JP7021145B2

JP7021145B2 - 真空弁

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Publication number: JP7021145B2
Application number: JP2019065201A
Authority: JP
Inventors: 直也城山
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2022-02-16
Anticipated expiration: 2039-03-29
Also published as: JP2020165463A

Description

本発明は、シリンダ部と弁部とが連結してなる真空弁であって、シリンダ部内に摺動可能に保持されるピストンにより、シリンダ部と弁部とにピストンの摺動方向に沿って挿通される主軸が駆動され、主軸が駆動されることで、弁部において主軸に連結される弁体の開弁動作が行われる真空弁に関するものである。

液晶パネル製造工程においては、液晶パネル製造用チャンバと真空ポンプとを連通させる配管の途中に真空弁を配置し、液晶パネル製造用チャンバの真空圧力を制御する。
液晶パネル製造工程においては、液晶パネル製造用チャンバと配管により連通する真空ポンプが常時運転をしているが、液晶パネル製造用チャンバ内の真空排気を行うときを除いて、配管上の真空弁が閉弁状態であるため、真空ポンプによる液晶パネル製造用チャンバ内の気体の吸引は行われない。
液晶パネル製造用チャンバ内の真空排気を行うときには、真空弁を開弁する。すると、液晶製造用チャンバ内の気体が真空ポンプにより吸引される。液晶パネル製造用チャンバ内の真空圧力を１００Ｐａまで減圧されると、真空弁を閉弁し、液晶製造用チャンバ内でガラス基板の貼り付けが行われる。サイクルタイムは、小型の液晶で約２０秒、大型の液晶で約６０秒である。ここで、真空弁には、例えば、特許文献１に開示されるような真空弁が用いられる。

特許文献１に開示される真空弁は、シリンダ部内が、第１ピストン室と、第２ピストン室とに分割されており、どちらのピストン室に操作エアを供給するかによって、真空弁の緩速排気状態と、急速排気状態と、を切り替えることが可能となっている。そして、ストローク調整部材の操作により、緩速排気状態における弁体の開度の微調整、すなわち真空弁のコンダクタンスの微調整を行うことができるものである。

特開２０１０－７７５１号公報

しかしながら、上記従来技術には次のような問題があった。
同様の構成を持って複数の液晶パネル製造ラインを設置する場合、工場のレイアウトの関係で液晶パネル製造ラインの設置スペースが制限され、全ての液晶パネル製造ラインにおいて、液晶パネル製造用チャンバと真空ポンプの間の配管の長さを同一にすることができない場合がある。配管のコンダクタンスは、管の長さにも影響を受けるため、所定の真空圧力まで減圧するための所要時間が液晶パネル製造ライン毎に異なってくるという問題が生じていた。
液晶パネル製造のサイクルタイムは、小型の液晶で２０秒、大型の液晶であっても６０秒と短い。このような状況の中、減圧のための時間が数秒でも異なると、その時間が累積し、生産効率に悪影響を与える可能性がある。

この時、特許文献１に開示される真空弁を用いて、液晶パネル製造ライン毎に真空弁の弁体の弁開度を調整することで必要なコンダクタンスを設定し、全ての液晶パネル製造ラインにおいて減圧にかかる所要時間の均一化を図ることが考えられる。
しかし、当該真空弁は、ストローク調整部材の位置を調整することで、弁体のストロークの微調整、すなわち弁開度の微調整を行うことができるが、当該微調整は、弁体の最大弁開度を調整するものでなく、緩速排気状態における弁体の開度を調整するものであるため、全ての液晶パネル製造ラインにおいて減圧にかかる所要時間の均一化を図ることができるとしても、全ての液晶パネル製造ラインの真空弁を緩速排気状態にしなければならず、所定の真空圧力まで達する時間が却って長くなる。

液晶パネル製造用チャンバにおいては、例えば半導体製造工程のようにパーティクルの巻き上げが大きな問題となる可能性が低く、緩速排気状態と、急速排気状態との間を段階的に制御する必要性は乏しいため、所定の真空圧力まで効率的に減圧するのに必要なコンダクタンスを設定することが可能であり、かつ、液晶パネル製造ライン毎に該コンダクタンスを調整することで、全ての液晶パネル製造ラインにおいて減圧にかかる所要時間の均一化を図ることができる真空弁が求められている。
また、手動弁を用いてライン毎に調整を行うことも考えられるが、複数の液晶パネル製造ラインに設置された弁を全て手動で制御することは迂遠であり、却って生産効率に悪影響を与えるおそれがある。

本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、弁体の最大弁開度の調整をすることで真空弁のコンダクタンスを調整することができ、複数の製造ラインにおいて所定の真空圧力まで減圧するための所要時間を均一化することが可能な真空弁を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の真空弁は、次のような構成を有している。
（１）シリンダ部と弁部とが連結してなる真空弁であって、シリンダ部内に摺動可能に保持されるピストンにより、シリンダ部と弁部とにピストンの摺動方向に沿って挿通される主軸が駆動され、主軸が駆動されることで、弁部において主軸に連結される弁体の開弁動作が行われる真空弁において、ピストンは、シリンダ部内において、弁部側の第１位置と、弁部側とは反対の第２位置と、の間を一定のストロークをもって摺動すること、ピストンは、主軸を駆動するための押圧部を備えること、主軸は、ピストンの摺動方向に位置の調整が可能な被押圧部を備えること、被押圧部が、第１位置から第２位置に摺動するピストンの押圧部に押圧されることによってのみ、主軸が開弁方向に駆動され、ピストンが、第２位置に位置したとき、弁体は、最大弁開度となること、被押圧部の位置の調整がされることで、弁体が閉弁状態における、被押圧部と、押圧部と、の間の距離が調整可能であり、弁体の最大弁開度が調整可能であること、ピストンは、第１位置から第２位置まで摺動するとき、被押圧部に当接するまで単独で移動すること、を特徴とする。
（２）（１）に記載の真空弁において、被押圧部は、主軸に結合されるストローク調整部材により形成されること、ストローク調整部材は、主軸に螺合されており、ストローク調整部材の主軸における結合位置は、ピストンの駆動方向に、無段階に調整が可能であること、を特徴とする。

本発明の真空弁は、上記構成を有することにより次のような作用・効果を有する。
（１）シリンダ部と弁部とが連結してなる真空弁であって、シリンダ部内に摺動可能に保持されるピストンにより、シリンダ部と弁部とにピストンの摺動方向に沿って挿通される主軸が駆動され、主軸が駆動されることで、弁部において主軸に連結される弁体の開弁動作が行われる真空弁において、ピストンは、シリンダ部内において、弁部側の第１位置と、弁部側とは反対の第２位置と、の間を一定のストロークをもって摺動すること、ピストンは、主軸を駆動するための押圧部を備えること、主軸は、ピストンの摺動方向に位置の調整が可能な被押圧部を備えること、被押圧部が、第１位置から第２位置に摺動するピストンの押圧部に押圧されることによってのみ、主軸が開弁方向に駆動され、ピストンが、第２位置に位置したとき、弁体は、最大弁開度となること、被押圧部の位置の調整がされることで、弁体が閉弁状態における、被押圧部と、押圧部と、の間の距離が調整可能であり、弁体の最大弁開度が調整可能であること、を特徴とするので、弁体の最大弁開度の調整をすることで真空弁のコンダクタンスを調整することができ、複数の製造ラインにおいて所定の真空圧力まで減圧するための所要時間を均一化することが可能である。

詳しく説明すると、主軸は被押圧部を備え、被押圧部を、ピストンの押圧部が押圧することで、主軸が駆動し、弁部において弁体の開弁動作が行われる。ピストンは、シリンダ部内において、弁部側の第１位置と、弁部側とは反対の第２位置と、の間を一定のストロークをもって摺動するものであり、ピストンが第２位置にあるときに、弁体が最大弁開度となる。
そして、被押圧部の位置は、ピストンの駆動方向に調整可能であるため、閉弁状態において、被押圧部とピストンとの距離を調整することができる。押圧部が被押圧部を押圧するときに開弁動作が開始されるため、被押圧部と押圧部との距離が離れるほど、ピストンが開弁方向への駆動を開始してから、押圧部が被押圧部に当接し、押圧を開始するまでのピストン単独の駆動距離が長くなる。
ピストンは、シリンダ部内において一定のストロークをもって摺動するため、ピストン単独で駆動される距離の分だけ、主軸が駆動される距離が短くなり、これに合わせて弁体の最大弁開度もピストンが単独で駆動される距離の分だけ小さくなる。一方で、閉弁状態において、被押圧部の位置を、ピストンの押圧部と接触する位置に調整しておけば、ピストンが開弁方向に駆動されると同時に被押圧部の押圧が開始される。よって、ピストンの、シリンダ部内におけるストロークが、主軸および弁体の駆動距離となり、弁体の最大弁開度が最大となる。
このように、被押圧部の位置を調整することで、弁体の最大弁開度を調整することができる。最大弁開度を調整することで真空弁のコンダクタンスを調整することができ、真空弁のコンダクタンスを調整することで、液晶パネル製造用チャンバと真空ポンプとを連通する配管のコンダクタンスと、真空弁のコンダクタンスとの合成コンダクタンスを調整することが可能である。

例えば、液晶パネル製造ラインが２つあり、一方の液晶パネル製造ラインの配管がもう一方の液晶パネル製造ラインの配管より長い場合に、双方の液晶パネル製造ラインの真空弁の被押圧部が同一位置に調整されていると、配管の長い液晶パネル製造ラインの方が、配管が短い液晶パネル製造ラインよりもコンダクタンスが低く、減圧にかかる時間が長くなる。このような場合には、配管が長い方の液晶パネル製造ラインに配設された真空弁の被押圧部を、真空弁の最大弁開度が大きくなる方向に調整し、配管が短い方の液晶パネル製造ラインの減圧時間を合わせることが可能である。もしくは、配管が短い方の液晶パネル製造ラインに配設された真空弁の被押圧部を、真空弁の最大弁開度が小さくなる方向に調整すれば、配管が長い方の液晶パネル製造ラインの減圧時間に合わせることも可能である。
このように、複数の液晶パネル製造ラインにおいて、全ての液晶パネル製造ラインにおいて減圧にかかる所要時間の均一化を図ることができる。

また、位置の調整可能な被押圧部がピストンの押圧部に押圧されることによってのみ主軸が駆動され、開弁動作が行われるため、本発明は、従来技術の真空弁のように、流量を緩速排気状態と急速排気状態の段階に分けて制御するものではなく、所定の真空圧力まで一定の時間で減圧することができるよう、真空弁のコンダクタンスを調整することが可能である。液晶パネル製造用チャンバにおいては、例えば半導体製造工程のようにパーティクルの巻き上げが大きな問題となる可能性が低く、緩速排気状態と、急速排気状態との間を段階的に制御する必要性は乏しいため、本発明のように所定の真空圧力まで効率的に減圧するのに必要なコンダクタンスを設定することが可能であれば、液晶パネル製造ライン毎にコンダクタンスを調整することで、全ての液晶パネル製造ラインにおいて減圧にかかる所要時間の均一化を図ることができ、製造効率の改善を図ることが可能である。

（２）（１）に記載の真空弁において、被押圧部は、主軸に結合されるストローク調整部材により形成されること、ストローク調整部材は、主軸に螺合されており、ストローク調整部材の主軸における結合位置は、ピストンの駆動方向に、無段階に調整が可能であること、を特徴とするので、例えば、ネジ部のピッチを０．５ｍｍピッチとすれば、ストローク調整部材を一回転させる度に、主軸におけるストローク調整部材の位置を０．５ｍｍ進退させることができる。被押圧部がストローク調整部材により形成されているため、ストローク調整部材の微調整を行うことで、被押圧部の位置を微調整することができ、真空弁の弁体の最大弁開度を微調整することができる。最大弁開度を微調整することができれば、配管径や液晶パネル製造用チャンバのサイズの公差によるばらつきに起因する液晶パネル製造ライン毎の減圧にかかる所要時間のばらつきを解消することができる。

本発明の実施形態に係る真空弁の断面図であって、ストローク調整部材が下限位置に位置した場合の閉弁状態を示す。本発明の実施形態に係る真空弁の断面図であって、ストローク調整部材が下限位置に位置した場合の最大開弁状態を示す。本発明の実施形態に係る真空弁の断面図であって、ストローク調整部材が上限位置に位置した場合の閉弁状態を示す。本発明の実施形態に係る真空弁の断面図であって、ストローク調整部材が上限位置に位置した場合の最大開弁状態を示す。本発明の実施形態に係る真空弁の上面図である。本発明の実施形態に係る真空弁を用いた液晶パネル製造ラインの概略図である。本発明の実施形態に係る真空弁を用いたい液晶パネル製造ラインにおける液晶パネル製造用チャンバが真空圧力に達するまでの時間を表したグラフであり、（ａ）はストローク調整部材の調整前、（ｂ）はストローク調整部材の調整後を表す。

本発明の真空弁１の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１乃至図４に示すように、真空弁１は、図中下方の弁部Ｘと図中上方のシリンダ部Ｙとが連結して構成されている。

まず、シリンダ部Ｙについて説明する。
シリンダチューブ２０は、押し出し加工などにより成形されたアルミ等の金属製パイプを所定長に切断したものである。
図１乃至４に示すように、シリンダチューブ２０の上端側開口部は上蓋２２により閉塞されており、上蓋２２は、シリンダチューブ２０の上端側開口部内周面に設けられた溝に配置されるＣリング３２により、軸方向にがたつかないように保持されている。
シリンダチューブ２０の下端側開口部は底蓋２１により閉塞されており、底蓋２１は、シリンダチューブ２０の下端側開口部内周面に設けられた溝に配置されるＣリング２８により、軸方向にがたつかないように保持されている。
底蓋２１の下端側には、主軸１１の上下運動を案内するパイプ部２１ｂが延設され、該パイプ部２１ｂは、後述するバルブボディ２の内部へ挿入されている。

図１乃至図４に示すように、シリンダチューブ２０の内周面に設けられた環状溝にＣリング３１が嵌合装着され、該Ｃリング３１に突き当てるように、仕切板２３がシリンダチューブ２０の上端開口部から嵌装されている。
上蓋２２と、仕切板２３と、シリンダチューブ２０の内壁とにより、ピストン室２４が形成されており、仕切板２３の図中上端面が、ピストン室２４の弁部側内面２４１を形成し、上蓋２２の図中下端面が、ピストン室２４の反弁部側内面２４２を形成している。そして、ピストン室２４にはピストン２６が摺動可能に装填されている。

図１乃至図４に示すように、ピストン室２４は、ピストン２６により上室２４Ａと下室２４Ｂとに区画されている。下室２４Ｂには、シリンダチューブ２０の外周面に穿設された操作ポート２９が、挿通孔３０によって連通している。
上室２４Ａは、上蓋２２に形成された貫通孔２２ａを介して外気に連通している。ピストン２６には、軸部２６ａが下端面から軸方向に延設されている。ピストン２６は、その軸部２６ａが仕切板２３の中心部に形成された保持孔２３ａに摺動可能に挿通されている。
下室２４Ｂは、シリンダチューブ２０の内壁とピストン２６の外周面との間に備えられた弾性部材３３と、軸部２６ａと仕切板２３の内周面との間に備えられた弾性部材３４と、によって気密状態に保たれている。従って、操作エアが、操作ポート２９から下室２４Ｂに供給されると、ピストン２６は、ピストン室２４の弁部側内面２４１に接している第１位置から、反弁部側内面２４２に接している第２位置までの間を一定のストロークをもって摺動する。つまり、操作エアが下室２４Ｂに供給されると、下室２４Ｂ内の圧力が上昇し、ピストン２６が、ピストン室２４内を図中上方向（開弁方向）に押し上げられる。押し上げられるピストン２６の上限位置（第２位置）は、ピストン２６の上端面が、反弁部側内面２４２に当接した位置である。そして、開弁方向に押し上げられるピストン２６の押圧部２６ｃが、後述するストローク調整部材３８の被押圧部３８ａに当接し、開弁方向に押圧すると、ストローク調整部材３８が開弁方向に押し上げられる。ストローク調整部材３８が押し上げられるのに連動して、ストローク調整部材３８と連結されている主軸１１が開弁方向に駆動する。

主軸１１は、シリンダチューブ２０およびバルブボディ２に挿通されており、バルブボディ２内においては、パイプ部２１ｂに挿通され、下端部には弁体７がナット１２により連結されている。

主軸１１は、上端部に、パイプ部２１ｂに挿通されている部分よりも径の小さい調整部１１ｃを備えている。主軸１１は、調整部１１ｃがピストン２６の貫通孔２６ｂと上蓋２２の貫通孔２２ａに隙間を空けて挿通され、上蓋２２から突出している。調整部１１ｃは、ピストン室２４に配置される部分の外周面に調整ネジ部１１ｄが形成されている。

調整ネジ部１１ｄには、ストローク調整部材３８が螺合されており、ストローク調整部材３８を、主軸１１の軸心を中心に回転させることで、ストローク調整部材３８が、主軸１１の軸方向に沿って進退する。主軸１１の軸方向は、ピストン２６の駆動方向と同一であるため、ストローク調整部材３８が進退することにより、真空弁１の閉弁状態における、被押圧部３８ａと、ピストン２６の押圧部２６ｃとの距離が拡大または縮小される。
ストローク調整部材３８の下限位置は、ピストン２６が弁部側内面２４１に当接する下限位置（第１位置）にある場合に、ピストン２６の押圧部２６ｃに、ストローク調整部材３８の被押圧部３８ａが突き当たるまで調整ネジ部１１ｄにねじ込まれた位置である。一方、調整ネジ部１１ｄより上端側に抜け止め４０が取り付けられており、ストローク調整部材３８が、抜け止め４０により上方向の移動を制限される位置が、上限位置である。ストローク調整部材３８は、最下点位置と最上点位置の間で、位置を無段階に調整することができ、任意の位置で、止めネジ３９によって主軸１１に対して位置決め固定することができる。

このようなシリンダ部Ｙは、図１乃至図４に示すように、シリンダチューブ２０が固定盤１４を介してバルブボディ２に同軸上に積み重ねられ、図５に示すように、上方から４本のボルト１９でバルブボディ２に固定されている。また、固定盤１４は、シリンダチューブ２０とバルブボディ２との間で挟持されている。そして、固定盤１４の下端面によりベローズ１３が位置決め固定されている。

次に、弁部Ｘについて説明する。
図１乃至図４に示すように、弁部Ｘを構成するバルブボディ２の側方にはチャンバポート３が突設されており、チャンバポート３には、液晶パネル製造用チャンバ４２が配管４４を介して接続される。バルブボディ２の下方には、ポンプポート４が突設されており、ポンプポート４には、真空ポンプ４３が配管４５を介して接続される。
バルブボディ２は、ポンプポート４側の弁孔５の入口に、弁座６が平らな面で形成されており、弁体７が弁座６に当接・離間可能に配設されている。

弁体７は、弁体ブロック８と、保持プレート９と、環状シール部材１０とからなる。弁体ブロック８の下端面に設けられた段差部に、保持プレート９が収納され、段差部と保持プレート９の外周面とで形成されるアリ溝に環状シール部材１０が配置されている。

環状シール部材１０は、ゴムや樹脂など弾性力を有する材料で環状に形成されている。弁体７を構成する弁体ブロック８の上端面には、ベローズ１３の下端部が連結されており、ベローズ１３の上端部は、弁部Ｘとシリンダ部Ｙの間に配置される環状の固定盤１４に連結されているため、バルブボディ２内であって、ベローズ１３の外側の流路の気密が保たれる。また、ベローズ１３は、主軸１１と弁体７の上下動に従って伸縮する。

ベローズ１３内部には、復帰バネ４１がパイプ部２１ｂを覆うように配置されている。復帰バネ４１は、底蓋２１と弁体７とにより圧縮されており、圧縮されることにより生じる弾性力が、弁体７を弁閉方向に常時付勢している。

＜動作説明＞
このような構成からなる真空弁１では、以下のような作用によって真空排気が行われる。弁閉時、真空弁１は、図１に示すように弁体７の環状シール部材１０が弁座６に当接し、弁孔５が遮断された状態にある。これは、弁体７が復帰バネ４１の弾性力のみによって下方へと付勢されているからである。そして、チャンバポート３に接続された液晶パネル製造用チャンバ４２の真空排気を行う場合には、次のような動作が行われる。

真空排気を行う場合、真空弁１は操作ポート２９から操作エアがピストン室２４の下室２４Ｂへ供給される。操作エアが下室２４Ｂに供給されると、下室２４Ｂは、弾性部材３３、３４により気密に保たれているため、下室２４Ｂの圧力が上昇する。下室２４Ｂの圧力が上昇すると、ピストン２６は、下方から加圧され、図中上方向（開弁方向）へ駆動する。そして、開弁方向に駆動されるピストン２６の押圧部２６ｃが、ストローク調整部材３８の被押圧部３８ａ押し上げる。ストローク調整部材３８は、主軸１１の調整部１１ｃに螺合されているため、ストローク調整部材３８が押し上げられると、主軸１１は、復帰バネ４１の下方への付勢力に抗してピストン２６に開弁方向に持ち上げられる。主軸１１が開弁方向に持ち上げられると、主軸１１に結合されている弁体７が弁座６から離間する。ピストン２６は、主軸１１を持ち上げた後、更に一定量上昇したところで、上端面が反弁部側内面２４２に当たり、その移動が制限される。そのため、主軸１１及び弁体７の上昇も停止し、弁体７の最大弁開度となる。

液晶パネル製造用チャンバ４２内のガスの排気が終了すれば、下室２４Ｂを満たしていた操作エアが、操作ポート２９から排出され、ピストン２６を下方から押し上げていた操作エアによる加圧力が解除される。そのため、弁体７、主軸１１及びピストン２６は、復帰バネ４１による付勢力によって弁閉方向に駆動され、図１に示す状態へと戻される。そして、下降した弁体７の環状シール部材１０が弁座６に当接して弾性変形し、ポンプポート４とチャンバポート３とが遮断される。

＜流量調整方法＞
液晶パネル製造装置を製作する場合で、同様の構成を持って複数の液晶パネル製造ライン５０を設置する場合、工場のレイアウトの関係で液晶パネル製造ライン５０の設置スペースが制限され、全ての液晶パネル製造ライン５０において、液晶パネル製造用チャンバ４２と真空ポンプ４３の間の配管４４，４５の長さを同一にすることができない場合がある。配管４４，４５のコンダクタンスは、配管４４，４５の長さにも影響を受けるため、所定の真空圧力まで減圧するための所要時間が液晶パネル製造ライン５０毎に異なってくるという問題が生じていた。全ての液晶パネル製造ライン５０の減圧のための所要時間の均一化を図るために、液晶パネル製造ライン５０毎に真空弁１のコンダクタンスを任意に設定する必要がある。
真空弁１のコンダクタンスを任意に設定するためには、弁開度を調整することが必要である。真空弁１は、ストローク調整部材３８を、主軸１１の中心軸を中心にして、所定の方向に回転させることにより弁体７のストロークを調整し、真空排気時の流量を目標流量に設定することが可能である。

真空弁１の弁閉状態において、ストローク調整部材３８の被押圧部３８ａがピストン２６の押圧部２６ｃに当接している位置が、ストローク調整部材３８の下限位置である。このとき、下室２４Ｂに操作エアが供給されると、下室２４Ｂの圧力が上昇し、ピストン２６が開弁方向に押し上げられる。ストローク調整部材３８の被押圧部３８ａがピストン２６の押圧部２６ｃに当接した状態であるため、ピストン２６は、押し上げられ始めると同時に、ストローク調整部材３８の押圧を開始する。
ストローク調整部材３８が押圧を開始されると、ストローク調整部材３８が結合されている主軸１１が開弁方向に駆動することとなる。すると、その主軸１１に固定された弁体７は、復帰バネ４１の付勢力に抗して上昇し、弁開状態となり、ピストン２６の上端面が、反弁部側内面２４２に当接したときが、弁体７の最大弁開度である。このときの弁体７の開弁方向への移動量は、ピストン２６の移動量に等しい。

一方で、ストローク調整部材３８が下限位置よりも上方に位置決めされている場合、閉弁状態において、ピストン２６の押圧部２６ｃと、ストローク調整部材３８の被押圧部３８ａとの間に距離が生じるため、操作ポート２９から下室２４Ｂに操作エアが供給されると、ピストン２６は、ストローク調整部材３８に当接するまで単独で移動する。閉弁状態における押圧部２６ｃと、被押圧部３８ａとの間の距離は、ストローク調整部材３８を開弁方向に移動させるほど大きくなり、この距離が大きくなる分だけ、ピストン２６が単独で移動する距離が大きくなる。例えば、図３に示すようにストローク調整部材３８が上限位置にある場合、ピストン２６の押圧部２６ｃと、ストローク調整部材３８の被押圧部３８ａとの間の距離が最大となり、ピストン２６が単独で駆動する距離が最大となる。この場合に、操作エアが、操作ポート２９からピストン室２４の下室２４Ｂに供給され、ピストン２６が開弁方向に駆動すると、ストローク調整部材３８の被押圧部３８ａとの間の距離の分だけ、ピストン２６が単独で駆動する。ピストン２６が単独で駆動した後、押圧部２６ｃが被押圧部３８ａに当接すると、押圧部２６ｃが、ストローク調整部材３８の被押圧部３８ａ押し上げ始めるとともに、主軸１１が開弁方向に持ち上げられ、弁体７が弁座６から離間する。そして、ピストン２６の上端面が反弁部側内面２４２に当たり、その移動が制限され、弁体７が最大弁開度となる。このときの最大弁開度は、図１、図２に示すストローク調整部材３８が下限位置にある場合と比べて、ピストン２６が単独で駆動した距離の分だけ小さくなる。

ストローク調整部材３８は、主軸１１の調整部１１ｃに螺合されているため、ストローク調整部材３８を主軸１１の中心軸を中心に回転させることで、ストローク調整部材３８の位置を下限位置から上限位置の間で無段階に調整可能である。ストローク調整部材３８の位置を調整することで、被押圧部３８ａの位置が調整され、弁体７の最大弁開度を調整することができる。最大弁開度を調整することで真空弁１のコンダクタンスを調整することができ、真空弁１のコンダクタンスを調整することで、液晶パネル製造用チャンバ４２と真空ポンプ４３とを連通する配管４４，４５のコンダクタンスと、真空弁１のコンダクタンスとの合成コンダクタンスを調整することが可能である。
複数の液晶パネル製造ライン５０において、液晶パネル製造ライン５０毎に、所定の真空圧力まで達する時間と圧力とを見ながら上記合成コンダクタンスを調整し、全ての液晶パネル製造ライン５０において減圧にかかる所要時間の均一化を図ることができる。

尚、真空弁１は、調整ネジ部１１ｄのピッチを０．５ｍｍとしており、ストローク調整部材３８を主軸１１の軸心を中心に一回転させる度に、主軸１１におけるストローク調整部材３８の位置を０．５ｍｍ進退させることができる。ピッチを０．５ｍｍとしておけば、例えばストローク調整部材３８を４５度回転させれば主軸１１におけるストローク調整部材３８の位置が約０．０６ｍｍ進退する。被押圧部３８ａがストローク調整部材３８により形成されているため、ストローク調整部材３８の位置の微調整を行うことで、被押圧部３８ａの位置を微調整することができ、その調整した分だけ真空弁１の弁体７の最大弁開度を微調整することができる。上記のようにストローク調整部材３８を４５度回転させ、０．０６ｍｍ調整した場合には最大弁開度が０．０６ｍｍ調整される。短時間に減圧を行う場合などには、約０．０６ｍｍ程度の微調整でも減圧時間に対する影響は大きい。
このように最大弁開度を微調整することができれば、配管４４，４５の径や液晶パネル製造用チャンバ４２のサイズの公差によるばらつきに起因する液晶パネル製造ライン５０毎の、減圧にかかる所要時間のばらつきを解消できる。

図７（ａ），（ｂ）は、縦軸が液晶パネル製造用チャンバ４２の圧力値を表し、横軸が時間を表すグラフであって、２つの液晶パネル製造ライン５０Ａ，５０Ｂにおける液晶パネル製造用チャンバ４２が真空圧力にまで達するまでにかかった時間を表す。
図７（ａ）中の液晶パネル製造ライン５０Ａ，５０Ｂは、液晶パネル製造ライン５０Ａ，５０Ｂのそれぞれの真空弁１のストローク調整部材３８の位置を同一とし、弁開度を最大とした場合のグラフである
このグラフより、液晶パネル製造ライン５０Ａの液晶パネル製造用チャンバ４２の方が、液晶パネル製造ライン５０Ｂの液晶パネル製造用チャンバ４２に比べて、減圧される速度が速いことが分かる。この速度の差は、配管４４，４５の長さの違いや、液晶パネル製造用チャンバ４２のサイズの公差によるばらつきなどから生じる。
そして、液晶パネル製造ライン５０Ａの真空弁１のストローク調整部材３８の位置を調整し、液晶パネル製造ライン５０Ａの液晶パネル製造用チャンバ４２が減圧される速度を、液晶パネル製造ライン５０Ｂの液晶パネル製造用チャンバ４２が減圧される速度に合わせたものが、図７（ｂ）に表すグラフである。このように、真空弁１のストローク調整部材３８の位置を調整することで、複数の液晶パネル製造ライン５０において、減圧にかかる所要時間の均一化を図ることができる。

以上説明したように、本実施形態の真空弁１によれば、
（１）シリンダ部Ｙと弁部Ｘとが連結してなる真空弁１であって、シリンダ部Ｙ内に摺動可能に保持されるピストン２６により、シリンダ部Ｙと弁部Ｘとにピストン２６の摺動方向に沿って挿通される主軸１１が駆動され、主軸１１が駆動されることで、弁部Ｘにおいて主軸１１に連結される弁体７の開弁動作が行われる真空弁１において、ピストン２６は、シリンダ部Ｙ内において、弁部Ｘ側の第１位置と、弁部Ｘ側とは反対の第２位置と、の間を一定のストロークをもって摺動すること、ピストン２６は、主軸１１を駆動するための押圧部２６ｃを備えること、主軸１１は、ピストン２６の摺動方向に位置の調整が可能な被押圧部３８ａを備えること、被押圧部３８ａが、第１位置から第２位置に摺動するピストン２６の押圧部２６ｃに押圧されることによってのみ、主軸１１が開弁方向に駆動され、ピストン２６が、第２位置に位置したとき、弁体７は、最大弁開度となること、被押圧部３８ａの位置の調整がされることで、弁体７が閉弁状態における、被押圧部３８ａと、押圧部２６ｃと、の間の距離が調整可能であり、弁体７の最大弁開度が調整可能であること、を特徴とするので、最大弁開度の調整をすることで真空弁１のコンダクタンスを調整することができ、複数の液晶パネル製造ライン５０において所定の真空圧力まで減圧するための所要時間を均一化することが可能である。

詳しく説明すると、主軸１１は被押圧部３８ａを備え、被押圧部３８ａを、開弁方向に駆動するピストン２６の押圧部２６ｃが押圧することで、主軸１１が開弁方向に駆動し、弁部Ｘにおいて弁体７の開弁動作が行われる。ピストン２６は、シリンダ部Ｙ内において、弁部Ｘ側の第１位置と、弁部Ｘ側とは反対の第２位置と、の間を一定のストロークをもって摺動するものであり、ピストン２６が第２位置にあるときに、弁体７が最大弁開度となる。
そして、被押圧部３８ｃの位置は、ピストン２６の駆動方向に調整可能であるため、閉弁状態において、被押圧部３８ｃとピストン２６との距離を調整することができる。押圧部２６ｃが被押圧部３８ａを押圧するときに開弁動作が開始されるため、被押圧部３８ａと押圧部２６ｃとの距離が離れるほど、ピストン２６が開弁方向への駆動を開始してから、押圧部２６ｃが被押圧部３８ａに当接し、押圧を開始するまでのピストン２６単独の駆動距離が長くなる。
ピストン２６は、シリンダ部Ｙ内において一定のストロークをもって摺動するため、ピストン２６単独で駆動される距離の分だけ、主軸１１が弁開方向に駆動される距離が短くなり、これに合わせて弁体７の最大弁開度もピストン２６が単独で駆動される距離の分だけ小さくなる。一方で、閉弁状態において、被押圧部３８ｃの位置を、ピストン２６の押圧部２６ｃと接触する位置に調整しておけば、ピストン２６が開弁方向に駆動されると同時に被押圧部３８ａの押圧が開始される。よって、ピストン２６の、シリンダ部Ｙ内におけるストロークが、主軸１１および弁体７の駆動距離となり、弁体７の最大弁開度が最大となる。
このように、被押圧部３８ａの位置を調整することで、弁体７の最大弁開度を調整することができる。最大弁開度を調整することで真空弁１のコンダクタンスを調整することができ、真空弁１のコンダクタンスを調整することで、液晶パネル製造用チャンバ４２と真空ポンプ４３とを連通する配管４４，４５のコンダクタンスと、真空弁１のコンダクタンスとの合成コンダクタンスを調整することが可能である。

例えば、液晶パネル製造ライン５０が２つあり、一方の液晶パネル製造ライン５０の配管４４，４５がもう一方の液晶パネル製造ライン５０の配管４４，４５より長い場合に、双方の液晶パネル製造ライン５０の真空弁１の被押圧部３８ａの位置が同一位置に調整されていると、配管４４，４５の長い液晶パネル製造ライン５０の方が、配管４４，４５が短い液晶パネル製造ライン５０よりもコンダクタンスが低く、減圧にかかる時間が長くなる。このような場合には、配管４４，４５が長い方の液晶パネル製造ライン５０に配設された真空弁１の被押圧部３８ａの位置を、真空弁１の最大弁開度が大きくなる方向に調整し、配管４４，４５が短い方の液晶パネル製造ライン５０の減圧時間を合わせることが可能である。もしくは、配管４４，４５が短い方の液晶パネル製造ライン５０に配設された真空弁１の被押圧部３８ａの位置を、真空弁１の最大弁開度が小さくなる方向に調整すれば、配管４４，４５が長い方の液晶パネル製造ライン５０の減圧時間に合わせることも可能である。
複数の液晶パネル製造ライン５０において、液晶パネル製造ライン５０毎に、上記合成コンダクタンスを調整し、全ての液晶パネル製造ライン５０において減圧にかかる所要時間の均一化を図ることができる。

また、位置の調整可能な被押圧部３８ａがピストン２６の押圧部２６ｃに押圧されることによってのみ主軸１１が駆動され、開弁動作が行われるため、本発明は、従来技術の真空弁のように、流量を緩速排気状態と急速排気状態の段階に分けて制御するものではなく、所定の真空圧力まで一定の時間で減圧することができるように真空弁１のコンダクタンスを調整することが可能である。液晶パネル製造用チャンバ４２においては、例えば半導体製造工程のようにパーティクルの巻き上げが大きな問題となる可能性が低く、緩速排気状態と、急速排気状態との間を段階的に制御する必要性は乏しいため、本発明のように所定の真空圧力まで効率的に減圧するのに必要なコンダクタンスを設定することが可能であれば、液晶パネル製造ライン５０毎にコンダクタンスを調整することで、全ての液晶パネル製造ライン５０において減圧にかかる所要時間の均一化を図ることができ、製造効率の改善を図ることが可能である。

（２）（１）に記載の真空弁１において、被押圧部３８ａは、主軸１１に結合されるストローク調整部材３８により形成されること、ストローク調整部材３８は、主軸１１に螺合されており、ストローク調整部材３８の主軸１１における結合位置は、ピストン２６の駆動方向に、無段階に調整が可能であること、を特徴とするので、例えば、ネジ部のピッチを０．５ｍｍピッチとすれば、ストローク調整部材３８を一回転させる度に、主軸１１におけるストローク調整部材３８の位置を０．５ｍｍ進退させることができる。被押圧部３８ａがストローク調整部材３８により形成されているため、ストローク調整部材３８の微調整を行うことで、被押圧部３８ａの位置を微調整することができ、真空弁１の弁体７の最大弁開度を微調整することができる。最大弁開度を微調整することができれば、配管４４，４５の径や液晶パネル製造用チャンバ４２のサイズの公差によるばらつきに起因する液晶パネル製造ライン５０毎の減圧にかかる所要時間のばらつきを解消することができる。

なお、本実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。
例えば、調整ネジ部１１ｄのピッチを０．５ｍｍとしているが、これに限定されるものではない。

１真空弁
７弁体
１１主軸
２６ピストン
２６ｃ押圧部
３８ａ被押圧部
Ｘ弁部
Ｙシリンダ部

Claims

シリンダ部と弁部とが連結してなる真空弁であって、前記シリンダ部内に摺動可能に保持されるピストンにより、前記シリンダ部と前記弁部とに前記ピストンの摺動方向に沿って挿通される主軸が駆動され、前記主軸が駆動されることで、前記弁部において前記主軸に連結される弁体の開弁動作が行われる真空弁において、
前記ピストンは、前記シリンダ部内において、前記弁部側の第１位置と、前記弁部側とは反対の第２位置と、の間を一定のストロークをもって摺動すること、
前記ピストンは、前記主軸を駆動するための押圧部を備えること、
前記主軸は、前記ピストンの摺動方向に位置の調整が可能な被押圧部を備えること、
前記被押圧部が、前記第１位置から前記第２位置に摺動する前記ピストンの前記押圧部に押圧されることによってのみ、前記主軸が開弁方向に駆動され、前記ピストンが、前記第２位置に位置したとき、前記弁体は、最大弁開度となること、
前記被押圧部の位置の調整がされることで、前記弁体が閉弁状態における、前記被押圧部と、前記押圧部と、の間の距離が調整可能であり、前記弁体の前記最大弁開度が調整可能であること、
前記ピストンは、前記第１位置から前記第２位置まで摺動するとき、前記被押圧部に当接するまで単独で移動すること、
を特徴とする真空弁。
請求項１に記載の真空弁において、
前記被押圧部は、前記主軸に結合されるストローク調整部材により形成されること、
前記ストローク調整部材は、前記主軸に螺合されており、前記ストローク調整部材の前記主軸における結合位置は、前記ピストンの駆動方向に、無段階に調整が可能であること、
を特徴とする真空弁。