(57)【要約】【課題】長期に渡って高い接着性が得られる貼付型デバイスを提供することを目的とする。【解決手段】基体と、前記基体の表面側に配置されたデバイスユニットと、前記基体の裏面側に配置された立体構造を有する立体構造部と、前記立体構造部に付与された接着手段とを有することを特徴とする貼付型デバイス。前記立体構造部は、複数の針状部を有するブラシ状部材であることが好ましい。前記針状部は、鉤状に折り曲げられていることが好ましい。【選択図】図３
2020182408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体の表面側に配置されたデバイスユニットと、
前記基体の裏面側に配置された立体構造を有する立体構造部と、
前記立体構造部に付与された接着手段と、
を有することを特徴とする貼付型デバイス。
【請求項２】
前記立体構造部は、複数の針状部を有するブラシ状部材であることを特徴とする請求項１に記載の貼付型デバイス。
【請求項３】
前記針状部は、鉤状に折り曲げられていることを特徴とする請求項２に記載の貼付型デバイス。
【請求項４】
前記接着手段は、湿度硬化性の接着剤であることを特徴とする請求項３に記載の貼付型デバイス。
【請求項５】
前記基体上には、２つの前記デバイスユニットが載置されており、
前記各デバイスユニットは、カバー体により覆われていることを特徴とする請求項２ないし４いずれか１項に記載の貼付型デバイス。
【請求項６】
２つの前記デバイスユニットのうち一方は、デバイスの機能を有しないダミーデバイスユニットであることを特徴とする請求項５に記載の貼付型デバイス。
【請求項７】
前記基体の裏面側には、４つの前記ブラシ状部材が配置されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の貼付型デバイス。
【請求項８】
前記デバイスユニットは、温度センサ及び加速度センサを有することを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項に記載の貼付型デバイス。
【請求項９】
基体と、
前記基体の表面側に配置されたデバイスユニットと、
前記基体の裏面側に配置された立体構造を有する立体構造部と、
を有する貼付型デバイスの貼付方法であって、
前記立体構造部に接着剤を付与して対象物に貼り付ける
ことを特徴とする貼付型デバイスの貼付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貼付型デバイス及びその貼付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、牛等の家畜の活動状態や健康状態を管理するためには、畜産事業者や獣医等が直接的に家畜の状態を把握する必要があった。しかし、管理する家畜数が多い大型の畜産事業者にとっては、家畜の状態管理は負担が大きい。そこで、近年、体温や加速度など生体情報を取得するセンサデバイスを各家畜に取り付け、全ての家畜の状態をコンピュータシステムにより一括管理する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
家畜へのセンサデバイスの取り付け方法には種々の方法がある。特許文献１には、家畜の頭部、首、胴体、脚部、耳などにセンサデバイスを取り付けることが記載されている。
【０００４】
また、家畜への装着性の向上や、センサデバイスの破損の防止等を目的として、センサデバイスを家畜の皮膚に直接貼り付けることを可能とした貼付型のセンサデバイスが知られている（例えば、特許文献２，３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１８１６０５号
【特許文献２】米国特許第６５５０６５２号
【特許文献３】米国特許第１００８０３４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の貼付型のセンサデバイスを、接着剤を用いて家畜の皮膚に直接貼り付ける場合には、皮膚との接着性が弱く、早期に剥がれ落ちる可能性がある。畜産事業者では、長期に渡って多数の家畜を飼育するため、長期に渡って剥がれ落ちることのない接着性の高い貼付型のセンサデバイスが望まれている。
【０００７】
また、同様の課題は、生体情報を取得するセンサデバイスに限られず、家畜の個体識別情報を保持したデバイス（標識用タグ等）を家畜に貼り付ける場合にも生じ得る。
【０００８】
そこで、本発明は、長期に渡って高い接着性が得られる貼付型デバイス及びその貼付方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述課題を解決するために、本発明の貼付型デバイスは、基体と、前記基体の表面側に配置されたデバイスユニットと、前記基体の裏面側に配置された立体構造を有する立体構造部と、前記立体構造部に付与された接着手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の貼付型デバイスの貼付方法は、基体と、前記基体の表面側に配置されたデバイスユニットと、前記基体の裏面側に配置された立体構造を有する立体構造部と、を有する貼付型デバイスの貼付方法であって、前記立体構造部に接着剤を付与して対象物に貼り付けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、長期に渡って高い接着性が得られる貼付型デバイス及びその貼付方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る貼付型デバイスの平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る貼付型デバイスの底面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る貼付型デバイスの側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る貼付型デバイスの分解斜視図である。
【図５】貼付型デバイスを牛に貼り付けた状態を示す図である。
【図６】牛に貼り付けられた貼付型デバイスの接着部分を概略的に示す図である。
【図７】針状部が鉤状に折り曲げられたブラシ状部材を概略的に示す図である。
【図８】図７に示すブラシ状部材を有する貼付型デバイスの接着部分を概略的に示す図である。
【図９】貼付型デバイスを実際に牛に貼り付けて実験を行った実験結果を示す図である。
【図１０】ブラシ状部材の数及び配置を変更した貼付型デバイスの底面図である。
【図１１】ブラシ状部材に代えて凹凸構造部を用いた貼付型デバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
【００１４】
＜実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係る貼付型デバイス１０の平面図である。図２は、貼付型デバイス１０の底面図である。図３は、貼付型デバイス１０の側面図である。図４は、貼付型デバイス１０の分解斜視図である。
【００１５】
貼付型デバイス１０は、平面視でほぼ長方形の形状を有する。図１〜図４において、貼付型デバイス１０の長手方向をＸ方向、短手方向をＹ方向、厚み方向をＺ方向としている。Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向は互いに直交する。
【００１６】
また、以下では、説明の便宜上、Ｚ軸負方向側を下側、Ｚ軸正方向側を上側と称すが、普遍的な上下関係を表すものではない。
【００１７】
本実施形態では、一例として、家畜である牛の後頸部に貼り付けて体温や加速度など生体情報を取得する貼付型デバイス１０について説明する。以下、貼付型デバイス１０を構成する各部材について説明する。
【００１８】
図１〜図４に示すように、貼付型デバイス１０は、主な構成要素として、２つのデバイスユニット２と、基体３と、２つのカバー体４と、４つのブラシ状部材６と、接着剤７とを含む。
【００１９】
デバイスユニット２は、温度センサ、加速度センサ、メモリ、無線通信回路、バッテリ等を有する。温度センサは、牛の体温を検出する。加速度センサは、牛の活動状態を検出する。メモリは、温度センサ及び加速度センサの検出データや、牛の個体識別情報等を記憶する。無線通信回路は、検出データを個体識別情報とともに、外部装置へ無線送信する。
【００２０】
基体３は、平面視でほぼ長方形の形状を有するシート状の部材であり、可撓性を有する。基体３は、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂により形成されている。２つのデバイスユニット２は、基体３の上側の表面３ａに、長手方向であるＸ方向に離間するように、基体３の中央部を通るＹ軸に対して線対称となる位置に配置される。
【００２１】
各デバイスユニット２は、ほぼ直方体である。平面視において、各デバイスユニット２は、基体３の大きさよりも小さく、基体３上に載置可能である。
【００２２】
カバー体４は、平面視でほぼ長方形の形状を有するシート状の部材であり、可撓性を有する。カバー体４は、基体３と同様に、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂により形成されている。各カバー体４は、デバイスユニット２の底面を除く部分を覆うことが可能な大きさである。
【００２３】
各カバー体４は、基体３上に載置されたデバイスユニット２を覆った状態で、その外縁部が縫い糸５によって基体３に縫い合わせられている。すなわち、各デバイスユニット２は、カバー体４により覆われ、基体３とカバー体４に封止されている。
【００２４】
図２に示すように、ブラシ状部材６は、平面視でほぼ長方形の形状を有し、基体３の下側の裏面３ｂに接着剤等を用いて接合されている。
【００２５】
図３及び図４に示すように、基体６ａと、複数の針状部６ｂと、針状部６ｂの先端部６ｃとを含む。基体６ａは、平面視でほぼ長方形の形状を有するシート状の部材であり、可撓性を有する。基体６ａは、例えばゴムにより形成されている。針状部６ｂは、例えばステンレスや鋼鉄等の金属ワイヤーであり、基体６ａ上に所定のピッチでＸＹ方向に植針されている。先端部６ｃは、針状部６ｂの先端に一体形成された球状部である。
【００２６】
針状部６ｂには、貼付型デバイス１０を、対象物に貼り付けるための接着手段としての接着剤７が付与される。接着剤７は、例えば、シアノアクリレート系の接着剤である。接着剤７としては、例えば、粘度が約１０００ｍＰａ・ｓのもの用いることが好ましい。このシアノアクリレート系の接着剤は、湿度硬化性を有する。なお、シアノアクリレート系の接着剤に代えて、ゴム系の接着剤を用いてもよい。このゴム系の接着剤としては、例えば、粘度が約１０００ｍＰａ・ｓのもの用いることが好ましい。
【００２７】
本実施形態では、基体６ａの表面に対して針状部６ｂをほぼ垂直に植針しているが、針状部６ｂは、基体６ａの表面に対して傾斜していてもよい。
【００２８】
ブラシ状部材６は、基体６ａの針状部６ｂが形成された面とは反対側の面が、基体３の裏面３ｂに接合されている。
【００２９】
また、図２に示すように、基体３の裏面３ｂにおいて、４つのブラシ状部材６のうち２つが、Ｘ方向の端部（＋Ｘ方向側の端部、及び−Ｘ方向側の端部）に配置されており、残りの２つが、Ｘ方向の中央部に隣接して配置されている。
【００３０】
基体３の裏面３ｂにおいて、ブラシ状部材６が設けられていない領域８は、プライマー処理剤としての粘着剤を塗布するための粘着剤塗布領域である。この粘着剤として、例えば、天然ゴムとロジンとが重量比１：５で混合され、貯蔵弾性率が約２７６８４Ｇ'（Ｐａ）のものが用いられる。
【００３１】
図５は、貼付型デバイス１０を牛２０に貼り付けた状態を示す図である。貼付型デバイス１０は、牛２０の後頸部２１に、２つのデバイスユニット２が左右にぶら下がるように貼り付けられる。
【００３２】
貼付型デバイス１０を貼り付ける際には、粘着剤塗布領域８に粘着剤を塗布し、ブラシ状部材６に接着剤７を塗布した状態で、基体３の裏面３ｂ側が牛２０の後頸部２１に向いた状態で貼り付けられる。
【００３３】
なお、２つのデバイスユニット２のうちの一方は、デバイスの機能を有しないダミーデバイスユニットとしてもよい。この場合、ダミーデバイスユニットとしてのデバイスユニット２には、上記センサ機能を有するデバイスユニット２とほぼ同一の重さを有するように、重り等が付加されていることが好ましい。例えば、図５に示すように、貼付型デバイス１０は、牛２０の後頸部２１の左右に跨るように貼り付けられた場合に、ダミーデバイスユニット２によって左右の重さが均等になるので、早期に剥がれることが防止される。
【００３４】
図６は、牛２０に貼り付けられた貼付型デバイス１０の接着部分を概略的に示す図である。粘着剤及び接着剤７が塗布された貼付型デバイス１０を牛２０に貼り付けた場合、牛２０の体表面には体毛２２が存在するので、ブラシ状部材６の針状部６ｂは、体毛２２に絡み付いて体毛２２を保持する。そして、針状部６ｂに塗布された接着剤７は、空気中の水分の吸収等によって硬化を開始する。
【００３５】
接着剤７は、牛２０の体表面と、体毛２２と、ブラシ状部材６の針状部６ｂとの間に介在した状態で硬化することにより、牛２０の体表面、体毛２２、及び針状部６ｂを接着させる。また、接着剤７は、ブラシ状部材６の基体６ａと接触している場合には、牛２０の体表面と基体６ａとの間の接着も行う。
【００３６】
このように、接着剤７は、体毛２２や針状部６ｂと絡み合うことにより、表面積が大きいことから、従来のように平板状のデバイスを、接着剤を介して直接貼り付ける場合と比べて、硬化速度が向上する。また、接着剤７は、接着面積が大きいことから、硬化した場合の接着力が従来と比べて向上する。
【００３７】
図７は、針状部６ｂが鉤状に折り曲げられたブラシ状部材６を概略的に示す図である。図８は、図７に示すブラシ状部材６を有する貼付型デバイス１０を牛２０の体表面に貼り付ける場合における接着部分を概略的に示す図である。
【００３８】
このように、ブラシ状部材６の針状部６ｂを鉤状に折り曲げることにより、針状部６ｂが体毛２２により絡みやすくなるとともに、接着剤７と針状部６ｂとの接着面積が増加する。したがって、針状部６ｂが鉤状の場合には、針状部６ｂが直線状の場合と比べて、接着力が向上する。
【００３９】
＜試験結果＞
次に、上記実施形態に係る貼付型デバイス１０を用いた実験結果について説明する。
【００４０】
図９は、貼付型デバイスを複数の牛に貼り付け、貼付型デバイスが牛から剥がれ落ちるまでに要した最大装着日数を計測した結果を示す図である。実施例１及び実施例２は、上記実施形態に係る貼付型デバイス１０を用いた例である。比較例は、ブラシ状部材６を有していない貼付型デバイスを用いた例であり、比較例に係る貼付型デバイスは、ブラシ状部材６を有していないこと以外、実施例１に係る貼付型デバイス１０と同一の構成である。
【００４１】
実施例１と実施例２とでは、デバイスユニット２の厚みが異なり、実施例１のほうが実施例２よりもデバイスユニット２の厚みが大きい。このため、デバイスユニット２の重量は、実施例１のほうが実施例２よりも重い。また、実施例１では、接着剤７としてシアノアクリレート系の接着剤を用いており、実施例２では、接着剤７としてゴム系の接着剤を用いている。実施例１、実施例２、比較例ともに、接着剤の量は同一である。なお、比較例では、実施例１のブラシ状部材に対応する領域に接着剤を塗布して実験を行った。
【００４２】
また、実施例１、実施例２では、いずれもブラシ状部材６の針状部６ｂが鉤状に折り曲げられている。
【００４３】
図９に示すように、実施例１及び実施例２では、比較例と比べて、最大装着日数が大幅に向上することがわかった。このように、ブラシ状部材６と接着剤７との効果により、長期に渡って高い接着性が得られることがわかる。
【００４４】
＜変形例＞
図１０は、本実施形態の変形例に係る貼付型デバイス１０ａを示す底面図である。貼付型デバイス１０ａは、ブラシ状部材６の数及び配置が異なること以外の構成については、上記の貼付型デバイス１０の構成と同様である。
【００４５】
図１０に示すように、貼付型デバイス１０ａでは、基体３の裏面３ｂに、６つのブラシ状部材６を接合している。具体的には、基体３の裏面３ｂにおいて、各デバイスユニット２の裏側に対応する領域にそれぞれ３つのブラシ状部材６を隣接して配置している。したがって、貼付型デバイス１０ａでは、基体３の裏面３ｂの中央部分にはブラシ状部材６は配置されていない。
【００４６】
同様に、ブラシ状部材６の数及び配置については種々の変形が可能である。
【００４７】
以下に、その他の変形例について説明する。
【００４８】
上記実施形態では、デバイスユニット２として、温度センサや加速度センサを有するものを例に挙げて説明を行っているが、デバイスユニット２は、センサデバイスを有するものには限定されない。デバイスユニット２は、個体識別情報を保持する標識用タグ等のデバイスを有するものであってもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、貼付型デバイス１０に２つのデバイスユニット２を搭載しているが、デバイスユニット２の数は、適宜変更可能である。また、上述のように、複数のデバイスユニット２のうち、一部をデバイスの機能を有しないダミーデバイスユニットとしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、デバイスユニット２を覆うカバー体４を設けているが、カバー体４は必須ではなく、基体３の表面３ａ上にデバイスユニット２が直接貼り付けられていてもよい。
【００５１】
ブラシ状部材６の針状部６ｂについては、上記した以外に種々の変形が可能である。例えば、針状部６ｂは、直線状に限られず、湾曲状、Ｏ型形状等のその他の形状であってもよい。また、針状部６ｂの材質は、金属には限られず、樹脂等であってもよい。また、ブラシ状部材６に設けられる複数の針状部６ｂの配向は、同方向でなくてもよく、複数の向きを有する多配向であってもよい。
【００５２】
また、基体６ａ上の針状部６ｂの密度、針状部６ｂの長さ及び太さ等は、用途に合わせて適宜設定すればよい。
【００５３】
さらに、ブラシ状部材６に代えて、凹凸構造を有する部材を用いてもよい。図１１は、ブラシ状部材６に代えて、凹凸構造部９を用いた貼付型デバイス１０ｂを示す図である。凹凸構造部９は、例えばゴムにより形成され、基体３の裏面３ｂに接合されている。凹凸構造部９の凹凸パターンとして、例えば、櫛歯状パターンを用いることが好ましい。図１１に示す貼付型デバイス１０ｂでは、接着剤７を凹凸構造部９の凹凸パターンの表面に塗布すればよい。貼付型デバイス１０ｂは、凹凸構造部９を有することにより、凹凸構造に体毛が絡み付きやすく、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００５４】
なお、基体３の裏面３ｂに形成する構造は、ブラシ状や凹凸構造に限られず、立体構造を有するもの（立体構造部）であればよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、貼付型デバイスを貼り付ける際に、接着剤７に加えて粘着剤を用いているが、粘着剤の使用は必須ではない。
＜産業上の利用可能性＞
本明細書で説明した貼付型デバイスは、例えば、畜産分野で利用可能である。畜産分野に本発明の貼付型デバイスを適用することにより、牛等の家畜の活動状態や健康状態を、人手によらず容易に検知することが可能となる。これにより、家畜の状態管理の効率化、低コスト化、家畜の病死ロスの低減等が可能となる。
【００５６】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００５７】
２  デバイスユニット
３  基体
３ａ  表面
３ｂ  裏面
４  カバー体
５  縫い糸
６  ブラシ状部材（立体構造部）
６ａ  基体
６ｂ  針状部
６ｃ  先端部
７  接着剤（接着手段）
８  粘着剤塗布領域
９  凹凸構造部（立体構造部）
１０，１０ａ，１０ｂ  貼付型デバイス
２０  牛
２１  後頸部
２２  体毛
【図１】
2020182408.tif 000003
【図２】
2020182408.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020182408.tif 000008
【図７】
2020182408.tif 000009
【図８】
2020182408.tif 000010
【図９】
2020182408.tif 000011
【図１０】
2020182408.tif 000012
【図１１】
2020182408.tif 000013