UV固化裝置的性能和光聚合的課題
對UV噴墨油墨用燈裝置的要求有：
① 緊湊的設(shè)備設(shè)計。
② 可在辦公室內(nèi)設(shè)置。
③ 可當作復印機應(yīng)用。
④ 不挑選供作媒介用的基材。
⑤ 在任何基材上都能成像。
⑥ 不需熟練技術(shù)也可獲得穩(wěn)定的圖像。
⑦ 使用者對設(shè)備的維修管理很方便。
為滿足上述理想的設(shè)計要求，對UV燈裝置的設(shè)計表述如下。
● 小型化設(shè)計
安裝在小型噴墨印刷機上的UV燈，必須是不占容積的結(jié)構(gòu)并容易裝卸的設(shè)計才行，同時附屬設(shè)備如燈用致冷吹風等裝置也要小型，風量小且油墨從印刷頭噴出時不造成影響的才行。
● 高照度輸出及光譜匹配
為了獲得高品質(zhì)輸出圖像，要求來自UV燈的高照度輸出與固化所需要的光譜帶相匹配。
① 固化速度
不使用稀釋溶劑就能實現(xiàn)低粘度(約5～20mP·s)的油墨才好，否則從印刷頭噴不出油墨。使用此低粘度油墨，要想追求高品質(zhì)圖像，在油墨落到基材上后，必須立即完成光聚合，否則落著的點子形狀發(fā)生變化導致圖像品質(zhì)惡化。UV油墨應(yīng)維持大的表面張力，設(shè)法使落著的油墨形狀能長時間保持下來。要想在各種基材和油墨之間保持一定的表面張力是困難的，然而重要的是油墨的固化速度應(yīng)根據(jù)UV燈來提升。
表2 是使用拉曼分光計測得的丙烯酸酯單體的C=C轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，測試分別使用高照度及低照度的UV燈，在同等的累計光量下進行測定。高照度燈場合，以1s以下的照射時間針對約20μm厚的墨膜,可得86%的轉(zhuǎn)換率，相比之下，低照度燈的場合，照射時間花費56s，卻只得到17%的轉(zhuǎn)換率。由此證明高照度輸出燈對提高固化速度更為有利。
② 沿深度方向的固化
對于紙基材這一類具有吸墨性的材料，必須使?jié)B透到基材內(nèi)部的油墨也能實現(xiàn)UV固化。不僅是在高速下將油墨表面固化，而且在深度上也要完成充分的固化，因此不能將油墨的吸光度提得太高。因為如果將吸光度提得太高，墨膜的上層部分和下層部分之間，吸光度差異變大，從而使下層部位固化不足。這可以根據(jù)朗巴持一比耳的定律解明。圖3（見下頁）中的固化墨膜的吸光度的變化情況是，在墨膜下層部位 (Bottoml%)，吸光度若超過一定數(shù)值（0.43），吸光量便減少；而墨膜上層部位(Topl%)的吸光量則與吸光度成比例地增加。
從圖４的結(jié)果也可發(fā)現(xiàn)高照度ＵＶ照射的優(yōu)勢。
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