JP5962021B2 - Conductive fabric and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、導電性布帛及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、非導電性の糸よりなる布地に導電性の糸を含む導電性布帛において、通電に使用されない導電糸の終端処理技術に関するものである。 The present invention relates to a conductive fabric and a method for producing the same, and more particularly to a conductive yarn termination technique that is not used for energization in a conductive fabric including a conductive yarn in a fabric made of non-conductive yarn. is there.
導電糸が非導電糸よりなる布地に含まれた導電性布帛が知られており、導電性を利用してヒータや各種センサ等の用途に使用されている。例えば、車両用シートのシート表皮(シートカバー)としてこの種の導電性布帛が用いられ、シートヒータや静電容量式の着座センサを備えたシート表皮として使用されている。 A conductive fabric in which a conductive yarn is made of a non-conductive yarn is known, and is used for applications such as heaters and various sensors using conductivity. For example, this type of conductive fabric is used as a seat skin (seat cover) of a vehicle seat, and is used as a seat skin provided with a seat heater or a capacitive seating sensor.
導電糸を含む導電性布帛に通電を行うに際しては、導電性布帛の端部において導電糸を導電性の接続部材に接続することが多い。接続部材はさらに電源や制御機器等に接続される。導電性布帛の原反においては、導電糸は非導電糸よりなる組織に囲まれた状態で存在しており、導電糸を接続部材に接続するのに先立ち、導電糸の端部を布帛端縁から露出させる必要がある。 When energizing a conductive fabric including a conductive yarn, the conductive yarn is often connected to a conductive connecting member at the end of the conductive fabric. The connecting member is further connected to a power source, a control device, and the like. In the raw fabric of the conductive fabric, the conductive yarn exists in a state surrounded by a structure made of non-conductive yarn, and before connecting the conductive yarn to the connecting member, the end of the conductive yarn is connected to the edge of the fabric. Need to be exposed from.
導電糸の端部を導電性布帛の布帛端縁から露出させる方法として、特許文献1に記載された方法が公知である。これは、一部が導電線材で構成された布材について、レーザーに代表される加熱手段を用いて導電線材よりも燃焼又は溶融しやすい他の線材(非導電糸)を除去することにより、導電線材の被接続部を露出させるという方法である。導電線材として、通電したい第一の導電線材と非通電状態にしたい第二の導電線材がある場合には、第二の導電線材の被接続部を加熱手段によって燃焼又は溶融させて除去することにより、第一の導電線材の被接続部だけが露出するようにされる。この状態とした導電性布帛の概略図を図5に示すが、通電用導電糸(第一の導電線材)42aの端部は導電性布帛41の布帛端縁41aから延出して導電部材が露出されており、不使用導電糸(第二の導電部材)42bの端部は布帛端縁41aの位置で切断されている。
As a method for exposing the end of the conductive yarn from the fabric edge of the conductive fabric, the method described in
しかし、不使用導電糸42bを導電性布帛41の布帛端縁41aの位置で切断したのみでは、導電性布帛41の布帛端縁41aに切断された不使用導電糸42bの切断面が露出しており、容易に接続部材や近隣の通電用導電糸42aと接触し、それらとの間に電気的接続が形成されてしまう。接続部材の接続工程で不使用導電糸42bの切断面がそれらの部材と接触することがなかったとしても、通電用導電糸42aへの通電中に導電性布帛41や接続部材に例えば屈曲変形させるような力が加えられた場合には、不使用導電糸42bの切断面と接続部材や近隣の通電用導電糸42aとが容易に接触し、不使用導電糸42bに接続部材を介して電流が供給されたり、不使用導電糸42bと近接する通電用導電糸42aとの間でショートが起こったりする虞がある。導電糸42の外周面をあらかじめ樹脂材料等で絶縁被覆して導電性布帛を構成したとしても、切断面においては、導電性材料が露出してしまい、これらの現象が発生する虞がある。
However, only by cutting the unused
そこで、布帛端縁41aの位置で不使用導電糸42bを切断した箇所を、絶縁性のテープ状布材などの絶縁部材で被覆してから接続部材を取り付けるという方法を用いることができる。すると、不使用導電糸42bの切断面の接続部材に対する絶縁を確保することはできるが、別部材である絶縁部材が必要となるうえ、縫製等によって絶縁部材を取り付ける必要があるため、工程数が増加してしまう。特に、ヒータの出力を通電する導電糸の本数(密度)で調節する場合などのように、通電用導電糸42aと不使用導電糸42bが数本単位で隣接して多数設けられるような場合には、小面積の絶縁部材で被覆しなければならない箇所が導電糸数本ごとに多数箇所存在することになり、絶縁箇所の数だけ部品点数及び工程数が増加するとともに、絶縁部材の取り付け作業が著しく煩雑になる。絶縁部材の取り付け忘れや不完全な取り付けなどの不備が発生する確率も上昇する。
Therefore, it is possible to use a method of attaching the connecting member after covering the portion where the unused
さらに、絶縁部材の取り付けしろが必要となるうえ、絶縁部材が使用者に見えてしまって意匠性を低下させたり、絶縁部材が使用者に異物感を与えたりする可能性もある。 Further, it is necessary to attach the insulating member, and the insulating member may be visible to the user and the design may be deteriorated, or the insulating member may give the user a sense of foreign matter.
本発明が解決しようとする課題は、導電糸と非導電糸とを含む導電性布帛において、一部の通電を行う導電糸に導電性の接続部材を接続する際に、別部材である絶縁部材を使用せずに、通電を行わない導電糸の端部を接続部材及び近隣の通電を行う導電糸から絶縁できる導電性布帛及びその製造方法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is an insulating member that is a separate member when a conductive connecting member is connected to a conductive yarn that conducts a part of current in a conductive fabric including a conductive yarn and a non-conductive yarn. It is an object of the present invention to provide a conductive fabric that can insulate an end portion of a conductive yarn that is not energized without using a connecting member and a conductive yarn that is energized nearby and a method for manufacturing the same.
上記課題を解決するために、本発明にかかる導電性布帛は、導電糸と非導電糸とを含み、複数の導電糸のうち一部の導電糸が通電を行わない不使用導電糸とされた導電性布帛において、前記不使用導電糸の端部が前記導電性布帛を構成する非導電糸由来の材料よりなる絶縁部材によって被覆されていることを要旨とする。 In order to solve the above problems, the conductive fabric according to the present invention includes a conductive yarn and a non-conductive yarn, and a part of the plurality of conductive yarns is an unused conductive yarn that is not energized. The gist of the present invention is that the end of the unused conductive yarn is covered with an insulating member made of a material derived from non-conductive yarn constituting the conductive fabric.
この場合、前記不使用導電糸の端部は、前記導電性布帛の端縁から外側に延出し、その延出した箇所が前記絶縁部材によって被覆されているとよい。 In this case, an end portion of the unused conductive yarn may extend outward from an end edge of the conductive fabric, and the extended portion may be covered with the insulating member.
さらに、前記不使用導電糸の端部は、溶融して再凝固した前記非導電糸の構成材料によって被覆されているものとすることが好適である。 Furthermore, it is preferable that an end portion of the unused conductive yarn is covered with a constituent material of the nonconductive yarn which has been melted and re-solidified.
また、本発明にかかる導電性布帛の製造方法は、導電糸と非導電糸とを含み、一部の導電糸は端部の導電材料が露出された通電用導電糸であり、残りの導電糸は端部が絶縁被覆された不使用導電糸である導電性布帛の製造方法において、前記通電用導電糸の端部を囲む非導電糸よりなる領域にアシストガス噴射下でレーザー光を照射することにより、前記通電用導電糸の端部を囲む非導電糸を溶融又は燃焼させて除去し、前記通電用導電糸を構成する導電材料を露出させる第一の工程と、前記不使用導電糸の端部を囲む非導電糸よりなる領域に、前記第一の工程よりもレーザー光の強度及び/又はアシストガスの流量を下げた状態でレーザー光を照射することにより、前記不使用導電糸の端部を囲む非導電糸を溶融させ、溶融した非導電糸の構成材料を前記不使用導電糸の端部を被覆した状態で再凝固させ、不使用導電糸の端部を被覆する絶縁部材を形成することを要旨とする。 In addition, the method for producing a conductive fabric according to the present invention includes a conductive yarn and a non-conductive yarn, and a part of the conductive yarn is a conductive yarn for energization with the conductive material at the end exposed, and the remaining conductive yarn. In the method for producing a conductive fabric which is an unused conductive yarn whose end is insulated and coated, a laser beam is applied to the region made of the non-conductive yarn surrounding the end of the conductive yarn for energization under the injection of assist gas. To remove the non-conductive yarn surrounding the conductive conductive yarn by melting or burning, thereby exposing the conductive material constituting the conductive conductive yarn, and the end of the non-conductive conductive yarn. By irradiating the region of the non-conductive yarn surrounding the portion with the laser beam in a state where the intensity of the laser beam and / or the flow rate of the assist gas is lower than in the first step, the end portion of the non-use conductive yarn Melt the non-conductive yarn surrounding the The formed material is resolidified in a state of covering the end portion of the unused conductive yarn, and summarized in that an insulating member covering an end portion of the unused conductive yarn.
上記発明にかかる導電性布帛によると、不使用導電糸の端部が前記導電性布帛を構成する非導電糸由来の材料よりなる絶縁部材によって被覆され、電気的に絶縁されている。よって、その近傍に配置された通電用導電糸を導電性の接続部材等の部材に接続して通電しても、端部が被覆された不使用導電糸は接続部材等及び他の導電糸に対して電気的に絶縁され、接続部材を介して通電されてしまうことや、近傍の通電された導電糸と接触してショートを起こすことがない。さらに、絶縁部材が導電性布帛の非導電糸由来の材料であるため、テープ状布材のような別部材の絶縁材を使用する必要がなく、従来の導電性布帛において、加熱手段を使用して不使用導電糸を切断し、切断箇所にテープ状の絶縁部材等で絶縁加工を施す場合よりも部品点数が削減される。絶縁部材のための取付けしろも必要なく、絶縁部材が意匠性を低下させたり使用者に異物感を与えたりすることもなくなる。 According to the conductive fabric according to the invention, the end portion of the unused conductive yarn is covered with the insulating member made of the material derived from the nonconductive yarn constituting the conductive fabric, and is electrically insulated. Therefore, even if the conductive yarn for energization arranged in the vicinity thereof is connected to a member such as a conductive connecting member and energized, the unused conductive yarn whose end is covered is connected to the connecting member and other conductive yarns. On the other hand, it is electrically insulated and is not energized through the connecting member, and does not cause a short circuit due to contact with the energized conductive yarn in the vicinity. Furthermore, since the insulating member is a material derived from the non-conductive yarn of the conductive fabric, there is no need to use a separate insulating material such as a tape-shaped fabric material, and a heating means is used in the conventional conductive fabric. Thus, the number of parts is reduced as compared with the case where the unused conductive yarn is cut and the cut portion is insulated with a tape-like insulating member or the like. There is no need for mounting for the insulating member, and the insulating member does not deteriorate the design or give the user a sense of foreign matter.
この場合、不使用導電糸の端部が布帛端縁から外側に延出し、延出した箇所が絶縁部材によって被覆されていると、通電用導電糸を接続部材への接続のために布帛端縁から外側に延出させる際に、全ての導電糸の端部を一様に布帛端縁から外側に延出させた後に不使用導電糸の切断を布帛端縁の位置で行う必要がない。不使用導電糸が切断を経ずに電気的に絶縁された状態となるので、導電性布帛の製造工程が簡素になる。 In this case, when the end portion of the unused conductive yarn extends outward from the fabric edge and the extended portion is covered with the insulating member, the conductive yarn for energization is connected to the connecting member for connection to the connection member. When extending from the fabric end to the outside, it is not necessary to cut the unused conductive yarn at the position of the fabric edge after uniformly extending the ends of all the conductive yarns outward from the fabric edge. Since the unused conductive yarn is electrically insulated without being cut, the manufacturing process of the conductive fabric is simplified.
さらに、不使用導電糸の端部が溶融して再凝固した非導電糸の構成材料によって被覆されていると、緻密な絶縁被覆が不使用導電糸の端部を覆うので、不使用導電糸が高い電気的絶縁性を獲得する。また、非導電糸を溶融させ、不使用導電糸の端部を覆った状態で放冷するという簡便な方法でこのような絶縁部材を形成することができる。 Further, when the end of the unused conductive yarn is covered with the constituent material of the nonconductive yarn that has been melted and re-solidified, the dense insulating coating covers the end of the unused conductive yarn, Obtain high electrical insulation. Further, such an insulating member can be formed by a simple method in which the non-conductive yarn is melted and allowed to cool in a state where the ends of the unused conductive yarn are covered.
また、上記発明にかかる導電性布帛の製造方法によると、不使用導電糸の電気的絶縁の形成のために、不使用導電糸の端部を切断する必要もテープ状の絶縁部材などの別部材を用いて絶縁加工を施す必要もないので、従来の方法に比べて不使用導電糸の絶縁加工に要する工程数が削減され、その作業も易化される。さらに、レーザー光の強度及び/又はアシストガスの流量を制御するだけで、通電用導電糸の端部における導電部材の露出と不使用導電糸の端部における絶縁部材の形成とを共通のレーザー照射装置を用いて連続的に行うことができるので、導電性布帛の製造工程全体における工程数が削減されるとともに、必要な設備の数も抑制される。また、不使用導電糸と通電用導電糸とが隣接し、多数存在している場合にも、不使用導電糸の端部における絶縁部材の形成と通電用導電糸の端部における導電部材の露出とをそれぞれ高い位置精度で行うことができる。 In addition, according to the method for producing a conductive fabric according to the invention, it is necessary to cut the end portion of the unused conductive yarn in order to form the electrical insulation of the unused conductive yarn. Therefore, the number of steps required for insulating the unused conductive yarn is reduced and the operation is facilitated as compared with the conventional method. Furthermore, by simply controlling the intensity of the laser beam and / or the flow rate of the assist gas, the exposure of the conductive member at the end portion of the conductive yarn for energization and the formation of the insulating member at the end portion of the non-use conductive yarn are common. Since it can carry out continuously using an apparatus, while the number of processes in the whole manufacturing process of conductive cloth is reduced, the number of necessary facilities is also controlled. In addition, even when unused conductive yarns and energizing conductive yarns are adjacent and there are many, formation of an insulating member at the end of the unused conductive yarn and exposure of the conductive member at the end of the energized conductive yarn Can be performed with high positional accuracy.
まず、本発明の第一の実施形態にかかる導電性布帛の詳細を図1及び図2に基づいて説明する。図1に本発明の第一の実施形態にかかる導電性布帛1の正面図を示す。本実施形態にかかる導電性布帛1は、それ自体が発熱してヒータ装置となる車両用シートの表皮や、シートカバーの裏側に配されるヒータ装置として好適に利用できるものである。
First, the detail of the electroconductive fabric concerning 1st embodiment of this invention is demonstrated based on FIG.1 and FIG.2. FIG. 1 shows a front view of a
導電性布帛1は導電糸2および非導電糸を有する。導電糸2としては、金属細線又はその他の導電材料のみよりなる導電線材、それら導電線材とその他の繊維の複合材料よりなる導電糸など、種々の導電性を有する繊維状の材料を使用することができる。ただし、後述するように、不使用導電糸2bの端部の周囲に配置された非導電糸をレーザー光の照射によって溶融させる際に、導電糸2を構成する導電線材が切断されてしまわないように、導電糸2を構成する導電材料としては、導電性布帛1を構成する非導電糸の融点よりも高い融点、昇華点、燃焼点を有するものを選択する必要がある。この点において、導電線材としては、金属細線を選択することが好ましい。引張強度及び耐腐食性が高いステンレス線材を用いることが特に好適である。金属細線は、単線であっても撚り線であってもよい。また、外周に樹脂等よりなる被覆を施されていてもよい。
The
非導電糸としては、種々の絶縁性の高い繊維材料を使用することが可能であるが、溶融させて不使用導電糸2bの終端面を被覆させる必要があるので、溶融しやすいものを使用する必要がある。具体的には、後述するレーザー光の照射域における温度よりも低い融点を有し、かつ空気中での燃焼点及び昇華点が融点よりも高いものでなければならない。この点において、熱可塑性樹脂が適している。
As the non-conductive yarn, it is possible to use various highly insulating fiber materials, but since it is necessary to melt and coat the end surface of the unused
導電性布帛1は、導電糸2と非導電糸を含んでおり、編物、織物、不織布等、どのように構成されていてもよい。本実施形態においては、織物として形成され、経糸又は緯糸の一部として導電糸2が略直線状に等間隔に配置されている。導電糸2に通電することで導電糸2が発熱し、導電性布帛1が面状のヒータ装置として機能する。他の部材や使用者の体などが導電糸2に接触しないように、導電糸2は導電性布帛1の表面に現れていない方が望ましい。なお、各図面において、導電性布帛1中において非導電糸が顕に描かれてはいないが、導電糸2が配置されている箇所以外の領域は、非導電糸によって構成されている。
The
導電性布帛1を長尺状の反物から種々の用途に必要な形状に裁断して形成する場合、用途によって、所望される加熱量が異なる場合もある。例えば車両用シートヒータとして使用するのに、シートの部位に応じて所望される加熱量が異なる。この場合、全ての導電糸2に通電を行うのではなく、通電を行う通電用導電糸2aと通電を行わない不使用導電糸2bを周期的に設け、通電用導電糸2aの割合(密度)を適宜設定することで、用途に応じて所望される加熱量が発揮されるようにすればよい。図1においては、例として通電用導電糸2aと不使用導電糸2bが2本ずつ交互に配置されている。
When the
通電用導電糸2aの両端部は、導電性布帛1の布帛端縁1aから外側に延出し、非導電糸に覆われずに露出している。さらに、通電用導電糸2aの外周が樹脂材料等によって被覆されている場合は、この延出部2a1の外周から被覆材が除去され、導電材料が露出している。この露出された延出部2a1が後述するように導電性の接続部材6に接続される。
Both ends of the
不使用導電糸2bの両端部も、導電性布帛1の布帛端縁1aから外側に延出している。しかし、その延出部2b1は絶縁被覆3によって全体が被覆されている。つまり、不使用導電糸2bの延出部2b1は、絶縁被覆3によって導電性布帛1以外の部材及び近隣の通電用導電糸2aに対して電気的に絶縁されている。
Both ends of the unused
絶縁被覆3は、非導電糸が溶融され再凝固したものよりなる。つまり、非導電糸を構成する熱可塑性樹脂等の絶縁材料の薄膜が不使用導電糸2bの延出部2b1の表面を被覆している。一旦溶融した熱可塑性樹脂が凝固する際には、緻密な膜状の構造が形成される場合が多いので、非導電糸が熱可塑性樹脂によって構成されている場合、形成された絶縁被覆3は、高い電気的絶縁性を有する。よって、絶縁被覆3が不使用導電糸2bの延出部2b1の表面全体を覆っていれば、その厚みとしてはごく薄いもので十分である。
The insulating
なお、通電用導電糸2aの延出部2a1及び不使用導電糸2bの延出部2b1の布帛端縁1aからの長さは、同じである必要はないが、同じ長さであれば、後述するようにレーザー照射によって通電用導電糸2aの延出部2a1の露出と不使用導電糸2bの延出部2b1の絶縁を行う際に、それらの長さを違える工程を経る必要がないので、簡便に製造することができる。
In addition, the length from the
図1においては、通電用導電糸2aの延出部2a1の先端には別の導電性布帛等が何もつながっていないが、導電性布帛1とは別の布帛片が通電用導電糸2aを介して導電性布帛1とつながった状態としておくこともできる。このような状態にしておくと、通電用導電糸2aの延出部2a1が相互に相対位置を維持してまっすぐに伸びた状態が保たれ、不使用導電糸2bの端部に絶縁被覆3を形成する際や接続部材6を縫製等によって接続する際の作業性が高められる。
In FIG. 1, no other conductive cloth or the like is connected to the tip of the extending portion 2a1 of the
図2に、図1の導電性布帛1の通電用導電糸2aに接続部材6を取り付けた状態を示す。接続部材6は、少なくとも一方の面に導電性を有する導電面6aが形成されたシート部材である。この導電性のシート部材としては、導電性材料(例えば銅)がシート状に形成された部材や、導電性材料で形成された糸を含む導電性織物が例示できる。接続部材6は、導電面6aを内側にして通電用導電糸2aの延出部2a1を挟み込むように断面略「U」字状にされて、縫い付けられるなどして導電性布帛1の布帛端縁1aに取り付けられている。この接続部材6は電線7を介して、電源に接続されている。
FIG. 2 shows a state where the connecting
図2(b)に通電用導電糸2aが配置された位置の断面図を示す。延出部2a1が接続部材6によって包み込まれ、接続部材6の導電面6aに接触している。これにより、通電用導電糸2aと接続部材6の間に導通が形成され、通電用導電糸2aに通電することで導電性布帛1の加熱が行われる。なお、図2(b)では延出部2a1は直線状に延びているが、途中箇所で曲げられた状態で接続部材6に包まれていてもよい。
FIG. 2B shows a cross-sectional view of the position where the
一方、図2(c)に不使用導電糸2bが配置された位置の断面図を示す。接続部材6が複数の導電糸2の端部に跨る長細いシート状であるため、不使用導電糸2bの延出部2b1も含めて導電性布帛1の布帛端縁1a全体を包み込んでいる。しかしながら、不使用導電糸2bの延出部2b1は絶縁被覆3によって覆われ、周囲から電気的に絶縁されている。よって、不使用導電糸2bと接続部材6及び通電用導電糸2aの間には導通が形成されず、電源から接続部材6に電流が供給されて通電用導電糸2aに通電が行われても、不使用導電糸2bには通電が行われることはない。
On the other hand, FIG. 2C shows a cross-sectional view of the position where the unused
接続部材6や導電性布帛1が例えば屈曲されるような変形を受けて、不使用導電糸2bの延出部2b1と接続部材6や隣接する通電用導電糸2aの延出部2a1とが物理的に接触することがあったとしても、不使用導電糸2bの延出部2b1は絶縁被覆3に覆われているので、それらの物理的接触箇所において、電気的接続が形成されることはない。導電性布帛1が車両用シートのシートヒータとして使用されるような場合には、乗員の乗降や着座状態での運動に伴い、導電性布帛1は屈曲等の変形を受けるので、使用中に不使用導電糸2bの延出部2b1と接続部材6や通電用導電糸2aの延出部2a1との間の物理的接触は頻繁に起こると考えられ、本実施形態のように不使用導電糸2bの延出部2b1に絶縁被覆3を設けることは特に有効である。
When the connecting
次に、図3を参照しながら、上記本発明の上記第一の実施形態にかかる導電性布帛1の製造方法及び製造された導電性布帛1への接続部材6の接続方法の一例について説明する。製造工程の概略としては、まず図3(a)のように矩形の原反1’を準備し、必要に応じて不使用導電糸2bを識別するための目印を形成する。次に図3(b)のようにレーザー照射を行うことで通電用導電糸2aの延出部2a1の導電材料の露出と布帛端縁1aの形成、及び不使用導電糸2bの延出部2b1への絶縁被覆3の形成を行う。そして図3(c)のように接続部材6を配置し、最後に図3(d)のように接続部材6を導電性布帛1に固定する。以下にそれぞれの工程の詳細を説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the
まず、図3(a)のように、矩形の原反1’を準備する。導電糸2と非導電糸とを含んだ長尺状の反物から切り出すなどして原反1’を得ればよい。この際、原反1’における導電糸2の配置と平行な方向の長さは、必要な導電性布帛1の長さに不使用導電糸2bの延出部2b1及び通電用導電糸2aの延出部2a1のうち長い方の長さを加えた長さとしておく。本実施形態においては、両延出部2a1、2b1の長さは等しいものとする。原反1’の切り出しは、鋏やカッター等の刃物やレーザー光を用いて行えばよい。
First, as shown in FIG. 3A, a rectangular original fabric 1 'is prepared. What is necessary is just to obtain the original fabric 1 'by cutting out from a long fabric containing the
原反1’の状態で、どの導電糸2を不使用導電糸2bとし、どの導電糸2を通電用導電糸2aとするかを決定しておく。さらに、もし後述する不使用導電糸検出手段として、カメラなどのように導電糸2の検出に目印が必要な手段を使用する場合は、不使用導電糸2bとする導電糸2の端部の位置に目印4を形成しておく。目印4の形成手段としては、例えば、導電性布帛1を織りや編みによって形成する際に、導電性布帛1を構成する非導電糸とは異なる色を有する糸(経糸又は緯糸)を所定の位置に織り込んだり編み込んだりしておくことができる。あるいは、原反1’の上から、布帛1を構成する非導電糸とは異なる色を有する糸やインクなどによって所定の位置に目印4を形成してもよい。いずれの場合にも、目印4がその近傍に配置された非導電糸のレーザー光による溶融を妨げず、目印4自体も溶融または焼失して完成後の導電性布帛1の意匠性に影響を与えることがないように、使用する糸やインクを選択する必要がある。この意味で、溶融又は燃焼しやすい有機物よりなる糸やインクを使用することが好適である。
In the state of the original fabric 1 ', it is determined which
次に、レーザー照射によって、通電用導電糸2aの延出部2a1の導電部材の露出と布帛端縁1aの形成、そして不使用導電糸2bの延出部2b1における絶縁被覆3の形成を行い、導電性布帛1を図3(b)に示された状態にする。非導電糸にレーザー光を照射することで、照射箇所を加熱し、非導電糸を溶融、蒸発、又は燃焼させることができる。これを利用して非導電糸の除去と被覆の形成の両方を行う。
Next, by laser irradiation, the conductive member of the extended portion 2a1 of the
非導電糸を除去すべき箇所については、溶融、蒸発した非導電糸を迅速にその場所から除去する必要があるので、レーザー照射を窒素、ヘリウム等の不活性ガスよりなるアシストガスを高圧で噴射した条件で行えるようにしておかなければならない。使用するレーザー光としては、非導電糸の融点以上に照射領域を加熱することのできる波長と強度を有するものを選択する必要がある。熱可塑性樹脂のような有機物に高効率で吸収され、熱に変換される赤外光を広い波長領域に亘って高強度で出力することのできる炭酸ガスレーザーが好適である。 Since it is necessary to quickly remove the melted and evaporated non-conductive yarn from the place where the non-conductive yarn should be removed, laser irradiation is performed with an assist gas made of an inert gas such as nitrogen or helium at a high pressure. You must be able to do it under the specified conditions. As a laser beam to be used, it is necessary to select a laser beam having a wavelength and an intensity capable of heating the irradiation region above the melting point of the nonconductive yarn. A carbon dioxide laser capable of outputting infrared light that is absorbed with high efficiency by an organic substance such as a thermoplastic resin and converted into heat with high intensity over a wide wavelength region is suitable.
通電用導電糸2aの延出部2a1については、導電材料を露出させるために、周囲の非導電糸を除去する必要がある。また、導電糸2が配置されず、非導電糸のみよりなる領域については、原反端縁1a’と布帛端縁1aの間の領域の非導電糸を除去し、布帛端縁1aを形成する必要がある。これらの箇所については、レーザー光の強度を非導電糸を溶融又は燃焼する一方で、導電糸2を構成する導電材料を溶融も燃焼もしない範囲に調整したうえで、レーザー光照射を行う。この際、アシストガスの流量は、非導電糸が溶融又は燃焼して生じた物質が再凝固又は新たな化学反応を起こす前にその場から除去されるように調整しておく必要がある。
About the extension part 2a1 of the
このような条件で所定の領域にレーザー照射を行えば、非導電糸がレーザー照射によって溶融、蒸発又は燃焼し、速やかにその箇所から持ち去られるので、通電用導電糸2aを取り囲む非導電糸及び導電糸2が配置されない領域の非導電糸を除去することができる。もし通電用導電糸2aの外周が樹脂材料等によって被覆されているのであれば、レーザー光の強度をこの被覆も除去できる範囲に調整しておけば、非導電糸とともにこの被覆も除去され、通電用導電糸2aを構成する導電材料が露出される。
If laser irradiation is performed on a predetermined region under such conditions, the non-conductive yarn melts, evaporates or burns by laser irradiation, and is quickly taken away from the portion. The non-conductive yarn in the region where the
一方、不使用導電糸2bの延出部2b1については、絶縁被覆3を形成する必要がある。つまり、不使用導電糸2bの延出部2b1を取り囲む非導電糸を溶融させ、その溶融した非導電糸の構成材料を不使用導電糸2bの延出部2b1を被覆した状態で凝固させる必要がある。そのために、非導電糸を溶融はさせるが、蒸発や燃焼はさせず、かつ溶融した非導電糸の構成材料が不使用導電糸2bを被覆して凝固する前にアシストガスによって持ち去られないような条件でレーザー照射を行えばよい。
On the other hand, it is necessary to form the insulating
具体的には、上記の通電用導電糸2aの周囲の領域及び導電糸2が配置されない領域の非導電糸を除去する際の条件(以下、非導電糸除去条件と称する場合がある)におけるよりもレーザー光を低強度で照射し、非導電糸の蒸発や燃焼を防ぎ、溶融が温和な条件で進行するようにすればよい。ただし、必要な量の非導電糸が溶融されるだけのレーザー光強度を確保する必要はある。又は、非導電糸除去条件におけるよりもアシストガスの流速を弱めるか停止させて、溶融した非導電糸の構成材料が不使用導電糸2bの延出部2b1の表面を覆って凝固する前に除去されないようにすればよい。あるいは、レーザー光の低強度化とアシストガスの低流量化を併用して、適切な条件を選択すればよい(以下、これらの条件を絶縁被覆形成条件と称する場合がある)。
More specifically, the condition in removing the non-conductive yarn in the region around the
このようにすれば、不使用導電糸2bを取り囲む非導電糸が溶融し、溶融した非導電糸の構成材料が流動して不使用導電糸2bの延出部2b1の周囲を空隙なく覆う。その位置でのレーザー光の照射を停止すると、加熱された箇所が放冷され、溶融した非導電糸の構成材料が再凝固する。不使用導電糸2bの延出部2b1の表面を被覆して再凝固した非導電糸の構成材料が、絶縁被覆3となる。
By doing so, the non-conductive yarn surrounding the unused
上記のように、通電用導電糸2aの延出部2a1の周囲の領域及び導電糸2が配置されない領域の非導電糸を除去する工程と、不使用導電糸2bの延出部2b1の表面に絶縁被覆3を形成する工程を、同じレーザー照射装置及びアシストガス噴射装置を用いて、レーザー照射条件及び/又はアシストガス噴射条件を変化させるだけで実行することができる。よって、導電性布帛1の位置及び/又はレーザー光の出射部の位置を走査しながらレーザー照射及びアシストガスの噴射を行い、照射位置に応じて非導電糸除去条件か絶縁被覆形成条件かを選択して切り替えることにより、非導電糸の除去と絶縁被覆3の形成を連続的に行うことができる。なお、照射位置が変わってもレーザー照射及びアシストガス噴射の条件を一定にするため、レーザー光の出射部の位置を走査するより、導電性布帛1の位置を走査する方が望ましい。
As described above, the step of removing the non-conductive yarn in the region around the extended portion 2a1 of the
図1に示した導電性布帛1のように、通電用導電糸2aと不使用導電糸2bが交互に配置される場合などには、不使用導電糸2bの存在する箇所を不使用導電糸検出手段によって検知し、その箇所ではレーザー照射及びアシストガス噴射の条件を非導電糸除去条件から絶縁被覆形成条件に自動的に切り替えるように制御系を構築しておくと、導電性布帛1の製造を効率的かつ正確に行うことが可能となる。
When the
不使用導電糸検出手段としては、例えば、カメラを使用することができる。図3(a)に示したように、不使用導電糸2bとなる導電糸2の端部にあらかじめ糸やインクを用いて目印4を形成しておく。そして、画像処理手段を備えるデジタルカメラをレーザー光の出射部の直近に固定しておいて、走査される導電性布帛1の表面をデジタルカメラで連続的に撮影するようにする。得られた画像を画像処理手段によってその場で処理し、目印4に特有の色や形状を検出した際には、レーザー強度及び/又はアシストガスの流量を絶縁被覆形成条件の値とし、それ以外の時にはそれらの条件を非導電糸除去条件に保つようにすればよい。
As the unused conductive yarn detection means, for example, a camera can be used. As shown in FIG. 3A, a mark 4 is formed in advance on the end portion of the
不使用導電糸検出手段としてカメラの代わりに静電容量式や電磁誘導式の金属センサを使用することもできる。この場合には、原反1’に目印4を形成する必要はない。金属センサをレーザーの出射部に対して相対位置を固定して取り付け、導電性布帛1が走査された際に通過する導電糸2の本数を計測する。導電性布帛1の布帛端縁1aと直行する端部1bから何本目というようにして通電用導電糸2aと不使用導電糸2bを規定し、レーザー照射条件及びアシストガス噴射条件を切り替えればよい。図3の場合には、端部1bから3本目と4本目の導電糸2が不使用導電糸2bであるというようにすればよい。
As the unused conductive yarn detecting means, a capacitance type or electromagnetic induction type metal sensor may be used instead of the camera. In this case, it is not necessary to form the mark 4 on the original fabric 1 '. A metal sensor is attached with its relative position fixed to the laser emitting portion, and the number of
導電糸2が精度よく等間隔に配置されている場合は、不使用導電糸2bを1本ずつ上記のような不使用導電糸検出手段を用いて検出する必要はない。1本の不使用導電糸2bが存在する箇所を不使用導電糸検出手段によって検出すれば、その後は導電性布帛1の走査長をエンコーダなどを用いて計測し、導電糸2の間隔に基づいて不使用導電糸2bの配置箇所を規定することができる。
When the
なお、原反端縁1a’と導電性布帛1の布帛端縁1aとなる線の間の全域にわたり、通電用導電糸2aの周囲の領域及び導電糸2が配置されない領域の非導電糸の除去及び絶縁被覆3の形成を行う必要がある。しかし、レーザー光の輝度を高め、照射領域の昇温効率を高めるために、通常はレーザー光は小さなスポットに集光される。そこで、布帛端縁1aに平行な方向のみならず垂直な方向にもレーザー照射位置を走査し、条件の切り替えを行いながらこの領域にくまなくレーザー照射を行う必要がある。布帛端縁1aに平行にレーザー照射位置を一列走査し、布帛端縁1aに垂直な方向に照射位置をずらすという過程を繰り返しても、その逆としてもよい。
The removal of the non-conductive yarn in the region around the
上記の方法により、図3(b)のように通電用導電糸2aの延出部2a1が露出され、不使用導電糸2bの延出部2b1が絶縁被覆された状態とした後、図3(c)のように接続部材6を布帛端縁1aに沿って配置する。このとき、接続部材6の導電面6aが確実に通電用導電糸2aの延出部2a1に接触する位置に接続部材6を配置する必要がある。不使用導電糸2bの延出部2b1は、接続部材6の導電面6aに物理的に接触していたとしても、絶縁被覆3の効果によって、導電面6aと電気的に接触することはないので、不使用導電糸2bの延出部2b1と接続部材6の位置関係を厳密に定める必要はない。
3 (b), the extension part 2a1 of the
最後に、図3(d)のように、導電性布帛1の布帛端縁1aを包むようにして接続部材6を折り曲げ、縫合するなどして導電性布帛1に接続部材6を固定すればよい。
Finally, as shown in FIG. 3D, the
このようにして、不使用導電糸2bの延出部2b1への絶縁被覆3の形成と、通電用導電糸2aの延出部2a1の露出を同じレーザー照射装置を使用して行うことで、通電用導電糸2aと不使用導電糸2bが隣接している場合にも、簡便に通電用導電糸2aの導通と不使用導電糸2bの絶縁を確保することが可能である。
In this way, the insulating
上記の本発明の第一の実施形態においては、不使用導電糸の延出部を、溶融して再凝固した非導電糸の構成材料によって被覆する構成とした。しかし、非導電糸を必ずしも溶融させてから再凝固させずとも、もとの布帛組織を保ったままの非導電糸によって不使用導電糸の延出部を絶縁被覆することも可能である。 In the first embodiment of the present invention described above, the extending portion of the unused conductive yarn is covered with the constituent material of the non-conductive yarn that has been melted and re-solidified. However, even if the non-conductive yarn is not necessarily melted and then re-solidified, it is also possible to insulate the extension of the unused conductive yarn with the non-conductive yarn while maintaining the original fabric structure.
非導電糸を溶融させることなく不使用導電糸の延出部に絶縁被覆を形成した第二の実施形態にかかる導電性布帛を図4に示す。導電性布帛21の通電用導電糸22aの端部は、布帛端縁21aより外側に延出し、導電材料が露出している。ここで、布帛端縁21aは、通電用導電糸21aが延出している領域における非導電糸からなる布帛端縁として定義される。
FIG. 4 shows a conductive fabric according to the second embodiment in which an insulating coating is formed on the extension portion of the unused conductive yarn without melting the nonconductive yarn. The end portion of the
一方、不使用導電糸22bの端部も布帛端縁21aより外側に延出しているが、延出部22b1は外部に露出されず、絶縁被覆23によって周囲を囲まれている。絶縁被覆23は、非導電糸よりなる布帛組織によって構成され、布帛端縁21aより内側の非導電糸よりなる布帛組織と同じ構造を有している。不使用導電糸22bの延出部22b1は接続部材等の外部の部材及び近隣の通電用導電糸22aの延出部22a1と接触することがなく、これらに対して電気的に絶縁されている。
On the other hand, the end portion of the unused
このような導電性布帛を製造するには、大部分の工程は上記第一の実施形態にかかる導電性布帛の製造方法におけるものと同様にすればよい。ただ、図3(b)においてレーザー照射及びアシストガス噴射の条件を変化させながらレーザー照射を行う際に、不使用導電糸2bの延出部2b1となる箇所において、レーザー強度及び/又はアシストガスの流量を下げて、溶融した非導電糸が不使用導電糸2bの延出部2b1を被覆して凝固するような条件とするに際し、絶縁被覆23を形成すべき位置においてレーザー照射を非常に低強度で行うか又は停止し、非導電糸が溶融されないようにすればよい。そうすれば、この箇所においては非導電糸より構成される布帛組織に変化が与えられず、もとの構造を保ったまま、不使用導電糸22bの延出部22b1を絶縁保護する絶縁被覆23となる。
In order to manufacture such a conductive fabric, most steps may be performed in the same manner as in the method for manufacturing a conductive fabric according to the first embodiment. However, when performing laser irradiation while changing the conditions of laser irradiation and assist gas injection in FIG. 3 (b), the laser intensity and / or assist gas of the non-use
第一の実施形態にかかる導電性布帛1によれば、絶縁被覆3をごく薄く形成することができるので、不使用導電糸の末端の構成が簡素になる。逆に、第二の実施形態にかかる導電性布帛21によれば、不使用導電糸2bの延出部2b1が構造面でも絶縁被覆23に保護されるので、不使用導電糸の末端の強度が維持される。導電性布帛の種類や用途などによって、これらの実施形態を選択すればよい。
According to the
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態においては、通電用導電糸と不使用導電糸が等間隔に周期的に配置されているが、これらをどのように配置してもよい。例えば、シートヒータとして使用する場合、接触する人体の部位に応じて加熱量を変更したければ、ある位置を境に通電用導電糸の密度が高い領域と低い領域を設ければよい。さらに、このような領域の境界を確実に設定するため、領域の境界に不使用導電糸が集中して設けられた領域を形成してもよい。最後に、導電性布帛を矩形に形成する必要はなく、種々の用途に応じた形状に形成すればよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment, the conductive yarn for energization and the non-use conductive yarn are periodically arranged at equal intervals, but they may be arranged in any manner. For example, when used as a seat heater, if it is desired to change the amount of heating according to the part of the human body that comes into contact, a region where the density of the conductive yarn for energization is high and low may be provided at a certain position. Furthermore, in order to set the boundary of such an area | region reliably, you may form the area | region where the unused conductive yarn concentrated and provided in the boundary of an area | region. Finally, the conductive fabric does not need to be formed in a rectangular shape, and may be formed in a shape corresponding to various uses.
1 導電性布帛
1a 布帛端縁
2 導電糸
2a 通電用導電糸
2a1 通電用導電糸延出部
2b 不使用導電糸
2b1 不使用導電糸延出部
3 絶縁被覆
4 目印
6 接続部材
6a 導電面
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