コーティングアプリケーション向けの高効率LED UVテクノロジー

LED技術は光硬化の次世代ソリューションとなっています。日々、LED素子自体とLEDシステム全体としての効率が向上し、乾燥品質がさらに改善されています。 簡易的なインテグレーション、オゾンおよび水銀の排除、および熱放射の低減等、あらゆる工業用硬化プロセスに幅広く使用可能となっています。

各種基材上での印刷用インキ、接着剤、ニスなどの硬化に限らず、LED UV硬化はコーティング産業で高い成長率となっています。 しかしながら、UVランプ、UV LEDそれぞれの技術分野は各セグメントで大きく異なっています。一般的には、LEDシステムは、インクジェットや接着剤用途で最も多く使用されています。

LED UV光源による光重合反応

LEDシステムによる重合プロセスは、原理的には従来のUV技術と同一です。唯一の違いは、硬化反応性における化学的作用と表面硬化状態の最適化が必要になることです。使用目的のインク、ニス、接着剤、コーティング剤において、前述の条件が合致する場合、印刷機へのLEDシステムの使用は理想的です。この新しい硬化技術はさらにインクジェットアプリケーションでは幅広く普及しています。

硬化プロセスにおいて、LEDシステムは電気信号(電流)を光に直接変換する発光ダイオードの特性を利用します。LEDは半導体で構成されるデバイスで、電流がLEDチップの順方向に流れると即座に紫外線および可視光線をエネルギーとして放射します。

LED UVは省エネ硬化が期待できる?

どのような条件で実際にLEDシステムによる省電力効果が期待出来るでしょうか?これはおそらくLED技術の使用に関するもっとも一般的な質問で、単純な答えはありません。なぜなら、その答えは常に動作条件および機械の状態にも起因するためです。本質的には、インクや各種材料の反応特性・性能は日々向上しているため、LEDシステムを使用することでエネルギーを節約することは可能です。加えて、LED UVシステムは暖気・待機時間が必要ありません。また、部分点灯機能を使用することで、照射範囲外の部分を消灯させておくことも可能です。さらに、ワーク(硬化対象)間のギャップでLEDを消灯させておくことも出来ます(瞬時ON/OFF)。 硬化プロセスにおける単位面積あたりの必要最小限の照度測定・管理を行うことも省エネ運用につながります。

 

 

LED技術の測定方法

単位”W/cm2”はLEDシステムの計測条件として確立されてきました。この数値は、単位面積当たりの最大照度を表します。しかし、照度は距離に比例するため、通常、ランプヘッド保護ガラス直下での測定を基準として表現されます。UV強度(照度)の測定には、適切なデバイスを使用することが条件となります。照度はセンサ感度に依存し、LEDから放射される波長レンジ全体で可能な限り連続的に測定可能なことが理想です。ISTではユーザー様のご要望に応じ、最適なUV測定器をご提案させていただきます。

 

 

どちらが最良の選択? - UV LED or UV ランプ ?

LEDは照明の世界では非常にポピュラーな存在となりました。LED UV技術もまた、印刷産業において印刷インクの硬化用としてその実績を積み重ねています。その他産業用アプリケーションにおいても採用が始まっていますが、より短波長出力のLEDを求めるニーズも増えています。

 

UV LEDおよびUV ランプの比較についてさらに詳しく