(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクに対してサーボ信号を書込み及び読取りする記録再生素子を有するヘッドと、
前記ヘッドを前記磁気ディスク上でサーボトラック送りするアクチュエータと、
前記アクチュエータの可動範囲を制限する範囲制限手段と、
前記アクチュエータに当接して前記可動範囲内で特定範囲を設定する範囲特定ストッパと、
書込んだサーボトラックに基づいたサーボトラック送り間隔で前記特定範囲にサーボ信号を書込み、前記特定範囲におけるサーボトラック本数に基づいてサーボトラック送り間隔を補正し、補正したサーボトラック送り間隔でサーボ信号を書込むように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
請求項１において、前記特定範囲に書込まれたサーボトラック本数を設定値と比較して書込まれたサーボトラック本数の方が少ない場合には、サーボトラック送り間隔を狭く設定して特定範囲以外の範囲にサーボ信号を書込むように制御する前記制御手段としたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項３】
請求項１において、前記特定範囲に書込まれたサーボトラック本数を設定値と比較して書込まれたサーボトラック本数の方が多い場合には、サーボトラック送り間隔を広く設定して特定範囲以外の範囲にサーボ信号を書込むように制御する前記制御手段としたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項４】
請求項１において、前記特定範囲を前記アクチュエータの可動範囲の最内周位置から所定範囲に設定したことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項５】
請求項４において、前記範囲制限手段は範囲制限ストッパであり、前記範囲制限ストッパは前記範囲特定ストッパの一部を兼ねていることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記特定範囲をサーボ信号を書込む全領域の３０％より小さい範囲となるように設定したことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項７】
請求項１において、前記アクチュエータと前記範囲特定ストッパとの接触を前記範囲特定ストッパ側から検出することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項８】
磁気ディスクに対してサーボ信号を書込み及び読取りする記録再生素子を有するヘッドと、前記ヘッドを前記磁気ディスク上でサーボトラック送りするアクチュエータとを備える磁気ディスク装置によって、前記磁気ディスクの所定範囲へサーボ信号を記録するサーボ信号記録方法において、
書込んだサーボトラックに基づいたサーボトラック送り間隔で、範囲特定ストッパにより規定された特定範囲にサーボ信号を書込み、
この特定範囲に書込まれたサーボトラック本数を検出し、
この検出したサーボトラック本数を設定値と比較し、
この比較結果に基づいてサーボ信号を書込む際のサーボトラック送り間隔を補正し、
補正したサーボトラック送り間隔で前記特定範囲以外の範囲にサーボ信号を書込むことを特徴とするサーボ信号記録方法。
【請求項９】
請求項８において、前記検出したサーボトラック本数が設定値より多い場合には、サーボ信号を前記磁気ディスクに書込む際の送り間隔を広く補正してサーボ信号を書込むことを特徴とするサーボ信号記録方法。
【請求項１０】
請求項８において、前記検出したサーボトラック本数が設定値より少ない場合には、サーボ信号を前記磁気ディスクに書込む際の送り間隔を狭く補正してサーボ信号を書込むことを特徴とするサーボ信号記録方法。
【請求項１１】
請求項８において、サーボ信号を書込む前記磁気ディスクの所定範囲の最内周から前記特定範囲を設定し、この特定範囲のサーボトラック本数を検出することを特徴とするサーボ信号記録方法。
【請求項１２】
請求項８において、前記検出したサーボトラック本数が設定値の許容範囲内かを比較し、この比較結果が許容範囲内でない場合にはサーボ信号の書込みを中止することを特徴とするサーボ信号記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置及びそのサーボ信号記録方法に係り、特にヘッドを磁気ディスク上の所定の位置に位置決めするためのサーボ信号を外部の書込み装置を用いずに記録するセルフサーボライト機能を備えた磁気ディスク装置及びそのサーボ信号記録方法に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の磁気ディスク装置としては、特表平１０−５０４１２８号公報に示されているように、サーボ信号を外部の書込み装置を用いずに磁気ディスク面に記録するセルフサーボライト方法で、記録するサーボトラックの間隔を設定する方法を備えたものが開示されている。このセルフサーボライト方法では、磁気ディスク装置自身が備えるヘッドでパターンを記録し、このパターンを再生した信号の振幅を基にして、ヘッドを送るピッチを設定するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の磁気ディスク装置では、再生信号の振幅が同一になるように設定しても、各磁気ディスク装置が備えるヘッドの記録再生素子の幅には個体ばらつきがあり、このヘッドの記録用変換素子の幅の個体ばらつきに起因して、各磁気ディスク装置における実際のサーボトラックの間隔が異なるものとなり、同じ大きさの磁気ディスク面に書込むことができるサーボトラック本数に差が生じる。したがって、この従来の磁気ディスク装置によると、磁気ディスク全面にサーボ信号を記録してそのサーボトラック本数を確認するまで、必要なトラック本数が書込まれているか、すなわちサーボ信号の記録が成功したかどうか確認できないという課題があった。特に最近の磁気ディスク装置のように、トラック幅が数百ｎｍよりも狭い間隔で配置される場合においては、記録用変換素子の寸法ばらつきの影響が大きくなるため、サーボ信号の記録をやり直す頻度が多くなり、サーボ信号を記録するためのスループットの大幅な低下を招くという課題があった。
【０００４】
本発明の目的は、外部の書込み装置を用いることなくサーボ信号を書込むことができ、ヘッドの記録再生素子の寸法ばらつきが存在しても磁気ディスク面に所定のサーボ信号を確実にかつ効率よく記録することができる磁気ディスク装置及びそのサーボ信号記録方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の第１の手段は、磁気ディスクに対してサーボ信号を書込み及び読取りする記録再生素子を有するヘッドと、前記ヘッドを前記磁気ディスク上でサーボトラック送りするアクチュエータと、前記アクチュエータの可動範囲を制限する範囲制限手段と、前記アクチュエータに当接して前記可動範囲内で特定範囲を設定する範囲特定ストッパと、書込んだサーボトラックに基づいたサーボトラック送り間隔で前記特定範囲にサーボ信号を書込み、前記特定範囲におけるサーボトラック本数に基づいてサーボトラック送り間隔を補正し、補正したサーボトラック送り間隔でサーボ信号を書込むように制御する制御手段と、を備えるものである。
【０００６】
本発明の第２の手段は、磁気ディスクに対してサーボ信号を書込み及び読取りする記録再生素子を有するヘッドと、前記ヘッドを前記磁気ディスク上でサーボトラック送りするアクチュエータとを備える磁気ディスク装置によって、前記磁気ディスクの所定範囲へサーボ信号を記録するサーボ信号記録方法において、書込んだサーボトラックに基づいたサーボトラック送り間隔で、範囲特定ストッパにより規定された特定範囲にサーボ信号を書込み、この特定範囲に書込まれたサーボトラック本数を検出し、この検出したサーボトラック本数を設定値と比較し、この比較結果に基づいてサーボ信号を書込む際のサーボトラック送り間隔を補正し、補正したサーボトラック送り間隔で前記特定範囲以外の範囲にサーボ信号を書込むことにある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複数の実施例を図に基づいて説明する。なお、第２実施例においては第１実施例と共通する部分の図示及び重複する説明を省略すると共に、各実施例と同一物又は相当物については第１実施例に用いた符号を引用して説明する。
【０００８】
最初に、本発明の第1実施例を図１から図４を用いて説明する。
【０００９】
まず、本実施例の全体構成について図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施例の磁気ディスク装置を示す分解斜視図である。
【００１０】
情報を記録する円板状の媒体である磁気ディスク１は、筐体１１内の中央部に設置されたスピンドルモータに装着されて高速で回転される。筐体１１は、側壁１１ａと底壁１１ｂとよりなる薄形の矩形箱体で構成されている。この筐体１１の上面には筐体カバー１２が装着され、筐体１１内が密閉空間となっている。
【００１１】
磁気ディスク１に対してサーボ信号及び情報を記録再生するためのヘッド２は、ヘッドアーム５の先端部に装着されている。このヘッドアーム５は、ピボット３を中心とした回転運動が可能な形で支持されている。アクチュエータ駆動装置４は、コイルを有する可動子であるアクチュエータ可動部４ａと、マグネットからなる固定子であるアクチュエータ固定部４ｂとから構成されている。アクチュエータ可動部４ａはピボット３を中心とした回転運動が可能な形で支持されている。アクチュエータ１３は、ヘッドアーム５、ピボット３及びアクチュエータ駆動装置４から構成されている。
【００１２】
このように構成したことにより、ヘッド２は、ヘッドアーム５を介してピボット３に回転可能に支持され、アクチュエータ駆動装置４により駆動されて磁気ディスク１上の任意の半径位置に移動される。そして、ヘッド２はドライバＩＣ６により駆動されて記録再生動作を実施する。このドライバＩＣ６は、コントローラ（図示せず）等と共に制御装置を構成する。したがって、ヘッド２は、ドライバＩＣ６を介して制御装置により駆動制御される。記録再生動作が行なわれない時、ヘッド２は、磁気ディスク１の外側に位置するランプ機構７に待避し、磁気ディスク１面から離れた状態で保持される。
【００１３】
アクチュエータ可動部４ａには外周から半径方向に一体に突出するストッパ接触部４ｃが形成されている。なお、このストッパ接触部４ｃをアクチュエータ可動部４ａと別体の部材で形成しても良い。このストッパ接触部４ｃの回転範囲に位置して内周側ストッパ８及び外周側ストッパ９が筐体１１の底面から一体に突出して形成されている。この内周側ストッパ８及び外周側ストッパ９は、アクチュエータ１３の可動範囲を制限する範囲制限手段を構成するものであり、具体的にはストッパ接触部４ｃの可動範囲を制限するものである。すなわち、ストッパ接触部４ｃが内周側ストッパ８に当接した際にはヘッド２が磁気ディスク１の最内周に位置し、ストッパ接触部４ｃが外周側ストッパ９に当接した際にはヘッド２が磁気ディスク１の最外周に位置するように設定されている。なお、この内周側ストッパ８及び外周側ストッパ９を筐体１１と別体の部材で形成しても良い。
【００１４】
また、ストッパ接触部４ｃの回転範囲でかつ内周側ストッパ８と外周側ストッパ９との間に位置するように中間ストッパ１０が設けられている。この中間ストッパ１０は、内周側ストッパ８と共にアクチュエータ１３が可動する特定範囲を設定するものであり、具体的にはストッパ接触部４ｃが可動する特定範囲を設定するものである。すなわち、ストッパ接触部４ｃが内周側ストッパ８に当接したヘッド２が磁気ディスク１の最内周に位置するところから、ストッパ接触部４ｃが中間ストッパ１０に当接した状態でヘッド２が磁気ディスク１の中間部に位置するところまでの範囲が特定範囲として設定されている。このように、特定範囲を設定する手段の一方の位置決めとして内周側ストッパ８が兼用されているので、安価な構造でしかも精度良く特定範囲のサーボトラック本数を検出することができる。また、特定範囲を磁気ディスク１の最内周に位置させているので、迅速にサーボトラック本数の記録を検出することができ、これに基づいてサーボトラック送り間隔を早く補正して効率よく書込みができる。
【００１５】
次に、内周側ストッパ８、外周側ストッパ９及び中間ストッパ１０に係る具体的構造及び動作について図２及び図３を参照しながら説明する。図２は図１の磁気ディスク装置の要部断面斜視図、図３は図２のＡ−Ａ断面における動作説明図である。
【００１６】
アクチュエータ可動部４ａの一部を成すストッパ接触部４ｃは、ヘッド２がディスク最内周に位置するときに内周側ストッパ８に当たって動きが制限される。また、ストッパ接触部４ｃは、ヘッド２がその最内周位置から半径方向外側にステップ送りされた際に、中間ストッパ１０のピン１０ａが上方に突出されている場合には、このピン１０ａに当って動きが制限される。このようにして、ストッパ接触部４ｃの可動は、内周側ストッパ８と中間ストッパ１０との間に形成される特定範囲に制限される。
【００１７】
中間ストッパ１０は、ストッパ接触部４ｃが当たるピン１０ａと、ダイヤフラム型の弾性部材１０ｂとから構成される。ピン１０ａの一端は筐体１１に開けられた孔１１ｃを通して筐体外部に位置する弾性部材１０ｂによって支持されている。弾性部材１０ｂは筐体１１内部の気密性を確保しながらピン１０ａの磁気ディスク面の法線方向の運動を可能にする。
【００１８】
図３（ａ）は磁気ディスク装置が通常動作をしている時の中間ストッパ１０の状態を示す。通常の動作時においては、ピン１０ａは弾性部材１０ｂの力で下方に引っ張られた状態で保持され、ストッパ接触部４ｃ下面よりピン１０ａの上端が下方に位置しており、ピン１０ａがストッパ接触部４ｃと接触することはなく、ストッパ接触部４ｃの可動範囲をピン１０ａで制限しない。
【００１９】
一方、図３（ｂ）はサーボ信号を記録している時の中間ストッパ１０の状態を示す。サーボ信号を記録する時、ヘッド２を磁気ディスク１上にローディングして最内周まで移動させた段階で、外部より押し込み部材１４を上昇させてピン１０ａを上方へ押し込む。この動作により、ピン１０ａはストッパ接触部４ｃと接触するようになり、ストッパ接触部４ｃの可動範囲を領域Ｌ１の間に制限する。
【００２０】
ストッパ接触部４ｃがピン１０ａと接触する位置は、ヘッド２がディスク上のデータ領域にあれば、任意の位置で良い。しかしながら、内周側ストッパ８と中間ストッパ１０の寸法精度が確保される限り、後述する理由により、ピン１０ａの位置は内周側ストッパ８に近い方が望ましい。ストッパ接触部４ｃの特定範囲Ｌ１は、精度と効率を考慮すると、サーボ信号を書込む全領域の３０％より小さいことが好ましく、２０％程度が最適である。
【００２１】
次に、この中間ストッパ１０を用いて、本実施例の磁気ディスク装置サーボ信号を記録する手順について図４を用いて説明する。図４は図１の磁気ディスク装置の動作フロチャート図である。本実施例の磁気ディスク装置は、外部の書込み装置を使用せず、装置自身が備えるヘッド２で再生した信号をもとにアクチュエータ１３を位置決め制御し、サーボ信号を磁気ディスク１に書込むセルフサーボライト方式を用いている。
【００２２】
まず、スピンドルモータを起動して磁気ディスク１を回転し安定させると共に、ヘッド２をランプ機構７から磁気ディスク１上にローディングし（ステップ３０１）、内周側ストッパ８にアクチュエータ可動部４ａのストッパ接触部４ｃが当たるまでヘッド２を内周側に移動させる（ステップ３０２）。これにより、ヘッド２は磁気ディスク１の最内周に位置される。この時点で、外部から駆動される押し込み部材１４によりピン１０ａを上方へ押し込んで図３（ｂ）に示すようにピン１０ａを上方に突出した状態にする（ステップ３０３）。
【００２３】
その後、サーボ信号を書込む動作を開始し、ドライバＩＣ６を作動させてヘッド２により磁気ディスク１に１周分の書込みを行ない（ステップ３０４）、アクチュエータ１３を駆動してヘッド２を外周側にステップ送りし（ステップ３０５）、１周分の書込みとオフセット移動を繰り返しながら半径方向外周に向かってサーボ信号を書き広げる。書込みとオフセット移動を繰り返すことにより、アクチュエータ可動部４ａのストッパ接触部４ｃは、図３（ｂ）に示す内周ストッパ１０９に接する位置ｓ１からピン１０ａに接する位置ｓ２に到達するまでの特定範囲Ｌ１を可動する。位置ｓ２においては、ヘッド２は外周方向に移動しようとしても、ピン１０ａにより拘束されて位置が固定される。そのため、ヘッド位置の停止をヘッド２自身が読取る信号によって検出する（ステップ３０６）。
【００２４】
セルフサーボライトの場合は、再生信号の振幅に基づいてヘッド２をオフセット移動させるので、記録再生素子の寸法ばらつきは結果としてヘッド２を送るピッチのばらつきにつながる。近年のトラック密度の高い磁気ディスク装置の場合、記録再生素子の幅は数百ｎｍとなるように設計されるため、記録再生素子寸法において設計値に対してばらつきの占める割合は、内周側ストッパ８や中間ストッパ１０の寸法ばらつきに比べて著しく大きい。このため、内周側ストッパ８に接触する位置ｓ１からピン１０ａに接触する位置ｓ２までの間に書込むサーボトラック本数の個体差は、記録再生素子の幅の個体差を大きく反映する。幅の狭い記録再生素子を備える磁気ディスク装置の場合は、幅の広い記録再生素子を備える磁気ディスク装置の場合と比較して、領域Ｌ１の中で書込むサーボトラック本数は多くなる。
【００２５】
そこで、上述したヘッド２自身がヘッド位置の停止を検出した場合には、この時点までに（すなわち特定範囲Ｌ１に）記録したサーボトラック本数を記憶し、この記録したサーボトラック本数が予め設定した設計値より多いかを判定する（ステップ３０７）。
【００２６】
この特定範囲Ｌ１に記録したサーボトラック本数が設計値と比べて多い場合は、以降のヘッド送りピッチをそれまでよりも広く設定し直し（ステップ３０８）、押し込み部材１４を下方に戻してピン１０ａを下方に格納し（ステップ３０９）、磁気ディスク１の未記録領域に残りのサーボトラックを記録する（ステップ３１０）。
【００２７】
上述した特定範囲Ｌ１に記録したサーボトラック本数が設計値と比べて少ない場合は、ヘッド送りピッチをそれまでよりも狭く設定し直し（ステップ３１２）、押し込み部材１４を下方に戻してピン１０ａを下方に格納し（ステップ３１３）、ヘッド２を内周側ストッパ８の位置まで戻し（ステップ３１４）、最内周から磁気ディスク１の全面にサーボ信号を記録する動作を実施する（ステップ３１５）。
【００２８】
磁気ディスク１へのサーボ信号の記録が終了したら、ヘッド２をアンローディングしてランプ機構７に戻す（ステップ３１６）。
【００２９】
また、上述した特定範囲Ｌ１に記録したサーボトラック本数が設計値と比べて著しく少ない場合は、ヘッド２の記録再生素子の寸法が設計許容範囲外にあると判断し、サーボライト動作を中止する（ステップ３１７）。
【００３０】
上記の手順から理解されるように、ヘッド送りピッチの補正はヘッド２がサーボ信号の記録を開始する位置ｓ１からピンに接触する位置ｓ２までの距離が短い方が、より早い段階でヘッド送りピッチの補正が可能となる。
【００３１】
以上述べた手順によって、ヘッド２の記録再生素子の寸法ばらつきが存在しても、そのサーボトラック間隔に及ぼす影響を検出して補正することが可能となり、サーボトラックをディスク面に効率的に配置することができる。ディスク全面にサーボ信号を記録する以前の段階でヘッド送りピッチを補正することが可能なため、サーボ信号を記録するための実質的なスループットが向上する。
【００３２】
次に、本発明の第２実施例を図５及び図６を用いて説明する。図５は本発明の第２実施例の磁気ディスク装置の要部断面斜視図、図６は図５のＢ−Ｂ断面における動作説明図である。本実施例は、次に述べる通り第１実施例と相違するものであり、その他の点については第１実施例と基本的には同一である。
【００３３】
中間ストッパを構成するヘッド位置検出機構１５は、導電性の棒材で構成される導電部材１５ａ１を絶縁性樹脂のシース材１５ａ２で被覆したプローブ１５ａと、ダイヤフラム型の弾性部材１５ｂとから構成される。プローブ１５ａの一端は筐体１１に開けられた孔１１ｃを通じて筐体１１外部に位置する弾性部材１５ｂによって支持される。弾性部材１５ｂは筐体１１内部の気密性を確保しながらプローブ１５ａの磁気ディスク面の法線方向の運動を可能にする。
【００３４】
図５（ａ）は磁気ディスク装置が通常動作をしている時のヘッド位置検出機構１５の状態を示す。通常の動作時においては、プローブ１５ａは弾性部材１５ｂの力で下方に引っ張られた状態で保持され、アクチュエータ可動部４ａのストッパ接触部４ｃと接触することはない。
【００３５】
そして、図５（ｂ）と図５（ｃ）はサーボ信号を記録する段階におけるプローブ１５の状態を示す図である。サーボ信号を記録する時、ヘッド２を磁気ディスク１上にローディングして最内周まで移動させた段階で、外部より押し込み部材１４を上昇させてプローブ１５ａを上方へ押し込む。この動作により、図５（ｂ）に示すように、プローブ１５ａはストッパ接触部４ｃと接触する。押し込み部材１４は導電性でかつ一定の電位レベルと抵抗を介して接続されており、押し込み部材１４の電位変化からストッパ接触部４ｃにプローブ１５ａが接触していることを検出することができる。
【００３６】
本実施例では、ストッパ接触部４ｃの下側には、区間Ｌ２にわたって凹溝４ｄが形成されている。ストッパ接触部４ｃに対してプローブ１５ａがこの凹溝４ｄの領域にある間は、図５（ｃ）に示すように、プローブ１５ａの先端はストッパ接触部４ｃと離れる。なお、図５（ｂ）では説明を容易にするためにストッパ接触部４ｃが内周側ストッパ８に当接していない図となっているが、実際にはストッパ接触部４ｃが内周側ストッパ８に当接してヘッド２が磁気ディスク１の最内周に位置している。
【００３７】
サーボトラックを形成する過程でヘッド２が最内周から外周へ向かってヘッド２を移動させる間も、押し込み部材１４の電位変化をモニタリングしており、プローブ１５ａがストッパ接触部４ｃに接触すると、押し込み部材１４の電位変化からストッパ接触部４ｃにプローブ１５ａが接触していることを検出することができる。これにより、区間Ｌ２を特定することができ、区間Ｌ２は特定範囲となる。この区間Ｌ２は、第１実施例の特定範囲Ｌ１と同じ幅であっても良い。
【００３８】
そして、この区間Ｌ２の中に記録したサーボトラック本数を基に、第１実施例と同様の方法でサーボトラック間隔の検出及び補正を実施する。これにより、第１実施例と同様に効果を得ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、外部の書込み装置を用いることなくサーボ信号を書込むことができ、ヘッドの記録再生素子の寸法ばらつきが存在しても磁気ディスク面に所定のサーボ信号を確実にかつ効率よく記録することができる磁気ディスク装置及びそのサーボ信号記録方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の磁気ディスク装置を示す分解斜視図である。
【図２】同磁気ディスク装置の要部断面斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面における動作説明図である。
【図４】同磁気ディスク装置の動作フロチャート図である。
【図５】本発明の第２実施例の磁気ディスク装置の要部断面斜視図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面における動作説明図である。
【符号の説明】
１…磁気ディスク、２…ヘッド、３…ピボット、４…アクチュエータ駆動装置、４ａ…アクチュエータ可動部、４ｂ…アクチュエータ固定部、４ｃ…ストッパ接触部、４ｄ…凹溝、５…ヘッドアーム、６…ドライバＩＣ、７…ランプ機構、８…内周側ストッパ（範囲制限手段、範囲特定手段）、９…外周側ストッパ（範囲制限手段）、１０…中間ストッパ（範囲特定手段）、１０ａ…ピン、１０ｂ…弾性部材、１１…筐体、１１ａ…側壁、１１ｂ…底壁、１１ｃ…孔、１２…筐体カバー、１３…アクチュエータ、１４…押し込み部材、１５…ヘッド位置検出機構（中間ストッパ、範囲特定手段）、１５ａ…プローブ、１５ａ１…導電部材、１５ａ２…シース材、１５ｂ…弾性部材。
【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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