CN109793513A - 电极、生物体电极和它们的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电极、生物体电极和它们的制造方法。提供一种电极，其包含片材，前述片材包含导电部，所述导电部以前述片材具有其厚度方向的导电性的方式连续，前述导电部包含导电体，所述导电体以前述片材具有其厚度方向的导电性的方式分布于前述导电部中。另外，提供一种电极的制造方法，包括如下工序：使包含导电体的导电性涂料渗透于具有通液性的片材，从而形成以前述片材具有其厚度方向的导电性的方式连续的导电部。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求于2017年11月16日向日本特许厅提交的日本专利申请No.2017-220762和2018年6月1日向日本特许厅提交的日本专利申请No.2018-106348的优先权，该申请的全部内容引入至此作为参考。
技术领域
本公开涉及电极、生物体电极和它们的制造方法。
背景技术
研究了记录心电图、肌电图或脑电波等所需的生物体用的电极的各种制造方法。作为上述电极，广泛已知有如下电极：其包含在其第1表面上含有按以下顺序依次层叠的、碳或石墨层、以及银或氯化银层的薄膜。作为该薄膜，使用聚酯薄膜等非导电性薄膜(例如参照日本特开平5-95922号公报)。
发明内容
本公开的实施方式的电极包含片材，前述片材包含导电部，所述导电部以前述片材具有其厚度方向的导电性的方式连续，前述导电部包含导电体，所述导电体以前述片材具有其厚度方向的导电性的方式分布于前述导电部中。
附图说明
图1为示意性示出本公开的实施方式1的电极的构成的剖面图。
图2为实施方式1的电极的制造方法的流程图。
图3为示意性示出本公开的实施方式2的生物体电极的一例的构成的剖面图。
图4为实施方式2的生物体电极的制造方法的流程图。
图5为示意性示出上述生物体电极的另一例的构成的剖面图。
图6为示意性示出本公开的实施方式3的电极的构成的剖面图。
图7为使用实施方式3的电极的生物体电极的制造方法的流程图。
图8为示意性示出本公开的实施方式4的电极的构成的剖面图。
图9为使用实施方式4的电极的生物体电极的制造方法的流程图。
具体实施方式
在以下详细描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对所公开实施例的透彻理解。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践一个或多个实施例。在其他情况下，示意性地示出了公知的结构和装置以简化附图。
然而，上述现有技术的电极中，未形成碳或石墨层、以及银或氯化银层的薄膜的第2表面不具有导电性。因此，上述现有技术的电极中，为了得到上述薄膜的第1表面与第2表面之间的导电性，需要薄膜的开孔那样的、追加的工序。
本公开的一方式的目的在于，实现容易得到第1表面与第2表面之间的导电性的、电极、生物体电极和它们的制造方法。
本公开的第一方式的电极具有：片材；和，导电部，该导电部以该片材具有其厚度方向的导电性的方式连续，上述导电部包含导电体，所述导电体以上述片材具有其厚度方向的导电性的方式分布于该导电部中。
本公开的第二方式的生物体电极包含：上述电极；配置于上述导电部之上的导电性凝胶层；和，电连接在上述导电部上的引线。
本公开的第三方式的电极的制造方法包括如下工序：使包含导电体的导电性涂料渗透于具有通液性的片材，形成以上述片材具有其厚度方向的导电性的方式连续的导电部。
本公开的第四方式的生物体电极的制造方法包括如下工序：在用上述电极的制造方法制造的上述电极的上述导电部之上形成导电性凝胶层的工序；和，将引线电连接在上述导电部上的工序。
根据本公开，不仅可以在片材的第一表面上的电极层中导通，还可以在片材的第二表面露出的导电部中导通。由此，可以实现来自两面的导通容易的电极、和具有这样的电极的生物体电极。
〔实施方式1〕
图1为示意性示出本公开的实施方式1的电极的构成的剖面图。实施方式1的电极1如图1所示那样具有片材2和金属层3。
从支撑电极1的结构的观点、和使电极1的操作容易的观点出发，片材2优选具有0.01～1.5mm的厚度。另外，片材2优选具有通液性。片材2的通液性例如只要为使后述的导电性涂料充分渗透的程度的通液性即可。需要说明的是，片材2通常不具有导电性。但是，片材2也可以具有导电性。
片材2的例子中包括无纺布、织物、编织物、纸、合成树脂制网和金属制网。上述纸可以为日本纸也可以为洋纸。
片材2可以为无纺布。从涂布后述的导电性涂料时使该涂料充分渗透的观点出发，该无纺布的单位面积重量优选300g/m2以下、更优选200g/m2以下。作为这样的无纺布，可以适宜使用通过干式法、湿式法、纺粘法、熔喷法或气流成网(airlaid)法等公知的制法得到的无纺布。
上述无纺布的材料可以为树脂。该树脂的例子中包括聚酯、尼龙、聚丙烯、和聚对苯二甲酸丁二醇酯。上述无纺布可以为市售品。市售品的例子中包括Marix#20451FLV和#20457FLV(均为Unitika Co.,Ltd.制、“Marix”为同一公司的注册商标)、和Eltus E05030、EC5045C和E05050(均为旭化成株式会社制、“Eltus”为同一公司的注册商标)。
金属层3配置于片材2的第1表面上。金属层3相当于导电层。构成该导电层的材料只要具有作为电极1的充分的导电性就可以适宜选定。例如，上述导电层可以为具有导电性的导电性组合物的膜。这样的导电层例如可以通过涂布导电性的墨而制作。
金属层3可以覆盖片材2的第1表面的整体。或者，金属层3可以配置于第1表面的一部分。片材2的第1表面中的金属层3的数量和形状没有限定。例如，金属层3可以以覆盖片材2的第1表面的规定区域的整体的方式配置。或者，金属层3也可以以分散于该区域的方式配置。即，金属层3可以通过满面印刷配置于片材2的第1表面。或者，金属层3可以印刷成点或条纹那样的图案状的部分。
金属层3的金属材料的选择中考虑导电性、耐腐蚀性等耐久性、和成本等各条件。而且，从提供本实施方式的效果的材料的范围中，可以选择适当的金属材料。该金属材料可以为一种也可以为一种以上。其例子中包括金、银、铜、镍、锡、铝、锌、氧化铟锡和钛等。其中，从高的耐久性、对生物体电极的其他构件的适度的亲和性、和优异的X射线透射性的观点出发，优选银。
金属层3的厚度例如可以根据金属材料的种类和金属层的制作方法而适宜确定。另外，金属层3过薄时，片材2中的后述的片材2与导电部的电接点有时变得不充分。另外，金属层3过厚时，电极1的柔软性变低。因此，电极1的操作性有时变低。从这些观点出发，金属层3的厚度例如可以选自0.03～20μm的范围。金属层3的厚度优选0.1～2μm。更具体而言，金属层3为银的蒸镀膜的情况下，金属层3的厚度优选0.03μm以上、更优选0.06μm以上。另外，金属层3的厚度优选2μm以下、更优选0.4μm以下。
金属层3的制作方法的例子中，除真空蒸镀之外，还包括镀覆法和热转印法。从可以得到具有优异挠性的金属层的观点、和容易批量生产、可以预见成本优势的观点出发，金属层3的优选制作方法为真空蒸镀。
片材2包含导电部4。导电部4是具有导电性的部分。通过导电部4，片材2具有其厚度方向的导电性。另外，导电部4配置于与片材2中的一个以上的特定的金属层3重叠那样的位置。片材2中的导电部4的数量和形状没有限定。
例如，导电部4与金属层3同样地，可以以覆盖片材2表面的规定区域的整体的方式配置在片材2的表面上。或者，导电部4也可以分散于该区域而配置。另外，导电部4只要在片材2的厚度方向作为导电部4的整体电连续即可。例如，导电部可以从片材2的第1表面至片材2的第2表面沿片材2的厚度方向连续。或者，也可以独立地位于片材2的厚度方向的多个部分在片材2的表面方向连接，构成能在片材2的厚度方向导通的导电部4。需要说明的是，“导电部电连续”是指，上述导电部以具有体现上述片材的期望的厚度方向的导电性所需的充分程度的密度的方式存在于片材中。
导电部4包含导电体。导电体以片材2具有其厚度方向的导电性的方式分布于导电部4中。该导电体无论片材2的面方向中的分布如何，只要电连续地分布于片材2的厚度方向的整体中即可。上述导电体只要为具有导电性的物质即可。上述导电体可以为颗粒。“导电体电连续地分布”是指，上述导电体以具有体现上述片材的期望的厚度方向的导电性所需的充分程度的密度的方式存在于导电部中。导电部4中的适当的导电体的分布例如可以根据导电体的状态和片材2的通液性而适宜实现。
上述导电体可以为一种也可以为一种以上。该导电体的例子中包括离子导电剂和电子导电剂。离子导电剂的例子中包括碘化银、碘化铜、氯化银、高氯酸锂、三氟甲磺酸锂、有机硼络合物的锂盐、双酰亚胺锂((CF3SO2)2NLi)、和三甲基锂((CF3SO2)3CLi)。电子导电剂的例子中包括金属颗粒和碳化合物的颗粒。金属颗粒的金属的例子中包括银、铜、铝、镁、镍和不锈钢。上述碳化合物的例子中包括石墨、炭黑、碳纳米纤维和碳纳米管。从耐腐蚀性的观点出发，上述碳化合物为优选的导电体。从获得的容易性的观点出发，碳颗粒为优选的导电体。
电极1在可以得到本实施方式的效果的范围内可以还具有除前述片材2、金属层3和导电部4以外的其他要素。例如，电极1可以还具有导电性涂膜5。
导电性涂膜5配置于导电部4中的片材2的跟金属层3侧为相反侧的表面的部分。导电性涂膜5是由导电性的组合物形成的层。例如，导电性涂膜5是含有导电体的导电性涂料渗透于片材2后残留的部分。导电性涂膜5例如通过后述的制造方法中的导电性涂料的涂布而形成。从在片材2的与金属层3为相反侧明示导电部4的位置的观点、和提高与导电部4的电连接的观点出发，优选导电性涂膜5。
另外，在可以得到本实施方式的效果的范围内，可以在片材2与金属层3之间夹设其他层。或者，电极1在金属层3上可以包含进一步的层。这样的能任意追加的层只要均具有充分的通电性即可。
电极1可以通过以下的方法来制造。图2为电极1的制造方法的流程图。
首先，准备片材2(S21)。片材2可以直接使用市售品。或者，也可以使用切断成适当形状的市售品。
接着，在片材2的第1表面上形成金属层3。上述蒸镀膜的制作方法的例子中包括真空蒸镀、溅射和离子镀。另外，金属层3的其他制作方法的例子中包括金属镀覆法。例如，在片材2的第1表面形成金属的蒸镀膜。金属层3例如可以通过利用公知的掩蔽技术，以任意的形状形成在片材2的第1表面的任意位置。
接着，在片材2的第2表面涂布导电性涂料(S23)。导电性涂料涂布于片材2的与第1表面上的金属层3重叠的位置。上述导电性涂料对片材2的涂布可以通过涂布印刷等公知的涂布方法而进行。该涂布方法的例子中包括凹版法、模涂法、逗点涂布法、辊涂法、浸渍法、丝网法和旋转丝网法。
所涂布的导电性涂料渗透于具有通液性的片材2。并且，沿厚度方向横断片材2，导电性涂料到达金属层3。如此，形成导电部4。
上述导电性涂料含有上述导电体。导电性涂料可以仅包含导电体。或者，导电性涂料可以含有导电体、和粘结剂等分散介质。该分散介质只要为以在上述导电性涂料中作为导电体的分散介质发挥功能的方式具有充分的流动性的介质即可。该分散介质可以为一种也可以为一种以上。
上述导电性涂料中的导电体的含量从体现导电部4的充分的导电性的观点出发可以适宜确定。需要说明的是，导电部4的导电性除了通过导电性涂料中的导电体的含量之外、还可以通过导电性涂料的涂布量、涂布次数或粘度来调整。
上述导电性涂料优选为含有碳颗粒的墨。导电性涂料可以通过适宜制备而获得。但是，也可以使用市售品的导电性涂料。上述含有碳颗粒的墨的市售品的例子中包括Nippon Kokuen Group.制的“UCC-2”、JUJO CHEMICAL CO.,LTD.制的“JELCON CH-8”、和东洋纺株式会社制的“DY-200L-2”。
上述制造方法在可以得到本实施方式的效果的范围内可以还包括除前述工序以外的其他工序。
电极1的制造中，导电性涂料通过涂布印刷浸渗于具有通液性的片材2。由此，从片材2的第2表面至第1表面上的金属层3形成导电部4。如此，电极1中，通过对具有通液性的片材2的表面的蒸镀和涂布，可以确立片材2的表面间的导电性。具有薄膜代替片材的电极中，为了得到该薄膜的表面间的导电性，需要在薄膜上开设孔等操作。
电极1由于具有上述构成，因此，可以将端子连接在片材2的第2表面上。由此，可以在电极1的金属层3侧的第1表面上涂布例如各种功能性的涂布剂。如此，电极1中，包含其的制品的构成和功能的自由度高。在这些方面，电极1是有利的。
电极1适合用于以下中说明的生物体电极。
〔实施方式2〕
图3为示意性示出本公开的实施方式2的生物体电极的一例的构成的剖面图。该例中，生物体电极10包含：电极1；配置于金属层3上的氯化银层11；配置于氯化银层11上的导电性凝胶层12；和，电连接在导电性涂膜5上的引线13。氯化银层11和导电性凝胶层12可以与公知的生物体电极的这些同样地构成。
氯化银层11是含有氯化银的层。从离子电导的稳定性的观点出发，氯化银层11的厚度优选3～30μm。另外，氯化银层11中的氯化银的含量可以从体现作为生物体电极的所期望的功能的范围中适宜确定。其含量例如为1～10质量％。
导电性凝胶层12是含有导电性凝胶的层。导电性凝胶层12的厚度可以从得到对生物体的充分的粘合力、和对生物体的所需的导电性的范围的厚度中适宜确定。其厚度例如为0.5～2mm。导电性凝胶可以使用公知的、例如具有皮肤适合性的自粘合性的导电性凝胶。
上述导电性凝胶通常含有凝胶和电解质。该凝胶的例子中包括：由含有烷氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯与丙烯酸等不饱和羧酸的交联共聚物、聚乙二醇单烷基醚和水的组合物形成的凝胶。需要说明的是，上述不饱和羧酸可以部分被中和。
上述电解质的例子中包括氯化锂、氯化钠和氯化钾等碱金属的卤化物。上述导电性凝胶在得到上述粘接性和导电性的范围内可以进一步含有其他成分。该其他成分的例子中包括保湿成分、香料、着色剂和药效成分。保湿成分的例子中包括乳酸、尿素和透明质酸。
氯化银层11和导电性凝胶层12的数量和形状没有限定。例如，它们俯视时的形状可以在生物体电极的用途中能使用的范围内适宜确定。氯化银层11和导电性凝胶层12的形状可以相同也可以不同。
引线13可以为具有碳线、镀锡Cu线和Al线等导线、以及覆盖其的绝缘层的通常的引线。引线13的数量没有限定。引线13连接的导电部4的数量也没有限定。
生物体电极10可以作为心电图测定用电极应用。心电图测定用电极的例子中包括除颤器中使用的一次性垫电极。该除颤器的例子中包括体外式除颤器、半自动除颤器和自动体外式除颤器(AED)。
生物体电极10可以通过以下的方法而制造。图4为生物体电极10的制造方法的流程图。
生物体电极10的制造中，如图4所示那样，在用电极1的制造方法制造的电极1的金属层3上形成氯化银层11(S24)。电极1如前述，例如可以通过步骤21至步骤23而制造。氯化银层11可以通过公知的方法而制作。例如，氯化银层11可以如下形成：利用模涂法、逗点涂布法或浸渍法等公知的印刷技术，将包含氯化银的涂布剂以期望的厚度均匀地印刷于金属层3的表面，从而可以形成。
接着，在形成的氯化银层11上形成导电性凝胶层12(S25)。导电性凝胶层12也可以通过公知的方法而制作。例如，导电性凝胶层12可以与氯化银层11同样地通过涂布或印刷形成于氯化银层11的表面。或者，导电性凝胶层12可以如下形成：使形成于脱模性薄膜上的导电性凝胶层粘贴在氯化银层11上后，根据需要，将脱模性薄膜剥离，从而可以形成。
另一方面，将引线13电连接在导电部4上(S26)。其中，引线13可以在制作导电部4后的任意的时机电连接在导电部4上。引线13对导电部4的电连接可以通过将引线13的导线电连接在导电部4上的公知的方法而进行。该电连接中，也可以使用固定于导电部4的表面的导电性的紧固件等其他构件。引线13中的与导电部4的连接端为相反侧的端部上，可以连接有与生物体电极连接的装置(例如前述除颤器)、或用于与其连接的连接器。
如此，根据本实施方式，通过印刷于片材2的含有碳颗粒的导电性涂料，可以从片材2的第2表面的整体发送和接收电信号。因此，可以更进一步扩大引线13的连接面积。由此，生物体电极10中，与以往的生物体电极相比，可以更进一步提高生物体电信号的检测灵敏度。另外，可以更进一步加快响应速度。进而，可以提供电极电位的可逆性优异的生物体电极10。由此，可以更进一步提高生物体电极10的电特性(低阻抗化)。
片材2具有通液性。因此，片材2一般富于柔软性。由此，可以更进一步提高生物体电极10对生物体的密合性。
〔实施方式1、2的变形例〕
需要说明的是，电极1的导电部4中，作为导电体，使用碳颗粒。但是，该导电体可以与碳颗粒一起包含金属粉。
另外，电极1的制造方法中，金属层3先于导电部4而形成。但是，可以以沿片材2的厚度方向观察时金属层3与导电部4处于相对重叠的位置的方式，在导电部4后形成金属层3。
另外，生物体电极10中，引线13如图5所示那样，可以电连接在金属层3上。进而，引线13可以电连接在导电部4和金属层3这两者上。
〔实施方式1、2的总结〕
本公开的方式1的电极具有：片材；和，配置于前述片材上的导电层。而且，片材包含导电部，所述导电部以该片材具有其厚度方向的导电性的方式连续。该导电部包含导电体，所述导电体以片材具有其厚度方向的导电性的方式分布于导电部中。
根据上述构成，导电部在片材中的不具有导电层的表面(另一表面)上也露出。由此，从片材的一个表面侧的导电层、和片材的另一表面侧的导电部均能容易导通。
本公开的方式2的电极中，上述方式1的上述导电体可以为碳颗粒。
上述构成从提高电极的耐腐蚀性的观点出发是更进一步有效的。
本公开的方式3的电极中，上述方式1或2的上述导电层可以包含金属层。
上述构成从提高电极的耐久性和生产率的观点出发是更进一步有效的。
本公开的方式4的电极中，上述方式3的金属层可以为金属的蒸镀层。
上述构成从实现具有期望的形状、例如具有精密图案的金属层的观点出发是更进一步有效的。
本公开的方式5的电极中，上述方式1～4中的任一金属层的金属材料可以为选自由金、银、铜、镍、锡、铝、锌、氧化铟锡和钛组成的组中的一种以上的金属材料。
上述构成从提高电极的耐腐蚀性的观点、或者抑制电极的制造成本的观点出发是更进一步有效的。
本公开的方式6的电极中，上述方式1的片材可以为选自由无纺布、织物、编织物、纸、合成树脂制网和金属制网组成的组中的一种以上的构件。
上述构成从提高电极的强度和操作的容易性的观点出发是更进一步有效的。
本公开的方式7的生物体电极中，包含：上述方式中的任一电极；配置于导电层上的氯化银层；配置于氯化银层上的导电性凝胶层；和，电连接在导电层或导电部上的引线。
根据上述构成，导电部也在片材中的不具有导电层的表面露出。由此，可以将引线连接在片材的多个面上，即，将引线连接在导电层和导电部上均可。由此，生物体电极的构成的自由度提高。
本公开的方式8的生物体电极可以为心电图测定用的上述方式6的电极。
本公开的方式9的电极的制造方法包括如下工序：在具有通液性的片材的表面形成导电层的工序；和，使包含导电体的导电性涂料渗透于在与片材中的导电层重叠的位置，以片材具有其厚度方向的导电性的方式形成导电部的工序。
根据上述构成，可以制造均能从片材的第1表面上的导电层和片材的第2表面上的导电部容易导通的电极。
本公开的方式10的电极的制造方法可以使用上述方式8的制造方法中上述导电性涂料中含有碳颗粒的墨。
上述构成从提高电极的耐腐蚀性的观点出发是更进一步有效的。
本公开的方式11的生物体电极的制造方法包括如下工序：在用上述方式的电极的制造方法制造的电极的导电层上形成氯化银层的工序；在形成的氯化银层上形成导电性凝胶层的工序；和，将引线电连接在导电层或导电部上的工序。
根据上述构成，可以制造：均能连接在导电层和导电部上的、构成的自由度高的生物体电极。
〔实施方式3〕
以下，对本公开中的进一步的实施方式进行说明。对与前述实施方式重复的事项，有时不重复其说明。
图6为示意性示出实施方式3的电极的构成的剖面图。电极20具有片材2和导电性凝胶层12。片材2中浸渗有导电性涂料15。片材2中的浸渗有导电性涂料15的部分相当于导电部4。
导电性涂料15包含对导电性凝胶层12具有良好的亲和性的导电体。例如，导电性凝胶层12含有前述电解质的情况下，导电性涂料15包含前述卤化银作为导电体。上述情况下，导电性涂料15中的该卤化银的含量可以在体现导电部4对导电性凝胶层12的充分的亲和性和充分的导电性的范围内适宜确定。上述导电体可以为一种，也可以还包含其他导电体。其他导电体的种类和量例如从使导电部4体现充分的导电性的观点出发，可以适宜确定。
本实施方式中，生物体电极可以通过以下的方法而制造。图7为使用电极20的生物体电极的制造方法的流程图。
首先，准备片材2(S31)。可以与前述步骤S21同样地准备片材2。
接着，在片材2上涂布含有氯化银的导电性涂料(含AgCl的导电性涂料)(S32)。该导电性涂料的涂布方法可以以片材2在其厚度方向上充分具有导电性的方式，在能形成导电部的范围内，从公知的涂布方法中适宜确定。
接着，在浸渗有上述导电性涂料的片材2的表面上涂布导电性凝胶，制作导电性凝胶层12(S33)。与前述步骤S25同样地，可以涂布导电性凝胶。
接着，在片材2上配置引线(S34)。片材2中的引线的连接位置可以在导电部4中的任意的位置适宜确定。例如，该连接位置可以为片材2的第1表面中的导电性凝胶层12的周围的部分。另外，上述连接位置可以为片材2的第2表面(与导电性凝胶层12为相反侧的表面)。进而，上述连接位置可以为片材2的内部。如此，可以由电极20制造生物体电极。
电极20中，在导电部4上直接配置有导电性凝胶层12。由此，无需前述导电层。本实施方式与前述包含导电层的实施方式1、2相比，可以提供具有更简易化的构成的生物体电极。因此，可以进一步简化其制造工序。
〔实施方式4〕
以下，对本公开的进一步的实施方式进行说明。本实施方式除使多种导电性涂料浸渗于片材之外，与实施方式3相同。与前述实施方式重复的事项的说明有时不重复。
图8为示意性示出实施方式4的电极的构成的剖面图。电极30具有：片材2；和，配置于其表面的导电性凝胶层12。片材2具有由两种导电性涂料得到的导电部4。
即，在片材2的厚度方向上，在接近于其第1表面的部分浸渗有第一导电性涂料15。在接近于第2表面的部分浸渗有第二导电性涂料25。片材2中的浸渗有第一导电性涂料15的部分(第1浸渗部分)、与浸渗有第二导电性涂料25的部分(第2浸渗部分)例如可以通过第一导电性涂料15浸渗至第2浸渗部分，从而在片材2的厚度方向上重复。导电部4中，第一导电性涂料15和第二导电性涂料25如上述，在片材2的厚度方向上充分浸渗。
本实施方式中，生物体电极可以通过以下的方法而制造。图9为使用电极30的生物体电极的制造方法的流程图。
首先，准备片材2(S41)。可以与前述步骤S21同样地准备该片材2。
接着，在片材2的第1表面上涂布第一导电性涂料15(S42)。第一导电性涂料15例如为前述含有氯化银的导电性涂料(含AgCl的导电性涂料)。
接着，在片材2的第2表面上涂布第二导电性涂料25(S43)。第二导电性涂料25例如为前述含有碳颗粒的墨(含C的导电性涂料)。
这些第一和第二导电性涂料15、25的涂布方法可以在能使导电性涂料浸渗于片材2直至距离片材2的表面充分的深度为止的范围内，从公知的涂布方法中适宜确定。片材2中的浸渗有第一和第二导电性涂料15、25的第1浸渗部分和第2浸渗部分在片材2的厚度方向上至少彼此接触即可。但是，从实现能充分地进行导通的导电部4的观点出发，优选第1浸渗部分与第2浸渗部分重叠。
接着，在浸渗有第一、第二导电性涂料15、25的片材2的表面上涂布导电性凝胶。如此，制作导电性凝胶层12(S44)。可以与前述步骤S25同样地涂布导电性凝胶。
接着，在片材2上配置引线(S45)。片材2中的引线的连接位置可以在能对上述导电部充分通电的范围内适宜确定，例如可以与前述实施方式3中的步骤S34同样地实施。如此，可以由电极30制造生物体电极。
电极30中，在导电部4上直接配置有导电性凝胶层12。由此，无需前述导电层。本实施方式也与前述实施方式3同样地，与前述包含导电层的实施方式1、2相比，可以提供具有更简易化的构成的生物体电极。因此，可以进一步简化其制造工序。
〔实施方式3、4的变形例〕
电极20、30可以还包含配置于与片材2的表面中的导电部重叠的位置的导电层。根据这样的构成，可以构成与实施方式1同样的构成的电极。因此，可以构成与实施方式2同样的生物体电极。
实施方式3、4中的生物体电极在导电部4与导电性凝胶层12之间还包含：配置于导电部4之上的导电层；和，配置于该导电层之上的氯化银层。引线可以电连接在导电部4或上述导电层上。根据这样的构成，可以构成与实施方式2同样的构成的电极。如此，本公开中，上述引线可以与导电部4直接电连接。或者，上述引线可以借助上述导电层那样的具有导电性的其他要素与导电部电连接。
电极20、30的制造方法可以还包括如下工序：在片材2的表面中的与导电部4重叠的位置形成导电层。根据这样的构成，可以制造与实施方式1同样的构成的电极。
实施方式3、4中的生物体电极的制造方法还包括如下工序：在导电部4之上形成导电层的工序；和，在导电层之上形成氯化银层的工序。形成导电性凝胶层12的工序是在氯化银层之上形成导电性凝胶层12的工序。将引线电连接的工序可以是将引线电连接在导电层或导电部上的工序。根据这样的构成，可以制造与实施方式2同样的构成的生物体电极。
〔实施方式3、4的总结〕
本公开的方式12的电极包含片材。片材包含导电部，所述导电部以该片材具有其厚度方向的导电性的方式连续。导电部包含导电体，所述导电体以前述片材在其厚度方向上具有导电性的方式分布于导电部中。
根据上述构成，与实施方式1的电极同样地，均可以从片材的表面和背面中的任意面导通。此外，与实施方式1的电极相比，可以更简单地构成电极。
本公开的方式13的电极中，上述方式12的导电体可以包含碳颗粒。
上述构成从提高电极的耐腐蚀性的观点、和适宜调整导电部的导电性的观点出发是更进一步有效的。
本公开的方式14的电极中，上述方式12或13的导电体可以包含氯化银。
上述构成从将上述电极用于生物体电极的用途的观点出发是更有效的。
本公开的方式15的生物体电极包含：上述方式12～14中的任一项所述的电极；配置于导电部之上的导电性凝胶层；和，电连接在导电部上的引线。
根据上述构成，与实施方式2的生物体电极同样地，可以提高生物体电极的构成的自由度。此外，与实施方式2的生物体电极相比，可以更简单地构成生物体电极。
本公开的方式16的生物体电极可以为心电图测定用电极。
本公开的方式17的电极的制造方法包括如下工序：使包含导电体的导电性涂料渗透于具有通液性的片材，形成以片材具有其厚度方向的导电性的方式连续的导电部。
根据上述构成，与实施方式1的电极的制造方法同样地，可以制造从片材任意表面均能容易导通的电极。此外，与实施方式1的电极的制造方法相比，可以更简易地制造这样的电极。
本公开的方式18的电极的制造方法中，作为上述方式17的导电体，可以使用碳颗粒。
上述构成发挥与前述方式13相同的效果。
本公开的方式19的电极的制造方法中，作为上述方式17或18的导电体，可以使用氯化银。
上述构成发挥与前述的方式14相同的效果。
本公开的方式20的生物体电极的制造方法包括如下工序：在用上述方式17～19中的任一项的电极的制造方法制造的电极的导电部之上形成导电性凝胶层的工序；和，将引线电连接在导电部上的工序。
根据上述构成，与实施方式2的生物体电极的制造方法同样地，可以提高生物体电极的构成的自由度。此外，与实施方式2的生物体电极的制造方法相比，可以更简易地制造生物体电极。
根据实施方式3、4，在实施方式1、2的效果的基础上，可以更进一步提高电极和生物体电极的构成的自由度。
实施例
[实施例1]
作为片材，使用作为无纺布的Unitika Co.,Ltd.制“Marix#20451FLV。在无纺布的第1表面上通过真空蒸镀形成厚度(0.1μm)的银的金属层。另外，在片材的第2表面上通过丝网涂布法涂布碳墨(也称为“CI”)。作为上述CI，使用Nippon Kokuen Group.制的“UCC-2”。使CI渗透于片材，从而在片材的第2表面形成CI的层。CI层的厚度为3μm。如此，制作电极A1。
另外，通过改变CI的涂布条件，将CI层的厚度分别变更为5μm、10μm、和15μm，除此之外，利用与电极A1相同的方法，分别制作电极A2～A4。
[电极的评价]
对于各电极A1～A4，测定金属层、导电部和电极整体的电阻值。金属层为片材的表面上的银的蒸镀膜。金属层的电阻值为金属层的表面中的任意两点间(10mm间)的电阻值，通过Fluke公司制数字万用表FLUKE85测定。
导电部是片材的涂布并渗透有CI的部分，是前述实施方式中的导电部和导电性涂膜。导电部的电阻值是导电性涂膜的表面中的任意两点间(10mm间)的电阻值，通过Fluke公司制数字万用表FLUKE85测定。
电极整体的电阻值是电极的厚度方向上的导电性涂膜与金属层之间的电阻值。该电阻值的测定中，首先，在镀金金属板上放置约100mm×100mm的电极，在其上放置圆柱状的镀金金属(f30mm×40mmh、225g)。如此，在镀金金属板与圆柱状的镀金金属之间夹持上述电极。然后，通过Fluke公司制数字万用表FLUKE85测定该金属板与镀金金属之间的电阻。将结果示于表1。
表1
电极A1中，未检测到导通。认为这是由于，CI层的厚度较薄，CI对片材的渗透不充分，因此，无法形成能充分通电的导电部。
电极A2中，检测到导通。电极A3、A4中，检测到电极整体中的充分且稳定的导通。
[实施例2]
通过丝网法将氯化银糊剂涂布在电极A3的金属层的表面，使涂膜干燥，制作厚度10～15μm的氯化银层。氯化银糊剂为含有Kishida Chemical Co.,Ltd.制的“氯化银(I)特级”、和作为墨粘结剂的日本合成化学工业株式会社制的“NICHIGO POLYESTER LP035”(“NICHIGO POLYESTER”为同一公司的注册商标)的组合物。上述丝网法中，使用180目的聚酯版。将积水化成品工业株式会社制的“Technogel”(同一公司的注册商标)粘附在上述氯化银层的表面。该Technogel是前述实施方式中的导电性凝胶层。如此，制作生物体电极B1。
另外，使用电极A4代替电极A3，除此之外，利用与生物体电极B1相同的方法，制作生物体电极B2。
[实施例3]
利用浸渍法使导电性墨浸渗于无纺布，制作电极A5。无纺布使用旭化成株式会社制Eltus EC5045C。作为导电性墨，使用具有下述组成的含有碳、金属银和氯化银的混合墨。电极A5具有包含碳、金属银和氯化银作为导电体的导电部。而且，将作为导电性凝胶层的上述Technogel粘附在该导电部的表面。如此，制作生物体电极B3。
(导电性墨的组成)
UCC-2 79质量％
氯化银(I)特级 5质量％
银粉 16质量％
需要说明的是，“银粉”使用“Ag-4-8F”(DOWA Electronics Materials Co.,Ltd.制、形状：球状、平均粒径：2.2μm)。
[实施例4]
利用凹版涂布法，分别以5～8g/m2的量在无纺布的第1表面涂布CI，在第2表面涂布上述导电性墨，除此之外，利用与实施例3相同的方法，制作电极A6。电极A6中的CI层和导电性墨层彼此在无纺布的厚度方向上充分接触。两层的一部分彼此重复。如此，形成包含CI层和导电性墨层的导电部。然后，将作为导电性凝胶层的上述Technogel粘附在该导电部的表面。如此，制作生物体电极B4。
[生物体电极的评价]
使用各生物体电极B1、B2，实施依据心电图测定法的电特性的试验。更具体而言，测定上述生物体电极的阻抗(AC阻抗(10Hz))和偏移电压(DC偏移电压)。生物体电极的阻抗和偏移电压是美国国家标准协会(ANSI)/美国医疗器械促进协会(AAMI)标准EC12的测定方法。
更详细而言，使粘贴于生物体电极B1～B4各自的两个电极的凝胶的面彼此粘贴。如此，各将测定用探针端子连接在生物体电极上。即，将生物体电极B1～B4各自切割成2个2.5cm×4.5cm的条状。使切割好的各导电性凝胶面彼此粘贴，从而制作评价试验片。将测定用探针端子连接在该评价试验片上。
然后，使用该评价试验片测定阻抗和偏移电压。阻抗和偏移电压的测定使用CALM公司制表面电极分析仪心电图测试仪(Surface Electrode Analysis Meter ECGtester)。上述电特性的试验分别以试验数N＝3实施。测定值的平均值定义为评价值。
将结果示于表2。需要说明的是，上述标准中，AC阻抗(10Hz)以平均计为2kΩ以下即可。另外，DC偏移电压以平均计为100mV以下即可。
表2
由表2表明，生物体电极B1～B4的阻抗和偏移电压均超过美国国家标准协会(ANSI)和美国医疗器械促进协会(AAMI)的标准。由该结果可知，生物体电极B1～B4均可以用于心电图测定用基材。
[考察]
根据上述实施例，认为本实施方式的电极和生物体电极具有以下的优点。
对于一般的生物体电极用的电极，为了使其片材具有多个表面间的导电性，必须应用通孔法等附加的方法。该通孔法中，必须通过将形成于电极的贯通孔用导体填充，从而形成通电路。与此相对，上述实施例的电极和生物体电极通过导电材料的印刷而制作，使得可以得到这样的多个表面间的导电性。由此，可以在不应用通孔法那样的附加的方法的情况下得到多个表面间的导电性。
可以将电极的一个表面作为用于设置电接点的集电位置利用。由此，生物体电极那样的装配(assembly)中，可以进一步增加其使用形态和使用方法的选择度。
生物体电极中，可以覆盖作为导电层的金属层的整体。因此，可以防止金属层的露出。导电部中，可以使用碳等对腐蚀稳定的导电体。由此，可以防止导电体的腐蚀、和由其所导致的导通不良。
上述电极和生物体电极中，代替配置导电层，也可以使导电部承担导电层的作用。根据这样的构成，在上述优点的基础上，可以构成具有更简单的构成的电极和生物体电极。
本公开的电极可以为以下的第1～8的电极。
上述第1电极为具有片材、和在前述片材的厚度方向上能导电的导电部的电极，前述导电部包含导电体，所述导电体以在前述片材的厚度方向上导通的方式分布在前述导电部中。
上述第2电极为前述导电体包含碳颗粒的上述第1电极。
上述第3电极为前述导电体包含氯化银的上述第1或2的电极。
上述第4电极为还包含配置于前述片材的表面中的与前述导电部重叠的位置的导电层的上述第1～3的电极。
上述第5电极为前述导电层包含金属层的上述第4电极。
上述第6电极为前述金属层为金属的蒸镀层的上述第5电极。
上述第7电极为前述金属层的金属材料为选自由金、银、铜、镍、锡、铝、锌、氧化铟锡和钛组成的组中的一种以上的金属材料的、上述第5或6的电极。
上述第8电极为前述片材为选自由无纺布、织物、编织物、纸、合成树脂制网和金属制网组成的组中的一种以上的构件的、上述第1～7中任一电极。
本公开的生物体电极可以为以下的第1～3的制定电极。
上述第1生物体电极包含：上述第1～8中的任一电极；配置于前述导电部之上的导电性凝胶层；和，电连接在前述导电部上的引线。
上述第2生物体电极为在前述导电部与前述导电性凝胶层之间还具有配置于前述导电部之上的导电层、和配置于前述导电层上的氯化银层、且前述引线电连接在前述导电部或前述导电层之上的、上述第1生物体电极。
上述第3生物体电极为作为心电图测定用电极的、上述第1或第2生物体电极。
本公开的电极的制造方法可以为以下的第1～4的电极的制造方法。
上述第1电极的制造方法为电极的制造方法，其包括如下工序：使包含导电体的导电性涂料渗透于具有通液性的片材，形成在前述片材的厚度方向上能导通的导电部。
上述第2电极的制造方法为前述导电体中使用碳颗粒的、上述第1电极的制造方法。
上述第3电极的制造方法为前述导电体中使用氯化银的、前述第1或第2电极的制造方法。
上述第4电极的制造方法为还包括在前述片材的表面中的与前述导电部重叠的位置形成导电层的工序的、上述第1～3中任一电极的制造方法。
本公开的生物体电极的制造方法可以为以下的第1或第2生物体电极的制造方法。
上述第1生物体电极的制造方法包括如下工序：在用上述第1～4中任一电极的制造方法制造的前述电极的前述导电部之上形成导电性凝胶层的工序；和，将引线电连接在前述导电部上的工序。
上述第2生物体电极的制造方法为还包括在前述导电部之上形成导电层的工序、和在前述导电层之上形成氯化银层的工序、形成前述导电性凝胶层的工序是在前述氯化银层之上形成导电性凝胶层的工序、将前述引线电连接的工序是将引线电连接在前述导电层或前述导电部上的工序的、上述第1生物体电极的制造方法。
已经出于说明和描述的目的呈现了前面的详细描述。鉴于上述教导，许多修改和变化都是可能的。其并非旨在穷举或将本文所述的主题限制为所公开的精确形式。尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本主题，但应理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。相反，上面描述的具体特征和动作是作为实现所附权利要求的示例形式而公开的。
Claims (17)
1.一种电极，其包含片材，
所述片材包含导电部，所述导电部以所述片材具有其厚度方向的导电性的方式连续，
所述导电部包含导电体，所述导电体以所述片材具有其厚度方向的导电性的方式分布于所述导电部中。
2.根据权利要求1所述的电极，其中，所述导电体包含碳颗粒。
3.根据权利要求1或2所述的电极，其中，所述导电体包含氯化银。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电极，其中，在所述片材的表面上还包含以与所述导电部重叠的方式配置的导电层。
5.根据权利要求4所述的电极，其中，所述导电层包含金属层。
6.根据权利要求5所述的电极，其中，所述金属层为金属的蒸镀层。
7.根据权利要求5或6所述的电极，其中，所述金属层的金属材料为选自由金、银、铜、镍、锡、铝、锌、氧化铟锡和钛组成的组中的一种以上的金属材料。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电极，其中，所述片材为选自由无纺布、织物、编织物、纸、合成树脂制网和金属制网组成的组中的一种以上的构件。
9.一种生物体电极，其包含：权利要求1～8中任一项所述的所述电极；配置于所述导电部之上的导电性凝胶层；和，电连接在所述导电部上的引线。
10.根据权利要求9所述的生物体电极，其中，在所述导电部与所述导电性凝胶层之间还具有：配置于所述导电部之上的导电层、和配置于所述导电层之上的氯化银层，
所述引线电连接在所述导电部或所述导电层上。
11.根据权利要求9或10所述的生物体电极，其为心电图测定用电极。
12.一种电极的制造方法，其包括如下工序：
使包含导电体的导电性涂料渗透于具有通液性的片材，形成以所述片材具有其厚度方向的导电性的方式连续的导电部。
13.根据权利要求12所述的电极的制造方法，其中，使用碳颗粒作为所述导电体。
14.根据权利要求12或13所述的电极的制造方法，其中，使用氯化银作为所述导电体。
15.根据权利要求12～14中任一项所述的电极的制造方法，其中，还包括如下工序：在所述片材的表面上，以与所述导电部重叠的方式形成导电层。
16.一种生物体电极的制造方法，其包括如下工序：
在用权利要求12～15中任一项所述的电极的制造方法制造的所述电极的所述导电部之上形成导电性凝胶层的工序；和，
将引线电连接在所述导电部上的工序。
17.根据权利要求16所述的生物体电极的制造方法，其中，还包括如下工序：
在所述导电部之上形成导电层的工序；和，
在所述导电层之上形成氯化银层的工序，
所述形成导电性凝胶层的工序是在所述氯化银层之上形成导电性凝胶层的工序，
所述将引线电连接的工序是将引线电连接在所述导电层或所述导电部上的工序。
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