150 m/minの速度で動作するフレキソラベル印刷機において、不均一なUV出力は単に速度を低下させるだけではありません。実際には、エッジ部分の色ムラやドットゲイン、また、日々使用される敏感な基材上でのインクの移動といった問題が生じます。ほとんどの場合、その原因はランプの性能低下です。電極が劣化したり、クォーツ製のケースが曇ったり、反射板の効果が低下することで、UV出力が変化してしまいます。
実際に重要なのは何か？
私たちは、実験室用ではなく、産業用途向けに高圧水銀蒸気UVランプを設計しています。アークの周波数は、ほとんどのラベル用UVインクやコーティング剤が効果的に吸収する365nm帯域で安定しているように調整されています。ピーク放射強度は、2,000 mW/cm²以上に設定されており、これにより完全な架橋反応に必要なエネルギー密度（通常300～600 mJ/cm²）が得られます。二色性コーティングが施された反射板によって、UV光が目的の波長帯域に集中し、不要な赤外線が排除されるため、薄膜を痛めることなく迅速に硬化させることができます。
また、電極の形状や水銀圧力を適切に設定することで、UV出力の低下を防ぎます。ランプを定格出力範囲内で使用すれば、5,000時間以上の使用が可能で、測定される放射強度の低下は5％未満です。
なぜこれがラベル印刷機にとって重要か？
フレキソラベル印刷では、安定性が「一度設定すれば何もする必要がない」という状態を実現するかどうかの鍵となります。ランプがスペクトル出力を安定させてくれれば、一度硬化条件を設定しておけば、繰り返しの印刷でも色のずれや接着力の問題を気にする必要がありません。
その結果、より鮮明な印刷が実現し、塗装のムラによる不良品が減少します。また、出力の低下を補うためにランプの出力を調整する必要もありません。そして、高いピーク放射強度のおかげで、印刷機の速度を上げても温度が上昇することがなく、感圧性材料や薄いライナーを保護することができます。
安定性を保つための詳細
ランプはシステムに合わせて選ぶ必要があります。反射板の形状、開口部のサイズ、電源の互換性を確認しましょう。適切でない反射板を使用すると、UV光が無駄になり、基材の硬化が不均一になります。
このランプはオゾンを発生させませんが、それでも適切な排気が必要です。この強度のUV光は熱を発生させるため、空気の流れが不十分だとランプの寿命が短くなり、出力も低下します。
最後に、放射計が正しい波長帯域を測定できるかを確認しましょう。正確な放射強度やエネルギー密度の測定ができなければ、再現性のある硬化処理は不可能になります。