(57)【要約】【課題】様々な材質のシート状物について、瞬間的に高温に加熱されたときの表面の滑性や耐熱性を測定できる物性評価方法および装置を提供すること。【解決手段】円筒状の加熱部材にシート状物を巻き掛けた際に、加熱部材から垂下する部分に一定の荷重を付与し、シート状物に荷重が付与された状態で、前記円筒状の加熱部材に巻き掛けられたシート状物を、前記荷重が付与される方向とは反対方向に牽引し、前記牽引によって、前記シート状物が前記加熱部材に接しながら移動するときの、前記シート状物の表面状態に基づいて、該シート状物の物性を評価する。【選択図】図１
2012008050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の加熱部材にシート状物を巻き掛けた際に、加熱部材から垂下する部分に一定の荷重を付与し、
シート状物に荷重が付与された状態で、前記円筒状の加熱部材に巻き掛けられたシート状物を、前記荷重が付与される方向とは反対方向に牽引し、
前記牽引によって、前記シート状物が前記加熱部材に接しながら移動するときの、前記シート状物の表面状態に基づいて、該シート状物の物性を評価することを特徴とする物性評価方法。
【請求項２】
円筒状の加熱部材にシート状物を巻き掛けた際に、加熱部材から垂下する部分に一定の荷重を付与し、
シート状物に荷重が付与された状態で、前記円筒状の加熱部材に巻き掛けられたシート状物を、前記荷重が付与される方向とは反対方向に牽引し、
前記牽引によって、前記シート状物が前記加熱部材に接しながら移動するときの、前記シート状物に掛かる荷重を検出し、
検出された前記荷重に基づいて、シート状物の物性を評価することを特徴とする物性評価方法。
【請求項３】
前記円筒状の加熱部材を加熱後に、前記シート状物を巻き掛けることを特徴とする請求項１又は２に記載の物性評価方法。
【請求項４】
前記物性が、シート状物の耐熱性、又は滑性であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の物性評価方法。
【請求項５】
シート状物の物性を評価するために用いられる測定装置であって、
円筒状の加熱部材と、
前記加熱部材の温度を制御する温度コントローラと、
円筒状の加熱部材にシート状物を巻き掛けた際に、加熱部材から垂下する部分に取り付けられて、前記シート状物に一定の荷重を付与する荷重部材と、
前記シート状物に取り付けられ、前記荷重が付与される方向とは反対方向に前記シート状物を牽引する牽引部と、
前記牽引部によって牽引される前記シート状物に掛かる荷重を測定する荷重測定部と、を有することを特徴とする測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状物の物性評価方法および測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタで用いられる一般的な熱転写シートとして、基材（例えば、ＰＥＴシート）と、基材の一方の面に形成された染料層と、基材の他方の面に形成された背面層とからなる熱転写シートが挙げられる。この熱転写シートによれば、熱転写受像シートと染料層に対向させて重ねた後に、サーマルヘッド等の加熱デバイスを背面層に接触させ、該サーマルヘッド等の加熱デバイスに画像情報に応じたエネルギーを印加しながら、サーマルヘッドが背面層上を擦るように熱転写シートを移動させることで熱転写受像シート上に画像を形成することができる。
【０００３】
近年、プリンタの高速化、高濃度化に伴い、サーマルヘッドに印加する熱エネルギーが高くなってきており、背面層にかかる熱はより高温になる傾向にある。これに伴い、上記プリンタに対応できる耐熱性と滑性を有した背面層の開発が切望されている。すなわち、サーマルヘッドに印加する熱エネルギーが高くなると、熱転写シートのサーマルヘッドと接触する背面層の耐熱性や滑性が悪い場合には、背面層がサーマルヘッド部材に溶融付着することによるスティッキングや、印画時と非印画時の摩擦係数の差が大きいことによって生じる印画シワが、発生しやすくなる。そのため、熱転写シートを構成する背面層には、耐熱性と印画時の高温における滑性が要求される。
【０００４】
一般に、熱転写シートの背面層は、主成分となる樹脂に、滑剤や硬化剤を混ぜたものが用いられている。従来は、これらの材料や混合比を適宜変更することによって、仕様の変更が行われていた。しかしながら、上述したように、背面層に対する耐熱性や滑性の要求レベルが高まっており、その要求を満たす高性能な背面層の開発を短時間かつ低コストで実現する必要があった。
【０００５】
背面層の滑性を評価する項目の１つとして、摩擦係数が挙げられる。すなわち、実際の印画時と同様の環境下での摩擦係数を測定することによって、耐熱性や滑性を評価しようというものである。例えば、実際のプリンタのヘッド部と同様の構成を有する測定装置（モデルプリンタ）を作製し、各部を実際の印画時と同様に作動させて、試作した背面層あるいは背面層の材料となるフィルムの摩擦係数を測定することが考えられる。図４は、そのような測定装置の一例を概念的に示す模式図である。
【０００６】
図４に示す測定装置２００は、サーマルヘッド２０２と、サーマルヘッド２０２に向かってＳ１の力で押圧するプラテンローラ２０４と、一端がサーマルヘッド２０２に取り付けられた棒部材２０６と、棒部材２０６の他端に接続された荷重測定器２０８と、棒部材２０６の中央部に設けられ、棒部材２０６を回動自在に支持する支点２１０とを有している。この測定装置２００は、受像紙Ｐと熱転写シートＱとを重ね合わせ状態で、サーマルヘッド２０２とプラテンローラ２０４との間を図中矢印Ｒ方向に搬送し、実際のプリンタと同様の印画を行う。この測定装置２００において、熱転写シートＱの背面層とサーマルヘッドの滑りが悪い場合は、サーマルヘッド２０２が熱転写シートＱによって、図中矢印ｒ方向に引っ張られると考えられる。サーマルヘッド２０２が矢印ｒ方向に引っ張られると、棒部材２０６が支点２１０を中心に図中反時計回りに回転し、棒部材２０６の他端が移動することによって、荷重測定器２０８に荷重Ｓ２が掛かる。この荷重Ｓ２を荷重測定器２０８で測定することで、熱転写シートＱの背面層の摩擦係数μを求めることができる。
【０００７】
上記のモデルプリンタと近似するプリンタとして、特許文献１には、プリンタ本体の近傍に設けられ、揺動するプリンタ本体に当接してプリンタ本体の揺動力を測定する検出部を有する熱転写プリンタが提案されている。このプリンタは、摩擦力により揺動するプリンタの揺動力を検出することで、摩擦力を測定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３００３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような測定装置（モデルプリンタ）や、特許文献１に提案がされている熱転写プリンタを用いれば、サーマルヘッドと、インキリボンとの間に生ずる摩擦力を測定することができると考えられる。しかしながら、測定装置２００では、熱転写シートＱの背面層とサーマルヘッド２０２との滑性が非常に悪い場合には、受像紙Ｐおよび熱転写シートＱが正常に搬送されず、摩擦係数を適切に測定することが困難になる。また、最悪の場合、サーマルヘッドに過剰な応力がかかり、サーマルヘッドが破損してしまうこととなる。そのため、熱転写シートＱの背面層には、サーマルヘッド２０２に対して滑性のある滑剤を含有させた、「樹脂」＋「滑剤」の背面層を使用する必要がある。このことは、特許文献１に提案がされている熱転写プリンタでも同様である。本発明者らの知見によれば、背面層の耐熱性は、樹脂成分に基づくものであり、滑剤を含有させた背面層を使用するのでは、滑剤の影響を含んだ測定値しか得ることができず、樹脂そのものの耐熱性を測定することができない。さらに、上記のような測定装置を作るには、相当のコストと時間が掛かり、構成が複雑な分だけメンテナンスも手間が掛かる。
【００１０】
樹脂単体での耐熱性や滑性を測定する方法として、剛体振り子型の測定装置を用いることも考えられる。この装置は、サンプル上に振り子の支点となる測定部を置いて振り子を揺らし、サンプルと測定部との抵抗によって振り子の振動が小さくなる減衰率を測定することで、サンプルの粘弾性を求めるものである。
【００１１】
しかし、この測定方法は、サンプルの形状が実際の熱転写シートとは全く異なる点や、静止したサンプルの同一部分に測定部を繰り返し接触させる点で、実際の印画の状況とはかけ離れている。また、剛体振り子型の測定装置では、測定に時間を要し、高温下での特性を得るためには、振り子が減衰するまでの間ずっとサンプル温度を高温に維持する必要があるため、サンプルの状態が変化してしまう可能性がある。特に、サンプルが硬化剤を入れた樹脂の場合、測定中に硬化が進んでしまうため、印画のときとは物性が異なってしまう。そのため、剛体振り子型の測定装置で得られた測定結果と、これまで得られている背面層に適した樹脂との間に相関が得られず、背面層のためのサンプルを適切に評価することは困難である。
【００１２】
また、樹脂そのものの物性の評価に、樹脂メーカーなどが提供している熱物性、例えばガラス転移点（Ｔｇ）を用いることも考えられるが、このような物性値は、その温度になって安定した状態での物性を示す値であるため、サーマルヘッドによる印画のように、瞬間的な熱に対する応答とは異なる挙動を示している可能性が高い。すなわち、ガラス転移点（Ｔｇ）が高い樹脂が、必ずしも背面層の材料として好ましいとは限らず、そのような物性値を背面層のための樹脂の評価にそのまま用いるのは適当でない。
【００１３】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、樹脂や樹脂に添加物を加えたものなど、様々な材質のシート状物について、瞬間的に高温に加熱されたときのシート状物の物性（耐熱性や滑性）の評価が可能な物性評価方法およびこれらの物性評価に用いられる測定装置を提供することを主たる課題とする。また、本発明は、特に、高速印画適性に優れた熱転写シートを実現するために、熱転写シートの背面層を構成する各種材料を評価することのできる、物性評価方法および測定装置を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するための、本発明の物性評価方法は、円筒状の加熱部材にシート状物を巻き掛けた際に、加熱部材から垂下する部分に一定の荷重を付与し、シート状物に荷重が付与された状態で、前記円筒状の加熱部材に巻き掛けられたシート状物を、前記荷重が付与される方向とは反対方向に牽引し、前記牽引によって、前記シート状物が前記加熱部材に接しながら移動するときの、前記シート状物の表面状態に基づいて、該シート状物の物性を評価することを特徴とする。
【００１５】
また、上記課題を解決するための、本発明の物性評価方法は、円筒状の加熱部材にシート状物を巻き掛けた際に、加熱部材から垂下する部分に一定の荷重を付与し、シート状物に荷重が付与された状態で、前記円筒状の加熱部材に巻き掛けられたシート状物を、前記荷重が付与される方向とは反対方向に牽引し、前記牽引によって、前記シート状物が前記加熱部材に接しながら移動するときの、前記シート状物に掛かる荷重を検出し、検出された前記荷重に基づいて、シート状物の物性を評価することを特徴とする。
【００１６】
また、上記の物性評価方法において、前記円筒状の加熱部材を加熱後にシート状物を巻き掛けることとしてもよい。
【００１７】
また、前記物性が、シート状物の耐熱性、又は滑性であってもよい。
【００１８】
また、上記課題を解決するための、本発明の測定装置は、シート状物の物性を評価するために用いられる測定装置であって、円筒状の加熱部材と、前記加熱部材の温度を制御する温度コントローラと、円筒状の加熱部材にシート状物を巻き掛けた際に、加熱部材から垂下する部分に取り付けられて、前記シート状物に一定の荷重を付与する荷重部材と、前記シート状物に取り付けられ、前記荷重が付与される方向とは反対方向に前記シート状物を牽引する牽引部と、前記牽引部によって牽引される前記シート状物に掛かる荷重を測定する荷重測定部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、実際の印画状態に近い状態で、滑剤を含まない樹脂からなるシート状物であっても、その耐熱性や滑性を評価することができる。また、評価中に、サンプルの熱が掛かる部分が順次変わっていくため、硬化剤を含むサンプルであっても樹脂の硬化を避けられ、実際の印画に近い状態での特性を測定することができる。さらに、本発明によれば、加熱部材の温度管理が容易であるため、広範囲の温度での測定およびサンプル評価が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態の測定装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の測定装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２の装置の模式的断面図である。
【図４】モデルプリンタによる滑性測定を想定した模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の物性評価方法および測定装置の第１の実施形態について図１を参照して具体的に説明する。なお、図１は、本発明の物性評価方法を実施するための、本発明の第１の実施形態の測定装置の概略構成を示す斜視図である。図１に示す測定装置１０は、円筒状の加熱部材であるヒーター棒１２と、ヒーター棒１２の温度を制御する温度コントローラ１４と、ヒーター棒１２に巻き掛けた際に、ヒーター棒１２から垂下する部分Ｂに取り付けられる荷重部材（例えば、おもり）１６と、ヒーター棒１２の左側に配置され、ヒーター棒１２の軸線方向と垂直方向に移動可能な可動テーブル１８およびそのガイド２０と、可動テーブル１８を駆動するモータ（図示しない）とを有している。
【００２２】
測定装置１０は、ヒーター棒１２に巻き掛けるようにセットした際に、ヒーター棒１２から垂下する部分Ｂに荷重部材（おもり）１６を付けて荷重を掛け、シート状物Ａに一定の張力を掛けることで、シート状物Ａをヒーター棒１２に密着させ、その状態で、シート状物Ａを一定の速度で荷重が付与される方向とは反対方向に牽引し（引っ張り）、牽引後のシート状物Ａの表面状態を測定することで、シート状物Ａの耐熱性や、ヒーター棒１２とシート状物Ａとの間の滑性を評価するものである。
【００２３】
ヒーター棒１２は、所望の測定温度範囲に加温できる円筒状の加熱部材であり、例えばシーズヒーター等を用いることができる。ヒーター棒１２の径について特に限定はないが、ヒーター棒の径が大きすぎると、ヒーター棒１２と、シート状物Ａとの接触面積が大きくなり、サーマルヘッドと背面層との接触面積が微小である実際の印画条件を再現することができなくなる虞がある。一方で、ヒーター棒の径が小さすぎると、シート状物Ａをヒーター棒１２に巻き掛け、荷重を掛けた際に、ヒーター棒１２が湾曲等してしまう虞がある。このような点を考慮すると、ヒーター棒１２の径は、５ｍｍ〜１０ｍｍ程度であることが好ましい。ヒーター棒の長さは、シート状物の大きさ等に基づいて適宜設定することができ、その長さについて限定されることはないが、１０ｃｍ〜１５ｃｍ程度が好ましい。ヒーター棒１２は、図示しない支持部材によって、軸が水平になるように固定されている。ヒーター棒１２の温度は、温度コントローラ１４によって調節される。
【００２４】
荷重部材であるおもり１６は、シート状物Ａをヒーター棒１２に巻き掛けた際に、ヒーター棒１２から垂下する部分Ｂに接続される。ヒーター棒１２から垂下する部分Ｂにおもり１６を接続する方法について特に限定はないが、ヒーター棒１２から垂下する部分Ｂの端部に接続する場合には、ヒーター棒１２に巻き付いて垂れ下がったシート状物Ａの端部に、クリップ等の任意の接続部材２６を用いて接続することができる。また、ヒーター棒１２から垂下する部分Ｂの端部以外に接続する場合には、おもり１６を粘着部材で貼り付ける等することで接続することができる（図示しない）。なお、図１の例では、おもり１６は、シート状物Ａのヒーター棒１２から垂下した部分Ｂの端部に取り付けられ、おもり１６の重力によってシート状物Ａに一定の張力を与えている。
【００２５】
本発明は、ヒーター棒１２に巻き掛けた際に、ヒーター棒１２から垂下する部分Ｂに、おもり１６が接続される点に特徴を有するものであるが、シート状物Ａをヒーター棒１２の軸方向に直交する方向に引っ張ってシート状物Ａの幅方向にほぼ均一に張力を掛けて、シート状物Ａをヒーター棒１２の表面に密着させる形態とすることもできる。
【００２６】
可動テーブル１８、ガイド２０、およびモータは、シート状物Ａの牽引部を構成する。ガイド２０は、ヒーター棒１２の軸方向に垂直な方向に延在するように敷設されており、可動テーブル１８は、ガイド２０に沿って移動できる。モータは、可動テーブル１８を駆動して、一定速度でヒーター棒１２から遠ざけるように、すなわち図中矢印Ｄ方向に移動させる。なお、牽引部は、シート状物Ａをヒーター棒１２から遠ざけるように牽引する機能を有するものであればよく、上記の形態に限定されるものではない。
【００２７】
シート状物Ａは、その物性を評価するための対象となるシートであって、各種のフィルムを用いることができる。例えば、シート状物Ａが、樹脂に滑剤や硬化剤を加えたフィルムであってもよく、樹脂単独で形成されたフィルムであってもよい。特に、本発明においては、熱転写シートの背面層の耐熱性や滑性を測定するのに好適に用いることができる。具体的には、耐熱性や滑性の評価を所望する材料でシート状物Ａを形成し、これを後述する評価方法により評価することで、シート状物Ａの耐熱性や滑性を評価することができる。なお、基材上に、シート状物Ａを積層したサンプルを形成して測定を行った場合には、シート状物Ａの強度を確保して安定した測定を行える点で好ましいが、測定に要する十分な強度が得られる場合には、基材を用いず、シート状物Ａのみで測定を行うこととしてもよい。
【００２８】
また、シート状物Ａの形状についても特に限定はなく、図１の例に示すように、矩形状であってもよく、その他の形状であってもよい。
【００２９】
次に、測定装置１０による物性評価方法を説明する。まず、温度コントローラ１４によって、ヒーター棒１２の温度を、測定温度にまで昇温する。ヒーター棒１２の温度が安定したら、ヒーター棒１２にシート状物Ａを巻き掛けた際に、ヒーター棒１２から垂下する部分Ｂにおもり１６を取り付けたシート状物Ａのヒーター棒１２から垂下しない部分Ｃを、シート状物Ａがヒーター棒１２に触れないように、牽引部（可動テーブル１８）に取り付ける。次いで、シート状物Ａをヒーター棒１２の表面に沿わせておもり１６を垂下させ、続いてモータを駆動して可動テーブル１８をヒーター棒１２から遠ざかる方向に一定速度で移動させる。シート状物Ａは、ヒーター棒の温度が、測定温度になる前に、ヒーター棒１２に巻き掛けることとしてもよいが、シート状物Ａに硬化剤等が含有される場合には、測定温度に昇温するまでの間に、硬化剤が硬化してしまい正確な耐熱性や滑性を評価できない虞がある。このような点を考慮すると、ヒーター棒１２の温度が測定温度に昇温した後に、シート状物Ａを巻き掛けることが好ましい。
【００３０】
なお、本発明は、この構成に限定されるものではなく、シート状物Ａを牽引部に取り付けた後に、ヒーター棒１２に巻き掛け、ヒーター棒１２に巻き付いて垂れ下がった部分Ｂにおもりを取り付けることとしてもよい。
【００３１】
可動テーブル１８の移動により、荷重部材（おもり）１６のついたシート状物Ａは、可動テーブル１８によって牽引され（引っ張られ）、ヒーター棒１２の表面に擦れながら同方向に移動する。そして、この移動後のシート状物Ａの表面状態を観察することで、シート状物Ａの耐熱性や滑性を評価することができる。具体的には、シート状物Ａのサンプル面が、ヒーター棒１２の温度において十分な耐熱性や滑性を有していなかった場合、サンプル面の状態が変化し、例えば粘性が増して、十分な耐熱性や滑性を有している場合にくらべて摩擦係数が増大することとなる。特に、シート状物の耐熱性が低い場合には、シート状物が一部溶融し流れたような現象や、シート状物Ａが破断する現象が生ずる。また、基材上にシート状物Ａを設けたサンプルを用いた場合には、基材からシート状物Ａが剥がれる現象が生ずる。したがって、ヒーター棒１２の温度を変化させて、シート状物Ａの表面状態を確認することで、シート状物Ａの耐熱性と滑性を評価することができる。さらには、測定中に、シート状物Ａの熱が掛かる部分が順次変わっていくため、硬化剤を含むシート状物Ａであっても樹脂の硬化を避けられ、実際の印画に近い状態での特性を測定することができる。
【００３２】
このように、ヒーター棒１２にシート状物Ａを巻き掛けた際に、ヒーター棒１２から垂下する部分Ｂにおもり１６を付けて、ヒーター棒１２に巻き掛けられたシート状物Ａを牽引する（引っ張る）ことで、シート状物Ａに張力が付与され、シート状物Ａは、ヒーター棒１２に密着した状態でヒーター棒１２と擦れ合いながら移動する。これは、サーマルプリンタにおける印画時に、サーマルヘッドに摺接しながら移動する熱転写シートの状態に近い状態を再現できていると言える。つまり、本発明の物性評価方法によれば、極めてシンプルな形状のヒーター棒１２にシート状物Ａを密着させて擦るだけで、シート状物Ａの物性（耐熱性や滑性等）を評価できるので、シート状物Ａのサンプル面が滑剤を含まず樹脂のみからなる場合のように、滑性が十分でない場合であっても適切に測定できる。つまり、本発明の物性評価方法によれば、実機印画では評価することができない、滑剤等の影響を取り除いた樹脂そのものの耐熱性や滑性を評価することができる。
【００３３】
次に、本発明の物性評価方法および測定装置の第２の実施形態について図２を参照して具体的に説明する。なお、図２は、本発明の物性評価方法を実施するための、本発明の第２の実施形態における測定装置の概略構成を示す斜視図である。図２に示す測定装置１０は、円筒状の加熱部材であるヒーター棒１２と、ヒーター棒１２の温度を制御する温度コントローラ１４と、ヒーター棒１２にシート状物Ａを巻き掛けた際に、ヒーター棒１２から垂下する部分Ｂに取り付けられる荷重部材（おもり）１６と、ヒーター棒１２の左側に配置され、ヒーター棒１２の軸線方向と垂直方向に移動可能な可動テーブル１８およびそのガイド２０と、可動テーブル１８を駆動するモータと、可動テーブル１８上に固定された荷重変換器（ロードセル）２２と、荷重変換器２２からのデータを処理するデータ処理部２４とを有している。具体的には、上記で説明した本願第１の実施形態の測定装置の構成に加え、可動テーブル１８上に固定された荷重変換器（ロードセル）２２と、荷重変換器２２からのデータを処理するデータ処理部２４とを有する。荷重変換器（ロードセル）２２と、荷重変換器２２からのデータを処理するデータ処理部２４以外の構成は上記で説明したものを適宜選択して用いることができ、図２において同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３４】
測定装置１００は、ヒーター棒１２にシート状物Ａを巻き掛けた際に、ヒーター棒１２から垂下する部分Ｂに荷重部材（おもり）１６を付けて荷重を掛け、シート状物Ａに一定の張力を掛けることで、シート状物Ａをヒーター棒１２に密着させ、その状態で、シート状物Ａを一定の速度で引っ張り（牽引し）、引っ張るのに要した荷重を測定することで、シート状物Ａの耐熱性と、ヒーター棒１２とシート状物Ａとの間の滑性を測定するものである。
【００３５】
可動テーブル１８、ガイド２０、およびモータは、シート状物Ａの牽引部を構成する。ガイド２０は、ヒーター棒１２の軸方向に垂直な方向に延在するように敷設されており、可動テーブル１８は、ガイド２０に沿って移動できる。モータは、可動テーブル１８を駆動して、一定速度でヒーター棒１２から遠ざけるように、すなわち図中矢印Ｄ方向に移動させる。このとき、可動テーブル１８に固定された荷重変換器２２も同時に移動するため、結果として、この牽引部が、荷重変換器２２に接続されたシート状物Ａを保持して引っ張ることになる。
【００３６】
荷重変換器２２およびデータ処理部２４は、荷重測定部を構成する。荷重変換器２２の測定部２２ａは、ヒーター棒１２にシート状物Ａを巻き掛けた際に、ヒーター棒１２から垂下しない部分Ｃに、クリップや、粘着部材等の任意の接続部材２６で接続される。荷重変換器２２およびデータ処理部２４は、可動テーブル１８がおもり１６の付いたシート状物Ａを引っ張りながら後退するように（矢印Ｄ方向に）移動するときの、シート状物Ａに掛かる荷重を測定する。
【００３７】
次に、測定装置１００による物性評価方法を説明する。まず、温度コントローラ１４によって、ヒーター棒１２の温度を、測定温度にまで昇温する。ヒーター棒１２の温度が安定したら、ヒーター棒１２にシート状物Ａを巻き掛けた際に、ヒーター棒１２から垂下しない部分Ｃを、シート状物Ａがヒーター棒１２に触れないように、荷重変換器２２の測定部２２ａに取り付ける。次いで、シート状物Ａをヒーター棒１２の表面に沿わせておもり１６を垂下させ、続いてモータを駆動して可動テーブル１８をヒーター棒１２から遠ざかる方向に一定速度で移動させる。
【００３８】
可動テーブル１８の移動により、荷重部材（おもり）１６のついたシート状物Ａは、可動テーブル１８と共に移動する荷重変換器２２によって引っ張られ、ヒーター棒１２の表面に擦れながら同方向に移動する。そして、その引っ張りに要する荷重が荷重変換器２２によって測定される。荷重変換器２２は、取得したデータをデータ処理部２４に送り、データ処理部２４において荷重データが記録される。
【００３９】
このように、シート状物Ａにおもり１６を付けて、荷重が付与される方向とは反対方向に引っ張ることで、シート状物Ａに張力が付与され、シート状物Ａは、ヒーター棒１２に密着した状態でヒーター棒１２と擦れ合いながら移動する。これは、サーマルプリンタにおける印画時に、サーマルヘッドに摺接しながら移動する熱転写シートの状態に近い状態を再現できていると言える。
【００４０】
測定装置１００による測定において、例えば、シート状物Ａのサンプル面が、ヒーター棒１２の温度において十分な耐熱性や滑性を有していなかった場合、サンプル面の状態が変化し、例えば粘性が増して、十分な滑性を有している場合にくらべて摩擦係数が増大することとなる。例えば、シート状物の耐熱性が低い場合には、シート状物が一部溶融し流れたような現象や、シート状物Ａが破断する現象が生じ摩擦係数は増大することとなる。また、基材上にシート状物Ａを設けたサンプルを用いた場合には、基材からシート状物Ａが剥がれる現象が生じ摩擦係数は増大することとなる。このときの摩擦係数は、シート状物Ａを引っ張る荷重の変化として荷重変換器２２によって測定される。したがって、ヒーター棒１２の温度を変化させて測定を行うことで、シート状物Ａのサンプル面の耐熱性や滑性を評価することができる。
【００４１】
シート状物Ａのサンプル面の耐熱滑性の評価は、諸条件を同一とし、各サンプルについて測定した荷重を対比して、相対的に評価してもよいし、下記のように、そのサンプル面の摩擦係数μを算出して、摩擦係数μを比較することにより評価してもよい。
【００４２】
図３は、図２の測定装置１００の模式的断面図である。ヒーター棒１２の半径をＲ、シート状物Ａがヒーター棒１２に巻き付いている角度をθ、おもり１６の重さをＴ１、荷重変換器２２で検出された荷重をＴ２とし、シート状物Ａのサンプル面の摩擦係数μとすると、これらの間には下記のオイラーの式が成り立つ。
Ｔ２／Ｔ１＝ｅμθ
この関係から、シート状物Ａのサンプル面の摩擦係数μを求めることができる。
【００４３】
このように、本発明の測定装置によれば、極めてシンプルな形状のヒーター棒１２にシート状物Ａを密着させて擦るだけで、シート状物Ａの耐熱性や滑性を評価できるので、シート状物Ａのサンプル面が滑剤を含まず樹脂のみから成る場合のように、滑性が十分でない場合であってもその耐熱性を適切に測定できる。つまり、本発明の測定装置によれば、実機印画では評価することができない、滑剤等の影響を取り除いた樹脂そのものの耐熱性や滑性を評価することができる。したがって、単一材料、複合材料にかかわらず、各種の材料について同一の条件で測定を行って、サンプルを的確に評価することができる。
【００４４】
また、シート状物Ａは、連続的に牽引されてヒーター棒１２の表面を移動するので、シート状物Ａの加熱される部分が順次移っていき、サンプル面の同一部分がヒーター棒１２に加熱され続けることがない。そのため、サンプル面に過剰な熱が掛かることがない。したがって、シート状物Ａが硬化剤を含むものであっても、熱硬化が過剰に進むことがなく、実際のサーマルプリンタでの印画時と同様のサンプル状態での測定を行うことができる。
【実施例】
【００４５】
以下、背面層用の樹脂材料（サンプル１〜１２）について、本発明の測定装置及び物性評価方法によってヒーター棒試験を行ったときの測定結果と、実際のサーマルプリンタ（実機）での印画時の結果を対比して示す。
【００４６】
（ヒーター棒試験に使用するサンプル１〜１２の作成）
（サンプル１の作成）
厚さ２５．７μｍのポリアミド樹脂からなる基材上に、下記組成の背面層用塗工液１を乾燥時約０．５ｇ／ｍ2になるように塗布・乾燥し、その後、常温で３週間エージングを行い、シート状物Ａとして背面層を備えるサンプル１を作成した。
【００４７】
＜背面層用塗工液１＞
・ポリビニルブチラール樹脂                                            ６．００部
（＃３０００−５、電気化学工業（株）製）
・ポリイソシアネート                                                  ８．００部
（バーノックＤ７５０−４５、固形分４５質量％、大日本インキ化学工業（株）製）
・ステアリルリン酸亜鉛                                                ３．００部
（ＬＢＴ−１８３０精製、堺化学工業社製）
・ステアリン酸亜鉛                                                    ３．００部
（ＳＺ−ＰＦ、堺化学工業（株）製）
・フィラー                                                            １．５０部
（ミクロエースＰ−３、日本タルク工業（株）製）
・ポリエチレンワックス                                                ３．００部
（ポリワックス３０００、東洋ペトロライト（株）製  融点１１０〜１１８℃、平均粒径１０μｍ）
・メチルエチルケトン                                                １２．５８部
・トルエン                                                          ６２．９２部
【００４８】
（サンプル２の作成）
下記組成の背面層用塗工液２に変更し、エージング以外は、サンプル１の作成と全て同様にしてサンプル２を作成した。
【００４９】
＜背面層用塗工液２＞
・ポリビニルブチラール樹脂                                          １０．５０部
（＃３０００−５、電気化学工業（株）製）
・ポリイソシアネート                                                １４．００部
（バーノックＤ７５０−４５、固形分４５質量％、大日本インキ化学工業（株）製）
・メチルエチルケトン                                                １２．５８部
・トルエン                                                          ６２．９２部
【００５０】
（サンプル３の作成）
下記組成の背面層用塗工液３に変更し、エージング条件を５０℃４８時間に変更した以外は、サンプル１の作成と全て同様にしてサンプル３を作成した。
【００５１】
＜背面層用塗工液３＞
・ポリビニルブチラール樹脂                                              ２．０部
（エスレックＢＸ−１  積水化学工業（株））
・リン酸エステル系界面活性剤                                            １．３部
（プライサーフＡ２０８Ｎ  第一工業製薬（株））
・タルク                                                                ０．３部
（ミクロエースＰ−３  日本タルク工業（株））
・ポリイソシアネート                                                    ９．２部
（バーノックＤ７５０−４５  大日本インキ化学工業（株））
・メチルエチルケトン                                                  ４３．６部
・トルエン                                                            ４３．６部
【００５２】
（サンプル４の作成）
下記組成の背面層用塗工液４に変更した以外は、サンプル３の作成と全て同様にしてサンプル４を作成した。
【００５３】
＜背面層用塗工液４＞
・ポリビニルブチラール樹脂                                            ２．２８部
（エスレックＢＸ−１  積水化学工業（株））
・ポリイソシアネート                                                １０．５０部
（バーノックＤ７５０−４５  大日本インキ化学工業（株））
・メチルエチルケトン                                                  ４３．６部
・トルエン                                                            ４３．６部
【００５４】
（サンプル５の作成）
下記組成の背面層用塗工液５に変更し、エージングを行わなかった以外は、サンプル１の作成と全て同様にしてサンプル５を作成した。
【００５５】
＜背面層用塗工液５＞
・ポリアミドイミド樹脂                                                    １３部
（ＨＲ−１５ＥＴ、東洋紡績社製、固形分２５％）
・ポリアミドイミドシリコーン樹脂                                          １３部
（ＨＲ−１４ＥＴ、東洋紡績社製、固形分２５％）
・シリコーンオイル                                                      ０．７部
（ＫＦ９６５−１００、信越化学工業社製、固形分１００％）
・ステアリルリン酸亜鉛                                                  ２．６部
（ＬＢＴ−１８７０精製、堺化学工業社製、固形分１００％）
・ステアリン酸亜鉛                                                      ２．６部
（ＧＦ−２００、日本油脂社製、固形分１００％）
・タルク                                                                ２．６部
（ミクロエースＰ−３、日本タルク社製、固形分１００％）
・エタノール                                                          ３２．８部
・トルエン                                                            ３２．７部
【００５６】
（サンプル６の作成）
下記組成の背面層用塗工液６に変更し、エージングを行わなかった以外は、サンプル１の作成と全て同様にしてサンプル６を作成した。
【００５７】
＜背面層用塗工液６＞
・ポリアミドイミド樹脂                                              １７．２５部
（ＨＲ−１５ＥＴ、東洋紡績社製、固形分２５％）
・ポリアミドイミドシリコーン樹脂                                    １７．２５部
（ＨＲ−１４ＥＴ、東洋紡績社製、固形分２５％）
・エタノール                                                          ３２．８部
・トルエン                                                            ３２．７部
【００５８】
（サンプル７の作成）
下記組成の背面層用塗工液７に変更した以外は、サンプル６の作成と全て同様にしてサンプル７を作成した。
【００５９】
＜背面層用塗工液７＞
・アクリル樹脂                                                            ２６部
（ＢＲ−８０、三菱レイヨン社製、固形分２５％）
・シリコーンオイル                                                      ０．７部
（ＫＦ９６５−１００、信越化学工業社製、固形分１００％）
・ステアリルリン酸亜鉛                                                  ２．６部
（ＬＢＴ−１８７０精製、堺化学工業社製、固形分１００％）
・ステアリン酸亜鉛                                                      ２．６部
（ＧＦ−２００、日本油脂社製、固形分１００％）
・タルク                                                                ２．６部
（ミクロエースＰ−３、日本タルク社製、固形分１００％）
・エタノール                                                          ３２．８部
・トルエン                                                            ３２．７部
【００６０】
（サンプル８の作成）
下記組成の背面層用塗工液８に変更した以外は、サンプル６の作成と全て同様にしてサンプル８を作成した。
【００６１】
＜背面層用塗工液８＞
・アクリル樹脂                                                        ３４．５部
（ＢＲ−８０、三菱レイヨン社製、固形分２５％）
・エタノール                                                          ３２．８部
・トルエン                                                            ３２．７部
【００６２】
（サンプル９の作成）
下記組成の背面層用塗工液９に変更した以外は、サンプル６の作成と全て同様にしてサンプル９を作成した。
【００６３】
＜背面層用塗工液９＞
・ポリビニルブチラール樹脂                                          １４．００部
（＃３０００−５、電気化学工業（株）製）
・ステアリルリン酸亜鉛                                                ３．００部
（ＬＢＴ−１８３０精製、堺化学工業社製）
・ステアリン酸亜鉛（ＳＺ−ＰＦ、堺化学工業（株）製）                  ３．００部
・フィラー（ミクロエースＰ−３、日本タルク工業（株）製）              １．５０部
・ポリエチレンワックス                                                ３．００部
（ポリワックス３０００、東洋ペトロライト（株）製）（融点１１０〜１１８℃、平均粒径１０μｍ）
・メチルエチルケトン                                                １２．５８部
・トルエン                                                          ６２．９２部
【００６４】
（サンプル１０の作成）
下記組成の背面層用塗工液１０に変更した以外は、サンプル６の作成と全て同様にしてサンプル１０を作成した。
【００６５】
＜背面層用塗工液１０＞
・ポリビニルブチラール樹脂                                          ２４．５０部
（＃３０００−５、電気化学工業（株）製）
・メチルエチルケトン                                                １２．５８部
・トルエン                                                          ６２．９２部
【００６６】
（サンプル１１の作成）
エージング条件を常温１日に変更した以外は、サンプル１の作成と全て同様にしてサンプル１１を作成した。
【００６７】
（サンプル１２の作成）
エージング条件を常温１日に変更した以外は、サンプル２の作成と全て同様にしてサンプル１２を作成した。
【００６８】
（実機評価に使用するサンプル１〜１２の作成）
ヒーター棒試験に使用するサンプル１〜１２において厚さ２５．７μｍのポリアミド樹脂からなる基材を、厚さ６μｍのＰＥＴ基材に変更し、ＰＥＴ基材の背面層用塗工液が塗布された面とは異なる面に、染料層を形成した以外は、ヒーター棒試験に使用するサンプル１〜１２と全て同様にして、実機評価に使用するサンプル１〜１２（サンプル１〜１２の熱転写シート）を作成した。
【００６９】
（本発明の物性評価方法による評価（ヒーター棒試験））
径８．５ｍｍのシーズヒーターを１００℃に昇温させたのち、シーズヒーターにヒーター棒試験に使用するサンプル１の背面層側を巻き掛け、サンプル１の軸方向に平行な端部に重さ１００ｇの重りをとりつけるとともに、反対側の端部をステージに取り付け、該ステージを３．３ｍｍ／ｓｅｃの速度で１０ｓｅｃ移動させることで、サンプル１の牽引を行い、牽引後の背面層の評価を行った。このとき、１００℃において背面層の溶融がないものを○、背面層が一部溶融して流れたような不良（背面流れ）が発生したものを×とした。この評価を、１５０℃、２００℃、２３０℃、２５０℃についても同様に行った。サンプル１の各種温度における評価結果を表１に示す。
【００７０】
次いで、ヒーター棒試験に使用する各種サンプル（ヒーター棒試験に使用するサンプル２〜１２）についても、上記と同様の方法で、各種温度（１００℃、１５０℃、２００℃、２３０℃、２５０℃）における評価を行った。各種サンプルの各種温度における評価結果を表１に示す。
【００７１】
（実機による評価）
サーマルヘッドプリンタと、実機評価に使用するサンプル１〜１２の熱転写シートを用い、下記条件で印画を行い、印画後の背面層の状態を以下の評価基準で評価を行った。評価結果を表１に併せて示す。
【００７２】
（印画条件）
プリンタ：シチズン・システム（株）製昇華転写プリンタ（ＣＷ−０１）
発熱体平均抵抗値：４０３０（Ω）
主走査方向印字密度：３３４ｄｐｉ
副走査方向印字密度：３３４ｄｐｉ
印字開始温度：３０（℃）
【００７３】
（背面流れ評価）
○：樹脂の溶融なし。
×：背面層が溶融して流れたような不良が発生。
【００７４】
（破断評価）
○：熱転写シートの破断なし。
×：熱転写シートが破断。
【００７５】
【表１】
2012008050.tif 000003
【００７６】
表１に示したように、サンプル１〜４はヒーター棒１２の温度が２３０℃において、背面層の溶融がなく、背面層の表面状態に変化はなかった。一方、サンプル５〜１２は、ヒーター棒１２の温度が２３０℃において、背面層が一部溶融して流れたような状態（背面流れ）が目視で観察された。
【００７７】
一方、実機印画後の背面層の状態を観察したところ、サンプル１、３については、樹脂の溶融がなく、背面層の表面状態に変化はなかった。一方、サンプル５、７、９、１１については、樹脂が一部溶融して流れたような状態（背面流れ）が目視で観察された。
【００７８】
このように、測定装置による測定結果は、実機での印画における背面層の適正評価とよく一致している。例えば、サンプル１とサンプル１１は、樹脂および硬化剤の配合は同じであって硬化状態のみが異なるサンプルであるが、測定装置による測定結果は、サンプル１は２３０℃で、背面層の溶融がなく、背面層の表面状態に変化がなかったのに対し、サンプル１１は２３０℃において背面層の一部が溶融し流れたような状態が観察された。この結果は、実機での印画による背面流れの評価結果と一致した。また、このような結果は、サンプルを長時間加熱する必要がある測定装置では得られなかった結果であり、本発明の測定方法および測定装置の優位性が明らかとなった。
【００７９】
また、「樹脂」＋「滑剤」のサンプル（サンプル１、３、５、７、９、１１）は実機試験により背面流れの評価ができたが、滑剤を有しないサンプル（サンプル２、４、６、８、１０、１２）では、実機試験においてサンプルに破断が生じてしまい、背面流れの確認ができなかった。一方、本発明の測定装置による測定によれば、滑剤を有しないサンプル（サンプル２、４、６、８、１０、１２）であっても表面状態（背面流れ）の確認をすることができ、この表面状態（背面流れの有無）に基づいて、サンプルの物性評価（耐熱性、及び滑性評価）を行うことができる。
【００８０】
つまり、本発明によれば、実機による試験で、滑性を有しないことで破断してしまい、表面状態（背面流れ）の評価ができないようなサンプル（「樹脂単体」のサンプル）であっても、表面状態の確認を行うことができ、この表面状態に基づいてサンプルの物性評価を行うことができる。具体的には、滑性を有しない「樹脂単体」のサンプルであっても、実機試験で背面流れが生じないときのヒーター棒試験の温度（本実施例においては２３０℃）で、サンプルに背面流れが生じたか否かにより、「樹脂単体」の物性評価を行うことができる。
【００８１】
なお、本実施例では、実施例での条件下において、２３０℃で背面流れが生じなかったサンプルを物性（耐熱性）に優れるサンプルであると評価しているが、このことは、本実施例の条件以外の条件で、本発明の物性評価方法に基づく試験を行った際に、２３０℃で背面流れが生じなかったサンプルが、必ずしも物性に優れることを意味するものではない。つまり、ヒーター棒の径、牽引速度、おもりの重さ等に応じて、物性評価の基準となる温度は異なる。
【００８２】
以上、本発明の物性評価方法および測定装置について詳細に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１０  測定装置
１２  ヒーター棒
１４  温度コントローラ
１６  おもり
１８  可動テーブル
２０  ガイド
２２  荷重変換器
２２ａ  測定部
２４  データ処理部
２６  接続部材
Ａ  シート
【図１】
2012008050.tif 000004
【図２】
2012008050.tif 000005
【図３】
2012008050.tif 000006
【図４】
2012008050.tif 000007