JP6221195B2 - 生体用電極 - Google Patents

Description

本発明は、生体表面に取り付ける生体用電極に関するものである。

従来、生体内に発生する微弱電流を検出して心拍計等の測定装置に伝えたり、低周波治療器等の刺激装置からの電気刺激を生体に伝えたりするために、生体表面へ貼り付ける生体用電極が用いられている。例えば特許文献１には、粘着性を有する導電性部材、電子伝導性の層、それを支持する非導電性のシート状物及び外部装置と接続するための接続端子よりなり、互いに電気的に独立した複数の電極がシート状物を介して一体化された生体用電極が開示されている。このような生体用電極は、導電性部材の粘着力によって生体表面へ取り付けられ、通常は接続端子に繋いだコードを介して測定装置や刺激装置などの外部装置と電気的に接続される。

また、電極を胸部に取り付け、心拍計を接続して用いる場合等には、ベルトと一体化され、ベルトを生体の胸部に巻きつけて固定することによって生体に取り付ける電極も採用される（例えば、特許文献２参照）。

実開平５−７０５５２号公報 特開平６−２４５９１３号公報

しかしながら、生体用電極を導電性部材の粘着力によって生体表面へ取り付ける場合、導電性部材の粘着力のみでは、生体の動作によって電極が外れてしまうことがある。特に、長時間電極を貼り続ける場合や、スポーツ時など、激しい動作を行う際に使用する場合には、正常に電極の機能を維持することは困難である。さらに、スポーツ時などでは、電極の接続端子と外部装置とをコードによって接続するのは煩わしいため、接続端子に直接
小型の外部装置を取り付けることもあるが、このように外部装置を生体表面に直接装着する場合、生体用電極によって外部装置を支持することも必要となる。

そこで、生体用電極を生体表面に長時間取り付け続ける場合や激しい動作を行う際に使用する場合には、粘着面を有するテープを用いて生体表面に取り付けることが考えられるが、テープによって取り付けると、生体表面とテープに覆われた導電性部材を保持するための部材との間の内部空間に汗が滞留してしまい、汗の水分によるテープの粘着力低下や導電性部材が膨張することによるテープの剥離が生じることがあり、また、導電性部材を複数備える場合には、滞留した汗による導電性部材同士の通電のおそれもあり、電極の機能を維持できなくなってしまう。

一方、ベルトによって生体用電極を身体に固定する場合も、身体表面の形状によってはうまく所定の位置に電極を取り付けることが困難となる場合があり、また、ベルトがずれることによる電極の位置ずれ、ベルトの締め付けによる息苦しさが生じるという問題や、激しい動作によりベルトとベルトを連結している箇所が外れてしまうおそれもある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、生体が激しい動作を行っても電極が位置ずれしたり剥がれたりすることを抑制し、電極を長時間取り付けておく場合や運動時に取り付ける場合にも、息苦しさを生じることのない生体用電極を提供することにある。

本発明は、係る目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明の生体用電極は、導電性部材と、当該導電性部材を保持する保持部材と、粘着面を有し、前記保持部材を介して前記導電性部材を生体表面に貼付するシート状の貼付部材とを備え、前記貼付部材は、前記保持部材の略全ての部分を覆う大きさに形成され、前記生体表面と前記保持部材との間に形成される内部空間に滞留する汗を排出する通液孔を有していることを特徴とする。

ここで、本願において、「生体表面と保持部材との間に形成される内部空間」には、保持部材の外縁に接する、保持部材の厚みによって生じる貼付部材と生体表面との間の微小な空間を含むものとする。

このように構成すると、導電性部材を保持部材を介して生体表面に貼付する際に、保持部材の略全ての部分を覆う貼付部材によって貼付するため、生体が激しい動作を行っても導電性部材が位置ずれしたり剥がれたりすることを抑制することができる。また、貼付部材によって固定するのみなので、ベルトによって取り付ける場合のような息苦しさを生じず、運動時に取り付ける場合にも、競技に集中することが可能となる。さらに、生体表面と保持部材との間の内部空間に滞留する汗を排出する通液孔を有しており、内部空間に溜まった汗は生体の動作によって通液孔から押し出されるため、貼付部材が内部空間に溜まった汗によって内部空間に隣接する部分から剥がれることを抑制することができる。加えて、導電性部材が複数ある場合に、汗の水分によって導電性部材同士が通電することを防止することができる。

また、導電性部材を生体表面に取り付けた状態で外部装置の取り付け、取り外しを行うことを可能とするとともに、生体用電極を生体表面に繰り返し取り付け・取り外しする際に、貼付部材のみを取り替えることによって、保持部材の再利用を可能とするためには、前記保持部材は生体表面側で導電性部材を保持するとともに、反生体表面側に当該導電性部材と電気的に接続する接続端子が設けられており、前記貼付部材は前記接続端子を突出させる貫通孔を有し、前記保持部材から剥離可能であることが好ましい。

さらに、保持部材を貼付部材に貼付する際に、容易に位置決めを行うためには、前記貼付部材は、粘着面を保護するシート状の保護部材を剥離することで粘着面が露出するようになっており、当該保護部材は前記保持部材に沿う形状に分割されていることが有効である。

加えて、汗によって貼付部材が剥がれることを抑制しつつ、保持部材を貼付部材に貼付する際の位置決めをより容易にするためには、前記保持部材に貫通孔が設けられており、前記貼付部材に設けられた前記通液孔が前記保持部材に設けられた前記貫通孔と重複することによって前記内部空間と連通していることが効果的である。

導電性部材を安定して保持するとともに、導電性部材の厚みによって保持部材と生体表面との間の内部空間が広くなり、内部空間に汗が溜まりやすくなることを抑制するためには、前記保持部材は生体表面側の第１保持部材と反生体表面側の第２保持部材とが接着される２重構造をなし、前記第１保持部材に設けられた孔と前記第２保持部材の生体表面側の面とによって筒状の保持空間が形成され、当該保持空間に前記導電性部材が保持されていることが望ましい。

また、内部空間に汗が溜まることをより効果的に抑制し、第１保持部材と第２保持部材を接着する際に、容易に位置決めを行うためには、前記保持部材が少なくとも３つの貫通孔を備えていることが好ましい。

さらに、心拍計等の外部装置を生体表面に直接取り付ける場合に、導電性部材の生体との追従性を向上させ、導電性部材が生体から剥離することを抑制するためには、２つの導電性部材を備え、当該２つの導電性部材は対応する接続端子よりも外方に持ち出されており、前記導電性部材及び対応する接続端子は前記保持部材に印刷された導電性インクによって電気的に接続されていることが効果的である。

そして、導電性部材の生体との追従性を向上させるためには、前記保持部材が前記導電性部材毎に分離されていることも有効である。

以上説明した本発明によれば、生体が激しい動作を行っても電極が位置ずれしたり剥がれたりせず、長時間取り付けておく場合や運動時に取り付ける場合にも、息苦しさを生じることのない生体用電極を提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る生体用電極の分解斜視図。 同生体用電極の電極本体の分解斜視図。 同電極本体を示す平面図及び底面図。 同電極本体を示す正面図、右側面図、左側面図及び図２のＡ−Ａ位置において切断したときの断面図。 本発明の第１実施形態に係る生体用電極の貼付部材を示す平面図、底面図及び正面から見たときの一部分を示す模式図。 本発明の第１実施形態に係る生体用電極を生体表面に取り付けたときの模式図。 本発明の第２実施形態に係る生体用電極の分解斜視図。 同生体用電極の電極本体を示す平面図及び底面図。 同電極本体を示す正面図、側面図及び図８のＡ−Ａ位置において切断したときの断面図。 本発明の第２実施形態に係る生体用電極の貼付部材を示す平面図、底面図及び正面から見たときの一部分を示す模式図。 本発明の他の実施形態に係る生体用電極を生体表面に取り付けたときの模式図。 本発明の変形例を示す生体用電極の構成図。 同生体用電極の使用状態を示す図。

以下、本発明の実施形態に係る生体用電極を、図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞

図１は、本発明の第１実施形態に係る生体用電極１を示す斜視図である。同図に示すように、生体用電極１は主に２つの電極本体１０，１０と貼付部材３０とから構成され、電極本体１０，１０を貼付部材３０に貼り合わせた状態で生体表面Ｓに貼付することで取り付け、この状態で心拍計等の外部装置Ｄを生体表面Ｓに直接装着して用いるものである。

ここで、以下において方向の説明を行う場合には、生体用電極１に対して生体表面Ｓ側を生体表面方向、これと反対側を反生体表面方向とし、生体表面Ｓと略平行な平面において、２つの電極本体１０が並ぶ方向を長手方向、これと垂直な方向を短手方向と定義する。

また、２つの電極本体１０，１０は同一の構成をしているため、以下では１つの電極本体１０について説明を行う。

電極本体１０は、具体的には、図２の分解斜視図、図３の平面図及び底面図、図４の正面図、右側面図、左側面図及び断面図に示すように、薄肉円盤状の導電性部材である導電性ゲル１１と、これを保持する保持部材１２と、外部装置Ｄと接続するための接続端子であるバネホック１３とから構成される。

導電性ゲル１１は、保持部材１２及び生体表面Ｓに接着するよう粘着性を有するゲル状の樹脂材料からなり、本実施形態では、特に銀ペーストが用いられている。

保持部材１２は、大円部１２ｘと小円部１２ｙとが滑らかに接続された、輪郭が８の字形状をなすウレタン製シートであり、生体表面側の第１保持部材２０と、これとほぼ同一形状をなす反生体表面側の第２保持部材２１とが、同じくほぼ同一形状のホットメルト２２によって接着することで形成されている。この接着の際、小円部１２ｙの第１保持部材２０と第２保持部材２１との間には、後述するバネホック１３のホックベース１３ａのフランジ状の頭部１３ａ２が挟み込まれるようになっている。

保持部材１２には、第１保持部材２０の大円部１２ｘに開けられた導電性ゲル１１とほぼ同径の円筒状の孔２０ａと、第２保持部材２１の生体表面側の面２１ａとによって、導電性ゲル１１を収容する扁平な円筒状の保持空間Ｖが形成されている。また、第１保持部材２０は、孔２０ａの外方の、短手方向の対角２ヶ所に孔２０ａと連続する切り欠き２０ｂ，２０ｂを備え、第２保持部材２１は、この切り欠き２０ｂ，２０ｂに対応する位置に生体表面方向に貫通する孔２１ｂ，２１ｂを備えており、これら切り欠き２０ｂ，２０ｂ及び孔２１ｂ，２１ｂによって、保持部材１２には生体表面方向に連通する貫通孔１２ｂ，１２ｂが形成されている（図１参照）。さらに、保持部材１２には、第１保持部材２０の中央部分に設けられた孔２０ｃと第２保持部材２１中央部分の対応する位置に設けられた孔２１ｃとによって、生体表面方向に連通する貫通孔１２ｃが形成されている（図１参照）。

なお、第１保持部材２０と第２保持部材２１とを接着させる際には、正確に位置決めを行う必要があるが、本実施形態においては、上述のように１つの保持部材１２に３つの貫通孔が設けられているため、所定の間隔で設置された３本のガイドピン（図示せず）に第１保持部材２０の切り欠き２０ｂ，２０ｂ、孔２０ｃ及び第２保持部材２１の孔２１ｂ，２１ｂ、２１ｃを順に嵌め込むことで、容易に接着することが可能となっている。

また、第２保持部材２１の生体表面側の面２１ａには導電性インク２１ｄが大円部１２ｘ側から小円部１２ｙ側の領域に亘って連続してプリントされており、導電性ゲル１１及びバネホック１３を構成するホックベース１３ａの頭部１３ａ２の反生体表面側の面と当接している。

バネホック１３は、導電性を有するホックベース１３ａと、スペーサ１３ｂと、導電性を有するバネ部１３ｃとからなり、ホックベース１３ａの凸部１３ａ１に第２保持部材２１の孔２１ｅ及びスペーサ１３ｂの孔１３ｂ１を通し、さらにこの凸部１３ａ１をバネ部１３ｃの凹部１３ｃ１に挿入してかしめ止めすることで保持部材１２に取り付けられている（図４（ｄ）参照）。このように、導電性を有するホックベース１３ａとバネ部１３ｃとが電気的に接続され、また、上述した導電性インク２１ｄと導電性ゲル１１及びホックベース１３ａの頭部１３ａ２とがそれぞれ電気的に接続されていることから、導電性ゲル１１とバネホック１３のバネ部１３ｃとが電気的に接続されるようになっている。

なお、ホックベース１３ａの頭部１３ａ２の生体表面側の面は、第１保持部材２０によって覆われ、直接生体に当たらないようになっており、ホックベース１３ａがニッケル等のアレルゲン物質を含んでいる場合にも、生体に影響を与えないようになっている。また、導電性インク２１ｄも生体表面側を第１保持部材２０及び導電性ゲル１１によって覆われており、直接生体に当たらないようになっている。バネホック１３の構成については種々の構造のものが周知であるため、詳細は省略する。

次に、貼付部材３０は、図１及び図５の平面図、底面図及び正面図（模式図）に示すように、所定の間隔を隔てた２つの電極本体１０，１０の略すべての部分を覆うよう長手方向に延在する、細長い８の字形状をなすシート状部材であり、生体表面側を粘着面３１ａとする本体部３１と、この本体部３１と同形状であり、粘着面３１ａを保護するための保護部材であるシート状の剥離紙３２とを備える。また、本体部３１は厚さが約２０μｍの薄膜状とされており、本体部３１を支持するため、図５（ｃ）に示すように、反生体表面側にも同形状の保護紙３３が貼付されている。なお、この図５（ｃ）の正面図は、貼付部材３０の一部分を拡大したものであるとともに、本体部３１を実際よりも厚く記載している。この貼付部材３０は、図１に示すように、電極本体１０，１０を中央部分に対して長手方向両側の線対称な位置に、保持部材１２の大円部１２ｘが小円部１２ｙよりも長手方向外側にある様態、言い換えれば、導電性ゲル１１，１１が対応するバネホック１３，１３よりも長手方向外側に持ちだされた様態で貼付されるようになっている。また、貼付部材３０には、電極本体１０，１０の貫通孔１２ｂ〜１２ｂ，１２ｃ，１２ｃの位置と対応する位置に通液孔３０ｂ〜３０ｂ，３０ｃ，３０ｃが設けられ、バネホック１３に対応する位置には、図１及び図５に示すように、このバネホック１３を反生体表面側に突出させるための貫通孔３０ｅ，３０ｅが設けられている。さらに、２つの貫通孔３０ｅ，３０ｅよりも長手方向内側の、貼付部材３０の中央部分には、短手方向の幅の約半分以上を占める略矩形状の貫通孔３０ｆも設けられており、これら通液孔３０ｂ〜３０ｂ，３０ｃ，３０ｃ及び貫通孔３０ｅ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｆは、全て本体部３１、剥離紙３２、保護紙３３に亘って貫通している。

剥離紙３２は、電極本体１０の保持部材１２に沿う形状に分割されており、保持部材１２と略同一形状の第１剥離紙３２ａ，３２ａと、その他の部分である第２剥離紙３２ｂとを別々に剥離することが可能となっている。また、第２剥離紙３２ｂも、長手方向中央部分で２つに分割されている。

なお、貼付部材３０の材質及び輪郭形状は、上述の機能を有する限り本実施形態のものに限定されず、医療やスポーツに用いられる一般のテープを用いることができる。ただし、貼付部材３０の粘着面３１ａの面積は広くするほど剥がれにくくなるものの、広すぎると生体表面から剥離するのが困難になる。そのため、貼付部材３０は保持部材１２よりも大きく形成しつつも、あまり表面積が大きくならないよう保持部材１２の形状に沿った形状とすることが好ましい。

以上のように構成された生体用電極１を生体表面Ｓに貼付し、心拍計等の外部装置Ｄを装着するには、まず、図１に示すように、貼付部材３０の第１剥離紙３２ａ，３２ａを剥離させてこの部分の粘着面３１ａを表出させ、電極本体１０のバネホック１３を貫通孔３０ｅから反生体表面側に突出させつつ、表出した粘着面３１ａに保持部材１２を貼付させる。この際、貼付部材３０側の通液孔３０ｂ，３０ｃと保持部材１２側の貫通孔１２ｂ，１２ｃが一致するようにすると位置決めが容易である。次に、貼付部材３０の第２剥離紙３２ｂを剥離させ、２つの導電性ゲル１１，１１が生体表面Ｓの所定位置に当接するように生体用電極１を貼付する。そして、最後に電極本体１０，１０のバネホック１３，１３の凹状のバネ部１３ｃ，１３ｃと外部装置Ｄのゲンコとも称される凸状の接続端子Ｄａ，Ｄａとを嵌合することで、外部装置Ｄを生体表面Ｓに直接装着することが可能となっている。このようにして、バネホック１３，１３のバネ部１３ｃ，１３ｃと外部装置Ｄの接続端子Ｄａ，Ｄａとが嵌合されると、これらが電気的にも接続され、これによって生体用電極１の導電性ゲル１１，１１と外部装置Ｄとが電気的に接続されることとなる。

なお、上記のような手順で生体表面Ｓに貼付された生体用電極１は、保持部材１２，１２と貼付部材３０とが別体となっていることから、貼付部材３０を生体から剥がす際に、保持部材１２，１２からも剥がすことで、保持部材１２を再利用することが可能となっている。

このようにして生体用電極１を生体表面Ｓに貼付すると、保持部材１２と生体表面Ｓとの間には貼付部材３０の粘着力が及ばないため、図６の模式図に示すように、生体表面Ｓと保持部材１２との間に、保持部材１２の直下に形成される空間Ｒ１と、この空間Ｒ１と連続し、保持部材１２の厚みによって保持部材１２の周囲に形成される断面が楔型の微小空間Ｒ２とからなる内部空間がＲ形成される。なお、空間Ｒ１内には導電性ゲル１１が存在するが、図６では図示を省略している。そして、生体用電極１を貼付した状態で長時間過ごしたり運動を行ったりすると、この内部空間Ｒに汗が滞留することになる。このように、内部空間Ｒに汗が滞留すると、停留した汗の水分によって内部空間Ｒに隣接する貼付部材３０の粘着面３１ａの粘着力が低下し、また、導電性ゲル１１が膨張することもあるため、汗の量が増加することによって貼付部材３０が生体表面Ｓから内側より剥離してしまうおそれがある。しかしながら、本実施形態の生体用電極１には通液孔３０ｂ，３０ｂ，３０ｃが設けられ、この通液孔３０ｂ，３０ｂ，３０ｃは保持部材１２の貫通孔１２ｂ，１２ｂ，１２ｃを介してそれぞれ内部空間Ｒと連通しているため、内部空間Ｒに滞留した汗は、これら貫通孔１２ｂ，１２ｂ，１２ｃ及び通液孔３０ｂ，３０ｂ，３０ｃを通って貼付部材３０よりも反生体表面側に排出されるようになっている。そのため、本実施形態の生体用電極１は、内部空間Ｒに汗が滞留することが抑制され、貼付部材３０の剥離を抑えることが可能となっている。なお、導電性ゲル１１が保持される保持空間Ｖにも汗が滞留する可能性があるが、本実施形態においては、保持部材１２の貫通孔１２ｂ，１２ｂを形成する第１保持部材２０の切り欠き２０ｂ，２０ｂが保持空間Ｖと連通しているため、保持空間Ｖに汗が滞留することも抑制されている。

また、貼付部材３０の中央部分には貫通孔３０ｆが設けられているため、電極本体１０，１０及び外部装置Ｄの固定力を維持しつつ、生体表面Ｓと貼付部材３０の中央部分に生じる汗が貼付部材３０内部に留まらないようになっており、また、２つの電極本体１０，１０を連結する部分の幅を削減したことによって、２つの電極本体１０，１０を多少独立して動作させることが可能となるため、電極本体１０，１０の生体表面Ｓとの追従性を向上させることが可能となっている。加えて、貫通孔３０ｆを設けることで、貼付部材３０を生体表面Ｓに貼付する面積が減っていることから、生体表面Ｓの突っ張り感が増して装着感が増すことを抑制し、使用後に貼付部材３０を生体表面Ｓから剥がす時の生体表面Ｓへの負担を軽減することも可能となっている。

以上のように、本実施形態の生体用電極は、導電性部材である導電性ゲル１１，１１と、導電性ゲル１１，１１を保持する保持部材１２，１２と、粘着面３１ａを有し、保持部材１２，１２を介して導電性ゲル１１，１１を生体表面Ｓに貼付するシート状の貼付部材３０とを備え、貼付部材３０は、保持部材１２，１２の略全ての部分を覆う大きさに形成され、生体表面Ｓと保持部材１２，１２との間に形成される内部空間Ｒ，Ｒに滞留する汗を排出する通液孔３０ｂ〜３０ｂ，３０ｃ，３０ｃを有するように構成したものである。

このように構成しているため、生体が激しい動作を行っても導電性ゲル１１，１１が位置ずれしたり剥がれたりすることを抑制することができる。また、貼付部材３０によって固定するのみなので、ベルトによって取り付ける場合のような息苦しさを生じず、運動時に取り付ける場合にも、競技に集中することが可能となる。さらに、生体表面Ｓと保持部材１２，１２との間の内部空間Ｒ，Ｒに滞留する汗を排出する通液孔３０ｂ〜３０ｂ，３０ｃ，３０ｃを有しており、内部空間Ｒ，Ｒに溜まった汗は生体の動作によって通液孔３０ｂ〜３０ｂ，３０ｃ，３０ｃから押し出されるため、貼付部材３０が内部空間Ｒ，Ｒに溜まった汗によって内部空間Ｒ，Ｒに隣接する部分から剥がれることを抑制することができる。加えて、２つの導電性ゲル１１，１１同士が汗の水分によって通電することを防止することすることも可能である。

また、保持部材１２，１２は生体表面側で導電性ゲル１１，１１を保持するとともに、反生体表面側に導電性ゲル１１，１１と電気的に接続する接続端子であるバネホック１３，１３が設けられており、貼付部材３０はバネホック１３，１３を突出させる貫通孔３０ｅ，３０ｅを有し、保持部材１２，１２から剥離可能であるため、導電性ゲル１１，１１を生体表面Ｓに取り付けた状態で外部装置Ｄの取り付け、取り外しを行うことを可能とするとともに、生体用電極１を生体表面Ｓに繰り返し取り付け・取り外しする際に、貼付部材３０のみを取り替えることによって、保持部材１２，１２の再利用が可能となっている。

さらに、貼付部材３０は、粘着面３１ａを保護するシート状の保護部材である剥離紙３２を剥離することで粘着面３１ａが露出するようになっており、剥離紙３２は保持部材１２，１２に沿う第１剥離紙３２ａ，３２ａとその他の部分である第２剥離紙３２ｂ，３２ｂに分割されているため、貼付部材に貼付する際に、容易に位置決めを行うことが可能となっている。

加えて、保持部材１２，１２に貫通孔１２ｂ〜１２ｂ，１２ｃ，１２ｃが設けられており、貼付部材３０に設けられた通液孔３０ｂ〜３０ｂ，３０ｃ，３０ｃが保持部材１２，１２に設けられた貫通孔１２ｂ〜１２ｂ，１２ｃ，１２ｃと重複することによって内部空間Ｒ，Ｒと連通しているため、汗によって貼付部材３０が剥がれることを抑制しつつ、保持部材１２，１２を貼付部材３０に貼付する際の位置決めがより容易となっている。

また、保持部材１２，１２は生体表面側の第１保持部材２０，２０と反生体表面側の第２保持部材２１，２１とが接着される２重構造をなし、第１保持部材２０，２０に設けられた孔２０ａ，２０ａと第２保持部材２１，２１の生体表面側の面２１ａ，２１ａとによって筒状の保持空間Ｖ，Ｖが形成され、保持空間Ｖ，Ｖに導電性ゲル１１，１１が保持されているため、導電性ゲルを安定して保持するとともに、導電性ゲルの厚みによって保持部材１２，１２と生体表面Ｓとの間の内部空間Ｒ，Ｒが広くなり、内部空間Ｒ，Ｒに汗が溜まりやすくなることを抑制することが可能となっている。

さらに、保持部材１２，１２がそれぞれ３つの貫通孔１２ｂ，１２ｂ，１２ｃを備えていることから、内部空間Ｒ，Ｒに汗が溜まることをより効果的に抑制し、第１保持部材２０，２０と第２保持部材２１，２１を接着する際に、容易に位置決めを行うことも可能となっている。

加えて、２つの導電性ゲル１１，１１を備え、２つの導電性ゲルは対応する接続端子１３，１３よりも外方に持ち出されており、導電性ゲル１１，１１及び対応する接続端子１３，１３は保持部材１２，１２に印刷された導電性インク２１ｄ，２１ｄによって電気的に接続されているため、心拍計等の外部装置Ｄを生体表面Ｓに直接取り付ける場合に、導電性ゲル１１，１１の生体表面Ｓとの追従性を向上させ、導電性ゲル１１，１１が生体表面Ｓから剥離することを抑制することが可能となっている。

そして、保持部材１２が導電性ゲル１１毎に分離されていることからも、導電性ゲル１１，１１の生体表面Ｓとの追従性を向上させることが可能となっている。
＜第２実施形態＞

次に、本発明の第２実施形態に係る生体用電極１０１を、図７〜図１０を用いて説明する。図７の分解斜視図に示すように、本実施形態では、２つの導電性ゲル１１，１１とこれらを保持する１つの保持部材１１２によって１つの電極本体１１０（図８の平面図及び底面図、図９の正面図、側面図及び断面図参照）が構成され、この電極本体１１０を１つの貼付部材１３０（図１０の平面図、底面図及び正面図参照）に貼付することによって１つの生体用電極１０１を構成している点が主に第１実施形態と異なっている。なお、本実施形態において、第１実施形態と共通する部分には基本的に同じ符号を付しており、これらの部分の説明を省略する。

生体用電極１０１の保持部材１１２は、図７〜図９に示すように、輪郭が８の字形状をなす長手方向に線対称な非導電性のシートであり、生体表面側の第１保持部材１２０と、これとほぼ同一形状をなす反生体表面側の第２保持部材１２１とが、バネホック１３，１３のホックベース１３ａ，１３ａのフランジ状の頭部１３ａ２を挟んだ状態で図示しないホットメルトによって接着することで形成される。なお、生体用電極１０１では、導電性ゲル１１，１１とバネホック１３，１３のホックベース１３ａ，１３ａの頭部１３ａ２とが当接することよって、これらが電気的に接続される（図９（ｃ）参照）。

保持部材１１２には、第１保持部材１２０の長手方向両側に開けられた円筒状の孔１２０ａ，１２０ａ、ホックベース１３ａの頭部１３ａ２と、第２保持部材１２１の生体表面側の面１２１ａとによって、導電性ゲル１１，１１を収容する扁平な円筒状の保持空間Ｖ２が形成されている。また、第１保持部材１２０は、孔１２０ａ，１２０ａの外方の、短手方向のそれぞれ対角２ヶ所に孔１２０ａ，１２０ａと連続する切り欠き１２０ｂ〜１２０ｂを備え、第２保持部材１２１は、この切り欠き１２０ｂ〜１２０ｂに対応する位置に生体表面方向に貫通する孔１２１ｂ〜１２１ｂを備えており、これら切り欠き１２０ｂ〜１２０ｂ及び孔１２１ｂ〜１２１ｂによって、保持部材１１２には生体表面方向に連通する貫通孔１１２ｂが形成されている。さらに、保持部材１１２には、第１保持部材１２０の中央部分に設けられた孔１２０ｃと第２保持部材１２１中央部分の対応する位置に設けられた孔１２１ｃとによって、生体表面方向に連通する貫通孔１１２ｃが形成されている。加えて、第１保持部材１２０の孔１２０ａ，１２０ａの中心に対応する位置には、ホックベース１３ａ，１３ａを挿入する孔１２１ｅ，１２１ｅが形成されている。

一方、貼付部材１３０は、図７及び図１０に示すように、電極本体１１０を覆うよう長手方向に延在する８の字形状をなし、生体表面側を粘着面１３１ａとする本体部１３１と、この本体部１３１と同形状であり、粘着面１３１ａを保護するための保護部材であるシート状の剥離紙１３２とを備える。この貼付部材１３０には、電極本体１１０の貫通孔の位置と対応する位置に通液孔１３０ｂ〜１３０ｂ，１３０ｃが設けられ、バネホック１３に対応する位置には、このバネホック１３を反生体表面側に突出させるための貫通孔１３０ｅ，１３０ｅが設けられている。そして、剥離紙１３２は、電極本体１１０の保持部材１１２に沿う形状に分割されており、保持部材１１２と略同一形状の第１剥離紙１３２ａと、その他の部分である第２剥離紙１３２ｂとを別々に剥離することが可能となっている。

以上のような構成をしていることで、本第２実施形態の生体用電極１０１によっても、第１実施形態に準じた効果を得ることが可能である。さらに、１つの保持部材１１２が２つの導電性ゲル１１，１１を保持しているため、保持部材１１２の貼付部材１３０への取り付けの手間を減らすことが可能となっている。

なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。

例えば、上記第１実施形態では、生体用電極１は主に２つの電極本体１０，１０と１つの貼付部材３０とから構成され、電極本体１０，１０を貼付部材３０に貼り合わせた状態で生体表面Ｓに貼付することで取り付けられるもので、各々の電極本体１０は導電性ゲル１１と、これを保持する保持部材１２と、外部装置Ｄと接続するための接続端子であるバネホック（接続端子）１３とから構成されていたが、図１２に示すように、全体として１つの電極本体Ａ１０と１つの貼付部材Ａ３０とから生体用電極Ａ１を構成してもよい。この場合電極本体１０は、一対の導電性ゲルＡ１１を所定距離隔てて対向配置し、一対のバネホック（接続端子）Ａ１３を前記導電性ゲルＡ１１の対向方向と交差（直交）する方向に所定距離隔てて対向配置し、これらを中央に抜き孔Ａ１２ｚを有する十字状の保持部材Ａ１２に保持させたものである。すなわち、保持部材Ａ１２のうち生体表面側に導電性ゲルＡ１１を配置し、反生体表面側にバネホックＡ１３を配置して、保持部材の一部に設けたプリント線Ａｐを介して導電性ゲルＡ１１とバネホックＡ１３を接続したものである。貼付部材Ａ３０はバネホックＡ１３，Ａ１３を突出させる貫通孔Ａ３０ｅ，Ａ３０ｅを有し、保持部材Ａ１２から剥離可能とされている。

貼付部材Ａ３０は、保持部材Ａ１２の略全ての部分を覆う大きさに形成され、生体表面と保持部材１２との間に形成される内部空間に滞留する汗を排出する通液孔Ａ３０ｂ〜Ａ３０ｂ，Ａ３０ｃ，Ａ３０ｃを有しているとともに、保持部材Ａ１２に貫通孔Ａ１２ｂ〜Ａ１２ｂ，Ａ１２ｃ，Ａ１２ｃが設けられており、貼付部材Ａ３０に設けられた通液孔Ａ３０ｂ〜Ａ３０ｂ，Ａ３０ｃ，Ａ３０ｃが保持部材Ａ１２に設けられた貫通孔Ａ１２ｂ〜Ａ１２ｂ，Ａ１２ｃ，Ａ１２ｃと重複することによって内部空間と連通している。

このように構成しても、上記第１実施形態と同様の作用効果が奏される。そのうえ、左右の胸筋が不均等な動きをしても、図１３（ａ）に示すようにバネホックＡ１３を左右の胸筋の内側に位置づけ、導電性ゲルＡ１１を体の中心線に沿って上下に生体表面に貼り付けて、貼付部材Ａ３０で覆えば、上下の導電性ゲルＡ１１が左右の胸筋の動きに影響されて動くことが少なくなるので、図１３（ｂ）に示すように左右のバネホックＡ１３に心拍計等の外部装置Ｄを取り付ければ、導電性ゲルＡ１１を通じて精度の高い心拍計測等を行うことが可能となる。中央に比較的開口の大きい抜き孔Ａ１２ｚを設けることができる点も奏功する。しかも、保持部材１２は一対の導電性ゲルＡ１１と一対のバネホックＡ１３を一体に保持するため、より一層取り扱いの便が向上されたものとなる。

また、上述した実施形態においては、保持部材１２（１１２）に設けられた貫通孔２０ｂ，２０ｃ（１２０ｂ，１２０ｃ）と貼付部材３０（１３０）の通液孔３０ｂ，３０ｃ（１３０ｂ，１３０ｃ）とが連通することによって内部空間Ｒに生じた汗を外部に排出するように構成されていたが、図１１に示す生体用電極２０１のように、保持部材２１２に貫通孔を設けず、貼付部材２３０の、保持部材２１２を貼付する部分の近傍に通液孔２３０ｂを設けることで、保持部材２１２の厚みによって保持部材２１２の周囲に生じる微小空間Ｒ２を介して内部空間Ｒ内に滞留した汗を通液孔２３０ｂから排出させることも可能である。

また、上述した実施形態においては、保持部材１２（１１２，２１２）は導電性ゲル１１よりも大きく形成されていたが、保持部材を導電性ゲルよりも小さく形成することも可能である。

さらに、上述した実施形態においては、１つの電極本体２０につき３つの通液孔が設けられていたが、内部空間Ｒに滞留する汗を排出するためには、貼付部材が少なくとも１つの通液孔を備えていれば足りる。この場合でも、生体の動きによって内部空間Ｒ内に圧力がかかり、内部空間Ｒの汗は通液孔を通じて外部に排出されることとなる。なお、通液孔を１つだけ設ける場合には、生体用電極を生体表面に取り付けた際に、通液孔が内部空間Ｒの最下部近傍位置するよう構成することが好適である。もちろん、通液孔を４つ以上設けることも可能である。

加えて、上述した実施形態における生体用電極１，１０１は導電性部材である導電性ゲル１１を２つ有していたが、本発明を導電性部材を１つだけ備える生体用電極に適用することも可能である。

また、上述した実施形態においては、保持部材１２（１１２）と貼付部材３０（１３０）とが分離可能に構成されていたが、バネホックを保持部材及び貼付部材を共に挟持した状態でかしめることによって、保持部材と貼付部材とが一体になった生体用電極を構成してもよい。

さらに、上述した実施形態では、心拍計等の外部装置Ｄを生体用電極に直接装着する構成を想定していたが、生体用電極をコードによって外部装置と電気的に接続することも可能である。

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

Ｒ…内部空間
Ｓ…生体表面
１，１０１，２０１、Ａ１…生体用電極
１１、Ａ１１…導電性ゲル（導電性部材）
１２，１１２，２１２、Ａ１２…保持部材
１２ｂ，１２ｃ，１１２ｂ，１１２ｃ、Ａ１２ｂ、Ａ１２ｃ…貫通孔
１３、Ａ１３…バネホック（接続端子）
２０，１２０…第１保持部材
２０ａ，１２０ａ…孔
２１，１２１…第２保持部材
２１ａ，１２１ａ…面
２１ｄ…導電性インク
３０，１３０，２３０、Ａ３０…貼付部材
３０ｂ，３０ｃ，１３０ｂ，１３０ｃ，２３０ｂ、Ａ３０ｂ、Ａ３０ｃ…通液孔
３０ｅ，１３０ｅ、Ａ３０ｅ…貫通孔
３１ａ，１３１ａ…粘着面
３２，１３２…剥離紙（保護部材）

Claims (8)

1. 導電性部材と、
   当該導電性部材を保持する保持部材と、
   粘着面を有し、前記保持部材を介して前記導電性部材を生体表面に貼付するシート状の貼付部材とを備え、
   前記貼付部材は、前記保持部材の略全ての部分を覆う大きさに形成され、前記生体表面と前記保持部材との間に形成される内部空間に滞留する汗を排出する通液孔を有していることを特徴とする生体用電極。
2. 前記保持部材は生体表面側で導電性部材を保持するとともに、反生体表面側に当該導電性部材と電気的に接続する接続端子が設けられており、
   前記貼付部材は前記接続端子を突出させる貫通孔を有し、前記保持部材から剥離可能であることを特徴とする請求項１記載の生体用電極。
3. 前記貼付部材は、粘着面を保護するシート状の保護部材を剥離することで粘着面が露出するようになっており、当該保護部材は前記保持部材に沿う形状に分割されていることを特徴とする請求項１又は２記載の生体用電極。
4. 前記保持部材に貫通孔が設けられており、前記貼付部材に設けられた前記通液孔が前記保持部材に設けられた前記貫通孔と重複することによって前記内部空間と連通していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の生体用電極。
5. 前記保持部材は生体表面側の第１保持部材と反生体表面側の第２保持部材とが接着される２重構造をなし、前記第１保持部材に設けられた孔と前記第２保持部材の生体表面側の面とによって筒状の保持空間が形成され、当該保持空間に前記導電性部材が保持されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の生体用電極。
6. 前記保持部材が少なくとも３つの貫通孔を備えていることを特徴とする請求項５記載の生体用電極。
7. ２つの導電性部材を備え、当該２つの導電性部材は対応する接続端子よりも外方に持ち出されており、前記導電性部材及び対応する接続端子は前記保持部材に印刷された導電性インクによって電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の生体用電極。
   
8. 前記保持部材が前記導電性部材毎に分離されていることを特徴とする請求項７記載の生体用電極。
   

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