実験室用の光化学反応器だけでなく、スクリーンプロテクターの製造においても、スペクトルの純度は重要です。波長がずれたり、照射強度が一定でなかったりすると、再現性のある硬化処理が不可能になってしまいます。
UV硬化インク内の光開始剤が最適な活性化条件を外れると、架橋が不均一になります。その結果、接着力が低下し、光学特性も悪化します。実際の製品においては、表面が粘着質になったり、曇ったりして、品質検査を通過できないことになります。
技術的に重要なのは以下の点です。 私たちが使用するランプは、高圧水銀蒸気放電を利用しており、二色性コーティングが施された石英製のケースで覆われています。出力は365nm付近に集中しており、安定しています。10mmの距離でのピーク照射強度は1200mW/cm²以上であり、供給されるエネルギー密度は500mJ/cm²から2500mJ/cm²まで調整可能です。
反射器は高純度の楕円形アルミニウム製で、365nmの波長で92％以上の反射率を持ちます。これにより、基板に適切な量の光が当たり、チャンバーの内壁に光が漏れることがありません。また、アークの長さや焦点の位置も、既存のスクリーンプリント装置に合わせて調整されています。オゾンを発生させないためには、185nmの波長を遮断する石英を使用しています。
なぜこれがスクリーンプロテクターの製造に有効なのかというと、こうした生産ラインでは1時間に1200〜1800枚のスクリーンプロテクターが作成されます。過度に硬化しないように、安定した365nmのスペクトルと適切な照射強度が必要です。そうすれば、細かいメッシュ構造や厚いインク層があっても、全体に均一に光開始剤が活性化されます。
操作者は、微細な曲がりが少なくなり、硬度が均一になり、再作業も減ります。消費電力も動作時間に合わせて調整されており、最初の2000時間以内は出力が±3％以内に抑えられます。これにより、プロセスの範囲が変わることはありません。
注意すべき点がいくつかあります。 **ランプのアークの長さや反射器の形状を、ご自身の硬化装置に合わせてください。**2～3mmのずれでも、照射強度が15～20％低下する可能性があります。
また、電源も確認してください。点火電圧や電流の上昇曲線も一致している必要があります。不一致があると、ランプの寿命が短くなり、スペクトルにノイズが生じます。
石英製のケースを清潔に保ち、作動温度も注意してください。温度の変動により、水銀の波長が変わり、照射強度も変わってしまいます。出力曲線が安定しているように、3000～4000時間ごとにランプを交換することをお勧めします。そうすれば、生産性も安定します。