JP7420319B2 - 生体信号測定用電極、生体信号測定装置及び生体信号測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、生体信号測定用電極、生体信号測定装置及び生体信号測定方法に関する。

これまで生体信号測定用電極に関して様々な開発がなされてきた。この種の技術として、例えば、特許文献１に記載の技術が知られている。

特許文献１では、測定対象に当接して前記測定対象から電気信号を受け取るチップ部と、前記チップ部から前記電気信号を受け取り信号処理装置へ伝達する信号伝達部と、前記チップ部を前記チップ部と前記測定対象との接触面に対して垂直な回転軸を中心に回動可能に支持する支持部と、を備え、前記支持部と前記チップ部との接触面には導電性グリースが塗布され、前記チップ部の前記測定対象と当接する面には導電性と、可撓性又は伸縮性と、を有する突起が形成され、前記突起は導電性及び可撓性を有する高分子材料又は高分子組成物で形成されている、脳波測定用電極が開示されている。

特開２０１１－１２０８６６号公報

ところで、錐体のような突起部（突出部）に導電性部材の電極部を設ける生体信号測定用電極では、突起部の形状を最適化することで適切な生体信号測定が可能であるものの、一部の被験者では接触抵抗が大きく、脳波取得が難しいとい課題があった。
特許文献１に開示の技術では、導電性ゲルからなる円柱状のチップ部から一体延出する突起を有する構成としたものであり、突起部を導電性ゲルで設けて被験者の皮膚（ここでは頭部）に押しつけて使用する場合、強度や耐久性の観点で課題があり別の技術が求められていた。

本発明はこのような状況に鑑みなされたものであって、被験者によらず接触抵抗を低く抑えて安定した生体信号測定ができる技術を提供することを目的とする。

本発明によれば、以下の技術が提供される。
（１）
被験者の皮膚に接触させて生体信号を取得する生体信号測定用電極であって、
基部から突出する突出部と、
前記突出部の少なくとも先端部分に導電性部材を有して設けられた電極部と、
前記突出部に前記電極部を覆って設けられた、内部に水分を有するゲル状部材と、
を有する生体信号測定用電極。
（２）
前記電極部は、前記突出部の先端部分を導電性部材で覆って設けられている、（１）に記載の生体信号測定用電極。
（３）
前記突出部は、前記導電性部材を含む導電性ゴムを備えて設けられており前記電極部として機能する、（１）に記載の生体信号測定用電極。
（４）
前記突出部は錐体の形状を呈する、（１）から（３）までのいずれか１に記載の生体信号測定用電極。
（５）
前記ゲル状部材は球状を呈している、（１）から（４）までのいずれか１項に記載の生体信号測定用電極。
（６）
前記ゲル状部材は、使用前において水密性部材に収容されている、（１）から（５）までのいずれか１項に記載の生体信号測定用電極。
（７）
前記ゲル状部材は交換可能に設けられている、（１）から（６）までのいずれか１に記載の生体信号測定用電極。
（８）
前記生体信号は脳波である、（１）から（７）までのいずれか１に記載の生体信号測定用電極。
（９）
（１）から（８）までのいずれか１に記載の生体信号測定用電極を備える生体信号測定装置。
（１０）
（９）に記載の生体信号測定装置を被験者に装着して生体信号を測定する生体信号検出方法。

本発明によれば、被験者によらず接触抵抗を低く抑えて安定した生体信号測定ができる技術を提供することができる。

実施形態に係る、人の頭部に装着した状態の脳波測定装置を模式的に示す図である。 実施形態に係る、フレームの斜視図である。 実施形態に係る、脳波電極ユニットの正面図である。 実施形態に係る、脳波測定用電極の斜視図である。 実施形態に係る、脳波測定用電極の平面図である。 実施形態に係る、脳波測定用電極の断面図であり、特に図５のＸ１－Ｘ１断面図を示す。

＜概要＞
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。本実施形態では、生体信号として脳波について例示する。生体信号として、脳波の他に、例えば、心電位や筋電位、皮膚電位が挙げられる。
図１は人の頭部９９に装着した状態の脳波測定装置１を模式的に示す図である。脳波測定装置１を被験者の頭部９９に装着して脳波測定を行う脳波測定方法が実行される。脳波測定装置１は、頭部９９に装着され、脳波を生体からの電位変動として検出し、検出した脳波を脳波表示装置（図示せず）に出力する。脳波表示装置は、脳波測定装置１が検出した脳波を取得して、モニタ表示したり、データ保存したり、周知の脳波解析処理を行う。

＜脳波測定装置１の構造＞
図１に示すように、脳波測定装置１は、複数の脳波電極ユニット１０と、フレーム２０と、を有する。本実施形態では、脳波電極ユニット１０は、５ｃｈ分（５個）設けられている。

＜フレーム２０の構造＞
図２にフレーム２０の斜視図を示す。フレーム２０は、例えばポリアミド樹脂のような硬質部材で帯状に、かつ人間の頭部９９の形状に沿うように湾曲して形成されている。なお、脳波以外の生体信号を検出する装置であれば、フレーム２０は、測定対象とする生体信号を取得する部位（例えば腕や胸部、腹部等）の形状に沿うように変形させて形成される。

フレーム２０には、脳波電極ユニット１０を取り付けるための開孔として電極ユニット取付部２１が５カ所設けられている。電極ユニット取付部２１の位置（すなわち脳波電極ユニット１０の取付位置）は、国際１０－２０電極配置法におけるＴ３、Ｃ３、Ｃｚ、Ｃ４、Ｔ４の位置に対応する。

電極ユニット取付部２１の内周面は螺刻されており、脳波電極ユニット１０がその胴部１１の螺刻部１３（図３参照）により螺着する。脳波電極ユニット１０をネジ込む量を調整することで、頭部９９側への突き出し量を調整し、頭部９９（頭皮）との接触量・接触圧をコントロールする。また、脳波電極ユニット１０をネジ込む動作により、毛髪を掻き分ける。

＜脳波電極ユニット１０の構造＞
図３に脳波電極ユニット１０の正面図を示す。脳波電極ユニット１０は、略円柱状の胴部１１と、その一端側（図中下側）に設けられた脳波測定用電極５０とを有する。

胴部１１は、信号取出部１２と、螺刻部１３と、電極固定部１４とを一体に有する。
螺刻部１３は、円柱形状の側面に螺刻した形状である。螺刻部１３の一端（図中上側）に信号取出部１２が設けられている。信号取出部１２には信号出力端子が設けられるとともに、脳波電極ユニット１０をフレーム２０に螺着する際に作業者によって必要に応じて所定の治具を用いて操作される。螺刻部１３の他端（図中下側）には、円柱状の電極固定部１４が設けられている。電極固定部１４に脳波測定用電極５０が取り付けられる。
なお、本実施形態では脳波測定用電極５０は、脳波電極ユニット１０の一部の構成としてフレーム２０に取り付けられているが、その他に脳波測定用電極５０が直接フレーム２０に取り付けられてもよい。

＜脳波測定用電極５０の構造＞
図４は脳波測定用電極５０の斜視図である。図５は脳波測定用電極５０の平面図である。図６は脳波測定用電極５０の断面図であり、特に図５のＸ１－Ｘ１断面図を示す。なお、図６では、図４と異なり、ゲル状部材８５が設けられる側を上側としている。

脳波測定用電極５０は、基部５１と、突出部６０と、電極部８０と、電極部８０に取り付けられたゲル状部材８５とを有する。

基部５１と突出部６０は、ゴム状の弾性体によって一体に設けられている。弾性体の具体的な材料については後述する。なお、基部５１と突出部６０とは一体に設けられる構成に限らず、別体に設けたものを接着剤や嵌合構造により組み付けた構成でもよい。脳波測定用電極５０は、全体がゴム状の弾性体である必要はなく、突出部６０がゴム状の弾性体で構成されていればよい。

基部５１は、略円柱形状であって、一端が円形状の突出部形成面５２、他端が円形状の取付面５３となっている。取付面５３が、胴部１１の電極固定部１４に接着剤等により取り付けられる。なお、取付面５３と電極固定部１４の固定構造として特に制限は無く、例えば凹凸形状による嵌合構造が用いられてもよい。

＜突出部６０の構造＞
突出部形成面５２には、複数の角錐（多角錐）の突出部６０が整列して設けられている。より具体的には、突出部６０は、底面が正方形であって頂点（先端部分６１）から底面（すなわち突出部形成面５２）への垂線が底面の重心を通る四角錐であって、いわゆる「ピラミッド型」となっている。

本実施形態の１５個の突出部６０は、図５に示すように上面視において、突出部形成面５２上で５行に配置されている。より具体的には、１行目が１つ、２行目が４つ、３行目が５つ、４行目が４つ、５行目が１つの突出部６０が、上述のように上下左右対称となるように配置されている。

突出部６０の幅（すなわち多角錐形状の頂点の底面の幅）は、頭部９９へ押しつける際の強さや突出部６０の数、取り付けるゲル状部材８５の大きさ・強度に応じて適宜設定される。例えば、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることができる。

突出部６０の高さは、頭部９９へ押しつける際の強さや突出部６０の数、取り付けるゲル状部材８５の大きさ・強度に応じて適宜設定される。例えば、２ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることができる。

＜導電性部材７０（電極部８０）の構造＞
図６の突出部６０の断面図に示すように、導電性部材７０は、突出部６０の突出部斜面６２を覆って形成される。本実施形態では、導電性部材７０は、突出部６０の先端部分６１（錐体の頂点）を覆って設けられている。なお、突出部６０に取り付けられるゲル状部材８５が覆う領域に、導電性部材７０が形成されていればよい。すなわちゲル状部材８５と電極部８０が導通可能であれば、必ずしも先端部分６１が導電性部材７０で覆われている必要はない。なお、ゲル状部材８５が取り外し可能な構成であって、ゲル状部材８５を取り付けず使用することも想定した場合には、先端部分６１が導電性部材７０に覆われていることが好ましい。

＜ゲル状部材８５＞
ゲル状部材８５は、内部に水分を含有するゲル状材料（ハイドロゲルともいう）を球状とした部材であって、突出部６０の先端部分６１に突き刺さるように取り付けられている。

脳波測定のために脳波測定用電極５０が頭部９９に押しつけられると、ゲル状部材８５が頭部９９に接触する。このとき、頭皮の電解物質（一般には塩分）がゲル状部材８５に取り込まれる。その結果、電極部８０と頭皮とが電気的に導通した状態になる。

ゲル状部材８５の大きさは、突出部６０に取り付けたときに隣接のゲル状部材８５と接触しない程度の大きさ出ればよいが、例えば、直径５ｍｍ～２０ｍｍとすることができる。なお、完全な球体ではなく楕円体（長球）や一部形状が切り取られた形状であってもよく、さらに四面体等の他の立体とされてもよい。なお、頭部９９に接触したときの力の分散の観点からは、頭部９９との接触部分が曲面となる形状が好ましい。

ゲル状材料として、十分な含水が可能であって、頭部９９に押しつけられたときに十分な強度と柔軟性を実現できれば特に限定しないが、例えば、アクリル系ハイドロゲルやシリコーン系ハイドロゲルを用いることができる。アクリル系ハイドロゲルにおいて、塩水未含有ゲルの場合では、水分含有率１５～２５ｗｔ％、塩水未含有ゲルであれば、塩水含有率２０～３０ｗｔ％で塩分含有率４～６ｗｔ％とすることができる。

ゲル状部材８５は、取り外し可能や交換可能とされてもよい。取り外し可能な場合、脳波測定により使用する直前まで水密性部材からなる容器に収容しておき、使用時に突出部６０に取り付け、使用後に容器に収容するといった使用方法が可能である。交換可能とした場合、大きさや形状や材料が異なる複数種類のゲル状部材８５を用意し、被験者の頭皮の状態や使用環境等に応じて適切なゲル状部材８５を選択可能としてもよい。

＜信号線６９の構造＞
図６の脳波測定用電極５０の断面形状に示すように、突出部６０の内部には、電極部８０に接続する導電性の信号線６９が設けられている。信号線６９は、突出部６０の内部を導通する態様であれば各種の配置構造を採用し得る。例えば、信号線６９の先端は、突出部６０の先端あるいは先端部の傾斜面に対して、突出した構造、略同一面上となる構造、埋没した構造のいずれでもよい。電極部８０との接続安定性の観点から、突出した構造を用いてもよい。信号線６９の先端の突出部分は、一部または全体が電極部８０で覆われている。

信号線６９の先端の突出構造は、折り返し無し、折り返し有り、突出部６０の先端部の表面に巻き付ける構造が採用し得る。また、信号線６９は、突出部６０の頂点（先端部分６１）から延びる垂線と一致せず、垂線に対して傾斜してもよい。

＜脳波測定用電極５０（基部５１、突出部６０）の材料＞
脳波測定用電極５０（基部５１、突出部６０）の材料について説明する。脳波測定用電極５０は、ゴム状の弾性体を有して構成されている。ゴム状の弾性体として、具体的にはゴムや熱可塑性エラストマー（単に「エラストマー（ＴＰＥ）」ともいう）である。ゴムとしては、例えばシリコーンゴムがある。熱可塑性エラストマーとして、例えば、スチレン系ＴＰＥ（ＴＰＳ）、オレフィン系ＴＰＥ（ＴＰＯ）、塩化ビニル系ＴＰＥ（ＴＰＶＣ）、ウレタン系ＴＰＥ（ＴＰＵ）、エステル系ＴＰＥ（ＴＰＥＥ）、アミド系ＴＰＥ（ＴＰＡＥ）などがある。

脳波測定用電極５０がシリコーンゴムである場合、３７℃、ＪＩＳ Ｋ ６２５３（１９９７）に準拠して測定される、脳波測定用電極５０の表面（突出部６０や基部５１）におけるタイプＡデュロメータ硬さをゴム硬度Ａとしたとき、ゴム硬度Ａが、例えば、１５以上５５以下である。

ここで、上記シリコーンゴム系硬化性組成物について説明する。
上記シリコーンゴムは、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物で構成することができる。シリコーンゴム系硬化性樹脂組成物の硬化工程は、例えば、１００～２５０℃で１～３０分間加熱（１次硬化）した後、１００～２００℃で１～４時間ポストベーク（２次硬化）することによって行われる。

シリコーンゴムは、絶縁性シリコーンゴムと導電性シリコーンゴムのいずれであってもよい。絶縁性シリコーンゴムは、導電性フィラーを含まないシリコーンゴムであり、導電性シリコーンゴムは導電性フィラーを含むシリコーンゴムである。

本実施形態に係るシリコーンゴム系硬化性組成物は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）を含むことができる。ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）は、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物の主成分となる重合物である。

絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、同種のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサンを含んでもよい。同種のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサンとは、少なくとも官能基が同じビニル基を含み、直鎖状を有していればよく、分子中のビニル基量や分子量分布、あるいはその添加量が異なっていてもよい。
なお、絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、互いに異なるビニル基含有オルガノポリシロキサンをさらに含んでもよい。

上記ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）は、直鎖構造を有するビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）を含むことができる。

上記ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）は、直鎖構造を有し、かつ、ビニル基を含有しており、かかるビニル基が硬化時の架橋点となる。

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）のビニル基の含有量は、特に限定されないが、例えば、分子内に２個以上のビニル基を有し、かつ１５モル％以下であるのが好ましく、０．０１～１２モル％であるのがより好ましい。これにより、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）中におけるビニル基の量が最適化され、後述する各成分とのネットワークの形成を確実に行うことができる。本実施形態において、「～」は、その両端の数値を含むことを意味する。

なお、本明細書中において、ビニル基含有量とは、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）を構成する全ユニットを１００モル％としたときのビニル基含有シロキサンユニットのモル％である。ただし、ビニル基含有シロキサンユニット１つに対して、ビニル基１つであると考える。

また、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）の重合度は、特に限定されないが、例えば、好ましくは１０００～１００００程度、より好ましくは２０００～５０００程度の範囲内である。なお、重合度は、例えばクロロホルムを展開溶媒としたＧＰＣ（ゲル透過クロマトグラフィー）におけるポリスチレン換算の数平均重合度（又は数平均分子量）等として求めることができる。

さらに、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）の比重は、特に限定されないが、０．９～１．１程度の範囲であるのが好ましい。

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）として、上記のような範囲内の重合度および比重を有するものを用いることにより、得られるシリコーンゴムの耐熱性、難燃性、化学的安定性等の向上を図ることができる。

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）としては、特に、下記式（１）で表される構造を有するものであるが好ましい。

式（１）中、Ｒ^１は炭素数１～１０の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数１～１０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数１～１０のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられ、中でも、ビニル基が好ましい。炭素数１～１０のアリール基としては、例えば、フェニル基等が挙げられる。

また、Ｒ^２は炭素数１～１０の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数１～１０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数１～１０のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基が挙げられる。炭素数１～１０のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。

また、Ｒ^３は炭素数１～８の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数１～８のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数１～８のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。

さらに、式（１）中のＲ^１およびＲ^２の置換基としては、例えば、メチル基、ビニル基等が挙げられ、Ｒ^３の置換基としては、例えば、メチル基等が挙げられる。

なお、式（１）中、複数のＲ^１は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。さらに、Ｒ^２、およびＲ^３についても同様である。

さらに、ｍ、ｎは、式（１）で表されるビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）を構成する繰り返し単位の数であり、ｍは０～２０００の整数、ｎは１０００～１００００の整数である。ｍは、好ましくは０～１０００であり、ｎは、好ましくは２０００～５０００である。

また、式（１）で表されるビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）の具体的構造としては、例えば下記式（１－１）で表されるものが挙げられる。

式（１－１）中、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立して、メチル基またはビニル基であり、少なくとも一方がビニル基である。

さらに、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）としては、ビニル基含有量が分子内に２個以上のビニル基を有し、かつ０．４モル％以下である第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）と、ビニル基含有量が０．５～１５モル％である第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）とを含有するものであるのが好ましい。シリコーンゴムの原料である生ゴムとして、一般的なビニル基含有量を有する第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）と、ビニル基含有量が高い第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）とを組み合わせることで、ビニル基を偏在化させることができ、シリコーンゴムの架橋ネットワーク中に、より効果的に架橋密度の疎密を形成することができる。その結果、より効果的にシリコーンゴムの引裂強度を高めることができる。

具体的には、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）として、例えば、上記式（１－１）において、Ｒ^１がビニル基である単位および／またはＲ^２がビニル基である単位を、分子内に２個以上有し、かつ０．４モル％以下を含む第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）と、Ｒ^１がビニル基である単位および／またはＲ^２がビニル基である単位を、０．５～１５モル％含む第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）とを用いるのが好ましい。

また、第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）は、ビニル基含有量が０．０１～０．２モル％であるのが好ましい。また、第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）は、ビニル基含有量が、０．８～１２モル％であるのが好ましい。

さらに、第１のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）と第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－２）とを組み合わせて配合する場合、（Ａ１－１）と（Ａ１－２）の比率は特に限定されないが、例えば、重量比で（Ａ１－１）：（Ａ１－２）が５０：５０～９５：５であるのが好ましく、８０：２０～９０：１０であるのがより好ましい。

なお、第１および第２のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１－１）および（Ａ１－２）は、それぞれ１種のみを用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

また、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）は、分岐構造を有するビニル基含有分岐状オルガノポリシロキサン（Ａ２）を含んでもよい。

＜＜オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）＞＞
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、架橋剤を含んでもよい。架橋剤は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）を含むことができる。
オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）は、直鎖構造を有する直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）と分岐構造を有する分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）とに分類され、これらのうちのいずれか一方または双方を含むことができる。

絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、同種の架橋剤を含んでもよい。同種の架橋剤とは、少なくとも直鎖構造や分岐構造などの共通の構造を有していればよく、分子中の分子量分布や異なる官能基が含まれていてもよく、その添加量が異なっていてもよい。
なお、絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、互いに異なる架橋剤をさらに含んでもよい。

直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）は、直鎖構造を有し、かつ、Ｓｉに水素が直接結合した構造（≡Ｓｉ－Ｈ）を有し、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）のビニル基の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される成分が有するビニル基とヒドロシリル化反応し、これらの成分を架橋する重合体である。

直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）の分子量は特に限定されないが、例えば、重量平均分子量が２００００以下であるのが好ましく、１０００以上、１００００以下であることがより好ましい。

なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）の重量平均分子量は、例えばクロロホルムを展開溶媒としたＧＰＣ（ゲル透過クロマトグラフィー）におけるポリスチレン換算により測定することができる。

また、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）は、通常、ビニル基を有しないものであるのが好ましい。これにより、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）の分子内において架橋反応が進行するのを的確に防止することができる。

以上のような直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）としては、例えば、下記式（２）で表される構造を有するものが好ましく用いられる。

式（２）中、Ｒ^４は炭素数１～１０の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、これらを組み合わせた炭化水素基、またはヒドリド基である。炭素数１～１０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数１～１０のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられる。炭素数１～１０のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。

また、Ｒ^５は炭素数１～１０の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、これらを組み合わせた炭化水素基、またはヒドリド基である。炭素数１～１０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数１～１０のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられる。炭素数１～１０のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。

なお、式（２）中、複数のＲ^４は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。Ｒ^５についても同様である。ただし、複数のＲ^４およびＲ^５のうち、少なくとも２つ以上がヒドリド基である。

また、Ｒ^６は炭素数１～８の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数１～８のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数１～８のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。複数のＲ^６は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。

なお、式（２）中のＲ^４，Ｒ^５，Ｒ^６の置換基としては、例えば、メチル基、ビニル基等が挙げられ、分子内の架橋反応を防止する観点から、メチル基が好ましい。

さらに、ｍ、ｎは、式（２）で表される直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）を構成する繰り返し単位の数であり、ｍは２～１５０整数、ｎは２～１５０の整数である。好ましくは、ｍは２～１００の整数、ｎは２～１００の整数である。

なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）は、分岐構造を有するため、架橋密度が高い領域を形成し、シリコーンゴムの系中の架橋密度の疎密構造形成に大きく寄与する成分である。また、上記直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）同様、Ｓｉに水素が直接結合した構造（≡Ｓｉ－Ｈ）を有し、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）のビニル基の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される成分のビニル基とヒドロシリル化反応し、これら成分を架橋する重合体である。

また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）の比重は、０．９～０．９５の範囲である。

さらに、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）は、通常、ビニル基を有しないものであるのが好ましい。これにより、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）の分子内において架橋反応が進行するのを的確に防止することができる。

また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）としては、下記平均組成式（ｃ）で示されるものが好ましい。

平均組成式（ｃ）
（Ｈ_ａ（Ｒ^７）_３－ａＳｉＯ_１／２）_ｍ（ＳｉＯ_４／２）_ｎ
（式（ｃ）において、Ｒ^７は一価の有機基、ａは１～３の範囲の整数、ｍはＨ_ａ（Ｒ^７）_３－ａＳｉＯ_１／２単位の数、ｎはＳｉＯ_４／２単位の数である）

式（ｃ）において、Ｒ^７は一価の有機基であり、好ましくは、炭素数１～１０の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数１～１０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数１～１０のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。

式（ｃ）において、ａは、ヒドリド基（Ｓｉに直接結合する水素原子）の数であり、１～３の範囲の整数、好ましくは１である。

また、式（ｃ）において、ｍはＨ_ａ（Ｒ^７）_３－ａＳｉＯ_１／２単位の数、ｎはＳｉＯ_４／２単位の数である。

分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）は分岐状構造を有する。直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）は、その構造が直鎖状か分岐状かという点で異なり、Ｓｉの数を１とした時のＳｉに結合するアルキル基Ｒの数（Ｒ／Ｓｉ）が、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）では１．８～２．１、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）では０．８～１．７の範囲となる。

なお、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）は、分岐構造を有しているため、例えば、窒素雰囲気下、１０００℃まで昇温速度１０℃／分で加熱した際の残渣量が５％以上となる。これに対して、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）は、直鎖状であるため、上記条件で加熱した後の残渣量はほぼゼロとなる。

また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）の具体例としては、下記式（３）で表される構造を有するものが挙げられる。

式（３）中、Ｒ^７は炭素数１～８の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基、もしくは水素原子である。炭素数１～８のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数１～８のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。Ｒ^７の置換基としては、例えば、メチル基等が挙げられる。

なお、式（３）中、複数のＲ^７は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。

また、式（３）中、「－Ｏ－Ｓｉ≡」は、Ｓｉが三次元に広がる分岐構造を有することを表している。

なお、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

また、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）において、Ｓｉに直接結合する水素原子（ヒドリド基）の量は、それぞれ、特に限定されない。ただし、シリコーンゴム系硬化性組成物において、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）中のビニル基１モルに対し、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）の合計のヒドリド基量が、０．５～５モルとなる量が好ましく、１～３．５モルとなる量がより好ましい。これにより、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）および分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）と、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン（Ａ１）との間で、架橋ネットワークを確実に形成させることができる。

＜＜シリカ粒子（Ｃ）＞＞
本実施形態に係るシリコーンゴム系硬化性組成物は、非導電性フィラーを含む。非導電性フィラーは、必要に応じ、シリカ粒子（Ｃ）を含んでもよい。これにより、エラストマーの硬さや機械的強度の向上を図ることができる。

絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、同種の非導電性フィラーを含んでもよい。同種の非導電性フィラーとは、少なくとも共通の構成材料を有していればよく、粒子径、比表面積、表面処理剤、又はその添加量が異なっていてもよい。
なお、絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、互いに異なるシランカップリング剤をさらに含んでもよい。

シリカ粒子（Ｃ）としては、特に限定されないが、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ等が用いられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

シリカ粒子（Ｃ）は、例えば、ＢＥＴ法による比表面積が例えば５０～４００ｍ^２／ｇであるのが好ましく、１００～４００ｍ^２／ｇであるのがより好ましい。また、シリカ粒子（Ｃ）の平均一次粒径は、例えば１～１００ｎｍであるのが好ましく、５～２０ｎｍ程度であるのがより好ましい。

シリカ粒子（Ｃ）として、かかる比表面積および平均粒径の範囲内であるものを用いることにより、形成されるシリコーンゴムの硬さや機械的強度の向上、特に引張強度の向上をさせることができる。

＜＜シランカップリング剤（Ｄ）＞＞
本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、シランカップリング剤（Ｄ）を含むことができる。
シランカップリング剤（Ｄ）は、加水分解性基を有することができる。加水分解基が水により加水分解されて水酸基になり、この水酸基がシリカ粒子（Ｃ）表面の水酸基と脱水縮合反応することで、シリカ粒子（Ｃ）の表面改質を行うことができる。

絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、同種のシランカップリング剤を含んでもよい。同種のシランカップリング剤とは、少なくとも共通の官能基を有していればよく、分子中の他の官能基や添加量が異なっていてもよい。
なお、絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、互いに異なるシランカップリング剤をさらに含んでもよい。

また、このシランカップリング剤（Ｄ）は、疎水性基を有するシランカップリング剤を含むことができる。これにより、シリカ粒子（Ｃ）の表面にこの疎水性基が付与されるため、シリコーンゴム系硬化性組成物中ひいてはシリコーンゴム中において、シリカ粒子（Ｃ）の凝集力が低下（シラノール基による水素結合による凝集が少なくなる）し、その結果、シリコーンゴム系硬化性組成物中のシリカ粒子（Ｃ）の分散性が向上すると推測される。これにより、シリカ粒子（Ｃ）とゴムマトリックスとの界面が増加し、シリカ粒子（Ｃ）の補強効果が増大する。さらに、ゴムのマトリックス変形の際、マトリックス内でのシリカ粒子（Ｃ）の滑り性が向上すると推測される。そして、シリカ粒子（Ｃ）の分散性の向上及び滑り性の向上によって、シリカ粒子（Ｃ）によるシリコーンゴムの機械的強度（例えば、引張強度や引裂強度など）が向上する。

さらに、シランカップリング剤（Ｄ）は、ビニル基を有するシランカップリング剤を含むことができる。これにより、シリカ粒子（Ｃ）の表面にビニル基が導入される。そのため、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化の際、すなわち、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）が有するビニル基と、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）が有するヒドリド基とがヒドロシリル化反応して、これらによるネットワーク（架橋構造）が形成される際に、シリカ粒子（Ｃ）が有するビニル基も、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）が有するヒドリド基とのヒドロシリル化反応に関与するため、ネットワーク中にシリカ粒子（Ｃ）も取り込まれるようになる。これにより、形成されるシリコーンゴムの低硬度化および高モジュラス化を図ることができる。

シランカップリング剤（Ｄ）としては、疎水性基を有するシランカップリング剤およびビニル基を有するシランカップリング剤を併用することができる。

シランカップリング剤（Ｄ）としては、例えば、下記式（４）で表されるものが挙げられる。

Ｙ_ｎ－Ｓｉ－（Ｘ）_４－ｎ・・・（４）
上記式（４）中、ｎは１～３の整数を表す。Ｙは、疎水性基、親水性基またはビニル基を有するもののうちのいずれかの官能基を表し、ｎが１の時は疎水性基であり、ｎが２または３の時はその少なくとも１つが疎水性基である。Ｘは、加水分解性基を表す。

疎水性基は、炭素数１～６のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基等が挙げられ、中でも、特に、メチル基が好ましい。

また、親水性基は、例えば、水酸基、スルホン酸基、カルボキシル基またはカルボニル基等が挙げられ、中でも、特に、水酸基が好ましい。なお、親水性基は、官能基として含まれていてもよいが、シランカップリング剤（Ｄ）に疎水性を付与するという観点からは含まれていないのが好ましい。

さらに、加水分解性基は、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、クロロ基またはシラザン基等が挙げられ、中でも、シリカ粒子（Ｃ）との反応性が高いことから、シラザン基が好ましい。なお、加水分解性基としてシラザン基を有するものは、その構造上の特性から、上記式（４）中の（Ｙ_ｎ－Ｓｉ－）の構造を２つ有するものとなる。

上記式（４）で表されるシランカップリング剤（Ｄ）の具体例は、次の通りである。
上記官能基として疎水性基を有するものとして、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ｎ－プロピルトリメトキシシラン、ｎ－プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシランのようなアルコキシシラン；メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシランのようなクロロシラン；ヘキサメチルジシラザンが挙げられる。この中でも、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルクロロシラン、トリメチルメトキシシラン、及びトリメチルエトキシシランからなる群から選択される一種以上を含むトリメチルシリル基を有するシランカップリング剤が好ましい。

上記官能基としてビニル基を有するものとして、例えば、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシランのようなアルコキシシラン；ビニルトリクロロシラン、ビニルメチルジクロロシランのようなクロロシラン；ジビニルテトラメチルジシラザンが挙げられる。この中でも、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ジビニルテトラメチルジシラザン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、及びビニルメチルジメトキシシランからなる群から選択される一種以上を含むビニル基含有オルガノシリル基を有するシランカップリング剤が好ましい。

またシランカップリング剤（Ｄ）がトリメチルシリル基を有するシランカップリング剤およびビニル基含有オルガノシリル基を有するシランカップリング剤の２種を含む場合、疎水性基を有するものとしてはヘキサメチルジシラザン、ビニル基を有するものとしてはジビニルテトラメチルジシラザンを含むことが好ましい。

トリメチルシリル基を有するシランカップリング剤（Ｄ１）およびビニル基含有オルガノシリル基を有するシランカップリング剤（Ｄ２）を併用する場合、（Ｄ１）と（Ｄ２）の比率は、特に限定されないが、例えば、重量比で（Ｄ１）：（Ｄ２）が、１：０．００１～１：０．３５、好ましくは１：０．０１～１：０．２０、より好ましくは１：０．０３～１：０．１５である。このような数値範囲とすることにより、所望のシリコーンゴムの物性を得ることができる。具体的には、ゴム中におけるシリカの分散性およびゴムの架橋性のバランスを図ることができる。

本実施形態において、シランカップリング剤（Ｄ）の含有量の下限値は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の合計量１００重量部に対して、１質量％以上であることが好ましく、３質量％以上であることがより好ましく、５質量％以上であることがさらに好ましい。また、シランカップリング剤（Ｄ）の含有量上限値は、ビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の合計量１００重量部に対して、１００質量％以下であることが好ましく、８０質量％以下であることがより好ましく、４０質量％以下であることがさらに好ましい。
シランカップリング剤（Ｄ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、エラストマーを含む柱状部と導電性樹脂層との密着性を高めることができる。また、シリコーンゴムの機械的強度の向上に資することができる。また、シランカップリング剤（Ｄ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、シリコーンゴムが適度な機械特性を持つことができる。

＜＜白金または白金化合物（Ｅ）＞＞
本実施形態に係るシリコーンゴム系硬化性組成物は、触媒を含んでもよい。触媒は、白金または白金化合物（Ｅ）を含むことができる。白金または白金化合物（Ｅ）は、硬化の際の触媒として作用する触媒成分である。白金または白金化合物（Ｅ）の添加量は触媒量である。

絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、同種の触媒を含んでもよい。同種の触媒とは、少なくとも共通の構成材料を有していればよく、触媒中に異なる組成が含まれていてもよく、その添加量が異なっていてもよい。
なお、絶縁性シリコーンゴム系硬化性組成物および導電性シリコーンゴム系硬化性組成物は、互いに異なる触媒をさらに含んでもよい。

白金または白金化合物（Ｅ）としては、公知のものを使用することができ、例えば、白金黒、白金をシリカやカーボンブラック等に担持させたもの、塩化白金酸または塩化白金酸のアルコール溶液、塩化白金酸とオレフィンの錯塩、塩化白金酸とビニルシロキサンとの錯塩等が挙げられる。

なお、白金または白金化合物（Ｅ）は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

本実施形態において、シリコーンゴム系硬化性組成物中における白金または白金化合物（Ｅ）の含有量は、触媒量を意味し、適宜設定することができるが、具体的にはビニル基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）、シリカ粒子（Ｃ）、シランカップリング剤（Ｄ）の合計量１００重量部に対して、白金族金属が重量単位で０．０１～１０００ｐｐｍとなる量であり、好ましくは、０．１～５００ｐｐｍとなる量である。
白金または白金化合物（Ｅ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、シリコーンゴム系硬化性組成物が適切な速度で硬化することが可能となる。また、白金または白金化合物（Ｅ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、製造コストの削減に資することができる。

＜＜水（Ｆ）＞＞
また、本実施形態に係るシリコーンゴム系硬化性組成物には、上記成分（Ａ）～（Ｅ）以外に、水（Ｆ）が含まれていてもよい。

水（Ｆ）は、シリコーンゴム系硬化性組成物に含まれる各成分を分散させる分散媒として機能するとともに、シリカ粒子（Ｃ）とシランカップリング剤（Ｄ）との反応に寄与する成分である。そのため、シリコーンゴム中において、シリカ粒子（Ｃ）とシランカップリング剤（Ｄ）とを、より確実に互いに連結したものとすることができ、全体として均一な特性を発揮することができる。

（その他の成分）
さらに、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、上記（Ａ）～（Ｆ）成分以外に、他の成分をさらに含むことができる。この他の成分としては、例えば、珪藻土、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、ガラスウール、マイカ等のシリカ粒子（Ｃ）以外の無機充填材、反応阻害剤、分散剤、顔料、染料、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、熱伝導性向上剤等の添加剤が挙げられる。

本実施形態に係る導電性溶液（導電性シリコーンゴム組成物）は、導電性フィラーを含まない上記シリコーンゴム系硬化性組成物に加えて、上記導電性フィラーおよび溶剤を含むものである。

上記溶剤としては、公知の各種溶剤を用いることができるが、例えば、高沸点溶剤を含むことができる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

上記溶剤の一例としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカンなどの脂肪族炭化水素類；ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、トリフルオロメチルベンゼン、ベンゾトリフルオリドなどの芳香族炭化水素類；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、シクロペンチルエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、１，４－ジオキサン、１，３－ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類；ジクロロメタン、クロロホルム、１，１－ジクロロエタン、１，２－ジクロロエタン、１，１，１－トリクロロエタン、１，１，２－トリクロロエタンなどのハロアルカン類；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミドなどのカルボン酸アミド類；ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド類などを例示することができる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

上記導電性溶液は、溶液中の固形分量などを調整することで、スプレー塗布やディップ塗布等の各種の塗布方法に適切な粘度を備えることができる。

また、上記導電性溶液が上記導電性フィラーおよび上記シリカ粒子（Ｃ）を含む場合、脳波測定用電極５０が含むシリカ粒子（Ｃ）の含有量の下限値は、シリカ粒子（Ｃ）および導電性フィラーの合計量１００質量％に対して、例えば、１質量％以上であり、好ましくは３質量％以上であり、より好ましくは５質量％以上とすることができる。これにより、脳波測定用電極５０の機械的強度を向上させることができる。一方で、上記脳波測定用電極５０が含むシリカ粒子（Ｃ）の含有量の上限値は、シリカ粒子（Ｃ）および導電性フィラーの合計量１００質量％に対して、例えば、２０質量％以下であり、好ましくは１５質量％以下であり、より好ましくは１０質量％以下である。これにより、脳波測定用電極５０における導電性と機械的強度や柔軟性とのバランスを図ることができる。

導電性溶液を必要に応じて加熱乾燥することで、導電性シリコーンゴムが得られる。
導電性シリコーンゴムは、シリコーンオイルを含まない構成であってもよい。これにより、脳波測定用電極５０（突出部６０）の表面にシリコーンオイルがブリードアウトすることで導通性が低下することを抑制できる。

＜信号線６９の材料＞
信号線６９は、公知のものを使用することができるが、例えば、導電繊維で構成され得る。導電繊維としては、金属繊維、金属被覆繊維、炭素繊維、導電性ポリマー繊維、導電性ポリマー被覆繊維、および導電ペースト被覆繊維からなる群から選択される一種以上を用いることができる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

上記金属繊維、金属被覆繊維、の金属材料は、導電性を有するものであれば限定されないが、銅、銀、金、ニッケル、錫、鉛、亜鉛、ビスマス、アンチモン、ステンレス、アルミニウム、銀／塩化銀およびこれらの合金等が挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、導通性の観点から、銀を用いることができる。また、金属材料は、クロム等の環境に負荷を与える金属を含まないことが好ましい。

上記金属被覆繊維、導電性ポリマー被覆繊維、導電ペースト被覆繊維の繊維材料は、特に限定されないが、合成繊維、半合成繊維、天然繊維のいずれでもよい。これらの中でも、ポリエステル、ナイロン、ポリウレタン、絹および綿等を用いることが好ましい。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

上記炭素繊維は、例えば、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等が挙げられる。

上記導電性ポリマー繊維および導電性ポリマー被覆繊維の導電性ポリマー材料は、例えば、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレンビニレン、ポリナフタレン、及びこれらの誘導体等の導電性高分子およびバインダ樹脂の混合物、あるいは、ＰＥＤＯＴ－ＰＳＳ（（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリ（スチレンスルホン酸））等の導電性高分子の水溶液が用いられる。

上記導電ペースト被覆繊維の導電ペーストに含まれる樹脂材料は特に限定されないが伸縮性を有することが好ましく、例えばシリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、スチレンゴム、クロロプレンゴム、およびエチレンプロピレンゴムからなる群から選択される一種以上を含むことができる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

上記導電ペースト被覆繊維の導電ペーストに含まれる導電性フィラーは特に限定されないが、公知の導電材料を用いてもよいが、金属粒子、金属繊維、金属被覆繊維、カーボンブラック、アセチレンブラック、グラファイト、炭素繊維、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー、導電性ポリマー被覆繊維および金属ナノワイヤーからなる群から選択される一種以上を含むことができる。

上記導電性フィラーを構成する金属は、特に限定はされないが、例えば、銅、銀、金、ニッケル、錫、鉛、亜鉛、ビスマス、アンチモン、銀／塩化銀、或いはこれらの合金のうち少なくとも一種類、あるいは、これらのうちの二種以上を含むことができる。この中でも、導電性の高さや入手容易性の高さから、銀または銅が好ましい。

上記信号線６９が、線状の導電繊維を複数本撚り合わせた撚糸で構成されてもよい。これにより、変形時における信号線６９の断線を抑制できる。

本実施形態において、導電繊維における被覆とは、単に繊維材料の外表面を覆うことのみならず、単繊維を撚り合わせた撚糸などの場合は、その撚糸の中の繊維間隙に金属、導電性ポリマー、または導電ペーストが含浸し、撚糸を構成する単繊維を１本毎に被覆するものを含む。

信号線６９の引張破断伸度は、例えば、１％以上～５０％以下、好ましくは１．５％以上～４５％である。このような数値範囲内とすることで、変形時の破断を抑制しつつも、突出部６０の過度な変形を抑制できる。

＜電極部８０の材料＞
電極部８０を構成する導電性部材７０は、例えば、良導性金属を含むペーストである。良導性金属は、銅、銀、金、ニッケル、錫、鉛、亜鉛、ビスマス、アンチモン、或いはこれらの合金からなる群から選択される一種以上を含む。特に、入手性や導電性の観点から、銀や塩化銀、銅が好適である。

良導性金属を含むペーストで電極部８０を形成する場合は、ゴム状の弾性体でできた突出部６０の先端部分６１を、良導性金属を含むペースト状の導電性溶液にディップ（浸漬塗布）する。これにより、突出部６０の表面に電極部８０が形成される。

なお、導電性フィラーおよび溶剤を含む導電性溶液を、突出部６０の表面に塗布することにより、導電性樹脂層としての導電性部材７０（電極部８０）を形成してもよい。このとき、溶剤を突出部６０と同じ系統の材質（シリコーンゴム）とすることで、導電性部材７０（導電性樹脂層）の密着性を高められる。

導電性溶液を必要に応じて加熱乾燥することで、導電性シリコーンゴムが得られる。導電性シリコーンゴムは、シリコーンオイルを含まない構成であってもよい。これにより、電極部８０の表面にシリコーンオイルがブリードアウトすることで導通性が低下することを抑制できる。

また、突出部６０自体に導電性部材が含まれてもよい。例えば、突出部６０全体が導電性シリコーンゴムにより設けられて、突出部６０が電極部８０として機能してもよい。この場合、ゲル状部材８５は直接突出部６０に取り付けられる。

＜脳波測定用電極５０の製造方法＞
本実施形態の脳波測定用電極５０の製造方法の一例は次の工程を含むことができる。
まず、金型を用いて、上記シリコーンゴム系硬化性組成物を加熱加圧成形し、基部５１および突出部６０からなる成形体を得る。続いて、得られた成形体の各突出部６０の内部に、縫い針を用いて、信号線６９を通す。その後得られた成形体の突出部６０（先端部分６１を含む所定範囲）に、ペースト状の導電性溶液をディップ塗布し、加熱乾燥後、ポストキュアを行う。これにより、突出部６０の表面に導電性部材７０からなる電極部８０を形成できる。
つづいて、球体のゲル状部材８５を、電極部８０が形成されている全ての突出部６０の先端部分６１に取り付ける。

交換を想定しない場合であれば、例えば、紫外光等を照射することで所定の形状（ここでは球状）に硬化してゲル状となる材料を用いることができる。
交換可能を想定する場合は、予めゲル状に硬化された状態のゲル状部材８５を取り付ける。脳波測定用電極５０を使用することで、ゲル状部材８５が劣化した場合、劣化したゲル状部材８５を取り外し新しいゲル状部材８５に差し替える。

以上により、脳波測定用電極５０を製造することができ、また、ゲル状部材８５を最適な状態で使用することができる。
なお、上記成形工程時において、信号線６９を配置した成形空間内に、上記シリコーンゴム系硬化性組成物を導入し、加圧加熱成形するインサート成形を用いてもよい。

本実施形態の特徴を簡単に纏めると次の通りである。
（１）被験者の皮膚（ここでは頭部９９）に接触させて生体信号（ここでは脳波信号）を取得する生体信号測定用電極（ここでは脳波測定用電極５０）であって、
基部５１から突出する突出部６０と、
突出部６０の少なくとも先端部分に導電性部材７０を有して設けられた電極部８０と、
突出部６０に電極部８０を覆って設けられた、内部に水分を有するゲル状部材８５と、を有する。
電極部８０を耐乾燥性に優れたゲル状部材８５（ポリマーゲル）で表面コートすることで、頭皮等の皮膚の乾燥状態に依らず接触抵抗を抑えて安定した生体信号測定（脳波測定）が可能となる。
（２）電極部８０は突出部６０の先端部分６１を導電性部材７０で覆って設けられている。
（３）突出部６０は、導電性部材７０を含む導電性ゴムを備えて設けられており電極部８０として機能する。すなわち、突出部６０自体が電極部８０として機能する。
（４）突出部６０は錐体の形状を呈する。
（５）ゲル状部材８５は球状を呈している。
（６）ゲル状部材８５は、使用前において水密性部材に収容されている。
（７）ゲル状部材８５は交換可能に設けられている。
（８）本実施形態の生体信号測定装置（ここでは脳波測定装置１）は、上述の生体信号測定用電極（脳波測定用電極５０）を備える。
（９）本実施形態の生体信号測定方法（ここでは脳波検出方法）は、上述の生体信号測定装置（ここでは脳波測定装置１）を被験者に装着して生体信号（ここでは脳波）を測定する。

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

この出願は、２０２２年２月１７日に出願された日本出願特願２０２２－０２２６５８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１ 脳波測定装置（生体信号測定装置）
１０ 脳波電極ユニット（生体信号用電極ユニット）
１１ ボディ部
１２ 信号取出部
１３ 螺刻部
１４ 電極固定部
２０ フレーム
２１ 電極ユニット取付部
５０ 脳波測定用電極（生体信号測定用電極）
５１ 基部
５２ 突出部形成面
６０ 突出部
６１ 先端部分
６９ 信号線
７０ 導電性部材
８０ 電極部
８５ ゲル状部材

Claims (8)

1. 被験者の皮膚に接触させて生体信号を取得する生体信号測定用電極であって、
   基部から突出する錐体の形状を呈する突出部と、
   前記突出部の少なくとも先端部分に導電性部材を有して設けられた電極部と、
   前記突出部に前記電極部を覆って設けられた、球状を呈する内部に水分を有するゲル状部材と、
   を有する生体信号測定用電極。
2. 前記電極部は、前記突出部の先端部分を導電性部材で覆って設けられている、請求項１に記載の生体信号測定用電極。
3. 前記突出部は、前記導電性部材を含む導電性ゴムを備えて設けられており前記電極部として機能する、請求項１または２に記載の生体信号測定用電極。
4. 前記ゲル状部材は、使用前において水密性部材からなる容器に収容されている、請求項１または２に記載の生体信号測定用電極。
5. 前記ゲル状部材は交換可能に設けられている、請求項１または２に記載の生体信号測定用電極。
6. 前記生体信号は脳波である、請求項１または２に記載の生体信号測定用電極。
7. 請求項１または２に記載の生体信号測定用電極を備える生体信号測定装置。
8. 請求項７に記載の生体信号測定装置を被験者に装着して生体信号を測定する生体信号検出方法。

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