JP2008111116A - 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
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Abstract
【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。
【選択図】 図1
Description
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。
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。
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
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)
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
Io(λ)=Ii(λ)×Cori(λ)×{1−Ttrap(λ,x)}×Rm(λ)
Rtrue(λ,x)=Io(λ)/Ii=Cori(λ)×{1−Ttrap(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。
Cori,s(λ)=Rtrue,s(λ,1)/Rtrue,s(λ,1)
Ttrap,s(λ,x)=1−Rtrue,s(λ,x)/Rtrue,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{Cori,n(λ,xn)・xn}/Σxn× {1−Σ{Ttrap,n(λ,xn)・xn}/Σxn}× Σ{Rm,n(λ,xn)・xn}/Σxn
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・Abstrue,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,GnU(λ)}
T=pow{10,−Abstrue,GM(λ,xn,yn)}
Rtrue,GM(λ,xn,yn) =
Rtrue,G(λ,xn,yn) −(1−T)
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。
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。
Ri:if
x1 is Ai1 and x2 is Ai2 then y
is 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)
ωi=Ai1(x10)∧Ai2(x20)
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。
R(λ,x1,x2,・・・xi,xw,Σyj)= Rt(λ,x1,x2,・・・xi,xw,Σyj)+
Corr(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。
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。
x10=x1/(x1+x2+x3)
x20=x2/(x1+x2+x3)
x30=(x1+x2+x3)/100
x40=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
x10:1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
x20:2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
x30:全着色材の配合の大きさの程度の観測値
x40:光輝材の添加量の程度の観測値
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。
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。
B0(yi)=[ω1∧B1(yi)]∨[ω2∧B2(yi)]∨・・・∨[ωn∧Bn(yi)]
y0=ΣB0(yi)yi/ΣB0(yi)
−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)
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
Claims (5)
- 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着色材及び光輝材の比重とともに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。
- 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着色材及び光輝材の比重とともに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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JP2017093705A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 日本メナード化粧品株式会社 | 化粧料へ配合するパール剤の選出方法 |
WO2023243257A1 (ja) * | 2022-06-13 | 2023-12-21 | 日本ペイント・インダストリアルコーティングス株式会社 | 自動調整方法及び自動調整システム |
-
2007
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