スクリーンフレームのテンション測定方法と均一化の重要性

スクリーンフレームのテンション測定方法と均一化の重要性

はじめに：スクリーンフレームとは何か

スクリーンフレームとは、主にシルクスクリーン印刷などの場面で使用される、枠にメッシュ状のスクリーンを張った部材です。
このメッシュ上にインクやスラリーを通過させ、基板や製品に模様やパターンを描くことができます。

このスクリーンフレームは、電子部品の製造、プリント基板、センサー製造、ガラス加工など多様な現場で必須のツールです。
近年では自動車や精密機器、太陽電池などの製造現場でも積極的に使われています。

製造業の現場においてスクリーン印刷が果たす役割は依然として大きく、デジタル化時代にあっても「アナログな感覚」と「高精度な技術」が求められ続けています。

テンションとは：なぜ重要なのか

スクリーンフレームを扱ううえで最重要視されるのが、メッシュの「テンション（張力）」です。
テンションが適切に管理されていないと、印刷品質や歩留まり、さらには設備トラブルやメンテナンス頻度にも直結します。

例えばテンションが低すぎる場合はメッシュのたるみから版ズレや欠損が発生しやすくなります。
逆にテンションが高すぎると、メッシュの破損、フレームの変形、設備停止につながる恐れがあります。

最適なテンションを「均一」に保つことが、印刷の精度を安定させる最大のコツなのです。

テンション測定の現場実務

テンションの測定方法にはいくつかの実務的な選択肢があります。

まず最も一般的なのが「テンションメーター」を使った方法です。
この測定器をメッシュ上に押し当ててゲージを読み取るだけで、1cmあたり何ニュートン、または何N/cmで張力がかかっているか数値で把握できます。

最近はデジタル表示型やデータ記録型の装置もありますが、従来型のアナログ式もなお現場で根強く使われています。
電源不要で、高温多湿・粉塵のある生産現場での信頼性・メンテナンス性はやはりアナログ器具ならではの優位性です。

今でも「ベテラン職人の手感覚」だけを頼りにしている現場があるのも事実ですが、安定した品質を担保し、市場クレームやロスを減らすには数値管理が不可欠です。

テンションの均一化が品質を左右するワケ

テンションを測るだけでは不十分です。

張力がフレーム全域で均一になっていない場合、以下のようなトラブルが多発します。

・印刷パターンの濃淡、不均一
・微細パターンの欠損、太り、かすれ
・印刷位置のズレ
・部品へのムラ付きや寸法公差不良

一見して「数N/cmくらいの差なら誤差範囲」と思いがちですが、最近の高密度・高精度なパターン印刷では、このごく少量のテンション誤差が歩留まり低下やクレームに直結します。

特に海外サプライヤーや低コスト現場では、テンション管理の甘さから不良率が高まり、国内バイヤーや調達担当が再検証や品質保証に追われる…という根深い構造問題があり、大手メーカーではこのリスク対応に多くのリソースが投じられています。

テンション均一化は、現場DXや自動化が進んでも「ヒューマンエラー」と「現場負荷」を根幹から減らす最重要テーマなのです。

テンション均一化の具体的実践方法

テンション均一化を徹底するには、以下の実践的アクションが有効です。

1．測定ポイントの見える化
フレーム4辺と任意の中央部など、数点の代表マスを決めて測定し「テンションマップ」に残すことが大切です。
測定データは帳票化し「ばらつきの許容範囲」を明確にすることで、現場担当者のミスや感覚頼りのやり方から脱出できます。

2．張り直し作業の標準化
テンション異常検知時の是正手順・責任者を明確にし、「張り直しは誰でも均一に仕上げられる」ような手順書・動画マニュアル整備が重要です。
暗黙知を形式知化することで、世代交代リスクや属人化トラブルを避けられます。

3．フレーム材の標準化・履歴管理
近年はフレーム材質やメッシュ規格にもグローバル標準が必要とされています。
どの工場で、どの品質保証体制で、どのロットで作られたものか履歴管理しやすくして、「なぜバラつきが出たか」を追える体制を築くことが、安定供給や工程監査への対応力強化につながります。

4．自動張力張装置の導入・半自動化
海外製を中心に、テンションを自動設定できる装置も普及し始めています。
人手不足時代、経験者が減るなかでも品質水準を維持するため、投資検討余地は大いにあります。
特に多品種少量生産や小型化が進む製品では、都度マニュアルで測定し直す手間や、張替えの属人化リスク低減に寄与します。

現場の生産管理と品質保証の最前線から

テンション管理は生産管理や品質管理から見ても非常にコストインパクトが大きい要素です。

テンション起因の不良やトラブルは、「印刷部門だけの問題」と見過ごしがちですが、実際にはその後工程（スクリーン印刷後の実装工程、寸法検査、出荷検査など）で判明するパターンが多々あります。
これが手直し頻度やリードタイム長期化、納期遅延といった多重損失につながっているのです。

また、テンション不良が出たときだけでなく、「安定して基準通り供給できている」場合にも継続して日次・週次レベルで記録・レビューを続けることが肝要です。

熟練者ほど「問題が起きない時こそ危ない」とよく口にします。
このアナログなリズム感や違和感をITツールと組み合わせて活かすことで、昭和から令和まで現場は進化してきたのです。

調達購買・バイヤー側から見るテンション品質の意義

調達購買担当やバイヤー視点では、スクリーンフレームのテンション品質がサプライヤー選定・監査・価格交渉の重要材料になります。

品質保証協定書や監査時に「テンション管理の運用実態」をヒアリングすることで、サプライヤーの現場力（管理力・技術力）を見抜くことができます。

また海外取引や多拠点展開の場合、「どの程度のばらつきが、どの工程・納入ロットで発生しているのか」を要求データとして明示し、継続的な改善を求めることが、ダイナミックなグローバル競争での生き残りにつながります。

価格だけではない、トータルコストやサプライチェーンリスク管理の時代だからこそ、こうした目に見えにくい「テンションの均一化」品質が差別化のポイントとなっているのです。

まとめ：アナログの深化がデジタルを超える瞬間

スクリーンフレームのテンション測定と均一化は、「アナログ技術の王道」でありながら、現場力・デジタル化・DXと融和させて進化を続けています。

工場では今も手作業とIT、マニュアル管理と自動測定が混在していますが、いずれも「安定品質・効率化・人手不足対策」のために必須の要素です。

バイヤーを目指す方、サプライヤーの皆さんも、テンション管理の重要性を現場目線で捉え直し、現状の課題や改善点に積極的にコミットすることで、モノづくりの競争力強化・歩留まり向上・顧客満足度アップにつなげていただけると幸いです。