JP2018030300A - 導電性生地及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な強度を持たせつつ、生地の風合いを損うことのない、外部装置との接続部構造を有する導電性生地を提供する。
【解決手段】導電性糸を含む導電部を有する導電性繊維構造体と、導電性材料及び樹脂を含むパターン導電層と、前記パターン導電層の少なくとも一方の面に接する熱可塑性樹脂層とを備えており、前記熱可塑性樹脂層の少なくとも一部分は、前記導電性繊維構造体に含浸されており、前記パターン導電層は、前記導電性繊維構造体の露出表面に沿って配置され、前記導電部と電気的に接続されていることを特徴とする導電性生地。
【選択図】図２

Description

本発明は、導電性生地及びその製造方法に関する。

従来から、心電図や筋電図等のデータ採取、或いは電気治療や電磁波治療などを対象者に対して行う場合に使用する電極付き着衣が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような着衣は、布生地に導電性糸を編み込むことにより電極を形成し、当該電極を介して心電信号や筋電信号を外部装置が検出できるように、或いは、電極を介して電流等を対象者に付与できるように構成されている。

また、布生地から構成される湿度感知生地も知られている(例えば、特許文献２参照)。湿度感知生地は、導電性に乏しい糸が導電性の糸の間に置かれるようにして、導電性の糸と導電性に乏しい糸とが編製されて構成されている。このような湿度感知生地は、湿度が変化すると電気抵抗が変化するため、導電性の糸の間の電気伝導度を外部装置を介して監視すれば、生地内に湿気が発生したことを検知できるというものであり、例えば、病院や介護施設におけるベッドマットやベッドシーツに適用され、入院等する患者の発汗状況等の確認に用いられている。

また、布生地に導電性糸を編み込むことにより電極を形成し、当該電極に外部装置である電源を接続して電圧を印加することにより電極が発熱できるように構成された布ヒータも知られている(例えば、特許文献３参照)。

特許第４６０９９２３号公報 特開２０１１−１０６０８４号公報 特開２０１４‐１５７８２４号公報

上記のように、多種多様な機能を発揮させるべく、例えば電極や配線が設けられた布生地（導電性生地）自体の開発については盛んに行われているが、導電性生地と外部装置との間の接続部構造については、大きな工夫がなされておらず、十分な強度を持たせつつ、生地の風合いを損なわない構造を得るには至っていない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、十分な強度を持たせつつ、生地の風合いを損なうことのない、外部装置との接続部構造を有する導電性生地を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、導電性糸を含む導電部を有する導電性繊維構造体と、導電性材料及び樹脂を含むパターン導電層と、前記パターン導電層の少なくとも一方の面に接する熱可塑性樹脂層とを備えており、前記熱可塑性樹脂層の少なくとも一部分は、前記導電性繊維構造体に含浸されており、前記パターン導電層は、前記導電性繊維構造体の露出表面に沿って配置され、前記導電部と電気的に接続されていることを特徴とする導電性生地により達成される。

この導電性生地において、前記導電性繊維構造体は、前記導電部が設けられる生地本体と、部分的に突出する生地片とを備えており、前記熱可塑性樹脂層及び前記パターン導電層の少なくとも一部分が、前記生地片に配置されるように構成してもよい。

また、前記生地片は、前記生地本体の表面から外方に突出して形成されるように構成してもよい。

また、前記生地片において、前記パターン導電層が配置される面とは反対側の面に補強部材が配置されるように構成してもよい。

また、前記熱可塑性樹脂層は、前記パターン導電層に対して前記導電性繊維構造体側に設けられるように構成してもよい。

また、前記導電部の少なくとも一部分は、前記導電性繊維構造体において前記パターン導電層が設けられた面とは反対側の面に露出するように構成してもよい。

また、前記導電性繊維構造体は、編地構造を有するように構成してもよい。

また、前記熱可塑性樹脂層は、ポリウレタンを含有する樹脂によって構成することができる。

また、前記熱可塑性樹脂層が導電性生地の前記露出表面とは反対側の表面より内側に存在するように構成してもよい。

また、本発明の上記目的は、導電性生地の製造方法であって、導電性糸を含む導電部を有する導電性繊維構造体を形成する繊維構造体形成ステップと、導電性材料及び樹脂を含むパターン導電層と、該パターン導電層の少なくとも一方の面側に配置される熱可塑性樹脂層とを有するプリント電極体を、前記導電性繊維構造体における導電部の少なくとも一部分上に載置する載置ステップと、前記導電性繊維構造体上の前記プリント電極体を加熱及び加圧することにより、前記熱可塑性樹脂層を溶融させて前記導電性繊維構造体に含浸させつつ、パターン導電層を前記導電性繊維構造体の露出表面に沿って配置して前記導電部に電気的に接続する加熱・加圧ステップとを備える導電性生地の製造方法により達成される。

本発明によれば、十分な強度を持たせつつ、生地の風合いを損なうことのない、外部装置との接続部構造を有する導電性生地を提供することができる。

本発明に係る導電性生地を模式的に示した平面図である。 図１に示す導電性生地のＡ−Ａ断面における要部拡大図である。 本発明に係る導電性生地の製造方法を説明するためのブロック図である。 本発明に係る導電性生地を製造するに際して用いるプリント電極体を示す概略構成断面図である。 本発明に係る導電性生地の製造途中段階を示す説明図である。 （ａ）は、本発明に係る手法により構成した導電性生地に関する画像であり、（ｂ）は、導電性繊維構造体に直接印刷してパターン導電層を形成した導電性生地に関する画像である。 本発明に係る導電性生地の効果の一例を説明するための説明図である。 本発明に係る導電性生地の変形例を模式的に示した断面図である。 本発明に係る導電性生地の変形例を模式的に示した断面図である。 本発明に係る導電性生地の変形例を模式的に示した断面図である。 本発明に係る導電性生地の変形例を模式的に示した断面図である。 図１１に示す導電性生地の使用例を説明するための説明図である。 本発明に係る導電性生地の変形例を模式的に示した断面図である。 本発明に係る導電性生地の変形例を模式的に示した断面図である。 本発明に係る導電性生地を製造するに際して用いるプリント電極体の変形例を示す概略構成断面図である。 本発明に係る導電性生地の変形例を模式的に示した平面図である。

以下、本発明の実施形態にかかる導電性生地について、添付図面を参照して説明する。なお、各図は、構成の理解を容易ならしめるために部分的に拡大・縮小している。本発明に係る導電性生地１は、例えば図１に示すような導電パーツを製造する際において、その構成要素の一つとして使用することができる。この導電性生地１（導電パーツ）は、偏平の長尺状（帯状）に形成され、幅方向に導電性糸を含む導電部２及び非導電部３が交互に配設されるように構成される導電性繊維構造体１０を備えており、例えば、心電図や筋電図等のデータ採取、或いは電気治療や電磁波治療などを対象者に対して行う場合に、対象者の腕や脚、胴部などに巻きつけて装着できるように構成されている。なお、導電部２は、電極や配線としての機能を有する。

なお、図１に示す形態においては、長尺状の形状を有するように導電性繊維構造体１０を形成しているが、このような形態に特に限定されず、例えば、筒形状（ストレート形やテーパ形、或いは瓢箪形など）や、平面視矩形状、平面視円形状、衣類(シャツ、パンツ、ズボン、ベルト、靴下、手袋、帽子など)およびそれらの部材の形状としてもよい。また、図１においては、各導電部２が、導電性繊維構造体１０の長手方向に沿う細帯状に形成され、各非導電部３も同様に導電性繊維構造体１０の長手方向に沿う細帯状に形成されているが、このような形態に特に限定されず、導電性生地１の使用目的や装着個所等に応じて、種々の形状となるように導電部２及び非導電部３を構成することができる。また、導電部２及び非導電部３の各個数についても特に限定されず、適宜変更することができる。

このような導電性繊維構造体１０は、導電部２を構成するための導電性糸２１と、非導電部３を構成するための非導電性の地糸３１とを用いて様々な方法により形成することができる。導電性繊維構造体１０としては開口を有する編地または織地を含む布帛、不織布、その他生地が使用可能である。例えば、上記導電性糸２１及び地糸３１を用いて製編することにより形成される場合、その編地構造は特に限定されず、例えば、平編、ゴム編、スムース編、パール編又はそれらの変化組織(例えば、ミラノリブや段ボールニットなど)や、トリコット編、ラッシェル編、ミラニーズ編等の各種編地構造を採用することができる。また織地構造の場合は、平織、綾織、朱子織等の織り方を例示できる。なお、非導電性の地糸３１により構成される部分が、導電性繊維構造体１０のおける生地本体を構成する。また、導電性繊維構造体１０の製造方法は、上記方法に限定されず、例えば、非導電性の地糸３１によってまず生地本体を形成した後、所定部分に導電性糸２１を編み込み、刺繍等して導電部２を形成し製造することもできる。

ここで、導電部２を構成するための導電性糸２１には、樹脂繊維や天然繊維、或いは金属線等を芯として、この芯に湿式や乾式のコーティング、メッキ、真空成膜、その他の適宜被着法を行って金属成分を被着させた金属被着線(メッキ線)を使用するのが好適である。芯には、モノフィラメントを採用することも可能ではあるが、モノフィラメントよりも、複数の単繊維の集合体であるマルチフィラメントや紡績糸のほうが好ましく、更にはウーリー加工糸やSCY、DCYなどのカバリング糸、毛羽加工糸などの嵩高加工糸がより好ましい。

芯に被着させる金属成分には、例えばアルミ、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、錫、亜鉛、鉄、銀、金、白金、バナジウム、モリブデン、タングステン、コバルト等の純金属やそれらの合金、ステンレス、真鍮等を使用することができる。

なお、導電性糸２１に弾性糸を混用してもよい。弾性糸には、ポリウレタンやゴム系のエラストマー材料を単独で用いてもよいし、「芯」にポリウレタンやゴム系のエラストマー材料を用い、「カバー」にナイロンやポリエステルを用いたカバリング糸などを採用することができる。

また、非導電部３を構成するための非導電性の地糸３１には、合成繊維(例えば、ポリエステル繊維やナイロン繊維等)や天然繊維、合成繊維と弾性糸とを混用した素材等を使用することができる。弾性糸には、例えば、ポリウレタンやゴム系のエラストマー材料を単独で用いてもよいし、「芯」にポリウレタンやゴム系のエラストマー材料を用い、「カバー」にナイロンやポリエステルを用いたカバリング糸などを採用することができる。また、非導電性の地糸３１には、モノフィラメントを採用することも可能ではあるが、モノフィラメントよりも、複数の単繊維の集合体であるマルチフィラメントや紡績糸のほうを好ましく用いることができる。

また、本発明に係る導電性生地１は、図１の平面図や、この図１のＡ−Ａ断面における要部拡大図である図２に示すように、導電性材料及び樹脂を含むパターン導電層５を備えている。このパターン導電層５は、電極や配線としての機能を有するものであり、また、例えば心電や筋電を測定する装置といった外部装置に接続するための接続部構造である接続端子として使用されるものであり、導電性繊維構造体１０における導電部２と電気的に接続されるように、当該導電部２の一部分上に載置固定される形態で構成されている。パターン導電層５の厚みは、１μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、特に、５μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。パターン導電層５は、例えば、導電性糸２１及び地糸３１を用いて製編されて形成される導電性繊維構造体１０の露出表面に沿って配置されている。導電性繊維構造体１０の表面には、製編される導電性糸２１及び地糸３１によって形成される凹凸がある。パターン導電層５は、これら製編された導電性糸２１及び地糸３１によって形成される凹凸の上側の表面（露出表面）に沿った状態で配置され、図２に示すように断面視波状となるように構成されている。

パターン導電層５は、例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテル、ポリウレタン、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル、塩化ビニル、酢酸ビニル共重合体等から選ばれた少なくとも一種よりなるバインダ（樹脂）中に、銀、塩化銀、チタン、ニッケル、白金、アルミニウム、ステンレス等から選ばれた少なくとも一種の微細粒子を含む導電性材料を混合して形成されている。その他、導電性の材料として、カーボン微粒子や、カーボンナノワイヤ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリルなどの極細導電炭素繊維や、PEDOT：poly(3,4-ethylenedioxythiophene)などの導電性ポリマー（導電性高分子）を混合してもよい。またパターン導電層５の材料として、アクリルゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム等のエラストマー材料を含むことが好ましい。エラストマー材料を含むことで、導電性繊維構造体１０の伸縮に対して、パターン導電層５が追従できるため、クラックや導通不良を防ぐことができる。

また、本発明に係る導電性生地１は、熱可塑性樹脂層６を備えている。熱可塑性樹脂層６は、図２に示すように、上記パターン導電層５に対して導電性繊維構造体１０側に設けられ、パターン導電層５の一方の面に接しつつ、導電性繊維構造体１０に含浸されている。この熱可塑性樹脂層６の接着作用によって、パターン導電層５が、導電性繊維構造体１０上に強固に固定されている。なお、本実施形態においては、熱可塑性樹脂層６が導電性繊維構造体１０に含浸される領域を、図１において一点鎖線で示している。また、導電性繊維構造体１０に含浸される熱可塑性樹脂層６は、導電部２及び非導電部３における編地構造内の他、地糸３１と地糸３１の間、地糸３１と導電性糸２１との間、導電性糸２１と導電性糸２１との間、地糸３１及び導電性糸２１をマルチフィラメント等の単繊維の集合体として構成した場合には、各短繊維の間等に存在することとなる。

熱可塑性樹脂層６を構成する樹脂としては、例えば、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタールや、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。特に、柔軟性、加工性及び価格面から、ポリウレタンを含有する樹脂（ポリウレタン樹脂）が好ましく用いられる。

次に、上記本発明に係る導電性生地１の製造方法について説明する。この導電性生地１の製造方法は、図３のブロック図に示すように、繊維構造体形成ステップＳ１と、載置ステップＳ２と、加熱・加圧ステップＳ３とを備えている。

繊維構造体形成ステップＳ１は、上述の生地本体と当該生地本体の所定位置に形成された導電部２とを備える導電性繊維構造体１０を形成する工程である。導電性繊維構造体１０の具体的な形成方法は、特に限定されないが、例えば、導電部２を構成するための導電性糸２１と、非導電部３を構成するための非導電性の地糸３１とを用いて、所定形状（例えば、長尺状（帯状）、筒形状、平面視矩形状、平面視円形状、衣類(シャツ、パンツ、ズボン、ベルト、靴下、手袋、帽子など)およびそれらの部材の形状の導電性繊維構造体１０を製編する方法を挙げることができる。

載置ステップＳ２は、導電性材料及び樹脂を含むパターン導電層５と、該パターン導電層５の少なくとも一方の面側に配置される熱可塑性樹脂層６とからなるプリント電極体７を、導電性繊維構造体１０における導電部２の少なくとも一部分上に載置する工程である。

ここで、上記プリント電極体７について説明する。このプリント電極体７としては、図４の断面図に示すように、離型フィルム７１上に、印刷技術によりパターン導電層５を形成した後、当該パターン導電層５上に、熱可塑性樹脂層６を配設して構成されるものを例示することができる。印刷技術としては特に限定されず、スクリーン印刷、グラビア印刷、凸版印刷、凹版印刷、グラビアオフセット印刷、インクジェット印刷や、フォトリソグラフィ等の細線パターニングなど、周知の印刷方法を用いることができる。熱可塑性樹脂層６として、例えば、ポリウレタンを含有する樹脂を接着剤として採用する場合には、当該接着剤をパターン導電層５上に塗布して構成することができる。また、パターン導電層５上に配設される熱可塑性樹脂層６の厚みは、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、特に、５μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。熱可塑性樹脂層６（接着剤）の厚みが１μｍ未満の場合、接着強度に問題がある。５０μｍより厚い場合、印刷で形成することが難しい。

このようなプリント電極体７を図５に示すように、導電性繊維構造体１０における導電部２の少なくとも一部分上に、プリント電極体７の熱可塑性樹脂層６側を向けて載置することにより載置ステップＳ２は完了する。

加熱・加圧ステップＳ３は、導電性繊維構造体１０上の所定位置に載置されたプリント電極体７を加熱及び加圧することにより、プリント電極体７の熱可塑性樹脂層６を溶融させて導電性繊維構造体１０の内部側に流動させて含浸させつつ、プリント電極体７のパターン導電層５を導電性繊維構造体１０の表面凹凸形状に沿った状態で配置して導電部２に電気的に接続する工程である。この加熱・加圧ステップＳ３において、導電性糸２１の頂部よりも上方に配置される溶解前の熱可塑性樹脂層６は、ヒートプレスによる加熱により溶解して下方に流動していくと共に、加圧によるパターン導電層５の移動によって導電性糸２１の頂部近傍から下方に押し出されていき、露出面側に配置される導電性糸２１とパターン導電層５とが互いに直接接触した状態で、また、地糸３１とパターン導電層５とが互いに直接接触した状態で接続固定される。なお、この加熱・加圧ステップＳ３が終了した後、プリント電極体７における離型フィルム７１を取り外すことにより、図２の断面図に示す本発明に係る導電性生地１が形成される。

本発明に係る導電性生地１は、印刷技術により形成されるパターン導電層５によって、導電性生地１と外部装置との間の接続部構造を形成したものである。このパターン導電層５は、例えば図２に示すように、導電性糸２１及び地糸３１を用いて製編されて形成される導電性繊維構造体１０の露出表面（表面凹凸形状）に沿った状態で、断面視波状となるように配置されているため、パターン導電層５と導電性繊維構造体１０との密着性が高くなり、パターン導電層５の断線、剥離等を効果的に防止することが可能となる。また導電部２とパターン導電層５との接触面積が大きくなるため、接触抵抗が低くなる。なお、本発明に係る導電性生地１の場合、図６（ａ）の画像に示すように、導電性繊維構造体１０の露出表面に沿って、断線等を生じることなくパターン導電層５が綺麗に形成されており、抵抗値不良や導通不良が発生することが防止されていることが分かる。一方、導電性繊維構造体１０に直接印刷してパターン導電層５を形成した場合、導電性材料及び樹脂からなる導電性ペーストが液状のため、図６（ｂ）の画像に示すように、開口部（地糸３１同士の隙間、導電性糸２１同士の隙間、或いは、地糸３１と導電性糸２１との隙間）に導電性ペーストが落ち込んでしまい、断線や抵抗値不良が発生しやすくなる。ここで、図６（ａ）における導電性生地１は、ナイロン４０％及びポリエステル６０％の混合糸で編成された厚みが３００μｍの生地に対して、プリント電極体７として、離型フィルム７１上に厚み１０μｍのパターン導電層５（銀）を形成し、当該パターン導電層５上に、厚みが１０μｍのポリウレタン系接着剤（熱可塑性樹脂層６）を配設したものを使用して上記方法により形成されている。また、図６（ｂ）における導電性生地は、ナイロン４０％及びポリエステル６０％の混合糸で編成された厚みが３００μｍの生地に対して、直接、銀ペーストをその厚みが１０μｍとなるように設定して印刷したものである。

また、パターン導電層５と、導電性繊維構造体１０における導電部２とが一体化されて構成されるため、電気的な接合強度が強いという効果も発揮する。また、パターン導電層５は、図２に示すように、導電性繊維構造体１０の露出表面に沿って設けられているため、導電性繊維構造体１０を構成する導電性糸２１や地糸３１との接触面積が大きいという特徴がある。これにより、パターン導電層５が導電性繊維構造体１０の表面から剥離してしまうことを、効果的に防止することが可能となる。

また、パターン導電層５と導電性繊維構造体１０における導電部２とが一体化される際、熱可塑性樹脂層６が導電性繊維構造体１０の反対側の露出表面（パターン導電層５が配置される露出表面とは反対側の表面）ににじみ出ない構成とすることが好ましい。本構成とすることで、熱可塑性樹脂層６が導電性生地１の反対側の露出表面より内側に存在するため、導電性繊維構造体１０の反対側の風合いや肌触りを損なわない。

また、本発明に係る導電性生地１は、導電性繊維構造体１０における導電部２よりもパターン幅やピッチを小さくすることができる。導電部２のパターンは、その編成構造や糸径によって最小幅が規定されたり、導電糸の毛羽立ちによる短絡等の問題から隣接パターンとのピッチを小さくし難い。それに対し、パターン導電層５は印刷技術により形成される為、線幅や線間ピッチを小さくすることが可能になる。特に、パターン導電層５によって、導電性生地１と外部装置との間の接続部構造を形成する場合に好適であり、導電性生地１と外部装置との間の接続部構造における電極間距離を狭く形成することが可能となる。例えば、各配線間隔が３ｍｍの導電部２に対し、本発明の構造でパターン導電層５を接続することで、各配線間隔を０．２〜１ｍｍ程度の狭ピッチに変換することができ、フラットケーブル(ＦＦＣやＦＰＣ)に使用されるような一般的なコネクタ（汎用のフラットケーブル用コネクタ）に直接挿入することも可能となる。例えば、導電性生地１上に形成された心拍、心電あるいは筋電などの生体情報を測定する電極と、その測定データを処理する外部装置との間の接続が容易になる。

また、導電性繊維構造体１０に含浸されている熱可塑性樹脂層６は、パターン導電層５と電気的に接続する導電部２を構成する導電性糸２１の周りにおいて当該導電性糸２１をコーティングする部材として機能しつつ、パターン導電層５との強固な接着作用をも奏することとなる。したがって、パターン導電層５と導電部２との接続部分における導電性糸２１が酸化することや当該導電性糸２１の金属皮膜が脱落してしまうことを効果的に防止し、その劣化を抑制することが可能となり、パターン導電層５と導電部２との良好な導通状態を維持することが可能となる。

また、本発明に係る導電性繊維構造体１０は、編地構造を有することが好ましい。この構造を採用することにより、溶解した熱可塑性樹脂が、導電性生地１の開口から内部に含浸されやすく、また、含浸された熱可塑性樹脂を良好に保持できる。また、溶解した熱可塑性樹脂が、パターン導電層５が設けられる側とは反対側に大きく移動することを抑制することができる。

また、パターン導電層５として、複数本が平行に配置された配線パターンを採用する場合に、例えば、図７（ａ）に示すように、当該配線パターンを構成する配線５１を有するパターン導電層５を離型フィルム７１上に形成する。このパターン導電層５上に、熱可塑性樹脂層６（例えば、ポリウレタンを含有する樹脂接着剤）をそれぞれの配線を覆うように（配線間は覆わないように）してプリント電極体７を形成し、当該プリント電極体７を導電性繊維構造体１０上の所定位置に載置して加熱及び加圧することにより、導電性生地１を構成する。このような導電性生地１は、図７（ｂ）に示すように、含浸される熱可塑性樹脂層６が、各配線５１の下方領域に存在し、配線５１同士の間には存在しないように形成されるため、導電性繊維構造体１０の通気性や柔軟性への影響を少なくできる。一方、図７（ｃ）に示すように配線５１間も熱可塑性樹脂層６で覆うようにしてプリント電極体７を形成して、導電性生地１を構成した場合、配線パターンの耐久性や、高いパターン精度を確保することが可能となる。

以上、本発明に係る導電性生地１について説明したが、具体的構成は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態において、図８の模式断面図（図１に示す導電性生地１の長手方向に沿った断面に対応）に示すように、パターン導電層５の露出面を被覆する被覆体８を備えるように構成してもよい。このような被覆体８を設けるように構成することにより、パターン導電層５の表面保護を図ることができ、導電性生地１と外部装置との間の接続部構造であるパターン導電層５の強度を向上させることができる。なお、外部装置との電気的な接続を考慮して、パターン導電層５に対して導電性繊維構造体１０側とは反対側の被覆体８の一部を部分的に除去して、パターン導電層５が露出するように構成する。ここで、被覆体８として、例えば、樹脂フィルムや不織布、生地本体を構成する地糸３１から形成した編地構造体等種々のものを採用することができる。被覆体８をパターン導電層５上に配設する手法は特に限定されず、例えば、上記熱可塑性樹脂層６を形成する熱可塑性樹脂と同一の樹脂材料を介して熱融着させて配設することができる。また、上述の導電性生地１を製造する方法で説明した転写フィルムを被覆体８として活用することもできる。更に、樹脂によるコーティング層を被覆体８とすることもできる。

また、上記実施形態においては、熱可塑性樹脂層６が、パターン導電層５に対して導電性繊維構造体１０側に設けられるように構成しているが、このような形態に特に限定されず、図９や図１０の模式断面図に示すように、パターン導電層５に対して、導電性繊維構造体１０側とは反対側に熱可塑性樹脂層６の一部が設けられるような構成を採用することもできる。このような構成の場合、外部装置との電気的な接続を考慮して、パターン導電層５に対して導電性繊維構造体１０側とは反対側の熱可塑性樹脂層６の一部を部分的に除去して、パターン導電層５が露出するように構成する。この図９や図１０に示す構成の場合、パターン導電層５の露出面が熱可塑性樹脂層６によって被覆される形態となり、パターン導電層５の表面保護を図ることができる。

また、上記実施形態において、図１１に示すように、導電性繊維構造体１０が、導電部２が設けられる生地本体と、部分的に突出する生地片９とを備えるように構成し、かつ、熱可塑性樹脂層６及びパターン導電層５の少なくとも一部分が、該生地片９に配置されるように構成してもよい。なお、この生地片９は、非導電性の地糸３１から形成することができる。このような生地片９を設けることにより、図１２（ａ）（ｂ）の模式図に示すように、外部装置における電気信号取得用のコネクタ１００に直接的に挿入して接続することが可能となる。なお、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の断面に対応する模式図である。

また、図１１に示すように生地片９を設ける場合には、図１２（ｂ）に示すように、当該生地片９に補強部材９１を設けるように構成してもよい。補強部材９１は、生地片９上においてパターン導電層５が配置される面とは反対側の面であって、生地片９の先端部分に配置されることが好ましい。なお、補強部材９１をパターン導電層５の露出面上に設けるようにしてもよい。このような場合、外部装置との電気的な接続を考慮して、補強部材９１の一部を部分的に除去して、パターン導電層５が露出するように構成する。また、補強部材９１としては、例えば、樹脂フィルムや不織布、生地本体を構成する地糸３１から形成した編地構造体等種々のものを採用することができる。また、樹脂によるコーティング層を補強部材９１とすることもできる。このような補強部材９１を設けることにより、生地片９の先端側の剛性を高めることができるため、外部装置における電気信号取得用のコネクタ１００に生地片９を挿入しやすくなるという効果を得ることができる。また、補強部材９１の厚みを適宜設定して生地片の先端部分の厚み寸法を、コネクタ１００における挿入孔の厚み方向寸法と同程度に構成することにより、コネクタ１００に挿入された生地片９の先端部が、挿入孔内で浮いてしまうことを防止して、しっかりと固定させることが可能となる。

また、生地片９を設ける場合、図１３の模式断面図に示すように、生地片９が、生地本体（導電性繊維構造体１０）の表面から外方に突出するように形成してもよい。このような形態を採用することにより、例えば、導電性繊維構造体１０を衣類形体状(シャツ形やズボン形など)に形成する場合であっても、そのデザイン性の自由度が高まり、また、外部装置との接続部構造である生地片９が着用者にとって邪魔になってしまうことを効果的に抑制することが可能となる。なお、このような効果は、導電性繊維構造体１０を衣類形体状(シャツ形やズボン形など)に形成する場合に限らず、図１に示すように長尺状に導電性生地１を構成し、例えば、心電図や筋電図等のデータ採取、或いは電気治療や電磁波治療などを対象者に対して行う場合に、対象者の腕や脚、胴部などに巻きつけて装着する場合であっても同様である。

また、上記実施形態において、導電性繊維構造体１０における導電部２の少なくとも一部分が、図１４の模式断面図に示すように、導電性繊維構造体１０においてパターン導電層５が設けられる面とは反対側の面に露出するように構成してもよい。このような形態を採用することにより、例えば、心電図や筋電図等のデータ採取、或いは電気治療などを行う場合に、反対側の面に露出した導電部２が電極として機能する。導電性生地１を対象者の腕や脚、胴部などに巻きつけて装着する場合に、対象者の身体の表面に導電部２を密着させつつ、装着された導電性生地１の外表面側に外部装置との接続部構造であるパターン導電層５が露出することになるため、使用上の簡便性を確保しつつ、確実に生体信号の取得等を行うことが可能となる。

また、上述した本発明の導電性生地１の製造方法は、プリント電極体７における熱可塑性樹脂層６及びパターン導電層５を導電性繊維構造体１０に転写することにより導電性生地１を形成する方法であるが、このような転写技術を利用する他、以下のような方法によっても導電性生地１を形成することができる。すなわち、図１５に示すように、フィルム状の熱可塑性樹脂層６上に、印刷技術によりパターン導電層５を形成することによりプリント電極体７を形成し、導電性繊維構造体１０における導電部２の少なくとも一部分上に、このプリント電極体７の熱可塑性樹脂層６側を向けて載置し（載置ステップＳ２）、その後、上記加熱・加圧ステップＳ３における工程を施すことにより、フィルム状の熱可塑性樹脂層６を溶融させて導電性繊維構造体１０に含浸させつつ、パターン導電層５を導電性繊維構造体１０の表面に設けるようにしてもよい。なお、フィルム状の熱可塑性樹脂層６の厚みは、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、特に、２０μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましい。フィルム状の熱可塑性樹脂層６の厚みが１０μｍ未満の場合、強度や取扱い性に問題がある。１００μｍより厚い場合、コストが高くなり、また導電性生地１に十分な厚みがないと熱可塑性樹脂が裏面へにじみ出るおそれがある。

上記フィルム状の熱可塑性樹脂層６は、上述した熱可塑性樹脂層６を構成する樹脂から形成することができるが、特にポリウレタン樹脂製のフィルムを熱可塑性樹脂層６として採用することが好ましい。導電性繊維構造体１０に含浸されたポリウレタン樹脂製のフィルムの厚み（量）が大きくなると、導電性繊維構造体１０における含浸領域が僅かに固くなるため、パターン導電層５が形成される導電性生地１部分の強度を向上させることが可能となる。例えば、外部装置との接続部として用いる場合、端子間の幅精度を確保するために本構造を用いることが好ましい。

また、上記実施形態においては、パターン導電層５が、導電性生地１と外部装置との間の接続部構造を構成するように形成されているが、このような構成に特に限定されず、例えば、図１６の平面図に示すように、導電部２同士を電気的に接続する接続部構造としてパターン導電層５を用いることもできる。例えば、導電性繊維構造体１０が編地構造を有し、導電性生地１の導電部２が導電性糸２１を編み込んで形成される場合、編成方向に長い導電部２の配線パターンを形成することは製造上容易である。しかし、編成方向に対し垂直または斜め方向の導電部２の配線パターンを形成する場合は、編成ライン毎に導電性糸２１と非導電糸３１の切替えが必要となり、煩雑な工程となる。そこで、上記のように、パターン導電層５で導電部２同士を接続する構成を採用することで、導電性生地１上の配線等のパターニングの自由度が向上する。

また、上記実施形態において説明した導電性生地１の製造方法においては、離型フィルム７１上に、印刷技術によりパターン導電層５を形成した後、当該パターン導電層５上に、熱可塑性樹脂層６を配設して構成されるプリント電極体７を用い、このプリント電極体７におけるパターン導電層５及び熱可塑性樹脂層６を導電性繊維構造体１０に転写するようにしているが、このような手法の他、離型フィルム７１上に印刷技術によりパターン導電層５を形成してプリント電極体７を構成し、例えば、シート状、液状、粉状、或いは、粒状の熱可塑性樹脂を、導電性繊維構造体１０における導電部２の少なくとも一部分上に塗布又は配置した上で、当該プリント電極体７を載置し、加熱・加圧ステップＳ３によるヒートプレスを行うようにして、シート状、液状、粉状、或いは、粒状の熱可塑性樹脂を溶融させて導電性繊維構造体１０に含浸させつつ、パターン導電層５を導電性繊維構造体１０の表面に設けるようにしてもよい。なお、ヒートプレスを、導電性繊維構造体１０の形状を保ちつつ、導電性繊維構造体１０の露出表面にパターン導電層５が密着する加熱・加圧条件とすることで、生地の風合いを損なわない。

１ 導電性生地（導電パーツ）
１０ 導電性繊維構造体
２ 導電部
２１ 導電性糸
３ 非導電部
３１ 地糸
５ パターン導電層
６ 熱可塑性樹脂層
７ プリント電極体
８ 被覆体
９ 生地片
９１ 補強部材

Claims (10)

1. 導電性糸を含む導電部を有する導電性繊維構造体と、
   導電性材料及び樹脂を含むパターン導電層と、
   前記パターン導電層の少なくとも一方の面に接する熱可塑性樹脂層とを備えており、
   前記熱可塑性樹脂層の少なくとも一部分は、前記導電性繊維構造体に含浸されており、
   前記パターン導電層は、前記導電性繊維構造体の露出表面に沿って配置され、前記導電部と電気的に接続されていることを特徴とする導電性生地。
2. 前記導電性繊維構造体は、前記導電部が設けられる生地本体と、部分的に突出する生地片とを備えており、
   前記熱可塑性樹脂層及び前記パターン導電層の少なくとも一部分が、前記生地片に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の導電性生地。
3. 前記生地片は、前記生地本体の表面から外方に突出して形成されていることを特徴とする請求項２に記載の導電性生地。
4. 前記生地片において、前記パターン導電層が配置される面とは反対側の面に補強部材が配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の導電性生地。
5. 前記熱可塑性樹脂層は、前記パターン導電層に対して前記導電性繊維構造体側に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の導電性生地。
6. 前記導電部の少なくとも一部分は、前記導電性繊維構造体において前記パターン導電層が設けられた面とは反対側の面に露出していることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の導電性生地。
7. 前記導電性繊維構造体は、編地構造を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の導電性生地。
8. 前記熱可塑性樹脂層は、ポリウレタンを含有する樹脂製であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の導電性生地。
9. 前記熱可塑性樹脂層が導電性生地の前記露出表面とは反対側の表面より内側に存在することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の導電性生地。
10. 導電性生地の製造方法であって、
    導電性糸を含む導電部を有する導電性繊維構造体を形成する繊維構造体形成ステップと、
    導電性材料及び樹脂を含むパターン導電層と、該パターン導電層の少なくとも一方の面側に配置される熱可塑性樹脂層とを有するプリント電極体を、前記導電性繊維構造体における導電部の少なくとも一部分上に載置する載置ステップと、
    前記導電性繊維構造体上の前記プリント電極体を加熱及び加圧することにより、前記熱可塑性樹脂層を溶融させて前記導電性繊維構造体に含浸させつつ、パターン導電層を前記導電性繊維構造体の露出表面に沿って配置して前記導電部に電気的に接続する加熱・加圧ステップとを備える導電性生地の製造方法。