JP4779415B2

JP4779415B2 - 画像形成方法及び画像表示体

Info

Publication number: JP4779415B2
Application number: JP2005119655A
Authority: JP
Inventors: 哲也松山
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2025-04-18
Also published as: EP1872961A1; US7691554B2; US20080199803A1; EP1872961A4; JP2006301081A; EP1872961B1; WO2006115054A1

Description

本発明は、光回折構造を含むカラー画像を形成する画像形成方法及びその画像形成方法によって形成された画像表示体に関する。

特定の観察方向の回折光が互いに異なる複数の回折格子が形成された転写シートから、各回折格子を被転写体に転写することによって、回折格子を含むカラー画像（以下、「カラー回折格子画像」という時がある。）を形成する画像形成方法は既に知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開平８−１２３２９９号公報特開平９−４７２２５５号公報

しかし、加色混合に基づいた回折光によるカラー表現では、黒を表現することはできない。このため、黒として表現したい領域には回折格子を形成せず、当該領域を透明若しくは鏡面とすることにより、黒色が観察できるようにすることも考えられている。しかし、一般的に使用されるプリンタ印刷は滅色混合に基づいたカラー表現であるため、被転写基材としては白地の印画紙やカード等が用いられることが多い。白地の被転写基材にカラー回折格子画像を形成した場合、回折格子が形成されない部分は下地の白色がそのまま見えてしまい、意図したカラー画像と異なるイメージのものが形成される問題がある。

そこで、本発明は、回折光によって表現される色に加えて黒も表現することができるフルカラー回折格子画像を形成する画像形成方法及びその画像形成方法によって形成された画像表示体を提供することを目的とする。

本発明は、以下の方法により上述した課題を解決する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明の画像形成方法は、所定の基材（１０、３０、４１）上に、特定方向に観察される回折光の色が互いに異なる複数の回折格子（Ｒ，Ｇ、Ｂ）のそれぞれが積層された転写シート（２０）から前記複数の回折格子のそれぞれを転写すると共に黒インクで構成される黒インク層（１１）を形成し、各画素の表現すべき色を前記各回折格子に対応する色の輝度の組合せ及び前記黒インクによって表現するカラー画像（Ａ）を前記基材上に形成するにより上記の課題を解決する。

本発明の画像形成方法によれば、黒インクを基材上に形成するので、基材の色に拘わらず回折光の組合せからは得られない黒を表現することができる。また、黒インクは光を吸収するので、回折光の組合せによって得られる各色をより鮮明に観察することができる。複数の回折格子は組合せによって黒を除いた各色を表現できるものであればよく、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応する３つの回折格子とすればフルカラー画像を表現することができる。転写シートの使用には、各回折格子毎に別々の転写シートを使用する場合と、各回折格子が面順次に積層されたものを使用する場合とを含む。

本発明の画像形成方法は、前記カラー画像の各画素（４０）を前記複数の回折格子によって埋めるように、前記各回折格子を前記基材上に形成する回折格子形成工程と、前記基材上に形成された前記各回折格子において、その回折格子に対応する色の輝度が、前記表現すべき色に応じた輝度になるように、前記黒インクで構成される黒インク層（１１）を有する黒インク転写シート（１６）を使用して前記黒インク層を前記各回折格子上に形成する黒インク形成工程とを有している。

この画像形成方法では、画素を埋めるように形成された各回折格子に対して、黒インクの階調によって各回折格子に対応する色の輝度を調整し、各画素の表現すべき色を表現する。各画素には回折格子が形成されているので、回折格子が形成されていない領域は存在せず、基材の色が見えることはない。画素に形成される複数の回折格子のそれぞれは、黒インクによって輝度の調整がされ最終的に表現すべき色が表現できればよく、等面積に形成されてもよいし、回折格子によって異なる面積で形成されてもよい。回折格子の形成方法は問わない。黒インクの形成方法は溶融型転写でもよいし昇華型転写でもよい。溶融型転写の場合は面積階調によって輝度を調整し、昇華型転写の場合は濃度階調によって輝度を調整する。

前記回折格子形成工程では、前記各画素が等分された複数の領域のそれぞれに前記複数の回折格子のそれぞれを面積率１００％で形成することにより、前記各画素を前記複数の回折格子によって埋めてもよい。前記複数の回折格子は、光の三原色（赤、緑、青）の各色に対応する３つの回折格子であってもよい。

また、本発明は、上記画像形成方法によって形成された画像表示体として具現化されてもよい。

以上のように、本発明によれば、複数の回折格子と共に黒インクを基材上に形成することにより、回折光によって表現される色に加えて黒も表現することができるフルカラー画像を形成する画像形成方法等を提供することができる。

図１は、本発明の画像表示体としてのカラー画像Ａの一例を示す図である。カラー画像Ａは、複数の回折格子として回折格子Ｒ、回折格子Ｇ、及び回折格子Ｂの組合せによって色が表現され、また、黒インクによって黒色が表現されたフルカラー回折格子画像である。回折格子Ｒ、回折格子Ｇ、回折格子Ｂは、それぞれ特定の観察方向の回折光の色が赤、緑、青である回折格子である。以下、回折格子Ｒ、回折格子Ｇ、回折格子Ｂを特に区別する必要のない場合は回折格子ＲＧＢという。黒インクが設けられたカラー回折格子画像として態様の異なる３種のカラー画像Ａ及びその形成方法にそれぞれについて説明する。

１．第１の形態
第１の形態のカラー画像Ａは、図２に示すように、基材１０上に黒インク層１１が積層され、その上に複数の回折格子ＲＧＢの網点１２によって構成される回折格子層１３が積層されている。いずれの回折格子ＲＧＢも形成されない部分１４は黒インク層１１が最上層となるので、カラー画像Ａを正面から見ると、回折格子ＲＧＢが形成されていない部分１４は黒インクで埋められているように見える。

次に、第１の形態におけるカラー画像Ａの形成方法について説明する。本形態における画像形成方法は、まず黒インク形成工程を行い、次に回折格子形成工程を行う。黒インク形成工程では、図３（ａ）に示すように、黒インクで構成された黒インク層１１が基材シート１５上に積層された黒インク転写シート１６にサーマルヘッド１７を押し当てることにより、黒インク層１１を基材１０全体へ転写する。基材１０の色は特に限定されない。例えば通常印刷で使用される白地のものでよい。基材１０上に黒インク層１１が転写されたようすを図３（ｂ）に示す。

回折格子形成工程では、図４に示すように、回折格子Ｒ、回折格子Ｇ及び回折格子Ｂが面順次に形成された回折格子形成層１８が基材シート１９上に積層された回折格子転写シート２０を使用する。回折格子転写シート２０にサーマルヘッド１７を押し当て、各色に対応する回折格子ＲＧＢが各画素の表現すべき色に応じた面積率で網点状に黒インク層１１へ形成されるように、回折格子形成層１８を黒インク層１１へ転写する。

回折格子ＲＧＢの表現すべき色に応じた面積率は従来既知の方法によって取得すればよい。例えば、元データの輝度を３分の１にし、各画素の色をＲＧＢ分解し、分解されたＲＧＢの輝度に応じた各回折格子の面積率を求めればよい。面積率１００％を輝度１００、面積率０％を輝度０に対応させた場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度が１００、５０、２５の時は回折格子Ｒ、回折格子Ｇ、回折格子Ｂの面積率はそれぞれ１００％、５０％、２５％である。各画素において求められた面積率で、回折格子ＲＧＢが黒インク層１１上に形成されるようにサーマルヘッド１７の動作を制御すればよい。

以上の方法によって、図２に示す本形態におけるカラー画像Ａを得ることができる。上述したように、いずれの回折格子ＲＧＢも形成されない部分１４には黒インク層１１が最上層となるので、基材１０の色がそのまま見えることはなくなり、また、黒によって光を吸収するので回折格子ＲＧＢの組合せによって表現される各色も鮮明に表現することができる。

２．第２の形態
本発明の第２の形態におけるカラー画像Ａは、図５に示すように、基材３０上に、回折格子ＲＧＢの複数の網点３１で構成される回折格子層３２が形成され、回折格子層３２においていずれの回折格子ＲＧＢも形成されていない部分３３に、当該部分３３を埋めるように黒インク３４が設けられている。

以下、図５に示す第２の形態におけるカラー画像Ａの形成方法について説明する。本形態における画像形成方法は、まず回折格子形成工程を行い、次に黒インク形成工程を行う。但し、逆の順序でもよい。回折格子形成工程では、図６（ａ）に示すように、第１の形態と同様の回折格子転写シート２０に、サーマルヘッド３５を押し当てることにより、回折格子形成層１８を基材３０に転写する。各画素について表現すべき色に応じて回折格子形成層１８を第１の形態と同様の要領で転写すればよい。基材３０上に各回折格子ＲＧＢが網点状に転写され、回折格子層３２が形成されたようすを図６（ｂ）に示す。基材３０の色は通常使用する白地のものでもよく、特に限定されない。

黒インク形成工程では、図７に示すように、第１の形態と同様の黒インク転写シート１６を使用して、回折格子ＲＧＢが形成されていない部分３３に黒インク層１１を転写する。サーマルヘッド３６は、回折格子形成工程において使用したものと同じであるが、リボン材料の違いにより、黒インクの方がより高い解像度で印字することができる。この場合、サーマルヘッドの解像度はより精細な画像を形成可能な黒インク側に合わせて用意する。

以上の方法によって、図５に示す本形態におけるカラー画像Ａを得ることができる。上述したように、いずれの回折格子ＲＧＢも形成されない部分３３には黒インク３４が形成されるので、基材３０の色がそのまま見えることはなくなり、また、黒によって光を吸収するので回折格子ＲＧＢの組合せによって表現される各色も鮮明に表現することができる。

３．第３の形態
本発明の第３の形態におけるカラー画像Ａの画素４０は、図８に示すように、基材４１と、回折格子Ｒ、回折格子Ｇ、及び回折格子Ｂが設けられた回折格子層４２と、黒インクで構成される黒インク層４３とがこの順で積層されて構成される。回折格子層４２の各回折格子ＲＧＢは、画素４０を３等分した領域をそれぞれ埋めるように、すなわち面積率１００％で形成されている。また、黒インク層４３は昇華型転写により形成されたもので黒インクの濃度階調を有している。

図８では、回折格子Ｒ上に設けられた黒インクの濃度が一番低く、回折格子Ｂ上に設けられた黒インクの濃度が一番高い状態を示す。黒インクの濃度によって下に位置する回折格子ＲＧＢに対応する色の輝度が調節される。輝度が調節された色の組合せによって画素４０が表現すべき色が表現される。他の画素も表現すべき色に応じて黒インクの濃度は異なるだけで画素４０と同様の構成である。

次に、第３の形態のカラー画像Ａの形成方法について説明する。本形態における画像形成方法は、まず回折格子形成工程を行い、次に黒インク形成工程を行う。回折格子形成工程では、図９（ａ）に示すように、上記形態と同様の回折格子転写シート２０に、サーマルヘッド４５を押し当てることにより、回折格子形成層１８を基材４１に転写する。本形態では、図９（ｂ）に示すように各画素を３等分した領域のそれぞれに各回折格子ＲＧＢを面積率１００％で転写する。これにより、基材４１は回折格子ＲＧＢによって埋められたことになる。基材４１の色は通常使用する白地のものでもよく、特に限定されない。

黒インク形成工程では、図１０に示すように、上記形態と同様の黒インク転写シート１６にサーマルヘッド４６を押し当て、基材上に形成された回折格子層４２上へ黒インク層１１を昇華転写する。各画素において、表現すべき色に応じた各回折格子ＲＧＢの輝度が決定されるので、基材４１上の各回折格子ＲＧＢが当該輝度になるように、各回折格子ＲＧＢに設ける黒インクの濃度を調節する。

複製したい元画像がある場合は、各画素の色をＲＧＢ分解し、ＲＧＢの各色の輝度を求める。これによって、表示すべき色に応じた各回折格子ＲＧＢの輝度を、画素４０毎に決定することができ、各色が当該決定された輝度になるように、各回折格子ＲＧＢ上に昇華する黒インクの濃度、すなわち量を調節すればよい。

以上の方法によって、図８に示す本形態におけるカラー画像Ａを得ることができる。上述したように、基材４１上全体に回折格子ＲＧＢが形成されるので、基材４１の色がそのまま観察されることはなくなり、また、黒によって光を吸収するので回折格子ＲＧＢの組合せによって表現される各色も鮮明に表現することができる。

本発明は上述した形態に限らず、種々の形態にて実施してよい。本形態では、回折格子Ｒの網点、回折格子Ｇの網点、回折格子Ｂの網点はそれぞれ重ならないように形成したが、重なってもよい。黒インク転写シート１６及び回折格子転写シート２０には、必要に応じて剥離層や接着層、背面滑性層を設けてもよい。

第３の形態における黒インク形成工程では、溶融型転写によって黒インクを転写してもよい。この場合は、各回折格子ＲＧＢの輝度を黒インクによる面積階調によって調整する。また、元画像において輝度が０の画素については、回折格子ＲＧＢを転写しなくてもよい。

本発明の画像表示体であるカラー画像を示す図。第１の形態のカラー画像の断面図。（ａ）は第１の形態において黒インク層が転写されるようすを示す図であり、（ｂ）は基材上に黒インク層が形成されたようすを示す断面図。第１の形態における回折格子形成工程を示す図。第２の形態のカラー画像の断面図。（ａ）は第２の形態において回折格子形成層が転写されるようすを示す図であり、（ｂ）は基材上に回折格子形成層が網点状に形成されたようすを示す断面図。第２の形態における黒インク形成工程を示す図。第３の形態のカラー画像を構成する画素の断面図。（ａ）は第３の形態において回折格子形成層が転写されるようすを示す図であり、（ｂ）は複数の回折格子が形成された画素を示す正面図。第３の形態における黒インク形成工程を示す図。

符号の説明

Ａ画像表示体
１１、３４黒インク層
Ｒ、Ｇ、Ｂ回折格子
１２、３１網点
１６黒インク転写シート
２０回折格子転写シート

Claims

所定の基材上に、特定方向に観察される回折光の色が互いに異なる複数の回折格子のそれぞれが積層された転写シートから前記複数の回折格子のそれぞれを転写すると共に黒インクで構成される黒インク層を形成し、各画素の表現すべき色を前記各回折格子に対応する色の輝度の組合せ及び前記黒インクによって表現するカラー画像を前記基材上に形成する画像形成方法であって、
前記カラー画像の各画素を前記複数の回折格子によって埋めるように、前記各回折格子を前記基材上に形成する回折格子形成工程と、
前記基材上に形成された前記各回折格子において、その回折格子に対応する色の輝度が、前記表現すべき色に応じた輝度になるように、前記黒インクで構成される黒インク層を有する黒インク転写シートを使用して前記黒インク層を前記各回折格子上に形成する回折格子形成工程とを有する、ことを特徴とする画像形成方法。
前記回折格子形成工程では、前記各画素が等分された複数の領域のそれぞれに前記複数の回折格子のそれぞれを面積率１００％で形成することにより、前記各画素を前記複数の回折格子によって埋める、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
前記複数の回折格子は、光の三原色（赤、緑、青）の各色に対応する３つの回折格子である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成方法によって形成された画像表示体。