CN107710432A - 压电元件以及使用其的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够利用由于比较小的变形而产生的应力来取出较大的电信号的纤维状的压电元件。一种压电元件，包含由导电性纤维和压电性纤维构成的组物，在该组物中，该导电性纤维为芯，该压电性纤维为将该导电性纤维的周围包覆的包覆纤维。
Description
技术领域
本发明涉及用于触摸式输入装置或定点设备（pointing device）、表面形状测量等的纤维状压电元件。进而详细地涉及仅通过摩擦纤维状压电元件的表面而能够作为触摸传感器等产生充分的电输出此外能够通过使用纤维状压电元件来摩擦被测量物的表面来得到被测量物的高度方向的位置信息或形状信息的传感器。
本发明此外涉及使用了压电性纤维的线绳状压电元件、使用了线绳状压电元件的布帛状压电元件、以及使用了它们的设备。
本发明还涉及使用导电层包覆使用了压电性纤维的线绳的线绳状压电元件、使用了线绳状压电元件的布帛状压电元件、以及使用了它们的设备。
本发明此外涉及根据由外力引起的形状变化而将电信号输出和/或通过电信号的输入而进行形状变化的换能器。进而详细地涉及特征在于能够柔软且三维地形状变化的布帛状的换能器。
背景技术
近年来，采用了所谓的触摸面板方式的输入装置即触摸式输入装置大幅度增加。不仅是银行ATM或车站的售票机，而且在便携式电话机、便携式游戏机、便携式音乐播放器等中，与薄型显示器技术的发展互相结合，作为输入接口而采用触摸面板方式的设备大幅度增加。
在最近的便携式电话或智能电话中，许多采用在使用了液晶或有机电致发光等的显示装置之上设置触摸式输入装置而能够在画面上直接输入的方式。为了更加提高高度化进步的智能电话等便携式设备的便利性，优选的是，不仅只在画面上设置输入装置而且有多个触摸式输入单元。
例如，在智能电话中，在要使用手指等对显示画面进行输入的情况下，用单个手持有智能电话，用另一个手的手指进行输入，因此，不得不成为使用两手的操作。另一方面，如果在智能电话的框体中也装入触摸传感器等，则存在能够进行使用单手的操作等优点。
作为其一个例子，在专利文献1中公开了在通常不会作为传感器使用的显示画面背面等的非显示画面部分的框体部分装入触摸传感器等而通过该传感器对画面信息之中的项目上或者锚点（anchor point）进行选择的方式。作为专利文献1那样的实现触摸传感器的输入装置，存在静电电容方式、电阻膜式、光学式、电磁感应方式、使用压电片材的方式等。
作为使用压电片材的方式的例子，在专利文献2中有公开。压电片材方式与静电电容方式或电阻膜方式的触摸传感器不同，能够以其单体同时检测向传感器施加的压力和位置信息双方，能够对输入信息的多样性做出贡献。此外，在专利文献2中，作为压电片材的具体例，公开了使用了作为压电性高分子的聚乳酸的例子。
如在专利文献2中公开的那样，由聚乳酸构成的压电片材能够进行柔性化，此外，为通过1个元件同时检测位置信息和应力的优越的元件，但是，为了得到充分的电输出，需要在输入时根据该应力使压电片材某种程度地弯曲。由聚乳酸构成的压电片材由于针对片材的剪应力而产生电输出，但是，通过拉伸或压缩，不会得到充分的电输出。因此，为了得到较大的电输出，需要通过来自压电片材的垂直方向的挤压力使片材弯曲。例如，当考虑将该压电片材与智能电话的背侧的框体贴合或与框体成为整体来使用时，空间上难以通过在垂直方向上施加于片材的挤压力来使片材弯曲，而期望仅通过摩擦压电元件的表面而产生充分的电输出的压电片材。此外，智能电话等的框体表面不一定限于平面，由于确保设计性等理由，期望在其形状中，三维的凹凸较多，用于此处的压电元件为柔性的。
此外，作为压电纤维技术，在专利文献3中公开了对压电性高分子添加扭曲的取向的技术。在专利文献3中记载的压电纤维通过特殊的制造方法预先使纤维扭曲，由此，针对对纤维的拉伸或压缩得到电输出。可是，在专利文献3中，未完全示出针对对由摩擦纤维表面引起的剪应力产生充分的电输出并取出该电输出的技术。可是，将这样的压电纤维元件装入到智能电话的框体等而仅通过用手指等摩擦表面这样的比较小的施加应力就取出充分的电输出的情况是极困难的。
已知，通常单轴延伸取向的聚乳酸纤维对于针对延伸轴及其垂直方向的延伸或压缩应力几乎不产生极化，因此，以通过用手指等摩擦这样的纤维的表面而产生的比较小的施加应力，几乎不得到电输出。另一方面，已知发现了通过从与聚乳酸压电纤维的延伸轴既不平行也不垂直的方向施加力即施加剪应力来产生极化而作为压电体的功能。
在专利文献4中，公开了能够利用用手指等摩擦表面等比较小的施加应力取出电输出的纤维状的压电元件。在专利文献4中，作为该纤维状压电元件的结构要素即导电纤维而使用碳纤维。可是，在重复耐久性被要求的用途中应用了该纤维状压电元件的情况下，碳纤维的抗弯刚度弱，因此，纤维逐渐折断而不会得到定量的压电性，存在压电性能逐渐降低的可能性。此外，在将线绳状的压电元件用作接触式探针而要得到被测量物的高度或形状信息的情况下，碳纤维折断而顶端变锐，此外，因为碳纤维固有的刚性，存在将被测量物的表面损伤的可能性。
此外，近年来，所谓的可穿戴传感器受到注目，在世上开始出现眼镜型或手表等形状的商品。可是，这些设备有装上的感觉，期望作为最终的可穿戴的布状、也就是说衣服那样的形状的设备。作为那样的传感器，已知使用了压电纤维的压电效果的压电元件。例如，在专利文献4中，公开了包含压电单位的压电元件，所述压电单位包含2个导电性纤维和1个压电性纤维并且它们彼此具有接点且被配置在大致同一平面上。此外，在专利文献3中公开了压电材料，其特征在于，为由压电高分子构成的纤维状物或成形物，为了利用向其轴方向施加的张力产生压电性而向这样的张力的附加方向和不同的方向施加扭曲来构成。
另一方面，近年来，采用了所谓的触摸面板方式的输入装置即触摸式输入装置大幅度增加。不仅是银行ATM或车站的售票机，而且在智能电话、便携式电话机、便携式游戏机、便携式音乐播放器等中，与薄型显示器技术的发展互相结合，作为输入接口而采用触摸面板方式的设备大幅度增加。作为实现那样的触摸面板方式的方案，已知使用压电片材或压电性纤维的方式。例如，在专利文献2中公开了使用由L型聚乳酸构成的压电片材的触摸面板，所述L型聚乳酸具有朝向规定方向的延伸轴。
在这些可穿戴传感器或触摸面板方式的传感器中，期望即使针对利用向压电材料施加的较小的变形而在压电材料内产生的较小的应力也取出较大的电信号。例如，期望即使利用手指的弯曲伸展动作或用手指灯摩擦表面的行为而在压电材料中产生的比较小的应力也稳定地取出较大的电信号。
专利文献4的压电性纤维为能够应用于各种用途的优越的素材，但是，未必能说能够针对由于比较小的变形而产生的应力输出较大的电信号，关于得到较大的电信号的技术也未明示。
专利文献3的压电性纤维使用特殊的制作方法使压电性纤维预先扭曲，由此，针对向压电性纤维的拉伸或压缩能够输出电信号。可是，在专利文献3中，未公开针对由将压电性纤维弯曲或伸展的屈曲或摩擦压电性纤维的表面的行为引起的剪应力产生充分的电信号的技术。因此，在使用了这样的压电性纤维的情况下，仅通过由于摩擦表面的那样的比较小的变形而产生的应力而难以取出充分的电信号。
专利文献2的压电片材通过针对压电片材的变形（应力）能够输出电信号。可是，由于本身为片材状所以缺乏柔软性而如布那样能够自由地屈曲那样的使用方法是不可能的。
此外，专利文献4所记载的压电元件露出成为信号线的导电性纤维，因此，为了抑制噪声信号，而需要另外构筑噪声屏蔽构造。因此，在专利文献4所记载的压电元件中，对实用化依然存在改善的余地。
此外，作为可穿戴传感器，公开了在布中装上压电元件而从那取出信号的情况（专利文献5、6）。可是，这些在梭织针织物的表面上需要另外的构造体，因此，向自由曲面的适应困难而触感变差，在处理性、施工性、加工性产生问题等缺乏实用性。此外，也存在通过将压电性材料和导电性材料做成薄膜状后的材料来形成布状的构造体的发明（专利文献7），但是，这也向自由曲面的适应困难而触感变差，在处理性、施工性、加工性产生问题等缺乏实用性。
进而，作为仅由纤维构成的布帛状传感器，也提出了对导电纤维间的电阻进行检测的传感器（专利文献8），但是，是对布帛上的压力进行检测的传感器而不是直接检测形状变化的传感器。
进而，在专利文献4中，公开了包含压电单位的压电元件，所述压电单位包含2个导电性纤维和1个压电性纤维并且它们彼此具有接点且被配置在大致同一平面上，公开了在平面上使多个压电单位并置的技术。可是，关于针对特定位置或特定方向的应力选择性地响应电信号的情况以及由于在元件的厚度方向上使压电单位复合化引起的高功能化，都没有示意，进一步的技术提高成为课题。
此外，存在在与人体直接接触的情况或与带电的物体接触的情况下输出不作为本来目的的信号这样的课题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-189792号公报；
专利文献2：日本特开2011-253517号公报；
专利文献3：日本特许第3540208号公报；
专利文献4：国际公开第2014/058077号；
专利文献5：日本特表2007-518886号公报；
专利文献6：日本特开平6-323929号公报；
专利文献7：日本特开2002-203996号公报；
专利文献8：日本特开2006-284276号公报。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述的背景而完成的，第一目的在于提供能够通过用手指等摩擦表面等比较小的施加应力来取出电输出的纤维状的压电元件，进而在于提供能够耐向压电元件的表面或顶端部的重复的摩擦的纤维状压电元件。
此外，第二目的在于提供即使利用由于比较小的变形而产生的应力也能够取出较大的电信号的纤维状的压电元件。
进而，第三目的在于提供即使利用由于比较小的变形而产生的应力也能够取出较大的电信号并且能够抑制噪声信号的纤维状的压电元件。
此外，第四目的在于提供通过使用纤维材料并且制作以前的梭织针织物构造而能够针对特定位置或特定方向的应力选择性地响应电信号的平面状的换能器，进而在于提供使用了来自该换能器的信号的设备和/或通过将电信号作为输入来发挥作用的设备。
进而，第五目的在于提供通过使用纤维材料并且制作以前的梭织针织物构造而难以进行动作且实用性高且富有柔软性的布帛状的换能器，进而在于提供使用了来自该换能器的信号的设备和/或通过将电信号作为输入来发挥作用的设备。
用于解决课题的方案
本发明者们为了达成上述第一目的而专心讨论的结果是，发现了作为导电性纤维与压电性高分子的组合而利用通过压电性高分子包覆成为芯的导电性纤维的表面的线绳状压电元件高效率地取出电，到达本发明。
即，根据本发明，作为用于达成上述第一目的的方案（第一发明），提供了下述1~13。
1. 一种压电元件，其中，包含由导电性纤维和压电性纤维构成的组物，在所述组物中，所述导电性纤维为芯，所述压电性纤维为将所述导电性纤维的周围包覆的包覆纤维。
2. 根据上述1所述的压电元件，其中，所述导电性纤维的抗弯刚度为0.05×10-4N·m2/m以下。
3. 根据上述1所述的压电元件，其中，所述导电性纤维为被金属涂敷的有机纤维。
4. 根据上述1~3的任一项所述的鞋的鞋垫，其中，所述压电性纤维主要包含聚乳酸。
5. 根据上述4所述的压电元件，其中，所述压电性纤维主要包含光学纯度为99%以上的L-聚乳酸或D-聚乳酸。
6. 根据上述1~5的任一项所述的压电元件，其中，所述压电性纤维单轴取向并且包含晶体。
7. 根据上述1~6的任一项所述的压电元件，其中，对向所述包覆纤维施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测。
8. 根据上述7所述的压电元件，其中，所检测的所述应力为所述包覆纤维的表面与被接触物的表面之间的摩擦力。
9. 根据上述7所述的压电元件，其中，所检测的所述应力为对于所述包覆纤维的表面或顶端部的垂直方向的抵抗力。
10. 一种传感器，其中，使用了根据上述1~9的任一项所述的压电元件。
11. 一种设备，其中，具备：
根据上述10所述的压电传感器；
放大单元，对根据施加的压力而从所述压电传感器输出的电信号进行放大；以及
输出单元，输出由所述放大单元放大后的电信号。
12. 根据上述11所述的设备，其中，所述设备还具备发送单元，所述发送单元将从所述输出单元输出的电信号向外部设备发送。
13. 一种设备，其中，具备：
根据上述10所述的压电传感器；
输出单元，根据施加的压力而从所述压电传感器输出电信号；以及
发送单元，将从所述输出单元输出的电信号向外部设备发送。
此外，本发明者们为了达成上述第二目的而专心讨论的结果是，发现了作为导电性纤维与压电性纤维的组合而利用通过线绳状的压电性纤维包覆成为芯的导电性纤维的表面的线绳状压电元件高效率地取出电，到达本发明。
即，根据本发明，作为用于达成上述第二目的的方案（第二发明），提供了下述14~21。
14. 一种线绳状压电元件，其中，具备由导电性纤维形成的芯部、以及以包覆所述芯部的方式由线绳状的压电性纤维形成的鞘部，所述压电性纤维包含聚乳酸来作为主成分，所述压电性纤维相对于所述导电性纤维的卷绕角度为15°以上、75°以下。
15. 根据上述14所述的线绳状压电元件，其中，所述压电性纤维的总细度为所述导电性纤维的总细度的1/2倍以上、20倍以下。
16. 根据上述14所述的线绳状压电元件，其中，所述压电性纤维的每一个的细度为所述导电性纤维的总细度的1/20倍以上、2倍以下。
17. 一种布帛状压电元件，其中，具备布帛，所述布帛包含根据上述14~16的任一项所述的线绳状压电元件。
18. 根据上述17所述的布帛状压电元件，其中，所述布帛还包含与所述线绳状压电元件的至少一部分交叉接触的导电性纤维。
19. 根据上述18所述的布帛状压电元件，其中，形成所述布帛并且与所述线绳状压电元件交叉的纤维之中的30%以上为导电性纤维。
20. 一种设备，其中，具备：根据上述14~16的任一项所述的线绳状压电元件、对根据施加的压力而从所述线绳状压电元件输出的电信号进行放大的放大单元、以及输出由所述放大单元放大后的电信号的输出单元。
21. 一种设备，其中，具备：根据上述17~19的任一项所述的布帛状压电元件、对根据施加的压力而从所述布帛状压电元件输出的电信号进行放大的放大单元、以及输出由所述放大单元放大后的电信号的输出单元。
进而，本发明者们为了达成上述第三目的而专心讨论的结果是，发现了作为导电性纤维与压电性纤维的组合而利用通过线绳状的压电性纤维包覆成为芯的导电性纤维的表面进而在其周围设置导电层的线绳状压电元件能够高效率地取出电，进而能够抑制噪声信号，到达本发明。
即，根据本发明，作为用于达成上述第三目的的方案（第三发明），提供了下述22~32。
22. 一种线绳状压电元件，其中，具备由导电性纤维形成的芯部、以包覆所述芯部的方式由线绳状的压电性纤维形成的鞘部、以及设置在所述鞘部的周围的导电层。
23. 根据上述22所述的线绳状压电元件，其中，利用所述导电层的所述鞘部的包覆率为25%以上。
24. 根据上述22或23所述的线绳状压电元件，其中，所述导电层由纤维形成。
25. 根据上述22~24的任一项所述的线绳状压电元件，其中，所述压电性纤维包含聚乳酸来作为主成分，所述压电性纤维相对于所述导电性纤维的卷绕角度为15°以上、75°以下。
26. 根据上述22~25的任一项所述的线绳状压电元件，其中，所述压电性纤维的总细度为所述导电性纤维的总细度的1倍以上、20倍以下。
27. 根据上述22~25的任一项所述的线绳状压电元件，其中，所述压电性纤维的每一个的细度为所述导电性纤维的总细度的1/20倍以上、2倍以下。
28. 一种布帛状压电元件，其中，具备布帛，所述布帛包含根据上述22~27的任一项所述的线绳状压电元件。
29. 根据上述28所述的布帛状压电元件，其中，所述布帛还包含与所述线绳状压电元件的至少一部分交叉接触的导电性纤维。
30. 根据上述29所述的布帛状压电元件，其中，形成所述布帛并且与所述线绳状压电元件交叉的纤维之中的30%以上为导电性纤维。
31. 一种设备，其中，具备：根据上述22~27的任一项所述的线绳状压电元件、对根据施加的压力而从所述线绳状压电元件输出的电信号进行放大的放大单元、以及输出由所述放大单元放大后的电信号的输出单元。
32. 一种设备，其中，具备：根据上述28~30的任一项所述的布帛状压电元件、对根据施加的压力而从所述布帛状压电元件输出的电信号进行放大的放大单元、以及输出由所述放大单元放大后的电信号的输出单元。
本发明者们为了达成上述第四目的而专心讨论的结果是，发现了利用导电性纤维与压电性纤维的组合配置来作为压电元件发挥作用，进而发现了通过将由该压电元件等构成的平面状的换能器层叠并复合化而能够针对特定位置或特定方向的应力选择性地响应电信号，完成了本发明。
即，根据本发明，作为用于达成上述第四目的的方案（第四发明），提供了下述33~48。
33. 一种换能器，由至少2层片材或布帛构成，其中，该片材或该布帛之中的至少1层由下述的A层构成，该A层以外的层之中的至少1层由下述的B层构成：
A层：一种换能器，所述换能器是包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的平面状的换能器，其中，所述换能器具有将特定的位置或方向上的应力和作为选择性的输出或输入的电信号相互变换的功能；
B层：一种换能器，所述换能器是将电信号作为输出或输入的平面状的换能器，其中，所述换能器具有将与该A层不同的特定的位置或方向上的信号或者与该A层不同的种类的信号以及作为选择性的输出或输入的电信号相互交换的功能。
34. 根据上述33所述的换能器，其中，在所述A层和所述B层之间至少包含1层下述的C层：
C层：具有将由所述A层与所述B层之间的电干扰造成的噪声减少的功能的层。
35. 根据上述33或34所述的换能器，其中，所述压电单位包含2个导电性纤维和1个压电性纤维，将导电性纤维、压电性纤维和导电性纤维按照该顺序配置。
36. 根据上述33或34所述的换能器，其中，所述导电性纤维和所述压电性纤维具有彼此物理上相接的接点。
37. 根据上述33或34所述的换能器，其中，配置绝缘性纤维，以使所述压电单位中的所述导电性纤维不与其他的压电单位中的导电性纤维和/或压电性纤维电连接。
38. 根据上述33或34所述的换能器，其中，所述压电性纤维主要包含聚乳酸。
39. 根据上述33或34所述的换能器，其中，所述压电性纤维主要包含光学纯度为99%以上的聚-L-乳酸或聚-D-乳酸。
40. 根据上述33或34所述的换能器，其中，所述压电性纤维单轴取向并且包含晶体。
41. 根据上述33或34所述的换能器，其中，所述导电性纤维为金属电镀纤维。
42. 根据上述33或34所述的换能器，其中，为含有多个所述压电单位的梭织针织物。
43. 根据上述42所述的换能器，其中，为含有多个所述压电单位的梭织物，并且，其梭织组织为平纹组织、斜纹组织、缎纹组织以及它们的复合组织。
44. 根据上述43所述的换能器，其中，将多个所述梭织针织物组合来使用。
45. 一种设备，其中，具备：根据上述33~44的任一项所述的换能器、对根据施加的压力而从所述换能器输出的电信号进行放大的放大单元、以及输出由所述放大单元放大后的电信号的输出单元。
46. 根据上述45所述的设备，其中，还具备发送单元，所述发送单元将从所述输出单元输出的电信号向外部设备发送。
47. 一种设备，其中，具备：根据上述33~44的任一项所述的换能器、根据施加的压力而从所述换能器输出电信号的输出单元、以及将从所述输出单元输出的电信号向外部设备发送的发送单元。
48. 一种设备，其中，具备：接收电信号的接收单元、以及被施加由所述接收单元接收的电信号的根据上述33~44的任一项所述的换能器。
本发明者们为了达成上述第五目的而专心讨论的结果是，发现了利用导电性纤维与压电性纤维的组合配置来作为压电元件发挥作用，进而发现了通过对该压电元件层叠导电性片材或导电性布帛而能够提供难以错误动作且实用性高的换能器，完成了本发明。
即，根据本发明，作为用于达成上述第五目的的方案（第五发明），提供了下述49~64。
49. 一种换能器，所述换能器是由至少2层片材或布帛构成的层叠换能器，其中，该片材或该布帛之中的至少1层由下述的A层构成，该A层以外的层之中的至少1层由下述的B层构成：
A层：包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的换能器；
B层：片材电阻为104Ω/□（Ω/sq.）以下的导电性片材或导电性布帛。
50. 根据上述49所述的换能器，其中，在所述A层与所述B层之间还层叠下述的C层而成：
C层：片材电阻为106Ω/□（Ω/Sq.）以上的绝缘性片材或绝缘性布帛。
51. 根据上述49或50所述的换能器，其中，所述压电单位包含2个导电性纤维和1个压电性纤维，将所述导电性纤维、所述压电性纤维和所述导电性纤维按照该顺序配置。
52. 根据上述49或50所述的换能器，其中，所述导电性纤维和所述压电性纤维具有彼此物理上相接的接点。
53. 根据上述49或50所述的换能器，其中，配置绝缘性纤维，以使所述压电单位中的所述导电性纤维不与其他的压电单位中的导电性纤维和/或压电性纤维电连接。
54. 根据上述49或50所述的换能器，其中，所述压电性纤维主要包含聚乳酸。
55. 根据上述49或50所述的换能器，其中，所述压电性纤维主要包含光学纯度为99%以上的聚-L-乳酸或聚-D-乳酸。
56. 根据上述49或50所述的换能器，其中，所述压电性纤维单轴取向并且包含晶体。
57. 根据上述49或50所述的换能器，其中，所述导电性纤维为金属电镀纤维。
58. 根据上述49或50所述的换能器，其中，为含有多个所述压电单位的梭织针织物。
59. 根据上述58所述的换能器，其中，为含有多个所述压电单位的梭织物，并且，其梭织组织为平纹组织、斜纹组织、缎纹组织以及它们的复合组织。
60. 根据上述59所述的换能器，其中，将多个所述梭织物组合来使用。
61. 一种设备，其中，具备：根据上述49~60的任一项所述的换能器、对根据施加的压力而从所述换能器输出的电信号进行放大的放大单元、以及输出由所述放大单元放大后的电信号的输出单元。
62. 根据上述61所述的设备，其中，还具备发送单元，所述发送单元将从所述输出单元输出的电信号向外部设备发送。
63. 一种设备，其中，具备：根据上述49~60的任一项所述的换能器、根据施加的压力而从所述换能器输出电信号的输出单元、以及将从所述输出单元输出的电信号向外部设备发送的发送单元。
64. 一种设备，其中，具备：接收电信号的接收单元、以及被施加由所述接收单元接收的电信号的根据上述49~60的任一项所述的换能器。
发明效果
通过上述第一发明，能够得到能够通过用手指等摩擦表面等比较小的施加应力来取出电输出的纤维状的压电元件。进而能够得到能够耐向压电元件的表面或顶端部的重复的摩擦的纤维状压电元件。
此外，通过上述第二发明，能够提供即使利用由于比较小的变形而产生的应力也能够取出较大的电信号的纤维状的压电元件。
进而，通过上述第三发明，能够提供即使利用由于比较小的变形而产生的应力也能够取出较大的电信号进而能够抑制噪声信号的纤维状的压电元件。
此外，通过上述第四发明，能够通过使用纤维材料并且制作以前的梭织针织物构造来得到富有柔软性的布帛状的换能器。本发明的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
进而，通过上述第五发明，能够通过使用纤维材料并且制作以前的梭织针织物构造来得到富有柔软性的布帛状的换能器。本发明的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
附图说明
图1是对导电性纤维和压电性纤维的组合中的电信号的产生原理进行说明的示意性的剖面图。
图2是第一发明的压电元件的结构的一个例子即实施例1所记载的压电元件的示意图。
图3是实施例1的压电元件的评价系统的概略图。
图4是示出具备第一发明的压电元件的传感器的框图。
图5是示出具备第一发明的压电元件的传感器中的压电元件与放大单元的连接例的示意图。
图6是示出第二发明的线绳状压电元件的结构例的示意图。
图7是示出第二发明的布帛状压电元件的结构例的示意图。
图8是示出具备第二发明的压电元件的设备的框图。
图9是示出具备第二发明的布帛状压电元件的设备的结构例的示意图。
图10是示出具备第二发明的布帛状压电元件的设备的另一结构例的示意图。
图11是示出包含比较例1的压电纤维的梭织物的结构例的示意图。
图12是示出第三发明的线绳状压电元件的结构例的示意图。
图13是示出第三发明的布帛状压电元件的结构例的示意图。
图14是示出具备第三发明的压电元件的设备的框图。
图15是示出具备第三发明的线绳状压电元件的设备的结构例的示意图。
图16是示出具备第三发明的布帛状压电元件的设备的结构例的示意图。
图17是示出具备第三发明的布帛状压电元件的设备的另一结构例的示意图。
图18是示出具备第三发明的布帛状压电元件的设备的另一结构例的示意图。
图19是示出包含比较例3的压电纤维的梭织物的结构例的示意图。
图20是在A层的梭织组织中选择性地检测出特定方向的弯曲的构造。
图21是在A层的梭织组织中选择性地检测出扭曲的构造。
图22是在A层的梭织组织中选择性地检测出剪切变形（shearing deformation）的构造。
图23是层叠有平纹织物（plain weave fabric）的传感器的示意图。
图24是层叠有平纹织物和缎纹织物（stain weave fabric）的传感器的示意图。
图25是层叠有缎纹织物和静电电容方式的伸缩传感器的传感器的示意图。
图26是示出使用了第四发明的换能器（transducer）的设备的第一具体例的框图。
图27是示出使用了第四发明的换能器的设备的第二具体例的框图。
图28是示出使用了第四发明的换能器的设备的第三具体例的框图。
图29是实施例7和比较例4的平纹织物的示意图。
图30是示出使用了第五发明的换能器的设备的第一具体例的框图。
图31是示出使用了第五发明的换能器的设备的第二具体例的框图。
图32是示出使用了第五发明的换能器的设备的第三具体例的框图。
图33是示出对弯曲恢复率进行测定的装置的图。
图34是示出布帛状压电元件的结构例的示意图。
图35是示出具备布帛状压电元件的设备的结构例的示意图。
图36是示出具备实施方式的布帛状元件的设备的框图。
图37是示出实施方式的扁平线绳状压电元件的结构例的示意图。
具体实施方式
首先，对在第一发明至第五发明中共同的、导电性纤维和压电性纤维的组合中的电信号的产生原理进行说明。
图1是对导电性纤维和压电性纤维的组合中的电信号的产生原理进行说明的示意性的剖面图。将来自导电性纤维B的引出线与放大单元12的输入端子连接。在图1（A）中，在导电性纤维B和压电性纤维A不被折弯而伸展的状态下，在导电性纤维B和压电性纤维A中，正负各电荷均匀地分布。当压电性纤维A的折弯开始时，如图1（B）所示那样，在压电性纤维A中产生极化，成为电荷的正负被排列在一个方向上后的状态。随着由于压电性纤维A的极化而产生的正负各电荷的排列，从导电性纤维B流出负的电荷。该负的电荷的移动表现为微小的电信号的流动（即电流），放大单元12对该电信号进行放大，输出单元13输出由放大单元12放大后的电信号。图1（B）所示的极化状态只要压电性纤维A的折弯被维持（固定）则继续。
当从压电性纤维A的折弯形状被维持（固定）的状态（图1（B））起开始伸展压电性纤维A的动作时，如图1（C）所示那样在压电性纤维A中极化解除，在压电性纤维A中成为正负各电荷均匀地分布后的状态。随着压电性纤维A中的正负各电荷的均匀分布，向导电性纤维B流入负的电荷。该负的电荷的移动表现为微小的电信号的流动（即电流），但是，在放大单元12中对该电信号进行放大，将放大后的电信号输出到输出单元13中。再有，在压电性纤维A的折弯动作中的状态（图1（B））和从折弯动作转变为伸展的动作的状态（图1（C））下，负的电荷的移动的方向为相反方向，因此，在折弯动作和伸展动作中产生相反极性的电信号。例如，在压电性纤维A的折弯动作时产生正的电信号，在压电性纤维A的伸展动作时产生负的电信号。
在本发明中，将伴随着针对压电性纤维A的折弯动作和伸展动作而产生的微小的电信号通过放大单元12放大并通过输出单元12输出，通过外部设备（未图示）中的运算处理，切分开放大电信号为正或负，对压电性纤维A的折弯的有无和折弯的程度进行检测。例如，在外部设备（未图示）中，能够执行以下的运算处理：对由放大单元12放大并从输出单元13输出的放大电信号进行时间积分，然后，在该积分值为规定的上限值以上时判定为“折弯动作”，在为不足规定的下限值时判定为“伸展动作”。再有，在本说明书中，根据向压电性纤维A施加的应力而产生电信号的记载与根据压电性纤维A的变形而产生电信号同义。
以下，对第一发明详细地进行说明。
（包覆纤维）
第一发明的压电元件包含使用压电性高分子的纤维即压电性纤维包覆导电性纤维的表面的包覆纤维。图2是表示第一发明的实施方式的压电元件的结构的一个例子的示意图。如图2所示那样，压电元件的包覆纤维1003的压电性纤维100A包覆导电性纤维100B的表面。
关于压电元件的包覆纤维1003的长度，未特别限定，但是，可以在制造中连续制造而在之后切成希望的长度来利用。在作为实际的压电元件的利用中，包覆纤维1003的长度为1mm~10m，优选的是5mm~2m，更优选的是1cm~1m。当长度短时，失去作为纤维形状的便利性，此外，当长时，由于导电性纤维100B的电阻值的问题等而存在电输出降低等问题。
（导电性纤维）
作为导电性纤维，只要是示出导电性的纤维即可，使用公知的所有导电性纤维，例如，可举出：金属纤维、由导电性高分子构成的纤维、碳纤维、由使纤维状或粒状的导电性填料（filler）分散后的高分子构成的纤维、或者在纤维状物的表面设置有具有导电性的层的纤维。作为在纤维状物的表面设置具有导电性的层的方法，可举出：金属涂敷、导电性高分子涂敷、导电性纤维的卷绕等。在其中，从导电性、耐久性、柔软性等观点出发也优选金属涂敷。作为对金属进行涂敷的具体的方法，可举出蒸镀、溅射、电解电镀、非电解电镀等，但是，从生产性等观点出发，优选电镀。这样的被电镀金属后的纤维能够称为金属电镀纤维。
作为被涂敷金属的基底的纤维，不论导电性的有无而能够使用公知的纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸（acryl）纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜（polysulfone）纤维、聚醚（polyether）纤维、聚氨酯（polyurethane）纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯（acetate）等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。基底的纤维并不限定于这些，能够任意使用公知的纤维，将这些纤维组合使用也可。
在基底的纤维涂敷的金属示出导电性，只要起到本发明的效果，则使用哪一个都可以。例如，能够使用金、银、铂、铜、镍、锡、锌、钯、硫化铜等以及它们的混合物或合金等。
当对于导电性纤维而使用进行有屈曲耐性的金属涂敷后的有机纤维时，导电性纤维折断的情况非常少，作为使用了压电元件的传感器的耐久性或安全性优越。
关于导电性纤维，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用由1个纤维丝构成的单纤维丝。根据电特性的长稳定性的观点，作为多纤维丝而使用更优选。作为单纤维丝的直径，为1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。作为纤维丝数量，优选的是1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。
当直径小时，强度降低，处理（handling）变得困难，此外，在直径大的情况下，柔性成为牺牲。作为导电性纤维的剖面形状，根据压电元件的设计和制造的观点，优选的是圆或者椭圆，但是，并不限定于此。
此外，为了高效率地取出来自压电性高分子的电输出，电阻低是优选的，作为体积电阻率，优选的是10-1Ω·cm以下，更优选的是10-2Ω·cm以下，进而优选的是10-3Ω·cm以下。但是，只要在信号检测中得到强度，则导电性纤维的电阻率并不在此限。
关于导电性纤维，从本发明的用途出发，对于重复的弯曲或扭曲等动作，耐性是必须的。作为其指标，优选抗弯刚度更小的情况。通常，抗弯刚度由keskato公司制KES-FB2纯弯曲试验机等测定装置测定。作为在本发明中适当的抗弯刚度的程度，比作为东邦tenax（股份）制的碳纤维多纤维丝的品名“HTS40 3K”小更优选。具体地，导电性纤维的抗弯刚度优选为0.05×10-4N·m2/m以下，更优选为0.02×10-4N·m2/m以下，进而优选为0.01×10- 4N·m2/m以下。
（压电性高分子）
作为压电性高分子，只要是聚偏二氟乙烯（polyvinylidene fluoride）、聚乳酸等示出压电性的高分子，则能够利用，但是，优选主要包含聚乳酸。关于聚乳酸，由于在熔融纺丝之后通过延伸容易地进行取向来示出压电性而不需要在聚偏二氟乙烯等中需要的电场取向处理的方面而生产性优越。进而，压电性纤维由压电性高分子形成，但是，由聚乳酸构成的压电性纤维由于向其轴方向的拉伸或压缩应力而极化小，难以作为压电元件发挥作用，但是，通过剪应力（shearing stress）得到比较大的电输出，在具有容易对压电性高分子赋予剪应力的结构体的本发明的压电元件中是优选的。
关于压电性高分子，优选主要包含聚乳酸。“主要”是指优选90摩尔%以上，更优选95摩尔%以上，进而优选98摩尔%以上。
作为聚乳酸，根据其晶体构造，存在将L-乳酸、L-丙交酯聚合而成的聚-L-乳酸、将D-乳酸、D-丙交酯聚合而成的聚-D-乳酸、进而由它们的混合构造构成的立构复合聚乳酸等，但是，只要是示出压电性的聚乳酸，则都能够利用。根据压电系数的高低的观点，优选的是聚-L-乳酸、聚-D-乳酸。聚-L-乳酸、聚-D-乳酸分别针对相同的应力而极化相反，因此，也能够根据目的将它们组合来使用。关于聚乳酸的光学纯度，优选的是99%以上，更优选的是99.3%以上，进而优选的是99.5%以上。当光学纯度为不足99%时，存在压电系数显著降低的情况，存在难以通过压电性纤维的形状变化来得到充分的电输出的情况。压电性高分子主要包含聚-L-乳酸或聚-D-乳酸，它们的光学纯度为99%以上是优选的。
关于由压电性高分子形成的压电性纤维，优选的是在包覆纤维的纤维轴方向上单轴取向且包含晶体的纤维，更优选的是具有晶体的单轴取向聚乳酸。原因是因为，聚乳酸在其晶体状态和单轴取向下示出大的压电性。
聚乳酸为水解比较快的聚酯，因此，在耐湿热性为问题的情况下，也可以添加公知的、异氰酸盐化合物、恶唑啉化合物、环氧化合物、碳化二亚胺化合物等水解防止剂。此外，也可以根据需要添加磷酸类化合物等氧化防止剂、增塑剂、光劣化防止剂等来进行物性改良。
此外，聚乳酸也可以用作与其他的聚合物的合金，但是，如果将聚乳酸用作主要的压电性高分子，则以合金的总重量为基准至少以50重量%以上含有聚乳酸是优选的，进而优选的是70重量%以上，最优选的是90重量%以上。
作为做成合金的情况下的聚乳酸以外的聚合物，作为优选的例子可举出聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯（polymethacrylate）等，但是，并不限定于这些，只要起到在本发明中作为目的的压电性，则使用怎样的聚合物都可以。
为了将这样的压电性高分子做成压电性纤维，只要起到本发明的效果，则均能够采用用于使高分子纤维化的公知的方法，能够采用将压电性高分子挤压成型来进行纤维化的方法、将压电性高分子熔融纺丝来进行纤维化的方法、通过干式或湿式纺丝将压电性高分子纤维化的方法、通过静电纺丝将压电性高分子纤维化的方法等。关于这些纺丝条件，只要根据所采用的压电性高分子来应用公知的方法即可，通常只要采用工业上生产容易的熔融纺丝法即可。
再有，如上述，在压电性高分子为聚乳酸的情况下，当单轴延伸取向并且包含晶体时，示出更大的压电性，因此，纤维进行延伸是优选的。
（包覆）
各导电性纤维的表面被由压电性高分子形成的压电性纤维包覆。关于包覆导电性纤维的压电性纤维层的厚度，优选的是1μm~10mm，更优选的是5μm~5mm，进而优选的是10μm~3mm，最优选的是20μm~1mm。当过于薄时，存在在强度的方面成为问题的情况，此外，当过于厚时，存在难以取出电输出的情况。
压电性纤维与导电性纤维尽可能紧贴是优选的，但是，为了改良紧贴性，也可以在导电性纤维与压电性纤维之间设置锚定层或粘接层等。
包覆的方法采取在导电性纤维的周围卷绕压电性纤维的方法。另一方面，关于压电性纤维层的形状，只要能够对所施加的应力发出电输出，则并不被特别限定。
为该压电性高分子的导电性纤维的包覆状态，但是，作为导电性纤维和压电性纤维的形状，并不被特别限定，但是优选尽可能接近同心圆状。再有，在将多纤维丝用作导电性纤维的情况下，只要压电性纤维以接触多纤维丝的表面（纤维周面）的至少一部分的方式来包覆即可，压电性纤维包覆于构成多纤维丝的全部的纤维丝表面（纤维周面）也可，此外，不这样做也可。只要考虑作为压电性元件的性能、操作性等来适当设定向构成导电性纤维的多纤维丝的内部的各纤维丝的压电性纤维的包覆状态即可。
本发明的压电元件包含至少1个导电性纤维，但是，导电性纤维并不限定于1个，也可以更多。
本发明的压电元件不需要在其表面存在电极，因此，不需要进一步包覆压电元件自身，此外，存在难以进行错误动作这样的优点。
（制造方法）
本发明的压电元件包含使用压电性纤维包覆1个导电性纤维的表面的包覆纤维。作为该包覆纤维的制造方法，可举出以下的方法。
（i）优选通过各自的工序制作导电性纤维和延伸后的压电性纤维并将压电性纤维卷绕于导电性纤维等来包覆的方法。在该情况下，优选以尽可能接近同心圆状的方式包覆。
在该情况下，作为将聚乳酸用作形成压电性纤维的压电性高分子的情况下的优选的纺丝、延伸条件，熔融纺丝温度优选150~250℃，延伸温度优选40~150℃，延伸倍率优选1.1倍至5.0倍，晶体化温度优选80~170℃。
作为卷绕的压电性纤维，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用单纤维丝。
作为卷绕来包覆的方式，例如，可以通过将压电性纤维做成编织管那样的方式并且将导电性纤维作为芯插入到该编织管中来进行包覆。此外，也可以通过将导电性纤维作为芯线并在其周围对压电性纤维进行制绳来制作管状搓线物（Tubular Braid）来进行包覆。在将压电性纤维用作单纤维丝的情况下，其单线直径为1μm~5mm，优选的是5μm~2mm，进而优选的是10μ~1mm。在用作多纤维丝的情况下，其单线直径为0.1μm~5mm，优选的是2μm~100μm，进而优选的是3μm~50μm。作为多纤维丝的纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是50个~50000个，进而优选的是100个~20000个。
能够利用由以上那样的方法制造的、使用压电性纤维包覆导电性纤维的表面的纤维来得到本发明的压电元件。
本发明的压电元件不需要在表面形成导电层，因此，能够比较简单地制造。
（保护层）
也可以在本发明的压电元件的最外侧表面设置保护层。该保护层为绝缘性是优选的，从柔性等观点出发，更优选由高分子构成的保护层。当然，在该情况下在保护层上进行摩擦，但是，只要由该摩擦产生的剪应力到达至压电性纤维而能够引起其极化，则没有特别限定。作为保护层，不限定于利用高分子等的涂敷形成的保护层，也可以是薄膜等或者组合了它们的保护层。作为保护层，优选使用环氧树脂、丙烯酸树脂等。
作为保护层的厚度而尽可能薄更容易将剪应力传递至压电性高分子，但是，当过于薄时容易产生保护层本身被破坏等问题，因此，优选的是10nm~200μm，更优选的是50nm~50μm，进而优选的是70nm~30μm，最优选的是100nm~10μm。也能够通过该保护层来形成压电元件的形状。
（作用）
本发明的压电元件能够用作对将压电元件的表面摩擦等而向压电元件施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测的传感器。再有，关于本发明的压电元件，如果通过摩擦以外的挤压力等也对压电性高分子提供剪应力，则当然能够取出电输出。例如，作为“施加的应力”，可举出压电元件的表面即包覆纤维（的压电性纤维）的表面与手指那样的被接触物的表面之间的摩擦力、或对于包覆纤维（的压电性纤维）的表面或顶端部的垂直方向的抵抗力。特别地，本发明的压电元件在相对于导电性纤维平行方向上屈曲的情况和摩擦的情况下容易高效率地取出较大的电输出。
在此，“施加的应力”意味着用手指摩擦表面的程度的大小的应力，作为该用手指摩擦表面的程度的大小的应力的目标，大概为1~1000Pa。当然，即使为此以上，也能够检测出施加的应力的大小和其施加位置。在用手指等进行输入的情况下，优选的是，即使是1Pa以上500Pa以下的负荷也进行动作，进而优选的是，在1Pa以上100Pa以下的负荷下进行动作是优选的。当然，如上述，即使是超过500Pa的负荷也进行动作。
（多个压电元件）
此外，也能够排列多个本发明的压电元件来使用。作为排列方法，一维地以一段来排列也可，二维地重叠地排列也可，进而针织梭织成布状来使用或者制绳为线绳也可。由此，也能够实现布状、绳状的压电元件。在做成布状、绳状时，只要达成本发明的目的，也可以与压电元件以外的其他的纤维组合来进行混纤、混纺（mixed weave）、混合针织（mixedknitting）等，此外，也可以装入到智能电话的框体的树脂等来使用。
在像这样排列多个本发明的压电元件来使用时，本发明的压电元件在表面不具有电极，因此，有能够广泛地选择其排列方法、针织方法这样的优点。
在排列多个本发明的压电元件来使用的情况下，由于导电性纤维间的距离短，所以在电输出的取出中是高效率的。此外，通过将导电性纤维间的距离保持为固定，从而能够抑制根据电输出的场所的偏差。
（绝缘性纤维）
在本发明中，对于压电元件中的包覆纤维以外的部分，也能够使用例如绝缘性纤维。此时，关于绝缘性纤维，根据提高压电元件的柔软性的目的，能够使用具有有伸缩性的素材、形状的纤维。
通过在包覆纤维部分以外像这样配置绝缘性纤维，从而能够提高作为压电元件的操作性（例如使用了压电元件的接触式探针的动作的辅助）的性能。
作为这样的绝缘性纤维，只要体积电阻率为106Ω·cm以上，则能够使用，更优选108Ω·cm以上，进而优选1010Ω·cm以上就行。
作为绝缘性纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸（acryl）纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜（polysulfone）纤维、聚醚（polyether）纤维、聚氨酯（polyurethane）纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯（acetate）等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。并不限定于这些，能够任意使用公知的绝缘性纤维。进而，也可以将这些绝缘性纤维组合来使用，也可以采用与不具有绝缘性的纤维组合而作为整体具有绝缘性的纤维。
此外，根据具有柔软性的目的，也能够使用公知的所有形状的纤维。
（压电元件的应用技术）
本发明的压电元件为哪一个情况都能够将向表面的接触、压力、形状变化作为电信号输出，因此，能够用作对向压电元件施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测的传感器。图4是示出具备本发明的压电元件的传感器的框图。只要构成由本发明的压电元件1011、对根据施加的应力而从压电元件1011输出的电信号进行放大的放大单元1012、输出由放大单元1012放大后的电信号的输出单元1013、以及将从输出单元1013输出的电信号向外部设备（未图示）发送的发送单元1014构成的传感器1101，则能够基于根据向压电元件1011的表面的接触、压力、形状变化而输出的电信号通过外部设备（未图示）中的运算处理来对向压电元件1011施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测。或者，在传感器1101内设置基于从输出单元1013输出的电信号来运算向压电元件1011施加的应力的大小和/或施加的位置的运算单元（未图示）也可。
放大单元1012也可以由例如各种电子电路构筑，或者也可以被构筑为由在处理器上进行工作的软件程序安装的功能模块，或者也可以由各种电子电路和软件程序的组合构筑。作为处理器，例如存在CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）、DSP（digitalsignal processor，数字信号处理器）、LSI（large scale integration，大规模集成）、ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）、FPGA（Field-ProgrammingGate Array，现场编程门阵列）等。此外，输出单元1013也可以由例如各种连接器单独构筑，或者也可以被构筑为与发送单元2014整体化后的通信装置。此外或者，也可以由将放大单元1012、输出单元1013和发送单元1014的功能汇总而写入软件程序的集成电路或微处理器等实现。再有，只要根据构成的传感器来适当决定使由发送单元1014进行的发送方式为根据无线的方式或根据有线的方式即可。此外，也能够使用与上述传感器同样的结构实现接触式探针。
此外，不仅能够组合放大单元来使用，也能够组合除去噪声的单元或与其他的信号组合来进行处理的单元等公知的信号处理单元。能够根据目的适当改变这些单元的连接的顺序。当然，也可以在将从压力元件1011输出的电信号直接向外部设备发送之后对其进行信号处理。
图5是示出具备第一发明的压电元件的传感器中的压电元件与放大单元的连接例的示意图。图5的放大单元1012相当于参照图4来说明的部分，但是，关于图4的输出单元1013和发送单元1014，在图5中省略了图示。在构成具备压电元件1011的传感器的情况下，例如，将来自压电元件1011的导电性纤维100B的引出线连接于放大单元1012的输入端子，将压电性纤维100A连接于接地（地线）端子。
以下，对第二发明详细地进行说明。
（线绳状压电元件）
图6是示出第二发明的线绳状压电元件的结构例的示意图。
线绳状压电元件2001具备：由导电性纤维200B形成的芯部2003、以及以包覆芯部2003的方式由线绳状的压电性纤维200A形成的鞘部2002。压电性纤维200A能够作为主要成分而包含聚乳酸。压电性纤维200A相对于导电性纤维200B的卷绕角度α为15°以上、75°以下。
在线绳状压电元件2001中，许多压电性纤维A将至少一个导电性纤维200B的外周面致密地围绕。并不被特定的理论束缚，但是，当在线绳状压电元件2001产生变形时，在许多压电性纤维200A各个产生由变形引起的应力，由此，在许多压电性纤维200A各个产生电场（压电效果），其结果是，推测：在导电性纤维200B产生叠加有将导电性纤维200B围绕的许多压电性纤维200A的电场后的电压变化。即，与不使用压电性纤维200A的线绳状的鞘部2002的情况相比较，来自导电性纤维200B的电信号增大。由此，在线绳状压电元件2001中，利用根据比较小的变形产生的应力，也能够取出较大的电信号。再有，导电性纤维200B也可以为多个。
在此，压电性纤维200A优选包含聚乳酸来作为主成分。“作为主成分”是指压电性纤维200A的成分之中最多的成分为聚乳酸的意思。聚乳酸中的乳酸单元优选为90摩尔%以上，更优选的是95摩尔%以上，进而优选的是98摩尔%以上。
此外，压电性纤维200A相对于导电性纤维200B的卷绕角度α为15°以上、75°以下。即，相对于导电性纤维200B（芯部2003）的中心轴CL的方向，压电性纤维200A的卷绕角度α为15°以上、75°以下。但是，在本实施方式中，导电性纤维200B的中心轴CL与压电性纤维200A的线绳（鞘部2002）的中心轴（以下，也称为“线绳轴”。）重叠，因此，也能够称为：相对于压电性纤维200A的线绳轴的方向，压电性纤维200A的卷绕角度α为15°以上、75°以下。从取出更大的电信号的观点出发，角度α优选为25°以上、65°以下，更优选为35°以上、55°以下，进而优选为40°以上、50°以下。这是因为，当角度α偏离该角度范围时，在压电性纤维200A产生的电场显著降低，由此，由导电性纤维200B得到的电信号显著降低。
再有，关于上述角度α，能够也称为形成鞘部2002的压电性纤维200A的主方向与导电性纤维200B的中心轴CL形成的角，压电性纤维200A的一部分松弛或者起毛也可。
在此，在压电性纤维200A产生的电场显著降低的理由如以下。压电性纤维200A将聚乳酸作为主成分，沿压电性纤维200A的纤维轴的方向单轴取向。在此，聚乳酸在针对其取向方向（在该情况下为压电性纤维200A的纤维轴的方向）产生剪应力（shearing stress）的情况下产生电场，但是，在针对其取向方向产生拉伸应力或压缩应力的情况下不太产生电场。因此，推测：为了在线绳轴的方向上平行地进行变形时在压电性纤维200A产生剪应力，压电性纤维200A（聚乳酸）的取向方向相对于线绳轴处于规定的角度范围就行。
再有，在线绳状压电元件2001中，只要达成本发明的目的，则在鞘部2002中与压电性纤维200A以外的其他的纤维组合来进行混纤等也可，在芯部2003中与导电性纤维200B以外的其他的纤维组合来进行混纤等也可。
由导电性纤维200B的芯部2003和线绳状的压电性纤维200A的鞘部2002构成的线绳状压电元件的长度没有特别限定。例如，该线绳状压电元件在制造中被连续地制造，之后切断为需要的长度来利用也可。线绳状压电元件的长度为1mm~10m，优选的是5mm~2m，更优选的是1cm~1m。当长度过于短时失去作为纤维形状的便利性，此外，当长度过于长时出现考虑导电性纤维200B的电阻值的需要。
以下，对各结构详细地进行说明。
（导电性纤维）
作为导电性纤维200B，只要是示出导电性的纤维即可，使用公知的所有导电性纤维。作为导电性纤维200B，例如，可举出：金属纤维、由导电性高分子构成的纤维、碳纤维、由使纤维状或粒状的导电性填料（filler）分散后的高分子构成的纤维、或者在纤维状物的表面设置有具有导电性的层的纤维。作为在纤维状物的表面设置具有导电性的层的方法，可举出：金属涂敷、导电性高分子涂敷、导电性纤维的卷绕等。在其中，从导电性、耐久性、柔软性等观点出发也优选金属涂敷。作为对金属进行涂敷的具体的方法，可举出蒸镀、溅射、电解电镀、非电解电镀等，但是，从生产性等观点出发，优选电镀。这样的被电镀金属后的纤维能够称为金属电镀纤维。
作为被涂敷金属的基底的纤维，不论导电性的有无而能够使用公知的纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸（acryl）纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜（polysulfone）纤维、聚醚（polyether）纤维、聚氨酯（polyurethane）纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯（acetate）等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。基底的纤维并不限定于这些，能够任意使用公知的纤维，将这些纤维组合使用也可。
在基底的纤维涂敷的金属示出导电性，只要起到本发明的效果，则使用哪一个都可以。例如，能够使用金、银、铂、铜、镍、锡、锌、钯、硫化铜等以及它们的混合物或合金等。
当对于导电性纤维200B而使用进行有屈曲耐性的金属涂敷后的有机纤维时，导电性纤维折断的情况非常少，作为使用了压电元件的传感器的耐久性或安全性优越。
导电性纤维200B可以为将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以为由1个纤维丝构成的单纤维丝。多纤维丝根据电特性的长稳定性的观点更优选。在单纤维丝（包含纱）的情况下，其单线直径为1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。在多纤维丝的情况下，作为纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。但是，导电性纤维200B的细度、个数是指在制作线绳时使用的芯部2003的细度、个数，假设由多个单线（单纤维丝）形成的多纤维丝也数为一个导电性纤维200B。在此，芯部2003是指即使在使用了导电性纤维以外的纤维的情况下也为包含其的整体的量。
当纤维的直径小时，强度降低，处理变得困难，此外，在直径大的情况下，柔性成为牺牲。作为导电性纤维200B的剖面形状，根据压电元件的设计和制造的观点，优选的是圆或者椭圆，但是，并不限定于此。
此外，为了高效率地取出来自压电性高分子的电输出，电阻低是优选的，作为体积电阻率，优选的是10-1Ω·cm以下，更优选的是10-2Ω·cm以下，进而优选的是10-3Ω·cm以下。但是，只要在电信号的检测中得到充分的强度，则导电性纤维200B的电阻率并不在此限。
关于导电性纤维200B，从本发明的用途出发，对于重复的弯曲或扭曲等动作，耐性是必须的。作为其指标，优选结节强度（knot strength）更大的情况。结节强度能够由JISL1013：20108.6的方法测定。作为在本发明中适当的结节强度的程度，优选的是0.5cN/dtex以上，更优选的是1.0cN/dtex以上，进而优选的是1.5cN/dtex以上，最优选的是2.0cN/dtex以上。此外，作为另一指标，优选抗弯刚度更小的情况。通常，抗弯刚度由keskato（股份）制KES-FB2纯弯曲试验机等测定装置测定。作为在本发明中适当的抗弯刚度的程度，比东邦tenax（股份）制的碳纤维“tenax”（注册商标）HTS40-3K小更优选。具体地，导电性纤维的抗弯刚度优选为0.05×10-4N·m2/m以下，更优选为0.02×10-4N·m2/m以下，进而优选为0.01×10-4N·m2/m以下。
（压电性纤维）
作为压电性纤维200A的材料即压电性高分子，能够利用聚偏二氟乙烯或聚乳酸那样的示出压电性的高分子，但是，在本实施方式中，如上述那样，压电性纤维200A优选包含聚乳酸来作为主成分。关于聚乳酸，由于在例如熔融纺丝之后通过延伸容易地进行取向来示出压电性而不需要在聚偏二氟乙烯等中需要的电场取向处理的方面，生产性优越。可是，该情况并不意图在实施本发明时排除聚偏二氟乙烯等压电性材料的使用。
作为聚乳酸，根据其晶体构造，存在将L-乳酸、L-丙交酯聚合而成的聚-L-乳酸、将D-乳酸、D-丙交酯聚合而成的聚-D-乳酸、进而由它们的混合构造构成的立构复合聚乳酸等，但是，只要是示出压电性的聚乳酸，则都能够利用。根据压电系数的高低的观点，优选的是聚-L-乳酸、聚-D-乳酸。聚-L-乳酸、聚-D-乳酸分别针对相同的应力而极化相反，因此，也能够根据目的将它们组合来使用。
关于聚乳酸的光学纯度，优选的是99%以上，更优选的是99.3%以上，进而优选的是99.5%以上。当光学纯度为不足99%时，存在压电系数显著降低的情况，存在难以通过压电性纤维A的形状变化来得到充分的电信号的情况。特别地，压电性纤维A作为主成分包含聚-L-乳酸或聚-D-乳酸，它们的光学纯度为99%以上是优选的。
将聚乳酸作为主成分的压电性纤维200A在制造时延伸，在其纤维轴方向上单轴取向。进而，关于压电性纤维200A，优选的是不仅在其纤维轴方向上单轴取向而且包含聚乳酸的晶体的纤维，更优选的是包含单轴取向的聚乳酸的晶体的纤维。原因是因为，聚乳酸由于其结晶性高和单轴取向而示出更大的压电性。
通过均质PLA晶体化度Xhomo（%）和晶体取向度Ao（%）求取结晶性和单轴取向性。作为本发明的压电性纤维A，均质PLA晶体化度Xhomo（%）和晶体取向度Ao（%）优选满足下述式（1）。
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在不满足上述式（1）的情况下，存在如下可能性：结晶性和/或单轴取向性不充分，针对动作的电信号的输出值降低或针对特定方向的动作的信号的灵敏度降低。上述式（1）的左边的值更优选0.28以上，进而优选0.3以上。在此，按照下述求取各个值。
均质聚乳酸晶体化度Xhomo：
根据利用广角X射线衍射分析（WAXD）的晶体构造解析求取均质聚乳酸晶体化度Xhomo。在广角X射线衍射分析（WAXD）中，使用Rigaku制ultrax18型X射线衍射装置通过透射法在以下条件下将样品的X射线衍射图形记录在成像板（imaging plate）中。
X射线源：Cu-Kα线（共焦反射镜）
输出：45kV×60mA
狭缝：1st：1mmΦ，2nd：0.8mmΦ
摄像机长度：120mm
累计时间：10分
样品：将35mg的聚乳酸纤维并线而做成3cm的纤维束。
在得到的X射线衍射图形中遍及方位角求取总散射强度Itotal，在此求取在2θ=16.5°、18.5°、24.3°附近出现的源自均质聚乳酸晶体的各衍射峰值的积分强度的总和∑IHMi。根据这些值按照下述式（2），求取均质聚乳酸晶体化度Xhomo。
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再有，∑IHMi通过在总散射强度中减去背景或由非晶造成的漫反射来计算。
（2）晶体取向度Ao：
关于晶体取向度Ao，在通过上述的广角X射线衍射分析（WAXD）得到的X射线衍射图形中，针对在矢径方向的2θ=16.5°附近出现的源自均质聚乳酸晶体的衍射峰值而取得相对于方位角（°）的强度分布，根据得到的分布剖面图（profile）的半高宽的总计∑wi（°）由下式（3）计算。
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再有，聚乳酸为水解比较快的聚酯，因此，在耐湿热性为问题的情况下，也可以添加公知的、异氰酸盐化合物、恶唑啉化合物、环氧化合物、碳化二亚胺化合物等水解防止剂。此外，也可以根据需要添加磷酸类化合物等氧化防止剂、增塑剂、光劣化防止剂等来进行物性改良。
此外，聚乳酸也可以用作与其他的聚合物的合金，但是，如果将聚乳酸用作主要的压电性高分子，则以合金的总质量为基准至少以50质量%以上含有聚乳酸是优选的，进而优选的是70质量%以上，最优选的是90质量%以上。
作为做成合金的情况下的聚乳酸以外的聚合物，作为优选的例子可举出聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯等，但是，并不限定于这些，只要起到在本发明中作为目的的压电性，则使用怎样的聚合物都可以。
压电性纤维200A可以为将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以为由1个纤维丝构成的单纤维丝。在单纤维丝（包含纱）的情况下，其单线直径为1μm~5mm，优选的是5μm~2mm，进而优选的是10μm~1mm。在多纤维丝的情况下，其单线直径为0.1μm~5mm，优选的是2μm~100μm，进而优选的是3μm~50μm。作为多纤维丝的纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是50个~50000个，进而优选的是100个~20000个。但是，关于压电性纤维200A的细度、个数，为制作线绳时的每1个载体的细度、个数，假设由多个单线（单纤维丝）形成的多纤维丝也数为一个压电性纤维200A。在此，在1个载体之中，即使在使用了压电性纤维以外的纤维的情况下，也为包含其的整体的量。
为了将这样的压电性高分子做成压电性纤维200A，只要起到本发明的效果，则均能够采用用于从高分子纤维化的公知的方法。例如，能够采用将压电性高分子挤压成型来进行纤维化的方法、将压电性高分子熔融纺丝来进行纤维化的方法、通过干式或湿式纺丝将压电性高分子纤维化的方法、通过静电纺丝将压电性高分子纤维化的方法、在形成薄膜之后将其切得细的方法等。关于这些纺丝条件，只要根据所采用的压电性高分子来应用公知的方法即可，通常只要采用工业上生产容易的熔融纺丝法即可。进而，在形成纤维后将所形成的纤维延伸。由此形成单轴延伸取向且包含晶体的示出较大的压电性的压电性纤维200A。
此外，关于压电性纤维200A，在将如上述那样制作的纤维做成线绳之前，能够进行染色、捻线、并线、热处理等处理。
进而，关于压电性纤维200A，存在在形成线绳时纤维彼此摩擦而断线或出现绒毛的情况，因此，其强度和耐磨耗性高更优选，强度优选为1.5cN/dtex以上，更优选为2.0cN/dtex以上，进而优选为2.5cN/dtex以上，最优选为3.0cN/dtex以上。能够通过JIS L1095：2010 9.10.2B法等评价耐磨耗性，摩擦次数优选100次以上，更优选的是1000次以上，进而优选的是5000次以上，最优选的是10000次以上。用于提高耐磨耗性的方法并不被特别限定，能够使用公知的所有方法，例如，能够提高晶体化度或者添加微粒子或者进行表面加工。此外，在对线绳进行加工时，也能够对纤维涂敷润滑剂来减少摩擦。
此外，压电性纤维的收缩率与前述的导电性纤维的收缩率的差小是优选的。当收缩率差大时，存在在线绳制作后或布帛制作后的后处理工序或实际使用时由于施加热时或随时间变化而线绳弯曲或者布帛的平坦型变差或者压电信号变弱的情况。在通过后述的沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，压电性纤维的沸水收缩率S（p）和导电性纤维的沸水收缩率S（c）优选满足下述式（4）。
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上述式（4）的左边更优选为5以下，如果为3以下则进而优选。
此外，压电性纤维的收缩率与导电性纤维以外的纤维例如绝缘性纤维的收缩率的差也小是优选的。当收缩率差大时，存在在线绳制作后或布帛制作后的后处理工序或实际使用时由于施加热时或随时间变化而线绳弯曲或者布帛的平坦型变差或者压电信号变弱的情况。在通过沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，压电性纤维的沸水收缩率S（p）和绝缘性纤维的沸水收缩率S（i）优选满足下述式（5）。
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上述式（5）的左边更优选为5以下，如果为3以下则进而优选。
此外，压电性纤维的收缩率小更优选。例如，在使用沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，关于压电性纤维的收缩率，优选的是15%以下，更优选的是10%以下，进而优选的是5%以下，最优选的是3%以下。作为降低收缩率的方案，能够应用公知的所有方法，例如，能够通过利用热处理降低非晶部的取向缓和或晶体化度来降低收缩率，实施热处理的定时并不被特别限定，可举出延伸后、捻线后、线绳化后、布帛化后等。再有，假设上述的沸水收缩率由以下的方法测定。通过框周1.125m的测量机制作卷数20次的卷线轴，施加0.022cN/dtex的负荷，吊在刻度板（scale plate）来测定了初始的卷线轴长度L0。之后，将该卷线轴在100℃的沸腾水浴中进行30分钟处理后，放冷再次施加上述负荷吊在刻度板来测定了收缩后的卷线轴长度L。使用所测定的L0和L通过下述式（6）计算沸水收缩率。
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（包覆）
导电性纤维200B即芯部2003的表面被压电性纤维200A即线绳状的鞘部2002包覆。关于包覆导电性纤维200B的鞘部2002的厚度，优选的是1μm~10mm，更优选的是5μm~5mm，进而优选的是10μm~3mm，最优选的是20μm~1mm。当过于薄时，存在在强度的方面成为问题的情况，此外，当过于厚时，存在线绳状压电元件2001变硬而难以变形的情况。再有，在此所说的鞘部2002是指与芯部2003邻接的层。
在线绳状压电元件2001中，鞘部2002的压电性纤维200A的总细度为芯部2003的导电性纤维200B的总细度的1/2倍以上、20倍以下是优选的，更优选的是1倍以上、15倍以下，进而优选的是2倍以上、10倍以下。当压电性纤维200A的总细度相对于导电性纤维200B的总细度过于小时，包围导电性纤维200B的压电性纤维200A过于少而导电性纤维200B不能输出充分的电信号，进而存在导电性纤维200B与接近的其他的导电性纤维接触的可能性。当压电性纤维200A的总细度相对于导电性纤维200B的总细度过于大时，包围导电性纤维200B的压电性纤维200A过于多而线绳状压电元件2001变硬而难以变形。即，在哪一个情况下线绳状压电元件2001作为传感器都不会充分地发挥作用。
在此所说的总细度是指构成鞘部2002的压电性纤维200A全部的细度的和，例如，在通常的8股搓线绳的情况下，为8个纤维的细度的总和。
此外，在线绳状压电元件2001中，鞘部2002的压电性纤维200A的每一个的细度为导电性纤维200B的总细度的1/20倍以上、2倍以下是优选的，更优选的是1/15倍以上、1.5倍以下，进而优选的是1/10倍以上、1倍以下。当压电性纤维200A每一个的细度相对于导电性纤维200B的总细度过于小时，压电性纤维200A过于少而导电性纤维200B不能输出充分的电信号，进而存在压电性纤维200A切断的可能性。当压电性纤维200A每一个的细度相对于导电性纤维200B的总细度过于大时，压电性纤维200A过于粗而线绳状压电元件2001变硬而难以变形。即，在哪一个情况下线绳状压电元件2001作为传感器都不会充分地发挥作用。
再有，在对于导电性纤维200B而使用了金属纤维的情况或者将金属纤维混纤到导电性纤维200B或压电性纤维200A中的情况下，细度的比率不在上述的限度。这是因为，在本发明中，上述比率根据接触面积或包覆率即面积和体积的观点是重要的。例如，在各个纤维的比重超过2那样的情况下，纤维的平均截面积的比率为上述细度的比率是优选的。
压电性纤维200A与导电性纤维200B尽可能紧贴是优选的，但是，为了改良紧贴性，也可以在导电性纤维200B与压电性纤维200A之间设置锚定层或粘接层等。
包覆的方法采取将导电性纤维200B作为芯线并且在其周围将压电性纤维200A卷绕成线绳状的方法。另一方面，关于压电性纤维200A的线绳的形状，只要能够针对由于施加的负荷而产生的应力输出电信号，则并不被特别限定，但是，优选具有芯部2003的8股搓线绳或16股搓线绳。
作为导电性纤维200B和压电性纤维200A的形状，并不被特别限定，但是优选尽可能接近同心圆状。再有，在将多纤维丝用作导电性纤维200B的情况下，只要压电性纤维200A以接触导电性纤维200B的多纤维丝的表面（纤维周面）的至少一部分的方式来包覆即可，压电性纤维200A包覆于构成多纤维丝的全部的纤维丝表面（纤维周面）也可，不包覆也可。只要考虑作为压电性元件的性能、操作性等来适当设定向构成导电性纤维200B的多纤维丝的内部的各纤维丝的压电性纤维200A的包覆状态即可。
本发明的线绳状压电元件2001不需要在其表面存在电极，因此，不需要进一步包覆线绳状压电元件2001自身，此外，存在难以进行错误动作这样的优点。
（制造方法）
在本发明的线绳状压电元件2001中使用线绳状的压电性纤维200A包覆至少1个导电性纤维200B的表面，但是，作为其制造方法，例如可举出以下的方法。即，为通过各自的工序制作导电性纤维200B和压电性纤维200A并将压电性纤维200A呈线绳状地卷绕于导电性纤维200B来包覆的方法。在该情况下，优选以尽可能接近同心圆状的方式包覆。
在该情况下，作为将聚乳酸用作形成压电性纤维200A的压电性高分子的情况下的优选的纺丝、延伸条件，熔融纺丝温度优选150~250℃，延伸温度优选40℃~150℃，延伸倍率优选1.1倍至5.0倍，晶体化温度优选80℃~170℃。
作为在导电性纤维200B卷绕的压电性纤维200A，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用单纤维丝（包含纱）。此外，作为被卷绕压电性纤维200A的导电性纤维200B，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用单纤维丝（包含纱）。
作为包覆的优选的方式，能够通过将导电性纤维200B作为芯线而在其周围将压电性纤维200A制绳为线绳状来制作管状搓线物（Tubular Braid）来进行包覆。更具体地，可举出具有芯部2003的8股搓线绳或16股搓线绳。但是，例如，也可以通过将压电性纤维200A做成编织管那样的方式并且将导电性纤维200B作为芯插入到该编织管中来进行包覆。
通过以上那样的制造方法，能够得到使用线绳状的压电性纤维200A包覆导电性纤维200B的表面的线绳状压电元件2001。
本发明的线绳状压电元件2001不需要在表面形成用于检测电信号的电极，因此，能够比较简单地制造。
（保护层）
也可以在本发明的线绳状压电元件2001的最外侧表面设置保护层。该保护层为绝缘性是优选的，从柔性等观点出发，更优选由高分子构成的保护层。在使保护层具有绝缘性的情况下，当然，在该情况下每个保护层进行变形或者在保护层上进行摩擦，但是，只要这些外力到达至压电性纤维200A而能够引起其极化，则没有特别限定。作为保护层，不限定于利用高分子等的涂敷形成的保护层，可以卷绕薄膜、布帛、纤维等，或者也可以为组合了它们的保护层。
作为保护层的厚度而尽可能薄更容易将剪应力传递至压电性纤维200A，但是，当过于薄时容易产生保护层本身被破坏等问题，因此，优选的是10nm~200μm，更优选的是50nm~50μm，进而优选的是70nm~30μm，最优选的是100nm~10μm。也能够通过该保护层来形成压电元件的形状。
此外，也能够将噪声减少作为目的而将电磁波屏蔽层导入到线绳构造中。电磁波屏蔽层并不被特别限定，但是，也可以涂敷导电性的物质，也可以卷绕具有导电性的薄膜、布帛、纤维等。作为电磁波屏蔽层的体积电阻率，优选的是10-1Ω·cm以下，更优选的是10-2Ω·cm以下，进而优选的是10-3Ω·cm以下。但是，只要得到电磁波屏蔽层的效果，则电阻率不在此限。该电磁波屏蔽层可以设置在鞘的压电性纤维200A的表面，也可以设置在前述的保护层的外侧。当然，也可以层叠多层电磁波屏蔽层和保护层，其顺序也根据目的来适当决定。
进而，也能够设置多层由压电性纤维构成的层或者设置多层由用于取出信号的导电性纤维构成的层。当然，关于这些保护层、电磁波屏蔽层、由压电性纤维构成的层、由导电性纤维构成的层，根据其目的来适当决定其顺序和层数。再有，作为卷绕的方法，可举出在鞘部2002的进一步外层形成或者覆盖线绳构造的方法。
（作用）
本发明的线绳状压电元件2001能够用作传感器，所述传感器针对通过摩擦例如线绳状压电元件2001的表面等而向线绳状压电元件2001施加负荷而产生的应力即向线绳状压电元件2001施加的应力检测出其大小和/或施加位置。此外，本发明的线绳状压电元件2001如果通过摩擦以外的挤压力或弯曲变形等也对压电性纤维200A提供剪应力，则当然能够取出电信号。例如，作为向线绳状压电元件2001“施加的应力”，可举出压电元件的表面即压电性纤维200A的表面与手指那样的被接触物的表面之间的摩擦力、或对于压电性纤维200A的表面或顶端部的垂直方向的抵抗力、对于压电性纤维200A的弯曲变形的抵抗力等。特别地，本发明的线绳状压电元件2001在相对于导电性纤维200B平行方向上屈曲的情况或摩擦的情况下能够高效率地取输出较大的电信号。
在此，在向线绳状压电元件2001“施加的应力”是指例如用手指摩擦表面的程度的大小的应力的情况下，作为其目标，大概为1~1000Pa。当然，即使为此以上，也能够检测出施加的应力的大小和其施加位置。在用手指等进行输入的情况下，优选的是，即使是1Pa以上500Pa以下的负荷也进行动作，进而优选的是，在1Pa以上100Pa以下的负荷下进行动作是优选的。当然，如上述，即使是超过500Pa的负荷也进行动作。
（布帛状压电元件）
图7是示出使用了第二发明的线绳状压电元件的布帛状压电元件的结构例的示意图。
布帛状压电元件2005具备包含至少1个线绳状压电元件2001的布帛2006。布帛2006的构成布帛的纤维（包含线绳）的至少1个为线绳状压电元件2001，只要线绳状压电元件2001能够发挥作为压电元件的功能，则没有任何的限定，为怎样的梭织针织物都可以。在做成布状时，只要达成本发明的目的，也可以与其他的纤维（包含线绳）组合来进行混纺、混合针织等。当然，将线绳状压电元件2001用作构成布帛的纤维（例如，经线或纬线）的一部分也可，将线绳状压电元件2001刺绣成布帛也可，粘接也可。在图7所示的例子中，布帛状压电元件2005为作为经线而配置有至少1个线绳状压电元件2001和绝缘性纤维2007并且作为纬线而交替地配置有导电性纤维2008和绝缘性纤维2007后的平纹织物。导电性纤维2008可以为与导电性纤维200B相同种，也可以为不同种的导电性纤维，此外，对绝缘性纤维2007在后面进行叙述。再有，绝缘性纤维2007和/或导电性纤维2008的全部或一部分也可以为线绳方式。
在该情况下，在布帛状压电元件2005被弯曲等而进行变形时，伴随着该变形而线绳状压电元件2001也变形，因此，利用从线绳状压电元件2001输出的电信号，能够检测出布帛状压电元件2005的变形。然后，布帛状压电元件2005能够用作布帛（梭织针织物），因此，能够应用于例如衣服形状的可穿戴传感器（wearable sensor）。
此外，在图7所示的布帛状压电元件2005中，导电性纤维2008与线绳状压电元件2001交叉接触。因此，能够观察到：导电性纤维2008与线绳状压电元件2001的至少一部分交叉接触来将其覆盖，遮挡要从外部朝向线绳状压电元件2001的电磁波的至少一部分。这样的导电性纤维2008被接地（地线），由此，具有减轻向线绳状压电元件2001的电磁波的影响的功能。即，导电性纤维2008能够作为线绳状压电元件2001的电磁波屏蔽发挥作用。由此，即使不在例如布帛状压电元件2005的上下重叠电磁波屏蔽用的导电性的布帛，也能够使布帛状压电元件2005的S/N比显著提高。在该情况下，从电磁波屏蔽的观点出发，与线绳状压电元件2001交叉的纬线（图7的情况）中的导电性纤维2008的比例越高越优选。具体地，形成布帛2006并且与线绳状压电元件2001交叉的纤维之中的30%以上为导电性纤维是优选的，更优选40%以上，进而优选50%以上。像这样，在布帛状压电元件2005中收容导电性纤维来作为构成布帛的纤维的至少一部分，由此，能够做成附带电磁波屏蔽功能的布帛状压电元件2005。
作为梭织物的梭织组织，例示了平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等三原组织、变化组织、经双层组织、纬双层组织等单双层组织、经天鹅绒（velvet）等。关于针织物的种类，可以是圆编物（纬编物），也可以是经编物。作为圆编物（纬编物）的组织，优选例示了平针织（plain stitch）、罗纹针织（rib stitch）、双罗纹针织（interlock stitch）、双反面针织（purl knitting）、集圈针织（tuck stitch）、浮线针织（float stitch）、半畦编针织（halfcardigan stitch）、网眼针织（lace stitch）、毛圈针织等。作为经编组织，例示了单梳栉经编针织（single denbigh stitch）、单梳栉经缎针织（single vandyke stitch）、双梳栉经绒针织（double cord stitch）、经绒针织（half tricot stitch）、起绒针织、提花针织（jacquard stitch）等。层数可以是单层，也可以是2层以上的多层。进而，也可以是通过由割绒（cut pile）和/或毛圈绒头（loop pile）构成的立毛部和地组织部来构成的立毛梭织物、立毛针织物。
（多个压电元件）
此外，在布帛状压电元件2005中，也能够排列多个线绳状压电元件2001来使用。作为排列方法，作为例如经线或纬线而全部使用线绳状压电元件2001也可，按照几个的每一个或一部分使用线绳状压电元件2001也可。此外，在某个部分中作为经线而使用线绳状压电元件2001，在其他的部分中作为纬线而使用线绳状压电元件2001也可。
像这样，在排列多个线绳状压电元件2001来形成布帛状压电元件2005时，线绳状压电元件2001在表面不具有电极，因此，有能够广泛地选择其排列方法、针织方法这样的优点。
此外，在排列多个线绳状压电元件2001来使用的情况下，导电性纤维B间的距离短，因此，在电信号的取出中是高效率的。
（绝缘性纤维）
在布帛状压电元件2005中，对于线绳状压电元件2001（和导电性纤维2008）以外的部分，能够使用绝缘性纤维。此时，关于绝缘性纤维，根据提高布帛状压电元件2005的柔软性的目的，能够使用具有有伸缩性的素材、形状的纤维。
通过像这样在线绳状压电元件2001（和导电性纤维2008）以外像这样配置绝缘性纤维，从而能够提高布帛状压电元件2005的操作性（例示：作为可穿戴传感器的动作容易度）。
作为这样的绝缘性纤维，只要体积电阻率为106Ω·cm以上，则能够使用，更优选108Ω·cm以上，进而优选1010Ω·cm以上就行。
作为绝缘性纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚醚纤维、聚氨酯纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。并不限定于这些，能够任意使用公知的绝缘性纤维。进而，也可以将这些绝缘性纤维组合来使用，也可以采用与不具有绝缘性的纤维组合而作为整体具有绝缘性的纤维。
此外，也能够使用公知的所有剖面形状的纤维。
（压电元件的应用技术）
本发明的线绳状压电元件2001或布帛状压电元件2005那样的压电元件为哪一个情况都能够将向表面的接触、压力、形状变化作为电信号输出，因此，能够用作对向该压电元件施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测的传感器（设备）。此外，也能够将该电信号用作用于使其他的设备开动的电力源或进行蓄电等发电元件。具体地，可举出由于用于人、动物、机器人、机械等主动地运动的可动部造成的发电、从鞋底、地毯、外部受到压力的构造物的表面处的发电、由于流体中的形状变化造成的发电等。此外，由于利用流体中的形状变化来发出电信号，所以，也能够使流体中的带电性物质吸附或抑制附着。
图8是示出具备本发明的压电元件的设备的框图。设备2010具备：压电元件2011（例示：线绳状压电元件2001、布帛状压电元件2005）、对根据施加的应力而从压电元件2011输出的电信号进行放大的放大单元2012、输出由放大单元2012放大后的电信号的输出单元2013、以及将从输出单元2013输出的电信号向外部设备（未图示）发送的发送单元2014。只要使用该设备2010，则能够基于根据向压电元件2011的表面的接触、压力、形状变化而输出的电信号通过外部设备（未图示）中的运算处理来对向压电元件施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测。或者，在设备2010内设置基于从输出单元2013输出的电信号来运算向压电元件2011施加的应力的大小和/或施加的位置的运算单元（未图示）也可。
放大单元2012也可以由例如各种电子电路构筑，或者也可以被构筑为由在处理器上进行工作的软件程序安装的功能模块，或者也可以由各种电子电路和软件程序的组合构筑。作为处理器，例如存在CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）、DSP（digitalsignal processor，数字信号处理器）、LSI（large scale integration，大规模集成）、ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）、FPGA（Field-ProgrammingGate Array，现场编程门阵列）等。此外，输出单元2013也可以由例如各种连接器单独构筑，或者也可以被构筑为与发送单元2014整体化后的通信装置。此外或者，也可以由将放大单元2012、输出单元2013和发送单元2014的功能汇总而写入软件程序的集成电路或微处理器等实现。再有，只要根据构成的传感器来适当决定使由发送单元2014进行的发送方式为根据无线的方式或根据有线的方式即可。
此外，不仅能够组合放大单元来使用，也能够组合除去噪声的单元或与其他的信号组合来进行处理的单元等公知的信号处理单元。能够根据目的适当改变这些单元的连接的顺序。当然，也可以在将从压电元件2011输出的电信号直接向外部设备发送之后对其进行信号处理。
图9和图10是示出具备实施方式的线绳布帛状压电元件的设备的结构例的示意图。图9和图10的放大单元2012相当于参照图8来说明的部分，但是，关于图8的输出单元2013和发送单元2014，在图9和图10中省略了图示。在构成具备布帛状压电元件2005的设备的情况下，将来自线绳状压电元件2001的芯部2003的引出线连接于放大单元2012的输入端子，将与连接于放大单元2012的输入端子的线绳状压电元件2001不同的线绳状压电元件或导电性纤维2008连接于接地（地线）端子。例如，如图9所示，在布帛状压电元件2005中，将来自线绳状压电元件2001的芯部2003的引出线连接于放大单元2012的输入端子，将与线绳状压电元件2001交叉接触的导电性纤维2008接地（地线）。此外，例如，如图10所示，在布帛状压电元件2005中排列多个线绳状压电元件2001的情况下，将来自1个线绳状压电元件2001的芯部2003的引出线连接于放大单元2012的输入端子，将来自与该线绳状压电元件2001并排的另外的线绳状压电元件2001的芯部2003的引出线接地（地线）。
本发明的设备2010有柔软性，在绳状和布帛状哪一个方式下都能够使用，因此，考虑非常广泛的用途。作为本发明的设备2010的具体的例子，可举出做成包含帽子或手套、袜子等穿着的衣服、护具（supporter）、手帕状等形状的触摸面板、人或动物的表面压敏传感器、例如做成手套或腰带、护具等形状的感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。例如，在用于人的情况下，对接触或动作进行检测，能够用作医疗用途等的关节等的动作的信息收集、娱乐（amusement）用途、用于开动失去的组织或机器人的接口。此外，能够用作模仿了动物或人型的玩偶或机器人的表面压敏传感器、感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。此外，能够用作床单或枕头等寝具、鞋底、手套、椅子、地毯、布袋、旗等的表面压敏传感器或形状变化传感器。
进而，本发明的设备2010为线绳状或布帛状，具有柔软性，因此，通过贴附或包覆于所有构造物的整体或一部分的表面，从而能够用作表面压敏传感器、形状变化传感器。
进而，本发明的设备2010能够仅通过摩擦线绳状压电元件2001的表面来产生充分的电信号，因此，能够用于触摸传感器那样的触摸式输入装置或定点设备等。此外，能够通过使用线绳状压电元件2001摩擦被测量物的表面来得到被测量物的高度方向的位置信息或形状信息，因此，能够用于表面形状测量等。
以下，对第三发明详细地进行说明。
（线绳状压电元件）
图12是示出实施方式的线绳状压电元件的结构例的示意图。
线绳状压电元件3001具备：由导电性纤维300B形成的芯部3003、以包覆芯部3003的方式由线绳状的压电性纤维300A形成的鞘部3002、以及包覆鞘部3002的导电层3004。
利用导电层3004的鞘部3002的包覆率优选25%以上。在此包覆率是指将导电层3004向鞘部3002投影时的导电层3004所包含的导电性物质3005的面积与鞘部3002的表面积的比率，其值优选25%以上，更优选50%以上，进而优选的是75%以上。当导电层3004的包覆率低于25%时存在不会充分发挥噪声信号的抑制效果的情况。在导电性物质3005不向导电层3004的表面露出的情况下将例如内包导电性物质3005的纤维用作导电层3004来包覆鞘部3002的情况下，能够将该纤维向鞘部3002投影时的面积与鞘部3002的表面积的比率作为包覆率。
导电性物质3005是指导电层3004所包含的导电性物质，符合公知的所有物质。
在线绳状压电元件3001中，许多压电性纤维300A将至少一个导电性纤维300B的外周面致密地围绕。并不被特定的理论束缚，但是，当在线绳状压电元件3001产生变形时，在许多压电性纤维300A各个产生由变形引起的应力，由此，在许多压电性纤维300A各个产生电场（压电效果），其结果是，推测：在导电性纤维300B产生叠加有将导电性纤维300B围绕的许多压电性纤维300A的电场后的电压变化。即，与不使用压电性纤维300A的线绳状的鞘部3002的情况相比较，来自导电性纤维300B的电信号增大。由此，在线绳状压电元件3001中，利用根据比较小的变形产生的应力，也能够取出较大的电信号。再有，导电性纤维300B也可以为多个。
在此，压电性纤维300A优选包含聚乳酸来作为主成分。“作为主成分”是指压电性纤维300A的成分之中最多的成分为聚乳酸的意思。聚乳酸中的乳酸单元优选为90摩尔%以上，更优选的是95摩尔%以上，进而优选的是98摩尔%以上。
此外，压电性纤维300A相对于导电性纤维300B的卷绕角度α为15°以上、75°以下。即，相对于导电性纤维300B（芯部3003）的中心轴CL的方向，压电性纤维300A的卷绕角度α为15°以上、75°以下。但是，在本实施方式中，导电性纤维300B的中心轴CL与压电性纤维300A的线绳（鞘部3002）的中心轴（以下，也称为“线绳轴”。）重叠，因此，也能够称为：相对于压电性纤维300A的线绳轴的方向，压电性纤维300A的卷绕角度α为15°以上、75°以下。从取出更大的电信号的观点出发，角度α优选为25°以上、65°以下，更优选为35°以上、55°以下，进而优选为40°以上、50°以下。这是因为，当角度α偏离该角度范围时，在压电性纤维300A产生的电场显著降低，由此，由导电性纤维300B得到的电信号显著降低。
再有，关于上述角度α，能够也称为形成鞘部3002的压电性纤维300A的主方向与导电性纤维300B的中心轴CL形成的角，压电性纤维300A的一部分松弛或者起毛也可。
在此，在压电性纤维300A产生的电场显著降低的理由如以下。压电性纤维300A将聚乳酸作为主成分，沿压电性纤维300A的纤维轴的方向单轴取向。在此，聚乳酸在针对其取向方向（在该情况下为压电性纤维300A的纤维轴的方向）产生剪应力（shearing stress）的情况下产生电场，但是，在针对其取向方向产生拉伸应力或压缩应力的情况下不太产生电场。因此，推测：为了在线绳轴的方向上平行地进行变形时在压电性纤维300A产生剪应力，压电性纤维300A（聚乳酸）的取向方向相对于线绳轴处于规定的角度范围就行。
再有，在线绳状压电元件3001中，只要达成本发明的目的，则在鞘部3002中与压电性纤维300A以外的其他的纤维组合来进行混纤等也可，在芯部3003中与导电性纤维300B以外的其他的纤维组合来进行混纤等也可。
由导电性纤维300B的芯部3003、线绳状的压电性纤维300A的鞘部3002和包覆鞘部3002的导电层3004构成的线绳状压电元件的长度没有特别限定。例如，该线绳状压电元件在制造中被连续地制造，之后切断为需要的长度来利用也可。线绳状压电元件的长度为1mm~10m，优选的是5mm~2m，更优选的是1cm~1m。当长度过于短时失去作为纤维形状的便利性，此外，当长度过于长时出现考虑导电性纤维300B的电阻值的需要。
以下，对各结构详细地进行说明。
（导电性纤维）
作为导电性纤维300B，只要是示出导电性的纤维即可，使用公知的所有导电性纤维。作为导电性纤维300B，例如，可举出：金属纤维、由导电性高分子构成的纤维、碳纤维、由使纤维状或粒状的导电性填料分散后的高分子构成的纤维、或者在纤维状物的表面设置有具有导电性的层的纤维。作为在纤维状物的表面设置具有导电性的层的方法，可举出：金属涂敷、导电性高分子涂敷、导电性纤维的卷绕等。在其中，从导电性、耐久性、柔软性等观点出发也优选金属涂敷。作为对金属进行涂敷的具体的方法，可举出蒸镀、溅射、电解电镀、非电解电镀等，但是，从生产性等观点出发，优选电镀。这样的被电镀金属后的纤维能够称为金属电镀纤维。
作为被涂敷金属的基底的纤维，不论导电性的有无而能够使用公知的纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚纤维、聚氨酯纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。基底的纤维并不限定于这些，能够任意使用公知的纤维，将这些纤维组合使用也可。
在基底的纤维涂敷的金属示出导电性，只要起到本发明的效果，则使用哪一个都可以。例如，能够使用金、银、铂、铜、镍、锡、锌、钯、硫化铜等以及它们的混合物或合金等。
当对于导电性纤维300B而使用进行有屈曲耐性的金属涂敷后的有机纤维时，导电性纤维折断的情况非常少，作为使用了压电元件的传感器的耐久性或安全性优越。
导电性纤维300B可以为将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以为由1个纤维丝构成的单纤维丝。多纤维丝根据电特性的长稳定性的观点更优选。在单纤维丝（包含纱）的情况下，其单线直径为1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。在多纤维丝的情况下，作为纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。但是，导电性纤维300B的细度、个数是指在制作线绳时使用的芯部3003的细度、个数，假设由多个单线（单纤维丝）形成的多纤维丝也数为一个导电性纤维300B。在此，芯部3003是指即使在使用了导电性纤维以外的纤维的情况下也为包含其的整体的量。
当纤维的直径小时，强度降低，处理变得困难，此外，在直径大的情况下，柔性成为牺牲。作为导电性纤维300B的剖面形状，根据压电元件的设计和制造的观点，优选的是圆或者椭圆，但是，并不限定于此。
此外，为了高效率地取出来自压电性高分子的电输出，电阻低是优选的，作为体积电阻率，优选的是10-1Ω·cm以下，更优选的是10-2Ω·cm以下，进而优选的是10-3Ω·cm以下。但是，只要在电信号的检测中得到充分的强度，则导电性纤维300B的电阻率并不在此限。
关于导电性纤维300B，从本发明的用途出发，对于重复的弯曲或扭曲等动作，耐性是必须的。作为其指标，优选结节强度（knot strength）更大的情况。结节强度能够由JISL1013：20108.6的方法测定。作为在本发明中适当的结节强度的程度，优选的是0.5cN/dtex以上，更优选的是1.0cN/dtex以上，进而优选的是1.5cN/dtex以上，最优选的是2.0cN/dtex以上。此外，作为另一指标，优选抗弯刚度更小的情况。通常，抗弯刚度由keskato（股份）制KES-FB2纯弯曲试验机等测定装置测定。作为在本发明中适当的抗弯刚度的程度，比东邦tenax（股份）制的碳纤维“tenax”（注册商标）HTS40-3K小更优选。具体地，导电性纤维的抗弯刚度优选为0.05×10-4N·m2/m以下，更优选为0.02×10-4N·m2/m以下，进而优选为0.01×10-4N·m2/m以下。
（压电性纤维）
作为压电性纤维300A的材料即压电性高分子，能够利用聚偏二氟乙烯或聚乳酸那样的示出压电性的高分子，但是，在本实施方式中，如上述那样，压电性纤维300A优选包含聚乳酸来作为主成分。关于聚乳酸，由于在例如熔融纺丝之后通过延伸容易地进行取向来示出压电性而不需要在聚偏二氟乙烯等中需要的电场取向处理的方面，生产性优越。可是，该情况并不意图在实施本发明时排除聚偏二氟乙烯等压电性材料的使用。
作为聚乳酸，根据其晶体构造，存在将L-乳酸、L-丙交酯聚合而成的聚-L-乳酸、将D-乳酸、D-丙交酯聚合而成的聚-D-乳酸、进而由它们的混合构造构成的立构复合聚乳酸等，但是，只要是示出压电性的聚乳酸，则都能够利用。根据压电系数的高低的观点，优选的是聚-L-乳酸、聚-D-乳酸。聚-L-乳酸、聚-D-乳酸分别针对相同的应力而极化相反，因此，也能够根据目的将它们组合来使用。
关于聚乳酸的光学纯度，优选的是99%以上，更优选的是99.3%以上，进而优选的是99.5%以上。当光学纯度为不足99%时，存在压电系数显著降低的情况，存在难以通过压电性纤维300A的形状变化来得到充分的电信号的情况。特别地，压电性纤维300A作为主成分包含聚-L-乳酸或聚-D-乳酸，它们的光学纯度为99%以上是优选的。
将聚乳酸作为主成分的压电性纤维300A在制造时延伸，在其纤维轴方向上单轴取向。进而，关于压电性纤维300A，优选的是不仅在其纤维轴方向上单轴取向而且包含聚乳酸的晶体的纤维，更优选的是包含单轴取向的聚乳酸的晶体的纤维。原因是因为，聚乳酸由于其结晶性高和单轴取向而示出更大的压电性。
通过均质PLA晶体化度Xhomo（%）和晶体取向度Ao（%）求取结晶性和单轴取向性。作为本发明的压电性纤维A，均质PLA晶体化度Xhomo（%）和晶体取向度Ao（%）优选满足下述式（1）。
。
在不满足上述式（1）的情况下，存在如下可能性：结晶性和/或单轴取向性不充分，针对动作的电信号的输出值降低或针对特定方向的动作的信号的灵敏度降低。上述式（1）的左边的值更优选0.28以上，进而优选0.3以上。在此，按照下述求取各个值。
均质聚乳酸晶体化度Xhomo：
根据利用广角X射线衍射分析（WAXD）的晶体构造解析求取均质聚乳酸晶体化度Xhomo。在广角X射线衍射分析（WAXD）中，使用Rigaku制ultrax18型X射线衍射装置通过透射法在以下条件下将样品的X射线衍射图形记录在成像板中。
X射线源：Cu-Kα线（共焦反射镜）
输出：45kV×60mA
狭缝：1st：1mmΦ，2nd：0.8mmΦ
摄像机长度：120mm
累计时间：10分
样品：将35mg的聚乳酸纤维并线而做成3cm的纤维束。
在得到的X射线衍射图形中遍及方位角求取总散射强度Itotal，在此求取在2θ=16.5°、18.5°、24.3°附近出现的源自均质聚乳酸晶体的各衍射峰值的积分强度的总和∑IHMi。根据这些值按照下式（2），求取均质聚乳酸晶体化度Xhomo。
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再有，∑IHMi通过在总散射强度中减去背景或由非晶造成的漫反射来计算。
（2）晶体取向度Ao：
关于晶体取向度Ao，在通过上述的广角X射线衍射分析（WAXD）得到的X射线衍射图形中，针对在矢径方向的2θ=16.5°附近出现的源自均质聚乳酸晶体的衍射峰值而取得相对于方位角（°）的强度分布，根据得到的分布剖面图的半高宽的总计∑wi（°）由下式（3）计算。
。
再有，聚乳酸为水解比较快的聚酯，因此，在耐湿热性为问题的情况下，也可以添加公知的、异氰酸盐化合物、恶唑啉化合物、环氧化合物、碳化二亚胺化合物等水解防止剂。此外，也可以根据需要添加磷酸类化合物等氧化防止剂、增塑剂、光劣化防止剂等来进行物性改良。
此外，聚乳酸也可以用作与其他的聚合物的合金，但是，如果将聚乳酸用作主要的压电性高分子，则以合金的总质量为基准至少以50质量%以上含有聚乳酸是优选的，进而优选的是70质量%以上，最优选的是90质量%以上。
作为做成合金的情况下的聚乳酸以外的聚合物，作为优选的例子可举出聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯等，但是，并不限定于这些，只要起到在本发明中作为目的的压电性，则使用怎样的聚合物都可以。
压电性纤维300A可以为将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以为由1个纤维丝构成的单纤维丝。在单纤维丝（包含纱）的情况下，其单线直径为1μm~5mm，优选的是5μm~2mm，进而优选的是10μm~1mm。在多纤维丝的情况下，其单线直径为0.1μm~5mm，优选的是2μm~100μm，进而优选的是3μm~50μm。作为多纤维丝的纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是50个~50000个，进而优选的是100个~20000个。但是，关于压电性纤维300A的细度、个数，为制作线绳时的每1个载体的细度、个数，假设由多个单线（单纤维丝）形成的多纤维丝也数为一个压电性纤维300A。在此，在1个载体之中，即使在使用了压电性纤维以外的纤维的情况下，也为包含其的整体的量。
为了将这样的压电性高分子做成压电性纤维300A，只要起到本发明的效果，则均能够采用用于从高分子纤维化的公知的方法。例如，能够采用将压电性高分子挤压成型来进行纤维化的方法、将压电性高分子熔融纺丝来进行纤维化的方法、通过干式或湿式纺丝将压电性高分子纤维化的方法、通过静电纺丝将压电性高分子纤维化的方法、在形成薄膜之后将其切得细的方法等。关于这些纺丝条件，只要根据所采用的压电性高分子来应用公知的方法即可，通常只要采用工业上生产容易的熔融纺丝法即可。进而，在形成纤维后将所形成的纤维延伸。由此形成单轴延伸取向且包含晶体的示出较大的压电性的压电性纤维300A。
此外，关于压电性纤维300A，在将如上述那样制作的纤维做成线绳之前，能够进行染色、捻线、并线、热处理等处理。
（3）
进而，关于压电性纤维300A，存在在形成线绳时纤维彼此摩擦而断线或出现绒毛的情况，因此，其强度和耐磨耗性高更优选，强度优选为1.5cN/dtex以上，更优选为2.0cN/dtex以上，进而优选为2.5cN/dtex以上，最优选为3.0cN/dtex以上。能够通过JIS L1095：20109.10.2B法等评价耐磨耗性，摩擦次数优选100次以上，更优选的是1000次以上，进而优选的是5000次以上，最优选的是10000次以上。用于提高耐磨耗性的方法并不被特别限定，能够使用公知的所有方法，例如，能够提高晶体化度或者添加微粒子或者进行表面加工。此外，在对线绳进行加工时，也能够对纤维涂敷润滑剂来减少摩擦。
此外，压电性纤维的收缩率与前述的导电性纤维的收缩率的差小是优选的。当收缩率差大时，存在在线绳制作后或布帛制作后的后处理工序或实际使用时由于施加热时或随时间变化而线绳弯曲或者布帛的平坦型变差或者压电信号变弱的情况。在通过后述的沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，压电性纤维的沸水收缩率S（p）和导电性纤维的沸水收缩率S（c）优选满足下述式（4）。
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上述式（4）的左边更优选为5以下，如果为3以下则进而优选。
此外，压电性纤维的收缩率与导电性纤维以外的纤维例如绝缘性纤维的收缩率的差也小是优选的。当收缩率差大时，存在在线绳制作后或布帛制作后的后处理工序或实际使用时由于施加热时或随时间变化而线绳弯曲或者布帛的平坦型变差或者压电信号变弱的情况。在通过沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，压电性纤维的沸水收缩率S（p）和绝缘性纤维的沸水收缩率S（i）优选满足下述式（5）。
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上述式（5）的左边更优选为5以下，如果为3以下则进而优选。
此外，压电性纤维的收缩率小更优选。例如，在使用沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，关于压电性纤维的收缩率，优选的是15%以下，更优选的是10%以下，进而优选的是5%以下，最优选的是3%以下。作为降低收缩率的方案，能够应用公知的所有方法，例如，能够通过利用热处理降低非晶部的取向缓和或晶体化度来降低收缩率，实施热处理的定时并不被特别限定，可举出延伸后、捻线后、线绳化后、布帛化后等。再有，假设上述的沸水收缩率由以下的方法测定。通过框周1.125m的测量机制作卷数20次的卷线轴，施加0.022cN/dtex的负荷，吊在刻度板来测定了初始的卷线轴长度L0。之后，将该卷线轴在100℃的沸腾水浴中进行30分钟处理后，放冷再次施加上述负荷吊在刻度板来测定了收缩后的卷线轴长度L。使用所测定的L0和L通过下述式（6）计算沸水收缩率。
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（包覆）
导电性纤维300B即芯部3003的表面被压电性纤维300A即线绳状的鞘部3002包覆。关于包覆导电性纤维300B的鞘部3002的厚度，优选的是1μm~10mm，更优选的是5μm~5mm，进而优选的是10μm~3mm，最优选的是20μm~1mm。当过于薄时，存在在强度的方面成为问题的情况，此外，当过于厚时，存在线绳状压电元件3001变硬而难以变形的情况。再有，在此所说的鞘部3002是指与芯部3003邻接的层。
在线绳状压电元件3001中，鞘部3002的压电性纤维300A的总细度为芯部3003的导电性纤维300B的总细度的1/2倍以上、20倍以下是优选的，更优选的是1倍以上、15倍以下，进而优选的是2倍以上、10倍以下。当压电性纤维300A的总细度相对于导电性纤维300B的总细度过于小时，包围导电性纤维300B的压电性纤维300A过于少而导电性纤维300B不能输出充分的电信号，进而存在导电性纤维300B与接近的其他的导电性纤维接触的可能性。当压电性纤维300A的总细度相对于导电性纤维300B的总细度过于大时，包围导电性纤维300B的压电性纤维300A过于多而线绳状压电元件3001变硬而难以变形。即，在哪一个情况下线绳状压电元件3001作为传感器都不会充分地发挥作用。
在此所说的总细度是指构成鞘部3002的压电性纤维300A全部的细度的和，例如，在通常的8股搓线绳的情况下，为8个纤维的细度的总和。
此外，在线绳状压电元件3001中，鞘部3002的压电性纤维300A的每一个的细度为导电性纤维300B的总细度的1/20倍以上、2倍以下是优选的，更优选的是1/15倍以上、1.5倍以下，进而优选的是1/10倍以上、1倍以下。当压电性纤维300A每一个的细度相对于导电性纤维300B的总细度过于小时，压电性纤维300A过于少而导电性纤维300B不能输出充分的电信号，进而存在压电性纤维300A切断的可能性。当压电性纤维300A每一个的细度相对于导电性纤维300B的总细度过于大时，压电性纤维300A过于粗而线绳状压电元件3001变硬而难以变形。即，在哪一个情况下线绳状压电元件3001作为传感器都不会充分地发挥作用。
再有，在对于导电性纤维300B而使用了金属纤维的情况或者将金属纤维混纤到导电性纤维300B或压电性纤维300A中的情况下，细度的比率不在上述的限度。这是因为，在本发明中，上述比率根据接触面积或包覆率即面积和体积的观点是重要的。例如，在各个纤维的比重超过2那样的情况下，纤维的平均截面积的比率为上述细度的比率是优选的。
压电性纤维300A与导电性纤维300B尽可能紧贴是优选的，但是，为了改良紧贴性，也可以在导电性纤维300B与压电性纤维300A之间设置锚定层或粘接层等。
包覆的方法采取将导电性纤维300B作为芯线并且在其周围将压电性纤维300A卷绕成线绳状的方法。另一方面，关于压电性纤维300A的线绳的形状，只要能够针对由于施加的负荷而产生的应力输出电信号，则并不被特别限定，但是，优选具有芯部3003的8股搓线绳或16股搓线绳。
作为导电性纤维300B和压电性纤维300A的形状，并不被特别限定，但是优选尽可能接近同心圆状。再有，在将多纤维丝用作导电性纤维300B的情况下，只要压电性纤维300A以接触导电性纤维300B的多纤维丝的表面（纤维周面）的至少一部分的方式来包覆即可，压电性纤维300A包覆于构成多纤维丝的全部的纤维丝表面（纤维周面）也可，不包覆也可。只要考虑作为压电性元件的性能、操作性等来适当设定向构成导电性纤维300B的多纤维丝的内部的各纤维丝的压电性纤维A的包覆状态即可。
本发明的线绳状压电元件3001不需要在其表面存在电极，因此，不需要进一步包覆线绳状压电元件3001自身，此外，存在难以进行错误动作这样的优点。
（导电层）
作为导电层3004的情况，除了涂敷之外也考虑薄膜、布帛、纤维的卷绕，此外也可以组合它们。
只要在形成导电层3004的涂敷中使用包含示出导电性的物质的物质即可，使用公知的所有物质。例如，可举出金属、导电性高分子、使导电性填料分散后的高分子。
在利用薄膜的卷绕形成导电层3004的情况下，使用对导电性高分子、使导电性填料分散后的高分子进行制膜而得到的薄膜，此外使用在表面设置有具有导电性的层的薄膜也可。
在利用布帛的卷绕形成导电层3004的情况下，使用将后述的导电性纤维3006作为结构成分的布帛。
在利用纤维的卷绕形成导电层3004的情况下，作为其方法，考虑了覆盖、针织物、组物。此外，所使用的纤维为导电性纤维3006，导电性纤维3006可以为与上述导电性纤维300B同一种，也可以为不同种的导电性纤维。作为导电性纤维3006，例如，可举出：金属纤维、由导电性高分子构成的纤维、碳纤维、由使纤维状或粒状的导电性填料分散后的高分子构成的纤维、或者在纤维状物的表面设置有具有导电性的层的纤维。作为在纤维状物的表面设置具有导电性的层的方法，可举出：金属涂敷、导电性高分子涂敷、导电性纤维的卷绕等。在其中，从导电性、耐久性、柔软性等观点出发也优选金属涂敷。作为对金属进行涂敷的具体的方法，可举出蒸镀、溅射、电解电镀、非电解电镀等，但是，从生产性等观点出发，优选电镀。这样的被电镀金属后的纤维能够称为金属电镀纤维。
作为被涂敷金属的基底的纤维，不论导电性的有无而能够使用公知的纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚纤维、聚氨酯纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。基底的纤维并不限定于这些，能够任意使用公知的纤维，将这些纤维组合使用也可。
在基底的纤维涂敷的金属示出导电性，只要起到本发明的效果，则使用哪一个都可以。例如，能够使用金、银、铂、铜、镍、锡、锌、钯、硫化铜等以及它们的混合物或合金等。
当对于导电性纤维3006而使用进行有屈曲耐性的金属涂敷后的有机纤维时，导电性纤维折断的情况非常少，作为使用了压电元件的传感器的耐久性或安全性优越。
导电性纤维3006可以为将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以为由1个纤维丝构成的单纤维丝。多纤维丝根据电特性的长稳定性的观点更优选。在单纤维丝（包含纱）的情况下，其单线直径为1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。在多纤维丝的情况下，作为纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。
当纤维的直径小时，强度降低，处理变得困难，此外，在直径大的情况下，柔性成为牺牲。作为导电性纤维3006的剖面形状，根据压电元件的设计和制造的观点，优选的是圆或者椭圆，但是，并不限定于此。
此外，为了提高噪声信号的抑制效果，电阻低是优选的，作为体积电阻率，优选的是10-1Ω·cm以下，更优选的是10-2Ω·cm以下，进而优选的是10-3Ω·cm以下。但是，只要得到噪声信号的抑制效果，则电阻率并不在此限。
关于导电性纤维3006，从本发明的用途出发，对于重复的弯曲或扭曲等动作，耐性是必须的。作为其指标，优选结节强度（knot strength）更大的情况。结节强度能够由JISL1013：20108.6的方法测定。作为在本发明中适当的结节强度的程度，优选的是0.5cN/dtex以上，更优选的是1.0cN/dtex以上，进而优选的是1.5cN/dtex以上，最优选的是2.0cN/dtex以上。此外，作为另一指标，优选抗弯刚度更小的情况。通常，抗弯刚度由keskato（股份）制KES-FB2纯弯曲试验机等测定装置测定。作为在本发明中适当的抗弯刚度的程度，比东邦tenax（股份）制的碳纤维“tenax”（注册商标）HTS40-3K小更优选。具体地，导电性纤维的抗弯刚度优选为0.05×10-4N·m2/m以下，更优选为0.02×10-4N·m2/m以下，进而优选为0.01×10-4N·m2/m以下。
（制造方法）
在本发明的线绳状压电元件3001中使用线绳状的压电性纤维300A包覆至少1个导电性纤维300B的表面，但是，作为其制造方法，例如可举出以下的方法。即，为通过各自的工序制作导电性纤维300B和压电性纤维300A并将压电性纤维300A呈线绳状地卷绕于导电性纤维300B来包覆的方法。在该情况下，优选以尽可能接近同心圆状的方式包覆。
在该情况下，作为将聚乳酸用作形成压电性纤维300A的压电性高分子的情况下的优选的纺丝、延伸条件，熔融纺丝温度优选150~250℃，延伸温度优选40℃~150℃，延伸倍率优选1.1倍至5.0倍，晶体化温度优选80℃~170℃。
作为在导电性纤维300B卷绕的压电性纤维300A，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用单纤维丝（包含纱）。此外，作为被卷绕压电性纤维300A的导电性纤维300B，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用单纤维丝（包含纱）。
作为包覆的优选的方式，能够通过将导电性纤维300B作为芯线而在其周围将压电性纤维300A制绳为线绳状来制作管状搓线物（Tubular Braid）来进行包覆。更具体地，可举出具有芯部3003的8股搓线绳或16股搓线绳。但是，例如，也可以通过将压电性纤维300A做成编织管那样的方式并且将导电性纤维300B作为芯插入到该编织管中来进行包覆。
导电层3004由涂敷或纤维的卷绕制造，但是，从制造的容易度的观点出发，优选纤维的卷绕。作为纤维的卷绕方法，考虑覆盖、针织物、组物，利用哪一个方法制造都可以。
通过以上那样的制造方法，能够得到使用线绳状的压电性纤维300A包覆导电性纤维300B的表面进而在其周围设置导电层3004后的线绳状压电元件3001。
本发明的线绳状压电元件3001不需要在表面形成用于检测电信号的电极，因此，能够比较简单地制造。
（保护层）
也可以在本发明的线绳状压电元件3001的最外侧表面设置保护层。该保护层为绝缘性是优选的，从柔性等观点出发，更优选由高分子构成的保护层。在使保护层具有绝缘性的情况下，当然，在该情况下每个保护层进行变形或者在保护层上进行摩擦，但是，只要这些外力到达至压电性纤维A而能够引起其极化，则没有特别限定。作为保护层，不限定于利用高分子等的涂敷形成的保护层，可以卷绕薄膜、布帛、纤维等，或者也可以为组合了它们的保护层。
作为保护层的厚度而尽可能薄更容易将剪应力传递至压电性纤维300A，但是，当过于薄时容易产生保护层本身被破坏等问题，因此，优选的是10nm~200μm，更优选的是50nm~50μm，进而优选的是70nm~30μm，最优选的是100nm~10μm。也能够通过该保护层来形成压电元件的形状。
进而，也能够设置多层由压电性纤维构成的层或者设置多层由用于取出信号的导电性纤维构成的层。当然，关于这些保护层、由压电性纤维构成的层、由导电性纤维构成的层，根据其目的来适当决定其顺序和层数。再有，作为卷绕的方法，可举出在鞘部3002的进一步外层形成或者覆盖线绳构造的方法。
（作用）
本发明的线绳状压电元件3001能够用作传感器，所述传感器针对通过摩擦例如线绳状压电元件3001的表面等而向线绳状压电元件3001施加负荷而产生的应力即向线绳状压电元件3001施加的应力检测出其大小和/或施加位置。此外，本发明的线绳状压电元件3001如果通过摩擦以外的挤压力或弯曲变形等也对压电性纤维300A提供剪应力，则当然能够取出电信号。例如，作为向线绳状压电元件3001“施加的应力”，可举出压电元件的表面即压电性纤维300A的表面与手指那样的被接触物的表面之间的摩擦力、或对于压电性纤维300A的表面或顶端部的垂直方向的抵抗力、对于压电性纤维300A的弯曲变形的抵抗力等。特别地，本发明的线绳状压电元件3001在相对于导电性纤维300B平行方向上屈曲的情况或摩擦的情况下能够高效率地取输出较大的电信号。
在此，在向线绳状压电元件3001“施加的应力”是指例如用手指摩擦表面的程度的大小的应力的情况下，作为其目标，大概为1~1000Pa。当然，即使为此以上，也能够检测出施加的应力的大小和其施加位置。在用手指等进行输入的情况下，优选的是，即使是1Pa以上500Pa以下的负荷也进行动作，进而优选的是，在1Pa以上100Pa以下的负荷下进行动作是优选的。当然，如上述，即使是超过500Pa的负荷也进行动作。
此外，对线绳状压电元件3001的芯部的导电性纤维300B与导电层3004之间的静电电容变化进行测量，由此，也能够对由向线绳状压电元件3001施加的压力引起的变形进行检测。进而，在将多个线绳状压电元件1组合来使用的情况下，对各个线绳状压电元件3001的导电层3004间的静电电容变化进行测量，由此，也能够对由向线绳状压电元件3001施加的压力引起的变形进行检测。
（布帛状压电元件）
图13是示出使用了实施方式的线绳状压电元件的布帛状压电元件的结构例的示意图。
布帛状压电元件3007具备包含至少1个线绳状压电元件3001的布帛3008。布帛3008的构成布帛的纤维（包含线绳）的至少1个为线绳状压电元件3001，只要线绳状压电元件3001能够发挥作为压电元件的功能，则没有任何的限定，为怎样的梭织针织物都可以。在做成布状时，只要达成本发明的目的，也可以与其他的纤维（包含线绳）组合来进行混纺、混合针织等。当然，将线绳状压电元件3001用作构成布帛的纤维（例如，经线或纬线）的一部分也可，将线绳状压电元件3001刺绣成布帛也可，粘接也可。在图13所示的例子中，布帛状压电元件3007为作为经线而配置有至少1个线绳状压电元件3001和绝缘性纤维3009并且作为纬线而交替地配置有导电性纤维3010和绝缘性纤维3009后的平纹织物。导电性纤维3010可以为与导电性纤维300B相同种，也可以为不同种的导电性纤维，此外，对绝缘性纤维3009在后面进行叙述。再有，绝缘性纤维3009和/或导电性纤维3010的全部或一部分也可以为线绳方式。
在该情况下，在布帛状压电元件3007被弯曲等而进行变形时，伴随着该变形而线绳状压电元件3001也变形，因此，利用从线绳状压电元件3001输出的电信号，能够检测出布帛状压电元件3007的变形。然后，布帛状压电元件3007能够用作布帛（梭织针织物），因此，能够应用于例如衣服形状的可穿戴传感器。
此外，在图13所示的布帛状压电元件3007中，导电性纤维3010与线绳状压电元件3001交叉接触。因此，能够观察到：导电性纤维3010与线绳状压电元件3001的至少一部分交叉接触来将其覆盖，遮挡要从外部朝向线绳状压电元件3001的电磁波的至少一部分。这样的导电性纤维3010被接地（地线），由此，具有减轻向线绳状压电元件3001的电磁波的影响的功能。即，导电性纤维3010能够作为线绳状压电元件3001的电磁波屏蔽发挥作用。由此，即使不在例如布帛状压电元件3007的上下重叠电磁波屏蔽用的导电性的布帛，也能够使布帛状压电元件3007的S/N比（信噪比）显著提高。在该情况下，从电磁波屏蔽的观点出发，与线绳状压电元件3001交叉的纬线（图13的情况）中的导电性纤维3010的比例越高越优选。具体地，形成布帛3008并且与线绳状压电元件3001交叉的纤维之中的30%以上为导电性纤维是优选的，更优选40%以上，进而优选50%以上。像这样，在布帛状压电元件3007中收容导电性纤维来作为构成布帛的纤维的至少一部分，由此，能够做成附带电磁波屏蔽功能的布帛状压电元件3007。
作为梭织物的梭织组织，例示了平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等三原组织、变化组织、经双层组织、纬双层组织等单双层组织、经天鹅绒等。关于针织物的种类，可以是圆编物（纬编物），也可以是经编物。作为圆编物（纬编物）的组织，优选例示了平针织、罗纹针织、双罗纹针织、双反面针织、集圈针织、浮线针织、半畦编针织、网眼针织、毛圈针织等。作为经编组织，例示了单梳栉经编针织、单梳栉经缎针织、双梳栉经绒针织、经绒针织、起绒针织、提花针织等。层数可以是单层，也可以是2层以上的多层。进而，也可以是通过由割绒和/或毛圈绒头构成的立毛部和地组织部来构成的立毛梭织物、立毛针织物。
（多个压电元件）
此外，在布帛状压电元件3007中，也能够排列多个线绳状压电元件3001来使用。作为排列方法，作为例如经线或纬线而全部使用线绳状压电元件3001也可，按照几个的每一个或一部分使用线绳状压电元件3001也可。此外，在某个部分中作为经线而使用线绳状压电元件3001，在其他的部分中作为纬线而使用线绳状压电元件3001也可。
像这样，在排列多个线绳状压电元件3001来形成布帛状压电元件3007时，线绳状压电元件3001在表面不具有电极，因此，有能够广泛地选择其排列方法、针织方法这样的优点。
此外，在排列多个线绳状压电元件3001来使用的情况下，导电性纤维300B间的距离短，因此，在电信号的取出中是高效率的。
（绝缘性纤维）
在布帛状压电元件3007中，对于线绳状压电元件3001（和导电性纤维3010）以外的部分，能够使用绝缘性纤维。此时，关于绝缘性纤维，根据提高布帛状压电元件3007的柔软性的目的，能够使用具有有伸缩性的素材、形状的纤维。
通过像这样在线绳状压电元件3001（和导电性纤维3010）以外像这样配置绝缘性纤维，从而能够提高布帛状压电元件3007的操作性（例示：作为可穿戴传感器的动作容易度）。
作为这样的绝缘性纤维，只要体积电阻率为106Ω·cm以上，则能够使用，更优选108Ω·cm以上，进而优选1010Ω·cm以上就行。
作为绝缘性纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚醚纤维、聚氨酯纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。并不限定于这些，能够任意使用公知的绝缘性纤维。进而，也可以将这些绝缘性纤维组合来使用，也可以采用与不具有绝缘性的纤维组合而作为整体具有绝缘性的纤维。
此外，也能够使用公知的所有剖面形状的纤维。
（压电元件的应用技术）
本发明的线绳状压电元件3001或布帛状压电元件3007那样的压电元件为哪一个情况都能够将向表面的接触、压力、形状变化作为电信号输出，因此，能够用作对向该压电元件施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测的传感器（设备）。此外，也能够将该电信号用作用于使其他的设备开动的电力源或进行蓄电等发电元件。具体地，可举出由于用于人、动物、机器人、机械等主动地运动的可动部造成的发电、从鞋底、地毯、外部受到压力的构造物的表面处的发电、由于流体中的形状变化造成的发电等。此外，由于利用流体中的形状变化来发出电信号，所以，也能够使流体中的带电性物质吸附或抑制附着。
图14是示出具备本发明的压电元件的设备的框图。设备3011具备：压电元件3012（例示：线绳状压电元件3001、布帛状压电元件3007）、对根据施加的应力而从压电元件3012输出的电信号进行放大的放大单元3013、输出由放大单元3013放大后的电信号的输出单元3014、以及将从输出单元3014输出的电信号向外部设备（未图示）发送的发送单元3015。只要使用该设备3011，则能够基于根据向压电元件3012的表面的接触、压力、形状变化而输出的电信号通过外部设备（未图示）中的运算处理来对向压电元件施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测。或者，在设备3011内设置基于从输出单元3014输出的电信号来运算向压电元件3012施加的应力的大小和/或施加的位置的运算单元（未图示）也可。
放大单元3013也可以由例如各种电子电路构筑，或者也可以被构筑为由在处理器上进行工作的软件程序安装的功能模块，或者也可以由各种电子电路和软件程序的组合构筑。作为处理器，例如存在CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）、DSP（digitalsignal processor，数字信号处理器）、LSI（large scale integration，大规模集成）、ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）、FPGA（Field-ProgrammingGate Array，现场编程门阵列）等。此外，输出单元3014也可以由例如各种连接器单独构筑，或者也可以被构筑为与发送单元3015整体化后的通信装置。此外或者，也可以由将放大单元3013、输出单元3014和发送单元3015的功能汇总而写入软件程序的集成电路或微处理器等实现。再有，只要根据构成的传感器来适当决定使由发送单元3015进行的发送方式为根据无线的方式或根据有线的方式即可。
此外，不仅能够组合放大单元来使用，也能够组合除去噪声的单元或与其他的信号组合来进行处理的单元等公知的信号处理单元。能够根据目的适当改变这些单元的连接的顺序。当然，也可以在将从压电元件3012输出的电信号直接向外部设备发送之后对其进行信号处理。
图15是示出具备实施方式的线绳状压电元件的设备的结构例的示意图。图15的放大单元3013相当于参照图14来说明的部分，但是，关于图14的输出单元3014和发送单元3015，在图15中省略了图示。在构成具备线绳状压电元件3001的设备的情况下，将来自线绳状压电元件3001的芯部3003的引出线连接于放大单元3013的输入端子，将线绳状压电元件3001的导电层3004连接于接地（地线）端子。例如，如图15所示，在线绳状压电元件3001中，将来自线绳状压电元件3001的芯部3003的引出线连接于放大单元3013的输入端子，将线绳状压电元件3001的导电层3004接地（地线）。
图16~18是示出具备实施方式的线绳布帛状压电元件的设备的结构例的示意图。图16~18的放大单元3013相当于参照图14来说明的部分，但是，关于图14的输出单元3014和发送单元3015，在图16~18中省略了图示。在构成具备布帛状压电元件3007的设备的情况下，将来自线绳状压电元件3001的芯部3003的引出线连接于放大单元3013的输入端子，将与连接于线绳状压电元件3001的导电层3004或布帛状压电元件3007的导电性纤维3010或放大单元3013的输入端子的线绳状压电元件1不同的线绳状压电元件连接于接地（地线）端子。例如，如图16所示，在布帛状压电元件3007中，将来自线绳状压电元件3001的芯部3003的引出线连接于放大单元3013的输入端子，将线绳状压电元件3001的导电层3004接地（地线）。此外，例如，如图17所示，在布帛状压电元件3007中，将来自线绳状压电元件3001的芯部3003的引出线连接于放大单元3013的输入端子，将与线绳状压电元件3001交叉接触的导电性纤维3010接地（地线）。此外，例如，如图18所示，在布帛状压电元件3007中排列多个线绳状压电元件3001的情况下，将来自1个线绳状压电元件3001的芯部3003的引出线连接于放大单元3013的输入端子，将来自与该线绳状压电元件3001并排的另外的线绳状压电元件3001的芯部3003的引出线接地（地线）。
本发明的设备3011有柔软性，在绳状和布帛状哪一个方式下都能够使用，因此，考虑非常广泛的用途。作为本发明的设备3011的具体的例子，可举出做成包含帽子或手套、袜子等穿着的衣服、护具、手帕状等形状的触摸面板、人或动物的表面压敏传感器、例如做成手套或腰带、护具等形状的感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。例如，在用于人的情况下，对接触或动作进行检测，能够用作医疗用途等的关节等的动作的信息收集、娱乐用途、用于开动失去的组织或机器人的接口。此外，能够用作模仿了动物或人型的玩偶或机器人的表面压敏传感器、感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。此外，能够用作床单或枕头等寝具、鞋底、手套、椅子、地毯、布袋、旗等的表面压敏传感器或形状变化传感器。
进而，本发明的设备3011为线绳状或布帛状，具有柔软性，因此，通过贴附或包覆于所有构造物的整体或一部分的表面，从而能够用作表面压敏传感器、形状变化传感器。
进而，本发明的设备3011能够仅通过摩擦线绳状压电元件3001的表面来产生充分的电信号，因此，能够用于触摸传感器那样的触摸式输入装置或定点设备等。此外，能够通过使用线绳状压电元件3001摩擦被测量物的表面来得到被测量物的高度方向的位置信息或形状信息，因此，能够用于表面形状测量等。
作为本发明的另一方式，提供具备由导电性纤维形成的芯部、以及以包覆该芯部的方式由线绳状的压电性纤维形成的鞘部且该导电性纤维的拉拔强度为0.1N以上的线绳状压电元件，由此，能够提供即使利用由于比较小的变形而产生的应力也能够取出较大的电信号的纤维状的压电元件，进而，能够提供针对变形的信号强度的偏差少且即使重复使用信号强度的再现性也优越的压电元件。
更具体地，在本方式的线绳状压电元件中，许多压电性纤维将至少一个导电性纤维的外周面致密地围绕。并不被特定的理论束缚，但是，当在线绳状压电元件产生变形时，在许多压电性纤维各个产生由变形引起的应力，由此，在许多压电性纤维各个产生电场（压电效果），其结果是，推测：在导电性纤维产生叠加有将导电性纤维围绕的许多压电性纤维的电场后的电压变化。此时，经由作为芯部的导电性纤维检测出的信号强度与作为鞘部的压电性纤维的接触状态不发生变化是重要的。作为示出该接触状态的线绳状压电元件的机械特性值，芯部的拉拔强度为0.1N以上是重要的。认为：拉拔强度依赖于导电性纤维与压电性纤维的接触面积和垂直阻力，特别地，该垂直阻力依赖于制作线绳时的压电性纤维的卷绕张力。而且，认为：在拉拔强度为0.1N以上的情况下压电性纤维在弹性变形后的状态下被卷绕于导电性纤维而进行充分的接触。因此，认为得到在进行变形时该接触状态也不会发生变化且即使重复变形再现性也优越的元件。此外，在线绳状压电元件中，与导电性纤维与压电性纤维的线绳状的鞘部的接触状态不充分的情况即拉拔强度低的情况相比较，存在来自导电性纤维的电信号增大的情况。再有，导电性纤维也可以为多个。
拉拔强度为0.1N以上，但是，优选的是0.5N以上，更优选的是1N以上。再有，拉拔强度为导电纤维的强度以上是最优选的。另一方面，在拉拔强度为不足0.1N的情况下，为不产生充分的垂直阻力的状态即接触不充分的状态，在进行变形时该接触状态发生变化。作为其结果，不会得到重复变形的情况下的再现性，难以用作传感器。
拉拔强度能够由以下的方法测定。首先，将线绳切断为7cm的长度，拆开其两端部1cm的长度的鞘部而使芯部露出，关于一个端部仅切断芯部，关于另一个端部仅切断鞘部。在该情况下，把持两端部的只有芯部和只有鞘部，测定以50cm/min的速度拉扯的情况下的最大强度。再有，在难以确保5cm的评价部的长度的情况下，测定任意的长度的线绳的拉拔强度，换算为每5cm的强度也可。
作为本发明的另一方式，提供具备由导电性纤维形成的芯部以及以包覆该芯部的方式由线绳状的压电性纤维形成的鞘部且弯曲恢复率为70以上的线绳状压电元件，由此，能够提供即使利用由于比较小的变形而产生的应力也能够取出较大的电信号且电信号的重复再现性良好的纤维状的压电元件。
更具体地，在本方式的线绳状压电元件中，弯曲恢复率为由以下的式（10）定义的值。
X：弯曲恢复率
L：弯曲恢复率测定试验后的线绳突出距离。
试验后的线绳突出距离L由以下的方法测定。即，首先，在图33所示那样的装置中，固定线绳状压电元件6001，以使从具有曲率半径1cm的角部的台座突出3cm，接着，将线绳状压电元件6001沿着台座弯曲，以使线绳的朝向台座的面与台座全面接触。之后，立即将向线绳状压电元件6001施加的外力去掉。在屈曲的线绳状压电元件6001通过应力恢复之后，测量从该台座突出的距离，将其值设为L。此时，L的单位为cm。此外，在线绳短而难以突出3cm的情况下，也能够通过下述式（11）将突出部分的长度代用为L0。
。
芯部和/或鞘部能够包含用于对弯曲恢复率进行调整的纤维丝（以下，称为“弯曲恢复率调整用纤维丝”），以使在线绳状压电元件6001作为传感器充分地发挥作用的范围内弯曲恢复率为70以上。弯曲恢复率调整用纤维丝的截面积为0.001~1.0平方毫米，优选的是0.005~0.5平方毫米，更优选的是0.01~0.3平方毫米。当弯曲恢复率调整用纤维丝过于细时弯曲恢复率不会为70以上，此外，当弯曲恢复率调整用纤维丝过于粗时失去线绳状压电元件6001的柔软性。弯曲恢复率调整用纤维丝相对于芯部和/或鞘部的比例优选50%以下，更优选的是30%以下，进而优选的是10%以下。当弯曲恢复率调整用纤维丝相对于芯部和/或鞘部的比例过于少时，弯曲恢复率不会为70以上，此外，当弯曲恢复率调整用纤维丝相对于芯部和/或鞘部的比例过于多时，存在失去线绳状压电元件的柔软性或者从线绳状压电元件得到的电信号变小的情况。再有，弯曲恢复率调整用纤维丝也可以为单独使用来制作线绳构造时的一个纤维，也可以与芯部和/或鞘部的纤维混纤。通过在芯部和/或鞘部中包含弯曲恢复率调整用纤维丝，从而线绳状压电元件容易在一次变形之后恢复为原本的状态，因此，改善电信号的重复再现性。
线绳状压电元件能够在鞘部的外侧包含包覆层，以使在线绳状压电元件6001作为传感器充分地发挥作用的范围内弯曲恢复率为70以上。包覆层的厚度为0.05~2.0mm，优选0.04mm~1.0mm，更优选0.03~0.5mm。当包覆层过于薄时，弯曲恢复率不会为70以上，此外，当包覆层过于厚时，存在失去线绳状压电元件的柔软性或者从线绳状压电元件得到的电信号变小的情况。通过在鞘部的外侧包含包覆层，从而线绳状压电元件容易在一次变形之后恢复为原本的状态，因此，改善电信号的重复再现性。此外，通过包含包覆层，从而鞘部的约束力变大，因此，对压电性纤维高效率地施加应力，存在信号强度变大的情况。
芯部和/或鞘部能够包含高弹性纤维，以使在线绳状压电元件作为传感器充分地发挥作用的范围内弯曲恢复率为70以上。高弹性纤维的弹性模量为15.0GPa，优选的是30.0GPa以上，更优选的是0.0GPa以上，进而优选的是100.0GPa以上。当高弹性纤维的弹性模量低时，弯曲恢复率不会为70以上，此外，当高弹性纤维的弹性模量过于高时，失去线绳状压电元件的柔软性。高弹性纤维相对于芯部和/或鞘部的比例优选50%以下，更优选的是30%以下，进而优选的是10%以下。当高弹性纤维相对于芯部和/或鞘部的比例过于少时，弯曲恢复率不会为70以上，此外，当弯曲恢复率调整用纤维丝相对于芯部和/或鞘部的比例过于多时，存在失去线绳状压电元件的柔软性或者从线绳状压电元件得到的电信号变小的情况。再有，高弹性纤维也可以为单独使用来制作线绳构造时的一个纤维，也可以与芯部和/或鞘部的纤维混纤。通过在芯部和/或鞘部中包含高弹性纤维，从而线绳状压电元件容易在一次变形之后恢复为原本的状态，因此，改善电信号的重复再现性。
在芯部和/或鞘部包含弯曲恢复率调整用纤维丝也可。弯曲恢复率调整用纤维丝的截面积为0.001~1.0平方毫米，优选的是0.005~0.5平方毫米，更优选的是0.01~0.3平方毫米。当弯曲恢复率调整用纤维丝过于细时弯曲恢复率不会为70以上，此外，当弯曲恢复率调整用纤维丝过于粗时失去线绳状压电元件的柔软性。
对于弯曲恢复率调整用纤维丝，能够使用公知的所有纤维丝。例如，能够使用聚酯纤维丝、尼龙纤维丝、丙烯酸纤维丝、聚乙烯纤维丝、聚丙烯纤维丝、氯乙烯纤维丝、芳纶纤维丝、聚砜纤维丝、聚醚纤维丝、聚氨酯纤维丝等合成高分子的纤维丝。弯曲恢复率调整用纤维丝并不限定于这些，能够任意使用公知的纤维丝。进而，将这些纤维丝组合来使用也可。此外，作为弯曲恢复率调整用纤维丝，也能够使用公知的所有剖面形状的纤维。进而，弯曲恢复率调整用纤维丝可以为单纤维丝也可以为多纤维丝。在弯曲恢复率调整用纤维丝为多纤维丝的情况下，将其单线截面积的总和考虑为截面积。
在芯部和/或鞘部包含高弹性纤维也可。高弹性纤维的弹性模量为15.0GPa，优选的是20.0GPa以上，更优选的是30.0GPa以上，进而优选的是50.0GPa以上。当高弹性纤维的弹性模量低时，弯曲恢复率不会为70以上，此外，当高弹性纤维的弹性模量过于高时，失去线绳状压电元件的柔软性。高弹性纤维相对于芯部和/或鞘部的比例优选50%以下，更优选的是30%以下，进而优选的是10%以下。当高弹性纤维相对于芯部和/或鞘部的比例过于少时，弯曲恢复率不会为70以上，此外，当弯曲恢复率调整用纤维丝相对于芯部和/或鞘部的比例过于多时，失去线绳状压电元件的柔软性。通过在芯部和/或鞘部中包含高弹性纤维，从而线绳状压电元件容易在一次变形之后恢复为原本的状态，因此，改善电信号的重复再现性。
对于高弹性纤维，能够使用弹性模量为15.0GPa以上的公知的所有纤维。例如，可举出：芳纶纤维、PBO纤维、LCP纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维、金属纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维等。也可以将它们组合来使用。此外，高强度纤维不仅为高弹性，而且优选具有1%以上的伸长率（elongation），更优选的是3%以上，进而优选的是5%以上。当伸长率低时线绳进行变形时，存在如下情况：纤维破断，不但品质变差，也不会改善电信号的重复再现性。
作为本发明的另一方式，提供布帛状压电元件，所述布帛状压电元件具备包含至少2个线绳状压电元件的布帛，前述至少2个线绳状压电元件的每一个具有由导电性纤维形成的芯部、以及以包覆前述芯部的方式由线绳状的压电性纤维形成的鞘部，由此，能够提供即使利用由于比较小的变形而产生的应力也能够高效率地取出电来对动作的种类特别是与扭曲有关的动作进行检测的纤维状的压电元件。
图34是示出使用了实施方式的线绳状压电元件的布帛状压电元件的结构例的示意图。布帛状压电元件7005具备包含至少2个线绳状压电元件7001的布帛7006，这些线绳状压电元件7001被大致平行地配置。布帛7006的构成布帛的纤维（包含线绳）的至少2个为线绳状压电元件7001，只要线绳状压电元件7001能够发挥作为压电元件的功能，则没有任何的限定，为怎样的梭织针织物都可以。在图34所示的例子中，布帛状压电元件7005为作为经线而配置有至少2个线绳状压电元件7001和绝缘性纤维7007并且作为纬线而交替地配置有导电性纤维7008和绝缘性纤维7007后的平纹织物。绝缘性纤维7007和/或导电性纤维7008的全部或一部分也可以为线绳方式。
线绳状压电元件7001当进行变形时发出压电信号，但是，该信号根据变形的情况而大小或形状发生变化。在图34所示的布帛状压电元件7005的情况下，在布帛状压电元件7005将与2个线绳状压电元件7001正交的线作为屈曲部弯曲变形时，2个线绳状压电元件7001进行相同的变形。因此，从2个线绳状压电元件7001检测出相同的信号。另一方面，在给予扭曲等复杂的变形的情况下，在2个线绳状压电元件7001引起各自的变形，各个线绳状压电元件7001产生的信号不同。根据此原理，组合多个线绳状压电元件7001，对由各个线绳状压电元件7001产生的信号进行比较运算，由此，能够进行线绳状压电元件7001的复杂的变形的解析。例如，能够基于将由各线绳状压电元件7001产生的信号的极性、振幅、相位等比较而得到的结果来对扭曲等复杂的变形进行检测。
多个线绳状压电元件7001被大致平行地配置，优选分别分离0.5cm以上，更优选分离1.0cm以上，进而优选分离3.0cm以上。当线绳状压电元件7001间的距离过于近时，在给予扭曲变形时双方的线绳状压电元件7001难以进行不同的变形，因此，不优选。再有，在弯曲变形的检测中使用的情况并不在此限。此外，在信号检测中不使用的线绳状压电元件被包含在布帛中的情况下，该线绳状压电元件与其他的线绳状压电元件的距离也可以为不足0.5cm。
如以上，组合多个线绳状压电元件7001，对由各个线绳状压电元件7001产生的信号进行比较运算，由此，能够进行扭曲等复杂的变形的解析，由此，能够应用于例如衣服形状的可穿戴传感器。在该情况下，在布帛状压电元件7005被弯曲等而进行变形时，伴随着该变形而线绳状压电元件7001也变形，因此，基于从线绳状压电元件7001输出的电信号，能够检测出布帛状压电元件7005的变形。然后，布帛状压电元件7005能够用作布帛（梭织针织物），因此，能够应用于例如衣服形状的可穿戴传感器。
图35是示出具备实施方式的线绳布帛状压电元件的设备7010的结构例的示意图。在图35中，在输出单元7013的后级设置有通过对从输出单元7013输出的各个线绳状压电元件7001的电信号进行比较运算来解析压电元件11的变形的比较运算单元7015。在构成具备布帛状压电元件7005的设备的情况下，将来自线绳状压电元件7001的芯部2003的引出线连接于放大单元7012的输入端子，将与连接于放大单元7012的输入端子的线绳状压电元件7001不同的线绳状压电元件或导电性纤维7008连接于接地（地线）端子。例如，如图35所示，在布帛状压电元件7005中，将来自线绳状压电元件7001的芯部7003的引出线连接于放大单元7012的输入端子，将与线绳状压电元件7001交叉接触的导电性纤维7008接地（地线）。再有，在图35中，将比较运算单元7015设置在设备7010内，但是，也可以将比较运算单元7015设置在外部设备内。
作为本发明的另一方式，提供布帛状传感器，在所述布帛状传感器中，在具备：具备由导电性纤维形成的芯部和以包覆该芯部的方式由线绳状的压电性纤维形成的鞘部的线绳状压电元件、以及进而与该线绳状压电元件接近配置的另外的导电性纤维的、布帛状元件，连接有：连接于该线绳状压电元件的芯部并且具备对源自该线绳状压电元件的鞘部的压电性的信号进行检测的算法的电子电路、以及连接于该线绳状压电元件的芯部的导电性纤维和该另外的导电性纤维双方并且具备对这些2个导电性纤维间的静电电容进行检测的算法的电子电路，由此，能够提供即使利用由于比较小的变形而产生的应力也能够取出较大的电信号的纤维状的压电元件，进而，能够提供并用了对静电电容的变化进行检测的方式的高功能的传感器。
图36是示出具备本方式的布帛状元件8005的设备8010的框图。设备8010具备：线绳状压电元件8001、对根据变形或施加的压力而从线绳状压电元件8001输出的电信号进行放大的压电信号解析单元8012、对根据伸缩或施加的压力而发生变化的静电电容的变化量进行检测的静电电容解析单元8015、将由压电信号解析8012放大后的电信号和由静电电容解析单元8015检测出的静电电容的变化量输出的输出单元8013、以及将从输出单元8013输出的电信号向外部设备（未图示）发送的发送单元8014。只要使用该设备8010，则能够基于根据向布帛状元件8005的表面的接触、压力、形状变化而输出的电信号通过外部设备（未图示）中的运算处理来对向布帛状元件施加的应力或伸缩量的大小和/或施加的位置进行检测。或者，在8010内，也可以设置运算单元（未图示），所述运算单元基于从输出单元8013输出的电信号来对向布帛状元件8005施加的应力或伸缩量的大小和/或施加的位置进行运算。此外，在压电信号解析单元8012和静电电容解析单元8015的前级设置将来自线绳状压电元件的压电性信号和线绳状压电元件和另外的导电性纤维间的静电电容检测用信号分离的分离单元（未图示）也可。再有，只要根据构成的传感器来适当决定使由发送单元8014进行的发送方式为根据无线的方式或根据有线的方式即可。
本方式的布帛状传感器连接有连接于线绳状压电元件8001的芯部且具备对源自线绳状压电元件8001的鞘部的压电性的信号进行检测的算法（压电信号解析单元8012）的电子电路、以及连接于该线绳状压电元件的芯部的导电性纤维和该另外的导电性纤维双方且具备对这些2个导电性纤维间的静电电容进行检测的算法（静电电容解析单元8015）的电子电路。
如前述，在压电信号解析单元8012和静电电容解析单元8015的前级优选设置将来自线绳状压电元件8001的压电性信号以及线绳状压电元件8001和另外的导电性纤维8008间的静电电容检测用信号分离的分离单元。
该分离单元的优选的例子之一是，一边交替地切换利用连接于线绳状压电元件8001的芯部的电子电路来应用对源自该线绳状压电元件的鞘部的压电性的信号进行检测的算法的期间、以及利用连接于绳状压电元件的芯部的导电性纤维和该另外的导电性纤维双方的电子电路来应用对这些2个导电性纤维间的静电电容进行检测的算法的期间，一边间歇性地测定压电性信号和静电电容信号。通过将切换时间设定得充分短，从而只要为人体程度的动作速度则能够看作同时测定双方的信号。
该分离单元的优选的例子的另一个是，利用比较高的频率（优选1kHz以上，进而优选100kHz以上）的交流电压施加来进行静电电容的检测，进而在人体的动作监控时等源自压电信号的信号的频率比较低（例如不足1kHz）的情况下，利用滤波处理而分离为源自压电性信号的分量和静电电容检测用交流信号的分量，同时并行地应用对压电性信号进行检测的算法和对静电电容进行检测的算法来进行测定。
此外，不仅能够组合放大单元来使用，也能够组合除去噪声的单元或与其他的信号组合来进行处理的单元等公知的信号处理单元。能够根据目的适当改变这些单元的连接的顺序。当然，也可以在将从布帛状元件8005输出的电信号直接向外部设备发送之后对其进行信号处理。
本方式的设备8010能够仅通过摩擦线绳状压电元件8001的表面来产生充分的电信号，因此，能够用于触摸传感器那样的触摸式输入装置或定点设备等。此外，能够通过使用线绳状压电元件8001摩擦被测量物的表面来得到被测量物的高度方向的位置信息或形状信息，因此，能够用于表面形状测量等。此外，除了上述的用途之外，还能够用作比与压电性信号的组合高度的输入装置或定点设备或可穿戴接口来作为利用静电电容的解析来同时监控向布帛的按压力变化或伸缩性的传感器。
特别地，在线绳状压电元件中能够利用压电性信号特别地感测弯曲但是难以通过单体感测与弯曲的位置有关的信息时，伴随着利用静电电容的解析，由此，能够感测与被加压的部位有关的位置信息，因此，通过解析该双方，从而能够容易地以简便的结构把握传感器所受到的形状变化全部具体的是弯曲位置、弯曲程度、扭曲位置、扭曲程度、按压有无等不同等，作为应对各种输入刺激的可穿戴传感器，能够扩大应用范围。此外，由于结构构件简便，所以除了也能够抑制作为噪声信号产生的主要原因之中之一的伴随着结构构件间的摩擦的静电之外，还能够提高可穿戴素材所寻求的穿衣者的使用感。
作为本发明的另一方式，提供线绳状压电元件被固定化为纤维状构造体的传感器，由此，能够提供在不限制动作或手感的情况下可之后追加传感器功能的纤维状的压电元件设备。
更具体地，作为本方式的线绳状压电元件的固定化法，能够配合对象物或其目的采用任意的方法。例如，可举出：使用胶水或粘接材料等黏着物来粘贴的方法或利用磁铁、热、夹子等固定化的方法、对布帛状的对象物如刺绣那样缝上或补上的方法、此外通过对绳状的对象物以线绳状压电元件位于表面或内部的方式进行捻来固定化的方法、使线绳攀爬对象物来将对象物和线绳一起包装的方法等，但是，不在此限。此外，线绳状压电元件不需要以成为直线的方式固定化，能够配合对象物或目的任意固定曲线等。
作为本发明的另一方式，提供扁平线绳状压电元件，所述扁平线绳状压电元件具备包含线绳状压电元件的布帛，所述线绳状压电元件具备由导电性纤维形成的芯部、以及以包覆该芯部的方式由线绳状的压电性纤维形成的鞘部，该压电性纤维包含聚乳酸来作为主成分，该压电性纤维相对于该导电性纤维的卷绕角度为15°以上、75°以下，并且，该布帛为以使用任意的纤维包覆多个芯线的方式形成的扁平线绳状的布帛，在多个芯线的至少二个以上使用了该线绳状压电元件，由此，能够提供即使利用由于比较小的变形而产生的应力也能够取出较大的电信号并且能够对动作的种类特别是与扭曲有关的动作进行检测的扁平线绳状压电元件。
图37是示出实施方式的扁平线绳状压电元件的结构例的示意图。
扁平线绳状压电元件9005具备包含至少2个线绳状压电元件9001的扁平线绳9006。扁平线绳9006并不是通常的扁平线绳而是在绳的径向上放置平行地配置的芯线9007并且以包覆其周围的方式构成线绳后的扁平线绳。构成布帛的纤维（包含线绳）的至少2个为线绳状压电元件9001，只要线绳状压电元件9001能够发挥作为压电元件的功能，则没有任何的限定，为怎样的扁平线绳都可以。只要达成本发明的目的，扁平线绳也可以与其他的纤维（包含线绳）组合来进行混纺、混合针织等。当然，将线绳状压电元件9001用作芯线9007也可，用作将芯线9007包覆的线绳的线的一部分也可，将线绳状压电元件9001刺绣成布帛也可，粘接也可。在图37所示的例子中，扁平线绳状压电元件9005为针对芯线9007配置有至少2个线绳状压电元件9001和纤维9004后的扁平线绳。关于芯线9007和纤维9004，能够在不被特别限定的情况下使用任意的纤维。但是在图35所示的扁平线绳状压电元件9005中，纤维9004与线绳状压电元件9001交叉接触。使纤维9004的至少一部分为导电性纤维而进行接地（地线），由此，能够减轻向线绳状压电元件9001的电磁波的影响。即，对于纤维9004而使用导电性纤维，由此，能够作为线绳状压电元件9001的电磁波屏蔽发挥作用。由此，即使不在例如扁平线绳状压电元件9005的上下重叠电磁波屏蔽用的导电性的布帛，也能够使扁平线绳状压电元件9005的S/N比显著提高。在该情况下，从电磁波屏蔽的观点出发，纤维4的导电性纤维的比例越高越优选，优选的是30%以上是优选的。但是，在扁平线绳状压电元件9005通过包覆等而具有电磁波屏蔽能的情况下，不在此限。再有，纤维9004、9007也可以为线绳。
线绳状压电元件9001在受到变形的情况下发出压电信号，但是，关于该信号，根据变形的方向而得到正/负相反方向的信号。在图37所示的扁平线绳状压电元件9005的情况下扁平线绳状压电元件9005进行弯曲变形时，伴随着该变形而2个线绳状压电元件9001向相同的方向变形。因此，如果从一个线绳状压电元件9001出来正信号，则从另一个线绳状压电元件9001也出来正信号。另一方面，在对扁平线绳状压电元件9005给予扭曲变形的情况下，2个线绳状压电元件9001彼此向相反方向进行变形。因此，如果从一个线绳状压电元件9001出来正信号，则从另一个线绳状压电元件9001出来负信号。
线绳状压电元件9001被大致平行地配置，优选彼此分离1cm以上。当2个线绳状压电元件9001的分离距离过于近时，在给予扭曲变形时双方的线绳状压电元件9001难以向相反方向变形，因此，不优选。再有，在扭曲检测中不使用的情况下，则不在此限。此外，在信号检测中不使用的线绳状压电元件被包含在扁平线绳中的情况下，该线绳状压电元件与其他的线绳状压电元件的距离也可以为不足1cm。
关于扁平线绳的组织，能够应用右卷线与左卷线的交叉方法或向芯线的缠绕方法、相对于芯线的卷绕角度等任意的组织。
如以上，通过将多个线绳状压电元件9001的信号组合，从而能够把握弯曲、扭曲等动作的种类。只要与所检测的信号强度组合，则能够把握动作的种类和其变形度，因此，能够应用于例如衣服形状的可穿戴传感器。
在排列多个线绳状压电元件9001的一个或双方来形成扁平线绳状压电元件9005时，线绳状压电元件9001在表面不具有电极，因此，有能够广泛地选择其排列方法、针织方法这样的优点。此外，在排列多个线绳状压电元件9001的一个或双方来使用的情况下，由于导电性纤维间的距离短，所以在电信号的取出中是高效率的。
以下，对第四发明详细地进行说明。
第四发明的目的由换能器达成，所述换能器由至少2层片材或布帛构成，并且，该片材或该布帛之中的至少1层由下述的A层构成，该A层以外的层之中的至少1层由下述的B层构成。
A层：一种换能器，所述换能器是包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的平面状的换能器，其中，所述换能器具有将特定的位置或方向上的应力和作为选择性的输出或输入的电信号相互变换的功能。
B层：一种换能器，所述换能器是将电信号作为输出或输入的平面状的换能器，其中，所述换能器具有将与该A层不同的特定的位置或方向上的信号或者与该A层不同的种类的信号和作为选择性的输出或输入的电信号相互交换的功能。
进而，根据需要，在A层和B层之间配置以下的C层，由此，更容易达成本申请的目的。
C层：具有将由A层与B层间的电干扰造成的噪声减少的功能的层。
在以下对各结构进行说明。
（A层）
A层：为一种换能器，所述换能器是包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置后述的导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的片材或布帛状的换能器，其中，所述换能器具有将特定的位置或方向上的应力和作为选择性的输出或输入的电信号相互变换的功能。
（导电性纤维）
作为导电性纤维，只要是示出导电性的纤维即可，使用公知的所有导电性纤维，例如，可举出：金属纤维、由导电性高分子构成的纤维、碳纤维、由使纤维状或粒状的导电性填料分散后的高分子构成的纤维、或者在纤维状物的表面设置有具有导电性的层的纤维。作为在纤维状物的表面设置具有导电性的层的方法，可举出：金属涂敷、导电性高分子涂敷、导电性纤维的卷绕等。在其中，从导电性、耐久性、柔软性等观点出发也优选金属涂敷。作为对金属进行涂敷的具体的方法，可举出蒸镀、溅射、电解电镀、非电解电镀等，但是，从生产性等观点出发，优选电镀。
作为被涂敷金属的基底的纤维，不论导电性的有无而能够使用公知的纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚醚纤维、聚氨酯纤维等之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。基底的纤维并不限定于这些，能够任意使用公知的纤维，将这些纤维组合使用也可。
在基底的纤维涂敷的金属示出导电性，只要起到本发明的效果，则使用哪一个都可以。
例如，能够使用金、银、铂、铜、镍、锡、锌、钯、硫化铜等以及它们的混合物或合金等。
关于导电性纤维，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用由1个纤维丝构成的单纤维丝。根据电特性的长稳定性的观点，作为多纤维丝而使用更优选。作为单纤维丝的直径，为1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。作为纤维丝数量，优选的是1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。当直径小时，强度降低，处理变得困难，此外，在直径大的情况下，柔性成为牺牲。作为导电性纤维的剖面形状，根据压电元件的设计和制造的观点，优选的是圆或者椭圆，但是，并不限定于此。
此外，为了高效率地取出来自压电性高分子的电输出，电阻低是优选的，作为体积电阻率，优选的是10-1Ω·cm以下，更优选的是10-2Ω·cm以下，进而优选的是10-3Ω·cm以下。但是，只要在信号检测中得到强度，则导电性纤维的电阻率并不在此限。
（压电性纤维）
压电性纤维为具有压电性的纤维。压电性纤维优选由压电性高分子构成。作为压电性高分子，只要是聚偏二氟乙烯、聚乳酸等示出压电性的高分子，则能够利用，但是，优选主要包含聚乳酸。关于聚乳酸，由于在熔融纺丝之后通过延伸容易地进行取向来示出压电性而不需要在聚偏二氟乙烯等中需要的电场取向处理的方面而生产性优越。进而，由聚乳酸构成的压电性纤维由于向其轴方向的拉伸或压缩应力而极化小，难以作为压电元件发挥作用，但是，通过剪应力得到比较大的电输出，在具有容易对压电性高分子赋予剪应力的结构体的本发明的压电元件中是优选的。
关于压电性高分子，优选主要包含聚乳酸。“主要”是指优选90摩尔%以上，更优选95摩尔%以上，进而优选98摩尔%以上。
作为聚乳酸，根据其晶体构造，存在将L-乳酸、L-丙交酯聚合而成的聚-L-乳酸、将D-乳酸、D-丙交酯聚合而成的聚-D-乳酸、进而由它们的混合构造构成的立构复合聚乳酸等，但是，只要是示出压电性的聚乳酸，则都能够利用。根据压电系数的高低的观点，优选的是聚-L-乳酸、聚-D-乳酸。聚-L-乳酸、聚-D-乳酸分别针对相同的应力而极化相反，因此，也能够根据目的将它们组合来使用。关于聚乳酸的光学纯度，优选的是99%以上，更优选的是99.3%以上，进而优选的是99.5%以上。当光学纯度为不足99%时，存在压电系数显著降低的情况，存在难以通过压电性纤维的形状变化来得到充分的电输出的情况。压电性高分子主要包含聚-L-乳酸或聚-D-乳酸，它们的光学纯度为99%以上是优选的。
关于压电性纤维，优选的是在纤维的纤维轴方向上单轴取向且包含晶体的纤维，更优选的是具有晶体的单轴取向聚乳酸。原因是因为，聚乳酸在其晶体状态和单轴取向下示出大的压电性。
聚乳酸为水解比较快的聚酯，因此，在耐湿热性为问题的情况下，也可以添加公知的、异氰酸盐化合物、恶唑啉化合物、环氧化合物、碳化二亚胺化合物等水解防止剂。此外，也可以根据需要添加磷酸类化合物等氧化防止剂、增塑剂、光劣化防止剂等来进行物性改良。
此外，聚乳酸也可以用作与其他的聚合物的合金，但是，如果将聚乳酸用作主要的压电性高分子，则以合金的总重量为基准至少以50重量%以上含有聚乳酸是优选的，进而优选的是70重量%以上，最优选的是90重量%以上。
作为做成合金的情况下的聚乳酸以外的聚合物，作为优选的例子可举出聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯等，但是，并不限定于这些，只要起到在本发明中作为目的的压电性，则使用怎样的聚合物都可以。
关于压电性纤维，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用由1个纤维丝构成的单纤维丝。根据电特性的长稳定性的观点，作为多纤维丝而使用更优选。作为单纤维丝的直径，为1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。作为纤维丝数量，优选的是1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。
为了将这样的压电性高分子做成压电性纤维，只要起到本发明的效果，则均能够采用用于使高分子纤维化的公知的方法，能够采用将压电性高分子挤压成型来进行纤维化的方法、将压电性高分子熔融纺丝来进行纤维化的方法、通过干式或湿式纺丝将压电性高分子纤维化的方法、通过静电纺丝将压电性高分子纤维化的方法等。关于这些纺丝条件，只要根据所采用的压电性高分子来应用公知的方法即可，通常只要采用工业上生产容易的熔融纺丝法即可。
再有，如上述，在压电性高分子为聚乳酸的情况下，当单轴延伸取向并且包含晶体时，示出更大的压电性，因此，纤维进行延伸是优选的。
（大致同一平面上）
在本发明的压电元件中，导电性纤维和压电性纤维被配置在大致同一平面上。在此，大致同一平面上是指意味着纤维的纤维轴被配置在大致平面上，“大致”是指意味着包含在纤维彼此的交叉点产生厚度的情况。
例如，在2个平行的导电性纤维之间进一步将1个压电性纤维平行地并线的方式为处于大致同一平面上的方式。此外，即使使该1个压电性纤维的纤维轴倾斜为与该2个平行的导电性纤维不平行的状态，也处于大致同一平面上。进而，即使将1个导电性纤维和1个压电性纤维平行地并线并且使另一个导电性纤维与该并线后的导电性纤维和压电性纤维交叉，也处于大致同一平面上。
通过配置在大致平面上而容易将该压电单位组合来形成布帛状的压电元件，只要利用布帛状的方式的压电元件，则能够对换能器的形状设计增加自由度。作为本发明中的布帛的种类，例示了梭织物、针织物、无纺织布等。
根据要检测的形状变化来适当选择这些压电纤维与导电纤维的关系。
（配置顺序）
压电单位中的纤维的配置只要被配置为导电性纤维和压电性纤维提供电连接，则不被特别限定。例如，在压电单位由2个导电性纤维和1个压电性纤维构成的情况下，优选将导电性纤维、压电性纤维、导电性纤维按照此顺序配置。通过像这样进行配置，从而压电单位的2个导电性纤维彼此不会接触，即使不对导电性纤维应用其他的方案例如包覆绝缘性物质等技术，也能够作为压电单位有效地发挥作用。
此时，优选的是，导电性纤维与压电性纤维彼此具有物理上相接的接点。但是，只要导电性纤维与压电性纤维的间隔为4mm以内的范围，则即使不物理上相接也能够提供电连接。关于导电性纤维与压电性纤维的间隔，优选的是3mm以下，更优选的是2mm以下，进而优选的是1mm以下，最优选的是0.5mm以下。当该间隔超过4mm时，伴随着压电性纤维的形状变化的电输出变小，难以用作换能器。
作为方式，例如，能够举出将2个导电性纤维平行地配置而将1个压电性纤维以与这些2个导电性纤维相交的方式配置的方式等。进而，也可以将2个导电性纤维配置为经线（或纬线），将1个压电性纤维配置为纬线（或经线）。在该情况下，2个导电性纤维彼此不接触是优选的，除了优选使绝缘性物质例如绝缘性纤维介于2个导电性纤维之间的方式之外，还能够采用仅在导电性纤维容易接触的表面包覆绝缘性物质而导电性纤维直接与压电性纤维接触的方式。
（绝缘性纤维）
本发明中的压电单位包含绝缘性纤维，存在该绝缘性纤维被配置在导电性纤维与压电性纤维之间以使压电单位中的导电性纤维不与其他的导电性纤维和压电性纤维相接的情况。此时，绝缘性纤维根据提高布帛的柔软性的目的，能够使用具有有伸缩性的素材、形状的纤维。此外，压电单位中的导电性纤维也存在被配置为不与其他的压电单位中的导电性纤维和压电性纤维相交的情况。
通过在压电单位中像这样配置绝缘性纤维，从而即使在组合多个压电单位的情况下，导电性纤维也不会接触，能够提高作为换能器的性能。
作为这样的绝缘性纤维，只要体积电阻率为106Ω·cm以上，则能够使用，更优选108Ω·cm以上，进而优选1010Ω·cm以上就行。
作为绝缘性纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚醚纤维、聚氨酯纤维等之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。并不限定于这些，能够任意使用公知的绝缘性纤维。进而，也可以将这些绝缘性纤维组合来使用，也可以采用与不具有绝缘性的纤维组合而作为整体具有绝缘性的纤维。
绝缘性纤维可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用由1个纤维丝构成的单纤维丝。用作多纤维丝根据绝缘特性的长稳定性的观点更优选。在用作单纤维丝的情况下，其线直径为1μm~5000μm，优选的是50μm~1000μm。在用作多纤维丝的情况下，其单线直径为0.1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。作为多纤维丝的纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。
此外，根据使布帛具有柔软性的目的，也能够使用公知的所有形状的纤维。
（压电单位的组合方式）
在本发明中，优选的是含有多个并置的压电单位的梭织针织物。通过为这样的方式，从而能够作为压电元件使形状的变形自由度（柔性）提高。
这样的梭织针织物形状包含多个压电单位，只要发挥作为压电元件的功能，则没有任何的限定。为了得到梭织物形状或针织物形状，只要通过通常的梭织机或针织机来进行制作编织针织即可。在一个布帛中导入多个压电单位的情况下，即使在制作梭织或制作针织时连续地进行制作，也可以通过将各自制作的多个布帛接合来制作。
作为梭织物的梭织组织，例示了平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等三原组织、变化组织、经双层组织、纬双层组织等单双层组织、经天鹅绒等。
关于针织物的种类，可以是圆编物（纬编物），也可以是经编物。作为圆编物（纬编物）的组织，优选例示了平针织、罗纹针织、双罗纹针织、双反面针织、集圈针织、浮线针织、半畦编针织、网眼针织、毛圈针织等。作为经编组织，例示了单梳栉经编针织、单梳栉经缎针织、双梳栉经绒针织、经绒针织、起绒针织、提花针织等。层数可以是单层，也可以是2层以上的多层。进而，也可以是通过由割绒和/或毛圈绒头构成的立毛部和地组织部来构成的立毛梭织物、立毛针织物。
再有，在压电单位被装入梭织组织或针织组织而存在的情况下，在压电性纤维自身中存在屈曲部分，但是，为了高效率地显现出作为压电元件的压电性能，压电性纤维的屈曲部分小更优选。因此，在梭织物和针织物中，梭织物更优选。
即使在该情况下，如上述，压电性纤维的屈曲部分小也更高效率地显现压电性能，因此，作为梭织组织，与平纹组织相比，优选斜纹组织，与斜纹组织相比，优选缎纹组织（缎纹织）。特别地，即使在缎纹组织（缎纹织）之中，当飞数处于3~7的范围时，由于高水准地发挥梭织组织的保持和压电性性能，所以也是优选的。
此外，作为压电性纤维的聚乳酸由于容易带电，所以，存在容易错误工作的情况。在这样的情况下，也能够将要取出信号的压电纤维接地（地线）来使用。作为接地（地线）的方法，优选在取出信号的导电性纤维之外另配置导电性纤维。在该情况下，作为导电性纤维的体积电阻率，优选的是10-1Ω·cm以下，更优选的是10-2Ω·cm以下，进而优选的是10-3Ω·cm以下。
（位置或方向的选择性）
A层的换能器的特征在于，具有将特定的位置或方向上的应力选择性地变换为电信号来作为输出或输入的功能。将特定的位置处的应力选择性地变换为电信号的功能是指电信号的强度或符号根据被施加应力的位置发生变化的功能，可举出在例如A层所形成的平面上呈直线状或点状地具有压电单位而仅检测向该压电单位施加的应力的换能器。进而，作为优选的例子，也举出在A层所形成的平面上具有多个直线状或点状的压电单位而将向各个压电单位施加的应力检测为另外的通道的电信号的换能器。此外，将特定的方向上的应力选择性地变换为电信号的功能是指电信号的强度或符号根据被施加的应力的方向即应力张量的各分量比发生变化的功能，可举出在例如将构成A层的压电单位的压电性纤维的纤维轴设为x轴且将A层所形成的平面设为x-y平面的情况下针对剪应力σxz输出强度特别强的电信号而不会针对σxz以外的应力分量输出电信号的换能器。A层的换能器优选具有将特定的位置处的应力选择性地变换为电信号来作为输出或输入的功能以及将特定的方向上的应力选择性地变换为电信号来作为输出或输入的功能双方。
根据要检测的位置和形状变化来适当选择A层的梭织组织或根据需要配置于B层的梭织组织。在要检测例如特定方向的弯曲的情况下，在平纹组织构造中，优选压电性纤维和导电性纤维为平行关系，在该情况下，能够选择性地检测如图20所示那样压电性纤维A和导电性纤维B的曲率变大的方向的弯曲。在要检测图21所示那样的扭曲或图22所示那样的剪切变形的情况下，在缎纹组织构造中，优选压电性纤维A和导电性纤维B为正交关系。此外，在要检测特定位置的变形的情况下，使由压电性纤维A和导电性纤维B构成的压电单位存在于特定的位置，对来自构成该压电单位的导电性纤维B的信号进行解析，由此，能够检测出特定位置的变形。在压电性纤维A和导电性纤维B为平行关系的梭织组织的情况下，能够对线状的位置的变形进行检测，在压电性纤维A和导电性纤维B为正交关系的梭织组织的情况下，能够对点状的位置的变形进行检测。
（多个压电元件）
此外，也能够排列多个压电元件来使用。作为排列方法，一维地以一段来排列也可，二维地重叠地排列也可，进而针织梭织成布状来使用或者制绳为线绳也可。由此，也能够实现布状、绳状的压电元件。在做成布状、绳状时，只要达成本发明的目的，也可以与压电元件以外的其他的纤维组合来进行混纤、混纺、混合针织等，此外，也可以装入到树脂等来使用。
（B层）
B层为换能器，所述换能器是将电信号作为输出或输入的平面状的换能器，其中，所述换能器具有将与A层不同的特定的位置或方向上的信号或者与A层不同的种类的信号和作为选择性的输出或输入的电信号相互交换的功能。也可以为具有与A层同样的工作原理的元件，也可以由工作原理不同的元件构成，但是，检测或输出的信号的种类或者位置或方向的选择性与A层不同。
作为配置于B层的与A层工作原理不同的元件的例子，作为优选的例子可举出：热电偶、测温电阻器、光电二极管、静电电容方式的压力检测器，膜电阻方式的压力检测器、使用了橡胶状电阻器的伸缩传感器、静电电容方式的伸缩传感器、使用了压电陶瓷的应力检测器、使用了压电聚合物膜的应力检测器、使用了电极的电位测定器。在作为A层而使用了布帛状的压电元件的情况下，为了不妨碍其柔软性或通气性，对于B层也优选使用布帛状的元件。
在对于B层而使用与A层相同的工作原理的梭织物状的换能器的情况下，能够活用如前述那样能够利用梭织组织选择性地检测特定的位置和方向上的应力的特征。
作为其一个例子，在如图23所示那样使用了在A层和B层分别使用平纹织物并且使压电性纤维和导电性纤维的方向旋转90度重叠复合化后的布帛的传感器中，A层和B层的电信号的输出强度比根据弯曲布帛的方向发生变化，因此，通过解析能够详细地感测弯曲的方向。进而，在A层和B层各自中呈条纹状分布有检测位置，因此，使A层和B层旋转90度来重叠，由此，能够做成呈格子状具备检测位置的元件。在此只要按照另外的压电单位的每一个设定输入电信号的通道，则综合解析各个压电单位的信号，由此，成为能够解析在位于格子状的检测点的哪个点发生了怎样的弯曲变形的传感器。在该例子中，将后述的C层夹在A层与B层之间的结构也被举出为进而优选的例子。
作为另一个例子，为使用了如图24所示那样在A层使用平纹织物而在B层使用缎纹织物并且将它们重叠复合化后的布帛的传感器。A层对布帛的弯曲即向布帛的平面外（图的z轴方向）的移位速度进行检测，与此同时，B层对剪切变形即在布帛的平面内（x-y平面内）的移位速度进行检测，因此，能够对三维的布帛的移位速度进行检测。进而，改变角度重叠同样的平纹织物和缎纹织物，由此，成为如前述的例子那样也能够解析变形方向、变形位置的传感器。在该例子中，将后述的C层夹在A层与B层之间的结构也被举出为进而优选的例子。
在对于B层而使用与A层不同的工作原理的传感器的情况下，存在能够对A层的换能器不能检测出的信号进行检测的优点而优选。例如，A层的换能器将压电性作为工作原理，只有元件进行动作的期间产生信号，在元件停止的状态下不能感测其形状。因此，特别优选将静电电容方式的压力传感器或伸缩传感器或者使用了橡胶状电阻器的伸缩传感器等即使在元件停止的状态下也能够感测其变形状态的传感器与B层重合的方式。
作为那样的方式之一的例子，为如图25所示那样在A层使用缎纹织物而在B层使用在柔软的布帛中平行地配置有2个导电性纤维的静电电容式的伸缩传感器并且将它们重叠复合化后的传感器。A层对剪切变形动作即在布帛的平面内（x-y平面内）的移位速度进行检测，与此同时，B层对向与布帛的导电性纤维垂直的方向（图的（x，y，z）=（1，-1，0）方向）的伸缩状态进行检测，因此，能够同时检测剪切动作和伸缩状态即移位速度和移位状态。因此，B层能够补完感测A层不能感测的静止状态的移位（移位是否继续），另一方面，存在能够使用仅在实际上引起伸缩时产生的A层的信号削减在人体接近时等在B层产生的噪声等优点。在该例子中，将后述的C层夹在A层与B层之间的结构也被举出为进而优选的例子。
（C层）
C层是指具有将由A层与B层之间的电干扰造成的噪声减少的功能的层（未图示）。由电干扰造成的噪声是指可举出例如由于静电相互作用造成的噪声、或由于电磁感应作用造成的噪声、或由于短路、放电造成的噪声。A层和B层都将电信号作为输入或输出，因此，充分发挥各个功能，因此，优选在A层与B层之间设置C层。
作为C层的一个例子，可举出将A层与B层之间的静电相互作用去掉的防静电层，能够减少由于静电相互作用造成的噪声。关于防静电层，只要为片材或布帛状的防静电材料，则能够使用通常的材料，但是，在A层和B层使用布帛状的元件的情况下，为了不妨碍其柔软性或通气性，在C层也优选使用布帛状的防静电材料。
作为C层的另一个例子，可举出防止A层与B层之间的导通的绝缘层，能够减少由于不需要的导通或放电造成的噪声。关于绝缘层，只要为片材或布帛状的防静电材料，则能够使用通常的材料，但是，在A层和B层使用布帛状的元件的情况下，为了不妨碍其柔软性或通气性，在C层也优选使用布帛状的绝缘材料。
在C层使用防静电层的情况下，为了防止由防静电层造成的A层与B层之间的导通以及A层内和B层内的不需要的导通，优选在防静电层与A层以及防静电层与B层之间分别设置绝缘层。即，优选具有作为C层而使用2层绝缘层和1层防静电层并且按照A层、绝缘层、防静电层、绝缘层、B层的顺序层叠的构造。也优选使用利用表面被绝缘性材料包覆的导电性纤维的布帛。
（层叠）
优选根据需要彼此固定本发明的A层、B层和C层，以使其相对位置不会较大地偏离。能够根据需要的强度通过缝合、黏着、粘接、热压接等以往公知的方法实施固定。
本发明的A层、B层和C层的每一个个别地具有不同的功能即作为换能器将特定的位置或方向上的信号或者特定的种类的信号选择性地变换为电信号来作为输出或输入的功能、或者绝缘功能、防静电功能是重要的，即使各层之间被粘接剂或热压（hot press）等粘接而为不能分割的状态，也能够看作另外的层。
（压电元件的应用技术）
本发明的换能器为哪一个情况都能够将向表面的接触、压力、形状变化作为电信号输出。图26是示出使用了本发明的换能器的设备的第一具体例的框图。例如，构成由本发明的换能器4011（例示：A层、B层）、对根据施加的应力而从换能器4011输出的电信号进行放大的放大单元4012、输出由放大单元4012放大后的电信号的输出单元4013、以及将从输出单元4013输出的电信号向外部设备（未图示）发送的发送单元4014构成的设备4101。在此未特别图示，但是，将来自换能器4011的导电线纤维的引出线与放大单元4012的输入端子连接，将换能器4011的压电性纤维与接地（地线）端子连接。在A层的换能器4011和B层的换能器4011中分别各自设置有放大单元4012、输出单元4013和发送单元4013。由此，能够容易地取出根据向关于A层和B层各自的换能器4011的表面的接触、压力、形状变化而输出的电信号，因此，能够应用于各种用途。例如，能够基于根据向换能器4011的表面的接触、压力、形状变化而输出的电信号通过外部设备（未图示）中的运算处理来对向换能器4011施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测。或者，在换能器4011内设置基于从输出单元4013输出的电信号来运算向压电元件4011施加的应力的大小和/或施加的位置的运算单元（未图示）也可。
放大单元4012也可以由例如各种电子电路构筑，或者也可以被构筑为由在处理器上进行工作的软件程序安装的功能模块，或者也可以由各种电子电路和软件程序的组合构筑。作为处理器，例如存在CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）、DSP（digitalsignal processor，数字信号处理器）、LSI（large scale integration，大规模集成）、ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）、FPGA（Field-ProgrammingGate Array，现场编程门阵列）等。此外，输出单元4013也可以由例如各种连接器单独构筑，或者也可以被构筑为与发送单元4014整体化后的通信装置。此外或者，也可以由将放大单元4012、输出单元4013和发送单元4014的功能汇总而写入软件程序的集成电路或微处理器等实现。再有，只要根据应用的装置来适当决定使由发送单元4014进行的发送方式为根据无线的方式或根据有线的方式即可。
此外，不仅能够组合放大单元来使用，也能够组合除去噪声的单元或与其他的信号组合来进行处理的单元等公知的信号处理单元。能够根据目的适当改变这些单元的连接的顺序。当然，也可以在将从换能器4011输出的电信号直接向外部设备发送之后对其进行信号处理。
作为具体的例子，可举出做成包含帽子或手套、袜子等穿着的衣服、护具、手帕状等形状的触摸面板、人或动物的表面压敏传感器、感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。例如，在用于人的情况下，对接触或动作进行检测，能够用作医疗用途等的关节等的动作的信息收集、娱乐用途、用于开动失去的组织或机器人的接口。此外，能够用作模仿了动物或人型的玩偶或机器人的表面压敏传感器、感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。此外，能够用作床单或枕头等寝具、鞋底、手套、椅子、地毯、布袋、旗等的表面压敏传感器或形状变化传感器。
进而，本发明的传感器为布帛状，具有伸缩性和柔软性，因此，通过贴附或包覆于所有构造物的整体或一部分的表面，从而能够用作表面压敏传感器、形状变化传感器。
此外，本发明的换能器能够将电信号取出为输出（电力），因此，也能够将该电信号（电力）用作用于开动其他的设备的电力源或进行蓄电等发电元件。图27是示出使用了本发明的换能器的设备的第二具体例的框图。例如，构成由本发明的换能器4011（例示：A层、B层）、对根据施加的应力而从换能器4011输出的电信号进行放大的放大单元4012、以及输出由放大单元4012放大后的电信号的输出单元4013构成的设备4102。在此未特别图示，但是，将来自换能器4011的导电线纤维的引出线与放大单元4012的输入端子连接，将换能器4011的压电性纤维与接地（地线）端子连接。在A层的换能器4011和B层的换能器4011中分别各自设置有放大单元4012和输出单元4013。由此，能够将根据向关于A层和B层各自的换能器4011的表面的接触、压力、形状变化而从输出单元4013输出的电信号用作用于开动其他的设备的电力源或者蓄电在蓄电装置中。
此外，不仅能够组合放大单元来使用，也能够组合除去噪声（纹波）的单元或与其他的信号组合来进行处理的单元等公知的信号处理单元。能够根据目的适当改变这些单元的连接的顺序。当然，也可以在将从换能器4011输出的电信号直接向外部设备发送之后执行除去噪声（纹波）的信号处理。
作为这样的具体例，可举出由于用于人、动物、机器人、机械等主动地运动的可动部造成的发电、从鞋底、地毯、外部受到压力的构造物的表面处的发电、由于流体中的形状变化造成的发电等。由于利用流体中的形状变化来发出电信号，所以，也能够使流体中的带电性物质吸附或抑制附着。
另一方面，本发明的换能器为哪一个情况都能够通过被输入电信号来使力学的力产生。图28是示出使用了本发明的换能器的设备的第三具体例的框图。例如，构成由从外部设备（未图示）接收电信号的接收单元4015、以及被施加由接收单元4015接收的电信号的本发明的换能器4011（例示：A层、B层）构成的设备4013。在A层的换能器4011和B层的换能器4011中分别个别地设置有接收单元4015。由此，能够使A层的换能器4011和B层的换能器4011各自产生与通过关于A层和B层各自的接收单元4015输入的电信号对应的力。再有，只要根据换能器的用途或使用环境等适当决定使由接收单元4015进行的接收方式为利用无线的方式或利用有线的方式即可。在使由接收单元4015进行的接收方式为有线的情况下，接收单元5015由例如各种连接器实现也可。
作为将电信号作为输入的用途的具体的例子，能够对做成布帛状的压电元件施加电信号而使载置于布帛表面的对象物移动或将对象物包围或压缩或使其振动。此外，通过控制向构成布帛的各压电元件施加的电信号，从而能够表现各种形状。进而，布帛自身进行振动，由此，也能够作为扬声器发挥作用。
作为其他的例子，存在做成包含帽子或手套、袜子等的穿着的衣服、支承器、手帕等形状的、对人或动物的表面提供压力的致动器（actuator）、对关节部的弯曲、扭曲、伸缩进行支持的致动器。例如，在用于人的情况下，能够进行提供接触或动作或压力的娱乐用途或者使失去的组织活动。此外，能够用作使模仿了动物或人型的玩偶或机器人的表面膨胀或伸长的致动器、对关节部提供弯曲、扭曲、伸缩等动作的致动器。此外，能够用作使床单或枕头等寝具、鞋底、手套、椅子、地毯、布袋、旗等的表面活动的致动器或根据电信号进行形状变化的手帕、包袱、布袋等布状的所有形状的致动器。
进而，本发明的致动器由于为布帛状，所以具有伸缩性和柔软性，因此，通过贴附或包覆于所有构造物的整体或一部分的表面，从而能够用作改变表面形状的致动器。
再有，本发明的换能器能够将电信号作为输入来开动，因此，也能够用作利用其振动来产生声音的扬声器。
以下，对第五发明详细地进行说明。
第五发明的目的由换能器达成，所述换能器是由至少2层片材或布帛构成的层叠换能器，其中，该片材或该布帛之中的至少1层由下述的A层构成，该A层以外的层之中的至少1层由下述的B层构成。
A层：包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的换能器；
B层：片材电阻为104Ω/□（Ω/sq.）以下的导电性片材或导电性布帛。
在以下对各结构进行说明。
（A层）
A层是包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置后述的导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的平面状的换能器。
（导电性纤维）
作为导电性纤维，只要是示出导电性的纤维即可，使用公知的所有导电性纤维，例如，可举出：金属纤维、由导电性高分子构成的纤维、碳纤维、由使纤维状或粒状的导电性填料（filler）分散后的高分子构成的纤维、或者在纤维状物的表面设置有具有导电性的层的纤维。作为在纤维状物的表面设置具有导电性的层的方法，可举出：金属涂敷、导电性高分子涂敷、导电性纤维的卷绕等。在其中，从导电性、耐久性、柔软性等观点出发也优选金属涂敷。作为对金属进行涂敷的具体的方法，可举出蒸镀、溅射、电解电镀、非电解电镀等，但是，从生产性等观点出发，优选电镀。
作为被涂敷金属的基底的纤维，不论导电性的有无而能够使用公知的纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚醚纤维、聚氨酯纤维等之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。基底的纤维并不限定于这些，能够任意使用公知的纤维，将这些纤维组合使用也可。
在基底的纤维涂敷的金属示出导电性，只要起到本发明的效果，则使用哪一个都可以。
例如，能够使用金、银、铂、铜、镍、锡、锌、钯、硫化铜等以及它们的混合物或合金等。
关于导电性纤维，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用由1个纤维丝构成的单纤维丝。根据电特性的长稳定性的观点，作为多纤维丝而使用更优选。作为单纤维丝的直径，为1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。作为纤维丝数量，优选的是1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。当直径小时，强度降低，处理变得困难，此外，在直径大的情况下，柔性成为牺牲。作为导电性纤维的剖面形状，根据压电元件的设计和制造的观点，优选的是圆或者椭圆，但是，并不限定于此。
此外，为了高效率地取出来自压电性高分子的电输出，电阻低是优选的，作为体积电阻率，优选的是10-1Ω·cm以下，更优选的是10-2Ω·cm以下，进而优选的是10-3Ω·cm以下。但是，只要在信号检测中得到强度，则导电性纤维的电阻率并不在此限。
（压电性纤维）
压电性纤维为具有压电性的纤维。压电性纤维优选由压电性高分子构成。作为压电性高分子，只要是聚偏二氟乙烯、聚乳酸等示出压电性的高分子，则能够利用，但是，优选主要包含聚乳酸。关于聚乳酸，由于在熔融纺丝之后通过延伸容易地进行取向来示出压电性而不需要在聚偏二氟乙烯等中需要的电场取向处理的方面而生产性优越。进而，由聚乳酸构成的压电性纤维由于向其轴方向的拉伸或压缩应力而极化小，难以作为压电元件发挥作用，但是，通过剪应力得到比较大的电输出，在具有容易对压电性高分子赋予剪应力的结构体的本发明的压电元件中是优选的。
关于压电性高分子，优选主要包含聚乳酸。“主要”是指优选90摩尔%以上，更优选95摩尔%以上，进而优选98摩尔%以上。
作为聚乳酸，根据其晶体构造，存在将L-乳酸、L-丙交酯聚合而成的聚-L-乳酸、将D-乳酸、D-丙交酯聚合而成的聚-D-乳酸、进而由它们的混合构造构成的立构复合聚乳酸等，但是，只要是示出压电性的聚乳酸，则都能够利用。根据压电系数的高低的观点，优选的是聚-L-乳酸、聚-D-乳酸。聚-L-乳酸、聚-D-乳酸分别针对相同的应力而极化相反，因此，也能够根据目的将它们组合来使用。关于聚乳酸的光学纯度，优选的是99%以上，更优选的是99.3%以上，进而优选的是99.5%以上。当光学纯度为不足99%时，存在压电系数显著降低的情况，存在难以通过压电性纤维的形状变化来得到充分的电输出的情况。压电性高分子主要包含聚-L-乳酸或聚-D-乳酸，它们的光学纯度为99%以上是优选的。
关于压电性纤维，优选的是在纤维的纤维轴方向上单轴取向且包含晶体的纤维，更优选的是具有晶体的单轴取向聚乳酸。原因是因为，聚乳酸在其晶体状态和单轴取向下示出大的压电性。
聚乳酸为水解比较快的聚酯，因此，在耐湿热性为问题的情况下，也可以添加公知的、异氰酸盐化合物、恶唑啉化合物、环氧化合物、碳化二亚胺化合物等水解防止剂。此外，也可以根据需要添加磷酸类化合物等氧化防止剂、增塑剂、光劣化防止剂等来进行物性改良。
此外，聚乳酸也可以用作与其他的聚合物的合金，但是，如果将聚乳酸用作主要的压电性高分子，则以合金的总重量为基准至少以50重量%以上含有聚乳酸是优选的，进而优选的是70重量%以上，最优选的是90重量%以上。
作为做成合金的情况下的聚乳酸以外的聚合物，作为优选的例子可举出聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯等，但是，并不限定于这些，只要起到在本发明中作为目的的压电性，则使用怎样的聚合物都可以。
关于压电性纤维，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用由1个纤维丝构成的单纤维丝。根据电特性的长稳定性的观点，作为多纤维丝而使用更优选。作为单纤维丝的直径，为1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。作为纤维丝数量，优选的是1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。
为了将这样的压电性高分子做成压电性纤维，只要起到本发明的效果，则均能够采用用于使高分子纤维化的公知的方法，能够采用将压电性高分子挤压成型来进行纤维化的方法、将压电性高分子熔融纺丝来进行纤维化的方法、通过干式或湿式纺丝将压电性高分子纤维化的方法、通过静电纺丝将压电性高分子纤维化的方法等。关于这些纺丝条件，只要根据所采用的压电性高分子来应用公知的方法即可，通常只要采用工业上生产容易的熔融纺丝法即可。
再有，如上述，在压电性高分子为聚乳酸的情况下，当单轴延伸取向并且包含晶体时，示出更大的压电性，因此，纤维进行延伸是优选的。
（大致同一平面上）
在本发明的压电元件中，导电性纤维和压电性纤维被配置在大致同一平面上。在此，大致同一平面上是指意味着纤维的纤维轴被配置在大致平面上，“大致”是指意味着包含在纤维彼此的交叉点产生厚度的情况。
例如，在2个平行的导电性纤维之间进一步将1个压电性纤维平行地并线的方式为处于大致同一平面上的方式。此外，即使使该1个压电性纤维的纤维轴倾斜为与该2个平行的导电性纤维不平行的状态，也处于大致同一平面上。进而，即使将1个导电性纤维和1个压电性纤维平行地并线并且使另一个导电性纤维与该并线后的导电性纤维和压电性纤维交叉，也处于大致同一平面上。
通过配置在大致平面上而容易将该压电单位组合来形成布帛状的压电元件，只要利用布帛状的方式的压电元件，则能够对换能器的形状设计增加自由度。作为布帛的种类，例示了梭织物、针织物、无纺织布等。
根据要检测的形状变化来适当选择这些压电纤维与导电纤维的关系。
（配置顺序）
压电单位中的纤维的配置只要被配置为导电性纤维和压电性纤维提供电连接，则不被特别限定。例如，在压电单位由2个导电性纤维和1个压电性纤维构成的情况下，优选将导电性纤维、压电性纤维、导电性纤维按照此顺序配置。通过像这样进行配置，从而压电单位的2个导电性纤维彼此不会接触，即使不对导电性纤维应用其他的方案例如包覆绝缘性物质等技术，也能够作为压电单位有效地发挥作用。
此时，优选的是，导电性纤维与压电性纤维彼此具有物理上相接的接点。但是，只要导电性纤维与压电性纤维的间隔为4mm以内的范围，则即使不物理上相接也能够提供电连接。关于导电性纤维与压电性纤维的间隔，优选的是3mm以下，更优选的是2mm以下，进而优选的是1mm以下，最优选的是0.5mm以下。当该间隔超过4mm时，伴随着压电性纤维的形状变化的电输出变小，难以用作换能器。
作为方式，例如，能够举出将2个导电性纤维平行地配置而将1个压电性纤维以与这些2个导电性纤维相交的方式配置的方式等。进而，也可以将2个导电性纤维配置为经线（或纬线），将1个压电性纤维配置为纬线（或经线）。在该情况下，2个导电性纤维彼此不接触是优选的，除了优选使绝缘性物质例如绝缘性纤维介于2个导电性纤维之间的方式之外，还能够采用仅在导电性纤维容易接触的表面包覆绝缘性物质而导电性纤维直接与压电性纤维接触的方式。
（绝缘性纤维）
本发明中的压电单位包含绝缘性纤维，存在该绝缘性纤维被配置在导电性纤维与压电性纤维之间以使压电单位中的导电性纤维不与其他的导电性纤维和压电性纤维相接的情况。此时，绝缘性纤维根据提高布帛的柔软性的目的，能够使用具有有伸缩性的素材、形状的纤维。此外，压电单位中的导电性纤维也存在被配置为不与其他的压电单位中的导电性纤维和压电性纤维相交的情况。
通过在压电单位中像这样配置绝缘性纤维，从而即使在组合多个压电单位的情况下，导电性纤维也不会接触，能够提高作为换能器的性能。
作为这样的绝缘性纤维，只要体积电阻率为106Ω·cm以上，则能够使用，更优选108Ω·cm以上，进而优选1010Ω·cm以上就行。
作为绝缘性纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚醚纤维、聚氨酯纤维等之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。并不限定于这些，能够任意使用公知的绝缘性纤维。进而，也可以将这些绝缘性纤维组合来使用，也可以采用与不具有绝缘性的纤维组合而作为整体具有绝缘性的纤维。
绝缘性纤维可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用由1个纤维丝构成的单纤维丝。用作多纤维丝根据绝缘特性的长稳定性的观点更优选。在用作单纤维丝的情况下，其线直径为1μm~5000μm，优选的是50μm~1000μm。在用作多纤维丝的情况下，其单线直径为0.1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。作为多纤维丝的纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。
此外，根据使布帛具有柔软性的目的，也能够使用公知的所有形状的纤维。
（压电单位的组合方式）
在本发明中，优选的是含有多个并置的压电单位的梭织针织物。通过为这样的方式，从而能够作为压电元件使形状的变形自由度（柔性）提高。
这样的梭织针织物形状包含多个压电单位，只要发挥作为压电元件的功能，则没有任何的限定。为了得到梭织物形状或针织物形状，只要通过通常的梭织机或针织机来进行制作编织针织即可。在一个布帛中导入多个压电单位的情况下，即使在制作梭织或制作针织时连续地进行制作，也可以通过将各自制作的多个布帛接合来制作。
作为梭织物的梭织组织，例示了平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等三原组织、变化组织、经双层组织、纬双层组织等单双层组织、经天鹅绒等。
关于针织物的种类，可以是圆编物（纬编物），也可以是经编物。作为圆编物（纬编物）的组织，优选例示了平针织、罗纹针织、双罗纹针织、双反面针织、集圈针织、浮线针织、半畦编针织、网眼针织、毛圈针织等。作为经编组织，例示了单梳栉经编针织、单梳栉经缎针织、双梳栉经绒针织、经绒针织、起绒针织、提花针织等。层数可以是单层，也可以是2层以上的多层。进而，也可以是通过由割绒和/或毛圈绒头构成的立毛部和地组织部来构成的立毛梭织物、立毛针织物。
再有，在压电单位被装入梭织组织或针织组织而存在的情况下，在压电性纤维自身中存在屈曲部分，但是，为了高效率地显现出作为压电元件的压电性能，压电性纤维的屈曲部分小更优选。因此，在梭织物和针织物中，梭织物更优选。
即使在该情况下，如上述，压电性纤维的屈曲部分小也更高效率地显现压电性能，因此，作为梭织组织，与平纹组织相比，优选斜纹组织，与斜纹组织相比，优选缎纹组织（缎纹织）。特别地，即使在缎纹组织（缎纹织）之中，当飞数处于3~7的范围时，由于高水准地发挥梭织组织的保持和压电性性能，所以也是优选的。
再有，根据要检测的形状变化来适当选择梭织组织。例如在要检测弯曲的情况下，优选平纹组织构造、压电性纤维和导电性纤维为平行关系，在要检测扭曲的情况下，优选缎纹组织构造、压电性纤维和导电性纤维为正交关系。
此外，作为压电性纤维的聚乳酸由于容易带电，所以，存在容易错误工作的情况。在这样的情况下，也能够将要取出信号的压电纤维接地（地线）来使用。作为接地（地线）的方法，优选在取出信号的导电性纤维之外另配置导电性纤维。在该情况下，作为导电性纤维的体积电阻率，优选的是10-1Ω·cm以下，更优选的是10-2Ω·cm以下，进而优选的是10-3Ω·cm以下。
（多个压电元件）
此外，也能够排列多个压电元件来使用。作为排列方法，一维地以一段来排列也可，二维地重叠地排列也可，进而针织梭织成布状来使用或者制绳为线绳也可。由此，也能够实现布状、绳状的压电元件。在做成布状、绳状时，只要达成本发明的目的，也可以与压电元件以外的其他的纤维组合来进行混纤、混纺、混合针织等，此外，也可以装入到树脂等来使用。
（B层）
B层为具有使向作为A层的换能器的电干扰的影响减少的功能的绝缘性片材或绝缘性布帛，片材电阻需要为104Ω/□（Ω/sq.）以下，优选的是102Ω/□（Ω/sq.）以下，进而优选的是10Ω/□（Ω/sq.）以下，最优选的是1Ω/□（Ω/sq.）以下。在比104Ω/□（Ω/sq.）大的情况下例如与人体直接接触的情况或与带电的物体接触的情况下，存在输出不作为本来目的的信号的情况。再有，关于导电性片材或导电性布帛，根据其柔软性而优选的是布帛，但是，只要具有柔软性，则也可以为片材或薄膜状。作为形成导电性片材或导电性布帛的材料，只要具有导电性，则并不被特别限定，能够应用公知的所有材料。作为赋予导电性的方法，可举出使用导电性纤维、对片材或布帛层叠或涂敷有导电性的物质等。
（层叠）
本发明的A层和B层的层叠方法并不被特别限定，但是，能够通过缝合、黏着、粘接、热压接等以往公知的方法实施。但是，优选在A层与B层之间使用C层，以使A层所包含的导电纤维不会与B层的导电部分短路。此外，使用绝缘性的物质包覆A层的表面也作为防止短路的方法是有效的。此外，关于其层叠个数，只要为不失去本发明的目的的范围，则层叠几个都可以。但是，在层叠多个A层的情况下，优选在二个A层之间使用C层，以使A层所包含的导电纤维不会与其他的A层的导电纤维短路。在使用多个A层时，A层的组织不需要相同，能够根据目的或用途适当改变其组织或贴合的角度。此外，只要为不失去本发明的目的的范围，则也可以设置A层和B层以外的其他的层。例如，可举出具有绝缘性的层、其他的具有传感功能的层、具有耐磨耗性等耐久性的层、黏着层或粘接层等向对象物固定的层等。
（C层）
C层为具有防止作为A层的换能器与B层的短路的功能的具有功能的绝缘性片材或绝缘性布帛，片材电阻需要为106Ω/□（Ω/sq.）以上，优选的是108Ω/□（Ω/sq.）以上，进而优选的是1010Ω/□（Ω/sq.）以上，最优选的是1012Ω/□（Ω/sq.）以上。在不足106Ω/□（Ω/sq.）的情况下，A层的导电纤维与B层短路或静电电容发生变化，由此，存在输出不作为本来目的的信号的情况。再有，关于绝缘性片材或绝缘性布帛，根据其柔软性而优选的是布帛，但是，只要具有柔软性，则也可以为片材或薄膜状。作为形成绝缘性片材或绝缘性布帛的材料，只要具有绝缘性，则并不被特别限定，能够应用公知的所有材料。
（压电元件的应用技术）
本发明的换能器为哪一个情况都能够将向表面的接触、压力、形状变化作为电信号输出。图30是示出使用了本发明的换能器的设备的第一具体例的框图。例如，构成由本发明的换能器5011、对根据施加的应力而从换能器5011输出的电信号进行放大的放大单元5012、输出由放大单元5012放大后的电信号的输出单元5013、以及将从输出单元5013输出的电信号向外部设备（未图示）发送的发送单元5014构成的设备5101。在此未特别图示，但是，将来自换能器5011的导电线纤维的引出线与放大单元5012的输入端子连接，将换能器5011的压电性纤维与接地（地线）端子连接。由此，能够容易地取出根据向换能器5011的表面的接触、压力、形状变化而输出的电信号，因此，能够应用于各种用途。例如，能够基于根据向换能器5011的表面的接触、压力、形状变化而输出的电信号通过外部设备（未图示）中的运算处理来对向换能器5011施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测。或者，在换能器5011内设置基于从输出单元5013输出的电信号来运算向压电元件5011施加的应力的大小和/或施加的位置的运算单元（未图示）也可。
放大单元5012也可以由例如各种电子电路构筑，或者也可以被构筑为由在处理器上进行工作的软件程序安装的功能模块，或者也可以由各种电子电路和软件程序的组合构筑。作为处理器，例如存在CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）、DSP（digitalsignal processor，数字信号处理器）、LSI（large scale integration，大规模集成）、ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）、FPGA（Field-ProgrammingGate Array，现场编程门阵列）等。此外，输出单元5013也可以由例如各种连接器单独构筑，或者也可以被构筑为与发送单元5014整体化后的通信装置。此外或者，也可以由将放大单元5012、输出单元5013和发送单元5014的功能汇总而写入软件程序的集成电路或微处理器等实现。再有，只要根据应用的装置来适当决定使由发送单元5014进行的发送方式为根据无线的方式或根据有线的方式即可。
此外，不仅能够组合放大单元来使用，也能够组合除去噪声的单元或与其他的信号组合来进行处理的单元等公知的信号处理单元。能够根据目的适当改变这些单元的连接的顺序。当然，也可以在将从换能器5011输出的电信号直接向外部设备发送之后对其进行信号处理。
作为具体的例子，可举出做成包含帽子或手套、袜子等穿着的衣服、护具、手帕状等形状的触摸面板、人或动物的表面压敏传感器、感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。例如，在用于人的情况下，对接触或动作进行检测，能够用作医疗用途等的关节等的动作的信息收集、娱乐用途、用于开动失去的组织或机器人的接口。此外，能够用作模仿了动物或人型的玩偶或机器人的表面压敏传感器、感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。此外，能够用作床单或枕头等寝具、鞋底、手套、椅子、地毯、布袋、旗等的表面压敏传感器或形状变化传感器。
进而，本发明的传感器为布帛状，具有伸缩性和柔软性，因此，通过贴附或包覆于所有构造物的整体或一部分的表面，从而能够用作表面压敏传感器、形状变化传感器。
此外，本发明的换能器能够将电信号取出为输出（电力），因此，也能够将该电信号（电力）用作用于开动其他的设备的电力源或进行蓄电等发电元件。图31是示出使用了本发明的换能器的设备的第二具体例的框图。例如，构成由本发明的换能器5011、对根据施加的应力而从换能器5011输出的电信号进行放大的放大单元5012、以及输出由放大单元5012放大后的电信号的输出单元5013构成的设备5102。在此未特别图示，但是，将来自换能器5011的导电线纤维的引出线与放大单元5012的输入端子连接，将换能器5011的压电性纤维与接地（地线）端子连接。由此，能够将根据向换能器5011的表面的接触、压力、形状变化而从输出单元5013输出的电信号用作用于开动其他的设备的电力源或者蓄电在蓄电装置中。
此外，不仅能够组合放大单元来使用，也能够组合除去噪声（纹波）的单元或与其他的信号组合来进行处理的单元等公知的信号处理单元。能够根据目的适当改变这些单元的连接的顺序。当然，也可以在将从换能器5011输出的电信号直接向外部设备发送之后执行除去噪声（纹波）的信号处理。
作为这样的具体例，可举出由于用于人、动物、机器人、机械等主动地运动的可动部造成的发电、从鞋底、地毯、外部受到压力的构造物的表面处的发电、由于流体中的形状变化造成的发电等。由于利用流体中的形状变化来发出电信号，所以，也能够使流体中的带电性物质吸附或抑制附着。
另一方面，本发明的换能器为哪一个情况都能够通过被输入电信号来使力学的力产生。图32是示出使用了本发明的换能器的设备的第三具体例的框图。例如，构成由从外部设备（未图示）接收电信号的接收单元5015、以及被施加由接收单元5015接收的电信号的本发明的换能器5011构成的设备5013。由此，能够使换能器5011产生与通过接收单元5015输入的电信号对应的力。再有，只要根据换能器的用途或使用环境等适当决定使由接收单元5015进行的接收方式为利用无线的方式或利用有线的方式即可。在使由接收单元5015进行的接收方式为有线的情况下，接收单元5015由例如各种连接器实现也可。
作为将电信号作为输入的用途的具体的例子，能够对做成布帛状的压电元件施加电信号而使载置于布帛表面的对象物移动或将对象物包围或压缩或使其振动。此外，通过控制向构成布帛的各压电元件施加的电信号，从而能够表现各种形状。进而，布帛自身进行振动，由此，也能够作为扬声器发挥作用。
作为其他的例子，存在做成包含帽子或手套、袜子等的穿着的衣服、支承器、手帕等形状的、对人或动物的表面提供压力的致动器、对关节部的弯曲、扭曲、伸缩进行支持的致动器。例如，在用于人的情况下，能够进行提供接触或动作或压力的娱乐用途或者使失去的组织活动。此外，能够用作使模仿了动物或人型的玩偶或机器人的表面膨胀或伸长的致动器、对关节部提供弯曲、扭曲、伸缩等动作的致动器。此外，能够用作使床单或枕头等寝具、鞋底、手套、椅子、地毯、布袋、旗等的表面活动的致动器或根据电信号进行形状变化的手帕、包袱、布袋等布状的所有形状的致动器。
进而，本发明的致动器由于为布帛状，所以具有伸缩性和柔软性，因此，通过贴附或包覆于所有构造物的整体或一部分的表面，从而能够用作改变表面形状的致动器。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器是包含压电单位的将电信号作为输出的换能器，在所述压电单位中，以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维，该导电性纤维和该压电性纤维的配置的全部或一部分为斜纹组织构造，该斜纹组织构造的至少一部分的斜纹的角度相对于该压电性纤维的纤维轴方向为30度以上60度以下，由此，能够得到富有柔软性且产生更强的电信号的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
更具体地，本方式的换能器为含有多个压电单位的梭织物，其全部或一部分需要为斜纹组织构造。斜纹组织构造通过梭织构造显现出所谓的斜纹梭织，因此，别名也被称为斜纹梭织。斜纹组织有容易在其斜纹方向上折弯而容易把握比较的布帛的变形这样的特征。此外，其斜纹的角度需要相对于压电性纤维的纤维轴方向为30度以上60度以下。在压电性纤维进行变形的情况下，相对于纤维轴45度的方向上发生极化，因此，斜纹相对于纤维轴越接近45度，针对布帛的变形而产生的压电信号越大。因此，本发明中的布帛需要在至少其一部分中包含斜纹的角度相对于压电性纤维的纤维轴方向为30度以上60度以下的斜纹组织构造。斜纹的角度只要相对于压电性纤维的纤维轴方向为30度以上60度以下即可，但是，优选的是35度以上55度以下，进而优选的是40度以上50度以下。斜纹组织构造只要满足上述的斜纹的角度，能够为任意的构造，作为优选的构造例示了所谓的三斜纹的2/1组织、四斜纹的3/1组织、2/2组织。此外，这样的换能器优选为含有多个并置的压电单位的梭织针织物。通过为这样的方式，从而作为压电元件，能够提高形状的变形自由度（柔性）。
这样的梭织针织物形状包含多个压电单位，只要发挥作为压电元件的功能，则没有任何的限定。为了得到梭织物形状或针织物形状，只要通过通常的梭织机来制作梭织即可。在一个布帛中导入多个压电单位的情况下，在制作梭织或制作针织时连续制作也可，通过将各自制作的多个布帛接合来制作也可。只要本方式的布帛在至少一部分中包含上述的斜纹组织构造，则能够为任意的梭织组织，例如，例示了平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等三原组织、变化组织、经双层组织、纬双层组织等单双层组织、经天鹅绒等。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器包含导电性纤维、绝缘性纤维和压电性纤维具有彼此物理上相接的接点并被配置在大致同一平面上而成的压电单位，其中，所述换能器的特征在于，构成该压电单位的该压电性纤维的至少一部分与该导电性纤维正交，并且，隔开4个以上的间隔与其他的纤维交叉，由此，能够得到富有柔软性且产生更强的电信号的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
更具体地，在本方式的换能器中，被配置在大致同一平面上的导电性纤维、绝缘性纤维和压电性纤维具有彼此物理上相接的接点并需要具有下述的梭织构造。
1.压电性纤维的至少一部分与导电性纤维在垂直方向上交叉（正交）；
2.压电性纤维隔开4个以上的间隔与其他的纤维交叉。
特别是在检测扭曲的动作的情况下，关于压电性纤维，期望形成被称为所谓的浮动的非拘束的状态。即，在将压电性纤维作为经线使用的情况下，使与纬线的交叉点少，发现为更宽松（loose）的构造更好。该交叉点需要以4个以上的间隔跳过纬线来交叉。再有，4个以上的间隔是指在间隔进入4个以上的纬线这样的意思。这4个以上的纤维也可以为任意的纤维。在将压电性纤维用作纬线的情况下，也同样地需要以4个以上的间隔与经线交叉。
也判明了：为了高效率地通过这样的构造检测出来自压电性纤维的电信号，使压电性纤维以4个以上的间隔交叉的纤维为导电性纤维最优选。因此，压电性纤维需要与导电性纤维正交地配置。特别是为了检测出扭曲的动作，优选该构造。其以外能够采用任意的构造，但是，导电性纤维优选全部在同一方向上配置以使导电性纤维彼此不接触。此外，在导电性纤维与压电性纤维之间，优选除了介于绝缘性物质例如绝缘性纤维之间的方式之外还能够采用仅在导电性纤维容易接触的表面包覆绝缘性物质而导电性纤维与压电性纤维直接接触的方式。为了得到该梭织物形状或针织物形状，只要通过通常的梭织机来制作梭织即可。在一个布帛中导入多个压电单位的情况下，在制作梭织或制作针织时连续制作也可，通过将各自制作的多个布帛接合来制作也可。只要本方式的布帛在至少一部分中包含上述的梭织组织构造，则能够为任意的梭织组织，例如，例示了平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等三原组织、变化组织、经双层组织、纬双层组织等单双层组织、经天鹅绒等。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位，该压电性纤维主要包含聚乳酸，由广角X射线衍射分析（WAXD）定量的、均质PLA晶体化度Xhomo（%）和晶体取向度A（%）满足下述式（1）：
由此，能够得到富有柔软性的、针对特定方向的动作产生更强的电信号的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。此外，能够实现使用了来自该换能器的信号的设备和/或通过将电信号作为输入而发挥作用的设备。关于均质PLA晶体化度Xhomo（%）和晶体取向度A（%）的细节，如上述。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器是由包含多个压电单位的梭织针织物构成的、将电信号作为输出或输入的换能器，在所述压电单位中以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维，其中，所述换能器的特征在于，该压电性纤维具有与压电性纤维或压电性纤维以外的纤维的任一个交叉的交点，在该交点的至少一部分粘接有该压电性纤维和与该压电性纤维交叉的其他的纤维，由此，能够得到富有柔软性的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
更具体地，作为本方式的布帛的换能器的功能源自将布帛的变形传递到压电性纤维并且将压电性纤维的变形变换为电信号并取出的情况，因此，通过将压电性纤维固定于布帛的构造，从而能够将布帛的变形高效率地传递到压电性纤维，得到强的信号。在此粘接是指仅通过制作梭织针织物不会产生的、纤维由于纤维表面的强化的相互作用而彼此难以分离的状态。作为粘接的状态的一个优选的方式，可举出压电性纤维和与该压电性纤维交叉的纤维在其交点沿着彼此的表面扁平地进行变形的状态。这样的状态通过在梭织布帛时以使纬线和经线的张力强的方式进行梭织或者对布帛实施利用强的力的按压和/或在加热环境中的按压而得到。此时，优选在压电性纤维与交叉的纤维的接触界面发生分子水平的侵入或化学的接合的形成而黏着的状态，但是，不黏着且纤维彼此仅由于伴随着接触面积的增大的表面相互作用的增大而难以分离的状态也能够看作粘接的状态。在纤维彼此黏着的情况下观察交叉部分的压电性纤维剖面时，指出压电性纤维与交叉的纤维的界面不明确的状态。此外，在接触面积增大的情况下观察交叉部分的压电性纤维剖面时，指出配置交叉的对象的纤维表面形状而压电性纤维显著地扁平地进行变形的状态。能够通过以下的方法评价是否像这样显著地扁平地进行变形。将布帛在使粘接剂含浸之后固定而固定为薄的片材状，以使其状态不发生变化。通过羽毛切断器（feather cutter）切出与其他的纤维交叉的部分的压电性纤维的垂直剖面，通过显微镜观察剖面。在纤维剖面上，取与布帛所形成的平面平行的x轴和与该x轴垂直的y轴。在观察剖面的纤维为单纤维丝的情况下，描绘将1个纤维丝的纤维剖面全部容纳的最小的大小的长方形，以使各边与x轴和y轴平行，将该长方形的x轴方向的边的长度设为x1，将y轴方向的边的长度设为y1。在观察剖面的纤维为多纤维丝的情况下，描绘将1个多纤维丝中的全部纤维丝的剖面容纳的最小的大小的长方形，以使各边与x轴和y轴平行，将该长方形的x轴方向的边的长度设为x1，将y轴方向的边的长度设为y1。根据这些测定结果由下述式（7）计算扁平率。
。
针对10处以上的不同的点计算扁平率，采用其平均值。在扁平率的平均值为2.0以上的情况下，在本申请中判断为：交叉部分的压电性纤维配合交叉的对象的纤维表面形状而显著地扁平地进行变形即在压电性纤维与另外的纤维交叉的交点粘接有压电性纤维和与压电性纤维交叉的其他的纤维。交叉部分的压电性纤维更扁平地进行变形使交叉点处的接触面积更加增大并且纤维彼此的粘接作用更加增加而更优选。因此，扁平率更优选2.3以上，进而优选2.5以上。
此外，在使用了多纤维丝的布帛的情况下，构成多纤维丝的纤维丝间的空隙被压缩而构成密集的多纤维丝，纤维丝1个1个之间的粘接作用也增大的情况从压电性纤维的构造固定的观点出发是优选的。
为了达成上述那样的扁平率，优选使用以往公知的按压方法。特别是在作为压电性纤维而使用聚乳酸纤维的情况下，优选在作为其玻化温度的60℃与熔点之间的温度优选的是70℃至160℃之间进行10分以内的热压。进而，以在压电性纤维的熔化开始温度附近（如果为聚乳酸则为140℃至160℃之间）且不引起导电性纤维和绝缘性纤维的熔化的温度进行热压是进而优选的。关于热压，优选使用可连续式地实施的辊式压制机进行。此外，在对于压电性纤维、导电性纤维或绝缘性纤维而使用多纤维丝的情况下，为了达成上述那样的扁平率，多纤维丝的捻数少是优选的。当捻数过于大时纤维难以扁平地变形，粘接效果变小，因此，不优选。从这样的观点出发，捻数为每1m1000以下，优选的是500以下，进而优选的是300以下是优选的。
作为粘接的状态的另一个优选的方式，可举出使用粘接剂来粘接压电性纤维后的状态。粘接剂介于压电性纤维和与压电性纤维交叉的纤维之间，只要具有将它们的活动彼此约束的功能，则什么都能够使用，不管约束力的大小。作为粘接剂，也能优选使用水胶水、粘合剂、丙烯酸类粘接剂、环氧类粘接剂、苯酚类粘接剂、粘着性高分子、熔融高分子、高分子熔液。也能够在纤维表面预先涂敷粘接剂或使纤维中含有粘接剂之后经由梭织或针织工序而在布帛的状态下实施需要的表面析出或固化工序，也能够在做成布帛的状态之后涂敷或含浸粘接剂。在布帛的状态下涂敷或含浸粘接剂的情况下，粘接剂分布在布帛整体，因此，作为粘接剂，优选使用不具有成为噪声的原因的压电性和热电性的粘接剂以及不具有成为短路的原因的导电性的粘接剂。为了达成本方式的目的，关于在上述举出的将纬线、经线强烈地伸展的针织、按压和粘接剂的应用，也可以使用任一个，也能够组合多个来实施。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器是由包含多个压电单位的梭织针织物构成的、将电信号作为输出或输入的换能器，在所述压电单位中以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维，其中，所述换能器的特征在于，构成1个该压电单位的该压电性纤维和该导电性纤维在纤维表面彼此直接相接并且/或者经由导电性材料间接连接，由此，能够得到富有柔软性的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
更具体地，作为本方式的布帛的换能器的功能源自压电性纤维的变形使压电性纤维表面产生静电极化并且通过导电性纤维取出源自该静电极化的电信号的情况，因此，压电性纤维与导电性纤维具有充分的接点，由此，能够减少两者间的接触电阻，得到强的电信号。在此具有充分的接点是指仅通过制作梭织针织物而不会产生的、具有压电性纤维与导电性纤维之间的丰富的导通面积的状态。
作为具有充分的接点的状态的一个优选的方式，可举出压电性纤维和/或导电性纤维在其交点沿着彼此的表面扁平地进行变形的状态。这样的状态通过在梭织布帛时以使纬线和经线的张力强的方式进行梭织或者对布帛实施利用强的力的按压和/或在加热环境中的按压而得到。在该情况下，优选在压电性纤维与接触的纤维的接触界面发生分子水平的侵入或化学的接合的形成而黏着的状态，但是，不黏着且接触面积根据各个纤维表面的变形而增大的状态也能够看作具有充分的接点的状态。在纤维彼此黏着的情况下观察交叉部分的纤维剖面时，指出压电性纤维与导电性纤维的界面不明确的状态。此外，在接触面积增大的情况下观察交叉部分的纤维剖面时，指出配置交叉的对象的纤维表面形状而压电性纤维或导电性纤维显著地扁平地进行变形的状态。能够通过以下的方法评价是否像这样显著地扁平地进行变形。
将布帛在使粘接剂含浸之后固定而固定为薄的片材状，以使其状态不发生变化。通过羽毛切断器切出与导电性纤维交叉的部分的压电性纤维的垂直剖面，通过显微镜观察剖面。在压电性纤维的剖面上，取与布帛所形成的平面平行的x轴和与该x轴垂直的y轴。在观察剖面的纤维为单纤维丝的情况下，描绘将1个纤维丝的纤维剖面全部容纳的最小的大小的长方形，以使各边与x轴和y轴平行，将该长方形的x轴方向的边的长度设为x1，将y轴方向的边的长度设为y1。在观察剖面的纤维为多纤维丝的情况下，描绘将1个多纤维丝中的全部纤维丝的剖面容纳的最小的大小的长方形，以使各边与x轴和y轴平行，将该长方形的x轴方向的边的长度设为x1，将y轴方向的边的长度设为y1。
根据这些测定结果由下述式（8）计算扁平率。
。
针对10处以上的不同的点计算扁平率，采用其平均值。在扁平率的平均值为2.0以上的情况下，在本申请中判断为：交叉部分的压电性纤维配合交叉的对象的导电性纤维表面形状而显著地扁平地进行变形即在压电性纤维与导电性纤维交叉的交点处于具有充分的接点的状态。交叉部分的压电性纤维更扁平地进行变形使交叉点处的接触面积更加增大而更优选。因此，扁平率更优选2.3以上，进而优选2.5以上。
此外，在对于压电性纤维而使用了多纤维丝的布帛的情况下，构成多纤维丝的纤维丝间的空隙被压缩而构成密集的多纤维丝的情况从使尽可能多的压电性纤维丝存在于导电性纤维丝的附近来容易取得源自压电性的电信号的观点出发是优选的。
为了达成上述那样的扁平率，优选使用以往公知的按压方法。特别是在作为压电性纤维而使用聚乳酸纤维的情况下，优选在作为其玻化温度的60℃与熔点之间的温度优选的是70℃至160℃之间进行10分以内的热压。进而，以在压电性纤维的熔化开始温度附近（如果为聚乳酸则为140℃至160℃之间）且不引起导电性纤维和绝缘性纤维的熔化的温度进行热压是进而优选的。关于热压，优选使用可连续式地实施的辊式压制机进行。
此外，在对于压电性纤维或导电性纤维而使用多纤维丝的情况下，为了达成上述那样的扁平率，多纤维丝的捻数少是优选的。当捻数过于大时纤维难以扁平地变形，不能将接点充分地变大，因此，不优选。从这样的观点出发，捻数为每1m1000以下，优选的是500以下，进而优选的是300以下是优选的。
作为具有充分的接点的状态的另一个优选的方式，可举出在压电性纤维与导电性纤维之间设置有利用导电性材料的间接接点的状态。关于用于间接接点的导电性材料，只要具有介于压电性纤维与导电性纤维之间而电导通的功能，则什么都能够使用，优选使用焊锡、含有金属或碳等导电性填料的导电浆、导电性黏着剂或导电性粘接剂等。特别是将布帛的变形高效率地传递到压电性纤维而容易显现出压电功能，能够长期间稳定地保持间接接点，因此，进而优选具有粘接力的导电性粘接剂。也能够在纤维表面预先涂敷导电性材料或使纤维中含有导电性材料之后经由梭织或针织工序而在布帛的状态下根据需要实施表面析出或固化工序，也能够在做成布帛的状态之后涂敷或含浸导电性材料。为了防止不同的导电性间的短路或防止不意图的部分的导通，优选采取在导电性纤维涂敷导电性材料或使导电性纤维中包含导电性材料之后经由梭织或针织工序而在布帛的状态下根据需要经由表面析出或固化工序的方法。为了达成本方式的目的，关于利用在上述举出的将纬线、经线强烈地伸展的针织或按压的直接接点面积的增加以及利用导电性材料的间接接点的设置，也可以使用任一个，也能够组合多个来实施。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器是包含多个以提供电连接的方式在大致同一平面上配置1个导电性纤维和1个压电性纤维而成的压电单位的、将电信号作为输出或输入的换能器，其特征在于，将构成不同的该压电单位的不同的多个该导电性纤维彼此隔开4mm以上的间隔配置，由此，能够得到富有柔软性的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
更具体地，在本方式的换能器中，关于1个压电单位中的纤维的配置，只要以提供电连接的方式配置导电性纤维和压电性纤维，则并不被特别限定，但是，从使信号强度变强的观点出发，优选更接近地配置1个压电单位内的1个导电性纤维和1个压电性纤维。导电性纤维与压电性纤维接近之处可以为点状也可以为线状。此时，期望导电性纤维和压电性纤维具有彼此物理上相接的接点，但是，只要1个压电单位内的导电性纤维与压电性纤维的间隔为4mm以内的范围，则即使不在物理上相接也能够提供电连接。关于1个压电单位内的导电性纤维与压电性纤维的间隔，优选的是3mm以下，更优选的是2mm以下，进而优选的是1mm以下，最优选的是0.5mm以下。当该间隔超过4mm时，伴随着压电性纤维的形状变化的电输出变小，难以用作换能器。
作为1个压电单位的方式，例如，能够举出将1个导电性纤维和1个压电性纤维平行地配置的方式。在梭织物的情况下，使1个经线（或纬线）为导电性纤维并且使另1个经线（或纬线）为压电性纤维的方式被包含在其中。作为另一压电单位的方式，例如，能够举出将1个导电性纤维与1个压电性纤维交叉配置的方式。在梭织物的情况下，使1个纬线（或经线）为导电性纤维并且使1个经线（或纬线）为压电性纤维的方式被包含在其中。
在本方式的换能器中，优选将多个压电单位配置在大致同一平面上。进而，在本方式中，为了防止压电单位不同的2个导电性纤维彼此的短路，优选将这些2个导电性纤维平行地配置的方式。此外，为了更可靠地防止2个导电性纤维彼此的短路，特别优选使绝缘性物质例如至少1个绝缘性纤维介于2个导电性纤维之间的方式。此时，在2个导电性纤维之间配置绝缘性纤维的情况下，只要不将该绝缘性纤维作为压电单位的一部分利用，则为了避免源自压电性的噪声，该绝缘性纤维特别优选使用不具有压电性的纤维。作为不具有压电性的绝缘性纤维，只要为在晶体中不具有螺旋构造的绝缘性纤维或者不进行利用轮询处理的偶极子的排列或空间电荷的形成的绝缘性纤维，则由于原理上不具有压电性所以能够优选使用。在其中也根据经济合理性的方面，特别优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯线。可是，关于从2个导电性纤维各个隔开超过4mm的间隔配置的绝缘性纤维，源自压电性的噪声的影响小，因此，即使使用具有压电性的绝缘性纤维也没有问题。
进而，在本方式中，由于由压电单位不同的2个导电性纤维间的静电干扰造成的问题或为了将这些导电性纤维简单地分离来连接于输入输出机而具有充分的空间的余裕，所以将这些导电性纤维平行地配置，并且，这些导电性纤维彼此的间隔为4mm以上是优选的，更优选的是5mm以上，进而优选的是6mm以上。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位，前述压电性纤维的沸水收缩率S（p）和前述导电性纤维的沸水收缩率S（c）满足下述式（9）：
由此，能够得到富有柔软性的实用性更高的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。进而，能够实现使用了来自该换能器的信号的设备和/或通过将电信号作为输入来发挥作用的设备。关于沸水收缩率S的细节，如上述。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器是由至少2层片材或布帛构成的层叠换能器，其中，该片材或该布帛之中的至少1层由下述的A层构成，该A层以外的层之中的至少1层由下述的B层构成，由此，能够得到富有柔软性的布帛状的换能器。
A层：包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的换能器；
B层：片材电阻为106Ω/□（Ω/sq.）以上的绝缘性片材或绝缘性布帛。
本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
更具体地，在本方式的换能器中，A层是包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置上述的导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的平面状的换能器。B层是具有使向作为A层的换能器的电干扰的影响减少的功能的绝缘性片材或绝缘性布帛，片材电阻需要为106Ω/□（Ω/sq.）以上，优选的是108Ω/□（Ω/sq.）以上，进而优选的是1010Ω/□（Ω/sq.）以上，最优选的是1012Ω/□（Ω/sq.）以上。在不足106Ω/□（Ω/sq.）的情况下例如与人体直接接触的情况或与导电性的物体接触的情况下，存在输出不作为本来目的的信号的情况。再有，关于绝缘性片材或绝缘性布帛，根据其柔软性而优选的是布帛，但是，只要具有柔软性，则也可以为片材或薄膜状。作为形成绝缘性片材或绝缘性布帛的材料，只要具有绝缘性，则并不被特别限定，能够应用公知的所有材料。本方式的A层和B层的层叠方法并不被特别限定，但是，能够通过缝合、黏着、粘接、热压接等以往公知的方法实施。此外，关于其层叠个数，只要为不失去本方式的目的的范围，则层叠几个都可以。但是，在层叠多个A层的情况下，优选在二个A层之间存在B层，以使A层所包含的导电纤维不会与其他的A层的导电纤维短路。在使用多个A层时，A层的组织不需要相同，能够根据目的或用途适当改变其组织或贴合的角度。此外，只要为不失去本方式的目的的范围，则也可以设置A层和B层以外的其他的层。例如，可举出具有导电性的层、其他的具有传感功能的层、具有耐磨耗性等耐久性的层、黏着层或粘接层等向对象物固定的层等。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器是包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的换能器，其特征在于，包含单纤维直径10~2000nm的极细纤维，由此，能够得到富有柔软性的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
更具体地，在本方式的换能器中，极细纤维为导电性纤维、压电性纤维、绝缘性纤维的哪一个都可以，但是，根据材料选择的幅度更广这样的观点，优选使绝缘性纤维为极细纤维。此外，2种以上的纤维为极细纤维也可，当然，构成压电单位的全部纤维为极细纤维也可。极细纤维的单纤维直径为10~2000nm，更优选的是50~1500nm，进而优选的是100~1000nm。在单纤维直径比2000nm大的情况下，存在不会得到极细纤维的效果而不会得到与对象物体的紧贴性的情况，在比10nm小的情况下，存在生产性极端差这样的问题。此外，作为总细度（单纤维细度与纤维丝数量的积），优选的是5~150dtex的范围内。为了为该总细度，将多个极细纤维并线也可，与单纤维直径比2000nm粗的纤维并线也可。
关于布帛中的极细纤维的量，只要能够达成作为本方式的目的的将与对象物体的紧贴性提高这样的目的，则不被特别限定，例如，在使绝缘性纤维为极细纤维的情况下，不需要使绝缘性纤维的全部为极细纤维，优选包含全布帛中的1重量%以上。当极细纤维的量比1重量%少时不会得到与对象物体的紧贴性，优选的是5重量%以上，进而优选的是10重量%以上，最优选的是15重量%以上。此外，关于极细纤维，也可以使用与更粗的纤维并线后的纤维。作为极细纤维的制造方法，并不被特别限定，应用公知的所有方法，但是，最优选从多岛构造的海岛复合纤维除去海成分来制造的方法。再有，当岛成分数量太过于多时，不仅喷丝板（spinneret）的制造成本变高，而且喷丝板的加工精度自身也容易降低，因此，优选使岛成分数量为1000以下。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器是包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的换能器，其特征在于，该导电性纤维和该压电性纤维的伸长率都为3%以上，由此，能够得到富有柔软性的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
更具体地，在本方式的换能器中，为了得到伸缩性优越的换能器，导电性纤维的伸长率为3%以上是重要的。在伸长率为不足3%的情况下将压电元件安装于变形处时，抑制与纤维轴平行方向的动作，存在不能充分地检测出本来的动作特别是较大的动作的情况。关于导电性纤维的伸长率，更优选的是5%以上，进而优选的是8%以上，最优选的是10%以上。此外，关于导电性纤维的强度，优选的是1~15cN/dtex。当强度为不足1cN/dtex时存在布帛强度不保的情况，更优选的是2cN/dtex以上，进而优选的是3cN/dtex以上。另一方面，当比15cN/dtex大时存在压电元件抑制变形处的动作的情况，更优选的是10cN/dtex以下，进而优选的是8cN/dtex以下。作为满足上述的伸长率和强度的纤维，优选在纤维状物的表面设置具有导电性的层的纤维，具体地优选电镀有金属的高分子纤维。
进而，为了得到本方式的伸缩性优越的换能器，压电性纤维的伸长率为3%以上是重要的。在伸长率为不足3%的情况下将压电元件安装于变形处时，抑制与纤维轴平行方向的动作，存在不能充分地检测出本来的动作特别是较大的动作的情况。关于压电性纤维的伸长率，更优选的是5%以上，进而优选的是8%以上，最优选的是10%以上。此外，关于压电性纤维的强度，优选的是1~15cN/dtex。当强度为不足1cN/dtex时存在布帛强度不保的情况，更优选的是2cN/dtex以上，进而优选的是3cN/dtex以上。另一方面，当比15cN/dtex大时存在压电元件抑制变形处的动作的情况，更优选的是10cN/dtex以下，进而优选的是8cN/dtex以下。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器具备包含压电单位的压电元件，在所述压电单位中以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维，前述压电元件的极限氧指数为24以上，由此，能够得到富有柔软性并且难燃性的布帛状或绳状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。进而，能够实现使用了来自该换能器的信号的设备和/或通过将电信号作为输入来发挥作用的设备。
更具体地，在本方式的换能器中，对于导电性纤维和压电性纤维的至少1个而使用具有难燃性的纤维或者使用难燃剂包覆压电元件。作为对导电性纤维赋予难燃性的方法，例如，可举出：作为导电性纤维的原料而使用添加了难燃剂的导电性高分子、使用使导电性填料和难燃剂分散后的高分子、对于基底的纤维状物例如使用芳纶纤维、聚苯并咪唑纤维、聚酰亚胺纤维、聚酰胺酰亚胺纤维、聚醚酰亚胺纤维、聚芳酯纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维、酚醛纤维（novoloid fibre）、难燃丙烯酸纤维、聚氯乙烯醇纤维、难燃聚酯纤维、难燃棉纤维、难燃羊毛纤维等、等方法或在涂敷剂中添加难燃剂等方法。作为对压电性纤维赋予难燃性的方法，例如，可举出将磷类化合物等有机类难燃剂或三氧化二锑等无机类难燃剂添加到聚乳酸中等方法。
本方式的压电单位包含绝缘性纤维，该绝缘性纤维有时被配置在导电性纤维与压电性纤维之间，以使压电单位中的导电性纤维不会与其他的导电性纤维和压电性纤维相接。作为难燃性的绝缘性纤维，优选的是极限氧指数为24以上的有机纤维，可举出：芳纶纤维、聚苯并咪唑纤维、聚酰亚胺纤维、聚酰胺酰亚胺纤维、聚醚酰亚胺纤维、聚芳酯纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维、酚醛纤维等，进而也能够使用难燃丙烯酸纤维、聚氯乙烯醇纤维、难燃聚酯纤维、难燃棉纤维、难燃羊毛纤维等。关于难燃剂的种类，不论有机类化合物还是无机类化合物都不限。
作为使布帛状的换能器的压电元件具备极限氧指数24以上的难燃性的方法，存在对导电性纤维、压电性纤维和绝缘性纤维的至少一个赋予难燃性的方法。在该情况下，为了使压电元件的性能充分地发挥，优选对不直接对压电性的特性带来影响的绝缘性纤维赋予难燃性。从纤维的性质的观点出发，与导电性纤维或晶体化度高的压电性纤维相比，对绝缘性纤维赋予难燃性最简便，是优选的。
作为使布帛状的换能器的压电元件具有极限氧指数24以上的难燃性的其他的方法，存在在换能器的压电元件（压电单位）的表面形成难燃剂保护膜的方法。即，将在水等溶剂或树脂中分散的难燃剂含浸或涂敷到布帛状或绳状的压电元件中，形成难燃剂保护膜。例如，可举出使用包含难燃剂的树脂做保护膜的情况。在此所说的树脂是指呈现用于使难燃剂固定于布帛的粘结剂作用的树脂。作为树脂的具体例，能够举出丙烯酸树脂、尿烷树脂、密胺树脂、环氧树脂、聚酯树脂、多胺树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、氟树脂、硅酮树脂、进而它们的变性树脂等。此外，也能够复合2种以上的这些树脂。作为优选的树脂，可举出手感软且成本便宜的丙烯酸树脂或尿烷树脂等。
此外，作为在上述的树脂中混合的难燃剂，能够举出公知的难燃剂。例如，能够举出卤类化合物、磷类化合物、氮类化合物、锑类化合物等，关于它们，也能够并用2种以上。具体地，可举出十溴联苯醚 ( Decabromodiphenyl ether ) 、三氧化锑、以及卤化磷酸酯的混合物、或者多聚磷酸锑等。
关于上述难燃剂和树脂的混合比，优选的是，在根据重量基准将树脂设为100份时，使难燃剂为20份至300份之间。当树脂的比率少时，难燃剂的固定不充分，此外当过于多时，存在在难燃效果的方面差的情况。
作为使树脂层形成的方法，能够任意采用以往公知的单面涂敷法或浸渍法，作为涂敷法，能够采用刮刀涂布机、槽辊涂布机、缺角轮涂布机(comma coater)等的方法。此外，也能够预先将包含难燃剂的树脂片材或树脂薄膜层压在布帛中。关于树脂层的厚度，当太过于薄时存在在树脂中包含的难燃剂的量变少而不会得到充分的难燃性的情况，因此，优选采用0.03μm以上，但是，当过于厚时存在损失柔软性的情况，因此，优选的是5μm以下。进而优选的厚度的范围为0.1~3μm。
作为本方式的另一方式，提供换能器，所述换能器具备包含压电单位的压电元件，在所述压电单位中以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维，前述导电性纤维和前述压电性纤维的至少1个为使用了原液着色聚合物的纤维，由此，能够得到富有柔软性并且设计性的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。此外，该换能器相对于重复的折回或扭回而难以产生褪色或折痕等，能够遍及长期间保持均匀的颜色。进而，能够实现使用了来自该换能器的信号的设备和/或通过将电信号作为输入来发挥作用的设备。
更具体地，在本方式的换能器中，原液着色聚合物为在成为导电性纤维、压电性纤维和绝缘性纤维的原料的聚合物中添加分散各种颜料后的聚合物，作为该颜料，能够使用由以往公知的偶氮色淀（azo lake）类、苯并咪唑酮类、联苯胺（Diarylide）类、缩合偶氮类、二氢喹吖啶类、双恶嗪类、异吲哚啉酮类、瓮类、酞青类等构成的各种有机颜料或者由达旦黄、氧化铁、钴蓝、氧化铬、硫化镉、炭黑、等构成的各种无机颜料等，此外，通常能够用于聚合物的着色的公知的色素或它们的混合物都能够使用。在其中，本方式能够作为导电性纤维而优选使用碳纤维，因此，为了色调，对于压电性纤维、绝缘性纤维而优选使用例如炭黑那样的黑色的原液着色聚合物。将原液着色聚合物少量添加到原料聚合物中，由此，能够对导电性纤维、压电性纤维和绝缘性纤维进行着色。上述方式为一个例子，也能够使用公知的其他的方法。例如，存在通过公知的分散染料或阳离子性颜料对导电性纤维、压电性纤维和绝缘性纤维进行染色的方法或使用使用了粘结剂的印刷法等方法来涂抹纤维表面的方法。其中，存在难以进行颜色的调节或者在本发明的换能器使用的过程中折痕显眼的情况。
作为本发明的另一方式，提供具备鞋的鞋垫主体和在前述鞋垫主体中装载的布帛状或线绳状的压电传感器的鞋的鞋垫，由此，能够得到富有柔软性的布帛状的换能器，将其作为布状压电传感器装载于鞋的鞋垫中，由此，能够得到能够取得脚的动作或脚底的负荷移动的鞋的鞋垫（传感器）。再有，本方式的换能器能够将电信号取出为输出，因此，也能够将该电信号用作用于使其他的设备开动的电力源或者进行蓄电等发电元件。
更具体地，在将包含压电单位的压电元件（压电传感器）用于鞋的鞋垫时，能够在不会成为传感器的功能的障碍的范围内使用树脂等涂敷表面或者使用树脂片材/薄膜包覆表面，以便从与脚或袜子的摩擦保护压电元件的梭织构造。如果利用具备本方式的换能器的鞋垫而例如用于跑步鞋，则能够进行行走距离或行走速度的数据取得，并且，及时取得成为跑步鞋改良的援助的数据。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器是包含多个以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的换能器，其特征在于，该压电单位由2个该导电性纤维和1个该压电性纤维构成，将该导电性纤维、该压电性纤维和该导电性纤维按照该顺序配置，并且，该多个压电单位被配置为相邻的该压电性纤维彼此的间隔为4mm以上，由此，能够得到富有柔软性且能够稳定地检测压电信号的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
更具体地，在本方式的换能器中，需要将压电单位内的处于导电性纤维之间的压电性纤维彼此至少隔开4mm以上的间隔配置，优选的是隔开5mm以上的间隔配置，进而优选的是隔开7mm以上的间隔配置。在此，“压电性纤维彼此的间隔”是指纤维的“表面间”距离。在不足4mm的情况下，由各个压电元件得到的信号不稳定，不会得到正确的信号。只要有4mm以上则得到稳定的信号，得到能有用作传感器的设备。在不足4mm的情况下不会得到正确的信号的原因明确为不明，但是，推测大概在各个压电元件间产生的信号干扰不是原因吗。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器是包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的换能器，其特征在于，该压电性纤维的捻数为每1m1000次以下，由此，能够得到富有柔软性的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
更具体地，在本方式的换能器中，压电性纤维的捻数为每1m1000次以下，优选的是500次以下，进而优选的是300次以下是优选的。仅从压电性能的提高这样的观点出发，在不关联捻的情况下（即捻数为0）进行制作梭织是理想的。并不意图被特定的理论束缚，但是，由压电性纤维的移位引起的极化相对于线的取向方向在固定方向上产生，因此，越是使捻数增大，线的取向方向越是变得更倾斜，推测极化方向不固定是压电性降低的原因。另一方面，通常进行：通过使捻数增大，从而提高线的强度并且抑制制作梭织、制作针织时的线断裂或绒毛产生。因此，在本方式的具体的应用时，一边比较衡量对象物所要求的机械特性和压电性能，一边谋求捻数的最佳化。
为了将这样的压电性高分子做成压电性纤维，只要起到本发明的效果，则均能够采用用于使高分子纤维化的公知的方法，能够采用将压电性高分子挤压成型来进行纤维化的方法、将压电性高分子熔融纺丝来进行纤维化的方法、通过干式或湿式纺丝将压电性高分子纤维化的方法、通过静电纺丝将压电性高分子纤维化的方法等。关于这些纺丝条件，只要根据所采用的压电性高分子来应用公知的方法即可，通常只要采用工业上生产容易的熔融纺丝法即可。再有，在压电性高分子为聚乳酸的情况下，当单轴延伸取向并且包含晶体时，示出更大的压电性，因此，纤维进行延伸是优选的。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器是包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的布帛状的换能器，其特征在于，由下述式计算出的覆盖系数（cover factor）CF为500以上：
（上式中，DWp为经线总细度（dtex）、MWp为经线梭织密度（个/2.54cm）、DWf为纬线总细度（dtex）、MWf为纬线梭织密度（个/2.54cm）。）或者
其特征在于，由下述式计算出的包覆面积率为0.40以上：
（上式中，D1为经线的直径（mm）、N1为经线密度（个/mm）、D2为纬线的直径（mm）、N2为纬线密度（个/mm）。）
，由此，能够得到富有柔软性的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
更具体地，在本方式的换能器中，通过提高覆盖系数，从而能够将压电性纤维更坚固地固定化，因此，能够稳定且可靠地把握由布帛的移位引起的压电信号。另一方面，当覆盖系数为不足500时，压电性纤维的固定变松而容易动作，由此，所得到的信号不稳定化。因此，不会得到用作传感器的情况下稳定的信号。进而，当覆盖系数变低时布帛的耐久性也降低。此外，在本方式的换能器中，通过提高包覆面积率，从而能够将压电性纤维更坚固地固定化，因此，能够稳定且可靠地把握由布帛的移位引起的压电信号。另一方面，当包覆面积率为不足0.40时，压电性纤维的固定变松而容易动作，由此，所得到的信号不稳定化。因此，不会得到用作传感器的情况下稳定的信号。进而，当包覆面积率变低时布帛的耐久性也降低。
包覆面积率的计算能够由以下的方法进行。使布料为没有不自然的张力或皱褶的自然的状态，在25.4mm的区间数经线和纬线的个数，除以25.4而计算出5处经线密度N1（个/mm）和纬线密度（个/mm），采用平均值。此外，将布料以没有不自然的张力或皱褶的自然的状态夹在覆盖玻璃中而水平放置，通过显微镜从上方观察5处纵3mm横3mm的面积。在各个观察处，分别观察10处经线和纬线的粗细，将经线和纬线各自合计50次的测定值平均而作为经线的直径D1（mm）和纬线的直径D2（mm）。关于在经线中使用2种以上的不同的纤维的情况下的经线的直径，使针对所使用的各纤维而将5处×各10次的测定值平均后的值为各纤维的直径，将对各纤维的直径乘以在完全组织中使用的个数的比例来合计的加权平均值作为经线的直径。关于在纬线中使用2种以上的不同的纤维的情况下的纬线的直径，也同样地计算加权平均值来作为纬线的直径。根据在以上求取的经线密度N1（个/mm）、纬线密度N2（个/mm）、经线的直径D1（mm）和纬线的直径D2（mm）通过下述式计算包覆面积率。
。
在本方式的压电元件中，在洗涤50次后从压电单位输出的电信号为洗涤前的70%以上，并且，在利用马丁代尔法的100次摩擦试验后从压电单位输出的电信号为洗涤前的70%以上。进而，使用手指在织物（fabric）的压电单位上摩擦1000次，也能够抑制在第1次和第1000次检测出的电位差的降低。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器是包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的布帛状的换能器，其特征在于，由下述式计算出的覆盖系数CF为500以上，并且，实施了防水处理：
（上式中，DWp为经线总细度（dtex）、MWp为经线梭织密度（个/2.54cm）、DWf为纬线总细度（dtex）、MWf为纬线梭织密度（个/2.54cm）。），由此，能够得到富有柔软性的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
更具体地，在本方式的换能器中，通过提高覆盖系数，从而能够将压电性纤维更坚固地固定化，因此，能够稳定且可靠地把握由布帛的移位引起的压电信号。另一方面，当覆盖系数为不足500时，压电性纤维的固定变松而容易动作，由此，所得到的信号不稳定化。因此，不会得到用作传感器的情况下稳定的信号。进而，当覆盖系数变低时布帛的耐久性也降低。进而，在本方式的换能器中，在按照JIS L0844：2011“针对洗涤的染色坚固度试验方法A-1法”的50次洗涤耐久试验后输出的电信号强度为洗涤耐久试验前的70%以上。此外，本发明的换能器的防水性为JIS L1092：2009 喷雾法的4级以上。
作为本发明的另一方式，提供抗菌性换能器，所述换能器是包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的换能器，其特征在于，该压电单位中的该导电性纤维被配置为不与其他的压电单位中的导电性纤维和/或压电性纤维电连接，并且，抑菌活性值为2.2以上，由此，能够得到富有柔软性的布帛状的换能器。本发明的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。
更具体地，在本方式的换能器中，存在与用作压电单位的导电性纤维不接触的纤维。对于该纤维，能够使用任意的纤维，但是，其总个数之中的至少50%以上需要为压电性纤维，优选的是70%以上需要为压电性纤维，进而优选的是90%需要为压电性纤维。由此，不仅能够赋予压电性能，也能够赋予抗菌性。再有，也存在不将导电性纤维的一部分用作压电单位的情况，但是，当然，作为在此所说的“用作压电单位的导电性纤维”，不被处理。
本方式的压电单位包含绝缘性纤维，该绝缘性纤维有时被配置在导电性纤维与压电性纤维之间，以使压电单位中的导电性纤维不会与其他的导电性纤维和压电性纤维相接。此时，关于绝缘性纤维，根据提高布帛的柔软性的目的，能够使用具有有伸缩性的素材、形状的纤维。此外，压电单位中的导电性纤维被配置为不会与其他的压电单位中的导电性纤维和压电性纤维相接。通过在压电单位中像这样配置绝缘性纤维，从而即使组合多个压电单位的情况下，导电性纤维也不会进行接触，能够提高作为换能器的性能。
作为本发明的另一方式，提供使用了换能器的寝具，所述换能器包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位，其中，该压电单位中的该导电性纤维被配置为不与其他的压电单位中的导电性纤维和/或压电性纤维电连接，并且，具有换能器的抗菌活性值为2.2以上的抗菌性，由此，能够得到富有柔软性且抗菌性优越的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。进而，能够实现使用了来自该换能器的信号的设备和/或通过将电信号作为输入来发挥作用的设备。
将具备本方式的换能器的设备装入到床单或枕头、枕套或床或被褥、被套等寝具中是非常有用的。例如，在护理设施中，为了防止患者的徘徊，进行感测床上的患者的在、不在，通过实用了本方式的换能器的床单或枕头等进行其是非常有用的。此外，由于最近的健康志向的高涨，也发售了通过对睡眠中的身体的动作进行感测来监控每日的睡眠的状态的商品，但是，本发明的床单或枕头或床也能够应用于该用途。其中，具备包含本方式的换能器的设备的寝具包含设备为寝具的结构。
本方式的换能器具有优越的抗菌性的情况也非常适于装入到床单或枕头、枕套或床或被褥、被套等寝具中。寝具由于与人体接触，所以通过使用而附着金黄色葡萄球菌那样的所谓的有害细菌，将汗的成分或污垢作为养分而在布帛上增殖，但是，在增殖的过程中放出恶臭而成为床单或枕套等恶臭的原因。此外，金黄色葡萄球菌也被怀疑是特应性皮炎等炎症的原因。本发明的换能器的抗菌性优越，因此，抑制金黄色葡萄球菌等细菌的增殖，由此，能够抑制恶臭的产生。
本方式的换能器布帛也具有优越的洗涤耐久性。此外，本方式的换能器并不是对布帛实施抗菌性加工等表面加工，而是换能器本身具有高的抗菌性，由此，即使重复洗涤其抗菌性也不会降低。
进而，本方式的传感器由于为布帛状，所以具有伸缩性和柔软性，因此，通过贴附或包覆于所有构造物的整体或一部分的表面，从而能够用作表面压敏传感器、形状变化传感器。此外，本发明的换能器能够将电信号取出为输出，因此，也能够将该电信号用作用于开动其他的设备的电力源或进行蓄电等发电元件。通过将这样的设备装入到床单或枕头等寝具中，从而能够作为用于开动装入到床单或枕头等寝具中的其他的设备的电力源，或者，能够蓄电在装入到床单或枕头等寝具中的蓄电装置。
作为本发明的另一方式，提供使用了换能器的鞋的鞋垫（insole），所述换能器包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位，其中，该压电单位中的前述导电性纤维被配置为不与其他的压电单位中的导电性纤维和/或压电性纤维电连接，并且，具有该换能器的抗菌活性值为2.2以上的抗菌性，由此，能够得到富有柔软性且抗菌性优越的布帛状的换能器。本方式的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。进而，能够实现使用了来自该换能器的信号的设备和/或通过将电信号作为输入来发挥作用的设备。
将使用了本方式的换能器的设备装入到鞋的鞋垫中是非常有用的。例如，在运动用途中寻求通过鞋底的鞋垫感测运动员的身体运动并解析该动作。此外，在康复用途中也寻求将鞋底的鞋垫作为传感器来监控患者的康复，但是，装入了包含本方式的换能器的设备的鞋垫也能够应用于该用途。其中，具备包含本方式的换能器的设备的鞋垫包含设备为鞋垫的结构。
本方式的换能器具有优越的抗菌性的情况也非常适于装入到鞋垫中。鞋垫由于与人体接触，所以通过使用而附着金黄色葡萄球菌那样的所谓的有害细菌，将汗的成分或污垢作为养分而在布帛上增殖，但是，在增殖的过程中放出恶臭而成为鞋的恶臭的原因。此外，金黄色葡萄球菌也被怀疑是特应性皮炎等炎症的原因。本发明的换能器的抗菌性优越，因此，抑制金黄色葡萄球菌等细菌的增殖，由此，能够抑制恶臭的产生。
本方式的换能器的布帛也具有优越的洗涤耐久性。此外，本方式的换能器并不是对布帛实施抗菌性加工等表面加工，而是换能器本身具有高的抗菌性，由此，即使重复洗涤其抗菌性也不会降低。
进而，本方式的传感器由于为布帛状，所以具有伸缩性和柔软性，因此，通过贴附或包覆于所有构造物的整体或一部分的表面，从而能够用作表面压敏传感器、形状变化传感器。此外，本发明的换能器能够将电信号取出为输出，因此，也能够将该电信号用作用于开动其他的设备的电力源或进行蓄电等发电元件。通过将这样的设备装入到鞋的鞋垫中，从而能够作为用于开动装入到鞋的鞋垫中的其他的设备的电力源，或者，能够蓄电在装入到鞋的鞋垫中的蓄电装置。
作为本发明的另一方式，提供换能器，所述换能器具备以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位、以及由彼此分离的多个导电性纤维构成的静电电容单位，由此，能够得到富有柔软性的布帛状的换能器。本发明的换能器为柔性，因此，能够实现手帕那样的可折叠的布帛状、进而穿着的衣服状等能够由布帛实现的所有形状的将电信号作为输入输出的换能器。进而，能够实现使用了来自该换能器的信号的设备和/或通过将电信号作为输入来发挥作用的设备。
更具体地，在本方式的换能器中，除了压电单位之外还包含静电电容单位。在此所说的静电电容单位是指将二个导电性纤维配置为彼此平行地分离而为在导电性纤维间施加电压的状态通过对由于导电性纤维间的距离改变而静电电容发生变化而产生的电阻值或电量等进行测定由此检测向布帛施加的压力或移位。作为使二个导电性纤维彼此平行地分离的方法，例如，可举出使绝缘性纤维介于二个导电性纤维之间的方法、或在二个导电性纤维之间夹持电介质的方法、或利用梭织方法或针织方法在二个导电性纤维之间设置空间的方法等。此外，在检测中，使用来自一个静电电容单位的信号也可，使用来自串联和/或并联连接的多个静电电容单位的信号也可。
来自压电单位的信号仅在移位的瞬间产生，与此对应地，来自静电电容单位的信号在移位的期间得到平常信号，此外，有来自静电电容单位的信号比较大这样的特征。另一方面，静电电容单位容易受到静电的影响，在例如用作传感器的情况下，存在引起错误工作的可能性。因此，做成具有压电单位和静电电容单位双方的布帛构造，解析来自双方的信号，由此，能够进行更详细的动作的解析。例如，能够进行如下这样的动作的解析：从压电单位检测出布帛的具体的动作即弯曲或扭曲等动作的种类及其移位量，另一方面，从静电电容单位检测出该移位是否继续。或者，考虑如下等使用方法：在通过来自静电电容单位的信号测定布帛的移位量时，仅取出同时检测所得到的信号之中的来自压电元件的信号时的信号，由此，抑制来自静电电容单位的错误工作。此时，针对布帛的一个动作而将来自压电单位和静电电容单位双方的信号用于解析，因此，优选将压电单位和静电电容单位彼此接近地配置，以使针对布帛的一个动作而为相同的那样的动作。
实施例
以下，通过实施例对第一发明进一步具体地进行记载，但是，本发明并不由此受到任何的限定。
压电元件用的布帛由以下的方法制造。
（聚乳酸的制造）
在实施例中使用的聚乳酸由以下的方法制造。
对L-丙交酯（（股份）武藏野化学研究所制、光学纯度100%）100重量份添加0.005重量份的辛酸锡并在氮环境下通过带有搅拌翼的反应机在180℃下反应2小时，对辛酸锡添加1.2倍当量的磷酸，之后，在13.3Pa下减压除去残存的丙交酯，进行切片（chip）化，得到了聚-L-乳酸（PLLA1）。得到的PLLA1的重量平均分子量为15.2万，玻化温度（Tg）为55℃，熔点为175℃。
（压电性纤维）
使PLLA1在240℃下熔融而从24孔的盖以20g/min涌出，以887m/min取回。以80℃、2.3倍对该未延伸多纤维丝线进行延伸，并在100℃下进行热固定处理，由此，得到了84dTex/24纤维丝的多纤维丝单轴延伸线。将该多纤维丝单轴延伸线汇总8束，做成了压电性纤维100A。
（导电性纤维）
将三富士纤维工业制的银电镀尼龙 品名“AGposs”用作导电性纤维100B。该纤维的体积电阻率为1.1×10-3Ω·cm。
压电元件的评价由以下的方法进行。
（压电元件的评价）
将包含由上述的导电性纤维100B和压电性纤维100A形成的包覆纤维1003的线绳状压电元件的包覆纤维1003切成长度5cm，将包覆纤维1003的一端的表面的压电性纤维100A除去，使导电性纤维100B的端部露出。然后，如图3所示，将露出后的导电性纤维100B的端部经由评价用布线1002连接于示波器1001，使包覆纤维1003的另一端的压电性纤维100A与作为被测定物的测定样品1004的表面接触并在表面平行地进行扫描，由此，进行了压电元件的压电特性的评价。
其中，测定样品1004准备了在纵1cm×横5cm×厚度0.5cm的平坦的板104a之上将两端空开各1cm之后等间隔地贴3处纵1cm×横0.5cm×厚度0.5cm的板104b后的样品。
此外，压电特定的评价通过使用压电元件的包覆纤维1003的端部来到从测定样品1004的表面起约0.5cm的高度位置那样的固定的力以约0.5m/s的速度摩擦测定样品1004的表面来进行。作为电压评价的示波器1001，使用了横河电机（股份）制的数字示波器DL6000系列商品名“DL6000”。
此外，在使用该压电元件摩擦2000次测定样品1004的表面之后，进行了同样的电压评价。
（实施例1）
在导电性纤维100B一边卷8个压电性纤维100A一边针织，由此，得到了长度10m的圆搓线物的线绳状包覆纤维1003。在此，包覆纤维1003中的导电性纤维100B即银电镀尼龙纤维的体积电阻率为1.1×10-3Ω·cm。之后，将包覆纤维1003表面的压电性纤维100A的一端除去，露出导电性纤维100B，得到了压电元件。对该压电元件通过图3所示那样的结构进行了压电特性的评价。
在使用该压电元件描测定样品1004上时，通过基底的板104a的部分和2个板104a、104b重叠的部分能够确认彼此不同的电压。
此外，在测定样品1004上摩擦2000次之后，进行了该压电元件的压电特性的评价，但是，其电信号的大小在摩擦2000次前后几乎不发生改变。
本发明的压电元件为柔性且能够仅通过用手指等摩擦压电元件的表面来充分地取出从压电性高分子产生的电输出，能够作为能够对通过摩擦等产生的应力或该应力的位置进行检测的柔性的触摸传感器等发挥作用，因此，能够优选用作触摸传感器。而且，将该压电元件装入到智能电话等的框体中，由此，能够实现能够以单手进行操作的智能电话等。
此外，该压电元件为柔性的纤维状，因此，也能够通过梭织或针织做成布状，由此，也能够实现手帕那样的可折叠的布状的触摸面板。
进而，能够仅通过摩擦取出电输出，因此，也能够进行向微发电机等的应用。
此外，当将该绳状压电元件作为接触式探针使用时，为接触式，同时，能够一边将测定对象的损伤抑制到最小限度一边进行测定，因此，例如，也能够用于人类的脸那样的至今难以应用的领域的测定。
以下，通过实施例对第二发明行一步具体地进行记载，但是，本发明不会由此受到任何的限定。
（聚乳酸的制造）
在实施例中使用的聚乳酸由以下的方法制造。
对L-丙交酯（（股份）武藏野化学研究所制、光学纯度100%）100质量份添加0.005质量份的辛酸锡并在氮环境下通过带有搅拌翼的反应机在180℃下反应2小时，对辛酸锡添加1.2倍当量的磷酸，之后，在13.3Pa下减压除去残存的丙交酯，进行切片化，得到了聚-L-乳酸（PLLA1）。得到的PLLA1的质量平均分子量为15.2万，玻化温度（Tg）为55℃，熔点为175℃。
（压电性纤维）
从24孔的盖以20g/min涌出在240℃下熔融后的PLLA1，以887m/min取回。以80℃、2.3倍对该未延伸多纤维丝线进行延伸，并在100℃下进行热固定处理，由此，得到了84dTex/24纤维丝的多纤维丝单轴延伸线。
（导电性纤维）
将mitsufuji（股份）制的银电镀尼龙 品名“AGposs”100d34f用作导电性纤维200B。该纤维的体积电阻率为1.1×10-3Ω·cm。
（绝缘性纤维）
从24孔的盖以45g/min涌出在280℃下熔融后的聚对苯二甲酸乙二醇酯，以800m/min取回。以80℃、2.5倍对该未延伸线进行延伸，并在180℃下进行热固定处理，由此，由此得到了84dTex/24纤维丝的多纤维丝延伸线，将其作为绝缘性纤维。
（线绳状压电元件）
作为实施例2的样品，如图6所示那样，将上述的导电性纤维200B作为芯线而在芯线的周围呈线绳状地卷绕8个上述的压电性纤维200A，做成8股搓线绳，形成了线绳状压电元件2001。在此，压电性纤维200A相对于导电性纤维200B的纤维轴CL的卷绕角度α为45°。
（制作梭织）
作为实施例3的样品，如图7所示那样在经线配置有绝缘性纤维2007和一个线绳状压电元件2001（与实施例2的样品相同）而在纬线交替地配置有绝缘性纤维2007和导电性纤维2008来制作平纹织物，做成布帛状压电元件2005。
作为比较例1的样品，制作了如图11所示那样在经线配置有绝缘性纤维200C而在纬线配置有绝缘性纤维200C、压电性纤维200A和导电性纤维200B后的平纹织物2100。
（性能评价和评价结果）
线绳状压电元件2001、布帛状压电元件2005和平纹织物2100的性能评价和评价结果如以下。
（实施例2）
将线绳状压电元件2001中的导电性纤维200B作为信号线经由布线经由1000倍放大电路连接于示波器（横河电机（股份）制的数字示波器DL6000系列商品名“DL6000”）。将线绳状压电元件2001在由被接地（地线）的金属丝网保护的电磁波屏蔽箱内折弯90度。
其结果是，作为来自线绳状压电元件2001的输出，利用示波器检测出约100mV的电位差，确认了能够利用线绳状压电元件2001的变形而检测出充分大的电信号。
（实施例3）
将线绳状压电元件2005的线绳状压电元件2001中的导电性纤维200B作为信号线经由布线经由1000倍放大电路连接于示波器（横河电机（股份）制的数字示波器DL6000系列商品名“DL6000”）。此外，将布帛状压电元件2005的纬线的导电性纤维2008作为接地（地线）线接地。在该状态下，在相对于线绳状压电元件2001垂直的方向上将布帛状压电元件2005折弯90度。
其结果是，作为来自布帛状压电元件2005的线绳状压电元件2001的输出，利用示波器得到几乎没有噪声的电信号，检测出约100mV的电位差。根据以上的结果，确认了能够利用布帛状压电元件2005的变形而低噪声地检测出充分大的电信号。
（比较例1）
将平纹织物2100中的导电性纤维200B作为信号线经由布线经由1000倍放大电路连接于示波器（横河电机（股份）制的数字示波器DL6000系列商品名“DL6000”）。
其结果是，作为来自导电性纤维200B的输出，检测出约30mV的电位差，但是，为S/N小的信号。认为是因为在平纹织物2100中未装入线绳状压电元件2001。
以下，通过实施例对第三发明行一步具体地进行记载，但是，本发明不会由此受到任何的限定。
压电元件用的布帛由以下的方法制造。
（聚乳酸的制造）
在实施例中使用的聚乳酸由以下的方法制造。
对L-丙交酯（（股份）武藏野化学研究所制、光学纯度100%）100质量份添加0.005质量份的辛酸锡并在氮环境下通过带有搅拌翼的反应机在180℃下反应2小时，对辛酸锡添加1.2倍当量的磷酸，之后，在13.3Pa下减压除去残存的丙交酯，进行切片化，得到了聚-L-乳酸（PLLA1）。得到的PLLA1的质量平均分子量为15.2万，玻化温度（Tg）为55℃，熔点为175℃。
（压电性纤维）
从24孔的盖以20g/min涌出在240℃下熔融后的PLLA1，以887m/min取回。以80℃、2.3倍对该未延伸多纤维丝线进行延伸，并在100℃下进行热固定处理，由此，得到了84dTex/24纤维丝的多纤维丝单轴延伸线。
（导电性纤维）
将mitsufuji（股份）制的银电镀尼龙 品名“AGposs”100d34f用作导电性纤维300B、导电性纤维3006和导电性纤维3010。该纤维的体积电阻率为1.1×10-3Ω·cm。
（绝缘性纤维）
从24孔的盖以45g/min涌出在280℃下熔融后的聚对苯二甲酸乙二醇酯，以800m/min取回。以80℃、2.5倍对该未延伸线进行延伸，并在180℃下进行热固定处理，由此，由此得到了84dTex/24纤维丝的多纤维丝延伸线，将其作为绝缘性纤维300C和绝缘性纤维3009。
（线绳状压电元件）
作为实施例4的样品，如图12所示那样，将上述的导电性纤维300B作为芯线而在芯线的周围呈线绳状地卷绕8个上述的压电性纤维200A，做成8股搓线绳，进而，在鞘部的压电性纤维300A的周围呈线绳状地卷绕导电性纤维3006来做成导电层3004，形成了线绳状压电元件3001。在此，压电性纤维300A相对于导电性纤维300B的纤维轴CL的卷绕角度α为45°。实施例4的样品的导电层3004的包覆率为100%。
作为实施例5的样品，如图12所示那样，将上述的导电性纤维300B作为芯线而在芯线的周围呈线绳状地卷绕8个上述的压电性纤维300A，做成8股搓线绳，进而，以将4个绝缘性纤维3009右卷并且将1个导电性纤维3006和3个绝缘性纤维3009左卷的方式在鞘部的压电性纤维300A的周围进行卷绕来做成八股搓线绳状的导电层3004，形成了线绳状压电元件3001。在此，压电性纤维300A相对于导电性纤维300B的纤维轴CL的卷绕角度α为45°。此外，实施例5的样品的导电层3004的包覆率为25%。
作为比较例2的样品，如图12所示那样，将上述的导电性纤维300B作为芯线而在芯线的周围呈线绳状地卷绕上述的压电性纤维300A，形成了线绳状压电元件3001。在此，压电性纤维300A相对于导电性纤维300B的纤维轴CL的卷绕角度α为45°。
（制作梭织）
作为实施例6的样品，如图13所示那样在经线配置有绝缘性纤维3009和一个线绳状压电元件3001（与实施例4的样品相同）而在纬线交替地配置有绝缘性纤维3009和导电性纤维3010来制作平纹织物，做成布帛状压电元件3007。
作为比较例3的样品，制作了如图19所示那样在经线配置有绝缘性纤维300C而在纬线配置有绝缘性纤维300C、压电性纤维300A和导电性纤维300B后的平纹织物3100。
（性能评价和评价结果）
线绳状压电元件3001、布帛状压电元件3007和平纹织物3100的性能评价和评价结果如以下。
（实施例4）
将线绳状压电元件3001中的导电性纤维300B作为信号线经由布线经由1000倍放大电路连接于示波器（横河电机（股份）制的数字示波器DL6000系列商品名“DL6000”），将线绳状压电元件3001接地（地线）。将线绳状压电元件3001折弯90度。
其结果是，作为来自线绳状压电元件3001的输出，利用示波器检测出约100mV的电位差，确认了能够利用线绳状压电元件3001的变形而检测出充分大的电信号。此外，已知：在静置下的噪声信号为20mV，S/N比为5，充分地抑制了噪声信号。
（实施例5）
将线绳状压电元件3001中的导电性纤维300B作为信号线经由布线经由1000倍放大电路连接于示波器（横河电机（股份）制的数字示波器DL6000系列商品名“DL6000”），将线绳状压电元件3001的导电层3004接地（地线）。将线绳状压电元件3001折弯90度。
其结果是，作为来自线绳状压电元件3001的输出，利用示波器检测出约100mV的电位差，确认了能够利用线绳状压电元件3001的变形而检测出充分大的电信号。此外，已知：在静置下的噪声信号为20mV，S/N比为5，充分地抑制了噪声信号。
（实施例6）
将布帛状压电元件3007的线绳状压电元件3001中的导电性纤维300B作为信号线经由布线经由1000倍放大电路连接于示波器（将线绳状压电元件3001接地（地线）。将线绳状压电元件3001折弯90度）。此外，将布帛状压电元件3007的线绳状压电元件3001中的导电层3004作为接地（地线）线接地。在该状态下，在相对于线绳状压电元件3001垂直的方向上将布帛状压电元件3007折弯90度。
其结果是，作为来自布帛状压电元件3007的线绳状压电元件3001的输出，利用示波器得到几乎没有噪声的电信号，检测出约100mV的电位差。确认了能够利用布帛状压电元件3007的变形而低噪声地检测出充分大的电信号。此外，已知：在静置下的噪声信号为20mV，S/N比为5，充分地抑制了噪声信号。
（比较例2）
在将线绳状压电元件3001中的导电性纤维300B作为信号线经由布线经由1000倍放大电路连接于示波器（横河电机（股份）制的数字示波器DL6000系列商品名“DL6000”）时，在静置下的噪声信号为1000mV。将线绳状压电元件3001折弯90度，但是，噪声信号大而不能判别源自折弯的电信号。
（比较例3）
在将平纹织物3100中的导电性纤维300B作为信号线经由布线经由1000倍放大电路连接于示波器（横河电机（股份）制的数字示波器DL6000系列商品名“DL6000”）时，在静置下的噪声信号为1000mV。将平纹织物3100折弯90度，但是，噪声信号大而不能判别源自折弯的电信号。
以下，通过实施例对第五发明进一步具体地进行记载，但是，本发明不会由此受到任何的限定。
各物性由以下的方法测定。
（1）聚乳酸的光学纯度：
采取构成布帛的1个（在多纤维丝的情况下为1束）聚乳酸纤维0.1g，添加5摩尔/升浓度的氢氧化钠水溶液1.0mL/甲醇1.0mL，设置在设定为65℃的水浴振动器中，在聚乳酸成为均匀溶液之前进行30分左右水解，进而在水解完成后的溶液中添加0.25摩尔/升的硫酸进行中和，采取0.1mL该分解溶液利用高效液相色谱法（HPLC）流动相溶液3ml进行稀释，利用膜滤器（0.45μm）进行了过滤。进行该调整溶液的HPLC测定，将L-乳酸单体和D-乳酸单体的比率定量。在1个聚乳酸纤维不满足于0.1g的情况下，配合可采取的量调整其他的溶液的使用量，供HPLC测定的样品溶液的聚乳酸浓度由于与上述同等所以为100分之一的范围。
<HPLC测定条件>
柱（column）：住化分析中心公司制“SUMICHIRAL（注册商标）”OA-5000（4.6mmϕ×150mm）、
流动相：1.0毫摩尔/升的硫酸铜水溶液
流动相流量：1.0毫升/分
检测器：UV检测器（波长254nm）
注入量：100微升。
当将源自L乳酸单体的峰值面积设为SLLA且将源自D-乳酸单体的峰值面积设为SDLA时，SLLA和SDLA与L-乳酸单体的摩尔浓度MLLA和D-乳酸单体的摩尔浓度MDLA分别成比例，因此，将SLLA和SDLA之中较大的一个的值设为SMLA，光学纯度通过下述式3计算。
。
（2）片材电阻率：
使用日置电机股份有限公司制数字多机器DT4222，将夹子平行电极宽度10cm、电极间距离10cm处的电阻率进行测定来作为片材电阻率。
（聚乳酸的制造）
在实施例中使用的聚乳酸由以下的方法制造。
对L-丙交酯（（股份）武藏野化学研究所制、光学纯度100%）100重量份添加0.005重量份的辛酸锡并在氮环境下通过带有搅拌翼的反应机在180℃下反应2小时，对辛酸锡添加1.2倍当量的磷酸，之后，在13.3Pa下减压除去残存的丙交酯，进行切片化，得到了聚-L-乳酸（PLLA1）。得到的PLLA1的重量平均分子量为15.2万，玻化温度（Tg）为55℃，熔点为175℃。
（压电性纤维）
从24孔的盖以16.8g/min涌出在240℃下熔融后的PLLA1，以1300m/min取回，接着以80℃、1.54倍进行延伸，并在125℃下进行热固定处理，由此，得到了84dTex/24纤维丝的多纤维丝压电性纤维5001。
（导电性纤维）
将体积电阻率为1.1×10-3Ω·cm的三富士纤维工业制的银电镀尼龙 品名“AGposs”作为导电性纤维5002。
（绝缘性纤维）
从24孔的盖以22g/min涌出在280℃下熔融后的聚对苯二甲酸乙二醇酯，以800m/min取回。以80℃、2.5倍对该未延伸线进行延伸，并在180℃下进行热固定处理，由此得到了84dTex/24纤维丝的绝缘性纤维5003。
实施例7
制作了如图29所示那样在经线配置有绝缘性纤维5003而在纬线交替地配置有压电性纤维5001、导电性纤维5002后的平纹织物5001。此外，仅使用绝缘性纤维5003制作平纹织物，得到了片材电阻率为60×106Ω/□（Ω/sq.）以上的平纹织物5200。进而，得到在平纹织物5200的经线和纬线的10个中将1个改变为导电性纤维5002后的平纹织物5300。该平纹织物5300的片材电阻率为3.2Ω/□（Ω/sq.）。
按照平纹织物5100、平纹织物5200、平纹织物5300的顺序进行层叠，利用绝缘性纤维5003缝合而得到了层叠布帛。
在聚酯衬衫和尼龙夹克叠穿的肘部层叠布帛的平纹织物5100以成为表面的方式卷绕固定。
将夹着平纹织物5100中的压电性纤维5001的一对导电性纤维5002作为信号线连接于示波器（横河电机（股份）制的数字示波器DL6000系列商品名“DL6000”），在将该信号线连接的状态下弯曲肘时，配合手腕的动作得到了电信号。
比较例4
在聚酯衬衫和尼龙夹克叠穿的肘部卷绕固定有平纹织物5100。
将夹着平纹织物5100中的压电性纤维5001的一对导电性纤维5002作为信号线连接于示波器（横河电机（股份）制的数字示波器DL6000系列商品名“DL6000”），在将该信号线连接的状态下弯曲肘时，噪声大而无法得到配合手腕的动作的电信号。
附图标记的说明
A 压电性纤维
B 导电性纤维
C 绝缘性纤维
12 放大单元
13 输出单元
100A 压电性纤维
100B 导电性纤维
1001 示波器
1002 评价用布线
1003 包覆纤维
1004 测定样品
1011 压电元件
1012 放大单元
1013 输出单元
1014 发送单元
1101 传感器
200A 压电性纤维
200B 导电性纤维
200C 绝缘性纤维
2001 线绳状压电元件
2002 鞘部
2003 芯部
2005 布帛状压电元件
2006 布帛
2007 绝缘性纤维
2008 导电性纤维
2010 设备
2011 压电元件
2012 放大单元
2013 输出单元
2014 发送单元
CL 纤维轴
α 卷绕角度
2100 平纹织物
300A 压电性纤维
300B 导电性纤维
300C 绝缘性纤维
3001 线绳状压电元件
3002 鞘部
3003 芯部
3004 导电层
3005 导电性物质
3006 导电性纤维
3007 布帛状压电元件
3008 布帛
3009 绝缘性纤维
3010 导电性纤维
3011 设备
3012 压电元件
3013 放大单元
3014 输出单元
3015 发送单元
CL 纤维轴
α 卷绕角度
3100 平纹织物
400A 压电性纤维
400B 导电性纤维
400C 绝缘性纤维
400D 布帛的变形方向
400E 正交坐标轴
4011 换能器
4012 放大单元
4013 输出单元
4014 发送单元
4015 接收单元
4101、4102、4103 设备
5001 压电性纤维
5002 导电性纤维
5003 绝缘性纤维
5011 换能器
5012 放大单元
5013 输出单元
5014 发送单元
5015 接收单元
5100 平纹织物
5101、5102、5103 设备
6001 线绳状压电元件
7001 线绳状压电元件
7002 鞘部
7003 芯部
7005 布帛状压电元件
7006 布帛
7007 绝缘性纤维
7008 导电性纤维
7010 设备
7012 放大单元
7013 输出单元
7015 比较运算单元
8001 线绳状压电元件
8005 布帛状元件
8008 另外的导电性纤维
8010 设备
8012 压电信号解析单元
8003 输出单元
8014 发送单元
8015 静电电容解析单元
9001 线绳状压电元件
9004 纤维
9005 扁平线绳状压电元件
9006 扁平线绳
9007 芯线。
Claims (64)
1.一种压电元件，其中，包含由导电性纤维和压电性纤维构成的组物，在所述组物中，所述导电性纤维为芯，所述压电性纤维为将所述导电性纤维的周围包覆的包覆纤维。
2.根据权利要求1所述的压电元件，其中，所述导电性纤维的抗弯刚度为0.05×10-4N·m2/m以下。
3.根据权利要求1所述的压电元件，其中，所述导电性纤维为被金属涂敷的有机纤维。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的压电元件，其中，所述压电性纤维主要包含聚乳酸。
5.根据权利要求4所述的压电元件，其中，所述压电性纤维主要包含光学纯度为99%以上的L-聚乳酸或D-聚乳酸。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的压电元件，其中，所述压电性纤维单轴取向并且包含晶体。
7.根据权利要求1~6的任一项所述的压电元件，其中，对向所述包覆纤维施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测。
8.根据权利要求7所述的压电元件，其中，所检测的所述应力为所述包覆纤维的表面与被接触物的表面之间的摩擦力。
9.根据权利要求7所述的压电元件，其中，所检测的所述应力为对于所述包覆纤维的表面或顶端部的垂直方向的抵抗力。
10.一种压电传感器，其中，使用了根据权利要求1~9的任一项所述的压电元件。
11.一种设备，其中，具备：
根据权利要求10所述的压电传感器；
放大单元，对根据施加的压力而从所述压电传感器输出的电信号进行放大；以及
输出单元，输出由所述放大单元放大后的电信号。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述设备还具备发送单元，所述发送单元将从所述输出单元输出的电信号向外部设备发送。
13.一种设备，其中，具备：
根据权利要求10所述的压电传感器；
输出单元，根据施加的压力而从所述压电传感器输出电信号；以及
发送单元，将从所述输出单元输出的电信号向外部设备发送。
14.一种线绳状压电元件，其中，具备由导电性纤维形成的芯部、以及以包覆所述芯部的方式由线绳状的压电性纤维形成的鞘部，所述压电性纤维包含聚乳酸来作为主成分，所述压电性纤维相对于所述导电性纤维的卷绕角度为15°以上、75°以下。
15.根据权利要求14所述的线绳状压电元件，其中，所述压电性纤维的总细度为所述导电性纤维的总细度的1/2倍以上、20倍以下。
16.根据权利要求14所述的线绳状压电元件，其中，所述压电性纤维的每一个的细度为所述导电性纤维的总细度的1/20倍以上、2倍以下。
17.一种布帛状压电元件，其中，具备布帛，所述布帛包含根据权利要求14~16的任一项所述的线绳状压电元件。
18.根据权利要求17所述的布帛状压电元件，其中，所述布帛还包含与所述线绳状压电元件的至少一部分交叉接触的导电性纤维。
19.根据权利要求18所述的布帛状压电元件，其中，形成所述布帛并且与所述线绳状压电元件交叉的纤维之中的30%以上为导电性纤维。
20.一种设备，其中，具备：根据权利要求14~16的任一项所述的线绳状压电元件、对根据施加的压力而从所述线绳状压电元件输出的电信号进行放大的放大单元、以及输出由所述放大单元放大后的电信号的输出单元。
21.一种设备，其中，具备：根据权利要求17~19的任一项所述的布帛状压电元件、对根据施加的压力而从所述布帛状压电元件输出的电信号进行放大的放大单元、以及输出由所述放大单元放大后的电信号的输出单元。
22.一种线绳状压电元件，其中，具备由导电性纤维形成的芯部、以包覆所述芯部的方式由线绳状的压电性纤维形成的鞘部、以及设置在所述鞘部的周围的导电层。
23.根据权利要求22所述的线绳状压电元件，其中，利用所述导电层的所述鞘部的包覆率为25%以上。
24.根据权利要求22或23所述的线绳状压电元件，其中，所述导电层由纤维形成。
25.根据权利要求22~24的任一项所述的线绳状压电元件，其中，所述压电性纤维包含聚乳酸来作为主成分，所述压电性纤维相对于所述导电性纤维的卷绕角度为15°以上、75°以下。
26.根据权利要求22~25的任一项所述的线绳状压电元件，其中，所述压电性纤维的总细度为所述导电性纤维的总细度的1倍以上、20倍以下。
27.根据权利要求22~25的任一项所述的线绳状压电元件，其中，所述压电性纤维的每一个的细度为所述导电性纤维的总细度的1/20倍以上、2倍以下。
28.一种布帛状压电元件，其中，具备布帛，所述布帛包含根据权利要求22~27的任一项所述的线绳状压电元件。
29.根据权利要求28所述的布帛状压电元件，其中，所述布帛还包含与所述线绳状压电元件的至少一部分交叉接触的导电性纤维。
30.根据权利要求29所述的布帛状压电元件，其中，形成所述布帛并且与所述线绳状压电元件交叉的纤维之中的30%以上为导电性纤维。
31.一种设备，其中，具备：根据权利要求22~27的任一项所述的线绳状压电元件、对根据施加的压力而从所述线绳状压电元件输出的电信号进行放大的放大单元、以及输出由所述放大单元放大后的电信号的输出单元。
32.一种设备，其中，具备：根据权利要求28~30的任一项所述的布帛状压电元件、对根据施加的压力而从所述布帛状压电元件输出的电信号进行放大的放大单元、以及输出由所述放大单元放大后的电信号的输出单元。
33.一种换能器，由至少2层片材或布帛构成，其中，该片材或该布帛之中的至少1层由下述的A层构成，该A层以外的层之中的至少1层由下述的B层构成：
A层：一种换能器，所述换能器是包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的平面状的换能器，其中，所述换能器具有将特定的位置或方向上的应力和作为选择性的输出或输入的电信号相互变换的功能；
B层：一种换能器，所述换能器是将电信号作为输出或输入的平面状的换能器，其中，所述换能器具有将与该A层不同的特定的位置或方向上的信号或者与该A层不同的种类的信号以及作为选择性的输出或输入的电信号相互交换的功能。
34.根据权利要求33所述的换能器，其中，在所述A层和所述B层之间至少包含1层下述的C层：
C层：具有将由所述A层与所述B层之间的电干扰造成的噪声减少的功能的层。
35.根据权利要求33或34所述的换能器，其中，所述压电单位包含2个导电性纤维和1个压电性纤维，将导电性纤维、压电性纤维和导电性纤维按照该顺序配置。
36.根据权利要求33或34所述的换能器，其中，所述导电性纤维和所述压电性纤维具有彼此物理上相接的接点。
37.根据权利要求33或34所述的换能器，其中，配置绝缘性纤维，以使所述压电单位中的所述导电性纤维不与其他的压电单位中的导电性纤维和/或压电性纤维电连接。
38.根据权利要求33或34所述的换能器，其中，所述压电性纤维主要包含聚乳酸。
39.根据权利要求33或34所述的换能器，其中，所述压电性纤维主要包含光学纯度为99%以上的聚-L-乳酸或聚-D-乳酸。
40.根据权利要求33或34所述的换能器，其中，所述压电性纤维单轴取向并且包含晶体。
41.根据权利要求33或34所述的换能器，其中，所述导电性纤维为金属电镀纤维。
42.根据权利要求33或34所述的换能器，其中，为含有多个所述压电单位的梭织针织物。
43.根据权利要求42所述的换能器，其中，为含有多个所述压电单位的梭织物，并且，其梭织组织为平纹组织、斜纹组织、缎纹组织以及它们的复合组织。
44.根据权利要求43所述的换能器，其中，将多个所述梭织针织物组合来使用。
45.一种设备，其中，具备：根据权利要求33~44的任一项所述的换能器、对根据施加的压力而从所述换能器输出的电信号进行放大的放大单元、以及输出由所述放大单元放大后的电信号的输出单元。
46.根据权利要求45所述的设备，其中，还具备发送单元，所述发送单元将从所述输出单元输出的电信号向外部设备发送。
47.一种设备，其中，具备：根据权利要求33~44的任一项所述的换能器、根据施加的压力而从所述换能器输出电信号的输出单元、以及将从所述输出单元输出的电信号向外部设备发送的发送单元。
48.一种设备，其中，具备：接收电信号的接收单元、以及被施加由所述接收单元接收的电信号的根据权利要求33~44的任一项所述的换能器。
49.一种换能器，所述换能器是由至少2层片材或布帛构成的层叠换能器，其中，该片材或该布帛之中的至少1层由下述的A层构成，该A层以外的层之中的至少1层由下述的B层构成：
A层：包含以提供电连接的方式在大致同一平面上配置导电性纤维和压电性纤维的压电单位的、将电信号作为输出或输入的换能器；
B层：片材电阻为104Ω/□（Ω/sq.）以下的导电性片材或导电性布帛。
50.根据权利要求49所述的换能器，其中，在所述A层与所述B层之间还层叠下述的C层而成：
C层：片材电阻为106Ω/□（Ω/Sq.）以上的绝缘性片材或绝缘性布帛。
51.根据权利要求49或50所述的换能器，其中，所述压电单位包含2个导电性纤维和1个压电性纤维，将所述导电性纤维、所述压电性纤维和所述导电性纤维按照该顺序配置。
52.根据权利要求49或50所述的换能器，其中，所述导电性纤维和所述压电性纤维具有彼此物理上相接的接点。
53.根据权利要求49或50所述的换能器，其中，配置绝缘性纤维，以使所述压电单位中的所述导电性纤维不与其他的压电单位中的导电性纤维和/或压电性纤维电连接。
54.根据权利要求49或50所述的换能器，其中，所述压电性纤维主要包含聚乳酸。
55.根据权利要求49或50所述的换能器，其中，所述压电性纤维主要包含光学纯度为99%以上的聚-L-乳酸或聚-D-乳酸。
56.根据权利要求49或50所述的换能器，其中，所述压电性纤维单轴取向并且包含晶体。
57.根据权利要求49或50所述的换能器，其中，所述导电性纤维为金属电镀纤维。
58.根据权利要求49或50所述的换能器，其中，为含有多个所述压电单位的梭织针织物。
59.根据权利要求58所述的换能器，其中，为含有多个所述压电单位的梭织物，并且，其梭织组织为平纹组织、斜纹组织、缎纹组织以及它们的复合组织。
60.根据权利要求59所述的换能器，其中，将多个所述梭织物组合来使用。
61.一种设备，其中，具备：根据权利要求49~60的任一项所述的换能器、对根据施加的压力而从所述换能器输出的电信号进行放大的放大单元、以及输出由所述放大单元放大后的电信号的输出单元。
62.根据权利要求61所述的设备，其中，还具备发送单元，所述发送单元将从所述输出单元输出的电信号向外部设备发送。
63.一种设备，其中，具备：根据权利要求49~60的任一项所述的换能器、根据施加的压力而从所述换能器输出电信号的输出单元、以及将从所述输出单元输出的电信号向外部设备发送的发送单元。
64.一种设备，其中，具备：接收电信号的接收单元、以及被施加由所述接收单元接收的电信号的根据权利要求49~60的任一项所述的换能器。
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