JP7281415B2 - 導電性生地及び導電性生地の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態に係る導電性生地1の概要を説明するための図である。導電性生地1は、心拍を測定したり人体に電気的刺激を与えたりするために、人体の皮膚の表面に貼り付けられた状態で使用される。
(低インピーダンス)
図3に示すように、複数の構成繊維21は概ね同じような形状をしているが、それぞれ異なる位置で曲がっている。そして、複数の構成繊維21の少なくとも一部の構成繊維は、長手方向の異なる複数の位置(例えば少なくとも2つの位置)において異なる一以上の他の構成繊維21に接触している。50%以上の構成繊維21が、長手方向の異なる複数の位置において、それぞれ異なる一以上の他の構成繊維21に接触していてもよく、全ての構成繊維21が、長手方向の異なる複数の位置において、それぞれ異なる一以上の他の構成繊維21に接触していてもよい。
連結編糸131が、曲線状の複数の構成繊維21を有する導電性繊維2であることで、連結編糸131を直線状に伸ばした状態での長さが、第1層11と第2層12とを近づける方向の外力が加わっていない状態での第1層11と第2層12との間の距離よりも長い。連結編糸131を直線状に伸ばした状態での長さは、例えば、第1層11と第2層12との間の距離の1.01倍以上かつ1.50倍未満である。図4に示した例においては、連結編糸131を直線状に伸ばした状態での長さは、第1層11と第2層12との間の距離の1.04倍より大きく、1.07倍より小さい。
導電性繊維2が導電性の複数の構成繊維21を有することにより、導電性繊維2が微少量の水分を保持することができる。その結果、第1層11内の2点間のインピーダンスは、周囲の湿度が高くなるにつれて低下する。第2編糸121及び連結編糸131も導電性繊維2を有する場合、周囲の湿度が高くなるにつれて導電性生地1内の任意の2点間のインピーダンスも低下する。したがって、導電性生地1は、皮膚に装着された状態で皮膚から発せられる汗によりインピーダンスが低下するので、皮膚に装着した状態で使用される電極として好適である。
導電性生地1が皮膚に接触している状態で特定の箇所に過電流が流れてしまうと、皮膚に悪影響を与えてしまうことが想定される。そこで、導電性繊維2は、複数の構成繊維21のうち、所定の大きさ以上の電流が流れた構成繊維21が溶断するように構成されている。具体的には、構成繊維21は、測定に必要な電流(例えば0.1μA)では溶断せず、人が刺激を感じるとされている500μA以上の電流が流れた場合に溶断する。構成繊維21は、測定に必要な電流の約10倍の電流が流れることで溶断してもよく、例えば1μA以上の電流が流れた場合に溶断してもよい。
導電性生地1を製造するにあたって、まず、ウーリー加工された導電性繊維2を準備する。具体的には、まず、表面が導電性を有する複数の構成繊維21をウーリー加工する。続いて、複数の構成繊維21のそれぞれが、長手方向の異なる複数の位置において異なる一以上の他の構成繊維21に接触している複数の構成繊維21により構成される導電性繊維2により第1編糸111を作成する。
(実験1)
図5は、導電性生地1の特性を測定するための実験方法について説明するための図である。皮膚の2箇所に導電性生地1aと導電性生地1bを接触させた状態で、導電性生地1aと導電性生地1bとの間に電圧源3及びインピーダンス測定機4を接続した。そして、50kHz、1Vの交流電圧を出力可能な電圧源3により電圧を印加状態でインピーダンス測定機4においてインピーダンスZを測定した。測定したインピーダンスZは皮膚のインピーダンス、並びに導電性生地1a及び導電性生地1bのインピーダンスを加算した接触インピーダンスとなる。導電性生地1を構成する導電性繊維2として、ミツフジ株式会社製の銀メッキ導電性繊維であるAGposs(登録商標)を使用した。インピーダンス測定機4として、インピーダンスアナライザIM3570(日置電機株式会社製)を使用した。
導電性生地1に外力が加わった際の接触インピーダンスの変動量を確認するための実験を行った。図5に示したように、2つの導電性生地1を皮膚の表面に接触された状態で加振機により振動を与えている間の接触インピーダンスの変動量を測定した。
・印加電圧:1.0V
・印加電圧の周波数:50Hz
・2つの導電性生地1の配置間隔:10cm
・振動周波数:3Hz
以上の説明においては、第2編糸121及び連結編糸131が第1編糸111と同一の導電性繊維2により構成される場合を例示したが、第2編糸121及び連結編糸131は、第1編糸111と異なる糸により構成されていてもよい。例えば、第1編糸111の断面の直径が、第2編糸121の断面又は連結編糸131の断面の直径よりも小さくなるように構成されていてもよい。このようにすることで、第1編糸111が皮膚の表面の凹凸に合わせて曲がりやすくなり、第1層11が皮膚に密着しやすくなる。その結果、皮膚と導電性生地1との間のインピーダンスを低下させることが可能になる。
2 導電性繊維
3 電圧源
4 インピーダンス測定機
5 装着具
11 第1層
12 第2層
13 連結層
21 構成繊維
100 導電性生地
111 第1編糸
121 第2編糸
131 連結編糸
200 ゲル付電極
500 装着具
Claims (8)
- 導電性生地であって、
表面が導電性を有する複数の構成繊維により構成されたウーリー加工糸である第1編糸を含み、皮膚に接触する面を有する第1層と、
ウーリー加工糸以外の糸である第2編糸を含み、前記第1層を皮膚に貼りつけた状態において電流源を有する装置に前記導電性生地を接続するためのコネクタが設けられる第2層と、
前記第1編糸と前記第2編糸とを連結する連結編糸を含み、かつ前記第1層と前記第2層との間に形成された連結層と、
を有し、
前記複数の構成繊維の少なくとも一部の構成繊維は、長手方向の異なる複数の位置において異なる一以上の他の構成繊維に接触しており、
前記第1編糸の断面の直径が、前記第2編糸の断面の直径よりも小さいことを特徴とする導電性生地。 - 前記第1編糸を構成する前記複数の構成繊維は、前記導電性生地に外力が加わった状態において、前記外力が加わっていない状態で接触する他の構成繊維と異なる他の構成繊維に接触することを特徴とする、
請求項1に記載の導電性生地。 - 前記第1層内の2点間のインピーダンスは、周囲の湿度が高くなるにつれて低下することを特徴とする、
請求項1又は2に記載の導電性生地。 - 前記連結編糸が導電性のウーリー加工糸であり、前記第1層と前記第2層とを近づける方向の外力が加わった状態でのインピーダンスが、前記外力が加わっていない状態でのインピーダンスよりも低いことを特徴とする、
請求項1から3のいずれか一項に記載の導電性生地。 - 前記連結編糸が導電性のウーリー加工糸であり、前記連結編糸を直線状に伸ばした状態での長さが、前記第1層と前記第2層とを近づける方向の外力が加わっていない状態での前記第1層と前記第2層との間の距離よりも長く、前記外力が加わっていない状態で、隣接する複数の前記連結編糸が接触していることを特徴とする、
請求項1から4のいずれか一項に記載の導電性生地。 - ウェール方向の伸長率がコース方向の伸長率よりも大きいことを特徴とする、
請求項1から5のいずれか一項に記載の導電性生地。 - 前記複数の構成繊維のうち、所定の大きさ以上の電流が流れた構成繊維が溶断することを特徴とする、
請求項1から6のいずれか一項に記載の導電性生地。 - 第1編糸を含み、皮膚に接触する面を有する第1層と、
第2編糸を含む第2層と、
前記第1編糸と前記第2編糸とを連結する連結編糸を含み、かつ前記第1層と前記第2層との間に形成された連結層と、
を有する導電性生地であって、前記第1層を皮膚に貼りつけた状態において電流源を有する装置に前記導電性生地を接続するためのコネクタが前記第2層に設けられる前記導電性生地の製造方法であって、
表面が導電性を有する複数の構成繊維がウーリー加工され、前記複数の構成繊維の少なくとも一部の構成繊維が、長手方向の異なる複数の位置において異なる一以上の他の構成繊維に接触している前記複数の構成繊維により構成されるウーリー加工糸により前記第1編糸を作成する工程と、
ウーリー加工されていない糸により前記第2編糸を作成する工程と、
前記連結編糸を作成する工程と、
前記第1編糸と、前記第1編糸よりも断面の直径が大きい前記第2編糸と、を前記連結編糸で連結する工程と、
を有する導電性生地の製造方法。
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JP2013178895A (ja) | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Nissan Motor Co Ltd | 布状圧力センサヒータ |
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