JP2015010596A - 真空ポンプ用部品および真空ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】繊維強化複合材料の被膜の形成処理を適切に行うことができるようにした真空ポンプ用部品および真空ポンプを提供する。【解決手段】繊維強化複合材料からなる円筒形の第２の円筒部材６２の表面にコーティング層としての被膜であるめっき層６３３が形成された真空ポンプ用部品であって、めっき層６３３は、第２の円筒部材６２の表面を柔軟性のある基材に砥粒が固着された研磨材を使って研磨することによって離型剤層６３２を含む表面部分を除去する第１の工程と、離型剤層６３２を含む表面部分が除去された後の第２の円筒部材６２の表面６２１−１を投射材としてガラスパウダーを用いたブラスト処理によって粗面化する第２の工程を経て形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、半導体製造装置、フラット・パネル・ディスプレイ製造装置、ソーラー・パネル製造装置におけるプロセスチャンバやその他の密閉チャンバのガス排気手段として利用される真空ポンプで用いられる真空ポンプ用部品および真空ポンプに関し、特に、繊維強化複合材料の表面の被膜の形成処理を適切に行うことができるようにした真空ポンプ用部品および真空ポンプに関する。

従来、ターボ分子ポンプのアルミ合金製の回転翼の下部に繊維強化複合材料であるＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）製の円筒を固定し、ネジ溝ポンプ部を構成する真空ポンプとしては、特許文献１及び特許文献２に開示されたものが知られている。

ここで、この種の真空ポンプは、腐食性ガスを排気する必要があるので、各種部品の腐食を防ぐために、その表面にニッケル合金等からなる耐食性コーティングを施すのが一般的である。

しかし、上記アルミ合金製の回転翼のコーティングに関しては、いくつかの発明が公知になっているが、ＦＲＰ製の円筒に対するコーティングに関する発明は知られていない。

ＦＲＰ製の円筒は、その成型時に使用した離型剤がその表面に付着していたり、溶け込んだりしていることが多く、このためその表面をコーティングし、そのコーティング材であるめっき層等の被膜を、ＦＲＰ製の円筒の表面に密着させるためには、事前にこの離型剤を除去する必要がある。

特に、本発明の対象である真空ポンプにおいては、ＦＲＰ製の円筒を高速で回転させる必要があるので、コーティング材である被膜がＦＲＰ製の円筒の表面から離脱するのを防止するためには、上記事前の離型剤の除去処理は必須になる。

ＦＲＰ製の円筒の表面に付着していたり、溶け込んだりしている離型剤の除去は、砥石、サンドペーパーやブラスト処理などで表面を削ることにより除去できるが、削りすぎた場合は、ＦＲＰ内部の繊維にダメージを与え、素材の強度低下を引き起こす弊害がある。

この場合、ダメージを受けるのは、表面付近の繊維のみであり、素材全体の強度が低下するのではないので、一般用ではほとんど影響のないレベルである。しかし、本発明が対象とする真空ポンプにおいては、上述したようにＦＲＰ製の円筒を高速（毎分３万回転程度）で回転させる必要があるので、ＦＲＰ製の円筒の表面付近の繊維が寸断されると、この寸断箇所を起点として繊維が飛散し、この種の真空ポンプにおいては重大な不都合を発生させる。

ところで、この種の真空ポンプで用いられるＦＲＰ製の円筒の表面の離型剤の除去に際しては、以下の条件を満たす必要がある。

条件１…研磨量を厳密に管理し、ＦＲＰ製の円筒の表面付近の繊維のダメージを防ぐ。

条件２…この種のＦＲＰ製の円筒は、成型時の繊維の巻付きムラなどにより表面がうねっていることが多いので、この表面のうねりに追従した研磨を行わなければならない。

条件３…離型剤の除去の後に形成されるめっき層の密着度を高めるために、離型剤の除去後のＦＲＰ製の円筒の表面に適切な大きさの凹凸を作る必要がある（アンカー効果）。

ここで、細かい砥粒で研磨した場合には、研磨量を管理しやすいので条件１を満たしやすいが、表面の凹凸が小さくなるので条件３を満たしにくい。

また、粗い砥粒で研磨した場合には、表面に適切なサイズの凹凸を作れるので条件３を満たしやすいが、研磨量の管理が難しくなり条件１を満たしにくい。

一方、中程度の砥粒で研磨した場合には、条件１，条件３ともに満たしにくくなり、両者を同時に満たすことは難しい。

特開平７−４３８３号公報 特開２００４−２７８５１２号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、繊維強化複合材料の表面の被膜形成処理を適切に行うことができるようにした真空ポンプ用部品および真空ポンプを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の真空ポンプ用部品は、表面に被膜を備えた繊維強化複合材料からなる円筒状の真空ポンプ用部品であって、前記被膜は、前記繊維強化複合材料の表面を柔軟性のある基材に砥粒が固着された研磨材を使って研磨することによって除去する第１の工程、前記繊維強化複合材料の表面を投射材としてガラスパウダーを用いたブラスト処理によって粗面化する第２の工程を経て形成されていることを特徴とする。

ここで、前記ブラスト処理は、圧縮空気により前記投射材を投射することを特徴とする。

また、前記圧縮空気の加工空気圧力は、０．１〜０．６ＭＰａであることを特徴とする。

また、前記繊維強化複合材料の内周面は、投射材として鉄粉を用いたブラスト処理によって表面を除去するとともに粗面化する第３の工程を経て形成されることを特徴とする。

また、前記被膜は、めっき処理及びその後の黒化処理を経て形成され、該黒化処理によって形成された面の黒色度は７５％以上であることを特徴とする。

本発明によれば、表面に被膜を備えた繊維強化複合材料からなる円筒状の真空ポンプ用部品であって、前記被膜は、前記繊維強化複合材料の表面を柔軟性のある基材に砥粒が固着された研磨材を使って研磨することによって除去する第１の工程、前記繊維強化複合材料の表面を投射材としてガラスパウダーを用いたブラスト処理によって粗面化する第２の工程を経て形成されているので、繊維強化複合材料の表面付近の繊維にダメージを与えることなく、離型剤を除去することができ、かつ、密着性の高い被膜の形成が可能な真空ポンプ用部品および真空ポンプを提供することができる。

図１は、本発明が適用される真空ポンプの断面図である。 図２は、図１に示した真空ポンプのネジ溝ポンプ部を構成する第２の円筒部材を抜き出して示した斜視図である。 図３は、図２に示したＦＲＰ製の円筒のＡで示した部分の断面拡大図である。 図４は、本発明に係る真空ポンプ用部品の表面処理工程を説明するフロー図である。 図５は、図４に示した第１の工程後の要部部分断面拡大図である。 図６は、図４に示した第２の工程後の要部部分断面拡大図である。 図７は、図４に示した第２の工程で行われる投射材としてガラスパウダーを用いたブラスト処理の説明図である。 図８は、図４に示した第３の工程で行われる投射材として鉄粉を用いたブラスト処理の説明図である。 図９は、図４に示した第４の工程後の要部部分断面拡大図である。 図１０は、図４に示した第５の工程後の要部部分断面拡大図である。 図１１は、本発明が適用される他の真空ポンプの断面図である。

以下、本発明を実施するための実施例について、願書に添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される真空ポンプの断面図である。同図の真空ポンプ（複合ポンプ）Ｐ１は、半導体製造装置、フラット・パネル・ディスプレイ製造装置、ソーラー・パネル製造装置におけるプロセスチャンバやその他の密閉チャンバのガス排気手段等として利用される。

同真空ポンプＰ１は、外装ケース１内に、回転翼１３と固定翼１４によりガスを排気する翼排気部Ｐｔと、ネジ溝１９を利用してガスを排気するネジ溝ポンプ部Ｐｓと、を有している。

外装ケース１は、筒状のポンプケース１Ａと有底筒状のポンプベース１Ｂとをその筒軸方向にボルトで一体に連結した有底円筒形になっている。ポンプケース１Ａの上端部はガス吸気口２として開口しており、ポンプベース１Ｂの下端部側面にはガス排気口３を設けてある。

ガス吸気口２は、ポンプケース１Ａ上縁のフランジ１Ｃに設けた図示しないボルトにより、例えば半導体製造装置のプロセスチャンバ等、高真空となる図示しない密閉チャンバに接続される。ガス排気口３は、図示しない補助ポンプに連通するように接続される。ポンプケース１Ａ内の中央部には各種電装品を内蔵する円筒状のステータコラム４が設けられており、ステータコラム４はその下端側がポンプベース１Ｂ上にネジ止め固定される形態で立設してある。

ステータコラム４の内側にはロータ軸５が設けられており、ロータ軸５は、その上端部がガス吸気口２の方向を向き、その下端部がポンプベース１Ｂの方向を向くように配置してある。また、ロータ軸５の上端部はステータコラム４の円筒上端面から上方に突出するように設けてある。

ロータ軸５は、ラジアル磁気軸受１０とアキシャル磁気軸受１１により径方向と軸方向が回転可能に支持され、この状態で駆動モータ１２により回転駆動される。

駆動モータ１２は、固定子１２Ａと回転子１２Ｂとからなる構造であって、ロータ軸５の略中央付近に設けられている。かかる駆動モータ１２の固定子１２Ａはステータコラム４の内側に設置されており、同駆動モータ１２の回転子１２Ｂはロータ軸５の外周面側に一体に装着してある。

ラジアル磁気軸受１０は、駆動モータ１２の上下に１組ずつ合計２組配置され、アキシャル磁気軸受１１はロータ軸５の下端部側に１組配置されている。

２組のラジアル磁気軸受１０、１０は、それぞれ、ロータ軸５に形成されたラジアル電磁石ターゲット１０Ａ、これに対向するステータコラム４内側面に設置された複数のラジアル電磁石１０Ｂ、およびラジアル方向変位センサ１０Ｃを備えて構成される。ラジアル電磁石ターゲット１０Ａは高透磁率材料の鋼板を積層した積層鋼板からなり、ラジアル電磁石１０Ｂはラジアル電磁石ターゲット１０Ａを通じてロータ軸５を径方向に磁力で吸引する。

ラジアル方向変位センサ１０Ｃはロータ軸５の径方向変位を検出する。そして、ラジアル方向変位センサ１０Ｃでの検出値（ロータ軸５の径方向変位）に基づきラジアル電磁石１０Ｂの励磁電流を制御することによって、ロータ軸５は径方向所定位置に磁力で浮上支持される。

アキシャル磁気軸受１１は、ロータ軸５の下端部外周に取り付けた円盤形状のアーマチュアディスク１１Ａと、アーマチュアディスク１１Ａを挟んで上下に対向するアキシャル電磁石１１Ｂと、ロータ軸５の下端面から少し離れた位置に設置したアキシャル方向変位センサ１１Ｃとを備えて構成される。

アーマチュアディスク１１Ａは透磁率の高い材料からなり、上下のアキシャル電磁石１１Ｂはアーマチュアディスク１１Ａをその上下方向から磁力で吸引するようになっている。アキシャル方向変位センサ１１Ｃはロータ軸５の軸方向変位を検出する。そして、アキシャル方向変位センサ１１Ｃでの検出値（ロータ軸５の軸方向変位）に基づき上下のアキシャル電磁石１１Ｂの励磁電流を制御することによって、ロータ軸５は軸方向所定位置に磁力で浮上支持される。

前記ステータコラム４の外側には真空ポンプＰ１の回転体としてロータ６が設けられている。ロータ６は、ステータコラム４の外周を囲む円筒形状であって、その略中間に位置する円環板状の円形部材６０を介して直径の異なる２つの筒体（第１の円筒部材６１と第２の円筒部材６２）をその軸方向に連結した構造になっている。

前記第１の円筒部材６１は、円形部材６０と同じ材料（例えばアルミニウム又はその合金）で形成されている。この一方、前記第２の円筒部材６２は、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）から形成されている。

また、前記第１の円筒部材６１は、アルミニウム塊又はその合金塊から切削加工等によって切り出したものである。図１の真空ポンプＰ１では、前記円形部材６０は、第１の円筒部材６１の端部外周に設けられるフランジのような形態になっていて、第１の円筒部材６１と一緒に前記アルミニウム塊又はその合金塊から切り出したものである。

一方、前記第２の円筒部材６２は、円形部材６０や第１の円筒部材６１とは別体に形成した後、円形部材６０の外周に圧入で嵌め込み接合したものである。なお、第２の円筒部材６２を円形部材６０の外周に接着で接合してもよい。

第１の円筒部材６１の上端には端部材６３が設けられており、この端部材６３を介してロータ６とロータ軸５は一体化している。このような一体化の構造一例として、図１の真空ポンプＰ１では、端部材６３の中心にボス孔７を設けるとともに、ロータ軸５の上端部外周に段状の肩部（以下「ロータ軸肩部９」という）を形成している。そして、ロータ６とロータ軸５の一体化は、そのロータ軸肩部９より上のロータ軸５先端部を端部材６３のボス孔７に嵌め込み、かつ、端部材６３とロータ軸肩部９とをボルトで締め付け固定するものとした。

前記第１及び第２の円筒部材６１、６２、端部材６３並びに円形部材６０からなるロータ６は、ロータ軸５を介して、ラジアル磁気軸受１０、１０及びアキシャル磁気軸受１１により、その軸心（ロータ軸５）周りに回転可能に支持される。支持されたロータ６は、駆動モータ１２によるロータ軸５の回転によって、ポンプ軸心周りに回転駆動される。

従って、図１の真空ポンプＰ１においては、ロータ軸５、ラジアル磁気軸受１０、１０及びアキシャル磁気軸受１１、駆動モータ１２からなるポンプ支持系・回転駆動系が、前記円形部材６０や第１及び第２の円筒部材６１、６２をその中心周りに回転駆動する駆動手段として機能する。

《翼排気部Ｐｔの詳細構成》
図１の真空ポンプＰ１では、ロータ６の略中間位置（具体的には円形部材６０の位置。以下でも同様）より上流（ロータ６の略中間位置からロータ６のガス吸気口２側端部までの範囲。以下でも同様）が翼排気部Ｐｔとして機能する。翼排気部Ｐｔの詳細構成は以下の通りである。

ロータ６の略中間位置より上流側のロータ６構成部分、すなわち第１の円筒部材６１は翼排気部Ｐｔの回転体として回転する部分であり、第１の円筒部材６１の外周面には、回転翼１３が一体に複数設けられている。これら複数の回転翼１３は、ロータ６の回転軸心であるロータ軸５又は外装ケース１の軸心（以下「ポンプ軸心」という）を中心として放射状に並んでいる。

この一方、ポンプケース１Ａの内周面側には固定翼１４が複数設けられており、これらの固定翼１４も、ポンプ軸心を中心として放射状に並んで配置されている。そして、前記のような回転翼１３と固定翼１４とがポンプ軸心に沿って交互に多段に配置されることにより、翼排気部Ｐｔが形成される。

いずれの回転翼１３も、第１の円筒部材６１の外径加工部と一体的に切削加工で切り出し形成したブレード状の切削加工品であって、ガス分子の排気に最適な角度で傾斜している。いずれの固定翼１４もまた、ガス分子の排気に最適な角度で傾斜している。

《翼排気部Ｐｔの動作説明》
以上の構成からなる翼排気部Ｐｔでは、駆動モータ１２の起動により、ロータ軸５、ロータ６および複数の回転翼１３が一体に高速回転し、最上段の回転翼１３が、ガス吸気口２から入射したガス分子に対し、ガス吸気口２からガス排気口３側に向かう方向の運動量を付与する。この排気方向の運動量を有するガス分子が固定翼１４によって次段の回転翼１３側へ送り込まれる。以上のようなガス分子への運動量の付与と送り込み動作とが繰り返し多段に行われることで、ガス吸気口２側のガス分子は、ロータ６の下流に向かって順次移行し、ネジ溝ポンプ部Ｐｓの上流側に到達する。

《ネジ溝ポンプ部Ｐｓの詳細構成》
図１の真空ポンプＰ１では、ロータ６の略中間位置より下流（ロータ６の略中間位置からロータ６のガス排気口３側端部までの範囲。以下でも同様）がネジ溝ポンプ部Ｐｓとして機能する。ネジ溝ポンプ部Ｐｓの詳細構成は以下の通りである。

ロータ６の略中間より下流側のロータ６構成部分、すなわち第２の円筒部材６２はネジ溝ポンプ部Ｐｓの回転部材として回転する部分であり、その第２の円筒部材６２の外周にはネジ溝ポンプ部ステータとして筒状の固定部材１８が設けられており、この筒状の固定部材（ネジ溝ポンプ部ステータ）１８は第２の円筒部材６２の外周を囲む構造になっている。なお、前記固定部材１８はその下端部がポンプベース１Ｂで支持されている。

固定部材１８と第２の円筒部材６２との間には、螺旋状のネジ溝ポンプ流路Ｓが設けられている。図１の例では、第２の円筒部材６２の外周面を凹凸のない曲面とし、かつ固定部材１８の内面側に螺旋状のネジ溝１９を形成することで、第２の円筒部材６２と固定部材１８との間にネジ溝ポンプ流路Ｓが形成される構成を採用している。これに代えて、そのようなネジ溝１９を第２の円筒部材６２の外周面に形成し、かつ固定部材１８の内面を凹凸のない曲面とすることで、第２の円筒部材６２と固定部材１８との間にネジ溝ポンプ流路Ｓが形成されるように構成してもよい。

前記ネジ溝１９は、その深さが下方に向けて小径化したテーパコーン形状に変化するように形成してある。また、前記ネジ溝１９は、固定部材１８の上端から下端にかけて螺旋状に刻設してある。

このネジ溝ポンプ部Ｐｓでは、ネジ溝１９と第２の円筒部材６２外周面でのドラッグ効果によりガスを圧縮しながら移送するため、ネジ溝１９の深さは、ネジ溝ポンプ流路Ｓの上流入口側（ガス吸気口２に近い方の流路開口端）で最も深く、その下流出口側（ガス排気口３に近い方の流路開口端）で最も浅くなるように設定してある。

《ネジ溝ポンプ部Ｐｓの動作説明》
先の《翼排気部Ｐｔの動作説明》の欄で説明したようにネジ溝ポンプ部Ｐｓの上流側に到達したガス分子は、更にネジ溝ポンプ流路Ｓへ移行する。移行したガス分子は、第２の円筒部材６２の回転によって生じる効果、すなわち、第２の円筒部材６２外周面とネジ溝１９でのドラッグ効果によって、圧縮されながらガス排気口３に向って移行し、最終的に図示しない補助ポンプを通じて外部へ排気される。

上記構成の真空ポンプＰ１において、本発明に係るこの実施例の真空ポンプ用部品は、ネジ溝ポンプ部Ｐｓの構成部分である第２の円筒部材６２に適用される。

図２は図１に示した真空ポンプＰ１のネジ溝ポンプ部Ｐｓを構成する第２の円筒部材６２を抜き出して示した斜視図であり、図３は、図２に示したＦＲＰ製の円筒のＡで示した部分の断面拡大図である。

図１に示した真空ポンプＰ１において、ネジ溝ポンプ部Ｐｓを構成する第２の円筒部材６２は、この実施例では、強化材に、例えば、炭素繊維が用いられ、母材には主にエポキシ樹脂が用いられる繊維強化複合材料から形成される。

この場合、強化材である強化繊維６３１は、図３に示すように、この第２の円筒部材６２の周方向に沿って多層に巻付けられる。そして、この強化繊維６３１の巻付けムラによりこの第２の円筒部材６２の表面６２１は平坦ではなく、多少のうねりが生じている。

また、この実施例の第２の円筒部材６２は、加熱、加圧成型により形成されるので、図３に示すように、その表面６２１に、例えば、シリコン系の離型剤が付着若しくは溶け込んだ離型剤層６３２が形成されている。

この離型剤層６３２の存在は、後に行われるコーティング処理としての無電解めっき処理により形成される、例えば、ニッケル合金からなるめっき層（被膜）の密着度を低下させる。

このため、この実施例の第２の円筒部材６２においては、まず、図３に示す離型剤層６３２を含む表面部分を除去する、後に詳述する除去加工工程（第１の工程）が実行される。

図４は、本発明に係る真空ポンプ用部品の表面処理工程を説明するフロー図である。

この本発明に係る真空ポンプ用部品の表面処理工程においては、まず、図３に示したような第２の円筒部材６２の表面６２１に形成されている離型剤層６３２を含む表面部分を除去する第１の工程４０１が実施される。この第１の工程は、柔軟性のある基材に砥粒が固着された研磨材を使って図３に示す第２の円筒部材６２の表面６２１を研磨することによって図５に示すように、離型剤層６３２を含む表面部分を除去する処理となる。なお、図５は、離型剤層６３２を含む表面部分の除去後の状態を示すもので、実線で示す面６２１−１は、離型剤層６３２を含む表面部分の除去後の第２の円筒部材６２の外形面（表面）を示しており、仮想線で示す面６２１は、離型剤層６３２を含む表面部分の除去前の第２の円筒部材６２の外形面を示している。ここで柔軟性のある基材に砥粒が固着された研磨材としては
１）スポンジ表面に砥粒が接着されたもの
２）ナイロン不織布に砥粒が接着されたもの
３）ナイロン糸に砥粒が接着されたものを束ねたブラシ
４）スリットが入った砥粒接着研磨布からなるフラップホイール
等を用いることができる。

この第１の工程においては、離型剤層６３２を含む表面部分の除去量が、強化繊維６３１に達して多量の強化繊維６３１を切断することがないように厳密に管理されなければならない。例えば、この第１の工程において、離型剤層６３２を含む表面部分の除去量が強化繊維６３１に達し、強化繊維６３１にダメージを与えると、この部分を起点として強化繊維６３１が剥がれて飛散し、この種の真空ポンプにおいては重大な不都合を生じさせる。したがって、ここで用いられる砥粒としては＃２４０以上から選定するのが好ましく、例えば、＃６００の砥粒を用いる。

上記第１の工程により、第２の円筒部材６２の表面６２１に多少のうねりがあっても、この表面６２１のうねりに追従して、強化繊維６３１にダメージを与えることなく離型剤層６３２の除去を行うことが可能になる。

図５に示すように第２の円筒部材６２の表面６２１から離型剤層６３２を含む表面部分が除去されると、次に、離型剤層６３２を含む表面部分が除去された後の第２の円筒部材の表面６２１−１を粗面化する第２の工程４０２が実行される。

この第２の工程は、投射材としてガラスパウダーを用いたブラスト処理によって第２の円筒部材６２の表面６２１−１を図６の示すように粗面化する処理となる。

図７は、図４に示した第２の工程で行われる投射材としてガラスパウダーを用いたブラスト処理の説明図である。

この第２の工程で行われる、投射材としてガラスパウダーを用いたブラスト処理は、圧縮空気により投射材であるガラスパウダーを第２の円筒部材６２の表面６２１−１に投射する空気式ブラスト処理が用いられ、この空気式ブラスト処理の加工空気圧力は、０．１〜０．６ＭＰａに設定するのが好ましい。

この第２の工程の空気式ブラスト処理で用いられるガラスパウダーは、不定形のガラス粒子からなっている。ガラスパウダーの製作方法は、ガラスあるいはガラスカレット（ガラス製品を回収した際に、いったん破砕した状態の「ガラス片」）を粉砕し、不定形のガラス微粒子とした。粉砕方法として、媒体撹拌ミル、ボールミル、ロールクラッシャー等を用いて行う。本実施例としては、乾式のボールミル法を使用した。この粉砕した微粒子を所望の粒径を得るため篩による分級処理をした。ガラスパウダーの粒子径は、０〜５３μｍ（最大粒子径）、０〜７５μｍ（最大粒子径）、０〜９０μｍ（最大粒子径）、０〜１５０μｍ（最大粒子径）、１００〜２５０μｍ（最大粒子径）、２５０〜５００μｍ（最大粒子径）の粒子集合体を使用する。好ましくは、０〜１５０μｍ（最大粒子径）、１００〜２５０μｍ（最大粒子径）が良い。

したがって、圧縮空気により投射材であるガラスパウダー７１０を第２の円筒部材６２の表面６２１−１に投射する空気式ブラスト処理を用いると、第２の円筒部材６２の表面６２１−１には、このガラスパウダー７１０の形状に対応する不定形の凹凸７１１が形成される。

また、この投射材としてガラスパウダーを用いた第２の工程のブラスト処理により、例えば、柔軟性のある基材に砥粒が固着された研磨材を使った第１の工程で離型剤層６３２の一部が残っていても、この残った離型剤層６３２の一部は、この第２の工程で除去されることになる。

投射材としてガラスパウダーを用いた第２の工程のブラスト処理により形成される凹凸７１１は、鉄球等を用いたブラスト処理により形成される凹凸より細かくすることができ（鉄球等を用いたブラスト処理によっても鉄球等の球径を小さくすれば、細かな凹凸を形成することができるが、鉄球等の球径を小さくすると粉塵爆発を起こす可能性があり採用できない）、また、その形状は不定形となるので、後に、この第２の円筒部材６２の表面６２１−１に、コーティング層であるめっき層６３３を無電解めっきにより形成する際の、第２の円筒部材６２の表面６２１−１とめっき層との結合を強固にする、いわゆるアンカー効果を有する。

次に、この第２の円筒部材６２の内周面６２２（図２）を、投射材として鉄粉を用いてブラスト処理する第３の工程４０３が実行される。

図８は、図４に示した第３の工程で行われる投射材として鉄粉を用いたブラスト処理の説明図である。

この第３の工程で用いられる投射材としての鉄粉は、図８に示すように球状の鉄粒子７２０が用いられ、この球状の鉄粒子７２０を第２の円筒部材６２の内周面６２２に投射することにより、第２の円筒部材６２の内周面６２２に、この球状の鉄粒子７２０に対応する凹凸７２１を形成する。

この第３の工程は、第２の円筒部材６２の内周面６２２に形成されている図示しない離型剤層を含むその表面部分を除去する離型剤層除去処理とその表面部分に凹凸を形成する粗面化処理を含むものとなる。

なお、この第３の工程４０３においては、第２の工程のような優れたアンカー効果は得られないが、処理対象が第２の円筒部材６２の内周面６２２であることから、第２の円筒部材６２が高速回転しても、そこに後に形成されるめっき層が剥がれる虞はなく、また、この第３の工程においては、離型剤層除去処理とその表面の粗面化処理とが同時に行われるので、その結果工程数削減の効果もある。

次に、第２の円筒部材６２にめっき層を形成する第４の工程が実行される。

この第４の工程では、第２の工程４０２で凹凸７１１が形成され、第３の工程４０３で凹凸７２１が形成されて、それぞれ粗面化された第２の円筒部材６２を、無電解めっき液に浸漬することにより、例えば無電解ニッケルめっき層を形成する。

この第４の工程においては、第２の円筒部材６２の表面６２１に形成された凹凸７１１によるアンカー効果、第２の円筒部材６２の内周面６２２に形成された凹凸７２１によるアンカー効果により、強力に密着されためっき層の形成が可能になる。

図９は、図４に示した第４の工程後の第２の円筒部材の表面の要部部分断面拡大図である。

図９に示すように、第２の円筒部材６２の表面６２１−２には、凹凸７１１の存在によるアンカー効果により、表面６２１−２に強固に密着されためっき層６３３が形成される。

次に、第４の工程で形成されためっき層の表面を黒化する第５の工程４０５が実行される。この第５の工程の黒化処理は、第２の円筒部材６２の放熱性を向上させるために行われるもので、具体的には、めっき層が形成された第２の円筒部材６２を塩化第二鉄、塩化第二銅、硫酸第二鉄、硫酸第二銅等の溶液に浸漬し、その後、塩酸、硫酸、硝酸等に浸漬することにより行われる。ここで、めっき層の表面を黒化する第５の工程４０５で、塩酸、硫酸、硝酸等を用いる理由は、黒化処理の進行速度を遅くして、黒化処理を制御可能にするためで、これにより第２の円筒部材６２に対して最適な黒化処理が可能になる。この黒化処理に要する時間は数時間程度である。

図１０は、図４に示した第５の工程後の第２の円筒部材の表面の要部部分断面拡大図である。

第２の円筒部材６２の表面６２１−２には、めっき層６３３が形成され、そのめっき層６３３の表面に黒化された黒化層６３４が形成される。

この第５の工程の黒化処理による第２の円筒部材６２の黒化層の黒色度は、７５％以上にするのが好ましい。

なお、黒色度は、放射率に対応するもので、黒体が放出する光（黒体放射）のエネルギーを１としたときの比率を百分率で示したものである。

なお上記実施例においては、翼排気部Ｐｔとネジ溝ポンプ部Ｐｓとを有する複合型真空ポンプに本発明を適用した場合を示したが、本発明は、ネジ溝ポンプのみからなる真空ポンプにも同様に適用することができる。

図１１は、本発明が適用される他の真空ポンプ（ねじ溝ポンプ）Ｐ２の断面図である。

同図の真空ポンプＰ２は、図１の真空ポンプＰ１における翼排気部Ｐｔを省略した形式であり、その基本的な構成として、円形部材６０と、円形部材６０をその中心周りに回転駆動する駆動手段（具体的には、ロータ軸５、ラジアル磁気軸受１０、１０及びアキシャル磁気軸受１１、駆動モータ１２からなるポンプ支持系・回転駆動系）と、円形部材６０の外周に接合した円筒部材６２と、円筒部材６２の外周を囲むネジ溝ポンプ部ステータとしての固定部材１８と、円筒部材６２と固定部材１８との間に形成されるネジ溝ポンプ流路Ｓと、を具備すること、並びに、円形部材６０及び円筒部材６２の回転によりネジ溝ポンプ流路Ｓを通じてガスを排気することは、図１の真空ポンプＰ１と同様であるので、同一部材には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

なお、円形部材６０と円筒部材６２とからなるロータ６は、図１のロータ６と同様の構造でロータ軸５に一体化している。

この図１１に示す真空ポンプＰ２の円筒部材６２に対しても図１に示した第２の円筒部材６２と同様に本発明が適用可能である。

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内であれば、当業者の通常の創作能力によって多くの変形が可能である。

１ 外装ケース
１Ａ ポンプケース
１Ｂ ポンプベース
１Ｃ フランジ
２ ガス吸気口
３ ガス排気口
４ ステータコラム
５ ロータ軸
６ ロータ
６０ 円形部材
６１ 第１の円筒部材
６２ 第２の円筒部材
６３ 端部材
７ ボス孔
９ ロータ軸肩部
１０ ラジアル磁気軸受
１０Ａ ラジアル電磁石ターゲット
１０Ｂ ラジアル電磁石
１０Ｃ ラジアル方向変位センサ
１１ アキシャル磁気軸受
１１Ａ アーマチュアディスク
１１Ｂ アキシャル電磁石
１１Ｃ アキシャル方向変位センサ
１２ 駆動モータ
１２Ａ 固定子
１２Ｂ 回転子
１３ 回転翼
１４ 固定翼
１８ 固定部材
１９ ネジ溝
Ｐ１ 真空ポンプ（複合ポンプ）
Ｐ２ 真空ポンプ（ネジ溝ポンプ）
Ｐｔ 翼排気部
Ｐｓ ネジ溝ポンプ部
Ｓ ネジ溝ポンプ流路
６２１ 第２の円筒部材の表面
６２２ 第２の円筒部材の内周面
６３１ 強化繊維
６３２ 離型剤層
６３３ めっき層
６３４ 黒化層

Claims (7)

1. 表面に被膜を備えた繊維強化複合材料からなる円筒状の真空ポンプ用部品であって、
   前記被膜は、前記繊維強化複合材料の表面を柔軟性のある基材に砥粒が固着された研磨材を使って研磨することによって除去する第１の工程、前記繊維強化複合材料の表面を投射材としてガラスパウダーを用いたブラスト処理によって粗面化する第２の工程を経て形成されていることを特徴とする真空ポンプ用部品。
2. 前記ブラスト処理は、
   圧縮空気により前記投射材を投射することを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ用部品。
3. 前記圧縮空気の加工空気圧力は、０．１〜０．６ＭＰａであることを特徴とする請求項２に記載の真空ポンプ用部品。
4. 前記繊維強化複合材料の内周面は、投射材として鉄粉を用いたブラスト処理によって表面を除去するとともに粗面化する第３の工程を経て形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の真空ポンプ用部品。
5. 前記被膜は、めっき処理及びその後の黒化処理を経て形成され、該黒化処理によって形成された面の黒色度は７５％以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の真空ポンプ用部品。
6. 前記請求項１から５のいずれか１項に記載の真空ポンプ用部品を備えた真空ポンプに使用されるロータ。
7. 前記請求項１から５のいずれか１項に記載の真空ポンプ用部品を備えた真空ポンプ。
   

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