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印圧と膜厚のビミョーな関係

一般的には、印圧(スキージにかける圧力)を大きくすると、膜厚(印刷されたインクの厚み)は薄くなると言われています。
これは、スキージの圧力が、版から押し出されるインクを掻き取るためと思われます。
弊社で実験してみても、確かにそのような結果が得られました。
印圧による膜厚変化(硬度80°)
印圧による膜厚変化(硬度80°)
しかし、どんな時でもこのようになるとは限りません。
例えばスキージの硬度を80°から60°にしてみると次のようになりました。
印圧による膜厚変化(硬度60°)
先ほどのグラフと違い、膜厚がリニアに薄くなりません。それどころか、0.25mpaあたりから逆に厚くなっています。
これは、スキージが印圧に負けてたわみが大きくなり、印圧が逃げてしまうことと、スキージのたわみにより実際の版とのアタック角が寝てしまい、インクを多く押し出してしまうことによります。
スキージのたわみ
スキージのたわみは、硬度が高くなるほどたわみにくくなり、硬度が低くなるほどたわみやすくなります。
しかし闇雲に硬度を高くすると、インクが押し出しにくくなるなどの弊害もありますので注意が必要です。

またスキージ硬度はメーカや材質によってばらつきがあり、一般的には±5°くらいは誤差があると言われています。
印圧にしても、他にいろいろなアクチュエータを動かしていると、供給圧に少なからず変動があります。
そのような不確定な条件で、安定した膜厚を得るためにはどうしたらいいでしょうか?
それでは先ほどのグラフを重ね合わせてみましょう。
スキージ硬度と印圧による膜厚変化
このグラフから、(今回の実験で使用したインクと紗などの組み合わせでは)能力的に膜厚7.5μmが基準と考えられ、印圧0.15~0.25mpaくらいでもっとも安定した実力を発揮することがわかります。


本印刷結果は弊社にて実験的に行ったものであり、インク・版・スキージ速度・押し込み・クリアランスなどにより、これとは異なる結果となる場合があります。
また、膜厚の面内バラツキを測定してみると、面白いデータがとれますよ
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