コンベアシステムおよび連続工程向けUV測定
コンベアシステムでは、ワークが通過する間、ワーク上の放射照度は連続的に変化します。そのため、ランプ直下での静的な測定値だけでは、工程を評価するのに十分でないことがよくあります。重要なのは、実際のワーク面におけるピーク放射照度、時間プロファイル、そしてそこから積算される積算光量です。
本ページでは、これらの量を稼働中の工程でどのように記録するか、また測定機器を選定する際に何に注意すべきかについて説明します。各量そのものの定義については、UV積算光量と放射照度の正しい測定方法のページをご覧ください。
ピーク値、プロファイルおよび積算光量
パススルー型測定器は放射照度を時間の経過とともに記録し、そこから3つの数値を導出します。
- ピーク放射照度 – 測定区間内の最大値です。達成可能な反応速度を制限し、温度に敏感な基材への負荷の指標となります。
- 時間プロファイル – プロファイルの形状と幅は、反射板、ランプ間隔、遮光の影響を示します。複数のランプは複数のピークを生じさせます。
- 積算光量 – 測定区間全体にわたる時間積分値です。この値は通常、工程の合格判定のために記録されます。
測定器のサンプリングレートはベルト速度に一致させる必要があります。照射ゾーンが短い高速ラインでは、サンプリングが遅すぎるとピーク値を検出できず、積算光量を過小評価するおそれがあります。
選定時に重要なポイント
- 全高。機器は光源との距離を歪めることなく、利用可能な隙間を通過できなければなりません。
- 耐熱性。水銀ランプを使用するラインでは熱負荷が大きく、許容されるハウジングおよびセンサ温度が実行回数を制限します。
- 分光範囲。センサはプロセスに実際に関係する範囲をカバーする必要があります。UV LEDラインではピーク波長が、水銀ランプでは線スペクトルが決め手となります。
- サンプリングレートとメモリ。この両方によって、プロファイルの分解能と保存可能な実行回数が決まります。
- 評価とドキュメント化。プロセスの承認においては、タイムスタンプと校正参照を備えた、トレーサブルでエクスポート可能なデータ記録であることが重要です。
適切な測定機器
- curelogおよびcurelog Base―ライン通過用のフラット型放射計・積算光量計で、単独でもライン接続でも使用可能です。
- tinyTracker―狭い照射エリア向けのコンパクトな積算光量ロガーです。
- UVpad―光源が変化するラインに対応した、フラット型の分光測定式ハンディ計測器です。
- XTセンサ―硬化ラインの高温環境に対応したセンサです。
- インラインセンサ―定められた測定位置に恒久的に設置される監視用センサです。
工程リリース用の基準系は連続監視とは別に定義され、認定校正機関においてトレーサブルに校正されます。
本ページとセクション別ページとの関連
本ページでは測定上の課題そのものを扱います。分野ごとの詳細については、アプリケーションページをご参照ください。印刷工程については産業印刷におけるUV測定、プロセス設計についてはUV硬化と光重合、制御システムおよび文書化との連携については自動化とプロセス統合をご覧ください。
連続UVプロセスの監視に関するよくある質問
自動化プロセスにおいてUV積算光量はどのように管理されますか。
2段階で行われます。リリースのため、ドーズロガーがワークピースとともにシステム内を通過し、ピーク放射照度、時間プロファイル、および積算光量を出力します。この走行は記録として残されます。その後、定義された位置に恒久的に設置されたセンサが、2回のリリースの間の状態をトレーサブルに保ちます。サンプリングレートはベルト速度に合わせる必要があります。120 m/minで照射ゾーンが25 mmの場合、約1,600 Hzが必要です。サンプリングが遅すぎると最大値を見逃し、積算光量を過小評価してしまいます。
なぜ静止状態での単一の測定値では不十分なのですか。
なぜなら、それはシステムが静止した状態での一つの位置における放射照度しか表さないからです。プロセス量とは、表面要素が通過する間に受ける積算光量であり、通過全体にわたる時間積分として生じます。反射板、ランプ間隔、および遮蔽がプロファイルを形作り、複数のランプは複数の最大値を生み出します。ベルト速度20 m/min、照射ゾーン100 mmの場合、通過時間は約0.3 sとなり、手動で読み取るには短すぎます。
