プレスラインでは、始動時の状態についてはUVシステムにポイントが与えられません。評価は3,000時間経過した時点や5,000時間経過した時点で行われます。つまり、ランプが劣化し、反射器も何百回もの加熱サイクルを経験した後になってからです。
その時点で、UV出力の維持率が重要になります。これによって、一貫した硬化が得られるかどうかが決まります。そうでなければ、オペレーターは本当の問題を解決する代わりに、出力を上げて接着性や耐擦傷性を高めようとします。
技術的に重要なのは何か
UV出力の維持率とは、新しいランプの時の基準値と比べて、時間の経過とともに残っている実用可能なUV照射強度の割合です。
実際には、光開始剤が吸収する波長域で安定したスペクトル出力が必要です。水銀系のシステムでは通常365nmが一般的で、化学構造によっては385nmや405nm付近にも出力があります。
重要な数値としては、基材面でのピーク照射強度（mW/cm²）、1回の通過ごとに供給されるエネルギー密度（mJ/cm²）、そしてランプの出力減少曲線があります。
高圧水銀ランプは高いピーク照射強度を提供しますが、電極が摩耗したり、ランプの外装が暗くなると出力が低下します。しっかり設計されたランプと反射器の組み合わせにより、この減少がコントロールされ、基材面での測定値が一定に保たれます。
なぜこれが重要なのか
工業用UV硬化処理では、オフセット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷を問わず、常に「照射量」と「速度」という要素が重要になります。
もし同じ出力でランプの出力が15％低下した場合、ラインの速度を落とすか、硬化が不十分になるのを受け入れるしかありません。維持率を安定させることで、エネルギー密度を一定に保ち、ランプを交換するたびに再び硬化条件を調整する必要がありません。
これにより、不良品が減り、溶剤や低移行性インクによるバラつきも少なくなります。また、「調整を行う」ための計画外の停止も減ります。また、反射器の効率や二色コーティングの性能を維持することで、エネルギーの消費も計画通りになります。
知っておくべきこと
スペクトル出力をインクの光開始剤の特性に合わせることが重要です。365nmが必ずしも最適とは限りません。
特定のインクに対する硬化の閾値をmJ/cm²単位で把握し、ランプの窓ではなく基材で測定することが大切です。
ランプが過熱したり、空気の流れが悪かったり、反射器が汚染されたりすると、出力が急速に低下します。これらの問題が重なると、ランプの劣化が加速されます。
ランプと反射器は一緒に交換する必要があり、校正済みの放射計を使って照射強度を測定することが重要です。維持率は推測ではなく、測定可能な値として扱うべきです。