JP2016196183A - メタリック画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属粒子を含有するインクを用いて、記録媒体にメタリック画像を形成する画像形成方法であって、前記インクを、黒色、又は、前記インクの拡散光に対して反対色の下地が形成された前記記録媒体に対し、前記下地と少なくとも一部が重複するように付与するインク付与工程を有することを特徴とするメタリック画像形成方法。
【選択図】なし
Description
一方、金粒子を含むインクの場合、数nmから十数nmの粒子径の金粒子を含有するインクを記録媒体に付与して得られる金色着色部からの拡散光はワインレッド色として視認される。また、金粒子の粒子径が70nm程度の場合は青色となる。金粒子を含むインクにおいても、銀粒子を含むインクと同様にメタリック感が低下してしまうといった課題がある。
銀粒子または金粒子を金属粒子として含有するインクを記録媒体に付与した後に熱処理を施し、金属粒子同士を融着させて粒子径を大きくすることで上記課題を解決する方法が知られている。しかし、金属粒子を融着させる際に印刷物を加熱するため、画質が低下することがある。
本発明者らは、先ず、メタリック色を呈する金属粒子を含有するインク(以下、単に「メタリックインク」又は「インク」ともいう)を記録媒体に付与するだけでは、十分なメタリック感が得られない理由について検討を行った。その結果、画像への、入射光に対する正反射光(入射光の入射角と同じ反射角で鏡面方向に反射する反射光)はメタリック色となるものの、正反射光と異なる反射角で反射する拡散光がメタリック色と異なる色相を呈することが分かった。そして、この拡散光によって、上記メタリック色が「濁る」原因であることが分かった。本発明者らは、正反射光と異なる反射角で反射する拡散光がメタリック色とは異なる色相を呈するメカニズムを以下のように推測している。メタリック色を呈する正反射光は、主に金属粒子の表面から金属由来の色相を有して反射される。一方、拡散光は、記録媒体内における金属粒子に吸収された光に該当する色に対して反対色を呈する波長域の光が、記録媒体と金属粒子との界面及び記録媒体内等で反射し、放出されるものと考えられる。なお、この金属粒子の特定波長の光の吸収は、金属粒子と吸収される光との共鳴振動によるものと考えられる。
本発明者らはこの知見に基づき、上記拡散光を低減させることができれば、所望のメタリック感が得られると考え、詳細に検討した結果、本発明に至ったものである。
すなわち、本発明では、メタリックインクを付与する領域と少なくとも一部が重複する領域に、予め、拡散光を低減させることができる「下地」を形成しておくことで、所望の高いメタリック感を得ることができる。拡散光を低減させることができる「下地」としては、黒色の下地、又は、メタリックインクの拡散光に対して反対色の下地が挙げられる。前者は、メタリックインクの拡散光を吸収し、後者は、メタリックインクの拡散光を打ち消すことによって、拡散光を低減させることができる。
[メタリック画像形成方法]
<インク付与工程>
本発明にかかる画像形成方法は、インクを記録媒体に付与するインク付与工程を有する。この際、後述する黒色、又は、前記インクの拡散光に対して反対色の下地と少なくとも一部が重複するようにインクを付与する必要がある。また、より高いメタリック感の画像を得るために、記録媒体の表面において、インクが付与される領域は、前記下地の領域を付与する領域に含まれることが好ましく、インクが付与される領域と前記下地の領域とが実質的に同一であることがより好ましい。以下、記録媒体とインクについて説明する。
本発明のメタリック画像形成方法で用いる記録媒体としては、例えば、普通紙やコート紙、アート紙、キャストコート紙などの表面加工を施した浸透性の記録媒体を挙げることができる。また、塩化ビニルシートやPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムなどの樹脂フィルムなどの非浸透性の記録媒体を用いることができる。尚、記録媒体はこれらに限定されることはなく、例えば、布、木材、プラスチック材、金属材などであってもよい。
また、本発明において、記録媒体は不透明であっても透明であってもよい。本発明において、「透明な記録媒体」とは、上述の材質で形成された記録媒体に紫外光線、可視光線、赤外光線などの光線が入射したときに、少なくとも一部の波長域の光線において透過率が高いことを示す。透過率が高いとは、記録媒体を透過した光が記録媒体から反射した光より多くなることを示す。例えば、上述の材質で形成された記録媒体に入射する光線が可視光線である場合、「透明」とは無色透明または有色透明であることを指す。また、「不透明な記録媒体」とは、上記透明な記録媒体以外の記録媒体を意味する。例えば、上述の塩化ビニルシートやPETフィルムなどの樹脂フィルム、プラスチック材、ガラス材などが挙げられる。本発明において、不透明な記録媒体を用いる場合、インク付与工程において、インクを、記録媒体の下地が形成された面に付与することが好ましい。一方、透明な記録媒体を用いる場合、インク付与工程において、インクを、記録媒体の下地が形成された面の反対側の面に付与することが好ましい。
本発明において、インクは、上記「下地」と相まって、記録媒体にメタリック画像を形成することができる。本発明において、インクは、記録媒体上でメタリック色を呈する金属粒子を含有する。なお、本発明において、「メタリック色」とは、金色、銀色、銅色等の金属光沢を有する金属色のことである。また、本発明において、「金属粒子」としては、金・銀・白金・銅・パラジウムなどの金属材料を少なくとも表面部分に含む粒子が挙げられ、記録媒体上でメタリック色を呈するものであれば、特に限定されない。また、これらの金属材料のうち、1種または2種以上を用いてもよい。金属粒子の平均粒子径は、3nm以上130nm以下が好ましい。また、金属粒子の平均粒子径は、10nm以上がより好ましく、100nm以下がより好ましい。金属粒子の平均粒子径が3nm以上であると効果的にメタリック色を呈するメタリック画像を得ることができる。また、金属粒子の平均粒子径が130nm以下であるとインク中における分散安定性をより向上させることができる。なお、金属粒子の平均粒子径は、動的光散乱式粒径分布測定装置LB−550(株式会社堀場製作所社製)等で測定することができる。また、本発明において、平均粒子径は、重量平均粒子径を意味する。
インクは、水を50質量%以上含有する水系インク、および水を50質量%未満で含有する非水系インクのいずれであってもよい。上記成分以外にも必要に応じて、インクは、pH調整剤、消泡剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート剤、水溶性樹脂などを、含有しても良い。なお、インク中の金属粒子以外の成分は有色であっても良いが、メタリック色を低減しないような成分であることが好ましい。
本発明において、記録媒体上に形成される、メタリックインクに由来する層厚は、0.01μm以上が好ましく、0.03μm以上がより好ましく、0.05μm以上がさらに好ましい。更には、100μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、1μm以下がさらに好ましい。
本発明において、インク付与工程に先立って、記録媒体に、黒色、又は、前記インクの拡散光に対して反対色の下地を形成する下地形成工程を有することが好ましい。具体的に、下地形成工程は、黒色インク、又は、前記インクの拡散光に対して反対色のインク(以下、「下地インク」ともいう)を、記録媒体に付与する工程であることが好ましい。以下、下地インクについて説明する。
(下地インク)
本発明において、黒色、又は、前記インクの拡散光に対して反対色の下地は、黒色インク、又は、前記インクの拡散光に対して反対色のインクを、記録媒体に付与することで形成することができる。
本発明において、下地インクとして、黒色インクを用いる場合、下地インクは黒色の色材を含有することが好ましい。また、黒色の色材を含有していない場合であってもイエロー、マゼンタ、シアンなどの複数のインクを混色させたプロセスカラーによって黒色を形成してもよい。本発明において、「黒色」とは、記録媒体に対して、100%デューティのベタ画像サンプルを記録した際に、係る画像サンプルが380nm以上780nm以下の光の波長の全領域において吸収があることを意味する。更には、前記画像サンプルを、積分球型分光測色計の正反射光成分を含まない測色方式でD50光源環境を用いて測色した場合(ISO7724/1の国際基準で定められた測定原理において、JIS Z 8722に記載の条件cに記載の方法に準拠して測定を行う。尚、係る測定方法は、国際照明委員会であるCIE No.15に定める物体色の測定方法、アメリカ材料試験協会が規格したASTM E1164にも準拠している)、CIEL*a*b*表色系において、明度L*が35以下となることが好ましく、25以下であることがより好ましく、15以下であることが特に好ましい。明度L*が35以下であることにより、拡散光を十分に低減することができ、自然なメタリック画像を得ることができる。
式(1):前記インクで形成された画像の拡散光の色相角度+162°≦前記反対色で形成された画像の拡散光の色相角度≦前記インクで形成された画像の拡散光の色相角度+198°
反対色の中でも、CIEL*a*b*表色系で示されたメタリックインクの色度a*値、b*値に対して、インクの拡散光に対して補色の関係にある色のインクであることが好ましい。
|{(a1 *)2+(b1 *)2}1/2−{(a2 *)2+(b2 *)2}1/2|≦30
上記式の左辺は、CIEL*a*b*表色系におけるa*b*平面の原点(a*=0、b*=0)からの距離の差を表す。この差が小さい程、即ち、0に近い程、反対色による拡散光の低減効果が高いため、より好ましいメタリック感を呈するメタリック画像が得られる。
また、本発明においては、メタリック画像のメタリック感をより向上できるため、下地インクとして、黒色インクを用いることが好ましい。
下地インク中には、メタリックインク中に用いる金属粒子以外の成分と同様の成分を用いることができる。下地インク中の色材以外の成分は有色であっても良いが、色材に由来する色相を低減しないような成分であることが好ましい。
本発明の画像形成方法において、メタリックインク、下地インクを付与する方式は特に限定されず、公知の印刷方式や画像形成方式を適用できる。例えば、グラビア印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷、凸版印刷などの印刷方式、あるいはインクジェット方式、レーザープリンテッド方式などのオンデマンド小型印刷方式を挙げることができる。これらの方式の中でも、各インクを、記録媒体上の任意の位置に容易に付与できるため、インクジェット方式が好適である。
<メタリックインクの調製>
(メタリックインク1)
市販の銀ナノコロイドH−1(三菱マテリアル電子化成株式会社製)を用い、前記銀ナノコロイドH−1の固形分および樹脂分散剤がインク中で濃度が5%になるように、銀ナノコロイドH−1と下記成分を混合し、メタリックインク1を調製した。
グリセリン:10部
アセチレノールEH(商品名:川研ファインケミカル社製):1.0部
イオン交換水:残部
なお、銀ナノコロイドH−1の平均粒子径は動的光散乱式粒径分布測定装置LB−550(株式会社堀場製作所社製)で32nmである。
(メタリックインク2)
市販の金粒子としてAuPVPコロイド溶液(田中貴金属株式会社製)を用い、前記AuPVPコロイド溶液の固形分および樹脂分散剤がインク中で濃度が5%になるように、前記AuPVPコロイド溶液と下記成分を混合し、メタリックインク2を調製した。
グリセリン:10部
アセチレノールEH(商品名:川研ファインケミカル社製):1.0部
イオン交換水:残部
なお、前記AuPVPコロイド溶液の平均粒子径は透過型電子顕微鏡(株式会社日立ハイテクノロジー社製)で10nmである。
<下地インクの用意>
(下地インク1)
下地インク1として、市販のBCI−7eBk黒色インク (キヤノン株式会社製)を用いた。
<画像形成方法>
〔比較例1〕
(第一のインク)
第一のインクには、メタリックインク1を用いた。
(画像形成方法)
画像の形成には、F930(キヤノン株式会社製、記録ヘッド;6吐出口列、各512ノズル、インク量4.0pl(定量)、解像度最高1200dpi(横)×1200dpi(縦))を用いた。F930のインクカートリッジに、比較例1に記載の第一のインクを充填した。そして、記録媒体であるインクジェット用写真用紙(キヤノン写真用紙・光沢プロフェッショナルPR−201)に、3cm×3cmのベタ画像となるように印字した。
(画像評価)
上記画像形成方法によって形成した画像を目視したところ、形成された画像は、入射光に対する正反射光は銀色を呈するが、正反射光以外の拡散光は黄色を呈する不自然なメタリック画像であった。また、この画像を、分光測色計(商品名:CM−2600d、コニカミノルタ社製)の正反射光成分除去(SCE)方式で測定した。この結果、CIEL*a*b*表色系においてL*=80.2、a*=2.5、b*=18.9となり、黄色の拡散光であることを確認した。
(第一のインク)
第一のインクとして、比較例1に記載の第一のインク(メタリックインク1)を用いた。
(下地インク)
下地インクとして、下地インク1を用いた。
(画像形成方法)
画像の形成には、F930(キヤノン株式会社製、記録ヘッド;6吐出口列、各512ノズル、インク量4.0pl(定量)、解像度最高1200dpi(横)×1200dpi(縦))を用いた。F930のインクカートリッジに、実施例1に記載の第一のインクと下地インクを充填した。そして、記録媒体であるインクジェット用写真用紙(キヤノン写真用紙・光沢プロフェッショナルPR−201)に、3cm×3cmのベタ画像となるよう下地インクを印字した。この後、下地インクを印字した領域上に、3cm×3cmのベタ画像となるよう第一のインクを印字した。
(画像評価)
上記画像形成方法によって形成した画像を目視したところ、形成された画像は、入射光に対する正反射光および拡散光として、ともに自然な銀色のメタリック色を呈するメタリック画像であった。また、この画像を、分光測色計(商品名:CM−2600d、コニカミノルタ社製)の正反射光成分除去(SCE)方式で測定した。この結果、CIEL*a*b*表色系においてL*=50.5、a*=−4.5、b*=1.9であり、黄色の拡散光が低減したことを確認した。また、記録媒体上に付与された第一および下地インクの層厚はそれぞれ、500nmおよび300nmであった。
<第一のインク>
第一のインクには、メタリックインク2を用いた。
(画像形成方法)
画像の形成には、F930(キヤノン株式会社製、記録ヘッド;6吐出口列、各512ノズル、インク量4.0pl(定量)、解像度最高1200dpi(横)×1200dpi(縦))を用いた。F930のインクカートリッジに、比較例2に記載の第一のインクを充填した。そして、記録媒体であるインクジェット用写真用紙(キヤノン写真用紙・光沢プロフェッショナルPR−201)に、3cm×3cmのベタ画像となるように印字した。
(画像評価)
上記画像形成方法によって形成した画像を目視したところ、形成された画像は、入射光に対する正反射光は金色を呈するが、正反射光以外の拡散光はワインレッド色を呈する不自然なメタリック画像であった。また、この画像を、分光測色計(商品名:CM−2600d、コニカミノルタ社製)の正反射光成分除去(SCE)方式で測定した。この結果、CIEL*a*b*表色系においてL*=14.9、a*=22.1、b*=−6.9となり、ワインレッド色の拡散光であることを確認した。
(第一のインク)
第一のインクとして、比較例2に記載の第一のインク(メタリックインク2)を用いた。
(下地インク)
下地インクとして、実施例1に記載の下地インク1を用いた。
(画像形成方法)
画像の形成には、F930(キヤノン株式会社製、記録ヘッド;6吐出口列、各512ノズル、インク量4.0pl(定量)、解像度最高1200dpi(横)×1200dpi(縦))を用いた。F930のインクカートリッジに、実施例2に記載の第一のインクと下地インクを充填した。そして、記録媒体であるインクジェット用写真用紙(キヤノン写真用紙・光沢プロフェッショナルPR−201)に、3cm×3cmのベタ画像となるよう下地インクを印字した。この後、下地インクを印字した領域上に、3cm×3cmのベタ画像となるよう第一のインクを印字した。
(画像評価)
上記画像形成方法によって形成した画像を目視したところ、形成された画像は、入射光に対する正反射光および拡散光がともに自然な金色のメタリック色を呈するメタリック画像であった。また、この画像を、分光測色計(商品名:CM−2600d、コニカミノルタ社製)の正反射光成分除去(SCE)方式で測定した。この結果、CIEL*a*b*表色系においてL*=7.6、a*=5.2、b*=0.8であり、ワインレッド色の拡散光が低減したことを確認した。また、記録媒体上に付与された第一および下地インクの層厚はそれぞれ、500nmおよび300nmであった。
(第一のインク)
第一のインクとして、比較例1に記載の第一のインク(メタリックインク1)を用いた。
(画像形成方法)
画像の形成には、F930(キヤノン株式会社製、記録ヘッド;6吐出口列、各512ノズル、インク量4.0pl(定量)、解像度最高1200dpi(横)×1200dpi(縦))を用いた。F930のインクカートリッジに、比較例3に記載の第一のインクを充填した。そして、透明記録媒体である両面印字用OHPフィルム27078(エーワン社製)に、3cm×3cmのベタ画像となるように印字した。
(画像評価)
記録媒体上の第一のインクを付与した面を表面として目視したところ、形成された画像は、入射光に対する正反射光は銀色を呈するが、正反射光以外の拡散光は黄色を呈する不自然なメタリック画像であった。また、この画像を、分光測色計(商品名:CM−2600d、コニカミノルタ社製)の正反射光成分除去(SCE)方式で測定した。この結果、CIEL*a*b*表色系においてL*=76.4、a*=2.3、b*=17.9となり、黄色の拡散光であることを確認した。
(第一のインク)
第一のインクとして、比較例1に記載の第一のインク(メタリックインク1)を用いた。
(下地インク)
下地インクとして、実施例1に記載の下地インク1を用いた。
(画像形成方法)
画像の形成には、F930(キヤノン株式会社製、記録ヘッド;6吐出口列、各512ノズル、インク量4.0pl(定量)、解像度最高1200dpi(横)×1200dpi(縦))を用いた。F930のインクカートリッジに、実施例3に記載の第一のインクと下地インクを充填した。そして、透明記録媒体である両面印字用OHPフィルム27078(エーワン社製)の一方の面上に、3cm×3cmのベタ画像となるよう下地インクを印字した。この後、透明記録媒体の他方の面上に、下地インクを印字した領域とOHPフィルムを介して対向して重なる位置に3cm×3cmのベタ画像となるよう第一のインクを印字した。
(画像評価)
記録媒体上の第一のインクを付与した面を表面として目視したところ、形成された画像は、銀色のメタリック色を呈するメタリック画像であった。また、この画像を、分光測色計(商品名:CM−2600d、コニカミノルタ社製) の正反射光成分除去(SCE)方式で測定した。この結果、CIEL*a*b*表色系においてL*=47.3、a*=−3.1、b*=1.9であり、銀色の拡散光が低減したことを確認した。また、記録媒体上に付与された第一および下地インクの層厚はそれぞれ、500nmおよび300nmであった。
(第一のインク)
第一のインクとして、比較例2に記載の第一のインク(メタリックインク2)を用いた。
(画像形成方法)
画像の形成には、F930(キヤノン株式会社製、記録ヘッド;6吐出口列、各512ノズル、インク量4.0pl(定量)、解像度最高1200dpi(横)×1200dpi(縦))を用いた。F930のインクカートリッジに第一のインクを充填した。そして、透明記録媒体である両面印字用OHPフィルム27078(エーワン社製)に、3cm×3cmのベタ画像となるように印字した。
(画像評価)
記録媒体上の第一のインクを付与した面を表面として視認したところ、形成された画像は、入射光に対する正反射光は金色を呈するが、正反射光以外の拡散光はワインレッド色を呈する不自然なメタリック画像であった。また、この画像を、分光測色計(商品名:CM−2600d、コニカミノルタ社製)の正反射光成分除去(SCE)方式で測定した。この結果、CIEL*a*b*表色系においてL*=13.7、a*=19.6、b*=−5.4となり、ワインレッド色の拡散光であることを確認した。
(第一のインク)
第一のインクとして、比較例2に記載の第一のインク(メタリックインク2)を用いた。
(下地インク)
下地インクには、実施例1に記載の下地インク1を用いた。
(画像形成方法)
画像の形成には、F930(キヤノン株式会社製、記録ヘッド;6吐出口列、各512ノズル、インク量4.0pl(定量)、解像度最高1200dpi(横)×1200dpi(縦))を用いた。F930のインクカートリッジに、実施例4に記載の第一のインクと下地インクを充填した。そして、透明記録媒体である両面印字用OHPフィルム27078(エーワン社製)の一方の面に、3cm×3cmのベタ画像となるよう下地インクを印字した。この後、透明記録媒体の他方の面に、下地インクを印字した領域とOHPフィルムを介して対向して重なる位置に3cm×3cmのベタ画像となるよう第一のインクを印字した。
(画像評価)
記録媒体上の第一のインクを付与した面を表面として目視したところ、形成された画像は、金色のメタリック色を呈するメタリック画像であった。また、この画像を、分光測色計(商品名:CM−2600d、コニカミノルタ社製)の正反射光成分除去(SCE)方式で測定した。この結果、CIEL*a*b*表色系においてL*=7.2、a*=19.3、b*=−5.4であり、ワインレッド色の拡散光が低減したことを確認した。また、記録媒体上に付与された第一および下地インクの層厚はそれぞれ、500nmおよび300nmであった。
Claims (9)
- 金属粒子を含有するインクを用いて、記録媒体にメタリック画像を形成する画像形成方法であって、
前記インクを、黒色、又は、前記インクの拡散光に対して反対色の下地が形成された前記記録媒体に対し、前記下地と少なくとも一部が重複するように付与するインク付与工程を有することを特徴とするメタリック画像形成方法。 - 前記下地が、黒色インク、又は、前記インクの拡散光に対して反対色のインクを、前記記録媒体に付与することで形成される請求項1に記載のメタリック画像形成方法。
- 前記黒色が、380nm以上780nm以下の光の波長の全領域において吸収があり、かつ、CIEL*a*b*表色系における明度L*が25以下である請求項1又は2に記載のメタリック画像形成方法。
- 前記反対色が、下記式(1)の関係を満足する請求項1乃至3のいずれか一項に記載のメタリック画像形成方法。
式(1):
前記インクで形成された画像の拡散光の色相角度+162°≦前記反対色で形成された画像の拡散光の色相角度≦前記インクで形成された画像の拡散光の色相角度+198° - 前記金属粒子の平均粒子径が3nm以上130nm以下である請求項1乃至4のいずれか一項に記載のメタリック画像形成方法。
- 前記インクが、インクジェット方式の記録ヘッドを用いて前記記録媒体に付与される請求項1乃至5のいずれか一項に記載のメタリック画像形成方法。
- 前記記録媒体が、不透明な記録媒体であり、
前記インク付与工程において、前記記録媒体の前記下地が形成された面に、前記インクを付与する請求項1乃至6のいずれか一項に記載のメタリック画像形成方法。 - 前記記録媒体が、透明な記録媒体であり、
前記インク付与工程において、前記記録媒体の前記下地が形成された面の反対側の面に、前記インクを付与する請求項1乃至6のいずれか一項に記載のメタリック画像形成方法。 - 前記黒色インク、又は、前記インクの拡散光に対して反対色のインクが、インクジェット方式の記録ヘッドを用いて前記記録媒体に付与される請求項1乃至8のいずれか一項に記載のメタリック画像形成方法。
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