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CHECK/塗装知識・チェックポイント
紫外線硬化装置(UV装置)の基礎知識

3. UV装置導入のポイント

3-1 搬送方法、処理能力の決定

 UV装置の仕様の決定にあたっては、まずUV装置の前後の装置も含めて、ワークの搬送方法と処理能力(生産量)を決定する必要がある。たとえば平面状のものであるか、立体物であるかによってランプの配列も異なってくる。また処理能力は使用するランプの大きさ、灯数に関係する。

3-2 ランプの選定

(1)ランプの種類(エネルギー分布)
 使用しようとする塗料、インキなどに、どの種類のランプが適しているかを検討する必要がある。一般的には透明塗料、オフセットインキなど薄い膜には水銀ランプで十分であるが、エナメル塗料、スクリーンインキなど顔料のはいった比較的厚い膜に対してはメタルハライドランプが適している。

(2)ランプ入力
 ワークの耐熱性、設置スペース、使用する塗料、インキの特性によって選定する必要があり、一般的にはインキに対して120W/cmまでは効率がよくなり、塗料に対しては80W/cm以上では効率の差がないようである。入力の低いランプの方が照射器内でのワークの最高温度を低くおさえることができるが、当然装置の設置スペースは大きくなる。

(3)ランプの冷却方法
 ワークの耐熱性などを考慮して、空冷式にするか、水冷式にするかを決定する。強制空冷などの手段により目的が達せられれば、あえて水冷式を採用することはない。

(4)ランプの発光長、使用本数、配列
 発光長はワークをランプ管軸と直角方向に流す場合はワークの巾よりも少なくとも100mm程度長いものを使用することが望ましい。ランプの管軸方向に流す場合は、硬化時間にみあったものであればよい。ランプの配列はワークの搬送方法、形状、大きさなどから決定する。たとえば平面状のワークの場合はワークの流れに対し直角にランプを配列し、立体物とか、小さいワークに対してはワークの流れ方向にランプを配列する。ランプの使用本数は装置の処理能力と、使用する塗料、インキなどの硬化時間との関連で決定する。

3-3 反射板、形状の選定

 反射板の形状は、ワークの形状、耐熱性などから決定する。一般的には集光形が効率がよいが、20mmをこえるような立体物等にはその集光点での照射は不可能であり、このような場合は、平行光形か拡散光形を使用するか、集光形を集光点より長い照射距離で使用する。

3-4 照射距離の選定

 照射距離はワークの耐熱性、有効照射巾などを考慮して決定する。照射距離が短い程効率がよいが、照射器内でのワーク温度は高くなる。図17に距離と硬化温度の関係を示す。
図17 照射距離と処理速度との関係
【図17 照射距離と処理速度との関係】
注)反射板の形状によって若干異なる。


3-5 使用する塗料、インキなどの硬化速度の確認

 使用する塗料、インキなどの硬化速度を、実際に設備化する状態になるべく近い状態で、確認することが必要であり、これが使用するランプ本数、設備の大きさを決定する。


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