スクリーン印刷のプロセス適正化と高品質印刷の実践手法

スクリーン印刷は、その原理とメカニズムを考えれば、本来、最も安定した印刷工法です。なぜなら、孔版であるスクリーン版を通して、ゴム製のスキージでインキを押し出す原理だからです。この原理により、他の印刷工法よりも厚いインキ塗膜で均一に印刷する事が出来ます。これまで多くの方が、スクリーン印刷が「管理困難」であると思い込んでいたのは、スキージやインキ、スクリーン版の適正化が不十分だったからです。 　スクリーン印刷には実践的な理論があります。インキ、ペーストの身になって印刷プロセスを考える「ペーストプロセス理論」です。この理論は、私が20年間のコンサル現場において、検証を繰り返し実用性がある考え方として確立し、実践してきたものです。エレクトロニクス分野のみならず、グラフィック、加飾、捺染、商業、工業印刷などでの高品質スクリーン印刷実践のためであれば、すべてに通用する考え方です。 　スクリーン印刷に対するこれまでのネガティブな先入観を捨て、論理的整合性の観点からご評価いただければ、この理論の正しさが理解していただけると思います。これまでの対策での成功の理由も失敗の理由も明確に説明ができるようになります。この理論を正しく実践することで、スクリーン印刷の経験が無い方でも、高品質印刷プロセスを構築することが出来ます。かえって、古い経験がないだけ、先入観にとらわれずに短時間に目的を達成することが出来ます。 　印刷プロセスの適正化とは、先ず、スクリーン印刷本来の「あるべき姿」を達成するための「前提条件」を適正化することです。適正化できていない場合は、その理由、原因を見つけ出し、根本原因から対策することです。「前提条件」が適正であれば、最終的にはインキ・ペーストの有する固有の印刷性能で印刷品質と印刷安定性が決定されます。インキ・ペースト材料技術者は、適正化された「前提条件」に合わせ、インキの印刷性能である「粘弾性」の適正化に注力できるようになります。 　本講演では、最初に、スクリーン印刷の原理やメカニズムの説明、そして「版離れ角度」と「版離れ力」の相関について解説します。次に、スキージやスクリーンメッシュなどの要素技術について解説し、インキ・ペーストの印刷性能に影響する分散安定性、揮発性、濡れ性及び粘弾性特性を分りやすく解説します。さらに、「トーンジャンプ」のないグラデーション印刷と、最近発明した、新技術であるベタパターンでの「サドル」無し印刷技術についても紹介します。

1. スクリーン印刷とは?
   • 原理的には、スクリーン印刷は最も安定な印刷工法
   • 版とインキを適正化すれば30μmラインも手刷りができる。
   • 適正化できない最大の要因はインキの印刷性能不足か不適正な版仕様
   1. 各種印刷工法の種類とインキの粘度範囲
      • 各分野のスクリーン印刷でのインキの粘弾性は、適正化されているか?
   2. スクリーン印刷は「特殊印刷」、だから、印刷安定性が高い
   3. 現状のスクリーン印刷の多くは「技術限界」の50%以下のレベル
2. 「ペーストプロセス理論」の考え方の基本
   1. 印刷条件のほとんどは、適正化できる「前提条件」
   2. スクリーン版の反発力での「版離れ」の重要性
3. 「コンタクト印刷」は通常スクリーン印刷とは全く異なる印刷工法
   1. 「コンタクト印刷」の「時差版離れ」は、型抜き工法の「版剥がし」
   2. 新技術: メタルマスクでの「同期版離れ」コンタクト印刷工法
   3. メタルマスクでの低粘度インキの定量塗布技術
4. スクリーン印刷の4つのカニズムの理解
   1. 「ローリング」のメカニズム
   2. 「充填・掻き取り」のメカニズム
   3. 「版離れ」のメカニズム
   4. 「レベリング」のメカニズム
5. 新技術: 「版離れ角度」制御による版離れ課題の解決策
   1. 印刷後半部での版離れ遅れ悪化の原因は「版離れ角度」の漸減
   2. 通常ピールオフ動作での実質クリアランス量増加と「版離れ角度」の変化
   3. 等クリアランス+「版離れ角度維持」動作で、「版離れ力」を1.5倍
6. スクリーン印刷装置とスキージの重要性
   1. 印刷機の種類とスクリーン版
      • フラットベッド
      • 曲面 (シリンダー)
      • ロータリー印刷機と刷版
   2. 印刷位置合わせの方法
   3. スキージが最も重要な印刷パラメータの要素
      • 最適なスキージの選択方法
      • 斜め研磨スキージの効果
      • スキージのエッジの面取り仕上げの重要性
7. 4つの印刷条件の適正化と「標準」
   1. 4つの印刷条件と印刷品質への影響
   2. 二通りの印圧設定方法 「押し込み」方式と「エアー圧」方式
   3. 印刷膜厚均一性と「適正印圧」の定義
   4. スキージ角度、速度と「充填力」との相関
8. スクリーンメッシュとスクリーン版
   1. ステンレスメッシュ開発の歴史とスクリーン印刷技術の進歩
   2. スクリーンメッシュの「弾性変形」と「塑性変形」 適正クリアランスとは?
   3. スクリーンメッシュ開口率とインキの吐出性 開口率25%メッシュのにじみ制御効
   4. 超高強度ステンレスメッシュでの課題解決「無変形スクリーン版」
   5. スクリーン製版工程のコツ ポジフィルムとの密着と露光
   6. 低溶剤臭のスクリーン版の洗浄作業
   7. スクリーン版の高品質再製版システムの実際例
9. インキ・ペーストの印刷性能
   1. インキの分散安定性、溶剤揮発性および濡れ性の影響
   2. 連続印刷中のインキの含有溶剤揮発と印刷膜厚変化
   3. インキの粘性と弾性の理解「粘弾性マップ」の利用の仕方 スクリーン印刷中の気泡発生の原因と対策
10. ≪最新技術≫「トーンジャンプ」のないグラデーション印刷
    1. なぜ、スクリーン印刷でグラデーション印刷が困難か
    2. 「トーンジャンプ」が発生する原因
    3. 原理的に「トーンジャンプ」が発生しない網点
11. 最新技術: ベタ印刷での「サドル」の低減方法
    1. 印刷膜厚決定メカニズムの違い ライン幅違い、ベタパターン
    2. スクリーン印刷の宿命とされていたベタパーンでの「サドル」
    3. 「サドル」無しベタ印刷の実現方法
12. 高品質スクリーン印刷プロセス実践のための具体的な対策手法
    1. 印刷均一性を阻害する要因とその対策手法
    2. 印刷寸法精度を損なう要因とその対策
    3. スクリーン印刷におけるその他の不具合対策
       • 乾燥のメカニズムとその重要性 静電気とインキの糸引き対策
13. スクリーン印刷8つの適用工法と高品質スクリーン印刷の応用例
    • べた
    • ファイン
    • ドット
    • スルーホール
    • ビア埋め
    • 落とし込み
    • 積層印刷
    • 転写印刷
    • プリンテッドエレクトロニクス
    • ナノ銀インキ 等
• 質疑応答