JP2020174939A - 電気信号配線構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】両面電極体との接続箇所における断線を効果的に抑制しつつ、簡便な構造で両面電極体からの電気信号を取り出す、或いは、電気信号を両面電極体に印加することができる電気信号配線構造体を提供する。【解決手段】絶縁層の両面にそれぞれ配置される第１電極部１２ａ及び第２電極部１３ａを有する両面電極体１０に、柔軟な布帛からなる電気信号配線構造体であって、布帛の両面に露出する導通面をそれぞれ有し、互いに所定間隔をあけて配置される第１配線部２及び第２配線部３を備え、第１配線部の一端部、第２配線部の一端部、及び第１配線部の一端部と前記第２配線部の一端部との間に介在されるスリットにより、第１配線部の一端部を含む領域と第２配線部の一端部を含む領域とは互い独立した舌片状に形成されており、第１配線部の一端部を含む領域は、第１電極部に接続され、第２配線部の一端部を含む領域は、第２電極部に接続される電気信号配線構造体。【選択図】図５

Description

本発明は、電気信号配線構造体に関する。

従来から、絶縁層の両面に導電層を配置した両面電極体が知られている。両面電極体としては種々の構成・目的のものがあるが、その一例として、例えば、図１０に示すように、衣服表面に設置して、衣服着用者の呼吸情報や体動情報等の生体情報を取得する伸縮性を有する両面電極体１００が知られている。より具体的には、伸縮性を有する絶縁層と、当該絶縁層を間に挟んだ伸縮性を有する第１導電層及び第２導電層とを備え、絶縁層と第１導電層及び第２導電層とよりコンデンサを構成し、伸縮に伴う第１導電層と第２導電層との間における容量変化を検出して、衣服着用者の呼吸情報や体動情報等を取得する両面電極体が知られている。

このような両面電極体１００の場合、第１導電層と第２導電層との間における容量変化に関する電気信号を測定装置等の外部装置１０１に向けて取り出すために、各導電層と外部装置とを電気的に接続する配線１０２，１０３が必要となる。配線１０２，１０３は、一般的に線状構造の金属配線が用いられ、例えば、半田や導電性接着剤を用いて両面電極体１００における各面に配設される各導電層に接続固定される。なお、両面電極体に対して電気信号を印加するような場合であっても、電気信号を印加する信号印加手段と各導電層とを電気的に接続する配線１０２，１０３が必要となる。

しかしながら、上述のような電気信号配線構造の場合、伸縮性を有する両面電極体に対して伸縮性の無い配線を取り付けることから、両面電極体の使用を継続していくに従い、配線と両面電極体との接続箇所において断線が生じやすいという問題があった。なお、伸縮性を有しない両面電極体においても、配線との接続箇所は点としての接続であることから断線が生じやすいという問題がある。このような断線が発生した場合、再度、半田や導電性接着剤を用いて配線を両面電極体に接続固定する必要が生じることから、断線が発生することを効果的に抑制できる電気信号配線構造の開発が望まれている。

また、上述のような電気信号配線構造の場合、両面電極体の両面のそれぞれに独立した長尺の配線を直接接続する必要があるため、その配線の設置作業が煩雑であるという問題もあり、より簡便な構造で両面電極体からの電気信号を外部に取り出す、或いは、電気信号を両面電極体に印加することができる電気信号配線構造の開発も望まれている。

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、両面電極体との接続箇所における断線を効果的に抑制しつつ、より一層簡便な構造で両面電極体からの電気信号を取り出す、或いは、電気信号を両面電極体に印加することができる電気信号配線構造体を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、絶縁層の両面にそれぞれ配置される第１電極部及び第２電極部を有する両面電極体に、電気的に接続可能な編地又は織地を含む柔軟な布帛からなる電気信号配線構造体であって、前記布帛の両面に露出する導通面をそれぞれ有し、互いに所定間隔をあけて配置される第１配線部及び第２配線部を備え、前記第１配線部の一端部、前記第２配線部の一端部、及び、前記第１配線部の一端部と前記第２配線部の一端部との間に介在されるスリットにより、前記第１配線部の一端部を含む領域と前記第２配線部の一端部を含む領域とは互い独立した舌片状に形成されており、前記第１配線部の一端部を含む領域は、前記第１電極部に接続され、前記第２配線部の一端部を含む領域は、前記第２電極部に接続される電気信号配線構造体により達成される。

この電気信号配線構造体において、前記第１配線部及び第２配線部以外の部分は、熱融着材料又は熱合着材料の少なくとも一方が混用された非導電性の地糸により製編又は製織されており、前記地糸同士の交差部を前記熱融着材料による熱融着又は前記熱合着材料による合着で結合されていることが好ましい。

また、前記第１配線部及び第２配線部は、熱融着材料又は熱合着材料の少なくとも一方が混用された導電糸によって製編又は製織されており、前記導電糸同士の交差部を前記熱融着材料による熱融着又は前記熱合着材料による合着で結合されていることが好ましい。

また、前記第１配線部及び前記第２配線部は、互いに略平行に配置されており、前記布帛は、前記第１配線部の他端部と前記第２配線部の他端部とを電気的に接続する連結部と、前記第２配線部を断線させる貫通孔部とを備えており、 前記貫通孔部を挟んだ前記第２配線部の一端部側及び他端部側において、それぞれ前記第２配線部に電気的に接続する第１接続端子と第２接続端子とを備えるように構成してもよい。

また、前記布帛は、少なくとも第１配線部及び第２配線部の一部領域を被覆する非伸縮性のシート材を備えるように構成してもよい。

本発明によれば、両面電極体との接続箇所における断線を効果的に抑制しつつ、より一層簡便な構造で両面電極体からの電気信号を取り出す、或いは、電気信号を両面電極体に印加することができる電気信号配線構造体を提供することができる。

本発明に係る電気信号配線構造体を示す概略構成平面図である。 図１のＡ−Ａ断面に関する概略構成断面図である。 本発明に係る電気信号配線構造体が電気的に接続される両面電極体の一例を示す概略構成平面図である。 図３のＢ−Ｂ断面に関する概略構成断面図である。 本発明に係る電気信号配線構造体を両面電極体に取り付けた状態を示す概略構成平面図である。 図５のＣ−Ｃ断面に関する概略構成断面図である。 （ａ）は、本発明に係る電気信号配線構造体の変形例を示す概略構成平面図であり、（ｂ）は、該変形例の効果を説明するための説明図である。 （ａ）は、本発明に係る電気信号配線構造体の他の変形例を示す概略構成平面図であり、（ｂ）は、該変形例に係る電気信号配線構造体を両面電極体に取り付けた状態に関する概略構成断面図である。 （ａ）は、本発明に係る電気信号配線構造体を両面電極体に取り付けた構造における変形例を説明するための概略構成平面図であり、（ｂ）は、そのＤ−Ｄ断面に係る概略構成断面図である。 従来の電気信号配線構造を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施形態にかかる電気信号配線構造体について、添付図面を参照して説明する。なお、図面においては、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。図１は、本発明に係る電気信号配線構造体１の概略構成平面図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面に関する概略構成断面図である。また、図３（ａ）は、本発明に係る電気信号配線構造体１が電気的に接続される両面電極体１０の概略構成平面図であり、図３（ｂ）は、その概略構成裏面図である。図４は、図３におけるＢ−Ｂ断面に関する概略構成断面図である。

まず、本発明に係る電気信号配線構造体１が接続される両面電極体１０について説明する。この両面電極体１０は、特にその種類を問わないが、例えば、衣服の表面に取り付けて、衣服着用者の呼吸情報（例えば、呼吸の有無、呼吸サイクル等）や体動情報（例えば、四肢の動作に関する情報）を取得することを目的とするセンサとして構成される両面電極体１０を例示することができる。

このような両面電極体１０は、図３及び図４に示すように、平面視短冊状の形態を有しており、絶縁層１１と、当該絶縁層１１の一方面及び他方面のそれぞれに設けられる第１導電層１２及び第２導電層１３を備えている。この両面電極体１０は、絶縁層１１と、当該絶縁層１１を間に挟んだ第１導電層１２及び第２導電層１３とによりコンデンサを構成するものであり、伸縮に伴う第１導電層１２と第２導電層１３との間における容量変化を検出可能なセンサとして構成される。

絶縁層１１は、伸縮性を有するように構成されており、その形態は、特に限定されず、シート化したフィルム状に構成してもよく、或いは、編布、織布、不織布等の布帛状に構成してもよい。この絶縁層１１の電気抵抗率は、１０^６Ω・ｃｍ以上、１０^１８Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。

絶縁層１１の材料としては、熱可塑性エラストマーを例示することができる。特に、ウレタンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレン・酢酸ビニルゴム、エピクロロヒドリンゴムの如くの各種ゴム材料が挙げられる。また、絶縁層１１を形成する材料として、例えば、発泡ウレタンゴムを採用し、内部に微小な空隙を備えるスポンジ状として絶縁層１１を構成してもよい。このようなスポンジ状に構成することにより、引っ張り状態が解放された際に、絶縁層１１が初期形態（伸長する前の形態）に戻り易くすることができる。ここで、絶縁層１１の厚みは、特に限定されないが、５μｍ〜１０００μｍの範囲に設定することが好ましく、２５μｍ〜５００μｍの範囲に設定することがより好ましい。更に、５０μｍ〜２００μｍの範囲に設定することがより好ましい。このような数値範囲に設定することにより、引張によって簡単に破断されることを効果的に防止しつつ、好ましい伸縮性を得ることが可能となる。

第１導電層１２は、図３及び図４に示すように、帯状の第１電極部１２ａと、第１非導電部１２ｂとを備えている。第１非導電部１２ｂは、帯状の第１電極部１２ａの周囲を取り囲むように配設されている。第２導電層１３は、第１導電層１２と同一の構成を有しており、帯状の第２電極部１３ａを備えると共に、この第２電極部１３ａの周囲を取り囲むようにして配設される第２非導電部１３ｂを備えて構成されている。第１導電層１２が有する第１電極部１２ａの長手方向や、第２導電層１３が有する第２電極部１３ａの長手方向は、短冊状の両面電極体１０の長手方向に沿う方向となるように設定している。また、短冊状の両面電極体１０の伸長方向は特に限定されないが、少なくとも両面電極体１０の長手方向に沿って伸長可能となるように構成することが好ましい。なお、図３及び図４に示す両面電極体１０においては、第２導電層１３が有する第２電極部１３ａの幅が、第１導電層１２における第１電極部１２ａの幅よりも大きくなるように構成している。

このような第１導電層１２は、例えば、第１電極部１２ａを構成するための導電性糸と、各第１非導電部１２ｂを構成するための非導電性糸とを用いて製編或いは製織された生地（編織された生地）として構成することが好ましい。第２導電層１３についても同様であり、第２電極部１３ａを構成するための導電性糸と、各第２非導電部１３ｂを構成するための非導電性糸とを用いて製編或いは製織された生地として構成することが好ましい。なお、第１導電層１２及び第２導電層１３を編地として構成する場合、この編地構造は特に限定されず、例えば、フライス編、スムース編、パール編、平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、第１導電層１２及び第２導電層１３を織地として構成する場合、織地構造としては、平織、綾織、朱子織等の織り方を例示できる。なお、第１導電層１２及び第２導電層１３の製造方法は、上記方法に限定されず、例えば、非導電繊維によってまず生地本体を製編或いは製織した後、所定部分に導電性糸を編み込み、或いは、刺繍等して第１電極部１２ａ（或い第２電極部１３ａ）を形成し製造することもできる。

ここで、第１電極部１２ａや第２電極部１３ａを構成するための導電性糸としては、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、真鍮等により形成された糸状或いは細短冊状の金属線や、炭素繊維等の導電性繊維から形成した糸を使用することができる。また、合成繊維や天然繊維等を芯として、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糸(メッキ糸)を導電性糸として使用することができる。

次に、本発明に係る電気信号配線構造体１は、絶縁層１１の両面にそれぞれ配置される第１導電層１２（第１電極部１２ａ）及び第２導電層１３（第２電極部１３ａ）を有する両面電極体１０に電気的に接続されるものであり、編地又は織地を含む柔軟な布帛から構成されている。

電気信号配線構造体１は、図１及び図２に示すように、平面視矩形状の形態を有しており、互いに所定間隔をあけて配置される帯状の第１配線部２及び第２配線部３を備えている。これら第１配線部２及び第２配線部３は、それぞれシート状の布帛の両面に露出する導通面を備えている。なお、図１及び図２の構成においては、第１配線部２及び第２配線部３は、互いに略平行に配置されている。また、第１配線部２及び第２配線部３は、平面視矩形状の電気信号配線構造体１の短手方向に沿う両側縁間を接続するように延びて形成されている。つまり、第１配線部２及び第２配線部３における各一端部は、電気信号配線構造体１の短手方向に沿う一の側縁１ａに接続するように形成され、第１配線部２及び第２配線部３における各他端部は、前記一の側縁１ａに対向する他の側縁１ｂに接続するように形成されている。

第１配線部２及び第２配線部３の間の領域は絶縁領域として構成され、第１配線部２及び第２配線部３は、互いに導通しないように構成されている。また、第１配線部２及び第２配線部３の長手方向に沿う電気信号配線構造体１（布帛）の一対の側縁部に関しても、絶縁領域を構成するように形成されている。

また、本発明に係る電気信号配線構造体１は、第１配線部２の一端部、第２配線部３の一端部、及び、第１配線部２の一端部と第２配線部３の一端部との間に介在されるスリット４を備えている。このスリット４は、電気信号配線構造体１の短手方向に沿う一の側縁１ａを起点として、第１配線部２及び第２配線部３の長手方向に沿う方向に延びて形成されている。なお、このスリット４は、第１配線部２の一端部を含む領域２１と第２配線部３の一端部を含む領域３１とが互い独立した舌片状を形成するために設けられるものである。スリット４の長さは、適宜決定されるものであるが、例えば、１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度の長さに設定することが好ましい。

舌片状に形成された第１配線部２の一端部を含む領域２１は、図５の概略構成平面図やこの図５におけるＣ−Ｃ断面を示す図６の概略構成断面図に示すように、両面電極体１０が有する第１電極部１２ａの端部に重ね合わされて電気的に接続される。同様に、舌片状に形成された第２配線部３の一端部を含む領域３１は、両面電極体１０が有する第２電極部１３ａの端部に重ね合わされて電気的に接続される。なお、第１配線部２の一端部を含む領域２１と第１電極部１２ａの端部とを重ねて接続する場合、接着剤を介在させて両者を接続固定することが好ましい。この時、前記接着剤は導電性接着剤であってもよいが、導電性を有しない接着剤であってもよく、接着剤が電気信号配線構造体の布帛からなる部分に含侵され、導通面と両面電極体とが接触導通しつつ、接着固定された構造をとることができる。第２配線部３の一端部を含む領域３１と第２電極部１３ａの端部とを重ねて接続する場合も同様である。

また、第１配線部２及び第２配線部３の他端部には、それぞれ第１接続端子５及び第２接続端子６が電気的に接続している。これら第１接続端子５及び第２接続端子６は、両面電極体１０が検出した電気信号を外部の測定装置（例えば、呼吸情報や体動情報等の生体情報を計測するウェアラブルデバイス）に出力できる接続部としての機能を有する。第１接続端子５及び第２接続端子６の具体的構成は、特に限定されないが、例えば、第１配線部２及び第２配線部３における各他端部に電気的に接続可能な導電性材料からなる雄型スナップボタンを用いて構成することができる。このような雄型スナップボタンを第１接続端子５及び第２接続端子６として用いる場合、雄型スナップボタンにおける嵌合部分（突起部）を、電気信号配線構造体１（布帛）の一方面側から他方面側に突きだすようにして設置することが好ましい。このような構成により、外部の測定装置における計測用配線を導電性材料からなる雌型スナップボタンに電気的に接続し、当該雌型スナップボタンを雄型スナップボタンに嵌合することにより、両面電極体１０にて生じる電気信号の変化を、第１接続端子５及び第２接続端子６を介して、外部の測定装置に取り出して検出することができる。

ここで、第１配線部２及び第２配線部３を有する布帛は、例えば、第１配線部２及び第２配線部３以外の絶縁領域部分を構成するための非導電性の地糸と、第１配線部２及び第２配線部３を構成するための導電性糸とを用いて製編或いは製織されて構成されている。第１配線部２及び第２配線部３を有する布帛を製編して構成する場合、その編地構造は特に限定されず、例えば、フライス編、スムース編、パール編、平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、第１配線部２及び第２配線部３を有する布帛を織地として構成する場合、織地構造としては、平織、綾織、朱子織等の織り方を例示できる。なお、第１配線部２及び第２配線部３を有する布帛の製造方法は、上記方法に限定されず、例えば、非導電繊維によってまず生地本体を製編或いは製織した後、所定部分に導電性糸を編み込み、或いは、刺繍等して第１配線部２（或い第２配線部３）を形成し製造することもできる。

また、第１配線部２及び第２配線部３以外の絶縁領域部分を構成するための非導電性の地糸には、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、合成繊維と伸縮性糸とを混用した素材等を使用することができる。非導電性の地糸には、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。地糸の太さは、特に限定されるものではないが、その単線一本あたりの線径は、例えば、１０〜１００μｍのものとするのが好適である。中でも１０〜５０μｍとすることで、地糸で形成される絶縁領域部のフレキシブル性と耐久性が両立しやすく、特に好ましい。

第１配線部２や第２配線部３を構成するための導電糸としては、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、真鍮等により形成された糸状或いは細短冊状の金属線や、炭素繊維等の導電性繊維から形成した糸を使用することができる。また、合成繊維(例えば、ポリエステル繊維やナイロン繊維等)や天然繊維等を芯として、この芯に金属繊維を巻回したカバリングヤーンを導電糸として使用してもよい。また、合成繊維や天然繊維等を芯として、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糸(メッキ糸)を導電性糸として使用することができる。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。

導電糸の太さは、特に限定されるものではないが、その単線一本あたりの線径は、例えば、１０〜１００μｍのものとするのが好適である。中でも１０〜５０μｍとすることで、第１配線部２や第２配線部３自体のフレキシブル性と耐久性が両立しやすく、特に好ましい。

ここで、絶縁領域部分については、ほつれ止め処理が施されていることが好ましい。ほつれ止め処理を施すことにより、電気信号配線構造体１の側縁や、スリット４形成部分での糸ほつれを効果的に抑制することができる。ほつれ止め処理を行うための具体的方法は、第１配線部２及び第２配線部３以外の絶縁領域部分を形成する非導電性の地糸に対し、熱融着材料又は熱合着材料の少なくとも一方を混用させ、そのうえで絶縁領域部分を製編又は製織し、製編又は製織後に熱セットを行うことを例示できる。熱セットにより、地糸同士の交差部を熱融着材料による熱融着又は熱合着材料による合着で結合されるため、電気信号配線構造体１の側縁やスリット４形成部分での糸ほつれが抑制される。

熱融着材料と熱合着材料との差異は、半溶融状態からの冷却により生じる結合力の強弱によって区別すればよく、結合力が強い（熱融着）ものは熱融着材料とし、これよりも結合力が弱い（合着）ものは熱合着材料とする。この区別は明確とは言えず曖昧模糊とした部分を含むが、要は、熱セットによって地糸同士の交差部を結合できる材料であればよい。

具体的には、代表例として低融点ポリウレタンを挙げることができる。その他、ポリエチレンやナイロン（６や６６）、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ビニル系ポリマー、ポリアミド等の縮合系ポリマーなどを採用可能である。更なる具体例をとしては、低融点ポリアミド繊維糸、低融点ポリエステル系繊維糸（低融点ポリエステル共重合体繊維糸、低融点脂肪族ポリエステル繊維糸）等が挙げられる。なかでも、低融点ポリエステル系繊維糸が好ましい。前記低融点ポリエステル共重合体繊維糸を構成する低融点ポリエステル共重合体の好ましい共重合成分としては、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸等のヒドロキ シカルボン酸類の他、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ペンタ エリスリトール等の分子内に複数の水酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、 ２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムイソフタ ル酸等の分子内に複数のカルボン酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体が挙げられる。

前記低融点脂肪族ポリエステル繊維糸を構成する低融点脂肪族ポリエステルとしては、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ−３−ヒドロキシプロピオネート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート、ポリ−３−ヒドロキシブチレートバ リレート、ポリカプロラクトン等が挙げられる。前記熱融着性繊維糸の市販品としては、他に、８０〜１３０℃の乾熱や、５０〜１００℃の湿熱で溶融する低融点ポリアミド繊維糸、例えば、フロール（ユニチカ社製）、エルダー（東レ社製）、ジョイナー（フジボウ社製）等を用いることができる。また、８０〜１３０℃の乾熱や、５０〜１００℃の湿熱で溶融する低融点ポリエステル繊維糸、例えば、ソフィット（クラレ社製）、メルティ（ユニチカ社製）、ソルスター（三菱レイヨン社製）、ベルコンビ（鐘紡社製）、エステナール（東洋紡績社製）等を用いてもよい。

また、同様に、第１配線部２及び第２配線部３に関しても、上述の熱融着材料又は熱合着材料の少なくとも一方が混用された導電糸によって製編又は製織し、熱セットによって、導電糸同士の交差部を熱融着材料による熱融着又は前記熱合着材料による合着で結合することにより、ほつれ止め処理を施すことが好ましい。このような構成により、第１配線部２及び第２配線部３での糸ほつれが抑制される。

上述の熱融着性繊維糸を熱処理して熱融着させる手段（熱セットの手段）としては、湿熱または乾熱による熱処理が用いられる。湿熱処理としては、例えば、蒸気や、熱水、染色浴などの熱液体による処理が挙げられる。乾熱処理としては、例えば、熱風乾燥などによる熱処理などの処理が挙げられる。

地糸や導電糸に対して熱融着材料や熱合着材料を混用させる方法としては、例えば、地糸（或いは導電糸）を「芯」とし、熱融着材料製の糸又は熱合着材料製の糸を「カバー」とするカバリング糸（ＳＣＹでもＤＣＹでもよい）を用いる方法や、地糸（或いは導電糸）に熱融着材料製の糸又は熱合着材料製の糸を引き揃える（プレーティング編としてもしなくてもよい）方法などがある。

本発明に係る電気信号配線構造体１は、上述のように、第１配線部２の一端部、及び、第２配線部３の一端部の間に介在されるスリット４を備え、第１配線部２の一端部を含む領域２１と第２配線部３の一端部を含む領域３１とが互い独立した舌片状を形成するように構成され、図５や図６に示すように、第１配線部２の一端部を含む領域２１を、両面電極体１０の一方面側に配設される第１電極部１２ａに接続し、第２配線部３の一端部を含む領域３１を、両面電極体１０の他方面側に配設される第２電極部１３ａに接続するように構成される。つまり、従来のように複数の配線を両面電極体１０に個々接続するような構成ではないため、極めて簡便な構造で両面電極体１０からの電気信号を外部に取り出すことができる。

また、本発明に係る電気信号配線構造体１においては、第１配線部２及び第２配線部３共に、布帛の両面に露出する導通面を備えて構成されているため。両面電極体１０に電気信号配線構造体１を接続する際に、電気信号配線構造体１の裏表を意識することなく取り付けることが可能となるため、両面電極体１０に電気信号配線構造体１を設置する作業性を向上させることができる。

また、本発明に係る上記電気信号配線構造体１は、外部の測定装置における計測用配線を接続するための第１接続端子５及び第２接続端子６を備えるように構成しているため、両面電極体１０と外部の測定装置との間での配線構造を簡便に構築することが可能となる。

また、本発明に係る電気信号配線構造体１は、第１電極部１２ａ及び第２電極部１３ａとの間で面接触した状態で接続固定されるため、両者間での接着強度を高めることが可能となり、電気信号配線構造体１と両面電極体１０との接続箇所において断線が発生することを効果的に抑制することが可能となる。

また、従来のように、配線が半田等によって両面電極体１０に接続固定される場合には、例えば、衣服表面に設けられた両面電極体１０に一旦配線が接続された後は、衣服を洗濯することが困難になるという問題があったが、本発明に係る電気信号配線構造体１は、編地又は織地を含む柔軟な布帛から構成されているため、衣服に設けられた両面電極体１０に該電気信号配線構造体１を接続固定した後であっても、問題なく衣服を洗濯することが可能になるという効果も有する。

また、従来のように、両面電極体１０の両面にそれぞれ独立した配線が直接接続するような電気信号配線構造の場合、例えば、両面電極体１０が装着された衣服の着用者は、配線と両面電極体１０との接続部分において異物感を感じ、快適な着用感を得られないおそれがあったが、本発明に係る電気信号配線構造体１は、編地又は織地を含む柔軟な布帛から構成されているため、両面電極体１０と電気信号配線構造体１との接続箇所での異物感が極めて効果的に緩和され、両面電極体１０が装着された衣服の着用者が感じる不快感を効果的に和らげることが可能となる。

以上、本発明の一実施形態に係る電気信号配線構造体１について説明したが、電気信号配線構造体１の具体的構成は、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は、第１配線部２及び第２配線部３における各他端部に第１接続端子５及び第２接続端子６をそれぞれ配設する構成を有しているが、図７（ａ）に示すように、互いに略平行に配置される第１配線部２及び第２配線部３の各他端部同士を電気的に接続する連結部７と、第２配線部３を断線させる貫通孔部８とを設け、該貫通孔部８を挟んだ第２配線部３の一端部側及び他端部側において、それぞれ第２配線部３に電気的に接続する第１接続端子５と第２接続端子６とを備えるように構成してもよい。連結部７としては、第１配線部２及び第２配線部３を電気的に接続可能なものであれば特に限定されないが、例えば、導電性を有する金属シートや、導電性糸を用いて製編又は製織された布帛片や不織布を好適に用いることができる。また、連結部７は、導電性接着剤を介して所定位置に積層配置される。

図７（ａ）に示すような構造を採用することにより、電気信号配線構造体１をより一層細く形成することが可能となる。具体的に説明すると、本発明に係る電気信号配線構造体１は布帛から構成されているものであるため、その幅（布帛の短手方向に沿った寸法）を細く形成することは容易であるが、第１配線部２及び第２配線部３にそれぞれ接続する第１接続端子５及び第２接続端子６に関しては、外部の測定装置における計測用配線との良好な接続性を考慮すると、あまりにも小さい形状のものを採用することができない。また、図７（ｂ）に示すように、電気信号配線構造体１の短手方向に沿って第１接続端子５及び第２接続端子６を配置する場合、第１接続端子５と第２接続端子６とが接触しないように構成する必要もある。このように、電気信号配線構造体１の短手方向に沿って第１接続端子５及び第２接続端子６を配置する場合においては、第１接続端子５及び第２接続端子６の大きさに関する制約や、互いに非接触で設置しなければならないという制約があることから、電気信号配線構造体１の幅寸法を細くしたくても限界がある。

これに対し、図７（ａ）に示すような構造を採用する場合には、電気信号配線構造体１の幅寸法に関連する制約としては、貫通孔部８を挟んだ両側に配置される第１接続端子５や第２接続端子６が、第１配線部２に接触しないように構成するという内容のみであり、電気信号配線構造体１の長手方向に沿う一の側縁と第１配線部２との間における絶縁領域の幅や第１配線部２、第２配線部３等の幅を細く形成することができ、その結果、電気信号配線構造体１の幅寸法を細く構成することが可能となる。

また、図７（ａ）に示すように、連結部７及び貫通孔部８を備え、貫通孔部８を挟んだ第２配線部３の一端部側及び他端部側において、それぞれ第２配線部３に電気的に接続する第１接続端子５と第２接続端子６を備えるように構成する場合、例えば、図８（ａ）の概略構成平面図に示すように、電気信号配線構造体１が第３配線部９を備えるように構成してもよい。この第３配線部９は、第１配線部２及び第２配線部３と略平行に配置されて構成されており、第１配線部２との間に第２配線部３が配置される位置に設けられている。また、第３配線部９は、電気信号配線構造体１（布帛）の両面に露出する導通面を備えて構成されている。また、第２配線部３及び第３配線部９の各一方端部に間には、第２スリット４１が形成され、第１配線部２の一端部を含む領域２１、第２配線部３の一端部を含む領域３１、第３配線部９の一端部を含む領域９１は、それぞれ互い独立した舌片状に形成されている。このような構成の電気信号配線構造体１は、例えば、図８（ｂ）の概略構成断面図に示すように、第１配線部２の一端部を含む領域２１と第３配線部９の一端部を含む領域９１は、両面電極体１０が有する第２電極部１３ａの一端部に電気的に接続固定され、第２配線部３の一端部を含む領域３１は、両面電極体１０が有する第１電極部１２ａの一端部に電気的に接続固定される。なお、第１配線部２、第２配線部３及び第３配線部９を有する電気信号配線構造体１（布帛）は、例えば、第１配線部２、第２配線部３及び第３配線部９以外の絶縁領域部分を構成するための非導電性の地糸と、第１配線部２、第２配線部３及び第３配線部９を構成するための導電性糸とを用いて製編或いは製織されて構成されている。

このような構成の電気信号配線構造体１によれば、両面電極体１０と電気信号配線構造体１との接続をより一層強固なものにすることが可能となり、電気信号配線構造体１と両面電極体１０との接続箇所における断線を効果的に防止することが可能となる。

また、両面電極体１０に電気信号配線構造体１を取り付けた構造においては、図９（ａ）の概略構成平面図や、そのＤ−Ｄ断面を示す図９（ｂ）の概略構成断面図に示すように、両面電極体１０と電気信号配線構造体１との接続部分、第１配線部２、第２配線部３を含めた領域に、例えば、絶縁性を有するシート材５０を積層被覆することが好ましい。なお、当該シート材５０は、電気信号配線構造体１の両面にそれぞれ積層されることが好ましい。当該シート材５０としては、柔軟性を有する一方、伸縮性に乏しいもの（非伸縮性のシート材）、を採用することが好ましい。このようなシート材５０としては、例えば、不織布シートを採用することができ、接着性シート５１を介して積層される。

シート材５０を備えることにより、両面電極体１０と電気信号配線構造体１との接続部分や、第１配線部２、第２配線部３を保護することができ、断線が発生することを効果的に抑制しつつ、第１配線部２と第２配線部との意図しない導通を防止することができる。また、両面電極体１０として、例えば、伸縮に伴う第１導電層１２と第２導電層１３との間における容量変化を検出し、人の呼吸情報や体動情報等の生体情報を計測するような場合、電気信号配線構造体１が伸縮してしまうと、両面電極体１０が検出した電気信号に電気信号配線構造体１の伸縮に伴うノイズ信号が含まれるおそれがあるが、上述のようなシート材５０を積層することにより、当該ノイズ信号が含まれることを効果的に防止することができ、両面電極体１０による生体情報の計測を精度良く行うことが可能となる。

なお、シート材５０の積層被覆領域については、上述のように、両面電極体１０と電気信号配線構造体１との接続部分、第１配線部２、第２配線部３を含めた領域であることが好ましいが、例えば、両面電極体１０と電気信号配線構造体１との接続部分を除いた第１配線部２及び第２配線部３を含む領域を被覆するように積層してもよい。このような積層領域の場合、第１配線部２と第２配線部との意図しない導通を防止することができ、また、第１配線部２及び第２配線部３に断線が発生することを効果的に防止することができる。更に、両面電極体１０が検出した電気信号に電気信号配線構造体１の伸縮に伴うノイズ信号が含まれるリスクも軽減される。

また、両面電極体１０の具体的構成としては、上述のように、衣服の表面に取り付けて、衣服着用者の呼吸情報（例えば、呼吸の有無、呼吸サイクル等）や体動情報（例えば、四肢の動作に関する情報）を取得することを目的とするセンサとして構成される両面電極体に限定されるものでは無く、様々な目的の為に用いられる両面電極体を用いることができる。また、上記においては、両面電極体１０から電気信号を取り出すために電気信号配線構造体１が使用される場合について主に説明したが、電気信号を外部に取り出すのみならず、両面電極体１０に対して電気信号を印加するために電気信号配線構造体１を用いることができることはいうまでもない。

１ 電気信号配線構造体
２ 第１配線部
３ 第２配線部
４ スリット
５ 第１接続端子
６ 第２接続端子
７ 連結部
８ 貫通孔部
９ 第３配線部
１０ 両面電極体
１１ 絶縁層
１２ 第１導電層
１２ａ 第１電極部
１３ 第２導電層
１３ａ 第２電極部
５０ シート材
５１ 接着性シート

Claims (5)

1. 絶縁層の両面にそれぞれ配置される第１電極部及び第２電極部を有する両面電極体に、電気的に接続可能な編地又は織地を含む柔軟な布帛からなる電気信号配線構造体であって、
   前記布帛の両面に露出する導通面をそれぞれ有し、互いに所定間隔をあけて配置される第１配線部及び第２配線部を備え、
   前記第１配線部の一端部、前記第２配線部の一端部、及び、前記第１配線部の一端部と前記第２配線部の一端部との間に介在されるスリットにより、前記第１配線部の一端部を含む領域と前記第２配線部の一端部を含む領域とは互い独立した舌片状に形成されており、
   前記第１配線部の一端部を含む領域は、前記第１電極部に接続され、前記第２配線部の一端部を含む領域は、前記第２電極部に接続される電気信号配線構造体。
2. 前記第１配線部及び第２配線部以外の部分は、熱融着材料又は熱合着材料の少なくとも一方が混用された非導電性の地糸により製編又は製織されており、前記地糸同士の交差部を前記熱融着材料による熱融着又は前記熱合着材料による合着で結合されている請求項１に記載の電気信号配線構造体。
3. 前記第１配線部及び第２配線部は、熱融着材料又は熱合着材料の少なくとも一方が混用された導電糸によって製編又は製織されており、前記導電糸同士の交差部を前記熱融着材料による熱融着又は前記熱合着材料による合着で結合されている請求項１又は２に記載の電気信号配線構造体。
4. 前記第１配線部及び前記第２配線部は、互いに略平行に配置されており、
   前記布帛は、前記第１配線部の他端部と前記第２配線部の他端部とを電気的に接続する連結部と、前記第２配線部を断線させる貫通孔部とを備えており、
   前記貫通孔部を挟んだ前記第２配線部の一端部側及び他端部側において、それぞれ前記第２配線部に電気的に接続する第１接続端子と第２接続端子とを備える請求項１から３に記載の電気信号配線構造体。
5. 前記布帛は、少なくとも第１配線部及び第２配線部の一部領域を被覆する非伸縮性のシート材を備えている請求項１から５のいずれかに記載の電気信号配線構造体。
   

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