JP2951087B2 - Rotary encoder - Google Patents
Rotary encoderInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、コード板もしくは摺動
子の回転に伴い回転量信号や回転方向信号を発生するロ
ータリエンコーダに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary encoder for generating a rotation amount signal and a rotation direction signal as a code plate or a slider rotates.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ロータリエンコーダのコード板には、通
常、放射状かつ輪状の一定ピッチに配列された２種類の
位置情報表示パターン（以下、これをＡ相パターンおよ
びＢ相パターンと称する）と、これら両パターンと同心
状に配置された共通パターンとが設けてあって、Ａ相パ
ターンとＢ相パターンとは互いに位相が４分の１ピッチ
ずらしてある。そして、共通パターンから導出した端子
と、Ａ相パターンに沿って相対的に回転・摺動する摺動
子から導出した端子とにより、該摺動子がＡ相パターン
と接触する毎に発生するパルス信号を出力させることが
でき、同様に、共通パターンから導出した端子と、Ｂ相
パターンに沿って相対的に回転・摺動する摺動子から導
出した端子とにより、該摺動子がＢ相パターンと接触す
る毎に発生するパルス信号を出力させることができるの
で、位相が９０度ずれた２つのパルス信号を取り出すこ
とができる。その結果、パルス信号の数をカウントする
ことによって回転数信号が得られるとともに、２つのパ
ルス信号の差信号から回転方向信号が得られるようにな
っている。2. Description of the Related Art Generally, two types of position information display patterns (hereinafter referred to as an A-phase pattern and a B-phase pattern) arranged at a constant pitch in a radial and annular shape are provided on a code plate of a rotary encoder. Both patterns are provided with a common pattern arranged concentrically, and the phases of the A-phase pattern and the B-phase pattern are shifted from each other by a quarter pitch. A pulse generated each time the slider comes into contact with the A-phase pattern by a terminal derived from the common pattern and a terminal derived from a slider that relatively rotates and slides along the A-phase pattern. A signal can be output. Similarly, the terminal derived from the common pattern and the terminal derived from the slider relatively rotating and sliding along the B-phase pattern make the slider a B-phase. Since a pulse signal generated each time a pattern is contacted can be output, two pulse signals having phases shifted by 90 degrees can be extracted. As a result, a rotation speed signal is obtained by counting the number of pulse signals, and a rotation direction signal is obtained from a difference signal between the two pulse signals.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のロータリエンコーダは、摺動子が位置情報表示
パターンに接離しながらコード板上で相対移動するとい
うものなので、コード板の表面における該位置情報表示
パターンの段差によって摺動時にチャタリングが生じや
すいという不具合があり、摺動感触も良好とは言い難か
った。また、Ａ，Ｂ相２種類の位置情報表示パターンを
コード板に高精度に配列したとしても、Ａ相パターン上
を摺動する摺動子とＢ相パターン上を摺動する摺動子と
の相対位置が正規の位置関係からずれていれば出力信号
の位相差もずれてしまうので、高分解能が得にくいとい
う不具合があった。However, in the conventional rotary encoder described above, since the slider relatively moves on the code plate while coming into contact with and separating from the position information display pattern, the position information on the surface of the code plate is displaced. There is a problem that chattering is likely to occur during sliding due to a step in the display pattern, and it is hard to say that the sliding feeling is good. Further, even if two types of position information display patterns of the A and B phases are arranged on the code plate with high precision, a slider sliding on the A phase pattern and a slider sliding on the B phase pattern can be used. If the relative position deviates from the normal positional relationship, the phase difference of the output signal also deviates, so that it is difficult to obtain high resolution.
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、摺動時のチャタリングが防止でき
て良好な摺動感触が期待でき、しかも高分解能が得やす
いロータリエンコーダを提供することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a rotary encoder which can prevent chattering at the time of sliding, can expect a good sliding feeling, and can easily obtain high resolution. Is to do.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、導電性の位置情報表示パターンを設けてなるコード
板と、該コード板上で相対的に回転・摺動する摺動子と
を備え、該摺動子と上記位置情報表示パターンとの位置
関係に応じた出力信号を出力するロータリエンコーダに
おいて、上記位置情報表示パターンが一定ピッチの櫛歯
部を有するとともに、該櫛歯部に重なり合う重合部と該
櫛歯部の先端側に延出して該櫛歯部に重なり合わない非
重合部とから成る環形帯状の抵抗パターンを上記コード
板に設け、上記摺動子を上記抵抗パターンの上記非重合
部上で摺動させるようにしたことによって達成される。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a code plate provided with a conductive position information display pattern and a slider which relatively rotates and slides on the code plate. comprising, in the rotary encoder you outputs an output signal corresponding to the positional relationship between the sliding Doko and the positional information display pattern, together with the position information display pattern has a comb-tooth portions of constant pitch, the comb teeth The overlapping polymerization portion and the
A non-extendable non-overlapping comb tooth portion
An annular belt-shaped resistance pattern comprising a superposed portion is provided on the code plate, and the slider is formed by the non-polymerization of the resistance pattern.
It is achieved by that so as to slide on parts.
【０００６】[0006]
【作用】上記手段によれば、摺動子の抵抗パターンとの
接点部と位置情報表示パターンの櫛歯部との最短距離に
応じた抵抗値に対応する出力信号を出力することができ
るので、摺動子を上記櫛歯部に直接接離させなくともロ
ータリエンコーダとしての機能を果たすことができ、か
つ、摺動子を抵抗パターン上で円滑に摺動させることが
できる。また、コード板にＡ，Ｂ相２種類の位置情報表
示パターンと上記抵抗パターンとを同心状に設けておけ
ば、Ａ相パターンから取り出す信号とＢ相パターンから
取り出す信号との位相差をコード板のみによって規定す
ることができ、摺動子に高い位置精度が要求されなくな
る。According to the above means, an output signal corresponding to a resistance value corresponding to the shortest distance between the contact portion of the slider with the resistance pattern and the comb tooth of the position information display pattern is output. since it is, can serve as the rotary encoder the sliding Doko without cause or away directly to the comb teeth, or
One, it is possible to smoothly slide the slider on the resistor pattern. If two types of position information display patterns of A and B phases and the above-mentioned resistance pattern are provided concentrically on the code plate, the phase difference between the signal extracted from the A-phase pattern and the signal extracted from the B-phase pattern is determined. And the slider does not require high positional accuracy.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００８】図１は本発明の第１実施例に係るロータリ
エンコーダのコード板および摺動子を示す平面図で、コ
ード板に設けた２種類の位置情報表示パターン（Ａ相パ
ターンおよびＢ相パターン）は一部が図示省略してあ
る。FIG. 1 is a plan view showing a code plate and a slider of a rotary encoder according to a first embodiment of the present invention. Two types of position information display patterns (A-phase pattern and B-phase pattern) provided on the code plate are shown. ) Are partially omitted from the drawing.
【０００９】同図に示すロータリエンコーダのコード板
１には、環状平坦部２ａの内周側に櫛歯部２ｂを突出形
成したＡ相パターン２と、Ａ相パターン２よりも小径な
環状平坦部３ａの外周側に櫛歯部３ｂを突出形成したＢ
相パターン３と、これらＡ，Ｂ相パターン２，３の環状
平坦部２ａ，３ａ間に環形帯状に露出して表面に両櫛歯
部２ｂ，３ｂを積層せしめた共通パターンとしての抵抗
パターン４とが、同心状に設けてあり、相対向するＡ相
パターン２の櫛歯部２ｂとＢ相パターン３の櫛歯部３ｂ
とは、互いに位相が４分の１ピッチずらしてある。そし
て、Ａ相パターン２の環状平坦部２ａには第１の摺動子
５が、またＢ相パターン３の環状平坦部３ａには第２の
摺動子６が、さらに両櫛歯部２ｂ，３ｂ間に露出する抵
抗パターン（非重合部）４にはコモン摺動子７が、それ
ぞれ弾接させてあり、コード板１の回動に伴って、これ
ら第１、第２およびコモン摺動子５，６，７が、それぞ
れ環状平坦部２ａ，３ａおよび抵抗パターン４上を摺動
するようになっている。The code plate 1 of the rotary encoder shown in FIG. 1 has an A-phase pattern 2 formed by projecting a comb tooth portion 2b on the inner peripheral side of an annular flat portion 2a, and an annular flat portion having a smaller diameter than the A-phase pattern 2. B in which the comb teeth portion 3b is formed to protrude on the outer peripheral side of
A phase pattern 3 and a resistance pattern 4 as a common pattern in which both comb teeth portions 2b and 3b are exposed in an annular band shape between the annular flat portions 2a and 3a of the A and B phase patterns 2 and 3 and are laminated on the surface. Are provided concentrically, and the comb teeth 2b of the A-phase pattern 2 and the comb teeth 3b of the B-phase pattern 3 are opposed to each other.
Are shifted from each other by a quarter pitch. A first slider 5 is provided on the annular flat portion 2a of the A-phase pattern 2, a second slider 6 is provided on the annular flat portion 3a of the B-phase pattern 3, and both comb teeth portions 2b, A common slider 7 is resiliently contacted with the resistance pattern (non-overlapping portion) 4 exposed between 3b, and the first, second and common sliders are rotated with the rotation of the code plate 1. 5, 6 and 7 slide on the annular flat portions 2a and 3a and the resistance pattern 4, respectively.
【００１０】すなわち、このロータリエンコーダは、コ
ード板１が回動すると、コモン摺動子７の接点部とＡ相
パターン２の櫛歯部２ｂとの最短距離が変化するので、
この最短距離に応じた抵抗値に対応する出力信号を、第
１の摺動子５から導出した端子８とコモン摺動子７から
導出した端子１０とによって出力することができる。同
様に、コード板１が回動するとコモン摺動子７の接点部
とＢ相パターン３の櫛歯部３ｂとの最短距離も変化する
ので、この最短距離に応じた抵抗値に対応する出力信号
を、第２の摺動子６から導出した端子９とコモン摺動子
７から導出した端子１０とによって出力することができ
る。したがって、抵抗値変化に対応しつつ位相が９０度
ずれた２つの出力信号を取り出すことができ、これを波
形成形して使うことにより回転数信号や回転方向信号が
得られるので、各摺動子５〜７を櫛歯部２ｂ，３ｂに直
接接離させることなくロータリエンコーダとして機能す
るようになっている。That is, in this rotary encoder, when the code plate 1 rotates, the shortest distance between the contact portion of the common slider 7 and the comb tooth portion 2b of the A-phase pattern 2 changes.
An output signal corresponding to the resistance value corresponding to the shortest distance can be output by the terminal 8 derived from the first slider 5 and the terminal 10 derived from the common slider 7. Similarly, when the code plate 1 rotates, the shortest distance between the contact portion of the common slider 7 and the comb tooth portion 3b of the B-phase pattern 3 also changes, so that the output signal corresponding to the resistance value corresponding to this shortest distance can be output by the terminal 9 derived from the second slider 6 and the terminal 10 derived from the common slider 7. Therefore, it is possible to take out two output signals whose phases are shifted by 90 degrees while responding to the change in the resistance value. By using the output signals to form a waveform, a rotation speed signal and a rotation direction signal can be obtained. 5-7 directly to the comb teeth 2b, 3b
And functions as a rotary encoder without contacting and separating contact.
【００１１】このように上記実施例は、コモン摺動子７
の接点部と両櫛歯部２ｂ，３ｂとの最短距離に応じた抵
抗値を出力させることにより、第１、第２およびコモン
摺動子５，６，７をそれぞれ環状平坦部２ａ，３ａおよ
び抵抗パターン４上で円滑に摺動させることができるの
で、つまりコード板１の表面におけるＡ，Ｂ相パターン
２，３の段差を各摺動子５〜７が通過しないように設計
されているので、摺動時のチャタリングが防止でき、良
好な摺動感触が期待できる。また、環状平坦部２ａ，３
ａ上を摺動する第１および第２の摺動子５，６の位置は
出力値に影響せず、Ａ相パターン２から取り出す信号も
Ｂ相パターン３から取り出す信号も１つのコモン摺動子
７の摺動位置に応じて出力値が変化するようになってい
るので、これら両パターン２，３から取り出す信号の位
相差がコード板１のみによって規定され、各摺動子５〜
７に高い位置精度が要求されなくなっており、その結
果、分解能の向上が容易になっている。As described above, the embodiment described above employs the common slider 7
By outputting a resistance value corresponding to the shortest distance between the contact portion of the first and second comb teeth portions 2b and 3b, the first, second and common sliders 5, 6, and 7 are respectively formed into annular flat portions 2a, 3a and Since the sliders can be smoothly slid on the resistance pattern 4, that is, the sliders 5 to 7 are designed so that the sliders 5 to 7 do not pass through the steps of the A and B phase patterns 2 and 3 on the surface of the code plate 1. Also, chattering during sliding can be prevented, and a good sliding feeling can be expected. In addition, the annular flat portions 2a, 3
The position of the first and second sliders 5 and 6 sliding on a does not affect the output value, and the signal extracted from the A-phase pattern 2 and the signal extracted from the B-phase pattern 3 are one common slider. 7, the output value changes in accordance with the sliding position, so that the phase difference between the signals extracted from these two patterns 2 and 3 is defined only by the code plate 1 and
7 is no longer required to have high positional accuracy, and as a result, the resolution can be easily improved.
【００１２】なお、上記実施例では、Ａ相パターン２お
よびＢ相パターン３の材料として金または銀を用い、抵
抗パターン４の材料としてカーボンを用いている。In the above embodiment, gold or silver is used as the material of the A-phase pattern 2 and the B-phase pattern 3, and carbon is used as the material of the resistance pattern 4.
【００１３】図２は本発明の第２実施例に係るロータリ
エンコーダのコード板を示す要部斜視図であり、図１と
対応する部分には同一符号が付してある。FIG. 2 is a perspective view of a main part showing a code plate of a rotary encoder according to a second embodiment of the present invention, and portions corresponding to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
【００１４】この実施例は、Ａ相パターン２やＢ相パタ
ーン３の形状は第１実施例と同等であるが、これらＡ，
Ｂ相パターン２，３の環状平坦部２ａ，３ａ間に環形帯
状に露出する抵抗パターン４が両櫛歯部２ｂ，３ｂの表
面に積層・形成してあり、この抵抗パターン４によって
両櫛歯部２ｂ，３ｂの先端部が被覆されている。したが
って、相対向する両櫛歯部２ｂ，３ｂの間隔が狭い場合
にも、コード板１の回動に伴って抵抗パターン４上を摺
動するコモン端子７は櫛歯部２ｂや３ｂに接触する心配
がなく、第１実施例に比べてコード板１の小型化が図り
やすいという利点がある。In this embodiment, the shapes of the A-phase pattern 2 and the B-phase pattern 3 are the same as those of the first embodiment.
A resistance pattern 4 that is exposed in an annular band shape between the annular flat portions 2a and 3a of the B-phase patterns 2 and 3 is laminated and formed on the surfaces of the two comb teeth portions 2b and 3b. The tips of 2b and 3b are covered. Therefore, even when the interval between the opposing comb teeth 2b and 3b is narrow, the common terminal 7 that slides on the resistance pattern 4 with the rotation of the code plate 1 contacts the comb teeth 2b and 3b. There is an advantage that the code plate 1 can be easily reduced in size as compared with the first embodiment without worry.
【００１５】[0015]
【００１６】[0016]
【００１７】[0017]
【００１８】[0018]
【００１９】[0019]
【００２０】図３は本発明の第３実施例に係るロータリ
エンコーダのコード板および摺動子を示す平面図で、コ
ード板に設けたＡ相パターンおよびＢ相パターンは一部
が図示省略してあり、図１、図２と対応する部分には同
一符号が付してある。FIG. 3 is a plan view showing a code plate and a slider of a rotary encoder according to a third embodiment of the present invention. A and B phase patterns provided on the code plate are partially omitted. In this case, parts corresponding to those in FIGS . 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
【００２１】この実施例は、第１および第２実施例と異
なり、コード板１を固定してコモン摺動子７を回動させ
るタイプのロータリエンコーダであって、Ａ相パターン
２やＢ相パターン３からそれぞれ端子１１，１２を直接
導出しているので、Ａ，Ｂ相パターン２，３上で摺動子
を摺動させる必要はないが、抵抗パターン４上を摺動す
る摺動部７ｃと集電パターン１３上を摺動する摺動部７
ｄとを有する二股のコモン摺動子７は、回動自在な図示
せぬ摺動子受に取り付けてある。そして、このコモン摺
動子７を回動させると、Ａ，Ｂ相パターン２，３の櫛歯
部２ｂ，３ｂ間に露出する抵抗パターン４上を摺動部７
ｃが摺動しながら両櫛歯部２ｂ，３ｂとの最短距離を変
化させるので、この最短距離に応じた抵抗値を、Ａ，Ｂ
相パターン２，３から導出した端子１１，１２と、集電
パターン１３を介してコモン摺動子７から導出した端子
１０とによって、それぞれ出力することができる。This embodiment is different from the first and second embodiments in that it is a rotary encoder of the type in which the code plate 1 is fixed and the common slider 7 is rotated, and the A-phase pattern 2 and the B-phase pattern Since the terminals 11 and 12 are directly derived from the reference pattern 3 respectively, there is no need to slide the slider on the A and B phase patterns 2 and 3; Sliding part 7 that slides on current collecting pattern 13
The bifurcated common slider 7 having d is attached to a rotatable slider receiver (not shown). Then, when the common slider 7 is rotated, the sliding portion 7 is exposed on the resistance pattern 4 exposed between the comb teeth portions 2b and 3b of the A and B phase patterns 2 and 3.
c changes the shortest distance between the two comb teeth portions 2b and 3b while sliding, so that the resistance values according to the shortest distance are A and B.
Terminals 11 and 12 derived from the phase patterns 2 and 3 and a terminal 10 derived from the common slider 7 via the current collecting pattern 13 can output the respective signals.
【００２２】なお、この第５実施例のＡ，Ｂ相パターン
２，３および抵抗パターン４の形状や配置は、前記第１
実施例と同等である。The shapes and arrangements of the A and B phase patterns 2 and 3 and the resistance pattern 4 of the fifth embodiment are the same as those of the first embodiment.
This is equivalent to the embodiment.
【００２３】また、これら第１乃至第３実施例ではすべ
て、コード板にＡ，Ｂ相２種類の位置情報表示パターン
を設けて回転方向信号も得られるようにしたロータリエ
ンコーダについて述べたが、位置情報表示パターンが１
種類で回転数信号のみを取り出すようにしたロータリエ
ンコーダについても、本発明が適用可能であることは言
うまでもない。Further, in all of the first to third embodiments, the rotary encoder has been described in which the code plate is provided with two types of position information display patterns of A and B phases so that a rotation direction signal can also be obtained. Information display pattern is 1
It is needless to say that the present invention is also applicable to a rotary encoder configured to extract only the rotation speed signal by type.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、摺動子の接点部と
位置情報表示パターンの櫛歯部との最短距離に応じた抵
抗値に対応する出力信号を出力するようにした本願の請
求項１記載の発明によれば、コード板の表面における位
置情報表示パターンの段差を摺動子が通過する必要がな
くなるので、摺動時のチャタリングを防止でき、摺動感
触も良好になるという顕著な効果を奏する。また、請求
項２記載の発明によれば、コード板に設けた２種類の位
置情報表示パターンから取り出される２つの信号の出力
値を抵抗パターン上の１つの摺動子の摺動位置に対応し
たものとすることができるので、これら２つの信号の位
相差をコード板のみによって規定することができ、高分
解能が得やすくなるという効果を奏する。As described in the foregoing, 請of the present patent application which is adapted to output an output signal corresponding to the resistance value corresponding to the shortest distance between the comb teeth of the position information display pattern with the contact portion of the slider
According to the invention Motomeko 1, that since the step of the location information display patterns on the surface of the code plate slider is is not necessary to pass through, can prevent chattering during sliding, sliding feel becomes good Has a remarkable effect. Also, billing
According to the invention in claim 2, which corresponds to the output value of the two signals taken from the two kinds of position information display patterns provided in the code plate to the sliding position of one of the slider on the resistor pattern and Therefore, the phase difference between these two signals can be defined only by the code plate, and an effect that high resolution can be easily obtained is achieved.
【図１】本発明の第１実施例に係るロータリエンコーダ
のコード板および摺動子を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a code plate and a slider of a rotary encoder according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例に係るロータリエンコーダ
のコード板を示す要部斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a main part of a code plate of a rotary encoder according to a second embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の第３実施例に係るロータリエンコー
ダのコード板および摺動子を示す平面図であるFIG. 3 is a plan view showing a code plate and a slider of a rotary encoder according to a third embodiment of the present invention.
１ コード板 ２ Ａ相パターン（第１の位置情報表示パターン） ２ａ 環状平坦部 ２ｂ 櫛歯部 ３ Ｂ相パターン（第２の位置情報表示パターン） ３ａ 環状平坦部 ３ｂ 櫛歯部 ４ 抵抗パターン ５ 第１の摺動子 ６ 第２の摺動子 ７ コモン摺動子 ８，１１ （Ａ相パターン用）端子 ９，１２ （Ｂ相パターン用）端子 １０ （コモン摺動子用）端子 Reference Signs List 1 code plate 2 A-phase pattern (first position information display pattern) 2a annular flat portion 2b comb tooth portion 3 B-phase pattern (second position information display pattern) 3a annular flat portion 3b comb tooth portion 4 resistance pattern 5th 1 slider 6 2nd slider 7 common slider 8, 11 (for A-phase pattern) terminal 9, 12 (for B-phase pattern) terminal 10 (for common slider) terminal
Claims (2)
なるコード板と、該コード板上で相対的に回転・摺動す
る摺動子とを備え、該摺動子と上記位置情報表示パター
ンとの位置関係に応じた出力信号を出力するロータリエ
ンコーダにおいて、上記位置情報表示パターンが一定ピ
ッチの櫛歯部を有し、該櫛歯部に重なり合う重合部と該
櫛歯部の先端側に延出して該櫛歯部に重なり合わない非
重合部とから成る環形帯状の抵抗パターンを上記コード
板に設け、上記摺動子を上記抵抗パターンの上記非重合
部上で摺動させるようにしたことを特徴とするロータリ
エンコーダ。1. A code plate provided with a conductive position information display pattern, and a slider that relatively rotates and slides on the code plate, wherein the slider and the position information display pattern are provided. In the rotary encoder that outputs an output signal corresponding to the positional relationship with the comb, the position information display pattern has a comb-tooth portion having a constant pitch, and the overlap portion overlaps the comb-tooth portion and extends to the tip side of the comb-tooth portion. A ring-shaped resistance pattern comprising a non-overlapping portion that does not overlap with the comb teeth portion is provided on the code plate, and the slider is slid over the non-overlapping portion of the resistance pattern. A rotary encoder characterized by the following:
同心状に設けられた、内周側に櫛歯部を有する第１の位
置情報表示パターンと、該第１の位置情報表示パターン
から所定距離離間してそれよりも小径で外周側に櫛歯部
を有する第２の位置情報表示パターンと、これら第１お
よび第２の位置情報表示パターンの両櫛歯部に重なり合
うそれぞれの重合部との間に亘る抵抗パターンとを有し
たことを特徴とするロータリエンコーダ。2. The method according to claim 1, further comprising: a first position information display pattern having a comb tooth portion on an inner peripheral side, which is provided concentrically on the code plate, and the first position information display pattern. A second position information display pattern having a comb-teeth portion on the outer peripheral side with a smaller diameter than the predetermined distance and a superposed portion overlapping both the comb-teeth portions of the first and second position information display patterns; And a resistance pattern extending between the rotary encoders.
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990105 |
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