(57)【要約】【課題】軽量・省スペースでセンシングできる導電性繊維に外力が加わった場合に接点存在位置及び数に規則性を持たせ、荷重に対する信号を安定化し、荷重変化を精度よく取ることのできる導電性繊維を用いた負荷検知繊維を提供する。【解決手段】本発明は、給電するための電極部１４ａ、１４ｂが設けられるとともに絶縁層１３によって一部が露出しつつ被覆される導電性の線材１１を有し、前記線材１１が前記絶縁層１３を介して重ねられており、外力が加わった場合に前記絶縁層１３によって被覆されていない露出部１７を通じて線材１１同士が接触するように配置されている、負荷検知繊維１である。ここで、前記線材１１は、前記絶縁層１３によって表面の一部が被覆された絶縁部１５と、前記絶縁層１３によって被覆されない前記露出部１７と有し、前記線材１１の長手方向に沿って複数の絶縁部１５の間に前記露出部１７が配置されている。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電するための電極部が設けられるとともに絶縁層によって一部が露出しつつ被覆される導電性の線材を有し、
前記線材が前記絶縁層を介して重ねられており、
外力が加わった場合に前記絶縁層によって被覆されていない露出部を通じて線材同士が接触するように配置されている、負荷検知繊維。
【請求項２】
前記線材は、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されない前記露出部と有し、
前記線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されている、請求項１に記載の負荷検知繊維。
【請求項３】
前記線材として、第１および第２の線材を含み、
第１および第２の線材のうち、少なくとも一つは、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されていない前記露出部とを有し、
外力が加わった場合に、前記露出部を通じて第１の線材と第２の線材とが接触するように配置されている、請求項１または２に記載の負荷検知繊維。
【請求項４】
前記第１の線材を中心線材として配置し、該第１の線材の周囲に前記第２の線材を外周線材として配置し、
前記第１の線材と第２の線材に弾性率差を持たせてなることを特徴とする請求項３に記載の負荷検知繊維。
【請求項５】
前記弾性率差を持たせる手段として、第１の線材と第２の線材のうち、少なくとも一つは、芯鞘形状であることを特徴とする請求項４に記載の負荷検知繊維。
【請求項６】
前記弾性率差を持たせる手段として、一方の線材を、他方の線材よりも弾性率の高い導電性高分子または該導電性高分子を用いた導電性繊維により構成していることを特徴とする請求項４または５に記載の負荷検知繊維。
【請求項７】
前記第１の線材と第２の線に抵抗差を設けてなることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の負荷検知繊維。
【請求項８】
前記抵抗差を設ける手段として、前記第１の線材と第２の線材の導電率に差を持たせてなることを特徴とする請求項７に記載の負荷検知繊維。
【請求項９】
前記抵抗差を設ける手段として、前記第１の線材と第２の線材の断面積に差を持たせてなることを特徴とする請求項７または８に記載の負荷検知繊維。
【請求項１０】
前記抵抗差を設ける手段として、第１および第２の線材の一方に、平たい帯状の形状の線材を用いてなることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか１項に記載の負荷検知繊維。
【請求項１１】
前記第１の線材と前記第２の線材は、前記絶縁層を介して固定されている、請求項３〜１０のいずれかに１項に記載の負荷検知繊維。
【請求項１２】
前記第１の線材と第２の線材とが、互いに平行に配置されている、請求項３〜１１のいずれかに１項に記載の負荷検知繊維。
【請求項１３】
前記第２の線材が、第１の線材の周囲に螺旋状に配置されている、請求項３〜１２のいずれかに１項に記載の負荷検知繊維。
【請求項１４】
前記第１の線材ないし第２の線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に配置される前記露出部において、線材の軸直角面の所定範囲に部分的に絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の負荷検知繊維。
【請求項１５】
前記第１の線材を中心線材として配置し、該第１の線材の周囲に前記第２の線材を配置し、
前記第２の線材の外周が、さらに絶縁層で被覆されている、請求項３〜１４のいずれかに１項に記載の負荷検知繊維。
【請求項１６】
前記線材は、導電性高分子を含む導電性線材である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の負荷検知繊維。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の負荷検知繊維を縦横に織り込んで、および／または編み込んでなる負荷検出布帛。
【請求項１８】
導電性の線材である第１の線材および第２の線材を形成する形成段階と、
第１の線材および第２の線材のうち少なくとも１つの表面に絶縁材を塗布して、当該表面を絶縁層で被覆する被覆段階と、
前記第１の線材と第２の線材を前記絶縁層を介して重ね合わせて固定する固定段階と、
溶媒により前記絶縁層の一部を除去する除去段階と、を有する、負荷検知繊維の製造方法。
【請求項１９】
前記固定段階が、前記形成段階で得られた導電性の線材と、被覆段階で得られた外周が絶縁層で被覆された線材とを用いて、一方の線材の周囲に他方の線材を螺旋状に配置して固定するものであり、
前記除去段階が、被覆段階で得られた外周が絶縁層で被覆された線材を、線材の長手方向に沿った絶縁層の一部につき、更に線材の軸直角面の所定範囲に部分的に除去することを特徴とする請求項１８に記載の負荷検知繊維の製造方法。
【請求項２０】
前記除去段階により、前記絶縁層によって被覆されない線材部分として、給電するための電極部と、前記線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に配置されてなる露出部とを形成する、請求項１８または１９に記載の負荷検知繊維の製造方法。
【請求項２１】
前記固定段階は、前記第１の線材および第２の線材に絶縁材を塗布して固定するものであり、
前記除去段階は、前記絶縁層の一部と、前記固定段階で塗布された絶縁材の一部とを同時に除去する、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の負荷検知繊維の製造方法。
【請求項２２】
前記形成段階は、紡糸により導電性高分子を含む導電性繊維である線材を形成する、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の負荷検知繊維の製造方法。
【請求項２３】
前記除去段階後に、第１の線材および第２の線材のうち、外周側に配置されてなる線材の外周に絶縁材を塗布して、当該線材の外周を絶縁層で被覆する再被覆段階を、有することを特徴とする請求項１８〜２２のいずれか１項に記載の負荷検知繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷検知繊維、特に荷重測定、座標測定などの位置情報を得るためのセンサのように、機械的な入力を電気や他のエネルギーに変換してセンシングすることのできる成分を含んだ負荷検知繊維、これを用いた負荷検出布帛および負荷検知繊維の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、光、温度、ｐＨ、外力、化学物質などの外部刺激に応答して電気抵抗や、体積変化、溶解性変化などが生じる刺激応答性材料が注目を浴びている。
【０００３】
なかでも、刺激応答性材料の一つである圧力センサにおいては、従来一般的に用いられている面状の圧力センサとして、ゴムにカーボン粒子を混練し、圧縮による抵抗変化を読み取る方式の他、機械式、空圧式の圧力計を応用する方法などがある。しかしながら、これらは概ねある程度の厚み、重さを持ち、また、評価したい面に追加で設置する必要がある。
【０００４】
これらに鑑み、軽量・省スペースでセンシングが可能になる繊維状材料ないし布状材料を用いたセンサが切望されている。このように切望される技術課題に対し、特許文献１記載の感圧センサが提案されている。かかる感圧センサは、導電性繊維からなる不織布の抵抗変化を読み取る方式で、軽量・省スペースでセンシングが可能になるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５３４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の感圧センサは、導電性繊維からなる不織布を用いている。そのため、引張り、圧縮などの外力が加わった場合に、該繊維同士の接点が増えて抵抗値が下がるが、接触点が一定にならず、出力値が不安定になる。すなわち、荷重変化を精度よく取れないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、導電性繊維に外力が加わった場合に接点存在位置及び数に規則性を持たせ、荷重に対する信号を安定化することで、荷重変化を精度よく取ることのできる導電性繊維を用いた軽量・省スペースでセンシングできる負荷検知繊維を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明は、給電用電極部と、絶縁層と該絶縁層のない露出部とを持つ導電性線材が該絶縁層を介して重ねられており、外力が加わった場合に該絶縁層のない露出部を通じて該線材同士が接触するように配置してなる負荷検知繊維を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、接点存在位置及び数情報を取得すべく規則性を持たせて設計した上記露出部を負荷検知繊維に多数配置することで、外力が加わった場合に、個々の露出部ごとの線材同士の接触の有無を通じて、正確な接点存在位置及び数情報を取り出すことができる。これにより、荷重に対する信号（抵抗変化値）が安定化でき（図３５と図３を対比参照のこと）、荷重測定、座標測定などの位置情報及び荷重変化を抵抗変化として精度よく検出できる、軽量・省スペースでセンシング可能な負荷検知繊維を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】従来例の導電性不織布を示す模式図であって、該導電性不織布に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図１Ｂ】図１Ａの従来例の導電性不織布に外力が加えられた状態を表した模式図である。
【図２】図１の従来例の導電性不織布の等価回路図である。
【図３】従来例である比較例１の導電性不織布の評価試験１の荷重分解能試験の荷重応答評価結果を示す概略図である。
【図４Ａ】第１実施形態の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４Ｃ】図４ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４Ｄ】図４Ａの等価回路図である。
【図４Ｅ】図４Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態を表した模式図である。
【図４Ｆ】図４ＥのＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図４Ｇ】図４Ｅの等価回路図である。
【図５】本発明に係る導電性線材として、均一な材料でできている単一成分型の断面が円形の中実線材（繊維）の形状例を示す模式図である。
【図６】本発明に係る負荷検知繊維に用いられる導電性線材として、鞘成分と芯成分で形成された芯鞘線材（繊維）の形状例を示す模式図である。
【図７】本発明に係る負荷検知繊維に用いられる導電性線材として、サイドバイサイド型線材（繊維）の形状例を示す模式図である。
【図８】本発明に係る負荷検知繊維に用いられる導電性線材として、海島型線材（繊維）の形状例を示す模式図である。
【図９】本発明に係る負荷検知繊維に用いられる導電性線材として、三角断面線材（繊維）の形状例を示す模式図である。
【図１０】本発明に係る負荷検知繊維に用いられる導電性線材として、星形断面線材（繊維）の形状例を示す模式図である。
【図１１】本発明に係る負荷検知繊維に用いられる導電性線材として、中空線材（繊維）の形状例を示す模式図である。
【図１２Ａ】第２実施形態に示す負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図１２Ｂ】図１２ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１２Ｃ】図１２ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１２Ｄ】図１２Ａの等価回路図である。
【図１２Ｅ】図１２Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態を表した模式図である。
【図１２Ｆ】図１２ＥのＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１２Ｇ】図１２ＥのＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図１２Ｈ】図１２Ａの負荷検知繊維に図１２Ｅの外力よりも大きな外力が加えられた状態を表した模式図である。
【図１２Ｉ】図１２Ｅないし１２Ｈの等価回路図である。
【図１３Ａ】第２実施形態の変形例１の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図１３Ｂ】図１３ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１３Ｃ】図１３ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１３Ｄ】図１３Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図１３ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が直上から加えられた様子を表す断面図である。
【図１３Ｅ】図１３ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。
【図１３Ｆ】図１３ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が左斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。
【図１４Ａ】第２実施形態の変形例２の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１４Ｃ】図１４Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１４Ｄ】図１４Ａの露出部のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１５Ａ】第２実施形態の他の変形例である負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図１５Ｂ】図１５ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１５Ｃ】図１５ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１５Ｄ】図１５Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図１５ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が直上から加えられた様子を表す断面図である。
【図１５Ｅ】図１５ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。
【図１５Ｆ】図１５ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。
【図１６Ａ】第２実施形態の他の変形例である負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図１６Ｂ】図１６ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１６Ｃ】図１６ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１６Ｄ】図１６Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図１６ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が直上から加えられた様子を表す断面図である。
【図１６Ｅ】図１６ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。
【図１６Ｆ】図１６ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。
【図１７Ａ】第２実施形態の更に他の変形例である負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図１７Ｂ】図１７ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１７Ｃ】図１７ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１７Ｄ】図１７Ｄは、図１７Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図１７ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が直上から加えられた様子を表す断面図である。
【図１７Ｅ】図１７ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。
【図１７Ｆ】図１７ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が右側（横）方から加えられた様子を表す断面図である。
【図１７Ｇ】図１７ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。
【図１８Ａ】第２実施形態の他の変形例である負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図１８Ｂ】図１８ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１８Ｃ】図１８ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１８Ｄ】図１８Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図１８ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が直上から加えられた様子を表す断面図である。
【図１８Ｅ】図１８ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。
【図１８Ｆ】図１８ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が右側（横）方から加えられた様子を表す断面図である。
【図１８Ｇ】図１８ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。
【図１９Ａ】本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な１つの断面構成例を示す模式図である。
【図１９Ｂ】本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。
【図１９Ｃ】本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。
【図１９Ｄ】本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。
【図１９Ｅ】本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。
【図１９Ｆ】本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。
【図１９Ｇ】本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。
【図１９Ｈ】本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。
【図１９Ｉ】本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。
【図１９Ｊ】本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。
【図１９Ｋ】本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。
【図１９Ｌ】本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。
【図２０】本発明に係わる湿式紡糸装置の模式図である。
【図２１】本発明に係わるエレクトロスピニング装置の模式図である。
【図２２】本発明に係わる湿式紡糸装置にコーティング工程を設けた装置の模式図である。
【図２３】本発明に係る負荷検知繊維を縦横に織り込んでなる平織物の形状例を示す平面図である。
【図２４】本発明に係る負荷検知繊維を縦横に織り込んでなる綾織物の形状例を示す平面図である。
【図２５】本発明に係る負荷検知繊維を縦横に織り込んでなる朱子織物の形状例を示す平面図である。
【図２６】本発明に係る負荷検知繊維を縦糸、横糸の両方に用いて織り込んでなる平織物の形状例を示す斜視図である。
【図２７】本発明に係る負荷検知繊維を縦糸に用いて織り込んでなる平織物の形状例を示す斜視図である。
【図２８】本発明に係る負荷検知繊維を縦糸の一部に用いて織り込んでなる平織物の形状例を示す斜視図である。
【図２９】本発明に係る負荷検知繊維を縦糸の一部に用いて編み込んでなる平編み物の形状例を示す模式図である。
【図３０】本発明に係る負荷検知繊維を縦糸の一部に用いて編み込んでなるゴム編み物の形状例を示す模式図である。
【図３１Ａ】ガーゼ（布帛）に横糸として編み込むのに用いた負荷検知繊維を示す模式図である。
【図３１Ｂ】図３１Ａの負荷検知繊維をガーゼ（布帛）に横糸として編みこんだ負荷検出布帛（ガーゼ）を示す模式図である。
【図３２Ａ】本発明に係る負荷検知繊維の評価方法に用いた荷重分解能試験装置の概略図である。
【図３２Ｂ】図３２Ａの概要を表した図面（写真）である。
【図３３】本発明に係る負荷検出布帛の評価方法に用いた位置検出性能試験用のサンプルの概略図である。
【図３４】本発明に係る負荷検出布帛の評価方法に用いた位置検出性能試験の概略図である。
【図３５】実施例７の評価試験１の荷重分解能試験の荷重応答評価結果を示す概略図である。
【図３６Ａ】第２実施形態の変形例７の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図３６Ｂ】図３６Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図である。
【図３６Ｃ】図３６Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図である。
【図３６Ｄ】図３６Ａに用いた第１線材と、絶縁層を有する第２線材の端面の模式図である。
【図３６Ｅ】図３６Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図３６ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。
【図３７Ａ】第２実施形態の変形例８の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図３７Ｂ】図３７Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図である。
【図３７Ｃ】図３７Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図である。
【図３７Ｄ】図３７Ａに用いた絶縁層を有する第１線材と、第２線材の端面の模式図である。
【図３７Ｅ】図３７Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図３７ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。
【図３８Ａ】第２実施形態の変形例９の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図３８Ｂ】図３８Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図である。
【図３８Ｃ】図３８Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図である。
【図３８Ｄ】図３８Ａに用いた芯鞘形状の第１線材と、絶縁層を有する第２線材の端面の模式図である。
【図３８Ｅ】図３８Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図３８ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。
【図３９Ａ】第２実施形態の変形例１０の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図３９Ｂ】図３９Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図である。
【図３９Ｃ】図３９Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図である。
【図３９Ｄ】図３９Ａに用いた第１線材と、絶縁層を有し、かつ第１線材よりも弾性率の高い繊維（材料）で紡糸された第２線材との端面の模式図である。
【図３９Ｅ】図３９Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図３９ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。
【図４０Ａ】第２実施形態の変形例１１の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図４０Ｂ】図４０Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図である。
【図４０Ｃ】図４０Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図である。
【図４０Ｄ】図４０Ａに用いた第１線材と、絶縁層を有する扁平状の第２線材の端面の模式図である。
【図４０Ｅ】図４０Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図４０ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。
【図４１Ａ】第２実施形態の変形例１２の代表的な負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図４１Ｂ】図４１Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図である。
【図４１Ｃ】図４１Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図である。
【図４１Ｄ】図４１Ａに用いた第１線材と、絶縁層を有する第２線材の端面の模式図である。
【図４１Ｅ】図４１Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図４１ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。
【図４２Ａ】第２実施形態の変形例１２の他の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。
【図４２Ｂ】図４２Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図である。
【図４２Ｃ】図４２Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図である。
【図４２Ｄ】図４２Ａに用いた第１線材と、絶縁層を有する第２線材の端面の模式図である。
【図４２Ｅ】図４２Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図４２ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。
【図４３】外周線材に絶縁層を設け、中心線材に該外周線材を巻きつける実施形態であって、露出部１７に絶縁層１３を一切残さない構成例を模式的に表した概略図である。
【図４４】中心線材に絶縁層を設け、該中心線材に外周線材を巻きつける実施形態であって、露出部に絶縁層を一切残さない構成例を模式的に表した概略図である。
【図４５Ａ】実施例６の評価試験１の評価結果を示した図面である。
【図４５Ｂ】実施例Ａ１１の評価試験１の評価結果を示した図面である。
【図４６Ａ】実施例６の評価試験２の評価結果を示した図面である。
【図４６Ｂ】実施例Ａ１１の評価試験２の評価結果を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の負荷検知繊維は、給電するための電極部が設けられるとともに絶縁層によって一部が露出しつつ被覆された導電性の線材を有し、前記線材が前記絶縁層を介して重ねられており、外力が加わった場合に前記絶縁層によって被覆されていない露出部を通じて線材同士が接触するように配置されていることを特徴とするものである。さらに、前記線材は、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されない前記露出部と有し、前記線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されてなるものである。
【００１２】
本発明の負荷検知繊維では、給電するための電極部が設けられるとともに導電性の線材の表面の一部に絶縁層（以下、絶縁部とも称する）と露出部とを有する該線材が、該絶縁層を介して重ねられた構造をとる。さらに本発明の負荷検知繊維では、外力が加わった場合に前記絶縁層によって被覆されていない露出部を通じて線材同士が接触する（接触部を形成する）ように配置されてなるものである。かかる構成とすることで、上記した本発明
の作用効果を奏することができるものである。とりわけ、前記線材が、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されない前記露出部と有し、前記線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されてなる構成とすることで、上記した本発明の作用効果をより精度よく発揮することができるものである。
【００１３】
また、本発明では、前記線材として、第１および第２の線材を含み、第１および第２の線材のうち、少なくとも一つは、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されていない前記露出部とを有してもよい。そして、外力が加わった場合に、前記露出部を通じて第１の線材と第２の線材とが接触するように配置されてなるものであってもよい。この場合、給電するための電極部は、第１の線材側にアノード（もしくはカソード）電極を設け、第２の線材側にはもう一方のカソード（もしくはアノード）電極を設ければよい。かかる構成とすることで、外力が加わらない場合に、閉回路（図４）にも開回路（図１２〜１８）のいずれの構成もとり得ることができる。また、外力が加わった場合には、第２の線材を複数配置することで、この中の１つの線材と、第１の線材とが接触するだけでも、負荷検知繊維として十分に機能し得るものであり、外力に対する検知感度（精度）の向上も図れる。このように荷重などの負荷検知能が高く、複数本の負荷検知繊維を使用して、複数本の負荷検知繊維を所定の配置に並べることで、各負荷検知繊維の抵抗変化を測定することができる。したがって、荷重がかかる大きさだけではなく、荷重の位置も把握することができる。
【００１４】
ここで、第１および第２の線材の双方とも、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されていない前記露出部とを有するものであってもよい。この際、前記第１および第２の線材双方の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されているのが望ましい。あるいは、第１および第２の線材のいずれか１方のみが、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されていない前記露出部とを有するものであってもよい。この場合、第１および第２の線材のもう１方は、上記したいわば露出部のみを有するものを用いることができる。この際には、前記第１および第２の線材のいずれか１方の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されているのが望ましい。
【００１５】
言い換えれば、本発明に係る負荷検知繊維は、（１）導電性線材の表面の一部に絶縁層が被覆された絶縁部と該絶縁層が被覆されていない該導電性線材の露出部とを有する線材（第１の線材）と、（２）導電性線材の表面の一部に絶縁層が被覆された絶縁部と該絶縁層が被覆されていない該導電性線材の露出部とを有する線材、および導電性線材の露出部のみを有する線材、よりなる群から選択された少なくとも一つの線材（第２の線材）と、を備えていてもよい。そして、外力が加わった場合に、前記露出部を通じて、これら第１の線材と第２の線材とが接触するように配置されていてもよい。
【００１６】
ここで、前記第１の線材と前記第２の線材とを前記絶縁部で保持してなることが好ましい。即ち、本発明の負荷検出繊維は、外力が加わっていない状態では、図４Ａや図１２Ａ等に示すように、前記線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されており、該露出部にある第１線材と第２線材とは絶縁層を介して離隔して重ねられている。前記露出部にある第１線材と第２線材の相互の間隔は、所定の間隔（絶縁層の厚さに相当）を有する構造になっている。さらに、負荷検出繊維の構造は、前記第１の線材と前記第２の線材は、前記絶縁層を介して重ねられて固定、保持されている。前記第１の線材と前記第２の線材が絶縁部で固定、保持されていることにより、外力が加わっていない状態では露出部にある第１線材と第２線材同士が立体的に接触することがない。そのため前記線材の配置や形状が、種々の組み合わせを適用することができ、負荷検知繊維の用途の多様化を可能にするためである。前記第１の線材と第２の線材とが、長手方向に沿って互いに平行に配置されているのが望ましい。第１線材と前記第２線材とを長手方向に沿って互いに平行に配置することで、負荷検出繊維中の荷重応答が得られる部分（前記露出部）に荷重がかかった際に、より安定した出力を得ることが出来るためである。すなわち、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減することが出来る。かかる観点から、前記第２の線材が、第１の線材の周囲に螺旋状に配置されていてもよい（図１４、図３６〜図４４参照）。
【００１７】
また、第２線材を複数用いる場合には、加えられる外力の方向に応じて、第１線材といずれかの第２線材が露出部を通じて接触するように、線材長手方向に垂直な断面において、第１線材を複数の第２線材が取り巻くように配置するのがよい（図１９参照）。かかる構成とすることで、外力が加わった場合には、第２線材の中の１つの線材と、第１線材とが接触するだけでも、負荷検知繊維として十分に機能し得るものであり、外力に対する検知感度（精度）の向上が図れる。より詳しくは、例えば、第１線材と、第２線材が１本ずつ線材長手方向に平行に直線状に配置されている場合、平行な２本の線材を貫く（結ぶ）垂線の延長線上の外方（垂直方向）からの外力に対しては、敏感に感知できる（線材同士が接触しやすい）。しかしながら、外力がかかる垂線接線垂直方向（外方）から外れるほど検知し難くなる（線材同士が接触しにくく）。これに対し、線材長手方向に垂直な断面において複数本の第２線材が第１線材を取り巻くように配置され、尚且つ複数本の第２線材が第１線材に対していずれも線材長手方向に平行に配置されることで、どの方向から外力が加わっても検出することができやすくなる。すなわち、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減することが出来る。
【００１８】
上記構成を有する本発明の負荷検知繊維は、電源（外部回路）との接続方式により、以下の２つの実施形態に分けることができる。
【００１９】
（第１実施形態）
本発明の負荷検知繊維の第１実施形態は、線材の電極部を電源（外部回路）に電気的に接続した際に、外力が加えられていない状態でも、この負荷検知繊維が閉回路になるように一体の線材で構成または２本の線材の端部同士も接続されている（図４Ｄ参照）。ここでいう２本の線材の端部同士とは、１つの線材の一方の端部にアノード電極部を、もう一つの線材の一方の端部にカソード電極部を設けた際、各線材の該電極部が設けられていない、もう一方の端部同士という意味内容である。但し、上記線材の端部は、必ずしも線材の末端部分でなくてもよく、上記した露出部の１つを端部として用いてもよい。
【００２０】
そして、この負荷検知繊維に外力が加わった場合には、上記接触部を通じて接続回路が形成される（図４Ｇ参照）。こうして接続回路が形成されることで、この負荷検知繊維（閉回路）の抵抗が低く変化する。その結果、閉回路に流れる電流が増加する。また、外力の変化に追従して、接続部に形成される接続回路の抵抗が変化する。その結果、閉回路に流れる電流量が変化する。そこで、この電流を外部回路に設置した電流計を通じてモニタするようにすれば、外力（荷重）に対する信号として、外力（荷重の有無及び荷重変化）による抵抗変化を電流変化量として精度よく検知する（読み取る）ことができるものである。
【００２１】
上記の通り本実施形態では、外力による荷重変化を、接点存在位置及び数情報を取得すべく規則性を持たせて設計された露出部の接触部の有無及び接触面の多寡を通じた抵抗／電流変化（荷重に対する信号）として精度よく検出できる（安定してセンシングできる）。
【００２２】
以下、本発明の負荷検知繊維の第１実施形態につき図面を用いて説明する。
【００２３】
図４Ａは、本実施形態の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図４Ｃは、図４ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図４Ｄは、図４Ａの等価回路図である。図４Ｅは、図４Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態を表した模式図である。図４Ｆは、図４ＥのＣ−Ｃ線に沿った断面図であり、図４Ｇは、図４Ｅの等価回路図である。
【００２４】
図４Ａに示すように、荷重検知装置１に用いた負荷検知繊維１０では、絶縁層１３によって一部が露出しつつ被覆された一本の導電性線材１１を用いて構成している。さらに、この負荷検知繊維１０では、一本の導電性線材１１を折り曲げることで、該折り曲げられた線材同士が絶縁層１３を介して重ねられている。また折り曲げられた線材同士は、共に絶縁層１３を介して直線状に延びるように線材長手方向に上下平行に配置されている。更に、線材長手方向に直線状に延びる線材１１の長手方向に沿って複数（図４Ａでは２つ）の絶縁部１５の間に露出部１７が配置されている。そして外力が加わった場合に、絶縁層１３によって被覆されていない露出部１７を通じて、上下の線材１１同士が接触するように、露出部１７の上下の線材１１は間隔Ｄを保って平行に配置されている。詳しくは、外力により露出部の少なくとも一方の線材１１が弾性変化（変形）をすることで他方の線材１１と接触し得るものである。
【００２５】
ここで上記間隔Ｄと同じ厚さの絶縁層１３を介して上下の線材を固定した絶縁部１５を、露出部１７を介して線材長手方向（図面上、露出部の左右両側）に離間形成することで、絶縁部１５の間に配置される露出部１７の上下の線材も同じ間隔Ｄを保って配置できる。
【００２６】
また、図４ＡのＡ−Ａ線に沿った絶縁部１５の断面部分は、図４Ｂに示すように、重ねられた線材１１同士が、絶縁層１３を介して上下に配置された構造になっている。一方、外力がかかっていない状態での図４ＡのＢ−Ｂ線に沿った露出部１７の断面部分は、図４Ｃに示すように、重ねられた線材１１同士が、絶縁層１３の厚さと同じ間隔Ｄ（＝空間２１）を保って上下に配置された構造になっている。
【００２７】
上記負荷検知繊維１０を使用した荷重検知装置１では、上下の線材１１の両端部に設けられた電極部１４ａ、１４ｂが、負荷検知繊維に流れる電流をモニタするための電流計２５を介して、電源（外部回路）１９に電線２７を用いて電気的に接続されている。かかる線材１１の両端部に設けられた電極部１４ａ、１４ｂでも、絶縁層１３によって被覆されていないのが望ましい。これは外部の電線２７などと電気的に接続し易くするためである。なお、電線２７が銅線のような金属線の場合、これと導電性線材とを電気的に接続するには、かしめ部材などの連結部材を用いてもよいし、ハンダなどを用いてもよい。
【００２８】
なお、本実施形態では、１本の線材１１を２つに折り曲げて絶縁層１３を介して重ねた構成としているが、これに何ら制限されるものではない。例えば、２本の線材１１を用い、これら線材１１同士を絶縁層１３を介して上下に配置し、２本の線材１１の電源（外部回路）１９と接続された端部に設けられた電極部と反対側の他端部同士を直接、あるいは電線や導電性線材を用いて接続してもよい。かかる構成により、図４Ａの折り曲げ部分１６に相当する部分を構成することができ、同様の回路を構築できるためである。
【００２９】
このことから、後述する第２実施形態で説明する図１２〜１９に示すそれぞれの負荷検知繊維１０’の構成に関しても、本実施形態に適用可能である。即ち、図１２に示すように第１線材１１ａの端部に設けた電極部１４ａと第２線材１１ｂの他端部に設けた電極部１４ｂとを電源（外部回路）１９に接続して、外力が加わっていない状態で開回路を形成したものが第２実施形態である。第２実施形態では第１線材の他端部（非電極部）１８ａと第２線材の端部（非電極部）１８ｂは、どこにも接続されていない。また、第１線材１１ａの端部に設けた電極部１４ａに第２線材の端部（非電極部）１８ｂが接触するのを防止する観点から、当該第２線材の端部（非電極部）１８ｂは、絶縁層１５から大きく露出しないように、露出する部分の全部または一部は適当な方法で取り除いておくのが望ましい。同様の観点から、第１線材の他端部（非電極部）１８ａも、絶縁層１５から大きく露出しないように、露出する部分の全部または一部は適当な方法で取り除いておくのが望ましい。一方、図１２の第１線材の電極部１４ａと第２線材の電極部１４ｂとを電源１９に接続し、第１線材の他端部（非電極部）１８ａと第２線材の他端部（非電極部）１８ｂとを直接又は電線等で接続し、外力が加わらない状態で閉回路を形成したものが本実施形態である。
【００３０】
次に、図４Ｄは、本実施形態の負荷検知繊維１０に外力がかかっていない状態での等価回路である。（１）この等価回路中に示している、接触抵抗ＲｎとスイッチＳｎの直列回路が複数並列接続された部分は、露出部１７の等価回路である。（２）この等価回路中に示している、Ｒは、線材１１の抵抗をなす。外力がかかっていない状態では、上記（１）の露出部１７の等価回路の全てのスイッチＳｎが開いた状態（導通していない）にある。よって、外力がかかっていない状態では、上記（２）の線材の抵抗Ｒだけが接続（導通）した閉回路を形成している（図４Ｄ参照のこと）。
【００３１】
次に、負荷検知繊維１０を使用した荷重検知装置１において、外力が加わった状態を説明する。
【００３２】
負荷検知繊維１０を使用した荷重検知装置１において、外力（荷重）が加わった場合には、図４Ｅ及び４Ｆに示すように、絶縁層１３によって被覆されていない露出部１７を通じて上下の線材１１同士が互いに接触して接触部２３が形成された状態になっている。ここで、加えられた外力の変化（荷重変化）に追従して、上下の線材が接触する幅（領域）が変化する。例えば、図４Ｅに示すように、加えられた外力が小さい場合には、外力が加えられた上部線材１１が実線で示すように小さく変形し、上下の線材同士が接触する幅は小となる。加えられた外力が大きい場合には、外力が加えられた上部の線材１１が破線で示すように大きく変形し、上下の線材同士が接触する幅は大となる。
【００３３】
本実施形態の負荷検知繊維１０において、外力が加わった場合につき、図４Ｇの等価回路図を用いて説明する。
【００３４】
図４Ｄで説明したと同様に、（１）図４Ｇの等価回路中に示している、接触抵抗ＲｎとスイッチＳｎの直列回路が複数並列接続された部分は、露出部１７の等価回路であり、（２）この等価回路中に示している、Ｒは、線材１１の抵抗をなす。外力が加わった状態では、図４Ｇに示すように、この等価回路中で示している、スイッチＳｎが閉じた状態（導通している）にある。よって、外力が加わった状態では、上記（１）の露出部１７の等価回路のスイッチＳが閉じた直列回路が１ないし複数並列接続された回路と（２）の線材の抵抗Ｒが（並列）接続された閉回路が形成される（図４Ｇ参照のこと）。
【００３５】
ここで、加えられた外力の変化（荷重変化）に追従して、上下の線材同士が接触する幅（領域）が変化するため、導通するスイッチＳｎの数が変化する。これにより、閉回路の抵抗が変化する。その結果、閉回路に流れる電流が変化する。例えば、加えられた外力が大きくなるにつれて、導通するスイッチＳｎの数が増加する。これにより、閉回路の抵抗が減少する。その結果、閉回路に流れる電流が増加する。このように、この等価回路中で示している上記（１）のスイッチＳｎが荷重に応じていくつ閉じる（導通する）か、いくつ開く（導通しない）かにより荷重センサ（負荷検出とも称する。）としての機能も発現する。この機能は、複数本の導電性線材で構成されている場合でも、同様の原理で発現する。これらの結果、上述の特許文献１記載の発明で得られる信号よりも荷重分解能の高い信号を得ることが出来る。即ち、外力により上下の線材同士が接触し得る部位が、接点存在位置及び数情報を取得すべく規則性を持たせて設計した露出部１７に特定できる。そのため、外力が加わった場合に、個々の露出部ごとの線材同士の接触の有無を通じて、正確な接点存在位置及び数情報を取り出すことができる。これにより、等価回路も一定にできる（図４Ｇと図２を対比参照）。そのため、荷重に対する信号（抵抗変化値）が安定化でき（図３５と図３を対比参照のこと）、荷重測定、座標測定などの位置情報及び荷重変化を抵抗変化として精度よく検出できる、軽量・省スペースでセンシング可能な負荷検知繊維とし得るものである。特に、電源１９に定電圧電源や電圧の安定した電池を用いることで、外力（荷重）に対する信号として、外力による抵抗変化を電流変化量として精度よく検知する（読み取る）ことができる。そのため、当該負荷検知繊維１０を縦横に織り込んでなる負荷検出布帛では、該布帛上の位置検知や荷重検知を行うこともできる。
【００３６】
なお、上記露出部１７の上下の線材１１は、外力が加わっている状態では、図４Ｅに示すように外力の変化（荷重変化）に追従して速やかに弾性変形を起こし、外力が加わらなくなれば、図４Ａに示すように元の状態に速やかに回復（復元）するものであればよい。これは、本実施形態に限らず、後述する第２実施形態でも同様である。即ち、本発明に利用し得る導電性線材は、外力の変化（荷重変化）に追従して速やかに弾性変形を起こして接触し、外力がなくなれば速やかに弾性回復して離れて、元の位置（間隔Ｄだけ離間した位置）に戻る弾性変化が可逆的に（繰り返して）起こるものであればよい。これにより、外力に対して、素早く追従した負荷検知繊維１０のスイッチＳｎのＯＮ／ＯＦＦ及びＯＮ時の抵抗／電流変化を生じさせることができる、高精度で安定した動作を長期間行うことができる負荷検出センサとして用いることができる。なお、上記したような弾性変化し得る線材に関しては、後述するような紡糸によって形成された導電性高分子を含む導電性繊維（線材）であれば、いずれも好適に利用可能である。
【００３７】
（第２実施形態）
次に、本発明の負荷検知繊維の第２実施形態は、負荷検知繊維の線材の電極部を電源（外部回路）に電気的に接続した際に、外力が加えられていない状態では、この負荷検知繊維が開回路になるように線材が接続されている。
【００３８】
そして、この負荷検知繊維に外力が加わった場合には、上記露出部の接触部を通じて線材間に導電パスが形成され、接続回路（閉回路）が形成される。その結果、閉回路に電流が流れる。また、外力の変化に追従して、接触部に形成される接続回路の抵抗が変化する。その結果、閉回路に流れる電流量が変化する。そこで、本実施形態でも、この電流を外部回路に設置した電流計を通じてモニタするようにすれば、外力（荷重）に対する信号として、外力（荷重の有無及び荷重変化）による抵抗変化を電流変化量として精度よく検知する（読み取る）ことができるものである。
【００３９】
上記の通り本実施形態でも、外力による荷重変化を、接点存在位置及び数情報を取得すべく規則性を持たせて設計された露出部の接触部の有無及び接触面の多寡を通じた抵抗／電流変化（荷重に対する信号）として精度よく検出できる（安定してセンシングできる）。
【００４０】
以下、本発明の負荷検知繊維の第２実施形態につき図面を用いて説明する。
【００４１】
図１２Ａは、第２実施形態に示す負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図１２Ｂは、図１２ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１２Ｃは、図１２ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図１２Ｄは、図１２Ａの等価回路図である。図１２Ｅは、図１２Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態を表した模式図である。図１２Ｆは、図１２ＥのＣ−Ｃ線に沿った断面図であり、図１２Ｇは、図１２ＥのＤ−Ｄ線に沿った断面図である。図１２Ｈは、図１２Ａの負荷検知繊維に図１２Ｅの外力よりも大きな外力が加えられた状態を表した模式図である。図１２Ｉは、図１２Ｅないし１２Ｈの等価回路図である。
【００４２】
図１２Ａに示すように、本実施形態の荷重検知装置１’に用いた負荷検知繊維１０’は、導電性線材として、第１の線材１１ａおよび第２の線材１１ｂの２本の線材を用いて構成されている。これらの線材１１ａ、１１ｂは、絶縁層１３によって表面の一部が被覆された絶縁部１５と、前記絶縁層１３によって被覆されていない前記露出部１７とを有している。ここで第１の線材１１ａと第２の線材１１ｂは、直線状に延びるように線材長手方向に上下平行に配置されている。さらに、これら線材１１ａ、１１ｂの長手方向に沿って複数（図１２Ａでは２つ）の絶縁部１５の間に露出部１７が配置されている。外力が加えられていない状態では露出部１７の線材１１ａと１１ｂは、上下方向（線材長手方向に対し垂直な方向）に間隔Ｄを保ったまま、線材長手方向に平行に配置されている（図１２Ａ〜１２Ｃ参照）。そして、負荷検知繊維１０’に外力が加わった場合に、露出部１７を通じて線材１１ａと１１ｂが接触する。詳しくは、外力により露出部の線材１１ａが弾性変化（変形）をすることで線材１１ｂと接触し得るものである。
【００４３】
ここで、負荷検知繊維１０’では、絶縁層１３内部に前記間隔Ｄと同じ間隔を空けて（介して）２本の線材１１ａ、１１ｂが平行に重ねられるように固定されてなる絶縁部１５を、露出部１７を介して線材長手方向（図面上、露出部の左右両側）に離間して形成している。かかる構成により、絶縁部１５間の露出部１７の線材１１ａ、１１ｂを間隔Ｄを保って平行に配置することができる。すなわち、図１２ＡのＡ−Ａ線に沿った絶縁部１５の断面部分は、図１２Ｂに示すように、重ねられた（向かい合う）線材１１ａ、１１ｂ同士が、絶縁層１３内部に前記間隔Ｄと同じ間隔をあけて（介して）平行に配置された構造になっている。一方、外力がかかっていない状態での図１２ＡのＢ−Ｂ線に沿った露出部１７の断面部分は、図１２Ｃに示すように、重ねられた（向かい合う）線材１１ａ、１１ｂ同士が、絶縁層１３内部の間隔と同じ間隔Ｄ（＝空間２１）を保って平行に配置された構造になっている。
【００４４】
そして、図１２に示す負荷検知繊維１０’では、第１の線材（群）１１ａと第２の線材（群）１１ｂは、図示するように、それぞれ同じ材質、太さ（繊維径ｄ）のものをそれぞれ１本ずつ用いた例を示すものである。
【００４５】
また、本実施形態の負荷検知繊維１０’では、絶縁部１５の線材１１ａと１１ｂが、図１２Ｂに示すように一体化した絶縁層１３内部に間隔Ｄをあけて平行に配置された構造になっている。これは、例えば、図１９Ａのように配置した絶縁層１３ａを持つ線材１１ａと絶縁層を持たない線材１１ｂに対し、これらの外周部に図２２のような装置等を用いて更に絶縁材を塗布して固定することにより、一体化した絶縁層１３を形成することができる。あるいは、図１９Ｄのように配置した絶縁層１３ａ、１３ｂを持つ線材１１ａ、１１ｂに対し、これらの外周部に更に絶縁材を塗布して固定することにより、一体化した絶縁層１３を形成することもできる。これは、同様の構造を持つ図１３、図１５、図１７の各実施形態でも同様である。図１３の実施形態では、図１９Ｇや図１９Ｊのように配置した線材１１ａ、１１ｂに対してこれらの外周部に更に絶縁材を塗布して固定することにより図１３Ｂに示す一体化構造の絶縁層１３を形成することができる。図１５の実施形態では、図１９Ｃや図１９Ｆのように配置した線材１１ａ、１１ｂ１〜１１ｂ６に対してこれらの外周部に更に絶縁材を塗布して固定することにより図１５Ｂに示す一体化構造の絶縁層１３を形成することができる。図１７の実施形態では、図１９Ｉや図１９Ｌのように配置した線材１１ａ、１１ｂ１〜１１ｂ６に対してこれらの外周部に更に絶縁材を塗布して固定することにより図１７Ｂに示す一体化構造の絶縁層１３を形成することができる。
【００４６】
本実施形態の荷重検知装置１’では、負荷検知繊維１０’の線材１１ａの電極部１４ａと線材１１ｂの電極部１４ｂが、装置回路に流れる電流をモニタするための電流計測装置２５を介して、定電圧電源装置１９に電線２７を用いて電気的に接続（配線）されている。なお、図１２Ａに示す態様では、外部回路に接続する線材１１ａ端部の電極部１４ａと線材１１ｂ端部の電極部１４ｂとを露出部１７を介して離間した左右の異なる絶縁部１５に形成した例を示している。しかしながら、線材１１ａ端部の電極部１４ａと同じ絶縁部１５にある線材１１ｂ端部１８ｂに電極部（図示せず）を形成することにより、同じ絶縁部１５にある線材１１ａ、１１ｂの端部同士を電極部に利用して外部回路（定電圧電源装置１９）に接続してもよい。
【００４７】
図１２Ｄは、本実施形態の負荷検知繊維１０’に外力がかかっていない状態での等価回路である。ここで、（１）この等価回路中に示している、接触抵抗ＲｎとスイッチＳｎの直列回路が複数並列接続された部分は、露出部１７の等価回路である。（２）なお、本実施形態でも第１実施形態と同様に、線材１１の抵抗Ｒ（図示せず）が存在するが、本実施形態では省略するものとする。外力がかかっていない状態では、図１２Ｄに示すように、この等価回路中で示している、全てのスイッチＳｎが開いた状態（導通していない）にある。また、２本の線材１１ａ、１１ｂ同士は間隔Ｄを空けて平行に重ねられて配置されており、電気的に接触されていないことから、線材１１ａ、１１ｂ間が一切導通していない状態にある。よって、この状態では、負荷検知繊維１０’（線材の電極部間１４ａ−１４ｂ）は、開回路となっている（図１２Ｄ参照のこと）。
【００４８】
次に、負荷検知繊維１０’を使用した荷重検知装置１’において、外力が加わった状態を説明する。
【００４９】
荷重検知装置１’において、負荷検知繊維１０’に外力が加わった場合には、図１２Ｅ及び１２Ｇに示すように、露出部１７を通じて線材１１ａ、１１ｂが互いに接触して接触部２３が形成された状態になっている。ここで、加えられた外力（荷重）の変化に追従して、線材１１ａ、１１ｂの露出部１７の接触部２３における接触面（接触する幅ないし領域）が変化する。例えば、図１２Ｅに示すように、加えられた外力（荷重）が小さい場合には、外力が加えられた上部側の線材１１ａが小さく変形し、２本の線材１１ａ、１１ｂ同士の接触部２３の接触面（幅ないし領域）は小となる。一方、図１２Ｈに示すように、加えられた外力（荷重）が大きい場合には、外力が加えられた上部側の線材１１ａが大きく変形し、２本の線材１１ａ、１１ｂ同士の接触部２３の接触面（幅ないし領域）は大となる。
【００５０】
次に、本実施形態の負荷検知繊維１０’を使用した荷重検知装置１’において、外力（荷重）が加わった場合につき、図１２Ｉの等価回路図を用いて説明する。
【００５１】
図１２Ｄで説明したと同様に、図１２Ｉの等価回路中に示している、接触抵抗ＲｎとスイッチＳｎの直列回路が複数並列接続された部分は、露出部１７の等価回路である。外力（荷重）が加わった状態では、図１２Ｉに示すように、この等価回路中で示している、スイッチＳｎが閉じた状態（導通している）にある。よって、この状態では、上記等価回路のスイッチＳが閉じた直列回路が１ないし複数並列接続された接続回路（閉回路：導電パス）が形成され、装置１’に電流が流れるようになる。
【００５２】
さらに、本実施形態でも、加えられた外力（荷重）の変化に追従して、２本の線材１１ａ、１１ｂ同士が接触する幅（領域）が変化するため、導通するスイッチＳｎの数が変化する。これにより、閉回路の抵抗が変化する。その結果、閉回路に流れる電流が変化する。例えば、加えられた外力（荷重）が大きくなるにつれて、導通するスイッチＳｎの数が増加する。これにより、閉回路の抵抗が減少する。その結果、閉回路に流れる電流が増加する。このように、この等価回路中で示している上記露出部のスイッチＳｎが荷重に応じていくつ閉じる（導通する）か、いくつ開く（導通しない）かにより荷重センサ（負荷検出とも称する。）としての機能を発現する。この機能は、３本以上の導電性線材で構成されている場合でも、同様の原理で発現する。これらの結果、上述の特許文献１記載の発明で得られる信号よりも荷重分解能の高い信号を得ることが出来る。即ち、負荷（荷重）により、２本の線材１１ａ、１１ｂ線材同士が接触し得る部位が露出部１７のみに特定（一定に）できる。そのため、等価回路も一定にできる（図１２Ｉと図２を対比参照）ため、荷重に対する信号（抵抗変化による電流変化量）が安定し、荷重測定、座標測定などの位置情報を得ることができる省スペースで、該荷重をセンシングできる負荷検知繊維とし得るものである。特に、電源１９に定電圧電源や電圧の安定した電池を用いることで、外力（荷重）に対する信号として、外力による抵抗変化を電流変化量として精度よく検知する（読み取る）ことができる。そのため、当該負荷検知繊維１０’を縦横に織り込んでなる負荷検出布帛（装置１’）などでは、該布帛上の位置検知や荷重検知を行うこともできる。
【００５３】
なお、露出部１７の線材１１ａ、１１ｂは、外力が加わっている状態のときだけ、図１２Ｅ、１２Ｈ等に示すように、弾性変形を起こし、外力が加わらなくなれば、図１２Ａに示すように元の状態に回復（復元）するものであればよい。即ち、本実施形態に利用し得る導電性線材も、外力（荷重）により速やかに弾性変形を起こして接触し、外力がなくなれば速やかに弾性回復して離れて、元の位置（間隔Ｄだけ離間した位置）に戻る現象が可逆的に（繰り返して）起こるものであればよい。これにより、外力に対して、素早く追従した負荷検知繊維１０の接続回路のスイッチＳｎのＯＮ／ＯＦＦ及びＯＮ時の抵抗／電流変化を生じさせることができる、高精度で安定した動作を長期間行うことができる負荷検出センサとして用いることができるものである。なお、上記したような弾性変化し得る線材に関しては、後述するような紡糸によって形成された導電性高分子を含む導電性繊維であれば、いずれも好適に利用可能である。
【００５４】
（第２実施形態の変形例１）
第２実施形態の変形例１は、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。本変形例１につき、図１３を用いて説明する。
【００５５】
図１３Ａは、本変形例１の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図１３Ｂは、図１３ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１３Ｃは、図１３ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。また、図１３Ｄ〜Ｆは、図１３Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図１３ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このうち、図１３Ｄは、外力が直上から加えられた様子を表す断面図であり、図１３Ｅは、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図であり、図１３Ｆは、外力が左斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。なお、図１３では、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｆ、１２Ｈ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。
【００５６】
本変形例１の構成を表す図１３では、図１２に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、第１の線材１１ａと第２の線材１１ｂとで、異なる太さ（繊維径ｄ）のものをそれぞれ１本ずつ用いた構成を採用したものである。それ以外の構成は、図１２の構成と同様である。
【００５７】
本変形例１では、繊維径の大きな太い線材１１ｂを用いることで、図１３Ｅ，Ｆに示すように、外力が線材１１ａと線材１１ｂを結ぶ延長線上方（直上）から加えられなくても、線材１１ａを線材１１ｂと接触させることができる。即ち、ある程度、斜め上方から外力が加えられて線材１１ａが弾性変形することで、繊維径の大きな太い線材１１ｂの側面部にしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、より広い方向（角度）から加えられる外力を検知することができる点で優れている。このように本変形例の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を低減することが出来る。従って、本変形例１の応用例として、線材１１ａと線材１１ｂの両方とも繊維径の大きな太い線材で構成することによっても同様の効果が得られる。
【００５８】
（第２実施形態の変形例２）
第２実施形態の変形例２も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。本変形例２につき、図１４を用いて説明する。
【００５９】
図１４Ａは、本変形例２の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図１４Ｂは、図１４Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１４Ｃは、図１４Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図１４Ｄは、図１４Ａの露出部のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。なお、図１４では、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。なお、図１４Ａは、絶縁部１５は絶縁層１３の内部構造がわかるように断面を示し、露出部１７は線材１１ｂの螺旋構造の様子がわかるように側面図を表した、部分断面模式図である。
【００６０】
本変形例２の構成を表す図１４では、図１２に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。即ち、線材長手方向に直線状に延びる第１の線材１１ａと、該線材１１ａを中心にして、該線材１１ａの周囲に間隔Ｄを保持するようにして螺旋状に配置された第２の線材１１ｂとを、それぞれ１本ずつ用いた構成を採用したものである。それ以外の構成は、図１２の構成と同様である。
【００６１】
本変形例２では、第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置することで、如何なる方向から外力が加えられても、線材１１ｂを線材１１ａに接触させることがでる。即ち、螺旋状の線材１１ｂのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材１１ｂが内部方向（線材１１ａのある中心方向）に弾性変形することで、線材１１ａにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、あらゆる方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図１４Ｃでは、直上からの外力を検知し得るし、図１４Ｄでは直下からの外力を検知し得る配置になっており、図示していないが、露出部１７の断面位置を変えることで、あらゆる方向（角度）からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材１１ｂが線材１１ａの周囲を１周することで、あらゆる方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。
【００６２】
（第２実施形態の変形例３）
第２実施形態の変形例３も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。本変形例３につき、図１５を用いて説明する。
【００６３】
図１５Ａは、本変形例３の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図１５Ｂは、図１５ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１５Ｃは、図１５ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。また、図１５Ｄ〜Ｅは、図１５Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図１５ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このうち、図１５Ｄは、外力が直上から加えられた様子を表す断面図であり、図１５Ｅは、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図であり、図１５Ｆは、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。なお、図１５では、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｆ、１２Ｈ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。
【００６４】
本変形例３の構成を表す図１５では、図１２に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、第１の線材１１ａを１本と、第２の線材１１ｂを複数本（６本）用いてなる構成を採用したものである。
【００６５】
即ち、本変形例３では、線材長手方向に直線状に延びる線材１１ａを中央に配置し、線材長手方向に直線状に延びる６本の線材１１ｂ１〜１１ｂ６と線材１１ａとを互いに平行に配置している。更に図１５Ｂ、１５Ｃに示すように、図１５ＡのＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿った断面での各線材１１ｂ１〜１１ｂ６は、線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上に等間隔（６等分）に配置されている。すなわち、中央の線材１１ａの周囲に間隔Ｄを空けて各線材１１ｂ１〜１１ｂ６が等間隔に配置されているものである。また、図１５Ｂに示すように、絶縁部１５では、これら線材１１ａ、１１ｂ１〜１１ｂ６の全てを被覆するように、線材１１ａを中心とした同心円状の絶縁層１３が設けられている。また、線材１１ａ、１１ｂの太さ（繊維径）は、いずれも同じものを用いている。
【００６６】
電源１９（外部回路）への配線では、線材１１ａ端部の電極部１４ａを電源の一方（例えば、＋極側）に接続し、各線材１１ｂ１〜１１ｂ６端部の電極部１４ｂ１〜１４ｂ６（１４ｂ１、１４ｂ４のみ図示）を電源のもう一方（−極側）に接続した構成となっている。これら以外の構成は、図１２の構成と同様である。
【００６７】
本変形例３の構成でも、図１５Ｄ〜１５Ｆに示すように、外力が線材１１ａと線材１１ｂ１〜１１ｂ６を結ぶ延長線外方ないしその近傍から加えられれば、線材１１ｂ１〜１１ｂ６の１つを線材１１ａと接触させることができる。即ち、どの方向から外力が加えられても、線材１１ｂ１〜１１ｂ６の少なくとも１つが弾性変形することができ、これらの中心に位置する線材１１ａと接触することができるものである。即ち、本変形例３の構成では、あらゆる方向（全方位）から加えられる外力を精度よく検知することができるものであり、荷重印加方向に対する応答の異方性を大幅に低減することができるものである。従って、本変形例３の応用例として、線材１１ａを上記応用例１のように繊維径の大きな太い線材で構成することによって、より高い効果が得られる（後述する図１７の変形例５参照）。同様に、線材１１ｂの本数を更に増やすことによっても、より高い効果が得られる。この際、各線材１１ｂの間隔が狭くなりすぎない程度の本数とするのがよい。
【００６８】
（第２実施形態の変形例４）
第２実施形態の変形例４も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。本変形例４につき、図１６を用いて説明する。
【００６９】
図１６Ａは、本変形例４の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図１６Ｂは、図１６ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１６Ｃは、図１６ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。また、図１６Ｄ〜Ｅは、図１６Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図１６ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このうち、図１６Ｄは、外力が直上から加えられた様子を表す断面図であり、図１６Ｅは、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図であり、図１６Ｆは、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。なお、図１６では、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｆ、１２Ｈ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。
【００７０】
本変形例４の構成を表す図１６では、図１２に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、第１の線材１１ａを１本と、露出部のみからなる第２の線材１１ｂを複数本（６本）用いてなる構成を採用したものである。
【００７１】
即ち、本変形例４では、線材長手方向に直線状に延びる線材１１ａを中央に配置し、線材長手方向に直線状に延びる６本の線材１１ｂ１〜１１ｂ６と線材１１ａとを互いに平行に配置している。更に図１６Ｂ、１６Ｃに示すように、図１６ＡのＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿った断面での各線材１１ｂ１〜１１ｂ６は、線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上に等間隔（６等分）に配置されている。すなわち、中央の線材１１ａの周囲に間隔Ｄを空けて各線材１１ｂ１〜１１ｂ６が等間隔に配置されているものである。また、図１６Ｂに示すように絶縁部１５では、中心に位置する線材１１ａの全周囲を被覆するように、線材１１ａを中心とした同心円形状の絶縁層１３が設けられている。そして、この絶縁層１３の円周上（線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上）に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する線材１１ｂ１〜１１ｂ６が等間隔（６等分）に配置された構成となっている。また、線材１１ａ、１１ｂの太さ（繊維径）は、いずれも同じものを用いている。
【００７２】
電源１９（外部回路）への配線では、線材１１ａ端部の電極部１４ａを電源の一方（例えば、＋極側）に接続し、各線材１１ｂ１〜１１ｂ６端部の電極部１４ｂ１〜１４ｂ６（１４ｂ１、１４ｂ４のみ図示）を電源のもう一方（−極側）に接続した構成となっている。これら以外の構成は、図１２の構成と同様である。
【００７３】
本変形例４の構成でも、図１６Ｄ〜１６Ｆに示すように、外力が線材１１ａと線材１１ｂ１〜１１ｂ６を結ぶ延長線外方ないしその近傍から加えられれば、線材１１ｂ１〜１１ｂ６の１つを線材１１ａと接触させることができる。即ち、どの方向から外力が加えられても、線材１１ｂ１〜１１ｂ６の少なくとも１つが弾性変形することができ、これらの中心に位置する線材１１ａと接触することができるものである。即ち、本変形例４の構成では、あらゆる方向（全方位）から加えられる外力を精度よく検知することができるものであり、荷重印加方向に対する応答の異方性を大幅に低減することができるものである。従って、本変形例４の応用例として、線材１１ａを上記応用例１のように繊維径の大きな太い線材で構成することによって、より高い効果が得られる（後述する図１８の変形例６参照）。同様に、線材１１ｂの本数を更に増やすことによっても、より高い効果が得られる。この際、各線材１１ｂの間隔が狭くなりすぎない程度の本数とするのがよい。
【００７４】
（第２実施形態の変形例５）
第２実施形態の変形例５も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。本変形例５につき、図１７を用いて説明する。
【００７５】
図１７Ａは、本変形例５の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図１７Ｂは、図１７ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１７Ｃは、図１７ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。また、図１７Ｄ〜Ｅは、図１７Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図１７ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このうち、図１７Ｄは、外力が直上から加えられた様子を表す断面図であり、図１７Ｅは、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。図１７Ｆは、外力が右側（横）方から加えられた様子を表す断面図であり、図１７Ｇは、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。なお、図１７では、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｆ、１２Ｈ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。
【００７６】
本変形例５の構成を表す図１７では、上記した図１５に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、第１の線材１１ａと第２の線材１１ｂとで、異なる太さ（繊維径ｄ）のものを用いた構成を採用したものである。詳しくは、繊維径の大きな太い線材１１ａを用いた構成である。それ以外の構成は、図１５の構成と同様である。そのため図１７では、図１５と同様に、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｆ、１２Ｈ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。即ち、本変形例５では、図１２に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、繊維径の大きな太い第１の線材１１ａを１本と、繊維径の小さな細い第２の線材１１ｂを複数本（６本）用いた構成を採用したものである。
【００７７】
本変形例５では、線材長手方向に直線状に延びる線材１１ａを中央に配置し、線材長手方向に直線状に延びる６本の線材１１ｂ１〜１１ｂ６と太い線材１１ａとを互いに平行に配置している。更に図１７Ｂ、１７Ｃに示すように、図１７ＡのＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿った断面での各線材１１ｂ１〜１１ｂ６は、太い線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上に等間隔（６等分）に配置されている。すなわち、中央の太い線材１１ａの周囲に間隔Ｄを空けて各線材１１ｂ１〜１１ｂ６が等間隔に配置されているものである。また、図１７Ｂに示すように、絶縁部１５では、これら線材１１ａ、１１ｂ１〜１１ｂ６の全てを被覆するように、線材１１ａを中心とした同心円状の絶縁層１３が設けられている。
【００７８】
電源１９（外部回路）への配線では、太い線材１１ａ端部の電極部１４ａを電源の一方（例えば＋極側）に接続し、各線材１１ｂ１〜１１ｂ６端部の電極部１４ｂ１〜１４ｂ６（１４ｂ１、１４ｂ４のみ図示）を電源のもう一方（例えば−極側）に接続した構成となっている。これら以外の構成は、図１２の構成と同様である。
【００７９】
本変形例５の構成でも、図１７Ｄ〜１７Ｇに示すように、外力が太い線材１１ａと線材１１ｂ１〜１１ｂ６を結ぶ延長線外方及びそれ以外の方向から加えられても、線材１１ｂ１〜１１ｂ６の少なくとも１つを線材１１ａと接触させることができる。特に図１７Ｆに示すように、外力が線材１１ａと線材１１ｂ１〜１１ｂ６を結ぶ延長線外方ではなく、横方向（側方）から加えられたような場合であっても、線材１１ｂ２、１１ｂ３が弾性変形することで、繊維径の大きな太い線材１１ｂの側面部にしっかりと接触することができるものである。即ち、どの方向から外力が加えられても、線材１１ｂ１〜１１ｂ６の少なくとも１つが弾性変形することにより、これらの中心に位置する太い線材１１ａと接触することができるものである。即ち、本変形例５の構成では、あらゆる方向（全方位）から加えられる外力を洩らさず非常に精度よく検知することができるものであり、荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することができるものである。本変形例５の応用例として、線材１１ｂの本数を更に増やすことで、より高い効果が得られる。この際、各線材１１ｂの間隔が狭くなりすぎない程度の本数とするのがよい。
【００８０】
（第２実施形態の変形例６）
第２実施形態の変形例６も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。本変形例６につき、図１８を用いて説明する。
【００８１】
図１８Ａは、本変形例６の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図１８Ｂは、図１８ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１８Ｃは、図１８ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。また、図１８Ｄ〜Ｇは、図１８Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図１８ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このうち、図１８Ｄは、外力が直上から加えられた様子を表す断面図であり、図１８Ｅは、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。図１８Ｆは、外力が右側（横）方から加えられた様子を表す断面図であり、図１８Ｇは、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。なお、図１８では、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｆ、１２Ｈ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。
【００８２】
本変形例６の構成を表す図１８は、上記した図１６に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、第１の線材１１ａと第２の線材１１ｂとで、異なる太さ（繊維径ｄ）のものを用いた構成を採用したものである。詳しくは、繊維径の大きな太い線材１１ａを用いた構成である。それ以外の構成は、図１６の構成と同様である。そのため図１８では、図１６と同様に、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｆ、１２Ｈ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。即ち、本変形例６では、図１２に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、繊維径の大きな太い第１の線材１１ａを１本と、繊維径の小さな細い第２の線材１１ｂを複数本（６本）用いた構成を採用したものである。
【００８３】
本変形例６では、線材長手方向に直線状に延びる線材１１ａを中央に配置し、線材長手方向に直線状に延びる６本の線材１１ｂ１〜１１ｂ６と太い線材１１ａとを互いに平行に配置している。更に図１８Ｂ、１８Ｃに示すように、図１８ＡのＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿った断面での各線材１１ｂ１〜１１ｂ６は、太い線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上に等間隔（６等分）に配置されている。すなわち、中央の太い線材１１ａの周囲に間隔Ｄを空けて各線材１１ｂ１〜１１ｂ６が等間隔に配置されているものである。また、図１８Ｂに示すように、絶縁部１５では、中心に位置する線材１１ａの全周囲を被覆するように、線材１１ａを中心とした同心円形状の絶縁層１３が設けられている。そして、この絶縁層１３の円周上（線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上）に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する線材１１ｂ１〜１１ｂ６が等間隔（６等分）に配置された構成となっている。
【００８４】
電源１９（外部回路）への配線では、太い線材１１ａ端部の電極部１４ａを電源の一方（例えば、＋極側）に接続し、各線材１１ｂ１〜１１ｂ６端部の電極部１４ｂ１〜１４ｂ６（１４ｂ１、１４ｂ４のみ図示）を電源のもう一方（−極側）に接続した構成となっている。これら以外の構成は、図１２の構成と同様である。
【００８５】
本変形例６構成でも、図１８Ｄ〜１８Ｇに示すように、外力が太い線材１１ａと線材１１ｂ１〜１１ｂ６を結ぶ延長線外方及びそれ以外の方向から加えられても、線材１１ｂ１〜１１ｂ６の少なくとも１つを線材１１ａと接触させることができる。特に図１８Ｆに示すように、外力が線材１１ａと線材１１ｂ１〜１１ｂ６を結ぶ延長線外方ではなく、横方向（側方）から加えられたような場合であっても、線材１１ｂ２、１１ｂ３が弾性変形することで、繊維径の大きな太い線材１１ｂの側面部にしっかりと接触することができるものである。即ち、どの方向から外力が加えられても、線材１１ｂ１〜１１ｂ６の少なくとも１つが弾性変形することにより、これらの中心に位置する太い線材１１ａと接触することができるものである。即ち、本変形例６の構成でも、あらゆる方向（全方位）から加えられる外力を洩らさず非常に精度よく検知することができるものであり、荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することができるものである。本変形例６の応用例として、線材１１ｂの本数を更に増やすことで、より高い効果が得られる。この際、各線材１１ｂの間隔が狭くなりすぎない程度の本数とするのがよい。
【００８６】
（第２実施形態の変形例７）
第２実施形態の変形例７も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。変形例７につき、図３６を用いて説明する。
【００８７】
図３６Ａは、本変形例７の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図３６Ｂは、図３６Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図であり、図３６Ｃは、図３６Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図である。図３６Ｄは、図３６Ａに用いた第１線材と、絶縁層を有する第２線材の端面の模式図である。また、図３６Ｅは、図３６Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図３６ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。なお、図３６では、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。また、図３６Ｂ、Ｃ、Ｅの断面の模式図では、負荷検知繊維に外力が加えられた際の、第１線材の周囲に螺旋状に配置された第２線材の変化の様子や絶縁部と露出部の構造の違いを分かり易くする為に、第２線材については、断面（切断面）と共にその透過部分を一体的（リング状やその一部のみの形状）に表わし、断面ハッチング（斜線）を付している。この点については、後述する図３７〜図４２の断面の模式図についても、同様の表現を用いて表記している。また、図３６Ｄの端面の模式図についても、第２線材が、第１線材の周囲に螺旋状に配置された様子を分かり易くする為に、第２線材を第１線材の周囲２箇所（実際には１箇所である）に表記している。この点についても、後述する図３７〜図４２の端面の模式図についても、同様の表現を用いて表記している。
【００８８】
本変形例７の構成を表す図３６でも、図１２に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。本変形例７では、線材長手方向に直線状に延びる第１の線材１１ａと、該線材１１ａを中心にして、該線材１１ａの周囲に間隔Ｄを保持するように、厚さＤの絶縁層を被覆した第２線材を用いて螺旋状に配置された第２の線材１１ｂとを、それぞれ１本ずつ用いた構成を採用したものである。そのため、本変形例７の絶縁部１５は、当該第２の線材１１ｂに被覆された絶縁層１３により構成されている。
【００８９】
加えて、本変形例７の最大の特徴は、第２の線材１１ｂの長手方向に沿って複数（図では左右２箇所）の絶縁部１５の間に配置される露出部１７において、線材１１ａの軸直角面の所定範囲に部分的に絶縁層１３が設けられた（残された）構成にある（図３６Ｃ）。図３６Ｃでは、軸直角面の所定範囲に部分的におおよそ線材１１ａの中心を基点に１２０°程度間隔で、所定範囲（中心角６０°程度の範囲）ごとに部分的（３方向に）に絶縁層１３ａ〜１３ｃが設けられた（残された）構成にある。言い換えれば、絶縁層１３で被覆された外周線材（第２線材）１１ｂを、線材１１ａの軸直角面の所定範囲に（線材１１ｂの長手方向に所定間隔ごとに）部分的に絶縁層１３の被覆を剥いで露出部１７（詳しくは露出部１７ａ〜１７ｃ）を形成した形状ともいえる。図３６Ｃでは、軸直角面の所定範囲に部分的におおよそ線材１１ａの中心を基点に１２０°程度間隔で、所定範囲（中心角６０°程度の範囲）ごとに絶縁層１３の被覆を剥いで部分的（３方向）に露出部１７ａ〜１７ｃが設けられた構成にある。これにより、線材１１ａの軸直角面の所定範囲に（線材１１ｂの長手方向に所定間隔ごとに）に絶縁層と露出部とが線材１１ａの中心を基点に円周上に６０°間隔で交互に位置された構成となっている（図３６Ｃ参照）。それ以外の構成は、概ね図１２や図１４の構成と同様である。
【００９０】
なお、本変形例７では、軸直角面の所定範囲に部分的におおよそ線材１１ａの中心を基点に中心角１２０°程度間隔で、所定範囲（中心角６０°程度の範囲）に部分的（３方向に）に絶縁層１３（又は露出部１７）が設けた例を示したが、これに制限されるものではない。例えば、上記中心角の大きさや所定の範囲の角度などは、如何なる方向から外力が加えられても線材１１ｂを線材１１ａに接触させることができるように設定するのが望ましい（詳しくは、後述する）。そのため、図３６Ａでは露出部１７に残す絶縁層１３（１３ａ〜１３ｃ）を線材１１ａの長手方向に直線的に形成した例を示したが、線材１１ｂの長手方向に所定間隔ごとに絶縁層１３を剥ぐことで、直線状ではなく、螺旋状に絶縁層１３（１３ａ〜１３ｃ）を残す（露出部を形成する）ようにしてもよい。これにより如何なる方向から外力が加えられても線材１１ｂを線材１１ａに接触させやすい点で優れている。
【００９１】
本変形例７でも、第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置することで、如何なる方向から外力が加えられても、線材１１ｂを線材１１ａに接触させることができる。即ち、螺旋状の線材１１ｂのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材１１ｂが内部方向（線材１１ａのある中心方向）に弾性変形することで、線材１１ａにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、全ての方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図３６Ｅでは、右斜め上方からの外力を検知し得る配置になっている。図示していないが、直上から外力が加えられた場合でも、上部にある絶縁層１３ａが残る線材１１ｂを介して線材１１ａが下方に押され、該線材１１ａとその下部にある絶縁層が剥ぎ取られた露出部１７ｂにある線材１１ｂとが接触することで、上方からの外力を検知し得る配置になっている。
【００９２】
このように、あらゆる方向（角度）からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材１１ｂが線材１１ａの周囲を１周することで、あらゆる方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例７の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。
【００９３】
なお、本変形例７では、上記したように絶縁層１３で被覆された外周線材１１ｂを長手方向に（線材１１ａの軸直角面の所定範囲に）部分的に剥いだ形状となっている（図３６Ａ〜Ｃ参照）。ここで中心線材１１ａ及び外周線材１１ｂは導電性繊維（例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの導電性高分子材料から紡糸された繊維）からなる（図３６Ｄ参照）。外周線材１１ｂは、更に溶出可能な樹脂（例えば、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体など）によりコーティングされている。言い換えれば、溶出可能な絶縁層１３で被覆された外周線材１１ｂを用いている（図３６Ｄ参照）。この絶縁層１３で被覆された外周線材１１ｂを中心線材１１ａに螺旋状に巻きつけた後、外周線材１１ｂのコーティング層（絶縁層１３）を部分的に除去する。このとき、巻きつけた外周線材１１ｂのコーティング層をすべて除去するのではなく、中心線材１１ａから線材１１ａの外周方向に向かって、放射状に部分的に絶縁層１３（１３ａ〜１３ｃ）を残す。この残った絶縁層１３ａ〜１３ｃにより、中心線材１１ａと外周線材１１ｂは一定の間隔を保てるため、荷重解除時にもとの位置関係に戻りやすい。この構成により、荷重応答精度は向上する。
【００９４】
このとき、放射状に絶縁層１３を残す間隔は、円周を奇数で等分することが望ましい（図３６Ｃ参照）。偶数で等分すると、向かい合って残った絶縁層があるため、その方向に対して荷重応答精度が悪くなる。さらに好ましくは、３等分になる１２０°間隔、もしくは５等分になる７２°間隔とすることで、異方性を持たなくする効果と、荷重応答精度を向上する効果が大きくなる。１等分ではもちろん、その残った絶縁層がある方向のみ、応答性が変化してしまう。７等分以上になると、絶縁層が多くなるため、最小荷重感度は低下していく傾向になるが、特に荷重応答性が悪化するわけではなく、むしろ必要に応じて形状を使い分けることができる。
【００９５】
本変形例７の形状に類似した構成（他の変形例）としては、例えば、中心線材１１ａに絶縁層１３を設け、外周線材１１ｂを巻きつける方法（以下、変形例８で説明する。図３７参照）が挙げられる。また、いずれの線材１１ａ、１１ｂにも絶縁層１３を設け、外周線材１１ｂを巻きつける方法等が挙げられるが、特に限定は行わない。また、これらの変形例では、露出部１７に絶縁層１３を一切残さない構成とすることもできる（図３８〜図４４参照）。このうち、図４３（図３８〜４２も同様）では、外周線材１１ｂに絶縁層１３を設け、中心線材１１ａに該線材１１ｂを巻きつける実施形態であって、露出部１７に絶縁層１３を一切残さない構成例を模式的に表した概略図である。一方、図４４では、中心線材１１ａに絶縁層１３を設け、該線材１１ａに外周線材１１ｂを巻きつける実施形態であって、露出部１７に絶縁層１３を一切残さない構成例を模式的に表した概略図である。
【００９６】
（第２実施形態の変形例８）
第２実施形態の変形例８も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。変形例８につき、図３７を用いて説明する。
【００９７】
図３７Ａは、本変形例８の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図３７Ｂは、図３７Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図であり、図３７Ｃは、図３７Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図である。図３７Ｄは、図３７Ａに用いた絶縁層を有する第１線材と、第２線材の端面の模式図である。また、図３７Ｅは、図３７Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図３７ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。なお、図３７では、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。
【００９８】
本変形例８の構成を表す図３７でも、図１２に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。本変形例８では、該線材１１ａの周囲に間隔Ｄを保持するように厚さＤの絶縁層１３を被覆した第１線材１１ａを用いたものである。そして、線材長手方向に直線状に延びる絶縁層１３を被覆する第１の線材１１ａと、該絶縁層１３を被覆する線材１１ａを中心にしてその外周に螺旋状に配置された第２の線材１１ｂとを、それぞれ１本ずつ用いた構成を採用したものである。そのため、本変形例８の絶縁部１５は、当該第１の線材１１ａに被覆された絶縁層１３により構成されている。
【００９９】
加えて、本変形例８の最大の特徴は、繊維１０’（第１の線材１１ａ）の長手方向に沿って複数（図では左右２箇所）の絶縁部１５の間に配置される露出部１７において、線材１１ａの軸直角面の所定範囲に部分的に絶縁層１３が設けられた（残された）構成にある（図３７Ｃ）。図３７Ｃでは、軸直角面の所定範囲に部分的におおよそ線材１１ａの中心を基点に１２０°程度間隔で、所定範囲（中心角６０°程度の範囲）ごとに部分的（３方向に）に絶縁層１３ａ〜１３ｃが設けられた（残された）構成にある。言い換えれば、絶縁層１３で被覆された中心線材（第１線材）１１ａを、線材１１ａの軸直角面の所定範囲に部分的に絶縁層１３の被覆を剥いで露出部１７（詳しくは露出部１７ａ〜１７ｃ）を形成した形状ともいえる。図３７Ｃでは、軸直角面の所定範囲に部分的におおよそ線材１１ａの中心を基点に１２０°程度間隔で、所定範囲（中心角６０°程度の範囲）ごとに絶縁層１３の被覆を剥いで部分的（３方向）に露出部１７ａ〜１７ｃが設けられた構成にある。これにより、線材１１ａの軸直角面の所定範囲に絶縁層と露出部とが線材１１ａの中心を基点に円周上に６０°間隔で交互に位置された構成となっている（図３７Ｃ参照）。それ以外の構成は、概ね図１２、図１４、図３６の構成と同様である。
【０１００】
なお、本変形例８では、軸直角面の所定範囲に部分的におおよそ線材１１ａの中心を基点に中心角１２０°程度間隔で、所定範囲（中心角６０°程度の範囲）に部分的（３方向に）に絶縁層１３（又は露出部１７）が設けた例を示したが、これに制限されるものではない。例えば、上記中心角の大きさや所定の範囲の角度などは、如何なる方向から外力が加えられても線材１１ｂを線材１１ａに接触させることができるように設定するのが望ましい（詳しくは、変形例７で説明した通りである）。そのため、図３７Ａでは露出部１７に残す絶縁層１３（１３ａ〜１３ｃ）を線材１１ａの長手方向に直線的に形成した例を示したが、直線状ではなく、螺旋状に絶縁層１３（１３ａ〜１３ｃ）を残す（露出部を形成する）ようにしてもよい。これにより如何なる方向から外力が加えられても線材１１ｂを線材１１ａに接触させやすい点で優れている。
【０１０１】
本応変形例８でも、変形例７と同様に、第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置することで、如何なる方向から外力が加えられても、線材１１ｂを線材１１ａに接触させることができる。即ち、螺旋状の線材１１ｂのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材１１ｂが内部方向（線材１１ａのある中心方向）に弾性変形することで、線材１１ａにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、全ての方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図３６Ｅでは、右斜め上方からの外力を検知し得る配置になっている。図示していないが、直上から外力が加えられた場合でも、上部にある絶縁層１３ａが残る線材１１ｂを介して線材１１ａが下方に押され、該線材１１ａとその下部にある絶縁層が剥ぎ取られた露出部１７ｂにある線材１１ｂとが接触することで、上方からの外力を検知し得る配置になっている。
【０１０２】
このように、あらゆる方向（角度）からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材１１ｂが線材１１ａの周囲を１周することで、あらゆる方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例８の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。
【０１０３】
なお、本変形例８では、上記したように絶縁層１３で被覆された中心線材１１ａを、線材１１ａの軸直角面の所定範囲に部分的に剥いだ形状となっている（図３７Ａ〜Ｃ参照）。ここで中心線材１１ａ及び外周線材１１ｂは導電性繊維（例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの導電性高分子材料から紡糸された繊維）からなる（図３７Ｄ参照）。中心線材１１ａは、更に溶出可能な樹脂（例えば、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体など）によりコーティングされている。言い換えれば、溶出可能な絶縁層１３で被覆された中心線材１１ａを用いている（図３７Ｄ参照）。この外周線材１１ｂを絶縁層１３で被覆された中心線材１１ａに螺旋状に巻きつける前、あるいは巻きつけた後、中心線材１１ａのコーティング層（絶縁層１３）を部分的に除去する。このとき、中心線材１１ａのコーティング層（絶縁層１３）をすべて除去するのではなく、中心線材１１ａから該線材１１ａの外周方向に向かって、放射状に部分的に絶縁層１３（１３ａ〜１３ｃ）を残す。この残った絶縁層１３ａ〜１３ｃにより、中心線材１１ａと外周線材１１ｂは一定の間隔を保てるため、荷重解除時にもとの位置関係に戻りやすい。この構成により、荷重応答精度は向上する。
【０１０４】
このとき、放射状に絶縁層１３を残す間隔は、変形例７と同様に、円周を奇数で等分することが望ましい（図３７Ｃ参照）。偶数で等分すると、向かい合って残った絶縁層があるため、その方向に対して荷重応答精度が悪くなる。さらに好ましくは、３等分になる１２０°間隔、もしくは５等分になる７２°間隔とすることで、異方性を持たなくする効果と、荷重応答精度を向上する効果が大きくなる。１等分ではもちろん、その残った絶縁層がある方向のみ、応答性が変化してしまう。７等分以上になると、絶縁層が多くなるため、最小荷重感度は低下していく傾向になるが、特に荷重応答性が悪化するわけではなく、むしろ必要に応じて形状を使い分けることができる。
【０１０５】
（第２実施形態の変形例９）
第２実施形態の変形例９も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。変形例９につき、図３８を用いて説明する。
【０１０６】
図３８Ａは、本変形例９の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図３８Ｂは、図３８Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図であり、図３８Ｃは、図３８Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図である。図３８Ｄは、図３８Ａに用いた芯鞘形状の第１線材と、絶縁層を有する第２線材の端面の模式図である。また、図３８Ｅは、図３８Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図３８ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。なお、図３８では、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。
【０１０７】
本変形例９の構成を表す図３８でも、図１２に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。本変形例９では、線材長手方向に直線状に延びる、芯鞘形状の第１の線材１１ａと、該線材１１ａを中心にして、該線材１１ａの周囲に間隔Ｄを保持するように、厚さＤの絶縁層を被覆した第２線材を用いて螺旋状に配置された第２の線材１１ｂとを、それぞれ１本ずつ用いた構成を採用したものである。そのため、本変形例９の絶縁部１５は、当該第２の線材１１ｂに被覆された絶縁層１３により構成されている。
【０１０８】
加えて、本変形例の最大の特徴は、中心線材の第１の線材１１ａと、外周線材の第２の線材１１ｂに弾性率差を持たせてなることを特徴とする。中心線材の第１の線材１１ａと外周線材の第２の線材１１ｂに、弾性率差を持たせることで、荷重印加時の変形量に差が生じるため、２線材間の接触が容易になり、特に図３８に示すように螺旋形状の場合には、荷重分解能、最小荷重感度の向上の効果がある。但し、図３８に示すような螺旋形状でなくとも、図１５〜１８のように、１本の中心線材の周囲に複数の外周線材が相互に並行に配置された形状であっても、中心線材の第１の線材１１ａと外周線材の第２の線材１１ｂに、弾性率差を持たせることで、荷重印加時の変形量に差が生じるため、２線材間の接触が容易になり、荷重分解能、最小荷重感度の向上の効果がある。
【０１０９】
ここで言う線材の弾性率は、単一成分からなる線材）、２種以上の成分もしくは単一成分でも２種以上の分子量差等の差を持つ成分からなる芯鞘、サイドバイサイド、海島形状等からなる線材１本の弾性率を言う。ＪＩＳ  Ｌ１０９５における繊維の弾性率評価方法で評価した線材（繊維）１本の総合的な見かけの弾性率を言い、複数成分、異形断面等の場合、それぞれの単独成分のことを言わない。
【０１１０】
中心線材の第１の線材１１ａと外周線材の第２の線材１１ｂの弾性率差としては、好ましくは、０．０１〜２ＧＰａ程度、さらに好ましくは０．１〜１ＧＰａ程度が好ましい。弾性率差が低すぎる、すなわちほぼ同じ弾性率のとき、荷重印加による線材（導電性繊維）の変形が同程度になるため、線材が接触しにくく、応答精度が低くなってしまう傾向がある。硬すぎれば、応答はあるものの変形量が小さくなるため、線材として扱う際にしなやかさ等に欠け、実用上、線材（繊維）形状を取る意味がなくなる。
【０１１１】
弾性率差を持たせる方法として、中心線材に弾性率の高い線材（繊維）を用いる場合（変形例９参照）と、外周線材に用いる場合（変形例１０参照）とがあるがいずれも好ましい。特に、最小荷重感度を考慮する場合により好ましいのは、中心線材の弾性率を高くするのが好ましい。荷重分解能を考慮する場合には、外周線材の弾性率を高くするのが好ましい。
【０１１２】
弾性率を高くする手法としては、線材（繊維）断面を芯鞘形状とする際に、導電成分以外の樹脂成分に支えとする役割を持たせ、その樹脂成分の弾性率に頼る方法がある（変形例９参照）。一方、導電成分自体の樹脂配合比率を変化させ、弾性率を高くする手法がある（変形例１０参照）。また、柔らかくする手法としては、導電成分より柔らかい樹脂と、芯鞘、サイドバイサイド、海島形状をとる方法（変形例９参照）がある。また、導電性成分を繊維化（線材化）する際に、脱溶媒速度の制御により、繊維（線材）の見かけ密度を下げ、柔らかくする方法等がある。
【０１１３】
本変形例９では、第１の線材と第２の線材に弾性率差を持たせる手段として、第１の線材と第２の線材のうち、少なくとも一つ、具体的には、中心線材である第１の線材１１ａを芯鞘形状としたものである。より具体的には、中心線材（繊維）１１ａの断面を芯鞘形状とする際に、導電成分の鞘部２ａ以外の樹脂成分の芯部２ｂに支えとする役割を持たせ、該芯部２ｂの樹脂成分の弾性率に頼る方法を適用したものである（図３８Ｄ参照）
本変形例９では、上記の通り第１の線材と第２の線材に弾性率差を有し、更に第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置されていることで、荷重印加時の変形量に差が生じるため、２線材間の接触が容易になり、螺旋形状であるため荷重分解能、最小荷重感度の向上の効果がある。また、螺旋形状であるため如何なる方向から外力が加えられても、線材１１ｂを線材１１ａに接触させることができる。加えて、即ち、螺旋状の線材１１ｂのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材１１ｂが内部方向（線材１１ａのある中心方向）に弾性変形することで、線材１１ａにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、全ての方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図３８Ｅでは、右斜め上方からの外力を検知し得る配置になっている。このように、あらゆる方向（角度）からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材１１ｂが線材１１ａの周囲を１周することで、あらゆる方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。
【０１１４】
（第２実施形態の変形例１０）
第２実施形態の変形例１０も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。変形例１０につき、図３９を用いて説明する。
【０１１５】
図３９Ａは、本変形例１０の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図３９Ｂは、図３９Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図であり、図３９Ｃは、図３９Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図である。図３９Ｄは、図３９Ａに用いた第１線材と、絶縁層を有し、かつ第１線材よりも弾性率の高い繊維（材料）で紡糸された第２線材との端面の模式図である。また、図３９Ｅは、図３９Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図３９ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。なお、図３９では、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。
【０１１６】
本変形例１０の構成を表す図３９でも、図１２に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。本変形例１０では、線材長手方向に直線状に延びる第１の線材１１ａと、該線材１１ａを中心にして、該線材１１ａの周囲に螺旋状に配置された第２の線材１１ｂとを、それぞれ１本ずつ用いた構成を採用したものである。また、第２線材には、第１線材よりも弾性率の高い繊維（材料）で紡糸された線材１１ｂが用いられており、なおかつ中心線材１１ａの周囲に間隔Ｄを保持するように、厚さＤの絶縁層１３が被覆された第２線材１１ｂが用いられている。そのため、本変形例９の絶縁部１５は、当該第２の線材１１ｂに被覆された絶縁層１３により構成されている。
【０１１７】
本変形例の最大の特徴も、変形例９と同様に、中心線材の第１の線材１１ａと、外周線材の第２の線材１１ｂに弾性率差を持たせてなることを特徴とする。
【０１１８】
本変形例１０では、第１の線材と第２の線材に弾性率差を持たせる手段として、一方の線材を、他方の線材よりも弾性率の高い導電性高分子または該導電性高分子を用いた導電性繊維により構成している。具体的には、外周線材１１ｂに中心線材１１ａよりも、弾性率の高い線材（導電性繊維）を用いる場合である。外周線材１１ｂの弾性率を高くする手法としては、導電成分自体の樹脂配合比率を変化させ（例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの樹脂配合比率としてＰＳＳの濃度を高めることにより）、弾性率を高くする手法を適用したものである（図３９Ｄ参照）。
【０１１９】
本変形例１０では、上記の通り第１の線材と第２の線材に弾性率差を有し、更に第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置されていることで、荷重印加時の変形量に差が生じるため、２線材間の接触が容易になり、螺旋形状であるため荷重分解能、最小荷重感度の向上の効果がある。また、螺旋形状であるため如何なる方向から外力が加えられても、線材１１ｂを線材１１ａに接触させることができる。加えて、即ち、螺旋状の線材１１ｂのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材１１ｂが内部方向（線材１１ａのある中心方向）に弾性変形することで、線材１１ａにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、全ての方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図３９Ｅでは、右斜め上方からの外力を検知し得る配置になっている。このように、あらゆる方向（角度）からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材１１ｂが線材１１ａの周囲を１周することで、あらゆる方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。
【０１２０】
（第２実施形態の変形例１１）
第２実施形態の変形例１１も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。変形例１１につき、図４０を用いて説明する。
【０１２１】
図４０Ａは、本変形例１１の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図４０Ｂは、図４０Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図であり、図４０Ｃは、図４０Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図である。図４０Ｄは、図４０Ａに用いた第１線材と、絶縁層を有する扁平状の第２線材の端面の模式図である。また、図４０Ｅは、図４０Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図４０ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。なお、図４０では、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。
【０１２２】
本変形例１１の構成を表す図４０でも、図１２に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。本変形例１１では、線材長手方向に直線状に延びる第１の線材１１ａと、該線材１１ａを中心にして、該線材１１ａの周囲に間隔Ｄを保持するように、厚さＤの絶縁層を被覆した扁平状の第２線材を用いて螺旋状に配置された第２の線材１１ｂとを、それぞれ１本ずつ用いた構成を採用したものである。そのため、本変形例１１の絶縁部１５は、当該第２の線材１１ｂに被覆された絶縁層１３により構成されている。
【０１２３】
加えて、本変形例の最大の特徴は、中心線材の第１の線材１１ａと、外周線材の第２の線材１１ｂで抵抗差を設けてなることを特徴とする。ここで言う中心線材の第１の線材１１ａと、外周線材の第２の線材１１ｂで抵抗差を設けるとは、中心線材または外周線材のいずれかの線材の抵抗値を相対的に小さくすることを言う。その手法として、いずれかの線材の断面積を増やす手法、いずれかの線材の導電率を上げる手法等が挙げられる。これらの手法により、抵抗変化幅を大きくし、荷重応答精度を上げることが出来る。線材の断面積を増やす手法は、線材（繊維）径を太くする方法があるが、負荷検知繊維１０’全体の径が太くなるので、適宜必要な太さで行う必要がある。より好適な手法は、外周線材１１ｂに用いる線材の形状をフィルム状、扁平形状等の平たい帯状の形状とすることで、中心線材に巻きつけた場合、厚さ分のみが線材（繊維）径の増加分になるので、実質的に太さを変えずに抵抗差を設けることが出来る（図４０Ａ、４０Ｄ参照）。
【０１２４】
ここで好適な抵抗差は、数ｋΩ〜数百ＭΩ程度設けることが好ましい。さらに好ましくは、数百ｋΩ〜数ＭΩ程度とすることが好ましい。かかる範囲が好ましいのは、もともと用いる線材１１ａ、１１ｂの抵抗が上記範囲よりも低いと、この抵抗差を設けたところで、導電性が高いために、一部が接触しようと、接触面積が増えようと、抵抗の変化幅を大きく取ることができないおそれがある。一方、上記範囲よりも抵抗が高いもの同士では、接触したところで、抵抗変化幅が小さく、充分な荷重分解能を得ることが出来ないおそれがあるためである。
【０１２５】
本変形例１１では、第１の線材と第２の線材に抵抗差を設ける手段として、第１および第２の線材の一方に、具体的には、外周線材である第２の線材１１ｂを平たい帯状の形状、具体的には扁平状の線材を用いたものである。そして、この外周線材１１ｂに絶縁層１３を被覆したものを中心線材１１ａに螺旋状に配置させたものである（図３９Ａ、Ｄ参照）。
【０１２６】
本変形例１１では、上記の通り第１の線材と第２の線材に抵抗差を設け、更に第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置されていることで、抵抗変化幅を大きくし、荷重応答精度を上げることができ、更に螺旋形状であるため荷重分解能、最小荷重感度の向上の効果がある。また、螺旋形状であるため如何なる方向から外力が加えられても、線材１１ｂを線材１１ａに接触させることができる。加えて、即ち、螺旋状の線材１１ｂのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材１１ｂが内部方向（線材１１ａのある中心方向）に弾性変形することで、線材１１ａにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、全ての方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図４０Ｅでは、右斜め上方からの外力を検知し得る配置になっている。このように、あらゆる方向（角度）からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材１１ｂが線材１１ａの周囲を１周することで、あらゆる方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。
【０１２７】
なお、本変形例１１では、第１の線材と第２の線材に抵抗差を設けた構成例として、第１の線材を中心線材として配置し、該第１の線材の周囲に前記第２の線材を外周線材として配置した例を示したが、本形態はこれらに何ら制限されるものではない。即ち、第２の線材を第１の線材の周囲に螺旋状に配置する以外にも、図４〜図１３、図１５〜図１８のように、第１の線材と第２の線材とを平行に配置しても良いなど、第１の線材と第２の線材との配置関係については、本変形例に何ら制限されるものではない。
【０１２８】
（第２実施形態の変形例１２）
第２実施形態の変形例１２も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。変形例１２につき、図４１、４２を用いて説明する。
【０１２９】
図４１Ａ、４２Ａは、共に本変形例１２の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図４１Ｂ、４２Ｂは、それぞれ図４１Ａ、４２Ａの絶縁部のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図であり、図４１Ｃ、４２Ｃは、それぞれ図４１Ａ、４２Ａの露出部のＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図である。図４１Ｄ、４２Ｄは、それぞれ図４１Ａ、４２Ａに用いた第１線材と、絶縁層を有する第２線材の端面の模式図である。また、図４１Ｅ、４２Ｅは、それぞれ図４１Ａ、４２Ａの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図４１Ａ、図４２ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。なお、図４１、４２では、図１２で示していた図１２Ｄ〜１２Ｉに相当する図面は省略する。また、図４１Ａ、図４２Ａでは、第２線材の外周に形成された絶縁層については、内部にある負荷検知繊維の構成が分かり易いように、断面を表している。
【０１３０】
本変形例１２の構成を表す図４１、４２でも、図１２に示す負荷検知装置１’の負荷検知繊維１０’において、第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。本変形例１２では、線材長手方向に直線状に延びる第１の線材１１ａと、該線材１１ａを中心にして、該線材１１ａの周囲に間隔Ｄを保持するように、厚さＤの絶縁層を被覆した第２線材を用いて螺旋状に配置された第２の線材１１ｂとを、それぞれ１本ずつ用いた構成を採用したものである。そのため、本変形例１２の絶縁部１５は、当該第２の線材１１ｂに被覆された絶縁層１３により構成されている。
【０１３１】
加えて、本変形例１２の最大の特徴は、第１線材１１ａを中心線材として配置し、線材１１ａの周囲に前記第２線材１１ｂを配置、具体的には相互に並行に、好ましくは螺旋状に配置し、前記第２線材１１ｂの外周が、さらに絶縁層２０で被覆されていることにある。詳しくは、本変形例１２では、第２線材１１ｂとして、断面が円形の線材１１ｂを用いてなる例（図４１参照）と、断面が扁平状の線材１１ｂを用いてなる例（図４２参照）とを示している。
【０１３２】
ここで言う線材１１ａの周囲に配置してなる第２線材１１ｂの外周が、更に絶縁層２０で被覆されるとは、少なくとも荷重検知部として、線材１１ｂに被覆されている絶縁層１３を溶出させた部分である露出部１７に、再度コーティングを施したものを言う。再度コーティングを施して形成されたコーティング層が絶縁層２０になる。
【０１３３】
従って、本変形例１２とは逆に、中心線材の第１線材１１ａに絶縁層１３が被覆されている場合や中心線材の第１線材１１ａと外周線材の第２線材１１ｂの双方に絶縁層１３が被覆されている場合でも、第２線材１１ｂの外周が、さらに絶縁層２０で被覆されていてもよい。この場合でも、少なくとも荷重検知部である絶縁層１３を溶出させた部分（露出部１７）に位置する、第２線材１１ｂの外周に再度コーティングを施したものであれば、第２線材１１ｂの外周が、さらに絶縁層２０で被覆されているといえる。
【０１３４】
本変形例１２では、図４１Ａ〜Ｃ及び図４２Ａ〜Ｃに示すように、外周線材１１ｂと中心線材１１ａの隙間Ｄを設けつつ、外周線材１１ｂの外側全体を再度コーティングして、絶縁層２０で被覆した構成となっている。これにより、荷重除去時に外周線材１１ｂが中心線材１１ａから離れて、もとの隙間Ｄ（距離）に戻りやすくなる。この構成により、荷重応答精度は向上する。この構成を形成する手法としては、前述の方法で、荷重検知点の絶縁層１３を剥いだ（除去）後、少なくとも荷重検知点の外周線材１１ｂに再度絶縁層２０をコーティング（被覆）する方法が挙げられる。このとき、コーティング液の粘度は、コーティング（絶縁層１３）を剥ぐ溶液の粘度より高いことが好ましい。ここで好適な粘度の範囲は概ね１００ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓ程度が好ましく、さらに好ましくは２００ｍＰａ・ｓ〜１０００ｍＰａ・ｓ程度である。この範囲にすることで、外周線材１１ｂのさらに外側にコーティングする際に、線材１１ｂの内側の空隙部分２１に流れ込むことなくコーティングすることが出来、荷重分解能を向上することが出来る。また、外周線材１１ｂを、前述のように絶縁層が無いものを隙間無くまきつけたもの（図４１、４４）や、フィルム状としたものを巻きつけたもの（図４２）では、再コーティングが容易になるため、粘度の低い溶液でもコーティングすることが可能であるが、特に限定は行わない。
【０１３５】
尚、本変形例１２でも、第２線材１１ｂが、第１線材１１ａの周囲に螺旋状に配置することで、如何なる方向から外力が加えられても、線材１１ｂを線材１１ａに接触させることができる。即ち、螺旋状の線材１１ｂのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材１１ｂが内部方向（線材１１ａのある中心方向）に弾性変形することで、線材１１ａにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、全ての方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図４１Ｅ、４２Ｅでは、右斜め上方からの外力を検知し得る配置になっている。図示していないが、直上から外力が加えられた場合でも、上部にある絶縁層１３ａが残る線材１１ｂを介して線材１１ａが下方に押され、該線材１１ａとその下部にある絶縁層が剥ぎ取られた露出部１７ｂにある線材１１ｂとが接触することで、上方からの外力を検知し得る配置になっている。
【０１３６】
このように、あらゆる方向（角度）からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材１１ｂが線材１１ａの周囲を１周することで、あらゆる方向（角度）から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例１２の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。
【０１３７】
本変形例１２の構成（絶縁層２０で被覆する構成）としては、先に説明した他の変形例にも適用可能である（図１５〜１８、図３６〜４０）。
【０１３８】
以上のように、本実施形態（変形例を含む）の負荷検知繊維でも、第１の線材と第２の線材とが、互いに平行（螺旋状を含む）に配置されていることが好ましい（図１２〜１８、図３６〜４４参照）。第１線材１１ａと第２線材１１ｂとを互いに平行に配置することで、線材中の荷重応答が得られる部分に荷重がかかった際に、より安定した出力を得ることが出来るためである。
【０１３９】
次に、図１９Ａ〜１９Ｌは、本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部１５における断面構成例を示す断面概略図であり、図１９Ａ〜１９Ｌに示す各例が本発明に係る負荷検知繊維の好適な例である。かかる絶縁部１５における断面構成例については、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１４０】
図１９Ａは、絶縁部１５と露出部１７を有する第１線材１１ａと、露出部１７のみの第２線材１１ｂとを１本づつ絶縁層１３を介して線材長手方向に垂直な方向（厚さ方向）に所定の間隔Ｄを空けて保持した例である。絶縁部１５では、下部に位置する線材１１ａの全周囲を被覆するように絶縁層１３が設けられている。そして、この絶縁層１３の円周上（線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上）に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する線材１１ｂがその上部に配置された構成となっている。ここで、線材１１ａと線材１１ｂとは同じ繊維径ｄの線材を用いた例である。
【０１４１】
図１９Ｂは、絶縁部１５と露出部１７を有する第１線材１１ａを１本と、露出部１７のみの第２線材１１ｂとを３本（１１ｂ１〜１１ｂ３）を用いた例である。そして、絶縁部１５の断面構造における各線材１１ｂ１〜１１ｂ３は、線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上に等間隔（３等分）に配置されている。また、絶縁部１５では、中心に位置する線材１１ａの全周囲を被覆するように絶縁層１３が設けられている。そして、この絶縁層１３の円周上（線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上）に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する線材１１ｂ１〜１１ｂ３が等間隔（３等分）に配置された構成となっている。ここで、線材１１ａと線材１１ｂ１〜１１ｂ３は全て同じ繊維径ｄの線材を用いた例である。
【０１４２】
図１９Ｃは、絶縁部１５と露出部１７を有する第１線材１１ａを１本と、露出部１７のみの第２線材１１ｂを６本（１１ｂ１〜１１ｂ６）用いた例である。そして、絶縁部１５の断面構造における各線材１１ｂ１〜１１ｂ６は、線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上に等間隔（６等分）に配置されている。また、絶縁部１５では、中心に位置する線材１１ａの全周囲を被覆するように絶縁層１３が設けられている。そして、この絶縁層１３の円周上（線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上）に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する線材１１ｂ１〜１１ｂ６が等間隔（６等分）に配置された構成となっている。ここで、線材１１ａと線材１１ｂ１〜１１ｂ６は全て同じ繊維径ｄの線材を用いた例である。
【０１４３】
図１９Ｄは、絶縁部１５と露出部１７を有する第１線材１１ａと、絶縁部１５と露出部１７を有する第２線材１１ｂとを１本づつ絶縁層１３ａ及び１３ｂを介して線材長手方向に垂直な方向（厚さ方向）に所定の間隔Ｄを空けて保持した例である。また、絶縁部１５の断面構造では、上下に位置する線材１１ａ及び１１ｂそれぞれの全周囲を被覆するように絶縁層１３ａ及び１３ｂがそれぞれ設けられている。ここで、線材１１ａと線材１１ｂとは同じ繊維径ｄおよび絶縁層１３ａと１３ｂとが同じ被覆厚さの線材を用いた例である。
【０１４４】
図１９Ｅは、絶縁部１５と露出部１７を有する第１線材１１ａを１本と、絶縁部１５と露出部１７を有する第２線材１１ｂを３本（１１ｂ１〜１１ｂ３）用いた例である。そして、絶縁部１５の断面構造における各線材１１ｂ１〜１１ｂ３は、線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上に等間隔（３等分）に配置されている。また、絶縁部１５の断面構造では、中心に位置する線材１１ａの全周囲を被覆するように絶縁層１３ａが設けられている。そして、この絶縁層１３ａの円周上（線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上）に、各線材１１ｂ１〜１１ｂ３の全周囲を被覆するように絶縁層１３ｂ１〜１３ｂ３が設けられた線材１１ｂ１〜１１ｂ３が等間隔（３等分）に配置された構成となっている。ここで、線材１１ａと線材１１ｂ１〜１１ｂ３は全て同じ繊維径ｄおよび絶縁層１３ａと１３ｂ１〜１３ｂ３とが同じ被覆厚さの線材を用いた例である。
【０１４５】
図１９Ｆは、絶縁部１５と露出部１７を有する第１線材１１ａを１本と、絶縁部１５と露出部１７を有する第２線材１１ｂを６本（１１ｂ１〜１１ｂ６）用いた例である。そして、絶縁部１５の断面構造における各線材１１ｂ１〜１１ｂ６は、線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上に等間隔（６等分）に配置されている。また、絶縁部１５の断面構造では、中心に位置する線材１１ａの全周囲を被覆するように絶縁層１３ａが設けられている。そして、この絶縁層１３ａの円周上（線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上）に、各線材１１ｂ１〜１１ｂ６の全周囲を被覆するように絶縁層１３ｂ１〜１３ｂ６が設けられた線材１１ｂ１〜１１ｂ６が等間隔（６等分）に配置された構成となっている。ここで、線材１１ａと線材１１ｂ１〜１１ｂ６は全て同じ繊維径ｄおよび絶縁層１３ａと１３ｂ１〜１３ｂ６とが同じ被覆厚さの線材を用いた例である。
【０１４６】
図１９Ｇは、絶縁部１５と露出部１７を有する大きい繊維径ｄ１の太い第１線材１１ａと、露出部１７のみの小さい繊維径ｄ２の細い第２線材１１ｂとを１本づつ絶縁層１３を介して線材長手方向に垂直な方向（厚さ方向）に所定の間隔Ｄを空けて保持した例である。絶縁部１５では、下部に位置する太い線材１１ａの全周囲を被覆するように絶縁層１３が設けられている。そして、この絶縁層１３の円周上（線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上）に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する線材１１ｂがその上部に配置された構成となっている。
【０１４７】
図１９Ｈは、絶縁部１５と露出部１７を有する大きい繊維径ｄ１の太い第１線材１１ａを１本と、露出部１７のみの小さい繊維径ｄ２の細い第２線材１１ｂを３本（１１ｂ１〜１１ｂ３）用いた例である。そして、絶縁部１５の断面構造における各線材１１ｂ１〜１１ｂ３は、太い線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上に等間隔（３等分）に配置されている。また、絶縁部１５では、中心に位置する太い線材１１ａの全周囲を被覆するように絶縁層１３が設けられている。そして、この絶縁層１３の円周上（線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上）に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する細い線材１１ｂ１〜１１ｂ３が等間隔（３等分）に配置された構成となっている。
【０１４８】
図１９Ｉは、絶縁部１５と露出部１７を有する大きい繊維径ｄ１の太い第１線材１１ａを１本と、露出部１７のみの小さい繊維径ｄ２の細い第２線材１１ｂを６本（１１ｂ１〜１１ｂ６）用いた例である。そして、絶縁部１５の断面構造における各線材１１ｂ１〜１１ｂ６は、太い線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上に等間隔（６等分）に配置されている。また、絶縁部１５では、中心に位置する線材１１ａの全周囲を被覆するように絶縁層１３が設けられている。そして、この絶縁層１３の円周上（線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上）に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する細い線材１１ｂ１〜１１ｂ６が等間隔（６等分）に配置された構成となっている。
【０１４９】
図１９Ｊは、共に絶縁部１５と露出部１７を有する、大きい繊維径ｄ１の太い第１線材１１ａと小さい繊維径ｄ２の細い第２線材１１ｂとを１本づつ絶縁層１３ａ及び１３ｂを介して線材長手方向に垂直な方向に所定の間隔Ｄを空けて保持した例である。また、絶縁部１５の断面構造では、上下に位置する太い線材１１ａ及び細い線材１１ｂそれぞれの全周囲を被覆するように絶縁層１３ａ及び１３ｂがそれぞれ設けられている。ここで、絶縁層１３ａ被覆厚さＤ１の方が絶縁層１３ｂの被覆厚さＤ２よりも厚くなっている例である。ここで、Ｄ１＋Ｄ２が、所定の間隔Ｄになる。
【０１５０】
図１９Ｋは、共に絶縁部１５と露出部１７を有する、大きい繊維径ｄ１の太い第１線材１１ａを１本と小さい繊維径ｄ２の細い第２線材１１ｂを３本（１１ｂ１〜１１ｂ３）用いた例である。そして、絶縁部１５の断面構造における各線材１１ｂ１〜１１ｂ３は、太い線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上に等間隔（３等分）に配置されている。また、絶縁部１５の断面構造では、中心に位置する太い線材１１ａの全周囲を被覆するように絶縁層１３ａが設けられている。そして、この絶縁層１３ａの円周上（線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上）に、各線材１１ｂ１〜１１ｂ３の全周囲を被覆するように絶縁層１３ｂ１〜１３ｂ３が設けられた線材１１ｂ１〜１１ｂ３が等間隔（３等分）に配置された構成となっている。ここで、絶縁層１３ａ被覆厚さＤ１の方が絶縁層１３ｂ１〜１３ｂ３の被覆厚さＤ２よりも厚くなっており、絶縁層１３ｂ１〜１３ｂ３は同じ被覆厚さの線材を用いた例である。ここで、Ｄ１＋Ｄ２が、所定の間隔Ｄになる。
【０１５１】
図１９Ｌは、共に絶縁部１５と露出部１７を有する、大きい繊維径ｄ１の太い第１線材１１ａを１本と小さい繊維径ｄ２の細い第２線材１１ｂを６本（１１ｂ１〜１１ｂ６）用いた例である。そして、絶縁部１５の断面構造における各線材１１ｂ１〜１１ｂ６は、太い線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上に等間隔（６等分）に配置されている。また、絶縁部１５の断面構造では、中心に位置する太い線材１１ａの全周囲を被覆するように絶縁層１３ａが設けられている。そして、この絶縁層１３ａの円周上（線材１１ａを中心に半径Ｄ相当の同心円上）に、各線材１１ｂ１〜１１ｂ３の全周囲を被覆するように絶縁層１３ｂ１〜１３ｂ６が設けられた線材１１ｂ１〜１１ｂ６が等間隔（６等分）に配置された構成となっている。ここで、絶縁層１３ａ被覆厚さＤ１の方が絶縁層１３ｂ１〜１３ｂ６の被覆厚さＤ２よりも厚くなっており、絶縁層１３ｂ１〜１３ｂ６は同じ被覆厚さの線材を用いた例である。ここで、Ｄ１＋Ｄ２が、所定の間隔Ｄになる。
【０１５２】
次に、本発明の負荷検知繊維においては、第１及び第２実施形態のいずれの場合も、絶縁層（絶縁部）は、導電性線材の表面にどのような配置で被覆、形成されていてもよい。好ましくは、上記第１及び第２実施形態（変形例を含む）に具体的に示したように、線材が絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と絶縁層によって被覆されない前記露出部と有し、該線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されているのが望ましい。なお、図４、図１２〜図１８では、いずれも線材の長手方向に沿って２つの絶縁部の間に１つの露出部が配置されている構成を示したが、かかる構成に制限されるものではない。例えば、３つの絶縁部の間に２つの露出部が順（交互）に配置されている構成、・・・、ｎ個の絶縁部の間にｎ−１個の露出部が順（交互）に配置されている構成などを用いることもできる。
【０１５３】
また露出部１７の両側に絶縁部１５（線材長手方向の複数の絶縁部１５間に露出部１７）を有する場合、該露出部１７の長さは、第１及び第２実施形態のいずれの場合も、おおよそ５〜２５ｍｍ程度の範囲が好ましい（図４、図１２〜図１８、図３１Ａ等のＬ参照）。露出部１７の長さＬは、より好ましくは１０〜１５ｍｍ程度の範囲である。露出部１７の長さＬが、５ｍｍ未満の範囲では、荷重印加時に線材１１同士を接触させるための変形量が多く必要になる。そのため、センサとしての劣化速度の促進が懸念される。また、低荷重に対する感度が十分に得られ難いおそれがある。一方、露出部１７の長さＬが、２５ｍｍ超の範囲では逆に、線材同士の接触が外力（荷重）が加わる前に、予め発生してしまい、抵抗変化幅が小さくなり始めるおそれがある。
【０１５４】
本発明に用いられる導電性線材の表面の一部を被覆する絶縁層の被覆量については、上記性能を阻害しない範囲で可能であるが、導電性線材の断面積に対して、５〜５０％程度の断面積を絶縁材料が占めるのが好ましく、より好ましくは１５〜３５％程度である。かかる絶縁層の被覆量についても、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１５５】
本発明の負荷検知繊維において、外力が加わっていない状態では、露出部１７の導電性線材１１（１１ａと１１ｂ）同士が相互に離隔した構造（間隔Ｄがあいた構造）になっている。そこで、外力が加わっていない状態の導電性線材（１１ａと１１ｂ）相互の間隔Ｄ（導電性線材相互の最隣接間距離）は、おおよそ５〜５０μｍ程度の範囲が好ましく、１０〜３０μｍの範囲が好ましく、１５〜２５μｍの範囲が特に好ましい。当該導電性線材相互の間隔Ｄが５μｍ未満では、露出部の長さＬが長い場合と同様に、外力が加わっていない状態で予め導電性線材同士の接触が発生してしまい、抵抗変化幅が小さくなってしまう。また上記間隔Ｄが５０μｍ超では、導電性線材同士を相互に接触させるために必要な変形量が大きくなるため、センサとしての劣化速度の促進が懸念される。かかる導電性線材相互の間隔Ｄについても、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１５６】
本発明の導電性線材の表面の一部に絶縁層が被覆された絶縁部及び該絶縁層が被覆されていない露出部を有する線材において、導電性線材および絶縁層の合計の径（太さ；図中の符号ｔ、ｔ１、ｔ２：図１９Ａ、１９Ｇ、１９Ｊ参照）は、２０〜３００μｍが好ましい。より好ましくは５０〜２００μｍであり、特に好ましくは８０〜１５０μｍの範囲である。導電性線材および絶縁層の合計の径（太さ）（ｔ、ｔ１、ｔ２）が、２０μｍ未満だと負荷検知時以外にも接触が発生することで誤差を招きやすくなる。一方、導電性線材および絶縁層の合計の径（太さ）が、３００μｍ超だと線材、更には負荷検知繊維として、負荷検出布帛に用いる際に違和感を生じるたり、凹凸になってしまうため、負荷検出布帛（布状）での負荷検知時の誤差を招きやすくなるためである。かかる導電性線材および絶縁層の合計の径（太さ）（ｔ、ｔ１、ｔ２）についても、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１５７】
本発明に係る導電性線材１１（１１ａ、１１ｂ）の導電率は、上記のような荷重センシング機能を得るためにおおよそ０．１Ｓ／ｃｍ〜１０００Ｓ／ｃｍ程度の範囲が好ましい。荷重センシング性能の向上の観点からは、１００Ｓ／ｃｍ〜５００Ｓ／ｃｍの範囲がより好ましく、１５０Ｓ／ｃｍ〜４００Ｓ／ｃｍの範囲が特に好ましい。導電性線材の導電率が０．１Ｓ／ｃｍ未満の範囲では、センサの出力値である抵抗値が高くなるために、流れる電流がごく小さなものになってしまい、計測誤差を多く含むこととなる。一方、１０００Ｓ／ｃｍ超の導電率が高い範囲では、導電性線材間の接触のＯＮ／ＯＦＦをモニタすることは出来る。しかし、接触後の荷重変化（負荷変化とも称する。）をモニタする際に、もともと導電率が高いことで、微小面積の接触でも大きな電流が流れるため、荷重に対する抵抗変化幅としては小さくなってしまう。加えて、導電性線材として用いられる導電性高分子線材（繊維）などは、抵抗体として働くことになる。そのため、上記したと同様に、該導電性高分子線材（繊維）の抵抗値が大きすぎる（該導電率が０．１Ｓ／ｃｍを下回る）と、センシングのための電流が流れにくくなる。一方、該導電性高分子線材（繊維）の抵抗値が小さくなりすぎる（該導電率が１０００Ｓ／ｃｍを上回る）と、消費電力が大きくなってしまうため、発熱が起こり、省エネの観点からも好ましくない。また、抵抗が小さいことで、センシングした信号の精度が落ちることにも繋がる。かかる導電性線材の導電率および抵抗値についても、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１５８】
なお、本明細書における「導電率」とは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１９４（導電性プラスチックの４探針法による抵抗率試験方法）に準拠して求めた抵抗率の逆数をいう。
【０１５９】
本発明に用いられる導電性線材としては、金属性の線材（繊維）、汎用樹脂にカーボン等のフィラーを含有させ紡糸した線材（繊維）、導電性高分子線材（繊維）等が挙げられる。導電性線材として、このような線材（繊維）を用いることで、線材（繊維）の伸び縮み、圧縮による線材（繊維）間の接触面積の増加などの原理により、この線材（繊維）の抵抗値が代わることにより、荷重などの負荷をセンシングすることが可能になる。かかる導電性線材の材料（材質）についても、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１６０】
本発明に用いられる導電性線材の形状は、特に制限されることはなく、公知の一般的な形状を適用することができる。例えば、導電性線材１１（１１ａ、１１ｂ）の形状としては、単純な一成分からなる線材（繊維）の他、芯鞘型、サイドバイサイド型、海島型の断面形状等を取ることがある。具体的な導電性線材の形状としては、図５から図１１に示すものなどが挙げられる。即ち、均一な材料でできているもの（図５）、断面で見て芯鞘構造のようなもの（図６）、サイドバイサイド構造のようなもの（図７）、海島（多芯）構造のようなもの（図８）、断面が円形ではない変形断面形状（図９、１０）、中空構造（図１１）等がある。これらは導電性線材（繊維）の機能化の一つの手段として、線材（繊維）自体が自然によじれた形状にして風合いを変える、線材（繊維）の表面積を大きくして軽量化・断熱性を狙うなどに用いられる。本発明では、上記のセンシング機能を損なわない範囲で線材（繊維）の断面を変えることが可能である。これらの断面形状の中から負荷検知繊維に用いられる導電性線材として特に好ましいのは、単一成分型、芯鞘型、海島型、中空型等の線材（繊維）断面外周部が一材料からなっているものである。これは線材（繊維）断面外周部が複数材料からなるとセンサ出力として安定したものが得られにくくなることによる。かかる導電性線材の形状についても、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１６１】
本発明に用いられる導電性線材の形状につき、図面を用いて、より詳しく説明する。
【０１６２】
まず、図５に示す導電性線材１１は、均一な材料でできている単一成分型の断面が円形の中実線材（繊維）である。図６に示す導電性線材１１は、芯鞘線材（繊維）である。この芯鞘線材（繊維）の鞘成分２ａと芯成分２ｂとは異なる材料で形成しても、同一の材料で形成してもよい。図７に示す導電性線材１１は、サイドバイサイド型線材（繊維）である。このサイドバイサイド型線材（繊維）の第１成分３ａと、第２成分３ｂとは異なる材料で形成しても、同一の材料で形成してもよいが、異なる材料で形成されていることが好ましい。また、図８に示す導電性線材１１は、海島型線材（繊維）である。この海島型線材（繊維）の海成分４ａと島成分４ｂとは異なる材料で形成しても、同一の材料で形成してもよい。図９に示す導電性線材１１は、均一な材料でできている単一成分型の断面が三角形の中実線材（繊維）である。図１０に示す導電性線材１１は、均一な材料でできている単一成分型の断面が星型の中実線材（繊維）である。図１１に示す導電性線材１１は中空型の線材（繊維）である。この中空型の線材（繊維）は、線材成分５ａと、中空部５ｂとから形成されている。ここで、導電性線材の表面は外側表面と内側表面とを含む概念である。そのため、導電性線材１１に中空型の線材（繊維）を使用する場合、当該導電性線材の表面の一部に絶縁層が被覆された絶縁部は、内側である中空部５ｂの表面であってもよい。また、中空型の線材（繊維）の線材成分５ａの外側表面であってもよい。さらに、その両方に形成されてもよい。
【０１６３】
これらの構造のなかでも、特に好ましいのが図６に示す芯鞘型の導電性線材１１であって、芯鞘線材（繊維）の鞘成分２ａと芯成分２ｂとが異なる材料で形成されている場合である。ここで芯は１本に限らず、多芯（海島構造）でも同様の効果が得られる（図８参照）。これらの芯鞘型の導電性線材１１は、例えば後述する湿式紡糸や電界重合で得られた芯部の導電性線材に、連続工程で鞘成分として導電性高分子ではない樹脂成分を主成分とする絶縁層１３原料の絶縁材を塗布する工程により製造される。当該工程は図２２のようになり、その乾燥工程の時間・温度を調整することで表面に残る樹脂量を調節することが可能であるため、さまざまな乾燥条件により、異なる断面形状のものを得ることができる。また、別の手法としては、湿式紡糸の場合に芯鞘型用の吐出口金を用いることで、一回の液相からの引上げで芯鞘型の導電性線材１１を作製することも可能である。こうして得られる鞘成分に絶縁材を用いてなる芯鞘型の導電性線材１１は、絶縁層１３（鞘成分２ａ）で被覆された導電性線材１１（芯成分２ｂ）として使用されるものである。すなわち、後述する負荷検知繊維の製造方法の形成段階と被覆段階をまとめて行ったものといえる。そのため、該芯鞘型の導電性線材を複数本用いて、あるいは該芯鞘型の導電性線材と他の導電性線材を組み合わせて、後述する製造方法の固定段階、除去段階を行うことで、所望の負荷検知繊維を得ることができる。
【０１６４】
本発明に係る導電性線材は、溶融紡糸や湿式紡糸、エレクトロスピニングなどの方法で直接的に糸形状に紡糸されたものの他、フィルム切り出しなど、スリットしたものをいう。かかる導電性線材の態様についても、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１６５】
本発明の導電性線材の径（太さ）（図中のｄ、ｄ１、ｄ２；図４、図１２、図１９等参照）は、概ね数μｍから１０００μ程度のものが望ましい。かかる範囲であれば、線材（繊維）としてのしなやかさ、柔らかさ、扱い易さなどに優れ、布帛等に用いても、優れたしなやかさや柔らかさを付与（発現）し得る点で優れている。導電性線材の径（太さ）としては、１０〜１０００μｍがより好ましく、特に好ましくは３０〜６００μｍの範囲である。かかる好適な範囲内であれば、導電性線材の露出部における該線材相互の接触の安定化による抵抗変化値の安定性、線材（繊維）としての取り扱い易さに優れている。したがって、本発明の負荷検知繊維では、当該負荷検知繊維を構成する線材単体はもちろんのこと、該線材を用いた編物や織物などの布帛にも、高精度のセンシング機能を付与し得るものである。加えて、負荷検知繊維では、線材の径（太さ）ｄが、既存の編物や織物などの布帛加工に利用可能な範囲であることから、複雑な形状や細く狭い形状、非常に薄い形状や複雑な立体形状などに幅広く適用可能な高度な織編加工技術を適用可能である。そのため、例えば、狭く細い空間でのセンシングやごく薄いスペースでのセンシングも適用可能である点で優れている。かかる導電性線材の径（太さ）（ｄ、ｄ１、ｄ２）についても、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１６６】
また、本発明に係る導電性線材は、１本だけではなく、複数本束ねても、よりあわせてもよい。かかる導電性線材の使用本数についても、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１６７】
本発明に用いることのできる導電性線材としては、導電性高分子を含む導電性線材（繊維）であることが好ましい。かかる導電性線材の材質（材料）についても、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１６８】
本発明の導電性線材に用いられる導電性高分子は、導電性を示す高分子であれば特に制限されることはない。例えば、化学式１の基本骨格を有するアセチレン系、複素５員環系、化学式５の基本骨格を有するフェニレン系、化学式６の基本骨格を有するアニリン系の各導電性を示す高分子やこれらの共重合体などが挙げられる。
【０１６９】
上記複素５員環系としては、化学式２の骨格を有するピロール系高分子、化学式３の基本骨格を有するチオフェン系高分子、化学式４の基本骨格を有するイソチアナフテン系高分子がより好ましい。具体的には、例えばモノマーとして、３−メチルピロール、３−エチルピロール、３−ドデシルピロールなどの３−アルキルピロール；３，４−ジメチルピロール、３−メチル−４−ドデシルピロールなどの３，４−ジアルキルピロール；Ｎ−メチルピロール、Ｎ−ドデシルピロールなどのＮ−アルキルピロール；Ｎ−メチル−３−メチルピロール、Ｎ−エチル−３−ドデシルピロールなどのＮ−アルキル−３−アルキルピロール；３−カルボキシピロールなどを重合して得られたピロール系高分子、チオフェン系高分子、イソチアナフテン系高分子などが挙げられる。なお、上記導電性高分子は、それぞれ１種類のみを単独で導電性線材に使用してもよく、また複数を混合して使用してもよい。
【０１７０】
化学式１；
【０１７１】
【化１】
2010014694.tif 000003
【０１７２】
化学式２；
【０１７３】
【化２】
2010014694.tif 000004
【０１７４】
化学式３；
【０１７５】
【化３】
2010014694.tif 000005
【０１７６】
化学式４；
【０１７７】
【化４】
2010014694.tif 000006
【０１７８】
化学式５；
【０１７９】
【化５】
2010014694.tif 000007
【０１８０】
化学式６；
【０１８１】
【化６】
2010014694.tif 000008
【０１８２】
上記導電性高分子のうち、ポリピロール、ポリアニリン、およびポリ３，４−エチレンジオキシチオフェンからなる群から選択された一つのモノマーを重合した高分子に、ポリ４−スチレンサルフォネートをドープしたＰＥＤＴＯＴ／ＰＳＳ、およびポリパラフェニレンビニレンからなる群から選択された導電性高分子、ならび／またはこれらの誘導体から選ばれた少なくとも１種を含むことが好ましい。
【０１８３】
さらに、チオフェン系導電性高分子のＰＥＤＯＴにポリ４−スチレンサルフォネートＰＳＳをドープしたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ｂａｙｅｒ社、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ（登録商標））や、フェニレン系のＰＰＶ、ピロール系のポリピロールなどが特に好ましく挙げられる。
【０１８４】
本発明に用いられる導電性高分子の分子量（重量平均分子量）は、１０００〜１０００００が好ましく、１００００〜５００００がより好ましく、２００００〜３００００が特に好ましい。
【０１８５】
上記導電性高分子の分子量が、１０００未満だと、導電性の低下から負荷検知の誤差を招きやすくなり、１０００００超だと線材（繊維）としての柔らかさが損なわれる。
【０１８６】
また、本発明に係る導電性線材に導電性高分子を含む導電性繊維（線材）を使用する場合、導電性線材に対して導電性高分子の含有量が５０〜１００質量％が好ましく、９０〜１００質量％が好ましい。
【０１８７】
本発明に係る導電性線材に導電性高分子を含む導電性繊維（線材）を使用した場合、ドーパメントを添加することが好ましい。これにより、導電性高分子の導電性にドーパントが劇的な効果をもたらす。
【０１８８】
本発明に係るドーパントとしては特に制限されることはなく、使用する導電性高分子の種類などによって適宜選択されるものである。
【０１８９】
具体的な本発明に係るドーパントとしては、塩化物イオン、臭化物イオンなどのハロゲン化物イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロ硼酸イオン、六フッ化ヒ酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、チオシアン酸イオン、六フッ化ケイ酸イオン、燐酸イオン、フェニル燐酸イオン、六フッ化燐酸イオンなどの燐酸系イオン、トリフルオロ酢酸イオン、トシレートイオン、エチルベンゼンスルホン酸イオン、ドデシルベンゼンスルホン酸イオンなどのアルキルベンゼンスルホン酸イオン、メチルスルホン酸イオン、エチルスルホン酸イオンなどのアルキルスルホン酸イオン、ポリアクリル酸イオン、ポリビニルスルホン酸イオン、ポリスチレンスルホン酸イオン、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸）イオンなどの高分子イオンのうち、少なくとも一種のイオンが使用される。
【０１９０】
本発明に係るドーパントの添加量は、導電性に効果を与える量であれば特に制限はされないが、通常、導電性高分子１００質量部に対し、３〜５０質量部、好ましくは１０〜３０質量部の範囲である。
【０１９１】
本発明の導電性線材を構成する絶縁層に用いられる絶縁材料は、特に制限されることはなく、無機材料、有機材料を好適に使用することができ、導電性高分子以外の有機材料によって形成されていることがより好ましい。かかる本発明の導電性線材を構成する絶縁層に用いられる絶縁材料についても、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１９２】
本発明の導電性線材を構成する絶縁層に有機材料を使用する場合、高分子材料が好ましい。具体的には、ナイロン６，ナイロン６６などのポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、共重合成分を含むポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリルなどを単独あるいは混合したもの、塩化ビニル、酢酸ビニルなどの単独のコーティング剤およびこれらの共重合体等を用いることもできる。また、これらの他にも、エラストマーからなることも好ましい。エラストマーを用いることで、上記の高分子よりも変形、回復をより阻害しない。適当なエラストマーとしては、ポリシロキサン類を用いることが、大きな変形を得る上でより好適である。この他に、室温においてガラス状態で存在するポリメタクリレート、ポリクロロアクリレートまたはポリスチレン誘導体や、室温において液晶状態で存在する好適なエラストマーとしては、ポリアクリレート、ポリシロキサンまたはポリホスファゼンを含むもの、およびこれらからなるコポリマーが挙げられる。また、好ましいメソゲン基は、メソゲンユニットの長軸に、例えば、１５個までの鎖構成員を有するアルキル、アルコキシおよびオキサアルキル基を含むものが挙げられる。エラストマーは、通常の高分子の合成と同様に、例えば単純なランダム共重合、あるいは多官能性架橋剤分子とのランダムポリマー類似付加反応により合成される。
【０１９３】
本発明の導電性線材を構成する絶縁層に上記高分子を使用する場合、当該高分子の重量平均分子量は、１０００〜１００００００が好ましく、１００００〜５０００００がより好ましく、２００００〜４０００００が特に好ましい。上記導電性高分子の重量平均分子量が１０００未満だと、被覆時に溶液の粘度が低くなりすぎ、絶縁層の厚さにムラが生じ、負荷検知時に線材間距離（間隔Ｄ）が変わってしまうため、誤差の要因になる。一方、上記導電性高分子の重量平均分子量が１００００００超だと、被覆時に粘度が高くなりすぎ、また分子鎖の伸びきり、丸まりの形状による厚さムラになりうる。
【０１９４】
また、本発明の導電性線材を構成する絶縁層は、予め紡糸等によって繊維化した導電性線材の表面の一部に絶縁層を形成してもよい。あるいは、紡糸等によって導電性線材を得る段階で、導電性線材用の導電性材料（導電性高分子）と、絶縁層用の絶縁性高分子と組み合わせて芯鞘型、海島型の断面形状の線材（繊維）を形成する。続いて、線材（繊維）の鞘部ないし海部に相当する被覆絶縁層の一部を除去して、導電性線材の表面の一部に絶縁層を残すようにしてもよい。いずれの方法でも、導電性線材の強度、耐久性を損なうことなく、安定したセンシング挙動をもたらすことのできる絶縁層を形成できる。
【０１９５】
本発明の導電性線材を構成する絶縁部の質量は、導電性線材の質量に対して５〜５０質量％が好ましく、１０〜３０質量％がより好ましく、１５〜２５質量％が特に好ましい。絶縁部の質量（含有比率）が、５質量％未満だと絶縁不十分で絶縁破壊を起こし、負荷検知機能を損なう恐れがある。一方、５０質量％超だと導電性部との距離が必然的に開くことになるため、初期応答荷重の増加を招き、小さい荷重変化が取れなくなる。かかる本発明の導電性線材を構成する絶縁層の質量についても、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１９６】
本発明の導電性線材としては、絶縁層によって被覆されることなく露出された、いわば露出部（その一部は電極部として使用されるもの）のみを有する線材をさらに含んでいてもよい（図４、図１６、図１８、図１９Ａ〜１９Ｃ、図１９Ｇ〜図１９Ｉ参照のこと）。この露出部のみを有する線材は、絶縁層によって一部が露出しつつ被覆された線材（他の線材）との間で、該絶縁層を介して重ねられおり、他の線材の露出部で、双方の線材同士が接触するように配置することで負荷検知繊維に利用可能である（図１６、１８参照）。かかる本発明の導電性線材の形態についても、第１及び第２実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。
【０１９７】
図４、図１６、図１８、図１９Ａ〜１９Ｃ、図１９Ｇ〜１９Ｉに示すように、上記露出部のみを有する線材と、上記他の線材との組み合わせにより、種々の負荷検知繊維の形状（形態）を形成することができる。
【０１９８】
本発明に係る導電性線材の表面の一部に絶縁層が被覆された絶縁部、および絶縁層が被覆されていない当該導電性線材の露出部を有する線材は、１本でも複数本束ねても、撚り合わせても、端部を相互に接続して本発明の負荷検知繊維として使用してもよい。さらに、当該線材とを複数本束ねても、撚り合わせても、端部に導電性線材と接続してもよい。
【０１９９】
なお、複数本の導電性線材を束ねる、またはよりあわせる場合の本発明の負荷検知繊維の合計径（合計太さ；最大径）は、２０〜３００μｍが好ましく、５０〜２００μｍがより好ましく、８０〜１５０μｍが特に好ましい。本発明の負荷検知繊維の合計径（合計太さ；最大径）を上記範囲内とすることにより、荷重などの負荷検出能が高く、また複数本の負荷検知繊維を使用して、複数本の負荷検知繊維を所定の配置に並べることで、各負荷検知繊維の抵抗変化を測定することができる。したがって、荷重がかかる大きさだけではなく、荷重の位置、方向も把握することができる。
【０２００】
次に、本発明の負荷検知繊維の製造方法は、以下の段階を含むことを特徴とするものである。
【０２０１】
（１）導電性の線材である第１の線材および第２の線材を形成する形成段階と、
（２）第１の線材および第２の線材のうち少なくとも１つの表面に絶縁材を塗布して、当該表面を絶縁層で被覆する被覆段階と、
（３）前記第１の線材と第２の線材を前記絶縁層を介して重ね合わせて固定する固定段階と、
（４）溶媒により前記絶縁層の一部を除去する除去段階と、を有することを特徴とするものである。
【０２０２】
また、本発明の負荷検知繊維を用いてなる荷重検知装置の製造方法としては、上記（１）〜（４）に加えて、さらに、
（５）前記導電性繊維の電極部を電源（外部回路）に接続（配線）する段階を有するものである。
【０２０３】
本発明の製造方法によれば、接点存在位置及び数情報を取得すべく規則性を持たせた上記露出部を設計どうりに負荷検知繊維に多数配置させることができる。これにより外力が加わった場合に、個々の露出部ごとの線材同士の接触の有無を通じて、正確な接点存在位置及び数情報を取り出すことができる。その結果、荷重に対する信号（抵抗変化値）が安定化でき（図３５と図３を対比参照のこと）、荷重測定、座標測定などの位置情報及び荷重変化を抵抗変化として精度よく検出できる、軽量・省スペースでセンシング可能な負荷検知繊維を提供することができる。
【０２０４】
以下、本発明に係る導電性線材の表面の一部に絶縁層が被覆された絶縁部と絶縁層が被覆されていない導電性線材の露出部を有する導電性の線材である第１の線材および第２の線材の製造方法の好ましい一例を説明する。
【０２０５】
前記（１）の形成段階としては、例えば、紡糸により導電性高分子を含む導電性の線材である第１の線材および第２の線材を形成することができる。これは、導電性の線材に導電性高分子を使用する場合、湿式紡糸やエレクトロスピニングなどの方法で、容易に繊維化することが可能であり、また、上記導電率を満たす材料を製造することができるためである。
【０２０６】
例えば、導電性高分子としてチオフェン系、ピロール系、アニリン系を用いる際には、湿式紡糸による製造が可能である。例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性高分子を１．２〜１．４質量％になるよう溶媒に溶解し分散溶液を調製し、濾紙などで１〜３回濾過処理を行なう。次いで、濾過処理後、針部内径３００〜２０００μｍ×１〜１０口のシリンダーなどに当該分散溶液を注入し、アセトンなどの有機溶剤中にシリンダーから０．１〜５．０μＬ／ｍｉｎの速度で押し出す。次いで０．１〜５００ｃｍ／ｍｉｎの速度で巻き取ることで、容易に導電性高分子繊維からなる導電性の線材１１を得ることができる。
【０２０７】
上記溶媒は、水、メタノール、エタノール、プロパノールなどの低級アルコールが挙げられる。
【０２０８】
上記有機溶媒は、アセトン、ＴＨＦ、トルエン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。
【０２０９】
図２０は、本発明に係わる湿式紡糸装置の模式図である。図２０に示される湿式紡糸装置３０おいて、例えば、導電性高分子の分散液を湿式紡糸用口金３１から押し出し、押し出された線材の前駆体１２を有機溶媒が入った湿式紡糸溶媒槽３２を通過させる。次いで、繊維送り器３３を経て、繊維巻き取り器３４で巻き取って所望の導電性高分子繊維からなる導電性の線材１１を得る。
【０２１０】
一方、導電性高分子としてフェニレン系を用いる際には、フェニレン系の高分子はポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリフルオレンなど、ベンゼン環上のπ結合とそれに繋がる直鎖上のπ結合を利用して導電するタイプである。したがって、これらの導電性高分子は、エレクトロスピニング法（図２１）により、繊維化することが可能である。
【０２１１】
図２１は、本発明に係わるエレクトロスピニング装置の模式図である。図２１に示されるエレクトロスピニング装置４０において、シリンダー４１のシリンダー針４２の針先と、シリンダー４１の下方に設置された絶縁材（土台）４４上に載置された電極４３との間に、電線４６を介して電圧印加装置４５が設けられている。例えば、ポリパラフェニレンなどのフェニレン系導電性高分子をメタノールなどの低級アルコールに０．０１〜０．５質量％になるように添加して、紡糸用原液を調製する。電圧を１〜５０ｋＶ印加しながら、調製した原液を針部内径５０〜２０００μｍ×１〜５０口のシリンダー４１のシリンダー針４２の針先から電極４３に向けて０．１〜５．０μＬ／ｍｉｎの速度で押し出す。この方法により、繊維前駆体１２が電極４３上に析出する。得られた繊維前駆体１２を真空乾燥などの公知の方法で１１０〜３００℃で１〜５時間乾燥して、所望の導電性高分子繊維からなる導電性の線材１１を得る。
【０２１２】
また、粘度の高い溶液の場合には乾式紡糸も用いることができる。溶液槽から引き上げた溶液中の溶媒を気相で熱風等により気化させることで導電性の線材（繊維）を得ることができる。
【０２１３】
例えば、本発明に係る導電性高分子の分散液を他の汎用樹脂からなる繊維に塗布することで、コア部が凡用樹脂材でシェル部が導電性高分子からなる導電性の線材１１を得ることも出来る。導電性の線材１１全体が導電性高分子でできているものより、抵抗値は上がることになるが、安価に作製する方法として有効である。
【０２１４】
このような工程を採用することにより、負荷検知繊維を形成する導電性高分子を含む導電性の線材１１を容易に製造することが可能になる。
【０２１５】
上記（２）の被覆段階は、上記（１）の段階で得られた第１の線材および第２の線材のうち少なくとも１つの表面に絶縁材を塗布して、当該表面を絶縁層で被覆するものである。又、上記（３）の固定段階は、上記（１）の段階又は（２）の段階で得られた第１の線材と第２の線材を絶縁層を介して重ね合わせて固定するものである。これにより、接点存在位置及び数情報を取得すべく規則性を持たせた上記露出部を設計どうりに作りこむことができる。
【０２１６】
図２２は、本発明に係わる湿式紡糸装置にコーティング工程を設けた装置の模式図である。図２２に示される湿式紡糸装置３０おいて、紡糸原液を湿式紡糸用口金３１から押し出し、繊維前駆体１２を、アセトンなどの溶媒が入った湿式紡糸溶媒槽３２を通過させる。該前駆体１２は、該溶媒槽３２を通過した後、繊維送り器３３を経て、絶縁材であるポリエステルエマルジョンなどが含まれるコーティング槽３６に送られる。該エマルジョンに浸漬され、線材表面に絶縁材が塗布された繊維（線材）を繊維送り器３３で乾燥装置３７に送って乾燥させた後、導電性高分子線材の表面を絶縁層１３で被覆してなる線材１１を得て、繊維巻き取り器３４で巻き取る。これにより、（１）線材形成段階を行い、更に
上記（２）の被覆段階を行うと同時に、上記（３）の固定段階を行うことができる。即ち、複数の線材１１を適当な間隔Ｄを空けて、各線材表面に絶縁材が塗布された繊維（線材）を乾燥させることで、導電性の線材の表面を絶縁層１３で被覆してなる複数の線材１１をまとめて得ることができる。これと同時に複数の線材１１を絶縁層１３を介して重ね合わせて固定することもできるものである。
【０２１７】
次に、上記（４）の除去段階では、溶媒により絶縁層１３の一部を除去するものである。
【０２１８】
例えば、上記（１）〜（３）段階を行う繊維巻取り操作の後、絶縁層１３で被覆してなる線材１１の必要な部位について絶縁層１３の被覆をエッチング処理等により溶出させ、感圧部（露出部１７）及び電極部１４ａ、１４ｂを設ける。例えば、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体（日信化学工業社ソルバイン）を用い絶縁層１３を形成した場合には、アセトンを用いることで感圧部及び電極部の被覆を溶出させることができる。これにより、絶縁層１３で被覆されていない露出部１７及び電極部１４ａ、１４ｂを得ることができる。
【０２１９】
また別の方法として、コーティング装置にあらかじめ必要な部位のみに塗布ができるスクリーン印刷等の装置を用いることでも絶縁層１３、絶縁層露出部１７及び電極部１４ａ、１４ｂを設けることが出来る。この場合には、上記（２）〜（４）の段階の操作（処理）を平行して行うことができるものである。
【０２２０】
上記（２）の段階では、上記（１）の段階で得られた導電性線材１１の表面に絶縁層１３として上記に列挙した塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体などの絶縁材料を、有機溶媒に添加し、５〜５０ｗｔ％溶解したコーティング液を調整し、塗布する。次いで、長手方向を横にして干した状態で６０〜８０℃、１〜６時間乾燥させる。これにより、導電性線材１１の表面の一部に絶縁層１３が被覆された絶縁部１５と、該絶縁層１５が被覆されていない導電性線材１１の露出部１７及び電極部１４ａ（１４ｂ）を有する線材１１を製造することもできる。
【０２２１】
また、上記塗布法は、特に制限されず、スプレー塗布、はけ塗りなど公知の塗布法を適用することができ、含浸法であっても本発明の負荷検出繊維を製造できる。
【０２２２】
本発明の負荷検知繊維１０、１０’においては、導電率や抵抗値の検出を行う単位ごとに電極部（検出用端子）１４ａや１４ｂを形成してなるものである。すなわち、電極部（検出用端子）は、導電性線材の表面の一部に絶縁層１３が被覆された絶縁部１５と露出部１７とを有する線材１１や、絶縁層１３が被覆されていない露出部１７のみを有する線材１１の端部に設けるのが望ましい。ただし、複数形成した露出部１７の一部を電極部１４ａや１４ｂに用いてもよい。このように線材１１に電極部（検出用端子）１４ａや１４ｂを形成することにより、センシングを効率的に行うことができる（図３１、図３３参照）。
【０２２３】
また、上記負荷検知繊維１０、１０’の電極部１４ａ、１４ｂを接続する電源１９には、電源として電池、家庭用コンセント、あるいは車のバッテリーなどを使用できる。例えば、本発明の負荷検知繊維１０を車両のシートに用いる場合は車のバッテリーを利用し、シガレットライター部分に接続具を挿入して、バッテリー電源を前記電極部１４ａ、１４ｂ（図４Ａ、図１２Ａ等参照）に導くことができる。
【０２２４】
また、本発明の負荷検知繊維のなかでも、図３６〜図４４に記載の構成の荷検知繊維の製法方法としては、上記（１）〜（４）の段階において、以下の固定段階（３）と除去段階（４）を行うのが好ましい。
【０２２５】
即ち、固定段階（３）では、前記形成段階（１）で得られた導電性の線材と、前記被覆段階（２）で得られた外周が絶縁層で被覆された線材とを用いて、一方の線材の周囲に他方の線材を螺旋状に配置して固定するのが好ましい。なお、被覆段階（２）では、除去段階（４）で、適用な有機溶剤などにより溶出可能な絶縁性樹脂を用いて線材表面（外周）に樹脂コーテング（被覆）して絶縁層を形成するのが好ましい。
【０２２６】
次に、除去段階（４）では、被覆段階（２）で得られた外周が絶縁層で被覆された線材を、線材の長手方向に沿った絶縁層の一部につき、更に線材の軸直角面の所定範囲に部分的に除去するのが好ましい。言い換えれば、絶縁層で被覆された外周線材を、該線材の長手方向に部分的に被覆を剥ぐ（除去する）のが好ましいといえる。更に、この除去段階（４）で、線材の端部の絶縁層も併せて除去して、給電するための電極部を形成すればよい。
【０２２７】
更に、本発明の負荷検知繊維の製造方法では、負荷検知装装置を構成しやすいように、負荷検知繊維を製造する段階で、前記線材および／または前記導電性繊維の端部の電極部に電源（外部電源）を接続する段階を行ってもよい。
【０２２８】
以下、上記除去段階（４）として、の被覆段階（２）で得られた外周が絶縁層で被覆された線材を、線材の長手方向に沿った絶縁層の一部につき、更に線材の軸直角面の所定範囲に部分的に除去する段階を用いた好ましい一例を説明する。言い換えれば、絶縁層が被覆された外周線材を該線材の長手方向に部分的に絶縁層の被覆を剥ぐ段階（４）の好ましい一例につき説明する。
【０２２９】
まず、本段階（４）では、図３６Ａに示すように、溶出可能な絶縁層１３を被覆した外周線材１１ｂを螺旋状に巻きつけた中心線材１１ａとからなる負荷検知繊維１０’の該絶縁層１３を一部、長手方向に長さ１０ｍｍ溶出させる。繊維１０’（特に中心線材１１ａ）の外周に対して断面で見て応答点を設置したい角度毎にアセトン、ＴＨＦ、トルエン、シクロヘキサノン等、をコーターを用いて必要な幅に塗布、溶出させることで得ることが出来る。このとき用いるコーターは一般にフィルムや基板等で用いられるコーターを用いることが出来る。対象物が繊維状になるので、一定面に塗布、溶出が出来るものが望ましい。もしくは必要な方向から同時にコート、溶出できるものも好ましい。
【０２３０】
更に、本発明の負荷検知繊維のなかでも、図４１〜図４２に記載の構成の荷検知繊維の製法方法としては、上記した（１）〜（４）の段階に加えて、更に下記（５）の再被覆段階を行うのが望ましい。
【０２３１】
この再被覆段階（５）では、前記除去段階（４）後に、第１の線材および第２の線材のうち、外周側に配置されてなる線材の外周に絶縁材を塗布して、当該線材の外周を絶縁層で被覆するものである。
【０２３２】
詳しくは、図４１、４２に示す構成を形成する手法として、前述の方法で、除去段階（４）にて荷重検知点の絶縁層１３を剥いだ（除去）後、少なくとも荷重検知点の外周線材の第２線材１１ｂの外周に絶縁材（コーティング液）を塗布、乾燥する。これにより、当該線材１１ｂの外周を再度絶縁層２０で被覆（コーィング）することができる。このとき、絶縁層２０の絶縁材（コーティング液）の粘度は、絶縁層（コーティング層）１３を剥ぐ溶液（即ち、絶縁層１３を溶出させて除去するのに用いる有機溶剤等の溶液）の粘度より高いことが好ましい。ここで絶縁層２０の絶縁材（コーティング液）の好適な粘度の範囲は、概ね１００ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓ程度が好ましく、さらに好ましくは２００ｍＰａ・ｓ〜１０００ｍＰａ・ｓ程度である。この範囲にすることで、外周線材１１ｂのさらに外側にコーティングする際に、該線材１１ｂの内側の空隙部分２１に流れ込むことなくコーティングすることが出来、荷重分解能を向上することが出来る。
【０２３３】
また、固定段階（３）で、まだ絶縁層１３が無い状態で、図４１Ａに示すように外周線材１１ｂを、中心線材１１ａの周囲に隙間無く、螺旋状に配置して固定したもの（巻きつけたもの）では、再被覆段階（５）で、再被覆（コーィング）が容易になる。そのため、粘度の低い溶液でもコーティングすることが可能である。また、固定段階（３）で、まだ絶縁層２０が無い状態で、図４２Ａに示すように、フィルム状（ないし扁平状）の線材１１ｂを中心線材１１ａの周囲に隙間無く、螺旋状に配置して固定したもの（巻きつけたもの）でも、再コーティングが容易になる。そのため、粘度の低い溶液でもコーティングすることが可能であるが、特に限定は行わない。例えば、固定段階（３）で、図４４に示すように絶縁層１３が無い外周線材１１ｂを、中心線材１１ａの周囲に隙間無く、螺旋状に配置して固定したもの（巻きつけたもの）でも、再被覆段階（５）で、再被覆（コーィング）が容易になる。そのため、粘度の低い溶液でもコーティングすることが可能である。この場合には、固定段階（３）の前に、除去段階（４）を行って、中心線材１１ａの荷重検知点の絶縁層１３を剥いでおく（除去しておく）のが好ましい。
【０２３４】
以下、本発明に係る螺旋状に配置してなる線材１１ｂの外周が絶縁層２０で被覆される段階（５）の好ましい一例を説明する。
【０２３５】
まず、段階（１）〜（４）で、中心線材１１ａと、該中心線材１１ａの周囲に螺旋状に配置された（巻きつけられた）外周線材１１ｂとからなる繊維１０’の絶縁層１３を一部、溶出（除去）させたものを準備する。次に段階（５）では、繊維１０’（特に外周線材１１ｂ）の外周に対して、再度外側にコーティング液（絶縁材）を塗布（乾燥）することで、外周線材１１の外側に被覆されてなる絶縁層２０が得られる。塗布の方法は、通常用いられるディッピングコーターや、スプレー法、シャワリング法等による吹付け塗布等を用いることが出来る。対象物が繊維状なので、全周面に一定量を塗布が出来るものが望ましい。
【０２３６】
本発明の負荷検知繊維を用いてなる負荷検出布帛は、該負荷検知繊維を縦横に織り込んでなること、または該負荷検知繊維を編み込んでなることを特徴とするものである。
【０２３７】
負荷検知繊維１０、１０’を布帛にすることで、直線上の露出部１７（いわば散点的：一次元的）に負荷を検出するものを、平面的（二次元的）、さらには立体的（三次元的）に負荷を検出できる。これにより、導電率や抵抗値の検出を行う単位ごとに電極部（検出用端子）１４ａ、１４ｂを設置することができるようになるため、荷重の大きさだけではなく荷重の位置関係も検出することが可能になる。
【０２３８】
本発明に係る負荷検出布帛中は、織りや編み等の手法で設置させることができる。また、本発明の負荷検知繊維を縦横に織り込む方法や織物の形状は、特に制限されることはなく、例えば図２３に示す平織、図２４に示す綾織、図２５で示す朱子織などが挙げられる。また本発明に係る負荷検知繊維を縦横に織り込んでなる負荷検出布帛の場合に、縦糸、横糸のいずれか一方、または縦糸及び横糸の両方に本発明の負荷検知繊維１０や１０’を用いることができる。さらに、縦糸、横糸のいずれか一方または両方に本発明の負荷検知繊維１０や１０’を使用する場合には、負荷検知繊維１０や１０’を複数撚り合わせて用いても、束ねて用いてもよい。
【０２３９】
また本発明の負荷検出布帛では、負荷検知繊維１０や１０’を縦糸または横糸のみだけではなく、縦糸及び横糸の両方に含ませることができる。即ち、縦糸や横糸を負荷検知繊維１０や１０’のみで構成する必要はなく、糸の一部に負荷検知繊維１０や１０’が含まれていればよい。この場合、負荷検知繊維１０、１０’以外の糸には、既存の絶縁性の糸（繊維）が利用可能である。また、斜め編みなどの追加や、必要な空間部を設けることにより、必要な密度の情報を得る動きを作り出すことができる（図２６、２７：平織、斜視図、縦のみの例）。
【０２４０】
また、本発明の負荷検知繊維１０や１０’を必ずしも負荷検出布帛の全面に使用する必要もなく、必要に応じて設置密度を設計することも可能である（図２８：平織、斜視図、密度の例）。
【０２４１】
本発明に係る負荷検出布帛は、上記のような織物の他、編物の形を取ることも可能である。編物とは一般に、一本、あるいは数本の糸がループを作り、そのループに次の糸を引っ掛け、新しいループを作ることを連続して作った編地である。一般的に横編機で編まれた編地をニット品（図２９：平編み、図３０：ゴム編み）と呼び、丸編機、経編機で反物状に編まれたものをジャージと呼ぶ。この場合は、用いる１本の糸自体が複数本の糸からなる撚り糸を形成し、その撚り糸中の本発明の負荷検知繊維１０や１０’の密度により、センシングの強度や、アクチュエート量を設計することができる。なお、上記糸についても、本発明の負荷検知繊維１０や１０’をそれぞれ単独で束ねて用いても、撚り合わせてもよい。
【０２４２】
本発明の負荷検知繊維、負荷検知繊維を縦横に織り込んでなる負荷検出布帛、および負荷検知繊維を編み込んでなる負荷検出布帛からなる群から選択される一つを、車両中の車のシートに用いられる織物や編物中に設置することができる。これにより、乗員の姿勢や体重などを検知する手段に用いるのが好適である。
【０２４３】
シートに用いた例では、座面圧測定により、乗員の姿勢や体重などを検知し、アクチュエータにフィードバックをかけることで乗り心地を改善したり、エアバックなどの作動位置を設定したりすることに用いることができる。
【０２４４】
また、車室外に設置する例としては、バンパー等の車両外周部に設置することで接触センサとして用いることが出来、これは本発明の効果として機能部品の新規追加による凸部の発生を最小限で抑えることが出来る。
【０２４５】
これら車両への適用の他にも、病院や介護施設などで、ベッドのシーツ中に設置することで、応力の掛かっている位置の検知や寝返り補助などに使用できる。さらに、衣類状にして、応力がかかっているところを検出し、通気量を変化させるための信号を発生させるために用いることも有効である。
【実施例】
【０２４６】
以下に、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明する。なお、以下実施例において、絶縁層を設けた導電性線材、または絶縁層でコーティングした導電性線材を以下、線材Ａと称し、絶縁層を設けていない導電性線材を以下、線材Ｂと称する。
【０２４７】
（実施例１）
紡糸方法には、湿式紡糸法を利用した。湿式紡糸の溶媒相にはアセトン（和光化学製：０１９−００３５３）を用いた。導電性線材の原料として、あらかじめ濾紙（アドバンテック社定性濾紙Ｎｏ．２）を用いて一度濾過した導電性高分子ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの１．３ｗｔ％水分散液（スタルク製Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ（登録商標））を用いた。当該水分散液をマイクロシリンジ（伊藤製作所製、ＭＳ−ＧＬＬ２５０）の先端に針部内径３００μｍ×１５口の吐出口を設けたシリンジを４本用意し、合計１５０μＬ／ｍｉｎ．の速度で原料をアセトン中へ押し出した。次いで、液相中でまとめて空気中の巻取り機へ巻き上げた。これにより直径約１００μｍの導電性線材を得た。得られた導電性高分子線材の導電率をＪＩＳ  Ｋ  ７１９４（導電性プラスチックの４探針法による抵抗率試験方法）に準拠して測定し、得られた抵抗率（Ω・ｃｍ）の逆数（Ｓ／ｃｍ）として算出したところ、約１００Ｓ／ｃｍとなった。
【０２４８】
得られた導電性線材の表面に、絶縁材として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物（日信化学工業社ソルバイン）をアセトンに２０ｗｔ％溶解したコーティング液を塗布した。次いで、導電性線材の長手方向を横にして干した状態で２５℃、２４時間乾燥させて、絶縁層が被覆された線材（線材Ａ）を得た。この線材（線材Ａ）の太さは約１２０μｍとなった。
【０２４９】
一方、太さの異なる導電性線材を得るため、シリンジ本数を２本、吐出速度を合計７５μＬ／ｍｉｎ．とした以外は、同様の条件で湿式紡糸を行い、直径約５０μｍの導電性線材（線材Ｂ）を得た。
【０２５０】
この絶縁層を設けた導電性線材（線材Ａ）（直径１２０μｍ）と設けていない導電性線材（線材Ｂ）（直径５０μｍ）を束ね（図１９Ｇ参照）、再度、上記絶縁材を溶解した上記コーティング液を塗布し、乾燥させて導電性線材（線材Ｃ）を得た。この導電性線材（線材Ｃ）は合計１９０μｍの太さとなった（図１３Ｂ参照）。
【０２５１】
この被覆した導電性高分子線材（線材Ｃ）を６０ｃｍの長さとし、両端各５０ｍｍおよび中央部の１０ｍｍについてアセトンを塗布し、絶縁層１３を溶出させ、導電性線材Ｃを露出させた。これにより中央部の１０ｍｍに露出部１７を形成し、両端部に検出用端子（電極部）１４ａ、１４ｂを形成した（図１３Ａ参照）。なお、両端部の非電極部１８ａ、１８ｂは、電極部１４ａ、１４ｂと接触しないように短くカットした。
【０２５２】
両端に露出している各導電性線材Ａ、Ｂの電極部１４ａ、１４ｂに、電線２７（電極部１４ａ、１４ｂの一部ないし延長部分）として、銅線を銀ペースを用いて取り付け、長さ５０ｃｍ（絶縁層端部間距離）の負荷検知繊維１０’を得た（図１３Ａ参照）。ここで、上記銅線には、ニラコ社ＣＵ−１１１１０７、繊維径０．０５ｍｍを用い、銀ペーストには藤倉化成社ドータイトＤ−５００を用いた。
【０２５３】
（実施例２）
実施例１と同様に作製した絶縁層形成済みの線材Ａ（太さ１２０μｍ）を、長さ１２０ｃｍとし、折り返して６０ｃｍの長さとした。再度、絶縁材を溶解したコーティング液を塗布、乾燥させ、直径２６０μｍの絶縁層で被覆された導電性線材を得た。この被覆した線材の折り返した側と反対側端部および中央部の１０ｍｍについてアセトンを塗布、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた（断面構造は図１３Ｂ参照）。これ以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（等価回路等の構成は図１２Ｄ、１２Ｉ参照）。
【０２５４】
（実施例３）
実施例１と同様に作製した２本の線材Ａに実施例１で用いた絶縁材を溶解したコーティング液を再度コーティングした線材（太さ１８０μｍ）の長さを６０ｃｍとした（図１２Ｂ参照）。次いで、両端部各５０ｍｍおよび中央部の５ｍｍについてアセトンを塗布、溶出させた以外は、実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１２Ａ参照）。
【０２５５】
（実施例４）
実施例１と同様に作製した２本の線材Ａに実施例１で用いた絶縁材を溶解したコーティング液を再度コーティングした線材（太さ１９０μｍ）の長さを６０ｃｍとした（図１２Ｂ参照）。次いで、両端部各５０ｍｍおよび中央部の２０ｍｍについてアセトンを塗布、溶出させた以外は、実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１２Ａ参照）。
【０２５６】
（実施例５）
実施例１と同様に作製した２種類の太さの線材ＡおよびＢ（絶縁層形成済み；１２０μｍ、絶縁層形成なし；５０μｍ）の、太い線材Ａを中心にしてその外周部に細い線材Ｂを６本等間隔に設置して束ね、再度絶縁材を溶解したコーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計２４０μｍの太さとなった（図１７Ｂ参照）。
【０２５７】
この被覆した線材ＡおよびＢを６０ｃｍの長さとし、両端各５０ｍｍおよび中央部の１０ｍｍについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。
【０２５８】
両端に露出している各導電性線材の電極部のうち、片端では芯の太い線材Ａの電極部１
４ａに、他端では外周部の細い線材Ｂの各電極部１４ｂ１〜ｂ６を束ねたものに、それぞれ電線２７を取り付けた以外は実施例１と同様にして負荷検知繊維を得た（図１７Ａ参照）。
【０２５９】
（実施例６）
実施例１と同様に作製した２種類の太さの線材ＡおよびＢ（絶縁層形成済み；１２０μｍ、絶縁層形成なし；５０μｍ）の、太い線材Ａを中心にしてその外周部に細い線材Ｂを１０ｍｍあたり３回転巻きつくように設置して束ねた。次いで、再度絶縁材を溶解したコーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計２４０μｍの太さとなった。
【０２６０】
この被覆した線材ＡおよびＢを６０ｃｍの長さとし、両端部各５０ｍｍおよび中央部の１０ｍｍについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた（図１４Ａ参照）。但し、本実施例では、図１４Ａの線材１１ａが太い線材Ａになっており、線材１１ｂが細い線材Ｂで構成されている。
【０２６１】
両端に露出している各導電性線材Ａ，Ｂの電極部１４ａ、１４ｂのうち、片端では芯の太い線材Ａの電極部１４ａに、他端では外周部の細い線材Ｂの電極部１４ｂに、電線２７を取り付けた以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１４Ａ参照）。
【０２６２】
（実施例Ａ１１）
紡糸方法には、湿式紡糸法を利用した。湿式紡糸の溶媒相にはアセトン（和光化学製：０１９−００３５３）を用いた。絶縁材の溶媒相などにも同様のアセトンを用いた。
【０２６３】
導電性線材の原料として、あらかじめ濾紙（アドバンテック社定性濾紙Ｎｏ．２）を用いて一度濾過した導電性高分子ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの１．３ｗｔ％水分散液（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ＝１：２．５、スタルク製Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  ＡＧ（登録商標））を濃縮し、３．５ｗｔ％とし紡糸に用いた。当該水分散液をマイクロシリンジ（伊藤製作所製、ＭＳ−ＧＬＬ２５０）の先端に針部内径８２０μｍ×１口の吐出口を設けたシリンジを用意し、合計１００μＬ／ｈの速度で原料を−５℃のアセトン中へ押し出した。次いで、空気中の巻取り機へ巻き上げた。これにより直径約１００μｍの導電性線材を得た。得られた導電性高分子線材の導電率をＪＩＳ  Ｋ  ７１９４（導電性プラスチックの４探針法による抵抗率試験方法）に準拠して測定し、得られた抵抗率（Ω・ｃｍ）の逆数（Ｓ／ｃｍ）として算出したところ、約１００Ｓ／ｃｍとなった。得られた導電性線材の弾性率を引張り試験（ＪＩＳ  Ｌ１０９５一般紡績糸試験方法に準拠）により求めたところ、０．６ＧＰａであった。ここで得られた導電性線材を線材Ｂとして用いた。
【０２６４】
同様に針部内径３００μｍ×１口の吐出口を設けたシリンジで同様の条件で紡糸し、直径約５０μｍの導電性線材を得た。導電率、弾性率は同様に１００Ｓ／ｃｍ、０．６ＧＰａとなった。得られた導電性線材の表面に、絶縁材として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物（日信化学工業社ソルバイン）をアセトンに２０ｗｔ％溶解したコーティング液を塗布した。次いで、導電性線材の長手方向を横にして干した状態で２５℃、２４時間乾燥させて、絶縁層が被覆された線材を得た。この絶縁層が被覆された線材全体の太さは約７０μｍとなった。ここで得られた絶縁層が被覆された線材を線材Ａとして用いた。
【０２６５】
太さ１００μｍのコーティングを施していない線材Ｂを中心線材（繊維）に、その外周部に線材Ａをカバーリングマシンを用い、撚糸条件としてカバーリング糸を供給するメインスピンドル回転数８０００ｒｐｍ、芯糸送り出しローラーの速度８ｍ／ｍｉｎ．で、線材Ｂの周囲に線材Ａを隙間無く巻きつくように設置した。得られた繊維（線材）は合計２４０μｍの太さとなった。
【０２６６】
次いで、この２４０μｍの繊維（線材）の外周の細い線材Ａの絶縁層を一部、長手方向に長さ１０ｍｍ溶出させた。この繊維（線材）の外周に対して断面で見て１２０°毎にシクロヘキサノンをコーターを用いて塗布、溶出させた。これにより、図３６Ｃに示すように、この繊維（線材）の外周に対して断面で見て６０°毎に絶縁層１３ａ〜１３ｃと露出部１７ａ〜１７ｃとが交互に配置された露出部１７を形成した。
【０２６７】
この被覆を部分的に剥いだ繊維（線材）を６０ｃｍの長さとし、繊維（線材）の外周の細い線材Ａの両端各５０ｍｍについてシクロヘキサノンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。
【０２６８】
両端に露出している各導電性線材のうち、片端では芯の太い中心線材Ｂに、他端では外周部の細い外周線材Ａを、それぞれを電極部１４ａ、１４ｂとした以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図３６Ａ参照）。
【０２６９】
（実施例Ａ１２）
実施例Ａ１１と同様に直径約１００μｍと５０μｍの導電性線材を得た。直径約１００μｍの太い線材の表面に、絶縁材として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物（日信化学工業社ソルバイン）をアセトンに２０ｗｔ％溶解したコーティング液を塗布した。次いで、この太い導電性線材の長手方向を横にして干した状態で２５℃、２４時間乾燥させて、絶縁層が被覆された線材を得た。この絶縁層が被覆された線材全体の太さは約１４０μｍとなった。ここで得られた絶縁層が被覆された太い線材を線材Ｂとして用いた。直径約５０μｍの細い線材を線材Ａとして用いた。
【０２７０】
太さ約１４０μｍの絶縁層が被覆された太い線材Ｂを中心線材（繊維）に、その外周部に細い線材Ａをカバーリングマシンを用い、撚糸条件としてカバーリング糸を供給するメインスピンドル回転数８０００ｒｐｍ、芯糸送り出しローラーの速度８ｍ／ｍｉｎ．で、線材Ｂの周囲に線材Ａを隙間無く巻きつくように設置した。得られた繊維（線材）は合計２４０μｍの太さとなった。
【０２７１】
次いで、この２４０μｍの繊維（線材）の中心線材Ｂの絶縁層を一部、長手方向に長さ１０ｍｍ溶出させた。この繊維（線材）の外周に対して断面で見て１２０°毎にシクロヘキサノンをコーターを用いて塗布、溶出させた。これにより、図３７Ｃに示すように、この繊維（線材）の外周に対して断面で見て６０°毎に絶縁層１３ａ〜１３ｃと露出部１７ａ〜１７ｃとが交互に配置された露出部１７を形成した。
【０２７２】
この被覆を部分的に剥いだ繊維（線材）を６０ｃｍの長さとし、繊維（線材）の中心線材Ｂの両端各５０ｍｍについてシクロヘキサノンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。
【０２７３】
これ以外の条件は実施例Ａ１１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図３７参照）。
【０２７４】
（実施例Ｂ１２）
中心線材に用いる導電性線材を得るために、直径７２μｍのポリエステル繊維を芯繊維（図３８Ｄの芯部２ｂ参照）とし、３．５ｗｔ％に濃縮したＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水溶液を表面に５回繰り返し塗布、乾燥行った（図３８Ｄの鞘部２ａ参照）。得られた芯鞘形状の線材の太さは約９０μｍとなった。この線材の弾性率は１．１ＧＰａ程度となった。この線材を線材Ｂとして用いた。
【０２７５】
線材Ａには実施例Ａ１１と同様のものを用い、実施例Ａ１１と同様に巻きつけた。
【０２７６】
得られた繊維（線材）は合計２３０μｍの太さとなった。次いで、この繊維（線材）の両端各５０ｍｍおよび中央部の１０ｍｍについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。
【０２７７】
これ以外の条件は実施例Ａ１１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図３８参照）。
【０２７８】
（実施例Ｂ１３）
外周線材Ａの導電性線材の原料として、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水溶液のＰＳＳ濃度が高いグレード（１．５ｗｔ％、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ＝１：６、スタルク製Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  ＡＩ  ４０８３（登録商標））を濃縮し、３．５ｗｔ％とし紡糸に用いた以外は、実施例Ａ１１と同様にして導電性線材を得た。得られた導電性線材の導電率は、０．５Ｓ／ｃｍ、弾性率は１．４ＧＰａ程度となった。得られた導電性線材の表面に、実施例Ａ１１と同様にして絶縁層を被覆して外周線材Ａを得た。
【０２７９】
線材Ｂには実施例Ａ１１と同様のものを用い、実施例Ａ１１と同様に巻きつけた。
【０２８０】
得られた繊維（線材）は合計２４０μｍの太さとなった。次いで、この繊維（線材）の両端各５０ｍｍおよび中央部の１０ｍｍについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。
【０２８１】
これ以外の条件は実施例Ａ１１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図３９参照）。
【０２８２】
（実施例Ｃ１１）
外周線材Ａの導電性線材（フィルム状線材）の原料として、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの１．３ｗｔ％水分散液に５ｗｔ％のエチレングリコール（関東化学製：製品番号１４１１４−０１）を添加し１５分撹拌した。この溶液をテフロン（登録商標）板上に、流し出し、６０℃環境下で１時間保持した。得られたゲルを１６０℃で真空乾燥し厚さ２０μｍのフィルムを得た。このフィルムの導電率は１００Ｓ／ｃｍであった。このフィルムの表面に、絶縁材として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物（日信化学工業社ソルバイン）をアセトンに２０ｗｔ％溶解したコーティング液を両面に塗布した。得られた絶縁層が被覆されたフィルムの厚さは、６０μｍとなった。この絶縁層が被覆されたフィルムをスリッターで幅３００μｍにスリットして絶縁層が被覆されたフィルム状の線材を得た。このフィルム状の線材を線材Ａとして用いた。線材Ｂには実施例Ａ１１と同様のものを用いた。
【０２８３】
フィルム状の外周線材Ａを中心線材Ｂの周囲に、重なり部が無い様に螺旋状に巻きつけた。次いで、この繊維（線材）の両端各５０ｍｍおよび中央部の１０ｍｍについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。
【０２８４】
これ以外の条件は実施例Ａ１１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図４０参照）。
【０２８５】
（実施例Ｄ１１）
実施例Ｂ１３と同様にして得られた負荷検知繊維の中央部にあたる絶縁層溶出部分（露出部１７部分）を含め、負荷検知繊維の外周線材Ａに対し、再度その外側に絶縁材として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物（日信化学工業社ソルバイン）をアセトンに２０ｗｔ％溶解したコーティング液を塗布した。これにより、図４１に示すように、負荷検知繊維の外周線材Ａの外側に絶縁層２０を被覆した。得られた繊維は合計２６０μｍの太さとなった。
【０２８６】
これ以外の条件は実施例Ａ１１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図４１参照）。
【０２８７】
（実施例Ｄ１２）
実施例Ｃ１１と同様にして得られた負荷検知繊維の中央部にあたる絶縁層溶出部分（露出部１７部分）を含め、負荷検知繊維の外周線材Ａに対し、再度その外側に絶縁層として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物（日信化学工業社ソルバイン）をアセトンに２０ｗｔ％溶解したコーティング液を両面に塗布した。これにより、図４２に示すように、負荷検知繊維の外周線材Ａの外側に絶縁層２０を被覆した。得られた繊維は合計２４０μｍの太さとなった。
【０２８８】
これ以外の条件は実施例Ａ１１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図４２参照）。
【０２８９】
（実施例Ｅ１）
実施例Ａ１１と同様に中心線材Ｂに外周線材Ａを巻きつけた後、この太さ２４０μｍの繊維（線材）の線材Ａの絶縁層を長手方向の中央にあたる位置の長さ１０ｍｍ分をすべて溶出させた。
【０２９０】
この被覆を部分的に剥いだ繊維（線材）を６０ｃｍの長さとし、両端各５０ｍｍについてシクロヘキサノンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。
【０２９１】
両端に露出している各導電性線材のうち、片端では芯の太い中心線材Ｂに、他端では外周部の細い外周線材Ａを、それぞれを電極部１４ａ、１４ｂとした以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図４３参照）。
【０２９２】
（実施例Ｅ２）
実施例Ａ１２と同様に中心線材Ｂに外周線材Ａを巻きつけた後、この２４０μｍの繊維（線材）の中心線材Ｂの絶縁層を長手方向の中央にあたる位置の長さ１０ｍｍ分をすべて溶出させた。
【０２９３】
この被覆を部分的に剥いだ繊維（線材）を６０ｃｍの長さとし、両端各５０ｍｍについてシクロヘキサノンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。
【０２９４】
両端に露出している各導電性線材のうち、片端では芯の太い中心線材Ｂに、他端では外周部の細い外周線材Ａを、それぞれを電極部１４ａ、１４ｂとした以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図４４参照）。
【０２９５】
（実施例７）
実施例１と同様に作製した太さ１２０μｍの絶縁層形成済みの線材Ａを用意した。太さの異なる絶縁層形成なしの５０μｍの導電性線材Ｂに対しても絶縁層の形成を行い７０μｍの導電性線材（線材Ｂ’）を得た。これらの２種類の線材Ａ，Ｂ’を実施例５と同様に設置して束ね、再度絶縁材を溶解したコーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計２７０μｍの太さとなった（図１７Ｂ参照）。
【０２９６】
この被覆した導電性高分子線材を６０ｃｍの長さとし、両端部各５０ｍｍおよび中央部の１０ｍｍについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。
【０２９７】
両端に露出している各導電性線材の電極部のうち、片端では芯の太い線材Ａの電極部１４ａに、他端では外周部の細い線材Ｂ’の各電極部１４ｂ１〜ｂ６を束ねたものに、それぞれ電線２７を取り付けた以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１７Ａ参照）。
【０２９８】
（実施例８）
導電性線材として、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を２５０℃で混練添加して５ｗｔ％分散させたコンポジット材料を調製した。次いで、溶融紡糸装置を用いて、口金温度；２５０℃、吐出口径；１ｍｍ、吐出量；８ｃｃ／ｍｉｎ．、巻き取り速度；２０００ｍ／ｍｉｎ．、および１０００ｍ／ｍｉｎ．とし、直径５０μｍと１００μｍの導電性線材Ｂ，Ａを得た。得られた導電性高分子線材の導電率は約０．２Ｓ／ｃｍとなった。
【０２９９】
この導電性線材Ａ，Ｂを用い、実施例１と同様に再コーティングを行い、負荷検知繊維を得た（図１３Ａ参照）。
【０３００】
（実施例９）
実施例１と同様に作製した絶縁層の形成を行っていない２種類の太さの線材Ｂ１、Ｂ２の太い方の線材Ｂ１（直径１００μｍ）に、上記絶縁材を溶解したコーティング液を塗布した。次いで、線材Ｂ１の長手方向を縦にして干した状態で２５℃で２４時間乾燥させて絶縁層を形成した。線材Ｂ１の太さは上部にした細い方から下に向かって約１０５〜１５０μｍとなった。
【０３０１】
この線材Ｂ１の被覆に沿って、絶縁層の形成を行っていない細い方の導電性線材Ｂ２（直径５０μｍ）を設置し、再コーティングを行った以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１３Ａ参照）。
【０３０２】
（実施例１０）
実施例１と同様に作製した絶縁層の形成を行っていない２種類の太さの線材Ｂ１、Ｂ２（直径１００μｍ、５０μｍ）の太い方の線材Ｂ１に、絶縁材としてシリコーン（信越シリコーン社ＫＥ−３４９５−Ｔ）を塗布した。次いで、当該線材Ｂ１の長手方向を横にして干した状態で２５℃で２４時間乾燥させて絶縁層を形成した。線材Ｂ１の太さは約１１０μｍとなった。これ以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１３Ａ参照）。
【０３０３】
（実施例１１）
実施例１と同様に作製した太さ１２０μｍの絶縁層形成済みの線材Ａを用意した。この導電性線材Ａに絶縁層の形成を行っていない線材Ｂに用意し、これらの２種類の線材Ａ、Ｂを実施例１と同様に設置して束ね、再度コーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計２００μｍの太さとなった。これ以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１３Ａ参照）。
【０３０４】
（実施例１２）
実施例７の太さ１２０μｍの絶縁層形成済みの線材Ａについて、再度コーティングを施し、線材径（繊維径）を１４０μｍとした。これ以外は実施例７と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１７Ａ参照）。
【０３０５】
（実施例１３）
実施例１と同様に作製した絶縁層形成なしの太さ５０μｍの導電性線材Ｂを用意した。この導電性線材に絶縁材を溶解したコーティング液を塗布し、乾燥して絶縁層を形成することで太さ（繊維径）を７０μｍとした。
【０３０６】
太さの同じ絶縁層形成なしの５０μｍの導電性線材Ｂを別途用意し、これらの２種類の線材を実施例１と同様に設置して束ね、再度コーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計１４０μｍの太さとなった（図１３Ｂ参照）。これ以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１３Ａ参照）。
【０３０７】
（実施例１４）
実施例１と同様に作製した太さ１２０μｍの絶縁層形成済みの線材Ａを用意した。太さの同じ絶縁層形成なしの１００μｍの線材Ｂを用意し、これらの２種類の線材Ａ、Ｂを実施例１と同様に設置して束ね、再度コーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計２４０μｍの太さとなった（図１３Ｂ参照）。これ以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１３Ａ参照）。
【０３０８】
（実施例１５）
実施例１と同様にして、原料となる水分散液をマイクロシリンジ（伊藤製作所製、ＭＳ−ＧＬＬ２５０）の先端に針部内径３００μｍ×１５口の吐出口を設けたシリンジを８本用意した。次いで、合計３００μＬ／ｍｉｎ．の速度で原料をアセトン中へ押し出し、巻き取り、直径約２００μｍの導電性線材を得た。得られた導電性線材の表面に絶縁材を溶解したコーティング液を塗布して太さ約２２０μｍの絶縁層形成済み線材Ａを得た。これ以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１３Ａ参照）。
【０３０９】
（実施例１６）
実施例１と同様にして、原料となる水分散液をマイクロシリンジ（伊藤製作所製、ＭＳ−ＧＬＬ２５０）の先端に針部内径３００μｍ×１５口の吐出口を設けたシリンジを２４本用意した。次いで、合計９００μＬ／ｍｉｎ．の速度で原料をアセトン中へ押し出し、巻き取り、直径約６００μｍの導電性線材を得た。得られた導電性線材の表面に絶縁材を溶解したコーティング液を塗布して太さ約６２０μｍの絶縁層形成済み線材Ａを得た。これ以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１３Ａ参照）。
【０３１０】
（実施例１７）
実施例１６と同様にして、直径約６００μｍの導電性線材、太さ約６２０μｍの絶縁層形成済み線材Ａを得た。これ以外は実施例７と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１７Ａ参照）。
【０３１１】
（実施例１８）
実施例１１と同様に太さ１２０μｍの絶縁層形成済みの線材Ａを用意した。この線材Ａに再度コーティングを施し、太さ（繊維径）を１４０μｍとした。太さ５０μｍの導電性線材Ｂにもコーティングを行い７０μｍの絶縁層形成済みの導電性線材とした。この２種類の導電性線材を太い線材Ａを中心にしてその外周部に細い線材Ｂを３本、等間隔に設置して束ね（図１９Ｋ参照）、再度コーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計２５０μｍの太さとなった（図１７Ａ参照）。但し、得られた線材のうち線材Ｂに相当する線材１１ｂは、図１７Ｂに示す６本の線材１１ｂのうち、線材１１ｂ１、１１ｂ３、１１ｂ５の３本のみの構成となる（以下、同様）。
【０３１２】
この被覆した導電性高分子線材を６０ｃｍの長さとし、両端部各５０ｍｍおよび中央部の１０ｍｍについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。
【０３１３】
両端に露出している各導電性線材の電極部のうち、片端では芯の太い線材Ａの電極部１４ａに、他端では外周部の細い線材Ｂの各電極部１４ｂ１、ｂ３、ｂ５を束ねたものに、それぞれ電線２７を取り付けた以外は実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１７参照）。
【０３１４】
（実施例１９）
導電性高分子としてポリピロール５％水溶液（アルドリッチ製）を用い、吐出速度を４分の１とした以外は、実施例１と同様の湿式紡糸法、被覆法で、負荷検知繊維を得た。
【０３１５】
（実施例２０）
導電性高分子としてポリアニリン５％水溶液（アルドリッチ製）を用い、吐出速度を４分の１とした以外は、実施例１と同様の湿式紡糸法、被覆法で、負荷検出繊維を得た（図１３Ａ参照）。
【０３１６】
（実施例２１）
細い方の導電性線材Ｂとして、実施例１９で作製したポリピロール５％水溶液（アルドリッチ製）を原料とした導電性線材を用いた。この線材にコーティングを施し７０μｍの絶縁層形成済みの導電性線材Ｂとしたものを実施例５と同様に配置して、負荷検知繊維を得た（図１７Ａ参照）。
【０３１７】
（実施例２２）
細い方の導電性線材Ｂとして、実施例２０で作製したポリアニリン５％水溶液（アルドリッチ製）を原料とした導電性線材を用いた。この線材にコーティングを施し７０μｍの絶縁層形成済みの導電性線材Ｂとしたものを実施例５と同様に配置して、負荷検知繊維を得た（図１７Ａ参照）。
【０３１８】
（実施例２３）
ＰＥＴ長繊維（東レ社レギュラーＰＥＴ、繊維径；９０μｍ）に、導電性高分子ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの１．３ｗｔ％水分散液（スタルク製Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ（登録商標））を繰り返し塗布、常温で乾燥し、太さ１００μｍの導電性線材Ａを得た。この導電性線材Ａにコーティングを施し１２０μｍの絶縁層形成済み線材Ａとした以外は、実施例１と同様にして、負荷検知繊維を得た（図１３Ａ参照）。
【０３１９】
（実施例２４）
実施例１２で得た負荷検知繊維１０（図３１Ａ参照）を３００ｍｍ角に切り出したガーゼ２６（ピップフジモト社５ｍガーゼ、幅３０ｃｍ）に横糸として１６本を編み込んで負荷検出布帛（ガーゼ）を得た（図３１Ｂ参照）。
【０３２０】
（比較例１）
１０μｍのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ繊維の代わりに不織布化ＰＥＴ長繊維（東レ社レギュラーＰＥＴ、繊維径；５０μｍ、１００μｍ）を用いた。
【０３２１】
即ち、実施例１と同様に、原料となる水分散液をマイクロシリンジ（伊藤製作所製、ＭＳ−ＧＬＬ２５０）の先端に針部内径３００μｍ×１口の吐出口を設けたシリンジを１本用意し、合計２．５μＬ／ｍｉｎ．の速度で原料をアセトン中へ押し出した。次いで、空気中の巻取り機へ巻き上げた。これにより直径約１０μｍの導電性線材を得た。得られた導電性高分子線材を厚さ２ｍｍ、目付け２００ｇ／ｍ２の不織布とし（図１参照）、２ｃｍ角に切り出して両面を厚さ１５μｍのアルミ箔で挟み評価に用いた。
【０３２２】
（比較例２）
ＰＥＴ長繊維（東レ社レギュラーＰＥＴ、繊維径；９０μｍ）の表面に、絶縁材として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物（日信化学工業社ソルバイン）をアセトンに２０ｗｔ％溶解したコーティング液を塗布した。次いで、得られた線材（長繊維）Ａの長手方向を横にして干した状態で２５℃で２４時間乾燥させた。線材（長繊維）Ａの太さは約１１０μｍとなった。
【０３２３】
細い方の線材Ｂとして、太さ５０μｍの導電性線材にコーティングを施し、太さ７０μｍの絶縁層形成済み導電性線材Ｂを用い、これ以外は実施例１と同様にして比較例２の負荷検知繊維を得た。
【０３２４】
（評価試験）
実施例１〜２３及び実施例Ａ１１、実施例Ａ１２、実施例Ｂ１２、実施例Ｂ１３、実施例Ｃ１１、実施例Ｄ１１、実施例Ｄ１２、実施例Ｄ１１、実施例Ｅ１、実施例Ｅ２で得られた負荷検知繊維（５０ｃｍ）及び比較例１〜２に対し、以下の試験１、２を行った。実施例２４については試験３を行った。
【０３２５】
（評価試験１）
センシング性能試験１：荷重分解能試験
図３２に示すように、負荷検知繊維１０を荷重分解能試験装置（治具）５０の基盤５１上の平面の台５２に固定する。このとき負荷検知繊維１０にテンションがかかるようにする。具体的には、治具（平面の台５２と圧子５４）間に負荷検知繊維１０を設置し、この負荷検知繊維１０の両端に４ｇずつの重り（図示せず）をぶら下げて治具台５２にテープ５３で固定する。
【０３２６】
負荷検知繊維１０の感度がある露出部１７の下部に平面の台５２を設置、上部からはφ１７ｍｍの先端部が平面円形のゴム圧子５４を用いてサンプル１０に対して、ロードセル５５で測定しながら０〜０．５Ｎの力で押し付ける。このときあらかじめ負荷検知繊維１０の電極部（端子）１４ａ、１４ｂを電線２７にて電源１９（外部回路）に接続し、該電源１９にて１〜４Ｖの電圧を印加しておき、電流計２５で電流値を測定、抵抗値に変換する。０〜０．５Ｎの間の抵抗バラツキ幅を考慮し、この幅が重ならない範囲がいくつ確保できるかを、荷重分解能の指標とした。
【０３２７】
（評価試験２）
センシング性能試験２：応答異方性試験
評価試験１と同様の荷重分解能試験装置（治具）５０、条件に加え、負荷検知繊維１０の外周方向に３０度ごと廻し（例えば、図１３Ｂの繊維断面を時計回りに３０度ごと回転し）、それぞれ評価試験１と同様の方法で抵抗変化を見る。このとき、応答が６０度以下ごとに見られるものを異方性「小」、９０度以下のものを異方性「中」、９０度より大きいものを異方性「大」とした。さらに応答差が方向を変えることでほとんど見られないものを「極小」とした。
【０３２８】
（評価試験３）
位置検出性能試験
実施例２４のサンプルを２５ｃｍ角の外周枠６０に取り付けた（図３３、３４参照）。中央部に圧子５４を０．３Ｎで押し付ける。２Ｖの電圧印加に対して、抵抗変化を見る。
【０３２９】
ここでいう中央部とは、例えば、図３３の圧子５４位置を矢印に示す順に、最初に横糸（丸数字１）の列の左端の縦糸が表に現れている部分の中央部を０．３Ｎで押し付け、２Ｖの電圧印加に対して、抵抗変化を見る。次に横糸（丸数字１）の列の右端から２つ目の縦糸が表に現れている部分の中央部を０．３Ｎで押し付け、２Ｖの電圧印加に対して、抵抗変化を見る。最後に横糸（丸数字５）の列の右端から２つ目の縦糸が表に現れている部分の中央部を０．３Ｎで押し付け、２Ｖの電圧印加に対して、抵抗変化を見る、というようにして位置検出性能試験を行った。
【０３３０】
これらの評価試験で得られた評価結果を表１Ａ〜表１Ｃに示す。
【０３３１】
【表１Ａ】
2010014694.tif 000009
【０３３２】
【表１Ｂ】
2010014694.tif 000010
【０３３３】
【表１Ｃ】
2010014694.tif 000011
【０３３４】
また、図３５には実施例７の評価試験１の評価結果を、図３には比較例１の評価試験１の評価結果を示した。
【０３３５】
これらの実施の結果、比較例との比較で、より荷重分解能の大きいセンシング性能を持つ負荷検知繊維・負荷検出布帛を得ることができた。
【０３３６】
一方、比較例１の既存の感圧センサでは、図１Ａに示すように、導電性繊維１１”からなる不織布１０”を用いた構成となっている。そのため、図１Ｂに示すように、引張り、圧縮などの外力が加わった場合に、該繊維１１”同士の接点が増えて抵抗値が下がるが、接触点が一定にならず、出力値が不安定になる。すなわち、比較例１の感圧センサでも厚さ、密度、面積で抵抗値、特に最低抵抗値の制御は可能である。しかしながら、外力が加わった場合に、接点存在位置、数がランダム（不規則的）に現れる為、図２に示すように、等価回路も一定のものにならない。そのため、図３に示すように、荷重（負荷）に対する信号（抵抗値変化）が安定せず、荷重変化を精度よく取れないという問題が生じるものといえる。
【０３３７】
また、図４５には、実施例６（図４５Ａ）と実施例Ａ１１（図４５Ｂ）の評価試験１の評価結果を、図４６には実施例６（図４６Ａ）と実施例Ａ１１（図４６Ｂ）の評価試験２の評価結果を示した。
【０３３８】
これらの実施の結果、実施例６（図１４参照）よりも実施例Ａ１１（図３６参照）の方が、あらゆる角度に対して、より荷重分解能の大きいセンシング性能を持ち（図４５参照）、より荷重応答精度の高い（図４６参照）負荷検知繊維・負荷検出布帛を得ることができた。
【０３３９】
これは、先に説明したように、実施例Ａ１１（図３６参照）では、螺旋状に巻きつけた外周線材１１ｂの絶縁層１３をすべて除去するのではなく、中心線材１１ａから該線材１１ａの外周方向に向かって、放射状に部分的に絶縁層１３（１３ａ〜１３ｃ）を残している。かかる構成により、中心線材１１ａと外周線材１１ｂは一定の間隔を保てる。そのため、あらゆる角度からの外力に対して、より荷重分解能が大きく、外力を高感度かつ高精度に検知し得るセンシング性能を持つものと言える（図４５参照）。更に中心線材１１ａと外周線材１１ｂは一定の間隔を保てるため、荷重解除時にもとの位置関係に戻りやすい。そのため、実施例Ａ１１の構成の方が荷重応答精度も向上できたものといえる（図４６参照）。
【０３４０】
なお、実施例で作製した各負荷検知繊維の線材Ａと線材Ｂの抵抗差については、ほぼ全ての実施例が抵抗差を持つ。実施例１４の負荷検知繊維の線材Ａと線材Ｂの抵抗差がない実施例といえる。実施例で作製した各負荷検知繊維の線材Ａと線材Ｂの断面積差についても同様で、実施例１４のみが線材Ａと線材Ｂの線材径（繊維径）が同じで、平行（並行）設置なので、断面積差がない実施例といえる。
【符号の説明】
【０３４１】
１、１’  本発明の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置、
２ａ  芯鞘線材（繊維）の鞘成分、
２ｂ  芯鞘線材（繊維）の芯成分、
３ａ  サイドバイサイド型線材（繊維）の第１成分、
３ｂ  サイドバイサイド型線材（繊維）の第２成分、
４ａ  海島型線材（繊維）の海成分、
４ｂ  海島型線材（繊維）の島成分、
５ａ  中空型の線材（繊維）の線材成分、
５ｂ  中空型の線材（繊維）の中空部、
１０、１０’  本発明の負荷検知繊維、
１０”  従来例の導電性繊維からなる不織布、
１１  導電性の線材、
１１ａ  第１線材、
１１ｂ、１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４、１１ｂ５、１１ｂ６  第２線材、
１１”  従来例の導電性繊維、
１２  導電性の線材の前駆体、
１３  絶縁層、
１３ａ  第１線材の絶縁層、
１３ｂ、１３ｂ１、１３ｂ２、１３ｂ３、１３ｂ４、１３ｂ５、１３ｂ６  第２線材の絶縁層、
１４ａ、１４ｂ、１４ｂ１、１４ｂ４  電極部、
１５  絶縁部、
１６  線材の折り曲げ部分、
１７  露出部、
１８ａ、１８ｂ、１８ｂ１、１８ｂ４  端部（非電極部）、
１９  電源、
２０  絶縁層、
２１  線材間の空間部、
２３  接触部、
２５  電流計、
２６  ガーゼ、
２７  電線、
３０  湿式紡糸装置、
３１  湿式紡糸用口金、
３２  湿式紡糸溶媒槽、
３３  繊維送り器、
３４  繊維巻き取り器、
３５  塗布乾燥装置、
３６  コーティング槽、
３７  乾燥装置、
４０  エレクトロスピニング装置、
４１  シリンダー、
４２  シリンダー針、
４３  端子（電極部）、
４４  絶縁材（土台）、
４５  電圧印加装置、
４６  電線、
５０  荷重分解能試験装置（治具）、
５１  基盤、
５２  平面の（治具）台、
５３  テープ、
５４  ゴム圧子、
５５  ロードセル、
６０  外周枠、
Ｄ  線材同士の間隔、
Ｄ１、Ｄ２  絶縁層の被覆厚さ、
ｄ、ｄ１、ｄ２  線材の径（太さ、繊維径）、
ｔ、ｔ１、ｔ２  導電性線材および絶縁層の合計の径（太さ）。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１２Ｇ】
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【図１２Ｈ】
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【図１２Ｉ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１５Ｆ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１６Ｅ】
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【図１６Ｆ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１７Ｅ】
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【図１７Ｆ】
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【図１７Ｇ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１８Ｅ】
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【図１８Ｆ】
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【図１８Ｇ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図１９Ｅ】
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【図１９Ｆ】
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【図１９Ｇ】
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【図１９Ｈ】
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【図１９Ｉ】
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【図１９Ｊ】
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【図１９Ｋ】
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【図１９Ｌ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
2010014694.tif 000098
【図３１Ｂ】
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【図３２Ａ】
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【図３３】
2010014694.tif 000101
【図３４】
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【図３５】
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【図３６Ａ】
2010014694.tif 000104
【図３６Ｂ】
2010014694.tif 000105
【図３６Ｃ】
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【図３６Ｄ】
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【図３６Ｅ】
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【図３７Ａ】
2010014694.tif 000109
【図３７Ｂ】
2010014694.tif 000110
【図３７Ｃ】
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【図３７Ｄ】
2010014694.tif 000112
【図３７Ｅ】
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【図３８Ａ】
2010014694.tif 000114
【図３８Ｂ】
2010014694.tif 000115
【図３８Ｃ】
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【図３８Ｄ】
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【図３８Ｅ】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
2010014694.tif 000120
【図３９Ｃ】
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【図３９Ｄ】
2010014694.tif 000122
【図３９Ｅ】
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【図４０Ａ】
2010014694.tif 000124
【図４０Ｂ】
2010014694.tif 000125
【図４０Ｃ】
2010014694.tif 000126
【図４０Ｄ】
2010014694.tif 000127
【図４０Ｅ】
2010014694.tif 000128
【図４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
2010014694.tif 000130
【図４１Ｃ】
2010014694.tif 000131
【図４１Ｄ】
2010014694.tif 000132
【図４１Ｅ】
2010014694.tif 000133
【図４２Ａ】
2010014694.tif 000134
【図４２Ｂ】
2010014694.tif 000135
【図４２Ｃ】
2010014694.tif 000136
【図４２Ｄ】
2010014694.tif 000137
【図４２Ｅ】
2010014694.tif 000138
【図４３】
2010014694.tif 000139
【図４４】
2010014694.tif 000140
【図４５Ａ】
2010014694.tif 000141
【図４５Ｂ】
2010014694.tif 000142
【図４６Ａ】
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【図４６Ｂ】
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【図３２Ｂ】
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