(57)【要約】【課題】電極同士の間隔を調整可能でＥＭＩ対策用の構造を有するパッチデバイス用の伸縮可能なコンポーネント、及び、生体センサデバイスを提供する。【解決手段】パッチデバイス用の伸縮可能なフレキシブルコンポーネントは、配線と、前記配線を覆う第１カバー部材と、前記配線を覆う第２カバー部材とを含み、前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材は、伸縮可能な部品を形成可能に互いに係合しており、前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材は、ファラデーケージとして一体的に機能する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線と、
前記配線を覆う第１カバー部材と、
前記配線を覆う第２カバー部材と
を含み、
前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材は、伸縮可能な部品を形成可能に互いに係合しており、
前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材は、ファラデーケージとして一体的に機能する、パッチデバイス用の伸縮可能なフレキシブルコンポーネント。
【請求項２】
前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材は、導電層を有し、
前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材は、互いに電気的に接続されている、請求項１記載のパッチデバイス用の伸縮可能なフレキシブルコンポーネント。
【請求項３】
前記導電層は、１又は複数の金属層、合金層が接合された積層体、電気的導電ポリマーを含む積層体、及び、導電ナノ粒子が組み込まれたポリマーマトリクス積層体を含むグループから選択される少なくとも１つを含む、請求項２記載のパッチデバイス用の伸縮可能なフレキシブルコンポーネント。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項記載のパッチデバイス用の伸縮可能なフレキシブルコンポーネントを含む生体センサデバイスであって、
前記生体センサデバイスは、少なくとも１つの電極と、電子装置とを含み、
前記少なくとも１つの電極と、前記電子装置とは、前記伸縮可能なフレキシブルコンポーネントの内部で前記配線によって接続される、生体センサデバイス。
【請求項５】
請求項２又は３記載のパッチデバイス用の伸縮可能なフレキシブルコンポーネントを含む生体センサデバイスであって、
前記生体センサデバイスは、少なくとも１つの電極と、電子装置とを含み、
前記伸縮可能なフレキシブルコンポーネントの導電層は、前記電子装置の電磁波妨害シールドに接続される、生体センサデバイス。
【請求項６】
前記伸縮可能ななフレキシブルコンポーネントの導電層は、前記生体センサデバイスの使用中に皮膚に電気的に接続される、請求項４又は５記載の生体センサデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッチデバイス用の伸縮可能なフレキシブルコンポーネント、及び、該フレキシブルコンポーネントを用いた生体センサデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、板状の第１ポリマー層と、板状の第２ポリマー層と、電極と、データ取得用モジュールとを備える生体適合性ポリマー基板を用いた生体センサデバイスがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０１０９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、生体センサデバイスが複数の電極を含み、複数の電極を生体の所定の部位に接触させてデータを取得する場合に、良好な状態のデータを取得できる電極の位置には個人差があり、電極同士の間隔にも個人差がある。
【０００５】
しかしながら、従来の生体センサデバイスは、電極同士の間隔を調整できるようには構成されていない。
【０００６】
また、生体センサデバイスが取得するデータにノイズ等が含まれないようにする観点から、ＥＭＩ(Electro Magnetic Interference：電波障害)の対策も必要である。具体的には、電極の間隔を調整するために生体情報を伝達する配線を伸縮させる場合、電極を離間させるために配線を含む部位が長くなればなるほど電磁波の影響を受けやすくなるためである。
【０００７】
そこで、電極同士の間隔を調整可能でＥＭＩ対策用の構造を有するパッチデバイス用の伸縮可能なコンポーネント、及び、生体センサデバイス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】
【０００８】
本発明の実施の形態のパッチデバイス用の伸縮可能なフレキシブルコンポーネントは、配線と、前記配線を覆う第１カバー部材と、前記配線を覆う第２カバー部材とを含み、前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材は、伸縮可能な部品を形成可能に互いに係合しており、前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材は、ファラデーケージとして一体的に機能する。
【発明の効果】
【０００９】
長さを調整可能でＥＭＩ対策用の構造を有するパッチデバイス用の伸縮可能なフレキシブルコンポーネント、及び、当該フレキシブルコンポーネントを備えた生体センサデバイスとした際に、電極の間隔を調整できるのみならず、配線を含む部位が長くなった場合にも配線起因の電磁波干渉を抑止できる生体センサデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態の貼付型生体センサデバイス１００を示す分解図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する完成状態の断面を示す図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ矢視に相当する位置における貼付型生体センサデバイス１００の断面を示す図である。
【図４】貼付型生体センサデバイス１００の回路構成を示す図である。
【図５】調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂの変形例を示す図である。
【図６】調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂの変形例を示す図である。
【図７】調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のパッチデバイス用の伸縮可能なフレキシブルコンポーネント、及び、生体センサデバイスを適用した実施の形態について説明する。
【００１２】
＜実施形態（伸縮可能なフレキシブルコンポーネント）＞
本発明は、少なくとも、配線と、前記配線を覆う第１カバー部材と、前記配線を覆う第２カバー部材とを含む。前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材は、伸縮可能なフレキシブルコンポーネントを形成可能に互いに係合しており、前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材は、ファラデーケージとして一体的に機能する。第１カバー部材及び第２カバー部材は、一体としてファラデーケージのように機能すれば、その構造は特に限定されないが、配線を覆う絶縁層、該絶縁層を覆う導電層を有する。絶縁層を構成する材料としては、ポリエチレンテレフタラート等の熱可塑性樹脂が挙げられる。絶縁層は、本発明のフレキシブルコンポーネントに一定の剛性を持たせるために、所定のヤング率及び／又はショア硬度を有する前記熱可塑性樹脂を用いた基材層とすることが好ましい。導電層は、１又は複数の金属層、合金層が接合された積層体、電気的導電ポリマーを含む積層体、及び、導電ナノ粒子が組み込まれたポリマーマトリクス積層体を含むグループから選択される少なくとも１つを含む。例えば、１つの金属層としては、アルミホイルが挙げられ、電気的導電ポリマーを含む積層体としては、ポリアニリンを用いた積層体が挙げられ、導電ナノ粒子が組み込まれたポリマーマトリクス積層体としては、ナノカーボンブラックを混合した樹脂組成物を用いた積層体が挙げられる。第１カバーの導電層と第２カバーの導電層は互いに電気的に接続されるように接触していることが好ましい。前記導電層は、生体センサデバイスに組み込まれて使用される際には、皮膚等の被検体の表面に接触することが好ましい。これにより、接地される（グランド電位に保持される）形となる。また、前記導電層は、生体センサデバイスに組み込まれて使用される際には、電子装置に搭載された電磁波妨害シールドに接続されることが好ましい。
【００１３】
本発明においては、前記配線は、第１カバー及び第２カバー内で、折り畳まれている形で収容されていてもよく、又は、コイル状若しくはジグザグ状に収容されていてもよい。なお、本発明の長手方向端部からは、生体センサデバイスとする際に電子装置及び電極に電気的に接続可能なように、配線を引き出すことができるようにされていることが好ましい。配線は、従来用いられている材料を用いて構成されているものを用いればよい。
【００１４】
本発明のフレキシブルコンポーネントは、防水性の観点から、最表層を設けてもよい。最表層を構成する材料としては、ポリテトラフルオロエチレン、シリコンラバー等の樹脂シートが挙げられる。
【００１５】
＜実施の形態（生体センサデバイス）＞
以下に、本発明の伸縮可能なフレキシブルコンポーネントを応用した実施形態として、本発明の伸縮可能なフレキシブルコンポーネントを有する生体センサデバイスについて説明する。
【００１６】
図１は、実施の形態の貼付型生体センサデバイス１００を示す分解図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する完成状態の断面を示す図である。貼付型生体センサデバイス１００は、生体センサデバイス又はパッチデバイスの一例であり、主な構成要素として、感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂ、基材層１２０Ａ、１２０Ｂ、回路部１３０Ａ、１３０Ｂ、基板１３５、プローブ１４０Ａ、１４０Ｂ、固定テープ１４５、電子装置１５０、電池１６０、カバー１７０Ａ、１７０Ｂ、及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂを含む。カバー１７０Ａ、１７０Ｂは、それぞれ、調整部１７１Ａ、１７１Ｂを有する。また、回路部１３０Ｂは、金属製のコイル１３４を有する。コイル１３４は、配線又は伸縮可能な配線の一例である。
【００１７】
これらのうち、コイル１３４、カバー１７０Ａ、１７０Ｂ、及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、パッチデバイス用の伸縮可能なフレキシブルコンポーネント１００Ａ（図２参照）を構築する。
【００１８】
以下では、調整部１７１Ａ及び導電フィルム１８０Ａが第１カバー部材の一例であり、調整部１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ｂが第２カバー部材の一例であり、導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂが導電層の一例であり、調整部１７１Ａ及び導電フィルム１８０Ａと、調整部１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ｂとが伸縮可能な部品を形成可能に互いに係合し、ファラデーケージとして一体的に機能するパッチデバイス用の伸縮可能なコンポーネントの一例である形態について説明する。また、被検体に接触する電極をプローブ１４０として説明する。
【００１９】
貼付型生体センサデバイス１００は、感圧接着層１１０Ａ、基材層１２０Ａ、カバー１７０Ａ、及び導電フィルム１８０Ａを含む＋Ｘ方向側と、感圧接着層１１０Ｂ、基材層１２０Ｂ、カバー１７０Ｂ、及び導電フィルム１８０Ｂを含む−Ｘ方向側とを含み、Ｘ軸方向の長さを調整できるように構成されている。これは、例えば１つのプローブ１４０Ａ、１４０Ｂを生体の胸部に接触させて心電波形を計測する場合に、心電波形を良好に計測できる位置の個人差に合わせて、２つのプローブ１４０Ａ、１４０Ｂ同士の距離を調整可能にするためである。心電波形を良好な状態で計測できる部位は、体の大きさの違い等によって異なるため、このように２つのプローブ１４０Ａ、１４０Ｂ同士の距離を調整可能にしている。
【００２０】
また、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、ファラデーケージとして一体的に機能するため、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂの内部は、外部の電磁波の影響を抑制したＥＭＩ(Electro Magnetic Interference：電波障害)対策用の構造を有する。
【００２１】
ここで、良好な状態での心電波形の計測とは、取得した心電波形に基づく診察等を行い易いレベルの信号レベルが得られることをいう。
【００２２】
以下では、ＸＹＺ座標系を定義して説明する。また、以下では、説明の便宜上、Ｚ軸負方向側を下側又は下、Ｚ軸正方向側を上側又は上と称すが、普遍的な上下関係を表すものではない。
【００２３】
本実施の形態では、一例として、生体に接触させて生体情報の測定を行う貼付型生体センサデバイス１００について説明する。生体とは、人体及び人体以外の生物等をいい、これらの皮膚、頭皮又は額等に貼付される。以下、貼付型生体センサデバイス１００を構成する各部材について説明する。
【００２４】
貼付型生体センサデバイス１００は、平面視で略楕円状の形状を有するシート状の部材である。貼付型生体センサデバイス１００は、生体の皮膚１０に貼り付ける下面（−Ｚ方向側の面）と反対の上面側は、カバー１７０Ａ、１７０Ｂによって覆われている。貼付型生体センサデバイス１００の下面は貼付面である。
【００２５】
＋Ｘ方向側では、回路部１３０Ａと基板１３５は、基材層１２０Ａの上面に実装されている。また、プローブ１４０Ａは、感圧接着層１１０Ａの下面１１２Ａから表出するように感圧接着層１１０Ａに埋め込まれる形で設けられている。下面１１２Ａは、貼付型生体センサデバイス１００の貼付面である。
【００２６】
回路部１３０Ｂは、−Ｘ方向側と＋Ｘ方向側とにわたって設けられている。回路部１３０Ｂの−Ｘ方向側の部分は、基材層１２０Ｂの上面に実装されている。また、プローブ１４０Ｂは、感圧接着層１１０Ｂの下面１１２Ｂから表出するように感圧接着層１１０Ｂに埋め込まれる形で設けられている。下面１１２Ｂは、貼付型生体センサデバイス１００の貼付面である。
【００２７】
回路部１３０Ｂの＋Ｘ方向側の部分は、基材層１２０Ａの上面に実装されている。回路部１３０Ｂは、金属製のコイル１３４を有し、回路部１３０Ｂの−Ｘ方向側の部分と、＋Ｘ方向側の部分とは、コイル１３４によって接続されている。回路部１３０Ｂの詳細については後述する。
【００２８】
貼付型生体センサデバイス１００の＋Ｘ方向側は、感圧接着層１１０Ａが設けられた基材層１２０Ａにプローブ１４０Ａを取り付け、基材層１２０Ａの上に回路部１３０Ａと基板１３５を配置した状態で、上からカバー１７０Ａを被せて基材層１２０Ａに接着することで組み立てられる。基板１３５には、電子装置１５０及び電池１６０が実装される。
【００２９】
貼付型生体センサデバイス１００の−Ｘ方向側は、感圧接着層１１０Ｂが設けられた基材層１２０Ｂにプローブ１４０Ｂを取り付け、基材層１２０Ｂの上に回路部１３０Ｂを配置した状態で、上からカバー１７０Ｂを被せて基材層１２０Ｂに接着することで組み立てられる。
【００３０】
感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂは、平板状の接着層である。感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂは、長手方向がＸ軸方向であり、短手方向はＹ軸方向である。感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂは、それぞれ、基材層１２０Ａ、１２０Ｂによって支持されており、基材層１２０Ａ、１２０Ｂの−Ｚ方向側の下面１２１Ａ、１２１Ｂに貼り付けられている。
【００３１】
感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂは、図２に示すように、それぞれ、上面１１１Ａ、１１１Ｂと、下面１１２Ａ、１１２Ｂとを有する。上面１１１Ａ、１１１Ｂ及び下面１１２Ａ、１１２Ｂは平坦面である。感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂは、貼付型生体センサデバイス１００が生体と接触する層である。下面１１２Ａ、１１２Ｂは、感圧接着性を有するため、生体の皮膚１０に貼り付けることができる。下面１１２Ａ、１１２Ｂは貼付型生体センサデバイス１００の下面であり、皮膚１０等の生体表面に貼り付けることができる。
【００３２】
感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂの材料としては、感圧接着性を有する材料であれば特に限定されず、生体適合性を有する材料等が挙げられる。感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂの材料として、アクリル系感圧接着剤、シリコーン系感圧接着剤等が挙げられる。好ましくは、アクリル系感圧接着剤が挙げられる。具体的には、トリ脂肪酸グリセリルが挙げられる。
【００３３】
基材層１２０Ａ、１２０Ｂは、それぞれ、感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂを支持する支持層であり、感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂは基材層１２０Ａ、１２０Ｂの下面１２１Ａ、１２１Ｂに接着されている。基材層１２０Ａの上面側には回路部１３０Ａ、回路部１３０Ｂの＋Ｘ方向側の部分、及び基板１３５が配置され、基材層１２０Ｂの上面側には回路部１３０Ｂの−Ｘ方向側の部分が配置されている。
【００３４】
基材層１２０Ａ、１２０Ｂは、絶縁体製の平板状（シート状）の部材である。基材層１２０Ａ、１２０Ｂの平面視における形状は、図２に示すように感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂの平面視における形状と同一であり、平面視において位置を合わせて重ねられている。
【００３５】
基材層１２０Ａ、１２０Ｂは、それぞれ、下面１２１Ａ、１２１Ｂと上面１２２Ａ、１２２Ｂとを有する。下面１２１Ａ、１２１Ｂ及び上面１２２Ａ、１２２Ｂは、平坦面である。下面１２１Ａ、１２１Ｂは、それぞれ、感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂの上面１１１Ａ、１１１Ｂに接触（感圧接着）している。基材層１２０Ａ、１２０Ｂは、粘着性（タック性）を有する。
【００３６】
回路部１３０Ａは、＋Ｘ方向側に設けられており、配線１３１Ａ、フレーム１３２Ａ、及び基板１３３Ａを有する。配線１３１Ａ及びフレーム１３２Ａは、基板１３３Ａの上面に設けられており、一体的に形成されている。配線１３１Ａは、フレーム１３２Ａと電子装置１５０及び電池１６０とを接続する。
【００３７】
回路部１３０Ｂは、−Ｘ方向側と＋Ｘ方向側とにわたって設けられており、配線１３１Ｂ、フレーム１３２Ｂ、基板１３３Ｂ、コイル１３４、配線１３６、及び基板１３７を有する。−Ｘ方向側では、配線１３１Ｂ及びフレーム１３２Ｂは、基板１３３Ｂの上面に設けられており、一体的に形成されている。基板１３３Ｂは、基材層１２０Ｂの上に設けられている。
【００３８】
＋Ｘ方向側では、配線１３６は、基板１３７の上面に設けられている。基板１３７は、基材層１２０Ａの上に設けられている。配線１３１Ｂの＋Ｘ方向側の端部と、配線１３６の−Ｘ方向側の端部とは、コイル１３４によって接続されている。コイル１３４は、金属製であり、Ｘ方向に伸縮可能である。
【００３９】
配線１３１Ａ、１３１Ｂ、１３６、フレーム１３２、及びコイル１３４は、銅、ニッケル、金、又はこれらの合金等で作製することができる。配線１３１Ａ、１３１Ｂ、１３６、及びフレーム１３２の厚さは、０．１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、１μｍ〜５０μｍであることがより好ましく、５μｍ〜３０μｍであることがさらに好ましい。
【００４０】
コイル１３４は、カバー１７０Ａ、１７０Ｂの調整部１７１Ａ、１７１Ｂの内部に設けられている。調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、入れ子式に構成されており、調整部１７１Ａ及び導電フィルム１８０Ａの内側に調整部１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ｂが出入り可能に構成されている。調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂの詳細については後述する。
【００４１】
配線１３１Ａは、基板１３５の配線を介して、電子装置１５０と、電池１６０用の端子１３５Ａとに接続されている。フレーム１３２Ａは、基材層１２０Ａの貫通孔１２３Ａの開口よりも大きな矩形環状の導電部材である。
【００４２】
配線１３１Ｂは、コイル１３４及び配線１３６を介して、電子装置１５０と、電池１６０用の端子１３５Ａとに接続されている。フレーム１３２Ｂは、基材層１２０Ｂの貫通孔１２３Ｂの開口よりも大きな矩形環状の導電部材である。
【００４３】
基板１３３Ａは、平面視で配線１３１Ａ及びフレーム１３２Ａと同様の形状を有する。基板１３３Ａのうちフレーム１３２Ａが設けられている部分は、基材層１２０Ａの貫通孔１２３Ａの開口よりも大きな矩形環状の形状を有する。フレーム１３２Ａと、基板１３３Ａのうちフレーム１３２Ａが設けられている矩形環状の部分とは、基材層１２０Ａの上面で貫通孔１２３Ａを囲むように設けられている。基板１３３Ａは、絶縁体製であればよく、例えばポリイミド製の基板又はフィルムを用いることができる。基材層１２０Ａは、粘着性（タック性）を有するため、基板１３３Ａは基材層１２０Ａの上面に固定される。
【００４４】
基板１３３Ｂは、平面視で配線１３１Ｂ及びフレーム１３２Ｂと同様の形状を有する。基板１３３Ｂのうちフレーム１３２Ｂが設けられている部分は、基材層１２０Ｂの貫通孔１２３Ｂの開口よりも大きな矩形環状の形状を有する。フレーム１３２Ｂと、基板１３３Ｂのうちフレーム１３２Ｂが設けられている矩形環状の部分とは、基材層１２０Ｂの上面で貫通孔１２３Ｂを囲むように設けられている。基板１３３Ｂは、絶縁体製であればよく、例えばポリイミド製の基板又はフィルムを用いることができる。基材層１２０Ｂは、粘着性（タック性）を有するため、基板１３３Ｂは基材層１２０Ｂの上面に固定される。
【００４５】
コイル１３４は、Ｘ方向に伸縮可能な金属ばねであり、配線１３１Ｂの＋Ｘ方向側の端部と配線１３６の−Ｘ方向側の端部とを接続する。コイル１３４は、カバー１７０Ａ、１７０Ｂの調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０ＢがＸ軸方向において最も縮んだ状態と、最も伸びた状態との間で伸縮可能な金属ばねであればよい。コイル１３４は、銅、ニッケル、金、又はこれらの合金等で作製される金属ばねである。
【００４６】
基板１３５は、電子装置１５０及び電池１６０を実装する絶縁体製の基板であり、基材層１２０Ａの上面１２２Ａに設けられる。基板１３５は基材層のタック性（粘着性）によって固定される。基板１３５としては、一例としてポリイミド製の基板又はフィルムを用いることができる。基板１３５の上面には、配線と電池１６０用の端子１３５Ａとが設けられている。基板１３５の配線は、電子装置１５０及び端子１３５Ａに接続されるとともに、回路部１３０Ａの配線１３１Ａと回路部１３０Ｂの配線１３６とに接続される。
【００４７】
配線１３６は、基板１３５の配線を介して電子装置１５０及び端子１３５Ａに接続されるとともに、コイル１３４を介して回路部１３０Ｂの配線１３１Ｂに接続される。基板１３７は、絶縁体製であればよく、例えばポリイミド製の基板又はフィルムを用いることができる。基板１３７は、基材層１２０Ａの上に設けられる。
【００４８】
プローブ１４０Ａ、１４０Ｂは、感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂが皮膚１０に貼付されたときに、皮膚１０に接触して、生体信号を検出する電極である。生体信号は、例えば、心電波形、脳波、脈拍等を表す電気信号である。
【００４９】
プローブ１４０Ａ、１４０Ｂは、導電性を有するポリマー（導電性ポリマー）によって作製される。プローブ１４０Ａ、１４０Ｂは、導電性ポリマー製のシート状部材を金型等でパンチングすることによって作製される。
【００５０】
プローブ１４０Ａ、１４０Ｂは、平面視で矩形状で感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂ及び基材層１２０Ａ、１２０Ｂの貫通孔１１３Ａ、１１３Ｂ及び１２３Ａ、１２３Ｂよりも大きく、マトリクス状に配置される孔部１４０Ａ１、１４０Ｂ１を有する。プローブ１４０Ａ、１４０ＢのＸ方向及びＹ方向における端（四方の端の部分）では、プローブ１４０Ａ、１４０Ｂの梯子状の辺が突出していてもよい。
【００５１】
固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂは、一例として矩形環状の銅テープである。固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂは、下面に粘着剤が塗布されている。固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂは、それぞれ、平面視で貫通孔１１３Ａ、１１３Ｂ及び１２３Ａ、１２３Ｂの開口の外側で、プローブ１４０Ａ、１４０Ｂの四方を囲むようにフレーム１３２Ａ、１３２Ｂの上に設けられ、プローブ１４０Ａ、１４０Ｂをフレーム１３２Ａ、１３２Ｂに固定する。固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂは、銅以外の金属テープであってもよい。
【００５２】
プローブ１４０Ａ、１４０Ｂは、それぞれ、四方の端の部分がフレーム１３２Ａ、１３２Ｂの上に配置された状態で、四方の端の部分の上に被せられる矩形環状の固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂによってフレーム１３２Ａ、１３２Ｂに固定される。固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂは、プローブ１４０Ａ、１４０Ｂの孔部１４０Ａ１、１４０Ｂ１等の隙間を通じてフレーム１３２Ａ、１３２Ｂに接着される。
【００５３】
このように固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂでプローブ１４０Ａ、１４０Ｂの四方の端の部分をフレーム１３２Ａ、１３２Ｂに固定した状態で、固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂ及びプローブ１４０Ａ、１４０Ｂの上に感圧接着層１１０Ａ１、１１０Ｂ１及び基材層１２０Ａ１、１２０Ｂ１を重ね、感圧接着層１１０Ａ１、１１０Ｂ１及び基材層１２０Ａ１、１２０Ｂ１を下方向に押圧すると、プローブ１４０Ａ、１４０Ｂは貫通孔１１３Ａ、１１３Ｂ及び１２３Ａ、１２３Ｂの内壁に沿って押し込まれ、感圧接着層１１０Ａ１、１１０Ｂ１がプローブ１４０Ａ、１４０Ｂの孔部１４０Ａ１、１４０Ｂ１の内部にまで押し込まれる。
【００５４】
プローブ１４０Ａ、１４０Ｂは、四方の端の部分が固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂによってフレーム１３２Ａ、１３２Ｂに固定された状態で、中央部が感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂの下面１１２Ａ、１１２Ｂと略面一になる位置まで押し下げられる。このため、プローブ１４０Ａ、１４０Ｂを生体の皮膚１０（図２参照）に当てれば、感圧接着層１１０Ａ１、１１０Ｂ１が皮膚１０に接着され、プローブ１４０Ａ、１４０Ｂを皮膚１０に密着させることができる。
【００５５】
プローブ１４０Ａ、１４０Ｂの厚さは、感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂの厚さより薄いことが好ましい。プローブ１４０Ａ、１４０Ｂの厚さは、０．１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、１μｍ〜５０μｍ以下であることがより好ましい。
【００５６】
また、感圧接着層１１０Ａ１、１１０Ｂ１の平面視で中央部を囲む周囲の部分（矩形環状の部分）は、固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂの上に位置する。図２では感圧接着層１１０Ａ１、１１０Ｂ１の上面は略平坦であるが、中央部が周囲の部分よりも下方に凹んでいてもよい。基材層１２０Ａ１、１２０Ｂ１は、それぞれ、感圧接着層１１０Ａ１、１１０Ｂ１の略平坦な上面の上に重ねられる。
【００５７】
このような感圧接着層１１０Ａ１、１１０Ｂ１及び基材層１２０Ａ１、１２０Ｂ１は、それぞれ、感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂ及び基材層１２０Ａ、１２０Ｂと同じ材質で作製されていてもよい。また、感圧接着層１１０Ａ１、１１０Ｂ１は、感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂとは異なる材質で作製されていてもよい。また、基材層１２０Ａ１、１２０Ｂ１は、基材層１２０Ａ、１２０Ｂとは異なる材質で作製されていてもよい。
【００５８】
なお、図２では各部の厚さを誇張しているが、実際には、感圧接着層１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ａ１、及び１１０Ｂ１の厚さは１０μｍ〜３００μｍであり、基材層１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ａ１、及び１２０Ｂ１の厚さは１μｍ〜３００μｍである。また、配線１３１Ａ、１３１Ｂ、１３６の厚さは０．１μｍ〜１００μｍであり、基板１３３Ａ、１３３Ｂ、１３７の厚さは数１００μｍ程度であり、固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂの厚さは１０μｍ〜３００μｍである。
【００５９】
また、図２に示すようにプローブ１４０Ａ、１４０Ｂとフレーム１３２Ａ、１３２Ｂが直接接触して電気的な接続が確保されている場合には、固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂは、導電性を有しない樹脂製等のテープであってもよい。
【００６０】
また、図２では、固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂは、プローブ１４０Ａ、１４０Ｂに加えてフレーム１３２Ａ、１３２Ｂ及び基板１３３Ａ、１３３Ｂの側面を覆い、基材層１２０Ａ、１２０Ｂの上面にまで到達している。しかしながら、固定テープ１４５Ａ、１４５Ｂはプローブ１４０Ａ、１４０Ｂとフレーム１３２Ａ、１３２Ｂを接合できればよいため、基材層１２０Ａ、１２０Ｂの上面にまで到達していなくてもよく、基板１３３Ａ、１３３Ｂの側面を覆っていなくてもよく、フレーム１３２Ａ、１３２Ｂの側面を覆っていなくてもよい。
【００６１】
また、基板１３３Ａ、１３７と基板１３５は一体化された１つの基板であってもよい。この場合は、１つの基板の表面に、配線１３１、１３６、フレーム１３２、及び端子１３５Ａが設けられ、電子装置１５０と電池１６０が実装される。
【００６２】
プローブ１４０Ａ、１４０Ｂは、次のような導電性組成物を熱硬化して作製することが好ましい。導電性組成物は、導電性高分子と、バインダー樹脂と、架橋剤及び可塑剤のうちの少なくとも何れか一方とを含む。
【００６３】
導電性高分子としては、例えば、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、又はポリフェニレンビニレン等を用いることができる。これらは、一種単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよい。これらの中でも、ポリチオフェン化合物を用いることが好ましい。生体との接触インピーダンスがより低く、高い導電性を有する点から、ポリ３、４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にポリスチレンスルホン酸（ポリ４−スチレンサルフォネート；ＰＳＳ）をドープしたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いることがより好ましい。
【００６４】
電子装置１５０は、基板１３５の上面に設置されており、配線１３１と電気的に接続されている。電子装置１５０は、断面視において矩形状である。
【００６５】
電子装置１５０は、図１に示すように、一例としてＡＳＩＣ(application specific integrated circuit、特定用途向け集積回路)１５０Ａ、ＭＰＵ(Micro Processing Unit)１５０Ｂ、メモリ１５０Ｃ、及び無線通信部１５０Ｄを含み、回路部１３０Ａ、１３０Ｂを介してプローブ１４０Ａ、１４０Ｂ及び電池１６０に接続されている。
【００６６】
ＡＳＩＣ１５０ＡはＡ/Ｄ(Analog to digital)変換器を含む。電子装置１５０は、電池１６０から供給される電力によって駆動され、プローブ１４０によって測定される生体信号を取得する。電子装置１５０は、生体信号にフィルタ処理やデジタル変換等の処理を行い、複数回にわたって取得された生体信号の加算平均値をＭＰＵ１５０Ｂが求めてメモリ１５０Ｃに格納する。電子装置１５０は、一例として２４時間以上にわたって連続的に生体信号を取得することができる。電子装置１５０は、長時間にわたって生体信号を測定する場合があるため、消費電力を低減するための工夫が施されている。
【００６７】
無線通信部１５０Ｄは、評価試験においてメモリ１５０Ｃに格納された生体信号を評価試験の試験装置が無線通信で読み出す際に用いられるトランシーバであり、一例として２．４ＧＨｚで通信を行う。評価試験は、一例としてJIS 60601-2-47の規格の試験である。評価試験は、医療機器として生体信号を検出する生体センサデバイスの完成後に行われる動作確認を行う試験である。評価試験は、生体センサデバイスに入力される生体信号に対する、生体センサデバイスから取り出される生体信号の減衰率が５％未満であることを要求している。この評価試験は、すべての完成品に対して行うものである。
【００６８】
電池１６０は、基板１３５の上面に設けられている。電池１６０としては、鉛蓄電池又はリチウムイオン二次電池等を用いることができる。電池１６０は、ボタン電池型であってもよい。電池１６０は、バッテリの一例である。電池１６０は、その下面に設けられる２つの端子（図示せず）を有する。電池１６０の２つの端子は、それぞれ、２つの端子１３５Ａに電気的に接続される。電池１６０の容量は、一例として電子装置１５０が２４時間以上にわたって生体信号の測定を行えるように設定されている。
【００６９】
カバー１７０Ａは、基材層１２０Ａ、回路部１３０Ａ、回路部１３０Ｂの一部（コイル１３４、配線１３６、及び基板１３７）、基板１３５、プローブ１４０Ａ、固定テープ１４５Ａ、電子装置１５０、及び電池１６０の上を覆っている。カバー１７０Ａは、基部１７０Ａ１と、基部１７０Ａ１の中央から＋Ｚ方向に突出した突出部１７０Ａ２とを有する。基部１７０Ａ１は、カバー１７０の平面視で周囲に位置する部分であり、突出部１７０Ａ２よりも低い部分である。突出部１７０Ａ２の下側には凹部１７０Ａ３が設けられている。カバー１７０Ａは、基部１７０Ａ１の下面が基材層１２０Ａの上面１２２Ａに接着される。凹部１７０Ａ３内には、基板１３５、電子装置１５０、電池１６０が収納される。カバー１７０Ａは、電子装置１５０及び電池１６０等を凹部１７０Ａ３に収納した状態で、基材層１２０Ａの上面１２２Ａに接着されている。
【００７０】
カバー１７０Ｂは、基材層１２０Ｂ、回路部１３０Ｂ、プローブ１４０Ｂ、及び固定テープ１４５Ｂの上を覆っている。
【００７１】
カバー１７０Ａ、１７０Ｂは、回路部１３０Ａ、１３０Ｂ、電子装置１５０、及び電池１６０を保護するカバーとしての役割の他に、貼付型生体センサデバイス１００に上面側から加えられる衝撃から内部の構成要素を保護する衝撃吸収層としての役割を有する。カバー１７０Ａ、１７０Ｂとしては、例えば、シリコーンゴム、軟質樹脂、ウレタン等を用いることができる。
【００７２】
ここで、図１及び図２に加えて図３を用いて説明する。図３は、図２のＢ−Ｂ矢視に相当する位置における貼付型生体センサデバイス１００の断面を示す図である。
【００７３】
また、カバー１７０Ａ、１７０Ｂは、それぞれ、調整部１７１Ａ、１７１Ｂを有する。調整部１７１Ａ、１７１Ｂは、円筒状であり、導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂとともに、入れ子式に構成されている。導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、それぞれ、調整部１７１Ａ、１７１Ｂの外周部に貼り付けられており、調整部１７１Ａの円筒の内側の収納部１７１Ａ１に調整部１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ｂが出入り可能に構成されている。収納部１７１Ａ１は、円筒状の調整部１７１Ａの内部空間である。
【００７４】
調整部１７１Ｂの内側の収納部１７１Ｂ１の内径は、コイル１３４の外径よりも大きい。収納部１７１Ｂ１は、円筒状の調整部１７１Ｂの内部空間である。コイル１３４は、調整部１７１Ｂの収納部１７１Ｂ１に挿通される。
【００７５】
調整部１７１Ａの上半分は、カバー１７０Ａを延長した部分であり、調整部１７１Ａの下半分は、上半分の下側に一体的に形成されている。調整部１７１Ａの下半分の＋Ｘ方向側の端部は、感圧接着層１１０Ａの−Ｘ方向側の側面に接着されている。また、調整部１７１Ａの収納部１７１Ａ１は、凹部１７０Ａ３に連通している。収納部１７１Ａ１と凹部１７０Ａ３が連通している部分には、配線１３６及び基板１３７が設けられている。このような調整部１７１Ａは、カバー１７０Ａの調整部１７１Ａ以外の部分と一体的に形成されてもよいし、調整部１７１Ａ以外の部分に接着等で接続されてもよい。
【００７６】
調整部１７１Ｂの上半分は、カバー１７０Ｂを延長した部分であり、調整部１７１Ｂの下半分は、上半分の下側に一体的に形成されている。調整部１７１Ｂの下半分の−Ｘ方向側の端部は、基材層１２０Ｂの＋Ｘ方向側の側面に接着されている。このような調整部１７１Ｂは、カバー１７０Ｂの調整部１７１Ｂ以外の部分と一体的に形成されてもよいし、調整部１７１Ｂ以外の部分に接着等で接続されてもよい。
【００７７】
調整部１７１Ａ、１７１Ｂは、導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂとともに入れ子式に構成されるとともに、調整部１７１Ａの内周面と導電フィルム１８０Ｂの外周面とが摺動するように、調整部１７１Ａの内径と、導電フィルム１８０Ｂの外径とが略等しい寸法に設定されている。このため、調整部１７１Ａ及び導電フィルム１８０Ａと調整部１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ｂとは、互いを保持した状態でＸ軸に沿って伸縮させることができる。また、調整部１７１Ａ及び１７１Ｂは、収納部１７１Ａ１及び１７１Ｂ１が連通した状態で、外部から封止することができる。
【００７８】
利用者が導電フィルム１８０Ａと導電フィルム１８０ＢをＸ軸方向に引っ張ると、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０ＢがＸ軸方向に引き延ばされるので、プローブ１４０Ａとプローブ１４０Ｂとの間隔を調整することができる。
【００７９】
調整部１７１Ａ及び１７１Ｂは、Ｘ軸方向において一例として５０ｍｍ伸縮可能である。これは、導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂも同様である。調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、Ｘ軸方向において最も縮んだ状態と、最も伸びた状態との間の任意の位置に調整することができる。調整することができるとは、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂを伸縮させた任意の位置において、その状態の長さを保持できることを意味する。
【００８０】
また、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、Ｘ軸方向において最も縮んだ状態で、それ以上縮まないように止めるストッパー機構と、最も伸びた状態で、それ以上伸びないように止めるストッパー機構とを有する。
【００８１】
また、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、周方向に回転しないようにする回転防止機構を有する。回転防止機構は、例えば、調整部１７１Ａの内周面と、導電フィルム１８０Ｂの外周面とにＸ方向（調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂの伸縮方向）に沿って設けられ、互いに係合する溝等である。
【００８２】
導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、それぞれ、調整部１７１Ａ、１７１Ｂの外周部に張り付けられている。導電フィルム１８０Ａ、１８０ＢがＸ方向において調整部１７１Ａ、１７１Ｂの外周部に張り付けられる区間は、調整部１７１Ａ、１７１ＢのＸ方向の全区間ではなく、コイル１３４が存在する区間であればよい。導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、コイル１３４をＥＭＩから保護するために設けられているからである。
【００８３】
導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、互いに電気的に接続されており、導電フィルム１８０Ａは、基板１３７に設けられる配線１３６とは別の配線を介して、電子装置１５０のグランド端子に接続されている。このため、導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、グランド電位に保持される。ＥＭＩ対策を行うためである。
【００８４】
導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、例えば、銅等の金属フィルムを樹脂フィルムでラミネートしたものであればよい。より具体的には、導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、１又は複数の金属層、合金層が接合された積層体、導電ポリマーを含む積層体、及び、導電ナノ粒子が組み込まれたポリマーマトリクス積層体を含むグループから選択される少なくとも１つを含んでいればよい。
【００８５】
導電フィルム１８０Ａは、調整部１７１Ａの外周面に貼り付けられるとともに、＋Ｘ方向側の端部は、調整部１７１Ａに少し食い込んでおり、開口部１８１Ａを有する。開口部１８１Ａの直径は、例えば貼付型生体センサデバイス１００を利用する環境下に存在しうる電磁波（例えばラジオの電波等）の周波数における波長よりも短くしておけばよい。開口部１８１Ａから導電フィルム１８０Ａの内部空間への電波の侵入を抑制できるからである。
【００８６】
また、導電フィルム１８０Ａは、−Ｘ方向の端部には、係合部１８２Ａを有する。係合部１８２Ａは、調整部１７１Ａの−Ｘ方向側の端面を覆っており、開口部１８３Ａを有する。係合部１８２Ａの開口部１８３Ａは、導電フィルム１８０Ｂの外周部に係合する。これにより、導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは電気的に接続される。
【００８７】
開口部１８３Ａの直径は、例えば貼付型生体センサデバイス１００を利用する環境下に存在しうる電磁波（例えばラジオの電波等）の周波数における波長よりも短くしておけばよい。開口部１８３Ａから導電フィルム１８０Ａの内部空間への電波の侵入を防げるからである。
【００８８】
導電フィルム１８０は、調整部１７１Ｂの外周面に貼り付けられるとともに、＋Ｘ方向側と−Ｘ方向側の端部に開口部１８１Ｂ、１８２Ｂをそれぞれ有する。開口部１８１Ｂ、１８２Ｂの直径は、例えば貼付型生体センサデバイス１００を利用する環境下に存在しうる電磁波（例えばラジオの電波等）の周波数における波長よりも短くしておけばよい。開口部１８１Ｂ、１８２Ｂから導電フィルム１８０Ｂの内部空間への電波の侵入を防げるからである。
【００８９】
図４は、貼付型生体センサデバイス１００の回路構成を示す図である。各プローブ１４０は、配線１３１及び基板１３５の配線１３６Ｂを介して電子装置１５０及び電池１６０に接続されている。２つのプローブ１４０は、電子装置１５０及び電池１６０に対して並列に接続されている。
【００９０】
以上のように、貼付型生体センサデバイス１００は、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂを伸縮させることによって、プローブ１４０Ａ及び１４０Ｂの間隔を調整することができる。
【００９１】
したがって、プローブ１４０Ａ及び１４０Ｂ同士の間隔を調整可能でＥＭＩ対策用の構造を有する貼付型生体センサデバイス１００を提供することができる。
【００９２】
なお、以上では、配線１３１Ｂと配線１３６がコイル１３４によって接続される形態について説明したが、配線１３１Ｂと配線１３６を接続するのはコイル１３４には限られない。例えば、コイル１３４の代わりに導電線で構成されるケーブルを用いてもよい。コードの長さは、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂを最も縮ませた状態における配線１３１Ｂと配線１３６の間隔に、伸縮可能な５０ｍｍに余裕を持たせた長さ（例えば６０ｍｍ）に設定すればよい。
【００９３】
また、コイル１３４の代わりに、配線１３１Ｂと配線１３６を５０ｍｍ長くし、配線１３１Ｂと配線１３６が接触した状態でスライド可能にしてもよい。配線１３１Ｂと配線１３６がスライド可能であるため、電気的に接続された状態を維持しながら、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂを伸縮させることによって、プローブ１４０Ａ及び１４０Ｂの間隔を調整することができる。
【００９４】
また、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂの断面構成は図３に示すように円形のものに限らない。図５乃至図７は、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂの変形例を示す図である。図５では、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、下半分が平坦で上半分が半円状の断面形状である。このような構成は、皮膚１０に貼り付ける下側を平坦にできるので、このような構成は、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂの断面サイズを小さくして貼り付けやすい構成にできるという利点がある。
【００９５】
図６では、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、上半分の調整部１７１Ａ１、１７１Ｂ１及び導電フィルム１８０Ａ１、１８０Ｂ１と、下半分の調整部１７１Ａ２、１７１Ｂ２及び導電フィルム１８０Ａ２、１８０Ｂ２とに分けられており、調整部１７１Ａ１、１７１Ｂ１及び導電フィルム１８０Ａ１、１８０Ｂ１と、調整部１７１Ａ２、１７１Ｂ２及び導電フィルム１８０Ａ２、１８０Ｂ２との端部を接着した構成である。このような構成は、入れ子式の調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂを作製しやすい利点がある。
【００９６】
また、図７では、調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂは、各１枚のシート状のものを断面視で円状に湾曲させて、両端を接着した構成である。このような構成は、入れ子式の調整部１７１Ａ、１７１Ｂ及び導電フィルム１８０Ａ、１８０Ｂを作製しやすい利点がある。
【００９７】
以上、本発明の例示的な実施の形態のパッチデバイス用の伸縮可能なコンポーネント、及び、生体センサデバイスについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１００  貼付型生体センサデバイス
１００Ａ  パッチデバイス用の伸縮可能なフレキシブルコンポーネント
１１０Ａ、１１０Ｂ  感圧接着層
１２０Ａ、１２０Ｂ  基材層
１３０  回路部
１３１Ａ、１３１Ｂ、１３６  配線
１３４  コイル
１４０Ａ、１４０Ｂ  プローブ
１５０  電子装置
１６０  電池
１７０Ａ、１７０Ｂ  カバー
１７１Ａ、１７１Ｂ  調整部
１８０Ａ、１８０Ｂ  導電フィルム
【図１】
2020156917.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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