(57)【要約】【課題】基材にダメージを与えることなく基材に形成された加熱対象物を目標温度にまで昇温することができる熱処理方法および熱処理装置を提供する。【解決手段】送り出しローラ１１および巻き取りローラ１２によって、樹脂の基材５がロールトゥロール方式にて搬送される。基材５の表面の一部には機能層が形成されている。基材５のうち昇温の抑制が必要な昇温抑制領域を含む供給領域に吐出ヘッド２０から純水の液滴を吐出して供給する。フラッシュランプＦＬから基材５の表面にフラッシュ光を照射すると、機能層は昇温目標温度にまで昇温される一方、基材５の昇温抑制領域では水が蒸発するときに蒸発熱を吸収するために水の沸点を超えての昇温は抑制される。その結果、基材５にダメージを与えることなく基材５に形成された機能層を目標温度にまで昇温することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱対象物が形成された基材に光を照射することによって当該加熱対象物を昇温する熱処理方法であって、
前記加熱対象物の昇温目標温度よりも低い温度にて相転移する相転移物質を、少なくとも前記基材のうちの昇温の抑制が必要な昇温抑制領域を含む供給領域に選択的に供給する供給工程と、
前記相転移物質が付着した基材に光を照射して前記加熱対象物を加熱する加熱工程と、
を備えることを特徴とする熱処理方法。
【請求項２】
請求項１記載の熱処理方法において、
前記相転移物質の転移温度は、基材に熱損傷が生じる温度よりも低いことを特徴とする熱処理方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の熱処理方法において、
前記加熱工程では、基材にフラッシュ光を照射することを特徴とする熱処理方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱処理方法において、
前記供給工程では、前記相転移物質を含む液体を前記基材に供給することを特徴とする熱処理方法。
【請求項５】
請求項４記載の熱処理方法において、
前記相転移物質を含む液体に当該液体の粘性を高める増粘剤を添加する工程をさらに備えることを特徴とする熱処理方法。
【請求項６】
請求項４記載の熱処理方法において、
前記供給領域に親水化処理を施して親水性を付与する工程をさらに備えることを特徴とする熱処理方法。
【請求項７】
請求項６記載の熱処理方法において、
前記供給領域の周囲に撥水化処理を施して前記供給領域を撥水性領域で取り囲む工程をさらに備えることを特徴とする熱処理方法。
【請求項８】
請求項４から請求項７のいずれかに記載の熱処理方法において、
前記供給工程では、液相の前記相転移物質を含む液体を前記基材に供給することを特徴とする熱処理方法。
【請求項９】
請求項８記載の熱処理方法において、
前記基材に供給された液相の前記相転移物質を凝固させる工程をさらに備えることを特徴とする熱処理方法。
【請求項１０】
請求項４から請求項７のいずれかに記載の熱処理方法において、
前記供給工程では、前記相転移物質を溶媒に溶解した溶液を含む液体を前記基材に供給することを特徴とする熱処理方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の熱処理方法において、
前記基材に供給された溶液から溶媒を除去し、前記相転移物質を前記供給領域に析出させる析出工程をさらに備えることを特徴とする熱処理方法。
【請求項１２】
請求項４から請求項１１のいずれかに記載の熱処理方法において、
前記供給工程では、液滴を吐出するノズルから前記供給領域に前記相転移物質を含む液体を吐出することを特徴とする熱処理方法。
【請求項１３】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱処理方法において、
前記供給工程では、前記相転移物質を含む固体を前記基材に供給することを特徴とする熱処理方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の熱処理方法において、
前記供給工程では、固相の前記相転移物質を含む固体を前記基材に供給することを特徴とする熱処理方法。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の熱処理方法において、
前記相転移物質を含む固体が融解したときに生じる液体の粘性を高める増粘剤を前記固体に添加する工程をさらに備えることを特徴とする熱処理方法。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれかに記載の熱処理方法において、
前記供給工程は、
前記供給領域に対応するパターンに選択的に前記相転移物質が付着する刷版に対して前記相転移物質を供給する工程と、
前記刷版に付着した前記相転移物質を前記基材の前記供給領域に転写する工程と、
を含むことを特徴とする熱処理方法。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれかに記載の熱処理方法において、
前記加熱工程の後に、前記基材に残留している前記相転移物質を除去する除去工程をさらに備えることを特徴とする熱処理方法。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７のいずれかに記載の熱処理方法において、
前記供給工程では、前記加熱対象物が形成された前記基材の第１面とは反対側の第２面に前記相転移物質を供給することを特徴とする熱処理方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の熱処理方法において、
前記供給工程では、前記相転移物質を担持した担持部材を前記第２面に近接させて前記相転移物質を前記供給領域に供給することを特徴とする熱処理方法。
【請求項２０】
請求項１から請求項１９のいずれかに記載の熱処理方法において、
前記相転移物質は水であることを特徴とする熱処理方法。
【請求項２１】
請求項１から請求項２０のいずれかに記載の熱処理方法において、
前記基材は長尺であることを特徴とする熱処理方法。
【請求項２２】
請求項１から請求項２０のいずれかに記載の熱処理方法において、
前記基材は板状またはシート状であることを特徴とする熱処理方法。
【請求項２３】
加熱対象物が形成された基材に光を照射することによって当該加熱対象物を昇温する熱処理装置であって、
前記加熱対象物の昇温目標温度よりも低い温度にて相転移する相転移物質を、少なくとも前記基材のうちの昇温の抑制が必要な昇温抑制領域を含む供給領域に選択的に供給する供給部と、
前記相転移物質が付着した基材に光を照射して前記加熱対象物を加熱する加熱部と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２４】
請求項２３記載の熱処理装置において、
前記相転移物質の転移温度は、基材に熱損傷が生じる温度よりも低いことを特徴とする熱処理装置。
【請求項２５】
請求項２３または請求項２４に記載の熱処理装置において、
前記加熱部は、基材にフラッシュ光を照射するフラッシュランプを有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２６】
請求項２３から請求項２５のいずれかに記載の熱処理装置において、
第１ローラから送り出された基材を第２ローラで巻き取ることによって基材を搬送する搬送部をさらに備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２７】
請求項２３から請求項２５のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記基材は、板状またはシート状であり、
前記基材を１枚ずつ搬送する搬送部をさらに備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２８】
請求項２３から請求項２７のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記供給部は、前記相転移物質を含む液体を前記基材に供給することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２９】
請求項２８記載の熱処理装置において、
前記供給部は、前記供給領域に前記相転移物質を含む液体の液滴を吐出するノズルを有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項３０】
請求項２３から請求項２７のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記供給部は、前記相転移物質を含む固体を前記基材に供給することを特徴とする熱処理装置。
【請求項３１】
請求項２３から請求項３０のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記供給部は、前記供給領域に対応するパターンに選択的に前記相転移物質が附着した刷版を前記基材に当接させて前記相転移物質を前記供給領域に転写する版胴を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項３２】
請求項２３から請求項３１のいずれかに記載の熱処理装置において、
加熱後の前記基材に残留している前記相転移物質を除去する除去部をさらに備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項３３】
請求項２３から請求項３２のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記相転移物質は水であることを特徴とする熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱対象物が形成された樹脂などの耐熱性に乏しい基材に光を照射することによって当該加熱対象物を昇温する熱処理方法および熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材の表面を極めて短時間で加熱する技術として、フラッシュランプを用いたフラッシュランプアニール（ＦＬＡ）技術が知られている。フラッシュランプは、発光時間が１秒以下（典型的には、数ミリ秒〜数１０ミリ秒）であり、照射時間の極めて短く強度の強いフラッシュ光（閃光）を基材の表面に照射することによって当該表面を瞬間的に昇温させる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、薬液および純水による表面洗浄処理が行われた半導体基板にフラッシュランプからフラッシュ光を照射することによって、基板表面に残留している液を沸騰させて蒸発させる乾燥技術が開示されている。また、特許文献２には、基板上のシリコン薄膜にフラッシュランプからフラッシュ光を照射することによって、シリコン薄膜をパルス溶融して多結晶シリコンを形成する技術が開示されている。
【０００４】
一方、近年、電子ペーパーの実用化にともない、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のフレキシブルな樹脂フィルム上にＴＦＴ素子等の半導体デバイスを形成することが試みられている。このようなフレキシブルな電子機器の製造工程においても、樹脂基材の表面に電極などの機能層を積層した被処理体のアニール処理が必須となる。特許文献３には、ＰＥＴ等の透明基板上に透明導電膜を形成した透明導電性シートにフラッシュ光を照射することによって、透明導電膜のみを選択的に加熱する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２８５６７号公報
【特許文献２】特表２０１１−５１５８３３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４６７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３に開示されるフラッシュランプアニールでは、透明導電膜のみを加熱するためにその膜厚等に応じてフラッシュ光の照射時間や照射エネルギー密度などの最適化が必要である。また、特許文献３に開示される技術では透明基板の全面に透明導電膜が形成されているが、実際のプロセスでは透明基板の一部に導電膜が形成されていることが多い。このような場合には、フラッシュ光の照射条件を最適化したとしても、導電膜が形成されていない透明基板の領域ではフラッシュ光に直接曝露されることとなるため、当該領域が過度に昇温して透明基板に熱ダメージを与えるおそれがある。
【０００７】
特に、基材の素材がＰＥＴのように耐熱性に乏しい樹脂である場合には、導電膜を所定の目標温度にまで昇温できる程度にフラッシュ光照射を行うと、基材へのダメージが避けられず、逆に基材にダメージを与えない程度のフラッシュ光照射では導電膜を必要な目標温度にまで昇温することができないという問題が生じていた。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基材にダメージを与えることなく基材に形成された加熱対象物を目標温度にまで昇温することができる熱処理方法および熱処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、加熱対象物が形成された基材に光を照射することによって当該加熱対象物を昇温する熱処理方法において、前記加熱対象物の昇温目標温度よりも低い温度にて相転移する相転移物質を、少なくとも前記基材のうちの昇温の抑制が必要な昇温抑制領域を含む供給領域に選択的に供給する供給工程と、前記相転移物質が付着した基材に光を照射して前記加熱対象物を加熱する加熱工程と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る熱処理方法において、前記相転移物質の転移温度は、基材に熱損傷が生じる温度よりも低いことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る熱処理方法において、前記加熱工程では、基材にフラッシュ光を照射することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る熱処理方法において、前記供給工程では、前記相転移物質を含む液体を前記基材に供給することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る熱処理方法において、前記相転移物質を含む液体に当該液体の粘性を高める増粘剤を添加する工程をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６の発明は、請求項４の発明に係る熱処理方法において、前記供給領域に親水化処理を施して親水性を付与する工程をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７の発明は、請求項６の発明に係る熱処理方法において、前記供給領域の周囲に撥水化処理を施して前記供給領域を撥水性領域で取り囲む工程をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８の発明は、請求項４から請求項７のいずれかの発明に係る熱処理方法において、前記供給工程では、液相の前記相転移物質を含む液体を前記基材に供給することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項９の発明は、請求項８の発明に係る熱処理方法において、前記基材に供給された液相の前記相転移物質を凝固させる工程をさらに備えることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１０の発明は、請求項４から請求項７のいずれかの発明に係る熱処理方法において、前記供給工程では、前記相転移物質を溶媒に溶解した溶液を含む液体を前記基材に供給することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１１の発明は、請求項１０の発明に係る熱処理方法において、前記基材に供給された溶液から溶媒を除去し、前記相転移物質を前記供給領域に析出させる析出工程をさらに備えることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１２の発明は、請求項４から請求項１１のいずれかの発明に係る熱処理方法において、前記供給工程では、液滴を吐出するノズルから前記供給領域に前記相転移物質を含む液体を吐出することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１３の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る熱処理方法において、前記供給工程では、前記相転移物質を含む固体を前記基材に供給することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１４の発明は、請求項１３の発明に係る熱処理方法において、前記供給工程では、固相の前記相転移物質を含む固体を前記基材に供給することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１５の発明は、請求項１３または請求項１４の発明に係る熱処理方法において、前記相転移物質を含む固体が融解したときに生じる液体の粘性を高める増粘剤を前記固体に添加する工程をさらに備えることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１６の発明は、請求項１から請求項１５のいずれかの発明に係る熱処理方法において、前記供給工程は、前記供給領域に対応するパターンに選択的に前記相転移物質が付着する刷版に対して前記相転移物質を供給する工程と、前記刷版に付着した前記相転移物質を前記基材の前記供給領域に転写する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１７の発明は、請求項１から請求項１６のいずれかの発明に係る熱処理方法において、前記加熱工程の後に、前記基材に残留している前記相転移物質を除去する除去工程をさらに備えることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１８の発明は、請求項１から請求項１７のいずれかの発明に係る熱処理方法において、前記供給工程では、前記加熱対象物が形成された前記基材の第１面とは反対側の第２面に前記相転移物質を供給することを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１９の発明は、請求項１８の発明に係る熱処理方法において、前記供給工程では、前記相転移物質を担持した担持部材を前記第２面に近接させて前記相転移物質を前記供給領域に供給することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項２０の発明は、請求項１から請求項１９のいずれかの発明に係る熱処理方法において、前記相転移物質は水であることを特徴とする。
【００２９】
また、請求項２１の発明は、請求項１から請求項２０のいずれかの発明に係る熱処理方法において、前記基材は長尺であることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項２２の発明は、請求項１から請求項２０のいずれかの発明に係る熱処理方法において、前記基材は板状またはシート状であることを特徴とする。
【００３１】
また、請求項２３の発明は、加熱対象物が形成された基材に光を照射することによって当該加熱対象物を昇温する熱処理装置において、前記加熱対象物の昇温目標温度よりも低い温度にて相転移する相転移物質を、少なくとも前記基材のうちの昇温の抑制が必要な昇温抑制領域を含む供給領域に選択的に供給する供給部と、前記相転移物質が付着した基材に光を照射して前記加熱対象物を加熱する加熱部と、を備えることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項２４の発明は、請求項２３の発明に係る熱処理装置において、前記相転移物質の転移温度は、基材に熱損傷が生じる温度よりも低いことを特徴とする。
【００３３】
また、請求項２５の発明は、請求項２３または請求項２４の発明に係る熱処理装置において、前記加熱部は、基材にフラッシュ光を照射するフラッシュランプを有することを特徴とする。
【００３４】
また、請求項２６の発明は、請求項２３から請求項２５のいずれかの発明に係る熱処理装置において、第１ローラから送り出された基材を第２ローラで巻き取ることによって基材を搬送する搬送部をさらに備えることを特徴とする。
【００３５】
また、請求項２７の発明は、請求項２３から請求項２５のいずれかに記載の熱処理装置において、前記基材は、板状またはシート状であり、前記基材を１枚ずつ搬送する搬送部をさらに備えることを特徴とする。
【００３６】
また、請求項２８の発明は、請求項２３から請求項２７のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記供給部は、前記相転移物質を含む液体を前記基材に供給することを特徴とする。
【００３７】
また、請求項２９の発明は、請求項２８の発明に係る熱処理装置において、前記供給部は、前記供給領域に前記相転移物質を含む液体の液滴を吐出するノズルを有することを特徴とする。
【００３８】
また、請求項３０の発明は、請求項２３から請求項２７のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記供給部は、前記相転移物質を含む固体を前記基材に供給することを特徴とする。
【００３９】
また、請求項３１の発明は、請求項２３から請求項３０のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記供給部は、前記供給領域に対応するパターンに選択的に前記相転移物質が附着した刷版を前記基材に当接させて前記相転移物質を前記供給領域に転写する版胴を有することを特徴とする。
【００４０】
また、請求項３２の発明は、請求項２３から請求項３１のいずれかの発明に係る熱処理装置において、加熱後の前記基材に残留している前記相転移物質を除去する除去部をさらに備えることを特徴とする。
【００４１】
また、請求項３３の発明は、請求項２３から請求項３２のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記相転移物質は水であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４２】
請求項１から請求項２２の発明によれば、加熱対象物の昇温目標温度よりも低い温度にて相転移する相転移物質を、少なくとも基材のうちの昇温の抑制が必要な昇温抑制領域を含む供給領域に選択的に供給し、相転移物質が付着した基材に光を照射して加熱対象物を加熱するため、加熱対象物は昇温目標温度にまで昇温される一方、昇温抑制領域では相転移物質が相転移するときの潜熱を吸収するために昇温が抑制され、基材にダメージを与えることなく基材に形成された加熱対象物を目標温度にまで昇温することができる。
【００４３】
特に、請求項２の発明によれば、相転移物質の転移温度は、基材に熱損傷が生じる温度よりも低いため、基材にダメージを与えることを確実に防止することができる。
【００４４】
特に、請求項５の発明によれば、相転移物質を含む液体に当該液体の粘性を高める増粘剤を添加するため、供給した液体の流動を抑制することができる。
【００４５】
特に、請求項６および請求項７の発明によれば、供給領域に親水化処理を施して親水性を付与するため、供給した液体の流動を抑制することができる。
【００４６】
特に、請求項１８および請求項１９の発明によれば、加熱対象物が形成された基材の第１面とは反対側の第２面に相転移物質を供給するため、相転移物質が加熱対象物に接触するのを防止することができる。
【００４７】
請求項２３から請求項３３の発明によれば、加熱対象物の昇温目標温度よりも低い温度にて相転移する相転移物質を、少なくとも基材のうちの昇温の抑制が必要な昇温抑制領域を含む供給領域に選択的に供給し、相転移物質が付着した基材に光を照射して加熱対象物を加熱するため、加熱対象物は昇温目標温度にまで昇温される一方、昇温抑制領域では相転移物質が相転移するときの潜熱を吸収するために昇温が抑制され、基材にダメージを与えることなく基材に形成された加熱対象物を目標温度にまで昇温することができる。
【００４８】
特に、請求項２４の発明によれば、相転移物質の転移温度は、基材に熱損傷が生じる温度よりも低いため、基材にダメージを与えることを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１実施形態の熱処理装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１の熱処理装置の斜視図である。
【図３】基材の構造を示す断面図である。
【図４】第２実施形態の熱処理装置の全体構成を示す図である。
【図５】第３実施形態の熱処理装置の全体構成を示す図である。
【図６】親水化処理および撥水化処理が施された基材の平面図である。
【図７】第４実施形態の熱処理装置の全体構成を示す図である。
【図８】第５実施形態の熱処理装置の全体構成を示す図である。
【図９】第６実施形態の熱処理装置の全体構成を示す図である。
【図１０】第７実施形態の熱処理装置の全体構成を示す図である。
【図１１】第８実施形態の熱処理装置の全体構成を示す図である。
【図１２】第９実施形態の熱処理装置の全体構成を示す図である。
【図１３】第９実施形態にて純水を担持した担持フィルムが基材に貼り合わされた状態を示す図である。
【図１４】第１０実施形態の熱処理装置の全体構成を示す図である。
【図１５】第１１実施形態の熱処理装置の全体構成を示す図である。
【図１６】第１２実施形態の熱処理装置の全体構成を示す平面図である。
【図１７】第１３実施形態の熱処理装置の外観斜視図である。
【図１８】図１７の吐出ヘッドの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００５１】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の熱処理装置１ａの全体構成を示す図である。また、図２は、熱処理装置１ａの斜視図である。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
【００５２】
この熱処理装置１ａは、基材としての長尺の樹脂フィルムをロールトゥロール（roll-to-roll）方式にて搬送しつつ、フラッシュ光照射によって基材の一方面に形成された電極用材料等の機能層を昇温する装置である。熱処理装置１ａは、主たる要素として、基材５を搬送する搬送部１０と、基材５に水滴を供給する吐出ヘッド２０と、基材５にフラッシュ光を照射する照射部５０と、を備える。また、熱処理装置１ａは、装置に設けられた各種動作機構を制御して処理を進行させる制御部９を備える。
【００５３】
搬送部１０は、送り出しローラ（第１ローラ）１１、および、巻き取りローラ（第２ローラ）１２を備える。送り出しローラ１１および巻き取りローラ１２は、図示を省略する回転駆動機構によって、その長手方向に沿った中心軸を回転中心として図１の紙面上で時計回りに回転される。送り出しローラ１１に巻き付けられていた基材５は、送り出しローラ１１が回転することによって送り出され、巻き取りローラ１２によって巻き取られる。送り出しローラ１１から送り出された基材５が巻き取りローラ１２によって巻き取られることにより、帯状の基材５は吐出ヘッド２０から照射部５０の順にロールトゥロール方式にて連続して搬送される。処理中においては、基材５は連続または断続的に搬送される。なお、送り出しローラ１１から巻き取りローラ１２に至る搬送経路に沿って基材５を支持して案内する複数の補助ローラを設置するようにしても良い。
【００５４】
搬送部１０によって搬送される基材５の上方に吐出ヘッド２０および照射部５０が設けられる。吐出ヘッド２０は、搬送部１０によって搬送される基材５に純水の液滴を吐出する。図２に示すように、吐出ヘッド２０は、搬送部１０によって搬送される基材５の幅方向全域をカバーするフルラインヘッドである。よって、吐出ヘッド２０は、基材５の幅方向に沿って走査されることはなく、固定設置されている。
【００５５】
吐出ヘッド２０の底面（基材５と対向する面）には、図示を省略する複数のノズルが形設されている。それら複数のノズルは、例えば吐出ヘッド２０の底面に格子状に配置形成されている。複数のノズルが配置される個数および間隔（ピッチ）は、特に限定されるものではなく、適宜のものとすることができる。
【００５６】
吐出ヘッド２０のノズルのそれぞれは、いわゆるインクジェットノズルであり、本実施形態では図外の純水供給源から供給された純水の液滴を生成して吐出する。吐出ヘッド２０のノズルは、ピエゾ素子（圧電素子）に電圧を加えて変形させて純水の液滴を吐出するピエゾ方式であっても良いし、ヒータに通電して純水を加熱することによって純水の液滴を吐出するサーマル方式であっても良い。また、純水供給源から供給される純水としては、イオン交換樹脂膜によってイオンを取り除いた脱イオン水が望ましい。
【００５７】
吐出ヘッド２０は、制御部９の制御下にて複数のノズルのうちの一部から純水の液滴を吐出することにより、所定のパターン形状に従って純水を選択的に供給することができる。その吐出のパターンは制御部９によって適宜に決定される。
【００５８】
照射部５０は、搬送部１０による基材５の搬送方向に沿って吐出ヘッド２０よりも下流側であって、その搬送される基材５の上方に設けられる。照射部５０は、複数本（図１，２では図示の便宜上３本としているが、これに限定されるものではない）のフラッシュランプＦＬと、それら全体の上方を覆うように設けられたリフレクタ５２と、を備える。照射部５０は、搬送部１０によって搬送される基材５にフラッシュランプＦＬからフラッシュ光を照射する。
【００５９】
フラッシュランプＦＬは、長尺の円筒形状を有する棒状ランプである。本実施形態では、フラッシュランプＦＬとしてキセノンフラッシュランプを用いている。キセノンフラッシュランプＦＬは、その内部にキセノンガスが封入されその両端部にコンデンサーに接続された陽極および陰極が配設された棒状のガラス管（放電管）と、該ガラス管の外周面上に付設されたトリガー電極と、を備える。キセノンガスは電気的には絶縁体であることから、コンデンサーに電荷が蓄積されていたとしても通常の状態ではガラス管内に電気は流れない。しかしながら、トリガー電極に高電圧を印加して絶縁を破壊した場合には、コンデンサーに蓄えられた電気が両端電極間の放電によってガラス管内に瞬時に流れ、そのときのキセノンの原子あるいは分子の励起によって光が放出される。このようなキセノンフラッシュランプＦＬにおいては、予めコンデンサーに蓄えられていた静電エネルギーが０．１ミリ秒ないし１００ミリ秒という極めて短い光パルスに変換されることから、連続点灯のランプに比べて極めて強い光を照射し得るという特徴を有する。
【００６０】
また、リフレクタ５２は、複数のフラッシュランプＦＬの上方にそれら全体を覆うように設けられている。リフレクタ５２の基本的な機能は、複数のフラッシュランプＦＬから出射されたフラッシュ光を下方に反射するというものである。
【００６１】
制御部９は、熱処理装置１ａに設けられた上記の種々の動作機構を制御する。制御部９のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部９は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備えて構成される。制御部９のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって熱処理装置１ａにおける処理が進行する。
【００６２】
上記の構成以外にも熱処理装置１ａには、種々の構成要素を適宜に設けるようにしても良い。例えば、照射部５０からフラッシュ光が照射される領域に窒素ガス等の不活性ガスを供給する機構を設けるようにしても良い。
【００６３】
次に、上記構成を有する熱処理装置１ａにおける処理動作について説明する。送り出しローラ１１から送り出された基材５が巻き取りローラ１２によって巻き取られることにより、帯状の基材５が搬送される。図３は、基材５の構造を示す断面図である。同図に示すように、基材５の表面の一部には機能層７が積層形成されている。基材５は樹脂フィルムである。基材５の樹脂としては、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などを採用することができる。ＰＥＮ、ＰＥＴなどの樹脂材料は柔軟で可撓性を有するため、これを基材５として用いれば、送り出しローラ１１から巻き取りローラ１２へロールトゥロール方式にて基材５を搬送することができる。第１実施形態では、機能層７が形成された基材５の表面を上側に向けて搬送部１０が基材５を搬送している。なお、基材５の「表面」とは、基材５の２つの面のうちの一方面（第１面）であり、「裏面」とはその反対側の他方面（第２面）である。すなわち、基材５の表面および裏面は、基材５の両面を単に識別するための表記であり、いずれか特定の面が表面または裏面に限定されるものではない。
【００６４】
また、機能層７は、例えば電極形成用の銀（Ａｇ）のナノインクの層である。機能層７が形成された基材５が搬送部１０によって搬送され、その基材５に照射部５０からフラッシュ光が照射されることによって機能層７が加熱される。このナノインクの機能層７が目標処理温度（昇温目標温度）に加熱されることによって基材５上に電極が形成される。すなわち、機能層７は熱処理装置１ａにおける加熱対象物である。
【００６５】
機能層７の目標処理温度は、機能層７が銀のナノインクであれば約１８０℃である。一方、基材５の耐熱温度は、基材５がＰＥＮやＰＥＴであれば約１２０℃である。基材５の耐熱温度とは、その温度を超えると基材５に熱損傷が生じる限界温度である。このように、本実施形態においては、機能層７の目標処理温度の方が基材５の耐熱温度よりも高温である。従って、機能層７が目標処理温度に昇温する程度に照射部５０からフラッシュ光を照射すると、基材５が耐熱温度を超えて加熱され、基材５に熱損傷が生じることとなる。逆に、基材５に熱損傷が生じない程度に照射部５０からフラッシュ光を照射すると、機能層７を目標処理温度にまで昇温することができない。
【００６６】
そこで、本実施形態においては、フラッシュ光照射前に吐出ヘッド２０から基材５の一部領域に純水の液滴を供給している。図３に示すように、機能層７は、基材５の表面全面に形成されるものではなく、表面の一部に形成されている。機能層７が形成されている領域（機能層７の表面）は、目標処理温度までの昇温が必要な昇温対象領域である。一方、機能層７が形成されていない基材５の表面領域は、昇温が不要な昇温不要領域である。昇温不要領域には、昇温すると熱損傷が生じるために昇温の抑制が必要な昇温抑制領域と、熱損傷は生じないがプロセス的に昇温が不必要な領域と、が含まれる。例えば、ＰＥＴの基材５の表面の一部に耐熱性に優れた樹脂フィルムを積層しているような場合には、機能層７が形成されていない基材５の表面領域は昇温抑制領域となり、当該樹脂フィルムの表面領域はプロセス的に昇温が不必要な領域となる。そして、それら双方の領域を含めて昇温不要領域とされる。
【００６７】
吐出ヘッド２０は、基材５のうちの少なくとも昇温抑制領域を含む供給領域に純水の液滴を供給する。すなわち、吐出ヘッド２０は、プロセス的に昇温が不必要な領域を除く昇温抑制領域のみに純水の液滴を供給するようにしても良いし、昇温抑制領域とプロセス的に昇温が不必要な領域とを含む昇温不要領域の全域に純水の液滴を供給するようにしても良い。但し、機能層７が形成された昇温対象領域に吐出ヘッド２０が純水の液滴を供給することは無い。
【００６８】
吐出ヘッド２０は、複数のインクジェットノズルを備えており、制御部９の制御によって容易に所定のパターン形状に従って純水の液滴を吐出することができる。よって、吐出ヘッド２０は、少なくとも昇温抑制領域を含む供給領域に選択的に純水の液滴を供給することができる。また、第１実施形態では、機能層７が形成された基材５の表面を上側に向けて基材５が搬送されており、吐出ヘッド２０は基材５の表面の供給領域に純水の液滴を供給する。また、吐出ヘッド２０からの純水供給流量は、基材５の供給領域に純水の液滴が付着する程度である。
【００６９】
純水の液滴が付着した基材５は搬送部１０によって照射部５０の下方に搬送される。そして、照射部５０は、基材５に対してフラッシュランプＦＬからフラッシュ光を照射する。フラッシュランプＦＬから出射されたフラッシュ光（リフレクタ５２によって反射されたフラッシュ光を含む）は、純水の液滴が付着した基材５の表面に照射される。フラッシュランプＦＬから出射されるフラッシュ光は、予め蓄えられていた静電エネルギーが極めて短い光パルスに変換された、照射時間が０．１ミリ秒以上１００ミリ秒以下程度の極めて短く強い閃光である。
【００７０】
基材５の表面の一部には機能層７が形成されている。フラッシュランプＦＬから照射されたフラッシュ光は、基材５の表面全面、すなわち機能層７および昇温不要領域の双方に照射される。フラッシュ光を吸収した機能層７は目標処理温度（本実施形態では約１８０℃）にまで昇温し、必要な熱処理が実行される。一方、基材５の供給領域（昇温不要領域のうちの少なくとも昇温抑制領域を含む領域）においてもフラッシュ光を吸収して基材５が昇温するのであるが、当該供給領域には純水の液滴が付着しているために１００℃を超えての昇温が抑制される。
【００７１】
周知の通り、常圧での水の沸点は約１００℃であり、供給領域が１００℃に到達すると付着している純水が沸騰（液滴内部からの蒸発）する。純水の液滴が蒸発するときには、基材５の供給領域から蒸発熱を吸収する。このため、基材５の供給領域における昇温が抑制され、純水の液滴が残留している間は供給領域の温度は１００℃以上に昇温されにくくなる。フラッシュ光の照射時間（つまり、フラッシュ加熱時間）は１００ミリ秒以下の極めて短時間であるため、供給領域に付着している純水の液滴が完全に蒸発しにくく、熱処理中に継続して昇温を抑制することができる。
【００７２】
本実施形態では、基材５の耐熱温度が約１２０℃であるため、フラッシュ加熱時に基材５の供給領域の温度は耐熱温度以下に抑制されることとなる。その結果、基材５に熱ダメージを与えることは防止される。
【００７３】
フラッシュ光照射の時間は極めて短いため、機能層７も目標処理温度に到達した後短時間で急速に降温する。そして、照射部５０を通過した基材５は巻き取りローラ１２によって巻き取られる。このようにして、熱処理装置１における処理が完了する。なお、搬送部１０によって基材５を一定長さずつステップ送り（搬送と停止を繰り返す）し、照射部５０から停止状態の基材５にフラッシュ光を照射するようにしても良い。
【００７４】
第１実施形態においては、加熱対象物である機能層７の昇温目標温度（約１８０℃）よりも低い温度にて蒸発する水を、少なくとも基材５のうちの昇温の抑制が必要な昇温抑制領域を含む供給領域に選択的に供給した状態にてフラッシュランプＦＬからフラッシュ光を照射して機能層７を加熱している。フラッシュ光照射によって機能層７は昇温目標温度にまで昇温される一方、基材５の昇温抑制領域では水が蒸発するときに蒸発熱を吸収するために水の沸点を超えての昇温は抑制される。その結果、基材５にダメージを与えることなく基材５に形成された機能層７を目標温度にまで昇温することができる。
【００７５】
水の沸点は、機能層７の昇温目標温度よりも低く、かつ、基材５に熱損傷が生じる温度（約１２０℃）よりも低い。よって、フラッシュ光照射によって基材５に付着した水が沸点にまで昇温したとしても、基材５の温度がそれ以上に昇温することはなく、基材５にダメージを与えることを確実に防止することができる。
【００７６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態の熱処理装置１ｂの全体構成を示す図である。図４において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第２実施形態の熱処理装置１ｂが第１実施形態の熱処理装置１ａと相違するのは、吐出ヘッド２０から供給する純水の粘性を高める増粘剤添加部２１を備える点である。
【００７７】
増粘剤添加部２１は、図外の純水供給源から吐出ヘッド２０に供給する純水に増粘剤を添加する。増粘剤添加部２１が添加する増粘剤としては、例えば水の粘性を高めるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いることができる。増粘剤としては、ＰＶＡに代えてグリセリンやゲル化剤などの水の粘性を高める薬剤を使用することができる。
【００７８】
吐出ヘッド２０は、増粘剤が添加されて粘性の高まった水の液滴を生成して基材５の少なくとも昇温抑制領域を含む供給領域に供給する。第２実施形態では、基材５の供給領域に付着している水の液滴の粘性が高いため、搬送部１０によって基材５が搬送されたときにも液滴の流動を防止することができる。よって、流動した液滴が機能層７に接触することによる不具合（例えば、機能層７の処理不良）を未然に防止することができる。
【００７９】
増粘剤を添加することを除く第２実施形態の残余の構成および処理動作については第１実施形態と同様である。第２実施形態のようにしても、フラッシュ光照射によって機能層７は昇温目標温度にまで昇温される一方、基材５の昇温抑制領域では水が蒸発するときに蒸発熱を吸収するために水の沸点を超えての昇温は抑制される。その結果、基材５にダメージが生じるのを防止し、かつ基材５に形成された機能層７を目標温度にまで昇温することができる。
【００８０】
また、第２実施形態においては、増粘剤によって液滴の粘性を高めているため、液滴が流動して機能層７に接触することに起因した不具合を防止することができる。
【００８１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図５は、第３実施形態の熱処理装置１ｃの全体構成を示す図である。図５において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第３実施形態の熱処理装置１ｃが第１実施形態の熱処理装置１ａと相違するのは、親水化処理部２２および撥水化処理部２３を備える点である。
【００８２】
親水化処理部２２および撥水化処理部２３は、搬送部１０による基材５の搬送方向に沿って吐出ヘッド２０よりも上流側に設けられている。親水化処理部２２が最も上流側に設けられ、親水化処理部２２と吐出ヘッド２０との間に撥水化処理部２３が設けられている。
【００８３】
親水化処理部２２は、基材５に表面改質を行って親水性を付与する。親水化処理部２２は、例えばプラズマ処理や紫外線照射によって基材５の表面に親水性を付与する。或いは、親水化処理部２２は、コロナ放電処理によって基材５の表面に親水性を付与するようにしても良い。
【００８４】
撥水化処理部２３は、基材５の表面に撥水性材料を塗布して撥水性を付与する。撥水化処理部２３は、例えばフッ素コート剤を基材５の表面に塗布して撥水性を付与する。撥水性材料としては、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を使用するようにしても良い。
【００８５】
第３実施形態において処理を行うときには、基材５のうちの少なくとも昇温抑制領域を含む供給領域に親水化処理部２２が親水化処理を施して親水性を付与する。具体的には、例えば、基材５の表面のうちの供給領域以外をマスクしてプラズマ処理などを施すことによって当該供給領域を改質して親水性を付与する。
【００８６】
続いて、親水性が付与された供給領域の周囲に撥水化処理部２３が撥水化処理を施して当該供給領域を撥水性領域で取り囲む。具体的には、例えば、基材５の表面のうちの供給領域をマスクして撥水性材料の塗布処理を行うことによって当該供給領域を撥水性領域で取り囲む。
【００８７】
図６は、親水化処理および撥水化処理が施された基材５の平面図である。基材５の表面の一部には機能層７が形成されている。機能層７が形成されていない基材５の表面領域（昇温不要領域）のうちの一部が供給領域３である。第３実施形態では、親水化処理部２２によって供給領域３に親水性が付与され、その周囲に撥水化処理部２３が撥水化処理を施して供給領域３を撥水性領域６で取り囲んでいる。
【００８８】
このような供給領域３に、吐出ヘッド２０から純水の液滴を供給すると、その液滴は供給領域３に留まって容易には撥水性領域６に流入しない。従って、搬送部１０によって基材５が搬送されたときにも液滴の流動を防止することができ、流動した液滴が機能層７に接触することによる不具合を未然に防止することができる。
【００８９】
親水化処理および撥水化処理を除く第３実施形態の残余の構成および処理動作については第１実施形態と同様である。第３実施形態のようにしても、フラッシュ光照射によって機能層７は昇温目標温度にまで昇温される一方、基材５の昇温抑制領域では水が蒸発するときに蒸発熱を吸収するために水の沸点を超えての昇温は抑制される。その結果、基材５にダメージを与えることなく基材５に形成された機能層７を目標温度にまで昇温することができる。
【００９０】
また、第３実施形態においては、表面改質によって液滴が供給領域の外に流れ出ることを防いでいるため、液滴が流動して機能層７に接触することに起因した不具合を防止することができる。なお、第３実施形態では、親水化処理および撥水化処理の双方を行うようにしていたが、いずれか一方の処理のみによっても純水の液滴が供給領域の外に流れ出ることを防止することができる。もっとも、親水化処理および撥水化処理の双方を行った方がより確実に液滴の流動を抑制することが可能となる。
【００９１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図７は、第４実施形態の熱処理装置１ｄの全体構成を示す図である。図７において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第４実施形態の熱処理装置１ｄが第１実施形態の熱処理装置１ａと相違するのは、純水の液滴が付着した基材５を冷却する冷却部３０を備える点である。
【００９２】
冷却部３０は、搬送部１０による基材５の搬送方向に沿って吐出ヘッド２０と照射部５０との間に設けられている。冷却部３０は、その内部を通過する基材５を０℃未満（氷点下）にまで冷却する。冷却部３０としては、例えばヒートポンプを使用した公知の冷凍機を用いることができる。
【００９３】
第４実施形態においては、吐出ヘッド２０から供給された純水の液滴が供給領域に付着した基材５が冷却部３０を通過するときに０℃未満にまで冷却され、純水の液滴が凝固する。すなわち、純水の液滴が固相の氷となる。供給領域に氷が付着した基材５にフラッシュランプＦＬからフラッシュ光を照射すると、機能層７は目標処理温度にまで昇温する一方、昇温抑制領域を含む供給領域の昇温は著しく抑制される。フラッシュ光照射時に基材５の供給領域においては、まず氷が融解して水になるときの融解熱が吸収され、さらに水が蒸発するときの蒸発熱が吸収される。従って、基材５の供給領域の温度は確実に耐熱温度以下に抑制されることとなる。
【００９４】
冷却部３０による液滴の凝固を除く第４実施形態の残余の構成および処理動作については第１実施形態と同様である。第４実施形態のようにしても、フラッシュ光照射によって機能層７は昇温目標温度にまで昇温される一方、基材５の昇温抑制領域では氷が融解するときに融解熱を吸収するために昇温は著しく抑制される。その結果、基材５にダメージを与えることなく基材５に形成された機能層７を目標温度にまで昇温することができる。
【００９５】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図８は、第５実施形態の熱処理装置１ｅの全体構成を示す図である。図８において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第５実施形態の熱処理装置１ｅが第１実施形態の熱処理装置１ａと相違するのは、液滴が付着した基材５を加熱する加熱部３１を備える点である。
【００９６】
第５実施形態では、パラジクロロベンゼンをアルコールに溶解した溶液を含む液体を吐出ヘッド２０に供給する。吐出ヘッド２０は、その溶液の液滴を生成して基材５の供給領域に供給する。
【００９７】
加熱部３１は、搬送部１０による基材５の搬送方向に沿って吐出ヘッド２０と照射部５０との間に設けられている。加熱部３１は、その内部を通過する基材５を加熱し、供給領域に付着した溶液の液滴からアルコールを蒸発させて除去する。基材５の供給領域に付着した溶液から溶媒であるアルコールが除去されることによって、供給領域には溶質であるパラジクロロベンゼンが析出することとなる。加熱部３１としては、例えば公知の熱風乾燥炉を用いることができる。
【００９８】
第５実施形態においては、吐出ヘッド２０から供給された溶液の液滴が供給領域に付着した基材５が加熱部３１を通過するときに、溶液から溶媒であるアルコールが除去されて供給領域に溶質であるパラジクロロベンゼンが析出する。パラジクロロベンゼンは常温で昇華性を有する固相の物質である。すなわち、パラジクロロベンゼンの昇華点は、機能層７の昇温目標温度よりも低く、かつ、基材５に熱損傷が生じる温度よりも低い。そして、パラジクロロベンゼンが昇華により固相から直接に気相に相転移するときには基材５の供給領域から昇華熱を吸収する。
【００９９】
供給領域に固相のパラジクロロベンゼンが析出した基材５にフラッシュランプＦＬからフラッシュ光を照射すると、機能層７は目標処理温度にまで昇温する一方、昇温抑制領域を含む供給領域ではパラジクロロベンゼンが昇華するときの昇華熱を吸収することによって昇温が抑制される。従って、基材５の供給領域の温度は耐熱温度以下に抑制されることとなる。
【０１００】
吐出ヘッド２０から供給する溶液および加熱部３１による析出を除く第５実施形態の残余の構成および処理動作については第１実施形態と同様である。第５実施形態のようにしても、フラッシュ光照射によって機能層７は昇温目標温度にまで昇温される一方、基材５の昇温抑制領域ではパラジクロロベンゼンが昇華するときに昇華熱を吸収するために昇温は抑制される。その結果、基材５にダメージを与えることなく基材５に形成された機能層７を目標温度にまで昇温することができる。
【０１０１】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図９は、第６実施形態の熱処理装置１ｆの全体構成を示す図である。図９において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第６実施形態の熱処理装置１ｆが第１実施形態の熱処理装置１ａと相違するのは、吐出ヘッド２０に代えて転写部６０を備えている点である。
【０１０２】
転写部６０は、版胴６１および供給ローラ６２を備える。版胴６１は、円筒形状のドラムであり、その軸方向に沿った長さは基材５の幅と略同じである。版胴６１は、図示を省略する回転駆動機構によって円筒の中心軸の周りで回転される。版胴６１の外周面には刷版６３が装着される。刷版６３は、例えばアルミニウムの板状部材であり、その表面には基材５の供給領域に対応したパターンが形成されている。刷版６３としては、凸版、凹版、孔版、平版のいずれであっても良い。
【０１０３】
供給ローラ６２は、円筒形状のドラムであり、その軸方向に沿った長さは版胴６１と同じである。供給ローラ６２の外周面には、図外の純水供給源から純水が均一に供給される。その供給ローラ６２が版胴６１に装着された刷版６３に接触することによって、刷版６３のパターンに純水がインクとして選択的に載せられる。そして、版胴６１が基材５の搬送と同期して回転しつつ、刷版６３を基材５の表面に当接させることによって、刷版６３に載せられた純水が基材５の供給領域に転写されることとなる。
【０１０４】
基材５への純水供給態様を除く第６実施形態の残余の構成および処理動作については第１実施形態と同様である。第６実施形態では、版胴６１および供給ローラ６２を用いたいわゆる印刷技術の手法によって基材５の供給領域に純水を選択的に供給している。純水が供給された基材５には照射部５０のフラッシュランプＦＬからフラッシュ光が照射される。第６実施形態のようにしても、フラッシュ光照射によって機能層７は昇温目標温度にまで昇温される一方、基材５の昇温抑制領域では水が蒸発するときに蒸発熱を吸収するために水の沸点を超えての昇温は抑制される。その結果、基材５にダメージが生じるのを防止し、かつ基材５に形成された機能層７を目標温度にまで昇温することができる。
【０１０５】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態について説明する。図１０は、第７実施形態の熱処理装置１ｇの全体構成を示す図である。図１０において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第７実施形態の熱処理装置１ｇが第１実施形態の熱処理装置１ａと相違するのは、エアーナイフ７０を備えている点である。
【０１０６】
エアーナイフ７０は、搬送部１０による基材５の搬送方向に沿って照射部５０よりも下流側であって、その搬送される基材５の上方に設けられる。エアーナイフ７０は、高圧で空気をカーテン状に吐出する。フラッシュランプＦＬからのフラッシュ光照射によっても基材５の供給領域に付着した純水が完全には蒸発せずに残留することがある。フラッシュランプＦＬからのフラッシュ光照射処理の後、エアーナイフ７０は、基材５の表面に高圧の空気をカーテン状に吹き付けることによってフラッシュ加熱後にもなお供給領域に残留している水分を吹き飛ばして除去する。
【０１０７】
エアーナイフ７０を備えてフラッシュ加熱後にも残留している水分を除去することを除く第７実施形態の残余の構成および処理動作については第１実施形態と同様である。第７実施形態のようにしても、フラッシュ光照射によって機能層７は昇温目標温度にまで昇温される一方、基材５の昇温抑制領域では水が蒸発するときに蒸発熱を吸収するために水の沸点を超えての昇温は抑制される。その結果、基材５にダメージが生じるのを防止し、かつ基材５に形成された機能層７を目標温度にまで昇温することができる。
【０１０８】
また、第７実施形態においては、エアーナイフ７０によってフラッシュ加熱後にも残留している水分を除去しているため、そのような残留水分が機能層７と接触することによる不具合を防止することができる。
【０１０９】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態について説明する。図１１は、第８実施形態の熱処理装置１ｈの全体構成を示す図である。図１１において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第８実施形態の熱処理装置１ｈが第１実施形態の熱処理装置１ａと相違するのは、吐出ヘッド２０と照射部５０との配置関係である。
【０１１０】
第８実施形態においては、機能層７が形成された基材５の表面を下側に向けて搬送部１０が基材５を搬送している。吐出ヘッド２０は、第１実施形態と同様に、搬送部１０によって搬送される基材５の上方に設けられる。一方、図１１に示すように照射部５０は、搬送部１０による基材５の搬送方向に沿って吐出ヘッド２０よりも下流側であって、その搬送される基材５の下方に設けられる。照射部５０は、第１実施形態とは上下反転して設けられており、リフレクタ５２が複数のフラッシュランプＦＬの下方を覆うように設けられている。第８実施形態の照射部５０は、フラッシュランプＦＬから上方に向けてフラッシュ光を照射する。
【０１１１】
第８実施形態では、搬送部１０によって搬送される基材５の裏面の供給領域に吐出ヘッド２０から純水の液滴を選択的に供給する。すなわち、機能層７が形成された基材５の表面とは反対側の裏面に純水の液滴を供給しているのである。このため、純水が機能層７と接触することによる不具合を確実に防止することができる。
【０１１２】
裏面に純水の液滴が付着した基材５に対してフラッシュランプＦＬからフラッシュ光が照射される。フラッシュ光は基材５の下側から基材５の表面に照射される。基材５の表面に形成された機能層７はフラッシュ光を吸収して目標処理温度にまで昇温する。一方、基材５の供給領域もフラッシュ光を吸収して昇温するのであるが、当該供給領域には純水の液滴が付着しているために１００℃を超えての昇温が抑制される。
【０１１３】
基材５の裏面に純水の液滴を供給することを除く第８実施形態の残余の構成および処理動作については第１実施形態と同様である。第８実施形態のようにしても、フラッシュ光照射によって機能層７は昇温目標温度にまで昇温される一方、基材５の昇温抑制領域では水が蒸発するときに蒸発熱を吸収するために水の沸点を超えての昇温は抑制される。その結果、基材５にダメージが生じるのを防止し、かつ基材５に形成された機能層７を目標温度にまで昇温することができる。
【０１１４】
また、第８実施形態においては、機能層７が形成された基材５の表面とは反対側の裏面に純水の液滴を供給しているため、純水が機能層７と接触することによる不具合を防止することができる。もっとも、フラッシュ光は基材５の表面に照射されるため、第１実施形態のように基材５の表面に直接純水を供給した方が昇温抑制効果は高い。従って、基材５の膜厚が厚く、表面から裏面への熱伝導が生じにくい場合には、第１実施形態のように基材５の表面に直接純水を供給する方が好ましい。
【０１１５】
＜第９実施形態＞
次に、本発明の第９実施形態について説明する。図１２は、第９実施形態の熱処理装置１ｉの全体構成を示す図である。図１２において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第９実施形態においては、純水を基材５とは異なるフィルムに供給し、そのフィルムを基材５の裏面に貼り合わせている。
【０１１６】
第１実施形態と同様に、表面に機能層７が形成された基材５が搬送部１０によって搬送される。搬送部１０は、機能層７が形成された基材５の表面を上側に向けて搬送している。第９実施形態の熱処理装置１ｉは、フィルム送り出しローラ８１および一対の貼り合わせローラ８２を備える。フィルム送り出しローラ８１は、樹脂の担持フィルム８５を送り出す。担持フィルム８５は、基材５と同じく、ＰＥＮやＰＥＴなどの樹脂材料の帯状フィルムである。
【０１１７】
第９実施形態においては、フィルム送り出しローラ８１から送り出された担持フィルム８５に吐出ヘッド２０から純水の液滴が吐出される。吐出ヘッド２０は、基材５の供給領域のパターン形状に従って純水の液滴を吐出する。そして、純水の液滴が付着した担持フィルム８５と基材５とが一対の貼り合わせローラ８２によって貼り合わせられる。
【０１１８】
図１３は、純水を担持した担持フィルム８５が基材５に貼り合わされた状態を示す図である。一対の貼り合わせローラ８２によって基材５の裏面に純水を担持した担持フィルム８５を近接させて貼り合わせる。担持フィルム８５には基材５の供給領域のパターン形状に従って純水の液滴が吐出されているため、担持フィルム８５が基材５の裏面に近接して貼り合わされることによって、基材５の裏面の供給領域に純水８８が選択的に接触して供給されることとなる。よって、第８実施形態と同様に、純水が機能層７と接触することによる不具合を防止することができる。
【０１１９】
純水を担持した担持フィルム８５が貼り合わされた基材５に対してフラッシュランプＦＬからフラッシュ光が照射される。基材５の表面に形成された機能層７はフラッシュ光を吸収して目標処理温度にまで昇温する。一方、基材５の供給領域もフラッシュ光を吸収して昇温するのであるが、当該供給領域には純水の液滴が接触しているために１００℃を超えての昇温が抑制される。
【０１２０】
担持フィルム８５によって基材５の裏面に純水を供給することを除く第９実施形態の残余の構成および処理動作については第１実施形態と同様である。第９実施形態のようにしても、フラッシュ光照射によって機能層７は昇温目標温度にまで昇温される一方、基材５の昇温抑制領域では水が蒸発するときに蒸発熱を吸収するために水の沸点を超えての昇温は抑制される。その結果、基材５にダメージが生じるのを防止し、かつ基材５に形成された機能層７を目標温度にまで昇温することができる。
【０１２１】
また、第９実施形態においては、機能層７が形成された基材５の表面とは反対側の裏面に純水を供給しているため、純水が機能層７と接触することによる不具合を防止することができる。
【０１２２】
＜第１０実施形態＞
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。図１４は、第１０実施形態の熱処理装置１ｊの全体構成を示す図である。図１４において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第１０実施形態の熱処理装置１ｊが第１実施形態の熱処理装置１ａと相違するのは、基材をロールトゥロール方式ではなく、シートごとに１枚ずつ搬送するいわゆる枚葉方式を採用している点である。
【０１２３】
後述するように、第１０実施形態では、シート状の基材５００がステージ１０１上に載置され、そのステージ１０１によって基材５００が搬送される。可撓性の高いシート状の基材５００については、本実施形態の方式が好適である。
【０１２４】
熱処理装置１ｊは、基材５００を移動させる移動機構１００、基材５００に純水の水滴を供給する吐出ヘッド２０、基材５００にフラッシュ光を照射する照射部５０、移動機構１００に基材５００を供給する供給部１０３、および、移動機構１００から基材５００を受け取る排出部１０４を備える。また、熱処理装置１ｊは、装置に設けられた各種動作機構を制御して処理を進行させる制御部９を備える。
【０１２５】
移動機構１００は、環状のガイド１０２を図１４の紙面上で時計回りに回送させることによって、ガイド１０２に保持された複数のステージ１０１を循環搬送する。移動機構１００が環状のガイド１０２を回走させる機構としては、例えばガイド１０２内に設けられた図示省略のベルトを駆動する公知のベルト駆動機構を用いることができる。複数のステージ１０１のそれぞれは、１枚のシート状の基材５００を吸着保持する。
【０１２６】
供給部１０３は、移動機構１００によって搬送されるステージ１０１に１枚のシート状の基材５００を供給する。供給部１０３からステージ１０１に渡されたシート状の基材５００は、図１４の紙面上右方向に吐出ヘッド２０から照射部５０へと向けて移動される。排出部１０４は、移動機構１００によって搬送されるステージ１０１から処理後の基材５００を受け取る。
【０１２７】
基材５００は、図３に示したのと同様の断面構造を有するシート状の基材である。すなわち、第１０実施形態においても、シート状の基材５００の表面の一部には機能層７が形成されるとともに、機能層７が形成されていない基材５の表面領域は、昇温すると熱損傷が生じるために昇温の抑制が必要な昇温抑制領域および熱損傷は生じないがプロセス的に昇温が不必要な領域を含む昇温不要領域とされている。
【０１２８】
吐出ヘッド２０は、シート状の基材５００の少なくとも昇温抑制領域を含む供給領域に純水の微小液滴を供給する。そして、当該供給領域に選択的に水が供給された状態の基材５００に対してフラッシュランプＦＬからフラッシュ光を照射して機能層７を加熱している。フラッシュ光照射によって機能層７は昇温目標温度にまで昇温される一方、基材５００の昇温抑制領域では水が蒸発するときに蒸発熱を吸収するために水の沸点を超えての昇温は抑制される。その結果、基材５００にダメージを与えることなく基材５００に形成された機能層７を目標温度にまで昇温することができる。
【０１２９】
このように、ロールトゥロール方式ではなく、枚葉方式を採用し、長尺な基材５ではなく、複数枚のシート状の基材５００に対しても本発明に係る技術によって熱処理を行うことができる。
【０１３０】
＜第１１実施形態＞
次に、本発明の第１１実施形態について説明する。図１５は、第１１実施形態の熱処理装置１ｋの全体構成を示す図である。図１５において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第１１実施形態の熱処理装置１ｋが第１実施形態の熱処理装置１ａと相違するのは、基材をロールトゥロール方式ではなく、シートごとに１枚ずつ搬送するいわゆる枚葉方式を採用している点である。
【０１３１】
同じく枚葉方式を採用する第１０実施形態ではシート状の基材５００をステージ１０１に載置して搬送していたが、第１１実施形態では、基材５００の主面に直接当接するローラによってシート状の基材５００を搬送している。ガラス基材等、剛性の高いシート状の基材５００については、本実施形態の方式が好適である。
【０１３２】
熱処理装置１ｋは、基材５００を移動させる移動機構１１０、基材５００に純水の水滴を供給する吐出ヘッド２０、基材５００にフラッシュ光を照射する照射部５０、移動機構１００に基材５００を供給する供給部１１２、および、移動機構１００から基材５００を受け取る排出部１１３を備える。また、熱処理装置１ｋは、装置に設けられた各種動作機構を制御して処理を進行させる制御部９を備える。
【０１３３】
移動機構１１０は、水平方向に沿って一列に列設された複数のローラ１１１およびそれらを回転駆動させる図示省略のローラ回転駆動機構（例えば、モータ）を備える。複数のローラ１１１のそれぞれは、吐出ヘッド２０と対向する基材５００の主面とは反対側の主面に当接する。移動機構１００は、複数のローラ１１１を回転させることによって、シート状の基材５００を水平方向に沿って搬送する。
【０１３４】
供給部１１２は、移動機構１１０のローラ１１１にシート状の基材５００を供給する。供給部１１２から供給されたシート状の基材５００は、複数のローラ１１１の回転によって、図１５の紙面上右方向に吐出ヘッド２０から照射部５０へと向けて移動される。排出部１１３は、移動機構１１０によって搬送される処理後の基材５００を受け取る。
【０１３５】
基材５００は、図３に示したのと同様の断面構造を有するシート状の基材である。すなわち、第１１実施形態においても、シート状の基材５００の表面の一部には機能層７が形成されるとともに、機能層７が形成されていない基材５の表面領域は、昇温すると熱損傷が生じるために昇温の抑制が必要な昇温抑制領域および熱損傷は生じないがプロセス的に昇温が不必要な領域を含む昇温不要領域とされている。
【０１３６】
吐出ヘッド２０は、シート状の基材５００の少なくとも昇温抑制領域を含む供給領域に純水の微小液滴を供給する。そして、当該供給領域に選択的に水が供給された状態の基材５００に対してフラッシュランプＦＬからフラッシュ光を照射して機能層７を加熱している。フラッシュ光照射によって機能層７は昇温目標温度にまで昇温される一方、基材５００の昇温抑制領域では水が蒸発するときに蒸発熱を吸収するために水の沸点を超えての昇温は抑制される。その結果、基材５００にダメージを与えることなく基材５００に形成された機能層７を目標温度にまで昇温することができる。
【０１３７】
このように、ロールトゥロール方式ではなく、枚葉方式を採用し、長尺な基材５ではなく、複数枚のシート状の基材５００に対しても本発明に係る技術によって熱処理を行うことができる。
【０１３８】
＜第１２実施形態＞
次に、本発明の第１２実施形態について説明する。図１６は、第１２実施形態の熱処理装置１ｌの全体構成を示す平面図である。図１６において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第１２実施形態の熱処理装置１ｌが第１実施形態の熱処理装置１ａと相違するのは、ロールトゥロール方式ではなく、ロボットによって基材を１枚ずつ各処理室に搬送して順次に処理を行うロボット搬送方式を採用している点である。それぞれの処理室では、基材に純水を供給する水供給工程、または、基材にフラッシュ光を照射するフラッシュ加熱工程が実行される。
【０１３９】
後述するように、第１２実施形態では、ロボットアームによって基材が１枚ずつ処理室に搬送され、各処理室では水供給工程とフラッシュ加熱工程とが個別に独立して行われるため、両工程のタクトタイムが大幅に異なる場合であっても対応可能である。また、ガラス基材等、剛性の高い板状の基材５００については、本実施形態の方式が好適である。
【０１４０】
熱処理装置１ｌは、未処理の基材５００を供給する供給部１２２、純水供給処理を行うための水供給処理室１２３、フラッシュ加熱処理を行うためのフラッシュ加熱処理室１２４、処理後の基材５００を受け取る排出部１２５およびそれらの各処理室に対して基材５００を搬入出するロボットアーム１２１を備える。また、熱処理装置１ｌは、装置に設けられた各種動作機構を制御して処理を進行させる制御部９を備える。
【０１４１】
供給部１２２は、複数枚の未処理の基材５００を多段に収納する棚を備える。同様に、排出部１２５は、複数枚の処理後の基材５００を多段に収納する棚を備える。
【０１４２】
水供給処理室１２３内には、基材５００を載置する載置台（図示省略）と、当該載置台に載置された基材５００に純水の水滴を供給する吐出ヘッド２０とが設けられている。吐出ヘッド２０は、図示省略の移動機構によって図１６中の矢印１２６に示す方向に沿って前後にスライド移動可能とされている。これにより、載置台に載置された基材５００の全面に対して吐出ヘッド２０から純水の水滴を供給することができる。
【０１４３】
フラッシュ加熱処理室１２４内には、基材５００を載置する載置台（図示省略）と、当該載置台に載置された基材５００にフラッシュ光を照射する照射部５０とが設けられてる。照射部５０は、複数本のフラッシュランプＦＬと、それら全体の上方を覆うように設けられた図示省略のリフレクタと、を備える。
【０１４４】
ロボットアーム１２１は、図１６に示すように、供給部１２２、排出部１２５、水供給処理室１２３およびフラッシュ加熱処理室１２４の中央に配置される。ロボットアーム１２１は、昇降移動、旋回動作、および、旋回半径方向に沿った進退移動が可能とされており、供給部１２２、排出部１２５、水供給処理室１２３およびフラッシュ加熱処理室１２４に対して個別に基材５００を搬入出する。
【０１４５】
基材５００は、図３に示したのと同様の断面構造を有するシート状の基材である。すなわち、第１２実施形態においても、シート状の基材５００の表面の一部には機能層７が形成されるとともに、機能層７が形成されていない基材５の表面領域は、昇温すると熱損傷が生じるために昇温の抑制が必要な昇温抑制領域および熱損傷は生じないがプロセス的に昇温が不必要な領域を含む昇温不要領域とされている。
【０１４６】
第１２実施形態における処理手順では、まずロボットアーム１２１が供給部１２２から未処理の基材５００を取り出して水供給処理室１２３に搬入する。水供給処理室１２３内の載置台に載置された基材５００に対して、吐出ヘッド２０が移動しつつ純水の微小液滴を供給する。このとき、吐出ヘッド２０は、基材５００の少なくとも昇温抑制領域を含む供給領域に純水の微小液滴を供給する。
【０１４７】
次に、ロボットアーム１２１が水供給処理室１２３から基材５００を搬出してフラッシュ加熱処理室１２４に搬入する。フラッシュ加熱処理室１２４内の載置台に載置された基材５００に対して、フラッシュランプＦＬからフラッシュ光を照射して機能層７を加熱する。
【０１４８】
その後、ロボットアーム１２１がフラッシュ加熱処理室１２４から基材５００を搬出して排出部１２５に収納する。以上のようにして、第１２実施形態での一連の処理が完了する。
【０１４９】
第１２実施形態においても、基材５００の少なくとも昇温抑制領域を含む供給領域に純水の微小液滴が供給された状態でフラッシュ光が照射されるため、フラッシュ光照射によって機能層７は昇温目標温度にまで昇温される一方、昇温抑制領域では水が蒸発するときに蒸発熱を吸収するために水の沸点を超えての昇温は抑制される。その結果、基材５００にダメージを与えることなく基材５００に形成された機能層７を目標温度にまで昇温することができる。
【０１５０】
このように、ロールトゥロール方式ではなく、ロボット搬送方式を採用し、板状の基材５００に対しても本発明に係る技術によって熱処理を行うことができる。
【０１５１】
＜第１３実施形態＞
次に、本発明の第１３実施形態について説明する。図１７は、第１３実施形態の熱処理装置１ｍの外観斜視図である。この熱処理装置１ｍは、板状の基材５００上にインクジェット方式にて純水の供給を行い、次いでフラッシュ光による加熱を行うものである。基材５００は、可塑性の有無を問わず、板状またはシート状の基材であれば採用可能である。
【０１５２】
熱処理装置１ｍは、本体２００および制御部９を備える。本体２００は、基材５００に平行なＹ方向（以下、「主走査方向」ともいう）に基材５００を移動させる移動機構１３０、移動される基材５００に向けて純水の微小液滴を吐出する吐出ヘッド２０１、および、吐出ヘッド２０１にフラッシュ光を導入する光源部２０２を備える。制御部９は、移動機構１３０、吐出ヘッド２０１および光源部２０２を制御する。
【０１５３】
移動機構１３０は、ステージ１３３および基台１３１に収容されたステージ１３３の駆動機構を備える。ステージ１３３上には基材５００が保持される。移動機構１３０は、当該駆動機構によってステージ１３３をＹ方向に沿って移動させる。基台１３１に対するステージ１３３のＹ方向位置は、基台１３１上に設置された位置検出モジュール１３２によって検出される。
【０１５４】
吐出ヘッド２０１も移動機構２０４により、基材５００に平行かつＹ方向に垂直なＸ方向（以下、「副走査方向」ともいう）に移動可能とされる。光源部２０２はフラッシュランプを内蔵する。そのフラッシュランプから放射されたフラッシュ光は、複数の光ファイバーが束ねられた導光線２０３を介して光源部２０２から吐出ヘッド２０１の内部へと導かれる。なお、フラッシュ光照射の形態はこれに限定されるものではなく、例えば吐出ヘッド２０１自体にフラッシュランプを設け、当該フラッシュランプから直接基材５００にフラッシュ光を照射する形態としても良い。
【０１５５】
図１８は、吐出ヘッド２０１の底面図である。図１８に示すように、吐出ヘッド２０１の底面には、千鳥状に配置された複数のヘッド２１１、および、光源部２０２から導かれたフラッシュ光を基材５００に向けて照射する照射部２１３が設けられる。各ヘッド２１１には、純水の微小液滴を吐出する複数の吐出口２１２がＸ方向に沿って一列に配置される。これにより、吐出ヘッド２０１全体では副走査方向に複数の吐出口２１２が一定のピッチで配列されることとなり、基材５００上における主走査方向の各位置にて副走査方向の任意の位置に純水の微小液滴を供給することができる。
【０１５６】
基材５００は、図３に示したのと同様の断面構造を有する板状の基材である。すなわち、第１３実施形態においても、基材５００の表面の一部には機能層７が形成されるとともに、機能層７が形成されていない基材５の表面領域は、昇温すると熱損傷が生じるために昇温の抑制が必要な昇温抑制領域および熱損傷は生じないがプロセス的に昇温が不必要な領域を含む昇温不要領域とされている。
【０１５７】
第１３実施形態における処理手順では、吐出ヘッド２０１に対してステージ１３３に保持された基材５００を主走査方向に沿って（−Ｙ）向きに移動させつつ、吐出口２１２から純水の微小液滴を基材５００の少なくとも昇温抑制領域を含む供給領域に供給し、その後、基材５００に対して照射部２１３からフラッシュ光を照射して機能層７を加熱する。また、基材５００の主走査方向に沿った移動が繰り返される毎に吐出ヘッド２０１が副走査方向に沿って移動する。すなわち、移動機構１３０および移動機構２０４は、吐出ヘッド２０１からの純水の吐出に並行して吐出ヘッド２０１を基材５００に対して相対的に移動させる機構である。
【０１５８】
第１３実施形態においても、基材５００の少なくとも昇温抑制領域を含む供給領域に純水の微小液滴が供給された状態でフラッシュ光が照射されるため、フラッシュ光照射によって機能層７は昇温目標温度にまで昇温される一方、昇温抑制領域では水が蒸発するときに蒸発熱を吸収するために水の沸点を超えての昇温は抑制される。その結果、基材５００にダメージを与えることなく基材５００に形成された機能層７を目標温度にまで昇温することができる。
【０１５９】
＜総括＞
以上、本発明の第１実施形態から第１３実施形態について説明したが、これらを集約すると本発明に係る熱処理技術は、加熱対象物である機能層７の昇温目標温度よりも低い温度にて相転移する相転移物質を、少なくとも基材５のうちの昇温の抑制が必要な昇温抑制領域を含む供給領域に選択的に供給し、その相転移物質が付着した基材５にフラッシュ光を照射して加熱対象物を加熱するものである。
【０１６０】
供給領域に選択的に供給する相転移物質は、液相または固相のものである。本発明に係る技術における「相転移」とは、物質の三態（固相、液相、気相）の間の状態変化であり、相転移物質が液相であれば気相に変化する「蒸発」であり、相転移物質が固相であれば液相に変化する「融解」または気相に変化する「昇華」である。そして、相転移の転移温度（相転移が蒸発であれば沸点、融解であれば融点、昇華であれば昇華点）が加熱対象物の昇温目標温度よりも低い相転移物質を基材５の少なくとも昇温抑制領域を含む供給領域に選択的に供給する。好ましくは、転移温度が基材５に熱損傷が生じる温度よりも低い相転移物質を供給領域に選択的に供給する。
【０１６１】
このような相転移物質を供給領域に選択的に供給した基材５にフラッシュ光を照射して加熱対象物を加熱すると、相転移物質と接触していない加熱対象物は所定の昇温目標温度にまで昇温される。その一方、昇温抑制領域を含む供給領域が昇温しようとすると、供給領域に供給された相転移物質が相転移し、そのときに当該供給領域から潜熱（相転移が蒸発であれば蒸発熱、融解であれば融解熱、昇華であれば昇華熱）を吸収するために、少なくとも相転移物質が残留している間は供給領域は転移温度を超えての昇温が抑制される。その結果、昇温抑制領域を含む供給領域の昇温が抑制され、基材５にダメージが生じるのを防止でき、かつ基材５に形成された加熱対象物を目標温度にまで昇温することができる。
【０１６２】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。第１実施形態等においては、液相の相転移物質である水に蒸発熱を吸収させて基材５の供給領域の昇温を抑制していたが、水に代えてイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等のアルコール類、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）、アセトン等の液相の相転移物質を使用することができる。液相の相転移物質は、沸点が加熱対象物の昇温目標温度よりも低いものであれば良く、好ましくは基材５に熱損傷が生じる温度よりも低いものである。また、液相の相転移物質としては、基材５や加熱対象物である機能層７に影響を与えにくく、蒸発しても環境に負荷を与えない物質が望ましい。
【０１６３】
液相の相転移物質は、供給領域のパターン形状が複雑であってもインクジェットによる塗布（第１実施形態）や印刷技術（第６実施形態）によって容易に基材５の供給領域に供給することができる。また、液相の相転移物質は、供給領域との密着性が良好であり、比較的潜熱も大きいため、昇温抑制領域を含む供給領域の昇温を抑制する物質として好適である。
【０１６４】
第４実施形態においては、相転移物質を含む液体を基材５の供給領域に供給し、その相転移物質を凝固させることによって最終的には固相の相転移物質を供給領域に付着させている。第４実施形態においても、水に代えて冷却によって凝固する相転移物質を用いるようにしても良い。
【０１６５】
第５実施形態においては、相転移物質を溶媒に溶解した溶液を含む液体を基材５の供給領域に供給し、その液体を加熱することによって溶質である固相の相転移物質を供給領域に析出させている。第５実施形態では、パラジクロロベンゼンをアルコールに溶解した溶液を用いていたが、これに代えてナフタレンをアルコールに溶解した溶液を用いるようにしても良い。ナフタレンも昇華性を有する固相の相転移物質であるため、パラジクロロベンゼンと同様に固相から気相に相転移するときに基材５の供給領域から昇華熱を吸収する。
【０１６６】
また、第６実施形態においては、刷版６３を使用した印刷技術によって液相の相転移物質である水を基材５の供給領域に転写していたが、第６実施形態のような印刷技術を用いれば、固相の相転移物質を固体の状態で基材５の供給領域に供給することもできる。例えば、パラジクロロベンゼンの粉体を刷版６３のパターンに付着させ、その刷版６３を版胴６１が基材５の表面に当接させることによって固相の相転移物質であるパラジクロロベンゼンを基材５の供給領域に転写する。このようにしても、第５実施形態にてパラジクロロベンゼンを供給領域に析出させたのと同様に、フラッシュ光照射時にパラジクロロベンゼンが供給領域から昇華熱を吸収することによって当該供給領域の昇温を抑制することができる。
【０１６７】
相転移物質を含む固体を基材５の供給領域に供給する手法は第６実施形態のような印刷技術に限定されるものではなく、他の手法であっても良い。また、固相の相転移物質としては、パラジクロロベンゼンに代えてナフタレン、氷、ドライアイス等を使用することができる。昇華性を有するナフタレン、ドライアイスは、フラッシュ光照射時に基材５の供給領域から昇華熱を吸収する。氷は、フラッシュ光照射時に融解して水になり、基材５の供給領域から融解熱を吸収する。さらに、相転移物質を含む固体は粉体での供給に限定されるものではなく、有形の固形物として供給しても良い。
【０１６８】
固相の相転移物質として氷を使用する場合には、氷が融解して水になったときの流動を防止するために、水の粘性を高める増粘剤を氷に添加することが好ましい。このような増粘剤としては、第２実施形態と同じく、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、グリセリン、ゲル化剤などを用いることができる。
【０１６９】
また、インクジェットによる塗布と印刷技術とを併用するようにしても良い。すなわち、刷版６３によって所定パターンの相転移物質を基材５の供給領域に転写した後、吐出ヘッド２０からの相転移物質の吐出供給によって供給領域の形状を微調整するようにしても良い。
【０１７０】
また、第７実施形態においては、エアーナイフ７０からの空気吹き付けによってフラッシュ加熱後にも供給領域に残留している水分を除去するようにしていたが、残留している相転移物質の除去は空気吹き付けに限定されるものはなく他の手法によっても良い。例えば、相転移物質が水、アルコール、ドライアイスのように加熱することによって蒸発または昇華するものであれば、フラッシュ光照射後に加熱工程を設けて相転移物質を除去するようにしても良い。或いは、基材５の供給領域に付着している相転移物質が空気吹き付けだけでは除去できないような場合（例えば、第２実施形態のように増粘剤を添加している場合）には、フラッシュ光照射後に洗浄工程を設け、洗浄処理によって供給領域に付着している相転移物質を除去するようにしても良い。
【０１７１】
また、上記各実施形態においては、ＰＥＮまたはＰＥＴの基材５に銀のナノインクの機能層７を形成したものにフラッシュ光を照射していたが、これに限定されるものではなく、種々のバリエーションが可能である。例えば、基材５としては、ポリイミドやポリカーボネートなどの他の樹脂材料を用いるようにしても良い。これらの樹脂材料も柔軟であるため、送り出しローラ１１から巻き取りローラ１２へロールトゥロール方式にて基材５を搬送することができる。
【０１７２】
また、基材５は、樹脂材料に限定されるものではなく、金属箔であっても良い。金属箔としては、例えば銅箔、アルミニウム箔、ステンレススチールの箔などを用いることができる。一般に、金属材料は樹脂材料に比較すると柔軟性に欠けるが、厚さが十分に薄い箔であれば、送り出しローラ１１および巻き取りローラ１２に巻き取ることが可能であり、ロールトゥロール方式にて搬送することができる。さらに、基材５は、柔軟性を有するガラス基板（いわゆるフレキシブルガラス）であっても良い。このようなフレキシブルガラスは、ローラ径などの条件によっては、ロールトゥロール方式で搬送することができる。
【０１７３】
また、基材５に形成する機能層７も銀のナノインクに限定されるものではなく、銅などの他の金属のナノインク（またはナノワイヤ）であっても良い。或いは、機能層７は、アモルファスシリコン、ＩＧＺＯ（酸化物半導体）、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などであっても良い。
【０１７４】
また、第１０実施形態から第１３実施形態は、第１実施形態における純水供給およびフラッシュ加熱を第１実施形態とは異なる搬送方式で実現する形態を示している。しかし、第１０実施形態から第１３実施形態の搬送方式は、第１実施形態の吐出ヘッドを用いた純水供給に限定されるものではなく、吐出ヘッドに代えて、例えば第６実施形態のような版胴を用いた転写に適用することもできる。また、第１０実施形態から第１３実施形態においても、冷却部（第４実施形態）を設けて供給した液体を凝固させるようにしても良いし、増粘剤添加部（第２実施形態）や、親水化処理部、撥水化処理部（第３実施形態）を設けても良い。
【０１７５】
また、上記各実施形態において、フラッシュランプＦＬは、キセノンフラッシュランプに限定されるものではなく、クリプトンフラッシュランプであっても良い。さらに、照射部５０は、フラッシュランプＦＬに代えてハロゲンランプから基材５に光を照射して機能層７を加熱するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
本発明に係る熱処理装置および熱処理方法は、耐熱性に乏しい基材上に加熱対象物を形成した種々の被処理体に適用することができ、特に電子ペーパーなどに用いられるフレキシブルデバイス、フレキシブルディスプレイ、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、電子機器、太陽電池、燃料電池、半導体デバイスなどに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１７７】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉ，１ｊ，１ｋ，１ｌ，１ｍ  熱処理装置
３  供給領域
５，５００  基材
６  撥水性領域
７  機能層
９  制御部
１０  搬送部
１１  送り出しローラ
１２  巻き取りローラ
２０，２０１  吐出ヘッド
２１  増粘剤添加部
２２  親水化処理部
２３  撥水化処理部
３０  冷却部
３１  加熱部
５０  照射部
５２  リフレクタ
６０  転写部
６１  版胴
６２  供給ローラ
６３  刷版
７０  エアーナイフ
８５  担持フィルム
１００，１１０，１３０  移動機構
１０３，１１２，１２２  供給部
１０４，１１３，１２５  排出部
１２１  ロボットアーム
１２３  水供給処理室
１２４  フラッシュ加熱処理室
２０２  光源部
ＦＬ  フラッシュランプ
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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