JP2006068439A - 皮接治療具及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 治療効果を向上することが可能な皮接治療具を提供し、また、電極対を支持する絶縁基板と台座との接合強度を向上させることができ、しかも作業効率のよい皮接治療具の製造方法を提供する。
【解決手段】 生体にイオン電流を供給する電極対１６と、電極対１６を支持する絶縁基板１３と、絶縁基板１３を支持する台座１２とを備える皮接治療具１０であり、電極対１６は、生体と接触して電池を構成すると共に、電極対１６が複数隣接して形成されている。この皮接治療具１０は、台座１２を熱可塑性樹脂により形成し、台座１２の取付凹部１２ｂに絶縁基板１３を載置し、絶縁基板１３の周囲を溶融して固化させることにより、絶縁基板１３の側周面１３ａに熱可塑性樹脂を密着させて製造する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、皮接治療具及びその製造方法に関し、特に、生体に接触して電池を形成し、接触個所に局所的にイオン電流を供給して筋肉疲労などを治療する皮接治療具及びその製造方法に関する。

従来、肩こり、腰痛、不定愁訴などを治療するため、パップ材（薬草などを布に塗って患部に貼るもの）、温灸（もぐさを容器に入れて点火し患部を過熱する治療方法）、金属粒、磁気治療具、低周波治療具などにより、患部の血行を促進し、患部に滞留した老廃物を浄化している。

また、生体電池を利用して、生体に通電刺激を与えることにより治療効果を得る皮接治療具も使用されている（特許文献１）。

図８は、特許文献１の図１に開示された皮接治療具の断面図である。この皮接治療具２０は、台座２１の上部に絶縁基板２２が固定され、この絶縁基板２２の上面に金属電極２３とｎ型半導体電極２４とが形成され、さらに、イオン電流を制限する電流制限層２５が金属電極２３とｎ型半導体電極２４との間に形成されて、一対の電極対が設けられている。このような電極対を有する台座２１を、支持テープ２６によって皮膚２７に押し当てると、金属電極２３−皮膚２７−ｎ型半導体電極２４の間で電池が形成されイオン電流が生体中に流れる。

また、図９は、従来の他の生体電池を利用した皮接治療具の断面図である。この皮接治療具３０は、中央部に突起３１ａを有する銅製の円板に金メッキを施してなる金属電極３１と、中央部に突起３１ａを貫通させる孔３２ａを有し、亜鉛製円板の表面を酸化して酸化亜鉛としたｎ型半導体電極３２とからなる一対の電極対を備えている。金属電極３１と半導体電極３２とは密着して電気的に接続されている。このような皮接治療具３０を、支持テープ２６によって皮膚２７に押し当てると、突起３１ａが皮膚２７に接し、金属電極３１が正極となると共に、ｎ型半導体電極３２が負極となり、電池が構成されてイオン電流が生体中に流れる。
特開２０００−８４０９３号公報

しかしながら、従来の皮接治療具では、実際に皮膚に装着して使用する際、十分な治療効果が得られない場合があり、皮膚２７に供給するイオン電流を多くするために、金属電極２３、３１とｎ型半導体電極２４、３２とを大きく形成しても、治療効果が不足することがあるという問題点があった。

図８に示す皮接治療具では、電流制限層２５の抵抗値によりイオン電流を変化させることができるものの、金属電極２３とｎ型半導体電極２４との電極電位の差で電池電圧が決定されるため、電流制限層２５の抵抗値を小さくしても、電流制限層２５のイオン電流をそれ以上に大きくすることは困難であった。

また、特許文献１に開示された皮接治療具では、絶縁基板２２と台座２１とを接着剤で接着している。そのため、皮接治療具２０の製造工程において、接着剤の塗布や固化等の時間を要し、作業効率が悪いという問題点があった。

接着剤として瞬間接着剤を使用すれば、作業効率は良いが、接着剤からガスが発生するため、絶縁基板２２や台座２１を汚染・変色させるばかりでなく、作業者の健康を害することがあった。更に、絶縁基板２２としてセラミックスを用いているが、セラミックスは樹脂や樹脂との接着強度が弱く、時間とともに接着力が落ちる結果、台座２１から絶縁基板２２が脱落する事態に至る。一方、接着強度の高い２液性接着剤の場合は、速乾性ではなく、実用強度に到達するまでの時間が長いため、作業効率が悪く量産には不向きである。

そこで、この発明は、治療効果を向上し易い皮接治療具を提供することを課題とする。

また、電極対を支持する絶縁基板と台座との接合強度を向上させることができ、しかも作業効率のよい皮接治療具の製造方法を提供することを他の課題とする。

上記の課題を解決する請求項１に記載の皮接治療具は、生体にイオン電流を供給する電極対と、前記電極対を支持する絶縁基板と、前記絶縁基板を支持する台座とを備える皮接治療具において、前記電極対は、前記生体と接触して電池を構成すると共に、前記電極対が複数隣接して設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の皮接治療具は、請求項１に記載の構成に加え、前記電極対は、下部電極上に上部電極が積層されていることを特徴とする。

請求項３に記載の皮接治療具は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記絶縁基板がセラミックスからなると共に、前記台座が熱可塑性樹脂からなり、前記絶縁基板の側周面に前記熱可塑性樹脂が密着することにより該絶縁基板が前記台座に固定されていることを特徴とする。

請求項４に記載の皮接治療具の製造方法は、請求項１乃至３に記載の皮接治療具の製造方法であって、複数の前記電極対が表面に形成された前記絶縁基板を形成し、前記絶縁基板を載置可能な取付凹部を有する前記台座を熱可塑性樹脂により形成し、前記取付凹部に前記絶縁基板を載置し、前記絶縁基板を加熱及び押圧して前記取付凹部の周囲を溶融して固化させることにより、前記絶縁基板の側周面に前記熱可塑性樹脂を密着させることを特徴とする。

請求項５に記載の皮接治療具の製造方法は、請求項４に記載の構成に加え、前記取付凹部の底面に凹凸を設けると共に、該取付凹部の内側側面の少なくとも一部と、載置される前記絶縁基板の側周面との間に間隙を設け、前記絶縁基板を加熱及び押圧することにより、前記凹凸を溶融して前記間隙に充填することを特徴とする。

請求項１に記載の皮接治療具によれば、電極対が複数隣接して設けられているので、複数の電極対によりイオン電流の流れる範囲を論理的には複数個分の範囲にすることができると共に、適度な間隔をあけてそれぞれ皮膚にイオン電流を与えることができ、その結果、治療効果を向上し易い。

請求項２に記載の皮接治療具によれば、下部電極上に上部電極が積層されているので、各上部電極近傍でイオン電流をそれぞれ集中させて、それらを近接させることができ、治療効果が向上することが可能である。

請求項３に記載の発明では、絶縁基板がセラミックスからなると共に、台座がセラミックスと接着性の低い熱可塑性樹脂からなるものであっても、絶縁基板の側周面に熱可塑性樹脂が密着して固定されているので、絶縁基板の側周面の微視的な凹凸に熱可塑性樹脂が食い込んだ状態で固定することができ、絶縁基板を台座に強固に固定することが可能である。しかも、側周面で支持するため、電極対が形成された表面に突出部分を形成する必要がなく、電極対を皮膚に当接させ易い。

請求項４に記載の皮接治療具の製造方法によれば、電極対が形成された絶縁基板を台座の取付凹部に載置して絶縁基板を加熱及び押圧するだけで、絶縁基板の側周面に熱可塑性樹脂を密着させるので、絶縁基板を接着剤により接着するものに比べて、接着剤の塗布や固化等が不要で、作業効率がよい。同時に、溶融した熱可塑性樹脂を溶融及び固化して絶縁基板の側周面に密着させるため、熱可塑性樹脂を絶縁基板の側周面の形状に沿って密着させることができ、電極対を支持する絶縁基板と台座との接合強度を向上させることが可能である。

請求項５に記載の皮接治療具の製造方法によれば、取付凹部の底面に凹凸を設け、接合時に底面の凹凸を溶融して、その溶融樹脂を取付凹部の内側側面と、絶縁基板の側周面との間の間隙に充填するので、加熱による台座の外表面の変形を抑えて絶縁基板の側周面に熱可塑性樹脂を密着させ易く、また、絶縁基板の表面側に熱可塑性樹脂がはみ出し難い。そのため、より容易に絶縁基板を取付凹部に接合し易い。

以下、この発明の実施の形態について説明する。

図１乃至図４は、この実施の形態の皮接治療具の断面図である。

皮接治療具１０は、生体にイオン電流を供給する下部電極１４及び上部電極１５からなる電極対１６と、この電極対１６を支持する絶縁基板１３と、絶縁基板１３を支持する台座１２とを備える。下部電極１４と上部電極１５は、互いに密着した状態で垂直に積層されており、単一の台座１２上に支持された単一の絶縁基板１３上に、複数の電極対１６が互いに接することなく隣接して形成されている。

台座１２は、例えばＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂により円板状に形成されており、一方の面側に電極対１６を支持する絶縁基板１３が固定され、他方の面に支持テープ１１が固定されている。

絶縁基板１３は、例えばアルミナセラミクス等のセラミックスから四角形の平板状に形成され、側周面１３ａに台座１２の熱可塑性樹脂が密着された状態で固定されている。また、絶縁基板１３の電極対１６を支持する表面が台座１２の頂面１２ａと略同一面に形成されている。

下部電極１４及び上部電極１５からなる電極対１６は、この実施の形態では、絶縁基板１３上に２つ形成されており、各電極対１６の下部電極１４及び上部電極１５はそれぞれ四角形状の相似形を有し、上部電極１５が下部電極１４より小さく形成されている。

下部電極１４は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鈴（ＳｎＯ_２）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_３）等からなるｎ型半導体であり、上部電極１５は金（Ａｕ）などの金属からなる。この実施の形態では、下部電極１４として酸化亜鉛を用い、上部電極１５として金を用いている。金は腐食し難い点において、また、酸化亜鉛と対にすることにより、電池電圧を高くすることができる点において好適である。

これらの下部電極１４及び上部電極１５からなる電極対１６は薄いため、容易に皮膚１８が変形して、下部電極１４の周囲の上面と上部電極１４の上面に接触できる。なお、接触状態は概念的に図示してあり、電極のエッジ部などに対しては皮膚１８は密着しないこともありうる。

このような皮接治療具１０は、支持テープ１１により生体の皮膚１８に押し当てて貼り付け、下部電極対１４及び上部電極１５を皮膚１８に適度な圧力で押し付けて接触させて装着することにより使用される。この使用状態では、下部電極１４−皮膚１８−上部電極１５の間で電池構造が形成されて生体電池となり、上記特許文献１などと同様にして、電極対１６から皮膚にイオン電流が流れる。

以上のような皮接治療具１０によれば、電極対１６が複数隣接して形成されているので、複数の電極対１６によりイオン電流の流れる範囲を論理的には複数個分の範囲にすることができると共に、僅かな間隔をあけて、それぞれ皮膚にイオン電流を与えることができる。そのため、単一の大きな電極対を設ける場合に比べて、広い範囲にイオン電流を流すことができ、また、単一の電極対を有する従来のような皮接治療具を複数隣接して配置する場合に比べ、各電極対１６のイオン電流Ｉを近接して流すことができて相乗的な効果が得られる。その結果、詳細な理由は不明であるが、治療効果を向上し易い。例えば、皮接治療具１０を生体のつぼ部分に装着した際、このような範囲にイオン電流を供給することが生体にとって好ましいものと推測することができる。

また、下部電極１４上に上部電極１５が積層されているので、各上部電極１５近傍でそれぞれイオン電流Ｉを集中させることができると共に、それらを近接させることができ、より治療効果を向上することが可能である。

更に、この皮接治療具１０は、絶縁基板１３がセラミックスからなると共に、台座１２がセラミックスとの接着性の低い熱可塑性樹脂からなるが、絶縁基板１３の側周面１３ａに熱可塑性樹脂が密着して固定されているので、絶縁基板１３の側周面１３ａの微視的な凹凸に熱可塑性樹脂が食い込んだ状態で固定させることができ、絶縁基板１３を台座１２に強固に固定することができる。

しかも、このように固定されているため、絶縁基板１３を電極対１６が設けられた表面側から支持する必要がなく、絶縁基板１３の表面に電極対１６より突出する部位が形成されることがなく、電極対１６を皮膚に当接させ易くできる。

次に、このような皮接治療具１０の製造方法について説明する。

図４は、この実施の形態の皮接治療具の製造方法を説明するための製造工程図である。

まず、工程（Ａ）は、下部電極１４の印刷工程であり、複数の絶縁基板１３を採取可能な大きさのセラミック板１３ｂに印刷スクリーン１７を載置し、焼き付けによりｎ型半導体を形成可能なペーストで印刷する。印刷スクリーン１７は、所定の枠に、例えば合成繊維や金属線などの網目を張り、画像部以外はゼラチン・樹脂などで目をつぶしたものである。

続く工程（Ｂ）は、下部電極１４の焼き付け工程であり、セラミックス板１３ｂ上に印刷された多数の下部電極１４を焼き付け、ｎ型半導体とする。

続く工程（Ｃ）は、上部電極の印刷工程であり、印刷スクリーン１９を、下部電極１４上に位置決めして載置し、金属ペーストで印刷する。印刷スクリーン１９は、印刷スクリーン１７と同様に、所定の枠に、例えば合成繊維や金属線などの網目を張り、画像部以外はゼラチン・樹脂などで目をつぶしたものである。

続く工程（Ｄ）は、上部電極１５の焼き付け工程であり、これにより、上部電極１５が下部電極１４上に焼き付けられる。そして、焼き付け終了により、下部電極１４と上部電極１５とが電気的に接続されて生体電池素子が形成される。

この焼付け後に、セラミックス板１３ｂをそれぞれ所定の絶縁基板１３の大きさに切断することにより、２対の電極対１６が表面に形成された絶縁基板１３が形成される。このとき、絶縁基板１３の側周面１３ａは微視的に凹凸を有するものとなる。

続く工程（Ｅ）は、台座１２の形成及び載置工程である。

台座１２は、図５に示すように、肉厚の円板形状を有し、頂面１２ａに絶縁基板１３を載置可能な取付凹部１２ｂを有している。この取付凹部１２ｂの内側側面１２ｃは、絶縁基板１３の側周面１３ａより、若干大きく形成されており、取付凹部１２ｂに絶縁基板１３を載置することにより、取付凹部１２ｂと絶縁基板１３との間に間隙１２ｄが形成される。

また、この取付凹部１２ｂの底面１２ｅには、略三角形形状の断面を有して一方に延びる凸部１２ｆが多数隣接して設けられており、底面１２ｅ全体が凹凸形状となっている。この底面１２ｅの深さ、即ち、頂面１２ａから凸部１２ｆの頂部までの深さは、絶縁基板１３の厚さより浅く形成されており、絶縁基板１３を底面１２ｅに載置した際、絶縁基板１３の電極対１６が設けられた表面が、台座１２の頂面１２ａより外側に突出する程度となっている。

更に、台座１２の外周部の外側・内側エッジには適度な丸みが付けられている。台座１２が皮膚１８に押し付けられたときに皮膚１８が傷つかないようにするためである。

この工程（Ｅ）では、このような形状を有する台座１２を、図示しない成形型を用いて、熱可塑性樹脂により形成し、取付凹部１２ｂに絶縁基板１３を載置する。この状態では、絶縁基板１３の側周面１３ａと取付凹部１２ｂの内側側面との間に間隙１２ｄが形成されると共に、絶縁基板１３の表面が台座１２の頂部１２ａより外側に突出している。

続く工程（Ｆ）は、絶縁基板１３の固定工程である。ここでは、例えば、高温に加熱されたこて等を、電極対１６を支持する絶縁基板１３の上部に当接して加熱し、この絶縁基板１３の熱により、絶縁基板１３の周囲の熱可塑性樹脂を溶融する。底面１２ｅ全体が凹凸形状を有しており、絶縁基板１３が多数隣接して設けられた凸部１２ｆに絶縁基板１３が接触すると共に、周囲に間隙１２ｄが形成されているので、加熱により凸部１２ｆが溶融する。そして、この加熱と共に、自重或いはこてによる押圧により加圧すると、この溶融樹脂が、絶縁基板１３の周囲に形成されている間隙１２ｄに流動し、間隙１２ｄの一部又は全部が溶融樹脂により充填される。

そして、この状態で、冷却及び固化すると、絶縁基板１３の側周面１３ａに熱可塑性樹脂が密着し、絶縁基板１３が台座１２に強固に固定される。

続く工程（Ｇ）は、支持テープ取付工程であり、支持テープ１１を台座１２の外側低部に貼り付ける。このようにして皮接治療具１０が完成される。

以上のようにして、皮接治療具１０を製造すれば、電極対１６を支持する絶縁基板１３を台座１２の取付凹部１２ｂに載置して、絶縁基板１３を加熱及び押圧するだけで、絶縁基板１３の側周面１３ａに熱可塑性樹脂を密着させることができるため、絶縁基板１３を接着剤等を用いて接着するものに比べて、接着剤の塗布や固化等が不要で、絶縁基板１３の固定作業時の作業効率がよい。

また、溶融した熱可塑性樹脂を固化して絶縁基板１３の側周面１３ａに密着させるため、熱可塑性樹脂を絶縁基板１３の側周面１３ａの形状に沿って密着させることができ、電極対１６を支持する絶縁基板１３と台座１２との接合強度を向上させることが容易である。

更に、取付凹部１２ｂの底面１２ｅに凹凸を設け、接合時に凸部１２ｆを溶融して、その溶融樹脂を取付凹部１２ｂの内側側面と、絶縁基板１３の側周面１３ａとの間の間隙１２ｄに充填するので、加熱による台座１２の外表面の変形を抑えて絶縁基板１３の側周面１３ａに熱可塑性樹脂を密着させ易く、また、絶縁基板１３の外表面に熱可塑性樹脂がはみ出し難い。そのため、より容易に絶縁基板１３を取付凹部１２ｂに接合し易い。

なお、上記実施の形態では、電極対１６として、下部電極１４をｎ型半導体とし、上部電極１５を金属とした例について説明したが、下部電極１４と上部電極１５を逆順に積層して、下部電極１４を金属とし、上部電極１５をｎ型半導体とすることも可能である。そのようにしても、電流経路の向きが逆向きになるだけで、皮膚に通電刺激を与える電池としての動作には何らの変化もない。

更に、電極対１６としては、ｎ型半導体と金属とを横に隣接して複数配置してもよく、図８に示すように、ｎ型半導体と金属とを電流制限層により接続したものを複数形成してもよい。

また、上記では、絶縁基板１３に２つの四角形状の電極対１６を設けた例について説明したが、絶縁基板１３上に設ける電極対１６の数、形状、配置等は、適宜変更可能である。

例えば、図６に示すように、４角形状の絶縁基板１３に３対の電極対１６を、一次元状に配列させ、各電極対１６として、円形形状の下部電極１４を設けると共に、その下部電極１４より半径の小さい円形形状の上部電極１５を積層してもよい。このようにすれば、下部電極１４及び上部電極１５に角部分がないため、各電極対１６における生体電池において、イオン電流を均一に流すことができる。

更に、電極対１６として、単一の下部電極１４上に複数の上部電極１５を設けることも可能である。

例えば、図７に示すように、４角形状の絶縁基板１３に、２つの下部電極１４が設けられ、各下部電極１４上に、それぞれ３つの上部電極１５が互いに離間して直線上に配置され、６つの電極対１６を二次元的に配列させることも可能である。このようにすれば、下部電極１４をまとめて形成することができるため、下部電極１４の製造の手間が少なく、多数の電極対１６を設ける場合に製造し易い。

また、上記の製造方法においては、凸部１２ｆの形状として、断面略三角形状のものについて説明したが、半円形、四角形等、適宜変更可能である。

更に、上記の製造方法では、下部電極１４及び上部電極１５を印刷及び焼き付けにより形成したが、真空蒸着、スパッタリング等の真空成膜によりショットキー接合を形成することもできる。

また、上記では、台座１２の取付凹部１２ｂに絶縁基板１３を固定する際、台座１２の熱可塑性樹脂を溶融及び固化させて固定したが、請求項１又は２に記載の皮接治療具の場合、製造時には手間が掛かるものの、絶縁基板１３を接着剤により固定することも可能である。

次に、この発明の実施例について説明する。

図１及び図２に示すような皮接治療具１０を実施例品として作製した。この皮接治療具１０の下部電極１４の露出面積は６．６８ｍｍ^２であり、上部電極１５の面積は１．４４ｍｍ^２の電極対１６を２対有し、電極対１６の間の間隔は０．２ｍｍであった。

また、絶縁基材１３上に下部電極１４の露出面積及び上部電極１５の面積が、実施例品の１対の電極対１６の２倍となる４角形形状の電極対１６を１対設けた皮接治療具を第１の比較例品として作製した。

更に、絶縁基材１３上に実施例品と同一の電極対１６を一対形成した皮接治療具を第２の比較例品として作製した。

腰痛の患者３０人に、第１の比較例品を８時間装着し、その後、腰痛が改善されなかった患者に対して、第２の比較例品を２個隣接させて８時間装着したところ、合わせて１９人の患者の腰痛が改善し、残りは改善できなかった。

一方、第１の比較例品及び第２の比較例品により腰痛が改善できなかった患者全員を含む腰痛の患者５０人に実施例品を８時間装着したところ、４２人の患者の腰痛が改善できた。

この発明の実施の形態の皮接治療具の平面図である。 同実施の形態の皮接治療具の断面図である。 同実施の形態の皮接治療具の一部を拡大して示す部分断面図である。 同実施の形態の皮接治療具の製造工程を説明する図である。 同実施の形態の皮接治療具の台座を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 この発明の他の実施の形態の皮接治療具における電極対を支持する絶縁基板の平面図である。 この発明の他の実施の形態の皮接治療具における電極対を支持する絶縁基板の平面図である。 従来の皮接治療具を示す断面図である。 従来の他の皮接治療具を示す断面図である。

符号の説明

１０ 皮接治療具
１１ 支持テープ
１２ 台座
１２ｂ 取付凹部
１２ｄ 間隙
１３ 絶縁基材
１３ａ 側周面
１４ 下部電極
１５ 上部電極

Claims (5)

1. 生体にイオン電流を供給する電極対と、前記電極対を支持する絶縁基板と、前記絶縁基板を支持する台座とを備える皮接治療具において、
   前記電極対は、前記生体と接触して電池を構成すると共に、
   前記電極対が複数隣接して設けられていることを特徴とする皮接治療具。
2. 前記電極対は、下部電極上に上部電極が積層されていることを特徴とする請求項１に記載の皮接治療具。
3. 前記絶縁基板がセラミックスからなると共に、前記台座が熱可塑性樹脂からなり、前記絶縁基板の側周面に前記熱可塑性樹脂が密着することにより該絶縁基板が前記台座に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の皮接治療具。
4. 請求項１乃至３に記載の皮接治療具の製造方法であって、
   複数の前記電極対が表面に形成された前記絶縁基板を形成し、
   前記絶縁基板を載置可能な取付凹部を有する前記台座を熱可塑性樹脂により形成し、
   前記取付凹部に前記絶縁基板を載置し、前記絶縁基板を加熱及び押圧して前記取付凹部の周囲を溶融して固化させることにより、前記絶縁基板の側周面に前記熱可塑性樹脂を密着させることを特徴とする皮接治療具の製造方法。
5. 前記取付凹部の底面に凹凸を設けると共に、該取付凹部の内側側面の少なくとも一部と、載置される前記絶縁基板の側周面との間に間隙を設け、前記絶縁基板を加熱及び押圧することにより、前記凹凸を溶融して前記間隙に充填することを特徴とする請求項４に記載の皮接治療具の製造方法。
   

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