(57)【要約】  湿潤度センサーが、同調無線周波数回路を支持する基板を有する。この回路は、基板に施された導電性パターンと、コンデンサと、ジャンパーとを有し、それらはすべて基板の同じ側に配設されている。導電性パターンは、誘導コイルと、内部及び外部終端部とを有する。ジャンパーは内部終端部を外部終端部に電気的に結合する。ジャンパーはまた、対象流体と接触すると、無線周波数回路の動作に大きな変化を生じさせる、脆弱連結部を有する。その大きな変化は、遠隔リーダーによって「湿潤」状態と解釈され得る。脆弱連結部が対象流体に接触することにより、無線周波数回路のインピーダンス又は抵抗を少なくとも５倍、１０倍、１００倍、若しくはそれ以上に変化させることができ、かつ／又は、脆弱連結部を崩壊させて開回路を生じさせることができ、かつ／又は、実質的に無線周波数回路を動作不能にすることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板によって支持される同調無線周波数回路であって、すべて前記第１の基板の同じ側に配設された第１の導電性パターンと第１のコンデンサとジャンパーとを有し、インピーダンス又は抵抗を特徴とする同調無線周波数回路とを備え、
前記第１の導電性パターンは、コイルと内部終端部と外部終端部とを有し、
前記ジャンパーは前記内部終端部を前記外部終端部に電気的に結合し、
前記ジャンパーは脆弱連結部を有し、前記無線周波数回路の前記インピーダンス又は抵抗は、前記脆弱連結部が対象流体と接触すると、少なくとも５倍に変化するセンサー。
【請求項２】
前記第１のコンデンサは前記導電性パターンの一部である、請求項１に記載のセンサー。
【請求項３】
前記第１の導電性パターンは櫛型の導電性トレースを有し、該櫛型の導電性トレースは前記第１のコンデンサを形成する、請求項２に記載のセンサー。
【請求項４】
前記第１のコンデンサは、前記第１の導電性パターンに電気的に取り付けられた個別の構成要素を備える、請求項１に記載のセンサー。
【請求項５】
前記ジャンパーは第１及び第２の終端部を有し、前記第１のコンデンサは第１及び第２のコンデンサ板を備え、前記第１のコンデンサ板は前記第１の導電性パターンの前記内部終端部と外部終端部のいずれかから選択されたものであり、前記第２のコンデンサ板は前記ジャンパーの前記第１の終端部と第２の終端部のいずれかから選択されたものである、請求項１に記載のセンサー。
【請求項６】
前記ジャンパーの前記第２の終端部は、前記第１の導電性パターンへの直接的な電気接続を有する、請求項５に記載のセンサー。
【請求項７】
前記第１のコンデンサは、前記第１のコンデンサ板と第２のコンデンサ板との間に配設された第１の誘電材料を更に有し、前記第１の誘電材料は、前記脆弱連結部を提供するために、前記対象流体に可溶である、請求項５に記載のセンサー。
【請求項８】
前記同調無線周波数回路は第２のコンデンサを更に有し、前記ジャンパーは第１及び第２の終端部を有し、前記第１のコンデンサは、前記ジャンパーの前記第１の終端部によって形成された第１のコンデンサ板と、前記第１の導電性パターンの前記内部終端部によって形成された第２のコンデンサ板とを有し、前記第２のコンデンサは、前記ジャンパーの前記第２の終端部によって形成された第２のコンデンサ板と、前記第１の導電性パターンの前記外部終端部によって形成された第４のコンデンサ板とを有する、請求項１に記載のセンサー。
【請求項９】
前記第１のコンデンサは、前記第１のコンデンサ板と第２のコンデンサ板との間に配設された第１の誘電材料を更に有し、前記第２のコンデンサは、前記第３のコンデンサ板と第４のコンデンサ板との間に配設された第２の誘電材料を更に有し、前記第１の誘電材料と第２の誘電材料は共に、前記脆弱連結部を提供するために、前記対象流体に可溶である、請求項８に記載のセンサー。
【請求項１０】
前記ジャンパーの少なくとも一部分が、前記脆弱連結部を提供するために、前記対象流体に可溶である接着材料によって、前記第１の基板の前記第１の導電性パターンに接続される、請求項１に記載のセンサー。
【請求項１１】
前記接着材料は導電性である、請求項１０に記載のセンサー。
【請求項１２】
前記接着材料は電気絶縁性である、請求項１０に記載のセンサー。
【請求項１３】
前記ジャンパーは第２の基板上に配設された導電性部材を備える、請求項１に記載のセンサー。
【請求項１４】
前記第２の基板は前記導電性部材と前記第１の導電性パターンとの間に配設される、請求項１３に記載のセンサー。
【請求項１５】
前記第２の基板は、前記脆弱連結部を提供するために、前記対象流体中で溶解、膨張、又は別法で分解するように構成される、請求項１３に記載のセンサー。
【請求項１６】
前記第２の基板は、前記脆弱連結部を提供するために、前記対象流体に可溶である接着材料によって、前記第２の基板に接続される、請求項１３に記載のセンサー。
【請求項１７】
前記導電性材料は可変厚さを有する、請求項１３に記載のセンサー。
【請求項１８】
前記第２の基板は構造化表面を有し、前記導電性部材は前記構造化表面上に配設される、請求項１３に記載のセンサー。
【請求項１９】
前記脆弱連結部が前記対象流体と接触することにより、実質的に無線周波数回路を動作不能とさせる、請求項１に記載のセンサー。
【請求項２０】
前記センサーの外表面上に配設された皮膚適合性の接着剤を更に備える、請求項１に記載のセンサー。
【請求項２１】
前記接着剤はシリコーンを含む、請求項２０に記載のセンサー。
【請求項２２】
請求項１に記載のセンサーを備える吸収性衣料。
【請求項２３】
前記吸収性衣料は、液体透過性シートと、液体不透過性シートと、前記液体透過性シートと前記液体不透過性シートとの間に捕捉された吸収性材料とを有し、前記センサーは、前記液体透過性シートと前記液体不透過性シートとの間に配設される、請求項２２に記載の吸収性衣料。
【請求項２４】
請求項１に記載のセンサーを備える建設物品。
【請求項２５】
前記建設物品は、壁板、断熱材、床張り材、屋根材、及び／又はパイプ用の継手若しくは支持構造であるかあるいはそれらを含む、請求項２４に記載の物品。
【請求項２６】
請求項１に記載のセンサーと、
前記同調無線周波数回路の状態を遠隔で評価するように構成されたリーダーとを備えるシステム。
【請求項２７】
前記リーダーは、人のための移動式又は固定式支持体の中又は上に装着されるように構成される、請求項２６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は広義には、湿潤度センサー、並びに、そのようなセンサーを組み込んだ物品及びシステムと、そのようなセンサーに関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
数百万人もの若者及び老人が毎日おむつを着用している。これらのグループのどちらにとっても、湿潤度の確認は、他人に頼ることを必要とし得る。内科疾患又は生活状況のためにおむつを着用している成人患者の場合、気づかれない湿ったおむつは、状況によっては、占有者に対する健康上のリスクとなり得る。おむつかぶれと皮膚潰瘍の２つはまさに、湿りに長時間さらされた結果として生じ得る内科疾患である。患者に対する健康上のリスクと、ヘルスケア提供者に対する金銭的負担の可能性の両方に関し、改良されたおむつ監視のプロセス及び手順が望ましい。
【０００３】
地域によっては、おむつの使用を必要とする成人患者に対する標準的な監視手順は、少なくとも４時間に１回、失禁に関して患者を監視することである。患者がおむつの状態を自身で伝えることができない場合、介護者によっておむつを物理的に確認することが必要となる。物理的な確認を満足なものにするためには、患者の身体を回転させることが一般に必要となる。このことは、看護師又は従業員に健康上のリスクをもたらすことがあり、また、より体重の重い患者には、更なる人員が、更には機械的な持上げ装置が必要となり得る。身体の確認を実施することなくおむつの状態を問い合わせることによって、時間を要すると共に尊厳を失わせるこの手順を排除することが大いに望ましい。
【０００４】
おむつで使用するための湿潤度センサーも提案されてきた。例えば、米国特許出願公開第２００８／０３００５５９号（ガスタフソン（Gustafson）ら）を参照されたい。また、米国特許出願公開第２００４／００６４１１４号（デビッド（David）ら）、同第２００４／００７０５１０号（チャン（Zhang）ら）、同第２００５／０１５６７４４号（ピレス（Pires））、同第２００６／００５８７４５号（ピレス（Pires））、同第２００７／００８３１７４号（アレスＩＩＩ（Ales, III）ら）、同第２００８／０１３２８５９号（ピレス（Pires））、及び同第２００８／０２６６１２３号（アレス（Ales）ら）、並びに米国特許第６，３７３，３９５号（キムシー（Kimsey））、同第６，５８３，７２２号（ジョイター（Jeutter）ら）、同第６，６０３，４０３号（ジョイター（Jeutter）ら）、及び同第６，７７４，８００号（フリードマン（Friedman）ら）も参照されたい。それでもなお、おむつ及び他の用途における湿潤度センサーの広範な利用が、依然として実現されるべきである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、湿潤度を検出することができ、遠隔で問い合わせされ得る一群のセンサーを開発した。これらのセンサーはまた、低コストの製造技術にも適合性がある。本発明者らが見出したこととして、これらのセンサーは、おむつ又は他の吸収性衣料での使用だけでなく、湿潤を検出することが望ましいが湿潤を視覚的にあるいは別法で直接観察することが困難である他の最終用途にも適合され得る。そのような他の用途には、壁板、断熱材、床張り材、屋根材などの建設関連の物品に、そして、例えば、地下、床の下、壁の後方、又は天井の上のパイプからの漏れを検出するために管継手及び支持構造に、湿潤度センサーを組み込むことが含まれ得る。他の用途には、例えば医療又は自動車関連の用途で、漏れ又は融解を検出するために、湿潤度センサーを包装又は箱に組み込むことが含まれ得る。
【０００６】
本発明者らは本明細書においてとりわけ、同調無線周波数回路を支持する第１の基板を包含するセンサーについて説明している。この回路は、第１の基板に施された導電性パターンと、コンデンサと、ジャンパーとを包含し、それらはすべて第１の基板の同じ側に配設されている。導電性パターンは、誘導コイルと、内部及び外部終端部とを包含する。ジャンパーは内部終端部を外部終端部に電気的に結合する。ジャンパーはまた脆弱連結部を包含し、この脆弱連結部は、対象流体と接触すると、無線周波数回路の動作に大きな変化を生じさせる。その大きな変化は、遠隔リーダーによって「湿潤」状態と解釈され得る。脆弱連結部が対象流体に接触することにより、無線周波数回路のインピーダンス又は抵抗を少なくとも５倍、１０倍、１００倍、若しくは１０００倍に変化させることができ、かつ／又は、脆弱連結部を崩壊させて開回路を生じさせることができ、かつ／又は、実質的に無線周波数回路を動作不能にすることができる。
【０００７】
コンデンサは第１及び第２のコンデンサ板を備えてよく、第１のコンデンサ板は導電性パターンの内部終端部と外部終端部のいずれかから選択されたものであり、第２のコンデンサ板はジャンパーの第１の終端部と第２の終端部から選択されたものである。このコンデンサはまた、第１のコンデンサ板と第２のコンデンサ板との間に配設された第１の誘電材料を包含してもよく、その第１の誘電材料は、脆弱連結部を提供するために、対象流体に可溶である。
【０００８】
同調無線周波数回路はまた、最初に述べたコンデンサに対してジャンパーの反対側の終端部に配設された第２のコンデンサを包含してもよく、この第２のコンデンサは、第３のコンデンサ板と第４のコンデンサ板との間に配設された第２の誘電材料を有し、この第２の材料はまた、対象流体に可溶であり、また脆弱連結部の一部である。
【０００９】
脆弱連結部は、それに代わってあるいはそれに加えて、ジャンパーを基板に接続するものであり、かつ対象流体に可溶である接着剤を包含する。それに代わってあるいはそれに加えて、ジャンパーは第２の基板上に配設された導電性部材を包含してもよく、第２の基板は、脆弱連結部を提供するために、対象流体中で溶解、膨張、又は別法で分解するように構成されてもよい。
【００１０】
場合によっては、第１の誘電材料、第２の誘電材料、及び／又は第２の基板が、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）であってもそれを包含してもよい。場合によっては、対象流体は、水、又は１種類以上のヒトの水性の体液など、極性液体を含む。
【００１１】
場合によっては、第２の基板は自己支持型フィルムであり、ジャンパーの導電性部材は自己支持型ではない。場合によっては、ジャンパーの導電性部材は、１マイクロメートル未満、又は１００ナノメートル未満の厚さを有する。場合によっては、導電性材料は、可変厚さ及び／又は可変幅を有する。場合によっては、導電性トレースは可変厚さを有し、その厚さの変動は、導電性部材と第２の基板との間の構造化界面と関連付けられる。
【００１２】
センサーは、センサーの外表面上に配設された皮膚適合性の接着剤を包含してもよい。そのような接着剤はシリコーンを含んでもよい。
【００１３】
また、開示する湿潤度センサーを組み込んだ、おむつなどの吸収性衣料並びに他の物品が開示される。吸収性衣料の場合、衣料は、液体透過性シートと、液体不透過性シートと、吸収性材料とを包含してもよく、その吸収性衣料は、液体透過性シートと液体不透過性シートとの間に捕捉されたものである。湿潤度センサーは、液体透過性シートと液体不透過性シートとの間に配設されても、液体透過性シートとユーザーの身体との間に配設されてもよい。好ましくは、湿潤度センサーが液体不透過性シートと吸収性コアとの間に配設され、そのため、湿潤度センサーは、コアが飽和すると分解し、またごく少量の対象流体の解放では始動されないようになっている。
【００１４】
また、開示する湿潤度センサーを組み込んだ、ビル建設で使用される物品も開示される。そのような建設物品は、壁板、断熱材、床張り材（限定するものではないがカーペットを含む）、屋根材、及び／又はパイプ用の継手若しくは支持構造であっても、それらを包含してもよい。
【００１５】
開示する湿潤度センサーのうちの少なくとも１つが、センサーの状態を評価するために同調無線周波数回路の状態を遠隔で評価するように構成されたリーダーと組み合わされるシステムについて、本発明者らは述べている。リーダーは、ヒト用の移動式又は固定式支持体、例えば、ベッド、椅子（例えば車椅子又はロッキングチェアを含む）、カート、又は他の移動式若しくは固定式支持体の中又は上に装着されるように構成されてもよい。
【００１６】
また、関連する方法、システム、及び物品についても議論する。
【００１７】
本願のこれらの及び他の態様は、以下の詳細な説明から明らかとなろう。しかしながら、いかなる場合も、上記の概要は、請求する主題に対する限定として解釈されるべきではなく、その主題は添付の特許請求の範囲によってのみ定義され、特許請求の範囲は手続処理の間に補正され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】多数の湿潤度センサーを収容した、巻かれたシート又はウェブの概略的な斜視図であり、このシート又はウェブは、スリッティングするかあるいは個々のセンサータグに変形する前のものである。
【図２ａ】代表的な湿潤度センサーの概略的な回路図である。
【図２ｂ】代表的な湿潤度センサーの概略的な回路図である。
【図２ｃ】代表的な遠隔問合せ装置又はリーダーの概略的な構成図である。
【図３ａ】湿潤度センサーとリーダーとを有する検出システムの概略的な図であり、湿潤度センサーは「乾燥」状態にある。
【図３ｂ】図３ａと類似した概略的な図であるが、湿潤度センサーは「湿潤」状態にある。
【図４】代表的な湿潤度センサーの概略的な平面図である。
【図５】代表的な湿潤度センサーの概略的な平面図である。
【図６】代表的な湿潤度センサーの概略的な平面図である。
【図７】代表的な湿潤度センサーの概略的な平面図である。
【図８】代表的な湿潤度センサーの細部の概略的な斜視図である。
【図９ａ】湿潤度センサーの一部分の概略的な側面又は横断面図である。
【図９ｂ】別の湿潤度センサーの一部分の概略的な側面又は横断面図である。
【図９ｃ】更に別の湿潤度センサーの一部分の概略的な側面又は横断面図である。
【図１０ａ】湿潤度センサーで使用するための様々なジャンパーの概略的な側面又は横断面図であり、ジャンパーはそれぞれ可変厚さの導電性部材を有している。
【図１０ｂ】湿潤度センサーで使用するための様々なジャンパーの概略的な側面又は横断面図であり、ジャンパーはそれぞれ可変厚さの導電性部材を有している。
【図１０ｃ】湿潤度センサーで使用するためのジャンパーの概略的な平面図であり、ジャンパーは可変幅の導電性部材を有している。
【図１１ａ】湿潤度センサーで使用するための同調無線周波数回路の概略的な平面図であり。
【図１１ｂ】図１１ａの回路の実施形態に対するモデル化されたデータのグラフである。
【図１２】ジャンパーの終端部と導電パターンの終端部との間に形成されたコンデンサの概略的な側面又は横断面図であり、コンデンサは脆弱連結部を有し、その代表的な実施形態が製作及び試験された。
【図１２ａ】開示する湿潤度センサーで使用するのに適したＵ字形状の構成要素である。
【図１３】湿潤度センサーの種々の最終用途を示す概略的な図である。
【図１４ａ】おむつ又はそれに類似した失禁用衣料の概略的な平面図であり。
【図１４ｂ】図１４ａの線１４ｂ−１４ｂに沿った概略的な横断面図である。
【００１９】
これらの図において、同様の参照符号は同様の要素を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１において、巻かれたシート又はウェブ１１０が示されており、このシート又はウェブ１１０は、大量フィルム処理設備を利用して製作され得るものである。ウェブ１１０は、導電性パターン又はトレースが施された可撓性の基板１１４を包含し、そのパターンは、同調無線周波数回路１１６の少なくとも一部分を形成している。トレースは通常、少なくとも誘導コイルを形成するが、以下で更に詳しく例示するように、他の別個の回路素子及び連結機構を包含してもよい。導電性パターン、並びに無線周波数回路の残部はしたがって基板１１４によって支持される。
【００２１】
１つの回路１１６のみが図に示されているが、実質的に同じか若しくは同様の同調無線周波数回路が好ましくはウェブ上に配列をなして設けられ、そのような１つの回路が、１１２と標記された各領域に配設され、またそのような回路のすべてが好ましくは、ウェブ１１０の同じ側に配設される。参照符号１１２はしたがって、タグ又はラベルの形態をなす個々のセンサーを指し得るものであり、これらのタグ又はラベルは、例えば線１１３ａ、１１３ｂに沿ったスリッティング又はカッティング操作でウェブ１１０を変形することによって取得され得る。
【００２２】
同調無線周波数回路１１６はまた、導電性パターンに加えて１つ以上の個別の回路素子を包含している。例えば、回路１１６は、以下で更に議論するように、少なくとも別個のジャンパー（導電性の連結部材）と任意選択による個別のコンデンサを包含し、これらは、無線周波数回路１１６を完成させ所望の機能性をもたらすように、基板１１４によって支持され、導電性パターンに接続される。場合によっては、導電性パターン自体が、誘導コイルに加えて１つ以上のコンデンサを包含してもよい。所望により、ウェブを個々のセンサータグ１１２へとスリッティング又はカッティングする前ではなく、そのようなスリッティング又はカッティングの後に、無線周波数回路１１６の一部を形成する個別の任意の回路素子が、基板１１４にあるいは無線周波数回路１１６の一部分に取り付けられてもよい。それに代わって、ウェブ１１０が依然として元のままである間に、ウェブを個々のタグに分割する前に、１つ以上の別個の回路要素が基板１１４に、あるいは無線周波数回路１１６の一部分に取り付けられてもよい。無線周波数回路１１６の導電性パターン及び他の構成要素は好ましくは、基板によって支持され、基板１１４の片側にのみ配設される。そのような構成は製造の観点から有利であり、そのため、片面フィルム処理のみが利用され得る。
【００２３】
基板１１４は、可撓性であるだけでなく、好ましくは自己支持型でもある。この点において、基板は、目的の用途に不適切となる過度の破損、断裂、又は他の損傷を伴わずに基板の取扱を可能にする十分な機械的保全性を有する場合、自己支持型であるといわれる。
【００２４】
重要なことに、回路１１６は、回路のジャンパー構成要素と関連付けられる脆弱連結部を包含している。脆弱連結部は、ジャンパー又はその一部分をセンサー基板に連結する導電性又は非導電性の接着剤を含んでもよく、その接着剤は、水又は別の対象流体と接触すると溶解するように構成されたものである。脆弱連結部は、それに代わってあるいはそれに加えて、ジャンパーの一部を形成する第２の基板を備えてもよく、その第２の基板は、対象流体と接触すると、溶解するか、膨張するか、あるいは別法で分解するように構成されたものである。第２の基板は自己支持型であってもよく、また、第２の基板上に配設され、ジャンパーの一部を形成する導電性部材は、好ましくは自己支持型ではない。これらの設計上の特徴を用いれば、センサータグを対象流体に暴露すると、無線周波数回路の物理的構造に大きな変化を、またそれに対応して無線周波数回路の動作に大きな変化を生じさせることができ、これらの変化の後者は遠隔リーダー又は問合せ装置によって「湿潤」状態と解釈され得る。例えば、脆弱連結部が対象流体と接触すると、ジャンパーの導電性部材又はジャンパーの一部分が単純に潰れるか、崩れるか、あるいはバラバラになり得る。
【００２５】
無線周波数回路の動作における大きな変化は、例えば、抵抗又はインピーダンスが少なくとも５倍、１０倍、１００倍、又は１０００倍に変化することによって明らかとなり得る。この点において、「抵抗又はインピーダンスの変化」は、抵抗又はインピーダンスの大きさの変化を指す。インピーダンスとは、直流（ＤＣ）抵抗の概念を交流（ＡＣ）回路に拡大したものであり、電圧及び電流の相対振幅だけでなく、相対位相をも表す。インピーダンスは、交流に対する抵抗力の測定値であり、複素数で表される。インピーダンスの実数部は抵抗（電圧と電流の振幅比）を表し、虚数部は位相差を表す。位相差は、回路が容量性又は誘導性の構成要素を有するときにのみ生じるものであり、通常、正符号は、虚数部のインダクタンスを示すために使用され、負符号は、虚数部のキャパシタンスを示すために使用される。インピーダンスアナライザは、電圧と電子回路に流れる電流との比を測定することによって機能する。
【００２６】
それに代わってあるいはそれに加えて、無線周波数回路の動作の大きな変化は、共振周波数、Ｑ値、帯域幅、振幅、及び／又は他の共振特性の変化によって明らかとなり得る。それに代わってあるいはそれに加えて、動作の大きな変化は、無線周波数回路に開回路を設けるように、ジャンパー又はその一部分が実質的に崩壊又は分解することによって明らかとなり得る。それに代わってあるいはそれに加えて、動作の大きな変化は、無線周波数回路が実質的に動作不能となることによって明らかとなり得る。
【００２７】
開示する湿潤度センサーにおける使用に適した代表的な同調無線周波数回路が、図２ａ及び２ｂに概略的に示されている。図２ａにおいて、簡潔な無線周波数回路２１６が、図示のように接続されたインダクタ２１８とコンデンサ２２０とを備えている。これらの構成要素のインダクタンスＬとキャパシタンスＣとが結びついてＬＣ回路２１６が設けられ、この回路は、以下で与えられる共振周波数ｆ（１秒当たりのサイクル数、つまりヘルツの単位で表現される）を有する。
【００２８】
【数１】
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【００２９】
Ｌ及びＣの値は好ましくは、共振周波数が無線周波数（ＲＦ）電磁スペクトルのうちの所望の部分、例えば３０ｋＨｚ〜３００ＧＨｚのスペクトルのうちの所望の部分に同調されるように選択される。好ましい実施形態において、共振周波数は、例えば、１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚのより狭い範囲の所望の部分に、より具体的には１３．５６ＭＨｚの標的周波数にあってよい。いずれの場合も、センサー回路の同調無線周波数は好ましくは、遠隔リーダー又は問合せ装置の周波数範囲と適合する（例えば、実質的に一致するか、重なり合うか、あるいはその中に含まれる）ように選択され、リーダーとセンサーの無線周波数回路はしたがって湿潤度検出システムとして動作する。インダクタ２１８は、無線周波数の電磁エネルギーが回路の共振周波数に近い場合、アンテナとして働いてそのエネルギーをリーダーから受け取り、インダクタ２１８は次いで、回路の共振周波数で又はその近くで、吸収したエネルギーの少なくとも一部を再放出する。
【００３０】
単一のコンデンサ２２０が、直列に接続された２つの別々のコンデンサ２００ａ、２２０ｂと置き換えられていることを除き、図２ｂの無線周波数回路２１６ｂは回路２１６と類似している。別の実施形態において、３つ以上の別々のコンデンサが使用されてもよく、また、それらはすべて直列に接続されてもよく、あるいはそれらは他の方式で接続されてもよい。更に、１つのみのインダクタコイルが、開示する無線周波数回路においては好ましいが、複数のインダクタを有する実施形態も企図される。いくつかの実施形態において、無線周波数回路の様々な要素が、図２ａの単純なＬＣ共振回路でその応答が近似され得る無線周波数回路が得られるような方式で、互いに接続される。例えば、図２ｂの個々のコンデンサ２２０ａ、２２０ｂは、適当な静電容量Ｃを有する単一のコンデンサ２２０によって数学的に表現され得る。無線周波数回路をなす様々な回路素子の値（例えば、インダクタ２１８のインダクタンス、及びコンデンサ２２０ａ、２２０ｂのキャパシタンス）はここでも、上述のように、無線周波数スペクトルの所望の部分に同調された共振周波数が得られるように選択される。ほとんどすべての実回路がある程度の抵抗を含んでいる。開示する湿潤度センサーのいくつかの実施形態において、無線周波数回路は無視できる抵抗を有し得るが、場合によっては無線周波数回路は無視できない抵抗を有し得る。後者の場合、無線周波数回路は、１つ以上の個々の抵抗を包含して、例えばＲＬＣ共振回路を形成する。
【００３１】
場合により、アンテナを介して識別コードを発するために、付加的な回路（図示せず）が同調無線周波数回路に包含されてもよい。そのような付加的な回路は、既知の無線周波数認識装置（ＲＦＩＤ）で使用される回路と同じであっても、類似したものであってもよい。リーダーにコードを送信することが可能な装置は通常、ＲＦＩＤ装置と呼ばれる。識別コードの送信が可能でない装置は、電子式商品監視（ＥＡＳ）装置と呼ばれることもある。ＥＡＳ装置は、リーダーから発せられた、無線周波数電磁場などの電磁場を吸収及び分断する。場の分断は、リーダーに検出され、ＥＡＳ装置の存在を示唆すると解釈され得る。開示する湿潤度センサーで使用される同調無線周波数回路は好ましくは、概して単純なＥＡＳ設計をなすが、他の設計も企図され、より複雑なＲＦＩＤ設計が、それに限定するものではないが含まれる。好ましい同調無線周波数回路は受動的な性質のものであり、すなわち、電池又は他のオンボード電源を組み込んだものではないが、その代わりに、リーダーアンテナから放射された電磁場に結合することで電力を引き出す。場合によっては、しかしながら、湿潤度センサーの最終用途により、同調無線周波数回路は能動的な性質のものであってもよく、すなわち、電池又は他の電源を包含してもよい。いずれの場合も、同調無線周波数回路は通常、共振周波数及び回路インピーダンスによって特徴付けられる。
【００３２】
図２ｃは、代表的な遠隔問合せ装置又はリーダー２３０の概略的な構成図である。リーダー２３０は、インダクタ２３２と、無線周波数発生源２３４と、共振分析器２３６とを包含している。エネルギーが、インダクタ２３２を囲む場に蓄積され、これがアンテナとして働く。蓄積されたこのエネルギーは、湿潤センサーがリーダー２３０の近辺にある場合、湿潤センサーの同調無線周波数回路に結合され得る。共振分析器２３６は、リーダー２３０のアンテナから同調無線周波数回路へと結合されたエネルギーの量の変化を検出するように構成されてもよく、そのような結合は、同調無線周波数回路の共振周波数がリーダー回路の共振周波数に十分に近い場合に生じる。同調無線周波数回路によって結合されたエネルギーの変化に起因する問合せ信号の摂動が、感知信号又は感知回路信号を構成すると見なされ得る。
【００３３】
図３ａ及び３ｂは、湿潤度センサーとリーダー３３０とを有する検出システムの概略的な図である。図３ａにおいて、湿潤度センサー３１２ａは「乾燥」状態にあり、図３ｂにおいて、湿潤度センサーは、水又は他の対象流体と接触して、湿潤度センサー３１２ｂを「湿潤」状態に示している。
【００３４】
図３ａにおいて、リーダー３３０は無線周波数信号を同報通信しており、その無線周波数信号の一部分は、センサー３１２ａの同調無線周波数回路３１６ａによって吸収され得る、好適な周波数成分を有している。回路３１６ａは、元のままの脆弱連結部を包含している。センサー３１２ａは、吸収されたエネルギーの一部を（より弱い）感知信号に変換し、その感知信号が、回路３１６ａによって同報通信され、リーダー３３０によって感知される。リーダー３３０は、回路３１６ａからの感知信号を「乾燥」状態として解釈し、表示灯又は他の好適なステータス出力がリーダー３３０によって与えられ得る。
【００３５】
図３ｂにおいて、リーダー３３０は再び、同じ無線周波数信号を同報通信している。センサー３１２ｂは、センサー３１２ａが存在したリーダーの近辺にあるが、センサーを対象流体に暴露することで、脆弱連結部は、例えば、ジャンパー基板を部分的に若しくは完全に溶解させるか、あるいは膨張させるか若しくは別法で分解させることによって、完全に若しくは部分的に破壊されている。同調無線周波数回路３１６ｂが図に示されているが、この回路は、脆弱連結部が完全にあるいは部分的に破壊された結果として、完全にあるいは部分的に動作不能となり得る。それに代わって、この回路は依然として動作可能であってもよいが、回路３１６ａとは大いに異なる特徴、例えば、大いに異なるインピーダンス、大いに異なる共振周波数、Ｑ値、帯域幅、振幅、及び／又は他の共振特性を有してもよい。その結果として、センサー３１２ｂは感知信号を与えなくてもよく、あるいは、対象流体との接触前にセンサー３１２ａによって与えられた感知信号とは大いに異なる感知信号を与えてもよい。リーダー３３０は、感知信号の非存在を、あるいは大いに異なる感知信号を、「湿潤」状態として解釈する。次いで、「湿潤」表示灯又は他の好適なステータス出力がリーダー３３０によって与えられ得る。
【００３６】
図４は、ある代表的な湿潤度センサー４１２の概略的な図を示している。センサー４１２は、自己支持型の基板４１４と、その基板によって支持される同調無線周波数回路４１６とを備えている。基板４１４は、例えば、基板材料の連続ウェブに対する加工操作にて、同じ基板材料のより大きな片から切断された比較的小さなサンプルであってもよい。好ましくは、基板４１４は、可撓性となるのに十分に薄いが、自己支持型となるのに十分に厚いものである。基板４１４は好ましくは、溶融押出し可能であるかあるいは溶液流延され、可撓性のフィルムに流延されることが可能な材料から構成される。代表的な基板材料には、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、及びポリエステルのフィルムが包含される。それに代わって、センサー基板４１４は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第ＸＸＸ号、「湿潤度センサー（Wetness Sensors）」（代理人整理人番号第６６４４５ＵＳ００２）にて議論されているように、対象流体と接触すると、溶解、膨張、又は別法で分解する１種類以上の材料を含んでもよく、この米国特許出願第ＸＸＸ号は、本願と同じ日に出願され、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００３７】
センサー基板４１４は、単一のフィルムであってもよく、すなわち、基板の全空間又は体積にわたって、均一な組成物を有してもよい。それに代わって、基板は不均一な組成物を有してもよい。不均一な組成物の一種が、積み重ねられた層状の媒質、又は、種々の材料の並列レーンを有する縞状の媒質であり、それらの材料のうちの少なくとも１種類は対象流体によって分解可能であってもよい。例えば、基板は、別個の２層の異なる材料、又は３層以上の材料から構成されてよく、それらの材料はすべてが互いに異なっていてもよく、あるいは、例えば、交互の順序で各材料を包含されてもよい。例えば、連続相をもたらす第１の材料と、分散相をもたらす第２の材料とから構成される混合材料もまた企図される。
【００３８】
湿潤度センサー４１２はまた、基板４１４に施された導電性トレース又はパターンを包含する。図４の実施形態において、導電性パターンは、２つの区間、つまり、パターン４２２ａと４２２ｂに分割される。これらの区間は、総称して導電性パターン４２２と呼ばれる。パターン４２２は、誘導コイル４１８を形成する渦巻き形状の経路を包含する。パターン４２２はまた、４２３ａ、４２３ｂ、４２３ｃ、及び４２３ｄと記された拡幅領域、つまり接触パッドを包含する。パッド４２３ａは、コイル４１８の内側にパターン４２２の内部終端部を設け、パッド４２３ｂは、コイル４１８の外側にパターン４２２の外部終端部を設けている。
【００３９】
パターン４２２は直接、基板４１４の露出主表面に施されてもよく、あるいは、例えば接着を促進するために、１つ以上の介在層が包含されてもよい。パターン４２２は、印刷、コーティング、エッチング、電着、蒸着、サーモグラフ転写、及び／又は他の既知のパターン形成技術を含めて、任意の好適な技術で基板上に形成されてよい。パターン４２２は、例えば、金属、又は、黒鉛及び／若しくは１種類以上の導電性ポリマーなどの他の好適な導電性材料から構成され得る。代表的な導電性材料には、銅、銀、及び／又はニッケルが包含されるが、この列挙は、限定するものとしてみなされるべきではない。パターン４２２は好ましくは、基板４１４の厚さよりも相当に薄い厚さを有する。いくつかの実施形態において、パターン４２２は、例えば、１マイクロメートル未満、又は１００ナノメートル未満の厚さを有する。パターン４２２は、非常に機械的に繊細となり得るので、支持基板、すなわち基板４１４の非存在下でその物理的保全性を維持することはできない。そのような場合、パターン４２２は、パターン４２２単独で（支持基板４１４とは別に）考えると、自己支持型という用語を上で用いたとおりには自己支持型であると考えられない。他の場合には、ジャンパー４２４が以下で議論するように脆弱連結部を備える限り、パターン４２２はより厚く、更には自己支持型であってもよい。
【００４０】
回路４１６はまた、個別のコンデンサ４２０を包含し、このコンデンサ４２０は、パターン４２２のパッド４２３ｃと４２３ｄとの間に接続されている。コンデンサ４２０は、図示のようにパッド４２３ｃ、４２３ｄに取り付けられることが可能なチップコンデンサ又は任意の他の好適なコンデンサ部品であってよい。取り付けは、はんだ付け、接着剤によって、あるいは任意の他の好適な技術によって達成され得る。
【００４１】
最後に、回路４１６はまたジャンパー４２４を包含している。ジャンパー４２４は、それ自体では抵抗、キャパシタンス、又はインダクタンスがほとんどない、内部パッド４２３ａと外部パッド４２３ｂとの間の低インピーダンス導電性経路をなしている。ジャンパー４２４の第１の終端部４２４ａはパッド４２３ａと直接、電気接触し、ジャンパー４２４の第２の終端部４２４ｂはパッド４２３ｂと直接、電気接触する一方で、ジャンパー４２４は、ジャンパー４２４が跨ぐパターン４２２の各部分とのいかなる電気接触をも回避する。（図４において、ジャンパー４２４は、コイル４１８のループのうちの２つを跨いでいるが、これらのループと電気接触しない。）このようにして、ジャンパー４２４は、実質的に図２ａの概略的な回路図に示すように、コイル４１８とコンデンサ４２０とを接続する効果を有する。ジャンパーは、任意の好適な導電性材料と任意選択の絶縁材料とから構成されてよく、その任意選択の絶縁材料により、ジャンパーはパッド４２３ａと４２３ｂとの間に導電性経路を設けると同時に、コイルの４１８のうちの、ジャンパーが跨ぐ部分から依然として絶縁されることができる。代表的なジャンパー４２４が、絶縁ポリマー基板上に配設された金属又は他の導電性層であるか、あるいはその金属又は他の導電性層を備えるが、他の構造もまた考えられる。また、ジャンパー４２４が適所でしっかりと基板４１４に保持される一方で、必要な電気接続をなし、その他の電気接続を回避するように、絶縁及び／又は導電接着剤が、基板４１４又はジャンパー４２４上に印刷され得るか、若しくは別法で、一方の側のジャンパー４２４と、もう一方の側の基板４１４及びパターン４２２との間で、選択的に塗布され得る。好適なジャンパーに関する更なる情報が、以下で更に示される。
【００４２】
重要なことに、ジャンパー４２４は、対象流体と接触すると完全に若しくは部分的に破損するように構成された脆弱連結部をジャンパー４２４に結び付けている。脆弱連結部は、ジャンパーと結び付けられた複数の種々の構成要素のうちの１つ（又は複数）を含み得るため、図４では別々に標記されていない。例えば、脆弱連結部は、ジャンパー又はその一部分をセンサー基板に接続する導電性又は非導電性の接着剤を含んでもよく、その接着剤は、水又は別の対象流体と接触すると溶解するように構成されたものである。脆弱連結部は、それに代わってあるいはそれに加えて、ジャンパーの一部を形成する第２の基板を備えてもよく、その第２の基板は、対象流体と接触すると、溶解するか、膨張するか、あるいは別法で分解するように構成されたものである。第２の基板は自己支持型であってもよく、また、第２の基板上に配設され、ジャンパーの一部を形成する導電性部材は、好ましくは自己支持型ではない。センサータグを対象流体に暴露すると、したがって、無線周波数回路の物理的構造に大きな変化を、そしてそれに応じて無線周波数回路の動作の大きな変化を生じさせることができる。対象流体と接触すると、溶解、膨張、又は別法で分解するように構成された代表的な材料については、本明細書の他の箇所で議論する。
【００４３】
脆弱連結部は、水などの極性の対象流体と接触したとき、あるいはそれに代わって非極性である対象流体と接触したときに破損するように設計され得る。極性及び非極性の対象流体、並びにこれらの種類の流体のいずれかと共に使用するように適合された好適な材料の更なる議論を以下に示す。
【００４４】
基板材料のウェブが依然として元のままである間、若しくは、そのようなウェブがスリッティング又はカッティングされて個々のセンサータグ４１２が得られた後、あるいはそれらの組合わせにおいて（１つの個別の回路素子が変形前に基板に取り付けられ、他の個別の回路素子は変形後に取り付けられる）、回路４１６の個別の回路素子、すなわち、コンデンサ４２０及びジャンパー４２４は、基板４１４に、そして導電性パターン４２２に取り付けられ得る。個別の回路素子（例えば、素子４２０、４２４）は好ましくは、基板によって支持され、基板４１４の、導電性パターン４２２と同じ側に配設される。
【００４５】
別の実施形態において、センサー４１２は、個別のコンデンサ４２０と直列に接続された１つ又は２つの付加的なコンデンサを包含してもよく、それら付加的なコンデンサは、ジャンパー終端部４２４ａとパッド４２３ａとの接合部に、かつ／又はジャンパー終端部４２４ｂとパッド４２３ｂとの接合部に形成されるものである。このことは、ジャンパー終端部４２４ａの導体と接触パッド４２３ａとの間、及び／又はジャンパー終端部４２４ｂの導体と接触パッド４２３ｂとの間の直接的な電気接触を回避することによって、また、それに代わって、適当なジャンパー終端部とそれに対応する導電性パターンの接触パッドとの間に絶縁材料（絶縁接着剤又はフィルムなど）を含めることによって達成され得る。絶縁材料の厚さ、ジャンパー終端部の導体の寸法、接触パッドの寸法、及びジャンパー終端部と接触パッドとの相対位置を制御することにより、所望のキャパシタンスが、選択した接合部で達成され得る。
【００４６】
ここで図５を参照すると、別の湿潤度センサー５１２の概略的な図が示されている。センサー４１２と同様に、センサー５１２は、センサー基板５１４と、その基板によって支持される同調無線周波数回路５１６とを包含している。上で議論した基板４１４の特徴が基板５１４にも当てはまる。例えば、基板５１４は、可撓性となるのに十分な薄さを持つが、自己支持型となるのに十分な厚さも持つ。基板５１４は単一のフィルムであってもよく、あるいは、本明細書の他の箇所で議論したように、不均一な組成物を有してもよい。
【００４７】
湿潤度センサー５１２はまた、基板５１４に施された導電性パターンを包含する。図４の実施形態と同様に、導電性パターンは、２つの区間、つまり、パターン５２２ａと５２２ｂとに分割される。これらの区間は、総称して導電性パターン５２２と呼ばれる。パターン５２２は、誘導コイル５１８を形成する渦巻き形状の経路を包含する。パターン５２２はまた、その終端部分に拡幅領域、つまり接触パッドを包含し、それらパッドは５２３ａ、５２３ｂと標記されている。パッド５２３ａは、コイル５１８の内側にパターン５２２の内部終端部を設け、パッド５２３ｂは、コイル５１８の外側にパターン５２２の外部終端部を設けている。
【００４８】
図４の個別のコンデンサ４２０の代わりに、センサー５１２は、一体化されたコンデンサ５２０を包含しており、このコンデンサ５２０は、パターン５２２ａとトレース５２２ｂの櫛形部分によって形成され得る。個々の歯又は突起の個数並びにそれらの各長さ及び間隔など、櫛形部分の形態は、所望のキャパシタンスの大きさが得られるように調整され得る。一体化されたコンデンサを設けることは、個別のコンデンサを取り付けるのに必要な製造工程を回避し、取付け不良、整列不良、脱離など、個別のコンデンサに伴う信頼性及び歩留まりの問題を回避することにより有利となる。
【００４９】
パターン５２２とパターン４２２との間には明確な設計の違いがあるにもかかわらず、パターン４２２に関連して議論した他の設計特性もパターン５２２に当てはまる。例えば、パターン５２２は、印刷、コーティング、エッチング、電着、蒸着、サーモグラフ転写、及び／又は他の既知のパターン形成技術を含めて、任意の好適な技術で基板５２４上に形成されてよい。更に、パターン５２２は、任意の好適な導電性材料から構成されてよく、また、基板５１４の厚さよりも相当に薄い厚さを有してよく、パターン５２２の厚さは、いくつかの実施形態においては、例えば、１マイクロメートル未満、又は１００ナノメートル未満である。パターン５２２は、それ単独で考えると、自己支持型でなくてもよい。
【００５０】
回路４１６と同様に、回路５１６はまたジャンパー５２４を包含する。一実施形態において、ジャンパー５２４は、内部パッド５２３ａと外部パッド５２３ｂとの間の低インピーダンスの導電性経路をなしており、この導電性経路は、それ自体では抵抗、キャパシタンス、又はインダクタンスがほとんどないものである。ジャンパー５２４の第１の終端部５２４ａはパッド５２３ａと直接、電気接触し、ジャンパー５２４の第２の終端部５２４ｂはパッド５２３ｂと直接、電気接触する一方で、ジャンパー５２４は、ジャンパー５２４が跨ぐパターン５２２の各部分とのいかなる電気接触をなすことも回避する。（図５において、ジャンパー５２４は、コイル５１８のループのうちの２つを跨いでいるが、これらのループと電気接触しない。）このようにして、ジャンパー５２４は、実質的に図２ａの概略的な回路図に示すように、コイル５１８とコンデンサ５２０とを接続する効果を有する。
【００５１】
上で議論したジャンパー４２４の特徴がジャンパー５２４にも当てはまる。特に、ジャンパー５２４は、対象流体と接触すると完全に若しくは部分的に破損するように構成された脆弱連結部をジャンパー５２４に結び付けている。脆弱連結部を対象流体に暴露すると、無線周波数回路５１６の物理的構造に大きな変化が、またそれに応じて無線周波数回路５１６の動作に大きな変化が生じる。代表的な脆弱連結部については、本明細書の他の箇所で更に詳細に議論する。
【００５２】
ジャンパー５２４は、同調無線周波数回路５１６のうちの唯一の個別の回路素子であってもよく、あるいは多様な個別の回路素子のうちの１つであってもよいが、基板材料のウェブが依然として元のままである間に、あるいはそのようなウェブがスリッティング又はカッティングされて個々のセンサータグ５１２が得られた後、基板５１４及び導電性パターン５２２に取り付けられ得る。素子５２４を含む個別の回路素子は好ましくは、基板によって支持され、基板５１４の、導電性パターン５２２と同じ側に配設される。
【００５３】
センサー４１２と同様に、センサー５１２は、それに代わって、個別のコンデンサ５２０と直列に接続された１つ又は２つの付加的なコンデンサを包含してもよく、それら付加的なコンデンサは、ジャンパー終端部５２４ａとパッド５２３ａとの接合部に、かつ／又はジャンパー終端部５２４ｂとパッド５２３ｂとの接合部に形成されるものである。このことは、ジャンパー終端部５２４ａの導体と接触パッド５２３ａとの間、及び／又はジャンパー終端部５２４ｂの導体と接触パッド５２３ｂとの間の直接的な電気接触を回避することによって、また、それに代わって、適当なジャンパー終端部とそれに対応する導電性トレースの接触パッドとの間に絶縁材料（絶縁接着剤又はフィルムなど）を含めることによって達成され得る。絶縁材料の厚さ、ジャンパー終端部の導体の寸法、接触パッドの寸法、及びジャンパー終端部と接触パッドの相対位置を制御することにより、所望のキャパシタンスが、選択した接合部で達成され得る。
【００５４】
図６に、別の湿潤度センサー６１２の概略的な図が示されている。センサー４１２及び５１２と同様に、センサー６１２は、センサー基板６１４と、その基板によって支持される同調無線周波数回路６１６とを包含している。上で議論した基板４１４、５１４の特徴が基板６１４にも当てはまる。例えば、基板６１４は、好ましくは、可撓性となるのに十分に薄く、自己支持型となるのに十分に厚いものである。基板６１４は単一のフィルムであってもよく、あるいは、本明細書の他の箇所で議論したように、不均一な組成物を有してもよい。
【００５５】
湿潤度センサー６１２はまた、基板６１４に施された導電性パターン６２２を包含する。図６の実施形態において、導電性パターン６２２は、単一の近接区間にのみ設けられる。パターン６２２は、誘導コイル６１８を形成する渦巻き形状の経路を包含する。パターン６２２はまた、拡幅領域又は接触パッド６２３ａ、６２３ｂを包含する。パッド６２３ａは、コイル６１８の内側にパターン６２２の内部終端部を設け、パッド６２３ｂは、コイル６１８の外側にパターン６２２の外部終端部を設けている。
【００５６】
図４の個別のコンデンサ４２０、又は図５の一体化されたコンデンサ５２０の代わりに、センサー６１２は、パッド６２３ａ、６２３ｂとジャンパー６２４の終端部との接合部に形成されたコンデンサ６２０ａ及び６２０ｂを包含している。これらのコンデンサ６２０ａ、６２０ｂについては、ジャンパー６２４に関連して以下で更に説明する。
【００５７】
パターン６２２とパターン４２２、５２２との間には明確な設計の違いがあるにもかかわらず、パターン４２２、５２２に関連して議論した他の設計上の特徴もパターン６２２に当てはまる。例えば、パターン６２２は、印刷、コーティング、エッチング、電着、蒸着、サーモグラフ転写、及び／又は他の既知のパターン形成技術を含めて、任意の好適な技術で基板６１４上に形成されてよい。更に、パターン６２２は、任意の好適な導電性材料から構成されてよく、また、基板６１４の厚さよりも相当に薄い厚さを有してよく、パターン６２２の厚さは、いくつかの実施形態においては、例えば、１マイクロメートル未満、又は１００ナノメートル未満である。パターン６２２は、それ単独で考えると、自己支持型でなくてもよい。
【００５８】
既に述べたように、回路６１６はジャンパー６２４を包含している。一実施形態において、ジャンパー６２４は、個別のコンデンサ６２０ａ、６２０ｂを設けるために、接触パッド６２３ａ、６２３ｂと終端部６２４ａ、６２４ｂとのそれぞれの間に静電結合をもたらし、ジャンパー６２４はまた、終端部６２４ａ、６２４ｂの間にジャンパーに沿って低インピーダンスの導電性経路を設ける。ジャンパー６２４の所与の終端部とそれに対応するパターン６２２の接触パッドとの間の静電結合は、ジャンパー終端部と接触パッドとの間に絶縁材料（絶縁接着剤又はフィルムなど）を含めることによって達成され得る。絶縁材料の厚さ、ジャンパー終端部の導体の寸法、接触パッドの寸法、及びジャンパー終端部と接触パッドの相対位置を制御することにより、所望のキャパシタンス６２０ａ、６２０ｂがそれぞれの接合部で達成され得る。ジャンパー６２４は、パターン６２２のうちのジャンパー６２４が跨ぐ部分といかなる電気接触をなすことも回避する。（図６において、ジャンパー６２４は、コイル６１８のループのうちの２つを跨いでいるが、これらのループと電気接触しない。更に、ジャンパーとパターン６２２のそのような部分との間の静電結合は好ましくは、コンデンサ６２０ａ、６２０ｂと比較すれば無視できるものである。）このようにして、ジャンパー６２４は、実質的に図２ｂの概略的な回路図に示すとおりに、コイル６１８に接続された２つのキャパシタを設けるという効果を有する。
【００５９】
上で議論したジャンパー４２４、５２４の特徴がジャンパー６２４にも当てはまる。特に、ジャンパー６２４は、対象流体と接触すると完全に若しくは部分的に破損するように構成された脆弱連結部をジャンパー６２４に結び付けている。脆弱連結部を対象流体に暴露すると、無線周波数回路６１６の物理的構造に大きな変化が、またそれに応じて無線周波数回路６１６の動作に大きな変化が生じる。脆弱連結部は、コンデンサ６２０ａ、６２０ｂの一方又は両方に使用される絶縁材料を、対象流体に暴露されると溶解、膨張、又は別法で分解する材料に選択することによって設けられてもよい。次いで、対象流体との接触により、コンデンサ６２０ａ、６２０ｂの一方又は両方が、例えば完全に若しくは部分的に動作不能となり得る。代表的な脆弱連結部に関する更なる情報については、本明細書の他の箇所に示す。
【００６０】
ジャンパー６２４は、同調無線周波数回路６１６のうちの唯一の個別の回路素子であってもよいが、基板材料のウェブが依然として元のままである間に、あるいはそのようなウェブがスリッティング又はカッティングされて個々のセンサータグ６１２が得られた後に、基板６１４及び導電性パターン６２２に取り付けられ得る。個別の回路素子６２４は好ましくは、基板によって支持され、基板６１４の、導電性パターン６２２と同じ側に配設される。
【００６１】
別の実施形態において、コンデンサ６２０ａ、６２０ｂの一方が、関連するジャンパー６２４の終端部とそれに対応する導電性パターン６２２の接触パッドとの間に直接的な電気接続をもたらすことによって除かれてもよい。例えば、コンデンサ６２０ａは、ジャンパーの終端部６２４ａと接触パッド６２３ａとの間に直接的な電気接続をもたらすことによって除かれてもよい。それに代わって、コンデンサ６２０ｂは、ジャンパーの終端部６２４ｂと接触パッド６２３ｂとの間に直接的な電気接続をもたらすことによって除かれてもよい。いずれの場合も、結果として、（唯一）残ったコンデンサが図２ａの回路図に示すようにインダクタと接続された同調無線周波数回路が得られる。これらの別の実施形態において、脆弱連結部は、それに代わってあるいはそれに加えて、ジャンパー６２４のうちの、対応する接触パッドと直接的な電気接続をなす部分に向けられてもよい。例えば、ジャンパー６２４の終端部を、それに対応する導電性パターン６２２の接触パッドと物理的にかつ電気的に接続するために、導電性接着剤が使用されてもよく、また、その導電性接着剤は、対象流体と接触すると、溶解、膨張、又は別法で分解するように構成されてもよい。
【００６２】
図７は湿潤度センサー７１２を示しており、この湿潤度センサー７１２は、多くの点で図６のセンサー６１２と類似しているが、異なるコイルのアスペクト比を有し、またＵ字形状のジャンパーではなく直線状のジャンパーを有している。センサー４１２、５１２、及び６１２と同様に、センサー７１２は、センサー基板７１４と、その基板によって支持される同調無線周波数回路７１６とを包含している。上で議論した基板４１４、５１４、及び６１４の特徴が基板７１４にも当てはまる。例えば、基板７１４は、可撓性となるのに十分な薄さを持つが、自己支持型となるのに十分な厚さも持つ。基板７１４は単一のフィルムであってもよく、あるいは不均一な組成物を有してもよい。
【００６３】
湿潤度センサー７１２はまた、基板７１４に施された導電性パターン７２２を包含する。図７の実施形態において、導電性パターン７２２は、単一の近接区間にのみ設けられる。パターン７２２は、誘導コイル７１８を形成する渦巻き形状の経路を包含する。パターン７２２はまた、拡幅領域又は接触パッド７２３ａ、７２３ｂを包含する。パッド７２３ａは、コイル７１８の内側にパターン７２２の内部終端部を設け、パッド７２３ｂは、コイル７１８の外側にパターン７２２の外部終端部を設けている。
【００６４】
センサー６１２と同様に、センサー７１２は、パッド７２３ａ、７２３ｂとジャンパー７２４の終端部との接合部に形成されたコンデンサ７２０ａ及び７２０ｂを包含する。これらのコンデンサ７２０ａ、７２０ｂについては、ジャンパー７２４に関連して以下で更に説明する。
【００６５】
導電性パターン７２２と導電性パターン４２２、５２２、及び６２２との間には設計上の明確な違いがあるにもかかわらず、パターン４２２、５２２、及び６２２に関連して議論した他の設計上の特徴もパターン７２２に当てはまる。例えば、パターン７２２は、印刷、コーティング、エッチング、電着、蒸着、サーモグラフ転写、及び／又は他の既知のパターン形成技術を含めて、任意の好適な技術で基板７１４上に形成されてよい。更に、パターン７２２は、任意の好適な導電性材料から構成されてよく、また、基板７１４の厚さよりも相当に薄い厚さを有してよく、パターン７２２の厚さは、いくつかの実施形態においては、例えば、１マイクロメートル未満、又は１００ナノメートル未満である。パターン７２２は、それ単独で考えると、自己支持型でなくてもよい。
【００６６】
回路７１６はジャンパー７２４を包含する。一実施形態において、ジャンパー７２４は、個別のコンデンサ７２０ａ、７２０ｂを設けるために、接触パッド７２３ａ、７２３ｂと終端部７２４ａ、７２４ｂとのそれぞれの間に静電結合をもたらし、ジャンパー７２４はまた、終端部７２４ａ、７２４ｂの間にジャンパーに沿って低インピーダンスの導電性経路を設ける。ジャンパー７２４の所与の終端部とそれに対応するパターン７２２の接触パッドとの間の静電結合は、ジャンパー終端部と接触パッドとの間に絶縁材料（絶縁接着剤又はフィルムなど）を含めることによって達成され得る。絶縁材料の厚さ、ジャンパー終端部の導体の寸法、接触パッドの寸法、及びジャンパー終端部と接触パッドとの相対位置を制御することにより、所望のキャパシタンス７２０ａ、７２０ｂがそれぞれの接合部で達成され得る。ジャンパー７２４は、パターン７２２のうちのジャンパー７２４が跨ぐ部分といかなる電気接触をなすことも回避する。（図７において、ジャンパー７２４は、コイル７１８のループのうちの２つを跨いでいるが、これらのループと電気接触しない。更に、ジャンパーとパターン７２２のそのような部分との間の静電結合は好ましくは、コンデンサ７２０ａ、７２０ｂと比較すれば無視できるものである。）このようにして、ジャンパー７２４は、実質的に図２ｂの概略的な回路図に示すとおりに、コイル７１８に直列に接続された２つのキャパシタを設けるという効果を有する。
【００６７】
上で議論したジャンパー４２４、５２４、６２４の特徴がジャンパー７２４にも当てはまる。特に、ジャンパー７２４は、対象流体と接触すると完全に若しくは部分的に破損するように構成された脆弱連結部をジャンパー７２４に結び付けている。脆弱連結部を対象流体に暴露すると、無線周波数回路７１６の物理的構造に大きな変化が、またそれに応じて無線周波数回路７１６の動作に大きな変化が生じる。脆弱連結部は、コンデンサ７２０ａ、７２０ｂの一方又は両方に使用される絶縁材料を、対象流体に暴露されると溶解、膨張、又は別法で分解する材料に選択することによって設けられてもよい。次いで、対象流体との接触により、コンデンサ７２０ａ、７２０ｂの一方又は両方が、例えば完全に若しくは部分的に動作不能となり得る。代表的な脆弱連結部に関する更なる情報については、本明細書の他の箇所に示す。
【００６８】
ジャンパー７２４は、同調無線周波数回路７１６のうちの唯一の個別の回路素子であってもよいが、基板材料のウェブが依然として元のままである間に、あるいはそのようなウェブがスリッティング又はカッティングされて個々のセンサータグ７１２が得られた後に、基板７１４及び導電性パターン７２２に取り付けられ得る。個別の回路素子は好ましくは、基板によって支持され、基板７１４の、導電性パターン７２２と同じ側に配設される。
【００６９】
別の実施形態において、コンデンサ７２０ａ、７２０ｂの一方が、関連するジャンパー７２４の終端部とそれに対応する導電性パターン７２２の接触パッドとの間に直接的な電気接続をもたらすことによって除かれてもよい。例えば、コンデンサ７２０ａは、ジャンパーの終端部７２４ａと接触パッド７２３ａとの間に直接的な電気接続をもたらすことによって除かれてもよい。それに代わって、コンデンサ７２０ｂは、ジャンパーの終端部７２４ｂと接触パッド７２３ｂとの間に直接的な電気接続をもたらすことによって除かれてもよい。いずれの場合も、結果として、（唯一）残ったコンデンサが図２ａの回路図に示すようにインダクタと接続された同調無線周波数回路が得られる。これらの別の実施形態において、脆弱連結部は、それに代わってあるいはそれに加えて、ジャンパー７２４のうちの、対応する接触パッドと直接的な電気接続をなす部分に向けられてもよい。例えば、ジャンパー７２４の終端部を、それに対応する導電性パターン７２２の接触パッドと物理的にかつ電気的に接続するために、導電性接着剤が使用されてもよく、また、その導電性接着剤は、対象流体と接触すると、溶解、膨張、又は別法で分解するように構成されてもよい。
【００７０】
図４〜７に関連して説明した実施形態が単に代表的なものであり、限定を意味するものではないことが、読者には理解されよう。説明したいかなるセンサーの特徴も、可能な程度まで、他のセンサーに当てはまることを意図したものである。例えば、図４及び５に関連して説明した個別の又は一体化されたコンデンサもまた、図６及び７の回路に組み込まれ得る。センサー及び／又はセンサーコイルのアスペクト比は、所望により適合され得るものであり、例えば、図５のアスペクト比を図７のアスペクト比と比較されたい。更に、センサーは、本明細書の他の箇所で述べた他の設計上の特徴を組み込むこと、例えば、ＲＦＩＤ集積回路チップを所与の同調無線周波数回路に組み込むことによって修正され得る。
【００７１】
図８は、代表的な湿潤度センサー８１２又はセンサータグの一部分の概略的な図であり、この図は、センサーの基板に取り付けられたジャンパーに関する更なる細部を示している。センサー８１２はしたがって、センサー基板８１４を包含しており、このセンサー基板８１４に導電性パターン８２２が施されている。基板８１４は好ましくは自己支持型であり、同調無線周波数回路８１６を支持しており、導電性パターン８２２はこの同調無線周波数回路８１６の一部である。パターン８２２は自己支持型でなくてもよい。パターン８２２は、少なくとも１つの誘導コイル８１８と接触パッド８２３ｂとを包含してもよい。
【００７２】
ジャンパー８２４は、１種類以上の接着剤（図示せず）を用いるかあるいは他の好適な手段などによって、基板及び／又は導電性パターンの一部分に取り付けられている。ジャンパーは、高分子材料の層など電気絶縁基板上に配設された金属又は他の導電性材料の層であっても、そのような層を備えてもよく、パターン８２２の接触パッド８２３ｂに直接的又は容量的に結合する。更に、ジャンパーは好ましくは、パターン８２２のうちのジャンパーが跨ぐ部分への直接的な接触と、その部分への相当な静電結合との両方を回避している。これは、いくつかの実施形態においては、ある導体をジャンパーに設けることによってなされることができ、その導体の横断寸法、つまり幅は、ジャンパーのうちの、パターン８２２の先述の部分を跨ぐ部分と比較して、ジャンパーの終端部にてより大きくなる。拡幅された導体は、ジャンパー終端部にタブを形成することができ、このタブは好ましくは、図８に示すように、導電性パターン８２２の接触パッド８２３ｂと整合されるか、あるいはこの接触パッド８２３ｂに対応するように定置されている。そのような整合又は定置により、ジャンパー終端部と接触パッドとの間の静電結合が強化され、あるいは、直接的な電気接続が望まれる場合、それらの間の直接的な電気接続をなすプロセスが簡略化される。
【００７３】
図８の実施形態において、ジャンパー８２４は、導体８２８が張り付けられたジャンパー基板８２６を備え、導体８２８は終端部８２４ｂで拡幅されてタブ８２９ｂをなしている。ジャンパー基板８２６は、例えば、薄い可撓性のフィルム又は他の好適な構成要素を備えてよい。図８のジャンパー基板８２６は、タブ８２９ｂとパッド８２３ｂがコンデンサ８２０ｂを形成するように、電気絶縁性であるものとして示されている。
【００７４】
導体８２８（タブ８２９ｂを含む）は直接、基板８２６の露出主表面に張り付けられてもよく、あるいは、例えば接着を促進するために、１つ以上の介在層が包含されてもよい。導体８２８は、印刷、コーティング、エッチング、電着、蒸着、サーモグラフ転写、及び／又は他の既知の技術で作製されてよく、また、導電性パターン８２２と同じ材料で構成されてもよく、あるいは、いくつかの実施形態においては異なる材料から構成されてもよい。したがって、ジャンパーの導体８２８は、例えば、金属、又は、黒鉛及び／若しくは１種類以上の導電性ポリマーなどの他の好適な導電性材料から構成され得る。代表的な導電性材料には、銅、銀、及び／又はニッケルが包含されるが、この列挙は、限定するものとしてみなされるべきではない。導体８２８は好ましくは、基板８２６の厚さよりも相当に薄い厚さを有する。いくつかの実施形態において、導体８２８は、例えば、１マイクロメートル未満、又は１００ナノメートル未満の厚さを有する。好ましくは、導体８２８は、非常に機械的に繊細であるので、支持基板、すなわち基板８２６の非存在下でその物理的保全性を維持することはできない。導体８２８は、それ単独で（支持基板８２６とは別に）考えると、このように好ましくは、自己支持型という用語が本明細書で用いられているとおりには自己支持型ではない。結果的に、基板８２６の一部又はすべてが対象流体の存在下で溶解する場合、導体８２８（タブ８２９ｂを含む）はその機械的保全性を失って、無線周波数回路８１６の動作に大きな変化を生じ得る。
【００７５】
上で議論したように、ジャンパーは、ジャンパーに結び付けられた脆弱連結部を有する。脆弱連結部は、ジャンパーと結び付けられた複数の種々の構成要素のうちの１つ以上を含み得るため、図８では別々に標記されていない。例えば、ジャンパー基板８２６が、対象流体と接触すると溶解、膨張、若しくは別法で分解する材料から構成されているならば、脆弱連結部は、そのジャンパー基板８２６であっても、そのジャンパー基板８２６を備えてもよい。ジャンパー基板８２６はそのような場合、好ましくは自己支持型であり、導体８２８は好ましくは自己支持型ではない。このようにして、水又はその他の対象流体が構造と接触すると、導体８２８（タブ８２９ｂを含む）の物理的構造は、最初に導体８２８を機械的に支持していたジャンパー基板８２６が完全に若しくは部分的に溶解する場合には特に、大いに変化し得る。
【００７６】
湿式センサーに関して言えば、ジャンパー基板８２６に有用な好適な材料は、既知の天然又は合成の水溶性又は水分散性の材料のうちのいずれから選択されてもよい。好ましい基板材料はまた、溶融押出し可能であり、可撓性のフィルムにキャストが可能である。代表的なフィルム形成ポリマー又はオリゴマー基板材料が、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）である。ＰＶＡは極性材料であり、尿又は血液など、ヒトの水性の体液を含めて、水又は他の極性液体に暴露されると、相当に溶解及び／又は膨張する。ＰＶＡのポリマーは、ポリ酢酸ビニルから調製されてもよく、様々な分子量及び加水分解度で商業的に入手され得る。別の溶解可能な又は分解可能な基板材料には、限定するものではないが、ティッシュペーパー又は新聞用紙などの脆弱な紙と、アルギン酸、アルギン酸由来のポリマー、アラビノガラクタン、限定するものではないがヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシルセルロース、デンプン、及びデンプン誘導体を含めたセルロース誘導体など、植物性の天然高分子と、多糖類、ゼラチン、コラーゲン、ムコ多糖類などを含めた動物から誘導されたポリマーなど、微生物由来の天然高分子と、ポリオキシアルキレン（plyoxyalkylene）と、限定するものではないが、ビニル単量体、アクリレート及びメタクリレート、アクリルアミド及びメタクリルアミドなどを含めたエチレン性不飽和単量体から誘導されたポリマー及びコポリマーと、ポリエチレンイミン（polyethylenemines）と、ポリ乳酸と、ポリグリコール酸と、これらのうちの１種類以上を含んだ混合物とが包含される。更なる好適な基板材料には、ポリエチレンオキシド又はポリエチレングリコール、ペクチン、プルラン、及びカーボポール系のポリマーフィルムが包含される。更に他の好適な材料が、参照によって本明細書に組み込まれる国際公開第０２／０９２０４９（ゴッドベイ（Godbey）ら）、「化粧品及び医薬品を送達するためのシステム（System for Delivering Cosmetics and Pharmaceuticals）」にて開示されている。この文書に開示されているように、可塑剤を使用してフィルムの脆性を低下させ、それによって、フィルムをより強靱に、より順応性のあるものにし、概してその取扱特性を改善することができる。別の好適な基板材料が、スリーエム社（3M Company）から入手可能な水溶性ウェーブソルダリングテープ（Water-Soluble Wave Solder Tape）＃５４１４であり、これは、ＰＶＡフィルムの支持体と、合成水溶性接着剤と、クラフト紙のライナーとを有するテープである。
【００７７】
場合によっては、湿潤度センサーは、水以外の対象流体を検出するように設計されてもよく、あるいは更に、極性液体以外の流体を、例えば、ガソリン、ケロシン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、及び他の芳香性の直鎖若しくは分枝炭化水素、又はそれらの混合物など、石油系製品に由来する非極性液体を検出してもよい。非極性液体を検出するように設計された湿潤度センサーの場合、ジャンパー基板は好ましくは、非極性材料から構成されてもよい。例えば、ポリスチレンは、ジャンパー基板として使用され得るかあるいは包含され得る非極性材料であり、非極性の対象流体と接触すると、溶解、膨張、又は別法で分解する。非極性の対象流体で分解する他の代表的な基板には、ＡＢＳ、ＥＰＤＭ、ＰＶＣ、ポリプロピレン、及び好ましくは架橋性の可塑剤又は安定剤をほとんど有さない他の非極性材料が包含される。
【００７８】
ジャンパー基板８２６は、単一のフィルムであってもよく、すなわち、基板の全空間又は体積にわたって、均一な組成物を有してもよい。それに代わって、基板は不均一な組成物を有してもよい。不均一な組成物の一種は、積み重ねられた層状の媒質、又は、少なくとも１種類が対象流体によって分解可能である種々の材料の並列レーンを有する縞状の媒質である。例えば、基板は、別個の２層の異なる材料、又は３層以上の材料から構成されてよく、それらの材料はすべてが互いに異なっていてもよく、あるいは、例えば、交互の順序で各材料を包含してもよい。例えば、連続相をもたらす第１の材料と、分散相をもたらす第２の材料とから構成される混合材料もまた企図される。センサー基板が異なる複数の材料から構成される場合、それらの材料が層状であるか、混合されているか、共押出しされているか、縞状であるか、あるいはそうでないかにかかわらず、複数の材料のうちの１種類、一部、又はすべてが可溶性であってもよく、膨張してもよく、例えば対象流体の存在下で別法で分解してもよい。
【００７９】
直接的な電気接続が終端部８２４ｂにおいてジャンパー８２４とパターン８２２との間に望まれる場合、ある量の導電性接着剤（図示せず）が、例えば、タブ８２９ｂとパッド８２３ｂの露出部分との両方を被覆するのに十分な量で塗布されてもよく、そのような接着剤は、タブとパッドとの直接的な電気接続をなすだけでなく、ジャンパー８２４の終端部８２４ｂをパッド８２３ｂを通じて基板８１４に機械的に接合する。図８は、タブ８２９ｂの十分に下方で延びるジャンパー基板８２６を示しているが、パッド８２３ｂとタブ８２９ｂとの電気接触を終端部８２４ｂでなすために、導電性タブ８２９ｂは、タブ８２９ｂとパッド８２３ｂとの間に絶縁フィルムが存在しないように、ジャンパー基板８２６を越えて延びることができる。それに加えてあるいはそれに代わって、ジャンパー８２４を基板に接合するために、接着剤がジャンパー８２４とセンサー基板８１４／導電性パターン８２２との間に設けられてもよい。
【００８０】
そのような場合、脆弱連結部は、それに加えてあるいは別の方法として、ジャンパーをセンサー８１２の他の要素に機械的及び／又は電気的に結合するために使用された導電性又は非導電性接着剤のうちの１種類以上を包含する。脆弱連結部を形成する、その１種類以上の接着剤はしたがって、対象流体と接触すると、溶解、膨張、又は別法で分解するように調整され得る。この点における代表的な接着剤は、米国特許公開第２００２／０１８７１８１号（ゴッドベイ（Godbey）ら）及び同第２０１０／０２７２７８４号（カントナー（Kantner）ら）に記載されているものなど、水溶性又は水分散性の接着剤、並びに、参照によってその内容が本明細書に組み込まれる米国特許第４，８４８，３５３号（エンゲル（Engel））に記載されているものなど、水溶性の導電性接着剤を包含する。センサータグを対象流体に暴露する結果として、そのような接着剤は、例えば完全に若しくは部分的に溶解して、ジャンパー導体の物理的構造に大きな変化を、またそれに対応して無線周波数回路の動作に大きな変化を生じさせ得る。
【００８１】
図８に関連して議論したジャンパー構成は、特定の実施形態又はその一部分に適切なものとして、本明細書で議論したセンサー実施形態のいずれにおいても利用され得る。
【００８２】
図９ａは、湿潤度センサー９１２又はセンサータグの一部分の概略的な図であり、この図はセンサーの基板に取り付けられたジャンパーに関する細部を示しており、ジャンパーは、絶縁ポリマー基板上に配設された金属又は他の導電材料の層であっても、そのような層を備えてもよい。センサー９１２はしたがって、センサー基板９１４を包含し、このセンサー基板９１４に導電性パターン９２２が施されている。パターン９２２は局所的に拡幅されてパッド９２３ｂを設けている。基板９１４は好ましくは自己支持型である。基板９１４はまた、好ましくは同調無線周波数回路を支持し、導電性パターン９２２はその同調無線周波数回路の一部である。パターン９２２は自己支持型でなくてもよい。パターン９２２は、少なくとも誘導コイルと接触パッド９２３ｂとを包含してもよい。
【００８３】
ジャンパー９２４は、接着剤層９２７を介して基板９１４に取り付けられて示されている。図示の接着剤層９２７は非導電性であるが、そうではなく、層９２７が導電性である場合、導電性パターン９２２のうちの、層９２７が接触する種々の部分の間で短絡が引き起こされる。代表的な非導電性接着材料は、例えば、シリコーン、アクリレート、ウレタン、粘着性を付与された天然若しくは合成ゴム、又はこのシステムに関連して説明した周波数範囲では導電特性を示さない他の接着剤であっても、それらを包含してもよい。ジャンパー９２４は、ジャンパー基板９２６上に配設された導体９２８を包含する。導体９２８は、ジャンパーの長さ方向に沿って、所与の限られた横断寸法、つまり幅を有し得るが、ジャンパーの終端部９２４ｂにタブ９２９ｂを形成するように拡大又は拡幅され得る。拡幅されたタブ９２９ｂはパッド９２３ｂとともにコンデンサを形成し、そのキャパシタンスの値は、接着剤層９２７及びジャンパー基板９２６の誘電特性及び厚さに依存し、またタブ９２９ｂとパッド９２３ｂとの相対的な形態に依存する。ジャンパー基板９２６は電気絶縁性であると想定されるが、いくつかの実施形態においては導電性であってもよく、その場合、別の導体９２８は、不必要なものとしてジャンパーから除かれてもよい。
【００８４】
ジャンパー９２４は、例えば、ジャンパー基板９２６が、対象流体と接触すると溶解、膨張、又は別法で分解するように構成された材料であるかあるいはそのような材料を包含する場合、脆弱連結部を有してもよい。この目的に適した代表的な基板材料については、上で議論している。それに代わってあるいはそれに加えて、上で議論した接着剤材料のいずれかが、対象流体と接触すると溶解、膨張、又は別法で分解するように配合されてもよい。代表的な非導電性接着材料は、例えば、わずかに架橋した又は非架橋の極性ポリマーと、ある程度の感圧性の粘着力をもたらすのに十分な量の可塑剤とを包含してもよい。好適な接着剤は水を包含しても、包含しなくてもよい。そのような接着剤は、その接着剤が塗布されるフィルムに悪影響を及ぼすことなく、良好な接着力と迅速な水溶性をもたらす。接着剤への使用に好適なポリマーには、限定するものではないが、ポリ（エチレンオキシド）と、天然及び合成の多糖類及びその誘導体と、（メタ）アクリル酸及びその塩など、３個〜８個の炭素原子を有するエチレン性不飽和カルボン酸を含むエチレン性不飽和親水性モノマーのホモポリマー及びコポリマー、並びに、無水マレイン酸及び無水イタコン酸など、不飽和無水物の重合及びそれに続く加水分解から得られるポリマーと、アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アクリルアミドプロパンスルホン酸及びその塩と、メチルビニルエーテルと、エチルビニルエーテルと、アミン含有モノマーとアルキル化剤又はプロトン酸との反応から誘導されたアンモニウム官能基を有するポリマー、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートとその誘導体、及びビニルピリジンとが包含される。接着剤への使用に好適なポリマーは、全体的な数平均分子量が１０，０００〜１００，０００ダルトンである未架橋のポリマー又はポリマーの混合物であってもよい。そのようなポリマーは、凝集力と水溶性との良好な釣合をもたらす。接着剤組成物には、その接着剤組成物の約１０重量パーセント〜約６０重量パーセントの相対量をなすポリマーが包含され得る。特定の実施形態が、約２０重量パーセント〜約５０重量パーセントのポリマーを包含した接着剤組成物を包含してもよい。この水準の親水性の高分子基質を含有する接着剤組成物が、粘着性と、軟度と、接着性と、凝集力との望ましい釣合を有する。接着剤組成物は、約１０重量パーセント〜約８０重量パーセント（接着剤の全重量に対して）の極性有機化合物と約０重量パーセント〜６０重量パーセントの水とを包含した可塑剤を更に包含してもよい。これらの重量パーセントはすべて、接着剤組成物全体の総重量に基づくものである。可塑剤への使用に好適な化合物には、限定するものではないが、一価アルコール及び多価アルコールを包含する。低分子量ポリエチレン（平均分子量が最大で６００ダルトン）、グリセリン、モノメトキシポリオキシエチレン及びプロパンジオールが好適であるが、それはこれらが良好な接着性能を与えるからである。接着剤組成物は、最大で約８０重量パーセントの量の可塑剤と、最大で６０重量パーセントの量の水とを含有し得る。特定の実施形態が、約１０重量パーセント〜約５０重量パーセントの可塑剤と、最大で約１０重量パーセントの水とを包含し得る。そのような接着剤は一般に、良好な水溶性を維持すると同時に、感圧性の接着性能の良好な釣合を有する。ある代表的な接着剤が、架橋したポリビニルピロリドンのポリマーと、グリコール可塑剤と、任意選択の水とを包含する。他の代表的な非導電性接着剤が、ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）と、均質な配合物を含有するＰＳＡとを有し、その配合物は、（ａ）Ｎ−ビニルカプロラクタムホモポリマー、Ｎ−ビニルピロリドンコポリマー、及びそれらの混合物からなる群から選択されたポリマーと、（ｂ）約２〜約１の親水性親油性バランスを有する一価又は多価アルコールを含んだ不揮発性可塑剤とを包含する。
【００８５】
代表的な導電性接着材料には、例えば、溶解することなく完全に膨張され得る、架橋された膨張性高分子マトリクスを包含する。これらの架橋された材料が水で膨張されると、それらの材料はヒドロゲルと呼ばれる。代表的な接着剤が、米国特許第４，２７４，４２０号（ハイムズ（Hymes））、同第４，３５２，３５９号（ラリモア（Larimore）ら）、同第４，５２４，０８７号（エンゲル（Engel））、同第４，５３９，９９６号（エンゲル）、及び同第４，５５４，９２４号（エンゲル）を含めて、多数の特許で示されている。第４，５２４，０８７号及び第４，５３９，９９６号のエンゲルの特許は、多価アルコールと、少なくとも１種類のイオン性モノマーと、架橋剤と、開始剤とを有する接着剤前駆体を、基本的に無溶剤で遊離基重合することによって形成される導電性接着剤について開示するものである。非イオン性のコモノマーが包含されてもよい。列挙したイオン性モノマーは、アクリル酸カリウム及びナトリウム並びにメタクリル酸ナトリウムなど、α，β−不飽和カルボン酸の塩である。列挙した非イオン性コモノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、及びメタクリル酸ヒドロキシエチルである。第４，５５４，９２４号のエンゲルの特許は、多価アルコールと、少なくとも１種類の非イオン性モノマーと、開始剤と、架橋剤と、組成物を導電性にするのに十分な量で存在するイオン化塩とを有する接着剤前駆体を、基本的に無溶剤で遊離基重合することによって形成される導電性接着剤について開示するものである。示した非イオン性モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸ヒドロキシエチル、及びＮ−ビニルピロリドンである。別の導電性接着剤が、英国特許出願第２，１１５，４３１号（シーバーディング（Sieverding））にて開示されている。この特許公開は、ポリマーを可塑化液中に溶解又は分散し、その混合物を放射線にさらすことによって形成される接着剤について述べるものである。記載された導電性接着剤は、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、酢酸マグネシウム、メチルパラベン、ＦＤ＆Ｃ  Ｂｌｕｅ  ＃２、及び水から調製される。Ｐｏｌｙｈｅｓｉｖｅａ（コロラド州ボールダー（Boulder）のバレーラブ社（Valleylab, Inc.））の商標で販売されている導電性接着剤は、米国特許公開２，１１５，４３１号の開示内容に従って作製されるものであると考えられる。もう１つの好適な接着剤が、米国ミネソタ州セントポール（St. Paul）のスリーエム社（3M Company）から商業的に入手可能なＺ軸導電性両面テープ（Z-axis Electrically Conductive Double Sided Tape）である。
【００８６】
水を含む極性溶液中に分散又は溶解され得る接着剤の部類は、再パルプ化可能な接着剤の部類である。それらは一般に架橋されない。そのようなある再パルプ化可能な接着剤が、アクリル酸ブチルとメチルジエタノールアクリル酸アンモニウムとのコモノマーを用いて作製される。イオン種は、これらの接着剤中で可溶性となって接着剤を導電性にし得る。ある代表的な接着剤が、水溶性の水素結合供与性モノマーとしてのカルボン酸と、水溶性の水素結合受容性モノマーとしてのＮ−ビニルピロリドンと、重合開始剤とを含んだ接着剤前駆体を、約０重量％〜９８重量％の水溶性の極性有機化合物と、約２重量％〜１００重量％の水と、約０重量％〜１２重量％のハロゲン化物などの水溶性の塩とを有する可塑化導電性溶液と遊離基重合することによって形成された、適合性、粘着性、接着性のあるコポリマーマトリックスから作製される。ナトリウム及びカリウムの塩化物、ヨウ化物、及び臭化物塩が好都合にも利用され得る。特に好ましいのは、塩化カリウムである。可塑化導電性溶液は、意図する用途に十分な導電性を最終的な組成物に与えるのに効果的な極性又はイオン種を含有する場合に「導電性」となる。可溶性の極性有機化合物と水との比及び塩の濃度は、所望の流動学的及び電気的性質によって異なり得る。
【００８７】
図９ｂは、別の湿潤度センサー９１２ｂの一部分の概略的な図であり、この図は再びジャンパーに関する細部を示しており、ジャンパー９２４は、絶縁ポリマー基板９２６上に配設された金属又は他の導電性層であるかあるいはそのような金属又は他の導電性層を備えている。センサー９１２ｂは、図９ａのセンサー９１２と多くの点で類似しており、同様の構成要素が同様の参照符号を付けられているが、そのような構成要素は、上に示した説明の他の更なる説明を必要としない。ジャンパー９２４は、図９ａの向きと比較して、センサー基板９１４及び導電性トレース９２２に対する向きが逆転されるように裏返されているという点で、センサー９１２ｂはセンサー９１２とは異なっている。更に、電気絶縁性接着剤をタブ９２９ｂとパッド９２３ｂとの間の領域から追い出すために、増加した圧力がジャンパー終端部９２４ｂの近辺に選択的に加えられ、直接的な電気接触がタブ９２９ｂとパッド９２３ｂとの間でなされるようになっている。そのような増加した圧力は、図に示すジャンパーの残りの部分には加えられておらず、そのため、ジャンパー９２４は、図に示す導電性パターン９２２の他の部分との直接的な電気接続及び相当な静電結合を回避している。場合によっては、ジャンパー９２４の、終端部９２４ｂの反対側の端部にある第２の終端部（図９ｂには図示せず）が同様に、導体９２８の同様のタブと導電性パターン９２２の同様のパッドとの間の直接的な電気接続をもたらし、ジャンパー９２４がジャンパーの両端部でパターン９２２と直接的な電気接続をなすようになっていてもよい。他の場合には、絶縁性接着剤が、導体９２８の第２のタブとパターン９２２の第２のパッドとの間に配設された状態を維持するように、また、ジャンパー９２４が、図９ｂに示すジャンパーの端部又は終端部にて直接的な電気接触をなすが、ジャンパー９２４の反対側の、つまり第２の端部にて静電結合をなすように、増加した圧力がジャンパー９２４の第２の終端部に加えられなくてもよい。
【００８８】
図９ｂのジャンパー９２４は、例えば、ジャンパー基板９２６が、対象流体と接触すると溶解、膨張、又は別法で分解するように構成された材料であるかあるいはそのような材料を包含する場合、脆弱連結部を包含してもよい。それに代わってあるいはそれに加えて、接着剤層９２７が、対象流体と接触すると溶解、膨張、又は別法で分解するように配合されてもよい。
【００８９】
図９ｃは、図９ａと９ｂの態様を組み合わせた湿潤度センサー９１２ｃを示している。図９ａと同様に、ジャンパー９２４のタブ９２９ｂは、接触タブ９２３ｂに静電結合されている。ただし、図９ｂと同様に、ジャンパー９２４は「下方に」向けられており、すなわち、導体９２８がセンサー基板９１４とジャンパー基板９２６との間に配設されている。図９ａの拡大接着剤層９２７は、図９ｃでは、タブ９２９ｂとパッド９２３ｂとの間に形成されたコンデンサの近辺に更に局所化されている接着剤層９２７ｂと置換されており、接着剤層９２７ｂは、ジャンパー９２４の全長に沿って延びてはいない。別の絶縁層９２７ａがジャンパー９２４の他の部分の下方に設けられている。導体９２８が導電性パターン９２２と電気接触をなすのを防止するために、層９２７ａは少なくとも、導電性パターン９２２のうちのジャンパー９２４の下方にある部分を被覆している。接着剤層９２７ｂとは異なり、絶縁層９２７ａは好ましくは、導体９２８に対する実際的な接着力をほとんどもたらさない。つまり、絶縁層９２７ａは好ましくはセンサー基板９１４に、そして所望により導電性パターン９２２にも接合するが、導体９２８には実質的に接合しない。タブ９２９ｂとパッド９２３ｂとの間に生じるキャパシタンスは、接着剤層９２７ｂの厚さ及び誘電特性に強く応じるが、図９ａの実施形態とは異なり、ジャンパー基板９２６の厚さ及び誘電特性には実質的に鈍感である。
【００９０】
好ましくは、ジャンパー９１２ｃの接着剤層９２７ｂは、対象流体に対して相対的に鈍感となるように作られており、例えば、接着剤層９２７ｂは、対象流体と接触しても、際だった程度までは、溶解も膨張もせず、あるいは別法で分解もしなくてもよいが、ジャンパー基板９２６は好ましくは、対象流体と接触すると溶解（又は別法で膨張若しくは分解）するように選択される。更に、ジャンパー基板９２６は好ましくは、自己支持型となるように作製されているが、導体９２８はそうではない。そのような物品が対象流体と接触すると、ジャンパー基板９２６は例えば溶解してもよいが、物品の残りの構成要素は溶解しなくてもよい。しかしながら、（自己支持型の）ジャンパー基板９２６の非存在下において、（非自己支持型の）導体９２８のうちの、接着剤層９２７ｂによって適所で接合されていない部分は、接着剤層９２７ｂの接合作用によってタブ９２９ｂが元の状態を維持できても、自在に分裂するかあるいは別法で崩壊する。タブ９２９ｂとパッド９２３ｂで形成されたコンデンサはしたがって、対象流体との接触後も元の状態を維持し得るが、タブ９２９ｂをジャンパーの反対側の端部にあるタブと接続する導電性経路は崩壊又は破損して、例えば同調無線周波数回路の実質的な開路状態につながり、また無線周波数回路が実質的に動作不能となり得る。溶解可能な又は膨張可能な材料をコンデンサのプレート間に組み込む実施形態と比較した、この設計手法の利点は、例えば、無線周波数回路の共振特性におけるセンサー間の良好な再現性、及び／又は、高湿度の存在下における所与のセンサーの共振特性の良好な安定性となり得る。
【００９１】
図９ｃの非限定的ながらも代表的な一実施形態において、基板９１４は、２ミル（５１マイクロメートル）厚のポリエステルのフィルムであってもそのようなフィルムを備えてもよく、導電性パターン９２２（接触パッド９２３ｂを含む）は１．４ミル（３５マイクロメートル）厚の銅の層であってもそのような層を備えてもよく、ジャンパー基板９２６は２ミル（５１マイクロメートル）厚のＰＶＡの層であってもそのような層を備えてもよく、導体９２８（タブ９２９ｂを含む）は４０ナノメートル〜１５０ナノメートル厚の銀のフィルムであってもそのようなフィルムを備えてもよく、接着剤層９２７ｂは約２ミル（５１マイクロメートル）厚のｚ軸導電性両面テープの層であってもそのような層を備えてもよく、絶縁層９２７ａは２ミル（５１マイクロメートル）厚の非導電性アクリル接着剤接合テープの層であってもそのような層を備えてもよい。
【００９２】
図９ａ、９ｂ、及び９ｃに関連して議論したジャンパー構成は、特定の実施形態又はその一部分に適切なものとして、本明細書で議論したセンサー実施形態のいずれにおいても利用され得る。また、図９ａ〜９ｃの図に示されていない、終端部９２４ｂの反対側にあるジャンパーの端部は、終端部９２４ｂにおけるものと同じ設計（センサー基板９１４及び導電性パターン９２２（接触パッド９２３ｂを含む）への同じ種類の取付け又は結合を含む）を有してもよく、あるいは、本明細書で議論した他の設計のいずれかを有してもよい。
【００９３】
図１０ａ及び１０ｂは、湿潤度センサーで使用するためのジャンパーの概略的な側面又は横断面図であり、ジャンパーはそれぞれ、可変厚さの導電性部材を有している。所与の導電性部材の相対的な厚化部分と相対的な薄化部分との組合わせが、開示する実施形態のいずれかにおいて有利となるように使用され得る。厚化部分は、例えば、導電性部材の十分に高い導電性と十分に低い電気抵抗を与えるのに役立つことで、向上した電気特性を与えるのに役立ち得る。薄化部分は、例えば、ジャンパー基板が対象流体と接触した際に溶解、膨張、又は別法で分解し始めるとき、導電性部材のうちの厚化領域よりも破損を受けやすい領域を設けるのに役立ち得る。破損を受けやすい特定の領域を設けることは、湿潤度センサーに、より予測可能な又は信頼できる崩壊機構を設けるのに役立ち得る。代表的な実施形態において、導電性部材全体は、それ自体で考えると、本明細書の他の箇所で説明したように、依然として非自己支持型であるが、いくつかの実施形態において、導電性トレースの厚化領域の一部又はすべてが、個々にあるいは別々に考えると、自己支持型となり得ることに留意されたい。更に、代表的な実施形態において、導電性部材の薄化部分と厚化部分は共に、ジャンパー基板の厚さよりも薄いものであり、また、導電性部材の薄化部分と厚化部分は共に、例えば、好ましくは１マイクロメートル又は１００ナノメートルよりも薄いものである。場合により、厚化区間は、薄化区間の厚さの少なくとも２倍をなす。他の厚さの関係もまた、脆弱性と回路の電気的性能とのトレードオフを留意した上で企図される。
【００９４】
次いで、図１０ａを参照すると、開示する湿潤度センサーで使用するためのジャンパー１０２４ａが示されており、ジャンパー１０２４ａはジャンパー基板１０２６を有し、ジャンパー基板１０２６は、自己支持型であってもよく、対象流体と接触すると溶解、膨張、又は別法で分解するように構成されてもよい。導電性部材１０２８ａが、例えば、印刷、コーティング、エッチング、電着、蒸着、サーモグラフ転写、及び／又は他の既知のパターン形成技術によって基板１０２６上に形成されている。導体１０２８ａは、例えば、金属、又は、黒鉛及び／若しくは１種類以上の導電性ポリマーなどの他の好適な導電性材料から構成され得る。導体１０２８ａは好ましくは、非常に機械的に繊細であるので、支持基板１０２６の非存在下でその物理的保全性を維持することはできない。場合によっては、導電性部材の厚化領域の一部又はすべてが、個別に若しくは別々に考えると、自己支持型となり得るが、導電性部材１０２８ａは、それ単独で考えると、このように自己支持型ではない。
【００９５】
図示のように、導体１０２８ａは可変厚さを呈する。導体１０２８ａはしたがって、厚化部分１０２８ａ−１と薄化部分１０２８ａ−２の両方を包含している。この可変厚さは、様々な製作技術を利用して設けられ得る。例えば、トレースを形成するために薄膜蒸発が利用される場合、選択された範囲におけるフィルムの厚さを低減するために、バッフル又はシールドが用いられ得る。導体を形成するために印刷が利用される場合、選択された範囲におけるフィルムの厚さを増加させるために、マルチプルパスが用いられ得るかあるいは印刷パラメータが操作され得る。導体を形成するためにエッチングプロセスが利用される場合、選択された範囲におけるフィルムの厚さを低減するために、選択エッチングが利用され得る。
【００９６】
図１０ｂのジャンパー１０２４ｂはまた、開示する湿潤度センサーでの使用にも好適であり、導電性部材の厚さ分布は、いくつかの点において、図１０ａのジャンパー１０２４ａの厚さ分布と類似している。ジャンパー１０２４ｂはジャンパー基板１０２６ｂを包含し、ジャンパー基板１０２６ｂは、好ましくは自己支持型であり、また、対象流体と接触すると溶解、膨張、又は別法で分解するように構成され得る。導電性部材１０２８ｂが、例えば、印刷、コーティング、エッチング、電着、蒸着、サーモグラフ転写、及び／又は他の既知のパターン形成技術によって基板１０２６ｂ上に形成されている。導体１０２８ｂは、本明細書の他の箇所で議論したように、金属又は他の好適な材料から構成され得る。金属が、凹凸付きのバッキングのくぼんだ領域においてはより厚く、凹凸付きのバッキングの隆起した領域においてはより薄くなり、また、電着又は蒸着で張り付けられるときは特に、凹凸付きのバッキングの輪郭を単にたどらないように、導体１０２８ｂは、十分に多量に若しくは厚く張り付けられている。更に、導体１０２８ｂは好ましくは、全体として自己支持型ではなく、特にその薄化部分は自己支持型ではない。
【００９７】
導体１０２８ｂは可変厚さを呈する。厚さ変動のパターン又は輪郭は導電性部材１０２８ａ（図１０ａ）のものと類似しているが、厚さ変動に対応する構造化表面１０２６ｂ−１は、導電性部材１０２８ｂの外部の又は露出した表面ではなく、導電性部材１０２８ｂと基板１０２６ｂとの間の内部の又は「埋もれた」境界面である。しかしながら、その結果として、ここでも、導電性部材１０２８ｂは、厚化部分１０２８ｂ−１と薄化部分１０２８ｂ−２を含めて、可変厚さを呈することになる。この可変厚さは、様々な製作技術を利用して設けられ得る。例えば、導電性部材１０２８ｂを基板１０２６ｂ上に形成する前に、基板の露出表面が、例えばエンボス加工することによって、あるいは、例えば連続鋳造と硬化（３Ｃ）プロセスを利用することによって、表面１０２６ｂ−１を形成するように微細構造化され得る。露出表面が実質的に平坦であり、それでいて導体の長さ方向に沿って厚さが変化する導電性部材を製作するために、導電性部材１０２８ｂを形成する導電性材料は次いで、印刷によってあるいは他の方法によって構造化表面１０２６ｂ−１の上に堆積され得る。
【００９８】
好ましくは、厚さの凹凸が薄化領域を設けており、その薄化領域は、それよりも相当に長い厚化領域によって互いに分離されている。そのような設計により、有利にも、導体の導電率が最大化され（そして抵抗率が最小化され）、その一方で、依然として複数の離間した薄化領域が設けられて、対象流体が基板と接触した場合の無線周波数回路の崩壊が促進される。図１０ｂの設計など、埋もれた境界面の設計は、図１０ａの設計など、露出する構造化表面の設計と比較して、製造の観点から有利となる。
【００９９】
図１０ｃは、開示する湿潤度センサーでの使用に好適な別のジャンパー１０２４ｃの概略的な平面図である。ジャンパー１０２４ｃは、ジャンパー基板１０２６と、その基板に張り付けられた導電性部材１０２８ｃとを包含している。本明細書の他の箇所で議論したジャンパー基板及び導電性部材の特徴が、図１０ｃの特徴に等しく当てはまる。図１０ａ及び１０ｂのジャンパーと同様に、ジャンパー１０２４ｃは、導電性部材の別個の領域を設けており、それらの領域は、導体をそのような領域で破損しやすくしている。図１０ｃにおいて、これらの領域は、一連の離間した領域にて導電性部材の横断方向の平面内寸法、つまり幅が低減することを特徴としている。その結果、導体１０２８ｃは可変幅を有している。相対的な幅狭部分１０２８ｃ−２は、導体１０２８ｃの長さ方向に沿って分布しており、導体の相対的な幅広部分１０２８ｃ−１によって分離されている。幅広部分は、電導性を向上させ、導電性部材の電気抵抗を低減している。
【０１００】
図１０ａ〜１０ｃの実施形態は例示を意図したものであり、限定するものではないことが、読者には理解されよう。設計の変形が企図される。Ｖ字形状又は長方形の形状をなす機構以外の厚さ又は幅の凹凸が利用され得る。減厚又は減幅領域の相対的な間隔は、所望に応じて選択され得る。場合により、そのような減厚又は減幅領域が１つのみ、導電性部材又はジャンパーの全長に沿って利用されてもよい。更に、種々の実施形態の機構は、混合及び調和されることが意図される。各実施形態は、１つ以上の減厚領域と１つ以上の減幅領域とを所与の導電性部材に組み込んでもよい。いくつかの点において、導電性部材の厚さの変動は、幅の変動よりも有利であるが、これは、所与のシステムの表面積の制約を考慮すると、トレースの幅を増加させるよりも、トレースの厚さを増加させることで、結果として、より大きな電気インピーダンスの変化が生じるからである。導電性トレースに用いる代表的な厚さは、無線周波数の動作周波数における電気信号の表皮厚さ未満であり、トレースの厚さを増加することで、無線周波数信号が移動する面積を大きくすることができる。
【実施例】
【０１０１】
実施例１
図１１ａは、開示する湿潤度センサーでの使用に好適な同調無線周波数回路１１１６を示している。この回路は、可撓性のセンサー基板（符号なし）上に印刷された導電性パターン１１２２を包含し、このパターン１１２２は、パターンの内部終端部のパッド１１２３ａとパターンの外部終端部のパッド１１２３ｂとを有し、このパターンはまた、誘導コイル１１１８を設けるように付形されている。この例において、パッド１１２３ａ、１１２３ｂはそれぞれ、正方形の形状をなし、その正方形の一辺の長さは１４．５ｍｍであり、０．０００２１０ｍ２の面積に対応すると想定されたものである。ダンベル形状をなすジャンパー１１２４は、寸法及び形状において導電性パターンのパッドと一致する正方形端部を有し、ジャンパーの第１の正方形終端部１１２４ａにてパッド１１２３ａに静電結合し、第１のコンデンサ１１２０ａを形成する。ジャンパーはまた、ジャンパーの、第１の終端部の反対側の第２の正方形終端部１１２４ｂにてパッド１１２３ｂに静電結合し、したがって第２のコンデンサ１１２０ｂを形成する。各コンデンサはまた、絶縁材料の正方形の片を包含すると想定されたものであり、その絶縁材料は、パターン１１２２の各パッド及びジャンパー１１２４の終端部と同じ広がりを持ち、絶縁材料は、５０マイクロメートルの厚さと３．５の比誘電率Ｋ（以下の議論を参照）を有すると想定されたものである。第１及び第２のコンデンサは、図２ｂに示す方式で誘導コイルに接続される。図１１ａの平面図において、ジャンパー１１２４の正方形の終端部は、正方形の絶縁片及びパターン１１２２の正方形のパッドを遮っている。
【０１０２】
回路１１１６は、１３．５６ＭＨｚの共振周波数を有する実際的な実施形態を構築することが可能であるか否かを判断するために、計算的にモデル化されたものであるが、この１３．５６ＭＨｚは、米国において、工業、科学、及び医療（ＩＳＭ）用の装置のために確保された周波数帯域であり、米国ではＲＦＩＤ装置に広く利用されている。本発明者らが想定したこととして、コイル１１１８は、例えば、約３５マイクロメートル（所謂「１オンス銅（1 ounce copper）」に対応）のトレース厚を有する銅でできた、ＲＦＩＤ装置で使用される概ね正方形の誘導コイルであり、約８つの巻き又はループがコイルに付され、そのコイルの外縁又は外囲は、辺の長さが４０ミリメートル（約１．５インチ）の正方形である。これらの設計パラメータのコイルは、約３．４マイクロヘンリーのインダクタンスを有する。
【０１０３】
この回路は、回路の複素インピーダンスＺを算出するコンピュータプログラムを利用してモデル化されたものである。算出されたインピーダンスＺの虚数部は、周波数の関数として図１１ｂにプロットされている（曲線１１５０を参照）。Ｚの虚数部がゼロとなる周波数は、回路の共振周波数に対応する。曲線１１５０は、１３．５６ＭＨｚよりもわずかに低い周波数でゼロ値を有している。これらのモデリングの結果が示唆することとして、コンデンサ１１２０ａ、１１２０ｂに関連する寸法のいずれかなど、モデル化されたパラメータにわずかな修正がなされる場合でも、適切な設計パラメータの同調無線周波数回路は、標準的な１３．５６ＭＨｚの周波数に等しい共振周波数を有するように作製され得る。
【０１０４】
また、溶解可能なフィルムで作製された個々のコンデンサを構成及び試験した。そのようなコンデンサはしたがって、開示する湿潤度センサーで脆弱連結部として使用するのに好適なものであった。これらの実験に、２ミル（約５１マイクロメートル）厚のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）熱可塑性材料のシート（米国インディアナ州ポーテジ（Portage）のモノソル社（MonoSol, LLC）から入手可能なＭｏｎｏＳｏｌ（商標）Ｍ８６３０フィルム）を溶解可能なフィルムとして使用した。銀をこのフィルムの片側に約９０ナノメートルの厚さに蒸気コーティングした。このフィルムのストリップを同じ幅の銅テープのストリップに接合した。銅テープは３Ｍ（商標）１１９１９４テープ（導電性接着剤付きの銅箔）であり、このテープは、４０マイクロメートル厚の銅の層と、それよりも薄い（約２６マイクロメートル厚）導電性感圧接着剤の層とを有するものであった。銅テープの接着剤側を銀コーティング付きのＰＶＡのストリップに張り付けて、図１２に示すものと類似したコンデンサを作製した。図１２は、簡略化した形式で代表的なコンデンサ１２２０を示しており、ここで１２２６は溶解可能なフィルム（例えばＰＶＡフィルムの片）を指し、１２２８はタブ１２２９を有する導電性部材（例えば導電性接着剤を有する銅層）を指し、１２２２は接触パッド１２２３（例えばＰＶＡ上の銀コーティング）を有する導電性パターン１２２２を指す。留意されたいこととして、構成した例において、銅テープの幅は実質的に一様であり、そのため別個のタブ１２２９は導電性部材１２２８に形成されず、また、銀導体の幅も実質的に一様であり、そのため別個のタブ１２２３はパターン１２２２に形成されなかった。
【０１０５】
いくつかのサンプルのコンデンサを作製したが、その一部は、１インチ（２．５４ｃｍ）幅である（約０．０００６４５平方メートルのコンデンサ面積に対応する、１インチ×１インチ平方（２．５４ｃｍ×２．５４ｃｍ平方）にて重なり合う）銅及びＰＶＡのストリップを利用するものであり、その他は、０．５インチ（１．２７ｃｍ）幅である０．５インチ×０．５インチ平方（１．２７ｃｍ×１．２７ｃｍ平方）にて重なり合う）銅及びＰＶＡのストリップを利用するものであった。構成したコンデンサの静電容量を１３．５６ＭＨｚの近辺で、モデル４２９４１Ａプローブを使用したアジレント（Agilent）（商標）プレシジョンインピーダンスアナライザ（Precision Impedance Analyzer）、モデル４２９４Ａを使用して測定し、ＰＶＡの比誘電率Ｋを以下の関係を用いて算出した。
【０１０６】
【数２】
2014529732.tif 000004
ここで、Ｃは測定したキャパシタンスであり、εはＰＶＡ絶縁体の誘電率であり、ＡはＰＶＡ絶縁体の横断面積（及び各コンデンサ「プレート」の面積）であり、ｄはコンデンサプレート（この場合、５１マイクロメートル厚のＰＶＡ絶縁体フィルム）同士の間隔であり、ＫはＰＶＡ絶縁体の比誘電率であり、ε０は自由空間の誘電率（８．８５４×１０−１２Ｃ２／Ｎ・ｍ２）である。この結果は以下のとおりであった。
【０１０７】
【表１】
2014529732.tif 000005
【０１０８】
サンプル５ではキャパシタンスの測定値は得られなかったが、これは銀導体と銅テープとが短絡したためである。
【０１０９】
これらの結果を調べると、１インチ×１インチ（０．０００６４５ｍ２）のコンデンサが、３００ピコファラド〜４００ピコファラドの範囲でかなり一貫した結果を示したことが分かる。サンプル１に対して１１．５ｐＦという誤った又は異常な結果は、他のサンプルと比較してかなり薄い（すなわち９０ｎｍよりもかなり薄い）銀のコーティングを有する銀コーティング付きＰＶＡの片を使用することによって（銀コーティング付きロールの端部の近くにあり、そこから片が切り取られたため）生じたものである。より小さな半インチ×半インチ（０．０００１６１ｍ２）のコンデンサは、約１００ｐＦの相対的に一貫した結果を示した。これらの結果は、キャパシタンスＣが面積Ａに正比例することを示す上記の式と調和している。この式から予想されるように、より大きな１インチ（２．５４ｃｍ）のコンデンサとより小さな半インチ（１．２７ｃｍ）のコンデンサとの面積比は４対１であり、これらのコンデンサのタイプに対する測定されたキャパシタンスの比もまた４対１である。上記の結果が示唆することとして、各実施例で使用したＰＶＡ材料の比誘電率は約３．５である。
【０１１０】
これらのコンデンサは対象流体に暴露されなかったが、これらの結果から、そのようなコンデンサを組み込んだ同調無線周波数回路が、少なくとも５倍、１０倍、１００倍、若しくは１０００倍のインピーダンスの変化を示すかあるいは開回路を呈すること、又は、無線周波数回路が、水又は他の対象流体に暴露されると動作不能となることが予想され得る。
【０１１１】
実施例２〜１０
実施例２〜１０は、ストリップ形状及びＵ字形状のサンプルの製作について説明するものであり、これらのサンプルは、それぞれのストリップ形状又はＵ字形状の基板の１つの主表面又は側面を完全に被覆する導電性材料の層を有する。そのようなサンプルは、例えば、開示する同調無線周波数回路内の脆弱連結部を有するジャンパーとして使用され得る。
【０１１２】
（実施例２）
２ミル、４ミル、及び６ミル（それぞれ約５１マイクロメートル、１０２マイクロメートル、及び１５３マイクロメートル）の測定厚さを有するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（米国インディアナ州ポーテジ（Portage）のモノソル社（Monosol, LLC）から「Ｍｏｎｏｓｏｌ  Ｍ８６３０」として入手可能）の個別シートを自己支持型の基板として使用した。銀の膜をＰＶＡフィルム基板の１２７ｍｍ×１７８ｍｍのサンプルの上にマグネトロン物理蒸着によってコーティングした。この銀の膜は銀の金属ターゲットからスパッタ蒸着された。スパッタリング銀ターゲットを基板ホルダーから上の１７８ｍｍの高さに設置して、ＰＶＡ基板を、真空室内部に据え付けられた基板ホルダーに置いた。真空室を１×１０−５トール（１．３３×１０−６ｋＰａ）の基底圧にまで排気した後、マスフローコントローラを使用して、スパッターガスのアルゴンを真空室の内部に５０ｓｃｃｍ（標準立方センチメートル／分）の流速で流入させた。真空室の全圧を２ミリトール（２．７×１０−４ｋＰａ）に調節した。０．１０キロワットの一定の電力レベルでＤＣ電源を使用して、スパッタリングを開始した。スパッタリングの継続時間を変動させて、種々の銀膜の厚さを有するサンプルを作製した。例えば、０．１０キロワットの電力レベルを７分間にわたって利用してコーティングすることで、１４０ｎｍの銀膜の厚さを有するサンプルを作製した。基板は加熱せず、室温に維持した。コーティングプロセスの間にサンプルの隣に置いたシリコンウエハー上に堆積した銀の厚さを測定することにより、サンプルに堆積された銀膜の厚さを測定した。ケーエルエー・テンコール（KLA Tencor）モデルＰ−１５プロフィルメーター（米国カリフォルニア州サンホゼ（San Jose）のケーエルエー・テンコール社（KLA Tencor Corporation）から入手可能）を使用して、ウエハー上に堆積した銀の厚さを測定した。
【０１１３】
個々のストリップ形状のサンプル（２５ｍｍ×１５２ｍｍの寸法を有する）を銀コーティング付きＰＶＡ基板シートから切り出した。以下の方法を利用して基板の崩壊及び溶解について、個々のサンプルを試験した。食塩水（０．９％のＮａＣｌ）で満たした５００ミリリットルのビーカーを周囲温度（２０．５℃）に維持し、撹拌によってかき混ぜた。銀コーティング付き基板の個々のサンプルを、サンプル全体が液体で覆われるように食塩水に浸漬した。サンプルの崩壊及びサンプルの溶解に要した時間を秒単位で測定した。サンプルの崩壊は、基板フィルムが分裂し始めて銀コーティングに亀裂を生じる時点として定義した。溶解は、基板フィルムが液体中に全体的に溶解して、液体中に懸濁する銀の小粒子が残る時点として定義した。結果を表２に記す。
【０１１４】
【表２】
2014529732.tif 000006
【０１１５】
（実施例３）
実施例２に記載した手順に従って、２ミル（約５１マイクロメートル）の測定厚さを有するＰＶＡフィルム（米国インディアナ州ポーテジ（Portage）のモノソル社（Monosol, LLC）から「Ｍｏｎｏｓｏｌ  Ｍ８６３０」として入手可能）のシートに、マグネトロン物理蒸着によって銀を４０ｎｍの厚さでスパッター蒸着した。サンプルストリップ（２５ｍｍ×１５２ｍｍ）を銀コーティング付きＰＶＡ基板シートから切り取り、非導電性の表面に置いた。食塩水で湿潤する前及び湿潤した後に、抵抗に関してサンプルを試験した。シンプソンモデル２６０オーム計（Simpson Model 260 Ohmmeter）（米国ウィスコンシン州ラックデュフランボウ（Lac du Flambeau）のシンプソンエレクトリック社（Simpson Electric））を使用して、オーム計の試験導線をサンプルの両側に取り付けた。０オーム〜２０００オームの範囲にわたって測定値を記録するように、オーム計を設定した。約０オームの初期抵抗値の読みが測定された。食塩水の一部（０．９％の０．５ｍＬのＮａＣｌ）をサンプルの中央領域に注いだ後、銀コーティング付きＰＶＡフィルムが崩壊して銀コーティングに亀裂を生じた。抵抗測定値は、１０秒間の期間にわたって０オームから２０００オーム（機器の最大設定）へと変化した。
【０１１６】
（実施例４）
食塩水を１．０ｍＬの疑似創傷液（simulated wound fluid solution）で置き換えたことを除き、実施例３で説明したものと同じ手順に従った。この疑似創傷液は、米国特許出願公開第２０１１／００４０２８９号（カナダ（Canada）ら）に記載されている手順に従って、塩化ナトリウム（２．０７ｇ）と塩化カルシウム（０．０７ｇ）を脱イオン水（２４７．９ｇ）に溶解することによって調製したものである。疑似創傷液に暴露する前及び暴露した後に、抵抗についてサンプルを試験した。スマートエレクトリシャン（Smart Electrician）モデル３６４−５０１７デジタル計（米国ウィスコンシン州オークレア（Eau Claire）のメナーズ社（Menards Corporation）から入手可能）を使用して、オーム計の試験導線をサンプルの両端部に取り付けた。０オーム〜３００オームの範囲にわたって測定値を記録するように、オーム計を設定した。０オームの初期抵抗値の読みが測定された。疑似創傷液の一部（１．０ｍＬ）をサンプルの中央に注いだ後、銀コーティング付きＰＶＡフィルムが崩壊して銀コーティングに亀裂を生じた。抵抗測定値は、１１秒間の期間にわたって０オームから３００オーム（機器の最大設定）へと変化した。
【０１１７】
（実施例５）
モデル３９１２カーバー液圧プレス（Carver Hydraulic Press）（インディアナ州ウォバッシュ（Wabash）のカーバー社（Carver Corp.）から入手可能）を使用して、１．８ｍｍの初期の測定厚さを有する発泡ポリスチレンフォーム（ＥＰＦ）の正方形シート（７６ｍｍ×７６ｍｍ）を１７０℃、３４，５００ｋＰａ（５０００ｐｓｉ）で１８秒間にわたって圧縮し、０．２３ｍｍ厚のサンプルを得た。圧縮したＥＰＦのシートを自己支持型の基板として使用した。次いで、メイヤーロッド（Mayer rod）（３番）を使用して、ＥＰＦのシートの表面全体にＣＩ−１００１導電性インク（米国オハイオ州デラウェア（Delaware）のＥＣＭ社（ECM Corporation）から入手可能）をコーティングした。コーティングの厚さは、約１．７グラム／平方メートル（ｇｓｍ）であった。印刷シートを、５０℃のオーブンに３０分間にわたって置いた。周囲温度に冷却した後、７６ｍｍ×１３ｍｍのストリップを印刷ＥＰＦシートから切り取った。無鉛ガソリンに暴露する前及び暴露した後に、抵抗についてストリップ形状のサンプルを試験した。スマートエレクトリシャン（Smart Electrician）モデル３６４−５０１７デジタル計（Digital Meter）を使用して、オーム計の試験導線をサンプルの両側に取り付けた。０オーム〜３００オームの範囲にわたって測定値を記録するように、オーム計を設定した。０オームの初期抵抗値の読みが測定された。導線を取り付けたサンプルをガラスのペトリ皿に置き、無鉛ガソリン（１０ｍＬ）をそのペトリ皿に加えて、深さ約６ｍｍのガソリンのたまりを生じた。初期の段取りで、導線がガソリン溶媒と接触しないように、導線を取り付けたサンプルを慎重に屈曲させた。コーティング付きＥＰＦストリップはガソリンとの接触後に崩壊して、導電性インクのコーティングに亀裂を生じた。ガソリンをサンプルに加えてから４４秒の期間を経て、抵抗測定値は０オームから３００オーム（機器の最大設定）に変化した。
【０１１８】
（実施例６）
吸収性物品の試験用に設計された成人の大きさのマネキン人形（米国ミシガン州カラマズー（Kalamazoo）のマーケティングテクノロジーサービス社（Marketing Technology Service, Inc.）から入手可能）を手に入れた。このマネキン人形を立位で配置した。マスターフレックス蠕動Ｌ／Ｓポンプ（Masterflex Peristalic L/S Pump）（米国イリノイ州バーノンヒルズ（Vernon Hills）のコール・パーマー社（Cole-Parmer）から入手可能）を使用して、マネキン人形の男性又は女性の排出口に食塩水（０．９％のＮａＣｌ）を圧送した。マネキン人形に、４０インチ〜５０インチ（１０１．６ｃｍ〜１２７ｃｍ）のヒップサイズを有するメドライン・コンフォートエア・ユニセックス使い捨てブリーフ（Medline Comfort-Aire Unisex Disposable Brief）おむつ（米国イリノイ州マンデライン（Mundelein）のメドラインインダストリーズ社（Medline Industries）から入手可能）を装着した。実施例２で説明した手順に従って片側に銀を（４０ｎｍ厚）スパッタコーティングした３０５ｍｍ×２５４ｍｍのＰＶＡフィルム（２ミル（０．０５１ｍｍ）厚）のシートから、組立体のセンサー部を調製した。次いで、レーザーを利用してこのフィルムを切断し、概ねＵ字形状のサンプルを得た。その形状は図１２ａの平面図に示されている。その図を参照すると、平行な２辺の長さＬ１は約１９０ｍｍであり、他の辺の長さＬ２は約１５ｍｍであり、幅ｗは約５ｍｍであった。最少量のスプレー接着剤（米国ミネソタ州メイプルウッド（Maplewood）のスリーエム社（3M Company）から「３Ｍ（商標）Ｓｕｐｅｒ  ７７（商標）多目的接着剤（Multipurpose Adhesive）」として入手可能）を使用して、サンプル（銀の側を上にして）をティッシュペーパー（２２０ｍｍ×４０ｍｍのシート）に貼り付けることによって積層体を調製した。ティッシュペーパーの中央にサンプルを定置して、平行な２つの辺の開放端部から約２５ｍｍがティッシュペーパーの縁部を越えて延びるようにした。この積層体を同じスプレー接着剤で、ウエストバンドの上部から９０ｍｍの位置でおむつの内側正面部分のバックシートに貼り付けた。積層体のサンプル側をマネキン人形に向けた。おむつのバックシートを貫く小さな穴を切り取り、Ｕ字形状のサンプルのうちの、ティッシュペーパーの裏当てを越えて延びる２つの端部をその穴に挿入し、ワニ口クリップを使用してアジレント（Agilent）４２９４Ａプレシジョンインピーダンスアナライザ（Precision Impedance Analyzer）（米国カリフォルニア州サンタクララ（Santa Clara）のアジレントテクノロジーズ社（Agilent Technologies）から入手可能）に貼り付けた。ポンプの操作及びインピーダンスの記録は、ＬａｂＶｉｅｗソフトウェア（米国テキサス州オースチン（Austin）のナショナルインスツルメンツ社（National Instruments）から入手可能）を使用して自動化した。
【０１１９】
マネキン人形の入口孔を通じて４ｍＬ／秒の設定速度で食塩水をおむつに加えた。約４０秒の経過時間で、０オームから約２００オームへのインピーダンス測定値の変化を検出した。１５５秒の経過時間で、１０００オーム超への更なるインピーダンスの変化を検出した。時間に対するインピーダンスの測定値を表３に示す。実験の最後に積層体を肉眼検査したところ、ＰＶＡ基板が溶解し、センサーの保全性が失われたことが分かった。男性又は女性の入口孔のいずれを用いても、同様の結果が得られた。
【０１２０】
【表３】
2014529732.tif 000007
【０１２１】
（実施例７）
不均一な厚さを有する導電性トレースを備えたサンプルを、ＰＶＡフィルム（２ミル（０．０５１ｍｍ）厚）のシートから調製した。このＰＶＡフィルムは、不均一な厚さの導電性材料を得るために、パターンテンプレートをフィルムに被せて置いて、ＰＶＡ基板の特定の領域にコーティングされるのを阻止又は防止したことを除き、実施例２で説明した手順に従って、片側を銀でスパッタコーティングされたものであった。パターンテンプレートを適所に置いて、ＰＶＡフィルムにスパッタコーティングして銀の第１のコーティング（４０ｎｍ厚）を得た。次いでテンプレートを取り除き、銀（４０ｎｍ厚）の第２のコーティングを施した。その結果、フィルムのうちの一部の領域が８０ｎｍ厚の銀でコーティングされたパターンが生じ、フィルムのうちの残りの領域を４０ｎｍ厚の銀でコーティングした。
【０１２２】
レーザーを利用してコーティング付きフィルムを切断して、概ね図１２ａに示すようなＵ字形状のサンプルを調製した。ここで、平行な２つの辺の長さＬ１は約９９ｍｍであり、他の辺の長さＬ２は約１５ｍｍであり、幅ｗは約５ｍｍであった。
【０１２３】
導電性の銀層に可変厚さの種々のパターンを含んだ５つのサンプル（本明細書ではサンプル７ａ〜７ｅと呼ぶ）を調製した。均一な厚さの導電性の銀層を有する２つのサンプル（本明細書ではサンプル７ｆ及び７ｇと呼ぶ）を調製した。
【０１２４】
サンプル７ａにおいて、導電性層は、８０ｎｍ厚の銀コーティング付きの４つの領域を備え、各領域は８ｍｍ×５ｍｍの面積を有するものであった。４つの領域は、Ｕ字形状の基板の平行な２辺に等しく位され（各辺に２つの領域）、その外形（図１２ａの視点から分かるように）の上方（閉鎖）端部から５ｍｍの位置及びその外形の下方（開放）端部で始まるものであった。サンプル７ａの場合、導電性層の全面積の１６％が、８０ｎｍ厚の銀コーティングを有し、残りの面積は４０ｎｍ厚の銀コーティングを有していた。
【０１２５】
サンプル７ｂにおいて、導電性層は、８０ｎｍ厚の銀コーティング付きの８つの領域を備え、各領域は５ｍｍ×５ｍｍの正方形で規定される面積を有するものであった。８つの領域は、Ｕ字形状の基板の平行な２辺に等しく位され（各辺に４つの領域）、その外形（図１２ａを参照）の上方（閉鎖）端部から１０ｍｍ及びその外形の下方（開放）端部から５ｍｍの位置で始まるものであった。サンプル７ｂの場合、導電性層の全面積の２０％が、８０ｎｍ厚の銀コーティングを有し、残りの面積は４０ｎｍ厚の銀コーティングを有していた。
【０１２６】
サンプル７ｃにおいて、導電性層は、８０ｎｍ厚の銀コーティング付きの１０の領域を備え、各領域は５ｍｍ×５ｍｍの正方形で規定される面積を有するものであった。１０の領域は、Ｕ字形状の基板の平行な２辺に等しく位され（各辺に５つの領域）、その外形（図１２ａを参照）の上方（閉鎖）端部から８ｍｍ及びその外形の下方（開放）端部から２ｍｍの位置で始まるものであった。サンプル７ｃの場合、導電性層の全面積の２５％が、８０ｎｍ厚の銀コーティングを有し、残りの面積は４０ｎｍ厚の銀コーティングを有していた。
【０１２７】
センサーサンプル７ｄにおいて、導電性層は、８０ｎｍ厚の銀コーティング付きの１６の領域を備え、各領域は５ｍｍ×５ｍｍの正方形で規定される面積を有するものであった。１６の領域は、Ｕ字形状の基板の平行な２辺に等しく位され（各辺に８つの領域）、その外形（図１２ａを参照）の上方（閉鎖）端部から８ｍｍ及びその外形の下方（開放）端部から５ｍｍの位置で始まるものであった。サンプル７ｄの場合、導電性層の全面積の４０％が、８０ｎｍ厚の銀コーティングを有し、残りの面積は４０ｎｍ厚の銀コーティングを有していた。
【０１２８】
サンプル７ｅにおいて、導電性層は、４０ｎｍ厚の銀コーティング付きの８つの領域を備え、各領域は５ｍｍ×５ｍｍの正方形で規定される面積を有するものであった。８つの領域は、Ｕ字形状の基板の平行な２辺に等しく位され（各辺に４つの領域）、その外形（図１２ａを参照）の上方（閉鎖）端部から１０ｍｍ及びその外形の下方（開放）端部から５ｍｍの位置で始まるものであった。サンプル７ｅの場合、導電性層の全面積の２０％が、４０ｎｍ厚の銀コーティングを有し、残りの面積は８０ｎｍ厚の銀コーティングを有していた。
【０１２９】
サンプル７ｆは４０ｎｍ厚の均一な銀コーティングを伴って調製されたものであり、サンプル７ｇは８０ｎｍ厚の均一な銀コーティングを伴って調製されたものである。
【０１３０】
アジレント（Agilent）４２９４Ａプレシジョンインピーダンスアナライザ（Precision Impedance Analyzer）を４２９４１Ａインピーダンスプローブ（Impedance Probe）（米国カリフォルニア州サンタクララ（Santa Clara）のアジレントテクノロジーズ社（Agilent Technologies）から入手可能）と共に使用して、サンプル７ａ〜７ｆのインピーダンス測定値を決定した。この機器を８ＭＨｚ〜１５ＭＨｚに掃引し、オープン及びショートの較正標準を利用してプローブを較正した。インピーダンスアナライザで１３．５６ＭＨｚにマークを置いて、インピーダンスの実数部及び虚数部の値を表示させた。サンプルとプローブを非導電性表面上に置き、プローブをＵ字形状のサンプルの端部から約１ｍｍに取り付けてサンプルの開放端部（すなわち、図１２ａに示す外形の下方端部）間のインピーダンスを測定した。その結果を、６回の測定の平均として表４に記載した。
【０１３１】
サンプル７ｅを乾燥したペーパータオル（ウィスコンシン州ニーナ（Neenah）のキンバリークラーク社（Kimberly-Clark Corporation）から入手可能な商標標記「ワイプオール（WypAll）」）上に置き、導電性サンプルの開放端部をインピーダンスプローブの導線に取り付けた。水道水（１．０ｍＬ）を、サンプル７ｅのうちの、厚い銀コーティング（８０ｎｍ）と薄い銀コーティング（４０ｎｍ）の両方の領域を含む部分に直接、置いた。薄いコーティング領域の崩壊が水の添加から１３秒後に観察されたが、厚いコーティング領域は水の添加から３０秒後に崩壊し始めた。初期の１８オームの実数インピーダンス測定値が、水の添加から９秒後に変化し始めた。薄いコーティング領域の崩壊が観察されたこの１３秒の時点で、実数インピーダンス測定値は１０００オームを超えていた。
【０１３２】
【表４】
2014529732.tif 000008
【０１３３】
（実施例８）
実施例７で説明したサンプル７ｆを接着テープ（米国ミネソタ州メイプルウッド（Maplewood）のスリーエム社（3M Company）からスコッチ（Scotch）（登録商標）透明テープ（Transparent Tape）の商標標記で入手可能）で石壁（ワシントンＤＣのラファージュノースアメリカ社（Lafarge North America）から入手可能）の１０２ｍｍ×１０２ｍｍの片に貼り付けた。アジレント（Agilent）４２９４Ａプレシジョンインピーダンスアナライザ（Precision Impedance Analyzer）を４２９４１Ａインピーダンスプローブ（Impedance Probe）（米国カリフォルニア州サンタクララ（Santa Clara）のアジレントテクノロジーズ社（Agilent Technologies）から入手可能）と共に使用して、インピーダンス測定値を測定した。この機器を８ＭＨｚ〜１５ＭＨｚに掃引し、オープン及びショートの較正標準を利用してプローブを較正した。インピーダンスアナライザで１３．５６ＭＨｚにマークを置いて、インピーダンスの実数部及び虚数部の値を表示させた。プローブの導線をトレースの開放端部に取り付け、乾燥したサンプルに対してインピーダンス値を測定した。乾燥したサンプルの初期インピーダンスを測定した。石壁に貼り付けたサンプルを、水道水を含んだトレーに沈め、サンプルの約２５．４ｍｍ（１インチ）（導線の取り付け部から反対側の端部から）が水面下に位するようにした。サンプルを水に沈めてから５秒以内に、インピーダンスの変化が記録された。３０秒で、銀コーティング付きＰＶＡフィルムが崩壊して、銀コーティングに亀裂を生じた。乾燥したサンプル及び３０秒間にわたって水道水に沈めた後のサンプルのインピーダンス測定値を表５に示す。
【０１３４】
【表５】
2014529732.tif 000009
【０１３５】
（実施例９）
実施例２に記載した手順に従って、２ミル（約５１マイクロメートル）の測定厚さを有するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（米国インディアナ州ポーテジ（Portage）のモノソル社（Monosol, LLC）からＭｏｎｏｓｏｌ  Ｍ８６３０として入手可能）のシートに、マグネトロン物理蒸着によって銀をスパッター蒸着した。１４１ｎｍ、１８７ｎｍ、及び２８０ｎｍの厚さで銀コーティングした３枚の個別のサンプルを調製した。次いで、レーザーを利用してコーティング付きフィルムの各サンプルを切断して、概ねＵ字形状のサンプルを得た。その形状は図１２ａの平面図に示されている。その図を参照すると、平行な２辺の長さＬ１は約１９０ｍｍであり、他の辺の長さＬ２は約１５ｍｍであり、幅ｗは約５ｍｍであった。アジレント（Agilent）４２９４Ａプレシジョンインピーダンスアナライザ（Precision Impedance Analyzer）を４２９４１Ａインピーダンスプローブ（Impedance Probe）（米国カリフォルニア州サンタクララ（Santa Clara）のアジレントテクノロジーズ社（Agilent Technologies）から入手可能）と共に使用して、インピーダンス測定値を測定した。この機器を８ＭＨｚ〜１５ＭＨｚに掃引し、オープン及びショートの較正標準を利用してプローブを較正した。インピーダンスアナライザで１３．５６ＭＨｚにマークを置いて、インピーダンスの実数部及び虚数部の値を表示させた。サンプルとプローブを非導電性表面上に置き、プローブをＵ字形状のサンプルの端部から約１ｍｍに取り付けてサンプルの開放端部（すなわち、図１２ａに示す外形の下方端部）間のインピーダンスを測定した。乾燥したサンプルの初期インピーダンスを測定した。３．０ｍＬの人工尿（米国ニューヨーク州ロチェスター（Rochester）のウォーズナチュラルサイエンス社（Ward’s Natural Science）から入手可能）の液滴をサンプルに添加した後、液体の添加から数秒以内のインピーダンスの変化を記録した。３つのサンプルに対する初期及び最終のインピーダンス測定値を表６に記す。
【０１３６】
【表６】
2014529732.tif 000010
【０１３７】
（実施例１０）（仮説）
２ミル（約５１マイクロメートル）の厚さを有するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のシートを、図１０ｂに示すように薄化領域と厚化領域とを有するように二次加工することができ、また、自己支持型の基板１０２６ｂとして使用することができる。二次加工（例えばエンボス加工による）により、例えば、４０ｎｍの深さで、くぼんだ微細構造表面１０２６ｂ−１を形成することができる。基板を導電性インクでフラッドコーティングして、導電性材料の４０ｎｍ（「薄い」）領域（１０２８ｂ−２）と、導電性材料の８０ｎｍ（「厚い」）領域（１０２８ｂ−１）とを設けることができる。結果として得られる導電性インクコーティングの露出表面は、実質的に平坦となり得る。レーザーを利用してコーティング付きフィルムを切断して、実質的に図１２ａの平面図に示すように、概ねＵ字形状のサンプルを得ることができる。その図を参照すると、平行な２辺の長さＬ１は約１９０ｍｍであってもよく、他の辺の長さＬ２は約１５ｍｍであってもよく、幅ｗは約５ｍｍであってもよい。少なくとも１つの薄い領域（１０２８ｂ−２）がセンサーに存在する限りは、厚い領域と薄い領域の任意のパターンが使用されてよい。インピーダンス測定は、任意の好適なインピーダンスアナライザ又はオーム計を用いてなされ得る。サンプルとプローブを非電導性表面に置くことができ、プローブをＵ字形状のサンプルの端部に取り付けることにより、導電性のサンプルの開放端部間でインピーダンスを連続的に測定することができる。水、食塩水、人工尿、又は疑似創傷液をサンプルに添加することができる。湿潤前及び湿潤後のインピーダンスについて、サンプルを測定することができる。基板が崩壊する（トレースに亀裂を生じる）ことを観察することができ、１００倍〜１０００倍へのインピーダンスの変化を測定することができる。
【０１３８】
実施例１１
図４に関連して説明した設計の完成した無線周波数タグを調製した。ポリエステルフィルム（２ミル（約５１マイクロメートル）の厚さ）のシートを可撓性の基板として使用した銅エッチングプロセスによって、導電性パターンを調製した。導電性パターンは、６つの巻き又はループを備えた正方形の渦巻きコイルを包含するものであった。コイル要素の幅は約０．５ｍｍであり、厚さは約３５マイクロメートルであった。正方形のコイルの全体的な外法寸法は約４０ｍｍ（１．５インチ）であった。導電性パターンはまた、コンデンサ及びジャンパー要素の取り付けに使用される４つの小さな接触パッドを包含していた。
【０１３９】
個別の低ＥＳＲ（等価直列抵抗）薄膜コンデンサ（米国ノースカロライナ州ファウンテンイン（Fountain Inn）のＡＶＸ社（AVX Corporation）から入手可能なシリーズＡＣＣＵ−Ｐ）を使用して、１０超のＱ値で１３．５６ＭＨｚの周波数に回路を同調した。低温溶融はんだを使用して、コンデンサを導電性パターンの接触パッドのうちの２つにはんだ付けした。
【０１４０】
実施例２で説明した手順に従って片側を銀でスパッタコーティングしたＰＶＡフィルム（２ミル（約５１マイクロメートル）の厚さ）のシートから、ジャンパー要素（脆弱連結部を備える）を調製した。フィルムをレーザーで切断して、図４に示すようなＪ字形状のジャンパーを調製した。このジャンパーは、平行な２つの辺が約１２７ｍｍ及び６７ｍｍの長さを有し、他の辺が約５ｍｍの長さを有し、すべての辺の幅は約５ｍｍであった。
【０１４１】
Ｚ軸導電性両面テープ（Z-axis Electrically Conductive Double Sided Tape）（米国ミネソタ州セントポール（St. Paul）のスリーエム社（3M Company）から入手可能）のストリップ（測定では６．３５ｍｍ×１０ｍｍ）をトレースの接触パッドのうちの２つに取り付け、次いで、完成したジャンパー要素を、ジャンパーの銀の側が導電性テープと接触するように導電性テープに貼り付けた。これにより、無線周波数タグの回路が完成した。
【０１４２】
この無線周波数タグを、サイズ４の幼児用おむつ（米国オハイオ州シンシナティ（Cincinnati）のプロクターアンドギャンブル社（the Procter & Gamble Company）から「パンパース（PAMPERS）」の商標標記で入手可能）のバックシートと吸収性コアとの間に、パターン付きの銅導電体を吸収性コアに向けて位させて置いた。手持形のリーダーを使用して、無線周波数タグの応答を測定した。そのリーダーは、１３．５６ＭＨｚの周波数で共振して無線周波数タグとの通信を最大化するアンテナを具備するものであった。ベースライン値を得るために、ゲイン／位相検出器（米国マサチューセッツ州ノーウッド（Norwood）のアナログ・デバイセズ社（Analog Devices）から入手可能なモデルＡＤ８３０２）を使用して、リーダーアンテナの「Ｓ１１パラメータ」のゲイン／位相のサブコンポーネント（gain/phase subcomponent）を始動時に測定した。同じ方式で、無線周波数タグを挿入した乾燥したおむつのＳ１１パラメータを測定した。おむつの問合せにおいて、リーダーが、較正値と比較して、Ｓ１１パラメータの少なくとも５０％の変化を測定した場合、無線周波数タグは乾燥していると判断され、つまりタグが不変であり、おむつが乾燥していることが示唆される。リーダーが、較正値と比較して、Ｓ１１パラメータの５０％未満の変化を測定した場合、無線周波数タグは湿潤していると判断され、ジャンパー要素の保全性が低下し、おむつが湿潤していることが示唆される。測定値の読みに応じて、乾燥したおむつに対してはリーダー上で緑色光が発せられ、湿潤したおむつに対しては赤色光が発せられた。
【０１４３】
システムの試験において、実施例１１で説明した無線周波数タグを備える新たに構成したおむつをリーダーで走査し、リーダーの緑色光発せられて、おむつが乾燥していることが示唆された。次いで、食塩水（０．９％のＮａＣｌ）の１００ｍＬ分をおむつのトップシートの上に（おむつのうちの、尿の侵襲が一般に生じる範囲に）注いだ。おむつをリーダーで、食塩水の添加から３０秒後に再走査したところ、リーダーの赤色光が発せられて、おむつが湿潤していることが示唆された。したがって、食塩水は無線周波数タグに大きな変化を生じ、無線周波数タグを動作不能にした。
【０１４４】
更なる実施形態及び用途
図１３は、開示する湿潤度センサー１３１２の種々の最終用途を示す概略的な図である。図示の用途は単に代表的なものであり、限定を意図するものではない。ある用途において、湿潤度センサー１３１２は、おむつ１３６０などの吸収性衣料に挿入されるかあるいは別法で組み込まれる。別の用途において、センサー１３１２は、屋根１３５０、ビル、又は類似した構造物に挿入されるかあるいは別法で組み込まれる。センサー１３１２は例えば、通常は乾燥した状態のままであることを期待されるが、水分の存在を認識することが重要となる、こけら板、タイル、又は他の屋根材料の下方の適所に定置され得る。いずれの場合も、衣料、ビル、又は他の物品の湿潤度が、上述のようなセンサー１３１２の遠隔監視によって好都合にも検出され得る。
【０１４５】
湿潤度センサー１３１２は有益にも、湿潤度を検出することが望ましいが視覚的に若しくは別法で湿潤度を直接、観察することが困難となる、上で議論した他の用途でも使用され得る。センサー１３１２は例えば、壁板、断熱材、床張り材、及び屋根材など、建設関連の物品だけでなく、例えば、地下、床の下、壁の後方、又は天井の上のパイプからの漏れを検出するために、管継手及び支持構造にも組み込まれるかあるいは別法で取り付けられ得る。他の用途には、例えば医療又は自動車関連の用途で、漏れ又は融解を検出するために、湿潤度センサー１３１２を包装又は箱に組み込むことが包含される。
【０１４６】
図１４ａは、おむつ１４６０又はそれに類似した失禁用若しくは吸収性衣料の概略的な平面図であり、図１４ｂは、図１４ａの線１４ｂ−１４ｂに沿った概略的な横断面図である。このおむつは、液体透過性のインナーシート１４６２と、液体不透過性のアウターシート１４６４と、吸収性材料１４６６とを包含し、吸収性材料１４６６は、シート１４６２と１４６４との間に閉じ込められ、任意選択により吸収性領域１４６７に限定されている。おむつ１４６０はまた、弾性部材１４６８と、接着テープ又はフックループ式ファスナーなどの閉鎖要素１４７０とを包含してもよい。このおむつはまた、湿潤又は汚損しそうな位置に湿潤度センサー１４１２を包含するような方式で組み立てられている。センサー１４１２は、本明細書で開示する湿潤度センサーのうちのいずれかであっても、そのような湿潤度センサーを備えてもよいが、シート１４６２と１４６４との間に配設されるものであり、接着剤、超音波溶接を利用して、あるいは他の既知の取付け技術によって、そのようなシートのいずれかに接着され得る。もしセンサー１４１２が液体不透過性シート１４６４と吸収性材料１４６６との間に配設される場合、センサー１４１２は、材料１４６６が含浸されると分解し、ごく少量の対象流体の解放では始動されない。おむつの湿潤度は好都合にも、上で議論したようにセンサー１４１２の遠隔監視によって検出され得る。
【０１４７】
場合によっては、ジャンパー（４２４、６２４）を大いに延長することによって、おおきなアスペクト比、例えば図４及び６のアスペクト比よりも大きなアスペクト比を有するようにセンサー１４１２を設計することが有利となり得る。そのような細長いセンサーを用いると、アンテナ又はインダクタ（例えば、４１８、６１８）は、おむつの中で、湿潤又は汚損しそうにない位置に、例えばウエストバンドにより近い位置に置かれ得るが、センサーの残り（そして特にジャンパーの少なくとも一部分）は、湿潤又は汚損しそうな位置に置かれ得る。また、アンテナ又はインダクタのそのような配置は、リーダー装置との通信（例えば信号雑音比）を改善するためにも利用され得る。
【０１４８】
別の実施形態において、本明細書で開示する湿潤度センサーのうちのいずれかが、それに加えて、ジェントルシリコーン接着剤など、皮膚適合性の接着剤を、センサーの外表面にあるいはそのような外表面の一部分に包含してもよい。このようにして構成されたセンサーは、おむつ、ブリーフ、又は他の衣料若しくは物品に製造されるのではなく、被験者の皮膚に直接、貼り付けられてもよい。そのような取り組みは、場合によっては、既存の衣料と協働し、特別に製造される衣料及び物品の必要性を避けることによって、全体的なコストを低減すると共に実現を助長し得る。また、接着剤は、被験者へのセンサーの取付け点を容易に変更できるようにするため、及び／又は、変更の間に所与の被験者に対してセンサーを再使用できるようにするため、再配置可能となるように配合され得る。接着剤は、センサーのうちの、アンテナ又はインダクタ（例えば４１８、６１８）のある部分に選択的に塗布されてもよく、また、特に湿潤度センサーが形状において細長いものである場合、センサーの残りは、皮膚適合性でない接着剤を含んでもよい。そのような実施形態において、センサーのうちのアンテナ又はインダクタの部分は、例えば、ウエストのところ又はウエストの上で被験者に取り付けられてよく、センサーの残りは、必要に応じて、単純におむつ又はブリーフの中へぶら下げられてもよい。
【０１４９】
皮膚適合性のある任意の既知の接着剤が、そのような実施形態で使用され得る。一実施形態において、皮膚適合性の接着剤が、１００部のポリジメチルシロキサン（例えば、ザイアメター（Xiameter）ブランドのＯＨＸ−４０７０）ポリマーに３０部のＭＱ樹脂（例えば、ワッカー・ケミー社（Wacker Chemie AG）から入手可能なタイプＢｅｌｓｉｌ  ＴＭＳ  ８０３）を配合して均質混合物を取得することによって調製され得る。接着剤溶液は、簡素なナイフコーターを使用して、あるいは他の既知の手段によって、好適な厚さ、例えば０．００２インチ〜０．００４インチ（０．００５１ｃｍ〜０．０１０ｃｍ）で湿潤度センサー（又は多数の湿潤度センサーを含んだウェブ（例えば図１を参照））の外表面の上にコーティングされ得る。そのような接着剤は、例えば好適な電子ビーム発生源に暴露することによって架橋され得る。好ましくは、皮膚適合性の接着剤は、実質的に非導電性であり、そのため、直接センサーの導電性トレースに塗布されても同調無線周波数回路の動作に悪影響を及ぼすことはない。
【０１５０】
本明細書で説明するセンサーは、インフラに基づいた監視システム、例えば、失禁のある長期ケア施設の患者において湿潤度を検出するシステムで使用されると、特に有用となり得る。そのようなシステムにおいて、流体センサーの状態は、その流体センサーが取り付けられている個人衛生物品又は他の物品の湿潤状態と共に変化し、またセンサーの状態は、問い合わせされるとリーダーに通信される。その情報は次いで、リーダーにより、ネットワーク接続を介して集中記憶場所に通信され得る。データベースは、タイムスタンプ及び／又は他の識別情報と共にその情報を記憶し得る。この情報は次いで、特注のアルゴリズムを利用して後処理され得る。多数の現場から得られた禁制関連のデータが、病院、ケア施設、吸収性物品の製造業者、政府、医療保険業者などで利用するために、照合、一括、抽出、相関、統合、及び解析され得る。代表的な湿潤度監視システムには、限定するものではないが、すべて参照によって本明細書に組み込まれる、米国特許第７，２５０，５４７号（ホフマイスター（Hofmeister））、同第７，９７７，５２９号（バーグマン（Bergman））、同第２００７／０２７０７７４号（バーグマン）、国際公開第２００７／１２８０３８号（バーグマン）、同第９６／１４８１３号（バーグマン）、及び同第２０１１／０５４０４５号（バーグマン）に記載されたシステムを包含する。湿潤度監視システムは、失禁患者に対する尿検出に限定されるものではなく、創傷管理を含めて、身体からの（又は他の発生源からの）他の流体及び滲出物が存在し得る状態の検出、監視、及び管理にも適応性を有する。
【０１５１】
１人又は複数人の被験者において失禁を監視するための代表的なシステムが、流体の存在を監視することが望まれる商品の中に若しくはその商品の上に取り付けられた１つ以上の流体センサーと、適切な電子機器とリーダーをセンサーに結合するためのアンテナとを包含するリーダーと、ネットワーク接続部と、データの記憶及び解析のためのデータベースとを包含する。別のシステムは、表示手段と、ユーザーによって動作可能となり得る入力手段と、監視されている１人以上の被験者と各々が関連付けられている１つ以上の送信器であって、少なくとも、複数の被験者に対する禁制関連のデータを含む信号を送信するように構成されており、その禁制関連のデータは、本明細書で開示したものなど、１つ又は複数の湿潤度センサーから、時間をかけて取得されたものであり、それらのセンサーは、各被験者それぞれが着用する吸収性物品と関連付けられ得るものである送信器と、１つ以上の送信器から信号を受信するように構成された受信器と、少なくとも１つの受信器ユニットと通信する処理手段であって、監視されている被験者が着用する吸収性物品に取り付けられた湿潤度センサーから導出された禁制関連の情報の視覚的な表現を表示するために、受信した信号を処理し、表示手段に表示情報を通信するように構成されたディスプレイプロセッサを有する処理手段とを備える。
【０１５２】
センサーは、例えば種々の機能性を有する様々なタイプであってよい。湿潤度センサーに加えて、センサーは、温度、ｐＨ、圧力、臭気、バイオ分析物、化学的又は生物学的マーカー、及び被験者の健康状態の他の指標のうちの１つ以上を検知するための機能性を包含してよい。考えられるセンサーには、水、尿、血液、他の液体溶媒、又はそれらに含まれる要素の存在を検出するためのセンサーを包含する。加えて、ＥＣＧ、血糖値、血圧、脈拍などのバイタルサインを監視するためのセンサーが、開示する湿潤度センサーと組み合わされてもよい。臨床的に関連する医学的状態の広範なリストが、尿に含まれる代謝物質、化学物質、及びイオン、並びに様々な種類の他の物質及び細胞を検出することによって認識され得る。亜硝酸塩、アミノ酸、β２−マイクログロブリンなどの物質、ｐＨ、オスモル濃度、白血球数、タンパク質、比重などの測定値、並びに、多発性骨髄腫及び血尿などの状態が、開示するセンサーと共に適切な既知のセンサーを使用して、患者から得られた尿を試験することによって検出され得る。
【０１５３】
ある代表的なシステムにおいて、処理手段は、被験者が着用する吸収性物品の失禁パッドタイプの情報を受信し、そのパッドタイプの指示と禁制関連のデータに基づいて、吸収性物品からの水分が漏れる可能性を算出するように構成されてもよい。情報を統合して、監視されている患者及び／又は失禁用物品のタイプを識別するために、センサーステータス回路が識別回路と組み合わされてもよく、あるいは別に設けられてもよい。患者又は吸収性物品のタイプに関する情報は、自動検知又は手動入力によって取得され得る。このシステムは、送信器上の１つ以上のアクチュエータを包含して、湿潤度に関連しない事象データを手動で入力するのを容易にするための入力手段を包含してもよく、カード若しくは他のリファレンスガイド、又はコードの手動入力から、光学的に、電子的に、あるいは別法でコードを走査するが、これらのいずれかは、任意選択により、手持形の装置を使用して実施されるものである。被験者の動きを検知するために、更なる手段が包含されてもよい。リーダー又は送信器が、被験者の位置の変化を判断するために、例えば、位置追跡装置（ＧＰＳなど）及び／又は被験者の動きを示唆する加速時計又は圧力変換器などの１つ以上の動作検出器を含めて、検知手段と組み合わされてもよい。そのような検出器は、介護者に通知するために実時間でプロセッサに通信される放浪又は転倒を検出するように構成されてもよい。
【０１５４】
考えられるリーダーには、例えば、ベッド装着型、椅子装着型（例えば、車椅子装着型又はロッキングチェア装着型）、カート装着型、壁装着型、家具装着型の、あるいは、患者のための任意の他の移動式又は固定式支持ユニットの上に又はその中に装着されるリーダーを含めて、手持形リーダーと固定形リーダーとの両方が包含される。
【０１５５】
処理手段が単一の処理装置として設けられてもよく、あるいは、システムの全体的な機能性に寄与する種々の処理機能を各々が実施し得る、多数の個別の又は接続された処理ユニット又は処理要素によって設けられてもよい。したがって、処理手段の様々な機能が、いくつかの実施形態においては禁制センサーそれ自体と関連付けられ得る処理要素、及び／又はシステムの送信器又は受信器内に収容された処理要素、又はこのシステムを用いる特定の現場で「中央モニター」の一部として設けられる処理要素を含むシステムの様々な要素によって、あるいは、例えば専有の無線周波数リンク、有線のイーサネット、無線のイーサネット、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどを含め、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、イーサネット、及び当該技術分野で知られ得るような他のネットワークを通じて、他の処理要素との有線又は無線接続によって前述のうちの１つ以上と通信して設けられ得る。データベースは、顧客の現場でローカルにホストされても、離れた施設であるいはクラウドにて遠隔でホストされてもよい。レポートの生成及び統計的問合せのために、ユーザーインターフェイスが通常、設けられる。
【０１５６】
介護者が、監視されている被験者の世話をできるようにするため、処理手段は、センサーのステータスについて介護者に警告を発生させるか、あるいは別法でフィードバックを与えるように構成されてもよい。それに代わって、あるいはそれに加えて、処理手段は、禁制関連のデータにあるパターンと湿潤度に関連しない事象データにあるパターンとを自動的に相関させるように構成されてもよい。処理手段は、多数のタイプのセンサーから入力を受信するように構成可能となり得る。これは、例えば、被験者が着用する吸収性物品と関連付けられたセンサーから禁制データを収集すること、被験者に関する、非湿潤事象データを収集すること、並びに、収集した非湿潤事象データとセンサーデータを使用して、被験者の失禁を監視するための数学的モデルを最適化し、その最適化されたモデルを使用して、吸収性物品を着用する被験者の失禁を、本発明のセンサーで監視することによって達成され得る。いくつかの実施形態において、処理手段は、複数現場の禁制関連のデータを受信するが、そのデータは、失禁に関して被験者を監視するためにシステムが使用される複数の現場から取得されたものである。処理手段は、複数現場の禁制関連のデータを受信するデータ編集プロセッサを包含してもよい。システムは、複数現場のデータを記憶するためのデータストアと、その１つ以上の現場をデータ編集プロセッサと接続する１つ以上のネットワーク通信要素とを設け得る。処理手段は、複数の現場から取得したデータを利用して解析を実施するが、その解析には、吸収性物品の使用量の傾向を確認すること、監視されている被験者に対してケアアセスメントを評価すること、介護者の行動の傾向を確認すること、禁制関連のデータと、事象データと、患者のグループに当てはまる他の条件との相関を確認すること、種々の失禁用製品又は禁制ケアの種々のモデルの性能をベンチマークで試験することなどが含まれる。
【０１５７】
湿潤度検出システムの一例が、ブリーフに据え付けられた湿潤度センサーと、適切な電子機器とセンサーに結合することが可能なアンテナとを有するベッド装着型のリーダーと、無線ネットワーク接続部と、データの記憶及び解析のためのデータベースとを包含し得る。ベッド式のリーダーは、共振検出回路とベッドに据え付けられた同調アンテナとを包含してもよく、また、患者がベッドにいるか否かを判断するために、圧力センサーなどの存在検知ユニットを包含してもよい。無線ネットワーク接続部は特殊な無線周波数リンクであってもよく、データベースは、ケア施設のネットワークによってアクセスされ得るマシンに記憶されてもよい。データベースの他にも、マシンはアルゴリズムを実行してデータを条件付きで監視し得る。あるアルゴリズムは、患者が漏らしたことを報告し、ヘルスケアスタッフに自動的に通知し得る。システムは、ベッド式のリーダーに結合された湿潤度センサー付きのブリーフを着用する各患者の情報を収集することができ、その情報をデータベースに遠隔で記録することができる。この形式の連続監視では、２時間に１度の最小チェック時間を上回るので、既存の規格Ｆ−ＴＡＧ  ３１５との適合性が実証される。このシステムはまた、ブリーフが交換された時間、並びに患者がベッドの中に又はベッドの外にいる時間を自動的に記録してもよい。この情報は、各患者ごとに定型的なルーチンを作成するために利用され得る。このシステムと自動的な資料管理及び傾向分析を利用することにより、より正確な予測排泄スケジュールが作成され得る。これは、摂食又は就眠スケジュールなど他の活動の前後にトイレ活動を訓練及びスケジュールするように試みるよりも効果的となり得る。
【０１５８】
そのようなシステムには、いくつかの潜在的な利点と用途がある。このシステムは、責務を遂行するようにスタッフを訓練するために利用されてもよく、その責務には、好適な吸収性物品又はパッドのタイプを選択することと、システムを利用して失禁患者を監視及び／又は評価することと、失禁した対象者に適時に世話することと、失禁を患う対象者の状態を評価することと、対象者の禁制ケア計画を立てることと、禁制ケア計画の有効性を評価することとが含まれる。必要なブリーフ取換え、ブリーフの平均使用回数、ベッド外で費やす時間、取換えまでの平均漏らし時間を含めて、日々の傾向を監視することが、更には予測排泄スケジュールを立てることができる。それらの傾向からの逸脱も監視され得る。処理手段は、禁制関連のデータ及び非湿潤データを１つ以上の病状の指標と相関させ、病態の存在を調べる指針を与えるように構成されてもよい。異常について確認することで、このシステムなしで予測されるよりも早期に、脱水症、尿路感染症、イースト菌感染症などの健康問題の予測が可能となることがある。このタイプの傾向分析はまた、ケアの質を監視するのにも役立ち、あるいはスタッフ間の隔たりを確認するのにも役立ち得る。例えば、取換えまでの平均漏れ時間は、ヘルスケア施設におけるスタッフ不足を示唆し得るものである。ブリーフの平均使用回数、取換えまでの平均漏れ時間、及びブリーフ内の侵襲の量を監視することにより、システムは、皮膚／褥瘡性潰瘍を進展させる危険性がより高い患者を予測し得る。システムは、これらの患者が状態の悪化を最小限にするように、更なる検査とより迅速な応答時間をもたらし得る。システムはまた、皮膚／褥瘡性潰瘍が形成された場合に必要となる文書業務を自動的に作成することもできる。この自動的に作成される文書により、更なる悪化が最小限となるように患者の状態が適切に報告されることを確かにすることができ、また、問題を明らかにして、スタッフのシフト交代の際に気づかれないことがないようにすることができる。
【０１５９】
別段の指示がない限り、本明細書及び特許請求の範囲において使用する、機構の寸法、数量、及び物理特性などを表すすべての数値は、「約」という語で修飾されるものとして理解されるべきである。したがって、そうでない旨が明記されない限り、明細書及び特許請求の範囲に記載された数値パラメータは、本願の教示を利用する当業者が得ようと求める所望の特性に応じて変化し得る概算値である。
【０１６０】
空間に関する用語は、限定するものではないが、「下部」、「上部」、「下方」、「下」、「上」、及び「頂部」を含め、本明細書で用いられる場合、ある要素と他の要素との空間的な関係を述べる説明を容易にするために利用されている。そのような空間に関する用語は、図に示し本明細書で説明した特定の向きに加えて、使用又は動作中の装置の種々の向きを包含する。例えば、図に示された細胞が反転されているか、あるいはひっくり返されている場合、他の要素の下又は下方として前述された部分は、それら他の要素の上にあることになる。
【０１６１】
本発明の様々な修正形態及び変更形態が、当業者には、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく明らかとなろう。また、本発明は、本明細書に記載した代表的な実施形態に限定されないことが理解されるべきである。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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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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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１２ａ】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【国際調査報告】
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2014529732.tif 000036
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