(57)【要約】【課題】  被印刷物と当該被印刷物をインクジェットプリンターに固定するための固定治具を別個に管理する必要性を無くし、固定治具の管理やメンテナンスに要する工数を削減すること。【解決手段】  射出成形によって形成される成形物であって、ランナーと当該ランナーに接続された第１の成形体と第２の成形体を有し、前記第２の成形体の表面には、前記第１の成形体の外形と嵌合して着脱可能に固定する凹所を設けていることを特徴とする。第１の成形体はプリンターを用いて彩色が行われる部品であり、第２の成形体は当該部品をプリンターに対して固定するための固定治具である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランナーと当該ランナーに接続された第１の成形体と第２の成形体を有し、
前記第２の成形体の表面には、前記第１の成形体の外形と嵌合して着脱可能に固定する凹所を設けていることを特徴とする成形物。
【請求項２】
ランナーと当該ランナーに接続された第１の成形体と第２の成形体を有し、
前記第２の成形体の表面には、前記第１の成形体と係合して着脱可能に固定する被係合部を設けていることを特徴とする成形物。
【請求項３】
前記第２の成形体の裏面に、当該第２の成形体を平坦面に対して安定的に載置する当接面を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の成形物。
【請求項４】
前記第２の成形体は表裏平行な側面を有する板状に形成されており、表裏の一方若しくは表裏両面に前記第１の成形体の外形と嵌合する凹所を設けたことを特徴とする請求項１または３記載の成形物。
【請求項５】
前記第２の成形体は表裏平行な側面を有する板状に形成されており、表裏の一方若しくは表裏両面に前記第１の成形体と係合する被係合部を設けたことを特徴とする請求項２または３記載の成形物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形物に関するものである。特に、プリンターを使用して表面に印刷を行うことができる立体的なパーツを形成した成形物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
キーホルダーや携帯電話用ストラップの根付けとして用いる小さな合成樹脂製人形がある。合成樹脂製人形が複数の部品から構成される場合には、各パーツはランナーで接続された一つの成形物として形成されるようになっている。
また、近年では上記のような小さな合成樹脂製人形であってもデザインが複雑になり、形状や色彩も繊細なものになっている。従来、このような人形体に対する彩色は、彩色する部分に穴を有したマスク冶具と言われる電鋳型を成形物に当ててスプレーを吹き付けるマスキング塗装や、筆を使った人間の手作業によって行っていた。また、近年では、マスキング塗装や筆を使った作業では描ききれない絵柄の場合にはインクジェットプリンターを用いて描くことが可能になってきた。例えば、立体物の表面に印刷をするものとして特許文献１に記載されたものが知られている。その他、立体物に印刷を行う技術として、特許文献２、特許文献３等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６２６３４号公報
【特許文献２】特開２０１２−６０３号公報
【特許文献３】特許第３６８７４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクジェットプリンターを用いて立体物の表面に印刷を行う場合、被印刷物となる立体物の表面に多少の凹凸があっても、ノズルからの距離が一定範囲にあれば印刷を行うことが可能である。
一方、立体物の表面に印刷をする場合には、外観形状と印刷による絵柄が一致しなくてはならず、被印刷物が小さいほど高精度に印刷位置を合わせる必要がある。しかし、小さく不規則な形状の立体物は、自立的に印刷に適した姿勢を維持することができないので、治具を使用してインクジェットプリンターに固定する必要がある。前記印刷用の治具を用いた印刷を行う場合、同一物を大量に印刷するのであれば専用の治具を用意しておけばよい。
しかし、同一治具を繰り返し使用すると、治具上にインクによる塗膜が積層されたり、積層された塗膜が剥離して被印刷物との間に入り込むことで被印刷物の固定を不安定なものにする等の問題が生じる。このため、印刷の必要に応じて専用の治具をセットできるように管理やメンテナンスをしなくてはならず、多品種少量生産のように多くの種類を少量ずつ印刷しなくてはならない場合には、被印刷物の数に応じて専用の治具が必要になる。このため、治具の増加にしたがって、管理やメンテナンスに要する工数が増大する。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み発明したものであって、被印刷物と当該被印刷物をインクジェットプリンターに固定するための固定治具を別個に管理する必要性を無くし、固定治具の管理やメンテナンスに要する工数を削減することを目的の一つとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は以下の構成を有することを特徴とする。すなわち、成形物であって、
ランナーと当該ランナーに接続された被印刷物となる第１の成形体と、固定治具となる第２の成形体を有し、前記第２の成形体の表面には、前記第１の成形体の外形と嵌合して印刷面を上に向けた状態で着脱可能に固定する凹所を設けていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は以下の構成を有することを特徴とする。すなわち、成形物であって、
ランナーと当該ランナーに接続された被印刷物となる第１の成形体と、固定治具となる第２の成形体を有し、前記第２の成形体の表面には、前記第１の成形体と係合して印刷面を上に向けた状態で着脱可能に固定する被係合部を設けていることを特徴とする。
【０００８】
また、上記構成を有する成形物であって、
前記第２の成形体の裏面に、当該第２の成形体を平坦面に対して安定的に載置する当接面を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記構成を有する成形物であって、
前記第２の成形体は表裏平行な側面を有する板状に形成されており、表裏の一方若しくは表裏両面に前記第１の成形体の外形と嵌合する凹所を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、上記構成を有する成形物であって、
前記第２の成形体は表裏平行な側面を有する板状に形成されており、表裏の一方若しくは表裏両面に前記第１の成形体と係合する被係合部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る成形物は、射出成形によって形成される一つの成形物に、彩色が必要な被印刷物となる成形体と当該被印刷物を装着して所定の姿勢を維持させる固定治具を一体的に形成したものである。
このため、固定治具を被印刷物と分離して管理する必要がなく、印刷が必要な被印刷物ごとに固定治具が形成されるので、固定治具の管理やメンテナンスに要する工数を削減することができるという効果を有している。
また、固定治具を板状に形成することによって、表裏それぞれに被印刷物と係合部する凹部等を設けることができ、一つの固定治具によって２種類以上の被印刷物を固定できるようにしたり、一つの被印刷物の表面と裏面を一つの固定治具によってそれぞれ印刷に適した位置に固定できるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係る成形物の平面図および当該成形物によって形成される人形体の外観図である。
【図２】本実施の形態に用いるプリンターの外観図および固定治具の外観斜視図である。
【図３】従来方式による彩色例と本発明を利用した彩色例の比較写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態について説明する。図１（ａ）は、本発明に係る成形物１を表した平面図である。成形物１は、図１（ｂ）に示したキーホルダーや携帯電話用ストラップの根付けとして使用可能な、全高約３ｃｍ程度の人形体２を構成する部品を一つのランナー３を介して一体的に結合したものである。
成形物１は、金型を使用した合成樹脂による射出成形によって形成されたものである。当該成形物１は、中央部に射出成形機から押し出された溶融樹脂を流入させるためのゲート４を有し、当該ゲート４を中心として広がるランナー３に人形体２を構成する部品を配置したものである。
【００１４】
人形体２は、頭髪部を前後に２分割した前髪部５と後髪部６と、当該前髪部５と後髪部６の間に配置される頭部７と、当該頭部７の下端に差し込まれて固定される胴体部８を有している。そして、これらの各部品を互いに係合させて接着することによって図１（ｂ）に示す人形体２を形成するようになっている。
図１（ａ）に示した例では、中央のゲート４を中心とした左右のそれぞれに、人形体２を構成するための部品が形成されるようになっている。一例として一つの成形物１で２体分の人形体を形成することができるようになっている。なお、異なる複数種類の人形を形成できるように、複数種類の部品を同一のランナーに接続した一つの成形物として形成しても差し支えがないものである。
また、本発明の特徴として、前記ランナー３には、人形体２を構成する何れかの部品と係合して当該部品を固定することができる固定治具９が設けられている。
【００１５】
図１（ｂ）に示した外観に限定されるものではないが、本実施の形態に係る人形体２は、一例として胴体部８に対して頭部７が極端に大きく形成されたものになっている。そして、人形体２を構成する各部品は、デザインに応じてそれぞれの塗料による彩色が施される。彩色は、マスキング塗装や部品を塗料に浸したり筆を使用して絵柄が描くことの他、グラデーションや微細な模様を描く場合にはインクジェットプリンター（以下「プリンター」という）Ｐを用いることができる。
【００１６】
プリンターＰを用いた印刷によって彩色を行う場合の一例を説明する。
本実施の形態では、一例として、胴体部８に対する彩色をプリンターＰによって行っている。ランナー３には、被印刷物となる第１の成形物として胴体部８が設けられている。胴体部８は、上部に頭部７に設けた孔に嵌入される突出部１０を設けた立体物であり、当該突出部１０を除く全高が約１ｃｍの高さに形成されたものである。胴体部８の表面には、抽象化してデザインされた手足や衣服等が凹凸形状として表現されている。
また、当該胴体部８が形成されている同一のランナー３上に第２の成形物として固定治具９が形成されている。固定治具９は、平面視が矩形の板状体であり、表裏の各側面が互いに平行を成すように形成されたものである。固定治具９の表面１１の略中央には、胴体部８の略半分ほどを埋め込むように嵌合できる凹所１２が設けられている。
凹所１２は、胴体部８を形成した原型を起原として形成されたものであるから、胴体部８は凹所１２に対して密着するように嵌合しその姿勢と位置が固定される。
【００１７】
図２（ａ）に示したプリンターＰは、被印刷物を固定した移動トレーＴを移動させながら内部のノズルによってインクを噴射して、移動トレーＴ上に配置した被印刷物に印刷データに基づいて印刷を行うものである。そして、移動トレーＴ上における印刷位置に、固定治具９を介して被印刷物を配置することによって、プリンターが有する位置精度に応じて被印刷物の表面に印刷が行われるようになっている。なお、ノズルは上下動しないが、ノズル先端から一定距離内であれば高い分解能で印刷が可能であるため、被印刷物の表面形状が一定の高低差の範囲内であり、かつインクの吐出方向に対して被印刷面の角度が極端に浅くならなければ良好な印刷が可能となっている。
【００１８】
図２（ｂ）に示した固定治具９には、プリンターＰが有する移動トレーＴ上に固定するための４箇所の止め孔１３ａや、４箇所の段部１３ｂが設けられている。止め孔１３ａは、ネジを挿通させてトレーＴ上に設けられたネジ穴（図示せず）と螺合させるために使用するものである。段部１３ｂも、例えばトレーＴ上に配置した爪（図示せず）等と係合し固定治具９を精度よく固定するために使用するものである。なお、移動トレーＴに対する固定治具９の固定方法は上記の例に関わらず種々の方法がある。
上記止め孔１３ａあるいは段部１３ｂの形状および位置は、ともに凹所１２に対して正確に定められている。このため、止め孔１３ａあるいは段部１３ｂもしくは外形をガイドとして固定治具９をトレーＴに装着すると、プリンターＰによって行われる印刷位置に対して被印刷物である胴体部８が正確に位置決めされるようになっている。
【００１９】
プリンターＰにおいて実行される印刷プログラムでは、初期動作としてのイニシャライズによって移動トレーＴ上の平面を座標とした場合の原点が認識される。そして、被印刷物に応じた印刷データの読み込みによって印刷の開始位置および印刷範囲が前記原点からの相対座標として設定され、移動トレーＴおよびノズルを駆動して被印刷物表面の所定位置に定められたインクの吐出を行うものである。
固定治具９は、固定治具９の前記止め孔１３ａや段部１３ｂ若しくは外形の一部を利用して、前記イニシャライズされた原点を基準として精度良く被印刷物を配置するものである。
【００２０】
図３（ａ）は従来手法により彩色した胴体８ａ、図３（ｂ）はプリンターＰを用いて彩色（印刷）を行った胴体８ｂの写真であり、ともに１ｍｍの方眼紙を背景として撮影したものである。なお、図３（ｂ）は、図３（ａ）の約２倍の縮尺で表している。
図３（ａ）に表した胴体８ａと図３（ｂ）に表した胴体８ｂの形状は同じものであるが、彩色の細かさが異なっている。具体的には、図３（ａ）に表した胴体８ａのネクタイ部１４ａとスカートの裾部１５ａ等は、ともに模様の無い単一色での彩色となっている。これに対して図３（ｂ）に表した胴体８ｂのネクタイ部１４ｂａとスカートの裾部１５ｂは、ともに手作業では描ききれないチェック柄のような細かい模様が描かれている。そして、図３（ｂ）に表した胴体８ｂの他の部位にも、手作業による筆を使用した塗料の塗布では表現できない微細な模様や、色の使い分けが行われている。
【００２１】
プリンターＰの印刷品質が６００ｄｐｉ程度の印刷能力を有するのであれば、１インチを６００等分にした解像度で、再現性のある模様の形成が可能である。当然ながら、このような高精細な絵柄は、マスキング塗装や筆を用いた手作業で行うことは不可能である。また、プリンターＰを用いることによって、色を段階的に変化させるようなグラデーションの形成も可能となっている。
【００２２】
上述したようにプリンターＰを用いて立体的なパーツに印刷を行う場合には、被印刷物となるパーツの位置および姿勢をプリンターＰに対して正確に保持することが必要である。このような要請から、本発明では被印刷物を保持するためのトレーとして、固定治具９を用いている。
また、上記の例では被印刷物となるパーツとして胴体部を構成する部品について説明したが、これを頭部７に変えて目や口等を印刷するように構成してもよい。この場合、固定治具９の表面に形成する凹所の形状も頭部７と嵌合できる形状に形成される。
なお、上記の例では固定治具９の表面のみに凹所を設けているが、固定治具９の裏面にも係合用の凹所を設けることができる。この場合、裏面の凹所と表面の凹所の形状を変えて、それぞれ異なる被印刷物を装着できるように構成することができる。したがって、表面には胴体８用の凹所を設け、裏面には頭部用の凹所を設けるようにしてもよい。また、同じ被印刷物の表面と裏面を固定治具９の表面と裏面それぞれに嵌合させることで、被印刷物の表裏両面を一つの印刷治具を用いて印刷するようにしてもよい。
【００２３】
また、上記の例では固定治具９の表面若しくは裏面に、被印刷物の外形と合致する凹所を形成しているが、被印刷物に装着用の凸部や凹部若しくは他の係合手段を設けることが可能である場合には、固定治具にこれら凸部や凹部若しくは他の係合手段と係合可能な被係合部を設けてもよい。また、一つの面に形成する凸部や凹部若しくは他の係合手段は一つに限らず、複数設けても差し支えのないものである。
【００２４】
印刷に要する固定治具は、原則として印刷対象毎に用意する必要がある。したがって、固定治具と被印刷物を別個に製造した場合には、両者を個別に管理したり保存しなくてはならないので、生産現場にとって大きな負担である。
本発明は、被印刷物となる成形物と、当該成形物をプリンターＰに固定するための固定治具を一つの成形物として形成している。これにより、被印刷物と固定治具を常に近接した状態で取り扱うことになり管理が容易である。また、印刷完了後は固定治具を再利用する頻度は極めて少なく、ランナーとともに廃棄（リサイクル）するものであるので清掃等のメンテナンスをする必要が無い。
このように、印刷を行う場合、被印刷物と固定治具が常に一緒に取り扱われ、使用後は管理する必要なく固定治具を廃棄することができるので、管理工数を大幅に削減することができるようになっている。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、彩色が必要な成形物に利用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１  成形物
２  人形体
３  ランナー
４  ゲート
５  前髪部
６  後髪部
７  頭部
８  胴体部
９  固定治具
１０  突出部
１１  表面
１２  凹所
１３ａ  止め孔
１３ｂ  段部
Ｐ  プリンター
Ｔ  移動トレー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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