(57)【要約】色試料パネル（ＡＢＣ）を中心軸（２２）に固定可能な円筒または半円筒形本体（１２）を含む金属薄片を含有する塗料色試料の色特性の多角目視評価のための装置（１０）およびその使用方法であって、本体周囲に部分光沢または鏡映反射面（１６）を有し、色試料パネルの面に対して特定の鏡面視角を示す１つまたは複数のマーク（１８）も有しており、それによって金属薄片を含有するコートされた表面の目視と機器による色評価の相関性を改善することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）円筒または半円筒形本体を含み、
ｂ）前記本体は前記本体の中心軸に色試料を固定可能であり、
ｃ）前記本体は周囲に光沢または鏡映反射面を有しており、１つまたは複数のマークが、前記色試料の面に対して特定の鏡面視角を示し、前記角度は、観察方向と、色試料表面からの光源の鏡映反射方向と、の間にある
ことを特徴とする色評価に有用な鏡面角度分度器。
【請求項２】
前記本体は、前記色試料の前記面に対して０°、１５°、４５°および１１０°の鏡面視角を示すマークを前記周囲表面に有しており、前記角度は、観察方向と、色試料表面からの光源の鏡映反射方向と、の間にあることを特徴とする請求項１に記載の鏡面角度分度器。
【請求項３】
前記鏡映反射面は、前記本体の外側周囲端部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の鏡面角度分度器。
【請求項４】
ａ）前記本体は中空円筒形状であり、
ｂ）前記本体は、前記本体の対向する周囲表面に配置された複数のスロットを含み、前記スロットは、前記本体の前記中心軸に平面形状の色試料を収容するように配向されており、
ｃ）前記本体は、前記表面への光源の反射の位置を確認するために、前記周囲表面に光沢のある黒色および鏡映反射面ストリップを有しており、
前記本体は、前記色試料の前記面に対して０°、１５°、４５°および１１０°の鏡面視角を示すマークを前記周囲表面に有しており、前記角度は、観察方向と、色試料表面からの光源の鏡映反射方向と、の間にあることを特徴とする請求項１に記載の鏡面角度分度器。
【請求項５】
ａ）色試料を分度器に配置し固定する工程と、
ｂ）前記分度器の周囲に示されるように、目標視角に可視光源を位置合せする工程と、
ｃ）目視観察が、等しい鏡面視角での機器による色測定と一致するように、特定の視角で色を評価する工程と
を含むことを特徴とする、色評価に鏡面角度分度器装置を使用する方法。
【請求項６】
前記視角が約１５°、４５°および１１０°の鏡面角度であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、金属薄片を含有する塗料のような金属粒子を含有する表面の光学特性を評価するのに有用な装置に関する。特に、本発明は、機器測定と一致する、金属塗料の色特性を目視評価するのに有用な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗料業界では、好ましい美観効果を得るために、塗料（例えば、金属塗料）に光反射薄片顔料を利用していることが多い。アルミニウム、青銅、コートマイカ等のような材料の光反射薄片顔料を含有する塗料には、「ツートーン」や「フリップフロップ」効果という特徴があり、これによって塗料の見かけの色が視角によって変わる。この効果は、塗料フィルム中の薄片の配向によるものである。かかる金属塗料の色は、照射および目視角度に応じて明らかに変化するため、多角目視および／または分光光度計の読取りで塗料の特徴を正確にとらえる必要がある。例えば、参照により本明細書に援用されるアルマン（Ａｌｍａｎ）に付与された１９８４年１０月３０日発行の米国特許公報（特許文献１）を参照のこと。
【０００３】
顔料入り塗料の製造において、目視と機器による色測定が同時に、シェーディングまたはバッチリリース判断に用いられるのが一般的である。この状況は、全当事者に機器がないことと共に、判断を行う者が地理的に離れていることにより存在することが多い。その結果、金属およびパール色の目視と機器による色評価の間には不一致が生じることが多い。これは、同時の評価が、異なる鏡面角度でなされるためである。こうした不一致により、色処理操作者（シェーダー）による色の評価と、多角分光光度計のような処理システムによる測定との間に不整合性が生じる。塗料製造時間が長くなると不一致が生じることが多く、製造業者とその顧客の間でバッチリリース判断を行うのに大きな障害となっている。
【０００４】
上述した問題を取り除く一般的な解決策は、観察者および光源を固定位置とし、塗料色試料パネルを複数の固定位置として目視機器を据え付け用いることである。１０〜１１０度の１５の鏡面視角を与えるために、３つの光源、固定目視ポートおよび５つの試料位置を有するグレタグマクベススカイライト（Ｇｒｅｔａｇ  ＭａｃＢｅｔｈ  Ｓｋｙｌｉｇｈｔ）（Ｃ  Ｓ  ＭｃＣａｍｙ（マケミー））が一例として挙げられる。しかしながら、このタイプの観察機器は、通常、大きく、高価で、携帯用ではないため、業界で広く使われてはいなかった。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４，４７９，７１８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、携帯用で安価な、塗料色試料パネルに対して目視の多数の固定位置を与える色評価装置が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、光反射（例えば、金属）薄片を含有する塗料色試料の色特性の所望の観察角度で目視評価するための新規な装置およびその使用方法が提供される。本装置は、色試料パネルを収容し、パネルを本体の中心軸に固定する２つの対向するスロットを備えた円筒または半円筒形本体を含んでいる。本体周囲に部分光沢または鏡映反射面を有しており、色試料パネルの面に対して特定の鏡面視角を示す１つまたは複数のマークも有している。鏡面視角は、観察方向と、色試料表面からの光源の鏡面反射方向と、の間の角度である。反射面によって、所望の視角で光源の識別および配置が可能となる。金属薄片を含有するコートされた表面の目視と機器による色評価間の相関性が改善されるのが全体的な利点である。
【０００８】
上述した本発明の目的および特徴を、図面を参照して詳細に説明する。図中、同じ参照番号は同じ構成要素を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
金属塗料やフィルムのような金属粒子を含有する光学的な特徴のある表面においては、方向反射率を考慮しなければならないと考えられていた。金属塗料は、アルミニウム、青銅、コートマイカ等のような光反射薄片または小板を含有している。これらの薄片や小板は、小さな鏡のように作用して、拡散するよりも方向性をもって光を反射する。金属塗料フィルムの方向反射率特性により、照射および目視方向に応じて塗料フィルムの色の変化として定義される角色収差（ｇｏｎｉｏｃｈｒｏｍａｔｉｓｍ）として知られた現象となる。この現象はまた、「ツートーン」、「フロップ」、「フリップフロップ」、「フラッシュ」、「サイドトーン」等と説明されることもある。まとめると、金属塗料の色は視角によって異なって現れる。
【００１０】
塗料含有金属粒子の製造において、目視と機器による多角色測定が同時に、シェーディングまたはバッチリリース判断に用いられるのが一般的である。シェーディングは、バッチでできた試料の色が標準色に適合するように、塗料バッチ中の成分の量を調整するプロセスである。その結果、金属塗料の目視と機器による色評価の間には不一致が生じることが多い。これらの評価が、異なる部位で、異なる鏡面角度でなされるためである。この状況は、製造業者とその顧客の間で製品のバッチリリース判断を行うのに大きな障害となっている。このように、本発明の目的は、携帯用で安価な、使用し易く、多数の固定角度位置を与え、機器技術に対して相関可能な目視色評価装置を提供することである。
【００１１】
図１を参照するに、本発明による鏡面多角分度器装置の第１の実施形態を概して参照番号１０で示す。装置１０は、円筒または半円筒本体１２から構成され、色試料パネルＡＢＣを本体１２の中心軸に収容し固定する複数の対向スロット１４が含まれている。本体１２周囲に光源に対して本体を配置するのを識別し補助する部分鏡面１６がある。周囲にはまた、色試料パネルＡＢＣに対して観察者および光源の鏡面視角を示すマーク１８も含まれている。
【００１２】
本発明の本体１２に関しては、様々な形態が可能であるが、円筒または半円筒形が通常好ましい。この代わりに、円錐、球または楕円形を用いてもよい。本体は中空でない物体または中空の物体であってもよく、プラスチックや金属をはじめとする任意の材料で製造してよい。好ましい実施形態において、本体１２はポリ塩化ビニル材料で製造された中空円筒本体である。
【００１３】
図１に示すように、本体１２は、色試料パネルＡＢＣを含有する金属塗料を本体の中心軸２２に収容し固定することが可能である。好ましい実施形態において、色試料パネルの固定は、図２に示すように中空円筒本体１２の中心軸２２に対して対向側部に位置する複数のスロット１４でなされる。任意に、クランプ、フラットリッジ等のような試料パネルを配置し固定する方法を用いてもよい。収容し固定する方法は、鋼、アルミニウムまたはプラスチックのような、当分野に一般的に用いられる様々な色パネル試料基材に適合するように設計される。
【００１４】
本体１２は、図１および図３に示すように光反射または鏡面１６で部分的にカバーされている。この表面１６の有用性は、光源の識別と装置１０の配置にあり、試料パネルに対して、光源と観察者の間で選択された角度で色試料パネルＡＢＣを目視者が評価できるようにする。この反射面または鏡面は、光沢があり鏡状の特徴を有しており、非常に明るい灰色または黒の色であってもよい。好ましい実施形態において、２つの反射面を利用して、互いに平行に配向させる。第１の表面は光沢のある黒色表面であり、第２の表面は銀色鏡面である。これらの反射面を本体の外側周囲端部に配置する。非常に明るい光源（例えば、太陽）には光沢のある黒色表面が推奨され、薄暗いまたは拡散光源には銀色鏡面が適している。
【００１５】
図１および図３に示されるように、本体１２の外側表面の周囲の指定した点には数１８がマークされており、この目的は色試料パネルＡＢＣに対して選択した鏡面角度で装置を配置することである。鏡面角度は、観察方向と鏡面（または光沢）反射方向の間の角度である。好ましい実施形態において、装置１０は、光沢（０）と３つの金属色制御角度（１５°、４５°、１１０°）について位置合せ角度を有している。これらの金属色制御角度は、本願特許出願人のカラーシステム（Ｃｏｌｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）ソフトウェアでは、略鏡面（１５°）、平坦（４５°）および高い（１１０°）とされている。あるいは、鏡面またはこれらの組み合わせを観察者の所望により用いてもよい。
【００１６】
図４に、薄片含有コーティングの色を多数の目視方向で評価する照射および目視方向を示す（上記で援用した米国特許公報（特許文献１）を参照）。色試料パネルＡＢＣは、方向Ｉから光源により照射され、方向Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３で見られる。鏡面反射または鏡面反射方向は方向Ｓで示される。照射および目視方向を参照方向に対する角度として定義すると、測定の方向の幾何学的配置が特定される。
【００１７】
角度特定にとって特に簡便な参照方向は鏡面方向Ｓである。目視の鏡面角度は、鏡面方向に対する目視方向として定義される。薄片含有コーティングの三刺激値（ＣＩＥ  Ｘ、Ｙ、Ｚ）または均等色空間値（ＣＩＥＬ＊、ａ＊、ｂ＊）のような色測定値は、一般的に、鏡面角度の増大により単調に変化する。色値の単調変化は、色試料パネルＡＢＣ、照射方向Ｉまたは表面法線Ｖ２のような他の参照方向を参照方向として選んだ場合には観察されない。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
図５は、鏡面反射方向を目視するよう配置された鏡面分度器の端面図である。好ましい実施形態において、色試料パネルＡＢＣは、Ｂで中心軸を有する中空円筒本体において一対のスロットにスライドする。位置Ｉの光源は、角度ＩＢＮが角度ＶＢＮに等しいため、目視位置Ｖで光沢反射を生成する。中心軸Ｂを通って面ＡＢＣに垂直な位置Ｅで円筒本体の周囲に参照マークが付けられている。角度ＥＢＣとＥＢＡは９０°である。
【００２０】
位置Ｅでの想像上の正接ＤＥＦは色試料パネルＡＢＣに平行である。この正接はまた、角度ＩＥＮが角度ＶＥＮに等しいため、目視方向Ｖで光源Ｉの鏡面反射も与える。鏡面または反射面１６は、色試料パネルを鏡面反射方向で見ると、位置Ｅで光源の明るい反射を示す。位置合せ点Ｅはゼロ鏡面方向としてマークされる。
【００２１】
図６は、鏡面反射方向を目視するよう配置された鏡面分度器の端面図である。コーティング試料ＡＢＣがＮ’に法線の表面で位置Ａ’ＢＣ’となるように本体１２を２２．５°の角度で回転させると、角度ＩＢＮ’が角度ＳＢＮ’に等しいため鏡面方向はＳである。目視方向Ｖは、Ａ’ＢＣ’でコーティングについて鏡面角度から４５°の方向である。鏡面角度は、円筒本体の回転角度の２倍である。
【００２２】
コーティングを４５°の鏡面方向で見ると、Ｅ’での正接が角度ＩＥ’ＮおよびＶＥ’Ｎに等しいため、円筒本体の鏡面反射面は、位置Ｅ’で光源の明るい反射を示す。位置合せマーク１８はＥ’となる。他の位置合せマーク１８が、所望の鏡面方向について本体１２の周囲に与えられる。例えば、以下の通りである。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
光源の反射画像が位置合せマークの一方にあるときは、パネルは対応の観察鏡面角度で見られる。これが、観察者によって色が「見たとおり」となるように対応する鏡面角度での目視の観察と機器による色測定の間に一致を見出す助けとなる。
【００２５】
まとめると、本発明は、装置を色試料パネルにスライドさせ、使用者が所望の鏡面角度で観察角度を位置合せできるようにすることにより、機器測定と一致する色試料パネルの色特性を目視評価するための、新規で安価な携帯用手段を提供するものである。好ましい実施形態において、分度器は、光沢（０）と３つの本願特許出願人の金属色制御角度（１５°、４５°、１１０°）について位置合せ角度を有している。分度器の一方の側は銀色鏡テープであり、他方の側は黒色光沢テープである。銀色テープは、目視ブースのような拡散光源と共に用いられる。黒色テープは、本願特許出願人の太陽光シミュレータのようなスポットライトと共に用いられる。銀色テープでスポットライトの反射画像を眺めると不快であることがある。
【００２６】
本発明の装置の構成要素の様々な修正、変更、追加および代替は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく当業者に明白であろう。多くの実施形態を本発明によって行えるため、本明細書に規定した例証の実施形態に限定されるものではなく、添付の請求項により定義されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】色試料パネルを供えた鏡面多角分度器のファントムでの斜視図。
【図２】図１の中心軸２２に対して垂直な断面図。
【図３Ａ】図１および２の中心軸２２に平行に配向された装置の９０度回転図。
【図３Ｂ】図１および２の中心軸２２に平行に配向された装置の９０度回転図。
【図４】薄片含有コーティングの色を多数の目視方向で測定する機器の照射および目視方向を示す図。
【図５】鏡面反射方向を目視するよう配置された鏡面分度器の端面図。
【図６】鏡面反射方向を目視するよう配置された鏡面分度器の端面図。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年8月17日(2004.8.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）円筒または半円筒形本体を含み、
ｂ）前記本体は前記本体の対向周囲側部に固定手段を有しており、前記固定手段は前記本体の中心軸に色試料を収容して固定するように配向されており、
ｃ）前記本体は周囲に光沢または鏡映反射面を有しており、１つまたは複数のマークが、前記色試料の面に対して特定の鏡面視角を示し、前記角度は、観察方向と、色試料表面からの光源の鏡映反射方向と、の間にある
ことを特徴とする色評価に有用な鏡面角度分度器。
【請求項２】
前記本体は、前記色試料の前記面に対して０°、１５°、４５°および１１０°の鏡面視角を示すマークを前記周囲表面に有しており、前記角度は、観察方向と、色試料表面からの光源の鏡映反射方向と、の間にあることを特徴とする請求項１に記載の鏡面角度分度器。
【請求項３】
前記鏡映反射面は、前記本体の外側周囲端部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の鏡面角度分度器。
【請求項４】
ａ）前記本体は中空円筒形状であり、
ｂ）前記本体は、前記本体の対向する周囲表面に配置された複数のスロットを含み、前記スロットは、前記本体の前記中心軸に平面形状の色試料を収容するように配向されており、
ｃ）前記本体は、前記表面への光源の反射の位置を確認するために、前記周囲表面に光沢のある黒色および鏡映反射面ストリップを有しており、
前記本体は、前記色試料の前記面に対して０°、１５°、４５°および１１０°の鏡面視角を示すマークを前記周囲表面に有しており、前記角度は、観察方向と、色試料表面からの光源の鏡映反射方向と、の間にあることを特徴とする請求項１に記載の鏡面角度分度器。
【請求項５】
ａ）色試料を分度器に配置し固定する工程と、
ｂ）前記分度器の周囲に示されるように、目標視角に可視光源を位置合せする工程と、
ｃ）目視観察が、等しい鏡面視角での機器による色測定と一致するように、特定の視角で色を評価する工程と
を含むことを特徴とする、色評価に鏡面角度分度器を使用する方法。
【請求項６】
前記視角が１５°、４５°および１１０°の鏡面角度であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【国際調査報告】
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