概要
ＵＶ（Ｕｌｔｌａｖｉｏｌｅｔ）印刷とは、印刷インキを文字通り紫外線により瞬間硬化させる印刷方式をＵＶ印刷と言います。一般の印刷では考えられない様々なことを実現することが可能です。環境・人にやさしいＵＶインキは構成物の中に一般の油性インキに含有される溶剤を含んでおりません。ＶＯＣ（揮発性有機化合物）は原料配合上ゼロであると言えます。印刷作業環境の空気汚染から大気汚染についても配慮の必要性が大幅に低くなりなす。
ＵＶ印刷では、印刷インキの硬化は一瞬ですので、硬化後は完全にインクが固まっています。印刷後に油性インキのように半日以上をかけて乾燥させる必要はありません。従いまして、ＵＶ印刷は非常に生産性の高い印刷と言えるでしょう。
ＵＶ印刷のメカニズム
ＵＶ印刷は一般の印刷とは異なる仕組みによりその硬化皮膜を形成します。ＵＶ光の領域電磁スペクトルとは、主なところでは人体を突き抜ける波長のＸ線からＴＶ／ＦＭ波までの帯域に分類されます。
ＵＶ印刷に必要とされる紫外線は１００ｎｍから４００ｎｍで、３つのバンド（ＵＶ－A、ＵＶ－B、ＵＶ－C）に細分化された領域があります。顔料を含むＵＶインキの硬化にはＵＶ－Aの波長が重要視され、透明なＵＶニスの硬化にはＵＶ－Cの波長が必要であると言われています。
ＵＶインキで形成された強固な皮膜表面は耐溶剤性に優れ、又耐摩擦性にも優れているので、光硬化技術は印刷業界のみならず 自動車・航空機・電機・プラスチック・木工などの業界で塗料や接着剤に大いに活用されています。
ＵＶ印刷の装置
ＵＶ印刷で使用するＵＶインキは油性インキとは異なり、放置していてもインキは硬化しません。そこでＵＶインキを硬化させる為の ＵＶ照射装置が必要となります。ＵＶ印刷ではＵＶインキの硬化に相応の電力を必要とします。電気設備容量の観点から考えますと、電力を使用する＝ＣＯ２排出ということで環境にはやさしくないとイメージされますが、きめ細かいランプ出力をインバーター制御しておりますので不要な電気の使用を削減出来るようになっております。
又、ＵＶ印刷の高生産性によるリードタイムの大幅な削減による電力消費時間削減や、ＵＶインキはＶＯＣフリーであることを考えますと環境にやさしい印刷であると言えます。
ＵＶ装置を構成する中で、最重要視されているものがＵＶランプです。国内では、一般的に２種類のＵＶランプ 水銀ランプ、メタルハライドランプが使用されております。水銀ランプは、石英ガラス製の発光管の中に高純度の水銀と少量の希ガスを封入し、短波長（２５４ｎｍ付近）を効率良く放射し、クリアーコーティングに効果的です。メタルハライドランプは、石英ガラス製の発光管の中に水銀と金属をハロゲン化合物として封入。長波長（３００～４５０ｎｍ）の出力が高く、ＵＶ光の透過しにくい顔料を含む印刷インキに効果的です。
ＵＶインキの硬化条件や硬化特性に合わせて、ＵＶランプを選定する必要があります。一般的には、出力波長域の広いメタルハライドランプが使用されています。限られた印刷用途や、特殊なＵＶインキを硬化させる場合に、水銀ランプを選定する場合があります。ＵＶインキを安定的に硬化させる為に、ＵＶ光の強さを管理することはＵＶ印刷において最重要課題です。
ＵＶ光の強さ（ピーク：ｍW／ｃ㎡）と積算光量（エネルギー：ｍJ／ｃ㎡）を計測することは大変重要なことです。ＵＶの強度と積算光量を計測するには、専用の光量計を使用し管理します。ＵＶの強度については、ＵＶランプと印刷物までの距離で コントロールします。積算光量については、ＵＶランプと印刷物までの距離と ＵＶ光が照射されている時間でコントロールします。照射時間に関しては、コンベアー装置の場合は、コンベアースピードで管理します。
ＵＶ印刷の課題
ＵＶ印刷の課題としては、ＵＶ光を照射する際に、印刷物に高温の熱も被写体に与えてしまう為、印刷基材によっては、熱伸縮が発生したり、カール、ウェーブが発生することがあります。その際には、不要な熱線をカットするガラスフィルターの装着や、ＵＶランプとの距離を離す等の対策が必要となります。
いずれにしても、ＵＶ硬化の効率を下げてしまう為、印刷基材の熱に対する敏感度とＵＶインキ、及び生産効率を考慮した上で、硬化条件を設定する必要があります。
用途
- 耐候性の必要な印刷
- 印刷保護用のオーバーコート印刷
- 耐摩耗性を必要とする印刷
- 厚い塗膜を必要とする印刷
- 硬い塗膜を必要とする印刷
上記のような印刷以外でも、多用途でＵＶ印刷が採用されています。