プレスでの印刷では、厚みのあるインク層は、フィルムから直接見たときには良好に見えます。しかし、表面が固まってしまい、下層だけが柔らかい状態のままになると問題が生じます。このような状態が、ブロッキングやエッジの歪み、そして再作業を余儀なくする原因となります。
これは単純な物理現象です。従来のUVランプでは、エネルギーのほとんどが表面付近で吸収されてしまい、基材全体が十分に光重合反応を起こすことがありません。一方、ガリウムハライドランプでは、より長波長の385nmや405nm領域への出力が増えるため、吸収が少なく、インクの奥深くまで光が届きます。
つまり、重要なのはスペクトルの制御です。ガリウムハライドランプを使えば、385〜405nm帯域でより高い照度を得ることができ、同時に表面硬化に必要な短波長のエネルギーも確保できます。これにより、厚いインク層でも完全に硬化させることができます。
実際には、基板面でのピーク照度が高くなり、インク層全体での硬化エネルギー密度が一定に保たれます。これにより、生産効率や歩留まりが向上します。厚みのあるインク層を使用する場合、底から上まで完全に架橋されるため、層間の接着不良や後処理時の問題が減少します。また、表面の硬化に悩まされることもなく、不完全な硬化による廃棄物も減ります。
さらに、ガリウムハライドランプは、一般的な高圧水銀ランプよりも低温で動作するため、特に熱に敏感な基板の場合でも、硬化条件を安定させるのに役立ちます。
これらのランプを選定する際は、インクに含まれる光開始剤の特性に合わせてランプのスペクトルを調整する必要があります。表面反応には365nmが適しており、奥深くまで作用させるには385〜405nmが適しています。また、反射器の形状やケースの二色コーティングも、設定に合ったものを選ぶ必要があります。そうしないと、照度が漏れてしまいます。
ランプの使用寿命が経つにつれて出力が低下するため、インク層内のエネルギー密度を一定に保つために、交換間隔を適切に設定する必要があります。また、オゾンの管理や冷却空気の流れも忘れてはいけません。冷却空気が不十分だと、ランプの寿命が短くなり、スペクトルプロファイルも変化してしまいます。