CN115666384A - 生物电极 - Google Patents

Abstract

提供容易维持电极形状且能够抑制对被计测物的负担的生物电极。生物电极(1)包括支承构件(10)、电极构件(20)和连接器(30)。电极构件(20)具有被支承部(21)。被支承部(21)具有互为相反朝向的被支承面(21a)和电极形成面(21b)。在电极形成面(21b)设置有多个电极突起(22)。电极构件(20)由导电性橡胶形成。电极突起(22)具有基端部(23)和前端部(24)。基端部(23)的导电性橡胶比前端部(24)的导电性橡胶硬。

Description

生物电极

技术领域

本发明涉及生物电极。

背景技术

例如在日本特开2017-074369号记载有具有多个梳齿的脑电波测定用电极。该多个梳齿作为一例由树脂材料形成。对梳齿的前端表面赋予导电性。通过使梳齿的前端表面与被计测物接触，从而梳齿能够发挥电极的作用。被计测物例如为头皮。

另外，例如在日本特开2013-111361号记载有前端为高硬度(金属制)的生物电极。另外，在日本特开2018-175288号记载有通过用柔软的材料形成基端而使电极容易倾斜的生物电极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-074369号

专利文献2：日本特开2013-111361号

专利文献3：日本特开2018-175288号

发明内容

发明要解决的技术问题

生物电极在使用时被按压于被计测物。期望即使生物电极被反复使用，电极突起也尽量一直保持为接近初始形状的形态。另一方面，期望尽量抑制电极突起与被计测物触碰时施加在被计测物的负担。以往不存在有效地兼顾这些需求的技术，谋求对生物电极的进一步改进。

本公开提供容易维持电极形状并能够抑制对被计测物的负担的生物电极。

用于解决技术问题的方案

生物电极的一形态包括电极突起，所述电极突起具有基端部以及与所述基端部连接的前端部，并且所述电极突起由导电性橡胶构筑，所述基端部的导电性橡胶比所述前端部的导电性橡胶硬。

发明效果

由于基端部比前端部硬，因此容易维持电极形状，另一方面，利用前端部的柔软性能够抑制对被计测物的负担。

附图说明

图1是表示实施方式的生物电极的结构的主视图。

图2是表示实施方式的生物电极的结构的仰视图。

图3是表示实施方式的生物电极中的电极突起的结构的剖面图。

图4是表示第一变形例中的生物电极的结构的主视图。

图5是第一变形例中的生物电极中的电极突起的剖面图。

图6是表示第一变形例中的生物电极的中间产品的仰视立体图。

图7是表示第一变形例中的生物电极的中间产品的主视图。

图8是表示构成第一变形例中的生物电极的电极构件的仰视立体图。

图9是表示构筑第一变形例中的生物电极的前端部的模具的剖面图。

图10是表示第二变形例中的生物电极的结构的主视图。

图11是表示第二变形例中的生物电极中的电极突起的结构的剖面图。

图12是表示第二变形例中的生物电极的制造工序的图。

图13是表示第二变形例的嵌入部件的主视图。

图14是表示第二变形例中的生物电极的电极构件的仰视立体图。

图15是表示第三变形例中的生物电极的电极突起的结构的剖面图。

图16是表示另一变形例的电极突起的结构的主视图。

图17是表示另一变形例的电极突起的结构的主视图。

图18是记载了实施例的生物电极的材料的表。

图19是示出实施例的生物电极的银粉量与硬度的关系的图表。

具体实施方式

图1是表示实施方式的生物电极1的结构的主视图。实施方式中的生物电极1包括支承构件10、电极构件20和连接器30。支承构件10例如为板状的构件，具体来说为圆板状构件。支承构件10具有支承电极构件20的支承面10a、以及与支承面10a相反的一侧的背面10b。

电极构件20具有被支承部21。被支承部21具有互为相反朝向的被支承面21a与电极形成面21b。被支承面21a固定于支承面10a。在电极形成面21b设置有多个电极突起22。连接器30贯通支承构件10而延伸，并且与电极构件20连接。电极构件20能够经由连接器30与外部的测定装置等电连接。

图2是图1的生物电极1的仰视图。在圆形的电极形成面21b的中央，图示有“配置中心点O”。作为一例，六个电极突起22以包围配置中心点O的方式配置为圆状。

在包含图1在内的几幅图中，图示出主中心轴线OL、轴向Z、径向X和周向R。为了便于说明实施方式而对这些各方向进行定义。“主中心轴线OL”是生物电极1的中心轴线。主中心轴线OL是通过配置中心点O的、电极形成面21b的垂线。

轴向Z与主中心轴线OL平行。径向X是与轴向Z正交的方向。径向X进一步分为外径侧与内径侧。外径侧是远离主中心轴线OL的方向。内径侧是靠近主中心轴线OL的方向。周向R是绕主中心轴线OL旋转的方向。图1的方向A1表示生物电极1的“连接器侧”，方向A2表示生物电极1的“按压方向”。

支承构件10由电绝缘性的材料形成。电绝缘性的材料例如可以是硅橡胶，也可以是除此之外的硬质树脂材料等。在支承构件10的中心部形成有沿厚度方向贯通支承构件10的贯通孔。连接器30通过该贯通孔。

电极构件20由导电性橡胶形成。电极构件20具有被支承部21与多个电极突起22。各个电极突起22具有基端部23和前端部24。基端部23与被支承部21连接。前端部24与基端部23的一端连接。多个电极突起22从被支承部21向与支承构件10相反一侧突出。

实施方式的连接器30将电极构件20与外部的测定装置电连接。连接器30的一部分埋设于被支承部21。连接器30贯通支承构件10，并在支承构件10的背面10b之上露出。对连接器30的具体构造并无限定，既可以是按扣式连接器，也可以是例如不锈钢等金属制。

在图2中，在电极形成面21b上图示有以配置中心点O为中心点的虚拟圆N1。多个电极突起22分别沿周向R等间隔地配置在虚拟圆N1之上。在图2中图示有基端部23的横截面中心C1与前端部24的横截面中心C2。电极突起22的“横截面”是以与图1中的径向X平行的面剖切电极突起22时的切口。

多个电极突起22分别具有圆形的横截面，且从基端部23朝向前端部24逐渐缩径。多个电极突起22分别以随着从基端部23朝向前端部24(也就是说随着远离电极形成面21b)而横截面的面积逐渐变小的方式构筑。基端部23的横截面中心C1位于虚拟圆N1之上。前端部24的横截面中心C2位于比横截面中心C1靠外径侧的位置。作为一例，前端部24向电极形成面21b的外侧伸出。

图3是沿图2中的M1-M1线的电极突起22的截面图。图3也是以包含主中心轴线OL的虚拟平面剖切电极突起22而得到的纵截面图。多个电极突起22各自具有图3的截面形状。在图3中，图示有将基端部23的横截面中心C1与前端部24的横截面中心C2相连的虚拟直线OE。为了方便，也将虚拟直线OE称为“电极轴线OE”。虚拟直线OE可以说相当于电极突起22的中心轴线。在图3中标记有分别表示电极突起22的基端侧B1与前端侧B2的箭头。

在图3中图示有用于说明电极突起22的形状的几个设计参数。设计参数包含倾斜角度θ、渐缩角度

以及尺寸L1、L2、L3。尺寸L1、L2、L3分别是以电极形成面21b为基准的电极突起22的总高度L1、尺寸L1的一半的值L2和前端部24的高度尺寸L3。

电极轴线OE与主中心轴线OL形成倾斜角度θ。各个电极突起22也以相对于主中心轴线OL具有倾斜角度θ的方式倾斜。如图2所示，前端部24以配置中心点O为基准向外径侧扩展。

电极突起22具有顶点被倒圆的斜圆锥状的形状。在图3中，也将电极突起22的侧周面中的内径侧的面、也就是说靠近主中心轴线OL的面称为内周侧面22i。在图3中，也将电极突起22的侧周面中的外径侧的面、也就是说远离主中心轴线OL的面称为外周侧面22e。在图3的截面图中，外周侧面22e相对于主中心轴线OL不平行，而具有一定程度的倾斜。外周侧面22e相对于主中心轴线OL的倾斜角比倾斜角度θ小。

前端部24的高度尺寸L3比尺寸L2小。由此，能够增加基端部23在电极突起22中所占的比例，从而提高电极突起22的形状保持性。

在基端部23与前端部24之间存在界面25。界面25与径向X平行，且与电极形成面21b平行。界面25相当于在基端部23与前端部24的边界剖切而成的横截面。在实施方式中，界面25相对于电极轴线OE倾斜地相交。界面25的法线与电极轴线OE形成大于0度的角度。

电极突起22的渐缩角度

在大于0度且小于90度的范围内任意设定。在实施方式中，作为一例基端部23与前端部24具有相同的渐缩角度

基端部23与前端部24在界面25上无台阶差地平滑连接。

以下叙述实施方式的材质。基端部23以及前端部24分别由导电性橡胶构筑。具体来说，实施方式中的导电性橡胶是包含硅橡胶以及导电性颗粒的导电性硅橡胶。硅橡胶可以是例如室温固化型的液态硅橡胶。室温固化型的液状硅橡胶在固化前为液态或糊状，在20℃～100℃下进行固化反应成为橡胶弹性体。需要说明的是，也可以适当含有加强材料、填充剂以及各种添加剂等。

导电性颗粒例如可以是金属颗粒。金属颗粒可以是例如银颗粒。银颗粒可以包含由多个银颗粒(一次颗粒)凝聚而成的凝聚颗粒(凝聚体)，也可以包含片状的银颗粒，或者还可以包含这两者。导电性颗粒也可以是其他金属颗粒、有导电性的碳系材料颗粒等。其他金属颗粒可以是铜颗粒、金颗粒、铝颗粒或者镍颗粒等。碳系材料颗粒可以是碳黑，石墨或者碳纳米管等。碳黑可以是科琴黑或者乙炔黑。

基端部23的导电性橡胶比前端部24的导电性橡胶硬。作为用于制造出该硬度差异的手段的一例，在实施方式中，使基端部23的导电性颗粒量比前端部24的导电性颗粒量多。如果相对于上述硅橡胶等粘合剂增加导电性颗粒的添加量，则导电性橡胶有变硬的倾向。在实施方式中可以灵活运用该倾向。

在实施方式中，为了方便，也将构筑前端部24的材料称为“第一材料”，也将构筑基端部23的材料称为“第二材料”。第二材料的导电性颗粒的含量比第一材料的导电性颗粒的含量多。

构筑前端部24的第一材料也可以为尽量柔软的材料。其中，在第一材料中，导电性颗粒的总量可以相对于粘合剂量为3倍以上，这样也可确保良好的导电率。另一方面，构筑基端部23的第二材料可以是尽量硬的材料。其中，在第二材料中，导电性颗粒的总量可以相对于粘合剂量为4倍以下，这样也可确保流动性。

此处，在前端部24的第一材料中，为了方便，将导电性颗粒的总量(重量份)记为“R₁”。在基端部23的第二材料中，为了方便，将导电性颗粒的总量(重量份)记为“R₂”。例如通过以满足下述条件式(1)的方式配合各材料，从而可以确保上述导电率与流动性两者。

300≦R₁＜R₂≦400…(1)

在使用生物电极1时，使多个电极突起22的前端部24与被计测部位接触。被计测部位例如是被检者的身体(皮肤)。在该状态下，经由连接器30检测该被检者的生物信号。生物电极1例如检测脑电波或脑电波以外的其他生物信号。

电极构件20经由连接器30而与测定装置(未图示)电连接。测定装置并无特别限制，例如可以是脑电波测定装置、可穿戴式信息设备或健康监控设备。

以上说明的实施方式中的生物电极1利用柔软的前端部24减轻被计测部位的负担，并且利用比前端部24硬的基端部23容易维持电极形状。

即，如果在使用时生物电极1向按压方向A2(即前端方向B2)被反复按压，则可能因永久变形(塑性变形)等而使面压力降低。期望电极突起22尽量一直维持初始形状。另一方面，期望抑制在电极突起22与被计测部位接触时的被计测部位的负担。存在期望兼顾形状维持性的提高与计测负担的减轻的需求。在这一方面，由于基端部23比前端部24硬因此易于维持电极形状，另一方面，利用前端部24的柔软性能够抑制被计测部位的负担。

在实施方式中，通过使导电性颗粒的配合量不同，从而在前端部24与基端部23之间制造出导电性橡胶的硬度差异。增加导电性颗粒的量还有提高刚性并且提高导电性的优点。因此，实施方式还具有能够兼顾刚性与导电性的优异特征。

在实施方式中，各个电极突起22相对于主中心轴线OL向外径侧张开。由此，在将生物电极1按压在被测定部位时，电极突起22能够一边产生弹性变形一边稳定地覆盖测定区域的大范围。

需要说明的是，在实施方式中，通过硬的导电性橡胶确保基端部23的导电性以及刚性。在实施方式中，基端部23还具有仅由导电性橡胶构筑且在基端部23的内部未设置加强用的金属嵌入部件(例如金属棒等)的特征。

在实施方式中，界面25与电极轴线OE倾斜地交叉。与界面25与电极轴线OE垂直相交的情况相比，界面25与电极轴线OE倾斜地相交能够增大界面25的面积。

下面利用图4～图15对实施方式的第一变形例至第三变形例进行说明。

概要地说，图4与图10分别是第一变形例与第二变形例的生物电极101、201的主视图。图5、图11与图15分别是第一变形例至第三变形例的电极突起122、222、322的纵截面图。图5、图11和图15是与生物电极1同样地以与图2的M1-M1线相当的虚拟平面分别剖切变形例的生物电极而得到的纵截面图。在图5、图11和图15中与图3同样标记有横截面中心C1、C2、电极轴线OE以及设计参数θ、

L1、L2、L3。

利用图4～图9对第一变形例进行说明。在图4以及图5中示出第一变形例的生物电极101的结构。除了电极构件20被置换为电极构件120这一方面以外，生物电极101包括与实施方式的生物电极1同样的结构。

电极构件120包括被支承部121、以及从被支承部121延伸的多个电极突起122。被支承部121的形状可以与被支承部21相同。被支承部121包括互为相反朝向的被支承面121a与电极形成面121b。各个电极突起122包括基端部123、前端部124以及连接端面125。连接端面125是基端部123的端面并且也是与前端部124连接的面。在连接端面125的中央设置有突部125a。

第一变形例的生物电极101具有几个特征性结构。特征之一是设置在基端部123与前端部124的界面的“突部”与“凹坑”。该“突部”与“凹坑”相互嵌合。在第一变形例中，在基端部123设置有突部125a，接受该突部125a的“凹坑”设置在前端部123。更具体来说，前端部124覆盖于突部125a，突部125a埋没于前端部124的内部。由此能够增加前端部124与基端部123相接的表面积，因此通过增加接触面积来提高粘合力。

作为另一特征，连接端面125的周缘部构筑环状台阶差。环状台阶差构成为前端部124比基端部123细一圈。由此前端部124容易弯曲，从而进一步减轻对被计测部位的负担。

与实施方式相同地前端部124由上述第一材料形成，基端部123由前述第二材料形成。

叙述第一变形例的制造方法的一例。首先基端部123由导电性硅橡胶成型，其成为中间产品。图6是表示生物电极101的中间产品的仰视立体图，图7是生物电极101的中间产品的主视图。成型后的基端部123被设置在形成前端部用的模具150(参照图9)上。

然后，通过在基端部123的一端成型前端部124，得到双色成型品。图8是生物电极101的电极构件120的仰视立体图。需要说明的是，在图6以及图8中将被支承部121的外周示意性地图示得稍大，但可以将被支承部121的周缘切成小一圈。

图9是构筑生物电极101的前端部124的模具150的截面图。连接端面125的环状台阶差能够在成型前端部124时对图6以及图7的中间产品插入的位置(深度)进行限制。也就是说，模具150具有与电极突起122的形状对应的斜圆锥孔部152。在斜圆锥孔部152设置有与连接端面125的环状台阶差对应的台阶差。利用该台阶差使中间产品的定位(确定深度)变得容易。

上述说明的第一变形例的两个特征也可以分别单独实施。作为变形例，也可以设置有突部125a，而省略连接端面125的环状台阶差。环状台阶差的省略可以通过使设于模具150的斜圆锥孔部的形状变形来实现。在该变形例中，以使前端部124与基端部123具有相同的渐缩角度的方式来设置使两者平滑地连接的斜圆锥孔部152。另一方面，也可以提供省略突部125a的变形例。在该情况下，基端部123的端面平坦，且在该平坦的端面连接有细一圈的前端部124。

在以上说明的第一变形例中，在基端部123与前端部124的界面处，突部125a嵌入前端部124的凹坑。由此能够确保接触表面积，因此提高粘合力。

在上述第一变形例中，连接端面125的周缘构筑环状台阶差。通过环状台阶差，具有前端部124构筑为比基端部123细一圈的特征。

利用图10～图14对第二变形例进行说明。在图10以及图11中示出第二变形例的生物电极201的结构。除了电极构件20被置换为电极构件220这一方面以外，生物电极201包括与实施方式的生物电极1相同的结构。

电极构件220包括被支承部221、以及从被支承部221延伸的多个电极突起222。被支承部221的形状也可以与被支承部21相同。被支承部221包括互为相反朝向的被支承面221a与电极形成面221b。各个电极突起222包括基端部223以及前端部224。在图11中还图示出前端部224的中央主干部处的横截面中心C3。

由于前端部224的一部分埋没于基端部223，因此基端部223与前端部224相接的表面积增加。由于接触面积增加，因此粘合力提高。

图12是表示生物电极201的制造工序的图。在第二变形例的制造方法中，将前端部224作为嵌入部件预先成型。图13是表示实施方式的第二变形例的嵌入部件的主视图。前端部224的材料是上述的“第一材料”。前端部224沿其中心轴线OP具有前端224a、中央主干部224b以及后端224c。中央主干部224b比两端鼓起。

在图12中图示出电极构件220的制造中使用的模具250。模具250具有多个斜圆锥孔部252。如图12中箭头所示，作为嵌入部件的前端部224被设置在斜圆锥孔部252。然后，将上述的“第二材料”投入至模具250，形成基端部223以及被支承部221，从而得到双色成型品的电极构件220。图14是表示电极构件220的仰视立体图。

第二变形例的生物电极201具有几个特征性结构。特征之一是设置在基端部223与前端部224的界面的“突部”与“凹坑”，它们在该界面上相互嵌合。在第二变形例中，前端部224中的后端224c构筑“突部”，并且在基端部223设置有接受后端224c的“凹坑”。在图10的结构中，作为一例，前端部224的正好一半(也就是到中央主干部224b为止)埋没于基端部223。由此增大树脂接合的表面积。通过埋没，当前端部224受力时基端部223能够稳定保持前端部224。作为进一步变形，也可以是前端部224的少于一半或者一半以上埋没于基端部223。

第二变形例的另一特征是前端部224作为嵌入部件这一方面。嵌入部件带来制造上的优点。例如，能够与基端部223的树脂成型工序所承担的制造条件独立地以自由的形状、材料形成前端部224。

第二变形例的又一特征是前端部224具有下文叙述的各种“对称性”这一方面。

前端部224所具有的“第一对称形状”是以图13所示的中央主干部的横截面P1为镜像面时的“镜像对称形状”。其优点之一是提高制造时的作业性。例如，在前端部224为嵌入部件的情况下，将前端224a与后端224c掉转也可以，因此减少作业者的负担。

前端部224所具有的“第二对称形状”是以前端部224的长度方向中心轴线OP(参照图13)为旋转轴时的旋转对称形状。该旋转对称形状例如也可以是1/2旋转对称、1/3旋转对称或者n旋转对称。作为其优点之一，在将前端部224作为嵌入部件时，提高将前端部224配置于模具时的作业性。作为具有旋转对称形状的另一优点，前端部224与基端部223的接合表面也形成为旋转对称，因此接合强度容易变得均匀。

前端部224所具有的“第三对称形状”是两端渐细的对称形状，更具体来说沿中心轴线OP的截面是菱形。前端224a以及后端224c具有相同的渐缩角度

由此，前端224a以及后端224c的替换可逆，且前端部224围绕其中心轴旋转自如。因此，对向模具250的设置方向没有限定，从而提高作业性。

渐缩角度

可以与基端部223的渐缩角度

相等。或者渐缩角度

与渐缩角度

的大小关系也可以为

还可以为

前端部224包含全部上述的第一至第三对称形状。但是，前端部224也可以变形为具有这些中的任意一个或两个对称形状。

作为一例，前端部224也可以变形为非对称形状。例如，前端部224可以变形为相对于中央横截面P1成为非镜像对称的任意形状。作为一例，前端224a侧是斜圆锥，另一方面，后端224c侧可以是圆柱、棱柱、圆锥台或棱锥台。作为另一例，也可以是前端224a与后端224c中的一者的渐缩角度

比另一者大。

作为将第二变形例进一步变形的一例，也可以利用不使用嵌入部件的其他制造方法作出与前端部224相同的结构。例如，也可以在模具250中的斜圆锥孔部252的底部设置“突起”，并利用该带突起的斜圆锥孔部252成型基端部223。由此能够在基端部223的端面设置“向基端侧凹陷的凹部”。可以通过在该“向基端侧凹陷的凹部”成型前端部224，从而使前端部224的一部分埋没于基端部223侧。

如上所述，在第二变形例中，前端部224的后端224c嵌入基端部223的凹坑。由此能够确保接触表面积，因此提高粘合力。

使用图15对第三变形例进行说明。图15是电极突起322的纵截面图。在第三变形例中，除图15以外的结构与实施方式(图1～图2)相同。第三变形例的基端部是包含基端部323a(以下、也称为内侧基端部323a)与基端部323b(以下、也称为外侧基端部323b)的双重结构。内侧基端部323a从电极形成面321b只突出高度L5。外侧基端部323b以使内侧基端部323a埋没的方式覆盖于内侧基端部323a。

外侧基端部323b朝向前端侧B2呈斜圆锥形状连续地延伸，其末端为前端部324。内侧基端部323a与被支承部321由上述的“第二材料”形成得硬。外侧基端部323b以及前端部324整体由上述“第一材料”形成得柔软。

在上述的第一变形例与第二变形例中，在基端部123、223与前端部124、224的界面设置“突部”与“凹坑”的情况下，以突部埋没于凹坑的方式构筑(参照各变形例的截面图)。实施方式不限定于这样的形状。

图16以及图17是另一变形例的电极突起422的主视图。例如，作为一个变形例，可以如图16的主视图所示的电极突起422那样，以具有凹形状的凹坑的基端部423与具有凸形状的突部的前端部424相互嵌合的方式构筑。在图16中，在电极突起422的外表面显现出界面425，从外侧可目视确认界面425的凹凸线。另外，在本公开中，“突部”可以包含“台阶中的高的部分”，“凹坑”可以包含“台阶中的低的部分”。以该情况为例，也可以如图17的主视图所示的电极突起422那样，包括基端部423与前端部424相互无间隙地嵌合的一对台阶。图17的结构也与图16同样，在电极突起422的外表面显现出界面425的凹凸线。

也可以对实施方式以及第一～第三变形例进一步应用其他变形。从下述的变形组中选择一种或多种任意的变形，该变形可以应用于实施方式及其上述第一变形例至第三变形例。

可以对图3、图5、图11、图15所示的电极突起22～322的设计参数θ～L5进行各种变更。例如，倾斜角度θ可以变形为任意的角度。作为一例，也可以以使各个电极突起22～322从电极形成面21b～321b垂直地突出的方式设定倾斜角度θ。此时，各个电极突起22的电极轴线OE与主中心轴线OL以及轴方向Z平行。

也可以是不具有渐缩角度

的形状。也可以是基端部23～323与前端部24～324中的一者或两者以具有无渐缩的均匀粗细的方式构筑。高度L3、L4、L5也可以为尺寸L2以上。前端部24～324可以比基端部23～323短，反之，也可以比基端部23～323长，或者还可以是它们为相同的长度。

可以应用上述的设计参数θ、

L3、L4、L5的变更中的任意一个变更、任意二个变更、或者全部的三个变更。

前端部24～324与基端部23～323的粗细(也就是横截面直径)也可以是相互独立地进行变更。前端部24～324也可以比基端部23～323粗。

本公开的生物电极的基本形状不限定于实施方式及其变形例的生物电极1、101、201，本公开的特征可应用于各种各样的生物电极形状。多个电极突起22～322各自的配置方法可以任意地变形。多个电极突起22～322也可以配置为排成一列的梳齿状(梳子状)的排列，并不限于实施方式那样的圆形。电极突起22～322的个数也可以是任意数量，例如也可以是一个。电极突起22～322的整体形状也不一定限定于斜圆锥形状，例如可以是细销状，也可以是弯曲销状，例如还可以为板状。

实施例1

以下，叙述具体地实施了实施方式的生物电极1的一例。其中，本公开不限定于该实施例所记载的具体数值以及商品名等。

图18是记载了实施例的生物电极材料成分的表。在实施例中，“材料E1”是作为上述第一材料的一例而被应用的材料，“材料E2”是作为上述第二材料的一例而被应用的材料。材料E1以及材料E2分别含有100重量份的粘合剂。粘合剂是液态硅橡胶，作为一例使用信越化学工业公司制的商品名“KE-106”。在粘合剂内含有固化剂。使用的固化剂是信越化学工业公司制的商品名“CAT-RG”。

在材料E1中，相对于粘合剂100重量份配合总计300重量份的银粉(也就是银颗粒)。材料E1的银粉由150重量份的第一银粉与150重量份的第二银粉构成。第一银粉为商品名“FA-2-3”，第二银粉为商品名“G-35”，这些均为DOWA电子公司制。作为凝聚措施，G-35事先混合有约2wt％的疏水性气相二氧化硅(日本AEROSIL公司制：商品名“AEROSIL(注册商标)R972”)。在材料E2中，相对于粘合剂100重量份配合总计400重量份的银粉(银颗粒)。材料E2的银粉由200重量份的第一银粉与200重量份的第二银粉构成。

在材料E1与材料E2中各配合分散剂20重量份。20重量份的分散剂由10重量份的第一分散剂与10重量份的第二分散剂构成。第一分散剂为商品名“KF-6015”，第二分散剂为商品名“KF-6106”，这些均为信越化学工业公司制。

对实施例的制造方法的一例简单地进行说明。在以下的说明中，连接器30预先安装在支承构件10上。在实施例中，首先对包含硅橡胶与金属颗粒的导电性橡胶进行搅拌。导电性橡胶可以是液态也可以是糊状。将搅拌后的导电性橡胶注入具有多个斜圆锥孔部的成型用模具(型腔)。

为了成型前端部24，计量向模具的斜圆锥孔部注入的“材料E1(参照图18)”，并通过自公转式混合机进行脱泡以及填充。接着，在150℃以及2分钟的条件下进行固化。然后，将模具冷却。

接下来，形成基端部23以及被支承部21。即，在模具冷却后，进一步将“材料E2(参照图18)”投入至模具的斜圆锥孔部。接着，将支承构件10与连接器30的组装体以使支承构件10的支承面10a向下的状态放置在模具内的导电性橡胶上。由此，支承构件10的支承面10a以与被支承面21a重叠的方式放置。

在设置完支承构件10之后，进行脱泡与填充。进一步在150℃且3分钟的条件下进行固化。接着，在150℃下实施30分钟的二次硫化。由此，得到包含导电性硅橡胶的电极构件20。然后，电极构件20浸渍于10％ NaCl水溶液中，在121℃且0.1MPa的条件下进行1小时加热、加压处理。在加热、加压处理中使用加压釜。

接下来，在放置有支承构件10与连接器30的组装体的状态下，对成型为电极构件20的形状的导电性橡胶进行交联。由此使部件一体化。然后，将一体化了的生物电极1从成型模具中取出(也就是脱模)。

图19是示出实施例的生物电极1的银粉量与硬度的关系的图表。图19的硬度是肖氏A硬度。如图19所示，在实施例中，当银粉的配合量为150重量份时肖氏A硬度为51，当银粉的配合量为200重量份时肖氏A硬度为61。由于61/51＝1.196，因此可以说，在实施例中，基端部23具有比前端部24硬约1.2倍的肖氏A硬度。作为一例，在使肖氏A硬度为1.2倍以上的程度时，基端部23的银粉配合量可以比前端部24的银粉配合量多。

需要说明的是，在实施例中，银粉(也就是银颗粒)只要能够在作为粘合剂的硅橡胶中分散就没有限定。例如，可以使用凝集状的银粉与片状的银粉中的至少一种。凝集状的银粉是多个颗粒状的一次颗粒凝集成三维状的银粉，可例示上述的商品名“G-35”。片状的银粉具有鳞片的形状。也可以是将凝集状的银粉与片状的银粉二者配合。

需要说明的是，为了兼顾柔软性与良好的导电率，可以在材料E1中使FA-2-3以及G35各自的量相对于粘合剂量为1.5倍以上。这种情况可以是总银粉量为粘合剂量的3.0倍以上。另一方面，为了兼顾刚性与流动性，可以在材料E2中使FA-2-3以及G35各自的量相对于粘合剂量为2.0倍以下。这种情况也可以是总银粉量为粘合剂量的4.0倍以下。FA-2-3以及G35不限于相同的配合量，可以是一者比另一者多。

上述的实施例至少包含材料成分、材料的商品名、硬度以及制造方法的具体公开。上述的实施例的具体公开可以应用于第一至第三变形例的生物电极或者将这些进一步变形后的生物电极。

附图标记说明

1、101、201 生物电极

10 支承构件

10a 支承面

10b 背面

20、120、220 电极构件

21、121、221、321 被支承部

21a、121a、221a 被支承面

21b、121b、221b、321b 电极形成面

22、122、222、322、422 电极突起

22e 外周侧面

22i 内周侧面

23、123、223、423 基端部

323a 基端部(内侧基端部)

323b 基端部(外侧基端部)

24、124、224、324、424 前端部

25、425 界面

30 连接器

125 连接端面

125a 突部

150、250 模具

224a 前端

224b 中央主干部

224c 后端

152、252 斜圆锥孔部

C1、C2、C3 横截面中心

L1 电极突起的总高度

L3 前端部的高度尺寸

N1 虚拟圆

O 配置中心点

OE 电极轴线

OL 主中心轴线

OP 嵌入部件的中心轴线

P1 嵌入部件的横截面(中央横截面)

θ 倾斜角度

渐缩角度

Claims (6)

1.一种生物电极，其中，

所述生物电极包括电极突起，所述电极突起具有基端部以及与所述基端部连接的前端部，并且所述电极突起由导电性橡胶构筑，

所述基端部的导电性橡胶比所述前端部的导电性橡胶硬。

2.根据权利要求1所述的生物电极，其中，

所述基端部以及所述前端部分别由包含导电性颗粒的导电性橡胶构筑，

所述基端部所包含的导电性颗粒的量比所述前端部所包含的导电性颗粒的量多。

3.根据权利要求1或2所述的生物电极，其中，

在所述基端部与所述前端部的界面处，在所述基端部与所述前端部中的一者设置有突部，在所述基端部与所述前端部中的另一者设置有凹坑，

所述生物电极以所述突部嵌于所述凹坑的方式构筑。

4.根据权利要求3所述的生物电极，其中，

在所述基端部设置有所述突部，所述突部埋没于所述前端部。

5.根据权利要求3所述的生物电极，其中，

所述前端部的后端为凸状，所述生物电极以所述后端作为所述突部埋没于所述基端部的方式构筑。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的生物电极，其中，

所述生物电极包括具有电极形成面的被支承部，

多个所述电极突起以包围配置中心点的方式配置在所述电极形成面，所述配置中心点是设置在所述电极形成面的中央的点，

所述多个所述电极突起各自具有前端被倒圆的斜圆锥形状，

在以通过所述配置中心点的所述电极形成面的垂线为主中心轴线，且以与所述主中心轴线垂直的方向为径向时，

各个所述电极突起以使得所述前端部向所述径向中的外径侧扩展的方式相对于所述主中心轴线倾斜。

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