(57)【要約】  脱水装置１０は、固体フィルム８０の脱水を行うための脱水室１４と、赤外線ヒーター４０と、を備えている。赤外線ヒーター４０は、脱水室１４内に配置され、赤外線を含む電磁波を放出するフィラメント４１と、３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収しフィラメント４１を覆う内管４２，外管４４と、を有する赤外線ヒーター４０と、を備えている。固体フィルム８０は、近赤外線の少なくとも一部を透過し且つ脱水前における内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下である。また、複数のヒーター列２９のいずれの列についても、列を構成する赤外線ヒーター４０のいずれもが隣の列を構成する赤外線ヒーター４０に対して重ね方向と垂直な方向にずれて配置されている。
2014163175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近赤外線の少なくとも一部を透過し且つ内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下である固体フィルムの脱水を行う脱水装置であって、
前記固体フィルムの脱水を行うための脱水室と、
前記脱水室内に配置され、赤外線を含む電磁波を放出する発熱体と、３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収し該発熱体を覆う管と、を有する赤外線ヒーターと、
を備えた脱水装置。
【請求項２】
前記脱水室内で前記固体フィルムをジグザグに搬送する搬送手段、
を備え、
前記赤外線ヒーターは、複数の列をなすように複数配置され、該複数の列は前記固体フィルムを挟むようにジグザグの重ね方向に並べて配置されており、該複数の列のうち１以上の列は、該列を構成する赤外線ヒーターのうち１以上が隣の列を構成する赤外線ヒーターに対して該重ね方向と垂直な方向にずれて配置されている、
請求項１に記載の脱水装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の脱水装置であって、
前記脱水室内で前記固体フィルムをジグザグに搬送する搬送手段、
を備え、
前記赤外線ヒーターは、複数の列をなすように複数配置され、該複数の列は前記固体フィルムを挟むようにジグザグの重ね方向に並べて配置されており、前記複数の列は、前記固体フィルムのジグザグ部分の該重ね方向における外側の一方又は両方に配置された外側列を有し、該外側列を構成する赤外線ヒーターの１以上は、前記発熱体からみて前記固体フィルムのジグザグ部分とは反対側に、前記電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を反射する反射層を備えている、
脱水装置。
【請求項４】
前記外側列は、前記固体フィルムのジグザグ部分の前記重ね方向における外側の両方に配置されており、該外側列を構成する赤外線ヒーターは、前記発熱体からみて前記固体フィルムのジグザグ部分とは反対側に、前記電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を反射する反射層を備えている、
請求項３に記載の脱水装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱水装置であって、
前記脱水室内で前記固体フィルムを搬送する搬送手段、
を備え、
前記赤外線ヒーターは、前記搬送手段の搬送方向の下流側が密になる傾向に配置されている、
脱水装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の脱水装置であって、
前記脱水室内で前記固体フィルムを搬送する搬送手段、
を備え、
前記赤外線ヒーターは、前記搬送手段の搬送方向の上流側が密になる傾向に配置されている、
脱水装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の脱水装置であって、
前記脱水室内で前記固体フィルムをジグザグに搬送する搬送手段と、
前記固体フィルムのジグザグ部分の該ジグザグの重ね方向における外側の一方又は両方に配置され、前記電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を反射する反射板と、
を備え、
前記赤外線ヒーターは、前記反射板と前記固体フィルムのジグザグ部分との間に配置されている、
脱水装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の脱水装置であって、
前記脱水室内に流体を送風可能な送風手段、
を備えた脱水装置。
【請求項９】
請求項８に記載の脱水装置であって、
前記赤外線ヒーターと、前記固体フィルムに対して流体を送風可能な前記送風手段としての１以上のノズルと、有するノズル付きヒーター
を備えた脱水装置。
【請求項１０】
前記ノズル付きヒーターは、
前記ノズルと、外部に露出し前記電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を透過して前記固体フィルムに照射可能な赤外線透過露出面と、を有し、前記赤外線ヒーターの周囲の少なくとも一部を覆う外周部と、
前記赤外線透過露出面を冷却する冷媒が流通可能な冷媒流路と、
を有する、
請求項９に記載の脱水装置。
【請求項１１】
前記脱水室内で前記固体フィルムをジグザグに搬送する搬送手段、
を備え、
前記ノズル付きヒーターは、前記赤外線ヒーターを１つ有し、前記ジグザグ部分の固体フィルムに挟まれて配置されており、自身を挟む前記固体フィルムのそれぞれに対して前記流体を送風可能となるように複数のノズルを有している、
請求項９又は１０に記載の脱水装置。
【請求項１２】
前記脱水室内は、真空以外の雰囲気である、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の脱水装置。
【請求項１３】
前記脱水室内は、露点が−６０℃以下の雰囲気である、
請求項１２に記載の脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＰＥＴフィルムなどのフィルムに対して脱水などの熱処理を行う熱処理装置が知られている。例えば、特許文献１には、熱風及び遠赤外ヒーターを併用してＰＥＴフィルムの熱処理を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２７５０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような従来の熱処理装置では、熱処理（脱水）後の固体フィルムの内部にわずか（例えば１質量％程度）ではあるが水分が残ってしまい、十分な脱水ができない場合があった。例えば、脱水後の固体フィルムは、表面にスパッタリング等で透明導電膜を形成して透明導電フィルムとし、液晶ディスプレイや有機ＥＬなどに用いられる。この場合、固体フィルム中の水分が多いと表面の透明導電膜に悪影響を与える場合があった。そのため、固体フィルム内部の水分含有量をより低減させることが望まれていた。【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、固体フィルム内部の水分含有量をより低減させることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の脱水装置は、
近赤外線の少なくとも一部を透過し且つ内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下である固体フィルムの脱水を行う脱水装置であって、
前記固体フィルムの脱水を行うための脱水室と、
前記脱水室内に配置され、赤外線を含む電磁波を放出する発熱体と、３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収し該発熱体を覆う管と、を有する赤外線ヒーターと、
を備えたものである。【０００７】
この本発明の脱水装置は、脱水前における内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下である固体フィルムに対して、赤外線ヒーターにより赤外線を放射する。この赤外線ヒーターは、赤外線を含む電磁波を放出する発熱体と、３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収し該発熱体を覆う管と、を有するため、波長が３．５μｍ以下の赤外線（近赤外線）を含む電磁波を放射する。この波長の赤外線は、水分子に選択的にエネルギーを与えることができ、効率的に固体フィルムの脱水を行うことができる。しかも、固体フィルムは近赤外線の少なくとも一部を透過するため、赤外線ヒーターからの近赤外線が固体フィルム内部の水分に直に作用しやすい。これらにより、内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下である固体フィルムをさらに脱水して、固体フィルム内部の水分含有量をより低減させることができる。この場合において、前記固体フィルムは、前記脱水室内で水分含有量が１００ｐｐｍ以下まで脱水されるものとしてもよいし、１０ｐｐｍ以下まで脱水されるものとしてもよい。また、前記固体フィルムは、緻密質なものとしてもよい。固体フィルムが緻密質な場合、固体フイルム内部の水分が外部に逃げにくいが、本発明の脱水装置は水分子に選択的にエネルギーを与えて脱水を行うことができるため、本発明を適用する意義が高い。また、前記固体フィルムは、ＰＥＴフィルムとしてもよい。ＰＥＴフィルムはガラス転移点が例えば約７０℃と比較的低いが、近赤外線ではほとんど加熱されないため、脱水中のＰＥＴフィルムをガラス転移点以下に保ちやすく、本発明を適用する意義が高い。【０００８】
本発明の脱水装置において、前記脱水室内で前記固体フィルムをジグザグに搬送する搬送手段、を備え、前記赤外線ヒーターは、複数の列をなすように複数配置され、該複数の列は前記固体フィルムを挟むようにジグザグの重ね方向に並べて配置されており、該複数の列のうち１以上の列は、該列を構成する赤外線ヒーターのうち１以上が隣の列を構成する赤外線ヒーターに対して該重ね方向と垂直な方向にずれて配置されていてもよい。固体フィルムをジグザグに搬送し、隣の列を構成する赤外線ヒーターに対してジグザグの重ね方向と垂直な方向にずれて配置された赤外線ヒーターが存在することで、この赤外線ヒーターからの赤外線は固体フィルムを透過してその先にある固体フィルムにも照射されやすい。これにより、１つの赤外線ヒーターからの赤外線をより効率よく固体フィルムに放射でき、より効率よく脱水を行うことができる。なお、複数の列のうち１以上の列は、その列を構成する全ての赤外線ヒーターが隣の列を構成する赤外線ヒーターに対して重ね方向と垂直な方向にずれて配置されていることが好ましい。また、複数の列のいずれの列についても、列を構成する赤外線ヒーターの１以上が隣の列を構成する赤外線ヒーターに対して重ね方向と垂直な方向にずれて配置されていることが好ましく、列を構成する赤外線ヒーターのいずれもが隣の列を構成する赤外線ヒーターに対して重ね方向と垂直な方向にずれて配置されていることがより好ましい。ここで、「固体フィルムをジグザグに搬送する」とは、固体フィルムを厚さ方向に折り返しながら搬送する（固体フイルムの表面が向き合うようにジグザグに搬送する）こととしてもよい。【０００９】
本発明の脱水装置において、前記脱水室内で前記固体フィルムをジグザグに搬送する搬送手段、を備え、前記赤外線ヒーターは、複数の列をなすように複数配置され、該複数の列は前記固体フィルムを挟むようにジグザグの重ね方向に並べて配置されており、前記複数の列は、前記固体フィルムのジグザグ部分の該重ね方向における外側の一方又は両方に配置された外側列を有し、該外側列を構成する赤外線ヒーターの１以上は、前記発熱体からみて前記固体フィルムのジグザグ部分とは反対側に、前記電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を反射する反射層を備えていてもよい。こうすれば、外側列の赤外線ヒーターから固体フィルムのジグザグ部分とは反対方向に放射される近赤外線を反射層により反射することができ、より効率よく固体フィルムの脱水を行うことができる。ここで、反射層は、外側列を構成する赤外線ヒーターの管の外表面に形成してもよいし、内表面に形成してもよい。また、反射層を管とは別の独立した構成としてもよい。【００１０】
この場合において、前記外側列は、前記固体フィルムのジグザグ部分の前記重ね方向における外側の両方に配置されており、該外側列を構成する赤外線ヒーターは、前記発熱体からみて前記固体フィルムのジグザグ部分とは反対側に、前記電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を反射する反射層を備えていてもよい。こうすれば、ジグザグ部分の両側の反射層によってさらに効率よく固体フィルムの脱水を行うことができる。【００１１】
本発明の脱水装置において、前記脱水室内で前記固体フィルムを搬送する搬送手段、を備え、前記赤外線ヒーターは、前記搬送手段の搬送方向の下流側が密になる傾向に配置されていてもよい。搬送方向の下流側、すなわち脱水室での脱水工程の終期は、固体フィルムの水分が減少しており固体フィルムの変形などの問題が生じにくい。そのため、下流側の赤外線ヒーターを密に配置して近赤外線の放射強度を高めることで脱水機能を効率よく向上させることができる。なお、上述した、赤外線ヒーターが複数の列をなすように複数配置されている場合においては、搬送方向の下流側の列が、赤外線ヒーターが密に配置される傾向にあるものとしてもよい。例えば、下流側の列が、赤外線ヒーターの本数が多い傾向にあるものとしてもよい。【００１２】
本発明の脱水装置において、前記脱水室内で前記固体フィルムを搬送する搬送手段、を備え、前記赤外線ヒーターは、前記搬送手段の搬送方向の上流側が密になる傾向に配置されていてもよい。搬送方向の上流側、すなわち脱水室での脱水工程の初期は、固体フィルムの表面に水分が付着している場合があるが、搬送方向の上流側が密になる傾向に赤外線ヒーターを配置することで、そのような水分を脱水初期に速やかに蒸発させることができる。なお、上述した、赤外線ヒーターが複数の列をなすように複数配置されている場合においては、搬送方向の上流側の列が、赤外線ヒーターが密に配置される傾向にあるものとしてもよい。例えば、上流側の列が、赤外線ヒーターの本数が多い傾向にあるものとしてもよい。また、赤外線ヒーターは、搬送方向の上流側と下流側とが搬送方向の中央と比べて密になる傾向に配置されていてもよい。【００１３】
本発明の脱水装置において、前記脱水室内で前記固体フィルムをジグザグに搬送する搬送手段と、前記固体フィルムのジグザグ部分の該ジグザグの重ね方向における外側の一方又は両方に配置されて、前記電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を反射する反射板と、を備え、前記赤外線ヒーターは、前記反射板と前記固体フィルムのジグザグ部分との間に配置されていてもよい。こうすれば、赤外線ヒーターから固体フィルムのジグザグ部分とは反対方向に放射される近赤外線を反射板により反射することができ、より効率よく固体フィルムの脱水を行うことができる。【００１４】
本発明の脱水装置は、前記脱水室内に流体を送風可能な送風手段を備えていてもよい。これにより、固体フィルムの脱水を赤外線ヒーターにより行うと共に、脱水で固体フィルム内部から出た水分の除去を送風手段からの送風により行って、より効率よく脱水を行うことができる。この場合において、前記送風手段から流体を送風することにより前記固体フィルムの冷却を行うものとしてもよい。こうすれば、赤外線ヒーターにより固体フィルムの脱水を行いつつ、送風により固体フィルムの過熱を抑制することができる。【００１５】
送風手段を備えた態様の本発明の脱水装置において、前記赤外線ヒーターと、前記固体フィルムに対して流体を送風可能な前記送風手段としての１以上のノズルと、有するノズル付きヒーターを備えたものとしてもよい。この場合において、前記ノズル付きヒーターは、前記ノズルと、外部に露出し前記電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を透過して前記固体フィルムに照射可能な赤外線透過露出面と、を有し、前記赤外線ヒーターの周囲の少なくとも一部を覆う外周部と、前記赤外線透過露出面を冷却する冷媒が流通可能な冷媒流路と、を有していてもよい。こうすることで、外部に露出する面である赤外線透過露出面の過熱を、冷媒の流通によってより抑制することができる。そして、赤外線透過露出面の過熱をより抑制することで、例えば固体フィルムや脱水室内の雰囲気の過熱をより抑制したり、ノズル付きヒーターと固体フィルムとの距離をより小さくして脱水効率を向上させたりすることができる。【００１６】
上述したノズル付きヒーターを備えた態様の本発明の脱水装置において、前記脱水室内で前記固体フィルムをジグザグに搬送する搬送手段、を備え、前記ノズル付きヒーターは、前記赤外線ヒーターを１つ有し、前記ジグザグ部分の固体フィルムに挟まれて配置されており、自身を挟む前記固体フィルムのそれぞれに対して前記流体を送風可能となるように複数のノズルを有していてもよい。こうすれば、１つの赤外線ヒーターを備えたノズル付きヒーターから自身を挟む両側の固体フィルムに対して近赤外線の照射と送風とを行うことができ、例えば両側の固体フィルムに対して別々にノズル付きヒーターを配置する場合と比べて少ない赤外線ヒーターで脱水を行うことができる。この場合において、上述したノズル付きヒーターが前記外周部を有する構成のときには、前記外周部は、自身を挟む前記固体フィルムのそれぞれに対して前記赤外線ヒーターからの近赤外線を照射可能となるように複数の前記赤外線透過露出面を有していてもよい。【００１７】
本発明の脱水装置において、前記脱水室内は、真空以外の雰囲気としてもよい。本発明の脱水装置は、真空以外の雰囲気であっても固体フィルム内部の水分含有量をより低減させることができ、脱水室内を真空雰囲気とする場合に比べて簡易な装置構成で脱水を行うことができる。この場合において、前記脱水室内は、露点が−６０℃以下の雰囲気としてもよい。こうすることで、固体フィルム内部の水分含有量をより低い値まで脱水させやすくなる。また、前記脱水室内は、露点が−６０℃以下の大気雰囲気としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の脱水装置１０の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】第２実施形態の脱水装置１１０の縦断面図である。
【図４】ノズル付きヒーター３０ａの拡大断面図である。
【図５】図４のノズル付きヒーター３０ａをＢ−Ｂ面から見たＢＢ視図である。
【図６】ノズル付きヒーター３０ｄの拡大断面図である。
【図７】変形例の脱水装置２１０の縦断面図である。
【図８】変形例のノズル付きヒーター１３０の縦断面図である。
【図９】実施例１の脱水装置３１０の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態である脱水装置１０の縦断面図である。脱水装置１０は、固体フィルム８０の脱水を赤外線及び冷風を用いて行うものであり、脱水室１４と、排気装置２５と、複数の赤外線ヒーター４０と、搬送ローラー８７と、コントローラー７０と、を備えている。また、脱水装置１０は、脱水室１４の前方（図１の左側）に設けられたロール８４と、脱水室１４の後方（図１の右側）に設けられたロール８６と、を備えている。脱水装置１０は、脱水対象となる固体フィルム８０を、ロール８４，８６、複数の搬送ローラー８７により搬送方向に連続的に搬送して脱水を行うロールトゥロール方式の脱水装置として構成されている。なお、本実施形態では、搬送方向を前後方向（図１の左右方向）とし、前方から後方に向けて固体フィルム８０が搬送されるものとした。
【００２０】
脱水室１４は、固体フィルム８０の脱水を行うためのものである。この脱水室１４は、略直方体に形成された断熱構造体であり、前端面１５及び後端面１６にそれぞれ開口１７，１８を有している。脱水室１４は、前端面１５から後端面１６までの長さが例えば２〜１０ｍである。脱水室１４内には、パンチングプレート１９と、複数の送風ノズル２０と、反射板２２ａ，２２ｂと、複数の赤外線ヒーター４０と、複数の搬送ローラー８７と、が配置されている。
【００２１】
脱水室１４内には、複数の搬送ローラー８７としての第１搬送ローラー８７ａ〜第７搬送ローラー８７ｇが配置されている。第１，第３，第５，第７搬送ローラー８７ａ，８７ｃ，８７ｅ，８７ｇは、脱水室１４の下側に配置され、第２，第４，第６搬送ローラー８７ｂ，８７ｄ，８７ｆは、脱水室１４の上側に配置されている。この複数の搬送ローラー８７は、円筒状の本体の多数の孔から流体（例えば常温や５０℃以下の空気）を周囲に流出させることで固体フィルム８０を搬送ローラー８７自身から浮かした状態で支持つつ搬送する非接触ローラーとして構成されている。固体フィルム８０は、ロール８４から開口１７を通過して第１搬送ローラー８７ａまで略水平に搬送され、上側の搬送ローラー８７と下側の搬送ローラー８７とに第１搬送ローラー８７ａ〜第７搬送ローラー８７ｇの順に掛け渡され、第７搬送ローラー８７ｇから開口１８を通過してロール８６まで略水平に搬送される。第１搬送ローラー８７ａ〜第７搬送ローラー８７ｇが上下に交互に配置されていることにより、固体フィルム８０は、脱水室１４内で上下に往復するジグザグ部分８１を有するように搬送される。なお、搬送ローラー８７は、接触式のローラーとして構成してもよい。
【００２２】
送風ノズル２０は、脱水室１４内に流体を送風可能なものである。この送風ノズル２０は、ジグザグ部分８１の上下に掛け渡された固体フィルム８０の各々を前後方向から挟むように１個ずつ配置され、計１２個が配置されている。また、送風ノズル２０は、ジグザグ部分８１の上側且つ第２，第４，第６搬送ローラー８７ｂ，８７ｄ，８７ｆのやや下方に配置されている。この送風ノズル２０には、図示しない給気ファンや配管が接続されており、給気ファンから配管を介して流れる流体を脱水室１４内に送風する。流体は、固体フィルム８０を冷却可能な冷風であり、例えば常温や５０℃以下の空気である。送風ノズル２０が送風する流体は、露点が低いほど好ましい。本実施形態では、送風ノズル２０は露点が−６０℃以下の空気（ドライエアー）を送風するものとした。送風ノズル２０は、いずれも開口部が排気装置２５の排気口２８の方向（図１の下方向）に形成されており、固体フィルム８０のジグザグ部分８１の上側から下方向に流体を送風する。これにより、送風ノズル２０からの送風はジグザグ部分８１の固体フィルム８０の表面に沿って下方向に流れていき、脱水室１４の下方に取り付けられたパンチングプレート１９を通過して脱水室１４の底部に流れていく。なお、図示は省略するが、送風ノズル２０は、長手方向が左右方向（図１の紙面に垂直な方向）に平行になるよう取り付けられており、送風ノズル２０の開口部はこの左右方向と平行なスリット状に開口している。また、パンチングプレート１９は、多数の孔が空けられた板状の部材である。
【００２３】
排気装置２５は、脱水室１４内の雰囲気ガスを排出する装置である。この排気装置２５は、排気ファン２６と、パイプ構造体２７と、複数の排気口２８と、を備えている。排気口２８は、脱水室１４の底部に複数（本実施形態では５個）設けられ、固体フィルム８０や搬送ローラー８７の方向（図１の上方向）に向けて開口している。排気口２８はパイプ構造体２７に取り付けられており、脱水室１４内の雰囲気ガス（主にシート５０の表面に沿って流れた後の送風ノズル２０からの送風）を吸気してパイプ構造体２７内に導く。パイプ構造体２７は、排気口２８から排気ファン２６への雰囲気ガスの流路となるものである。パイプ構造体２７は、排気口２８から脱水室１４の底部を貫通して脱水室１４の外部の排気ファン２６までの通路を形成している。排気ファン２６は、パイプ構造体２７に取り付けられており、パイプ構造体２７内部の雰囲気ガスを排気する。
【００２４】
複数の赤外線ヒーター４０は、近赤外線（波長が０．７〜３．５μｍの赤外線）を含む電磁波を照射して固体フィルム８０を脱水するものである。この赤外線ヒーター４０は、複数の列（本実施形態では第１〜第７ヒーター列２９ａ〜２９ｇの７つの列）をなすように配置されている。なお、第１〜第７ヒーター列２９ａ〜２９ｆをまとめてヒーター列２９とも称する。ヒーター列２９の各列は、上下方向に均等配置された３個の赤外線ヒーター４０で構成されている（赤外線ヒーター４０は合計２１個）。第１，第３，第５，第７ヒーター列２９ａ，２９ｃ，２９ｅ，２９ｇは、それぞれ第１，第３，第５，第７搬送ローラー８７ａ，８７ｃ，８７ｅ，８７ｇの直上に配置されている。第２，第４，第６ヒーター列２９ｂ，２９ｄ，２９ｆは、それぞれ第２，第４，第６搬送ローラー８７ｂ，８７ｄ，８７ｆの直下に配置されている。ヒーター列２９は、ジグザグ部分８１の固体フィルム８０と交互に並べて配置されている。すなわち、ヒーター列２９の各列は、隣接する列間でジグザグ部分８１の固体フィルム８０を挟むように、ジグザグの重ね方向（図１の前後方向）に並べて配置されている。なお、送風ノズル２０は前後方向でヒーター列２９と固体フィルム８０との間に配置されており、ヒーター列２９の各列とジグザグ部分８１の固体フィルム８０との間の空間に送風ノズル２０から流体が送風されるようになっている。
【００２５】
また、ヒーター列２９の各列は、各列を構成する３個の赤外線ヒーター４０のいずれもが、隣の列を構成する赤外線ヒーター４０に対して重ね方向と垂直な方向（図１の上下方向）にずれて配置されている。本実施形態では、ヒーター列２９の各列の赤外線ヒーター４０は、隣接する列の赤外線ヒーター４０と上下に互い違いに配置され、側面視で千鳥状に配置されているものとした。例えば、第１ヒーター列２９ａの上から１番目，２番目の赤外線ヒーター４０の上下方向の中間に、第２ヒーター列２９ｂの上から１番目の赤外線ヒーター４０が配置されている。そして、図１に示すように、第２ヒーター列２９ｂの上から１番目の赤外線ヒーター４０は、第１ヒーター列２９ａの上から１番目，２番目の赤外線ヒーター４０と上下方向に距離ｄ（≧０）だけ離れて配置されている。同様に、他の赤外線ヒーター４０も、隣接する列の上下方向に最も近い赤外線ヒーター４０に対して距離ｄだけ上下方向に離れて配置されている。また、第１，第３，第５，第７ヒーター列２９ａ，２９ｃ，２９ｅ，２９ｇの各列は、赤外線ヒーター４０の上下方向の配置が互いに同じである。第２，第４，第６ヒーター列２９ｂ，２９ｄ，２９ｆの各列は、赤外線ヒーター４０の上下方向の配置が互いに同じである。
【００２６】
ヒーター列２９を構成する複数の赤外線ヒーター４０は、いずれも同様の構成をしている。また、複数の赤外線ヒーター４０は、いずれも長手方向が固体フィルム８０の搬送方向（前後方向）と直交するように取り付けられている。以下、１つの赤外線ヒーター４０の構成について説明する。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。赤外線ヒーター４０は、図１の拡大部分及び図２に示すように、発熱体であるタングステン製のフィラメント４１を内管４２が囲むように形成されたヒーター本体４３と、このヒーター本体４３の外側に設けられ内管４２を囲むように形成された外管４４と、を備えており、これらの両端にはキャップ５０が取り付けられている。内管４２と外管４４との間の空間は、冷媒（例えば空気）を流通可能な冷媒流路４９となっている。また、赤外線ヒーター４０は、外管４４の表面温度を検出する温度センサ５９を備えている（図２参照）。温度センサ５９は、本実施形態では図２に示すように外管４４の下側に配置されているものとしたが、外管４４のうち固体フィルム８０に最も近い側に配置してもよい。内管４２，外管４４は同心円状に配置されており、その円の中心にフィラメント４１が位置するようになっている。
【００２７】
ヒーター本体４３は、両端がキャップ５０の内部に配置されたホルダー５５に支持されている。このヒーター本体４３は、脱水室１４の外部に配置された電力供給源６０（図２参照）からフィラメント４１へ電力が供給されて、フィラメント４１が所定温度（例えば１２００〜１７００℃）に加熱されると、赤外線を含む電磁波を放射する。フィラメント４１が放射する電磁波は、特に限定するものではないが、例えば、ピーク波長が赤外線領域（波長が０．７μｍ〜８μｍの領域）や近赤外線領域（波長が０．７μｍ〜３．５μｍの領域）にあるものである。本実施形態では、ピーク波長が３μｍ付近の電磁波を放射するものとした。内管４２は、フィラメント４１を囲む断面円形の管であり、フィラメント４１から放射された電磁波のうち３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収し且つ少なくとも近赤外線を透過する赤外線透過材料で形成されている。内管４２に用いるこのような赤外線透過材料としては、例えば、ゲルマニウム、シリコン、サファイア、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛、カルコゲナイドガラス、透過性アルミナセラミックスなどのほか、近赤外線を透過可能な石英ガラスなどが挙げられる。本実施形態では、内管４２は、上述した赤外線透過材料のうち、電磁波の一部として波長が３．５μｍを超える赤外線を吸収し且つ３．５μｍ以下の赤外線については透過する石英ガラスで形成されているものとした。また、内管４２の内部は、真空雰囲気又はハロゲン雰囲気となっている。このフィラメント４１に接続された電気配線４１ａは、キャップ５０に設けられた配線引出部５７を介して気密に外部へ引き出され、電力供給源６０に接続されている。キャップ５０は、図２に示すように、円盤状の蓋５４と、その蓋５４に立設された円筒部５２とを一体成形したものである。外管４４の左右両端は、円筒部５２に固定されている。
【００２８】
外管４４は、上述した赤外線透過材料で形成された管である。本実施形態では、内管４２と同様に、波長が３．５μｍを超える赤外線を吸収し且つ３．５μｍ以下の赤外線については透過する石英ガラスで形成されているものとした。なお、外管４４は、冷媒流路４９を流れる冷媒によって、例えば２００℃以下に冷却可能になっている。
【００２９】
冷媒流路４９は、内管４２と外管４４との間の空間であり、キャップ５０に設けられた流体出入口５８を通じて冷媒が流通可能となっている。冷媒は、例えば空気などの流体である。流体出入口５８は、脱水室１４の外部に配置された冷媒供給源６５と接続されている。この冷媒供給源６５から供給された冷媒は、一方の流体出入口５８から冷媒流路４９内に流入し、冷媒流路４９内を流通して他方の流体出入口５８から流出する。冷媒流路４９を流通する冷媒は、赤外線ヒーター４０の外面である外管４４の温度を直接的に下げる役割を果たす。
【００３０】
反射板２２ａ，２２ｂ（図１参照）は、赤外線ヒーター４０から放射された電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を反射可能な板状の部材である。この反射板２２ａ，２２ｂは、固体フィルム８０のジグザグ部分８１のジグザグの重ね方向における外側の両方（両外側）に配置され、板表面が向き合うように配置されている。具体的には、反射板２２ａは、ジグザグ部分８１よりも前方且つヒーター列２９のうち最も前方に位置する第１ヒーター列２９ａよりも前方に配置されている。反射板２２ｂは、ジグザグ部分８１よりも後方且つヒーター列２９のうち最も後方に位置する第７ヒーター列２９ｇよりも後方に配置されている。また、反射板２２ａ，２２ｂの上端は、ヒーター列２９の最も上に位置する赤外線ヒーター４０（例えば、第１ヒーター列２９ａの一番上の赤外線ヒーター４０）よりも上に位置し、反射板２２ａ，２２ｂの下端は、ヒーター列２９の最も下に位置する赤外線ヒーター４０（例えば、第２ヒーター列２９ｂの一番下の赤外線ヒーター４０）よりも下に位置するようになっている。反射板２２ａ，２２ｂの材料としては、例えばＳＵＳ３０４やアルミニウムなどの金属が挙げられる。また、反射板２２ａ，２２ｂは、板状の部材の表面（ジグザグ部分８１側の面）を、赤外線ヒーター４０から放射される電磁波のうち、少なくとも近赤外線を反射する赤外線反射材料でコーティングしたものとしてもよい。赤外線反射材料としては、例えば金，白金，アルミニウムなどが挙げられる。コーティングは、例えばスパッタリングやＣＶＤ、溶射といった成膜方法を用いて行ってもよい。
【００３１】
固体フィルム８０は、近赤外線の少なくとも一部を透過する緻密質のものである。また、固体フィルム８０は、脱水室１４に搬入される前などの脱水前において、内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下のものである。この固体フィルム８０は、脱水室１４での脱水後に、表面にスパッタリング等で透明導電膜を形成して透明導電フィルムとし、液晶ディスプレイや有機ＥＬなどに用いられる。固体フィルム８０は、このような透明導電フィルムに用いられるものであり、例えばＰＥＴフィルムなどの樹脂フィルムである。本実施形態では、固体フィルム８０はＰＥＴフィルムとした。また、固体フィルム８０は、特に限定するものではないが、例えば厚さ１０〜１００μｍ、幅２００〜１０００ｍｍである。
【００３２】
コントローラー７０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサーとして構成されている。このコントローラー７０は、送風ノズル２０の図示しない給気ファンや排気ファン２６に制御信号を出力して、送風ノズル２０から送風される流体の温度及び風量を制御したり、脱水室１４の雰囲気の排気口２８からの排気量を制御したりする。また、コントローラー７０は、熱電対である温度センサ５９が検出した外管４４の温度を入力したり、冷媒供給源６５と流体出入口５８とを接続する配管の途中に設けられた開閉弁６７及び流量調整弁６８に制御信号を出力したりして、赤外線ヒーター４０の冷媒流路４９を流れる冷媒の流量を個別に制御する（図２参照）。更に、コントローラー７０は、電力供給源６０からフィラメント４１へ供給される電力の大きさを調整するための制御信号を電力供給源６０へ出力して、赤外線ヒーター４０のフィラメント温度を個別に制御する（図２参照）。また、コントローラー７０は、ロール８４，８６の回転速度や搬送ローラー８７から流出させる流体の流量を制御することで、脱水室１４内の固体フィルム８０の通過時間や固体フィルム８０にかかる張力を調整することができる。
【００３３】
次に、こうして構成された脱水装置１０を用いて固体フィルム８０を脱水する様子について説明する。まず、内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下である固体フィルム８０を用意し、ロール８４に巻き付けておく。ここで、水分含有量が０質量％超過１質量％以下である固体フィルム８０は、例えば二軸延伸法により水分含有量が１質量％超過であるフィルム（本実施形態ではＰＥＴ製のフィルム）を作製し、このフィルムを例えば熱風乾燥を行う乾燥炉などの周知の乾燥装置で乾燥することによって得ることができる。本実施形態では、このような乾燥装置により内部の水分含有量が０．１質量％以上１質量％以下の固体フィルム８０を用意するものとした。
【００３４】
このような固体フィルム８０をロール８４に巻き付けたものを用意すると、まず、脱水室１４内を脱水時の所定の雰囲気にする。本実施形態では、脱水室１４内を露点が−６０℃以下の大気雰囲気とするものとした。脱水室１４内の雰囲気の調整は、例えば送風ノズル２０から露点が−６０℃以下の空気を送風することにより行ってもよいし、他の図示しない給気装置により脱水時の雰囲気を供給することにより行ってもよい。続いて、コントローラー７０がロール８４，８６，搬送ローラー８７を動作させ、固体フィルム８０の搬送を開始する。これにより、図１において脱水装置１０の前方に配置されたロール８４から固体フィルム８０が巻き外され、脱水室１４の開口１７を通って脱水室１４内へ搬入される。そして、固体フィルム８０は、複数の搬送ローラー８７により、ジグザグ部分８１を有するようにジグザグに搬送される。その後、固体フィルム８０は脱水室１４の開口１８を通って脱水室１４から搬出されて、脱水室１４の後方に設置されたロール８６に巻き取られる。
【００３５】
このように固体フィルム８０の連続的な搬送を行う間、コントローラー７０は、送風ノズル２０の図示しない吸気ファン，開閉弁６７，流量調整弁６８，電力供給源６０，排気ファン２６を制御する。これにより、固体フィルム８０が脱水室１４を通過する間（特に、固体フィルム８０がジグザグ部分８１にある間）に、ヒーター列２９の各列の赤外線ヒーター４０からジグザグ部分８１の固体フィルム８０に近赤外線が照射されて固体フィルム８０内部の水分が脱水される。なお、赤外線ヒーター４０は、上述したように３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収し且つ３．５μｍ以下の赤外線を透過する内管４２及び外管４４がフィラメント４１を覆っている。そのため、赤外線ヒーター４０から固体フィルム８０へは、波長が３．５μｍ以下の赤外線（近赤外線）を含む電磁波が放射される。すなわち、内管４２及び外管４４が存在することで、フィラメント４１から放射される電磁波のうち波長３．５μｍ以下の赤外線の割合を増大させた電磁波が、固体フィルム８０へ放射される。なお、赤外線ヒーター４０からジグザグ部分８１とは反対方向に放射された近赤外線は、反射板２２ａ，２２ｂによりジグザグ部分８１側に反射される。例えば、第１ヒーター列２９ａから前方（図１の左方向）に放射された近赤外線は、反射板２２ａによって後方（図１の右方向）に反射される。第７ヒーター列２９ｇから後方に放射された近赤外線は、反射板２２ｂによって前方に反射される。また、脱水で固体フィルム８０内部から出た水分は送風ノズル２０からの送風により除去される。水分を含んだ送風ノズル２０からの送風は、パンチングプレート１９を通過して排気装置２５により排気される。なお、送風ノズル２０からの送風は冷風であり、固体フィルム８０の冷却も行う。本実施形態では、コントローラー７０が、送風ノズル２０からの送風の流量を予め定められた値に制御して、固体フィルム８０（ＰＥＴ）のガラス転移点（約７０℃）以下の所定値（例えば６０℃、５０℃、４５℃など）となるように送風ノズル２０からの送風の流量を制御するものとした。これに限らず、例えば固体フィルム８０付近など脱水室１４内に設けられた温度センサが検出した温度に基づいて固体フィルム８０の温度がガラス転移点以下に保たれるように流量を調整するものとしてもよい。
【００３６】
このように固体フィルム８０の脱水を行うことで、開口１８から搬出された状態すなわち脱水後の固体フィルム８０の水分含有量は、脱水前の０．１質量％以上１質量％以下の状態から、より水分含有量の低い状態となる。本実施形態では、脱水後の固体フィルム８０の水分含有量が所定の０．１質量％未満の所定の目標値（例えば１００ｐｐｍ）以下となるように、コントローラー７０による赤外線ヒーター４０の出力や送風ノズル２０からの送風量、固体フィルム８０の搬送速度などが実験により予め定められているものとした。脱水装置１０による脱水後の固体フィルム８０は、表面にスパッタリング等で透明導電膜が形成されて透明導電フィルムとなり、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬなどに用いられる。
【００３７】
以上説明した第１実施形態の脱水装置１０では、脱水前における内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下である固体フィルムに対して、赤外線ヒーター４０により波長が３．５μｍ以下の赤外線（近赤外線）を含む電磁波を放射する。この波長の赤外線は、水分子に選択的にエネルギーを与えることができ、効率的に固体フィルム８０の脱水を行うことができる。しかも、固体フィルム８０は近赤外線の少なくとも一部を透過するため、赤外線ヒーター４０からの近赤外線が固体フィルム８０内部の水分に直に作用しやすい。これらにより、内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下である固体フィルム８０をさらに脱水して、固体フィルム４０内部の水分含有量を１００ｐｐｍ以下とするなど、水分含有量をより低減させることができる。しかも、固体フィルム８０は緻密質なため水分が外部に逃げにくいが、本実施形態の脱水装置１０は水分子に選択的にエネルギーを与えて脱水を行うことができるため、本発明を適用する意義が高い。また、固体フィルム８０はＰＥＴフィルムでありガラス転移点が例えば約７０℃と比較的低いが、ＰＥＴフィルムは近赤外線ではほとんど加熱されないため、脱水中の固体フィルム８０をガラス転移点以下に保ちやすく、本発明を適用する意義が高い。
【００３８】
また、脱水室１４内で固体フィルム８０をジグザグに搬送する搬送ローラー８７を備え、赤外線ヒーター４０は、複数のヒーター列２９をなすように複数配置され、複数のヒーター列２９は固体フィルム８０を挟むようにジグザグの重ね方向に並べて配置されており、複数のヒーター列２９のうち１以上の列が、ヒーター列２９の各列を構成する赤外線ヒーター４０のうち１以上が隣の列を構成する赤外線ヒーター４０に対して重ね方向と垂直な方向にずれて配置されている。このため、ずれて配置された赤外線ヒーター４０からの赤外線は固体フィルム８０を透過してその先にある固体フィルムにも照射されやすい。例えば、第１ヒーター列２９ａの赤外線ヒーター４０からの赤外線は、ジグザグ部分８１のうち第１搬送ローラー８７ａと第２搬送ローラー８７ｂとの間に掛け渡された固体フィルム８０だけでなく、ジグザグ部分８１のうち第２搬送ローラー８７ｂと第３搬送ローラー８７ｃとの間に掛け渡された固体フィルム８０にも照射されやすい。これにより、１つの赤外線ヒーター４０からの赤外線をより効率よく固体フィルム８０に放射でき、より効率よく脱水を行うことができる。また、隣の列を構成する赤外線ヒーター４０に対して重ね方向と垂直な方向にずれて赤外線ヒーター４０を配置することで、固体フィルム８０のうち近赤外線を吸収する領域が分散しやすくなるため、固体フィルム８０の温度分布がばらつくのをより抑制することができる。なお、本実施形態では、複数のヒーター列２９のいずれの列についても、列を構成する赤外線ヒーター４０のいずれもが隣の列を構成する赤外線ヒーター４０に対して重ね方向と垂直な方向にずれて配置されているため、これらの効果がより高いものとなる。
【００３９】
さらに、固体フィルム８０のジグザグ部分８１のジグザグの重ね方向における外側の両方に、赤外線ヒーター４０からの電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を反射する反射板２２ａ，２２ｂを備えており、赤外線ヒーター４０は、反射板２２ａ，２２ｂと固体フィルム８０のジグザグ部分８１との間に配置されてる。このため、赤外線ヒーター４０から固体フィルム８０のジグザグ部分８１とは反対方向に放射される近赤外線を反射板２２ａ，２２ｂにより反射することができ、より効率よく固体フィルム８０の脱水を行うことができる。
【００４０】
さらにまた、脱水室１４内に流体を送風可能な送風ノズル２０を備えている。そのため、固体フィルム８０の脱水を赤外線ヒーター４０により行うと共に、脱水で固体フィルム８０内部から出た水分の除去を送風ノズル２０からの送風により行って、より効率よく脱水を行うことができる。しかも、送風ノズル２０から流体を送風することにより固体フィルム８０の冷却を行うため、赤外線ヒーター４０により固体フィルム８０の脱水を行いつつ、送風により固体フィルム８０の過熱を抑制することができる。
【００４１】
そしてまた、脱水室１４内は、脱水時に真空以外の雰囲気としている。本実施形態の脱水装置１０は、近赤外線を照射することで真空以外の雰囲気であっても固体フィルム８０内部の水分含有量をより低減させることができ、脱水室１４内を真空雰囲気とする場合に比べて簡易な装置構成で脱水を行うことができる。また、脱水室１４内は、脱水時に露点が−６０℃以下の雰囲気とするため、固体フィルム８０内部の水分含有量をより低い値まで脱水させやすい。
【００４２】
［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３は、第２実施形態の脱水装置１１０の縦断面図である。脱水装置１１０は、送風ノズル２０，反射板２２ａ，２２ｂを備えない点、複数の赤外線ヒーター４０の代わりに、赤外線ヒーター４０を備えた複数のノズル付きヒーター３０を備える点、複数のヒーター列２９の代わりに、ノズル付きヒーター３０からなる複数のヒーター列１２９を備える点以外は、第１実施形態と同様の構成である。そのため、第２実施形態の構成要素のうち第１実施形態と同じ構成要素については第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略し、第１実施形態と異なる点について説明する。
【００４３】
ノズル付きヒーター３０は、赤外線の照射と流体の送風とが可能なものであり、長手方向が固体フィルム８０の搬送方向（前後方向）と直交するように取り付けられている。このノズル付きヒーター３０には、一方の面からのみ送風可能なノズル付きヒーター３０ａ，３０ｂ，３０ｃと、２つの面から送風可能なノズル付きヒーター３０ｄとの２種類がある。このノズル付きヒーター３０は、複数の列（本実施形態では第１〜第７ヒーター列１２９ａ〜１２９ｇの７つの列）をなすように脱水室１４内に配置されている。なお、第１〜第７ヒーター列１２９ａ〜１２９ｇをまとめてヒーター列１２９と称する。ヒーター列１２９の各列は、上下方向に均等配置された３個のノズル付きヒーター３０で構成されている。ヒーター列２９のうち最も前方に位置する第１ヒーター列１２９ａは、後方の固体フィルム８０に向けて送風可能な向きに配置された３個のノズル付きヒーター３０ａで構成されている。最も後方に位置する第７ヒーター列１２９ｇは、前方の固体フィルム８０に向けて送風可能な向きに配置された３個のノズル付きヒーター３０ｂで構成されている。それ以外の第２〜第６ヒーター列１２９ｂ〜１２９ｆは、前方及び後方の固体フィルム８０に向けて送風可能な向きに配置された各３個のノズル付きヒーター３０ｄで構成されている。なお、ヒーター列１２９の各列の配置及び各列を構成するノズル付きヒーター３０の配置は、第１実施形態のヒーター列２９の配置及び赤外線ヒーター４０の配置と同様である。例えば、図３に示すように、第２ヒーター列１２９ｂの上から１番目のノズル付きヒーター３０ｄは、第１ヒーター列１２９ａの上から１番目，２番目のノズル付きヒーター３０ａと上下方向に距離ｄ（≧０）だけ離れて配置されている。また、脱水室１４内には、ヒーター列１２９を構成するノズル付きヒーター３０以外にも、固体フィルム８０のジグザグ部分８１以外の部分に対して赤外線の照射と送風とを行うノズル付きヒーター３０が配置されている。具体的には、下方の固体フィルム８０に向けて送風可能なノズル付きヒーター３０ｃが、開口１７と搬送ローラー８７ａとの間、及び開口１８と搬送ローラー８７ｇとの間、にそれぞれ１つずつ配置されている。
【００４４】
続いて、ノズル付きヒーター３０ａについて説明する。図４は、ノズル付きヒーター３０ａの拡大断面図である。図５は、図４のノズル付きヒーター３０ａをＢ−Ｂ面から見たＢＢ視図である。なお、第７ヒーター列１２９ｇを構成するノズル付きヒーター３０ｂは、第１ヒーター列１２９ａを構成するノズル付きヒーター３０ａの前後を逆にした構成を有している。また、開口１７と搬送ローラー８７ａとの間、及び開口１８と搬送ローラー８７ｇとの間、に配置されたノズル付きヒーター３０ｃは、第１ヒーター列１２９ａを構成するノズル付きヒーター３０ａを図４において右回りに９０°回転させた構成を有している。ノズル付きヒーター３０ａは、図４に示すように、赤外線ヒーター４０と、赤外線ヒーター４０を覆う外周部３１ａと、を備えている。
【００４５】
外周部３１ａは、図４に示すように、第１〜第４部材３２〜３５と、赤外線透過露出面３７を有する管状部材３６ａと、反射層３８と、ノズル３９ａ，３９ｂと、封止部材９０ａ，９０ｂと、を備えている。第１部材３２は、ノズル付きヒーター３０ａの最外周を構成する部材であり、後方（図４の右側）に開口を有している。第１部材３２の後方の開口からは、第２，第３部材３３，３４の後端及び赤外線透過露出面３７が露出している。第２部材３３，第３部材３４は、屈曲した板状の部材であり、それぞれ第１部材３２と管状部材３６ａとの間に配置されると共に、第２部材３３と第３部材３４とで管状部材３６ａを上下から挟むように配置されている。第４部材３５は、後方が開口するように屈曲した板状の部材であり、管状部材３６ａの前側を覆うと共に赤外線ヒーター４０の前側及び上下を覆っている。第４部材３５は、上側の後端が第２部材３３の前端と接合され、下側の後側が第３部材３４の前端と接合されている。第４部材３５と第２部材３３，第３部材３４とは、例えば溶接などにより接合されている。これにより、第１部材３２の内周面と第２〜第４部材３３〜３５の外周面とで囲まれる空間９１が形成されている。第１部材３２は、第１実施形態の送風ノズル２０と同様の図示しない給気ファンや配管が接続されており、空間９１は給気ファンからノズル３９ａ，３９ｂへの送風の流路となっている。なお、図示は省略するが、第１部材３２は左右方向（図５の左右方向）の端部に側部を有し、第１部材３２の内部の空間（空間９１，９２）の左右方向の端部はこの側部により閉じられている。また、第２〜第４部材３３〜３５の左右方向の端部は、この側部に溶接されている。第１〜第４部材３２〜３５の材料は例えば金属である。なお、第１〜第４部材３２〜３５は、例えばＳＵＳ３０４やアルミニウムなど、第１実施形態の反射板２２ａ，２２ｂと同様に少なくとも近赤外線の一部を反射可能な材料で形成することが好ましい。
【００４６】
ノズル３９ａは、第１，第２部材３２，３３により形成されている。ノズル３９ｂは、第１，第３部材３２，３４により形成されている。すなわち、第１，第２部材３２，３３はノズル３９ａを形成するノズル形成部材となっており、第１，第３部材３２，３４はノズル３９ｂを形成するノズル形成部材となっている。具体的には、第１部材３２の後上端と第２部材３３の後端とは離間しており、これにより図５に示すように長手方向が左右方向（図５の左右方向）と平行なスリット状のノズル３９ａが赤外線透過露出面３７の上側に形成されている。同様に、第１部材３２の後下端と第３部材３４の後端とは離間しており、これにより図５に示すように長手方向が左右方向（図５の左右方向）と平行なスリット状のノズル３９ｂが赤外線透過露出面３７の下側に形成されている。また、第１部材３２の後上端部のうち第２部材３３の後端部に対向する面と、第２部材３３の後端部のうち第１部材３２の後上端部に対向する面とは、いずれも後方に進むにつれて赤外線透過露出面３７側（下方）に近づくように水平方向（前後方向）から傾斜している。これにより、空間９１を通過してノズル３９ａから流れる流体は、この傾斜に沿って主に後方下向き（図３，４の右下方向）に流出する。同様に、第１部材３２の後下端部のうち第３部材３４の後端部に対向する面と、第３部材３４の後端部のうち第１部材３２の後下端部に対向する面とは、いずれも後方に進むにつれて赤外線透過露出面３７側（上方）に近づくように水平方向（前後方向）から傾斜している。これにより、空間９１を通過してノズル３９ｂから流れる流体は、この傾斜に沿って主に後方上向き（図３，４の右上方向）に流出する。ノズル３９ａ，ノズル３９ｂから送風される流体は、第１実施形態の送風ノズル２０から送風される流体と同じである。なお、ノズル形成部材である第１〜第３部材３２〜３４は、赤外線透過露出面３７を覆わないように配置されている。
【００４７】
管状部材３６ａは、赤外線ヒーター４０の周囲を覆う管状の部材である。管状部材３６ａは、赤外線ヒーター４０からの電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を透過可能であり、上述した赤外線透過材料を一体成形した部材である。本実施形態では、管状部材３６ａは、赤外線ヒーター４０の外管４４及び内管４２と同様に、波長が３．５μｍを超える赤外線を吸収し且つ３．５μｍ以下の赤外線については透過する石英ガラスで形成されているものとした。この管状部材３６ａは、後方に赤外線透過露出面３７を有している。赤外線透過露出面３７は、平面状に形成されており、その平面は垂直方向（図３，４の上下方向）と平行な面になっている。赤外線透過露出面３７と、第１〜第３部材３２〜３４の後端とは、同じ平面上に位置している。また、管状部材３６ａの前側は、断面形状が例えばパラボラ、楕円の弧、円弧等の曲線形状となっている。本実施形態では、パラボラ形状になっているものとした。管状部材３６ａは、図示は省略するが左右方向（図５の左右方向）の端部に側部を有し、管状部材３６ａの内部の空間は左右方向の端部がこの側部によりほぼ閉じられている。また、赤外線ヒーター４０のキャップ５０（図２）は管状部材３６ａの側部を貫通しており、この側部が赤外線ヒーター４０を支持している。さらに、管状部材３６ａは、この両端の側部が第１部材３２の両端の側部に挟まれており、第１部材３２の側部によって管状部材３６ａが保持されている。管状部材３６ａの前側の外表面には、反射層３８が形成されている。この反射層３８は、フィラメント４１からみて赤外線透過露出面３７とは反対側に設けられており、フィラメント４１から放射される電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を反射する上述した赤外線反射材料で形成されている。反射層３８は、管状部材３６ａの表面に塗布乾燥、スパッタリングやＣＶＤ、溶射といった成膜方法を用いて赤外線反射材料を成膜することで形成することができる。反射層３８は、管状部材３６ａの前側の表面に形成されているため、断面は管状部材３６ａの前側の曲線形状に沿った形状をしている。そして、その曲線形状の焦点もしくは中心位置に赤外線ヒーター４０（フィラメント４１）が配置されている。そのため、フィラメント４１から発せられた近赤外線の一部は、反射層３８で反射され、赤外線透過露出面３７を透過して効率的に後方の固体フィルム８０へ照射される。本実施形態では、管状部材３６ａ及び反射層３８がパラボラ形状であるため、反射層３８で反射した近赤外線は後方に水平に進んでいき、固体フィルム８０のうち赤外線透過露出面３７と前後方向に対向する領域に照射される。なお、ノズル付きヒーター３０ａにおいて、赤外線ヒーター４０の冷媒流路４９を流通する冷媒は、赤外線ヒーター４０の外面である外管４４の温度を直接的に下げる役割だけでなく、外管４４の温度を下げることで赤外線透過露出面３７の温度を間接的に下げる役割を果たす。なお、管状部材３６ａと外管４４との間の空間を冷媒流路とし、この冷媒流路に冷媒を流通させることで直接的に赤外線透過露出面３７の温度を下げてもよい。
【００４８】
封止部材９０ａ，９０ｂは、第２〜第４部材３３〜３５で囲まれる空間９２を封止する部材である。封止部材９０ａは、長手方向が左右方向と平行な棒状の部材であり、第２部材３３の後端部と赤外線透過露出面３７を有する管状部材３６ａの後上側（図４の右上側）との間のスリット状の開口を封止している。封止部材９０ｂは、長手方向が左右方向と平行な棒状の部材であり、第３部材３４の後端部と赤外線透過露出面３７を有する管状部材３６ａの後下側（図４の右下側）との間のスリット状の開口を封止している。これにより、封止部材９０ａ，９０ｂは、ノズル３９ａ，３９ｂからの送風が空間９２内に進入するのを抑制している。封止部材９０ａ，９０ｂは、例えば樹脂などの弾性体である。なお、封止部材９０ａ，９０ｂは中身の詰まった中実の部材であってもよいし、例えばチューブ状など中空の部材であってもよい。
【００４９】
次に、ノズル付きヒーター３０ｄについて説明する。図６は、ノズル付きヒーター３０ｄの拡大断面図である。ノズル付きヒーター３０ｄは、図６に示すように、赤外線ヒーター４０と、赤外線ヒーター４０を覆う外周部３１ｂと、を備えている。
【００５０】
外周部３１ｂは、図６に示すように、上側第１部材３２ａ，下側第１部材３２ｂ，前側第２部材３３ａ，後側第２部材３３ｂ，前側第３部材３４ａ，後側第３部材３４ｂ，上側第４部材３５ａ，下側第４部材３５ｂを備えている。また外周部３１ｂは、赤外線透過露出面３７ａ，３７ｂを有する管状部材３６ｂと、ノズル３９ｃ〜３９ｆと、封止部材９０ｃ〜９０ｆと、を備えている。上側第１部材３２ａ，下側第１部材３２ｂは、ノズル付きヒーター３０ｄの最外周を構成する部材であり、前後（図６の左右）に開口を形成している。上側第１部材３２ａ，下側第１部材３２ｂの前方の開口からは、前側第２部材３３ａ，前側第３部材３４ａの前端及び赤外線透過露出面３７ａが露出している。上側第１部材３２ａ，下側第１部材３２ｂの後方の開口からは、後側第２部材３３ｂ，後側第３部材３４ｂの後端及び赤外線透過露出面３７ｂが露出している。前側第２部材３３ａ，前側第３部材３４ａは、屈曲した板状の部材であり、それぞれ上側第１部材３２ａと管状部材３６ｂとの間、下側第１部材３２ｂと管状部材３６ｂとの間に配置されると共に、前側第２部材３３ａと前側第３部材３４ａとで管状部材３６ａを上下から挟むように配置されている。後側第２部材３３ｂ，後側第３部材３４ｂについても、前側第２部材３３ａと前側第３部材３４ａと前後対象（図６の左右対称）な点を除いて同様に配置されている。上側第４部材３５ａ，下側第４部材３５ｂは、板状の部材であり、管状部材３６ｂ及び赤外線ヒーター４０の上下に配置されている。上側第４部材３５ａは、前側第２部材３３ａ及び後側第２部材３３ｂに接合されている。下側第４部材３５ｂは、前側第３部材３４ａ及び後側第３部材３４ｂに接合されている。これにより、上側第１部材３２ａ，前側第２部材３３ａ，後側第２部材３３ｂ，上側第４部材３５ａで囲まれる空間９１ａが形成され、下側第１部材３２ｂ，前側第３部材３４ａ，後側第３部材３４ｂ，下側第４部材３５ｂで囲まれる空間９１ｂが形成されている。上側第１部材３２ａ，下側第１部材３２ｂは、第１実施形態の送風ノズル２０と同様の図示しない給気ファンや配管が接続されており、空間９１ａ、９１ｂは給気ファンからノズル３９ｃ〜３９ｆへの送風の流路となっている。上側第１部材３２ａ，下側第１部材３２ｂ，前側第２部材３３ａ，後側第２部材３３ｂ，前側第３部材３４ａ，後側第３部材３４ｂ，上側第４部材３５ａ，下側第４部材３５ｂの材料は、ノズル付きヒーター３０ａの第１〜第４部材３２〜３５と同様のものを用いることができる。
【００５１】
ノズル３９ｃは、上側第１部材３２ａの前端と前側第２部材３３ａの前端とにより形成されている。ノズル３９ｄは、下側第１部材３２ｂの前端と前側第３部材３４ａの前端とにより形成されている。ノズル３９ｅは、上側第１部材３２ａの後端と後側第２部材３３ｂの後端とにより形成されている。ノズル３９ｆは、下側第１部材３２ｂの後端と後側第３部材３４ｂの後端とにより形成されている。すなわち、上側第１部材３２ａ，下側第１部材３２ｂ，前側第２部材３３ａ，後側第２部材３３ｂ，前側第３部材３４ａ，後側第３部材３４ｂはノズル３９ｃ〜３９ｆを形成するノズル形成部材となっている。これらのノズル３９ｃ〜３９ｆは、ノズル付きヒーター３０ａのノズル３９ａ，３９ｂと同様に、長手方向が左右方向と平行なスリット状のノズルとして形成されている。また、上側第１部材３２ａの前後端，下側第１部材３２ｂの前後端，前側第２部材３３ａの前端，後側第２部材３３ｂの後端，前側第３部材３４ａの前端，後側第３部材３４ｂの後端の各面が水平方向から傾斜している。これにより、空間９１ａ，９１ｂを通過してノズル３９ｃ，３９ｄから流れる流体は、この傾斜に沿って赤外線透過露出面３７ａに近づくように流出する。同様に、空間９１ａ，９１ｂを通過してノズル３９ｅ，３９ｆから流れる流体は、この傾斜に沿って赤外線透過露出面３７ｂに近づくように流出する。具体的には、ノズル３９ｃから流れる流体は前方下向きに流出し、ノズル３９ｄから流れる流体は前方上向きに流出する。ノズル３９ｅから流れる流体は後方下向きに流出し、ノズル３９ｆから流れる流体は後方上向きに流出する。ノズル３９ｃ〜３９ｆから送風される流体は、第１実施形態の送風ノズル２０から送風される流体と同じである。なお、ノズル形成部材である上側第１部材３２ａ，下側第１部材３２ｂ，前側第２部材３３ａ，後側第２部材３３ｂ，前側第３部材３４ａ，後側第３部材３４ｂは、赤外線透過露出面３７ａ，３７ｂを覆わないように配置されている。
【００５２】
管状部材３６ｂは、赤外線ヒーター４０の周囲を覆う管状の部材である。管状部材３６ｂは、ノズル付きヒーター３０ａの管状部材３６ａと同様に赤外線透過材料を一体成形した部材であり、本実施形態では、管状部材３６ａと同じ石英ガラスで形成されているものとした。この管状部材３６ｂは、前方に赤外線透過露出面３７ａを有し、後方に赤外線透過露出面３７ｂを有している。赤外線透過露出面３７ａ，３７ｂは、平面状に形成されており、その平面は垂直方向（図３，６の上下方向）と平行な面になっている。赤外線透過露出面３７ａと、上側第１部材３２ａ，下側第１部材３２ｂ，前側第２部材３３ａ，前側第３部材３４ａの前端とは、同じ平面上に位置している。同様に、赤外線透過露出面３７ｂと、上側第１部材３２ａ，下側第１部材３２ｂ，後側第２部材３３ｂ，後側第３部材３４ｂの後端とは、同じ平面上に位置している。赤外線ヒーター４０から発せられた近赤外線を含む電磁波は、この赤外線透過露出面３７ａ，３７ｂを透過して固体フィルム８０のうち赤外線透過露出面３７ａ，３７ｂと前後方向に対向する領域に照射される。なお、ノズル付きヒーター３０ｄにおいて、赤外線ヒーター４０の冷媒流路４９を流通する冷媒は、赤外線ヒーター４０の外面である外管４４の温度を直接的に下げる役割だけでなく、外管４４の温度を下げることで赤外線透過露出面３７ａ，３７ｂの温度を間接的に下げる役割を果たす。なお、管状部材３６ｂと外管４４との間の空間を冷媒流路とし、この冷媒流路に冷媒を流通させることで直接的に赤外線透過露出面３７ａ，３７ｂの温度を下げてもよい。
【００５３】
封止部材９０ｃ〜９０ｆは、前側第２部材３３ａ，後側第２部材３３ｂ，上側第４部材３５ａ，管状部材３６ｂで囲まれる空間９２ａや、前側第３部材３４ａ，後側第３部材３４ｂ，下側第４部材３５ｂ，管状部材３６ｂで囲まれる空間９２ｂを封止する部材である。封止部材９０ｃ〜９０ｆは、長手方向が左右方向と平行な棒状の部材であり、空間９１ａ，９１ｂのスリット状の開口を封止している。これにより、封止部材９０ｃ〜９０ｆは、ノズル３９ｃ〜３９ｆからの送風が空間９２ａ，９２ｂ内に進入するのを抑制している。封止部材９０ｃ〜９０ｆは、ノズル付きヒーター３０ａの封止部材９０ａ，９０ｂと同様のものを用いることができる。
【００５４】
この脱水装置１１０は、上述した脱水装置１０と同様に脱水室１４の雰囲気を調整し、固体フィルム８０を搬送し、ノズル付きヒーター３０が赤外線ヒーター４０からの近赤外線の照射とノズル３９ａ〜３９ｆからの送風とを行うことで、脱水装置１０と同様に例えば水分含有量が１００ｐｐｍ以下まで固体フィルム８０の脱水を行うことができる。
【００５５】
以上説明した第２実施形態の脱水装置１１０では、ヒーター列１２９のうち固体フィルム８０のジグザグ部分８１のジグザグの重ね方向における外側の両方に配置された外側列、すなわち第１ヒーター列１２９ａ及び第７ヒーター列１２９ｇ、を構成するノズル付きヒーター３０ａ，３０ｂの赤外線ヒーター４０は、図４に示したように管状部材３６ａに形成された反射層３８を有している。この反射層３８は、フィラメント４１からみて固体フィルム８０のジグザグ部分８１とは反対側に形成されている。そのため、第１ヒーター列１２９ａの赤外線ヒーター４０及び第７ヒーター列１２９ｇの赤外線ヒーター４０からジグザグ部分８１とは反対方向に放射される近赤外線は、反射層３８によりジグザグ部分８１側に反射される。これにより、赤外線ヒーター４０からの近赤外線をより効率よく固体フィルム８０に照射することができ、より効率よく固体フィルムの脱水を行うことができる。
【００５６】
また、ノズル付きヒーター３０ａ〜３０ｃが赤外線ヒーター４０と固体フィルム８０に対して流体を送風可能なノズル３９ａ，３９ｂとを備え、ノズル付きヒーター３０ｄが赤外線ヒーター４０と固体フィルム８０に対して流体を送風可能なノズル３９ｃ〜３９ｆとを備えている。そのため、固体フィルム８０の脱水を赤外線ヒーター４０により行うと共に、脱水で固体フィルム８０内部から出た水分の除去をノズル３９ａ〜３９ｆからの送風により行って、より効率よく脱水を行うことができる。しかも、ノズル３９ａ〜３９ｆから流体を送風することにより固体フィルム８０の冷却を行うことで、赤外線ヒーター４０により固体フィルム８０の脱水を行いつつ、送風により固体フィルム８０の過熱を抑制することができる。
【００５７】
しかも、ノズル付きヒーター３０ａでは、ノズル３９ａは後下方向（図４の右下方向）に向かって流体を送風し、ノズル３９ｂは後上方向（図４の右上方向）に向かって流体を送風するから、赤外線ヒーター４０から赤外線透過露出面３７を透過して近赤外線が照射される領域（図４における赤外線透過露出面３７に対向する領域及びその周辺の領域）にノズル３９ａ，３９ｂから直接流体が当たることになる。換言すると、本実施形態では、固体フィルム８０のうち近赤外線が照射される領域と流体が直接当たる領域（ノズル３９ａ，３９ｂからの送風の流出方向の延長上の領域）とが重なるように、第１〜第３部材３２〜３４の後端部の傾斜角やノズル付きヒーター３０ａと固体フィルム８０との距離が予め調整されている。これにより、近赤外線により脱水された水分を送風によって効率よく除去できる。ノズル付きヒーター３０ｂ，３０ｃや、ノズル付きヒーター３０ｄについても同様である。
【００５８】
さらに、ノズル付きヒーター３０ａ〜３０ｃは、ノズル３９ａ，３９ｂと外部に露出しフィラメント４１からの電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を透過して固体フィルム８０に照射可能な赤外線透過露出面３７とを有し赤外線ヒーター４０の周囲の少なくとも一部を覆う外周部３１ａと、赤外線透過露出面３７を冷却する冷媒が流通可能な冷媒流路４９と、を有している。同様に、ノズル付きヒーター３０ｄは、ノズル３９ｃ〜３９ｆと赤外線透過露出面３７ａ，３７ｂとを有する外周部３１ｂと、冷媒流路４９とを有している。そのため、外部に露出する面である赤外線透過露出面３７，３７ａ，３７ｂの過熱を、冷媒の流通によってより抑制することができる。そして、赤外線透過露出面３７，３７ａ，３７ｂの過熱をより抑制することで、例えば固体フィルム８０や脱水室１４内の雰囲気の過熱をより抑制することができる。また、ノズル付きヒーター３０と固体フィルム８０との距離（赤外線透過露出面３７，３７ａ，３７ｂと固体フィルム８０との距離）をより小さくして近赤外線を効率よく照射し、脱水効率を向上させることができる。
【００５９】
さらにまた、ノズル付きヒーター３０ｄは、赤外線ヒーター４０を１つ有し、ジグザグ部分８１の固体フィルム８０に挟まれて配置されており、自身を挟む固体フィルム８０のそれぞれに対して流体を送風可能な複数のノズル３９ｃ〜３９ｆを有している。すなわち、ノズル付きヒーター３０ｄは、前方の固体フィルム８０に流体を送風可能なノズル３９ｃ〜３９ｄと、後方の固体フィルム８０に流体を送風可能なノズル３９ｅ〜３９ｆとを有している。こうすれば、１つの赤外線ヒーター４０を備えたノズル付きヒーター３０ｄから自身を挟む両側の固体フィルム８０に対して近赤外線の照射と送風とを行うことができる。このため、例えばノズル付きヒーター３０ｄの代わりにノズル付きヒーター３０ａ，３０ｂを背中合わせに配置するなど、前後の固体フィルム８０に対して別々にノズル付きヒーター３０ａ，３０ｂを配置する場合と比べて少数の赤外線ヒーター４０で脱水を行うことができる。
【００６０】
ここで、第１〜第２実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。第１〜第２実施形態の脱水室１４が本発明の脱水室に相当し、第１〜第２実施形態のフィラメント４１が発熱体に相当し、第１〜第２実施形態の内管４２，外管４４及び第２実施形態の管状部材３６ａ，３６ｂが管に相当し、第１〜第２実施形態の赤外線ヒーター４０が赤外線ヒーターに相当する。また、第１〜第２実施形態の搬送ローラー８７が搬送手段に相当し、第２実施形態の反射層３８が反射層に相当し、第１実施形態の反射板２２ａ，２２ｂが反射板に相当し、第１実施形態の送風ノズル２０及び第２実施形態のノズル３９ａ〜３９ｆが送風手段に相当する。さらに、第２実施形態のノズル３９ａ〜３９ｆがノズルに相当し、第２実施形態のノズル付きヒーター３０がノズル付きヒーターに相当し、第２実施形態の赤外線透過露出面３７，３７ａ，３７ｂが赤外線透過露出面に相当し、第２実施形態の外周部３１ａ，３１ｂが外周部に相当し、第２実施形態の冷媒流路４９が冷媒流路に相当する。
【００６１】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００６２】
例えば、上述した第１実施形態において、ヒーター列２９の各列が備える赤外線ヒーター４０の数が同じとしたが、これに限られない。例えば、搬送方向（前後方向）の下流側が密になる傾向に赤外線ヒーター４０を配置してもよいし、搬送方向の上流側が密になる傾向に赤外線ヒーター４０を配置してもよい。図７は、変形例の脱水装置２１０の縦断面図である。図７に示すように、脱水装置２１０では、搬送方向の一番奥の第７ヒーター列２９ｇが６個の赤外線ヒーター４０で構成されており、第２〜第６ヒーター列２９ｂ〜２９ｆと比べて赤外線ヒーター４０が密になっている。ここで、搬送方向の下流側、すなわち脱水室１４での脱水工程の終期は、固体フィルム８０の水分が減少しており固体フィルム８０の変形などの問題が生じにくい。そのため、下流側の赤外線ヒーター４０を密に配置して近赤外線の放射強度を高めることで脱水機能を効率よく向上させ脱水時間を短縮することができる。また、脱水装置２１０では、搬送方向の一番手前の第１ヒーター列２９ａが６個の赤外線ヒーター４０で構成されており、第２〜第６ヒーター列２９ｂ〜２９ｆと比べて赤外線ヒーター４０が密になっている。ここで、搬送方向の上流側、すなわち脱水室１４での脱水工程の初期は、固体フィルム８０の表面に水分が付着している場合がある。そのため、搬送方向の上流側が密になる傾向に赤外線ヒーター４０を配置することで、そのような水分を脱水初期に速やかに蒸発させて脱水時間を短縮することができる。なお、搬送方向の上流側と下流側とのいずれか一方のみ赤外線ヒーター４０が密になる傾向に配置するものとしてもよい。また、図７では一番手前の第１ヒーター列２９ａと一番奥の第７ヒーター列２９ｇのみ赤外線ヒーター４０を密に配置しているが、これに限られない。例えば、下流側が密になる傾向に赤外線ヒーター４０を配置する場合には、下流側に向かって徐々に赤外線ヒーター４０が密になる（徐々に各列の赤外線ヒーター４０の本数が多くなる）ようにしてもよい。同様に、上流側が密になる傾向に赤外線ヒーター４０を配置する場合には、上流側に向かって徐々に赤外線ヒーター４０が密になる（徐々に各列の赤外線ヒーター４０の本数が多くなる）ようにしてもよい。また、図７では、赤外線ヒーター４０が上下方向に密になるように配置しているが、これに限らず前後方向に密になるように赤外線ヒーター４０を配置してもよい。なお、図７では、第１実施形態の変形例を示したが、第２実施形態のノズル付きヒーター３０の配置についても同様である。
【００６３】
第２実施形態では、反射層３８は管状部材３６ａの外表面に形成されているものとしたが、内表面に形成してもよい。また、反射層３８を外管４４の外表面又は内表面に形成してもよいし、内管４２の外表面に形成してもよい。また、表面に形成するものに限らず赤外線ヒーター４０が反射層を独立した部材として備えるものとしてもよい。第１実施形態の赤外線ヒーター４０についても、同様に外管４４や内管４２に反射層を形成したり、反射層を独立した部材として備えるものとしてもよい。この場合、固体フィルム８０のジグザグ部分８１のジグザグの重ね方向における外側に配置された外側列を構成する赤外線ヒーター４０が反射層を備えることが好ましい。具体的には、図１の第１ヒーター列２９ａを構成する赤外線ヒーター４０や、第７ヒーター列２９ｇを構成する赤外線ヒーター４０が反射層を備えることが好ましく、この２つの列の赤外線ヒーター４０が全て反射層を備えることがより好ましい。
【００６４】
第１実施形態では、ヒーター列２９を各列を構成する赤外線ヒーター４０は、隣接する列の上下方向に最も近い赤外線ヒーター４０に対して距離ｄだけ上下方向に離れて配置されているものとしたが、これに限られない。例えば、隣接する列の上下方向に最も近い赤外線ヒーター４０に対して上下方向の位置が一部重複するものとしてもよい。第２実施形態のノズル付きヒーター３０についても同様である。
【００６５】
第１実施形態では、複数のヒーター列２９のいずれの列についても、列を構成する赤外線ヒーター４０のいずれもが隣の列を構成する赤外線ヒーター４０に対して重ね方向と垂直な方向にずれて配置されているものとしたが、これに限られない。例えば、複数のヒーター列２９のいずれか１以上の列において、隣の列を構成する赤外線ヒーター４０に対して重ね方向と垂直な方向にずれて配置されていない赤外線ヒーター４０が存在してもよい。また、隣の列を構成する赤外線ヒーター４０に対して重ね方向と垂直な方向にずれて配置されているものが存在しないヒーター列２９が１列以上存在してもよい。第２実施形態のノズル付きヒーター３０についても同様である。
【００６６】
第１及び第２実施形態では、脱水時に脱水室１４内を露点が−６０℃以下の大気雰囲気とするものとしたが、これに限られない。例えば露点が−６０℃以下でなくともよい。また、大気雰囲気に限らず他の真空以外の雰囲気（例えば不活性ガス雰囲気など）としてもよい。また、脱水室１４内の気圧は大気圧に限らず大気圧から減圧した状態としてもよい。あるいは、脱水室１４内を真空雰囲気としてもよい。
【００６７】
第１実施形態では、送風ノズル２０は図１の下方向に流体を送風するものとしたが、これに限られない。例えば、固体フィルム８０に向けて斜め下方向に送風してもよい。また、第２実施形態においても送風ノズル２０を備えるものとしてもよい。
【００６８】
第１及び２実施形態では、搬送ローラー８７が脱水室１４内で固体フィルム８０を上下に掛け渡してジグザグに搬送するものとしたが、これに限られない。例えば、脱水室１４内で固体フィルム８０を左右に掛け渡してジグザグに搬送するものとしてもよい。あるは、脱水室１４内で固体フィルム８０をジグザグに搬送せず、開口１７から開口１８まで直線上に搬送するものとしてもよい。
【００６９】
第２実施形態では、ノズル付きヒーター３０ａは赤外線透過露出面３７を備えるものとしたが、これを備えず赤外線ヒーター４０がノズル付きヒーター３０ａの外部に露出しているものとしてもよい。ノズル付きヒーター３０ｂ〜３０ｄについても同様である。
【００７０】
第２実施形態では、ノズル付きヒーター３０ａの外周部３１ａは、赤外線透過露出面３７を有する管状部材３６ａとは別にノズル形成部材としての第１〜第３部材３２〜３４を有するものとしたが、赤外線透過露出面３７を有する部材にノズルを形成してもよい。例えば、図８の変形例のノズル付きヒーター１３０のような構成を採用してもよい。このノズル付きヒーター１３０は、フィラメント４１と内管４２とからなるヒーター本体４３と、このヒーター本体４３の外側に設けられ内管４２を囲むように形成された外管１４４と、を備えた赤外線ヒーター１４０を備えている。外管１４４は、上述した管状部材３６ａと同様にフィラメント４１からの電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を透過可能であり、外周面が赤外線透過露出面１３７となっている。また、外管１４４は、複数のノズル１４４ａが形成されている。このノズル付きヒーター１３０では、内管４２と外管１４４との間の空間が冷媒流路４９となっている。この冷媒流路４９を流通する冷媒はノズル１４４ａからノズル付きヒーター１３０の外部へ流出し、これが固体フィルム８０への送風となる。すなわち、ノズル付きヒーター１３０では、冷媒流路４９からの冷媒が自身の冷却と固体フィルム８０への送風とを兼ねることができるようになっている。このノズル付きヒーター１３０でも、近赤外線の照射と送風とを共に行うことができる。
【００７１】
第２実施形態では、ノズル付きヒーター３０ｄが、自身を挟む両側の固体フィルム８０に対して近赤外線の照射と送風とを行うものとしたが、ノズル付きヒーター３０ｄの代わりにノズル付きヒーター３０ａ，３０ｂを背中合わせに配置してもよい。また、ノズル付きヒーター３０ｄは赤外線ヒーター４０を１つ備えるものとしたが、複数の赤外線ヒーター４０を備えるものとしてもよい。例えば、ノズル付きヒーター３０ｄが、自身を挟む両側の固体フィルム８０の一方に対して近赤外線を照射する赤外線ヒーター４０と、他方に対して近赤外線を照射する赤外線ヒーター４０と、の２つの赤外線ヒーター４０を備えていてもよい。
【００７２】
第１及び第２実施形態において、搬送ローラー８７は、流体を周囲に流出させることで、固体フィルム８０を搬送ローラー８７自身から浮かした状態で支持しつつ搬送するものとしたが、この搬送ローラー８７からの流体を、固体フィルム８０への送風として利用してもよい。
【００７３】
上述した実施形態では、発熱体であるフィラメント４１の材料としてＷ（タングステン）を例示したが、加熱すると赤外線を含む電磁波を放出するものであれば特に限定されない。例えば、Ｍｏ，Ｔａ，Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金及びＮｉ−Ｃｒ合金でもよい。
【００７４】
上述した実施形態では、冷媒流路４９を流れる冷媒や冷風として空気を用いたが、窒素などの不活性ガスを用いてもよい。
【実施例】
【００７５】
［実施例１］
図９に示す脱水装置３１０を作製し、実施例１とした。脱水装置３１０は、脱水室１４と、３本の赤外線ヒーター４０と、排気装置２５と、給気装置２９と、を備えている。脱水室１４は前端面及び後端面にそれぞれ開口１７，１８を有している。赤外線ヒーター４０は、第１実施形態の赤外線ヒーター４０と同じ構成である。赤外線ヒーター４０のフィラメント４１は１００％出力が７５０Ｗのものを用いた。この３本の赤外線ヒーター４０は、前後方向に等間隔に配置されている。排気装置２５は、開口１７を介して脱水室１４の雰囲気を排気する。給気装置２９は、開口１８を介して脱水室１４内に熱風（空気）を供給する。固体フィルム８０は、１７５ｍｍ×１４５ｍｍ，厚さ３８μｍのＰＥＴフィルムであり、脱水室１４内の台の上に載置した。固体フィルム８０の水分含有量は、１質量％以下であった。【００７６】
［比較例１］
赤外線ヒーター４０を備えず、給気装置２９からの熱風のみで脱水を行う点以外は、脱水装置３１０と同じ構成の脱水装置を作製し、比較例１とした。【００７７】
［評価試験］
実施例１及び比較例１について、脱水室１４内に載置した固体フィルム８０の脱水を行い、脱水後の固体フィルム８０の水分含有量を比較した。実施例１では、給気装置２９が給気する熱風の温度を３０℃、風量を３７．６ｍ3／ｈ、風速を１．９ｍ／ｓとした。また、排気装置２５が排気する風量（排気量）を２９．２ｍ3／ｈとした。赤外線ヒーター４０は出力を７８％とし、冷媒流路４９を流通させる空気の流量は３００Ｌ／ｍｉｎ（１本の赤外線ヒーター４０あたり）とした。なお、この条件で脱水を行ったところ、排気装置２５の排気の温度は７０℃であり、赤外線ヒーター４０の外管４４の表面温度は１８４℃であった。比較例１では、給気装置２９が給気する熱風の温度を８２℃、風量を３７．６ｍ3／ｈ、風速を１．９ｍ／ｓとした。また、排気装置２５が排気する風量（排気量）を２８．６ｍ3／ｈとした。なお、この条件で脱水を行ったところ、排気装置２５の排気の温度は６４℃であった。実施例１及び比較例１の脱水条件を表１にまとめて示す。この脱水条件で、脱水時間を３０分，６０分，９０分と変化させて試験を行い、それぞれの脱水時間での固体フィルム８０の水分含有量を測定した。【００７８】
【表１】
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【００７９】
上記の評価試験の結果、実施例１では、脱水前の固体フィルム８０の水分含有量を値１００とすると、脱水時間３０分，６０分，９０分における固体フィルム８０の水分含有量はそれぞれ約３５，約２０，約２０であった。比較例１では、脱水前の固体フィルム８０の水分含有量を値１００とすると、脱水時間３０分，６０分，９０分における固体フィルム８０の水分含有量はそれぞれ約７０，約４５，約４５であった。この結果からわかるように、赤外線ヒーター４０を用いて脱水を行う実施例１の脱水装置の方が、脱水時間３０分，６０分，９０分のいずれにおいても固体フィルム８０の水分含有量が低かった。また、実施例１では、脱水時間が３０分であっても、比較例１で脱水時間が３０分，６０分，９０分のいずれの場合よりも固体フィルム８０の水分含有量が低くなっていた。また、実施例１，比較例１のいずれも、脱水時間が６０分以上の領域では固体フィルム８０の水分含有量がほぼ一定の値となった。これらのことから、比較例１において脱水時間を長時間にしたとしても、実施例１と同程度まで固体フィルム８０の水分含有量を低くすることはできないと考えられる。実施例１の脱水装置では、赤外線ヒーター４０を用いて３．５μｍを超える赤外線を吸収して近赤外線を固体フィルム８０に照射することにより、固体フィルム内部の水分含有量をより低減させることができていると考えられる。【００８０】
本出願は、２０１３年４月４日に出願された日本国特許出願第２０１３−０７８３３９号を優先権主張の基礎としており、引用によりその内容の全てが本明細書に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、液晶ディスプレイや有機ＥＬなどに用いられるＰＥＴフィルムなどのフィルムに対して、脱水などの熱処理を行う脱水装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１０，１１０，２１０，３１０  脱水装置、１４  脱水室、１５  前端面、１６  後端面、１７，１８  開口、１９  パンチングプレート、２０  送風ノズル、２２ａ，２２ｂ  反射板、２５  排気装置、２６  排気ファン、２７  パイプ構造体、２８  排気口、２９  給気装置、２９  ヒーター列、２９ａ〜２９ｇ  第１〜第７ヒーター列、３０，３０ａ〜３０ｄ，１３０  ノズル付きヒーター、３１ａ，３１ｂ  外周部、３２  第１部材、３２ａ  上側第１部材、３２ｂ  下側第１部材、３３  第２部材、３３ａ  前側第２部材、３３ｂ  後側第２部材、３４  第３部材、３４ａ  前側第３部材、３４ｂ  後側第３部材、３５  第４部材、３５ａ  上側第４部材、３５ｂ  下側第４部材、３６ａ，３６ｂ  管状部材、３７，３７ａ，３７ｂ，１３７  赤外線透過露出面、３８  反射層、３９ａ〜３９ｆ  ノズル、４０，１４０  赤外線ヒーター、４１  フィラメント、４１ａ  電気配線、４２  内管、４３  ヒーター本体、４４，１４４  外管、４９  冷媒流路、５０  キャップ、５２  円筒部、５４  蓋、５５  ホルダー、５７  配線引出部、５８  流体出入口、５９  温度センサ、６０  電力供給源、６５  冷媒供給源、６７  開閉弁、６８  流量調整弁、７０  コントローラー、８０  固体フィルム、８１  ジグザグ部分、８４，８６  ロール、８７  搬送ローラー、８７ａ〜８７ｇ  第１〜第７搬送ローラー、９０ａ〜９０ｆ  封止部材、９１，９１ａ，９１ｂ  空間、９２，９２ａ，９２ｂ  空間，１４４ａ  ノズル。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年11月11日(2016.11.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近赤外線の少なくとも一部を透過し且つ内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下である固体フィルムの脱水を行う脱水装置であって、
前記固体フィルムの脱水を行うための脱水室と、
前記脱水室内に配置され、赤外線を含む電磁波を放出する発熱体と、３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収し該発熱体を覆う管と、を有する赤外線ヒーターと、
前記脱水室内で前記固体フィルムをジグザグに搬送する搬送手段と、
を備え、
前記赤外線ヒーターは、複数の列をなすように複数配置され、該複数の列は前記固体フィルムを挟むようにジグザグの重ね方向に並べて配置されている、
脱水装置。
【請求項２】
前記赤外線ヒーターの前記複数の列のうち１以上の列は、該列を構成する赤外線ヒーターのうち１以上が隣の列を構成する赤外線ヒーターに対して該重ね方向と垂直な方向にずれて配置されている、
請求項１に記載の脱水装置。
【請求項３】
前記赤外線ヒーターの前記複数の列は、前記固体フィルムのジグザグ部分の該重ね方向における外側の一方又は両方に配置された外側列を有し、該外側列を構成する赤外線ヒーターの１以上は、前記発熱体からみて前記固体フィルムのジグザグ部分とは反対側に、前記電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を反射する反射層を備えている、
請求項１又は２に記載の脱水装置。
【請求項４】
前記外側列は、前記固体フィルムのジグザグ部分の前記重ね方向における外側の両方に配置されており、該外側列を構成する赤外線ヒーターは、前記発熱体からみて前記固体フィルムのジグザグ部分とは反対側に、前記電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を反射する反射層を備えている、
請求項３に記載の脱水装置。
【請求項５】
近赤外線の少なくとも一部を透過し且つ内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下である固体フィルムの脱水を行う脱水装置であって、
前記固体フィルムの脱水を行うための脱水室と、
前記脱水室内に配置され、赤外線を含む電磁波を放出する発熱体と、３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収し該発熱体を覆う管と、を有する赤外線ヒーターと、
前記脱水室内で前記固体フィルムを搬送する搬送手段と、
を備え、
前記赤外線ヒーターは、前記搬送手段の搬送方向の下流側が密になる傾向に配置されている、
脱水装置。
【請求項６】
近赤外線の少なくとも一部を透過し且つ内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下である固体フィルムの脱水を行う脱水装置であって、
前記固体フィルムの脱水を行うための脱水室と、
前記脱水室内に配置され、赤外線を含む電磁波を放出する発熱体と、３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収し該発熱体を覆う管と、を有する赤外線ヒーターと、
前記脱水室内で前記固体フィルムを搬送する搬送手段と、
を備え、
前記赤外線ヒーターは、前記搬送手段の搬送方向の上流側が密になる傾向に配置されている、
脱水装置。
【請求項７】
近赤外線の少なくとも一部を透過し且つ内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下である固体フィルムの脱水を行う脱水装置であって、
前記固体フィルムの脱水を行うための脱水室と、
前記脱水室内に配置され、赤外線を含む電磁波を放出する発熱体と、３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収し該発熱体を覆う管と、を有する赤外線ヒーターと、
前記脱水室内で前記固体フィルムをジグザグに搬送する搬送手段と、
前記固体フィルムのジグザグ部分の該ジグザグの重ね方向における外側の一方又は両方に配置され、前記電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を反射する反射板と、
を備え、
前記赤外線ヒーターは、前記反射板と前記固体フィルムのジグザグ部分との間に配置されている、
脱水装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の脱水装置であって、
前記脱水室内に流体を送風可能な送風手段、
を備えた脱水装置。
【請求項９】
近赤外線の少なくとも一部を透過し且つ内部の水分含有量が０質量％超過１質量％以下である固体フィルムの脱水を行う脱水装置であって、
前記固体フィルムの脱水を行うための脱水室と、
前記脱水室内に配置され赤外線を含む電磁波を放出する発熱体と３．５μｍを超える波長の赤外線を吸収し該発熱体を覆う管とを有する赤外線ヒーターと、前記脱水室内に流体を送風可能であり前記固体フィルムに対して流体を送風可能な送風手段としての１以上のノズルと、を有するノズル付きヒーターと、
を備えた脱水装置。
【請求項１０】
前記ノズル付きヒーターは、
前記ノズルと、外部に露出し前記電磁波のうち少なくとも近赤外線の一部を透過して前記固体フィルムに照射可能な赤外線透過露出面と、を有し、前記赤外線ヒーターの周囲の少なくとも一部を覆う外周部と、
前記赤外線透過露出面を冷却する冷媒が流通可能な冷媒流路と、
を有する、
請求項９に記載の脱水装置。
【請求項１１】
前記脱水室内で前記固体フィルムをジグザグに搬送する搬送手段、
を備え、
前記ノズル付きヒーターは、前記赤外線ヒーターを１つ有し、前記ジグザグ部分の固体フィルムに挟まれて配置されており、自身を挟む前記固体フィルムのそれぞれに対して前記流体を送風可能となるように複数のノズルを有している、
請求項９又は１０に記載の脱水装置。
【請求項１２】
前記脱水室内は、真空以外の雰囲気である、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の脱水装置。
【請求項１３】
前記脱水室内は、露点が−６０℃以下の雰囲気である、
請求項１２に記載の脱水装置。
【国際調査報告】
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