JP2008039487A - Manufacturing method of laminated structure, and manufacturing apparatus of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、貼り合わせ構造体の作製方法およびその作製装置に関し、特に、光学素子、あるいはエンコーダホイール等の貼り合わせ構造体の作製方法およびその作製装置に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a bonded structure and an apparatus for manufacturing the same, and more particularly to a method for manufacturing a bonded structure such as an optical element or an encoder wheel and an apparatus for manufacturing the same.
従来、貼り合わせ構造体である光学部品等の作製において、表面の面精度を悪化させないように接着する際、被貼り合わせ構造体を加圧装置によって圧着させる装置や、治具を用いる方法が知られている。
例えば、特許文献1には、つぎのようなプレス装置によって圧着させるように構成した光デイスク部品の接着装置が開示されている。
この装置において、プレス装置は、固定台、加圧盤、加圧シリンダー、弁機構、真空ポンプ、等を有している。
また、その接着装置は、上型と下型を有し、該下型にはデイスク保持機構が構成されている。
プレス装置の加圧板を上昇させた状態において、上記固定台上に設けられた上型と下型を開き、下型の上面に1枚目のデイスクを設置する。このデイスクの上面には両面接着テープが予め貼り付けられている。
次に、別の2枚目のデイスクをデイスク保持機構上に設置して、上記プレス装置を作動させ、上記加圧盤を下降させて上記上型と接触させ、この上型を下降させる。これにより、上記1枚目と2枚目のデイスクとの間に加圧力を作用させ、これらを接着させる。
For example,
In this apparatus, the press apparatus includes a fixed base, a pressure plate, a pressure cylinder, a valve mechanism, a vacuum pump, and the like.
The bonding apparatus has an upper mold and a lower mold, and a disk holding mechanism is configured on the lower mold.
In a state where the pressure plate of the press apparatus is raised, the upper die and the lower die provided on the fixed base are opened, and the first disk is set on the upper surface of the lower die. A double-sided adhesive tape is previously attached to the upper surface of the disk.
Next, another second disk is placed on the disk holding mechanism, the press device is operated, the pressure plate is lowered to contact the upper mold, and the upper mold is lowered. As a result, pressure is applied between the first and second discs to bond them together.
しかしながら、上記した従来例の装置や、あるいは治具を用いるものにおいては、高い面精度が必要であるためコスト高となり、また製作等が困難であった。また、これらのものにおいては、所望する面精度が得られず、例えば、従来方法で製作した回転検出を行なうエンコーダのパルスコードホイール等では、表面の平面度が悪いため、ピッチ誤差や累積角度誤差が生じ正確な回転検出を行うことが困難であった。そのため、モータの位置決めや回転精度が上がらないという問題を有していた。 However, the above-described conventional apparatus or one using a jig is expensive because it requires high surface accuracy and is difficult to manufacture. In addition, the desired surface accuracy is not obtained with these devices. For example, the pulse code wheel of an encoder that performs rotation detection manufactured by a conventional method has poor surface flatness. It was difficult to perform accurate rotation detection. Therefore, there has been a problem that the positioning and rotation accuracy of the motor does not increase.
本発明は、上記課題に鑑み、高い面精度を有する貼り合わせ構造体を作製することが可能となる貼り合わせ構造体の作製方法およびその作製装置を提供することを目的とするものである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a bonded structure and an apparatus for manufacturing the bonded structure that can manufacture a bonded structure having high surface accuracy.
本発明は上記課題を解決するため、次のように構成した貼り合わせ構造体の作製方法およびその作製装置を提供するものである。
本発明の貼り合わせ構造体の作製方法は、一方の構成体と他方の構成体を接着剤により貼り合わせて作製する貼り合わせ構造体の作製方法において、
前記一方の構成体を、高い面精度を有する治具に吸着することにより矯正した状態で、前記他方の構成体と接着剤で貼り合わせる工程と、
前記一方の構成体と他方の構成体とを貼り合わさせた後、前記治具による面精度が得られた状態で、前記接着剤を硬化させて固定化する工程と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の貼り合わせ構造体の作製方法は、前記貼り合わせる工程において、前記治具に吸着するため前記一方の構成体に形成された溝を用いることを特徴とする。
また、本発明の貼り合わせ構造体の作製方法は、前記一方の構成体に形成された溝として、光学素子に形成された光学パターンを用いることを特徴とする。
また、本発明の貼り合わせ構造体の作製方法は、前記固定化する工程において、前記治具と前記他方の構成体との間に、更に加圧力を付加して固定化することを特徴とする。
また、本発明の貼り合わせ構造体の作製方法は、前記貼り合わせ構造体として、光学素子または回転を検出するパルスコードホイールを作製することを特徴とする。
また、本発明の貼り合わせ構造体の作製装置は、一方の構成体と他方の構成体を接着剤により貼り合わせて作製する貼り合わせ構造体の作製装置において、
高い面精度を有し、吸引穴を介して減圧によって吸引動作をする吸引機構と接続された治具を備え、
前記吸引機構の作動によって前記治具に前記一方の構成体を吸着することにより矯正した状態で、前記一方の構成体を保持可能に構成したことを特徴とする。また、本発明の貼り合わせ構造体の作製装置は、前記治具と前記他方の構成体との間に、更に加圧力を付加する加圧手段を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a method for manufacturing a bonded structure and a manufacturing apparatus therefor, which are configured as follows.
The method for producing a bonded structure according to the present invention is a method for producing a bonded structure in which one component and the other component are bonded together with an adhesive.
In the state where the one component is corrected by adsorbing to a jig having high surface accuracy, the other component and the step of bonding with an adhesive;
After bonding the one component and the other component, the step of curing and fixing the adhesive in a state where the surface accuracy by the jig is obtained;
It is characterized by having.
Moreover, the method for manufacturing a bonded structure according to the present invention is characterized in that, in the bonding step, a groove formed in the one structure is used for adsorbing to the jig.
Moreover, the method for manufacturing a bonded structure according to the present invention is characterized in that an optical pattern formed in an optical element is used as the groove formed in the one structure.
Moreover, the method for producing a bonded structure according to the present invention is characterized in that, in the fixing step, a pressing force is further applied and fixed between the jig and the other component. .
Moreover, the manufacturing method of the bonding structure of the present invention is characterized in that an optical element or a pulse code wheel for detecting rotation is manufactured as the bonding structure.
In addition, the bonded structure manufacturing apparatus of the present invention is a bonded structure manufacturing apparatus that is manufactured by bonding one structural body and the other structural body with an adhesive.
It has a high surface accuracy and is equipped with a jig connected to a suction mechanism that performs suction operation by decompression through a suction hole.
The one structure is configured to be able to be held in a state where the one structure is corrected by adsorbing the one structure to the jig by the operation of the suction mechanism. In addition, the bonded structure manufacturing apparatus of the present invention is characterized by further including a pressurizing unit that applies a pressing force between the jig and the other component.
本発明によれば、高い面精度を有する貼り合わせ構造体を作製することが可能となる貼り合わせ構造体の作製方法およびその作製装置を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method and its manufacturing apparatus of the bonding structure which can manufacture the bonding structure which has high surface precision are realizable.
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
図1に、本発明を適用した本実施形態における貼り合わせ構造体の作製装置の基本構成を説明する断面図を示す。
図1において、1はホイール、2は溝、3は貼り合わせ構造体、4は接着剤、5は取付具、6は治具、7は吸引穴、8は吸引機構である。
上記ホイール1は、例えば、パルスコードホイールや回折格子等によって代表されるが、これらに限られるものではない。
また、エンコーダに用いるパルスコードホイールと呼ばれる厚みの薄いホイール部材や、回折格子といった光学素子には、所定の間隔に溝を設けた形状を有しており、上記溝2はこれらの溝に相当するものである。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the basic configuration of a bonded structure manufacturing apparatus according to this embodiment to which the present invention is applied.
In FIG. 1, 1 is a wheel, 2 is a groove, 3 is a bonded structure, 4 is an adhesive, 5 is a fixture, 6 is a jig, 7 is a suction hole, and 8 is a suction mechanism.
The
Further, a thin wheel member called a pulse code wheel used for an encoder or an optical element such as a diffraction grating has a shape in which grooves are provided at predetermined intervals, and the
本実施の形態における貼り合わせ構造体3は、接着剤4によりホイール1を取付具5に固定した構造体によって構成される。
治具6は極めて高い平面度Aで形成され、ホイール1が所望する面精度が得られる平面度を有している。
さらに、この治具6にはホイール1を吸引する手段として吸引穴7が設けられており、該吸引穴7は減圧によって吸引動作をする吸引機構8に接続されている。減圧圧力や吸引条件、および接着条件は、被吸引物体であるホイール1の材質や固さ、厚みや表面に形成された溝2等の形状、使用する接着剤4にあわせて所望する面精度が得られるよう設定される。
接着剤4としては、粘性の低いものや、硬化収縮の少ないもの、硬化時間の短いもの等が好適である。
The
The
Further, the
As the
つぎに、本実施の形態を用いて本発明の貼り合わせ構造体の製作の原理について説明する。
図2乃至図4に、本発明による貼り合わせ構造体の製作の原理を示す。
なお、図2乃至図4において、図1と同じ構成のものについては共通の符号が用いられている。
図2に、本実施の形態による治具6でホイール1を吸引した様子、および接着前の取付具5の断面図を示す。
本実施の形態においては、ホイール等の被吸引物体を吸引する手段として、吸引機構8により気圧を用いてホイール1を吸引する方式が採られている。
その際、被吸引物体が光学素子である場合には、表面に形成されている凹凸を利用して、減圧によるパスカルの原理から、均一な圧力で被吸引物体の面全体を治具に吸着し、所望する高い面精度に被吸引物体を矯正することが可能となる。
このようなホイール等の被吸引物体を吸引する手段として被吸引物体がニッケル層等の磁性材料を有する場合、吸引する手段として磁力を用いることもできる。しかしながら、電磁石を用いた場合 発熱等の問題が伴い、特に高精度になるほどわずかな発熱でも精度が出なくなり大きな影響を受ける。
また、永久磁石を用いた場合は、被吸引物体の取り付け、取り外しが困難で作業性が悪い。
このようなことから、発熱が無く、製作の際の作業性等の観点から、上記した本実施の形態で採られている気圧による手段を用いることが望ましい。
Next, the principle of manufacturing the bonded structure of the present invention will be described using the present embodiment.
2 to 4 show the principle of manufacturing a bonded structure according to the present invention.
2 to 4, the same reference numerals are used for the same components as those in FIG.
FIG. 2 shows a state in which the
In the present embodiment, as a means for sucking an object to be sucked such as a wheel, a method of sucking the
At that time, if the object to be sucked is an optical element, the entire surface of the object to be sucked is attracted to the jig with uniform pressure using the unevenness formed on the surface from the Pascal principle by decompression. It becomes possible to correct the object to be sucked with desired high surface accuracy.
When the object to be attracted has a magnetic material such as a nickel layer as means for attracting the object to be attracted such as a wheel, magnetic force can also be used as the means for attracting. However, when an electromagnet is used, there is a problem such as heat generation, and even the slightest heat generation is particularly affected as it becomes highly accurate.
In addition, when a permanent magnet is used, it is difficult to attach and detach an object to be attracted and workability is poor.
For this reason, it is desirable to use means based on the atmospheric pressure employed in the present embodiment described above, from the viewpoint of workability at the time of manufacture without generating heat.
つぎに、ホイール1と取付具5とを接着した際、貼り合わせ構造体3は、ホイール1の厚みむらや取付具5の切削の跡などを吸収し、高い平面度ででき上がる原理について、さらに図2で説明する。
被吸引物体であるホイール1は、厚みが数ミクロンメートルから数ミリメートル程度の薄い板状の場合が多く、板厚に何らかの厚みむらを持っている。
また薄い板状のため剛性が低く、面がゆがんだり曲がったりしやすい。
そこで、高い剛性を持ち、且つ許容公差内の高い平面度を有する治具6によって、ホイール1を吸引し平面度Aの面で矯正して保持する。そして、この矯正した状態で接着剤により取付具5と貼り合わせる。
しかし、高い面精度に矯正されたホイール1の接着面9は、ホイール1の厚みむらやゆがみが 全てこの接着面9に出るので平坦にならない。
取付具5の接着面10も、切削の跡があるなどして、凹凸がある。
図3に、ホイールと取付具とを接着している様子を示す断面図を示す。
本実施の形態においては、取付具5と貼り合わされた後、前記治具による面精度が得られた状態で前記接着剤を硬化させ、固定化することにより、ホイール1の厚みむらや取付具5の切削の跡などを吸収し、高い平面度が得られるようにする。
Next, when the
The
In addition, the thin plate shape has low rigidity and the surface is likely to be distorted or bent.
Therefore, the
However, the bonding surface 9 of the
The
In FIG. 3, sectional drawing which shows a mode that the wheel and the fixture are adhere | attached is shown.
In the present embodiment, after being bonded to the
図4は、接着後の貼り合わせ構造体を示す断面図である。
接着後、治具6の吸引を止め、出来上がった貼り合わせ構造体3を開放する。
以上のように、治具6の平面度Aの面でホイール1を矯正することにより、ホイール1と取付具5とを接着した貼り合わせ構造体3は、ホイール1の厚みむらや取付具5の切削の跡などが吸収され、高い平面度Bで出来上がる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the bonded structure after bonding.
After bonding, suction of the
As described above, the bonded
本実施の形態によれば、簡便な製造装置で所望する高い面精度の貼り合わせ構造体を実現することができる。
また、高い面精度の部品を用いなくても、所望する高い面精度の貼り合わせ構造体を実現することができる。
さらに、本実施の形態によれば、エンコーダ等の作製に際し、従来のものよりもピッチ誤差や累積角度誤差の少ないものを実現することができ、これにより高い精度で位置検出等が可能となり、また高い位置精度による制御システム等を実現することができる。
According to the present embodiment, it is possible to realize a bonded structure with high surface accuracy desired by a simple manufacturing apparatus.
In addition, a desired bonded structure with high surface accuracy can be realized without using components with high surface accuracy.
Furthermore, according to the present embodiment, when manufacturing an encoder or the like, it is possible to realize an encoder having a smaller pitch error or cumulative angle error than a conventional one, thereby enabling position detection and the like with high accuracy. A control system or the like with high position accuracy can be realized.
以下に、本発明の実施例について説明する。
[実施例1]
実施例1においては、本発明を適用した貼り合わせ構造体であるホイールの作製方法について説明する。
図5及び図6に、本実施例の構成を説明するための図を示す。
図5及び図6において、同じ構成には共通の符号が用いられている。
図5は、本実施例における接着前状態の貼り合わせ構造体と治具を示す斜視図である。
図5において、11はホイールである。ホイール11には溝12が設けられている。
貼り合わせ構造体であるホイール構造体13は、接着剤14(図5には不図示。図6参照)により、ホイール11をホイール取付具15に固定した構造体である。
治具16には吸引穴17、吸引溝18が形成され、減圧のための手段としての吸引機構19が接続されている。
Examples of the present invention will be described below.
[Example 1]
In Example 1, a method for manufacturing a wheel which is a bonded structure to which the present invention is applied will be described.
5 and 6 are diagrams for explaining the configuration of this embodiment.
5 and 6, common reference numerals are used for the same components.
FIG. 5 is a perspective view showing the bonded structure and jig in a pre-bonding state in the present embodiment.
In FIG. 5, 11 is a wheel. The wheel 11 is provided with a
The
A
図6は、図5に示された貼り合わせ構造体を接着している様子を示す断面図である。
治具16に形成された吸引溝18は、ホイール11の溝12に掛かるように配置され、吸引機構19による減圧をホイール11の溝12全体に伝え、ホイール11を治具16に吸引する役目を果たす。
治具16は平面度Cで形成され、吸引したホイール11を治具16の高い平面度で矯正した状態で、ホイール取付具15と接着剤14で接着する。
接着剤が硬化した後、吸引機構19の吸引を止め、ホイール11とホイール取付具15が一体になったホイール構造体13を、治具16から開放する。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the bonded structure shown in FIG. 5 is bonded.
The
The
After the adhesive is cured, the suction of the
[実施例2]
実施例2においては、本発明を適用したエンコーダに用いるパルスコードホイールの作製方法について説明する。
図7に、本実施例の構成を説明するための断面図を示す。
図7において、21はエンコーダに用いるパルスコードホイールである。パルスコードホイール21表面には光学パターンの溝(不図示)を設けた形状を有する。
貼り合わせ構造体であるパルスコードホイール構造体20の製作は、まずパルスコードホイール取付具22を、台24に乗せ、接着剤23を塗布する。
[Example 2]
In
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the configuration of this embodiment.
In FIG. 7, 21 is a pulse code wheel used for an encoder. The surface of the pulse code wheel 21 has a shape provided with a groove (not shown) of an optical pattern.
In order to manufacture the pulse code wheel structure 20 which is a bonded structure, first, the pulse code
次に、吸引穴26、吸引溝27が形成され、吸引機構28が接続された治具25に、パルスコードホイール21を吸引した状態でパルスコードホイール取付具22に乗せ、スプリングやおもりによる力Fで押し付けた状態で接着剤23を硬化させる。
接着剤23が硬化した後、吸引機構28の吸引を止め、出来上がったパルスコードホイール構造体20を開放する。
パルスコードホイール21の直径は、パルスコードホイール取付具22より大きくしている。
図7に示す実施例2は治具25を上側にして、実施例1の図6に示す治具16を天地逆の配置にしている。
上記のように治具や各要素の形状や配置等により、接着剤23がはみ出しても支障が出ないようにしている。
Next, a
After the adhesive 23 is cured, the suction of the
The diameter of the pulse code wheel 21 is larger than that of the pulse
In the second embodiment shown in FIG. 7, the
As described above, due to the shape and arrangement of the jig and each element, no trouble occurs even if the adhesive 23 protrudes.
[実施例3]
実施例3においては、本発明を適用した実施例2とは別の形態のパルスコードホイールの作製方法について説明する。
図8、図9に、本実施例の構成を説明するための図を示す。
図8は本発明による実施例3のパルスコードホイール全体を示す略図である。
図8において、29はエンコーダに用いるパルスコードホイールであり、所定の間隔で全周にわたりパターン30の溝を設けているが、図8は3パターン30を一部のみ描いている。
[Example 3]
In the third embodiment, a method of manufacturing a pulse code wheel having a different form from the second embodiment to which the present invention is applied will be described.
8 and 9 are diagrams for explaining the configuration of this embodiment.
FIG. 8 is a schematic diagram showing the entire pulse code wheel according to the third embodiment of the present invention.
In FIG. 8, 29 is a pulse code wheel used for the encoder, and grooves of the
図9は、図8に示すパルスコードホイールにおけるパターン部分31を拡大した図である。
パルスコードホイール29に設けられたパターン30の溝は、本来反射部、非反射部を形成するためのパターンであるが、ここでは一筆書きのように溝を形成したパターン例を示す。これは光学のための溝を、均一な圧力で吸引する溝とした一例である。
FIG. 9 is an enlarged view of the
The groove of the
部品の曲がりやゆがみ、厚みむらや切削跡等、部品の持つ精度を悪化させる要因を、簡便な構造の治具で矯正して、高い精度で形状を固定化する画期的な技術で、平面形状だけでなく、所望する円筒面や曲面にするためなどの各種の適用が可能である。 This is a groundbreaking technology that uses a jig with a simple structure to fix the factors that deteriorate the accuracy of parts, such as bending and distortion of parts, unevenness of thickness, and traces of cutting. In addition to the shape, various applications such as making a desired cylindrical surface or curved surface are possible.
1、11:ホイール
2、12:溝
3:貼り合わせ構造体
4、14、23:接着剤
5:取付具
6、16、25:治具
7、17、26:吸引穴
8、19、28:吸引機構
9、10:接着面
13:ホイール構造体
15:ホイール取付具
18、27:吸引溝
20:パルスコードホイール構造体
21、29:パルスコードホイール
22:パルスコードホイール取付具
24:台
30:パターン
31:パターン部分
1, 11:
Claims (7)
前記一方の構成体を、高い面精度を有する治具に吸着することにより矯正した状態で、前記他方の構成体と接着剤で貼り合わせる工程と、
前記一方の構成体と他方の構成体とを貼り合わさせた後、前記治具による面精度が得られた状態で、前記接着剤を硬化させて固定化する工程と、
を有することを特徴とする貼り合わせ構造体の作製方法。 In the method for producing a bonded structure in which one component and the other component are bonded together with an adhesive,
In the state where the one component is corrected by adsorbing to a jig having high surface accuracy, the other component and the step of bonding with an adhesive;
After bonding the one component and the other component, the step of curing and fixing the adhesive in a state where the surface accuracy by the jig is obtained;
A method for manufacturing a bonded structure including the following.
高い面精度を有し、吸引穴を介して減圧によって吸引動作をする吸引機構と接続された治具を備え、
前記吸引機構の作動によって前記治具に前記一方の構成体を吸着することにより矯正した状態で、前記一方の構成体を保持可能に構成したことを特徴とする貼り合わせ構造体の作製装置。 In the manufacturing apparatus for a bonded structure in which one component and the other component are bonded together using an adhesive,
It has a high surface accuracy and is equipped with a jig connected to a suction mechanism that performs suction operation by decompression through a suction hole.
An apparatus for producing a bonded structure, wherein the one structure is configured to be held in a state where the structure is corrected by adsorbing the one structure to the jig by the operation of the suction mechanism.
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JP2011107097A (en) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Asahi Sunac Corp | Position detection device |
WO2016171108A1 (en) * | 2015-04-21 | 2016-10-27 | 並木精密宝石株式会社 | Reflective encoder |
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- 2006-08-02 JP JP2006211434A patent/JP2008039487A/en active Pending
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WO2016171108A1 (en) * | 2015-04-21 | 2016-10-27 | 並木精密宝石株式会社 | Reflective encoder |
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