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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

プリンターの インクは、どうして 4色や 6色、8色 なの?

3色で足りるはずのプリンターのインクが、なぜ6色にも8色にもなったのか ── 黒、淡い色、グレーの役割

プリンターのインクの色数 ── CMYKのK、淡いインク、グレー、赤・青が足された理由

分野:技術

カラープリンターの インクは、「CMYK」と よばれる ことが あります。さいごの「K」は、くろの かしらもじでは ないと いわれて います[2]。

くろだけでなく、うすい 色や グレーの インクも あるのは、どうして でしょう。かんたんに いうと、3色を まぜても まっくろに ならないので くろを たし(4色)、うすい 色の ざらざらを へらす ために うすい インクを たし(6色)、さらに きれいな グレーや あざやかな 赤・青の ために 色を たした(8色など)のです。インクが ふえて いった わけが わかります。

カラープリンターのインクを表す「CMYK」の最後の文字Kは、黒(black)の頭文字ではなく、印刷の版の名前から来ているとされます[2]。

そもそも、3色で理論上あらゆる色を表現できるとされるなら、黒を別に積む必要はないはずです。答えを先にまとめると、3色を混ぜても真っ黒にならないので黒を足して4色に、薄い色の粒っぽさを減らすために淡いインクを足して6色に、さらに色味のないグレーや鮮やかな赤・青を出すために色を足して8色などになりました。黒が足された理由と、その後に淡い色やグレー、赤や青まで加わっていった理由が分かります。

CMYKのKは、一般にblackの頭文字と思われがちだが、キヤノンの用語集は印刷版の「キープレート(key plate)」の頭文字としている[2]。シアン・マゼンタ・イエローで理論上すべての色が作れるなら、なぜ黒が別に要るのか。要点を先に言えば、実際の3色インクでは完全な黒が出ないので黒を足して4色になり、淡い色の粒状感を抑える淡インクで6色、グレーの色味の偏りを避けるグレーや、色域を広げる赤・青で7〜8色へ増えた。

黒の足し方、淡いインクが粒状感を抑える理由、グレーや赤・青が加わった経緯と、メーカーごとの色数の違いが分かる。

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1. 3色を まぜても、くろに ならない

1. 絵の具を全部まぜても、きれいな黒にはならない

1. シアン・マゼンタ・イエローの混色と、黒が出ない理由

絵の具の 赤と 青と 黄色を ぜんぶ まぜたら、どんな 色に なったでしょう。まっくろでは なく、にごった 色に なった ことが ある人も いるはずです。

プリンターも おなじです。シアン(あおみどり)、マゼンタ(あかむらさき)、イエロー(黄色)の 3色で、りくつの うえでは どんな 色も 作れます。ところが、じっさいに まぜても、かんぜんな くろには なりません[1]。

だから プリンターは、4つ目の インクとして くろを たします。では、この 4つ目は、なぜ「K」と よぶのでしょう。

子どものころ、赤・青・黄色の絵の具を全部まぜて、にごった色になったことはないでしょうか。インクにも、同じことが起こります。

絵の具やインク、フィルターは、光を吸収する性質があります。重ねるほど暗くなるので、これを減法混色といいます。たとえばマゼンタとイエローが重なると、赤に近い色になります[3]。シアン・マゼンタ・イエローを混ぜれば、理論上はあらゆる色を表現できるとされます。ところが、実際のインクでは再現に限界があり、実際に混ぜても、完全な黒にはなりません[1]。

キヤノンの用語集も、商業印刷ではこの3色にKを足したCMYKを使うのは、3色だけでは濁った黒になるからだと説明しています[2]。黒は、3色を混ぜても代わりにならない色なのです。それなら、この足された1色は、なぜKと呼ばれるのでしょうか。

絵の具を何色も混ぜると濁ることは、よく知られている。インクも同じで、シアン・マゼンタ・イエローの3色を混ぜれば理論上は任意の色を表現できるとされるが、実際のインクでは再現に限界があり、完全な黒にならない[1]。

原因は、減法混色の性質にある。絵の具・インク・フィルターは光を吸収する物体色で、重ねるほど吸収が増え、暗くなる。マゼンタとイエローが重なれば赤になる、という具合に、重ねた結果の色は色材ごとの吸収の仕方で決まる[3]。理論上の「全部の光を吸収した状態」を、実在のインクの組み合わせでは作りきれないということだ。

そのため商業印刷では、3色にKを足したCMYKを使う。3色だけでは濁った黒になるからだと、キヤノンの用語集は説明する[2]。家庭用のインクジェットプリンターも、黒を4つ目のインクとして加える考え方は同じである[1]。では、この足された1色が「K」と呼ばれるのは、なぜか。

2. 「K」は、くろの かしらもじでは ない?

2. 「K」は黒(black)の頭文字ではないとされる

2. Kの由来 ── 「キープレート(key plate)」という印刷版の名前

くろは えいごで「ブラック」です。だから Bだと おもいますよね。でも、Kです。

キヤノンの ことばの せつめいでは、Kは「キープレート」という 印刷いんさつの版ばんの 名前の かしらもじ だと されます[2]。キープレートは、色の ばしょを あわせる ときの めじるしに なる 版ばん だと いわれます。

ことばの おこりは、すこし ふしぎです。くろいインクは、印刷いんさつの げんばで 大事な やくめを もって いたのです。

黒は英語でblackなので、頭文字ならBになりそうです。ところがCMYKの最後はKです。

キヤノンの用語集は、Kは黒の頭文字ではなく、印刷の版の一つである「キープレート(key plate)」の頭文字だと説明しています[2]。キープレートは、ほかの色を重ねるときの位置合わせの基準になる版、とされます。

ただしKの由来には別の説明もあります。キヤノン キッズ・サイエンスは、blackの頭文字Bだと青(blue)と紛らわしいので、黒(kuro)のKにした、と説明しています[1]。

黒が基準の役を担うなら、黒インクには、きれいな黒であること以外にも求められることがありそうです。実は、同じ「黒」でも、使い分けられています。

CMYKのKについて、キヤノンの用語集は、黒(black)の頭文字ではなく、印刷版の「キープレート(key plate)」の頭文字だとする[2]。キープレートは、色を重ねて刷るときに位置合わせの基準になる版、という説明が付く。

一方、キヤノン キッズ・サイエンスは、blackの頭文字Bだとblue(青)と紛らわしいため、黒(kuro)のKにしたと説明する[1]。同じキヤノンの資料でも説明が分かれており、Kの由来は一つに決めきれない。

この一件から分かるのは、CMYKの4文字が、単なる色名の頭文字の並びではなく、印刷の工程用語を含んでいることである。黒は、色の1つであると同時に、印刷では基準になる版を担ってきた。そう考えると、プリンターの黒インクに特別な性能が求められるのも不思議ではない。実際、黒には2種類があり、用途で使い分けられている。

3. くろインクが 2しゅるい ある?

3. 写真用の黒と、文字用の黒 ── 染料と顔料のちがい

3. 染料ブラックと顔料ブラック ── 同じ「黒」を2種類持つ理由

プリンターの インクには、染料せんりょうと顔料がんりょうという 2つの なかまが あります。

染料せんりょうは、いろの もとが 水に とけて います。紙に しみこむので、写真は あざやかですが、水に よわく、色が うすく なりやすい と いわれます[5]。

顔料がんりょうは、いろの もとが とけずに、小さな つぶで うかんで います。水に つよく、色が うすく なりにくい と いわれます[5]。

キヤノンは、くろの インクも 2しゅるい つかいわけます。もじを きれいに 出す 顔料がんりょうの くろ と、写真に むいた 染料せんりょうの くろ です[4]。

インクの色の元になる「色材」には、染料と顔料という2つの種類があります。

染料は、色材が液体に溶けているインクです。紙の繊維にしみこむので、写真の発色は鮮やかですが、水に弱く、時間がたつと色が薄くなりやすい傾向があります。顔料は、色材が溶けずに小さな粒子で浮いているインクで、耐水性があり、退色しにくいとされます[5]。

キヤノンは、黒インクにもこの2種類を用意しています。染料ブラックは、複数の染料を混ぜて色味を中立に近づけ、黒さを高めた写真向けです。顔料ブラックは、粒子の表面を処理して光の反射を抑え、普通紙の文字をにじまずくっきり印刷するためのものです[4]。

たとえばキヤノンのPIXUS TS8530は、写真に強い染料インクと文字に強い顔料インクを組み合わせた6色構成だと案内されています[10]。同じ「黒」でも、写真の黒と文字の黒では、求められる仕事がちがうのです。

では、黒がこれだけ工夫されているのに、肌色や空の薄い青のような「薄い色」は、どう作られているのでしょうか。

インクの色材には、染料と顔料の2種類がある。キヤノンの用語集によれば、顔料インクは色材が完全には溶けず、小さな粒子で浮いた状態で、耐水性があって退色しにくい。染料インクは色材が溶けて紙にしみこみ、写真は鮮やかだが、水に弱く退色しやすい傾向がある[5]。

この違いが、黒の使い分けにつながる。キヤノンの純正インクの説明では、染料ブラックは複数の染料を混ぜて色味を中立に近づけ、黒さを高めた写真向け。顔料ブラックは、粒子の表面を処理して光の反射を抑え、普通紙の文字をにじませずに印刷するためのものだ[4]。文字は紙の表面にくっきり残すこと、写真は階調と黒の深さを出すことが、それぞれ優先される。

PIXUS TS8530は、写真向けの染料インクと文字向けの顔料インクを組み合わせた6色構成の例だ[10]。ただしこれはキヤノンの一機種の例であり、すべてのプリンターの黒がこの方式とは限らない。

黒の工夫は、濃い色の話だった。逆に、薄い色には別の難しさがある。

4. うすい 色は、どうして つぶつぶに みえるの?

4. 肌色のような薄い色は、ドットがまばらで粒に見える

4. インクジェットの階調表現 ── ドットの密度と粒状感

プリンターは、とても 小さな 点(ドット)を ならべて 絵を つくります。こい 色の ところは 点を たくさん、うすい 色の ところは 点を すこしだけ うちます。

うすい 色だと、点が まばらに なります。すると、点が 1つ 1つ 見えて、ざらざらした 感じに なる ことが あります[6]。はだの 色や、空の うすい 青のような ところで 目立ちます。

ためしに、えんぴつで 紙に 点を ちらして みましょう。点が すくないと、1つずつ 見えますね。プリンターの 点は もっと 小さいのですが、考え方は にて います。ただし 点の 大きさや 打ち方は、きかいに よって ちがいます。

インクジェットプリンターは、色の濃さを「ドットの密度」で表します。濃い色の部分はドットを密に、薄い色の部分はドットをまばらに打つのです。

ここに問題が出ます。エプソンの英語の技術解説によると、薄い色の階調をドットの密度だけで作ろうとすると、散らばったドットの模様が見えてしまい、ざらついた感じになることがあります[6]。肌色や、空の薄い青のように、薄い色が広く続くところで目立つ問題です。

身近な例でいえば、鉛筆で紙に点を打つ場面を思い浮かべてください。点が少ないと、1つ1つが見分けられます。プリンターのドットは、肉眼ではほとんど見えない大きさですが、薄い色ではそれが「粒」として感じられることがあります。ただし、見えやすさはドットの大きさや機種で変わります。

ドットを減らして薄くする方法の限界が、ここにあります。そこでエプソンが考えたのは、インクの方を薄くするという発想でした。

インクジェットは、ドットの密度で色の濃さを表す。濃い部分はドットを密に、薄い部分はまばらに打つ。ところが、薄い色ではドットが散らばって見え、粒状感が出る。エプソンの技術解説(英語)は、薄い階調をドットの密度だけで表そうとすると、散らばったドットのパターンが見えてざらつきが残ると説明する[6]。

肌色や淡い空のような、薄い色が広く連続する部分で、この問題は目立つ。濃い色なら、ドット同士が近いためにつながって見え、粒は気にならない。つまり、「ドットを減らして色を薄くする」方法には、人間の目で粒が見え始める限界がある。

ただし、この見え方はドットの大きさ、紙、機種で変わる。エプソンの記述はあくまで同社の技術説明であり、ほかのメーカーが同じ手法を使うとは限らない。

では、その限界をどう越えたのか。ドットの数を増やして濃さを保ちつつ、インクそのものを薄くする方法が登場した。

5. 「うすい インク」を たすと 6色に なった

5. 4色から6色へ ── 淡いインクを足した6色機

5. 6色インクの登場 ── 1996年のPM-700Cと、淡インクの6色機

うすい 色の ざらざらを へらす ほうほう、「うすい インク」を つかう ことです。エプソンは、うすい シアンと うすい マゼンタを たして、この もんだいを かいけつした と せつめいします[6]。

1996年10月、エプソンは 6色インクの プリンター「PM-700C」を はっぴょうしました。「いままでより 2色 多い 6色」で、写真に ちかい 印刷いんさつが できる と つたえられました[7]。

のちの エプソンの 6色の きかいは、くろ、シアン、マゼンタ、イエロー、うすい シアン、うすい マゼンタ の 6色 でした[8]。うすい インクを たしたぶん、点の 数を ふやせます。

薄い色のざらつきをなくす方法は、薄いインクを用意することでした。エプソンの技術解説は、淡いライトシアンとライトマゼンタを足して、この問題を解決したと説明しています[6]。

日本では、1996年10月22日、エプソンが6色インクのカラーインクジェットプリンターPM-700Cを発表しました。標準価格は59,800円で、11月下旬の発売です。「従来より2色を追加した6色インク」で、「銀塩写真並の印刷が可能」と報じられています[7]。

このときの追加2色の内訳は、当時の記事には書かれていません。ただ、2003年にエプソンが出したPM-G800やG700などの6色機は、ブラック・シアン・マゼンタ・イエロー・ライトシアン・ライトマゼンタの6色独立インクタンクとされています[8]。インクの数が増えて、薄い色を薄いインクで作れるようになった、という流れが見えます。

淡いインクを足したのは、薄い色の粒を目立たなくするためでした。では、さらに色が足されていくのは、何のためでしょうか。

薄い色の粒状感への答えは、淡いインクの追加だった。エプソンの技術解説は、ライトシアンとライトマゼンタを足すことで、ドットの密度だけで階調を作る際のざらつきを抑えたと説明する[6]。

国内で6色化が報じられたのは、1996年10月22日のPM-700C発表である。標準価格は59,800円、発売は11月下旬で、「従来より2色を追加した6色インク」で「銀塩写真並の印刷が可能」とされた[7]。ただし、この記事に追加2色の内訳は書かれていないため、PM-700Cがライトシアンとライトマゼンタだったかは、この資料からは言えない。

後の機種では、2003年のPM-G800・G700が、ブラック・シアン・マゼンタ・イエロー・ライトシアン・ライトマゼンタの6色独立インクタンクを採用している[8]。淡インクを加えた6色構成が、製品として定着していたことが分かる。

淡いインクは、薄い色の粒を隠すための追加だった。では、その次に足される色は、どんな問題を解くためなのか。

6. グレーや 赤や 青まで ふえたのは なぜ?

6. グレー、赤、青 ── メーカーごとに足した色がちがう

6. グレーインク、レッド・ブルー ── 足される色は、解きたい問題で変わる

6色の つぎは、グレーや 赤、青 です。

カラーの インクを かさねて 作った グレーは、赤みや 青みが つくことが あります。キヤノンの いくつかの きかいは、グレーの インクを つかって、きれいな グレーを だします[4]。

エプソンは 8色の きかい「PX-G900」で、赤と 青の インクを くわえました[8]。キヤノンの「PIXUS 990i」は、6色に 赤を くわえた 7色 でした[9]。

メーカーに よって、たす 色が ちがいます。

黒と淡い色に加えて、さらに色が足される場合があります。

1つはグレーです。シアン・マゼンタ・イエローを組み合わせて作ったグレーは、赤み・青み・黄みを帯びてしまうことがあります。そこでキヤノンの一部の機種は、グレーのインクを使って、安定したグレーとなめらかなグラデーションを得ています[4]。

もう1つは、色の鮮やかさです。エプソンの8色機PX-G900は、レッドとブルーのインクを加えて、より鮮やかな写真印刷をねらったものとされます[8]。一方、キヤノンのPIXUS 990iは、6色をベースに赤を足した7色のインク方式で、各色768ノズルでした[9]。

エプソンは赤と青、キヤノンは赤、とそれぞれ足した色が異なります。同じ「色数」でも、中身は同じではないのです。ここまで来ると、自分の家のプリンターのインクが気になってきませんか。

黒と淡インクの次に足されたのは、グレーや原色系のインクである。キヤノンの説明では、シアン・マゼンタ・イエローを組み合わせて作ったグレーは、赤み・青み・黄みを帯びてしまうことがある。そこで一部の機種は、グレーインクを使って、安定したグレーとなめらかなグラデーションを得る[4]。つまりグレーインクは、濃淡を滑らかにつなぐために、色味の偏りを避ける役割を持つ。

もう一方は、色域の拡大である。PC Watchによれば、エプソンの8色機PX-G900は、レッドとブルーのインクを加えて、より鮮やかな写真印刷を目指した[8]。同じ時期のITmediaの記事では、キヤノンのPIXUS 990iは6色に赤を加えた7色方式で、各色768ノズルである[9]。

注意したいのは、これらが各社の機種の例であって、色数の増え方に唯一の決まった順番があるわけではない点だ。足す色も数も、メーカーが解きたい問題(粒状感、グレーの色味、鮮やかさ)で選んでいる。

色数は機種ごとに違うので、手元の機種の仕様やインクのラベルで確かめられる。

7. おうちの プリンターは、なん色?

7. 家のプリンターのインクを数えて、役割を当てる

7. 手元の機種で確かめる ── ラベル・型番・仕様ページの読み方

おうちの プリンターの インクの ラベルを 見て みましょう。おうちの人と いっしょに、ふたを あけて 見る だけで だいじょうぶです。インクは 手を よごす ことが あるので、とりだす ときは おうちの人に まかせて ください。

数えるのは、色の 数です。くろは あるかな。うすい 色の 名前は あるかな。グレーや 赤は あるかな。

見つけた 色が、この 話の どの わけに あてはまるか、かんがえて みましょう。

家にプリンターがあれば、インクのラベルや取扱説明書を見てみましょう。大人と一緒にふたを開けて、色の名前を読むだけで十分です。インクは手や服につくと落ちにくいので、カートリッジを取り出すときは大人にお願いしてください。

見るポイントは3つです。①黒は何種類あるか(染料と顔料の2種類をそなえた機種もあります)。②「ライト」や「淡」のつく色があるか。③グレー、レッド、ブルーなどの足された色があるか。見つけた色が、この記事のどの理由に当たるか、予想してみてください。

型番がわかれば、メーカーの公式ページで色数を確かめられます。ここで紹介した資料のうち、キヤノンの「純正インクの特長」[4]は、黒やグレーの役割が日本語で読めます。

家庭用プリンターのインクのラベルや型番は、色数の確認に使える。カートリッジの色名を読み、黒が1種類か2種類か、「ライト」「淡」のつく色があるか、グレーやレッド・ブルーが含まれるかを数える。結果は、機種によって異なるはずだ。

そのうえで型番をメーカーの公式ページで調べると、色数とインクの構成が確認できる。キヤノンのPIXUS TS8530のページ[10]のように、染料と顔料の組み合わせを明記している機種もあれば、色数だけを書く機種もある。

資料の読み方としては、次の点が参考になる。①キヤノンの純正インクの特長[4]は、黒とグレーの役割を日本語で説明している。②PC Watchの1996年・2003年の記事[7][8]は、当時の製品発表の流れが分かる。なお、インクの取り出しは取扱説明書に従い、手や衣類を汚さないよう注意する。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

出典について:メーカーの説明、用語集、製品発表を伝える記事を使った。何に使ったかは、それぞれの項目の最後に書いている。

  1. キヤノン キッズ・サイエンスの不思議「カラープリンター」。https://global.canon/ja/technology/kids/mystery/m_04_04.html (3色を混ぜても完全な黒にならないことについて)
  2. キヤノン 用語集「CMYK」。https://personal.canon.jp/articles/beginner/glossary/cmyk (CMYKとKの由来について)
  3. 武蔵野美術大学 美術・デザイン用語集「減法混色」。https://art-design-glossary.musabi.ac.jp/?p=2429 (絵の具やインクの色の重なり方について)
  4. キヤノン 純正インクの特長。https://personal.canon.jp/product/supply/feature/pureink (染料ブラックと顔料ブラック、グレーインクについて。メーカーの説明)
  5. キヤノン 用語集「顔料インク」。https://personal.canon.jp/articles/beginner/glossary/ganryoink (顔料インクと染料インクのちがいについて)
  6. Epson Australia「Photo Reproduction Quality」。https://www.epson.com.au/News/technologynews/story_57.asp (ドットの密度と淡インクについて。英語、メーカーの技術説明)
  7. PC Watch「エプソン新製品」(1996年10月22日)。https://pc.watch.impress.co.jp/docs/article/961022/kepsnpr.htm (PM-700Cの6色インクについて。ニュース記事)
  8. PC Watch「エプソン新製品」(2003年9月25日)。https://pc.watch.impress.co.jp/docs/2003/0925/epson2.htm (6色機と8色機PX-G900の構成について。ニュース記事)
  9. ITmedia「キヤノンPIXUS」(2003年10月16日)。https://www.itmedia.co.jp/products/0310/16/printer.html (PIXUS 990iの7色方式について。ニュース記事)
  10. キヤノン PIXUS TS8530。https://personal.canon.jp/product/printer/pixus/lineup/ts8530/feature/beautyprint (染料と顔料を組み合わせた6色構成について。メーカーの説明)

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