分光測色計CM-17dとトレーサビリティ体系の維持管理_月刊「塗装技術」（2024.11）

特 集 塗膜性能の分析・評価技術 ～触覚、接触角、測色、膜厚、腐食、耐候～ 新製品分光測色計 CM-17d と トレーサビリティ体系の維持管理 瀬戸口　知己＊ ハンディ測色計の登場から 40年以上経過 継いで使われ続けている。 して、さまざまな商品の色管理を行うことは たとえば、初代の測色計で色の品質管理を もはや当たり前になってきている。あらゆる 構築したユーザーは、第 2世代、第 3世代と 商品において色は重要要素であり、競合優位 …測色計のモデルチェンジが行われたとして 性にもなり得る。 も（第 1 図参照）、色の品質管理自体は変わ コニカミノルタのハンディ分光測色計は、 らず継続し続けて行く必要がある。 初代の CM - 1000発売から数えると第 5世代 このため、ユーザーが長期間にわたって 目に相当するが、世代を超えても機種を乗り 色の品質管理を続けていくためには、メー コニカミノルタ色測定器（ ポータブルタイプ） の歴史 1988 1991 2000 2007 2016 2019 2024 一体化 低価格化 小型化 縦の小型化 色と光沢同時測定 高精度 SCI/SCE切替バリエーション SCI/SCE同時測定ワイヤレス BT 高精度 電子ビューファインダー 測定径切替 カラー LCD 大きな表示画面 無線 LAN 拡散 ビューファインダー 照明 CM-1000 CM-2002 CM-508d/508i CM-525i CM-2600d CM-700d CM-26dG CM-17d CM-2022 CM-503d/503i CM-2500d CM-600d CM-26d CM-16d CM-25d 45° 照明 CM-508c CM-2500c CM-25cG CM-503c 1982 1986 1990 1994 2002 2015 CR-300 CR-10 CR-400 CR-10Plus CR-100 CR-310 CR-11 CR-410 CR-20 CR-200, 231, 210, 221 CR-331 CR-12 CT-100, 210 CR-321 CR-13 CT-310 CR-14 第１図　測色計の歴史 * せとぐち　ともみ　 コニカミノルタジャパン㈱　 センシング事業部 1

カーが測色計をモデルチェンジしたとして タの「トレーサビリティ体系」についても、 も、ユーザーが使用している測色計の測定値 少し触れておきたい。 との互換性が保たれるように考慮する必要が ある。 1.　トレーサビリティ体系 この夏に発売された新製品の分光測色計 色を正確に測定するためには、測定器が正 CM - 17dは、長年販売されてあらゆる業界で 確な基準で校正（調整）されていることが必 使用されている分光測色計 CM - 700dの後継 要である。その基準が、国家標準または国際 機である。前モデル CM - 700dの測定値と互 標準につながることをトレーサビリティとい 換を保つことで、ユーザーサイドの色管理が う。その体系をメーカーが確立していない 問題なく持続できるように光学系を継承して と、色の品質管理を行う上で次のような問題 いる。 を起こしてしまう。 光学系の継承は、被測定物へ入射する光の I. 経時変化を再校正（再調整）しても値が 反射光を既定の光学幾何条件で捉える重要な 元に戻らない。 要素であり、測定値の互換性を保つには欠か II. 取引先とのやり取りで測定値が違う。 せない。 III. 複数台使用時に測定値が合わない。 測定値について簡単なイメージで補足する IV. 後継機に買い替えた時に測定値が合わな と、光が全く反射しない被測定物は黒色で い。 分光反射率が 0％となり、光を全部反射する 縦軸の分光反射率のズレが、明度方向の誤 被測定物は白色で 100％、赤色の波長成分を 差となり、横軸の波長のズレが、色相・彩度 多く反射すれば赤色というように、測定値の の誤差となるためである（第 2 図参照）。 基となる「分光反射率（縦軸）」と「波長（横 まれに、測色計の代わりに廉価なカメラ 軸）」の反射光を捉えているわけであり、そ （2次元センサー）で 色管理を行いたいとい して、これらの精度維持が測色計の精度に重 う要求を聞くが、カメラでは一定の条件で照 要なこととなる。 明・受光して測定することが難しく、分光応 このため、今回は、新製品の話を進める前 答度の規格化もなされていない。分光反射率 に、あまり触れる機会が少ないコニカミノル の国家標準は、国際規格で定められた照明 分光反射率グラフ L*a*b* 色空間（CIE1976） 100 分 縦 光 反50 軸 射 演算 率 （ % ） 0 400 500 600 700 波長（nm） L* = 45.9 a* = 40.4 横軸 b* = 14.5 縦軸や横軸の値がズレると色彩値も変わってしまう ! ※CRシリーズの場合、縦軸は三刺激値です。 　ただし、 CR-5は CM-5と同様に分光反射率です。 第２図　縦軸の分光反射率（ ％ ）と横軸の波長（ nm ） 2

コニカミノルタの計量標準（ 基準） 横軸 縱軸 国際度量衡委員会 NIST National Institute of Standards 国家標準 国家標準 and Technology （CIPM） （米国国立標準技術研究所） 輝線ランプの波長に関する勧告文書 RECOMMENDATION 1 標準白色板 （CI-2002）2.2 198Hg and 114Cd 上位標準器 spectral lamp radiations （コニカミノルタ所有） 標準器 常用白色板 Hg-Cd 輝線ランプ 標準器 （コニカミノルタ所有） 強 度 白色校正板 測色計付属の白色校正板 波長 測色計は起動時または定期的に 測色計 白色校正板で白色校正を行います （白色校正板は環境による変化の 小さい材質と加工方法を用いてい ます） 第３図　コニカミノルタの計量標準（ 基準 ） および受光の幾何学条件における値であり、 ISO / IEC 17025とは、試験所および校正機 人間の目の感度に対応する分光応答度は、国 関が特定の試験または校正を実施する能力が 際照明委員会が「CIE 1931 / 1964 等色関数」 あるものとして認定を受ける場合に必要な一 として定めているため、これらに基づいてい 般要求事項を規定した国際規格である。 ないカメラでは正確な基準を運用すること ISO / IEC 17025を認定する第三者機関のう ができない。 ち、コニカミノルタは A2LA（米国試験所認 色の品質管理をこれから構築するつもりが 定 協 会、American Association for Laboratory あり、品質管理を続けていくのであれば、ト Accreditationの略）より、校正事業者として レーサビリティ体系が構築された計測機器で 審査を受け、国家標準へのトレーサビリティ ある測色計を選定すべきである。 が確保され、技術的要求事項をクリアする技 トレーサビリティ体系の維持管理は、半世 術能力があることを認定されている。このた 紀いやそれ以上の半永久的な維持管理が必要 め、トレーサビリティの公的な証明書とな なため、それ相応の投資と世界標準の技術が る、A2LA 認定標章を付けた校正証明書を発 求められる。 行することができる。 そして、そのトレーサビリティ体系は国家 コニカミノルタにおける分光測色計におけ 標準または国際標準につながっていること るトレーサビリティ体系のポイントを以下に が、非常に重要である。 まとめる（第 3 図参照）。 コニカミノルタは、世界の測色器メーカー ① 計測器を校正する基準が、校正の連鎖に の中でも、トップクラスの体系を保有し、 よって国家標準または国際標準につながっ ISO / IEC 17025（ JIS Q 17025） の技術的要求事 ている。 項をクリアしている国内唯一の測色計メー ② 波長（横軸）校正は、国際標準波長を使っ カーである。 た輝線校正（この手法が一番精度が高 3

⑤ ISO / IEC 17025を取得している国内唯一の 測色計メーカー。 次章では話を戻し、新製品 CM - 17dの特 徴について触れていきたい。 2.　分光測色計 CM - 17d 本機は、長年販売されてあらゆる業界で使 用されている CM - 700dの後継機である（写 真－１参照）。 色の品質管理で不満や課題となっていた、 精度維持、位置決め、フィールドワークにお ける使用性などが改善され、無線 Bluetooth / 写真－１　分光測色計 CM-17d Wi - Fi機能、黒色度の評価指数が搭載されて いる。 い）。 ◆分光測色計 CM - 17d の主な特徴 ③ 高精度を極めるための大型設備・技術ノウ ⑴　ユーザーサイドでの精度維持 ハウ保有。 本機は、使用時の衝撃や、周囲の環境温度 ④ ISO / IEC 17025 認定校正証明書（A2LA）の などの外部要因で生じ得る分光器の波長ズレ 発行を可能にする技術的要求事項をクリ を補正する機能「WAA（Wavelength Analysis アしている。 & Adjustment）」（第 4 図参照）を搭載してい NEW 波長補正機能 「ゼロ校正」「白色校正」さらに「波長補正」により、高い安定性、測定精度の維持を実現 「WAA（Wavelength Analysis & Adjustment）」は、測定器の波長ずれを自動で検出し補正する コニカミノルタ独自の技術です。 可搬時や使用時に発生しがちな測定器への衝撃や急激な温度変化に対して測定値の変動を抑えることにより、 測定器データの信頼性を維持し続け、より安心してご使用いただけます。 ※CM-17d/16dの購入から 1年間は、「WAA」を無償でご提供。 2年目以降は点検・校正サービスを受けることで、継続利用が可能です。 波長補正 ゼロ校正　 白色校正 WAA 測定 約 5秒 校正前 校正後 校正前 校正後 校正前 校正後 CM-17d CM-16d 反 反 反 射 射 白色校正 波長補正 射 WAA 率 率 率 （ （ （ 波長ずれ ％ ゼロ校正　 ％ ％ 自動検出 ） ） ） 補正 波長（nm） 波長（nm） 波長（nm） NEW 縦軸（ 反射率） 校正 横軸（ 波長） 補正 ※反射率グラフはイメージです 第４図　WAA 波長補正機能 4

写真－２　電子ビューファインダー る（購入から 1年間は、無償で提供）。始動 簡単・迅速・正確に確認できるだけでなく、 時に「ゼロ校正」「白色校正」に加えて「波 別売りの PCソフトウェア SpectraMagicNX2 長補正」を行うことで、機器の精度を常に保 を併せて使用することにより、その画像を つことができる。 データファイルに保存できる。 また、器差の縮小や繰り返し性の向上に ⑶　フィールドワークにおける使用性 合わせて、ISO18314 - 3 / DIN55979 で規定さ 縦型ハンディの分光測色計である CM - 17d れている反射率がおおよそ 5％未満の黒色 は、フィールドワークに適した縦型・軽量で の品質（黒色度）を定量化する 3つの指標 グリップに配慮したくびれ設計になってい （Blackness, Jetness, Undertone）にも対応し、 る。測定速度と測定可能間隔の時間短縮によ 性能向上を図っている。 り、連続測定に適した改善がなされており、 ⑵　電子ビューファインダー 充電台のクレードルに本体を収納しておけ （ 写真－ 2 参照 ） ば、常に充電池は満タン状態となり、電池切 電子ビューファインダーを備え、容易に測 れの心配はない。さらに、ユーザーの環境で 定位置を合わせることが可能となった。 選べる無線機能は BluetoothとWi - Fi接続の 被測定物のサイズに合わせて、測定径切り 3種（Adhoc / Infrastructure1）を選ぶことが可 替えを、本体横の切り替えスイッチとター 能である。 ゲットマスクの付け替えで電子ビューファイ ンダーのサイズ切り替えも簡便に行えること 本稿では、分光測色計 CM -17dにおける から、小物部品に対しては小口径の SAV（測 特徴である「ユーザーサイドでの精度維持」 定径／照明径：φ3 mm /φ6 mm）を、シボ 「電子ビューファインダー」「フィールド 形状の粗い試料に対しては面積を増やし測定 ワークにおける使用性」の紹介を行った。新 値を安定させるために中口径の MAV（測定 製品におけるハンドリングの向上は、ハン 径／照明径：φ8 mm /φ11 mm）と、それぞ ディ分光測色計に 1つの前進をもたらした。 れの試料に適した測定径を使い分けることが 40年前、分光測色計の発売を始めた当初 できる。 は、色を管理することになじみのないユー 電子ビューファインダーは、柄物・色見本・ ザーが大半であったが、現在はそれぞれの商 肌の測定などで威力を発揮し、測定箇所が、 品で製造ラインの中で色管理は行われてい 5

第 1 表　分光測色計ＣＭ -17d　主な仕様　（ ※ CM-17d と CM-16d の 2 つをラインナップ ） CM - 17d CM - 16d 照明受光光学系 di:8°、de:8°（拡散照明・8°方向受光）、SC（I 正反射光含む）/ SCE（正反射光除去）自動切替機構付き 照明受光光学系 ISO7724 / 1、CIE No.15（2004）、ASTM E1164（SCI）、DIN 5033 Teil7、JIS Z 8722条件 cに準拠 対応規格 積分球サイズ φ40 mm 受光素子 デュアル 32素子シリコンフォトダイオードアレイ 分光手段 平面回折格子 測定波長範囲 400 nm～700 nm 測定波長間隔 10 nm 半値幅 約 10 nm 反射率測定範囲 0～ 175％、表示分解能：0.01％ 測定用光源 パルスキセノンランプ（UVカットフィルター付き） 約 0.7秒 測定時間 （SCIまたは SCEで測定したとき、測定ボタンを押してから測定が完了するまでの時間） 最短測定 約 1.5秒 可能間隔 （SCIまたは SCEで測定したとき） 約 2,000回 （専用リチウムイオン電池フル充電、SCIまたは SCE、23℃にて 10秒間隔で連続測定したとき 測定可能回数 （電子ビューファインダー機能を未使用時）） 無線 LAN / Bluetoothモジュール（別売）を使用時は約 1000回 MAV：φ8 mm /φ11 mm 測定径／ SAV：φ3 mm /φ6 mm MAV:φ8 mm /φ11 mm 照明径 ＊ ターゲットマスク交換および レンズ位置切替えにより変更可能 色彩値：標準偏差△ E*ab 0.02以内 色彩値：標準偏差△ E*ab 0.04以内 繰り返し性 （ 白色校正後、白色校正板を 5秒間隔で 30回測定 （ 白色校正後、白色校正板を 5秒間隔で 30回測定し したとき、当社測定条件による） たとき、当社測定条件による） BCRAシリーズⅡタイル 12色の平均値△ E*ab 0.12 BCRAシリーズⅡタイル 12色の平均値△ E*ab 0.2 以内 以内 器差 （MAV- SCI、コニカミノルタマスターボディ基準、 （MAV- SCI、コニカミノルタマスターボディ基準、 当社測定条件による） 当社測定条件による） 表示ディスプレイ 2.7型 TFTカラー液晶 表示上下反転機能付き 波長補正機能 ※ 1 WAA（Wavelength Analysis & Adjustment） 技術 インターフェース USB2.0、無線 LAN（ IEEE 802.11 b / g / n）/ Bluetooth（Ver.4.1, SPP対応）※ 2 ※ 3 電子ビュー 内蔵カメラによるサンプル画像：画像の表示は本体 なし ファインダー機能 液晶画面で確認可能 観察条件 2°視野、10°視野 A、C、D50、D65、F2、F6、F7、F8、F10、F11、F12、ID50、ID65、LED - B1、LED - B2、LED - B3、 観察光源 LED - B4、LED - B5、LED - BH1、LED - RGB1、LED - V1、LED - V2、ユーザー設定光源（最大 3個）※ 4 （2種類の光源での同時評価可能） 表示項目 色彩値、色差値、色彩値グラフ、色差グラフ、分光グラフ、OK・NG判定、擬似カラー 表色系・色空間 L*a*b* / L*C*h / ハンター Lab / Yxy / マンセル（C）/ XYZおよび各色差（マンセルは除く） MI、W（I ASTM E313 - 73 / ASTM E313 - 98）、Y（I ASTM E313 - 73、ASTM D1925）、ISOブライトネス （ ISO2470）、WI / Tin（t CIE）、Tristimulus Strength、Opacity、Grey scale（ ISO 105 - A05）、8°グロス値、ユーザー インデックス インデックス※ 5、Blacknes（s My）（ ISO18314 - 3 / DIN55979）、Jetnes（s Mc）（ ISO18314 - 3）、Undertone（dM） （ ISO18314 - 3） 6

第 1 表　分光測色計ＣＭ -17d　主な仕様　（ ※ CM-17d と CM-16d の 2 つをラインナップ ） CM - 17d CM - 16d △ E*ab（CIE1976）/ △ E*94（CIE1994）/ △ E00（CIE DE2000）/ CMC（ l：c）/ ハンター△ E / DIN99o / 色差式 FMC - 2 / △ E*94（Special）※ 6 格納データ数 基準色：1,000データ　＋　測定値：5,000データ AC電源 USB Type - C ACアダプタ―（Power Delivery対応、15 W以上） 電源 電池 専用リチウムイオン電池（着脱式） USB電源 USBバスパワー（専用リチウムイオン電池装着のこと） 充電時間 約 3.5時間（急速充電）/ 約 6時間（標準） 大きさ 約 79（幅）×230（高さ）×128（奥行き）mm 質量 約 700 g（リチウムイオン電池含む） 約 660 g（リチウムイオン電池含む） 使用温湿度範囲 5～40℃、相対湿度 80％以下（35℃のとき）、結露しないこと 保管温湿度範囲 0～45℃、相対湿度 80％以下（35℃のとき）、結露しないこと ※1 WAA（Wavelength Analysis & Adjustment） 機能により、測定器の波長診断及び波長補正が可能です。購入後１年間は無償で利 用でき、2年目以降は測定器本体の点検・校正サービスを受けることにより、利用継続できます ※2 別売付属品の無線LAN/Bluetoothモジュール（CM-A300）が必要です ※3 無 線LANセキュリティは、AdHoc方式の場合、WPA2-PSK（WPA2-Personal）およびWPA-PSK（WPA-Personal）、Infrastructure方 式の場合は、WPA3-PSK（WPA3-Personal）、WPA2-PSK（WPA2-Personal）、WPA-PSK（WPA-Personal）に対応しています ※4 ユーザー設定光源の設定には別売付属品の色彩管理ソフトウェアSpectraMagic NX2 Pro版 Ver. 1.3以降が必要です ※5 ユ ーザーインデックスの設定には、分光測色計設定ツールCM-CT1 Ver.1.5以降および色彩管理ソフトウェアSpectraMagic NX2のライセンスが必要です ※6 2つの色を比較する場合、どちらか一方を基準として定めない場合には、△E*9（4 Special）をご利用ください ●ここに記載の内容、仕様および外観は予告なしに変更する場合があります ●Bluetoothは、The Bluetooth SIG, Inc.の登録商標であり、ライセンスに基づき使用しております る。いつの間にか、測色計はなくてはならな 人女性の長期的な肌色の変遷」，『日本色彩 いものとなってきており、お陰様で当社も一 学会』40・6，2015年，pp.195－ 205 緒に長い時間を刻ませていただいている。 3） 日本色彩学会編『新編色彩科学ハンドブッ 色が多様である暮らしは、平和で豊かであ ク』第 3版，東京大学出版会，2011年 る。しかし、その背景には「トレーサビリティ 4） 瀬戸口知己「簡易活用術 ユーザビリティを追 体系」の維持管理があり、そして、ユーザー 求した測色計の開発」，『計装』53・2，工業 が支え続けている色の品質管理がある。 技術社，2010年，pp.42 - 45 5） 若井宏平，神澤啓彰，下平洋一，瀬戸口知 《参 考 文 献》 己，永江勇二，増田豊「座談会 メタリック・ 1） コニカミノルタ㈱『色を読む話』，コニカミ パール塗装における色彩計測技術の動向を語 ノルタ㈱ る。」，『塗装技術』，2018年 1月号，pp.74 - 2） 菊地久美子，片桐千華，吉川拓伸，溝上陽子， 94 矢口博久「分光測色計による肌色計測と日本 7