Auf der Druckmaschine bedeutet „Spray-and-Dry“ im Zusammenhang mit UV-Licht einfach eines: Die Produktionsgeschwindigkeit muss aufrechterhalten werden. Wenn die Arbeit wegen des Trocknens der Tinte zum Stillstand kommt, sinkt die Produktivität. In der Regel ist die Druckmaschine nicht das Problem – vielmehr ist es die Zeit, die zum Trocknen der Tinte benötigt wird.
Deshalb sind hochleistungsstarke UV-Lampen so nützlich. Sie liefern sofortige Energie, die benötigt wird, um die Tinte zu fixieren. Das Spektrum einer mit Gallium angereicherten Quecksilberlampe sorgt dafür, dass genau diese Energie bereitgestellt wird.
Was technisch wichtig ist, ist das Spektrum der Lampe. Eine Gallium-UV-Lampe lenkt die Emissionen des Quecksilbers auf die Wellenlänge von 365 Nanometern und reduziert dabei die längeren Wellenlängen, die zusätzliche Wärme im Substrat erzeugen würden. Dadurch wird die Absorption der Photoinitiatoren in den UV-Tinten gefördert, wodurch das Vernetzen der Tinte beschleunigt wird – ohne dass die Temperatur des Substrats ansteigt.
In der Praxis ergibt sich dadurch eine höhere Strahlungsintensität an der Stelle, an der die Tinte getrocknet wird – Energieverdichten von 600–1200 mJ/cm² innerhalb von Sekunden. Die Länge des Lampenbogens sowie die Geometrie des Reflektors werden so eingestellt, dass die Strahlungsintensität über die gesamte Fläche gleichmäßig verteilt wird. Dadurch bleiben Größe der Tropfen und Dicke der Tinte konstant.
Warum das bei der Druckmaschine funktioniert, ist einfach: Geschwindigkeit und Kontinuität. Das durch Gallium verbesserte Spektrum ermöglicht eine schnelle Reaktion – die Lampe läuft sofort mit voller Intensität. Dadurch bleibt die Lampe in Einklang mit der Druckmaschine, ohne dass eine Aufwärmzeit notwendig wäre.
Das führt zu höheren Druckgeschwindigkeiten, weniger Fehlprodukte sowie einer konstanten Farbdichte von Auftrag zu Auftrag. Der Energieverbrauch sinkt, da die Energie dort konzentriert wird, wo sie wirklich benötigt wird. Zudem bleibt die Lebensdauer der Lampe konstant, wenn die Erosion der Elektroden kontrolliert wird. Wir haben bereits Geräte gesehen, die mehr als 5.000 Stunden lang ohne mehr als 5% Leistungseinbruch funktioniert haben – vorausgesetzt, die Stromversorgung und Kühlung sind richtig eingestellt.
Ein paar praktische Aspekte, die man beachten muss: Die Lampe muss zum Dichroik-Coating des Reflektors sowie zur Luftzirkulation in der Trocknungskammer passen. Wenn man eine ozeongefreie Betriebsweise wünscht, braucht man einen Quarzkern oder eine Hülle, die Ozonbildung verhindert.
Außerdem ist die Ausrichtung des Reflektors unverzichtbar – bei falscher Ausrichtung verschlechtert sich die Gleichmäßigkeit der Strahlungsintensität. Bevor man irgendetwas montiert, sollte man sicherstellen, dass alles mit der Stromversorgung der Druckmaschine sowie dem Anschlusstyp kompatibel ist. Andernfalls kann es zu vorzeitiger Belastung der Elektroden und ungleichmäßigem Trocknen der Tinte kommen.