スクリーンメッシュのテンションがインク転移率に及ぼす影響

はじめに：スクリーンメッシュの役割とインク転移率の関係

スクリーン印刷は、製造業において非常に多用途な印刷方法です。
エレクトロニクス製品や自動車部品、さらには日用品まで、さまざまな製品の加飾や機能性付与に活用されています。
この過程で極めて重要となるのが「スクリーンメッシュのテンション管理」です。

本記事では、現場歴20年以上の管理者目線から「スクリーンメッシュのテンションがインク転移率にどのような影響を与えるか」を解説します。
メーカーの調達担当・購買、これからバイヤーを目指す方、そしてサプライヤーがバイヤーの期待を理解するためにも役立つ知見を盛り込んでいます。

スクリーンメッシュの基礎知識

スクリーンメッシュとは何か

スクリーンメッシュとは、スクリーン印刷で使用する「版」の表面に張られている細かな網（メッシュ）のことです。
ナイロンやポリエステル、ステンレスなどの糸で織られており、印刷するパターンに応じて網目の大きさ（メッシュ数）や材質が選ばれます。

テンションとは

テンションとは、スクリーンメッシュがフレームに張られる際の「張力」のことです。
このテンションが適切でない場合、印刷品質が大きく低下します。

インク転移率について

インク転移率とは、版の上に載せたインクがどれだけ被印刷体へと転写されるか、すなわちインクの”乗り”の良さを定量的に表す指標です。
転移率が高いほど、印刷物の発色や濃度、膜厚が安定します。

なぜテンション管理が重要なのか

テンション低下による問題点

スクリーンメッシュのテンションが低下すると、
・インクが版の下ににじみやすい
・意図しないにじみやかすれが発生する
・細線印刷や微細加工が困難になる
などの不具合が起きやすくなります。

過度なテンションの弊害

一方で、テンションが高すぎると
・メッシュの寿命が短縮する
・版自体が破損しやすくなる
・インクの転移率が逆に落ちる場合がある
など、耐久性・印刷安定性の面でリスクが高まります。

現場でよくあるテンション管理の課題

昭和から続くアナログ管理の限界

多くの現場では、テンションの管理を経験者の”勘とコツ”に頼っていることが未だに多いです。
例えば「版を張る音や、指で押したときの感触」で判断するケースが見受けられます。

しかし、こうしたアナログ手法では正確な数値管理ができません。
量産立ち上げや品質保証の観点で、将来的なリスクになりがちです。

作業者間のバラツキ

版張りを複数人で担当する場合、個々の手法や感覚によってテンション値にばらつきが生じます。
このことが、ロットごとの品質変動＝インク転移率の不安定要因として現れます。

テンションがインク転移率に及ぼす具体的な影響

テンションとスクリーンの隙間（クリアランス）

テンションが不足すると、スクリーンと印刷基材との間の隙間（クリアランス）が必要以上に大きくなります。
この場合、スキージでインクを掻き出した際、スクリーンが被印刷体に十分密着せず、インクが均等に転写されません。

結果として、インク転移率が大きく低下し、膜厚のバラツキやかすれなどが生じます。

テンション過多によるインク抜けの低下

逆にテンションが強すぎる場合、メッシュ自体が固く伸びきった状態になります。
これによりインクが網目を通過しにくくなり、転移率が減少します。

またテンション過多はメッシュ線径の変形や破断のリスクを増大させ、思わぬダウンタイムに繋がることもあります。

長期稼働によるテンション変化と転移率低下

テンションは、連続生産や気温・湿度の変化によって徐々に低下していきます。
立ち上げ時は良好だったインク転移率も、3日、1週間と経過する中で不良割合が増加する—こうした現象が現場ではよく起こります。

このようにテンション管理の”経年変化”把握も欠かせません。

テンションとインク転移率の最適化—現場目線の実践的アプローチ

標準テンション化と定量管理

まず最優先するべきは、「最適テンション値」の定量的な基準を設定することです。
メッシュ種別ごとに「〇N/cm²」の範囲を定め、テンションメーターなどの測定機器で全数管理することが推奨されます。

テンション値の均一化により、版ごと、ロットごとのインク転移率バラツキが激減します。

調達や購買部門での管理強化

部品としてスクリーン版を外注する場合でも、発注仕様書に
・メッシュ材質・線径・メッシュ数
・許容テンション値・測定方法
・出荷時のテンションレポート添付
などを明示し、サプライヤーにも品質データの提出を求めることが大切です。

この点が社内外のトラブルや不良流出を劇的に減らします。

経時変化のモニタリング

工程帳票やQC工程表の中に、スクリーンテンションの定期点検を盛り込みます。
「1日ごと」「ロット切替ごと」に測定し、変化傾向とインク転移率のデータを蓄積する仕組みを整えましょう。

一定しきい値を下回った時は、版の再張りやメッシュ交換基準とする運用も効果的です。

スキージとの複合最適化

実務上、スキージの硬度・角度設定もインク転移率に影響します。
スクリーン側の条件最適化と並行し、スキージのマネジメントも併せて実施しましょう。

例えばソフトスキージはインク転移率を向上させやすく、ハードスキージは細線や微細印刷に有効ですがにじみやかすれのリスクも増えます。
組み合わせ効果を必ず検証する視点が大切です。

バイヤー目線・サプライヤー目線でのテンション管理の重要性

コスト低減と品質安定の両立

製造現場では、試作段階までは最高レベルのテンションを維持していても、量産移行時にコスト低減やリードタイム短縮のためについ「最低限の仕様」にしてしまう誘惑があります。

しかし、現場管理の目線からは「多少のコストアップでもメッシュテンションはスペック重視で」導入すべきです。
そのほうが後工程での不良処理コストや客先クレーム対応コストを大幅に未然防止できます。

サプライヤーがバイヤーに提案すべきこと

サプライヤーはバイヤーに対し、
・自社のテンション管理手順や実績
・安定した転移率のエビデンスデータ
・納入後のサポート体制
などを積極的にPRすべきです。
価格以外の価値＝「安定品質・低不良率」という付加価値を証明すれば、取引の継続性が高まります。

バイヤーが現場にヒアリングすべきポイント

バイヤー自身も、発注先選定や仕様決定にあたり「現場課題ヒアリング」を行うことが重要です。
・過去に転移率不良や板交換頻度が高かった理由
・テンション低下による生産性損失の事例
・現場が理想とするスペック
こうした生情報を吸い上げて発注条件に反映しましょう。

昭和的アナログ業界の未来に向けて

日本の多くの現場では、昭和時代のアナログなベテラン技術者の経験と知恵が今も大きく依存されています。
ただし、競争が激化しグローバル品質が求められる現在、勘やコツ頼りから「数値化・標準化」へのシフトが業界全体の急務です。

テンション管理は地味ですが、インク転移率など印刷品質を根幹から支える”要石”です。
バイヤー、サプライヤー、現場が三位一体となって「見える化」「自動化」「データ活用」が進めば、日本の製造現場はさらなる競争力を手にすることができます。

まとめ：テンション管理が品質を変える

スクリーンメッシュのテンションは、印刷工程の品質や安定生産の成否を左右する決定的要素です。
インク転移率のバラツキを制御するには、物理的な数値管理・ルール化はもちろん、調達観点、サプライヤー観点、現場運用、経時変化まで俯瞰的に捉えたアプローチが求められます。

これから製造業を支える皆様が、テンション管理の本質を理解し、新時代の高品質・高効率な生産体制を築く一助となることを心より願います。