(57)【要約】      （修正有）【課題】均質な電気抵抗を有する導電性繊維を量産する製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】導電性繊維の製造方法は、導電性物質を含む所定の導電体溶液に浸漬することにより絶縁性の基材繊維に導電性皮膜を成膜して導電性繊維を形成する導電性皮膜成膜ステップと、導電性繊維を長手方向に搬送しながら、導電性繊維に接触させた少なくとも一組の電極により導電性繊維の電気抵抗値を測定する抵抗値測定ステップと抵抗値測定ステップで測定した導電性繊維の電気抵抗値に基づき導電性皮膜の膜厚を制御する皮膜膜厚制御ステップとを備える。導電体溶液は導電性物質として、導電性高分子を含む溶液である。【選択図】図３
2014237900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性物質を含む所定の導電体溶液に浸漬することにより絶縁性の基材繊維に導電性皮膜を成膜して導電性繊維を形成する導電性皮膜成膜ステップと、
前記導電性繊維を長手方向に搬送しながら、前記導電性繊維に接触させた少なくとも一組の電極により前記導電性繊維の電気抵抗値を測定する抵抗値測定ステップと
前記抵抗値測定ステップで測定した導電性繊維の電気抵抗値に基づき前記導電性皮膜の膜厚を制御する皮膜膜厚制御ステップと
を備えた導電性繊維の製造方法。
【請求項２】
前記皮膜膜厚制御ステップでは、
前記抵抗値測定ステップで測定した前記導電性繊維の電気抵抗値が予め定めた電気抵抗値の範囲よりも大きい場合は、前記導電性皮膜の膜厚を厚くし、
前記抵抗値測定ステップで測定した前記導電性繊維の電気抵抗値が予め定めた電気抵抗値の範囲よりも小さい場合は、前記導電性皮膜の膜厚を薄くすること
を特徴とする請求項１記載の導電性繊維の製造方法。
【請求項３】
導電性物質を含む所定の導電体溶液が収容された浸漬容器と、
前記浸漬容器に絶縁性の基材繊維を浸漬し、前記基材繊維に導電性皮膜を成膜して導電性繊維を形成する導電性皮膜成膜手段と、
前記導電性繊維を長手方向に搬送しながら、前記導電性繊維に接触させた少なくとも一組の電極により前記導電性繊維の電気抵抗値を測定する抵抗値測定手段と、
前記抵抗値測定手段で測定した導電性繊維の電気抵抗値に基づき前記導電性皮膜の膜厚を制御する皮膜膜厚制御手段と、
前記導電性繊維を前記浸漬容器から引き上げ、搬送された前記導電性繊維を巻き取る導電性繊維巻き取り手段と
を備えた導電性繊維の製造装置。
【請求項４】
前記導電性繊維巻き取り手段は、前記皮膜膜厚制御手段からの制御信号に従って、前記導電性繊維の巻き取り速度を変更すること
を特徴とする請求項３記載の導電性繊維の製造装置。  
【請求項５】
前記導電体溶液は導電性物質として導電体高分子を含む溶液であり、
前記導電性皮膜成膜手段は、前記皮膜膜厚制御手段からの制御信号に従って、前記導電体溶液の量、温度、濃度、粘度の少なくともいずれか１つを変更すること
を特徴とする請求項３記載の導電性繊維の製造装置。
【請求項６】
前記導電体溶液は導電性物質として金属を含む無電解または電気めっき液であり、
前記導電性皮膜成膜手段は、前記皮膜膜厚制御手段からの制御信号に従って、前記導電体溶液の量、温度、濃度、ｐＨ値の少なくともいずれか１つを変更すること
を特徴とする請求項３記載の導電性繊維の製造装置。
【請求項７】
前記導電体溶液は導電性物質として導電体高分子を含む溶液であり、
前記導電性皮膜成膜手段は、前記導電性繊維に接触または離間が可能な可動スキージを有し、
前記皮膜膜厚制御手段からの制御信号に従って、前記可動スキージと前記導電性繊維との距離、接触圧力の少なくともいずれかを変更すること
を特徴とする請求項３記載の導電性繊維の製造装置。
【請求項８】
前記抵抗値測定手段は前記導電性繊維の長手方向で互いに離間した位置に配置された二組の前記電極を有し、前記二組の電極を用いて前記導電性繊維の電気抵抗値を測定すること
を特徴とする請求項３乃至７のいずれか一つに記載の導電性繊維の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性繊維の製造方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、導電性を有する繊維素材は、生体電極、バイオインターフェース、静電気防止衣料などに幅広く利用されており、均質な特性を持つ導電性繊維を製造する技術が求められている。
【０００３】
導電性繊維の製造方法として、めっき法により銅や銀などの金属を繊維表面にコーティングするもの（例えば、非特許文献１参照）や、導電性高分子を繊維表面に化学的又は電気化学的に重合固定するもの（例えば、非特許文献２参照）などが知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Jayoung Cho, Jihye Moon, Keesam Jeong, and Gilsoo Cho, “An Exploration of Electrolessly Cu/Ni Plated Polyester Fabrics as E-Textiles", Proceedings of the 2005 Ninth IEEE International Symposium on Wearable Computers (ISWC’05), pp.206-207, 2005.
【非特許文献２】Seiichi Takamatsu, Takahiko Imai, Takahiro Yamashita, Takeshi Kobayashi, Koji Miyake, Toshihiro Itoh, “Flexible fabric keyboard with conductive polymer-coated fibers ", Proceedings of IEEE Sensors, pp.659-662, 2011.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば、図１２に示すような従来の導電性繊維の製造方法および製造装置においては、気温・湿度の変動等の影響によりめっき液や導電性高分子を含む溶液の液性が変化するため、めっきにより形成した金属や重合固定した導電性高分子などの導電性皮膜の膜厚が長時間の製造途中でバラつき、均質な電気抵抗を有する導電性繊維を製造することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような問題を解消するためになされたものであり、均質な電気抵抗を有する導電性繊維を量産する製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述したような課題を解決するために、本発明の導電性繊維の製造方法は、導電性物質を含む所定の導電体溶液に浸漬することにより絶縁性の基材繊維に導電性皮膜を成膜して導電性繊維を形成する導電性皮膜成膜ステップと、前記導電性繊維を長手方向に搬送しながら、前記導電性繊維に接触させた少なくとも一組の電極により前記導電性繊維の電気抵抗値を測定する抵抗値測定ステップと前記抵抗値測定ステップで測定した導電性繊維の電気抵抗値に基づき前記導電性皮膜の膜厚を制御する皮膜膜厚制御ステップとを備える。
【０００８】
前記皮膜膜厚制御ステップでは、前記抵抗値測定ステップで測定した前記導電性繊維の電気抵抗値が予め定めた電気抵抗値の範囲よりも大きい場合は、前記導電性皮膜の膜厚を厚くし、前記抵抗値測定ステップで測定した前記導電性繊維の電気抵抗値が予め定めた電気抵抗値の範囲よりも小さい場合は、前記導電性皮膜の膜厚を薄くする。
【０００９】
また、本発明の導電性繊維の製造装置は、導電性物質を含む所定の導電体溶液が収容された浸漬容器と、前記浸漬容器に絶縁性の基材繊維を浸漬し、前記基材繊維に導電性皮膜を成膜して導電性繊維を形成する導電性皮膜成膜手段と、前記導電性繊維を長手方向に搬送しながら、前記導電性繊維に接触させた少なくとも一組の電極により前記導電性繊維の電気抵抗値を測定する抵抗値測定手段と、前記抵抗値測定手段で測定した導電性繊維の電気抵抗値に基づき前記導電性皮膜の膜厚を制御する皮膜膜厚制御手段と、前記導電性繊維を前記浸漬容器から引き上げ、搬送された前記導電性繊維を巻き取る導電性繊維巻き取り手段とを備える。
【００１０】
前記導電性繊維巻き取り手段は、前記皮膜膜厚制御手段からの制御信号に従って、前記導電性繊維の巻き取り速度を変更するようにしてもよい。
【００１１】
前記導電体溶液は導電性物質として導電体高分子を含む溶液であり、前記導電性皮膜成膜手段は、前記皮膜膜厚制御手段からの制御信号に従って、前記導電体溶液の量、温度、濃度、粘度の少なくともいずれか１つを変更するようにしてもよい。
【００１２】
前記導電体溶液は導電性物質として金属を含む無電解または電気めっき液であり、前記導電性皮膜成膜手段は、前記皮膜膜厚制御手段からの制御信号に従って、前記導電体溶液の量、温度、濃度、ｐＨ値の少なくともいずれか１つを変更するようにしてもよい。
【００１３】
前記導電体溶液は導電性物質として導電体高分子を含む溶液であり、前記導電性皮膜成膜手段は、前記導電性繊維に接触または離間が可能な可動スキージを有し、前記皮膜膜厚制御手段からの制御信号に従って、前記可動スキージと前記導電性繊維との距離、接触圧力の少なくともいずれかを変更するようにしてもよい。
【００１４】
前記抵抗値測定手段は前記導電性繊維の長手方向で互いに離間した位置に配置された二組の前記電極を有し、前記二組の電極を用いて前記導電性繊維の電気抵抗値を測定するようにしてもよい。 
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、製造された導電性繊維の抵抗値をフィードバックして製膜される導電性皮膜の膜厚が制御されるため、均質な電気抵抗を有する導電性繊維を製造する製造方法及び製造装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る導電性繊維の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る導電性繊維の他の例を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る導電性繊維の製造装置の一構成例を示す図面であり、可動スキージを用いて導電性繊維の皮膜膜厚を制御するものである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る導電性繊維の製造装置の他の構成例を示す図面であり、導電体溶液の量や濃度を変更して導電性繊維の皮膜膜厚を制御するものである。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る導電性繊維の製造装置の他の構成例を示す図面であり、導電体溶液の温度を変更して導電性繊維の皮膜膜厚を制御するものである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る導電性繊維の製造装置の他の構成例を示す図面であり、導電体繊維の巻き取り速度を変更して導電性繊維の皮膜膜厚を制御するものである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る導電性繊維の製造装置の他の構成例を示す図面であり、導電性繊維の電気抵抗値を測定する電極に回転子形状の電極を用いたものである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る導電性繊維の製造装置の他の構成例を示す図面であり、導電性繊維の電気抵抗値を測定する電極に溝部を有する電極を用いたものである。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る導電性繊維の製造装置の他の構成例を示す図面であり、４端子法を用いて導電性繊維の電気抵抗値を測定するものである。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る導電性繊維の膜厚を制御する方法の手順を表すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る導電性繊維の電気抵抗値の測定例を示すグラフである。
【図１２】図１２は、従来の導電性繊維の製造装置の構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず、本発明に係る製造方法及び製造装置を説明する前に、本発明に係る製造方法及び製造装置によって得られる導電性繊維の一例について説明する。
【００１８】
＜導電性繊維＞
図１（ａ）、（ｂ）に示す導電性繊維１０は、基材繊維１１に、導電体１２が被覆されてなるものである。図１（ａ）は、導電性繊維１０の長手方向の断面図であり、図１（ｂ）は、その長手方向に直交する方向の断面図である。導電体１２は、導電性高分子（導電性ポリマー）を含むものであってよく、導電性高分子だけからなるものであっても良いし、他の添加剤を含むものであっても良い。また、導電体１２は銅や銀などの金属であっても良い。上記導電性高分子は、導電性高分子としてＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ｛ポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホン酸）｝を含んでいて良い。
【００１９】
導電性繊維１０は、基材繊維１１を芯として、その周囲に導電体１２が被覆されているので、両者の密着面積が大きくなっており、互いに充分に接着した複合繊維となっている。この構成であると、導電体１２が基材繊維１１によって補強されているので、導電体１２だけからなる繊維と比べて強度を強くすることができ、特に、乾燥状態及び湿潤状態における強度に優れたものとなる。また、芯である基材繊維１１の柔軟性が導電性繊維１０に付与されるという特徴もある。
【００２０】
基材繊維１１の直径（太さ）は特に制限されず、用途に応じて適宜選択できる。例えば、衣料品、生体電極、バイオインターフェース等に用いる場合には、１μｍ〜１００μｍの直径であることが好ましい。基材繊維１１の長さは特に制限されず、用途に応じて適宜選択できる。例えば、生体組織への埋め込み用の電極としては１０μｍ〜１０ｃｍ、体表のバイオインターフェースに用いる場合は１ｍｍ〜５０ｃｍ、衣料品への織り込み又は編み込みには、繊維材料として１ｃｍ〜１００ｍとすれば良い。
【００２１】
また、基材繊維１１としては、図１（ａ）、（ｂ）中に示すものには限定されず、例えば、図２のように複数の基材繊維を撚り合わせて、所望の太さの撚り糸にしたものや、種類の異なる基材繊維を混紡した混紡糸を使用しても構わない。
【００２２】
本実施形態において説明する基材繊維は、複数の基材繊維を撚り合わせた繊維束を含むものである。また、基材繊維の形状は、上記の糸状のみに限定されるものではなく、例えば、紐状、布状、リボン状等の基材繊維を使用しても構わない。
【００２３】
また、基材繊維１１の親水性を向上させる目的で、プラズマ処理や細孔処置、化学的コーティングを施したものを使用しても構わない。
【００２４】
基材繊維１１の周囲に被覆された導電体１２の厚さｈは特に制限されず、例えば、基材繊維１１の直径Ｌの０．００１〜２倍の厚さとすれば良い。より具体的には、例えば、基材繊維１１として２〜３デニール（Ｄ）の蚕のシルク繊維、即ち、繊維直径が約１０〜１５μｍのシルク繊維を用いた場合、０．０１〜１０μｍの厚さとすればよい。    
【００２５】
導電体１２が基材繊維１１の周囲を被覆することにより、導電性繊維１０に高い導電性が付与されるとともに、複数の導電性繊維１０を接触させて導通させることがより容易となる。
【００２６】
また、導電体１２の厚さが上記範囲であると、導電性繊維１０の柔軟性を損なわずに、より優れた導電性を有する繊維とすることができ、また、上記範囲において厚いほど、より高い導電率を有する繊維とすることができる。つまり、導電体１２の厚さを調整することにより、導電性繊維１０の導電率又は電気抵抗を調整できる。
【００２７】
ここで、図２のように、複数の基材繊維１１の間に、導電体１２が基材繊維１１に密着して配され、複数の基材繊維１１が撚り合わされたり編まれたりすることにより、導電性繊維１０を、撚り紐、織布、不織布等の高次構造体として構成することができる。この場合、導電体１２が複数の基材繊維１１同士を接着する役割を担うので、高次構造体の強度を高めることができる。さらに、複数の基材繊維１１の間には導電体１２を比較的大量に配することができるので、より導電性に優れた導電性繊維が実現できる。
【００２８】
複数の基材繊維１１間の繊維間隔としては、例えば、直径１０μｍ〜１５μｍの基材繊維１１を用いた場合、０．０１μｍ〜５０μｍとすることができる。この範囲の繊維間隔であると、導電体１２を繊維間に充分な量で配することができる。
【００２９】
本実施形態の導電性繊維１０は、高湿度の使用条件においても十分な強度、導電性及び柔軟性を有するので、例えば、生体電極やバイオインターフェースのみならず衣料品に好適に用いられる。また、導電性繊維を複数束ねて糸や紐を構成することにより、生体信号の測定に充分な導電性が得られる。当該繊維表面には導電体が配されているため、当該繊維と測定対象とが接触することにより、直ちに導通を得ることができる。従って、当該繊維（糸）を、測定対象に対して接触させるか、あるいは、結紮、巻き付け、縫い込み、折り込むこと等により、生体信号を長期間安定して記録することが可能となる。
【００３０】
上述の導電性繊維１０を電極として用いて生体電極を構成する場合には、例えば、当該繊維を束ねた糸を結んだり、編んだり、縫い込んだり、あるいは束ねたりすることによって、布、ベルト、ストラップなどの様々な形状の生体電極を提供できる。さらに、この導電性繊維１０を結合して不織布等に成形することにより、パッチ状（布状）の生体電極を作製することも可能である。
【００３１】
基材繊維１１の種類は、高分子（ポリマー）からなるものであれば特に制限されず、例えば、合成繊維、植物性の繊維、動物性の繊維などが用いられる。前記合成繊維としては、例えばナイロン、ポリエステル、アクリル、アラミド、ポリウ
レタン、炭素繊維などが挙げられる。前記植物性の繊維としては、例えば綿、麻、ジュートなどが挙げられる。前記動物性の繊維としては、例えば絹、羊毛、コラーゲン、動物組織を構成する弾性繊維などが挙げられる。
【００３２】
上記の如く例示した基材繊維材料の中でも、導電体１２との密着性に優れ、乾燥状態及び湿潤状態における強度が強く、且つ、衣料品等の用途に適した柔軟性を有する動物製の繊維（蛋白質含有繊維）が好ましい。さらに、導電体１２としてＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む場合には、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳに対する接着性及び親水性に特に優れたシルク（絹）繊維がより好ましい。基材繊維１１として使用し得るシルク繊維としては、例えば、蚕蛾、クモ、蜂の天然シルク繊維及び遺伝子組み換え技術を用いた人工のシルク繊維が挙げられる。シルクはフィブロインと呼ばれる蛋白質を含有し、衣料や手術用の糸に利用されるように、親水性、生体親和性、染色性に優れた繊維であり、最も古くから人類に利用されてきた繊維の一つであるため、基材繊維１１として好適に用いられる。
【００３３】
基材繊維１１に用いるシルク繊維は、膠質成分であるセリシンを除去していない無加工の生糸、セリシンの一部又は全部を除去した練糸の何れであっても良いが、導電体１２との密着性及び繊維強度を高める観点から、練糸がより好ましい。本発明者らは、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳとシルク等の蛋白質を含む繊維との接着性が特に優れ、両者の接着面が容易には剥離しないことを見出した。この知見に基づき、本実施形態では、基材繊維１１としてシルク繊維を使用し、且つ、導電体１２に含まれる導電性高分子としてＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを使用することがより好ましい。但し、本実施形態で用いる基材繊維は、シルク繊維に限定されるものではなく、その他、一般的な繊維材料を何ら制限無く用いることができる。
【００３４】
以下に、基材繊維１１を芯として、その周囲に導電体１２が被覆されてなる導電性繊維１０において、導電体１２を導電性高分子とし、前記導電性高分子としてＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む場合に、導電性繊維１０の導電性を特に高め、また生体電極としての使用時における生体組織（皮膚や組織）との親和性を向上させるための手法を示す。
【００３５】
本実施形態においては、導電体として導電性高分子を用いる場合，導電性高分子としてＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含むことを必須としたうえで、他に使用しうる導電性高分子としては、ポリアニリンスルフォン酸やポリピロールが例示できる。このように、導電体１２に含まれる導電性高分子は１種であっても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００３６】
本実施形態において用いられる導電性高分子は、導電性及び親水性に優れるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ｛ポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホン酸）｝である。このＰＥＤＯＴ−ＰＳＳは、モノマーである３、４−エチレンジオキシチオフェンが、ポリ（４−スチレンスルホン酸）の存在下で重合して得られる導電性ポリマーである。ここで、ＰＳＳは、ＰＥＤＯＴに負電荷を付与するドーパントとして機能する。本実施形態では、導電性繊維１０の導電性を高める観点から、導電性高分子にはドーパントが含有されていることが好ましい。
また、本実施形態で用いる導電性高分子の分子量は特に制限されず、例えば数千〜数十万の範囲のものが使用できる。
【００３７】
本実施形態においては、後述の製造方法及び製造装置によって導電性繊維１０を製造するにあたり、まず、基材繊維１１を導電体１２の溶液中に浸漬することで、基材繊維１１に導電体１２を含浸及び／又は付着させる。この際、導電体１２の溶液としては、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳに加えて希釈溶媒を含み、さらに、必要に応じて導電性高分子以外の添加剤を含有することができる。
【００３８】
上記の添加剤としては、例えば、グリセロール、ソルビトール、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールコポリマー、エチレングリコール、スフィンゴシン、ホスファチジルコリン等が挙げられる。導電体１２に含まれる添加剤は１種であっても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００３９】
上記添加剤は、導電性繊維の濡れ特性を調整する目的や、柔軟性を付与することにより、生体電極としての使用時における生体組織（皮膚や組織）との親和性を向上させる目的で使用することができる。なお、前記濡れ特性の調整の具体例としては、例えば吸水性の調整、湿潤・乾燥時の過剰な膨張・収縮の防止等が挙げられる。ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳと添加剤とを組み合わせて用いると、導電体１２の濡れ特性の調整が容易となり、特に、過剰な膨張及び収縮の防止が図られる点から好ましい。この理由としては、導電体１２において、高い吸水性を有するＰＥＤＯＴ−ＰＳＳが、予め添加剤とともに含有されることにより、水分が浸入する余地が少なくなることが一因と考えられる。
【００４０】
また、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳの濡れ特性を調整し、さらに柔軟性を付与する目的で用いる添加剤としては、上記例のうち、特に、グリセロール、ポリエチレングリコール、及びポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールコポリマーが好ましい。上記の添加剤及びＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含有する導電体１２を備える導電性繊維１０は、高湿度環境で使用した場合にも、過剰な吸水が起こらず、高い繊維強度を有し、導電性に優れたものとなる。また、優れた柔軟性も併せ持つので、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳのごわごわした感触（剛直性）が緩和され、生体組織との接触性、親和性に優れるので、ノイズの少ない生体信号の測定が可能な生体電極を構成することが可能となる。
【００４１】
なお、導電体１２に含まれる添加剤としては、上記の例に限定されず、例えば、界面活性剤、アルコール、天然多糖類、糖アルコール、アクリル系樹脂、ジメチルスルホキシド等の公知の有機溶媒等を用いることもできる。
【００４２】
上記の界面活性剤としては、公知の、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤は、１種を単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００４３】
上記のカチオン性界面活性剤としては、例えば、第４級アルキルアンモニウム塩、ハロゲン化アルキルピリジニウム等が挙げられる。また、上記のアニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、脂肪酸塩等が挙げられる。また、上記の非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等が挙げられる。
【００４４】
上記のアルコールとしては、公知の１価アルコール及び多価アルコールを幅広く使用することができる。これらのアルコールは、１種を単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。上記の１価アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブタノール等が挙げられる。これらのアルコールを構成する炭素骨格は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよい。
【００４５】
上記の多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール等のグリコール類、グリセリン等の鎖状多価アルコール、グルコースやスクロース等の環状多価アルコール、ポリエチレングリコールやポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールコポリマー等のポリマー状多価アルコール、等が挙げられる。  
【００４６】
上記の天然多糖類としては、例えばキトサン、キチン、グルコース、アミノグリカンなどが挙げられる。上記の糖アルコールとしては、例えばソルビトール、キシリトール、エリトリトールなどが挙げられる。上記のアクリル樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリメチルメタクリレート、ポリメタクリル酸メチル樹脂などが挙げられる。
【００４７】
以下、本発明にかかる上述した導電性繊維の製造方法及び製造装置の実施の形態について、図を参照しながら説明する。尚、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００４８】
まず、本実施の形態で用いる製造装置について説明する。導電性皮膜の膜厚の制御方法は、導電体の種類（導電性高分子、金属）により異なるため、以下の説明では、導電体の種類毎に導電性皮膜の膜厚の制御方法を説明する。
【００４９】
＜導電体１２が、導電性高分子（導電性ポリマー）を含むものである場合＞
＜製造装置＞
図３に示す導電性繊維の製造装置（以下、製造装置と略称することがある）１０は、基材繊維１１が捲回された糸巻き２０と、導電性皮膜成膜部３０として、導電性高分子としてＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ｛ポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホン酸）｝を含む導電体の溶液３１が内部に収容され、糸状、紐状、布状又はリボン状の繊維束からなる絶縁性の基材繊維１１を導電体の溶液３１に浸漬させることで、基材繊維１１に導電体を含浸及び／又は付着させるための浸漬容器３２と、導電体の溶液３１を撹拌して均質に保つための撹拌装置３３と、後述する制御部４０によって導電体１２が含浸及び／又は付着した基材繊維１１との離間／接触及び接触圧が制御される可動スキージ機構３４と、抵抗値測定部５０として、抵抗測定装置５１と、導電体の溶液４が含浸及び／又は付着した基材繊維１１を走行させながら電気的に接触し、相互に離間して配置される電極５２、５３と、上記抵抗値測定部５０で取得された導電性繊維１０の抵抗値をもとに上記可動スキージ機構３４を駆動する制御部４０と、上記基材繊維１１を上記導電体の溶液３１から引き上げるための巻き取り部６０とを備えている。
【００５０】
ここで、糸巻き２０は、従来公知のものを使用することができ、例えば、ロールボビン状等の形状とされ、モータ等で回動可能とされることで、基材繊維１１を捲回することが可能な構成のものを用いる。この糸巻き２０には、導電体１２が含浸及び／又は付着させる処理が行われる前の基材繊維１１が捲回されており、以下に説明する巻き取り部６０により、処理後の基材繊維１１、即ち、導電性繊維１０が巻き取られるのに伴い、糸巻き２０に捲回された基材繊維１１が解かれてゆく。なお、糸巻き２０の形状は、上記のロールボビンに限定されず、例えば、布状あるいは紐状の基材繊維を用いる場合には、その形態に適合した巻き取り軸を用いればよい。
【００５１】
巻き取り部６０は、浸漬容器３２に収容された導電体の溶液３１から、基材繊維１１を垂直方向に引き上げて基材繊維１１を巻き取り、捲回するものであるが、これについても、糸巻き２０と同様、ロールボビン状等の形状とされた回動可能なものを用いることができる。
【００５２】
本構成例では、巻き取り部６０によって、導電体の溶液３１から基材繊維１１を引き上げる角度を垂直にすることで、基材繊維１１に対する導電体１２の含浸及び／又は付着する量が一定となるようにしたが、これに限定されるものではなく、導電体の溶液３１から基材繊維１１を引き上げる角度は任意に設定して良い。
【００５３】
＜導電性皮膜成膜部＞
本構成例では、基材繊維１１が捲回された糸巻き２０を浸漬容器３２外に設置したが、これに限るものではなく、糸巻き２０は、導電体の溶液３１に浸漬されるように浸漬容器３２内に収容されていてもよい。糸巻き２０を浸漬容器３２外に設置すると、後述する巻き取り部６０による基材繊維１１の捲回速度の制御により、基材繊維１１に含浸される導電体の溶液３１の量を調整可能になるという効果が得られる。糸巻き２０を、導電体の溶液３１に浸漬されるように浸漬容器３２内に収容すると、予め基材繊維１１が導電体の溶液３１に十分時間浸漬されるようになるため、基材繊維１１に含浸及び／又は付着する導電体の溶液３１の量を安定化できるという効果が得られる。特に、図２に示すように、基材繊維１１が複数の繊維が撚り合わされたり編まれたりしてなる撚り紐、織布、不織布等の高次構造体である場合には、繊維と繊維との間に含浸及び／又は付着する導電体の溶液４の量が安定化できる。
【００５４】
浸漬容器３２は、上述したような、導電性高分子としてＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む導電体の溶液３１が内部に収容される容器であり、従来公知のものを用いることができる。この糸巻き２０に捲回された糸状、紐状、布状又はリボン状の繊維束からなる絶縁性の基材繊維１１が導電体の溶液３１に浸漬されることで、基材繊維１１に導電体の溶液３１を含浸及び／又は付着させる。
【００５５】
＜可変スキージによる膜厚制御＞
基材繊維１１に含浸及び／又は付着した導電体の溶液３１の量は、後述する制御部４０によって制御される可動スキージ機構３４と、導電体の溶液３１が含浸及び／又は付着した基材繊維１１との離間／接触及び接触圧によって変化させることができる。すなわち、可動スキージ機構３４と、導電体の溶液３１が含浸及び／又は付着した基材繊維１１とが接触すると、その接触圧に応じて導電体の溶液３１が基材繊維１１から可動スキージ機構３４に移しとられ、基材繊維１１に含浸及び／又は付着した導電体の溶液３１の量が減ることとなる。基材繊維１１に含浸及び／又は付着した導電体の溶液３１の量が変わると、導電性繊維１０において基材繊維１１を被覆する導電体１２の厚さが変化する。すなわち、上述したような可動スキージ機構３４により、導電性皮膜の膜厚を可変とすることができ、導電性繊維１０の導電率又は電気抵抗を変えることができる。
【００５６】
本構成例では、可動スキージを平板状とし、一つのみ設置したが、これに限るものではなく、ロールツーロールの回転子形状としても良く、複数設けても良い。複数設ける場合は、導電性繊維１０に対して多方向から接触するようにしても良い。回転子形状とした場合、基材繊維１１とスキージの摩擦を軽減し、巻取り部１４による導電性繊維１０の走行速度の調整が容易になる効果が得られる。
【００５７】
導電性繊維１０に対して多方向から接触するようにすると、一方向のみから接触するようにした場合に比べて基材繊維１１に含浸及び／又は付着した導電体の溶液３１をより多くスキージに移しとることができるため導電体１２の厚さの可変範囲が拡大する効果が得られ、さらに導電性繊維１０の断面における導電体１２の厚さの均一性が向上する効果が得られる。本構成例では、基材繊維１１に含浸及び／又は付着した導電体の溶液３１の量を可動スキージ機構３４と物理的に接触させることで変化させたが、基材繊維１１に含浸及び／又は付着した導電体の溶液３１の量を変化させる手法はこれに限るものではない。
【００５８】
＜導電体溶液の量、温度、濃度、粘度の変更による膜厚制御＞
導電体の溶液３１から引き上げられる基材繊維１１に含浸及び／又は付着する導電体１２の量は、導電体の溶液３１に含有される導電体１２の濃度、導電体の溶液３１の粘度、及び基材繊維１１が導電体の溶液３１に浸漬される時間によって変化し、導電体の溶液３１の粘度は導電体の溶液３１の液温によって変化する。
【００５９】
これらの性質を利用して、導電性繊維に成膜する導電体の膜厚を制御することができる。図４は、基材繊維１１に含浸及び／又は付着した導電体１２の膜厚を制御するため、制御部４０によって流量が制御されるバルブ３５および薬液槽３６とを備え、薬液槽３６内には、基材繊維１１に含浸及び／又は付着する導電体の溶液３１の量を制御するための薬液３７をそれぞれ少なくとも一つずつ備えている。上記薬液３７は、制御部４０からの制御信号によって浸漬容器３２内に滴下される。
【００６０】
ここで、上記薬液３７に例えば導電体１２の濃度の高い溶液や導電体１２を含有しない溶媒を用いると、導電体の溶液３１に含有される導電体１２の濃度を変化させることができる。上記溶媒は、通常、水で良いが、エタノール等の水親和性の有機溶媒を５０堆積％程度以下含んだ水性液でも良い。
【００６１】
また、上記薬液３７に増粘剤溶液や上記溶媒を用いると、導電体の溶液３１の粘度を変化させることができる。上記増粘剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、水溶性ポリマー、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、キサンタンガム、グアーガム、寒天、デキストリン、デンプン、ペクチン、アルギン酸ナトリウム、アラビアゴム、ゼラチン、リグニンスルフォン酸塩、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセロール、カルボキシビニルポリマー、アクリル酸エステル系重合体、ポリアクリル酸塩、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアセテート鹸化物、アクリル酸エステル系重合体、イソブチルマレイン酸共重合物、アクリル酸／メタクリル酸共重合体、アクリル酸／マレイン酸共重合体、メチルビニルエーテル／無水マレイン酸共重合体、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。増粘剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６２】
また、上記薬液３７に上記導電体の溶液３１を用いると、上記浸漬容器３２内に収容される上記導電体の溶液３１の量を増加させ、上記浸漬容器３２内における上記導電体の溶液３１の液面高さを高くことができ、これにより基材繊維１１が導電体の溶液３１に浸漬される時間を長くすることができる。
【００６３】
このとき、上記浸漬容器３２内における上記導電体の溶液３１の液面よりも低い位置に、後述する制御部４０によって流量が制御される別のバルブを設け、上記浸漬容器３２から上記導電体の溶液３１を排出できるようにすると、基材繊維１１が導電体の溶液３１に浸漬される時間を短くすることもできるようになり、基材繊維１１に含浸及び／又は付着した導電体の溶液３１の量の制御性が向上する効果が得られる。これら後述する制御部４０によって流量が制御されるバルブ３５、薬液槽３６および薬液３７は、一種を単独で用いてもよいが、バルブ３５、薬液槽３６および薬液３７をそれぞれ複数用意し、後述する制御部４０によってそれぞれ独立に添加制御できるようにすると、基材繊維１１に含浸及び／又は付着した導電体の溶液３１の量の制御性を向上することができる。
【００６４】
また、図５に示すように、上記浸漬容器３２に、制御部４０によって上記導電体の溶液３１の液温を制御させるためのヒータやペルティエ素子などの温度制御装置３８を備え、液温を変化させることで上記導電体の溶液３１の粘度を変化させ、基材繊維１１に含浸及び／又は付着した導電体の溶液３１の量を変化させても良い。
【００６５】
＜導電性繊維の巻き取り速度の変更による膜厚制御＞
また、上記浸漬容器３２に収容された導電体の溶液３１から基材繊維１１を引き上げる走行速度を、制御部４０によって変化させることで、基材繊維１１が導電体の溶液３１に浸漬される時間を変化させ、基材繊維１１に含浸及び／又は付着した導電体の溶液３１の量を変化させても良い。図６の構成例は、巻き取り部は回転速度を調整可能なモータ６１を備え、制御部４０の制御信号により、導電性繊維の巻き取り装置のモータ６１の回転速度を変化させ、導電体繊維の巻き取り速度を変化するように構成されている。
【００６６】
上述した導電性皮膜成膜部３０は、図示を省略するが、上記導電性繊維１０が巻き取り部６０によって上記浸漬容器３２から引き上げられた後に、上記導電体１２を基材繊維１１に公知の化学的ないし電気化学的な手法で重合固定を行う重合部や、上記導電体の溶液３１に含まれる溶媒を蒸発させる公知の乾燥部を含んでいて良い。
【００６７】
＜抵抗値測定部＞
図２に示すように、製造装置１０には、巻き取り部６０によって引き上げられる導電性繊維１０を走行させながら抵抗測定を行うための抵抗値測定部５０が設けられている。抵抗値測定部５０には公知の２端子法や４端子法による抵抗測定装置を何ら制限なく用いることができる。
【００６８】
本構成例では、導電性繊維１０に接触する電極を電極５２および電極５３として、２端子法を用いて電極５２、５３間の導電性繊維１０の抵抗値を測定する例を示しているが、図９に示すように、電極を４つ導電性繊維１０に接触させ、４端子法を用いて抵抗値を測定しても良い。
【００６９】
この場合、電極と導電性繊維１０との接触抵抗や電極と抵抗測定装置をつなぐ配線の抵抗成分を排除して、導電性繊維１０の抵抗値のみを精度よく測定できるようになる効果が得られる。
【００７０】
本構成例では、電極形状を平板状とし、導電性繊維１０の片側のみに配置したが、これに限るものでは無く、例えば図７に示すように、電極形状はロールツーロールの回転子様としてもよく、一方の電極を導電性繊維１０の右側に接するように配置し、他方の電極を導電性繊維１０の左側に接するように配置し、２つの電極で導電性繊維１０を挟み込むように配置しても良い。
【００７１】
この場合、電極が回転子形状となることで基材繊維１１と電極との摩擦を軽減し、後述する巻き取り部６０による導電性繊維１０の走行速度の調整が容易になる効果が得られる。
【００７２】
また、導電性繊維１０を挟みこむように電極を配置することで、巻き取り部６０によって導電性繊維１０を引き上げる際に導電性繊維１０が電極から離れることを防止することができ、接触不良に起因する導電性繊維１０の抵抗値測定精度の劣化を抑制することができる。
【００７３】
また、図８に示すように、電極がそれぞれ導電性繊維１０を挟み込む機構を有していても良い。この場合も、巻き取り部６０によって導電性繊維１０を引き上げる際に導電性繊維１０が電極から離れることを防止することができ、接触不良に起因する導電性繊維１０の抵抗値測定精度の劣化を抑制することができる。
【００７４】
＜制御部＞
制御部４０は、上記抵抗値測定部５０の測定結果に基づいて、導電性皮膜の膜厚を制御する。可動スキージを用いて膜厚を制御する構成においては可動スキージを駆動し、バルブ３５と薬液槽３６と薬液３７とを用いて、導電体溶液の量、濃度、粘度を変更することにより膜厚を制御する構成においてはバルブ３５の流量制御を行い、導電体の溶液３１の液温を変化させて膜厚を制御する構成においては温度制御装置３８を制御し、基材繊維１１の巻き取る速度を変更する構成においては巻き取り部６０に備えられた回転速度を調整可能なモータ６１の回転速度を変更する。
【００７５】
このように、制御部４０は、上記抵抗値測定部５０からの電気抵抗値の測定結果に基づいて、上記基材繊維１１を被覆する導電体１２の厚さ、すなわち導電性繊維１０の電気抵抗を制御することができる。具体的には、上記抵抗値測定部５０において検出された電気抵抗値が所望の電気抵抗値の範囲より大きい場合には上記基材繊維１１を被覆する導電体１２の厚さを厚くし、上記抵抗値測定部５０において検出された電気抵抗値が所望の電気抵抗値の範囲より小さい場合には上記基材繊維１１を被覆する導電体１２の厚さを薄くするような制御を行うようにすると、一回の製造プロセスで製造される導電性繊維１０の電気抵抗を均質化することができる。
【００７６】
また、本実施形態の製造装置においては、図示を省略するが、上記各構成に加え、さらに、例えば、エタノールやアセトン浴により、殺菌消毒を行う、容器状の消毒洗浄部が設けられていても良い。さらに、消毒洗浄部には、生理的食塩水等の洗浄バスで残存モノマーの除去を行うことが可能な構成が付加されていても良い。さらに、消毒洗浄部には、導電性繊維１０の乾燥を行う公知の乾燥部を付加されていても良い。
【００７７】
＜導電体１２が、銅や銀などの金属である場合＞
＜製造装置＞
以下では、導電体１２が、銅や銀などの金属である場合について、導電体１２が導電性高分子（導電性ポリマー）を含むものである場合に用いた図４を参照しながら、説明する。
【００７８】
図４に示す導電性繊維の製造装置（以下、製造装置と略称することがある）１０は、基材繊維１１が捲回された糸巻き２０と、導電性皮膜成膜部３０として、公知の無電解又は電気めっきを行うための導電体の溶液３１（めっき液）が内部に収容され、浸漬容器３２と、導電体の溶液３１を撹拌して均質に保つための撹拌装置３３と、後述する制御部４０によって流量が制御されるバルブ３５および薬液槽３６とを備え、薬液槽３６内には、基材繊維１１表面に形成される導電体１２（めっき皮膜）の厚さを制御するための薬液３７をそれぞれ少なくとも一つずつ備え、抵抗値測定部５０として、抵抗測定装置５１と、導電体１２の皮膜が表面に形成された基材繊維１１を走行させながら電気的に接触し、相互に離間して配置される電極５２、５３と、上記抵抗値測定部５０で取得された導電性繊維１０の抵抗値をもとにバルブ３５の流量を制御する制御部４０と、上記基材繊維１１を上記導電体の溶液３１から引き上げるための巻き取り部６０とを備え、構成されている。本構成では基材繊維１１が捲回された糸巻き２０は浸漬容器３２外に設置される。
【００７９】
ここで、糸巻き２０は、従来公知のものを使用することができ、例えば、ロールボビン状等の形状とされ、モータ等で回動可能とされることで、基材繊維１１を捲回することが可能な構成のものを用いる。この糸巻き２０には、導電体１２の皮膜を成膜する処理が行われる前の基材繊維１１が捲回されており、以下に説明する巻き取り部６０により、処理後の基材繊維１１、即ち、導電性繊維１０が巻き取られるのに伴い、糸巻き２０に捲回された基材繊維１１が解かれてゆく。なお、糸巻き２０の形状は、上記のロールボビンに限定されず、例えば、布状あるいは紐状の基材繊維を用いる場合には、その形態に適合した巻き取り軸を用いればよい。
【００８０】
巻き取り部６０は、浸漬容器３２に収容された導電体の溶液３１から、基材繊維１１を垂直方向に引き上げて基材繊維１１を巻き取り、捲回するものであるが、これについても、上記の糸巻き２０と同様、ロールボビン状等の形状とされた回動可能なものを用いることができる。
【００８１】
＜導電性皮膜成膜部＞
浸漬容器３２は、上述したような、導電体の溶液３１（めっき液）が内部に収容される容器であり、従来公知のものを用いることができる。この糸巻き２０に捲回された糸状、紐状、布状又はリボン状の繊維束からなる絶縁性の基材繊維１１が導電体の溶液３１（めっき液）に浸漬されることで、公知の無電解又は電気めっき法により、基材繊維１１に導電体１２の皮膜が成膜される。本実施形態において使用可能な無電解又は電気めっきとしては、無電解銅めっき、無電解ニッケルめっき、無電解銀めっき、電気銅めっき、電気ニッケルめっき、電気銀めっき、電気金めっき、電気Ｓｎめっきが好適な例として挙げられるが、特に限定されない。
【００８２】
＜導電体溶液の量、温度、濃度、ｐＨの変更による膜厚制御＞
基材繊維１１表面に成膜される導電体１２の皮膜の厚さは、導電体の溶液３１に含有される導電体１２の濃度、導電体の溶液３１のｐＨ、導電体の溶液３１の温度、及び基材繊維１１が上記導電体の溶液３１に浸漬される時間によって変化する。
【００８３】
これらの性質を利用して、基材繊維１１表面に成膜される導電体１２の皮膜の厚さを変更することができる。例えば、薬液３７に導電体１２の濃度の高い溶液や導電体１２を含有しない溶媒を用いると、導電体の溶液３１に含有される導電体１２の濃度を変化させることができる。この溶媒は、通常、水で良いが、エタノール等の水親和性の有機溶媒５０体積％程度以下含んだ水性液でも良い。
【００８４】
また、上記薬液３７にｐＨ調整剤を用いると、導電体の溶液３１のｐＨを変化させることができる。上記のｐＨ調整剤としては、特に限定されるものではないが、例えば水酸化アルカリ、炭酸塩、アンモニア等の塩基性物質、硫酸、酢酸等の酸性物質などが挙げられる。
【００８５】
また、上記薬液３７に上記導電体の溶液３１を用い、後述する制御部４０によって上記導電体の溶液３１上記浸漬容器３２内に滴下することで、上記浸漬容器３２内に収容される上記導電体の溶液３１の量を増加させると、上記浸漬容器３２内における上記導電体の溶液３１の液面高さを高くことができ、これにより基材繊維１１が導電体の溶液３１に浸漬される時間を長くさせることができる。
【００８６】
このとき、上記浸漬容器３２内における上記導電体の溶液３１の液面よりも低い位置に、後述する制御部４０によって流量が制御される別のバルブを設け、上記浸漬容器３２から上記導電体の溶液３１を排出できるようにすると、基材繊維１１が導電体の溶液３１に浸漬される時間を短くさせることもできるようになり、基材繊維１１に含浸及び／又は付着した導電体の溶液３１の量の制御性が向上する効果が得られる。
【００８７】
これら後述する制御部４０によって流量が制御されるバルブ３５、薬液槽３６および薬液３７は、一種を単独で用いてもよいが、バルブ３５、薬液槽３６および薬液３７をそれぞれ複数用意し、後述する制御部４０によってそれぞれ独立に添加制御できるようにすると、基材繊維１１に含浸及び／又は付着した導電体の溶液３１の量の制御性を向上することができる。
【００８８】
また、図５に示したように、上記浸漬容器３２に後述する制御部４０によって上記導電体の溶液３１の液温を制御させるためのヒータやペルティエ素子などの温度制御装置３８を備え、液温を変化させることで基材繊維１１表面に成膜される導電体１２の皮膜の厚さを変化させても良い。
【００８９】
＜導電性繊維の巻き取り速度の変更による膜厚制御＞
また、図６に示したように、上記浸漬容器３２に収容された導電体の溶液３１から基材繊維１１を引き上げる走行速度を、後述する制御部４０によって変化させることで、基材繊維１１が導電体の溶液３１に浸漬される時間を変化させ、基材繊維１１表面に成膜される導電体１２の皮膜の厚さを変化させても良い。
【００９０】
上述した導電性皮膜成膜部３０は、図示を省略するが、上記基材繊維１１が上記浸漬容器３２に浸漬される前に公知の精錬工程、プラズマ処理工程、アルカリ処理工程、カチオン処理工程、触媒浸漬工程、アクセレーター処理工程、熱処理工程、水洗工程、乾燥工程を行う前処理部を含んでいてよく、上記導電性繊維１０が巻き取り部６０によって上記浸漬容器３２から引き上げられた後に、公知の水洗工程、乾燥工程を行う後処理部を含んでいて良い。
【００９１】
＜抵抗値測定部＞
抵抗値測定部の構成については、前述した導電体高分子を用いた場合と同じであるため説明を省略する。
【００９２】
＜制御部＞
制御部４０は、上記抵抗値測定部５０の測定結果に基づいて、導電性皮膜の膜厚を制御する。バルブ３５と薬液槽３６と薬液３７とを用いて、導電体溶液の量、濃度、粘度を変更することにより膜厚を制御する構成においてはバルブ３５の流量制御を行い、導電体の溶液３１の液温を変化させて膜厚を制御する構成においては温度制御装置３８を制御し、基材繊維１１の巻き取る速度を変更する構成においては巻き取り部６０に備えられた回転速度を調整可能なモータ６１の回転速度を変更する。
【００９３】
＜製造方法＞
以下に、上述の製造装置を用いて導電性繊維１０を製造する方法について、図１０を参照しながら、その手順を説明する。本実施形態で説明する導電性繊維１０の製造方法は、以下に示す３つのステップからなり、これら（１）乃至（３）のステップを、雰囲気湿度を調湿しながら行うものである。
【００９４】
（１）導電性皮膜成膜ステップ（Ｓ１）：糸状の繊維束からなる絶縁性の基材繊維１１を、導電体の溶液３１に浸漬することにより、基材繊維１１に導電体１２からなる皮膜を成膜させ導電性を付与し、導電性繊維を形成するステップ。
（２）抵抗値測定ステップ（Ｓ２）：導電体繊維を搬送させながら、導電性繊維に接触させた電極により電気抵抗値の測定行うステップ。
（３）皮膜膜厚制御ステップ（Ｓ３、Ｓ４）：上記抵抗値測定ステップで測定された導電性繊維１０の抵抗値と、所望の抵抗値との比較を行い、所望の抵抗値が得られているか判定し、所望の抵抗値が得られていない場合には、導電性皮膜の成膜の条件（導電性溶液の量、温度等）を変更し、上記導電性皮膜成膜ステップにおける導電体皮膜の膜厚を変化させるステップ。
また、基材繊維１１の巻き取る速度を変更する構成の場合、この皮膜膜厚制御ステップでは巻き取り部６０に備えられた回転速度を調整可能なモータ６１の回転速度を変更することにより導電体皮膜の膜厚を変化させる。
【００９５】
本発明にかかる導電性繊維の製造方法は、従来の手法に比較して、（２）製造された導電性繊維の電気抵抗値を測定するステップ及び（３）測定された電気抵抗値をもとに皮膜膜厚を制御するステップが付加されており、これらのステップを付加することによって一回の製造プロセスで製造される導電性繊維の電気抵抗の均質性を向上させることができる。
【００９６】
＜導電性皮膜成膜ステップ（Ｓ１）＞
導電性皮膜成膜ステップ（Ｓ１）では、上述したように、基材繊維１１を、導電体の溶液３１に浸漬することにより、基材繊維１１に導電体１２からなる皮膜を成膜させる。
【００９７】
具体的には、例えば図３に示すような浸漬容器３２に、導電体の溶液３１を収容し、この溶液中に基材繊維（繊維束）１１を浸漬させる。これにより、導電性を有する導電体１２からなる皮膜が、基材繊維１１に成膜されるため、基材繊維１１が導電性を有するものとなる。
【００９８】
上述のような導電体の溶液を調整する場合には、例えば、導電体として導電性高分子を用いる場合には、市販のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ溶液（ＨｅｒａｅｕｓＣＬＥＶＩＯＳＰ等）に、さらに、必要に応じて添加剤等を加えることができる。
【００９９】
即ち、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む導電体の溶液中に添加剤を混合させた混合溶液を調整し、導電性高分子及び添加剤を、基材繊維１１に対して同時に塗布又は浸漬させる方法も適用できる。このような混合液の一例として、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ等の導電性高分子が０．１〜５０（Ｖ／Ｖ）％、グリセロール等の添加剤が０．１〜５０（Ｖ／Ｖ）％の濃度で含有される水溶液が挙げられる。また、導電体の溶液中における添加剤の濃度は、特に制限されず、例えば０．１〜５０ｗｔ％の範囲とすることで、高い導電性を得ることができる。このとき、公知の化学的ないし電気化学的重合工程を含んでいても良い。
【０１００】
また、導電体として公知の無電解又は電気めっき法により形成される金属を用いる場合には、市販の無電解銅めっき液、無電解ニッケルめっき液、無電解銀めっき液、電気銅めっき液、電気ニッケルめっき液、電気銀めっき液、電気金めっき液、電気Ｓｎめっき液などを何ら制約なく用いることができる。このとき、上記基材繊維１１が上記浸漬容器３２に浸漬される前に精錬工程、プラズマ処理工程、アルカリ処理工程、カチオン処理工程、触媒浸漬工程、アクセレーター処理工程、熱処理工程、水洗工程、乾燥工程を行う前処理部を含んでいてよく、上記導電性繊維１０が巻き取り部６０によって上記浸漬容器３２から引き上げられた後に、公知の水洗工程、乾燥工程を行う後処理部を含んでいて良い。
【０１０１】
＜抵抗値測定ステップ（Ｓ２）＞
次に、抵抗値測定ステップ（Ｓ２）においては、導電性繊維１０に電極を接触させ、２端子法又は４端子法により製造された導電性繊維１０の電気抵抗を測定する。具体的には、２端子法を用いる場合、例えば導電性の金属材料あるいはカーボン材料からなる電極対と市販の電気抵抗測定機とを配線で接続し、電極対間の導電性繊維１０の抵抗値を連続的に取得していく。
【０１０２】
図１１に、高分子繊維に上記ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ溶液を染み込ませた場合に、電極間隔２ｃｍとして、電極に対して一定速度で導電性繊維１０を走行させた際の、導電性繊維１０の抵抗値の時間変化を測定した結果を示す。横軸は時刻、縦軸は、所望の抵抗値に対する導電性繊維１０の相対的な抵抗値を示す。
【０１０３】
＜皮膜膜厚制御ステップ（Ｓ３、Ｓ４）＞
次に、皮膜膜厚制御ステップ（Ｓ３、Ｓ４）においては、上述した抵抗値測定ステップで得られた導電性繊維１０の抵抗値を所望の抵抗値と比較し、所望の抵抗値が得られているか判定し、所望の抵抗値が得られていない場合には、導電性皮膜の成膜の条件（導電性溶液の量、温度等）を変更し、上記導電性皮膜成膜ステップにおける導電性皮膜の膜厚を制御する。
【０１０４】
例えば、図４に示す液体３７の滴下により膜厚を可変とする手段を用い、液体３７として導電体１２の濃度の高い溶液と希釈溶媒（水）を用いる時、図１１のような抵抗値変動が示された場合には、所望の抵抗値よりも測定された抵抗値が大きい領域Ａでは、導電体１２の濃度の高い溶液を滴下し、所望の抵抗値よりも測定された抵抗値が小さい領域Ｂでは、希釈溶媒（水）を滴下する制御を行う。
【０１０５】
また、基材繊維１１の巻き取る速度を変更する構成の場合には、所望の抵抗値よりも測定された抵抗値が大きい領域Ａでは、巻き取り速度を遅くし、所望の抵抗値よりも測定された抵抗値が小さい領域Ｂでは、巻き取り速度を早くするようにモータの回転速度を制御する。このように制御することで、一回の製造工程に亘って、電気抵抗の均一性を保ちながら導電性繊維１０を製造することができる。
【０１０６】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る導電性繊維の製造方法及び装置によれば、導電体の皮膜の膜厚を変更可能な導電性皮膜成膜手段と、導電繊維の電気抵抗値測定手段と、測定した電気抵抗値に基づき導電性皮膜の膜厚制御手段とを備えるようにしたため、一回の製造工程に亘って、電気抵抗の均一性を保ちながら導電性繊維１０を製造することが可能となる。  
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、生体電極、バイオインターフェース、静電気防止衣料等に利用される導電性繊維素材の製造に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…導電性繊維、１１…基材繊維、１２…導電体、２０…糸巻き、３０…導電性皮膜成膜部、３１…導電体の溶液，３２…浸漬容器、３３…撹拌装置  ３４…可動スキージ、３５…バルブ、３６…薬液槽、３７…薬液、３８…温度制御装置、４０…制御部、５０…抵抗値測定部、５１…抵抗測定装置、５２、５２−１、５２−２、５３、５３−１、５３−２…電極、６０…巻き取り部、６１…モータ。
【図１】
2014237900.tif 000003
【図２】
2014237900.tif 000004
【図３】
2014237900.tif 000005
【図４】
2014237900.tif 000006
【図５】
2014237900.tif 000007
【図６】
2014237900.tif 000008
【図７】
2014237900.tif 000009
【図８】
2014237900.tif 000010
【図９】
2014237900.tif 000011
【図１０】
2014237900.tif 000012
【図１１】
2014237900.tif 000013
【図１２】
2014237900.tif 000014