生体電極
【課題】生体電極の装着作業を簡略化し、且つ、生体電極のサイズを小型化すること。
【解決手段】ケーブル部１１は、端部１９１から分枝部１９２まで伸延して分枝部１９２にて枝部１９３ａ〜１９３ｃに分枝するよう形成され、枝部１９３ａ〜１９３ｃにて中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃに接続する。シート部１３は、被計測者への貼付のための粘着層を有する。シート部１３は、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃが互いに離間して列をなす配置状態で、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを保持し、この配置状態を保ちながら粘着層により被計測者に貼付されるよう一体に形成されている。
【解決手段】ケーブル部１１は、端部１９１から分枝部１９２まで伸延して分枝部１９２にて枝部１９３ａ〜１９３ｃに分枝するよう形成され、枝部１９３ａ〜１９３ｃにて中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃに接続する。シート部１３は、被計測者への貼付のための粘着層を有する。シート部１３は、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃが互いに離間して列をなす配置状態で、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを保持し、この配置状態を保ちながら粘着層により被計測者に貼付されるよう一体に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
心電図などの生体信号の計測に用いられる生体電極には、従来から様々なタイプのものがあり、これらは目的や用途などに応じて使い分けられている。
【０００３】
例えば、生体電極と信号伝送手段（例えばケーブル）とを使用中に分離させないために、電極部とケーブル部とを予め一体化したタイプが用いられることがある。さらに、同時使用される複数個の電極部がそれぞれ設けられた複数本のケーブル部を、電極側の部分を互いに分離させ残余の部分を束ねて一体化したタイプもある（例えば特許文献１参照）。なお、このようなタイプは、構造上では１本のケーブル部が途中から複数本に枝分かれしたものであることから、説明簡略化のために以下の説明ではこのようなタイプを「分枝型」という。
【０００４】
また、長時間（例えば数日間）にわたって生体電極を被計測者に装着し続けて心電図を計測する場合には、衛生上の観点から使用後に廃棄できるディスポーザブルタイプの生体電極（以下、単に「ディスポ電極」という）が用いられることがある。
【０００５】
ディスポ電極においては、その構造などについて従来から様々な提案がなされている。例えば、フレキシブルプリント基板（以下、単に「フレキ基板」という）をケーブル部として用いた分枝型のディスポ電極がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１８３１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の分枝型の生体電極においては、複数の電極部が互いに独立した構成となっている。そのため、被計測者への装着を行う際には、保護フィルムから電極部を剥がしてその電極部を被計測者の体表面に貼付するという動作を、電極部の個数だけ繰り返し行う必要があったため、装着作業が煩雑であった。
【０００８】
さらに、生体電極のサイズが大きくなると装着作業の効率や被計測者の不快感に影響を及ぼすことから、生体電極は小型に設計することが求められている。
【０００９】
本発明の目的は、装着作業を簡略化し、且つ、サイズを小型化することができる生体電極を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の生体電極は、生体信号の被計測者に貼付されて使用される生体電極であって、少なくとも３個の電極部と、端部から分枝部まで伸延して前記分枝部にて少なくとも３本の枝部に分枝するよう形成され、前記少なくとも３本の枝部にて前記少なくとも３個の電極部に接続するケーブル部と、前記被計測者への貼付のための粘着層が設けられたシート部と、を有し、前記シート部は、前記少なくとも３個の電極部が互いに離間して列をなす配置状態で前記少なくとも３個の電極部を保持し、前記配置状態を保ちながら前記粘着層により前記被計測者に貼付されるよう一体に形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、生体電極の装着作業を簡略化し、且つ、生体電極のサイズを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る生体電極の全体構成を示す分解斜視図
【図２】本発明の一実施の形態に係る生体電極を上面側から見た平面図
【図３】本発明の一実施の形態に係る回路分離部の回路パターンを示す図
【図４】本発明の一実施の形態に係る生体電極の要部構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
まず、本実施の形態の生体電極の全体構成について、図１および図２を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態の生体電極の全体構成を示す分解斜視図であり、図２は、本実施の形態の生体電極を上面側から見た図である。なお、以下の説明において「上」および「下」は、図１における上側および下側をそれぞれ意味する。
【００１６】
生体電極１０は、機能的に見て大別すると、３つの機能部、すなわち、ケーブル部１１、電極部１２およびシート部１３を有する。
【００１７】
ケーブル部１１は、電極部１２により検出された生体信号を伝送する。
【００１８】
電極部１２は、第１の電極部としての中央電極部１２ａ、第２の電極部としての左電極部１２ｂ、および第３の電極部としての右電極部１２ｃからなり、被計測者から生体信号を検出する。中央電極部１２ａは、不関電極としての機能を有し、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃは、（＋）電極または（−）電極としての機能を有する。
【００１９】
シート部１３は、電極部１２を保持し、保持された電極部１２が被計測者の体表面に接触する状態で被計測者の体表面に貼付される。
【００２０】
また、生体電極１０は、構造的には積層構造を有する。具体的には、生体電極１０は、上から順に、不織布層１１０、ＰＥＴ基材層１２０、銀塩化銀電極層１３０、銀回路層１４０、レジスト層１５０、カーボン層１６０、導電性ゲル層１７０および不織布層１８０を有する。以下、この構造的構成について、上記機能部ごとに分けて説明する。
【００２１】
まず、ケーブル部１１の構成について説明する。
【００２２】
ケーブル部１１は、ＰＥＴ基材層１２０、銀回路層１４０、レジスト層１５０およびカーボン層１６０により構成されたフレキ基板である。
【００２３】
ＰＥＴ基材層１２０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）により形成された可撓性を有する平面状の基材である。ＰＥＴ基材層１２０は、基材端部１２１から基材分枝部１２２まで、数ｃｍから数十ｃｍの長さに伸延して、基材分枝部１２２にて３本の基材枝部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃに分枝する形状を有する。
【００２４】
基材枝部１２３ａは、基材端部１２１から基材分枝部１２２までの伸延方向の延長線上に伸延し、基材枝部１２３ｂ、１２３ｃはその両側に伸延する。
【００２５】
基材枝部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃの先端に形成された基材先端部１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃは、円形形状であり、その中心位置は中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの中心位置に合わせられる。
【００２６】
なお、基材先端部１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃは、使用中の電極部１２の導電性ゲル層１７０の吸湿防止などのために、電極部１２、特に導電性ゲル層１７０を、完全に被覆するサイズ（直径）を有する必要がある。しかし、ＰＥＴは水分の透過性を持たない材料である。このため、基材先端部１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃのサイズを、皮膚への影響などを考慮して、電極部１２の被覆に必要な最小限のサイズとすることが好ましい。基材枝部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃについても同様である。
【００２７】
なお、ＰＥＴ基材層１２０の上面は、絶縁性、防水性およびクッション性を有する材料の層で被覆してもよい。
【００２８】
銀回路層１４０は、導電性を有する銀インクにより形成された所定の回路パターンを有する電気回路であり、ＰＥＴ基材層１２０の下面に印刷などの加工法により形成される。
【００２９】
銀回路層１４０の回路パターンは、回路端部１４１に設けられたコネクタ端子（図示せず）と電極部１２とを電気的に接続して生体信号を伝送するための複数の信号線からなり、概形としては、基材端部１２１に対応する位置にある回路端部１４１から、基材分枝部１２２に対応する位置にある回路分枝部１４２まで伸延して、回路分枝部１４２にて３本の回路枝部１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃに分枝する形状を有する。
【００３０】
基材枝部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃの下面にそれぞれ設けられた回路枝部１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃの回路先端部１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃは、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの領域において、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの中心位置を越えた位置にある。
【００３１】
また、銀回路層１４０は、中間部分に回路分離部１４５を含む回路パターンを有する。
【００３２】
レジスト層１５０は、銀回路層１４０の信号線を酸化やマイグレーションから保護するために、絶縁性を有するレジストインクにより形成された薄膜であり、銀回路層１４０を被覆するようにＰＥＴ基材層１２０の下面に印刷などの加工法により形成される。
【００３３】
レジスト層１５０は、基材端部１２１に対応する位置にあるレジスト端部１５１から、基材分枝部１２２に対応する位置にあるレジスト分枝部１５２まで伸延して、レジスト分枝部１５２にて３本のレジスト枝部１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃに分枝する形状を有する。
【００３４】
基材枝部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃの下面にそれぞれ設けられたレジスト枝部１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃのレジスト先端部１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃは、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの領域において、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの中心位置を越えない位置にある。
【００３５】
また、レジスト層１５０は、銀回路層１４０の回路分離部１４５に対応する位置に開口部１５５を有する。
【００３６】
カーボン層１６０は、導電性を有し且つ酸化に強いカーボンインクにより形成された薄膜であり、レジスト層１５０の下面に形成される。カーボン層１６０は、基材端部１２１に対応する位置にあるカーボン端部１６１から、基材分枝部１２２まで到達しない位置にあるカーボン先端部１６２まで伸延する。
【００３７】
なお、カーボン層１６０の下面は、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。
【００３８】
ケーブル部１１の上記構成において、基材端部１２１、回路端部１４１、レジスト端部１５１およびカーボン端部１６１の組合せは、ケーブル部１１の端部１９１を構成する。
【００３９】
また、基材分枝部１２２、回路分枝部１４２およびレジスト分枝部１５２の組合せは、ケーブル部１１の分枝部１９２を構成する。
【００４０】
また、基材枝部１２３ａ、回路枝部１４３ａおよびレジスト枝部１５３ａの組合せは、ケーブル部１１の第１の枝部としての枝部１９３ａを構成する。また、基材枝部１２３ｂ、回路枝部１４３ｂおよびレジスト枝部１５３ｂの組合せは、ケーブル部１１の第２の枝部としての枝部１９３ｂを構成する。また、基材枝部１２３ｃ、回路枝部１４３ｃおよびレジスト枝部１５３ｃの組合せは、ケーブル部１１の第３の枝部としての枝部１９３ｃを構成する。
【００４１】
また、基材先端部１２４ａ、回路先端部１４４ａおよびレジスト先端部１５４ａの組合せは、先端部１９４ａを構成する。また、基材先端部１２４ｂ、回路先端部１４４ｂおよびレジスト先端部１５４ｂの組合せは、先端部１９４ｂを構成する。また、基材先端部１２４ｃ、回路先端部１４４ｃおよびレジスト先端部１５４ｃの組合せは、先端部１９４ｃを構成する。
【００４２】
また、回路分離部１４５、開口部１５５およびカーボン層１６０の組合せは、ケーブル部１１の回路交差部１９５を構成する。
【００４３】
次に、電極部１２の構成について説明する。
【００４４】
電極部１２は、銀塩化銀電極層１３０および導電性ゲル層１７０により構成される。
【００４５】
銀塩化銀電極層１３０は、銀塩化銀電極１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃを有する。銀塩化銀電極１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、銀により形成された平面部材の表面に塩化銀をメッキすることにより形成された電極である。
【００４６】
導電性ゲル層１７０は、導電性ゲル１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃを有する。導電性ゲル１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃは、導電性および粘着性を有し、直径数十ｍｍ（例えば２７ｍｍ）程度の円板状に形成されている。
【００４７】
銀塩化銀電極１３０ａおよび導電性ゲル１７０ａの組合せは、中央電極部１２ａを構成する。中央電極部１２ａは、回路先端部１４４ａを含む回路枝部１４３ａの一部分を銀塩化銀電極１３０ａと導電性ゲル１７０ａとで挟み込むように配置され、これにより銀回路層１４０に電気的に接続する。
【００４８】
また、銀塩化銀電極１３０ｂおよび導電性ゲル１７０ｂの組合せは、左電極部１２ｂを構成する。左電極部１２ｂは、回路先端部１４４ｂを含む回路枝部１４３ｂの一部分を銀塩化銀電極１３０ｂと導電性ゲル１７０ｂとで挟み込むように配置され、これにより銀回路層１４０に電気的に接続する。
【００４９】
また、銀塩化銀電極１３０ｃおよび導電性ゲル１７０ｃの組合せは、右電極部１２ｃを構成する。右電極部１２ｃは、回路先端部１４４ｃを含む回路枝部１４３ｃの一部分を銀塩化銀電極１３０ｃと導電性ゲル１７０ｃとで挟み込むように配置され、これにより銀回路層１４０に電気的に接続する。
【００５０】
左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃは、一定レベル以上の精度で生体信号の検出を行うために、中心間を例えば７５ｍｍより長く離間させて配置され、さらに、全体のサイズ縮小のために、中心間を例えば９５ｍｍ以上離間させずに配置される。例えば、中心間の距離が８５ｍｍとなるように左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを離間させて配置することが好ましい。
【００５１】
中央電極部１２ａは、左電極部１２ｂと右電極部１２ｃとの間に配置される。良好な精度で生体信号の検出を行うために、中央電極部１２ａは、左電極部１２ｂまでの距離と右電極部１２ｃまでの距離とが等しくなるような位置に配置される。
【００５２】
また、中央電極部１２ａは、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃとともに略一直線上に列をなすように配置される。中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを、三角形をなすように配置せずに列をなすように配置することにより、全体のサイズを縮小することができる。
【００５３】
次に、シート部１３の構成について説明する。
【００５４】
シート部１３は、不織布層１１０、１８０により構成される。
【００５５】
不織布層１１０は、通気性を有する１枚の不織布であり、その下面には粘着剤からなる粘着層（図示せず）が設けられる。同様に、不織布層１８０も、通気性を有する１枚の不織布であり、その下面には粘着剤からなる粘着層（図示せず）が設けられる。
【００５６】
不織布層１１０、１８０は、分枝部１９２と枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃとを含むケーブル部１１の一部分および電極部１２を上下から挟み込むようにして互いに貼り合わせることにより、一体化される。
【００５７】
この一体化の結果として、電極部１２がシート部１３に装着される。また、不織布層１８０の下面全域、および、不織布層１１０の下面のうち不織布層１８０と重なり合っていない領域により、貼付面が構成される。貼付面は、生体電極１０の不使用時には保護フィルムに貼付され、生体電極１０の使用時には被計測者の体表面に貼付される。
【００５８】
不織布層１８０は、開口部１８１ａ、１８１ｂ、１８１ｃを有する。開口部１８１ａ、１８１ｂ、１８１ｃは、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの中心領域が露出するような位置に形成される。これにより、生体電極１０の使用時に、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを体表面に接触させることができる。
【００５９】
なお、基材先端部１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃと、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃと、開口部１８１ａ、１８１ｂ、１８１ｃとが同心状となるように配置することが好ましい。
【００６０】
なお、シート部１３の貼付面については、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂ、右電極部１２ｃが体表面との接触状態を使用中維持し得る粘着力が得られるように、シート部１３のサイズを決定する必要がある。ただし、貼付面の面積増大は使用時の被計測者の不快感の増大につながることから、シート部１３のサイズは、粘着力の確保に必要な最小限のサイズであることが好ましい。
【００６１】
以上、生体電極１０の全体構成について説明した。
【００６２】
ここで、ケーブル部１１に設けられた回路交差部１９５について説明する。
【００６３】
本実施の形態では、銀回路層１４０は、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃによりそれぞれ検出された生体信号を伝送するために３本の信号線を必要とする。また、本実施の形態では、中央に位置する中央電極部１２ａを不関電極として使用する一方で、不関電極のコネクタ端子はケーブル部１１の幅方向において中央部ではなく側部にある。このため、中央電極部１２ａと接続する信号線を側部に回り込ませる必要がある。
【００６４】
これを実現する１つの方法としては、中央電極部１２ａの信号線が他の信号と交差しないように、例えば左電極部１２ｂの信号線のまわりを迂回させるように引き回す方法が挙げられる。しかし、この方法では、基材枝部１２３ｂの幅を迂回信号線の分だけ広げる必要が生じ、水分透過性の点で好ましくない。
【００６５】
そこで、本実施の形態では、回路分離部１４５において、中央電極部１２ａの信号線を断線させる。具体的には、図３に示すように、断線部１４７、１４８をそれぞれ有する信号線１４６ａ、１４６ｄを含む回路パターンが形成される。また、左電極部１２ｂの信号線１４６ｂはクランク形状（Ｚ形状）に折れ曲がったクランク形状部１４９を有し、右電極部１２ｃの信号線１４６ｃは直線状となっている。
【００６６】
そして、断線部１４７、１４８は、下面側に曲げられ、レジスト層１５０に形成された開口部１５５を通り抜けてカーボン層１６０に接触するように加工される。これにより、信号線１４６ａ、１４６ｄは互いに電気的に接続される。よって、ＰＥＴ基材層１２０の各部分の幅に何ら影響を与えることなく、中央電極部１２ａにより検出される生体信号を側部のコネクタ端子に伝送することができる。
【００６７】
次いで、生体電極１０の要部構成について、図２および図４を参照しながら説明する。
【００６８】
図４は、図２に示す生体電極１０の要部構成を示す図である。ここでは、シート部１３の一体化、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃの相対角度、および枝部１９３ａの幅を中心に説明する。
【００６９】
まず、シート部１３の一体化について説明する。
【００７０】
シート部１３は、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを全て保持し得るように一体に形成されている。前述のとおり、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃは、一定間隔に離間し、且つ、略直線状の列をなす状態に配置されている。すなわち、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃは、この配置状態で、一体のシート部１３に保持されている。
【００７１】
このため、生体電極１０の使用時に、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを保護フィルムから剥がす動作は一挙動で行うことができ、これらを体表面に貼付する動作も一挙動で行うことができる。当然のことながら、体表面に貼付される際、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの配置状態は、シート部１３によって保たれる。よって、貼付の位置決めが容易であり、検出精度の確保も容易である。すなわち、生体電極１０の装着作業を簡略化することができる。
【００７２】
また、分枝部１９２と枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃも、一体のシート部１３に保持されている。このため、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを保護フィルムから剥がしたり体表面に貼付したりする際に、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃが互いに絡まることがなく、取り扱いが容易となる。
【００７３】
なお、分枝部１９２がシート部１３に保持されていない構成や、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃが部分的にシート部１３に保持されていない構成を採用してもよい。
【００７４】
次に、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃの相対角度について説明する。
【００７５】
枝部１９３ａは、ケーブル部１１の端部１９１から分枝部１９２までの伸延方向と同一方向（以下「第１の方向」という）において、分枝部１９２から伸延する。そして、枝部１９３ｂは、第１の方向に対して角度θ１をなす第２の方向において、分枝部１９２から伸延する。さらに、枝部１９３ｃは、枝部１９３ｂとともに枝部１９３ａを跨いでＶ字を形成するように第１の方向に対して角度θ２をなす第３の方向において、分枝部１９２から伸延する。以下、説明簡略化のため、この構成を「Ｖ字枝形状」という。
【００７６】
ここで、Ｖ字枝形状との比較例として、枝部１９３ｂ、１９３ｃを一直線状（つまり、θ１＝９０°、θ２＝９０°、θ１＋θ２＝１８０°）とした場合（以下「直線枝形状」という）を挙げる。そして、比較のために次のような状況を想定する。すなわち、生体電極１０が体表面に貼付された後に例えば体動などによって、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃが互いに近づくように撓む力が働き、その結果として分枝部１９２の付近が左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの付近よりも隆起して、体表面から浮くような状況を想定する。
【００７７】
直線枝形状の場合、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃと分枝部１９２とをシート部１３に保持させ且つシート部１３のサイズを小さくしようとすれば、枝部１９３ａの長さを極めて短くせざるを得ない。枝部１９３ａを短くすると、ケーブル部１１自体が一定の復元力を有していることにも起因して、体表面から浮かせる力が枝部１９３ａを経由して中央電極部１２ａに伝達しやすくなる。よって、中央電極部１２ａが体表面から浮きやすくなる。
【００７８】
これに対し、Ｖ字枝形状の場合には、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃと分枝部１９２とをシート部１３に保持させ且つシート部１３のサイズを小さくしようしても、枝部１９３ａの長さを確保することができる。枝部１９３ａの長さが確保されると、体表面から浮かせる力が枝部１９３ａを経由して中央電極部１２ａまで伝達しにくくなる。さらに、枝部１９３ｂ、１９３ｃはそれぞれ、枝部１９３ａと鋭角をなし、且つ、分枝部１９２と端部１９１との間の伸延部分とは鈍角をなす。このため、体表面から浮かせる力は、ケーブル部１１自体が一定の復元力を有していることに起因して、分枝部１９２から枝部１９３ａよりもむしろ端部１９１側に逃げやすくなる。よって、中央電極部１２ａが体表面から浮く可能性を低くすることができる。
【００７９】
さらに、Ｖ字枝形状の場合には、次のような効果も得ることができる。
【００８０】
Ｖ字枝形状の場合に枝部１９３ａの長さを確保できることは前述のとおりであるが、これを言い換えると、枝部１９３ｂ、１９３ｃと中央電極部１２ａとの間に、離間距離を確保することができる。このため、中央電極部１２ａを構成する導電性ゲル１７０ａ（図１）が例えば粘着力低下などの原因により変位しても、枝部１９３ｂ、１９３ｃまで到達して短絡が生じる可能性を低くすることができる。
【００８１】
なお、本実施の形態では、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃがいずれも直線状に伸延しているが、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃのうち少なくとも１つが非直線形状（例えば湾曲形状）であってよい。端部１９１から分枝部１９２までの伸延部分についても同様である。
【００８２】
また、本実施の形態では、枝部１９３ａが伸延する第１の方向が、端部１９１から分枝部１９２までの伸延部分の伸延方向と同一であるが、異なる方向であってもよい。
【００８３】
最後に、枝部１９３ａの幅について説明する。
【００８４】
枝部１９３ａは、端部１９１から分枝部１９２までの伸延部分の幅Ｗ１よりも狭い幅Ｗ２を有する。このため、端部１９１から分枝部１９２までの伸延部分を捩る力が働いても、そのトルクを中央電極部１２ａまで伝達させにくくすることができ、中央電極部１２ａが体表面から浮く可能性を低くすることができる。この構成は、枝部１９３ａが伸延する第１の方向が、端部１９１から分枝部１９２までの伸延部分と同一方向である場合に、特に有利である。
【００８５】
なお、本実施の形態では、端部１９１から分枝部１９２までの伸延部分が一定の幅Ｗ１で伸延し、枝部１９３ａが一定の幅Ｗ２で伸延しているが、枝部１９３ａの少なくとも一部分が分枝部１９２よりも幅狭であれば、上記と同様の効果を実現することができる。
【００８６】
以上、本発明の実施の形態について説明した。
【００８７】
なお、上記構成は、形状や材質、サイズなどについて、種々変更して実施することができる。
【００８８】
例えば、本実施の形態では、電極部１２が３個の電極部（つまり、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂ、右電極部１２ｃ）を含んでいるが、４個以上の電極部を含んでもよい。
【００８９】
また、本実施の形態では、ケーブル部１１としてフレキ基板が用いられているが、フレキ基板と同様に可撓性を有し且つ信号伝送機能を有するものであれば、フレキ基板と異なる部材をケーブル部１１として用いることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１０ 生体電極
１１ ケーブル部
１２ 電極部
１２ａ 中央電極部
１２ｂ 左電極部
１２ｃ 右電極部
１３ シート部
１１０、１８０ 不織布層
１２０ ＰＥＴ基材層
１２１ 基材端部
１２２ 基材分枝部
１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ 基材枝部
１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ 基材先端部
１３０ 銀塩化銀電極層
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ 銀塩化銀電極
１４０ 銀回路層
１４１ 回路端部
１４２ 回路分枝部
１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃ 回路枝部
１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃ 回路先端部
１４５ 回路分離部
１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃ、１４６ｄ 信号線
１４７、１４８ 断線部
１４９ クランク形状部
１５０ レジスト層
１５１ レジスト端部
１５２ レジスト分枝部
１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃ レジスト枝部
１５４ａ、１５４ｂ １５４ｃ レジスト先端部
１５５、１８１ａ、１８１ｂ、１８１ｃ 開口部
１６０ カーボン層
１６１ カーボン端部
１６２ カーボン先端部
１７０ 導電性ゲル層
１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ 導電性ゲル
１９１ 端部
１９２ 分枝部
１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃ 枝部
１９４ａ、１９４ｂ、１９５ｃ 先端部
１９５ 回路交差部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
心電図などの生体信号の計測に用いられる生体電極には、従来から様々なタイプのものがあり、これらは目的や用途などに応じて使い分けられている。
【０００３】
例えば、生体電極と信号伝送手段（例えばケーブル）とを使用中に分離させないために、電極部とケーブル部とを予め一体化したタイプが用いられることがある。さらに、同時使用される複数個の電極部がそれぞれ設けられた複数本のケーブル部を、電極側の部分を互いに分離させ残余の部分を束ねて一体化したタイプもある（例えば特許文献１参照）。なお、このようなタイプは、構造上では１本のケーブル部が途中から複数本に枝分かれしたものであることから、説明簡略化のために以下の説明ではこのようなタイプを「分枝型」という。
【０００４】
また、長時間（例えば数日間）にわたって生体電極を被計測者に装着し続けて心電図を計測する場合には、衛生上の観点から使用後に廃棄できるディスポーザブルタイプの生体電極（以下、単に「ディスポ電極」という）が用いられることがある。
【０００５】
ディスポ電極においては、その構造などについて従来から様々な提案がなされている。例えば、フレキシブルプリント基板（以下、単に「フレキ基板」という）をケーブル部として用いた分枝型のディスポ電極がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１８３１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の分枝型の生体電極においては、複数の電極部が互いに独立した構成となっている。そのため、被計測者への装着を行う際には、保護フィルムから電極部を剥がしてその電極部を被計測者の体表面に貼付するという動作を、電極部の個数だけ繰り返し行う必要があったため、装着作業が煩雑であった。
【０００８】
さらに、生体電極のサイズが大きくなると装着作業の効率や被計測者の不快感に影響を及ぼすことから、生体電極は小型に設計することが求められている。
【０００９】
本発明の目的は、装着作業を簡略化し、且つ、サイズを小型化することができる生体電極を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の生体電極は、生体信号の被計測者に貼付されて使用される生体電極であって、少なくとも３個の電極部と、端部から分枝部まで伸延して前記分枝部にて少なくとも３本の枝部に分枝するよう形成され、前記少なくとも３本の枝部にて前記少なくとも３個の電極部に接続するケーブル部と、前記被計測者への貼付のための粘着層が設けられたシート部と、を有し、前記シート部は、前記少なくとも３個の電極部が互いに離間して列をなす配置状態で前記少なくとも３個の電極部を保持し、前記配置状態を保ちながら前記粘着層により前記被計測者に貼付されるよう一体に形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、生体電極の装着作業を簡略化し、且つ、生体電極のサイズを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る生体電極の全体構成を示す分解斜視図
【図２】本発明の一実施の形態に係る生体電極を上面側から見た平面図
【図３】本発明の一実施の形態に係る回路分離部の回路パターンを示す図
【図４】本発明の一実施の形態に係る生体電極の要部構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
まず、本実施の形態の生体電極の全体構成について、図１および図２を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態の生体電極の全体構成を示す分解斜視図であり、図２は、本実施の形態の生体電極を上面側から見た図である。なお、以下の説明において「上」および「下」は、図１における上側および下側をそれぞれ意味する。
【００１６】
生体電極１０は、機能的に見て大別すると、３つの機能部、すなわち、ケーブル部１１、電極部１２およびシート部１３を有する。
【００１７】
ケーブル部１１は、電極部１２により検出された生体信号を伝送する。
【００１８】
電極部１２は、第１の電極部としての中央電極部１２ａ、第２の電極部としての左電極部１２ｂ、および第３の電極部としての右電極部１２ｃからなり、被計測者から生体信号を検出する。中央電極部１２ａは、不関電極としての機能を有し、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃは、（＋）電極または（−）電極としての機能を有する。
【００１９】
シート部１３は、電極部１２を保持し、保持された電極部１２が被計測者の体表面に接触する状態で被計測者の体表面に貼付される。
【００２０】
また、生体電極１０は、構造的には積層構造を有する。具体的には、生体電極１０は、上から順に、不織布層１１０、ＰＥＴ基材層１２０、銀塩化銀電極層１３０、銀回路層１４０、レジスト層１５０、カーボン層１６０、導電性ゲル層１７０および不織布層１８０を有する。以下、この構造的構成について、上記機能部ごとに分けて説明する。
【００２１】
まず、ケーブル部１１の構成について説明する。
【００２２】
ケーブル部１１は、ＰＥＴ基材層１２０、銀回路層１４０、レジスト層１５０およびカーボン層１６０により構成されたフレキ基板である。
【００２３】
ＰＥＴ基材層１２０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）により形成された可撓性を有する平面状の基材である。ＰＥＴ基材層１２０は、基材端部１２１から基材分枝部１２２まで、数ｃｍから数十ｃｍの長さに伸延して、基材分枝部１２２にて３本の基材枝部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃに分枝する形状を有する。
【００２４】
基材枝部１２３ａは、基材端部１２１から基材分枝部１２２までの伸延方向の延長線上に伸延し、基材枝部１２３ｂ、１２３ｃはその両側に伸延する。
【００２５】
基材枝部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃの先端に形成された基材先端部１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃは、円形形状であり、その中心位置は中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの中心位置に合わせられる。
【００２６】
なお、基材先端部１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃは、使用中の電極部１２の導電性ゲル層１７０の吸湿防止などのために、電極部１２、特に導電性ゲル層１７０を、完全に被覆するサイズ（直径）を有する必要がある。しかし、ＰＥＴは水分の透過性を持たない材料である。このため、基材先端部１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃのサイズを、皮膚への影響などを考慮して、電極部１２の被覆に必要な最小限のサイズとすることが好ましい。基材枝部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃについても同様である。
【００２７】
なお、ＰＥＴ基材層１２０の上面は、絶縁性、防水性およびクッション性を有する材料の層で被覆してもよい。
【００２８】
銀回路層１４０は、導電性を有する銀インクにより形成された所定の回路パターンを有する電気回路であり、ＰＥＴ基材層１２０の下面に印刷などの加工法により形成される。
【００２９】
銀回路層１４０の回路パターンは、回路端部１４１に設けられたコネクタ端子（図示せず）と電極部１２とを電気的に接続して生体信号を伝送するための複数の信号線からなり、概形としては、基材端部１２１に対応する位置にある回路端部１４１から、基材分枝部１２２に対応する位置にある回路分枝部１４２まで伸延して、回路分枝部１４２にて３本の回路枝部１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃに分枝する形状を有する。
【００３０】
基材枝部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃの下面にそれぞれ設けられた回路枝部１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃの回路先端部１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃは、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの領域において、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの中心位置を越えた位置にある。
【００３１】
また、銀回路層１４０は、中間部分に回路分離部１４５を含む回路パターンを有する。
【００３２】
レジスト層１５０は、銀回路層１４０の信号線を酸化やマイグレーションから保護するために、絶縁性を有するレジストインクにより形成された薄膜であり、銀回路層１４０を被覆するようにＰＥＴ基材層１２０の下面に印刷などの加工法により形成される。
【００３３】
レジスト層１５０は、基材端部１２１に対応する位置にあるレジスト端部１５１から、基材分枝部１２２に対応する位置にあるレジスト分枝部１５２まで伸延して、レジスト分枝部１５２にて３本のレジスト枝部１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃに分枝する形状を有する。
【００３４】
基材枝部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃの下面にそれぞれ設けられたレジスト枝部１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃのレジスト先端部１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃは、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの領域において、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの中心位置を越えない位置にある。
【００３５】
また、レジスト層１５０は、銀回路層１４０の回路分離部１４５に対応する位置に開口部１５５を有する。
【００３６】
カーボン層１６０は、導電性を有し且つ酸化に強いカーボンインクにより形成された薄膜であり、レジスト層１５０の下面に形成される。カーボン層１６０は、基材端部１２１に対応する位置にあるカーボン端部１６１から、基材分枝部１２２まで到達しない位置にあるカーボン先端部１６２まで伸延する。
【００３７】
なお、カーボン層１６０の下面は、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。
【００３８】
ケーブル部１１の上記構成において、基材端部１２１、回路端部１４１、レジスト端部１５１およびカーボン端部１６１の組合せは、ケーブル部１１の端部１９１を構成する。
【００３９】
また、基材分枝部１２２、回路分枝部１４２およびレジスト分枝部１５２の組合せは、ケーブル部１１の分枝部１９２を構成する。
【００４０】
また、基材枝部１２３ａ、回路枝部１４３ａおよびレジスト枝部１５３ａの組合せは、ケーブル部１１の第１の枝部としての枝部１９３ａを構成する。また、基材枝部１２３ｂ、回路枝部１４３ｂおよびレジスト枝部１５３ｂの組合せは、ケーブル部１１の第２の枝部としての枝部１９３ｂを構成する。また、基材枝部１２３ｃ、回路枝部１４３ｃおよびレジスト枝部１５３ｃの組合せは、ケーブル部１１の第３の枝部としての枝部１９３ｃを構成する。
【００４１】
また、基材先端部１２４ａ、回路先端部１４４ａおよびレジスト先端部１５４ａの組合せは、先端部１９４ａを構成する。また、基材先端部１２４ｂ、回路先端部１４４ｂおよびレジスト先端部１５４ｂの組合せは、先端部１９４ｂを構成する。また、基材先端部１２４ｃ、回路先端部１４４ｃおよびレジスト先端部１５４ｃの組合せは、先端部１９４ｃを構成する。
【００４２】
また、回路分離部１４５、開口部１５５およびカーボン層１６０の組合せは、ケーブル部１１の回路交差部１９５を構成する。
【００４３】
次に、電極部１２の構成について説明する。
【００４４】
電極部１２は、銀塩化銀電極層１３０および導電性ゲル層１７０により構成される。
【００４５】
銀塩化銀電極層１３０は、銀塩化銀電極１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃを有する。銀塩化銀電極１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、銀により形成された平面部材の表面に塩化銀をメッキすることにより形成された電極である。
【００４６】
導電性ゲル層１７０は、導電性ゲル１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃを有する。導電性ゲル１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃは、導電性および粘着性を有し、直径数十ｍｍ（例えば２７ｍｍ）程度の円板状に形成されている。
【００４７】
銀塩化銀電極１３０ａおよび導電性ゲル１７０ａの組合せは、中央電極部１２ａを構成する。中央電極部１２ａは、回路先端部１４４ａを含む回路枝部１４３ａの一部分を銀塩化銀電極１３０ａと導電性ゲル１７０ａとで挟み込むように配置され、これにより銀回路層１４０に電気的に接続する。
【００４８】
また、銀塩化銀電極１３０ｂおよび導電性ゲル１７０ｂの組合せは、左電極部１２ｂを構成する。左電極部１２ｂは、回路先端部１４４ｂを含む回路枝部１４３ｂの一部分を銀塩化銀電極１３０ｂと導電性ゲル１７０ｂとで挟み込むように配置され、これにより銀回路層１４０に電気的に接続する。
【００４９】
また、銀塩化銀電極１３０ｃおよび導電性ゲル１７０ｃの組合せは、右電極部１２ｃを構成する。右電極部１２ｃは、回路先端部１４４ｃを含む回路枝部１４３ｃの一部分を銀塩化銀電極１３０ｃと導電性ゲル１７０ｃとで挟み込むように配置され、これにより銀回路層１４０に電気的に接続する。
【００５０】
左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃは、一定レベル以上の精度で生体信号の検出を行うために、中心間を例えば７５ｍｍより長く離間させて配置され、さらに、全体のサイズ縮小のために、中心間を例えば９５ｍｍ以上離間させずに配置される。例えば、中心間の距離が８５ｍｍとなるように左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを離間させて配置することが好ましい。
【００５１】
中央電極部１２ａは、左電極部１２ｂと右電極部１２ｃとの間に配置される。良好な精度で生体信号の検出を行うために、中央電極部１２ａは、左電極部１２ｂまでの距離と右電極部１２ｃまでの距離とが等しくなるような位置に配置される。
【００５２】
また、中央電極部１２ａは、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃとともに略一直線上に列をなすように配置される。中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを、三角形をなすように配置せずに列をなすように配置することにより、全体のサイズを縮小することができる。
【００５３】
次に、シート部１３の構成について説明する。
【００５４】
シート部１３は、不織布層１１０、１８０により構成される。
【００５５】
不織布層１１０は、通気性を有する１枚の不織布であり、その下面には粘着剤からなる粘着層（図示せず）が設けられる。同様に、不織布層１８０も、通気性を有する１枚の不織布であり、その下面には粘着剤からなる粘着層（図示せず）が設けられる。
【００５６】
不織布層１１０、１８０は、分枝部１９２と枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃとを含むケーブル部１１の一部分および電極部１２を上下から挟み込むようにして互いに貼り合わせることにより、一体化される。
【００５７】
この一体化の結果として、電極部１２がシート部１３に装着される。また、不織布層１８０の下面全域、および、不織布層１１０の下面のうち不織布層１８０と重なり合っていない領域により、貼付面が構成される。貼付面は、生体電極１０の不使用時には保護フィルムに貼付され、生体電極１０の使用時には被計測者の体表面に貼付される。
【００５８】
不織布層１８０は、開口部１８１ａ、１８１ｂ、１８１ｃを有する。開口部１８１ａ、１８１ｂ、１８１ｃは、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの中心領域が露出するような位置に形成される。これにより、生体電極１０の使用時に、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを体表面に接触させることができる。
【００５９】
なお、基材先端部１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃと、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃと、開口部１８１ａ、１８１ｂ、１８１ｃとが同心状となるように配置することが好ましい。
【００６０】
なお、シート部１３の貼付面については、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂ、右電極部１２ｃが体表面との接触状態を使用中維持し得る粘着力が得られるように、シート部１３のサイズを決定する必要がある。ただし、貼付面の面積増大は使用時の被計測者の不快感の増大につながることから、シート部１３のサイズは、粘着力の確保に必要な最小限のサイズであることが好ましい。
【００６１】
以上、生体電極１０の全体構成について説明した。
【００６２】
ここで、ケーブル部１１に設けられた回路交差部１９５について説明する。
【００６３】
本実施の形態では、銀回路層１４０は、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃによりそれぞれ検出された生体信号を伝送するために３本の信号線を必要とする。また、本実施の形態では、中央に位置する中央電極部１２ａを不関電極として使用する一方で、不関電極のコネクタ端子はケーブル部１１の幅方向において中央部ではなく側部にある。このため、中央電極部１２ａと接続する信号線を側部に回り込ませる必要がある。
【００６４】
これを実現する１つの方法としては、中央電極部１２ａの信号線が他の信号と交差しないように、例えば左電極部１２ｂの信号線のまわりを迂回させるように引き回す方法が挙げられる。しかし、この方法では、基材枝部１２３ｂの幅を迂回信号線の分だけ広げる必要が生じ、水分透過性の点で好ましくない。
【００６５】
そこで、本実施の形態では、回路分離部１４５において、中央電極部１２ａの信号線を断線させる。具体的には、図３に示すように、断線部１４７、１４８をそれぞれ有する信号線１４６ａ、１４６ｄを含む回路パターンが形成される。また、左電極部１２ｂの信号線１４６ｂはクランク形状（Ｚ形状）に折れ曲がったクランク形状部１４９を有し、右電極部１２ｃの信号線１４６ｃは直線状となっている。
【００６６】
そして、断線部１４７、１４８は、下面側に曲げられ、レジスト層１５０に形成された開口部１５５を通り抜けてカーボン層１６０に接触するように加工される。これにより、信号線１４６ａ、１４６ｄは互いに電気的に接続される。よって、ＰＥＴ基材層１２０の各部分の幅に何ら影響を与えることなく、中央電極部１２ａにより検出される生体信号を側部のコネクタ端子に伝送することができる。
【００６７】
次いで、生体電極１０の要部構成について、図２および図４を参照しながら説明する。
【００６８】
図４は、図２に示す生体電極１０の要部構成を示す図である。ここでは、シート部１３の一体化、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃの相対角度、および枝部１９３ａの幅を中心に説明する。
【００６９】
まず、シート部１３の一体化について説明する。
【００７０】
シート部１３は、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを全て保持し得るように一体に形成されている。前述のとおり、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃは、一定間隔に離間し、且つ、略直線状の列をなす状態に配置されている。すなわち、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃは、この配置状態で、一体のシート部１３に保持されている。
【００７１】
このため、生体電極１０の使用時に、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを保護フィルムから剥がす動作は一挙動で行うことができ、これらを体表面に貼付する動作も一挙動で行うことができる。当然のことながら、体表面に貼付される際、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの配置状態は、シート部１３によって保たれる。よって、貼付の位置決めが容易であり、検出精度の確保も容易である。すなわち、生体電極１０の装着作業を簡略化することができる。
【００７２】
また、分枝部１９２と枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃも、一体のシート部１３に保持されている。このため、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃを保護フィルムから剥がしたり体表面に貼付したりする際に、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃが互いに絡まることがなく、取り扱いが容易となる。
【００７３】
なお、分枝部１９２がシート部１３に保持されていない構成や、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃが部分的にシート部１３に保持されていない構成を採用してもよい。
【００７４】
次に、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃの相対角度について説明する。
【００７５】
枝部１９３ａは、ケーブル部１１の端部１９１から分枝部１９２までの伸延方向と同一方向（以下「第１の方向」という）において、分枝部１９２から伸延する。そして、枝部１９３ｂは、第１の方向に対して角度θ１をなす第２の方向において、分枝部１９２から伸延する。さらに、枝部１９３ｃは、枝部１９３ｂとともに枝部１９３ａを跨いでＶ字を形成するように第１の方向に対して角度θ２をなす第３の方向において、分枝部１９２から伸延する。以下、説明簡略化のため、この構成を「Ｖ字枝形状」という。
【００７６】
ここで、Ｖ字枝形状との比較例として、枝部１９３ｂ、１９３ｃを一直線状（つまり、θ１＝９０°、θ２＝９０°、θ１＋θ２＝１８０°）とした場合（以下「直線枝形状」という）を挙げる。そして、比較のために次のような状況を想定する。すなわち、生体電極１０が体表面に貼付された後に例えば体動などによって、左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃが互いに近づくように撓む力が働き、その結果として分枝部１９２の付近が左電極部１２ｂおよび右電極部１２ｃの付近よりも隆起して、体表面から浮くような状況を想定する。
【００７７】
直線枝形状の場合、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃと分枝部１９２とをシート部１３に保持させ且つシート部１３のサイズを小さくしようとすれば、枝部１９３ａの長さを極めて短くせざるを得ない。枝部１９３ａを短くすると、ケーブル部１１自体が一定の復元力を有していることにも起因して、体表面から浮かせる力が枝部１９３ａを経由して中央電極部１２ａに伝達しやすくなる。よって、中央電極部１２ａが体表面から浮きやすくなる。
【００７８】
これに対し、Ｖ字枝形状の場合には、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃと分枝部１９２とをシート部１３に保持させ且つシート部１３のサイズを小さくしようしても、枝部１９３ａの長さを確保することができる。枝部１９３ａの長さが確保されると、体表面から浮かせる力が枝部１９３ａを経由して中央電極部１２ａまで伝達しにくくなる。さらに、枝部１９３ｂ、１９３ｃはそれぞれ、枝部１９３ａと鋭角をなし、且つ、分枝部１９２と端部１９１との間の伸延部分とは鈍角をなす。このため、体表面から浮かせる力は、ケーブル部１１自体が一定の復元力を有していることに起因して、分枝部１９２から枝部１９３ａよりもむしろ端部１９１側に逃げやすくなる。よって、中央電極部１２ａが体表面から浮く可能性を低くすることができる。
【００７９】
さらに、Ｖ字枝形状の場合には、次のような効果も得ることができる。
【００８０】
Ｖ字枝形状の場合に枝部１９３ａの長さを確保できることは前述のとおりであるが、これを言い換えると、枝部１９３ｂ、１９３ｃと中央電極部１２ａとの間に、離間距離を確保することができる。このため、中央電極部１２ａを構成する導電性ゲル１７０ａ（図１）が例えば粘着力低下などの原因により変位しても、枝部１９３ｂ、１９３ｃまで到達して短絡が生じる可能性を低くすることができる。
【００８１】
なお、本実施の形態では、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃがいずれも直線状に伸延しているが、枝部１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃのうち少なくとも１つが非直線形状（例えば湾曲形状）であってよい。端部１９１から分枝部１９２までの伸延部分についても同様である。
【００８２】
また、本実施の形態では、枝部１９３ａが伸延する第１の方向が、端部１９１から分枝部１９２までの伸延部分の伸延方向と同一であるが、異なる方向であってもよい。
【００８３】
最後に、枝部１９３ａの幅について説明する。
【００８４】
枝部１９３ａは、端部１９１から分枝部１９２までの伸延部分の幅Ｗ１よりも狭い幅Ｗ２を有する。このため、端部１９１から分枝部１９２までの伸延部分を捩る力が働いても、そのトルクを中央電極部１２ａまで伝達させにくくすることができ、中央電極部１２ａが体表面から浮く可能性を低くすることができる。この構成は、枝部１９３ａが伸延する第１の方向が、端部１９１から分枝部１９２までの伸延部分と同一方向である場合に、特に有利である。
【００８５】
なお、本実施の形態では、端部１９１から分枝部１９２までの伸延部分が一定の幅Ｗ１で伸延し、枝部１９３ａが一定の幅Ｗ２で伸延しているが、枝部１９３ａの少なくとも一部分が分枝部１９２よりも幅狭であれば、上記と同様の効果を実現することができる。
【００８６】
以上、本発明の実施の形態について説明した。
【００８７】
なお、上記構成は、形状や材質、サイズなどについて、種々変更して実施することができる。
【００８８】
例えば、本実施の形態では、電極部１２が３個の電極部（つまり、中央電極部１２ａ、左電極部１２ｂ、右電極部１２ｃ）を含んでいるが、４個以上の電極部を含んでもよい。
【００８９】
また、本実施の形態では、ケーブル部１１としてフレキ基板が用いられているが、フレキ基板と同様に可撓性を有し且つ信号伝送機能を有するものであれば、フレキ基板と異なる部材をケーブル部１１として用いることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１０ 生体電極
１１ ケーブル部
１２ 電極部
１２ａ 中央電極部
１２ｂ 左電極部
１２ｃ 右電極部
１３ シート部
１１０、１８０ 不織布層
１２０ ＰＥＴ基材層
１２１ 基材端部
１２２ 基材分枝部
１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ 基材枝部
１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ 基材先端部
１３０ 銀塩化銀電極層
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ 銀塩化銀電極
１４０ 銀回路層
１４１ 回路端部
１４２ 回路分枝部
１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃ 回路枝部
１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃ 回路先端部
１４５ 回路分離部
１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃ、１４６ｄ 信号線
１４７、１４８ 断線部
１４９ クランク形状部
１５０ レジスト層
１５１ レジスト端部
１５２ レジスト分枝部
１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃ レジスト枝部
１５４ａ、１５４ｂ １５４ｃ レジスト先端部
１５５、１８１ａ、１８１ｂ、１８１ｃ 開口部
１６０ カーボン層
１６１ カーボン端部
１６２ カーボン先端部
１７０ 導電性ゲル層
１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ 導電性ゲル
１９１ 端部
１９２ 分枝部
１９３ａ、１９３ｂ、１９３ｃ 枝部
１９４ａ、１９４ｂ、１９５ｃ 先端部
１９５ 回路交差部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体信号の被計測者に貼付されて使用される生体電極であって、
少なくとも３個の電極部と、
端部から分枝部まで伸延して前記分枝部にて少なくとも３本の枝部に分枝するよう形成され、前記少なくとも３本の枝部にて前記少なくとも３個の電極部に接続するケーブル部と、
前記被計測者への貼付のための粘着層が設けられたシート部と、を有し、
前記シート部は、前記少なくとも３個の電極部が互いに離間して列をなす配置状態で前記少なくとも３個の電極部を保持し、前記配置状態を保ちながら前記粘着層により前記被計測者に貼付されるよう一体に形成されている、
生体電極。
【請求項２】
前記ケーブル部は、前記端部から前記分枝部まで伸延して前記分枝部にて前記少なくとも３本の枝部に分枝する形状の平面を有する可撓性基材と、前記可撓性基材に印刷された電気回路と、を有する、
請求項１記載の生体電極。
【請求項３】
前記シート部は、前記少なくとも３本の枝部と前記分枝部とを含む前記ケーブル部の一部分をさらに保持する、
請求項２記載の生体電極。
【請求項４】
前記少なくとも３個の電極部は、第１、第２および第３の電極部を含み、前記第１の電極部は前記第２および第３の電極部の中央に位置し、
前記少なくとも３本の枝部は、第１、第２および第３の枝部を含み、
前記第１の枝部は、第１の方向において前記分枝部から伸延して、前記第１の枝部の先端部にて前記第１の電極部に接続し、
前記第２の枝部は、前記第１の方向に対して斜め方向である第２の方向において前記分枝部から伸延して、前記第２の枝部の先端部にて前記第２の電極部に接続し、
前記第３の枝部は、前記第１の方向に対して斜め方向であり且つ前記第２の方向と異なる第３の方向において前記分枝部から伸延して、前記第３の枝部の先端部にて前記第３の電極部に接続する、
請求項３記載の生体電極。
【請求項５】
前記第１の枝部における前記可撓性基材の平面は、前記分枝部における前記可撓性基材の平面よりも幅狭の部分を有する、
請求項４記載の生体電極。
【請求項１】
生体信号の被計測者に貼付されて使用される生体電極であって、
少なくとも３個の電極部と、
端部から分枝部まで伸延して前記分枝部にて少なくとも３本の枝部に分枝するよう形成され、前記少なくとも３本の枝部にて前記少なくとも３個の電極部に接続するケーブル部と、
前記被計測者への貼付のための粘着層が設けられたシート部と、を有し、
前記シート部は、前記少なくとも３個の電極部が互いに離間して列をなす配置状態で前記少なくとも３個の電極部を保持し、前記配置状態を保ちながら前記粘着層により前記被計測者に貼付されるよう一体に形成されている、
生体電極。
【請求項２】
前記ケーブル部は、前記端部から前記分枝部まで伸延して前記分枝部にて前記少なくとも３本の枝部に分枝する形状の平面を有する可撓性基材と、前記可撓性基材に印刷された電気回路と、を有する、
請求項１記載の生体電極。
【請求項３】
前記シート部は、前記少なくとも３本の枝部と前記分枝部とを含む前記ケーブル部の一部分をさらに保持する、
請求項２記載の生体電極。
【請求項４】
前記少なくとも３個の電極部は、第１、第２および第３の電極部を含み、前記第１の電極部は前記第２および第３の電極部の中央に位置し、
前記少なくとも３本の枝部は、第１、第２および第３の枝部を含み、
前記第１の枝部は、第１の方向において前記分枝部から伸延して、前記第１の枝部の先端部にて前記第１の電極部に接続し、
前記第２の枝部は、前記第１の方向に対して斜め方向である第２の方向において前記分枝部から伸延して、前記第２の枝部の先端部にて前記第２の電極部に接続し、
前記第３の枝部は、前記第１の方向に対して斜め方向であり且つ前記第２の方向と異なる第３の方向において前記分枝部から伸延して、前記第３の枝部の先端部にて前記第３の電極部に接続する、
請求項３記載の生体電極。
【請求項５】
前記第１の枝部における前記可撓性基材の平面は、前記分枝部における前記可撓性基材の平面よりも幅狭の部分を有する、
請求項４記載の生体電極。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−７２５４３（Ｐ２０１１−７２５４３Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２６９６６（Ｐ２００９−２２６９６６）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００１１２６０２）フクダ電子株式会社 (196)
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００１１２６０２）フクダ電子株式会社 (196)
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