(57)【要約】      （修正有）【課題】生体インピーダンス測定の精度を向上させる電極パッドを提供する。【解決手段】本電極パッド１は、非導電性シート２と、導電性薄膜層と、分割部６ａ，６ｂと、を備えている。導電性薄膜層は、非導電性シート２の表面に形成されている。分割部６ａ，６ｂは、導電性薄膜層の一部に形成されており、互いに電気的に絶縁された複数の電極部エリア３ａ，３ｂと導電体エリア４とに導電性薄膜層を分離する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電性シートと、
前記非導電性シートの表面に形成された導電性シートと、
前記導電性シートの一部に形成されており、互いに電気的に絶縁された複数の電極部エリアと導電体エリアとに前記導電性シートを分離する分割部と、
を備えている電極パッド。
【請求項２】
前記複数の電極部エリアと前記導電体エリアとは、同一の導電性材料によって形成されている、
請求項１に記載の電極パッド。
【請求項３】
前記電極部エリアは、前記非導電性シートの長手方向において、左右一対に形成されている、
請求項１または２に記載の電極パッド。
【請求項４】
前記分割部は、前記電極部エリアと前記導電体エリアとを電気的に絶縁する分割溝を有している、
請求項１から３のいずれか１項に記載の電極パッド。
【請求項５】
前記分割部は、複数の線を組み合わせてメッシュ状に形成されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載の電極パッド。
【請求項６】
前記導電体エリアは、グランド電位に接地されている、
請求項１から５のいずれか１項に記載の電極パッド。
【請求項７】
前記複数の電極部エリアの間におけるインピーダンス測定によって生体情報を測定する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の電極パッド。
【請求項８】
前記複数の電極部エリア上に形成された導電性ゲル層を、さらに備えている、
請求項１から７のいずれか１項に記載の電極パッド。
【請求項９】
非導電性シート上に、製膜によって導電性薄膜層を形成する第１の工程と、
前記導電性薄膜層の一部に、レーザ加工によって分離部を形成し、前記分離部によって、互いに電気的に分離された電極部エリアと導電体エリアとに前記導電性薄膜層を分離する第２の工程と、
を備えた電極パッドの製造方法。
【請求項１０】
前記第1の工程では、真空製膜法によって前記導電性薄膜層を製膜する、
請求項９に記載の電極パッドの製造方法。
【請求項１１】
前記第２の工程では、前記レーザ加工によって形成される複数の線を組み合わせてメッシュ状に前記分割部を形成する、
請求項９または１０に記載の電極パッドの製造方法。
【請求項１２】
前記電極部エリア上に、導電性ゲル層を形成する第３の工程を、さらに備えている、
請求項９から１１のいずれか１項に記載の電極パッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報測定装置の電極パッドおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生体用の治療装置（例えば、低周波治療器など）、あるいは、検査装置（例えば、心電、筋電、脳波、あるいは、体脂肪量などの検査装置など）などに用いられる計測電極の構造として、非導電性シートと、前記非導電性シートの表面に形成された導電性の電極部と、前記電極部に貼付けられた導電性粘着剤層とを備える電極パッド構造が知られている。
例えば、特許文献１の体脂肪測定装置では、被験者の腹部の外周上に、電流印加用電極と、計測電極とを配し、それらを、電流源、あるいは、体脂肪算出部と電気的に接続する。前記体脂肪算出部では、前記計測電極から入力された電気信号より、インピーダンスＣＴ法に基づいて、被験者の体脂肪量を推定する。
特許文献１に開示された装置では、前記計測電極と、被験者との接触面に、導電性ゲル部を有する構成を開示しており、この計測電極のさらに具体的な構造として、前記電極パッド構造を採用することも可能である。
【０００３】
また、前記の電極パッドを有する計測電極の使用が望ましい生体用装置の中には、特許文献１の生体インピーダンス計測装置や、国際１０−２０法に基づく脳波計測装置のように、複数の計測電極を同時に使用する装置がある。
このような装置での使用に対し、特許文献２では、１つの非導電性シート上に、独立した複数の電極部および導電性粘着剤層を有する電極パッドの構造を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３９６６７２号
【特許文献２】実開平５−７０５５２
【発明の概要】
【０００５】
上記従来例では、生体インピーダンス測定の精度が低かったという課題を有していた。
すなわち、上記従来の電極部は、導電性物質を用いた導電性ペーストの印刷によって形成されていた。
しかし、このような電極部の製膜方法では、電極部の平面形状の大きさにばらつきが生じ、このバラつきによる影響のために、生体インピーダンスの測定精度が低くなってしまうという問題があった。
そこで、本発明は、生体インピーダンス測定の精度を向上させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そしてこの目的を達成するために本発明の電極パッドは、非導電性シートと、導電性シートと、分割部と、を備えている。導電性シートは、非導電性シートの表面に形成されている。分割部は、導電性シートの一部に形成されており、互いに電気的に絶縁された複数の電極部エリアと導電体エリアとに導電性シートを分離する。
本発明の電極パッドの製造方法は、第１の工程と、第２の工程とを備えている。第１の工程では、非導電性シート上に、製膜によって導電性薄膜層を形成する。第２の工程では、導電性薄膜層の一部に、レーザ加工によって分割部を形成し、分割部によって、互いに電気的に分離された電極部エリアと導電体エリアとに導電性薄膜層を分離する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電極パッドおよびその製造方法によれば、非導電性シート上に導電性薄膜層を形成し、例えば、レーザ加工等の処理によって、電極部と導電体エリアと分割部とが導電性薄膜層に形成される。このため、電極部の平面形状の精度を向上させて、それらのばらつきを抑えることができる。よって、電極間のインピーダンスの測定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は、第１実施形態に係る電極パッドの上面図。（ｂ）は、その断面図。
【図２】（ａ）は、第２実施形態に係る電極パッドであって、１枚の非導電性シートに３個の電極部を有する電極パッドの上面図。（ｂ）は、その断面図。
【図３】（ａ）は、第３実施形態に係る電極パッドであって、１枚の非導電性シートに４個の電極部を有する電極パッドの上面図。（ｂ）は、その断面図。
【図４】（ａ）は、第４実施形態に係る電極パッドであって、国際１０−２０電極法に基づいて電極配置が定義された人体頭部に用いるための１９個の電極部を有する電極パッドの上面図。（ｂ）は、その断面図。
【図５】（ａ）は、第５実施形態に係る電極パッドの上面図。（ｂ）は、その断面図。（ｃ）は、その主要部の拡大図。
【図６】（ａ）は、第６実施形態の電極パッドの上面図。（ｂ）は、その断面図。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、図１（ａ）等に示す電極パッドの製造工程を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る電極パッドの本実施形態について、生体情報測定用電極パッドについて、添付図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
本実施形態の電極パッド１の構成を図１（ａ）および図１（ｂ）に示す。図１（ａ）は、電極パッド１を被験者に当接する側から見た上面図、（ｂ）は、その断面図である。
電極パッド１は、図１（ｂ）の断面図に示すように、下方側より、非導電性シート２と、電極部エリア３ａ，３ｂと、導電体エリア４と、電気的に接続した外部接続用電極端子５ａ，５ｂと、導電性ゲル層７ａ，７ｂと、を備えている。
非導電性シート２は、電極パッド１の土台部分を形成するシートであって、平面視において電極パッド１の外形と同じ大きさの外形を有している。
【００１０】
電極部エリア３ａ，３ｂは、図１（ｂ）に示すように、非導電性シート２の表面における導電体エリア４と同じ層に形成されている。また、電極部エリア３ａ，３ｂは、図１（ａ）に示すように、非導電性シート２の表面において、導電体エリア４を挟み込むようにして、左右両端にそれぞれ同じ大きさで形成されている。
導電体エリア４は、これら２つの電極部エリア３ａ，３ｂの間に形成されており、電極部エリア３ａ，３ｂと同じ材料によって形成されている。つまり、導電体エリア４は、非導電性シート２の表面全体に形成された導電性薄膜（導電性シート）１０（図７（ａ）参照）を、後述するレーザ加工によって左右の電極部エリア３ａ，３ｂと電気的に分離されることで形成されている。
分割部６ａ，６ｂは、電極部エリア３ａ，３ｂと導電体エリア４との間に形成されたレーザ加工跡であって、電極部エリア３ａ，３ｂと導電体エリア４とを電気的に絶縁している。
【００１１】
導電性ゲル層７ａ，７ｂは、左右一対の電極部エリア３ａ，３ｂの表面全体を覆うように形成されており、例えば、生体情報を測定する際には被験者の腹部に接触する。導電性ゲル層７ａ，７ｂは、導電体であって粘着性を有している。このため、導電性ゲル層７ａ、７ｂは、電極部エリア３ａ，３ｂを通電可能な状態で人体に貼って固定するために用いられる。
電極部エリア３ａ，３ｂおよび導電体エリア４は、例えば、パラジウム等の同一の導電体の材料によって形成されている。これは、導電性薄膜層１０（図７（ａ）参照）が、非導電性シート２上に均一な厚みで形成された後、例えば、レーザ加工等によってレーザ加工跡（分割部６ａ、６ｂ）が形成されることで、導電性薄膜層１０を、電極部エリア３ａ，３ｂと導電体エリア４とに分離して形成する。
【００１２】
その結果、電極部エリア３ａ，３ｂを、従来のようにマスク処理によって形成する必要がないとともに、電極部エリア３ａ，３ｂをレーザ加工によって精度良く切り出すことができる。このため、電極部エリア３ａ，３ｂの平面形状の精度を向上させることができる。
よって、電極部エリア３ａ，３ｂの平面形状のばらつきを抑えることができるため、電極部エリア３ａ，３ｂ間におけるインピーダンスの測定精度を向上させることができる。
ここで、仮に、従来のようにマスクをして電極部を形成した場合には、マスクの位置決め精度に応じて電極部の平面方向の大きさ、寸法にばらつきが生じるおそれがある。また、特に、電極部の端部における平面方向における精度が低下するおそれがある。
そこで、本実施形態の電極パッド１では、非導電性シート２の表面全体に導電性薄膜層１０（図７（ａ）参照）を形成した後、レーザ加工等によって導電性薄膜層１０を３つの領域に電気的に分離している。すなわち、導電性薄膜層１０は、レーザ加工等によって、左右一対の電極部エリア３ａ，３ｂとその間に設けられる導電体エリア４とに分離される。
【００１３】
これにより、従来のマスクを用いた電極部の形成と比較して、電極部エリア３ａ，３ｂの平面方向における寸法精度を向上させることができる。この結果、電極部エリア３ａ，３ｂ間におけるインピーダンスの測定精度を向上させることができる。
さらに、導電性薄膜層１０（図７（ａ）参照）を、例えば、真空製膜の技術を用いて形成することにより、塗布等の技術で形成する場合に比べて、均一の厚みで層を形成することができる。この結果、電極部エリア３ａ，３ｂの厚み方向におけるばらつきも低減することができるため、インピーダンスの測定精度をさらに向上させることができる。
図５（ｃ）に、分割部６ａ、６ｂの分割溝を拡大した構成を示す。
分割部６ａ、６ｂの分割溝は、図５（ｃ）に示すように、平面視において縦横複数のレーザ加工跡によって網目状（メッシュ状）に形成されている。
【００１４】
これは、最も上層に形成される導電性ゲル層７ａ、７ｂが、平面視において電極部エリア３ａ，３ｂの領域からはみ出してしまった場合でも、平面視において縦横複数本の分割溝が電極部エリア３ａ，３ｂと導電体エリア４との間に形成されているため、電極部エリア３ａ，３ｂ間におけるショートの発生を抑制することができる。この結果、測定時の安定性を向上させることができる。
導電性ゲルがはみ出す理由としては、製造工程において電極部エリア３ａ，３ｂへ導電性ゲルの貼り付け時、および電極パッド１を人体へ再貼り直し等が挙げられる。ここで、本発明における導電性ゲルの厚みは０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであり、分割部６ａ，６ｂは、長手方向の分割部幅を少なくとも導電性ゲル厚みの１倍以上、好ましくは２倍〜３倍とするとよい。
【００１５】
なお、導電性薄膜層１０によって形成された分割部６ａ，６ｂの導電性薄膜層１０をレーザ加工によって除去した場合、生産性が低下する。生産性を低下させることなく、最小限の加工で分割部６ａ，６ｂを形成するためには、縦方向、横方向および斜め方向に複数の線を組み合わせ、レーザ径、レーザ出力を変更し、分割溝の溝幅を適宜最適な大きさに変更してもよい。
図６（ａ）および図６（ｂ）に、導電体エリア４の電気的な接続を示す。
導電体エリア４は、図６（ｂ）に示すように、グランドに接地されている。このため、導電体エリア４の両側に形成された電極部エリア３ａ，３ｂは、電気的により安定した状態になる。よって、測定時におけるノイズの発生を抑制することができるため、インピーダンス測定の精度をさらに向上させることができる。
【００１６】
＜電極パッド１の製造工程＞
図７（ａ）〜図７（ｄ）に、電極パッド１の製造工程を示す。
まず、図７（ａ）に示すように、１枚の非導電性シート２を電極パッド状に切り取り、
次に、この非導電性シート２の表面全体に、真空製膜法等を用いて、導電性薄膜層１０を形成する（第１の工程）。
次に、図７（ｂ）に示すように、レーザ加工によって、非導電性シート２の表面全体に形成された導電性薄膜層１０に対して、長手方向に略直交する方向に沿って、複数のレーザ加工跡によって形成される網目状の分割部６ａ，６ｂを形成する。このとき、レーザ加工跡によって形成される２本の分割部６ａ，６ｂは、左右一対の電極部エリア３ａ，３ｂが平面視における面積が均一になるように加工される。
【００１７】
これにより、導電性薄膜層１０を３つの領域に分離して、左右一対の電極部エリア３ａ，３ｂと導電体エリア４とを形成する（第２の工程）。
次に、図７（ｃ）に示すように、形成した電極部エリア３ａ，３ｂ上に外部接続用電極端子５ａ，５ｂを取り付ける。
次に、図７（ｄ）に示すように、左右一対の電極部エリア３ａ，３ｂ上に、導電性ゲル層７ａ，７ｂがそれぞれ形成される。
本実施形態の電極パッド１の製造方法によれば、真空製膜法によって電極部エリア３ａ，３ｂの厚み方向におけるばらつきを低減し、かつレーザ加工によって導電性薄膜層１０から電極部エリア３ａ，３ｂを切り出している。
これにより、レーザ加工による切り出しによって形成された電極部エリア３ａ，３ｂの平面形状（平面視における寸法）の精度が向上し、電極部エリア３ａ，３ｂ間の平面形状のばらつきを抑えることができる。よって、電極部エリア３ａ，３ｂ間のインピーダンスの測定精度を従来よりも向上させることができる。
【００１８】
そして、導電性薄膜層１０が真空製膜法の技術を用いて形成されているため、塗布等の技術で形成する場合に比べて、均一の厚みで導電性薄膜層１０を形成することができる。よって、導電性薄膜層１０の厚み方向におけるばらつきを低減することができるため、インピーダンスの測定精度をさらに向上させることができる。
なお、本実施の形態においては、導電性薄膜層１０の製膜方法として、真空製膜法を例として挙げて説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。
この製膜は、例えば、塗布、印刷、蒸着等、非導電性シート２上に導電性薄膜層１０を均一に製膜できるものであれば、他の方法を採用してもよい。
【００１９】
＜第２実施形態＞
本実施形態の電極パッド１の構成を、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す。
上述した第１実施形態の電極パッド１は、２個の電極部を有しているのに対し、本実施形態では、３個の電極部を有する。
図２（ａ）は、電極パッド１を被験者に当接する側から見た上面図、図２（ｂ）は、その断面図である。
図２は、第１実施形態と同様の方法によって、１枚のシートに形成した電極パッドであり、３個の電極部を有する形状になっている。
なお、図２の電極パッドの形状は電極部エリア３ａ，３ｂ、および電極部エリア３ｂ，３ｃの電極間のピッチを等間隔で構成できるような非導電性シートの形状であれば円形、三角形など形状はどのような形状でもよい。
【００２０】
＜第３実施形態＞
本実施形態の電極パッド１の構成を図３に示す。
図３（ａ）は、電極パッド１を被験者に当接する側から見た上面図、図３（ｂ）は、断面図である。本実施形態では、４個の電極部を有する。
＜第４実施形態＞
本実施形態の電極パッド１の構成を、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す。
図４（ａ）は、電極パッド１を被験者に当接する側から見た上面図、図４（ｂ）は、その断面図である。
本実施形態では、１９個の電極部を有しており、前記国際１０−２０電極法に基づいて電極配置が定義された人体頭部への使用を想定している。
各電極は、国際１０−２０電極法に従って配置位置を決定している。頭部貼り付けの際に非導電性シート２が頭部から剥がれることなく測定できるように、非導電性シートの柔軟性を付与するための切り込み線８をシート上に設けた。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
以上のように、本発明の電極パッドは、電極間のインピーダンスの測定精度を向上させることができるという効果を奏することから、より正確な測定を行う業務用の体脂肪測定装置として、広く活用が期待される。
【符号の説明】
【００２２】
１      電極パッド
２      非導電性シート
３ａ，３ｂ  電極部エリア
４      導電体エリア
５ａ，５ｂ  電極端子
６ａ，６ｂ  分割部
７ａ，７ｂ  導電性ゲル層
８      切り込み線
９      外部接続用電極端子
１０      導電性薄膜層
【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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