JP6872728B2 - 金属メッシュの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、金属メッシュの製造方法に関する。

従来、スクリーン印刷によって絶縁基板上に配線パターンを形成（印刷）することで、プリント配線基板を製造することが行われている。スクリーン印刷では、複数の金属線が編まれて構成されたスクリーンメッシュが用いられる。特許文献１では、スクリーンメッシュに対して研削及び研磨を施して、複数の金属線を細くしている。これにより、プリント配線基板の配線パターンの微細化を図っている。

特開２０１３−１１８２２２号公報

しかしながら、上記従来のスクリーンメッシュは、ステンレス製の金属線を用いて構成されている。ステンレス製の金属線は、強度が十分ではないため、使用中の伸び、短寿命などが発生する。

そこで、本発明は、スクリーンメッシュなどに利用可能な高性能な金属メッシュを製造することができる金属メッシュの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る金属メッシュの製造方法は、複数のタングステン線を用いて、金属メッシュを製網する工程と、製網された金属メッシュを構成する複数のタングステン線の表面に凹凸を形成する工程とを含む。

本発明によれば、スクリーンメッシュなどに利用可能な高性能な金属メッシュを製造することができる。

実施の形態１に係るスクリーンメッシュの平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線における実施の形態１に係るスクリーンメッシュの断面図である。 実施の形態１に係るスクリーンメッシュの別の例を示す平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線における実施の形態１に係るスクリーンメッシュの別の例を示す断面図である。 実施の形態１に係るスクリーンメッシュを用いたスクリーン板の平面図である。 実施の形態１に係るスクリーンメッシュを用いたスクリーン印刷を模式的に示す断面図である。 実施の形態１に係るスクリーメッシュの製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るスクリーンメッシュの薬剤処理による表面粗さＲａ及び膜厚の変化を示す図である。 実施の形態１に係るタングステン線の評価結果を示す図である。 実施の形態２に係る金属メッシュの外観図である。 実施の形態２に係る金属メッシュの製網に用いるタングステン繊維の模式図である。 実施の形態２に係る金属メッシュの製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態２の変形例に係る金属メッシュの製造方法を示すフローチャートである。

以下では、本発明の実施の形態に係る金属メッシュの製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態１）
［スクリーンメッシュ（金属メッシュ）］
まず、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ（金属メッシュ）の概要について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ１０の平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における本実施の形態に係るスクリーンメッシュ１０の断面図である。

スクリーンメッシュ１０は、図１に示すように、複数のタングステン線１００を用いて製網された金属メッシュの一例であり、スクリーン印刷用のスクリーンメッシュである。スクリーンメッシュ１０の織組織は、例えば、綾織（具体的には、２／２の綾組織を持つ四つ綾）である。具体的には、図２に示すように、タテ糸１１を構成する複数のタングステン線１００と、ヨコ糸１２を構成する複数のタングステン線１００とが２本ずつ交互に上下を交差することで、スクリーンメッシュ１０は形成されている。

なお、スクリーンメッシュ１０の織組織は、これに限定されず、三つ綾、又は、３／１の綾組織を持つ四つ綾などの他の綾織でもよい。あるいは、スクリーンメッシュ１０の織組織は、平織、又は、繻子織でもよい。

複数のタテ糸１１及び複数のヨコ糸１２はそれぞれ、略等間隔に配置されている。隣り合う２本のタテ糸１１の間隔（ピッチ）、及び、隣り合う２本のヨコ糸１２の間隔（ピッチ）はそれぞれ、特に限定されない。タテ糸１１のピッチとヨコ糸１２のピッチとは、同じでもよく、異なっていてもよい。例えば、タテ糸１１及びヨコ糸１２はそれぞれ、１インチ当たり４３０本ずつ配置されている。

タテ糸１１及びヨコ糸１２の各々を構成する複数のタングステン線１００は、例えば、全て同じであるが、互いに異なっていてもよい。例えば、タテ糸１１とヨコ糸１２とで異なる線径のタングステン線１００を用いてもよい。タングステン線１００の詳細については、後で説明する。

タテ糸１１とヨコ糸１２とが互いに略直角に交差することで、複数の交差部分に複数の開口（網目）１３が形成されている。開口１３は、隣り合う２本のタテ糸１１（タングステン線１００）と、隣り合う２本のヨコ糸１２（タングステン線１００）とによって形成される平面視形状が略矩形の開口である。

開口１３は、スクリーン印刷に用いる印刷材料（インク）を通過させる部分である。所望の配線パターンなどに応じて複数の開口１３を選択的に埋めることで、スクリーンメッシュ１０には、印刷材料が通過可能な部分（通過部２２（図５参照））と通過不可能な部分（非通過部２３（図５参照））とが形成される。これにより、スクリーン印刷によって所望の配線パターンを基板などの被写体に印刷することができる。なお、開口１３の穴埋めには、乳剤などが用いられる。スクリーン印刷の詳細については、図５及び図６を用いて後で説明する。

スクリーンメッシュ１０を平面視した場合の、単位面積当たりの開口１３の個数（開口数）、及び、単位面積当たりの開口１３の面積（開口率）は特に限定されない。開口数が多く、開口率が大きい場合には、スクリーンメッシュ１０を用いたスクリーン印刷の精度を高めることができる。例えば、スクリーン印刷によって、高精細な配線パターンを形成することができる。

本実施の形態では、タテ糸１１及びヨコ糸１２の各々の表面には、微小凹凸が形成されている。微小凹凸は、タテ糸１１及びヨコ糸１２の各々の表面に、不規則な配置で、かつ、略均一に形成された不規則な形状の複数の凹部（又は凸部）で構成されている。微小凹凸が形成されていることにより、タテ糸１１及びヨコ糸１２の各々の表面粗さＲａは、例えば、０．１０μｍより大きくなり、好ましくは、０．１５μｍ以上になる。タテ糸１１及びヨコ糸１２の表面粗さＲａが大きくなることにより、乳剤の保持力を高めることができる。

なお、タテ糸１１及びヨコ糸１２を構成するタングステン線１００を線引きする際に、タングステン線１００の延伸方向に沿った長尺な溝（ライン状の凹部）が表面に形成されうる。本実施の形態では、タテ糸１１及びヨコ糸１２の各々の表面には、当該ライン状の凹部だけでなく、不規則な配置及び形状の微小凹凸（例えば、平面視形状が円形の凹部など）が形成されている。

スクリーンメッシュ１０は、製網後に圧延されてもよい。図３は、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ１０ａの平面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線における本実施の形態に係るスクリーンメッシュ１０ａの断面図である。

スクリーンメッシュ１０ａは、図１及び図２に示すスクリーンメッシュ１０を圧延したものである。具体的には、圧延ロールなどを用いて、スクリーンメッシュ１０を厚み方向に圧延する。これにより、図３及び図４に示すように、スクリーンメッシュ１０のタテ糸１１及びヨコ糸１２の各々には、圧延部１４が形成される。

圧延部１４は、スクリーンメッシュ１０が厚み方向に押圧されることで形成された平坦部である。具体的には、圧延部１４は、タテ糸１１及びヨコ糸１２の各々が塑性変形した部分である。図４に示すように、圧延部１４は、タテ糸１１及びヨコ糸１２の各々の上面と下面とに形成される。

圧延されたスクリーンメッシュ１０ａは、タテ糸１１とヨコ糸１２との固着強度が増加する。このため、スクリーン印刷の際のスキージなどによって押し込まれた場合であっても、開口１３の形状が変形することが抑制される。したがって、スクリーン印刷の精度を高めることができる。

図３及び図４に示すスクリーンメッシュ１０ａにおいても、タテ糸１１及びヨコ糸１２の各々の表面には、微小凹凸が形成されている。具体的には、圧延部１４の表面にも微小凹凸が形成されている。例えば、圧延部１４の表面粗さＲａは、例えば、０．１０μｍより大きく、好ましくは、０．１５μｍ以上である。このように、スクリーンメッシュ１０ａでは、タテ糸１１及びヨコ糸１２の表面の略全体（圧延部１４も含む）に、微小凹凸が形成されている。

［タングステン線］
続いて、スクリーンメッシュ１０及び１０ａに用いられるタングステン線１００について説明する。上述したスクリーンメッシュ１０及び１０ａは、以下に示す特徴を有するタングステン線１００を用いて製網されたものである。

タングステン線１００は、極細の金属細線（金属繊維）であり、タングステン線１００の線径（直径）（図１及び図２に示す線径ｄ）は、例えば、２２μｍ以下である。例えば、タングステン線１００の線径は、１８μｍ、１６μｍ、１３μｍ、９μｍ又は５μｍ以下などでもよい。

本実施の形態では、タングステン線１００の表面粗さＲａは、０．１０μｍ以下である。例えば、表面粗さＲａは、０．７μｍ又は０．４μｍ以下でもよい。このように、タングステン線１００の表面が滑らかであるので、タングステン線１００を用いた製網の際の設備摩耗、及び、圧延時の断線などを抑制することができる。なお、製網後のタングステン線１００（すなわち、タテ糸１１及びヨコ糸１２）の表面粗さＲａは、０．１０μｍより大きくなっていてもよい。

タングステン線１００の引張強度は、例えば、３７００ＭＰａ以上４２００ＭＰａ以下である。

また、タングステン線１００は、真直性に優れている。真直性は、垂下長さで表すことができる。垂下長さは、所定の長さのタングステン線１００を、鉛直方向に沿った姿勢で真っ直ぐに引っ張った状態から張力を解いたときのタングステン線１００の長さに相当する。具体的には、タングステン線１００の長さが１０００ｍｍである場合における垂下長さは、例えば、９００ｍｍ以上である。つまり、１０００ｍｍのタングステン線１００の両端を持って、鉛直方向に引っ張って真っ直ぐに伸ばした後、下端を放した場合のタングステン線１００の長さ（垂下長さ）は、９００ｍｍ以上である。簡単に言い換えると、タングステン線１００は、ほとんど縮まずに真っ直ぐな状態を保っている。

また、タングステン線１００は、例えば、純タングステンによって構成されている。純タングステンは、純度９９．９％以上のタングステンである。タングステン線１００の純度は、例えば、９５％以上でもよいが、これらに限定されない。本実施の形態では、タングステン線１００の純度は、略１００％である。

タングステン線１００は、例えば、次のような方法で製造することができる。まず、粒径５μｍのタングステン粉末をプレス成型して焼結してインゴット化する。次に、インゴット化したタングステン塊に対して、周囲から鍛造圧縮して伸展するスエージング加工を施すことによりワイヤ状にする。その後、孔径を漸次小さくした複数の伸線ダイスを用いた線引き（伸線）を繰り返し行う。このとき、例えば、５０ＭＧ時点での酸化物量の重量比を０．２％以上０．５％以下として、線引きを孔径２００μｍの単結晶ダイヤモンドダイスから始める。これにより、表面粗さＲａが０．１０μｍ以下のタングステン線１００を製造することができる。なお、「ＭＧ」とは、長さ２００ｍｍの線の質量をミリグラムで表した数値を示す単位である。

なお、スエージング加工後に熱処理、及び、線引き後に電解研磨などを適宜行ってもよい。これにより、タングステン線１００の表面性を一層高めることができる。すなわち、タングステン線１００の表面粗さＲａを一層小さくすることができる。

［スクリーン印刷］
図５は、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ１０を用いたスクリーン板２０の平面図である。図６は、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ１０を用いたスクリーン印刷を模式的に示す断面図である。

図５に示すように、スクリーンメッシュ１０は、接着剤などを用いて枠材２１に固定される。枠材２１は、例えば、木枠又はアルミ枠などを用いて形成される。枠材２１の大きさは、印刷対象のサイズなどに依存し、特に限定されない。

必要に応じてスクリーンメッシュ１０の洗浄を行った後、スクリーンメッシュ１０の全面（具体的には、枠材２１の枠内）に感光性の乳剤を塗布（コーティング）する。所望のパターンに対応するマスク（ポジフィルムなど）を用いて露光することで、通過部２２と非通過部２３とを形成する。

通過部２２は、スクリーン印刷の印刷材料（インク）３２が通過する部分であり、スクリーンメッシュ１０によって乳剤が保持されていない部分である。すなわち、通過部２２は、埋められていない複数の開口１３の集合である。図５に示す例では、アルファベットの「Ａ」の字状に通過部２２が形成されている。

非通過部２３は、スクリーン印刷の印刷材料３２が通過しない部分であり、スクリーンメッシュ１０によって乳剤が保持されている部分である。すなわち、非通過部２３に含まれる複数の開口１３の各々は、乳剤で埋められている。非通過部２３は、枠材２１の枠内の通過部２２を除いた部分である。

図６に示すように、スクリーン印刷は、図５で示すスクリーン板２０を用いて行われる。ここでは、スクリーン印刷によって、基板４０の表面に導電性の配線パターン４１を形成する方法について説明する。

具体的には、スクレーパー（図示せず）を用いて、印刷材料３２を通過部２２内に充填させる。印刷材料３２は、例えば、配線パターンを形成する場合には、銀ペーストなどの導電性材料であるが、これに限定されない。

通過部２２に印刷材料３２が充填された後、図６の紙面右向きの矢印で示すように、スキージ３１をスクリーンメッシュ１０の表面に沿って移動させる。具体的には、枠材２１と基板４０の表面との間には、一定の隙間が形成されているので、スキージ３１は、スクリーンメッシュ１０を基板４０に向けて押し込むように移動させる。これにより、通過部２２に充填された印刷材料が基板４０に付着し、配線パターン４１が形成される。

［スクリーンメッシュの製造方法］
続いて、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ１０及び１０ａの製造方法について説明する。ここでは、図７を用いて、スクリーンメッシュ１０ａの製造方法について説明する。図７は、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ１０ａの製造方法を示すフローチャートである。なお、スクリーンメッシュ１０は、図７に示す圧延工程（Ｓ１２）を省略することで製造される。

まず、複数のタングステン線１００を用いて、スクリーン印刷用のスクリーンメッシュ１０ａを製網する（Ｓ１０）。具体的には、製網装置（織機）を用いて複数のタングステン線１００をそれぞれタテ糸１１及びヨコ糸１２として織り込むことで、圧延前のスクリーンメッシュが製網される。

製網工程（Ｓ１０）で用いるタングステン線１００の表面粗さＲａは、上述したように、例えば、０．１０μｍ以下である。つまり、製網直後のスクリーンメッシュ１０ａのタテ糸１１及びヨコ糸１２の表面粗さＲａは、タングステン線１００の表面粗さＲａと略同じであり、例えば、０．１０μｍ以下である。

また、製網工程（Ｓ１０）で用いるタングステン線１００の引張強度は、例えば、３７００ＭＰａ以上４２００ＭＰａ以下である。また、製網工程（Ｓ１０）で用いるタングステン線１００の線径は、２２μｍ以下である。また、製網工程（Ｓ１０）で用いるタングステン線１００の長さが１０００ｍｍである場合における垂下長さは９００ｍｍ以上である。なお、タングステン線１００の表面粗さＲａ、引張強度、線径及び垂下長さなどは、これらの例に限らない。

次に、製網されたスクリーンメッシュ１０ａを圧延する（Ｓ１２）。例えば、圧延ロールなどを用いてスクリーンメッシュ１０ａを厚み方向に押圧することで、タテ糸１１及びヨコ糸１２の各々の上面及び下面に圧延部１４を形成する。圧延部１４は、平坦化されており、例えば、表面粗さＲａが０．１０μｍ以下である。

次に、製網されたスクリーンメッシュ１０ａを構成するタテ糸１１及びヨコ糸１２の表面に微小凹凸を形成する（Ｓ１４）。すなわち、スクリーンメッシュ１０ａの粗面化を行う。本実施の形態では、圧延する工程（Ｓ１２）の後に、微小凹凸を形成する。具体的には、タテ糸１１及びヨコ糸１２の、圧延部１４も含む表面全体に微小凹凸を形成する。例えば、スクリーンメッシュ１０ａに薬剤を接触させることで、微小凹凸を形成する。

薬剤は、例えば、過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２）又はアルカリ系の溶液である。適当な大きさの容器に入れられた薬剤にスクリーンメッシュ１０ａを浸すことで、タテ糸１１及びヨコ糸１２の全面に薬剤を接触させることができ、全面に微小凹凸を形成することができる。

これにより、タテ糸１１及びヨコ糸１２の表面粗さＲａは、例えば、０．１０μｍより大きくなる。薬剤の成分濃度及び薬剤との接触時間を制御することで、処理後の表面粗さＲａを調整することができる。

図８は、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ１０ａの薬剤処理による表面粗さＲａ及び膜厚の変化を示す図である。図８は、薬剤に接触させる前の初期状態と、接触後に所定期間経過した時点（ｔ１〜ｔ４）の状態との各々（横軸）における膜厚（左側の縦軸）と表面粗さＲａ（右側の縦軸）とを表している。なお、時点ｔ１〜ｔ４は、この順で初期状態からの経過時間が長くなっている。

ここでは、初期状態の線径が１６μｍで、表面粗さＲａが０．１１μｍのタングステン線１００を用いて製網されたスクリーンメッシュ１０ａに対して表面の粗面化を行った。なお、スクリーンメッシュ１０ａの膜厚は、開口１３に直交する方向（図３の紙面直交方向）における長さであり、上側のタングステン線１００（例えば、タテ糸１１）の上面から下側のタングステン線１００（例えば、ヨコ糸１２）の下面までの距離である。

図８に示すように、初期状態からの経過時間が長くなるにつれて、表面粗さＲａが大きくなっている。つまり、スクリーンメッシュ１０ａと薬剤との接触時間を長くすることで、表面粗さＲａを大きくすることができることが分かる。したがって、適切な接触時間を設計することで、所望の表面粗さＲａにすることができる。一方で、経過時間に依らず、スクリーンメッシュ１０ａの膜厚は略一定である。

以上のことから、スクリーンメッシュ１０ａの膜厚を略一定に保った状態で、タテ糸１１及びヨコ糸１２の表面粗さＲａを大きくすることができる。これにより、スクリーンメッシュ１０ａの強度を保ちながら、乳剤の保持力を向上させることができる。

［効果など］
以下では、スクリーンメッシュ１０又は１０ａ及びタングステン線１００の効果について、本発明に至った経緯も含めて説明する。

従来、スクリーン印刷用のスクリーンメッシュは、ステンレス線（ＳＵＳ線）を用いて製造されていた。しかしながら、ステンレス線は強度が十分ではないために、ステンレス線を用いて製網されたスクリーンメッシュでは、スキージに押し込まれた時に伸びてしまい、網目（開口）の形状が変形するという問題がある。

そこで、本発明者らは、強度がより強い材料を用いてスクリーンメッシュを製造することを検討した。具体的には、本発明者らは、強度が強い材料としてタングステンに着目し、スクリーンメッシュを製造することを検討した。タングステン線は、硬度はステンレス線の４倍程度であり、引張強度はステンレス線の１．３倍程度である。このように、タングステン線はステンレス線よりも強くて伸びにくいので、タングステン線を用いて製網されたスクリーンメッシュは、スキージに押し込まれた時の網目の変形が抑制される。したがって、スクリーン印刷を精度良く行うことができる。

ところで、スクリーンメッシュには、スクリーン印刷における印刷パターンを形成する乳剤の保持力が求められる。スクリーンメッシュによる乳剤の保持力が弱い場合、パターニングした乳剤の形状が崩れてスクリーン印刷の精度が低下する。

そこで、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ１０又は１０ａの製造方法は、複数のタングステン線１００を用いて、スクリーン印刷用のスクリーンメッシュ１０又は１０ａ（金属メッシュ）を製網する工程と、製網されたスクリーンメッシュ１０又は１０ａを構成する複数のタングステン線１００（タテ糸１１及びヨコ糸１２）の表面に凹凸を形成する工程とを含む。

これにより、スクリーンメッシュ１０又は１０ａがタングステン線１００を用いて製網されているので、スクリーンメッシュ１０又は１０ａの強度を高めることができる。

また、スクリーンメッシュ１０又は１０ａを構成するタングステン線１００の表面、すなわち、タテ糸１１及びヨコ糸１２の表面に凹凸を形成するので、形成された微小凹凸に乳剤が保持されやすくなる。したがって、スクリーンメッシュ１０又は１０ａによる乳剤の保持力を高めることができる。

また、微小凹凸の形成（すなわち、粗面化）は、スクリーンメッシュ１０又は１０ａの製網後に行われるので、製網に用いるタングステン線として、表面性に優れた（具体的には、表面粗さＲａが十分に小さい）タングステン線１００を用いることができる。したがって、製網中の断線の発生、及び、製網装置の筬などの設備の摩耗を抑制することができる。

また、例えば、スクリーンメッシュ１０ａの製造方法は、さらに、製網されたスクリーンメッシュ１０を圧延する工程を含み、形成する工程では、圧延する工程の後に、凹凸を形成する。

これにより、スクリーンメッシュ１０ａは圧延されているので、タテ糸１１とヨコ糸１２との固着強度が増加する。したがって、スキージなどによって押し込まれた場合であっても、開口１３の形状が変形することが抑制されるので、スクリーン印刷の精度を高めることができる。

また、例えば、形成する工程では、スクリーンメッシュ１０又は１０ａに薬剤を接触させることで、凹凸を形成する。

これにより、スクリーンメッシュ１０又は１０ａを薬剤に接触させるという簡単な処理で、スクリーンメッシュ１０又は１０ａの粗面化を行うことができる。また、薬剤の成分濃度及び薬剤との接触時間を制御することで、所望の表面粗さを実現することができる。

ところで、タングステン線には、表面が粗いという問題がある。表面が粗いタングステン線を用いて製網を行った場合、製網装置（織機）などの設備の摩耗が激しい。具体的には、製網装置が備える部品（具体的には、タングステン線を押さえる筬）が摩耗により消耗し、交換頻度が増加する。また、製網時の設備の摩耗だけでなく、製網後に圧延したときにタングステン線に割れが発生する。

さらに、発明者らは、製網時の設備の摩耗及び圧延時のタングステン線の割れを抑制すべく、鋭意検討を重ねた結果、タングステン線の表面性を十分に高めることで、これらの問題を解決することができた。

以下では、表面粗さＲａが異なる複数のタングステン線に対して、製網中の断線の発生、及び、製網装置の筬などの設備の摩耗について評価した結果について説明する。ここでは、表面粗さＲａが０．０４μｍ、０．０７μｍ、０．１０μｍ、０．１２μｍ、０．１５μｍの５種類のタングステン線について評価した。図９は、本実施の形態に係るタングステン線１００の評価結果を示す図である。

図９に示すように、表面粗さＲａが０．１０μｍ以下のタングステン線を用いて製網した場合、断線及び設備の摩耗はほとんど発生しなかった。一方で、表面粗さＲａが０．１２μｍ及び０．１５μｍのタングステン線を用いて製網した場合、断線及び設備の摩耗の発生が確認された。具体的には、表面粗さＲａが０．１５μｍのタングステン線を用いて製網した場合には、タテ糸の約２０％に断線が発生した。また、表面粗さＲａが０．１５μｍのタングステン線を用いて製網した場合には、タテ糸を押さえる筬が激しく摩耗した。

以上のことから、本実施の形態に係るスクリーンメッシュ１０又は１０ａの製造方法では、例えば、製網する工程で用いるタングステン線１００の表面粗さＲａは、０．１０μｍ以下であり、スクリーンメッシュ１０を構成するタテ糸１１及びヨコ糸１２の表面粗さＲａは、０．１０μｍより大きい。

これにより、表面粗さＲａが０．１０μｍ以下であるような十分に表面性が高いタングステン線１００を用いることで、製網装置の摩耗を抑制することができる。また、タングステン線１００の滑りが良くなるので、製網の加工性も向上する。具体的には、タテ糸１１及びヨコ糸１２の歪み及び位置ずれなどが抑制されて、面内で均一な形状の複数の開口１３を有するスクリーンメッシュ１０を製網することができる。

さらに、タングステン線１００の表面の凹凸（亀裂）が少なくなるので、製網後の圧延時に、タングステン線１００に割れが発生するのを抑制することができる。このため、タングステン線１００の断線の発生が少なくなるので、スクリーンメッシュ１０の歩留まりの低下を抑制することができる。

また、製網後のタテ糸１１及びヨコ糸１２の表面粗さＲａが０．１０μｍより大きいので、乳剤を表面の凹凸に保持させることができる。したがって、スクリーンメッシュ１０による乳剤の保持力を高めることができる。

また、例えば、製網する工程で用いるタングステン線１００の引張強度は、３７００ＭＰａ以上４２００ＭＰａ以下である。

これにより、タングステン線１００の引張強度が３７００ＭＰａ以上であって高いので、スクリーンメッシュ１０の耐久性を高めることができる。具体的には、スクリーン印刷の際にスキージ３１に押し込まれた場合でも、タングステン線１００の断線などを抑制することができる。また、タングステン線１００の引張強度は４２００ＭＰａ以下であって高すぎないので、タングステン線１００が硬すぎて割れてしまうことを抑制することができる。

また、例えば、製網する工程で用いるタングステン線１００の長さが１０００ｍｍである場合における垂下長さは、９００ｍｍ以上である。

これにより、タングステン線１００の真直性が十分に高いので、製網時の断線の発生を抑制することができる。したがって、タングステン線１００を用いて製網したスクリーンメッシュ１０の歩留まりの低下を抑制することができる。

また、例えば、製網する工程で用いるタングステン線１００の線径は、２２μｍ以下である。

これにより、タングステン線１００の線径が２２μｍ以下であるので、タングステン線１００の柔軟性が高く、曲げやすくなる。したがって、製網の加工性を高めることができる。また、タングステン線１００の線径が２２μｍ以下であるので、タングステン線１００を用いて製網されたスクリーンメッシュ１０の耐久性を高めることができる。したがって、スクリーン印刷に繰り返し使用した場合であっても網目（開口１３）の崩れなどの発生が抑制されて、高精度のスクリーン印刷を行うことができる。

（実施の形態２）
続いて、実施の形態２について説明する。

実施の形態１では、金属メッシュをスクリーン印刷用のスクリーンメッシュ１０として用いる例について示したが、金属メッシュの用途はこれに限定されない。本実施の形態では、放射性物質の吸着及び回収用途に用いられる金属メッシュについて説明する。

以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、同じ点については説明を省略又は簡略化する。

［構成］
図１０は、本実施の形態に係る金属メッシュ１１０の外観図である。なお、図１０では、金属メッシュ１１０の一部にのみ網目を図示しているが、金属メッシュ１１０の全体が網目状になっている。

本実施の形態に係る金属メッシュ１１０は、複数のタングステン線１００を用いて製網されている。金属メッシュ１１０の織組織は、例えば、綾織（具体的には、２／２の綾組織を持つ四つ綾）である。具体的には、タテ糸１１１を構成するタングステン線１００とヨコ糸１１２を構成する複数のタングステン線１００とが２本ずつ交互に上下を交差することで、金属メッシュ１１０は形成されている。

金属メッシュ１１０の具体的な構成は、実施の形態１に係るスクリーンメッシュ１０と略同じである。タテ糸１１１及びヨコ糸１１２の各々が、タングステン線１００の単線ではなく、繊維が織り込まれたタングステン線１００（タングステン繊維）から構成されている点が相違する。

図１１は、本実施の形態に係る金属メッシュ１１０の製網に用いるタングステン繊維１２０の模式図である。具体的には、タングステン繊維１２０は、金属メッシュ１１０を構成する複数のタテ糸１１１及び複数のヨコ糸１１２の各々に相当する。

タングステン繊維１２０は、タングステン線１００と化学繊維とを含む複合線である。具体的には、タングステン繊維１２０は、タングステン線１００を芯線として、化学繊維からなる仮撚糸１２１が巻回された金属繊維である。図１１に示すタングステン繊維１２０を、タテ糸１１１及びヨコ糸１１２として用いることで、図１０に示す金属メッシュ１１０が製網されている。

仮撚糸１２１は、タングステン線１００に織り込まれた繊維の一例であり、例えば、化学繊維から構成されている。仮撚糸１２１を構成する化学繊維としては、例えば、ポリエステル、アクリル又はナイロンなどの合成繊維が用いられる。化学繊維としては、合成繊維に限らず、レーヨンなどの再生繊維、又は半合成繊維を用いてもよい。また、化学繊維の代わりに、天然繊維を仮撚糸１２１として用いてもよい。

本実施の形態では、仮撚糸１２１には、放射性物質を吸着する吸着剤が付着されている。吸着剤は、例えば、プルシャンブルーであるが、これに限定されない。

プルシャンブルーは、紺青と呼ばれる青色の人工顔料である。プルシャンブルーの一般的な組成式は、Ａ_ｙＦｅ［Ｆｅ（ＣＮ）_６］_ｘ・ｚＨ_２Ｏで表される。組成式中の「Ａ」は、セシウムイオン（Ｃｓ^＋）などの金属陽イオンである。組成式中の「ｘ」、「ｙ」及び「ｚ」は、所定の定数である。プルシャンブルーは、金属錯体又は配位高分子と呼ばれる物質群の一種で、粒径１０ｎｍ以下の微結晶の内部に複数の空隙を持つ構造を有する。プルシャンブルーは、当該空隙にセシウムを取り込むことで、セシウムイオンを選択的に吸着する性質を有する。

［製造方法］
続いて、本実施の形態に係る金属メッシュ１１０の製造方法について説明する。図１２は、本実施の形態に係る金属メッシュ１１０の製造方法を示すフローチャートである。

図１２に示すように、まず、放射性物質を吸着する吸着剤を複数のタングステン線１００に保持させる（Ｓ８）。具体的には、プルシャンブルーを複数のタングステン線１００の各々に付着させる。

本実施の形態では、複数のタングステン線１００の各々に繊維（仮撚糸１２１）を織り込み、織り込んだ繊維にプルシャンブルーを付着させる。例えば、仮撚糸１２１が織り込まれたタングステン線１００に、プルシャンブルーを含む塗料を塗布することで、仮撚糸１２１にプルシャンブルーを付着させる。あるいは、仮撚糸１２１にプルシャンブルーを含浸させてもよい。すなわち、プルシャンブルーが予め付着された仮撚糸１２１をタングステン線１００に織り込んでもよい。

ここで、タングステン線１００に織り込まれた繊維（仮撚糸１２１）ではなく、タングステン線１００の表面に直接プルシャンブルーを付着させてもよい。例えば、プルシャンブルーを含む塗料を複数のタングステン線１００の各々の表面に塗布してもよい。

あるいは、タングステン線１００を製造する際に、タングステン線１００の原材料にプルシャンブルーを混入してもよい。具体的には、タングステン粉末とプルシャンブルーとの混合物をプレス成型して焼結してインゴット化してもよい。インゴット化された混合物に対して、スエージング加工及び線引きを行うことで、プルシャンブルーを含有するタングステン線１００を製造することができる。

次に、プルシャンブルーが保持された複数のタングステン線１００を用いて、金属メッシュ１１０を製網する（Ｓ１０）。具体的な処理は、実施の形態１と同様である。

以上のように、本実施の形態では、プルシャンブルーの保持工程（Ｓ８）は、製網工程（Ｓ１０）より前に行われる。なお、実施の形態１と同様に、製網後に、圧延（Ｓ１２）及び粗面化（Ｓ１４）を行ってもよい。

［効果など］
従来、原子力発電所において、ウラン、プルトニウムなどの核燃料を使用した場合に、核分裂生成物として、セシウム、コバルトなどの放射性物質が生成される。放射性物質は、人体及び環境などに悪影響を与えるため、外部に漏れ出ないように、かつ、漏れ出た場合には速やかに効率良く回収することが望まれている。

上述したように、プルシャンブルーは、放射性物質であるセシウムなどを吸着するので、セシウムの回収を容易に行うことができる。しかしながら、セシウムを吸着したプルシャンブルーが放射線の放出源となるので、このプルシャンブルーの回収が困難となる。

そこで、発明者らは鋭意検討を重ねた結果、タングステン繊維とプルシャンブルーとを利用して、効率良く放射性物質を回収することを見出した。具体的には、本実施の形態に係るタングステン繊維１２０は、タングステン線１００と、タングステン線１００に保持された、放射性物質を吸着する吸着剤とを有する。ここで、吸着剤は、例えば、プルシャンブルーである。

一般的に、タングステンは、比重が重いので、放射線の遮蔽効果を有する。具体的には、タングステンをガンマ線が通過する際に、ガンマ線が減衰する。したがって、放射性物質の周囲をタングステンで囲むことで、放射性物質からの放射線が外部に放出されるのを抑制することができる。

本実施の形態では、プルシャンブルーがタングステン線１００に保持されているので、プルシャンブルーが吸収したセシウムなどの放射性物質から放出される放射線は、プルシャンブルーに近接しているタングステン線１００によって遮蔽される。すなわち、金属メッシュ１１０は、プルシャンブルーによって放射性物質を吸着することができ、かつ、吸着した放射性物質からの放射線が外部に放出されるのを抑制することができる。したがって、放射性物質を金属メッシュ１１０ごと回収することができる。

また、例えば、タングステン繊維１２０は、さらに、タングステン線１００に織り込まれた繊維（具体的には、仮撚糸１２１）を有し、吸着剤は、繊維に付着されている。

これにより、タングステン線１００に仮撚糸１２１が織り込まれているので、タングステン繊維１２０の表面積を大きくすることができる。プルシャンブルーの付着面積が大きくなるので、放射性物質の吸着力を高めることができる。

また、例えば、タングステン繊維１２０は、吸着剤は、タングステン線１００の表面に付着されている。

これにより、タングステン線１００の表面にプルシャンブルーが付着されているので、プルシャンブルーが吸着した放射性物質から放出される放射線をタングステン線１００が効率良く減衰させることができる。したがって、タングステン繊維１２０による放射線の遮蔽効果を高めることができる。また、タングステン線１００の表面を荒らした場合には、タングステン線１００の表面積を大きくすることができるので、プルシャンブルーの付着面積を大きくすることができる。

また、本実施の形態に係る金属メッシュ１１０の製造方法は、さらに、放射性物質を吸着する吸着剤（具体的には、プルシャンブルー）を複数のタングステン線１００に保持させる工程（Ｓ８）を含む。また、例えば、保持させる工程（Ｓ８）は、製網する工程（Ｓ１０）の前に行う。

これにより、プルシャンブルーによってセシウムなどを吸着することができ、吸着されたセシウムなどから放出される放射線をタングステン線１００によって遮蔽する。よって、金属メッシュ１１０を用いて放射性物質の回収を簡単に行うことができる。

また、例えば、保持させる工程（Ｓ８）では、複数のタングステン線１００の各々に繊維（具体的には、仮撚糸１２１）を織り込み、織り込んだ繊維に吸着剤を付着させる。

これにより、タングステン線１００に仮撚糸１２１を織り込むので、金属メッシュ１１０の表面積を大きくすることができる。プルシャンブルーの付着面積が大きくなるので、放射性物質の吸着力を高めることができる。

［変形例］
以下では、本実施の形態に係る金属メッシュ１１０及びタングステン繊維１２０の変形例について説明する。

例えば、本実施の形態では、タングステン線１００に仮撚糸１２１を織り込み、織り込んだ仮撚糸１２１にプルシャンブルーを付着させたが、これに限らない。タングステン線１００の表面に直接、プルシャンブルーなどの吸着剤を塗布してもよい。

図１３は、本変形例に係る金属メッシュの製造方法を示すフローチャートである。

図１３に示すように、製網工程（Ｓ１０）と粗面化工程（Ｓ１４）とを行う。これらの工程は、実施の形態１と略同じである。具体的には、製網工程（Ｓ１０）では、仮撚糸１２１が織り込まれていないタングステン線１００を用いて金属メッシュ（図１及び図２に示すスクリーンメッシュ１０）を製網する。

なお、製網工程（Ｓ１０）では、各々に繊維（仮撚糸１２１）が織り込まれた複数のタングステン線１００を用いて、金属メッシュを製網してもよい。また、図１３に示す例では、圧延工程（Ｓ１２）を省略しているが、圧延工程を行ってもよい。

次に、プルシャンブルーを複数のタングステン線１００に保持させる（Ｓ１６）。具体的には、複数のタングステン線１００の表面にプルシャンブルーを塗布する。例えば、プルシャンブルーを含む塗料に、製網された金属メッシュを浸漬することで、金属メッシュの全面にプルシャンブルーを塗布する。あるいは、噴霧器などを用いてプルシャンブルーを含む塗料を金属メッシュに吹き付けてもよい。

以上のように、例えば、本変形例に係る金属メッシュの製造方法は、保持させる工程（Ｓ１６）は、製網する工程（Ｓ１０）の後に行う。

これにより、放射性物質の回収用途に用いる場合に、必要に応じて金属メッシュに放射性物質の吸着力を持たすことができる。また、金属メッシュの製網後にプルシャンブルーを保持させるので、プルシャンブルーを保持させる前の金属メッシュを、放射性物質の回収以外の用途（例えば、スクリーン印刷）に用いることができる。すなわち、金属メッシュの汎用性を高めることができる。また、異なる用途に利用可能な金属メッシュを大量生産しておくことで、コストの低下を実現することができる。

また、本変形例では、保持させる工程（Ｓ１６）は、粗面化工程（Ｓ１４）の後に行う。タングステン線１００の表面を荒らすことで、プルシャンブルーの付着面積が増加する。したがって、放射性物質の吸着力を高めることができる。

なお、本発明は、プルシャンブルーなどの吸着剤が保持されたタングステン線１００を用いた繊維製品であれば、金属メッシュに限定されない。例えば、繊維製品は、タングステン繊維１２０を原糸とする織物、編物又は不織布などの繊維布帛でもよい。繊維布帛の形状は、例えば、布状又はシート状であるが、これに限らない。例えば、タングステン繊維１２０を綿状（ワタ状）にまとめてもよい。

また、例えば、タングステン繊維１２０は、図１１に示すような構成に限らず、タングステン線１００と化学繊維からなる糸とを撚り又は引き揃えたものでもよい。

また、例えば、タングステン繊維１２０は、タングステン線１００と仮撚糸１２１との複合線に限らず、プルシャンブルーなどの吸着剤が保持されたタングステン線１００の単線でもよい。

また、例えば、本実施の形態では、タングステン線１００を製網する例について示したが、これに限らない。例えば、表面にプルシャンブルーを塗布した複数のタングステン線１００を撚り又は引き揃えただけでもよい。

また、本実施の形態では、図１２で示したように、タングステン線１００の粗面化を行わなくてもよい。

（その他）
以上、本発明に係る金属メッシュの製造方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記の実施の形態では、製網されたスクリーンメッシュ１０又は１０ａを薬剤に浸すことで、スクリーンメッシュ１０又は１０ａと薬剤との接触を行ったが、これに限らない。製網されたスクリーンメッシュ１０又は１０ａに対して、噴霧器などを用いて薬剤を吹き付けてもよい。

また、例えば、製網されたスクリーンメッシュ１０又は１０ａの粗面化の方法は、薬剤処理に限らない。例えば、ショットブラスト法によってスクリーンメッシュ１０又は１０ａを粗面化してもよい。

また、例えば、上記の実施の形態では、タングステン線１００の引張強度、垂下長さ及び線径の数値の例示を行ったが、例示した数値に限定されない。例えば、タングステン線１００の引張強度は、４２００ＭＰａより大きくてもよく、３７００ＭＰａより小さくてもよい。例えば、タングステン線１００の長さが１０００ｍｍである場合における垂下長さは、９００ｍｍより短くてもよい。タングステン線１００の線径は、２２μｍより大きくてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１０、１０ａ スクリーンメッシュ（金属メッシュ）
１００ タングステン線
１１０ 金属メッシュ
１２０ タングステン繊維
１２１ 仮撚糸（繊維）

Claims (7)

1. 複数のタングステン線を用いて、金属メッシュを製網する工程と、
   製網された金属メッシュを構成する複数のタングステン線の表面に凹凸を形成する工程とを含み、
   前記金属メッシュは、スクリーン印刷用のスクリーンメッシュであり、
   前記金属メッシュは、前記タングステン線からなる隣り合う２本のタテ糸と、前記タングステン線からなる隣り合う２本のヨコ糸とで形成される開口を複数備え、
   前記凹凸を形成する工程は、複数の前記開口が選択的に埋められることにより、印刷材料が通過不可能な非通過部が形成されていない状態で行われ、
   前記凹凸を形成する工程では、前記金属メッシュの両面を含む表面全体に前記凹凸を形成し、
   前記凹凸を形成した後の前記金属メッシュを構成するタングステン線の表面粗さＲａは、０．１０μｍより大きく０．１８μｍ以下である
   金属メッシュの製造方法。
2. さらに、
   製網された金属メッシュを圧延する工程を含み、
   前記形成する工程では、前記圧延する工程の後に、前記凹凸を形成する
   請求項１に記載の金属メッシュの製造方法。
3. 前記形成する工程では、前記金属メッシュに薬剤を接触させることで、前記凹凸を形成する
   請求項１又は２に記載の金属メッシュの製造方法。
4. 前記製網する工程で用いるタングステン線の表面粗さＲａは、０．１０μｍ以下であり、
   前記金属メッシュを構成するタングステン線の表面粗さＲａは、０．１０μｍより大きい
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属メッシュの製造方法。
5. 前記製網する工程で用いるタングステン線の引張強度は、３７００ＭＰａ以上４２００ＭＰａ以下である
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属メッシュの製造方法。
6. 前記製網する工程で用いるタングステン線の長さが１０００ｍｍである場合における垂下長さは、９００ｍｍ以上である
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の金属メッシュの製造方法。
7. 前記製網する工程で用いるタングステン線の線径は、２２μｍ以下である
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の金属メッシュの製造方法。

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