JP2005331266A - 色合わせ方法、及び色合わせ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】希釈剤や希釈液の配合比率をも正確に求めることが可能な色合わせ方法、及び色合わせ装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、標準的に用いられている複数の基準色材と希釈剤及び／又は希釈液を配合することにより、既に存在する目標色の色に合わせる色合わせ装置において、目標色の測色を行い、光学特性を取得する分光透過率測定部１と、目標色の比重を計測する比重測定部２とを備えている。更に、分光透過率測定部１によって取得された光学特性、比重測定部２によって計測された比重、及び予め把握している各基準色材の光学特性及び比重に基づいて、目標色を再現する各基準色材と希釈剤及び／又は希釈液の配合比率を演算する演算部３を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明はインキ、染色等の色合わせに関し、更にはコンピュータを用いて自動的に色合わせを行なうコンピュータ・カラー・マッチング（以下「ＣＣＭ」と称する）に好適な色合わせ方法、及びその方法を適用した色合わせ装置に関する。

インキ、染料等の色合わせ工程の省力化を図るために、コンピュータを用いて自動的に色合わせを行なうＣＣＭ手法が一般に知られている。更には、グラビアインキなど液状系のインキや染料の測色・配合計算のために、液体を直接測色するＣＣＭ装置も開発されている（例えば、特許文献１参照）。これらＣＣＭ手法やＣＣＭ装置を使って、所望の色を作り出すための基準色材の配合比率が求められている。

しかしながら、この配合比率にしたがって基準色材を配合し、調色を行なう際には、レジューサやメジウムに代表される粘性が高く、かつ可視光領域の色吸収性のほとんど無い、透明か或いは白濁色の希釈剤と、溶剤やアルコールや水などの粘性の非常に低く、透明な希釈液を混ぜ合わせて行われる場合がある。これは、グラビア印刷などの印刷方式では、インキの粘性が印刷特性に関わる非常に重要な要因の一つであるためで、必ず適切な粘性に調整を行なう必要があるからである。
特開平８−３１３３５２号公報

しかしながら、従来のＣＣＭ技術で求めることが出来るのは、可視光領域の色吸収性などの色特性を持つ色材の配合比率のみで、色特性をほとんど持たないメジウムやレジューサなどの希釈剤と、溶剤やアルコールや水などの希釈液の、それぞれの配合比率を求めることは出来ない。これはＣＣＭ技術がＣＩＥＬａｂ等の等色色空間、あるいは分光透過率、分光反射率などの可視光領域の分光特性が、所望色と等しくなるように色材の配合比率を最適化する技術であるためで、可視光領域の色特性をほとんど持たない希釈剤や希釈液などの配合比率を正確に求めることは出来なかったからである。そのため、印刷機などの機械適正に満たないインキ、染料を作り出してしまい、そのためＣＣＭにより求めた配合比率では完全な色再現までには至っていない場合が見受けられる。

また、違う問題点として、グラビアインキなどの液状系の色材でＣＣＭを行なう際には、インキの隠蔽性が大きな問題となる。この隠蔽性の問題点は印刷により形成されたインキ層の膜の厚みや、その色吸収性、散乱性が大きく影響を受けるのだが、とくに粘性の低いグラビアインキに見受けられるのは、インキの隠蔽性が十分でないために、下地の影響を受けてしまうなどの現象が多くみられる。

そのため、一般的にはオフセットインキをＣＣＭで色合わせをするときの色合わせ精度と、グラビアインキをＣＣＭで色合わせするときの色合わせ精度では、グラビアインキの方が劣るという傾向にある。

上述したように、従来方法では正確に求められなかった希釈剤や希釈液の配合比率をも正確に求めることが可能なＣＣＭ技術の実現が求められている。また、グラビアインキのような隠蔽性の低いインキに対しても色合わせ精度の高いＣＣＭ技術の実現が求められている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、従来方法では正確に求められなかった希釈剤や希釈液の配合比率をも正確に求めることが可能な色合わせ方法、及び色合わせ装置を提供することにある。

また、その第２の目的は、グラビアインキのような隠蔽性の低いインキに対しても、高い色合わせ精度を実現することが可能な色合わせ方法、及び色合わせ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。

すなわち、請求項１の発明は、標準的に用いられている複数の基準色材と希釈剤及び／又は希釈液を配合することにより、既に存在する目標色の色に合わせる色合わせ方法において、目標色の測色を行い、光学特性を取得することと、目標色の比重を計測することと、目標色の光学特性及び比重と、予め把握している各基準色材の光学特性及び比重とに基づいて、目標色を再現する各基準色材と希釈剤及び／又は希釈液の配合比率を求めることとを備えている。

請求項２の発明は、標準的に用いられている複数の基準色材と希釈剤及び／又は希釈液を配合することにより、既に存在する目標色の色に合わせる色合わせ装置において、目標色の測色を行い、光学特性を取得する測色手段と、目標色の比重を計測する比重計測手段と、測色手段によって取得された光学特性、比重計測手段によって計測された比重、及び予め把握している各基準色材の光学特性及び比重に基づいて、目標色を再現する各基準色材と希釈剤及び／又は希釈液の配合比率を演算する配合比率演算手段とを備えている。

従って、請求項１および請求項２の発明においては、以上のような手段を講じることにより、希釈剤や希釈液の配合比率をも正確に求めることが可能となる。また、グラビアインキのような隠蔽性の低いインキに対しても、高い色合わせ精度を実現することが可能となる。

本発明の色合わせ方法及び装置によれば、希釈剤や希釈液の配合比率をも正確に求めることが可能となる。また、グラビアインキのような隠蔽性の低いインキに対しても、高い色合わせ精度を実現することが可能となる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について測定する光学特性に分光透過率を用いた場合を上げて図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る色合わせ方法を適用した色合わせ装置の一例を示す機能ブロック図である。

すなわち、この色合わせ装置は、分光透過率測定部１と、ＣＣＭ計算用基礎データベース２と、演算部３と、出力部４と、記憶部５と、比重用基礎データベース６と、比重測定部７とを備えている。

このような構成の色合わせ装置を用いて色合わせを行う手順の一例として、グラビアインキの色合わせ手順について以下に説明する。グラビアインキなどの隠蔽性の低い色材に対し、分光透過率測定部１が、その分光透過率を測定し、その測定値を用いて、演算部３において、目標色を再現する各基準色材の配合比率を求める演算を行う。これはグラビアインキにおいては最も効果的な色合わせ方法と考えられるが、印刷物を測定するＣＣＭ方法を用いて代用しても構わない。

図２はこの色合わせ方法に従った手順の流れの一例を示したフローチャートである。

（手順１）濃度希釈色材の作成
ＣＣＭで配合比率が未知の色を再現したいとき、その求めたい色（以下、「目標色」と称する）が構成される希釈剤を含む複数の原色材（以下、「基準色材」と称する）の色特性に関わる幾つかの情報が必要で、この情報群を基礎データと呼ぶ。この基礎データを得るためには、まず基準色材を数段階の濃度に希釈した色材（以下、「濃度希釈色材」と称する）を作成する。手順１ではこの濃度希釈色材を作成する。目標色を構成している基準色材は全て、この濃度希釈色材を作成する必要がある。

（手順２）濃度希釈色材の測定
手順１で作成した濃度希釈色材について、分光透過率測定部１において、分光透過率を測定する。この分光透過率測定部１に適用される測定機の例としては、グラビアインキのような液状系のインキ、染料の可視光領域（３８０ｎｍ〜７００ｎｍ程度）の分光透過率測定が可能な装置を利用する。

（手順３）ＣＣＭ基礎データの作成
ＣＣＭで配合比率を求めるのに必要な情報は、色を分光特性で合わせる分光カラーマッチングと色を三刺激値で合わせる条件等色カラーマッチングにより異なる。ここでは一例として分光カラーマッチングについて説明をする。この場合、手順２において濃度希釈色材に対して測定された分光透過率データと、基準色材の濃度データとが基礎データとなる。この基礎データは、ＣＣＭ計算用基礎データベース２に格納されるようにしている。

この基礎データをもとに、後に演算部３において配合比率が求められることになるが、分光カラーマッチングでは、これら基礎データをクベルカムンクの理論式やランバートベールの式を用いて吸収係数や光学濃度に変換し、後に測定する目標色の吸収係数や光学濃度に色再現可能な基準色材の配合比率を求めるために、ニュートンラフソン法やシンプレックス法などで最適化を行なう。最適化方法は様々な手法があるが、いずれの方法を用いても構わない。これらＣＣＭの基本的な計算方法は周知の方法であるので、ここでは詳細は省略する。

（手順４）比重基礎データの作成
手順３でＣＣＭの基礎データが完成したら、次は基準色材の比重の基礎データを作成する。比重の基礎データは、比重測定部７において、希釈剤を含む全ての基準色材と希釈液の測定を行うことによって作成する。このように作成された基礎データは、比重用基礎データベース６に格納されるようにしている。

この基礎データをもとに、後に演算部３において、色特性をほとんど持たない希釈剤と希釈液の正確な配合比率を演算することが可能となる。

（手順５）目標色の分光透過率の測定
手順３と手順４でＣＣＭと比重それぞれの基礎データの作成が終わったら、希釈剤を含む基準色材と希釈液の配合比率を求める準備は終わりである。ここでは手順２で濃度希釈色材の測定を行った場合と同様に、分光透過率測定部１において目標色の測定を行い、光学特性として分光透過率を求める。そして、この分光透過率データを演算部３に送る。

（手順６）目標色の比重の計測
次に、色特性をほとんど持たない希釈剤や希釈液の正確な配合比率を求めるために、比重測定部７を用いることによって、複数の基準色材と希釈液とが混ぜ合わされて構成される目標色の比重を計測する。そして、その測定結果である比重データを演算部３に送る。

（手順７）基準色材の配合比率の算出
こでは、演算部３において、手順５で測定した目標色の色再現が可能な基準色材の濃度を算出する。この結果は、記憶部５に記憶されるようにしている。また、必要に応じて、ディスプレイやプリンタなどからなる出力部４から出力されるようにしている。

ただし、ここで求めることが出来る配合比率は色特性をもつ基準色材と、色特性をもたない希釈剤の配合比率のみであり、このうち色特性をほとんど持たない希釈剤の配合比率の計算結果はＣＣＭの計算方法の性質上、正確な配合比率とは言えない。また、無色透明な希釈液の配合比率もこの段階では求めることが出来ない。

（手順８）希釈剤と希釈液の配合比率の算出
手順７では色特性を持つ基準色材の配合比率を求めることが出来たので、ここでは、演算部３において、色特性をほとんど持たない希釈剤と希釈液の配合比率を求める。この演算は、手順６で計測した目標色の比重を再現可能な、希釈剤と希釈液の配合比率を以下のようにして算出する。そして、算出した配合比率の結果は、記憶部５に記憶されるようにしている。また、必要に応じて、ディスプレイやプリンタなどからなる出力部４から出力されるようにしている。

まず、手順４で求めた比重基礎データを次のように表す。
Sg1:基準色材１の比重、
Sg2:基準色材２の比重、
Sg3:基準色材３の比重、
SgRe:希釈剤の比重、
SgSol:希釈液の比重。

次に、手順６で求めた目標色の比重を次のように表す。
SgAll:目標色の比重。

更に、手順７で求めた基準色材の配合比率を次のように表す。
C1:基準色材１の重量濃度、
C2:基準色材２の重量濃度、
C3:基準色材３の重量濃度。

そして、求めたい希釈剤の配合比率Re（重量濃度）を次の（１）式にしたがって求める。
Re＝（C1／Sg1+C2／Sg2+C3／Sg3+(100−C1−C2−C3)／SgSol−100／SgAll）／
(1／SgSol−1／SgRe) ・・・・（１）式
更に、求めたい希釈液の配合比率Sol（重量濃度）を次の（２）式にしたがって求める。
Sol＝100−C1−C2−C3−Re ・・・・（２）式。

（手順９）色材の調合
手順７、及び手順８で求められた配合比率をもとに希釈剤を含む基準色材と希釈液を調合し、目標色を作成する。

次に、上記手順にしたがって実際に目標色を作成した実例について説明する。ここではグラビアインキの色合わせについて説明する。色特性をもつ色材として東洋インキ製造株式会社製のＯＧシリーズの黄、紅、藍を、色特性をほとんど持たない希釈剤として同じくＯＧシリーズのレジューサを、希釈液として、トルエンを主成分とする同じくＳＬ３０３溶剤Ｃを使用した。

まず始めに、手順１に従って濃度希釈色材の作成を行った。濃度は（基準色材：希釈液）の重量割合を（１：９９）、（５：９５）、（１０：９０）、（２０：８０）、（４０：６０）、（６０：４０）、（８０：２０）、（１００：０）の８種類の濃度で作成を行った。

次に、手順２に従って、作成した濃度希釈色材の測定を行った。測定したＯＧシリーズ黄の基準色材濃度２０％の分光透過率（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）を図３に示す。

次に、手順３に従ってＣＣＭ基礎データを作成した。ここでは分光カラーマッチングによる色合わせを行なうので、基礎データは分光透過率と基準色材の濃度データで構成される。実際のカラーマッチングには分光透過率から光学濃度に変換して取り扱う。ＯＧシリーズ黄の分光透過率と基準色材の濃度の基礎データを図４に、同じくＯＧシリーズ黄の光学濃度と基準色材の濃度に変換したデータを図５に示す。

次に、手順４に従って比重基礎データを作成した。ＯＧシリーズの黄、紅、藍、レジューサ、ＳＬ３０３溶剤Ｃの比重基礎データを以下に示す。
黄 ：１．０４６
紅 ：１・１３８
藍 ：１．１４２
レジューサ ：１．２１７
ＳＬ３０３溶剤Ｃ：０．８７０。

次に、手順５に従って目標色の分光透過率を測定した。測定した目標色の分光透過率を図６に示す。更に、手順６に従って目標色の比重を計測した。目標色の比重は１．０５１であった。更にまた、手順７に従って基準色材の配合比率を算出した。その結果算出された配合比率（重量％）は以下のようになった。ただし、レジューサの計算結果はＣＣＭの計算方法の性質上、正確な配合比率とは言えない。
黄 ：２９．１％
紅 ：３０．１％
藍 ： ７．９％
レジューサ：３２．９％。

そこで、次に、手順８に従って希釈剤と希釈液の配合比率を算出した。その結果算出された配合比率は以下のようになった。
黄 ：２９．１％
紅 ：３０．１％
藍 ： ７．９％
レジューサ ：１１．７％
ＳＬ３０３溶剤Ｃ：２１．２％。

最後に、次に、手順９に従って希釈剤を含む基準色材と希釈液を調合し、目標色を作成した。なお、ここで使用した目標色の実際の配合比率は以下に示す通りである。
黄 ：２８・５％
紅 ：２９．８％
藍 ： ８．３％
レジューサ ：１０．９％
ＳＬ３０３溶剤Ｃ：２２．５％。

上記結果を参照すると、同実施の形態に係る色合わせ方法を適用した色合わせ装置によって目標色に色再現されたインキは、実際の配合比率に非常に近似しており、色再現性とグラビア印刷機に適したインキ粘性の両面を満たしていることが証明された。

以上説明したように、同実施の形態に係る色合わせ方法を適用した色合わせ装置を用いることによって、従来方法より簡潔な手順で、目標色の基準色材の配合比率をかなり正確に算出することが可能となる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の実施の形態に係る色合わせ方法を適用した色合わせ装置の一例を示す機能ブロック図。 同実施の形態に係る色合わせ方法に従った手順の流れの一例を示したフローチャート。 ＯＧシリーズ黄の基準色材濃度２０％の分光透過率と波長との関係を示す図。 ＯＧシリーズ黄の様々な基準色材濃度の分光透過率と波長との関係を示す図。 ＯＧシリーズ黄の様々な基準色材濃度の光学濃度と波長との関係を示す図。 目標色の測定結果として得られた分光透過率と波長との関係を示す図。

符号の説明

１…分光透過率測定部、２…ＣＣＭ計算用基礎データベース、３…演算部、４…出力部、５…記憶部、６…比重用基礎データベース、７…比重測定部

Claims (2)

1. 標準的に用いられている複数の基準色材と希釈剤及び／又は希釈液を配合することにより、既に存在する目標色の色に合わせる色合わせ方法において、
   前記目標色の測色を行い、光学特性を取得することと、
   前記目標色の比重を計測することと、
   前記目標色の光学特性及び比重と、予め把握している前記各基準色材の光学特性及び比重とに基づいて、前記目標色を再現する前記各基準色材と希釈剤及び／又は希釈液の配合比率を求めることと
   を備えた色合わせ方法。
2. 標準的に用いられている複数の基準色材と希釈剤及び／又は希釈液を配合することにより、既に存在する目標色の色に合わせる色合わせ装置において、
   前記目標色の測色を行い、光学特性を取得する測色手段と、
   前記目標色の比重を計測する比重計測手段と、
   前記測色手段によって取得された光学特性、前記比重計測手段によって計測された比重、及び予め把握している前記各基準色材の光学特性及び比重に基づいて、前記目標色を再現する前記各基準色材と希釈剤及び／又は希釈液の配合比率を演算する配合比率演算手段と
   を備えた色合わせ装置。

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