ヒーターユニットおよび当該ヒーターユニットを備えるインクジェット塗布装置
【課題】有機溶剤等の揮発成分がヒーターユニット内部へ到達することを抑制する安全な構成であり、かつ、ヒーターユニットの周囲への熱伝播を抑制するヒーターユニットを提供する。
【解決手段】本発明のヒーターユニット１２は、被処理物を加熱する加熱空気を噴出する噴出口を先端に有するエアヒーター１と、エアヒーター１を格納する筐体とを備えている。上記筐体には、エアヒーター１が突出可能な突出口５ａが形成され、突出口５ａには突出口５ａの開閉状態を変更するシャッター５が備えられ、上記筐体内にはエアヒーター１を移動させることによって、突出口５ａおよびエアヒーター１の相対距離を変化させる移動機構２が配置されている。また、上記筐体には筐体内の温度上昇を抑制する冷却ガスを筐体内に導入させるための上部ガス導入口８および下部ガス導入口９、並びに、冷却ガスを筐体外へ排出させるためのガス排出口１０が形成されている。
【解決手段】本発明のヒーターユニット１２は、被処理物を加熱する加熱空気を噴出する噴出口を先端に有するエアヒーター１と、エアヒーター１を格納する筐体とを備えている。上記筐体には、エアヒーター１が突出可能な突出口５ａが形成され、突出口５ａには突出口５ａの開閉状態を変更するシャッター５が備えられ、上記筐体内にはエアヒーター１を移動させることによって、突出口５ａおよびエアヒーター１の相対距離を変化させる移動機構２が配置されている。また、上記筐体には筐体内の温度上昇を抑制する冷却ガスを筐体内に導入させるための上部ガス導入口８および下部ガス導入口９、並びに、冷却ガスを筐体外へ排出させるためのガス排出口１０が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒーターユニットおよび当該ヒーターユニットを備えるインクジェット塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の大型化が進み、これに伴って製造プロセスに使用する基板の大型化が進んでいる。液晶表示装置に関して言えば、使用される液晶用ガラス基板は第１０世代と呼ばれ、１辺の長さは３ｍ程度にまで及んでいる。
【０００３】
このような大型基板上の全域に亘って製造される多数の電子デバイス等を欠陥なく均一に製造することは極めて困難であり、局所的に発生する欠陥を修復する修復装置が重要となっている。
【０００４】
上記のような修復装置には、大型基板上の特定位置に精度良く修復処理が可能であることが要求される。修復方法は欠陥等の発生態様に応じて決定すべきであるが、例えば、絶縁層の局所的な欠陥により電気的な絶縁特性が確保できない場合にはケイ素化合物を含有する液体を塗布した後に焼成し、局所的な絶縁膜を形成する等の手法が考えられる。
【０００５】
特定位置に微小量の液体を塗布する装置としては、例えば、２軸直交タイプのガントリロボットにインクジェットユニットを搭載させたインクジェット塗布装置が特許文献１に開示されている。ガントリロボットは１０ミクロン以下程度の高精度の位置決め動作を行うことが可能であり、微細エリアに特定して薄膜を形成することができ、欠陥の修復動作等に好適に使用できる。
【０００６】
また、上記の絶縁膜を形成する液体のケイ素化合物成分として、スピンオングラスに用いられる成分などが挙げられるが、ここでは詳細な説明を省略する。
【０００７】
ところで、絶縁膜形成のみならず、一般に液体塗布によって薄膜を形成する手法の場合には液体を乾燥固化、或いは焼成処理を必要とする場合が多い。
【０００８】
一般的には焼成を目的とするベーク炉を準備するが、大型基板を収容するには当然大型のベーク炉が必要となる。したがって、修復箇所が数点程度の少数であれば、局所的に焼成する手段を採用する方が装置コスト、フットプリント等の面で得策と考えられる。
【０００９】
局所的に焼成する手段を採用する場合、特に、上記２軸の移動手段を有するインクジェット塗布装置に、局所加熱を行うためのヒーターユニットを搭載すれば、局所的な液体の塗布と焼成とを同一の装置で行うことが可能となる。その結果、低コストでフットプリントを抑えて一連の修復処理を行うことが可能となる。
【００１０】
ヒーターユニットに用いるヒーターとしては、一般的にはランプ加熱方式が挙げられるが、以下に示す課題が考えられる。すなわち、焼成対象がガラス基板など透明材料の場合には、ランプ波長が赤外域であっても基板を透過する成分が無視できず、ガラス基板を載置するステージを加熱してしまう。そして、当該ステージからの伝熱によりガラス基板が昇温する。ここで、ステージには基板を真空吸着して保持するための吸着孔等が設けられており、局所的には不均一な構造体であるため基板への伝熱も均一ではありえない。従って、焼成温度が局所的に分布してしまう。
【００１１】
よって、塗布した液体は直接的に加熱される方が良く、抵抗加熱などによって昇温したヒーターによりエアを加熱し、該加熱されたエアを噴出して被処理物を加熱するエアヒーターを用いることが考えられる。エアヒーターは高温のエアを被処理物へ噴出して加熱処理を行うため、塗布した液体を直接加熱することが可能である。インクジェット塗布装置に搭載する上では極力小型のエアヒーターが好ましく、例えば、特許文献２には半田付けなどに使用される、棒状の小型エアヒーターが開示されている。
【００１２】
小型のエアヒーターを採用したヒーターユニットであれば、２軸の移動手段上にインクジェットユニットと共に搭載することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−３１９８５８号公報（２００７年１２月１３日公開）
【特許文献２】特開平６−３０４７４７号公報（１９９４年１１月１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記のようにエアヒーターを用いたヒーターユニットと、インクジェットユニットとを共にガントリに搭載するような構成を採用するに際しては、以下に示す種々の課題がある。
【００１５】
まず、エアヒーターは、抵抗加熱タイプのヒーターに通電を行うため、所望とする設定温度のエアを安定に噴出するまでには、一定の所要時間が必要となる。所望とする基板加熱の方法にもよるが、噴出するエアのエア温度を一定として焼成を行うことが要求される場合には、エアヒーターを別ポジションにて通電開始させてエアが所定温度に到達するまでエアの噴出を待機させる機能が必要となる。
【００１６】
また、エアヒーターが抵抗加熱源を有するに対し、インクジェットユニットが有機溶剤を主成分とする液体（インク）を吐出するユニットであるため、引火の危険性があり、エアヒーターの高温部には有機溶剤の揮発成分が到達しない配慮が要求される。
【００１７】
一方、インクジェット塗布装置等で使用するガントリロボットの位置精度を高く維持するためには、搭載するインクジェットユニットおよびヒーターユニットは小型軽量である必要がある。このため、ヒーターユニットとインクジェットユニットとは極力近い位置に配置する設計が要求される。
【００１８】
しかし、エアヒーターは抵抗加熱源を有するために自身が高温になるとともに、高温のエアを噴出するためにヒーターユニット全体が昇温する構造である。そして該ヒーターユニットをインクジェットユニットに固定するインクジェットベース板などの部材を通じた伝熱によりインクジェットユニットも昇温することになる。そしてインクジェットヘッドを保持する保持部材の温度が変化すると、熱膨張によりインクジェットヘッドのノズル位置が変動する問題を引き起こす。
【００１９】
例えば、上記保持部材がアルミニウムから成ると仮定し、１０ｃｍに亘って３℃の温度変化が生じる場合は、約７ミクロンの膨張が生じる。このため、インクジェットヘッドのノズル位置がずれることによりインクジェット塗布装置の位置決め精度が大幅に低下することとなる。なお、上記の例では単純に均等に熱膨張した場合のみを考慮したが、現実には保持部材の形状や材料が異なることなどから捩れなどの成分も発生してさらなる精度低下を引き起こすおそれがある。
【００２０】
従って、ヒーターユニットに関して、発生する熱量を効果的に排出すること、および、インクジェットユニットなどの周辺の構成部材への伝熱を極力抑制することが小型軽量化と同時に要求される。
【００２１】
さらにまた、エアヒーターを採用して焼成処理を行う場合、エアヒーターに近接して配置することが要求されるインクジェットヘッドのノズル付近のインクが乾燥および固化する課題もある。
【００２２】
本発明は係る課題を鑑みてなされたものであり、インクジェット塗布装置等に搭載可能なヒーターユニットであって、有機溶剤等の揮発成分が当該ヒーターユニット内部へ到達することを抑制する安全な構成であり、かつ、ヒーターユニットの周囲への熱伝播を抑制するヒーターユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明のヒーターユニットは、上記課題を解決するために、被処理物を加熱する加熱空気を噴出するエア噴出口を先端に有するエアヒーターと、上記エアヒーターを格納する筐体とを備えるヒーターユニットにおいて、上記筐体には、上記エア噴出口が突出可能な突出口が形成され、上記突出口には、突出口の開閉状態を変更する第１蓋部が備えられており、上記筐体内には、上記エアヒーターを移動させることによって、上記突出口およびエアヒーターの相対距離を変化させる移動手段が配置され、上記筐体には、筐体内の温度上昇を抑制する冷却ガスを筐体内に導入させるためのガス導入口、および、冷却ガスを筐体外へ排出させるためのガス排出口が形成されていることを特徴としている。
【００２４】
上記の発明によれば、エアヒーターが筐体に格納されている状態において、第１蓋部によって突出口を閉じることができる。また、ガス導入口から冷却ガスが筐体に導入されるため、筐体内の圧力は外部よりも高くなり、筐体の外部から有機溶剤等の揮発成分が筐体内部へ到達することを抑制できる。このため、安全な構成を実現することができる。
【００２５】
さらに、上記構成によれば、エアヒーターが筐体に格納されている状態において、冷却ガス導入口から筐体内へ冷却ガスが導入され、排出口から冷却ガスが排出されるため、筐体内の熱を排熱することができる。このため、エアヒーターから周囲の部材への熱伝播を抑制するヒーターユニットを提供することが可能である。
【００２６】
また、本発明のヒーターユニットでは、上記移動手段には、移動手段によってエアヒーターが移動すると共に移動して複数のガス導入口の開閉状態を変更する第２蓋部が配置されていることが好ましい。
【００２７】
上記の発明によれば、第２蓋部に複数のガス導入口の開閉状態が変更されることができる。すなわち、第２蓋部の移動によって、冷却ガスが導入されるガス導入口が変更されることとなる。筐体内には、部分的に高温になる箇所が生じ得るが、上記のように冷却ガス流路が変更されることによって、冷却ガスをより広範囲に導入することができ、排熱効率がさらに向上されたヒーターユニットを提供することができる。
【００２８】
また、本発明のヒーターユニットでは、上記エアヒーターが上記筐体に格納されている待機状態と、上記移動手段によって、上記エア噴出口が上記突出口から筐体外へ位置している処理状態とにおいて、上記複数のガス導入口のうち少なくとも１つの開閉状態が異なることが好ましい。
【００２９】
上記待機状態および処理状態では、ヒーターユニットから発生する熱量の発生態様が大きく異なる。このような両状態に関して冷却ガス流路を変更することによって、排熱効率を非常に大きく向上させることができる。
【００３０】
また、本発明のヒーターユニットでは、上記待機状態において、加熱空気が移動するエア流路と、ガス導入口から導入される冷却ガスが移動する冷却ガス流路とが交差するように、上記ガス導入口およびガス排出口が形成されており、上記ガス導入口が、開口状態になっていることが好ましい。
【００３１】
これにより、高温の加熱空気が流れるエア流路に対して開口状態となっているガス導入口から冷却ガスを直接導入することができる。このため、筐体内の最も温度の高い箇所に対して、冷却ガスが速やかに導入され、筐体内の温度上昇を非常に効率的に抑制することができる。すなわち、ヒーターユニットの周囲への熱伝播を、非常に効率的に抑制することができる。
【００３２】
また、本発明のヒーターユニットでは、上記エア流路と交差する上記冷却ガス流路へ冷却ガスを導入するガス導入口に対向する位置にガス排出口が形成されていることが好ましい。
【００３３】
このため、冷却ガス流路は、ガス導入口およびガス排出口間に位置することとなる。したがって、エア流路および冷却ガス流路の交差する位置にて加熱空気と合流した冷却ガスは、速やかにガス排出口から排出される。したがって、発生する熱量を効率的に外部へ排出することが可能となる。
【００３４】
また、本発明のヒーターユニットでは、上記筐体が、微小液滴を吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットユニットに固定される固定部材を含んでおり、上記固定部材は、上記ガス導入口へ冷却ガスを供給するガス供給経路の少なくとも一部を形成することが好ましい。
【００３５】
これにより、ガス排出口からの排熱に加えて、上記固定部材へ冷却ガスが通じるため固定部材を空冷することができる。したがって、固定部材を通じて、インクジェットユニットへ熱伝導する熱量を非常に低く抑えることが可能なヒーターユニットを提供することができる。なお、当該ヒーターユニットを備えるインクジェット塗布装置によれば、特に非常に高い位置精度での液滴塗布が要求される場合などに、熱膨張などによってインクジェットヘッドの位置ずれ量を抑制させる効果を得ることができる。
【００３６】
本発明のインクジェット塗布装置は、上記ヒーターユニットと、微小液滴を吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットユニットとを備え、上記ヒーターユニットおよびインクジェットユニットが連結されていることを特徴としている。
【００３７】
当該インクジェット塗布装置は、本発明に係るヒーターユニットを備えるため、ヒーターユニットは有機溶剤等の揮発成分に対して安全である。それゆえ、エアヒーターから周囲の部材への熱伝播を抑制することが可能な、インクジェット塗布装置を提供することができる。
【００３８】
本発明のインクジェット塗布装置では、上記インクジェットユニットはインクジェットヘッドを昇降させる昇降手段を備えることが好ましい。
【００３９】
上記の構成によれば、インクジェットヘッドが微小液滴の塗布処理を終了した後に、昇降手段によってインクジェットヘッドを上昇させて退避させることが可能である。これにより、エアヒーターから噴出される加熱ガスがインクジェットヘッドに到達することを抑制できる。つまり、インクジェット塗布装置の安全性、および正常な動作が可能な状態での保持性能を向上させることが可能である。
【００４０】
本発明のインクジェット塗布装置では、前記インクジェットユニットは、インクジェットヘッドのノズル部を保湿するノズル保湿手段を備えることが好ましい。
【００４１】
上記ノズル保湿手段によって、インクジェットヘッドのノズル部を保湿することができる。すなわち、上記ノズル部でのインクの乾燥および固化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明のヒーターユニットは、以上のように、筐体には、エアヒーターのエア噴出口が突出可能な突出口が形成され、上記突出口には、突出口の開閉状態を変更する第１蓋部が備えられており、上記筐体内には、上記エアヒーターを移動させることによって、上記突出口およびエアヒーターの相対距離を変化させる移動手段が配置され、上記筐体には、筐体内の温度上昇を抑制する冷却ガスを筐体内に導入させるためのガス導入口、および、冷却ガスを筐体外へ排出させるためのガス排出口が形成されているものである。
【００４３】
それゆえ、エアヒーターが筐体に格納されている状態において、第１蓋部によって突出口を閉じることができ、ガス導入口から冷却ガスが筐体に導入されるため、筐体内の圧力は外部よりも高くなり、筐体の外部から有機溶剤等の揮発成分が筐体内部へ到達することを抑制することができる。このため、安全な構成を実現することができる。さらに、エアヒーターが筐体に格納されている状態において、冷却ガス導入口から筐体内へ冷却ガスが導入され、排出口から冷却ガスが排出されるため、筐体内の熱を排熱することができる。このため、エアヒーターから周囲の部材への熱伝播を抑制するヒーターユニットを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１（ａ）は、本実施の形態に係るエアヒーターが筐体内に格納されている状態を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、本実施の形態に係るエアヒーターが下方に移動された状態を示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、本実施の形態に係るエアヒーターが筐体内に格納されている状態を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、本実施の形態に係るエアヒーターが下方に移動された状態を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態に係るインクジェット塗布装置を示す斜視図である。
【図４】本実施の形態に係るインクジェット塗布装置が備えるインクジェットユニットの内部構造を示す透過斜視図である。
【図５】本実施の形態に係るヒーターユニットの変形例を示す断面図である。
【図６】本実施の形態に係るヒーターユニットの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明の一実施形態について図１ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態は、特許請求の範囲に記載された発明に関する例示であり、特許請求の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、明細書の記載でなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の範囲に属する全ての変更を含むものである。
【００４６】
〔ヒーターユニットの構成〕
図１（ａ）はエアヒーター１が移動機構（移動手段）２によって上方に配置された状態でヒーターユニット１２の筐体内に格納されている状態を示す断面図である（待機状態）。一方、図１（ｂ）はシャッター５を開いて開口させた状態でエアヒーター１を移動機構２により下方に配置した状態を示す断面図である。
【００４７】
図１（ａ）に示すように、エアヒーター１は、ヒーターユニットベース板３、底板４およびカバー６から構成される筐体に格納されている。筐体内の固定板３ａには移動機構２が固定されており、移動機構２は蓋材１１と接続されている。また、蓋材１１は、エアヒーター１と連結されている。
【００４８】
また、上記筐体には、エアヒーター１の長軸方向に対向する位置に、エアヒーター１のエア噴出口が突出可能な突出口５ａが形成されており、ヒーターユニットベース板３にはガス供給口７が、カバ−６にはガス排出口１０がそれぞれ形成されている。筐体外側には突出口５ａに対してシャッター（第１蓋部）５が備えられている。上記エア噴出口は、被処理物を加熱する加熱空気を噴出するものである。
【００４９】
エアヒーター１は、筐体外部の突出口５ａに沿った位置に配置される被処理物を加熱空気によって加熱できればよく、公知のエアヒーターを用いることができる。例えば、インフリッヂ工業株式会社製スーパーエアヒーターＳＥＮ、有限会社フィンテック製熱風ヒーターＳＡＨなどを挙げることができる。
【００５０】
上記エアヒーター１は、蓋材（第２蓋部）１１を介して移動機構２に接続されている。移動機構２は、蓋材１１に連結する軸部分が移動機構２の筐体内部へ移動することによって、図１（ｂ）に示すようにエアヒーター１を突出口５ａの方向へ移動させることができる。
【００５１】
エアヒーター１の上方には空気を供給する柔軟な配管（点線により図示）が接続されており、図示しない開閉弁によりエアヒーター１に空気を導入することができる。なお、本実施の形態に係るヒーターユニット１２において、エアヒーター１の加熱した空気を噴出するエア噴出口は、エアヒーター１の下方（先端）に配置されている。
【００５２】
ガス供給口７には、図示しない冷却ガス配管がヒーターユニット１２の外部から接続されている。さらに、ヒーターユニットベース板３には、ガス供給口７から筐体内部へ冷却ガスが導入されるガス流路が設けられており、ガス流路は、上部ガス導入口（ガス導入口）８および下部ガス導入口（ガス導入口）９に繋がっている。また、下部ガス導入口９およびガス排出口１０は対向する位置に配置されている。
【００５３】
なお、上記冷却ガスは、筐体内の温度上昇を抑制することができればよく、例えば、アルゴンなどの不活性ガス、空気、窒素などを用いることができる。
【００５４】
ヒーターユニット１２では、ガス供給口７は１箇所形成されているが、複数形成されていてもよい。しかしながら、図１（ａ）のように、蓋材１１が備えられている場合、上部ガス導入口８および下部ガス導入口９の一方は、蓋材１１にて覆われ得る。図１（ｂ）のように、下部ガス導入口９が蓋材１１によって覆われると、蓋材１１によって覆われていない上部ガス導入口８から冷却ガスの大部分が筐体に導入されることとなる。すなわち、ガス供給口７が、上部ガス導入口８および下部ガス導入口９の両方に連結されているため、ガス流路にて内圧が不要に上昇することを回避することができる。
【００５５】
ヒーターユニット１２では、エアヒーター１が筐体内に格納された状態において、エアヒーター１にて加熱された加熱空気が移動するエア流路は、エアヒーター１のエア噴出口から突出口５ａに向かう方向Ａに沿って形成される。一方、下部ガス導入口９から導入される冷却ガスが移動するガス流路は、下部ガス導入口９からガス排出口１０へ向かう方向Ｂに沿って形成される。
【００５６】
本構成によれば、高温の加熱空気が流れるエア流路に対して、開口状態になっている下部ガス導入口９から冷却ガスを直接導入することができる。このため、筐体内の最も温度の高い箇所に対して、冷却ガスが速やかに導入され、筐体内の温度上昇を非常に効率的に抑制することができる。すなわち、ヒーターユニット１２の周囲への熱伝播を非常に効率的に抑制することができる。なお、下部ガス導入口９が「開口状態になっている」とは、「主たるガス導入口となっている」と換言することができる。
【００５７】
また、ヒーターユニット１２では、上記エア流路と交差する上記ガス流路に位置する下部ガス導入口９に対向する位置にガス排出口１０が形成されている。このため、図１（ａ）に示すように、冷却ガス流路は、上部ガス導入口８およびガス排出口１０間に位置することとなる。したがって、エア流路および冷却ガス流路の交差する位置にて加熱空気と合流した冷却ガスは、速やかにガス排出口１０から排出される。したがって、発生する熱量を効率的に外部へ排出することが可能となる。
【００５８】
ヒーターユニット１２は、図１（ａ）のように、エアヒーター１を移動機構２によって筐体内に移動させ格納することができる。そして、エアヒーター１が筐体に格納されている状態において、シャッター５は突出口５ａを覆っている。また、ガス供給口７を通して、主に下部ガス導入口９から冷却ガスが筐体に導入されるため、筐体内の圧力は外部よりも高くなり、筐体の外部から有機溶剤等の揮発成分が筐体内部へ到達することを抑制することができる。このため、安全な構成のヒーターユニットを実現することができる。
【００５９】
さらに、上記構成によれば、エアヒーター１が筐体に格納されている状態において、筐体内へ冷却ガスが導入され、ガス排出口１０から排出されるため、筐体内の熱を排熱することができる。このため、エアヒーター１から周囲の部材への熱伝播を抑制するヒーターユニット１２を提供することが可能である。
【００６０】
ヒーターユニット１２では、筐体が上記のように、ヒーターユニットベース板３、底板４およびカバー６から構成されている。しかしながら、筐体は、ヒーターユニット１２を格納し、突出口５ａ等の開口部が形成されていればよく、ヒーターユニットベース板３、底板４およびカバー６による構成だけに限定されない。例えば、底板４およびカバー６を一体的に構成し、後にヒーターユニットベース板３と組み合わせることによって筐体を構成してもよい。
【００６１】
次に、図１（ｂ）のヒーターユニット１２の状態は、エアヒーター１によって加熱された空気をヒーターユニット１２の下方へ噴出するためのであり、本状態においてヒーターユニット１２の下方に被処理物を配置して加熱処理を行う。
【００６２】
図１（ｂ）に示すように、ヒーターユニット１２は、エアヒーター１のエア噴出口を突出させるべく、移動機構２によって突出口５ａの方向へ移動されている。すなわち、移動機構２は、突出口５ａおよびエアヒーター１の相対距離を変化させている。上記ヒーターユニット１２の移動に伴い、蓋材１１も同時に移動している。
【００６３】
ところで、エアヒーター１が上方に位置している待機状態（図１（ａ）を参照）では、上部ガス導入口８は蓋材１１によって開口が狭まり、主たる冷却ガスの導入口は下部ガス導入口９である。一方、エアヒーター１が下方に位置している処理状態（図１（ｂ）を参照）では、下部ガス導入口９が蓋材１１によって開口が狭まり、主たる冷却ガスの導入口は蓋材１１に覆われていない上部ガス導入口８となる。すなわち、図１（ａ）の待機状態と、図１（ｂ）の処理状態とにおいて、上部ガス導入口８および下部ガス導入口９の蓋材１１による被覆状態は異なっている。
【００６４】
ヒーターユニット１２では、上記のように移動機構２によってエアヒーター１が移動すると共に、蓋材１１が移動して上部ガス導入口８および下部ガス導入口９の開閉状態が変更される。このように、両ガス導入口の開閉状態が変更されることによって、冷却ガス流路が変更される。筐体内には、部分的に高温になる箇所が生じ得るが、上記のように冷却ガス流路が変更されることによって、冷却ガスをより広範囲に導入することができ、排熱効率を向上させることができる。
【００６５】
また、上記冷却流路の変更は、上記のように、熱量の発生態様が大きく異なる両状態においてなされていることが好ましい。上記の両状態に関して冷却ガス流路を変更することによって、排熱効率を非常に大きく向上させることができる。
【００６６】
ヒーターユニットの変形例として、図２に示すヒーターユニット１２ａのように、ヒーター１およびこれを固定保持する機構部品類が、上部ガス導入口８および下部ガス導入口９の付近に配置され、エアヒーター１によって開閉状態が変更するような配置であってもよい。
【００６７】
図２を用いて、具体的な構成を説明する。図２（ａ）はエアヒーター１が移動機構（移動手段）２によって上方に配置された状態でヒーターユニット１２の筐体内に格納されている状態を示す断面図である（待機状態）。一方、図２（ｂ）はシャッター５を開いて開口させた状態でエアヒーター１を移動機構２により下方に配置した状態を示す断面図である。
【００６８】
図２（ａ）はエアヒーター１が上方に配置されている状態であり、上部ガス導入口８がエアヒーター１を保持固定する機構部品により遮蔽されており、相対的に開口状態にある下部ガス導入口９が主たるガス導入口となる。また、図２（ｂ）はエアヒーター１が下方に降りた状態であり、下部ガス導入口９がエアヒーター１によって遮蔽され、相対的に開口状態にある上部ガス導入口８が主たるガス導入口となっている。ガス導入口の変更は異なるものの、排熱効率を向上させる効果は図１と同じであるため、排熱に関する説明を省略する。
【００６９】
なお、本発明に係るヒーターユニットでは、ガス導入口（上部ガス導入口および下部ガス導入口）は少なくとも１箇所形成されていれば、筐体内に冷却ガスを導入することができ、ヒーターユニットの周囲への熱伝播を抑制することが可能である。ガス導入口が１箇所である場合、蓋材１１は不要である。しかしながら、排気効率の観点から、ガス導入口は３箇所以上設けられていてももちろんよい。
【００７０】
〔インクジェット塗布装置〕
次に、本実施の形態に係るインクジェット塗布装置１４について説明する。図３は、インクジェット塗布装置１４を示す斜視図である。図３に示すように、インクジェット塗布装置１４は、基板１５を載置するステージ１６、基板１５にインクを吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットユニット１３、ヒーターユニット１２ｂ、インクジェットユニット１３をｘ軸方向に移動させる駆動部１７ａ、および、インクジェットユニット１３をｙ軸方向に移動させる駆動部１７ｂを備えている。
【００７１】
また、図４は、図３におけるインクジェットユニット１３の内部構造を示す透過斜視図である。図４に示すように、インクジェットユニット１３は、インクジェットヘッド１８、インクジェットヘッド１８を上下方向に昇降させる昇降機構（昇降手段）１９を基本構成とし、さらにノズル保湿部（ノズル保湿手段）２０が、ノズル保湿部２０を駆動させるノズル保湿部駆動機構２１上に搭載されている。
【００７２】
さらに、インクジェットユニット１３に隣接してヒーターユニット１２ｂが配置されており、昇降機構（昇降手段）１９が設置されているインクジェットユニットベース板（固定部材）２２の裏面にヒーターユニット１２ｂのヒーターユニットベース板３が固定されている。上記ヒーターユニット１２ｂとインクジェットユニット１３とは連結されている。
【００７３】
なお、図４に示す配置構成においては、ヒーターユニット１２へ冷却ガスを導入するためのガス供給口７に図示しない冷却ガス配管が接続できるように、インクジェットユニットベース板２２にはガス供給口２３が設けられている。これによりガス供給口２３を通じて上記冷却ガス配管がヒーターユニット１２ｂへと接続可能である。上記のように、図１にて説明したヒーターユニット１２とは異なり、ガス供給口７は、ヒーターユニットベース板３に設けられていない構成とすることもできる。
【００７４】
インクジェットユニット１３に連結されたヒーターユニット１２ｂについて、以下説明する。図５は、ヒーターユニット１２ｂを示す断面図である。ヒーターユニット１２ｂは、ヒーターユニット１２と基本的な構成が同じであり、共通する部材については同一の部材番号を付してその説明を省略する。ヒーターユニット１２ｂの筐体は、微小液滴を吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットユニットに固定されるインクジェットユニットベース板２２を含んでおり、インクジェットユニットベース板２２は、ガス導入口である上部ガス導入口８および下部ガス導入口９へ冷却ガスを供給するガス供給経路の少なくとも一部を形成している。
【００７５】
上記の構成によれば、ヒーターユニット１２ｂが待機状態となった際に、エアヒーター１が空気を加熱するに従って、筐体内に加熱空気が生じる。しかしながら、ガス排出口１０からの排熱に加えて、ガス供給口２３から供給される冷却ガスがインクジェットユニットベース板２２を空冷することができる。これらの作用によって、インクジェットユニットベース板２２を通じて、熱伝導する熱量を非常に低く抑えることが可能である。従って、インクジェット塗布装置１４によれば、特に高精度の位置精度で液滴塗布が要求される場合などに、熱膨張などによってインクジェットヘッド１８の位置ずれ量を抑制させる効果を得ることができる。
【００７６】
或いは、図６のヒーターユニット１２ｃのように、ガス供給口２３は複数あってもよい。図６は、ヒーターユニット１２ｃを示す断面図である。図６においてはガス供給口２３が上下２箇所配置され、点線で示すガス経路が分岐して２箇所のガス供給口２３にそれぞれ接続されている。
【００７７】
次に、図３および図４を参照して、インクジェット塗布装置１４の処理動作を説明する。図示しないコントロールユニットからの制御信号に基づいて、ｘ軸方向に移動させる駆動部１７ａおよびｙ軸方向に移動させる駆動部１７ｂが駆動してインクジェットヘッド１８が移動し、所望の処理位置上、すなわち、基板１５上の被処理物の位置上となるようにインクジェットユニット１３が移動する。上記コントロールユニットは、ＣＰＵ（central controlling unit）などから構成された公知の制御ユニットを用いることができる。
【００７８】
このとき、エアヒーター１およびインクジェットヘッド１８は待機状態にある。すなわち、エアヒーター１は移動機構２に、インクジェットヘッド１８は昇降機構１９にそれぞれ移動されてヒーターユニット１２およびインクジェットユニット１３内に格納されている。なお、インクジェットユニット１３においては、ノズル保湿部２０がインクジェットヘッド１８下面のノズル部（図示せず）付近へとノズル保湿部駆動機構２１により移動することができる。ノズル保湿部２０がインクジェットヘッド１８に対向する位置に設置されることによって、上記ノズル部でのインクの乾燥および固化を抑制することができる。
【００７９】
本実施の形態に係るノズル保湿部２０は、特に限定されるものではなく、例えば、インクジェットヘッド１８で使用されるインクの主溶媒を蓄える構造物であって、インクジェットヘッド１８のノズル面と対向する位置において、上記主溶媒蒸気が発生する機能を有していればよい。例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）スポンジ等の多孔質部材を溶媒吸収部材としてノズル保湿部２０に配置し、該溶媒吸収部材に主溶媒を蓄えて上部から蒸気が発生する構造を用いればよい。また、上記主溶媒を定期的に供給するための配管および溶媒供給システムを別に備えていてもよいし、上記溶媒吸収部材下に溶媒貯留空間が設けられた溶媒を溜め込む構造を備え、溶媒補給の頻度を下げる構造としてもよい。上記ノズル保湿部２０によってインクジェットヘッド１８のノズル部を保湿する保湿方法は、インクジェット技術に係る公知の保湿手法を用いればよい。また、必要に応じて予備吐出の検査を行うことのできる機能をノズル保湿部２０に付与してもよい。
【００８０】
そして、インクジェットユニット１３が所望の位置に移動した後に、昇降機構１９を用いて、インクジェットユニット底板２４の開口部２５から下方へインクジェットヘッド１８を降下させて、図示しないインク供給システムによりインクをインクジェットヘッド１８へ供給するとともに、インクジェットヘッド１８を動作することにより、基板１５へ微小液滴を吐出して所望の塗布動作を行う。
【００８１】
上記インクジェットヘッド１８を用いた塗布動作が完了した後は、再度待機状態に戻せばよい。すなわちインクジェットヘッド１８を再度上昇させ、ノズル保湿部２０をインクジェットヘッド１８のノズル面付近に対向するように配置させておく。
【００８２】
一般的なインクジェット技術においては、インクジェットヘッドと基板等の対象物とのギャップは１ｍｍ以下程度の狭ギャップに設定した状態で微小液滴を吐出する。この状態でエアヒーターから高温のガスを基板上の被処理物に吹き付けた場合、高温のガスがインクジェットヘッドへと到達して引火の危険がある、或いはインクジェットヘッドのノズル付近のインクが乾燥して正常な吐出動作が可能な状態を保持することができない、という問題が発生し得る。
【００８３】
インクジェット塗布装置１４では、インクジェットヘッド１８を昇降させる昇降機構１９を備えており、インクジェットヘッド１８が微小液滴の塗布処理を終了した後にインクジェットヘッド１８を上昇させて退避させることが可能である。これにより、エアヒーター１から噴出される高温のガスがインクジェットヘッドに到達することを抑制することができる。つまり、インクジェット塗布装置１４の安全性、および正常な動作が可能な状態での保持性能を向上させることが可能である。
【００８４】
かかる待機状態へ戻る動作と並行して、或いは動作が完了した後に、ｘ軸方向に移動させる駆動部１７ａ、ｙ軸方向に移動させる駆動部１７ｂによりエアヒーター１を上記液滴塗布位置上に配置させる。
【００８５】
また、上記移動動作と並行して、或いは動作が完了した後に、ヒーターユニット１２のエアヒーター１にエアを供給すると共に、エアヒーター１への通電を開始させ、温度上昇させる。
【００８６】
エアヒーター１から噴出させる加熱空気は、エア噴出口付近に設置された図示しない熱電対により温度を計測し、通電量を制御することで所望とする設定温度に到達させ、温度を保持させる。そして噴出する空気が所定の温度に到達して安定した後に、シャッター５を動作させて開口状態とし、ついで移動機構２によりエアヒーター１を降下させる。上記操作は、熱電対の温度に係る出力信号を受信した上記図示しないコントロールユニットによって制御がなされる。
【００８７】
これにより、塗布した微小液滴に対して所定温度に加熱した熱風を吹き付けることができ、上記微小液滴を加熱して溶質成分の焼成を行うことができる。なお、ヒーターユニット１２に導入する冷却ガスは、ガス供給口２３から常時供給しておけばよい。以上のように本実施の形態に係るインクジェット塗布装置１４においては、インクジェットヘッド１８による微小液滴の特定位置への高精度の塗布動作と、塗布した微小液滴をエアヒーター１により直接的に焼成する動作との２つの処理動作を行うことが可能となる。
【００８８】
上記のように液滴の塗布動作は、インクジェットヘッド１８によって行う。一方、塗布動作の間、基板１５上にインクの主要な溶媒成分が揮発して蒸気濃度が高くなっている状態では、エアヒーター１をヒーターユニット１２ｂ内に格納して退避させておくことができる。
【００８９】
ここで、ヒーターユニット１２ｂに冷却ガスを常時供給しておけば、ヒーターユニット１２ｂの内部は、圧力が外部よりも常に高くなり、外部へとガスが流れ出ることとなる。つまり、ヒーターユニット１２ｂに対して加圧防爆を施していることになるので、上記インクの主要な溶媒成分がヒーターユニット１２ｂの内部に侵入することを抑制する効果がある。
【００９０】
また、上記の一連の処理動作においてはエアヒーター１をヒーターユニット１２ｂ内に格納した状態にて、エアヒーター１への通電を開始する。このような通電を従来のエアユニットで行った場合、エアヒーターから徐々に高温のガスがヒーターユニット１２ｂの内部に噴出する事態が発生することが想起される。
【００９１】
しかしながら、本実施の形態に基づくヒーターユニット１２ｂにおいては、以下に示す効果により、効果的に熱量を排熱する或いは、伝熱による周辺の構造物への熱伝導を抑制する効果がある。
【００９２】
すなわち、本実施の形態に基づくヒーターユニット１２ｂでは、エアヒーター１が格納されている状態で、冷却ガスは下部ガス導入口９を主たるガス導入口としてヒーターユニット１２内に導入される。このとき、冷却ガスのガス流路は下部ガス導入口９に対向して配置されるガス排出口１０へと直線的に形成される。エアヒーター１から噴出される高温のエアが形成する流路は、冷却ガスの冷却ガス流路と交差して、加熱空気と冷却ガスとの混合が生じ、ガス温度を低下させる。
【００９３】
さらに、エアヒーター１から噴出する高温の加熱空気の流量よりも十分に多量の冷却ガスを導入すれば、冷却ガスのガス流路をほぼ変化させず、冷却ガスをガス排出口１０に到達させて外部に排出することができる。つまり、冷却ガスによって、エアヒーター１から噴出する高温のガスを短距離でガス排出口１０へと押し流して外部に放出することができるので、排熱の効果が高く、ヒーターユニット１２ｂの温度上昇を抑制させることができる。
【００９４】
また、エアヒーター１を降下させて焼成処理を行っている状態では、主たるガス導入口として上部ガス導入口８から冷却ガスがヒーターユニット１２内に導入される。本処理状態では、エアヒーター１から噴出する高温の加熱空気はヒーターユニット１２ｂの外部に放出されるので、ヒーターユニット１２の温度を上昇させる熱量成分として無視してよい。本処理状態では、エアヒーター１の抵抗加熱部が配置される付近の筒側面部が主要な熱量発生部となる。
【００９５】
本実施例に基づくヒーターユニット１２では上部ガス導入口８から導入された冷却ガスは、エアヒーター１の長手方向に沿って下方に進み、ガス排出口１０から放出されるので、上記主要な熱量発生部に沿って冷却ガスを流すことで効果的に排熱することが可能となる。またヒーターユニット１２内の空間の温度分布としては、上部空間の温度が高くなるが、本状態により、効率的に排熱を行うことが可能である。
【００９６】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、液晶ディスプレイなどの大型基板上に多量の電子デバイスを製造する工程に適用することができ、特に少量の欠陥の修復動作として特定箇所に微小液滴の塗布と該液滴の乾燥、焼成とを必要とする工程に、好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１ エアヒーター
２ 移動機構（移動手段）
３ ヒーターユニットベース板（筐体）
４ 底板（筐体）
５ シャッター（第１蓋部）
５ａ 突出口
６ カバー（筐体）
７ ガス供給口
８ 上部ガス導入口
９ 下部ガス導入口
１０ ガス排出口
１１ 蓋材（第２蓋部）
１２・１２ａ・１２ｂ・１２ｃ ヒーターユニット
１３ インクジェットユニット
１４ インクジェット塗布装置
１５ 基板
１６ ステージ
１７ａ ｘ軸方向に移動させる駆動部
１７ｂ ｙ軸方向に移動させる駆動部
１８ インクジェットヘッド
１９ 昇降機構（昇降手段）
２０ ノズル保湿部（ノズル保湿手段）
２１ ノズル保湿部駆動機構
２２ インクジェットユニットベース板
２３ ガス供給口
２４ インクジェットユニット底板
２５ 開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒーターユニットおよび当該ヒーターユニットを備えるインクジェット塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の大型化が進み、これに伴って製造プロセスに使用する基板の大型化が進んでいる。液晶表示装置に関して言えば、使用される液晶用ガラス基板は第１０世代と呼ばれ、１辺の長さは３ｍ程度にまで及んでいる。
【０００３】
このような大型基板上の全域に亘って製造される多数の電子デバイス等を欠陥なく均一に製造することは極めて困難であり、局所的に発生する欠陥を修復する修復装置が重要となっている。
【０００４】
上記のような修復装置には、大型基板上の特定位置に精度良く修復処理が可能であることが要求される。修復方法は欠陥等の発生態様に応じて決定すべきであるが、例えば、絶縁層の局所的な欠陥により電気的な絶縁特性が確保できない場合にはケイ素化合物を含有する液体を塗布した後に焼成し、局所的な絶縁膜を形成する等の手法が考えられる。
【０００５】
特定位置に微小量の液体を塗布する装置としては、例えば、２軸直交タイプのガントリロボットにインクジェットユニットを搭載させたインクジェット塗布装置が特許文献１に開示されている。ガントリロボットは１０ミクロン以下程度の高精度の位置決め動作を行うことが可能であり、微細エリアに特定して薄膜を形成することができ、欠陥の修復動作等に好適に使用できる。
【０００６】
また、上記の絶縁膜を形成する液体のケイ素化合物成分として、スピンオングラスに用いられる成分などが挙げられるが、ここでは詳細な説明を省略する。
【０００７】
ところで、絶縁膜形成のみならず、一般に液体塗布によって薄膜を形成する手法の場合には液体を乾燥固化、或いは焼成処理を必要とする場合が多い。
【０００８】
一般的には焼成を目的とするベーク炉を準備するが、大型基板を収容するには当然大型のベーク炉が必要となる。したがって、修復箇所が数点程度の少数であれば、局所的に焼成する手段を採用する方が装置コスト、フットプリント等の面で得策と考えられる。
【０００９】
局所的に焼成する手段を採用する場合、特に、上記２軸の移動手段を有するインクジェット塗布装置に、局所加熱を行うためのヒーターユニットを搭載すれば、局所的な液体の塗布と焼成とを同一の装置で行うことが可能となる。その結果、低コストでフットプリントを抑えて一連の修復処理を行うことが可能となる。
【００１０】
ヒーターユニットに用いるヒーターとしては、一般的にはランプ加熱方式が挙げられるが、以下に示す課題が考えられる。すなわち、焼成対象がガラス基板など透明材料の場合には、ランプ波長が赤外域であっても基板を透過する成分が無視できず、ガラス基板を載置するステージを加熱してしまう。そして、当該ステージからの伝熱によりガラス基板が昇温する。ここで、ステージには基板を真空吸着して保持するための吸着孔等が設けられており、局所的には不均一な構造体であるため基板への伝熱も均一ではありえない。従って、焼成温度が局所的に分布してしまう。
【００１１】
よって、塗布した液体は直接的に加熱される方が良く、抵抗加熱などによって昇温したヒーターによりエアを加熱し、該加熱されたエアを噴出して被処理物を加熱するエアヒーターを用いることが考えられる。エアヒーターは高温のエアを被処理物へ噴出して加熱処理を行うため、塗布した液体を直接加熱することが可能である。インクジェット塗布装置に搭載する上では極力小型のエアヒーターが好ましく、例えば、特許文献２には半田付けなどに使用される、棒状の小型エアヒーターが開示されている。
【００１２】
小型のエアヒーターを採用したヒーターユニットであれば、２軸の移動手段上にインクジェットユニットと共に搭載することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−３１９８５８号公報（２００７年１２月１３日公開）
【特許文献２】特開平６−３０４７４７号公報（１９９４年１１月１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記のようにエアヒーターを用いたヒーターユニットと、インクジェットユニットとを共にガントリに搭載するような構成を採用するに際しては、以下に示す種々の課題がある。
【００１５】
まず、エアヒーターは、抵抗加熱タイプのヒーターに通電を行うため、所望とする設定温度のエアを安定に噴出するまでには、一定の所要時間が必要となる。所望とする基板加熱の方法にもよるが、噴出するエアのエア温度を一定として焼成を行うことが要求される場合には、エアヒーターを別ポジションにて通電開始させてエアが所定温度に到達するまでエアの噴出を待機させる機能が必要となる。
【００１６】
また、エアヒーターが抵抗加熱源を有するに対し、インクジェットユニットが有機溶剤を主成分とする液体（インク）を吐出するユニットであるため、引火の危険性があり、エアヒーターの高温部には有機溶剤の揮発成分が到達しない配慮が要求される。
【００１７】
一方、インクジェット塗布装置等で使用するガントリロボットの位置精度を高く維持するためには、搭載するインクジェットユニットおよびヒーターユニットは小型軽量である必要がある。このため、ヒーターユニットとインクジェットユニットとは極力近い位置に配置する設計が要求される。
【００１８】
しかし、エアヒーターは抵抗加熱源を有するために自身が高温になるとともに、高温のエアを噴出するためにヒーターユニット全体が昇温する構造である。そして該ヒーターユニットをインクジェットユニットに固定するインクジェットベース板などの部材を通じた伝熱によりインクジェットユニットも昇温することになる。そしてインクジェットヘッドを保持する保持部材の温度が変化すると、熱膨張によりインクジェットヘッドのノズル位置が変動する問題を引き起こす。
【００１９】
例えば、上記保持部材がアルミニウムから成ると仮定し、１０ｃｍに亘って３℃の温度変化が生じる場合は、約７ミクロンの膨張が生じる。このため、インクジェットヘッドのノズル位置がずれることによりインクジェット塗布装置の位置決め精度が大幅に低下することとなる。なお、上記の例では単純に均等に熱膨張した場合のみを考慮したが、現実には保持部材の形状や材料が異なることなどから捩れなどの成分も発生してさらなる精度低下を引き起こすおそれがある。
【００２０】
従って、ヒーターユニットに関して、発生する熱量を効果的に排出すること、および、インクジェットユニットなどの周辺の構成部材への伝熱を極力抑制することが小型軽量化と同時に要求される。
【００２１】
さらにまた、エアヒーターを採用して焼成処理を行う場合、エアヒーターに近接して配置することが要求されるインクジェットヘッドのノズル付近のインクが乾燥および固化する課題もある。
【００２２】
本発明は係る課題を鑑みてなされたものであり、インクジェット塗布装置等に搭載可能なヒーターユニットであって、有機溶剤等の揮発成分が当該ヒーターユニット内部へ到達することを抑制する安全な構成であり、かつ、ヒーターユニットの周囲への熱伝播を抑制するヒーターユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明のヒーターユニットは、上記課題を解決するために、被処理物を加熱する加熱空気を噴出するエア噴出口を先端に有するエアヒーターと、上記エアヒーターを格納する筐体とを備えるヒーターユニットにおいて、上記筐体には、上記エア噴出口が突出可能な突出口が形成され、上記突出口には、突出口の開閉状態を変更する第１蓋部が備えられており、上記筐体内には、上記エアヒーターを移動させることによって、上記突出口およびエアヒーターの相対距離を変化させる移動手段が配置され、上記筐体には、筐体内の温度上昇を抑制する冷却ガスを筐体内に導入させるためのガス導入口、および、冷却ガスを筐体外へ排出させるためのガス排出口が形成されていることを特徴としている。
【００２４】
上記の発明によれば、エアヒーターが筐体に格納されている状態において、第１蓋部によって突出口を閉じることができる。また、ガス導入口から冷却ガスが筐体に導入されるため、筐体内の圧力は外部よりも高くなり、筐体の外部から有機溶剤等の揮発成分が筐体内部へ到達することを抑制できる。このため、安全な構成を実現することができる。
【００２５】
さらに、上記構成によれば、エアヒーターが筐体に格納されている状態において、冷却ガス導入口から筐体内へ冷却ガスが導入され、排出口から冷却ガスが排出されるため、筐体内の熱を排熱することができる。このため、エアヒーターから周囲の部材への熱伝播を抑制するヒーターユニットを提供することが可能である。
【００２６】
また、本発明のヒーターユニットでは、上記移動手段には、移動手段によってエアヒーターが移動すると共に移動して複数のガス導入口の開閉状態を変更する第２蓋部が配置されていることが好ましい。
【００２７】
上記の発明によれば、第２蓋部に複数のガス導入口の開閉状態が変更されることができる。すなわち、第２蓋部の移動によって、冷却ガスが導入されるガス導入口が変更されることとなる。筐体内には、部分的に高温になる箇所が生じ得るが、上記のように冷却ガス流路が変更されることによって、冷却ガスをより広範囲に導入することができ、排熱効率がさらに向上されたヒーターユニットを提供することができる。
【００２８】
また、本発明のヒーターユニットでは、上記エアヒーターが上記筐体に格納されている待機状態と、上記移動手段によって、上記エア噴出口が上記突出口から筐体外へ位置している処理状態とにおいて、上記複数のガス導入口のうち少なくとも１つの開閉状態が異なることが好ましい。
【００２９】
上記待機状態および処理状態では、ヒーターユニットから発生する熱量の発生態様が大きく異なる。このような両状態に関して冷却ガス流路を変更することによって、排熱効率を非常に大きく向上させることができる。
【００３０】
また、本発明のヒーターユニットでは、上記待機状態において、加熱空気が移動するエア流路と、ガス導入口から導入される冷却ガスが移動する冷却ガス流路とが交差するように、上記ガス導入口およびガス排出口が形成されており、上記ガス導入口が、開口状態になっていることが好ましい。
【００３１】
これにより、高温の加熱空気が流れるエア流路に対して開口状態となっているガス導入口から冷却ガスを直接導入することができる。このため、筐体内の最も温度の高い箇所に対して、冷却ガスが速やかに導入され、筐体内の温度上昇を非常に効率的に抑制することができる。すなわち、ヒーターユニットの周囲への熱伝播を、非常に効率的に抑制することができる。
【００３２】
また、本発明のヒーターユニットでは、上記エア流路と交差する上記冷却ガス流路へ冷却ガスを導入するガス導入口に対向する位置にガス排出口が形成されていることが好ましい。
【００３３】
このため、冷却ガス流路は、ガス導入口およびガス排出口間に位置することとなる。したがって、エア流路および冷却ガス流路の交差する位置にて加熱空気と合流した冷却ガスは、速やかにガス排出口から排出される。したがって、発生する熱量を効率的に外部へ排出することが可能となる。
【００３４】
また、本発明のヒーターユニットでは、上記筐体が、微小液滴を吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットユニットに固定される固定部材を含んでおり、上記固定部材は、上記ガス導入口へ冷却ガスを供給するガス供給経路の少なくとも一部を形成することが好ましい。
【００３５】
これにより、ガス排出口からの排熱に加えて、上記固定部材へ冷却ガスが通じるため固定部材を空冷することができる。したがって、固定部材を通じて、インクジェットユニットへ熱伝導する熱量を非常に低く抑えることが可能なヒーターユニットを提供することができる。なお、当該ヒーターユニットを備えるインクジェット塗布装置によれば、特に非常に高い位置精度での液滴塗布が要求される場合などに、熱膨張などによってインクジェットヘッドの位置ずれ量を抑制させる効果を得ることができる。
【００３６】
本発明のインクジェット塗布装置は、上記ヒーターユニットと、微小液滴を吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットユニットとを備え、上記ヒーターユニットおよびインクジェットユニットが連結されていることを特徴としている。
【００３７】
当該インクジェット塗布装置は、本発明に係るヒーターユニットを備えるため、ヒーターユニットは有機溶剤等の揮発成分に対して安全である。それゆえ、エアヒーターから周囲の部材への熱伝播を抑制することが可能な、インクジェット塗布装置を提供することができる。
【００３８】
本発明のインクジェット塗布装置では、上記インクジェットユニットはインクジェットヘッドを昇降させる昇降手段を備えることが好ましい。
【００３９】
上記の構成によれば、インクジェットヘッドが微小液滴の塗布処理を終了した後に、昇降手段によってインクジェットヘッドを上昇させて退避させることが可能である。これにより、エアヒーターから噴出される加熱ガスがインクジェットヘッドに到達することを抑制できる。つまり、インクジェット塗布装置の安全性、および正常な動作が可能な状態での保持性能を向上させることが可能である。
【００４０】
本発明のインクジェット塗布装置では、前記インクジェットユニットは、インクジェットヘッドのノズル部を保湿するノズル保湿手段を備えることが好ましい。
【００４１】
上記ノズル保湿手段によって、インクジェットヘッドのノズル部を保湿することができる。すなわち、上記ノズル部でのインクの乾燥および固化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明のヒーターユニットは、以上のように、筐体には、エアヒーターのエア噴出口が突出可能な突出口が形成され、上記突出口には、突出口の開閉状態を変更する第１蓋部が備えられており、上記筐体内には、上記エアヒーターを移動させることによって、上記突出口およびエアヒーターの相対距離を変化させる移動手段が配置され、上記筐体には、筐体内の温度上昇を抑制する冷却ガスを筐体内に導入させるためのガス導入口、および、冷却ガスを筐体外へ排出させるためのガス排出口が形成されているものである。
【００４３】
それゆえ、エアヒーターが筐体に格納されている状態において、第１蓋部によって突出口を閉じることができ、ガス導入口から冷却ガスが筐体に導入されるため、筐体内の圧力は外部よりも高くなり、筐体の外部から有機溶剤等の揮発成分が筐体内部へ到達することを抑制することができる。このため、安全な構成を実現することができる。さらに、エアヒーターが筐体に格納されている状態において、冷却ガス導入口から筐体内へ冷却ガスが導入され、排出口から冷却ガスが排出されるため、筐体内の熱を排熱することができる。このため、エアヒーターから周囲の部材への熱伝播を抑制するヒーターユニットを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１（ａ）は、本実施の形態に係るエアヒーターが筐体内に格納されている状態を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、本実施の形態に係るエアヒーターが下方に移動された状態を示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、本実施の形態に係るエアヒーターが筐体内に格納されている状態を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、本実施の形態に係るエアヒーターが下方に移動された状態を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態に係るインクジェット塗布装置を示す斜視図である。
【図４】本実施の形態に係るインクジェット塗布装置が備えるインクジェットユニットの内部構造を示す透過斜視図である。
【図５】本実施の形態に係るヒーターユニットの変形例を示す断面図である。
【図６】本実施の形態に係るヒーターユニットの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明の一実施形態について図１ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態は、特許請求の範囲に記載された発明に関する例示であり、特許請求の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、明細書の記載でなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の範囲に属する全ての変更を含むものである。
【００４６】
〔ヒーターユニットの構成〕
図１（ａ）はエアヒーター１が移動機構（移動手段）２によって上方に配置された状態でヒーターユニット１２の筐体内に格納されている状態を示す断面図である（待機状態）。一方、図１（ｂ）はシャッター５を開いて開口させた状態でエアヒーター１を移動機構２により下方に配置した状態を示す断面図である。
【００４７】
図１（ａ）に示すように、エアヒーター１は、ヒーターユニットベース板３、底板４およびカバー６から構成される筐体に格納されている。筐体内の固定板３ａには移動機構２が固定されており、移動機構２は蓋材１１と接続されている。また、蓋材１１は、エアヒーター１と連結されている。
【００４８】
また、上記筐体には、エアヒーター１の長軸方向に対向する位置に、エアヒーター１のエア噴出口が突出可能な突出口５ａが形成されており、ヒーターユニットベース板３にはガス供給口７が、カバ−６にはガス排出口１０がそれぞれ形成されている。筐体外側には突出口５ａに対してシャッター（第１蓋部）５が備えられている。上記エア噴出口は、被処理物を加熱する加熱空気を噴出するものである。
【００４９】
エアヒーター１は、筐体外部の突出口５ａに沿った位置に配置される被処理物を加熱空気によって加熱できればよく、公知のエアヒーターを用いることができる。例えば、インフリッヂ工業株式会社製スーパーエアヒーターＳＥＮ、有限会社フィンテック製熱風ヒーターＳＡＨなどを挙げることができる。
【００５０】
上記エアヒーター１は、蓋材（第２蓋部）１１を介して移動機構２に接続されている。移動機構２は、蓋材１１に連結する軸部分が移動機構２の筐体内部へ移動することによって、図１（ｂ）に示すようにエアヒーター１を突出口５ａの方向へ移動させることができる。
【００５１】
エアヒーター１の上方には空気を供給する柔軟な配管（点線により図示）が接続されており、図示しない開閉弁によりエアヒーター１に空気を導入することができる。なお、本実施の形態に係るヒーターユニット１２において、エアヒーター１の加熱した空気を噴出するエア噴出口は、エアヒーター１の下方（先端）に配置されている。
【００５２】
ガス供給口７には、図示しない冷却ガス配管がヒーターユニット１２の外部から接続されている。さらに、ヒーターユニットベース板３には、ガス供給口７から筐体内部へ冷却ガスが導入されるガス流路が設けられており、ガス流路は、上部ガス導入口（ガス導入口）８および下部ガス導入口（ガス導入口）９に繋がっている。また、下部ガス導入口９およびガス排出口１０は対向する位置に配置されている。
【００５３】
なお、上記冷却ガスは、筐体内の温度上昇を抑制することができればよく、例えば、アルゴンなどの不活性ガス、空気、窒素などを用いることができる。
【００５４】
ヒーターユニット１２では、ガス供給口７は１箇所形成されているが、複数形成されていてもよい。しかしながら、図１（ａ）のように、蓋材１１が備えられている場合、上部ガス導入口８および下部ガス導入口９の一方は、蓋材１１にて覆われ得る。図１（ｂ）のように、下部ガス導入口９が蓋材１１によって覆われると、蓋材１１によって覆われていない上部ガス導入口８から冷却ガスの大部分が筐体に導入されることとなる。すなわち、ガス供給口７が、上部ガス導入口８および下部ガス導入口９の両方に連結されているため、ガス流路にて内圧が不要に上昇することを回避することができる。
【００５５】
ヒーターユニット１２では、エアヒーター１が筐体内に格納された状態において、エアヒーター１にて加熱された加熱空気が移動するエア流路は、エアヒーター１のエア噴出口から突出口５ａに向かう方向Ａに沿って形成される。一方、下部ガス導入口９から導入される冷却ガスが移動するガス流路は、下部ガス導入口９からガス排出口１０へ向かう方向Ｂに沿って形成される。
【００５６】
本構成によれば、高温の加熱空気が流れるエア流路に対して、開口状態になっている下部ガス導入口９から冷却ガスを直接導入することができる。このため、筐体内の最も温度の高い箇所に対して、冷却ガスが速やかに導入され、筐体内の温度上昇を非常に効率的に抑制することができる。すなわち、ヒーターユニット１２の周囲への熱伝播を非常に効率的に抑制することができる。なお、下部ガス導入口９が「開口状態になっている」とは、「主たるガス導入口となっている」と換言することができる。
【００５７】
また、ヒーターユニット１２では、上記エア流路と交差する上記ガス流路に位置する下部ガス導入口９に対向する位置にガス排出口１０が形成されている。このため、図１（ａ）に示すように、冷却ガス流路は、上部ガス導入口８およびガス排出口１０間に位置することとなる。したがって、エア流路および冷却ガス流路の交差する位置にて加熱空気と合流した冷却ガスは、速やかにガス排出口１０から排出される。したがって、発生する熱量を効率的に外部へ排出することが可能となる。
【００５８】
ヒーターユニット１２は、図１（ａ）のように、エアヒーター１を移動機構２によって筐体内に移動させ格納することができる。そして、エアヒーター１が筐体に格納されている状態において、シャッター５は突出口５ａを覆っている。また、ガス供給口７を通して、主に下部ガス導入口９から冷却ガスが筐体に導入されるため、筐体内の圧力は外部よりも高くなり、筐体の外部から有機溶剤等の揮発成分が筐体内部へ到達することを抑制することができる。このため、安全な構成のヒーターユニットを実現することができる。
【００５９】
さらに、上記構成によれば、エアヒーター１が筐体に格納されている状態において、筐体内へ冷却ガスが導入され、ガス排出口１０から排出されるため、筐体内の熱を排熱することができる。このため、エアヒーター１から周囲の部材への熱伝播を抑制するヒーターユニット１２を提供することが可能である。
【００６０】
ヒーターユニット１２では、筐体が上記のように、ヒーターユニットベース板３、底板４およびカバー６から構成されている。しかしながら、筐体は、ヒーターユニット１２を格納し、突出口５ａ等の開口部が形成されていればよく、ヒーターユニットベース板３、底板４およびカバー６による構成だけに限定されない。例えば、底板４およびカバー６を一体的に構成し、後にヒーターユニットベース板３と組み合わせることによって筐体を構成してもよい。
【００６１】
次に、図１（ｂ）のヒーターユニット１２の状態は、エアヒーター１によって加熱された空気をヒーターユニット１２の下方へ噴出するためのであり、本状態においてヒーターユニット１２の下方に被処理物を配置して加熱処理を行う。
【００６２】
図１（ｂ）に示すように、ヒーターユニット１２は、エアヒーター１のエア噴出口を突出させるべく、移動機構２によって突出口５ａの方向へ移動されている。すなわち、移動機構２は、突出口５ａおよびエアヒーター１の相対距離を変化させている。上記ヒーターユニット１２の移動に伴い、蓋材１１も同時に移動している。
【００６３】
ところで、エアヒーター１が上方に位置している待機状態（図１（ａ）を参照）では、上部ガス導入口８は蓋材１１によって開口が狭まり、主たる冷却ガスの導入口は下部ガス導入口９である。一方、エアヒーター１が下方に位置している処理状態（図１（ｂ）を参照）では、下部ガス導入口９が蓋材１１によって開口が狭まり、主たる冷却ガスの導入口は蓋材１１に覆われていない上部ガス導入口８となる。すなわち、図１（ａ）の待機状態と、図１（ｂ）の処理状態とにおいて、上部ガス導入口８および下部ガス導入口９の蓋材１１による被覆状態は異なっている。
【００６４】
ヒーターユニット１２では、上記のように移動機構２によってエアヒーター１が移動すると共に、蓋材１１が移動して上部ガス導入口８および下部ガス導入口９の開閉状態が変更される。このように、両ガス導入口の開閉状態が変更されることによって、冷却ガス流路が変更される。筐体内には、部分的に高温になる箇所が生じ得るが、上記のように冷却ガス流路が変更されることによって、冷却ガスをより広範囲に導入することができ、排熱効率を向上させることができる。
【００６５】
また、上記冷却流路の変更は、上記のように、熱量の発生態様が大きく異なる両状態においてなされていることが好ましい。上記の両状態に関して冷却ガス流路を変更することによって、排熱効率を非常に大きく向上させることができる。
【００６６】
ヒーターユニットの変形例として、図２に示すヒーターユニット１２ａのように、ヒーター１およびこれを固定保持する機構部品類が、上部ガス導入口８および下部ガス導入口９の付近に配置され、エアヒーター１によって開閉状態が変更するような配置であってもよい。
【００６７】
図２を用いて、具体的な構成を説明する。図２（ａ）はエアヒーター１が移動機構（移動手段）２によって上方に配置された状態でヒーターユニット１２の筐体内に格納されている状態を示す断面図である（待機状態）。一方、図２（ｂ）はシャッター５を開いて開口させた状態でエアヒーター１を移動機構２により下方に配置した状態を示す断面図である。
【００６８】
図２（ａ）はエアヒーター１が上方に配置されている状態であり、上部ガス導入口８がエアヒーター１を保持固定する機構部品により遮蔽されており、相対的に開口状態にある下部ガス導入口９が主たるガス導入口となる。また、図２（ｂ）はエアヒーター１が下方に降りた状態であり、下部ガス導入口９がエアヒーター１によって遮蔽され、相対的に開口状態にある上部ガス導入口８が主たるガス導入口となっている。ガス導入口の変更は異なるものの、排熱効率を向上させる効果は図１と同じであるため、排熱に関する説明を省略する。
【００６９】
なお、本発明に係るヒーターユニットでは、ガス導入口（上部ガス導入口および下部ガス導入口）は少なくとも１箇所形成されていれば、筐体内に冷却ガスを導入することができ、ヒーターユニットの周囲への熱伝播を抑制することが可能である。ガス導入口が１箇所である場合、蓋材１１は不要である。しかしながら、排気効率の観点から、ガス導入口は３箇所以上設けられていてももちろんよい。
【００７０】
〔インクジェット塗布装置〕
次に、本実施の形態に係るインクジェット塗布装置１４について説明する。図３は、インクジェット塗布装置１４を示す斜視図である。図３に示すように、インクジェット塗布装置１４は、基板１５を載置するステージ１６、基板１５にインクを吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットユニット１３、ヒーターユニット１２ｂ、インクジェットユニット１３をｘ軸方向に移動させる駆動部１７ａ、および、インクジェットユニット１３をｙ軸方向に移動させる駆動部１７ｂを備えている。
【００７１】
また、図４は、図３におけるインクジェットユニット１３の内部構造を示す透過斜視図である。図４に示すように、インクジェットユニット１３は、インクジェットヘッド１８、インクジェットヘッド１８を上下方向に昇降させる昇降機構（昇降手段）１９を基本構成とし、さらにノズル保湿部（ノズル保湿手段）２０が、ノズル保湿部２０を駆動させるノズル保湿部駆動機構２１上に搭載されている。
【００７２】
さらに、インクジェットユニット１３に隣接してヒーターユニット１２ｂが配置されており、昇降機構（昇降手段）１９が設置されているインクジェットユニットベース板（固定部材）２２の裏面にヒーターユニット１２ｂのヒーターユニットベース板３が固定されている。上記ヒーターユニット１２ｂとインクジェットユニット１３とは連結されている。
【００７３】
なお、図４に示す配置構成においては、ヒーターユニット１２へ冷却ガスを導入するためのガス供給口７に図示しない冷却ガス配管が接続できるように、インクジェットユニットベース板２２にはガス供給口２３が設けられている。これによりガス供給口２３を通じて上記冷却ガス配管がヒーターユニット１２ｂへと接続可能である。上記のように、図１にて説明したヒーターユニット１２とは異なり、ガス供給口７は、ヒーターユニットベース板３に設けられていない構成とすることもできる。
【００７４】
インクジェットユニット１３に連結されたヒーターユニット１２ｂについて、以下説明する。図５は、ヒーターユニット１２ｂを示す断面図である。ヒーターユニット１２ｂは、ヒーターユニット１２と基本的な構成が同じであり、共通する部材については同一の部材番号を付してその説明を省略する。ヒーターユニット１２ｂの筐体は、微小液滴を吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットユニットに固定されるインクジェットユニットベース板２２を含んでおり、インクジェットユニットベース板２２は、ガス導入口である上部ガス導入口８および下部ガス導入口９へ冷却ガスを供給するガス供給経路の少なくとも一部を形成している。
【００７５】
上記の構成によれば、ヒーターユニット１２ｂが待機状態となった際に、エアヒーター１が空気を加熱するに従って、筐体内に加熱空気が生じる。しかしながら、ガス排出口１０からの排熱に加えて、ガス供給口２３から供給される冷却ガスがインクジェットユニットベース板２２を空冷することができる。これらの作用によって、インクジェットユニットベース板２２を通じて、熱伝導する熱量を非常に低く抑えることが可能である。従って、インクジェット塗布装置１４によれば、特に高精度の位置精度で液滴塗布が要求される場合などに、熱膨張などによってインクジェットヘッド１８の位置ずれ量を抑制させる効果を得ることができる。
【００７６】
或いは、図６のヒーターユニット１２ｃのように、ガス供給口２３は複数あってもよい。図６は、ヒーターユニット１２ｃを示す断面図である。図６においてはガス供給口２３が上下２箇所配置され、点線で示すガス経路が分岐して２箇所のガス供給口２３にそれぞれ接続されている。
【００７７】
次に、図３および図４を参照して、インクジェット塗布装置１４の処理動作を説明する。図示しないコントロールユニットからの制御信号に基づいて、ｘ軸方向に移動させる駆動部１７ａおよびｙ軸方向に移動させる駆動部１７ｂが駆動してインクジェットヘッド１８が移動し、所望の処理位置上、すなわち、基板１５上の被処理物の位置上となるようにインクジェットユニット１３が移動する。上記コントロールユニットは、ＣＰＵ（central controlling unit）などから構成された公知の制御ユニットを用いることができる。
【００７８】
このとき、エアヒーター１およびインクジェットヘッド１８は待機状態にある。すなわち、エアヒーター１は移動機構２に、インクジェットヘッド１８は昇降機構１９にそれぞれ移動されてヒーターユニット１２およびインクジェットユニット１３内に格納されている。なお、インクジェットユニット１３においては、ノズル保湿部２０がインクジェットヘッド１８下面のノズル部（図示せず）付近へとノズル保湿部駆動機構２１により移動することができる。ノズル保湿部２０がインクジェットヘッド１８に対向する位置に設置されることによって、上記ノズル部でのインクの乾燥および固化を抑制することができる。
【００７９】
本実施の形態に係るノズル保湿部２０は、特に限定されるものではなく、例えば、インクジェットヘッド１８で使用されるインクの主溶媒を蓄える構造物であって、インクジェットヘッド１８のノズル面と対向する位置において、上記主溶媒蒸気が発生する機能を有していればよい。例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）スポンジ等の多孔質部材を溶媒吸収部材としてノズル保湿部２０に配置し、該溶媒吸収部材に主溶媒を蓄えて上部から蒸気が発生する構造を用いればよい。また、上記主溶媒を定期的に供給するための配管および溶媒供給システムを別に備えていてもよいし、上記溶媒吸収部材下に溶媒貯留空間が設けられた溶媒を溜め込む構造を備え、溶媒補給の頻度を下げる構造としてもよい。上記ノズル保湿部２０によってインクジェットヘッド１８のノズル部を保湿する保湿方法は、インクジェット技術に係る公知の保湿手法を用いればよい。また、必要に応じて予備吐出の検査を行うことのできる機能をノズル保湿部２０に付与してもよい。
【００８０】
そして、インクジェットユニット１３が所望の位置に移動した後に、昇降機構１９を用いて、インクジェットユニット底板２４の開口部２５から下方へインクジェットヘッド１８を降下させて、図示しないインク供給システムによりインクをインクジェットヘッド１８へ供給するとともに、インクジェットヘッド１８を動作することにより、基板１５へ微小液滴を吐出して所望の塗布動作を行う。
【００８１】
上記インクジェットヘッド１８を用いた塗布動作が完了した後は、再度待機状態に戻せばよい。すなわちインクジェットヘッド１８を再度上昇させ、ノズル保湿部２０をインクジェットヘッド１８のノズル面付近に対向するように配置させておく。
【００８２】
一般的なインクジェット技術においては、インクジェットヘッドと基板等の対象物とのギャップは１ｍｍ以下程度の狭ギャップに設定した状態で微小液滴を吐出する。この状態でエアヒーターから高温のガスを基板上の被処理物に吹き付けた場合、高温のガスがインクジェットヘッドへと到達して引火の危険がある、或いはインクジェットヘッドのノズル付近のインクが乾燥して正常な吐出動作が可能な状態を保持することができない、という問題が発生し得る。
【００８３】
インクジェット塗布装置１４では、インクジェットヘッド１８を昇降させる昇降機構１９を備えており、インクジェットヘッド１８が微小液滴の塗布処理を終了した後にインクジェットヘッド１８を上昇させて退避させることが可能である。これにより、エアヒーター１から噴出される高温のガスがインクジェットヘッドに到達することを抑制することができる。つまり、インクジェット塗布装置１４の安全性、および正常な動作が可能な状態での保持性能を向上させることが可能である。
【００８４】
かかる待機状態へ戻る動作と並行して、或いは動作が完了した後に、ｘ軸方向に移動させる駆動部１７ａ、ｙ軸方向に移動させる駆動部１７ｂによりエアヒーター１を上記液滴塗布位置上に配置させる。
【００８５】
また、上記移動動作と並行して、或いは動作が完了した後に、ヒーターユニット１２のエアヒーター１にエアを供給すると共に、エアヒーター１への通電を開始させ、温度上昇させる。
【００８６】
エアヒーター１から噴出させる加熱空気は、エア噴出口付近に設置された図示しない熱電対により温度を計測し、通電量を制御することで所望とする設定温度に到達させ、温度を保持させる。そして噴出する空気が所定の温度に到達して安定した後に、シャッター５を動作させて開口状態とし、ついで移動機構２によりエアヒーター１を降下させる。上記操作は、熱電対の温度に係る出力信号を受信した上記図示しないコントロールユニットによって制御がなされる。
【００８７】
これにより、塗布した微小液滴に対して所定温度に加熱した熱風を吹き付けることができ、上記微小液滴を加熱して溶質成分の焼成を行うことができる。なお、ヒーターユニット１２に導入する冷却ガスは、ガス供給口２３から常時供給しておけばよい。以上のように本実施の形態に係るインクジェット塗布装置１４においては、インクジェットヘッド１８による微小液滴の特定位置への高精度の塗布動作と、塗布した微小液滴をエアヒーター１により直接的に焼成する動作との２つの処理動作を行うことが可能となる。
【００８８】
上記のように液滴の塗布動作は、インクジェットヘッド１８によって行う。一方、塗布動作の間、基板１５上にインクの主要な溶媒成分が揮発して蒸気濃度が高くなっている状態では、エアヒーター１をヒーターユニット１２ｂ内に格納して退避させておくことができる。
【００８９】
ここで、ヒーターユニット１２ｂに冷却ガスを常時供給しておけば、ヒーターユニット１２ｂの内部は、圧力が外部よりも常に高くなり、外部へとガスが流れ出ることとなる。つまり、ヒーターユニット１２ｂに対して加圧防爆を施していることになるので、上記インクの主要な溶媒成分がヒーターユニット１２ｂの内部に侵入することを抑制する効果がある。
【００９０】
また、上記の一連の処理動作においてはエアヒーター１をヒーターユニット１２ｂ内に格納した状態にて、エアヒーター１への通電を開始する。このような通電を従来のエアユニットで行った場合、エアヒーターから徐々に高温のガスがヒーターユニット１２ｂの内部に噴出する事態が発生することが想起される。
【００９１】
しかしながら、本実施の形態に基づくヒーターユニット１２ｂにおいては、以下に示す効果により、効果的に熱量を排熱する或いは、伝熱による周辺の構造物への熱伝導を抑制する効果がある。
【００９２】
すなわち、本実施の形態に基づくヒーターユニット１２ｂでは、エアヒーター１が格納されている状態で、冷却ガスは下部ガス導入口９を主たるガス導入口としてヒーターユニット１２内に導入される。このとき、冷却ガスのガス流路は下部ガス導入口９に対向して配置されるガス排出口１０へと直線的に形成される。エアヒーター１から噴出される高温のエアが形成する流路は、冷却ガスの冷却ガス流路と交差して、加熱空気と冷却ガスとの混合が生じ、ガス温度を低下させる。
【００９３】
さらに、エアヒーター１から噴出する高温の加熱空気の流量よりも十分に多量の冷却ガスを導入すれば、冷却ガスのガス流路をほぼ変化させず、冷却ガスをガス排出口１０に到達させて外部に排出することができる。つまり、冷却ガスによって、エアヒーター１から噴出する高温のガスを短距離でガス排出口１０へと押し流して外部に放出することができるので、排熱の効果が高く、ヒーターユニット１２ｂの温度上昇を抑制させることができる。
【００９４】
また、エアヒーター１を降下させて焼成処理を行っている状態では、主たるガス導入口として上部ガス導入口８から冷却ガスがヒーターユニット１２内に導入される。本処理状態では、エアヒーター１から噴出する高温の加熱空気はヒーターユニット１２ｂの外部に放出されるので、ヒーターユニット１２の温度を上昇させる熱量成分として無視してよい。本処理状態では、エアヒーター１の抵抗加熱部が配置される付近の筒側面部が主要な熱量発生部となる。
【００９５】
本実施例に基づくヒーターユニット１２では上部ガス導入口８から導入された冷却ガスは、エアヒーター１の長手方向に沿って下方に進み、ガス排出口１０から放出されるので、上記主要な熱量発生部に沿って冷却ガスを流すことで効果的に排熱することが可能となる。またヒーターユニット１２内の空間の温度分布としては、上部空間の温度が高くなるが、本状態により、効率的に排熱を行うことが可能である。
【００９６】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、液晶ディスプレイなどの大型基板上に多量の電子デバイスを製造する工程に適用することができ、特に少量の欠陥の修復動作として特定箇所に微小液滴の塗布と該液滴の乾燥、焼成とを必要とする工程に、好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１ エアヒーター
２ 移動機構（移動手段）
３ ヒーターユニットベース板（筐体）
４ 底板（筐体）
５ シャッター（第１蓋部）
５ａ 突出口
６ カバー（筐体）
７ ガス供給口
８ 上部ガス導入口
９ 下部ガス導入口
１０ ガス排出口
１１ 蓋材（第２蓋部）
１２・１２ａ・１２ｂ・１２ｃ ヒーターユニット
１３ インクジェットユニット
１４ インクジェット塗布装置
１５ 基板
１６ ステージ
１７ａ ｘ軸方向に移動させる駆動部
１７ｂ ｙ軸方向に移動させる駆動部
１８ インクジェットヘッド
１９ 昇降機構（昇降手段）
２０ ノズル保湿部（ノズル保湿手段）
２１ ノズル保湿部駆動機構
２２ インクジェットユニットベース板
２３ ガス供給口
２４ インクジェットユニット底板
２５ 開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を加熱する加熱空気を噴出するエア噴出口を先端に有するエアヒーターと、上記エアヒーターを格納する筐体とを備えるヒーターユニットにおいて、
上記筐体には、上記エア噴出口が突出可能な突出口が形成され、
上記突出口には、突出口の開閉状態を変更する第１蓋部が備えられており、
上記筐体内には、上記エアヒーターを移動させることによって、上記突出口およびエアヒーターの相対距離を変化させる移動手段が配置され、
上記筐体には、筐体内の温度上昇を抑制する冷却ガスを筐体内に導入させるためのガス導入口、および、冷却ガスを筐体外へ排出させるためのガス排出口が形成されていることを特徴とするヒーターユニット。
【請求項２】
上記ガス導入口が複数形成されており、
上記移動手段には、移動手段によってエアヒーターが移動すると共に移動して複数のガス導入口の開閉状態を変更する第２蓋部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のヒーターユニット。
【請求項３】
上記エアヒーターが上記筐体に格納されている待機状態と、
上記移動手段によって、上記エア噴出口が上記突出口から筐体外へ位置している処理状態とにおいて、
上記複数のガス導入口のうち少なくとも１つの開閉状態が異なることを特徴とする請求項２に記載のヒーターユニット。
【請求項４】
上記待機状態において、加熱空気が移動するエア流路と、上記ガス導入口から導入される冷却ガスが移動する冷却ガス流路とが交差するように、上記ガス導入口およびガス排出口が形成されており、
上記ガス導入口が、開口状態になっていることを特徴とする請求項３に記載のヒーターユニット。
【請求項５】
上記エア流路と交差する上記冷却ガス流路へ冷却ガスを導入するガス導入口に対向する位置にガス排出口が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のヒーターユニット。
【請求項６】
上記筐体が、微小液滴を吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットユニットに固定される固定部材を含んでおり、
上記固定部材は、上記ガス導入口へ冷却ガスを供給するガス供給経路の少なくとも一部を形成することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のヒーターユニット。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のヒーターユニットと、
微小液滴を吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットユニットとを備え、
上記ヒーターユニットおよびインクジェットユニットが連結されていることを特徴とするインクジェット塗布装置。
【請求項８】
上記インクジェットユニットはインクジェットヘッドを昇降させる昇降手段を備えることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット塗布装置。
【請求項９】
前記インクジェットユニットは、インクジェットヘッドのノズル部を保湿するノズル保湿手段を備えることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット塗布装置。
【請求項１】
被処理物を加熱する加熱空気を噴出するエア噴出口を先端に有するエアヒーターと、上記エアヒーターを格納する筐体とを備えるヒーターユニットにおいて、
上記筐体には、上記エア噴出口が突出可能な突出口が形成され、
上記突出口には、突出口の開閉状態を変更する第１蓋部が備えられており、
上記筐体内には、上記エアヒーターを移動させることによって、上記突出口およびエアヒーターの相対距離を変化させる移動手段が配置され、
上記筐体には、筐体内の温度上昇を抑制する冷却ガスを筐体内に導入させるためのガス導入口、および、冷却ガスを筐体外へ排出させるためのガス排出口が形成されていることを特徴とするヒーターユニット。
【請求項２】
上記ガス導入口が複数形成されており、
上記移動手段には、移動手段によってエアヒーターが移動すると共に移動して複数のガス導入口の開閉状態を変更する第２蓋部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のヒーターユニット。
【請求項３】
上記エアヒーターが上記筐体に格納されている待機状態と、
上記移動手段によって、上記エア噴出口が上記突出口から筐体外へ位置している処理状態とにおいて、
上記複数のガス導入口のうち少なくとも１つの開閉状態が異なることを特徴とする請求項２に記載のヒーターユニット。
【請求項４】
上記待機状態において、加熱空気が移動するエア流路と、上記ガス導入口から導入される冷却ガスが移動する冷却ガス流路とが交差するように、上記ガス導入口およびガス排出口が形成されており、
上記ガス導入口が、開口状態になっていることを特徴とする請求項３に記載のヒーターユニット。
【請求項５】
上記エア流路と交差する上記冷却ガス流路へ冷却ガスを導入するガス導入口に対向する位置にガス排出口が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のヒーターユニット。
【請求項６】
上記筐体が、微小液滴を吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットユニットに固定される固定部材を含んでおり、
上記固定部材は、上記ガス導入口へ冷却ガスを供給するガス供給経路の少なくとも一部を形成することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のヒーターユニット。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のヒーターユニットと、
微小液滴を吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットユニットとを備え、
上記ヒーターユニットおよびインクジェットユニットが連結されていることを特徴とするインクジェット塗布装置。
【請求項８】
上記インクジェットユニットはインクジェットヘッドを昇降させる昇降手段を備えることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット塗布装置。
【請求項９】
前記インクジェットユニットは、インクジェットヘッドのノズル部を保湿するノズル保湿手段を備えることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−３３２８０（Ｐ２０１１−３３２８０Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８０４９５（Ｐ２００９−１８０４９５）
【出願日】平成２１年８月３日（２００９．８．３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月３日（２００９．８．３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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