JP2018112487A - Liquid detection sensor and electrode clip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を検知する液体検知センサ及び電極クリップに関する。 The present invention relates to a liquid detection sensor for detecting a liquid and an electrode clip.
液体を検知可能な液体検知センサとして、特許文献1・2等がある。特許文献1は、多孔性金属シートと無孔金属シートとに挟持された通水性布シートと、無孔金属シートの反対側における多孔性金属シート上に配置された水性シートとを備え、各シートの端部を接着剤や接着テープ等の公知の固定方法で固定することにより一体化した構成を開示している。
特許文献2は、端子部から長手方向に伸びる基部と、基部とほぼ直角をなす複数の歯とからなる少なくとも一対の櫛形電極と、櫛形電極上に貼着された親水性不織布とを有し、対をなす櫛形電極の基部及び歯を互いにそれぞれ適宜の間隙を保って対向させることによって、スペースに応じて長さ(歯の数)を調節することを容易にした構成を開示している。 Patent Document 2 has a base portion extending in the longitudinal direction from the terminal portion, at least a pair of comb electrodes composed of a plurality of teeth substantially perpendicular to the base portion, and a hydrophilic non-woven fabric stuck on the comb electrode, The structure which made it easy to adjust length (the number of teeth) according to space by making the base part and tooth | gear of a comb-shaped electrode which make a pair oppose each other with a suitable space | interval respectively is disclosed.
しかしながら、上記従来の構成では、施工時の取り扱い性が不十分であるという問題がある。具体的には、特許文献1においては、各シートの端部を接着剤や接着テープ等で固定することにより一体化しているため、設置対象のサイズや形状が異なる場合に、設置対象に適応させるように各サイズや形状に切り出した後に、各シートの端部を固定する作業が必要になる。また、特許文献2においては、歯の数を調節することによって、端子部から長手方向(一次元方向)の長さを変更可能にしているが、面方向(二次元方向)においてサイズや形状が異なる設置対象に対しては十分に対応することができない。さらに、これらの特許文献1・2の構成は、設置対象に取り付ける場合に、接着剤や接着テープ等により設置対象に固定する作業が必要である。
However, the above-described conventional configuration has a problem that the handleability during construction is insufficient. Specifically, in
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、面方向の任意の形状及びサイズに切断可能であると共に設置対象に容易に取り付け可能な液体検知センサ及び電極クリップを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a liquid detection sensor and an electrode clip that can be cut into an arbitrary shape and size in the plane direction and can be easily attached to an installation target. And
本願発明は、液体検知センサであって、導電性及び透液性を有した第1電極層と、前記第1電極層の全面に対向配置され、前記第1電極層を透過した液体の存在により導電性を発揮する絶縁層と、前記第1電極層の全面に前記絶縁層を介して対向配置され、導電性及び粘着性を有した第2電極層とを有する。 This invention is a liquid detection sensor, Comprising: The 1st electrode layer which has electroconductivity and liquid permeability, opposing arrangement | positioning on the whole surface of the said 1st electrode layer, and presence of the liquid which permeate | transmitted the said 1st electrode layer It has an insulating layer that exhibits conductivity, and a second electrode layer that is disposed to face the entire surface of the first electrode layer via the insulating layer and has conductivity and adhesiveness.
上記の構成によれば、第1電極層と絶縁層と第2電極層との積層構造を全面に有した液体検知センサとなるため、液体検知センサの面方向(縦方向及び横方向からなる二次元方向)の任意の部位において液体の検知能力及び貼付能力を有することから、面方向の任意の形状及びサイズに切断できると共に設置対象に容易に取り付けることができる。 According to the above configuration, since the liquid detection sensor has a laminated structure of the first electrode layer, the insulating layer, and the second electrode layer on the entire surface, the surface direction of the liquid detection sensor (two directions including the vertical direction and the horizontal direction). Since it has a liquid detection ability and a sticking ability at any part in the dimension direction, it can be cut into any shape and size in the plane direction and can be easily attached to the installation target.
本発明における前記第1電極層は、前記液体を透過させる複数の開口部が導電性塗料により形成された第1電極導電層を有していてもよい。 The first electrode layer in the present invention may include a first electrode conductive layer in which a plurality of openings that allow the liquid to pass through are formed of a conductive paint.
上記の構成によれば、塗工処理や印刷処理等の加工処理の自由度が高い導電性塗料により開口部のサイズや形状を容易に変更することができるため、第1電極層の透液性を用途に応じて容易に調整することができる。 According to said structure, since the size and shape of an opening part can be easily changed with the conductive coating material with a high freedom degree of processing processes, such as a coating process and a printing process, the liquid permeability of a 1st electrode layer Can be easily adjusted according to the application.
本発明における前記第1電極導電層は、前記導電性塗料からなる線状部を交差させることにより前記開口部が形成されていてもよい。 In the first electrode conductive layer according to the present invention, the opening may be formed by intersecting linear portions made of the conductive paint.
上記の構成によれば、全面に導電性塗料を形成する場合よりも導電性塗料の使用量を抑制することができると共に、複数の線状部が交差することにより連続的な接続関係となることによって、第1電極導電層の面方向においても導電性を発揮させることができる。 According to the above configuration, the amount of the conductive paint used can be suppressed as compared with the case where the conductive paint is formed on the entire surface, and a continuous connection relationship is obtained by crossing a plurality of linear portions. Therefore, conductivity can be exhibited also in the surface direction of the first electrode conductive layer.
本発明における前記第1電極層は、前記第1電極導電層と前記絶縁層との間に配置され、前記第1電極導電層を透過した前記液体を透過させる複数の開口部を有した部分接着層を有していてもよい。 In the present invention, the first electrode layer is disposed between the first electrode conductive layer and the insulating layer, and has a plurality of openings that allow the liquid that has passed through the first electrode conductive layer to pass therethrough. It may have a layer.
上記の構成によれば、導電性塗料を部分接着層に印刷や塗布して第1電極導電層を形成した後に、導電性接着シートを絶縁層に接着することができるため、良好な加工性を得ることができる。 According to said structure, since a conductive adhesive sheet can be adhere | attached on an insulating layer after printing and apply | coating a conductive coating material to a partial adhesion layer and forming a 1st electrode conductive layer, favorable workability | operativity is obtained. Can be obtained.
本発明における前記第2電極層は、一方面が前記絶縁層に接合され、導電性を有した第2電極導電層と、前記第2電極導電層の他方面に接合され、少なくとも厚み方向に導電性を有すると共に粘着性を有する導電性粘着層とを有していてもよい。 The second electrode layer according to the present invention has one surface bonded to the insulating layer and bonded to the conductive second electrode conductive layer and the other surface of the second electrode conductive layer, and is conductive at least in the thickness direction. And a conductive adhesive layer having adhesiveness.
上記の構成によれば、粘着性及び導電性を有した第2電極層を容易に形成することができる。 According to said structure, the 2nd electrode layer which has adhesiveness and electroconductivity can be formed easily.
本発明における前記第2電極導電層は、一方面が前記絶縁層に接着され、少なくとも厚み方向に導電性を有する導電性接着層と、一方面が前記導電性接着層の他方面に接着され、導電性を有した第2電極導電シートとを有していてもよい。 In the second electrode conductive layer of the present invention, one surface is bonded to the insulating layer, and at least one conductive adhesive layer having conductivity in the thickness direction is bonded to the other surface of the conductive adhesive layer. You may have the 2nd electrode conductive sheet which has electroconductivity.
上記の構成によれば、導電性接着層と導電性粘着層とで第2電極導電シートを挟み込んだ両面テープ状に形成した後に、絶縁層に接合することができるため、液体検知センサを容易に形成することができる。 According to said structure, since it can form in the double-sided tape shape which pinched | interposed the 2nd electrode electroconductive sheet with the electroconductive adhesion layer and the electroconductive adhesion layer, it can join to an insulating layer, Therefore A liquid detection sensor is easy. Can be formed.
本発明における前記第2電極層は、前記絶縁層側とは反対側の全面に複数の凹部が分散配置された第2電極導電シートと、前記凹部に収容された粘着剤とを有していてもよい。 The second electrode layer in the present invention has a second electrode conductive sheet in which a plurality of recesses are dispersedly arranged on the entire surface opposite to the insulating layer side, and an adhesive contained in the recesses. Also good.
上記の構成によれば、凹部に収容された粘着剤が粘着性を発揮し、第2電極導電シートにおける凹部以外の部位が導電性を発揮することによって、粘着性及び導電性を有した第2電極層を容易に形成することができる。また、凹部以外の部位が第2電極導電シートの露出部位となるため、粘着剤に安価な材料を用いることができる。 According to said structure, the adhesive accommodated in the recessed part exhibits adhesiveness, and site | parts other than the recessed part in a 2nd electrode electrically conductive sheet exhibit electroconductivity, and it has 2nd adhesiveness and electroconductivity. The electrode layer can be easily formed. Moreover, since the site | parts other than a recessed part become an exposed site | part of a 2nd electrode conductive sheet, an inexpensive material can be used for an adhesive.
本発明における前記第2電極層は、前記絶縁層側の全面に分散配置された複数の凹部と、前記絶縁層側とは反対側の全面に分散配置された複数の凹部とを有する第2電極導電シートと、前記第2電極導電シートにおける前記絶縁層側に配置された前記凹部に収容された粘着剤と、前記第2電極導電シートにおける前記絶縁層側とは反対側に配置された前記凹部に収容された粘着剤とを有していてもよい。 The second electrode layer according to the present invention has a plurality of recesses distributed over the entire surface on the insulating layer side and a plurality of recesses distributed over the entire surface opposite to the insulating layer side. The conductive sheet, the adhesive housed in the concave portion disposed on the insulating layer side in the second electrode conductive sheet, and the concave portion disposed on the side opposite to the insulating layer side in the second electrode conductive sheet And the pressure-sensitive adhesive accommodated in the container.
上記の構成によれば、第2電極導電シートにおける絶縁層側の面に粘着剤を配置し、絶縁層側とは反対側の面に粘着剤を配置した両面テープ状にすることによって、絶縁層に接合された第2電極層を容易に形成することができる。また、凹部以外の部位が第2電極導電シートの露出部位となるため、粘着剤に安価な材料を用いることができる。 According to the above configuration, the insulating layer is formed by arranging the adhesive on the surface on the insulating layer side in the second electrode conductive sheet and forming the double-sided tape with the adhesive disposed on the surface opposite to the insulating layer side. The second electrode layer joined to the substrate can be easily formed. Moreover, since the site | parts other than a recessed part become an exposed site | part of a 2nd electrode conductive sheet, an inexpensive material can be used for an adhesive.
本発明における前記第2電極導電シートは、金属メッキされた繊維のメッシュ構造体と、前記メッシュ構造体の開口部に埋没された粘着剤とを有していてもよい。 The second electrode conductive sheet according to the present invention may include a metal-plated fiber mesh structure and an adhesive embedded in the opening of the mesh structure.
上記の構成によれば、第2電極導電シートを容易に形成することができる。 According to said structure, a 2nd electrode conductive sheet can be formed easily.
本発明における前記第2電極層は、一方面が前記絶縁層に接合され、導電性を有した第2電極導電層と、前記第2電極導電層の他方面の全体に分散配置され、粘着剤により形成された複数の粘着部と有していてもよい。 The second electrode layer according to the present invention has one surface bonded to the insulating layer and is dispersed and disposed on the entire second electrode conductive layer having conductivity and the other surface of the second electrode conductive layer. You may have with the some adhesion part formed by.
上記の構成によれば、隣接する粘着部間の隙間を通過して第2電極導電層に接触する材質のコネクタ部を備えた電極クリップを用いることで、導電性の無い粘着剤を用いることが可能になることから液体検知センサをコストダウンすることができる。 According to said structure, the adhesive agent which does not have electroconductivity can be used by using the electrode clip provided with the connector part of the material which passes the clearance gap between adjacent adhesive parts and contacts a 2nd electrode conductive layer. As a result, the cost of the liquid detection sensor can be reduced.
本発明は、液体検知センサをコネクタ部間に挟み込んで用いられる電極クリップであって、前記コネクタ部は、前記検知センサを挟み込んだときの圧力によって、隣接する前記粘着部間の隙間を通過して前記第2電極導電層に接触する剛性及び厚みを有する。上記の構成によれば、液体検知センサをコストダウンすることができる。 The present invention is an electrode clip that is used by sandwiching a liquid detection sensor between connector parts, and the connector part passes through a gap between adjacent adhesive parts by pressure when the detection sensor is sandwiched. Rigidity and thickness in contact with the second electrode conductive layer. According to said structure, a liquid detection sensor can be reduced in cost.
面方向の任意の形状及びサイズに切断可能であると共に設置対象に容易に取り付け可能である。 It can be cut into any shape and size in the surface direction and can be easily attached to the installation target.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(液体検知センサ:概要)
図1に示すように、液体検知センサ1は、導電性及び透液性を有した第1電極層2と、第1電極層2の全面に対向配置され、第1電極層2を透過した液体の存在により導電性を発揮する絶縁層3と、第1電極層2の全面に絶縁層3を介して対向配置され、導電性及び粘着性を有した第2電極層4とを有している。
(Liquid detection sensor: Overview)
As shown in FIG. 1, the
ここで、「導電性」は、液体検知センサ1の面方向(縦方向及び横方向の二次元方向)の切断単位以上の領域内において面方向及び厚み方向に電気を通す性質であれば、面方向の全箇所において均一な抵抗値を有していてもよいし、面方向の少なくとも一部の箇所において不均一な抵抗値を有していてもよい。即ち、第1電極層2及び第2電極層4は、第1電極層2及び第2電極層4間における絶縁層3による絶縁状態と導通状態とを検知可能な導電性を有していればよい。
Here, “conductivity” is a surface that conducts electricity in the surface direction and the thickness direction in a region equal to or larger than the cutting unit in the surface direction (vertical and horizontal two-dimensional directions) of the
「切断単位」は、液体検知センサ1を厚み方向から目視した場合における任意の形状及びサイズに切断可能な最小単位である。液体検知センサ1は、「切断単位」を含むことによって、円形状や楕円形状、環形状、多角形状等の任意の形状を各種のサイズで切り出すことができると共に、切り出した液体検知センサ1をさらに任意の形状及びサイズに細分化することができる。これにより、例えば、製造直後においては長尺の液体検知センサ1を作成し、大きなロール状態で運搬及び保管しておき、保管場所から現場の検知対象まで運搬するときに、作業員の携帯や搬送車の運搬に適した形状及びサイズに切り出した携帯・運搬用の液体検知センサ1とし、検知対象に取り付ける場合に、設置対象の取り付け箇所に適した形状及びサイズに切り出した設置用の液体検知センサ1に加工することができる。
The “cutting unit” is a minimum unit that can be cut into an arbitrary shape and size when the
「透液性」は、液体検知センサ1の面方向の切断単位以上の領域において少なくとも厚み方向に液体を通す性質を意味する。「透液性」は、面方向の全箇所において均一であってもよいし、面方向の少なくとも一部の箇所において不均一であってもよい。漏液の開始から漏液を検知するまでの時間が重要な用途の場合は、面方向の全箇所において均一な漏液性を有していることが好ましい。
“Liquid permeability” means a property that allows liquid to pass through at least in the thickness direction in a region equal to or larger than the cutting unit in the surface direction of the
「対向配置」は、第1電極層2と絶縁層3と第2電極層4との各面が完全に平行である必要はない。「液体」は、液体検知センサ1による液状の検知対象物であり、液状であれば、材質や物性に限定されるものではない。液状は、絶縁層3に含浸・溜液される程度の流動性を有することを意味する。『液体』の種類としては、体液、薬液、不純物を含む水の他、酸、アルカリ、油、有機溶剤等の有機物であってもよい。また、『液体』の物性は、液体検知センサ1が使用される環境温度下で液化している物質であればよい。
In the “facing arrangement”, the surfaces of the first electrode layer 2, the insulating
第2電極層4の「粘着性」は、液体検知センサ1の面方向の切断単位以上の領域において設置対象に粘着する性質を有していればよい。尚、粘着は、少なくとも設置対象の環境温度範囲内において粘着性を有することを意味し、必ずしも摂氏20度前後の常温で粘着性を発揮する状態に限定されるものではない。例えば、設置対象の環境温度範囲が摂氏100度前後の場合において、常温において粘着性を失っていても、摂氏100度前後で粘着性を有する場合は第2電極層4の「粘着性」に該当する。常温で「粘着性」を発揮する粘着剤としては、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、シリコン系樹脂、ウレタン系樹脂、エラストマー系樹脂等を挙げることができる。
The “adhesiveness” of the second electrode layer 4 only needs to have a property of adhering to the installation target in a region equal to or larger than the cutting unit in the surface direction of the
「粘着性」は、液体検知センサ1が設置対象に対して着脱可能に貼り付いている状態を実現できればよく、必ずしも粘着剤により貼り付く状態を意味するものではない。例えば、設置対象が磁性を有している場合は、第2電極層4が厚み方向の磁力を有し、設置対象に磁力により貼り付いてもよい。また、第1電極層2、絶縁層3及び第2電極層4の内の何れか1以上の層2・3・4が厚み方向の磁力を有してもよい。また、「粘着性」は、第2電極層4の静電気により実現されていてもよい。この場合は、各種の材質に対して粘着性を発揮するため、設置対象の種類や材質を拡大することができる。さらに、「粘着性」は、上述の粘着剤、磁力、静電気の内の1以上の組み合わせにより実現されていてもよい。この場合は、例えば磁力や静電気で仮止めした後、位置合わせ後に、液体検知センサ1を設置対象に強く押し付けて粘着剤により長期に亘って貼り付けることができる。
“Adhesiveness” does not necessarily mean a state in which the
上記の構成によれば、液体検知センサ1は、第1電極層2と絶縁層3と第2電極層4との積層構造を全面に有した液体検知センサ1となるため、液体検知センサ1の面方向の任意の部位において液体の検知能力及び貼付能力を有することになる。これにより、液体検知センサ1は、面方向の任意の形状及びサイズに切断できると共に設置対象に容易に取り付けることができる。例えば図2に示すように、大判の液体検知センサ1に対して図示実線で示す矢印方向に液体検知センサ1を切断することによって、長細い帯状の液体検知センサ1を形成し、この液体検知センサ1を設置対象となる光ファイバケーブル6の長手方向に沿って貼り付けることができる。その後、液体検知センサ1の一端部における両面(第1電極層2及び第2電極層4)を電極クリップ5で挟み込むことによって、設置作業を完了することができる。
According to the above configuration, the
尚、液体検知センサ1は、外形状と同一形状である剥離シートが上面(第1電極層2の露出面)及び下面(第2電極層4の露出面)に設けられていてもよい。剥離シートは、第2電極層4の粘着性を長期に亘って維持することを可能にすると共に、必要なときにだけ液体検知センサ1の設置対象に対する粘着性を発揮させることを可能にする。また、このように構成された液体検知センサ1は、縦方向や横方向、斜め方向に切断用のミシン目を有することによって、手作業により容易に切断可能にされていてもよい。
In the
(液体検知センサ:第1電極層)
図1に示すように、第1電極層2は、液体を透過させる複数の開口部21aが導電性塗料により形成された第1電極導電層21を有している。これにより、液体検知センサ1は、塗工処理や印刷処理等の加工処理の自由度が高い導電性塗料により開口部21aのサイズや形状を容易に変更することができるため、第1電極層2の透液性を用途に応じて容易に調整することが可能になっている。
(Liquid detection sensor: first electrode layer)
As shown in FIG. 1, the 1st electrode layer 2 has the 1st electrode
導電性塗料は、流動状態で物体の表面に広げると薄い膜となり、時間の経過に伴って物体の表面に固着したまま固体の膜となって連続してその面を覆うと共に導電性を発揮するものであり、液状の導電性インクやペースト状の導電性ペーストが例示される。 A conductive paint becomes a thin film when spread on the surface of an object in a fluidized state, and as a time passes, it becomes a solid film that adheres to the surface of the object and continuously covers the surface and exhibits conductivity. Examples thereof include liquid conductive ink and pasty conductive paste.
導電性ペーストとしては、銀ペースト、銀コート銅ペースト、カーボンペースト等が例示される。 Examples of the conductive paste include silver paste, silver-coated copper paste, and carbon paste.
導電性塗料により形成された第1電極導電層21を具体的に説明すると、第1電極導電層21は、導電性塗料からなる線状部211を交差させることにより開口部21aが形成されている。即ち、開口部21aは、線状部211同士が交差する交点(頂点)を3個以上有した多角形状となるように、3本以上の交差する線状部211に囲まれることにより形成されている。これにより、第1電極導電層21は、導電性塗料を用いてシート状に形成した場合よりも、導電性塗料の使用量が抑制されていると共に、複数の線状部211が交差することにより連続的な接続関係となることによって、導電性塗料を用いてシート状に形成した場合と同様に、厚み方向及び面方向における導電性を有している。
The first
尚、線状部211は、直線及び曲線の何れでもよいし、これらの組み合わせでもよい。線状部211は、開口部21aの最大径や平均径よりも細い幅であることが好ましい。また、線状部211は、開口部21aの最大径や平均径よりも小さな厚み(高さ)であることが好ましい。これにより、第1電極導電層21は、大きな開口面積による良好な透液性を容易に得ることができる。
The
また、線状部211は、第1電極導電層21の縦方向及び横方向に対して平行に配置されていてもよいし、傾斜して配置されていてもよい。交差する一方の線状部211と他方の線状部211との厚み(高さ)や線幅は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。何れか一方の線状部211の厚み(高さ)を低くしたり、線幅を狭くすれば、さらに導電性塗料の使用量を低減することができる。例えば、電極クリップ5のコネクタ部に接触する一方の線状部211については線幅を太くし、且つ、厚み(高さ)を接触に適した所定値に設定し、他方の線状部211については線幅を狭くして厚み(高さ)を低くすることによって、導電性塗料の使用量を低減することが可能になる。
Moreover, the
(液体検知センサ:第1電極層:部分接着層)
第1電極層2は、第1電極導電層21と絶縁層3との間に配置され、第1電極導電層21を透過した液体を透過させる複数の開口部を有した部分接着層22を有している。部分接着層22における接着部と非接着部の比率(開口率)の下限値は、1対9であり、2対8が好ましく、4対6がより好ましい。また、接着部と非接着部の比率(開口率)の上限値は、9対1であり、8対2が好ましく、6対4がより好ましい。
(Liquid detection sensor: first electrode layer: partial adhesive layer)
The first electrode layer 2 is disposed between the first
部分接着層22は、多孔構造による透液性のあるシート状接着層を適用できる。シート状接着層を構成する接着剤としては、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系、EVA系等が例示される。また、部分接着層22は、ホットメルト樹脂を織布や不織布、編布、網状、格子状等に成形した成形品を適用できる。ホットメルト樹脂は、熱可塑性樹脂を主成分としており、融点は200℃以下が好ましく150℃以下がより好ましい。また、目付量は100g/m2以下が好ましく、50g/m2以下がより好ましい。
As the partial
これにより、液体検知センサ1は、部分接着層22に導電性塗料を印刷や塗布することにより線状部211等を有した第1電極導電層21を形成する処理と、第1電極導電層21付きの部分接着層22を絶縁層3に積層する処理と、積層状態を維持しながら積層方向に加熱及び加圧する処理とを行うことによって、部分接着層22を絶縁層3に融着させることにより第1電極層2を絶縁層3に対して透液可能に接着することができる。
Thereby, the
部分接着層22は、導電性を有していてもよいし、導電性を有していなくてもよい。導電性を有しない場合は、部分接着層22の開口部と絶縁層3とに液体が存在した場合に液体を検知可能になる。一方、導電性を有する場合は、部分接着層22の開口部に液体が存在しなくても絶縁層3に液体が存在する限り、液体を検知可能になる。即ち、導電性を有する場合は、僅かな漏液を検知可能になると共に、液体検知センサ1に侵入した表面側から液体が乾燥した後も、絶縁層3に液体が存在する限り、過去の漏液を検知し続けることができる。
The partial
(液体検知センサ:第1電極層:変形例)
以上の液体検知センサ1においては、第1電極層2が線状部211により形成された第1電極導電層21を備えた場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば図3に示すように、第1電極導電層21は、開口部21aを備えた金属シートや金属メッキ、金属コーティングにより形成されていてもよい。
(Liquid detection sensor: first electrode layer: modification)
In the above
また、図4に示すように、第1電極導電層21は、開口部212a及び貫通状態の充填穴212bを有し、充填穴212bに熱可塑性接着剤23が充填された導電性シート212であってもよい。この場合は、導電性シート212と絶縁層3とを当接させた状態で、厚み方向に加熱及び加圧して、熱可塑性接着剤23を絶縁層3に融着させることによって、第1電極導電層21(導電性シート212)と絶縁層3とを直接に接着することができる。この結果、部分接着層22を削減した液体検知センサ1を得ることができる。
As shown in FIG. 4, the first
導電性シート212は、導電性を有すれば、どのような材質であっても構わない。導電性シート212を形成する材料としては、ニッケル、銅、銀、錫、金、パラジウム、アルミニウム、クロム、チタン、カーボン及び、亜鉛の何れか、またはこれらの2つ以上を含む合金等が使用できる。その中でもアルミや銅等の金属であることが好ましい。
The
また、図5Aに示すように、第1電極導電層21は、平面方向で交差する2本の線分(A―A線やB−B線等)における断面の端面形状が波形形状や凹凸形状の導電性シート213に、複数の開口部213aを形成すると共に、絶縁層3側の凹部に熱可塑性接着剤23を収容させたものでもよい。この場合は、例えばA―A線の端面形状を示す5Bに示すように、導電性シート213を絶縁層3に当接した後、加圧及び加熱すると、熱可塑性接着剤23が溶融すると共に、凸部213cにおける少なくとも頂部が絶縁層3に当接しながら弾性変形することによって、導電性シート213の凹部213bに収容された熱可塑性接着剤23が絶縁層3に接触する。そして、加圧状態を維持しながら加熱を終了することによって、熱可塑性接着剤23を固化させて絶縁層3に固着したときに、導電性シート213が絶縁層3に接触した状態を維持する。この結果、図4の第1電極導電層21と同様に、部分接着層22を削減した液体検知センサ1を得ることができる。また、凹凸の深さ(高さ)を調整することによって、熱可塑性接着剤23の充填量を調整可能になるため、接着強度を調整することができる。さらに、導電性シート213が絶縁層3に接触するため、導電性及び非導電性の何れの熱可塑性接着剤23であっても用いることができる。
Further, as shown in FIG. 5A, the first
尚、導電性シート213は、平面方向の任意の線分における断面の端面形状が波形形状や凹凸形状に形成されていてもよい。また、導電性シート213は、熱可塑性接着剤23の代わりに、常温で固化する接着剤が凹部213bに収容されていてもよい。
In addition, as for the
(液体検知センサ:絶縁層)
絶縁層3は、液体の存在により導電性を発揮する。即ち、絶縁層3は、液体が含侵等されていない場合は高抵抗値による絶縁状態であり、液体が存在する場合は小さな抵抗値により導電可能な状態となる。従って、絶縁層3に液体が含侵等されていない場合は、第1電極層2及び第2電極層4間において絶縁層3により電気的な接続がない状態となる。
(Liquid detection sensor: insulation layer)
The insulating
絶縁層3は、液体の存在により導電性を発揮すると共に、液体を吸液及び保持させる構造を有している。即ち、絶縁層3は、液体の浸透により全体として絶縁性から導電性に変化するように構成されている。
The insulating
絶縁層3が備える『吸液・保持構造』は、検知対象物である液体が浸透される構造であれば、材質や形状に限定されるものではない。例えば、不織布構造、連続気泡等を有した多孔性構造、無孔性材料に1以上の孔が形成された構造、無孔性材料に1以上のスリットが形成された構造が例示される。絶縁層3が不織布や紙である場合には、僅かな液体であっても毛細管現象により絶縁層3に浸透して絶縁状態から導電状態に変化することになるため、高い検知精度のシート部材1とすることができる。
The “liquid absorbing / holding structure” provided in the insulating
絶縁層3の材質は、液体との非接触時において高抵抗値を有する材質であれば、特に限定されるものではない。例えば、絶縁層3には、不織布、ガーゼ、包帯、絆創膏、紙テープ等を用いることができる。
The material of the insulating
具体的に、絶縁層3の材質としては、布(綿、麻など)や紙等の植物繊維(セルロース繊維)、化学繊維(レーヨン、キュプラなど)、セラミック、エンジニアリングプラスチック、多孔質素材(スポンジなど)が例示される。エンジニアリングプラスチックとしては、ポリプロピレン、架橋ポリエチレン、ポリエステル、ポリベンツイミダゾール、アラミド、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)などが挙げられる。
Specifically, as the material of the insulating
より具体的には、ユニチカ株式会社製(登録商標:MARIX)のポリエステル樹脂からなる不織布を絶縁層3に用いることができる。この不織布は、ポリエステル繊維を接着する樹脂は水溶性のアクリル樹脂であるため、親水性を有している。尚、上記の不織布の製造法はスパンボンド法である。不織布品番が#20507WTDにおいては、目付けが50g/m2、平均厚みが155μmである。不織布品番が#20604FLDにおいては、目付けが60g/m2、平均厚みが150μmである。不織布品番が#10606WTDにおいては、目付けが60g/m2、平均厚みが215μm(嵩高性あり)である。
More specifically, a nonwoven fabric made of a polyester resin manufactured by Unitika Ltd. (registered trademark: MARIX) can be used for the insulating
絶縁層3の厚みは、10〜3000μmが好ましい。また、絶縁層3は、検知対象物である液体に対して親液性を有していることが好ましい。例えば、検知対象とする液体が水であれば、親水性であることが好ましい。親液性を有した構成であると、僅かな液体であっても絶縁層3内に浸透して絶縁状態から導電状態に変化する。従って、少量の液体でも検知することができると共に、検知までの時間を短縮することができる。
The thickness of the insulating
尚、絶縁層3は、材質自体が親液性を有しているものでもよいし、疎液性の材質の表面に親液性の層が形成されたものでもよい。例えば、絶縁層3は、吸液・保持構造における液体との接触部の少なくとも一部に、液体に対して界面活性を有する界面活性剤が付着されていてもよい。この場合には、検知対象の液体の種類に応じて界面活性剤の種類を使い分けることにより、水、油など検知対象を選択可能なシート部材1とすることができる。
The insulating
さらに、絶縁層3は、液体に溶解してイオン化する溶解材料(無機塩類:塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、水酸化マグネシウムなど)が付着されていてもよい。この場合には、液体自体に導電性がない液体(純水、油等)でも、この液体によりイオン化した溶解材料が絶縁層3を導電性に変化させることが可能になる。
Furthermore, the insulating
(液体検知センサ:第2電極層:第2電極導電層)
図6に示すように、第2電極層4は、一方面が絶縁層3に接合され、導電性を有した第2電極導電層41と、第2電極導電層41の他方面に接合され、少なくとも厚み方向に導電性を有すると共に粘着性を有する導電性粘着層42とを有している。
(Liquid detection sensor: second electrode layer: second electrode conductive layer)
As shown in FIG. 6, the second electrode layer 4 has one surface bonded to the insulating
第2電極導電層41は、金属シートや金属箔、常温で固化する等方導電性接着剤や導電性塗料による塗工層が例示される。導電性粘着層42は、常温で粘着性を有する等方導電性粘着剤や異方導電性粘着剤が例示される。
Examples of the second electrode conductive layer 41 include a metal sheet, a metal foil, and a coating layer formed of an isotropic conductive adhesive or conductive paint that is solidified at room temperature. The conductive
第2電極導電層41は、図1に示すように、一方面が絶縁層3に接着され、少なくとも厚み方向に導電性を有する導電性接着層411と、一方面が導電性接着層411の他方面に接着され、導電性を有した第2電極導電シート412とを有している。この構成によれば、導電性接着層411と導電性粘着層42とで第2電極導電シート412を挟み込んだ両面テープ状に形成した後に、絶縁層3に接合することができるため、液体検知センサ1を容易に形成することができる。
As shown in FIG. 1, the second electrode conductive layer 41 has one surface bonded to the insulating
導電性接着層411は、樹脂と導電性粒子とを含む。樹脂の材料の例としては、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、熱可塑性エラストマ系樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。具体的には、日本カーバイド社製のKP−1581、KP−1104、KP−2074、及びSZ−6153、ビッグテクノス社製のAR−2172−M3が挙げられる。導電性粒子は、金属材料により一部又は全部が形成されている。 The conductive adhesive layer 411 includes a resin and conductive particles. Examples of the resin material include acrylic resin, silicon resin, thermoplastic elastomer resin, rubber resin, polyester resin, and the like. Specific examples include KP-1581, KP-1104, KP-2074, and SZ-6153 manufactured by Nippon Carbide, and AR-2172-M3 manufactured by Big Technos. Part or all of the conductive particles are formed of a metal material.
導電性粒子の材料の例としては、銅粉、銀粉、ニッケル粉、銀コ−ト銅粉(AgコートCu粉)、金コート銅粉、銀コートニッケル粉(AgコートNi粉)、金コートニッケル粉、カーボン粉があり、これら金属粉は、水アトマイズ法、カーボニル法等により作製することができる。また、上記以外にも、金属粉に樹脂を被覆した粒子、樹脂に金属粉を被覆した粒子を用いることもできる。尚、導電性粒子は、AgコートCu粉、又はAgコートNi粉であることが好ましい。この理由は、安価な材料により導電性の向上した導電性粒子を得ることができるからである。 Examples of conductive particle materials include copper powder, silver powder, nickel powder, silver-coated copper powder (Ag-coated Cu powder), gold-coated copper powder, silver-coated nickel powder (Ag-coated Ni powder), and gold-coated nickel. There are powder and carbon powder, and these metal powders can be produced by a water atomization method, a carbonyl method or the like. In addition to the above, particles obtained by coating a metal powder with a resin and particles obtained by coating a resin with a metal powder can also be used. In addition, it is preferable that electroconductive particle is Ag coat Cu powder or Ag coat Ni powder. This is because conductive particles having improved conductivity can be obtained from an inexpensive material.
第2電極導電シート412は、上述の導電性シート212と同様に、導電性を有すれば、どのような材質であっても構わない。導電性シート212を形成する材料としては、ニッケル、銅、銀、錫、金、パラジウム、アルミニウム、クロム、チタン、カーボン、及び、亜鉛の何れか、またはこれらの2つ以上を含む合金等が使用できる。その中でもアルミや銅等の金属であることが好ましい。
The second electrode
(液体検知センサ:第2電極層:変形例)
以上の説明においては、第2電極層4は、第1電極層2が第2電極導電層41と導電性粘着層42とを有した構成にされているが、これに限定されるものではない。具体的には、第2電極層4は、図7に示すように、絶縁層3側とは反対側の全面に複数の凹部413aが分散配置された平板状の第2電極導電シート413と、凹部413aに収容された粘着剤43とを有した構成であってもよい。この構成によれば、凹部413aに収容された粘着剤43が粘着性を発揮し、第2電極導電シート413における凹部413a以外の部位が導電性を発揮することによって、粘着性及び導電性を有した第2電極導電層41(第2電極層4)を容易に形成することができる。また、凹部413a以外の部位が第2電極導電シート413の露出部位となるため、粘着剤43に安価な材料を用いることができる。
(Liquid detection sensor: second electrode layer: modification)
In the above description, the second electrode layer 4 is configured such that the first electrode layer 2 includes the second electrode conductive layer 41 and the conductive
また、第2電極導電シート413は、絶縁層3側の全面及び絶縁層側とは反対側の全面に、それぞれ複数の凹部413aが分散配置され、これらの凹部413aに粘着剤43が収容されていてもよい。即ち、第2電極層4は、絶縁層3側の全面に分散配置された複数の凹部413aと、絶縁層3側とは反対側の全面に分散配置された複数の凹部413aとを有する第2電極導電シート413と、第2電極導電シート413における絶縁層3側に配置された凹部413aに収容された粘着剤43と、第2電極導電シート413における絶縁層3側とは反対側に配置された凹部413aに収容された粘着剤43とを有した構成にされていてもよい。
In addition, the second electrode conductive sheet 413 has a plurality of
上記の構成によれば、絶縁層3側の面及び絶縁層側とは反対側の面に、それぞれ粘着剤43を配置した両面テープ状の第2電極導電シート413にすることによって、絶縁層3に接合された第2電極導電層41(第2電極層4)を容易に形成することができると共に、導電性接着層411を削減することができる。また、凹部413a以外の部位が第2電極導電シートの露出部位(電気的接点部位)となり、粘着剤43に導電性が不要になることから、粘着剤43に安価な材料を用いることができる。
According to the above configuration, the insulating
尚、図8に示すように、第2電極導電シート416は、平面方向で交差する2本の線分における断面の端面形状が波形形状や凹凸形状に形成されていてもよい。この場合は、略均等に分散配置された複数の凹部416aを容易に形成することができる。この構成によれば、第2電極導電シート416を設置対象に当接すると、絶縁層3側とは反対側の凹部416aに収容された粘着剤43が設置対象に粘着し、凸部416bにおける少なくとも頂部が電極クリップ5のコネクタ部に当接することになる。
In addition, as shown in FIG. 8, as for the 2nd electrode conductive sheet 416, the end surface shape of the cross section in the two line segments which cross | intersect in a plane direction may be formed in the waveform shape or uneven | corrugated shape. In this case, it is possible to easily form the plurality of
さらに、図9に示すように、波形形状や凹凸形状の第2電極導電シート416は、絶縁層3側の凹部416c及び絶縁層3側とは反対側の凹部416aに、それぞれ粘着剤43を収容していてもよい。この場合は、第2電極導電シート416を直接的に絶縁層3に接合し、導電性接着層411を削減することができる。尚、図8及び図9の第2電極導電シート416は、平面方向の任意の線分における断面の端面形状が波形形状や凹凸形状に形成されていてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 9, the corrugated or uneven second electrode conductive sheet 416 contains the adhesive 43 in the recess 416 c on the insulating
また、図10に示すように、第2電極導電シート414は、複数の貫通穴414aを全面に分散配置し、これらの貫通穴414aに粘着剤43を充填した構成にされていてもよい。この構成によれば、両面に粘着剤43を配置した両面テープ状の第2電極導電シート414を容易に形成することができる。
As shown in FIG. 10, the second electrode conductive sheet 414 may have a configuration in which a plurality of through
また、図11に示すように、第2電極導電シート414は、金属メッキされた繊維のメッシュ構造体415と、メッシュ構造体415の開口部415aに埋没された粘着剤43とを有した構成にされていてもよい。上記の構成によれば、開口部415aを形成する必要がないため、第2電極導電シート414を容易に得ることができる。
In addition, as shown in FIG. 11, the second electrode conductive sheet 414 includes a metal-plated
また、図12に示すように、第2電極層4は、一方面が絶縁層3に接合され、導電性を有した第2電極導電層41と、第2電極導電層41の他方面の全体に分散配置され、粘着剤により形成された複数の粘着部421と有した構成にされていてもよい。上記の構成によれば、隣接する粘着部421間の隙間を通過して第2電極導電シート412に接触する材質のコネクタ部を備えた電極クリップ5を用いることで、導電性の無い粘着剤を用いることが可能になることから液体検知センサ1をコストダウンすることができる。
In addition, as shown in FIG. 12, the second electrode layer 4 has one surface bonded to the insulating
(電極クリップ)
図12に示すように、電極クリップ5は、液体検知センサ1をコネクタ部51・52間に挟み込んで用いられるものである。コネクタ部51は、液体検知センサ1を挟み込んだときの圧力によって、隣接する粘着部421間の隙間を通過して第2電極導電シート412(第2電極導電層41)に接触する剛性及び厚みを有している。
(Electrode clip)
As shown in FIG. 12, the
具体的に説明すると、電極クリップ5は、液体検知センサ1を厚み方向に挟持可能な可動挟持部514及び固定挟持部515を有している。これらの可動挟持部514及び固定挟持部515は、寸法安定性及び電気絶縁性を有した合成樹脂やセラミックス等の材料により形成されていることが好ましい。コネクタ部52は、第1電極導電層21に当接されように可動挟持部514に設けられている。一方、コネクタ部51は、第2電極導電シート412に当接されるように、固定挟持部515に設けられている。
More specifically, the
コネクタ部51・52は、導電性を有すれば、どのような材質であっても構わない。コネクタ側電極部材211a・211bを形成する材料としては、ニッケル、銅、銀、錫、金、パラジウム、アルミニウム、クロム、チタン、カーボン、及び、亜鉛の何れか、またはこれらの2つ以上を含む合金等が使用できる。その中でもアルミや銅等の金属であることが好ましい。
The
コネクタ部51は、液体検知センサ1を挟持するときの圧力によって、隣接する粘着部421間の隙間から第2電極導電シート412に当接する程度の剛性及び厚みに設定されている。例えば、コネクタ部51は、金属等の導電性材料の不織布からなる構造体や複数の導電性シートを厚み方向に変形可能に積層した構造体により形成されている。
The
以上の詳細な説明では、本発明をより容易に理解できるように、特徴的部分を中心に説明したが、本発明は、以上の詳細な説明に記載する実施形態に限定されず、その他の実施形態にも適用することができ、その適用範囲は可能な限り広く解釈されるべきである。 In the above detailed description, the present invention has been described mainly with respect to characteristic parts so that the present invention can be more easily understood. However, the present invention is not limited to the embodiments described in the above detailed description, and other implementations are possible. It can also be applied to forms and its scope should be interpreted as widely as possible.
また、本明細書において用いた用語及び語法は、本発明を的確に説明するために用いたものであり、本発明の解釈を制限するために用いたものではない。また、当業者であれば、本明細書に記載された発明の概念から、本発明の概念に含まれる他の構成、システム、方法等を推考することは容易であると思われる。従って、請求の範囲の記載は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で均等な構成を含むものであるとみなされるべきである。また、本発明の目的及び本発明の効果を充分に理解するために、すでに開示されている文献等を充分に参酌することが望まれる。 The terms and terminology used in the present specification are used to accurately describe the present invention, and are not used to limit the interpretation of the present invention. Moreover, it would be easy for those skilled in the art to infer other configurations, systems, methods, and the like included in the concept of the present invention from the concept of the invention described in this specification. Accordingly, the description of the claims should be regarded as including an equivalent configuration without departing from the technical idea of the present invention. In addition, in order to fully understand the object of the present invention and the effects of the present invention, it is desirable to fully consider the literatures already disclosed.
1 液体検知センサ
2 第1電極層
21 第1電極導電層
21a 開口部
21b 充填穴
211 線状部
22 部分接着層
23 熱可塑性接着剤
3 絶縁層
4 第2電極層
41 第2電極導電層
411 導電性接着層
412 第2電極導電シート
42 導電性粘着層
5 電極クリップ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記第1電極層の全面に対向配置され、前記第1電極層を透過した液体の存在により導電性を発揮する絶縁層と、
前記第1電極層の全面に前記絶縁層を介して対向配置され、導電性及び粘着性を有した第2電極層と
を有することを特徴とする液体検知センサ。 A first electrode layer having electrical conductivity and liquid permeability;
An insulating layer disposed opposite to the entire surface of the first electrode layer and exhibiting conductivity due to the presence of the liquid that has passed through the first electrode layer;
A liquid detection sensor comprising: a second electrode layer disposed on the entire surface of the first electrode layer so as to face each other through the insulating layer and having conductivity and adhesiveness.
前記液体を透過させる複数の開口部が導電性塗料により形成された第1電極導電層を有していることを特徴とする請求項1に記載の液体検知センサ。 The first electrode layer includes
The liquid detection sensor according to claim 1, wherein the plurality of openings that allow the liquid to pass through have a first electrode conductive layer formed of a conductive paint.
前記導電性塗料からなる線状部を交差させることにより前記開口部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の液体検知センサ。 The first electrode conductive layer includes:
The liquid detection sensor according to claim 2, wherein the opening is formed by intersecting linear portions made of the conductive paint.
前記第1電極導電層と前記絶縁層との間に配置され、前記第1電極導電層を透過した前記液体を透過させる複数の開口部を有した部分接着層を有していることを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載の液体検知センサ。 The first electrode layer includes
It has a partial adhesion layer which has a plurality of openings which are arranged between the 1st electrode conductive layer and the insulating layer, and permeate the liquid which permeated the 1st electrode conductive layer. The liquid detection sensor according to any one of claims 2 to 4.
一方面が前記絶縁層に接合され、導電性を有した第2電極導電層と、
前記第2電極導電層の他方面に接合され、少なくとも厚み方向に導電性を有すると共に粘着性を有する導電性粘着層と
を有していることを特徴とする請求項1に記載の液体検知センサ。 The second electrode layer includes
A second electrode conductive layer having one surface bonded to the insulating layer and having conductivity;
The liquid detection sensor according to claim 1, further comprising: a conductive adhesive layer that is bonded to the other surface of the second electrode conductive layer and has conductivity in at least a thickness direction and has adhesiveness. .
一方面が前記絶縁層に接着され、少なくとも厚み方向に導電性を有する導電性接着層と、
一方面が前記導電性接着層の他方面に接着され、導電性を有した第2電極導電シートと
を有していることを特徴とする請求項5に記載の液体検知センサ。 The second electrode conductive layer is
A conductive adhesive layer having one side bonded to the insulating layer and having conductivity in at least the thickness direction;
6. The liquid detection sensor according to claim 5, further comprising: a second electrode conductive sheet having one surface bonded to the other surface of the conductive adhesive layer and having conductivity.
前記絶縁層側とは反対側の全面に複数の凹部が分散配置された第2電極導電シートと、
前記凹部に収容された粘着剤と
を有していることを特徴とする請求項1に記載の液体検知センサ。 The second electrode layer includes
A second electrode conductive sheet in which a plurality of recesses are dispersedly disposed on the entire surface opposite to the insulating layer side;
The liquid detection sensor according to claim 1, further comprising an adhesive contained in the recess.
前記絶縁層側の全面に分散配置された複数の凹部と、前記絶縁層側とは反対側の全面に分散配置された複数の凹部とを有する第2電極導電シートと、
前記第2電極導電シートにおける前記絶縁層側に配置された前記凹部に収容された粘着剤と、
前記第2電極導電シートにおける前記絶縁層側とは反対側に配置された前記凹部に収容された粘着剤と
を有していることを特徴とする請求項1に記載の液体検知センサ。 The second electrode layer includes
A second electrode conductive sheet having a plurality of recesses distributed over the entire surface on the insulating layer side and a plurality of recesses distributed over the entire surface opposite to the insulating layer side;
An adhesive housed in the recess disposed on the insulating layer side of the second electrode conductive sheet;
2. The liquid detection sensor according to claim 1, further comprising: an adhesive contained in the concave portion disposed on the opposite side of the second electrode conductive sheet from the insulating layer side.
一方面が前記絶縁層に接合され、導電性を有した第2電極導電層と、
前記第2電極導電層の他方面の全体に分散配置され、粘着剤により形成された複数の粘着部と
有していることを特徴とする請求項1に記載の液体検知センサ。 The second electrode layer includes
A second electrode conductive layer having one surface bonded to the insulating layer and having conductivity;
2. The liquid detection sensor according to claim 1, wherein the liquid detection sensor includes a plurality of adhesive portions that are dispersedly disposed on the entire other surface of the second electrode conductive layer and are formed of an adhesive.
前記コネクタ部は、前記検知センサを挟み込んだときの圧力によって、隣接する前記粘着部間の隙間を通過して前記第2電極導電層に接触する剛性及び厚みを有することを特徴とする電極クリップ。 An electrode clip used by sandwiching the liquid detection sensor according to claim 10 between connector parts,
The connector clip has a rigidity and a thickness that contact the second electrode conductive layer through a gap between the adjacent adhesive portions by pressure when the detection sensor is sandwiched.
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