专利名称：电极和离子电渗疗装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于离子电渗疗装置、低频治疗器等对生物体进行通电的机器中的电极，更详细地说，涉及表面电阻低并对金属离子移动到生物体的问题采取了对策的电极。另外，本发明涉及离子电渗疗装置，其具备表面电阻低并对金属离子移动到生物体的问题采取了对策的电极。
背景技术：
离子电渗疗装置、低频治疗器等机器为了进行药剂的给药、或获得按摩等的效果，因而通过皮肤对生物体(人体等)进行通电。
在这些机器中，用于对生物体通电的电极(也称为“导子”)在多数情况下具有端子部件，其用于接受来自装置主体的通电并由金属材料形成；以及导电片，其具有与该端子部件电连接的一定面积(例如，10～50mmφ、或者10～50mm见方左右)。另外，在多数情况下，还具备追加的部件，其配置于上述导电片和生物体的皮肤之间，并用于提高与皮肤的密合性(或者用于保持用于给予到生物体的药剂)。
在此，这些电极中，出于提高电极对生物体的密合性以及防止弯折等引起的破损的需要，在多数情况下，上述导电片中使用混入有炭粉的导电性树脂、导电性硅橡胶、或者金属薄膜等柔软性高的片材。
但是，为了提高导电性树脂、导电性硅橡胶的柔软性，必需将炭的混入量抑制在一定比例以下，这种情况下，存在导电片的电阻值变大的问题。
即，为了提高药剂的给药效率或者获得合适的按摩效果，此种电极的导电片被制成具有一定面积，优选由整个该面积进行通电，但当导电片的电阻值变大时，来自导电片上的远离端子部件的部位的电流密度变小，主要由在端子部件的附近的很小的面积进行通电。
另一方面，由金属薄膜形成的导电片在多数情况下是低电阻的，通过薄膜化可以容易地得到充分的柔软性，但在对生物体进行通电的期间，导电片的金属成分发生离子化，其有可能移动到生物体内并导致健康受损。
这一点在由银薄膜形成的导电片的情况下，被认为健康受损的可能性小，但实际上存在不可避免地包含于银薄膜中的杂质金属发生离子化并移动到生物体的问题，并不能完全消除健康受损的担忧。
专利文献1日本特开2002-233584号公报发明内容发明所要解决的问题鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种电极和使用该电极的离子电渗疗装置，所述电极用于对生物体通电，并且电阻值低，因此，在通电时可以以更均匀的电流密度由整个导电片进行通电，并且解决了金属离子移动到生物体的问题。
用于解决问题的方法本发明解决了上述问题，并提供一种电极，其特征在于，该电极具有由非金属材料形成的导电性的端子部件和安装到前述端子部件上的由非金属材料形成的导电片，前述导电片具有比前述端子部件更低的电阻率。
即，在本发明中，用于接受来自离子电渗疗装置、低频治疗器等机器的通电的端子部件和用于对生物体进行通电的导电片，这两者都由不含金属的材料构成，因此，可以消除通电中金属离子移动到生物体的问题。
另外，导电片和端子部件都是作为由非金属材料构成的个别部件而构成的，因此，作为导电片，只要能够确保对生物体的安全性并具有一定程度的柔软性，就可以广泛地从非金属材料中选择电阻率低的材料，另一方面，关于端子部件，只要具有作为端子的强度、耐久性、耐化学药品性，即便是一定程度高电阻的材料也可使用等，可扩大材料的选择范围。
这种情况下，导电片优选具有1～30Ω/□的表面电阻值、特别优选具有1～10Ω/□的表面电阻值，由此，可以由导电片的整个面以基本均匀的电流密度进行通电。
作为具有适于生物体使用的充分的柔软性、并能实现上述表面电阻值的具体组成，本发明的导电片优选由碳纤维或碳纤维纸构成。
作为该碳纤维，只要具有能够由导电片的整个面以基本均匀的电流密度进行通电的程度的充分高的导电性，就可以使用天然纤维类碳纤维、聚丙烯腈类碳纤维、沥青类碳纤维、人造纤维类碳纤维等所有种类的碳纤维，作为碳纤维纸，可以使用利用抄纸技术将任意碳纤维成形为垫状或纸状的物质。
另外，本发明的导电片还可以由碳纤维或碳纤维纸、以及浸渍于所述碳纤维或所述碳纤维纸中的高分子弹性体构成，由此，可以防止碳纤维或碳纤维纸的脱落引起的电极品质的下降，另外，还可以提高制造工序等中的电极的操作性。
另外，作为在此使用的高分子弹性体，优选使用热塑性聚氨酯、硅橡胶等柔软性高、不含对生物体有毒性的物质的材料。
另外，为了降低皮肤与导电片的接触电阻、或降低配置于导电片和皮肤之间的导电性介质与导电片的接触电阻，优选使用在高分子弹性体中分散非金属导电填料等而提高了导电性的高分子弹性体。
上述本发明的端子部件优选由高分子基体和分散于该高分子基体中的非金属导电填料构成。
从对生物体的安全性考虑，作为该高分子基体特别适合使用硅橡胶、硅树脂，但只要能够对端子部件赋予足以起到作为连接端子的作用的充分的机械强度、耐久性等特性，则还可以使用天然橡胶、合成橡胶等其它橡胶材料、或热固性树脂、热塑性树脂等其它天然或合成树脂材料。
另外，作为混入到高分子基体中的非金属填料，可特别优选使用炭，具体而言，可以使用石墨(graphite)、黑铅(blacklead)、炭黑、或玻璃状炭的细粉、将碳纤维裁断得到的短纤维等。
炭对高分子基体的混入量可以根据端子部件所需的强度与导电性的平衡来确定，但如后述的本发明的实施方式可知，本发明的端子部件可以采用其截面比较宽、长度比较短的形态，因此未必一定要采用具有高导电性的组成，例如，使用硅橡胶作为高分子基体，使用炭黑作为炭时，可以采用相对于100重量份硅橡胶配合20～60重量份炭黑的组成。
在本发明的电极中，可通过在将构成端子部件的高分子基体的一部分、或者高分子基体的一部分和炭的一部分浸渍于碳纤维或碳纤维纸中的状态下进行固化，将端子部件安装到导电片上，这种情况下，不需要在导电片的前面侧(生物体侧)设置用于安装端子部件的部件，因此，可以避免在导电片的前面设有突起部时所产生的皮肤和电极的密合性下降的问题。
另外，本发明中，可以通过一体成型将端子部件安装到导电片上，由此，可以实现电极制造成本的降低。
另外，本发明的端子部件可以设置与连接器的凹型(或凸型)嵌合部嵌合的凸型(凹型)嵌合部，其中所述连接器连接到离子电渗疗装置、低频治疗器等的电源，由此，可以提高连续操作的便利性。
另外，上述本发明的电极为了以更低的电压得到更高的药剂给药效率，期望由更宽的面积以均匀的电流密度进行通电，另外，可特别适用于需避免金属离子移动到生物体的离子电渗疗装置。
这种情况下，优选离子电渗疗装置所具备的作用侧电极结构体和非作用侧电极结构体中至少任意一方使用上述本发明的电极，例如，如果是给予离解成负离子的药剂的离子电渗疗装置的情形，则优选至少在非作用侧电极结构体中使用上述本发明的电极，如果是给予离解成正离子的药剂的离子电渗疗装置的情形，则优选至少在作用侧电极结构体中使用上述本发明的电极。
另外，本发明的离子电渗疗装置，其特征在于，该离子电渗疗装置具备电源、作用侧电极结构体、非作用侧电极结构体，所述作用侧电极结构体具备第一电极，其连接到前述电源的第一导电型的端子；第一导电性介质层，其配置于前述第一电极的前面；第一离子交换膜，其配置于该第一导电性介质层的前面，并选择与前述第一导电型相反的导电型的第二导电型的离子；药剂层，其配置于该第一离子交换膜的前面并保持药剂溶液，其中该药剂溶液包含离解成前述第一导电型的离子的药剂；第二离子交换膜，其配置于前述药剂层的前面，并选择前述第一导电型的离子；
所述非作用侧电极结构体具备第二电极，其连接到前述电源的前述第二导电型的端子；第二导电性介质层，其配置于前述第二电极的前面；特别优选前述第1电极、第2电极中的至少一方是如下的电极该电极具有由非金属材料形成的导电性的端子部件和安装到前述端子部件上的由非金属材料形成的导电片，并且，前述导电片具有比前述端子部件更低的电阻率，由此，具有如下效果可以抑制具有与药剂离子相反的导电型的离子从生物体移动到作用侧电极，由此进行药剂离子对生物体内的有效给药；防止作用侧电极结构体的导电片附近产生的H+离子、OH-离子等移动到药剂层所引起的pH变化对生物体皮肤产生不良影响等。此外，还可以实现一种离子电渗疗装置，其能够由导电片的整个面积以均匀的电流密度有效地将药剂离子给药到生物体，而不带有金属离子移动到生物体的担忧。
另外，上述离子电渗疗装置的非作用侧电极结构体，还可具备第三离子交换膜，其配置于前述第二导电性介质层的前面，并选择前述第二导电型的离子；或者，还可具备第四离子交换膜，其配置于前述第二导电性介质层的前面，并选择前述第一导电型的离子，和第三导电性介质层，其配置于该第四离子交换膜的前面，和第五离子交换膜，其配置于该第三导电性介质层的前面，并选择前述第二导电型的离子。
在这种情况下，可以减轻如下问题由非作用侧电极结构体的导电性介质层的电解所产生的氧气、氯气等导致的通电电阻的增大，或者氯气等有害气体对生物的不良影响，非作用侧电极结构体的导电片附近产生的H+离子、OH-离子引起的pH变化对生物体皮肤带来损害等问题。并且，可以在长时间稳定的通电状态下进行安全的药剂给药。
另外，在上述本发明中，第一或第二导电型是指正或负的意思，选择第一或第二导电型的离子的离子交换膜是指选择性通过正离子或负离子的离子交换膜，即，阳离子交换膜或阴离子交换膜。
图1(a)是本发明一实施方式的电极的俯视图，(b)、(c)是同一电极的截面图。
图2(a)～(c)是本发明其它实施方式的电极的截面图。
图3(a)、(b)是本发明其它实施方式的电极的截面图。
图4是表示本发明一实施方式的离子电渗疗装置、即，使用本发明电极的离子电渗疗装置的结构的说明图。
图5是表示本发明其它实施方式的离子电渗疗装置的结构的说明图。
图6是表示本发明其它实施方式的离子电渗疗装置的结构的说明图。
图7是表示低频治疗器中本发明电极的使用形态的说明图。
具体实施例方式
下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
图1(a)是本发明一实施方式的电极10a的俯视图，图1(b)、(c)是该电极10a的截面图。
如图1(a)、(b)所示，电极10a具有端子部件11，其具备凸型嵌合部11a、主干部11b以及接合部11c，并由导电性硅橡胶形成；导电片12，其由对绸布、棉布等织物进行高温处理而使其炭化得到的碳纤维形成。
该端子部件11是在配置于导电片12上的模具中于140～160℃对混合物进行硫化而成的，其中所述混合物相对于100重量份硅橡胶混合有50重量份炭黑和5重量份硫类硫化剂，并且，该端子部件11通过在上述混合物中的硅橡胶和炭黑于硫化处理中浸渍到构成导电片12的碳纤维中的状态下发生固化而与导电片12被一体化。
另外，为了保护导电片12的上表面，或者为了将电极10a如后述那样与导电性介质等液体组合使用时防止该液体从导电片12的上方渗出，电极10a可以设置如图1(c)所示那样的覆盖物13。
图2(a)～(c)是本发明其它实施方式的电极10b～10d的截面图。
图2(a)～(c)的电极10b～10d具有由与电极10a相同的原材料形成的端子部件11、导电片12，但导电片12安装到端子部件11上的状态方面与图1所示的电极10a不同。
即，在图2(a)的电极10b中，端子部件11的下方形成有卡定部11d、11e，导电片12通过将卡定部11e穿过设置于导电片12的中央的小孔而被安装到端子部件11上，在图2(b)的电极10c中，卡定部11e的宽度进一步变小，并形成前端窄的形状，从而能够容易地穿过导电片12的小孔。另外，在图2(c)的电极10d中，在端子部件11的主干部11b内形成有轴孔，通过将由与端子部件11相同的导电性硅橡胶形成的限动器14的轴14a嵌入上述轴孔中，导电片12被限动器14的卡定部14b夹住。
在上述各电极10a～10d中，离子电渗疗装置、低频治疗器等机器的配线连接到凸型嵌合部11a，向生物体的电流经过凸型嵌合部11a→主干部11b→接合部11c→导电片12而导入到位于导电片12的下方的生物体皮肤。
这种情况下，主干部11b的尺寸可以采用直径大且短的结构，例如，1～3mmφ径×0.5～2mm长等，因而，构成端子部件11的材料未必具有高导电性的情况下，也可通过设定端子部件11的形状、尺寸，容易地实现对导电片12的通电不产生妨碍，因此，对于端子部件11，可以优先考虑强度、耐久性、耐化学药品性等特性来进行材料设计。
另外，由碳纤维形成的导电片具有例如1～10Ω/□(4探针法、JIS K7194)等极其低的表面电阻，因此，从接合部11c导入的电流由导电片的整个面积均匀导入到生物体皮肤。
另外，电极10a～10d的导电片12也可使用碳纤维纸来代替上述的碳纤维，其中所述碳纤维纸是采用抄纸技术将碳纤维成形为垫状或纸状而成的，或者，可以使用将由热塑性聚氨酯、硅橡胶等形成的高分子弹性体浸渍于碳纤维或碳纤维纸中而成的物质，此时，也可实现导电片的表面电阻为1～10Ω/□等极其低的值。
并且，上述各电极10a～10d中没有使用金属原材料，因此不必担心离子化的金属移动到生物体。
另外，如后所述，根据本发明电极的使用目的，有时在使浸渍有导电性介质的薄膜部件介于导电片12和生物体皮肤之间的状态下、或者在将导电片12浸渍于导电性介质中的状态下进行对生物体的通电，在上述各电极10a～10d中，该导电性介质的一部分浸透到导电片12的碳纤维中，导电片12与薄膜部件的导通状态或者导电片与导电性介质的导通状态变得更加良好。
另外，来自离子电渗疗装置、低频治疗器等机器的通电，有时在凸型嵌合部11a上连接具有凹型嵌合部的金属制的连接器来进行，在本发明的电极10a～10d中，有可能与这样的金属制的部件接触的凸型嵌合部11a与导电片12之间由于被主干部11b隔开，或者在导电片12上设有覆盖物13的情况下进一步被覆盖物13保护，因而可以防止这样的金属制部件的电解引起的金属离子的产生、防止这样的金属离子移动到导电片12或导电型介质中。
如上所述，电极10a～10d的任一个都具有作为用于对生物体通电的电极所优选的特性，但其中，电极10a的结构不像电极10b～10d的卡定部11e、14b那样在导电片12一侧具有凸状的突起，因此，在能够更良好地确保生物体皮肤和电极的密合状态这一点上，电极10a是特别优选的。
另外，本发明的电极如图3(a)、(b)的10e、10f所示，除了上述结构外，还可以在端子部件11中安装金属的增强部件15，由此，可以提高端子部件11的强度、耐久性，或者可以使通过连接器对电极进行通电时的端子部件11和连接器的接触变得良好。
图4是表示使用本发明电极的离子电渗疗装置的结构的说明图。
如图所示，该离子电渗疗装置20a具有如下的大的构成要件(部件)作用侧电极结构体21、非作用侧电极结构体22、电源23。另外，符号27表示生物体的皮肤(或粘膜)。
作用侧电极结构体21具有电极30，其通过软线24a、凹型连接器25a与电源23的第一导电型的端子连接；第一导电性介质层33，其被配置成与该电极30保持电连接；离子交换膜34，其配置于该第一导电性介质层33的前面并选择与第一导电型相反的导电型(以下，称为“第二导电型”)的离子；药剂层35，其配置于该离子交换膜34的前面；离子交换膜36，其配置于该药剂层35的前面并选择第一导电型的离子。其整体被容纳于外壳或容器26a中。
另外，非作用侧电极结构体22具有电极40，其通过软线24b、凹型连接器25b与电源23的第二导电型的端子连接；第二导电性介质层43，其被配制成与该电极40保持电连接；离子交换膜44，其配置于该第二导电性介质层43的前面并选择第一导电型的离子；第三导电性介质层45，其配置于该离子交换膜44的前面；离子交换膜46，其配置于该第三导电性介质层45的前面并选择第二导电型的离子。其整体被容纳于外壳或容器26b中。
在此，电极30、40与图1～3所示的电极10a～10f相同地具有端子部件11，其具备凸型嵌合部11a、主干部11b以及接合部11c，并由导电性硅橡胶形成；导电片12，其由对绸布、棉布等织物进行高温处理而使其炭化得到的碳纤维形成。
这种情况下，端子部件11和导电片12的形状、尺寸可以考虑电极30、40的强度、操作性、药剂的给药效率等来适当决定，作为一个例子，端子部件11使用相对于100重量份硅树脂混合20～60质量份炭黑的组成，并将凹凸型嵌合部11a形成为2.3mmφ左右的曲面状的形状，将主干部11b形成为2.0mmφ、长10mm左右的圆柱状，将接合部形成为4.0mmφ左右、厚0.5mm左右的圆盘状，导电片12可以是由对绸布、棉布等织物进行高温处理而使其炭化得到的碳纤维形成的30mmφ(厚0.5mm左右)的圆形片。
导电性介质层33、43、45中，为了与电极30、40的导电片12的导通变得良好，可以使用磷酸缓冲食盐水、生理食盐水等导电性介质。
另外，为了防止与导电片12的接触部附近产生的由导电性介质的电解反应导致的气体产生、pH变化，可以向上述导电性介质中添加比水的电解反应(在正极的氧化和在负极的还原)更易氧化或还原的化合物，从生物体安全性、经济性(低廉且到手的容易性)的观点出发，优选使用例如硫酸亚铁、硫酸铁等无机化合物；抗坏血酸(维生素C)、抗坏血酸钠等药剂；乳酸等存在于皮肤表面的酸性化合物；或者草酸、苹果酸、琥珀酸、富马酸等有机酸和/或其盐等。可以将这些单独添加或者组合添加。
另外，这些导电性介质层33、43、45可以是以液体状态保持上述那样的导电性介质，或者为提高操作性等，还可以将上述那样的导电性介质浸渍于由高分子材料等形成的吸水性薄膜体等中来保持。
作为可以用作此时的吸水性薄膜体的材料，可以使用丙烯酸类水凝胶膜、嵌段聚氨酯类凝胶膜、用于形成凝胶状固体电解质的离子导电性多孔片(例如，日本特开昭11-273452公开的以丙烯腈为50摩尔％以上(优选为70～98摩尔％)、孔隙率为20～80％的丙烯腈共聚物为基础的多孔聚合物)等，浸渍于其中的上述导电性介质的浸渍率(干燥时的重量设为D、浸渍后的重量设为W时的100×(W-D)/D[％])优选为30～40％的浸渍率。
另外，在药剂层35中保持有药剂的溶液，该药剂的药效成分离解成与作用侧电极结构体21所连接的端子同样的导电型的第一导电型的药剂离子。
该药剂层35也与导电性介质层33、43、45同样地可以是以液体状态保持药剂溶液，或者为了提高操作性等，还可以将药剂溶液浸渍于由高分子材料等形成的吸水性薄膜体例如丙烯酸类水凝胶膜等中来保持。
另外，作为选择第一或第二导电型的离子的离子交换膜34、36、44、46，可以使用Tokuyama Corporation制造的NEOSEPTA(NEOSEPTA、CM-1、CM-2、CMX、CMS、CMB)等阳离子交换膜、或者Tokuyama Corporation制造的NEOSEPTA(NEOSEPTA、AM-1、AM-3、AMX、AHA、ACH、ACS)等阴离子交换膜，特别优选使用在多孔膜的孔隙部的一部分或全部中填充有具有阳离子交换功能的离子交换树脂的阳离子交换膜、或者填充有具有阴离子交换功能的离子交换树脂的阴离子交换膜。
在此，作为上述离子交换树脂，可以使用在全氟化碳骨架上导入了离子交换基团的氟类离子交换树脂、或者以未被氟化的树脂作为骨架的烃类离子交换树脂，但从制造工序的简易程度出发，优选烃类离子交换树脂，另外，离子交换树脂的填充率也与多孔膜的孔隙率相关，但一般为5～95质量％、特别优选为10～90质量％、进一步优选为20～60质量％。
另外，上述离子交换树脂所具有的离子交换基团，只要是在水溶液中产生具有负电荷或正电荷的基团的官能团，就没有特别限定。如果具体例示能够成为这样的离子交换基团的官能团，则作为阴离子交换基，可以列举出磺酸基、羧酸基、磷酸基等。另外，这些酸基可以作为游离酸存在或以盐的形式存在。作为盐时的反荷阳离子，可以列举出钠离子、钾离子等碱金属阳离子、或铵离子等。这些阳离子交换基中，通常特别优选作为强酸性基团的磺酸基。另外，作为阴离子交换基，可以列举出伯氨基、仲氨基、叔氨基、季铵基、吡啶基、咪唑基、季吡啶鎓盐(quaternary pyridinium)基、季咪唑鎓盐(quaternaryimidazolium)基等。作为这些阴离子交换基的反荷阴离子，可以列举出氯离子等卤离子或羟基离子等。这些阴离子交换基中通常可适宜使用作为强碱性基团的季铵基、季吡啶鎓盐基。
另外，上述多孔膜可以无特别限制地使用具有多个连通表里的细孔的膜或者片状物，但为了兼顾高强度和柔软性，优选由热塑性树脂形成。
作为构成该多孔膜的热塑性树脂，可以不受限制地使用聚烯烃树脂，如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、5-甲基-1-戊烯等α-烯烃的均聚物或共聚物等；氯乙烯类树脂，如聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、氯乙烯-烯烃共聚物等；氟类树脂，如聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物等；聚酰胺树脂，如尼龙6、尼龙66等；聚酰亚胺树脂等。但从机械强度、柔软性、化学稳定性、耐化学药品性优异、与离子交换树脂的相容性良好的方面出发，优选使用聚烯烃树脂。作为聚烯烃树脂特别优选聚乙烯、聚丙烯，最优选聚乙烯。
由上述热塑性树脂形成的多孔膜的性状没有特别限定，但从容易制成薄且强度优异、而且电阻也低的离子交换膜的观点出发，孔的平均孔径优选为0.005～5.0μm、更优选为0.01～2.0μm、最优选为0.02～0.2μm。另外，上述平均孔径是指根据泡点法(bubble point method)(JIS K3832-1990)测定的平均流动孔径。同样地，多孔膜的孔隙率优选为20～95％、更优选为30～90％、最优选为30～60％。而且，为了使离子交换膜成为后述那样的厚度，多孔膜的厚度优选为5～140μm、更优选为10～120μm、最优选为15～55μm。通常，使用这样的多孔膜的阴离子交换膜、阳离子交换膜将成为多孔膜厚度+0～20μm左右的厚度。
上述离子电渗疗装置20a中，通过从电源23施加的电压，离解成第一导电型的离子的药剂层35中的药剂离子通过离子交换膜36和皮肤27被给予到生物体内。
这种情况下，通过离子交换膜34、36、44、46的作用，可以防止与药剂离子相反的导电型的离子从生物体侧移动到药剂层35侧，抑制在电极30、40产生的H+、OH-移动到皮肤27侧，抑制皮肤27上的pH变化，并能够长时间且稳定地进行高效的药剂离子的给予。
另外，上述离子电渗疗装置20a中，电极30、40的导电片12由低电阻的碳纤维形成，因此，由导电片12整体以极其均匀的电流密度进行通过导电性介质层33/离子交换膜34/药剂层35/离子交换树脂膜36、或通过导电性介质层43/离子交换膜44/导电性介质层45/离子交换膜46的通电。
因此，与由于使用了由电阻高的导电性硅橡胶等形成的导电片而在电流密度集中于端子部件附近狭小面积的状态下进行通电的现有离子电渗疗装置相比，本发明的离子电渗疗装置可以进一步提高药剂对生物体的给药效率。
另外，与使用由银等金属的薄膜形成的导电片的现有离子电渗疗装置不同，在本发明的离子电渗疗装置中，解除了在作用侧电极结构体21、非作用侧电极结构体22的内部使用金属原材料的必要性，因此，能够防止由电解等产生的金属离子移动到生物体。
另外，导电性介质层33、43是以液体状体保持导电性介质的情况下，或者将导电性介质浸渍于由高分子材料等形成的吸水性薄膜体中来保持的情况下，根据其浸渍量，成为导电性介质的一部分浸透到构成电极30、40的导电片12的碳纤维中的状态，导电片12与导电性介质层33、43的导通状态被进一步良好地保持。
另一方面，导电片12与凹型连接器25a、25b之间至少被主干部11b隔开，因此，即使是凹型连接器25a、25b由金属构成的情形中，或者，导电性介质层33、43的导电性介质浸透到导电片12中的状态的情形中，都不存在凹型连接器25a、25b的金属成分发生离子化而移动到导电片12或者进一步移动到生物体的可能性。
图5、图6是表示其它实施方式的离子电渗疗装置20b、20c的结构的说明图。
该离子电渗疗装置20b，其非作用侧电极结构体22不具有离子交换膜44和第三导电性介质层45；离子电渗疗装置20c，其非作用侧电极结构体22不具有离子交换膜44和第三导电性介质层45、离子交换膜46，除了以上几点外，具有与图4所示的离子电渗疗装置20a相同的结构，尽管非作用侧电极结构体22与皮肤27的抵接面处的pH变化的抑制性能方面不及离子电渗疗装置20a，但其它方面可以发挥与离子电渗疗装置20a同样的性能，特别是可以与离子电渗疗装置20a同样地发挥如下效果由导电片12的整个面以均匀电流密度进行通电所带来的提高药剂给药效率的效果，消除金属离子注入生物体的可能性的效果，保持导电片12与导电性介质层33、43的良好的导通状态的效果等。
图7是表示在低频治疗器50中本发明电极的使用状态的说明图。
如图7所示，低频治疗器50具有低频治疗器主体51；一组电极54、54，其通过软线52、52和凹型连接器53、53从该低频治疗器主体51接受通电。
上述电极54与图1～3所示的电极10a～10f同样地具有端子部件11，其具备凸型嵌合部11a、主干部11b和接合部11c并由导电性硅树脂形成；导电片12，其由对绸布、棉布等织物进行高温处理而使其炭化得到的碳纤维形成。
另外，在导电片12的下方配置有导电性粘合层55，该导电性粘合层55由浸渍了氯化钾水溶液等导电性介质的聚羟基甲基丙烯酸酯等凝胶体形成，向皮肤的通电是隔着该导电性粘合层55进行的。
另外，图中的56是用于保护导电片12的上表面的覆盖物。
在该电极54、54中，使用了由电阻值低的碳纤维形成的导电片12，因此，可以由导电片12的整个面以极其均匀的电流密度进行通电，因此，可以不带来电流集中在狭小的范围而产生的不舒适感地对生物体施加按摩等作用。
另外，在该低频治疗器50中，不需要在电极54、导电性粘合层55等中使用金属制的部件，因此，不具有在通电时金属离子移动到生物体的可能性。
另外，凹型连接器53通常使用金属制的部件，但在该低频治疗器50中，在凹型连接器53与导电片12之间至少夹设有主干部11b，因此，可以防止凹型连接器53的金属成分发生离子化并移动到导电性粘合剂55进而移动到生物体。
以上，基于几个实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些实施方式，可以在权利要求书的记载范围内进行各种改变。
例如，作为用于端子部件的高分子基体，除了硅橡胶以外，还可以使用各种橡胶材料，如丁基橡胶、卤化丁基橡胶、乙烯丙烯橡胶等；热塑性树脂，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚碳酸酯等；热固性树脂，如酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂等。
另外，作为用于端子部件的炭，可以使用石墨、黑铅、炭黑、或玻璃状炭的细粉、将碳纤维裁断得到的短纤维等各种炭材料。
另外，可以根据所使用的高分子基体和炭的种类，斟酌所需的机械特性、电特性或耐久性等，适当确定炭对高分子基体的配合比例。
另外，作为用于导电片的碳纤维，只要具有能够由导电片的整个面以基本均匀的电流密度进行通电的程度的充分高的导电性，就可以使用聚丙烯腈类碳纤维、沥青类碳纤维、人造纤维类碳纤维等所有种类的碳纤维。
另外，作为导电片，还可以使用采用抄纸技术将碳纤维成形为垫状或纸状的碳纤维纸。
另外，为了改善导电片的弹性、操作性，还可以将硅树脂、热塑性聚氨酯等聚合物浸渍于碳纤维或碳纤维纸中，并将其用作导电片。
另外，在上述实施方式中，以使用圆形导电片的情况为例进行了说明，但导电片的形状可以是方形、多边形等，可使用任意形状的导电片。
另外，本发明电极中的端子部件对导电片的安装，只要端子部件和导电片被适当固定成不会产生使用上的问题的程度、并确保两者间必要的导通的方法，就不限于上述实施方式所记载的方法，可以采用任意方法进行。
另外，在上述实施方式中，以端子部件安装在导电片的中央附近的情况为例进行了说明，但端子部件可以安装在导电片的包括端部在内的任意位置。
另外，在上述实施方式中，说明了在电极的端子部件上设置有凸型嵌合部的情况，但本发明电极的端子部件上还可以设置凹型嵌合部来代替凸型嵌合部，与离子电渗疗装置、低频治疗器等机器的连接也可通过具有与该凹型嵌合部嵌合的凸型嵌合部的连接器来进行。
另外，在上述实施方式中，说明了将本发明的电极用于离子电渗疗装置或低频治疗器的情况，但本发明的电极还可以用作心电图机、美容器等对生物体进行通电的其它任意机器的电极。
权利要求
1.一种电极，其特征在于，该电极具有由非金属材料形成的导电性的端子部件和安装到该端子部件上的由非金属材料形成的导电片，所述导电片具有比所述端子部件更低的电阻率。
2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述导电片的表面电阻值是1～30Ω/□。
3.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述导电片的表面电阻值是1～10Ω/□。
4.根据权利要求1～3任一项所述的电极，其特征在于，所述导电片由碳纤维或碳纤维纸构成。
5.根据权利要求1～3任一项所述的电极，其特征在于，所述导电片由碳纤维或碳纤维纸、以及浸渍于所述碳纤维或所述碳纤维纸中的高分子弹性体构成。
6.根据权利要求1～5任一项所述的电极，其特征在于，所述端子部件由高分子基体和分散于该高分子基体中的非金属导电填料构成。
7.根据权利要求1～6任一项所述的电极，其特征在于，所述非金属填料是炭。
8.根据权利要求1～7任一项所述的电极，其特征在于，通过在使高分子基体的一部分浸渍于所述碳纤维或所述碳纤维纸中的状态下进行固化，将所述端子部件安装到所述导电片上。
9.根据权利要求1～8任一项所述的电极，其特征在于，所述导电片通过一体成型而安装到所述端子部件上。
10.根据权利要求1～9任一项所述的电极，其特征在于，所述高分子基体是硅橡胶。
11.根据权利要求1～10任一项所述的电极，其特征在于，所述端子部件具有与连接到电源的连接器嵌合的嵌合部。
12.根据权利要求1～11任一项所述的电极，其特征在于，所述端子部件上安装有金属制的增强部件。
13.一种离子电渗疗装置，其特征在于，该离子电渗疗装置具备电源、作用侧电极结构体、非作用侧电极结构体，其中，所述作用侧电极结构体与所述非作用侧电极结构体中的至少一方具备如下的电极该电极具有由非金属材料形成的导电性的端子部件和安装到所述端子部件上的由非金属材料形成的导电片，并且，所述导电片具有比所述端子部件更低的电阻率。
14.一种离子电渗疗装置，其特征在于，该离子电渗疗装置具备电源、作用侧电极结构体、非作用侧电极结构体，所述作用侧电极结构体具备第一电极，其连接到所述电源的第一导电型的端子；第一导电性介质层，其配置于所述第一电极的前面；第一离子交换膜，其配置于该第一导电性介质层的前面，并选择与所述第一导电型相反的导电型的第二导电型的离子；药剂层，其配置于该第一离子交换膜的前面并保持药剂溶液，所述药剂溶液包含离解成所述第一导电型的离子的药剂；第二离子交换膜，其配置于所述药剂层的前面，并选择所述第一导电型的离子；所述非作用侧电极结构体具备第二电极，其连接到所述电源的所述第二导电型的端子；第二导电性介质层，其配置于所述第二电极的前面；所述第1、第2电极中的至少一方是如下的电极该电极具有由非金属材料形成的导电性的端子部件和安装到所述端子部件上的由非金属材料形成的导电片，并且，所述导电片具有比所述端子部件更低的电阻率。
15.根据权利要求14所述的离子电渗疗装置，其特征在于，所述非作用侧电极结构体还具备第三离子交换膜，其配置于所述第二导电性介质层的前面，并选择所述第二导电型的离子。
16.根据权利要求14所述的离子电渗疗装置，其特征在于，所述非作用侧电极结构体还具备第四离子交换膜，其配置于所述第二导电性介质层的前面，并选择所述第一导电型的离子；第三导电性介质层，其配置于该第四离子交换膜的前面；第五离子交换膜，其配置于该第三导电性介质层的前面，并选择所述第二导电型的离子。
全文摘要
本发明公开了可以适用于离子电渗疗装置等对生物体进行通电的装置中的电极。该电极具有由非金属材料形成的导电性的端子部件和安装到前述端子部件上的由非金属材料形成的导电片，前述导电片具有比前述端子部件更低的电阻率。在特别优选的实施方式中，前述导电片由碳纤维或碳纤维纸构成，或者，由碳纤维或碳纤维纸和浸渍于其中的高分子弹性体构成。前述端子部件可以由高分子基体和分散于该高分子基体中的非金属导电填料构成。
文档编号A61N1/30GK101048192SQ200580037270
公开日2007年10月3日 申请日期2005年10月28日 优先权日2004年10月29日
发明者松村昭彦, 松村武彦, 中山鸠夫, 秋山英郎 申请人:透皮技术株式会社