JP2015024519A

JP2015024519A - 成形品の着色方法及びこれに使用する成形品の着色フィルム

Info

Publication number: JP2015024519A
Application number: JP2013154122A
Authority: JP
Inventors: 松本　雅彦; Masahiko Matsumoto; 雅彦松本
Original assignee: Giken Co Ltd
Current assignee: Giken Co Ltd
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2015-02-05

Abstract

【課題】複雑な模様や精密で多色の色付けが可能であり，また微小な凹凸を有する玩具やフィギュア等の成形品の該凹凸に，加熱の作業を行うことなく密着させることができ，さらには個人が玩具やフィギュア等の成形品に自宅等で個性的で自分好みの着色を施すことが出来る成形品の着色方法及びこれに使用する成形品の着色フィルムを提供する。
【解決手段】基材シート１上に紫外線硬化インク４を塗着させた後に紫外線を照射することにより着色フィルム６を形成し，該着色フィルム６を基材シート１より剥離し，剥離した着色フィルム６を成形品８に貼り付けることを特徴とする成形品の着色方法及びこれに使用する着色フィルムである。
【選択図】図１

Description

本発明は、玩具やフィギュア等の例えばプラスチックで形成された成形品に，本物と同様のリアル感を表現すること等を目的として繊細で精密な着色を施すことが可能な成形品の着色方法及びこれに使用する成形品の着色フィルムに関する。

従来，組立て玩具の全部または一部を構成する所要数の部品が，フレーム内に個々に該フレームに接続して成形された成形品を，組立て玩具の基色に着色したプラスチックにより射出成形し，その成形品を塗装マスクの裏側に上記フレームとともに収納し，予め形成した塗装マスクの抜き穴から露出した部品の表面に吹付塗装を施して該部品の所要箇所を着色し，それら部品により組立て玩具の色付けを行うことを特徴とするプラスチックモデルの色付け方法が提案されている（特許文献１）。

また，少なくとも頭部を有する人形本体と，前記頭部に装着される顔部材と，前記顔部材に貼り付けられる顔シートと，前記顔部材を装着した頭部に装着される頭髪部材とから構成され，前記頭部は合成樹脂による一体成型によって形成され，当該成形によって前部に前記顔部材の装着部を設け，前記顔部材は，前記装着部に装着されることにより前記頭部と一体となって顔面部を構成し，前記顔シートには，人の顔を撮影もしくは描くことにより得られた画像が印刷等により設けられていることを特徴とした人形が提案されている（特許文献２）。

さらには，人形体の各部位に対応する複数の部材が結合部を介して摺動可能に結合される人形体の玩具であって，前記複数の部材は，それぞれ，平面形状を有する第１の面と，前記第１の面の裏面を形成し，前記結合部を構成する摺動部と該摺動部を摺動可能に保持する保持部のうちのいずれか一方が配された第２の面とを備えることを特徴とする人形体の玩具であり，前記各第１の面には，画像が印刷されていることを特徴とする人形体の玩具が提案されている（特許文献３）。

特開平５−３０５１８５号公報特開２００３−２８４８７２号公報特開２０１０−２２６６６号公報の請求項５

しかしながら、特許文献１のプラスチックモデルの色付け方法は，成形品とは別途に塗装マスクを準備する必要があり手間が掛かるという課題があり，また塗装マスクに予め形成された抜き穴から露出した成形品（部品）の表面を吹付塗装によって着色するため，吹付塗装に係る用具や設備が必要であるという課題がある。また，一回の吹付塗装による着色は通常は一色であり，複雑な模様や精密な多色の色付けをするには一般的に複数の塗装マスクと複数の吹付塗装作業が必要で，原則として複雑な模様や精密で多色の色付けは難しいという課題があった。

また，特許文献２の人形は，顔部材に顔シートを貼り付けるものであるが，該顔シートは人の顔を撮影もしくは描くことにより得られた画像が印刷等により設けられたものであり，具体的には該明細書段落００１８に記載のように，顔シート２７には，所定の合成樹脂シートを採用し，表面には所定の印刷装置等によって顔写真もしくは絵柄を形成する表面層を有し，裏面には粘着材を塗付等した粘着層が設けられていて，所定の温度に温めることで素材が柔らかくなり，伸展させることができる素材を用いる必要があるという課題がある。言い換えれば該顔シートは合成樹脂シート層の表面に表面層が設けられ，裏面には粘着層が設けられた複層構造を有し，結果として顔シートの厚みは経験的には全体として５０μｍ程度以上の厚さとなり，そのまま顔部材に貼り付けると，顔部材の微妙な凹凸に追従することができず，これを改善するため顔シートを所定の温度で温めて素材を熱変形させる処理が必要であるという課題がある。

また，特許文献３の人形体の玩具は，第１の面に画像を印刷するものであるが，その印刷方法は該明細書００２９乃至００３２に記載のように，加熱ローラ４２１が人形体本体１００上に載置されたフィルム４２２を介して矢印４２２方向に熱押圧することで，人形体本体１００の第１の面に，写真画像が印刷される，というものであるため，加熱ローラが必要であって且つ熱押圧しなければならないという課題がある。また係る印刷は人形体の玩具の生産工程で行われることを前提とし，個性的で自分好みの着色を施したい玩具やフィギュアである場合に，そのマニアが容易には個人的に印刷を行うことができないという課題がある。

本発明が解決しようとする課題は，予め塗装マスクや吹付塗装に係る用具や設備等を用意する必要がなく，複雑な模様や精密で多色の色付けが可能であり，また微小な凹凸を有する玩具やフィギュア等の成形品の該凹凸に，加熱の作業を行うことなく密着させることができ，さらには個人が玩具やフィギュア等の成形品に自宅等で個性的で自分好みの着色を施すことが出来る成形品の着色方法及びこれに使用する成形品の着色フィルムを提供することにある。

請求項１記載の発明は，基材シート上に紫外線硬化インクを塗着させた後に紫外線を照射することにより着色フィルムを形成し，該着色フィルムを基材シートより剥離し，剥離した着色フィルムを成形品に貼り付けることを特徴とする成形品の着色方法を提供する。

請求項２記載の発明は，着色フィルムの厚さは１０μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の成形品の着色方法を提供する。

請求項３記載の発明は，請求項１または請求項２に記載の成形品の着色方法に使用する着色フィルムであって，基材シート上に紫外線硬化インクを塗着させた後に紫外線を照射することにより形成され，基材シートより剥離可能に形成されたことを特徴とする成形品の着色フィルムを提供する。

本発明に係る請求項１及び請求項２記載の成形品の着色方法は，基材シート上に紫外線硬化インクを塗着させた後に紫外線を照射することにより着色フィルムを形成し，該着色フィルムを基材シートより剥離し，剥離した着色フィルムを成形品に貼り付けることにより，成形品を着色する方法であり，予め塗装マスクや吹付塗装に係る用具や設備等を用意する必要がないという効果がある。

また，成形品に貼り付ける着色フィルムは紫外線硬化インクを基材シート上に塗着させたのち紫外線を照射することにより形成された着色フィルムであるため，その膜厚は従来の合成樹脂シート層の表面に印刷する場合と比較して極めて薄く，成形品の微細な凹凸に正確に追従して密着する。このため着色フィルムを加温して熱変形させる必要がないという効果がある。特に着色フィルムの厚さが１０μｍ以上３０μｍ以下の請求項２記載の成形品の着色方法及び請求項３記載の成形品の着色フィルムは，成形品の微細な凹凸に極めて正確に追従して密着する効果がある。

また，基材シート上に塗着させる紫外線硬化インクは少なくとも着色フィルムが形成される一層が構成されていれば，その層の上に部分的に紫外線硬化インクをさらに塗着させて硬化させることが可能で，これを繰り返せば，部分的に微細な凹凸を有した複雑なテクスチュアをもった着色フィルムを作製することができ，該着色フィルムを成形品に貼り付ければ，光によってその凹凸感が象徴されてさらにリアルティを有した複雑で繊細な材質感を成形品に付与することが出来るという効果がある。

また，本発明に係る請求項３に係る成形品の着色フィルムは，上記請求項１及び請求項２記載の成形品の着色方法に係る効果の他，該成形品の着色フィルムを使用して容易に成形品の着色を行うことが出来るという効果がある。

また，成形品に貼り付ける着色フィルムは紫外線硬化インクを基材シート上に塗着させたのち紫外線を照射することにより形成される着色フィルムであるため，カスタムメイドの着色や複雑な模様や多色の色付けに係る着色フィルムを例えばインターネット上で発注することができる効果がある。該着色フィルムは，例えば紫外線硬化インクジェットプリンターにて基材シート上に容易に印刷することで作製することが可能で，このため個人が容易に該着色フィルムを入手し使用して，成形品である玩具やフィギュアに自分好みの着色を施すことができるという効果がある。

本発明に係る成形品の着色方法に使用する着色フィルムの作製例を示す状態図であり，プリンターヘッドより紫外線硬化インクが吐出され，基材シート上に該紫外線硬化インクが塗着した状態を示す正面状態図である。本発明に係る成形品の着色方法に使用する着色フィルムの作製例を示す状態図であり，プリンターヘッドより紫外線硬化インクが吐出されると共に，紫外線照射ランプより紫外線が照射されて着色フィルムが順次形成されている状態を示す正面状態図である。本発明に係る成形品の着色方法に使用する着色フィルムの作製例を示す状態図であり，プリンターヘッドの一の走行ラインでの紫外線硬化インクの基材シートへの塗着が終了し，紫外線照射ランプによって一の走行ラインに係る着色フィルムの形成が完了したことを示す正面状態図である。本発明に係る成形品の着色方法に使用する着色フィルムの作製例を示す状態図であり，基材シート上に紫外線硬化インクが塗着されて一層目の着色フィルムが形成されたのち，この上の所定位置にさらに紫外線硬化インクが吐出され，一層目の着色フィルム上に該紫外線硬化インクが塗着した状態を示す正面状態図である。本発明に係る成形品の着色方法に使用する着色フィルムの作製例を示す状態図であり，一層目の着色フィルムの上に，プリンターヘッドより紫外線硬化インクが吐出されると共に，紫外線照射ランプより紫外線が照射されて着色フィルムが順次形成されている状態を示す正面状態図である。基材シート上に形成された着色フィルムの端部をピンセットにより把持し，着色フィルムを基材シートより剥離させている状態を示す正面状態図である。本発明に係る着色フィルムを中世騎士フィギュアの左肩に貼り付けようとしている状態を示す状態斜視図である。本発明に係る着色フィルムで中世騎士フィギュアの左肩を精密に着色した状態を示す状態斜視図である。

次に本発明に係る成形品の着色方法を実施するための形態について説明する。
図１は本発明に係る成形品の着色方法に使用する着色フィルムを紫外線硬化プリンターを使用して作製する状態を示していて，１は基材シート，２はプリンターヘッド，３は紫外線照射ランプ，４は紫外線硬化インクである。

基材シート１は，図２に示すように，プリンターヘッド２より吐出された紫外線硬化インク４が塗着し，該紫外線硬化インク４が基材シート１上でハジクことなくレベリングして略均一な塗膜５となり，その後照射される紫外線により硬化して着色フィルム６が形成される。基材シート１の材質は，該着色フィルム６が基材シート１より剥離するものであればどのようなものでもよい。

また基材シート１は，紫外線硬化プリンターに被印刷シートとしてセットできるものであればよく，連続して基材シート１を供給して本発明に係る着色フィルムを作製する場合は，基材シート１はロールとしてセットするのが作業効率の向上より適していて，この場合の該基材シート１はロール状に巻回できるような厚さと柔軟性を有していれば良い。

このような基材シート１のＪＩＳＫ５６００−５−４「塗料一般試験方法塗膜の機械的性質引っかき硬度（鉛筆法）に規定される鉛筆硬度は，２３℃５０％ＲＨにおいて，２Ｂ乃至Ｈが好ましく，２Ｂ未満では柔らかすぎて着色フィルムが剥離しにくくなり，Ｈ超では柔軟性が不足し取扱いが不便となる。また基材シート１の引張強度としては５０〜３００Ｎ／ｍｍ^２，伸び５０〜５００％（引張速度５０ｍｍ／分，２０℃，６５％ＲＨ，チャック間距離２０ｍｍ）が好ましく，５０Ｎ／ｍｍ^２未満または伸び５００％超では着色フィルムが剥離しにくくなり，３００Ｎ／ｍｍ^２超または伸び５０％未満では柔軟性が不足し取扱いが不便となる。

このような市販の基材シート１としては，透明塩化ビニル製シートＡＰ−Ｍ（商品名，厚み１２０μｍ，表面鉛筆硬度：ＨＢ（２３℃），引張強度（縦方向，２０℃）２１４Ｎ／ｍｍ^２，伸び（縦方向，２０℃）８８％，引張強度（横方向，２０℃）９１Ｎ／ｍｍ^２，伸び（横方向，２０℃）３０４％，株式会社ケイエヌトレーディング社製）がある。

プリンターヘッド２に順次供給される紫外線硬化インク４は，少なくとも黒，白，赤，青，黄の５色からなり，吐出口７も少なくとも５つ設けられている。この他に形成される着色フィルム６の表面を有光沢にする場合や，艶消し調にする場合には顔料が配合されていないクリアな紫外線硬化インク４が用意されることがあり，この場合プリンターヘッド２の吐出口７は増えることになる。もちろんインクタンクと吐出口７が一体型の各色の紫外線硬化インク４を使用することが出来る。

また紫外線照射ランプ３からの紫外線照射により形成される着色フィルム６の塗膜の硬さ若しくは柔軟性は，基材シート１上に着色フィルム６が形成された状態でロール状に巻き取っていく場合には，その巻取り時に生じる変形に着色フィルム６が追従し，また皺が生じない程度の硬さと柔軟性を有していることが好ましい。ロール状に巻き取らない場合であっても，図６に示すように該着色フィルムの端部６ａをピンセット７等で把持して基材シート１より剥離させる際に，該着色フィルム６が適度に変形し，且つ破れない程度の硬さと柔軟性を有していることが好ましい。

このような該着色フィルム６のＪＩＳＫ５６００−５−４「塗料一般試験方法塗膜の機械的性質引っかき硬度（鉛筆法）に規定される鉛筆硬度は，２３℃５０％ＲＨにおいて，４Ｂ乃至ＨＢが好ましく，４Ｂ未満ではピンセットで把持する際に着色フィルム６が破れる場合がありＨＢ超では成型品８の微妙なカーブや複雑な凹凸に正確に追従して密着しない場合がある。より好ましくは３Ｂ乃至Ｂである。また着色フィルム６の引張強度としては４〜１２Ｎ／ｍｍ^２，伸び１０〜５０％（引張速度１０ｍｍ／分，２０℃，６５％ＲＨ，チャック間距離２０ｍｍ）が好ましく，４Ｎ／ｍｍ^２未満または伸び５０％超ではピンセットで把持する際に着色フィルム６が破れる場合があり，１２Ｎ／ｍｍ^２超または伸び１０％未満では成型品８の微妙なカーブや複雑な凹凸に正確に追従して密着しない場合がある。より好ましくは６〜１０／ｍｍ^２，伸び２０〜４０％である。

このような着色フィルム６となる紫外線硬化インクとしては，ＥＵＶ−ＢＫ（黒），ＥＵＶ−ＣＹ（青），ＥＵＶ−ＭＧ（赤），ＥＵＶ−ＹＥ（黄），及びＥＵＶ−ＷＨ（白）（商品名，いずれもローランドディー．ジー．株式会社製，紫外線照射による硬化塗膜の鉛筆硬度２Ｂ（２３℃），引張強度（２０℃）；８Ｎ／ｍｍ^２，伸び３３％）がある。

着色フィルム６の厚さは１０μｍ以上３０μｍ以下が好ましく，１０μｍ未満では該着色フィルム６を基材シート１より剥離させる際に破れることがあり，３０μｍ超では基材シート１より剥離させた着色フィルム６を図８に示すように，例えば中世騎士フィギィア等の成形品８に貼り付ける際に，成形品８の微妙なカーブや複雑な凹凸に正確に追従して密着させることができない場合がある。

基材シート１に塗着しレベリングして略均一な膜厚になった塗膜５には図２のように紫外線照射ランプ３より紫外線が照射され，塗膜は硬化して着色フィルム６が形成される。図１乃至図５においてプリンターヘッド２と紫外線照射ランプ３は一体として基材シート１上を往復移動するように形成されていて，プリンターヘッド２と紫外線照射ランプ３が図３のように基材シート１外に移動すると，移動方向を変え図４のように基材シート１の右端部であって紫外線硬化インキ４を塗着する位置まで右方向に移動する。

通常は，基材シート１はプリンターヘッド２の走行ライン上の所定幅に紫外線硬化インク４が塗着されて着色フィルム６が形成されると順次送り出され，紫外線硬化インク４が未塗着部分が例えば図１に示される右端位置にあるプリンターヘッド２の下部に配置されるように形成されている。したがって，順次送り出された基材シート１上には全体として所定の大きさで所定の模様や柄が印刷された一定厚みの着色フィルム６が形成される。

着色フィルム６に微細な凹凸感を付与して複雑なテクスチュアを付与する場合は，基材シート１は送り出されることなく，例えば図４に示すようにプリンターヘッド２の走行ラインに沿って硬化した着色フィルム６上の右端の所定位置までプリンターヘッド２及び紫外線照射ランプ３が移動する。そして，すでに形成されている着色フィルム６上に紫外線硬化インク４が吐出され塗着し，塗着量が多い場合は，図５に示すように該紫外線硬化インク４はレベリングして塗膜５となり，塗着量が少ない場合はレベリングすることなく（図示せず）紫外線照射ランプ３によって硬化し，先に形成されている着色フィルム６と一体化した着色フィルム９となる。

このように図４及び図５で示されるすでに形成された着色フィルム６上にさらに紫外線硬化インク４を塗着させて一体化させることを繰り返せば，微妙な凹凸感のある複雑なテクスチュアを有する着色フィルム９を形成させることが出来る。

以上のように形成された図３における着色フィルム６や，図５によって作製された着色フィルム９は，成形品８の所定位置に貼り付けることで成形品を着色することが出来る。貼り付けるにあたっては，成形品の所定位置に塗付タイプの接着剤や粘着剤を塗付し，着色フィルム６をピンセット７等で保持して所定位置に正確に貼り付ける。

以下，実施例及び比較例にて本発明に係る成形品の着色方法及びこれに使用する成形品の着色フィルムについて具体的に説明する。

実施例１
基材シートとして透明塩化ビニル製シートＡＰ−Ｍ（商品名，厚み１２０μｍ，表面鉛筆硬度：ＨＢ（２３℃），引張強度（縦方向，２０℃）２１４Ｎ／ｍｍ^２，伸び（縦方向，２０℃）８８％，引張強度（横方向，２０℃）９１Ｎ／ｍｍ^２，伸び（横方向，２０℃）３０４％，株式会社ケイエヌトレーディング社製）を使用した。該透明塩化ビニル製シートＡＰ−Ｍを，紫外線硬化インクジェットプリンターＶｅｒｓａＵＶＬＥＣ−３００Ａ（ローランドディー．ジー．株式会社製）に被印刷シートとしてセットし，紫外線硬化インクＥＵＶ−ＢＫ（黒），ＥＵＶ−ＣＹ（青），ＥＵＶ−ＭＧ（赤），ＥＵＶ−ＹＥ（黄），及びＥＵＶ−ＷＨ（白）（商品名，いずれもローランドディー．ジー．株式会社製，紫外線照射による硬化塗膜の鉛筆硬度２Ｂ（２３℃），引張強度（２０℃）；８Ｎ／ｍｍ^２，伸び３３％）により印刷して，膜厚１０μｍの着色フィルムを作製した。該着色フィルムを該基材シートより剥離しプラスチック製組み立て式フィギュアタミヤ１６／１キングタイガー付属ドイツ歩兵（商品名，株式会社タミヤ製）の表面に接着剤３Ｍスプレー糊Ｓ／Ｎ５５（商品名，住友スリーエム社製）を使用して貼り付け実施例１とした。

実施例２
基材シート，紫外線硬化インクジェットプリンター及び紫外線硬化インクは実施例１と同じにして，紫外線硬化インクを図４及び図５の工程を繰り返すことにより膜厚２５μｍの着色フィルムを作製した。該着色フィルムを該着色フィルムを基材シートより剥離しプラスチック製組み立て式フィギュアタミヤ１６／１キングタイガー付属ドイツ歩兵（商品名，株式会社タミヤ製）の表面に接着剤３Ｍスプレー糊Ｓ／Ｎ５５（商品名，住友スリーエム社製）を使用して貼り付け実施例２とした。

比較例１
基材シート，紫外線硬化インクジェットプリンター及び紫外線硬化インクは実施例１と同じにして，紫外線硬化インクを図４及び図５の工程を繰り返すことにより膜厚３５μｍの着色フィルムを作製した。該着色フィルムを該着色フィルムを基材シートより剥離しプラスチック製組み立て式フィギュアタミヤ１６／１キングタイガー付属ドイツ歩兵（商品名，株式会社タミヤ製）の表面に接着剤３Ｍスプレー糊Ｓ／Ｎ５５（商品名，住友スリーエム社製）を使用して貼り付け比較例１とした。

比較例２
被印刷シートとしてＡ−３５７ＺＣ（厚み４０μｍ，ＰＥＴフィルム，表裏両面にアクリル粘着層がある，リンテック株式会社製）を使用し，紫外線硬化インクジェットプリンターＶＥＲＳＡＵＶＬＥＣ−３００Ａに該被印刷シートをセットし，表面のアクリル粘着層に直接，紫外線硬化インクＥＵＶ−ＢＫ（黒），ＥＵＶ−ＣＹ（青），ＥＵＶ−ＭＧ（赤），ＥＵＶ−ＹＥ（黄），及びＥＵＶ−ＷＨ（白）により印刷し，総膜厚約７０μｍの印刷シートを作製した。該印刷シートの裏面のアクリル粘着層をプラスチック製組み立て式フィギュアタミヤ１６／１キングタイガー付属ドイツ歩兵（商品名，株式会社タミヤ製）の表面に貼り付けて比較例２とした。

評価項目及び評価方法

凹凸追従性
実施例１，実施例２，比較例１及び比較例２のプラスチック製組み立て式フィギュアの表面状態を目視で観察し，表面の微細な凹凸に追従しているものを○，追従しない部分があり一部浮きが生じているものを×と評価した。

評価結果
評価結果を表１に示す。

１基材シート
２プリンターヘッド
３紫外線照射ランプ
４紫外線硬化インキ
５塗膜
６着色フィルム
６ａ端部
７ピンセット
８成形品
９着色フィルム

Claims

基材シート上に紫外線硬化インクを塗着させた後に紫外線を照射することにより着色フィルムを形成し，該着色フィルムを基材シートより剥離し，剥離した着色フィルムを成形品に貼り付けることを特徴とする成形品の着色方法。
着色フィルムの厚さは１０μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の成形品の着色方法。
請求項１または請求項２に記載の成形品の着色方法に使用する着色フィルムであって，基材シート上に紫外線硬化インクを塗着させた後に紫外線を照射することにより形成され，基材シートより剥離可能に形成されたことを特徴とする成形品の着色フィルム。