(57)【要約】【課題】シール性が良くかつ小型のマイクロバルブを提供する。【解決手段】流体の流れを制御するマイクロバルブであって、流体が流れ込む流体導入部６０４と、流体を排出する流体導出部６１２と、流体導入部６０４と、流体導出部６１２とを接続する作動流体流路６０８と、この作動流体流路６０８から分岐する圧力室６０７と、作動流体流路６０８と圧力室６０７とを分離する壁の少なくとも一部を兼ね、作動流体流路６０８を開閉する流路切換え機構６０６とを具備し、流路切換え機構６０６により作動流体流路６０８が閉じられたときに、圧力室６０７に流体圧が加えられる。【選択図】　　　　図１
2004036728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流れを制御するマイクロバルブであって、
流体が流れ込む流体導入部と、
流体を排出する流体導出部と、
前記流体導入部と、前記流体導出部とを接続する作動流体流路と、
この作動流体流路から分岐する圧力室と、
前記作動流体流路と前記圧力室とを分離する壁の少なくとも一部を兼ね、前記作動流体流路を開閉する流路切換え機構と
を具備し、
前記流路切換え機構により前記作動流体流路が閉じられたときに、前記圧力室に流体圧が加えられることを特徴とするマイクロバルブ。
【請求項２】
空間に他の空間から流体を導入し、この流体を前記空間から他の空間に導出することを制御するマイクロバルブであって、
前記空間と他の空間とを接続し、流体を導入する作動流体流路と、
前記作動流体流路から分岐する圧力室と、
前記作動流体流路と前記圧力室とを分離する壁の少なくとも一部を兼ね、前記作動流体流路を開閉する流路切換え機構と、
前記空間と他の空間とを接続し、前記流体を導出する流体解放流路と、
前記流体解放流路を隔てる流路開閉機構と、
前記圧力室の壁の一部を兼ね、前記流路開閉機構と接する弾性素材と
を具備し、
前記流路切換え機構により前記作動流体流路が閉じられたときに、前記圧力室に流体圧が加えられ、前記弾性素材が撓むことにより前記流路開閉機構が変形して前記流体解放流路が開放されることを特徴とするマイクロバルブ。
【請求項３】
前記流路切換え機構は、片持ち梁構造であることを特徴とする請求項１または２記載のマイクロバルブ。
【請求項４】
前記流路切換え機構は、ダイアフラム構造であることを特徴とする請求項１または２記載のマイクロバルブ。
【請求項５】
前記流路切換え機構には第１の電極が形成されるとともに、前記流路切換え機構に対面する流路壁面には第２の電極が形成され、
前記流路切換え機構の第１の電極と、前記流路壁面の第２の電極の少なくとも一方が表面を絶縁体で覆われ、前記流路切換え機構の第１の電極と前記流路壁面の第２の電極への電圧印加により誘起される静電気力に基づいて、前記流路切換え機構が駆動されることを特徴とする請求項１または２記載のマイクロバルブ。
【請求項６】
前記流路切換え機構は、薄膜表面に圧電素子を形成したものであり、前記圧電素子に電圧を印加することにより、前記流路切換え機構が駆動されることを特徴とする請求項１または２記載のマイクロバルブ。
【請求項７】
前記作動流体流路において、前記流路切換え機構よりも下流の壁面の一部が前記弾性素材とは異なる第２の弾性素材で形成されており、流路切換えに応じてこの第２の弾性素材を変形させ前記作動流体流路の壁面に接触させることで流路を遮断することを特徴とする請求項１または請求項２記載のマイクロバルブ。
【請求項８】
前記弾性素材または前記第２の弾性素材は、ヤング率が０．１ＭＰａ〜５ＧＰａの材料であることを特徴とする請求項２または７記載のマイクロバルブ。
【請求項９】
前記第２の弾性素材またはこれに対面する流路壁面は、凝着力低減処理が施されていることを特徴とする請求項７記載のマイクロバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体の微細加工技術を用いて製造されるマイクロバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造技術を用いて微細な流路を形成した小さな基板上で生化学反応や分析を行う研究が盛んに報告されている。このような技術を用いることで試料や試薬の使用量は極めて少量で済み、反応効率が増すため解析時間は大幅に短縮し、費用も削減可能となる。
【０００３】
このような解析においては流路中の試料、試薬等の流れを制御するバルブが必要となり、解析システム全体を小型化するためには流路だけでなくバルブも小型化する必要がある。
【０００４】
半導体製造技術を用いて製造するマイクロバルブとしては、例えば特開平６−３４１５５６号公報に開示されている静電駆動型マイクロバルブがある。図１１は、この公報に開示されているマイクロバルブの構成を示す断面図である。基板１は弁体２（公報では可動部と称される）を構成する基板であり、基板１の一部が薄膜化されて弁体２を支える梁３が形成されている。
【０００５】
基板４は流体導入口５と流体導出口８用の開口部を形成した基板である。基板６は、前記基板１の弁体２に対向する個所に凹部９が形成され、この凹部９の底面には電極７が形成されている。
【０００６】
弁体２は当該弁体２を支える梁３の張力で通常時は基板４に押し付けられているため、流体導入口５から流体導出口８へ向かう流体は弁体２で遮断される。一方、基板６の電極７に電圧が印加されると静電気力により弁体２は基板６方向に引き付けられるため、流体は流体導出口８へ向かって流れる。
【０００７】
静電駆動型マイクロバルブは比較的簡単に駆動機構を作製できるため、半導体製造技術を用いた微小なバルブの作製に適している。
【０００８】
また、他の半導体製造技術を用いて製造するマイクロバルブとしては、例えば特開２００１−３０４４４０に開示されているような空気圧駆動型マイクロバルブがある。空気圧駆動型マイクロバルブはバルブ内に駆動機構を必要としないため静電駆動型マイクロバルブよりもさらに簡単に作製できるので、基板に形成した微小流路に直接バルブを形成する上で有効である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した構成の静電駆動型マイクロバルブは、特開平６−３４１５５６号公報でも指摘されているように、弁体のシール性が弱いため、電圧を印加しない状態でも流体が導出口に流れ込みやすい。そこで特開平６−３４１５５６号公報では、弁体のシール性を向上させる方法を開示しているが、本構造では導入する流体圧が上がれば流路を遮断する弁体２が電極７方向に押し下げられるため、梁３の張力を増すなどの対策が必要になる。そのためには強い静電気力が必要になるので高電圧や大きな電極面積が必須となり、その結果大きな電源が必要になるか、もしくはバルブが大型化してしまう。
【００１０】
また、特開２００１−３０４４４０では、シール性向上のために接着性高分子を用いて、駆動流体用のマイクロ流路を持つ空気圧駆動型マイクロバルブを作製しているが、バルブを駆動する空気圧を制御するために、独立した駆動機構を持つ２つのバルブが必要となり、バルブが大型化してしまう。
【００１１】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、シール性が良くかつ小型のマイクロバルブを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、流体の流れを制御するマイクロバルブであって、流体が流れ込む流体導入部と、流体を排出する流体導出部と、前記流体導入部と、前記流体導出部とを接続する作動流体流路と、この作動流体流路から分岐する圧力室と、前記作動流体流路と前記圧力室とを分離する壁の少なくとも一部を兼ね、前記作動流体流路を開閉する流路切換え機構とを具備し、前記流路切換え機構により前記作動流体流路が閉じられたときに、前記圧力室に流体圧が加えられる。
【００１３】
上記の構成は、例えば、後述する第１〜第４実施の形態に対応する。
【００１４】
また、第２の発明は、空間に他の空間から流体を導入し、この流体を前記空間から他の空間に導出することを制御するマイクロバルブであって、前記空間と他の空間とを接続し、流体を導入する作動流体流路と、前記作動流体流路から分岐する圧力室と、前記作動流体流路と前記圧力室とを分離する壁の少なくとも一部を兼ね、前記作動流体流路を開閉する流路切換え機構と、前記空間と他の空間とを接続し、前記流体を導出する流体解放流路と、前記流体解放流路を隔てる流路開閉機構と、前記圧力室の壁の一部を兼ね、前記流路開閉機構と接する弾性素材とを具備し、前記流路切換え機構により前記作動流体流路が閉じられたときに、前記圧力室に流体圧が加えられ、前記弾性素材が撓むことにより前記流路開閉機構が変形して前記流体解放流路が開放される。
【００１５】
上記の構成は、例えば、後述する第５及び第６実施の形態に対応する。
【００１６】
また、第３の発明は、第１または第２の発明に係るマイクロバルブに係わり、前記流路切換え機構は、片持ち梁構造である。
【００１７】
上記の構成は、例えば、後述する第１、第２、第５、第６実施の形態に対応する。
【００１８】
また、第４の発明は、第１または第２の発明に係るマイクロバルブに係わり、前記流路切換え機構は、ダイアフラム構造である。
【００１９】
上記の構成は、例えば、後述する第３，第４実施の形態に対応する。
【００２０】
また、第５の発明は、第１または第２の発明に係るマイクロバルブに係わり、前記流路切換え機構には第１の電極が形成されるとともに、前記流路切換え機構に対面する流路壁面には第２の電極が形成され、前記流路切換え機構の第１の電極と、前記流路壁面の第２の電極の少なくとも一方が表面を絶縁体で覆われ、前記流路切換え機構の第１の電極と前記流路壁面の第２の電極への電圧印加により誘起される静電気力に基づいて、前記流路切換え機構が駆動される。
【００２１】
上記の構成は、例えば、後述する第１、第２、第３、第５、第６実施の形態に対応する。
【００２２】
また、第６の発明は、第１または第２の発明に係るマイクロバルブに係わり、前記流路切換え機構は、薄膜表面に圧電素材を形成したものであり、前記圧電素材に電圧を印加することにより、前記流路切換え機構が駆動される。
【００２３】
上記の構成は、例えば、後述する第４実施の形態に対応する。
【００２４】
また、第７の発明は、第１または第２の発明に係るマイクロバルブに係わり、前記作動流体流路において、前記流路切換え機構よりも下流の壁面の一部が前記弾性素材とは異なる第２の弾性素材で形成されており、流路切換えに応じてこの第２の弾性素材を変形させ前記作動流体流路の壁面に接触させることで流路を遮断する。
【００２５】
上記の構成は、例えば、第２、第３、第４、第５、第６実施の形態に対応する。
【００２６】
また、第８の発明は、第２または第７の発明に係るマイクロバルブに係わり、前記弾性素材または前記第２の弾性素材は、ヤング率が０．１ＭＰａ〜５ＧＰａの材料である。
【００２７】
上記の構成は、例えば、第２、第３、第４、第５、第６実施の形態に対応する。
【００２８】
また、第９の発明は、第７の発明に係るマイクロバルブに係わり、前記第２の弾性素材またはこれに対面する流路壁面は、凝着力低減処理が施されている。
【００２９】
上記の構成は、例えば、第２、第３、第４、第５、第６実施の形態に対応する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３１】
（第１実施の形態）
本発明のマイクロバルブの第１実施の形態を説明する。図１（ａ）は本発明の第１実施の形態を説明する側面図であり、図１（ｂ）は上面から見た図である。シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板６０１には、流体導入部６０４が開口されており、この流体導入部６０４に接続して基板片面に圧力室６０７が形成されている。
【００３２】
また、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板６０２には、流路切換え機構としての片持ち梁６０６が形成されている。ここでは片持ち梁６０６は、金、白金、アルミ等の金属薄膜やシリコン等の半導体薄膜からなる電極６１３を、シリコンゴム、フッ素樹脂、ポリイミド、パリレン等の絶縁性有機樹脂膜（絶縁体）で挟み込んだ構造である。
【００３３】
さらに、シリコンゴム、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板６０３には、流体導出部６１２が形成されており、この流体導出部６１２に接続して基板片面に作動流体流路６０８が形成されている。この作動流体流路６０８は、流体導出部６１２を前記した流体導入部６０４に接続している。また、前記した圧力室６０７は、この作動流体流路６０８から分岐した位置に形成されている。圧力室６０７は端部が封止されるが、作動流体流路６０８は端部が流体導出部６１２へと接続されている。
【００３４】
また、前記した流体切換え機構としての片持ち梁６０６は、圧力室６０７と作動流体流路６０８とを分離する壁を兼ねている。
【００３５】
さらに、基板６０１、６０２、６０３は、基板６０２を中央に挟んで、圧力室６０７、作動流体流路６０８を基板６０２側に向けて接合されている。
【００３６】
また、圧力室６０７及び作動流体流路６０８の底面において、片持ち梁６０６に対面する個所には金、白金、アルミ等の金属薄膜からなる電極６１０、６１１が各々形成されている。
【００３７】
なお、片持ち梁６０６の電極６１３を絶縁体により覆うのは、他の電極６１０，６１１と直接接触しないようにするためであるが、片持ち梁６０６の電極６１３を絶縁体により覆うのでなく、電極６１０、６１１を絶縁体で覆うようにしても良い。あるいは、電極６１３及び電極６１０、６１１の両方を絶縁体で覆うようにしても良い。流路切換え機構６０６を絶縁体で覆った場合は、１．片持ち梁の固定端への応力集中を緩和することができる、２．電極への配線ごと絶縁体により挟むことで、変形時にも断線しにくい、という利点がある。
【００３８】
なお図示していないが、基板６０１、６０２、６０３には電極６１０、６１１、６１３への導通をバルブ外部からとるための導体層もしくは開口部が形成されている。
【００３９】
上記のような静電駆動型の流路切換え機構を用いた場合には、通常の半導体工程で容易に製作できるという利点がある。
【００４０】
次に本実施の形態のマイクロバルブの動作を図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図２（ａ）はバルブをＯＮ状態すなわち流体を流体導入部６０４から流体導出部６１２に導くときのようすを示す図である。電極６１０に電圧を印加すると、片持ち梁６０６は静電引力により電極６１０に引き寄せられ、これによって流体は作動流体流路６０８へと導かれ、さらに流体導出部６１２へと流れる。
【００４１】
一方、図２（ｂ）はバルブをＯＦＦ状態すなわち流体導入部６０４から流れ込んだ流体を流体導出部６１２に出さずにバルブ部で停止させるときのようすを示す図である。電極６１１に電圧を印加すると、片持ち梁６０６は静電引力により電極６１１に引き寄せられる。これによって流路が切換えられ、流体は圧力室６０７に導入され、作動流体流路６０８との間に圧力差が生じる。結果として、片持ち梁６０６は作動流体流路６０８の壁面に押し付けられるので、流体は、流体導出部６１２へと流れることはない。
【００４２】
上記したように、バルブがＯＦＦ状態のときには、流路切換え機構としての片持ち梁６０６が作動流体流路６０８の壁面に押し付けられる力が発生するので片持ち梁６０６のシール性が向上する。同時に、バルブを駆動するのに要求される駆動力が低減するため、電極を大型にする必要がなくなる。このようにして、高いシール性を持った小型のバルブの作製が可能となる。
【００４３】
（第２実施の形態）
本発明のマイクロバルブの第２実施の形態を説明する。　図３（ａ）は本発明の実施の形態を説明する側面図であり、図３（ｂ）は上面から見た図である。
【００４４】
シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板１０１には、流体導入部１０４が開口されており、この流体導入部１０４に接続して基板片面に圧力室１０７が形成されている。
【００４５】
また、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板１０２には、流路切換え機構としての片持ち梁１０６と、第２の弾性素材１０９とが形成されている。ここでは片持ち梁１０６は、金、白金、アルミ等の金属薄膜やシリコン等の半導体薄膜からなる電極１１３を、シリコンゴム、フッ素樹脂、ポリイミド、パリレン等の絶縁性有機樹脂膜（絶縁体）で挟み込んだ構造である。
【００４６】
また、第２の弾性素材１０９は、流路切換え機構としての片持ち梁１０６と連動して独立した駆動機構なしに変形するものを用いることでシール性をさらに高めるようにする。ここでは薄膜形成が容易で、破断しにくく、弾性変形しやすい、ヤング率が０．１ＭＰＡ〜５ＧＰａの材料が好ましいことが経験的にわかっている。具体的には、シリコンゴム（〜０．５ＭＰａ）、フッ素樹脂（１〜２ＧＰａ）、ポリイミド（〜４ＧＰａ）、パリレン（〜２．８ＧＰａ）、天然ゴム（１．５〜５ＭＰａ）、ポリエチレンフィルム（０．４〜１．３ＧＰａ）、ポリスチレンフィルム（２．７〜４．２ＧＰａ）、ナイロンフィルム（１．２〜２．９ＧＰａ）などが好ましい。
【００４７】
さらに、シリコンゴム、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板１０３には、流体導出部１１２が形成されており、この流体導出部１１２に接続して基板片面に作動流体流路１０８が形成されている。この作動流体流路１０８は、流体導出部１１２を前記した流体導入部１０４に接続している。また、前記した圧力室１０７は、この作動流体流路１０８から分岐した位置に形成されている。圧力室１０７は端部が封止されるが、作動流体流路１０８は端部が流体導出部１１２へと接続されている。
【００４８】
また、前記した流体切換え機構としての片持ち梁１０６は、圧力室１０７と作動流体流路１０８とを分離する壁を兼ねている。
【００４９】
さらに、基板１０１、１０２、１０３は、基板１０２を中央に挟んで、圧力室１０７、作動流体流路１０８を基板１０２側に向けて接合されている。
【００５０】
また、圧力室１０７及び作動流体流路１０８の底面において、片持ち梁１０６に対面する個所には金、白金、アルミ等の金属薄膜からなる電極１１０、１１１が各々形成されている。
【００５１】
また、圧力室１０７及び作動流体流路１０８の、第２の弾性素材１０９に対面する個所には、第２の弾性素材１０９に対する凝着力を低減するための凝着力低減部１１４が形成されている。この凝着力低減部１１４は、流路壁面に微小な凹凸を形成したり、あるいは、水の接触角が９０度以上になるような処理をすることが挙げられる。水の接触角が９０度以上になる処理方法の例としては、流路壁面または弾性素材の表面にフッ素樹脂膜を形成するほか、流路壁面にシリル化剤でシリル化処理を行う、プラズマ重合でフッ素系ポリマー薄膜を形成するなどの方法がある。
【００５２】
また、ここで図では、片持ち梁１０６の電極１１３が絶縁体により覆われているが、電極１１０、１１１を絶縁体により覆うようにしても良い。
【００５３】
また、図示していないが、基板１０１、１０２、１０３には電極１１０、１１１、１１３への導通をバルブ外部からとるための導体層もしくは開口部が形成されている。
【００５４】
次に本実施の形態のマイクロバルブの動作を図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図４（ａ）はバルブをＯＮ状態すなわち流体を流体導入部１０４から流体導出部１１２に導くときのようすを示す図である。電極１１０に電圧を印加すると、片持ち梁１０６は静電引力により電極１１０に引き寄せられ、これによって流体は作動流体流路１０８へと導かれる。また、流体圧により第２の弾性素材１０９は圧力室１０７側に撓み、結果として圧力室１０７は塞がれる。この結果、流体は作動流体流路１０８から流路導出部１１２へと流れる。
【００５５】
一方、図４（ｂ）はバルブをＯＦＦ状態すなわち流体導入部１０４から流れ込んだ流体を流体導出部１１２に出さずにバルブ部で停止させるときのようすを示す図である。
【００５６】
電極１１１に電圧を印加すると、片持ち梁１０６は静電引力により電極１１１に引き寄せられる。これによって流路が切換えられ、流体は圧力室１０７へ導入され、作動流体流路１０８との間に圧力差が生じる。結果として、片持ち梁１０６は作動流体流路１０８の壁面に押し付けられる。また、圧力室１０７は端が封止されているため、流体圧により第２の弾性素材１０９は作動流体流路１０８側に撓み、結果として作動流体流路１０８側の流路は遮断される。
【００５７】
上記したように、バルブがＯＦＦ状態のときには、流路切換え機構としての片持ち梁１０６が作動流体流路１０８の壁面に押し付けられる力が発生するので片持ち梁１０６のシール性が向上する。同時に、バルブを駆動するのに要求される駆動力が低減するため、電極を大型にする必要がなくなる。
【００５８】
さらに、流路は第２の弾性素材１０９によっても遮断されるので、導入される流体圧が高くて静電駆動力だけでは十分な遮断性が得られない場合でも、本バルブはその流体圧を利用して流路を遮断するため確実に流体を遮断できる。また、流体導出部１１２側から逆方向に流体が流れ込もうとしても流体導入部１０４側の流体圧のほうが高ければこれを確実に遮断できる。このようにして、高いシール性を持った小型のバルブの作製が可能となる。
【００５９】
（第３実施の形態）
次に、本発明のマイクロバルブの第３実施の形態について説明する。本実施の形態に示すマイクロバルブは、第１実施の形態に示したマイクロバルブの流路切換え機構を変更したものである。第１実施の形態に示したマイクロバルブの流路切換え機構は片持ち梁構造であったが、本実施の形態に示すマイクロバルブの流路切換え機構はダイアフラム構造となっている。
【００６０】
図５は、本発明の第３実施の形態を説明するための側面図である。シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板２０１には、流体導入部２０４が開口されており、この流体導入部２０４に接続して基板片面に圧力室２０７が形成されている。
【００６１】
また、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板２０２には、流路切換え機構としてのダイアフラム２０６と、第２の弾性素材２０９とが形成されている。ここではダイアフラム２０６は、金、白金、アルミ等の金属薄膜やシリコン等の半導体薄膜からなる電極２１３を、シリコンゴム、フッ素樹脂、ポリイミド、パリレン等の絶縁性有機樹脂膜（絶縁体）で挟み込んだ構造である。
【００６２】
また、第２の弾性素材２０９は、流路切換え機構としてのダイアフラム２０６と連動して独立した駆動機構なしに変形するものを用いることでシール性をさらに高めるようにする。その具体例としては上記した第２実施の形態と同様のものが用いられる。
【００６３】
さらに、シリコンゴム、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板２０３には、流体導出部２１２が形成されており、この流体導出部２１２に接続して基板片面に作動流体流路２０８が形成されている。この作動流体流路２０８は、流体導出部２１２を前記した流体導入部２０４に接続している。また、前記した圧力室２０７は、この作動流体流路２０８から分岐した位置に形成されている。圧力室２０７は端部が封止されるが、作動流体流路２０８は端部が流体導出部２１２へと接続されている。
【００６４】
また、前記した流体切換え機構としてのダイアフラム２０６は、圧力室２０７と作動流体流路２０８とを分離する壁を兼ねている。
【００６５】
さらに、基板２０１、２０２、２０３は、基板２０２を中央に挟んで、圧力室２０７、作動流体流路２０８を基板２０２側に向けて接合されている。
【００６６】
また、圧力室２０７及び作動流体流路２０８の底面において、片持ち梁２０６に対面する個所には金、白金、アルミ等の金属薄膜からなる電極２１０、２１１が各々形成されている。
【００６７】
また、圧力室２０７及び作動流体流路２０８の、第２の弾性素材２０９に対面する個所には、第２の弾性素材２０９に対する凝着力を低減するための凝着力低減部２１４が形成されている。この凝着力低減部２１４は、上記した第２実施の形態と同様の方法により形成することができる。
【００６８】
また、ここで図では、片持ち梁２０６の電極２１３が絶縁体により覆われているが、電極２１０、２１１を絶縁体により覆うようにしても良い。
【００６９】
また、図示していないが、基板２０１、２０２、２０３には電極２１０、２１１、２１３への導通をバルブ外部からとるための導体層もしくは開口部が形成されている。
【００７０】
本実施の形態に示すマイクロバルブの動作は、基本的に第２実施の形態に示したマイクロバルブと同様であり、同様の効果が得られるが、ここでの流路切換え機構はダイアフラム構造であり、周囲が固定されているので、反対方向に切替える際、ダイアフラム膜が比較的柔らかくても中立位置に戻りやすい。従って流路切換え機構を変位させるための駆動力が小さくて済む。
【００７１】
（第４実施の形態）
次に、本発明のマイクロバルブの第４実施の形態について説明する。図６は、本発明の第４実施の形態を説明するための側面図である。
【００７２】
第１乃至第３実施の形態に示したマイクロバルブの流路切換え機構は静電気力を利用して駆動されるものを説明したが、本実施の形態に示すマイクロバルブは圧電素子に通電した時発生する変位を利用して駆動される。
シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板３０１には、流体導入部３０４が開口されており、この流体導入部３０４に接続して基板片面に圧力室３０７が形成されている。
【００７３】
また、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板３０２には、流路切換え機構としてのダイアフラム３０６と、第２の弾性素材３０９とが形成されている。
【００７４】
ダイアフラム３０６は、シリコン等の半導体薄膜やシリコンゴム、フッ素樹脂、ポリイミド、パリレン等の絶縁性有機樹脂膜からなり、ダイアフラム３０６上には圧電素子３１０が形成されている。
【００７５】
また、第２の弾性素材３０９は、流路切換え機構としてのダイアフラム３０６と連動して独立した駆動機構なしに変形するものを用いることでシール性をさらに高めるようにする。その具体例としては上記した第２実施の形態と同様のものが用いられる。
【００７６】
さらに、シリコンゴム、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板３０３には、流体導出部３１２が形成されており、この流体導出部３１２に接続して基板片面に作動流体流路３０８が形成されている。この作動流体流路３０８は、流体導出部３１２を前記した流体導入部３０４に接続している。また、前記した圧力室３０７は、この作動流体流路３０８から分岐した位置に形成されている。圧力室３０７は端部が封止されるが、作動流体流路３０８は端部が流体導出部３１２へと接続されている。
【００７７】
また、前記した流体切換え機構としてのダイアフラム３０６は、圧力室３０７と作動流体流路３０８とを分離する壁を兼ねている。
【００７８】
さらに、基板３０１、３０２、３０３は、基板３０２を中央に挟んで、圧力室３０７、作動流体流路３０８を基板３０２側に向けて接合されている。
【００７９】
また、圧力室３０７及び作動流体流路３０８の、第２の弾性素材３０９に対面する個所には、第２の弾性素材３０９に対する凝着力を低減するための凝着力低減部３１４が形成されている。この凝着力低減部３１４は、上記した第２実施の形態と同様の方法により形成することができる。
【００８０】
また、図示していないが、基板３０１、３０２には圧電素子３１０に形成した電極への導通をバルブ外部からとるための導体層もしくは開口部が形成されている。
【００８１】
本実施の形態に示すマイクロバルブの動作は基本的に第２実施の形態に示したマイクロバルブと同様であり、同様の効果が得られるが、ここでは流路切換え機構として圧電素子が用いられている。圧電素子は駆動力が大きいため、流体圧が大きくても容易に流路切換え機構を変形させることが可能になる。
【００８２】
なお、ここでは流路切換え機構にダイアフラム構造を用いた構成について説明したが、片持ち梁構造のものであっても良い。
【００８３】
（第５実施の形態）
次に本発明のマイクロバルブの第５実施の形態を説明する。
【００８４】
図７は本発明の第５実施の形態を説明するための側面図である。
【００８５】
シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板４０１には、流体導入部４０４が開口されており、この流体導入部４０４に接続して基板片面に圧力室４０７が形成されている。また、基板４０１には流体解放流路４１５が形成されている。
【００８６】
また、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板４０２には、流路切換え機構としての片持ち梁４０６と、第２の弾性素材４０９とが形成されている。また前記基板４０１に形成した圧力室４０７の端部に対応する個所には圧力室４０７と接続する圧力室４１６が、前記基板４０１の流体解放流路４１５に対応する個所には流体解放流路４１５と接続する流体解放流路４１７が形成されている。
【００８７】
ここでは片持ち梁４０６は、金、白金、アルミ等の金属薄膜やシリコン等の半導体薄膜からなる電極４１３を、シリコンゴム、フッ素樹脂、ポリイミド、パリレン等の絶縁性有機樹脂膜（絶縁体）で挟み込んだ構造である。
【００８８】
また、第２の弾性素材４０９は、流路切換え機構としての片持ち梁４０６と連動して独立した駆動機構なしに変形するものを用いることでシール性をさらに高めるようにする。その具体例としては上記した第２実施の形態と同様のものが用いられる。
【００８９】
さらに、シリコンゴム、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板４０３には、流体導出部４１２が形成されており、この流体導出部４１２に接続して基板片面に作動流体流路４０８が形成されている。
【００９０】
基板４０３において、前記基板４０２の圧力室４１６に対応する個所には、圧力室４１６と接続する圧力室４１８が形成され、前記基板４０２の流体解放流路４１７に対応する個所には、流体解放流路４１７と接続する流体解放流路４１９が形成されている。
【００９１】
基板４０３において、作動流体流路４０８を形成した面とは反対側の面には圧力室４１８を塞ぐようにシリコンゴム、フッ素樹脂、ポリイミド、パリレン等の弾性素材４２０が形成されている。この弾性素材４２０は、圧力室４１８の壁の一部を兼ね、片持ち梁で構成される流路開閉機構４２４と接している。
【００９２】
上記作動流体流路４０８は、流体導出部４１２を前記した流体導入部４０４に接続している。また、前記した圧力室４０７は、この作動流体流路４０８から分岐した位置に形成されている。
【００９３】
また、前記した流体切換え機構としての片持ち梁４０６は、圧力室４０７と作動流体流路４０８とを分離する壁を兼ねている。
【００９４】
さらに、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板４２１には、流体導出部４２２と、流体解放流路４２３とが形成されている。
【００９５】
また、基板４２１において、流体解放流路４２３が形成されている面には前記基板４０３に形成した流体解放流路４１９に対応する個所にこれを塞ぐようにシリコン等の半導体薄膜、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｌ等の金属薄膜、シリコンゴム、ポリイミド、フッ素樹脂、パリレン等の有機樹脂薄膜等からなる流路開閉機構４２４が形成されている。
【００９６】
さらに、基板４０１、４０２、４０３は、基板４０２を中央に挟んで、圧力室４０７、作動流体流路４０８を基板４０２側に向けて接合されている。
【００９７】
また、圧力室４０７及び作動流体流路４０８の底面において、片持ち梁４０６に対面する個所には金、白金、アルミ等の金属薄膜からなる電極４１０、４１１が各々形成されている。
【００９８】
圧力室４０７は圧力室４１６、４１８を通して弾性素材４２０に達する。一方、作動流体流路４０８は作動流体流路４１２を通して流体導出部４２２へと接続している。
【００９９】
さらに基板４２１の流体解放流路４２３を形成した面は前記基板４０３に接合されている。これにより流体解放流路４２３は一端が流体導出部４２２に接続し他端が流路開閉機構４２４で仕切られた流体解放流路の一部を形成する。
【０１００】
また第２実施の形態に示したマイクロバルブと同様、圧力室４０７及び作動流体流路４０８の第２の弾性素材４０９に対面する個所には第２の弾性素材４０９に対する凝着力を低減するための凝着力低減部４１４が形成されている。この凝着力低減部４１４は、上記した第２実施の形態と同様の方法により形成することができる。
【０１０１】
また、ここで図では、片持ち梁４０６の電極４１３が絶縁体により覆われているが、電極４１０、４１１を絶縁体により覆うようにしても良い。
【０１０２】
また、図示していないが、基板４０１、４０２、４０３、４２１には電極４１０、４１１、４１３への導通をバルブ外部からとるための導体層もしくは開口部が形成されている。
【０１０３】
なお本実施の構成において流路切換え機構は片持ち梁構造で静電気力で駆動するものを示したが、ダイアフラム構造であっても圧電素子で駆動するものであってももちろん構わない。
【０１０４】
次に、本実施の形態のマイクロバルブの動作を図８及び図９を参照して説明する。
【０１０５】
図８（ａ）はバルブをＯＮ状態すなわち流体を流体導入部４０４から流体導出部４２２に導くときのようすを示す図である。電極４１０に電圧を印加すると、片持ち梁４０６は静電引力により電極４１０に引き寄せられ、流体は作動流体流路４０８に導かれる。また、流体圧により第２の弾性素材４０９は圧力室４０７側に撓み、結果として圧力室４０７は塞がれる。この結果、流体は作動流体流路４１２を介して流体導出部４２２へと流れる。また、流体は、流体導出部４２２に連なる流体解放流路４２３にも流れ込み、その流体圧により流路開閉機構４２４は基板４０３側に押し付けられる。この結果、流体解放流路４１９は流路開閉機構４２４で仕切られるため、流体は流体解放流路４１９には流れ込まない。
【０１０６】
図８（ｂ）はバルブをＯＦＦ状態すなわち流体導入部４０４から流れ込んだ流体を流体導出部４２２に出さずにバルブ部で停止させるときのようすを示す図である。電極４１１に電圧印加すると、片持ち梁４０６は静電引力により電極４１１に引き寄せられる。これによって流路が切換えられ、流体は圧力室４０７へと導入され、作動流体流路４０８及び流体解放流路４１９との間に圧力差が生じる。結果として、片持ち梁４０６は作動流体流路４０８の壁面に押し付けられ、これによって、片持ち梁４０６のシール性が向上する。
【０１０７】
また、圧力室４０７は端が封止されているため、第２の弾性素材４０９は流体圧により作動流体流路４０８側に撓み、結果として作動流体流路４０８は遮断される。このようにして、導入される流体圧が高くて静電駆動力だけでは十分な遮断性が得られない場合でも、本バルブはその流体圧を利用して流路を遮断するため確実に流体を遮断できる。また、流体導出部４２２側から逆方向に流体が流れ込もうとしても、流体導入部４２２側の流体圧のほうが高ければこれを確実に遮断できる。
【０１０８】
また、圧力室４１６端の弾性素材４２０も流体圧により基板４２１側に撓むことにより流路開閉機構４２４は変形して流体解放流路４２３の底面側に押し付けられる。この結果、流体解放流路４２３は開放される。このように、本実施形態では、流路開閉機構４２４は、独立した駆動機構なしにバルブの開閉に連動して制御されて流体解放流路４２３を開放するようになっている。
【０１０９】
図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、流体解放流路４２３と流体導出部４２２との連通についてより詳細に説明するための図である。図９（ａ）は上面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、図９（ｃ）は、図９（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。流体解放流路４２３は流路開閉機構４２４よりも幅広く形成されているため、流路開閉機構４２４が弾性素材４２０の撓みにより下方に押し付けられると、流体解放流路４１９の下端は流路開閉機構４２４から離れるため、流体解放流路４２３と流体解放流路４１９が連通する。
【０１１０】
本実施の形態のマイクロバルブの流体導出部４２２を空気圧駆動型バルブの制御空気圧導入部に連結すれば、流体を解放するために新たに駆動機構を持つバルブを使用することなく空気圧駆動型バルブの制御が可能となるため、系を著しく小型化できる。
【０１１１】
（第６実施の形態）
次に本発明のマイクロバルブの第６実施の形態を説明する。本実施の形態に示すマイクロバルブは、第５実施の形態に示したマイクロバルブを空気圧駆動型マイクロバルブに直接接続し一体化したものである。図１０は本発明の第６実施の形態を説明するための側面図である。
【０１１２】
シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板５０１には、流体導入部５０４が開口されており、この流体導入部５０４に接続して基板片面に圧力室５０７が形成されている。また、基板５０１には流体解放流路５１５が形成されている。
【０１１３】
また、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板５０２には、流路切換え機構としての片持ち梁５０６と、第２の弾性素材５０９とが形成されている。また前記基板５０１に形成した圧力室５０７の端部に対応する個所には圧力室５０７と接続する圧力室５１６が、前記基板５０１の流体解放流路５１５に対応する個所には流体解放流路５１５と接続する流体解放流路５１７が形成されている。
【０１１４】
ここでは片持ち梁５０６は、金、白金、アルミ等の金属薄膜やシリコン等の半導体薄膜からなる電極５１３を、シリコンゴム、フッ素樹脂、ポリイミド、パリレン等の絶縁性有機樹脂膜（絶縁体）で挟み込んだ構造である。
【０１１５】
また、第２の弾性素材５０９は、流路切換え機構としての片持ち梁５０６と連動して独立した駆動機構なしに変形するものを用いることでシール性をさらに高めるようにする。その具体例としては上記した第２実施の形態と同様のものが用いられる。
【０１１６】
さらに、シリコンゴム、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板５０３には、流体導出部５１２が形成されており、この流体導出部５１２に接続して基板片面に作動流体流路５０８が形成されている。
【０１１７】
基板５０３において、前記基板５０２の圧力室５１６に対応する個所には、圧力室５１６と接続する圧力室５１８が形成され、前記基板５０２の流体解放流路５１７に対応する個所には、流体解放流路５１７と接続する流体解放流路５１９が形成されている。
【０１１８】
基板５０３において、作動流体流路５０８を形成した面とは反対側の面には圧力室５１８を塞ぐようにシリコンゴム、フッ素樹脂、ポリイミド、パリレン等の弾性素材５２０が形成されている。この弾性素材５２０は、圧力室５１８の壁の一部を兼ね、流路開閉機構５２４と接している。
【０１１９】
上記作動流体流路５０８は、流体導出部５１２を前記した流体導入部５０４に接続している。また、前記した圧力室５０７は、この作動流体流路５０８から分岐した位置に形成されている。
【０１２０】
また、前記した流体切換え機構としての片持ち梁５０６は、圧力室５０７と作動流体流路５０８とを分離する壁を兼ねている。
【０１２１】
さらに、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板５２１には、流体導出部５２２と、流体解放流路５２３とが形成されている。
【０１２２】
また、基板５２１において、流体解放流路５２３が形成されている面には前記基板５０３に形成した流体解放流路５１９に対応する個所にこれを塞ぐようにシリコン等の半導体薄膜、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｌ等の金属薄膜、シリコンゴム、ポリイミド、フッ素樹脂、パリレン等の有機樹脂薄膜等からなる流路開閉機構５２４が形成されている。
【０１２３】
さらに、基板５０１、５０２、５０３は、基板５０２を中央に挟んで、圧力室５０７、作動流体流路５０８を基板５０２側に向けて接合されている。
【０１２４】
また、圧力室５０７及び作動流体流路５０８の底面において、片持ち梁５０６に対面する個所には金、白金、アルミ等の金属薄膜からなる電極５１０、５１１が各々形成されている。
【０１２５】
圧力室５０７は圧力室５１６、５１８を通して弾性素材５２０に達する。一方、作動流体流路５０８は作動流体流路５１２を通して流体導出部５２２へと接続している。
【０１２６】
さらに基板５２１の流体解放流路５２３を形成した面は前記基板５０３に接合されている。これにより流体解放流路５２３は一端が流体導出部５２２に接続し他端が流路開閉機構５２４で仕切られた流体解放流路の一部を形成する。
【０１２７】
また第２実施の形態に示したマイクロバルブと同様、圧力室５０７及び作動流体流路５０８の第２の弾性素材５０９に対面する個所には第２の弾性素材５０９に対する凝着力を低減するための凝着力低減部５１４が形成されている。この凝着力低減部５１４は、上記した第２実施の形態と同様の方法により形成することができる。
【０１２８】
また、ここで図では、片持ち梁５０６の電極５１３が絶縁体により覆われているが、電極５１０、５１１を絶縁体により覆うようにしても良い。
【０１２９】
また、図示していないが、基板５０１、５０２、５０３、５２１には電極５１０、５１１、５１３への導通をバルブ外部からとるための導体層もしくは開口部が形成されている。
【０１３０】
一方、シリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板５２５にはバルブ駆動用空気圧導入口となる弁駆動用気体導入部５２７とこの弁駆動用気体導入部５２７を塞ぐように、シリコンゴム、ポリイミド、フッ素樹脂、パリレン等の有機樹脂薄膜等からなる弾性素材５２８が形成される。またシリコン、ガラス、ＰＤＭＳ等の有機樹脂、ＳＵＳ等の金属等からなる基板５２６にはサンプル流体を流すサンプル流体流路５２９が形成されており、前記基板５２５の弾性素材５２８側と前記基板５２６のサンプル流体流路５２９を形成した側を併せるように接合することで空気圧駆動型マイクロバルブが構成されている。
【０１３１】
そして前述した基板５２１の流体導出口を形成する流体導出部５２２が前記基板５２５の弁駆動用気体導入部５２７と連通するように接合されている。
【０１３２】
このように構成されるマイクロバルブの基板５０１に形成された流体導入部５０４に空気等の気体を導入することで、弾性素材５２８に形成されたサンプル流体流路５２９を流れるサンプル流体を電気的にＯＮ／ＯＦＦすることが可能となる。本マイクロバルブではサンプル流体流路５２９には電極等を形成していないので液体サンプルに電圧や熱が加わることが無くバルブ部でサンプルを変性させることが無いため、化学、生化学サンプルの分析、合成等に非常に有効かつ小型のマイクロバルブを提供できる。
【０１３３】
なお本実施の構成において流路切換え機構は片持ち梁構造で静電気力で駆動するものを示したが、ダイアフラム構造であっても圧電素子で駆動するものであってももちろん構わない。
【０１３４】
（付記）
上記した具体的実施の形態から以下のような構成の発明を抽出することができる。
【０１３５】
（１）　流体導入部と、これに接続する流路切換え機構と、圧力室と、作動流体流路と、流体導出部を持つマイクロバルブにおいて、
前記圧力室及び作動流体流路は、前記流路切換え機構に接続し、前記圧力室及び作動流体流路中の一部が弾性素材で互いに仕切られており、前記圧力室は、前記流路切換え機構と反対側端が封止されており、前記作動流体流路は、前記流路切換え機構と反対側端が前記流体導出部に連通していることを特徴とするマイクロバルブ。
【０１３６】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態には、第２、第３、第４実施の形態が対応する。
【０１３７】
（作用効果）
このように構成したマイクロバルブにおいて、バルブＯＦＦ時には前記圧力室に流体を引き込むように前記流路切換え機構を作動させる。前記圧力室と作動流体流路とは一部で弾性素材にて互いに仕切られているため、圧力室に流体が流れ込むと、その流体圧により弾性素材が作動流体流路側に変形し、その流路を閉じるように作動する。弾性素材の変形性は流体圧が高いほど大きくなる。その結果、流体は流路切換え機構だけでなく、弾性素材の変形によっても流路が遮断されるために、流体圧が高い場合でも流路切換え機構の駆動力を極端に大きくする必要なく流体導出部への流体の流れを遮断することができる。
【０１３８】
（２）　流体導入部と、これに接続する流路切換え機構と、圧力室と、作動流体流路と、流体導出部と、流体解放流路と、流路開閉機構を持つマイクロバルブにおいて、
前記圧力室及び作動流体流路は前記流路切換え機構に接続し、前記圧力室及び作動流体流路中の一部が第２の弾性素材で互いに仕切られており、前記圧力室は前記流路切換え機構と反対側端が弾性素材で封止されており、前記作動流体流路は前記流路切換え機構と反対側端が前記流体導出部に連通しており、流体解放流路は流体解放流路と反対側端が流路開閉機構でへだてて前記流体導出部に接続し、前記流路開閉機構は前記弾性素材に接している片持ち梁であることを特徴とするマイクロバルブ。
【０１３９】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態には、第５、第６実施の形態が対応する。
【０１４０】
（作用効果）
このように構成したマイクロバルブにおいて、バルブＯＮ時には端が作動流体流路に流体を引き込むように流路切換え機構を作動させる。圧力室及び作動流体流路は一部で第２の弾性素材にて互いに仕切られているため、前記作動流体流路に流体が流れ込むと、その流体圧により第２の弾性素材が圧力室側に変形し、その流路を閉じるように作動する。第２の弾性素材の変形性は流体圧が高いほど大きくなる。その結果、流体は流路切換え機構だけでなく、弾性素材の変形によっても流路が遮断されるために、流体圧が高い場合でも作動流体流路側に流体が流れ込むことを防げる。また作動導出口側の流体は流体解放流路に流れ込もうとするが、その流体圧が途中の流路開閉機構を押し付けて流路を塞ぐため、流体が開放されることはない。
【０１４１】
一方バルブＯＦＦ時には圧力室に流体を引き込むように流路切換え機構を作動させる。圧力室及び作動流体流路は一部で第２の弾性素材にて互いに仕切られているため、前記圧力室に流体が流れ込むとその流体圧により第２の弾性素材が作動流体流路側に変形し、その流路を閉じるように作動する。従って流体導入部側には流体は流れなくなる。一方、封止端部では流体圧により弾性素材が変形し、これに接している流路開閉機構を押し下げる。これにより流体解放流路と流体導出部が連通するようになる。
【０１４２】
本バルブの流体導出部を空気圧駆動型バルブの制御空気圧導入部に連結すれば、流体を解放するために新たに駆動機構を持つバルブを使用することなく空気圧駆動型バルブの制御が可能となるため、系を著しく小型化できる。
【０１４３】
（３）　（１）及び（２）記載のマイクロバルブにおいて、前記流路切換え機構は片持ち梁構造であることを特徴とするマイクロバルブ。
【０１４４】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態には、第２、第４、第５、第６実施の形態が対応する。
【０１４５】
（作用効果）
このような構成にすることにより、流路切換え機構の片端は支持されていないので流路底面にしっかり付着し、流体の遮断性が高まる。
【０１４６】
（４）　（１）及び（２）のマイクロバルブにおいて、前記流路切換え機構はダイアフラム構造であることを特徴とするマイクロバルブ。
【０１４７】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態には、第３、第４実施の形態が対応する。
【０１４８】
（作用効果）
このような構成にすることにより、流路切換え機構は中立位置に戻りやすいため、切換えに要する駆動力が小さくてすむ。
【０１４９】
（５）　（１）及び（２）記載のマイクロバルブにおいて、前記流路切換え機構は電極部材を絶縁体で挟んで形成され、前記流路切換え機構に対面する流路壁面には電極が形成され、この流路壁面の電極と前記流路切換え機構の電極とに電圧印加することにより誘起される静電気力で前記流路切換え機構が駆動されることを特徴とするマイクロバルブ。
【０１５０】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態には、第２、第３、第５、第６実施の形態が対応する。
【０１５１】
（作用効果）
このような構成にすることにより、流路切換え機構が変形して流路に接しても、流路切換え機構の電極と流路壁面電極とが直接接することはないので電荷が消失して変形が戻ることはない。また流路切換え機構に形成した電極は絶縁体で挟まれているため変形しても断線しにくいという効果もある。
【０１５２】
（６）　（１）及び（２）記載のマイクロバルブにおいて、前記流路切換え機構は薄膜表面に圧電素子を形成したものであり、この圧電素子に電圧印加することにより前記流路切換え機構が駆動されることを特徴とするマイクロバルブ。
【０１５３】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態は、第４実施の形態が対応する。
【０１５４】
（作用効果）
このような構成にすることにより、圧電素子は駆動力が大きいため、流体圧が大きくても容易に流路切換え機構を変形させることが可能になる。
【０１５５】
（７）　（１）及び（２）記載のマイクロバルブにおいて、前記弾性素材はシリコンゴム、フッ素樹脂、ポリイミド、パリレン等の有機樹脂膜であることを特徴とするマイクロバルブ。
【０１５６】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態は、第２から第６実施の形態が対応する。
【０１５７】
（作用効果）
有機樹脂膜は薄膜化すると柔軟性が高く、また基板に薄膜形成することが容易なので、本提案のマイクロバルブを容易に作製することが可能となる。
【０１５８】
（８）　（１）及び（２）記載のマイクロバルブにおいて、前記作動流体流路の弾性素材に対面する流路壁面には弾性素材に対する凝着力低減部が形成されていることを特徴とするマイクロバルブ。
【０１５９】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態は、第２から第６実施の形態が対応する。
【０１６０】
（作用効果）
弾性素材を変形させることで流体を遮断するうえで、遮断性を向上させるためには弾性素材を柔らかくする必要がある。しかしこの場合逆に弾性素材が元に戻り難くなるので、変形したまま流路に弾性素材が接合したままになりやすく、これを分離するために非常に大きな駆動力が必要となってしまう。本構成のように流路壁面に凝着力低減部を形成しておけば、駆動力が小さくても柔らかい弾性素材を用いることが可能になり、遮断性をそこなう恐れがなくなる。
【０１６１】
（９）　（２）記載のマイクロバルブにおいて、バルブに導入する流体は気体であり、前記流体導出部は空気圧駆動型バルブの弁駆動用気体導入部に直接連結されていることを特徴とするマイクロバルブ。
【０１６２】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態は、第６実施の形態が対応する。
【０１６３】
（作用効果）
このような構成にすることにより空気圧駆動型マイクロバルブに直接連結されているので、空気導入用のチューブが必要なくなり、また新たに流体解放流路バルブをつなぐ必要もないので系を極めて小さく構成することが可能となる。
【０１６４】
【発明の効果】
本発明によれば、シール性が良くかつ小型のマイクロバルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施の形態を説明する側面図であり、（ｂ）は上面から見た図である。
【図２】本発明の第１実施の形態のマイクロバルブの動作を説明するための図である。
【図３】（ａ）は本発明の第２実施の形態を説明する側面図であり、（ｂ）は上面から見た図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２実施の形態を説明する側面図であり、（ｂ）は上面から見た図である。
【図５】本発明の第３実施の形態を説明するための側面図である。
【図６】本発明の第４実施の形態を説明するための側面図である。
【図７】本発明の第５実施の形態を説明するための側面図である。
【図８】本実施の形態のマイクロバルブの動作を説明するための図である。
【図９】流体解放流路と流体導出部との連通についてより詳細に説明するための図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１０】本発明の第６実施の形態を説明するための側面図である。
【図１１】従来の静電駆動型マイクロバルブについて説明するための図である。
【符号の説明】
６０１　基板
６０２　基板
６０３　基板
６０４　流体導入部
６０６　片持ち梁
６０８　作動流体流路
６１０　電極
６１１　電極
６１２　流体導出部
６１３　電極
【図１】
2004036728.tif 000003
【図２】
2004036728.tif 000004
【図３】
2004036728.tif 000005
【図４】
2004036728.tif 000006
【図５】
2004036728.tif 000007
【図６】
2004036728.tif 000008
【図７】
2004036728.tif 000009
【図８】
2004036728.tif 000010
【図９】
2004036728.tif 000011
【図１０】
2004036728.tif 000012
【図１１】
2004036728.tif 000013