JP3717368B2

JP3717368B2 - 電極

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Publication number: JP3717368B2
Application number: JP2000117997A
Authority: JP
Inventors: 由和小林; 秀一笹原; 吉川　　和宏; 貴彦藤田
Original assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2020-04-19
Also published as: JP2001299713A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極に関する。更に詳しくは、本発明は、低周波治療器の電極、心電図、筋電、脳波等の内臓機能検査用電極、イオントフォレシスのリファレンスや薬剤単体電極、電気メス等のアース電極等の生体に貼付して治療や検査を行う生体用電極に特に好適使用しうる電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、低周波治療器用の電極として、スナップ型の端子を有する電極が用いられている。この電極としては、図５に示すように、非導電性の支持部材１に、支持部材の裏面に設けられた導電層２と、導電層上に貼付された生体表面に粘着可能な導電性粘着剤層３と、導電性粘着剤層に一部が接触した金属製の端子接続具４を有する構造が知られている。
【０００３】
しかし、導電性粘着剤が水分を含有していたり、水分を含有していなくとも導電性を付与するための電解質を含有しているため、水分や電解質に起因して金属製の端子接続具が腐食する問題があった。
【０００４】
この問題を解決する手段として、特開平７−２５５８６０号公報では、下端に鍔部を設けた電気抵抗が１Ω以下の導電性非金属よりなる凸型端子を用いることにより腐食防止を行っている。また、特開平９−２５３２１９号公報では、接続用スナップ（端子接続具）の導電性粘着剤層に接する面に防錆テープを付設することにより腐食防止を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の構造の電極では、腐食の問題はないものの、いくつかの他の問題がある。
【０００６】
まず、特開平７−２５５８６０号公報に記載の電極は、導電性非金属の端子接続具を用いている。導電性非金属は、実質的には塊状のカーボンを切削加工したものや、カーボンやグラファイトを多量に混合した樹脂成型品であると記載されている。このような材料は、脆く、破壊されやすい欠点がある。この欠点を補うためには、鍔部にある程度の厚みをもたせる必要がある。ところが、このような鍔部に厚みのある端子接続具を電極に用いた場合、図６のように端子接続具４の下側のみ電極の厚みが増して段差が形成されることとなる。この段差は、生体に貼付した際、接触不良が生じるおそれがある。また、この段差は、使用者に違和感を生じさせるが、無理に押しつけて生体に貼付すると、図７のように端子部のみ導電性粘着剤の厚みが薄くなり、治療時の電荷の分布にばらつきが生じることとなる。
【０００７】
また、上記公報には、凸型端子のぐらつきを抑えるため、基材シートから突出する凸型端子の上部に、下端に鍔部を設けた金属製のキャップを被着する構造が記載されている。この構造によれば、キャップの鍔部と凸型端子の鍔部によって端子挿通孔の周囲の基材シートと導電層を上下から挟持させることができる。しかし、導電性非金属の強度の問題から、強くカシメることができないため、この構造を採用する場合には、凸型端子の下面に絶縁テープを貼付して端子を補強する必要がある。ところが、絶縁テープの貼付のみでは、導電性非金属の鍔部が分厚いため、十分に端子を固定するのは困難である。
【０００８】
また、電極の支持部材としての軟質合成樹脂シートとして、ＰＥＴシートおよび軟質ポリウレタンシートが記載されている。しかし、ＰＥＴシートは緩衝性がほとんどなく、柔軟性が低いため、電極としての強度を十分に保てる程度に支持部材を厚くすると、支持部材が硬くなりすぎて、生体の皮膚に沿いにくくなるという欠点がある。一方、ポリウレタンシートは、ＰＥＴシートより柔軟性が高いが、のび易いことが知られており、カシメ構造をとったとしても、リード線着脱のときや、生体から電極を剥がす際、固定具が貫通したポリウレタンシートの孔が広がる恐れがある。そのため、端子接続具が外れたり、孔の部分からシートが裂けて電極が破壊されるおそれがある。
【０００９】
また、図８（ａ）及び（ｂ）のように、端子接続具４に固定具５を常に正確にのカシメることは困難であり、実際は、若干斜めにカシメられる場合もありえる（図８（ｃ）参照）。即ち、端子接続具４と固定具５のそれぞれの一端が近接し、他端が離れた状態にカシメられることになる（図８（ｄ）参照）。このとき、ポリウレタンシートの緩衝性が低いため、端子接続具４の鍔部４ａの一端が浮き上がった状態になる。また、鍔部４ａの浮き上がりを押さえた場合、固定具の鍔部５ａが浮き上がった状態となる（図８（ｅ）参照）。この状態でも、見かけ上固定されているが、通電性の点から完全な固定とは言えない。
【００１０】
また、特開平９−２５３２１９号公報に記載の電極は、外部装置のコネクターと接続するための金属製スナップが支持体を貫通して設けられた構造を有している。そのため、例えば、外部装置のコネクターを接続して電極を使用する際、スナップがぐらついたり、場合によっては、導電層との接触不良が生じ電極としての機能を十分に発揮できないおそれがある。
【００１１】
さらに、特開平９−２５３２１９号公報では柔軟基材としてポリエステル製布を使用しているが、緩衝性という点では特開平７−２５５８６０号公報と同じ問題を有する。そのため、これを単に後者の公報のカシメ構造と組み合わせても問題を解決することは不可能である。また、布に疎水性繊維を使用しても、電極表面が水等と接触した場合、毛細管現象で水分等が浸透し、カシメ部分の強度が低下する。また、布は、手の油等が付着しやすく、電極を繰り返し使用すると汚れやすいという問題も有している。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、これらの課題を解決し、ぐらついたり、接触不良が生じたりせず、安定して導通可能な端子接続具を有する電極を提供することを目的としてなされた発明である。
【００１３】
かくして本発明によれば、非導電性で厚さ０．３ｍｍ以上の弾性を有する柔軟基材からなる支持部材と、支持部材の裏面上に設けられた導電層と、導電層上に設けられた導電性粘着剤層と、凸部、凸部に対応する凹部及び凸部下端に鍔部を有する端子接続具と、端子接続具の凹部に嵌合することにより端子接続具を係止しうる凸部及び凸部下端に鍔部を有する導電性固定具とを備え、端子接続具が、凸部下端の鍔部を支持部材の表面と接するように設けられ、導電性固定具が、その凸部側が導電層側に位置するように設けられ、導電性固定具の凸部を導電層及び支持部材を貫通させて端子接続具の凹部に嵌入することにより両具を係止し、端子接続具の鍔部が支持部材に陥入して支持部材に圧着されていることを特徴とする電極が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明には支持部材として、非導電性で厚さ０．３ｍｍ以上の弾性を有する柔軟基材が使用される。
【００１５】
柔軟基材は、発泡体であることが好ましい。また、疎水性で、透水性のない基材であることがより好ましい。より具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンビニルアセテート又はその部分鹸化物の単独又は共重合体若しくは重合体混合物を含有する樹脂基材から得られる発泡シートであることが好ましい。
【００１６】
弾性を有する柔軟基材を使用することで、図１（ａ）に示すように、端子接続具４の鍔部を、支持部材１に陥入させることができる。よって、電極表面から水がかかったとき、又は高湿度条件下で保管又は使用された場合、端子接続具と支持部材の間や、支持部材自体に水がしみ込んで、電極の電気抵抗値がばらついたり、支持部材を構成する樹脂自体が膨潤して、係止部の強度が弱くなることを防ぐことができる。図１（ａ）中、６は導電性固定具を意味する。
【００１７】
これに対して、例えば、従来使用されていた綿のような親水性不織布は、緩衝性がなく、図１（ｂ）に示すように、端子接続具４が支持部材１に圧着され難いため、不織布自体に水分がしみ込むおそれがあり、その結果、水分が支持部材に浸透し係止部に達するおそれがあった。更に、ポリエステルやアクリル等の疎水性不織布は、繊維自体に水分はしみ込まないが、繊維の間から毛細管現象で水分が浸透しカシメ部分に達するおそれがあった。本発明では、このような水の浸透を防ぐことができる。
【００１８】
柔軟基材は、厚さが０．３ｍｍ以上であり、０．３〜３ｍｍであることが好ましい。厚みが０．３ｍｍ未満の場合、カシメたときの柔軟基材の変形が小さいため、端子接続具を確実に固定することが困難となる。柔軟基材の厚さの上限は、端子接続具に端子の接続を容易に行うという観点から、端子接続具が柔軟基材を適度に陥入させうる３ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
次に、支持部材の裏面上には導電層が設けられている。
【００２０】
導電層としては、金属箔、導電性樹脂フィルム、導電性インクをコーティングした膜等が挙げられる。
【００２１】
金属箔としては、導電性を有していれば特に制限されないが、腐食しにくく、導電性に優れた銀、ニッケル、アルミニウム、ステンレス等からなる箔が好ましい。導電層に金属箔を使用した場合、その厚さは３〜３５μｍであることが好ましい。
【００２２】
また、導電性樹脂フィルムとしては、銀、銀／塩化銀、ニッケル等の金属粒子や導電性高分子の粒子、カーボン、グラファイト等の単独又は混合物を分散させた樹脂フィルムや、導電性高分子のフィルムを使用することができる。導電層に導電性樹脂フィルムを使用した場合、その厚さは３〜１００μｍであることが好ましい。
【００２３】
なお、金属箔又は導電性樹脂フィルムを支持部材上に形成する方法としては、接着剤を用いる方法、加熱する方法、圧着する方法等が挙げられる。
【００２４】
導電性インクをコーティングして得られる膜としては、銀、銀／塩化銀、ニッケル等の金属粒子や導電性高分子の粒子、カーボン、グラファイト等の粒子の単独又は混合物をポリウレタン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、アクリル等の単独又は混合物よりなる樹脂バインダー中に分散させた導電性インクを調製し、それを支持部材上に印刷法、吹き付け法、ディッピング法等により塗布し、乾燥して形成された膜を使用することができる。なお、印刷法は、バーコーター印刷法、スクリーン印刷法、フレキソグラフィー印刷法、グラビア印刷法等を使用することができる。導電層に導電性インクをコーティングした膜を使用する場合、その厚さは２〜３５μｍであることが好ましい。
【００２５】
次に、導電層上には導電性粘着剤層が設けられている。
【００２６】
導電性粘着剤としては、特に限定されず、当該分野で公知の粘着剤をいずれも使用することができる。例えば、以下のような粘着剤を使用することが好ましい。即ち、架橋された合成高分子１８〜３０重量％、水１２〜３０重量％、多価アルコール２５〜６５重量％および電解質塩１〜１３重量％を含むゲルからなる導電性粘着剤を使用することができる。この導電性粘着剤は、ゲル中に１２〜３０重量％含まれる水がゲルの飽和吸水量の３〜５０％に相当し、ゲルを２０℃の水に１０分間浸漬したときの粘着力低下が浸漬前の粘着力の５０％以下の性質を有している。
【００２７】
架橋された合成高分子を構成する重合性単量体としては、式：
ＣＨ₂＝ＣＲ¹−ＣＯＮＲ²Ｒ³
［式中、Ｒ¹は水素原子またはメチル基、Ｒ²およびＲ³は水素原子または低級アルキル基をそれぞれ意味する］
で表されるアクリルアミドもしくはメタクリルアミド系化合物、および式：
ＣＨ₂＝ＣＲ¹−ＣＯＯＲ²
［式中、Ｒ¹およびＲ²はそれぞれ前記と同じ意味を有する］
で表されるアクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステル系化合物、ならびにビニルピロリドンが挙げられる。
【００２８】
ここで、Ｒ²およびＲ³の低級アルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル等の炭素数１〜６の、直鎖状または分枝鎖状の低級アルキル基が挙げられる。
【００２９】
そのほかに、（メタ）アクリル酸、ビニルカルボン酸、アリルアミン、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニル安息香酸、ビニルピリジン、ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミドスルホン酸、メタクリロイルエチル、トリメチルアンモニウムクロライドまたはジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ヘキサメチレンジイソシアネートのような多官能イソシアン酸エステル、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリオールなどのイオン性の重合性単量体も使用できる。イオン性単量体を使用する場合には、凝集体の生成を防ぐために非イオン性の単量体を併用するのが好ましい。
【００３０】
重合性単量体とともに用いられる架橋性単量体としては、Ｎ，Ｎ'−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ'−メチレンビスメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ'−エチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ'−エチレンビスメタクリルアミド、１，２−ジアクリルアミドエチレングリコール、ジ（トリまたはポリ）アクリレート、ジ（トリまたはポリ）メタクリレートなどが挙げられる。
【００３１】
上記架橋された合成高分子を得るのに適した架橋性単量体の使用割合は、重合性単量体および架橋性単量体の種類にもよるが、通常、重合性単量体に対して０．１〜３．５重量％であり、より好ましくは０．１５〜２．０重量％である。
【００３２】
導電性高分子ゲル中に含まれる架橋された合成高分子の組成割合は、１８〜３０重量％が好ましく、より好ましいのは１８〜２５重量％である。
【００３３】
架橋された合成高分子の割合が１８重量％より少ないと、そのような合成高分子を用いてゲルを作成した場合、ゲル中に占める高分子主鎖の割合が低すぎるため、腰強度の充分なゲルが得られず、ゲル体の網目構造中に封入された電解液を安定な状態に維持し難い。一方、架橋された合成高分子の割合が３０重量％より多いと、ゲル強度が高くて腰強度の大きなゲルが得られはするものの、ゲル体の網目構造が密になりすぎて、網目中に封入できる電解液の絶対量が少なくなるため、目的とするインピーダンスの導電性高分子ゲルが得られ難い。
【００３４】
導電性高分子ゲル中に含まれる水分は、ゲル全体に対して１２〜３０重量％であり、より好ましくは１６〜３０重量％である。
【００３５】
ゲルの水分含量が１２％より少ないと、良好な導電性が得られず、好適なインピーダンスのゲルとならないので、好ましくない。
【００３６】
ゲルの水分含量が３０％より多いと、水が網目中で安定に存在し難くなって乾燥しやすくなる。その結果、ゲルのインピーダンスが徐々に増加して、長時間使用中に測定精度の低下を招くので、好ましくない。
【００３７】
この導電性高分子ゲルでは、ゲルの総重量に対して１２〜３０重量％の水分が含まれるとき、その水分の量がゲルの飽和吸水量の３〜５０％に相当するのが特徴である。
【００３８】
ゲルに含まれる１２〜３０重量％の水分が飽和吸水量の３％未満となるようなゲルでは、ゲルが水に接触したときに速やかに吸水して膨潤するとともに高分子網目構造が緩み、多価アルコール等の内包成分が溶出してしまう。その結果、ゲルの組成が変化し、ゲルの強度や粘着力が低下するため、水洗後の再使用に耐えられなくなる。
【００３９】
また、ゲルに含まれる１２〜３０重量％の水分が飽和吸水量の５０％を超えるようなゲルでは、ゲル自体の強度は高いが、粘着性に劣り、脆さが増して、引っ張りや圧縮による破断や破壊が起こりやすくなり、好ましくない。
【００４０】
ゲル中に含まれる多価アルコールとしては、ソルビトール、グリコール、グリセリン等が挙げられる。これらの多価アルコールは、ゲル中に２５〜６５重量％含まれるのが好ましく、より好ましいのは３５〜６０重量％である。
【００４１】
ゲルに含まれる多価アルコールの含量が２５％より少ないと、充分な粘着力が得られないため好ましくない。一方、多価アルコールの含量が６５％を超えると、多価アルコールがゲルの表面にブリードして、粘着力の低下を招くので、好ましくない。
【００４２】
ゲル中に含まれる電解質塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウムのように分子量が小さくて、皮膚刺激性のないものが好ましい。これらの電解質塩は、ゲル中に１〜１３重量％含まれるのが好ましく、より好ましいのは２〜６重量％である。
【００４３】
ゲル中の電解質塩の含量が１重量％より少ないと、好適なインピーダンスの生体用電極が得られない。また逆に、電解質塩の含量が１３重量％より多いと、水の含量との関係で電離限界を超えて無駄となるため好ましくない。
【００４４】
上記導電性高分子ゲルを製造するには、まず重合性単量体と、架橋性単量体と、多価アルコールと、電解質塩とをそれぞれ計量し、これらの混合物に所定量の水を加えて攪拌し、均一なモノマー配合液とする。これに重合開始剤を適宜加え、常法により重合反応させて、導電性高分子ゲルを得ることができる。
【００４５】
このようにして得られるゲルの粘着力は２００〜１０００ｇの範囲にあり、インピーダンスは比抵抗２０Ω〜１ｋΩの範囲にあって、局部的な生体電気信号や電気治療などに使用される生体用電極のゲルパッドとして用いるのに適している。
【００４６】
なお、導電性高分子ゲルには、所望により、防腐剤、殺菌剤、安定化剤、香料、界面活性剤、着色剤等を適宜添加してもよい。
【００４７】
次に、本発明の電極は、凸部、凸部に対応する凹部及び凸部下端に鍔部を有する端子接続具と、端子接続具の凹部に嵌合することにより係止される凸部及び凸部下端に鍔部を有する導電性固定具とを備えている。端子接続具及び導電性固定具は、導電性を有する限りどのような材質からなっていてもよい。但し、強度、耐腐食性等の所望される特性を満たすという観点から、難腐食性の金属を使用することが好ましい。具体的には、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６L等オーステナイト系、ＳＵＳ４１０等のマルテンサイト系、ＳＵＳ４３０等フェライト系等のステンレスを使用することができる。
【００４８】
端子接続具の凸部は、端子との接続を容易にするために、１．５〜４．０ｍｍの高さを有することが好ましい。また、凹部は凸部に対応した形状で、以下で説明する導電性固定具の凸部を嵌入することにより係止することができれば、その形状は特に限定されない。
【００４９】
更に、鍔部は少なくとも端子接続具を固定することができる程度の厚さ及び幅を有する限り、その形状等は特に限定されない。また、上記のような金属を使用した場合、鍔部の厚みを０．１〜０．４ｍｍ程度に薄くすることが可能である。厚みを０．１ｍｍ以上とすることで、鍔部の強度を確保し、正確な形状に成形するのが容易となる。また、カシメ時の衝撃に耐えられず変形したり、破壊されるおそれを抑制することもできる。また、鍔部の厚みを０．４ｍｍ以下とすることで、成形を容易とし、鍔部に対応する段差が導電性接着剤層の表面に生じることを防ぐことができる。従って、接触不良や、使用者に与える違和感を抑制することができる。
【００５０】
更に、この鍔部の幅は、端子接続具の底面の幅が５〜１５ｍｍとなるように調節されていることが好ましい。
【００５１】
次に、導電性固定具の凸部は、それを端子接続具の凹部に嵌入することにより、両者を係止することができさえすれば、その高さ及び形状は特に限定されない。また、導電性固定具の鍔部の厚みは、上記端子接続具の鍔部と同様の理由で、０．１〜０．４ｍｍの厚さを有することが好ましい。また、鍔部の幅は、導電性固定具を固定することができさえすれば、特に限定されない。固定をより強固にする観点から、導電固定具の鍔部の幅は、端子接続具の鍔部の幅と同程度か、より広いことが好ましい。
【００５２】
上記端子接続具と導電性固定具は、次のように配置される。まず、端子接続具の鍔部が、凸部の下端を支持部材の表面側に位置させるように配置され、導電性固定具の鍔部が、導電層上に位置するように配置される。更に、その凹部に導電性固定具の凸部が導電層及び支持部材を貫通して端子接続具の凹部に嵌入することにより、端子接続具が係止されている。その結果、端子接続具の鍔部が支持部材に陥入して支持部材に圧着されることとなる。
【００５３】
このように圧着されることで、支持部材をパッキンのようにして端子接続具と導電性固定具とを固定できるので、端子接続具の鍔部から支持部材に水分等が浸透することを防ぐことができる。また、端子接続具への導電性固定具の陥入時の位置あわせがずれることで、端子接続具又は導電性固定具の鍔部に浮き上がりが生じても、端子接続具が支持部材に陥入されているため、鍔部と支持部材との接触を維持することができる。よって、浮き上がりによる支持部材への水分の侵入を防ぐことができる。
【００５４】
更に、支持部材と導電層の間には、延伸された樹脂フィルム（以下、延伸フィルムとも称する）が積層されていることが好ましい。延伸フィルムを積層することで、引っ張り力に強い電極を得ることができる。樹脂フィルムの延伸方法は、特に限定されず一軸や二軸等の公知の方法が挙げられる。
【００５５】
延伸フィルムの基材としては、ＰＥＴ、ＯＰＰ、ＯＰＳ等が使用可能である。延伸フィルムは、変形しにくく、強度が高いため、電極を柔軟にするため薄くしても、十分な強度を保持することが可能である。
【００５６】
また、延伸フィルムは顔料を含んでいることが好ましい。顔料は特に制限されないが、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム等が好適に用いられる。顔料を含むことにより、フィルムの隠蔽性が高くなり、カーボン等を用いることにより導電層が黒色に着色していても、透けることがなく、衛生的で良好な外観を得ることができる。ここで、隠蔽性が低いフィルムは、導電層の色が柔軟基材をも透過して見える。なお、隠蔽性を高める方法として、延伸フィルムの導電層と逆側の面にアルミ蒸着層を設ける方法もある。また、顔料の混合とアルミ蒸着膜の併用も可能である。
【００５７】
また、延伸フィルムの厚みは５〜７０μｍの範囲が好ましい。厚みが５μｍ未満では、導電層を設ける際や加工の際に、しわが入ったり、強度不足でフィルムが切れたりするおそれがあるため好ましくない。また、厚みが７０μｍを超える場合、導電層を設ける際や加工の際に、フィルムの強度が大きいため、しわが入らず、フィルムが切れるおそれも殆どない。しかし、電極として生体に貼付する際、フィルムの腰強度が強すぎて生体の曲面に沿いにくく、粘着不良や脱落等が起こりやすくなるため好ましくない。
【００５８】
延伸フィルムの支持部材への積層方法としては、接着剤を用いる方法、加熱により融着する方法、圧着する方法等が挙げられる。この内、延伸フィルムに与える影響の少ない接着剤を使用する方法が好ましい。接着剤層を構成する接着剤としては、ポリエステル系樹脂接着剤、アクリル系樹脂接着剤、塩化ビニル系樹脂接着剤等を使用することができる。
【００５９】
なお、柔軟基材表面に化粧印刷を行う場合、接着剤層を設けることには以下のような利点もある。
【００６０】
化粧印刷が一色印刷の場合、任意にコロナ処理を行った後、柔軟基材表面に化粧印刷してから延伸フィルムを積層する方法がある。この場合、加熱により融着する方法と接着剤層を設ける方法のいずれも可能である。ただし、ドライ方式が好ましい。この場合は、接着剤層を設けることに格別の効果はない。
【００６１】
多色印刷の場合、位置ズレが発生して柔軟基材に直接印刷するのが困難なため、延伸フィルムを積層してから化粧印刷するのが好ましい。
【００６２】
但し、柔軟基材の表面に化粧印刷を行う場合は、コロナ処理を行わないと印刷が剥がれることがある。しかし、導電層を形成した延伸フィルムを積層してからコロナ処理を行うと、導電層から火花が出て危険なためコロナ処理はできない。また、導電層を形成した延伸フィルムの積層前に、予め柔軟基材にコロナ処理をしても、延伸フィルムの積層を加熱して行った場合、コロナが消失し、印刷適正が悪くなる。
【００６３】
従って、接着層を介して延伸フィルムを積層すれば、低温での加工が可能となるので、コロナを消失させることなく、印刷を行うことができる。
【００６４】
更に、導電性固定具の導電性粘着剤層に接する側の鍔部の表面は、絶縁層で覆われていてもよい。絶縁層で覆うことにより、端子をより強固に固定したり、腐食をより効果的に防止することができる。更に、実際に電極を電気治療等に使用する際に、端子部分直下で導通し易いところに絶縁層を設ければ、電気刺激をソフトにすることができる。
【００６５】
この絶縁層は、導電性固定具の鍔部より面積が大きく、かつ、前記鍔部が導電性粘着剤と直接接触しないように設けられていることが好ましい。この絶縁層の固定方法は、例えば、絶縁層の片面に粘着層を設け、粘着層を導電性固定具の鍔部と導電層に接触させる方法が挙げられる。
【００６６】
絶縁層は、片面に導電層と同じ色の印刷を施した樹脂フィルム又は、導電層と同じ色に調製した顔料を練り込んだ樹脂フィルムを使用することができる。印刷を施したフィルムの場合は、印刷面と逆側又は、印刷面と樹脂フィルムの間にアルミ蒸着層を設けて隠蔽性を高めることが望ましい。樹脂フィルムはＰＥＴ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリウレタン、セロハン等が使用可能である。また、顔料の添加とアルミ蒸着の併用も可能である。
【００６７】
更に、絶縁層に印刷がなされている場合は、印刷面の逆側の表層に、又は顔料を添加することで色を調製した絶縁層の場合は、何れかの片面に、粘着層が設けられていることが好ましい。これにより、導電性固定具の鍔部に正確に固定することができる。
【００６８】
以下に、本発明の電極の具体的な構成を図２（ａ）〜（ｈ）を用いて説明する。
【００６９】
なお、図２（ａ）〜（ｈ）中、１は支持部材、２は導電層、３は導電性粘着剤層、４は端子接続具、６は導電性固定具、７は延伸フィルム、８は絶縁層、９は接着剤層を意味する。
【００７０】
まず、図２（ａ）は、支持部材１、延伸フィルム７、導電層２、導電性粘着剤層３、端子接続具４及び導電性固定具６を備えた電極である。図２（ｂ）は、端子接続具４周辺の拡大図である。
【００７１】
図２（ｃ）は、図２（ａ）の構成において、導電性固定具６の鍔部を覆う絶縁層８を設けた電極である。
【００７２】
図２（ｄ）は、図２（ｃ）の構成において、導電層２を延伸フィルム７上の一部に設けた電極である。
【００７３】
図２（ｅ）は、図２（ｃ）の構成において、支持部材１のみを延在させた電極である。
【００７４】
図２（ｆ）は、図２（ｃ）の構成において、延伸フィルム７と支持部材１を延在させた電極である。
【００７５】
図２（ｇ）は、図２（ｃ）の構成において、支持部材１、延伸フィルム７及び導電層２を延在させ、延在させた部分に端子接続具４、導電性固定具６及び絶縁層８を設けた電極である。
【００７６】
図２（ｈ）は、図２（ｃ）の構成において、支持部材１と延伸フィルム７との間に接着剤層９を設けた電極である。
【００７７】
本発明の電極は、低周波治療器の電極、心電図、筋電、脳波等の内臓機能検査用電極、イオントフォレシスのリファレンスや薬剤単体電極、電気メス等のアース電極等の生体に貼付して治療や検査を行う生体用電極に特に好適に使用することができる。また、生体用電極以外にも、電圧の印加を望む分野であれば、特に限定されることなく本発明の電極を使用することができる。
【００７８】
【実施例】
実施例１
硫酸バリウムが練り込まれた厚み３６μmのポリエステルフィルムからなる延伸フィルム７に、カーボンを含むインクを印刷して導電層２を形成した（図３（ａ）及び（ｂ）参照）。次に、延伸フィルム７の導電層２形成面の逆側に、接着剤層９を介して、厚さ０．６ｍｍの架橋ポリエチレンフォームからなる緩衝性を有する柔軟基材（支持部材）１を積層した（図３（ｃ）及び（ｄ）参照）。
【００７９】
次に、ＳＵＳ３１６Ｌからなる凸部、凹部及び鍔部を有するスナップ型の端子接続具４を、鍔部が下になるように支持部材１の表面に設置した。次いで、導電層２側から、ＳＵＳ３１６Ｌからなる凸部及び鍔部を有する導電性固定具６を、その凸部を導電層２、延伸フィルム７、接着剤層９と支持部材１を貫通させ、かつ端子接続具４の鍔部側からその凹部に嵌入させる（カシメる）ことにより、両者を係止した（図３（ｅ）及び（ｆ）参照）。
【００８０】
更に、導電性固定具６の鍔部下面に、アルミ蒸着されたポリエステルフィルムの片面に黒色印刷し、印刷面と逆側に粘着層が設けられた絶縁層８を貼付した（図３（ｇ）参照）。
【００８１】
この後、導電性粘着剤層（積水化成品工業社製テクノゲル）３を貼付した後、６０mm×８０mmに裁断して生体用電極を作成した（図３（ｈ）参照）。
【００８２】
なお、図３（ａ）〜（ｈ）では、端子接続具と支持部材との間、端子接続具と導電性固定具との間、導電性固定具と導電層との間、絶縁層と導電性固定具との間には空間が存在しているが、これは各構成部材を明示するためであり、実際には空間は存在せず、各構成部材は密着している。
【００８３】
作成した電極を以下のようにして評価した。
【００８４】
まず、電極１０の導電性粘着剤層面をＳＵＳ３０４製（鏡面仕上げ）の板（長さ×幅×厚さ＝１５０ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍ）１１の鏡面に貼付した。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＳＵＳ製の板１１の一部に鰐口クリップ１２で測定用のリード線１３を接続した。同様に、電極の端子接続具４にコネクター１４を介してリード線１５を接続した。両リード線を、図４（ｄ）に示すように、発信器１６に接続し、これと並列になるようにオシロスコープ１７を接続した。
【００８５】
次いで、電極に０．０１０Ａ、１ｋＨｚの電流を印加したとき、電極の端子接続具とＳＵＳ板の間にかかる電圧をオシロスコープ１７で読みとり、以下の式（オームの法則）により電極のインピーダンス値（初期値）を求めた。
【００８６】
｜Ｚ｜＝Ｅ／Ｉ
｜Ｚ｜は、電極のインピーダンス値（Ω）であり、Ｅは、オシロスコープで読みとった電圧値（Ｖ）であり、Ｉは、電極に印加した電流０．０１０（Ａ）である。
【００８７】
次に、端子接続具に３ｋｇの荷重をかけた状態で電極のインピーダンス値を測定した。更に、荷重を外して測定する動作を３回繰り返し、初期のインピーダンスと合わせて合計７回測定した。結果を表１に示す。
【００８８】
実施例で使用した部材をまとめておく。
支持部材：架橋ポリエチレンフォーム
延伸フィルム：ＰＥＴフィルム
導電層：カーボン
端子接続具：ＳＵＳ３１６Ｌ
導電性固定具：ＳＵＳ３１６Ｌ
絶縁層：粘着層／アルミ蒸着／ポリエステルフィルム／黒色印刷層
導電性粘着剤：テクノゲル
比較例１
延伸フィルム及び導電性固定具を使用せず、支持部材として厚さ７５μmのＰＥＴシートを使用し、端子接続具の凸部を支持部材の表面に向けて導電層及び支持部材を貫通させること以外は、実施例１と同様にして電極を形成した。この電極は、特開平７−６７８４２号公報に記載された電極とほぼ同じ構造を有している。得られた電極を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。
比較例２
延伸フィルムを使用せず、支持部材として厚さ７５μmのＰＥＴシートを使用すること以外は、実施例１と同様にして電極を形成した。この電極は、特開平７−６７８４２号公報に記載された電極とほぼ同じ構造を有している。得られた電極を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。
【００８９】
なお、比較例１は、導電性固定具によるカシメ構造を有していない電極であり、比較例２はカシメ構造を有しているものの支持部材が緩衝性を有していない電極である。
【００９０】
【表１】

【００９１】
実施例１では、荷重を繰り返しかけてもインピーダンス値の変化が生じなかった。
【００９２】
比較例１では、カシメ構造により固定されていないため、端子部分に繰り返し荷重をかけるとインピーダンス値が変化した。更に、荷重するごとにインピーダンス値が徐々に悪化し、３回目の荷重では初期値の倍近くになった。
【００９３】
比較例２は、カシメ構造を有しているため、回数を重ねてもインピーダンス値の著しい悪化は生じなかったが、荷重により値が変動した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明及び従来の電極の概略断面図である。
【図２】本発明の電極の概略断面図である。
【図３】本発明の電極の概略工程断面図である。
【図４】電極のインピーダンスを測定するための回路図である。
【図５】従来の電極の概略断面図である。
【図６】従来の電極の概略断面図である。
【図７】従来の電極の概略断面図である。
【図８】従来の電極の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１支持部材
２導電層
３導電性粘着剤層
４端子接続具
４ａ、５ａ鍔部
５固定具
６導電性固定具
７延伸フィルム
８絶縁層
９接着剤層
１０電極
１１ＳＵＳ製の板
１２鰐口クリップ
１３、１５リード線
１４コネクター
１６発信器
１７オシロスコープ

Claims

非導電性で厚さ０．３ｍｍ以上の弾性を有する柔軟基材からなる支持部材と、支持部材の裏面上に設けられた導電層と、導電層上に設けられた導電性粘着剤層と、凸部、凸部に対応する凹部及び凸部下端に鍔部を有する端子接続具と、端子接続具の凹部に嵌合することにより端子接続具を係止しうる凸部及び凸部下端に鍔部を有する導電性固定具とを備え、端子接続具が、凸部下端の鍔部を支持部材の表面と接するように設けられ、導電性固定具が、その凸部側が導電層側に位置するように設けられ、導電性固定具の凸部を導電層及び支持部材を貫通させて端子接続具の凹部に嵌入することにより両具を係止し、端子接続具の鍔部が支持部材に陥入して支持部材に圧着されていることを特徴とする電極。
支持部材と導電層との間に、延伸された樹脂フィルムが積層されている請求項１に記載の電極。
支持部材と延伸された樹脂フィルムとが接着剤を介して積層されている請求項２に記載の電極。
導電性粘着剤層と導電性固定具の鍔部との間に、鍔部の表面を覆う絶縁層を備える請求項１〜３のいずれか１つに記載の電極。
電極が生体用の電極である請求項１〜４のいずれか１つに記載の電極。