JP7282295B2

JP7282295B2 - 芯鞘型導電糸からの導通方法

Info

Publication number: JP7282295B2
Application number: JP2018177148A
Authority: JP
Inventors: 佳成宮村; 啓史清水
Original assignee: Suminoe Textile Co Ltd
Current assignee: Suminoe Textile Co Ltd
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2023-05-29
Anticipated expiration: 2038-09-21
Also published as: JP2020045600A

Description

本発明は、芯鞘型導電糸からの導通方法に関する。

また、特許請求の範囲及び本明細書では、「芯鞘型導電糸」の語は、芯部が導電性を有しており、鞘部が非導電性及び吸水性を有している芯鞘型の導電糸を意味する。

公共施設、映画館の座席シート、ソファ、座椅子等の家具のシート、ベットシーツ等には、織物、編物、布等が用いられていることが多い。

例えば、病院のベットシーツの上で尿を漏らしてしまい、次に利用する方が濡れていることに気付かず、寝ころんでしまい、次に寝ころんだ方の服やズボン、スカートが濡れてしまう恐れがある。

特許文献１には、導電糸Ａ，Ｂをテキスタイル構造内に配置した液体検知布であって、前記テキスタイル構造を構成する糸の一部には前記導電糸Ａが所定の間隔をあけて平行状に配列され、前記導電糸Ａと直交する方向には、導電糸Ｂが少なくとも２本所定の間隔をあけて平行状に配列され、かつ前記平行状に配列された導電糸Ａと１本おきに交互に電気的接続されており、前記導電糸Ａ，Ｂ以外の糸は電気絶縁糸であることを特徴とする液体検知布が開示されている。

特開２０１６－１２３５４９号公報

特許文献１には、液体検知布を構成する導電糸Ａ，Ｂは導電線そのままでもよいし、液体が導電線に到達する構成であれば電気絶縁糸材料で被覆されていてもよいと記載されており、また、電気的接続方法としては、織編等のテキスタイル構造で物理的に接触させることで電気的に接続させる方法、ハンダや導電ペースト、導電性接着剤等で電気的に接続させる方法があるが、液体検知布として電気的接続が保持できる方法であればよいと記載されている。

しかしながら、電気絶縁糸材料で被覆されている導電糸を用いて、導電ペースト、導電性接着剤等で電気的に接続しようとする場合、導電ペースト、導電性接着剤等が芯の導電糸まで均一に浸透しないため、電気的にうまく接続できない恐れがある。また、導電ペースト、導電性接着剤等が固化した後、布帛を伸縮させたりすると、導電ペースト、導電性接着剤等がひび割れしてしまう恐れがある。

本発明は、かかる技術的背景を鑑みてなされたものであって、ひび割れすることなく、電気絶縁糸材料で被覆されている導電糸と導電糸とを導通させることができる方法を提供することが目的である。

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

[１] 導電性を有する芯部と、非導電性と吸水性を有する鞘部からなる芯鞘型導電糸を少なくとも一部に用いてなる布帛に、前記芯鞘型導電糸の導電性を有する芯部と導電糸とが接触するように前記導電糸を刺繍することにより、前記芯鞘型導電糸の導電性を有する芯部と前記導電糸とを導通することを特徴とする導通方法。

[２] 前記導電糸を前記布帛に少なくとも２本刺繍する前項１に記載の導通方法。

[１]の発明では、導電性を有する芯部と、非導電性と吸水性を有する鞘部からなる芯鞘型導電糸を少なくとも一部に用いてなる布帛に、芯鞘型導電糸の導電性を有する芯部と導電糸とが接触するように導電糸を刺繍することにより、芯鞘型導電糸の導電性を有する芯部と導電糸とを導通するから、非導電性と吸水性を有する鞘部で被覆されている導電性を有する芯部と、刺繍した導電糸とを導通させることができる。また、電気的に接続する方法としては導電糸を用いているため、ひび割れすることもない。さらに、布帛が水、お茶、ジュース等の等の液体に濡れた際、布帛に用いている芯鞘型導電糸の非導電性と吸水性を有する鞘部に液体が通過し、導電性を有する芯部にまで液体が浸透すると、導電性を有する芯部と布帛に刺繍した導電糸とで簡単に導通させることができ、液体濡れも検知することができる。

[２]の発明では、導電糸を布帛に少なくとも２本刺繍するから、布帛の面状において液体濡れも検知することができる。

本発明に係る芯鞘型導電糸からの導通方法を行うために、導電糸を刺繍した布帛の一実施形態を示す平面図である。本発明に係る芯鞘型導電糸を示す斜視図である。本発明に係る芯鞘型導電糸の導電性を有する芯部と導電糸とが接触するように、１本の導電糸を手で刺繍した状態を示す断面図である。本発明に係る芯鞘型導電糸の導電性を有する芯部と導電糸とが接触するように、導電糸をミシンで刺繍した状態を示す断面図である。本発明に係る布帛の幅方向の端部側に導電糸を刺繍する位置を示す平面図である。本発明に係る布帛の長さ方向の端部側に導電糸を刺繍する位置を示す平面図である。

本発明に係る芯鞘型導電糸からの導通方法を行うための布帛の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、導電性を有する芯部７と、非導電性と吸水性を有する鞘部８からなる芯鞘型導電糸２を少なくとも一部に用いてなる布帛１に、前記芯鞘型導電糸２の導電性を有する芯部７と導電糸３とが接触するように前記導電糸３を刺繍することにより、前記芯鞘型導電糸２の導電性を有する芯部７と前記導電糸３とを導通することを特徴とする。なお、図１では、導電性を有する芯部７と導電糸３とが接触している所を分かりやすくするために、緯糸は省略している。

前記布帛１の少なくとも一部には、導電性を有する芯部７と、非導電性と吸水性を有する鞘部８からなる芯鞘型導電糸２を用いる必要がある。前記布帛１に用いることができる糸としては、芯鞘型導電糸２の他には、非導電性繊維４を用いても構わない。非導電性繊維４としては、例えば、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維等が挙げられる。なお、図１、図５、図６には経糸及び緯糸に用いている芯鞘型導電糸２と芯鞘型導電糸２の間に非導電性繊維４を１本しか記載していないが、経糸に用いている芯鞘型導電糸２と芯鞘型導電糸２の間に複数本の非導電性繊維４が製織されており、緯糸に用いている芯鞘型導電糸２と芯鞘型導電糸２の間に複数本の非導電性繊維４が製織されており、分かりやすくするために省略しているだけである。

前記布帛１としては、特に限定されるものではないが、例えば、織物、編物等が挙げられるが、織物であることが好ましい。また、布帛１を３Ｄニットの表面に刺繍するようにして形成しても構わない。

前記布帛１の組織としては、平織、綾織、朱子織等が挙げられる。

前記芯鞘型導電糸２は、図２に示すように、導電性を有する芯部７と、非導電性と吸水性を有する鞘部８からなる芯鞘型導電糸２である必要がある。導電性を有する芯部７の外周面を非導電性と吸水性を有する鞘部８で被覆している芯鞘型導電糸２である。

前記導電性を有する芯部７としては、導電糸であることが好ましく、中でも、銀メッキ糸やステンレス線であることがより好ましい。

前記非導電性と吸水性を有する鞘部８としては、非導電性を有する吸水糸であることがより好ましい。

前記導電糸を芯糸に用いて、導電糸からなる芯糸の外周面に前記非導電性を有する吸水糸を被覆する方法としては、特に限定するものではないが、組紐、カバーリング等が挙げられ、導電糸からなる芯糸の隙間が見えないように巻き付けることが好ましい。

前記芯鞘型導電糸２は、導電糸からなる芯糸の外周面を、非導電性を有する吸水糸で被覆した糸であることがより好ましい。

前記非導電性を有する吸水糸としては、非導電性と吸水性を有する糸であれば特に限定されないが、異形断面糸、マイクロファイバー等が挙げられ、中でも、異形断面糸であることがより好ましい。

前記組紐としては、丸打紐、角打紐、平打紐等が挙げられ、丸打紐であることがより好ましい。

前記組紐の太さとしては、５００デシテックス～１００００デシテックスであることが好ましい。

前記導電糸からなる芯糸の外周面に巻き付ける組紐の本数としては、４打～１６打であることが好ましく、中でも、８打～１２打であることがより好ましい。

前記布帛１に、前記芯鞘型導電糸２の導電性を有する芯部７と導電糸３とが接触するように前記導電糸３を刺繍する必要がある。前記芯鞘型導電糸２の導電性を有する芯部７と前記導電糸３とが接触していることで、前記芯鞘型導電糸２の導電性を有する芯部７と前記導電糸３とを導通させることができる。

前記導電糸３を刺繍する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、針を用いて手で刺繍する、ミシンで刺繍する等が挙げられ、中でもミシンで刺繍することが好ましい。

図３は、１本の導電糸３を手で刺繍した状態を示しており、経糸のみを経方向から見た断面図である。図３では、導電性を有する芯部７と導電糸３とが接触している所を分かりやすくするために、緯糸は省略している。前記第２工程では前記芯鞘型導電糸２の上下を貫通するように１本の導電糸３を手で刺繍して、布帛１に用いられている芯鞘型導電糸２の表面側と裏面側とを貫通するように１本の導電糸３で刺繍して、導電性を有する芯部７と導電糸３とが接触し、通電できるようにすることが必要である。

図４は、導電糸をミシンで刺繍した状態を示しており、経糸のみを経方向から見た断面図である。図４では、導電性を有する芯部７と導電糸３とが接触している所を分かりやすくするために、緯糸は省略している。前記第２工程では前記芯鞘型導電糸２の上下を貫通するように１本の導電糸３をミシンで刺繍して、布帛１に用いられている芯鞘型導電糸２の表面側と裏面側とを貫通するように導電糸３をミシンで刺繍して、導電性を有する芯部７と導電糸３とが接触し、通電できるようにすることが必要である。

前記導電糸３の種類としては、導電性を有する繊維素材であればよく、例えば、銅、ステンレス、銀等の金属繊維や炭素繊維、導電性のない繊維に、銀、銅、ニッケル等の金属をメッキ等の手段によって繊維表面にコーティングし導電性機能の付与された糸等を挙げることができる。

前記導電糸３の電気抵抗としては、１０^３Ω／ｃｍ～１０^－１Ω／ｃｍであることが好ましい。

前記導電糸３を前記布帛１に少なくとも２本刺繍することが好ましい。１本でも構わないが、２本刺繍することで布帛の大きな面状において水濡れを検知することができる。

図５に示すように、前記布帛１の長さ方向Ｌとは布帛１を製造する時の加工流れ方向と同じであり、前記布帛１の幅方向Ｗとは、布帛を製造する時の加工流れ方向と直交する方向であることを示している。

図１に示すように、前記２本の導電糸３のうち一方の導電糸５は前記布帛１の長さ方向Ｌと平行になるように刺繍され、前記２本の導電糸３のうち他方の導電糸６は前記布帛１の幅方向Ｗと平行になるように刺繍されることが好ましく、布帛１の大きな面状で液体濡れも検知することができる。

図５に示すように、前記２本の導電糸３のうち一方の導電糸５は前記布帛１の幅方向Ｗの一方の端部側Ｓに刺繍されることが好ましい。また、図６に示すように、前記２本の導電糸３のうち他方の導電糸６は前記布帛１の長さ方向Ｗの一方の端部側Ｒに刺繍されることが好ましい。前記布帛１をベットシーツに用いる場合、布帛１の幅方向Ｗの一方の端部側Ｓと布帛１の長さ方向Ｌの一方の端部側Ｒに刺繍することができ、人が座らない位置に２本の導電糸３を刺繍することができ、導電糸３に人が触れることなく、安全性に優れることができる。

前記２本の導電糸３を刺繍するときの注意点としては、前記２本の導電糸３が交差する交差点手前で２本の導電糸３が接触しないように刺繍を終える、又は、前記２本の導電糸３が交差する交差点手前から２本の導電糸３が接触しないように刺繍し始める、又は、例えば、前記２本の導電糸３のうち一方の導電糸５を刺繍した後に、前記２本の導電糸３のうち他方の導電糸６を刺繍し始める位置を前記２本の導電糸３が交差する交差点手前から２本の導電糸３が接触しないように刺繍することが好ましい。いずれにしても、２本の導電糸３が接触しないようにすることが水濡れを検知できる点から好ましい。

水濡れを検知する方法としては、前記２本の導電糸３のうち一方の導電糸５もしくは前記２本の導電糸３のうち他方の導電糸６のどちらか一方に電気を流しておき、前記２本の導電糸３のうち一方の導電糸５と前記２本の導電糸３のうち他方の導電糸６とは接触しないことが条件である。前記２本の導電糸３のうち一方の導電糸５と前記２本の導電糸３のうち他方の導電糸６とが導通したらＬＥＤランプを点灯させるようにすることで、液体濡れを検知することができる。前記布帛１の表面に液体が濡れると、布帛１に用いている芯鞘型導電糸２の非導電性と吸水性を有する鞘部８に液体が浸透して、さらに芯部７（導電糸からなる芯糸）へ液体が浸透し、芯鞘型導電糸２の非導電性と吸水性を有する鞘部８に浸透した液体が前記２本の導電糸３のうち一方の導電糸５及び前記２本の導電糸３のうち他方の導電糸６にまで到達すると、前記２本の導電糸３のうち一方の導電糸５及び前記２本の導電糸３のうち他方の導電糸６とが導通することができる。

前記布帛１をベットシーツとして使用すると、尿漏れなどの液体が付着した場合、布帛１の表面に液体が浸透し、ベットシーツの液体濡れを検出することができる。

次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。

＜使用材料＞
導電糸３・・・・銀メッキ糸（大阪電気工業株式会社製、ｏｄｅｘ、７０ｄ×３）
芯鞘型導電糸２・・・銀メッキ糸（大阪電気工業株式会社製、ｏｄｅｘ、７０ｄ×３）の外周面を非導電性と吸水性を有する異形断面糸（帝人フロンティア株式会社製、カルキュロ、ポリエステル、１６７Ｔ４８）を用いて、丸打紐８打で巻き付けた芯鞘型導電糸。
非導電性繊維４・・・ポリエステル（２００ｄ）

＜実施例１＞
経糸としては芯鞘型導電糸２を５ｃｍ間隔、芯鞘型導電糸２と芯鞘型導電糸２との間には非導電性繊維４を用い、緯糸としては芯鞘型導電糸２を５ｃｍ間隔、芯鞘型導電糸２と芯鞘型導電糸２との間には非導電性繊維４を用い、平織で織り、布帛１を得た。次に、走行ミシンで経糸の隣り合う前記芯鞘型導電糸２と前記芯鞘型導電糸２との間に１本の導電糸３（５）を刺繍し、緯糸の隣り合う前記芯鞘型導電糸２と前記芯鞘型導電糸２との間にもう１本の導電糸３（６）を刺繍し、図１に示す布帛１を得た。なお、１本の導電糸３（５）ともう1本の導電糸３（６）とは接触していなかった。

上記のようにして得られた布帛に対して、下記評価方法に基づいて評価を行った。

＜ひび割れ性評価法＞
得られた布帛の電気抵抗値をテスターで測定した。次に、得られた布帛を手で１００回曲げた後、電気抵抗値を測定し、曲げ試験前と曲げ試験後の電気抵抗値の範囲が５％未満の範囲内であれば「○」、それ以外であれば「×」とし、「○」以上を合格とした。

＜導通性評価法＞
走行ミシンで刺繍した導電糸に電気を流して、刺繍した部分の芯鞘型導電糸の導電性を有する芯部に電気が流れていれば「○」、電気が流れていなければ「×」とし、「○」以上を合格とした。

＜水濡れ検知評価法＞
本願発明の実施例１で作成した布帛１の２本の導電糸３のうち一方の導電糸５もしくは前記２本の導電糸３のうち他方の導電糸６のどちらか一方に電気を流しておき、前記２本の導電糸３のうち一方の導電糸５と前記２本の導電糸３のうち他方の導電糸６とが導通したらＬＥＤランプを点灯する電気回路を取り付け、液体が濡れていることが分かる簡易装置を構築してから、水濡れ検知評価を行った。本願発明の実施例１で作成した布帛の表面側に水を１０ｍｌ滴下し、１分後にＬＥＤランプが点灯したものを「○」、ＬＥＤランプが点灯しなかったものを「×」とし、「○」以上を合格とした。なお、水を滴下する位置としては、２本の導電糸の真ん中で、かつ、芯鞘型導電糸の上に水を滴下した。

本発明の実施例１の布帛は、ひび割れもなく、電気絶縁糸材料で被覆されている導電糸と導電糸とを導通させることにより、水濡れも検知することができた。

本発明に係る芯鞘型導電糸からの導通方法は、例えば、大きな面積で液体濡れを検知したいシーツ、耐洗濯性が求められる商材に好適に使用することができる。

１・・・布帛
２・・・芯鞘型導電糸
３・・・導電糸
４・・・非導電性繊維
５・・・２本の導電糸のうち一方の導電糸
６・・・２本の導電糸のうち他方の導電糸
７・・・導電性を有する芯部
８・・・非導電性と吸水性を有する鞘部
Ｗ・・・幅方向
Ｌ・・・長さ方向
Ｓ・・・布帛の幅方向の端部側
Ｒ・・・布帛の長さ方向の端部側

Claims

導電性を有する芯部(7)と、非導電性と吸水性を有する鞘部(8)からなる芯鞘型導電糸(2)とを少なくとも一部に用いてなる布帛(1)に、前記芯鞘型導電糸(2)の導電性を有する芯部(7)と導電糸(3)とが接触するように導電糸(3)を前記芯鞘型導電糸(2)の上下を貫通するように刺繍することにより、前記芯鞘型導電糸(2)の導電性を有する芯部(7)と前記導電糸(3)とを導通する方法であって、
前記導電糸(3)の電気抵抗は、１０^３Ω／ｃｍ～１０^－１Ω／ｃｍであり、
前記芯部(7)が前記鞘部(8)の隙間から見えないように、前記鞘部(8)を前記芯部(7)の外周面に巻き付け、
前記導電糸(3)は、少なくとも２本刺繍し、少なくとも２本の導電糸(3)のうち、一方の導電糸(５)は、前記布帛(１)の長さ方向(L)に平行で、他方の導電糸(6)は、前記布帛(1)の幅方向(W)に平行であり、
前記一方の導電糸(5)は、前記布帛(1)の幅方向(W)の一方の端部側(S)に刺繍し、
前記他方の導電糸(6)は、前記布帛(1)の長さ方向(L)の一方の端部側(R)に刺繍する、
ことを特徴とする導通方法。