UV-LED照射器の選定方法と当社のモデルの特徴

当社はマイクロスコープの LED 照明技術で培った技術を UV-LED 照射器の設計に生かし、お客様仕様に設計、製造いたします。仕様によりUV-LED装置もお受けします。 UV-LED照射器をお考えの方にどのようにUV-LED照射器を選んだらいいのか簡単にご説明いたします。

UV-LED照射器は紫外線照射器、紫外線LED照射器、紫外線照射装置、UV-LED照射装置、紫外線LED照射装置など様々な呼び方があります。
基本的にはUV=紫外線という認識です。
ですから、例えばUV波長、紫外線波長は同義語と考えてよいと思います。

  1. 波長を選ぶ

    UV-LEDは基本UV-B, UV-A波長の単一波長です。波長としては285nm,300nm,310nm,365nm 385nm 395nm 405nmなどがあります。ただUV-Bにあたる285nm 300nm 310nmなどはまだ照度的には100mW/cm2程度と弱いためまだ一般的ではありません。 まず硬化させる材料がどの波長に感度を一番持っているかを知る必要があります。 材料メーカーに問い合わせるかテストするかです。 ランプの場合は色々な波長が混合しておりどの波長がその材料の硬化に寄与しているかわからない場合があります。UV-LEDも波長の混合も仕様によりできますのでご相談ください。 当社ではデモ機の貸し出し、あるいは当社にて照射テストもできますのでお試しください。

  2. UV 照射方法を決める
    • エリア照射

      UV-LED を照射する場合 サンプルを動かさないで照射するバッチ式はエリア照射、あるいは面照射です。ある程度大きな面積にサンプルをのせてその上から照射します。 どれくらいのサンプルの数で照射するかによりエリア照射器の大きさが決まります。 当社モデルでは照度の高い順では UVWX, UVX, UVAの順位です。 UVWX は LED を高密度の実装しその上に特殊なレンズを取り付けてLEDの光が散乱しないようにして離れたところからでも高照度を実現しています。 均一性を上げるためには照射するサンプルよりサイズの大きなエリア照射器にして周囲の照度劣化を防ぐように設計します。照度にもよりますが大きなもの照度の高いタイプは水冷となります。

      汎用型エリア照射

      UV-LEDのすそ野が広がる中 UVランプからの置き換えを検討したいが初期投資が高いので断念していたユーザー様に朗報!
      信頼性のあるLEDを使用しながらも価格面で使いやすいタイプです。

    • ライン照射

      サンプルをコンベヤーに乗せてライン照射器の下を通過させるコンベアー式が一般的です。 コンベヤー式の場合,必要な積算照度を照射するにはコンベヤー速度、ライン照射器の照度と厚みで計算します。 当社のモデルでは照度の高い順に UVWX, UVX, UVE のモデルがあります。 コンベアー速度を上げて生産性を上げたい場合、凹凸が離れて照射しないとサンプルにあたってしまう場合など高照度タイプをお勧めします。

    • スポット照射

      サンプルのごく一部を照射したり、手にもって大きなサンプルの一部だけ照射する場合などに適しています。 UVT300C,UVT600Cなどは軽量コンパクトに設計しておりますのでハンデイータイプとしてもお使いいただけます。

    • 冷却方法を決める

      冷却方法は自然冷却、強制空冷、水冷、の3種類です。自然冷却は照度が低い照射器には適応可能ですが 通常は強制空冷でファンによる冷却です。この場合は温風が排気されますので部屋の循環が重要です。 水冷はチラーによる循環水で照射器を冷却します。高照度のUVLED面照射、UV-LEDライン照射などに使います。照射器としての容積は強制空冷と比べて小さくなりますし冷却効率が高いので水冷に問題がない場合は推奨です。

    • UVLED の寿命について

      UV-LEDが寿命に来るとはランプのように不点灯にはならずに照度が落ちてきます。 LEDのメーカーでは初期照度から30%ダウンした時を寿命としています。 寿命は冷却状況により大きく異なります。LEDのジャンクション温度が100度と60度では寿命は2万時間と4万時間の差が出ます。従って冷却をきちんと行うと倍の寿命となるわけです。

      当社ではできるだけ初期のボリュームを 70~80% で使っていただくように推奨しています。なぜなら徐々に劣化して照度 30% ダウンした場合に照度を上げる余裕を持たせられるからです。そのことで寿命が延びます。 寿命が来る頃にLEDの基板交換を推奨します。LED基板だけ交換します。 客先での交換も可能ですし 照射器を送っていただければ当社で交換も致します。

    • その他の機能

      安心してお使いいただけるようLEDの温度異常検知機能と断線検知機能が標準装備されています。またどの箇所が断線か、どの部分に異常に温度が高いかなども検知できます。 また外部制御のRS232Cによる部分点灯、部分消灯、間髪点灯制御などもできます。

    • 当社の実績

      当社ではカスタマイズで設計製造の実績が500台以上ありそれらのLED配置と照度データーがあります。 それらの実績をもとにご提案となりますので安心して任せていただけます。 また実績のないご要求に関しましては精度の高いシュミレーションソフトによってあらかじめデーターを把握して設計いたします。

      用途例の一部

      • 防水カメラ部品のUVガスケット硬化
      • 防水電話機部品のUVガスケット硬化
      • カメラ用レンズのUV接着硬化
      • 電子基板のUV接着硬化
      • スマートフォンの張り合わせUV硬化
      • タブレットPCケースの防水UVシリコン硬化
      • 車に塗布するUV硬化ゴム硬化
      • 木工用UV塗料の硬化
      • ケーブル保護フイルムのUV硬化
      • コンクリートなどの表面保護のUV硬化
      • 有機EL製造用張り合わせUV硬化
      • 光触媒用UV
      • 蛍光探傷用UV

紫外線硬化(UV硬化)とは

紫外線硬化(UV硬化)とは、紫外線(UV)を紫外線硬化樹脂(UV硬化樹脂)に照射して短時間で硬化させる方法です。 紫外線硬化樹脂は、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤と添加剤で構成されています。

紫外光(UV光)の照射を受けると光開始剤がモノマー(液体状態)からポリマー(固体状態)に変える化学反応を起こします。このことを光重合反応と呼びます。 この光重合反応により、硬化による乾燥、接着、塗装を行うことが出来ます。 紫外線を使用するので紫外線硬化、UV硬化などと呼ばれます。 同様に紫外線乾燥(UV乾燥)、紫外線接着(UV接着)、紫外線塗装(UV塗装)などと呼ばれます。 この紫外光は100~400nmの波長を持つ光線で、波長が短いほどエネルギーが高く、生体に対する破壊力を持ちます。波長の長さによって、さらにA,B,Cに分類されます。

  • UV-A 長波長紫外線 320~400nm
  • UV-B 中波長紫外線 280~320nm
  • UV-C 短波長紫外線 100~280nm

マイクロ・スクェア(株)の紫外線照射器(UV-LED照射器)はUV-A UV-Bの範囲にある紫外線LED(UVLED)を搭載し、照射を行う装置(1台からカスタマイズいたします)です。

主な用途

乾燥
印刷(インクの乾燥、DVDのラベル乾燥)、電子部品の印字乾燥
接着
光学部品の接着、精密電子部品の接着、医療器具(注射針)の接着
塗装
成形品のコーティング乾燥、家具・床材の乾燥

マイクロスクェアはUV-LEDをニーズに沿った配置と冷却構造を提案することにより用途に合ったUV-LED照射器をご提供いたします。 1台からのカスタマイズから量産の対応まで幅広い用途で数多くの実績を誇っております。 一例を照射方法による違いでご紹介いたします。

特殊なUVLED照射器

屋外の壁などにUV-LED照射
内面の4辺をUV-LED照射
4方向から線をUV-LED照射
軽量手持ち広域UV-LED照射
構造物の一部を連続照射