JP2021010937A - 液体加圧加工処理装置及び液体加圧加工処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 加圧時に高圧となる領域を加圧加工処理部に極力限定して、装置の一体化、小型化と安全性向上を可能とし、被加工物を取出す際に被加工物の周囲に加圧液が残留することを抑制し、加圧液の漏洩リスクを低減できる液体加圧加工処理装置を提供する。【解決手段】 載置ベース０３の上方に設けられ内部側面の最上部に開口部を有する第一の流路０７と内部側面の最下部に開口部を有する第二の流路０６とを備え内部上面が第一の流路０７の開口部側を最上部として鉛直方向に対して傾斜した形状の圧力容器０２と、圧力容器０２の外部側面に装着され第二の流路０６に接続された開閉弁２０及び第一の流路０７に接続された開閉弁３０と、圧力容器０２の内部上面を貫通して設けられ圧力容器０２と載置ベース０３とが嵌合され開閉弁２０，３０が閉じられたときに形成される閉鎖空間の容積を減少させて閉鎖空間内を加圧する加圧機構１０と、を有するものとする。【選択図】図１

Description

本発明は、高圧液体加圧により、基板への電子部品接着、電子部品の封止、各種部材表面へのフィルム貼付、あるいは微細な転写加工などを高品質に行う、液体加圧加工処理装置に関するものである。

従来、被加工物に圧力をかけ、被着体（接着シートなどの接着材料）の貼り合わせや液体の含浸を行っている。昨今、技術の進歩により被加工物がより複雑形状化並びに微細化し、さらには多様な被着体や含浸材を使うことが多くなってきている。

例えば、基板への電子部品接着処理では、最初に、被加工物を減圧された環境下に置き、接着層内部や、基板及び電子部品の接着界面に残留する微細な気泡を排除して、接着層のボイドの発生を防止している。その後、高圧の環境下に暴露して、接着層に均一な加圧力を付与することにより、接着層の密着性を向上して加工品質の向上を図っている。

現在、これらの加工処理を行うために、圧力容器の中に被加工物を載置し、その上面に可撓性の膜を設けて、圧力容器内部を２つの空間に分離し、圧力容器の上部空間と底部空間に接続された真空ポンプで減圧して残留空気を排除した後、空気加圧ポンプを用いて圧力容器の上部空間のみに高圧空気を導入し、可撓性の膜を介して被加工物に均一な圧力を加えることが行われている。

しかしながら、上述したように、被加工物の微細化傾向や加工品質向上の要求が増大しており、加圧加工処理装置に対して、さらに大きな加圧力が望まれるようになった。高圧空気を用いた加圧加工処理装置では、使用する高圧空気の圧力を、さらに高めることで対応可能であるが、圧縮性の大きい空気を用いるため、装置の耐圧性や安全性の確保などが課題となっていた。

この問題に対処するために、以下の特許文献に示すように、使用する加圧媒体として圧縮性の小さい、液体を用いる方式が提案されている。

特許文献１に記載された従来技術では、電子部品の貼着を目的としている。開閉可能な真空チャンバ２（特許文献１の図５参照）内に被加工物を載置し、その上部に、プレス内方部材４−１と周壁部４−２とで挟持された伸張性膜部材５を近接させる。その後、真空チャンバ２の外部から、伸張性膜部材膨張用シリンダ機構６の内部に貯留された液体を、プレス内方部材４−１を経由して伸張性膜部材５の上面に送液し、伸張性膜部材５を膨張させた後、被加工物上面に接触させる。さらに、伸張性膜部材膨張用シリンダ機構６の送液流路を、開閉手段６−４で閉鎖し、プレス内方部材４−１上部に設けた、上プレス部材昇降機構８により、液体を内包した伸張性膜部材５を被加工物に押し付けて、プレス加工するものである。液体で膨張した伸張性膜部材５を被加工物に当接させるため、比較的均一な押圧力を発生させることが可能であり、加圧力は上プレス部材昇降機構８の推力を利用して制御している。（上記符号は特許文献１の符号を参照）

特許文献２に記載された従来技術でも同様に、電子部品の加圧加工処理を目的にしている。特許文献２の図１に示されているように、加圧液である加工液３４を内包する上型１０は、その底部周辺を加圧均一化部材６及び薄膜３２で密閉され、その下側外部に、被加工物を介して、下型及びシリンダ装置９２が配置されている。シリンダ９１が上方に移動すると、被加工物が上型底面に押し付けられて圧力容器を形成し、外部に設けられた昇圧ポンプ２０８により、送液配管を経由して加圧液の圧力を上昇させ、被加工物に均一な圧力を加える構造となっている。（上記符号は特許文献２の符号を参照）

なお、本願においては、「加圧液」には、専ら加圧のために用いられる液体だけではなく、被加工物に対して種々の加工・処理を施す液体をも含む。

特開２００５−２４６４１７号公報 特開２０１４−１４７９５７号公報

上述したように加圧のさらなる高圧（１ＭＰａ以上）化が求められるようになっているが、特許文献１，２に記載された従来技術では、高圧化による配管系統を含めた大型化や、加圧液の漏洩などの問題があった。

特許文献１に記載された従来技術では、特許文献１の図５に示されているように、構成が複雑となり、装置が大型化するという問題があった。

また、特許文献２に記載された従来技術では、高圧となる加圧液の領域は、加工処理を行う上型の内部だけでなく、昇圧ポンプまでの配管及び配管部材などにまで広がり、加圧液の漏洩のリスクが増大するとともに、昇圧ポンプなどを含む加圧液制御系が複雑になり、装置が大型化することが予想される。

したがって、本発明の目的は、加圧時に高圧となる領域を加圧加工処理部に極力限定して、小型化及び加圧液の漏洩防止を図ることができる液体加圧加工処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る液体加圧加工処理装置は、被加工物を載置可能な載置ベース、及び、該載置ベースと対向して配置され、該載置ベースと嵌合した状態において該載置ベースとの間に内部空間を形成可能な圧力容器を有する装置本体と、前記載置ベース及び前記圧力容器の少なくとも一方を他方に対して接近又は離隔する方向に相対移動させる移動機構とを備え、前記装置本体は、前記内部空間内の気体を排出可能な第一の流路と、該内部空間に対して加圧液を供給可能な第二の流路とが形成され、該第一の流路を開閉させる第一の開閉弁と、該第二の流路を開閉させる第二の開閉弁とが設けられており、前記内部空間内に充填された加圧液を加圧可能に構成されていることを特徴とする。

本発明に係る液体加圧加工処理装置において、前記第一の流路の前記内部空間に臨む開口部は、前記第二の流路の前記内部空間に臨む開口部よりも鉛直方向上方に形成されていることが好ましい。

本発明に係る液体加圧加工処理装置において、前記圧力容器は、前記載置ベースの鉛直方向上方に配されており、内部上面と内部側面とを有する形状に形成され、前記第一の流路の前記内部空間に臨む開口部は、前記圧力容器の前記内部上面又は前記内部側面の上部に形成されており、前記第二の流路の前記内部空間に臨む開口部は、前記圧力容器の前記内部側面の下部又は前記載置ベースに形成されていることが好ましい。

本発明に係る液体加圧加工処理装置において、前記圧力容器の前記内部上面は、前記第一の流路の前記開口部が最上部となるよう鉛直方向に対して傾斜していることが好ましい。当該構成により、圧力容器内の残留空気を排除しやすく加圧液の高圧化を容易に実現できる。

本発明に係る液体加圧加工処理装置において、前記装置本体は、前記圧力容器の前記内部上面あるいは前記内部側面を貫通して装着され、前記内部空間の容積を減少させて該内部空間内の加圧液を加圧する加圧機構を有しても良い。

本発明に係る液体加圧加工処理装置において、前記第一の開閉弁及び前記第二の開閉弁の少なくとも一方は、前記内部空間の容積を減少させて該内部空間内の加圧液を加圧可能に構成された開閉弁付加圧機構であっても良い。当該構成によれば、装置の一体化と、安全性向上と、加圧液の漏洩リスク低減に加え、さらなる小型化を実現できる。

本発明に係る液体加圧加工処理装置は、前記載置ベースの上面が、前記第二の流路の前記開口部近傍側を最下部として鉛直方向に対して傾斜していることが好ましい。当該構成によれば、排液能力が向上するので、加圧液漏洩リスクが軽減される。

本発明に係る液体加圧加工処理装置は、前記被加工物を覆い前記被加工物と加圧液とを分離する膜を有し、前記膜が、前記圧力容器の下端部に固定した可撓膜、あるいは前記載置ベースの上面部に設置した可撓膜であって、前記載置ベースが、該載置ベースの上面に開口し該載置ベースの内部を通って、該載置ベースの外部に連通し、該載置ベースと前記可撓膜との間の空気を排気する手段を有するとしても良い。当該構成によれば、膜によって、被加工物が加圧液に曝露されるリスクを低減できる。

本発明に係る液体加圧加工処理方法は、被加工物を載置した載置ベースと、前記載置ベースと対向して配置された圧力容器とを嵌合させて内部空間を形成し、前記被加工物を可撓膜で覆った状態で前記圧力容器又は前記載置ベースに形成された第二の流路から加圧液を前記内部空間に注入し、前記圧力容器に形成された第一の流路から前記内部空間の残留空気を排出し、前記圧力容器又は前記載置ベースに装着された開閉弁を閉じて前記内部空間を密閉することにより、該内部空間を加圧液で満たされた閉鎖空間とし、前記圧力容器又は前記載置ベースに設けられた加圧機構により前記閉鎖空間内の加圧液を加圧して、前記被加工物を加圧処理し、加圧処理後、前記内部空間の加圧液を排出することを特徴とする。

本発明によれば、加圧時に高圧となる領域を加圧加工処理部に極力限定して、小型化及び加圧液の漏洩防止を図ることができる。

第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置の概略構成を示す図である。 第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置を用いた液体加圧加工処理方法を説明する図である。 第１実施形態に係る液体加圧加工処理方法を説明する図である。 第１実施形態に係る液体加圧加工処理方法を説明する図である。 第１実施形態に係る液体加圧加工処理方法を説明する図である。 第１実施形態に係る液体加圧加工処理方法を説明する図である。 第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置変形例の概略構成を示す図である。 第２実施形態に係る液体加圧加工処理装置概略構成を示す図である。 第３実施形態に係る液体加圧加工処理装置概略構成を示す図である。 第３実施形態に係る液体加圧加工処理装置を用いた液体加圧加工処理方法を説明する図である。 第３実施形態に係る液体加圧加工処理装置を用いた液体加圧加工処理方法を説明する図である。 第３実施形態に係る液体加圧加工処理装置を用いた液体加圧加工処理方法を説明する図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置の全体構成説明図である。符号を付与していないが、図中に黒丸で示した部分は、Ｏリングなどのシール部材を表している。

［第１実施形態の概略構成］
本発明の第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置は、概略的には、載置ベース０３及び圧力容器０２を有する装置本体と、載置ベース０３を支持するベース０１と、載置ベース０３及び圧力容器０２の少なくとも一方を他方に対して接近又は離隔する方向に相対移動させる移動機構５０と、装置本体に加圧液を注入あるいは排出する加圧液制御回路（図示省略）と、被加工物８０を覆い、該被加工物８０と加圧液とを分離する膜６１とを備えている。

載置ベース０３は、ベース０１と圧力容器０２との間に配されており、被加工物８０を載置可能に構成されている。圧力容器０２は、載置ベース０３と対向して配置され、該載置ベース０３と嵌合した状態において該載置ベース０３との間に内部空間を形成可能に構成されている。

装置本体は、内部空間内の気体を排出可能な第一の流路０７と、該内部空間に対して加圧液を供給可能な第二の流路０６とが形成され、該第一の流路０７を開閉させる第一の開閉弁３０と、該第二の流路０６を開閉させる第二の開閉弁２０とが設けられている。第一の流路０７の内部空間に臨む開口部は、第二の流路０６の内部空間に臨む開口部よりも鉛直方向上方に形成されている。

より限定的には、圧力容器０２は、載置ベース０３の鉛直方向上方に配されており、内部上面と内部側面とを有する有蓋筒状に形成され、第一の流路０７の内部空間に臨む開口部は、圧力容器０２の内部上面又は内部側面の上部に形成されており、第二の流路０６の内部空間に臨む開口部は、圧力容器０２の内部側面の下部又は載置ベース０３に形成されている。また、圧力容器０２の内部上面は、第一の流路０７の開口部が最上部となるよう鉛直方向に対して傾斜している。

また、装置本体は、内部空間内に充填された加圧液を加圧可能に構成されている。より限定的には、装置本体は、圧力容器０２の内部上面を貫通して装着され、内部空間の容積を減少させて該内部空間内の加圧液を加圧する加圧機構１０を有する。

移動機構５０は、載置ベース０３及び圧力容器０２の少なくとも一方（本実施形態では圧力容器０２）を他方（本実施形態では載置ベース０３）に対して接近又は離隔する方向に相対移動させることで、載置ベース０３及び圧力容器０２間に形成される内部空間を開閉させるよう構成されている。より限定的には、移動機構５０は、上端に圧力容器０２が固定されベース０１を貫通する直動ロッド５１と、ベース０１の下面に固定され直動ロッド５１を任意の位置で保持するロッドクランプ５２とを備え、圧力容器０２を載置ベース０３に対して昇降させることにより離隔あるいは嵌合させるよう構成されている。

［第１実施形態の具体的構成］
以下、第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置の構成について、より具体的に説明する。なお、以下の説明において、「閉鎖空間」とは、圧力容器０２と載置ベース０３とを嵌合させることにより内部空間を形成した後、開閉弁２０，３０を閉じて該内部空間を密閉されることにより形成される空間（密閉空間）のことをいう。

第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置は、（１）ベース０１と、（２）ベース０１の上面に固定され、被加工物８０を載置する載置ベース０３と、（３）載置ベース０３の上方に設けられ、内部側面の最上部に開口部を有する第一の流路０７と内部側面の最下部に開口部を有する第二の流路０６とを備え、内部上面が第一の流路０７の開口部側を最上部として鉛直方向に対して傾斜した有蓋筒状の圧力容器０２と、（４）圧力容器０２の外部側面に装着して固定され、第二の流路０６に接続された開閉弁２０及び第一の流路０７に接続された開閉弁３０と、（５）圧力容器０２に内部上面を貫通して装着され、圧力容器０２と載置ベース０３とが嵌合され開閉弁２０，３０が閉じられたときに形成される閉鎖空間の容積を減少させて閉鎖空間内を加圧する加圧機構１０と、（６）上端に圧力容器０２が固定されベース０１を貫通する直動ロッド５１と、ベース０１の下面に固定され直動ロッド５１を任意の位置で保持するロッドクランプ５２とを備え、圧力容器０２を載置ベース０３に対して昇降させることにより離隔あるいは嵌合させる移動機構５０と、（７）開閉弁２０，３０を経由して圧力容器０２に加圧液を注入あるいは排出する加圧液制御回路（図示省略）と、（８）被加工物８０を覆う膜である可撓膜６１とを有する。

加圧液が流れる流路は、本実施形態では第二の流路０６及び第一の流路０７の２つであるが、３つ以上でもよい。本実施形態では、ベース０１、載置ベース０３、圧力容器０２はいずれも円形であり、載置ベース０３はベース０１の上面中央に固定されているが、ベース０１、載置ベース０３、圧力容器０２は矩形でもよく、円形に限定されない。移動機構５０は、圧力容器０２を昇降させて載置ベース０３と嵌合あるいは離隔させる直動式の昇降手段（直動機構）であり、直動ロッド５１は円柱状である。

本実施形態では、被加工物８０を覆う膜が可撓膜６１で、被加工物側（真空）と圧力容器側（加圧）との間に圧力差を生じさせ、また、被加工物８０が加圧液で濡れないように、被加工物８０を覆い、被加工物８０と上述した閉鎖空間とを隔てる。被加工物８０は、可撓膜６１を介して加圧することにより、気泡のない貼り合わせや微細な転写が可能となる。可撓膜６１は、柔軟性・たわみ性に優れ、可撓膜で覆った被加工物周辺を減圧状態にしたとき、真空度を高めることにより被加工物間の微細な凹凸に追従して密着する。なおかつ、残留する空気を圧縮する必要がないので、加圧機構の小型化ができる。可撓膜としては、例えば、クロロプレンゴムやシリコン系ゴムやフッ素系ゴムなどの軟質ゴムでも、また、フッ素系やナイロン系、オレフィン系、ＰＥＴ等のフィルムでもよいが、これに限定されない。

特許文献１に記載された従来技術では、伸張性膜部材は、繰り返し使用されることを前提にしており、加工時の膜破断に対処するために、比較的膜厚が大きい部材を使用せざるを得なかったので、被加工物の表面凹凸が微細化してくると、その表面形状に倣うことが難しくなり、均一の加圧が阻害される。一方、膜厚を小さくした場合には、膜破断のリスクが高まり、破断した場合には、被加工物が加圧液に曝露してしまう。特許文献２に記載された従来技術の構成の場合でも、薄膜の強度が問題となり、破断した場合には上記した特許文献１に記載された従来技術と同様に、被加工物が加圧液に曝露するというリスクが内在していた。しかし、本実施形態によれば、上述した構成との相乗効果で、膜厚が小さくても、曝露リスクが低くなる。加圧液と被加工物の組み合わせによっては、加圧液が被加工物に直接接触することが好ましくない場合がある。本実施形態によれば、そのような場合に被加工物が加圧液に曝露されるリスクが低い。

移動機構５０は、ベース０１の下面にロッドクランプ５２を介して固定され、ベースを貫通する直動ロッド５１を有する。圧力容器０２は、直動ロッド５１の上端に固定され、移動機構５０の動作に伴い、載置ベース０３と嵌合あるいは離隔可能な構造である。開閉弁２０，３０は、圧力容器０２の壁面を貫通して形成された流路の外壁面に固定される。加圧機構１０は、圧力容器０２の壁面を貫通して形成された流路の外壁面に固定され、圧力容器０２と載置ベース０３が嵌合した時に形成される閉鎖空間の容積を減少させることにより、閉鎖空間内の液体の圧力を増大させる機能を有する。

直動ロッド５１はベース０１に嵌合した直動軸受５３により支承され、圧力容器０２を載置ベース０３に容易に嵌合させることが可能である。なお、本実施形態は圧力容器の下方に圧力容器の昇降手段を有するが、ベース０１と連結した新たなベースを圧力容器の上方に設け、この新たなベースに圧力容器の昇降手段を有していてもよい。

ロッドクランプ５２は、直動ロッド５１に装着されベース０１の下面に固定され直動ロッド５１を任意の位置で保持する。

圧力容器０２の内部側面の最下部には、開口部を持つ第二の流路０６が形成され、第二の流路０６に開閉弁２０が接続される。また、圧力容器０２の対向した内部側面の最上部には、開口部を持つ第一の流路０７が形成され、第一の流路０７に開閉弁３０が接続される。ここでいう「対向した」とは、第二の流路０６が、第一の流路０７と、圧力容器０２において、圧力容器０２の中心軸に対して互いに対称となる位置に配置されていることを意味する。第二の流路０６が第一の流路０７と対向して位置すると、圧力容器０２内への加圧液及び空気の注入・排出がスムーズになる。本実施形態では、第一の流路０７の開口部と第二の流路０６の開口部とは、対向した、すなわち、中心軸に対して１８０°の位置関係であるが、これに限らない。圧力容器０２の内部上面の最上部に第一の流路０７の開口部があることが好ましい。載置ベース０３が傾斜している場合は、載置ベース０３の最下部に接する位置に第二の流路０６の開口部があることが好ましい。

本実施形態では、開閉弁として、開閉弁２０と開閉弁３０を有する。開閉弁は圧力容器０２の流路それぞれに備えられている。本実施形態では、第二の流路０６が圧力容器０２内側の最下部に設けてあり、第一の流路０７が圧力容器０２内側の最上部に設けてあるので、加圧液を圧力容器０２内でよどむことなく循環させることができ、第二の流路０６から加圧液を排除できる。本実施形態では、内部上面が傾斜した圧力容器０２において、第二の流路０６が、内部上面が最も低い箇所の近傍に設けてあり、第一の流路０７が、内部上面が最も高い箇所の近傍に設けてあるので、圧力容器０２内を加圧液で満たす際に気泡を第一の流路０７の方向に集めて排気しやすく、圧力容器０２内から加圧液を排出する際に第一の流路０７から空気を流入させることにより加圧液を第二の流路０６の方向に集めて排液しやすい。

圧力容器０２内の加圧液が第二の流路０６を通過して外部へ排出される際の入り口、すなわち開口部の通路は、本実施形態では、水平で狭くなっている（例えば第二の流路０６を中心とし圧力容器中心に向かって広がる高さ２ｍｍ程度の扇形開口）。その後、通路は垂直に上がり、さらに開閉弁２０内で再び水平となり、その後、通路は再び垂直に上がって給排ポート２４から外部へ排出される。本実施形態によれば、第二の流路０６の開口部が載置ベース０３に面して設けられているので、加圧液を排出する際に加圧液が残留しにくい。

開閉弁２０，３０は、圧力容器０２の外部側面に装着され、圧力容器０２の壁内に形成された第二の流路０６、第一の流路０７に接続され、圧力容器０２の鉛直中心に対して対向した位置に固定されている。

本実施形態では、加圧機構１０は、圧力容器０２の上壁面を貫通して設置される。加圧機構１０は、上蓋を有し中空の加圧室を有する円筒状で、内部には内壁面に摺接して摺動可能な中実の加圧ピストン１１を備え、側面上部に、内部の加圧室への貫通穴である加圧ポート１２を、加圧室の下端部分となる側面下部に内部の加圧室への貫通穴である減圧ポート１３を備える。加圧ピストン１１は、最も下がったとき、すなわちピストンの上部の下端が加圧機構１０の加圧室の下端まで下がったとき、圧力容器０２内の空間の容積を最も減少させる。本実施形態では加圧機構１０は圧力容器０２の中心部に設けられているが、位置はこれに限られない。

本実施形態では、開閉弁２０は、圧力容器０２の側面から突出するように設けられ、内部は中空の開閉調整室で内壁面に摺接して摺動可能な中実のスプール２１を備え、最も外側に閉操作ポート２２、次に開操作ポート２３、最も内側すなわち圧力容器側に給排ポート２４が設けられている。各ポートは開閉弁２０の外側から内部の開閉調整室への貫通穴であり、給排ポート２４は圧力容器０２の第二の流路０６と直結して接続されている。開閉弁３０は、開閉弁２０と対角の位置に、圧力容器０２の側面から突出するように設けられ、中空の開閉調整室で内部にスプール３１を備え、最も外側に閉操作ポート３２、次に開操作ポート３３、最も内側すなわち圧力容器側に給排ポート３４が設けられている。各ポートは開閉弁３０の外側から内部の開閉調整室への貫通穴であり、給排ポート３４は圧力容器０２の第一の流路０７と直結して接続されている。

開閉弁２０，３０は圧力容器０２の外部側面に設けられており、詳細には、給排ポート２４の流路側先端を含む開閉弁２０の端部が圧力容器０２の外部側面内に嵌合されており、給排ポート３４の流路側先端を含む開閉弁３０の端部が圧力容器０２の外部側面内に嵌合されている。いずれの開閉弁でも、スプールは、中実のピストン状部品である。閉操作ポートの位置にスプールの基端があるときは、給排ポートは流路と繋がった状態となり、開操作ポートの位置にスプールの基端があるときは、流路は塞がれた状態となる。開閉弁２０，３０は、加圧液の供給を行う外部の加圧液制御系と圧力容器０２との間に設置されている。

圧力容器０２は上面視円形で、上面中央に加圧機構１０が差し込まれて装着された状態で固定してあり、側面に開閉弁２０，３０が互いに対角となる位置に差し込まれて装着された状態で固定してあり、下部には、円形の可撓膜６１が張られ可撓膜クランプ６０で固定してあり、その外側に直動ロッド５１が４本、互いに対角となる位置に接続してある。なお、本実施形態では圧力容器０２の上部に上ヒータ７０を設け、載置ベース０３に下ヒータ７１を設けてあるが、被加工物８０への加工の種類によっては設けなくてもよい。

本実施形態では、開閉弁と、加圧液を増圧する加圧機構とが圧力容器に直接接続され一体化して直接装備しているので、高い圧力が生じる外部配管を要せず、したがって、装置の小型化を実現するとともに、加圧時に高圧となる領域を加圧加工処理部である圧力容器に限定することができ、加圧処理圧力が増大しても配管が破裂する心配がなく、安全性が高い。

また、圧力容器０２の内部上壁面は、図１に示すように最下部の開口部から最上部の開口部の方向に向かって、適度な鉛直方向の傾斜が形成され、開閉弁２０の給排ポート２４から圧力容器０２に加圧液を注入する場合、圧力容器０２の内部上壁面に空気が残留しない構造となっている。本実施形態では、重力を利用して空気が残留しにくい形状となっている。したがって、加圧液の見かけの体積弾性率の低下を防止することができ、加圧に必要な加圧機構の小型化を実現できる。

圧力容器０２の内部上壁面を傾斜させる角度は、本実施形態では１０度であり、例えば５度から２０度が好ましいが、これに限定されない。傾斜させる角度は、使用する加圧液に対する圧力容器０２の内壁面の濡れ性により決定され、濡れ性が高ければ傾斜角は小さくてもよい。加圧液は、例えば、水、あるいは、油脂類等の液体でもよい。

本実施形態によれば、空気の残留が防止でき、かつ外部に高圧がかかる配管が不要で、したがって、気泡による体積弾性率低下や配管に圧力が逃げて配管が膨らむことによる体積弾性率の低下を防止できるので、加圧すべき加圧液の見かけの体積弾性率を向上させることができる。したがって、加圧処理圧力が増大しても、高い耐圧性の配管を要することなく、安全性を向上できる。

図１には示していないが、開閉弁２０，３０を経由して加圧液を圧力容器０２に注入あるいは排出する加圧液制御回路が、圧力容器０２外に設置されており、圧力容器０２と載置ベース０３で形成された閉鎖空間に、開閉弁２０を経由して加圧液を注入し、開閉弁３０から溢れる程度にまで注入することにより、閉鎖空間に加圧液を充満させることができる。その後、２つの開閉弁の給排ポート２４，３４を閉じ、加圧機構１０を動作させることにより、閉鎖空間内の加圧液の圧力を増大させる機構となっている。

加圧機構１０は、その動作圧をコントロール可能に構成されており、当該構成により、閉鎖空間内の圧力を安定的かつ容易に可変可能となっている。より好適には、圧力容器０２の内部には、閉鎖空間内の圧力をモニタすることが可能な圧力センサ（図示省略）が設置されており、この計測値をもとに、加圧ポート１２に供給する作動空気圧力がフィードバック制御されるよう構成されている。当該構成により、より正確に加圧機構１０の動作圧、延いては閉鎖空間内の圧力をコントロールすることが可能となる。

また、加圧液と被加工物８０とを分離する目的で、すなわち、圧力容器０２と載置ベース０３を嵌合し開閉弁２０，３０を閉じたときに形成される閉鎖空間と、被加工物８０とを隔てる膜として、本実施形態では、図１に示したように、圧力容器０２の下端部に固定した可撓膜６１を有するが、後述する第２実施形態に係る液体加圧加工処理装置のように、被加工物８０を覆って載置ベース０３の上面部に設置した可撓膜６１を有するものでもよい。いずれも、載置ベース０３は、載置ベース０３の上面に開口し、載置ベース０３の内部を通って、載置ベース０３の外部に連通し、載置ベース０３と可撓膜６１との間の空気を排気（好適には真空排気）する手段を有する。詳細には、可撓膜６１の端部を固定する可撓膜クランプ６０を載置ベース０３の上面の端部に密着させた状態で、載置ベース０３と可撓膜６１との間の空気を、載置ベース０３の上面の開口部から載置ベース０３の外部に連通した第三の流路０８を経由して、排気ポート０４から排気することにより、真空排気を可能にしている。排気ポート０４には、真空ポンプが接続されている。

加圧膜として可撓膜６１を使用する本実施形態では、上述した構成により、可撓膜６１と、被加工物８０を載置した載置ベース０３並びに被加工物８０との間の残留空気の排除ができる。

なお、作業工程は増えるものの、可撓膜を可撓膜クランプで固定する代わりに、袋状にした可撓膜に被加工物８０を内包させ、袋の内部を真空状態にして密閉し、載置ベース０３に載置して、可撓膜クランプなしでもよい。さらには、被加工物への液体含浸などの処理の場合には、被加工物８０と含侵液とを袋状の部材に真空密閉し、加圧液により加圧することで、処理することも可能である。

本実施形態では、上述したように、小型化可能な加圧処理装置の機構と、漏洩リスクを低減できる排液機構と、効率よく高圧化できるための残留空気排除の機構と、膜使用時の残留空気の排除の機構を有する。

本実施形態では、加圧液の供給を行う外部の加圧液制御系と圧力容器との間に設置する開閉弁を、圧力容器に直接装備するとともに、加圧液を増圧する加圧機構も圧力容器に直接装備するので、高い圧力の生じる配管系を排除できる。また、一体的に構成した圧力容器、加圧機構、開閉弁の内部構造を、重力を利用して空気の残留しにくい形状としてあるので、装置の一体化ができ、これにより、加圧機構の小型化が実現でき、装置の小型化と安全性向上を実現できる。

また、圧力容器の内部上面が傾斜しているので、圧力容器内に加圧液を注入した際に空気が残留しにくくなり、相乗的に被加工物を効率よく加圧でき、したがって、装置の小型化と安全性をさらに高めることができる。

さらに、本実施形態では、加圧液を循環できる構成にし、圧力容器の最下部から加圧液を排除する形態であるので、被加工物を取出す際に被加工物の周囲に加圧液が残留することを抑制できる。すなわち、本実施形態では、内部側面の最下部に開口部を有する流路を設けてあるので、加圧液を排出しやすく、被加工物を取出す際に被加工物の周囲に加圧液が残留することを抑制し、加圧液の漏洩リスクを低減でき、また、被加工物が加圧液に曝露されるリスクを低減できる。また、加圧液の残留を抑制した状態で圧力容器と載置ベースが安全に離隔できる。

［処理方法］
図１から図７により、第１実施形態に係る液体加圧加工処理プロセスを説明する。第１実施形態に係る液体加圧加工処理プロセスでは、上述した第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置を使用する。

第１実施形態に係る液体加圧加工処理プロセスは、概略的には、被加工物８０を載置した載置ベース０３と、載置ベース０３と対向して配置された圧力容器０２とを嵌合させて内部空間を形成し、被加工物８０を可撓膜６１で覆った状態で圧力容器０２（又は載置ベース０３）に形成された第二の流路０６から加圧液を内部空間に注入し、圧力容器０２に形成された第一の流路０７から内部空間の残留空気を排出し、圧力容器０２（又は載置ベース０３）に装着された開閉弁２０，３０を閉じて内部空間を密閉することにより、該内部空間を加圧液で満たされた閉鎖空間とし、圧力容器０２（又は載置ベース０３）に設けられた加圧機構１０により閉鎖空間内の加圧液を加圧して、被加工物８０を加圧処理し、加圧処理後、内部空間の加圧液を排出するものである。

このような液体加圧加工処理プロセスによれば、装置の一体化と、これによる装置の小型化と、安全性向上を実現しながら加圧時の空気の残留を防止しつつ加圧処理後に加圧液の残留を軽減でき、よって、被加工物を効率よく加圧でき、加圧液の漏洩リスクが低減でき、また被加工物が加圧液に曝露されるリスクを低減できる。
以下、第１実施形態に係る液体加圧加工処理プロセスについて、より具体的に説明する。

（ステップ１）
図１のように圧力容器０２が載置ベース０３と離隔した状態において、載置ベース０３の上面に、被加工物８０が載置される。圧力容器０２と可撓膜６１とは、開閉弁以外の部分が閉鎖された空間が形成されている。このとき、かかる空間は常圧である。

（ステップ２）
図２は、本発明の第１実施形態に係る液体加圧加工処理方法の説明図Ａである。ステップ２では、有蓋筒状の圧力容器０２と圧力容器０２の底側に配置し被加工物８０を載置した載置ベース０３とを嵌合する。ステップ１の状態から、移動機構５０により、圧力容器０２が下降すると、図２に示すように、圧力容器０２は載置ベース０３に嵌合し、さらに、ロッドクランプ５２を締め付けると、直動ロッド５１は軸方向の移動が拘束され、圧力容器０２と載置ベース０３の嵌合状態が保持される。また、被加工物８０は、上述した空間内ではなく、載置ベース０３と可撓膜６１との間に密閉され、上述した空間とは隔てられ、圧力容器０２内は、可撓膜６１内と可撓膜６１外の２つの空間に分離される。本ステップでは、被加工物８０は、開口部が内壁最下部に設けてある第二の流路０６と開口部が内壁最上部に設けてある第一の流路０７を備え内部上面が傾斜した圧力容器０２と、可撓膜６１を隔てて載置ベース０３に載置される。

（ステップ３）
図３は、本発明の第１実施形態に係る液体加圧加工処理方法の説明図Ｂである。ステップ２の状態から、載置ベース０３に設けられた第三の流路０８を経由し、可撓膜６１と載置ベース０３の間に残留する空気が、排気ポート０４から吸引される。その結果、被加工物８０の周辺は減圧状態となり、図３に示したように、可撓膜６１が被加工物８０の表面形状に沿い、密着した状態となる。被加工物８０を減圧された環境下に置くことで接着界面等に残留する微細な気泡が排除される。

（ステップ４）
ステップ３に続くステップ４では、被加工物８０を可撓膜６１で覆った状態で、圧力容器０２の内部側面の最下部に開口部を有する第二の流路０６から加圧液を圧力容器０２内に注入する。詳細には、図３の状態において、開閉弁２０の給排ポート２４から、圧力容器０２の内部に向かって、加圧液が注入される。加圧液は、圧力容器０２の壁面流路である第二の流路０６を通り、可撓膜６１の近傍の第二の流路０６の開口部から、圧力容器０２の内部を満たしていく。加圧液が圧力容器０２の壁面上面に達すると、圧力容器０２の内部に残留している空気は、内部上壁面の傾斜に沿って移動し、開閉弁３０の接続流路である第一の流路０７から、給排ポート３４に接続された外部の加圧液制御回路（図示省略）に排気される。加圧液の注入をさらに続けると、圧力容器０２の内部は常圧の加圧液で完全に満たされる。

（ステップ５）
次のステップ５では、圧力容器０２の内部側面の最上部に開口部を有する第一の流路０７から圧力容器０２内の残留空気を排出する。図４は、本発明の第１実施形態に係る液体加圧加工処理方法の説明図Ｃである。本ステップでは、ステップ４で残留空気が排除され給排ポート２４からの注入を継続した状態で、加圧機構１０の減圧ポート１３に作動空気を送気し、加圧ピストン１１を最上部まで移動する。加圧ピストン１１の下部の空間は常圧の加圧液で満たされた状態である。

（ステップ６）
ステップ５の後、ステップ６では、圧力容器０２の外部側面に装着された開閉弁２０，３０を閉じて圧力容器０２内を密閉することにより加圧液で満たされた閉鎖空間を形成する。詳細には、開閉弁２０の閉操作ポート２２、および開閉弁３０の閉操作ポート３２に、作動空気を送気し、それぞれのスプールが圧力容器側に移動することにより、加圧液の流路と給排ポートとの間が遮断され、圧力容器０２と可撓膜６１とで囲まれて形成される空間は加圧液で満たされ開閉弁２０，３０を閉じることで密閉状態となる。図５は、本発明の第１実施形態に係る液体加圧加工処理方法の説明図Ｄである。図５は、スプール２１，３１が第二の流路０６、第一の流路０７と給排ポート２４，３４との接続を遮断した状態を示す。

（ステップ７）
本ステップでは、圧力容器０２の内部上面を貫通して設けられた加圧機構１０により閉鎖空間内の加圧液を加圧して、可撓膜６１で覆われた被加工物を加圧処理する。詳細には、まず、図５に示した状態で、加圧機構１０の加圧ポート１２に作動空気を送気する。その結果、加圧ピストン１１の上端面には、作動空気の圧力が作用し、加圧ピストン１１が下降するため、圧力容器０２の内部の空間が加圧され、したがって、該空間を満たす加圧液が圧縮され加圧される。圧力容器０２と可撓膜６１とで囲まれた範囲は閉じた開閉弁２０，３０と加圧機構１０により密閉されており、このとき密閉された空間すなわち閉鎖空間は加圧状態である。図６は、本発明の第１実施形態に係る液体加圧加工処理方法の説明図Ｅである。図６は、加圧ピストン１１が徐々に下へ押し込まれている状態を示す。加圧ピストン１１が下方へ移動した体積分だけ圧力容器０２の内部の空間が加圧され、したがって、該空間を満たす加圧液にかかる圧力が増加する。図示はしていないが、圧力容器０２の内部に圧力センサを設置し、この計測値をもとに、加圧ポート１２に供給する作動空気圧力を制御すれば、加圧液を所望の圧力に制御することが可能である。この状態を所定の時間保持し、加圧加工処理が完了する。被加工物８０は、加圧加工処理中、加圧液が含まれる空間とは可撓膜６１によって隔てられている。被加工物８０には、均一な加圧力が付与され、接着層等の密着性が向上し、したがって加工品質が向上する。

（ステップ８）
加圧加工処理を完了した後、圧力容器０２の内部側面の最下部に開口部を有する第二の流路０６から加圧液を排出する。図６に示した状態から、開閉弁２０と３０とを開状態にし、開閉弁３０の給排ポート３４から、低圧の空気を送気し、開閉弁２０の給排ポート２４から加圧液を排液する。給排ポート２４は、圧力容器０２内部に加圧液を注入するポートであるとともに圧力容器０２内部から加圧液を排出するポートである。開閉弁２０に接続されている圧力容器０２の流路は、可撓膜６１に接した最下部に開口部を設けているため、加圧液を十分に排除することが可能である。また同時に、加圧機構１０の加圧ピストン１１は最下部まで下降し、図２に示した状態に復帰する。

（ステップ９）
図２に示した状態から、圧力容器０２を上昇させ、図１に示した状態にして、被加工物８０を取り出す。

本実施形態によれば、被加工物を効率よく加圧でき、被加工物を取出す際に、加圧液の漏洩リスクを低減でき、また、被加工物の周囲に加圧液が残留することを抑制し被加工物が加圧液に曝露されるリスクを低減できる。可撓膜６１の上に加圧液が残留しにくいため、被加工物を取出す際に可撓膜６１が万一破損しても、加圧液が漏洩するリスクと、被加工物が加圧液に曝露されるリスクが低減される。したがって、可撓膜の破断リスクの大きい被加工物（例えば、凹凸が多いプリント基板等）でも、微細な被加工物の複雑な表面形状に倣う薄い可撓膜の使用をすることができる。

以上の説明では、加圧機構１０の作動に空気圧を使用した例を示したが、液圧あるいは電動の方式を用いることもできる。また、開閉弁２０および３０は、空気圧駆動を想定した弁構造について説明を行ったが、液圧での駆動、あるいは一般の電磁弁、ボールねじ機構、ラックアンドピニオン機構等の種々の手段を用いることも可能である。

圧力容器０２を上下動させる移動機構５０は、空気圧シリンダ機構や電動のリニア駆動機構を用いることが可能である。ただし、これらの直動機構には位置検出センサが設けられているものとする。移動機構５０のロッドクランプ５２は、空気圧作動形式のものが使用できる。あるいは、圧力容器０２と載置ベース０３との間に、専用のクランプ機構を設けることも可能である。さらに、作動空気制御系、加圧液制御系については、一般の流体制御回路が使用でき、詳細の説明を省略する。

［効果］
本実施形態によれば、載置ベースと圧力容器が嵌合することにより被加工物を加圧処理するチャンバ（圧力容器と載置ベースとが嵌合され開閉弁が閉じられたときに形成される閉鎖空間）を形成し、そのチャンバに加圧機構を直接取り付けてあるので、不要な配管や圧力ポンプ等を排除し小型化できる。本実施形態によれば、載置ベースと圧力容器が離隔することにより、被加工物の取り出しを容易にできる。

本実施形態によれば、加圧処理後、チャンバの内部を排液することにより載置ベースと圧力容器が離隔した際、加圧液の漏洩を防ぐことができる。本実施形態によれば、排液しやすい構造として、第二の流路をチャンバ最下部、第一の流路をチャンバ最上部に設けてあるので、チャンバに満たされた加圧液は給気排気口から空気を入れることにより、空気圧と重力を利用して給液排液口から排出される。チャンバ内に加圧液が残留していなければ加圧液漏洩のリスクは低くなる。

加圧機構を小型化するためには、加圧液を注入する際、チャンバ内の残留空気の排除が重要となるところ、本実施形態によれば、チャンバ上面を最上部にある給気排気口（第一の流路）に向けた傾斜とすることにより、チャンバ内の空気を排除することができる。本実施形態によれば、空気を排除した状態で、加圧機構により加圧を行うことにより、効率よく加圧することができ、効率が良くなったことにより加圧機構の小型化ができる。

本実施形態によれば、被加工物と加工液を分離することにより貼り合わせや転写をすることができる。チャンバ内の給液排液口（第二の流路）直下に可撓性の膜（可撓膜）を加圧膜として設置することにより、被加工物と加圧液を分離できる。また、分離された被加工物側の空間を減圧することにより、可撓膜が被加工物へ密着し、可撓膜と被加工物の間の残留気体を排除することができる。さらには、被加工物と被着体の間の空気を除去し、気泡のない貼り合わせや微細パターンの転写を可能とするための準備となる。そこへ加圧機構によりチャンバ内の加圧液を加圧することにより、その目的、すなわち、貼り合わせや転写、を達成する。また、可撓膜が万一破断した場合でも、上述したように排液することにより、被加工物が加工液に曝露するリスクが低減される。

本実施形態によれば、加圧液の残留を抑制した状態で圧力容器と載置ベースが安全に離隔できる。

本実施形態によれば、圧力容器と開閉弁と加圧機構が一体であり、圧力容器の内部上面が傾斜しており、内壁最下部に流路を有するので、第一に、加圧時に高圧となる領域を加圧加工処理部に極力限定して、装置の一体化を実現し、これにより、装置の小型化と安全性向上を可能とし、第二に、被加工物を取出す際に被加工物の周囲に加圧液が残留することを抑制し、加圧液の漏洩リスク、被加工物が加圧液に曝露されるリスクを低減できる。

従来は外部に配管設備を要したところ、本実施形態では、高圧にさらされる配管が圧力容器と一体化され、配管を含めたサイズが小型化し、配管が高圧になると高まる漏洩リスクや破断リスクも低減される。本実施形態では、一体化により小型化が実現し、かつ、小型ながら高圧にでき、かつ安全である。

可撓膜と被加工物との間に残留空気がある場合、加圧効率が悪くなる。また、被加工物同士の間に残留空気がある場合、被加工物同士の間にボイドとして残る。そのため、残留空気を排除する必要がある。本実施形態では、載置ベースの第三の流路から真空引きをすることにより、可撓膜と載置ベースの間の残留空気を排除することで、加圧効率の向上をはかることができ、加圧機構の小型化を実現するとともに、被加工物同士のボイドを排除することができる。

なお、本実施形態では可撓膜を有するが、被加工物に接触しても問題のない加圧液である場合や、圧力容器を加圧する加圧液で被加工物の含浸加工を行う場合等では、膜は不要である。

［変形例］
なお、第１実施形態では、ベース０１及び載置ベース０３が水平で圧力容器０２の内部上面が鉛直方向に傾斜しているが、第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置の変形例として、図７に示すように圧力容器０２を含む流路系全体を適度な角度で傾斜させることでも、加圧液を注入する際の残留空気を排除することが可能である。第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置の変形例では、載置ベース０３の上面が、第二の流路０６の開口部近傍側を最下部として鉛直方向に対して傾斜している。載置ベース０３を圧力容器０２と嵌合したときに、第二の流路０６の開口部の真下になる部分が低くなっており、したがって、圧力装置内の液が第二の流路０６の開口部付近に集まり、排液しやすい。第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置の変形例では、排液能力が高く、加圧液の漏洩リスクが低減され、被加工物が加圧液に曝露されるリスクが低減される。

図７は、本発明の第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置の変形例の全体構成説明図である。本変形例では、圧力容器０２は全体が傾斜し、載置ベース０３が、圧力容器０２の傾斜方向と同じ方向に傾斜している。詳細には、据付床面に対し、流路系全体、すなわち、ベース０１、載置ベース０３、圧力容器０２、開閉弁２０，３０、移動機構５０等が、１０度、同じ方向に傾斜している。傾斜角度は５〜２０度が好ましいが、これに限定されない。ベース０１及び載置ベース０３は５〜２０度程度傾斜しても、被加工物８０は、排気ポート０４で被加工物８０裏面側の空気を吸い出して被加工物８０を載置ベース０３に密着させたり周りにホルダを設けることにより、ずれる等の問題は生じない。本変形例では、加圧機構１０も圧力容器０２の傾斜方向と同じ方向に傾斜している。本変形例によれば、圧力容器０２の傾斜により排液力が増すので、上述した第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置の効果に加え、排液能力がさらに向上する。

［第２実施形態］
図８は、本発明の第２実施形態に係る液体加圧加工処理装置の全体構成説明図である。本実施形態においては、被加工物８０を覆って載置ベース０３の上面部に設置した可撓膜６１を有する。圧力容器０２の下端部は開放状態で、可撓膜６１はない。その他の構成は第１実施形態と同様である。圧力容器０２と載置ベース０３が離隔されている状態でも、被加工物を可撓膜で覆った状態である。

第２実施形態に係る液体加圧加工処理プロセスを次に説明する。第２実施形態に係る液体加圧加工処理プロセスでは、上述した第２実施形態に係る液体加圧加工処理装置を使用する。

本実施形態における操作手順は、図１に示した状態の代わりに図８の状態となる以外は、上述した第１実施形態に係る加圧加工処理プロセスのステップ１からステップ９と同様である。

本実施形態でも、上述した第１実施形態と同様な作用効果を奏する。

［第３実施形態］
図９は、本発明の第３実施形態に係る液体加圧加工処理装置の全体構成説明図である。本実施形態は、第１実施形態で示した構成のうち、加圧機構と１つの開閉弁の機能を合体させ、さらなる小型化を実現するものである。すなわち、第３実施形態に係る液体加圧加工処理装置において第１実施形態に係る液体加圧加工処理装置と異なる点は、加圧機構１０に代えて、第一の開閉弁３０及び第二の開閉弁２０の少なくとも一方（第３実施形態では第一の開閉弁３０）に、内部空間の容積を減少させて該内部空間内の加圧液を加圧可能に構成された開閉弁付加圧機構４０を採用した点である。

本実施形態の液体加圧加工処理装置は、具体的には、（１）ベース０１と、（２）ベース０１の上面に固定され、被加工物８０を載置する載置ベース０３と、（３）載置ベース０３の上方に設けられ、内部側面の最上部に開口部を有する第一の流路０７と内部側面の最下部に開口部を有する第二の流路０６とを備え、内部上面が第一の流路０７の開口部側を最上部として鉛直方向に対して傾斜した有蓋筒状の圧力容器０２と、（４）圧力容器０２の外部側面に装着され、第二の流路０６に接続される開閉弁２０と、（５）圧力容器０２の外部側面に装着され、第一の流路０７に接続される開閉弁であり、かつ、圧力容器０２と載置ベース０３とが嵌合され開閉弁が閉じられたときに形成される閉鎖空間の容積を減少させて閉鎖空間内を加圧する加圧機構でもある開閉弁付加圧機構４０と、（６）上端に圧力容器０２が固定されベース０１を貫通する直動ロッド５１と、ベース０１の下面に固定され直動ロッド５１を任意の位置で保持するロッドクランプ５２とを備え、圧力容器０２を載置ベース０３に対して昇降させることにより離隔あるいは嵌合させる移動機構５０と、（７）開閉弁を経由して圧力容器０２に加圧液を注入あるいは排出する加圧液制御回路（図示省略）と、（８）被加工物８０を覆う膜である可撓膜６１とを有する。

加圧機構を兼ねた開閉弁付加圧機構４０は、スプールの径を増大して加圧スプール４１とし、図１に示した開閉弁３０の位置に設置される。なお、第３実施形態では、第１実施形態における第一の開閉弁３０の代わりに開閉弁付加圧機構４０を設けるものとして説明したが、これに限定されず、第１実施形態における第二の開閉弁２０の代わりに開閉弁付加圧機構４０を設ける構成としても良いし、第１実施形態における第一の開閉弁３０及び第二の開閉弁２０に加えて開閉弁付加圧機構４０を設ける構成としても良い。

本実施形態では、開閉弁付加圧機構４０は、圧力容器０２の壁面を貫通して形成された第一の流路０７の外壁面に装着され、開閉弁２０とは圧力容器０２の鉛直中心に対して対向した位置に、圧力容器０２の側面から突出するように設けられ、中空の開閉調整室兼加圧室で、内壁面に摺接し摺動可能な加圧スプール４１を備え、最も外側に閉操作ポート４２、次に開操作ポート４３、最も内側すなわち圧力容器側に給排ポート４４が設けられている。各ポートは開閉弁付加圧機構４０の外側から内部の開閉調整室兼加圧室への貫通穴であり、給排ポート４４は圧力容器０２の第一の流路０７と直結して接続されている。給排ポート４４の流路側先端を含む開閉弁付加圧機構４０の端部が圧力容器０２の壁面内に嵌合されている。開閉弁２０の開閉調整室より開閉弁付加圧機構４０の開閉調整室兼加圧室の方が大径である。加圧スプール４１は、スプール２１より大径である中実のピストン状部品である。閉操作ポートの位置に加圧スプールの基端があるときは、給排ポートは流路と繋がった状態となり、開操作ポートの位置に加圧スプールの基端があるときは、流路は塞がれた状態となる。

開閉弁付加圧機構４０は、その動作圧をコントロール可能に構成されており、当該構成により、閉鎖空間内の圧力を安定的かつ容易に可変可能となっている。より好適には、圧力容器０２の内部には、閉鎖空間内の圧力をモニタすることが可能な圧力センサ（図示省略）が設置されており、この計測値をもとに、閉操作ポート４２に供給する作動空気圧力がフィードバック制御されるよう構成されている。当該構成により、より正確に開閉弁付加圧機構４０の動作圧、延いては閉鎖空間内の圧力をコントロールすることが可能となる。

圧力容器０２は、加圧機構１０が不要となるため、壁面上端面を閉じた構造とすることができる。上ヒータ７０は圧力容器０２の上面全体に取り付けることができる。加圧に必要な加圧機構をさらに小型化でき、加圧すべき加圧液の容積を最小化でき、その結果、加圧液の圧力による配管系の膨張の影響を受けない構造となり、全体がさらにコンパクトに、かつシンプルになり、製造コストもメンテナンスコストも削減できる。

その他の構成は第１実施形態と同様である。

第３実施形態に係る液体加圧加工処理プロセスを次に説明する。第３実施形態に係る液体加圧加工処理プロセスでは、上述した第３実施形態に係る液体加圧加工処理装置を使用する。

（ステップ１）
図９に示すように、載置ベース０３上に被加工物８０がセットされる。

（ステップ２）
図１０は、本発明の第３実施形態に係る液体加圧加工処理方法の説明図Ａである。本実施形態のステップ２は、第１実施形態のステップ２と同様である。図９に示した状態から、図１０に示した状態となる。

（ステップ３）
本実施形態のステップ３は、第１実施形態のステップ３と同様であり、可撓膜６１は被加工物８０の表面に沿って密着した状態となる。

（ステップ４）
ステップ３に続く本実施形態のステップ４は、被加工物を可撓膜で覆った状態で、圧力容器０２の内部側面の最下部に開口部を有する第二の流路０６から加圧液を圧力容器０２内に注入する。詳細には、第１実施形態のステップ４と同様に、開閉弁２０の給排ポート２４から、加圧液が圧力容器０２に導入され、内部が満たされる。

（ステップ５）
次のステップ５では、圧力容器０２の内部側面の最上部に開口部を有する第一の流路０７から圧力容器０２内の残留空気を排出する。本実施形態のステップ５では、開閉弁付加圧機構４０の給排ポート４４から、圧力容器０２内の残留空気と、余剰の加圧液が排出される。

（ステップ６）
ステップ５の後、ステップ６では、圧力容器０２の外部側面に装着された開閉弁２０と開閉弁付加圧機構４０を閉じて圧力容器０２内を密閉することにより加圧液で満たされた閉鎖空間を形成する。本実施形態のステップ６では、開閉弁２０の閉操作ポート２２に作動空気が送気され、スプール２１が圧力容器側に移動することにより、加圧液の第二の流路０６と給排ポート２４の間が遮断され、開閉弁２０が閉状態となる。本実施形態では、加圧機構でもあり開閉弁でもある開閉弁付加圧機構４０の閉操作ポート４２に作動空気が送気され、加圧スプール４１が、圧力容器０２側に移動し、開閉弁付加圧機構４０の給排ポート４４が閉じられる。図１１は、本発明の第３実施形態に係る液体加圧加工処理方法の説明図Ｂである。図１１は、被加工物８０の周囲が減圧状態になっており、開閉弁２０の給排ポート２４と開閉弁付加圧機構４０の給排ポート４４が閉じられた状態を示す。

（ステップ７）
図１２は、本発明の第３実施形態に係る液体加圧加工処理方法の説明図Ｃである。本実施形態のステップ７では、圧力容器０２の外部側面に設けられた加圧機構兼開閉弁である開閉弁付加圧機構４０により閉鎖空間内の加圧液を加圧して、可撓膜６１で覆われた被加工物８０を加圧処理する。詳細には、第１実施形態のステップ７と異なり、閉操作ポート４２にさらに作動空気を送気し、図１２に示したように、加圧スプール４１をさらに圧力容器０２側に移動して圧力容器内の加圧液を圧縮して加圧する。作動空気の圧力を高めると、加圧スプール４１の左端部（基端側）に圧力がかかり、右端面（先端）側すなわち圧力容器側に加圧スプール４１が移動する。加圧スプール４１が移動した体積分だけ圧力容器０２の内部の空間が加圧され、したがって、該空間を満たす加圧液にかかる圧力がその分増加する。図示はしていないが、圧力容器０２の内部に圧力センサを設置し、この計測値をもとに、閉操作ポート４２に供給する作動空気圧力を制御すれば、加圧液を所望の圧力に制御することが可能である。この状態を所定の時間保持し、加圧加工処理が完了する。

（ステップ８）
加圧加工処理を完了した後、第１実施形態のステップ８と同様に、圧力容器０２の内部側面の最下部に開口部を有する第二の流路０６から加圧液を排出する。本実施形態では、図１２に示した状態から、開閉弁２０と開閉弁付加圧機構４０とを開状態にし、開閉弁付加圧機構４０の給排ポート４４から、低圧の空気を送気し、開閉弁２０の給排ポート２４から加圧液を排液し、図１０に示した状態に復帰する。開閉弁２０に接続されている圧力容器０２の第二の流路０６は、可撓膜６１に接した最下部に開口部を設けているため、加圧液を十分に排除することが可能である。

（ステップ９）
図１０に示した状態から、圧力容器０２を上昇させ、図９に示した状態にして、被加工物８０を取り出す。

［効果］
本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、加圧時に高圧となる領域を加圧加工処理部に極力限定して、一体化を実現できる。これにより、装置の小型化と安全性向上を可能とし、第二に、被加工物を取出す際に被加工物の周囲に加圧液が残留することを抑制し、加圧液の漏洩リスク、被加工物が加圧液に曝露されるリスクを低減できる。

本実施形態では、開閉弁及び加圧機構が圧力容器に直接接続され一体化しているので、外部配管を要せず、さらに、加圧機構が開閉弁に包含されており、したがって、装置のさらなる小型化を実現するとともに、加圧時に高圧となる領域を加圧加工処理部である圧力容器に限定することができ、加圧処理圧力が増大しても配管が破裂する心配がなく、安全性が高い。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、その発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。また、上記各実施の形態の構成要素を発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に組み合わせることができる。

例えば、上述した実施形態に係る液体加圧加工処理プロセスでは、加圧液を増圧し加圧加工するプロセスについて説明してきたが、被加工物８０を加熱する必要がある場合は、圧力容器０２の上面と、載置ベース０３の下面とに、上ヒータ７０と、下ヒータ７１とを配置し、被加工物８０を所望の温度に設定することが可能である。加圧液制御回路内に、加圧液加熱ユニット及び冷却ユニットを設ければ、被加工物８０の温度をさらに急速に変化させることも可能である。

上述した実施形態では、載置ベース０３の上方に圧力容器０２が設けられる縦型の液体加圧加工処理装置を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。

上述した実施形態では、第一の流路０７の内部空間に臨む開口部が、圧力容器０２の内部側面の最上部に設けられるものとして説明したが、これに限定されず、内部空間内の気体を排出させるという機能を阻害しない範囲において、該開口部の位置は任意に変更可能であり、例えば圧力容器０２の内部上面に形成される構成としても良い。

上述した実施形態では、第二の流路０６の内部空間に臨む開口部が、圧力容器０２の内部側面の最下部に設けられるものとして説明したが、これに限定されず、内部空間に対して加圧液を供給するという機能を阻害しない範囲において、該開口部の位置は任意に変更可能であり、例えば載置ベース０３に形成される構成としても良い。

上述した実施形態では、圧力容器０２の内部上面が第一の流路０７の開口部側を最上部として鉛直方向に対して傾斜するものとして説明したが、これに限定されず、圧力容器０２の内部上面の一部のみが鉛直方向に対して傾斜する構成や、圧力容器０２の内部上面が鉛直方向に対して傾斜せずに平坦な構成など、種々の構成を採用可能である。

上述した実施形態では、開閉弁２０，３０が圧力容器０２の外部側面に装着されるものとして説明したが、これに限定されず、装置本体（圧力容器０２又は載置ベース０３）に一体に設けられる構成であれば、開閉弁２０，３０の設置位置は任意に変更可能であり、また、圧力容器０２の側壁内に埋め込まれる構成としても良いし、

上述した実施形態では、圧力容器０２に加圧機構１０又は開閉弁付加圧機構４０が設けられるものとして説明したが、これに限定されず、装置本体（圧力容器０２又は載置ベース０３）が内部空間内に充填された加圧液を加圧可能な構成であれば良く、例えば、閉鎖空間の形成後に圧力容器０２を載置ベース０３に対して接近させる（又は載置ベース０３を圧力容器０２に対して接近させる）ことで、閉鎖空間内の加圧液を加圧する構成であっても良い。また、加圧機構１０及び開閉弁付加圧機構４０の設置位置は、閉鎖空間内の加圧液を加圧するという機能を阻害しない範囲において、任意に変更可能であり、例えば圧力容器０２の内部側面や載置ベース０３等に設置されても良い。

上述した実施形態では、移動機構５０が、直動ロッド５１及びロッドクランプ５２を備えるものとして説明したが、これに限定されず、載置ベース０３及び圧力容器０２の少なくとも一方を他方に対して接近又は離隔する方向に相対移動させることが可能な構成であれば、例えば気圧式又は油圧式シリンダ機構、ボールねじ機構、ラックアンドピニオン機構及びトグル機構等の種々の構成を採用することが可能である。なお、移動機構５０は、載置ベース０３及び圧力容器０２が相対移動不能となるよう位置保持（ロック）可能な構成、例えば、閉鎖空間内の圧力（内圧）以上の圧力で載置ベース０３及び圧力容器０２の少なくとも一方を押さえ込むことで載置ベース０３及び圧力容器０２の相対移動を規制する構成や、物理的なロック機構等の構成を更に備えることが好ましい。

上述した実施形態では、載置ベース０３の上面が、第二の流路０６の開口部近傍側を最下部として鉛直方向に対して傾斜しているものとして説明したが、これに限定されず、載置ベース０３の上面の一部のみが鉛直方向に対して傾斜する構成や、載置ベース０３の上面が鉛直方向に対して傾斜せずに平坦な構成など、種々の構成を採用可能である。

加圧加工処理は、電子部品を含めて多くの分野で用いられており、本発明の応用先は広い。また、加圧液を直接、被加工物に接触できる場合は、可撓膜を排除し、より簡単な装置構成で加圧加工処理を行うことが可能である。

０１ ベース
０２ 圧力容器
０３ 載置ベース
０４ 排気ポート
０６ 第二の流路
０７ 第一の流路
０８ 第三の流路
１０ 加圧機構
１１ 加圧ピストン
１２ 加圧ポート
１３ 減圧ポート
２０，３０ 開閉弁
２１，３１ スプール
２２，３２ 閉操作ポート
２３，３３ 開操作ポート
２４ 給排ポート
３４ 給排ポート
４０ 開閉弁付加圧機構
４１ 加圧スプール
４２ 閉操作ポート
４３ 開操作ポート
４４ 給排ポート
５０ 直動機構
５１ 直動ロッド
５２ ロッドクランプ
５３ 直動軸受
６０ 可撓膜クランプ
６１ 可撓膜
７０ 上ヒータ
７１ 下ヒータ
８０ 被加工物

Claims (9)

1. 被加工物を載置可能な載置ベース、及び、該載置ベースと対向して配置され、該載置ベースと嵌合した状態において該載置ベースとの間に内部空間を形成可能な圧力容器を有する装置本体と、
   前記載置ベース及び前記圧力容器の少なくとも一方を他方に対して接近又は離隔する方向に相対移動させる移動機構と
   を備え、
   前記装置本体は、
   前記内部空間内の気体を排出可能な第一の流路と、該内部空間に対して加圧液を供給可能な第二の流路とが形成され、
   該第一の流路を開閉させる第一の開閉弁と、該第二の流路を開閉させる第二の開閉弁とが設けられており、
   前記内部空間内に充填された加圧液を加圧可能に構成されている
   ことを特徴とする液体加圧加工処理装置。
2. 前記第一の流路の前記内部空間に臨む開口部は、前記第二の流路の前記内部空間に臨む開口部よりも鉛直方向上方に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体加圧加工処理装置。
3. 前記圧力容器は、前記載置ベースの鉛直方向上方に配されており、内部上面と内部側面とを有する形状に形成され、
   前記第一の流路の前記内部空間に臨む開口部は、前記圧力容器の前記内部上面又は前記内部側面の上部に形成されており、
   前記第二の流路の前記内部空間に臨む開口部は、前記圧力容器の前記内部側面の下部又は前記載置ベースに形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体加圧加工処理装置。
4. 前記圧力容器の前記内部上面は、前記第一の流路の前記開口部が最上部となるよう鉛直方向に対して傾斜している
   ことを特徴とする請求項３に記載の液体加圧加工処理装置。
5. 前記装置本体は、前記圧力容器の前記内部上面あるいは前記内部側面を貫通して装着され、前記内部空間の容積を減少させて該内部空間内の加圧液を加圧する加圧機構を有する
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の液体加圧加工処理装置。
6. 前記第一の開閉弁及び前記第二の開閉弁の少なくとも一方は、前記内部空間の容積を減少させて該内部空間内の加圧液を加圧可能に構成された開閉弁付加圧機構である
   ことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の液体加圧加工処理装置。
7. 前記載置ベースの上面が、前記第二の流路の前記開口部近傍側を最下部として鉛直方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の液体加圧加工処理装置。
8. 前記被加工物を覆い前記被加工物と加圧液とを分離する膜を有し、
   前記膜が、前記圧力容器の下端部に固定した可撓膜、あるいは前記載置ベースの上面部に設置した可撓膜であって、
   前記載置ベースが、該載置ベースの上面に開口し該載置ベースの内部を通って、該載置ベースの外部に連通し、該載置ベースと前記可撓膜との間の空気を排気する手段を有する
   ことを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の液体加圧加工処理装置。
9. 被加工物を載置した載置ベースと、前記載置ベースと対向して配置された圧力容器とを嵌合させて内部空間を形成し、
   前記被加工物を可撓膜で覆った状態で前記圧力容器又は前記載置ベースに形成された第二の流路から加圧液を前記内部空間に注入し、
   前記圧力容器に形成された第一の流路から前記内部空間の残留空気を排出し、
   前記圧力容器又は前記載置ベースに装着された開閉弁を閉じて前記内部空間を密閉することにより、該内部空間を加圧液で満たされた閉鎖空間とし、
   前記圧力容器又は前記載置ベースに設けられた加圧機構により前記閉鎖空間内の加圧液を加圧して、前記被加工物を加圧処理し、
   加圧処理後、前記内部空間の加圧液を排出する
   ことを特徴とする液体加圧加工処理方法。