JP4441747B2 - 生体用電極材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低周波治療器などの導子として人体に貼付けて使用する生体用電極材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の低周波治療器に使用される生体用電極材は、基材シートの下面に導電層を介して導電性粘着層を形成し、導電層に通じる端子を設けたものが一般的である。斯かる生体用電極材は、低周波治療器の導子として人体に二個貼付けられ、双方の生体用電極材の極性を陰陽交互に切り替えるか、或は、双方の生体用電極材の極性を陰と陽に固定して、低周波治療器から低周波微弱電流を人体に流すことにより、筋肉や循環系の低周波治療を行うものである。けれども、上記の生体用電極材は、二個使用して別々に人体に貼付けたり剥がしたりしなければならない面倒さがあった。
【０００３】
そこで、図５に示すように基材シート１０１の下面に導電層１０２ａ，１０２ｂを二分割して設け、双方の導電層の中央にそれぞれ接触する二つの端子１０３ａ，１０３ｂを基材シート１０１の上面側へ突出させて取付けると共に、双方の導電層の下面に導電性粘着ゲル１０４ａ，１０４ｂをそれぞれ密着させて、一対の電極部１０５ａ，１０５ｂを形成した生体用電極材が開発された。
【０００４】
このような一対の電極部１０５ａ，１０５ｂを有する生体用電極材は、人体に一個だけ貼付けられ、双方の電極部１０５ａ，１０５ｂの極性を陰陽交互に切り替えて通電するか、或は、陰と陽に固定して通電することにより、筋肉や循環系の低周波治療を行うことができるので、それまでの電極材のように人体に二個貼付ける面倒さを解消することが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように一対の電極部１０５ａ，１０５ｂを形成した生体用電極材は、基材シート１０１の中央部分、つまり、双方の電極部１０５ａ，１０５ｂの相互間の部分が屈曲しやすい構造であるため、例えば、この生体用電極材を人体から剥がす際に生体用電極材が基材シート１０１の中央部分で折れ曲がり、導電性粘着ゲル１０４ａ又は１０４ｂが基材シート１から剥離しやすくなるという問題があった。
【０００６】
また、上記の生体用電極材では、双方の端子１０３ａ，１０３ｂを低周波治療器のリード線先端のコネクタに接続するときに、該端子１０３ａ，１０３ｂが下側の導電性粘着ゲル１０４ａ又は１０４ｂへ押し込まれたり傾いたりしやすいため、コネクタとの接続作業がしにくかったり、端子１０３ａ，１０３ｂと導電層１０２ａ，１０２ｂとの間で接触不良が生じたりするという問題もあった。
【０００７】
本発明は斯かる問題に対処すべくなされたものであって、その主たる目的とするところは、端子が導電性粘着ゲルへ押し込まれないためコネクタとの接続作業がしやすく導電層との接触不良も生じない生体用電極材を提供することにあり、併せて、基材シートを中央部分で屈曲しにくくすることも目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る生体用電極材は、基材シートの下面に導電層を二分割して設け、双方の導電層にそれぞれ接触する二つの端子を基材シートの上面側へ突出させて取付けると共に、双方の導電層の下面に導電性粘着ゲルをそれぞれ密着させて一対の電極部を形成した生体用電極材であって、双方の電極部の導電性粘着ゲル間に電気絶縁性の支持シートを架け渡し、この支持シートに上記二つの端子を固定したことを特徴とするものである。
【００１１】
この生体用電極材のように、双方の電極部の導電性粘着ゲル間に架け渡された支持シートに二つの端子が固定されていると、端子の取付強度や取付安定性が向上するため、コネクタに接続するときに端子が導電性粘着ゲルへ押し込まれたり傾いたりすることがなくなって、接続作業がしやすくなり、端子と導電層との接触不良が生じる恐れを解消することが可能となる。また、支持シートが屈曲しにくい丈夫なシートである場合は、該支持シートにより基材シートが双方の導電性粘着ゲル間で補強されて屈曲しにくくなるため、この生体用電極材を人体から剥がすとき、基材シートが双方の導電性粘着ゲル間で折れ曲がって導電性粘着ゲルが基材シートから剥離するのを防止することが可能となる。
【００１２】
次に、本発明の請求項２に係る生体用電極材は、上記請求項１の電極材において、その二つの端子の鍔部が、支持シートと基材シート下面の双方の導電層との間に挟まれた状態で双方の導電層に密着していることを特徴とするものである。
【００１３】
この生体電極材のように、二つの端子の鍔部が支持シートと基材シート下面の双方の導電層との間に挟まれた状態で双方の導電層に密着していると、接触不良を生じる心配は皆無に等しくなる。
【００１４】
次に、本発明の請求項３に係る生体用電極材は、上記請求項１又は２の電極材において、その支持シートと基材シートを両面粘着テープを介して粘着したことを特徴とするものである。
【００１５】
この生体用電極材のように支持シートと基材シートが両面粘着テープで貼着され、両シートが一体化されていると、端子の取付強度や取付安定性が一層向上するため、コネクタとの接続作業が更にしやすくなると共に、端子と導電層との接触不良を確実に解消できるようになる。
【００１６】
次に、本発明の請求項４に係る生体用電極材は、上記請求項１〜３のいずれかの電極材において、その双方の電極部の相互間に電気絶縁性のセパレータを設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
このような生体用電極材は、電気絶縁性のセパレータによって双方の電極部の導電性ゲルが完全に隔離した状態で形成されるため、短絡する恐れが確実に解消される。
【００１８】
次に、本発明の請求項５に係る生体用電極材は、上記請求項１〜４のいずれかの電極材において、その基材シートの外周縁の一箇所から、少なくとも先端部の下面に導電層が形成されていない突片を設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
このような生体用電極材は、導電層が形成されていない突片の先端部を指で摘まんで人体から簡単に剥がすことができ、また、生体用電極を保管用治具から剥がすときにも同様に突片を摘まんで簡単に剥がすことができるので、取扱い性が良好である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態に係る生体用電極材の平面図、図２は同生体用電極材の底面図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図、図４は同生体用電極材の要部拡大断面図である。
【００２２】
この生体用電極材は、基材シート１の下面に導電層２ａ，２ｂを二分割して設け、双方の導電層２ａ，２ｂにそれぞれ接触する二つの端子３ａ，３ｂを基材シート１の上面側へ突出させて取付けると共に、双方の導電層２ａ，２ｂの下面に導電性粘着ゲル４ａ，４ｂをそれぞれ密着させることにより、一対の電極部５ａ，５ｂを基材シート１の下面側に形成したものであって、双方の電極部５ａ，５ｂの導電性粘着ゲル４ａ，４ｂの対向する端部間には、補強シートを兼ねた電気絶縁性の支持シート９が架け渡され、この支持シート９に上記の二つの端子３ａ，３ｂが固定されている。そして、この支持シート９は両面粘着テープ１１を介して基材シート１に貼着されており、また、双方の電極部５ａ，５ｂの相互間には電気絶縁性のセパレータ６が設けられている。
【００２３】
この生体用電極材の基材シート１は瓢箪形に切断され、その中央寄りに双方の端子３ａ，３ｂを挿通する挿通孔が形成されている。基材シート１の形状は瓢箪形に限定されるものではなく、例えば、長円形、楕円形、円形、長方形、正方形など、所望の形状とすることができる。
【００２４】
基材シート１としては、厚さ２０〜２００μｍ程度の軟質合成樹脂シート（フィルムも含む）が使用され、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステルシート、ポリウレタンシート、これらのラミネートシートなどが好適に使用される。特に、ＰＥＴシートの下面に無黄変ポリウレタンシートをラミネートした二層構造のシートであって、３〜３５ＭＰａ程度の弾性率を有するものは、適度な柔軟性と弾性を兼ね備えるため、生体用電極材を人体の屈曲部の皮膚に貼付けたとき皮膚の動きに追従して皮膚から簡単に剥がれる心配がなく、しかも、上側のＰＥＴシートが印刷特性に優れ、所望の印刷を施すことができるので、基材シート１として極めて好ましいものである。
【００２５】
この基材シート１の外周縁の一箇所（長手方向一端部）には突片８が設けられている。この突片８は、生体用電極材を人体から剥がすとき、或は、保管用治具から剥がすときに、指で摘まんで簡単に剥がせるようにするためのものであり、指で摘まんだときに導電層２ａに触れることがないように、該突片８の少なくとも先端部の下面には導電層２ａが形成されていない。
【００２６】
この基材シート１の下面に二分割して設けられた導電層２ａ，２ｂは、導電材料を薄く塗布又は印刷するか、或は、薄い導電フィルムを貼付けることによって形成された３００Ω／□（厚み２５μｍ）以下、好ましくは０．１〜５０Ω／□（厚み２５μｍ）程度の体積抵抗を有する層であり、３００Ω／□（厚み２５μｍ）より大きい体積抵抗を有する導電層は、生体用電極材の導電層として不適当である。
【００２７】
好ましい導電層２ａ，２ｂとしては、カーボン粉やグラファイト粉を混合した樹脂塗料、インク、フィルム等で形成した難腐食性の単層構造の導電層や、或は金属粉（銀粉等）と非金属粉（カーボン粉等）との混合粉を配合したペースト、樹脂塗料、インキ等の良導電材料で上層を形成すると共に、上記の難腐食性の導電材料で下層を形成した二層構造の導電層が挙げられる。特に、後者の二層構造の導電層は、前者の単層構造の導電層と同等の難腐食性を有し、しかも、体積抵抗が１〜２Ω／□（厚み２５μｍ）程度と単層構造の導電層より遥かに小さいので、極めて好適である。
【００２８】
図４に示すように、双方の端子３ａ，３ｂはいずれも雄端子３２ａ，３２ｂと雌端子３３ａ，３３ｂからなるもので、雄端子３２ａ，３２ｂを下方から支持シート９の孔を通して上側の雌端子３３ａ，３３ｂに嵌合し、雄端子の下端に形成された底板部３４ａ，３４ｂと、雌端子の下端に形成された鍔部３５ａ，３５ｂとで、支持シート９を上下から挟み込むことによって固定されている。そして、これらの端子３ａ，３ｂは基材シート１を貫通して上面側へ突き出し、それぞれの雌端子３３ａ，３３ｂの鍔部３５ａ，３５ｂが双方の導電層２ａ，２ｂに接触している。
【００２９】
上記の端子３ａ，３ｂは金属製のものが使用され、なかでも真鍮ニッケルメッキ製又は耐蝕性に優れたステンレス製の端子が好ましく使用される。ステンレス製の端子３ａ，３ｂを使用すると、導電性粘着ゲル４ａ，４ｂによる端子の腐食が防止されるため、導電性の低下を防止する上で有利となる。
【００３０】
端子３ａ，３ｂを支持固定する支持シート９は、基材シート１が双方の電極部５ａ，５ｂの導電性粘着ゲル４ａ，４ｂ間で屈曲し難くなるように補強する補強シートを兼ねたものであって、前述した基材シート１と同種又は異種の合成樹脂からなる丈夫な電気絶縁性のシートが使用されるが、そのなかでも、厚さ３０〜２００μｍ程度、好ましくは３０〜１００μｍで比較的剛性のあるＰＥＴシート等が好適に使用される。この支持シート９は双方の導電性粘着ゲル４ａ，４ｂの対向する端部間に架け渡され、双方の雌端子３３ａ，３３ｂの鍔部３５ａ，３５ｂにあたる部分を切り抜いた両面粘着テープ１１を介して基材シート１の下面に分離しないように貼着されている。従って、双方の雌端子３３ａ，３３ｂの鍔部３５ａ，３５ｂは、この支持シート９と基材シート１下面の導電層２ａ，２ｂとの間に挟まれた状態で該導電層２ａ，２ｂに密着しているため、接触不良を生じる心配は皆無に等しくなる。しかも、この貼着された支持シート９は補強シートを兼ねたもので、双方の電極部５ａ，５ｂの間の基材シート１中央部を屈曲しにくいように補強するため、この電極材を人体から剥がすときに電極材が中央部分で折れ曲がりにくくなる。尚、両面粘着テープ１１としては、テープ基材の両面に粘着剤層を設けた三層構造の電気絶縁性の両面粘着テープが全て使用可能である。
【００３１】
支持シート９に固定された双方の端子３ａ，３ｂの雄端子３２ａ，３２ｃの底板部３４ａ，３４ｂは、導電シール１０ａ，１０ｂによって被覆されている。このように被覆すると、それぞれの雄端子３２ａ，３２ｃの底板部３４ａ，３４ｂが導電性粘着ゲル４ａ，４ｂと物理的に非接触状態に保たれるため、導電性粘着ゲル４ａ，４ｂによる雄端子３２ａ，３２ｃの腐食を確実に防止することが可能となり、且つ、端子３ａ，３ｂの取付安定性を更に高めることも可能となる。
【００３２】
二分割して形成された導電層２ａ，２ｂの下面に密着させる前記の導電性粘着ゲル４ａ，４ｂは、イオン化合物（例えば塩化ナトリウム、過塩素酸リチウム、塩化カリウム、塩化リチウム等）を含有させたアクリル系、ウレタン系、天然多糖類等の含水ゲルであって、その電気抵抗が０．５〜２００ＫΩ・ｃｍ程度となるようにイオン化合物の含有量を調製したものである。特に、ウレタン系の高分子ゲルは含水率が低いため、乾燥による導電性（表面抵抗）の変動（低下）が少なく、しかも、粘着性が良いので人体の皮膚にしっかりと貼付けることができ、また、皮膚を刺激するモノマーを含まないため皮膚のかぶれを起こす心配がないなど、多くの利点を有するので導電性粘着ゲルとして最適である。
【００３３】
上記のようなイオン化合物を含むポリウレタンゲルは、アルキレンオキサイド鎖を有するポリオールと、アルキレンオキサイド鎖を有するポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーの少なくとも一方にイオン化合物を配合して双方を反応させるか、或は、アルキレンオキサイド鎖を有するポリウレタンポリオールプレポリマーと、アルキレンオキサイド鎖を有するポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーの少なくとも一方にイオン化合物を配合して双方を反応させることにより、容易に得ることができる。
【００３４】
この導電性粘着ゲル４ａ，４ｂの内部には、繊維ネット、不織布、織布などの芯材７ａ，７ｂが埋設され、該粘着ゲルが４ａ，４ｂがちぎれたり形崩れすることがないように補強されている。
【００３５】
双方の電極部５ａ，５ｂの導電性粘着ゲル４ａ，４ｂの間に設けられる電気絶縁性のセパレータ６は、基材シート１と同種又は異種の合成樹脂シート又はテープの切断片、あるいは、表面にシリコン樹脂やフッ素樹脂のコーティングを施した合成樹脂シート又はテープの切断片などからなるものであって、接着剤や粘着剤等で支持シート９の裏面に貼付けられている。このセパレータ６は、双方の導電性粘着ゲル４ａ，４ｂがゲル化段階で互いに接近、結合することがないように隔離し、双方の電極部５ａ，５ｂの短絡を防止する役目を果たすものである。
【００３６】
尚、図示はしていないが、必要に応じて、双方の導電性粘着ゲル４ａ，４ｂの下面に剥離紙又は剥離フィルムが重ねられる。
【００３７】
上記構成の生体用電極材は、例えば次の方法で製造される。
【００３８】
先ず、片面に導電層２ａ，２ｂを二分割して形成した基材シート１を、その導電層２ａ，２ｂが上側となるようにセットする。そして、支持シート９に双方の端子３ａ，３ｂを固定して、基材シート１の双方の端子挿通孔に端子３ａ，３ｂを挿通すると共に、支持シート９を両面粘着テープ１１で基材シート１の下面に貼付け、双方の雄端子の底板部３４ａ，３４ｂを導電性シール１０ａ，１０ｂで被覆する。そして、支持シート９の中央部にセパレータ６を接着してから、イオン化合物を配合した導電性粘着ゲルの前駆体と芯材７ａ，７ｂを双方の導電層２ａ，２ｂの上に供給し、前駆体をゲル化させて双方の導電性粘着ゲル４ａ，４ｂを形成すると共に、その上に必要に応じて剥離紙又は剥離フィルムを重ね、全体を瓢箪形に打抜いて生体用電極材を製造する。
【００３９】
以上のような生体用電極材は、双方の電極部の端子３ａ，３ｂが低周波治療器のリード線先端のコネクタに接続され、導電性粘着ゲル４ａ，４ｂの粘着力によって人体に貼付けられる。そして、双方の電極部５ａ，５ｂの極性を陰陽交互に切り替えて通電するか、或は、陰と陽に固定して通電することにより、低周波微弱電流を人体に流して筋肉や循環系の低周波治療を行うことができる。
【００４０】
そして、低周波治療が終わって人体から生体用電極材を剥がすときは、基材シート１の突片８を指で摘まんで簡単に引き剥がすことができる。このように人体から剥がすとき、この生体用電極材のように、補強シートを兼ねた支持シート９によって基材シート１が補強されていると、基材シート１が双方の電極部５ａ，５ｂの導電性粘着ゲル４ａ，４ｂ間で屈曲し難くなるため、屈曲に伴って導電性粘着ゲル４ａ又は４ｂが基材シート１から剥離するのを防止することが可能となる。
【００４１】
また、この生体用電極材のように、支持シート９に二つの端子３ａ，３ｂが固定され、支持シート９が両面粘着テープ１１を介して基材シート１に貼着されていると、端子３ａ，３ｂの取付強度や取付安定性が顕著に向上するため、コネクタに接続するときに端子３ａ，３ｂが導電性粘着ゲル４ａ，４ｂへ押し込まれたり傾いたりすることがなくなって、接続作業がしやすくなり、端子３ａ，３ｂ（雌端子３３ａ，３３ｂの鍔部３５ａ，３５ｂ）と導電層２ａ，２ｂとの接触不良が生じる恐れも解消することが可能となる。特に、上記実施形態の如く端子３ａ，３ｂが中央寄りに設けられていると、上記効果が顕著に発揮される。さらに、コネクタを離脱するときに端子３ａ，３ｂが基材シート１を破って抜け出すことがなくなり、取扱い性が向上する。
【００４２】
更に、この生体用電極材のように双方の電極部５ａ，５ｂの間に電気絶縁性のセパレータ６が設けられていると、既述したように生体用電極材を製造する際にセパレータ６によって双方の導電性粘着ゲルの接近、結合が阻止されるため、双方の電極部５ａ，５ｂの短絡を確実に防止することが可能となる。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の生体用電極材は、基材シートの屈曲によって導電性粘着ゲルが基材シートから剥離するのを防止することができ、また、端子をコネクタに接続するときに端子が導電性粘着ゲルへ押し込まれたり傾いたりするのを防止して接続作業を容易且つ確実に行えるようにすると共に、端子と導電層との接触不良を防止することができるといった顕著な効果を奏する。そして、セパレータを設けたものは、双方の電極部の導電性粘着ゲルの短絡を確実に防止でき、更に、基材シートに突片を設けたものは、人体や保管用治具から生体用電極材を簡単に剥がすことができるといった効果を併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る生体用電極材の平面図である。
【図２】同生体用電極材の底面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】同生体用電極材の要部拡大断面図である。
【図５】従来の一対の電極部を形成した生体用電極材の断面図である。
【符号の説明】
１ 基材シート
２ａ，２ｂ 導電層
３ａ，３ｂ 端子
４ａ，４ｂ 導電性粘着ゲル
５ａ，５ｂ 電極部
６ セパレータ
８ 基材シートの突片
９ 支持シート（補強シート）
１１ 両面粘着テープ

Claims (5)

1. 基材シートの下面に導電層を二分割して設け、双方の導電層にそれぞれ接触する二つの端子を基材シートの上面側へ突出させて取付けると共に、双方の導電層の下面に導電性粘着ゲルをそれぞれ密着させて一対の電極部を形成した生体用電極材であって、双方の電極部の導電性粘着ゲル間に電気絶縁性の支持シートを架け渡し、この支持シートに上記二つの端子を固定したことを特徴とする生体用電極材。
2. 二つの端子の鍔部が、支持シートと基材シート下面の双方の導電層との間に挟まれた状態で双方の導電層に密着していることを特徴とする請求項１に記載の生体用電極材。
3. 支持シートと基材シートを両面粘着テープを介して粘着したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生体用電極材。
4. 双方の電極部の相互間に電気絶縁性のセパレータを設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の生体用電極材。
5. 基材シートの外周縁の一箇所から、少なくとも先端部の下面に導電層が形成されていない突片を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の生体用電極材。

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