訂正が可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
ここで、図２を参照して本発明の前提となる参考例を説明する。
なお、各図は、磁気ディスクにおける、狭トラックの形成工程の模式的説明図である。  図２（ａ）参照
まず、コア幅が１．０μｍのライトヘッドを用いて、トラック幅Ｗ≒１．０μｍで情報を書き込んだのち、書き込んだ広トラック１３と０．３５μｍ重なるように、同じライトヘッドを用いて幅Ｅ≒０．９５μｍに渡ってＤＣイレーズを行って、書き込んだ情報の内のトラック幅方向の下端０．３５μｍ分を消去し、トラック幅Ｔ＝０．６５μｍの狭トラック１１を形成する。
なお、この場合に、狭トラック１１の幅Ｔは、リードヘッドコア幅１２より大きくする必要があり、ここでは、リードヘッドコア幅１２を０．５μｍとしているので、Ｔ＝０．６５μｍに設定する。
【００２０】
図２（ｂ）参照
次いで、トラック間のスペースＳを０．３５μｍあけて、再び、コア幅が１．０μｍのライトヘッドを用いて、トラック幅Ｗ≒１．０μｍで情報を書き込んで、次の広トラック１３を形成する。
【００２１】
図２（ｃ）参照
次いで、再び、書き込んだトラックと０．３５μｍ重なるように、同じライトヘッドを用いて幅Ｅ≒０．９５μｍに渡ってＤＣイレーズを行って、書き込んだ情報の内のトラック幅方向の下端０．３５μｍ分を消去し、トラック幅Ｔ＝０．６５μｍの新たな狭トラック１１を形成する。
【００２２】
図２（ｄ）参照
この様な手順を繰り返すことによって、狭トラック１１によって全ての情報を書き込んだ磁気ディスクが完成する。
この場合に記録密度は、トラックピッチが、
Ｔ＋Ｓ＝０．６５μｍ＋０．３５μｍ＝１．０μｍ
となるので、上記の従来の１．３５μｍと比べて、１．３５倍に向上する。
即ち、記録密度としては、２５．４ｋＴＰＩ（≒１０ｋトラック／ｃｍ）となる。
【００２３】
なお、実際にＣｏＣｒＰｔＴａＮｂを磁性層とした磁気ディスクにライトヘッドにより“０”，“１”の繰り返しパターンを書き込み、次いで、トラック幅を一部重複させてＤＣイレーズを行った後、ＭＦＭ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて磁気ディスクの表面のＭＦＭ像を観察したところ、トラック幅が約０．３μｍで規則的に配列された記録ビットの像が白黒の繰り返しパターンとして観察され、ＤＣイレーズする前のトラック幅が約１．０μｍのＭＦＭ像と比較して、大幅な狭トラック化が可能であることが確認された。
【００２４】
なお、トラック幅を、０．３μｍとした場合には、リードヘッドコア幅１２を０．３μｍ以下にする必要があるが、近い将来、実用機において、リードヘッドコア幅１２が０．３μｍ以下になった場合には、記録密度が１０Ｇｂｉｔ／ｉｎ2 （≒１．５５Ｇｂｉｔ／ｃｍ2 ）を越える可搬式磁気記録媒体の実現が可能になる。
【００２５】
例えば、１０Ｇｂｉｔ／ｉｎ2 （≒１．５５Ｇｂｉｔ／ｃｍ2 ）の記録密度は、既存の可搬式記録媒体で最も大きな記録密度を有するＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等と比較して２倍以上の記録密度であり、且つ、情報再生速度は、ハード機構の違いによりＤＶＤ等をはるかに凌駕するものであるので、ＤＶＤ市場の置き換えも可能になる。
【００２６】
なお、この様な書込み方法によって磁気ディスクの全面に情報の記録を行った場合には、所定のエリアの情報を上書きにより書き換えようとした場合、幅Ｔのｎ番目の狭トラックを上書きにより幅Ｗのトラックを形成する際に、次に位置するｎ＋１番目の狭トラックの情報が破壊される可能性があり、且つ、幅Ｗのトラックを幅Ｔに狭トラック化する際のＤＣイレーズ工程で、ｎ＋１番目の狭トラックの情報が完全に消去されるので、ｎ＋１番目以降のトラックに関しては書換えができなくなる。
しかし、バックアップ専用のディスクや、動画やアプリケーションソフトを記録するディスクの場合には書換えを必要としないので、全く問題はない。
【００２７】
また、この本発明の前提となる参考例においては、狭トラック１１の間隔Ｓを０．３５以上に設定することによって、狭トラック１１の幅Ｔを０．６５に設定した状態で、記録密度をＳ＝０．３５μｍの場合の最大記録密度の範囲内で、任意に設定することができる。
【００２８】
次いで、図３を参照して、本発明の前提となる参考例において書き滲みがあった場合について説明する。
図３（ａ）参照
図３（ａ）は書き滲みがあった場合の狭トラックの状態を模式的に示した図であり、図９（ｂ）に示すように書き滲みが発生した場合にも、ＤＣイレーズ工程で記録ビット１４の下端の書き滲み部は消去されるので、記録ビット１４の上端にのみ書き滲み部１５が存在することになる。
【００２９】
図３（ｂ）参照
この場合、リードヘッドのコア幅を書き滲み部１５によるノイズが問題にならない程度の狭リードヘッドコア幅１６にすれば良い。
即ち、一般に、ライトヘッドのコア幅よりもリードヘッドのコア幅の狭幅化は容易であるので、ライトヘッドのコア幅は狭くならない場合にも、上述の書込み方法で狭トラックを形成し、より狭コア幅化が可能なリードヘッドによって情報を読み出せば良い。
【００３０】
以上を前提として、次に、図４乃至図６を参照して、狭トラックを用いた場合の上書き（オーバライト）方法に関する本発明の第１の実施の形態を説明する。
図４参照
図４は、本発明の第１の実施の形態のオーバライト工程のフロー図であり、ｎ番目のトラックからｍ番目までのｍ個のトラックをオーバライトする場合、まず、磁気ディスク内の空き容量をチェックし、空き容量が２×ｍトラック以上連続してあるか否かをチェックし、空き容量がある場合には、空きエリアに記録する。
なお、本発明の第１の実施の形態においては、磁気ディスクの最外径から３トラック分だけ空きエリアに設定しているので、空き容量は２×ｍトラック以上連続していないことになるので、次のステップに進む。
【００３１】
図４及び図５（ａ）参照
次のステップにおいて、トラックｎ、トラックｎ＋１、及び、トラックｍの情報をオーバライトして消えてしまう前に、読み出して空きエリア２１に予め記録、即ち、退避させる。
なお、既に、情報記録エリア２２の情報が書き込まれているトラックは、ライトヘッドのコア幅に相当する広トラック１３と仮定しており、また、この場合の空きエリア２１内におけるトラック幅は、ライトヘッドのコア幅に相当する広トラック１３のままで良い。
【００３２】
図４及び図５（ｂ）参照
次のステップにおいて、トラックｎ上に、トラックｎの情報を訂正した情報を上書きしてトラックｎ′とする。
なお、この場合のトラックｎ′は書き込んだままの状態であるので、ライトヘッドのコア幅に相当する広トラック１３のままである。
【００３３】
図４及び図６（ｃ）参照
次いで、トラックｎ′のトラック幅方向に一部重複するように、ライトヘッドを用いてＤＣイレーズを行うことによって、広トラック１３からなるトラックｎ′を狭トラック１１からなるトラックｎ″にする。
なお、この場合、例えば、トラックｎ＋１の一部がＤＣイレーズ領域１７と重なって情報が消去されるが、トラックｎ＋１の情報は既に空きエリア２１に退避させているので問題はない。
【００３４】
図４及び図６（ｄ）参照
次のステップにおいて、トラックｍ＋１の情報を読み出して、空きエリア２１における既にオーバライトの終了したトラックｎの部分に退避させ、空きエリア２１からトラックｎ＋１の情報を読み出し、トラックｎのオーバライト手順と同様の手順、即ち、書込み−ＤＣイレーズを繰り返すことによって、広トラック１３からなるトラックｎ＋１を、広トラック１３からなるトラックｎ′＋１を介して狭トラックｎ″＋１に変換し、次いで、トラックｍについても同様に、広トラック１３からなるトラックｍを、広トラック１３からなるトラックｍ′を介して狭トラックｍ″に変換する。
【００３５】
ここまでの工程において、図６（ｄ）に示すように、狭トラック化にともなって、次のトラックｍ＋１との間にほぼ１トラック分に相当する空きスペース１８が形成されるが、この空きスペースはこのままでは無駄エリアとなり、オーバライト回数が増えると無駄スペースも増加することになる。
【００３６】
そこで、オーバライト回数Ｘをカウントし、この回数Ｘが、本発明の記録方法の優位性を示さない回数Ｙを越えているか否かを判定し、Ｙを越えていない場合には、オーバライト作業を終了する。
一方、オーバライト回数ＸがＹを越えている場合には、磁気ディスクスペースにおける無駄を省くために、図７及び図８において後述する記録の詰め直し作業を行う。
【００３７】
なお、回数Ｙは、書き換える前の広トラック幅、書き換えたのちの狭トラック幅、及び、トラック間のスペースの幅、ＤＣイレーズ領域の幅に依存するものである。
【００３８】
この様に、本発明の第１の実施の形態においては、磁気ディスク内に連続した空きエリアを設けているので、狭トラック磁気記録方法における欠点であるオーバライトができない欠点を解消することができる。
【００３９】
なお、上記の説明においては、書き換える前のトラックは全て広トラックとしているが、狭トラックの場合にも適用されるものであり、この場合には、書換えに伴って常に次のトラックの情報が消去されるので、書換えを行うトラック以降の全てのトラックについて、訂正がない場合にもオーバライトしなければならないが、後述する記録詰め直し作業と同様である。
【００４０】
次に、図７及び図８を参照して、本発明の第１の実施の形態における記録詰め直し作業を説明するが、ここでは、トラック１から順に記録詰め直しを行う場合について説明する。
なお、図７は本発明の第１の実施の形態における記録詰め直し作業のフロー図であり、また、図８は、磁気ディスクにおける、狭トラックの形成工程の模式的説明図である。
図７及び図８（ａ）参照
まず、トラック１、トラック２、及び、トラック３の情報を読み出して空きエリア２１に予め記録する。
なお、既に、情報記録エリア２２の情報が書き込まれているトラックは、ライトヘッドのコア幅に相当する広トラック１３と仮定しており、また、この場合の空きエリア２１内におけるトラック幅は、ライトヘッドのコア幅に相当する広トラック１３のままで良い。
【００４１】
次いで、トラック１のトラック幅方向に一部重複するように、ライトヘッドを用いてＤＣイレーズを行うことによって、広トラック１３からなるトラック１を狭トラック１１からなる狭トラック１″にする。
なお、この場合、例えば、トラック２の一部がＤＣイレーズ領域１７と重なって情報が消去されるが、トラック２の情報は既に空きエリア２１に退避させているので問題はない。
【００４２】
図７及び図８（ｂ）参照
次のステップにおいて、空きエリア２１からトラック２の情報を読みだし、狭トラック１″の次に、広トラック１３からなるトラック２′（図示せず）として書き込んだのち、ＤＣイレーズを行うことによって、狭トラック１１からなる狭トラック２″を形成する。
なお、この場合にも、トラック３の一部がＤＣイレーズ領域１７と重なって情報が消去されるが、トラック３の情報は既に空きエリア２１に退避させているので問題はない。
【００４３】
この様な、空きエリア２１の退避、書込み−ＤＣイレーズを最後のトラックまで行うことによって、記録の詰め直し作業が終了する。
この様な記録詰め直し作業を行うことによって、オーバライトに伴って無駄スペースが生じた場合に、無駄をなくすことでき、それによって、磁気ディスクスペース全体を有効に使用することができる。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態及び参考例を説明してきたが、本発明は実施の形態及び参考例に記載した構成及び条件に限られるものではなく、各種の変更が可能である。
例えば、本発明の前提となる参考例、したがって、本発明の第１の実施の形態における、書込み幅Ｗ、狭トラック幅Ｔ、トラック間スペースＳ、及び、イレーズ幅Ｅは単なる一例であり、使用形態に応じて、或いは、ライトヘッド及びリードヘッドに微細化にともなって適宜変更されるものである。
【００４５】
また、上記の第１の実施の形態においては、オーバライト或いは記録詰め直しを行う際に、書換えを行うトラック及びその次のトラックの情報を予め磁気ディスクの最外径に設けた空きエリアに設けているが、磁気ディスクの最内径に設けても良いものであり、さらには両方に設けても良いものである。
【００４６】
また、上記の第１の実施の形態においては、空きエリアを３トラックとしているが、少なくとも２トラック以上あれば良いものであり、例えば、２トラックの場合には、トラックｎをオーバライトしたら直ぐに空きエリアのトラックｎをトラックｍに書き換えたのち、トラックｎ＋１のオーバライトを行う必要がある。
【００４７】
また、オーバライトに伴って情報を退避させる領域は、磁気ディスクに設けた空きエリアに限られるものではなく、例えば、磁気記録再生装置内に、ＤＲＡＭ（ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ）、ＳＲＡＭ（スタティック・ランダム・アクセス・メモリ）、或いは、ＦｅＲＡＭ（強誘電体ＲＡＭ）等のＲＡＭを設けて、このＲＡＭに情報を退避させるようにしても良いものである。
【００４８】
さらに、このようなＲＡＭ情報は、磁気ディスク装置内に限られるものではなく、磁気ディスク装置の取り付けられている情報処理装置、例えば、パーソナルコンピュータ等のＲＡＭに情報を退避させるようにしても良いものである。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、同じライトヘッドを用いて書込みと部分的なＤＣイレーズを繰り返して行ってトラックを形成しているので、ライトヘッドのコア幅より狭いトラック幅の狭トラックを形成することができ、それによって、最大記憶容量を飛躍的に増大することができるので、ＨＤＤ等の磁気記録再生装置の高記録密度化に寄与するところが大きく、さらに、バックアップ専用ディスクや大容量可搬型記録媒体等の新たな用途の実現が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】  本発明の前提となる参考例の説明図である。
【図３】  書き滲みがあった場合の狭トラックの説明図である。
【図４】  本発明の第１の実施の形態のオーバライト工程のフロー図である。
【図５】  本発明の第１の実施の形態の各フローにおけるトラックの状態の途中までの説明図である。
【図６】  本発明の第１の実施の形態の各フローにおけるトラックの状態の図５以降の説明図である。
【図７】  本発明の第１の実施の形態における記録詰め直し作業のフロー図である。
【図８】  本発明の第１の実施の形態の記録詰め直し作業におけるトラックの状態の説明図である。
【図９】  従来の磁気記録媒体におけるトラック状態の説明図である。
【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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