生物体电池治疗器具的制作方法

本发明涉及生物体电池治疗器具，详细而言，涉及下述生物体电池治疗器具，即，在与皮肤等生物体接触的状态下使用，利用微弱的直流电动势对皮下组织进行通电刺激，由此进行对象部位的处置。

背景技术：

近年来，苦恼于慢性肩酸疼或腰痛的患者增加，迄今为止，市场上出售很多敷药、热灸、金属粒、磁性治疗器具、低频治疗仪等作为家庭治疗器具。这些治疗器具显示出根据各种原理促进患部的血液流通，清除局部地滞留的废物的效果。

作为基于与上述通常的治疗器具不同的原理的治疗器具，提出一种通过通电刺激而治疗肌肉及神经疲劳的生物体电池治疗器具(例如参照专利文献1至4)。实验证明，该生物体电池治疗器具在与皮肤接触时形成生物体电池而产生直流电流，且是一种具有与上述家庭用治疗器具相同甚至比其更好的治疗效果的优良的治疗器具。

但是，当前的生物体电池治疗器具是下述生物体电池，即，对于负极使用锌氧化物、钛氧化物等N型半导体，对于正极使用贵金属而与皮肤接触(例如，参照专利文献5～10)。图6中示出这种当前的生物体电池治疗器具的典型形状。图6所示的治疗器具由基座1、N型半导体2以及支撑体3构成，基座1是实施了镀金的合成树脂制的基座，镀金后的部位作为电池的正极起作用。另一方面，N型半导体2直立保持在基座1上，作为电池的负极起作用。该生物体电池治疗器具是下述的治疗器具，即，将作为正极起作用的基座1和作为负极起作用的导体2粘贴于皮肤4，由此对生物体施加微弱电流刺激而产生治疗效果。

依据上述的当前的见解，本发明人开发了以构成N型半导体的氧化锌为负极的各种生物体电池治疗器具。此次也在生物体电池治疗器具的开发过程中通过实验验证了以构成N型半导体的氧化锌为负极的生物体电池治疗器具的通电特性，在该验证过程中发现“氧化前的金属锌与成为N型半导体的氧化锌相比，作为生物体电池治疗器具的特性更优异”。这不仅是与本发明人的预想也是与本领域技术人员的预想相反的应当惊讶的实验结果。另外，对构成N型半导体的氧化钛也进行了同样的实验，其结果与构成N型半导体的氧化锌的情况的结果相同。

专利文献1：日本特开平8-173554号公报

专利文献2：日本特开平11-123245号公报

专利文献3：日本特开2000-84093号公报

专利文献4：日本特开2000-126308号公报

专利文献5：日本特开2000-237322号公报

专利文献6：日本特开2000-237323号公报

专利文献7：日本特开2000-237324号公报

专利文献8：日本特开2007-130145号公报

专利文献9：日本特开2009-050360号公报

专利文献10：日本特开2012-205884号公报

基于该见解，对于本领域技术人员认为不值得研究而完全忽视的未氧化的锌、钛，本发明人研究了将它们直接作为生物体电池治疗器具的负极。然而，锌、钛容易氧化，即使将它们直接作为负极而构成生物体电池治疗器具，锌、钛的氧化也随着时间的流逝而发展，难以有效地灵活运用本发明人新发现的上述见解。

技术实现要素：

因此，为了即使时间流逝也将锌、钛维持为未氧化的状态，本发明人想到了将锌、钛粒状化，将其与粘合剂混合而实现浆化，并将浆化的锌、钛作为负极。由此发现，能够阻止锌、钛随着时间的流逝而氧化，能够将未氧化的锌、钛作为生物体电池治疗器具的负极而有效地利用。

即，本发明所涉及的生物体电池治疗器具就是基于申请时本领域技术人员并未想到的新见解而提出的，生物体电池治疗器具将正极和负极电连接而成，使所述正极和所述负极与生物体接触，由此形成使微弱电流在生物体中流动的电路，所述负极具备在粘合剂内配合的、从多个粒状的锌以及多个粒状的钛的组中选择的多个金属粒子，这些金属粒子以相互接触的状态而填充于粘合剂内，并且，这些金属粒子的被粘合剂覆盖的表面未被氧化，且处于与生物体接触的区域的至少一部分金属粒子的表面的一部分从粘合剂露出，处于与正极接触的区域的至少一部分金属粒子的表面的一部分从粘合剂露出并与正极接触。

本发明中的“生物体电池治疗器具”采用广义的意义。即，生物体电池治疗器具也被称为接触皮肤治疗器具(例如参照日本特开2002-37322、日本特开2002-37323、日本特开2002-37324、日本特开2009-050360)，这种接触皮肤治疗器具也包含在本发明中，本发明并不拘泥于这些名称。只要具备本发明的结构要素，例如，应用了本发明的梳发器具(关于“梳发器具”本身的结构，例如参照日本特开2000-236932)、美容器具(关于“美容器具”本身的结构，例如参照日本特开2002-236946)、电动牙刷(关于“电动牙刷”本身的结构，例如参照日本特开2002-36948)、用于经皮投药的仪器(关于这种仪器本身的结构，例如参照日本特开2003-169853)、超声波美颜器具(关于“超声波美颜器具”本身的结构，例如参照日本特开2012-205884)、鼻腔扩张部件(例如关于“鼻腔扩张部件”本身的结构，例如参照日本特开2012-205884)也包含在本发明的技术范围内。

将正极和负极“电连接”并不局限于正极和负极物理地直接接触的情况，也包含经由其他导电性部件、导电性材料而间接电连接的情况。根据上述的专利文献1～10等的记载可知，“正极和负极电连接”的具体方式多种多样。这里，并未特别举例示出，但并不局限于专利文献1～10，当然包含公知的多种多样的方式。

“生物体”不局限于人体，也表示动物等一般的生物体。

“正极”由与“负极”相比更具有离子化倾向的贵金属构成，在负极为钛的情况下，典型地由金构成正极。在负极为锌的情况下，只要是比锌更具有离子化倾向的贵金属，除金以外，还能够应用钛等。

“使正极和负极与生物体接触”是想要通过接触而使微弱电流在生物体中流动，因此代表着正极和负极分别以能够使微弱电流在生物体中流动的距离分离地接触。接触部位是皮肤等电流流动的电解质的部位。

“微弱电流”是指为了实现生物体电池治疗器具的规定的目的所必需且足够强度的电流。在以线粒体活性为目的的情况下，还取决于距表皮的深度，在30～1000mv左右的电压下为0.01μA～1200μA左右，优选为0.05μA～800μA左右，特别优选为0.1μA～600μA左右的微弱电流。在以多觉(polymodal)刺激为目的的情况下，还取决于距表皮的深度，在200mv～1300mv左右的电压下为0.01μA～3000μA左右，优选为10μA～1500μA左右，特别优选为50μA～1200μA的微弱电流。

关于“构成负极的粒状锌或者粒状钛(下面，简称为金属粒子)由粘合剂覆盖，被粘合剂覆盖的表面未被氧化”，如果在作业工序方面对其进行说明，则是指将表面未被氧化的多个金属粒子混入硬化前的粘合剂并使它们配合而形成负极。由此，构成金属粒子由粘合剂覆盖后的规定形状的负极。在本发明中，“表面未被氧化”应当解释为金属粒子的表面具有能够实现本发明的目的这种程度的清洁度(与表面氧化相关的清洁度)的状态，不应如字面那样在物理化学方面严格地对该表述进行解释。例如市场销售的金属粒子也包含在本发明的“表面未被氧化的金属粒子”的范畴内。如果换作其他说法，则本发明的表面未被氧化的金属粒子未构成N型半导体。使配合有这种金属粒子的粘合剂干燥·硬化而形成为规定的负极形状。由此，这些金属粒子由粘合剂覆盖。这里，金属粒子由粘合剂覆盖的含义，能够换言成使金属粒子与外部(外部大气等)隔断而形成为未被氧化、腐蚀等的状态。此外，在上述的作业工序中说明的“粘合剂”是指硬化前(混合前)的粘合剂，但构成本发明的生物体电池治疗器具的“粘合剂”是指硬化·干燥后的“粘合剂”。

这里，构成负极的金属粒子需要通过金属粒子彼此接触而能够维持能够保持负极内部的导电性的程度的高密度的配合量。例如，金属粒子在负极中所占的比例(重量％)还取决于金属粒子的粒径，但优选为60％～80％左右。另外，为了使负极内部的金属粒子间的导电性变得更加可靠，优选将比金属粒子细的(粒径小)的导电性粒子(优选为碳)与金属粒子一起配合。另外，通过配合碳，不仅能够确保导电性，还能够使由处于与生物体接触的区域的、构成负极的金属粒子(锌等)的表面氧化所引起的黑化变得不醒目。

另外，在本发明中，作为粘合剂能够应用各种树脂。例如，通过使用收缩干燥性树脂，在硬化时树脂收缩，能够进一步提高金属粒子相互的接触性。作为适当的热收缩干燥性树脂，能够举出酚醛树脂、环氧树脂、密胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂聚氨酯、热硬化性聚酰亚胺(PI)等。另外，还能够使用UV干燥收缩树脂。作为适当的UV干燥收缩树脂，能够举出丙烯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、乙烯基醚树脂、聚烯硫醇树脂(polyene thiol resin)等。这些热收缩干燥性树脂、UV干燥收缩树脂如果收缩率过高，则成型性变差，难以获得期望的形状。反之，如果收缩率低，则金属粒子相互的接触性不充分。考虑到这些，收缩率优选为1％～10％左右，特别优选为2％～5％左右的树脂。

除这些热收缩干燥性树脂、UV干燥收缩树脂以外，例如还能够使用含碳树脂·ITO导电性树脂等导电性树脂、非导电性树脂、硅橡胶。

对于金属粒子综合判断金属粒子间的接触性、金属粒子整体的总表面积、正极或与生物体接触的负极的接触面积、构成负极的多个金属粒子与正极或生物体接触的个数、金属粒子彼此接触而确保负极内部的导电性等，金属粒子的粒径为1纳米～100微米程度，优选为10纳米～75微米左右，更优选为10微米～50微米左右。

以这种方式获得的负极，处于生物体侧的至少一部分金属粒子的一部分从粘合剂露出并能够与生物体接触。另外，处于正极侧的至少一部分金属粒子的一部分从粘合剂露出并与正极接触。利用该结构使生物体电极治疗器具的正极和负极与生物体接触，由此在正极、负极、生物体之间形成生物体电路。

根据本发明，将锌或者钛粒状化，将该锌或者钛的金属粒子与粘合剂混合并浆化，将浆化后的金属粒子形成为负极，由此能够使用不会继时性氧化、腐蚀的锌、钛作为负极，其结果，能够获得长时间地维持优异的电流特性的生物体电池治疗器具。

附图说明

图1是表示生物体电池治疗器具的一个实施例的平面图。

图2是锌浆负极的平面图。

图3是绝缘层的平面图。

图4是图1的A-A剖面图。

图5是将图4中的B部放大后的剖面图。

图6是表示当前的生物体电池治疗器具的一个例子的剖面图。

图7(a)是应用了本发明的生物体电池治疗器具的振动按摩器的整体图，图7(b)是表示其振子部分的图。

图8(a)是应用了本发明的生物体电池治疗器具的美容滚的整体图，图8(b)是表示与图8(a)的生物体电池治疗器具不同的实施方式的美容滚的整体图，图8(c)是滚子部分的展开图。

图9(a)是表示本发明的生物体电池治疗器具的第10实施方式(美容滚)的针状滚子的图，图9(b)是该美容滚的整体图。

标号的说明

10···基座(正极)

20···绝缘层

22···透孔

30···负极(负极片整体)

30a···负极片

40···金属粒子(锌粒子或者钛粒子)

50、108···粘合剂

90···振子

92、102、106、124···把手部分

100···转子

104···碳层

110···贵金属微粒

120、122···滚子部(针状滚子)

具体实施方式

下面，利用图1～图9对本发明的实施方式的一个例子进行说明。

此外，本发明不限定于该实施方式。本发明包含将此前具体说明的本发明的各结构要素任意组合而成的生物体电池治疗器具。

【实施例】

本发明的实施方式所涉及的生物体电池治疗器具以下述方式构成，即，在构成正极的圆盘状的基座10的表面10a设置有圆盘状的绝缘层20，在该绝缘层20的表面设置有负极30。绝缘层20与基座10形成为同芯圆盘状，比基座10的直径小。如图2所示，负极30由多个负极片30a···构成，整体与绝缘层20形成为同芯圆盘状，比绝缘层20的直径小。

构成正极的基座10使用与负极相比离子化倾向更低的材料。在负极为锌的情况下，能够使用各种贵金属等或钛。在负极为钛的情况下使用金，从实用的角度考虑而使用镀金的材料。

绝缘层20例如为聚氨酯树脂制的，通过印刷法等形成。如图3所示，绝缘层20形成有多个透孔22···。如图1中虚线的圆所示，各透孔22在大致与贵金属的各负极片30a的中央部分对应的部位沿厚度方向而形成。

对于负极30，例如将由锌粒子或者钛粒子构成的金属粒子40与热收缩树脂等粘合剂配合，通过印刷法等将该粘合剂涂覆于绝缘层20上而形成。如图2所示，该负极30由最内侧的圆盘状的负极片30a、处于其外周的分割周面状的5个负极片30a、以及进一步处于其外侧的8个分割周面状的负极片30a构成。最内侧的负极片30a、处于其外周的5个负极片30a、以及进一步处于其外侧的8个负极片30a相互分离，并经由绝缘层20而绝缘。处于最内侧的负极片30a的外周的5个负极片30a各自的形状、尺寸均匀，并以等间隔配置。而且，分别经由绝缘层20而绝缘。处于5个负极片的外侧的8个负极片30a的各自的形状、尺寸均匀，并以等间隔配置。而且，分别经由绝缘层20而绝缘。而且，构成负极的锌粒子、钛粒子等金属粒子40以相互接触的方式紧密地填充于所述各透孔22。

图4是图1的A-A剖面图，图5是将图4中的B部放大而示出的概略剖面图，相互紧密接触的锌粒子、钛粒子等金属粒子40的大多数处于粘合剂内。构成正极的基座10侧的金属粒子40的至少一部分金属粒子的一部分从粘合剂50露出并与基座10接触。另外，在锌粒子、钛粒子等金属粒子40中，与生物体接触一侧(图4、图5的上表面侧)的金属粒子40的至少一部分金属粒子的一部分从粘合剂50露出并能够与生物体接触。其结果，构成正极的基座10和构成负极30的各负极片30a与生物体接触，由此在构成负极30的各负极片30a、构成正极的基座10以及生物体之间形成电路。

以这种方式构成的生物体电池治疗器具使表面侧与生物体接触，由此使得形成正极的基座10、和负极30的各负极片30a分别在以规定距离分离的状态下与生物体接触，其结果，微弱电流在生物体中流动。由此，作为生物体电池治疗器具而起作用。

在该实施方式中，绝缘层介于正极和负极之间，该绝缘层为聚氨酯树脂，但还能够是具有绝缘性的热可塑性树脂、具有绝缘性的丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚醋酸乙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚醚、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯以及苯氧基树脂等。另外，只要具有绝缘性，并不局限于绝缘性树脂，当然也能够是其他材质。

并且，如上所述，本发明的生物体电池治疗器具能够有效地应用于各种仪器、例如超声波美颜器、美容滚。

图7表示将本发明应用于日本特开2015-33566号公报所记载的超声波美颜器(振动按摩器)的实施方式。图7(a)表示其整体图，图7(b)表示振动按摩器的与肌肤接触的部分90(振子)。

该振动按摩器具有与肌肤接触的部分90(振子)以及把手部分92(用手把持的部位)。与肌肤接触的振子90例如由贵金属(包含铜)制成，或者由通过电镀、蒸镀、溅射、印刷、涂装等涂覆方式加工后的贵金属形成并构成正极。对于把手部分92整体或者把手部分92中由手接触的一部分而言，由与粘合剂配合的锌粒子或者钛粒子形成并构成负极。或者，在由锌粒子构成负极的情况下，由贵金属(包含铜)或者钛构成正极。而且，通过使负极(把手部分)与正极(振子)电连接而作为生物体电池美颜器工作。

根据该生物体电池美颜器(振动按摩器)，具有下述效果，即，生物体电池所产生的微弱电流刺激皮肤中的侵犯刺激感受器例如多感感受器等而促进血液流动。另外，促进与由机械振动所引起的按摩效果的叠加效应。另外，通过将接触皮肤侧(与肌肤接触的部分)作为正极而使得电流从振子朝向皮肤流动，所谓的离子导入效果得到提高，容易吸收化妆品等中所含有的有效成分。

另外，可以由贵金属制成振子的母材，还能够由与粘合剂配合的锌粒子或者钛粒子构成母材，并在其上使通过电镀、蒸镀、溅射、印刷、涂装等涂覆方式加工的、构成正极的贵金属等形成为岛状。由此形成较多的电流电路而提高发明的效果。另外，将第3导电体、例如碳(具有导电性，但未构成电池的正极、负极且不具有离子倾向的材料)形成为接触皮肤面，在其上部及粘合剂的内部同样地形成正极，由此能够延长振子母材的锌粒子或者钛粒子与贵金属的通电距离，增强通电效果。

并且，在把手部，可以不同于与粘合剂配合的锌粒子或者钛粒子地另外形成N型半导体。由此，不仅在贵金属与锌粒子或者钛粒子之间，即使在贵金属与上述N型半导体之间也起电，增大发明的效果。另外，利用混入有碳和贵金属微粒的树脂(粘合剂)对振子表面进行涂覆，由此能够容易地实现正极的多极化。对于正极和负极的配置，还能够根据需要而相对于接触皮肤部和把手部进行相反的排列。

图8表示应用于美容滚的实施方式之一。

图8(a)所示的美容滚例如由贵金属(包含铜)制成与肌肤接触的转子100并构成正极，或者由通过电镀、蒸镀、溅射、印刷、涂装等涂覆方式加工后的贵金属构成正极。对于构成负极的把手部分102(用手把持的部位)的整体或者由手接触的一部分而言，由与粘合剂配合的锌粒子或者钛粒子制成。此外，在由锌粒子构成负极的情况下，并不局限于贵金属(包含铜)，还能够由钛制成正极。

该美容滚通过将负极(把手部分)与正极(转子)电连接而发挥作为美容滚的功能。

并且，该美容滚具有下述效果，即，生物体电池所产生的微弱电流刺激皮肤中的侵犯刺激感受器例如多感感受器等而促进血液流动。另外，促进与通过旋转实现的机械按摩的效果的叠加效应。

另外，通过将接触皮肤侧设为正极而使得电流从转子朝向皮肤流动，所谓的离子导入效果得到提高，容易吸收化妆品等中所含有的有效成分。

另外，可以由贵金属制成转子的母材，还能够由与粘合剂配合后的锌粒子或者钛粒子制成母材，并在其上通过电镀、蒸镀、溅射、印刷、涂装等涂覆、其他周知的方法而使能够成为正极的贵金属等形成为岛状。由此形成更多的电流电路，提高本发明的效果。另外，如图8(b)所示，在接触皮肤面形成第3导电体、例如碳层104(具有导电性，且未构成电池的正极、负极的、不具有离子倾向的材料)，并在其上同样地形成正极，由此能够延长滚子母材的锌粒子或者钛粒子与贵金属之间的通电距离，增强向皮肤的通电效果。并且，利用与粘合剂配合后的锌粒子或者钛粒子构成把手部106，并且利用与这些金属粒子不同的材料的N型半导体构成，从而即使在贵金属与锌粒子或者钛粒子以及上述其他N型半导体之间也起电，效果倍增。

另外，如图8(c)所示，利用混入有第3导电体例如碳(具有导电性，且未构成电池的正极、负极的、不具有离子倾向的材料)和贵金属微粒110(金粉、银粉等)的树脂108(粘合剂)对滚子的旋转表面进行涂覆，由此能够容易地实现正极的多极化。对于正极和负极的配置，还能够根据需要而相对于转子与把手部进行相反的排列。

并且，作为使得美容滚不被头发妨碍、且使其直接与头皮接触并起电的生物体电池型美容滚，提出了下述滚子，即，使滚子部120如图9(a)所示延长为针状，能够将头发分开，直接与头皮接触。在该情况下，将滚子部设想为正极、且将把手124设想为负极，但当然也可以相反。

图9(b)表示应用于美容滚的实施方式的其他例子。

该例子安装有2个针状滚子120、122，但当然优选安装大于或等于3个的针状滚子。每一个针状滚子经由隔离器而连接。当然，能够直接连接或者使得多个针状滚子成型为一体，但如果使相同材质的部件一体化，则即使在两个部位接触皮肤，在电气方面也被视为一个部件而仅能对一个电路进行通电，但如果经由隔离器则具有分别产生电路的优点。当然，每一个针状滚子在芯材等内部与把手部124电连接。

在该实施方式的情况下，电流从直接与头皮接触的正极相对于握持把手的手流动，能够期待例如育毛剂的药效成分等与电流一起向皮肤的离子导入效果。

实验例1：与生物体电池的负极(锌)的表面劣化相关的实验例

(比较实验)

首先，针对不属于本发明的、未利用粘合剂固化的锌板进行了实验。在与体液相同的隐形眼镜保存液(氯化钠0.9％溶液)中利用导电线将锌板与铜板连结而进行了起电试验，电动势在数小时内略微降低，但却持续起电。而且，在24小时之后，以0.74～075V持续起电。即使经过24小时，起电也几乎不降低。

然而，一旦浸渍于隐形眼镜保存液(氯化钠0.9％溶液)的锌板的表面干燥，则出现白斑、黑斑。这是因为锌表面变质为碳酸锌、硫酸锌等，这些斑上的导电性极差，随着白斑·黑斑化的发展，劣化直至深处为止，最终表面变化为测试仪无法测量的非导体。

由此确认到，如果预先使锌板的负极保持与大气接触的状态不变，则其表面继时性劣化，无法作为负极而起作用。

(本发明所涉及的实验)

接下来，针对本发明所涉及的利用粘合剂固化的锌浆也同样地进行了实验。即使利用粘合剂固化的锌浆浸渍于隐形眼镜保存液(氯化钠0.9％溶液)，也几乎未确认到变化。一旦反复进行在浸渍于隐形眼镜保存液之后使其与大气接触的湿润干燥，则变为略微发黑的感觉，但在电阻方面并未确认到变化。

实验例2：与生物体电池的负极(钛)的表面劣化相关的实验

(比较实验)

针对未利用粘合剂固化的钛板，进行了与锌板同样的实验。即使在钛板的情况下，如果尝试浸渍于隐形眼镜保存液(氯化钠0.9％溶液)，则表面的颜色也略微变浓。这被认为是氧化钛的颜色。如果如此反复，则电动势不会消失，但表面电阻值增加30％～50％而加强了半导体的性质，确认到实质性的电动势的降低。

(本发明所涉及的实验)

接下来，针对本发明所涉及的利用粘合剂固化的钛浆，进行了与利用粘合剂固化的锌浆同样的实验。其结果，在电阻方面并未确认到变化。

根据以上实验结果能够确认，对于本发明所涉及的生物体电池治疗器具，利用粘合剂将锌粉末、钛粉末覆盖(利用粘合剂固化)以不使其继时性氧化，由此能够防止负极的继时性的劣化，能够维持生物体电池治疗器具的品质。