コンバーテック2021年10月号プレサービス
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4.スクリーン版のテンションと クリアランスの「標準」(版ひずみ)不具合が全く無い印刷が可能である。 印刷条件は、1700×1700mmの枠(枠内寸1540mm)で、線径28μmのステンレス325メッシュをテンション0.95mm(一定荷重での版のたわみ量)で紗張りしたスクリーン版で、クリアランス5.0mmであった。クリアランスが5.5mmでは、印刷時の寸法がわずかに(5~10μm)変形したため、適正なクリアランス量を5.0mmと決定した。つまり、スクリーン枠内寸の1/300である。 写真1に、この条件で、ライン幅80μmのスクリーン版で、ガラスフリット入りペーストを8層印刷・乾燥、焼成した高さ120μmの隔壁の断面写真を示す。42インチPDPで、幅930mmのガラス基板上に、0.44mmピッチの約2100本の隔壁が、高さバラツキ±5μmで印刷できた。 ステンレスメッシュの強度(比例限度)は、線材の強度比(単位断面積当たり)と線径(断面積)およびメッシュ数の積で算出できる。 ステンレスメッシュは、金属材料であり、S-S曲線において「比例限度」が存在し、それ以下では「完全弾性体」と見なすことができる。 ステンレスメッシュの強度(比例限度)は、線材の強度比(単位断面積当たり)と線径(断面積)およびメッシュ数の積で算出できる。メッシュ強度は、表1のように㈱アサダメッシュのBS線材(強度比1.0)線径28μmの325メッシュを「強度指数」=1.0として、BS線材、MS線材(強度比1.3)、HS線材(強度比3.0)の各メッシュの「強度指数」を算出した。 強度指数=線材強度比 「強度指数」が大きいということは、グラフの直線部の直線領域が長くなり、「比例限度」の引張力が大きくなるということである。 「標準」では、「強度指数」1.0以上のスクリーンメッシュの版テンションは、0.95mmとした。「強度指数」が1.0未満×(メッシュ数/325)×(線径/28)2時の版テンションとクリアランス量①を設定した印刷時の版テンションでは、「比例限度」を超えないため均一に伸びている。当然のことながら、「版伸び」不具合は起きない。しかし、クリアランス量②を設定すると印刷の際の版の伸びやテンションが「比例限度」を超えるため「版伸び」不具合が起きることになる。当然のことであるが、紗張り時の版テンションが高いと、クリアランス量①が同じであっても、印刷時に「比例限度」を超えるため「版伸び」不具合が起きる。 つまり、紗張り時のテンションと印刷時のクリアランスで「比例限度」を超えない基準が分かれば、ステンレスメッシュ版での「版伸び」不具合を無くすことができることになる。 なお、前述の図2のポリエステルメッシュ55μm線径・230メッシュのS-S曲線のグラフは、グラフの立ち上がり部でも直線領域がなく、ポリエステルメッシュは「完全弾性体」ではないことが分かる。低伸び領域でもグラフは、曲線になっており、塑性変形が起こることが分かる。つまり、合成繊維であるポリエルテル写真1 42インチPDP背面基板の8層印刷・焼成の隔壁断面表1 ステンレスメッシュの強度指数と標準テンションメッシュは、常に「比例限度」を越えた領域での印刷を行うことになり、わずかな塑性変形の「版伸び」は、ある程度許容せざるを得ないことになる。実際の印刷作業で、どの程度の塑性変形の「版伸び」を許容するかは、製品の要求仕様により決める必要がある。 スクリーン版の紗張りの均一性に問題がないと仮定した場合、ステンレスメッシュ版での塑性変形の「版伸び」不具合の原因は、全てが、印刷工程で「比例限度」を越えたことが原因であると言える。つまり、メッシュの強度不足か版テンションに対してクリアランスが大きすぎることである。逆に言えば、「比例限度」を越えなければ、全てのステンレスメッシュ版での印刷で、「版伸び」不具合は起きない。しかしながら、現実には、各メッシュの「比例限度」がどこにあるかは、メッシュの引張試験のデータでは、判断できないという課題があった。 そのため、筆者は、「比例限度」を越えないで印刷するための基準としての、メッシュ強度、紗張りテンションおよびクリアランスの「標準」を設定した。この「標準」を設定するにあたっては、以下の事実を基にした。 ステンレスメッシュ版を使用した42インチPDP(プラズマディスプレイパネル)のガラス基板上へ、隔壁(リブ)形成のための8層印刷で、「版伸び」不具合なく、5万回以上の印刷が実現できた。スクリーン印刷で、塑性変形の「版伸び」線径開口率(%)強度指数1.20 39411.00 0.57491.08410.71390.9339390.732.56422.0539411.45(μm)35281923191915251914標準テンション0.95mm0.95mm1.40mm0.95mm1.25mm1.05mm1.25mm0.95mm0.95mm0.95mm線材種類メッシュ数BS-250BS-325BS-400MS-400BS-500MS-500MS-640HSD-360HSD-500HSD-65099

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