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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023170492
(43)【公開日】2023-12-01
(54)【発明の名称】流体制御機器およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
F16J 3/02 20060101AFI20231124BHJP
F16K 7/12 20060101ALI20231124BHJP
【ＦＩ】
F16J3/02 D
F16K7/12 A
F16K7/12 B
F16J3/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022082302
(22)【出願日】2022-05-19
(71)【出願人】
【識別番号】000106760
【氏名又は名称】ＣＫＤ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】石川 信治
(72)【発明者】
【氏名】安江 博人
(72)【発明者】
【氏名】常塚 淳志
【テーマコード（参考）】
3J045
【Ｆターム（参考）】
3J045AA04
3J045AA20
3J045BA03
3J045CA08
3J045CA20
3J045DA10
(57)【要約】
【課題】ダイヤフラム部材の接液面への制御流体の成分の付着を防止することが可能な流体制御機器およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】制御流体が入力される入力流路１２１ａと、制御流体（例えば薬液）が出力される入力流路１２１ａと連通した出力流路１２１ｂと、フッ素樹脂からなるダイヤフラム部材１２２と、を備え、ダイヤフラム部材１２２は可撓性を有する薄膜部１２４を備え、薄膜部１２４が弾性変形することにより制御流体を制御する流体制御機器において、薄膜部１２４は、制御流体と接触する接液面を備えること、接液面の、少なくとも一部が、金型転写面１２７であること。
【選択図】図２
【解決手段】制御流体が入力される入力流路１２１ａと、制御流体（例えば薬液）が出力される入力流路１２１ａと連通した出力流路１２１ｂと、フッ素樹脂からなるダイヤフラム部材１２２と、を備え、ダイヤフラム部材１２２は可撓性を有する薄膜部１２４を備え、薄膜部１２４が弾性変形することにより制御流体を制御する流体制御機器において、薄膜部１２４は、制御流体と接触する接液面を備えること、接液面の、少なくとも一部が、金型転写面１２７であること。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
制御流体が入力される入力流路と、前記入力流路から入力された制御流体を出力するための出力流路と、フッ素樹脂からなるダイヤフラム部材と、を備え、前記ダイヤフラム部材は可撓性を有する薄膜部を備え、前記薄膜部が弾性変形することにより前記制御流体を制御する流体制御機器において、
前記薄膜部は、前記制御流体と接触する接液面を備えること、
前記接液面の、少なくとも一部が、金型転写面であること、
を特徴とする流体制御機器。
前記薄膜部は、前記制御流体と接触する接液面を備えること、
前記接液面の、少なくとも一部が、金型転写面であること、
を特徴とする流体制御機器。
【請求項2】
請求項１に記載の流体制御機器において、
前記薄膜部の、前記接液面とは反対側の面は、切削加工面であること、
を特徴とする流体制御機器。
前記薄膜部の、前記接液面とは反対側の面は、切削加工面であること、
を特徴とする流体制御機器。
【請求項3】
請求項１または２に記載の流体制御機器において、
前記金型転写面の表面粗さは、Ｒａ０．０５μｍ以下であること、
を特徴とする流体制御機器。
前記金型転写面の表面粗さは、Ｒａ０．０５μｍ以下であること、
を特徴とする流体制御機器。
【請求項4】
請求項１または２に記載の流体制御機器において、
前記フッ素樹脂は、メルトフローレートが２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下のパーフルオロアルコキシアルカンであること、
を特徴とする流体制御機器。
前記フッ素樹脂は、メルトフローレートが２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下のパーフルオロアルコキシアルカンであること、
を特徴とする流体制御機器。
【請求項5】
請求項１または２に記載の流体制御機器において、
前記フッ素樹脂は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、
を特徴とする流体制御機器。
前記フッ素樹脂は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、
を特徴とする流体制御機器。
【請求項6】
請求項１または２に記載の流体制御機器において、
前記金型転写面は、圧縮成形またはトランスファー成形に用いられる金型の鏡面仕上げ面が転写されたものであること、
を特徴とする流体制御機器。
前記金型転写面は、圧縮成形またはトランスファー成形に用いられる金型の鏡面仕上げ面が転写されたものであること、
を特徴とする流体制御機器。
【請求項7】
請求項６に記載の流体制御機器において、
前記接液面は、湾曲した面であること、
を特徴とする流体制御機器。
前記接液面は、湾曲した面であること、
を特徴とする流体制御機器。
【請求項8】
請求項１または２に記載の流体制御機器において、
前記ダイヤフラム部材は、前記制御流体が流れる流路を開閉する弁体を備えること、
流体制御機器は、前記弁体が当接離間する弁座を備えること、
前記弁体は、少なくとも前記弁座と当接する部分が、第２の金型転写面であること、
を特徴とする流体制御機器。
前記ダイヤフラム部材は、前記制御流体が流れる流路を開閉する弁体を備えること、
流体制御機器は、前記弁体が当接離間する弁座を備えること、
前記弁体は、少なくとも前記弁座と当接する部分が、第２の金型転写面であること、
を特徴とする流体制御機器。
【請求項9】
制御流体が入力される入力流路と、前記入力流路から入力された制御流体を出力するための出力流路と、フッ素樹脂からなるダイヤフラム部材と、を備え、前記ダイヤフラム部材は可撓性を有する薄膜部を備え、前記薄膜部が弾性変形することにより前記制御流体を制御する流体制御機器を製造する流体制御機器の製造方法において、
前記薄膜部は、前記制御流体と接触する接液面を備えること、
前記接液面の、少なくとも一部が、金型転写面であること、
前記金型転写面を備えた前記ダイヤフラム部材の半製品を成形する第１工程と、
前記半製品を、前記金型転写面を残して切削加工することで、前記ダイヤフラム部材の形状を得る第２工程と、
を備えること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
前記薄膜部は、前記制御流体と接触する接液面を備えること、
前記接液面の、少なくとも一部が、金型転写面であること、
前記金型転写面を備えた前記ダイヤフラム部材の半製品を成形する第１工程と、
前記半製品を、前記金型転写面を残して切削加工することで、前記ダイヤフラム部材の形状を得る第２工程と、
を備えること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
【請求項10】
請求項９に記載の流体制御機器の製造方法において、
前記薄膜部の、前記接液面とは反対側の面は、切削加工面であること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
前記薄膜部の、前記接液面とは反対側の面は、切削加工面であること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
【請求項11】
請求項９または１０に記載の流体制御機器の製造方法において、
前記金型転写面の表面粗さは、Ｒａ０．０５μｍ以下であること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
前記金型転写面の表面粗さは、Ｒａ０．０５μｍ以下であること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
【請求項12】
請求項９または１０に記載の流体制御機器の製造方法において、
前記フッ素樹脂は、メルトフローレートが２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下のパーフルオロアルコキシアルカンであること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
前記フッ素樹脂は、メルトフローレートが２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下のパーフルオロアルコキシアルカンであること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
【請求項13】
請求項９または１０に記載の流体制御機器の製造方法において、
前記フッ素樹脂は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
前記フッ素樹脂は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
【請求項14】
請求項９または１０に記載の流体制御機器の製造方法において、
前記金型転写面は、圧縮成形またはトランスファー成形に用いられる金型の鏡面仕上げ面が転写されたものであること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
前記金型転写面は、圧縮成形またはトランスファー成形に用いられる金型の鏡面仕上げ面が転写されたものであること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
【請求項15】
請求項１４に記載の流体制御機器の製造方法において、
前記接液面は、湾曲した面であること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
前記接液面は、湾曲した面であること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
【請求項16】
請求項９または１０に記載の流体制御機器の製造方法において、
前記ダイヤフラム部材は、前記制御流体が流れる流路を開閉する弁体を備えること、
流体制御機器は、前記弁体が当接離間する弁座を備えること、
前記弁体は、少なくとも前記弁座と当接する部分が、第２の金型転写面であること、
前記第１工程により、前記第２の金型転写面を備える前記半製品を得ること、
前記第２工程により、前記半製品を、前記第２の金型転写面を残して切削加工することで、前記ダイヤフラム部材の形状を得ること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
前記ダイヤフラム部材は、前記制御流体が流れる流路を開閉する弁体を備えること、
流体制御機器は、前記弁体が当接離間する弁座を備えること、
前記弁体は、少なくとも前記弁座と当接する部分が、第２の金型転写面であること、
前記第１工程により、前記第２の金型転写面を備える前記半製品を得ること、
前記第２工程により、前記半製品を、前記第２の金型転写面を残して切削加工することで、前記ダイヤフラム部材の形状を得ること、
を特徴とする流体制御機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、制御流体が入力される入力流路と、前記制御流体が出力される入力流路と連通した出力流路と、フッ素樹脂からなるダイヤフラム部材と、を備え、前記ダイヤフラム部材は可撓性を有する薄膜部を備え、前記薄膜部が弾性変形することにより制御流体を制御する流体制御機器およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、薬液等の制御流体の流れの制御（例えば流量制御や圧力制御等）を行うため、制御流体が入力される入力流路と、制御流体が出力される出力流路と、可撓性の薄膜部を備えるダイヤフラム部材と、を備える流体制御機器が用いられている。流体制御機器は、薄膜部が弾性変形をすることにより、入力流路，出力流路により入出力される制御流体の流れを制御する。
【0003】
ここで、流体制御機器としては、例えば、ダイヤフラム弁、サックバック弁、ニードル弁、レギュレータ、ダイヤフラムポンプ等が知られている。また、特にダイヤフラム弁に用いられるダイヤフラム部材としては、特許文献１に開示されるダイヤフラム１５（符号は特許文献１による）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－６７３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のような流体制御機器に用いられるダイヤフラム部材は、薄膜部に制御流体と接触する接液面を備えている。接液面の表面粗さによっては、接液面において制御流体（例えば薬液）が滞留し、劣化した制御流体の成分が接液面に付着するおそれがある。そして、薄膜部が弾性変形を繰り返すうち、接液面に付着した制御流体の成分が脱落し、脱落した制御流体の成分がパーティクルとして制御流体に混入するおそれがある。
【0006】
制御流体の成分の付着を可能な限り防ぐためには、接液面の表面粗さを可能な限り低くする必要があるところ、特許文献１に記載のダイヤフラム１５の薄膜部（膜部３５ｂ）は切削加工により形成されるとある（特許文献１の段落［００３９］参照）。切削加工により接液面を形成することは、接液面に切削痕が残るなど、表面粗さの低減が困難であるため、薬液の成分の付着を防止する観点から好ましくない。
【0007】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ダイヤフラム部材の接液面への制御流体の成分の付着を防止することが可能な流体制御機器およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明の流体制御機器は、次のような構成を有している。
【0009】
（１）制御流体が入力される入力流路と、前記入力流路から入力された制御流体を出力するための出力流路と、フッ素樹脂からなるダイヤフラム部材と、を備え、前記ダイヤフラム部材は可撓性を有する薄膜部を備え、前記薄膜部が弾性変形することにより前記制御流体を制御する流体制御機器において、前記薄膜部は、前記制御流体と接触する接液面を備えること、前記接液面の、少なくとも一部が、金型転写面であること、を特徴とする。なお、流体制御機器とは、ダイヤフラム弁、サックバック弁、レギュレータ、ニードル弁、ダイヤフラムポンプ等の、薄膜部を備えるダイヤフラム部材を用いる機器を指す。また、金型転写面とは、射出成形用の金型のキャビティ表面、または圧縮成形用の金型のキャビティ表面、またはトランスファー成形用の金型のキャビティ表面を転写した面である。
【0010】
（１）に記載の流体制御機器によれば、薄膜部が備える接液面の、少なくとも一部が、金型転写面であるため、接液面を切削加工により形成するよりも、接液面の表面粗さを低くすることが可能である。よって、接液面における制御流体（例えば薬液）の滞留の発生を低減し、制御流体の成分が接液面に付着するおそれを低減させることができる。制御流体の成分が付着するおそれが低減できれば、接液面から制御流体の成分が脱落して、脱落した制御流体の成分がパーティクルとして制御流体に混入するおそれも低減することができる。
【0011】
なお、薄膜部の接液面の一部を金型転写面とするか、薄膜部の接液面の全てを金型転写面とするかは問わない。薄膜部の接液面の一部を金型転写面とする場合には、例えば、薄膜部が弾性変形したときに、変形の大きい部分や応力の集中しやすい部分を金型転写面とすることが考えられる。変形の大きい部分や応力の集中しやすい部分は、制御流体の成分が付着した場合に、当該成分が脱落しやすいためであり、金型転写面とすることで制御流体の成分が付着を防止するのである。
【0012】
（２）（１）に記載の流体制御機器において、前記薄膜部の、前記接液面とは反対側の面は、切削加工面であること、を特徴とする。
【0013】
薄膜部の、前記接液面とは反対側の面は、制御流体と接触しないため、接液面ほど表面粗さを低くする必要がない。また、薄膜部は、厚みが約０．１～０．５ｍｍであるため、金型による成形が困難である。そこで、薄膜部の、接液面とは反対側の面を、切削加工面とすることで、ダイヤフラム部材の接液面への制御流体の成分の付着を防止しつつ、製造コストを抑えることができる。
【0014】
（３）（１）または（２）に記載の流体制御機器において、前記金型転写面の表面粗さは、Ｒａ０．０５μｍ以下であること、を特徴とする。
【0015】
例えば、半導体製造装置に用いられる流体制御機器においては、半導体の歩留まり向上のため、制御流体へのパーティクル混入防止の要求が年々厳しくなっている。（３）に記載の流体制御機器によれば、金型転写面の表面粗さは、Ｒａ０．０５μｍ以下であるため、より確実に、接液面における制御流体（例えば薬液）の滞留の発生を低減し、制御流体の成分が接液面に付着するおそれを低減させることができ、上記した年々厳しくなる要求に耐えうる。なお、上に、半導体製造装置に用いられる流体制御機器について言及しているが、本発明に係る流体制御機器が半導体製造装置に用いられるものであることを限定するものではない。
【0016】
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の流体制御機器において、前記フッ素樹脂は、メルトフローレートが２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下のパーフルオロアルコキシアルカンであること、を特徴とする。
【0017】
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の流体制御機器において、前記フッ素樹脂は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、を特徴とする。
【0018】
従来、薄膜部の弾性変形が繰り返されることにより、薄膜部に亀裂が発生することが懸念されていた。亀裂が発生すると、亀裂内に制御流体が滞留し、劣化した制御流体の成分が付着するおそれがある。そして、制御流体の成分の付着は、制御流体にパーティクルが混入する原因となる。
【0019】
（４）または（５）に記載の流体制御機器によれば、薄膜部の屈曲耐久性を向上させることができる。したがって、薄膜部に亀裂が発生することを防止することができ、制御流体の滞留、パーティクルの発生を防止することができる。なお、ここでいうメルトフローレート（ＭＦＲ）とは、原材料であるフッ素樹脂の、成形後のＭＦＲを意味する。成形後のＭＦＲとは、原材料であるフッ素樹脂を溶融成形した後に、再び溶融させて測定したものであり、この測定は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、樹脂温度が摂氏３７２度、荷重５ｋｇ、オリフィスの内径２．１ｍｍ、オリフィスの高さが８．０ｍｍの条件下で行われるものである。
【0020】
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の流体制御機器において、前記金型転写面は、圧縮成形またはトランスファー成形に用いられる金型の鏡面仕上げ面が転写されたものであること、を特徴とする。
【0021】
射出成形によってダイヤフラム部材を成形するとした場合、成形時の樹脂の流動により、薄膜部の表面にフローマークが形成され、接液面（金型転写面）の表面粗さに悪影響を与えるおそれがある。しかし、（６）に記載の流体制御機器によれば、金型転写面は、圧縮成形またはトランスファー成形に用いられる金型の鏡面仕上げ面が転写されたものであるため、金型転写面の表面粗さを確実にＲａ０．０５μｍ以下にすることが可能となる。圧縮成形またはトランスファー成形のように、金型内の溶融した樹脂に圧力をかければ、金型内の溶融した樹脂を金型のキャビティ表面に押し付けることが可能であり、これにより、金型転写面を平滑に形成することが可能であるからである。
【0022】
（７）（６）に記載の流体制御機器において、前記接液面は、湾曲した面であること、を特徴とする。
【0023】
特許文献１に記載のダイヤフラムのように薄膜部を切削加工により形成する場合、湾曲した面として形成することが困難であるため、平面により形成することが一般的である。そうすると、薄膜部が弾性変形をする際、応力集中が起こりやすいため、屈曲耐久性が低下することが懸念される。
【0024】
（７）に記載の流体制御機器によれば、圧縮成形またはトランスファー成形により、接液面を、金型転写面を有しかつ湾曲した面として形成することが可能である。よって、ダイヤフラム部材の接液面への制御流体の成分の付着を防止しつつ、応力集中の緩和による屈曲耐久性の向上を図ることができる。
【0025】
（８）（１）乃至（７）のいずれか１つに記載の流体制御機器において、前記ダイヤフラム部材は、前記制御流体が流れる流路を開閉する弁体を備えること、 流体制御機器は、前記弁体が当接離間する弁座を備えること、前記弁体は、少なくとも前記弁座と当接する部分が、第２の金型転写面であること、を特徴とする。
【0026】
（８）に記載の流体制御機器によれば、ダイヤフラム部材は、制御流体が流れる流路を開閉する弁体を備え、流体制御機器は、弁体が当接離間する弁座を備える。例えば、ダイヤフラム弁やニードル弁等がこれに該当する。この場合、弁体は、少なくとも弁座と当接する部分が、第２の金型転写面であることが望ましい。従来、弁体の弁座と当接する部分は、開閉動作を繰り返すうちに摩耗が発生しやすく、その摩耗により発生する摩耗粉がパーティクルとして制御流体に混入するおそれがあった。弁体の、弁座と当接する部分を金型転写面として、表面粗さを低くすることで、摩耗の発生を抑えることが可能となる。なお、「第２の金型転写面」とは、薄膜部の備える接液面の金型転写面と、連続した面であるか、別個の面であるかは問わない。
【0027】
さらに、上記課題を解決するために、本発明の流体制御機器の製造方法は、次のような構成を有している。
【0028】
（９）制御流体が入力される入力流路と、前記入力流路から入力された制御流体を出力するための出力流路と、フッ素樹脂からなるダイヤフラム部材と、を備え、前記ダイヤフラム部材は可撓性を有する薄膜部を備え、前記薄膜部が弾性変形することにより前記制御流体を制御する流体制御機器を製造する流体制御機器の製造方法において、前記薄膜部は、前記制御流体と接触する接液面を備えること、前記接液面の、少なくとも一部が、金型転写面であること、前記金型転写面を備えた前記ダイヤフラム部材の半製品を成形する第１工程と、前記半製品を、前記金型転写面を残して切削加工することで、前記ダイヤフラム部材の形状を得る第２工程と、を備えること、を特徴とする。なお、流体制御機器とは、ダイヤフラム弁、サックバック弁、レギュレータ、ニードル弁、ダイヤフラムポンプ等の、薄膜部を備えるダイヤフラム部材を用いる機器を指す。また、金型転写面とは、射出成形用の金型のキャビティ表面、または圧縮成形用の金型のキャビティ表面、またはトランスファー成形用の金型のキャビティ表面を転写した面である。
【0029】
（９）に記載の流体制御機器の製造方法によれば、薄膜部が備える接液面の、少なくとも一部が、金型転写面になるため、接液面を切削加工により形成するよりも、接液面の表面粗さを低くすることが可能である。よって、接液面における制御流体（例えば薬液）の滞留の発生を低減し、制御流体の成分が接液面に付着するおそれを低減させることができる。制御流体の成分が付着するおそれが低減できれば、接液面から制御流体の成分が脱落して、脱落した制御流体の成分がパーティクルとして制御流体に混入するおそれも低減することができる。
【0030】
なお、薄膜部の接液面の一部を金型転写面とするか、薄膜部の接液面の全てを金型転写面とするかは問わない。接液面の一部を金型転写面とする場合には、例えば、薄膜部が弾性変形したときに、変形の大きい部分や応力の集中しやすい部分を金型転写面とすることが考えられる。変形の大きい部分や応力の集中しやすい部分は、制御流体の成分が付着した場合に、当該成分が脱落しやすいためであり、金型転写面とすることで制御流体の成分が付着を防止するのである。
【0031】
（１０）（９）に記載の流体制御機器の製造方法において、前記薄膜部の、前記接液面とは反対側の面は、切削加工面であること、を特徴とする。
【0032】
薄膜部の、前記接液面とは反対側の面は、制御流体と接触しないため、接液面ほど表面粗さを低くする必要がない。また、薄膜部は、厚みが約０．１～０．５ｍｍであるため、金型による成形が困難である。そこで、薄膜部の、接液面とは反対側の面を、切削加工面とすることで、ダイヤフラム部材の接液面への制御流体の成分の付着を防止しつつ、製造コストを抑えることができる。
【0033】
（１１）（９）または（１０）に記載の流体制御機器の製造方法において、前記金型転写面の表面粗さは、Ｒａ０．０５μｍ以下であること、を特徴とする。
【0034】
例えば、半導体製造装置に用いられる流体制御機器においては、半導体の歩留まり向上のため、制御流体へのパーティクル混入防止の要求が年々厳しくなっている。（１１）に記載の流体制御機器の製造方法によれば、金型転写面の表面粗さは、Ｒａ０．０５μｍ以下であるため、より確実に、接液面における制御流体（例えば薬液）の滞留の発生を低減し、制御流体の成分が接液面に付着するおそれを低減させることができ、上記した年々厳しくなる要求に耐えうる。なお、上に、半導体製造装置に用いられる流体制御機器について言及しているが、本発明に係る流体制御機器が半導体製造装置に用いられるものであることを限定するものではない。
【0035】
（１２）（９）乃至（１１）のいずれか１つに記載の流体制御機器の製造方法において、前記フッ素樹脂は、メルトフローレートが２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下のパーフルオロアルコキシアルカンであること、を特徴とする。
【0036】
（１３）（９）乃至（１２）のいずれか１つに記載の流体制御機器の製造方法において、前記フッ素樹脂は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、を特徴とする。
【0037】
従来、薄膜部の弾性変形が繰り返されることにより、薄膜部に亀裂が発生することが懸念されていた。亀裂が発生すると、亀裂内に制御流体が滞留し、劣化した制御流体の成分が付着するおそれがある。そして、制御流体の成分の付着は、制御流体にパーティクルが混入する原因となる。
【0038】
（１２）または（１３）に記載の流体制御機器の製造方法によれば、薄膜部の屈曲耐久性を向上させることができる。したがって、薄膜部に亀裂が発生することを防止することができ、制御流体の滞留、パーティクルの発生を防止することができる。なお、ここでいうメルトフローレート（ＭＦＲ）とは、原材料であるフッ素樹脂の、成形後のＭＦＲを意味する。成形後のＭＦＲとは、原材料であるフッ素樹脂を溶融成形した後に、再び溶融させて測定したものであり、この測定は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、樹脂温度が摂氏３７２度、荷重５ｋｇ、オリフィスの内径２．１ｍｍ、オリフィスの高さが８．０ｍｍの条件下で行われるものである。
【0039】
（１４）（９）乃至（１３）のいずれか１つに記載の流体制御機器の製造方法において、前記金型転写面は、圧縮成形またはトランスファー成形に用いられる金型の鏡面仕上げ面が転写されたものであること、を特徴とする。
【0040】
射出成形によってダイヤフラム部材を成形するとした場合、成形時の樹脂の流動により、薄膜部の表面にフローマークが形成され、接液面（金型転写面）の表面粗さに悪影響を与えるおそれがある。しかし、（１４）に記載の流体制御機器の製造方法によれば、金型転写面は、圧縮成形またはトランスファー成形に用いられる金型の鏡面仕上げ面が転写されたものであるため、金型転写面の表面粗さを確実にＲａ０．０５μｍ以下にすることが可能となる。圧縮成形またはトランスファー成形のように、金型内の溶融した樹脂に圧力をかければ、金型内の溶融した樹脂を金型のキャビティ表面に押し付けることが可能であり、これにより、金型転写面を平滑に形成することが可能であるからである。
【0041】
（１５）（１４）に記載の流体制御機器の製造方法において、前記接液面は、湾曲した面であること、を特徴とする。
【0042】
特許文献１に記載のダイヤフラム１５のように薄膜部を切削加工により形成する場合、湾曲した面として形成することが困難であるため、平面により形成することが一般的である。そうすると、薄膜部が弾性変形をする際、応力集中が起こりやすいため、屈曲耐久性が低下することが懸念される。
【0043】
（１５）に記載の流体制御機器の製造方法によれば、圧縮成形またはトランスファー成形により、接液面を、金型転写面を有しかつ湾曲した面として形成することが可能である。よって、ダイヤフラム部材の接液面への制御流体の成分の付着を防止しつつ、応力集中の緩和による屈曲耐久性の向上を図ることができる。
【0044】
（１６）（９）乃至（１５）のいずれか１つに記載の流体制御機器の製造方法において、前記ダイヤフラム部材は、前記制御流体が流れる流路を開閉する弁体を備えること、流体制御機器は、前記弁体が当接離間する弁座を備えること、前記弁体は、少なくとも前記弁座と当接する部分が、第２の金型転写面であること、前記第１工程により、前記第２の金型転写面を備える前記半製品を得ること、前記第２工程により、前記半製品を、前記第２の金型転写面を残して切削加工することで、前記ダイヤフラム部材の形状を得ること、を特徴とする。
【0045】
（１６）に記載の流体制御機器の製造方法によれば、ダイヤフラム部材は、制御流体が流れる流路を開閉する弁体を備え、流体制御機器は、弁体が当接離間する弁座を備える。例えば、ダイヤフラム弁やニードル弁等が上記流体制御機器に該当する。この場合、弁体は、少なくとも弁座と当接する部分が、第２の金型転写面であることが望ましい。従来、弁体の弁座と当接する部分は、開閉動作を繰り返すうちに摩耗が発生しやすく、その摩耗により発生する摩耗粉がパーティクルとして制御流体に混入するおそれがあった。弁体の、弁座と当接する部分を金型転写面として、表面粗さを低くすることで、摩耗の発生を抑えることが可能となる。なお、第２の金型転写面とは、薄膜部の備える接液面の金型転写面と、連続した面であるか、別個の面であるかは問わない。
【発明の効果】
【0046】
本発明の流体制御機器およびその製造方法によれば、ダイヤフラム部材の接液面への制御流体の成分の付着を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】ダイヤフラム弁の断面図である。
【図2】ダイヤフラム部材の部分断面図である。
【図3】流体制御機器の製造方法の第１工程を説明する図である。
【図4】流体制御機器の製造方法の第１工程を説明する図である。
【図5】流体制御機器の製造方法の第１工程を説明する図である。
【図6】ダイヤフラム部材の半製品の部分断面図である。
【図7】流体制御機器の製造方法の第２工程を説明する図である。
【図8】流体制御機器の製造方法の第１工程に用いる雌型を示す図である。
【図9】流体制御機器の製造方法の第２の形態における第１工程を説明する図である。
【図10】ダイヤフラム部材の変形例を示す部分断面図である。
【図12】サックバック弁の断面図である。
【図13】ニードル弁の断面図である。
【図14】レギュレータの断面図である。
【図15】ダイヤフラムポンプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0048】
【0049】
ダイヤフラム弁１は、例えば、半導体製造装置に用いられる薬液の流量制御を行う、エアオペレイト式の薬液弁である。ダイヤフラム弁１は、図１に示すように、上下に積み重なる駆動部１１と弁部１２とからなる。
【0050】
駆動部１１は、第１ハウジング１１１と、第２ハウジング１１２とが、図１中の上下方向に積み重なるようにして形成されており、その内部にピストン１１３を備えている。
【0051】
第１ハウジング１１１は、第２ハウジング１１２とは反対側の端部（図１中の上端部）が閉塞されている一方で、第２ハウジング１１２側の端部（図１中の下端部）が開口された中空筒状をなしており、外周面には、第１給排気口１１１ａが形成されている。そして、第１ハウジング１１１の開口された端部は、第２ハウジング１１２の図１中の上端部に、Ｏリング１１５を介して気密的に嵌装されている。
【0052】
第２ハウジング１１２は、第１ハウジング１１１側の端部（図１中の上端部）と、弁部１２側の端部（図１中の下端部）とが、ともに開口された中空筒状をなしており、外周面には第２給排気口１１２ａが形成されている。
【0053】
第１ハウジング１１１と第２ハウジング１１２とは同軸上に並んでおり、第１ハウジング１１１の中空部と、第２ハウジング１１２の中空部によりピストン室１１６が形成されている。
【0054】
ピストン室１１６には、ピストン１１３が、図１中の上下方向に摺動可能に装填されている。ここで、図１中の上方向は、開弁方向であり、図１中の下方向は、閉弁方向である。ピストン１１３は、円盤状のピストン部１１３ａを備えており、該ピストン部１１３ａにより、ピストン室１１６が、上室１１６ａと、下室１１６ｂとに区画されている。ピストン部１１３ａの外周面と、ピストン室１１６の内壁面の間にはＯリング１１７が配置されており、上室１１６ａと、下室１１６ｂとの間を気密に保っている。
【0055】
上室１１６ａは、第１連通路１１１ｂによって、第１給排気口１１１ａと連通しており、下室１１６ｂは、第２連通路１１２ｂによって、第２給排気口１１２ａと連通している。また、上室１１６ａには、コイルスプリング１１４が配設されており、コイルスプリング１１４の図１中の下端部は、ピストン部１１３ａの上端面に当接し、コイルスプリング１１４の図１中の上端部は、上室１１６ａの上面に当接している。そして、コイルスプリング１１４は、弾性力により、ピストン１１３を閉弁方向に付勢している。よって、第２給排気口１１２ａから下室１１６ｂに操作エアが供給されると、下室１１６ｂの圧力が上昇することで、コイルスプリング１１４の弾性力に抗して、ピストン１１３が開弁方向に移動されるようになっている。この際、上室１１６ａ内の空気は、第１給排気口１１１ａから排気される。そして、下室１１６ｂへの操作エアが停止されると、コイルスプリング１１４の弾性力により、ピストン１１３が閉弁方向に移動されるようになっている。
【0056】
また、ピストン１１３は、ピストン部１１３ａの下端側に延伸するピストンロッド１１３ｃを備えている。このピストンロッド１１３ｃは、第２ハウジング１１２の下端面と下室１１６ｂとを貫通する貫通孔１１２ｃに挿通されている。ピストンロッド１１３ｃの外周面と、貫通孔１１２ｃの内周面との間にはＯリング１１８が配設され、下室１１６ｂを気密に保っている。そして、ピストンロッド１１３ｃの先端部には、弁部１２を構成するダイヤフラム部材１２２が螺合されている。
【0057】
弁部１２は、駆動部１１の図１中の下側に連結されており、弁部本体１２１と、ダイヤフラム部材１２２と、台座１２６とから構成される。
【0058】
弁部本体１２１は、薬液等の制御流体を入力するための入力流路１２１ａと、入力された制御流体を出力するための出力流路１２１ｂとを備える。また、弁部本体１２１の図１中の上端面中央には、弁室１２１ｃが穿設されている。この弁室１２１ｃを介して、入力流路１２１ａと出力流路１２１ｂとが連通している。そして、入力流路１２１ａと出力流路１２１ｂとが連通することで、制御流体が流れる一連の流路が形成されている。また、弁室１２１ｃの底面には、ダイヤフラム部材１２２が当接離間する環状弁座１２１ｄ（弁座の一例）が形成されている。
【0059】
【0060】
弁体１２３は、図２に示すように、同軸上に並ぶ細径部１２３ａと太径部１２３ｃとを備えており、略円柱形状に形成されている。細径部１２３ａのピストン１１３側の端部（図１中の上端部）には、結合部１２３ｅが立設されている。この結合部１２３ｅがピストン１１３のピストンロッド１１３ｃの下端に連結されることで、図１に示すように、ダイヤフラム部材１２２がピストン１１３に連結されている。これにより、ピストン１１３が上下方向に摺動するに伴って、弁体１２３が上下動することが可能となっている。また、細径部１２３ａの結合部１２３ｅと反対側の端部には、細径部１２３ａよりも直径の大きい太径部１２３ｃが接続されている。太径部１２３ｃの、環状弁座１２１ｄに対向する下面は、弁体１２３の上下動に伴って環状弁座１２１ｄに当接離間して制御流体を制御するためのシール面１２３ｄである。
【0061】
薄膜部１２４は、図２に示すように、弁体１２３の、細径部１２３ａと太径部１２３ｃとの境界近傍の外周面から、半径方向の斜め上方に延伸し、上方に膨出するように湾曲して形成されている。支持部１２５は、図２に示すように、薄膜部１２４の外縁部に、肉厚に設けられている。支持部１２５が、図１に示すように、駆動部１１ と弁部１２との間に挟持されることにより、ダイヤフラム部材１２２は、固定されており、弁室１２１ｃ内において、薄膜部１２４が弁体１２３を支持した状態となっている。したがって、弁体１２３が上下動するに伴い、弁体１２３を支持する薄膜部１２４は屈曲を繰り返す。
【0062】
ダイヤフラム部材１２２の、薄膜部１２４の下面（図１において、環状弁座１２１ｄ側の面）と、太径部１２３ｃの外周面と、シール面１２３ｄは、制御流体と接触する接液面である。そして、薄膜部１２４の下面と、太径部１２３ｃの外周面と、シール面１２３ｄは、全て金型転写面１２７（図２中、太い一点鎖線で示す範囲）である。つまり、ダイヤフラム部材１２２の接液面は全て金型転写面１２７により形成されている。この金型転写面１２７は、射出成形 圧縮成形、トランスファー成形のいずれで形成するものであるかは問わないが、圧縮成形またはトランスファー成形により形成することが最も望ましい。圧縮成形またはトランスファー成形についての詳細は後述する。
【0063】
接液面を形成する金型転写面１２７の表面粗さは、Ｒａ０．１μｍ以下であることが望ましく、Ｒａ０．０５μｍ以下であることが更に望ましい。これは、接液面において制御流体（例えば薬液）が滞留し、劣化した制御流体の成分が接液面に付着することを防止するためである。
【0064】
なお、本実施形態におけるダイヤフラム部材１２２においては、接液面の全てを金型転写面１２７としているが、接液面の一部を金型転写面とすることとしても良い。例えば、薄膜部１２４の接液面のうち、薄膜部が弾性変形したときに変形の大きい部分や応力の集中しやすい部分を金型転写面とすることが考えられる。変形の大きい部分や応力の集中しやすい部分は、制御流体の成分が付着した場合に、当該成分が脱落しやすいためであり、金型転写面とすることで制御流体の成分が付着を防止するのである。これに加え、シール面１２３ｄのうち、環状弁座１２１ｄと当接する部分を金型転写面とすることが考えられる。環状弁座１２１ｄと当接する部分は、開閉動作を繰り返すうちに摩耗が発生しやすく、その摩耗により発生する摩耗粉がパーティクルとして制御流体に混入するおそれがある。シール面１２３ｄのうち、環状弁座１２１ｄと当接する部分を金型転写面として、表面粗さを低くすることで、摩耗の発生を抑えることが可能となる。
【0065】
また、ダイヤフラム部材１２２の、薄膜部１２４の上面（図１において、環状弁座１２１ｄ側とは反対側の面）と、細径部１２３ａの外周面と、結合部１２３ｅの外周面は、切削加工により得られる切削加工面１２８（図２中、太い二点鎖線で示す範囲）である。
【0066】
次に、ダイヤフラム部材１２２の材質について説明する。薄膜部１２４の屈曲の繰り返しによる薄膜部１２４の破壊を防止するため、薄膜部１２４には屈曲耐久性が求められる。そこで、ダイヤフラム部材１２２の材質として、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であり、かつ、後述する第１工程により得られる半製品５０（図６参照）のメルトフローレート（ＭＦＲ）が１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下になるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）を選択している。なお、ＰＦＡの物性のばらつきを考慮すれば、ＰＦＡのＭＦＲは、１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲内において、１．５ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．６ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲がより好ましく、２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．６ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲がさらに好ましい。なお、半製品５０のＭＦＲとは、原材料であるＰＦＡの、成形後のＭＦＲを意味する。成形後のＭＦＲとは、原材料であるＰＦＡを成形して得た半製品５０を、再び溶融させて測定したものであり、この測定はＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、樹脂温度が摂氏３７２度、荷重５ｋｇ、オリフィスの内径２．１ｍｍ、オリフィスの高さが８．０ｍｍの条件下で行われるものである。成形後のＭＦＲは、原材料のＭＦＲ（すなわち成形前のＭＦＲ）に比べて、約５～１５％上昇する。これは成形時に加熱されることによって、材料の熱劣化が起こるためである。よって、半製品５０のＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下になるようにするには、成形前のＭＦＲが１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．５ｇ／１０ｍｉｎ以下のＰＦＡを選択するのが良い。
【0067】
ＰＦＡは、一般的に用いられるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）と比較して、低発塵性に優れる分子構造を有している。したがって、ＰＦＡによりダイヤフラム部材１２２を形成すれば、弁体部と弁座との当接離間の繰り返しによる発塵を防ぐことができる。一方で、ＰＦＡは、一般的に、ＰＴＦＥに比較して柔軟性が低く、屈曲耐久性に劣るという特性を有する。そのようなＰＦＡによりダイヤフラム部材１２２を形成すると、薄膜部１２４の屈曲の繰り返しにより、破壊しやすくなるおそれがあった。そのような中、近年、例えば特開２０１７－１１９７５０ 号公報に記載されているように、柔軟性が高い分子構造のＰＦＡが開発され、流通するようになった。ＰＦＡは、結晶化度が低く、分子量が高いほど、屈強耐久性が高くなると期待されている。言い換えれば、分子量が高いものほど比重が低くなるため、ＰＦＡは、比重が低いほど、屈曲耐久性が高くなると期待されている。しかし、必ずしも比重が低いほど、屈曲耐久性が高くなるわけではないことを、発明者は試験により確認した。
【0068】
そこで発明者は、ＰＦＡのＭＦＲに注目し、比重が約２．１１かつ、ＭＦＲが２．５ｇ／１０ｍｉｎのＰＦＡにより形成したダイヤフラム部材１２２と、比重が約２．１７かつ、ＭＦＲが１４ｇ／１０ｍｉｎのＰＦＡにより形成したダイヤフラム部材１２２と同一形状のダイヤフラム部材（比較試料）とを用い、て、開閉動作の繰り返しによる屈曲耐久性試験を行った。試験条件は、以下の通りである。ダイヤフラム部材１２２を組み込んだダイヤフラム弁１と、比較資料を組み込んだダイヤフラム弁に対し、常温の雰囲気下で、常温の流体を、流体圧０．２～０．５ＭＰａで封入し、ダイヤフラム部材を、０．５～２．５ｍｍのストロークで、かつ、弁閉時間および弁開時間をそれぞれ０．５～１０秒のサイクルで開閉する。この屈曲耐久性試験の結果、ダイヤフラム部材１２２の薄膜部１２４は１００万回程度の開閉動作に耐久可能であるのに対し、比較試料の耐久可能な開閉動作は、１０万回以下であった。
【0069】
なお、一般的に半導体製造装置に用いられる流体制御機器のダイヤフラム部材は、開閉頻度の少ないもので最低でも１００万回の開閉動作に耐えうる屈曲耐久性を要するところ、ＭＦＲが２．８ｇ／１０ｍｉｎを超えると、ダイヤフラム部材の屈曲耐久性が低下し、上記１００万回の開閉動作に耐えられなくなるおそれがある。また、ＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ未満となると、より分子間の絡み合いが強くなり、屈曲耐久性が増すと考えられるが、成形が困難となるため、生産性の観点から好ましくない。
【0070】
（流体制御機器の製造方法の第１の形態）
次に、上記したダイヤフラム部材１２２を備えるダイヤフラム弁１を製造する流体制御機器の製造方法について、図３－図８を用いて説明する。図３－５は、流体制御機器の製造方法の第１工程を説明する図である。図６は、ダイヤフラム部材１２２の半製品５０の部分断面図である。図７は、流体制御機器の製造方法の第２工程を説明する図である。図８は、流体制御機器の製造方法の第１工程に用いる雌型６０を示す図である。
次に、上記したダイヤフラム部材１２２を備えるダイヤフラム弁１を製造する流体制御機器の製造方法について、図３－図８を用いて説明する。図３－５は、流体制御機器の製造方法の第１工程を説明する図である。図６は、ダイヤフラム部材１２２の半製品５０の部分断面図である。図７は、流体制御機器の製造方法の第２工程を説明する図である。図８は、流体制御機器の製造方法の第１工程に用いる雌型６０を示す図である。
【0071】
（第１工程）
第１工程は、圧縮成形により、ダイヤフラム部材１２２の半製品５０を成形するための工程である。圧縮成形は、雌型６０と、雄型７０と、焼成炉８０を用いて行う。
第１工程は、圧縮成形により、ダイヤフラム部材１２２の半製品５０を成形するための工程である。圧縮成形は、雌型６０と、雄型７０と、焼成炉８０を用いて行う。
【0072】
雌型６０は、図８に示すように、その内部に半製品５０を成形するためのキャビティ６０ａを備える。キャビティ６０ａの底面は、半製品５０（ダイヤフラム部材１２２）の金型転写面１２７を形成するために鏡面仕上げがなされた鏡面仕上げ面６０ｂである。雄型７０は、図４および図５に示すように、雌型６０に嵌め合い可能となっており、雌型６０に嵌め合うことで、キャビティ６０ａ内に充填される材料に圧力を加えることが可能である。焼成炉８０は、一般的な圧縮成形に用いられる焼成炉である。
【0073】
まず、図３に示すように、圧縮成形用の雌型６０のキャビティ６０ａ内に、ダイヤフラム部材１２２の原材料であるＰＦＡのペレット９０を充填する。なお、ペレット９０をキャビティ６０ａ内に充填する方法は、手作業でも良いし、自動化されていても良い。
【0074】
次に、図４に示すように、雌型６０に雄型７０を嵌め合わせ、雄型７０により、キャビティ６０ａ内に充填したペレット９０を加圧する。これにより、充填したペレット９０とキャビティ６０ａとの隙間を可能な限りなくす。この時の雄型７０により加圧する圧力は約１～３ＭＰａの間で設定される。
【0075】
次に、雄型７０により加圧する圧力は定圧のまま、図５に示すように、焼成炉８０内で、雌型６０を所定の温度まで加熱する。この所定の温度とは、特に限定されないが、少なくともＰＦＡの融点以上（例えば、約３００～４００℃）に設定される。この加熱により、ペレット９０を溶融させる（溶融後のペレットを溶融材料９１とする）。
【0076】
そして、雌型６０が所定の温度に達すると、溶融材料９１を雄型７０によりさらに加圧することで、溶融したペレットの粒を一体化するとともに、キャビティ６０ａ内全体に溶融材料９１を行き渡らせる。この時の雄型７０により加圧する圧力は溶融したペレットの粒を一体化するために、より高圧であることが望ましいが、雄型７０と雌型６０との間のガス抜き用のクリアランスから樹脂漏れが発生するおそれがあるため、約５～１５ＭＰａの間で適宜設定される。また、雄型７０により加圧する方向は、接液面としての金型転写面１２７を形成するための鏡面仕上げ面６０ｂに対して略垂直方向であることが最も望ましい。これは、鏡面仕上げ面６０ｂを、半製品５０に対してより確実に転写し、金型転写面１２７の表面粗さを可能な限り低くするためである。
【0077】
加圧により、キャビティ６０ａ内全体に溶融材料９１を行き渡らせた後、加圧した状態のまま、焼成炉８０の扉を開放し、外気により徐冷する。これにより、雌型６０の温度を約８０～２００℃まで低下させ、溶融材料９１が硬化させる。溶融材料９１は、硬化することでダイヤフラム部材１２２の半製品５０になる。半製品５０を雌型６０から取り出し、第１工程が完了する。
【0078】
第１工程により得られる半製品５０は、図６に示すように、略円柱形状に形成されており、半製品５０の軸心Ａ１２は、ダイヤフラム部材１２２の軸心Ａ１１に同じである。また、ダイヤフラム部材１２２の金型転写面１２７すなわち、接液面たる薄膜部１２４の下面（図１において、環状弁座１２１ｄ側の面）と太径部１２３ｃの外周面とシール面１２３ｄとは、半製品５０において形成されている。
【0079】
射出成形によってダイヤフラム部材１２２を成形するとした場合、成形時の樹脂の流動により、薄膜部１２４の表面にフローマークが形成され、金型転写面１２７の表面粗さに悪影響を与えるおそれがあるが、本実施形態によれば、金型転写面１２７は、雌型６０の鏡面仕上げ面６０ｂが転写されたものであるため、金型転写面１２７の表面粗さを確実にＲａ０．０５μｍ以下にすることが可能となる（具体的には、約Ｒａ０．０２～０．０３μｍ）。圧縮成形のように、雌型６０内の溶融した樹脂に圧力をかければ、雌型６０内の溶融した樹脂を金型の鏡面仕上げ面６０ｂに押し付けることが可能であり、これにより、金型転写面１２７を平滑に形成することが可能であるからである。なお、上記の第１工程の説明では、雄型７０による加圧を開始してから、焼成炉８０で加熱することとしているが、焼成炉８０で加熱を開始してから。雄型７０による加圧を開始することとしても良い。
【0080】
（第２工程）
次に、半製品５０を、切削加工することでダイヤフラム部材１２２の形状を得る。切削加工には、例えば旋盤を用いる。旋盤の回転軸Ａ１３が、半製品５０の軸心（すなわちダイヤフラム部材１２２の軸心Ａ１１）と同軸になるように、半製品５０を旋盤のチャック１０１に固定する。そして、回転軸Ａ１３を中心に半製品５０を回転させ、切削刃１００により、半製品５０を金型転写面１２７とは反対側から切削していき、切削加工面１２８（図２参照）を形成する。これにより、ダイヤフラム部材１２２が完成される。
次に、半製品５０を、切削加工することでダイヤフラム部材１２２の形状を得る。切削加工には、例えば旋盤を用いる。旋盤の回転軸Ａ１３が、半製品５０の軸心（すなわちダイヤフラム部材１２２の軸心Ａ１１）と同軸になるように、半製品５０を旋盤のチャック１０１に固定する。そして、回転軸Ａ１３を中心に半製品５０を回転させ、切削刃１００により、半製品５０を金型転写面１２７とは反対側から切削していき、切削加工面１２８（図２参照）を形成する。これにより、ダイヤフラム部材１２２が完成される。
【0081】
（流体制御機器の製造方法の第２の形態）
流体制御機器の製造方法の第２の形態について、図９を用いて説明する。図９は、流体制御機器（ダイヤフラム弁１）の製造方法の第２の形態における第１工程を説明する図である。
流体制御機器の製造方法の第２の形態について、図９を用いて説明する。図９は、流体制御機器（ダイヤフラム弁１）の製造方法の第２の形態における第１工程を説明する図である。
【0082】
流体制御機器（ダイヤフラム弁１）の製造方法の第２の形態においては、半製品５０をトランスファー成形により成形する。トランスファー成形は、押出成形機１０２と、ポット１０３と、雌型１０４と、雄型１０５と、焼成炉１０６，１０７とを用いて行う。なお、雌型１０４は圧縮成形に用いる雌型６０と同様の構成であり、雄型１０５は圧縮成形に用いる雄型７０と同様の構成であるが、それぞれトランスファー成形用に設計されたものである。
【0083】
押出成形機１０２は、加熱シリンダ１０２ａと、加熱シリンダ内に材料を投入可能なホッパー１０２ｂと、駆動機構１０２ｅにより回転されるスクリュー１０２ｃと、を備える。
【0084】
ホッパー１０２ｂから加熱シリンダ１０２ａ内に投入されたＰＦＡのペレット９０は、加熱シリンダ１０２ａ内で加熱されるとともに、スクリュー１０２ｃにより回転される。これにより、ペレット９０は、スクリュー１０２ｃ先端側に送られながら溶融される。なお、溶融されたペレット９０を溶融材料９２とする。
【0085】
溶融材料９２は、回転するスクリュー１０２ｃにより、加熱シリンダ１０２ａの先端に設けられた吐出口１０２ｄから、焼成炉１０６内に押し出される。 焼成炉１０６内には、雌型１０４とポット１０３とが積み上げられて配設されており、吐出口１０２ｄから押し出された溶融材料９２は、まずポット１０３内に貯められる。そして、ポット１０３に貯められた溶融材料９２は、ポット１０３の底部に設けられた湯口１０３ａから、雌型１０４のキャビティ１０４ａに充填される。このとき、ポット１０３および雌型１０４は、焼成炉１０６内にあるため、溶融材料９２はキャビティ１０４ａ内で加熱された状態にある。加熱温度は特に限定されないが、融点以上（例えば約３００～４００℃）に加熱されている。
【0086】
溶融材料が充填された雌型１０４は、加圧工程に送られる。加圧工程は、図５に示すように、焼成炉１０７内で行われる。雌型１０４に雄型１０５を嵌め合わせ、雄型１０５により、キャビティ１０４ａ内に充填した溶融材料９２を加圧する。なお、溶融材料９２を加圧するときの加圧速度や圧力値は、適宜調整される。この加圧により、キャビティ１０４ａ内全体に、溶融材料９２を行き渡らせる。このとき、焼成炉１０７の温度は、特に限定されないが、溶融材料９２の徐冷を行うために例えば約８０～２００℃に設定されている。この徐冷は、雄型１０５による加圧を行いながら行われる。徐冷を行うことにより、溶融材料９１が硬化し、半製品５０となる。半製品５０を雌型１０４から取り出し、トランスファー成形による第１工程が完了する。トランスファー成形により得た半製品５０からダイヤフラム部材１２２を得るための第２工程は、上記した第１の形態における第２工程と同一である。
【0087】
射出成形によってダイヤフラム部材１２２を成形するとした場合、成形時の樹脂の流動により、薄膜部１２４の表面にフローマークが形成され、金型転写面１２７の表面粗さに悪影響を与えるおそれがあるが、本実施形態によれば、金型転写面１２７は、雌型１０４の鏡面仕上げ面１０４ｂが転写されたものであるため、金型転写面１２７の表面粗さを確実にＲａ０．０５μｍ以下にすることが可能となる。トランスファー成形のように、雌型６０内の溶融した樹脂に圧力をかければ、雌型１０４内の溶融した樹脂を金型の鏡面仕上げ面１０４ｂに押し付けることが可能であり、これにより、金型転写面１２７を平滑に形成することが可能であるからである。
【0088】
（ダイヤフラム部材の変形例について）
上記した雌型６０，１０４を用いて半製品の成形を行うほか、スライドコアを用いた雌型を用いて半製品の成形を行うことも考えられる。
上記した雌型６０，１０４を用いて半製品の成形を行うほか、スライドコアを用いた雌型を用いて半製品の成形を行うことも考えられる。
【0089】
例えば、図１０に示すダイヤフラム部材２２２は、弁体２２３と、薄膜部２２４と、支持部２２５とを備えている。弁体２２３は、同軸上に並ぶ細径部２２３ａと拡径部２２３ｂと太径部２２３ｃとを備えており、いわゆる釣り鐘状に形成されている。細径部細径部２２３ａの図１０中の上端部には、結合部２２３ｅが立設されている。この結合部２２３ｅは、ダイヤフラム部材１２２同様に、ピストンに連結される。これにより、ダイヤフラム部材２２２がピストンに連結される。また、細径部２２３ａの下端には、拡径部２２３ｂを介して細径部２２３ａよりも直径の大きい太径部２２３ｃが接続されている。そして、太径部１２３ｃの下面は、環状弁座１２１ｄに当接離間して制御流体を制御するためのシール面２２３ｄである。
【0090】
薄膜部２２４は、弁体２２３の、細径部２２３ａと拡径部２２３ｂとの境界近傍の外周面から、半径方向の斜め上方に延伸し、上方に膨出するように湾曲して形成されている。支持部２２５は、薄膜部２２４の外縁部に、肉厚に設けられている。支持部２２５は、ダイヤフラム部材１２２の支持部１２５と同様に、駆動部１１ と弁部１２との間に挟持され、これによりダイヤフラム部材２２２が固定される。
【0091】
ダイヤフラム部材２２２の、薄膜部２２４の下面と、拡径部２２３ｂの外周面と、太径部２２３ｃの外周面と、シール面２２３ｄは、制御流体と接触する接液面である。そして、薄膜部２２４の下面と、拡径部２２３ｂの外周面と、太径部２２３ｃの外周面と、シール面２２３ｄは、全て金型転写面２２７（図１０中、太い一点鎖線で示す範囲）である。つまり、ダイヤフラム部材２２２の接液面は全て金型転写面２２７により形成されている。この金型転写面２２７の表面粗さは、Ｒａ０．１μｍ以下であることが望ましく、Ｒａ０．０５μｍ以下であることが更に望ましい。また、ダイヤフラム部材２２２の、図１０において太い二点鎖線で示す範囲は、切削加工により得られる切削加工面１２８である。
【0092】
以上のような構成を有するダイヤフラム部材２２２を成形しようとすると、拡径部２２３ｂの部分において、金型の型取りが逆テーパとなってしまい、離型ができない。そこで、図１１に示す雌型１６０のように、スライドコアを用いた金型を用いる。雌型１６０は、その内部にダイヤフラム部材２２２の半製品を成形するためのキャビティ１６０ａを備える。キャビティ１６０ａの一部は、雌型１６０が備えるスライドコア１６１，１６２が構成している。そして、雌型１６０の底面およびスライドコア１６１，１６２の表面が、ダイヤフラム部材２２２の金型転写面２２７を形成するための鏡面仕上げ面１６０ｂ（図１１中、一点鎖線で示す範囲）とされている。なお、スライドコア１６１は筒状の部品であるため、図１１中では左右にそれぞれ位置しているように見えるが、これらは一体とされた１部品である。また、スライドコア１６２は、図１１中の左右に分割された２部品からなり、２部品が合わさることで、筒状に形成されるようになっている。離型の際には、まず、底部１６３が矢印Ｙ１１に示す方向に外され、次に、スライドコア１６１を矢印Ｙ１２に示す方向（矢印Ｙ１１と同一方向）に外される。そして、最後に、スライドコア１６２を左右に分割し、それぞれ矢印Ｙ１３に示すように、外方斜め下方向に外す。このように、スライドコア１６１，１６２を用いた雌型１６０を用いることで、逆テーパ状の拡径部２２３ｂを形成することが可能である。
【0093】
以上説明したように、本実施形態の流体制御機器（例えばダイヤフラム弁１）によれば、（１）制御流体（例えば薬液）が入力される入力流路１２１ａと、入力流路１２１ａから入力された制御流体を出力するための出力流路１２１ｂと、フッ素樹脂からなるダイヤフラム部材１２２と、を備え、ダイヤフラム部材１２２は可撓性を有する薄膜部１２４を備え、薄膜部１２４が弾性変形することにより制御流体を制御する流体制御機器において、薄膜部１２４は、制御流体と接触する接液面を備えること、接液面の、少なくとも一部が、金型転写面１２７であること、を特徴とする。なお、金型転写面１２７とは、射出成形用の金型のキャビティ表面、または圧縮成形用の金型のキャビティ表面、またはトランスファー成形用の金型のキャビティ表面を転写した面である。
【0094】
（１）に記載の流体制御機器（ダイヤフラム弁１）によれば、薄膜部１２４が備える接液面の、少なくとも一部が、金型転写面１２７であるため、接液面を切削加工により形成するよりも、接液面の表面粗さを低くすることが可能である。よって、接液面における制御流体の滞留の発生を低減し、制御流体の成分が接液面に付着するおそれを低減させることができる。制御流体の成分が付着するおそれが低減できれば、接液面から制御流体の成分が脱落して、脱落した制御流体の成分がパーティクルとして制御流体に混入するおそれも低減することができる。
【0095】
なお、薄膜部１２４の接液面の一部を金型転写面とするか、薄膜部１２４の接液面の全てを金型転写面とするかは問わない。接液面の一部を金型転写面とする場合には、例えば、薄膜部１２４が弾性変形したときに、変形の大きい部分や応力の集中しやすい部分を金型転写面とすることが考えられる。変形の大きい部分や応力の集中しやすい部分は、制御流体の成分が付着した場合に、当該成分が脱落しやすいためであり、金型転写面とすることで制御流体の成分が付着を防止するのである。
【0096】
（２）（１）に記載の流体制御機器（ダイヤフラム弁１）において、薄膜部１２４の、接液面とは反対側の面は、切削加工面１２８であること、を特徴とする。
【0097】
薄膜部１２４の、接液面とは反対側の面は、制御流体と接触しないため、接液面ほど表面粗さを低くする必要がない。また、薄膜部１２４は、厚みが約０．１～０．５ｍｍであるため、金型による成形が困難である。そこで、薄膜部の、接液面とは反対側の面を、切削加工面１２８とすることで、ダイヤフラム部材の接液面への制御流体の成分の付着を防止しつつ、製造コストを抑えることができる。
【0098】
（３）（１）または（２）に記載の流体制御機器（ダイヤフラム弁１）において、金型転写面１２７の表面粗さは、Ｒａ０．０５μｍ以下であること、を特徴とする。
【0099】
例えば、半導体製造装置に用いられる流体制御機器においては、半導体の歩留まり向上のため、制御流体へのパーティクル混入防止の要求が年々厳しくなっている。（３）に記載の流体制御機器（ダイヤフラム弁１）によれば、金型転写面１２７の表面粗さは、Ｒａ０．０５μｍ以下であるため、より確実に、接液面における制御流体の滞留の発生を低減し、制御流体の成分が接液面に付着するおそれを低減させることができ、上記した年々厳しくなる要求に耐えうる。なお、上に、半導体製造装置に用いられる流体制御機器について言及しているが、本発明に係る流体制御機器が半導体製造装置に用いられるものであることを限定するものではない。
【0100】
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の流体制御機器（ダイヤフラム弁１）において、フッ素樹脂は、メルトフローレートが２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下のパーフルオロアルコキシアルカンであること、を特徴とする。
【0101】
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の流体制御機器（ダイヤフラム弁１）において、フッ素樹脂は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、を特徴とする。
【0102】
従来、薄膜部の弾性変形が繰り返されることにより、薄膜部に亀裂が発生することが懸念されていた。亀裂が発生すると、亀裂内に制御流体が滞留し、劣化した制御流体の成分が付着するおそれがある。そして、制御流体の成分の付着は、制御流体にパーティクルが混入する原因となる。
【0103】
（４）または（５）に記載の流体制御機器（ダイヤフラム弁１）によれば、薄膜部１２４の屈曲耐久性を向上させることができる。したがって、薄膜部１２４に亀裂が発生することを防止することができ、制御流体の滞留、パーティクルの発生を防止することができる。なお、ここでいうメルトフローレート（ＭＦＲ）とは、原材料であるフッ素樹脂の、成形後のＭＦＲを意味する。成形後のＭＦＲとは、原材料であるフッ素樹脂を溶融成形した後に、再び溶融させて測定したものであり、この測定は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、樹脂温度が摂氏３７２度、荷重５ｋｇ、オリフィスの内径２．１ｍｍ、オリフィスの高さが８．０ｍｍの条件下で行われるものである。
【0104】
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の流体制御機器（ダイヤフラム弁１）において、金型転写面１２７は、圧縮成形またはトランスファー成形に用いられる金型（例えば雌型６０，１０４）の鏡面仕上げ面６０ｂ，１０４ｂが転写されたものであること、を特徴とする。
【0105】
射出成形によってダイヤフラム部材１２２を成形するとした場合、成形時の樹脂の流動により、薄膜部１２４の表面にフローマークが形成され、接液面（金型転写面１２７）の表面粗さに悪影響を与えるおそれがある。しかし、（６）に記載の流体制御機器（ダイヤフラム弁１）によれば、金型転写面１２７は、圧縮成形またはトランスファー成形に用いられる金型（例えば雌型６０，１０４）の鏡面仕上げ面６０ｂ，１０４ｂが転写されたものであるため、金型転写面１２７の表面粗さを確実にＲａ０．０５μｍ以下にすることが可能となる。圧縮成形またはトランスファー成形のように、金型（雌型６０，１０４）内の溶融した樹脂９１，９２に圧力をかければ、金型（雌型６０，１０４）内の溶融した樹脂９１，９２を金型のキャビティ６０ａ，１０４ａ表面（鏡面仕上げ面６０ｂ，１０４ｂ）に押し付けることが可能であり、これにより、金型転写面１２７を平滑に形成することが可能であるからである。
【0106】
（７）（６）に記載の流体制御機器（ダイヤフラム弁１）において、接液面は、湾曲した面であること、を特徴とする。
【0107】
特許文献１に記載のダイヤフラムのように薄膜部を切削加工により形成する場合、湾曲した面として形成することが困難であるため、平面により形成することが一般的である。そうすると、薄膜部が弾性変形をする際、応力集中が起こりやすいため、屈曲耐久性が低下することが懸念される。
【0108】
（７）に記載の流体制御機器（ダイヤフラム弁１）によれば、圧縮成形またはトランスファー成形により、接液面を、金型転写面１２７を有しかつ湾曲した面として形成することが可能である。よって、ダイヤフラム部材１２２の接液面への制御流体の成分の付着を防止しつつ、応力集中の緩和による屈曲耐久性の向上を図ることができる。
【0109】
（８）（１）乃至（７）のいずれか１つに記載の流体制御機器（ダイヤフラム弁１）において、ダイヤフラム部材１２２は、制御流体が流れる流路（入力流路１２１ａと出力流路１２１ｂとが連通することでなる一連の流路）を開閉する弁体１２３を備えること、流体制御機器（ダイヤフラム弁１）は、弁体１２３が当接離間する弁座（例えば環状弁座１２１ｄ）を備えること、弁体１２３は、少なくとも弁座（環状弁座１２１ｄ）と当接する部分が、第２の金型転写面（金型転写面１２７）であること、を特徴とする。
【0110】
（８）に記載の流体制御機器（ダイヤフラム弁１）によれば、ダイヤフラム部材１２２は、制御流体が流れる流路（入力流路１２１ａ，出力流路１２１ｂ）を開閉する弁体１２３を備え、流体制御機器は、弁体１２３が当接離間する弁座（環状弁座１２１ｄ）を備える。例えば、ダイヤフラム弁１の他、ニードル弁等がこれに該当する。この場合、弁体１２３は、少なくとも弁座（環状弁座１２１ｄ）と当接する部分が、第２の金型転写面（金型転写面１２７）であることが望ましい。従来、弁体の弁座と当接する部分は、開閉動作を繰り返すうちに摩耗が発生しやすく、その摩耗により発生する摩耗粉がパーティクルとして制御流体に混入するおそれがあった。弁体１２３の、弁座（環状弁座１２１ｄ）と当接する部分を金型転写面１２７として、表面粗さを低くすることで、摩耗の発生を抑えることが可能となる。なお、「第２の金型転写面」とは、薄膜部１２４の備える接液面の金型転写面１２７と、連続した面であるか、別個の面であるかは問わない。本実施形態においては、シール面１２３ｄの接液面の金型転写面１２７（第２の金型転写面）が、薄膜部１２４の備える接液面の金型転写面１２７と連続した面となっているが、例えば、弁体１２３の太径部１２３ｃを金型転写面とせずに、薄膜部１２４の金型転写面とシール面１２３ｄの金型転写面を、連続しない別個の金型転写面面としても良い。
【0111】
さらに、上記課題を解決するために、本発明の流体制御機器の製造方法は、次のような構成を有している。
【0112】
（９）制御流体が入力される入力流路１２１ａと、入力流路１２１ａから入力された制御流体を出力するための出力流路１２１ｂと、フッ素樹脂からなるダイヤフラム部材１２２と、を備え、ダイヤフラム部材１２２は可撓性を有する薄膜部１２４を備え、薄膜部１２４が弾性変形することにより制御流体を制御する流体制御機器（例えばダイヤフラム弁１）を製造する流体制御機器の製造方法において、薄膜部１２４は、制御流体と接触する接液面を備えること、接液面の、少なくとも一部が、金型転写面１２７であること、金型転写面１２７を備えたダイヤフラム部材１２２の半製品５０を成形する第１工程と、半製品５０を、金型転写面１２７を残して切削加工することで、ダイヤフラム部材１２２の形状を得る第２工程と、を備えること、を特徴とする。なお、金型転写面１２７とは、射出成形用の金型のキャビティ表面、または圧縮成形用の金型のキャビティ表面、またはトランスファー成形用の金型のキャビティ表面を転写した面である。
【0113】
（９）に記載の流体制御機器の製造方法によれば、薄膜部１２４が備える接液面の、少なくとも一部が、金型転写面１２７になるため、接液面を切削加工により形成するよりも、接液面の表面粗さを低くすることが可能である。よって、接液面における制御流体（例えば薬液）の滞留の発生を低減し、制御流体の成分が接液面に付着するおそれを低減させることができる。制御流体の成分が付着するおそれが低減できれば、接液面から制御流体の成分が脱落して、脱落した制御流体の成分がパーティクルとして制御流体に混入するおそれも低減することができる。
【0114】
なお、薄膜部１２４の接液面の一部を金型転写面とするか、薄膜部１２４の接液面の全てを金型転写面とするかは問わない。接液面の一部を金型転写面とする場合には、例えば、薄膜部１２４が弾性変形したときに、変形の大きい部分や応力の集中しやすい部分を金型転写面とすることが考えられる。変形の大きい部分や応力の集中しやすい部分は、制御流体の成分が付着した場合に、当該成分が脱落しやすいためであり、金型転写面とすることで制御流体の成分が付着を防止するのである。
【0115】
（１０）（９）に記載の流体制御機器の製造方法において、薄膜部１２４の、接液面とは反対側の面は、切削加工面１２８であること、を特徴とする。
【0116】
薄膜部１２４の、接液面とは反対側の面は、制御流体と接触しないため、接液面ほど表面粗さを低くする必要がない。また、薄膜部１２４は、厚みが約０．１～０．５ｍｍであるため、金型による成形が困難である。そこで、薄膜部の、接液面とは反対側の面を、切削加工面１２８とすることで、ダイヤフラム部材の接液面への制御流体の成分の付着を防止しつつ、製造コストを抑えることができる。
【0117】
（１１）（９）または（１０）に記載の流体制御機器の製造方法において、金型転写面１２７の表面粗さは、Ｒａ０．０５μｍ以下であること、を特徴とする。
【0118】
例えば、半導体製造装置に用いられる流体制御機器においては、半導体の歩留まり向上のため、制御流体へのパーティクル混入防止の要求が年々厳しくなっている。（１１）に記載の流体制御機器の製造方法によれば、金型転写面１２７の表面粗さは、Ｒａ０．０５μｍ以下であるため、より確実に、接液面における制御流体の滞留の発生を低減し、制御流体の成分が接液面に付着するおそれを低減させることができ、上記した年々厳しくなる要求に耐えうる。なお、上に、半導体製造装置に用いられる流体制御機器について言及しているが、本発明に係る流体制御機器が半導体製造装置に用いられるものであることを限定するものではない。
【0119】
（１２）（９）乃至（１１）のいずれか１つに記載の流体制御機器の製造方法において、フッ素樹脂は、メルトフローレートが２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下のパーフルオロアルコキシアルカンであること、を特徴とする。
【0120】
（１３）（９）乃至（１２）のいずれか１つに記載の流体制御機器の製造方法において、フッ素樹脂は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、を特徴とする。
【0121】
従来、薄膜部の弾性変形が繰り返されることにより、薄膜部に亀裂が発生することが懸念されていた。亀裂が発生すると、亀裂内に制御流体が滞留し、劣化した制御流体の成分が付着するおそれがある。そして、制御流体の成分の付着は、制御流体にパーティクルが混入する原因となる。
【0122】
（１２）または（１３）に記載の流体制御機器の製造方法によれば、薄膜部１２４の屈曲耐久性を向上させることができる。したがって、薄膜部１２４に亀裂が発生することを防止することができ、制御流体の滞留、パーティクルの発生を防止することができる。なお、ここでいうメルトフローレート（ＭＦＲ）とは、原材料であるフッ素樹脂の、成形後のＭＦＲを意味する。成形後のＭＦＲとは、原材料であるフッ素樹脂を溶融成形した後に、再び溶融させて測定したものであり、この測定は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、樹脂温度が摂氏３７２度、荷重５ｋｇ、オリフィスの内径２．１ｍｍ、オリフィスの高さが８．０ｍｍの条件下で行われるものである。
【0123】
（１４）（９）乃至（１３）のいずれか１つに記載の流体制御機器の製造方法において、金型転写面１２７は、圧縮成形またはトランスファー成形に用いられる金型（例えば雌型６０，１０４）の鏡面仕上げ面６０ｂ，１０４ｂが転写されたものであること、を特徴とする。
【0124】
射出成形によってダイヤフラム部材１２２を成形するとした場合、成形時の樹脂の流動により、薄膜部１２４の表面にフローマークが形成され、接液面（金型転写面１２７）の表面粗さに悪影響を与えるおそれがある。しかし、（１４）に記載の流体制御機器の製造方法によれば、金型転写面１２７は、圧縮成形またはトランスファー成形に用いられる金型（例えば雌型６０，１０４）の鏡面仕上げ面６０ｂ，１０４ｂが転写されたものであるため、金型転写面１２７の表面粗さを確実にＲａ０．０５μｍ以下にすることが可能となる。圧縮成形またはトランスファー成形のように、金型（雌型６０，１０４）内の溶融した樹脂９１，９２に圧力をかければ、金型（雌型６０，１０４）内の溶融した樹脂９１，９２を金型のキャビティ６０ａ，１０４ａ表面（鏡面仕上げ面６０ｂ，１０４ｂ）に押し付けることが可能であり、これにより、金型転写面１２７を平滑に形成することが可能であるからである。
【0125】
（１５）（１４）に記載の流体制御機器の製造方法において、接液面は、湾曲した面であること、を特徴とする。
【0126】
特許文献１に記載のダイヤフラムのように薄膜部を切削加工により形成する場合、湾曲した面として形成することが困難であるため、平面により形成することが一般的である。そうすると、薄膜部が弾性変形をする際、応力集中が起こりやすいため、屈曲耐久性が低下することが懸念される。
【0127】
（１５）に記載の流体制御機器の製造方法によれば、圧縮成形またはトランスファー成形により、接液面を、金型転写面１２７を有しかつ湾曲した面として形成することが可能である。よって、ダイヤフラム部材１２２の接液面への制御流体の成分の付着を防止しつつ、応力集中の緩和による屈曲耐久性の向上を図ることができる。
【0128】
（１６）（９）乃至（１５）のいずれか１つに記載の流体制御機器の製造方法において、ダイヤフラム部材１２２は、制御流体が流れる流路（入力流路１２１ａと出力流路１２１ｂとが連通することでなる一連の流路）を開閉する弁体１２３を備えること、流体制御機器（ダイヤフラム弁１）は、弁体１２３が当接離間する弁座（例えば環状弁座１２１ｄ）を備えること、弁体１２３は、少なくとも弁座（環状弁座１２１ｄ）と当接する部分が、第２の金型転写面（金型転写面１２７）であること、第１工程により、第２の金型転写面（金型転写面１２７）を備える半製品５０を得ること、第２工程により、半製品５０を、第２の金型転写面（金型転写面１２７）を残して切削加工することで、ダイヤフラム部材１２２の形状を得ること、を特徴とする。
【0129】
（１６）に記載の流体制御機器の製造方法によれば、ダイヤフラム部材１２２は、制御流体が流れる流路（入力流路１２１ａ，出力流路１２１ｂ）を開閉する弁体１２３を備え、流体制御機器は、弁体１２３が当接離間する弁座（環状弁座１２１ｄ）を備える。例えば、ダイヤフラム弁１の他、ニードル弁等が上記流体制御機器に該当する。この場合、弁体１２３は、少なくとも弁座（環状弁座１２１ｄ）と当接する部分が、第２の金型転写面（金型転写面１２７）であることが望ましい。従来、弁体の弁座と当接する部分は、開閉動作を繰り返すうちに摩耗が発生しやすく、その摩耗により発生する摩耗粉がパーティクルとして制御流体に混入するおそれがあった。弁体１２３の、弁座（環状弁座１２１ｄ）と当接する部分を金型転写面１２７として、表面粗さを低くすることで、摩耗の発生を抑えることが可能となる。なお、「第２の金型転写面」とは、薄膜部１２４の備える接液面の金型転写面１２７と、連続した面であるか、別個の面であるかは問わない。本実施形態においては、シール面１２３ｄの接液面の金型転写面１２７（第２の金型転写面）が、薄膜部１２４の備える接液面の金型転写面１２７と連続した面となっているが、例えば、弁体１２３の太径部１２３ｃを金型転写面とせずに、薄膜部１２４の金型転写面とシール面１２３ｄの金型転写面を、連続しない別個の金型転写面面としても良い。
【0130】
なお、上記の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、ダイヤフラム弁１の駆動方式をエアオペレイト式として説明しているが、駆動方式はこれに限定されない。
【0131】
さらに、流体制御機器としては、上に説明したダイヤフラム弁１に限定されず、例えば、以下に説明するサックバック弁、ニードル弁、レギュレータ、ダイヤフラムポンプであっても良い。
【0132】
（サックバック弁について）
流体制御機器の一例であるサックバック弁３は、例えば、図１２に示すように、駆動部３１および弁部３２からなる。弁部３２は、制御流体（例えば薬液）を入力するための入力流路３２１ａと、入力流路３２１ａから入力された制御流体を出力するための出力流路３２１ｂと、を備えている。そして、入力流路３２１ａと出力流路３２１ｂとが連通することで、制御流体が流れる一連の流路が形成されている。
流体制御機器の一例であるサックバック弁３は、例えば、図１２に示すように、駆動部３１および弁部３２からなる。弁部３２は、制御流体（例えば薬液）を入力するための入力流路３２１ａと、入力流路３２１ａから入力された制御流体を出力するための出力流路３２１ｂと、を備えている。そして、入力流路３２１ａと出力流路３２１ｂとが連通することで、制御流体が流れる一連の流路が形成されている。
【0133】
弁部３２は、さらに、フッ素樹脂からなるダイヤフラム部材３２２を備えている。このダイヤフラム部材３２２は可撓性を有する薄膜部３２４を備えている。ダイヤフラム部材３２２が、駆動部３１により、図１２の上下方向に動作されると、この動作に伴い、薄膜部３２４が弾性変形する。この薄膜部３２４の弾性変形により流路の容積が変動され、流路を流れる制御流体のサックバックを行うことが可能である。ダイヤフラム部材３２２の薄膜部３２４は、流路に面する側の面が、制御流体に接触する接液面である。そして、この接液面の全体が金型転写面３２７（図１２中、太い一点鎖線で示す範囲）により形成されている。なお、接液面の一部を金型転写面としても良い。
【0134】
金型転写面３２７の表面粗さは、Ｒａ０．１μｍ以下であることが望ましく、Ｒａ０．０５μｍ以下であることが更に望ましい。また、金型転写面３２７は、射出成形 圧縮成形、トランスファー成形のいずれで形成するものであるかは問わないが、上記した圧縮成形またはトランスファー成形により形成することが最も望ましい。
【0135】
（ニードル弁について）
流体制御機器の一例であるニードル弁４は、例えば、図１３に示すように、駆動部４１および弁部４２からなる。弁部４２は、制御流体（例えば薬液）を入力するための入力流路４２１ａと、入力流路４２１ａから入力された制御流体を出力するための出力流路４２１ｂを備えている。さらに、弁部４２は、弁室４２１ｃを備えており、この弁室４２１ｃを介して、入力流路４２１ａと出力流路４２１ｂとが連通している。そして、入力流路４２１ａと出力流路４２１ｂとが連通することで、制御流体が流れる一連の流路が形成されている。また、弁室４２１ｃの底面には、環状弁座４２１ｄが設けられている。
流体制御機器の一例であるニードル弁４は、例えば、図１３に示すように、駆動部４１および弁部４２からなる。弁部４２は、制御流体（例えば薬液）を入力するための入力流路４２１ａと、入力流路４２１ａから入力された制御流体を出力するための出力流路４２１ｂを備えている。さらに、弁部４２は、弁室４２１ｃを備えており、この弁室４２１ｃを介して、入力流路４２１ａと出力流路４２１ｂとが連通している。そして、入力流路４２１ａと出力流路４２１ｂとが連通することで、制御流体が流れる一連の流路が形成されている。また、弁室４２１ｃの底面には、環状弁座４２１ｄが設けられている。
【0136】
弁部４２は、さらに、フッ素樹脂からなるダイヤフラム部材４２２を備えている。このダイヤフラム部材４２２は、略円錐状の弁体４２３と、弁体４２３の周囲に可撓性を有する薄膜部４２４を備えている。弁体４２３の外周面のうち環状弁座４２１ｄに対向する部分はシール面４２３ｄであり、弁体４２３が、駆動部４１により、図１３の上下方向に動作されると、シール面４２３ｄが環状弁座４２１ｄに当接離間して制御流体の流れを制御する。また、弁体４２３の上下動に伴い、薄膜部４２４が弾性変形する。薄膜部４２４の流路に面する側の面および弁体４２３の外周面は、制御流体と接触する接液面である。そして、この接液面の全体が金型転写面４２７（図１３中、太い一点鎖線で示す範囲）により形成されている。なお、接液面の一部を金型転写面としても良い。
【0137】
金型転写面４２７の表面粗さは、Ｒａ０．１μｍ以下であることが望ましく、Ｒａ０．０５μｍ以下であることが更に望ましい。また、金型転写面４２７は、射出成形 圧縮成形、トランスファー成形のいずれで形成するものであるかは問わないが、上記した圧縮成形またはトランスファー成形により形成することが最も望ましい。
【0138】
（レギュレータについて）
流体制御機器の一例であるレギュレータ５は、例えば、図１４に示すように、制御流体（例えば薬液）を入力するための入力流路５２１ａと、入力流路５２１ａから入力された制御流体を出力するための出力流路５２１ｂを備えている。さらに、レギュレータ５は、内部に、相互に連通する第１流体室５２１ｃおよび第２流体室５２１ｄを備えており、この第１流体室５２１ｃおよび第２流体室５２１ｄを介して、入力流路５２１ａと出力流路５２１ｂとが連通している。そして、入力流路５２１ａと出力流路５２１ｂとが連通することで、制御流体が流れる一連の流路が形成されている。また、第１流体室５２１ｃの第２流体室５２１ｄ側の上面には、環状弁座５２１ｄが設けられている。
流体制御機器の一例であるレギュレータ５は、例えば、図１４に示すように、制御流体（例えば薬液）を入力するための入力流路５２１ａと、入力流路５２１ａから入力された制御流体を出力するための出力流路５２１ｂを備えている。さらに、レギュレータ５は、内部に、相互に連通する第１流体室５２１ｃおよび第２流体室５２１ｄを備えており、この第１流体室５２１ｃおよび第２流体室５２１ｄを介して、入力流路５２１ａと出力流路５２１ｂとが連通している。そして、入力流路５２１ａと出力流路５２１ｂとが連通することで、制御流体が流れる一連の流路が形成されている。また、第１流体室５２１ｃの第２流体室５２１ｄ側の上面には、環状弁座５２１ｄが設けられている。
【0139】
レギュレータ５は、さらに、フッ素樹脂からなる第１ダイヤフラム部材５２２Ａおよび第２ダイヤフラム部材５２２Ｂを備えている。
【0140】
第１ダイヤフラム部材５２２Ａは、弁体５２３と、弁体５２３の下端側の周囲に可撓性を有する薄膜部５２４Ａを備えている。弁体５２３の環状弁座５２１ｄに対向する面はシール面５２３ｄであり、弁体４２３が、図１４の上下方向に動作されると、シール面５２３ｄが環状弁座５２１ｄに当接離間して制御流体の圧力制御を行う。また、弁体５２３の上下動に伴い、薄膜部５２４が弾性変形する。薄膜部５２４Ａの流路に面する側の面および弁体５２３の外周面は、制御流体と接触する接液面である。そして、この接液面の全体が金型転写面５２７Ａ（図１４中、太い一点鎖線で示す範囲）により形成されている。なお、接液面の一部を金型転写面としても良い。
【0141】
第２ダイヤフラム部材５２２Ｂは、中央部において第１ダイヤフラム部材５２２Ａの上端部が結合されており、その外周に可撓性を有する薄膜部５２４Ｂを備えている。この薄膜部５２４Ｂは、弁体５２３の上下動に伴って弾性変形する。薄膜部５２４Ｂの流路に面する側の面は、制御流体と接触する接液面である。そして、この接液面の全体が金型転写面５２７Ｂ（図１４中、太い二点鎖線で示す範囲）により形成されている。なお、接液面の一部を金型転写面としても良い。
【0142】
金型転写面５２７Ａ，５２７Ｂの表面粗さは、Ｒａ０．１μｍ以下であることが望ましく、Ｒａ０．０５μｍ以下であることが更に望ましい。また、金型転写面５２７Ａ，５２７Ｂは、射出成形 圧縮成形、トランスファー成形のいずれで形成するものであるかは問わないが、上記した圧縮成形またはトランスファー成形により形成することが最も望ましい。
【0143】
（ダイヤフラムポンプについて）
流体制御機器の一例であるダイヤフラムポンプ６は、例えば、図１５に示すように、制御流体（例えば薬液）を入力するための入力流路６２１ａと、入力流路６２１ａから入力された制御流体を出力するための出力流路６２１ｂを備えている。
流体制御機器の一例であるダイヤフラムポンプ６は、例えば、図１５に示すように、制御流体（例えば薬液）を入力するための入力流路６２１ａと、入力流路６２１ａから入力された制御流体を出力するための出力流路６２１ｂを備えている。
【0144】
ダイヤフラムポンプ６は、内部空間が、後述する薄膜部６２４により駆動室６２と流体室６３とに区画されている。駆動室６２には、エア供給路６１が連通している。このエア供給路６１から駆動室６２に操作エアを供給することができる。流体室６３は、入力流路６２１ａと出力流路６２１ｂとを連通している。そして、入力流路６２１ａと出力流路６２１ｂとが連通することで、制御流体が流れる一連の流路が形成されている。
【0145】
ダイヤフラムポンプ６は、さらに、フッ素樹脂からなるダイヤフラム部材６２２を備えている。このダイヤフラム部材６２２は可撓性を有する薄膜部６２４を備えている。駆動室６２に対して、エア供給路６１を通じて操作エアが入出力されることで、薄膜部６２４が図１５中の上下に弾性変形する。この薄膜部６２４の弾性変形により流体室６３の容積が変動され、制御流体の入出力が可能となっている。薄膜部６２４は、流体室６３に面する側の面が、制御流体に接触する接液面である。そして、この接液面の全体が金型転写面６２７（図１５中、太い一点鎖線で示す範囲）により形成されている。なお、接液面の一部を金型転写面としても良い。
【0146】
金型転写面６２７の表面粗さは、Ｒａ０．１μｍ以下であることが望ましく、Ｒａ０．０５μｍ以下であることが更に望ましい。また、金型転写面６２７は、射出成形 圧縮成形、トランスファー成形のいずれで形成するものであるかは問わないが、上記した圧縮成形またはトランスファー成形により形成することが最も望ましい。
【符号の説明】
【0147】
１ ダイヤフラム弁
１２１ａ 入力流路
１２１ｂ 出力流路
１２１ｄ 環状弁座（弁座の一例）
１２２ ダイヤフラム部材
１２３ 弁体
１２４ 薄膜部
１２７ 金型転写面
１２１ａ 入力流路
１２１ｂ 出力流路
１２１ｄ 環状弁座（弁座の一例）
１２２ ダイヤフラム部材
１２３ 弁体
１２４ 薄膜部
１２７ 金型転写面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】