JP6486521B2 - 着用物品 - Google Patents
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Description
本発明の着用物品は、複数の電極群間のインピーダンス変化に基づいて体液の広がりを検知するものである。本発明の好ましい第1実施形態の着用物品100Aは、図1に示すように、縦長の吸収体4を有する吸収性本体5を備えた尿とりパッド10(吸収性物品)と、尿とりパッド10の非肌対向面側に配される使い捨ておむつ30と、使い捨ておむつ30と尿とりパッド10との間に配される別個独立した別シート20とを備えている。
図に示す「Y方向」は、腹側領域Aから背側領域Bへ、或いは背側領域Bから腹側領域Aへ延びる方向であり、尿とりパッド10、別シート20又は使い捨ておむつ30の長手方向と同じ方向でもある。また図に示す「X方向」は、Y方向に直交する方向であり、尿とりパッド10、別シート20又は使い捨ておむつ30の幅方向と同じ方向でもある。また「Z方向」は、尿とりパッド10、別シート20又は使い捨ておむつ30の厚みと同じ方向でもある。
また、本明細書において、「肌対向面」とは、例えば尿とりパッド10を構成する後述する表面シート2などの各部材の表裏両面のうち、着用時に着用者の肌側に向けられる面であり、「非肌対向面」とは、例えば尿とりパッド10を構成する後述する表面シート2などの各部材の表裏両面のうち、着用時に着用者の肌側とは反対側に向けられる面である。
さらにまた、図に示す線CLは、尿とりパッド10、別シート20又は使い捨ておむつ30の、長手方向(Y方向)に延びる中心線である。
第1実施形態の着用物品100Aにおいては、別シート20が、着用物品を構成する複数のシートの内の「1枚のシート」に該当する。詳述すると、電極群ETの各々は、体液の広がりを検知する際には、少なくとも股下領域Cに亘っており、X方向に2個〜32個形成されていることが好ましく、2個〜8個形成されていることが更に好ましい。第1実施形態の着用物品100Aにおいては、別シート20の肌対向面20uに、図2に示すように、股下領域Cの全域から腹側領域A及び背側領域Bの一部に至るまで、4個の電極群ET1〜ET4が形成されている。電極群ET1〜ET4それぞれには、複数の電極21が配され、複数の電極21相互を接続する導電体である導線22が配されている。このように各電極群ET1〜ET4は、複数の電極21による列が形成されており、該電極の列が複数列(第1実施形態においては、4個の電極群ET1〜ET4に対応して4列)形成されることで、相互に絶縁された対となる電極とその間隙とで構成されるセンサー素子が別シート20の肌対向面20uの広い範囲で複数構成されている。尚、各センサー素子により、対となる電極間のインピーダンスの変化が検知される。センサー素子には、交流あるいは正か負一方の半波、矩形波、三角波等が印加されるので正確ではないが、以下では、便宜上、対となる電極の一方を正電極、他方を負電極と呼ぶ。
d’ = d + a1/4 + b1/4 ・・・(1)
距離a1/4,b1/4は、一方の電極において幅方向(X方向)に平行に延びる直線によって該電極の面積を1/4に分割した場合に、他方側の電極に最も近接する該電極の面積を1/4に分割した直線と、他方側の電極に対向する端部との距離を意味する。第1実施形態の着用物品100Aにおいては、電極の形状が矩形状であるため、電極における長手方向(Y方向)の長さの1/4の位置と同じである。
長手方向(Y方向)に隣り合う電極群ET3の電極21cと電極群ET4の電極21dとの電極間隔についても同様に定義される。
又、幅方向(X方向)に隣り合う電極群ET2の導線22bを構成する導電性糸222bと電極群ET4の導線22dを構成する導電性糸222dとの間隔W’(図2参照)は10mm以上30mm以下であることが好ましい。
尚、各電極21の形状(デザイン)、大きさ、配置間隔は、上記実施形態に限定されるものではない。
電極群ET1を構成する導線22aの抵抗値(R1)は、0.05Ω/cm以上175Ω/cm以下であることが好ましく、0.05Ω/cm以上47.5Ω/cm以下であることが更に好ましく、0.05Ω/cm以上16.5Ω/cm以下であることが特に好ましい。電極群ET2〜ET4を構成する導線22b〜22dの抵抗値についても同じである。
また、電極群ET1を構成する電極21aの抵抗値(R2)は、0.05Ω/cm以上4370Ω/cm以下であることが好ましく、0.05Ω/cm以上1094Ω/cm以下であることが更に好ましく、0.05Ω/cm以上291.5Ω/cm以下であることが特に好ましい。電極群ET2〜ET4を構成する電極21b〜21dの抵抗値についても同じである。
導線22の抵抗値(R1)及び電極21の抵抗値(R2)は、株式会社カスタム製のデジタルマルチメータ(MODEL:CDM−12D)を用い、例えば、導線22の抵抗値は該デジタルマルチメータの2本のテスター棒(テストプロッド)を2cmの間隔で配置し、導線22を渡して測定するか、導電塗布部に導電性糸を縫い付けたシートの場合には、該デジタルマルチメータの2本のテスター棒(テストプロッド)を2cmの間隔で配置し測定する。2cmの長さがない場合は同じ材質で2cm以上の長さのものを用意して測定する。測定は、異なる部位で3回行い、その平均値を2で割った値(Ω/cm)を、導線22の抵抗値(R1)とする。電極21の抵抗値(R2)については、該デジタルマルチメータを用い、電極21と同様の構成で大きさが22mm〜25mm×22mm〜25mmの矩形シート3個の電極面の幅方向中央付近を2本のテスター棒を2cmの間隔で垂直に当てて測定し、その平均値を2で割った値(Ω/cm)を、電極21の抵抗値(R2)とする。
また、第1実施形態の着用物品100Aにおいては、電極群ET1〜ET4の各導線22a〜22dを構成する導電塗布部221a〜221dが、各電極21a〜21dが形成されるシートと同じシートに、導電材料を塗布して形成されている。即ち、第1実施形態の着用物品100Aにおいては、4個の電極群ET1〜ET4それぞれの導線22a〜22dの導電塗布部221a〜221dが、別シート20の肌対向面20uに、導電材料を塗布して直線状に形成されている。
先ず、図2,図4に示すように、Y方向に延びる矩形状の別シート20の肌対向面20uにおける、全電極ET1〜ET4を形成する予定領域よりも広い領域に、絶縁性インクを印刷により塗布して、Y方向に長い矩形状の下部絶縁層25を形成する。絶縁性インクとしては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエチレン系樹脂等が挙げられる。
通気度は、カトーテック製AUTOMATIC AIR−PERMEABILITY TESTER KES−F8−AP1(通気性試験機)により通気抵抗を測定し、その逆数として求められる。通気性の小さいものは、ガレーデンソーメーターの測定値より求めても良い。
電圧制御手段271は、別シート20に形成された電極の回路全体に、例えば400kHz〜700kHzの矩形波の電圧を印加し、センサー素子を構成する電極21間のインピーダンス変化を検知する。そして、電圧制御手段271は、単位時間ごとの電極間のインピーダンス変化を電圧値の出力に変換し、データロガー273に単位時間毎に出力して保存する。単位時間は、0.1〜60秒が好ましく、0.2〜20秒がさらに好ましい。
使い捨ておむつ30は、図1に示すように、尿とりパッド10が取り付けられるおむつの表面シート32と、最も非肌対向面側に配されたおむつの裏面シート33と、これら両シート32,33間に配されたおむつの吸収体34とを有している。また、使い捨ておむつ30は、おむつの吸収体34の幅方向(X方向)外方に、レッグギャザー形成用のおむつレッグ弾性部材(不図示)を長手方向(Y方向)に伸長状態に配し、該おむつレッグ弾性部材(不図示)の収縮によりおむつのレッグギャザー35が形成されている。
尿とりパッド10の表面シート2及び使い捨ておむつ30のおむつの表面シート32、並びに尿とりパッド10の吸収体4及び使い捨ておむつ30のおむつの吸収体34としては、それぞれ、従来、使い捨ておむつ、生理用ナプキン等の吸収性物品に用いられるもの等を、特に制限なく用いることができる。例えば、表面シート2及びおむつの表面シート32としては、親水性且つ液透過性の不織布や立体開孔フィルム等を用いることができる。また、吸収体4を構成する吸収性コア41及びおむつの吸収体34を構成する吸収性コアとしては、パルプ繊維等の繊維の集合体に吸収ポリマーの粒子を保持させたもの等を用いることができ、吸収体4を構成するコアラップシート42及びおむつの吸収体34を構成するコアラップシートとしては、親水性シート、例えば、透水性の薄紙(ティッシュペーパー)や透水性の不織布からなるコアラップシート等を用いることができる。尚、立体ギャザー6を構成する撥水性のサイドシート61としては、不織布、織物又は不織布とフィルムの積層シート等を用いることができる。
第1実施形態の着用物品100Aは、図1に示すように、尿とりパッド10と使い捨ておむつ30との間に、電極群ET1〜ET4を有する別シート20を、電極群ET1〜ET4側が尿とりパッド10に接するように配置して使用される。このように配置されて使用されることにより、使い捨ておむつ30が電極群ET1〜ET4を有する別シート20及び尿取りパット10を押圧し、尿取りパット10が装着者に接触して、電極群ET1〜ET4を有する別シート20が、使い捨ておむつ30及び尿取りパット10の間で固定される。そして、着用物品100A内に、例えば排尿があって尿とりパッド10に体液が吸収されると、体液排出があった部位に対応する電極群ET1〜ET4を有する別シート20のセンサー素子のインピーダンスが大幅に変化する。即ち、体液排出が多量で広い範囲に広がると、電極群ET1〜ET4におけるかなりの数のセンサー素子のインピーダンスが大幅に変化する。そして、データ収集手段27の電圧制御手段271が、複数のセンサー素子のインピーダンスの総変化量(静電容量センサ出力変化量)に相当する電圧信号を出力し、情報処理手段28により体液の広がりの要素である体液排出量、体液排出時刻、及び体液排出速度を精度良く検知できる。ここで、電極群ET1〜ET4を構成する導線22a〜22dの抵抗値が、電極群ET1〜ET4を構成する電極21a〜21dの抵抗値より低い値に設定されている。その為、尿とりパッド10内の体液の広がりとともに、端子23,24に近い領域の電極からより遠い領域の電極まで、広い範囲のインピーダンスの変化量を検出することができ、体液の広がりを更に高精度に測定できる。
具体的には、第1実施形態の着用物品100Aの備える別シート20の電極群ET1〜ET4を構成する導線22は、インクを塗布して形成された導電塗布部221に導電性糸222を配して形成されているが、第2〜第4実施形態の着用物品100B〜100Dの備える別シート20のように、電極群ET1〜ET4を構成する導線22が、導電性糸222のみから形成されていてもよい。
第2〜第4実施形態の着用物品100B〜100Dの備える別シート20については、第1実施形態の着用物品100Aの備える別シート20と異なる点について主として説明し、同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。特に言及しない構成要素については、第1実施形態の着用物品100Aに関する説明が適宜適用される。また、第2〜第4実施形態の着用物品100Bの効果については、第1実施形態の着用物品100Aと異なる効果について説明する。そのほかについては、着用物品100Aの効果と同様であり、着用物品100Aの効果の説明が適宜適用される。
図2に示す電極群を表面に形成したシートを作製した。具体的には、先ず、Y方向に長い矩形状の布(ポリエステル100%、厚さ0.24mm、坪量140g/m2)を用意した。尚、厚さは株式会社東京精密のデジタル測長器(MODEL:E−ST−100G)を使用して測定した。該布のY方向の長さは531〜532mm、X方向の長さは88〜90mmであった。次いで、該布の一面に、カーボン粉末を主成分としたインクを印刷により塗布して、図2に示す電極及び導電塗布部を形成した。尚、電極及び導電塗布部は、重ねて3回印刷して形成した。次いで、導電性糸として、株式会社ケンエー社製の商品名「スーパーα繊維」を用い、形成した各導電塗布部の範囲内にて、図2に示すように、該導電性糸を前記布に縫い付けて導線を形成し、電極群を前記布の一面に形成した。このように形成されたシートを、図2に示すように、使い捨ておむつと尿とりパッドとの間に配して、実施例1の着用物品を作製した。このように形成された電極群に関して詳述すると、各電極の面積が551.2mm2であり、長手方向(Y方向)の電極間の離間距離dが14.4mmであり、長手方向(Y方向)の電極間隔d’が26.1mmであり、電極列の全長Lが437.9mmであり、幅方向(X方向)に隣り合う導電性糸どうしの間隔W’が14.1mmであった。また、各電極群を構成する導線の抵抗値(R1)は0.8Ω/cmであり、各電極群を構成する電極の抵抗値(R2)は47.5Ω/cmであり、導線の抵抗値(R1)と電極の抵抗値(R2)との関係が、R1=0.017×R2であった。
図7に示す電極群を表面に形成したシートを作製した。具体的には、実施例1と同一の矩形状の布及びカーボン粉末を主成分としたインクを用意し、図7に示す電極を形成した。尚、電極は、重ねて3回印刷して形成した。次いで、ポリエステル・綿混紡の布(ポリエステル65%、綿35%、厚さ0.17mm、坪量115g/m2)の上に図7の位置に電極を配置した。尚、厚さは株式会社東京精密のデジタル測長器(MODEL:DH−120)を使用して測定した。次いで、実施例1と同一の導電性糸を用意し、図7に示すように、該導電性糸を前記ポリエステル・綿混紡の布に縫い付けて導線を形成し、電極群を布の一面に形成した。このように形成されたシートを、実施例1と同様に、使い捨ておむつと尿とりパッドとの間に配して、実施例2の着用物品を作製した。このように形成された電極群に関して詳述すると、各電極の面積が894.8mm2であり、長手方向(Y方向)の電極間の離間距離dが4.9mmであり、長手方向(Y方向)の電極間隔d’が20.8mmであり、電極列の全長Lが436.8mmであり、幅方向(X方向)に隣り合う導電性糸どうしの間隔W’が14.1mmであった。また、各電極群を構成する導線の抵抗値(R1)は0.8Ω/cmであり、各電極群を構成する電極の抵抗値(R2)は47.5Ω/cmであり、導線の抵抗値(R1)と電極の抵抗値(R2)との関係が、R1=0.017×R2であった。
尚、図7に示す電極群を表面に形成したシートは実施例1と同一の矩形状の布にカーボン粉末を主成分としたインクを印刷により塗布して電極を形成し、実施例1と同一の導電性糸を用意し、図7に示すように、該導電性糸を電極の形成された布に縫い付けることにより形成することもできる。
図8に示す電極群を表面に形成したシートを作製した。具体的には、実施例1と同一の矩形状の布及びカーボン粉末を主成分としたインクを用意し、図8に示す電極を形成した。尚、電極は、重ねて3回印刷して形成した。次いで、ポリエステル・綿混紡の布(ポリエステル65%、綿35%、厚さ0.17mm、坪量115g/m2)の上に図8の位置に電極を配置した。尚、厚さは株式会社東京精密のデジタル測長器(MODEL:DH−120)を使用して測定した。次いで、実施例1と同一の導電性糸を用意し、図8に示すように、該導電性糸を前記ポリエステル・綿混紡の布に縫い付けて導線を形成し、電極群を布の一面に形成した。このように形成されたシートを、実施例1と同様に、使い捨ておむつと尿とりパッドとの間に配して、実施例3の着用物品を作製した。このように形成された電極群に関して詳述すると、各電極の面積が433.5mm2であり、長手方向(Y方向)の電極間の離間距離dが21.5mmであり、長手方向(Y方向)の電極間隔)d’が29.0mmであり、電極列の全長Lが416.5mmであり、幅方向(X方向)に隣り合う導電性糸どうしの間隔W’が13.9mmであった。また、各電極群を構成する導線の抵抗値(R1)は0.8Ω/cmであり、各電極群を構成する電極の抵抗値(R2)は47.5Ω/cmであり、導線の抵抗値(R1)と電極の抵抗値(R2)との関係が、R1=0.017×R2であった。
尚、図8に示す電極群を表面に形成したシートは実施例1と同一の矩形状の布にカーボン粉末を主成分としたインクを印刷により塗布して電極を形成し、実施例1と同一の導電性糸を用意し、図8に示すように、該導電性糸を電極の形成された布に縫い付けることにより形成することもできる。
図9に示す電極群を表面に形成したシートを作製した。具体的には、実施例1と同一の矩形状の布及びカーボン粉末を主成分としたインクを用意し、図9に示す電極を形成した。尚、電極は、重ねて3回印刷して形成した。次いで、ポリエステル・綿混紡の布(ポリエステル65%、綿35%、厚さ0.17mm、坪量115g/m2)の上に図9の位置に電極を配置した。尚、厚さは株式会社東京精密のデジタル測長器(MODEL:DH−120)を使用して測定した。次いで、実施例1と同一の導電性糸を用意し、図9に示すように、該導電性糸を前記ポリエステル・綿混紡の布に縫い付けて導線を形成し、電極群を布の一面に形成した。このように形成されたシートを、実施例1と同様に、使い捨ておむつと尿とりパッドとの間に配して、実施例4の着用物品を作製した。このように形成された電極群に関して詳述すると、各電極の面積が765.8mm2であり、長手方向(Y方向)の電極間の離間距離dが4.6mmであり、長手方向(Y方向)の電極間隔d’が23.7mmであり、電極列の全長Lが435.0mmであり、幅方向(X方向)に隣り合う導電性糸どうしの間隔W’が14.0mmであった。また、各電極群を構成する導線の抵抗値(R1)は0.8Ω/cmであり、各電極群を構成する電極の抵抗値(R2)は47.5Ω/cmであり、導線の抵抗値(R1)と電極の抵抗値(R2)との関係が、R1=0.017×R2であった。
尚、図9に示す電極群を表面に形成したシートは実施例1と同一の矩形状の布にカーボン粉末を主成分としたインクを印刷により塗布して電極を形成し、実施例1と同一の導電性糸を用意し、図9に示すように、該導電性糸を電極の形成された布に縫い付けることにより形成することもできる。
実施例1の着用物品の備えるシートに形成された電極群に比べ、導電性糸を用いない電極群を表面に形成したシートを作製した。具体的には、実施例1と同一の矩形状の布及びカーボン粉末を主成分としたインクを用意し、図2に示す電極及び導電塗布部を形成した。尚、電極及び導電塗布部は、1回の印刷により形成した。導電性糸は用いず、導電塗布部のみからなる導線を有する電極群を前記布の一面に形成した。このように形成されたシートを、実施例1と同様に、使い捨ておむつと尿とりパッドとの間に配して、比較例1の着用物品を作製した。このように形成された電極群に関して詳述すると、各電極の面積、離間距離d、電極間隔d’、電極列の全長L、及び導電性糸どうしの間隔Wは、実施例1のシートに形成された電極群と同じである。また、各電極群を構成する導線の抵抗値(R1)は175Ω/cmであり、各電極群を構成する電極の抵抗値(R2)も同じ175Ω/cmであり、導線の抵抗値(R1)と電極の抵抗値(R2)との関係が、R1=1.0×R2であった。
実施例1の着用物品の備えるシートに形成された電極群に比べ、導電性糸を用いない電極群を表面に形成したシートを作製した。具体的には、実施例1と同一の矩形状の布及びカーボン粉末を主成分としたインクを用意し、図2に示す電極及び導電塗布部を形成した。尚、電極及び導電塗布部は、3回の印刷により形成した。導電性糸は用いず、導電塗布部のみからなる導線を有する電極群を前記布の一面に形成した。このように形成されたシートを、実施例1と同様に、使い捨ておむつと尿とりパッドとの間に配して、比較例2の着用物品を作製した。このように形成された電極群に関して詳述すると、各電極の面積、離間距離d、電極間隔d’、電極列の全長L、及び導電性糸どうしの間隔Wは、実施例1のシートに形成された電極群と同じである。また、各電極群を構成する導線の抵抗値(R1)は47.5Ω/cmであり、各電極群を構成する電極の抵抗値(R2)も同じ47.5Ω/cmであり、導線の抵抗値(R1)と電極の抵抗値(R2)との関係が、R1=1.0×R2であった。
実施例1の着用物品の備えるシートに形成された電極群に比べ、導電性糸を用いない電極群を表面に形成したシートを作製した。具体的には、実施例1と同一の矩形状の布及びカーボン粉末を主成分としたインクを用意し、図2に示す電極及び導電塗布部を形成した。尚、電極及び導電塗布部は、5回の印刷により形成した。導電性糸は用いず、導電塗布部のみからなる導線を有する電極群を前記布の一面に形成した。このように形成されたシートを、実施例1と同様に、使い捨ておむつと尿とりパッドとの間に配して、比較例3の着用物品を作製した。このように形成された電極群に関して詳述すると、各電極の面積、離間距離d、電極間隔d’、電極列の全長L、及び導電性糸どうしの間隔Wは、実施例1のシートに形成された電極群と同じである。また、各電極群を構成する導線の抵抗値(R1)は18Ω/cmであり、各電極群を構成する電極の抵抗値(R2)も同じ18Ω/cmであり、導線の抵抗値(R1)と電極の抵抗値(R2)との関係が、R1=1.0×R2であった。
実施例1〜4、比較例1〜3の着用物品を、それぞれ、人形に履かして、人間の排尿部に相当する領域に、チューブの吐出口を配置した。次いで、前記チューブを介して生理食塩水を一定量ずつ前記排尿部に相当する領域に注入して、その際の静電容量センサ出力変化量を計測し、注入された生理食塩水の量と、静電容量センサ出力変化量との関係について評価した。評価環境は室温24〜27℃、湿度31〜64%RHであった。それらの結果を下記図10に示す。
10 尿とりパッド
2 表面シート
3 裏面シート
4 吸収体
41 吸収性コア
42 コアラップシート
5 吸収性本体
6 立体ギャザー
61 サイドシート
62 弾性部材
20 別シート
ET 電極群
21 電極
22 導線
221 導電塗布部
222 導電性糸
23,24 端子
25 下部絶縁層
26 上部絶縁層
27 データ収集手段
28 情報処理手段
281 データ取得手段
282 体液排出量演算手段
283 体液排出時刻演算手段
284 体液排出速度演算手段
30 使い捨ておむつ
32 おむつの表面シート
33 おむつの裏面シート
34 おむつの吸収体
36 ファスニングテープ
A 腹側領域、B 背側領域、C 股下領域
Claims (2)
- 導電材料を塗布して形成され、電極群を形成する複数のセンサー素子を備えた着用物品であって、
前記電極群の複数の電極は、同形の矩形状に形成されて、着用物品を形成するシートの長手方向に、等間隔を開けて配置されるとともに、前記導電材料を塗布して形成された長手方向に直線状に延びる導線を介して接続され、
前記シートの幅方向に隣り合う前記電極群では、一方の該電極群の電極は、他方の電極群の前記長手方向に隣り合う電極同士の間に配置されており、
前記導線は、前記導電材料を塗布してなる導電塗布部と、該導電塗布部に配された導電性糸とを有する、着用物品。 - 前記電極群は4つであり、
第1の電極群の導線及び第3の電極群の導線は、前記シートの幅方向両外側それぞれに配され、第2の電極群の導線は該第1の電極群の導線よりも該幅方向内側に配され、第4の電極群の導線は該第3の電極群の導線よりも該幅方向内側に配されており、
前記第1の電極群の導線と前記第3の電極群の導線、および前記第2の電極群の導線と前記第4の電極群の導線が、それぞれ、電子機器に接続される端子を介して接続されている、請求項1記載の着用物品。
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