JPH0420845A

JPH0420845A - 光沢むらの測定方法

Info

Publication number: JPH0420845A
Application number: JP2124440A
Authority: JP
Inventors: Hideki Fujiwara; 秀樹藤原; Chizuru Kaga; 加賀　千鶴; Isao Kano; 鹿野　勲
Original assignee: Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 1990-05-15
Filing date: 1990-05-15
Publication date: 1992-01-24
Also published as: FI912339L; FI912339A0; FI100826B; DE4115704C2; DE4115704A1; US5146097A

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】（産業上の利用分野）本発明は、紙、合成樹脂フィルム、金属等の表面の光沢
むらの状態を測定する方法に関するものである。

（従来の技術）多くの物質は光沢を有し、そして、その光沢は多くの場
合均一であることが望まれる。光沢のむらは、その程度
によって商品価値に影響を与えてしまうこともある。

紙を例にとれば、見た目の表面の均一さは、所謂「面感
」として、紙の品質評価の重要な要素となっている。こ
の面感として評価されるものは、実質的には、紙表面の
白さや光沢度、それに紙の厚さなどの均一性であって、
これらにバラツキがあれば、面感は低い評価が与えられ
る。紙の場合には、製紙工程における坪量、紙厚の変動
が紙表面の不均一の原因となり、面感についての低い評
価の原因となる。また紙表面に各種の顔料を塗工したコ
ート紙においては、塗工の目的が平滑性、白さ、光沢、
不透明性等の向上にあるために、むらの発生は、塗工目
的の達成不完全を意味し、商品としては当然のことなが
ら、品質不合格ということになる。特に、コート紙表面
上に生じる「梨地むら」と呼ばれる微細なむらは、品質
上問題とされることが多いが、これも光沢のむらと深く
関係している。

このような事情から、コート紙の光沢むらの有無および
その程度の評価は、コート紙の製造工程管理上で重要な
意味を持っている。しかし、現実の製造工程管理上では
光沢むら自体を直接評価することなく、「面感」評価と
して、検査員の目視による官能評価に依存しているため
、個人差が生じ評価の統一性に欠けるという欠点があり
、客観的且つ正確に評価する技術の開発が望まれでいる
。

従来、物質表面の粗さを測定する方法としては、物理的
な接触による触針計がある。この方法はμｍ単位の粗さ
を測定するには有効であるが、微細な物理的な凹凸は光
沢むらとして人の目にとらえられるピッチよりも小さい
ために、直接的には光沢むらと関係しない。

また、特公昭１−２４２５６号公報には、光源および受
光器を有し、被測定試料への入射角およびその反射光の
受光角をそれぞれ独自に変角し得る３次元光学系を用い
て、メタリック塗膜の光輝感と明るさからその色調を測
定する方法に用いられている。

（発明が解決しようとする課題）光沢むらは、光沢度とその変動状態であることから、光
沢度の分布として把握することができる。

その意味で、上記の３次元光学系を用いて、光沢むらを
測定することも可能である。しかしながら、この光学系
では、タングステンランプを光源としてフィルター処理
した白色光を使用しているために、色調を見るには適し
ているが、光沢むらをみるのには必ずしも適していない
という問題があった。

そこで、本発明が目的とするところは、上記のような欠
点がなく、被測定物の表面の光沢むら、殊にコート紙の
面感を正確に且つ迅速簡単に測定できる方法を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、光沢むらを見るのに最適な光源および波
長を検討した結果、意外にも紫外線の単色光、特に２２
Ｏｎｍ付近の紫外光が最適であること、並びに、被測定
物に照射されるスポットは、微小なものとし、０．１〜
３．０■、特に０．　１〜１．０■が最適であることを
見出した。

即ち、本発明に係る光沢むらの測定方法は、被測定物の
表面に紫外線の単色光のスポットを照射し、且つこのス
ポットが被測定物の一定面積の表面上を規則的に移動す
ると共に、上記各スポットの反射光を光電変換し、更に
比較演算して、各スポットの光沢度の均一性を測定する
ことを請求項１の特徴とし、また、上記請求項１におい
て前記単色光のスポットの形状が多角形状で°あればそ
の長辺が、また円又は楕円であればその最大直径が、０
゜１〜３．　０ｍｍであることを請求項２の特徴とし、
更に、上記請求項１または２において、単色光の波長が
２１０〜２３０＋＋ｍであることを請求項３の特徴とす
る。

本発明において、試料に対する入射角と反射角は同一で
あることを要し、紙の光沢度の測定に広く用いられてい
る７５度が最も適しているが、６０度、４５度、３０度
等、基本的に任意である。

（作用）光沢は、可視光での問題であることから、既存の光沢度
計は、当然のことなから波長４００〜８００ｎｍの可視
光線であって、しかもその白色光を用いている。これに
対して、本発明は紫外線のしかもその単色光を用いるも
のである。

第１図は、コート紙１０点について、本発明の方法に従
って可視光から紫外線までの各種波長の単色光を照射光
としてその反射光を光電変換して得られた電流値の大き
さに比例する信号値と、ＪＩｓ　　Ｐ　　８１４２に準
拠した光沢度計で測定した光沢度との関係を示す相関係
数を、各波長毎にプロットしたものである。

この第１図により、可視光線よりも、むしろ紫外線の方
が相関関係が高いこと、並びに２１０〜２３０ｎｍの紫
外線が最適であることが明瞭に理解される。従って、被
測定物の表面における光沢度の変動を示す光沢むらの測
定に当っては、正確且つ迅速に結果を得るためには、可
視光線よりも紫外線が適当である。

また、単色光のスポットの形状が多角形状であればその
長辺が、また円又は楕円であればその最大直径が０．１
〜３．０Ｍとすることで、目視判断による光沢むらの実
際、つまり、３胚以下の極めて細かいピッチのものが主
体となっている事実とよく符合させて、より正確な測定
をすることができる。

（実施例）以下に、本発明の実施例について説明する。先ず、本発
明の測定に使用する装置の構成例を示す第２図について
説明する。この装置は、検出部１と変換増幅部２と外部
出力部３とを主要部分としている。

検出部１は、重水素ランプ４、フィルター５、絞り６、
ハーフミラ−７、対照光電子倍増管８、反射光電子倍増
管９および試料台１０からなっている。

光沢度の測定に当っては、重水素ランプ４から出た紫外
線をフィルター５により特定波長の単色光とする。単色
光は絞り６でスポット光とし、ハフミラー７で分光し、
一部を対照光として対照光電子倍増管８で測光し、他は
試料台１０に設置された測定試料に照射され反射される
。反射光の一部を反射光電子倍増管９で測光する。なお
、このとき、測定試料に対する照射光の入射角と反射光
の反射角とは等しい角度で、且つ同一平面上になければ
ならない。また、試料台１０は、ステッピングモータ２
１を備えたＸＹステージとなっており、一定間隔で縦横
に移動させることができる。

測光された対照光と反射光とは、光電子倍増管８．９で
電流に変換され、更に変換増幅部２のオペレーションア
ンプ１１．１２で各々の電流が電圧に変換される。得ら
れた電圧Ｅｌ、Ｅ２を減算回路１３で減算し、外部出力
部３のアナログディジタル変換回路１４でディジタル信
号に変換する。

ディジタル化した信号はコンピュータ、記録計などのデ
ータ処理装置に転送し変換処理をする。

本発明においては、上記アナログディジタル変換回路１
４で得られたディジタル信号値を、予め光沢度を測定し
た標準試料による検量線により演算することにより、通
常の光沢度に変換することが可能になる。

次に、上記の測定装置を用いて、光沢むらを測定する場
合について説明する。

［実施例１］市販のＡ２グレードのコート紙から、グロス品の坪量８
４．９ｇ／ｍの８銘柄を選択して試料とした。光沢むら
の測定は、波長２２０ｎｍの紫外線の単色光を使用して
０　、　４　ｍｍ　Ｘ　０　、　４　ｍｍのスポット光
とし、このスポット光を入射角と反射角とを７５度に調
整して、試料表面の長さ１０２ｍｍ中の１５６点につい
て照射、測定した。

各試料の平均光沢度、及び光沢のむら、つまり光沢度の
分布状態を示す標準偏差は、第１表に示す通りである。

なお、ＪＩＳ　　Ｐ　　８１４２に基づく光沢度につい
ても併せて示した。

一方、１２人の評価員によって、目視による面感の官能
評価を実施し、１２人の総合点に基づいて面感による順
位をつけ、第１表に示した。

第１表から、面感の良いものほど、光沢度の標準偏差が
小さく、光沢むらの少ないことが理解される。このこと
から、本発明の方法によれば、光沢のむらが測定できる
のみならず、面感をも客観的に測定することが可能であ
ることが分る。

［実施例２〜４］実施例２，３．４として、市販のＡ２グレードのコート
紙から、グロス品の坪量１２７．９ｇ／イ及びマット品
の８１．　４ｇ／ｒｒ？、　１２７．　９ｇ／ｄの３種
類について測定することとし、上記３種類につき、各８
．　６．　７銘柄ずつ選択し試料とした。

これらの試料について、実施例２に準じて平均光沢度と
標準偏差とを測定し、第１表に示した。

なお、官能評価の面感による順位、及びＪＩＳ光沢度に
ついても合せて示した。

［参考例１］上記実施例１〜４では、光沢度の標準偏差が面感と良く
符合していることが明らかになったが、同じ試料を用い
て、面感に関係あると思われる他の各種の物性、即ち、
光沢度、不透明度、白色度、ベック平滑度、パーカープ
リントサーフ平滑度（ｐｐｓ平滑度）についての試験を
行なった。更に、それぞれの試験結果について、面感評
価による順位との相関係数を求め、第２表にまとめて示
した。なお、本発明による光沢度の標準偏差についても
同様にして、面感評価による順位との相関係数を示した
。

この結果、常に０．８以上の高い相関がみられるのは、
本発明に係る光沢度の標準偏差の場合だけであり、面感
は光沢度、不透明度、白色度などの絶対値では評価でき
ず、またベック、ＰＰＳの各平滑度によっても測定する
ことができないこと［実施例体］試料として黒色塗料を施した鉄板を用いて、波長２８０
ｎｍの紫外線の単色光で、縦横０．２ｒＮｎＸＯ３２−
とした微小スポット光によって、試料に対し入射角、反
射角共に６０度に設定し、縦横各１ｍｍ間隔で各１５ｍ
ｍに亙り照射、測定した。測定点は縦横に１６Ｘ１６点
、計２５６点である。

測定結果は、平均光沢度８８．５７、光沢度の標準偏差
０．７８であり、この試料は比較的光沢むらが少なく、
はぼ良好な表面状態であることが客観的に確認された。

（発明の効果）本発明の方法によれば、紫外線の単色光を用いることに
よって、光沢むらを光学的に測定することが可能になり
、しかも光沢むらの程度を示す光沢度の標準偏差は、評
価上の個人差が問題とされていたコート紙等の面感の評
価と良く一致している。つまり、本発明によれば、光沢
むら及び面感を、客観的に且つ迅速正確に測定すること
ができ゛る。

本発明は、上記コート紙に限られず、紙、合成樹脂、金
属、ガラス等各種のものを被測定物として、その表面の
光沢度のむらを、測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、各種波長の単色光を照射光としてその反射光
を光電変換して得られた電流値の大きさに比例する信号
値と、ＪＩＳ　　Ｐ　　８１４２の光沢度との関係を示
す相関係数を、各波長毎にプロットしたものであり、第
２図は、本発明の測定に使用する装置の構成例を示す図
である。１・・・・・・検出部、４・・・・・・重水素ランプ、
５・・・・・・フィルター、７・・・・・・ハーフミラ
−１１０・・・・・・試料台、２１・・・・・・ステッ
ピングモータ。第図波長（ｎｍ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定物の表面に紫外線の単色光のスポットを照
射し、且つこのスポットが被測定物の一定面積の表面上
を規則的に移動すると共に、上記各スポットについて入
射角と等しい反射角で得られた反射光を光電変換し、更
に比較演算して、各スポットの光沢度の均一性を測定す
ることを特徴とする光沢むらの測定方法。
（２）前記単色光のスポットの形状が、多角形状であれ
ばその長辺が、また円又は楕円であればその最大直径が
、０．１〜３．０ｍｍであることを特徴とする請求項１
記載の光沢むらの測定方法。
（３）単色光の波長が２１０〜２３０ｎｍであることを
特徴とする請求項１または２記載の光沢むらの測定方法
。