スクリーン印刷とは、「孔版（こうはん）印刷」の一種で、版に開けた「孔（穴）」からインキを押し出すことで被印刷物へ転写する印刷方式です。
スクリーン印刷は、古くからある印刷技術でありながら、その汎用性の高さと耐久性から工業製品の加飾や機能付与に欠かせない技術となっています。
今回は、その仕組みやメリット、そのほかの印刷方法との違いについても解説していきます。

スクリーン印刷とは？

スクリーン印刷とは、「孔版（こうはん）印刷」の一種で、版に開けた「孔（穴）」からインキを押し出すことで被印刷物へ転写する印刷方式です。スクリーン印刷では以前は、版のメッシュ素材に「絹（シルク）」が使われていました。そのため、「シルクスクリーン印刷」という名称が付けられていました。しかし、現代における高精度な工業印刷では、絹よりも耐久性や寸法安定性に優れたナイロンやテトロン（ポリエステル）などの合成繊維やステンレスなどの金属繊維が使われるようになり、素材としてシルクが使われなくなりました。そのため、現在では、「シルク」を省略した「スクリーン印刷」と呼ぶのが一般的となっています。

印刷に用いられる版の種類

そもそも、印刷に用いられる版には大きく分けて以下の4種類があります。

【凸版（とっぱん）印刷】

凸版印刷は、凹凸（おうとつ）のある版の凸部分にインキを付けて刷る印刷方法です。別名、活版印刷とも呼ばれています。印鑑や版画などを想像するとわかりやすいでしょう。

【凹版（おうはん）印刷】

凹版印刷は、凸版印刷とは真逆の印刷方法で、印字部分を削り、そのくぼんだ部分にインキを付ける印刷方法です。別名、グラビア印刷とも呼ばれています。主に写真集や美術書、プラスチックフィルム、建材などの印刷に採用されています。

【平版（へいはん）印刷】

平版印刷は、凸版印刷や凹版印刷と異なり、平らな状態の版を使用して刷る印刷方法です。別名、オフセット印刷と呼ばれています。昨今では最も幅広く活用されている印刷方式で、書籍や雑誌、パンフレット、ポスターなどさまざまな製品の印刷に採用されています。印刷品質の高さと生産性の高さが特徴です。
 
オフセット印刷に関する詳しい内容は、「オンデマンド印刷とは？オフセット印刷との違いについてもご紹介します！」をご覧ください。

【孔版（こうはん）印刷】

孔版印刷は、スクリーン印刷とも呼ばれ、版に開けた「孔（穴）」からインクを押し出して紙や布などの素材に転写する印刷方式のことです。別名、ガリ版印刷とも呼ばれています。
 
版に関する詳しい内容は、「版（はん）とは？」をご覧ください。

スクリーン印刷の印刷工程

【①準備】
⇒印刷機にメッシュ状のスクリーン版を用意します。この版は、インキを通過させるデザイン部分である「孔」と乳剤で固めてインキを通さない非デザイン部分とで構成されます。
 
【②インキ充填・印刷開始】
⇒版の上にインキを乗せて、被印刷物をセットし「スキージ」と呼ばれるヘラ状の道具で圧力をかけながらスライドさせ印刷をします。スキージの圧力によって、孔を通過したインキが被印刷物に押し出され、デザインが転写される仕組みです。

スクリーン印刷のメリットとは？

スクリーン印刷のメリットは以下のとおりです。

【すべての素材への印刷が可能】

水と空気以外なら、紙や布、プラスチック、ガラス、金属、木材などすべての素材への印刷が可能です。

【曲面や立体物への印刷が可能】

スクリーン印刷の版には柔軟性があるため、平面はもちろんのこと円筒形のボトルや自動車のガラス面などのような局面にも印刷が可能です。

【厚膜印刷（インキを厚く乗せられる）】

スクリーン印刷は、ほかの印刷方式よりも比較的インキを厚く乗せることができます。この厚膜印刷は、品質面で次のような効果をもたらします。
高い被覆力
⇒インキを厚く乗せられるため、下地の色をしっかりと隠すことができます。たとえば、濃色のベースの上に白や黄色の文字を印刷した場合でも、下地の色が透けることなくしっかりと発色してくれます。
 
鮮やかな発色
⇒インキをたくさん使用することで、視認性の高い鮮やかな色彩を表現することができます。

【耐久性・耐候性に優れている】

スクリーン印刷は、耐久性・耐候性に優れている面においても工業製品印刷で重宝されています。工業製品の印刷において、剥がれや退色は致命的。しかしながら、インキを厚く塗布し、しっかりと素材に定着させることで、長期間使用しても摩耗しにくいというメリットがあります。また、洗濯に対する耐久性も高いため、スタッフTシャツやチームTシャツ、クラスTシャツなどさまざまなシーンで採用される印刷方法です。

【機能性インキが使える】

スクリーン印刷の大きなメリットのひとつに、色やデザインを表現するだけでなく、金・銀（メタリック）、蓄光、蛍光、発泡（立体・点字風）、ラメなどのような機能性インキ（ペースト）を使用することで製品自体に付加価値を与えられるという点もあります。具体的に、スクリーン印刷をエレクトロニクス分野で活用する技術開発が進められています。従来通りの手順を高速かつ大量に加工できる印刷技術は、電子デバイスの配線形成には最適。この技術開発は、「プリンテッドエレクトロニクス」と呼ばれ、銀やカーボンを含んだ「導電ペースト」や「機能性接着剤」を使用することで、電気回路やセンサーを形成する技術として活用されています。
また、製品のデザインや安全性を高めるための以下のような特殊な加飾にも対応することができます。
●蓄光インキ
⇒光を蓄えることで暗闇で自発的に発光します。たとえ発光が弱まってしまった場合でも、再び光を当てることで何度でも繰り返し使用可能です。避難誘導サインなどの安全対策や節電対策で活用されています。
 
●メタリックインキ
⇒メタリックインキは、アルミニウムや真鍮（しんちゅう）などの金属の微粒子が練り込まれている特殊なインキです。光が当たると反射して金属のような光沢や輝きを放つのが特徴です。CMYKのフルカラー印刷では表現できない高級感や立体感を演出することが可能です。商品のパッケージや高級パンフレット、書籍の表紙、名刺など幅広く採用されています。
 
●発泡インキ
⇒熱やほかの方法を用いることで、インキに含まれる発泡剤や熱膨張性マイクロカプセルが反応し、印刷された文字やイラストが立体的に盛り上がる効果をもたらす特殊なインキです。点字のような触覚識別表示や衣類のロゴなどを立体的なデザインを表現することができます。
 
このようにして、目的に応じてインキを使い分けることで、機能性と装飾性を兼ね備えた製品を制作することが可能です。

【大量生産時のコストパフォーマンスが高い】

最初は、色ごとに版を作製する必要があるため、初期費用が発生しますが、版を作ってしまえばその後はインキ代や印刷作業のコストが低いため、印刷枚数が多くなればなるほど1枚当たりの単価が安くなるというメリットもあります。また、作製した版は一定期間保管・再利用が可能なことから、リピート注文時には版代は発生しません。したがって、継続的な量産品においては非常にコストパフォーマンスの高い印刷方法と言えます。

スクリーン印刷とパッド印刷、インクジェット印刷の違い

工業製品への印刷には、スクリーン印刷が用いられていますが、このほかにも「パッド印刷」や「インクジェット印刷」があります。それぞれの印刷方式の特性を理解し、用途に合った方法を選ぶことでコストを抑えながらも品質向上につなげることができます。

【スクリーン印刷とパッド印刷の違い】

パッド印刷とは、シリコンゴム製の柔らかいパッドにインキを付け、スタンプのようにして被印刷物に押し付けて印刷する方式のことです。ゴルフボールのような球体や凹凸のある複雑な形状への印刷に適しています。一方、スクリーン印刷は、基本的には平面や円筒など均一形状の曲面のみに印刷が可能です。また、パッド印刷はインキ膜厚が薄く、印刷範囲はワンポイントに特化しているのに対して、スクリーン印刷であれば一度に多くのインキを付けられます。そのため色鮮やかで剝がれにくく、広い面積に均一かつ厚くインキを乗せることが可能となるのです。

【スクリーン印刷とインクジェット印刷の違い】

インクジェット印刷は、デジタルデータをもとにインキを素材へ直接吹きつける印刷方式です。版を使わない「無版印刷」であるため、初期コストが抑えられ1枚からでも刷ることができます。デジタルデータを直接出力するため、写真やグラデーションのような複雑な表現が得意です。ただ、小さな穴からインキを吹き付ける構造のため印刷スピードは遅く、量産には不向きと言えます。それに対して、スクリーン印刷は色ごとに版を作製する初期費用が発生するものの、その後は印刷自体のランニングコストが抑えられるため、量産が見込める場合にはインクジェット印刷よりも圧倒的に低コストになります。フルカラー写真は苦手ですが、単色のロゴや文字を濃く、はっきり、そして耐久性高く印刷する場合には最適です。

【スクリーン印刷・パッド印刷・インクジェット印刷の比較】

以下に、スクリーン印刷・パッド印刷・インクジェット印刷方式の比較をまとめました。

最先端の工業分野や電子デバイス製造におけるスクリーン印刷の活用

スクリーン印刷は印刷対象の自由度が高く、凹凸のある電子回路基材などにも精緻な配線を印刷することが可能です。また、使用されるインキはペースト状であれば良いため、比較的自由にインキ成分を設計・選択することもできます。したがって、プリント基板はもちろんのこと、スマートフォンのタッチパネルや太陽電池の電極形成など、最先端の工業分野や電子デバイス製造においてスクリーン印刷は「プリンテッドエレクトロニクス」の中核技術として重要な役割を果たしています。

【主な活用分野と用途】

●電子部品・受動部品の製造
・MLCC（積層セラミックコンデンサ）や積層インダクタ、チップ抵抗の内部電極形成
・半導体パッケージやパワーモジュールにおける電極・絶縁層・配線の形成（数µm〜数百µmの厚膜）
など
●センサー・医療機器
・タッチパネルセンサーや圧力センサー、血糖値測定器の使い捨てセンサー electrode（電極）
など
●エネルギー・自動車関連
・太陽電池
・自動車の窓ガラスやミラー等の防曇ヒーター
・ストレッチャブル（伸縮性）エレクトロニクスや、インモールドエレクトロニクス（IME）、RFIDタグ
など

【スクリーン印刷】入稿データ作成時の注意点

スクリーン印刷は、孔（穴）の開いた版にインキを通して印刷する仕組みのため、オフセット印刷やインクジェット印刷とはデータの作成方法が異なります。

【☑パスデータ（ベクターデータ）で入稿する】

スクリーン印刷ではデータ入稿の際、原則としてAdobe Illustrator（.ai や .eps）形式のアウトライン化されたデータが必要となります。JPEGやPNGなどの画像データしかない場合は、別途トレース作業費が発生することがあります。

【☑線や文字の太さの最低基準を守る】

線が細すぎる場合、インキが版の目を通過できずにインキが乗らなかったり、反対に滲んでつぶれてしまうおそれがあります。素材にもよりけりですが、一般的には「線幅は0.3mm以上、抜き（隙間）は0.4mm以上」が目安として推奨されています。

【☑グラデーションや写真は原則不可】

スクリーン印刷はベタ塗り（単色）が基本です。そのため、グラデーションや色の濃淡の表現、写真印刷には不向きと言えます。これらを表現したいという場合には、網点と呼ばれるドットの集合で疑似的に濃淡を表現する必要があります。
 
なお、入稿データについては、印刷したい部分以外を完全に透明化し、拡大しても画質が劣化しないベクターデータ（AI形式など）で作成することで理想の仕上がりとなるでしょう。
 
網点に関する詳しい内容は、「網点とは？」をご覧ください。

まとめ

スクリーン印刷は、「孔版印刷」の一種で、版に開けた「孔（穴）」からインキを押し出すことで被印刷物へ転写する印刷方式のことでした。
スクリーン印刷には、
〇すべての素材への印刷が可能
〇曲面や立体物への印刷が可能
〇厚膜印刷（インキを厚く乗せられる）
〇耐久性・耐候性に優れている
〇機能性インキが使える
〇大量生産時のコストパフォーマンスが高い
などのような特徴があります。
こうした汎用性の高さと耐久性によって、工業製品の加飾のみならず最先端の工業分野や電子デバイス製造において欠かせない技術となっています。
 
 
 
 
 
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