JPS5928627A - 着色積層板原紙の色合わせ法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンビーータ・カラーマツチング法を用いて１
着色原紙の着色処方を計算することを特徴とする色合わ
せ法に関するものであり、就中着色積層板原紙の如く、
積層成型後に、基材層の色の影響が表面にまで顕われて
くる不完全な遮蔽力を有する原紙の着色処方を計算する
ことを特徴上する色合わせ法に関するものである。

従来、渭色積層板原紙の色合わせ作業は、他業界例えば
染色、塗料、インク、合成樹脂等の着色作業と同様に１
着色工程の前段階作業としてかかすことのできない重要
な作業であり、高度に熟練し。

た技術者によって行われてきた。

しかし、これら高度の熟練者といえども、積層板原紙の
抄造工程の特性上、その処理能力は非常に小さく、補色
回数も少なくない為、抄紙機の運転効率を非常に低下さ
せている。

このため２色合わせ作業の合理化を目的として。

この作業を計測的に行うための方法を開発する努力が、
続けられてきた。

光を吸収し、散乱する物体の光学的特性を理論的に解明
すれば９着色材の反射率、透過率をＨ１算によって求め
ること・が出来るはずであるが、現在コンピータ・カラ
ーマツチングを行う際、　　ｌｐｇ１年にクベル力とム
ンクが発表し７た着色層の理論を用いることが、一般的
となっている。

クベルカームンクの理論は着色層をその厚さ方向の一次
元的な模型を用いて解析し、着色層に含まれる着色剤の
固有の吸収係数Ｋ及び散乱係数Ｓを仮定して、稗々の厚
さにおける着色層の反射率をＫ及びＳを用いて記述した
もめである。

す々わち、クベルカームンクは、　（］）空気層との境
界面をもたない、−媒体中に■一様にランダムに分布し
た粒子層を考え、■これに完全拡散光から入射した場合
１粒子層の光学的特性は吸収係数Ｋ及び散乱係数Ｓの２
つの定数で定まることを示し厚味ムをもつ単位粒子層に
入射する光束が減衰する程度は、夫々の方向につき と表わせる。

クペルカとムンクはこの微分方程式を解いて、裏地の影
響を受けない程度の十分に厚味の厚い粒子層からの反射
率Ｒ〜と吸収係数及び散乱係数との関係式を導いた。

ところで、コンピュータ・カラーマツチングにおいては
、上記クベルカームンクの式は次に示すダンカンの式と
組み合わせて用いられる。

ダンカンの式は着色材を混合するとき、各成分着色材の
に値、Ｓ値の間に加法の法則が成立し、混合物のＫ１１
ｉ、Ｓ値は次のように表わされることを示している。

ここでＫｉ、　Ｓｉ、　Ｃｉ　ｒｊ　”番目の着色物体
の吸収係数。

散乱係数及び配＋計であり、　Ｋｍｉｘ、　Ｓｍ１ｘ、
　（９）ｍｉｘは夫々混合体のそれである。

通常のコンピュータ・カラーマツチングは混合物体の（
Ｋ／Ｓ）すなわち（−）ｍｉｘ　＜すなわちＨ，−）を
目標とする着色物体の（”、４）と同一に合わせるべく
Ｃ，Ｃ２・・・・・・を算出することに相半する・近時
以上に述べたようなコンピュータ・カラーマツチング技
術の確立によって着色Ｔ業における色合わせ作業は大巾
に機械化され合理化゛された、このような状況の下にお
いて１例えば染色業界などでは、コンピュータ・カラー
マツチングの導入は非常に盛んで大きな成果を上げてい
る。

コンピュータ・カラーマツチングの皆及と共に試料の反
射率を測定するための分光光度計も長足の進歩をとげ、
現在ではかなり高精度のものが製作されるようになった
。このような測定機の進歩によってコンピュータ・カラ
ーマツチングの信頼性はさらに高１ってきている。

しかし、現在実施上の多くの問題があり、未解決の１ま
残されている。

一般に遮蔽力の充分でないンート状物体は、それ１枚で
は裏透けがあって、この下に置かれた物体の色の如何に
よってその色は異る。このよう々現象を無くするため、
織物の染色物などの場合には。

同じ染色物を多数積重ねた状態で測色を行う。

また、塗料やインクを塗布した物質や着色されたプラス
チック等でも、裏透けのある場合があり。

これらも充分に多数積層するか、又は塗膜を充分に厚く
して、その反射率を測定する。そして得られた反射率Ｒ
−又はしくト）を用いて目標試料のこれらパラメータと
試験試料のそれとを一致させたり。

又はＸＹＺ８刺激値を一致させる等により１色合わせを
実施している。

ところが１着色積層板の場合には抄紙工程において着色
し、抄造されてきた紙と実際の最終曲品として使用され
る成型された積層板とが、全く異る形態であり１色合い
が全然異るつ また着色積層板層は一般に充分な遮蔽性を持っておらず
、逆に不完全な遮蔽力の基紙の土に印刷を施こしたもの
の方が、成型後の模様に自然な深みが出て好壕れている
。遮蔽力が大きすぎる場合には成形物の外観が安っぽく
なってしまい、かえって不都合になるのである。そこで
９曲業界で行われている如く遮りル力の弱い場合には重
ね合わせたり、塗膜の厚味を増して測色するというが叩
き方法は許されず、当該紙匹一枚のみの成型後の色調と
遮蔽性とを正確に合致させることが安来されているわけ
である。

上記の理由によって、遮蔽性の不完全な噴層板用原紙の
色見本に対してコンピュータ・カラーマツチングを行う
ことは、きわめて困難であるとされてきた。むしろ高度
に熟練した技術者の肉眼と経験にたよる方が奸才しい結
果をもたらすことが多わせを行う高度の熟練者を必要と
している。このように現在のコンピュータ・カラーマツ
チングは遮蔽性の低い着色積層板原紙に対しては無力で
あり、当業界へのコンピュータ・カラーマツチングの導
入をはばんできた。

本発明者らはこの欠点を根本的に改善する方法について
研究を行った結果１．積層板原紙の吸収係数にと散乱係
数８とを夫々独立に正確に予測する技術を確立し、コン
ピータ・カラーマツチングを有効に利用する方法を発明
することに成功した。

本発明の主旨は、当該試料の固有の吸収係数と散乱係数
とを正確に求め、これを目標試料のそれと一致させるこ
とにより９色調と同時に遮蔽性をも合わせることにある
。

乾燥した着色化粧板原紙はパルプの周辺が空気層でおお
われているため、パルプによる光の散乱が犬きく１通常
の８０鴨前後以上の坪量の原紙の場合、何れも下池層が
見えず、遮蔽性が強いため。

その大小を評価することができない。

−力積層板に成型して２色・遮蔽性を評価することを考
えた場合、抄造した原ｒをサンプリングした後、積層板
を作成するためには ■樹脂液の含浸・乾燥、吃）コア材を積層して熱王プレ
ス、■冷却。

という工程をとり、抄造後金なくとも１時間を要する。

従って実際の抄紙工程中に成型板により。

色判定を行うということは１時間的に不’Ｔ能である・
更に成型板表面の仕上り状轢を均一に保つことが非常に
困難でちり、誤差を生み易い。

一般に着色４積層板原紙を製造している−［＠では。

やむｆ得す上記成型評ｆｉｔｌｊ工程をとり入れている
ために・非常Ｋ　ｔｌｐ紙機の稼動率を低下させている
。

本発明者は１着色原紙をセル１１−ス呻維に近い屈折率
を有する液体に浸漬含浸し７た後、ガラース板の如き千
面件のよい透明な阪にて、その表裏をはさみ一体化する
。しかる後、核試料をｉ１及的に異なる反射率な有する
２棹類の裏当て板２例えば白色及び黒色のセラミックタ
イルの上に置き５分光反射率を測定する。夫々Ｒｗ（λ
）、及び１（Ｂ（λ）とする。この分光反射率を用いて
含浸紙の吸収係数Ｋ（λ）、散乱係数８（λ）を求める
ことを試みた。

従来より反射率の異なる裏当板を用いて試料の反射率を
測定し、これより吸収係数及び散乱係数を算出しうると
いうことは理論上公知であった。しかじ測色機の精度及
び試料の表面状態の不完全さ。

などにより測定の再現性が不充分である等により充分な
成果を上げ得なかった。特に濃色の試料の場合、裏当板
を変えても十分な反射率差が出ないため、吸収係数と散
乱係数を精度よく求めること！・ 透明平滑板、パルプ繊維、含浸薬剤の屈折率は夫夫非常
に近く、従ってそれらを均質なものと近似して扱うと試
料を挾んだガラス面へ入射した光束が、界面における正
反射、試料内部裏面からの反射を総゛合した反射率Ｉ（
は０式及び境界条件より −−−−−（，４１）式 ここで 本二十部空気・透明板界ｉｎに於ける正反射率へ：内部
より透明板界面に於ける反射率Ｒ，ｒ：裏面透明板の空
気層界面に於ける。内側に於ける唸合反射率であり、第
４図に於ける１（，７と同じ。

ＩもＶ＝　ｒ、　＋　ｒ、−１−ｒ３＋・・・・・・・
・・・λ　：　　Ｊｉ５１１？ｊｋ、−ト２Ｓ）　　　
　　　−−−−−−−（＄式）（／、、：試２１（會浸
攪層板原紙）が裏当て層の影響を受けない程度に十分に
厚みの厚い層とした場合の反射率でありクペルカムンク
式よの関係がある。

ちなみに本発明者等が用いた白タイル、黒タイル。

夫々の場合の几１は第５図の如くである。

（４１式より が得られる。

ここで である。

■式左辺は試料の吸収係数、散乱係数及び厚さにより定
まる固有の値である。

そこで白裏当て（反射率Ｒｙｗ）で測定した時の試料の
反射率をｋｂｖ　、黒裏当て（反射率几ｙＢ）で測定し
た時の試料の反射率を■馳また簡単のためにとすると、
下式が成り立つ。

一−−−−−■式 ０式を解くことにより １（、ｏ及びＫｘ、Ｓｘ が得られる。

このように着色原紙に屈折率の近似した液体を含浸する
ことにより、試料の散乱η目を減少し、遮蔽性を減少さ
せると共忙、高平滑透明板と一体化することにより、試
料による分光測色器の汚染を防ぐのみでなく、原紙の表
面状態に影響されない高官に再現性の慶れた反射率デー
タを得ることができた。また成型処理した後に測色する
場合は学に時間を要するばかりでなく同時使用するコア
材の］°ル響１表面の成型状態の差による界面反射の変
動等により、信頼性の高い値を得ることができない本発
明方法にて春色積層板原紙を測色した例を以下に示す。

第６図、卯、７図は酸化チタン顔料（対パルプ１０％）
を抄き込んだ８０　Ｖ／ｌイ原紙及び酸化チタンｅζ史
にカーボンブラックを０．　ＯＵ　５係（対パルプ）抄
きν＼んだ８　（ｌ　ｆｎ？の原紙のＫＸ、及びＳＸの
グラフである。カーボンブラックは殆どｔ１女乱Ｈ目の
用いことがわかる。

第８図、第９図は酸化チタン対パルプ１０％と共に更に
、＊色酸化鉄顔料（Ｆｅ　ｔＣ）ｄｌ　ｔ　Ｏ）を５％
、ベンガラ（Ｆｅ２（Ｊ、）　３％を夫々含んだ８０　
ｆ／、？原紙のＫＸ値、ＳＸ値である。

尚、ＫＸ値、ＳＸ値は測色器の精度不足の故が、短波長
サイドにて若干の補正を行った方が好ましい場合がある
。本発明者等は粒子散乱に於ける。Ｍｉｅの散乱理論に
基づき算出した全散乱放射束がｓＸことで ζシーψν十樒ν ψｒ・χシＨ１次、２次、リカティベッセル関数であリ
ψ′、ζ′はそれらの導関数である。

ｍは媒体と（Ａ：質との比屈折率でありαはサイズ因子
であってα＝２π衿 である。−また ａは粒子の半径 λは光の波長 を表わす。

超越関数であるリカティベッセル関ａＩ−ｉ順化式によ
り表現しコンピー、−夕にて計算した。

ては ｍ＝１．．５　　　　ａ＝ｏ、１崩 ベンガラについては ｍ＝２．００　　４＝１）、６μｍ を用いた。

一般にｍは５咳顔料の屈折率に依り１．０＝２５程度の
値をとすｌ　　ｃＬは０．８ＲＩ〜５廊のφａ囲が多い
。

園前記Ｍｉｅ理論に依る計算には非常に処理が繁雑で時
間が掛るため、実用の際に精度の許される範囲内で、抛
物線、直線等の近似式を導入し、即応性を高めることは
可能であり、好ましいことである。

かくの如くして測定される各試料の吸収能（ＫＸ）。

散乱能（ＳＸ）を目標とする試料のそれらに一致させる
べく、各顔料醒合を計算擾処理により行うことができる
。ＫＸ、ＳＸを試料厚味で除したものが。

夫々吸収係数Ｋ（λ）、散乱係数Ｓ（λ）である。

一致をとる方式としては 更には ■濡れ色のＫＸ、８Ｘより成型板のＫＸ、８Ｘまたは特
定条件下の反射率（Ｅｌ）、　　Ｒ，、等を推定し。

これらを一致させる。

等々、この他様々の方式かり能である。すなわち２個以
上のパラメータを一致させることにより。

一枚の試料のみで色調と遮蔽性とを同時に合わせること
かできるわけである。

目標試料と試験試料のこれらパラメータを一致させるた
めの顔料配合を計算する方法としてはダンカンのＱ）式
を用い１反射率（Ｒ又は１４゜）及びＫＸ。

ＳＸの場合には１例えば各波長毎の値を用いて醋小二乗
法により行うことが、一般的である。

またＸＹＺ三刺激値に対して、メタリックマツチを行う
場合には、よく知られているように両試料の三刺激値の
差に関して、８元連立の補正方程式をバ′ルブ繊維の屈
折率は樹脂及びパルプ化法等により若干異るがセルロー
スとしては大体１．５５程度であり、ガラスの屈折率に
近似している。そこで含浸する液体としては屈折率力頴
丁及的にこれに近いことがよく、１４〜１．（Ｓの範囲
のものであることが望ましい。

本発明者は、ヒマシ油、アマニ油等の油脂類、及び各種
樹脂溶液類等を検削した結果、取扱い易い」−にパルプ
との親和性がよいためか９発色性に於いて、再現性の良
い値の得られる高濃度のメラミン樹脂水溶液が好適であ
った。また紙匹をはさむ透明板としては、屈折率及び平
面性の良好さ、取扱馴等１す・　”′板７゛最も良好′
ｃ′□祿が・　　　　　　１他の透明プラスチックフィ
ルム等の使用も可能である。含浸渣との親和性の優れた
材質を選定することが重要である。

尚２個のバラメークを同時に算出するという本方式は、
積層板原紙の色合わせに限らず、他の遮蔽性の低い着色
材料の色合わせ作業に対しても適用実施例　Ｉ ＮＢＫＰ１５％、ＬＢＫＰ８５係より成るパルプ１００
部に対し、酸化チタン１０部、有色顔料として黄酸化鉄
（Ｆｅ２Ｏ３・Ｈ２Ｏ）　８部、ベンガラ（種。

０、）ｏ、１部、カーボンブラック０．０１部を配合し
て、ＴＡＰＰＩシートマシンにて坪量８Ｑ　９／ｎ？の
手抄き紙を調成した。

顔料のリテンションは９０％であった。

上記試料を８５１角に裁断し、ニカレジンＳ−２６０（
ロ木カーバイドＬ業製メラミン樹脂）の６０％水溶液を
沈浸した後、５０問角のスライドグラスにて両面をはさ
み込む。かくして得られた測色試料をマクベスＭＳ−２
０２０型分丸測色器にセットし。

裏当で仮として平向反射率９８％の白色タイル枇及びモ
均反射率８．７％の黒色タイル板とを夫々試料に重ね含
わすた際の反射率Ｒ，ｗ、　Ｈａを測定した。

これ等裏当て板による時ｗ、　■ＬｇＢは第５図に示す
’；ｉｆｌ’ｖである。

一方表１のｔ＜Ｘ及びＳＸ値を用いて１色より谷顔料の
配合を（乞）式を用いて最小２乗法により逆弾した結果 が（坪られた。

合に非常に近く本処理方法が、このような不完全な遮蔽
性を有する試料の顔料配合の予測に非常に有効であるこ
とが示された。

ちなみ釦、上記計算配合にて手抄き紙を調製（７゜オリ
ジナル配合の紙と共にメラミン成型板を作成した。これ
ら成型板を同じくマクベスＭ−２０２０型分光器にて測
色し１両者の色差を計算したとこ〔以下余白〕 ！；１ 実施例　２　（ＣＣＭ−５２） Ｌ　Ｂ　Ｋ　Ｐ　Ｊ、　０　（，１部に対し、酸イ）ニ
ー升タン８２部。

栴色頓料として武酸化鉄８５部、ベンガラ１１　：ｑ　
ｔＸｌｓ　。

カーボンブラック０．　（］　２５部を配合してＴＡＰ
ＰＩシートマシンにてＩ−Ｆ量８０シーの手抄き紙を調
製１、た。

手配紙匹を用い実施例１と同様にしてメラミン樹脂含浸
試料を作成した。

この試料を日立製作所要のカラーアナライザー〇Ａ−８
０７型分光測色器にて実施例１と同様に白・黒の裏当て
を用いて反射率を測定し、同様にして該試料の吸収能Ｋ
Ｘ及び散乱能ＳＸを計算し、たとのａ、、、２ｓｘとを
一致させるアルゴリズムにより。

コンピュータ・カラーマツチングＦ１１Ｊｔを行イ、各
顔料配合を求めたところ が得られた。ちなみに、上記計算配合にて手抄き邦、を
調製し、オリジナル配合の紺と共にメラミン成型板を作
成しそれらの色差を測定したところ。

ＦＭＣ−１１色差にて０．６４が得られた。画成型板の
色の篭異は肉眼でｔま非常にわずかであり、殆ど識別で
きないほどであった。

【図面の簡単な説明】

第１図はクペルカームンクの理論式を誘導するに当って
の光学上の概念図である。 第４図は、第２図の構成で測色した場合の第３１図Ｋ　
於ケルＩＬｆを休出するための概よ図である。 第５図は自タイル及び黒タイルをＪＴｌいたカ屋３図の
１（，２に相当する反射率のグラフである。 第６図〜第１０図は本文にて説明１−７た各漸Ｖ３坤、
紙のＫＸ及びＳＸ値のグラフである。 特許出願人　　株式会社　興人 第１　図 第　２　図 第　３　口 晃　４圓 ￥８　ＵＡ 嶌　１０　　口 ４００　　　　　　Ｓ００　　　　　６００　　　　’
７０゜入（１→

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）着色原紙をセルロース繊維に近い屈折率を有する液
   体に浸漬した後、透明なモ滑板にて。 その表裏をはさみ一体化した後、該試料を可及的に異な
   る反射率を有する２つの下地の上において１分光反射率
   を測定（Ｒ７（λ）及び１モ、（λ））し、得られた分
   光反射率により含浸Ｉｆｆの吸収係数Ｋ（７１、散乱係
   数Ｓ（λ）を求め、目標試料とＫ（、＋１　、　　鞠＋
   が同一になる如く２着色処方を計算することを特徴とす
   る９着色原紙の鴫蔽性と色調Ｊ・を共に、一致させる色
   合わせ方法・２）着色原紙をセルロース繊維に近い屈折
   率を眉スる液体に浸漬した陵、透明な平滑板にて、その
   表裏をはさみ、一体化した後膣試料を＝ｆ及的に異なる
   反射率を有する２つの下地の上において分光反射率を測
   定し、得られた分光反づき、散乱能の補正を行った上で
   、夫々吸収係数、散乱係数を求め、目標試料とＫ（、り
   、Ｓ（、？）が同一になる如く１着色処方を計算するこ
   とを特徴とする。 着色原紙の遮蔽性と色調と共に一致させる色合わせ方法
   。