JP2003504791A - サーボ書込みヘッド - Google Patents

サーボ書込みヘッド

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JP2003504791A
JP2003504791A JP2001510068A JP2001510068A JP2003504791A JP 2003504791 A JP2003504791 A JP 2003504791A JP 2001510068 A JP2001510068 A JP 2001510068A JP 2001510068 A JP2001510068 A JP 2001510068A JP 2003504791 A JP2003504791 A JP 2003504791A
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マイケル・イー・マーフィー
ローレンス・ジェイ・タッカー
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デザイン・アンド・テスト・テクノロジー・インコーポレーテッド
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、複数のバンドに書き込むためのヘッドに関するものである。各バンドは、磁気メディア（１１０）上で磁性転移する。磁気メディア（１１０）は、予め選択された方向に進行する。ヘッドは、本体支持構造部（１００）と複数の書込み要素（１２０）を有している。各書込み要素（１２０）は、磁気メディア（１１０）の進行方向に対して実質的に垂直方向とされた本体支持構造部（１００）に固定配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータデータストレージシステムに関するものである。より
詳しくは、本発明は、磁気メディア・コンピュータデータ・ストレージシステム
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
磁気テープシステムでは、テープ内に満たされた磁気粒子を磁化させることに
より情報がテープ上に記録される。これは、ワイヤを巻回したコイルを有して電
磁石を形成する一本の磁性材料を備える記録ヘッドにより達成される。よって、
蓄積したいと思う情報は、電磁石の磁場を変化させる電気信号の形態で記録ヘッ
ドに作用する。かくして、テープが記録ヘッドに対して通過する際に、テープが
通過する際に、テープ上の前述した粒子を磁化することにより情報又はデータが
テープ上に蓄積される。
【０００３】 データは、同様の手法によりテープから引き出される。データに直接関係付け
られた手法で磁化された磁性粒子を有するテープが、プレイバックヘッドの側を
通過する。さらに、プレイバックヘッドは、通常、電磁石を形成する磁性材料の
周囲にワイヤを巻回したコイルである。用途に応じて、記録ヘッドとプレイバッ
クヘッドは、全く同一のヘッドとしてもよい。よって、テープがヘッドの側を通
過する際に、プレイバックヘッドの磁性材料内に磁場が誘導され、次いで、該プ
レイバックヘッドはテープ上に蓄積されたデータに直接対応する電気信号をワイ
ヤが巻回されたコイル内に生成する。明らかに、これらのヘッドの配置は、テー
プ上に情報を蓄積するためにかつテープから情報を引き出すために重要である。
【０００４】 より高いストレージ容量を有する小型のメディアストレージデバイスに対する
産業界の希望が高まっているので、各ヘッドの配置はより重要になっている。リ
ニアテープオープン（“ＬＴＯ”）フォーマットといった各オープンフォーマッ
トテープストレージ技術は、この希望を満足させるために指向したものである。
詳細には、ＬＴＯフォーマットは、各データバンドに区分する５つのサーボバン
ドにより、テープの幅方向に対して横断するように分離された４つの分離データ
バンドを提供している。これらのサーボバンド内のデータは、テープユニットが
どのデータバンドであるかを特定することが可能とするように、テープが走行す
る軸線に沿って指定された量だけ長手方向にオフセットされている。前記各デー
タバンドは、各データバンドを区分している上方のサーボバンドと下方のサーボ
バンドとの間のタイミングオフセットを計測することにより位置決めされている
。隣接する各サーボバンド間の長手方向オフセットは、＋３３．３３，−３３．
３３，＋６６．６６，−６６．６６マイクロメートル（μｍ）である。よって、
このフォーマットにおいて各サーボバンド内に符号化されるタイミングデータは
、所望の各長手方向オフセットを満たすように高精度で配置されねばならない。
【０００５】 ＬＴＯフォーマットは、各サーボバンド内の多数のサーボ位置を規定している
。サーボ位置の数は実施形態に依存している。隣接する２つのサーボ位置間の距
離は、各データバンド間の距離に一致している。それぞれ反対方向に記録される
各バンド間の空間は、方向バッファ（direction buffer）と称されている。この
空間は、テープガイド及びサーボ性能における変動により生じかつそれぞれ反対
方向に記録される各バンド間の干渉を最小化するために構成されている。ＬＴＯ
といったオープンテープフォーマットは、容量及び性能を最大化するために、タ
イミングベースサーボ制御、ハードウエアデータ圧縮、最適化されたバンドレイ
アウト、及び効率のよいエラー訂正ルーチンにおいて改良されたリニア多チャン
ネル二方向テープフォーマットの有利点を組み合わせている。ＬＴＯテープフォ
ーマット仕様は、ＡＣＣＥＬＩＳ仕様とＵＬＴＲＩＵＭ仕様を含んでいる。ＡＣ
ＣＥＬＩＳ仕様は、デュアルリールカートリッジに８（ｍｍ）ミリメートル幅の
テープを提供し、２つのデータバンド上にデータを蓄積するために高速でアクセ
スする。ＵＬＴＲＩＵＭテープフォーマットは、４つのデータバンドにウルトラ
高容量ストレージを有する１／２インチ幅のテープを提供している。
【０００６】 ＬＴＯフォーマットでのテープヘッドの移動は、各データバンドの両側を境界
形成する各サーボバンド内に符号化された情報を使用するサーボシステムにより
制御されている。２つのタイプの情報が、各サーボバンド内に符号化されている
。第１のタイプの情報は、ロバストタイミングベースサーボ（ＴＢＳ）を使用す
る交差テープ位置誤差信号を提供している。第２のタイプの情報は絶対テープ下
流長手方向位置決め情報（absolute down-the-tape longitudinal positioning
information）を提供しており、これにより、テープが各操作を処理する精確な
データのためのバンドの長手方向に沿って進みかつ動くことを可能とする。テー
プの長手方向下流の絶対位置が、ＴＢＳサーボコード内に符号化された各長手方
向位置（ＬＰＯＳ）マーク情報に記録されている。
【０００７】 図１は、ＬＴＯフォーマットのための各データバンドと各サーボバンドのレイ
アウトを示している。図示するように、４つのデータバンドがあり、各データバ
ンドは各ＬＴＯ仕様につき２つの隣接するサーボバンドにより境界形成されてい
る。
【０００８】 図２を参照すると、データストレージのために使用する前に、テープ上の上述
した各サーボバンドの符号化に対して、前処理（previous approach）が以下の
手法においてなされていた。ヘッド４０は、単一の巻線１０を有する１つの大き
なコア２０から構成されている。ヘッド内の各ギャップ３０は、適切な長手方向
の各オフセット５０を与えるように精確に加工されていた。前処理は、いくつか
の点で欠点を有している。第１に、各ギャップの配置に必要な精度を有しつつヘ
ッドを製造する作業が、少しも平易でないことである。実際、各ギャップの加工
の際の不正確な配置のために廃棄される各ヘッドに、故障が通常生じている。第
２に、各ギャップがヘッド表面の全域の長手方向に分布しているので、テープヘ
ッドインターフェースの接触エリアが非常に広い。このことが、結局、メディア
が達成できる最大速度を制限している。一方、ヘッドをテープに適切に接触維持
しており、このことがサーボデータを符号化する速度を制限している。最後に、
分布した各ギャップのそれぞれから必要とされる磁束を達成するために、コア内
の単一巻線のインダクタンスが比較的大きくなければならない。よって、ヘッド
は、対応する信号電子装置が（特に、周波数が増大するにつれて）駆動させるこ
とが難しい高い誘導負荷を与える。これは、ヘッドに付与されるデータ信号にお
いて低い立上り時間を達成することを難しくしている。さらに、この一部である
が、通常の駆動信号のために、（各ギャップが等しくないことにより現れる磁束
密度となる）各ギャップ又はコアの加工の際のあらゆるばらつきを補償すること
ができない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述した欠点及び他の欠点を克服している。本発明の教示によれば、
磁気テープメディアに対して垂直方向に整列された多数の独立サーボ書込みコア
を有する書込みヘッドが提供されている。サーボ書込みコアの全ては、好ましく
は、独立した駆動装置及びデータ生成器を有しており、これにより各駆動装置及
び各データ生成器が磁気テープメディア上にデータを独立的に符号化することを
可能としている。他の書込みコア駆動装置に対して精確な微小ステップでオフセ
ット可能であるように、各サーボ書込みコア駆動装置は、好ましくは、精度源（
precision source）により刻時パルスを独立して送られている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、詳細な説明及び添付の図面によってより充分理解されるであろう。 以下の本発明の記載は、全く単に例示説明したものであって、本発明及びその
使用を全く制限するものではない。さらに、以下の記載は（ＬＴＯフォーマット
で作動するように構成された書込みヘッドを示しているが）、あらゆる同様の又
は均等の磁気記録フォーマットを使用して本発明の各書込みヘッドを製造しかつ
使用するために、当業者に適切に教授するためのものである。
【００１１】 図３は、本発明の好適な実施形態についてのサーボ書込みヘッドを示している
。本発明の好適な実施形態についての図３は、以下の点及び他の点において、前
処理についての図２とは異なっていることに注意されたい。第１に、各ギャップ
６０が中心線７０に沿ってヘッド１００に配置されている。他の各サーボバンド
に対して各サーボバンド内にデータの書き込みをオフセットする目的のための著
しいオフセットはない。第２に、独立した各コア９０を有する５つの独立した書
込み巻線８０があり、各コアは５つのギャップ６０とそれぞれ対応している。よ
って、分離した各書込みコアを有する５つの独立した巻線の垂直方向整列が、ヘ
ッド１００内に形成されている。
【００１２】 サーボ書込みヘッド１００の図４は、本発明の好適な実施形態の別の図である
。図示するように、テープ１１０は各ヘッド要素１２０に対向して通過する。各
ヘッド要素１２０は、独立巻線をそれぞれ有する５つのサーボ書込みコアを有し
ている。独立巻線をそれぞれ有する５つのサーボ書込みコアが、中心線７０に沿
って垂直方向に配置されている。各ヘッド要素１２０はヘッドキャリヤ１３０に
より所定位置に保持されており、次いでヘッドキャリヤは真鍮製本体支持ヘッド
１００により保持されている。真鍮についての磁性特性がヘッド要素１２０によ
り使用されるコア材料と相互作用しないといったものであるので、真鍮は本体支
持ヘッド１００のために概して選択されている。真鍮よりもテープの摩耗性に対
して耐性のある材料が、通常、摩耗を低減させるために各ヘッド要素１２０の表
面に付与されている。よって、５つの分離した書込みコアの独立した各巻線との
垂直方向の位置合わせが提供されている。
【００１３】 この構成により、本発明は、ＬＴＯテープの各サーボバンドにデータを書き込
む前処理を克服し、かつ取って代わり、かつ大変革している。これは、実現し又
は達成することが難しかった各物理パラメータを容易に扱われる電気的パラメー
タに変換することにより達成している。５つの個別の書込みコアを独立した巻線
と垂直方向に位置決めすることにより、このことが可能となっている。第１に、
タイミングオフセットが、各ギャップの物理的位置の関数というよりは、今や独
立した各巻線に対する駆動信号のタイミングの関数であるので、各ギャップの位
置決めにおいて精確さを有しつつヘッドを製造する作業が省かれている。これに
より、製造時におけるばらつきのために各ヘッドを廃棄するといったことが排除
されている。第２に、各ギャップが今やヘッドの表面全域で垂直方向に整列され
ているので、テープ接触エリアが最小化されており、これにより、テープに対す
るヘッドの接触が向上している。これにより、サーボデータを非常に高速なテー
プ速度にて符号化することが可能となっている。第３に、個別の各コアに対して
それぞれ５つの独立した巻線があるので、これらの巻線のインダクタンスが非常
に小さい。従って、信号電子装置が、ヘッドを非常に容易に駆動できる。さらに
、５つの巻線があるので、各巻線に対する駆動電流において各巻線間のばらつき
又は各ギャップにおける磁束密度が補償される。結局、フォーマット変更の場合
には、新しい基準を厳守するように、独立した各巻線に対する各信号のタイミン
グを変化させてもよい。
【００１４】 図５は、本発明の範囲内で使用されるようなデータ生成器１６０と書込み駆動
電子装置１５０を示すブロック図である。本発明の書込みヘッドは、前述したＬ
ＴＯフォーマットといったテープフォーマットに対する書込み性能及び順応性を
向上させるために、磁気テープメディアに対して鉛直方向にかつ垂直方向に整列
された多数の書込み要素１７０（例えば、多数のサーボ書込みコア）を有してい
る。本発明の範囲内において、書込み要素との記載は、サーボ書込みコア構成要
素といった書込み操作を実施するためにヘッド内で使用される構成要素を含んで
いる。本発明の各サーボ書込みコア構成要素は、独立した駆動装置１５０とデー
タ生成器１６０を有しており、これらが磁気テープメディア上に独立してデータ
を符号化することが可能としている。好適な実施形態では、多チャンネルデータ
生成器が使用される。各サーボ書込みコア駆動装置１５０が、多チャンネルデー
タ生成器の各出力のうちの１つにより駆動される。ここで、多チャンネル生成器
の各出力は、精度基準による時間でプログラム可能オフセットを提供している。
【００１５】 各書込み要素が個別の書込み駆動電子装置により駆動されているので、各書込
み要素は他の各書込み要素とは電気的に独立している。各書込み要素は、制御さ
れたパルス幅と、振幅と、立上り時間と、立下り時間と、波形とを有する各パル
スから構成されている書込み信号を受信する。よって、以下の書込み信号特性の
うちの１つ又は２つ以上を書込み要素のために変更することが可能である：すな
わち、少なくとも１つの書込み要素に供給される書込み信号パルス幅を他の書込
み要素に供給される書込み信号パルス幅とは異なるようにすることが可能である
；少なくとも１つの書込み要素に供給される書込み信号振幅を他の書込み要素に
供給される書込み信号振幅とは異なるようにすることが可能である；少なくとも
１つの書込み要素に供給される書込み信号立上り時間を他の書込み要素に供給さ
れる書込み信号立上り時間とは異なるようにすることが可能である；少なくとも
１つの書込み要素に供給される書込み信号立下り時間を他の書込み要素に供給さ
れる書込み信号立下り時間とは異なるようにすることが可能である；少なくとも
１つの書込み要素に供給される書込み信号波形を他の書込み要素に供給される書
込み信号波形とは異なるようにすることが可能である。
【００１６】 このような構成により、本発明は多くの重要な有利点を有している。例えば、
本発明の書込みヘッドの各書込みコアの垂直方向整列により、テープ接触エリア
の幅を最小化し、かつヘッドのテープへの接触を向上している。
【００１７】 各書込みコアを独立して制御することにより、テープに書き込まれた各バンド
が、書込みギャップ長さにおける製造公差に対して補償する変更可能／プログラ
ム可能書込みパルスを有することが可能である。
【００１８】 ５つのデータ生成器におけるプログラム可能タイミングオフセットにより、サ
ーボヘッドアセンブリ内での個々の書込みコアの位置決めにおける製造公差を補
償するように、５つのサーボバンドの長手方向の位置決めを調整することが可能
である。
【００１９】 書込みパルス幅及びデータ符号化及びタイミングオフセットが、５つの書込み
コア／生成器のそれぞれで個別的にプログラム可能である。これにより、製造公
差に対する精確な補償が可能である。
【００２０】 ５つの個別のデータ生成器を使用することにより、独特の長手方向オフセット
を有する、又はデータ符号化する、又はテープに透かしを入れるテストテープと
いった特別な目的のためのサーボテープを生成することに対応可能である。
【００２１】 ５つの書込み駆動装置のそれぞれに対する書込み電流をプログラム制御下で変
更可能であり、これにより各書込みコアに対する書込み電流を最適化可能である
。これは、製造公差に対する補償にも役に立っている。
【００２２】 さらに、上記プログラム可能との特徴点により、仕様の変更又は更なる最適化
を必要とするべき精確な領域修正が可能である。
【００２３】 図示しかつ上述した精確な構成に制限されることはなく、むしろ特許請求の範
囲において規定された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変形及
び変更をなしてもよいことは理解されるべきことである。例えば、より広い適応
性を達成するために、（例えば、サーボヘッド環境に制限されない）汎用多チャ
ンネルトランスデューサを駆動するために、上述した電子装置を使用することが
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＬＴＯフォーマットについての各データバンド及び各サーボバン
ドのレイアウトを示した図である。
【図２】 前処理についてのサーボ書込みヘッドを示した図である。
【図３】 本発明の好適な実施形態についてのサーボ書込みヘッドを示した
図である。
【図４】 中心線を有する好適な実施形態の上面図及び側面図である。
【図５】 本発明の範囲内で使用されるようなデータ生成器及び書込み駆動
電子装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 本体支持ヘッド（本体支持構造部） １１０ テープ（磁気メディア） １２０ ヘッド要素（書込み要素） １５０ 書込み駆動装置 １６０ 多チャンネルデータ生成器
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年９月２７日（２００１．９．２７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ， ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5D054 AA01 AB13 AB18 BB33 BB51 5D091 AA01 BB08 CC04 FF11 GG24 HH20

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 予め選択された方向及び速度で進行する磁気メディア上で磁
    性転移を有する複数のバンドを書き込むためのヘッドであって、 本体支持構造部と、 前記磁気メディアの進行方向に対して実質的に垂直方向に配置された前記本体
    支持構造部に整列されて取り付けられた複数の書込み要素と、 を備えることを特徴とするヘッド。
  2. 【請求項２】 前記書込み要素のそれぞれが、他の書込み要素と電気的に独
    立していることを特徴とする請求項１記載のヘッド。
  3. 【請求項３】 前記書込み要素のそれぞれが、分離した各独立書込み駆動電
    子装置により駆動されることを特徴とする請求項２記載のヘッド。
  4. 【請求項４】 前記各書込み駆動装置が、多チャンネルデータ生成器による
    単一チャネルにより駆動されることを特徴とする請求項３記載のヘッド。
  5. 【請求項５】 前記磁性転移は前記メディアの幅及び長手方向全域に存在す
    る前記バンド中の各物理的オフセットを規定しており、かつ前記各書込み要素は
    、磁性媒体に対してメディア進行方向へ書き込まれる磁性転移における所望の各
    物理的オフセットとは異なってメディアの進行方向へそれぞれ物理的にオフセッ
    トして配列されていることを特徴とする請求項４記載のヘッド。
  6. 【請求項６】 前記各書込み要素は、ヘッドとメディアとの間の接触領域の
    幅を最小化可能とするように、共通の中心線に沿って整列されていることを特徴
    とする請求項１記載のヘッド。
  7. 【請求項７】 前記各書込み要素に対する各書込み信号のタイミングは、磁
    性メディアに対して書き込まれる各磁性転移の位置がメディア進行方向への物理
    的なオフセットとは異なる量によりメディア進行方向にオフセットされるように
    調整されることを特徴とする請求項４記載のヘッド。
  8. 【請求項８】 前記各書込み要素は他の書込み要素とは電気的に独立してお
    り、かつ前記各書込み要素は分離した書込み駆動電子装置により駆動され、かつ
    前記書込み要素のそれぞれは、制御されたパルス幅、振幅、立上り時間、立下り
    時間、及び波形を有する各パルスから構成されている書込み信号を受信すること
    を特徴とする請求項１記載のヘッド。
  9. 【請求項９】 少なくとも１つの書込み要素に供給される書込み信号パルス
    幅は、他の書込み要素に供給される書込み信号パルス幅とは異なることを特徴と
    する請求項８記載のヘッド。
  10. 【請求項１０】 少なくとも１つの書込み要素に供給される書込み信号振幅
    は、他の書込み要素に供給される書込み信号振幅とは異なることを特徴とする請
    求項８記載のヘッド。
  11. 【請求項１１】 少なくとも１つの書込み要素に供給される書込み信号立上
    り時間は、他の書込み要素に供給される書込み信号立上り時間とは異なることを
    特徴とする請求項８記載のヘッド。
  12. 【請求項１２】 少なくとも１つの書込み要素に供給される書込み信号立下
    り時間は、他の書込み要素に供給される書込み信号立下り時間とは異なることを
    特徴とする請求項８記載のヘッド。
  13. 【請求項１３】 少なくとも１つの書込み要素に供給される書込み信号波形
    は、他の書込み要素に供給される書込み信号波形とは異なることを特徴とする請
    求項８記載のヘッド。
  14. 【請求項１４】 予め選択された方向及び速度で走行する磁気メディア上に
    て磁性転移を有する複数のバンドを書き込むためのヘッドであって、 本体支持構造部と、 分離した各独立書込み駆動電子装置によりそれぞれ駆動される前記本体支持構
    造部における複数の書込み要素と、 を備えることを特徴とするヘッド。
  15. 【請求項１５】 前記書込み駆動装置のそれぞれが、多チャンネルデータ生
    成器による信号チャネルにより駆動されることを特徴とする請求項１４記載のヘ
    ッド。
  16. 【請求項１６】 前記各書込み要素がヘッドとメディアとの間の接触領域の
    幅を最小化可能とするように共通の中心線に沿って整列され、これによりヘッド
    とメディアとの向上した接触が提供されることを特徴とする請求項１５記載のヘ
    ッド。
JP2001510068A 1999-07-09 2000-07-07 サーボ書込みヘッド Pending JP2003504791A (ja)

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