Na polu druku z różnymi rodzajami tuszu, gdy spektrum światła lampy nie jest odpowiednie, zawsze występują problemy – klej utwardzany pod wpływem promieni UV oraz pigmenty wodne nie mogą się dobrze połączyć. Widać efekty w postaci uszkodzeń powierzchni, braku przylgnięcia warstw względem siebie oraz rozpuszczalników utrzymujących się w warstwie żelatyny. Stosunek ilości odpadków pokazuje problem, nawet jeśli reakcje chemiczne przebiegają prawidłowo. Zbudowaliśmy system lamp UV na bazie rtęci o wysokim ciśnieniu z jednym głównym celem: kontrolowanie spektrum emisji, aby oba rodzaje tuszu mogły się utwardzić przy tej samej prędkości druku.
Co jest ważne z technicznego punktu widzenia? Lampa na bazie rtęci o wysokim ciśnieniu emituje szeroki zakres fal, z silną emisją w okolicy 365 nm, a także dodatkowe linie w zakresie 313 nm, 405 nm, a także w zakresie widzialnego i nadfioletowego światła. Maksymalna intensywność i balans spektrum są ustalane przez moc lampy, długość łuku elektrycznego, osłonkę kwarcową oraz powłokę dychoiczną. Dla efektywnego utwardzania ważna jest gęstość energii na powierzchni substratu – mJ/cm² – dostarczana przez odpowiedni czas pod linią fokalną. Regulujemy dominującą długość fali poprzez dobre doborowanie kwarcu i powłoki dychoicznej, aby uzyskać lepsze efekty utwardzania kleju, a jednocześnie zapewnić warstwie wodnej wystarczającą ilość energii długofalowej do utwardzenia bez nadmiernego nagrzewania.
Dlaczego to działa przy pracy z różnymi rodzajami tuszu? Na maszynach do druku z różnymi rodzajami tuszu składnik UV musi szybko utwardzać klej, natomiast tusz wodny wymaga równomiernego i kontrolowanego wysuszania, aby uniknąć powstawania pęcherzyków i wybrzuszeń na powierzchni. Jeśli zmienimy spektrum emisji lampy, możemy skupić energię na utwardzeniu kleju, a jednocześnie zmniejszyć intensywność światła na warstwie wodnej, aby uniknąć nadmiernego nagrzewania. Efektem jest stabilne utwardzanie całej warstwy: mniej odmów, stabilna przyczepność i możliwość szybszego druku bez konieczności monitorowania procesu utwardzania. Energia trafia tam, gdzie jest potrzebna – nie trzeba płacić za nadmiar promieni IR, które tylko podnoszą temperaturę otoczenia.
Kilka rzeczy z praktyki Regulacja spektrum działa tylko wtedy, gdy geometria lampy, reflektora i odległość od substratu są dopasowane. Zmiana pola fokalnego reflektora wpływa na wartość mJ/cm². Oczekuje się pewnego czasu na stabilizację emisji lampy, a jej żywotność wynosi tysiące godzin przy stopniowym spadku intensywności emisji. Na maszynach do druku z różnymi rodzajami tuszu należy sprawdzić obudowę lampy i elementy elektryczne przed określeniem mocy i długości łuku elektrycznego. Należy też sprawdzić limity temperatury substratu. Nawet przy zmniejszonej intensywności IR, zarządzanie ciepłem nadal stanowi ograniczenie przy długotrwałym druku.