一般的に、UV印刷には以下の種類の技術が含まれます。
1. 紫外線光源装置
これには、ランプ、反射板、エネルギー制御システム、温度制御(冷却)システムが含まれます。
(1)ランプ
最も一般的に使用されている紫外線ランプは水銀蒸気ランプで、管内に水銀が含まれています。場合によっては、スペクトル出力を調整するためにガリウムなどの他の金属が添加されます。
メタルハライドランプや石英ランプも広く使用されており、その多くは今でも輸入されている。
紫外線硬化ランプから放出される波長範囲は、硬化を効果的に行うためには、およそ200~400nmの範囲内でなければならない。
(2)反射器
反射板の主な機能は、紫外線を基材に向けて反射させ、硬化効率を高めることである(UV Tech Publications、1991年)。また、ランプの適切な動作温度を維持することも重要な役割の一つである。
反射板は通常アルミニウム製で、反射率は一般的に90%程度が求められる。
反射鏡の設計には、集光型(楕円形)と非集光型(放物面形)の2つの基本的なタイプがあり、メーカーによってさらに様々なバリエーションが開発されている。
(3)エネルギー制御システム
これらのシステムは、UV出力の安定性を確保し、さまざまな印刷速度に対応しながら、硬化効率と一貫性を維持します。システムによっては電子制御式のものもあれば、マイクロコンピュータ制御式のものもあります。
2. 冷却システム
UVランプは紫外線だけでなく赤外線(IR)熱も放出するため、装置は高温で動作します(例えば、石英ベースのランプの表面温度は数百℃に達することがあります)。
過度の熱は機器の寿命を縮めるだけでなく、基板の膨張や変形を引き起こし、印刷時の位置ずれにつながる可能性があります。そのため、冷却システムは非常に重要です。
3. インク供給システム
従来のオフセットインクと比較して、UVインクは粘度が高く摩擦も大きいため、ブランケットやローラーなどの機械部品の摩耗を引き起こす可能性があります。
したがって、印刷中はインク供給器内のインクを継続的に攪拌する必要があり、インクシステム内のローラーとブランケットはUV印刷専用に設計された材料でなければならない。
インクの安定性を維持し、温度変化による粘度変化を防ぐためには、ローラー温度制御システムも重要です。
4. 放熱および排気システム
これらのシステムは、インクの重合および硬化中に発生する過剰な熱とオゾンを除去します。
それらは通常、排気モーターとダクトシステムで構成されています。
[オゾン生成は主に波長約240nm以下の紫外線に関連しており、多くの最新システムはフィルターやLED光源を用いてオゾンを低減している。]
5. 印刷インク
インクの品質は、UV印刷の結果に最も大きな影響を与える要素です。インクの印刷適性は、色の再現性や色域に影響を与えるだけでなく、最終的な印刷物の密着性、強度、耐摩耗性にも直接影響します。
光開始剤とモノマーの特性は、性能に大きく影響する。
良好な密着性を確保するためには、湿ったUVインクが基材に接触した際に、基材の表面張力(ダイン/cm)がインクの表面張力よりも高くなければならない(Schilstra、1997)。したがって、インクと基材の両方の表面張力を制御することは、UV印刷における重要な技術である。
6. 紫外線エネルギー測定装置
ランプの経年劣化、電力変動、印刷速度の変化といった要因は硬化に影響を与える可能性があるため、安定したUVエネルギー出力を監視・維持することが不可欠です。したがって、UVエネルギー測定技術はUV印刷において極めて重要な役割を果たします。
投稿日時:2025年12月30日

