UV LED硬化はフレキソ分野で躍進しているが、そのような技術はすべて同じだとユーザーが思い込む危険性がある。アンディ・ナッグスは、それ以上のものがあることを発見した。

UV LED硬化は数年前から注目されている技術であり、フレキソ業界では現在、ある程度のクリティカルマスを獲得しつつあるようだ。この技術のベンダーは急増し、コストや環境に関する議論や比較が行われ、インキサプライヤーはUV LEDで硬化可能なインキ製品や、LEDと従来のUVのどちらでも硬化可能な「デュアルキュア」インキ製品を提供するために研究開発を強化している。
明白な結論は、未来はUV LEDであり、フレキソ印刷の硬化市場を従来の技術から徐々に奪っていくということである。しかし、すべてのUV LEDが同じというわけではない。LED(ダイオード)が印刷インキを硬化させようとするとき、多くのことが起こっており、ユーザーはニーズに合った硬化システムを選択する際に、正しい選択をしていることを確認する必要がある。
なぜか?評判の基盤がかかっているからに他ならない。印刷品質に関して言えば、UV LEDの選択を誤ると、印刷機は硬化不足や硬化過多の問題を抱えることになり、印刷機のダウンタイムや過剰なスクラップにつながる可能性があります」とエクセリタステクノロジーズのPhoseonマーケティングマネージャー、ステイシー・ホーゲ氏は言う。UV LED硬化システムのエネルギー密度が十分でない場合、トラッキング(アイドル状態のローラーに未硬化のインキが存在すること)が発生する可能性があります。反対に、インキ、コーティング、接着剤が予想以上のエネルギーにさらされた場合、過硬化材料が発生する可能性があり、材料が脆くなったり、接着に問題が発生したりする可能性があります。
良い科学
従って、印刷業者にとって重要なのは、何が「良い」UV LED硬化をもたらすのか、つまり、どのような要因が作用しているのか、そして、この硬化技術への投資とその統合にどのように取り組むべきなのかを理解することである。ちょっとした科学的知識が必要である。
まず、使用するインクの反応性が、UV LEDシステムに要求される出力に大きく影響する。その他の重要な要素としては、印刷機の速度、最終用途を含むアプリケーションの性質などがあります」。
ピークと投与量
硬化システムそのものに関しては、多くの寄稿者が、UV LED硬化を最適化するために考慮しなければならない2つの要因、すなわちピーク放射照度(ワット/cm2で表示)とエネルギー密度(ジュール/cm2で表示)を特に強調している。
この工程ウィンドウを特定することで、最も耐久性があり、望ましい仕上がりになり、また許容できる接着力と表面硬化が得られます」とホーゲ女史は言う。
光重合開始剤は、UV硬化型接着剤、コーティング剤、インクに含まれるアクリレートモノマーやオリゴマーを架橋する。このプロセスを開始するのに必要な最低しきい値の放射照度があり、最低しきい値より大きいものは熱に変わる。放射照度が高ければ硬化速度が速くなるというわけではありません」と彼女は言う。
エネルギー密度は一般に線量とも呼ばれる。これは、特定の時間内に特定の領域に当たった光子の総数として説明される。エネルギー密度は、高速での接着と硬化を確実にする鍵である。
完璧な組み合わせ
この中から骨子を拾い出すと、どのような用途でも、使用するインクを硬化させるためには、ピーク放射照度、エネルギー密度(または線量)、滞留時間の組み合わせを完璧にする必要があるようだ。しかし、冷却システム、光学系、波長、取り付け位置、機械のセットアップ、汚れ、インク、湿気などの汚染物質を防ぐための侵入防止も重要な考慮事項である。
したがって、これは高度に技術的なことであり、フレキソ印刷業者はUV LEDサプライヤーを信頼し、考慮すべきことがすべて含まれていることを確認する必要がある。
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