スクリーン印刷の標準とプロセス適正化および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正しく理解すれば、最も安定した印刷工法であると納得できます。つまり、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であり、他の印刷工法にくらべ、厚いインキ塗膜を高い膜厚均一性で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、多くの場合、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年間以上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理解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。私のこれまでの経験では、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多いように思います。 　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。そして、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、最近見いだ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。

• はじめに
  • スクリーン印刷の用語解説
  • 間違った理解をしていませんか?

1. スクリーン印刷とは?
   • スクリーン印刷は、原理を知れば最も安定な印刷工法です
   • 版とインキを適正化すれば、手刷りで30μmラインも印刷可能な工程能力
   • 現場での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. 各種印刷の種類とインキの粘度範囲
      • 各分野のスクリーン印刷で使用されているインキの粘度は、適正化か?
   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
      • 正しい考えでの適正化で大きな「伸びしろ」がある印刷技術
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、適正化可能な「前提条件」
   2. スクリーン印刷では、先ず、「版離れ」の遅れを無くす事が最重要
3. 「コンタクト印刷」と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. 新技術: 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」制御による等クリアランス版離れ改善策
   1. 印刷後半部での版離れ遅れ悪化の原因は「版離れ角度」の漸減だった
   2. 従来ピールオフ動作では、実質クリアランス量の増加による不具合発生
   3. 等クリアランス+「版離れ角度維持」動作で、「版離れ力」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
      • フラットベッドと曲面印刷機は同一仕様のスクリーン版を使用
      • ロータリー印刷機用の円筒形版はテンションの無いメッシュ版
   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
   4. つの印刷条件の適正化と「標準」
   5. 4つの印刷条件と印刷品質への影響
   6. 二通りの印圧設定方法 「押し込み」方式と「エアー圧」方式
   7. 印刷膜厚均一性と「適正印圧」の定義
   8. スキージ角度、速度と「充填力」
7. 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強度 「弾性変形」と「塑性変形」
   3. スクリーンメッシュ開口率とインキの吐出性 (印刷解像性)
      • 開口率25%メッキ処理メッシュのにじみ抑制効果
   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
8. インキ・ペーストの印刷性能
   1. インキの分散安定性
   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. インキの基板との濡れ性の影響
   4. インキの粘性と弾性の理解
      • べた印刷でのメッシュ起因の気泡発生のメカニズムと対策
9. 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と思われていたか?
   2. 「トーンジャンプ」起こさない最適「網点」と製版技術
   3. 原理的に「トーンジャンプ」が発生しない網点仕様と製版技術
10. 最新技術: ベタ印刷での「サドル」の解消方法
    1. ライン幅違い、ベタパターンでの印刷膜厚決定メカニズムの違い
    2. スクリーン印刷の宿命とされていたベタパーンでの「サドル現象」
    3. ベタ印刷での「サドル」不具合の解消方法
11. 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
12. 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
    • 銀ナノハイブリッドインキ 等
• 質疑応答