JP2023124799A - 面電極 - Google Patents

Abstract

【課題】表面の変動に追従でき、ノイズの発生を抑制できる面電極を提供する。【解決手段】面電極は、第１面を有する面電極であって、第１面に配置され、互いに距離を置いて配置された複数の電極体と、複数の電極体の間を電気的に接続する、伸縮性を有する配線部と、電極体の側の配線部を覆うように構成された、伸縮性を有する絶縁部と、を備え、電極体は、測定対象の被測定表面に接触可能な面に配置されている。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、面電極に関する。

近年、生体皮膚や機器表面など、変動する面を測定するための電極が求められている。例えば、生体の例としては、心電図や脳波計に限られず、運動時の生体信号等を取得するための生体電極の用途が拡大している。

従来、変動する面に用いる電極としては、金属等の電極と配線とがそのまま用いられていた（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１２－１４６９００号公報

しかし、変動する面における引っ張りや縮小の応力を受けた場合に追従できず、ノイズの発生が避けられなかった。

そこで、本発明は、面の変動に追従でき、ノイズの発生を抑制できる電極を提供することを目的とする。

本発明に係る面電極は、第１面を有する電極であって、
前記第１面に配置され、互いに距離を置いて配置された複数の電極体と、
前記複数の電極体の間を電気的に接続する、伸縮性を有する配線部と、
前記電極体の側の前記配線部を覆うように構成された、伸縮性を有する絶縁部と、
を備え、
前記電極体は、測定対象の被測定表面に接触可能な面に配置されている。

本発明に係る面電極によれば、配線部及び絶縁部が伸縮性を有するので、生体電極として用いた場合にも体表面の変動に追従でき、ノイズの発生を抑制できる。

実施の形態１に係る面電極の構成を示す概略斜視図である。 図１Ａの閉曲点線部Ａの断面構造を示す概略断面図である。 図１Ａの面電極の各構成部材の平面配置を示す平面透過図である。 応力を受ける伸縮方向がＺ軸下方からＺ軸上方であり、応力を配線部の辺で受ける場合の面電極の配置を示す概略断面図である。 図２Ａの面電極の配線部の辺に下方からの応力が働く場合を示す概略図である。 図２Ａの面電極の配線部の曲線に上方からの応力が働く場合を示す概略図である。 図２Ａの配線部４の断面形状を示す概略断面図である。 その他の配線部４ａの断面形状を示す概略断面図である。 その他の配線部４ｂの断面形状を示す概略断面図である。 その他の配線部４ｃの断面形状を示す概略断面図である。 その他の配線部４ｄの断面形状を示す概略断面図である。 その他の配線部４ｅの断面形状を示す概略断面図である。 その他の配線部４ｆの断面形状を示す概略断面図である。 その他の配線部４ｇの断面形状を示す概略断面図である。 その他の配線部４ｈの断面形状を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る面電極において、応力を受ける伸縮方向がＺ軸上方からＺ軸下方であり、応力を配線部の辺で受ける場合の面電極の配置を示す概略断面図である。 図４Ａの面電極の配線部の辺に上方からの応力が働く場合を示す概略図である。 図４Ａの面電極の配線部の曲線に上方からの応力が働く場合を示す概略図である。 実施の形態３に係る面電極において、電極体と配線部とはビアを介して電気的に接続され、面内方向の引っ張り力を受けた場合を示す概略断面図である。 配線部の辺でビアと接続している場合に、面内方向の引っ張り力を受けた場合を示す概略断面図である。 図５Ｂの面内方向の引っ張り力を受けた配線部とビアの変形を示す概略断面図である。 図５Ｂにおいて、面内方向に働く応力を面に垂直な力と面に水平な力とに分解した場合の各成分を示す概略図である。 実施の形態４に係る面電極において、電極体と配線部とはビアを介して電気的に接続され、面内方向の引っ張り力を受けた場合を示す概略断面図である。 配線部の曲線でビアと接続している場合に、面内方向の引っ張り力を受けた場合を示す概略断面図である。 図７Ｂの面内方向の引っ張り力を受けた配線部とビアの変形を示す概略断面図である。 図７Ｂにおいて、面内方向に働く応力を面に垂直な力と面に水平な力とに分解した場合の各成分を示す概略図である。 実施の形態５に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 実施の形態６に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 図１０の電極体を覆う絶縁部の断面構造を示す概略断面図である。 実施の形態８に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 実施の形態９に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 電極体と絶縁部との接合部分で配線部までつながっている継ぎ目が存在する例を示す概略断面図である。 （ａ）から（ｅ）は、配線部の平面配置の様々なパターンを示す概略斜視図である。 実施の形態１０に係る面電極において、絶縁部と配線部との断面構造を示す概略断面図である。 図１５の絶縁部と配線部との断面構造の製造工程を示す概略断面図である。 実施の形態１１に係る面電極において、絶縁部と配線部との断面構造を示す概略断面図である。 図１７の絶縁部と配線部との断面構造の製造工程を示す概略断面図である。 実施の形態１２に係る面電極において、配線部４の長手方向と垂直な方向からみた第１及び第２絶縁部と配線部との断面構造を示す概略断面図である。 実施の形態１３に係る面電極において、絶縁部と配線部との断面構造を示す概略断面図である。 図２０の絶縁部と配線部との断面構造の製造工程を示す概略断面図である。 実施の形態１４に係る面電極の電極体と絶縁部との配置を示す概略底面図である。 実施の形態１５に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 実施の形態１６に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 実施の形態１７に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 実施の形態１７の別例に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 実施の形態１８に係る面電極の電極体と絶縁部との配置を示す概略底面図である。 実施の形態１９に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 実施の形態１９の別例に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 （ａ）から（ｆ）は、配線部４の平面配置の様々なパターンを示す概略斜視図である。 （ａ）から（ｅ）は、伸縮方向と、それに垂直な方向で電極体の間隔が異なる場合の、配線部４の平面配置の様々なパターンを示す概略斜視図である。 （ａ）は、実施の形態１に係る面電極を脚のひざに固定した様子を示す概略図であり、（ｂ）は、（ａ）についてひざを曲げた際の様子を示す概略図である。 試験用の配線部を含む面電極の平面図である。 図３３ＡのＦ－Ｆ方向に見た面電極の断面構造を示す概略断面図である。 図３３Ａと同じ面電極の平面図である。 図３４Ａの面電極をＸ方向に引っ張り張力を加えた場合の変形した面電極を示す平面図である。 実施の形態２０に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 図３５Ａの電極の端部の一つの電極体を含む点線で囲んだ領域Ｇの拡大断面図である。 図３５Ｂの面電極の端部に剥離部が生じた状態を示す拡大断面図である。 配線部を封止する封止部を有しない参考例の面電極において、剥離部が生じた状態を示す拡大断面図である。 実施の形態２１に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 実施の形態２２に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 図３７Ａの面電極の端部の一つの電極体を含む点線で囲んだ領域Ｈの拡大断面図である。 図３７Ｂの面電極の端部に剥離部が生じた状態を示す拡大断面図である。 配線部を封止する封止部を有しない参考例の面電極において、剥離部が生じた状態を示す拡大断面図である。 実施の形態２３に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 図３８Ａの面電極の端部の一つの電極体を含む点線で囲んだ領域Ｉの拡大断面図であり、面電極の端部に裂け目が生じた状態を示す拡大断面図である。 配線部を封止する封止部を有しない参考例の面電極において、裂け目が生じた状態を示す拡大断面図である。 実施の形態２４に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 図３９Ａの面電極の端部の一つの電極体を含む点線で囲んだ領域Ｊの拡大断面図である。 絶縁部の外側を覆う保護層としての封止部を有しない参考例の面電極において、裂け目が生じた状態を示す拡大断面図である。 実施の形態２５に係る面電極の断面構造を示す概略断面図である。 図４０Ａの面電極の端部の一つの電極体を含む点線で囲んだ領域Ｋの拡大断面図である。

第１の態様に係る面電極は、第１面を有する面電極であって、
前記第１面に配置され、互いに距離を置いて配置された複数の電極体と、
前記電極体の間を電気的に接続する、伸縮性を有する配線部と、
前記電極体の側の前記配線部を覆うように構成された、伸縮性を有する絶縁部と、
を備え、
前記電極体は、測定対象の被測定表面に接触可能な面に配置されている。

第２の態様に係る面電極は、上記第１の態様において、前記第１面と直交する方向の断面を前記断面と直交する方向から平面視したときの前記配線部の形状は、前記第１面に平行な直線と、曲線と、を含む外形を有してもよい。

上記構成によって、絶縁部と配線部との界面において、絶縁部は、配線部の形状に沿うような形状になってもよい。

第３の態様に係る面電極は、上記第２の態様において、前記第１面と対向する第２面をさらに備え、前記直線と前記第１面との間の距離は、前記直線と前記第２面との間の距離よりも短くてもよい。

第４の態様に係る面電極は、上記第２の態様において、前記面電極は、前記第１面と対向する第２面をさらに備え、前記直線と前記第１面との間の距離は、前記直線と前記第２面との間の距離よりも長くてもよい。

第５の態様に係る面電極は、上記第２から第４のいずれかの態様において、前記曲線の合計の長さは、前記直線の合計の長さより長くてもよい。

第６の態様に係る面電極は、上記第２から第５のいずれかの態様において、前記絶縁部は、前記電極体の少なくとも一部が前記第１面から露出するように前記電極体を被覆してもよい。

第７の態様に係る面電極は、上記第２から第６のいずれかの態様において、前記複数の電極体の間に配置される前記絶縁部は窪みを有してもよい。

第８の態様に係る面電極は、上記第２から第７のいずれかの態様において、前記電極体との間で前記第１面と直交する方向の断面を前記断面と直交する方向から平面視したとき、前記絶縁部は、前記配線部の全周に接触するように配置されてもよい。

第９の態様に係る面電極は、上記第２から第８のいずれかの態様において、前記配線部は、ガリウムを含んでもよい。

第１０の態様に係る面電極は、上記第２から第９のいずれかの態様において、前記絶縁部は、第１層と第２層とを有し、前記第１面と直交する方向の断面を前記断面と直交する方向から平面視したときに、前記第１層と前記第２層とは、前記配線部を挟むように配置されてもよい。

第１１の態様に係る面電極は、上記第２から第９のいずれかの態様において、前記絶縁部は、第１層と第２層と第３層とを有し、前記第１面と直交する方向の断面を前記断面と直交する方向から平面視したときに、前記第１面側から順に、前記第１層、前記第２層、前記配線部、前記第３層と並ぶよう配置されてもよい。

第１２の態様に係る面電極は、上記第１から第１１のいずれかの態様において、前記第１面を前記第１面と直交する方向から平面視した場合に、前記電極体が配置される面積のほうが配置されない面積より大きくてもよい。

第１３の態様に係る面電極は、上記第１から第１２のいずれかの態様において、前記複数の電極体のうち、隣接する２つの電極体の間の最短距離は、前記電極体の厚さよりも長くてもよい。

第１４の態様に係る面電極は、上記第１から第１３のいずれかの態様において、前記電極体の伸縮性よりも前記配線部の伸縮性のほうが大きくてもよい。

第１５の態様に係る面電極は、上記第１から第１４のいずれかの態様において、前記電極は、前記第１面と対向する第２面をさらに備え、
前記第２面に、前記電極体より柔らかい基板を備えてもよい。

第１６の態様に係る面電極は、上記第１５の態様において、前記基板は、前記配線部よりも硬くてもよい。

第１７の態様に係る面電極は、上記第１５の態様において、前記基板は、前記配線部よりも柔らかくてもよい。

第１８の態様に係る面電極は、上記第１から第１７のいずれかの態様において、前記配線部と前記電極体との間には、前記配線部と前記電極体とを電気的に接続するビアが設けられており、
前記ビアは、導電材料と樹脂材料との混合体からなってもよい。

第１９の態様に係る面電極は、上記第１８の態様において、前記ビアを構成する導電材料と樹脂材料との混合体において、前記導電材料は、炭素系導電材料であってもよい。

第２０の態様に係る面電極は、上記第１８又は第１９の態様において、前記配線部は、前記第１面と直交する方向の断面を前記断面と直交する方向から平面視したとき、前記ビアの端部外径よりも前記面電極の端部側まで延伸していてもよい。

第２１の態様に係る面電極は、上記第１から第２０のいずれかの態様において、前記配線部と前記第１面と対向する第２面との間の距離は、前記配線部と前記第１面との間の距離より短くてもよい。

第２２の態様に係る面電極は、上記第１から第２２のいずれかの態様において、前記第１面の最近接の電極体に向かう方向における前記配線部の長さは前記電極体の長さよりも長くてもよい。

第２３の態様に係る面電極は、上記第１から第２２のいずれかの態様において、互いに距離を置いて配置された複数の前記電極体の間の距離は、前記被測定表面の前記伸縮方向の前記電極体の間の距離を第一距離、前記伸縮方向に対して垂直な方向の前記電極体の間の距離を第二距離と定義すると、少なくとも第一距離の方が第二距離よりも長くてもよい。

第２４の態様に係る面電極は、上記第１から第２３のいずれかの態様において、前記電極体は、前記第１面と直交する方向に突出する凸構造を持っており、前記凸構造は、前記絶縁部もしくは前記配線部内に埋め込まれるように配置されていてもよい。

以下、実施の形態に係る面電極について、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。

（実施の形態１）
図１Ａは、実施の形態１に係る面電極１０の構成を示す概略斜視図である。図１Ｂは、図１Ａの閉曲点線部Ａの断面構造を示す概略断面図である。図１Ｃは、図１Ａの面電極１０の各構成部材の平面配置を示す平面透過図である。つまり、図１Ｃでは、電極体２の側から上方に向かって絶縁部６を一部透視して見ている。なお、便宜上、図１Ｂ及び図１Ｃでは測定対象の被測定表面と対向する面をＸＹ面として、ＸＹ面に垂直な方向をＺ方向として示している。
実施の形態１に係る面電極１０は、第１面１に配置された複数の電極体２と、電極体２の間を電気的に接続する、伸縮性を有する配線部４と、電極体２の側の配線部４を覆うように構成された、伸縮性を有する絶縁部６と、を備える。
実施の形態１に係る面電極１０によれば、配線部４及び絶縁部６がそれぞれ伸縮性を有するので、測定対象の被測定表面が伸縮等で変動した場合にも追従可能であり、ノイズの発生を減らすことができる。

以下に、この面電極を構成する各構成部材について説明する。

＜電極体＞
電極体２は、互いに距離を置いて第１面１に配置されている。電極体２は、例えば、銅、銀、金、アルミニウム等の金属からなる。また、電極体２の形状は、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃに示すように矩形であってもよい。なお、電極体２の形状は矩形に限られず、円形、多角形、あるいは、直線及び曲線を含む形状等であってもよい。

＜配線部＞
配線部４は、電極体２の間を電気的に接続すると共に、伸縮性を有する。「伸縮性」を有するとは、弾性変形可能であることを意味している。また、弾性変形とは、物体に力を加えて生じる変形のうち、その力を取り除くと元の形に戻る変形を指す。これによって、測定対象の被測定表面が変動し、２つの電極体２の間の距離が変化した場合にも、配線部４が距離の変化に対応して弾性変形することで電極体２の移動に対応することができ、ノイズの発生を抑制できる。

図２Ａは、応力を受ける伸縮方向が下方からＺ軸方向である場合の面電極１０の配置を示す概略断面図である。図２Ｂは、図２Ａの面電極１０の配線部４の辺１２に下方からの応力１６が働く場合を示す概略図である。図２Ｃは、図２Ａの面電極１０の配線部４の曲線１４に上方からの応力１６が働く場合を示す概略図である。

配線部４は、図２Ａに示すように、断面形状がＺ軸下方の一つの直線状の辺１２と、Ｚ軸上方の曲線１４とを含む形状である。辺１２を持つ断面構造のため、伸縮時でも電極体２とビアとの界面の接触状態を安定に保つことができる。また、辺１２は、絶縁部６に対する接触面積が広く、ビアとの電気的接触が増し、より導電性がよくなる。これによって、配線部４とビアとの抵抗値の変化を小さくすることができる。
配線部４の辺１２が測定対象の被測定表面と平行であれば、Ｚ軸上方又はＺ軸下方からの圧力を緩和できる。例えば、測定対象の一例であるヒトの運動中の振動に伴ってＺ軸下方から上方に向かって応力を受けた場合、図２Ｂに示すように、辺１２で応力を受けるため、応力１６を受ける面積が広いため変形しにくく、配線部４の断面積の変化を抑制でき、抵抗変化を抑えることができる。一方、Ｚ軸上方から下方に向かって応力を受けた場合、図２Ｃに示すように、先端の曲線１４で応力１６を受けることとなる。なお、例えば、Ｚ軸上方からの応力を受けた場合、反作用としての下方からの力も生じるが、絶縁部及び配線部が柔軟性を有するので、吸収され、力の発生源がいずれであるかが問題となる。この場合、応力を受ける先端の面積が辺よりも小さいため、変形度合いが大きくなる。このため、ノイズ等の発生を考慮する必要がある。

また、配線部４は、図１Ｃに示すように、電極体２のＺ軸上方で電気的に接続され、例えば、配線部４の辺１２とビア（図示せず）を介して電極体２と電気的に接続されてもよい。なお、配線部４の平面配置のパターンは、図１Ｃに限られない。

さらに、配線部４は、Ｚ軸上方に曲線を有する。つまり、凸状の湾曲面を有する。これによって、辺と辺との間の角が少なくなる。これによって、電界集中が起きにくく、測定対象の被測定表面の変動による電流経路の変化に伴う抵抗値変化を抑制でき、ノイズ発生を抑えることができる。なお、配線部４の断面形状において、曲線部分があるほど、高周波による電界集中を緩和でき、ノイズを低減できる。電界集中は、高周波による特定の電流経路への偏りが生じることを意味している。このため、変形でその特定の電流経路が塞がれた場合には抵抗変化が過大となる。これに対して、電界集中を緩和することによって電流分布を均一にすることによって、変形によって特定の電流経路が塞がれた場合にも抵抗変化を抑制できる。

また、配線部４の辺と曲線との間の内角の角度が鋭角の場合には、エッジとして高周波が信号線の表面に集中しやすいという表皮効果の影響を大きく受ける。そのため、配線部４の辺と曲線との間の内角の角度は９０°を越える鈍角であることが望ましい。

図３Ａ乃至図３Ｉは、図２Ａの配線部４、及び、その他の例の配線部４ａ～４ｈの断面形状を示す概略断面図である。これらの配線部４、４ａ～４ｈは、断面形状が少なくとも一つの辺と、曲線とを含む多角形形状を有する。

＜絶縁部＞
絶縁部６は、電極体２の側の配線部４を覆うように構成されると共に、伸縮性を有する。これによって、測定対象の被測定表面が変動し、２つの電極体２の間の距離が変化した場合にも、絶縁部６も伸縮性を有するので、配線部４の弾性変形を抑制することなく、電極体２の移動に対応することができ、ノイズの発生を抑制できる。なお、絶縁部６と配線部４との界面において、絶縁部６は、配線部４の形状に沿うような形状になってもよい。
絶縁部６は、通常用いられる熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等を用いることができる。

（実施の形態２）
図４Ａは、実施の形態２に係る面電極１０ａにおいて、応力を受ける伸縮方向がＺ軸上方からＺ軸下方であり、応力を配線部４の辺１２で受ける場合の面電極１０ａの配置を示す概略断面図である。図４Ｂは、図４Ａの面電極１０ａの配線部４の辺１２に上方からの応力１６が働く場合を示す概略図である。図４Ｃは、図４Ａの面電極１０ａの配線部４の曲線にＺ軸上方からの応力１６が働く場合を示す概略図である。
実施の形態２に係る面電極１０ａでは、実施の形態１に係る面電極と対比すると、配線部４の辺１２がＺ軸下方ではなく、Ｚ軸上方に設けられている点で相違する。
例えば、測定対象であるヒトの運動中に外部の物体に衝突するなどして面電極１０ａの外部からＺ軸上方から下方に向かって応力を受けた場合がある。このような場合、図４Ｂに示すように、辺１２で応力を受けるため、応力１６を受ける面積が広いため変形しにくく、断面積の変化を抑制でき、抵抗変化を抑えることができる。一方、Ｚ軸下方から下方に向かって応力を受けた場合、図４Ｃに示すように、先端の曲線１４で応力１６を受けることとなる。この場合、応力を受ける先端の面積が辺よりも小さいため、変形度合いが大きくなる。このため、ノイズ等の発生を考慮する必要がある。

（実施の形態３）
図５Ａは、実施の形態３に係る面電極１０ｂにおいて、電極体２と配線部４とはビア８を介して電気的に接続され、面内方向（横方向、ＸＹ方向）の引っ張り力を受けた場合を示す概略断面図である。図５Ｂは、配線部４の辺１２でビア８と接続している場合に、面内方向の引っ張り力を受けた場合を示す概略断面図である。図５Ｃは、図５Ｂの面内方向の引っ張り力を受けた配線部４とビア８の変形を示す概略断面図である。図６は、図５Ｂにおいて、面内方向に働く応力Ｆを面に垂直な力Ｆｖと面に水平な力Ｆｐとに分解した場合の各成分を示す概略図である。

実施の形態３に係る面電極１０ｂは、電極体２と配線部４とはビア８を介して電気的に接続されている。ビア８は、絶縁部６の内部を通して電極体２と配線部４とを接続する。つまり、ビア８は、絶縁部６によって周囲から絶縁されている。ビア８を介することで、電極体２の裏面側、被測定表面の側とは反対側から電気的な接続を行うことができる。この場合において、面内方向（横方向、ＸＹ方向）の引っ張り力を受けた場合、図５Ｂに示すように、配線部４の辺１２でビア８と接続されているので、ビア８の接合部分Ｂに力がかかりにくく外れにくい。
また、図６に示すように、面に水平な力Ｆｐは、Ｚ軸下方に向いており、上記力は接触界面を剥がす方向とはならず、配線部４の辺１２とビア８とは剥がれにくいことを示している。

なお、ビア８は、柔らかいことにより、被測定表面の変動時にも応力を吸収することができる。

（実施の形態４）
図７Ａは、実施の形態４に係る面電極１０ｃにおいて、電極体２と配線部４とはビア８を介して電気的に接続され、面内方向の引っ張り力を受けた場合を示す概略断面図である。図７Ｂは、配線部４の曲線１４でビア８と接続している場合に、面内方向の引っ張り力を受けた場合を示す概略断面図である。図７Ｃは、図７Ｂの面内方向の引っ張り力を受けた配線部４とビア８の変形を示す概略断面図である。図８は、図７Ｂにおいて、面内方向に働く応力Ｆを面に垂直な力Ｆｖと面に水平な力Ｆｐとに分解した場合の各成分を示す概略図である。
実施の形態４に係る面電極１０ｃは、電極体２と配線部４とはビア８を介して電気的に接続されている。この場合において、面内方向（横方向、ＸＹ方向）の引っ張り力を受けた場合、図７Ｂに示すように、配線部４の曲線１４でビア８と接続されているので、ビア８の接合部分Ｃに力がかかりやすいと思われる。
また、図８に示すように、面に水平な力Ｆｐは、Ｚ軸上方に向いており、上記力Ｆｐは、配線部４の曲線１４とビア８とが離れる方向に働くことを示している。そのため、上記構成は面内方向にはなるべく力がかからない用途に用いられることが望ましいと思われる。

（実施の形態５）
図９は、実施の形態５に係る面電極１０ｄの断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態５に係る面電極１０ｄは、被測定表面と反対側の第２面３に基板１１を備えることを特徴とする。この基板１１と絶縁部６とによって配線部４を覆って、部材動詞が密接するように配置される。これによって、気密性、水密性が得られると、配線部４の酸化や、配線部の箇所への水分の流入が抑制でき、信号品質の安定化につながる。

＜基板＞
基板１１は、例えば、電極体２より柔らかい材料からなる。

（実施の形態６）
図１０は、実施の形態６に係る面電極１０ｅの断面構造を示す概略断面図である。図１１は、図１０の電極体２を覆う絶縁部６の断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態６に係る面電極１０ｅは、絶縁部６が被測定表面から信号を取得するための面以外の、電極体２の一部を被覆している。これによって、電極体２と被測定表面との間の電気的な接続は確保しながら、電極体２と被測定表面以外の部位との間で、不用意に電極体２が電気的に接続されることを抑制でき、ノイズ発生を抑えることができる。

（実施の形態７）
実施の形態７に係る面電極は、配線部の材料として、ガリウムを含む材料からなる。例えば、インジウムが０～４０重量％、ガリウムが６０－１００重量％の材料からなるものであってもよい。配線部の材料は、上記に限られず、Ｇａ：７５．５重量％、Ｉｎ：２４．５重量％のＥＧａＩｎ（融点１５．５℃）、Ｇａ：６８．５重量％、Ｉｎ：２１．５重量％、Ｓｎ：１０重量％（融点－１９℃）、または、Ｇａ：６２重量％、Ｉｎ：２５重量％、Ｓｎ：１３重量％（融点１０℃）のＧａｌｉｎｓｔｒａｎ等の材料であってもよい。これらの材料は、その融点がヒトの体温よりも低いので、面電極の使用時には配線部を液状に保つことができ、伸縮に伴う抵抗値変化が小さくなり、ノイズを抑制できる。
なお、配線部の材料は、上記の例に限られない。例えば、金属粒子が樹脂ペースト中に分散している金属ペーストであってもよい。

（実施の形態８）
図１２は、実施の形態８に係る面電極１０ｆの断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態８に係る面電極１０ｆは、電極体２の間は、面電極１０ｆを面に沿って見た断面図において、電極体２が接触する被測定表面に対して凹んだ構造を有する。また、凹んだ構造の表面は、絶縁部６で覆われている。この絶縁部６は、電極体２側から反対方向に向かう切り込み構造１８を有している。
上記構成によって、切り込み構造１８の間に空気の流れが発生する。これによって電極体２間に貯留する汗や水分を揮発させることができ、配線部４への水分の侵入を防ぐことができる。電極体２と絶縁部６との隙間が配線部４への水分の侵入経路として可能性が高いものである。また、電極体２間に水分がたまっていくことで侵入のリスクが高まる。この切り込み構造１８によって通気性を良くして電極体２間に水分がたまりにくくすることによって配線部４への侵入を抑制できる。また、切り込み構造１８があることで、より被測定表面に対する追従性がよくなる。

（実施の形態９）
図１３Ａは、実施の形態９に係る面電極１０ｇの断面構造を示す概略断面図である。図１３Ｂは、電極体２と絶縁部６との接合部分で配線部４までつながっている継ぎ目１９が存在する例を示す概略断面図である。
実施の形態９に係る面電極１０ｇは、絶縁部６によって配線部４の周囲を継ぎ目なく被覆している。継ぎ目とは、上記の通り、電極体２と絶縁部６との接合部分で配線部４までつながっている隙間を意味する。
絶縁部６と電極体２との間に継ぎ目があると、繰り返し伸縮した際に継ぎ目から隙間が生じて配線部４が空気に触れやすい状態になる。このため、内部の配線部４が酸化して、導電性が劣化するおそれがある。これに対して、実施の形態９に係る面電極１０ｇは、絶縁部６によって配線部４の周囲を継ぎ目なく被覆している。そこで、被覆の継ぎ目を減らすことで配線部４が空気と触れる量を減らすことができ、材料を酸化しにくくできる。

図１４の（ａ）から（ｅ）は、配線部４の平面配置の様々なパターンを示す概略斜視図である。

（実施の形態１０）
図１５は、実施の形態１０に係る面電極において、絶縁部６ａ、６ｂと配線部４との断面構造を示す概略断面図である。図１６は、図１５の絶縁部６ａ、６ｂと配線部４との断面構造の製造工程を示す概略断面図である。
実施の形態１０に係る面電極は、配線部４を挟んで保持する２層構造を有する第１及び第２絶縁部６ａ、６ｂを備える。
上記第１及び第２絶縁部６ａ、６ｂと配線部４との断面構造は、以下のようにして作製される。
（１）第１絶縁部６ａを用意する（図１６（ａ））。
（２）第１絶縁部６ａの表面に配線部４を塗布する（図１６（ｂ））。ここで、配線部４は、例えば、液状のものであってもよい。塗布した配線部４は固定する。例えば、配線部４が常磁性又は軟磁性又は強磁性を有する場合、第１絶縁部６ａの裏面から強い磁力で配線部４を任意の平面パターンに固定できる。
（３）固定した配線部４を覆うように第２絶縁部６ｂを塗布する（図１６（ｃ））。
以上によって、上記第１及び第２絶縁部６ａ、６ｂと配線部４との断面構造が得られる。
この第１及び第２絶縁部６ａ、６ｂと配線部４との断面構造によれば、配線部４の表面形状に合わせて第２絶縁部６ｂが積層されるため、配線部４と第１及び第２絶縁部６ａ、６ｂの隙間を小さくできる。外部からの汗や水分などが配線部４に入り込むことを防げる。

（実施の形態１１）
図１７は、実施の形態１１に係る面電極において、第１及び第２絶縁部６ａ、６ｂと配線部４との断面構造を示す概略断面図である。図１８は、図１７の第１及び第２絶縁部６ａ、６ｂと配線部４との断面構造の製造工程を示す概略断面図である。
実施の形態１１に係る面電極は、配線部４を挟んで保持する２層構造を有する第１及び第２絶縁部６ａ、６ｂを備える。
上記第１及び第２絶縁部６ａ、６ｂと配線部４との断面構造は、以下のようにして作製される。
（１）表面に溝２０を有する第１絶縁部６ａを用意する（図１８（ａ））。
（２）第１絶縁部６ａの表面の溝２０に沿うように配線部４を塗布する（図１８（ｂ））。ここで、配線部４は、例えば、液状のものであってもよい。塗布した配線部４は固定する。この場合、配線部４は、溝２０に沿って設けられているので、移動しにくい。また、配線部４に液体金属等の液状のものを用いる場合には、溝２０の高さに収まるように塗布する。これによって配線部４の形状を保って封止できる。
（３）固定した配線部４を覆うように第２絶縁部６ｂを塗布する（図１８（ｃ））。
以上によって、上記第１及び第２絶縁部６ａ、６ｂと配線部４との断面構造が得られる。
この第１及び第２絶縁部６ａ、６ｂと配線部４との断面構造によれば、絶縁部界面が凹凸形状で接着するため、接触面積をより大きく取ることができる。これによって、外部からの汗や水分などが配線部に入り込むことを防げる。

（実施の形態１２）
図１９は、実施の形態１２に係る面電極において、配線部４の長手方向と垂直な方向からみた第１及び第２絶縁部６ａ、６ｂと配線部４との断面構造を示す概略断面図である。
上記と同様に、まず、第１絶縁部６ａのくぼみに配線部４を塗布し、その上に第２絶縁部６ｂを積層して、断面構造を構成してもよい。
これによって、絶縁部同士の接触面積を増やすことができる。また、外部からの汗や水分などが配線部４に入り込むことをより防げる。

（実施の形態１３）
図２０は、実施の形態１３に係る面電極において、第１乃至第３絶縁部６ａ、６ｂ、６ｃと配線部４との断面構造を示す概略断面図である。図２１は、図２０の第１乃至第３絶縁部６ａ、６ｂ、６ｃと配線部４との断面構造の製造工程を示す概略断面図である。
実施の形態１３に係る面電極は、配線部４を配置した層を面の上下から挟んで保持する３層構造を有する第１乃至第３絶縁部６ａ、６ｂ、６ｃを備える。
上記第１乃至第３絶縁部６ａ、６ｂ、６ｃと配線部４との断面構造は、以下のようにして作製される。
（１）第１絶縁部６ａの上に第２絶縁部６ｂを積層する（図２１（ａ））。
（２）第１絶縁部６ａ及び第２絶縁部６ｂに溝２０を形成する（図２１（ｂ））。
（３）溝２０に沿うように配線部４を塗布する（図２１（ｃ））。ここで、配線部４は、例えば、液状のものであってもよい。塗布した配線部４は固定する。この場合、配線部４は、溝２０に沿って設けられているので、移動しにくい。また、配線部４に液体金属等の液状のものを用いる場合には、溝２０の高さに収まるように塗布する。これによって配線部４の形状を保って封止できる。
（４）固定した配線部４を覆うように第３絶縁部６ｃを塗布する（図２１（ｄ））。
以上によって、上記第１乃至第３絶縁部６ａ、６ｂ、６ｃと配線部４との断面構造が得られる。
この第１乃至第３絶縁部６ａ、６ｂ、６ｃと配線部４との断面構造によれば、３層の絶縁部６ａ、６ｂ、６ｃを積層することで絶縁部同士の接触面積を大きくすることができる。これによって、被測定表面の変動に対してより強度を持たせることができる。

（実施の形態１４）
図２２は、実施の形態１４に係る面電極１０ｈの電極体２と絶縁部６との配置を示す概略底面図である。
実施の形態１４に係る面電極１０ｈは、測定対象の被測定表面について平面視した場合、電極体２が外周となる範囲Ｅにおいて、電極体２が配置される面積のほうが、電極体２が配置されない面積より大きい。また、電極体２の間の距離は、電極体２の厚さよりも長くてもよい。
上記構成によって、被測定表面の形状が変化する際に、電極体２が配置された部位から得られる信号を効率的に取得することができる。また、伸縮性が十分にある材料の場合、被測定表面の形状変化に対して電極体２と絶縁部６との接合部に対する応力が小さくできるため、より追従性がよくなる。また、生体表面を計測する場合、形状変化によるノイズが小さくなる。さらに、生体に対して電気刺激を印加する場合、生体内に実際に印加される電気パルスの変化は小さくなる。

また、例えば、電極体２よりも柔らかい配線部４を備えていることで、電極体２に加わる形状変化によって発生する応力を小さくできる。それによって応力によって発生するノイズを低減できる。なお、ノイズとしては、例えば、電極体２の変形、電極体２と被測定表面との位置ずれなどが考えられる。

また、電極体２よりも配線部４の方が伸縮性を有していてもよい。
ここで、「ＡがＢより伸縮性がある」とは、以下の通りである。測定方法は以下の通りである。まず、「伸縮性を有する」とは弾性変形可能な場合をいう。弾性変形とは、物体に力を加えて生じる変形のうち、その力を取り除くと元の形に戻る変形を指す。なお、物体に弾性変形の範囲を超える力を加えたとき、力を取り除いても元の形に戻らない変形は弾性変形とは言わず、塑性変形という。「ＡがＢより伸縮性がある」とは、弾性変形可能な長さがＡ＞Ｂであること、もしくは、引っ張り弾性率がＢ＞Ａであることを指す。
引っ張り弾性率がＢ＞Ａであるとは、ＢとＡにそれぞれ、同じ張力を加えたときに、Ｂの伸びる長さがＡの伸びる長さよりも長い状態を示す。
測定方法は、同じ長さを有するＡとＢに対し、長さの方向に同じ張力をかけ、ＡとＢのどちらが長くなるかを測定する。ＡとＢのうち、長い方が他方より伸縮性が有ると言える。

上記のように、電極体２よりも配線部４の方が伸縮性を有する場合、被測定表面の形状が変化する際に、電極体２よりも柔らかい配線部４を備えていることで、電極体２に加わる形状変化によって発生する応力を小さくできる。それによって応力によって発生するノイズを低減できる。なお、電極体２の変形、電極体２と被測定表面との位置ずれなどがノイズとして考えられる。生体表面を計測する場合、形状変化によるノイズが小さくなる。また、生体に対して電気刺激を印加する場合、生体内に実際に印加される電気パルスの変化は小さくなる。

（実施の形態１５）
図２３は、実施の形態１５に係る面電極１０ｉの断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態１５に係る面電極１０ｉは、被測定表面と接触する面と反対側の面に電極体２よりも柔らかい基板１１を備えている。
被測定表面の形状が変化する際に、基板１１を備えていることによって他の層への応力を分散させつつ、平面方向への伸縮を両立させることができる。また、測定対象として生体表面を計測する場合、形状変化によるノイズが小さくなる。さらに、生体に対して電気刺激を印加する場合、生体内に実際に印加される電気パルスの変化は小さくなる。

基板１１は、配線部４よりも硬い特性を有してもよい。この場合には、被測定表面の形状が変化する際に、配線部４よりも基板１１が硬いことで、曲がる度合いを制限できる。これによって、配線部４の破断を防ぐことができる。
ここで、「ＡがＢより硬い」とは、以下の通りである。
つまり、Ａ、Ｂの両端部をそれぞれ固定した状態で、中点に同じ圧力を加えた時の曲率半径がＡ＞Ｂである場合、「ＡがＢより硬い」といえる。なお、曲率半径とは屈曲によって折れ曲がった物体の曲線に対して近似できる円の半径であり、ここでは物体の中点において、圧力による変形によって生じた曲線を円周としたときの半径とする。
また、測定方法は、例えば上記の変形を撮影し、撮影した画像に基づいて円周から円を描き、その縁の半径を求めて曲率半径とし、２つの曲率半径の大きさを比較してより硬い方を決めればよい。

基板１１は、配線部４よりも柔らかい特性を備えていてもよい。この場合には、被測定表面の形状が変化する際に、配線部４よりも基板１１が柔らかいことで、過剰な形状変化に対して配線部４の追従性を高められる。

また、配線部４と電極体２との間には、配線部４と電極体２とを電気的に接続するためのビア８が設けられている。ビア８は、例えば、導電材料と樹脂材料との混合体からなる。
配線部４と電極体２とをビア８を介して接続しているので、被測定表面で過剰な変動が起きた時に、追従して伸縮することができる。それによって電極体２と配線部４との間での破断が起こることを防げる。

ビア８を構成する導電材料と樹脂材料との混合体において、導電材料は、炭素系導電材料であってもよい。

電極体２間は、隙間のない平面上の絶縁部で繋いでいてもよい。つまり、電極体２間が隙間のない平面上の絶縁部で塞がれている。生体表面の場合、皮膚から発生する汗などの物質が配線部４内に入り込むことを防ぐことができる。これによって電極体２間に隙間がないので、隙間があった場合にその中に他の物質が入り込むことによる電気抵抗の変化を小さくできる。

配線部４は、電極体２の被測定表面の側と反対側に積層された構造を有してもよい。つまり、配線部４は、電極体の裏面側に、Ｚ軸上方に配置されていてもよい。

（実施の形態１６）
図２４は、実施の形態１６に係る面電極１０ｊの断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態１６に係る面電極１０ｊでは、配線部４は、電極体２の間、つまり、面内方向に配置されている。
この場合には、被測定表面が伸縮する場合に、電極体２間の配線部４も伸縮する。また、電極体２と配線部４とは面内方向に設けられたビア８を介して接続している。

（実施の形態１７）
図２５は、実施の形態１７に係る面電極１０ｋの断面構造を示す概略断面図である。図２６は、実施の形態１７の別例に係る面電極１０ｌの断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態１７に係る面電極１０ｋにおいて、図２５に示すように、面の平面方向における配線部４の幅ｗ１は電極体２の幅ｗ２よりも太い。なお、図２６の別例では、ほぼ全面にわたって配線部４が配置されており、配線部４の幅ｗ１は、電極体２の幅ｗ２よりも当然に太い。
被測定表面の形状が変化する際に、配線部４の幅ｗ１が電極体２の幅ｗ２よりも太いことで、配線部４の破断を防ぐことができる。
なお、配線部４は、ビア８の外径よりも平面方向の外側まで延伸させた構造であってもよい。これにより、被測定表面が伸縮する際に、配線部４も伸縮するが、その時に配線部４とビア８との接触面積の変動を抑制することができる。

（実施の形態１８）
図２７は、実施の形態１８に係る面電極１０ｍの電極体２と絶縁部６との配置を示す概略底面図である。
実施の形態１８に係る面電極１０ｍにおいて、互いに距離を置いて配置された複数の電極体２間の距離は、被測定表面の面内における伸縮方向の電極体２間の距離を第一距離ｄ１、伸縮方向に対して垂直な方向の電極体２間の距離を第二距離ｄ２と定義する。この場合に、少なくとも第一距離ｄ１の方が第二距離ｄ２よりも長い。
上記の場合に、被測定表面が伸縮する際に、第一距離ｄ１の方が第二距離ｄ２よりも長くなると、より伸縮に対する追従性を高めることができる。

（実施の形態１９）
図２８は、実施の形態１９に係る面電極１０ｎの断面構造を示す概略断面図である。図２９は、実施の形態１９の別例に係る面電極１０ｐの断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態１９に係る面電極１０ｎにおいて、電極体２は、第１面と直交する方向に突出する凸構造２２を持っており、凸構造２２は、図２８の例では絶縁部６もしくは配線部４内に埋め込まれるように配置されている。なお、図２９の別例では、凸構造２２は、基板１１に埋め込まれるように配置されている。
図２８の例では、電極体２の凸構造２２によって配線部４との電気的接続を行っている。一方、図２９の別例では、電極体２間の配線部４によって電極体との電気的接続を行っている。
上記構成によって、被測定表面が伸縮する際に、電極体２の凸構造２２がアンカーとなって電極体２が外れることを防ぐことができる。

図３０の（ａ）から（ｆ）は、配線部４の平面配置の様々なパターンを示す概略斜視図である。
図３１の（ａ）から（ｅ）は、伸縮方向と、それに垂直な方向で電極体の間隔が異なる場合の、配線部４の平面配置の様々なパターンを示す概略斜視図である。

図３２の（ａ）は、実施の形態１に係る面電極１０を脚のひざに固定した様子を示す概略図であり、（ｂ）は、（ａ）についてひざを曲げた際の様子を示す概略図である。
なお、面電極は、例えば、固定ベルト、ジェル等によって測定対象であるヒトのひざに固定してもよい。

（配線部で発生するノイズについて）
図３３Ａは、試験用の配線部４を含む面電極４０の平面図であり、図３３Ｂは、図３３ＡのＦ－Ｆ方向に見た面電極４０の断面構造を示す概略断面図である。図３４Ａは、図３３Ａと同じ面電極４０の平面図であり、図３４Ｂは、図３４Ａの面電極をＸ方向に引っ張り張力を加えた場合の変形した面電極４０を示す平面図である。
図３３Ａ～図３４Ｂを用いて、引っ張り張力を受けた時に、封止された配線部４で発生するノイズについて説明する。図３３Ａに示すように、Ｈ形状の面電極４０を用意する。面電極４０は、例えば、シリコン樹脂３１に封止された配線部４と、配線部４に接続された一対の導線３２とを有する。配線部４に接続された一対の導線を引き出すことにより、配線部４のインピーダンスを測定することができる。一対の導線３２は、配線部４が延在する第１方向（Ｘ方向）における両端に配置される。初期状態のインピーダンスＲ_０を測定し、その後、第１方向（Ｘ方向）において、伸縮率が１００％となるように面電極４０に引っ張り張力を加えて、伸縮率１００％の状態でのインピーダンスＲを測定する。伸縮率１００％とは、引っ張り張力を加えていない状態における配線部４の第１方向（Ｘ方向）の一端から他端までの長さをＸとしたとき、２Ｘの長さとなる状態である。一方、伸縮率０％とは、配線部４の第１方向（Ｘ方向）の一端から他端までの長さがＸの長さとなる状態である。

表１は、配線部に導電ペースト、例えばＡｇペーストを用いた面電極と、配線部に液体金属を用いた面電極とについて、それぞれの伸縮率１００％の抵抗変化率の対比を示すものである。伸縮率０％（長さＸ）のインピーダンスＲ_０がどちらも１Ωであり、伸縮率１００％（長さ２Ｘ）となるように引っ張り張力を加えたとき、配線部に導電ペーストを用いた面電極の場合には１３０倍のインピーダンスＲ（抵抗値：１３０Ω）になったのに対し、配線部に液体金属を用いた面電極の場合には約３倍のインピーダンスＲ（抵抗値：３Ω）になった。以上より、液体金属を用いた配線部は、導電ペーストを用いた配線部に比べて、ノイズが少なくなることがわかる。
なお、配線部４は、液体金属に限定されず、電解質の水溶液でもよい。また、配線部４は、水溶液中に金属粉を含有する水溶液でもよいし、導電性樹脂でコーティングされた金属を含む水溶液でもよい。

＜表１＞

表１において、Ｒ_０は、配線部の伸縮前（伸縮率０％）のインピーダンス（抵抗値）であり、Ｒは、配線部の伸縮時（伸縮率１００％）のインピーダンス（抵抗値）である。

なお、伸縮率の定義はこれに限定されない。例えば、配線部を挟んで隣接する２つの電極体が有る場合は、外部から圧力を加えていない状態における電極体の一方から他方までの距離をＸとしたとき、２つの電極体の間の距離が２Ｘとなる状態を、伸縮率１００％としてもよい。

（実施の形態２０）
図３５Ａは、実施の形態２０に係る面電極１０ｑの断面構造を示す概略断面図である。図３５Ｂは、図３５Ａの面電極１０ｑの端部の一つの電極体２を含む点線で囲んだ領域Ｇの拡大断面図である。図３５Ｃは、図３５Ｂの面電極１０ｑの端部に剥離部２８が生じた状態を示す拡大断面図である。図３５Ｄは、配線部を封止する封止部を有しない参考例の面電極５０において、剥離部２８が生じた状態を示す拡大断面図である。
実施の形態２０に係る面電極１０ｑは、実施の形態１に係る面電極と対比すると、図３５Ｂに示すように、配線部４を封止する封止部２４を備える点で相違する。配線部４と電極体２との導通を実現するために、この封止部２４は、導電性を有してもよい。この面電極１０ｑによれば、図３５Ｃに例示するように、基板１１と電極体２及び配線部４の間の樹脂の継ぎ目２７に剥離部２８が生じた場合にも配線部４は封止部２４で封止されているので、配線部４の漏れを生じない。一方、封止部を有しない参考例の面電極５０の場合には、図３５Ｄに示すように、基板１１と電極体２及び配線部４の間に剥離部２８が生じた場合、配線部４の漏れを生じる場合がある。

＜封止部＞
封止部２４は、配線部４の周囲を封止することができればよい。なお、図３５Ｂは、封止部２４は、配線部４の周囲全部を封止するように示しているが、これに限られず、所定単位ごとの配線部４を封止してもよい。例えば、面全部の配線部４を一体的な１つの封止部で覆ってもよい。あるいは、複数の封止部によって、配線部を一行又は一列ごとに封止してもよい。また、複数の封止部によって配線部を単位面積ごとに封止してもよい。複数の封止部で配線部を部分ごとに封止した場合には、各封止部の間で導通を実現できるようにすればよい。

封止部２４は、エラストマー、ＰＤＭＳ、ＰＶＰ等の伸縮性を有する樹脂、ヒドロゲルであってもよい。また、封止部２４は、ポリウレタン等の繊維、酸化タングステン、銅、酸化ガリウム（Ｇａ_２Ｏ_３）であってもよい。また、封止部２４は、単一の部材からなるものに限られず、例えば、樹脂と銅とのように、複数の材料からなる複合的なものであってもよい。封止部２４は、絶縁性であってもよく、あるいは、電極体との導通を実現できるように導電性であってもよい。また、後述するように、封止部は、内側の第１封止部と、外側の第２封止部とを有してもよい。この場合に、第１封止部が導電性を有し、第２封止部が絶縁性を有してもよい。また、内側の第１封止部は、固体配線部であってもよい。外側の第２封止部は、絶縁部であってもよい。なお、封止部は、その機能に応じて、保持体、保護層とも言う場合がある。

封止部２４は、多孔質物質を含んでいてもよい。多孔質物質は、例えば、樹脂を含むスポンジであってもよい。封止部２４が多孔質物質を含むことにより、多孔質物質が配線部４を構成する液体を保持すると共に、多孔質物質は固体であるので、配線部４が変形しにくくなるため、ノイズを小さくできる。特に、面電極１０ｑが変形したときに生じる配線部４の変形の抑制に効果的である。多孔質物質は、樹脂に限らず、布、金属などの材料を含んでいてもよい。また、多孔質物質としては、例えば、不織布であってもよい。

（実施の形態２１）
図３６は、実施の形態２１に係る面電極１０ｒの断面構造を示す概略断面図である。
実施の形態２１に係る面電極１０ｒは、実施の形態１に係る面電極と対比すると、図３６に示すように、配線部４に多孔質物質２６を含んでいる点で相違する。多孔質物質２６は、例えば、樹脂を含むスポンジである。配線部４に多孔質物質を含むことにより、多孔質物質が配線部４を構成する液体を保持すると共に、多孔質物質は固体であるので、配線部４が変形しにくくなるため、ノイズを小さくできる。特に、面電極１０ｒが変形したときに生じる配線部４の変形の抑制に効果的である。多孔質物質２６は、樹脂に限らず、布、金属などの材料を含んでいてもよい。また、多孔質物質２６としては、例えば、不織布であってもよい。

（実施の形態２２）
図３７Ａは、実施の形態１１に係る面電極１０ｓの断面構造を示す概略断面図である。図３７Ｂは、図３７Ａの面電極１０ｓの端部の一つの電極体２を含む点線で囲んだ領域Ｈの拡大断面図である。図３７Ｃは、図３７Ｂの面電極１０ｓの端部に剥離部２８が生じた状態を示す拡大断面図である。図３７Ｄは、配線部４を封止する封止部を有しない参考例の面電極５０ａにおいて、剥離部２８が生じた状態を示す拡大断面図である。
実施の形態２２に係る面電極１０ｓは、実施の形態１に係る面電極と対比すると、図３７Ｂに示すように、配線部４を封止する封止部２４を備える点で相違する。この面電極１０ｓによれば、図３７Ｃに例示するように、基板１１と電極体２及び配線部４の間の樹脂の継ぎ目２７に剥離部２８が生じた場合にも配線部４が封止部２４で封止されているので、配線部４の漏れを生じない。封止部を有しない参考例の面電極５０ａの場合には、図３７Ｄに示すように、基板１１と電極体２及び配線部４の間に剥離部２８が生じた場合、配線部４の漏れを生じる場合がある。

（実施の形態２３）
図３８Ａは、実施の形態２３に係る面電極１０ｔの断面構造を示す概略断面図である。図３８Ｂは、図３８Ａの面電極１０ｔの端部の一つの電極体２を含む点線で囲んだ領域Ｉの拡大断面図であり、面電極１０ｔの端部に裂け目２９が生じた状態を示す拡大断面図である。図３８Ｃは、配線部を封止する封止部を有しない参考例の面電極において、裂け目が生じた状態を示す拡大断面図である。
実施の形態２３に係る面電極１０ｔは、実施の形態１に係る面電極と対比すると、図３８Ｂに示すように、配線部４を封止する第１封止部２４ａと、第１封止部２４ａより外側の第２封止部２４ｂとを備える点で相違する。第１封止部２４ａ及び第２封止部２４ｂは、固体配線部として機能する。この面電極１０ｔによれば、急激な伸縮や外力によって絶縁部６が破れた場合でも第１封止部２４ａ及び第２封止部２４ｂによって配線層４からの液体の漏れを抑制することができる。

第１封止部２４ａは、面電極１０ｔの内側に配置され、第２封止部２４ｂは、第１封止部１６ａよりも外側に配置される。第１封止部２４ａと第２封止部２４ｂとは、異なる弾性率を有していてもよい。たとえば、第１封止部２４ａの弾性率＞第２封止部２４ｂの弾性率の関係が成立する場合、面電極１０ｔに圧力が加わった場合であっても第２封止部１６ｂが変形することで圧力を吸収し、第１封止部２４ａは、第２封止部２４ｂよりも変形しにくいため、発生するノイズを小さくできる。

一方、第１封止部２４ａの弾性率＜第２封止部２４ｂの弾性率の関係が成立する場合、面電極１０ｔに加わる圧力によって第２封止部２４ｂが破損した場合であっても、第１封止部２４ａの方が変形しやすいので、第２封止部２４ｂの破損が、第１封止部２４ａにまで及ぶことを抑制できる。そして、第１封止部２４ａが破損しにくくなるため、配線部を構成する液体が外部へ漏れだすことを抑制するので、外部への漏れ出しによって生じるノイズを未然に防ぐことができる。
さらに、第１封止部２４ａと第２封止部２４ｂとは別体であり、互いに移動可能であってもよい。移動可能とすることにより、面電極１０ｔに加わる圧力によって第２封止部２４ｂが破損した場合であっても、互いに移動可能なので、第２封止部１６ｂの破損が第１封止部２４ａにまで及ぶことを抑制できる。
さらに、第１封止部２４ａと第２封止部２４ｂとを、互いに異なる色にしてもよい。互いに異なる色とすることによって、第２封止部２４ｂが破損したときに、ユーザは気が付くことができるので、配線部を構成する液体が外部へ漏れだすことを未然に防ぐことができる。

（実施の形態２４）
図３９Ａは、実施の形態１３に係る面電極１０ｕの断面構造を示す概略断面図である。図３９Ｂは、図３９Ａの面電極１０ｕの端部の一つの電極体２を含む点線で囲んだ領域Ｊの拡大断面図である。図３９Ｃは、絶縁部の外側を覆う保護層としての封止部を有しない参考例５０ｃの面電極において、裂け目２９ａが生じた状態を示す拡大断面図である。
実施の形態２４に係る面電極１０ｕは、実施の形態１に係る面電極と対比すると、図３９Ｂに示すように、絶縁部６の外側を覆う保護層としての封止部３０を有する点で相違する。この面電極１０ｕによれば、急激な伸縮や外力によって絶縁部６が破れた場合でも、絶縁部６の外側を覆う保護層としての封止部３０によって配線部の液体の漏れを抑制できる。

（実施の形態２５）
図４０Ａは、実施の形態１４に係る面電極１０ｖの断面構造を示す概略断面図である。図４０Ｂは、図４０Ａの面電極１０ｖの端部の一つの電極体２を含む点線で囲んだ領域Ｋの拡大断面図である。
実施の形態２５に係る面電極１０ｖは、実施の形態１に係る面電極と対比すると、図４０Ｂに示すように、電極体２の付近に磁石３４を配置している点で相違する。また、この場合において、配線部には、強磁性体、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等を含んでいてもよい。磁石３４を配置することにより面電極１０ｖの配線の近くに強磁性体を含む配線部４が保持されるので、面電極１０ｖの形状が変化した場合にもノイズの発生を抑制することができる。磁石３４は、基板１１の上面の法線方向から平面視したときに、電極体２と重なる位置に配置することが好ましい。

なお、配線部と電極体とのぬれ性を向上させることによって、導電性を向上させることができる。例えば、電極体の表面粗さを１μｍ以下と小さくすることによって電極体のぬれ性を向上させることができる。また、配線部と電極体との間に導電性の液体の層（「スリップ層」と呼ばれる。）、例えば、電解液の層を設けることによって、配線部と電極体とのぬれ性を向上させることができる。さらに、電極体と配線部との間の湿潤度としては、例えば、相対湿度５０％以上、好ましくは７５％以上とすることでぬれ性を向上させることができる。

さらに、第２５の態様に係る面電極は、上記第１の態様において、前記面電極は、磁石をさらに備え、前記配線部は、液体と、強磁性体とを含み、
前記第１面の法線方向から平面視したときに、前記磁石は、少なくとも１つの前記電極体と重なる位置に配置されてもよい。

第２６の態様に係る面電極は、上記第１の態様において、前記配線部を封止する封止部をさらに備え、前記封止部は、第１封止部と、前記第１封止部よりも外側に配置される第２封止部とを含んでもよい。

第２７の態様に係る面電極は、上記第２６の態様において、前記第１封止部の弾性率は、前記第２封止部の弾性率よりも大きくてもよい。

第２８の態様に係る面電極は、上記第２６の態様において、前記第２封止部の弾性率は、前記第１封止部の弾性率よりも大きくてもよい。

第２９の態様に係る面電極は、上記第２６の態様において、前記配線部は、液体を含み、
前記第１封止部は、多孔質物質を含んでもよい。

第３０の態様に係る面電極は、上記第１の態様において、前記配線部は、液体を含み、
前記配線部は、多孔質物質を含んでもよい。

なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び／又は実施例のうちの任意の実施の形態及び／又は実施例を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態及び／又は実施例が有する効果を奏することができる。

本発明に係る面電極によれば、体表面の変動に追従でき、ノイズの発生を抑制できる生体電極として使用できる。

１ 第１面
２ 電極体
３ 第２面
４ 配線部
６ 絶縁部
８ ビア
１０ 面電極
１１ 基板
１２ 辺
１４ 曲線
１６ 応力
１８ 切り込み構造
１９ 継ぎ目
２０ 溝
２２ 凸構造
２４、２４ａ、２４ｂ 封止部（保持体）
２６ 多孔質物質
２７ 継ぎ目
２８ 剥離部
２９、２９ａ 裂け目
３０ 封止部（保護層）
３１ シリコン樹脂
３２ 導線
３４ 磁石
４０ 面電極

Claims (22)

1. 第１面を有する面電極であって、
   前記第１面に配置され、互いに距離を置いて配置された複数の電極体と、
   前記複数の電極体の間を電気的に接続する、伸縮性を有する配線部と、
   前記電極体の側の前記配線部を覆うように構成された、伸縮性を有する絶縁部と、
   を備え、
   前記電極体は、測定対象の被測定表面に接触可能な面に配置されている、
   面電極。
2. 前記第１面と直交する方向の断面を前記断面と直交する方向から平面視したときの前記配線部の形状は、前記第１面に平行な直線と、曲線と、を含む外形を有する、請求項１に記載の面電極。
3. 前記面電極は、前記第１面と対向する第２面をさらに備え、
   前記直線と前記第１面との間の距離は、前記直線と前記第２面との間の距離よりも短い請求項２に記載の面電極。
4. 前記面電極は、前記第１面と対向する第２面をさらに備え、
   前記直線と前記第１面との間の距離は、前記直線と前記第２面との間の距離よりも長い請求項２に記載の面電極。
5. 前記曲線の合計の長さは、前記直線の合計の長さより長い、請求項２から４のいずれか一項に記載の面電極。
6. 前記第１面を前記第１面と直交する方向から平面視した場合に、前記電極体が配置される面積のほうが配置されない面積より大きい、請求項１に記載の面電極。
7. 前記複数の電極体のうち、隣接する２つの電極体の間の最短距離は、前記電極体の厚さよりも長い、請求項１に記載の面電極。
8. 前記面電極は、前記第１面と対向する第２面をさらに備え、
   前記第２面に、前記電極体より柔らかい基板を備えている、請求項１に記載の面電極。
9. 前記基板は、前記配線部よりも硬い、請求項８に記載の面電極。
10. 前記基板は、前記配線部よりも柔らかい、請求項８に記載の面電極。
11. 前記配線部と前記電極体との間には、前記配線部と前記電極体とを電気的に接続するビアが設けられており、
    前記ビアを構成する導電材料と樹脂材料との混合体において、前記導電材料は、炭素系導電材料を含む、請求項１に記載の面電極。
12. 前記配線部と前記電極体との間には、前記配線部と前記電極体とを電気的に接続するビアが設けられており、
    前記配線部は、前記第１面と直交する方向の断面を前記断面と直交する方向から平面視したとき、前記ビアの端部外径よりも前記電極の端部側まで延伸している、請求項１に記載の面電極。
13. 前記配線部と前記第１面と対向する第２面との間の距離は、前記配線部と前記第１面との間の距離より短い、請求項１に記載の面電極。
14. 前記第１面の最近接の電極体に向かう方向における前記配線部の長さは前記電極体の長さよりも長い、請求項１に記載の面電極。
15. 互いに距離を置いて配置された複数の前記電極体の間の距離は、前記被測定表面の前記伸縮方向の前記電極体の間の距離を第一距離、前記伸縮方向に対して垂直な方向の前記電極体の間の距離を第二距離と定義すると、少なくとも第一距離の方が第二距離よりも長い、請求項１に記載の面電極。
16. 前記電極体は、前記第１面と直交する方向に突出する凸構造を持っており、前記凸構造は、前記絶縁部もしくは前記配線部内に埋め込まれるように配置されている、請求項１に記載の面電極。
17. 前記面電極は、磁石をさらにそなえ、
    前記配線部は、液体と、強磁性体とを含み、
    前記第１面の法線方向から平面視したときに、前記磁石は、少なくとも１つの前記電極体と重なる位置に配置される、請求項１に記載の面電極。
18. ２６
    前記配線部を封止する封止部をさらに備え、前記封止部は、第１封止部と、前記第１封止部よりも外側に配置される第２封止部とを含む、請求項１に記載の面電極。
19. 前記第１封止部の弾性率は、前記第２封止部の弾性率よりも大きい、請求項１８に記載の面電極。
20. 前記第２封止部の弾性率は、前記第１封止部の弾性率よりも大きい、請求項１８に記載の面電極。
21. 前記配線部は、液体を含み、
    前記第１封止部は、多孔質物質を含む、請求項１８に記載の面電極。
22. 前記配線部は、液体を含み、
    前記配線部は、多孔質物質を含む、請求項１に記載の面電極。

Images