生物电池治疗器具的制作方法

1.本发明涉及生物电池治疗器具，详细而言涉及以与皮肤相接的状态使用，并通过微弱的直流电动势对皮下组织的通电刺激进行对象部位的处置的生物电池治疗器具。


背景技术：

2.近年来，苦于慢性肩周炎或腰痛的患者增多，到现在为止，已有大量的贴剂、温灸、金属颗粒、磁疗器具、低频治疗仪等家庭用治疗器具上市。这些治疗器具显示出通过各种原理促进患处血液循环并净化局部滞留的代谢物的效果。
3.本发明人先前提出了通过通电刺激来治愈肌肉及神经疲劳的生物电池治疗器具(参照专利文献1、2)。该生物电池治疗器具在与皮肤接触时形成生物电池而提供直流电流，已证实了是具有作为家庭用治疗器具的治疗效果的优异的治疗器具。
4.然而，这些家庭用治疗器具存在以下需要改良的问题点。
5.以下，在图1中示意性地示出先前提出的生物电池治疗器具的结构，并说明需要改良的问题点。图中，符号1表示负极(例如在粘合剂中混合有金属粉的物质)，2表示正极(例如贵金属、或在粘合剂中混合有贵金属的物质)，3表示由不具有电离倾向的物质构成的导电部件(例如碳)，该导电部件3介于负极1与正极2之间。
6.这种生物电池治疗器具中，负极1形成得较长，以使得由于负极成分电离而产生的电流大量流入正极。然而，在粘合剂中混入锌等金属粉的结构的负极，其电阻值(体积电阻值)最低也是1mω
・
cm～2mω
・
cm这样的高电阻，因此到达导电部件为止的距离变长，实质上难以到达正极。其结果，难以获得效率良好的生物电池治疗器具。
7.现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第6168639号公报专利文献2：日本专利第6153259号公报。


技术实现要素：

8.(发明要解决的课题)本发明的发明人为了解决该课题而进行了研究，关于这种生物电池治疗器具，着眼于负极接触生物的面和与该面对置的面之间的厚度极薄，将导电部件配置在负极之中与接触生物的面对置的面，使得电流经由这样配置的导电部件传输到正极。由此，使得离子从距离较短的负极构成部件的厚度方向到达导电部件，而不是从负极构成部件的长度方向到达导电部件。其结果，发现了能够将离子通过负极的距离抑制成极短，由此，即便负极构成部件的电阻值较高，也能有效地发挥这种生物电池治疗器具的治疗效果，从而完成了本发明。
9.本发明是基于上述见解而完成的，提出了一种生物电池治疗器具，即便是较长地形成电阻值较高的负极构成部件，从负极到正极为止的距离较长的生物电池治疗器具，也
能通过在负极构成部件的与皮肤接触面对置的表面侧(即，不接触皮肤的面侧)配置、形成导电部件，缩短电离的负极构成物质到达导电部件为止所需要的距离，由此，即便从负极到正极构成部件的距离较长，离子也能效率良好地到达正极。
10.(用于解决课题的方案)于是，本发明具备以下构成以解决上述课题。
11.(1)一种生物电池治疗器具，其特征在于，具备：负极构成部件；正极构成部件；以及在这些负极构成部件与正极构成部件之间连接配置的导电部件，通过使所述负极构成部件和所述正极构成部件与生物接触，在生物与负极构成部件及正极构成部件之间形成通电回路，所述负极构成部件和正极构成部件分别具有与皮肤接触的皮肤接触面以及形成在与该皮肤接触面对置的面的对置面，通过在所述负极构成部件的对置面与所述正极构成部件的对置面之间搭桥连接所述导电部件，将负极构成部件和正极构成部件电连接，其中，导电部件及正极构成部件由相同材质的碳构成。
12.(2)根据(1)中记载的生物电池治疗器具，其特征在于，在所述负极构成部件的对置面与所述正极构成部件的对置面之间搭桥连接的导电部件如下配置：在所述负极构成部件的与皮肤接触面对置的面侧，以距正极构成部件最长距离的部位为起点，从该起点配置到正极构成部件。
13.(3)根据(1)中记载的生物电池治疗器具，其特征在于，所述导电部件至少覆盖在所述负极构成部件的皮肤接触面侧的整个面上而形成。
14.(4)根据(1)至(3)的任一项中记载的生物电池治疗器具，其特征在于，所述负极构成部件和正极构成部件被分离对置地配置。
15.(5)根据(1)至(3)的任一项中记载的生物电池治疗器具，其特征在于，所述负极构成部件和正极构成部件被彼此相接地配置。
16.(6)根据(1)至(5)的任一项中记载的生物电池治疗器具，其特征在于，所述导电部件中，除了与正极构成部件及负极构成部件接触的区域以外，与皮肤对置的面的表面上被覆盖地形成有电绝缘层，通过该电绝缘层来阻断导电部件与皮肤的接触。
17.(7)根据(1)至(6)的任一项中记载的生物电池治疗器具，其特征在于，负极构成部件的长度为10～200mm，厚度为150μm以下，“负极构成部件的长度/负极构成部件的厚度”为1以上。
18.(8)根据(7)中记载的生物电池治疗器具，其特征在于，负极构成部件的“负极构成部件的长度/负极构成部件的厚度”为100以上。
19.需说明，在本发明中，“负极构成部件的厚度”是指参照图2时，负极构成部件11的上下方向的厚度，在本发明所涉及的生物电池治疗器具中，电流沿“负极构成部件的厚度方向
”ꢀ
流过。
20.另外，“负极构成部件的长度”是指参照图2时，负极构成部件1的横向长度，在如图1所示的现有类型的(导电部件介于负极与正极之间的结构的)生物电池治疗器具中，电流沿“负极构成部件的长度”方向流过。
[0021]“大致l字形”是指具备基片和从该基片的一端部立起的立起片的结构，其朝向无关紧要。另外，还包括具备构成大致l字形的部分的同时还具备其他部分的生物电池治疗器具。
[0022]
负极构成部件是指含有构成负极的成分并作为负极发挥功能的部件，正极构成部件是指含有构成正极的成分并作为正极发挥功能的部件。
[0023]
首先，基于图2的示意图说明本发明的基本概念。
[0024]
在图2(a)中，11表示负极构成部件，12表示正极构成部件，13表示与负极构成部件和正极构成部件电连接的导电部件，图中，上表面表示皮肤接触面侧，下表面表示与皮肤接触面侧对置的面(以下，称为对置面)。
[0025]
负极构成部件11和正极构成部件12彼此分离地配置，在负极构成部件11和正极构成部件12的对置面侧，搭桥地配置有导电部件13。
[0026]
需说明，在图2中，负极构成部件11和正极构成部件12彼此分离地配置，但是本发明也可为使负极构成部件11和正极构成部件12接触的结构。这是因为，在这种生物电池治疗器具中，例如负极构成部件11的电阻为1～2mω左右、导电部件13的电阻值为1～50ω左右，因此，即便使负极构成部件11和正极构成部件12接触，也因负极构成部件11的电阻值较高而在负极构成部件11所产生的离子实质上从负极构成部件11经由(电阻值低的)导电部件13移动到正极构成部件12。
[0027]
在此，负极构成部件11是指，该部件所包含的负极成分是电离倾向大于正极构成部件12所包含的正极成分的成分。构成负极的负极成分没有特别限定，但是作为实用性高的材料，例如可举出锌。
[0028]
正极构成部件12是指，该部件所包含的正极成分的电离倾向比负极构成部件11所包含的负极成分小的部件。构成正极的正极成分没有特别限定，但是作为实用性高的材料，特别可举出贵金属。发明所涉及的“贵金属”包括至少表面区域通过镀敷等而被贵金属覆盖的物质或阳树脂(positive resin)等在内。例如，银包覆铜粉等也属于本发明所涉及的贵金属。
[0029]
需说明，由于正极构成部件12也可以由碳形成，所以如后述那样，正极构成部件12也可为与导电部件13共同的材质(参照图2(b))。
[0030]
接着，导电部件13是指“由具有导电性、但材料本身不构成生物电池的正极和负极的材料构成的部件或包含该材料的部件”，进而是“具有导电性、并且材料本身是可以构成生物电池的正极或负极的材料，但实质上不与皮肤接触，因此不构成生物电池的正极或负极的部件”。
[0031]
导电部件13的材料没有特别限定，但是作为实用性高的材料，特别可举出碳或导电性聚合物等。在碳的情况下，通常通过例如碳涂料、粘合剂、印刷等来形成。另外，如果应用凝胶状的导电性聚合物，则其本身具有粘接效果，将不需要与粘着剂、粘合剂、填料等进行组合。
[0032]
在本发明中，导电部件的“具有导电性”是指，期望由下式求出的电阻r[ω]r＝ρ
・
l/a(r：电阻，l：长度[m]，a：截面积[m2])中的电阻率ρ[ωm]优选为1ωm以下、更优选为10
－2
ωm以下、特别优选为10
－4
ωm以下；特别是在含有金属的情况下，还能使该部件为10
－5
～10
－8
ωm。顺便提一下，人体皮肤的
电阻率ρ为约5.0
×
105ωm。
[0033]
另外，虽然上面有所提及，但如图2(b)所示，在本发明中可以由与构成导电部件13的碳相同的材料构成正极12。由此，在图2(b)中，正极构成部件12和导电部件13虽然使用了不同的符号以便区分两者，但是具有共同的阴影线。
[0034]
另外，在本说明书中，“皮肤”是指广义上的生物(人体或动物等)的皮肤、粘膜等，是指可安装本发明所涉及的生物电池治疗器具的区域。
[0035]
(发明效果)依据本发明所涉及的生物电池治疗器具，会形成从负极构成部件流到正极构成部件的路径的导电部件被形成在与皮肤接触面(负极构成部件和正极构成部件接触皮肤的面)对置的表面侧(在本发明中称为“对置面”)。因此，即便使用电阻率高的原料来较长地形成负极构成部件，由电离的负极构成物质产生的电子(电流)也可以通过形成在对置面的导电部件。因此，电子(电流)能够极大地缩短到达导电部件所需要的距离。其结果，即便在负极形成得较长、且从负极到正极的距离实质上较长的生物电池治疗器具中，电子(电流)也能通过该导电部件效率良好地到达正极。
[0036]
若更加详细地说明，则这种生物电池治疗器具根据使用方法等而稍有不同，但是负极构成部件形成得极薄(例如，150μm以下、100μm以下、50μm以下、10μm以下、优选为5～10μm)，电离的负极构成物质到达导电部件的距离最大也是对应于负极构成部件的厚度的极短距离，与负极构成部件的长度相比是短得不能比的短。其结果，实质上不会遭受电阻率高的负极构成部件所引起的负面影响。
附图说明
[0037]
图1是现有的生物电池治疗器具的示意图。
[0038]
图2是本发明的生物电池治疗器具的示意图，其中(a)示出正极部件和导电部件为不同材质的事例，(b)示出正极部件为与导电部件相同材质(碳)的事例。
[0039]
图3是将本发明所涉及的第1实施例的生物电池治疗器具与其制造工序一起示出的示意图。
[0040]
图4中(a)是示出本发明所涉及的第2实施例的生物电池治疗器具的说明图，(b)是示出第3实施例的生物电池治疗器具的说明图，(c)是示出第2、第3实施例的离子电流带的说明图。
[0041]
图5是本发明所涉及的第2实施例的生物电池治疗器具的展开斜视图。
[0042]
图6是示出本发明所涉及的进一步不同的h形状的生物电池治疗器具的制造工序的说明图。
[0043]
图7是示出本发明所涉及的进一步不同的圆形状的生物电池治疗器具的制造工序的说明图。
具体实施方式
[0044]
以下说明本发明的实施例。
[0045]
需说明，这些实施例的生物电池治疗器具中，碳层的印刷膜厚的截面实测值为10μm，其电阻值(表面电阻值)为40ω；锌层印刷膜厚的截面实测值为20μm，涂敷的锌混硅中的
锌重量或重量比按计算为1.349g锌和0.193gsi墨。
[0046]
(第1实施例)图3是示出作为第1实施例的片状的生物电池治疗器具的制造工序的概略说明图。
[0047]
(1)首先，如图3的最上部的图所示，准备碳硅片23(导电部件)。
[0048]
(2)接着，如图3的从上往下第2个图(图的表面侧是接触皮肤的面侧)所示，在接触皮肤的面侧，从碳硅片23之上印刷锌硅21(负极构成部件)。在该情况下，剩余部分成为露出碳硅片23(导电部件)的状态。
[0049]
(3)接着，如图3的从上往下第3个图(图的表面侧为与接触皮肤的面对置的面侧)所示，在碳硅片23(导电部件)的与接触皮肤的面对置的面，对其整个面涂敷印刷普通硅24(绝缘层)。
[0050]
(4)然后，如图3的最下部的图(图的表面侧为接触皮肤的面侧)所示，在露出碳硅片23(导电部件)的面(图3的第2个图的上边部)涂敷印刷贵金属硅22(正极构成部件)。
[0051]
在这样构成的生物电池治疗器具中，通过使形成有锌硅21(负极构成部件)和贵金属硅22(正极构成部件)的面(图3的最下部的图中的表面侧)与皮肤接触，来自负极构成物质的离子通过处于与接触皮肤的面对置的面的电阻低的碳硅片层(导电部件)效率良好地流入阳极构成部件。其结果，电流有效地流过生物电池治疗器具的正极构成物质和负极构成物质所接触的皮肤，从而效率良好地达成生物电池治疗器具的目的。
[0052]
需说明，在该实施例中，锌硅21(负极构成部件)和贵金属硅22(正极构成部件)直接接触，但是锌硅21(负极构成部件)的电阻值高，因此来自负极构成物质的离子实质上通过处于与接触皮肤的面对置的面的电阻低的碳硅片层23(导电部件)流入正极构成部件22。
[0053]
(第2实施例)图4(a)示出具备基片41和从基片的一端部立起的立起片42的大致l字形的生物电池治疗器具的一个例子。该生物电池治疗器具是对用于面部、特别是肌肉运动较少的外眼角等有效的治疗器具，该图的表面侧示出皮肤接触面。该生物电池治疗器具具备宽度宽的基片41和从基片41的一端立起的宽度窄的立起片42。而且，图中，31表示设置在基片41的负极构成部件，32表示设置在立起片42的前端的钮扣状的正极构成部件，35表示绝缘层(第1绝缘层)。
[0054]
图5示出图4(a)的生物电池治疗器具的分解斜视图。在该图中，33表示大致l字形的导电部件，33a表示导电部件的基片，33b表示导电部件的立起片。在该导电部件33的图中左侧(生物电池治疗器具中与皮肤接触面对置的表面侧)设有覆盖该导电部件33的大致l字形的第2绝缘层34(基片34a、 立起片34b)。
[0055]
另外，在导电部件33的图中右侧(生物电池治疗器具中的皮肤接触面侧)设有第1绝缘层35，由该第1绝缘层35覆盖大致l字形的导电部件33的立起片33b。但是，该第1绝缘层35没有覆盖到导电部件33的立起片33b的内部及其前端(此处安装正极构成部件32的部位)。
[0056]
进而，在导电部件33的图中右侧(生物电池治疗器具中的皮肤接触面侧)设有负极构成部件31，该负极构成部件31覆盖大致l字形的导电部件33的基片33a的皮肤接触面侧。
[0057]
另外，在导电部件33的立起片33b的前端安装有钮扣状的正极构成部件32(参照图4(a))。
[0058]
在这样构成的生物电池治疗器具中，当负极构成部件31和正极构成部件32与覆盖物接触时，由负极构成部件31的电离的负极成分产生的电子通过导电部件33进入正极构成部件32，期望的电流通过皮肤内。因此，即便负极构成部件31的电阻值高，电流也通过薄壁的负极构成部件31从导电部件33流入正极构成部件32，由此能够消除负极构成部件31的高电阻值的问题，电流能够效率良好地流动。
[0059]
(第3实施例)图4(b)示出大致l字形的生物电池治疗器具的另一例子，示出对用于面部、特别是肌肉运动量大的鼻唇沟(法令纹)等有效的生物电池治疗器具。
[0060]
该生物电池治疗器具的基本结构及作用效果与图4(a)、图5的生物电池治疗器具相同，但是不同点在于立起片42的中途形成弹簧部43，使得该立起片42跟随肌肉运动而自由弹性变形。通过这样构成，即便嘴角移动，生物电池治疗器具也对应地发生弹性变形，其结果，能够有效地维持发明的功能。
[0061]
图4(c)是示出大致l字型的生物电池治疗器具与皮肤相接时的、流过皮肤的电流的流动区域的概略图。由该图可以看出，通过将生物电池治疗器具制成l字形，具有可以形成由l字形的生物电池治疗器具包围的大范围的离子电流带的优点。
[0062]
(第4实施例)图6是示出h形状的生物电池治疗器具的制造工序的说明图。
[0063]
若按照制造工序顺序进行说明，则准备构成导电部件及正极构成部件的h形状的导电橡胶40。
[0064]
接着，在h形状的导电橡胶40的一个片(朝向图纸左侧的立片)上安装负极构成部件41。
[0065]
接着，在h形状的导电橡胶40的横片上安装绝缘层42。
[0066]
然后，在h形状的导电橡胶40的另一个片(朝向图纸右侧的立片)上，除了导电橡胶40之中与皮肤接触、并应作为正极构成部件43发挥功能的部位(图中两处圆形区域)之外，追加安装绝缘层42。
[0067]
由此，得到本发明所涉及的h形状的生物电池治疗器具。
[0068]
在该生物电池治疗器具中，图纸正面侧是接触皮肤的面，导电橡胶40之中，由绝缘层42及正极构成部件43覆盖的部位作为导电部件发挥功能，而没有被绝缘层42覆盖的两处圆形区域作为正极构成部件43发挥功能。
[0069]
需说明，在图6中，括号内的符号表示处于图纸背面侧的部件的符号。
[0070]
(第5实施例)图7是示出圆盘形状的生物电池治疗器具的制造工序的说明图。
[0071]
若按照制造工序顺序进行说明，则准备构成导电部件及正极构成部件的圆形状的导电橡胶50。
[0072]
接着，在导电橡胶50的中央部分安装负极构成部件51。
[0073]
接着，在负极构成部件51的外周安装绝缘层52。
[0074]
然后，在露出导电橡胶50的绝缘层52的外周中，除了导电橡胶50与皮肤接触、并应作为正极构成部件53发挥功能的部位(图中四处圆形区域)之外，追加安装绝缘层52。
[0075]
由此，得到本发明所涉及的圆盘形状的生物电池治疗器具。
[0076]
在该生物电池治疗器具中，图纸正面侧为接触皮肤的面，导电橡胶50之中，由绝缘层52及正极构成部件53覆盖的部位作为导电部件发挥功能，而没有被绝缘层52覆盖的四处圆形区域作为正极构成部件43发挥功能。
[0077]
需说明，在图6中，括号内的符号表示处于图纸背面侧的部件的符号。
[0078]
需说明，在上述实施例中，对平板状、大致l字形、h形状、圆盘形状的生物电池治疗器具进行了说明，但本发明并不限定于这些形状的生物电池治疗器具，根据用途、应用部位等而包含各种形状的生物电池治疗器具。
[0079]
在此，负极构成部件具有比正极构成部件的正极成分低的标准单极电位，而金属锌特别适合作为负极成分。
[0080]
另外，构成正极构成部件的正极成分可以是电极电位比负极成分高的金属，例如可以是金(au)、银(ag)和铂族及其合金等。贵金属微粒子的粒径没有特别限定，但从构成多个生物电池单元的观点出发，优选更微细的粒径，但从制造上的观点出发，粗粒比较容易处理。作为两者的折衷，例如，可以使用平均粒径为1nm～50μm的范围、平均粒径为20nm～15μm、平均粒径为10μm～15μm、平均粒径为20nm～40nm等的贵金属微粒子。但是，本发明并不限于这些微粒子。
[0081]
另外，在上述实施例中，作为导电部件出示了碳，但是作为碳以外的材料，例如可以举出石墨、含盐物、导电性高分子材料/导电性聚合物等。如果使用凝胶状的导电性聚合物，由于它本身具有粘接效果，因此无需配合粘合剂、粘着剂等，因而是适宜的。作为导电性高分子材料的代表性物质，可举出聚乙炔、聚苯胺、聚对苯撑乙烯、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯硫醚、pedot(聚乙撑二氧噻吩)等。还有低聚噻吩等。还有实际性质更具半导体性质而不是导体的物质。需说明，也可以使用加工金属而得的所谓ito。
[0082]
但是，这些导电材料本身是经过加工或合成或化合的，不能说是廉价且稳定的。从这样的观点来看，可以说碳(包括碳纳米管)是最廉价且稳定，并且对人体安全的材料。
[0083]
(产业上的可利用性)通过本发明，即便在具有电阻值高且长度较长的负极构成部件的生物电池治疗器具中，所产生的离子也能效率良好地流向负极，可以廉价提供能获得具有伴随其长度的导通性的优异的电流刺激效果的生物电池治疗器具。
[0084]
具体而言，在电阻值按体积电阻值计为1～50ω
・
cm左右，且负极构成部件的长度为20～50mm、负极构成部件的厚度为150μm以下、“负极构成部件的长度/负极构成部件的厚度”为1以上、优选为100以上这样的情况下，本发明将特别有效地发挥功能。
[0085]
其结果，该生物电池治疗器具通过促进血液循环、净化局部滞留的代谢物，也可以有效用在肩周炎及腰痛等的治疗及预防、以及美丽肌肤的维持、肌肤质量的改善等美容的领域中。
[0086]
(符号说明)11、21、31、41、51 负极构成部件、锌硅；12、22、32、43、53 正极构成部件、贵金属硅；13、23、33 导电部件、碳硅片；24、34(34a、34b)、35、42、52 绝缘层、普通硅、第1、第2绝缘层；40、50 导电橡胶。