適切なバランスを見つける：印刷の鮮明さとガラスの強度のバランス
もし、ガラスにスクリーンプリントをしたことがあるなら、その苦労はよくわかるでしょう。どちらを優先すべきかという難しい選択に迫られます。インクが固まり、ガラス内の応力を解消するためには十分な熱が必要ですが、温度の設定を間違えると、はっきりした縁がぼやけたり、ガラス全体が歪んでしまったりします。
これは、バランスを取る必要がある作業です。
この問題を解決するために、私たちは短波長の赤外線ランプを使用します。こうすることで、ガラス全体に熱が行き渡るのを防ぎつつ、表面層にだけ強い熱を与えることができます。
パターンを鮮明に保つ
適切な温度管理が重要ですが、その範囲はごく狭いです。
もし温度上昇が遅すぎると、インクがそのまま残ってしまい、パターンがぼやけてしまいます。逆に、温度上昇が急すぎると、熱衝撃のリスクがあります。
そのため、高い熱出力を持つランプを使用します。これにより、インク層がすぐに固まり、パターンが瞬時に形成されます。波長を調整することで、エネルギーをインクがガラスに密着する部分にだけ集中させることができます。無駄な熱が発生せず、線もぼやけません。
装置の構造
一般的には、石英ハロゲン素子を使用します。これらは非常に強力な装置で、小さなサイズでも大きな出力を発揮します。狭いコンベヤーラインにより多くの加熱能力を持たせるには、これらの装置が不可欠です。また、長いチューブ内で安定した電力供給を維持するために、高電圧回路が使われています。
しかし、ランプだけでは不十分です。反射器も同じく重要です。金や研磨済みのアルミニウム製の反射器を使うと、赤外線エネルギーが再びガラスに戻されます。これにより、効率が大幅に向上します。ただし、冷却ファンも忘れてはいけません。これらの装置は非常に熱くなります。もしケースの換気が不十分だと、ランプが破損してしまいます。
トレードオフ
完璧な方法はありません。
短波長の赤外線は、迅速にインクを固める最善の方法ですが、中波長ほどガラスの奥深くまで熱が届きません。
もし、非常に厚いガラスを扱う場合は、コンベヤーの速度を落としたり、ランプを近づけたりする必要があります。確かに、生産効率が低下しますが、ガラスの中心部に応力が残らないようにする唯一の方法です。少し遅くても、ガラスが割れるよりはましなのです。