産業用UV硬化の課題を解決する高性能UV-LEDスポット光源
近年、UV-LEDスポット硬化技術は、光硬化型接着剤やコーティング剤の普及とともに、自動車、電子機器、医療、光学機器など幅広い製造分野で採用が進んでいます。UV-LED技術は、従来の水銀ランプと比べて、優れた費用対効果と安定した硬化性能を実現し、産業用途における新たな標準となりつつあります。
メーカー各社は、生産ラインのサイクルタイム短縮を図る一方で、厳しい接着品質基準を満たすことも求められています。こうした課題を背景に、高性能なUV-LEDスポット光源への需要が高まっています。従来の水銀ランプを使用するメーカーもありますが、より高性能で信頼性の高いUV-LEDスポット硬化システムへの移行が進んでいます。
Primeliteのファイバー結合型UV-LED光源ALEシリーズは、UV硬化・露光プロセスの性能をさらに向上させます。200～500 Wの水銀ランプや一般的なUV-LEDスポット光源と比べ、優れた性能を実現します。350～470 nmの広帯域スペクトルは用途に応じてカスタマイズ可能で、短期・長期ともに優れた光出力安定性を備えています。これにより、既存のUV硬化プロセスの性能向上に加え、新たなアプリケーションへの展開も可能になります。
ファイバー結合型UV-LEDスポット光源をUV硬化システムへ導入
UVスポット硬化向けALEシリーズには、高透過率LEDライトガイドを採用しています。LEDライトガイドは、光学システムからの光を照射スポットへ効率よく伝送します。さらに、LED光源とライトガイドの開口数（NA）を最適化することで、高い光結合効率を実現し、高効率なUV照射システムを構築できます。
LEDライトガイドは、高い透過率と優れた設置自由度を実現します。シングルタイプから多分岐タイプまで幅広いラインアップを用意しており、用途に応じて最長20 mまで対応可能です。
幅広い制御インターフェースにより、UV-LED光源を自動車、電子機器、医療、光学機器の生産インフラに容易に統合できます。当社のスポット光源はすべて現場で交換可能なLEDモジュールを備えており、メンテナンス時間とコストを抑えています。 豊富な制御インターフェースにより、UV-LED光源を、自動車、電子機器、医療、光学機器などの製造ラインへ容易に組み込むことができます。また、すべてのスポット光源はLEDモジュールを現場で交換できる設計を採用しており、メンテナンス時間の短縮と保守コストの削減に貢献します。
業界トップクラスのUV-LEDソリューション
最適なファイバー結合型UV-LEDスポット光源は、プロセス要件や装置設計に応じてお選びいただけます。エントリーモデルのALE/3は、コンパクトな筐体でありながら高い光出力を実現し、一般的な200 W水銀ランプ搭載スポット硬化システムと比べて2倍以上の光出力を提供します。
より高い光出力が求められる用途には、ALE/1がおすすめです。ALE/1は、市場にあるUV-LEDスポット光源の中でもトップクラスの性能を備えています。最大5つの高出力LEDモジュールを個別にフィードバック制御しながら単一の光路へ結合することで、用途に応じた広帯域スペクトルを構成できます。また、短期・長期ともに優れた光出力安定性を実現し、高精度なUV硬化・露光プロセスに貢献します。
広帯域UV照射による硬化のメリット
優れた互換性
Primeliteの広帯域UV-LED光源は、UV硬化に最適な波長を提供します。中心波長（CWL）365、385、405、436 nmから必要な波長を選択でき、それぞれの光出力を個別に制御できます。すべての照射工程で同一の出力設定を維持することはもちろん、照射中に出力プロファイルを変更したり、波長ごとに異なる出力プロファイルを設定したりすることも可能です。これにより、幅広いUV硬化材料に対して、高速かつ安定した硬化プロセスを実現します。
出力スペクトルを自由にカスタマイズできるため、医療機器や製薬機器の製造工程において、水銀放電ランプからUV-LEDへの置き換えにも最適です。既存のスポット光源が持つ波長特性をUV-LEDで再現できるため、従来のスペクトルバランスを維持しながら、プロセス条件を大きく変更することなくUV-LEDへスムーズに移行できます。
接着剤表面の硬化に適した短波長
長波長のUV光は接着剤内部まで到達しやすい一方、タックのない表面に仕上げるには、より短波長（CWL 365 nmなど）の高強度UV光が必要です。しかし、365 nmのみを使用すると、接着剤表面が急速に硬化してしまいます。その結果、UV光が接着剤内部まで十分に到達できず、深部まで均一に硬化しにくくなることがあります。
Primelite ALEシリーズは、すべての近紫外（NUV）波長域で優れた性能を発揮し、多段階照射に対応します。例えば、405 nmなどの長波長で接着剤内部まで十分に硬化させた後、365 nm付近の高強度・短波長UV光で表面を仕上げることで、深部まで完全に硬化しながら、タックのない表面を実現できます。
深部硬化
一般的なUV-LEDシステムは、単一の中心波長と狭いスペクトル幅を採用しています。一方、Primeliteのファイバー結合型UV-LED光源は、単一波長だけでなく多波長構成にも対応し、高い光出力を実現します。そのため、幅広いUV硬化・露光用途に柔軟に対応できます。
長波長側の近紫外光（NUV、CWL 405 nmまたは436 nm）を照射スペクトルに加えることで、厚みのある光硬化型接着剤やコーティング材の硬化に効果を発揮します。長波長の光は材料内部まで到達しやすく、より均一な深部硬化を実現するとともに、他のUV-LEDシステムと比べて完全硬化までの時間を短縮できます。
出力の比較
| 出力 [mW]1 | ライトガイド | 350〜390 nm | 390〜420 nm | 420〜450 nm | 広帯域 350〜450 nm |
|---|---|---|---|---|---|
ALE/1.2 (CWL 365 / 405 nm)2 | Ø6.5 | 10,000 | 10,000 | — | 20,000 |
| Ø8.0 | 10,000 | 10,000 | — | 20,000 | |
ALE/1.3 (CWL 365 / 405 / 436 nm)2 | Ø6.5 | 10,000 | 10,000 | 10,000 | 30,000 |
| Ø8.0 | 10,000 | 10,000 | 10,000 | 30,000 | |
ALE/3.1 (CWL 365 nm)2 | Ø5.0 | 7,000 | — | — | — |
| Ø6.5 | 11,000 | — | — | — | |
| Ø8.0 | 13,000 | — | — | — | |
ALE/3.2 (CWL 365 / 405 nm)2 | Ø5.0 | 4,000 | 3,500 | — | 8,000 |
| Ø6.5 | 6,500 | 6,000 | — | 13,000 | |
| Ø8.0 | 7,500 | 7,000 | — | 15,000 | |
200W水銀ランプ(典型的な値) | Ø5.03 | 1,500 | 1,000 | 1,200 | 5,000 |
| Ø5.0 | 2,000 | 1,500 | 1,700 | 5,500 | |
| Ø6.5 | 3,000 | 2,300 | 2,400 | 8,000 | |
| Ø8.0 | 3,000 | 2,300 | 2,400 | 8,000 |
| 出力 [mW]1 | ライトガイド | 350〜390 nm | 390〜420 nm |
|---|---|---|---|
ALE/1.2 (CWL 365 / 405 nm)2 | Ø6.5 | 10,000 | 10,000 |
| Ø8.0 | 10,000 | 10,000 | |
ALE/1.3 (CWL 365 / 405 / 436 nm)2 | Ø6.5 | 10,000 | 10,000 |
| Ø8.0 | 10,000 | 10,000 | |
ALE/3.1 (CWL 365 nm)2 | Ø5.0 | 7,000 | — |
| Ø6.5 | 11,000 | — | |
| Ø8.0 | 13,000 | — | |
ALE/3.2 (CWL 365 / 405 nm)2 | Ø5.0 | 4,000 | 3,500 |
| Ø6.5 | 6,500 | 6,000 | |
| Ø8.0 | 7,500 | 7,000 | |
200W水銀ランプ(典型的な値) | Ø5.03 | 1,500 | 1,000 |
| Ø5.0 | 2,000 | 1,500 | |
| Ø6.5 | 3,000 | 2,300 | |
| Ø8.0 | 3,000 | 2,300 |
| 出力 [mW]1 | ライトガイド | 420〜450 nm | 広帯域 350〜450 nm |
|---|---|---|---|
ALE/1.2 (CWL 365 / 405 nm)2 | Ø6.5 | — | 20,000 |
| Ø8.0 | — | 20,000 | |
ALE/1.3 (CWL 365 / 405 / 436 nm)2 | Ø6.5 | 10,000 | 30,000 |
| Ø8.0 | 10,000 | 30,000 | |
ALE/3.1 (CWL 365 nm)2 | Ø5.0 | — | — |
| Ø6.5 | — | — | |
| Ø8.0 | — | — | |
ALE/3.2 (CWL 365 / 405 nm)2 | Ø5.0 | — | 8,000 |
| Ø6.5 | — | 13,000 | |
| Ø8.0 | — | 15,000 | |
200W水銀ランプ(典型的な値) | Ø5.03 | 1,200 | 5,000 |
| Ø5.0 | 1,700 | 5,500 | |
| Ø6.5 | 2,400 | 8,000 | |
| Ø8.0 | 2,400 | 8,000 |
1ライトガイドの端で測定された出力;±10%の偏差が起こり得ます
2エミッターの中心波長:367.5±2.5 nm、402.5±2.5 nm、435.0±2.5 nm
3ファイバーライトガイド
Primeliteの実績あるUV-LED技術:
Primelite UV-LEDスポット光源の特長:
- 製造ラインへの組み込みが容易なUV-LEDスポット光源
- 優れた光出力安定性と高精度・高出力照射
- 用途に応じてカスタマイズ可能な波長構成（365 / 385 / 405 / 436 nm）
- 光学フィルター不要
- 水銀不使用、安全で将来性のある光源
- 優れたプロセス安定性と低TCO(総保有コスト)を実現
