シルクスクリーン加工されたガラスに適した赤外線加熱の方法
もし、ガラスの仕上げ処理に携わったことがあるなら、その苦労はよくわかるでしょう。常にバランスを取り続けなければなりません。一方では、シルクスクリーン用インクを硬化させる必要があります。もう一方では、ガラスを強化する必要があります。もし温度を高くしすぎたり、速くしすぎたりすると、インクが流れ出したり焼けてしまい、はっきりしたパターンがぼやけてしまいます。しかし、安全側に振り切りすぎると、ガラスが十分に強化されず、非常にもろくなってしまいます。
重要なのは、熱量をしっかりコントロールできる短波長の赤外線ランプを使用することです。
パターンを鮮明に保つ
目標は簡単です。ガラス表面を傷めることなく、インクを適切な温度で硬化させることです。私たちは高ワット数の石英ランプを使用しています。これにより、エネルギーが短波長領域に集中し、熱が迅速にインク層を通過します。ただし、電力と距離のバランスをうまく取る必要があります。もしランプ同士の距離が広すぎると、「ゼブラ模様」ができてしまいます。それは、インクが乾かなくてガラスが十分に強化されない部分です。見た目も良くありません。
機器とストレス
工業用オーブンは非常に厳しい環境です。そのため、高純度の石英を使ってランプを作っています。これにより、繰り返される加熱・冷却のサイクルに耐えられます。フィラメントは安定して動作するように設計されており、異常な温度上昇が起こらないので、インクに変色が生じることもありません。ただし、電圧やワット数がトランスの出力に合っていない場合、早急にランプが壊れたり、熱が効果的に伝わらないことがあります。
実際のトレードオフ
高強度の赤外線ランプは非常に速いです。しかし、それは生産効率には良いですが、冷却システムに大きな負担をかけます。全力で動かすと、オーブン内の温度が上昇します。この時、排気ファンが重要になります。空気が流れなければ、ガラスの周囲に熱が溜まり、シルクスクリーンのパターンがぼやけてしまいます。つまり、放射熱と対流の間の最適なバランスを見つけることが重要です。