JP2015107062A - 培地液塗工方法およびメタルマスク版 - Google Patents

Abstract

【課題】メタルマスク版を用いたスクリーン印刷によって，突起状の培地枠を表面に形成した基材シート上に培地液を塗工する際，培地液がメタルマスク版の裏面に回り込むことなく培地液を塗工できる培地液塗工方法を提供する。【解決手段】本発明に係る培地液塗工方法では，突起状の培地枠２０を表面に形成した基材シート２を被印刷物とするスクリーン印刷で使用するメタルマスク版１に，培地枠２０が形成される位置に合わせて培地液を通過させる孔部１１を形成し，更に，孔部１１の裏面縁部に培地枠２０の内側に嵌め合わせる突起状の嵌合部１０を形成し，基材シート２の表面の培地枠２０とメタルマスク版１の裏面の嵌合部１０を嵌め合わせた状態で培地液をスクリーン印刷し，基材シート２の表面の培地枠２０内に培地液を塗工する。【選択図】図４

Description

生菌数検査に用いる乾燥培地を形成するための培地液を塗工する技術に関する。

食品製造業では，製品の品質・衛生面を管理するため，寒天培地を用いる生菌数検査が行われている。図６は，寒天培地を用いる生菌数検査を説明する図である。図６に図示したように，寒天培地を用いる生菌数検査とは，ペトリ皿５ａ１（ガラス製のシャーレ）の中にゲル化した寒天培地を形成し，スポイト５ａ２などにより試料液を滴下後，一定時間後の生菌数を計測する検査である。寒天培地を用いる生菌数検査は古くから広く普及しているが，ペトリ皿５ａ１の中に寒天を敷き詰めた寒天培地が必要になるため，培地調整に時間がかかり多試料の検査には不向きであった。

近年，生菌数検査の効率化のため，寒天培地ではなく乾燥培地を用いる生菌数検査を導入する企業が増えている。乾燥培地とは培地成分をゲル化していない状態（ドライ状態）で樹脂シートや容器に予め塗工して置き，生菌数検査時に試料液を滴下した段階でゲル化が進行して寒天培地と同様の効果が得られる培地である。乾燥培地を用いる生菌数検査では，生菌数検査を行う現場で培地調整を行う手間がなくなる為，生菌数検査の大幅な効率化が可能となる。

このような乾燥培地で既に市販されている製品として有名なのが，スリーエム社製のペトリフィルム（登録商標）である。図７は，ペトリフィルム（登録商標）５ｂを説明する図である。図７に図示したように，ペトリフィルム（登録商標）５ｂは，防水性の平板５ｂ１（プラスティック塗工紙）とこれに重なるカバーフィルム５ｂ２とからなり，相対するそれぞれの内面には，粘着剤や指示約を塗工し，更にその上に冷水可溶性ゲル（ゲル化剤）や培地成分を塗工する事により，乾燥培地を形成したものであり，これを更に滅菌して製品としたものである。 この様なシート状の乾燥培地は，フィルム培地とも呼称されている。

図８は，ペトリフィルム（登録商標）５ｂの使用方法を説明する図である。ペトリフィルム（登録商標）５ｂを使用する際，先ず平板５ｂ１に重ねられたカバーフィルム５ｂ２を持ち上げ（図８（ａ）），平板上に接着剤層を介して形成された培地成分と冷水可溶性ゲルとからなる乾燥培地上に試料液を所定量滴下し（図８（ｂ）），カバーフィルム５ｂ２を降ろし（図８（ｃ）），その上からプラスチック製のスプレッダー５ｂ３で押さえ（図８（ｄ）），試料液を円形且つ均等に広げて吸収させる（図８（ｅ））。そして，冷水可溶性ゲルが凝固したらそのままの状態で孵卵器に収納し，所定の温度および時間で培養し，発生したコロニー数を計数する。

ペトリフィルム（登録商標）５ｂに代表されるフィルム培地を用いるメリットとして，培地を製作する手間を省ける，培地を廃棄する手間を省ける，培養中に孵卵器内で占めるスペースを節約できる等があり，フィルム培地を生菌数検査に用いることで，生菌数検査の時間や資材を大幅に節約できる。また，フィルム培地は薄いのでコロニーをルーペや顕微鏡で観察する際に焦点が合いやすいのも重要なメリットである。

一方で，フィルム培地を生菌数検査に用いた際の技術課題として，フィルム培地の取り扱いに不慣れな作業者が生菌数検査を行うと，カバーフィルム５ｂ２の上からスプレッダー５ｂ３で押さえた時，ゲル化部分が従来のペトリ皿５ａ１を用いた場合の様に綺麗な円形にならず，生菌数の測定誤差が発生する問題がある。また，スプレッダー５ｂ３で押さえるゲル化部分の外側の培地成分は無駄に廃棄する事になり，コスト高に繋がっている。

ゲル化部分が綺麗な円形になり，かつ，培地成分の無駄がない乾燥培地として，培地部分が最初から円形であり，かつ，その培地部分を十分な高さを持つ枠で囲っている構造の乾燥培地が提案されている。

図９は，特許文献１で開示されている無菌培養包装体を説明する図で，図１０は，特許文献２で開示されている台座付フィルム培地を説明する図である。

例えば，上述した構造の乾燥培地として，特許文献１では，図９に図示したように，シリアル瓶の底部に乾燥培地を設け，注射針で試料液を乾燥培地に滴下する構造の無菌培養包装体５ｃが開示されている。特許文献１で開示されている無菌培養包装体５ｃを用いることで，ペトリ皿５ａ１を用いた寒天培地と同様に綺麗な円形の培養部が得られるが，一方でシリアル瓶を使用する事でコスト高になる。また，シリアル瓶の形状が原因し，コロニー数を目視で計数し難い問題もある。

また，上述した構造の乾燥培地として，特許文献２では，図１０に図示したように，フィルム培地と同様の形態で，培養面となる予定の円形領域を凸状の円形台座５ｄ１で囲んだ構造の台座付フィルム培地５ｄが開示されている。特許文献２で開示されている台座付フィルム培地５ｄによれば，台座付フィルム培地５ｄの円形台座５ｄ１内に試料液を滴下することで，綺麗な円形状のゲル化部分を形成することが可能となる。但し，培地成分は台座付フィルム培地５ｄの基材全面に塗工されている為，円形台座５ｄ１の外側の培地成分は無駄になりコスト高となる問題は残っている。

台座付フィルム培地５ｄにおける培地成分の無駄という課題を解消すべく，本出願人は，特許文献３において，培地液（特許文献３ではディスペンス液）を塗工したシートである培地液塗工シートの製造方法を，特許文献４において，特許文献３で開示されている製造方法で必要な多孔ノズルをそれぞれ開示している。

特許文献３で開示している培地液塗工シートの製造方法は，孔径が０．９ｍｍ〜１．６ｍｍのノズルで構成される多孔ノズルの吐出面と基材面との離間距離を０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとして、固形分が２０％〜５０％のディスペンス液を、多孔ノズルを構成するノズルからの塗工量が２５０ｇ／ｍ２〜１０５０ｇ／ｍ２となるように吐出させ、基材面に転写塗工する方法である。

図１１は，特許文献４で開示している多孔ノズルを説明する図である。特許文献４で開示している多孔ノズル５ｅは，特許文献３で開示している培地液塗工シートの製造方法で必要となるノズルで，この多孔ノズル５ｅは，図１１に図示したように，径の細いノズルを束にした吐出面を有する

特開２００１−１１４３３９号公報 特表２００４−５１５２３６号公報 特開２０１３−５５８９９号公報 特開２０１３−５１９３１号公報

しかしながら，特許文献４で開示している多孔ノズル５ｅを用いる培地液塗工シートの製造方法には以下に述べる問題点が残っており、培地液を塗工したシートの大量生産化および製造コストの削減が困難な状況である。
（１）特許文献４の多孔ノズル５ｅは径の細いノズルを束にしている為，培地液の溶媒が揮発して培地液の粘度が変化すると目詰まりが発生してしまう。よって，チョコ停，調整，休憩等でディスペンサーが停止すると目詰まりが発生し，多孔ノズル５ｅを完全に洗浄しないと作業が再開できない。
（２）多孔ノズル５ｅは精密加工品の為，比較的高価であり，目詰りが発生した多孔ノズル５ｅを交換して使い捨てるという運用方式が取れない。

これらの問題は，ノズルを用いたディスペンス方式により培地液を塗工することに起因するため，ノズルを用いたディスペンス方式に替わる方式として，インキを厚膜印刷できるスクリーン印刷（シルク印刷）を検討してきた。

スクリーン印刷に用いる版は、インキを塗工しない個所を乳剤で目止めして使用するメッシュクロス版と，インキを塗工する個所に孔を開けるメタルマスク版の２種類に大きく分類されるが、メッシュクロス版は目止めに使用する乳剤が培地液を希釈するアルコールに溶解するという問題があり、培地液の塗工に利用できない。一方でメタルマスク版では，メッシュクロス版と同じ問題は発生しないが，スクリーン印刷時に培地液が版の裏面に回り込んでしまう問題があった。

そこで，本発明は，メタルマスク版を用いたスクリーン印刷によって，内側に培地液を塗工する突起状の培地枠を表面に形成した基材シート上に培地液を塗工する際，培地液がメタルマスク版の裏面に回り込むことなく，基材シート上に形成された培地枠内に培地液を塗工できる培地液塗工方法およびスクリーン印刷に用いるメタルマスク版を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する第１の発明は，突起状の培地枠を表面に形成した基材シートを被印刷物とするスクリーン印刷で使用するメタルマスク版に，前記培地枠が形成される位置に合わせて培地液を通過させる孔部を形成し，更に，前記孔部の裏面縁部に前記培地枠の内側に嵌め合わせる突起状の嵌合部を形成し，前記基材シートの表面の前記培地枠と前記メタルマスク版の裏面の前記嵌合部を嵌め合わせた状態で培地液をスクリーン印刷し，前記基材シートの表面の前記培地枠内に培地液を塗工すること特徴とする培地液塗工方法である。

更に，第２の発明は，突起状の培地枠を表面に形成した基材シートを被印刷物とするスクリーン印刷で使用するスクリーン版であって，前記培地枠が形成される位置に合わせ，前記培地枠の内側に嵌め合わせる突起状の嵌合部を裏面縁部に設けた孔部を形成したことを特徴とするメタルマスク版である。

本発明によれば，スクリーン印刷を行う際，メタルマスク版の裏面に形成された嵌合部と基材シートの表面に形成された培地枠と嵌め合わせるため，メタルマスク版の孔部の裏面縁部に形成された嵌合部が，孔部から押し出された培地液がメタルマスク版の裏面に回り込むのをせき止める役割を果たし，培地液がメタルマスク版の裏面に回り込むことはなくなる。

本実施形態に係る培地液塗工方法を説明する図。 本実施形態に係る基材シートを説明する図。 本実施形態に係るメタルマスク版を説明する図。 本実施形態に係る培地液塗工方法の工程を説明する図。 実施例における基材シートとメタルマスク版を説明する図。 寒天培地を用いる生菌数検査を説明する図。 ペトリフィルム（登録商標）を説明する図。 ペトリフィルム（登録商標）の使用方法を説明する図。 特許文献１で開示されている無菌培養包装体を説明する図。 特許文献２で開示されている台座付フィルム培地を説明する図。 特許文献４で開示している多孔ノズルを説明する図。

ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。

図１は，本実施形態に係る培地液塗工方法を説明する図である。本実施形態に係る培地液塗工方法は，メタルマスク版１を使用するスクリーン印刷によって，生菌数検査に用いる乾燥培地を形成する基材シート２に培地液３を塗工する方法で，スクリーン印刷で使用するメタルマスク版１に特徴を持たせている。

図２は，本実施形態に係る基材シート２を説明する図である。基材シート２とは，スクリーン印刷の被印刷物となる矩形状のシートである。基材シート２には耐水性が要求され，基材シート２として利用できる材料としては，例えば、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルなどのプラスチックシートや，耐水加工を施した紙（例えば，プラスチップフィルムをラミネートした紙）が使用可能である。なお，基材シート２の厚みに限定はないが、一般的に、基材シート２の厚みは５０〜５００μｍ程度である。

図２に図示したように，本実施形態に係る基材シート２の表面には，ホットメルト樹脂を用いてリング状の培地枠２０が多面付（ここでは，６面付け）されている。この培地枠２０内にはスクリーン印刷により培地液３が塗工され，培地枠２０は，スクリーン印刷によって塗工された培地液３をせき止める堰の役割を果たす

図３は，本実施形態に係るメタルマスク版１を説明する図である。本実施形態のメタルマスク版１は，ＡＬ製の枠に張られて使用されるスクリーン版で，メタルマスク版１の母材としてはスクリーン印刷で使用する通常の金属版を使用できる。なお，スクリーン印刷で使用する通常の金属版の材質はＳＵＳやＮｉで，厚みは０．０３〜０．２ｍｍが一般的である。

図３に図示したように，本実施形態に係るメタルマスク版１には，基材シート２上に形成された培地枠２０の位置に合わせて，培地液３の画線部となる円形状の孔部１１が製版され，孔部１１のサイズは，基材シート２上に形成された培地枠２０のサイズよりやや小さく設定される。なお，図３のＡ−Ｂ間の断面をみればわかるように，メタルマスク版１に製版された孔部１１は，培地液が通過するために加工されたメタルマスク版を貫通する孔である。

またメタルマスク版１に製版された孔部１１の裏面縁部には、メタルマスク版１の裏への培地液３の回り込みを防止するリング状の嵌合部１０がホットメルト樹脂を用いて形成されている。メタルマスク版１に製版された孔部１１の裏面縁部に形成する嵌合部１０は，スクリーン印刷を行う際，基材シート２の表面に形成された培地枠２０の内側と嵌め合せることで，メタルマスク版１の裏への培地液３の回り込みを防止するための部材となる。基材シート２の表面に形成された培地枠２０の内側と嵌め合せるため，メタルマスク版１の裏面に形成された嵌合部１０の外径は，基材シート２の表面に形成された培地枠２０の内径よりも短く，また，メタルマスク版１の裏面に形成された嵌合部１０の高さは，基材シート２に形成された培地枠２０の高さよりやや小さくなる。

図４，本実施形態に係る培地液塗工方法の工程を説明する図である。上述したようにメタルマスク版１と基材シート２を用いてスクリーン印刷を行う際，メタルマスク版１の裏面に形成されている嵌合部１０と基材シート２の表面に形成されている培地枠２０の位置を合わせ，メタルマスク版１が上側になるようにして，メタルマスク版１と基材シート２を重ね合わせることで，メタルマスク版１の裏面に形成された嵌合部１０と基材シート２の表面に形成された培地枠２０と嵌め合わせる（図４（ａ））。

次に，メタルマスク版１の上に培地液３を載せ，スキージー４ａを摺動させることで，培地液３をメタルマスク版１の孔部１１から押し出し，基材シート２の表面に形成された円形状の培地枠２０内に培地液３を転写する（図４（ｂ））。

図４（ｂ）に図示したように，スクリーン印刷を行う際，メタルマスク版１の裏面に形成された嵌合部１０と基材シート２の表面に形成された培地枠２０と嵌め合わせるため，メタルマスク版１の孔部１１の裏面縁部に形成されたリング状の嵌合部１０が，孔部１１から押し出された培地液３がメタルマスク版１の裏面に回り込むのをせき止める役割を果たし，培地液３がメタルマスク版１の裏面に回り込むことはなくなる。

基材シート２の表面に形成された円形状の培地枠２０の内側に培地液３を塗工した後，メタルマスク版１を基材シート２から版離れさせると，培地液３の表面張力効果によって，基材シート２の表面に形成された培地枠２０内に転写された培地液３が横方向に拡散し（図４（ｃ）），基材シート２の表面に形成された円形状の培地枠２０で培地液３がせき止められることで，培地液３は，レベリングして平滑化する（図４（ｄ））。

なお，本実施形態に係る培地液塗工方法により培地液３を塗工した基材シート２は、図示しない乾燥装置に入れられ，培地液塗工方法により基材シート２に塗工した培地液３は乾燥させられる。そして，培地液３を乾燥した基材シート２は，二軸延伸ポリプロピレンフィルム等のカバーフィルムが積層・接着された後、図示しない裁断装置で個別に裁断されて製品化される。

ここから，本実施形態に係る培地液塗工方法の実施例について説明する。図５は，実施例における基材シート２ａとメタルマスク版１ａを説明する図である。図５において，基材シート２ａの表面に形成された円形状の培地枠２０ａの内径はφ５０ｍｍで，培地枠２０ａの高さは０．７ｍｍである。

本実施例では，材質がＳＵＳで，厚みが０．１４ｍｍのメタルマスク版１ａを使用した。図５に図示したように，本実施例において，メタルマスク版１ａの裏面に形成されたリング状の嵌合部１０ａの外径は，基材シート２ａに形成された培地枠２０ａの内径よりもやや短いφ４９ｍｍで，リング状の嵌合部１０ａの内径はφ４６ｍｍで，嵌合部１０ａの高さは０．６ｍｍである。更に，本実施例において，メタルマスク版１ａに形成された円形状の孔部１１ａの径は，メタルマスク版１ａの裏面に形成された円形状の嵌合部１０ａの内径よりも小さいφ４５ｍｍである。

図５で図示した基材シート２ａ，メタルマスク版１ａおよび特開２０１３−５５８９８号公報で本出願人が開示している培地液３（ディスペンス液）を使用し，スキージー４ａを１００ｍｍ／Ｓの速度で摺動させてスクリーン印刷したところ，メタルマスク版１ａの裏面に培地液３が回り込むことなく，培地液３の表面張力効果によって， 基材シート２ａの表面に形成された培地枠２０ａ内全体に培地液３が塗工可能であることを確認できた。なお，特開２０１３−５５８９８号公報で本出願人が開示している培地液３は，２０質量％〜４０質量％の固形分を粒子として分散含有し、粒子の平均粒子径が９０μｍ以下、好ましくは６５μｍ以下で，粘度が１００〜１２００ｃｐの培地液３である。

１ メタルマスク版
１０ 嵌合部
１１ 孔部
２ 基材シート
２０ 培地枠
３ 培地液
４ａ スキージー
４ｂ アルミ製の枠

Claims (2)

1. 突起状の培地枠を表面に形成した基材シートを被印刷物とするスクリーン印刷で使用するメタルマスク版に，前記培地枠が形成される位置に合わせて培地液を通過させる孔部を形成し，更に，前記孔部の裏面縁部に前記培地枠の内側に嵌め合わせる突起状の嵌合部を形成し，前記基材シートの表面の前記培地枠と前記メタルマスク版の裏面の前記嵌合部を嵌め合わせた状態で培地液をスクリーン印刷し，前記基材シートの表面の前記培地枠内に培地液を塗工すること特徴とする培地液塗工方法。
2. 突起状の培地枠を表面に形成した基材シートを被印刷物とするスクリーン印刷で使用するスクリーン版であって，前記培地枠が形成される位置に合わせ，前記培地枠の内側に嵌め合わせる突起状の嵌合部を裏面縁部に設けた孔部を形成したことを特徴とするメタルマスク版。
   

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