JPH1014897A

JPH1014897A - 生体電極の製造方法

Info

Publication number: JPH1014897A
Application number: JP8176583A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Kobayashi; 由和小林; Shuichi Sasahara; 秀一笹原; Kazuhiro Yoshikawa; 吉川　　和宏
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1996-07-05
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】人手を要さずに、簡単にかつ安価に製造でき
る生体電極の製造方法を提供することである。【解決手段】非導電性の基材シートの表面に、その一
方向に連続して延びるリボン状の電極素子形成部と、こ
の電極素子形成部の側部から所定間隔で突出した端子部
とを印刷する工程と、前記基材シートに設けた電極素子
形成部に、この電極素子形成部と略同一幅の導電性粘着
ゲルのシートを重ね合わせて、前記端子部を除く前記電
極素子形成部の表面に導電性粘着ゲルのシートを貼付す
る工程と、導電性粘着ゲルのシートを貼付した基材シー
トをカットして、基材シートの表面に電極素子部と端子
部とが一体に形成されかつ電極素子部上に導電性粘着ゲ
ル層が設けられた生体電極を得る工程とを含む生体電極
の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、心電図の測定、体
脂肪の測定、電気刺激治療等を行う際に、生体の皮膚面
に貼着して測定や治療を行うための生体電極の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】心電、筋電、脳波の測定等を行うには、
人体より発する微弱な電位を検出する。一方、体脂肪の
測定や電気刺激治療等を行うときには、人体の適正箇所
に電流を流す。これらの測定や治療に際しては、外部装
置と電気的に接続された電極（生体電極）を人体の適正
位置に貼付する。

【０００３】例えば心電の測定を行う場合、電極に設け
た素子部を生体の皮膚に接触させただけでは、精度よく
測定することができない。そこで、通常、生体電極の素
子部を、導電性を有するクリームやペースト（水糊に電
解質塩を含有させたもの）を介して人体の皮膚面に密着
させるようにしている。しかし、上記クリームやペース
トを人体の測定部位に予め塗布する作業が必要であるた
め、塗布作業が煩わしく、また被測定者に不快感を与え
るなどの弊害がある。

【０００４】また、通常は、被測定者ごとに１つの電極
を繰り返し使用しているため、衛生上の問題や皮膚感染
のおそれ、さらには使用時に被測定者に不快感を与える
といった問題があるため、安価で使い捨てが可能な生体
電極の提供が望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】米国特許第４，７９
５，５１６号明細書には、生体電極を連続的にかつ低コ
ストで製造できる方法が開示されている。すなわち、こ
の方法は、基材シート上に、結着シート、電気導体、電
解質膜および剥離シートをこの順に積層し、所定形状に
カットするものである。前記電気導体は電極の素子部と
端子部とを兼ねるものである。また、前記電解質膜とし
ては、導電性ゲルおよび導電性感圧接着剤が例示されて
いる。

【０００６】しかし、積層する部品点数が多いため、大
幅なコストダウンは困難であり、また工程数も多く煩雑
であるという問題がある。本発明の目的は、上述の技術
的課題を解決し、人手を要さずに、簡単にかつ安価に製
造できる生体電極の製造方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の生体電極の製造
方法は、上記課題を解決するために完成されたものであ
って、非導電性の基材シートの表面に、その一方向に連
続して延びるリボン状の電極素子形成部と、この電極素
子形成部の側部から所定間隔で突出した端子部とを印刷
する工程と、前記基材シートに設けた電極素子形成部
に、この電極素子形成部と略同一幅の導電性粘着ゲルの
シートを重ね合わせて、前記端子部を除く前記電極素子
形成部の表面に導電性粘着ゲルのシートを貼付する工程
と、導電性粘着ゲルのシートを貼付した基材シートをカ
ットして、基材シートの表面に電極素子部と端子部とが
一体に形成されかつ電極素子部上に導電性粘着ゲル層が
設けられた生体電極を得る工程とを含むことを特徴とす
る。

【０００８】すなわち、本発明では、電極素子形成部お
よび端子部は基材シートの表面にあらかじめ印刷されて
いるので、この基材シートの電極素子形成部に導電性粘
着ゲルのシートを貼り合わせカットするだけでよく、従
って簡単に生体電極を製造することができる。本発明に
おいて、前記導電性粘着ゲルのシートの少なくとも片面
に表面保護フィルムを剥離可能に貼付しておくと、この
片面の表面保護フィルムを残して、前記導電性粘着ゲル
のシートを貼付した基材シートをカットすることによ
り、表面保護フィルムは、生体電極を保持する台紙とし
て使用でき、生体電極の取扱いが容易になる。

【０００９】また、前記電極素子形成部は、前記基材シ
ート上に複数列にわたって形成されているのが、生産性
を高め、大量生産を行ううえで望ましい。その際、前記
複数列の電極素子形成部が、電極素子部の少なくとも２
倍の幅を有し、基材シートのカット時に所定の電極素子
部の幅にカットするように構成すると、より生産効率を
高めることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明における非導電性の基材シ
ートとしては、特に限定されるものではないが、人体皮
膚面への貼付時に複数の電極素子部の間隔を一定に保つ
ことができるように、伸縮性がなくかつ比較的腰強度の
高い合成樹脂フィルムが好ましい。このような合成樹脂
フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、
ポリカーボネート、ポリウレタンなどがあげられる。ま
た、基材シートの厚さは１０〜５００μｍ程度が好まし
い。特に、腰強度が高く、寸法精度が高いため印刷が容
易なＰＥＴフィルムを使用するのが好ましい。

【００１１】前記電極素子形成部（すなわち電極素子
部）および端子部は、所定の導電性物質を用いて印刷に
よって一体に形成される。このような導電性物質として
は、例えば銀、銀−塩化銀の混合物、ニッケル、モリブ
デンなどの金属、あるいはカーボンブラック、グラファ
イト等を単独であるいは二種以上を混合して調製した導
電性ペーストが挙げられる。

【００１２】前記導電性粘着ゲルとしては、導電性を有
し、かつ皮膚に対して刺激性が少なく粘着力を有するも
のであれば、いずれも使用可能であり、特に限定される
ものではないが、例えばポリアクリルアミド、ポリアク
リル酸ナトリウム、ポリアクリル酸エステル等のポリア
クリル酸誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリ−Ｎ−ビ
ニルアセトアミド等のポリ−Ｎ−ビニルアミド誘導体、
ポリウレタン等をマトリックスとし、これに水、電解質
塩等を含有させた導電性粘着ゲルが好適に使用可能であ
る。

【００１３】本発明の方法に従って生体電極を製造する
には、まず、基材シートの表面に電極素子形成部と端子
部とを印刷する。図１はロール状に巻回した基材シート
１の表面に印刷する例を示しており、ロータリースクリ
ーン印刷機等の印刷機２にて連続的に基材シート１の表
面に、所定の電極素子形成部と端子部とからなるパター
ンを印刷し、ついで乾燥炉３にて乾燥してロール状に巻
き取る。また、図２に示すように、所定寸法の基材シー
ト１′を用いて１枚ずつスクリーン版などの版４を用い
て印刷してもよい。乾燥は、インキ中に含まれる溶剤を
完全に蒸発させると同時にインキをシート１上に定着さ
せるために行われる。また、印刷されたパターンの剥離
強度を高めるために、乾燥後に、後硬化処理を行っても
よい。

【００１４】なお、パターン印刷はスクリーン印刷に限
定されるものではなく、種々の印刷方法が採用可能であ
る。また、以下の説明では、便宜上、基材シートとして
図１に示す基材シート１を代表させているが、基材シー
ト１′も同様にして適用可能である。印刷されたパター
ンの一例を図３に示す。図３に示すパターン５は、基材
シート１上に並列に形成された２つの同じパターンから
なる。図３に示す各パターン５は、基材シート１の一方
向（図３では長手方向）に連続して延びるリボン状の電
極素子形成部６と、この電極素子形成部６の側部から突
出した複数の端子部７とからなる。

【００１５】各パターン５内の電極素子形成部６は、最
終的に得られる電極素子部と同じ幅かそれよりもやや大
きい幅を有する両側部６ａ，６ａと、この両側部６ａ，
６ａ間に形成され電極素子部の少なくとも２倍の幅を有
する部分６ｂとからなる。そして、前記両側部６ａ，６
ａは片側のみに端子部７が形成され、それらの間に位置
する各部分６ｂには両側に端子部７が形成される。

【００１６】このようにしてパターン５が形成された基
材シート１，１′上に導電性粘着ゲルのシートが重ね合
わされる。このとき、図４に示すように、導電性粘着ゲ
ルのシート８は、電極素子形成部６ａ，６ｂと同じ幅を
有し、端子部７を除く電極素子形成部６の表面に貼着さ
れる。ついで、所定の生体電極９の形状にカットされ
る。カットは、例えば打抜きなどによって連続的に行う
ことができる。

【００１７】図４は本発明における印刷工程Ａ、導電性
粘着ゲル貼付工程Ｂおよびカット（打抜き）工程Ｃのそ
れぞれの内容を概略的に示したものである。具体的に
は、例えば図５に示すような工程が好適に採用される。
すなわち、図５は、ロール状に巻回された導電性粘着ゲ
ルのシート８を使用する場合の前記工程ＢおよびＣを示
しており、さらにその下には各工程で加工される導電性
粘着ゲルのシート８の形状を示している。

【００１８】使用される導電性粘着ゲルのシート８は、
図６に示すように、シート８の両面に表面保護フィルム
１８，１９が剥離可能に貼着されており、シート８には
導電性粘着ゲルを補強するための中間基材２０が設けら
れている。表面保護フィルム１８，１９としては、特に
限定されるものではないが、例えばポリエステルフィル
ム、ポリ塩化ビニルフィルムなどが使用可能である。各
フィルム１８，１９の種類や厚さはそれぞれのフィルム
が果たす機能に応じて適宜設定される。すなわち、上面
の表面保護フィルム１８は製造過程でシート８から剥離
されて除去されるため、薄く伸縮性のあるフィルムであ
るのが好ましく、厚さは５〜３００μｍ、好ましくは１
０〜１５０μｍ程度であるのがよい。下面の表面保護フ
ィルム１９は、後述のように台紙（セパレートフィル
ム）として機能するため、腰強度のあるものが好まし
く、従って、ポリエステルフィルムなどの腰強度のある
フィルムを使用すると共に、厚さも５０〜５００μｍ、
好ましくは５０〜３００μｍ程度のものを使用するのが
よい。また、中間基材２０としては、例えばネット状の
シートがあげられ、このネットはポリエステル繊維のほ
か、ナイロン、ポリオレフィンなどの各種合成繊維、セ
ルロース等の天然繊維、これらの混紡、さらに不織布な
ども使用可能である。

【００１９】かかる導電性粘着ゲルのシート８を用い
て、図５に示す工程で生体電極を製造するには、まず、
ロールから引き出されたシート８はスリット・ロール１
０によって各電極素子形成部６の幅に相当する幅ｗに裁
断され、第１の巻取りロール１１によって不要なシート
８が巻き取られる。幅ｗは対応する電極素子形成部６
ａ，６ｂの幅と同じに設定されている。

【００２０】ついで、第２の巻取りロール１２によっ
て、ライン上を流れる導電性粘着ゲルのシート８から上
面の表面保護フィルム１８を剥離・除去する。表面保護
フィルム１８が除去されて粘着性を有するゲルが露出し
たシート８の表面に、第１図に示すようにしてパターン
５を印刷した基材シート１を重ね合わせ、一対のロール
１３，１３′で押圧して基材シート１を貼付する。その
際、図４に示すように、電極素子形成部６と導電性粘着
ゲルのシート８とをずれないように重ね合わせる。

【００２１】基材シート１を貼付したのち、第１の打抜
きロール１４とその支持ロール１４′とによって基材シ
ート１および導電性粘着ゲルのシート８を打抜き、図４
に示すような生体電極９を得る。かかる打抜きは、導電
性粘着ゲルのシート８の下部に貼付された表面保護フィ
ルム１９を残して、その他の部材を打ち抜く。これによ
り、表面保護フィルム１９を生体電極９の台紙（セパレ
ートフィルム）として利用できる。

【００２２】打抜き後、第３の巻取りロール１５によっ
て、生体電極９周囲の不要部分を取り除く。ついで、第
２の打抜きロール１６によって下部の表面保護フィルム
１９を打抜き、搬送ベルト１７にて搬送する。図７およ
び図８は、第２の打抜きロール１６で打ち抜かれた生体
電極９を示しており、複数の生体電極９が台紙となる表
面保護フィルム１９上に並設されている。この状態で生
体電極９は包装、運搬され、使用時には表面保護フィル
ム１９から１枚ずつ生体電極９を剥がして使用する。

【００２３】得られる生体電極９は、図９および図１０
に示すように、短冊状の基材シート１の両端にそれぞれ
電極素子部２１，２１が形成され、この電極素子部２
１，２１から内向きに、すなわち互いに対向する方向
に、端子部７，７がそれぞれ延設される。さらに、各電
極素子部１８上には導電性粘着ゲル層２４が積層されて
いる。導電性粘着ゲル層２４は電極素子部２１の表面全
体を覆っている。

【００２４】端子部７，７の先端にはそれぞれ各素子部
２１と外部機器とを接続するための接続具（図示せず）
が取付けられる。前記電極素子部２１，２１の間隔は、
正確な測定または治療効果を得られるように、用途に応
じて設定される。この間隔は、例えば１０〜１００ｍｍ
程度に設定される。

【００２５】電極素子部２１および端子部７は、印刷後
の乾燥状態で厚さが２〜３０μｍ、好ましくは５〜１５
μｍであるのがよい。また、導電性粘着ゲル層２４は、
厚さが０．１〜２．５ｍｍ、好ましくは０．２〜１．５
ｍｍの範囲で使用される。図９，図１０に示す生体電極
９を使用して心電図を測定する場合には、各端子部７に
取付けられた接続具に心電図計のリード線を接続する。
接続具５としては、特に限定されるものではないが、例
えば着脱の容易なスナップ、クリップ、わに口等があげ
られる。

【００２６】なお、本発明で得られる生体電極は、端子
部７，７が内向きの形状のもののみに限定されるのでな
く、端子部７，７が互いに外向きに形成されたものであ
ってもよい。電極素子部２１，２１に対して端子部７，
７を外向きに設けた場合も、内向きの場合と同様にして
製造することができる。また、本発明の方法は、図９に
示すような２極型の生体電極のみでなく、それ以上の多
極型生体電極の製造にも適用可能であるし、逆に、１極
型の生体電極の製造にも適用可能である。１極型の生体
電極等を製造するには、基材シート１に印刷するパター
ン５の形状と、打ち抜きパターンとを適宜変更すればよ
い。

【００２７】さらに、前述の説明では、表面保護シート
に複数個の生体電極を並設したが、表面保護シートを含
む各生体電極はそれぞれ切り離されていてもよい。つま
り、前記第１の打抜きロール１４で、表面保護フィルム
１９を残してその他の部材を打ち抜くのでなく、全体を
打ち抜けば、個々に切り離された生体電極が得られる。
このことは、１極型ないし多極型のいずれの場合でも、
同様である。

【００２８】

【実施例】図１１に示すように、縦ａが５００ｍｍ、横
ｂが６００ｍｍで厚さ１００μｍのポリエステルフィル
ムを基材シートとして使用し、この基材シート２２の表
面に、Ａｇ／ＡｇＣｌペースト（京都エレックス社製）
を用いて同図に示すパターン２３をスクリーン印刷し、
９０℃の乾燥炉で３分間乾燥させた後、１５０℃のオー
ブン中にて２０分間の後硬化を行った。ついで，基材シ
ート２２を図１１に示す一点鎖線に沿って５００ｍｍ×
３００ｍｍの大きさに裁断した。スクリーン印刷では、
３００メッシュのスクリーン版を用いた。

【００２９】一方、上面に厚さ３８μｍの透明な二軸延
伸ポリエステルフィルム（表面保護フィルム）が、下面
に厚さ１００μｍの透明な二軸延伸ポリエステルフィル
ム（表面保護フィルム）がそれぞれ貼着された幅２２５
ｍｍの導電性粘着ゲルのシート（積水化成品工業（株）
製のテクノゲル）を、図５に示すように、スリットロー
ラ１０にて連続的にスリットした。ついで、連続的に第
１の巻取ローラ１１にて不要部分を取り除いた後、上面
の表面保護フィルムを剥離し、前記基材シート２２を、
そのパターン２３内の電極素子形成部と導電性粘着ゲル
のシートとが一致するように重ね合わせた。

【００３０】前記二軸延伸ポリエステルフィルムは、反
応硬化型シリコーンコーティング処理して離型性を高め
たものである。また、導電性粘着ゲルには中間基材とし
てポリエステルネットを介在させている。次に、導電性
粘着ゲルのシートの下面の表面保護フィルムを残して、
基材シートおよび導電性粘着ゲルのシートを図４に示す
ような所定の生体電極電極９の形状に打抜いた後、下面
の表面保護フィルムを打ち抜いて、図７，図８に示すよ
うな製品を得た。

【００３１】以上の工程により、パターン印刷した基材
シート（５００ｍｍ×３００ｍｍの）の１枚あたり、７
２個の２極電極、すなわち１４４個の電極が得られた。
その結果、本発明の方法は、原材料のロスが少なく、人
手をかけずに効率的な連続生産が可能であることが確認
された。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、連続生
産が可能となり、従って簡単にかつ安価に生体電極を製
造できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における基材シートへの印刷工程を示す
説明図である。

【図２】本発明における他の印刷工程を示す説明図であ
る。

【図３】印刷されたパターンの一例を示す平面図であ
る。

【図４】本発明における各工程の概略を示す説明図であ
る。

【図５】本発明における印刷工程より後の工程を示す説
明図である。

【図６】本発明における導電性粘着ゲルのシートの断面
図である。

【図７】本発明の方法において、台紙上に貼着された状
態で得られる生体電極の平面図である。

【図８】図７に示す生体電極の側面図である。

【図９】本発明の方法によって得られる二極電極の一例
を示す平面図である。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。

【図１１】実施例において、基材シート上に印刷された
パターンを示す平面図である。

【符号の説明】

１基材シート５パターン６電極素子形成部７端子部８導電性粘着ゲルのシート９生体電極１８表面保護フィルム１９表面保護フィルム２１電極素子部２４導電性粘着ゲル層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非導電性の基材シートの表面に、その一方
向に連続して延びるリボン状の電極素子形成部と、この
電極素子形成部の側部から所定間隔で突出した端子部と
を印刷する工程と、前記基材シートに設けた電極素子形成部に、この電極素
子形成部と略同一幅の導電性粘着ゲルのシートを重ね合
わせて、前記端子部を除く前記電極素子形成部の表面に
導電性粘着ゲルのシートを貼付する工程と、導電性粘着ゲルのシートを貼付した基材シートをカット
して、基材シートの表面に電極素子部と端子部とが一体
に形成されかつ電極素子部上に導電性粘着ゲル層が設け
られた生体電極を得る工程とを含むことを特徴とする生
体電極の製造方法。
【請求項２】前記導電性粘着ゲルのシートの少なくとも
片面には表面保護フィルムが剥離可能に貼付されてお
り、この片面の表面保護フィルムを残して、前記導電性
粘着ゲルのシートを貼付した基材シートをカットする請
求項１記載の製造方法。
【請求項３】前記電極素子形成部が、前記基材シート上
に複数列にわたって形成されている請求項１または２記
載の製造方法。
【請求項４】前記複数列の電極素子形成部が、電極素子
部の少なくとも２倍の幅を有し、基材シートのカット時
に所定の電極素子部の幅にカットされる請求項３記載の
製造方法。