JP6161606B2 - 液体検知センサー - Google Patents
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Description
上記の構成によれば、電極部材が粘着剤を含む導電性粘着剤を有することにより導電性及び接着性を有している。これにより、加圧することで電極部材を絶縁シートに転写することができる。
上記の構成によれば、絶縁シートが外部の力で伸びることによる電極部材の導通不良を防止することができる。
図1に示すように、本実施形態に係る液体検知センサー1は、液体の介在により導電性を発揮する絶縁シート4と、導電性及び接着性を有し、当該接着性により絶縁シート4の一方面に接触状態で設けられていると共に、互いに電気的に分離された複数の電極部材5とを有している。液体検知センサー1は、絶縁シート4が液体検知の対象側となるように設置される。これにより、対象から漏液した場合、絶縁シート4に液体が浸透して導電性を発揮し複数の電極部材5の間が導通されることで液体を検知することができる。
また、電極部材5は、全体が接着性を有することに限定されない。電極部材5は少なくとも絶縁シート4との接触箇所において接着性を有していればよい。
また、一面の全体が絶縁シート4に接着することに限定されない。例えば、電極部材5は、絶縁シート4からはみ出るように接着されるものであってもよい。
また、電極部材5は、さらに、導電性接着剤層51における絶縁シート4側とは反対側の面に積層された金属層52を有していてもよい。これにより、導電性接着剤層51と金属層52とで電極部材5を形成することによって、電極部材5の一部を信号用の端子として容易に用いることができる。
また、電極部材5は、基材、保護、及び、他層との接着等を目的として他方面側に樹脂層53を設けてもよい。例えば、電極部材5の導電性を導電性接着剤層51のみで機能させる場合は、基材として樹脂層53を設けることが好ましい。例えば、樹脂層53の両面に導電性接着剤層51を設けるものであってもよい。
また、絶縁シート4と、導電性接着剤層51のみからなる電極部材5とによっても、液体検知センサー1を形成することが可能になっている。
液体検知センサー1のより具体的な構成について、図2乃至図4を参照して説明する。
本実施形態に係る液体検知センサー1は、図2に示すように、絶縁シート4と、2つの電極部材5(電極部材5a・5b)と、粘着部材6とが順に積層された構造を有している。液体検知センサー1は、絶縁シート4側が設置対象に接触されるように、設置対象に固着される。尚、液体検知センサー1には、粘着部材6の外形状と同一形状である剥離シート3が設けられていてもよい。
また、液体検知センサー1は、医療用には滅菌処理が施されていることが好ましい。特に、液体検知センサー1は、エチレンオキサイドガス(EOG)による滅菌処理が施されていることが好ましい。
絶縁シート4は、液体検知センサー1の外形と相似する、液体検知センサー1よりも小さな平面視四角形状の外形を有し、液体検知センサー1の中央部に配置される。尚、液体検知センサー1は、平面視四角形状に限定されるものではなく、三角形状や五角形状等の多角形状であっても良いし、楕円形状や円形状であっても良い。また、絶縁シート4は、このような液体検知センサー1に相似する形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。
本実施形態では、図2に示すように、液体検知センサー1には、2つの電極部材5(電極部材5a・5b)が設けられる。電極部材5a・5bには、計測装置等の信号線が夫々に接続される。これにより、漏液等により絶縁シート4が導電性を発揮することに起因する2つ電極部材5a・5b間の導通が検知可能となる。
保護層50と金属層52とは、導電性接着剤層51の接着性により導電性接着剤層51の両面に接着されている。導電性接着剤層51は、少なくとも保護層50が積層されない箇所については、金属層52の全面に配置されることが好ましい。尚、導電性接着剤層51は、保護層50が積層される箇所については、分散配置されていても良いし、保護層50と金属層52との接合面全部に配置されていても良い。
より具体的には、図3に示すように、電極部材5a・5bは、導電性接着剤層51、及び、金属層52が順次積層されると共に、導電性接着剤層51の一端部領域に保護層50が積層されている。電極部材5a・5bは、絶縁シート4によって、導電性接着剤層51、及び、金属層52のみで積層された箇所が覆われているとともに、保護層50が積層されている箇所の少なくとも一部が覆われている。尚、これに限定されず、保護層50が積層されている箇所が絶縁シート4によって覆われていなくてもよい。即ち、電極部材5a・5bは、保護層50が絶縁シート4から露出される箇所のみに積層されるものであってもよい。
金属層52は、電極部材5の最も粘着部材6側に設けられる。金属層52は、金属箔または金属薄膜等である。
金属層52は、厚みの下限は、0.05μmであり、厚みの上限は、200μmである。尚、スパッタや蒸着法により金属層52を形成した場合には、0.05〜1μmの厚みが好ましい。導電インキ印刷法により金属層52を形成した場合には、2〜200μmの厚みが好ましい。金属箔で金属層52を形成した場合には、2〜100μmの厚みであることが好ましい。
導電性接着剤層51は、金属層52に塗布されて形成される。導電性接着剤層51の厚みの下限は、1μmが好ましく、厚みの上限は、1000μmが好ましいが、用途によりこれに限定はされない。
保護層50は、電極部材5において絶縁シート4から露出される導電性を有する箇所が、液体検知センサー1の設置箇所に接触しないようにカバーする。また、電極部材5にクリップ電極部で挟持される箇所を除いて保護層50でカバーしてもよい。また、このように保護層50のようなオーバーコート樹脂層を設けることで、絶縁シート4が外部の力で伸びる ことによる電極部材5の導通不良を防止することができる。従って、電極部材5の夫々で非導通箇所が形成されることを回避し、液体の検知範囲の低下を防止することができる。また、オーバーコート樹脂層には樹脂層を貫通する孔を複数設けてもよい。これにより空気と一緒に湿気も抜けるので、湿気による誤動作を防止することができる。保護層50は、導電性接着剤層51の接着性によって、導電性接着剤層51に接着される。
粘着部材6は、絶縁シート4及び電極部材5を保持すると共に、これら絶縁シート4及び電極部材5を覆うように形成される。粘着部材6は露出箇所に粘着性を有している。従って、液体検知センサー1の絶縁シート4及び電極部材5を粘着部材6により容易に所望箇所に取り付けることが可能になる。
粘着剤61は、外周部における領域が設置対象に貼り付けられるようになっている。また、中心部においては、電極部材5a・5bが貼り付けられ、その周囲に電極部材5a・5bを覆う絶縁シート4が貼り付けられる。粘着剤61は、アクリル系、天然ゴム、合成ゴム系を用いることができる。
上記の粘着剤61は、粘着用フィルム62の一方面に形成されている。粘着用フィルム62は、粘着剤61のベースフィルムとなるものであり、液体検知センサー1における絶縁シート4とは反対側の面に配置されている。粘着用フィルム62は、絶縁シート4及び電極部材5a・5bよりも大きなサイズに形成されている。これにより、粘着用フィルム62は、粘着剤61の保持と共に、設置状態の液体検知センサー1における絶縁シート4及び電極部材5a・5bをカバーすることによって、絶縁シート4及び電極部材5a・5bを衝撃や擦れによる外力から保護するようになっている。
剥離シート3は、粘着剤61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ー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。これにより、液体検知センサー1の携帯性は優れたものになる。さらに、剥離シート3は、液体検知センサー1の設置前状態において、粘着部材6とで絶縁シート4及び電極部材5a・5bを保護することを可能にしている。
上記の構成において、液体検知センサー1の製造方法を説明する。
換言すれば、以下の変形例の液体検知センサー(液体検知センサー701、801)は、液体の介在により導電性を発揮する絶縁シート(絶縁シート704、804)と、導電性及び接着性を有し、当該接着性を用いた転写印刷により絶縁シートの一方面に接触状態で設けられていると共に、互いに電気的に分離された複数の電極部材(電極部材705、805)とを有する。
2つの電極部材705は、接着剤と、導電性粒子とを含む導電性接着剤層751で構成される。導電性接着剤層751に含まれる接着剤としては、ポリエステル系の熱可塑性樹脂が好ましいがこれに限定されず、ガラス転移温度(Tg)=−30℃〜5℃の各種樹脂より適宜選定可能である。例えば、熱可塑性樹脂として、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が、、熱硬化性樹脂としてはエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、アルキッド系樹脂等が挙げられる。
また、導電性粒子としては、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、樹脂に金属を被覆した粒子を用いることもできる。導電性粒子は、平均粒子径5〜30μmであることが好ましい。また、導電性接着剤層751を構成する導電性接着剤(印刷用インキ)は、熱可塑性樹脂100重量部に対し、導電性粒子50〜100重量部を混合して形成されることが好ましい。
尚、離型剤はこれに限定されずシリコン系でもよい。また、PETフィルム770の層厚は、6μm〜150μmの範囲が好ましい。
また、スクリーン印刷では、刷版にポリエステル製の製版用メッシュを用いることが好ましい。また、製版用メッシュは、50メッシュ(1インチ当たりの網目の個数)〜350メッシュが好ましい。また、刷版は、乳剤厚みが5μm〜100μmに製版されていることが好ましい。また、導電性接着剤層751は、10μm〜50μmの範囲の層厚に印刷されることが好ましい。
また、PETフィルム770への導電性接着剤層751の印刷方法としてはスクリーン印刷に限定されず、ロータリースクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、及び、ダイコート印刷等を用いることができる。
尚、このような連続熱ロール加圧転写法において、繰り出しロールによる加熱温度は、110〜140℃が好ましく、120〜130℃がより好ましい。また、加圧力は1N/cm2〜50N/cm2で、ある程度の加圧時間を費やすことが好ましい。具体的には、繰り出しロールによる加圧時間は、0.5〜60秒が好ましく、1〜15秒がより好ましい
尚、転写印刷は、連続熱ロール加圧転写法に限定されない。例えば、予め所定の大きさに切り取られた転写用フィルム772と絶縁シート704とをプレス機にて加圧及び加熱する枚葉熱加圧転写法であってもよい。この場合、プレス機による加熱温度は、80〜150℃が好ましく、120〜140℃がより好ましい。また、プレス機による加圧力は1N/cm2〜50N/cm2で加圧時間は1秒〜10分であることが好ましい。
尚、このような加圧転写法において、加圧される箇所すべてに0.5秒〜60秒の範囲の加圧時間を費やすことが好ましい。また、転写印刷は、連続熱ロール加圧転写法に限定されない。例えば、予め所定の大きさに切り取られた転写用フィルム872と絶縁シート804とをプレス機にて加圧する枚葉加圧転写法であってもよい。この場合、プレス機による加圧時間は1秒〜10分であることが好ましい。
一例として、電極部材の抵抗値を100Ωから300Ωにするには、ポリエステル35質量部、銀粉65質量部、ブチルカルビトールアセテート65質量部を配合したものを基材にスクリーン印刷し、それを絶縁シートに熱転写する。熱転写した電極部材の厚さは、乾燥後で20μmである。
上記のようにして製造されたシート状の液体検知センサー1は、複数枚が一括された積層状態にまとめられる。そして、これらの液体検知センサー1が作業員のポケットや道具ケース等の収納手段に保管される。即ち、液体検知センサー1は、ガーゼ付き絆創膏のように、作業員に携帯された状態で保管することが可能になっている。
以上のように、本実施形態の液体検知センサー1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6に示すように、液体検知センサーは、電極部材が導電性接着剤によって形成された構成であってもよい。具体的に、図6に示される液体検知センサー101は、絶縁シート104と、2つの電極部材105・105と、粘着部材106とを有している。電極部材105・105は、絶縁シート104上に導電性接着剤層が印刷又は塗布されることにより積層される。粘着部材106は、粘着剤161と、粘着用フィルム162とが積層された構成となっている。絶縁シート104は、電極部材105・105の積層される側が、粘着部材106の粘着剤161側に、粘着部材106から一部突き出た状態で貼り付けられる。これにより、液体検知センサー101は、信号線の末端に取り付けられたクリップ等で挟持可能にされると共に、電極部材105・105が信号線に電気的に接続されることになる。尚、液体検知センサー101には、粘着部材106の外形状と同一形状である剥離シート103が設けられていても良い。
電極部材605の先端部は、絶縁シート604から一部が露出すると共に、その先端が粘着部材606の外側まで達している。粘着部材606は、粘着剤661と、粘着用フィルム662とが積層された構成となっている。尚、液体検知センサー601には、粘着部材606の外形状と同一形状である剥離シート603が設けられていても良い。
2 設置対象
3 剥離シート
4 絶縁シート
5 電極部材
6 粘着部材
7 計測装置
50 保護層
51 導電性接着剤層
52 金属層
53 樹脂層
61 粘着剤
62 粘着用フィルム
Claims (7)
- 液体の介在により導電性を発揮する絶縁シートと、
導電性及び接着性を有し、当該接着性により前記絶縁シートの一方面に接触状態で設けられていると共に、互いに電気的に分離されると共に対向して配置された2つの電極部材とを有し、
前記2つの電極部材は、夫々対向する側に複数の凸部を有し、
前記電極部材は、
前記絶縁シートの一方面に接着された導電性接着剤層と、
前記導電性接着剤層における前記絶縁シート側とは反対側の面に積層された金属層と、
を有することを特徴とする液体検知センサー。 - 前記導電性接着剤層は、前記絶縁シートに導電性接着剤を印刷または塗布することにより形成され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ー。
- 前記導電性接着剤層が転写印刷により前記絶縁シートの一方面に接触状態で設けられ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ー。
- 前記導電性接着剤層は、粘着剤を含む導電性粘着剤を有することにより前記導電性及び接着性を有していることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の液体検知センサー。
- 前記電極部材および絶縁シートはクリップで挟持される一端部分を除いてオーバーコート樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の液体検知センサー。
- 前記電極部材は、さらに、
前記絶縁シートから露出した面に積層された保護層を有することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の液体検知センサー。 - さらに、前記絶縁シート及び前記電極部材を保持すると共に、これら絶縁シート及び電極部材を覆うように形成され、少なくとも露出面に粘着性を有した粘着部材を有することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の液体検知センサー。
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