JP5548401B2 - スクリーン印刷用金属メッシュ織物およびその製造方法ならびにスクリーン版 - Google Patents
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Description
(1)オーステナイト系ステンレス鋼線材を使用し、結晶粒度を小さくしたり、成分バランスを改善したり、あるいは非金属介在物を小さくする等、金属組織学的に高強度化したステンレス線材をメッシュに織物加工すること(例えば下記の特許文献1、2)。
(2)金属製のメッシュ織物に対してニッケルめっきを施したもの(例えば下記の特許文献3、4)。
(3)金属繊維の織物部材にイオン注入した後にDLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)膜を形成することにより物性を改善したもの(例えば下記の特許文献5)。
(4)オーステナイト系ステンレス鋼線材を織物にした後、真空浸炭により生地中に炭化物を分散させて強化したもの(例えば下記の特許文献6、7)。
上記線材の表層部に、母材のオーステナイト相に炭素が固溶することにより母材より硬度の高い炭素固溶硬化層が形成され、
上記炭素固溶硬化層は、オーステナイト相中に炭素原子が侵入固溶して炭化物粒子が実質的に存在せず、
縦方向におけるメッシュ織物としての破断強度が1000MPa以上2600MPa以下、破断伸びが1%以上8%以下、1%耐力が900MPa以上2400MPa以下であり、
横方向におけるメッシュ織物としての破断強度が1200MPa以上3400MPa以下、破断伸びが0.8%以上6%以下、1%耐力が900MPa以上2800MPa以下であることを要旨とする。
上記金属メッシュ織物を400℃以上490℃以下の温度に加熱保持することにより、線材の表層部に、母材のオーステナイト相に炭素を固溶させて母材より硬度の高い炭素固溶硬化層を形成する処理を行い、
上記炭素固溶硬化層には、オーステナイト相中に炭素原子を侵入固溶させて炭化物粒子を実質的に存在させず、
縦方向におけるメッシュ織物としての破断強度を1000MPa以上2600MPa以下、破断伸びが1%以上8%以下、1%耐力が900MPa以上2400MPa以下とし、
横方向におけるメッシュ織物としての破断強度を1200MPa以上3400MPa以下、破断伸びが0.8%以上6%以下、1%耐力が900MPa以上2800MPa以下とすることを要旨とする。
上記線材の表層部に、母材のオーステナイト相に炭素が固溶することにより母材より硬度の高い炭素固溶硬化層が形成され、
上記炭素固溶硬化層は、オーステナイト相中に炭素原子が侵入固溶して炭化物粒子が実質的に存在せず、
縦方向におけるメッシュ織物としての破断強度が1000MPa以上2600MPa以下、破断伸びが1%以上8%以下、1%耐力が900MPa以上2400MPa以下であり、
横方向におけるメッシュ織物としての破断強度が1200MPa以上3400MPa以下、破断伸びが0.8%以上6%以下、1%耐力が900MPa以上2800MPa以下であることを要旨とする。
横方向におけるメッシュ織物としての破断強度が1200MPa以上3400MPa以下、破断伸びが0.8%以上6%以下、1%耐力が900MPa以上2800MPa以下であるため、
高強度かつ低伸度の特性を併せ持ち、強い紗張りテンションによる破損リスクを大幅に低減できるほか、印刷ストレスが繰り返しかかることによるメッシュ開口の変形を防止して印刷精度を長期間維持でき、スクリーン版の寿命を大幅に延長できる。
さらに、上記炭素固溶硬化層は、オーステナイト相中に炭素原子が侵入固溶して炭化物粒子が実質的に存在していない。すなわち、線材の表層部に炭素が拡散浸透した炭素固溶硬化層が均一に形成される。この炭素拡散層は、基相であるオーステナイト相中に、多量のC原子が侵入固溶して格子拡張を起こした状態となっており、母材に比べて著しく硬度の向上を実現している。しかも、上記炭素原子は、母材中のクロムとCr 7 C 3 やCr 23 C 6 等の炭化物をほとんど形成することなく結晶格子中に侵入固溶していることから、上記炭素固溶硬化層中には炭化物粒子が実質的に存在せず、母材に固溶するクロム量を減少させることもないことから、母材と同程度の耐蝕性を維持できる。
横方向におけるメッシュ織物としての弾性限度が600MPa以上2400MPa以下である場合には、
強い紗張りテンションによる破損リスクを大幅に低減できるほか、印刷ストレスが繰り返しかかることによるメッシュ開口の変形を防止して印刷精度を長期間維持でき、スクリーン版の寿命を大幅に延長できる。
横方向におけるメッシュ織物としての弾性係数が80GPa以上240GPa以下である場合には、
強い紗張りテンションによる破損リスクを大幅に低減できるほか、印刷ストレスが繰り返しかかることによるメッシュ開口の変形を防止して印刷精度を長期間維持でき、スクリーン版の寿命を大幅に延長できる。
横方向におけるメッシュ織物としての弾性伸びが0.6%以上1.8%以下である場合には、
強い紗張りテンションによる破損リスクを大幅に低減できるほか、印刷ストレスが繰り返しかかることによるメッシュ開口の変形を防止して印刷精度を長期間維持でき、スクリーン版の寿命を大幅に延長できる。
高密度メッシュによる本発明の効果が顕著でより効果的である。
低剛性で伸び率の高い軟質な状態で製織してから炭素固溶硬化層を形成する処理を行うこととなり、線材の波付け変形が容易で線材同士の間隔が密な高密度メッシュを容易に織ることができる。したがって、製織時の断線、線径の細り、硬度アップによる素材特性の不均一等を抑えながら高密度メッシュのメッシュ織物を得ながら、抗張力を確保し、紗張りでの破損リスクを低減するとともに、メッシュ開口の変形を防止して印刷精度を長期間維持できる。
低剛性で伸び率の高い軟質な状態で製織してから炭素固溶硬化層を形成する処理を行うこととなり、線材の波付け変形が容易で線材同士の間隔が密な高密度メッシュを容易に織ることができる。したがって、製織時の断線、線径の細り、硬度アップによる素材特性の不均一等を抑えながら高密度メッシュのメッシュ織物を得ながら、抗張力を確保し、紗張りでの破損リスクを低減するとともに、メッシュ開口の変形を防止して印刷精度を長期間維持できる。
低剛性で伸び率の高い軟質な状態で製織してから炭素固溶硬化層を形成する処理を行うこととなり、線材の波付け変形が容易で線材同士の間隔が密な高密度メッシュを容易に織ることができる。したがって、製織時の断線、線径の細り、硬度アップによる素材特性の不均一等を抑えながら高密度メッシュのメッシュ織物を得ながら、抗張力を確保し、紗張りでの破損リスクを低減するとともに、メッシュ開口の変形を防止して印刷精度を長期間維持できる。
また、線材の表層部に炭素固溶硬化層を形成する処理を行うことにより、処理前のメッシュ織物に対し、弾性係数を1.1〜2.5倍とすることができる。
さらに、線材の表層部に炭素固溶硬化層を形成する処理を行うことにより、処理前のメッシュ織物に対し、弾性限度を1.1〜3.5倍とすることができる。
横方向におけるメッシュ織物としての破断強度が1200MPa以上3400MPa以下、破断伸びが0.8%以上6%以下、1%耐力が900MPa以上2800MPa以下である。
横方向におけるメッシュ織物としての弾性限度が600MPa以上2400MPa以下である。
横方向におけるメッシュ織物としての弾性係数が80GPa以上240GPa以下である。
横方向におけるメッシュ織物としての弾性伸びが0.6%以上1.8%以下である。
図3〜図7は、それぞれ上記のようにして得た実施例1〜5の金属メッシュ織物の断面顕微鏡写真である。炭素固溶硬化層が形成されていることがわかる。
図8および図9は、250メッシュ、400メッシュ、640メッシュの金属メッシュ織物の引っ張り試験結果を示す。本発明を適用した実施例のものと、フッ化処理および浸炭処理を行っていない未処理の金属メッシュ織物を比較例として測定した。図8は縦方向の測定結果であり、図9は横方向の測定結果である。
実施例と比較例の金属メッシュ織物について、同じ仕様のスクリーン版とし、印刷精度の経時変化を評価した。
○使用メッシュ
比較例(未処理) SUS304製 400メッシュ 黒染めなし
実施例 上記メッシュ織物にフッ化処理および浸炭処理
フッ化処理条件 3容量%NF3+残部N2雰囲気、240℃×90分
浸炭処理条件 10容量%CO+残部H2雰囲気、450℃×2時間
○スクリーンサイズ: 320mm×320mm
○感光乳剤膜厚:15μm
○印刷機:LS−150
印刷速度:60mm/sec
○評価方法
規定のショット数のときに、ガラス基板に印刷を行ない、印刷物の所定の9点の座標を測定し、1ショット目の印刷物とのずれ(方向、距離)を測定してプロットした。
2 外殻
3 ヒータ
4 内容器
5 ガス導入管
6 排気管
7 モーター
8 ファン
11 金属メッシュ織物
13 真空ポンプ
14 排ガス処理装置
15 ボンベ
16 ボンベ
17 流量計
18 バルブ
Claims (10)
- 母材がオーステナイト系ステンレス鋼からなる線材がメッシュ織物に製織されたスクリーン印刷用金属メッシュ織物であって、
上記線材の表層部に、母材のオーステナイト相に炭素が固溶することにより母材より硬度の高い炭素固溶硬化層が形成され、
上記炭素固溶硬化層は、オーステナイト相中に炭素原子が侵入固溶して炭化物粒子が実質的に存在せず、
縦方向におけるメッシュ織物としての破断強度が1000MPa以上2600MPa以下、破断伸びが1%以上8%以下、1%耐力が900MPa以上2400MPa以下であり、
横方向におけるメッシュ織物としての破断強度が1200MPa以上3400MPa以下、破断伸びが0.8%以上6%以下、1%耐力が900MPa以上2800MPa以下であることを特徴とするスクリーン印刷用金属メッシュ織物。 - 縦方向におけるメッシュ織物としての弾性限度が500MPa以上1800MPa以下であり、
横方向におけるメッシュ織物としての弾性限度が600MPa以上2400MPa以下である請求項1記載のスクリーン印刷用金属メッシュ織物。 - 縦方向におけるメッシュ織物としての弾性係数が40GPa以上120GPa以下であり、
横方向におけるメッシュ織物としての弾性係数が80GPa以上240GPa以下である請求項1または2記載のスクリーン印刷用金属メッシュ織物。 - 縦方向におけるメッシュ織物としての弾性伸びが0.8%以上3%以下であり、
横方向におけるメッシュ織物としての弾性伸びが0.6%以上1.8%以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載のスクリーン印刷用金属メッシュ織物。 - 上記線材の線径が50μm以下であり、製織されたメッシュ織物のメッシュが200メッシュ以上である請求項1〜4のいずれか一項に記載のスクリーン印刷用金属メッシュ織物。
- 母材がオーステナイト系ステンレス鋼からなる線材をメッシュ織物に製織して金属メッシュ織物を形成し、
上記金属メッシュ織物を400℃以上490℃以下の温度に加熱保持することにより、線材の表層部に、母材のオーステナイト相に炭素を固溶させて母材より硬度の高い炭素固溶硬化層を形成する処理を行い、
上記炭素固溶硬化層には、オーステナイト相中に炭素原子を侵入固溶させて炭化物粒子を実質的に存在させず、
縦方向におけるメッシュ織物としての破断強度を1000MPa以上2600MPa以下、破断伸びが1%以上8%以下、1%耐力が900MPa以上2400MPa以下とし、
横方向におけるメッシュ織物としての破断強度を1200MPa以上3400MPa以下、破断伸びが0.8%以上6%以下、1%耐力が900MPa以上2800MPa以下とすることを特徴とするスクリーン印刷用金属メッシュ織物の製造方法。 - 線材の表層部に炭素固溶硬化層を形成する処理を行うことにより、処理前のメッシュ織物に対し、1%耐力を1.1〜3倍とする請求項6記載のスクリーン印刷用金属メッシュ織物の製造方法。
- 線材の表層部に炭素固溶硬化層を形成する処理を行うことにより、処理前のメッシュ織物に対し、弾性係数を1.1〜2.5倍とする請求項6または7記載のスクリーン印刷用金属メッシュ織物の製造方法。
- 線材の表層部に炭素固溶硬化層を形成する処理を行うことにより、処理前のメッシュ織物に対し、弾性限度を1.1〜3.5倍とする請求項6〜8のいずれか一項に記載のスクリーン印刷用金属メッシュ織物の製造方法。
- 母材がオーステナイト系ステンレス鋼からなる線材がメッシュ織物に製織された金属メッシュ織物を用いたスクリーン印刷用スクリーン版であって、
上記線材の表層部に、母材のオーステナイト相に炭素が固溶することにより母材より硬度の高い炭素固溶硬化層が形成され、
上記炭素固溶硬化層は、オーステナイト相中に炭素原子が侵入固溶して炭化物粒子が実質的に存在せず、
縦方向におけるメッシュ織物としての破断強度が1000MPa以上2600MPa以下、破断伸びが1%以上8%以下、1%耐力が900MPa以上2400MPa以下であり、
横方向におけるメッシュ織物としての破断強度が1200MPa以上3400MPa以下、破断伸びが0.8%以上6%以下、1%耐力が900MPa以上2800MPa以下であることを特徴とするスクリーン印刷用スクリーン版。
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