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シルクスクリーン印刷
ガラスのシルクスクリーン印刷 — Saiweiglassによる高精度な産業用ガラス印刷
民生用電子機器向けの超薄板カバーガラスから、カーテンウォール向けの建築用セラミックフリットパネルまで、Saiweiglassは塗料グレードのセラミックエナメルを620~700 Cで焼成し、細部まで再現するガラスのシルクスクリーン印刷を提供します。印刷はすべて永久的に接着され、傷がつかず、数十年にわたって持続するように作られています。
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ガラスのシルクスクリーン印刷とは?
ガラスのシルクスクリーン印刷は、専用に調合した塗料、通常はセラミック釉薬を細かなメッシュ版で基材の表面に転写し、セラミック顔料を含むインクが溶融するまで予備焼成する、産業用の加飾工程です。布や紙への比較的簡単なスクリーン印刷とは異なり、耐久性の高いインクが必要であり、塗装したガラスが耐えなければならない炉内の極めて高い温度についての知識も求められます。
シルクスクリーンという呼び名は、かつて版のメッシュに絹糸が使われていたことに由来します。現在、業務用のガラススクリーン印刷では、画像の細かさや必要なインク塗布量に応じて、1インチ当たりではなく、インチ当たり60~400本という精密なメッシュ数のステンレス製またはポリエステル製メッシュを使用します。
ガラスへのスクリーン印刷を他の多くの印刷方式と分けるのは、加熱工程です。インクをシルクスクリーン印刷した後、コーティングされたガラスを620~700 Cの炉に入れると、セラミック顔料を含むインクは表面上の厚いコーティングから、ガラス加工品自体の表面と分子レベルで結合した状態に変わり、剥離、退色、傷、日光や風雨による劣化を起こさず、一般的な汚染物質や薬品とも反応しません。
Saiweiglassは16年以上にわたり、スクリーン印刷機をCNC加工、ウォータージェット切断、化学強化の各設備と連携させ、未加工の基材から完成品までの全工程に対応してきました。
ガラスのスクリーン印刷工程
以下の6段階で、セラミックインクを用いたシルクスクリーン印刷の工程を説明します。貴社で使用するガラスとインクの加工システムに即して、実際の工程順序と工程管理条件を確認してください。
デザインと中間膜への出力
お客様のデザイン案を、製造に使用できるポジ原稿の中間膜に変換します。色ごとに個別のポジ原稿が必要で、それぞれに専用の版を用意します。次の工程へ進む前に、寸法、見当マーク、塗り足しの設定を確認します。極めて高い精度が求められるカバーガラス用途では、公差を0.1 mmに管理します。
版とメッシュの準備
少量生産や中程度の細かさの印刷にはポリエステル製、繰り返し作業で安定した精度を保つにはステンレス製の細かなメッシュ版を選び、感光乳剤を塗布した後、清潔で乾燥した環境で一定時間乾燥させます。塗布したばかりの版にポジ画像を重ね、紫外線を照射します。紫外線により、ネガ原稿で遮られていない領域の乳剤が感光します。未感光の樹脂は洗い流され、インク塗布時に開いている必要があるメッシュの箇所が残ります。メッシュ数の選択は、塗料の選択以上に印刷の仕上がりを左右し、不透明インクを厚く塗布するには80~120が適しており、細部を最もよく再現するには200~400が適しています。
混合と粘度管理
セラミック釉薬塗料は、金属酸化物顔料と細かく粉砕したガラス原料粉末を、見た目がほぼ均一になるまで混合して調製し、その後、メッシュ数と目標とする塗布中間膜の厚さに応じて粘度を確認・調整します。このバランスは実作業で極めて重要で、塗料が濃すぎるとメッシュが詰まり、薄すぎると版の下ににじみます。
スキージによるインク塗布
ガラスを印刷台にクランプで固定し、真空吸着で位置を保持します。スキージが版の上を移動し、セラミックインクを表面に広げながら、メッシュの開口を通してガラスに転写します。スキージの圧力、エッジの角度、移動速度を、個々の案件に合わせて調整します。この工程では、印刷担当者の技能の98%が製品の品質を決定づけます。複数の色を使用する場合は、各色を順番に印刷し、次の色を塗布する前に段階的に乾燥させます。
溶剤の蒸発管理
印刷したガラスを150~200 °Cで稼働する乾燥トンネルに入れ、溶剤を除去します。熱強化処理炉に入れる前に、インク中間膜にピンホールや気泡がなく、均一に乾燥している必要があります。品質の劣るガラス印刷施設では、この工程を急ぐことが印刷不良のよくある原因となっています。
620~700 °Cでの永久融着
ガラスを680~720 °Cの熱強化処理炉に入れると、安全性を持たせるために一定の熱処理でガラスを強化すると同時に、セラミックインクをガラス表面へ永久的に融着させるという、二つの作用が起こります。顔料粒子が溶融してガラス基材と結合するため、冷却後の印刷面は実用上どのような方法でも除去できません。これが、セラミックスクリーン印刷の耐久性の秘密です。
ガラスのスクリーン印刷に使用するインクの種類
選ぶインクによって、寿命、色の鮮やかさ、用途への適合性が変わります。インクの特性はすべて同じではありません。色と価格だけを見て選ぶ購入担当者によくあるのが、使用環境に耐えられないインクを選んでしまうという間違いです。
| 特性 | セラミックエナメルインク | 有機インク | UV硬化型インク |
|---|---|---|---|
| 焼成温度 | 620~700 °C | 150~200 °C (乾燥のみ) | 室温 (UV硬化) |
| 耐久性 | 永久的 — ガラスに融着 | 中程度 — 表面への付着 | 中程度 — 表面コーティング |
| 耐紫外線性 | 優れる (数十年) | 限定的 (3~5年で退色) | 良好 (5~10年) |
| 耐傷性 | 優れる — ガラス表面と一体化 | 低い — こすると剥がれる | 中程度 |
| 耐薬品性 | 優れる | 低い | 中程度 |
| 色の隠蔽性 | 高い — 厚い不透明層 | 中程度 | 中程度~高い |
| 屋外使用 | 可 | 不可 | 限定的 |
| 食品接触に対応する選択肢 | あり (認証済み) | 限定的 | 原則としてなし |
| 最適な用途 | 建築、自動車用、電子機器 | 屋内用装飾ガラス | 少量生産の装飾品、サイン |
日光、風雨、洗浄剤などの薬品、または過酷な物理的負荷にさらされるガラス製品には、セラミックエナメルインクが唯一のプロの選択肢です。大きな違いを生むのは焼成温度の高さで、有機インクは表面で乾燥するだけですが、セラミック顔料はガラスと一体化します。
Saiweiglassの工場では、すべてのスクリーン印刷案件でセラミックエナメルを標準の着色材料として使用しています。Pantoneに合わせたセラミックカラーを200色以上在庫し、RALの各色や独自の調色処方に合わせた特注調色にも対応できます。民生用電子機器のカバーガラス用途では、あらかじめ施された既存のコーティング層を傷めないよう、低温硬化を必要とする特殊なUV硬化型インクも提供しています。
スクリーン印刷に適したガラスの種類
板ガラス基材の大半はスクリーン印刷が可能なため、重要なのは特定のガラスにうまく印刷できるかどうかではなく、貴社の用途にどの種類のガラスが適しているかです。
| ガラスの種類 | 板厚範囲 | スクリーン印刷への適合性 | 主な用途 |
|---|---|---|---|
| ソーダ石灰ガラスのフロート板ガラス | 2~19 mm | 優れる 標準的な基材 | 建築、間仕切り、家具 |
| 低鉄分 (高透過) ガラス | 3~19 mm | 優れる 色再現精度が最も高い | 高級ディスプレイ、色精度が重要な用途 |
| 強化ガラス (熱強化ガラス) | 3~19 mm | 印刷は熱強化処理前に限る | ファサード、スパンドレルパネル、安全ガラス |
| 化学強化ガラス | 0.5~2 mm | 優れる 強化処理の前後に印刷可能 | スマートフォン、タブレット、タッチパネル |
| アルミノシリケートガラス | 0.5~3 mm | 優れる 高い表面硬度 | カバーガラス、ウェアラブル機器、医療機器 |
| ホウケイ酸ガラス | 2~10 mm | 良好 軟化点が高いため調整が必要 | 実験室、照明、高温用途 |
| 合わせガラス | 6~40 mm (組立後) | 貼合前に構成板ガラスへ印刷 | 安全ガラス、自動車用、防音パネル |
熱強化処理の前後における印刷
多くの購入担当者が驚くことですが、ガラスは熱強化処理を施した後にはスクリーン印刷できません。強化ガラスは破砕するため、切断、穴あけ、再加熱ができません。スクリーン印刷は、徐冷ガラスに施す必要があります。その後の熱強化処理サイクルで、同じ加熱を利用してインクの焼成も完了させ、強化処理と焼成を施したガラスおよびスクリーン印刷を仕上げます。この方法は、世界中の建築用スクリーン印刷ガラスで一般的に採用されています。
電子機器向け超薄板カバーガラス
民生用電子機器や医療技術などで使用する超薄板 (厚さ< 1 mm) カバーガラスパネル向けに、当社の化学強化ガラスおよびアルミノシリケートガラス基材は、0.1 mmの見当精度で細かなスクリーン印刷を行うために必要な高品質の表面を提供します。
ガラスのシルクスクリーン印刷とデジタル印刷の比較
これらのガラス印刷方式はいずれも、焼成によって永久的な仕上がりを得られるセラミックインクを使用できます。選択を左右するのは、デザインの複雑さ、必要数量、コストをどれほど重視するかです。当社の生産ラインでの実情に基づき、率直に比較します:
| 比較項目 | シルクスクリーン印刷 | デジタル印刷 |
|---|---|---|
| インク層の厚さ | 15~40 ミクロン (厚く、不透明) | 5~15 ミクロン (より薄い) |
| 色の隠蔽性 | ベタ色に優れる | 良好 — 完全に隠蔽するには複数回の印刷が必要な場合あり |
| デザインの複雑さ | ベタ色、模様、文字に最適 | 写真画像、グラデーション、多色デザイン |
| 初期費用 | 高い (色ごとに専用版を製作) | 低い (実物の版が不要) |
| 製品当たりのコスト (500個以上) | 低い — 版代を数量で分散できる | 大量生産では高い |
| 製品当たりのコスト (<100個) | 高い — 版代を数量で分散できない | 低い |
| 色合わせ | Pantone/RALへの精密な色合わせ | CMYKプロセス印刷 — 近似色で、完全一致ではない |
| 生産速度 (大量生産) | 速い — 連続印刷 | 遅い — 個々の製品を個別に印刷 |
| デザイン変更の柔軟性 | 新しい版が必要 | 即時対応 — デジタルファイルを変更 |
| 焼成後の耐久性 | 同等 (どちらも600~700 °Cで焼成するセラミックインクを使用) | 同等 |
当社の推奨
単色から三色までのベタ色に線画を組み合わせ、500個以上を製造する場合、スクリーン印刷は常に安価で、仕上がりがよく、厚く (インクの厚さだけでなく、インチ当たりの画素数も隠蔽性に直接影響するため)、根本的に”優れています”。写真画像や、より複雑な色を使う場合、あるいは生産ロットが小さい場合でしょうか?その場合は、デジタル印刷のほうが合理的です。
多くのお客様は、スクリーン印刷した背景にデジタル印刷で図柄を重ねるなど、複数の印刷方式を組み合わせています。当社でも日常的に行っており、最高水準の耐久性と、細かなデザインに対応する柔軟性を両立できます。
各業界におけるスクリーン印刷ガラスの用途
スクリーン印刷ガラスは、非常に幅広い業界で使用されています。どの業界にも共通するのは、さまざまな種類や厚さのガラスに、確実かつ良好に印刷され、見た目の安定した図柄が必要なことです。
民生用電子機器
厚さわずか0.5 mmの化学強化アルミノシリケートガラスに、ベゼル、ロゴ、センサー窓、装飾枠をスクリーン印刷したスマートフォン用カバーガラス。
建築ファサード
セラミックフリットを施したスパンドレルガラス、装飾カーテンウォールパネル、目隠し間仕切り、鳥の衝突を防ぐガラス (ドット柄やライン柄)。セラミックエナメルフリットによるスクリーン印刷は、建築外装用途における事実上の業界標準です。
自動車・スマートコックピット
メーターパネルカバー、センターコンソールのディスプレイ、HUD部品、内装パネルについて、印刷公差、光学特性、環境試験を規定してください。インクと基材の組み合わせが、適用される自動車用の要求事項に適合するか確認してください。
産業用制御パネル
産業機器のガラス製タッチ操作部、HMIパネル、エレベーター操作部、医療機器。これらの用途では、印刷インクに高解像度、防眩 (AG) または防指紋 (AF)、耐傷性が求められます。
照明・家電
LED照明カバー、オーブンドア用ガラス (耐熱印刷による記号付き)、調理器のトッププレート、スイッチパネル、内装や家具向けの装飾パネル。高温でスクリーン印刷を焼き付けた強化ガラス製品は、オーブンや高温になる家庭内環境などで、継続的な温度変化の繰り返しに耐える必要があります。
Saiweiglassは、これまでこれら五つの分野にスクリーン印刷ガラス部品を提供し、大きな実績を上げてきました。高級光学部品から60′ x 120’の建築用パネルまで、40を超えるカテゴリーのスクリーン印刷ガラス製品を製造しており、そのほぼすべてに当社の画像形成技術を適用できます。
今すぐ見積もりを依頼シルクスクリーン印刷ガラスの品質管理と業界規格
産業用ガラスのスクリーン印刷は装飾印刷とは異なり、規格が厳しく、品質不良の影響は外観だけにとどまらず、プロジェクトの遅延や保証請求にも及びます。当社の工場で行う専門的な品質管理をご紹介します:
密着性試験
製造するすべてのバッチに対して、ISO 2409に準拠したクロスカット密着性試験を実施します。焼き付けたインク層に格子状の切り込みを入れ、粘着テープで試験し、適切に接着したセラミックエナメルでは剥離がまったく発生しません。インクの剥がれが少しでもあれば不合格とし、焼成温度の不適切さやガラス表面の汚染を示すものとして扱います。
色の均一性
承認済みのサンプルを基準として、分光測色計で色を測定します。生産ロットを通じてDelta E (ΔE) の許容値を≤2.0に管理しており、肉眼では色の違いを識別できないほど厳しい基準です。PantoneやRALで厳密な色合わせが必要な場合は、基準となる色見本を保管し、各シフトの開始時に照合します。
寸法精度
光学測定システムを使い、印刷の見当を設計仕様と照合して検証します。カバーガラス用途では、位置精度を±0.1 mmに管理しており、印刷枠をディスプレイのベゼル、タッチセンサー、カメラの有効開口に合わせる際に欠かせません。建築用パネルには、より緩やかな±0.5 mmの基準を適用します。
耐久性と耐候性
セラミックスクリーン印刷ガラスには、耐紫外線性 (1,000時間以上の促進耐候試験)、耐薬品性 (酸およびアルカリへの暴露)、温度サイクル (–40 °C~+85 °C)、耐摩耗性の試験を行います。これらの試験により、印刷面が建物や機器の設計寿命にわたって性能を発揮することを確認し、建築用ガラスの場合、その期間は通常25~30年です。
当社の印刷工場はISO 9001:2015に基づく品質保証体制で運営し、EN 12150 (熱強化ガラス)、ISO 12543 (合わせガラス)、ASTM C1048 (熱処理板ガラス) などの規格に準拠しています。出荷のたびに、適合証明書と、実施したすべての試験のデータシートを添付します。
スクリーン印刷ガラスの採用事例
当社のガラススクリーン印刷の加工能力と特注対応
シルクスクリーン印刷ガラスを発注する際は、切断、エッジ仕上げ、強化処理、コーティング、合わせガラス加工に関する要件を明確にしてください。対応可能な加工、その順序、外注する作業の有無について、Saiweiglassに確認を依頼してください。見積もりで提示された日程をSaiweiglassに確認してください。
| 加工項目 | 仕様 |
|---|---|
| 印刷方式 | 平床式シルクスクリーン印刷(半自動・自動ライン) |
| 最大印刷サイズ | 1500 mm × 2500 mm(単一パス) |
| 最小印刷寸法 | 線幅0.15 mm / ドット径0.3 mm |
| 位置合わせ精度 | ±0.1 mm(カバーガラス)/ ±0.5 mm(建築用) |
| 対応ガラス厚 | 0.5 mm~19 mm |
| インクの種類 | セラミックエナメル(標準)、UV硬化型、有機系 |
| 色合わせ | Pantone、RAL、特注色 — ΔE ≤ 2.0 |
| デザインごとの色数 | 最大6色(色ごとに個別の版を使用) |
| 表面処理 | AG(防眩)、AR(反射防止)、AF(防指紋)— 印刷前または印刷後に対応 |
| 印刷後の加工 | 熱強化処理、化学強化、合わせ加工、CNCエッジ仕上げ、ウォータージェット切断 |
| 最小発注数量 | 100枚(特注版)/ 500枚(価格最適化) |
| サンプル製作期間 | 5~7営業日 |
| 量産リードタイム | 15~25営業日(注文数量による) |
特注案件の標準的な流れ:
特注ガラススクリーン印刷の検討支援ツール
初期の方式選定から精度の高いコスト予測まで、貴社のガラス製造工程を効率化する専用の対話型ツールをご利用いただけます。
ガラスのスクリーン印刷に関するよくあるご質問
ガラスへのシルクスクリーン印刷とは何ですか?
シルクスクリーン印刷では、パターンを形成したメッシュを通してガラスにインクを転写し、セラミックエナメルは適合する熱処理で焼成する一方、その他のインクはそれぞれ異なる方法で硬化させます。用途に応じたインクシステム、要求事項、性能を確認してください。
ガラスへのスクリーン印刷にはどのようなインクを使用しますか?
産業用途で長期間使用する場合は、必ずセラミック系またはフリット系のインク(セラミックフリットインクとも呼ばれます)を使用します。このインクや染料は、微粉砕した金属酸化物粒子と薄い層状のガラス粉末の混合物を、媒体(バインダー)中に分散させたものです。620~700 Cで焼成すると、インクや染料はガラス表面に融着し、その後は恒久的に不活性な状態になります。有機系インクやUV硬化型インクなどの代替製品もありますが、これらは使用温度が低い用途向けであり、屋外での使用は推奨されません。
強化ガラスにシルクスクリーン印刷はできますか?
はい、可能ですが、印刷は熱強化処理後ではなく、熱強化処理前に行う必要があります。強化済みのガラスを再加熱しようとすると破砕するため、すでに強化されている場合は、徐冷ガラス板に図柄を印刷し、それを熱強化炉(680~720 C)に通す方法しかありません。インクの焼成は、同じ連続式の炉で熱強化処理と同時に行われます。
ガラスへのシルクスクリーン印刷とデジタル印刷の違いは何ですか?
スクリーン印刷は、ゴム製のスキージを使って、図柄を形成したメッシュ版からインクを押し出す方式です。比較的厚いインク層(15~40ミクロン)を形成するため、カバー、ベタ色、高い隠蔽性、1色のデザイン、大量注文に最適です。デジタル印刷は、インクジェットヘッドからガラスに直接インクを噴射する方式で、インク層はそれより薄くなります(5~15ミクロン)。版を使用せずに、写真のような精細な表現や階調のグラデーションを再現できます。通常、500枚を超える場合はスクリーン印刷が最も経済的($12/ft2未満)ですが、複雑な画像を少量印刷する場合はデジタル印刷が適しています。どちらの方式でも、綿密に配合されたセラミックインクを使用でき、焼成後は同等の耐久性が得られます。
ガラスに恒久的な印刷を施すにはどうすればよいですか?
焼成したセラミックエナメルは、ガラスに結合した恒久的な装飾を形成できます。適切なエナメルと焼成条件が定められていることを確認し、想定される使用環境に対する性能データを入手してください。恒久的に結合していても、装飾に傷がつかないことや、あらゆる薬品への耐性があることを意味するわけではありません。
セラミックフリットガラスとは何ですか?
セラミックフリットガラスは、ガラスフリットと顔料を含むセラミックエナメルで装飾したガラスです。コーティングを塗布して乾燥させた後、適合する熱処理で焼成します。建築用途にはスパンドレルパネルや装飾パターンがあり、鳥の衝突防止に使用する場合は、適合性が確認されたパターンとガラス構成が必要です。
ガラスへのスクリーン印刷にはどのような利点がありますか?
利点には、インクとガラスの恒久的な接着による高い耐久性、薬品・機械的作用・紫外線照射に対する優れた耐性、数千個の製品でもPantoneの色を繰り返し正確に再現できること、厚く不透明なインク層で被覆できること、500個を超える量産での優れた価格競争力、さらに熱強化処理、合わせ加工、複層ガラスユニットの組み立てなどの後工程に対応できることが挙げられます。
ガラスへのシルクスクリーン印刷にはどのような欠点がありますか?
欠点には、色ごとに個別の版が必要なため多色デザインでは費用がかさむこと、版の準備費用により100個未満のロットでは割高になること、写真画像や淡い色調、滑らかな階調のグラデーションを表現しにくいこと、デザインを変更する際は事前に新しい版を作製する必要があることが挙げられます。複数の色や写真画像を使う複雑なデザインを100枚未満で印刷する場合は、デジタル印刷のほうが大幅に経済的です。
スクリーン印刷に適したガラスにはどのような種類がありますか?
ソーダ石灰ガラスのフロートガラス、高透明低鉄ガラス、強化ガラス(熱強化処理前)、化学強化ガラス、アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、超薄板ガラス(最小厚さ0.5 mm)など、加工用の平らなガラスに対応しています。ガラス表面は機械的な洗浄によって清浄にされている必要があり、印刷柄の裏面側にコーティング層があってはなりません。色を最も正確に再現できるのは低鉄ガラスですが、価格も最も高くなります。
特注のスクリーン印刷ガラスはいくらですか?
価格は、四つのコスト要因によって決まります。具体的には、使用するガラスの種類(強度と厚さの指定)、インクの種類(セラミックエナメルか有機インクか)、デザインの複雑さ(色数、印刷面積、細部の作り込みの度合い)、注文枚数です。例えば、セラミックエナメルでシルクスクリーン印刷を施した強化ガラスは、未加工のフロートガラスの価格に対し、平方フィート当たり約$3~$12の追加費用がかかります。1,000枚を超えるロットには、さらに数量割引が適用されます。詳細なお見積もりをご希望の場合は、貴社の仕様をお知らせください。
スクリーン印刷ガラスと裏面塗装ガラスの違いは何ですか?
バックペイントガラスとは、裏面に着色したガラスを指し、さまざまなコーティングシステムを使用できます。シルクスクリーン印刷とは、パターンを形成したメッシュを通してインクを塗布する方法を指します。どちらの用語も、それだけでは耐傷性や屋内・屋外への適合性を示すものではないため、実際のコーティング、加工工程、使用環境上の制限を確認してください。
スクリーン印刷ガラスには耐久性と耐候性がありますか?
適切に加工されたセラミックエナメルは耐久性のある装飾を形成できますが、最終的な性能はエナメル、ガラス構成、使用環境によって異なります。関連する耐候性試験、耐薬品性試験、耐摩耗性試験の結果、清掃方法、および適用される保証内容の提示を求めてください。





