(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は２以上の測定用電極を含んで構成されており、
少なくとも測定用電極は、
可撓性を有する絶縁基材の何れか一方の面に、導電性材料から成り、生体から信号を取得して此れを伝送する導電性材料層が形成されており、
当該導電性材料層における取得した生体信号を伝送する領域は、その厚さ方向の両側に絶縁材料層又は前記絶縁基材を介して導電性材料から成るシールド層が形成されており、
当該シールド層は、
前記導電性材料層における取得した生体信号を伝送する領域を遮蔽するように、絶縁材料層を介して積層した、導電性材料から成る第一のシールド層と、
前記基材の他方の面に、生体から信号を取得して此れを伝送する導電性材料層を遮蔽するように形成した、導電性材料から成る第二のシールド層とからなり、
更に１以上のアース電極を含んで構成されており、
当該アース電極は、
前記基材の何れか一方の面に形成された、生体に接地して信号を伝送する導電性材料層と、
当該導電性材料層における信号を伝送する領域を遮蔽するように絶縁材料層を介して積層された、導電性材料から成る前記第一のシールド層と、
前記基材の他方の面に、当該導電性材料層を遮蔽するように形成された、導電性材料から成る前記第二のシールド層と、を備えており、
当該アース電極における第一のシールド層と第二のシールド層とは、基材に設けられたスルーホール又は基材の端部の縁部分において電気的に接続されていることを特徴とする、生体電極。
【請求項２】
前記第二のシールド層には、前記アース電極を除いた領域に非導電性材料からなるレジスト層が積層させている請求項１に記載の生体電極。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の生体電極における、アース電極での前記第一のシールド層と第二のシールド層間の電気的な接続構造であって、
前記第一のシールド層と第二のシールド層は印刷によって形成されており、
当該第一のシールド層及び第二のシールド層の少なくとも何れかの層は、前記絶縁基材の端面を覆い、且つ他方の層に接することにより、第一のシールド層と第二のシールド層とが電気的に接続している事を特徴とする、層間の電気的な接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体信号取得用の電極（以下、生体電極とする）におけるノイズの除去技術に関し、更にアース電極の製造に適した層間の電気的な接続構造と、当該接続構造を有する生体電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から生体に接触して使用する生体電極として、生体内の微弱電流を体外に取り出して心電図や筋電図、あるいは脳波などを測定する医療用電極等が知られている。かかる生体用電極では、微弱な電気信号を扱うため、空中を飛び交う電磁波からノイズが混入して、正確な検出ができない場合がある。
【０００３】
そこで、このような周囲の電磁波を遮断するべく、電磁波ノイズに対するシールドを施すことが望ましいが、当該生体電極は柔軟性を有するものとして製造されている事から、当該シールドも柔軟性を損なわないように形成される必要がある。
【０００４】
そこで従前においては、生体信号を取得する電極部分や、取得した生体信号を伝送する信号線部分の外側を覆うように、シールド層を形成することが提案されている。
【０００５】
例えば特許文献１（特開２００１−６１７９９号公報）には、柔軟性を確保した導電材料からなるシールドを、基板に対して電極とは反対側の面上に設けるとともに、同様の導電材料からなるシールドが表面に形成された絶縁部材により電気回路部７を覆っている生体用電極が提案されている。そしてこの文献の段落番号〔００２９〕〔００３０〕欄には、回路の定電位部（ＧＮＤ，−Ｖｃｃ等）に接続された接合部に、シールドを電気的に接続することにより、シールドの電位を安定させ、ノイズに対するシールド効果を安定させる事が記載されている。
【０００６】
そしてこの生体電極を形成する際には、スクリーン印刷技術も利用されている。例えば、特許文献２（特表２００９−５２７２９９号公報）では、可撓性を有する生体用表面電極は絶縁基板と、この基板上にスクリーン印刷された導電電極層と、この電極層上の絶縁マスク層とを備え、マスク層は電極層の選択された領域を露出するように構成され、マスク層上の導電性接着ゲル層は、電極層の露出された領域との電気的接触を生成する生体用表面電極が提案されている。
【０００７】
一方、この印刷技術については、多層基板における層間の電気的な接続方法として、スルーホールを利用することが知られている。即ち、透孔部によって形成された特定の印刷パターンを有するマスクを基板の表面に密着させ、該マスク上のスキージの進行側に硬化性ペーストを供給し、該マスク上でスキージを摺動させることにより、硬化性ペーストをマスクの透孔部に押し込み、透孔部のパターン形成部分及びスルーホール貫通孔に対応する透孔部に充填された硬化性ペーストによってパターン形成、スルーホール用貫通孔への充填を行う手法である。
【０００８】
例えば、特許文献３（特開平６−１３７５１号公報）では、硬化性ペーストのスルーホールへの充填をスクリーン印刷法により、信頼性良く且つ簡便に行うべく、基板のスルーホール用貫通孔に、一方の面より印刷用マスクを介して印刷により硬化性ペーストを充填した後、該貫通孔に、他方の面より印刷用マスクを介して、上記硬化性ペーストの充填時の印圧より弱い印圧で硬化性ペーストを印刷により充填するプリント配線板の製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−６１７９９号公報
【特許文献２】特表２００９−５２７２９９号公報
【特許文献３】特開平６−１３７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のとおり、従前においても生体電極においては、外部からの電磁波によるノイズの混入を阻止するべく、電極部分等をシールドすることが提案されている。
しかしながら現在提案されているシールドは、外部からの電磁波を遮断する様な構成だけであり、生体側からの電磁波や静電気などによるノイズを遮断できるものではない。
そこで本発明では、外部からの電磁波のみならず、生体側からの電磁波や静電気によるノイズを阻止することのできる生体電極を提供することを第一の課題とする。
【００１１】
更に、生体電極にシールドを形成した場合、当該シールドは、その電位を安定させて、ノイズに対するシールド効果を安定させるために、当該シールドをアース（接地：GND）させる必要がある。そしてこのシールドを印刷によりシールド層として形成した場合には、層間において電気的に接続する必要が生じる場合がある。
【００１２】
一方、前記のとおり電子回路基板の技術分野においては、スルーホールで層間の回路を接続する技術は提案されている。しかしながら、従前の多層基板に形成されているスルーホールは、その貫通孔の孔径が極めて小さく、印刷する硬化性ペースト材料の粘性次第では、このスルーホール内に十分に満たされない事も考えられる。また、銅ペーストのような導電ペーストを硬化性ペースト材料として使用する場合、当該硬化性ペースト材料は、硬化に際して収縮することから、スルーホールによる電気的接続の信頼性が低下するという問題が生じる。
【００１３】
そこで本発明では、印刷により積層構造として、外部からの電磁波のみならず、生体側からの電磁波や静電気によるノイズを阻止することのできる生体電極であって、層間の電気的接続にスルーホールを使用しながらも電気的接続については高い信頼性を実現した生体電極と、層間における電気的な接続構造を提供することを第二の課題とする。
【００１４】
また、従来の多層基板においては、スルーホールを印刷領域内に形成していることから、スルーホールを構成する貫通孔の孔径が小さく、また硬化性ペーストを押し込む圧力が強いことから、形成されたスルーホールにおいては膜厚（又は層厚）が厚くなってしまうことが危惧された。特に、生体電極においては柔軟性が要求されていることから、膜厚（又は層厚）が厚い部分が存在すると、熱収縮によるクラックの発生や剥離等による断線も危惧される。
【００１５】
そこで本発明では、柔軟性の高い基材を使用した積層構造の生体電極においても、他の層との電気的な接続において、接続の信頼性を低下させることなく、確実に実現することのできる生体電極と、層間における電気的な接続構造を提供することを第三の課題とする。
【００１６】
そして、従前における多層基板に形成されたスルーホールでは、これを構成する貫通孔に印刷によって硬化性ペースト材料を充填すると、当該スルーホールの貫通孔を貫通した硬化性ペースト材料が多層基板の裏側に出てしまい、当該多層基板の印刷に使用するテーブルや、当該多層基板の裏側を汚してしまうこともある。その結果、テーブルの清掃作業等が必要になり、作業効率が低下する。特に、薄い基材を使用する生体電極においては、このテーブル等の汚れの発生が著しくなってしまう。
【００１７】
そこで本発明では、電磁波や静電気に対するシールド効果を高め、且つ印刷によって形成した膜又は層間を電気的に接続する際に、印刷対象物における印刷面の反対側や、当該印刷対象物を載せているテーブル等の汚染を大幅に減じる手段を講じた生体電極と、層間における電気的な接続構造を提供することを第四の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題の少なくともいずれかを解決するべく、本発明では、生体からの信号を伝送する導電性材料層の外側のみならず、装着時における生体側にもシールド層を設けることにより、生体側からの電磁波や静電気等に起因して混入し得るノイズを減じるように構成した生体電極を提供するものである。
【００１９】
即ち本発明では、１又は２以上の測定用電極を含んで構成されており、少なくとも測定用電極は、可撓性を有する絶縁基材の何れか一方の面に、導電性材料から成り、生体から信号を取得して此れを伝送する導電性材料層が形成されており、当該導電性材料層における取得した生体信号を伝送する領域は、その厚さ方向の両側に絶縁材料層を介して導電性材料から成るシールド層が形成されている生体電極を提供する。
【００２０】
かかる生体電極において、生体から信号を取得して此れを伝送する導電性材料層には、その厚さ方向の両側に導電性材料から成るシールド層が設けられている事から、外部の電磁波によるノイズのみならず、生体側から侵入するおそれのある電磁波ノイズや静電気によるノイズを除去することができる。
【００２１】
上記シールド層は、導電性材料層の厚さ方向に存在して電磁シールド効果を発現できればよく、例えば絶縁基材の何れか一方の面にシールド層、絶縁材料層、導電性材料層、絶縁材料層、シールド層を、この順で積層させたり、あるいは絶縁基材の何れか一方の面に、導電性材料層、絶縁材料層、シールド層をこの順で積層させ、他方の面にシールド層を積層させたりすることもできる。後者の場合には、絶縁材料層が１層少なくてすむことから、製造工程上、望ましいものとなる。
【００２２】
そして測定用電極が、生体からの信号（本明細書では「生体信号」とも云う）を取得する電極部分と、この電極部分で取得した生体信号を伝送する信号線部分とから成る場合、少なくとも信号線部分は、その厚さ方向の両側にシールド層が設けられている事が望ましい。信号配線は検査装置までの距離が長いため、外部からの電磁ノイズ、静電気ノイズの影響を受ける可能性が高く、この部分を電磁波等から遮蔽することにより、効果的にノイズの混入を阻止することができるためである。
【００２３】
即ち、１又は２以上の測定用電極を含んで構成されており、少なくとも測定用電極は、前記基材の何れか一方の面に、生体から信号を取得して此れを伝送する導電性材料層が形成され、当該導電性材料層における取得した生体信号を伝送する領域を遮蔽するように、絶縁材料層を介して導電性材料から成るシールド層として第一のシールド層が積層されており、前記基材の他方の面には、生体から信号を取得して此れを伝送する導電性材料層を遮蔽するように、導電性材料から成るシールド層として第二のシールド層が形成されている生体電極とする事が望ましい。
【００２４】
この場合において、第二のシールド層は、電極部分だけ、あるいは信号線部分だけに形成することもできるが、望ましくは電極部分と信号線部分の両方を遮蔽するように（即ちカバーするように）形成することが望ましい。なお、上記「遮蔽するように」とは、電磁遮蔽効果を発現できるようにする意味であり、例えば、遮蔽対象の全体を覆うように形成することができる。
【００２５】
また、第一のシールド層と、第二のシールド層とは同じ材料で形成する他、異なる材料で形成することもできる。生体信号に対して影響を与える要素が、外部からか、生体側からかによって異なることも考えられる為である。この為、例えば生体側に形成される第二のシールド層として、カーボン若しくはカーボンと金属又は金属化合物との混合物等を使用することができる。
【００２６】
そしてシールド層は、その電位を安定させる為に接地しておくことが望ましい。そこで本発明では、導電性材料を挟んで設けられるシールド層を、生体に接地させる構成とする事が望ましい。
【００２７】
即ち、上記本発明の生体電極において、更に１以上のアース電極を含んで構成されており、当該アース電極は、前記基材の何れか一方の面に、生体に接地して信号を伝送する導電性材料層が形成され、当該導電性材料層における信号を伝送する領域を遮蔽するように、絶縁材料層を介して導電性材料から成るシールド層として第一のシールド層が積層されており、前記基材の他方の面には、当該導電性材料層を遮蔽するように、導電性材料から成るシールド層として第二のシールド層が形成されており、当該第一のシールド層と第二のシールド層とは、基材に設けられたスルーホール又は基材の端部の縁部分において電気的に接続されている生体電極とする事が望ましい。
【００２８】
基材に設けられたスルーホール又は基材の端部の縁部分において電気的に接続することにより、少なくとも導電性材料層を介在して設けられる２つのシールド層を電気的に接続させることができる。
【００２９】
また、前記導電性材料層、第一のシールド層及び第二のシールド層の何れかの層は、蒸着やスパッタリング、或いは金属メッキ等の金属材料の積層技術を利用して形成することもできるが、簡易な設備で製造する為には、印刷によって製造することが望ましい。特に、第一のシールド層及び第二のシールド層の何れかの層を印刷によって形成する場合には、当該第一のシールド層及び第二のシールド層の少なくとも何れかの層を、前記絶縁基材の端面を覆い、且つ他方の層に接するように印刷することにより、第一のシールド層と第二のシールド層とを、高い信頼性を確保して電気的に接続することができる。
【００３０】
また、第一のシールド層及び第二のシールド層の少なくとも何れかを印刷、特にスクリーン印刷により形成することにより、配線パターンの形成工程と、両層の電気的な接続工程を同時に実施することができる。
【００３１】
また、第一のシールド層と第二のシールド層の少なくとも何れかをスクリーン印刷により形成し、かつ両層の電気的な接続を絶縁基材に形成したスルーホールで行う場合には、印刷には十分な流動性を有する材料を使用し、当該スルーホールの貫通孔の孔径は２ｍｍを超える大きさ、望ましくは３ｍｍ以上、特に望ましくは５ｍｍ以上に形成するのが良い。このような孔径に形成することにより、スルーホールを構成する貫通孔の内壁面に薄い膜厚の接続回路を形成することができ、またスルーホール部分に於いて膜厚が厚くなることもない為である。この時、スルーホールを構成する貫通孔は、ドリルで形成するか、レーザーで形成するか、あるいは打ち抜いて形成するかなど、その加工方法を問わずに形成することができる。
【００３２】
また、第一のシールド層と第二のシールド層との電気的な接続を、絶縁基材に形成したスルーホールで行う場合には、このスルーホールの貫通孔の形状を平面視で三角形にする等の工夫を施すことにより、導電性材料をスルーホールの貫通孔の内壁面に、薄い膜厚で設ける事ができ、且つ第一のシールド層と第二のシールド層との電気的な接続を広い範囲（貫通孔の内壁面における範囲）で行うことができることから、信頼性の高い電気的接続を確保することができる。これにより、層間の電気的接続にスルーホールを使用しながらも、電気的接続については高い信頼性を実現した生体電極を実現することができる。
【００３３】
更に、第一のシールド層と第二のシールド層とを、基材の端部の縁部分、より具体的には基材の端面において電気的に接続する場合、当該基材の端部においては、印刷時における圧力を減じることができる。この為、縁部分における薄膜化を実現し、適正な膜厚で第一のシールド層と第二のシールド層とを電気的に接続することができる。更に第一のシールド層と第二のシールド層との電気的な接続は、絶縁基材の端面において広い範囲で行うことができることから、これにより、第一のシールド層と第二のシールド層との接続の信頼性を低下させることなく、確実に実現することのできる生体電極を提供することができる。
【００３４】
依って本発明では、上記本発明の生体電気における、前記第一のシールド層と第二のシールド層間の電気的な接続構造であって、前記第一のシールド層と第二のシールド層は印刷によって形成されており、当該第一のシールド層及び第二のシールド層の少なくとも何れかの層は、前記絶縁基材の端面を覆い、且つ他方の層に接することにより、第一のシールド層と第二のシールド層とが電気的に接続している事を特徴とする、層間の電気的な接続構造を提供する。
【００３５】
かかる層間の電気的な接続構造によれば、層間の電気的な接続を行う部分においては、印刷時における印刷材料と塗布する圧力を減じることができ、また当該電気的な接続部分において、印刷対象物における印刷面の反対側や、当該印刷対象物を載せているテーブル等の汚染を減じることができる。よって、テーブルの清掃作業等を不要とする事ができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
【発明の効果】
【００３６】
上記本発明によれば、導電材料層の厚さ方向両側をシールドしている事から、外部からの電磁波のみならず、生体側からの電磁波や静電気によるノイズを阻止することのできる生体電極とすることができる。
【００３７】
そして本発明では、印刷により積層構造として、外部からの電磁波のみならず、生体側からの電磁波や静電気によるノイズを阻止することのできる生体電極でありながら、更にスルーホールや基材の端部（より具体的には「端面」）において層間の電気的な接続を実施する事で、電気的接続については高い信頼性を実現した生体電極と、層間における電気的な接続構造を提供することができる。
【００３８】
特に基材（特にアース電極）の端面において層間の電気的な接続を実施することにより、スルーホールで電気的な接続を行う場合に比べ、電気的な接続部分を広くすることができ、即ち接触面部分の大面積化を実現することができ、柔軟性が要求される生体電極においても、クラックの発生や剥離等による断線を回避することができる。これにより本発明では、シールド効果を高め、且つ柔軟性の高い基材を使用した積層構造の生体電極においても、他の層との電気的な接続において、接続の信頼性を低下させることなく、確実に実現することのできる生体電極と、層間における電気的な接続構造を提供することができる。
【００３９】
更に、上記の様に、基材の端面において層間の電気的な接続を実施した場合には、スルーホールを貫通させて硬化性ペースト材料を充填する必要が無くなり、よって当該スルーホールを貫通した硬化性ペースト材料が多層基板の裏側に出てしまい、当該多層基板の印刷に使用するテーブルや、当該多層基板の裏側を汚してしまうといった問題も解決することができる。その結果、硬化性ペースト材料の汚染によるテーブルの清掃作業等を不要とし、作業効率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態にかかる生体電極を示す平面図
【図２】図１に示した生体電極の分解斜視図
【図３】図１におけるY−Y矢視方向の（Ａ）測定電極における電極部分の断面図（Ｂ）アース電極における電極部分の断面図、（Ｃ）アース電極における第一のシールド層３４と導電性材料層３２とのを電気的な接続部分を示す断面図
【図４】基材に形成したスルーホールによる電気的な接続を形成する工程図
【図５】スルーホールの開口形状を三角形に形成した例の工程図
【図６】スルーホールの開口形状の他の例であり、（Ａ）は半円形に開口する例、（Ｂ）は楕円形に開口する例
【図７】アース電極における電極部分の端部側面で、第二のシールド層と導電性材料層とを電気的に接続する工程図
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、図面を参照しながら、本実施の形態に係る幾つかの生体電極１０の例を説明する。
図１は、本実施の形態にかかる生体電極１０を示す平面図であり、図２は図１に示した生体電極の分解斜視図であり、図３は図１におけるＹ−Ｙ矢視方向の（Ａ）測定電極における電極部分の断面図であり、（Ｂ）アース電極１４における電極部分２１の断面図であり、（Ｃ）アース電極における第一のシールド層３４と導電性材料層３２とのを電気的な接続部分を示す断面図である。また図４は基材３１に形成したスルーホール４１による電気的な接続を形成する工程図であり、図５はスルーホール４１の開口形状を三角形に形成した例の工程図であり、図６はスルーホール４１の開口形状の他の例であり、（Ａ）は半円形に開口する例、（Ｂ）は楕円形に開口する例を示している。そして図７はアース電極１４における電極部分２１の端部側面で、第二のシールド層３７と導電性材料層３２とを電気的に接続する工程図である。
【００４２】
図１に示すように、本実施の形態にかかる生体電極１０は、基材の矩形部分に配置された３つの測定電極１２と、基材の矩形部分から延伸した１本のアース電極１４とを備え、各電極で取得した生体信号は基材の矩形部分から延出するコネクタ１６に導かれている。このコネクタ１６は、図示しない医療用測定器具に接続されることになる。
【００４３】
測定電極１２は、生体における測定部位に接続されて、その部分における電気的な信号を受信してこれを伝送するものであり、生体からの信号を取得する電極部分２１と、この電極部分２１で取得した信号を伝送する信号線部分２３とを備えて構成されている。またアース電極１４は、各測定電極１２におけるシールド層を生体にアースすると共に、基準電位を伝送するものであり、生体にアースしてアース電位を取得する電極部分２１と、アース電位を伝送する信号線部分２３とで構成されている。そして各信号線は根元部分でまとめられており、コネクタ１６につながっている。本実施の形態においては、測定電極１２及びアース電極１４共に、導電性材料層３２を、シールド層で遮蔽するように構成されている。
【００４４】
図２は、上記図１に示した生体電極の分解斜視図であり、この図２に示すように、本実施の形態にかかる生体電極１０は、非導電性のプラスチック材料を用いて形成されたフィルム状の基材３１を使用し、これに各層を積層させている。即ち、この基材３１の一方の面には、銀などの導電性材料を用いて形成した導電性材料層３２を形成している。この導電性材料層は、本実施の形態では、銀を用いて形成されて前記信号線部分２３を構成する信号線層３２ａと、銀と塩化銀との混合物を用いて形成されて生体からの信号を取得する電極層３２ｂとで形成されている。そして当該導電性材料層３２における信号線部分２３に相当する領域の外側（基材３１から見た厚さ方向外側。以下同じ）には、非導電性材料からなるレジスト層を積層させる。このレジスト層の幅は、少なくとも前記導電性材料層３２における信号線部分２３を覆うように、信号線よりも幅広く形成されている。このレジスト層の外側には、当該レジスト層と同じ幅か、あるいは当該レジスト層よりも狭い幅で、カーボンやカーボンと金属又は金属化合物との混合物からなる第一のシールド層３４を積層させる。そして当該第一のシールド層３４を覆うように、第一のシールド層３４よりも幅広く形成した前記レジスト層を積層させている。また、前記導電性材料層３２における電極部分２１には、当該電極部分２１を覆うように導電性を有する電解質層３６を設けている。
【００４５】
一方、当該フィルム状の基材３１の反対側の面には、導電性材料からなる第二のシールド層３７を設けている。そして測定用電極部分においては、この第二のシールド層３７を覆うようにして前記したようなレジスト層を積層させている。この面に形成されるシールド層は、少なくとも前記導電性材料層３２を覆うような大きさに形成されており、またレジスト層も当該シールド層を覆う広さで形成されている。なお、この実施の形態において、アース電極１４の基材の矩形部分から突出した領域には前記レジスト層は形成していないが、この領域にレジスト層を形成するか否かは任意である。
【００４６】
以上のようにして、各層を積層させることにより、当該生体電極の測定電極１２部分は図３（Ａ）に示すような層構造を形成する。具体的には、電極部分２１においては、生体側から、電解質層３６、導電性材料層３２、基材３１、シールド層３７、レジスト層３８がこの順で積層されており、信号線部分２３においては、レジスト層３５、第一のシールド層３４、レジスト層３３、導電性材料層３２、基材３１、第二のシールド層３７、レジスト層３８がこの順で積層されている。
【００４７】
このような構成においては、図３（Ａ）に示すように、導電性材料層３２は、生体から信号を取得する領域以外（電極部分２１の生体に対向する面以外）は、その殆ど、望ましくは全てがシールド層３４・３７で遮蔽されており、特に信号線部分２３においては、厚さ方向の両側にシールド層３４・３７が設けられている。そして、この第一のシールド層３４と第二のシールド層３７とは、後述するアース電極１４において生体に設置していることから、この測定電極１２では、外部からの電磁波のみならず、生体側からの静電気などに起因するノイズの発生を効果的に抑えることができる。
【００４８】
また、第一及び第二のシールド層３４・３７は、その厚さ方向の外側にレジスト層３５・３８が設けられ、確実に絶縁が施されている。よって、長時間装着した場合などにおいて、仮に電解質層３６が膨張した場合においても、第一及び第二のシールド層３７と接触を阻止することができ、これにより当該電解質層３６を介した第一又は第二のシールド層３４・３７と導電性材料層３２との電気的な短絡を阻止することができる。
【００４９】
よって、以上の構成により、本実施の形態にかかる生体電極１０は、電磁波や静電気に起因するノイズの混入を阻止しながらも、安定した測定が可能な生体電極１０となっている。
【００５０】
ここで上記基材３１は、十分な柔軟性と一定の保形性を備え、且つ簡易に切断しない程度の引っ張り強度を有する絶縁材料で形成することができ、例えばポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリアミドイミドフィルム等の樹脂材料の他、合成材不織布等のような電気絶縁性を有する材料を使用することができる。
【００５１】
また上記導電性材料層３２は、本実施の形態では信号線層３２ａを銀で、電極層３２ｂを銀と塩化銀との混合物で形成しているが、その他にも銀−塩化銀、銀、金、銅、カーボン、アルミニウム、ニッケルなど、導電性のあらゆる金属を用いた層として形成することができる。特に、本実施の形態では、信号線層３２ａを銀層として形成し、信号線層３２ａと電気的に接続する電極層３２ｂは、電解質層とのイオン交換のために、銀−塩化銀で形成させている。かかる銀−塩化銀の層は、銀と塩化銀の配合比が重量比で銀：塩化銀が９：１〜６：４であることが望ましい。このような銀−塩化銀の層を設けることにより、測定時に電極部分２１における導電性材料層３２の分極を阻止することができ、よってホルタ心電計用の電極のように長時間装着する場合において特に望ましいものとなる。またイオントフォレスト療法のように電気を流して薬物を体内に導入する場合においても、円滑なイオン交換を実現する上で特に望ましいものとなる。
【００５２】
また上記レジスト層３３・３５・３８は、特に限定されるものではなく、ノボラック型エポキシアクリレート化合物や、ビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレート化合物、あるいはこれらエポキシアクリレート化合物の酸変性物などの光硬化型樹脂組成物の他、熱硬化性樹脂組成物や熱可塑性樹脂組成物で形成してもよい。また、このレジスト層は必ずしもフォトレジスト材料が使用される必要は無く、例えば塩化ビニールフィルム、ＰＥＴフィルム、合成材不織布等のように電気絶縁性を有する材料であれば使用することができる。
【００５３】
また上記シールド層３４・３７は、本実施の形態では第一のシールド層３４をカーボンで、第二のシールド層３７をカーボンと銀との混合物で形成し、第一のシールド層３４と第二のシールド層３７とを異なる材料で形成しているが、両者を同じ材料で形成したり、銀−塩化銀、銀、金、銅、カーボン、アルミニウム、ニッケルなど、導電性のあらゆる金属を用いて形成することもできる。即ち、シールド層３４・３７は導電性を有する材料であれば、特に問題なく使用できる。
【００５４】
そして導電性を有する電解質層３６は、アクリル系、ウレタン系等で構成でき、更にカラヤゴムで構成することもできる。かかる電解質層３６はゲル状又はジェル状等の様に半流動性又は流動性を有することが望ましい。
【００５５】
また本実施の形態において、アース電極１４の基材３１の矩形部分から突出した領域には前記レジスト層は形成されていない。即ち、図３（Ｂ）に示したように、このアース電極１４においては、当該フィルム状の基材３１の反対側の面には、導電性材料からなる第二のシールド層３７を設けており、前記測定電極１２に設けていたような、第二のシールド層３７を覆うレジスト層３８は積層させていない。これは、アース電極１４においては、当該シールド層を生体に接地させるためであり、生体から絶縁する必要が乏しいためである。
【００５６】
このアース電極１４は、生体に設置して基準電圧を取得するものであり、またシールド層を生体に対して電気的に接続させて、その電位を安定させる必要がある。そこでこのアース電極１４における電極部分２１は、前記した測定用電極及びアース電極１４における第一及び第二のシールド層３７と電気的に接続されることになる。
【００５７】
また、アース電極１４における第一のシールド層３４と導電性材料層３２との電気的な接続は、図３（Ｃ）に示したように、このアース電極１４における任意の箇所のレジスト層３３を無くすことにより電気的に接続することができる。例えば、図２に示したように、レジスト層３３のコネクタ側に、アース電極１４の信号線部分に対応する部分を切り欠いた部分３３ａを形成するなどによっても、第一のシールド層３４をアース電極１４における導電性材料層３２と電気的に接続することができる。なお、この切り欠いた部分３３ａに変えて、後述するような楕円形や三角形等のスルーホールを形成する事もできる。そして、第一のシールド層３４と第二のシールド層３７は、この生体電極１０において各測定電極１２とアース電極１４とで連続した層として形成されていることから、第二のシールド層３７を導電性材料層３２と電気的に接続して接地（アース）させることにより、第一のシールド層３４と第二のシールド層３７を接地（アース）させることができる。
【００５８】
そこで本実施の形態では、図３（Ｂ）に示すように、アース電極１４における導電性材料層３２（本実施の形態では、特に電極層３２ｂ）を、電極部分２１の何れかの縁部分まで形成し、端部側面の少なくとも一部を覆うように形成する。かつ第二のシールド層３７も、電極部分２１の縁部分まで形成し、端部側面を覆い且つ前記導電性材料層３２と接するように形成することにより、当該電極部分２１の端部側面において、導電性材料層３２と第二のシールド層３７とが電気的に接続されている。そして、このアース電極１４における導電性材料層３２には、導電性を有する電解質層３６が設けられることから、第二のシールド層３７は、アース電極１４の導電性材料層３２及び電解質層３６を介して生体に接地されることになる。これにより、生体電極１０における第一及び第二のシールド層３７の電位は安定し、より正確な生体信号を取得することが可能になる。
【００５９】
なお、生体電極１０の厚さ方向外側に存在するレジスト層３５は、絶縁性、防水性、クッション性を有する材料の層で被覆してもよい。着用時における利用者の不快感を無くすためである。なお、アース電極１４の厚さ方向外側は、レジスト層が露出していてもよく、またはウレタン製のフィルムなどを設けても良い。
【００６０】
前記第一のシールド層３４と第二のシールド層３７との電気的な接続、あるいはこれらと導電性材料層３２との電気的な接続は、スルーホールによっても実施することができる。
図４は、基材３１に形成したスルーホール４１による電気的な接続を形成する工程図である。この図４（Ａ）に示すように、あらかじめ、基材３１にはその厚さ方向に貫通するスルーホール４１（貫通孔）を形成しておく。そして透孔部によって形成された特定の印刷パターンを有するマスク４２を基板の表面に重ね合わせ、該マスク４２の上のスキージ４３の進行側に、第一及び第二のシールド層３４・３７を形成する硬化性ペースト材料４４を供給し、該マスク４２の上でスキージ４３を摺動させる。これにより、硬化性ペースト材料４４をマスク４２の透孔部から、透孔部のパターン形成部分及びスルーホール４１の貫通孔部分に塗布して、片側のパターン（例えば第一のシールド層）を形成すると共に、スルーホール内の壁面に硬化性ペースト材料４４を塗布する。同じようにして、図４（Ｂ）に示すように、反対側の面にマスク４２を重ね合わせて、硬化性ペースト材料４４を供給しながらスキージ４３を摺動させて、反対側のパターン（例えば第二のシールド層）を形成すると共に、スルーホール内に硬化性ペースト材料４４を塗布する。これにより、図４（Ｃ）に示すように、スルーホール４１の内壁面には導電性を有する硬化性ペースト材料４４が塗布され、第一のシールド層３４と第二のシールド層３７との電気的な接続を形成することができる。なお、上記の印刷はスクリーン印刷で行うことができ、その際に使用するマスクはメタルマスク又はスクリーンマスクの何れでも良い。
【００６１】
ここで、このスルーホール４１を形成する貫通孔の孔径が小さい場合などには、硬化性ペースト材料４４が十分にスルーホール４１内に入り込まず、確実な電気的接続を得られない場合も考えられる。そこで本実施の形態では、スルーホール４１の形状を、スキージ４３を摺動させる方向（塗布方向）にあわせて、当該スルーホール４１を構成する貫通孔の内壁面に、硬化性ペースト材料４４が十分に回りこむように形成することが望ましい。
【００６２】
例えば、図５はこのスルーホール４１の貫通孔の開口形状を三角形に形成した例を示している。この図５（Ａ）に示すように、基材３１上に三角形の開口形状の貫通孔からなるスルーホール４１を形成し、これに、マスク４２を重ね合わせる。そして図５（Ｂ）に示すように、何れかの角に向かってスクリーン印刷を行ってパターンを形成することにより、（Ｃ）に示すように、当該三角形の開口の内側には十分な量の硬化性ペースト材料４４が回り込み、第一のシールド層３４と第二のシールド層３７との電気的な接続を、より確実に形成することができる。
【００６３】
その他にも、例えば図６（Ａ１）に示すように半円形に開口する貫通孔からなるスルーホール４１として形成し、これにマスク４２を重ね合わせて印刷を行うことにより、図６（Ａ２）に示すように、スルーホール４１の貫通孔の内側（内壁面）に多くの硬化性ペースト材料４４を回り込ませたパターンを製造することができる。また図６（Ｂ１）に示すように貫通孔が楕円形に開口するスルーホール４１として形成し、これにマスク４２を重ね合わせて印刷を行うことにより、図６（Ｂ２）に示すように、楕円形のスルーホール４１の内側に多くの硬化性ペースト材料４４を回り込ませたパターンを製造することができる。
【００６４】
即ち、このスルーホール４１は、スキージ４３を摺動させる方向（塗布方向）に沿う向きに、開口幅が広がる形状のスルーホール４１を形成することにより、その内壁面に多くの硬化性ペースト材料４４を回り込ませることができる。
【００６５】
図７は、前記アース電極１４における電極部分２１の側面で、第二のシールド層３７と導電性材料層３２とを電気的に接続した形態を示している。即ちこの実施の形態では、図７（Ａ）に示すように、基材３１に半月形状の開口形状を有する貫通孔からなるスルーホール４１を形成し、そして当該スルーホール４１の一部の縁まで含む形状のパターンを形成したマスクを重ね合わせて、スクリーン印刷で印刷する。これにより、図７（Ｂ）に示すように、印刷領域に存在するスルーホール４１の内壁面には、硬化性ペースト材料４４が回りこみ、これにより第二のシールド層３７と導電性材料層３２とを電気的に接続することができる。
【００６６】
即ち、図７（Ｃ１）は、図７（Ｂ）におけるＣ−Ｃ矢視方向のスルーホール４１の近傍の拡大断面図であり、この図に示すように、印刷パターン（即ちマスク４２）は、スルーホールの一方の縁部にかかるように形成する。特に、このスルーホール４１内にはみ出た部分（Ｌ）は、スルーホール４１内に硬化性ペースト材料４４が湾曲して垂れ下がる部分であることから、当該はみ出た部分の長さＬは、基材の厚さ（Ｔ）と同じか、それよりも長くすることが望ましい（即ち、Ｌ≧Ｔの関係）。このように形成すれば、図７（Ｃ２）に示すように、スルーホール内で硬化性ペースト材料４４が適正に塗布されないといった問題を解消しながらも、スルーホール４１内に垂れ下がった硬化性ペースト材料４４が、スルーホール４１からはみ出て、基材の裏面やテーブルを汚染する恐れを無くすことができる。
【００６７】
またこのように、印刷パターンの縁部分、即ち基材３１の縁部端面で電気的な接続を確保する場合、当該硬化性ペースト材料４４が回り込む部分（スルーホール４１の内壁面部分であり、以下では「電気的接続縁部」とする）は、スクリーン印刷に使用するスキージ４３が印刷時にマスク４２と接したときの形状に合致させることもできる。更に、当該電気的接続縁部は、印刷パターンにおける印刷方向の先端に存在することが望ましい。このように形成することにより、印刷パターンの印刷に際して、当該電気的接続縁部を僅かに超えた所までマスク４２の開口部があることから、電気的な接続に必要な分だけの硬化性ペースト材料４４が電気的接続縁部に回り込み、当該基材３１を載せているテーブルを必要以上に汚染することが無いためである。
【００６８】
そして、本実施の形態では、上記のような開口形状を工夫したスルーホール４１や、基材３１の縁部分で電気的な接続を達成していることから、信頼性の高い電気的接続を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
上記本発明にかかる生体電極は、医療分野などにおいて利用することができる。また上記の生体電極で実施しているスルーホールなどを用いた層間の電気的接続構造は、本発明にかかる生体電極に限らず、電子回路基板などの多層基板などにおいても利用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１０    生体電極
１２    測定電極
１４    アース電極
１６    コネクタ
２１    電極部分
２３    信号線部分
３１    基材
３１    絶縁基材
３２    導電性材料層
３３    レジスト層
３４    シールド層
３４・３７    シールド層
３３・３５・３８    レジスト層
３６    電解質層
４１    スルーホール
４２    マスク
４３    スキージ
４４    硬化性ペースト材料
【図１】
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【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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