JP6871985B2 - 生体センサおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
<貼付型生体センサ>
本発明の生体センサの一実施形態である貼付型生体センサ1を、図1A〜図1Bを参照して、説明する。
基材2は、貼付型生体センサ1を支持する支持材であるとともに、貼付型生体センサ1に感圧接着性(粘着性)を付与する粘着材である(感圧接着性支持基材である)。
K=ET3/12 (1)
ここで、Eは、単位がMPaである23℃の圧縮弾性率、Tは、単位がmmである厚みである。
部品3は、基材2の第1の主面21に配置されている。部品3は、平面視において、基材2のX−Y面内に含まれている。この明細書及び特許請求の範囲で、「部品」とは、基材2に搭載される所定以上の剛性をもつもの、より具体的には、基材の剛性以上の剛性をもつものをいう。基材以上の硬さをもつ部品が、部品による装着感の悪化の原因となり得るからである。
この貼付型生体センサ1では、部品3が、下記式(2)を満足する。
K≦6.34×1014×S−10.6 (2)
ここで、Kは、上記式(1)で示され、単位がN・mm2である剛性である。Sは、単位がcm2である平面積である。
K>6.34×1014×S-10.6
のときは、装着感が損なわれる。
Log10(K/6.34)≦14×S−10.6 (4)
式(2)(および式(4))を満足する平面積Sおよび剛性Kの領域は、図4において最も上に位置する曲線C1上と、それより下側においてハッチング処理された範囲とを含む領域である。
K≦2.97×108×S−7.39 (3)
式(3)を満足すれば、より一層優れた装着感を生体に付与することができる。
なお、式(3)は、下記式(5)と同義である。
Log10(K/2.97)≦8×S−7.39 (5)
式(3)(および式(5))を満足する平面積Sおよび剛性Kの領域は、図4において3つの曲線のうち、中央に位置する曲線C2上とそれより下側の範囲とを含む領域である。
K≧325×S−5 (6)
式(6)を満足する平面積Sおよび剛性Kの領域は、図4において最も下に位置する曲線C3上とそれより上側の範囲とを含む領域である。
上記した各式の導出方法を詳説する。なお、具体的なサンプル、数値等は、後の実施例欄で詳述する。
次に、貼付型生体センサ1の製造方法を説明する。
以下の各変形例において、上記した一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、各変形例を適宜組み合わせることができる。さらに、各変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
<式(2)の導出例>
基材2と、複数の部品3を準備した。
テスト材料1:ABS樹脂
テスト材料2:伸縮性ゲル、ポリウレタン系樹脂、硬度0、型番H0−100(エクシール社製)
テスト材料3:伸縮性ゲル、ポリウレタン系樹脂、硬度7、型番H5−100(エクシール社製)
図5の剛性K欄中「E+」または「E−」以降の数値は、10の指数を表し、例えば、「8.3E+01」は、「8.3×101」を意味する。図3〜図4についても、「E+」または「E−」は、上記と同義である。
4点 痛かった
3点 痒かった
2点 チクチクした
1点 気にならなかった
(つっぱり)
3点 静止時および運動時のいずれでも、つっぱった
2点 運動時にはつっぱらないが、静止時に、つっぱった
1点 静止時および運動時のいずれでも、気にならなかった
(かぶれ)
4点 かぶれた
3点 跡が残った
2点 赤みを帯びた
1点 異常がなかった
(蒸れ)
3点 不快に感じ、我慢できなかった
2点 不快に感じたが、我慢できた
1点 気にならなかった
(剥がれ)
3点 完全に剥がれた
2点 一部剥がれた
1点 剥がれなかった
上記の評価(5つの評価)において、合計点13点(痒み・痛み:1点×5(係数)、つっぱり:1点、かぶれ:1点×5(係数)、蒸れ:1点、剥がれ:1点の合計点)が最低点であり、最も優れた装着感を付与することを示す。合計点49点(痒み・痛み:4点×5(係数)、つっぱり:3点、かぶれ:4点×5(係数)、蒸れ:3点、剥がれ:3点の合計点)が、最高点であり、装着感が最も損なわれることを示す。
K≦6.34×1014×S−10.6 (2)
試験例2
<式(3)の導出例>
図3に示す第1基準剛性K1stの取得に代えて、第2基準剛性K2ndを取得した以外は、試験例1と同様に処理した。
図1に示すように、基材2と、基材2の厚み方向一方面に配置される複数の部品3とを備える貼付型生体センサ1を準備した。
電池(実装部品4)が式(1)を満足しなかった以外は、実施例1と同様に処理して、貼付型生体センサ1を得、これを人体の皮膚に貼着した。良好な装着感が損なわれた。
基板パッケージ(実装部品4)が式(1)を満足しなかった以外は、実施例1と同様に処理して、貼付型生体センサ1を得、これを人体の皮膚に貼着した。良好な装着感が損なわれた。
封止層(封止部品5)が式(1)を満足しなかった以外は、実施例1と同様に処理して、貼付型生体センサ1を得、これを人体の皮膚に貼着した。良好な装着感が損なわれた。
電池(実装部品4)が式(1)を満足しなかった以外は、実施例1と同様に処理して、貼付型生体センサ1を得、これを人体の皮膚に貼着した。良好な装着感が損なわれた。
2 基材
3 部品
4 実装部品
5 封止部品
21 第1の主面
22 第2の主面
Claims (4)
- 皮膚表面に感圧接着される貼付型の生体センサであって、
下記式(1)で示される剛性Kが3.0N・mm2以下である基材と、
前記基材の第1の主面に配置され、所定以上の剛性を有し下記式(2)を満足する部品とを備え、
前記部品は、前記基材の前記第1の主面に実装されて封止部品で封止される実装部品と、前記第1の主面と反対側の第2の主面に表面が露出する電極と、を含み、前記実装部品と前記封止部品のいずれもが下記式(3)
K≦2.97×10 8 ×S −7.39 (3)
を満足することを特徴とする、生体センサ。 - 前記部品の剛性は、前記基材の剛性以上であることを特徴とする請求項1に記載の生体センサ。
- 前記実装部品は、10[cm2]以下の平面積S1と、1.0×10−2[N・mm2]以上の剛性K1とを有し、
前記封止部品が、15[cm2]以上の平面積S2と、3.0[N・mm2]以下の剛性K2とを有することを特徴とする、請求項1または2に記載の生体センサ。 - 皮膚表面に感圧接着される貼付型の生体センサの製造方法であって、
下記式(1)で示される剛性Kが3.0N・mm2以下である基材と、所定以上の剛性を有し下記式(2)を満足する部品とを準備する第1工程と、
前記基材の第1の主面に、前記部品を配置する第2工程と
を備え、
前記部品は、前記基材の前記第1の主面に実装されて封止部品で封止される実装部品と、前記第1の主面と反対側の第2の主面に表面が露出する電極と、を含み、前記実装部品と前記封止部品のいずれもが下記式(3)
K1≦2.97×10 8 ×S1 −7.39 (3)
を満足することを特徴とする、生体センサの製造方法。
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