JP2015027390A - 消防用ホース - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、十分な耐久性を備えるとともにＩＤタグを確実に担持することができる消防用ホースを提供することを目的とするものである。【解決手段】消防用ホース１は、ホース本体２の両端部に連結金具３及び４を備えるとともにホース本体２の両端部を被覆するように筒状の保護布５が取り付けられている。保護布５には、ＩＤタグを担持する複合糸１０が織り込まれている。複合糸１０は、導電性パターンが形成された糸本体と、支持体に取り付けられて導電性パターンを介して信号を送受信するＲＦＩＤ用ＩＣチップと、糸本体の周囲に巻き付けてＩＣチップを保持する保持糸と、糸本体の周囲を被覆する樹脂層とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＤ（Identification）タグを備えている消防用ホースに関する。

火災が起きた場合に消火作業に使用される消火設備には、消防用ホースが保管されており、緊急時に確実に消火作業が行えるように消防用ホースを含む消火設備の保守点検が義務付けられている。消火栓用の消防用ホースについては、製造後１０年経過した場合に保守点検業者が水圧テストを行うようになっているが、複数の消火設備の保守点検の際に消防用ホースの製造年月日が同じ日となっていない場合にそれぞれの製造年月日を確認しなければならない。そのため、消防用ホースを一つひとつ消火設備から取り出して確認する作業が必要となり、消火設備の保守点検作業が非効率となっていた。

特許文献１では、こうした保守点検作業を効率化するために、消防用ホースのホース本体端部の外周と筒状の袴との間又はホース本体端部の筒状ジャケットと内側シール層との間に、データを記憶するＩＣチップとデータを非接触で送受信するアンテナを回路基板上に形成したＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）用のＩＤタグを挿入した点が記載されている。そして、ＩＤタグに消防用ホースの履歴情報を記録しておくことで、保守点検の際にＩＤタグから履歴情報を読み出して効率的に保守点検作業を行うことが可能となっている。

このようにＩＤタグを物品に取り付けることは、様々な物品に対して提案されている。例えば、特許文献２では、絶縁性を有する樹脂材料からなる糸本体及び糸本体の表面に形成された一対の導電性パターンの間にＩＣチップが実装されている複合糸が記載されている。複合糸を外の糸とともに織成又は編成して布帛を構成することで、衣料品等の様々な物品にＩＤタグを取り付けることが可能となっている。

特開２００５−１４３９９７５号公報 特開２０１２−２３３２７０号公報

上述した特許文献１では、ＩＤタグの取り付け方法として、ホース本体端部の外周にＩＤタグを貼り付けて筒状の袴との間にＩＤタグが挿入された状態とするか、ホース本体端部の筒状ジャケットと内側シール層との間にＩＤタグを挿着するようにしている。しかしながら、ホース本体の外周にＩＤタグを貼り付けた場合に、消火作業の際に消防用ホースの本体には高圧の水圧が加わって過酷な条件で使用されることが多いため、ホース本体の外周に貼り付けたＩＤタグは、十分な耐久性がないと破損するおそれがある。また、長期間保管している間に貼り付けた接着剤等が劣化して消火作業中にホース本体からＩＤタグが剥離してしまうおそれもある。

そこで、本発明は、十分な耐久性を備えるとともにＩＤタグを確実に担持することができる消防用ホースを提供することを目的とするものである。

本発明に係る消防用ホースは、ホース本体の両端部に連結金具を備える消防用ホースであって、ＩＤタグを担持する複合糸が織り込まれている。さらに、前記複合糸は、前記ホース本体の端部を被覆するように取り付けられた保護布に織り込まれている。さらに、前記保護布は、経糸及び緯糸を筒状に織成した筒状織物からなり、前記複合糸は、経糸として織り込まれている。さらに、前記保護布は、経糸及び緯糸により織成された部分の厚さが複合糸の径と同じか厚くなるように形成されている。さらに、前記複合糸は、繊維材料からなるとともに複数箇所に導電性パターンが形成された糸本体と、前記糸本体に巻き付けて前記導電性パターンに接着固定された支持体と、前記支持体に取り付けられて固定されるとともに前記導電性パターンを介して信号を送受信するＲＦＩＤ用のＩＣチップと、前記ＩＣチップ及び前記支持体が固定された前記糸本体の周囲に巻き付けられるとともに前記ＩＣチップの少なくとも一部を被覆して保持する保持糸と、前記保持糸が巻き付けられた前記糸本体の周囲を被覆する樹脂層とを備えている。

本発明は、ＩＤタグを担持する複合糸を織り込んだ消防用ホースを用いることで、消火作業による過酷な条件下でも十分な耐久性を備えるとともに長期間の保管の間でもＩＤタグを脱落することなく確実に担持することができる。

本発明に係る実施形態である消防用ホースに関する概略構成図である。 保護布に複合糸を織り込んだ部分の拡大図である。 複合糸に関する概略構成図である。 糸本体にＩＣチップを固定する方法に関する説明図である。 糸本体にＩＣチップ及び支持体を巻き付けて固定した後保持糸を巻き付けた状態を示す概略構成図である。 円筒織機の一例を示す概略正面図である。 円筒織機の一例を示す概略平面図である。 円筒織機のシェディングホイール部分の拡大図である。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。図１は、本発明に係る実施形態である消防用ホースに関する概略構成図である。消防用ホース１は、ホース本体２と、ホース本体２の両端部に接続された連結金具３及び４とを備えている。ホース本体２は、高密度で織成した筒状織物からなる筒状ジャケットの内面にライニング層としてポリエステルエラストマー等からなる樹脂製チューブが一体形成されている。連結金具３及び４は、それぞれ装着部をホース本体２の両端部に挿入し、連結金具３の接続部分の外周には、筒状織物からなる保護布５（いわゆる「ハカマ」）を被覆するように配置し、保護布５の外周に筒状の固定部材６を締付固定することで、ホース本体２及び保護布５が接続部分から脱落しないように取り付けられている。同様に、連結金具４の装着部分の外周にも、ホース本体２及び筒状織物からなる保護布７を筒状の固定部材８により締付固定し、ホース本体２及び保護布７が脱落しないように取り付けられている。

保護布５及び７は、それぞれ固定部材６及び８よりも軸方向の長さが長くなるように設定されており、保護布５には、軸方向に複合糸１０が織り込まれている。

図２は、保護布５に複合糸１０を織り込んだ部分の拡大図である。複合糸１０は、保護布５の多数本の経糸５０のうちの１本の代わりとして配列されており、緯糸５１が複合糸１０の上下に交互に交差して経糸５０と同様に挟持されている。そのため、複合糸１０が保護布５に密着保持されて脱落することはない。また、複合糸１０は柔軟性及び伸縮性を有しているため、保護布５が変形してもそれに追従して変形することができ、破損等のトラブルが生じることはない。複合糸１０の糸本体として経糸５０と同じ繊維材料を使用すれば、複合糸１０の力学特性を経糸５０とほぼ同様に設定することができ、保護布５の変形に対して複合糸１０がよりスムーズに追従することが可能となる。また、保護布５は、経糸及び緯糸を高密度で織成することで、厚みのある織物に形成して複合糸１０が表面に突出しないように設定することができ、保護布５が踏まれる等により厚み方向に力が加わる場合に複合糸１０に対する圧力が軽減されて耐衝撃性を向上させることが可能となる。

なお、複合糸１０は、消防用ホース１の保護布５以外の部分に織り込まれてもよく、例えばホース本体２に織り込むことで、消防用ホース１にＩＤタグを担持させることができる。

図３は、複合糸１０に関する概略構成図である。複合糸１０は、糸本体１１、担持されるＩＤタグのＩＣチップ１２、ＩＣチップ１２の両側に取り付けられた一対の支持体１３、糸本体１１の周囲に巻き付けられた保持糸１４、及び、保持糸１４を巻き付けた糸本体１１の周囲を被覆する樹脂層１６を備えている。糸本体１１には、ＩＣチップ１２と電気信号を通信可能な状態で接着する導電性パターン１５がＩＣチップ１２の両側に形成されている。

図４は、糸本体１１にＩＣチップ１２を固定する方法に関する説明図である。ＩＣチップ１２の両側には細幅のテープ状の支持体１３が延設されるように取り付けられており、図４（ａ）に示すように、ＩＣチップ１２を糸本体１１に形成された導電性パターン１５の間に接着する。その際に、支持体１３の延設する方向が糸本体１１の糸長方向と傾斜するように接着する。そして、図４（ｂ）に示すように、支持体１３を糸本体１１に螺旋状に巻き付けて接着固定する。糸本体１１の太さとＩＣチップ１２のサイズ及び支持体１３の幅がほぼ同じ大きさである場合には、支持体１３の糸本体１１の糸長方向に対する傾斜角度θは１０度〜２０度に設定すると、ＩＣチップ１２に無理な力がほとんど加わらずに支持体１３を巻き付けることができる。

なお、糸本体１１が伸縮性の小さい繊維材料からなる場合等には、支持体１３を糸本体１１に巻き付けずに糸長方向に沿って配置して糸本体１１に接着固定することもできる。

糸本体１１としては、絶縁性を有する繊維材料からなるものを用いる。合成繊維材料の場合には、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリプロピレン、パラ系アラミド、メタ系アラミド、ポリアリレート、ポリベンゾイミダゾール等が挙げられ、天然繊維材料の場合には、綿、ウール、麻等が挙げられ、無機繊維材料の場合にはガラスが挙げられる。そして、これらの繊維材料を混合したものであってもよい。

また、糸本体１１としては、モノフィラメント糸、マルチフィラメント糸又は紡績糸が用いられるが、フィラメント糸で構成されたものが好ましい。糸本体１１は、構成する繊維材料がばらけないように１０回／ｍ〜３００回／ｍの撚りを付与しておくとよい。糸本体１１の太さは、０．０５ｍｍ〜１ｍｍに設定するとよい。糸本体１１の太さが０．０５ｍｍより細くなると、ＩＣチップのサイズよりも小さくなるため実装が困難となり、１ｍｍよりも太くなると、糸本体１１の柔軟性が低下して複合糸の取り扱いが難しくなる。

この例では、糸本体１１の表面に、糸長方向に所定の長さの範囲で金属メッキ層からなる一対の導電性パターン１５が所定間隔を空けて形成されている。支持体１３にはＩＣチップ１２と接続する端子部分が形成されている。そして、ＩＣチップ１２が一対の導電性パターン１５の間に位置決めされて接着剤等で実装され、支持体１３に形成された端子部分が導電性パターン１５に接着して電気信号が通信可能な状態となっている。ＩＣチップ１２が実装可能な導電性パターンは、抵抗が３０Ω／ｃｍ以下に設定すればよく、より好ましくは１０Ω／ｃｍ以下に設定するとよい。導電性パターンが３０Ω／ｃｍを超えると、ＩＣチップ１２との間の電気信号の通信状態が不安定となり、無線通信を行う場合の送受信の精度が低下する。

導電性パターン１５を形成する場合、絶縁性を有する樹脂材料からなる糸本体１１の表面を易接着処理し、易接着処理された表面に対して粘度５０ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓに調整した触媒インクを導電性パターンに対応する範囲に付与して乾燥し、触媒インクが付与された表面に無電解メッキ処理により金属メッキ層からなる導電性パターンを形成することができる。易接着処理としては、プラズマ処理、コロナ放電処理又はスパッタリング処理、エポキシやウレタン樹脂などのプライマ剤、ポリエステル繊維には有効なアルカリ減量処理のいずれかの処理を行えばよい。このように導電性パターンを形成することで、耐伸縮性及び耐屈曲性を有する導電性パターン１５を形成することができる。

また、導電性パターン１５の糸長方向の長さを送受信する電波の周波数に対応させて設定することで、導電性パターン１５を介してＩＣチップ１２が信号を送受信することができる。インレット付きのＲＦＩＤ用ＩＣチップを用いる場合には、アンテナ素子部分が支持体１３に相当し、アンテナ素子部分を導電性パターン１５に巻き付けて固定すれば、導電性パターン１５がアンテナとして機能する。また、水圧や温度といったセンサー機能を備えたＩＣチップの場合にも、導電性パターン１５をアンテナとして使用して受信電波による電力供給を受けることができ、消防用ホースの管理に必要なデータを容易にセンシングすることが可能となる。得られたデータは、例えば、ホース履歴情報として、使用時間とともにＩＣチップ１２に記憶され、公知のリーダライタにより適宜読み出すことができる。また、消防用ホースの製造年月日、購入年月日、所属部署、搭載消防車番号等の管理情報をＩＤ情報とともに予めＩＣチップ１２に記憶しておき、保守点検作業等の際に読み出すことで、保守点検作業を効率よく行うことができる。

無線通信用のＩＤタグとしては、例えば、ＲＦＩＤインレットが挙げられる。ＲＦＩＤインレットは、電波方式（ＵＨＦ帯、マイクロ波帯）、電磁誘導方式（１３．５６ＭＨｚ）のものがあり、いずれもＩＣチップ１２及び支持体１３として使用可能である。ＵＨＦ帯の電波方式のものを用いれば、複数のＩＤタグの同時読取が可能となることから、複数本の複合糸１０を保護布５に織り込んでおくこともできる。そのため、１つのＩＣチップ１２が破損したとしても残りのＩＣチップにより読取を続行することが可能となり、信頼性の向上を図ることができる。

支持体１３としては、糸本体１１に接着固定可能な柔軟性を有するとともに糸本体１１の伸縮に対して耐久性を備えた材料を用いることができる。具体的には、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリプロピレン、パラ系アラミド、メタ系アラミド、ポリアリレート、ポリベンゾイミダゾール、ポリイミド等の合成樹脂材料が挙げられる。

図５は、糸本体１１にＩＣチップ１２及び支持体１３を巻き付けて固定した後保持糸１４を巻き付けた状態を示す概略構成図である。保持糸１４を巻き付けることで、糸本体１１にＩＣチップ１２及び支持体１３が密着した状態で保持されるようにする。そのため、複合糸１０を細く柔軟性を有するものにすることができる。また、複合糸１０が湾曲変形したり、給糸の際にローラに接触した場合でもＩＣチップ１２が破損したり脱落することを確実に防止できる。また、樹脂層１６を形成する樹脂加工の際にもＩＣチップ１２が保持糸１４により保護されているため、樹脂層１６を均一な薄い層に形成して細く柔軟性のある複合糸１０に仕上げることができる。

保持糸１４は、２本の糸でダブルカバーリング加工により巻き付けてもよく、また複数の糸を組み合せて組紐状に巻き付けてもよい。保持糸１４としては、絶縁性を有する繊維材料が用いられ、具体的には、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリプロピレン、パラ系アラミド、メタ系アラミド、ポリアリレート、ポリベンゾイミダゾール等の合成繊維材料、綿、ウール、麻等の天然繊維材料、ガラス等の無機繊維材料が挙げられる。そして、これらの繊維材料を混合したものであってもよい。また、保持糸１４として熱収縮する繊維材料を使用すれば、糸本体１１に保持糸１４を巻き付けた後に加熱処理して保持糸１４を熱収縮させることで、糸本体１１に保持糸１４が圧着してＩＣチップ１２及び支持体１３を密着させた状態にすることができ、また複合糸を細く柔軟性を有するものに仕上げることが可能となる。

また、保持糸１４としては、モノフィラメント糸、マルチフィラメント糸又は紡績糸が用いられるが、フィラメント糸で構成されたものが好ましい。フィラメント糸を無撚糸かそれに近い甘撚糸で使用することで、保持糸を巻き付けた際に繊維が拡がった扁平状態となって表面を被覆するため保持効果を高めることができる。保持糸１４の繊度は、糸本体の１／１０以下であることが好ましい。繊度が糸本体の繊度の１／１０を超えた太い糸を用いると、複合糸が硬くなって柔軟性が失われ、また巻き付ける力が強くなって電子部品等の物品を破損する等の不具合が生じるようになる。また、保持糸のフィラメント単糸繊度は、小さい方が巻き付けた際に幅広く扁平に潰れやすくなって電子部品等の物品を確実に被覆して固定することができ、また複合糸の柔軟性を維持することができる。具体的には、保持糸のフィラメント単糸繊度は、０．３ｄｔｅｘ〜２．５ｄｔｅｘであることが好ましく、より好ましくは０．３ｄｔｅｘ〜１．５ｄｔｅｘである。保持糸による糸本体表面の被覆率が３０％〜９０％となるように巻き付けるのが好ましい。３０％より被覆率が下がると電子部品等の物品が保持糸の間に露出して外れる可能性があり、９０％を超えると複合糸としての柔軟性が失われる。

カバーリング加工による保持糸を糸本体に巻き付ける場合には、Ｓ撚り及びＺ撚りのダブルカバーリング２，０００Ｔ／ｍ以上の撚り数で加工すれば、少なくとも１回はＩＣチップに対して保持糸を巻き付けるようにすることができる。保持糸のフィラメント単糸繊度を０．３ｄｔｅｘ〜２．５ｄｔｅｘに設定した場合には、ＩＣチップに対して１．５回以上巻き付けるように撚り数を設定すれば、保持糸が潰れて幅広にＩＣチップを覆うように巻き付いてＩＣチップが複数箇所で保持されるようになるため、確実に固定することができる。図５に示す例では、２本の保持糸１４を二重に巻き付けるダブルカバーリング加工を施している。

樹脂層１６としては、一般に保護層に使用されている絶縁性を有する樹脂材料を用いればよく、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂といった公知の樹脂材料を用いることができる。樹脂材料としては、エラストマー等の複合糸の特性に影響を及ぼさないように柔軟性、伸縮及び屈曲等の変形に対して耐久性を備えているものが好ましい。複合糸１０の周囲に樹脂層１６で被覆することで、耐水性、耐薬品性、耐湿性、耐熱性といった保護機能を備えることができる。樹脂層１６を形成する場合の塗布量は、塗布する樹脂の種類によって異なるが、糸本体１１に対する重量比で１０％〜２００％の範囲に設定することが好ましい。樹脂層１６を複合糸１０の周囲にほぼ均一な厚さで形成することで、特に消火作業の際の防水性を高めることができ、過酷な条件に対しても十分な耐久性を備えることが可能となる。

複合糸１０を通常の糸と同様に織物に織り込むためには、織成動作の際に生じる複合糸１０の伸縮に対して導電性パターンが物理的及び電気的に影響を受けることなく伸縮する必要がある。通常の織成動作の場合、糸の伸度５％以上でも破断することがなく、３％伸長後の残留歪みが１％以下であれば、通常の糸と同様に取り扱うことができる。こうした糸の伸縮の際にもＩＣチップ１２及び支持体１３の破損や脱落等生じることなく導電性パターン１５の抵抗が３０Ω／ｃｍ以下に維持される耐伸縮性を備えていれば、複合糸１０を保護布５に織り込むことができる。また、複合糸１０を給糸体から繰り出す際に複合糸１０に捩れが生じるが、上述したように、糸本体１１にＩＣチップ１２及び支持体１３を螺旋状に固定することで、こうした捩れに対しても十分な耐久性を備えるようになる。

また、複合糸１０が織成動作に対して通常の糸と同様の耐久性を備えるためには、複合糸は繊維軸に対して等方的な柔軟性を備える必要がある。そのためには、繊維軸に対して疑似同心円形状であり、柔軟性も繊維軸に対してすべての方向でほぼ等しい柔軟性を備えることで、通常の糸と同様に取り扱うことが可能となる。具体的には、疑似同心円形状の場合断面形状が扁平率で２以下であればよく、疑似円が最も好ましい。扁平率が２を超えると、曲がる方向によって柔軟性に差が生じて通常の糸と同様の取り扱いが難しくなる。また、柔軟性については、純曲げ試験機（カトーテック株式会社製KES FB2-AUTO-A）で測定した場合、異なる方向の変位量が平均値に対して５０％以下であればよい。５０％を超えると、通常の糸と同様の取り扱いが難しくなる。そして、複合糸１０がこうした柔軟性を備えることで、保護布５に織り込んだ状態においても通常の糸と柔軟性に差異がなく、消火作業の過酷な条件下でも破損を防止することが可能となる。

複合糸１０の耐屈曲性については、複合糸１０のＩＣチップ１２及び支持体１３の固定部位を糸本体１１の繊維軸に対して左右９０度の角度まで屈曲させる負荷動作を繰り返し行うことで評価することができる。負荷動作を１０００回繰り返した後に導電性パターン１５の抵抗が３０Ω／ｃｍ以下に維持されてＩＣチップの性能が影響を受けることがなければ、通常の糸と同様に取り扱っても導電性パターン１５の破断やＩＣチップ１２の剥離等の影響を受けることがなく、十分な耐屈曲性を有すると評価できる。耐屈曲性については、１３５度の角度まで屈曲させる負荷動作を１００００回繰り返した後に導電性パターンの抵抗が３０Ω／ｃｍ以下に維持されることがより好ましい。

保護布５の経糸及び緯糸に用いる繊維材料は、合成繊維材料の場合、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリプロピレン、パラ系アラミド、メタ系アラミド、ポリアリレート、ポリベンゾイミダゾール等が挙げられ、天然繊維材料の場合、綿、ウール、麻等が挙げられ、無機繊維材料としてはガラスが挙げられる。そして、これらの繊維材料を混合したものであってもよい。また、経糸及び緯糸としては、モノフィラメント糸、マルチフィラメント糸又は紡績糸が用いられるが、フィラメント糸で構成されたものが好ましい。経糸及び緯糸は、構成する繊維材料がばらけないように１０回／ｍ〜３００回／ｍの撚りを付与しておくとよい。経糸及び緯糸の太さは、複合糸１０と同じか太く設定することが好ましく、糸の径を０．４ｍｍ〜１．２ｍｍに設定するとよい。また、保護布５は、経糸及び緯糸を高密度で織成し、経糸及び緯糸により織成された部分の厚さが複合糸１０の径と同じか厚くなるように形成することが好ましい。具体的には、保護布５の厚さを０．６ｍｍ〜２．０ｍｍにすることが好ましい。

保護布５は、円筒織機等を用いて織成することができる。図６及び図７は、その一例に関する概略正面図及び概略平面図である。また、図８は、シェディングホイール部分に関する一部拡大図である。装置本体１０１の中央部には経糸及び緯糸を織成して得られた筒状織物１０２を導出する円筒体１０３が設けられ、円筒体１０３の上部には経糸及び緯糸を織成する織成部１０４が設けられている。円筒体１０３の外周部には軸受１０５を介して回転筒体１０６が嵌合されており、この回転筒体１０６は図示しない駆動機構によって回転駆動するようになっている。回転筒体１０６の上端部には織成部１０４と略同一高さ位置で、織成部１０４を中心として回転する回転円盤１０７が設けられている。

回転円盤１０７の外周には円筒状に等間隔に配置された多数本のシャットルガイドピン１０８が設けられている。シャットルガイドピン１０８は下端部が本体１０１に固定された下部リング１０９ａに固定され、上端部が上部リング１０９ｂに固定されている。そして、シャットルガイドピン１０８の相互間は経糸Ａを挿通する挿通部に形成され、したがって、経糸Ａは挿通部に挿通された状態で下部リング１０９ａと上部リング１０９ｂとの間で上下動自在になっている。

回転円盤１０７の上部には織成部１０４を中心に対称的に２つのシャットル１１０ａ及び１１０ｂが設けられている。シャットル１１０ａ及び１１０ｂには、リング状のシャットルガイド１１１の内周面に沿って旋回するシャットル本体１１２に対して緯糸ボビン１１３が回転自在に設けられ、緯糸ボビン１１３には、緯糸Ｂが巻回されている。シャットル本体１１２の両端部には織成部１０４に向って延出する支持ロッド１１４が設けられ、支持ロッド１１４の先端部間には経糸ガイド１１５及びセクタ１１６が設けられ、セクタ１１６によって緯糸Ｂを経糸Ａ相互の交叉部に押込むようになっている。

シャットル１１０ａ及び１１０ｂの旋回方向側にはシェディングホイール１１７ａ及び１１７ｂが設けられている。シェディングホイール１１７ａ及び１１７ｂは、シャットルガイドピン１１８の内側において斜めに取り付けられており、シェディングホイール１１７ａ及び１１７ｂの外周部には、シャットルガイドピン１０８相互間の挿通部に挿通された経糸Ａを上位に位置させる山部１１８と経糸Ａを下位に位置させる谷部１１９とが交互に設けられている。すなわち、シャットルガイドピン１０８相互間の挿通部に挿通された経糸Ａの中途部がシェディングホイール１１７ａ及び１１７ｂの山部１１８に掛止しているときは、経糸Ａは上位に位置し、谷部１１９に落ち込んだときには、経糸Ａは下位に位置するようになり、織成部１０４において経糸Ａ相互を順次交叉させるようになっている。

シェディングホイール１１７ａ及び１１７ｂの回転軸１２０は傾斜した状態で、回転円盤１０７に設けられた軸受１２１に回転自在に軸支されており、山部１１８に設けられた凸部１１８ａがシャットルガイドピン１０８の相互間の挿通部に嵌着されている。そして、回転円盤１０７が回転することで、シェディングホイール１１７ａ及び１１７ｂも回転するようになる。そして、シェディングホイール１１７ａ及び１１７ｂは回転によってシャットルガイドピン１０８相互間の挿通部に挿通された経糸Ａの中途部を上下に振り分けるようになっている。すなわち、シャットルガイドピン１０８によって放射状に配置された経糸Ａをシェディングホイール１１７ａ及び１１７ｂの回転によって交互に上下に振り分けるとともに、振り分けられた経糸Ａの間にシャットル１１０ａ及び１１０ｂを通過させ、緯糸ボビン１１３に巻回された緯糸Ｂを螺旋状に織り込んで筒状織物を連続的に織成できるようになっている。

そして、経糸Ａのうち１本又は複数本に複合糸１０を用いることで、複合糸１０を織り込んだ筒状織物を連続織成することができる。複合糸１０には、所定間隔置きにＩＣチップ１２が担持されており、得られた筒状織物を保護布５の長さに切断することで、ＩＣチップ１２を担持した保護布５を製造することができる。保護布５の長さに合わせて複合糸１０に予めＩＣチップ１２を配置しておけば、切断した保護布５に確実にＩＣチップ１２を担持させることができる。上述したように、複合糸１０は、柔軟性、耐伸縮性及び耐屈曲性を備えているので、通常の経糸と同じように織成することができ、ＩＣチップを担持した保護布を効率よく製造することが可能となる。

＜複合糸の製造＞
糸本体の繊維材料として、ポリエステルからなるマルチフィラメント（１１００ｄｔｅｘ／２５０ｆ；帝人株式会社製）に１００回／ｍのＳ撚りをかけ、撚り止めの熱セットを１１５℃スチームで３０分処理した糸を準備した。糸本体の太さは０．７ｍｍであった。

（導電性パターンの形成）
次に、準備した糸に導電性パターンを形成するために、易接着処理として大気圧プラズマ処理を施した。大気圧プラズマ処理では、プラズマを噴出するために室内空気を使用した。常圧プラズマ装置として日本プラズマリート株式会社製ジェネレータＦＧ５００１を使用し、ノズルＰＦＷ―１０のシングルノズル２台を用いてプラズマノズルの先端より５ｍｍの位置に準備した糸を位置決めし、糸長方向と直交する方向からプラズマを照射した。常圧プラズマの照射エアー圧力は２０ｍｍＢｒに設定し、準備した糸に５Ｎの張力を加えた状態で搬送速度２００ｍ／分に設定して連続搬送しながらプラズマ処理を行った。

処理した糸の表面の剥離強度について測定を行った。測定方法としては、処理した糸に粘着テープを１ｋｇ／ｃｍ²の荷重を加えて貼り合わせた後、テンシロン万能試験機におけるロードセル１０Ｎを使用し、つかみ間隔を５０ｍｍに設定してＴ型剥離強度を測定した。比較のため、プラズマ処理していない糸についても同様にＴ型剥離強度を測定した。測定結果は、プラズマ処理した糸では剥離強度が１．０Ｎであったのに対し、プラズマ処理していない糸では、０．８４Ｎであった。したがって、プラズマ処理により易接着処理が行われて、密着性が向上したことがわかる。また、プラズマ処理に用いる空気に窒素ガスを毎分５０リットル混合して同様に準備した糸にプラズマ処理したところ、剥離強度が２．１Ｎとなり、窒素ガスの混合により剥離強度が向上することがわかった。このように、準備した糸をプラズマ処理することで、以後の触媒インクの付着及び無電解メッキ処理における糸表面の密着性を向上させることができる。

次に、易接着処理を施した糸の表面に、メッキ前処理を施した。触媒インクとして市販のスズ銀インク（溶剤タイプ）を準備し、粘度調整剤として大日本インキ株式会社製のポリウレタン溶剤系樹脂液（商品名；クリスボン２１１６）を用いた。スズ銀インクにポリウレタン溶剤系樹脂液を添加して粘度を５０ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓに調整した。

プラズマ処理した糸に３Ｎの張力を加えた状態で導電性パターンに対応した領域にスズ銀インクを付着させた。導電性パターンは、ダイポール型のアンテナ形状で、糸長方向にそれぞれ２５ｍｍの長さの一対の直線領域を２ｍｍの間隔を空けて設定した。スズ銀インクの付着には、武蔵エンジニアリング株式会社製ディスペンサＭＬ８０８ＦＸｃｏｍＣＥを使用し、ノズルＭＩＮ１０で糸本体の表面にスズ銀インクを導電性パターンに対応させて塗布した。ノズルの移動速度は４０ｍｍ／秒、エアー圧力は１２０ｋＰａ、ワーク間距離は１５０μｍに設定した。スズ銀インクの付着状態を目視で確認したところ、２５ｍｍの長さで均一かつ正確に付着していた。スズ銀インクを付着させた糸を５０℃で３０秒間乾燥処理して、触媒であるスズ銀を糸の表面に定着させた。

触媒であるスズ銀が定着した糸に５Ｎの張力を加えた状態で無電解メッキ処理を行った。無電解メッキ処理は、奥野製薬工業株式会社製ＯＰＣ７５０Ｍの標準レシピに基づいて２５℃で１５分の無電解銅メッキ処理を行った。メッキ処理後糸を水洗し、５０℃で１０分間乾燥処理した。得られた糸本体は、スズ銀が定着した領域に銅メッキ層が均一に形成されており、銅からなるダイポール型アンテナ形状の導電性パターンが形成されていた。形成された導電性パターンについて抵抗値を測定した。測定には、ＨＩＯＫＩ社製ミリオームハイテスタ３５４０を使用し、プローブ端子（型番9287-10 CLIP TYPE LEAD）を端子間距離１ｃｍに設定して測定した。測定結果は、３．６〜４．８Ω／ｃｍで、３０Ω／ｃｍより低い抵抗値であった。そのため、電子部品を実装した場合でも信号の送受信に関して十分な導電性を有していることが確認できた。

（ＩＣチップの実装）
電子部品として、以下のものを準備した。
（１）日立化成株式会社製ＲＦＩＤ用ＩＣチップ（ミューチップ（登録商標）インレット付き；幅１．５ｍｍ×長さ５４ｍｍ×厚さ０．２ｍｍ）を幅０．５ｍｍで長さ３０ｍｍのサイズにカットしたもの
（２）日立化成株式会社製ＲＦＩＤ用ＩＣチップ（ＵＨＦ帯小型インレット（品番IM5-DIN6004-R）；幅１．５ｍｍ×長さ５４ｍｍ×厚さ０．２ｍｍ）を幅０．７ｍｍで長さ３０ｍｍのサイズにカットしたもの
この場合、チップ部分が電子部品に相当し、チップ部分から両側に延設されたアンテナ素子部分が支持体に相当する。そして、ダイポール型アンテナ形状の導電性パターン（（１）の場合長さ２５ｍｍで間隔６ｍｍ、（２）の場合長さ９０ｍｍで間隔６ｍｍ）が形成された糸本体に対して、導電性パターンの間のスペースにチップ部分を接着剤（東亜合成株式会社製瞬間接着剤（商品名；ボンドアルファ―一般用））により接着固定し、アンテナ素子部分を糸本体の糸長方向と約１５度傾斜させた状態で巻き付けて接着固定した。

（保持糸の巻き付け）
保持糸の繊維材料として、ポリエステルからなるマルチフィラメント（３３ｄｔｅｘ／２４ｆ；帝人株式会社製Ｂ３０−４２−Ｔ、３３０Ｓ）を使用した。カバーリング加工機（片岡機械株式会社製ＰＦ−Ｄ−２３０型、Ｄ４）を用いて、撚り数を上撚（ｓ２５００Ｔ／ｍ、５０４ｒｐｍ）及び下撚（ｚ３０００Ｔ／ｍ、６０６ｒｐｍ）に設定して、保持糸を糸本体にダブルカバーリング加工した。

保持糸の被覆率については、デジタルマイクロスコープ（ソニック株式会社製BS-D8000）を用いて保持糸を巻き付けた表面を観察し、観察した拡大画像について単位面積当たりの表面における保持糸の被覆面積の割合を被覆率として算出した。なお、保持糸がバラけた状態で巻き付いている状態でも保持糸の全幅にわたって被覆しているものとして被覆面積を算出した。算出した結果、この例では、被覆率は約７７％となった。

（樹脂層のコーティング処理）
ＩＣチップが実装された糸本体について導電性パターン及びＲＦＩＤ用ＩＣチップを保護するために、樹脂層で糸本体の周囲を被覆した。樹脂材料として耐熱温度の高いポリエステル樹脂を使用した。コーティング処理には、ホットメルト塗工設備（株式会社パーカーコーポレーション製ＧＳ２０）を使用し、１．６ｍｍのノズルを使い糸本体の周囲を樹脂でコーティングした。ポリエステル樹脂は、東レ・デュポン株式会社製ハイトレルＳＢ７０４（ポリエステルエラストマ系）を使用し、溶融温度１８５℃、樹脂供給量１１．７ｇ／分、繊維の搬送速度６．５ｍ／分でコーティング処理したところ、糸の重量比にして平均８２％の樹脂量で複合糸の周囲を均一な樹脂層で薄く被覆することができた。

（ＩＣチップの動作確認）
得られた複合糸についてＲＦＩＤとしての動作確認を行った。ＲＦＩＤ用の読取器として、リーダーにはシーデックス社製ＵＲ１３Ａ−＃５（２３ｄＢｍ）、アンテナにはアンテノーバ社製Ｂ４８４４（２．２ｄＢ）を使用し、読取可能な最大距離を測定して動作確認を行った。比較のため、カット前のＲＦＩＤ用ＩＣチップについても測定した。複合糸について測定したところ、カット前のＲＦＩＤ用ＩＣチップとほぼ等しい１３０ｍｍの読取距離までＩＤ情報を繰り返し正確に読み取ることができ、複合糸に担持されたＩＣチップが正常に動作していることを確認できた。

＜保護布の製造＞
円筒織機として、マンダル社ＨＭ６０４（ノルウェー国製２シャットル織機）を用いた。経糸として、２０／８ｓのポリエステルスパン糸を３９９本使用し、緯糸として、２０／８ｓのポリエステルスパン糸を使用し、打ち込み数は５０山／１０ｃｍとした。経糸のうち１本を、製造した複合糸（糸の径約０．９ｍｍ）を用いて筒状織物を織成した。得られた筒状織物を２０ｃｍ間隔で切断して、複合糸を織り込んだ保護布を得た。切断された複合糸には１個のＩＣチップが内蔵されていることが確認できた。また、保護布の厚さは約１．１ｍｍとなり、複合糸の径よりも厚く形成されていた。切断された複合糸の端部に対して加熱して溶着させることで、水分の浸入を防止する防水加工を施した。

＜ＩＣチップの動作確認＞
保護布について、上述したＩＣチップの動作確認と同様に確認試験を行ったところ、正常に動作していることが確認できた。

また、耐水性の確認のため、２種類のＲＦＩＤ用ＩＣチップをそれぞれ用いた複合糸を２０ｃｍずつ切断した糸片を４本ずつ準備し、４本のうち２本には両端部を加熱して溶着する防水加工を施した。そして、準備した糸片を、水道水を入れた容器内に常温で１時間浸漬した後、電熱熱風乾燥器により設定温度１００℃で１分間乾燥処理した。乾燥処理した糸片について上述したＩＣチップの動作確認をしたところ、正常に動作していることが確認できた。

なお、動作確認の際の読取距離は、浸漬時間が長くなるに従い短くなる傾向が見られたが、ＵＨＦ帯インレットを用いた糸片では防水加工した方が読取距離の減少する割合は小さくなっていた。また、ミューチップを用いた糸片の方が水の影響を受けやすい傾向が見られ、ＵＨＦ帯インレットを用いた糸片の方が耐水性を有することが確認できた。

また、耐衝撃性の確認のため、得られた保護布をコンクリート製の床面に載置して靴を履いた足により消防活動と同様の動作で１００回踏み付けた後、ＩＣチップの動作確認をしたところ、正常に動作していることが確認できた。

１・・・消防用ホース、２・・・ホース本体、３・・・連結金具、４・・・連結金具、５・・・保護布、６・・・固定部材、７・・・保護布、８・・・固定部材、１０・・・複合糸、１１・・・糸本体、１２・・・ＩＣチップ、１３・・・支持体、１４・・・保持糸、１５・・・導電性パターン、１６・・・樹脂層、５０・・・経糸、５１・・・緯糸、１０１・・・装置本体、１０２・・・筒状ジャケット、１０４・・・織成部、１０８・・・シャットルガイドピン、１１０ａ，１１０ｂ・・・シャットル、１１３・・・緯糸ボビン、１１７ａ，１１７ｂ・・・シェディングホイール、Ａ・・・経糸、Ｂ・・・緯糸

Claims (5)

1. ホース本体の両端部に連結金具を備える消防用ホースであって、ＩＤタグを担持する複合糸が織り込まれている消防用ホース。
2. 前記複合糸は、前記ホース本体の端部を被覆するように取り付けられた保護布に織り込まれている請求項１に記載の消防用ホース。
3. 前記保護布は、経糸及び緯糸を筒状に織成した筒状織物からなり、前記複合糸は、経糸として織り込まれている請求項２に記載の消防用ホース。
4. 前記保護布は、経糸及び緯糸により織成された部分の厚さが複合糸の径と同じか厚くなるように形成されている請求項２又は３に記載の消防用ホース。
5. 前記複合糸は、繊維材料からなるとともに複数箇所に導電性パターンが形成された糸本体と、前記糸本体に巻き付けて前記導電性パターンに接着固定された支持体と、前記支持体に取り付けられて固定されるとともに前記導電性パターンを介して信号を送受信するＲＦＩＤ用のＩＣチップと、前記ＩＣチップ及び前記支持体が固定された前記糸本体の周囲に巻き付けられるとともに前記ＩＣチップの少なくとも一部を被覆して保持する保持糸と、前記保持糸が巻き付けられた前記糸本体の周囲を被覆する樹脂層とを備えている請求項１から４のいずれかに記載の消防用ホース。

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