UV硬化を正しく行うために：汚れもストレスもないように
UV硬化というのは、基本的には光子を使った処理です。光を使って光開始剤を刺激し、化学反応を起こさせるのです。簡単そうですよね？でも実際には、部品全体に均一に光が当たらないと問題が発生します。
たとえわずか10％の強度の低下があっても、未硬化のインクが残ってしまいます。そして、未硬化のインクがあると、汚れが生じてしまいます。つまり、材料の無駄遣いになり、最悪の状況になってしまいます。
UV出力の詳細
このランプを作る際には、まずインクの特性を考慮します。光開始剤に適した波長を選びます。通常はUVCまたはUVBが使われます。
十分な照度を得るためには、ワット数とランプの長さのバランスを取る必要があります。もし短いランプに過剰なワット数を込めると、エネルギー密度は高くなりますが、ガラスに大きな負荷がかかります。そのため、高純度の融成石英が使用されます。これにより、高温になってもランプが割れたりしないのです。
接続方法
これらのランプは、そのまま交換できるように設計されています。ランプを交換するだけで、生産ライン全体を再構築する必要はありません。
ガスの充填や電極の安定性にも気を配ります。誰も、早期に故障するランプは望みませんからね。標準的なバラストシステムに接続しても問題ありませんが、電源の電圧や電流が規定値に合っているか必ず確認してください。そうでないと、ランプの寿命が短くなったり、画面にちらつきが生じたりします。
コストと解決策
問題は、高出力のUVランプは非常に熱くなるという点です。本当に激しく熱くなります。
光によって硬化が進む一方で、赤外線という副生成物が問題です。薄いプラスチックを扱う場合、その熱によって基材が変形したり、インクが急激に乾燥してしまい、「オレンジピール」のような悪い表面状態になってしまいます。
そのため、効果的な冷却システムが必要です。強制送風式か水冷式かに関わらず、製品から熱を取り除く必要があります。そうしないと、ランプの温度が上昇し続け、スペクトル出力が変化してしまい、生産速度を落とさざるを得なくなります。