專利名稱：液體輸送用泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體輸送用泵，其包括缸(cylinder)，其具有吸入口和吐出口；柱塞，其設(shè)置成在缸的內(nèi)部，在沿缸的軸線的方向上可被往復(fù)驅(qū)動；和膜狀密封部件，其用于對缸和柱塞之間的間隙進(jìn)行密封，該液體輸送用泵通過往復(fù)驅(qū)動柱塞來交替地進(jìn)行吸入動作和吐出動作，從而使從吸入口吸入的輸送對象液體從吐出口吐出。本發(fā)明特別涉及一種適合輸送包含沉淀物質(zhì)的液體例如用于液晶基板制造的抗蝕劑(resist)液體等的泵。
背景技術(shù)：
以往，作為向液晶基板制造裝置提供用于液晶基板制造的抗蝕劑液體的裝置，使用這樣的液體輸送用泵，其包括缸，其具有吸入口和吐出口；柱塞，其設(shè)置成在缸的內(nèi)部，在沿缸的軸線方向上可被往復(fù)驅(qū)動；和密封部件，其用于對缸和柱塞之間的間隙進(jìn)行密封。在該液體輸送用泵中，使用O形環(huán)作為密封部件。然而，當(dāng)使用O形環(huán)時，由于磨損而產(chǎn)生的顆粒(particle)、液體泄露，或者壽命短等問題較為突出，因此本發(fā)明者制成了使用藤倉橡膠工業(yè)株式會社產(chǎn)品目錄CAT.No.BFS1-061(以下稱為非專利文獻(xiàn)1)中記載的膜狀密封部件來代替O形環(huán)的液體輸送用泵。
圖7是表示使用了非專利文獻(xiàn)1中記載的膜狀密封部件的現(xiàn)有液體輸送用泵10的正面局部剖視圖。圖7(A)表示柱塞5處于下死點的狀態(tài)，圖7(B)表示柱塞5處于上死點的狀態(tài)。
如圖7所示，現(xiàn)有的液體輸送用泵10具有缸20、柱塞5和膜狀密封部件6。在缸20的頂部貫穿設(shè)置有分別與軸線J1平行的吸入口320和吐出口330。液體輸送用泵10在豎立設(shè)置的狀態(tài)下使用，通過往復(fù)驅(qū)動柱塞5來交替地進(jìn)行吸入動作和吐出動作，從而使從吸入口320吸入的抗蝕劑液體從吐出口330吐出。
膜狀密封部件6由通過撓性材料制成的帽狀部件構(gòu)成(參照圖2)，在將帽狀部件的開口端部62固定在缸20的內(nèi)周面上的狀態(tài)下，通過該帽狀部件的主體部63來覆蓋柱塞5的上部。并且，通過在缸20和柱塞5之間的間隙G處使膜狀密封部件6向下側(cè)折返，來形成剖視呈U字形的U字形折返部61，從而通過該U字形折返部61對該間隙G進(jìn)行密封。隨著柱塞5被往復(fù)驅(qū)動，U字形折返部61在間隙G中向與柱塞5的驅(qū)動方向相同的方向移動。此時，U字形折返部61由于在間隙G中滾動移動，因此磨損較小，并且完全避免了液體或氣體的泄漏。
然而，膜狀密封部件6由于其U字形折返部61非常窄，因此抗蝕劑液體容易滯留其中。滯留的抗蝕劑液體很快會凝膠化或形成沉淀，從而成為導(dǎo)致提供給液晶基板制造裝置的抗蝕劑液體中含有雜質(zhì)的原因之一。由于要求向液晶基板制造裝置始終供給高純度的抗蝕劑液體，因而需要液體置換特性好的液體輸送用泵、即液體滯留率極低的液體輸送用泵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種液體滯留率極低的液體置換特性優(yōu)良的液體輸送用泵。
為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的第一方面為一種液體輸送用泵1，包括缸2，其具有吸入口32和吐出口33；柱塞5，其設(shè)置成在所述缸2的內(nèi)部，在沿所述缸2的軸線J1的方向上可被往復(fù)驅(qū)動；和膜狀密封部件6，其用于對所述缸2和所述柱塞5之間的間隙G進(jìn)行密封，該液體輸送用泵1通過往復(fù)驅(qū)動所述柱塞5來交替地進(jìn)行吸入動作和吐出動作，從而使從所述吸入口32吸入的輸送對象液體從所述吐出口33吐出，所述吸入口32設(shè)置在所述缸2的側(cè)面。
在本發(fā)明的第二方面，所述吸入口32設(shè)置這樣的范圍R內(nèi)，即，在當(dāng)所述柱塞5到達(dá)上死點位置時形成有所述間隙G。
在本發(fā)明的第三方面，所述吸入口32設(shè)置成使該吸入口32的軸線J0相對所述缸2的軸線J1傾斜小于等于90度的一定角度θ。
在本發(fā)明的第四方面，所述吸入口32設(shè)置成使該吸入口32的軸線J0相對于與所述缸2的軸線J1正交的直線J2傾斜小于90度的一定角度φ。
在本發(fā)明的第五方面，所述膜狀密封部件6由通過撓性材料制成的帽狀部件構(gòu)成，在將該帽狀部件的開口端部62固定在所述缸2的內(nèi)周面上的狀態(tài)下，通過該帽狀部件的主體部63來覆蓋所述柱塞5的上部，并通過在所述缸2和所述柱塞5之間的間隙G處折返而成的U字形折返部61對該間隙G進(jìn)行密封。
本發(fā)明的第六方面是以使所述缸2的軸線J1與鉛直軸平行的方式進(jìn)行設(shè)置和使用所述液體輸送用泵1。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)柱塞5向下方被驅(qū)動時，抗蝕劑液體從吸入口32噴出。由于吸入口32設(shè)置在缸2的側(cè)面，因而該噴出流會沿著缸2的內(nèi)壁形成旋轉(zhuǎn)流并同時落下。并且，形成為在U字形折返部61內(nèi)進(jìn)行攪拌清洗的循環(huán)流。由此，避免了抗蝕劑液體滯留在U字形折返部61中，因而液體置換特性良好。這樣，能夠提供液體滯留率極低的液體置換特性優(yōu)良的液體輸送用泵。


圖1是表示本發(fā)明的液體輸送用泵的正面局部剖視圖。
圖2是表示膜狀密封部件的外觀的立體圖。
圖3是表示本發(fā)明的液體輸送用泵的概略圖。
圖4是表示本發(fā)明另一方式的液體輸送用泵的俯視局部剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明又一方式的液體輸送用泵的局部剖視圖。
圖6是表示本發(fā)明其它方式的液體輸送用泵的概略圖。
圖7是表示現(xiàn)有液體輸送用泵的正面局部剖視圖。
具體實施例方式
下面參照

用于實施本發(fā)明的最佳實施方式。圖1是表示本發(fā)明的液體輸送用泵1的正面局部剖視圖，圖1(A)表示柱塞5處于下死點的狀態(tài)，圖1(B)表示柱塞5處于上死點的狀態(tài)。圖2是表示膜狀密封部件6的外觀的立體圖，圖3是表示本發(fā)明的液體輸送用泵的正面局部剖視圖。
另外，下面以液體是抗蝕劑液體的情況為例進(jìn)行說明，當(dāng)然也可以采用除抗蝕劑液體以外的其它液體。
如圖1所示，本發(fā)明的液體輸送用泵1具有缸2、柱塞5和膜狀密封部件6。
缸2包括具有耳部31的大致碗形的上側(cè)罩體3；和同樣具有耳部41的大致碗形的下側(cè)罩體4。通過在各個耳部31和耳部41之間有夾持膜狀密封部件6的開口端部62的狀態(tài)下，將所述各個耳部31、41通過螺栓42緊固在一起，使上側(cè)罩體3和下側(cè)罩體4成為一體，從而形成缸主體。
在上側(cè)罩體3上貫穿設(shè)置有吸入口32和吐出口33。吸入口32貫穿設(shè)置在上側(cè)罩體3的側(cè)面。并且，吸入口32貫穿設(shè)置在當(dāng)柱塞5達(dá)到上死點時形成有間隙G的范圍R內(nèi)。此外，吸入口32貫穿設(shè)置成使其軸線J0相對于缸2的軸線J1傾斜一定角度θ。角度θ小于等于90度。并且，角度θ的最小值是使吸入口32的橢圓弧的至少一部分與進(jìn)行密封的膜狀密封部件6的凸緣部重疊的角度(參照圖3(A)、(B))。與此同時，如圖3(C)所示，吸入口32貫穿設(shè)置成使其軸線J0相對于與缸2的軸線J1正交的直線J2傾斜一定角度φ。角度φ的最理想范圍是使以軸線J0為中心的孔與缸2內(nèi)周具有切線的關(guān)系的范圍(屬于孔并且與軸線J0平行的直線成為缸2內(nèi)周的切線的范圍)(參照圖3(C))。吐出口33沿與軸線J1平行的方向貫穿設(shè)置在上側(cè)罩體3的頂部。另外，也可以采用設(shè)置換向閥等(未圖示)、使吸入口32兼用作吐出口的方式。
在下側(cè)罩體4上貫穿設(shè)置有真空抽口43和桿孔44。真空抽口43在下側(cè)罩體4的下方位置與真空泵73連接。通過真空泵73對缸2的下腔室內(nèi)部進(jìn)行真空減壓，從而使頭部51的外周面和缸2的內(nèi)周面與膜狀密封部件6的密合性良好，并且可以更有效地防止氣體混入到上腔室。桿孔44貫穿設(shè)置在下側(cè)罩體4的底部，是設(shè)置成使桿53可滑動地貫穿的通孔。
柱塞5具有頭部51、座板52和桿53。被膜狀密封部件6覆蓋的頭部51通過座板52使用螺栓54與桿53連接。貫穿桿孔44的桿53的另一端與未圖示的驅(qū)動裝置連接。由此，柱塞5能夠在缸2的內(nèi)部往復(fù)動作。
膜狀密封部件6由通過撓性材料制成的帽狀部件構(gòu)成。作為撓性材料，例如使用在強力聚酯布上覆蓋橡膠而制成的材料，膜狀密封部件6按照以下方式對間隙G進(jìn)行密封。即，在使膜狀密封部件6的開口端部62固定在缸2的內(nèi)周面上的狀態(tài)下，通過該帽狀部件的主體部63來覆蓋柱塞5的上部。另外，該膜狀密封部件6通過在缸2和柱塞5之間的間隙G處向下側(cè)折返，來形成剖視呈U字形的U字形折返部61，從而通過該U字形折返部61來對間隙G進(jìn)行密封。
具有這種結(jié)構(gòu)的液體輸送用泵1在豎立設(shè)置的狀態(tài)下進(jìn)行使用，通過往復(fù)驅(qū)動柱塞5來交替地進(jìn)行吸入動作和吐出動作，由此，將抗蝕劑液體從吸入口32吸入到缸2內(nèi)，并將所吸入的抗蝕劑液體從吐出口33吐出。
當(dāng)柱塞5向下方被驅(qū)動時，通過單向閥71供給的抗蝕劑液體從吸入口32噴出。該噴出流沿著缸2的內(nèi)壁形成旋轉(zhuǎn)流并同時落下。并且形成在U字形折返部61內(nèi)進(jìn)行攪拌清洗的循環(huán)流。從而，避免了抗蝕劑液體滯留在U字形折返部61中，液體置換特性變好。
通過柱塞5向上方被驅(qū)動，流入缸2內(nèi)的抗蝕劑液體被加壓并從吐出口33吐出，然后通過單向閥72提供給液晶基板制造裝置(未圖示)。
隨著柱塞5被往復(fù)驅(qū)動，U字形折返部61在縫隙G中向與柱塞5的驅(qū)動方向相同的方向移動。此時，U字形折返部61由于在間隙G中滾動移動，因此磨損損失減小，并且完全避免了液體或氣體的泄漏。
下面對本發(fā)明的另一方式的液體輸送用泵1A進(jìn)行說明。圖4是表示本發(fā)明的另一方式的液體輸送用泵1A的俯視局部剖視圖。
如圖4所示，液體輸送用泵1A具有上側(cè)罩體3A以代替液體輸送用泵1中的上側(cè)罩體3。對于除上側(cè)罩體3A以外的結(jié)構(gòu)，由于與液體輸送用泵1相同，因此省略其說明。
上側(cè)罩體3A在相對于其中心與吸入口32對稱的位置上，具有一個形狀與液體輸送用泵1的吸入口32相同的吸入口32A。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行吸入動作時，從吸入口32、32A噴出的抗蝕劑液體如圖4的箭頭W2所示，分別向相同的方向旋轉(zhuǎn)，因而與一個吸入口的情況相比，旋轉(zhuǎn)流的速度增加，從而能夠進(jìn)一步提高上述作用效果。
另外，對本發(fā)明的又一方式的液體輸送用泵1B進(jìn)行說明。圖5是表示本發(fā)明的又一方式的液體輸送用泵1B的局部剖視圖。圖5(A)表示正面局部剖視圖，圖5(B)表示俯視局部剖視圖。
如圖5所示，液體輸送用泵1B具有上側(cè)罩體3B以代替液體輸送用泵1中的上側(cè)罩體3。對于除上側(cè)罩體3B以外的結(jié)構(gòu)，由于與液體輸送用泵1相同，因此省略其說明。
在上側(cè)罩體3B在側(cè)面具有吸入口32B。吸入口32B的軸線J0與缸的軸線J1成90度角，并且相對于與缸的軸線J1正交的直線J2成0度角。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行吸入動作時，從吸入口32B噴出的抗蝕劑液體如圖5(B)的箭頭W3所示，向兩側(cè)分開沿缸的內(nèi)壁形成旋轉(zhuǎn)流的同時落下。并且，向兩側(cè)分開的旋轉(zhuǎn)流在與吸入口32B相反的一側(cè)相互沖撞而向上方合流(參照圖5(C)、(D))。結(jié)果，與液體輸送用泵1的情況一樣，由于在U字形折返部61中進(jìn)行攪拌，因此液體置換特性變好。
具體地講，在柱塞5處于上死點的狀態(tài)下進(jìn)行了液體置換測試。
在使抗蝕劑液體充滿缸內(nèi)部的狀態(tài)下，從圖7(B)的吸入口320施加0.05Mpa的壓力，以供給液體，當(dāng)從吐出口330吐出時，在柱塞停止的狀態(tài)下，即使使10升置換液體用清洗液持續(xù)流動5分鐘，也不能完全置換滯留在U字形折返部中的抗蝕劑液體。
在圖5的實施方式中，進(jìn)行相同的液體置換測試，通過使4升液體置換用清洗液持續(xù)流動2分鐘，即可完全置換滯留在U字形折返部中的抗蝕劑液體。
通過滯留物的排出(洗凈)、置換用液體的節(jié)約以及所需時間的縮短，能夠提高液體置換性，并能提高液晶基板的生產(chǎn)率。進(jìn)一步講，滯留物進(jìn)入液晶基板會導(dǎo)致缺陷，通過減少置換用液體(清洗液)，不僅有助于降低成本，而且有利于環(huán)境，所需時間的縮短包括縮短定期清洗等維護(hù)作業(yè)導(dǎo)致的液晶基板制造裝置的停機時間，從而可提高生產(chǎn)率。
在上述各實施方式中，使軸線J1垂直地配置缸2，但是也可以使軸線J1水平地配置缸2。
圖6是使軸線J1水平地配置缸2的實施方式的概略圖。
如圖6(A)、(B)所示，需要將吐出口配置在最上部。另外，如圖6(A)所示，吸入口可以貫穿設(shè)置成使其軸線J0與吐出口的軸線J3平行，此外，如圖6(B)所示，吸入口還可以貫穿設(shè)置成使其軸線J0相對于缸2的軸線J1傾斜一定角度θ。另外，如圖6(C)所示，通過將吸入口貫穿設(shè)置成使其軸線J0相對于與缸2的軸線J1正交的直線J2傾斜一定角度φ，可以形成一個方向的旋轉(zhuǎn)流。在這種情況下，優(yōu)選使形成旋轉(zhuǎn)流的角度范圍α大于180度。但是，傾斜角度φ也可以是0度，在這種情況下，優(yōu)選將吸入口貫穿設(shè)置在與吐出口相反的一側(cè)。
以上對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，上述實施方式僅僅是示例，本發(fā)明的范圍并不限于這些實施方式。本發(fā)明的范圍通過權(quán)利要求范圍的記載來表示，并且還包括在與權(quán)利要求相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的一切變更。
權(quán)利要求
1.一種液體輸送用泵，包括缸，其具有吸入口和吐出口；柱塞，其設(shè)置成在所述缸的內(nèi)部，在沿所述缸的軸線的方向上可被往復(fù)驅(qū)動；和膜狀密封部件，其用于對所述缸和所述柱塞之間的間隙進(jìn)行密封，所述液體輸送用泵通過往復(fù)驅(qū)動所述柱塞來交替地進(jìn)行吸入動作和吐出動作，從而使從所述吸入口吸入的輸送對象液體從所述吐出口吐出，其特征在于，所述吸入口設(shè)置在所述缸的側(cè)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體輸送用泵，其特征在于，所述吸入口設(shè)置在這樣的范圍內(nèi)，即，當(dāng)所述柱塞到達(dá)上死點位置時形成有所述間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體輸送用泵，其特征在于，所述吸入口設(shè)置成這樣使該吸入口的軸線相對所述缸的軸線傾斜小于等于90度的一定角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的液體輸送用泵，其特征在于，該吸入口設(shè)置成這樣使該吸入口的軸線相對于與所述缸的軸線正交的直線傾斜小于90度的一定角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的液體輸送用泵，其特征在于，所述膜狀密封部件由通過撓性材料制成的帽狀部件構(gòu)成，在將該帽狀部件的開口端部固定在所述缸的內(nèi)周面上的狀態(tài)下，通過該帽狀部件的主體部覆蓋所述柱塞，并通過在所述缸和所述柱塞之間的間隙處向下側(cè)折返而形成的U字形折返部來對該間隙進(jìn)行密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的液體輸送用泵，其特征在于，以使所述缸的軸線與鉛直軸平行的方式進(jìn)行設(shè)置和使用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液體滯留率極低且液體置換特性優(yōu)良的液體輸送用泵。液體輸送用泵(1)包括缸(2)，其具有吸入口(32)和吐出口(33)；柱塞(5)，其設(shè)置成在缸(2)的內(nèi)部，可沿缸(2)的軸線(J1)方向被往復(fù)驅(qū)動；和膜狀密封部件(6)，其用于對缸(2)和柱塞(5)之間的間隙(G)進(jìn)行密封，該液體輸送用泵(1)通過往復(fù)驅(qū)動柱塞(5)來交替地進(jìn)行吸入動作和吐出動作，從而使從吸入口(32)吸入的輸送對象液體從吐出口(33)吐出，吸入口(32)設(shè)置在缸(2)的側(cè)面。
文檔編號F04B1/12GK1811179SQ20061000225
公開日2006年8月2日 申請日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月28日
發(fā)明者上原淳一, 巖出卓 申請人:東麗工程株式會社