レーザー熱転写型 DDCP システムの開発− Color Decision Ⅱ 用材料の開発 −Development of laser thermal transfer proofing materials for Color Decision Ⅱ前橋達一＊

前Maehashi, Tatsuichi

島勝己＊Maejima, Katsuimi

奥沢二郎＊＊Okuzawa, Jiro

竹田克之＊

Takeda, Katsuyuki

Konica recently developed the Color Decision Ⅱ, a high-end DDCP system designed to expand on thesuccess of the original Color Decision. Like its predecessor, the Color Decision Ⅱ uses laser thermaltransfer technology, but both the Color Decision Ⅱ machinery and the thermal transfer materials it usesare newly designed. As a result, the Color Decision Ⅱ improves proofing productivity and allows the useof rough-surface print stock without loss of image quality. This paper will focus on the system's laser
thermal transfer proofing materials and their role in these advances.

１

用いられる材料は、支持体上に近赤外のレーザー光をはじめにヒートモードレーザー溶融熱転写技術を用いて、完全ド熱に変換する層（光熱変換層）と熱溶融性インク層とを積層した各色の転写フィルム、及び支持体上に受像層をライ処理で印刷本紙に顔料インクの網点画像のカラープルー設けた受像フィルム、である。

フを作成する、 DDCP （Direct Digital Color Proof）「コニカ カラーデシジョン（Konica Color Decision）」をプルーフの形成は以下のように行われる。露光装置内のドラム上で受像フィルムと転写フィルムとを重ね合わ1997 年に発売した。カラーデシジョンは出力物の網点せ、画像データに対応した最大 4000dpi の解像度のレー再現・色調・風合が印刷物に近似していることと、出力物の繰り返し再現安定性に優れていることから、従来のザー走査露光により受像フィルム上に熱溶融インク画像を形成する。転写フィルムのみを交換して各色の露光を平台校正の代替として外校・色校正に使用できる高品質連続して行い、フルカラー画像が形成された受像フィルのプルーフとして市場から高い評価を頂いている。
2000 年４月より後継システムとして、取り扱い性、ムが露光装置から排出される。受像フィルム上に形成したフルカラー画像は、専用のラミネーターを用いて印刷生産性、本紙対応性を大幅に向上した「カラーデシジョ

本紙上に薄膜の受像層と共に熱転写され、最終的なカラーンⅡ」の発売を開始した（Table１）。カラーデシジョン
Ⅱでは、露光装置・ラミネーター・材料からなるシステプルーフが形成される。

１）−３）ム全般に渡り新規開発を行っているが、本報では、カラーデシジョンⅡに採用した材料技術を中心に報告する。
Table１
システム名

Specifications of Color Decision Systems
Color Decision

Color Decision Ⅱ

出力 時間分／Ｂ２＋（2400dpi）
23 分／Ａ２＋（4000dpi） 15
24 分／Ｂ２＋（4000dpi）

出力サイズ

Ａ２＋（514㎜×625㎜）

Ａ２＋（548㎜×650㎜）
Ｂ２＋（548㎜×820㎜）

4000dpi

2000，2400，2540，4000dpi

アート紙、コート紙アート紙、コート紙
軽量コート紙、マット紙

1997．09〜

2000.04〜

解像度

適用 本紙
発２

売

露光装置（EV-laser Proofer Ⅱ）

システム構成と画像形成方法

カラーデシジョン Ⅱ システムは、マルチビームの高出力半導体レーザーヘッドを搭載した露光装置（EVlaser ProoferⅡ）と、専用ラミネーター（EV-LaminaterⅡ）とから構成される。
＊MGカンパニー MG開発センター 材料システム開発グループ＊＊MGカンパニー MG開発センター 画像システム開発グループ

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専用ラミネーター（EV-Laminater Ⅱ）
Fig．１ Color Decision Ⅱ21

３３．２ 転写均一性の確保
適正域以上の過剰なエネルギーで露光を行った場合、

材料技術

３．１

画像に筋状のムラが発生し、画像濃度が低下する現象がハイパワーヘッドへの対応

露光時間を短縮して生産性を高めるためには、より高エネルギー密度のレーザーで書き込みができる材料設計観察される（Fig.４）。

が必要である。 カラーデシジョンⅡでは、300mW/ch.
クラスの半導体レーザーヘッド搭載し、露光の高速化を図っている。

optimum energy
Fig．４

excess energy
Transferred images

インク層バインダー組成が共通の場合には K（墨）版でこの現象が起こりやすく、その場合、他色（Y,M,C）に比較して適正露光エネルギー領域が狭くなる。この画像
Fig．２

濃度低下は、レーザービームのプロファイル、あるいはビームの副走査方向の重なりによって、局所的に発熱がConstruction of transfer film

転写フィルムは、Fig.２に示すように、透明基材上に過剰になることが原因と考えられる。

レーザー光を熱に変換する光熱変換層と熱溶融性インク層とを積層して構成されている。高エネルギーで露光しFig.５及び Fig.６にはK版、及びM版についてレーザー露光時のインク表面温度を、有限要素法により計算で求た場合、発生した熱により光熱変換層自身が飛散して受めた結果を示した。ビームプロファイルは主走査方向を像フィルム上に付着する、所謂アブレーションが発生して色再現性と画像品質が低下する。アブレーションの発ガウシアン、 副走査方向を矩形として取り扱った。
Fig.５ はシングルビーム、Fig.６ は連続する３ビームで生を抑制するために、光熱変換層の強度に着目して検討の結果である。

を行った。光熱変換層はバインダー樹脂とレーザー光を熱に変換する物質（光熱変換物質）とから構成されている。バインダー樹脂の重合度、架橋密度、可塑剤成分量の調整により光熱変換層の膜強度を変化させて材料を作成し、アブレーションの発生する露光エネルギーとの関係を調べた。Fig.３ には引張試験器を用いて測定した常温での光熱変換層の弾性率とアブレーションの発生が観察された露光エネルギーとの関係を示した。光熱変換層を高弾性率化することで、アブレーションの発生が抑制され、より高エネルギーでの露光が可能となった。

Fig．５

Fig．３

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Calculated temperature distribution of ink surface(1 beam)Young's modulus of light-heat converting layer vs.
minimum ablative energy

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Fig．８

Fig．６

Calculated temperature distribution of ink surface(3 beams)

３．３

Dependence of exposure energy on optical density oftransferred image

転写用紙幅拡大

インク層の着色剤であるカーボンブラックがレーザー最終のプルーフが印刷本紙上に形成できることがカラーデシジョンの大きな特徴の１つである。印刷ではその目光を吸収することにより K 版のインク層の方が高温に的によって、様々な厚み、平滑性、光沢の紙が使用され達し、同ー露光エネルギーではインク層表面の最高到達温度は、K 版の方が 30〜50℃高温になる。また、ビーており、プルーフにも幅広い用紙種への対応が望まれている。本システムのように受像フィルム上の画像を紙上

ムオーバーラップ部分はビーム中心より 70〜90℃高温へラミネーターで均一に熱転写するためには、ラミネーになると推定される。
インク層がある温度以上に加熱されると溶融・低粘度ト時に受像フィルムが紙表面の凹凸に対応できることが必要である。従って、通常は表面平滑性の高い紙を使用化して受像層に接着し転写性が発現するが、過剰に低粘した方が良好な転写画像が得られる。

度化すると転写後のインク層に走査線様の熱変形が残り、転写濃度が不均一になって観察されるものと推定される。

カラーデシジョンⅡ用材料では、より平滑度の低い用紙にも適用できるよう受像フィルムの熱特性の改良を行っ

インク層の設計としては、１）低エネルギーで転写するた。Fig.９ に受像フィルムの熱機械分析(TMA）の結果ために比較的低温側で軟化して低粘度化する、２）濃度の均一性を確保するために高温領域で一定の粘度を保つ、を示す。X 軸は温度を、Y 軸は 10℃/分で昇温しながら一定加重をかけたときの受像フィルム厚み方向の変形量が両立していることが必要であると考えられる。バインを示している。カラーデシジョンⅡ用材料では、受像フィダーの組成と分子量の調整を行い、高温領域での粘度を制御したインク（Fig.７の Ink A）を使用することで、ルムの一部に低分子量の熱軟化性素材を用いることでラミネート温度（100-120℃）付近での熱変形速度を大き

Fig.８ に示すように、広い露光エネルギー領域で均一なくし、紙表面凹凸への追従性を高めている。

転写濃度を得ることができた。

Fig．７

Temperature vs. ink viscosity

Fig．９

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Thermal properties of receiver film

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Fig.10 は各種印刷用紙の表面粗さ（Ra）と Bekk 平滑度をプロットしたもので、本システムで本紙として使用４まとめできる領域を示してある。新たに開発した受像フィルム

製版・印刷のデジタル化が進展する中、DDCP へのを用いることで転写可能な紙の平滑度範囲が拡大しており、実際の印刷用紙としては、アート紙、コート紙、軽期待と重要性はますます大きくなることは間違いない。
今回、市場から強く求められていた取り扱い性・生産性・量コート紙、マット紙が使用可能となっている。

本紙対応性、を大幅に向上したカラーデシジョンⅡシステムを発売することができた。今後も市場の要望を取り入れ、お客様に喜んでいただけるシステムを提案し、「印刷に最も近い品質の DDCP」としてカラーデシジョンシステムを提供していきたい。

５謝辞

本開発にあたり、伝熱シミュレーションにご協力いただきました、MG 開発センター画像システム開発グループの木戸一博さんに感謝いたします。
●参考文献
１）竹田克之、川上壮太、仲島厚志、阿部隆夫、Konica Technical Report, 10, 35(1997）
２）阿部隆夫、竹田克之、日本印刷学会誌,
Fig．10Suitable ranges of paper surface smoothness for
Color Decision and Color Decision Ⅱ

vol.34(2), 16(1997)
３）冠城光男、奥沢二郎、熊本浩一、
Konica Technical Report, 12, 109(1999）

３．４

色再現性・繰り返し再現性

カラープルーフでは色再現性が最も重要な品質の１つである。Fig.11 はアート紙上に作成した画像の 1 次色、2 次色の測色値を a*b*面上にプロットしたものである。
カラーデシジョンⅡでは前システムから継続して着色材に印刷インクと同系の顔料を使用しており、印刷物に対して忠実な色再現性が得られる。国内向け製品の色相及び濃度は Japan Color 標準印刷物（2nd version）に対応している。又、本システムは熱溶融転写技術を用いており、転写した部分のインク濃度が常に一定であることから、複数枚出力したときの再現安定性に優れている。

Fig．11

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Color reproduction of Color Decision and Color Decision Ⅱ

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