JP2022058797A - シート状電気信号伝達生地及びシート状電気信号伝達生地の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】美観を損なうことなく規則正しく配線することができ、必要に応じて一部の配線を他の配線と異なる方向に分離して配線できるシート状ハーネス生地を提供する。【解決手段】衣料用生地に装着されるシート状電気信号伝達生地１であって、導電糸２ｙで編成された複数本の細幅帯状の導電性編地領域２が、ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸３ｙを地糸に用いて編成された絶縁性編地領域３を挟んで並設され、前記導電性編地領域２は少なくとも前記導電糸２ｙが１コース以上編成されて構成され、前記導電性編地領域２の端部でコース方向に編成された前記導電糸２ｙに前記絶縁糸３ｙが添え糸編み編成されるとともに、複数の導電性編地領域のうち隣接する導電性編地領域の一部をコース方向に沿って切り離し可能な分離糸がそれらの間の絶縁性編地領域３に編成され、前記絶縁糸３ｙが交絡部で熱融着または熱合着されている。【選択図】図１
Description
本発明は、衣料用生地に装着されるシート状電気信号伝達生地及びシート状電気信号伝達生地の製造方法に関する。
特許文献１には、運動活動に参加している個体のパフォーマンスを効果的に追跡して管理するためのモニタリング用として、ハーネスを含むセンサ衣服を提供することを目的とするセンサ衣服が開示されている。
当該センサ衣服は布地部分と、布地部分とつながっている装置保持要素と、布地部分とつながっている伸縮性ハーネスを備えて構成され、伸縮性ハーネスは導電性要素を含み、導電性要素が装置保持要素に対する第１終端点、及び第２終端点を備えて構成されている。
伸縮性ハーネスは布地部分とつながっている第１層と、第１層とつながっている第２層とを含み、導電性要素がハーネスガイド部分となる第１層と第２層の間に配置されている。第１層または第２層は熱可塑性ポリウレタン層で構成され、導電性要素は金属織物メッシュ、伸縮性導電性ファイバー、導電性ポリマーなどで構成されている。
しかし、上述した従来の伸縮性ハーネスは、細線状の導電性要素を個別に所望の形状となるようにヒートプレスの底板上に例えばピンを用いて固定してヒートプレスする必要があり、製造に非常な手間を要するという問題や、複数本の導電性要素をハーネスガイド部分に挟まれるように所定間隔で規則正しく配列するのは非常に困難で、外観上の美観を損なうという問題があった。
本発明の目的は、上述の問題に鑑み、美観を損なうことなく規則正しく配線することができ、必要に応じて一部の配線を他の配線と異なる方向に分離して配線できるシート状電気信号伝達生地及びシート状電気信号伝達生地の製造方法を提供する点にある。
この目的を達成するため、本発明によるシート状電気信号伝達生地の第一の特徴構成は、衣料用生地に装着されるシート状電気信号伝達生地であって、導電糸で編成された複数本の細幅帯状の導電性編地領域が、ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸を地糸に用いて編成された絶縁性編地領域を挟んで並設され、前記導電性編地領域は少なくとも前記導電糸が１コース以上編成されて構成されるとともに、前記導電性編地領域の端部でコース方向に編成された前記導電糸に前記絶縁糸が添え糸編み編成されるとともに、前記複数の導電性編地領域のうち隣接する導電性編地領域の一部をコース方向に沿って切り離して、切り離した導電性編地領域の其々を所望の配線経路に沿わせることを可能とする分離糸がそれら間の前記絶縁性編地領域に編成され、前記絶縁糸が交絡部で熱融着または熱合着されている点にある。
ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸を地糸に用いて編成された絶縁性編地領域に、導電糸を用いて少なくとも１コース以上編成された細幅帯状の導電性編地領域が挟まれるようにして編み立てられて、規則正しく配列された複数本の導電性編地領域が形成される。当該導電性編地領域の端部でコース方向に編成された導電糸に絶縁糸が添え糸編み編成され、複数の導電性編地領域のうち隣接する導電性編地領域の間の絶縁性編地領域の一部に分離糸が編成される。絶縁糸が交絡部で熱融着または熱合着されることにより、隣接配置された細幅帯状の導電性編地領域の間の絶縁性編地領域が切断された場合でも、絶縁糸が交絡部で熱融着または熱合着されているために、両切断エッジに解れが生じることなく、細幅帯状の導電性編地領域を形状安定した状態で任意の配線方向に姿勢変更することが容易くできるようになる。しかも、分離糸の編成領域を挟んで隣接する導電性編地領域が容易く切り離され、切り離された導電性編地領域の其々を所望の配線経路に沿わせることが可能となるので、配線の自由度が確保できる。
同第二の特徴構成は、上述した第一の特徴構成に加えて、前記分離糸は、隣接する導電性編地領域の間の絶縁性編地領域にカットボス編で編成されている点にある。
分離すべき導電性編地領域の長さに対応して分離糸の編成長さを調整しておけば、過不足なく切り放すことができる。
同第三の特徴構成は、上述した第一または第二の特徴構成に加えて、前記分離糸が熱溶融性繊維糸で構成され、前記絶縁糸が交絡部で熱融着または熱合着される際に前記分離糸が熱溶融することで分離可能に構成されている点にある。
熱融着または熱合着による解れ止め処理と、導電性編地領域の分離が効率的に行なえる。
本発明によるシート状電気信号伝達生地の製造方法の第一の特徴構成は、衣料用生地に装着されるシート状電気信号伝達生地の製造方法であって、少なくとも導電糸が１コース以上編成された複数本の細幅帯状の導電性編地領域が、ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸を地糸に用いて編成された絶縁性編地領域を挟んで並設され、前記導電性編地領域の端部でコース方向に編成された前記導電糸に前記絶縁糸が添え糸編み編成されるように、前記導電性編地領域と前記絶縁性編地領域をウエール方向に編成する編地編成ステップと、前記編地編成ステップで編成された編地をヒートセットして前記絶縁糸が交絡部で熱融着または熱合着するヒートセットステップと、必要に応じて前記導電性編地領域のうち隣接する導電性編地領域の一部をコース方向に沿って分離すべく前記絶縁性編地領域を切り離す分離ステップと、前記分離ステップで分離された導電性編地領域を所望の配線経路に沿うように配置した状態で、エラストマシートでラミネートするラミネートステップと、を含む点にある。
編地編成ステップでは、少なくとも導電糸が１コース以上編成された複数本の細幅帯状の導電性編地領域が、ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸を地糸に用いて編成された絶縁性編地領域を挟んで並設され、導電性編地領域の端部でコース方向に編成された導電糸に絶縁糸が添え糸編み編成されるように、導電性編地領域と絶縁性編地領域がウエール方向に編成される。ヒートセットステップで編地がヒートセットされることにより絶縁糸が交絡部で熱融着または熱合着して解れ止め効果が発現する。分離ステップでは、必要に応じて導電性編地領域のうち隣接する導電性編地領域の一部をコース方向に沿って分離すべく絶縁性編地領域が切り離され、配線先に応じて自由な経路での配線が可能になり、ラミネートステップで、導電性編地領域が所望の配線経路に沿うように配置された状態で、エラストマシートによりラミネートされる。ラミネートされた編地は形状が安定しているので、衣料用生地の接合目的箇所に正確かつ容易に位置決めすることができ、容易く接合することができる。
同第二の特徴構成は、上述した第一の特徴構成に加えて、前記編地編成ステップは、前記複数の導電性編地領域のうち隣接する導電性編地領域の一部をコース方向に沿って切り離すことを可能とする分離糸がそれら間の前記絶縁性編地領域にカットボス編で編成される分離糸編成ステップを含む点にある。
分離すべき導電性編地領域の長さに対応して分離糸の編成長さを調整しておけば、過不足なく切り放すことができる。
本発明によれば、美観を損なうことなく規則正しく配線することができ、必要に応じて一部の配線を他の配線と異なる方向に分離して配線できるシート状電気信号伝達生地及びシート状電気信号伝達生地の製造方法を提供することができるようになった。
以下、本発明によるシート状電気信号伝達生地及びシート状電気信号伝達生地の製造方法を、図面に基づいて説明する。
［シート状電気信号伝達生地］
図１（ａ）に示すように、シート状電気信号伝達生地１は、衣料用生地に装着されるシート状電気信号伝達生地１であり、導電糸２ｙでコース方向に編成された複数本の細幅帯状の導電性編地領域２が、ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸３ｙを地糸に用いてコース方向に編成された絶縁性編地領域３を挟むようにウエール方向に繰返し編成されたヨコ編地１０で構成されている。当該シート状電気信号伝達生地１は、衣料用生地に装着された状態で細幅帯状の導電性編地領域２のそれぞれが測定器と電気的に接続される信号線や給電線として機能する。
［シート状電気信号伝達生地］
図１（ａ）に示すように、シート状電気信号伝達生地１は、衣料用生地に装着されるシート状電気信号伝達生地１であり、導電糸２ｙでコース方向に編成された複数本の細幅帯状の導電性編地領域２が、ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸３ｙを地糸に用いてコース方向に編成された絶縁性編地領域３を挟むようにウエール方向に繰返し編成されたヨコ編地１０で構成されている。当該シート状電気信号伝達生地１は、衣料用生地に装着された状態で細幅帯状の導電性編地領域２のそれぞれが測定器と電気的に接続される信号線や給電線として機能する。
図１（ｂ）には、ヨコ編地１０の編組織が例示されている。この例では、ヨコ編地１０は、絶縁糸３ｙで編成された地組織に導電糸２ｙが２コース隣接して添え編みされた編地を熱処理することにより、絶縁糸３ｙが交絡部で熱融着または熱合着されている。図１（ｂ）中、ハッチングされた糸が導電糸２ｙである。
図１（ｃ）には、このようなヨコ編地１０の絶縁性編地領域３を導電性編地領域２の長手方向、つまりコース方向に切断した例が示されている。細幅帯状の導電性編地領域２が地組織から遊離し、遊離した細幅帯状の導電性編地領域２を衣料用生地上の任意の位置に這わせることができる。
なお、図１（ｃ）では、導電性編地領域２に隣接して残された地糸であるポリウレタン糸が１コース未満となる位置で切断されているが、より一層解れ難くするために導電性編地領域２に隣接して複数コース以上、好ましくは３コース以上ポリウレタン糸のコースを残して切断する方が好ましい。
当該導電性編地領域２の端部つまり絶縁性編地領域３との境界部でコース方向に編成された導電糸２ｙに絶縁糸３ｙが添え糸編み編成され、絶縁糸３ｙが交絡部で熱融着または熱合着されることにより、隣接配置された細幅帯状の導電性編地領域２の間の絶縁性編地領域３が切断された場合でも、絶縁糸が交絡部で熱融着または熱合着されており、両切断エッジで解れが生じることなく、細幅帯状の導電性編地領域を形状安定した状態で任意の配線方向に姿勢変更することが容易くできるようになる。
当該導電性編地領域２は、絶縁糸３ｙで編成された地組織に１コース以上カットボス編で編成されていてもよく、その場合導電糸２ｙのコース方向の端部で数ループを添え編み編成するような構成であってもよい。なお、カットボス編は、編地本体を編成する過程で、フロート編の開始位置で任意の糸の糸入れをしてコース方向への編み込みを開始し、また同一コース上におけるフロート編の終了位置で任意の糸の糸抜けをし、直ちに糸切りを行う編み方である。
つまり、シート状電気信号伝達生地１は、ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸３ｙを地糸に用いて編成された絶縁性編地領域３に、導電糸２ｙを用いて少なくとも１コース以上編成された細幅帯状の導電性編地領域２が挟まれるようにして編み立てられていればよい。
「ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸３ｙを地糸に用いて編成」とは、ポリウレタン弾性糸の裸糸からなる絶縁糸３ｙを主たる地糸に用いて編成することを意味し、主たる地糸とは地糸を構成する糸の８０ｗｔ％超を意味する。
また、導電糸２ｙを連続して２コース編成すると、配線の電気抵抗値を低くして電圧降下を抑制でき、配線の断線に対する堅牢度が向上する。もちろん２コース以上の複数のコース数連続して編成してもよく、規則正しく配列された複数本の導電性編地領域２が形成される。
上述したように、細幅帯状の導電性編地領域２が信号伝達線、給電線、接地線として機能し、絶縁性編地領域３が導電性編地領域２間の短絡を回避するための絶縁被覆として機能する。
上述したように、細幅帯状の導電性編地領域２が信号伝達線、給電線、接地線として機能し、絶縁性編地領域３が導電性編地領域２間の短絡を回避するための絶縁被覆として機能する。
図２（ａ）には、導電糸２ｙで２コース連続して編成された複数本の細幅帯状の導電性編地領域２が、ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸３ｙを地糸に用いて８コース連続して編成された絶縁性編地領域３を挟むようにウエール方向に繰返し編成されたヨコ編地１０の表面の写真が示され、図２（ｂ）には、その裏面の写真が示されている。なお、本明細書では、表面とは添え編により導電糸２ｙが現れる側の面をいう。
図２（ｃ）に示すように、隣接する導電性編地領域２の間の絶縁性編地領域３を導電性編地領域２の長手方向に沿って切断することにより、各導電性編地領域２を所望の配線経路に沿って自由に配することができる。
複数の導電性編地領域２のうち隣接する導電性編地領域２の一部を切り離す分離糸がそれら間の絶縁性編地領域３にカットボス編で編成されていることが好ましい。分離すべき導電性編地領域２の長さに対応して分離糸の編成長さを調整しておけば、過不足なく切り放すことができる。分離糸として水溶性繊維糸、熱溶融性繊維糸、薬液溶解性繊維糸などが例示できる。
絶縁性編地領域３に編成された分離糸３ｙの編成領域を挟んで隣接する導電性編地領域２が容易く分離され、分離された導電性編地領域を形状安定した状態で任意の配線方向に姿勢変更することが容易くできるようになる。例えば、分離糸として水溶性繊維糸を用いた場合には、精練時に分離糸が水に溶解して導電性編地領域２が分離される。分離糸として熱溶融性繊維糸を用いた場合には、熱溶融させることにより導電性編地領域２が分離される。分離糸として薬液溶解性繊維糸を用いた場合には、薬液に浸漬することにより分離糸が薬液に反応して導電性編地領域２が分離される。
［シート状電気信号伝達生地の製造方法］
図３（ａ）から（ｅ）には、シート状電気信号伝達生地の製造方法の一例が示されている。
シート状電気信号伝達生地の製造方法は、編地編成ステップと、ヒートセットステップと、分離ステップと、ラミネートステップと、接合ステップと、を備えて構成されている。
図３（ａ）から（ｅ）には、シート状電気信号伝達生地の製造方法の一例が示されている。
シート状電気信号伝達生地の製造方法は、編地編成ステップと、ヒートセットステップと、分離ステップと、ラミネートステップと、接合ステップと、を備えて構成されている。
図３（ａ）に示すように、編地編成ステップでは、少なくとも導電糸２ｙが１コース以上編成された複数本の細幅帯状の導電性編地領域２が、ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸３ｙを地糸に用いて編成された絶縁性編地領域３を挟んで並設され、導電性編地領域２の端部でコース方向に編成された導電糸２ｙに絶縁糸が添え糸編み編成されるように、導電性編地領域２と絶縁性編地領域３がウエール方向に編成される。絶縁性編地領域３の幅方向中央部に所定長さにわたって分離糸４が絶縁糸３に代えて編み込まれる。
図３（ｂ）に示すように、ヒートセットステップでは、編地編成ステップで編成された編地１０がヒートセットされて絶縁糸３ｙが交絡部で熱融着または熱合着され、解れ止め加工される。例えば、１６０℃で１０分乾熱処理されることにより低融点のポリウレタン弾性糸が熱融着または熱合着される。
図３（ｃ）に示すように、ヒートセット処理された編地１０は精練ステップで所定温度に加熱された湯槽に浸漬されて油分などの不純物が除去される。分離糸４が水溶性繊維糸で構成されている場合には、このとき同時に分離ステップが実行され、分離糸４が水溶することにより導電性編地領域２のうち隣接する導電性編地領域２の一部が分離され切込み５が形成される。分離ステップは必要に応じて実行されればよく、常に実行されるものではない。また、分離糸４が水溶性繊維糸以外の糸を採用する場合には、精練ステップとは別に分離ステップが実行される。
図３（ｄ）に示すように、ラミネートステップでは、分離ステップで分離された導電性編地領域２が所望の形状になるように配置された状態で、エラストマシートの一例であるポリウレタンシート６，７でラミネートされて、図３（ｅ）に示すシート状電気信号伝達生地１が出来上がる。ポリウレタン弾性糸との接着強度が大きくなる等の観点でエラストマシートにポリウレタンシートを用いることが好ましい。
接合ステップでは、ラミネートステップでラミネートされたシート状電気信号伝達生地１が衣料用生地１００の所望位置にヒートセット処理、好ましくはヒートプレス処理などにより固定される。つまり、導電性編地領域２及び絶縁性編地領域３で構成される編地１０がポリウレタンシートでラミネートされ、衣料用生地に接合可能に構成される。編地１０がポリウレタンシートでラミネートされることにより、仮に細幅帯状の導電性編地領域２が個別に切り放された状態であっても全体として形状安定性を備えるようになり、衣料用生地の接合目的箇所に正確かつ容易に位置決めすることができ、容易く接合することができる。
図４を参照して、上述したラミネートステップ及び接合ステップを詳述する。
ラミネート処理に用いられる上側のポリウレタンシート６は、例えば融点２００℃のポリウレタン製の保護層６Ａの下面にホットメルト接着剤層６Ｂが形成され、編地１０に形成された切欠きに対応する位置に同様の切欠きが形成されるとともに、編地１０に形成された導電性編地領域２のうち、外部機器との信号接続部に対応する両端部がポリウレタンシート６で被覆されないように、導電性編地領域２に双方向で両端が短くなるように形成されている（図３（ｅ）参照。）。
ラミネート処理に用いられる上側のポリウレタンシート６は、例えば融点２００℃のポリウレタン製の保護層６Ａの下面にホットメルト接着剤層６Ｂが形成され、編地１０に形成された切欠きに対応する位置に同様の切欠きが形成されるとともに、編地１０に形成された導電性編地領域２のうち、外部機器との信号接続部に対応する両端部がポリウレタンシート６で被覆されないように、導電性編地領域２に双方向で両端が短くなるように形成されている（図３（ｅ）参照。）。
ホットメルト接着剤として、例えば、ポリウレタン系ホットメルト樹脂、ポリエステル系ホットメルト樹脂、ポリアミド系ホットメルト樹脂、ＥＶＡ系ホットメルト樹脂、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂、スチレン系エラストマー樹脂、湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂、反応型ホットメルト樹脂等が挙げられる。中でも反応型ホットメルト樹脂は、接着強度が高く、しかも短時間での接着が可能な点で特に好ましい。
ラミネート処理に用いられる下側のポリウレタンシート７は、例えば融点２００℃のポリウレタン製の保護層７Ａの下面にホットメルト接着剤層７Ｂが形成され、さらに離型フィルム８が設けられている。
上下のポリウレタンシート６，７の間に上述した編地１０を挟んで、プレス機にかけて約１２０℃加熱することにより、ホットメルト接着剤層６Ｂが溶融して編地１０がラミネート処理される。
次に、ラミネート処理されたシート状電気信号伝達生地１の離型フィルム８を剥離して、衣料用生地１００の所望位置に配置した後に、プレス機にかけて約１２０℃加熱するもとによりシート状電気信号伝達生地１が衣料用生地１００に接合固定される。
［シート状電気信号伝達生地１の衣料用生地への接合］
図５には、ラミネート処理されたシート状電気信号伝達生地１の一例の写真が示されている。絶縁性編地領域３を挟んで６本の導電性編地領域２が並設された基端ＲＡに対して、先端ＦＥ側では絶縁性編地領域３が切断されて各導電性編地領域２が分離され、衣料用生地１００の目的部位に向けて分岐するように配設されている。各導電性編地領域２の長さは配設に必要な長さで切断されている。
図５には、ラミネート処理されたシート状電気信号伝達生地１の一例の写真が示されている。絶縁性編地領域３を挟んで６本の導電性編地領域２が並設された基端ＲＡに対して、先端ＦＥ側では絶縁性編地領域３が切断されて各導電性編地領域２が分離され、衣料用生地１００の目的部位に向けて分岐するように配設されている。各導電性編地領域２の長さは配設に必要な長さで切断されている。
図６（ａ）には、図５に示したシート状電気信号伝達生地１が衣料用生地１００に接合された写真が示されている。符号１１は、１本の導電性編地領域２の先端側に接続された電極パッドである。また、図６（ｂ）には、図５中、破線の円領域に対応する部位の写真が示されている。この例では、導電性編地領域２の先端側にポリウレタンシート６で被覆されていない円形の剥き出し部１０Ａが示されている（図中、白色の円で囲まれた部位参照。）。
図７（ａ）には、上述したシート状電気信号伝達生地１の他の例が示されている。図示されていないが、細幅帯状の導電性編地領域２の幅方向両端には絶縁性編地領域３が形成されている。導電性編地領域２の先端側にはラミネートされていない円形の剥き出し部１０Ａが形成されている。
図７（ｂ）には、当該シート状電気信号伝達生地１が筋肉をサポートすることで運動機能を支援するコンプレッションタイプのパンツ２００の肌面側に熱融着された状態が示されている。この様な衣服は、例えばポリウレタン糸を混用した天竺編（平編）、リブ編（ゴム編、フライス編）、パール編、デンビー編（トリコット編）、アトラス編、コード編、あるいはそれらの変化組織などの編地で構成することができる。
シート状電気信号伝達生地１に配された導電性編地領域２の基端ＲＡ側が、身生地に形成されたスリットを介して表面側に取り出されて、ウェアラブルデバイスを接続するためのコネクタＣＮが配され、先端ＦＥ側に形成された剥き出し部１０Ａを覆うように電極パッド１３，１４が配置されている。
［導電糸の構成］
導電糸２ｙとして、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用い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マルチフィラメントや紡績糸のほうが好ましい。
導電糸２ｙとして、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用い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マルチフィラメントや紡績糸のほうが好ましい。
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。本実施形態ではナイロンやポリエステルで構成されるマルチフィラメントに銀メッキした糸が用いられている。導電糸の繊度は３３ｄｔｅｘ～４００ｄｔｅｘが好ましい。特には７０ｄｔｅｘ～３００ｄｔｅｘが好ましい。導電糸２ｙとして芯糸に金属成分を被着させた金属メッキ糸を用いる例を説明したが、例えば、日本新素材株式会社製のシルベルンＺＡＧ（登録商標）などにように、天然繊維や合成繊維に銀イオンを付着させた銀イオン糸を用いることも可能である。
［電極パッドの構成］
電極パッド１３，１４は、上述した導電糸２ｙを用いて編成または織成した布帛で構成することができ、伸縮性の導電糸のように、ポリウレタンのような弾性糸を芯糸にして、上述した導電糸２ｙを芯糸に巻きつけて被覆したカバリング糸を用いて編成または織成することにより衣料を構成する身生地の伸縮に伴って伸縮するようになる点で好ましい。なお、電極パッド１３，１４の構成は、特に限定されるものではなく、公知の電極用材料を適宜用いることができることはいうまでもない。
電極パッド１３，１４は、上述した導電糸２ｙを用いて編成または織成した布帛で構成することができ、伸縮性の導電糸のように、ポリウレタンのような弾性糸を芯糸にして、上述した導電糸２ｙを芯糸に巻きつけて被覆したカバリング糸を用いて編成または織成することにより衣料を構成する身生地の伸縮に伴って伸縮するようになる点で好ましい。なお、電極パッド１３，１４の構成は、特に限定されるものではなく、公知の電極用材料を適宜用いることができることはいうまでもない。
［絶縁性編地領域の構造］
上述したシート状電気信号伝達生地１を構成する編地について説明する。ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸３ｙを地糸に用いて編成される地組織として、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）のヨコ編地を採用することができる。製編には丸編機に限らず横編機などを使用することができる。
上述したシート状電気信号伝達生地１を構成する編地について説明する。ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸３ｙを地糸に用いて編成される地組織として、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）のヨコ編地を採用することができる。製編には丸編機に限らず横編機などを使用することができる。
導電性編地領域２及び絶縁性編地領域３にフライス編を採用し、絶縁性編地領域３に画定される切断部に平編などのシンプルな編組織を採用すると、切断処理が容易になる。また導電性編地領域２及び絶縁性編地領域３と比較して切断部で細い糸を採用してもよい。更には、導電性編地領域２及び絶縁性編地領域３と比較して切断部では度目を極端に粗くしてもよい。切断処理の目印となるように、切断部を目視し易い色糸で製編しておいてもよい。
さらに、ヨコ編地に限らず、タテ編みで編成される組織（トリコット編、ラッシェル編、ミラニーズ編など）を採用することも可能である。
なお、解れ止め機能を実現するための熱融着材料または熱合着材料としてポリウレタン弾性糸を好適に用いることができる。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、要はヒートセットによって導電糸の交差部を含めて結合できる材料であればよい。
具体的には、熱融着材料の代表例として、融点が９０℃から１２０℃の範囲の低融点のポリウレタン糸で７０ｄｔｅｘ～３００ｄｔｅｘの繊度のモノフィラメントまたはマルチフィラメントを用いることが好ましい。絶縁糸としてポリウレタンを単独で用いてもよいし、「芯糸」にポリウレタンを用い「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。このようなカバリング糸を採用することで、シート状電気信号伝達生地１に撥水性、耐食・防食性、カラーリング等の機能を付与させることができる。また触感（肌触り）の向上や伸びの制御にも有用である。なお、ポリウレタン弾性糸に代えて熱可塑性のエラストマー材料で構成される繊維糸を採用することも可能である。
熱合着材料として、ポリウレタンウレア弾性繊維のような圧縮変形特性を備えた弾性糸を用いることが可能である。ヒートセット加工等の加熱によりポリウレタンウレア弾性繊維同士またはポリウレタンウレア弾性繊維と相手糸との接触点でポリウレタンウレア弾性繊維の圧縮変形が発生し、ポリウレタンウレア弾性繊維同士またはポリウレタンウレア弾性繊維への相手糸の固着が生じるため、編地からのポリウレタンウレア弾性繊維や相手糸が抜けにくくなり、カールやほつれが抑制された編地を得ることができる。
このような地組織に対して、導電糸２ｙの混用方法として、既に説明した添え編（プレーティング編）以外に、インレイ、引き揃え、フロート編、交編、又は複合糸の少なくとも一つから選択される形態を採用することができる。少なくとも、導電性編地領域２の端部でコース方向に編成された導電糸２ｙに絶縁糸３ｙが添え糸編み編成されていればよく、導電性編地領域２と絶縁性編地領域３とが交互に編成される編地であってもよい。
［分離糸の構成］
水溶性分離糸として、例えばＰＶＡ（ニチビ社製のソルブロンシリーズ等）を好適に用いることができ、熱溶融性分離糸として、例えば低融点ポリウレタン（日清紡社製のモビロンシリーズ等）を好適に用いることができ、薬液溶融性分離糸として、例えばギ酸によって溶出除去可能なナイロンを好適に用いることができる。
水溶性分離糸として、例えばＰＶＡ（ニチビ社製のソルブロンシリーズ等）を好適に用いることができ、熱溶融性分離糸として、例えば低融点ポリウレタン（日清紡社製のモビロンシリーズ等）を好適に用いることができ、薬液溶融性分離糸として、例えばギ酸によって溶出除去可能なナイロンを好適に用いることができる。
以下、シート状電気信号伝達生地の別実施形態を説明する。
上述した実施形態では、導電性編地領域２及び絶縁性編地領域３が編成された編地をラミネート処理して、接着剤を介して衣料用生地に接合固定した例を説明したが、導電性編地領域２及び絶縁性編地領域３で構成される編地１０に、熱可塑性樹脂でなる接着剤が含浸され、衣料用生地にヒートセット処理、好ましくはヒートプレス処理により接合可能に構成されていてもよい。接着剤として例えば溶媒中に低融点ポリウレタン粒子が分散された溶液を用いることができ、ヒートセットされた後の編地に含浸させてもよい。
上述した実施形態では、導電性編地領域２及び絶縁性編地領域３が編成された編地をラミネート処理して、接着剤を介して衣料用生地に接合固定した例を説明したが、導電性編地領域２及び絶縁性編地領域３で構成される編地１０に、熱可塑性樹脂でなる接着剤が含浸され、衣料用生地にヒートセット処理、好ましくはヒートプレス処理により接合可能に構成されていてもよい。接着剤として例えば溶媒中に低融点ポリウレタン粒子が分散された溶液を用いることができ、ヒートセットされた後の編地に含浸させてもよい。
導電性編地領域及び絶縁性編地領域で構成される編地に熱可塑性樹脂でなる接着剤が含浸されていると、編地を衣料用生地に沿わせた状態で加熱することにより、編地に含浸された熱可塑性樹脂が溶融して編地と衣料用生地とが接合されるので、接着の際に編地に接着剤を塗布するような工程が不要になる。
この場合、シート状電気信号伝達生地の製造方法は、少なくとも導電糸が１コース以上編成された複数本の細幅帯状の導電性編地領域が、ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸を地糸に用いて編成された絶縁性編地領域を挟んで並設され、導電性編地領域の端部でコース方向に編成された導電糸に絶縁糸が添え糸編み編成されるように、導電性編地領域と絶縁性編地領域をウエール方向に編成する編地編成ステップと、編地編成ステップで編成された編地をヒートセットして絶縁糸が交絡部で熱融着または熱合着するヒートセットステップと、ヒートセットステップでヒートセットされた編地に熱可塑性樹脂でなる接着剤を含浸させる接着剤含浸ステップと、必要に応じて導電性編地領域のうち隣接する導電性編地領域の一部を分離すべく前記絶縁性編地領域を切り離す分離ステップと、分離ステップで分離された導電性編地領域を所望の形状になるように衣料用生地の所望位置に配置した状態で、ヒートセットして編地を衣料用生地に接合する接合ステップと、を備えて構成される。
本発明によるシート状電気信号伝達生地は、体温、心拍数、心電図、筋電図などの生体情報を計測するウェアラブルデバイス用の衣服に、信号伝達配線部材として広く活用される。
１：シート状電気信号伝達生地
２：導電性編地領域
２ｙ：導電糸
３：絶縁性編地領域
３ｙ：絶縁糸
４：分離糸
５：切込み
１０：編地
２：導電性編地領域
２ｙ：導電糸
３：絶縁性編地領域
３ｙ：絶縁糸
４：分離糸
５：切込み
１０：編地
Claims (5)
- 衣料用生地に装着されるシート状電気信号伝達生地であって、
導電糸で編成された複数本の細幅帯状の導電性編地領域が、ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸を地糸に用いて編成された絶縁性編地領域を挟んで並設され、
前記導電性編地領域は少なくとも前記導電糸が１コース以上編成されて構成されるとともに、前記導電性編地領域の端部でコース方向に編成された前記導電糸に前記絶縁糸が添え糸編み編成されるとともに、
前記複数の導電性編地領域のうち隣接する導電性編地領域の一部をコース方向に沿って切り離して、切り離した導電性編地領域の其々を所望の配線経路に沿わせることを可能とする分離糸がそれら間の前記絶縁性編地領域に編成され、
前記絶縁糸が交絡部で熱融着または熱合着されているシート状電気信号伝達生地。 - 前記分離糸は、隣接する導電性編地領域の間の絶縁性編地領域にカットボス編で編成されている請求項１記載のシート状電気信号伝達生地。
- 前記分離糸が熱溶融性繊維糸で構成され、前記絶縁糸が交絡部で熱融着または熱合着される際に前記分離糸が熱溶融することで分離可能に構成されている請求項１または２記載のシート状電気信号伝達生地。
- 衣料用生地に装着されるシート状電気信号伝達生地の製造方法であって、
少なくとも導電糸が１コース以上編成された複数本の細幅帯状の導電性編地領域が、ポリウレタン弾性糸からなる絶縁糸を地糸に用いて編成された絶縁性編地領域を挟んで並設され、前記導電性編地領域の端部でコース方向に編成された前記導電糸に前記絶縁糸が添え糸編み編成されるように、前記導電性編地領域と前記絶縁性編地領域をウエール方向に編成する編地編成ステップと、
前記編地編成ステップで編成された編地をヒートセットして前記絶縁糸が交絡部で熱融着または熱合着するヒートセットステップと、
必要に応じて前記導電性編地領域のうち隣接する導電性編地領域の一部をコース方向に沿って分離すべく前記絶縁性編地領域を切り離す分離ステップと、
前記分離ステップで分離された導電性編地領域を所望の配線経路に沿うように配置した状態で、エラストマシートでラミネートするラミネートステップと、
を含むシート状電気信号伝達生地の製造方法。 - 前記編地編成ステップは、前記複数の導電性編地領域のうち隣接する導電性編地領域の一部をコース方向に沿って切り離すことを可能とする分離糸がそれら間の前記絶縁性編地領域にカットボス編で編成される分離糸編成ステップを含む請求項４記載のシート状電気信号伝達生地の製造方法。
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