JP2013147761A

JP2013147761A - 導電性布帛及びその製造方法

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Publication number: JP2013147761A
Application number: JP2012007635A
Authority: JP
Inventors: Kohei Kato; 康平加藤; Akari Takahashi; 明香里高橋
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2032-01-18
Also published as: JP5962021B2

Abstract

【課題】導電糸と非導電糸とを含む導電性布帛において、一部の通電を行う導電糸に導電性の接続部材を接続する際に、別部材である絶縁部材を使用せずに、通電を行わない導電糸の端部を接続部材等の外部の部材及び通電を行う導電糸から絶縁できる導電性布帛及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】導電糸と非導電糸とを含み、複数の導電糸のうち一部の導電糸が通電を行わない不使用導電糸とされた導電性布帛において、不使用導電糸の端部が導電性布帛を構成する非導電糸由来の材料よりなる絶縁部材によって被覆されている。特に、不使用導電糸の端部が溶融して再凝固した非導電糸の構成材料によって被覆されているものとするのがよく、このような被覆は、レーザー照射によって、通電用導電糸の端部の露出工程と連続的に形成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、導電性布帛及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、非導電性の糸よりなる布地に導電性の糸を含む導電性布帛において、通電に使用されない導電糸の終端処理技術に関するものである。

導電糸が非導電糸よりなる布地に含まれた導電性布帛が知られており、導電性を利用してヒータや各種センサ等の用途に使用されている。例えば、車両用シートのシート表皮（シートカバー）としてこの種の導電性布帛が用いられ、シートヒータや静電容量式の着座センサを備えたシート表皮として使用されている。

導電糸を含む導電性布帛に通電を行うに際しては、導電性布帛の端部において導電糸を導電性の接続部材に接続することが多い。接続部材はさらに電源や制御機器等に接続される。導電性布帛の原反においては、導電糸は非導電糸よりなる組織に囲まれた状態で存在しており、導電糸を接続部材に接続するのに先立ち、導電糸の端部を布帛端縁から露出させる必要がある。

導電糸の端部を導電性布帛の布帛端縁から露出させる方法として、特許文献１に記載された方法が公知である。これは、一部が導電線材で構成された布材について、レーザーに代表される加熱手段を用いて導電線材よりも燃焼又は溶融しやすい他の線材（非導電糸）を除去することにより、導電線材の被接続部を露出させるという方法である。導電線材として、通電したい第一の導電線材と非通電状態にしたい第二の導電線材がある場合には、第二の導電線材の被接続部を加熱手段によって燃焼又は溶融させて除去することにより、第一の導電線材の被接続部だけが露出するようにされる。この状態とした導電性布帛の概略図を図５に示すが、通電用導電糸（第一の導電線材）４２ａの端部は導電性布帛４１の布帛端縁４１ａから延出して導電部材が露出されており、不使用導電糸（第二の導電部材）４２ｂの端部は布帛端縁４１ａの位置で切断されている。

特開２０１０−２６１１４３号公報

しかし、不使用導電糸４２ｂを導電性布帛４１の布帛端縁４１ａの位置で切断したのみでは、導電性布帛４１の布帛端縁４１ａに切断された不使用導電糸４２ｂの切断面が露出しており、容易に接続部材や近隣の通電用導電糸４２ａと接触し、それらとの間に電気的接続が形成されてしまう。接続部材の接続工程で不使用導電糸４２ｂの切断面がそれらの部材と接触することがなかったとしても、通電用導電糸４２ａへの通電中に導電性布帛４１や接続部材に例えば屈曲変形させるような力が加えられた場合には、不使用導電糸４２ｂの切断面と接続部材や近隣の通電用導電糸４２ａとが容易に接触し、不使用導電糸４２ｂに接続部材を介して電流が供給されたり、不使用導電糸４２ｂと近接する通電用導電糸４２ａとの間でショートが起こったりする虞がある。導電糸４２の外周面をあらかじめ樹脂材料等で絶縁被覆して導電性布帛を構成したとしても、切断面においては、導電性材料が露出してしまい、これらの現象が発生する虞がある。

そこで、布帛端縁４１ａの位置で不使用導電糸４２ｂを切断した箇所を、絶縁性のテープ状布材などの絶縁部材で被覆してから接続部材を取り付けるという方法を用いることができる。すると、不使用導電糸４２ｂの切断面の接続部材に対する絶縁を確保することはできるが、別部材である絶縁部材が必要となるうえ、縫製等によって絶縁部材を取り付ける必要があるため、工程数が増加してしまう。特に、ヒータの出力を通電する導電糸の本数（密度）で調節する場合などのように、通電用導電糸４２ａと不使用導電糸４２ｂが数本単位で隣接して多数設けられるような場合には、小面積の絶縁部材で被覆しなければならない箇所が導電糸数本ごとに多数箇所存在することになり、絶縁箇所の数だけ部品点数及び工程数が増加するとともに、絶縁部材の取り付け作業が著しく煩雑になる。絶縁部材の取り付け忘れや不完全な取り付けなどの不備が発生する確率も上昇する。

さらに、絶縁部材の取り付けしろが必要となるうえ、絶縁部材が使用者に見えてしまって意匠性を低下させたり、絶縁部材が使用者に異物感を与えたりする可能性もある。

本発明が解決しようとする課題は、導電糸と非導電糸とを含む導電性布帛において、一部の通電を行う導電糸に導電性の接続部材を接続する際に、別部材である絶縁部材を使用せずに、通電を行わない導電糸の端部を接続部材及び近隣の通電を行う導電糸から絶縁できる導電性布帛及びその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明にかかる導電性布帛は、導電糸と非導電糸とを含み、複数の導電糸のうち一部の導電糸が通電を行わない不使用導電糸とされた導電性布帛において、前記不使用導電糸の端部が前記導電性布帛を構成する非導電糸由来の材料よりなる絶縁部材によって被覆されていることを要旨とする。

この場合、前記不使用導電糸の端部は、前記導電性布帛の端縁から外側に延出し、その延出した箇所が前記絶縁部材によって被覆されているとよい。

さらに、前記不使用導電糸の端部は、溶融して再凝固した前記非導電糸の構成材料によって被覆されているものとすることが好適である。

また、本発明にかかる導電性布帛の製造方法は、導電糸と非導電糸とを含み、一部の導電糸は端部の導電材料が露出された通電用導電糸であり、残りの導電糸は端部が絶縁被覆された不使用導電糸である導電性布帛の製造方法において、前記通電用導電糸の端部を囲む非導電糸よりなる領域にアシストガス噴射下でレーザー光を照射することにより、前記通電用導電糸の端部を囲む非導電糸を溶融又は燃焼させて除去し、前記通電用導電糸を構成する導電材料を露出させる第一の工程と、前記不使用導電糸の端部を囲む非導電糸よりなる領域に、前記第一の工程よりもレーザー光の強度及び／又はアシストガスの流量を下げた状態でレーザー光を照射することにより、前記不使用導電糸の端部を囲む非導電糸を溶融させ、溶融した非導電糸の構成材料を前記不使用導電糸の端部を被覆した状態で再凝固させ、不使用導電糸の端部を被覆する絶縁部材を形成することを要旨とする。

上記発明にかかる導電性布帛によると、不使用導電糸の端部が前記導電性布帛を構成する非導電糸由来の材料よりなる絶縁部材によって被覆され、電気的に絶縁されている。よって、その近傍に配置された通電用導電糸を導電性の接続部材等の部材に接続して通電しても、端部が被覆された不使用導電糸は接続部材等及び他の導電糸に対して電気的に絶縁され、接続部材を介して通電されてしまうことや、近傍の通電された導電糸と接触してショートを起こすことがない。さらに、絶縁部材が導電性布帛の非導電糸由来の材料であるため、テープ状布材のような別部材の絶縁材を使用する必要がなく、従来の導電性布帛において、加熱手段を使用して不使用導電糸を切断し、切断箇所にテープ状の絶縁部材等で絶縁加工を施す場合よりも部品点数が削減される。絶縁部材のための取付けしろも必要なく、絶縁部材が意匠性を低下させたり使用者に異物感を与えたりすることもなくなる。

この場合、不使用導電糸の端部が布帛端縁から外側に延出し、延出した箇所が絶縁部材によって被覆されていると、通電用導電糸を接続部材への接続のために布帛端縁から外側に延出させる際に、全ての導電糸の端部を一様に布帛端縁から外側に延出させた後に不使用導電糸の切断を布帛端縁の位置で行う必要がない。不使用導電糸が切断を経ずに電気的に絶縁された状態となるので、導電性布帛の製造工程が簡素になる。

さらに、不使用導電糸の端部が溶融して再凝固した非導電糸の構成材料によって被覆されていると、緻密な絶縁被覆が不使用導電糸の端部を覆うので、不使用導電糸が高い電気的絶縁性を獲得する。また、非導電糸を溶融させ、不使用導電糸の端部を覆った状態で放冷するという簡便な方法でこのような絶縁部材を形成することができる。

また、上記発明にかかる導電性布帛の製造方法によると、不使用導電糸の電気的絶縁の形成のために、不使用導電糸の端部を切断する必要もテープ状の絶縁部材などの別部材を用いて絶縁加工を施す必要もないので、従来の方法に比べて不使用導電糸の絶縁加工に要する工程数が削減され、その作業も易化される。さらに、レーザー光の強度及び／又はアシストガスの流量を制御するだけで、通電用導電糸の端部における導電部材の露出と不使用導電糸の端部における絶縁部材の形成とを共通のレーザー照射装置を用いて連続的に行うことができるので、導電性布帛の製造工程全体における工程数が削減されるとともに、必要な設備の数も抑制される。また、不使用導電糸と通電用導電糸とが隣接し、多数存在している場合にも、不使用導電糸の端部における絶縁部材の形成と通電用導電糸の端部における導電部材の露出とをそれぞれ高い位置精度で行うことができる。

本発明の第一の実施形態にかかる導電性布帛の正面図である。図１の導電性布帛の布帛端縁に接続部材を取り付けた状態を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ（ａ）のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。本発明の第一の実施形態にかかる導電性布帛の製造方法及び接続部材の取り付け方法を示す概略図である。本発明の第二の実施形態にかかる導電性布帛の正面図である。従来の導電性布帛の製造方法によって製造された導電性布帛の正面図である。

まず、本発明の第一の実施形態にかかる導電性布帛の詳細を図１及び図２に基づいて説明する。図１に本発明の第一の実施形態にかかる導電性布帛１の正面図を示す。本実施形態にかかる導電性布帛１は、それ自体が発熱してヒータ装置となる車両用シートの表皮や、シートカバーの裏側に配されるヒータ装置として好適に利用できるものである。

導電性布帛１は導電糸２および非導電糸を有する。導電糸２としては、金属細線又はその他の導電材料のみよりなる導電線材、それら導電線材とその他の繊維の複合材料よりなる導電糸など、種々の導電性を有する繊維状の材料を使用することができる。ただし、後述するように、不使用導電糸２ｂの端部の周囲に配置された非導電糸をレーザー光の照射によって溶融させる際に、導電糸２を構成する導電線材が切断されてしまわないように、導電糸２を構成する導電材料としては、導電性布帛１を構成する非導電糸の融点よりも高い融点、昇華点、燃焼点を有するものを選択する必要がある。この点において、導電線材としては、金属細線を選択することが好ましい。引張強度及び耐腐食性が高いステンレス線材を用いることが特に好適である。金属細線は、単線であっても撚り線であってもよい。また、外周に樹脂等よりなる被覆を施されていてもよい。

非導電糸としては、種々の絶縁性の高い繊維材料を使用することが可能であるが、溶融させて不使用導電糸２ｂの終端面を被覆させる必要があるので、溶融しやすいものを使用する必要がある。具体的には、後述するレーザー光の照射域における温度よりも低い融点を有し、かつ空気中での燃焼点及び昇華点が融点よりも高いものでなければならない。この点において、熱可塑性樹脂が適している。

導電性布帛１は、導電糸２と非導電糸を含んでおり、編物、織物、不織布等、どのように構成されていてもよい。本実施形態においては、織物として形成され、経糸又は緯糸の一部として導電糸２が略直線状に等間隔に配置されている。導電糸２に通電することで導電糸２が発熱し、導電性布帛１が面状のヒータ装置として機能する。他の部材や使用者の体などが導電糸２に接触しないように、導電糸２は導電性布帛１の表面に現れていない方が望ましい。なお、各図面において、導電性布帛１中において非導電糸が顕に描かれてはいないが、導電糸２が配置されている箇所以外の領域は、非導電糸によって構成されている。

導電性布帛１を長尺状の反物から種々の用途に必要な形状に裁断して形成する場合、用途によって、所望される加熱量が異なる場合もある。例えば車両用シートヒータとして使用するのに、シートの部位に応じて所望される加熱量が異なる。この場合、全ての導電糸２に通電を行うのではなく、通電を行う通電用導電糸２ａと通電を行わない不使用導電糸２ｂを周期的に設け、通電用導電糸２ａの割合（密度）を適宜設定することで、用途に応じて所望される加熱量が発揮されるようにすればよい。図１においては、例として通電用導電糸２ａと不使用導電糸２ｂが２本ずつ交互に配置されている。

通電用導電糸２ａの両端部は、導電性布帛１の布帛端縁１ａから外側に延出し、非導電糸に覆われずに露出している。さらに、通電用導電糸２ａの外周が樹脂材料等によって被覆されている場合は、この延出部２ａ１の外周から被覆材が除去され、導電材料が露出している。この露出された延出部２ａ１が後述するように導電性の接続部材６に接続される。

不使用導電糸２ｂの両端部も、導電性布帛１の布帛端縁１ａから外側に延出している。しかし、その延出部２ｂ１は絶縁被覆３によって全体が被覆されている。つまり、不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１は、絶縁被覆３によって導電性布帛１以外の部材及び近隣の通電用導電糸２ａに対して電気的に絶縁されている。

絶縁被覆３は、非導電糸が溶融され再凝固したものよりなる。つまり、非導電糸を構成する熱可塑性樹脂等の絶縁材料の薄膜が不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１の表面を被覆している。一旦溶融した熱可塑性樹脂が凝固する際には、緻密な膜状の構造が形成される場合が多いので、非導電糸が熱可塑性樹脂によって構成されている場合、形成された絶縁被覆３は、高い電気的絶縁性を有する。よって、絶縁被覆３が不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１の表面全体を覆っていれば、その厚みとしてはごく薄いもので十分である。

なお、通電用導電糸２ａの延出部２ａ１及び不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１の布帛端縁１ａからの長さは、同じである必要はないが、同じ長さであれば、後述するようにレーザー照射によって通電用導電糸２ａの延出部２ａ１の露出と不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１の絶縁を行う際に、それらの長さを違える工程を経る必要がないので、簡便に製造することができる。

図１においては、通電用導電糸２ａの延出部２ａ１の先端には別の導電性布帛等が何もつながっていないが、導電性布帛１とは別の布帛片が通電用導電糸２ａを介して導電性布帛１とつながった状態としておくこともできる。このような状態にしておくと、通電用導電糸２ａの延出部２ａ１が相互に相対位置を維持してまっすぐに伸びた状態が保たれ、不使用導電糸２ｂの端部に絶縁被覆３を形成する際や接続部材６を縫製等によって接続する際の作業性が高められる。

図２に、図１の導電性布帛１の通電用導電糸２ａに接続部材６を取り付けた状態を示す。接続部材６は、少なくとも一方の面に導電性を有する導電面６ａが形成されたシート部材である。この導電性のシート部材としては、導電性材料（例えば銅）がシート状に形成された部材や、導電性材料で形成された糸を含む導電性織物が例示できる。接続部材６は、導電面６ａを内側にして通電用導電糸２ａの延出部２ａ１を挟み込むように断面略「Ｕ」字状にされて、縫い付けられるなどして導電性布帛１の布帛端縁１ａに取り付けられている。この接続部材６は電線７を介して、電源に接続されている。

図２（ｂ）に通電用導電糸２ａが配置された位置の断面図を示す。延出部２ａ１が接続部材６によって包み込まれ、接続部材６の導電面６ａに接触している。これにより、通電用導電糸２ａと接続部材６の間に導通が形成され、通電用導電糸２ａに通電することで導電性布帛１の加熱が行われる。なお、図２（ｂ）では延出部２ａ１は直線状に延びているが、途中箇所で曲げられた状態で接続部材６に包まれていてもよい。

一方、図２（ｃ）に不使用導電糸２ｂが配置された位置の断面図を示す。接続部材６が複数の導電糸２の端部に跨る長細いシート状であるため、不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１も含めて導電性布帛１の布帛端縁１ａ全体を包み込んでいる。しかしながら、不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１は絶縁被覆３によって覆われ、周囲から電気的に絶縁されている。よって、不使用導電糸２ｂと接続部材６及び通電用導電糸２ａの間には導通が形成されず、電源から接続部材６に電流が供給されて通電用導電糸２ａに通電が行われても、不使用導電糸２ｂには通電が行われることはない。

接続部材６や導電性布帛１が例えば屈曲されるような変形を受けて、不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１と接続部材６や隣接する通電用導電糸２ａの延出部２ａ１とが物理的に接触することがあったとしても、不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１は絶縁被覆３に覆われているので、それらの物理的接触箇所において、電気的接続が形成されることはない。導電性布帛１が車両用シートのシートヒータとして使用されるような場合には、乗員の乗降や着座状態での運動に伴い、導電性布帛１は屈曲等の変形を受けるので、使用中に不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１と接続部材６や通電用導電糸２ａの延出部２ａ１との間の物理的接触は頻繁に起こると考えられ、本実施形態のように不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１に絶縁被覆３を設けることは特に有効である。

次に、図３を参照しながら、上記本発明の上記第一の実施形態にかかる導電性布帛１の製造方法及び製造された導電性布帛１への接続部材６の接続方法の一例について説明する。製造工程の概略としては、まず図３（ａ）のように矩形の原反１’を準備し、必要に応じて不使用導電糸２ｂを識別するための目印を形成する。次に図３（ｂ）のようにレーザー照射を行うことで通電用導電糸２ａの延出部２ａ１の導電材料の露出と布帛端縁１ａの形成、及び不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１への絶縁被覆３の形成を行う。そして図３（ｃ）のように接続部材６を配置し、最後に図３（ｄ）のように接続部材６を導電性布帛１に固定する。以下にそれぞれの工程の詳細を説明する。

まず、図３（ａ）のように、矩形の原反１’を準備する。導電糸２と非導電糸とを含んだ長尺状の反物から切り出すなどして原反１’を得ればよい。この際、原反１’における導電糸２の配置と平行な方向の長さは、必要な導電性布帛１の長さに不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１及び通電用導電糸２ａの延出部２ａ１のうち長い方の長さを加えた長さとしておく。本実施形態においては、両延出部２ａ１、２ｂ１の長さは等しいものとする。原反１’の切り出しは、鋏やカッター等の刃物やレーザー光を用いて行えばよい。

原反１’の状態で、どの導電糸２を不使用導電糸２ｂとし、どの導電糸２を通電用導電糸２ａとするかを決定しておく。さらに、もし後述する不使用導電糸検出手段として、カメラなどのように導電糸２の検出に目印が必要な手段を使用する場合は、不使用導電糸２ｂとする導電糸２の端部の位置に目印４を形成しておく。目印４の形成手段としては、例えば、導電性布帛１を織りや編みによって形成する際に、導電性布帛１を構成する非導電糸とは異なる色を有する糸（経糸又は緯糸）を所定の位置に織り込んだり編み込んだりしておくことができる。あるいは、原反１’の上から、布帛１を構成する非導電糸とは異なる色を有する糸やインクなどによって所定の位置に目印４を形成してもよい。いずれの場合にも、目印４がその近傍に配置された非導電糸のレーザー光による溶融を妨げず、目印４自体も溶融または焼失して完成後の導電性布帛１の意匠性に影響を与えることがないように、使用する糸やインクを選択する必要がある。この意味で、溶融又は燃焼しやすい有機物よりなる糸やインクを使用することが好適である。

次に、レーザー照射によって、通電用導電糸２ａの延出部２ａ１の導電部材の露出と布帛端縁１ａの形成、そして不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１における絶縁被覆３の形成を行い、導電性布帛１を図３（ｂ）に示された状態にする。非導電糸にレーザー光を照射することで、照射箇所を加熱し、非導電糸を溶融、蒸発、又は燃焼させることができる。これを利用して非導電糸の除去と被覆の形成の両方を行う。

非導電糸を除去すべき箇所については、溶融、蒸発した非導電糸を迅速にその場所から除去する必要があるので、レーザー照射を窒素、ヘリウム等の不活性ガスよりなるアシストガスを高圧で噴射した条件で行えるようにしておかなければならない。使用するレーザー光としては、非導電糸の融点以上に照射領域を加熱することのできる波長と強度を有するものを選択する必要がある。熱可塑性樹脂のような有機物に高効率で吸収され、熱に変換される赤外光を広い波長領域に亘って高強度で出力することのできる炭酸ガスレーザーが好適である。

通電用導電糸２ａの延出部２ａ１については、導電材料を露出させるために、周囲の非導電糸を除去する必要がある。また、導電糸２が配置されず、非導電糸のみよりなる領域については、原反端縁１ａ’と布帛端縁１ａの間の領域の非導電糸を除去し、布帛端縁１ａを形成する必要がある。これらの箇所については、レーザー光の強度を非導電糸を溶融又は燃焼する一方で、導電糸２を構成する導電材料を溶融も燃焼もしない範囲に調整したうえで、レーザー光照射を行う。この際、アシストガスの流量は、非導電糸が溶融又は燃焼して生じた物質が再凝固又は新たな化学反応を起こす前にその場から除去されるように調整しておく必要がある。

このような条件で所定の領域にレーザー照射を行えば、非導電糸がレーザー照射によって溶融、蒸発又は燃焼し、速やかにその箇所から持ち去られるので、通電用導電糸２ａを取り囲む非導電糸及び導電糸２が配置されない領域の非導電糸を除去することができる。もし通電用導電糸２ａの外周が樹脂材料等によって被覆されているのであれば、レーザー光の強度をこの被覆も除去できる範囲に調整しておけば、非導電糸とともにこの被覆も除去され、通電用導電糸２ａを構成する導電材料が露出される。

一方、不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１については、絶縁被覆３を形成する必要がある。つまり、不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１を取り囲む非導電糸を溶融させ、その溶融した非導電糸の構成材料を不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１を被覆した状態で凝固させる必要がある。そのために、非導電糸を溶融はさせるが、蒸発や燃焼はさせず、かつ溶融した非導電糸の構成材料が不使用導電糸２ｂを被覆して凝固する前にアシストガスによって持ち去られないような条件でレーザー照射を行えばよい。

具体的には、上記の通電用導電糸２ａの周囲の領域及び導電糸２が配置されない領域の非導電糸を除去する際の条件（以下、非導電糸除去条件と称する場合がある）におけるよりもレーザー光を低強度で照射し、非導電糸の蒸発や燃焼を防ぎ、溶融が温和な条件で進行するようにすればよい。ただし、必要な量の非導電糸が溶融されるだけのレーザー光強度を確保する必要はある。又は、非導電糸除去条件におけるよりもアシストガスの流速を弱めるか停止させて、溶融した非導電糸の構成材料が不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１の表面を覆って凝固する前に除去されないようにすればよい。あるいは、レーザー光の低強度化とアシストガスの低流量化を併用して、適切な条件を選択すればよい（以下、これらの条件を絶縁被覆形成条件と称する場合がある）。

このようにすれば、不使用導電糸２ｂを取り囲む非導電糸が溶融し、溶融した非導電糸の構成材料が流動して不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１の周囲を空隙なく覆う。その位置でのレーザー光の照射を停止すると、加熱された箇所が放冷され、溶融した非導電糸の構成材料が再凝固する。不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１の表面を被覆して再凝固した非導電糸の構成材料が、絶縁被覆３となる。

上記のように、通電用導電糸２ａの延出部２ａ１の周囲の領域及び導電糸２が配置されない領域の非導電糸を除去する工程と、不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１の表面に絶縁被覆３を形成する工程を、同じレーザー照射装置及びアシストガス噴射装置を用いて、レーザー照射条件及び／又はアシストガス噴射条件を変化させるだけで実行することができる。よって、導電性布帛１の位置及び／又はレーザー光の出射部の位置を走査しながらレーザー照射及びアシストガスの噴射を行い、照射位置に応じて非導電糸除去条件か絶縁被覆形成条件かを選択して切り替えることにより、非導電糸の除去と絶縁被覆３の形成を連続的に行うことができる。なお、照射位置が変わってもレーザー照射及びアシストガス噴射の条件を一定にするため、レーザー光の出射部の位置を走査するより、導電性布帛１の位置を走査する方が望ましい。

図１に示した導電性布帛１のように、通電用導電糸２ａと不使用導電糸２ｂが交互に配置される場合などには、不使用導電糸２ｂの存在する箇所を不使用導電糸検出手段によって検知し、その箇所ではレーザー照射及びアシストガス噴射の条件を非導電糸除去条件から絶縁被覆形成条件に自動的に切り替えるように制御系を構築しておくと、導電性布帛１の製造を効率的かつ正確に行うことが可能となる。

不使用導電糸検出手段としては、例えば、カメラを使用することができる。図３（ａ）に示したように、不使用導電糸２ｂとなる導電糸２の端部にあらかじめ糸やインクを用いて目印４を形成しておく。そして、画像処理手段を備えるデジタルカメラをレーザー光の出射部の直近に固定しておいて、走査される導電性布帛１の表面をデジタルカメラで連続的に撮影するようにする。得られた画像を画像処理手段によってその場で処理し、目印４に特有の色や形状を検出した際には、レーザー強度及び／又はアシストガスの流量を絶縁被覆形成条件の値とし、それ以外の時にはそれらの条件を非導電糸除去条件に保つようにすればよい。

不使用導電糸検出手段としてカメラの代わりに静電容量式や電磁誘導式の金属センサを使用することもできる。この場合には、原反１’に目印４を形成する必要はない。金属センサをレーザーの出射部に対して相対位置を固定して取り付け、導電性布帛１が走査された際に通過する導電糸２の本数を計測する。導電性布帛１の布帛端縁１ａと直行する端部１ｂから何本目というようにして通電用導電糸２ａと不使用導電糸２ｂを規定し、レーザー照射条件及びアシストガス噴射条件を切り替えればよい。図３の場合には、端部１ｂから３本目と４本目の導電糸２が不使用導電糸２ｂであるというようにすればよい。

導電糸２が精度よく等間隔に配置されている場合は、不使用導電糸２ｂを１本ずつ上記のような不使用導電糸検出手段を用いて検出する必要はない。１本の不使用導電糸２ｂが存在する箇所を不使用導電糸検出手段によって検出すれば、その後は導電性布帛１の走査長をエンコーダなどを用いて計測し、導電糸２の間隔に基づいて不使用導電糸２ｂの配置箇所を規定することができる。

なお、原反端縁１ａ’と導電性布帛１の布帛端縁１ａとなる線の間の全域にわたり、通電用導電糸２ａの周囲の領域及び導電糸２が配置されない領域の非導電糸の除去及び絶縁被覆３の形成を行う必要がある。しかし、レーザー光の輝度を高め、照射領域の昇温効率を高めるために、通常はレーザー光は小さなスポットに集光される。そこで、布帛端縁１ａに平行な方向のみならず垂直な方向にもレーザー照射位置を走査し、条件の切り替えを行いながらこの領域にくまなくレーザー照射を行う必要がある。布帛端縁１ａに平行にレーザー照射位置を一列走査し、布帛端縁１ａに垂直な方向に照射位置をずらすという過程を繰り返しても、その逆としてもよい。

上記の方法により、図３（ｂ）のように通電用導電糸２ａの延出部２ａ１が露出され、不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１が絶縁被覆された状態とした後、図３（ｃ）のように接続部材６を布帛端縁１ａに沿って配置する。このとき、接続部材６の導電面６ａが確実に通電用導電糸２ａの延出部２ａ１に接触する位置に接続部材６を配置する必要がある。不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１は、接続部材６の導電面６ａに物理的に接触していたとしても、絶縁被覆３の効果によって、導電面６ａと電気的に接触することはないので、不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１と接続部材６の位置関係を厳密に定める必要はない。

最後に、図３（ｄ）のように、導電性布帛１の布帛端縁１ａを包むようにして接続部材６を折り曲げ、縫合するなどして導電性布帛１に接続部材６を固定すればよい。

このようにして、不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１への絶縁被覆３の形成と、通電用導電糸２ａの延出部２ａ１の露出を同じレーザー照射装置を使用して行うことで、通電用導電糸２ａと不使用導電糸２ｂが隣接している場合にも、簡便に通電用導電糸２ａの導通と不使用導電糸２ｂの絶縁を確保することが可能である。

上記の本発明の第一の実施形態においては、不使用導電糸の延出部を、溶融して再凝固した非導電糸の構成材料によって被覆する構成とした。しかし、非導電糸を必ずしも溶融させてから再凝固させずとも、もとの布帛組織を保ったままの非導電糸によって不使用導電糸の延出部を絶縁被覆することも可能である。

非導電糸を溶融させることなく不使用導電糸の延出部に絶縁被覆を形成した第二の実施形態にかかる導電性布帛を図４に示す。導電性布帛２１の通電用導電糸２２ａの端部は、布帛端縁２１ａより外側に延出し、導電材料が露出している。ここで、布帛端縁２１ａは、通電用導電糸２１ａが延出している領域における非導電糸からなる布帛端縁として定義される。

一方、不使用導電糸２２ｂの端部も布帛端縁２１ａより外側に延出しているが、延出部２２ｂ１は外部に露出されず、絶縁被覆２３によって周囲を囲まれている。絶縁被覆２３は、非導電糸よりなる布帛組織によって構成され、布帛端縁２１ａより内側の非導電糸よりなる布帛組織と同じ構造を有している。不使用導電糸２２ｂの延出部２２ｂ１は接続部材等の外部の部材及び近隣の通電用導電糸２２ａの延出部２２ａ１と接触することがなく、これらに対して電気的に絶縁されている。

このような導電性布帛を製造するには、大部分の工程は上記第一の実施形態にかかる導電性布帛の製造方法におけるものと同様にすればよい。ただ、図３（ｂ）においてレーザー照射及びアシストガス噴射の条件を変化させながらレーザー照射を行う際に、不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１となる箇所において、レーザー強度及び／又はアシストガスの流量を下げて、溶融した非導電糸が不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１を被覆して凝固するような条件とするに際し、絶縁被覆２３を形成すべき位置においてレーザー照射を非常に低強度で行うか又は停止し、非導電糸が溶融されないようにすればよい。そうすれば、この箇所においては非導電糸より構成される布帛組織に変化が与えられず、もとの構造を保ったまま、不使用導電糸２２ｂの延出部２２ｂ１を絶縁保護する絶縁被覆２３となる。

第一の実施形態にかかる導電性布帛１によれば、絶縁被覆３をごく薄く形成することができるので、不使用導電糸の末端の構成が簡素になる。逆に、第二の実施形態にかかる導電性布帛２１によれば、不使用導電糸２ｂの延出部２ｂ１が構造面でも絶縁被覆２３に保護されるので、不使用導電糸の末端の強度が維持される。導電性布帛の種類や用途などによって、これらの実施形態を選択すればよい。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態においては、通電用導電糸と不使用導電糸が等間隔に周期的に配置されているが、これらをどのように配置してもよい。例えば、シートヒータとして使用する場合、接触する人体の部位に応じて加熱量を変更したければ、ある位置を境に通電用導電糸の密度が高い領域と低い領域を設ければよい。さらに、このような領域の境界を確実に設定するため、領域の境界に不使用導電糸が集中して設けられた領域を形成してもよい。最後に、導電性布帛を矩形に形成する必要はなく、種々の用途に応じた形状に形成すればよい。

１導電性布帛
１ａ布帛端縁
２導電糸
２ａ通電用導電糸
２ａ１通電用導電糸延出部
２ｂ不使用導電糸
２ｂ１不使用導電糸延出部
３絶縁被覆
４目印
６接続部材
６ａ導電面

Claims

導電糸と非導電糸とを含み、複数の導電糸のうち一部の導電糸が通電を行わない不使用導電糸とされた導電性布帛において、前記不使用導電糸の端部が前記導電性布帛を構成する非導電糸由来の材料よりなる絶縁部材によって被覆されていることを特徴とする導電性布帛。
前記不使用導電糸の端部は、前記導電性布帛の端縁から外側に延出し、その延出した箇所が前記絶縁部材によって被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の導電性布帛。
前記不使用導電糸の端部は、溶融して再凝固した前記非導電糸の構成材料によって被覆されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性布帛。
導電糸と非導電糸とを含み、一部の導電糸は端部の導電材料が露出された通電用導電糸であり、残りの導電糸は端部が絶縁被覆された不使用導電糸である導電性布帛の製造方法において、前記通電用導電糸及び不使用導電糸の端部が前記導電性布帛の非導電糸に囲まれた状態の前記導電性布帛に対して、前記通電用導電糸の端部を囲む非導電糸よりなる領域にアシストガス噴射下でレーザー光を照射することにより、前記通電用導電糸の端部を囲む非導電糸を溶融又は燃焼させて除去し、前記通電用導電糸を構成する導電材料を露出させる第一の工程と、前記不使用導電糸の端部を囲む非導電糸よりなる領域に、前記第一の工程よりもレーザー光の強度及び／又はアシストガスの流量を下げた状態でレーザー光を照射することにより、前記不使用導電糸の端部を囲む非導電糸を溶融させ、溶融した非導電糸の構成材料を前記不使用導電糸の端部を被覆した状態で再凝固させ、不使用導電糸の端部を被覆する絶縁部材を形成することを特徴とする導電性布帛の製造方法。