(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-30
(45)【発行日】2024-08-07
(54)【発明の名称】ニードルバルブ及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
F16K 1/36 20060101AFI20240731BHJP
F16K 7/12 20060101ALI20240731BHJP
F16K 1/00 20060101ALI20240731BHJP
F16J 3/02 20060101ALI20240731BHJP
【ＦＩ】
F16K1/36 Z
F16K7/12 A
F16K1/00 G
F16J3/02 A
F16J3/02 D
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2023118777
(22)【出願日】2023-07-21
【審査請求日】2023-10-25
【早期審査対象出願】
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000117102
【氏名又は名称】旭有機材株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100151127
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 勝雅
(74)【代理人】
【識別番号】100094190
【弁理士】
【氏名又は名称】小島 清路
(72)【発明者】
【氏名】隈元 康太
【審査官】橋本 敏行
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２３－０３４７４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第７２６５１９７（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開２０１８－０３５２３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２２－１２３８５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－０３７３２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－１５９３３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】再公表特許第２００６／１２１１１９（ＪＰ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｊ ３／００－ ３／０６
Ｆ１６Ｋ １／００－ １／５４
７／００－ ７／２０
１３／００－１５／２０
２５／００－２５／０４
２９／００－２９／０２
３１／１２－３１／１６５
３１／３６－３１／４２
３３／００
３９／００－９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ニードル部及び前記ニードル部の外方に延びて移動軸線方向に変形可能な膜部を有するダイヤフラムと、弁室が形成され且つ前記弁室に開口する筒状の流路部を有するボディと、を備え、前記流路部は前記ニードル部と軸心が一致し、前記膜部の変形による前記ニードル部の前記移動軸線方向への往復移動により前記流路部の開口面積を調整することができるニードルバルブにおいて、前記ニードル部及び前記流路部のそれぞれは、一端から他端までが架橋ＰＦＡ（但し、未架橋含フッ素エラストマーおよび架橋パーフルオロ樹脂を含有する含フッ素エラストマー組成物を除く）からなり、各軸心方向における一端の第三級炭素濃度をＭ１（モル％）とし、前記各軸心方向における他端の第三級炭素濃度をＭ２（モル％）とした場合に、Ｍ１≧０．０１、Ｍ２≧０．０１、且つ、０．８≦Ｍ１／Ｍ２≦１．２を満たし、
前記ダイヤフラムは、非架橋フッ素樹脂からなる基部と、
前記基部に対して一体化され、前記ニードル部を備えるとともに前記架橋ＰＦＡからなる端部と、を有することを特徴とするニードルバルブ。
【請求項2】
前記ボディは、非架橋フッ素樹脂からなる基部と、前記基部に対して一体化され、前記流路部を備えるとともに前記架橋ＰＦＡからなる端部と、を有する請求項１に記載のニードルバルブ。
【請求項3】
前記一端と前記他端との間の距離が２５０μｍ以上である請求項１に記載のニードルバルブ。
【請求項4】
前記ニードル部及び前記流路部は、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片の再成形物からなる請求項１に記載のニードルバルブ。
【請求項5】
前記ダイヤフラム及び前記ボディは、前記基部となる非架橋フッ素樹脂からなる中間材と、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片の再成形物と、を一体化した複合体から切削されてなる請求項１に記載のニードルバルブ。
【請求項6】
請求項１に記載のニードルバルブの製造方法であって、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋した架橋ＰＦＡフィルムの裁断片を得る裁断工程と、
前記裁断片を再成形して再成形物を得る再成形工程と、
前記再成形物から前記ニードル部及び前記流路部を得る形成工程と、を備えることを特徴とするニードルバルブの製造方法。
【請求項7】
非架橋フッ素樹脂からなる中間材と、前記再成形物と、を一体化した複合材を得る一体化工程を備える請求項６に記載のニードルバルブの製造方法。
【請求項8】
前記一体化工程は、前記中間材に設けられたキャビティに、前記裁断片を収容する裁断片収容工程と、前記キャビティ内で前記裁断片を溶融し、前記再成形物を得るとともに前記中間材と前記再成形物とを一体化する焼成工程と、を含む請求項７に記載のニードルバルブの製造方法。
【請求項9】
前記一体化工程は、前記中間材に設けられたキャビティに、前記裁断片の溶融物を射出して、前記キャビティ内で前記再成形物を得るとともに前記中間材と前記再成形物とを一体化する射出工程、を含む請求項７に記載のニードルバルブの製造方法。
【請求項10】
前記一体化工程は、前記中間材に設けられたキャビティに、前記裁断片を収容する裁断片収容工程と、前記キャビティ内で前記裁断片を圧縮し、前記再成形物を得るとともに前記中間材と前記再成形物とを一体化する圧縮成形工程と、を含む請求項７に記載のニードルバルブの製造方法。
【請求項11】
非架橋フッ素樹脂からなる中間材と、予め得られた前記再成形物と、を溶着した複合材を得る溶着工程を備える請求項６に記載のニードルバルブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ニードルバルブ及びその製造方法に関する。更に詳しくは、流体制御に用いられるダイヤフラムを備えたニードルバルブ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ニードルバルブは様々な状況において各種流体の制御に用いることができるが、例えば、半導体製造に用いられる薬液の流通及び流量の制御等に利用される。この場合、ニードルバルブは、耐薬品性や屈曲耐久性に優れることからポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂から形成されたボディとダイヤフラムとを備える。ボディは、複数の流路に連通された弁室を備え、ダイヤフラムは、弁室内で移動軸線方向に往復動可能にされる。従って、ダイヤフラムの下端に配置されたニードル部と流路部との間隙の大きさが変化されることとなり、流量の変更を実現する仕組みとされている。
【0003】
このようなニードルバルブでは、ニードル部と流路部との接触に伴うパーティクル発生を防ぐ必要がある。パーティクルは、ニードルバルブを構成する材料が微細化された粒子である。ニードル部と流路部とは、必ずしも接触するように設計されるわけではないが、流量制御を目的とするため、両者の間隙量を小さくできるよう設計される。このため、間隙が小さくなればなるほど、組立時のばらつきや、部品の寸法公差によるばらつき等に起因して、両者が接触する確率が高まってしまう。そして、ニードル部及び流路部は、接液領域にあるため、これらの箇所でパーティクルを生じると、流通する薬液中に混入されるおそれがある。上述した薬液が、例えば、半導体製造時の洗浄液である場合、パーティクルが混入された洗浄液が流通することとなり、洗浄による清浄性が低下してしまうことが問題となる。この問題に対しては、下記特許文献１の技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０２２－０９５２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献１は、ニードル弁体が環状弁座に対して片当たりした場合でも、摩耗の発生を抑えることを目的として、ニードル弁体に連動されたロッドの外周面に環状の弾性体を備え、弾性体を支点にロッドが傾斜可能な自由度を備えた流量制御弁が開示されている。この構成によれば、ニードル弁体が環状弁座に片当たりした場合に、ロッドが傾斜し、ニードル弁体に負荷される接触圧を緩和して摩耗を抑えるものとされる。しかしながら、自由度は際限なく大きくすることができない一方、薬液の温度は２００℃前後の高温となる場合もあり、温度変化に伴う膨張・収縮等の寸法変化を考慮すると、自由度のみによって耐摩耗性を十分なものにできるとは考えられない。また、特許文献１では、ニードル弁体や環状弁座の材質をフッ素樹脂（例えば、ＰＦＡ又はＰＴＦＥ）とすることについて記載（［００４０］、［００２４］）があるものの、架橋フッ素樹脂については記載も示唆もない。
【0006】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、パーティクルの発生を抑制することができるニードルバルブ及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】
【0007】
即ち、本発明には、以下が含まれる。
［１］ニードル部及び前記ニードル部の外方に延びて移動軸線方向に変形可能な膜部を有するダイヤフラムと、弁室が形成され且つ前記弁室に開口する筒状の流路部を有するボディと、を備え、前記流路部は前記ニードル部と軸心が一致し、前記膜部の変形による前記ニードル部の前記移動軸線方向への往復移動により前記流路部の開口面積を調整することができるニードルバルブにおいて、
前記ニードル部及び前記流路部のそれぞれは、各軸心方向における一端の第三級炭素濃度をＭ１（モル％）とし、前記各軸心方向における他端の第三級炭素濃度をＭ２（モル％）とした場合に、Ｍ１≧０．０１、Ｍ２≧０．０１、且つ、０．８≦Ｍ１／Ｍ２≦１．２を満たすことを特徴とするニードルバルブ。
［２］前記ダイヤフラムは、非架橋フッ素樹脂からなる基部と、
前記基部に対して一体化され、前記ニードル部を備えるとともに前記架橋ＰＦＡからなる端部と、を有する上記［１］に記載のニードルバルブ。
［３］前記ボディは、非架橋フッ素樹脂からなる基部と、
前記基部に対して一体化され、前記流路部を備えるとともに前記架橋ＰＦＡからなる端部と、を有する上記［１］又は上記［２］に記載のニードルバルブ。
［４］前記一端と前記他端との間の距離が２５０μｍ以上である上記［１］乃至上記［３］のうちのいずれかに記載のニードルバルブ。
［５］前記ニードル部及び前記流路部は、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片の再成形物からなる上記［１］乃至上記［４］のうちのいずれかに記載のニードルバルブ。
［６］前記ダイヤフラム及び前記ボディは、前記基部となる非架橋フッ素樹脂からなる中間材と、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片の再成形物と、を一体化した複合体から切削されてなる上記［２］に記載のニードルバルブ。
［７］上記［１］乃至上記［６］のうちのいずれかに記載のニードルバルブの製造方法であって、
第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋した架橋ＰＦＡフィルムの裁断片を得る裁断工程と、
前記裁断片を再成形して再成形物を得る再成形工程と、
前記再成形物から前記ニードル部及び前記流路部を得る形成工程と、を備えることを特徴とするニードルバルブの製造方法。
［８］非架橋フッ素樹脂からなる中間材と、前記再成形物と、を一体化した複合材を得る一体化工程を備える上記［７］に記載のニードルバルブの製造方法。
［９］前記一体化工程は、前記中間材に設けられたキャビティに、前記裁断片を収容する裁断片収容工程と、
前記キャビティ内で前記裁断片を溶融し、前記再成形物を得るとともに前記中間材と前記再成形物とを一体化する焼成工程と、を含む上記［８］に記載のニードルバルブの製造方法。
［１０］前記一体化工程は、前記中間材に設けられたキャビティに、前記裁断片の溶融物を射出して、前記キャビティ内で前記再成形物を得るとともに前記中間材と前記再成形物とを一体化する射出工程、を含む上記［８］又は上記［９］に記載のニードルバルブの製造方法。
［１１］前記一体化工程は、前記中間材に設けられたキャビティに、前記裁断片を収容する裁断片収容工程と、
前記キャビティ内で前記裁断片を圧縮し、前記再成形物を得るとともに前記中間材と前記再成形物とを一体化する圧縮成形工程と、を含む上記［８］乃至上記［１０］のうちのいずれかに記載のニードルバルブの製造方法。
［１２］非架橋フッ素樹脂からなる中間材と、予め得られた前記再成形物と、を溶着した複合材を得る溶着工程を備える上記［７］に記載のニードルバルブの製造方法。
［１］ニードル部及び前記ニードル部の外方に延びて移動軸線方向に変形可能な膜部を有するダイヤフラムと、弁室が形成され且つ前記弁室に開口する筒状の流路部を有するボディと、を備え、前記流路部は前記ニードル部と軸心が一致し、前記膜部の変形による前記ニードル部の前記移動軸線方向への往復移動により前記流路部の開口面積を調整することができるニードルバルブにおいて、
前記ニードル部及び前記流路部のそれぞれは、各軸心方向における一端の第三級炭素濃度をＭ１（モル％）とし、前記各軸心方向における他端の第三級炭素濃度をＭ２（モル％）とした場合に、Ｍ１≧０．０１、Ｍ２≧０．０１、且つ、０．８≦Ｍ１／Ｍ２≦１．２を満たすことを特徴とするニードルバルブ。
［２］前記ダイヤフラムは、非架橋フッ素樹脂からなる基部と、
前記基部に対して一体化され、前記ニードル部を備えるとともに前記架橋ＰＦＡからなる端部と、を有する上記［１］に記載のニードルバルブ。
［３］前記ボディは、非架橋フッ素樹脂からなる基部と、
前記基部に対して一体化され、前記流路部を備えるとともに前記架橋ＰＦＡからなる端部と、を有する上記［１］又は上記［２］に記載のニードルバルブ。
［４］前記一端と前記他端との間の距離が２５０μｍ以上である上記［１］乃至上記［３］のうちのいずれかに記載のニードルバルブ。
［５］前記ニードル部及び前記流路部は、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片の再成形物からなる上記［１］乃至上記［４］のうちのいずれかに記載のニードルバルブ。
［６］前記ダイヤフラム及び前記ボディは、前記基部となる非架橋フッ素樹脂からなる中間材と、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片の再成形物と、を一体化した複合体から切削されてなる上記［２］に記載のニードルバルブ。
［７］上記［１］乃至上記［６］のうちのいずれかに記載のニードルバルブの製造方法であって、
第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋した架橋ＰＦＡフィルムの裁断片を得る裁断工程と、
前記裁断片を再成形して再成形物を得る再成形工程と、
前記再成形物から前記ニードル部及び前記流路部を得る形成工程と、を備えることを特徴とするニードルバルブの製造方法。
［８］非架橋フッ素樹脂からなる中間材と、前記再成形物と、を一体化した複合材を得る一体化工程を備える上記［７］に記載のニードルバルブの製造方法。
［９］前記一体化工程は、前記中間材に設けられたキャビティに、前記裁断片を収容する裁断片収容工程と、
前記キャビティ内で前記裁断片を溶融し、前記再成形物を得るとともに前記中間材と前記再成形物とを一体化する焼成工程と、を含む上記［８］に記載のニードルバルブの製造方法。
［１０］前記一体化工程は、前記中間材に設けられたキャビティに、前記裁断片の溶融物を射出して、前記キャビティ内で前記再成形物を得るとともに前記中間材と前記再成形物とを一体化する射出工程、を含む上記［８］又は上記［９］に記載のニードルバルブの製造方法。
［１１］前記一体化工程は、前記中間材に設けられたキャビティに、前記裁断片を収容する裁断片収容工程と、
前記キャビティ内で前記裁断片を圧縮し、前記再成形物を得るとともに前記中間材と前記再成形物とを一体化する圧縮成形工程と、を含む上記［８］乃至上記［１０］のうちのいずれかに記載のニードルバルブの製造方法。
［１２］非架橋フッ素樹脂からなる中間材と、予め得られた前記再成形物と、を溶着した複合材を得る溶着工程を備える上記［７］に記載のニードルバルブの製造方法。
【発明の効果】
【0008】
本発明のニードルバルブによれば、パーティクルの発生を抑制することができる。
【0009】
即ち、ニードル部及び流路部のそれぞれが、各軸心方向における一端の第三級炭素濃度Ｍ１（モル％）、各軸心方向における他端の第三級炭素濃度Ｍ２（モル％）が、Ｍ１≧０．０１、Ｍ２≧０．０１、且つ、０．８≦Ｍ１／Ｍ２≦１．２を満たすニードルバルブでは、ニードル部の軸心方向における一端から他端まで、また、流路部の軸心方向における一端から他端までが十分に架橋された架橋ＰＦＡから形成されているため、これらの箇所からのパーティクル発生を抑制することができる。そのため、上記Ｍ１及びＭ２の関係を充足しないニードルバルブと比較して、本発明のニードルバルブはパーティクルの発生を抑制することができる。
【0010】
上記ニードルバルブでは、ダイヤフラムは、非架橋フッ素樹脂からなる基部と、基部に対して一体化され、ニードル部を備えるとともに架橋ＰＦＡからなる端部と、を有することができる。この場合、基部として、架橋ＰＦＡに比べて屈曲耐久性においてより優れた非架橋フッ素樹脂を採用できるため、特にダイヤフラムが備える膜部の屈曲耐久性を優れたものとすることができる。また、ダイヤフラムの全体を架橋ＰＦＡから形成する必要がないため、ニードルバルブの製造コストを低減することができる。
【0011】
上記ニードルバルブでは、ボディは、非架橋フッ素樹脂からなる基部と、基部に対して一体化され、流路部を備えるとともに架橋ＰＦＡからなる端部と、を有することができる。この場合、基部として、架橋ＰＦＡに比べて屈曲耐久性においてより優れた非架橋フッ素樹脂を採用できるため、特にダイヤフラムが備える膜部の屈曲耐久性を優れたものとすることができる。また、ボディの全体を架橋ＰＦＡから形成する必要がないため、ニードルバルブの製造コストを低減することができる。
【0012】
上記ニードルバルブでは、一端と他端との間の距離を２５０μｍ以上にすることができる。通常、厚さの厚い非架橋ＰＦＡを表裏にわたって架橋させることは、放射線透過率の観点から困難であるが、後述するニードルバルブの製造方法によって実現することができる。そして、当該距離が２５０μｍ以上のニードル部及び流路部を備えることで、当該距離が２５０μｍ未満である場合に比べて、ニードル部及び流路部の摩耗を抑制することができるため、より長期にわたって正確な流動制御を行うことができる。
【0013】
上記ニードルバルブでは、ニードル部及び流路部は、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片の再成形物からなるものとすることができる。即ち、厚さの厚い非架橋ＰＦＡフィルムを表裏全体にわたって、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋させることは、放射線透過率の観点から困難であるが、それが可能な厚さの非架橋ＰＦＡフィルムに対して、放射線照射を行い、表裏にわたって第三級炭素濃度を０．０１モル％以上にした架橋ＰＦＡフィルムを得ることはできる。そのうえで、この架橋ＰＦＡフィルムを裁断した裁断片から再成形物した架橋ＰＦＡからなる部材であれば、その厚さに関わらず、全体が均一に架橋された架橋ＰＦＡ部材とすることができる。このような全体が均一な架橋度にされた架橋ＰＦＡ部材からニードル部及び流路部を形成することにより、ニードル部及び流路部の接触に伴うパーティクル発生を顕著に抑制することができる。
【0014】
上記ニードルバルブでは、ダイヤフラム及びボディは、基部となる非架橋フッ素樹脂からなる中間材と、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片の再成形物と、を一体化した複合材から切削されてなるものとすることができる。この場合、基部として、架橋ＰＦＡに比べて屈曲耐久性においてより優れた非架橋フッ素樹脂を採用できるため、特にダイヤフラムが備える膜部の屈曲耐久性を優れたものとすることができる。また、ダイヤフラム又はボディの全体を架橋ＰＦＡから形成する必要がないため、ニードルバルブの製造コストを低減することができる。
【0015】
本発明のニードルバルブの製造方法によれば、パーティクルの発生を抑制することができるニードルバルブの製造方法することができる。
【0016】
即ち、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋した架橋ＰＦＡフィルムの裁断片を得る裁断工程と、裁断片を再成形して再成形物を得る再成形工程と、再成形物からニードル部及び流路部を得る形成工程と、を備える場合には、第三級炭素濃度を０．０１モル％以上となるように均一に架橋された架橋ＰＦＡフィルムを得ることできる。そして、この均一に架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片を再成形することにより、その全体が第三級炭素濃度を０．０１モル％以上となるように均一に架橋された架橋ＰＦＡからなる再成形物（架橋ＰＦＡ部材）を得ることができる。このような全体が均一な架橋度にされた架橋ＰＦＡ部材からニードル部及び流路部を形成することにより、ニードル部及び流路部の接触に伴うパーティクル発生を顕著に抑制することができる。
【0017】
上記ニードルバルブの製造方法では、非架橋フッ素樹脂からなる中間材と、再成形物と、を一体化した複合材を得る一体化工程を備えることができる。この場合、架橋ＰＦＡに比べて屈曲耐久性においてより優れた非架橋フッ素樹脂を採用できるため、複合材のうちの中間材部分によってダイヤフラムが備える膜部を形成することができ、膜部の屈曲耐久性を優れたものとすることができる。また、ダイヤフラム又はボディの全体を架橋ＰＦＡから形成する必要がないため、ニードルバルブの製造コストを低減することができる。上記ニードルバルブの製造方法では、一体化工程は、中間材に設けられたキャビティに、裁断片を収容する裁断片収容工程と、キャビティ内で裁断片を溶融し、再成形物を得るとともに中間材と再成形物とを一体化する焼成工程と、を含むことができる。また、上記ニードルバルブの製造方法では、一体化工程は、中間材に設けられたキャビティに、裁断片の溶融物を射出して、キャビティ内で再成形物を得るとともに中間材と再成形物とを一体化する射出工程、を含むことができる。また、上記ニードルバルブの製造方法では、一体化工程は、中間材に設けられたキャビティに、裁断片を収容する裁断片収容工程と、キャビティ内で裁断片を圧縮し、再成形物を得るとともに中間材と再成形物とを一体化する圧縮成形工程と、を含むことができる。また、上記ニードルバルブの製造方法では、一体化工程は、中間材に設けられたキャビティに、裁断片を収容する裁断片収容工程と、キャビティ内で裁断片を圧縮し、再成形物を得るとともに中間材と再成形物とを一体化する圧縮成形工程と、を含むことができる。また、上記ニードルバルブの製造方法では、非架橋フッ素樹脂からなる中間材と、予め得られた再成形物と、を溶着した複合材を得る溶着工程を備えることができる。これらの工程を備えることにより、非架橋フッ素樹脂からなる中間材と、再成形物と、を一体化した複合材を得ることができるため、前述の通り、均一に架橋された架橋ＰＦＡからのその全体が形成されたニードル部及び流路部を備えながら、屈曲耐久性に優れた膜部も備えたダイヤフラムを得ることができる。また、ダイヤフラム又はボディの全体を架橋ＰＦＡから形成する必要がないため、ニードルバルブの製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【0019】
【図1】実施例のニードルバルブの縦断面図である。
【図2】ニードルバルブを構成するダイヤフラムの縦断面図である。
【図3】ニードルバルブを構成するボディの縦断面図である。
【図4】ニードルバルブの作用説明図であり、（ａ）は全閉状態を示し、（ｂ）は全開状態を示す。
【図5】ニードルバルブの製造方法を説明するための説明図であり、（ａ）は架橋ＰＦＡフィルムを示し、（ｂ）は架橋ＰＦＡフィルムの裁断工程を示し、（ｃ）は架橋ＰＦＡフィルムの裁断片の再成形工程を示す。
【図6】ニードルバルブの製造方法（中間材と再成形物の一体化工程）を説明するための説明図であり、（ａ）は中間材と再成形物の斜視図を示し、（ｂ）は中間材の収容部に再成形物を収容したものの縦断面図を示す。
【図7】ニードルバルブの製造方法（ニードル部の形成工程）を説明するための説明図であり、（ａ）は複合材の縦断面図を示し、（ｂ）は複合材を切削して得られたダイヤフラムの縦断面図を示す。
【図8】他の形態のニードルバルブの製造方法（ニードル部の形成工程）を説明するための説明図であり、（ａ）は複合材の縦断面図を示し、（ｂ）は複合材を切削して得られたダイヤフラムの縦断面図を示す。
【図9】更なる他の形態のニードルバルブの製造方法（ニードル部の形成工程）を説明するための説明図であり、（ａ）は複合材の縦断面図を示し、（ｂ）は複合材を切削して得られたダイヤフラムの縦断面図を示す。
【図10】ニードルバルブの製造方法（中間材と再成形物の一体化工程）を説明するための説明図であり、（ａ）は中間材と再成形物の斜視図を示し、（ｂ）は中間材の収容部に再成形物を収容したものの縦断面図を示す。
【図11】ニードルバルブの製造方法（流路部の形成工程）を説明するための説明図であり、（ａ）は複合材の縦断面図を示し、（ｂ）は複合材を切削して得られたボディの縦断面図を示す。
【図12】他の形態のニードルバルブの製造方法（中間材と再成形物の一体化工程）を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【0021】
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。
【0022】
本実施例のニードルバルブ１は、図１に示すように、ニードル部３ａ及びニードル部３ａの外方に延びて移動軸線Ｃ方向に変形可能な膜部３ｂを有するダイヤフラム３と、弁室６が形成され且つ弁室６に開口する筒状の流路部５ａを有するボディ５と、を備えている。また、ニードルバルブ１は、流路部５ａがニードル部３ａと軸心が一致し、膜部３ｂの変形によるニードル部３ａの移動軸線Ｃ方向への往復移動により流路部５ａの開口面積を調整することができる。さらに、ニードルバルブ１は、ダイヤフラム３を駆動する駆動部１５を備えている。
【0023】
ダイヤフラム３は、弁室６の上方の開口を塞ぐように配置され、ボディ５に固定されている。また、ダイヤフラム３は、中央に設けられたニードル部３ａと、屈曲が容易となるように薄肉に形成され且つニードル部３ａを支持する環状の膜部３ｂと、膜部３ｂの外周側に設けられた外周縁部３ｃと、を有している（図２参照）。また、ダイヤフラム３は、ニードル部３ａを囲むように配置される弁体部３ｄを有している。さらに、ダイヤフラム３は、ニードル部３ａの上部に設けられ且つ駆動部１５のステム１６に接続される接続部３ｅを有している。そして、ダイヤフラム３は、膜部３ｂを介して弁室１１内にニードル部３ａ及び弁体部３ｄを支持した状態で弁室６と駆動部１５との間を区画している。
【0024】
また、ニードル部３ａは、弁体部３ｄの先端（具体的にリブ４の先端）を越えて流路部５ａに向かって突出している。また、ニードル部３ａは、流路部５ａに向かって先細りとなるテーパ形状を有している。また、軸心方向に直交する断面（横断面）における流路部５ａ（流路部５ａの内周によって区画された流路）の形状と、同横断面におけるニードル部３ａの形状と、が対応した形状（例えば、両方とも円形等）にされる。更に、同横断面における流路部５ａの中心は、同横断面におけるニードル部３ａの中心と、略一致するように各部は形成され、組付けられる。よって、流路部５ａに対するニードル部３ａの挿入位置を調節することで、流路部５ａの内周面とニードル部３ａの外周面とで区画される流路の大きさが調節されることとなり、流路部５ａの流量が調節される。
【0025】
また、膜部３ｂは、ニードル部３ａの径方向外方に拡がるように設けられている。より具体的には、接続部３ｅの下端部の外周部から半径方向外方に延びるように形成されている。また、膜部３ｂの外周は概略円形状を有している。また、外周縁部３ｃは断面Ｌ字形状を有している。また、外周縁部３ｃは、少なくとも一部がボディ５と押え部材２１との間に挟持されている。また、弁体部３ｄには、流路部５ａに向かって突出する環状のリブ４が設けられている。リブ４が弁座面５ｂに圧接することで流路部５ａの流路を全閉状態とする。また、接続部３ｅの外周面とステム１６の下端部の内周面とのそれぞれには互いに噛み合うネジ部２６が形成されている。そして、接続部３ｅを介してダイヤフラム３とステム１６とが接続されており、駆動部１５によりステム１６を介してダイヤフラム３を昇降させることで、流路部５ａに対するニードル部３ａの挿入位置が調整される。
【0026】
なお、本実施例では、ダイヤフラム３として弁体部３ｄを備える形態を例示したが、これに限定されず、弁体部３ｄを備えない形態（図９参照）を採用してもよい。この場合、例えば、駆動部筐体１７側などにステム１６と係止するストッパー部を設けることで、ダイヤフラム３のニードル部３ａの下降端位置を規制することができる。
【0027】
ダイヤフラム３は、図２に示すように、非架橋フッ素樹脂からなる基部３３ａと、基部３３ａに対して一体化され、ニードル部３ａを備えるとともに架橋ＰＦＡからなる端部３３ｂと、を有している。すなわち、膜部３ｂを含む基部３３ａは、架橋ＰＦＡよりも安価で屈曲耐久性の高い非架橋フッ素樹脂から形成されている。また、ニードル部３ａを含む端部３３ｂは、耐摩耗性及び強度の高い架橋ＰＦＡから形成されている。さらに、ダイヤフラム３は、基部３３ａとなる非架橋フッ素樹脂からなる中間材４４と、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片４２の再成形物４３（端部３３ｂとなる再成形物４３）と、を一体化した複合材４５から切削されてなる（図７～図９参照）。
【0028】
上記非架橋フッ素樹脂をなすフッ素樹脂の種類は限定されず、テトラフルオロエチレン〔Ｆ２Ｃ＝ＣＦ２〕、ヘキサフルオロプロペン〔Ｆ２Ｃ＝ＣＦ２－ＣＦ３〕、ジフルオロエチレン〔Ｈ２Ｃ＝ＣＦ２〕、クロロトリフルオロエチレン〔Ｆ２Ｃ＝ＣＦＣｌ〕、パーフルオロアルコキシエチレン（パーフルオロメトキシエチレン〔Ｆ２Ｃ＝ＣＦ－Ｏ－ＣＦ３〕、パーフルオロエトキシエチレン〔Ｆ２Ｃ＝ＣＦ－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２〕等）などのフッ素置換された重合可能な化合物をモノマーとして用いた重合体（単独重合体、又は、共重合体）を用いることができる。このうち、共重合体用モノマーとしてエチレン（フッ素置換されていないエチレン）を用いることができる。具体的には、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロペン共重合樹脂）、ＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレン共重合樹脂）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド、ジフルオロエチレン重合体）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＥＣＴＦＥ（エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合樹脂）等を採用できる。これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。このうち、基部３３ａとしては、加熱による溶融が抑制され、ゲル化によって形状を維持できるという観点、材料コストを低減できるという観点などから非架橋ＰＴＦＥが好ましい。
【0029】
また、フッ素樹脂における架橋は、フッ素樹脂を構成している異なる重合体分子同士が炭素－炭素間の結合を形成することを意味する。従って、非架橋ＰＦＡには、通常、第三級炭素は存在しないが、架橋ＰＦＡには、第三級炭素が存在することになる。このため、第三級炭素の有無が、ＰＦＡ内の架橋の有無と対応することになり、第三級炭素濃度が高くなるほど、ＰＦＡ内の架橋も多くなることが分かる。本発明では、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上である場合に架橋されているものとする。この第三級炭素濃度の上限は限定されないが、通常、０．７モル％以下である。第三級炭素濃度を０．７モル％以下に維持することで、架橋ＰＦＡの機械的強度を高く維持できる。
【0030】
第三級炭素濃度は、架橋ＰＦＡの１９Ｆ－ＮＭＲ測定（測定装置：固体１９Ｆ－ＮＭＲ（ＢｒｕｋｅｒＢｉｏｓｐｉｎ ＡＶＡＮＣＥ ＩＩＩ－４００ＷＢ）、測定条件：３７６ＭＨｚ、回転数２７ｋＨｚ）により、下記表１に示すＡ～Ｇの各ピークの積分値を測定したうえで、下記計算式（１）を用いて（ピークＣに基づいて）算出される。
尚、第三級炭素の存在は、ピークＣ及び／又はピークＧの存在により把握できるが、上述の通り、基本的にはピークＣのピーク強度を用いて計算式（１）に従い第三級炭素濃度を算出する。但し、ピークＣが検出されず、ピークＧのみが検出される場合には、下記計算式（２）を用いて第三級炭素濃度を算出するものとする。計算式（１）により算出される第三級炭素濃度と計算式（２）により算出される第三級炭素濃度とは、通常、実質的に同等の値となるからである。
尚、第三級炭素の存在は、ピークＣ及び／又はピークＧの存在により把握できるが、上述の通り、基本的にはピークＣのピーク強度を用いて計算式（１）に従い第三級炭素濃度を算出する。但し、ピークＣが検出されず、ピークＧのみが検出される場合には、下記計算式（２）を用いて第三級炭素濃度を算出するものとする。計算式（１）により算出される第三級炭素濃度と計算式（２）により算出される第三級炭素濃度とは、通常、実質的に同等の値となるからである。
【0031】
また、下記計算式に示す［ＩＡ／３］、［ＩＢ／５］、［ＩＣ／６］、［ＩＤ／４］、［ＩＥ／２］、［ＩＦ／１］及び［ＩＧ／１］は、各々以下の通りである。
［ＩＡ／３］：表１の「Ａ」の構造に含まれる等価なＦ＊は３つである為、「Ａ」に基づくピーク強度を「ＩＡ」とすると、「Ａ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＡ／３」であり、この値を［ＩＡ／３］と記載する。
［ＩＢ／５］：表１の「Ｂ」の構造に含まれる等価なＦ＊は５つある為、「Ｂ」に基づくピーク強度を「ＩＢ」とすると、「Ｂ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＢ／５」であり、この値を［ＩＢ／５］と記載する。
［ＩＣ／６］：表１の「Ｃ」の構造に含まれる等価なＦ＊は６つである為、「Ｃ」に基づくピーク強度を「ＩＣ」とすると、「Ｃ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＣ／６」であり、この値を［ＩＣ／６］と記載する。
［ＩＤ／４］：表１の「Ｄ」の構造に含まれる等価なＦ＊は４つである為、「Ｄ」に基づくピーク強度を「ＩＤ」とすると、「Ｄ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＤ／４」であり、この値を［ＩＤ／４］と記載する。
［ＩＥ／２］：表１の「Ｅ」の構造に含まれる等価なＦ＊は２つである為、「Ｅ」に基づくピーク強度を「ＩＥ」とすると、「Ｅ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＥ／２」であり、この値を［ＩＥ／２］と記載する。
［ＩＦ／１］：表１の「Ｆ」の構造に含まれる等価なＦ＊は１つである為、「Ｆ」に基づくピーク強度を「ＩＦ」とすると、「Ｆ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＦ／１」であり、この値を［ＩＦ／１］と記載する。
［ＩＧ／１］：表１の「Ｇ」の構造に含まれる等価なＦ＊は１つである為、「Ｇ」に基づくピーク強度を「ＩＧ」とすると、「Ｇ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＧ／１」であり、この値を［ＩＧ／１］と記載する。
［ＩＡ／３］：表１の「Ａ」の構造に含まれる等価なＦ＊は３つである為、「Ａ」に基づくピーク強度を「ＩＡ」とすると、「Ａ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＡ／３」であり、この値を［ＩＡ／３］と記載する。
［ＩＢ／５］：表１の「Ｂ」の構造に含まれる等価なＦ＊は５つある為、「Ｂ」に基づくピーク強度を「ＩＢ」とすると、「Ｂ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＢ／５」であり、この値を［ＩＢ／５］と記載する。
［ＩＣ／６］：表１の「Ｃ」の構造に含まれる等価なＦ＊は６つである為、「Ｃ」に基づくピーク強度を「ＩＣ」とすると、「Ｃ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＣ／６」であり、この値を［ＩＣ／６］と記載する。
［ＩＤ／４］：表１の「Ｄ」の構造に含まれる等価なＦ＊は４つである為、「Ｄ」に基づくピーク強度を「ＩＤ」とすると、「Ｄ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＤ／４」であり、この値を［ＩＤ／４］と記載する。
［ＩＥ／２］：表１の「Ｅ」の構造に含まれる等価なＦ＊は２つである為、「Ｅ」に基づくピーク強度を「ＩＥ」とすると、「Ｅ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＥ／２」であり、この値を［ＩＥ／２］と記載する。
［ＩＦ／１］：表１の「Ｆ」の構造に含まれる等価なＦ＊は１つである為、「Ｆ」に基づくピーク強度を「ＩＦ」とすると、「Ｆ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＦ／１」であり、この値を［ＩＦ／１］と記載する。
［ＩＧ／１］：表１の「Ｇ」の構造に含まれる等価なＦ＊は１つである為、「Ｇ」に基づくピーク強度を「ＩＧ」とすると、「Ｇ」に含まれる１つのＦ＊に対するピーク強度は「ＩＧ／１」であり、この値を［ＩＧ／１］と記載する。
【0032】
［計算式（１）］ＩＣ／６に基づく第三級炭素濃度
第三級炭素濃度（モル％）＝［ＩＣ／６］／{［ＩＡ／３］＋［ＩＢ／５］＋［ＩＤ／４］＋［ＩＥ／２］＋［ＩＦ／１］＋［ＩＧ／１］}×１００
［計算式（２）］ＩＧ／１に基づく第三級炭素濃度
第三級炭素濃度（モル％）＝{［ＩＧ／１］－［ＩＡ／３］}／{［ＩＢ／５］＋［ＩＣ／６］＋［ＩＤ／４］＋［ＩＥ／２］＋［ＩＦ／１］}×１００
第三級炭素濃度（モル％）＝［ＩＣ／６］／{［ＩＡ／３］＋［ＩＢ／５］＋［ＩＤ／４］＋［ＩＥ／２］＋［ＩＦ／１］＋［ＩＧ／１］}×１００
［計算式（２）］ＩＧ／１に基づく第三級炭素濃度
第三級炭素濃度（モル％）＝{［ＩＧ／１］－［ＩＡ／３］}／{［ＩＢ／５］＋［ＩＣ／６］＋［ＩＤ／４］＋［ＩＥ／２］＋［ＩＦ／１］}×１００
【0033】
【表1】
【0034】
ニードル部３ａは、その一端から他端までが架橋ＰＦＡからなり、一端における第三級炭素濃度をＭ１（モル％）とし、他端における第三級炭素濃度をＭ２（モル％）とした場合に、Ｍ１＞０．０１、Ｍ２＞０．０１、且つ、０．８≦Ｍ１／Ｍ２≦１．２を満たす。即ち、ニードル部３ａは、その一端における第三級炭素濃度Ｍ１が０．０１モル％を超えており、同時に、その他端における第三級炭素濃度Ｍ２も０．０１モル％を超えるものである。加えて、これらＭ１とＭ２との比（Ｍ１／Ｍ２）は０．８以上１．２以下であり、Ｍ１とＭ２とが近い値を示すものである。従って、ニードル部３ａは、その一端から他端までが均一に架橋された架橋ＰＦＡから形成されている。また、ニードル部３ａは、一端と他端との間の距離Ｄ１が約２５０～６０００μｍであり（図２参照）、２５０μｍ以上とされている。なお、ニードル部３ａは、端部３３ｂのうち、流路部５ａに挿入可能であり、且つ、一定角度のテーパ形状とされた部位である（図２参照）。
【0035】
このような一端から他端までが均一に架橋された架橋ＰＦＡからなるニードル部３ａは、どのように形成してもよいが、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋した架橋ＰＦＡフィルム４１の裁断片４２の再成形物４３から形成できる（図５参照）。
即ち、例えば、２５０μｍ未満の薄いフィルム状の非架橋ＰＦＡであれば、フィルムの表裏に行きわたるように放射線を照射することができる。その一方、例えば、２５０μｍ以上の厚いフィルム状の非架橋ＰＦＡになると、放射線を透過させることが難しくなり、表裏の架橋度が異なる架橋ＰＦＡフィルムが形成されてしまうことになる。また、放射線の出力を上げて、非架橋ＰＦＡフィルムの表裏を透過させることもできるが、結果的に透過時の減衰によって表裏の架橋度が異なるものとなる場合があり、また、出力の高い放射線の利用はコストの急激な増加に繋がり採用が難しくなってしまう。そこで、確実に架橋させつつ、低コストで、形状の自由度が高い架橋ＰＦＡを得るため、２５０μｍ未満の薄いフィルム状の非架橋ＰＦＡに対して、フィルムの表裏に行きわたるように放射線を照射して、当該フィルムを均一に架橋させてから、このフィルムを裁断した裁断片４２を再成形することにより、均一に架橋された所望の形状を有する架橋ＰＦＡを得ることができるようになる。更に、例えば、フッ素樹脂のなかでも、ＰＴＦＥは架橋の有無に関わらず、溶融形成が難しい。対して、ＰＦＡは架橋後であっても溶融形成が可能であるため、架橋ＰＦＡフィルム４１の裁断片４２から、再成形によってブロック状の架橋ＰＦＡ４３を得ることも可能である。
即ち、例えば、２５０μｍ未満の薄いフィルム状の非架橋ＰＦＡであれば、フィルムの表裏に行きわたるように放射線を照射することができる。その一方、例えば、２５０μｍ以上の厚いフィルム状の非架橋ＰＦＡになると、放射線を透過させることが難しくなり、表裏の架橋度が異なる架橋ＰＦＡフィルムが形成されてしまうことになる。また、放射線の出力を上げて、非架橋ＰＦＡフィルムの表裏を透過させることもできるが、結果的に透過時の減衰によって表裏の架橋度が異なるものとなる場合があり、また、出力の高い放射線の利用はコストの急激な増加に繋がり採用が難しくなってしまう。そこで、確実に架橋させつつ、低コストで、形状の自由度が高い架橋ＰＦＡを得るため、２５０μｍ未満の薄いフィルム状の非架橋ＰＦＡに対して、フィルムの表裏に行きわたるように放射線を照射して、当該フィルムを均一に架橋させてから、このフィルムを裁断した裁断片４２を再成形することにより、均一に架橋された所望の形状を有する架橋ＰＦＡを得ることができるようになる。更に、例えば、フッ素樹脂のなかでも、ＰＴＦＥは架橋の有無に関わらず、溶融形成が難しい。対して、ＰＦＡは架橋後であっても溶融形成が可能であるため、架橋ＰＦＡフィルム４１の裁断片４２から、再成形によってブロック状の架橋ＰＦＡ４３を得ることも可能である。
【0036】
ボディ５には、上部中央に弁室６が形成されていると共に、弁室６に連通する第１の流路及び第２の流路が形成されている。また、ボディ５には、第１の流路から弁室６への開口部にニードル部３ａが臨む流路部５ａが形成されている。また、ボディ５の流路部５ａの上端面は、弁体部３ｄのリブ４が接離する弁座面５ｂを構成している（図２及び図３参照）。本実施例では、第１の流路として、ボディ５の対向する側面の一方に形成された流入口７から延び且つ弁室６の底部中央に開口する入口流路８が形成されている。入口流路８から弁室６への開口の周囲に弁座面５ｂが形成されている。また、第２の流路として、ボディ５の対向する側面の他方に形成された流出口９から延び且つ弁室６の底部外側に開口する出口流路１０が形成されている。出口流路１０は、弁室６の底部外側に開口するとともに、入口流路８との位置高さが一致するように形成されている。
【0037】
ボディ５の上部には、押え部材２１の嵌合部２１ｂを受容する凹部１２が設けられている。また、ボディ５の上方には駆動部筐体１７が配置され、ボディ５の下方にはベースプレート１３が配置されている。駆動部筐体１７は中空筒形状を有し、ベースプレート１３はフランジ形状を有している。駆動部筐体１７、ボディ５、およびベースプレート１３は、ボルトおよびナット（図示せず）によって一体的に締結されている。ボディ５は、駆動部筐体１７とベースプレート１３との間に挟持固定されている。
【0038】
ボディ５は、非架橋フッ素樹脂からなる基部３５ａと、基部３５ａに対して一体化され、流路部５ａを備えるとともに架橋ＰＦＡからなる端部３５ｂと、を有している（図１１参照）。すなわち、基部３５ａ（具体的にボディ５において端部３５ｂよりも体積が大きな部分）は、架橋ＰＦＡよりも安価な非架橋フッ素樹脂から形成されている。また、流路部５ａを含む端部３５ｂは、耐摩耗性及び強度の高い架橋ＰＦＡから形成されている。さらに、ボディ５は、基部３５ａとなる非架橋フッ素樹脂からなる中間材４４と、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片４２の再成形物４３（即ち端部３５ｂとなる再成形物４３）と、を一体化した複合材４５から切削されてなる（図５、図１０及び図１１参照）。
【0039】
上記非架橋フッ素樹脂をなすフッ素樹脂の種類は限定されず、先にダイヤフラム３の説明において述べた通り、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン、ジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシエチレン（パーフルオロメトキシエチレン、パーフルオロエトキシエチレンなどのフッ素置換された重合可能な化合物をモノマーとして用いた重合体（単独重合体、又は、共重合体）を用いることができる。このうち、共重合体用モノマーとしてエチレン（フッ素置換されていないエチレン）を用いることができる。具体的には、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＣＴＦＥ、ＥＣＴＦＥ等を採用できる。これらは１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。このうち、基部３５ａとしては、加熱による溶融が抑制され、ゲル化によって形状を維持できるという観点、材料コストを低減できるという観点などから非架橋ＰＴＦＥが好ましい。
また、フッ素樹脂における架橋についても、先にダイヤフラム３の説明において述べた通りである。
また、フッ素樹脂における架橋についても、先にダイヤフラム３の説明において述べた通りである。
【0040】
流路部５ａは、軸心方向の一端における第三級炭素濃度をＭ１（モル％）とし、軸心方向の他端における第三級炭素濃度をＭ２（モル％）とした場合に、Ｍ１＞０．０１、Ｍ２＞０．０１、且つ、０．８≦Ｍ１／Ｍ２≦１．２を満たす。よって、流路部５ａは、軸心方向にわたって均一に架橋された架橋ＰＦＡから形成されており、高い耐摩耗性及び強度を有している。さらに、流路部５ａは、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片４２の再成形物４３から形成されている。流路部５ａは、一端と他端との間の距離Ｄ２が約２５０～６０００μｍであり（図２参照）、２５０μｍ以上とされている。また、流路部５ａの厚みＤ３も約２５０～１２０００μｍであり（図２参照）、２５０μｍ以上とされている。
【0041】
このような一端から他端までが均一に架橋された架橋ＰＦＡからなる流路部５ａは、どのように形成してもよいが、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋した架橋ＰＦＡフィルム４１の裁断片４２の再成形物４３から形成できる（図５参照）。
即ち、例えば、２５０μｍ未満の薄いフィルム状の非架橋ＰＦＡであれば、フィルムの表裏に行きわたるように放射線を照射することができる。その一方、例えば、２５０μｍ以上の厚いフィルム状の非架橋ＰＦＡになると、放射線を透過させることが難しくなり、表裏の架橋度が異なる架橋ＰＦＡフィルムが形成されてしまうことになる。また、放射線の出力を上げて、非架橋ＰＦＡフィルムの表裏を透過させることもできるが、結果的に透過時の減衰によって表裏の架橋度が異なるものとなる場合があり、また、出力の高い放射線の利用はコストの急激な増加に繋がり採用が難しくなってしまう。そこで、確実に架橋させつつ、低コストで、形状の自由度が高い架橋ＰＦＡを得るため、２５０μｍ未満の薄いフィルム状の非架橋ＰＦＡに対して、フィルムの表裏に行きわたるように放射線を照射して、当該フィルムを均一に架橋させてから、このフィルムを裁断した裁断片４２を再成形することにより、均一に架橋された所望の形状を有する架橋ＰＦＡを得ることができるようになる。更に、例えば、フッ素樹脂のなかでも、ＰＴＦＥは架橋の有無に関わらず、溶融形成が難しい。対して、ＰＦＡは架橋後であっても溶融形成が可能であるため、架橋ＰＦＡフィルム４１の裁断片４２から、再成形によってブロック状の架橋ＰＦＡ４３を得ることも可能である。
即ち、例えば、２５０μｍ未満の薄いフィルム状の非架橋ＰＦＡであれば、フィルムの表裏に行きわたるように放射線を照射することができる。その一方、例えば、２５０μｍ以上の厚いフィルム状の非架橋ＰＦＡになると、放射線を透過させることが難しくなり、表裏の架橋度が異なる架橋ＰＦＡフィルムが形成されてしまうことになる。また、放射線の出力を上げて、非架橋ＰＦＡフィルムの表裏を透過させることもできるが、結果的に透過時の減衰によって表裏の架橋度が異なるものとなる場合があり、また、出力の高い放射線の利用はコストの急激な増加に繋がり採用が難しくなってしまう。そこで、確実に架橋させつつ、低コストで、形状の自由度が高い架橋ＰＦＡを得るため、２５０μｍ未満の薄いフィルム状の非架橋ＰＦＡに対して、フィルムの表裏に行きわたるように放射線を照射して、当該フィルムを均一に架橋させてから、このフィルムを裁断した裁断片４２を再成形することにより、均一に架橋された所望の形状を有する架橋ＰＦＡを得ることができるようになる。更に、例えば、フッ素樹脂のなかでも、ＰＴＦＥは架橋の有無に関わらず、溶融形成が難しい。対して、ＰＦＡは架橋後であっても溶融形成が可能であるため、架橋ＰＦＡフィルム４１の裁断片４２から、再成形によってブロック状の架橋ＰＦＡ４３を得ることも可能である。
【0042】
また、前述した駆動部１５は、手動操作によって、ステム１６とともにダイヤフラム３を軸方向に進退移動させて流路部５ａに対するニードル部３ａの位置を調節する。駆動部１５は、ねじの噛み合いを利用するねじ式によってステム１６を移動させている。具体的に、駆動部１５は、駆動部筐体１７の通孔２４の内周面と第１ステム１６ａの外周面とのそれぞれに互いに噛み合うように設けられたネジ部２７、および第１ステム１６ａの内周面と第２ステム１６ｂの外周面とのそれぞれに互いに噛み合うように設けられたネジ部２８から構成されている。ただし、駆動部１５としては手動操作によるネジ式に限定されず、例えば、流体圧（空気圧など）を利用してダイヤフラム３を駆動したり、モータ、ソレノイド等を備える電動アクチュエータを利用してダイヤフラム３を駆動したりする形態を採用してもよい。
【0043】
ステム１６は、ダイヤフラム３の接続部３ｅに接続され且つ流路部５ａとは反対側に向かって延びている。ステム１６は、第１ステム１６ａと、第１ステム１６ａにネジ部２８を介して接続される第２ステム１６ｂと、を有している。第２ステム１６ｂの下端部にネジ部２６を介してダイヤフラム３の接続部３ｅが接続されている。第１ステム１６ａはＰＶＤＦ製である。第１ステム１６ａは、下端部が開口された中空筒形状を有している。また、第１ステム１６ａの下端部には、径方向外方に拡がるストッパー部１８が設けられている。また、第１ステム１６ａの上端部には、第１ステム１６ａを回動させるハンドル１９が取り付けられている。また、第２ステム１６ｂはＰＶＤＦ製である。また、第２ステム１６ｂの下部の外周は六角形状に形成されている。
【0044】
駆動部筐体１７はＰＶＤＦ製である。また、駆動部筐体１７の上端部には、第１ステム１６ａが挿通される通孔２４が形成されている。また、駆動部筐体１７の下部には、内周面が六角形状に形成された段差部１７ａが設けられている。また、押え部材２１はＰＶＤＦ製である。また、押え部材２１は、段差部２１ａと、段差部２１ａの下部外周側に設けられる筒状の嵌合部２１ｂと、を有している。段差部及２１ａおよび嵌合部２１ｂは、いずれも外周が六角形状を有している。押え部材２１の中央部には、内周面が六角形状を有する貫通孔２２が形成されている。貫通孔２２には、第２ステム１６ｂの下部が回動不能に挿通される。また、押え部材２１の段差部２１ａは、駆動部筐体１７の段差部１７ａに回動不能に嵌り合っている。また、押え部材２１の嵌合部２１ｂは、ボディ５の凹部１２に回動不能に嵌り合っている。これによって、押え部材２１は、第２ステム１６ｂを上下移動自在かつ回動不能に支持する。
【0045】
次に、上記構成のニードルバルブ１の製造方法について説明する。
まず、非架橋フッ素樹脂から、筒状のキャビティ４４ａを有した中間材４４を作製する。この非架橋フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥを採用できる。
本実施形態では、図６（ダイヤフラム３の製造）及び図１０（ボディ５の製造）に示されるような、上端部にキャビティ４４ａとして機能する凹部を有したカップ形状の中間材４４を作製する。中間材４４は、どのような方法により形成してもよいが、例えば、フリーベーキング法やホットモールディング法などによって金型を用いて非架橋フッ素樹脂から圧縮成形された棒状体又はプレートの上端部に切削加工により凹部を設けること等により作製することができる。同様にフリーベーキング法やホットモールディング法などによって金型を用いて非架橋フッ素樹脂から上端部に凹部を有したカップ形状の棒状体又はプレートを圧縮成形することによって作製してもよい。
また、中間材４４は、一体的に構成される必要はなく、例えば、筒状の管状体とこれの下部に隣接して配置される中実棒状体又は板状体（シート状のものを含む。）とを組み合わせて作製することができる。この場合、管状体と棒状体又は板状体とは螺合や凹凸の嵌合により結合されていてもよい。さらに、管状体と棒状体又は板状体（シート状のものを含む。）とを一体的に構成する場合は、個別に作製された後に溶着により接合されてもよい。溶着は、例えば、レーザ溶着、熱板溶着、熱風溶着、ヒーティングブロック溶着、拡散接合、焼成などによって行うことができる。中間材４４を非架橋フッ素樹脂の棒状体から作製する場合には、非架橋フッ素樹脂の棒状体を押出成形により作製してもよい。
まず、非架橋フッ素樹脂から、筒状のキャビティ４４ａを有した中間材４４を作製する。この非架橋フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥを採用できる。
本実施形態では、図６（ダイヤフラム３の製造）及び図１０（ボディ５の製造）に示されるような、上端部にキャビティ４４ａとして機能する凹部を有したカップ形状の中間材４４を作製する。中間材４４は、どのような方法により形成してもよいが、例えば、フリーベーキング法やホットモールディング法などによって金型を用いて非架橋フッ素樹脂から圧縮成形された棒状体又はプレートの上端部に切削加工により凹部を設けること等により作製することができる。同様にフリーベーキング法やホットモールディング法などによって金型を用いて非架橋フッ素樹脂から上端部に凹部を有したカップ形状の棒状体又はプレートを圧縮成形することによって作製してもよい。
また、中間材４４は、一体的に構成される必要はなく、例えば、筒状の管状体とこれの下部に隣接して配置される中実棒状体又は板状体（シート状のものを含む。）とを組み合わせて作製することができる。この場合、管状体と棒状体又は板状体とは螺合や凹凸の嵌合により結合されていてもよい。さらに、管状体と棒状体又は板状体（シート状のものを含む。）とを一体的に構成する場合は、個別に作製された後に溶着により接合されてもよい。溶着は、例えば、レーザ溶着、熱板溶着、熱風溶着、ヒーティングブロック溶着、拡散接合、焼成などによって行うことができる。中間材４４を非架橋フッ素樹脂の棒状体から作製する場合には、非架橋フッ素樹脂の棒状体を押出成形により作製してもよい。
【0046】
一方、架橋ＰＦＡから、図６及び図１０に示されるような、中間材４４のキャビティ４４ａ（凹部）内に収容可能な形状及び大きさを有した再成形物４３を作製する（再成形工程）。再成形物４３は、キャビティ４４ａ以外の場所において再成形してもよいし、キャビティ４４ａの内部で再成形してもよい。
キャビティ４４ａ以外の場所で再成形する場合、外周形状が筒状のキャビティ４４ａの内周面と相補的形状となった棒状体を、前述した中間材４４と同様にして、架橋ＰＦＡから再成形することができる。この際、架橋ＰＦＡの原料としては、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片４２を用いることができる。即ち、例えば、図５（ａ）に示すように、非架橋ＰＦＡからなるフィルム（非架橋ＰＦＡフィルム）に対して放射線を照射することによって架橋ＰＦＡフィルム４１を形成することができる。即ち、フィルム状に薄く形成した非架橋ＰＦＡに対して放射線を照射することにより、その表裏にわたって均一に架橋させた架橋ＰＦＡフィルムを得ることができる。より具体的には、未架橋ＰＦＡの融点以上の温度環境において、照射対象である未架橋ＰＦＡフィルムの厚みに対して、照射面の裏面における吸収線量が表面の吸収線量の２０％以上（好ましくは６０％以上）となる加速電圧で放射線を照射することにより、フィルムの表裏にわたって第三級炭素濃度が０．０１モル％以上である架橋ＰＦＡフィルムを得ることができる。
キャビティ４４ａ以外の場所で再成形する場合、外周形状が筒状のキャビティ４４ａの内周面と相補的形状となった棒状体を、前述した中間材４４と同様にして、架橋ＰＦＡから再成形することができる。この際、架橋ＰＦＡの原料としては、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋された架橋ＰＦＡフィルムの裁断片４２を用いることができる。即ち、例えば、図５（ａ）に示すように、非架橋ＰＦＡからなるフィルム（非架橋ＰＦＡフィルム）に対して放射線を照射することによって架橋ＰＦＡフィルム４１を形成することができる。即ち、フィルム状に薄く形成した非架橋ＰＦＡに対して放射線を照射することにより、その表裏にわたって均一に架橋させた架橋ＰＦＡフィルムを得ることができる。より具体的には、未架橋ＰＦＡの融点以上の温度環境において、照射対象である未架橋ＰＦＡフィルムの厚みに対して、照射面の裏面における吸収線量が表面の吸収線量の２０％以上（好ましくは６０％以上）となる加速電圧で放射線を照射することにより、フィルムの表裏にわたって第三級炭素濃度が０．０１モル％以上である架橋ＰＦＡフィルムを得ることができる。
【0047】
その後、図５（ｂ）に示すように、その表裏にわたって均一に架橋させた架橋ＰＦＡフィルムを裁断して裁断片４２を得ることにより、より形状自由度の高い架橋ＰＦＡ材料を得ることができる。更に、図５（ｃ）に示すように、所定の形状を有する金型４６のキャビティ内に架橋ＰＦＡフィルムの裁断片４２を収容し、加熱溶融した後、固化させることにより再成形物４３を得ることができる。この再成形物４３は、中間材４４のキャビティ４４ａに収容可能なように切削等により整形を行ったうえで、キャビティ４４ａに収容することができる。また、例えば、再成形物４３の高さは、これを加熱溶融できるという観点から、加熱溶融時にキャビティ４４ａからあふれでなければ、キャビティ４４ａの深さと概略等しくてもよく、キャビティ４４ａの深さよりも短くてもよい。再成形物４３は、例えば、架橋ＰＦＡから、押出成形や金型を用いた射出成形などにより直接作製することもできる。
【0048】
他方、キャビティ４４ａの内部で再成形物４３を再成形する場合、図１２に示すように、前述した架橋ＰＦＡフィルムの裁断片４２をキャビティ４４ａ内に収容し（裁断片収容工程）、キャビティ４４ａ内で加熱溶融することによって、キャビティ４４ａの内周面と相補的形状を有する架橋ＰＦＡからなる再成形物４３を得ることができる。
この場合、キャビティ４４ａ内に収容した架橋ＰＦＡフィルムの裁断片４２のみを加熱溶融することもできるが、キャビティ４４ａを含むように加熱することができる。即ち、例えば、中間材４４の全体を加熱することができる。この方法は、中間材４４が、非架橋ＰＴＦＥからなる場合に好適に利用できる。非架橋ＰＴＦＥは、架橋ＰＦＡが加熱溶融される温度においてもゲル化され、溶融されない。このため、中間材４４及びキャビティ４４ａとしての概形を維持することができる。そして、架橋ＰＦＡフィルムの裁断片４２が加熱溶融された後、キャビティ４４ａに対応する形状に再成形され、その後、冷却・固化されると、同時にキャビティ４４ａも冷却・固化され、その際に両者（中間材４４及び再成形物４３）は一体化されて、これらの複合材４５が得られることになる（焼成工程）。
この場合、キャビティ４４ａ内に収容した架橋ＰＦＡフィルムの裁断片４２のみを加熱溶融することもできるが、キャビティ４４ａを含むように加熱することができる。即ち、例えば、中間材４４の全体を加熱することができる。この方法は、中間材４４が、非架橋ＰＴＦＥからなる場合に好適に利用できる。非架橋ＰＴＦＥは、架橋ＰＦＡが加熱溶融される温度においてもゲル化され、溶融されない。このため、中間材４４及びキャビティ４４ａとしての概形を維持することができる。そして、架橋ＰＦＡフィルムの裁断片４２が加熱溶融された後、キャビティ４４ａに対応する形状に再成形され、その後、冷却・固化されると、同時にキャビティ４４ａも冷却・固化され、その際に両者（中間材４４及び再成形物４３）は一体化されて、これらの複合材４５が得られることになる（焼成工程）。
【0049】
このように、キャビティ４４ａの内部で再成形物４３を再成形すると、再成形物４３の作製と、得られた再成形物４３と中間材４４との一体化と、を１回の加熱溶融・冷却固化により実現できるため、優れた製造効率を達することができる。また、再成形物４３を得るための金型を不要とすることができるため、ニードルバルブを低コストに製造できる。更に、中間材４４の全体を加熱しながらキャビティ４４ａ内で再成形物４３を得る場合は、ひずみや残留応力の発生を抑制できるため、両者間で優れた接合強度を得ることができる。その効果は、非加圧下（加圧を特に行わない状態）で加熱を行うことでより顕著に得ることができる。また、キャビティ４４ａの内部で再成形物４３を再成形すると、キャビティ４４ａ及び再成形物４３の両者の接触面の全体にわたって接合できるため、例えば、レーザ溶着のように選択的な接合箇所を有する複合材と比較して、中間材４４と再成形物４３とをより強固に接合できる。また、複合材４５に外力が作用した場合であっても両者間に隙間が生じることを防止できる。
上述のように、キャビティ４４ａの内部で再成形物４３を再成形して得た棒状の複合材４５をテストピースとして用い、中間材４４と再成形物４３とを引き離すようにセットして引張試験を行ったところ、中間材４４と再成形物４３との接合部は破断されず、接合部以外の箇所において破断することが確認された。
上述のように、キャビティ４４ａの内部で再成形物４３を再成形して得た棒状の複合材４５をテストピースとして用い、中間材４４と再成形物４３とを引き離すようにセットして引張試験を行ったところ、中間材４４と再成形物４３との接合部は破断されず、接合部以外の箇所において破断することが確認された。
【0050】
なお、架橋ＰＦＡを得る際に、非架橋ＰＦＡフィルムを利用せず、例えば、非架橋ＰＦＡ粉末等を出発材料として選択することもできる。しかしながら、非架橋ＰＦＡ粉末から架橋ＰＦＡ粉末を得た場合、架橋ＰＦＡ粉末を再成形することになるが、加熱溶融した際に、溶融物が気体を含みやすくなるという問題がある。即ち、架橋されていないＰＦＡよりも架橋されたＰＦＡのような溶融粘度は高くなり、更に、架橋度は高い程、溶融粘度は高くなる。従って、耐摩耗性を優先して得ようとする場合、脱気に手間とコストを要することになるため、加熱溶融時の脱気性に優れるという観点から架橋ＰＦＡフィルムの裁断片を利用することが好ましい。また、架橋ＰＦＡフィルムは、例えば、粉末状や微粒状に粉砕することもできるが、裁断片とする方が低コストである。更に、架橋により得られた機械強度をより効果的に維持するという観点からも裁断片として利用することが好ましい。
【0051】
また、前述の通り、中間材４４全体を加熱して、キャビティ４４ａ内に収容した裁断片４２を加熱溶融して再成形物４３を得る（焼成工程）場合、その冷却・固化に伴い、一体化工程が同時に行うことができるが、その他にも、下記のような方法により同等の効果を得ることができる。即ち、例えば、中間材４４に設けられたキャビティ４４ａに、架橋ＰＦＡフィルムの裁断片４２の溶融物を射出して、キャビティ４４ａ内で再成形物４３を得るとともに、中間材４４と再成形物４３とを一体化する射出工程を用いて一体化することができる。また、中間材４４に設けられたキャビティ４４ａに、架橋ＰＦＡフィルムの裁断片４２を収容（裁断片収容工程）した後、キャビティ４４ａ内で裁断片４２を圧縮し、再成形物４３を得るとともに中間材４４と再成形物４３とを一体化する（圧縮成形工程）こともできる。この圧縮時には、同時に加熱を行うことができる。加熱は、必要に応じた温度とすることができ、例えば、架橋ＰＦＡの融点より低い温度の加熱でもよいし、架橋ＰＦＡの融点より高い温度の加熱でもよい。
【0052】
一方、再成形物４３を別途に得た場合、中間材４４と、そのキャビティ４４ａ（凹部）内に収容された再成形物４３と、を一体化した複合材４５を得る一体化工程を行う。一体化は、どのような方法で行ってもよいが、例えば、中間材４４を構成する非架橋フッ素樹脂の融点と、再成形物４３を構成する架橋ＰＦＡの融点と、のうちのより高い方の融点以上の温度にまで両者を同時に加熱することにより、一体化することができる。即ち、中間材４４と再成形物４３との少なくとも一方のみが、少なくともその表面において溶融することにより両者を接合することができる。
【0053】
また、中間材４４と再成形物４３との接合は、溶着によって達することもできる。即ち、中間材４４と再成形物４３とを溶着した複合材を得る溶着工程を備えることにより達することができる。この溶着は、例えば、レーザ溶着、熱板溶着、熱風溶着、ヒーティングブロック溶着、拡散接合などによって行うことができる。なお、これらの各方法は、中間材４４と再成形物４３との接触領域の少なくとも一部を溶融させて、両者を溶着する方法といえる。
【0054】
図７（ａ）～図７（ｂ）は、複合材４５からダイヤフラム３を作製する方法を示している。図７（ａ）に破線で示されているように複合材４５を切削加工することにより、図７（ｂ）に示されているようなダイヤフラム３を作製することができる。図７（ｂ）に示されているダイヤフラム３は、図１に示されているニードルバルブ１において使用されているものである。ダイヤフラム３において、基部３３ａを中央部に有した膜部３ｂは、複合材４５において非架橋フッ素樹脂から形成される中間材４４から作製されている、なお、中間材４４を構成する非架橋フッ素樹脂は、屈曲耐久性が高いという観点からＰＴＦＥから形成される。
【0055】
また、ダイヤフラム３の端部３３ｂは、発塵性が低いという観点から架橋ＰＦＡから形成されている。また、複合材４５において、中間材４４と再成形物４３とは焼成（一体溶融成形）により一体的に接合されている。このため、ダイヤフラム３の基部３３ａと端部３３ｂとの境界面（接合面）はその全面が一体的に接合されている。したがって、衝撃を受けても基部３３ａと端部３３ｂとの境界面に隙間が生じることがなく、弁室６内の液体が隙間に侵入したことによる強度の低下も防止することができる。また、中間材４４と再成形物４３とは共に全体的に加熱された後に冷却されているので、熱ひずみの発生が抑制され、熱ひずみによる強度の低下も抑制されている。
【0056】
なお、複合材４５から作製する部品は、適宜の位置から切り出すことによって、部品のどの範囲を異なるフッ素樹脂から形成するかを変えることができる。即ち、図７（ａ）～図７（ｂ）では、膜部３ｂよりも先端側を、発塵性の低い架橋ＰＦＡから作製しているが、例えば、図８（ａ）～図８（ｂ）に示すように、切削位置を変えることにより、架橋ＰＦＡから作製された端部３３ｂをより小さく取り、非架橋フッ素樹脂から作製された基部３３ａをより大きく取ることもできる。この場合、実質、ニードル部３ａのみを架橋ＰＦＡから作製することができ、よりコストを抑えながら発塵性の低いニードルバルブ１を得ることができる。
【0057】
次に、上記構成のニードルバルブ１の作用効果について説明する。ニードルバルブ１の全閉状態（図４（ａ）参照）において、入口流路８から流入してきた流体は、弁体部３ｄのリブ４が弁座面５ｂに圧接することで閉止される。全閉状態よりハンドル１９を開弁方向に回動させると、第１ステム１６ａが回動し上昇し、第１ステム１６ａの回動が第２ステム１６ｂに伝わって第２ステム１６ｂが上昇し、第２ステム１６ｂに接続されたダイヤフラム３が上昇し、弁体部３ｄのリブ４が弁座面５ｂから離間する。さらにハンドル１９を回動してダイヤフラム３を上昇させると、ニードル部３ａが上昇し半開状態となる。このとき、ニードル部３ａの一部は流路部５ｂに挿入された状態である。流路部５ｂからニードル部３ａを差し引いた開口面積が通路の面積となり、その通路の面積を調節することによって流路部５ｂの流量が調節される。流量を調節するときは、所望の流量になるように、ハンドル１９を操作して開度を調節する。半開状態から、さらにハンドル１９を回動させると、第１ステム１６ａのストッパー部１８が駆動部筐体１７の天井面に圧接し、第１ステム１６ａの回動が停止されてニードルバルブ１が全開状態（図４（ｂ）参照）となる。
【0058】
上述のようにニードルバルブ１が全閉時には、弁体部３ｄのリブ４が弁座面５ｂに圧接して全閉シールを行う。開度を大きくすると、ダイヤフラム３は上昇し、ニードル部３ａおよび弁体部３ｄはダイヤフラム３の上昇に伴って全開まで上昇する。全開時においてもニードル部３ａが流路部５ｂから抜けることはなく、全閉から全開まで流量調節が行われる。
【産業上の利用可能性】
【0059】
本発明は、流体制御に用いられるダイヤフラムを備えたニードルバルブ及びその製造方法として広く利用される。
【符号の説明】
【0060】
１；ニードルバルブ、
３；ダイヤフラム、
３ａ；ニードル部、３ｂ；膜部、３ｃ；外周縁部、
５；ボディ、５ａ；流路部、５ｂ；弁座面、
６；弁室、
７；流入口、
８；入口流路、
９；流出口、
１０；出口流路、
１２；凹部、
１３；ベースプレート、
１５；駆動部、
１６；ステム、１６ａ；第１ステム、１６ｂ；第２ステム、
１７；駆動部筐体、１７ａ；段差部、
１８；ストッパー部、
１９；ハンドル、
２１；押え部材、２１ａ；段差部、２１ｂ；嵌合部、
２２；貫通孔、
２４；通孔、
２６、２７、２８；ネジ部、
３３ａ；基部、３３ｂ；端部、
３５ａ；基部、３５ｂ；端部、
４１；架橋ＰＦＡフィルム、
４２；架橋ＰＦＡフィルムの裁断片、
４３；再成形物、
４４；中間材、４４ａ；キャビティ、
４５；複合材、
４６；金型、
Ｃ；移動軸線。
３；ダイヤフラム、
３ａ；ニードル部、３ｂ；膜部、３ｃ；外周縁部、
５；ボディ、５ａ；流路部、５ｂ；弁座面、
６；弁室、
７；流入口、
８；入口流路、
９；流出口、
１０；出口流路、
１２；凹部、
１３；ベースプレート、
１５；駆動部、
１６；ステム、１６ａ；第１ステム、１６ｂ；第２ステム、
１７；駆動部筐体、１７ａ；段差部、
１８；ストッパー部、
１９；ハンドル、
２１；押え部材、２１ａ；段差部、２１ｂ；嵌合部、
２２；貫通孔、
２４；通孔、
２６、２７、２８；ネジ部、
３３ａ；基部、３３ｂ；端部、
３５ａ；基部、３５ｂ；端部、
４１；架橋ＰＦＡフィルム、
４２；架橋ＰＦＡフィルムの裁断片、
４３；再成形物、
４４；中間材、４４ａ；キャビティ、
４５；複合材、
４６；金型、
Ｃ；移動軸線。
【要約】
【課題】パーティクルの発生を抑制するニードルバルブ及び製法を提供する。
【解決手段】ニードルバルブ１は、ニードル部３ａ及びその外方に延びて変形可能な膜部３ｂを有するダイヤフラム３と、弁室６が形成され且つ弁室に開口する筒状の流路部５ａを有するボディ５と、を備え、ニードル部の移動軸線Ｃ方向への往復移動により流路部の開口面積を調整でき、ニードル部及び流路部のそれぞれは、各軸心方向における一端の第三級炭素濃度Ｍ１（モル％）、他端の第三級炭素濃度Ｍ２（モル％）が、Ｍ１≧０．０１、Ｍ２≧０．０１、且つ、０．８≦Ｍ１／Ｍ２≦１．２を満たす。製造方法は、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋した架橋ＰＦＡフィルムの裁断片を得る工程、裁断片を再成形して再成形物を得る工程、再成形物からニードル部及び流路部を得る工程、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】ニードルバルブ１は、ニードル部３ａ及びその外方に延びて変形可能な膜部３ｂを有するダイヤフラム３と、弁室６が形成され且つ弁室に開口する筒状の流路部５ａを有するボディ５と、を備え、ニードル部の移動軸線Ｃ方向への往復移動により流路部の開口面積を調整でき、ニードル部及び流路部のそれぞれは、各軸心方向における一端の第三級炭素濃度Ｍ１（モル％）、他端の第三級炭素濃度Ｍ２（モル％）が、Ｍ１≧０．０１、Ｍ２≧０．０１、且つ、０．８≦Ｍ１／Ｍ２≦１．２を満たす。製造方法は、第三級炭素濃度が０．０１モル％以上となるように架橋した架橋ＰＦＡフィルムの裁断片を得る工程、裁断片を再成形して再成形物を得る工程、再成形物からニードル部及び流路部を得る工程、を備える。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】