JP2007078625A - 光沢感評価方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】視覚によって認識された光沢感の評価に近い評価結果を得ることが可能な光沢感評価方法を提供する。
【解決手段】本発明の光沢感評価方法は、被対象物(1)の表面の光沢感を評価する光沢感評価方法であって、被対象物に白色光を入射角x°(但し、入射光(4)の入射角x°は、0°以上、90°未満の角度である)で入射し、白色光が正反射する反射角x°から+7°〜+(90°−x°)または−7°〜−x°ずれた領域(拡散反射領域)の反射光強度を測定し、測定した拡散反射領域における反射光強度の逆数の値により、被対象物(1)の光沢感を評価する。
【選択図】図3
【解決手段】本発明の光沢感評価方法は、被対象物(1)の表面の光沢感を評価する光沢感評価方法であって、被対象物に白色光を入射角x°(但し、入射光(4)の入射角x°は、0°以上、90°未満の角度である)で入射し、白色光が正反射する反射角x°から+7°〜+(90°−x°)または−7°〜−x°ずれた領域(拡散反射領域)の反射光強度を測定し、測定した拡散反射領域における反射光強度の逆数の値により、被対象物(1)の光沢感を評価する。
【選択図】図3
Description
本発明は、光沢感評価方法に関する。さらに詳しくは、視覚によって認識された光沢感に近い評価を得ることが可能な光沢感評価方法に関する。
従来より、商品の光沢感はその価値を判断する重要な要素である。特に塗工紙においては、白紙の光沢感、印刷後の印刷面の光沢感は、塗工紙の品質を判断する要素として極めて重要である。これらの視覚的要素による商品の差別化は、今日、トレンドともなっている。特に塗工紙の印刷後の印刷面の光沢感は、消費者の視覚に訴えかける最終的な品質として、最近特に重要視されてきた。
視覚的要素による光沢は、ソフト感、シャープ感、色艶感、ギラツキ感、透明感、白ボケ感等のように様々に人間の視覚によって認識されるものであるが、「鮮映感」と「光沢感」とに大別することもできる。
鮮映感は、ギラツキ感、シャープ感、ソフト感として認識されるものであり、一方、光沢感は、色艶感や白ボケ感として認識されるものである。
光沢に関しては、日本工業規格(JIS規格 JIS Z 8741)に、規定された測定方法があり、測定した数値を「光沢度」と呼んでいる。この光沢度は、サンプルの鏡面反射率を求め、標準板の鏡面反射率との比×100により表される。標準板の光沢度は100と定義されており、標準板は入射角60°の可視光の鏡面反射率が10%となるように作製されており、屈折率1.567のガラス面を有している。すなわち、この「光沢度」は、入射角と同角度の反射角(正反射角)における反射率、すなわち、正反射率(鏡面反射率)を測定するものであり、「正反射光沢度」あるいは「鏡面光沢度」と呼ばれる。従来の光沢感評価は、この「光沢度」測定に依るところ大であった。
しかし、正反射光沢度と、人間の視覚による光沢感は、ずれることがよくある。この事実に対し、光沢度の低いものから高いものになるにつれて入射角を小さくして測定すべきであり、これにより視覚によって認識される光沢感との相関が向上するとの指摘もある(例えば、非特許文献1)。
R.S Hunter&R.Harold「The Measurement of Appearance,2nd Ed.」J.Wiley 1987
R.S Hunter&R.Harold「The Measurement of Appearance,2nd Ed.」J.Wiley 1987
しかしながら、上述した正反射光沢度と、人間の視覚による光沢感は、上記のように入射角を変えても、なお、ずれが生じることがあり問題となっていた。
例えば、図1及び図2は、異なる塗工用組成物が異なる条件下で塗工された2種類の塗工紙に同条件でベタ印刷したサンプルを直径15cmのロールに捲きつけ、その印刷された表面に蛍光灯の光を60°の角度で入射し、光が正反射する60°の方向から写した写真である。図1と図2とを目視で比較した場合、図2に示す塗工紙の方が、蛍光灯が映って光っている部分は明るく艶があって鮮明であり、周辺部分も色、艶感がはっきりしていて、白ボケ感がない。従って図2に示す塗工紙の方が優れていると評価することができる。しかしながら、上述した従来の正反射光沢度を測定した場合、図1の印刷面の方が平滑なためか、図1の塗工紙の光沢度は84%、図2に用いた塗工紙の光沢度は72%であり、正反射光沢度によって光沢感を評価した場合には、図1に示された塗工紙が優れているという結果となり、人間の視覚によって認識される光沢感とは明らかに異なっている。
光沢感の評価方法については、上記「光沢度」に頼らず、光学機器を使用せず順位配列法等により、実際に検査員が目視で評価する方法もある。二個の被対象物に対する評価を複数回繰返して行うものであるが、評価に非常に時間が掛かることや、複数の検査員が評価を行った場合に、その評価結果に差異が生じるという問題があった。また、このような評価を行う検査員には習熟と多くの経験が必要である。このような状況から、人間の視覚によって認識される光沢感に近い評価結果が得られる客観的且つ短時間でできる評価方法の開発が望まれていた。
前述したように視覚による光沢感に関して、「鮮映感」と「光沢感」に分けて考えたところ、前者と正反射光沢度との相関は大きく、後者と正反射光沢度との相関はそれほど大きくないことが分かった。従って、後者の「光沢感」と相関の高い評価方法を検討するに至った。
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、視覚によって認識される光沢感に近い評価を得ることが可能な光沢感評価方法を提供する。
発明者らは、上述の課題を解決するべく鋭意研究した結果、所定の反射角(受光角)における反射光強度と、人間の視覚によって認識される光沢感とが非常に強い負の相関を示すことを発見し、所定の受光角における反射光強度の逆数の値を求めて比較することによって上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成させた。
本発明により、以下の光沢感評価方法が提供される。
[1] 被対象物の表面の光沢感を評価する光沢感評価方法であって、前記被対象物に白色光を入射角x°で入射し、前記白色光が正反射する反射角x°から+7°〜+(90°−x°)または−7°〜−x°ずれた領域(拡散反射領域)の反射光強度を測定し、測定した拡散反射領域における反射光強度の逆数の値により、前記被対象物の光沢感を評価する光沢感評価方法。
(但し、入射角x°は、0°以上、90°未満の角度である)
(但し、入射角x°は、0°以上、90°未満の角度である)
[2] 前記拡散反射領域における前記反射光強度の逆数の値が大きい程、前記被対象物の光沢感がより良であると判定する前記[1]に記載の光沢感評価方法。
[3] 前記白色光が正反射する反射角x°からのずれが±3.0°以内の領域(正反射領域)の反射光強度をさらに測定し、前記拡散反射領域における前記反射光強度の逆数の値と、測定した正反射領域における反射光強度の値とにより、前記被対象物の光沢感を評価する前記[1]又は[2]に記載の光沢感評価方法。
[4] 前記拡散反射領域における前記反射光強度の逆数の値が大きい程、且つ前記正反射領域における前記反射光強度の値が大きい程、前記被対象物の光沢感がより良であると判定する前記[3]に記載の光沢感評価方法。
[5] 前記被対象物が、表面に塗工用組成物が塗工された塗工物である前記[1]〜[4]のいずれかに記載の光沢感評価方法。
[6] 前記被対象物が、塗工原紙の表面に前記塗工用組成物が塗工された塗工紙である前記[5]に記載の光沢感評価方法。
[7] 前記被対象物が、印刷された前記塗工紙であり、前記塗工紙の印刷面の光沢感を評価する前記[6]に記載の光沢感評価方法。
[8] 前記光源から入射する前記白色光の入射角を0°〜85°とする前記[1]〜[7]のいずれかに記載の光沢感評価方法。
[9] 前記白色光をP偏光にし、前記P偏光の入射角が偏光角(ブルースター角)となるように前記被対象物に入射する前記[1]〜[8]のいずれかに記載の光沢感評価方法。
本発明の光沢感評価方法によれば、光学的な方法により、人間の視覚によって認識される光沢感により近い評価を実現することができる。
また、本光沢感評価方法によって得られる評価結果は、拡散反射領域における反射光強度の逆数という、具体的な数値として算出することができるため、複数の被対象物を比較して評価する場合において、それぞれの差異の程度が認識し易くなり、それぞれの被対象物の比較をより高い精度で行うことができる。
以下、本発明の光沢感評価方法の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。
本発明の光沢感評価方法の一の実施の形態について説明する。図3は、本実施の形態の光沢感評価方法を説明する説明図である。本実施の形態の光沢感評価方法は、図3に示すように、被対象物(1)の表面の光沢感を評価する光沢感評価方法であって、被対象物(1)に白色光を入射角x°で入射し、白色光が正反射する反射角x°から+7°〜+(90°−x°)または−7°〜−x°ずれた領域(拡散反射領域)の反射光強度を測定し、測定した拡散反射領域における反射光強度の逆数の値により、被対象物(1)の光沢感を評価する光沢感評価方法である(但し、入射光(4)の入射角x°は、0°以上、90°未満の角度である)。本実施の形態の光沢感評価方法においては、拡散反射領域における反射光強度の逆数の値が大きい程、被対象物(1)の光沢感がより良であると判定する。なお、図3における符号5は正反射光を示す。以下、本実施の形態の光沢感評価方法についてさらに具体的に説明する。
(正反射強度測定による光沢感評価の欠点)
従来の光沢感の評価に用いられていた正反射光の強度から算出される光沢度は、人間の視覚による評価と異なる結果となることがある。
従来の光沢感の評価に用いられていた正反射光の強度から算出される光沢度は、人間の視覚による評価と異なる結果となることがある。
例えば、図1と図2とを目視で比較した場合、図2に示す塗工紙の方が、蛍光灯が映って光っている部分は明るく艶があって鮮明であり、周辺部分も色、艶感がはっきりしていて、白ボケ感がない。従って図2に示す塗工紙の方が優れていると評価することができる。しかしながら、上述した従来の正反射光沢度を測定した場合、図1の印刷面の方が平滑なためか、図1の塗工紙の光沢度は84%、図2に用いた塗工紙の光沢度は72%であり、正反射光沢度によって光沢感を評価した場合には、図1に示された塗工紙が優れているという結果となり、人間の視覚によって認識される光沢感とは明らかに異なっている。この例から分かるように、人間の視覚による光沢感は、正反射光の強度以外の光学的要素による影響も受けていることは明かである。本方法は、そのため以下に述べるように拡散反射領域の反射光の影響を考慮して検討したものである。
(正反射領域と拡散反射領域の区分)
次に、従来の正反射光沢度測定に用いられている正反射領域と、それ以外の反射、すなわち、拡散反射が行われる拡散反射領域との関係について説明する。
次に、従来の正反射光沢度測定に用いられている正反射領域と、それ以外の反射、すなわち、拡散反射が行われる拡散反射領域との関係について説明する。
図4は、被対象物に、入射角を60°に固定して白色光を入射し、受光角を50°〜70°に変角して反射光強度を測定して得られた光沢度を示すグラフである。なお、縦軸は光沢度(%)を示し、横軸は受光角(°)を示す。被対象物は屈折率1.567のガラス面を有する標準板(標準ガラス板)と、2種類の印刷した104.7g/m2のA2平判用塗工紙の印刷面である。光沢度は、村上色彩技術研究所製の三次元変角光沢計(商品名:GP−200)を用いて測定した(正反射角60°以外の反射角の場合も、標準板の正反射率に対するその角度における反射率の割合(%)を光沢度として求めた)。
図4に示すように、被対象物としての標準板は、受光角が入射角から±1°程度ずれるともはや反射光は受光しなくなる。また、2種類の印刷面においては、正反射角からのずれが±3°付近において光沢度曲線に変曲点がある。そのため、正反射角からのずれが±3°以内の受光角における反射については正反射領域の反射、正反射角からのずれが±3°を超える反射については拡散反射領域の反射とするのが妥当と考えられるが、本明細書で述べる拡散反射領域は、正反射領域から十分離れた、具体的には正反射角から約±7°以上離れた領域を指すことにする。
(拡散反射領域における反射光強度(拡散反射光強度)測定による光沢感評価)
ここで、拡散反射領域における反射光強度を求め、人間の視覚によって認識される光沢感との相関関係を求めた。この検討を行うために、20種類の実際に印刷された塗工紙の4色ベタ印刷された印刷面について、村上色彩技術研究所製の三次元変角光沢計(商品名:GP−200)を用いてそれぞれの反射光強度を得るとともに、別途、この被対象物としての20種類の塗工紙について、順位配列法による視覚による光沢感の評価を行った。
ここで、拡散反射領域における反射光強度を求め、人間の視覚によって認識される光沢感との相関関係を求めた。この検討を行うために、20種類の実際に印刷された塗工紙の4色ベタ印刷された印刷面について、村上色彩技術研究所製の三次元変角光沢計(商品名:GP−200)を用いてそれぞれの反射光強度を得るとともに、別途、この被対象物としての20種類の塗工紙について、順位配列法による視覚による光沢感の評価を行った。
用いた塗工紙は、塗工原紙と、塗工原紙の表面に塗工された塗工用組成物からなる塗工層とを備えたものであり、王子製紙社製、日本製紙社製、北越製紙社製、大王製紙社製、中越パルプ工業社製、三菱社製、及びAPP社製の米坪104.7g/m2付近のA2平判用紙及びA1平判用紙である。
そして、これらの塗工紙に下記印刷条件で印刷した印刷面を対象として測定した。印刷インキには、ティーアンドケイ社製のスーパー TEKPLUS M−SOYA−QDST(商品名)を用い、印刷機にはハイデルベルグ社製の4色オフセット印刷機(商品名:SPEEDMASTER)を用いて8000枚/hの速度で印刷した。
図5は、上述した順位配列法による評価方法を説明する説明図である。順位配列法は、光沢感や鮮映感が与える心理量を尺度化するための一般的な方法である。具体的には、図5に示すように、被対象物としての20種類の印刷された塗工紙(11)を、直径15cmの円柱体(12)の表面に三枚ずつ順番に貼り付け、塗工紙(11)に蛍光灯(13)の光(14)を入射角が60°となるように入射し、反射角60°の方向から観察した。蛍光灯の光(14)が映っている部分の明るさや色艶感、鮮明さを比較して鮮映感を、また、蛍光灯(13)の光(14)の映らない部分の色艶感や白ボケ感を比較して光沢感を評価した。それぞれ、最も劣ったものを1点、最も優れたものを5点として採点した。
また、正反射光及び拡散反射光の強度測定には、村上色彩技術研究所製の三次元変角光沢計(商品名:GP−200)を用いて変角測定した。光源からの白色光の入射角は60°とし、受光角は、正反射角に対して−60°〜+30°ずれた範囲で測定した(受光角0°〜90°)。なお、測定は0.1°毎に1点の変角測定を連続して行った。
図6は、正反射光及び拡散反射光の強度と、順位配列法にて評価した光沢感及び鮮映感との相関関係を示すグラフである。なお、縦軸が相関係数を示し、横軸が反射光強度を測定した受光角(°)を示す。図6に示すように、反射角60°から±3°以内の正反射領域(図6におけるAで示す部分)については、順位配列法にて評価した鮮映感と高い相関関係(0.8以上)を示しているが、順位配列法にて評価した光沢感との相関関係は反射角60°から±0°の受光角で鮮映感ほどに高くはない。
一方、人間の視覚による光沢感(順位配列法にて評価した光沢感)は正反射領域より十分離れた(±7°以上離れた)拡散反射領域(図6におけるBで示す部分)の拡散反射強度と強い負の相関関係を示しており、この領域の特定の受光角における反射光強度を測定し、測定した値を比較すれば、従来の光沢感の評価よりも優れた評価を行うことができることがわかった。以上のような検討から、本実施の形態の光沢感評価方法を完成するに至った。
まとめると、本実施の形態の光沢感評価方法は、被対象物の表面の光沢感を評価する光沢感評価方法であって、被対象物に白色光を入射角x°で入射し、白色光が正反射する反射角x°から+7°〜+(90°−x°)または−7°〜−x°ずれた領域(拡散反射領域)の少なくとも1箇所で反射光強度を測定し、測定した拡散反射領域における反射光強度の逆数の値により、被対象物の光沢感を評価する光沢感評価方法である。
このように、本実施の形態の光沢感評価方法は、入射光に対し、入射角x°に対する反射角x°から+7°〜+(90°−x°)または−7°〜−x°ずれた拡散反射領域における拡散反射光の強度と、人間の視覚による光沢感とが非常に強い逆相関の関係を示すことを利用するものであり、光学的な方法によって評価算出することができる。すなわち、拡散反射領域における反射光強度の逆数の値を求めることにより、人間の視覚によって認識される光沢感により近い評価を実現することが可能である。このため、本実施の形態の光沢感評価方法は、光学的な測定と、例えば、その測定値の解析をコンピュターでプログラミングすれば、人間の視覚に近い光沢感の評価を全自動で行うことも可能となる。
(内部拡散反射光強度測定による光沢感評価)
図7及び図8に示すように、被対象物に白色光を入射した際に正反射する正反射光の周りは、被対象物の表面の凹凸による種々の反射角の反射光、また、被対象物が印刷された塗工紙の場合には印刷されたインキ層や塗工用組成物の塗工層により、表面拡散反射光ばかりでなく、インキ層、塗工層で光の透過、吸収が起き、内部で反射も起きるため、一旦進入した光が再び外部に拡散してくる内部拡散反射光も存在する。
図7及び図8に示すように、被対象物に白色光を入射した際に正反射する正反射光の周りは、被対象物の表面の凹凸による種々の反射角の反射光、また、被対象物が印刷された塗工紙の場合には印刷されたインキ層や塗工用組成物の塗工層により、表面拡散反射光ばかりでなく、インキ層、塗工層で光の透過、吸収が起き、内部で反射も起きるため、一旦進入した光が再び外部に拡散してくる内部拡散反射光も存在する。
内部拡散反射光の強度は、P偏光を使用し、入射角を偏光角(ブルースター角)にすれば、測定することができる。それによって求めた内部拡散反射光強度と視覚による光沢感とは強い負の相関関係が認められ、上記の白色光を入射した拡散反射光強度と視覚による光沢感の相関関係よりも、むしろ強い傾向にあることがわかった。従って、一定の強度の入射光に対する各サンプル(被対象物)の内部拡散反射光強度を求めて比較することにより、視覚による光沢感に極めて近い評価結果を得ることも可能である。
(拡散反射光強度の測定方法)
拡散反射領域における反射光強度は、例えば、図9に示すような、ハロゲンランプ(21)、コンデンサーレンズ(22)、スリット(24)が形成された集光部材(23)、及びコリメーター(25)を有する光源(26)と、被対象物(1)を配設するための試料台(27)と、テレスコープレンズ(38)及び受光部(29)を有する測定手段(30)とを備えた光沢計(31)、例えば、村上色彩技術研究所製の三次元変角光沢計(商品名:GP−200)等を好適に用いることができる。ここで、図9は、本実施の形態の光沢感評価方法において、拡散反射領域における反射光強度を測定するための光沢計の構成を示す模式図である。なお、このような光沢計(31)は、正反射領域における反射光強度を測定することもできる。
拡散反射領域における反射光強度は、例えば、図9に示すような、ハロゲンランプ(21)、コンデンサーレンズ(22)、スリット(24)が形成された集光部材(23)、及びコリメーター(25)を有する光源(26)と、被対象物(1)を配設するための試料台(27)と、テレスコープレンズ(38)及び受光部(29)を有する測定手段(30)とを備えた光沢計(31)、例えば、村上色彩技術研究所製の三次元変角光沢計(商品名:GP−200)等を好適に用いることができる。ここで、図9は、本実施の形態の光沢感評価方法において、拡散反射領域における反射光強度を測定するための光沢計の構成を示す模式図である。なお、このような光沢計(31)は、正反射領域における反射光強度を測定することもできる。
図9に示すような光沢計(31)を用いて、拡散反射領域における反射光強度を測定する際には、まず、被対象物(1)を試料台(27)上に配設し、次に、ハロゲンランプ(21)で白色光(32)を発生させ、発生させた白色光(32)を、コンデンサーレンズ(22)を通過させた後に、スリット(24)が形成された集光部材(23)で集光し、集光した白色光(32)をコリメーター(25)により平行な光(平行光(33))に変換する。この平行光(33)を試料台(27)上の被対象物(1)に当て、反射光(34)をテレスコープレンズ(28)によって集約し、受光器(29)にて受光する。
ここで、図9に示すような光沢計(31)を用いて測定した反射光強度と、順位配列法にて評価した光沢感及び鮮映感との相関関係を、図10に示す。図10に示す測定は入射角60°にて測定した結果を示すものであり、入射角60°から±7°ずれた、受光角53°以下及び67°以上において順位配列法にて評価した光沢感と高い相関関係を示していることがわかる。
本実施の形態の光沢感評価方法に用いる光沢計においては、任意の角度の入射角に対して、受光器が0°〜90°の範囲で測定することが可能な光沢計であることが好ましい。また、入射側と受光側とに光の振動方向を変えることができるグラントムソン偏光プリズム等の偏光フィルターを装着して、P波あるいはS波のみを入射光とできること、あるいは、P波あるいはS波のみの反射光を検出できることがさらに好ましい。
このようにして、本実施の形態の光沢感評価方法においては、入射光(白色光)が正反射する反射角x°から+7°〜+(90°−x°)または−7°〜−x°ずれた領域(拡散反射領域)で反射光強度を測定する。測定した拡散反射領域における反射光強度は、視覚による光沢感と非常に強い逆相関の関係を示すので、この点を利用するものである。なお、拡散反射領域における反射光強度を測定する反射角(受光角)の、正反射角x°からのずれが±7°未満(すなわち、−7°を超え−3°未満または3°を超え7°未満)であると、視覚による光沢感との相関関係が低くなり、信頼性の高い評価を行うことができない。
また、拡散反射領域における反射光強度を測定する際には、例えば、入射角が60°の場合は、反射角60°から−7°〜−60°又は7°〜30°ずれた受光角の拡散反射領域にて測定を行う。また、入射角が45°の場合は反射角45°から−7°〜−45°又は7°〜45°ずれた受光角の拡散反射領域にて測定を行う。例えば、図11に示すように、入射角が45°の場合であっても、上記の受光角においては、順位配列法にて評価した光沢感と極めて高い相関関係を示していることが分かる。ここで、図11は、入射角45°で測定を行った反射光強度と、順位配列法にて評価した光沢感及び鮮映感との相関関係を示すグラフである。
本実施の形態の光沢感評価方法における白色光源については、従来の正反射光の強度を測定するために用いられる白色光源を好適に用いることができる。具体的には、ハロゲンランプ、キセノンランプ等のハイインテンシティーディスチャージ(HID)ランプを挙げることができる。
通常の正反射を利用した光沢測定ではJIS規格に沿って光沢度を測定するために、次のような光源の調整を行っている。具体的には黒色ガラス標準板で光沢度100%に合わせるためニュートラルデンシティーフィルター(NDフィルターと呼ぶ)を装着して光源の感度を調整する。ND1フィルターと(光源の光量を1/100にするフィルター)、ND10フィルター(光源の光量を1/10にするフィルター)をそれぞれ装着し光源の感度を1/1000にして光沢強度100%に調整し測定する。
一方、本実施の形態の光沢感評価方法においては、光沢感の評価を行うために十分な感度が得られるようにするには、前記NDフィルターを取り外し、光量を強くして拡散反射領域における反射光強度を測定することが好ましく、具体的にはND1フィルター(光量を1/10にするフィルター)を抜くことで光量を10倍とすることが好ましく、ND10フィルター(光量を1/100にするフィルター)を抜くことで、光量を100倍とすることがさらに好ましい。さらに、ND1,ND10フィルター両方を抜くことで、光量を1000倍の感度調整とすることが特に好ましい。
また、入射光の入射角x°については、被対象物の種類によっても異なるが、0°〜85°とすることが好ましく、20°〜75°とすることがさらに好ましい。入射角が85°を超えると、拡散反射領域における反射光強度に及ぼす、被対象物の表面からの正反射の影響が大きくなり、測定値の信頼性が低下することがある。
このようにして得られた拡散反射領域における反射強度は、上述したように、人間の視覚による光沢感と非常に強い逆相関の関係を示すものである。このため、本実施の形態の光沢感評価方法においては、拡散反射領域における反射強度の逆数の値を算出し、この逆数の値によって被対象物の光沢感を評価する。本実施の形態の光沢感評価方法においては、この拡散反射領域における反射強度の逆数の値が大きい程、被対象物の光沢感がより良であると判定することができる。
本実施の形態の光沢感評価方法においては、白色光源からの入射光(白色光)をP偏光にし、このP偏光を入射角x°を偏光角(ブルースター角)となるようにして内部拡散反射光を測定することも可能である。
P偏光とは、光源から入射光を入射の面に平行な成分に偏光することであり、白色光源からの入射光(白色光)を、公知のP偏光フィルターを通して偏光にすることができる。
また、偏光角(ブルースター角)とは、折率n1の物質(媒体)から屈折率n2の物質(被対象物)に光が入射角θで入射するとき、下記式(i)を満たす角度θのことである。
tanθ=n2/n1 (i)
tanθ=n2/n1 (i)
ここで偏光角で入射された光でP偏光フィルターを通して測定した場合、媒体表面での反射が無くなり(正反射光強度のピークがなくなる)媒質内部からの拡散反射のみの情報を取り出すことが可能となることが知られている。
ここで、P偏光を用いて反射光強度を測定した測定値と、順位配列法にて評価した光沢感及び鮮映感との相関関係を図12に示す。P偏光を用いることにより、被対象物からの内部拡散反射光だけを測定することが可能となる。正反射角57°からのずれが±7°以上の領域で測定した内部拡散反射光強度と視覚評価による光沢感は極めて高い負の相関を示すことが分かる。すなわち、拡散反射光の少ないものほど(拡散反射光強度の逆数の値が大)人間の視覚による光沢感判定では印刷物が白ボケせず、色艶感が良いということである。さらに、このようにP偏光を用いて反射光強度を測定することにより、その測定値が安定した(絶対値化された)ものとなり、より信頼性の高い評価を行うことが可能となる。
(正反射光強度の値による光沢感評価)
これまでに説明したように、本実施の形態の光沢感評価方法は、拡散反射領域の所定の受光角における反射強度を求め、その反射強度の逆数の値により、人間の視覚によって認識される光沢感に近い評価を得るという光沢感評価方法であるが、一方、正反射光強度と人間の視角による光沢感が正の相関関係にあり、正反射光沢度が強いほど光沢感は良好になることも事実である。
これまでに説明したように、本実施の形態の光沢感評価方法は、拡散反射領域の所定の受光角における反射強度を求め、その反射強度の逆数の値により、人間の視覚によって認識される光沢感に近い評価を得るという光沢感評価方法であるが、一方、正反射光強度と人間の視角による光沢感が正の相関関係にあり、正反射光沢度が強いほど光沢感は良好になることも事実である。
このようなことから、本実施の形態の光沢感評価方法は、拡散反射領域の所定の受光角における反射強度を求め、その反射強度の逆数の値から評価を行うことに加え、白色光が正反射する反射角x°からのずれが±3.0°以内の領域(正反射領域)の反射光強度をさらに測定し、拡散反射領域における反射光強度の逆数の値と、測定した正反射領域における反射光強度の値とにより、被対象物の光沢感の評価を行ってもよい。このように、拡散反射光強度による評価に正反射光強度による評価を加味して信頼性の高い光沢感の評価を行うことが可能となる。
正反射光強度による評価を加味する場合には、拡散反射領域における反射光強度の逆数の値が大きい程、且つ正反射領域における反射光強度の値が大きい程、被対象物(1)の光沢感が良であると判定する。
なお、正反射領域における反射光強度を測定する場合には、白色光が正反射する反射角x°からのずれが±3.0°以内の領域にて測定を行うものであるが、白色光が正反射する反射角x°からのずれが±1.5〜3.0°の領域の反射光強度を測定することがさらに好ましい。この反射角x°からのずれが±1.5〜3.0°の領域の反射光強度は、正反射領域の中でも人間の視覚による光沢感と非常に強い逆相関の関係を示すことから、評価結果の信頼性をさらに向上することができる。
なお、本実施の形態の光沢感評価方法における正反射光強度の測定は、図9に示すような光沢計31を用いて、従来一般的に行われている反射光強度を測定する方法(例えば、JIS規格 JIS Z 8741等)に準じて測定することができる。また、上述した拡散反射光強度を測定する方法に準じて測定を行ってもよい。また、正反射光強度を測定する場合の入射角x°の好ましい範囲については、これまでに説明した拡散反射光強度を測定する場合と同様とすることができる。
(光沢感評価の被対象物)
本実施の形態の光沢感評価方法においては、特に、塗工原紙の表面に塗工用組成物が塗工された塗工紙であって、それに印刷された印刷物に対する光沢感の評価方法として好適である。
本実施の形態の光沢感評価方法においては、特に、塗工原紙の表面に塗工用組成物が塗工された塗工紙であって、それに印刷された印刷物に対する光沢感の評価方法として好適である。
次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。
(塗工紙)
塗工紙は、塗工原紙と、前記塗工原紙の表面に塗工された塗工用組成物からなる塗工層とを備えたものであり、本実施例においては、王子製紙社製、日本製紙社製、北越製紙社製、大王製紙社製、中越パルプ工業社製、三菱社製、もしくはAPP社製の米坪104.7g/m2付近のA2平判用紙及びA1平判用紙を20種類(被対象物1〜20)を選択して用いた。
塗工紙は、塗工原紙と、前記塗工原紙の表面に塗工された塗工用組成物からなる塗工層とを備えたものであり、本実施例においては、王子製紙社製、日本製紙社製、北越製紙社製、大王製紙社製、中越パルプ工業社製、三菱社製、もしくはAPP社製の米坪104.7g/m2付近のA2平判用紙及びA1平判用紙を20種類(被対象物1〜20)を選択して用いた。
(印刷方法)
印刷インキにティーアンドケイ東華社製のスーパー TEKPLUS M−SOYA−QDST(商品名)を用い、また、印刷機は、ハイデルベルグ社製の4色オフセット印刷機(商品名:SPEEDMASTER)を用いて8000枚/hの速度で通常の4色オフセット印刷を行った。但し、墨、藍、赤、及び黄の4色のベタ印刷が重なる部分の面積が比較的多い(5cm×5cm以上)図柄の印刷を行い、その部分の光沢感を対象に検討した。
印刷インキにティーアンドケイ東華社製のスーパー TEKPLUS M−SOYA−QDST(商品名)を用い、また、印刷機は、ハイデルベルグ社製の4色オフセット印刷機(商品名:SPEEDMASTER)を用いて8000枚/hの速度で通常の4色オフセット印刷を行った。但し、墨、藍、赤、及び黄の4色のベタ印刷が重なる部分の面積が比較的多い(5cm×5cm以上)図柄の印刷を行い、その部分の光沢感を対象に検討した。
(インキ濃度の測定)
インキ濃度の測定はサカタインクス社製のマクベス濃度計(商品名:RD−914)を使用した。測定方法は上記光沢感を検討した図柄の印刷部にて5回測定し平均値をインク濃度の値として用いた。なお、マクベス濃度計のインク濃度測定面積は4mmφであり濃度測定範囲は0〜2.50(精度±0.02)である。
インキ濃度の測定はサカタインクス社製のマクベス濃度計(商品名:RD−914)を使用した。測定方法は上記光沢感を検討した図柄の印刷部にて5回測定し平均値をインク濃度の値として用いた。なお、マクベス濃度計のインク濃度測定面積は4mmφであり濃度測定範囲は0〜2.50(精度±0.02)である。
(拡散反射光強度の測定)
村上色彩技術研究所製の三次元変角光沢計(商品名:GP−200)を用いて、拡散反射領域における反射光強度を測定し、得られた拡散反射領域における反射光強度の逆数の値を求めた。測定結果を表1及び2に示す。
村上色彩技術研究所製の三次元変角光沢計(商品名:GP−200)を用いて、拡散反射領域における反射光強度を測定し、得られた拡散反射領域における反射光強度の逆数の値を求めた。測定結果を表1及び2に示す。
三次元変角光沢計の光源としてはハロゲンランプを用い、このハロゲンランプにて発生した光をそのまま塗工紙に入射した場合の拡散反射光強度(拡散反射領域における反射光強度の逆数の値)と、このハロゲンランプにて発生した光をP偏光フィルター(グラントムソン偏光プリズム)を通して偏光した光を塗工紙に入射した場合の拡散反射光強度(偏光角(P偏光)による反射光強度の逆数の値)とを測定した。光の入射角は、P偏光しないそのままの光を用いた場合は60°とし、P偏光による測定の場合は57°とした。また、受光部における拡散反射光の受光角は、それぞれ45°とした。
(正反射光による光沢度の測定)
被対象物1〜20の塗工紙に対して、JIS規格 JIS Z 8741に準拠した方法にて、従来の正反射光による光沢度を測定した。光沢計は、村上色彩技術研究所製の三次元変角光沢計(商品名:GM−26D)を用い、鏡面反射率が10%となる屈折率1.567のガラス面を有する標準板を光沢度100として、塗工紙の正反射光による光沢度を算出した。正反射光の測定においては、光の入射角を60°とし、受光角を60°とした。測定結果を表1及び2に示す。
被対象物1〜20の塗工紙に対して、JIS規格 JIS Z 8741に準拠した方法にて、従来の正反射光による光沢度を測定した。光沢計は、村上色彩技術研究所製の三次元変角光沢計(商品名:GM−26D)を用い、鏡面反射率が10%となる屈折率1.567のガラス面を有する標準板を光沢度100として、塗工紙の正反射光による光沢度を算出した。正反射光の測定においては、光の入射角を60°とし、受光角を60°とした。測定結果を表1及び2に示す。
(順位配列法による光沢感評価)
被対象物1〜20の塗工紙に対して、従来の光沢感評価である順位配列法による光沢感の評価を行った。順位配列法の評価方法としては、直径15cmの円柱体の表面に三枚ずつ順番に貼り付け、塗工紙に蛍光灯の光を入射角が60°となるように入射し、蛍光灯の光が映っている部分の輝度感と蛍光灯の映らない部分の色艶感とを総合して評価を行った。輝度感と色艶感とに関しては、塗工紙の品質に関わる専門家が、それぞれ、最も劣ったものを1点、最も優れたものを5点として採点し、この輝度感と色艶感との採点の平均点を光沢感の評価とした。表1及び表2に評価結果を示す。
被対象物1〜20の塗工紙に対して、従来の光沢感評価である順位配列法による光沢感の評価を行った。順位配列法の評価方法としては、直径15cmの円柱体の表面に三枚ずつ順番に貼り付け、塗工紙に蛍光灯の光を入射角が60°となるように入射し、蛍光灯の光が映っている部分の輝度感と蛍光灯の映らない部分の色艶感とを総合して評価を行った。輝度感と色艶感とに関しては、塗工紙の品質に関わる専門家が、それぞれ、最も劣ったものを1点、最も優れたものを5点として採点し、この輝度感と色艶感との採点の平均点を光沢感の評価とした。表1及び表2に評価結果を示す。
(表面の平均線中心粗さ(Ra))
被対象物1〜20の塗工紙の塗工層の表面の平均線中心粗さ(Ra)を、ZYGO社製のNew View200(商品名)を用いて測定した。なお、この表面の平均線中心粗さ(Ra)の測定には、50倍のレンズを使用した。測定結果を表1及び表2に示す。
被対象物1〜20の塗工紙の塗工層の表面の平均線中心粗さ(Ra)を、ZYGO社製のNew View200(商品名)を用いて測定した。なお、この表面の平均線中心粗さ(Ra)の測定には、50倍のレンズを使用した。測定結果を表1及び表2に示す。
ここで、拡散反射領域における反射強度の逆数の値による光沢度評価結果(拡散反射光による光沢度評価)と、順位配列法による光沢感の評価結果との関係を図13に示す。図13に示すように、拡散反射光による光沢度評価と順位配列法による光沢感の評価との相関関係は極めて高いものであり、その相関係数rは、0.97である。このことから、被対象物1〜20のそれぞれの反射光強度の逆数の値を大きなものから順次並べることにより、被対象物1〜20の光沢感の評価が可能であることが確認できた。ここで、図13は、拡散反射光による光沢度評価結果と、順位配列法による光沢感の評価結果との関係を示すグラフであり、縦軸が拡散反射光による光沢度評価結果であり、横軸が順位配列法による光沢感の評価結果である。また、表1及び表2に示すように、光源からの光をP偏光にし、被対象物からの内部拡散光のみを測定することにより、その測定値が安定した(絶対値化された)ものとなり、より信頼性の高い評価を行うことができた。
本発明の光沢感評価方法は、視覚によって認識された光沢感の評価に近い評価結果を得ることができる。このように、本発明の光沢感評価方法は、消費者等の視覚に訴えかける最終的な品質として特に重要視される光沢感を、光学的な方法によって信頼性の高い評価を行うことができる。本発明の光沢感評価方法は、表面に塗工用組成物が塗工された塗工物、特に、塗工原紙の表面に塗工用組成物が塗工された塗工紙であって、それに印刷された印刷物に対する光沢感の評価方法として好適に利用することができる。
1:被対象物、2:塗工原紙、3:塗工層、4:入射光、5:正反射光、6:拡散反射光、11:塗工紙、12:円柱体、13:蛍光灯、14:光、21:ハロゲンランプ、22:コンデンサーレンズ、23:集光部材、24:スリット、25:コリメーター、26:光源、27:試料台、28:テレスコープレンズ、29:受光部、30:測定手段、31:光沢計、32:光、33:平行光、34:反射光。
Claims (9)
- 被対象物の表面の光沢感を評価する光沢感評価方法であって、
前記被対象物に白色光を入射角x°で入射し、前記白色光が正反射する反射角x°から+7°〜+(90°−x°)または−7°〜−x°ずれた領域(拡散反射領域)の反射光強度を測定し、測定した拡散反射領域における反射光強度の逆数の値により、前記被対象物の光沢感を評価する光沢感評価方法。
(但し、入射角x°は、0°以上、90°未満の角度である) - 前記拡散反射領域における前記反射光強度の逆数の値が大きい程、前記被対象物の光沢感がより良であると判定する請求項1に記載の光沢感評価方法。
- 前記白色光が正反射する反射角x°からのずれが±3.0°以内の領域(正反射領域)の反射光強度をさらに測定し、
前記拡散反射領域における前記反射光強度の逆数の値と、測定した正反射領域における反射光強度の値とにより、前記被対象物の光沢感を評価する請求項1又は2に記載の光沢感評価方法。 - 前記拡散反射領域における前記反射光強度の逆数の値が大きい程、且つ前記正反射領域における前記反射光強度の値が大きい程、前記被対象物の光沢感がより良であると判定する請求項3に記載の光沢感評価方法。
- 前記被対象物が、表面に塗工用組成物が塗工された塗工物である請求項1〜4のいずれかに記載の光沢感評価方法。
- 前記被対象物が、塗工原紙の表面に前記塗工用組成物が塗工された塗工紙である請求項5に記載の光沢感評価方法。
- 前記被対象物が、印刷された前記塗工紙であり、前記塗工紙の印刷面の光沢感を評価する請求項6に記載の光沢感評価方法。
- 前記光源から入射する前記白色光の入射角を0°〜85°とする請求項1〜7のいずれかに記載の光沢感評価方法。
- 前記白色光をP偏光にし、前記P偏光の入射角が偏光角(ブルースター角)となるように前記被対象物に入射する請求請1〜8のいずれかに記載の光沢感評価方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005270142A JP2007078625A (ja) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | 光沢感評価方法 |
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---|---|---|---|---|
JP2011169706A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Ricoh Co Ltd | 光沢評価装置及び光沢評価方法 |
JP2012251875A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Utsunomiya Univ | 光強度計測装置 |
JP2017011199A (ja) * | 2015-06-25 | 2017-01-12 | リンテック株式会社 | 保護膜形成用フィルム、保護膜形成用シート、ワーク又は加工物の製造方法、検査方法、良品と判断されたワーク、及び良品と判断された加工物 |
JP2019053046A (ja) * | 2018-08-02 | 2019-04-04 | 株式会社リコー | 光学センサ及び画像形成装置 |
-
2005
- 2005-09-16 JP JP2005270142A patent/JP2007078625A/ja not_active Withdrawn
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