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光沢測定器「ポジテクターGLS」による光沢の測定

参考とした製品

消費者は光沢を好む。これは、自動車、電子機器、赤ちゃんのおもちゃなど、ほとんどすべての業界で見られることである。どの業界においても、光沢は高級感や豊かさを連想させる傾向があります。光沢に対する人間の生得的な欲求は、生物学的な水分の必要性に基づいている可能性があるという研究結果があります。

光沢は、産業界から見ると非常に特殊な目的を持つことがある。光沢の定義は、表面が鏡面方向にどれだけ光を反射するかを示す光学的特性であり、物体がどれだけ光沢を放って見えるかを示している。多くの業界では、より光沢のある仕上げが好まれますが、よりマットな仕上げを必要とする場合もあります。

なぜ光沢を測定するのか?

製品の製造中に光沢を測定することで、工程上の問題の特定、一貫性の最大化、無駄の削減、全体的な品質の向上など、製造工程を改善することができます。表面の質感、塗膜の特性、塗料の塗布状況などは、すべて塗膜の外観に影響を与える可能性があります。軍用資産のつや消し仕上げと光沢のある赤いスポーツカーを比較するように、人間の目で光沢の大きな違いを見つけることは簡単ですが、光沢の小さな違いは見えにくく、それでもプロセスコントロールに大きな影響を与える可能性があります。

マット仕上げのものとグロス仕上げのものを並べたイメージ図

反射率とは?

光が表面に当たると、一部は吸収され、一部は反射されます。反射した光は、物体がどのように知覚されるかに関係しています。反射の性質は、一般的に対象物の表面仕上げと関係があります。鏡のように滑らかに磨かれた表面では、光は入射した角度と反対側に反射します。粗い表面では、光はあらゆる角度で反射されますが、鏡面角で反射する光は比較的少量です。

滑らかな表面での光の正反射と、粗い表面での光の乱反射を表したイラストです。

反射率(%)とは?

反射率とは、照射された光量に対して検出された光量の測定値で、パーセントで表わされます。ポジテクターGLSのような光沢計は、反射率をGUとパーセントの両方で直接表示することができます。

グロスバリューとは?グロスユニットとは何ですか?

ISO2813によれば、Gloss Valueは、試験片の反射率と「鏡面方向の波長587.6nmで屈折率1,567の」黒色ガラス表面(standard )の反射率との比に100を乗じたものである。Gloss Unitsで表される。

Haze Indexとは?

ヘイズとは、表面のテクスチャーの微細な欠陥によって引き起こされる、反射面で知覚される「乳白色の」ハローまたはブルームの外観のことです。ヘイズ指数は、60°と20°で測定した光沢値の差として計算され、ASTM D4039で定義されています。PosiTector GLS 20/60および20/60/85は、セットアップメニューで選択すると、ヘイズを計算することができます。

光沢はどのように測定されるのですか?

DeFelskoPosiTector GLS Gloss Meterのようなデジタル光沢計は、校正された光源と光センサーを互いに反対側の鏡面角で使用して、表面を測定します。反射率は、光源から放射された光エネルギーの量と、センサーが受け取ったエネルギー量を比較することによって決定されます。光沢は、ルックアップテーブルを使用して自動的に計算されます。

PosiTector GLS Gloss Meterには、本体の底面にリファレンス(standard )が内蔵されています。電源を入れたとき、またはメニューから選択したときに、standard の既知の光沢単位値を使用して測定器が自動的に較正されます。

光沢測定に最適な角度の選択

ほとんどの表面では、見る角度が大きくなると、反射率および光沢値も大きくなります。例えば、下のケースを上から見た場合、反射率はほとんど見られませんが、同じケースを広い角度(表面に近い)から見ると、目に見える反射率が確認できます。この現象を利用することで、光沢仕上げやつや消し仕上げにおいて、より高い測定分解能を得ることができる。

画像は、浅い角度で見たときに、マットな表面の反射がより鮮明になる様子を表現したものです。

正しい光沢測定角度を決定するために、まず60°の角度で光沢を測定する。

  • 結果が10-70GUの間であれば、当該対象物は半光沢とみなされ、測定角度60°が適切である。
  • 結果が70GUより大きい場合、表面は高光沢とみなされ、20°の角度で測定する必要があります。
  • 結果が10GU未満の場合、表面はマットとみなされ、85°の角度で測定する必要があります。
ポジテクターGLSの測定角度を切り替えるタイミングは、60°の角度から読み取った場合の図です。

光沢測定器「ポジテクターGLS」の測定方法について

光沢計PosiTector GLSは3つのモデルで構成されています。

  • PosiTector GLS 60°は、ほとんどのグロスアプリケーションの測定に使用でき、半光沢の測定に適した角度です。
  • PosiTector GLS 20°/60°:高光沢~半光沢の測定およびHaze Indexの算出に使用。
  • PosiTector GLS 20°/60°/85°:高光沢、半光沢、マット光沢の測定と、Hazeの算出が可能。
PosiTector GLSプローブのモデル間の違いを表したグラフです。

PosiTector GLS光沢計は、光沢測定がすばやく簡単にできます。

1.メーターの精度を確認するためには、校正用タイルをきれいな状態に保つことが重要です。定期的に、または汚れやゴミが見える場合は、付属のクリーニングワイプで光沢standard を清掃する必要があります。セルフチェックに成功したら、PosiTector GLSは測定可能な状態になります。
画像は、PosiTector GLS校正用タイルのクリーニング方法を示すものです。
2.ゲージの電源を入れる前に、保護ベースプレートがプローブにしっかりと装着されていることを確認します。電源を入れ、Power-On Cal を有効にすると、プローブは自動的にセルフチェックと、保護ベースプレートに組み込まれた校正standard を使用した校正を実行します。校正のトレーサブル証明書は、プローブと光沢standard の両方について含まれています。
3.プローブから保護ベースプレートを取り外し、プローブをしっかりとした平らな面に置きます。ボタンを押すだけで読み取りができます。ゲージはビープ音を2回発し、測定値が表示されます。
画像は、赤色に塗装された試験片の光沢を測定するPosiTector GLSの様子

光沢計「ポジテクターGLS」の特長

PosiTector GLSは、複数の測定モードと便利な機能により、ほぼすべてのアプリケーションに適しています。

  • HiLoモード:迅速な検査や合否判定に対応
  • ディファレンシャルモード:現在の読み取り値と保存されている基準値との差を自動的に計算する*。
  • ノーマルスキャンモード:1分間に最大120個の読み取り値を測定・保存可能*。
  • 統計スキャンモード:連続的に測定し、リアルタイムの統計情報を表示、各スキャンをメモリーに保存*。
  • 代替校正基準:複数の校正基準(タイル)を保存し、迅速に校正調整が可能

*PosiTector GLSAdvancedモデルのみ。

PosiTector GLSは PosiTectorプラットフォームの一部であるため、PosiTectorプローブと互換性があり、光沢計から膜厚計表面形状計環境 計などへ素早く変換することができます。また、2.8インチの大型耐衝撃カラータッチスクリーンと使いやすいメニューが追加されています。Advanced ゲージ本体は、WiFiまたはBluetoothで個人のスマートデバイスやラップトップに接続することができます。

PosiSoftソフトウェアによる光沢測定データの管理

光沢検査が完了したら、内蔵の USB ポートを使用して、またはAdvanced ゲージ本体を使用している場合は WiFi 経由で、測定値をダウンロードします。PosiSoft Desktopソフトウェアに接続すれば、保存された測定値をプロフェッショナルなPDFレポートに素早く簡単にダウンロード、表示、印刷することができます。既存の用紙やレイアウトに合わせ、完全にカスタマイズされたレポートを作成することができます。

PosiTector GLSの測定データを含むPosiSoft Desktopの画面キャプチャー

結論

光沢測定は美観のために行われることが多いのですが、光沢の測定は工程や品質管理に大きな影響を与えることがあります。PosiTector GLS光沢計は、多くの光沢測定アプリケーションに対応できるよう、充実した機能を搭載しています。詳しくは、以下のビデオをご覧いただくか、製品ページをご覧ください。

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