(57)【要約】【課題】  従来、実際の光の正反射率を測定することでのみ可能だったトナー印刷物のグロスの求め方に対して、トナー印刷物の表面形状からグロスを求めることを可能とした。【解決手段】  トナー印刷物の表面各部の法線の分布状態、正反射光のけられにより、トナー印刷物間のグロスの大小関係の定量化が可能となる。さらに、トナー反射率を加えることで、トナー印刷物のグロスの絶対値が求められる。【選択図】  図１
2006349360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元空間に直交する第１の軸と第２の軸と第３の軸に対して、
３次元形状データを第１の軸と第２の軸との格子点上の第３の軸座標値として定義する手段と、
該３次元形状データの第１の点と該第１の点と第１の軸上で隣接する格子点上に定義された該３次元形状データの第２の点と
該第１の点と第２の軸上で隣接する格子点上に定義された該３次元形状データの第３の点とから成る３角形を定義する手段と、
該３角形の個数を取得する第１の手段と、
法線を定義する手段と、
正の実数ｘｌ、ｘｈ、ｙｌ、ｙｈ、ｚｈに対して、
ｘｌがｘｈ以下であり、
ｙｌがｙｈ以下であり、
該第１の軸と該３角形の法線との成す角度がｘｌより大きいかまたは以上であり、ｘｈより小さいかまたは以下であり、
該第２の軸と該３角形の法線との成す角度がｙｌより大きいかまたは以上であり、ｙｈより小さいかまたは以下であり、
該第３の軸と該３角形の法線との成す角度が−ｚｈより大きいかまたは以上であり、ｚｈより小さいかまたは以下である時の
法線を有する該３角形の個数を取得する第２の手段と、
該３角形の個数を取得する第１の手段で取得した３角形の個数に対する
該３角形の個数を取得する第２の手段で取得した３角形の個数の比率を計算する手段と、
を有することを特徴とするトナー印刷物のグロスの計算方法。
【請求項２】
前記３角形の個数を取得する第２の手段が、
一定方向に進行する第１の光線で
前記３角形である第１の３角形に対して入射する第１の光線と
第1の光線が第１の３角形によって反射する第２の光線が
前記３角形である第２の３角形によってさえぎられない場合の
第１の３角形の個数を取得する手段である
請求項１記載のトナー印刷物のグロスの計算方法。
【請求項３】
前記３次元形状データを構成する材質の所定の入射角度に対する正反射率を定義する手段を有することを特徴とする
請求項１、２記載のトナー印刷物のグロスの計算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙やＯＨＰシートなどの表面のトナー印刷物のグロス値を求めるグロスの計算方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＪＩＳ  Ｐ  ８１４２に定義されるように、従来のグロス計は、光源、光源の開口、測定開口部、受光器の開口、受光器及び鏡面光沢度指示機構からなる。
【０００３】
測定対象物の測定面を測定開口部に突き当て、同測定面に対して、光源から出射して光源の開口で制約された規定の開き角の光束を規定の入射角で入射し、鏡面反射方向に反射する受光器の開口で制約された規定の開き角の光束を受光器で受け取り、光沢度が鏡面光沢度指示機構に表示される。
【０００４】
ＪＩＳ  Ｚ  ８７４１に定義されるように、入射角は、85度、75度、60度、45度、20度があり、それぞれに応じて、光源側の開き角と受光器の開き角が0.7度〜11.7度の範囲で実施されている。
【０００５】
又、従来例としては、例えば特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平９−６８４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、実際のトナー印刷物が無ければ、グロス値を求めることができないため、印刷物の各濃度ごとのグロス値を求めるためには、各濃度の印刷物を用意する必要があった。
【０００７】
また、印刷物の形状データからグロス値を計算することはできなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題に鑑み、本発明の課題を解決するための第１の手段は、
３次元空間に直交する第１の軸と第２の軸と第３の軸に対して、
３次元形状データを第１の軸と第２の軸との格子点上の第３の軸座標値として定義する手段と、
該３次元形状データの第１の点と該第１の点と第１の軸上で隣接する格子点上に定義された該３次元形状データの第２の点と
該第１の点と第２の軸上で隣接する格子点上に定義された該３次元形状データの第３の点とから成る３角形を定義する手段と、
該３角形の個数を取得する第１の手段と、
法線を定義する手段と、
正の実数ｘｌ、ｘｈ、ｙｌ、ｙｈ、ｚｈに対して、
ｘｌがｘｈ以下であり、
ｙｌがｙｈ以下であり、
該第１の軸と該３角形の法線との成す角度がｘｌより大きいかまたは以上であり、ｘｈより小さいかまたは以下であり、
該第２の軸と該３角形の法線との成す角度がｙｌより大きいかまたは以上であり、ｙｈより小さいかまたは以下であり、
該第３の軸と該３角形の法線との成す角度が−ｚｈより大きいかまたは以上であり、ｚｈより小さいかまたは以下である時の
法線を有する該３角形の個数を取得する第２の手段と、
該３角形の個数を取得する第１の手段で取得した３角形の個数に対する
該３角形の個数を取得する第２の手段で取得した３角形の個数の比率を計算する手段と、
を有する。
【０００９】
本発明の課題を解決するための第２の手段は、
前記３角形の個数を取得する第２の手段が、
一定方向に進行する第１の光線で
前記３角形である第１の３角形に対して入射する第１の光線と
第1の光線が第１の３角形によって反射する第２の光線が
前記３角形である第２の３角形によってさえぎられない場合の
第１の３角形の個数を取得する手段であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の課題を解決するための第３の手段は、
前記３次元形状データを構成する材質の所定の入射角度に対する正反射率を定義する手段を有する。
【００１１】
（作用）
作用を説明する。
【００１２】
本発明の課題を解決するための第１の手段は、３次元空間に直交する第１の軸と第２の軸と第３の軸に対して、３次元形状データを第１の軸と第２の軸との格子点上の第３の軸座標値として定義する手段でグロスの測定対象の印刷物の３次元形状データを取得し、該３次元形状データの第１の点と該第１の点と第１の軸上で隣接する格子点上に定義された該３次元形状データの第２の点と該第１の点と第２の軸上で隣接する格子点上に定義された該３次元形状データの第３の点とから成る３角形を定義する手段で該グロスの測定対象の印刷物の測定対象部分の３次元形状データ上に定義される全ての３角形を定義し、該全ての３角形の個数を該３角形の個数を取得する第１の手段により取得する。
【００１３】
説明のため、この値をＳとする。
【００１４】
法線を定義する手段により、各３角形に対して法線を定義する。
【００１５】
正の実数ｘｌ、ｘｈ、ｙｌ、ｙｈ、ｚｈに対して、ｘｌがｘｈ以下であり、ｙｌがｙｈ以下であり、該第１の軸と該３角形の法線との成す角度がｘｌより大きいかまたは以上であり、ｘｈより小さいかまたは以下であり、該第２の軸と該３角形の法線との成す角度がｙｌより大きいかまたは以上であり、ｙｈより小さいかまたは以下であり、該第３の軸と該３角形の法線との成す角度が−ｚｌより大きいかまたは以上であり、−ｚｈより小さいかまたは以下である時の法線を有する該３角形の個数を取得する第２の手段により、一定範囲内の法線の方向を有する３角形の個数を取得する。
【００１６】
説明のため、この値をｓとする。
【００１７】
ここで、一定範囲内の法線は、該第１の軸を軸ｘとし、該第２の軸を軸ｙとし、該第３の軸を軸ｚとすると、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸と成す角度が、（ｘｌ＋ｘｈ）÷２、（ｙｌ＋ｙｈ）÷２、０である直線Ｌを中心に分布する法線である。すなわち、ｚ軸を中心に分布する法線である。
【００１８】
このような法線を有する面に一定方向から入射した光の正反射光は、一定範囲内に分布する。
【００１９】
この後、該３角形の個数を取得する第１の手段で取得した３角形の個数に対する該３角形の個数を取得する第２の手段で取得した３角形の個数の比率を計算する手段によりｓ÷Ｓを実行することで、３次元形状の全３角形に対する正反射に寄与する三角形の個数比Ｇが求まる。
【００２０】
ここで、前記３角形を定義する第１の点と第２の点、第１の点と第３の点は互いに直交する軸上の隣接する格子点どおしの関係にあることから、前記３角形を前記第１の軸と第２の軸との成す平面へ投影した３角形は、互いに等しい。
【００２１】
前記（ｘｌ＋ｘｈ）÷２、（ｙｌ＋ｙｈ）÷２、（ｚｌ＋ｚｈ）÷２が小さければ、各３角形の面積の差は、互いにわずかであり、各３角形の面積はおおむね互いに等しい。
【００２２】
従って、前記Ｓとｓの個数比Ｇは、３角形の個数を取得する第１の手段により取得した３角形の面積と３角形の個数を取得する第２の手段により取得した３角形の面積の比率Ｇ’におおむね等しい。
【００２３】
ここで、前記グロスの測定対象の印刷物の測定対象部分を前記３次元空間に直交する第１の軸と第２の軸が成す平面に平行に配置することで、測定対象光を測定対象部分に照明させたときの正反射光の比率は、前記３角形の面積の比率Ｇ’に比例する。
【００２４】
従って、おおむね個数比Ｇに比例する。すなわち、グロスの測定対象の印刷物の測定対象部分のグロスは個数比Ｇにおおむね比例する。
【００２５】
さらに、材質が等しい第１のトナー印刷物の前記個数比Ｇ１’と、第２のトナー印刷物の前記個数比Ｇ２’から、Ｇ１’÷Ｇ２’を求め、材質が等しいトナー印刷物間のグロス値の比率が求められる。
【００２６】
本発明の課題を解決するための第２の手段は、法線を定義する手段により、各３角形に対して法線を定義し、正の実数ｘｌ、ｘｈ、ｙｌ、ｙｈ、ｚｈに対して、
ｘｌがｘｈ以下であり、ｙｌがｙｈ以下であり、該第１の軸と該３角形の法線との成す角度がｘｌより大きいかまたは以上であり、ｘｈより小さいかまたは以下であり、該第２の軸と該３角形の法線との成す角度がｙｌより大きいかまたは以上であり、ｙｈより小さいかまたは以下であり、該第３の軸と該３角形の法線との成す角度が−ｚｌより大きいかまたは以上であり、−ｚｈより小さいかまたは以下である時の法線を有する該３角形Δに対して、一定方向に進行する第１の光線で前記３角形Δである第１の３角形に対して入射する第１の光線と第1の光線が第１の３角形によって反射する第２の光線が前記３角形Δである第２の３角形によってさえぎられない場合の第１の３角形の個数を取得する手段を用いる。
【００２７】
このことで、グロスの測定対象の印刷物の測定対象部分に測定対象光を照明させようとした時の途中の遮蔽物による測定対象光のけられや、グロスの測定対象の印刷物の測定対象部分に測定対象光を照明させた時の途中の遮蔽物による正反射光のけられによるグロスが低下する場合にも、グロスの測定対象の印刷物の測定対象部分のグロスにおおむね比例する個数比Ｇが求められる。
【００２８】
従って、誤差の無い材質が等しいトナー印刷物間のグロス値の比率が求められる。
【００２９】
本発明の課題を解決するための第３の手段は、前記３次元形状データを構成する材質の所定の入射角度に対する正反射率を定義する手段により、材質の正反射率Ｒを定義し前記個数比ＧにＲを積算することにより、材質固有のグロスの測定対象の印刷物の測定対象部分のグロス値を算出することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、実際のトナー印刷物が無くても、グロス値を求めることができる。
【００３１】
また、形状データからグロス値を計算することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例の入射角６０度の場合のトナー表面のグロスの計算方法を説明するための図で、計算機内部に構成されたグロスの計算のための手段とデータの処理順序を示している。トナーの正反射率は７％、入射角度６０度の場合のグロス値が算出される。
【００３３】
図２は、入射角と正反射とみなせる出射角度範囲を説明するための図である。
【００３４】
図２で、Ｘ，Ｙ、Ｚは座標軸を示す。
【００３５】
図２は、グロスの計算対象面は概略平面と見なせる紙面を表し、Ｉから原点ＺＥＲＯに光を入射させた場合、正反射してＯ方向を中心に出射する状況を示している。
【００３６】
Ｉから原点ＺＥＲＯへ向かう直線とｚ軸との成す角度は６０度である。
【００３７】
原点ＺＥＲＯとＯを結ぶ直線とｚ軸との成す角度は６０度である。
【００３８】
本実施例では、正反射とみなせる出射角度範囲は、図中三角錐の範囲内の出射光であり、原点ＺＥＲＯとＯを結ぶ直線と光線との成す角度が±５度以内の場合を正反射とみなすように設定している。
【００３９】
以下、図１に基づいて、グロスの計算方法を説明する。
【００４０】
図１で、形状定義手段、３角形定義手段、３角形の個数を取得する手段、３角形の法線を算出する手段、一定角度範囲の法線を有する３角形の個数を取得する手段、一定角度範囲以内の法線部分の個数の比率を取得する手段は、計算機内に設けられた手段である。
【００４１】
形状定義手段により仮想設計された離散的な３次元形状データによりグロスの計算対象面が定義される。
【００４２】
３角形定義手段により、隣接する３次元形状データの３点から、グロスの計算対象面上の各３角形データが定義される。
【００４３】
３角形の個数を取得する手段により、グロスの計算対象面上の各３角形の全個数データＳが求められる。
【００４４】
３角形の法線を算出する手段により、各３角形の法線データが定義される。
【００４５】
一定角度範囲の法線を有する３角形の個数を取得する手段により、図２の三角錐の範囲内の出射光となる３角形のみの個数を算出し、一定角度範囲の法線を有する３角形の個数データｓとする。
【００４６】
一定角度範囲以内の法線部分の個数の比率を取得する手段で、一定角度範囲以内の法線部分の個数の比率データｓ÷Ｓの値を取得する。
【００４７】
従って、形状定義手段に各種形状を定義することで、一定角度範囲以内の法線部分の個数の比率を算出すると、実際の印刷物を各種用意しなくても、形状間のグロスの値の相対関係が算出できる。
【００４８】
なお、上記において、形状定義手段は３次元形状測定機による測定値を用いてもよい。
【００４９】
なお、入射角６０度以外の場合でもグロスの計算は可能である。
【００５０】
図３は、実際のトナーのグロスの測定値と計算したグロスとの関係を示す図である。
【００５１】
両者には、相関係数0.9683と極めて高い相関がある。
【００５２】
（実施例２）
図４は、本発明の第２の実施例のトナー表面のグロスの計算方法を説明するための図である。
【００５３】
第１の実施例との違いは、材質の正反射率Ｒの定義手段を有し、図示しないトナーへの入射光の入射角度と波長により決まる値を、材質の正反射率の定義手段によりトナーの反射率データＲとして定義し、一定角度範囲以内の法線部分の個数の比率データｓ÷Ｓと積算することで、トナー印刷物のグロスの絶対値ｓ÷Ｓ×Ｒを算出することである。
【００５４】
さらに、複数のトナーが混在し、各部分ごとにトナーの反射率が異なる場合や、下地の紙が露出しトナーが無い場合でも、各部分ごとにグロスの絶対値を算出することが可能である。
【００５５】
（実施例３）
図５は、本発明の第３の実施例のトナー表面のグロスの計算方法を説明するための図である。
【００５６】
第１の実施例との違いは、
一定角度範囲の法線を有する３角形の個数を取得する手段で
一定角度範囲の法線を有する３角形の個数データｓを求める代わりに、
一定角度範囲の法線を有する３角形を取得する手段で
一定角度範囲の法線を有する３角形のデータを取得し、
その中で特に光線が遮られない３角形の個数データｓ２を光線追跡で遮られない３角形の個数を取得する手段で求めることである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１の実施例を説明するため、入射角６０度の場合のトナー表面のグロスを計算するため、計算機内部に構成されたグロスの計算のための手段とデータの処理順序を示している図である。
【図２】入射角と正反射とみなせる出射角度範囲を説明するための図である。
【図３】トナー印刷物のグロスの測定値と計算したグロスとの関係を示す図である。
【図４】第２の実施例のトナー表面のグロスの計算方法を説明するための図である。
【図５】第３の実施例のトナー表面のグロスの計算方法を説明するための図である。
【図１】
2006349360.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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