JP4367129B2

JP4367129B2 - 調色方法

Info

Publication number: JP4367129B2
Application number: JP2003433399A
Authority: JP
Inventors: 泉川村; 宏文山田; 安章町田
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: JP2005189182A

Description

本発明は、色合わせに用いる種々色材の組合せや配合を決めるコンピュータ・カラー・マッチング（以下ＣＣＭと略す）による調色方法に関する。さらには、プラスチック用着色剤の色合わせに最適な調色方法に関するものである。

従来、プラスチック用着色剤を調色するには、色材の選択と、選択した色材を適切に配合して望みの色を作り出す作業を熟練の調色者が行なってきた。このような作業は膨大な数の調色をこなした熟練者が長年の経験により、最適な色材の組合わせを選び出して調色を行なっていた。経験の少ない者が調色を行なうと、色材の選択が不適切であったり、試行錯誤の繰り返しの結果、不要に多くの種類や量の色材を使用したり、無駄が多かった。そこで、近年の合理化と高齢化の流れに乗って経験豊富な熟練者以外でも調色できることが求められ、またコンピュータの計算速度のめざましい向上とともに、色材の配合をコンピュータで計算するＣＣＭが普及しているが、配合の算出には色材の全ての組合せで処方計算を行なうという方法をとるか、ＣＣＭを操作する人間が所望の色を再現するような色材の候補を複数選択し、その中から組合せで処方計算を行なう方法がとられている（非特許文献１参照）。ところが、全色材の全ての組合せで所望の色を再現できるか計算することは現在のコンピュータでも負荷が大きく、好ましい方法ではない。しかも得られた処方で使われる色材の組合せが適切か否かは保証されているわけではないので、やはり熟練の調色者が適切な色材の組合せが採用されているかを判断する必要があった。また、ＣＣＭを操作する人間が所望の色を再現するような色材の候補を複数選択する場合でも、調色の経験が浅い者が不適切な色材を選択してしまうことがあった。

実際の調色は、ＣＣＭで処方計算を行なって着色剤を少量作成して色を確認し、所望の色と合致しない場合は再度同じ色材を添加して色を補正することが多い。しかしながら現実のＣＣＭでは、例えば目的色と計算上で色が合うはずの色材を単純に選択して処方計算をしてしまうため、その色材の組合せによる色再現域の限界近くの配合結果が算出されたりして色補正の余地が無く、採用された組合せ以外の色材を別途添加しないと目的の色に補正できないなどの問題があった。また、例えばブラウン系の目的色では熟練者が色材を選択する場合、白色＋黒色＋有彩色（例えば、黄色＋赤色）が基本であるが、ＣＣＭでは白色＋有彩色（例えば、黄色＋赤色＋緑色）の組合せを選択することが多い。この場合、複数の有彩色で明度の暗さを再現することになるが、現実の色材は理想的な分光分布を持たず結果として配合結果の色がくすんだり、黒色の色材を使う場合よりも明度の暗さの再現域が狭くなり、最終的に色補正の余地が少ないという問題が起こる。また、組合せる有彩色の種類が多いため、黒色色材を組合せた場合よりコストが高くなることが多い。更に、グリーン系の目的色の例では、調色経験豊かな熟練者が考える場合、目的色が黄緑色であれば緑色色材に黄色色材を追加し、青緑色であれば緑色色材に青色色材を追加する。言い換えると色材として白色＋緑色＋黄色又は青色＋黒色が基本である。しかし、ＣＣＭの場合は白色＋黄色＋青色＋黒色の色材を選択することが多い。プロセスインキによる印刷見本や塗装見本では緑色の色材を使用しない場合があり、それらの見本を測色しても緑色色材の分光情報とは異なるからである。この組合せでは確かに調色が出来たとしても色相によっては黄色の色材或は青色の色材が微量添加になり、色バラツキが発生しやすく、製造上問題になり易い。すなわちこのＣＣＭ計算で得られた処方は、着色剤製造の上で均一な品質のコントロールが困難な処方である。逆に高濃度・高彩度の目的色を着色力の弱い色材を使った計算を行ない、大量の色材が必要でコスト高な処方がＣＣＭで得られる場合もある。

以上述べたように適切な色材を組合せたＣＣＭを行なうには、ＣＣＭの色材選択操作を経験豊富な熟練者に頼る必要があった。
新編色彩科学ハンドブック、日本色彩学会編、財団法人東京大学出版会刊行、１９８０年

通常ＣＣＭを使って着色剤の、特に顔料系有彩色を用いて調色作業を行なう場合、ＣＣＭで配合を計算する色材の選択をコンピュータに行なわせるかＣＣＭを使う人間が行なうが、コンピュータに任せた場合、ＣＣＭの全ての計算結果が適切な組合せの色材であるとは限らないため、経験豊富な熟練者が計算結果を見て判断する必要があった。また、ＣＣＭを操作する人間が目的色再現の候補となる色材を選択してＣＣＭ計算を行なう場合、経験が浅い者が不適切な色材を選んでしまう可能性があり、いずれの方法を採るにせよ経験豊富な熟練者に頼って色材の組合せが適切であるかを判断せざるを得ない問題があった。

本発明は、ＣＣＭを利用した調色工程において、経験豊富な熟練者と同じく適切な色材を組合せた調色を、経験のごく浅い者でも可能にする方法を提供する事を目的とする。

本発明は、測色可能な有彩色見本データに基づいて、コンピュータに記録された色材の中から複数の色材を選択し、それらの配合比を計算する調色方法において、
コンピュータに記録された有彩色材のうちの２色のすべての組合せ（Ｘ）ではない２色の組合せ（Ｙ）を、計算開始前にコンピュータに記録し、前記有彩色材のうちの１色と前記２色の組合せ（Ｙ）と無彩色材とを対象として計算する調色方法であって、
前記２色の組合せ（Ｙ）が、ＪＩＳＺ８７２９に記載の表色系ＣＩＥ１９７６Ｌａｂにもとづく色相角１１０度より大きい組合せを含まないものである調色方法に関する。

また、本発明は、測色可能な有彩色見本データに基づいて、コンピュータに記録された色材の中から複数の色材を選択し、それらの配合比を計算する調色方法において、
コンピュータに記録された有彩色材のうちの２色のすべての組合せ（Ｘ）ではない２色の組合せ（Ｙ）を、計算開始前にコンピュータに記録し、前記有彩色材のうちの１色と前記２色の組合せ（Ｙ）と無彩色材とを対象として計算する調色方法であって、
前記２色の組合せ（Ｙ）が、ＪＩＳＺ８７２９に記載の表色系ＣＩＥ１９７６Ｌａｂにもとづく色相角０〜１００度或は３４０〜３６０度用としては、２種類の色材の色相角の差が４５度以内，色相角１００度より大であり２９０度以下用としては、２種類の色材の色相角の差が１１０度以内である組合せのみである調色方法に関する。

また、本発明は、有彩色材が、顔料系有彩色材である上記調色方法に関する。

以上述べたように、データベース機能をＣＣＭに包含させ、該データベースには適切な色材の組合せをセットであらかじめ登録しておくことによって、経験の浅い調色者であっても簡単に熟練者と同様の色材の組合せで着色剤の配合を決めることができ、不必要に多量・他種類の色材を使うことがなくなり原材料費の節減ができるばかりか、調色にかかる時間が短縮され人件費を含む着色剤の製造コストが低減できる。

本発明は、コンピュータを用いて、色合わせに用いる種々色材の組合せや配合を決めるＣＣＭに関するものである。ＣＣＭの計算ルーチンについては、既存のものを使用することができる。

本発明において、有彩色見本とは、調色の最終目的物が有する色の見本であり、紙、プラスチック、塗装などの媒体を介して、あるいは、デジタルデータにより表現されるものである。

本発明において、有彩色材とは、有彩色の粉体であり、顔料系と染料系に大別される。
本発明において、顔料系もしくは染料系有彩色材とは、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．）に記載されたものが挙げられる。
本発明において、計算に用いられる色材は、予め、コンピュータに各濃度での反射率などのデータが記録される。

さらに、コンピュータに記録された有彩色材のうちの２色のすべての組合せ（Ｘ）ではない組合せ（Ｙ）を予め登録する。組合せ（Ｙ）は、目的色を想定して、いくつかの組合せを登録するが、結果的に、登録された組合せが、想定以外の目的色の計算に用いられることを妨げない。あるいは、同じ組合せが、複数の目的色に対する組合せになることも妨げない。

従来のＣＣＭが適切な組み合わせを計算できない大きな要因の一つとして、色相角の差の大きな組み合わせ（色相角の差が１１０度より大きい組み合わせ）を選択してしまうことが挙げられる。従って、例えば、これらの組み合わせを計算から排除することでも、ＣＣＭの精度が格段に向上する。

具体的には、色相角０〜１００度或は３４０〜３６０度用として想定される組合せは、２種類の色材の色相角の差が４５度以内のみであることが好ましい。また、色相角１００度より大であり２９０度以下用として想定される組合せは、２種類の色材の色相角の差が１１０度以内のみであることが好ましい。

これら以外の目的色は、通称、青から紫系であるが、これらは、青系色材と赤系色材との組合せで事足りて、特に、従来のＣＣＭの方式でも、あまり問題のなかった範疇である。本発明においても、組合せ（Ｙ）に、その他目的色用として、いくつかの組合せを登録すればよい。

ここで、色相角の差とは、有彩色色材２色についてＪＩＳＺ８７２９に記載されているａｂ色相角をそれぞれ求め、その差を求めた。ただし、色相角の差の値が１８０度を越える場合には更に３６０からその値を減じて算出した。そのため色相角の差は０度以上１８０度以下の範囲の値をとる。

本発明においては、コンピュータに記録された有彩色材のうちの１色もしくは上記組合せ（Ｙ）に、必要に応じて、１色以上の無彩色材を加えてＣＣＭ計算する。
本発明において、無彩色材とは、白或は黒顔料であり、白顔料としては酸化チタン（チタンホワイト）,酸化亜鉛等、黒顔料としてはカーボンブラック,鉄黒,アニリンブラック,アセチレンブラック,シアニンブラック等がある。

本発明において、プラスチック用着色剤のプラスチックとは、熱可塑性と熱硬化性の２つに大別できるが、熱可塑性としては汎用のポリエチレン,ポリプロピレン等のポリオレフィン系や,ナイロン等の重縮合系，ＰＥＴ，ポリスチレン,ＡＳ，ＡＢＳやＰＶＣ等の他、エンジニアリングプラスチックと言われるポリアミド,ポリカーボネート等がある。又、熱硬化性としてはエポキシ樹脂,不飽和ポリエステル,ユリア・メラミン樹脂やポリウレタン等がある。

色見本が不透明であるということは、プラスチック関係の一般的な基準としては成形品（見本或は調色品）を下地に乗せた際に下地の模様（白紙に黒字等）が見えない状態をいい、半透明とは下地の模様が確認できるがクリアーではない状態をいう。

本発明は、組合せ（Ｙ）を限定することにより、特に顔料系色材において、これまで、ランダムに組み合わされていた有彩色の組合せに比べ、格段に計算回数を減らすことが可能となった。その結果、計算時間が大幅に短縮されるとともに、不適切な色材を組合せた配合がＣＣＭの計算結果に含まれることが無くなり、結果として適切な色材の組合せを熟練者に頼って選択してもらう必要性が無くなった。又、コスト高に繋がる大量添加の色材や、ごく微量添加の色材がＣＣＭ計算結果に含まれることが無くなり、色バラツキが起きにくく着色剤の生産上安定した配合結果が得られるようになった。

本発明による計算結果になお修正必要な場合には、さらに、組み合わせ（色相角にとらわれる必要はない）を追加した拡張の組み合わせ（Ｙ‘）を用意してそれを用いて再計算を行なってもよい。多くの場合、組み合わせ（Ｙ）を用いた計算結果で事足りるので、再計算するルーチンを採用しても平均的な最終処方までの処理時間は大幅に短縮される。

以下に、本発明を具体的に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれら実施例に限定されず幅広い応用範囲を持つものである。本実施例においては、下記１５種類の色材から選択される、適切な色材の組合わせおよび、当該１５種類の色材と、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ−７と、ＰｉｇｍｅｎｔＷｈｉｔｅ−６と（あわせて１７種類の色材）を、あらかじめ登録してＣＣＭ計算を行った。

なお、色相角は、以下のようにして求めた。
ポリプロピレン（ＭＦＲ：２０）に樹脂に対して色材０．５或は０．７重量％（＊）を添加し、タンブリング後、２２０℃のインジェクションにより、厚さ１ｍｍのプレートを作製した。この板を測色機（倉敷紡績（株）社製ＣＯＬＯＲ−７ｘ，光源：Ｄ−６５標準光源（１０度視野）,表色系ＣＩＥ１９７６Ｌａｂ）で測定した。（＊：ＰｉｇｍｅｎｔＢｒｏｗｎ−２４，ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−５３，ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ−１２，ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−１０１，ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ−２９は０．７重量％、以外は０.５重量％）

（１）色相角０〜１００或は３４０〜３６０度の目的色用の色材組み合わせ
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＢｒｏｗｎ−２４，色材ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−１０１色相角の差３０．７度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＢｒｏｗｎ−２４，色材ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−２４２色相角の差３０．４度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１８０，色材ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１８１色相角の差２０．６度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−５３，色材ＰｉｇｍｅｎｔＢｒｏｗｎ−２４色相角の差３１．６度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１８１，色材ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−２４２色相角の差２１．５度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１８１，色材ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ−１９色相角の差３２．２度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ−１２，色材ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−１０１色相角の差２９．８度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ−１９，色材ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−１２２色相角の差１１．８度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ−１９，色材ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−２４２色相角の差１０．７度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ−１９，色材ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−２５４色相角の差５．８度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−２４２，色材ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−２５４色相角の差４．８度

（２）色相角１００度より大であり２９０度以下の目的色用の色材組み合わせ
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−９３，色材ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ−３６色相角の差７３．９度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１８０，色材ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ−３６色相角の差８４．８度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１８０，色材ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ−７色相角の差９７．２度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ−７，色材ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ−３６色相角の差１０．１度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ−７，色材ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ−１５：３色相角の差１０９．７度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ−２９，色材ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ−１５：３色相角の差３．７度

（３）色相角２９０より大であり３４０より小の目的色用の色材組み合わせ
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−１２２，色材ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ−２９色相角の差９４．６度
・色材ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−１２２，色材ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ−１５：３色相角の差９０．９度

［比較例１］
オフセット印刷の色見本帳であるＴＯＹＯＩＮＫＣｏｌｏｒＦｉｎｄｅｒのＣＦ８２７５（色相角１１８．７度）を目標色見本とし、ＣＣＭを用いた調色を行なった。上記１７種類の色材中から色材を選択してＣＣＭ計算を行なったところ（以下、選択型ＣＣＭと略記する）次の結果が得られた。
ポリプロピレン１００重量部
ＰｉｇｍｅｎｔＷｈｉｔｅ−６０．８４重量部
ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−９３０．１５５重量部
ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ−１５：３０．００４重量部

［実施例１］
次に、同じくＴＯＹＯＩＮＫＣｏｌｏｒＦｉｎｄｅｒＣＦ８２７５を目標色見本とし、データベースから色材組合わせのセットを選んでＣＣＭ計算を行なったところ（以下、ＤＢ組合わせ型ＣＣＭと略記する）、次の結果が得られた。
ポリプロピレン１００重量部
ＰｉｇｍｅｎｔＷｈｉｔｅ−６０．８４重量部
ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１８００．１５０重量部
ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ−３６０．０１５重量部

比較例１の選択型ＣＣＭの結果では、色材全体に対して青色色材の添加量が０．４重量％という微量である為に、製造時等に２種の色材のバランスが若干変わっただけで色ブレが発生する可能性が高く、又、均一に分散しないと色ムラになり易いという問題を含んでいる。一方、実施例１のＤＢ組合せ型ＣＣＭの結果では青色色材の添加量は、容易に均一分散が可能な量であり、色ブレや色ムラ等が発生しにくく安定した製造できる配合が得られた。

［比較例２］
ＪＩＳＺ８７２１準拠標準色票中の２．５ＹＲ６／１４色（色相角５３．５度）を目標色見本とし、選択型ＣＣＭ計算を行なったところ次の結果が得られた。
ポリスチレン１００重量部
ＰｉｇｍｅｎｔＷｈｉｔｅ−６０．０２４重量部
ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１８００．１６０重量部
ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ−１９０．０１４重量部
得られた配合により、プレートを作成後、見本との色差を測定したところ色差ΔＥが４．５であった。更に同じ色材を使って修正ＣＣＭ計算を行なったが、ΔＥは３．２までしか近づかなかった。

［実施例２］
次に、同じく２．５ＹＲ６／１４色を目標色見本とし、ＤＢ組合わせ型ＣＣＭ計算を行なったところ次の結果が得られた。
ポリスチレン１００重量部
ＰｉｇｍｅｎｔＷｈｉｔｅ−６０．０１６重量部
ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１８１０．１７０重量部
ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ−２４２０．０１２重量部

比較例２と同様にプレート作成後、色差ΔＥを測定した結果、１．７であった。更に同じ色材を使って同様に修正ＣＣＭ計算を行なったところ、目視判定では目標色見本と同じ色と判定できるレベルの色差ΔＥ０．６まで近づいた。

比較例２の選択型ＣＣＭの結果では、ＣＣＭが出した２種の色材で修正ＣＣＭ計算を行なっても色を目標色見本に近づけることができなかった。これは見本色の色がこの２種の色材の組合わせで表現できる色再現領域の限界付近にあるためで、第３の有彩色色材を添加して色再現域を広げない限りこれ以上の修正が不可能という問題を含んだ色材の組合わせをＣＣＭが採用した結果である。一方、実施例２のＤＢ組合せ型ＣＣＭの結果では、採用された２種の色材で修正ＣＣＭ計算を行なうことによって目標色見本に対して良い精度で調色できた。これはＣＣＭが採用した２種の色材で表現できる色再現領域内の限界付近に目標色見本の色があるのではなく、修正の余地が存在する良好な色材組合せのためである。

本発明の説明においては、顔料系着色剤のＣＣＭを例にして、説明を行なったが、本調色方法は、これに限ることなく、一般のオフセット印刷、枚葉印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、シルクスクリーン印刷などの印刷インキや塗料など、特に、特色関係のＣＣＭにも適用できる。

Claims

測色可能な有彩色見本データに基づいて、コンピュータに記録された色材の中から複数の色材を選択し、それらの配合比を計算する調色方法において、
コンピュータに記録された有彩色材のうちの２色のすべての組合せ（Ｘ）ではない２色の組合せ（Ｙ）を、計算開始前にコンピュータに記録し、前記有彩色材のうちの１色と前記２色の組合せ（Ｙ）と無彩色材とを対象として計算する調色方法であって、
前記２色の組合せ（Ｙ）が、ＪＩＳＺ８７２９に記載の表色系ＣＩＥ１９７６Ｌａｂにもとづく色相角の差が１１０度より大きい組合せを含まないものである調色方法。
測色可能な有彩色見本データに基づいて、コンピュータに記録された色材の中から複数の色材を選択し、それらの配合比を計算する調色方法において、
コンピュータに記録された有彩色材のうちの２色のすべての組合せ（Ｘ）ではない２色の組合せ（Ｙ）を、計算開始前にコンピュータに記録し、前記有彩色材のうちの１色と前記２色の組合せ（Ｙ）と無彩色材とを対象として計算する調色方法であって、
前記２色の組合せ（Ｙ）が、ＪＩＳＺ８７２９に記載の表色系ＣＩＥ１９７６Ｌａｂにもとづく色相角０〜１００度或は３４０〜３６０度用としては、２種類の色材の色相角の差が４５度以内，色相角１００度より大であり２９０度以下用としては、２種類の色材の色相角の差が１１０度以内である組合せのみである調色方法。
有彩色材が、顔料系有彩色材である請求項１または２記載の調色方法。