JP7072446B2 - Bioelectrode and its manufacturing method - Google Patents
Bioelectrode and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7072446B2 JP7072446B2 JP2018106348A JP2018106348A JP7072446B2 JP 7072446 B2 JP7072446 B2 JP 7072446B2 JP 2018106348 A JP2018106348 A JP 2018106348A JP 2018106348 A JP2018106348 A JP 2018106348A JP 7072446 B2 JP7072446 B2 JP 7072446B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive
- layer
- sheet material
- conductive portion
- bioelectrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
本発明は、電極、生体電極およびそれらの製造方法に関する。 The present invention relates to electrodes, bioelectrodes and methods for producing them.
心電図、筋電図、または脳波などを記録するのに必要となる生体用の電極の製造には、従来種々の検討が行われている。上記電極には、カーボンまたはグラファイト層、および銀/塩化銀層がその順でフィルムの表面に形成された電極が従来技術として知られている。当該フィルムには、ポリエステルフィルムなどの非導電性フィルムが使用される(例えば、特許文献1参照)。 Various studies have been conventionally conducted on the production of electrodes for living organisms necessary for recording an electrocardiogram, an electromyogram, an electroencephalogram, or the like. As the electrode, an electrode in which a carbon or graphite layer and a silver / silver chloride layer are formed on the surface of a film in this order is known as a prior art. A non-conductive film such as a polyester film is used as the film (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記従来技術の電極では、カーボンまたはグラファイト層、および銀/塩化銀層が形成されていない側のフィルムの面(裏面)は導通しない。そのため、上記従来技術の電極では、上記フィルムの表面および裏面の導通を得るためには、フィルムに穴あけをするなどの追加的な工程が必要であった。 However, in the above-mentioned conventional electrode, the carbon or graphite layer and the surface (back surface) of the film on the side where the silver / silver chloride layer is not formed do not conduct. Therefore, in the electrode of the prior art, an additional step such as drilling a hole in the film is required in order to obtain continuity between the front surface and the back surface of the film.
本発明の一態様は、両面からの導通が容易な、電極、生体電極、およびそれらの製造方法を実現することを目的とする。 One aspect of the present invention is to realize an electrode, a bioelectrode, and a method for manufacturing them, which are easy to conduct from both sides.
本発明の第一の態様に係る電極は、シート材と、当該シート材の厚さ方向に導電可能な導電部と、を有する電極であって、上記導電部は、当該導電部が上記シート材の厚さ方向に導通するように分布する導電体を含む。 The electrode according to the first aspect of the present invention is an electrode having a sheet material and a conductive portion capable of conducting conductivity in the thickness direction of the sheet material. In the conductive portion, the conductive portion is the sheet material. Includes conductors that are distributed so as to be conductive in the thickness direction of.
本発明の第二の態様に係る生体電極は、上記電極と、上記導電部の上に配置されている導電性ゲル層と、上記導電部に電気的に接続されているリード線と、を含む。 The bioelectrode according to the second aspect of the present invention includes the electrode, a conductive gel layer arranged on the conductive portion, and a lead wire electrically connected to the conductive portion. ..
本発明の第三の態様に係る電極の製造方法は、通液性を有するシート材に導電体を含む導電性塗料を浸透させて上記シート材の厚さ方向に導通可能な導電部を形成する工程を含む。 In the method for manufacturing an electrode according to a third aspect of the present invention, a conductive coating material containing a conductor is impregnated into a liquid-permeable sheet material to form a conductive portion capable of conducting in the thickness direction of the sheet material. Including the process.
本発明の第四の態様に係る生体電極の製造方法は、上記の電極の製造方法で製造された上記電極の上記導電部の上に導電性ゲル層を形成する工程と、上記導電部にリード線を電気的に接続する工程とを含む。 The method for manufacturing a biological electrode according to a fourth aspect of the present invention includes a step of forming a conductive gel layer on the conductive portion of the electrode manufactured by the method for manufacturing the electrode, and a lead on the conductive portion. Includes the process of electrically connecting the wires.
本発明によれば、シート材の第一の表面上の電極層のみならず第二の表面に露出する導電部にも導通が可能である。よって、両面からの導通が容易な電極、および、このような電極を有する生体電極を実現することが可能である。 According to the present invention, it is possible to conduct conduction not only to the electrode layer on the first surface of the sheet material but also to the conductive portion exposed on the second surface. Therefore, it is possible to realize an electrode that is easy to conduct from both sides and a bioelectrode having such an electrode.
〔実施形態1〕
図1は、本発明の実施形態1に係る電極の構成を模式的に示す断面図である。実施形態1に係る電極1は、図1に示されるように、シート材2と金属層3とを有する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an electrode according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
シート材2は、電極1の構造を支持する観点、および電極1の取扱いを容易にする観点から、0.01~1.5mmの厚さを有することが好ましい。また、シート材2は、通液性を有することが好ましい。シート材2の通液性は、例えば後述する導電性塗料が十分に浸透する程度であればよい。なお、シート材2は、通常、導電性を有さないが、導電性を有していてもよい。
The
シート材2の例には、不織布、織物、編み物、紙、合成樹脂製ネットおよび金属製ネットなどが含まれる。上記紙は、和紙であってもよいし、洋紙であってもよい。
Examples of the
シート材2は、不織布であってよい。当該不織布の目付は、後述の導電性塗料を塗布したときに十分に浸透させる観点から、300g/m2以下であることが好ましく、200g/m2以下であることがより好ましい。このような不織布には、乾式法、湿式法、スパンボンド法、メルトブローン法、エアーレイド法などの公知の製法による適当な不織布を用いることができる。
The
上記不織布の材料は、樹脂であってよく、当該樹脂の例には、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、およびポリブチレンテレフタレートが含まれる。上記不織布は、市販品であってよい。市販品の例には、マリックス#20451FLV、#20457FLV(いずれもユニチカ株式会社製、「マリックス」は同社の登録商標)、および、エルタスE05030、EC5045C、E05050(いずれも旭化成株式会社製、「エルタス」は同社の登録商標)が含まれる。 The material of the nonwoven fabric may be a resin, and examples of the resin include polyester, nylon, polypropylene, and polybutylene terephthalate. The non-woven fabric may be a commercially available product. Examples of commercially available products include Marix # 20451FLV, # 20457FLV (all manufactured by Unitika Ltd., "Marix" is a registered trademark of the same company), and Eltus E05030, EC5045C, E05050 (all manufactured by Asahi Kasei Corporation, "Eltus"). Is a registered trademark of the company).
金属層3は、シート材2の一方の表面に配置されている。金属層3は、導電層に該当する。当該導電層を構成する材料は、電極1としての十分な導電性を有する範囲において、適宜に決めることができる。たとえば、上記導電層は、導電性を有する導電性組成物の膜であってよい。このような導電層は、例えば、導電性のインキの塗布によって作製することが可能である。
The
金属層3は、シート材2の一表面の全体を覆っていてもよいし、その一部に配置されていてもよい。シート材2の一表面における金属層3の数および形状は、限定されない。たとえば、金属層3は、シート材2の表面の所定の領域の全体を覆うように配置されていてもよいし、当該領域に分散して配置されていてもよい。すなわち、金属層3は、シート材2の表面に、べた印刷によって配置された部分であってもよいし、ドットまたはストライプのようなパターン状に印刷された部分であってもよい。
The
金属層3の金属材料は、導電性、耐食性などの耐久性、およびコストなどの諸条件を考慮し、本実施の形態の効果が得られる範囲において適宜に選択され得る。当該金属材料は、一種でもそれ以上でもよく、その例には、金、銀、銅、ニッケル、スズ、アルミニウム、亜鉛、酸化インジウムスズ、およびチタンなどが含まれる。中でも、銀は、金属層3とした場合に高い耐久性を呈する観点、金属層3とした場合に生体電極における他の部材に対して適度な親和性を呈する観点、およびX線透過性に優れる観点、から好ましい。
The metal material of the
金属層3の厚さは、例えば、金属材料の種類および金属層の作製方法に応じて適宜に決めることが可能である。また、金属層3の厚さは、薄すぎると、シート材2における後述の導電部と電気的接点が不十分となることがある。また、厚すぎると、電極1の柔軟性が低くなり、電極1の取扱い性が低くなることがある。これらの観点から、金属層3の厚さは、例えば0.03~20μmの範囲から選ぶことができ、0.1~2μmであることが好ましい。より具体的には、金属層3が銀の蒸着膜である場合では、金属層3の厚さは、0.03μm以上であることが好ましく、0.06μm以上であることがより好ましい。また、金属層3の厚さは、2μm以下であることが好ましく、0.4μm以下であることがより好ましい。
The thickness of the
金属層3の作製方法の例には、真空蒸着のほかに、めっき法および熱転写法が含まれる。優れた可撓性を有する金属層が得られる観点、および、量産しやすくコストのメリットが見込まれる観点、から、金属層3の作製方法は、真空蒸着であることが好ましい。
Examples of the method for producing the
シート材2は、導電部4を含む。導電部4は、導電性を有する部分であり、シート材2の厚さ方向に導通可能な部分である。また、導電部4は、シート材2における特定の一以上の金属層3と接触する位置に配置されている。導電部4のシート材2における数および形状は限定されない。
The
たとえば、導電部4は、シート材2の表面において、金属層3と同様に、シート材2の表面の所定の領域の全体を覆うように配置されていてもよいし、当該領域に分散して配置されていてもよい。また、導電部4は、シート材2の厚さ方向において、導電部4の全体として電気的に連続して分布していればよい。たとえば、導電部は、シート材2の表面に位置する部分からシート材2の裏面までシート材2の厚さ方向に連続して分布していてもよい。あるいは、シート材2の厚さ方向に独立して位置する複数の部分がシート材2の表面方向において接続して、シート材2の厚さ方向に導通可能な導電部4が構成されてもよい。なお、「導電部が電気的に連続して分布する」とは、上記導電部が、その所期の導電性を発現するのに十分な密度でシート材中に存在することを意味する。
For example, the
導電部4は、導電部4がシート材2の厚さ方向に導通するように分布する導電体を含む。当該導電体は、シート材2の面方向における分布に関わらず、シート材2の厚さ方向の全体に電気的に連続して分布していればよい。上記導電体は、導電性を有する物質であればよく、粒子であってよい。「導電体が電気的に連続して分布する」とは、上記導電体が導電部4における所期の導電性を発現するのに十分な密度でシート材中に存在することを意味する。導電部4における適切な導電体の分布は、例えば、導電体の状態およびシート材2の通液性に応じて適宜に実現することが可能である。
The
上記導電体は、一種でもそれ以上でもよい。当該導電体の例には、イオン導電剤および電子導電剤が含まれる。イオン導電剤の例には、ヨウ化銀、ヨウ化銅、塩化銀、過塩素酸リチウム、トリフロオロメタンスルホン酸リチウム、有機ホウ素錯体のリチウム塩、リチウムビスイミド((CF3SO2)2NLi)、およびリチウムトリスメチド((CF3SO2)3CLi)が含まれる。電子導電剤の例には、金属粒子および炭素化合物の粒子が含まれる。金属粒子の金属の例には、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、およびステンレス鋼が含まれる。上記炭素化合物の例には、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノファイバー、およびカーボンナノチューブが含まれる。耐食性の観点から、上記導電体は、上記炭素化合物であることが好ましく、入手の容易さの観点からカーボン粒子であることが好ましい。 The conductor may be one kind or more. Examples of such conductors include ionic and electronic conductive agents. Examples of ionic conductive agents include silver iodide, copper iodide, silver chloride, lithium perchlorate, lithium trifluoromethanesulfonate, lithium salts of organic boron complexes, lithium bisimide ((CF 3 SO 2 ) 2 NLi). ), And lithium trismethide ((CF 3 SO 2 ) 3 CLi). Examples of electron conductive agents include metal particles and particles of carbon compounds. Metal examples of metal particles include silver, copper, aluminum, magnesium, nickel, and stainless steel. Examples of the carbon compounds include graphite, carbon black, carbon nanofibers, and carbon nanotubes. From the viewpoint of corrosion resistance, the conductor is preferably the above carbon compound, and from the viewpoint of easy availability, it is preferably carbon particles.
電極1は、本実施の形態の効果が得られる範囲において、前述したシート材2、金属層3、および導電部4以外の他の構成をさらに有していてもよい。たとえば、電極1は、導電性塗膜5をさらに有していてもよい。
The
導電性塗膜5は、導電部4におけるシート材2の金属層3側とは反対側の表面の部分に配置されている。導電性塗膜5は、導電性の組成物で形成された層であり、例えば、導電体を含有する導電性塗料がシート材2に浸透した後に残る部分である。導電性塗膜5は、例えば、後述する製造方法における導電性塗料の塗布によって形成される。導電性塗膜5は、シート材2における金属層3とは反対側から導電部4の位置を明示する観点、および、導電部4との電気的な接続を高める観点から好ましい。
The
また、電極1は、本実施の形態の効果が得られる範囲において、シート材2と金属層3との間に他の層が介在していてもよいし、金属層3上にさらなる層を有していてもよい。このような任意に追加され得る層は、いずれも十分な通電性を有していればよい。
Further, the
電極1は、以下の方法によって製造することができる。図2は、電極1の製造方法のフローチャートである。
The
まず、シート材2を準備する(S21)。シート材2は、市販品をそのまま用いてもよいし、適当な形状に切断して用いてもよい。
First, the
次いで、シート材2の一方の表面に金属層3を形成する。上記蒸着膜の作製方法の例には、真空蒸着、スパッタリング、およびイオンプレーティングが含まれる。また、金属層3の他の作製方法の例には、金属メッキ法が含まれる。たとえば、シート材2の一方の表面に金属の蒸着膜を形成する。金属層3は、たとえば、公知のマスキング技術を利用することにより、シート材2の一方の表面の任意の位置に任意の形状で形成される。
Next, the
次いで、シート材2の他方の表面に導電性塗料を塗布する(S23)。導電性塗料は、シート材2の一方の表面側の金属層3に重なる位置に塗布される。上記導電性塗料のシート材2への塗布は、コート印刷などの公知の塗布方法によって行うことが可能である。当該塗布方法の例には、グラビア法、ダイコート法、コンマコート法、ロールコート法、ディッピング法、スクリーン法、およびロータリースクリーン法が含まれる。
Next, a conductive paint is applied to the other surface of the sheet material 2 (S23). The conductive paint is applied at a position overlapping the
塗布された導電性塗料は、通液性を有するシート材2に浸透し、シート材2を厚さ方向に横断して金属層3に到達する。こうして、導電部4が形成される。
The applied conductive paint permeates the
上記導電性塗料は、上記導電体を含有する。導電性塗料は、導電体のみを含んでいても良いし、導電体とバインダーなどの分散媒とを含有していてもよい。当該分散媒は、上記導電性塗料中において導電体の分散媒として機能する、流動性を有する媒体であればよい。当該分散媒は、一種でもそれ以上でもよい。 The conductive paint contains the conductor. The conductive coating material may contain only a conductor, or may contain a conductor and a dispersion medium such as a binder. The dispersion medium may be any medium having fluidity that functions as a dispersion medium for the conductor in the conductive coating material. The dispersion medium may be one kind or more.
上記導電性塗料における導電体の含有量は、導電部4の十分な導電性を発現させる観点から適宜に決めることが可能である。なお、導電部4の導電性は、導電性塗料における導電体の含有量のほかに、導電性塗料の塗布量、塗布回数または粘度によって調整することが可能である。
The content of the conductor in the conductive coating material can be appropriately determined from the viewpoint of exhibiting sufficient conductivity of the
上記導電性塗料は、カーボン粒子を含有するインクであることが好ましい。導電性塗料は、適宜に調製することによって入手することが可能であるが、市販品であってもよい。上記カーボン粒子を含有するインクの市販品の例には、日本黒鉛工業株式会社製の「UCC-2」、十条ケミカル株式会社製の「JELCON CH-8」、および、東洋紡株式会社製の「DY-200L-2」が含まれる。 The conductive paint is preferably an ink containing carbon particles. The conductive coating material can be obtained by appropriately preparing it, but it may be a commercially available product. Examples of commercially available inks containing carbon particles include "UCC-2" manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd., "JELCON CH-8" manufactured by Jujo Chemical Co., Ltd., and "DY" manufactured by Toyobo Co., Ltd. -200L-2 "is included.
上記製造方法は、本実施の形態の効果が得られる範囲において、前述した工程以外の他の工程をさらに含んでいてもよい。 The manufacturing method may further include steps other than the above-mentioned steps as long as the effects of the present embodiment can be obtained.
電極1の製造では、通液性を有するシート材2に導電性塗料をコート印刷して含浸させることにより、シート材2の他方の表面から一方の表面の金属層3まで至る導電部4が形成される。このように、電極1には、通液性を有するシート材2の表裏面への蒸着およびコーティングによるシート材2の表裏間の導通が形成されている。シート材に代えてフィルムを有する従来の電極では、当該フィルムの表裏間の導通を得るためには、フィルムに穴をあけるなどの工夫が必要となる。
In the manufacture of the
電極1は、上記の構成を有することから、シート材2の裏側(他方の表面側)に端子を接続することが可能である。よって、電極1の金属層3側の表面には、例えば各種の機能性のコート剤をコートすることが可能となる。このように、電極1は、それを用いる製品の構成、機能の自由度が高く、これらの点で有利である。
Since the
電極1は、以下に説明する生体電極に好適に用いられる。
The
〔実施形態2〕
図3は、本発明の実施形態2に係る生体電極の一例の構成を模式的に示す断面図である。生体電極10は、電極1と、金属層3上に配置されている塩化銀層11と、塩化銀層11上に配置されている導電性ゲル層12と、導電性塗膜5に電気的に接続されているリード線13とを含む。塩化銀層11および導電性ゲル層12は、公知の生体電極のそれらと同様に構成することが可能である。
[Embodiment 2]
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an example of a bioelectrode according to the second embodiment of the present invention. The
塩化銀層11は、塩化銀を含有する層である。塩化銀層11の厚さは、イオン電導の安定性の観点から3~30μmであることが好ましい。また、塩化銀層11における塩化銀の含有量は、生体電極としての所期の機能が発現される範囲から適宜に決めることができ、例えば1~10質量%である。
The
導電性ゲル層12は、導電性ゲルを含有する層である。導電性ゲル層12の厚さは、生体への十分な粘着力と生体への必要な電気伝導性が得られる範囲から適宜に決めることができ、例えば0.5~2mmである。導電性ゲルには、公知の、例えば皮膚適合性を有する自己粘着性の導電性ゲルを用いることができる。
The
上記導電性ゲルは、通常、ゲルと電解質とを含有する。当該ゲルの例には、アルコキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートとアクリル酸などの不飽和カルボン酸との架橋共重合体、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、および水を含有する組成物からなるゲルが含まれる。なお、上記不飽和カルボン酸は、部分的に中和されていてもよい。 The conductive gel usually contains a gel and an electrolyte. Examples of such gels include gels comprising a crosslinked copolymer of alkoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate and an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, polyethylene glycol monoalkyl ether, and a composition containing water. .. The unsaturated carboxylic acid may be partially neutralized.
上記電解質の例には、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウムなどのアルカリ金属のハロゲン化物が含まれる。上記導電性ゲルは、上記の接着性および導電性が得られる範囲において他の成分をさらに含有していてよい。当該他の成分の例には、保湿成分、香料、着色剤、および薬効成分が含まれる。保湿成分の例には、乳酸、尿素、およびヒアルロン酸が含まれる。 Examples of the above electrolytes include halides of alkali metals such as lithium chloride, sodium chloride and potassium chloride. The conductive gel may further contain other components as long as the above adhesiveness and conductivity can be obtained. Examples of such other ingredients include moisturizing ingredients, fragrances, colorants, and medicinal ingredients. Examples of moisturizing ingredients include lactic acid, urea, and hyaluronic acid.
塩化銀層11および導電性ゲル層12の数および形状は、限定されない。たとえば、これらの平面視したときの形状は、生体電極の用途で使用可能な範囲において適宜に決めることができる。塩化銀層11および導電性ゲル層12の形状は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
The number and shape of the
リード線13は、カーボン線、スズメッキCu線、およびAl線などの導線とそれを被覆する絶縁層とを有する通常のリード線であってよい。リード線13の数は、限定されない。リード線13が接続している導電部4の数も、限定されない。
The
生体電極10は、心電測定用電極として適用され得る。心電測定用電極の例には、除細動器に用いられる使い捨てパッド電極が含まれる。当該除細動器の例には、体外式除細動器、半自動除細動器、および、自動体外式除細動器(AED)、が含まれる。
The
生体電極10は、以下の方法によって製造することができる。図4は、生体電極10の製造方法のフローチャートである。
The
生体電極10の製造では、図4に示されるように、電極1の製造方法で製造された電極1の金属層3上に塩化銀層11が形成される(S24)。電極1は、前述したように、例えばステップ21からステップ23によって製造され得る。塩化銀層11は、公知の方法によって作製することが可能である。たとえば、塩化銀層11は、金属層3の表面に、塩化銀を含むコート剤を、ダイコート法、コンマコート法またはディッピング法などの公知の印刷技術を用いて、所望の厚さに均一に印刷することにより形成され得る。
In the manufacture of the
次いで、形成された塩化銀層11上に導電性ゲル層12を形成する(S25)。導電性ゲル層12も、公知の方法によって作製することが可能である。たとえば、導電性ゲル層12は、塩化銀層11の表面に、塩化銀層11と同様に塗布または印刷によって形成されてもよい。あるいは、導電性ゲル層12は、離型性フィルム上に形成された導電性ゲル層を塩化銀層11に貼りつけ、必要に応じて離型性フィルムを剥がすことによって形成されてもよい。
Next, the
一方で、導電部4にリード線13が電気的に接続される(S26)。ただし、リード線13は、導電部4の作製後の任意のタイミングで導電部4に電気的に接続され得る。リード線13の導電部4への電気的な接続は、リード線13の導線を導電部4に電気的に接続する公知の方法によって行うことができる。当該電気的な接続では、導電部4の表面に固定される導電性の留め具などの他の部材が用いられてもよい。リード線13における導電部4の接続端とは反対側の端部には、生体電極に接続される装置(例えば前述した除細動器)またはそれに接続するためのコネクタが接続されていてもよい。
On the other hand, the
このように、本実施形態によれば、シート材2に印刷したカーボン粒子を含有する導電性塗料によって、シート材2の裏面の全体から電気信号を送受信することが可能となり、リード線13の接続面積をより一層大きくすることが可能である。よって、生体電極10では、従来の生体電極に比べて、生体電気信号の検出感度をより一層高くすることができ、また、応答速度をより一層速くすることができる。さらに、電極電位の可逆性に優れた生体電極10が提供されることから、生体電極10の電気特性がより一層向上(低インピーダンス化)され得る。
As described above, according to the present embodiment, the conductive paint containing carbon particles printed on the
シート材2は、通液性を有することから、一般に柔軟性に富み、よって生体電極10の生体への密着性がより一層高められる。
Since the
〔実施形態1、2の変形例〕
なお、電極1の導電部4では、導電体としてカーボン粒子が用いられているが、当該導電体は、カーボン粒子とともに金属粉を含んでいてもよい。
[Variations of
Although carbon particles are used as the conductor in the
また、電極1の製造方法では、金属層3は、導電部4に先立って形成されているが、金属層3と導電部4とがシート材2の厚さ方向に沿って視たときに相対的に重なる位置にある範囲において、導電部4の後に形成されてもよい。
Further, in the method of manufacturing the
また、生体電極10では、リード線13は、図5に示されるように、金属層3に電気的に接続されていてもよい。さらに、リード線13は、導電部4および金属層3の両方に電気的に接続されていてもよい。
Further, in the
〔実施形態1、2のまとめ〕
本発明の態様1に係る電極は、シート材と、前記シート材上に配置されている導電層とを有する。そして、シート材は、その厚さ方向に導電可能な導電部を含み、この導電部は、当該導電部がシート材の厚さ方向に導通するように分布する導電体を含む。
[Summary of
The electrode according to the first aspect of the present invention has a sheet material and a conductive layer arranged on the sheet material. The sheet material includes a conductive portion that is conductive in the thickness direction thereof, and the conductive portion includes a conductor that is distributed so that the conductive portion conducts in the thickness direction of the sheet material.
上記の構成によれば、シート材における導電層を有さない表面(他方の表面)にも導電部が露出する。よって、シート材の一方の表面側の導電層、および、シート材の他方の表面側の導電部、のいずれからも導通が容易に可能である。 According to the above configuration, the conductive portion is also exposed on the surface (the other surface) of the sheet material having no conductive layer. Therefore, conduction can be easily performed from either the conductive layer on one surface side of the sheet material or the conductive portion on the other surface side of the sheet material.
本発明の態様2に係る電極は、上記態様1において、上記導電体がカーボン粒子であってよい。 In the electrode according to the second aspect of the present invention, the conductor may be carbon particles in the first aspect.
上記の構成は、電極の耐食性を高める観点からより一層効果的である。 The above configuration is even more effective from the viewpoint of enhancing the corrosion resistance of the electrode.
本発明の態様3に係る電極は、上記態様1または2において、上記導電層が金属層を含んでもよい。 In the electrode according to the third aspect of the present invention, the conductive layer may include a metal layer in the first or second aspect.
上記の構成は、電極の耐久性および生産性を高める観点からより一層効果的である。 The above configuration is even more effective from the viewpoint of increasing the durability and productivity of the electrode.
本発明の態様4に係る電極は、上記態様3において、金属層が金属の蒸着層であってよい。
In the electrode according to the fourth aspect of the present invention, the metal layer may be a metal vapor deposition layer in the
上記の構成は、所望の形状、例えば精密なパターンを有する金属層を実現する観点からより一層効果的である。 The above configuration is even more effective from the viewpoint of realizing a metal layer having a desired shape, for example, a precise pattern.
本発明の態様5に係る電極は、上記態様1~4のいずれかにおいて、金属層の金属材料が、金、銀、銅、ニッケル、スズ、アルミニウム、亜鉛、酸化インジウムスズ、およびチタンからなる群から選ばれる一以上の金属材料であってよい。
In the electrode according to the fifth aspect of the present invention, in any one of the
上記の構成は、電極の耐食性を高める観点、あるいは電極の製造コストを抑制する観点から、より一層効果的である。 The above configuration is even more effective from the viewpoint of enhancing the corrosion resistance of the electrode or suppressing the manufacturing cost of the electrode.
本発明の態様6に係る電極は、上記態様1において、シート材が、不織布、織物、編み物、紙、合成樹脂製ネットおよび金属製ネットからなる群から選ばれる一以上の部材であってよい。
The electrode according to the sixth aspect of the present invention may be one or more members selected from the group consisting of a non-woven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, paper, a synthetic resin net, and a metal net in the
上記の構成は、電極の強度および取扱いの容易さを高める観点からより一層効果的である。 The above configuration is even more effective from the viewpoint of increasing the strength and ease of handling of the electrode.
本発明の態様7に係る生体電極は、上記形態のいずれかの電極と、導電層上に配置されている塩化銀層と、塩化銀層上に配置されている導電性ゲル層と、導電層または導電部に電気的に接続されているリード線とを含む。 The bioelectrode according to the seventh aspect of the present invention includes an electrode of any of the above embodiments, a silver chloride layer arranged on the conductive layer, a conductive gel layer arranged on the silver chloride layer, and a conductive layer. Alternatively, it includes a lead wire electrically connected to the conductive portion.
上記構成によれば、シート材における導電層を有さない表面にも導電部が露出する。よって、リード線をシート材の両面のいずれにも、すなわち導電層および導電部のいずれにも接続することが可能である。よって、生体電極の構成の自由度が高まる。 According to the above configuration, the conductive portion is also exposed on the surface of the sheet material having no conductive layer. Therefore, it is possible to connect the lead wire to both sides of the sheet material, that is, to both the conductive layer and the conductive portion. Therefore, the degree of freedom in the configuration of the bioelectrode is increased.
本発明の態様8に係る生体電極は、上記態様6において、心電測定用電極であってよい。 The bioelectrode according to the eighth aspect of the present invention may be an electrocardiographic measurement electrode in the above aspect 6.
本発明の態様9に係る電極の製造方法は、通液性を有するシート材の表面に導電層を形成する工程と、シート材における導電層と重なる位置に、導電体を含む導電性塗料を浸透させてシート材の厚さ方向に導通可能な導電部を形成する工程とを含む。 In the method for manufacturing an electrode according to the ninth aspect of the present invention, a step of forming a conductive layer on the surface of a sheet material having liquid permeability and a conductive paint containing a conductor permeate into a position overlapping the conductive layer in the sheet material. It includes a step of forming a conductive portion which is conductive in the thickness direction of the sheet material.
上記の構成によれば、シート材の一方の表面側の導電層、および、シート材の他方の表面側の導電部、のいずれからも導通が容易に可能な電極を製造することができる。 According to the above configuration, it is possible to manufacture an electrode capable of easily conducting conduction from any of the conductive layer on one surface side of the sheet material and the conductive portion on the other surface side of the sheet material.
本発明の態様10に係る電極の製造方法は、上記態様8において、上記導電性塗料にカーボン粒子を含有するインクを用いることができる。 In the method for manufacturing an electrode according to the tenth aspect of the present invention, the ink containing carbon particles in the conductive coating material can be used in the eighth aspect.
上記の構成は、電極の耐食性を高める観点からより一層効果的である。 The above configuration is even more effective from the viewpoint of enhancing the corrosion resistance of the electrode.
本発明の態様11に係る生体電極の製造方法は、上記態様の電極の製造方法で製造された電極の導電層上に塩化銀層を形成する工程と、形成された塩化銀層上に導電性ゲル層を形成する工程と、導電層または導電部にリード線を電気的に接続する工程とを含む。 The method for manufacturing a biological electrode according to the eleventh aspect of the present invention includes a step of forming a silver chloride layer on the conductive layer of the electrode manufactured by the method for manufacturing the electrode according to the above aspect, and conductivity on the formed silver chloride layer. It includes a step of forming a gel layer and a step of electrically connecting a lead wire to the conductive layer or the conductive portion.
上記の構成によれば、導電層および導電部のいずれにも接続することが可能な、構成の自由度の高い生体電極を製造することができる。 According to the above configuration, it is possible to manufacture a bioelectrode having a high degree of freedom in configuration, which can be connected to both the conductive layer and the conductive portion.
〔実施形態3〕
以下に、本発明におけるさらなる実施形態を説明する。前述した実施形態と重複する事項についてはその説明を繰り返さないことがある。
[Embodiment 3]
Hereinafter, further embodiments of the present invention will be described. The explanation may not be repeated for matters that overlap with the above-described embodiment.
図6は、実施形態3に係る電極の構成を模式的に示す断面図である。電極20は、シート材2および導電性ゲル層12を有する。シート材2は、導電性塗料15を含浸している。シート材2における導電性塗料15を含浸している部分は、導電部4に該当している。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electrode according to the third embodiment. The
導電性塗料15は、導電体として導電性ゲル層12に対して良好な親和性を示す成分が含まれる。たとえば、導電性ゲル層12が前述した電解質を含有する場合には、導電性塗料15は、導電体として前述したハロゲン化銀を含む。上記の場合、導電性塗料15における当該ハロゲン化銀の含有量は、導電部4が導電性ゲル層12に対して十分な親和性と十分な導電性とを発現する範囲において適宜に決めることが可能である。上記導電体は、一種でもよいし他の導電体をさらに含んでいてもよい。他の導電体の種類および量は、例えば導電部4に十分な導電性を発現させる観点から適宜に決めることが可能である。
The
本実施形態において、生体電極は、以下の方法によって製造することができる。図7は、電極20を用いた生体電極の製造方法のフローチャートである。
In the present embodiment, the bioelectrode can be produced by the following method. FIG. 7 is a flowchart of a method for manufacturing a biological electrode using the
まず、シート材2を準備する(S31)。このシート材2の準備は、前述したステップS21と同様に実施することが可能である。
First, the
次いで、シート材2に塩化銀を含有する導電性塗料(AgCl含有導電性塗料)を塗布する(S32)。この導電性塗料の塗布方法は、シート材2の厚さ方向に十分に通電する導電部を形成可能な範囲において、公知の塗布方法から適宜に決めることが可能である。
Next, a conductive paint containing silver chloride (AgCl-containing conductive paint) is applied to the sheet material 2 (S32). The coating method of the conductive coating material can be appropriately determined from a known coating method within a range in which a conductive portion that is sufficiently energized in the thickness direction of the
次いで、上記導電性塗料が含浸されたシート材2の表面に導電性ゲルを塗布して導電性ゲル層12を作製する(S33)。導電性ゲルの塗布は、前述したステップS25と同様に実施することが可能である。
Next, the conductive gel is applied to the surface of the
次いで、シート材2にリード線を配置する(S34)。シート材2におけるリード線の接続位置は、導電部4における任意の位置に適宜に決めることが可能である。たとえば、当該接続位置は、シート材2の一方の表面における導電性ゲル層12の周囲の部分であってもよい。また、上記接続位置は、シート材2の他方の表面(導電性ゲル層12とは反対側の表面)であってもよい。さらに、上記接続位置は、シート材2の内部であってもよい。このようにして、電極20から生体電極を製造することが可能である。
Next, the lead wire is arranged on the sheet material 2 (S34). The connection position of the lead wire in the
電極20は、導電部4上に直接導電性ゲル層12を配置することから、前述した導電層が不要となる。本実施形態は、前述した導電層を含む実施形態1、2に比べて、さらに、生体電極の構成をより簡易化することができ、その製造をより簡素化することができる。
Since the
〔実施形態4〕
以下に、本発明におけるさらなる実施形態を説明する。本実施形態は、複数種の導電性塗料をシート材に含浸させた以外は、実施形態3と同様である。前述した実施形態と重複する事項についてはその説明を繰り返さないことがある。
[Embodiment 4]
Hereinafter, further embodiments of the present invention will be described. This embodiment is the same as that of the third embodiment except that the sheet material is impregnated with a plurality of types of conductive paints. The explanation may not be repeated for matters that overlap with the above-described embodiment.
図8は、実施形態4に係る電極の構成を模式的に示す断面図である。電極30は、シート材2とその表面に配置されている導電性ゲル層12とを有する。シート材2は、二種の導電性塗料による導電部4を有している。
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electrode according to the fourth embodiment. The
すなわち、シート材2の厚さ方向における一方の表面側の部分には、第一導電性塗料15が含浸されており、他方の表面(裏面)側の部分には、第二導電性塗料25が含浸されている。シート材2における第一導電性塗料15が含浸している部分と第二導電性塗料25が含浸している部分とは、シート材2の厚さ方向において、例えば一方が他方にまで含浸することで十分に接している。導電部4は、シート材2における、第一導電性塗料15および第二導電性塗料25が上述のようにシート材2の厚さ方向において十分に含浸している部分である。
That is, one surface side portion of the
本実施形態において、生体電極は、以下の方法によって製造することができる。図9は、電極30を用いた生体電極の製造方法のフローチャートである。
In the present embodiment, the bioelectrode can be produced by the following method. FIG. 9 is a flowchart of a method for manufacturing a biological electrode using the
まず、シート材2を準備する(S41)。このシート材2の準備は、前述したステップS21と同様に実施することが可能である。
First, the
次いで、シート材2にその表面側から第一導電性塗料15を塗布する(S42)。第一導電性塗料15は、例えば前述した塩化銀を含有する導電性塗料(AgCl含有導電性塗料)である。
Next, the first
次いで、シート材2にその裏面側から第二導電性塗料25を塗布する(S43)。第二導電性塗料25は、例えば前述したカーボン粒子を含有するインク(C含有導電性塗料)である。
Next, the second
これらの第一、第二導電性塗料15、25の塗布方法は、シート材2の表面から十分な深さまで導電性塗料をシート材2に含浸させることが可能な範囲において、公知の塗布方法から適宜に決めることが可能である。シート材2における第一、第二導電性塗料15、25が含浸された部分では、シート材2の厚さ方向において一方が他方と少なくとも接していればよいが、一方が他方と重なることが、十分に導通可能な導電部4を実現させる観点から好ましい。
These first and second conductive paints 15 and 25 are applied from known coating methods to the extent that the
次いで、第一、第二の導電性塗料15、25が含浸したシート材2の表面に導電性ゲルを塗布して導電性ゲル層12を作製する(S44)。導電性ゲルの塗布は、前述したステップS25と同様に実施することが可能である。
Next, the conductive gel is applied to the surface of the
次いで、シート材2にリード線を配置する(S45)。シート材2におけるリード線の接続位置は、上記導電部へ十分に通電可能な範囲において適宜に決めることが可能であり、例えば前述した実施形態3におけるステップS34と同様に実施することが可能である。このようにして、電極30から生体電極を製造することが可能である。
Next, the lead wire is arranged on the sheet material 2 (S45). The connection position of the lead wire in the
電極30は、導電部4上に直接導電性ゲル層12を配置することから、前述した導電層が不要となる。本実施形態も、前述した実施形態3と同様に、前述した導電層を含む実施形態1、2に比べて、さらに、生体電極の構成をより簡易化することができ、その製造をより簡素化することができる。
Since the
〔実施形態3、4の変形例〕
電極20、30は、シート材2の表面における導電部と重なる位置に配置されている導電層をさらに含んでもよい。このような構成によれば、実施形態1と同様の構成の電極を構成することが可能となり、実施形態2と同様の生体電極を構成することが可能となる。
[Variations of
The
実施形態3、4における生体電極は、導電部と導電性ゲル層12との間に、導電部4の上に配置されている導電層、および、当該導電層の上に配置されている塩化銀層、をさらに有し、リード線は、導電部4または上記導電層に電気的に接続されていてもよい。このような構成によれば、実施形態2と同様の構成の電極を構成することが可能となる。このように、本発明では、上記リード線は、導電部4と直接電気的に接続されていてもよいし、上記導電層のような導電性を有する他の構成を介して導電部と電気的に接続されていてもよい。
The bioelectrodes in the third and fourth embodiments are the conductive layer arranged on the
電極20、30の製造方法は、シート材2の表面における導電部4と重なる位置に導電層を形成する工程をさらに含んでいてもよい。このような構成によれば、実施形態1と同様の構成の電極を製造することが可能となる。
The method for manufacturing the
実施形態3、4における生体電極の製造方法は、導電部4の上に導電層を形成する工程と、導電層の上に塩化銀層を形成する工程と、をさらに含み、導電性ゲル層12を形成する工程は、塩化銀層の上に導電性ゲル層12を形成する工程であり、リード線を電気的に接続する工程は、導電層または導電部にリード線を電気的に接続する工程であってもよい。このような構成によれば、実施形態2と同様の構成の生体電極を製造することが可能となる。
The method for manufacturing a bioelectrode in the third and fourth embodiments further includes a step of forming a conductive layer on the
〔実施形態3、4のまとめ〕
本発明の態様12に係る電極は、シート材と、シート材の厚さ方向に導電可能な導電部とを有する。導電部は、導電部がシート材の厚さ方向に導通するように分布する導電体を含む。
[Summary of
The electrode according to
上記の構成によれば、実施形態1に係る電極と同様に、シート材の表裏いずれの面からも導通が可能となる。加えて、実施形態1に係る電極に比べて、より簡素に電極を構成することができる。 According to the above configuration, like the electrode according to the first embodiment, conduction can be performed from both the front and back surfaces of the sheet material. In addition, the electrode can be configured more simply than the electrode according to the first embodiment.
本発明の態様13に係る電極は、上記態様12において、導電体がカーボン粒子を含んでいてもよい。
In the electrode according to the thirteenth aspect of the present invention, the conductor may contain carbon particles in the above-mentioned
上記の構成は、電極の耐食性を高める観点、および導電部の導電性適宜に調整する観点、からより一層効果的である。 The above configuration is even more effective from the viewpoint of enhancing the corrosion resistance of the electrode and from the viewpoint of appropriately adjusting the conductivity of the conductive portion.
本発明の態様14に係る電極は、上記態様12または13において、導電体が塩化銀を含んでいてもよい。
In the electrode according to the fourteenth aspect of the present invention, the conductor may contain silver chloride in the above-mentioned
上記構成は、上記電極を生体電極の用途に適用する観点からより効果的である。 The above configuration is more effective from the viewpoint of applying the above electrode to the use of the bioelectrode.
本発明の態様15に係る生体電極は、上記態様12~14のいずれかに記載の電極と、導電部の上に配置されている導電性ゲル層と、導電部に電気的に接続されているリード線と、を含む。
The bioelectrode according to the fifteenth aspect of the present invention is electrically connected to the electrode according to any one of the
上記構成によれば、実施形態2に係る生体電極と同様に、生体電極の構成の自由度を高めることができる。加えて、実施形態2に係る生体電極に比べて、生体電極をより簡素に構成することができる。 According to the above configuration, the degree of freedom in the configuration of the bioelectrode can be increased as in the bioelectrode according to the second embodiment. In addition, the bioelectrode can be configured more simply than the bioelectrode according to the second embodiment.
本発明の態様16に係る生体電極は、心電測定用電極であってよい。 The bioelectrode according to aspect 16 of the present invention may be an electrocardiographic measurement electrode.
本発明の態様17に係る電極の製造方法は、通液性を有するシート材に導電体を含む導電性塗料を浸透させて、シート材の厚さ方向に導通可能な導電部を形成する工程を含む。 In the method for manufacturing an electrode according to the 17th aspect of the present invention, a step of impregnating a conductive coating material containing a conductor into a sheet material having liquid permeability to form a conductive portion capable of conducting in the thickness direction of the sheet material. include.
上記の構成によれば、実施形態1に係る電極の製造方法と同様に、表裏のいずれの面からも導通が容易に可能な電極を製造することができる。加えて、実施形態1に係る電極の製造方法に比べて、このような電極をより簡易に製造することが可能である。 According to the above configuration, similarly to the method for manufacturing an electrode according to the first embodiment, it is possible to manufacture an electrode capable of easily conducting conduction from either the front or back surface. In addition, it is possible to manufacture such an electrode more easily than the method for manufacturing an electrode according to the first embodiment.
本発明の態様18に係る電極の製造方法は、上記態様17において、導電体にカーボン粒子を用いてもよい。 In the method for manufacturing an electrode according to the 18th aspect of the present invention, carbon particles may be used as the conductor in the 17th aspect.
上記構成は、前述の態様13と同じ効果を奏する。
The above configuration has the same effect as the above-mentioned
本発明の態様19に係る電極の製造方法は、上記態様17または18において、導電体に塩化銀を用いてもよい。 In the method for producing an electrode according to the 19th aspect of the present invention, silver chloride may be used as the conductor in the 17th or 18th aspect.
上記構成は、前述の態様14と同じ効果を奏する。 The above configuration has the same effect as the above-mentioned aspect 14.
本発明の態様20に係る生体電極の製造方法は、上記態様17~19のいずれかに記載の電極の製造方法で製造された電極の導電部の上に導電性ゲル層を形成する工程と、導電部にリード線を電気的に接続する工程とを含む。
The method for manufacturing a bioelectrode according to
上記の構成によれば、実施形態2に係る生体電極の製造方法と同様に、生体電極の構成の自由度を高めることができる。加えて、実施形態2に係る生体電極の製造方法に比べて、生体電極をより簡易に製造することができる。
実施形態3、4によれば、実施形態1、2の効果に加えて、電極および生体電極の構成の自由度をより一層高めることが可能となる。
According to the above configuration, the degree of freedom in the configuration of the bioelectrode can be increased as in the method for manufacturing the bioelectrode according to the second embodiment. In addition, the bioelectrode can be manufactured more easily than the method for manufacturing the bioelectrode according to the second embodiment.
According to the third and fourth embodiments, in addition to the effects of the first and second embodiments, the degree of freedom in the configuration of the electrode and the bioelectrode can be further increased.
[実施例1]
シート材として不織布であるユニチカ株式会社製「マリックス#20451FLV」 を使用し、その一方の表面に、厚さ1000Å(0.1μm)の銀の金属層を真空蒸着よって作製した。また、シート材の他方の表面には、カーボンインク(「CI」とも言う)をスクリーンコート法によって塗布した。上記CIには、日本黒鉛工業株式会社製の「UCC-2」を用いた。CIは、シート材に浸透し、シート材の他方の表面にはCIの層が形成された。CI層の厚さは、3μmであった。こうして電極A1を作製した。
[Example 1]
A non-woven fabric "Marix # 20451FLV" manufactured by Unitika Ltd. was used as a sheet material, and a silver metal layer having a thickness of 1000 Å (0.1 μm) was formed by vacuum deposition on one surface thereof. Further, carbon ink (also referred to as "CI") was applied to the other surface of the sheet material by the screen coating method. For the above CI, "UCC-2" manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd. was used. The CI penetrated the sheet material and a layer of CI was formed on the other surface of the sheet material. The thickness of the CI layer was 3 μm. In this way, the electrode A1 was manufactured.
また、CIの塗布条件を変えることにより、CI層の厚さを5μm、10μm、および15μmにそれぞれ変更した以外は、電極A1と同様に作製して、電極A2~A4をそれぞれ作製した。 Further, the electrodes A2 to A4 were manufactured in the same manner as the electrode A1 except that the thickness of the CI layer was changed to 5 μm, 10 μm, and 15 μm by changing the application conditions of CI.
[電極の評価]
電極A1~A4のそれぞれについて、金属層、導電部、および電極全体の電気抵抗値を測定した。金属層は、シート材の表面上の銀の蒸着膜である。金属層の電気抵抗値は、金属層の表面における任意の二点間(10mm間)の電気抵抗値であり、フルーク社製デジタル・マルチメーターFLUKE85によって測定した。
[Evaluation of electrodes]
For each of the electrodes A1 to A4, the electric resistance values of the metal layer, the conductive portion, and the entire electrode were measured. The metal layer is a silver vapor deposition film on the surface of the sheet material. The electric resistance value of the metal layer is an electric resistance value between arbitrary two points (between 10 mm) on the surface of the metal layer, and was measured by a Fluke digital multimeter FLUKE85.
導電部は、シート材のCIが塗布され、浸透した部分であり、前述の実施形態における導電部および導電性塗膜である。導電部の電気抵抗値は、導電性塗膜の表面における任意の二点間(10mm間)の電気抵抗値であり、フルーク社製デジタル・マルチメーターFLUKE85によって測定した。 The conductive portion is a portion to which CI of the sheet material is applied and permeated, and is the conductive portion and the conductive coating film in the above-described embodiment. The electric resistance value of the conductive portion is an electric resistance value between arbitrary two points (between 10 mm) on the surface of the conductive coating film, and was measured by a digital multimeter FLUKE85 manufactured by Fluke.
電極全体の電気抵抗値は、電極の厚さ方向における導電性塗膜と金属層との間の電気抵抗値である。当該電気抵抗値の測定では、まず、金めっき金属プレート上に約100mm×100mmの電極を置き、その上に円柱状の金メッキ金属(φ30mm×40mmh、225g)を置く。こうして、金メッキ金属プレートと円柱状の金メッキ金属との間に上記電極を挟む。そして、当該金属プレートと金メッキ金属との間の電気抵抗をフルーク社製デジタル・マルチメーターFLUKE85によって測定した。結果を表1に示す。 The electric resistance value of the entire electrode is the electric resistance value between the conductive coating film and the metal layer in the thickness direction of the electrode. In the measurement of the electric resistance value, first, an electrode of about 100 mm × 100 mm is placed on a gold-plated metal plate, and a columnar gold-plated metal (φ30 mm × 40 mmh, 225 g) is placed on the electrode. In this way, the electrode is sandwiched between the gold-plated metal plate and the columnar gold-plated metal. Then, the electric resistance between the metal plate and the gold-plated metal was measured by Fluke's digital multimeter FLUKE85. The results are shown in Table 1.
電極A1では導通が検出されなかった。これは、CI層の厚みが薄く、シート材へのCIの浸透が不十分であるために十分に通電可能な導電部が形成されなかったため、と考えられる。 No continuity was detected at the electrode A1. It is considered that this is because the thickness of the CI layer is thin and the permeation of CI into the sheet material is insufficient, so that a conductive portion that can be sufficiently energized is not formed.
電極A2では、導通が検出され、電極A3、A4では、電極全体において十分かつに安定した導通が検出された。 Conduction was detected at the electrode A2, and sufficient and stable conduction was detected at the electrodes A3 and A4 in the entire electrode.
[実施例2]
電極A3の金属層の表面に、塩化銀ペーストをスクリーン法によって塗布し、塗膜を乾燥させ、厚さ10~15μmの塩化銀層を作製した。塩化銀ペーストは、キシダ化学株式会社製の「塩化銀(I)特級」と、インキバインダーとしての日本合成化学工業株式会社製の「ニチゴーポリエスターLP035」(「ニチゴーポリエスター」は同社の登録商標)とを含有する組成物である。上記スクリーン法では、180メッシュのポリエステル版を用いた。上記塩化銀層の表面に、積水化成品工業株式会社製の「テクノゲル」(同社の登録商標)を貼り付けた。当該テクノゲルは、前述の実施形態における導電性ゲル層である。こうして、生体電極B1を作製した。
[Example 2]
A silver chloride paste was applied to the surface of the metal layer of the electrode A3 by a screen method, and the coating film was dried to prepare a silver chloride layer having a thickness of 10 to 15 μm. The silver chloride paste is "Silver Chloride (I) Special Grade" manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd. and "Nichigo Polyester LP035" manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. as an ink binder ("Nichigo Polyester" is a registered trademark of the company. ) And a composition containing. In the above screen method, a 180 mesh polyester plate was used. "Technogel" (registered trademark of Sekisui Plastics Co., Ltd.) manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd. was attached to the surface of the silver chloride layer. The technogel is the conductive gel layer in the above-described embodiment. In this way, the bioelectrode B1 was produced.
また、電極A3に代えて電極A4を用いる以外は生体電極B1と同様にして生体電極B2を作製した。 Further, the bioelectrode B2 was produced in the same manner as the bioelectrode B1 except that the electrode A4 was used instead of the electrode A3.
[実施例3]
不織布に導電性インキをディッピング法で含浸させて電極A5を作製した。不織布には、旭化成株式会社製エルタスEC5045Cを用いた。導電性インキは、カーボン、金属銀および塩化銀を含有する混合インキであり、下記に示す組成を有する。電極A5は、カーボン、金属銀および塩化銀を導電体として含む導電部を有している。そして、当該導電部の表面に、導電性ゲル層として上記テクノゲルを貼り付けた。こうして、生体電極B3を作製した。
(導電性インキの組成)
UCC-2 79質量%
塩化銀(I)特級 5質量%
銀粉 16質量%
なお、「銀粉」には「Ag-4-8F」(DOWAエレクトロニクス社製、形状:球状、平均粒子径:2.2μm)を用いた。
[Example 3]
The non-woven fabric was impregnated with conductive ink by a dipping method to prepare an electrode A5. As the non-woven fabric, Eltus EC5045C manufactured by Asahi Kasei Corporation was used. The conductive ink is a mixed ink containing carbon, metallic silver and silver chloride, and has the composition shown below. The electrode A5 has a conductive portion containing carbon, metallic silver and silver chloride as conductors. Then, the above-mentioned techno gel was attached as a conductive gel layer on the surface of the conductive portion. In this way, the bioelectrode B3 was produced.
(Composition of conductive ink)
UCC-2 79% by mass
Silver chloride (I)
Silver powder 16% by mass
As the "silver powder", "Ag-4-8F" (manufactured by DOWA Electronics, shape: spherical, average particle diameter: 2.2 μm) was used.
[実施例4]
不織布の一方の面にはCIを、他方の面には上記導電性インキを用い、グラビアコート法によりそれぞれ5~8g/m2の量で塗布した以外は実施例3と同様にして、電極A6を作製した。電極A6におけるCI層および導電性インキ層は、互いに不織布の厚さ方向において十分に接触し、一部重複する導電部を有している。そして、当該導電部の表面に、導電性ゲル層として上記テクノゲルを貼り付けた。こうして、生体電極B4を作製した。
[Example 4]
The electrode A6 was applied in the same manner as in Example 3 except that CI was used on one surface of the non-woven fabric and the above conductive ink was used on the other surface at an amount of 5 to 8 g / m 2 by the gravure coating method. Was produced. The CI layer and the conductive ink layer in the electrode A6 are sufficiently in contact with each other in the thickness direction of the nonwoven fabric, and have partially overlapping conductive portions. Then, the above-mentioned techno gel was attached as a conductive gel layer on the surface of the conductive portion. In this way, the bioelectrode B4 was produced.
[生体電極の評価]
生体電極B1、B2のそれぞれについて、心電測定法に準ずる電気特性を試験した。より具体的には、上記生体電極のインピーダンス(ACインピーダンス(10Hz))およびオフセット電圧(DCオフセット電圧)を測定した。生体電極のインピーダンスおよびオフセット電圧は、米国国家規格協会(ANSI)/米国医療機器振興協会(AAMI)規格EC12の測定方法である。
[Evaluation of bioelectrode]
The electrical characteristics of each of the bioelectrodes B1 and B2 were tested according to the electrocardiographic measurement method. More specifically, the impedance (AC impedance (10 Hz)) and the offset voltage (DC offset voltage) of the bioelectrode were measured. The impedance and offset voltage of the bioelectrode are measurement methods of the American National Standards Institute (ANSI) / American National Standards Institute (AAMI) standard EC12.
より詳しくは、生体電極B1~B4のそれぞれについて、の二つの電極にゲルを貼り、ゲル面同士を貼り合せ、各生体電極に測定用プローブ端子を接続した。すなわち、生体電極B1~B4のそれぞれを2.5cm×4.5cmの短冊状に2枚カットし、カットしたそれぞれの導電性ゲル面同士を貼り合せて評価試験片とし、当該評価試験片に測定用プローブ端子を接続した。 More specifically, for each of the bioelectrodes B1 to B4, gel was attached to the two electrodes, the gel surfaces were attached to each other, and the measurement probe terminal was connected to each bioelectrode. That is, two bioelectrodes B1 to B4 are cut into strips of 2.5 cm × 4.5 cm, and the cut conductive gel surfaces are bonded to each other to form an evaluation test piece, which is measured. The probe terminal was connected.
そして、当該評価試験片を用いてインピーダンスおよびオフセット電圧を測定した。インピーダンスおよびオフセット電圧の測定には、CALM社製Surface Electrode Analysis Meter ECGテスターを用いた。上記電気特性の試験は、それぞれ、試験数N=3で行い、測定値の平均値を評価値とした。 Then, the impedance and the offset voltage were measured using the evaluation test piece. For the measurement of impedance and offset voltage, a Surface Electrode Analysis Meter ECG tester manufactured by CALM was used. The tests for the above electrical characteristics were carried out with the number of tests N = 3, and the average value of the measured values was used as the evaluation value.
結果を表2に示す。なお、上記規格において、ACインピーダンス(10Hz)は、平均で2kΩ以下であればよい。また、DCオフセット電圧は、平均で100mV以下であればよい。 The results are shown in Table 2. In the above standard, the AC impedance (10 Hz) may be 2 kΩ or less on average. The DC offset voltage may be 100 mV or less on average.
表2から明らかなように、生体電極B1~B4のインピーダンスおよびオフセット電圧は、いずれも、米国国家規格協会(ANSI)および米国医療機器振興協会(AAMI)の規格をクリアーした。この結果から、生体電極B1~B4のいずれも、心電測定用基材に応用が可能であることがわかる。 As is clear from Table 2, the impedance and offset voltage of the bioelectrodes B1 to B4 both cleared the standards of the American National Standards Institute (ANSI) and the American Medical Device Promotion Association (AAMI). From this result, it can be seen that any of the bioelectrodes B1 to B4 can be applied to the base material for electrocardiographic measurement.
[考察]
上記の実施例より、本発明について、以下の利点が考えられる。
[Discussion]
From the above examples, the following advantages can be considered for the present invention.
一般に、従来の生体電極用の電極は、表裏間での導通を得るためには、電極に貫通孔を形成し、当該貫通孔中に導体を充填して通電路を形成するスルーホール法などの付加的な方法の適用が必要である。これに対して、上記実施例の電極および生体電極は、このような表裏間での導通が得られように、導電材料の印刷によって作製されている。よって、スルーホール法のような付加的な方法を適用することなく、表裏間での導通が得られる。 Generally, in a conventional electrode for a bioelectrode, in order to obtain continuity between the front and back surfaces, a through-hole method is used in which a through hole is formed in the electrode and a conductor is filled in the through hole to form an energizing path. It is necessary to apply additional methods. On the other hand, the electrodes and bioelectrodes of the above embodiment are manufactured by printing a conductive material so as to obtain such conduction between the front and back surfaces. Therefore, conduction between the front and back can be obtained without applying an additional method such as the through-hole method.
電極の裏面をも集電位置として電気接点を設けることができる。よって、生体電極のようなアセンブリにおいて、その使用形態および使用方法の選択肢をより多くすることができる。 An electrical contact can be provided with the back surface of the electrode as the current collecting position. Therefore, in an assembly such as a bioelectrode, there are more options for its usage pattern and method of use.
生体電極では、導電層としての金属層の全体を被覆することが可能であるので、金属層の露出を防止することができる。導電部において、カーボンなどの腐食に対して安定な導電体を用いることにより、導電体の腐食およびそれによる導通不良を防止することができる。 Since the bioelectrode can cover the entire metal layer as the conductive layer, it is possible to prevent the metal layer from being exposed. By using a conductor that is stable against corrosion such as carbon in the conductive portion, it is possible to prevent corrosion of the conductor and poor conduction due to the corrosion.
上記電極および生体電極において、導電層を配置せず、導電部に導電層の役割を担わせることも可能である。このような構成によれば、上記利点に加えて、より簡素な構成を有する電極および生体電極を構成することができる。 In the above-mentioned electrode and the bio-electrode, it is also possible to make the conductive portion play the role of the conductive layer without arranging the conductive layer. According to such a configuration, in addition to the above advantages, an electrode having a simpler configuration and a bioelectrode can be configured.
1 電極
2 シート材
3 金属層
4 導電部
5 導電性塗膜
10 生体電極
11 塩化銀層
12 導電性ゲル層
13 リード線
15 (第一)導電性塗料
25 第二導電性塗料
1
Claims (15)
前記導電部は、前記導電部が前記シート材の厚さ方向に導通するように分布する導電体を含み、前記シート材の表面の一部を覆うように配置されており、かつ前記導電性ゲル層側の前記シート材の表面に露出している、
生体電極。 A sheet material, a conductive portion conductive in the thickness direction of the sheet material, a conductive gel layer arranged on the conductive portion, and a lead wire electrically connected to the conductive portion. Is a bioelectrode with
The conductive portion includes a conductor in which the conductive portion is distributed so as to be conductive in the thickness direction of the sheet material, is arranged so as to cover a part of the surface of the sheet material, and is the conductive gel. Exposed on the surface of the sheet material on the layer side,
Bioelectrode.
前記リード線は、前記導電部または前記導電層に電気的に接続されている、請求項1~8のいずれか一項に記載の生体電極。 Between the conductive portion and the conductive gel layer, a conductive layer arranged on the conductive portion and a silver chloride layer arranged on the conductive layer are further provided.
The bioelectrode according to any one of claims 1 to 8, wherein the lead wire is electrically connected to the conductive portion or the conductive layer.
通液性を有するシート材に導電体を含む導電性塗料を浸透させて、前記シート材の表面の一部を覆い、かつ前記シート材の厚さ方向に導通可能な導電部を形成する工程と、
前記導電部の一部が露出するように前記導電部の上に導電性ゲル層を形成する工程と、
前記導電部にリード線を電気的に接続する工程と、を含む、生体電極の製造方法。 It is a manufacturing method of bioelectrodes.
A step of infiltrating a conductive paint containing a conductor into a liquid-permeable sheet material to cover a part of the surface of the sheet material and forming a conductive portion that is conductive in the thickness direction of the sheet material. ,
A step of forming a conductive gel layer on the conductive portion so that a part of the conductive portion is exposed, and
A method for manufacturing a bioelectrode, comprising a step of electrically connecting a lead wire to the conductive portion.
前記導電層の上に塩化銀層を形成する工程と、をさらに含み、
前記導電性ゲル層を形成する工程は、前記塩化銀層の上に導電性ゲル層を形成する工程であり、
前記リード線を電気的に接続する工程は、前記導電層または前記導電部にリード線を電気的に接続する工程である、請求項11~14のいずれか一項に記載の生体電極の製造方法。 The step of forming a conductive layer on the conductive portion and
Further comprising the step of forming a silver chloride layer on the conductive layer.
The step of forming the conductive gel layer is a step of forming the conductive gel layer on the silver chloride layer.
The method for manufacturing a bioelectrode according to any one of claims 11 to 14, wherein the step of electrically connecting the lead wire is a step of electrically connecting the lead wire to the conductive layer or the conductive portion. ..
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/175,065 US20190142295A1 (en) | 2017-11-16 | 2018-10-30 | Electrode, bioelectrode, and manufacturing method thereof |
CN201811310948.1A CN109793513A (en) | 2017-11-16 | 2018-11-06 | Electrode, organism electrode and their manufacturing method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017220762 | 2017-11-16 | ||
JP2017220762 | 2017-11-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019088764A JP2019088764A (en) | 2019-06-13 |
JP7072446B2 true JP7072446B2 (en) | 2022-05-20 |
Family
ID=66835406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018106348A Active JP7072446B2 (en) | 2017-11-16 | 2018-06-01 | Bioelectrode and its manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7072446B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220346689A1 (en) * | 2019-10-11 | 2022-11-03 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co., Ltd. | Electrode |
WO2022107784A1 (en) * | 2020-11-17 | 2022-05-27 | タツタ電線株式会社 | Bioelectrode |
JP7301089B2 (en) | 2021-04-07 | 2023-06-30 | 住友ベークライト株式会社 | Flexible sheet electrodes, wearable bioelectrodes and biosensors |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050015134A1 (en) | 2003-07-18 | 2005-01-20 | 3M Innovative Properties Company | Biomedical electrode with current spreading layer |
JP2010246751A (en) | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Masayoshi Fukuda | Bioelectrode pad, bioelectrode, self-adhesive pad, and self-adhesive pad sheet |
WO2012124216A1 (en) | 2011-03-16 | 2012-09-20 | 積水化成品工業株式会社 | Hydrogel stacked electrode and method for manufacturing same |
JP2013056199A (en) | 2006-09-29 | 2013-03-28 | Tyco Healthcare Group Lp | Medical electrode |
JP2013202336A (en) | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Sekisui Plastics Co Ltd | Bioelectrode for electric stimulation |
JP2014108134A (en) | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Conductor, conductor manufacturing method, pressure sensor using conductor, pressure sensor device, bioelectrode using conductor, and biosignal measurement device |
JP2016036642A (en) | 2014-08-11 | 2016-03-22 | 日本電信電話株式会社 | Electrode and wearable electrode |
WO2016052466A1 (en) | 2014-09-30 | 2016-04-07 | 日本ケミコン株式会社 | Biomedical electrode and method for producing biomedical electrode |
JP2016158912A (en) | 2015-03-03 | 2016-09-05 | 日本電信電話株式会社 | Clothing, biometric signal measurement device, and biometric signal detection member |
WO2017007017A1 (en) | 2015-07-08 | 2017-01-12 | 日本電信電話株式会社 | Wearable electrode |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0570552U (en) * | 1991-03-28 | 1993-09-24 | 株式会社クラレ | Biomedical electrodes |
JPH0595922A (en) * | 1991-10-08 | 1993-04-20 | Nippon Achison Kk | Electrode for organism and manufacture thereof |
JPH11113864A (en) * | 1997-10-16 | 1999-04-27 | Nec Medical Systems Kk | Electrode for organism |
-
2018
- 2018-06-01 JP JP2018106348A patent/JP7072446B2/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050015134A1 (en) | 2003-07-18 | 2005-01-20 | 3M Innovative Properties Company | Biomedical electrode with current spreading layer |
JP2013056199A (en) | 2006-09-29 | 2013-03-28 | Tyco Healthcare Group Lp | Medical electrode |
JP2010246751A (en) | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Masayoshi Fukuda | Bioelectrode pad, bioelectrode, self-adhesive pad, and self-adhesive pad sheet |
WO2012124216A1 (en) | 2011-03-16 | 2012-09-20 | 積水化成品工業株式会社 | Hydrogel stacked electrode and method for manufacturing same |
JP2013202336A (en) | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Sekisui Plastics Co Ltd | Bioelectrode for electric stimulation |
JP2014108134A (en) | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Conductor, conductor manufacturing method, pressure sensor using conductor, pressure sensor device, bioelectrode using conductor, and biosignal measurement device |
JP2016036642A (en) | 2014-08-11 | 2016-03-22 | 日本電信電話株式会社 | Electrode and wearable electrode |
WO2016052466A1 (en) | 2014-09-30 | 2016-04-07 | 日本ケミコン株式会社 | Biomedical electrode and method for producing biomedical electrode |
JP2016158912A (en) | 2015-03-03 | 2016-09-05 | 日本電信電話株式会社 | Clothing, biometric signal measurement device, and biometric signal detection member |
WO2017007017A1 (en) | 2015-07-08 | 2017-01-12 | 日本電信電話株式会社 | Wearable electrode |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019088764A (en) | 2019-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7187985B2 (en) | Biomedical electrode with current spreading layer | |
JP7072446B2 (en) | Bioelectrode and its manufacturing method | |
US4852572A (en) | Multi-electrode type electrocardiographic electrode structure | |
EP3302683B1 (en) | Dry electrode for bio-potential and skin impedance sensing | |
US6135953A (en) | Multi-functional biomedical electrodes | |
EP1905479B1 (en) | Medical electrode | |
JP2018533160A (en) | Silver-silver chloride composition and electrical device containing the same | |
US20140323842A1 (en) | Radiolucent ecg electrode and method of making same | |
Prats-Boluda et al. | Active flexible concentric ring electrode for non-invasive surface bioelectrical recordings | |
CN111430060B (en) | Silk flexible electrode for electrocardio monitoring and manufacturing method thereof | |
JP6567800B2 (en) | Biological electrode | |
US20190142295A1 (en) | Electrode, bioelectrode, and manufacturing method thereof | |
CN214259328U (en) | Patch electrode | |
CN113749660A (en) | Silver nanowire-based composite electrode and preparation method thereof | |
CN209269685U (en) | Sensor attachment and bioelectrical signals measuring system | |
US8498700B2 (en) | Disposable internal defibrillation electrodes | |
JPH03962Y2 (en) | ||
US20230225656A1 (en) | Trench electrode structure for biosignal measurement | |
JP7176644B2 (en) | biomedical electrode | |
JP6677769B2 (en) | Biological electrode | |
US20230181079A1 (en) | Body electrode for recording electro-physiological signals | |
CN109124618A (en) | Sensor attachment and bioelectrical signals measuring system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200415 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210311 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210323 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210514 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211012 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211203 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220426 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220510 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7072446 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |