JP2020165653A - 排尿検知タグ及びこれが取り付けられたおむつ - Google Patents

Abstract

【課題】おむつに取り付けられる排尿検知タグにおいて、簡易な構成で、かつ、おむつの装着者に違和感を感じさせずに排尿を確実に検知する。【解決手段】吸湿性を具備するベース基材１０と、ベース基材１０に形成され、一部に断線部１３ａを具備するループ状のセンサー配線１３と、ベース基材１０に形成されたアンテナ１２と、センサー配線１３及びアンテナ１２に接続され、センサー配線１３の導通状態を検出し、その検出結果をアンテナ１２を介して非接触送信するＩＣとを有し、ベース基材１０のうちセンサー配線１３の断線部１３ａに隣接する領域と断線部１３ａとからなる検出領域が、露出または水分が透過可能な保護塗膜で覆われた状態で、おむつを構成する反身体側シートの外側に取り付けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、おむつの装着者の排尿を目視によらずに検知する技術に関する。

近年、医療用製品の多様化に伴い、おむつが乳児用のみならず、高齢者用に開発、販売されている。例えば、水分透過性を具備する身体側シートと、遮水性及び透湿性を具備する反身体側シートと、身体側シートと反身体側シートとの間に挟み込まれた吸水体とからなるおむつが利用されている。

このようなおむつは、装着者が排尿した後、早めに取り替えることが好ましいため、排尿したことを知らせる仕組みが考えられている。その１つとして、おむつの装着者が排尿した場合に変色する仕組みが採用されている。しかしながら、変色によって排尿を知らせるおむつは、乳児の場合は変色を確認しやすいものの、変色を確認するには洋服を脱がせる等しておむつを表出させる必要があるため、高齢者用のおむつとしては採用が難しい。

ここで、上述したおむつにおいて、反身体側シートの外側に湿度センサーを取り付けることで、排尿の有無を検知する技術が考えられている。また、特許文献１には、２つの濡れ検知端子を有し、漏れによる水分によって濡れ検知端子間が短絡した場合に通信が不可能となるＩＣタグをおむつ内に組み込み、漏れを検知する技術が開示されている。

このようにセンサーやＩＣタグをおむつに取り付けることで、おむつの装着者が排尿したことを目視によらずに把握することができるようになる。

特許第４７６５０８８号公報

しかしながら、反身体側シートの外側に湿度センサーを取り付けることで排尿の有無を検知する技術においては、湿度センサーに感湿膜を設ける必要があることで、製造工程が煩雑となりコストが増大してしまい、また、動作には電池が必要で製品自体の厚みも厚くなってしまい着用時に違和感を感じてしまうという問題点がある。

また、特許文献１に開示された技術においては、漏れによる水分によって濡れ検知端子間が短絡した場合に通信が不可能となることで排尿を検知するため、ＩＣタグが故障したことで通信が不可能となった場合でも、排尿していないにも拘らず排尿したと判断されてしまうという問題点がある。特許文献１には、その対策として、波長の異なるＩＣタグを別途設置する旨が記載されているが、運用が煩雑となりＩＣタグのコストも増大してしまう。また、排尿した場合に２つの濡れ検知端子間を短絡させるためには、ＩＣタグをおむつの内側もしくはおむつ内部に設置しなければならず、ＩＣタグが人体に直接触れることにより、着用時に違和感を感じる他、衛生面に問題がある。また、ＩＣタグをおむつの内側もしくはおむつ内部に設置した場合、ＩＣタグに過剰な水分が付着し、それにより、通信特性が変化してしまい、排尿の有無を正確に検知することができなくなってしまう虞がある。また、ＩＣタグをおむつ内部に設置する場合はおむつの製造工程が煩雑になってしまうという問題点もある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、おむつに取り付けられる排尿検知タグにおいて、簡易な構成で、かつ、おむつの装着者に違和感を感じさせずに排尿を確実に検知することができる排尿検知タグ及びこれが取り付けられたおむつを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
水分透過性を具備する身体側シートと、遮水性及び透湿性を具備する反身体側シートと、前記身体側シートと前記反身体側シートとの間に挟み込まれた吸水体とからなるおむつに取り付けられる排尿検知タグであって、
吸湿性を具備する基材と、
前記基材に形成され、一部に断線部を具備するループ状の配線と、
前記基材に形成された通信用アンテナと、
前記配線及び前記通信用アンテナに接続され、前記配線の導通状態を検出し、その検出結果を前記通信用アンテナを介して非接触送信する検出手段とを有し、
前記基材のうち前記配線の前記断線部に隣接する領域と前記断線部とからなる検出領域が、露出または水分が透過可能な保護塗膜で覆われた状態で、前記反身体側シートの外側に取り付けられる。

上記のように構成された本発明においては、おむつの装着者が排尿をしていない状態においては、排尿検知タグの配線が断線部によって非導通状態となっており、その旨が検出手段にて検出されて通信用アンテナを介して非接触送信される。その後、おむつの装着者が排尿することでおむつ内に水分が生じると、おむつを構成する反身体側シートが遮水性を具備しながらも透湿性を具備するものであることから、排尿による湿気が反身体側シートからおむつの外側に透過し、反身体側シートの外側に取り付けられた排尿検知タグにおいて、反身体側シートからおむつの外側に透過した湿度による水分が、吸湿性を具備する基材に吸収されることで、断線部が短絡して配線が導通状態となり、その旨が検出手段にて検出されて通信用アンテナを介して非接触送信される。

このように、おむつを構成する反身体側シートの外側に取り付けられた排尿検知タグにおいて、排尿による湿気によって配線の導通状態が変化し、その導通状態の検出結果が非接触送信されるので、排尿の有無が排尿検知タグの故障と混同してしまうことがなくなるとともに、排尿検知タグに過剰な水分が付着してしまうことがなくなり、それにより、排尿を確実に検知することができる。また、おむつを構成する反身体側シートの外側に取り付けられた排尿検知タグにおいて、ループ状の配線の一部に設けられた断線部が排尿による水分で短絡することで排尿が検知されるので、簡易な構成で、かつ、おむつの装着者に違和感を感じさせずに排尿を検知することができる。

また、基材として、厚さ方向に押圧されて構成された押圧紙を用いれば、配線を形成しやすくなる。

また、配線が基材に埋設されていれば、配線が基材から突出していないことで、製造時において、作業者の手や製造装置等の物体が配線に引っ掛かることがなくなり、製造時に配線が断線してしまうことが回避される。

また、基材のうち、配線の断線部に隣接する領域と断線部とからなる検出領域以外の領域が、遮水性を具備する保護材で覆われていれば、おむつの装着者が排尿した場合でも、それによる湿気によって検出手段及び通信用アンテナが破壊されることが回避される。

また、保護材が粘着剤から構成されていれば、保護材を用いて排尿検知タグをおむつの反身体側シートに貼着することができる。

本発明によれば、おむつを構成する反身体側シートの外側に取り付けられた排尿検知タグにおいて、排尿による湿気によって配線の導通状態が変化し、その導通状態の検出結果が非接触送信される構成としたため、簡易な構成で、かつ、おむつの装着者に違和感を感じさせずに排尿を確実に検知することができる。

また、基材として、厚さ方向に押圧されて構成された押圧紙を用いたものにおいては、配線を形成しやすくなる。

また、配線が基材に埋設されているものにおいては、配線が基材から突出していないことで、製造時において、作業者の手や製造装置等の物体が配線に引っ掛かることがなくなり、製造時に配線が断線してしまうことを回避できる。

また、基材のうち、配線の断線部に隣接する領域と断線部とからなる検出領域以外の領域が、遮水性を具備する保護材で覆われているものにおいては、おむつの装着者が排尿した場合でも、それによる湿気によって検出手段及び通信用アンテナが破壊されることを回避できる。

また、保護材が粘着剤から構成されているものにおいては、保護材を用いて排尿検知タグをおむつの反身体側シートに貼着することができる。

本発明の排尿検知タグの実施の一形態を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示したＢ−Ｂ’断面図、（ｄ）はベース基材１０の表面の構成を示す図である。 図１に示した排尿検知タグのセンサー配線及びアンテナの形成工程を説明するための図である。 図１に示した排尿検知タグの使用形態を示す図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。 図１に示した排尿検知タグの作用を模式的に説明するための図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の排尿検知タグの実施の一形態を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示したＢ−Ｂ’断面図、（ｄ）はベース基材１０の表面の構成を示す図である。

本形態は図１に示すように、ベース基材１０の表裏に一対の保護基材２０ａ，２０ｂが積層されて構成されている。

ベース基材１０は、繊維素材や不織布等のように吸湿性を具備する基材の表面に、水分が透過可能な樹脂等の保護塗膜が塗布されて構成された、例えばコート紙等が厚さ方向に押圧されて構成された押圧紙から構成されている。ベース基材１０の一方の面には、センサー配線１３及び非接触通信用のアンテナ１２が形成されているとともに、これらセンサー配線１３及びアンテナ１２に接続されたＩＣチップ１１が搭載されている。なお、ベース基材１０として、繊維素材や不織布等のように吸湿性を具備する基材そのものを用いてもよい。

センサー配線１３及びアンテナ１２は、後述する製造工程によってベース基材１０の一方の面に埋設されて形成されている。センサー配線１３は、両端がＩＣチップ１１に接続されたループ状となっているが、その一部に断線部１３ａを有している。アンテナ１２は、ＩＣチップ１１に接続された給電点が空隙を介して互いに対向した２つの導電領域から構成されている。

ＩＣチップ１１は、本願発明における検出手段となるものであって、センサー配線１３の断線部１３ａが短絡することで導通した場合にその旨を検出するとともに、アンテナ１２を介して外部装置と通信可能に構成され、検出結果をアンテナ１２を介して非接触送信する。センサー配線１３の断線部１３ａの短絡は、例えば、アンテナ１２を介して取得した起電力によってセンサー配線１３に電流を流し、この電流がＩＣチップ１１にて検知されるか否かによって検出することが考えられる。ＩＣチップ１１としては、例えば、NXP semiconductors社製のUCODE G2iM+やUCODE G2iL+等が考えられる。

保護基材２０ａ，２０ｂは、本願発明における保護材となるものであって、ユポタック紙（ユポ・コーポレーション製）等の、遮水性を具備するものからなる。保護基材２０ａ，２０ｂのうち、ベース基材１０のアンテナ１２及びセンサー配線１３が形成されていない面に積層された保護基材２０ｂは、ベース基材１０のアンテナ１２及びセンサー配線１３が形成されていない面の全面を覆って積層され、粘着剤（不図示）によってベース基材１０に貼着されている。一方、保護基材２０ａ，２０ｂのうち、ベース基材１０のアンテナ１２及びセンサー配線１３が形成された面に積層された保護基材２０ａは、ベース基材１０のアンテナ１２及びセンサー配線１３が形成された面に積層された状態で粘着剤（不図示）によってベース基材１０に貼着されているが、センサー配線１３の断線部１３ａに隣接する領域と断線部１３ａとに対向する領域に、表裏貫通した孔部２１が設けられている。これにより、保護基材２０ａは、ベース基材１０のアンテナ１２及びセンサー配線１３が形成された面のうち、センサー配線１３の断線部１３ａに隣接する領域と断線部１３ａとからなる検出領域を除いた全ての領域を覆って積層されていることになる。

以下に、上記のように構成された排尿検知タグ１の製造方法について説明する。

図１に示した排尿検知タグ１を製造する場合は、まず、ベース基材１０の一方の面にセンサー配線１３及びアンテナ１２を形成する。

図２は、図１に示した排尿検知タグ１のセンサー配線１３及びアンテナ１２の形成工程を説明するための図であり、センサー配線１３近傍の断面図を示す。

図１に示した排尿検知タグ１のセンサー配線１３及びアンテナ１２を形成する場合は、まず、印刷工程として、図２（ａ）に示すように、銅等からなる導電性粒子５１が、樹脂と溶剤とからなるバインダー５２に含有されてなる導電性インク５０を、スクリーン印刷によってセンサー配線１３及びアンテナ１２の形状にベース基材１０上に塗布する。この際、ベース基材１０が、保護塗膜が塗布されて構成されたコート紙等からなり、また、厚さ方向に押圧されて構成されたものであることで、導電性インク５０がベース基材１０に浸透しにくくなり、センサー配線１３及びアンテナ１２が形成しやすくなる。

次に、乾燥工程として、導電性インク５０による塗膜を乾燥させる。この乾燥工程を行うことで、ベース基材１０とセンサー配線１３及びアンテナ１２との密着性がより良好なものとなる。なお、乾燥工程は、１０ｍｉｎ以下の時間で行うことが好ましい。

次に、プレス工程として、図２（ｂ）に示すように、例えば、ベース基材１０を２つのロールの間に挟んで線加圧することで、ベース基材１０を表裏から加圧する。なお、ベース基材１０の加圧方法は、２つのロールを用いたものに限らず、ベース基材１０を平板で挟んで面加圧することによってもよい。プレス工程によってベース基材１０が表裏から加圧されると、導電性インク５０による塗膜の内部に存在する導電性粒子５１が密化され、それにより、例えば１０μΩ・ｃｍ以下の導電性が良好となったセンサー配線１３及びアンテナ１２を得ることができる。

また、ベース基材１０を表裏から加圧すると、ベース基材１０がコート紙等といった柔らかい材料からなるものであることで、図２（ｃ）に示すように、センサー配線１３及びアンテナ１２がベース基材１０に埋設されていき、それにより、センサー配線１３及びアンテナ１２がその表面のみが表出した状態でベース基材１０に埋設されたものとなる。

次に、センサー配線１３及びアンテナ１２に接続されるようにベース基材１０上にＩＣチップ１１を搭載し、その後、ベース基材１０の表裏にそれぞれ保護基材２０ａ，２０ｂを積層する。保護基材２０ａには、センサー配線１３の断線部１３ａに隣接する領域と断線部１３ａとに対向する領域に、表裏貫通した孔部２１が設けられているため、ベース基材１０の表裏にそれぞれ保護基材２０ａ，２０ｂが積層されることで、保護基材２０ａ，２０ｂによって、ベース基材１０のうちセンサー配線１３の断線部１３ａに隣接する領域と断線部１３ａとを除いた全ての領域が覆われてなる排尿検知タグ１が完成することになる。

この際、センサー配線１３及びアンテナ１２がベース基材１０に埋設されたものとなっているため、センサー配線１３及びアンテナ１２がベース基材１０から突出しておらず、それにより、ベース基材１０上にＩＣチップ１１を搭載したり、保護基材２０ａ，２０ｂを積層したりする工程や、その後の排尿検知タグ１の加工工程において、作業者の手や製造装置等の物体がセンサー配線１３やアンテナ１２に引っ掛かることがなくなり、製造時にセンサー配線１３やアンテナ１２が断線してしまうことを回避できる。

以下に、上述した排尿検知タグ１の作用について説明する。

まず、図１に示した排尿検知タグ１の使用形態について説明する。

図３は、図１に示した排尿検知タグ１の使用形態を示す図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。

図１に示した排尿検知タグ１は、図３に示すようにおむつ本体４０に取り付けられ、おむつ２として使用される。

図３に示すおむつ２は、水分透過性を具備する身体側シート４１と、遮水性及び透湿性を具備する反身体側シート４２との間に、吸水体４３が挟み込まれて構成されるおむつ本体４０に、排尿検知タグ１が取り付けられて構成されている。反身体側シート４２は、ムレを防止する目的で、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂中に無機充填剤を溶融混練してシートを形成した後、一軸または二軸方向に延伸することにより得られる微多孔性シートで構成され、遮水性を損なわずに透湿性を備えることができる。排尿検知タグ１は、反身体側シート４２の外側に、保護基材２０ａが反身体側シート４２に対向する向きとなって粘着テープ等で固定される。なお、保護基材２０ａとして、遮水性を具備する粘着剤を用いれば、この保護基材２０ａを用いて排尿検知タグ１を反身体側シート４２に貼着、固定することができる。

次に、図１に示した排尿検知タグ１が図３に示したようにおむつ本体４０に取り付けられた場合の作用について説明する。

図４は、図１に示した排尿検知タグ１の作用を模式的に説明するための図である。

図１に示した排尿検知タグ１は上述したようにセンサー配線１３に断線部１３ａが設けられているため、図３に示したおむつ２の装着者が排尿していない場合は、図４（ａ）に示すようにセンサー配線１３が非導通状態となっている。

そのため、スマートフォン等の外部装置を排尿検知タグ１に翳すことで外部装置から排尿検知タグ１に電力が供給された場合でも、センサー配線１３には電流が流れず、ＩＣチップ１１においては、センサー配線１３に流れる電流は検出されない。

その場合、ＩＣチップ１１において、例えばフラグ情報として“０”が設定され、このフラグ情報がセンサー配線１３の導通状態の検出結果として外部装置にアンテナ１２を介して非接触送信される。

そして、外部装置において、受信したフラグ情報が“０”である場合は、おむつ２の装着者が排尿していないと判断される。

一方、図３に示したおむつ２の装着者が排尿した場合は、身体側シート４１が水分透過性を具備するものであることで、尿が身体側シート４１を透過して吸水体４３に吸水される。また、反身体側シート４２が、遮水性を具備しながらも透湿性を具備するものであることから、吸水体４３に吸水された尿による湿気が反身体側シート４２を透過し、反身体側シート４２の外側に貼着された排尿検知タグ１に付着することになる。

排尿検知タグ１においては、ベース基材１０が、遮水性を具備する保護基材２０ａ，２０ｂによって表裏から覆われて構成されているものの、おむつ本体４０の反身体側シート４２に対向する保護基材２０ａには孔部１３が設けられているため、ベース基材１０には、孔部２１に対向する領域のみに水分が付着することになる。そして、ベース基材１０が、繊維素材や不織布等のように吸湿性を具備する基材の表面に、水分が透過可能な樹脂等の保護塗膜が塗布されて構成されたものであることから、付着した水分が吸収されることになる。

すると、図４（ｂ）に示すように、ベース基材１０に吸収された水分によってセンサー配線１３の断線部１３ａに短絡１３ｂが生じ、センサー配線１３が導通状態となる。この際、センサー配線１３が、上述したようにベース基材１０に埋設されたものとなっていることで、ベース基材１０に水分が吸収された場合にその水分によって断線部１３ａに短絡１３ｂが生じやすくなる。また、断線部１３ａの長さは、例えば、１ｍｍから５０ｍｍの範囲が考えられるが、その長さを変えることで、断線部１３ａに短絡１３ｂが生じさせる湿度を調整することができる。

この状態でスマートフォン等の外部装置を排尿検知タグ１に翳すことで外部装置から排尿検知タグ１に電力が供給された場合、センサー配線１３に電流が流れ、ＩＣチップ１１においてセンサー配線１３に流れる電流が検出されることになる。そして、ＩＣチップ１１において、例えばフラグ情報として“１”が設定され、このフラグ情報がセンサー配線１３の導通状態の検出結果として外部装置にアンテナ１２を介して非接触送信される。

外部装置においては、受信したフラグ情報が“１”である場合は、おむつ２の装着者が排尿したと判断される。

その際、ベース基材１０が、保護基材２０ａ，２０ｂによって孔部２１に対向する領域のみが表出していることで、孔部２１に対向する領域のみにて水分が吸収されることとなり、それにより、おむつ２の装着者が排尿した場合に、ベース基材１０に過剰な水分が付着してしまうことがなくなり、アンテナ１２を介した非接触通信における通信特性がばらついて変化してしまうことがなく、安定した検知が可能となる。また、ベース基材１０のうちＩＣチップ１１及びアンテナ１２が設けられた領域が、遮水性を具備する保護基材２０ａ，２０ｂによってその表裏から覆われていることにより、ベース基材１０のＩＣチップ１１及びアンテナ１２が設けられた領域は、排尿検知タグ１に水分が付着した場合に水分が透過しにくく、ＩＣチップ１１及びアンテナ１２が破壊されてしまうことを回避できる。

上述したように、本形態においては、おむつ２を構成する反身体側シート４２の外側に取り付けられた排尿検知タグ１において、排尿による湿気によってセンサー配線１３の導通状態が変化し、その導通状態の検出結果がアンテナ１２を介して非接触送信される構成としたため、基材上に感湿膜を別途設けたりすることなく簡易な構成で、かつ、おむつ２の装着者に違和感を感じさせずに排尿を確実に検知することができる。また、排尿検知タグ１の故障と混同してしまうこともなくなる。

１ 排尿検知タグ
２ おむつ
１０ ベース基材
１１ ＩＣチップ
１２ アンテナ
１３ センサー配線
１３ａ 断線部
１３ｂ 短絡
２０ａ，２０ｂ 保護基材
２１ 孔部
４０ おむつ本体
４１ 身体側シート
４２ 反身体側シート
４３ 吸水体
５０ 導電性インク
５１ 導電性粒子
５２ バインダー

Claims (7)

1. 水分透過性を具備する身体側シートと、遮水性及び透湿性を具備する反身体側シートと、前記身体側シートと前記反身体側シートとの間に挟み込まれた吸水体とからなるおむつに取り付けられる排尿検知タグであって、
   吸湿性を具備する基材と、
   前記基材に形成され、一部に断線部を具備するループ状の配線と、
   前記基材に形成された通信用アンテナと、
   前記配線及び前記通信用アンテナに接続され、前記配線の導通状態を検出し、その検出結果を前記通信用アンテナを介して非接触送信する検出手段とを有し、
   前記基材のうち前記配線の前記断線部に隣接する領域と前記断線部とからなる検出領域が、露出または水分が透過可能な保護塗膜で覆われた状態で、前記反身体側シートの外側に取り付けられる、排尿検知タグ。
2. 請求項１に記載の排尿検知タグにおいて、
   前記基材は、厚さ方向に押圧されて構成された押圧紙である、排尿検知タグ。
3. 請求項１または請求項２に記載の排尿検知タグにおいて、
   前記配線は、前記基材に埋設されている、排尿検知タグ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の排尿検知タグにおいて、
   前記基材は、前記検出領域以外の領域が、遮水性を具備する保護材で覆われている、排尿検知タグ。
5. 請求項４に記載の排尿検知タグにおいて、
   前記保護材は、粘着剤から構成されている、排尿検知タグ。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の排尿検知タグにおいて、
   前記断線部は、その長さが１ｍｍから５０ｍｍの範囲である、排尿検知タグ。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の排尿検知タグが取り付けられたおむつ。

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