CN111164308B - 树脂部件 - Google Patents

Abstract

提供能够抑制因反复弯曲所导致的颗粒的产生的树脂部件。由树脂部件形成的滚动隔膜5，其一面设为液体接触面37a，反复弯曲地被使用且具有可挠性，所述弯曲部分371的液体接触面37a的表面粗糙度设为算术平均粗糙度小于0.40μm；所述弯曲部分371的所述液体接触面37a的全光线反射率设为2.0％以上。

Description

树脂部件

技术领域

本发明涉及树脂部件。

背景技术

例如，在半导体、液晶、有机EL、太阳能电池等的制造工序中，在涂布或者调配药液时所用的泵或者阀中，由可挠性树脂部件形成的隔膜或者波纹管等被作为其驱动时反复弯曲的部件而使用(例如，参照专利文献1及专利文献2的图14)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭61-197779号公报

专利文献2：日本特开2011-117322号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在使上述由树脂部件形成的隔膜等反复弯曲的情况下，由于其经时老化，存在从隔膜等的液体接触面产生颗粒(微小的碎屑)的情况。这种情况下，由于和药液一起被输送的颗粒被涂布到晶圆等，可能会产生制造不良等的问题。

本发明针对这种情况，其目的是，提供一种树脂部件，能够抑制由于反复弯曲所导致的颗粒的产生。

用于解决课题的手段

(1)本发明的树脂部件，是一面设为液体接触面，反复弯曲地被使用且具有可挠性的树脂部件，所述弯曲部分的所述液体接触面的表面粗糙度设为算术平均粗糙度小于0.40μm；所述弯曲部分的所述液体接触面的全光线反射率设为2.0％以上。

本申请的发明人反复进行锐意研究的结果，通过使树脂部件的所述弯曲部分的液体接触面的表面粗糙度变小，并且使所述弯曲部分的液体接触面的全光线反射率变大，发现能够有效地抑制颗粒的产生，根据这样的见解完成了上述(1)的发明。由此，能够抑制由于树脂部件的反复弯曲所导致的颗粒的产生。

(2)优选地，在所述树脂部件中，所述弯曲部分的所述液体接触面的剖面形状为凹部以及凸部交替地连续的形状；所述凹部由凹曲面形成。

这种情况下，在所述弯曲部分的液体接触面的剖面形状中，由于所述凹部没有形成平坦面，因此所述凹部的个数变多。其结果是，由于能够有效地使所述弯曲部分的液体接触面的表面粗糙度变小，并且有效地使所述弯曲部分的液体接触面的全光线反射率变大，因此能够进一步有效地抑制因树脂部件的反复弯曲所导致的颗粒的产生。

另外，由于所述凹部由凹曲面形成，因此相比于以往不容易产生由所述反复弯曲所导致的应力。由此，由于液体接触面在所述凹部彼此不容易摩擦，因此能够抑制颗粒从该凹部的液体接触面产生。

(3)优选地，在所述树脂部件中，所述弯曲部分的所述液体接触面的剖面形状为凹部以及凸部交替地连续的形状；所述凸部的远端尖锐地形成。

这种情况下，在所述弯曲部分的液体接触面的剖面形状中，由于所述凸部没有形成平坦面，因此所述凸部的个数变多。其结果是，由于能够有效地使所述弯曲部分的液体接触面的表面粗糙度变小，并且有效地使所述弯曲部分的液体接触面的全光线反射率变大，因此能够进一步有效地抑制因树脂部件的反复弯曲所导致的颗粒的产生。

另外，由于所述凸部的远端尖锐地形成，因此不容易产生所述反复弯曲导致的应力。由此，由于液体接触面在所述凸部彼此不容易摩擦，因此能够抑制颗粒从该凸部的液体接触面产生。

发明效果

根据本发明的树脂部件，能够抑制由于反复弯曲所导致的颗粒的产生。

附图说明

图1是包括由本发明的第一实施方式的树脂部件形成的滚动隔膜的隔膜泵的剖面图。

图2是图1的隔膜泵的局部放大剖面图。

图3是表示隔膜泵的活塞处于最前进位置的状态的剖面图。

图4是表示现有的滚动隔膜的弯曲部的液体接触面的凹凸形状的变化的放大剖面图。

图5是表示本实施方式的滚动隔膜的弯曲部的液体接触面的凹凸形状的变化的放大剖面图。

图6A是用作附图的照片，表示从正面拍摄到的现有的滚动隔膜的制造时候的弯曲部的液体接触面的显微镜照片。

图6B是用作附图的照片，表示从正面拍摄到的使现有的滚动隔膜反复弯曲后的弯曲部的液体接触面的显微镜照片。

图7A是用作附图的照片，表示从正面拍摄到的第一实施方式的滚动隔膜的制造时候的弯曲部的液体接触面的显微镜照片。

图7B是用作附图的照片，表示从正面拍摄到的使第一实施方式的滚动隔膜反复弯曲后的弯曲部的液体接触面的显微镜照片。

图8是表示由本发明的第二实施方式的树脂部件形成的波纹管的最收缩状态的剖面图。

图9是表示第二实施方式的波纹管的最伸长状态的剖面图。

图10是表示现有的波纹管的弯曲部的液体接触面的凹凸形状的变化的放大剖面图。

图11是表示第二实施方式的波纹管的弯曲部的液体接触面的凹凸形状的变化的放大剖面图。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。

[第一实施方式]

图1是包括由本发明的第一实施方式的树脂部件形成的滚动隔膜的隔膜泵的剖面图。在图1中，隔膜泵1是在例如半导体制造装置中，在涂布药液等时所用的泵，包括壳体2、活塞3、轴4、滚动隔膜5、驱动装置6、引导部件7和限制机构8。此外，虽然本实施方式的隔膜泵1被配置成以其长度方向(轴心方向)作为上下方向，但是也可以配置成以该长度方向作为水平方向。

在本实施方式中，壳体2具有缸体11和泵头12。缸体11形成为圆筒状，被配置成以轴心方向作为上下方向。缸体11由例如SUS304等的不锈钢构成。缸体11上形成有在和其轴心方向相交的方向贯通的通气口14。此通气口14和真空泵或者吸气器等的减压装置(省略图示)连接。

泵头12形成为有盖圆筒状，安装到缸体11的轴心方向的一端侧(上端侧)以堵塞其开口。泵头12具有和缸体11大致相同的内径，和缸体11一同构成能够容纳活塞3的容纳空间。泵头12由聚四氟乙烯(PTFE)或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等氟树脂形成。

泵头12的周壁部上形成吸入口15，吸入口15在和轴心方向正交或者交叉的方向贯通。此吸入口15和储留药液等的液体(输送液体)的液体储罐(省略图示)连接。

泵头12的盖部处，沿轴心方向贯通的吐出口16形成为位于该盖部的中间部(轴心部)。此吐出口16和例如涂布液体的喷射管嘴等的液体供给部(省略图示)连接。

活塞3配置为在壳体2内相对于该壳体2同轴，并且配置为沿壳体2的轴心方向(上下方向)可往返移动。在本实施方式中，活塞3形成为具有比壳体2(缸体11以及泵头12)的内径小的直径的圆柱状。活塞3的外周面配置为：相对于与该外周面相对的缸体11或者泵头12的内周面，隔开规定的间隔。活塞3例如由铝合金形成。

图2是图1的隔膜泵1的局部放大剖面图。如图2所示，活塞3具有朝轴心方向的一端侧(上端侧)开口的第一凹部21，并且具有朝轴心方向的另一端侧(下端侧)开口的第二凹部22。第一凹部21以及第二凹部22分别形成所述活塞3的轴心部，配置为相互同轴。此外，第一凹部21和第二凹部22没有连通。

活塞3具有可与轴4的轴心方向的一端部嵌合的嵌合凹部23。此嵌合凹部23在第一凹部21和第二凹部22之间形成为活塞3的轴心部，配置为和第二凹部22同轴。嵌合凹部23设为内径比第二凹部22的内径小，以面向第二凹部22内的方式，朝活塞3的轴心方向的另一端侧(下端侧)开口。

活塞3具有空气通路25，空气通路25由沿轴心方向贯通该活塞3的直线状的贯通孔组成。空气通路25在第一凹部21以及第二凹部22的径向(和轴心方向正交的方向)外侧，在圆周方向以规定的间隔形成多个。

轴4通过使其轴心方向的一端部(上端部)27嵌合到活塞3的嵌合凹部23，构成为和活塞3联动。轴4沿轴心方向设置，配置为和壳体2以及活塞3同轴。轴4由例如被淬火的高碳铬轴承钢等的钢材，或者马氏体系不锈钢等的不锈钢形成。

在图1中，驱动装置6具有步进马达30和输出轴31，输出轴31配置为和轴4同轴并且连结到轴4的轴心方向的另一端侧。驱动装置6安装到壳体2的轴心方向的另一侧(下侧)，构成为将步进马达30的旋转运动转换为直线运动而从输出轴31输出到轴4，以通过轴4使活塞3沿轴心方向往返移动。

在本实施方式中，驱动装置6由线性致动器构成，可使得活塞3于壳体2内在最后进位置(参照图1)和最前进位置(参照图3)之间沿轴心方向往返移动。此驱动装置6具有直动机构部，该直动机构部可将步进马达30的旋转运动转换为直线运动而输出。

驱动装置6的输出轴31具有圆棒部32和与此圆棒部32一体连结的螺纹轴部33。输出轴31和与其螺纹轴部33螺纹啮合的螺母34一起被包含在所述直动机构部中。输出轴31设置为从驱动装置6的本体的面向缸体11内的相对面，朝向缸体11内而向上方突出。并且，输出轴31配置为和轴4同轴，在其突出端部(上端部)侧即在圆棒部32，和轴4的轴心方向的另一端部(下端部)28连结。

此外，作为驱动装置6的线性致动器，由于具有和一般的线性致动器实质上相同的结构，因此省略对于该线性致动器的其他结构的详细说明。

在图2中，滚动隔膜5由聚四氟乙烯(PTFE)或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等氟树脂件形成，容纳在壳体2内。滚动隔膜5具有圆环状的固定部35、圆板状的可动部36和圆筒状的连结部37，其中，固定部35安装到壳体2，可动部36配置到活塞3的轴心方向的一侧，连结部37连结固定部35和可动部36。并且，滚动隔膜5构成为，相对于通过壳体2被固定位置的固定部35，可动部36和活塞3一体地沿轴心方向往返移动。

固定部35通过在缸体11和泵头12的接合面之间被强力夹持，而位于缸体11和泵头12之间，固定到壳体2的一侧。

可动部36具有和活塞3相同大小的直径，配置在固定部35的径向内侧。并且，可动部36嵌合到活塞3的第一凹部21而被固定。

连结部37连结固定部35的径向内端和可动部36的径向外端。本实施方式的连结部37例如形成为将厚度设为1mm以下并且0.1mm以上的薄型(薄膜状)以具有可挠性。另一方面，固定部35及可动部36形成为相比于连结部37具有足够厚的厚度以具有刚性。此外，连结部37只要具有规定的可挠性即可，并非限定厚度为1mm以下并且0.1mm以上。

连结部37在图2(图1)所示的状态下，于壳体2的内周面和活塞3的外周面之间弯曲成剖面U字状。具体地，连结部37从固定部35的径向的内端沿缸体11的内周面朝轴向方向的另一侧(下侧)延伸后，朝径向的内侧翻折，沿活塞3的外周面朝轴心方向的另一侧(上侧)延伸到可动部36。另外，连结部37在图3所示的状态下，于壳体2的内周面和活塞3的外周面之间以朝轴心方向的一侧(上侧)延伸的方式变形。

如图2所示，连结部37的外周面(一面)面向泵室51(后述)，设为被该泵室51内填充的液体所接触的液体接触面37a。另外，连结部37的内周面(另一面)面向形成为和泵室51隔离的减压室53(后述)，设为泵室51内的液体没有接触的非液体接触面37b。

引导部件7配置在壳体2内活塞3的轴心方向的另一侧(下侧)且安装到壳体2，构成为可对轴4进行导向使其沿轴心方向可移动。在本实施方式中，引导部件7作为将壳体2内分隔的隔离壁而起作用。引导部件7以外周面沿着壳体2的内周面的方式形成为板状，通过该外周面无间隙地连结到缸体11的内周面。引导部件7以对贯通其轴心部的轴4进行导向的方式，和缸体11一体地构成。

引导部件7使轴4沿轴心方向贯通其轴心部，在轴心方向的另一侧(下侧)直接地对其进行导向。另外，在引导部件7的轴向的一侧(上侧)，通过设置在其轴心部的衬套41支撑轴4。衬套41由例如碳素钢、不锈钢、黄铜、氟树脂或者尼龙等的金属或者树脂构成。另外，引导部件7和轴4之间设有O型圈等的衬垫42。此衬垫42由例如氟橡胶等的橡胶材料构成。并且，衬垫按压部件43以和此衬垫42相对的方式，由例如SUS304等的不锈钢构成。

引导部件7配置为在壳体2内靠近活塞3，具有引导部件本体45，和从该引导部件本体45的轴心部朝上侧突出的凸起部46。凸起部46形成为在活塞3移动到最后进位置或者其旁边位置时，嵌入第二凹部22而可对活塞3进行导向并使其可移动。在本实施方式中，衬套41从引导部件本体45延伸设置到凸起部46。

在本实施方式中，进一步地，在夹着导向部件本体45并与凸起部46相反的一侧(引导部件7的下侧)，设置有筒状的限制部件47。此限制部件47用于限制后述的滑动部件62朝上方的滑动移动。限制部件47配置为和衬套41同轴以可支撑轴4。本实施方式的限制部件47和可从下方按压衬垫42的衬垫按压部件43一体地构成。

在图1中，隔膜泵1的壳体2内被滚动隔膜5以及引导部件7等隔开，以形成用于填充液体的泵室51、驱动室52以及减压室53。

具体地，泵室51被滚动隔膜5在壳体2内的滚动隔膜5的轴向的一侧(上侧)划分而形成，构成为可改变室内的容积。在本实施方式中，泵室51被滚动隔膜5和壳体2的泵头12围住而形成，分别和吸入口15以及吐出口16连通。根据伴随着活塞3的往返移动的滚动隔膜5的动作(变形)，泵室51室内的容积发生变化。

驱动室52被引导部件7在壳体2内的引导部件7的轴心方向的另一侧(下侧)划分而形成。在本实施方式中，驱动室52被引导部件7和壳体2的缸体11和驱动装置6围住而形成。驱动室52容纳驱动装置6的输出轴31以及轴4各自的一部分。

减压室53被活塞3、滚动隔膜5以及引导部件7在壳体2内的泵室51和驱动室52之间划分而形成。在本实施方式中，减压室53被活塞3和滚动隔膜5和引导部件7和壳体2的缸体11围住而形成，和通气口14连通。

并且，减压室53构成为在隔膜泵1的驱动时，被通过通气口14连接的减压装置减压以变为规定的压力(负压)。减压室53通过活塞3的多个空气通路25，连通对顶接触的活塞3的上表面和滚动隔膜5的可动部36的下表面之间。

限制机构8在壳体2内的引导部件7的轴心方向的另一侧，设置在壳体2和轴4之间，构成为容许轴4朝轴心方向的往返移动的同时，可限制绕轴心的旋转。在本实施方式中，限制机构8设置在驱动室52内，由能够使滑动部件62沿导向部件61相对移动的直动导轨构成。

具体地，限制机构8具有轨道状的导向部件61和滑动部件62，导向部件61设置为面向驱动室52内并在壳体2内沿其轴心方向延伸，滑动部件62固定到轴4且装到导向部件61并可相对于该导向部件61移动。滑动部件62通过配置在其内部的多个转动体即滚珠(未图示)，可相对移动地嵌合到导向部件61。这样，滑动部件62相对于导向部件61无松动地朝轴心方向滑动。

滑动部件62具有滑动部63和固定到此滑动部63的连接部64。滑动部63设为以从壳体2的轴心一侧横跨的方式装到导向部件61，被此导向部件61引导的同时在轴心方向可滑动移动。连接部64外嵌到轴4，以伴随着轴4的往返移动和该轴4一体地移动的方式被固定。此外，在朝连接部64的上方移动时，通过连接部64碰撞限制部件47，限制滑动部件62整体朝上方的移动(参照图3)。

在以上的结构中，为了驱动隔膜泵1而使驱动装置6工作时，通过输出轴31伴随着螺母34的旋转而在轴向直线运动，轴4在轴心方向往返移动，从而交替地反复进行轴4朝下方向返回移动的吸入工序，和轴4朝上方向去程移动的吐出工序。由此，能够定量且定流量地将液体储罐储留的液体供给到液体供给部。

即，在吸入工序中，活塞3和滚动隔膜5的可动部36追随轴4的返回移动而朝下方返回移动(从图3所示的状态变到图1所示的状态)。在此过程中，滚动隔膜5在壳体2的内周面和活塞3的外周面的间隙中，以从连结部37在轴心方向延伸的状态，连结部37一边弯曲一边朝下方位移的方式滚动。伴随于此，由于泵室51的容积扩大，因此液体储罐内的液体通过吸入口15被吸入泵室51。

另外，在吐出工序中，活塞3和滚动隔膜5的可动部36追随轴4的去程移动而朝上方去程移动(从图1所示的状态变到图3所示的状态)。在此过程中，滚动隔膜5在壳体2的内周面和活塞3的外周面的间隙中，以连结部37一边弯曲一边朝上方位移的方式滚动。伴随于此，由于泵室51的容积缩小，因此泵室51内的液体通过吐出口16被吐出。

在所述吸入工序以及吐出工序中，减压室53被通过通气口14连接的减压装置减压以变为规定的压力(负压)。由此，能够使滚动隔膜5的可动部36的下表面可靠地和活塞3的上表面密接。另外，能够使连结部37的内周面和活塞3的外周面，连结部37的外周面和壳体2的内周面，分别可靠地密接。

如以上所述，交替地反复进行吸入工序和吐出工序时，在滚动隔膜5的连结部37处，反复地进行从图3所示的弯曲前的状态到如图1所示形成弯曲成剖面U字状的部分371(以下也称弯曲部371)的弯曲时的状态的弯曲动作。因此，弯曲部371的泵室51的一侧的液体接触面37a处，由于所述弯曲动作所导致的经时老化，存在产生颗粒(微小的碎屑)的可能性。

在此，对滚动隔膜处颗粒的产生机理进行说明。图4是表示现有的滚动隔膜的弯曲部的液体接触面的凹凸形状(在本说明中称作“表面粗糙度”，一般也称表面粗度)的变化的放大剖面图。此外，图4是在显微镜以大约1000倍的放大倍率观测到的所述弯曲部的液体接触面的剖面形状的模型图(后述的图5、图10以及图11也一样)。

如图4所示，现有的滚动隔膜的弯曲部的液体接触面的凹凸形状(剖面形状)为凹部以及凸部交替地连续的形状，凹部的底部以及凸部的远端部形成具有微小的隆起以及凹陷的粗糙的平坦面。在这种现有的滚动隔膜中，由于弯曲部的液体接触面的凹凸形状长期交替交替地反复图4的实线所示的弯曲前的形状(制造时候的形状)和图4的双点划线所示的弯曲时的状态，因此如图4的虚线所示，弯曲部的液体接触面的凹部以其深度变得更深的方式变形(经时老化)，该液体接触面的表面粗糙度变大。

如此地，在伴随着所述弯曲动作的反复，弯曲部的液体接触面的表面粗糙度变大的状态下，进一步地由于所述弯曲动作的反复，在弯曲部彼此相对的液体接触面彼此容易擦伤。并且，当这些液体接触面彼此摩擦时，构成弯曲部的氟树脂部件的细微的磨损粉积存在液体接触面的凹部以及凸部，其积存的磨损粉被输送的流体即液体冲洗。该被冲洗的磨损粉是弯曲部的液体接触面产生的颗粒。

因此，在本发明中，为了抑制所述颗粒的产生，在滚动隔膜5的制造时候(使用前)，将弯曲部371的液体接触面37a的表面粗糙度设为算术平均粗糙度(Ra)小于0.40μm。另外，在本发明中，为了抑制所述颗粒的产生，在滚动隔膜5的制造时候(使用前)，将弯曲部371的液体接触面37a的在波长300nm～800nm的范围内的全光线反射率设为2.0％以上且3.0％以下。特别地，在本实施方式中，将弯曲部371的液体接触面37a的表面粗糙度设为算术平均粗糙度0.10μm，将波长300nm～800nm的范围内的全光线反射率设为2.0％以上且3.0％以下(波长300nm～800nm的范围内的全光线反射率的平均值2.2％)。

在此，算术平均粗糙度(Ra)的测定是根据JIS B 0601记载的方法进行测定。另外，全光线反射率的测定是根据JIS Z 8741记载的方法进行测定。此外，虽然全光线反射率的测定在波长200nm～2700nm的范围内进行，但是以其中接近可视光的区域即波长300nm～800nm作为对象。

图5是表示本实施方式的滚动隔膜5的弯曲部371的液体接触面37a的凹凸形状(表面粗糙度)的变化的放大剖面图。如图5所示，本实施方式的滚动隔膜5的弯曲部371的液体接触面37a的凹凸形状(剖面形状)为凹部37a1以及凸部37a2交替地连续的形状，凹部37a1由平缓的凹圆弧面(凹曲面)形成，凸部37a2的远端尖锐地(远端的角度小于90°)形成。因此，本实施方式的凹部37a1以及凸部37a2没有形成现有的凹凸形状(参照图4)的这种平坦面。此外，凹部37a1可以是凹圆弧面以外的凹曲面。

在本实施方式的滚动隔膜5中，由于弯曲部371的液体接触面37a的凹凸形状长期交替地反复图5的实线所示的弯曲前的形状(制造时候的形状)和图5的双点划线所示的弯曲时的形状，因此如图5的虚线所示，弯曲部371的液体接触面37a的凹部以其深度变得更深的方式变形。

然而，如果将图5的虚线所示的弯曲部371的液体接触面37a的凹部的变形，和图4的虚线所示的现有的弯曲部的液体接触面的凹部的变形进行比较，可以看到变形量变少，能够抑制伴随着弯曲动作的反复所致表面粗糙度的变大。由此，如上所述，在弯曲部371中，由于能够抑制彼此相对的液体接触面37a彼此的摩擦，因此能够有效地抑制构成弯曲部371的氟树脂部件的磨损粉作为颗粒从液体接触面37a产生。

以上，根据由本实施方式的树脂部件形成的滚动隔膜5，由于其弯曲部371的液体接触面37a的表面粗糙度设为算术平均粗糙度小于0.40μm，因此即便使弯曲部371反复弯曲，也能够抑制颗粒的产生。其结果是，能够有效地抑制因和液体一起被输送的颗粒被涂布到晶圆等所产生的制造不良等。

另外，由于将弯曲部371的液体接触面37a的表面粗糙度设为算术平均粗糙度0.10μm，将波长300nm～800nm的范围内的全光线反射率设为2.0％以上且3.0％以下(波长300nm～800nm的范围内的全光线反射率的平均值2.2％)，因此能够进一步有效地抑制因弯曲部371的反复弯曲所导致的颗粒的产生。

进一步地，在1000倍的放大倍率下观测弯曲部371的液体接触面37a的剖面形状时，凹部37a1以及凸部37a2为交替地连续的形状，凹部37a1由凹圆弧面形成，凸部37a2的远端尖锐地形成。由此，在弯曲部371的液体接触面37a的剖面形状中，由于凹部37a1的底部以及凸部37a2的远端部没有形成平坦面，因此凹部37a1以及凸部37a2的个数变多。其结果是，由于能够有效地使弯曲部371的液体接触面37a的表面粗糙度变小，并且有效地使弯曲部371的液体接触面37a的全光线反射率变大，因此能够进一步有效地抑制因弯曲部371的反复弯曲所导致的颗粒的产生。

另外，由于凹部37a1由平缓的凹圆弧面形成，相比于以往不容易产生由所述反复弯曲所导致的应力。由此，由于在凹部37a1液体接触面37a彼此不容易摩擦，因此能够抑制颗粒从凹部37a1的液体接触面37a产生。

另外，由于凸部37a2的远端尖锐地形成，因此不容易产生所述反复弯曲引起的应力。由此，由于在凸部37a2液体接触面37a彼此不容易摩擦，因此能够抑制颗粒从凸部37a2的液体接触面37a产生。

接下来，为了验证由本实施方式的滚动隔膜5所得到的效果，对本发明人们进行的验证试验进行说明。在该验证试验中，对以往的滚动隔膜以及本实施方式的滚动隔膜5，分别从制造时候开始进行各500万次的反复弯曲后，分别测定弯曲部的液体接触面的表面粗糙度，进行比较验证。此外，在以往的滚动隔膜中，制造时候的弯曲部的液体接触面的表面粗糙度设为算术平均粗糙度0.41μm，波长300nm～800nm的范围的全光线反射率的平均值设为1.6％。

图6A是用作附图的照片，表示上述验证试验中，从正面拍摄到的以往的滚动隔膜的制造时候(使用前)的弯曲部的液体接触面的显微镜照片。图6B是用作附图的照片，表示上述验证试验中，从正面拍摄到的使以往的滚动隔膜反复进行500万次的弯曲后的弯曲部的液体接触面的显微镜照片。此外，图6A以及图6B的各下部，也图示在所述液体接触面的任意部位中对规定长度部分(大约150μm)进行剖视的放大剖面图。

如图6A以及图6B所示，当使以往的滚动隔膜从制造时候开始进行500万次反复弯曲后，可以看到在弯曲部的液体接触面的凹凸形状中，凸部的数量减少，并且各凸部的顶部变形为平的。并且，所述500万次反复弯曲后的液体接触面的表面粗糙度为算术平均粗糙度5.48μm，和制造时的表面粗糙度(算术平均粗糙度0.41μm)相比，大幅度变大。另一方面，所述500万次反复弯曲后的液体接触面的波长300nm～800nm的范围的全光线反射率的平均值为1.6％，和制造时的波长300nm～800nm的范围的全光线反射率的平均值1.6％相比没有变化。

图7A是用作附图的照片，表示上述验证试验中，从正面拍摄到的本实施方式的滚动隔膜5的制造时候(使用前)的弯曲部371的液体接触面37a的显微镜照片。图7B是用作附图的照片，表示上述验证试验中，从正面拍摄到的使本实施方式的滚动隔膜5反复进行500万次的弯曲后的弯曲部371的液体接触面37a的显微镜照片。此外，图7A以及图7B的各下部，也图示在液体接触面37a的任意部位中对规定长度部分(大约150μm)进行剖视的放大剖面图。

如图7A以及图7B所示，当使本实施方式的滚动隔膜5从制造时候开始进行500万次反复弯曲后，可以看到在弯曲部371的液体接触面37a的凹凸形状中，凸部的数量并不怎么减少，并且各凸部的顶部也并不怎么变形。并且，所述500万次反复弯曲后的液体接触面的表面粗糙度为算术平均粗糙度0.15μm，和制造时的表面粗糙度(算术平均粗糙度0.10μm)相比，几乎没有变化。此外，和以往的滚动隔膜同样地，所述500万次反复弯曲后的液体接触面的波长300nm～800nm的范围的全光线反射率的平均值为2.2％，和制造时的波长300nm～800nm的范围的全光线反射率的平均值2.2％相比没有变化。

根据以上的验证结果，可以看到由于滚动隔膜5的弯曲部371的液体接触面37a的表面粗糙度设为小于算术平均粗糙度0.4μm，并且弯曲部371的液体接触面37a的全光线反射率设为2.0％以上，因此能够抑制该表面粗糙度变大。由此，如上所述，在弯曲部371中，由于能够抑制彼此相对的液体接触面37a彼此的摩擦，因此能够有效地抑制构成弯曲部371的氟树脂部件的磨损粉作为颗粒从液体接触面37a产生。

[第二实施方式]

图8是表示由本发明的第二实施方式的树脂部件形成的波纹管的剖面图。第二实施方式的波纹管70是例如在半导体制造装置中，被使用在以一定量供给药液等的液体(输送流体)的波纹管泵(省略图示)的部件。

波纹管70由聚四氟乙烯(PTFE)或四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等氟树脂构成，形成为具有底部的圆筒状。波纹管70具有圆环状的固定部71、圆板状的可动部72和蛇腹状的连结部73，其中，固定部71配置到轴心方向的一侧并固定到泵箱(省略图示)，可动部72配置到轴心方向的另一侧，连结部37连结固定部71和可动部72。此外，波纹管70也可以将配置到轴心方向一侧的所述固定部71作为可动部，将配置到轴心方向另一侧的所述可动部72作为固定部。

连结部73形成为薄型(薄膜状)以具有可挠性，以在图8所示的最收缩状态和图9所示的最伸长状态之间，在轴心方向伸缩。另一方面，固定部71及可动部72形成为相比于连结部73具有足够厚的厚度以具有刚性。

波纹管70中，相对于固定到泵箱侧的固定部71，通过连结部73在轴心方向伸缩动作，可动部72在轴心方向往返移动，以吸引及吐出液体。

具体地，波纹管70从最收缩状态(参照图8)伸长到最伸长状态(参照图9)时，液体经由连接到波纹管70的开放端部的单向阀(省略图示)被吸入波纹管70的内部。然后，波纹管70从最伸长状态(参照图9)收缩到最缩短状态(参照图8)时，波纹管70内部的液体经由所述单向阀被吐出到外部。

因此，连结部73的内周面(一面)设为被吸入连结部73的内部的液体所接触的液体接触面73a。另外，连结部73的外周面(另一面)设为所述液体没有接触的非液体接触面73b。

在以上结构中，由于为了驱动波纹管泵而使波纹管70反复进行伸缩动作，因此液体的吸入工序和吐出工序被交替地反复进行。由此，虽然省略图示，但是通过波纹管泵能够定量地将液体储罐储留的液体供给到液体供给部。

然而，交替地反复进行所述吸入工序和所述吐出工序时，在波纹管70的连结部73处，反复地进行从图9所示的弯曲前的状态到如图8所示形成弯曲成多个剖面U字状的部分731(以下也称弯曲部731)的弯曲时的状态的弯曲动作。因此，弯曲部731的液体接触面73a处，由于所述弯曲动作所导致的经时老化，存在产生颗粒(微小的碎屑)的可能性。

在此，对波纹管处颗粒的产生机理进行说明。图10是表示现有的波纹管的弯曲部的液体接触面的凹凸形状(表面粗糙度)的变化的放大剖面图。如图10所示，以往的波纹管的弯曲部的液体接触面的凹凸形状(剖面形状)为凹部以及凸部交替地连续的形状，凹部的底部以及凸部的远端部形成具有微小的隆起以及凹陷的粗糙的平坦面。

在以往的波纹管中，由于弯曲部的液体接触面的凹凸形状长期交替地反复图10的实线所示的弯曲前的形状(制造时候的形状)和图10的双点划线所示的弯曲时的状态，因此如图10的虚线所示，弯曲部的液体接触面的凹部以其深度变得更深的方式变形(经时老化)，该液体接触面的表面粗糙度变大。

如此地，在伴随着所述弯曲动作的反复，弯曲部的液体接触面的表面粗糙度变大的状态下，由于所述弯曲动作反复进行，变形进一步进行，使得弯曲部的液体接触面的凹部的深度逐渐变深，在该凹部的底处容易发生龟裂。这样，从所述龟裂发生的部位，产生构成弯曲部的氟树脂部件的细微的树脂粉，并积存在所述凹部，该积存的树脂粉被输送的流体即液体冲洗。这被冲洗的树脂粉是弯曲部的液体接触面产生的颗粒。

因此，在本发明中，为了抑制所述颗粒的产生，在波纹管70的制造时候(使用前)，将弯曲部731的液体接触面73a的表面粗糙度设为算术平均粗糙度(Ra)小于0.40μm。另外，在本发明中，为了抑制所述颗粒的产生，在波纹管70的制造时候(使用前)，将弯曲部371的液体接触面37a的在波长300nm～800nm的范围内的全光线反射率设为2.0％以上且3.0％以下。

在本实施方式中，将弯曲部731的液体接触面73a的表面粗糙度设为算术平均粗糙度0.10μm，将波长300nm～800nm的范围内的全光线反射率设为2.0％以上且3.0％以下(波长300nm～800nm的范围内的全光线反射率的平均值为2.0％)。

此外，算术平均粗糙度(Ra)以及全光线反射率的测定方法和上述实施方式相同。

图11是表示本实施方式的波纹管70的弯曲部731的液体接触面73a的凹凸形状(表面粗糙度)的变化的放大剖面图。如图11所示，本实施方式的波纹管70的弯曲部731的液体接触面73a的凹凸形状(剖面形状)为凹部73a1以及凸部73a2交替地连续的形状，凹部73a1由凹曲面即凹圆弧面形成，凸部73a2的远端尖锐地(远端的角度小于90°)形成。因此，本实施方式的凹部73a1以及73a2没有形成以往的凹凸形状(参照图10)的这种平坦面。此外，凹部73a1也可以是凹圆弧面以外的凹曲面。

在本实施方式的波纹管70中，由于弯曲部731的液体接触面73a的凹凸形状长期交替地反复图11的实线所示的弯曲前的形状(制造时候的形状)和图11的双点划线所示的弯曲时的形状，因此如图11的虚线所示，弯曲部731的液体接触面73a的凹部以其深度变得更深的方式变形。

然而，如果将图11的虚线所示的弯曲部731的液体接触面73a的凹部的变形和图10的虚线所示的以往的弯曲部的液体接触面的凹部的变形进行比较，可知变形量变少，能够抑制伴随着弯曲动作的反复的表面粗糙度的变大。由此，如上所述，在弯曲部731处，由于能够抑制凹部的底处产生龟裂，因此能够有效地抑制构成弯曲部731的氟树脂部件的树脂粉作为颗粒从液体接触面73a产生。

以上，根据由第二实施方式的树脂部件形成的波纹管70，由于其弯曲部731的液体接触面73a的表面粗糙度设为算术平均粗糙度小于0.40μm，因此即便使弯曲部731反复弯曲，也能够抑制颗粒的产生。其结果是，能够有效地抑制因和液体一起被输送的颗粒被涂布到晶圆等所产生的制造不良等。

另外，由于将弯曲部731的液体接触面73a的表面粗糙度设为算术平均粗糙度0.10μm，将波长300nm～800nm的范围内的全光线反射率设为2.0％以上且3.0％以下(波长300nm～800nm的范围内的全光线反射率的平均值为2.0％)，因此能够进一步有效地抑制因弯曲部731的反复弯曲所导致的颗粒的产生。

进一步地，在1000倍的放大倍率下观测弯曲部731的液体接触面73a的剖面形状时，凹部73a1以及凸部73a2为交替地连续的形状，凹部73a1由凹圆弧面形成，凸部73a2的远端尖锐地形成。由此，在弯曲部731的液体接触面73a的剖面形状中，由于凹部73a1的底部以及凸部73a2的远端部没有形成平坦面，因此凹部73a1以及凸部73a2的个数变多。其结果是，由于能够有效地使弯曲部731的液体接触面73a的表面粗糙度变小，并且有效地使弯曲部731的液体接触面73a的全光线反射率变大，因此能够进一步有效地抑制因弯曲部731的反复弯曲所导致的颗粒的产生。

另外，由于凹部73a1由平缓的凹圆弧面形成，相比于现在不容易产生由所述反复弯曲所导致的应力。由此，由于在凹部73a1液体接触面73a彼此不容易摩擦，因此能够抑制颗粒从凹部73a1的液体接触面73a产生。

[其他]

本发明的树脂部件，除了滚动隔膜5以外，也可适用于气动式阀膜等的其他的隔膜，除了隔膜或者波纹管70以外，只要其能够反复弯曲地被使用且具有可挠性，也适用于其他的树脂部件。

另外，在本实施方式中，虽然以半导体制造装置所使用的隔膜泵或者波纹管泵作为一种例子进行了说明，但是对于该隔膜泵或者波纹管泵的用途并不限定于半导体制造装置。

另外，在本实施方式中，虽然在大约1000倍的放大倍率下观测弯曲部371(731)的液体接触面的剖面形状时，凹部37a1(73a1)以及凸部37a2(73a2)为交替地连续的形状，但是只要所述液体接触面的粗糙度为算术平均粗糙度小于0.40μm，且凹部37a1(73a1)以及凸部37a2(73a2)交替地连续的形状，可以在任意的放大倍率下被观测。

本次公开的实施方式在所有的方面均应当被认为是示例性的而并非限制性的。本发明的范围并非由上述的含义示出，而是由权利要求书示出，意图包含和权利要求书等同的含义以及保护范围内的所有变更。

符号说明

5、滚动隔膜(树脂部件)；

37a、液体接触面；

37a1、凹部；

37a2、凸部；

70、波纹管(树脂部件)；

73a、液体接触面；

73a1、凹部；

73a2、凸部；

371、弯曲部(弯曲的部分)；

731、弯曲部(弯曲的部分)。

Claims (3)

1.树脂部件，是一面设为液体接触面，反复弯曲地被使用且具有可挠性的树脂部件，所述弯曲部分的所述液体接触面的表面粗糙度设为算术平均粗糙度小于0.40μm；所述弯曲部分的所述液体接触面的全光线反射率设为2.0％以上；

所述弯曲部分的所述液体接触面的剖面形状，为凹部以及凸部交替地连续的形状。

2.根据权利要求1所述的树脂部件，所述凹部由凹曲面形成。

3.根据权利要求1所述的树脂部件，所述凸部的远端尖锐地形成。

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