有田焼の発色メカニズムの解明と新規発色性陶磁器の開発（放射線利用・原子力基盤技術試験研究推進交付金）

吉田秀治・白石敦則・勝木宏昭
本研究は、シンクロトロン光分析を利用して陶磁器の発色メカニズムの解明を目的として行う。
陶磁器発色のメカニズム解明のためには、まず色を正確に数値化する測色技術が要求される。そこで本年度は、有田焼の釉薬や上絵具の発色測色技術において測色に影響を及ぼすと考えられる測定面積、釉薬層の厚みの測定因子について、色差および分光反射率の測定を行いそれらへの影響を検討した。その結果、測定面積が大きくなると分光反射率曲線に大きな変化はないことがわかった。
一方、分光反射率は、釉薬層の厚みが増加すると色差データにおいて、呈色傾向に変化はほとんどないが、彩度には増加傾向があること、また、分光反射率は増大するものの分光反射率曲線の形状はほとんど変化しないことがわかった。
成した。焼成後の釉薬の色差を図 1 に示した。

1. はじめに有田焼をはじめ陶磁器の発色（主に釉薬や上絵具の発色）技術は、江戸時代初期から中期に経験則として確立された。しかし、これらの陶磁器の発色技

表1 試料用青磁釉の組成
釉No.

釉 組 成 （ゼーゲル式）

No.1 0.3（Na2O・K2O） 0.7CaO 0.5Al2O3 5SiO2
No.2 0.3（Na2O・K2O） 0.7CaO 0.5Al2O3 5SiO2+ Fe2O3 1wt％(外割添加）術は、経験を基にしたものであり科学的な検証はほNo.3 0.3（Na2O・K2O） 0.4CaO 0.3MgO 0.5Al2O3 5SiO2+ Fe2O3 1wt％(外割添加）

とんどなされていない。

No.4 0.3（Na2O・K2O） 0.7BaO 0.5Al2O3 5SiO2+ Fe2O3 1wt％(外割添加）

本研究は、陶磁器表面のガラス層（釉薬や上絵）

No.1：無色系 No2：緑系 No.3：黄緑系 No.4:：青緑系についてシンクロトロン光を利用した種々の分析法

7により科学的なガラスの発色メカニズム解明を目的

6No.3として行う。

確立を目的として行った。

3green2る測色技術が要求される。
そこで、本分担研究では、No.20-7-6-5-4-3No.4

本年度は、陶磁器表面のガラスの種々の色につい

red

1No.1

b*

陶磁器表面のガラス（釉薬や上絵具）の測色技術のorange

4yellow-green

本研究の目的達成のためには色を正確に数値化す

測定面積：10φ

5-2-1-101234567-2
blue-green-3-4て測定面積や厚みが測色データ（色差データおよびpurple-5blue

分光反射率データ）に及ぼす影響について検討を行-6-7った。

a*
図1 試料青磁釉（還元焼成）の色差

2. 実験方法

2.1.2 厚み検討用試料陶板

2.1 測色用試料陶板の作成

測色におけるガラス層の厚みが色差および分光反

2.1.1 測定面積検討用試料陶板

射率データに及ぼす影響の検討用試料陶板は、天草測色における測定面積が分光反射率データに及ぼ

撰上陶土を原料とした 900℃焼成素焼き素地に珪灰す影響の検討用試料陶板は、天草撰上陶土を原料と石釉を施釉し、1300℃還元雰囲気で本焼成した陶板

した 900℃焼成の素焼き素地に表 1 で示した 4 種のに、黄系、緑系、紺系および紫系上絵具（鉛系色ガ青磁釉を施釉し 1300℃還元雰囲気で本焼成して作ラス）の転写紙を 1、2 および 3 層重ねて貼付して
1

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780℃で焼成してガラス層の厚みを違え作成した。

80

2.2 測色法70

SQ−2000 同時測光方式分光式色差計により測定面積を 10mmφと 30mmφとし測定した。なお、色差は、L*,a*,b*表色系で、分光反射率は、波長 380nm

分光反射率（％）

色差および分光反射率は、日本電色工業（株）製から 770nm の範囲を 10nm 間隔で測定した。測色

605010φ4030φ30

データは、試料の 5 点を測定してその平均値を測定

20350

値とした。

400450500

550600波長（nm）

650700750800

図4 青磁釉No.3の測定面積による分光反射率曲線の違い

3. 結果と考察

80

3.1 測定面積70

青磁釉の分光反射率曲線を図 2 から図 5 に示した。
これらの図から、No.1 から No.4 の試料青磁釉では、測定面積の変化により長波長側での反射率がわずか

分光反射率（％）

測定面積を 10mmφと 30mmφとしたときの各にずれるものの、分光反射率曲線は平行移動するだ

605010φ4030φ30けで曲線形状にはほとんど影響しないことが明らか

20350となった。

400450500

550600波長（nm）

650

700

750

800

図5 青磁釉No.4の測定面積による分光反射率曲線の違い
80

3.2 ガラス層の厚み
70

分光反射率（％）

ガラス層の厚みを変えた黄系、緑系、紺系および60

紫系ガラスの色差を図６に示した。この図から各色5010φの色差は、厚みの増加に伴い彩度が増加する傾向を

4030φ示した。しかし、呈色においてはガラス層の厚みが変化しても色差はほぼ同呈色を示すことが明らかと30なった。

20350

400

450

500

550
600
波長（nm）

650

700

750

80086μｍ50
黄系

図2 青磁釉No1の測定面積による分光反射率曲線の違い

52μｍ

4027μｍ30

orangeyellow-green
802070green
43μｍ 30μｍ 17μｍ60b*

分光反射率（％）

緑系

10φ

4030φ

red46μｍ0-50

5010-40-30

blue-green-20-100-102030
紫系-2028μｍ 73μｍ
30μｍ
52μｍ

10-30

紺系

4050purple

3078μｍ-4020-50
350

400

450

500

550
600
波長（nm）

650700750

図3 青磁釉No.2の測定面積による分光反射率曲線の違い

800a*
図6 色ガラスの厚みが色差に及ぼす影響2
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70

紫系ガラスの分光反射率曲線を色ごとに図７から図60１０に示した。

50

図 7 から黄系のガラスの分光反射率は、ガラス層の厚みが厚いと、わずかではあるが分光反射率曲線反射率（％）

ガラス層の厚みを変えた黄系、緑系、紺系および680nm

480nm 500nm
390nm

4028μm560nm
3046μm73μm

20の立ち上がりのピークが長波長側へ 20nmシフトす10ることがわかった。これは、黄ガラスの発色はFe2O30で発色させているために、ガラスに不熔な状態の350400

Fe2O3のわずかな赤発色が影響したためと考えられ
70

とんど同様な分光反射率曲線を示し、分光反射率曲60線の立ち上がりのピークも同じ波長にあることが明50

よび紫系のガラスは、各色系の分光反射率曲線の特異的な変曲点は全て一致していることが明らかとな

550
600
波長（nm）

650

700

750

800500nm

750

80017μm
30μm

反射率（％）

図８から図１０に示した濃い発色の緑系、紺系お500

図９ ガラス（紫）の厚みが及ぼす分光反射率への影響る。しかし、52μmと 86μmの厚みのガラス層は、ほらかとなった。

45043μm

4030390nm

20100った。

350

400

これらのことから、ガラスに不熔な発色剤が残存

450

500

550
600
波長（nm）

650

700

図１０ ガラス（緑）の厚みが及ぼす分光反射率への影響する場合を除き、色ガラスの分光反射率曲線はガラス層の厚みには影響を受けにくいと考えられる。

4. まとめ
陶磁器表面のガラスの測色データに及ぼす測定面積および被測定ガラス層の厚みの影響について検討

80580nmを行った。

70600nm

反射率（％）

60

その結果、測定面積は、呈色を知るために重要な50

データである分光反射率曲線にはほとんど影響しな27μm

40いことが明らかとなった。

52μm

3086μm

一方、被測定ガラス層の厚みは、黄系ガラスで得2010られた結果から、ガラス中にガラスマトリックスの0350

400

450

500

550
600
波長（nm）

650700750

800

ス層の厚みが薄い場合は、分光反射率曲線に微量の図７ ガラス（黄）の厚みが及ぼす分光反射率への影響発色成分による光の反射が反映されにくいことがわ

60
720nm

420nm
50740nm

かった。

30μm

また、その他の色ガラスでは厚みに関わらず、分52μm

40
反射率（％）

呈色と異なった微量の発色成分が存在すると、ガラ

78μm
520nm
540nm

30

光反射率曲線は厚みによって反射率が異なるものの、580nm

呈色を示す曲線形状はガラス層厚の影響を受けない20ことがわかった。
100350400450500550600波長（nm）

650700750800

図８ ガラス（群青）の厚みが及ぼす分光反射率への影響

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