(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙ハンドリングシステムであって、
双安定バルブと、
紙の搬送のための調節されたエアジェットであって、前記双安定バルブによって制御されるエアジェットと、
紙の１次元、２次元、または３次元の位置及び速度を含む軌道情報を検知する複数のセンサ部と、
前記センサ部及び前記双安定バルブに接続され、前記センサ部から受け取った前記紙の軌道情報に応答して、前記双安定バルブの動作を制御することにより前記紙の軌道情報を調節して、検知された紙の軌道情報を所定の状態に調節する、エアジェット制御ユニットと、を備え、
前記双安定バルブは、
流体の流出のための開口及び流体の流入のための取入口を定めるバルブハウジングと、
前記バルブハウジング内に装着され且つバルブハウジング内を移動可能であり、前記開口または前記取入口を第１安定位置でブロックし、第２安定位置で前記開口または前記取入口のブロックを解除する、電気的に導電性の移動可能要素であって、前記電気的に導電性の移動可能要素の周辺部が前記バルブハウジング内に付着されてその表面にエア経路が有され、前記電気的に導電性の移動可能要素が第１安定位置から第２安定位置へ移動する際に前記エア経路が開くように動作する、前記電気的に導電性の移動可能要素と、
前記取入口に設けられて、前記バルブハウジング内の流体圧力を、前記電気的に導電性の移動可能要素を前記第１安定位置または前記第２安定位置に保持するために十分な圧力に維持する、圧力源と、
非スイッチング電圧及び過渡スイッチング電圧を印加する電圧ユニットと、
前記電圧ユニットに接続されるとともに前記バルブハウジングに配置される電極であって、前記電極は非スイッチング電圧に応答する非スイッチング静電力、及びスイッチング電圧に応答する、前記非スイッチング静電力よりも大きなスイッチング静電力の一方を印加し、前記スイッチング静電力は前記電気的に導電性の移動可能要素を前記第１安定位置から前記第２安定位置に、または前記第２安定位置から前記第１安定位置に過渡的に移動させ、前記非スイッチング静電力は前記スイッチング静電力によって移動させられた前記移動可能要素を前記第２安定位置または前記第１安定位置に留める、電極と、を備える、
紙ハンドリングシステム。
【請求項２】
複数の前記双安定バルブが行アレイ及び列アレイを形成し、複数の前記双安定バルブの少なくとも一部が前記エアジェット制御ユニットによって動作させられることにより前記電気的に導電性の移動可能要素が移動させられる、請求項１に記載の紙ハンドリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体フローを制御するのに適した電子的にアドレス可能な双安定バルブに関する。さらに詳細には、本発明は、紙ハンドリングアプリケーションに特に利用されるエアジェット動作を制御する受動的にアドレス可能なバルブのアレイに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
安価なバッチ製造バルブアレイを使用した流体フローの高速電子制御は、分散アクチュエータ制御、紙又はオブジェクトの配置、流体不安定性の動的制御又はマイクロ化学反応のマイクロ制御及び生物学的アッセイを含む数々のアプリケーションにとって潜在的に必須である。他の可能なアプリケーションは、触覚ディスプレイ又は他のバーチャルリアリティインタフェースツールをサポートする物理的要素を駆動させるバルブの使用を含む。しかし、マイクロバルブのより広い二次元アレイ（例えば、１００×１００バルブ又はそれ以上）は必要なトレランスに構成するのが困難且つ高価であり、ミリ秒の時間スケールで開閉する特定のバルブの信頼性のあるアドレス処理は実行可能ではない。
【０００３】
本発明は新規な行及び列双安定バルブアレイを提供し、アレイの各バルブは受動的マトリックスアドレス処理によって制御される。一つの好適な実施の形態では、アレイは複数の双安定バルブを含み、各双安定バルブは開口を定め、ハウジング内に電気的に導電性のスイッチング電極を有し、このスイッチング電極は開口に隣接するか又は開口に対向して配置される。定められた開口をブロックするための複数の電気的に導電性の双安定移動可能要素はハウジング内に装着され、各双安定移動可能要素はそれぞれ複数のバルブの各々に装着される。各双安定移動可能要素は、安定開口ブロック（閉鎖）位置と安定開口オープン（開放）位置との間をスイッチング可能である。例えば、双安定移動可能要素がカンチレバービーム（片持ちばり）又は移動可能ダイヤフラムであるならば、流体圧力によって通常開いた位置で維持することができる。或いは、流体圧力は、双安定移動可能要素を開口をブロックする通常閉じた位置に維持するために使用され得る。スイッチング電極は、流体圧力に反作用するカンチレバービームに静電スイッチング力を加えてバルブを開いたり閉じたりするように配置される。本発明の一つの実施の形態では、バルブの選択的な開閉は、双安定移動可能要素の一つに接続して行の複数のバルブのサブセットを非スイッチング電圧及びスイッチング電圧の一方に維持する第１行アドレススイッチング電圧源の使用によって可能となり、第２列アドレススイッチング電圧源は電気的に導電性のスイッチング電極の一つに接続して列の複数のバルブのサブセットを非スイッチング電圧及びスイッチング電圧の一方に維持する。理解されるように、特定のアレイの全てのバルブが個々にアドレス可能である必要はなく、行及び列の接続を逆にすることも勿論可能である。
【０００４】
カンチレバービームと流体圧力との組み合わせは、受動的マトリックスアドレス処理バルブアレイの一部として使用され得る本発明の唯一の可能な実施の形態である。別の好適な実施の形態では、各バルブは開口を定める開口プレート及び開口プレートに離間して配置される対向プレートを有するバルブハウジングを含む。フレキシブルな電気的に導電性のフィルム又はストリップはその第１端部で開口プレートに装着され、その第２端部で対向プレートに装着される。バルブの動作は、フレキシブルフィルムを開口ブロック位置と開口オープン位置との間を移動させる少なくとも二つのスイッチング電極の使用によって提供され、スイッチング電極の少なくとも一つは開口プレートに隣接して配置され、スイッチング電極の少なくとも一つは対向プレートに隣接して配置される。スイッチング電極バイアスが低減したり存在しない場合の非スイッチング移動（切替えには至らない移動:unswitched movement) を減少させるために、少なくとも二つのキャッチが使用される。一般的に、キャッチの一つは開口プレートに隣接して配置され、キャッチの少なくとも一つは対向プレートに隣接して配置される。これらのキャッチは、スイッチング力はないが、スイッチング電極が作動した場合にスイッチングを防ぐほど十分に強力でない場合にフィルム又はストリップをほぼＳ字型開口ブロック位置又は非ブロック位置のいずれかに保持する。
【０００５】
キャッチは機械的、電気的又は電気機械的であり得る。例えば、電気キャッチは一定のキャッチ電圧バイアスで保持される二つのキャッチ電極によって提供され得る。キャッチ電圧バイアスがフレキシブルフィルムを移動させる場合にスイッチング電極に加えられるスイッチング電圧バイアスよりも小さい場合、キャッチはスイッチング動作に殆ど干渉せず、スイッチング電圧が存在しなくてもフレキシブルフィルムを一定の位置に維持する。電極キャッチを提供することによって、流体力に応答し、フィルムに沿ったＳ字型のたわみの移行又は移動を最小化する。リップ構造、デテント又は他の適切なデバイスに依存する機械的キャッチは、単独で又は電気的キャッチと組み合わせられて、フィルムを小さなキャッチ力で定位置に保持するストレスバイアスを加える。このキャッチ力は、フィルムをブロック位置と非ブロック位置との間でスイッチングする場合に加えられるスイッチング力よりも通常小さい。
【０００６】
別の好適な実施の形態では、様々なバルブの変更が行われてバルブの動作を向上させ、電力要求を最小化させ、バルブスイッチング回数を増加させる。例えば、円形又は楕円形の開口断面の代わりに、少なくとも一つの鋭角頂点を有するように開口を定めることができ、空気の流入又は流出のためのポイントリリースを提供する。フレキシブルフィルムは直線の均質ストリップである必要はなく、長手に沿って組成、幅、厚み及び剛性は変化し得る。例えば、フレキシブルフィルムは開口プレートに装着可能な第１の狭いネック、対向プレートに装着可能な第２の狭いネック及びほぼＳ字型の構造が想定される幅広いボディを有する。他の構造では、フレキシブルフィルムはほぼＵ字型構造を有し、開口プレートに装着可能な第１端部及び対向プレートに装着可能な第２端部を有する。フレキシブルフィルムに対するこれらの及び他の機械的変更によってバルブ応答時間を調節し、バルブの圧力強度を増加させたり減少させたりし、静電相互作用を変化させたりすることができる。
【０００７】
カンチレバータイプのバルブのように、上記のＳ字型フィルム又は湾曲フィルムのような移動可能要素を含むバルブ構造は、大きな受動的にアドレス可能なアレイに配置され得る。このようなアレイは複数のバルブを含み、各バルブは開口を定め、複数のフレキシブルフィルムは複数のバルブのそれぞれに装着され、各フレキシブルフィルムは独立してアドレス可能であり、開口ブロック位置と開口オープン位置との間を交互にスイッチングする。スイッチング電圧源は、非スイッチング電圧又はスイッチング電圧のいずれかで複数のバルブのサブセットを維持するために使用される。スイッチング電極が作動して静電スイッチング力を加えて複数のフレキシブルフィルムを移動させる場合、複数のバルブのサブセットのみがスイッチング電圧で維持されるフレキシブルフィルムを開口ブロック位置と開口オープン位置との間でスイッチングさせる。実際は、バルブアレイの各バルブに接続する通常二つのアドレスライン（各アドレスラインは二つの可能な電圧を有する）が要求される。通常、全てのアドレスラインは同じ電圧（例えば、３０ボルト又は０ボルト）に維持される。フィルムをブロック位置から非ブロック位置へ、又はその逆にスイッチングするためには、電圧をスイッチングすることが必要となる。二次元行及び列アレイの特定のバルブをスイッチングする場合、特定の行（又は列）の全てのフレキシブルストリップに加えられる電圧はより高いスイッチング電圧に変化する。アドレスされたスイッチング電極の行（又は列）と列（又は行）の交点のバルブのみが実際にスイッチングし、アレイでアドレスされた他のバルブはスイッチングしないままである。勿論、適切な行及び列のアドレスによって複数のスイッチングがパラレルで可能である。
【０００８】
好適な実施の形態では、独立してアドレス可能なカンチレバー、ダイヤフラム又はＳ字型バルブの使用によって、紙のようなフレキシブルオブジェクトを含むオブジェクトの高精度の搬送が可能となる。高純度又は繊細な材料の処理を含むあるアプリケーションでは、オブジェクトに対する汚染又は損傷によって機械的捕獲又は接触が起こり得る。これは、単にオブジェクトを係合させることによって損傷させ得る高速処理システムに特に言えることである。例えば、高速ローラは位置合わせのずれた紙とローラとの異なる係合によって紙を損傷させ、紙の裂け（ripping)又は裂けを起こす。機械的又は摩擦係合がオブジェクトを移動させる唯一の可能な手段である。様々な流体支持技術に基づいたオブジェクト駆動メカニズムが用いられて機械的接触を要求せずに繊細なオブジェクトを移動させる。例えば、従来のベルト、コンベヤ又はローラを使用する代わりに、ゼログラフィック（電子写真）複写機システムによって移動する紙は平行なエアフローによって支持され、バルブ制御エアジェットによって持ち上げられたり移動されたりする。これは、例えば、未定着トナー画像を保持するシートを光導電性ドラムとトナー画像が定着されるフュージングステーションとの間を移動させなければならない場合、特に利点を有する。従来の物理的ローラによって、トナー画像の動的歪み又は画像の劣化をもたらす軽度の位置合わせのずれの可能性を常に考慮しなければならない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の態様では、双安定バルブ内の指定された双安定バルブをスイッチングするように構成できる、双安定バルブの受動的にアドレス可能な行及び列アレイであって、複数の双安定バルブを有し、各双安定バルブは開口を定め、中に電気的に導電性のスイッチング電極を有し、定められた開口をブロックするための電気的に導電性の双安定移動可能要素をさらに有し、双安定動可能要素は、しきい値スイッチング電圧差の印加によって安定開口ブロック位置と安定開口オープン位置との間をスイッチング可能であり、第１スイッチング電圧源を有し、前記第１スイッチング電圧源は複数の双安定バルブの双安定移動可能要素の少なくとも幾つかに接続して、双安定移動可能要素の第１サブセットを非スイッチング電圧及びスイッチング電圧の一方に維持し、第２スイッチング電圧源を有し、前記第２スイッチング電圧源は電気的に導電性のスイッチング電極の少なくとも幾つかに接続して、電気的に導電性のスイッチング電極の第２サブセットを非スイッチング電圧及びスイッチング電圧の一方に維持し、スイッチング電圧に維持される第１サブセット及びスイッチング電圧に維持される第２サブセットの両方のメンバであるこれらの双安定バルブは、これらの双安定バルブのみをスイッチングするのに十分なしきい値スイッチング電圧を印加される、ことを含む。
【００１０】
本発明の請求項２の態様では、紙ハンドリングシステムであって、紙の搬送のための調節された複数のエアジェットを有し、複数のエアジェットの少なくとも一部は複数の双安定バルブによって個々に制御可能であり、各双安定バルブは開口を定め、中に電気的に導電性のスイッチング電極を有し、定められた開口をフロックするための電気的に導電性の双安定移動可能要素をさらに有し、双安定移動可能要素は、しきい値スイッチング電圧差の印加によって安定開口ブロック位置と安定開口オープン位置との間をスイッチング可能であり、第１スイッチング電圧源を有し、前記第１スイッチング電圧源は複数の双安定バルブの双安定移動可能要素の少なくとも幾つかに接続して、双安定移動可能要素の第１サブセットを非スイッチング電圧及びスイッチング電圧の一方に維持し、第２スイッチング電圧源を有し、前記第２スイッチング電圧源は電気的に導電性のスイッチング電極の少なくとも幾つかに接続して、電気的に導電性のスイッチング電極の第２サブセットを非スイッチング電圧及びスイッチング電圧の一方に維持し、スイッチング電圧に維持される第１サブセット及びスイッチング電圧に維持される第２サブセットの両方のメンバである双安定バルブは、これらのメンバである双安定バルブのみをスイッチングするのに十分なしきい値スイッチング電圧を印加され、紙の動作状態を決定する感知及び動作状態分析アセンブリを有し、エアジェット制御ユニットを有し、前記エアジェット制御ユニットは感知及び動作状態分析アセンブリに接続し、感知及び動作状態分析ユニットから受け取った情報に応答して双安定バルブの作動によって紙の動作状態を変更させる、ことを含む。
【００１１】
本発明の請求項３の態様では、常閉双安定バルブであって、流体の流出のための開口及び流体の取り入れ口を定めるバルブハウジングを有し、電気的に導電性の移動可能要素を有し、前記電気的に導電性の移動可能要素は、バルブハウジング内に装着され且つバルブハウジング内を移動可能であり、開口を第１安定位置でブロックし、開口のブロックを解除して流体を第２安定位置で流出させ、圧力源を有し、前記圧力源は取り入れ口に装着されて電気的に導電性の移動可能要素を通常開口をブロックする第１安定位置に維持するのに十分な程度のバルブハウジングの流体圧力を維持し、非スイッチング電圧及び過渡スイッチング電圧を印加する電圧ユニットを有し、電極を有し、前記電極は電圧ユニットに接続し、バルブハウジングに配置されて非スイッチング電圧に応答する非スイッチング静電力及びスイッチング電圧に応答する、非静電スイッチング静電力よりも大きなスイッチング静電力の一方を印加し、スイッチング静電力は電気的に導電性の移動可能要素を第２安定位置に過渡的に移動させることができ、移動可能要素は非スイッチング静電力をうけた場合には第２安定位置に留まる、ことを含む。
【００１２】
本発明のさらなる機能、目的、利点及び特徴は好適な実施の形態の記述及び図面から明らかになるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一つの実施の形態の通常は開いた（常開）カンチレバーバルブ１０は図１の側断面図に例示される。バルブ１０は空気又は他の所望の流体を外側に方向付ける開口２９を定めるバルブハウジング１２を含む。ハウジング１２は流体２０の流入をハウジング１２に方向付ける取り入れ口２７を介して流体圧力源１４に接続される。流体圧力源１４は、ファン、真空源、加圧空気源又は利用可能な流体圧を変更するのに適した任意の他の従来のデバイスによって提供され得る。カンチレバービーム（梁）１３は、予め定められた状態下で取り入れ口２７をブロックすることができるようにハウジング１２に固定装着して配置される。カンチレバービーム１３は電気的に導電性であり、電圧源１１に電気接続して装着される。また、ハウジング１２は電極１７及び１９も含み、これらの電極はそれぞれ電圧源１６及び１８に接続される。
【００１４】
動作において、流体２０のハウジング１２への流入によって、カンチレバー１３は実線で示される通常の開いた位置で維持される。流体はカンチレバー１３の周りをフローし、開口２９を介してハウジングから出る。バルブ１０を閉じた位置にスイッチングするために、電圧源１１、１６及び１８はカンチレバー１３と電極１７及び１９との電圧差を誘発するように設定される。電圧差が適当に高く、カンチレバービーム１３と電極１７及び１９との静電吸引力があるしきい値を越えると、ビーム１３は（点線で示される）位置１５へ移動し、取り入れ口２７をブロックする。静電力は距離の二乗に反比例する（inverse quadratic function of distance) ため、カンチレバービームが一旦位置１５に移動すると、電極に隣接する閉じた位置を維持するために要求される電圧差はビーム１３を（実線で示される）元の位置から移動させるために要求される差よりも小さい。例えば、ビーム１３を位置１５に移動させるために６０ボルトの電圧差を必要とし、ビーム１３の実質的な移動のためには３０ボルトの電圧では不十分である。しかし、ビーム１３が一旦位置１５に移動すると、３０ボルトの電圧差はバルブを閉じた位置で維持するのに十分である。理解されるように、本発明の幾つかの実施の形態では、バルブは、電極１７又は１９の一方に小さなキャッチ電圧（例えば、１０ボルト）を加えることによって閉じた位置に留まることができ、このキャッチ電圧は解放されるまでカンチレバーを電極に隣接する位置に保持するのに十分である。
【００１５】
バルブ１０に類似する別のバルブの実施の形態は図２に例示される。バルブ１０に対して図２のバルブ３０は通常は閉じている。バルブ３０は、空気又は他の所望の流体の流体ジェット２３を外側へ方向付ける開口３９を定めるバルブハウジング３２を含む。ハウジング３２は、流体２２のハウジング３２への流入を方向付ける取り入れ口３７を介して流体圧力源１４に接続される。カンチレバービーム３３はハウジング３２に固定装着して配置され、ある最小流体圧力を受けた場合に通常開口３９をブロックする。カンチレバービーム３３は電気的に導電性であり、電圧源３１に電気接続して装着される。バルブ１０と同様に、ハウジング３２も電極１７及び１９を含み、これらの電極はそれぞれ電圧源１６及び１８に接続される。
【００１６】
動作において、流体２２のハウジング３２への流入は、カンチレバー３３を実線で示される通常の閉じた位置で維持する。バルブ３０を、空気２３の開口３９からの流出を許容する開いた位置へスイッチングするために、電圧源３１、１６及び１８はカンチレバー３３と電極１７及び１９との電圧差を誘発するように設定される。電圧差が適当に高く、カンチレバービーム３３と電極１７及び１９との間の静電吸引力があるしきい値を越える場合、ビーム３３は（点線で示される）位置３５に移動し、開口３９のブロックを解除する。図１に開示された通常開いたバルブと比較すると、図２の通常閉じた（常閉）バルブは、カンチレバー３３がブロック位置から引っ張られる場合にカンチレバーの周りの空気の漏れによって流体圧力が迅速に低減し、カンチレバービーム３３を電極１７及び１９に向かって静電気的に引っぱり易くするという点において追加的な利点を有する。静電相互作用は距離の二乗に反比例するため、カンチレバービームが一旦位置３５に移動すると、電極に隣接する開いた位置を維持するのに要求される電圧差は、ビーム３３を元の位置（実線で示される）から移動させるのに要求される電圧差よりも小さい。例えば、ビーム３３を位置３５に移動させるために３０ボルトの電圧差を必要とし、これより小さい２０ボルトの電圧ではビーム３３の実質的な移動には不十分である。しかし、ビーム３３が位置３５にある場合、１０ボルトの電圧差でもバルブを開いた位置で維持するのに十分である。述べられた実施の形態の双安定カンチレバービームによって加えられる機械的ばね力のために、電圧差がなくてもバルブはそれぞれ通常の開いた又は閉じた位置を維持する。
【００１７】
図１に示されたものに類似する別のカンチレバービームタイプのバルブの変形例は図３に開示される。通常開いたダイヤフラムタイプのバルブ４０（エッジを複数の留めた円形ビームと物理的に同等である）は、空気又は他の所望の流体の流体ジェット２５を外側に方向付ける開口４９を定めるバルブハウジング４２を含む。ハウジング４２は流体２４の流入をハウジング４２へ方向付ける取り入れ口４７を介して流体圧力源１４に接続される。ダイヤフラム４３は、予め定められた条件下で取り入れ口４７をブロックすることができるようにハウジング４２に固定装着されて配置される。ダイヤフラム４３は電気的に導電性であり、電圧源４１に電気接続して装着される。また、ハウジング４２も電極１７及び１９を含み、これらの電極はそれぞれ電圧源１６及び１８に接続する。動作は図１に関して先に述べたのと同様であり、流体はバルブが通常の開いた位置にある場合にダイヤフラム４３の経路４６を介して通過し、流体はバルブが閉じた位置４５にスイッチングする場合にブロックされる。理解されるように、通常閉じたダイヤフラムバルブのような変形例は本発明によって構成され得る。
【００１８】
本発明の上記の実施の形態による構造を有するバルブアレイの受動的マトリックスアドレス処理によるスイッチング動作は、図４を参照して最も良く示される。九つのバルブアレイ５０が図４に概略的に例示され、九つのカンチレバー又はダイヤフラムタイプのバルブ５１〜５９は電圧アドレスラインによって制御される。各バルブ５１〜５９は単一の行アドレスライン６０（６１、６２又は６３のうちの一本）及び単一の列ライン６５（ライン６６、６７又は６８のうちの一本）に接続する。
【００１９】
図４はバルブ５５をスイッチングしつつ、残りのバルブ５１〜５４及び５６〜５９をスイッチングしない手順を例示する。通常は、全ての行及び列アドレスラインは同じ電圧（この場合は３０ボルト）で維持され、スイッチングを誘導するには不十分な０ボルトの差が与えられている。バルブ５５をスイッチングするためには、行アドレスライン６２の電圧を３０ボルトから６０ボルトに上げ、列アドレスライン６７の電圧を３０ボルトから０ボルトに下降させる。これによって、電圧変化がなく、全てのアドレスラインは３０ボルトの差のままであるため、バルブ５１、５７、５３及び５９はスイッチングしないままである。バルブ５２及び５８もスイッチングしない。電圧が３０ボルトから６０ボルトに上昇しても、カンチレバービームと電極との電圧差は３０ボルトであり、電圧差は６０ボルトのスイッチングしきい値よりも下であるため静電スイッチングを誘導するほど十分な差ではない。同様に、電圧差は３０ボルトであるため、バルブ５４及び５６もスイッチングしないままである。しかし、特にアドレスしたバルブ５５はスイッチングする。バルブ５５では新しい電圧差は６０ボルトであり、この電圧差はスイッチングを起こすのに十分である。当該技術分野の技術者に理解されるように、この例は拡張されてより大きなバルブアレイの任意のバルブ要素の単純な電圧アドレス処理による受動的マトリックスアドレス処理を可能にする。
【００２０】
また、本発明は、受動的にマトリックス処理され得る他の双安定であるが非カンチレバー又はダイヤフラムタイプのバルブを含む。例えば、本発明の別の実施の形態のバルブ１１０は図５の一部切取斜視図に例示される。バルブ１０は、ポート１１４及び流体の出入りのための鋭角頂点１２６を有する開口１１６を定めるバルブハウジング１１２を含む。例示される実施の形態において、ポート１１４は圧縮空気の取り入れ口として構成され、一方開口１１６は選択的にブロック可能な出口である。しかし、当業者に理解されるように、入口及び出口は最良の動作のために必要に応じて反対に位置されるか又は再配置され得る。
【００２１】
バルブハウジング１１２は、開口プレート１１８（開口１１６を定める）、開口プレート１１８に平行であり且つ離間して配置される対向プレート１２０及びプレート１１８と１２０との間に配置されるスペーサ１２２及び１２４から形成される。例示される実施の形態では、これらの構成要素（プレート１１８及び１２０、スペーサ１２２及び１２４）はそれぞれ後に接合される明確な層として別個に形成されるが、勿論ユニタリ（単一）構造を形成するためにマイクロ機械加工、プラスチック溶着（plastic deposition) 又は他の技術を使用することができる。
【００２２】
フレキシブルフィルム１３０はプレート１１８と１２０との間に挟まれる。例示されるように、フィルム１３０は比較的幅の広いボディ１３６並びに一対の狭いネック１３２及び１３４を有する。ネック１３２はプレート１１８とスペーサ１２２との間の位置に留められ、ネック１３４はプレート１２０とスペーサ１２４との間に留められる。フィルムのネックとボディを合わせた長さは留めたネックの二点間距離よりも長いため、側面図では、ボディ１３６は直線ではなくほぼＳ字状のカーブを形成する。このＳ字状カーブの中心１３７は固定されておらず、スペーサ１２４に近い位置からスペーサ１２２に近い位置へ移動し得る。図５に例示される実施の形態では、フィルム３０の中心１３７はスペーサ１２２と１２４のほぼ中間であり、開口１１６をブロックしない位置である。
【００２３】
フレキシブルフィルムを開口１１６ブロック位置と開口非ブロック位置との間で、及びその逆に確実にスイッチングするために、プレート１１８及び１２０に埋め込まれた電極１４０を使用することが要求される。電極１４０は二つのクラスに分割され、第１クラスはボディのかたまりを一方のプレート１１８又は他方のプレート１２０に向かって引っ張るスイッチング電極１４１であり、第２クラスは、スイッチング電極がフィルム１３０のボディ１３６をプレートに向かって引きつけるために強力な静電力を加えない場合に、フィルム１３０を定位置に保持するキャッチ電極１４６である。電極１４２及び１４３は開口プレート１１８に埋め込まれたスイッチング電極であり、電極１４４及び１４５は対向プレート１２０に埋め込まれたスイッチング電極である。理解されるように、スイッチング中、電極１４２及び１４３は同じ電圧で選択的にアドレスすることによって作動し、電極１４４及び１４５は電極１４２及び１４３と異なるある電圧に維持される。プレート１１８の電極１４７及びプレート１２０の電極１４８から成るキャッチ電極１４６は、典型的にはスイッチング電極の領域よりも狭く、グランド（接地）に対するある小さな電圧で常に維持される。
【００２４】
バルブ１０、３０、４０又は１１０は、従来の集積回路又はプリント回路ボード製造に関する技術を含む種々の機械加工又はミクロ機械加工技術で形成される。例えば、化学エッチング、電子ビームリソグラフィー、ホトリソグラフィー又は他の標準的なバッチ処理技術が使用されて必要なエアコンジット、制御又は回路コンジット、孔、オリフィス及び開口を定める。或いは、射出成形、高精度の数々の制御マシーン又はステレオリソグラフィーがバルブの低コストのバッチ構成のために用いられ得る。構成に使用される材料は、プラスチック、金属、ガラス又はセラミックを含む。一つの可能な実施の形態では、プラスチック、エポキシ、ガラス、シリコン、ポリシリコン、窒化シリコン、酸化シリコン、オキシニトライド、プラスチック又はアルミニウム又はリソグラフィー処理に適した他の利用可能な材料が使用されて必要なバルブハウジング、バルブ構造又はコンジットを定める。電極は任意の導電性金属又はポリマーであり、フレキシブルストリップはプラスチックフィルム、アルミニウムコーティングマイラー、プレート（メッキされた）ニッケル又はポリイミドサンドイッチアルミニウム（ポリイミドで扶植されたアルミニウム）から構成され得る。典型的なアプリケーションでは、各バルブ１０、３０、４０又は１１０のハウジングは容積が１００ｍｍ3 （１０×１０×１ｍｍ）より小さく、バルブ１１０のバルブハウジングのフレキシブルストリップは、幅約０．１〜１０ｍｍ、長さ約０．５〜５０ｍｍ、厚さ約１〜１０ミクロンの寸法を有する。バルブの大きなアレイも構成することができ、多数のバルブを有するメートル規模のアレイが予想される。
【００２５】
バルブ１１０の動作は図６、７及び８に関連して最も良く述べられる。図６に示されるように、流体圧力源１５０はバルブに接続される。流体圧力源は、ファン、真空源、圧縮空気源又は利用可能な流体圧力を変更するのに適した他の任意の従来のデバイスによって提供され得る。図７の断面に示されるように、開口１１６がフィルム１３０によってブロックされない限り、流体圧力源（典型的には濾過した空気）はバルブ１１０に入り、開口１１６から出る。電極１４２及び１４３はそれぞれ電圧源１６０及び１６１に接続され、電極１４４及び１４５は電圧源１６２及び１６３に接続され、フィルム１３０は電圧源１６６に接続される。この非スイッチング（スイッチングされていない）図では、電圧源１６０、１６１、１６２、１６３及び１６６はほぼ同一であり、明確な電圧差はない。フィルム１３０は、フィルム１３０とキャッチ電極１４７との間の差動静電引力によって部分的にブロック位置に維持され、このキャッチ電極は電圧源１６４によってフィルム１３０に対して小さな差動（差分の）電圧で維持される。フィルム１３０とキャッチ電極１４７との間のこの小さな電圧差によって、Ｓ字状カーブフィルムを定位置に留め、このＳ字状カーブの中心１３７がスペーサ１２４とスペーサ１２２との間を移動するのを防ぐ。用いられる比較的小さな電圧（典型的にはフィルム１３０に対して５〜２０ボルト小さい）及びフィルム１３０とキャッチ電極１４８との実質的な距離のために、電圧源１６５はスイッチング中にフィルム１３０の移動を妨げずにキャッチ電極１４８上で小さな電圧を常に維持する。
【００２６】
図８に示されるように開口１１６のブロックを外すために、スイッチング電極及びフィルム１３０に接続する電圧源１６６が作動して対向プレート１２０上のフィルム１３０とスイッチング電極１４４及び１４５の間に大きな電圧差（バルブの寸法及び流体圧力に応じて典型的には２５〜１５０ボルト）を提供する。静電引力はＳ字型フィルム１３０の中心１３７をスペーサ１２４からスペーサ１２２に向かって移動するように誘導する。この移動は、開口１１６を介した圧力流体（空気）の流出１５２によって促進され、この流出は開口１１６の鋭角頂点１２６の存在によって容易になる。理解されるように、比較的小さな差動電圧がキャッチ電極１４７で一定に維持されても、スイッチング中に一時的に存在する大きなスイッチング電圧差が与えられたフィルムの移動を停止させるのには十分ではない。ブロック位置から非ブロック位置へのスイッチングが完了すると、バルブ１１０は図８に示されるようになる。電圧源１６０、１６１、１６２、１６３及び６６に差は殆どない。フィルム１３０は、フィルム１３０とキャッチ電極１４８との間の差動静電引力によって部分的に非ブロック位置で維持され、このキャッチ電極は、電圧源１６５によってフィルム１３０に対して小さな差動電圧で維持される。フィルム１３０とキャッチ電極１４８との間のこの小さな電圧差によって、Ｓ字状カーブフィルムを定位置に留め、このＳ字状カーブフィルムの中心１３７がスペーサ１２２に近い位置からスペーサ１２４に向かって移動するのを防ぐ。
【００２７】
理解されるように、静電キャッチは本発明の動作には必要とされない。図９を参照して分かるように、スイッチング電極とフィルム１３０との間に実質的な電圧差がない場合、フィルムを定位置に保持させるために機械的キャッチを代用することも可能である。図９では、機械的キャッチはスペーサ１２２及び１２４に隣接するように定められたカーブリップ１７２及び１７４から成る。これらのリップ１７２及び１７４は、フィルムがこのリップの周りを湾曲する場合にフィルムのストレス（歪み）バイアスを生成する小半径の湾曲を有する。一般的に、フィルム１３０の中心１３７がスペーサ１２２又は１２４のいずれか一方に隣接し、フィルムが比較的直線状である場合、フィルムのストレスエネルギーは最小化される。スイッチング中、静電力が加えられてフィルム１３０をリップ１７２又は１７４の周りに湾曲させなければならない。この機械的な双安定性のために、フィルムは前に述べたようにキャッチ電極がなくてもブロック位置又は非ブロック位置のいずれかに留まる傾向にある。
【００２８】
別のフィルム構造及び設計も本発明の範囲内であることが予想される。例えば、図１０及び１１はバルブハウジング１８１にＵ字型（馬蹄形）フィルム１８５を有するバルブ１８０を例示する。フィルム１８５の端部はスペーサ１８２によって垂直に分離されてフィルムにＳ字状カーブを形成させる。バルブハウジングの開口１８４は、スイッチング電極１８６の作動によって選択的にブロックされたりブロックを外されたりし、キャッチ電極１８８によるスイッチング後、定位置に保持される。
【００２９】
本発明の上記の実施の形態による構造を有するバルブのアレイの受動的マトリックスアドレス処理によるスイッチング動作は、図１２に最も良く示される。四つのバルブアレイ４００は図１２に概略的に例示され、四つのＳ字状カーブフィルムバルブ４１０、４２０、４３０及び４４０は電圧アドレスラインによって制御される。各バルブは同一構造を有し、第１電極プレート（電極プレート４１１、４２１、４３１、又は４４１）は第２電極プレート（電極プレート４１２、４２２、４３２、又は４４２）から離間している。スイッチング前の開始位置のＳ字状カーブフィルム（フィルム４１３、４２３、４３３又は４４３）は実線で示され、スイッチング後の位置は点線で示される（フィルム４１４、４２４、４３４、４４４）。アドレスライン４０２はプレート４１１及び４３１に接続され、アドレスライン４０４はプレート４１２及び４３２に接続され、アドレスライン４０６はプレート４２１及び４４１に接続され、アドレスライン４０８はプレート４２２及び４４２に接続される。さらに、アドレスライン４０７はＳ字状カーブフィルム４１３及び４２３に接続され、アドレスライン４０５はＳ字状フィルム４３３及び４４３に接続される。
【００３０】
図１２は残りのバルブ４２０、４３０及び４４０をスイッチングせずにバルブ４１０をスイッチングする手順を例示する。通常、全てのアドレスラインは同じ電圧（この場合は５０ボルト）で維持されるため、ブロック位置と非ブロック位置、又は非ブロック位置とブロック位置との間のスイッチングを導く、移動可能フィルムとプレートとの間に電圧差がない。バルブ４１０をスイッチングするためには、アドレスライン４０７の電圧を５０ボルトから１００ボルトに上昇させ、アドレスライン４０２の電圧も５０ボルトから１００ボルトに上昇させ、アドレスライン４０４の電圧を５０ボルトから０ボルトに下降させる。電圧の変化が全くなく、全てのアドレスラインは５０ボルトのままであるため、フィルムの最終的な位置４４４はバルブ４４０で変わらないままである。バルブ４２０のフィルムの最終位置４２４も変わらないままである。フィルム電圧が５０ボルトから１００ボルトに上昇しても、プレート４２１と４２２との電圧差及びフィルムは５０ボルトであり、電圧差はスイッチングしきい値よりも下であるため、静電スイッチングを誘導する程に十分な差ではない。同様に、プレート４３１と４３２との電圧差及びフィルムは５０ボルトであるため、バルブ４３０はスイッチングしないままである。しかし、特にアドレス処理したバルブ４１０はスイッチングする。バルブ４１０では、新しい電圧差は１００ボルトであり、これはフィルムをプレート４１１の近傍から新しい位置４１４のプレート４１２の近傍へスイッチングさせるのに十分である。当該技術分野の技術者に理解されるように、適切な電圧差が瞬時に維持される限り、この例は、単純な電圧アドレス処理又はＡＣ電圧アドレスによる大きなバルブアレイの任意のＳ字状カーブタイプのバルブ要素の受動的マトリックスアドレス処理を許容するように拡張され得る。
【００３１】
図４及び１２に関して示される加圧エアジェットを制御するバルブアレイは、紙のようなフレキシブルオブジェクトを含むオブジェクトを処理するために使用され得る。例えば、直接的な物理接触を必要とせず、紙５１２を含むオブジェクトを処理するのに最適な処理システム５１０は特に図１３に例示される。処理システム５１０は、下部セクション５２２及び上部セクション５２４に分割されるコンベヤ５２０を有する。明確にするために、紙の移動をよりよく例示するために上部セクション５２４は切り取られるが、上部セクション５２４及び下部セクション５２２は同じ空間上にある。セクション５２２及び５２４はその間に経路５２３を定めるように離間して保持され、この経路は紙５１２の非接触経路を許容するようなサイズである。各セクション５２２及び５２４は、複数の独立的又は半独立的に制御される調節可能エアジェット５２６を有し、紙５１２を動的に支持し、移動させ、システム５１０を介してガイドする。これらのエアジェット５２６の少なくとも幾つかは、図１〜１２のバルブの実施の形態に関して例示されるように、本発明のバルブによって制御される。
【００３２】
セクション５２２及び５２４に対向するエアジェットを有することによって、（方向付けられたエアジェットによる）エアフローを紙５１２の両側に調節可能に施すことができ、紙をセクション５２２と５２４との間に動的に保持し、（方向付けられたエアジェットによる）垂直方向、横方向又は長手方向の力を加えることによって紙の位置、速度及び方向の正確な制御が可能となる。さらなる利点として、独立的又は半独立的に制御される調節可能エアジェットを使用することによって、紙５１２に対して方向付けられるエアフローを動的に増加又は減少させることができ、直線状化（straightening)、平坦化、カール、カール除去又は他の所望される紙の地形に対する変更が可能となり、同様に紙の位置、方向及び速度に対する調節も可能となる。さらに、種々の重量、サイズ及び機械的特性の紙を簡単に支持し、エアジェット５２６によって加えられるエアフローの適切な変更によって加速させることができる。例えば、重く、厚く、比較的柔軟性のない厚紙タイプの紙は支持及び操作するためにジェット５２６からよりエアフローを必要とし、一方軽量のシートは全体的なエアフローをそれほど必要としないが、フラッター（flutter:はためき）又はエッジカール効果を補償するために独立的又は半独立的エアジェット５２６によって方向付けられるエアフローの調節をより早く且つより頻繁に行うことが要求される。
【００３３】
フラッター及びフレキシブルオブジェクトの他の動的問題を補正するための（紙１５２の）アクティブフレキシブルオブジェクトガイドは、少なくとも一つの感知ユニット５４０を提供することによって可能となる。感知ユニット５４０は紙５１２の動作状態を感知し、動作分析ユニット５５０に空間的及び動的情報（例えば、光学画像形成システム又はエッジ検出システムのアプリケーションから得られる）を与え、この動作分析ユニットは受け取った情報から紙５１２の相対的又は絶対的移動を計算し、この移動計算結果は紙５１２の全体的な位置、方向、速度、並びに（紙５１２のたわみによる）紙５１２のサブ領域の位置、方向及び速度を提供する。典型的には、動作分析ユニット５５０は多目的コンピュータ又はオブジェクトの移動を決定するのに必要な高速画像処理計算が可能な専用ハードウェアシステムである。この計算した移動情報を使用して、動作分析ユニット５５０に接続する動作制御ユニット５５２はコンベヤ５２０に制御信号を送出し、紙５１２のサブ領域への方向付けられたエアジェットの使用を選択的に増加又は減少させたりすることによって紙５１２の移動を適切に変更し、フラッター、バックル（buckling: 湾曲）、カール又は所望の動作状態からの他の所望されない偏差を低減させる。理解されるように、別個のセンサ、動作分析ユニット及び動作制御ユニットの使用は要求されず、一体化した動作分析及び動作制御アセンブリが想定される。実際、コンベヤ上の一体化したマイクロコントローラとして複数の一体化したセンサ、動作分析ユニット及び動作制御ユニットを提供することも可能である。
【００３４】
感知ユニット５４０が別個であってもマイクロコントローラと一体化していても、オブジェクトの位置を適切に確認するために、感知ユニット５４０は信頼性があり正確でなければならず、フレキシブルオブジェクトの比較的小さな領域（典型的には少なくとも約１ｃｍ2 であるが、より高い又はより低い解像度も可能である）をトラックするのに十分な空間的及び時間的解像度を有する。さらに、多くのプロセスでは、オブジェクトは迅速に移動し、１００ミリ秒より速いトラック測定が可能である。光学センサ、ビデオ画像形成システム、赤外又は光学エッジ検出器又はある他の従来の検出器は、適切な空間的及び時間的解像度を提供することができる。最高の結果のためには、二次元光学センサ（例えば、電荷結合デバイス（ＣＣＤ））、走査一次元アレイ又は連続位置感知検出器が利用される。しかし、固定した一次元センサアレイも使用され得る。理解されるように、光学センサではなく非接触センサが使用され、圧力センサ、音響センサ又は静電センサが含まれるがこれらに制限されない。
【００３５】
動作中、オブジェクト移動のフィードバック制御のための感知ユニット５４０の使用によって、オブジェクトの動作状態の正確なマイクロ操作が可能になる。図１３に例示される例では、紙５１２はコンベヤ５２０に沿って三つの別個の位置で連続的に例示され、それぞれ紙位置５１４、紙位置５１６及び紙位置５１８として示される。位置５１４では、コンベヤ５２０に到達した紙５１２は位置合わせがずれている。紙５１２がエアジェット５２６によって位置５１６に向かってコンベヤ５２０に沿って移動する場合、センサ５４０は紙５１２の瞬間位置に対応する別個の空間測定値の時系列を提供する。空間測定値情報の時系列のこれらの要素は、動作分析ユニット５５０に連続的に送出される。動作分析ユニット５５０は受け取った情報（即ち、センサが感知した一、二、又は三次元空間情報）を使用して紙５１２の位置、速度及び動力学を含む紙５１２の移動状態を正確に決定する。この情報（集合的に "軌道”と称する）は動作制御ユニット５５２に送出され、この動作制御ユニットは補正応答を計算して軌道の誤差を最小化し、選択したエアジェット５２６に信号を送出して位置合わせのずれを補正し、紙５１２を位置５１６に示されるように位置合わせする。紙の軌道に対するフィードバック制御補正（紙５１２は位置５１６に空間的に配置される）によって紙５１２を適切に方向付けるためのこのフィードバック制御プロセスは繰り返され、紙５１２の軌道は最終的に位置５１８に示されるように正確に位置合わせされる。理解されるように、フレキシブルオブジェクトの軌道を修正するためのこのフィードバック制御プロセスは迅速に繰り返され、高速センサ、動作処理及びエアジェットシステムが用いられる場合はミリ秒サイクルで実行可能である。
【００３６】
本発明は、様々なフレキシブルオブジェクト及びプロセスの操作及び制御を可能にする。紙ハンドリングに加えて、押出プラスチック、金属はく、ワイヤ、布又は光ファイバを含む他のフレキシブル製品は三次元で位置合わせされて正確に移動することができる。理解されるように、コンベヤ５２０のレイアウトの変更が予想され、カーブしたコンベヤ（処理方向又は処理方向に垂直な方向のいずれかにカーブし、垂直又は水平 "スイッチングバック”又はターンを可能にする）、円筒形又は他の非線形コンベヤ又はエアジェットを支持しない領域によって分離された分割コンベヤの使用を含むがこれらに限定されない。さらに、フレキシブル材料、モジュール要素からコンベヤ１２０を構成することができ、また、所望の材料処理経路にコンベヤの迅速且つ便利なレイアウトを可能とする、インターロックする分割部分としてコンベヤを構成することができる。
【００３７】
本発明によって、軌道、回転、位置合わせの軽いずれ、フラッター、折れしわ、エッジターンによる三次元的な位置合わせのずれ、又は標準的な材料処理移動制御システムを使用して迅速に検出し、適切な移動の補償を提供するのが困難な他の方向の問題の迅速な検出及び補正を可能にする。当該技術分野の技術者によって理解されるように、適切なエアジェット構成及び制御は本発明の必須の態様である。典型的には、エアジェットはフレキシブルオブジェクトの両側に約１ミリニュートンの力が加えられるように構成され、かつフレキシブルオブジェクトに対して配置されなければならず、正確な力の値は、所望のオブジェクト加速度及び軌道、並びにフレキシブルオブジェクトの材料及び動的特性に依存する。最良の動作のためには、加えられるエアジェット力が迅速に変更可能でなければならない。例えば、約０．１ｃｍの長さを有する直径０．０２５ｃｍの典型的なオリフィスは、約１００マイクロ秒の空気移動の固有応答時間を有することが予想される。もちろん、バルブ応答時間、コントローラ、動作分析及び圧力状態も、エアジェット動作及び制御がミリ秒の時間スケールで起こるような状態でなければならない。
【００３８】
本発明の使用に適した一般的なエアジェット構造は図１４に例示される。フレキシブルオブジェクトコンベヤの一部分３２０は、フレキシブルオブジェクト（明確にするためにフレキシブルオブジェクトは図示しない）の長手方向、横方向及び垂直方向の搬送を可能にするための種々のエアジェット３２６を含む。エアジェット３２６は、フローするエア３６０の出入りを可能にするためにコンベヤ面３１１に定められたチャネル３５４を含む。例えば、本発明の単一のＳ字状カーブのフィルム型バルブ３５０（バルブの二次元アレイの一部）は受動的マトリックスアドレスによって選択的に動作され、プレナム３７０の高圧空気を上方にフローさせ、フレキシブルオブジェクトに運動量を与え、バルブ３５２を介してプレナム３７２へと下方に通過させる。図１４に示されるように、プレナム３７２はパーティション３７１によってプレナム３７０から離間し、プレナム３７２はプレナム３７０よりも低空気圧で維持される。
【００３９】
フレキシブルオブジェクト経路の制御は、複数の集積センサ３４０を提供することによって可能となり、この複数の集積センサは光学センサ、機械センサ、熱センサ、静電センサ又は音響センサを含むがこれらに限定されない。センサ３４０は、オブジェクトの位置に関連するほぼ連続的なセンサフィードバックを提供するために使用され、エアジェット３２６に隣接して通過するフレキシブルオブジェクトのほぼ連続的な移動制御を可能にする。理解されるように、センサ３４０から受け取った情報は、図１３に関連して述べられたように、集中動作分析ユニット及び動作制御ユニットに送出される。或いは、分散又は局所的動作分析及び制御も用いられ得る。例えば、センサ３４０は、センサ入力を分析し、エアジェットの制御を指示することができるコンピュータマイクロ回路と一体化されることができる。
【００４０】
図１５は、下部セクション２２０及び上部セクション２２４に分割され、これらの間に経路２２３を有するフレキシブルオブジェクトコンベヤ２２０の側面図であり、各セクション２２０及び２２４は、紙２１２を動的に支持し、移動させ、システムを介してガイドするための複数の独立的又は半独立的に制御される調節可能エアジェット２６を有する。図１３に関して先に述べたように、セクション２２２及び２２４に対向するエアジェットを有することによって、紙２１２の両側に（方向付けられたエアジェットによる）エアフローを調節可能に実行することができ、（方向付けられたエアジェットによって）垂直方向、横方向又は長手方向の力を加えることによる紙の位置、速度及び方向の正確な制御が可能となる。例えば、紙２１２の長手方向の搬送は、各セクション２２２及び２２４に対向して配置されるエアジェット２３０及び２３２の結合した動作によって促進される。エアフロー２６０はバルブ２５０及び２５２によって制御され、エアフローは、紙２１２に長手方向に方向付けられた運動量を加える。紙２１２の位置を制御する別の例として、エア２６０を垂直方向に方向付けて紙２１２をコンベヤ２２０の所望の位置に保持するために対向するエアジェット２４０及び２４２が使用され得る。この能力は、紙のサブ領域の横方向又は長手方向の引っ張りを許容し、カール除去、カール、フラッターの低減又は他の所望の紙形成効果を可能にするように拡張され得る。
【００４１】
本発明は特定の実施の形態に関連して述べられてきたが、多くの代替物、修正及び変更は当該技術分野の技術者には自明である。したがって、本明細書中に述べられた種々の実施の形態は例示として見なされ、特許請求の範囲に定められるような本発明の範囲を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】バルブアレイの構成に適し、選択的な受動的マトリックスアドレス処理によって閉じられる通常開いたカンチレバーバルブの側断面図である。
【図２】バルブアレイの構成に適し、選択的な受動的マトリックスアドレス処理によって開かれる通常閉じたカンチレバーバルブの側断面図である。
【図３】バルブアレイの構成に適し、選択的な受動的マトリックスアドレス処理によって閉じられる通常開いたダイヤフラムタイプのバルブの側断面図である。
【図４】九つのバルブの電圧アドレス処理を例示した概略図であり、一つのバルブが受動的マトリックスアドレス処理によってスイッチングされ、残りのバルブはスイッチングされないままである。
【図５】本発明による受動的にマトリックスアドレス処理され得る別のバルブを例示した部分切取斜視図であり、開口ブロック位置から非ブロック位置へ移動するＳ字型フィルムを示す。
【図６】図５のバルブの平面図であり、Ｓ字型フィルムの配置及びＳ字型フィルムの二つのネック及びボディの相対位置を良く例示するために上部開口プレートが除去されている。
【図７】図５及び６のバルブの側断面図であり、開口ブロック位置のＳ字型フィルムが示される。
【図８】図５及び６のバルブの側断面図であり、Ｓ字型フィルムは電極との静電相互作用によって対向プレートへ引っ張られ、開口非ブロック位置にある。
【図９】機械的キャッチを有するバルブの側断面図である。
【図１０】ほぼＵ字型形状構造を有する別のバルブの実施の形態の平面図である。
【図１１】図１０のバルブの実施の形態の側断面図である。
【図１２】四つのバルブサイトの電圧アドレスを例示した概略図であり、一つのバルブがスイッチングされ残りのバルブはスイッチングされないままである。
【図１３】本発明のバルブのアレイを使用して高速でエアジェットで支持される紙を正確に移動させる紙ハンドリングシステムを例示し、センサユニットは紙を検出するために使用され、移動制御ユニットはセンサユニットに接続してエアジェットに適切な補正入力を提供し、紙に対して所望の経路、速度及び方向を維持する。
【図１４】バルブ制御の垂直方向、横方向及び長手方向のエアジェットを有する方向付けられたエアジェットシステム及び集積センサシステムを例示した例であり、フレキシブルオブジェクトの三次元での正確なフィードバック制御された配置を可能にする。
【図１５】図１４に例示されるシステムに類似した方向付けられたエアシステムの断面図であり、方向付けられたエアフローパターンを例示する。
【符号の説明】
１０、３０、４０、１１０    バルブ
５１０    紙ハンドリングシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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