JPH11511232A - アクチュエータおよび保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 アクチュエータおよびアクチュエータを制御する方法を開示する。ある実施形態では、アクチュエータはバルブ（１８）であり、このバルブ（１８）は、第一ポート（２６）と、流体が第一ポート（２６）と第二ポート（２８）の間を連絡するように第一ポートと流体連絡された第二ポート（２８）とを含む。第一ポートと第二ポートには、可撓性部材（２２）が動作可能に接続されている。この可撓性部材は、第一ポートと第二ポートの間の流体連絡を可能にする第一位置と、第一ポートと第二ポートの間の流体連絡を限定させる第二位置の間を動くことができる。第一位置と第二位置の間で可撓性部材を移動させるために、第一制御部（３６）が可撓性部材に動作可能に接続されている。可撓性部材を第二位置に保持するために、第二制御部（４４Ａ）が可撓性部材に動作可能に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】 アクチュエータおよび保持装置 発明の背景 本明細書に記載の実施形態は、制御部を有する装置および装置を制御する方法 に関する。さらに詳細には、これらの実施形態は、バルブ制御部およびバルブを 制御する方法に関する。 制御器および制御方法は多くの適用分野で使用されている。様々な適用分野が あるとすると、特定の適用分野に適した様々な制御器および制御方法が必要とな る。例えば、一つの装置用に一つの制御器を有する代りに、複数の装置用に一つ の制御器を有することが望ましい。あるいは、性能上などの理由から、複数の制 御器を一つの装置に接続することもできる。また、できるだけ小さな空間を占有 する一つの制御器を有することも重要となろう。発明の概要 一実施形態では、バルブの形を有するアクチュエータは、第一ポートと第一ポ ートに流体連結された第二ポートとを含み、流体は第一ポートと第二ポートとの 間を連絡する。第一ポート と第二ポートとには可撓性部材が動作可能に接続されている。この可撓性部材は 、第一ポートと第二ポートとの間の流体連絡を可能にする第一位置と第一ポート と第二ポートとの間の流体連絡を限定させる第二位置との間を動くことができる 。第一位置と第二位置との間で可撓性部材を動かすために、第一制御器が可撓性 部材に動作可能に接続されている。第二位置に可撓性部材を保持するために、第 二制御器が可撓性部材に動作可能に接続されている。 もう一つの実施形態によれば、可撓性部材を有するバルブの形を有するアクチ ュエータを制御する方法が提供される。可撓性部材は、この可撓性部材が第一ポ ートと第二ポートとの間の流体連絡を可能にする第一位置と、可撓性部材が第一 ポートと第二ポートとの間の流体連絡を限定させる第二位置との間を、動くこと ができる。この方法は、可撓性部材を第一の力で第二位置に向けて動かすことを 含む。可撓性部材は、第二の力で第二位置に保持される。第二の力を低減すると 、可撓性部材が第一位置に向けて動くことができるようになる。 さらに別の一実施形態では、第一位置と第二位置との間を動くことができる可 撓性部材を含むアクチュエータが提供される。 第一位置と第二位置との間で可撓性部材を動かすために、第一制御器が可撓性部 材に動作可能に接続されている。また可撓性部材を第二位置に保持するために、 第二制御器が可撓性部材に動作可能に接続されている。 さらに別の実施形態では、第一位置と第二位置との間を動くことができるアク チュエータが提供される。このアクチュエータは、第一位置と第二位置との間で アクチュエータを動かすための第一制御器と、アクチュエータを第二位置に保持 するための第二制御器とを含む。図面の簡単な説明 第１図は、本明細書に記載の一実施形態のブロック略図である。 第２図は、第１図の実施形態の適用例の断面図である。 第３図は、第２図の適用例を構成するために使用されるマスクを示す図である 。 第４図は、第２図の適用例を構成するために使用されるマスクを示す図である 。 第５図は、第２図の適用例を構成するために使用されるマスクを示す図である 。 第６図は、第２図の適用例を構成するために使用されるマスクを示す図である 。 第７図は、第２図の適用例を構成するために使用されるマスクを示す図である 。 第８図は、第２図の適用例を構成するために使用されるマスクを示す図である 。 第９図は、第２図の適用例を構成するために使用されるマスクを示す図である 。 第１０Ａ図から第１０Ｃ図は、第２図の適用例の構造を示す図である。 第１１Ａ図から第１１Ｈ図は、第２図の適用例の構造を示す図である。 第１２Ａ図と第１２Ｂ図は、第２図の適用例の動作を示す図である。 第１３図は、第２図の適用例を使用する構造を示す図である。好ましい実施形態の詳細な説明 これから説明する各実施形態は、装置制御部および装置を制御する方法に関す るものである。これらの制御部および制御方法は、適当ないかなる装置にも適用 することができる。 一般にこの制御器および方法は、対抗する力を利用して装置の操作を実施する 。ここでは特定の実施形態について説明するが、実施形態に対していくらかの変 更が可能であることに留意されたい。例えば、方法ステップの特定の順序を開示 するが、これらの方法ステップは適当などんな順序で実行してもよい。また、あ る方法からのステップを別の方法からのステップと混合して、さらに別の方法を 得ることもできる。 第１図に示す実施形態の例示的な構造１０は一般に、第一制御器１４と第二制 御器１６によって操作されるアクチュエータやバルブなどの装置１２を含み、し たがって第一制御器１４と第二制御器１６とは装置１２に動作可能に接続されて いる。第一および第二制御器１４、１６は、装置１２の操作を行うために様々な 力発生機構を使用することができる。一実施形態では、第一制御器１４は、装置 １２を第一位置と第二位置との間で動かす第一の力を提供し、第二制御器１６は 、装置１２を第一位置および／または第二位置に維持する第二の力を提供する。 ある特定の実施形態では、第一制御器１４は空気力源であるが、第二制御器１６ は静電気力源である。別の実施形態では、第一制御器１４はバイモルフ合金また は形状記憶合金を通じて作用 する熱的な力を供給する素子であり、第二制御器１６は静電気力を供給する素子 である。さらに別の実施形態では、第一制御器１４は液圧力を供給し、第二制御 器１６は静電気力を供給する。さらに別の実施形態では、第一制御器１４は圧電 的な力を供給する素子であるが、第二制御器１６は静電気力を供給する。本質的 に、第一および第二制御器１４、１６は、空気、流体、静電気、圧電、熱、弾性 、電磁、水圧など、特定の適用例に適したどんな適切な力を供給してもよい。 特定の実施形態は、第２図に示すバルブ組立て品１８である。図示されたバル ブ組立て品１８は二個のバルブ２０Ａ、２０Ｂからなるが、この実施形態は望み に応じて一つまたは複数のバルブで構成できることに留意されたい。バルブ組立 て品１８は、可撓性材料でできた少なくとも一つの第一可撓性部材すなわちバル ブダイヤフラム２２および一つの第二可撓性部材すなわちバルブダイヤフラム２ ４を含む。第一バルブダイヤフラム２２は、第一ポートすなわち入口ポート２６ と第二ポートすなわち出口ポート２８に動作可能に接続されている。第二バルブ ダイヤフラム２４は、第一ポートすなわち入口ポート３０と第二ポートすなわち 出口ポート３２に動作可能に接続されている。こ れらのポート２６、２８、３０、３２の機能は変わることもある。望むならば、 共通または別個の供給コンジットを入口ポート２６、３０に接続してもよい。図 示した構造では、第一出口ポート２８と第二出口ポート３２は共通出口コンジッ ト３４に集まる。あるいは、個別の出口コンジット３４を設けることもできる。 各バルブ２０Ａ、２０Ｂが、一つは第一制御器１４によって供給され、もう一 つは第二制御器１６によって供給される二つの制御力によって操作され、これら 両制御器はバルブダイヤフラムと動作可能に接続されている。例示として示す実 施形態では、第一制御器１４によって供給される制御力は空気である。図示した 実施形態では、第一制御力は、流体運搬コンジット３６を通じてハウジング３８ を経てバルブ２０Ａ、２０Ｂに伝えられる。流体運搬コンジット３６は、空気圧 を第一および第二バルブダイヤフラム２２、２４の第一側部に伝える。 図示した実施形態では、第二制御器１６によって供給される制御力は静電気力 である。この第二制御力すなわち静電気力は、第一バルブダイヤフラム２２また は第二バルブダイヤフラム２４のいずれかまたはその両方と、バルブダイヤフラ ム２２、２ ４に隣接して位置する接地面４０との間に発生する。この特定の実施形態では、 接地面４０はシリコンのウエハなどのような導電性材料の部片を含む。接地面４ ０は、電気絶縁性材料の層４２によってバルブダイヤフラム２２、２４から分離 されている。導電性材料の部片４４は、層４２の接地面４０とは反対側の片側に 設けられている。図示された構造では、二個の部片すなわち電気接触パッド４４ Ａ、４４Ｂがある。導電性材料の部片４４Ａ、４４Ｂは、個別にバルブダイヤフ ラム２２、２４にそれぞれ電気的に接続されている。接地面４０と部片４４Ａ、 ４４Ｂとの間に、したがってバルブダイヤフラム２２、２４に電位を印加するこ とによって静電気力が発生する。 この特定の実施形態では、バルブダイヤフラム２２、２４は、ポリシリコンな どのような導電性の可撓性材料でできている。バルブダイヤフラム２２、２４は 、外力が加わることなく流体運搬コンジット４６が第一入口ポート２６と第一出 口ポート２８との間に形成され、流体運搬コンジット４８が第二入口ポート３０ と第二出口ポート３２との間に形成されるように、構成されている。バルブダイ ヤフラム２２、２４はまた、流体運搬コンジット４６中の空気圧より高い空気圧 がバルブダイヤフラ ム２２の側面に面するコンジット３６に加えられるとき、あるいは流体運搬コン ジット４８中の空気圧より高い空気圧がバルブダイヤフラム２４の側面に面する コンジット３６に加えられるとき、適切なバルブダイヤフラム２２または２４が 曲がり、すなわち層４２のバルブダイヤフラム係合面５０Ａまたは５０Ｂに向か ってそれぞれ動き、関連する入口ポートと出口ポートの間に抑止バリアを形成す るように構成されている。バルブダイヤフラム２２、２４および接地面４０は、 バルブダイヤフラム２２または２４のいずれかがバルブダイヤフラム係合面５０ Ａまたは５０Ｂに十分に近接しているときに、バルブダイヤフラム２２または２ ４と接地面４０との間に電位を印加することができ、このため負の空気圧または 低下した空気圧がバルブダイヤフラム２２または２４の側面に面するコンジット ３６に加えられても、バルブダイヤフラム２２および／または２４が、バルブダ イヤフラム２２または２４と接地面４０との間の静電気力によって、バルブダイ ヤフラム係合面５０Ａまたは５０Ｂに隣接する位置に維持されるように、構成さ れている。 バルブ組立て品１８をさらに明らかにするために、バルブ組立て品１８の一製 造方法について論ずる。この方法によれば、 バルブ組立て品１８は、それぞれ厚さ約４００μｍの三個のシリコンウエハから 製作される。三個のシリコンウエハはハウジング３８、接地面４０、および基層 ５２を形成する。製作は、第３図から第９図に示すマスクを使用する一連の製造 ステップを含む。 基層５２は、厚さが約４００μｍで厚さの許容変動幅が約２５μｍである＜１ ００＞シリコンウエハから製作される。入口ポート２６、３０に通じるフローチ ャネル（深さ約１０〜２０μｍ）がマスク１（第３図）によってパターン付けさ れ、プラズマとフォトレジストエッチングマスクとを使用して第１０Ａ図に示す ように基層５２にエッチングされる。基層５２を酸化して、厚さ約１μｍの酸化 層５６を作成する。酸化層５６を基層５２上でマスク２（第４図）によってパタ ーン付けし、出口コンジット３４（第１０Ｂ図）を形成するエッチング貫通孔の ためのウィンドウを開く。それから基層５２をＫＯＨによってエッチングして貫 通孔を作成し、酸化層５６をＨＦによって基層５２の表面から除去する（第１０ Ｃ図）。 ハウジング３８は、マスク６および７（第５図、第６図）を利用して基層５２ と同様の方式で製作される。マスク６（第５ 図）は、実質的にバルブダイヤフラム２２、２４の周りに凹部５４を形成するた めに使用される。マスク７（第６図）は、流体運搬コンジット３６をエッチング するために使用される。酸化層は、電気絶縁のために必要なのでＫＯＨによるエ ッチングをした後でも除去されない。 全厚の変動幅が約３μｍ以下の約４００μｍの両面研磨＜１００＞シリコンウ エハ５３から、接地面４０を形成する層の製作過程を第１１Ａ図から第１１Ｈ図 に示す。接地面４０を形成する層の両側に厚さ約０．１μｍの熱酸化層を成長さ せ、その後、上側の酸化層をＨＦによるエッチングによって除去し、下側の酸化 層はフォトレジスト（図示せず）によって保護する。厚さ約０．１μｍのシリコ ンに富む窒化ケイ素層５８を堆積する（第１１Ａ図）。厚さ約５μｍのリンケイ 酸塩ガラス（ＰＳＧ）の犠牲層６０を付着して、第１１Ｂ図に示すようにパター ン付けする（マスク３、第７図）。次に、厚さ約４μｍのポリシリコン層を減圧 化学蒸着法（ＬＰＣＶＤ）によって堆積し、リンを多量にドープしてこれを導電 性にする。片側のポリシリコンを除去し、反対側のポリシリコンをマスク４（第 ８図）によってパターン付けして、第一および第二バルブダイヤフラム２ ２、２４、電気接触パッド４４Ａ、４４Ｂ（図示せず）、および第一および第二 バルブダイヤフラム２２、２４とこれらに結合される電気接触パッド４４Ａ、４ ４Ｂ（第１１Ｃ図）との間の電気的相互接続（図示せず）を形成する。厚さ約０ ．１２μｍの化学量論的窒化ケイ素６２の層をＬＰＣＶＤによって付着し（第１ １Ｄ図）、ポリシリコン構造を包む。厚さ約０．１μｍの熱酸化物層（図示せず ）と、厚さ０．１２μｍの化学量論的窒化物層６２と、厚さ０．１μｍのケイ素 に富む窒化物層５８との組合せである酸化物窒化物層（図示せず）を、底側にパ ターン付けして（マスク５、第９図）、ウエハ５３の片側からアクセス孔をエッ チングするためのウィンドウ６４を開く（第１１Ｅ図）。アクセス孔６６をエッ チングするにはＫＯＨを使用する（第１１Ｆ図）。それから、厚さ０．１２μｍ の化学量論的窒化物層６２と厚さ０．１μｍのケイ素に富む窒化物層５８との組 合せである窒化物層を、片側をプラズマによって除去し、このプラズマはまた、 第１１Ｇ図に示すように、アクセス孔の中の反対側で厚さ０．１μｍのケイ素に 富む窒化物層５８も除去する。第一および第二バルブダイヤフラム２２、２４を ＨＦ中に放出すると、ＰＳＧ６０、ならびにポリシリコン構造 を覆う片側の化学量論的窒化物層６２と、底側の酸化層（図示せず）が除去され る（第１１Ｈ図）。 底部ウエハ５２と中間ウエハ４０は、接着しようとする表面にスパッタした低 温溶融ガラスに基づくような低温法やシリコン溶融接着技法などの低温法によっ て接着する。ウエハ５２、４０の平滑性に適したその他の適当な接着方法を使用 してもよい。ハウジング３８は、接着剤、またはウエハ４０の上面の立体形状に よって機能することができる他の適用可能な方法によって接着することができる 。 本明細書に記載の実施形態は、実施形態の一つの動作を検討することによって さらによく理解できよう。次に例示の目的でこの検討を行う。 本明細書に記載の一実施形態の動作は、第１２Ａ図と第１２Ｂ図によって理解 できよう。説明をわかりやすくするため、バルブ組立て品１８の出発構成は第１ ２Ａ図に示すように第一位置にあり、それぞれの第一位置にある第一バルブダイ ヤフラム２２と第二バルブダイヤフラム２４は共に入口ポート２６、３０と出口 ポート２８、３２の間でそれぞれ流体連絡を可能にしていると仮定する。 空気圧が、第一制御器１４から流体運搬コンジット３６を通じて凹部５４へ送 られる。空気圧はバルブダイヤフラム２２、２４を、これらの対応する各ダイヤ フラム係合面５０Ａ、５０Ｂに向かって曲げる（第二位置）。第二制御器１６か ら導電性材料の部片４４Ａに電位が送られる。この電位は部片４４Ａから、電気 的に結合された第一バルブダイヤフラム２２に移る。第一制御器１４からの空気 圧が低減され、これによって第二バルブダイヤフラム２４は曲がりが直り、ダイ ヤフラム係合面５０Ｂから離れてその第一位置に向かう。しかしながら、第一バ ルブダイヤフラム２２と接地面４０との間の静電気力は、第１２Ｂ図に示すよう に、第一バルブダイヤフラム２２をダイヤフラム係合面５０Ａに隣接するその第 二位置に維持する。 第一バルブダイヤフラム２２はダイヤフラム係合面５０Ａに隣接して位置し、 第一バルブダイヤフラム２２と接地面４０の間の静電気力によって、この静電気 力が低減されるまで第二位置に維持される。特定の一実施形態では、静電気力は 、接地面４０を電気的に接地したまま、第一バルブダイヤフラム２２に対して約 ６５ボルト（直流）の電位を印加することによって発生する。誘電体として使用 される絶縁層４２で分離された第一 バルブダイヤフラム２２と接地面４０との間の電位差は、第一バルブダイヤフラ ム２２および接地面４０に逆の電荷を発生させ、第一制御器１４からの空気圧を 加えることなく第一バルブダイヤフラム２２をバルブダイヤフラム係合面５０Ａ に隣接するその第二位置に維持するのに十分な、静電引力を二つの構成部品間に 発生させる。この第二位置における第一バルブダイヤフラム２２によって、入口 ポート２６と出口ポート２８との間に流体連絡はない。しかしながら、第二バル ブダイヤフラム２４はその第一位置に向かって動いているので、入口ポート３０ と出口ポート３２との間には流体連絡がある。一実施形態では、入口ポート２６ における圧力を、真空度約１００キロパスカル（１５ｐｓｉ）以下であり、約５ １キロパスカル（１５インチＨｇ）以上の圧力にして、バルブ２０Ａの所期の動 作を行わせる。 第二バルブダイヤフラム２４は、その第一位置にあるときは、バルブダイヤフ ラム係合面５０Ｂからずれている。第一位置にあるときは、供給ポート３０と出 口ポート３２との間に流体連絡がある。一実施形態では、入口ポート３０におけ る圧力を、真空度約１００キロパスカル（１５ｐｓｉ）以下であり、約５１ キロパスカル（１５インチＨｇ）以上の圧力であり、流体運搬コンジット３６に 存在する圧力は、真空度約６８キロパスカル（２０インチＨｇ）である。流体運 搬コンジット３６に存在する圧力より供給ポート３０における圧力を高くして、 第二バルブダイヤフラム２４をその第一位置に維持する。 第１２Ｂ図に示す位置では、流体運搬コンジット３６中の圧力を（例えば、同 じ流体運搬コンジット３６によって制御される他の装置１２の状態を変えるため に）変えることができる。流体運搬コンジット３６中の圧力を例えば瞬間的に約 １４０キロパスカル（２０ｐｓｉ）に上昇させると、第二バルブダイヤフラム２ ４は瞬間的にその第二位置に動き、これによって入口ポート３０と出口ポート３ ２との間の流体連絡を遮断する。しかしながら、流体運搬コンジット３６中の圧 力が「静止」値、例えば約６８キロパスカル（２０インチＨｇ）の真空度に戻る と、導電性材料の部片４４Ｂに電位を印加することなく、第二バルブダイヤフラ ム２４はその第一位置に戻る。こうして、バルブ２０Ａ、２０Ｂの位置は維持さ れ、その間、流体運搬コンジット３６の圧力は変化して、同じ流体運搬コンジッ ト３６によって制御される他のバルブの状態を変化させる。 バルブ２０Ａ、２０Ｂの位置を、部片４４Ａ、４４Ｂに印加される電位および ／または流体運搬コンジット３６における圧力を操作することによって、変える ことができる。特定の一実施形態では、バルブ２０Ｂの位置を変えるために、流 体運搬コンジット３６における圧力を約１４０キロパスカル（２０ｐｓｉ）に上 昇させる。流体運搬コンジット３６における圧力はここでは入口ポート３０にお ける圧力よりも高いので、第二バルブダイヤフラム２４は、バルブダイヤフラム 係合面５０Ｂに隣接するその第二位置に向かって動く。第二バルブダイヤフラム ２４が第二位置にある間、約直流６５ボルトの電位が導電性材料の部片４４Ｂと 第二バルブダイヤフラム２４に印加して、第二バルブダイヤフラム２４と接地面 ４０の間に静電引力を発生させる。 第一ダイヤフラム２２に事前に印加された電位は除去され、第一バルブダイヤ フラム２２と接地面４０との間の静電気力を解除する。次に流体運搬コンジット ３６における圧力が、例えば真空度約６８キロパスカル（２０インチＨｇ）の比 較的低い値に戻される。流体運搬コンジット３６における圧力に比べて比較的高 い入口ポート２６中の圧力（漸増的に第三の力）は、 第一バルブダイヤフラム２２をその第一位置に向けて動かし、入口ポート２６と 出口ポート２８との間に流体連絡を確立する。第二バルブダイヤフラム２４にお ける静電気力は、第二バルブダイヤフラム２４をその第二位置に維持して、入口 ポート３０と出口ポート３２との間の流体連絡を低減させる。 入口ポート２６における圧力が例えば真空度約５１キロパスカル（１５インチ Ｈｇ）に維持され、入口ポート３０における圧力が例えば約１００キロパスカル （１５ｐｓｉ）に維持されている場合には、上記の動作を使用して、出口コンジ ット３４の圧力を、真空度約１００キロパスカル（１５ｐｓｉ）から約５１キロ パスカル（１５インチＨｇ）に変えることができる。同様の動作を使用して、出 口コンジット３４の圧力を約１００キロパスカル（１５ｐｓｉ）に戻すことがで きる。 すべてが単一の流体運搬コンジット３６によって制御される複数のバルブ装置 について、電位をそれぞれのバルブダイヤフラム２２、２４に印加して所望のバ ルブ位置を選択的に維持またはラッチすることによって、圧力状態の同様な変化 を実施することができる。このようなバルブ配置の一例を第１３図に示す。各々 が二個のバルブ２０Ａ、２０Ｂを含み、各々がその結 合されたバルブダイヤフラム２２、２４の個別の電気制御部を有する、三個のバ ルブ組立て品１８は、単一の三方ソレノイドバルブ６８により空気圧によって制 御され、この三方ソレノイドバルブ６８は、コンジット７０からの約１４０キロ パスカル（２０ｐｓｉ）の圧力信号またはコンジット７２からの真空度約６８キ ロパスカル（２０インチＨｇ）の圧力信号を、単一の分岐された流体運搬コンジ ット３６に送る。ソレノイドバルブ６８とコンジット７０、７２は第一制御器１ ４として作用する。適当な導体によって各バルブ組立て品１８ごとの導電性材料 の部片４４Ａ、４４Ｂに接続された電圧源は、第二制御器１６を含む。バルブ組 立て品１８の各々は共通の供給コンジット（図示せず）に連結され、この共通の 供給コンジット１８は、真空度約５１キロパスカル（１５インチＨｇ）を三つの 入口ポート２６に供給し、また約１００キロパスカル（１５ｐｓｉ）の圧力を入 口ポート３０に供給する。バルブ組立て品１８の静電および空気圧制御の組合せ は、三つの出口コンジット３４に存在する三つの独立に制御可能な出力圧を生じ させる。 またバルブダイヤフラム２２および／または２４を第一位置または第二位置の いすれか、またはその両方に維持するために 制御器１６を使用できる構造もある。これは、流体運搬コンジット３６に存在す る空気圧とは関係なく、関連する静電気力と空気力の相対強さに応じて行うこと ができる。また別の構造では、空気力を、静電気力またはバイモルフすなわち形 状記憶合金を通じて作用する熱的な力で置き換えることができる。要するに、バ ルブダイヤフラム２２および／または２４を第二位置から第一位置に向けて動か すために使用される空気力の代りに、ハウジング３８とバルブダイヤフラム２２ および／または２４の間の十分に強い静電引力と組み合わされることもある、バ ルブダイヤフラム２２および／または２４に加えられる十分に強い反発静電気力 または熱的な力を、バルブダイヤフラム２２および／または２４を第一位置から 第二位置に向けて動かすために使用することができる。この反対も可能である。 それから、このような例では、バルブダイヤフラム２２および／または２４を、 関連する静電状態または熱状態に関係なく、第一位置または第二位置もしくはそ の両方に維持するために使用することができる。これらの構造では、第一制御器 １４と第二制御器１６の組合せがバルブダイヤフラム２２、２４の動く速度を増 加させる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第一ポートと、 第一ポートと第二ポートとの間で流体連絡するように、第一ポートに連結され た第二ポートと、 第一ポートと第二ポートとに動作可能に接続され、第一ポートと第二ポートと の間の流体連絡を可能にする第一位置と、第一ポートと第二ポートとの間の流体 連絡を限定させる第二位置との間を動くことができる可撓性部材と、 第一位置と第二位置との間で可撓性部材を動かすための、可撓性部材に動作可 能に接続された第一制御器と、 可撓性部材を第二位置に保持するための、可撓性部材に動作可能に接続された 第二制御器と を含むバルブ。 ２．第一制御器が空気力を供給する請求の範囲第１項に記載のバルブ。 ３．第二制御器が静電気力を供給する請求の範囲第１項に記載のバルブ。 ４．可撓性部材が導電性材料でできている請求の範囲第１項に 記載のバルブ。 ５．第二制御器が可撓性部材に電気的に接続された電圧源である請求の範囲第４ 項に記載のバルブ。 ６．第二制御器から可撓性部材に電位を送ると、可撓性部材を第二位置に保持す る静電気力が発生するように、可撓性部材に隣接して配置された接地面をさらに 含む、請求の範囲第５項に記載のバルブ。 ７．可撓性部材と接地面の間に配置された可撓性部材係合面をさらに含む、請求 の範囲第６項に記載のバルブ。 ８．可撓性部材係合面が誘電体である請求の範囲第７項に記載のバルブ。 ９．第３図から第９図に示すマスクの少なくとも一つを使って構成される請求の 範囲第１項に記載のバルブ。 １０．第一位置と第二位置の間を動くことができる可撓性部材を有するバルブを 制御する方法であって、第一位置において可撓性部材は第一ポートと第二ポート の間の流体連絡を可能にし、第二位置において可撓性部材は第一ポートと第二ポ ートの間の流体連絡を限定させ、 可撓性部材を第一の力によって第二位置に向かって動かすス テップと、 可撓性部材を第二の力によって第二位置に保持するステップと、 可撓性部材を第一位置に向かって動くことができるように、第二の力を低減す るステップと を含む方法。 １１．第一の力が可撓性部材に加えられる正の空気力である請求の範囲第１０項 に記載の方法。 １２．第二の力が静電気力である請求の範囲第１０項に記載の方法。 １３．可撓性部材を第三の力によって第一位置に動かすステップをさらに含む請 求の範囲第１０項に記載の方法。 １４．第三の力が負の空気力である請求の範囲第１３項に記載の方法。 １５．第一位置と第二位置の間でアクチュエータを動かすための第一制御器と、 アクチュエータを第二位置に保持するための第二制御器と を含む、第一位置と第二位置の間を動くことができるアクチュエータ。 １６．第一制御器が空気力源を含む請求の範囲第１５項に記載のアクチュエータ 。 １７．第二制御器が静電気力源を含む請求の範囲第１５項に記載のアクチュエー タ。 １８．第一位置と第二位置の間を動くことができる可撓性部材と、 第一位置と第二位置の間で可撓性部材を動かすための、可撓性部材に動作可能に 接続された第一制御器と、 第二位置に可撓性部材を保持するための、可撓性部材に動作可能に接続された第 二制御器と を含むアクチュエータ。 １９．第一制御器が空気力源である請求の範囲第１８項に記載のアクチュエータ 。 ２０．第二制御器が静電気力源である請求の範囲第１８項に記載のアクチュエー タ。