JP2002226735A - 塗料液のコンピュータ調色方法とこの方法を用いた塗料の製造方法 - Google Patents
塗料液のコンピュータ調色方法とこの方法を用いた塗料の製造方法Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 目標とする色彩又は色彩と光輝感を得るため
の着色材の適切な配合、或は着色材と光輝材の適切な配
合を、調整した塗料液の状態のままで測色して、調整塗
料を塗板化することなく容易且つ正確に調整配合比を算
出するコンピュータを用いた調色方法とこの方法を用い
た塗料の製造方法。 【解決手段】 着色材及び光輝材の容積配合比を変化さ
せた塗料液を液体のまま塗料液測色手段により予め液色
を測定したデータをコンピュータのメモリ上に記憶せし
めておく一方、メタリック・パール系塗料を調色する際
に、目標色に対して配合比を調整した２以上の塗料液
を、塗料液測色手段でそれぞれの液色を測定し、この測
定データと前記メモリ上のデータを用いて着色材及び光
輝材の配合比の違いにより生ずる色彩値の変化を加味し
て再現色を予測計算することにより、着色材と光輝材の
適切な配合比を計算により求める。
の着色材の適切な配合、或は着色材と光輝材の適切な配
合を、調整した塗料液の状態のままで測色して、調整塗
料を塗板化することなく容易且つ正確に調整配合比を算
出するコンピュータを用いた調色方法とこの方法を用い
た塗料の製造方法。 【解決手段】 着色材及び光輝材の容積配合比を変化さ
せた塗料液を液体のまま塗料液測色手段により予め液色
を測定したデータをコンピュータのメモリ上に記憶せし
めておく一方、メタリック・パール系塗料を調色する際
に、目標色に対して配合比を調整した２以上の塗料液
を、塗料液測色手段でそれぞれの液色を測定し、この測
定データと前記メモリ上のデータを用いて着色材及び光
輝材の配合比の違いにより生ずる色彩値の変化を加味し
て再現色を予測計算することにより、着色材と光輝材の
適切な配合比を計算により求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は塗料を製造する際の調色
方法に関する。具体的には、メタリック・パール系塗料
（本明細書において、メタリック・パール系塗料とは、
一般的なメタリック塗料とこれにさらにマイカ顔料など
の真珠光沢を発現する光輝材を含んでいるメタリック・
パール系塗料の両方を意味するものとする）において
は、目標色（見本色ともいう）と同一色でかつ同一光輝
感となる複数の着色材と１または複数からなる光輝材の
配合を、また、ソリッド系塗料においては、目標色と同
一色となる着色材の配合を、コンピュータ処理により算
出し、塗料を製造する際の色の調整手段を合理化する方
法に関する。
方法に関する。具体的には、メタリック・パール系塗料
（本明細書において、メタリック・パール系塗料とは、
一般的なメタリック塗料とこれにさらにマイカ顔料など
の真珠光沢を発現する光輝材を含んでいるメタリック・
パール系塗料の両方を意味するものとする）において
は、目標色（見本色ともいう）と同一色でかつ同一光輝
感となる複数の着色材と１または複数からなる光輝材の
配合を、また、ソリッド系塗料においては、目標色と同
一色となる着色材の配合を、コンピュータ処理により算
出し、塗料を製造する際の色の調整手段を合理化する方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】塗料の調色に際しては、目標とする色彩
を合理的に再現させる必要がある。このため、従来のコ
ンピュータ・カラーマッチング（コンピュータ調色とも
いう）システムでは、基礎データ用の試料塗板の分光反
射率を測定し、基礎データとなる試料塗板の分光反射率
を得る一方、着色に供する複数の着色材をある配合で混
合した調整する色（以下、調整色という）の予測反射率
を、クベルカ・ムンクの光学濃度式を用いて、前記反射
率から可視光領域の吸収係数と散乱係数を計算し、着色
材を所定配合で混合した場合の分光反射率を予測計算
し、調整色の予測反射率と前記見本色の反射率とを比較
することにより、調整色が見本色に色彩として一致する
ように着色材の配合を計算する方法が広く利用されてい
る。この比較において、見本色と調整色の差が所定以上
であれば、その差が所定内に納まるまで調整色に用いる
着色材の配合を変更している。そして、前記の差が所定
内に納まれば、その配合比を前記見本色を目標色とする
色の求める配合値としている。
を合理的に再現させる必要がある。このため、従来のコ
ンピュータ・カラーマッチング（コンピュータ調色とも
いう）システムでは、基礎データ用の試料塗板の分光反
射率を測定し、基礎データとなる試料塗板の分光反射率
を得る一方、着色に供する複数の着色材をある配合で混
合した調整する色（以下、調整色という）の予測反射率
を、クベルカ・ムンクの光学濃度式を用いて、前記反射
率から可視光領域の吸収係数と散乱係数を計算し、着色
材を所定配合で混合した場合の分光反射率を予測計算
し、調整色の予測反射率と前記見本色の反射率とを比較
することにより、調整色が見本色に色彩として一致する
ように着色材の配合を計算する方法が広く利用されてい
る。この比較において、見本色と調整色の差が所定以上
であれば、その差が所定内に納まるまで調整色に用いる
着色材の配合を変更している。そして、前記の差が所定
内に納まれば、その配合比を前記見本色を目標色とする
色の求める配合値としている。
【０００３】上記の塗料のコンピュータ・カラーマッチ
ングにおいて、基礎データを得るサンプルたる試料塗板
には、目標色に合致せしめる調色着色材として供される
有彩色着色材と、目標色に合致せしめる調色着色材とし
て同時に組み合わせて使用される白顔料または光輝材と
を組み合わせた配合サンプルを用い、このサンプルを有
彩色着色材の白顔料または光輝材に対する発色性を表す
データを得る試料として利用している。
ングにおいて、基礎データを得るサンプルたる試料塗板
には、目標色に合致せしめる調色着色材として供される
有彩色着色材と、目標色に合致せしめる調色着色材とし
て同時に組み合わせて使用される白顔料または光輝材と
を組み合わせた配合サンプルを用い、このサンプルを有
彩色着色材の白顔料または光輝材に対する発色性を表す
データを得る試料として利用している。
【０００４】即ち、複数の有彩色着色材と白顔料または
光輝材とを混合させた際の反射率を予測計算するため
に、予め測定した基礎データの分光反射率をクベルカ・
ムンクの式を用いた塗膜である着色層の吸収係数Ｋと散
乱係数Ｓの比で表される光学濃度Ｋ／Ｓに変換し、ダン
カンの混色理論式である２定数法により混合時の光学濃
度Ｋ／Ｓを求め、更にこれを反射率に変換することによ
り、予測反射率を計算により求めているのである。
光輝材とを混合させた際の反射率を予測計算するため
に、予め測定した基礎データの分光反射率をクベルカ・
ムンクの式を用いた塗膜である着色層の吸収係数Ｋと散
乱係数Ｓの比で表される光学濃度Ｋ／Ｓに変換し、ダン
カンの混色理論式である２定数法により混合時の光学濃
度Ｋ／Ｓを求め、更にこれを反射率に変換することによ
り、予測反射率を計算により求めているのである。
【０００５】この際、より予測精度を向上させるため
に、塗料を形成する樹脂層と空気層の界面に生じる内部
鏡面反射や屈折率差による、分光反射率の測定に対する
影響を補正するサンダーソンの式を用いて理想状態の反
射率に変換してから、混色計算を行っている。また、着
色材の配合を目標色に合致させるために、着色材の配合
比を調整する方法には、ニュートン・ラプソン法による
反復計算が用いられ、更に、目標反射率と予測反射率の
色彩一致性を評価する際には、反射率から計算される色
彩値ＸＹＺ、Ｌ＊ａ＊ｂ＊等を利用し、目標値と予測値
の差を評価しつつニュートン・ラプソン法にて収束計算
を行うメタメリック法や、目標反射率と予測反射率の差
の２乗和を評価しつつ収束計算を行うアイソメリック法
が用いられている。
に、塗料を形成する樹脂層と空気層の界面に生じる内部
鏡面反射や屈折率差による、分光反射率の測定に対する
影響を補正するサンダーソンの式を用いて理想状態の反
射率に変換してから、混色計算を行っている。また、着
色材の配合を目標色に合致させるために、着色材の配合
比を調整する方法には、ニュートン・ラプソン法による
反復計算が用いられ、更に、目標反射率と予測反射率の
色彩一致性を評価する際には、反射率から計算される色
彩値ＸＹＺ、Ｌ＊ａ＊ｂ＊等を利用し、目標値と予測値
の差を評価しつつニュートン・ラプソン法にて収束計算
を行うメタメリック法や、目標反射率と予測反射率の差
の２乗和を評価しつつ収束計算を行うアイソメリック法
が用いられている。
【０００６】従来技術では、上述した手法によるコンピ
ュータ・カラー・マッチングシステムを用いて目標色に
合致する着色材の配合を、一定塗膜厚、一定下地色その
他一定の塗布条件といったある特定の条件下での計算を
行う。次に、このようにして得られた配合比に従って実
際の塗料を調整し、この調整塗料による着色サンプルを
所望する条件に従って塗板を作成し、引き続き、塗板に
作成された着色サンプルと目標サンプルとの色彩を比較
し、メタリック・パール系塗料では前記色彩の比較に加
えて着色サンプルの光輝感と所望する光輝感とを比較し
ている。この比較において、色彩が十分に合致していな
い場合、メタリック・パール系塗料では前記色彩に加え
て光輝感が十分に合致していない場合には、再度、修正
のために上記のコンピュータ・カラーマッチング操作を
行うか、或は、十分に合致していない着色材の配合をす
る操作を行い、メタリック・パール系の塗料では着色材
の配合に加えて光輝材の配合を、目視と経験に基づき判
断し、経験則によって修正を加える操作を行って調整を
している。前記の調整操作は、目標色と所望する光輝感
に十分合致するまで繰り返す。
ュータ・カラー・マッチングシステムを用いて目標色に
合致する着色材の配合を、一定塗膜厚、一定下地色その
他一定の塗布条件といったある特定の条件下での計算を
行う。次に、このようにして得られた配合比に従って実
際の塗料を調整し、この調整塗料による着色サンプルを
所望する条件に従って塗板を作成し、引き続き、塗板に
作成された着色サンプルと目標サンプルとの色彩を比較
し、メタリック・パール系塗料では前記色彩の比較に加
えて着色サンプルの光輝感と所望する光輝感とを比較し
ている。この比較において、色彩が十分に合致していな
い場合、メタリック・パール系塗料では前記色彩に加え
て光輝感が十分に合致していない場合には、再度、修正
のために上記のコンピュータ・カラーマッチング操作を
行うか、或は、十分に合致していない着色材の配合をす
る操作を行い、メタリック・パール系の塗料では着色材
の配合に加えて光輝材の配合を、目視と経験に基づき判
断し、経験則によって修正を加える操作を行って調整を
している。前記の調整操作は、目標色と所望する光輝感
に十分合致するまで繰り返す。
【０００７】上述した従来方法では、塗料製造工程にお
いて調整中の塗料液を特定の条件下で塗板化し、この色
彩値を測定することに基づいて、何度かコンピュータ・
カラーマッチングをやり直したり、目視と経験に基づい
た試行を繰り返す必要があった。しかし、このような手
法では、所望の色彩、或は、その色彩と光輝感を得るた
めに、その度に調整した塗料の塗板を作成するため、再
現性の影響を受け易く、また、度々の塗板作成に際して
は多大な労力と時間を費やし、更に塗板を作成するため
に専用の設備を必要とするといった問題があった。
いて調整中の塗料液を特定の条件下で塗板化し、この色
彩値を測定することに基づいて、何度かコンピュータ・
カラーマッチングをやり直したり、目視と経験に基づい
た試行を繰り返す必要があった。しかし、このような手
法では、所望の色彩、或は、その色彩と光輝感を得るた
めに、その度に調整した塗料の塗板を作成するため、再
現性の影響を受け易く、また、度々の塗板作成に際して
は多大な労力と時間を費やし、更に塗板を作成するため
に専用の設備を必要とするといった問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、上述した
従来手法に起因した様々な問題点に鑑み、目標とする色
彩、或は、色彩と光輝感を得るための着色材の適切な配
合、或は、着色材と光輝材の適切な配合を、調整した塗
料液の状態のままで測色することにより、調整塗料を塗
板化することなく、容易且つ正確に調整配合比を算出す
るコンピュータを用いた調色方法とこの方法を用いた塗
料の製造方法を提供することを課題とする。
従来手法に起因した様々な問題点に鑑み、目標とする色
彩、或は、色彩と光輝感を得るための着色材の適切な配
合、或は、着色材と光輝材の適切な配合を、調整した塗
料液の状態のままで測色することにより、調整塗料を塗
板化することなく、容易且つ正確に調整配合比を算出す
るコンピュータを用いた調色方法とこの方法を用いた塗
料の製造方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明調色方法の構成は、メタリ
ック・パール系塗料においては複数の着色材と光輝材か
ら構成される塗料を調色するとき、また、ソリッド系塗
料においては複数の着色材から構成される塗料を調色す
るとき、目標色又は目標色とその光輝感に合致させる着
色材や光輝材の配合比をコンピュータ計算により求める
に当り、調整色として配合した塗料液を、塗料液測色手
段によって前記塗料を塗板化することなく測色し、この
測色データと前記目標色の基礎データに基づいて着色材
の配合比又は着色材と光輝材の配合比をコンピュータ計
算により求めることを第一の特徴とし、前記で求められ
た配合比に調整された塗料液のその状態での分光反射率
が予め設定された目標色の分光反射率の許容範囲にある
か否かの判定を自動的に行なうことを第二の特徴とする
ものである。
を目的としてなされた本発明調色方法の構成は、メタリ
ック・パール系塗料においては複数の着色材と光輝材か
ら構成される塗料を調色するとき、また、ソリッド系塗
料においては複数の着色材から構成される塗料を調色す
るとき、目標色又は目標色とその光輝感に合致させる着
色材や光輝材の配合比をコンピュータ計算により求める
に当り、調整色として配合した塗料液を、塗料液測色手
段によって前記塗料を塗板化することなく測色し、この
測色データと前記目標色の基礎データに基づいて着色材
の配合比又は着色材と光輝材の配合比をコンピュータ計
算により求めることを第一の特徴とし、前記で求められ
た配合比に調整された塗料液のその状態での分光反射率
が予め設定された目標色の分光反射率の許容範囲にある
か否かの判定を自動的に行なうことを第二の特徴とする
ものである。
【００１０】上記の調色方法に用いる塗料液を液体のま
ま分光測色する手段としては、例えば特許出願（特願平
11-224833号、発明の名称「液体測色方法及びその装
置」）に提案された装置を始めとして、適宜形式の塗料
液の分光測色装置を使用することができる。具体例とし
ては、測色すべき塗料液を、積分球光源の上に設定した
測定部位に、連続的に供給するようにしておき、前記測
定部位での塗料液の反射光を、当該積分球上に設定した
受光部において測定し、分光解析して測色データを得る
測色手段を用いる。
ま分光測色する手段としては、例えば特許出願（特願平
11-224833号、発明の名称「液体測色方法及びその装
置」）に提案された装置を始めとして、適宜形式の塗料
液の分光測色装置を使用することができる。具体例とし
ては、測色すべき塗料液を、積分球光源の上に設定した
測定部位に、連続的に供給するようにしておき、前記測
定部位での塗料液の反射光を、当該積分球上に設定した
受光部において測定し、分光解析して測色データを得る
測色手段を用いる。
【００１１】この測色手段を装置化したものについて、
さらに具体的に図１を参照して以下に説明する。即ち、
この装置は、塗料を充填するガラス製のセルCe、上記セ
ルCe内の塗料液PaをポンプPuにより吐出循環させる循環
ユニットCu、および、光源部Leと受光部Reとを持つ積分
球Inを有する測色ユニットMuを備えており、上記吐出循
環させるユニットCuによって、上記積分球Inに接してい
る上記セルCeの測定部位mpにおける塗料液Paを連続して
更新しながら、測色を行うものである。ここで、吐出は
セルCeの測定部位mpを含む面に対して行われる。また、
上記吐出循環させるユニットはポンプPu（例えば、チュ
ーブポンプ）を備えている。更に、塗料液PaのセルCeへ
の充填やセルCeの洗浄などが自動化されるように設計さ
れているものでもよい。
さらに具体的に図１を参照して以下に説明する。即ち、
この装置は、塗料を充填するガラス製のセルCe、上記セ
ルCe内の塗料液PaをポンプPuにより吐出循環させる循環
ユニットCu、および、光源部Leと受光部Reとを持つ積分
球Inを有する測色ユニットMuを備えており、上記吐出循
環させるユニットCuによって、上記積分球Inに接してい
る上記セルCeの測定部位mpにおける塗料液Paを連続して
更新しながら、測色を行うものである。ここで、吐出は
セルCeの測定部位mpを含む面に対して行われる。また、
上記吐出循環させるユニットはポンプPu（例えば、チュ
ーブポンプ）を備えている。更に、塗料液PaのセルCeへ
の充填やセルCeの洗浄などが自動化されるように設計さ
れているものでもよい。
【００１２】上記構成により、本発明方法では塗板を作
成しないのでその再現性の影響を受けることなく目標色
を得るための正確な調整配合比を得ることが可能にな
り、塗板化するための労力や時間を大幅に削減できる。
これの利点は塗料の製造工程の合理化、短納期化、製造
コスト削減に寄与する。また、本発明方法により調整配
合の計算精度を向上させることができるので、従来手法
による場合のように多数の調整用塗料を製造する必要が
なくなる。更には、塗板の作成設備が不用となり、費用
の節約、塗料工場のレイアウトの合理化も可能となる。
加えて、相当種類の塗料を製造する工場では、カラーマ
ッチング装置により調色の合理化を実現する際、塗料の
種類数に応じた基礎データを準備する必要があるが、こ
のデータ作成には多大な労力を必要とし、また、基礎デ
ータの作成負荷が大きいことに起因して、カラーマッチ
ング装置による調色が実現できない場合もあった。
成しないのでその再現性の影響を受けることなく目標色
を得るための正確な調整配合比を得ることが可能にな
り、塗板化するための労力や時間を大幅に削減できる。
これの利点は塗料の製造工程の合理化、短納期化、製造
コスト削減に寄与する。また、本発明方法により調整配
合の計算精度を向上させることができるので、従来手法
による場合のように多数の調整用塗料を製造する必要が
なくなる。更には、塗板の作成設備が不用となり、費用
の節約、塗料工場のレイアウトの合理化も可能となる。
加えて、相当種類の塗料を製造する工場では、カラーマ
ッチング装置により調色の合理化を実現する際、塗料の
種類数に応じた基礎データを準備する必要があるが、こ
のデータ作成には多大な労力を必要とし、また、基礎デ
ータの作成負荷が大きいことに起因して、カラーマッチ
ング装置による調色が実現できない場合もあった。
【００１３】しかし乍ら本発明方法によれば、塗料液の
まま測色するのでその塗料液に豊富に含まれる溶剤など
によって塗料樹脂や種類の違いによる塗料液の色彩に対
する影響が少なくなり、従って、基礎データの共通化が
可能になることにより、必要とする基礎データの作成数
を極端に減少させることができるという効果もある。ま
た、塗料液のままでの基礎データの測定においても塗板
化する場合に比べその影響が少なく、これによって一層
高精度な調色計算が可能になるという利点もある。
まま測色するのでその塗料液に豊富に含まれる溶剤など
によって塗料樹脂や種類の違いによる塗料液の色彩に対
する影響が少なくなり、従って、基礎データの共通化が
可能になることにより、必要とする基礎データの作成数
を極端に減少させることができるという効果もある。ま
た、塗料液のままでの基礎データの測定においても塗板
化する場合に比べその影響が少なく、これによって一層
高精度な調色計算が可能になるという利点もある。
【００１４】次に本発明方法における計算機構について
説明する。本発明の計算機構は、塗料液サンプルの複数
の着色材や光輝材の配合から色彩値を計算する予測計算
機構を備えていることが特徴であり、この機構を中核に
して、複数の着色材と光輝材から構成される塗料を調色
する際、目標色の色彩値に合致させる適切な着色材や光
輝材の配合比を逆計算させる配合比計算を実現してい
る。なお、本発明では予測計算の精度を向上させ高精度
な配合計算を実現するために、予め作成した複数の着色
材や光輝材からなる任意の配合比と、塗料液サンプルの
分光反射率をコンピュータのメモリ上に記憶させ、その
条件により予測計算された色彩値と前記サンプルのそれ
との差をファジィ推論により補正するためのファジィ推
論のメンバーシップ関数を調整する調整計算機構と、求
めたメンバーシップ関数を用い、予測計算過程で求める
予測色の色彩値を補正するファジィ推論機構を備えるこ
とが好ましい。
説明する。本発明の計算機構は、塗料液サンプルの複数
の着色材や光輝材の配合から色彩値を計算する予測計算
機構を備えていることが特徴であり、この機構を中核に
して、複数の着色材と光輝材から構成される塗料を調色
する際、目標色の色彩値に合致させる適切な着色材や光
輝材の配合比を逆計算させる配合比計算を実現してい
る。なお、本発明では予測計算の精度を向上させ高精度
な配合計算を実現するために、予め作成した複数の着色
材や光輝材からなる任意の配合比と、塗料液サンプルの
分光反射率をコンピュータのメモリ上に記憶させ、その
条件により予測計算された色彩値と前記サンプルのそれ
との差をファジィ推論により補正するためのファジィ推
論のメンバーシップ関数を調整する調整計算機構と、求
めたメンバーシップ関数を用い、予測計算過程で求める
予測色の色彩値を補正するファジィ推論機構を備えるこ
とが好ましい。
【００１５】以下に本発明方法における計算の第１の機
構について説明する。一般に、光輝材を含まない、通常
の塗料（ソリッド系塗料ともいう）の配合に供する複数
の着色材と白顔料から分光反射率を予測計算する際に
は、着色材各々の測定分光反射率の測定波長域に対する
吸収係数と散乱係数を求める必要がある。この吸収係数
と散乱係数を求める手法には、クベルカ・ムンクの光学
濃度式と、ダンカンの混色理論による２定数法計算方法
を用いることが知られている。クベルカ・ムンクの光学
濃度は、吸収係数と散乱係数の比を反射率から計算する
ものである。また、ダンカンの混色理論式を用いて混色
計算を行うには、吸収係数と散乱係数の各々を求める必
要がある。この散乱係数と吸収係数を求める方法には、
相対法と絶対法が一般に利用されており、このうち相対
法は、白顔料の散乱係数を１として、相対的に白顔料の
吸収係数と着色顔料の吸収係数、散乱係数をもとめるこ
とを内容とする。一方、絶対法では、白地と黒地の上に
一定膜厚で塗膜を形成し、これをそれぞれ測定した結果
から、散乱係数と吸収係数を絶対的に求める方法であ
る。更に、塗膜は空気との界面で鏡面反射を生じたり、
内部でやはり空気と塗膜の屈折率の差により鏡面反射を
起こす事で反射光を減少させる現象が存在する為に、こ
れを理想的な反射率に変換するサンダーソン（Sanderso
n）の式が知られている。
構について説明する。一般に、光輝材を含まない、通常
の塗料（ソリッド系塗料ともいう）の配合に供する複数
の着色材と白顔料から分光反射率を予測計算する際に
は、着色材各々の測定分光反射率の測定波長域に対する
吸収係数と散乱係数を求める必要がある。この吸収係数
と散乱係数を求める手法には、クベルカ・ムンクの光学
濃度式と、ダンカンの混色理論による２定数法計算方法
を用いることが知られている。クベルカ・ムンクの光学
濃度は、吸収係数と散乱係数の比を反射率から計算する
ものである。また、ダンカンの混色理論式を用いて混色
計算を行うには、吸収係数と散乱係数の各々を求める必
要がある。この散乱係数と吸収係数を求める方法には、
相対法と絶対法が一般に利用されており、このうち相対
法は、白顔料の散乱係数を１として、相対的に白顔料の
吸収係数と着色顔料の吸収係数、散乱係数をもとめるこ
とを内容とする。一方、絶対法では、白地と黒地の上に
一定膜厚で塗膜を形成し、これをそれぞれ測定した結果
から、散乱係数と吸収係数を絶対的に求める方法であ
る。更に、塗膜は空気との界面で鏡面反射を生じたり、
内部でやはり空気と塗膜の屈折率の差により鏡面反射を
起こす事で反射光を減少させる現象が存在する為に、こ
れを理想的な反射率に変換するサンダーソン（Sanderso
n）の式が知られている。
【００１６】次に、本発明におけるメタリック・パール
系塗料における計算式について解説する。ここでは積分
球方式の分光光度計を分光反射率の測定手段に用いた例
について計算方法を説明する。分光光度計は、測定に用
いる照射光を積分球によって拡散照明し、可視光領域の
波長にわたって分光反射率を測定する。これによる測定
反射率は次式によって表される。 Ｒ ＝ Ｒ(λ) Ｒ：分光反射率 λ：波長 一般に、分光光度計による測定値は、硫酸バリウムの完
全拡散面を反射率１００％の値として校正される。即
ち、校正後の測定結果は、次式のようになる。 ＲBaSO4(λ) ＝ １ ＲBaSO4：硫酸バリウムの完全拡散面を測定した時の分
光反射率 *ＲM ＝ ＲM(λ)／ＲAl(λ) *ＲM：正反射成分の影響、即ち、受光部分に於ける迷光
成分 ＲM(λ)：完全鏡面の実測反射率 ＲAl(λ)：アルミニウムの固有反射率 従って、実際に測定された分光反射率は第一段階とし
て、次の補正を施すことになる。 Ｒ(λ) ＝ ＲR(λ)−*ＲM(λ) Ｒ(λ)：補正後の分光反射率 ＲR(λ)：実測の反射率 *ＲM(λ)：完全鏡面の測定結果から求められる迷光成分
系塗料における計算式について解説する。ここでは積分
球方式の分光光度計を分光反射率の測定手段に用いた例
について計算方法を説明する。分光光度計は、測定に用
いる照射光を積分球によって拡散照明し、可視光領域の
波長にわたって分光反射率を測定する。これによる測定
反射率は次式によって表される。 Ｒ ＝ Ｒ(λ) Ｒ：分光反射率 λ：波長 一般に、分光光度計による測定値は、硫酸バリウムの完
全拡散面を反射率１００％の値として校正される。即
ち、校正後の測定結果は、次式のようになる。 ＲBaSO4(λ) ＝ １ ＲBaSO4：硫酸バリウムの完全拡散面を測定した時の分
光反射率 *ＲM ＝ ＲM(λ)／ＲAl(λ) *ＲM：正反射成分の影響、即ち、受光部分に於ける迷光
成分 ＲM(λ)：完全鏡面の実測反射率 ＲAl(λ)：アルミニウムの固有反射率 従って、実際に測定された分光反射率は第一段階とし
て、次の補正を施すことになる。 Ｒ(λ) ＝ ＲR(λ)−*ＲM(λ) Ｒ(λ)：補正後の分光反射率 ＲR(λ)：実測の反射率 *ＲM(λ)：完全鏡面の測定結果から求められる迷光成分
【００１７】また、メタリック・パール系の塗料の場
合、塗料液中の着色材の透過率が高く、この様な性質の
塗料では、従来のクベルカ・ムンクの光学濃度式を前提
とする反射率の計算では、調色計算が不可能となる。こ
のため、分光光度計の測定と混色計算を行う方法とし
て、次の方法を取る。
合、塗料液中の着色材の透過率が高く、この様な性質の
塗料では、従来のクベルカ・ムンクの光学濃度式を前提
とする反射率の計算では、調色計算が不可能となる。こ
のため、分光光度計の測定と混色計算を行う方法とし
て、次の方法を取る。
【００１８】まず、着色材と光輝材をある所定比率で混
合した際の再現分光反射率を計算するための基礎データ
の作成方法について説明する。光輝材の基礎データは次
式で表される。 ＲB ＝ ＲB(λ，ＣB) ＲB：メタリック・パールベースの基礎データ分光反射
率 ＣB：塗料配合に於ける光輝材の容積配合比率（０≦ＣB
≦１）
合した際の再現分光反射率を計算するための基礎データ
の作成方法について説明する。光輝材の基礎データは次
式で表される。 ＲB ＝ ＲB(λ，ＣB) ＲB：メタリック・パールベースの基礎データ分光反射
率 ＣB：塗料配合に於ける光輝材の容積配合比率（０≦ＣB
≦１）
【００１９】一般に、塗料液には、塗料を形成するため
の樹脂、溶剤、添加剤等が存在する。また、メタリック
・パール系塗料では、光輝材の空間密度が発色に大きく
影響するために、上記式におけるＣBは容積配合比率で
ある必要がある。これを求めるためには、着色材や光輝
材を含まない塗料の容積と、光輝材の比重から、容易に
計算することが可能である。また、着色材の基礎データ
は、着色材ベース単体では、比較的分子吸光係数が大き
く、また透過能が高いために、光輝材を全く含まない塗
料液では反射測定が困難となる。更に、光輝材との相互
作用を含んだ実質的なデータが得られないので、標準的
な光輝材、例えばアルミニウムベースの中で平均粒径付
近のものを選んで、これを合せた配合により基礎データ
用のサンプルを作成する。この関係は次式のようにな
る。 ＲG ＝ ＲG(λ，ＣBs，ＣG) ＣBs ＋ ＣG ＝ １ ＲG：着色材の基礎データ分光反射率 ＣBs：標準的な光輝材の塗料配合に於ける容積配合比 ＣG：着色材の塗料配合に於ける容積配合比
の樹脂、溶剤、添加剤等が存在する。また、メタリック
・パール系塗料では、光輝材の空間密度が発色に大きく
影響するために、上記式におけるＣBは容積配合比率で
ある必要がある。これを求めるためには、着色材や光輝
材を含まない塗料の容積と、光輝材の比重から、容易に
計算することが可能である。また、着色材の基礎データ
は、着色材ベース単体では、比較的分子吸光係数が大き
く、また透過能が高いために、光輝材を全く含まない塗
料液では反射測定が困難となる。更に、光輝材との相互
作用を含んだ実質的なデータが得られないので、標準的
な光輝材、例えばアルミニウムベースの中で平均粒径付
近のものを選んで、これを合せた配合により基礎データ
用のサンプルを作成する。この関係は次式のようにな
る。 ＲG ＝ ＲG(λ，ＣBs，ＣG) ＣBs ＋ ＣG ＝ １ ＲG：着色材の基礎データ分光反射率 ＣBs：標準的な光輝材の塗料配合に於ける容積配合比 ＣG：着色材の塗料配合に於ける容積配合比
【００２０】次に光輝材のみのある所定量を処方混合し
た際の分光反射率の予測方法について説明する。光輝材
の反射に関しては、以下に示すモデルを適用する。即
ち、塗料層内部では、観察光の照射に対して、光輝材は
その形状や塗装条件によって、様々な角度に対して散乱
状態で反射する。また、光輝材の空隙に入射した照射光
は、空隙内でトラップされる。今照射光のエネルギーを
Ｉiとし、観察された光のエネルギーをＩoとすると、塗
料層に十分な隠蔽が確保されている状態では、 Ｉo(λ)＝Ｉi(λ)×Ｃori(λ)×{１−Ｔtrap(λ，ｘ)}
×Ｒm(λ) Ｒtrue(λ，ｘ)＝Ｉo(λ)／Ｉi＝Ｃori(λ)×{１−Ｔ
trap(λ，ｘ)}×Ｒm(λ) Ｉi(λ)：波長λに於ける観察光の入射エネルギー Ｉo(λ)：波長λに於ける観察光の受光エネルギー Ｃori(λ)：光輝材による光の散乱配光関数 Ｔtrap(λ，ｘ)：光輝材濃度ｘに於ける観察光のトラッ
プ効率 ｘ：光輝材濃度 Ｒtrue(λ，ｘ)：理想状態の波長λ、光輝材濃度ｘの反
射率 Ｒm(λ)：光輝材の固有反射率 なお、この状態で求まるのは、理想状態の反射率である
ので、実際には、迷光に対する補正を加える。また、塗
料を形成する樹脂の表面反射並びに内部屈折率の影響に
よる補正を加える必要がある。
た際の分光反射率の予測方法について説明する。光輝材
の反射に関しては、以下に示すモデルを適用する。即
ち、塗料層内部では、観察光の照射に対して、光輝材は
その形状や塗装条件によって、様々な角度に対して散乱
状態で反射する。また、光輝材の空隙に入射した照射光
は、空隙内でトラップされる。今照射光のエネルギーを
Ｉiとし、観察された光のエネルギーをＩoとすると、塗
料層に十分な隠蔽が確保されている状態では、 Ｉo(λ)＝Ｉi(λ)×Ｃori(λ)×{１−Ｔtrap(λ，ｘ)}
×Ｒm(λ) Ｒtrue(λ，ｘ)＝Ｉo(λ)／Ｉi＝Ｃori(λ)×{１−Ｔ
trap(λ，ｘ)}×Ｒm(λ) Ｉi(λ)：波長λに於ける観察光の入射エネルギー Ｉo(λ)：波長λに於ける観察光の受光エネルギー Ｃori(λ)：光輝材による光の散乱配光関数 Ｔtrap(λ，ｘ)：光輝材濃度ｘに於ける観察光のトラッ
プ効率 ｘ：光輝材濃度 Ｒtrue(λ，ｘ)：理想状態の波長λ、光輝材濃度ｘの反
射率 Ｒm(λ)：光輝材の固有反射率 なお、この状態で求まるのは、理想状態の反射率である
ので、実際には、迷光に対する補正を加える。また、塗
料を形成する樹脂の表面反射並びに内部屈折率の影響に
よる補正を加える必要がある。
【００２１】光輝材の基礎データは、理想反射率Ｒtrue
(λ，ｘ)を計測しただけでは、複数の光輝材を混合した
際の分光反射率を求めることはできない。また、この基
礎データは、標準の光輝材に対する相対的な値として、
散乱に寄与するトラップ効率を求める必要がある。いま
標準の光輝材による理想反射率をＲtrue,S(λ，ｘ)とす
ると、 Ｃori,S(λ)＝Ｒtrue,S(λ，１)／Ｒtrue,S(λ，１) Ｔtrap,S(λ，ｘ)＝１−Ｒtrue,S(λ，ｘ)／Ｒ
true,S(λ，１) として、Ｃori,S(λ)とＴtrap,S(λ，ｘ)を求め、 Ｒm,S(λ，ｘ)＝Ｒtrue,S(λ，ｘ)／{Ｃori,S(λ)×{１
−Ｔtrap,S(λ，ｘ)}} よりＲm,S(λ，ｘ)を計算する。複数の光輝材が配合さ
れた場合の予測反射率は、次の通りとなる。 Ｒtrue,M(λ，ｘ1，ｘ2，・・，ｘn)＝ Σ{Ｃ
ori,n(λ，ｘn)・ｘn}／Σｘn× {１−Σ{Ｔ
trap,n(λ，ｘn)・ｘn}／Σｘn}× Σ{Ｒm,n(λ，ｘn)
・ｘn}／Σｘn
(λ，ｘ)を計測しただけでは、複数の光輝材を混合した
際の分光反射率を求めることはできない。また、この基
礎データは、標準の光輝材に対する相対的な値として、
散乱に寄与するトラップ効率を求める必要がある。いま
標準の光輝材による理想反射率をＲtrue,S(λ，ｘ)とす
ると、 Ｃori,S(λ)＝Ｒtrue,S(λ，１)／Ｒtrue,S(λ，１) Ｔtrap,S(λ，ｘ)＝１−Ｒtrue,S(λ，ｘ)／Ｒ
true,S(λ，１) として、Ｃori,S(λ)とＴtrap,S(λ，ｘ)を求め、 Ｒm,S(λ，ｘ)＝Ｒtrue,S(λ，ｘ)／{Ｃori,S(λ)×{１
−Ｔtrap,S(λ，ｘ)}} よりＲm,S(λ，ｘ)を計算する。複数の光輝材が配合さ
れた場合の予測反射率は、次の通りとなる。 Ｒtrue,M(λ，ｘ1，ｘ2，・・，ｘn)＝ Σ{Ｃ
ori,n(λ，ｘn)・ｘn}／Σｘn× {１−Σ{Ｔ
trap,n(λ，ｘn)・ｘn}／Σｘn}× Σ{Ｒm,n(λ，ｘn)
・ｘn}／Σｘn
【００２２】次に、着色材が配合された際の、分光反射
率の予想計算方法について説明する。着色材の基礎デー
タは、光輝材と混合した形で計測される。光輝材の濃度
ｘ、着色材の濃度ｙの時、光輝材の基礎データ同様、表
面反射、内部鏡面反射の補正を実測後に施した値を、 Ｒtrue,G(λ，ｘ，ｙ) とすると、着色材による吸収率Ａは、 Ａ ＝ Ｒtrue,GM(λ，ｘ，ｙ) − Ｒtrue,G(λ，
ｘ) となる。吸収率Ａは透過率Ｔと次の関係がある。 Ｔ ＝ Ａ − １ メタリック・パール系の着色材は、透過性が高く、散乱
能が低いのでランベルト・ベール（Lanbert-Beer）の法
則が成り立つとして、 Abstrue,G(λ，ｘ，ｙ) ＝ −log(Ｔ) このときの塗料層の光路長を配慮すると、 Abstrue,G(λ，ｘ，ｙ)＝Ｌtrue,M(ｘ)・ｙ・Abs
true,GU(λ) Ｌtrue,M(ｘ)：塗料液内の光輝材に依存する光路長 Abstrue,GU(λ)：着色材の固有吸光度スペクトル となる。Ｌtrue,M(ｘ)は、塗料の用いられる光輝材につ
いて、標準的な着色材を用いて求めておく。複数の光輝
材と複数の着色材を配合した場合の予想分光反射率は次
の通りとなる。 Abstrue,GM(λ，ｘn，ｙn)＝ΣＬtrue,n(ｘn)/Σｘn・
Σ{ｙn・Abstrue,G nU(λ)} Ｔ＝pow{10，−Abstrue,GM(λ，ｘn，ｙn)｝ Ｒtrue,GM(λ，ｘn，ｙn) ＝ Ｒtrue,G(λ，ｘn，
ｙn) −(１−Ｔ)
率の予想計算方法について説明する。着色材の基礎デー
タは、光輝材と混合した形で計測される。光輝材の濃度
ｘ、着色材の濃度ｙの時、光輝材の基礎データ同様、表
面反射、内部鏡面反射の補正を実測後に施した値を、 Ｒtrue,G(λ，ｘ，ｙ) とすると、着色材による吸収率Ａは、 Ａ ＝ Ｒtrue,GM(λ，ｘ，ｙ) − Ｒtrue,G(λ，
ｘ) となる。吸収率Ａは透過率Ｔと次の関係がある。 Ｔ ＝ Ａ − １ メタリック・パール系の着色材は、透過性が高く、散乱
能が低いのでランベルト・ベール（Lanbert-Beer）の法
則が成り立つとして、 Abstrue,G(λ，ｘ，ｙ) ＝ −log(Ｔ) このときの塗料層の光路長を配慮すると、 Abstrue,G(λ，ｘ，ｙ)＝Ｌtrue,M(ｘ)・ｙ・Abs
true,GU(λ) Ｌtrue,M(ｘ)：塗料液内の光輝材に依存する光路長 Abstrue,GU(λ)：着色材の固有吸光度スペクトル となる。Ｌtrue,M(ｘ)は、塗料の用いられる光輝材につ
いて、標準的な着色材を用いて求めておく。複数の光輝
材と複数の着色材を配合した場合の予想分光反射率は次
の通りとなる。 Abstrue,GM(λ，ｘn，ｙn)＝ΣＬtrue,n(ｘn)/Σｘn・
Σ{ｙn・Abstrue,G nU(λ)} Ｔ＝pow{10，−Abstrue,GM(λ，ｘn，ｙn)｝ Ｒtrue,GM(λ，ｘn，ｙn) ＝ Ｒtrue,G(λ，ｘn，
ｙn) −(１−Ｔ)
【００２３】以下に計算の第２の機構である予測計算さ
れた分光反射率との差を測定波長全域に亘りファジィ推
論にて補正するためのファジィ推論機構と、この計算に
供するメンバーシップ関数を調整する調整計算機構につ
いて説明する。計算の第１の機構で説明した計算式で求
められる予想分光反射率は、あくまでも推定値であり、
これを用いただけでは正確で実用的な配合を得ることは
困難である。そこで、この計算式の値を、コンピュータ
のメモリ上に予め登録した配合が既知の塗料液の分光反
射率から、ファジィ推論によって補正する。
れた分光反射率との差を測定波長全域に亘りファジィ推
論にて補正するためのファジィ推論機構と、この計算に
供するメンバーシップ関数を調整する調整計算機構につ
いて説明する。計算の第１の機構で説明した計算式で求
められる予想分光反射率は、あくまでも推定値であり、
これを用いただけでは正確で実用的な配合を得ることは
困難である。そこで、この計算式の値を、コンピュータ
のメモリ上に予め登録した配合が既知の塗料液の分光反
射率から、ファジィ推論によって補正する。
【００２４】この補正方法について詳細に説明する。フ
ァジィ推論では、曖昧性をファジィ集合論におけるメン
バーシップ関数を用いることで定義する方法をとってい
る。即ち、全体集合Ｕにおけるファジィ集合Ａは、 μA：Ｕ→［０，１］ なるメンバーシップ関数μＡによって定義づけられ、値
μＡ(ｕ)（∈［０，１］）は、Ａにおけるｕ（∈Ｕ）の
グレードを表すことになる。
ァジィ推論では、曖昧性をファジィ集合論におけるメン
バーシップ関数を用いることで定義する方法をとってい
る。即ち、全体集合Ｕにおけるファジィ集合Ａは、 μA：Ｕ→［０，１］ なるメンバーシップ関数μＡによって定義づけられ、値
μＡ(ｕ)（∈［０，１］）は、Ａにおけるｕ（∈Ｕ）の
グレードを表すことになる。
【００２５】推論に応用する場合は、ファジィプロダク
ションルールによる方法が多く用いられる。このプロダ
クションルールＲは、前件部と後件部から構成され、一
般的には次式（前件部２、後件部１の例）で表される。 Ｒi：if x1 is Ai1 and x2 is Ai2 then y i
s Bi (i=1,2,,n) ｘ1：前件部１の概念 ｘ2：前件部２の概念 Ａi1：前件部１のｉ番目のメンバーシップ関数（ファジ
ィラベル） Ａi2：前件部２のｉ番めのメンバーシップ関数（ファジ
ィラベル） ｙ：後件部の概念 Ｂi：後件部のメンバーシップ関数（ファジィラベル）
ションルールによる方法が多く用いられる。このプロダ
クションルールＲは、前件部と後件部から構成され、一
般的には次式（前件部２、後件部１の例）で表される。 Ｒi：if x1 is Ai1 and x2 is Ai2 then y i
s Bi (i=1,2,,n) ｘ1：前件部１の概念 ｘ2：前件部２の概念 Ａi1：前件部１のｉ番目のメンバーシップ関数（ファジ
ィラベル） Ａi2：前件部２のｉ番めのメンバーシップ関数（ファジ
ィラベル） ｙ：後件部の概念 Ｂi：後件部のメンバーシップ関数（ファジィラベル）
【００２６】ファジィによる具体的な推論方法について
は、現在までに様々な方法が提案されているが、最も代
表的な方法はマンダーニによって考案されたものであ
る。いま、前件部の観測値をｘ1 0，ｘ2 0とすると、ｉ番
目の規則の適合度ωiは、 ωi＝Ａi1(ｘ1 0)∧Ａi2(ｘ2 0) となり、出力は、 Ｂ0(ｙ)＝［ω1∧Ｂ1(ｙ)］∨［ω2∧Ｂ2(ｙ)］∨・・
・∨［ωn∧Ｂn(ｙ)］ ｙ0＝∫Ｂ0(ｙ)ｙｄｙ／∫Ｂ0(ｙ)ｄｙ Ｂ0()：後件部メンバーシップ関数の推論結果の関数 ｙ0：推論出力を非ファジィ化した出力結果 上記の式は、非ファジィ化を行う際には、重心座標を計
算する事を表している。この非ファジィ化に関しても、
いくつかの方法が提案されている。
は、現在までに様々な方法が提案されているが、最も代
表的な方法はマンダーニによって考案されたものであ
る。いま、前件部の観測値をｘ1 0，ｘ2 0とすると、ｉ番
目の規則の適合度ωiは、 ωi＝Ａi1(ｘ1 0)∧Ａi2(ｘ2 0) となり、出力は、 Ｂ0(ｙ)＝［ω1∧Ｂ1(ｙ)］∨［ω2∧Ｂ2(ｙ)］∨・・
・∨［ωn∧Ｂn(ｙ)］ ｙ0＝∫Ｂ0(ｙ)ｙｄｙ／∫Ｂ0(ｙ)ｄｙ Ｂ0()：後件部メンバーシップ関数の推論結果の関数 ｙ0：推論出力を非ファジィ化した出力結果 上記の式は、非ファジィ化を行う際には、重心座標を計
算する事を表している。この非ファジィ化に関しても、
いくつかの方法が提案されている。
【００２７】本発明では目標の分光反射率Ｒとなる着色
材の配合ｘ1，ｘ2，ｘ3・・・ｘi、光輝材の総量Σｙj
を求めることが目的である。従って、着色材、光輝材の
配合に対する分光反射率の予測計算を正確に行うことが
できれば、配合の計算精度が向上する。このためには、
次の式が考えられる。 Ｒ（λ，ｘ1，ｘ2，・・・ｘi，ｘw，Σｙj）＝ Ｒ
t（λ，ｘ1，ｘ2，・・・ｘi，ｘw，Σｙj）＋ Ｃｏｒ
ｒ（λ，ｘ1，ｘ2，・・・ｘi，ｘw，Σｙj） Ｒλ：波長λにおける予測反射率 ｘ1，ｘ2，・・・ｘi：ｉ種からなる着色材の配合 ｘw：白顔料の配合 Σｙj：j種からなる光輝材の総量 Ｒt：波長λにおける純理論的な予測反射率 Ｃｏｒｒ：波長λにおける反射率の補正関数でファジィ
推論により計算される補正量 Ｃｏｒｒは、ファジィ推論に機構よりなる補正関数であ
り、ファジィ推論を行うためのファジィプロダクション
ルールは、前件部が着色材の種類ｉ＋光輝材の総量のｉ
＋１件、後件部は補正値である１件となる。従って、例
えば着色材が３種で光輝材が１種である場合は、前件部
は４、後件部１のファジィ推論となる。
材の配合ｘ1，ｘ2，ｘ3・・・ｘi、光輝材の総量Σｙj
を求めることが目的である。従って、着色材、光輝材の
配合に対する分光反射率の予測計算を正確に行うことが
できれば、配合の計算精度が向上する。このためには、
次の式が考えられる。 Ｒ（λ，ｘ1，ｘ2，・・・ｘi，ｘw，Σｙj）＝ Ｒ
t（λ，ｘ1，ｘ2，・・・ｘi，ｘw，Σｙj）＋ Ｃｏｒ
ｒ（λ，ｘ1，ｘ2，・・・ｘi，ｘw，Σｙj） Ｒλ：波長λにおける予測反射率 ｘ1，ｘ2，・・・ｘi：ｉ種からなる着色材の配合 ｘw：白顔料の配合 Σｙj：j種からなる光輝材の総量 Ｒt：波長λにおける純理論的な予測反射率 Ｃｏｒｒ：波長λにおける反射率の補正関数でファジィ
推論により計算される補正量 Ｃｏｒｒは、ファジィ推論に機構よりなる補正関数であ
り、ファジィ推論を行うためのファジィプロダクション
ルールは、前件部が着色材の種類ｉ＋光輝材の総量のｉ
＋１件、後件部は補正値である１件となる。従って、例
えば着色材が３種で光輝材が１種である場合は、前件部
は４、後件部１のファジィ推論となる。
【００２８】前件部のファジィラベルは、着色材、白顔
料、光輝材の場合、「多い」「少ない」の表現であり、
それに程度が加わる。塗料の場合、着色材の配合と白顔
料の配合の合計は、常に１００であるので、前件部の空
間としては、着色材の配合のみを意識し、白顔料の配合
については無視する。着色材の配合については、単純に
は直交座標系で表現できるが、本推論の場合は、着色顔
料の合計配合値と、各着色顔料の合計値の中での配合比
を組み合わせた座標系で表現する。即ち、着色材が３種
類の場合は、合計配合値を表す軸と、着色顔料合計値に
対する各顔料の配合を表現する正三角座標を組み合わせ
た、三角柱座標によって表現する。
料、光輝材の場合、「多い」「少ない」の表現であり、
それに程度が加わる。塗料の場合、着色材の配合と白顔
料の配合の合計は、常に１００であるので、前件部の空
間としては、着色材の配合のみを意識し、白顔料の配合
については無視する。着色材の配合については、単純に
は直交座標系で表現できるが、本推論の場合は、着色顔
料の合計配合値と、各着色顔料の合計値の中での配合比
を組み合わせた座標系で表現する。即ち、着色材が３種
類の場合は、合計配合値を表す軸と、着色顔料合計値に
対する各顔料の配合を表現する正三角座標を組み合わせ
た、三角柱座標によって表現する。
【００２９】配合比の合計値は０から１００までの値と
なるからから、前件部のファジィメンバーシップ関数
は、０から１００までの間をｎ分割（ｎは２以上）す
る。分割は等間隔に行ってもよいが、着色材の合計配合
値が比較的少量である淡色領域では、僅かな配合の変動
でも色彩に与える影響は大きく、逆に着色材の合計配合
値が比較的多い濃色領域では、配合の変動に対する色彩
への影響が小さくなるため、淡色領域では分割を密に、
濃色領域では分割を疎になるように、指数関数的に分割
の程度を変化させた方がより効果的である。
なるからから、前件部のファジィメンバーシップ関数
は、０から１００までの間をｎ分割（ｎは２以上）す
る。分割は等間隔に行ってもよいが、着色材の合計配合
値が比較的少量である淡色領域では、僅かな配合の変動
でも色彩に与える影響は大きく、逆に着色材の合計配合
値が比較的多い濃色領域では、配合の変動に対する色彩
への影響が小さくなるため、淡色領域では分割を密に、
濃色領域では分割を疎になるように、指数関数的に分割
の程度を変化させた方がより効果的である。
【００３０】前件部の推論空間には、着色材の配合空間
に、光輝材の総量Σｙjが加わる。
に、光輝材の総量Σｙjが加わる。
【００３１】光輝材については、多くの場合、添加量の
範囲に制限があるため、最大添加量を想定して、これを
等間隔あるいは、着色材の合計配合値と同様に、指数関
数的に不等間隔に分割してファジィラベルを設定する。
範囲に制限があるため、最大添加量を想定して、これを
等間隔あるいは、着色材の合計配合値と同様に、指数関
数的に不等間隔に分割してファジィラベルを設定する。
【００３２】以上に述べた着色材が３種、光輝材が１種
の場合における、波長λにおけるファジィラベルをまと
めると、次式のようになる。 ｘ1 0＝ｘ1／（ｘ1＋ｘ2＋ｘ3） ｘ2 0＝ｘ2／（ｘ1＋ｘ2＋ｘ3） ｘ3 0＝（ｘ1＋ｘ2＋ｘ3）／１００ ｘ4 0＝ｙg／ｙgmax ｘ1：１番目の着色材の配合 ｘ2：２番目の着色材の配合 ｘ3：３番目の着色材の配合 ｙg：光輝材の総量 ｙgmax：想定される光輝材の最大添加量 ｘ1 0：１番目の着色材の全着色材の配合に占める割合の
程度の観測値 ｘ2 0：２番目の着色材の全着色材の配合に占める割合の
程度の観測値 ｘ3 0：全着色材の配合の大きさの程度の観測値 ｘ4 0：光輝材の添加量の程度の観測値
の場合における、波長λにおけるファジィラベルをまと
めると、次式のようになる。 ｘ1 0＝ｘ1／（ｘ1＋ｘ2＋ｘ3） ｘ2 0＝ｘ2／（ｘ1＋ｘ2＋ｘ3） ｘ3 0＝（ｘ1＋ｘ2＋ｘ3）／１００ ｘ4 0＝ｙg／ｙgmax ｘ1：１番目の着色材の配合 ｘ2：２番目の着色材の配合 ｘ3：３番目の着色材の配合 ｙg：光輝材の総量 ｙgmax：想定される光輝材の最大添加量 ｘ1 0：１番目の着色材の全着色材の配合に占める割合の
程度の観測値 ｘ2 0：２番目の着色材の全着色材の配合に占める割合の
程度の観測値 ｘ3 0：全着色材の配合の大きさの程度の観測値 ｘ4 0：光輝材の添加量の程度の観測値
【００３３】４種の観測値をファジィ化するためのメン
バーシップ関数をＡi1，Ａi2，・・・，Ａi4とする。こ
れらの関数は、上記ｘ1 0，ｘ2 0，・・・，ｘ4 0観測値が
全て［０，１］の範囲で正規化されているため、同様に
［０，１］の範囲で、必要に応じて、等間隔または不等
間隔にｎi分割し、分割点に対してメンバーシップ関数
を形成する。メンバーシップ関数の外形はエクスポネン
シャル型等、数種のものが提案されているが、計算の簡
略化とファジィ推論のよって得られた出力値の平滑性を
考えた場合、三角形のものが最も効果的である。ファジ
ィ推論のためのファジィプロダクションルールは次のよ
うになる。 Ｒi：if F1 is Ai1 and F2 is Ai2 and F3 is Ai3 and F4 is Ai4 then y is Bi (i=1,2,・・・,n) ここでｙは後件部の出力概念で、ある条件で作成された
塗板の実測の分光反射率から計算される光学濃度と、作
成条件から理論的に計算された光学濃度の差の程度を表
すものである。またＢiはｉ番目の後件部のメンバーシ
ップ関数である。
バーシップ関数をＡi1，Ａi2，・・・，Ａi4とする。こ
れらの関数は、上記ｘ1 0，ｘ2 0，・・・，ｘ4 0観測値が
全て［０，１］の範囲で正規化されているため、同様に
［０，１］の範囲で、必要に応じて、等間隔または不等
間隔にｎi分割し、分割点に対してメンバーシップ関数
を形成する。メンバーシップ関数の外形はエクスポネン
シャル型等、数種のものが提案されているが、計算の簡
略化とファジィ推論のよって得られた出力値の平滑性を
考えた場合、三角形のものが最も効果的である。ファジ
ィ推論のためのファジィプロダクションルールは次のよ
うになる。 Ｒi：if F1 is Ai1 and F2 is Ai2 and F3 is Ai3 and F4 is Ai4 then y is Bi (i=1,2,・・・,n) ここでｙは後件部の出力概念で、ある条件で作成された
塗板の実測の分光反射率から計算される光学濃度と、作
成条件から理論的に計算された光学濃度の差の程度を表
すものである。またＢiはｉ番目の後件部のメンバーシ
ップ関数である。
【００３４】実測の反射率と理論反射率の差を表すｙ
は、次式の定義に従って計算される。 ｙ ＝ ＲTλ／ＲRλ ＲTλ：理論計算により求めた波長λにおける光学濃度 ＲRλ：実測の波長λにおける光学濃度 このようにした場合、ｙの値のとり得る範囲を想定しや
すく、かつ推論結果の平滑性を確保しやすい。例えば、
ｙの範囲を［0.2，2.0］のように想定して、この範囲を
等間隔または不等間隔にｎ分割し、後件部のメンバーシ
ップ関数を規定する。不等間隔に分割する場合は、1.0
近辺が蜜に、範囲の最小値及び最大値近辺では疎になる
ように分割すると、より効果的である。
は、次式の定義に従って計算される。 ｙ ＝ ＲTλ／ＲRλ ＲTλ：理論計算により求めた波長λにおける光学濃度 ＲRλ：実測の波長λにおける光学濃度 このようにした場合、ｙの値のとり得る範囲を想定しや
すく、かつ推論結果の平滑性を確保しやすい。例えば、
ｙの範囲を［0.2，2.0］のように想定して、この範囲を
等間隔または不等間隔にｎ分割し、後件部のメンバーシ
ップ関数を規定する。不等間隔に分割する場合は、1.0
近辺が蜜に、範囲の最小値及び最大値近辺では疎になる
ように分割すると、より効果的である。
【００３５】本発明では、後件部メンバーシップ関数
を、予めｎ点の条件で作成された塗板の作成条件と実測
反射率をコンピュータのメモリ上に記憶せしめ、この情
報を用いて正確なファジィ出力ｙが得られるように、後
件部メンバーシップ関数とファジィプロダクションルー
ルを調整することを特徴としている。この調整を容易に
行うためには、前述の重心座標を求めて非ファジィ化す
る方法では、調整計算の際に、高次元関数の回帰計算を
行う必要があり、事実上不可能となる。
を、予めｎ点の条件で作成された塗板の作成条件と実測
反射率をコンピュータのメモリ上に記憶せしめ、この情
報を用いて正確なファジィ出力ｙが得られるように、後
件部メンバーシップ関数とファジィプロダクションルー
ルを調整することを特徴としている。この調整を容易に
行うためには、前述の重心座標を求めて非ファジィ化す
る方法では、調整計算の際に、高次元関数の回帰計算を
行う必要があり、事実上不可能となる。
【００３６】そこで本発明では、単純高さ法による非フ
ァジィ化手法を用いて計算を行う。高さ法ではメンバー
シップ関数は、出力概念ｙに対する広がりを持たず、ｙ
軸上の位置とその高さのみの関数となる。この時の推論
は、次式のようになる。 Ｂ0(ｙi)＝［ω1∧Ｂ1(ｙi)］∨［ω2∧Ｂ2(ｙi)］∨・
・・∨［ωn∧Ｂn(ｙi)］ ｙ0＝ΣＢ0(ｙi)ｙi／ΣＢ0(ｙi)
ァジィ化手法を用いて計算を行う。高さ法ではメンバー
シップ関数は、出力概念ｙに対する広がりを持たず、ｙ
軸上の位置とその高さのみの関数となる。この時の推論
は、次式のようになる。 Ｂ0(ｙi)＝［ω1∧Ｂ1(ｙi)］∨［ω2∧Ｂ2(ｙi)］∨・
・・∨［ωn∧Ｂn(ｙi)］ ｙ0＝ΣＢ0(ｙi)ｙi／ΣＢ0(ｙi)
【００３７】次に、後件部メンバーシップ関数の調整と
ファジィプロダクションルールの調整方法について述べ
る。
ファジィプロダクションルールの調整方法について述べ
る。
【００３８】調整の第１段階：コンピュータのメモリに
記憶せしめた、ある条件下で作成した塗板の実測反射率
とその条件からなる情報の数が少ない場合、即ち、条件
を観測値に変換し、６次元のファジィラベルの同一のセ
ルに１個しか情報が存在しない場合、Ｂiを高さ１で設
定する。ファジィプロダクションルールは、そのセルを
発火したと見做し、前件部の論理からＢiが導かれるよ
うに、プロダクションルールＲiを設定する。
記憶せしめた、ある条件下で作成した塗板の実測反射率
とその条件からなる情報の数が少ない場合、即ち、条件
を観測値に変換し、６次元のファジィラベルの同一のセ
ルに１個しか情報が存在しない場合、Ｂiを高さ１で設
定する。ファジィプロダクションルールは、そのセルを
発火したと見做し、前件部の論理からＢiが導かれるよ
うに、プロダクションルールＲiを設定する。
【００３９】ファジィラベルの同一セルにｎ個のデータ
が存在した場合は、そのセルの近傍で、それぞれの観測
値が発火するセルに、補外した形でＢｉの値とそれに対
するファジィプロダクションルールを設定する。前件部
が４の場合、関連する近傍のセルの数は、最大１６（＝
２4）個存在する。ｎ個のデータが関連する方向にそれ
ぞれのメンバーシップ関数Ｂiを推論計算した結果、出
力値と観測値が一致するように、ｙ軸上の位置をシフト
して設定する。これをコンピュータのメモリ上に記憶し
たｎ個の情報について、全て行う。
が存在した場合は、そのセルの近傍で、それぞれの観測
値が発火するセルに、補外した形でＢｉの値とそれに対
するファジィプロダクションルールを設定する。前件部
が４の場合、関連する近傍のセルの数は、最大１６（＝
２4）個存在する。ｎ個のデータが関連する方向にそれ
ぞれのメンバーシップ関数Ｂiを推論計算した結果、出
力値と観測値が一致するように、ｙ軸上の位置をシフト
して設定する。これをコンピュータのメモリ上に記憶し
たｎ個の情報について、全て行う。
【００４０】調整の第２段階：ファジィプロダクション
ルールＲiの数は、前件部メンバーシップ関数の各次元
のそれぞれの分割数の積に、更に分光反射率の測定波長
数をかけたものとなる。従って、各次元を１０個に分割
した場合のルールの数は、３１×１０4となり膨大な数
となる。従って、全セルを発火することは事実上、無い
と考えられる。この場合、調整の第１段階で発火しなか
ったセルについては、発火したセルのプロダクションル
ールを補間乃至は補外する。この際には、ファジィセル
の配置を６次元の直交座標セルとし、ルールを補外す
る。
ルールＲiの数は、前件部メンバーシップ関数の各次元
のそれぞれの分割数の積に、更に分光反射率の測定波長
数をかけたものとなる。従って、各次元を１０個に分割
した場合のルールの数は、３１×１０4となり膨大な数
となる。従って、全セルを発火することは事実上、無い
と考えられる。この場合、調整の第１段階で発火しなか
ったセルについては、発火したセルのプロダクションル
ールを補間乃至は補外する。この際には、ファジィセル
の配置を６次元の直交座標セルとし、ルールを補外す
る。
【００４１】以上の操作により、波長λにおける理論計
算と実測の光学濃度の補正を推論するための機構を構築
することになる。これにより、正確な光学濃度の予想、
換言すれば分光反射率の予想が可能となり、目標色に合
致するための調色計算の精度を飛躍的に向上させること
が可能となる。
算と実測の光学濃度の補正を推論するための機構を構築
することになる。これにより、正確な光学濃度の予想、
換言すれば分光反射率の予想が可能となり、目標色に合
致するための調色計算の精度を飛躍的に向上させること
が可能となる。
【００４２】以上に説明した本発明の特徴であるファジ
ィ推論による分光反射率とフロップ値の両者の補正計算
機構を、計算の第３の機構の中に組み込めば、本発明の
目的である塗料液の目標とする色彩と光輝感を得るため
の着色材の配合と光輝材の配合量を、正確に計算するこ
とが可能になる。
ィ推論による分光反射率とフロップ値の両者の補正計算
機構を、計算の第３の機構の中に組み込めば、本発明の
目的である塗料液の目標とする色彩と光輝感を得るため
の着色材の配合と光輝材の配合量を、正確に計算するこ
とが可能になる。
【００４３】実施例 −使用システム− 実施例において使用した分光光度計の仕様は以下の通り
である。 ミノルタ社製ＣＭ−３６００ｄ 測定光源；パルスキセノンランプ 測定波長範囲；４００ｎｍ〜７００ｎｍ 波長間隔；１０ｎｍ 測定方法；ＳＣＩ（鏡面光沢を含む）
である。 ミノルタ社製ＣＭ−３６００ｄ 測定光源；パルスキセノンランプ 測定波長範囲；４００ｎｍ〜７００ｎｍ 波長間隔；１０ｎｍ 測定方法；ＳＣＩ（鏡面光沢を含む）
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
【表４】
【図１】本発明調色方法に使用する塗料液測色装置の一
例を模式的に例示した正面図。
例を模式的に例示した正面図。
Cu 循環ユニット Ce セル Pa 塗料液 Pu ポンプ Mu 測色ユニット Li 光源部 Re 受光部 In 積分球 Mp 測定部位
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年２月２０日（２００１．２．２
０）
０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊東 満明 大阪府寝屋川市池田中町19−17 日本ペイ ント株式会社内 (72)発明者 福田 政行 大阪府寝屋川市池田中町19−17 日本ペイ ント株式会社内 (72)発明者 大住 雅之 愛知県岡崎市美合町字入込45 日清紡績株 式会社美合工場内 (72)発明者 石川 誠 愛知県岡崎市美合町字入込45 日清紡績株 式会社美合工場内 Ｆターム(参考） 4J038 LA06
Claims (5)
- 【請求項１】 複数の着色材と光輝材から構成されるメ
タリック・パール系塗料を調色する際、目標色に合致さ
せる着色材と光輝材の配合比を計算により求める調色方
法であって、使用し得る着色材及び光輝材の容積配合比
を変化させた塗料液を液体のまま塗料液測色手段により
予め液色を測定してそのデータをコンピュータのメモリ
上に記憶せしめておく一方、メタリック・パール系塗料
を調色する際に、目標色を目的として配合比を調整した
２以上の塗料液についてそれぞれの液色を塗料液測色手
段で測定し、この測定データと前記メモリ上のデータを
用いて着色材及び光輝材の配合比の違いにより生ずる色
彩値の変化を加味して再現色を予測計算することによ
り、着色材と光輝材の適切な配合比を計算により求める
ことを特徴とする塗料液のコンピュータ調色方法。 - 【請求項２】 複数の着色材から構成されるソリッド系
塗料を調色する際、目標色に合致させる着色材の配合比
を計算により求める調色方法であって、そのために使用
し得る着色材の配合比を変化させた塗料液を液体のまま
塗料液測色手段により予め測定してそのデータをコンピ
ュータのメモリ上に記憶せしめておく一方、ソリッド系
塗料を調色する際に、目標色を目的として配合比を調整
した２以上の塗料液を塗料液測色手段でそれぞれの液色
を測定し、この測定データと前記メモリ上のデータを用
いて使用した着色材の配合比の違いにより生ずる色彩値
の変化を加味して再現色を予測計算することにより、着
色材の適切な配合比を計算により求めることを特徴とす
る塗料液のコンピュータ調色方法。 - 【請求項３】 請求項１または２の方法により測定され
た分光反射率を用いて再現色の予測計算を行うにあた
り、メタリック・パール系塗料においては複数の着色材
と光輝材からなる塗料液の測色値と配合比のデータを、
また、ソリッド系塗料においては複数の着色材からなる
塗料液の測色値と配合比のデータを、それぞれコンピュ
ータのメモリ上に記憶せしめておき、請求項１または２
の計算方法により予測された色彩値との差を調整して、
色合せの精度を向上させる手段にファジィ推論を用いる
ことを特徴とする塗料液のコンピュータ調色方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３の調色方法において、塗料
液を液体のまま測色する手段は、塗料液を測色部位に連
続して供給するようにしておき、その部位で供給される
塗料液に照明光を照射して反射させ、この反射光を分光
解析するように形成した請求項１〜３のいずれかに記載
の塗料液のコンピュータ調色方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載した調色
方法を塗料の製造工程中に挿入適用し、目標色の塗料の
製造において、その色彩値が予め設定された許容範囲に
あるか否かをコンピュータに判断させ、この判断に基づ
いて目標色塗料の製造工程を管理することを特徴とする
塗料の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027522A JP2002226735A (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 塗料液のコンピュータ調色方法とこの方法を用いた塗料の製造方法 |
| US10/059,162 US6744513B2 (en) | 2001-02-02 | 2002-01-31 | Computer color matching method of paint and preparing method of paint using the same method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001027522A JP2002226735A (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 塗料液のコンピュータ調色方法とこの方法を用いた塗料の製造方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2007265975A Division JP2008111116A (ja) | 2007-10-12 | 2007-10-12 | 塗料液のコンピュータ調色方法とこの方法を用いた塗料の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002226735A true JP2002226735A (ja) | 2002-08-14 |
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|---|---|
| US (1) | US6744513B2 (ja) |
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| JP2012501259A (ja) * | 2008-08-27 | 2012-01-19 | サン ケミカル コーポレイション | べた及び色調の自動化されたインク色整合 |
| WO2022131180A1 (ja) * | 2020-12-14 | 2022-06-23 | 日本ペイントホールディングス株式会社 | 塗料性状の予測方法、補正配合組成の予測方法、塗料性状の予測システム、補正配合補正の予測システム、及び塗料の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004189780A (ja) * | 2002-12-06 | 2004-07-08 | Kansai Paint Co Ltd | 光輝性塗料の調色方法 |
| JP2004189835A (ja) * | 2002-12-10 | 2004-07-08 | Nippon Paint Co Ltd | 塗料決定方法、塗料製造方法、塗装方法、塗料決定サーバ及び塗料決定プログラム |
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