JPH0570156A - 対向成形面並行アライニング装置および方法 - Google Patents

対向成形面並行アライニング装置および方法

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JPH0570156A
JPH0570156A JP4071902A JP7190292A JPH0570156A JP H0570156 A JPH0570156 A JP H0570156A JP 4071902 A JP4071902 A JP 4071902A JP 7190292 A JP7190292 A JP 7190292A JP H0570156 A JPH0570156 A JP H0570156A
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JP
Japan
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alignment
pad
molding surface
opposing
parallel
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JP4071902A
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English (en)
Inventor
Robert M Menihan
メリツク メニハン ロバート
Richard B Pitbladdo
ブルース ピツトブラツド リチヤード
Jackson P Trentelman
フエルプス トレンテルマン ジヤクソン
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Original Assignee
Corning Inc
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06—Construction of plunger or mould
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00—Press-moulding glass
    • C03B2215/60—Aligning press die axes

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 両面が正確に並行な物品を製造するため、相
対向する成形面を並行アライニングする。 【構成】 温度制御手段３０（４０）は、対向側成形面
２２および受け側成形面１２が互いに並行となるよう加
熱および／または冷却するなど温度制御を行ってパッド
１４、２４の長さを変化させる。粘性溶融ガラスを受け
側成形面１２に注入すると、駆動手段により前記受け側
成形面１２および対向して設置された対向側成形面２４
は同軸方向に対峙する方向で各々第一アラインメント手
段１３および第二アラインメント手段２３内を駆動され
る。前記両アラインメント手段上に間隔をおいて設けら
れた同数のアラインメントパッド１４、２４はプレス成
形中互いに協動して係合する。成形装置に注入された素
材を介して前記対向部と前記受け部とは並行に略接触
し、互いに並行な成形面を備えた物品が成形される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、厳密な対向並行モール
ド面(parallel opposite molded surfaces)を必要とす
る物品を正確に成形する装置および方法に関するもので
ある。特に、本発明は対向する並行面を備えたガラスも
しくはガラスーセラミック品のプレス成形用の対向成形
面並行アライニング方法および装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】物品、例えばガラス磁気メモリディスク
基板などを成形する場合、表面と裏面の二面は略平坦に
また並行に設けられていなくてはならない。実測容量(m
easured volume) の溶融ガラスを二つの工具、すなわち
受け部と対向部とでプレス成形して基板を製造する工程
では、両面を正確に並行に成形するのは困難である。こ
の主な原因としては、機械と工具との成形公差(fabrica
tion tolerance) 、機械と工具に不均一な力が加わり不
均等に物理的タワミが生じるため、または機械と器具と
が不均一に加熱され熱膨張率が不均等となるためであ
る。
【０００３】並行な工具取付面を備えた機器を作製した
り、物理的なタワミを対象的に生じるよう成形面に実測
容量のガラスを載置したり、あるいは機械の熱の不均一
さを最小限に抑えるなどさまざまな工夫がなされてき
た。
【０００４】そこで、Ｐａｒｓｏｎｓ ｅｔ ａｌ．の
米国特許Ｎｏ．３，３９０，９７４には、二つの機械部
品、モールドとプランジャを所望の軸上に、あるいは軸
を中心として配列する構成が示されている。前記軸方向
には前記機械部品の一部が他の部品にたいし浮動状態で
取り付けられており、また一部の部品にしっかりと固定
されたピンと他の部品上にジグで中ぐりされたすべりブ
ッシュ(jig bored slidable bushings) の嵌合穴(engag
ing holes)とで前記軸方向でのアライニングを行ってい
る。本発明とは異なり、このような部品構成は垂直方向
の位置決めよりむしろ水平方向の位置決めを制御するた
めのものである。
【０００５】また、Ｓｃｍｉｔｔの米国特許Ｎｏ．４，
６９６，６９２および同発明人による前記発明の改良発
明である米国特許Ｎｏ．４，９４１，９０６にはガラス
レンズを成形するための多品モールド組立(a multi-par
tmold assembly)が開示されている。該モールド組立に
はモールドの頂部と底部との間に円筒状のスリーブが内
設されており、前記円筒状スリーブには両端部に三つの
切欠き(cut-outs)が形成されており、アラインメントパ
ッドを構成している。Ｚ軸の円周上に等間隔に配設され
たこれらアラインメントパッドは、型締め(mold closur
e)とは直交方向をなすＸおよびＹ軸を中心とする回転方
向に前記頂部および底部モールドを押圧する。また、前
記頂部モールドの円環面(torus) と前記底部モールドの
円環面とは前記スリーブの円筒状内表面に圧接されてお
り、モールドをＸおよびＹ軸方向に正確にアライニング
している。前記二組のアラインメントパッド自体は対向
モールドの均等部分(opposing mold halves)と接触して
垂直閉鎖位置(closed vertical position)、すなわちＺ
軸方向の動作を定めている。このＳｃｍｉｔｔ特許で
は、アラインメントパッドを用いて垂直運動の制限を行
っているが、垂直方向の工具の歪の原因となる熱歪ある
いはその他の要因を補正するようパッドの長さを変化せ
る熱機器(thermal components)はこれらのパッドには設
けられていない。
【０００６】さらに、ＤｅＭｅｒｉｔｔ ｅｔ ａｌ．
の米国特許Ｎｏ４，７９７，１４４には複雑な凹面を有
した精密光学部材の成形方法および装置が開示されてい
る。当該成形方法では、対向する成形面(mold surface
s) 間の相対的な運動を配分しなくてはならない。第一
及び第二のモールドが浮動アラインメントスリーブに内
設されており、成形キャビティ(mold cavity) を構成し
ている。校正平衡状態(calibrated standoff) で停止す
るまで前記アラインメントスリーブ内を前記第一のモー
ルドは駆動され、略同時に対向面が完全に成形されるま
で前記第二モールドが前記アラインメントスリーブ内を
駆動されてプレス成形は終了する。さらに、前記前記ア
ラインメント方法／装置における主押圧力は浮動スリー
ブを用いて水平方向よりはむしろ垂直方向のアライニン
グを行うためのものである。実測容量のガラスと校正平
衡状態によってアラインメントは垂直方向で幾分制御さ
れるが、熱歪やその他の誤差要因を補正するための熱手
段(thermal means) の使用についてはなんら言及がな
い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような改良にもか
かわらず、工具面は必ずしも並行とはならなかった。す
なわち、一般的なガラスプレス成形では、プレス室の温
度条件が一定していないため周囲の熱に歪が生じてしま
う。プレスの受け側あるいは対向部のアラインメントリ
ング面の第一の逃げ面(flank) は加熱されたオリフィス
(orifice) に面しており、他方第二逃げ面はプレス室の
冷気に面している。このような温度の不均衡は受け部と
対向部に取り付けられたアラインメントリングパッドの
膨張率に影響を及ぼす。加熱されたオリフィスに面した
パッドは、他方に面したパッドよりも早い速度で膨張お
よび伸長する。受け側および対向側のアラインメントリ
ング上に設けられた熱歪の生じたパッドが接した場合、
前記受け部および対向部の表面のギャップは並行ではな
くなってしまう。このように熱歪が発生している状況で
製造された部品には、ウェッジ(wedge) と呼ばれるグラ
ス収差(glass aberration)が生じてしまう。
【０００８】本発明は、このようなウェッジなど従来技
術の問題に鑑みなされたものでり、上述した要因による
誤差を補償、すなわち前記誤差の要因が補正されるよう
前記機械の熱量の不均衡を制御するため誤差要因の一部
の現象を応用するものである。本発明では、選択的に機
械を加熱および／もしくは冷却して未補正の誤差要因と
は反対の方向に熱膨張を発生させて基板成形時の工具表
面を並行にすることが可能な対向成形面の並行アライニ
ング装置および方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかる互いに並行な面を有した物品を成形
する対向成形面並行アライニング装置は、第一の円筒状
アラインメント手段と同軸上に摺動可能に内設された受
け側成形面と、第二の円筒状アラインメント手段と同軸
上に摺動可能に内設された対向成形面と、同数の平板な
アラインメントパッドが所定間隔でその表面に設けられ
ており、前記第一のアラインメント手段のアラインメン
トパッドと前記第二のアラインメント手段のアラインメ
ントパッドが協動して係合するよう配設されている前記
第一及び第二アラインメント手段と、前記対抗側および
受け側成形面が互いに並行となるよう長さを変化させる
ため前記アラインメントパッドの長さを温度制御する手
段と、前記第一のアラインメントパッド対と前記第二の
アラインメントパッド対とを協動して係合させるととも
に、前記対抗成形面と前記受け側成形面とを略接触させ
る手段とを有することを特徴とする。
【００１０】また、本発明にかかる方法は、互いに対向
するアラインメント手段に成形面が摺動可能に内設され
ており、前記対向アラインメント手段には、互いに対向
するように、また協動して係合するようアラインメント
パッドが設けられ、前記アラインメントパッドはプレス
成形時に接触する、モールドの受け側および対向側成形
面を並行に調整する対向成形面並行アライニング方法で
あり、前記方法は、受け側および対向側成形面が互いに
並行となるようパッドの長さを温度調整するステップを
備えていることを特徴とする。
【００１１】
【作用および効果】本発明の並行アライニング装置は上
記のような構成をしており、前記温度制御手段は、前記
対向側および受け側成形面が互いに並行となるよう加熱
および／または冷却するなど温度制御を行ってパッド長
を変化させる。この後、粘性溶融ガラスを受け側成形面
に注入すると、前記駆動手段により前記受け側成形面お
よび対向して設置された対向側成形面は同軸方向に対峙
する方向で各々前記第一および第二アラインメント手段
内を移動る。前記両アラインメント手段に間隔をおいて
設けられた同数のアラインメントパッドはプレス成形中
互いに協動して係合する。前記パッド長の温度制御は成
形面が互いに並行となるよう行われるため前記成形面上
の素材を介して前記対向部と前記受け部とは並行に略接
触し、互いに並行な成形面を備えた物品を成形すること
ができる。このように本発明の方法は物品の厚さに拘ら
ず並行な対向面を備えたガラス部品をプレス成形するの
に適している。
【００１２】
【実施例】以下図面を用いながら本発明にかかる対向成
形面並行アライニング方法および装置の好適な実施例を
説明する。
【００１３】図１には、相対する両面、上面と底面（図
５の６１と６２）を備える所望の形状に溶融ガラスなど
の原料をプレス成形する対向成形面並行アライニング装
置が示されている。製造される物品は、図５の磁気メモ
リディスク６０のような平板なディスク状ガラス品など
である。ディスク状部品では並行な対向面が必要なため
プレス成形法が特に適している。
【００１４】本発明によれば、図１に示したように、平
坦な成形面１２を有した底部モールド１１が底部円筒状
アラインメント手段１３内に摺動可能に同軸方向に内設
されており、実施例ではスリーブ状をしている。同様
に、頂部モールド２１は平坦な成形面２２を有してお
り、前記頂部モールドは頂部円筒状アラインメントスリ
ーブ２３に摺動可能に同軸方向に内設されている。底部
アラインメント手段１３と頂部アラインメントスリーブ
２３は固定手段１５と２５にそれぞれ同軸方向に摺動可
能に内設されている。これら固定手段は水平に所定位置
に取り付けられたり、あるいは各々自在に移動し、協動
してアラインメント手段が係合するよう駆動可能に取り
付けられている。しかしながら、底部固定手段１５を固
定して位置決めし、頂部固定手段２５をユニバーサルジ
ョイント（不図示）で取付て前記頂部モールド部の駆動
範囲を制限するのが望ましい。
【００１５】これらアラインメント手段１３、２３には
三つのアラインメントパッドが備えられているのが好ま
しい。すなわち、頂部アラインメントパッド２４（二つ
だけを図示）と協動して係合するよう底部アラインメン
トスリーブパッド１４を設ける。前記アラインメントパ
ッドは各スリーブの円周方向に均等な間隔で配置されて
いるが、底部の三つのパッドを結ぶ軌跡と頂部の三つの
パッドを結ぶ軌跡で包囲された軸方向においてモールド
１１と２１は互いに近接、離反する。これらアラインメ
ントスリーブの素材としてはステンレススチールが好ま
しい。
【００１６】図２および３において、各アラインメント
スリーブパッドにはパッド長を温度制御する手段３０が
埋設されている。実施例の装置には、パッドの熱膨張特
性を利用して熱歪のレベルを各々制御してパッド長を制
御する異なる二つの手段が設けられている。第一の方
法、すなわち制御加熱法とは所望の並行成形面を得るた
め特定のパッドに熱を加えるものである。これに対し、
第二の制御冷却法は所望の並行成形面を得るため特定の
パッドを冷却するものである。
【００１７】特に図２において、頂部アラインメントス
リーブパッド２４と底部アラインメントスリーブパッド
１４の計６つのスリーブパッドの中にはパッド長を温度
制御する手段３０が各々埋設されており、該温度制御手
段にはパッドの温度、すなわちパッド長を監視する熱電
対３１と、前記温度およびパッド長を変化させる加熱手
段３２が各々組み込まれている。前記パッドの温度を変
化させる加熱手段３２は、可変電源に接続された電気発
熱体(electrical heating element)から構成されてい
る。
【００１８】第二実施例を示した図３において、６つの
頂部および底部アラインメントスリーブパッド２４、１
４には、熱電対４１とパッド長変更手段から構成された
パッド長温度制御手段４０が各々内設されている。前記
パッド長変更手段は、通気流入口(inlet air passage)
４２と通気流出口(outlet air passage)４３から構成さ
れている。ここで、前記熱電対４１は、アラインメント
スリーブパッドの温度を監視している。しかしながら、
第二実施例においてはパッド長を変化させるのに加熱を
行うのではなく、パッド長を変化させる温度手段はパッ
ドを冷却する構成となっている。
【００１９】このように、パッドには、従来の電流供給
による加熱手段、あるいは従来の冷気スチーム供給によ
る冷却手段のいずれか、または両方を設けることが可能
であることが分かる。パッドの長さを温度で調整する手
段を各パッドに設け、協動係合能力を最大に高めること
も可能であるが、必ずしも全てのパッドに設ける必要は
ない。すなわち、パッドの一つもしくは複数のパッドを
固定しておき、温度制御手段を備えた他のパッドを駆動
させることにより並行な成形加工品を製造することも可
能である。
【００２０】パッドの長さを調整し、成形面を並行にす
ると、プレス加工する素材がモールド組立内に注入さ
れ、前記対向部および受け部は互いに略接触する。この
結果、前記素材はプレス加工され並行対向面を備えた所
望の物品が製造される。
【００２１】試験的に行った磁気メモリ記憶装置用に設
計されたディスク状ガラス部品の成形に関し以下に説明
する。本発明の方法からも明らかなように、並行な対向
面を有した物品を成形するには平行度(parallelism) を
測定する手段が必要である。このため高度な光学測定技
術が考案することも可能であるが、当実験ではＶｅｒｎ
ｉｅｒマイクロメータを用いて前記成形ガラス表面のパ
ス(pass)を利用して成形ガラスのディスクの平行度を手
動で測定した。注意深く測定を繰り返した結果約０．０
０１３ｍｍ（０．００００５ｉｎｃｈｅｓ）の平行度が
測定された。このように、手動測定技術を用いても上記
ディスク状部品の成形は可能である。この場合、対向面
の平行度は約１２７ｍｍ（５ｉｎｃｈｅｓ）の径の範囲
での厚さの変化量は約１−３ミクロンである。
【００２２】このように、試行錯誤の末、所望の平行度
の対向面を備えたディスクが成形された。つまり、ガラ
スディスクを作製するために必要な容積からなる投入量
(a charge of) の溶融ガラスを底部モールド１１に供給
する。固定手段１５に同軸上に摺動可能に内設されたア
ラインメント段１３に同じく同軸上に摺動可能に底部す
なわち受け側モールド１１は設けられている。また、前
記固定手段１５は静止状態に固定されている。頂部モー
ルド２１はアラインメントスリーブ手段２３に固定して
内設されている。前記アラインメントスリーブ手段２３
は前記固定手段２５内に同軸上に取り付けられている。
しかしながら、固定手段１５とは異なり、手段２５は駆
動可能に取り付けられている。このように、固定手段２
５は底部アラインメントスリーブパッド１４と頂部アラ
インメントスリーブパッド２４とが全て必ず協動して係
合するよう駆動可能でなくてはならない。実際、パッド
１４と２４は接触し、底部モールド１１は頂部モールド
２１と略接触する。この結果、投入量の溶融ガラスはプ
レス成形されてモールド内を充填し、ガラスディスク５
０が製造される。
【００２３】上記のように、上記実験では、アラインメ
ントパッド１４、２４の加熱、冷却の必要量はその都度
(ad hoc)あるいは試行錯誤で測定したものである。つま
り、適切な平行度を有した相対向する二つの面を備えた
ディスクが作製されるまでパッドを試験的に加熱／冷却
を行った。所望の製品が製造されることが確認された後
は、制御装置に接続された熱電対を介して各パッドの温
度を一定に制御する。
【００２４】実験では、熱電対の読み取り値の変化を検
知することが可能なホストコンピュータ（不図示）を前
記制御装置として使用した。前記コンピュータは、可変
可能な電源（不図示）の制御を行い、前記可変電源は、
各パッドの温度が前記試行錯誤で求めた、成形面を並行
にするために必要な各パッド固有の設定値となるまでパ
ッドの調整に必要な電流あるいは冷気を供給するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】対向成形面並行アライニング装置の部分斜視図
【図２】解放状態の「制御加熱」タイプの前記対向成形
面並行アライニング装置の側面図
【図３】解放状態の「制御冷却」タイプの前記対向成形
面並行アライニング装置の側面図
【図４】完全に閉じた状態の図２に類似したの対向成形
面並行アライニング装置の側面図
【図５】本発明にかかる装置および方法で一般に製造さ
れるディスク状物品、例えば磁気メモリディスクの斜視
図
【符号の説明】
１１ 底部モールド １２ 平坦成形面 １３ 頂部アラインメントスリーブ １４ 底部アラインメントスリーブパッド １５ 底部固定手段 ２１ 頂部モールド ２２ 平坦成形面 ２３ 頂部アラインメントスリーブ ２４ 頂部アラインメントスリーブパッド ２５ 頂部固定手段 ３０ パッド長温度制御手段 ３１ 熱電対 ３２ 加熱手段 ４０ パッド長温度制御手段 ４１ 熱電対 ４２ 通気道流入口 ４３ 通気道流出口 ５０ ガラスディスク ６０ 磁気メモリディスク ６１ 上面 ６２ 底面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチヤード ブルース ピツトブラツド アメリカ合衆国 ニユーヨーク州 14830 コーニング イースト フイフス スト リート 52 (72)発明者 ジヤクソン フエルプス トレンテルマン アメリカ合衆国 ニユーヨーク州 14870 ペインテツド ポスト ベアタウン ロ ード 453

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに対向するアラインメント手段に各
    々成形面が摺動可能に内設されており、前記対向アライ
    ンメント手段には、互いに対向するように、また協動し
    て係合するようアラインメントパッドが設けられ、前記
    アラインメントパッドはプレス成形時に接触し、モール
    ドの受け側および対向側成形面を並行に調整する対向成
    形面並行アライニング方法において、受け側および対向
    側成形面が互いに並行となるようパッドの長さを温度調
    整するステップを備えていることを特徴とする対向成形
    面並行アライニング方法。
  2. 【請求項２】 前記アラインメントパッドの長さを加熱
    手段を用いて温度制御することを特徴とする請求項１記
    載の対向成形面アライニング方法。
  3. 【請求項３】 前記アラインメントパッドの長さを冷却
    手段を用いて温度制御することを特徴とする請求項１記
    載の対向成形面アライニング方法。
  4. 【請求項４】 （ａ）第一の円筒状アラインメント手段
    と同軸上に摺動可能に内設された受け側成形面と、 （ｂ）第二の円筒状アラインメント手段と同軸上に摺動
    可能に内設された対向成形面と、 （ｃ）同数の平板なアラインメントパッドが所定間隔で
    その表面に配設されており、前記第一のアラインメント
    手段のアラインメントパッドと前記第二のアラインメン
    ト手段のアラインメントパッドが協動して係合するよう
    配設されている前記第一及び第二アラインメント手段
    と、 （ｄ）前記対抗側および受け側成形面が互いに並行とな
    るよう長さを変化させるため前記アラインメントパッド
    の長さを温度制御する手段と、 （ｅ）前記第一のアラインメントパッド対と前記第二の
    アラインメントパッド対とを協動して係合させるととも
    に、前記対抗成形面と前記受け側成形面とを略接触させ
    る手段とから構成されていることを特徴とする互いに並
    行な面を有した物品を成形する対向成形面並行アライニ
    ング装置。
  5. 【請求項５】 前記各パッド長温度制御手段は、前記ア
    ラインメントパッドに埋設された熱電対と、前記アライ
    ンメントパッドの寸法が変化するようアラインメントパ
    ッドの温度を変化させる温度手段とから構成されている
    ことを特徴とする請求項４記載の対向成形面並行アライ
    ニング装置。
  6. 【請求項６】 前記温度手段は前記アラインメントパッ
    ドを加熱する手段から構成されていることを特徴とする
    請求項５記載の対向成形面並行アライニング装置。
  7. 【請求項７】 前記温度手段は前記アラインメントパッ
    ドを冷却する手段から構成されていることを特徴とする
    請求項５記載の対向成形面並行アライニング装置。
  8. 【請求項８】 前記第一および第二アラインメント手段
    は固定手段に内設されており、前記固定手段により前記
    第一および第二アラインメントパッドが協動して係合す
    ることを特徴とする請求項４記載の対向成形面並行アラ
    イニング装置。
JP4071902A 1991-04-09 1992-03-30 対向成形面並行アライニング装置および方法 Pending JPH0570156A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/682,553 US5125945A (en) 1991-04-09 1991-04-09 Method and apparatus for parallel alignment of opposing mold surfaces by controlling the thermal expansion of the apparatus
US682553 2003-10-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0570156A true JPH0570156A (ja) 1993-03-23

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ID=24740196

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4071902A Pending JPH0570156A (ja) 1991-04-09 1992-03-30 対向成形面並行アライニング装置および方法

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US (1) US5125945A (ja)
EP (1) EP0508065A3 (ja)
JP (1) JPH0570156A (ja)

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