UV硬化速度の向上に有効な
三つの光源特性
～UV波長・ピーク照度・積算光量～

「UV硬化速度がもう少し速ければ...」と、
あきらめていませんか？

UV LED（紫外線LED）光源の特性は、UV硬化速度に大きく影響します。
本ページでは、UV硬化速度向上のために最適化すべきUV LED光源の特性について解説します。

UV硬化速度に寄与する
UV LED光源の特性

UV硬化速度の向上に寄与するUV LED光源の特性は下記の三つです。

UV波長
ピーク照度
積算光量

特性 ①：UV波長

UV硬化樹脂に含まれる「光重合開始剤」にUVを照射すると「ラジカル重合反応」が進行し、UV硬化樹脂が硬化します。
光重合開始剤は、特定領域のUV波長にのみ反応してラジカル重合反応を引き起こす性質があります。幅広い波長のUVを照射するUVランプに比べ、特定の波長しか照射しないUV LED光源は、UV硬化樹脂に含まる光重合開始剤の特性にマッチしたUV波長を選択する必要があります。
UV LED光源は、365nm/385nm/395nm/405nmのいずれかの波長に設定されたモデルが大半です。
波長が長いUVは樹脂深層部まで届きやすいという利点があります。比較的厚みのあるUV硬化樹脂の硬化速度を向上させる場合、樹脂深層部の硬化不良による密着性悪化を防ぐために、長い波長に反応する特性のUV硬化樹脂と、それにマッチする長い波長のUV LED光源モデルをお選びください。

特性 ②：ピーク照度

ピーク照度が高いほど樹脂深層部にUVが届きやすくなります。比較的厚みのあるUV硬化樹脂の硬化速度を向上させる場合は、高照度モデルのUV LED光源をおすすめします。
LED素子の特性上、波長が短いUV LED光源モデルはピーク照度が低くなる傾向があります。各光源モデルのUV波長とピーク照度の仕様をよくご確認ください。

特性 ③：積算光量

最後に積算光量です。積算光量とは、総UV照射エネルギー量を指します。
次の式は分かりやすく単純化した積算光量の計算式です。
計算式を見れば分かるとおり、ピーク照度が高くても、照射時間が短ければ、積算光量は高くなりません。

積算光量(J)　＝　照度(W)　×　時間(s)

光源からの距離やUV硬化樹脂の形状等により、実際の照度条件は変動します。
正確な積算光量を算出する場合、UV照度計を用いて正確な照度データを実測することをおすすめします。

積算光量
を高めるためには？

一般的なUV LED光源では、UV波長とピーク照度を公表値として表記することが多いですが、積算光量を公表していることは稀です。
では、積算光量が大きいモデルを選定するためには、何に注目する必要があるのでしょうか。

積算光量を高めるために重要なポイント

積算光量を高め、硬化速度を向上させるには、照度(W)を高くするか、照射時間(s)を長くするか、のどちらか、もしくは両方が必要です。
照度を上げるためには、「ピーク照度」が高い高照度UV LED光源モデルを選定してください。 UV硬化樹脂とUV LED光源の照射距離を短くすると、照度は高くなりますが、代わりに照射時間が短くなるため、結果的に硬化速度はあまり変わりません。

照射距離が近い場合

照射距離が遠い場合

照射時間を長くして、積算光量を高めるには、同じピーク照度モデルの中でも照射窓が搬送方向に長く、照射窓面積が広い、高積算光量UV LED光源モデルをお選びください。搬送速度を落とさず、積算光量を高めることができます。

通常UV LED光源モデル

高積算光量UV LED光源モデル

京セラ製UV LED光源の特長

京セラ製UV LED光源の特長は、高照度、かつ高積算光量です。
京セラは、創業当時からのセラミック技術を応用した低熱抵抗セラミック基板を採用することで、ベアチップLED素子の高密度面実装を実現し、パッケージングされたLED素子を線状に実装する一般的なUV LED光源モデルよりも高照度化、高積算光量化することに成功しました。京セラ製UV LED光源は、空冷方式UV LED光源として最高レベル（※）の高照度、かつ高積算光量を誇ります。
※公表されている他社製品の光量数値との比較に基づく。2022年4月時点、京セラ調べ。