パラメータ設定高品質スクリーン印刷標論（その6）

更新日 2022-07-15

投稿日 2018-04-18

　高品質スクリーン印刷の実践を目的とする皆様の標となるように、論理的で整合性のある解説を心掛けたいと思います。前回のその5に続いて解説します。

1. スクリーン印刷：パラメータ設定は、クリアランスから

　スクリーン印刷は、スクリーン版と非印刷物の間にクリアランスを設定して、印刷の際に、スキージで押し下げたスクリーン版の反発力で「版離れ」をさせる原理です。このため、最初の印刷パラメータの設定は、適正なクリアランス量を決めることです。

　適正なクリアランス量は、どのように決めるといいのでしょうか。簡単に言えば、「量産印刷でスクリーン版が塑性変形しない最大値」です。つまり、強度が低い、スクリーンメッシュの版では、テンションやクリアランスを小さくしなければ塑性変形します。

　図1は、一般的なスクリーンメッシュの「引張力（テンション）―伸び」のグラフです。伸びが大きくなるとスクリーンメッシュは一定の範囲で「弾性変形」します。この範囲内での伸びであれば、スクリーン版は何万回伸ばしても元に戻ります。メッシュを「弾性変形」範囲を超えて伸ばすと、塑性変形が起こり、元に戻らなくなり「版のび」の不具合が起こります。逆に言えば、スクリーンメッシュの「弾性変形」範囲内でスクリーン印刷を行う限り、スクリーン版の「版のび」の不具合は起きないことになります。

図1. スクリーンメッシュのテンション

　しかしながら、多くの印刷現場では、「版のび」の不具合が、初期の段階では発見しにくく、また、「版離れ」が困難なパターン設計や強度不足のメッシュの使用などで、クリアランス量の適正化が行われていないことが多いようです。

2. スクリーン印刷：スクリーンメッシュの強度

　スクリーンメッシュの材料は、古くは、シルク糸、ナイロン繊維から始まり、ポリエステル繊維、ステンレス線材と強度が高くなってきました。スクリーンメッシュを選択する際には、線径、メッシュ数、開口率、厚みだけでなく、メッシュの相対強度を認識する必要があります。

　私は、メッシュの相対強度の比較として、ステンレス325メッシュ（線径28μm）又は、ポリエステル250メッシュ（線径40μm）を基準とした「強度指数」を使うことを提案しています。

　表1と表2に主なステンレスメッシュとポリエステルメッシュのそれぞれの「強度指数」と標準テンションを示します。メッシュの線材強度が同じで、メッシュ開口率が同等であれば、「強度指数」は、メッシュ数に反比例して小さくなります。表中のステンレスメッシュMSは線材強度が標準BSの1.3倍、HSDは2.5倍、です。

表1. ステンレスメッシュの強度指数と標準テンション

　表2. ポリエステルメッシュの強度指数と標準テンション

3. スクリーン印刷：スクリーン版テンションの「標準」が無かったことが問題

　「スクリーン版のテンションは、高いほうがいいか、低いほうがいいか」との議論がありますが、あまり意味がありません。印刷の際にクリアランスを採って印刷したときの伸びで「版伸び」させないことが重要です。これまで、スクリーン印刷業界でテンションの「標準」が無かったことが問題なのです。無いなら作ればいいのです。

　私は、現在、メッシュメーカーや印刷装置メーカーと協力し、スクリーン版テンションと適正クリアランス量の「標準」を提案しています。スクリーン版のテンションは、テンションゲージSTG75Bでの値を採用しています。

「強度指数」＝1.0以上のスクリーン版・・・・・・テンション0.95mm
　　　　　　 1.0未満のスクリーン版・・・・・・比例してテンションを低下

　ポリエステルメッシュは、業界の実情に合わせ「標準」テンションを少し低く設定します。

「強度指数」＝1.0以上のスクリーン版・・・・・・テンション1.60㎜
　　 1.0未満のスクリーン版・・・・・・比例してテンションを低下