(57)【要約】【課題】ＯＨＰ等の色材保持部材と色材の光散乱性を光散乱箇所別に定量化し高精度な光散乱評価が行える光散乱量評価装置を提供する。【解決手段】ＯＨＰ透過光評価および表裏の反射光評価結果から、色材のみの光散乱量ＮｃはＮｃ＝log(Ｐ１/(Ｐ１+Ｎ１)+Ｐ３/(Ｐ３+Ｎ３)-Ｐ２/(Ｐ２+Ｎ２))であり、透過光量Ｐ１により測定される光散乱は、評価物１０の全てを含んだ光散乱Ｎ１であり、評価物１０の表面および裏面での散乱は、図示するようにＮ２およびＮ３として測定されている。透過光量Ｐ１より求めた評価物１０全体での光散乱Ｎ１が既知であるため、色材層内部の光散乱Ｎｃが算出される【選択図】図５
2007170858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行光を放射する光源と、
前記平行光の正透過光を受光する第１の受光手段と、
前記平行光の拡散透過光を受光する第２の受光手段と
を備え、
色材保持部材の裏面から略垂直に前記平行光を照射し、前記色材保持部材の表面側へ透過した透過光の、前記第１の受光手段により検出した正透過光と、前記第２の受光手段により検出した拡散透過光との光量測定値から、前記色材保持部材および色材の光散乱量を評価することを特徴とする光散乱量評価装置。
【請求項２】
平行光を放射する光源と、
前記平行光の正反射光を受光する第１の受光手段と、
前記平行光の拡散反射光を受光する第２の受光手段と
を備え、
色材保持部材の色材側表面に前記平行光を照射し、前記第１の受光手段により検出した正反射光と、前記第２の受光手段により検出した拡散反射光の光量測定値から、前記色材表面での光散乱量を評価することを特徴とする光散乱量評価装置。
【請求項３】
平行光を放射する光源と、
前記平行光の正反射光を受光する第１の受光手段と、
前記平行光の拡散反射光を受光する第２の受光手段と
を備え、
色材保持部材の裏面に前記平行光を照射し、前記第１の受光手段により検出した正反射光と、前記第２の受光手段により検出した拡散反射光の光量測定値から、前記色材保持部材と色材との界面での光散乱量を評価することを特徴とする光散乱量評価装置
【請求項４】
前記平行光の入射角度を略０°としたことを特徴とする請求項２または請求項３の何れかに記載の光散乱量評価装置。
【請求項５】
前記色材の表面の正反射光量と拡散反射光量との比と、前記色材保持部材および前記色材の正透過光量と拡散透過光量との比を用いて、色材層内部の光散乱量、および色材保持部材と色材との界面での光散乱量を評価することを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の光散乱量評価装置。
【請求項６】
前記色材保持部材および前記色材を透過する透過光の正透過光量をＰ１、拡散透過光量をＮ１、前記色材表面の正反射光量をＰ２、拡散反射光量をＮ２とするとき、色材層内部の光散乱量および色材保持部材と色材との界面での光散乱量Ｄを以下の式
Ｄ＝ｌｏｇ(１+Ｐ１/(Ｐ１+Ｎ１)-Ｐ２/(Ｐ２+Ｎ２))×５０+１００
より算出することを特徴とする請求項５に記載の光散乱量評価装置。
【請求項７】
前記色材の表面の正反射光量と拡散反射光量との比と、前記色材の裏面の正反射光量と拡散反射光量との比と、前記色材保持部材および前記色材の正透過光量と拡散透過光量との比を用いて、色材層内部での光散乱量を評価することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光散乱量評価装置
【請求項８】
前記色材保持部材および前記色材を透過する透過光の正透過光量をＰ１、拡散透過光量をＮ１、前記色材表面の正反射光量をＰ２、拡散反射光量をＮ２、前記色材保持部材の裏面の正反射光量をＰ３、拡散反射光量をＮ３とするとき、前記色材層内部の光散乱量Ｄを以下の式
Ｄ＝ｌｏｇ(Ｐ１/(Ｐ１+Ｎ１)+Ｐ３/(Ｐ３+Ｎ３)-Ｐ２/(Ｐ２+Ｎ２))×５０
より算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光散乱量評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光散乱量評価装置に関し、特にモノクロコピーやカラーハードコピー等の画像出力装置などによって出力されたモノクロ画像やカラー画像を評価するための光散乱量評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像の品質を評価する場合、評価基準としては人間が目で感じる画像品質の程度を目視により数量化する心理評価（主観評価）と、画像自体の持つ物理特性を測定機により測定した物理特性による物理評価（客観評価）とがある。心理評価は製品の最終検査などに広く用いられているが、検査者が異なったり、検査者の疲労などによって検査結果が変化するなどの欠点があり、安定した品質を維持するには物理特性を用いて画像品質を客観的に評価を行う必要がある。
【０００３】
コピーやプリントの場合、画像評価は通常出力される画像が反射原稿であり、このような反射物の画質評価法は解像性や粒状性評価方法として公開されているが、透過原稿である所謂ＯＨＰ原稿などの画像評価では透過光を評価する必要があり、反射物の評価法とは自ずと異なる方法が必要となる。
【０００４】
従来透過物の評価方法として、例えばシリコンウェハの研磨評価法として研磨後の表面性評価をＣＣＤカメラを用いて透過光を吸光度に変換した後、吸光度の標準偏差を用いて地合指数として算出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記のシリコンウェハの表面性評価法はシリコンウェハを研磨または鏡面加工等を実施した後の表面状態を透過光分布の標準偏差等を用いて定量化しているが、ＯＨＰ原稿の評価では色材がある場所とない場所との情報が透過光によって投影された場合の視認性が重要であり、ＯＨＰ上に色材が存在しているため、シリコンウェハのように均一性を評価する方法ではＯＨＰ原稿の画像を評価することは不可能である。
【０００６】
あるいは、ガラスの歪評価法としてコントラストが既知なパターンを有する散乱光源からの光を評価物に透過させ、透過したパターン光の光学歪を用いて評価物の歪を算出する方法が提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００７】
しかし上記のガラス等の歪の評価法として公知であるパターン光のガラス内部での歪みを検知して評価する方法では、評価物が均一であることを前提にしているため、ＯＨＰに色材が定着されているような場合には色材の有る無しによる透過濃度差が存在し、パターン光の透過率の場所に依存した変動が大きく、これを元にＯＨＰ原稿の画質を評価することは不可能である。
【０００８】
またインクジェット用記録液（インク）の分散性評価法として、透過光の拡散透過率から算出する方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００９】
上記のインク液の分散評価方法で公知な技術は、インク液をセルに入れインク単体の評価として透過光の拡散透過率を用いてインク材料の分散レベルの評価を行っている。しかしながらＯＨＰに定着された色材等の場合には、光散乱の原因として色材中での光散乱以外に、ＯＨＰと色材界面の状態による光散乱や、色材表面層の表面粗さによる光散乱が存在し、ＯＨＰの光散乱を評価するには上述した原因による光散乱を定量化する必要があり、インク液をセルに封入して測定する方法を用いて色材単体をセルに封入してもＯＨＰとしての評価が不可能であることは言うまでもない。
【００１０】
そこで本発明は以上のような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、ＯＨＰ等の色材保持部材と色材の光散乱性を光散乱箇所別に定量化することを目的をしており高精度な光散乱評価が行える評価方法を提供することを目的とする。
【特許文献１】特開平５−１０２１１３号公報
【特許文献２】特開平７−２００５９号公報
【特許文献３】特開平８−１５２４０３号公報
【特許文献４】特開平８−２８５７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記事実を考慮し、ＯＨＰ等の色材保持部材と色材の光散乱性を光散乱箇所別に定量化し高精度な光散乱評価が行える光散乱量評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の光散乱量評価装置は、平行光を放射する光源と、前記平行光の正透過光を受光する第１の受光手段と、前記平行光の拡散透過光を受光する第２の受光手段とを備え、色材保持部材の裏面から略垂直に前記平行光を照射し、前記色材保持部材の表面側へ透過した透過光の、前記第１の受光手段により検出した正透過光と、前記第２の受光手段により検出した拡散透過光との光量測定値から、前記色材保持部材および色材の光散乱量を評価することを特徴とする。
【００１３】
上記構成の発明では、
色材保持部材および色材の光散乱量を正確に評価することができる。
【００１４】
請求項２に記載の光散乱量評価装置は、平行光を放射する光源と、前記平行光の正反射光を受光する第１の受光手段と、前記平行光の拡散反射光を受光する第２の受光手段とを備え、色材保持部材の色材側表面に前記平行光を照射し、前記第１の受光手段により検出した正反射光と、前記第２の受光手段により検出した拡散反射光の光量測定値から、前記色材表面での光散乱量を評価することを特徴とする。
【００１５】
上記構成の発明では、色材表面での光散乱量を正確に評価することができる。
【００１６】
請求項３に記載の光散乱量評価装置は、平行光を放射する光源と、前記平行光の正反射光を受光する第１の受光手段と、前記平行光の拡散反射光を受光する第２の受光手段とを備え、色材保持部材の裏面に前記平行光を照射し、前記第１の受光手段により検出した正反射光と、前記第２の受光手段により検出した拡散反射光の光量測定値から、前記色材保持部材と色材との界面での光散乱量を評価することを特徴とする。
【００１７】
上記構成の発明では、色材保持部材と色材との界面での光散乱量を正確に評価することができる。
【００１８】
請求項４に記載の光散乱量評価装置は、前記平行光の入射角度を略０°としたことを特徴とする。
【００１９】
上記構成の発明では、被測定物の表面状態の影響を受けにくく光散乱量を正確に評価することができる。
【００２０】
請求項５に記載の光散乱量評価装置は、前記色材の表面の正反射光量と拡散反射光量との比と、前記色材保持部材および前記色材の正透過光量と拡散透過光量との比を用いて、色材層内部の光散乱量、および色材保持部材と色材との界面での光散乱量を評価することを特徴とする。
【００２１】
上記構成の発明では、色材層内部の光散乱量、および色材保持部材と色材との界面での光散乱量を正確に評価することができる。
【００２２】
請求項６に記載の光散乱量評価装置は、前記色材保持部材および前記色材を透過する透過光の正透過光量をＰ１、拡散透過光量をＮ１、前記色材表面の正反射光量をＰ２、拡散反射光量をＮ２とするとき、色材層内部の光散乱量および色材保持部材と色材との界面での光散乱量Ｄを以下の式
Ｄ＝ｌｏｇ(１+Ｐ１/(Ｐ１+Ｎ１)-Ｐ２/(Ｐ２+Ｎ２))×５０+１００
より算出することを特徴とする。
【００２３】
上記構成の発明では、色材層内部の光散乱量および色材保持部材と色材との界面での光散乱量を正確に評価することができる。
【００２４】
請求項７に記載の光散乱量評価装置は、前記色材の表面の正反射光量と拡散反射光量との比と、前記色材の裏面の正反射光量と拡散反射光量との比と、前記色材保持部材および前記色材の正透過光量と拡散透過光量との比を用いて、色材層内部での光散乱量を評価することを特徴とする。
【００２５】
上記構成の発明では、色材層内部での光散乱量を正確に評価することができる。
【００２６】
請求項８に記載の光散乱量評価装置は、前記色材保持部材および前記色材を透過する透過光の正透過光量をＰ１、拡散透過光量をＮ１、前記色材表面の正反射光量をＰ２、拡散反射光量をＮ２、前記色材保持部材の裏面の正反射光量をＰ３、拡散反射光量をＮ３とするとき、前記色材層内部の光散乱量Ｄを以下の式
Ｄ＝ｌｏｇ(Ｐ１/(Ｐ１+Ｎ１)+Ｐ３/(Ｐ３+Ｎ３)-Ｐ２/(Ｐ２+Ｎ２))×５０
より算出することを特徴とする。
【００２７】
上記構成の発明では、色材層内部の光散乱量を正確に評価することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は上記構成としたので、ＯＨＰ等の色材保持部材と色材の光散乱性を光散乱箇所別に定量化し高精度な光散乱評価が行える光散乱量評価装置とすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
＜基本構成＞
図１には本発明に係る光散乱量評価装置のハードウェアの構成例が示されている。
【００３０】
図１に示すように、本発明の光散乱量評価装置は照明装置１と、受光装置２と、制御装置３と、演算装置４と、記憶装置５と、から構成されている。
【００３１】
照明装置１は、制御装置３からの信号に従って、評価物への平行光の照射を行っている。受光装置２は、制御装置３からの信号に従って、評価物の透過光または反射光の正透過または正反射成分と拡散透過または拡散反射成分を分離して受光を行っている。制御装置３は、照明装置１、受光装置２、演算装置４、記憶装置５の制御を行っている。演算装置４は、受光装置２からの信号に対して、、光散乱量の算出を行っている。記憶装置５は、受光装置２により入力された信号や、演算装置４により算出された光散乱値等を記憶するためのものである。
【００３２】
次に、上記の光散乱量評価装置について、図２を用いて説明する。
＜光散乱量評価装置＞
図２〜図４には本発明の第１実施形態に係る光散乱量評価装置が示されている。
【００３３】
図２に示す光散乱量算出装置は、評価物１０の透過光の光散乱量算出するためのものであり、評価物１０を照明する光源１１と、光源１１からの光を平行光にする光学レンズ１２と、正透過光を検出する正透過光検出器１４と、拡散透過光を検出する拡散透過光検出器１３とからなっている。
【００３４】
上記の装置にて評価物１０に平行光を照射し、その透過光の正透過光量と拡散透過光量を測定する。この装置において光源１１に用いるランプの種類は所望の光量が得られるものである限り特に限定はしないが、好ましくは、視感感度に合致するスペクトルを有するランプでもよいし、実際にＯＨＰを観察する機械に合わせた光源を用いても良い。また、評価物の吸収波長特性を考慮した所定の波長領域の光を照射することが可能である光源でもよい。
【００３５】
また光学レンズ１２は光源１１からの光を平行光にするものであれば良く、通常はコリメータレンズであるが特に限定しない方法にて光源１１の光を平行光にしており、その方法については公知な技術であり、詳細については割愛する。
【００３６】
本発明においては、上記のような構成の装置を用い、評価物１０に平行光を照射した際の正透過光量Ｐ１を正透過光検出器１４を用いて測定する。また、評価物１０に平行光を照射した際の拡散透過光量Ｎ１を拡散透過光検出器１３を用いて測定する。さらに、これらの対数比を正透過率ＴNとする。すなわち以下の式でＴNを求めることができる。
ＯＨＰの正透過率ＴN＝log（Ｐ１）/log(Ｐ１+Ｎ１)×１００
図３に示す光散乱量評価装置は、評価物１０の色材が存在する表面による光散乱量を算出するためのものであり、評価物１０を照明する光源１１と、光源１１からの光を平行光にする光学レンズ１２と、正反射光を検出する正反射光検出器２４と、拡散反射光を検出する拡散反射検出器２３と、正反射光を正反射光検出器に導くハーフミラー１６と、反射防止部材１５とからなっている。
【００３７】
上記の装置にて評価物１０に平行光を照射し、その反射光の正反射光量と拡散反射光量を測定する。反射防止部材１５はＯＨＰ透過光の反射を防止するものである。図３中の光源１１や光学レンズ１２に関しては透過光検出において上述したように、特に限定されないものであることは言うまでもない。
【００３８】
また本実施形態では、入射角度略０°にて平行光を照射し略０°にて正反射光を測定しているが、光Ｌの照射角度はこれに限定されるものではなく、反射光計測に屡々用いられる２０°／２０°の入射／反射角でも良い。
【００３９】
本発明では上記のような装置を使用し、評価物１０の表面に平行光を照射した際の正反射光量Ｐ２を正反射光検出器２４を用いて測定する。また、評価物１０の表面に平行光を照射した際の拡散反射光量Ｎ２を拡散反射光検出器２３を用いて測定する。さらに、これらの対数比を正反射率ＲN１とする。すなわち以下の式でＲN１を求めることができる。
ＯＨＰ表面の正反射率ＲN１＝log（Ｐ２）/log(Ｐ２+Ｎ２)×１００
同様に、図４に示す装置は、評価物１０の裏面すなわち色材が存在しない面による光散乱量を算出するためのものであり、評価物１０を照明する光源１１と、光源１１からの光を平行光にする光学レンズ１２と、正反射光を検出する正反射光検出器２４と、拡散反射光を検出する拡散反射検出器２３と、正反射光を正反射光検出器に導くハーフミラー１６と、反射防止部材１５とからなっている。
【００４０】
上記の装置にて評価物１０に平行光を照射し、その反射光の正反射光量と拡散反射光量を測定する。反射防止部材１５はＯＨＰ透過光の再反射を防止するものである。また、裏面の測定においてはＯＨＰと色材界面での光散乱を算出するため、予め求めたＯＨＰ単体での裏面の反射光量で正反射光量および拡散反射光量を補正することが好ましい。
【００４１】
図４中の光源１１や光学レンズ１２に関しては透過光検出において上述したように、特に限定されないものであることは言うまでもない。
【００４２】
また本実施形態では、入射角度略０°にて平行光を照射し略０°にて正反射光を測定しているが、光Ｌの照射角度はこれに限定されるものではなく、反射光計測に屡々用いられる２０°／２０°の入射／反射角でも良い。
【００４３】
本発明においては上記のような装置を使用し、評価物１０の裏面に平行光を照射した際の正反射光量Ｐ３を正反射光検出器２４を用いて測定する。また、評価物１０の表面に平行光を照射した際の拡散反射光量Ｎ３を拡散反射光検出器２３を用いて測定する。さらに、これらの対数比を正反射率ＲN２とする。
ＯＨＰ裏面の正反射率ＲN２＝log（Ｐ３）/log(Ｐ３+Ｎ３)×１００
＜色材のみの散乱算出＞
上記のようなＯＨＰ透過光評価および表裏の反射光評価結果から、以下の式により色材のみの光散乱を算出することが可能となる。つまり色材のみの光散乱量をＮｃとすると、Ｎｃは前述の正透過率ＴN、ＯＨＰ表面の正反射率ＲN１、ＯＨＰ裏面の正反射率ＲN２から算出可能である。すなわち、
光散乱量Ｎｃ＝log(Ｐ１/(Ｐ１+Ｎ１)+Ｐ３/(Ｐ３+Ｎ３)-Ｐ２/(Ｐ２+Ｎ２))
となる。
【００４４】
また上記の式は色材単体での光散乱算出式の一例であり、色材表面での光散乱およびＯＨＰと色材の界面での光散乱を考慮した評価式であれば、これに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００４５】
ここで、上述した式により算出された光散乱について図５を用いて説明する。
【００４６】
すなわち、透過光量Ｐ１により測定される光散乱は、評価物１０の全てを含んだ光散乱Ｎ１であり、評価物１０の表面および裏面での散乱は、図示するようにＮ２およびＮ３として測定されている。透過光量Ｐ１より求めた評価物１０全体での光散乱Ｎ１が既知であるため、色材層内部の光散乱Ｎｃが算出される。
＜第２実施形態＞
図６には本発明の第２実施形態に係る光散乱量評価装置が示されている。
【００４７】
図６に示すように、評価物１０に照射される平行光Ｌに、図示しないバンドパスフィルターを設け、分光された光Ｌを用いて波長λ１〜λ３毎に色材保持部材１０Ｂ表面層、色材１０Ａ層および色材保持部材１０Ｂと色材１０Ａとの界面の光散乱の評価値から、各光散乱発生箇所で光散乱に寄与している材料の特定が可能となる。
【００４８】
例えば、色材保持部材１０Ｂである透明フィルムにシアン，マゼンタ，イエローのトナーが積層され、熱定着され色材１０Ａ層を形成している透過原稿の場合には、熱溶融された色材１０Ａ（トナー層）内部で透過光を光散乱させているトナーの色材を特定することが可能となる。またトナー溶融層のみならず、トナー表面層での散乱から表面層に析出しているトナー色材中、表面光散乱に寄与しているトナー色材を特定することも可能となる。
【００４９】
例えば、マゼンタとシアンが積層された場合には、シアン層１０Ｃでの光散乱を単独で評価する場合にはグリーンの波長の光散乱を評価すれば良く、マゼンタ層１０Ｍでの光散乱を単独で評価する場合にはレッドの波長の光散乱を評価することで可能となる。すなわちマゼンタ層１０Ｍに気泡や溶融ムラが存在し、マゼンタ層１０Ｍによる光散乱が存在する場合にはレッドの波長を用いることでマゼンタ層１０Ｍを単独で評価することが可能となる。
【００５０】
この場合には互いの層にて光が遮蔽されるが、透過する成分を検出することで可能である。またブルーの波長を用いれば、シアン層１０Ｃ及びマゼンタ層１０Ｍの複合した光散乱を評価可能である。
【００５１】
以上説明したように、本発明に係る光散乱量評価装置によれば、色材保持部材１０Ｂおよび色材１０Ａの光透過性を評価する尺度として、色材保持部材１０Ｂと色材１０Ａ層界面の光散乱、色材１０Ａ層内部の光散乱、色材１０Ａ表面層での光散乱を分離して測定することにより、色材保持部材１０Ｂおよび色材１０Ａの劣化発生箇所毎に定量化することが可能となる。
【００５２】
さらに評価に用いる光の波長λを選択することにより、２色以上の色材が複合した場合でも単独の色材の光散乱を算出することが可能となる。従来は劣化発生箇所の特定は出来ず表面性・裏面性を含んだ全体としての光透過性の評価であったが、評価物の内部構成による光散乱を単独に評価することで、劣化発生箇所毎に光散乱量を算出することが可能となる。
＜その他＞
以上、本発明の実施形態について記述したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００５３】
すなわち本方式は、所謂ゼログラフィー方式でＯＨＰフィルムに作成されたトナー層の溶融状態によるＯＨＰ視認性の評価に適用可能であるが、それ以外にも、インクジェット方式で像形成されたＯＨＰの画質評価、電子ペーパー、液晶等の色フィルター、透明担持体への画像積層等に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る光散乱量評価装置のハード構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光散乱量評価装置を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る光散乱量評価装置を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る光散乱量評価装置を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る光散乱量評価装置を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光散乱量評価装置を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１      照明装置
２      受光装置
３      制御装置
４      演算装置
５      記憶装置
１０    評価物
１０Ａ  色材層
１０Ｂ  色材保持部材
１１    光源
１２    光学レンズ
１３    拡散透過光検出器
１４    正透過光検出器
１５    反射防止部材
１６    ハーフミラー
２３    拡散反射光検出器
２４    正反射光検出器
Ｌ      測定光
【図１】
2007170858.tif 000003
【図２】
2007170858.tif 000004
【図３】
2007170858.tif 000005
【図４】
2007170858.tif 000006
【図５】
2007170858.tif 000007
【図６】
2007170858.tif 000008