[发明专利]活塞和该活塞的制造方法以及具有该活塞的泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种活塞和该活塞的制造方法以及具有该活塞的泵。

背景技术

在泵之中，以往公知有利用由橡胶形成的隔膜，作为可自由移动的支撑在汽缸内进行往复移动的活塞。作为该活塞的隔膜，安装在以可自由移动的支撑并往复移动的活塞支撑体上，在汽缸内该隔膜的封闭端部与汽缸内面之间设有间隙，该隔膜的圆筒状外周部经过约180度的折弯部，由在该外周部的开放端部所具有的凸缘部安装在汽缸中。在具备这种活塞的泵中，在由活塞在汽缸内区划出的压力室内，分别开有液体的吸入口以及喷出口，该吸入口以及喷出口分别经由逆止阀而连接至液体槽以及喷出液供给部，当驱动泵时，伴随活塞支撑体的往复移动，活塞的圆筒状外周部紧贴活塞支撑体的外表面汽缸内面，并通过在这两个面的间隙滚动，使压力室的容积变化，在容积扩大的吸入工序中从吸入口吸入液体，在缩小容积的喷出工序中从喷出口喷出液体(例如，参照JP特开昭61-197779号公报)。

但是，以往的橡胶制活塞会因侵入橡胶这样的腐蚀性液体而劣化，例如因液晶等FPD或半导体的制造工序所使用的抗蚀液等药液而劣化，因此不能在用于供给这种腐蚀性的液体的泵中使用。

因此，提出了能够在供给腐蚀性液体的泵中使用的活塞(例如参照JP特开平9-53566号公报)。该活塞由对腐蚀性液体具有耐性的PTFE(聚四氟乙烯)等含氟树脂形成，不会因腐蚀性液体而劣化，但是含氟树脂与橡胶不同，没有柔性和伸缩性，因此该活塞的圆筒状外周部的剖面形状不为圆形而为多边形，从而形成了折曲部，导致在该活塞产生龟裂或孔等，在耐久性上出现问题。

作为改善含氟树脂制活塞的耐久性的方法，提出有以下方案(参照JP特开平9-53566号公报)：在活塞支撑体的外表面设置向压力室逐渐变细的锥形部，并将该活塞的圆筒状外周部向驱动室(夹持活塞而被区划在压力室的相反侧的驱动室)倾斜的角度、和上述锥形部向压力室倾斜的角度设定为约相同。但是在该方法中，即使能够使该活塞的圆筒状外周部紧贴在活塞支撑体的外表面，也不能使之与汽缸内面紧贴，而在与汽缸内面之间形成间隙，导致该活塞的圆筒状外周部如呈现波浪这样产生弯曲或折曲，从而在该活塞产生了龟裂或孔等。

本发明要解决的问题在于，由于以往的含氟树脂制的活塞与橡胶制的活塞不同，该活塞的圆筒状外周部没有充分的可挠性，所以很难使该圆筒状外周部贴紧活塞支撑体的外表面和汽缸内面并在这两个面间的间隙中不产生弯曲或折曲的顺畅滚动，从而在该活塞产生龟裂或孔等，而不能在应用上确保充分的耐久性。另外，当在该活塞的圆筒状外周部产生弯曲或折曲时，有时会在该挠曲部或弯曲部与折弯部之间形成空间，有时还会在其空间中残留空气等，导致泵的定量性能降低，并且有时还会在上述空间中残留液体，导致泵的液体置换性能降低。另外，在清洗泵压力室时，由于在该活塞的圆筒状外周部产生的弯曲或折曲，使清洗液难以达到折弯部，所以清洗很需要时间。

进而，在液晶等FPD的制造工序中，例如需要将在玻璃基板上涂敷抗蚀液时的涂敷不均抑制在3％以下，优选抑制在1％以下，因此对供给上述抗蚀液等药液的泵要求高的定流量性能，即，能够在一次的喷出工序中以一定流量连续喷出液体，但当在上述活塞的圆筒状外周部产生弯曲或折曲时，该弯曲或折曲导致喷出工序中的流量混乱，从而不能得到所要求的定流量性能。

发明内容

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于，提供一种活塞和该活塞的制造方法以及具有该活塞的泵，该活塞能够使用在用于供给腐蚀性液体的泵中，而且，能够提高泵的定流量性能、定量性能、液体置换性能，并可缩短清洗泵压力室的时间。

为了实现上述目的，本发明提供一种活塞，经由活塞杆而与活塞支撑体一起自由移动地支撑在汽缸内且被往复驱动，其特征在于，该活塞由含氟树脂形成，该活塞的圆筒状外周部的厚度在1mm以下，并具有可挠性，该外 周部经由约180度的折弯部而在与所述汽缸的内面紧贴的该外周部的开放端部具有凸缘部，该凸缘部安装在汽缸上，在与所述活塞支撑体的外表面紧贴的该外周部上具有沿着所述活塞支撑体的端面而形成的封闭端部，该封闭端部与所述活塞杆夹持所述活塞支撑体而直接连接在一起。

在本发明的活塞中，优选折弯部的内径在外径的80％以上。此外，当折弯部的内径相对外径的比(该活塞的圆筒状外周部的内径相对外径的比)过大时，折弯部的弯曲半径(活塞支撑体外表面和汽缸内面之间的间隙)会过小，有可能在折弯部产生压曲，因此优选折弯部的内径不足外径的98％。

在本发明的活塞中，切削由含氟树脂构成的被加工体来形成活塞半成品，然后通过对其半成品实施二次加工而形成活塞。