特許 6605297 静電容量型センサシート及びセンサ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6605297

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13日

(54)【発明の名称】静電容量型センサシート及びセンサ装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 7/16 20060101AFI20191031BHJP

   A61B 5/11 20060101ALI20191031BHJP

【ＦＩ】

   G01B7/16 C

   A61B5/11

【請求項の数】6

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2015-209042(P2015-209042)

(22)【出願日】2015年10月23日

(65)【公開番号】特開2017-83200(P2017-83200A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2018年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005061

【氏名又は名称】バンドー化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松田 和朗

(72)【発明者】

【氏名】太田 雅史

(72)【発明者】

【氏名】大高 秀夫

【審査官】 河内 悠

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／１３３４１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭６１−２００４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２４１７０４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ ７／００− ７／３４

Ａ６１Ｂ ５／０６− ５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エラストマー組成物からなるシート状の誘電層と、導電材料を含有する導電性組成物からなり、前記誘電層の表面及び裏面のそれぞれに前記誘電層を挟んで少なくとも一部が対向するよう形成された第１電極層及び第２電極層とを有し、前記第１電極層及び第２電極層の対向する部分を検出部とし、前記誘電層の表裏面の面積が変化するように可逆的に変形するセンサ本体と、
前記センサ本体の周囲を覆うように形成された被覆部材と、を備え、
前記被覆部材は、シリコーンゴムを含有するシリコーン組成物からなり、前記センサ本体の厚さ方向において、前記センサ本体の前記検出部と重なる領域の厚さが相対的に薄くなっていることを特徴とする静電容量型センサシート。

【請求項2】

前記センサ本体は、前記第１電極層及び前記第２電極層のそれぞれに電気的に接続された電極接続部を有し、
更に、シート状の第１の非伸縮性部材とシート状の第２の非伸縮性部材とを備え、
前記第１の非伸縮性部材は、センサ本体の厚さ方向において少なくとも前記電極接続部と重なり、かつ前記検出部と重ならない位置に設けられ、
前記第２の非伸縮性部材は、前記センサ本体の面方向において前記第１の非伸縮性部材と前記検出部を挟んで反対側の位置で、かつ前記センサ本体の厚さ方向において前記検出部と重ならない位置に設けられている、請求項１に記載の静電容量型センサシート。

【請求項3】

前記第１の非伸縮性部材及び前記第２の非伸縮性部材は、それぞれ接着剤層を介して前記センサ本体及び前記被覆部材に固定されている、請求項２に記載の静電容量型センサシート。

【請求項4】

前記導電材料は、少なくともカーボンナノチューブである請求項１〜３のいずれかに記載の静電容量型センサシート。

【請求項5】

前記エラストマー組成物は、ウレタンエラストマーを含有する請求項１〜４のいずれかに記載の静電容量型センサシート。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれかに記載の静電容量型センサシートと、
前記検出部における静電容量の変化を計測する計測器と
を備えることを特徴とするセンサ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、静電容量型センサシート及びセンサ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

リハビリテーション（以下、単にリハビリともいう）の分野においては、不全麻痺や片麻痺などの運動麻痺の患者の運動量、関節等の可動量や可動範囲の計測、トレーニング時及び安静時の患者の心拍数や呼吸数の計測等が日常的に行われている。
また、医療の分野においても、患者や介護を要する高齢者の心拍数や呼吸数をモニタリングすることが日常的に行われている。

【0003】

患者の運動量、関節等の可動量や可動範囲を計測する方法としては、これまで定規を用いる方法、ゴニオメータを用いる方法、筋電センサを用いる方法が採用されている。
しかしながら、これらの方法では、肘や膝の関節の曲り具合は計測できても、例えば肩甲骨の動きや臀部の動き、表情の動きなど計測が困難な部位も多く存在する。

【0004】

また、より大きな身体の動きを計測する方法としてモーションキャプチャーを利用した計測方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、モーションキャプチャーを利用した方法は、計測システム全体として大がかりなシステムが必要であるため計測システムの携帯が困難で、かつ、測定前の準備が煩雑である。更に、モーションキャプチャーを利用した方法は、撮像手段（カメラ）の陰になる部分の運動は計測することができない。

【0005】

また、患者等の心拍数や呼吸数を経時的にモニタリングする手法として、例えば、特許文献２には、全方向に弾性変形可能なシート状誘電体の両面に伸縮性を有する一対の導電布を配備して構成される静電容量型圧力センサを用いる方法が提案されている。
しかしながら、特許文献２に記載された方法では、寝た状態の人体の下に静電容量型圧力センサを敷いて心拍数や呼吸数をモニタリングするため、リハビリトレーニング中など身体を動かしている状態では計測が困難であった。
また、静電容量型圧力センサは、誘電層の厚さ方向の変形による静電容量の変化を計測するセンサであるため、そもそも誘電層の面方向の変形を計測することは困難であり、身体の運動状態を計測することはできなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開第２００５／０９６９３９号

【特許文献2】特開２００５−３１５８３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明者らは、このような状況のもと、生体表面の変形を追跡することができる静電容量型センサ装置として、従来の静電容量型センサ装置とは異なる技術的思想に基づく静電容量型センサ装置を提案している。
具体的には、エラストマー組成物からなるシート状の誘電層と、カーボンナノチューブを含有する導電性組成物からなり、上記誘電層の表面及び裏面のそれぞれに上記誘電層を挟んで少なくとも一部が対向するよう形成された第１電極層及び第２電極層とを有し、上記第１電極層及び第２電極層の対向する部分を検出部とし、上記第１誘電層の表裏面の面積が変化するように可逆的に変形するセンサ素子と、上記検出部における静電容量の変化を計測する計測器とを備えたセンサ装置を提案している。

【0008】

このようなセンサ装置において、センサ素子は、誘電層の表裏面の面積が変化するように可逆的に変形する。そのため、例えば、上記センサ素子を生体に貼り付けて生体表面の変形を追跡する場合、生体表面が大きく変形しても、その変形量を静電容量の変化量として計測することができる。よって、このようなセンサ装置では、身体の運動状態を計測することができ、リハビリトレーニング中など身体を動かしている状態でも計測を行うことができる。
しかしながら、このようなセンサ素子は、下記の点で改善が求められている。

【0009】

上記センサ素子は、例えば、生体に直接又は衣服を介して貼り付けて使用する。
そのため、上記センサ素子は、使用時に汗にさらされることがある。
また、上記センサ素子を衣服に貼り付けて使用する場合には、継続的に使用するために、衣服とともに洗濯されることがある。この場合、センサ素子は、多量の水や、洗剤にさらされることとなる。
そのため、センサ素子を長期間に渡って使用するためには、耐水性や耐洗濯性が求められており、これらを達成するための改善が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者は、このような要望に応えるべく検討を重ね、汗に触れる環境下で使用されたり、衣服とともに洗濯されたりしても、高い精度を維持したまま、長期間に渡って使用することができる静電容量型センサシートを完成した。

【0011】

本発明の静電容量型センサシートは、エラストマー組成物からなるシート状の誘電層と、導電材料を含有する導電性組成物からなり、上記誘電層の表面及び裏面のそれぞれに上記誘電層を挟んで少なくとも一部が対向するよう形成された第１電極層及び第２電極層とを有し、上記第１電極層及び第２電極層の対向する部分を検出部とし、上記誘電層の表裏面の面積が変化するように可逆的に変形するセンサ本体と、
上記センサ本体の周囲を覆うように形成された被覆部材と、を備え、
上記被覆部材は、シリコーンゴムを含有するシリコーン組成物からなることを特徴とする。

【0012】

上記静電容量型センサシートによれば、センサ本体の周囲がシリコーン組成物からなる被覆部材によって周囲が覆われており、シリコーンゴムは耐水性に優れているため、被覆部材によって、センサ本体を保護することができる。そのため、汗や水によってセンサ性能が低下することを回避することができる。

【0013】

上記静電容量型センサシートにおいて、上記センサ本体は、上記第１電極層及び上記第２電極層に電気的に接続された電極接続部を有しており、上記静電容量型センサシートは、上記センサ本体の厚さ方向において少なくとも上記電極接続部と重なる位置に、シート状の第１の非伸縮性部材を更に備えていることが好ましい。
通常、センサ本体は、検出部の静電容量を測定するために計測器と接続する必要がある。そのために上記センサ本体は、電極接続部を有している。一方、上記静電容量型センサシートは、センサ本体（検出部）を繰り返し伸縮させて使用するが、このとき、上記電極接続部には、応力が集中しやすく、使用時にこの部分に破損が生じる場合がある。
これに対して、上述した位置に上記第１の非伸縮性部材を備えていると、上記電極接続部が補強されることとなる。その結果、繰り返し使用時に破損が発生することをより確実に回避することができる。

【0014】

上記静電容量型センサシートにおいては、更に、上記センサ本体の面方向において上記第１の非伸縮性部材と上記検出部を挟んで反対側の位置に、シート状の第２の非伸縮性部材を備えていることが好ましい。

【0015】

上記静電容量型センサシートにおいて、上記導電材料は、少なくともカーボンナノチューブであることが好ましい。
また、上記静電容量型センサシートにおいて、上記エラストマー組成物は、ウレタンエラストマーを含有することが好ましい。

【0016】

本発明のセンサ装置は、本発明の静電容量型センサシートと、上記検出部における静電容量の変化を計測する計測器とを備えることを特徴とする。
本発明のセンサ装置は、本発明の静電容量型センサシートを備えているため、上記センサシートの静電容量の変化量に基づいて、測定対象物の変形量を正確に測定することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、長期間に渡って精度が低下することなく、測定対象物の変形量を測定することができる静電容量型センサシート及びこの静電容量型センサシートを備えたセンサ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係るセンサ装置の一例を示す概略図である。

【図2】（ａ）は、本発明の実施形態に係る静電容量型センサシートを構成するセンサ本体の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図3】（ａ）は、本発明の実施形態に係る静電容量型センサシートの一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【図4】図３（ａ）に示す静電容量型センサシートの分解斜視図である。

【図5】（ａ）は、本発明の実施形態に係る静電容量型センサシートの別の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。

【図6】図５（ａ）に示す静電容量型センサシートの分解斜視図である。

【図7】（ａ）は、本発明の実施形態に係る静電容量型センサシートを構成するセンサ本体の別の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

【図8】誘電層の作製に使用する成型装置の一例を説明するための模式図である。

【図9】（ａ）〜（ｃ）は、実施例におけるセンサ本体の作製工程を説明するための斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態に係る静電容量型センサシート（以下、センサシートともいう）及びセンサ装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願図面において、各図面の記載は発明の把握を容易にすべく模式的に記載したものであり、各部材の厚さと平面寸法の比率、各部材の厚さの比率等は現実のものとは異なる。
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係るセンサ装置の一例を示す概略図である。
図２（ａ）は、本発明の実施形態に係る静電容量型センサシートを構成するセンサ本体の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
図３（ａ）は、本発明の実施形態に係る静電容量型センサシートの一例を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
図４は、図３（ａ）に示す静電容量型センサシートの分解斜視図である。

【0020】

本発明の実施形態に係るセンサ装置１は、図１に示すように、センサシート２と、センサシート２と電気的に接続された計測器３と、計測器３での計測結果を表示するための表示器４とを備える。
センサシート２は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、センサ本体１０と、センサ本体１０の表側及び裏側を含む周囲全体を覆うように形成された被覆部材２０とを含む。

【0021】

センサ本体１０は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、エラストマー組成物からなるシート状の誘電層１１と、誘電層１１の表面（おもて面）に形成された表側電極層１２Ａと、誘電層１１の裏面に形成された裏側電極層１２Ｂと、表側電極層１２Ａに連結された表側配線１３Ａと、裏側電極層１２Ｂに連結された裏側配線１３Ｂとを備える。
更に、センサ本体１０は、樹脂シート１７の上面に銅箔からなる２つの電極接続部１６Ａ、１６Ｂが形成されたシート状の接続部材１８を備え、表側配線１３Ａと電極接続部１６Ａ、及び、裏側配線１３Ｂと電極接続部１６Ｂ、がそれぞれ導電性接着剤１４Ａ、１４Ｂを介して電気的に接続されている。
また、誘電層１１の表側及び裏側のそれぞれには、表側電極層１２Ａ及び裏側電極層１２Ｂを覆うように表側保護層１５Ａ及び裏側保護層１５Ｂが形成されている。また、電極接続部１６Ａ、１６Ｂのそれぞれには、計測器３と接続するためのリード線１９が半田付けされている。

【0022】

センサ本体１０において、表側電極層１２Ａと裏側電極層１２Ｂとは、同一の平面視形状を有しており、誘電層１１を挟んで表側電極層１２Ａと裏側電極層１２Ｂとは全体が対向している。センサ本体１０では、表側電極層１２Ａと裏側電極層１２Ｂとの対向した部分が検出部となる。
なお、本発明の実施形態に係るセンサシートにおいて、センサ本体が備える表側電極層と裏側電極層とは、必ずしも誘電層を挟んでその全体が対向している必要はなく、少なくともその一部が対向していればよい。
センサ本体１０では、表側電極層１２Ａが第１電極層に、裏側電極層１２Ｂが第２電極層に、それぞれ相当する。

【0023】

センサ本体１０では、誘電層１１がエラストマー組成物からなるため、面方向に変形（伸縮）可能であり、誘電層１１が面方向に変形した際には、その変形に追従して表側電極層１２Ａ及び裏側電極層１２Ｂ、並びに、表側保護層１５Ａ及び裏側保護層１５Ｂ（以下、両者を合わせて単に保護層ともいう）が変形する。
そして、センサ本体１０の変形に伴い、上記検出部の静電容量が誘電層１１の変形量（電極層の面積変化）と相関をもって変化する。よって、センサ装置１では、上記検出部の静電容量の変化を検出することで、センサシート２の変形量を検出することができる。

【0024】

センサシート２は、図３（ａ）、（ｂ）及び図４に示すように、シリコーンゴムを含有するシリコーン組成物からなる被覆部材２０を備えている。被覆部材２０は、センサ本体１０の周囲を覆うように形成されている。そのため、使用時にセンサ本体１０を汗や水（洗濯液）から保護することができる。
また、被覆部材２０は、シリコーン組成物からなるため伸縮性に優れ、センサ本体１０の伸縮に追従して伸縮する。

【0025】

センサシート２において、被覆部材２０は、図３（ａ）に示すように、センサ本体１０の厚さ方向において、センサ本体１０の検出部と重なる領域（図中、２０ａ）では厚さが相対的に薄く、前記検出部と重なる領域の両端部の領域（図中、２０ｂ）に向かって厚さが徐々に厚くなるように形成されている。
これにより、センサシート２において、センサ本体１０の検出部の伸縮が阻害されることをより確実に回避するとともに、使用時に把持又は固定されることとなるセンサシート２の伸縮方向の両端部の強度を高めることができる。

【0026】

計測器３は、静電容量Ｃを周波数信号Ｆに変換するためのシュミットトリガ発振回路３ａ、周波数信号Ｆを電圧信号Ｖに変換するＦ／Ｖ変換回路３ｂ、電源回路（図示せず）を備えており、センサシート２の検出部で検出された静電容量Ｃを周波数信号Ｆに変換した後、更に電圧信号Ｖに変換し、表示器４に送信する。なお、後述するように、計測器３の構成はこのような構成に限定されるわけではない。

【0027】

表示器４は、モニター４ａ、演算回路４ｂ、記憶部４ｃを備えており、計測器３で測定された検出部の静電容量Ｃの変化をモニター４ａに表示させるとともに、上記静電容量Ｃの変化を記録データとして記憶する。
また、表示器４には、計測器３から受信した電圧信号Ｖに基づいて測定対象物の変形量を演算回路４ｂで算出し、モニター４ａに測定対象物の変形量を表示してもよい。
表示器４としては、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ等の記憶部、モニター、各種入出力インターフェイス等を備えたコンピュータを用いることができる。

【0028】

このようなセンサ装置１は、センサシート２を測定対象物に貼り付けて使用することができる。
そのため、センサシート２は、センサシート２を測定対象物に貼り付けるための粘着層が最外層に形成されていてもよい。

【0029】

センサ装置１は、例えば、センサシート２を生体表面に貼り付けて使用することにより、生体表面の変形を追跡することができる。このとき、センサシート２は、生体表面に直接貼り付けてもよいし、衣服やサポーター、包帯等の生体表面を被覆する被覆材を介して生体表面に間接的に貼り付けてもよい。

【0030】

センサシート２を皮膚等の生体表面に貼り付けて使用した場合、上記生体表面の変形（伸長・萎縮、膨張・収縮など）に追従して上記センサシートが伸縮するため、生体表面の変形量に応じて検出部の静電容量が変化する。そのため、センサ装置１は、上記検出部の静電容量を計測することにより、生体表面の変形量を測定することができる。そして、生体表面の変形量を測定することにより、生体表面の変形と相関する生命活動情報や生体の運動情報を取得することができる。

【0031】

本発明の実施形態に係るセンサ装置では、上記生命活動情報として、例えば、脈拍数（心拍数）、呼吸数、呼吸の大きさ等を測定することができる。
また、上記生体の運動情報は特に限定されず、運動時の筋肉の収縮によって、生体表面が伸縮する運動であればその運動状態を上記センサ装置により測定することができる。具体的には、例えば、関節を曲げた際の曲げ量（曲げ角度）や、発音・発声時の頬の動き、表情筋の動き、肩甲骨の動き、臀筋の動き、背中の動き、腰の曲がり具合、胸の膨らみ、筋肉の収縮による太ももやふくらはぎの収縮の大きさ、飲み込み時の喉の動き、足の動き、手の動き、指の動き、足裏の動き、まばたきの動き、皮膚の伸び易さ（しなやかさ）等を測定することができる。

【0032】

上記センサ装置により、脈拍数（心拍数）を測定する場合には、センサシートを生体表面の脈が触れるところ（例えば、橈骨動脈や頚動脈等）に貼り付け、所定の時間、静電容量を測定し続けることで心拍数を取得することができる。脈拍に合わせて皮膚が伸縮することとなり、その伸縮回数が脈拍数となるからである。

【0033】

上記センサ装置により、呼吸数を測定する場合には、センサシートを生体表面の胸の部分等に貼り付け、所定の時間、静電容量を測定し続けることで呼吸数を取得することができる。呼吸に合わせて胸部の皮膚が伸縮し、その伸縮回数が呼吸数と一致するからである。

【0034】

上記センサ装置により、関節の曲げ量を測定する場合には、センサシートを測定対象部位に貼り付け、測定対象部位を動かしつつ静電容量を測定することで測定対象部位の曲げ量を取得することができる。測定対象部位の動きに合わせてその部分の皮膚が伸縮することとなり、その伸縮量より測定対象部位の曲げ量を算出することができるからである。

【0035】

また、上記センサシートを口に周囲（頬等）に貼り付け、その状態で発声しながら（又は、実際には発声できない状態にあっても発声を試みながら）、静電容量を測定した場合には、発声音の種類に応じて口の周囲の皮膚が変形するため、その皮膚の変形に合わせて静電容量が変化することとなる。そのため、発声時の口の周囲の皮膚の動きと、静電容量の値やその変化の仕方との相関情報を得ることができる。
これにより、例えば、以下のことが可能となる。
表情筋のトレーニングとして、例えば、左右対称にセンサシートを貼り付けることで皮膚の動きを定量的に計測したり、リアルタイムに可視化したりすることができる。そのため、左右の信号波形を見ながら、信号が重なるように意識してトレーニングしたり、左右対称な自然な表情に機能回復させるリハビリトレーニングをしたりすることができる。

【0036】

また、上記センサシートを足首や足の甲に貼り付け、その状態で、「足踏みする」、「ジャンプする」、「つま先立ちする」、「静止する」等の運動を行いながら、静電容量を測定した場合には、足の動きに応じて皮膚が変形し、この皮膚の変形に応じて静電容量が変化することとなる。そのため、静電容量の値やその変化の仕方に基づいて足の動きを特定することができる。

【0037】

また、上記センサシートを手の平や手の甲に貼り付け、その状態で、「手を開く」、「手を閉じる」、「任意の指を立てる」、「じゃんけんをする」等の運動を行いながら、静電容量を測定した場合には、手の動きに応じて皮膚が変形し、この皮膚の変形に応じて静電容量が変化することとなる。そのため、静電容量の値や変化の仕方に基づいて手の動きを特定することができる。

【0038】

このように、上記センサ装置では、センサシートを皮膚等の生体表面に貼り付けて使用することにより、種々の生命活動情報や生体の運動情報を計測することができる。
上記センサ装置を用いて生命活動情報や生体の運動情報を計測する場合には、予め運動の種類と静電容量の値やその変化の仕方との関係を測定対象となる生体ごと校正情報として取得しておくことが好ましい。個体差があってもより正確に測定することができるからである。

【0039】

また、センサシート２を衣類やサポーター等の被覆材を介して貼り付けて使用した場合には、被覆材の変形情報を計測することもできる。
例えば、上記センサシートをトレーニング用アンダーウエアに貼り付け、その状態で運動を行った場合、身体の動きに追従してトレーニング用アンダーウエアの生地が伸ばされたり元の状態に戻されたりと生地が変形する。そのため、この生地の変形（伸縮）に応じて静電容量が変化することとなる。よって、上記センサ装置では、静電容量の値や変化の仕方に基づいてトレーニング用アンダーウエア（被覆材）の変形を計測することができる。

【0040】

上記センサ装置は、複数のセンサシートを備えていてもよい。この場合、同時に異なる箇所で同種の情報を取得してもよいし、同時に異なる種類の情報を取得してもよい。
また、上記センサシートを２個以上備える場合には、例えば、身体に左右対称（例えば、右足の甲と左足の甲）にセンサシートを貼り付け、その状態で足踏みを行うことにより、左右の足の動きのバランスを計測することができる。
また、例えば、左右の足首、膝関節、股関節にそれぞれセンサシートを貼り付け、その状態で歩行を行うことにより、左右の足の動きのバランス、各可動部位の曲げ量、各可動部位の動きのリズムを測定することができる。更には、例えば、靴形状やマット形状の圧力分布センサ製品等の既存の歩行計測機器と併用して用いることで、より高度な歩行運動の情報を得ることもできる。
これらの情報はスポーツトレーニングやリハビリトレーニングのメニューを決定する情報として有効である。

【0041】

また、上述したような生命活動情報や生体の運動情報の計測は、水中で行うこともできる。上記センサ装置は、センサシートがシリコーン組成物からなる被覆部材を備え、耐水性に優れるからである。
また、上記センサ装置では、センサシートを作業者に直接又は衣服を介して貼り付けて作業者の運動状態を計測することにより労働情報を取得することもできる。この場合、得られた労働情報は、例えば、労働管理等に役立てることもできる。

【0042】

勿論、本発明の実施形態に係るセンサ装置の使用方法は上述した生体表面に貼り付ける方法に限定されるわけではない。上記センサ装置は、例えば、エキスパンダーやリハビリチューブ、ゴムボール、ゴム風船、エアバック等の伸縮物や、クッションや靴底インナー等の柔軟物などを測定対象物とし、この測定対象物に上記センサシートを貼り付けて、測定対象物の変形を計測するためのセンサ装置として使用することもできる。
また、本発明の実施形態に係るセンサ装置では、上記センサシートを電動義手義足の筋電センサのインターフェイスの代替品として利用することができる。
また、本発明の実施形態に係るセンサ装置では、上記センサシートが、重度心身障害者の入力インターフェイスの入力端末としても使用することができる。
また、本発明の実施形態に係るセンサ装置では、上記センサシートを手袋の指部に貼り付けて、この手袋をバーチャル機器等のグローブ型インターフェイスとして使用することもできる。

【0043】

更に、本発明の実施形態に係るセンサ装置は、上記センサシートをベッドのシーツやマットレス、枕、クッションなど長時間身体に触れ、汗による被水する可能性がある用具に貼り付けて使用することもできる。この場合、シーツやマットレス、枕、クッション等の変形に基づいて取得された情報を、例えば、在床・離床の情報や、使用者の位置情報の取得に役立てることもできる。

【0044】

（第２実施形態）
本発明の実施形態に係る静電容量型センサシートでは、第１実施形態に静電容量型センサシートにおいて、更に、シート状の非伸縮性部材を備えていてもよい。
図５（ａ）は、本発明の実施形態に係る静電容量型センサシートの別の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示した静電容量型センサシートのＣ−Ｃ線断図である。
図６は、図５（ａ）に示す静電容量型センサシートの分解斜視図である。

【0045】

図５に示すセンサシート１０２は、センサ本体１０と、センサ本体１０の周囲に形成された被覆部材２０と、センサ本体１０と被覆部材２０との間に設けられたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる非伸縮性部材２１Ａ〜２１Ｃとを含む。
センサシート１０２において、センサ本体１０及び被覆部材２０は、第１実施形態のセンサシートにおけるセンサ本体及び被覆部材のそれぞれと同様である。

【0046】

非伸縮性部材２１Ａ（第１の非伸縮性部材）は、センサ本体１０の裏側であって、センサ本体１０の厚さ方向（図５（ａ）中、上下方向）においてセンサ本体１０の電極接続部１６Ａ及び１６Ｂと重なる位置に設けられている、平面視した際に接続部材１８よりも少し大きなサイズを有している。
非伸縮性部材２１Ａを設けることにより、使用時における電極接続部１６Ａ及び１６Ｂの破損をより確実に回避することができる。
また、非伸縮性部材２１Ａは、平面視した際にセンサ本体１０の検出部と重ならない位置に設けられている。検出部の伸縮を阻害しないためである。
更に、非伸縮性部材２１Ａは、センサ本体１０及び被覆部材２０のそれぞれに接着剤層（図示せず）を介して固定されている。

【0047】

また、センサ本体１０では、センサ本体１０の裏側であって、センサ本体１０の検出部を挟んで、非伸縮性部材２１Ａと反対側の位置に非伸縮性部材２１Ｂ（第２の非伸縮性部材）が設けられている。この非伸縮性部材２１Ｂは、センサ本体１０の厚さ方向においてセンサ本体１０の検出部と重ならない位置に設けられている。非伸縮性部材２１Ｂによって、検出部の伸縮が阻害されないためである。
更に、非伸縮性部材２１Ｂは、センサ本体１０及び被覆部材２０のそれぞれに接着剤層（図示せず）を介して固定されている。

【0048】

このような非伸縮性部材２１Ａ、２１Ｂを備えたセンサシート１０２では、センサ本体１０の両端が非伸縮性部材２１Ａ、２１Ｂを介して被覆部材２０に固定されている。このように、センサ本体１０の両端が非伸縮性部材２１Ａ、２１Ｂを介して被覆部材２０に固定されていると、センサシート１０２の伸縮時に、被覆部材２０とセンサ本体１０との界面でズレが生じることが無く、被覆部材２０の伸縮に、センサ本体１０がより確実に追従することができる。

【0049】

更に、センサ本体１０では、センサ本体１０の表側であって、センサ本体１０の厚さ方向において表側配線１３Ａ及び裏側配線１３Ｂと重なる位置にも、接着剤層（図示せず）を介して非伸縮性部材２１Ｃが形成されている。
非伸縮性部材２１Ｃを設けることにより、表側配線１３Ａ及び裏側配線１３Ｂ、並びに、導電性接着剤１４Ａ、１４Ｂを保護し、この部分の伸縮を抑制することができる。
その結果、センサ本体１０が伸縮する際に、表側配線１３Ａや裏側配線１３Ｂと、導電性接着剤１４Ａ、１４Ｂとの接合部分での破断を防止することができる。
また、非伸縮性部材２１Ｃは、平面視した際にセンサ本体１０の検出部と重ならない位置に設けられている。検出部の伸縮を阻害しないためである。

【0050】

本発明の実施形態に係るセンサシートは、非伸縮性部材を有することにより、上述した効果を享受することができる。
特に、センサ本体１０の厚さ方向においてセンサ本体１０の電極接続部１６Ａ及び１６Ｂと重なる位置に非伸縮性部材２１Ａを形成することは、センサシートの耐久性を向上させる点で有用である。

【0051】

（第３実施形態）
本実施形態に係る静電容量型センサシートは、センサ本体として、誘電層（第１誘電層）及びその両面に形成された第１電極層及び第２電極層に加えて、第２誘電層及び第３電極層を備えたセンサ本体を備える以外は、第１実施形態に係る静電容量型センサシートと同様である。
以下、本実施形態のセンサシートが備えるセンサ本体について説明する。
図７（ａ）は、本発明の実施形態に係る静電容量型センサシートを構成するセンサ本体の別の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

【0052】

図７（ａ）及び（ｂ）に示すセンサ本体４０は、エラストマー組成物からなるシート状の第１誘電層４１Ａと、第１誘電層４１Ａの表面（おもて面）に形成された第１電極層４２Ａと、第１誘電層４１Ａの裏面に形成された第２電極層４２Ｂと、第１誘電層４１Ａの表側に第１電極層４２Ａを覆うように積層された第２誘電層４１Ｂと、第２誘電層４１Ｂの表面に形成された第３電極層４２Ｃとを備える。
また、センサ本体４０は、第１電極層４２Ａに連結された第１配線４３Ａと、第２電極層４２Ｂに連結された第２配線４３Ｂと、第３電極層４２Ｃに連結された第３配線４３Ｃとを備える。
更に、センサ本体４０は、センサ本体４０は、上面に銅箔からなる３つの電極接続部４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃが樹脂シート４７上に形成された接続部材４８を備え、第１配線４３Ａと電極接続部４６Ａ、第２配線４３Ｂと電極接続部４６Ｂ、及び、第３配線４３Ｃと電極接続部４６Ｃがそれぞれ導電性接着剤４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃを介して電気的に接続されている。
また、センサ本体４０では、第１誘電層４１Ａの裏側及び第２誘電層４１Ｂの表側のそれぞれに裏側保護層４５Ｂ及び表側保護層４５Ａが形成されている。また、また、電極接続部４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃのそれぞれには、計測器３と接続するためのリード線４９が半田付けされている。

【0053】

ここで、第１電極層４２Ａ〜第３電極層４２Ｃは、同一の平面視形状を有している。また、第１電極層４２Ａと第２電極層４２Ｂとは第１誘電層４１Ａを挟んで全体が対向しており、第１電極層４２Ａと第３電極層４２Ｃとは第２誘電層４１Ｂを挟んで全体が対向している。センサ本体４０では、第１電極層４２Ａと第２電極層４２Ｂとの対向した部分、及び、第１電極層４２Ａと第３電極層４２Ｃとの対向した部分が検出部となり、第１電極層４２Ａと第２電極層４２Ｂとの対向した部分の静電容量と第１電極層４２Ａと第３電極層４２Ｃとの対向した部分の静電容量との和が検出部の静電容量となる。

【0054】

センサ本体４０を備えたセンサシートは、ノイズによる測定誤差を排除し、より正確に静電容量の変化を測定するのに適している。
これについてもう少し詳しく説明する。本発明の実施形態に係るセンサ装置を用いて生体表面の変形を追跡する場合、生体表面は導体であるため、センサ本体（電極層）が生体と近接していること自体がノイズの発生原因となることがある。
これに対して、センサ本体４０を有するセンサシートを備えたセンサ装置では、ノイズによる測定誤差をより確実に排除することができる。
本実施形態のセンサシートでは、第２実施形態に係るセンサシートと同様、非伸縮性部材を備えていてもよい。

【0055】

以下、本発明の実施形態に係る静電容量型センサシートが備える各部材について説明する。
＜センサ本体＞
＜＜誘電層＞＞
上記誘電層はエラストマー組成物からなるシート状物であり、その表裏面の面積が変化するように可逆的に変形することができる。上記センサ本体において、シート状の誘電層の表裏面とは、誘電層の表（おもて）面及び裏面を意味する。
上記エラストマー組成物としては、エラストマーと、必要に応じて他の任意成分とを含有するものが挙げられる。
上記エラストマーとしては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、水素添加ニトリルゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
これらのなかでは、ウレタンゴム、シリコーンゴムが好ましい。永久歪み（または永久伸び）が小さいからである。更に、シリコーンゴムに比べ、カーボンナノチューブとの密着性に優れる点から、ウレタンゴムが特に好ましい。

【0056】

上記ウレタンゴムは、少なくともポリオール成分とイソシアネート成分とが反応してなるものである。具体例としては、例えば、オレフィン系ポリオールをポリオール成分とするオレフィン系ウレタンゴム、エステル系ポリオールをポリオール成分とするエステル系ウレタンゴム、エーテル系ポリオールをポリオール成分とするエーテル系ウレタンゴム、カーボネート系ポリオールをポリオール成分とするカーボネート系ウレタンゴム、ひまし油系ポリオールをポリオール成分とするひまし油系ウレタンゴム等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。また、上記ウレタンゴムは、２種以上の上記ポリオール成分を併用したものであってもよい。

【0057】

上記オレフィン系ポリオールとしては、例えば、エポール（出光興産社製）等が挙げられる。
また、上記エステル系ポリオールとしては、例えば、ポリライト８６５１（ＤＩＣ社製）等が挙げられる。
また、上記エーテル系ポリオールとしては、例えば、ポリオキシテトラメチレングリコール、ＰＴＧ−２０００ＳＮ（保土谷化学工業社製）、ポリプロピレングリコール、プレミノールＳ３００３（旭硝子社製）、パンデックスＧＣＢ−４１（ＤＩＣ社製）等が挙げられる。

【0058】

上記イソシアネート成分としては特に限定されず、従来公知のイソシアネート成分を用いることができる。
また、上記ウレタンゴムを合成する際には、その反応系中に必要に応じて、鎖延長剤、架橋剤、触媒、加硫促進剤等を加えてもよい。

【0059】

また、上記エラストマー組成物は、エラストマー以外に、可塑剤、酸化防止剤、老化防止剤、着色剤等の添加剤、誘電性フィラー等を含有してもよい。

【0060】

上記誘電層の平均厚さは、静電容量Ｃを大きくして検出感度の向上を図る観点、及び、測定対象物への追従性の向上を図る観点から、１０〜１０００μｍであることが好ましく、３０〜２００μｍであることがより好ましい。

【0061】

上記誘電層は、一軸方向において、長さが無伸長状態から３０％以上増大するように変形可能であることが好ましい。このような誘電層は、測定対象物に貼り付けて使用する場合に、測定対象物の変形に追従して変形するのに適している。
ここで、長さが３０％以上増大するように変形可能であるとは、荷重をかけて誘電層を伸長させた場合、長さを３０％増大させても（伸長率３０％としても）破断することがなく、かつ、荷重を解放すると元の状態に復元する（即ち、弾性変形範囲にある）ことを意味する。
上記誘電層の一軸方向における伸長可能な伸長率は、５０％以上であることがより好ましく、１００％以上であることが更に好ましく、２００％以上であることが特に好ましい。
上記誘電層の一軸方向における伸長可能な伸長率は、誘電層の設計（材質や形状等）によって制御することができる。

【0062】

上記誘電層の常温における比誘電率は、２以上が好ましく、５以上がより好ましい。誘電層の比誘電率が２未満であると、静電容量Ｃが小さくなり、センサシートとして充分な感度が得られないおそれがある。

【0063】

上記誘電層のヤング率は、０．１〜１０ＭＰａであることが好ましい。ヤング率が０．１ＭＰａ未満であると、誘電層が軟らかすぎ、高品質な加工が難しく、充分な測定精度が得られないことがある。一方、ヤング率が１０ＭＰａを超えると、誘電層が硬すぎ、測定対象物が変形しようとした際に、その変形を阻害するおそれがある。

【0064】

上記誘電層の硬さは、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠したタイプＡデュロメータを用いた硬さ（ＪＩＳ Ａ硬さ）で、０〜３０°であるか、又は、ＪＩＳ Ｋ ７３２１に準拠したタイプＣデュロメータを用いた硬さ（ＪＩＳ Ｃ硬さ）で１０〜５５°が好ましい。
誘電層が軟らかすぎると高品質な加工が難しく、充分な測定精度を確保することができない場合がある。一方、誘電層が硬すぎると、測定対象物が変形しようとした際に、その変形を阻害するおそれがある。

【0065】

上記誘電層の引張特性は、破断伸びが２００％以上で、１００％伸長時の引張応力が０．０５ＭＰａ以下が好ましい。破断伸びが小さいと測定可能範囲が小さくなり、また、１００％引張応力が大きいと、測定対象物自体の変形を阻害してしまうことがある。
上記誘電層の引張特性は、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠した試験方法で測定する。具体的には、誘電層の組成と同一の組成で、厚さ２ｍｍがウレタンシートを作製し、このシートを３号形ダンベル状に打ち抜いて試験片とし、この試験片を引張試験機で測定する。

【0066】

なお、上記センサシートが、複数の誘電層を有する場合、各誘電層は必ずしも同一組成のエラストマー組成物から構成されている必要はないが、同一組成のエラストマー組成物から構成されていることが好ましい。伸縮時に同様の挙動を示すからである。

【0067】

＜＜電極層＞＞
上記電極層は、導電材料を含有する導電性組成物からなる。
ここで、各電極層のそれぞれは、同一組成の導電性組成物から構成されていてもよいし、異なる組成の導電性組成物から構成されていてもよい。但し、同一組成の導電性組成物から構成されていることが好ましい。
上記導電材料としては、例えば、カーボンナノチューブ、グラフェン、カーボンナノホーン、カーボンファイバー、導電性カーボンブラック、グラファイト、金属ナノワイヤー、金属ナノ粒子、導電性高分子等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
上記導電材料としては、カーボンナノチューブが好ましい。誘電層の変形に追従して変形する電極層の形成に適しているからである。

【0068】

上記カーボンナノチューブとしては公知のカーボンナノチューブを使用することができる。上記カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）であってもよいし、２層カーボンナノチューブ（ＤＷＮＴ）又は３層以上の多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）であってもよい（本明細書では、両者を合わせて単に多層カーボンナノチューブと称する）。更には、層数の異なるカーボンナノチューブを２種以上併用してもよい。
また、各カーボンナノチューブの形状（平均長さや繊維径、アスペクト比）も特には限定されない。よって、カーボンナノチューブは、センサ装置の使用目的や、センサシートに要求される導電性や耐久性、更には電極層を形成するための処理や費用を総合的に判断して適宜選択すればよい。

【0069】

上記カーボンナノチューブの平均長さは、１０μｍ以上が好ましく、５０μｍ以上がより好ましい。このような繊維長さが長いカーボンナノチューブを用いて形成された電極層は、導電性に優れ、誘電層の変形に追従して変形した際（特に伸長した際）に電気抵抗がほとんど増大せず、更に、繰り返し伸縮しても電気抵抗のバラツキが小さい、との優れた特性を有するからである。
これに対し、カーボンナノチューブの平均長さが１０μｍ未満では、電極層の変形に伴って電気抵抗が増大したり、電極層を繰返し伸縮させた際に電気抵抗のバラツキが大きくなったりする場合がある。特に、センサシート（誘電層）の変形量が大きくなった場合にこのような不都合が発生しやすくなる。

【0070】

上記カーボンナノチューブの平均長さの好ましい上限は１０００μｍである。平均長さが１０００μｍを超えるカーボンナノチューブは、現時点では、その製造、入手が困難である。また、後述するように、カーボンナノチューブの分散液を塗布して電極層を形成する場合に、カーボンナノチューブの分散性が不充分なため導電パスが形成されにくく、結果的に電極層の導電性が不充分となることが懸念される。

【0071】

上記カーボンナノチューブの平均長さの下限は１００μｍがさらに好ましく、上限は６００μｍがさらに好ましい。上記カーボンナノチューブの平均長さが上記範囲内にあると、導電性に優れ、伸長時に電気抵抗がほとんど増大せず、繰り返し伸縮時に電気抵抗のバラツキが小さい、との優れた特性を高いレベルでより確実に確保することができる。

【0072】

上記カーボンナノチューブの繊維長さは、カーボンナノチューブを電子顕微鏡で観察し、その観察画像から測定すればよい。
また、その平均長さは、例えば、カーボンナノチューブの観察画像から無作為に選んだ１０箇所のカーボンナノチューブの繊維長さに基づき平均値を算出すればよい。

【0073】

上記カーボンナノチューブの平均繊維径は特に限定されないが、０．５〜３０ｎｍが好ましい。
上記繊維径が０．５ｎｍ未満では、カーボンナノチューブの分散が悪くなり、その結果、導電パスが広がらず、電極層の導電性が不充分になることがあり、一方、３０ｎｍを超えると、同じ重量でもカーボンナノチューブの本数が少なくなり、導電性が不充分になることがある。カーボンナノチューブの平均繊維径は５〜２０ｎｍがより好ましい。

【0074】

上記カーボンナノチューブは、多層カーボンナノチューブの方が単層カーボンナノチューブよりも好ましい。
単層カーボンナノチューブを用いた場合、上述した好ましい範囲の平均長さを有するカーボンナノチューブを用いた場合でも、電気抵抗が高くなったり、伸長時に電気抵抗が大きく増大したり、繰り返し伸縮時に電気抵抗が大きくばらついたりすることがある。
これについては次のように推測している。
単層カーボンナノチューブは、通常、金属性カーボンナノチューブと半導体性カーボンナノチューブとの混合物として合成されるため、この半導体性カーボンナノチューブの存在が、電気抵抗が高くなったり、伸長時に電気抵抗が大きく増大したり、繰り返し伸縮時に電気抵抗が大きくばらついたりする原因となっていると推測している。
なお、金属性カーボンナノチューブと半導体性カーボンナノチューブとを分離し、平均長さの長い金属性の単層カーボンナノチューブを用いれば、平均長さの長い多層カーボンナノチューブを用いた場合と同様の電気特性を備えた電極層を形成することができる可能性がある。しかしながら、金属性カーボンナノチューブと半導体性カーボンナノチューブとの分離は容易ではなく（特に、繊維長さの長いカーボンナノチューブにおいて）、両者の分離には煩雑な作業が必要となる。そのため、電極層を形成する際の作業容易性、及び、経済性の観点からも上述した通り、上記カーボンナノチューブとしては多層カーボンナノチューブが好ましい。

【0075】

上記カーボンナノチューブは、炭素純度が９９重量％以上であることが好ましい。カーボンナノチューブは、製造工程において、触媒金属や分散剤等が含まれることがあり、このようなカーボンナノチューブ以外の成分（不純物）を多量に含有するカーボンナノチューブを用いた場合、導電性の低下や、電気抵抗のバラツキを引き起こすことがある。

【0076】

上記カーボンナノチューブの製造方法は特に限定されず、従来公知の製造方法で製造されたものであればよいが、基板成長法により製造されたものが好ましい。
基板成長法は、ＣＶＤ法の１種であり、基板上に塗布した金属触媒に炭素源を供給することで成長させてカーボンナノチューブを製造する方法である。基板成長法は、比較的繊維長さが長く、かつ、繊維長さの揃ったカーボンナノチューブを製造するのに適した製造方法である。そのため、上記導電性組成物に使用するカーボンナノチューブとして適している。
上記カーボンナノチューブが基板製造法により製造されたものである場合、カーボンナノチューブの繊維長さは、ＣＮＴフォレストの成長長さと実質的に同一である。よって、電子顕微鏡を用いて繊維長さを測定する場合は、ＣＮＴフォレストの成長長さを測定すればよい。

【0077】

上記導電性組成物は、カーボンナノチューブ等の導電材料以外に、例えば、バインダー成分を含有していてもよい。
上記バインダー成分はつなぎ材料として機能し、上記バインダー成分を含有させることにより、誘電層との密着性、及び、電極層自体の強度を向上させることができ、更に、後述の方法で電極層を形成する際にカーボンナノチューブ等の導電材料の飛散を抑制することができるため、電極層を形成する際の安全性も高めることができる。

【0078】

上記バインダー成分としては、例えば、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ポリスチレン、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、アクリルゴム、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）等が挙げられる。
また、上記バインダー成分としては、生ゴム（未加硫の天然ゴム及び合成ゴム）も使用することができ、このように比較的弾性の弱い材料を用いることで、誘電層の変形に対する電極層の追従性も高めることができる。
上記バインダー成分は、特に、誘電層を構成するエラストマーと同種のものが好ましい。誘電層と電極層との密着性を顕著に向上させることができるからである。

【0079】

上記導電性組成物は、カーボンナノチューブ等の導電材料及びバインダー成分以外に、更に各種添加剤を含有してもよい。上記添加剤としては、例えば、導電材料の分散性を高めるための分散剤、バインダー成分のための架橋剤、加硫促進剤、加硫助剤、更には、老化防止剤、可塑剤、軟化剤、着色剤等が挙げられる。
上記センサシートでは、上記導電材料がカーボンナノチューブである場合、電極層が実質的にカーボンナノチューブのみで形成されていてもよい。この場合も誘電層との間で密着性を確保することができる。このとき、カーボンナノチューブと誘電層とはファンデルワールス力等により強固に密着することとなる。

【0080】

上記電極層中のカーボンナノチューブの含有量は導電性が発現する濃度であれば特に限定されず、バインダー成分を含有する場合にはバインダー成分の種類によっても異なるが、電極層の全固形成分に対して０．１〜１００重量％であることが好ましい。
また、カーボンナノチューブの含有量を高めれば、電極層の導電性を向上させることができる。そのため、電極層を薄くしても要求される導電性を確保することができ、その結果、電極層を薄くしたり、電極層の柔軟性を確保したりすることがより容易になる。

【0081】

上記電極層の平均厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましい。この場合、電極層が誘電層の変形に対してより優れた追従性を発揮することができる。
一方、上記平均厚さが０．１μｍ未満では、導電性が不足し、センサシートとしての測定精度が低下するおそれがある、一方、上記平均厚さが、１０μｍを超えるとカーボンナノチューブ等の導電材料の補強効果によりセンサシートが硬くなり、センサシートの伸縮性が低下し、生体表面に直接又は被覆材を介して貼り付けた際に生体表面の変形が阻害されることがある。

【0082】

本発明の実施形態に係るセンサシートにおいて、「電極層の平均厚さ」は、例えば、レーザー顕微鏡（例えば、キーエンス社製、ＶＫ−９５１０）を用いて測定することができる。具体的には、誘電層の表面を電極層の厚さ方向を０．０１μｍ刻みでスキャンし、その３Ｄ形状を測定した後、誘電層上の電極層が積層されている領域及び積層されていない領域において、それぞれ縦２００×横２００μｍの矩形領域の平均高さを計測し、その平均高さの段差を電極層の平均厚さとすればよい。

【0083】

＜＜接続部材＞＞
上記接続部材は、シート状の基材と、上記基材の上面に形成された複数の電極接続部とからなる。
上記シート状の基材としては、例えば、樹脂フィルムや樹脂板、不織布等の布生地等を使用することができる。また、上記基材は、金属や繊維等からなるメッシュであってもよい。
上記樹脂フィルムや樹脂板の樹脂材料としては特に限定されず、ＰＥＴ等のポリエステル、硬質ポリ塩化ビニル、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）等が挙げられる。

【0084】

上記電極接続部としては、例えば、銅箔等の金属箔からなるもの等が挙げられる。更に、上記電極接続部は銅箔以外にも、例えば、金属材料からなる印刷層やメッキ層であってもよい。
また、上記電極接続部は、例えば、接着剤などを介して、上記基材に固定されている。

【0085】

上記電極接続部は、誘電層に積層され、電極層に接続された配線（表側配線や裏側配線、第１〜第３配線）と導電性接着剤を介して電気的に接続されている。
上記導電性接着剤としては特に限定されず、従来公知の導電性接着剤を使用することができ、市販品も使用することができる。

【0086】

＜被覆部材＞
本発明の実施形態に係るセンサシートでは、センサ本体の周囲に被覆部材が形成されており、これにより上記センサシートに優れた耐水性を付与している。
加えて、上記被覆部材を形成させることにより、上記センサシートは下記の効果を奏することとなる。
既に説明した通り、上記センサシートが備えるセンサ本体において、電極層はカーボンナノチューブのみからなる場合がある。この場合、誘電層と電極層との密着性は、電極層がバインダー成分を含有する場合に比べて劣ることとなる。そして、誘電層と電極層との密着性が劣る場合、センサシートの使用時、特に、測定対象物に貼り付けたセンサシートを剥がす際に、誘電層と電極層のとの間で剥離が発生してしまう可能性が高まる。
これに対して、上記被覆部材を備えたセンサシートでは、被覆部材が、センサ本体を周囲から押さえつけているため、誘電層と電極層との間での剥離がより発生しにくくなる。
そのため、上記センサシートを繰り返し使用した場合にも、センサシートの性能が劣化することを回避することができる。

【0087】

上記被覆部材は、シリコーンゴムを含有するシリコーン組成物からなる。
上記シリコーンゴムとしては、付加型シリコーンゴム、縮合型シリコーンゴム及び過酸化物型シリコーンゴムのいずれも使用することができる。
上記シリコーンゴムとしては、市販品を使用することもができる。
具体的は、例えば、Ｘ−３２−２４２８−４、ＫＥ−１３０８，１２４１(いずれも信越化学工業社製)、ＴＳＥ３５６２(ＭＯＭＥＮＴＩＶＥ社製)、ＶＰ７５５０、ＳＩＬＰＵＲＡＮ２１１０,２１２０,２１３０(いずれも旭化成ワッカーシリコーン社製)、ＭＤＸ４−４２１０、Ｑ７−９１２０(いずれも東レ・ダウコーニング社製)等を使用することができる。

【0088】

上記第シリコーン組成物は、シリコーンゴム以外に、シリコーンオイル、増粘剤、希釈剤、硬化促進剤、硬化遅延剤、プライマー等を含有していてもよい。

【0089】

上記被覆部材をセンサ本体の伸縮を阻害しないことが好ましく、その点でもシリコーン組成物からなる被覆部材は好適である。
被覆部材の好ましい伸縮特性は、センサ本体や被覆部材の形状やサイズにもよるため、一概にはいえないが、例えば、被覆部材とセンサ本体とが下記の関係にあることが好ましい。
即ち、センサ本体のみを任意の伸長率（但し、弾性変形範囲内に伸長率）で伸長させた際の引張応力と、被覆部材のみをセンサ本体と同一の伸長率で伸長させた際の引張応力が近いことが好ましく、センサ本体の引張応力に対する被覆部材の引張応力の割合が、２０〜１００％であることが好ましく、５０〜１００％であることがより好ましく、１００％であることが特に好ましい。
また、上記の関係は、特にセンサシートの伸長率が５〜１００％の範囲において満たされることが好ましい。

【0090】

上記被覆部材（シリコーン組成物の成形物）の具体的な引張特性について、破断伸びは２００％以上が好ましく、１００％伸長時の引張応力は０．０５ＭＰａ以下が好ましい。
破断伸びが小さいとセンサシートの測定可能範囲が小さくなり、また、１００％引張応力が大きいと、測定対象物自体の変形を阻害してしまうことがある。
また、上記被覆部材がセンサシートに占める割合（体積基準）は、誘電層（及び保護層）がセンサシートに占める割合（体積基準）に比べて、例えば、１０倍程度となることがある。
このような場合、上記被覆部材（シリコーン組成物の成形物）の１００％伸長時の引張応力は０．０１ＭＰa以下がより好ましい。

【0091】

上記被覆部材（シリコーン組成物の成形物）は、荷重を掛けて１００％伸長させた状態を１５分間維持し、その後、荷重を解除した際の伸長方向の長さが、荷重を掛ける前の長さの１００〜１０５％であることが好ましい。つまり、永久ひずみ（ＪＩＳ Ｋ ６２７３に準拠）が５％以下であることが好ましい。
１０５％を超えると、センサシートを繰り返し使用した際に、センサ性能（測定精度）が大きく低下することがある。
上述した伸長後の長さは、伸長前の長さの１００％の近いほど好ましい。

【0092】

上記被覆部材（シリコーン組成物の成形物）は、成形物を水中に４８時間浸漬させた後の引張強度、及び破断伸びのそれぞれの変化率（水中に浸漬する前の成形物に対する変化率）の絶対値が１０％以下であることが好ましい。
上記変化率が１０％を超えると、上記被覆部材は耐水性に劣り、汗に触れた際や、洗濯した際にセンサ性能（測定精度）の低下を引き起こすことがある。
上記変化率は、小さければ小さいほど好ましい。

【0093】

＜＜非伸縮性部材＞＞
本発明の実施形態に係るセンサシートは、非伸縮性部材を備えていてもよい。
上記非伸縮性部材を備える場合、第２実施形態で説明したように、３箇所に備えていても良いが、必ずしも３箇所で備えている必要はなく、１箇所又は２箇所のみが備えていてもよい。例えば、第２の伸縮性部材と第３の伸縮性部材のみ備えても良い。しかしながら、本発明の実施形態に係るセンサシートでは、少なくとも第１の非伸縮性部材を備えていることが好ましく、第１の非伸縮性部材と第２の非伸縮性部材とを備えていることがより好ましく、第２実施形態のように３箇所に備えていることが特に好ましい。
また、４箇所以上に非伸縮性部材を備えていても良く、例えば、第２実施形態の３箇所に加えて、センサ本体の表側であって、センサ本体の電極接続部側と反対側の端部にも備えていてもよい。

【0094】

上記非伸縮性部材は、非伸縮性の材料からなるものであれば特に限定されず、例えば、非伸縮性の布生地、非伸縮性の樹脂シート等が挙げられる。
ここで、非伸縮性とは、引張応力３．５ＭＰa程度で実質的に伸長しない性質のこといる。上記センサシートにおいて、伸長時の想定される好ましい最大引張応力は３．５ＭＰa程度だからである。そのため、上記非伸縮性部材は、例えば、１０ＭＰa程度の応力によって伸長・破断しても構わない。
より具体的には、上記非伸縮性部材は、降伏応力が３．５ＭＰa以上で、３．５ＭＰaの力をかけられた時の伸びが１％以下であることが好ましい。上記センサシートにおいて、非伸縮性部材の役割を確実に果たすことができるからである。上記非伸縮性部材の引張強度及び破断伸びは、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に準じて測定すればよい。

【0095】

上記非伸縮性の樹脂シートとしては、例えば、ＰＥＴ等のポリエステル、硬質ポリ塩化ビニル、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、ポリイミド(ＰＩ)等からなる樹脂シートが挙げられる。これらの中では、ＰＥＴが好ましい。
上記樹脂シートの厚さは、４〜２０μｍが好ましい。センサシートを皮膚や衣服に貼り付ける際に、上記非伸縮性部材が屈曲可能であれば、貼付箇所の形状に追従しやすくなる。

【0096】

また、本発明の実施形態に係るセンサシートが上記第１の非伸縮性部材を備える場合、この第１の非伸縮性部材は、上記接続部材の基材を兼ねていてもよい。即ち、上記第１の非伸縮性部材の上面に直接電極接続部が形成されていてもよい。

【0097】

＜＜その他＞＞
上記センサ本体は、図２、７に示した例のように、必要に応じて、表側及び／又は裏側の最外層に保護層が積層されていてもよい。上記保護層を設けることにより、センサシートの導電性を有する箇所（電極層等）を保護したり、センサシートの強度や耐久性を高めたりすることができる。
上記保護層の材質は特に限定されず、その要求特性に応じて適宜選択すればよい。その具体例としては、例えば、上記誘電層の材質と同様のエラストマー組成物等が挙げられる。

【0098】

上記センサシートは、センサシートの裏側の最外層に粘着層が形成されていてもよい。これにより、粘着層を介して上記センサシートを生体表面等の測定対象物に貼り付けることができる。
上記粘着層としては特に限定されず、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着材、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等からなる層が挙げられる。
ここで、各粘着剤は、溶剤型であってもよいし、エマルジョン型であってもよいし、ホットメルト型でもよい。上記粘着剤は、センサ装置の使用態様等に応じて適宜選択して用いればよい。ただし、上記粘着層は、上記誘電層の伸縮を阻害しない柔軟性が必要である。

【0099】

上記センサシートは、無伸長状態から一軸方向に１００％伸長させた後、無伸長状態に戻すサイクルを１サイクルとする伸縮を１０００サイクル繰返した際に、２サイクル目の１００％伸長時の上記電極層の電気抵抗に対する、１０００サイクル目の１００％伸長時の上記電極層の電気抵抗の変化率（[１０００サイクル目、１００％伸長時の電気抵抗値]−[２サイクル目、１００％伸長時の電気抵抗値]の絶対値〕／[２サイクル目、１００％伸長時の電気抵抗値]×１００）が小さいことが好ましい。具体的には、１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。

【0100】

ここで、１サイクル目ではなく、２サイクル目の以降の電極層の電気抵抗を評価対象としている理由は、未伸長状態から伸長させた１回目（１サイクル目）の伸長時には、伸長時の電極層の挙動（電気抵抗の変動の仕方）が２回目（２サイクル目）以降の伸縮時と大きく異なるからである。この理由については、センサシートを作製した後、１回伸長させることによって初めて電極層を構成するカーボンナノチューブ等の状態が安定化するからだと推測している。

【0101】

次に、本発明の実施形態に係るセンサシートの製造方法について説明する。
上記センサシートは、例えば、下記工程を経ることにより製造することができる。ここでは、カーボンナノチューブを含む導電性組成物を用いて電極層を形成する場合を例に説明する。
（１）エラストマー組成物からなる誘電層を作製する工程（工程（１））、及び、
（２）カーボンナノチューブ及び分散媒を含む組成物を誘電層に塗布し、電極層を形成する工程（工程（２））、
（３）工程（１）及び（２）を経て作製したセンサ本体の周囲を被覆部材で覆う工程（工程（３））
を経ることより製造することができる。

【0102】

［工程（１）］
本工程では、エラストマー組成物からなる誘電層を作製する。
まず、原料組成物としてエラストマー（又はその原料）に、必要に応じて、鎖延長剤、架橋剤、加硫促進剤、触媒、誘電フィラー、可塑剤、酸化防止剤、老化防止剤、着色剤等の添加剤を配合した原料組成物を調製する。次に、この原料組成物を成形することにより誘電層を作製する。なお、成形方法としては従来公知の手法を採用することができる。

【0103】

具体的には、例えば、ウレタンゴムを含む誘電層を成形する場合には下記の方法等を用いることができる。
まず、ポリオール成分、可塑剤及び酸化防止剤を計量し、加熱、減圧下において一定時間撹拌混合し、混合液を調製する。次に、混合液を計量し、温度を調整した後、触媒を添加しアジター等で撹拌する。その後、所定量のイソシアネート成分を添加し、アジター等で撹拌後、即座に混合液を図８に示す成形装置に注入し、保護フィルムでサンドイッチ状にして搬送しつつ架橋硬化させ、保護フィルム付きの所定厚みのシートを得る。その後、炉で一定時間後架橋させることで誘電層を製造することができる。

【0104】

図８は、誘電層の作製に使用する成形装置の一例を説明するための模式図である。図８に示した成形装置３０では、原料組成物３３を、離間して配置された一対のロール３２、３２から連続的に送り出されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の保護フィルム３１の間隙に流し込み、その間隙に原料組成物３３を保持した状態で硬化反応（架橋反応）を進行させつつ、加熱装置３４内に導入し、原料組成物３３を一対の保護フィルム３１間で保持した状態で熱硬化させ、シート状の誘電層３５を成形する。

【0105】

上記誘電層は、原料組成物を調製した後、各種コーティング装置、バーコート、ドクターブレードなどの汎用の成膜装置や成膜方法を用いて作製してもよい。

【0106】

［工程（２）］
本工程では、カーボンナノチューブ及び分散媒を含む組成物（カーボンナノチューブ分散液）を塗布し、その後、乾燥処理にて分散媒を除去することにより、上記誘電層と一体化された電極層を形成する。

【0107】

具体的には、まず、カーボンナノチューブを分散媒に添加する。このとき、必要に応じて、バインダー成分（又は、バインダー成分の原料）等の上述した他の成分や分散剤を更に添加してもよい。
次に、カーボンナノチューブを含む各成分を湿式分散機を用いて分散媒中に分散（又は溶解）させることより塗布液（カーボンナノチューブ分散液）を調製する。ここでは、例えば、超音波分散機、ジェットミル、ビーズミルなど既存の分散機を用いて分散させればよい。

【0108】

上記分散媒としては、例えば、トルエン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、アルコール類、水等が挙げられる。これらの分散媒は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。

【0109】

上記塗布液において、カーボンナノチューブの濃度は、０．０１〜１０重量％が好ましい。上記濃度が０．０１重量％未満では、カーボンナノチューブの濃度が薄すぎて繰返し塗布する必要が生じる場合がある。一方、１０重量％を超えると、塗布液の粘度が高くなりすぎ、また再凝集によりカーボンナノチューブの分散性が低下し、均一な電極層を形成することが困難となる場合がある。

【0110】

続いて、スプレーコート等により上記誘電層の表面の所定の位置に塗布液を塗布して乾燥させる。このとき、必要に応じて、誘電層表面の電極層を形成しない位置をマスキングしてから上記塗布液を塗布してもよい。
上記塗布液の乾燥条件は特に限定されず、分散媒の種類やエラストマー組成物の組成等に応じて適宜選択すればよい。
また、上記塗布液を塗布する方法は、スプレーコートに限定されるわけではなく、その他、例えば、スクリーン印刷法、インクジエット印刷法等も採用することができる。

【0111】

上記（１）及び（２）の工程を経て誘電層及び電極層を形成した後には、更に、必要に応じて、上記電極層と接続された配線を形成する。
上記電極層と接続された配線の形成は、例えば、上記電極層の形成と同様の方法を用いて、所定の箇所に上記カーボンナノチューブ分散液（塗布液）を塗布し、乾燥させること等により行うことができる。また、上記配線の形成は上記電極層の形成と同時に行ってもよい。

【0112】

その後、上記電極層と外部の計測器との接続を仲介するための電極接続部やリード線を形成する。
具体的には、例えば、まず、樹脂シートの上面に銅箔等を貼り付けて電極接続部を形成することにより、接続部材を作製し、この接続部材をセンサ本体の裏側端部に取り付ける。その後、上記配線と上記電極接続部とを導電性接着剤で接続し、更に、リード線を電極接続部に半田付けする。

【0113】

また、図７に示したような構成を備えたセンサ本体を製造する場合には、まず、上記工程（１）の方法により、エラストマー組成物からなる誘電層を２枚作製する。次に、上記工程（２）の方法により、一方の誘電層には両面に電極層を形成し、他方の誘電層には片面に電極層を形成する。その後、それぞれに電極層が形成された２枚の誘電層を電極層同士が重ならない向きで貼りあわせる。その後、必要に応じて、上記電極層と接続された配線を形成すればよい。

【0114】

また、上記電極層を形成し、必要に応じて上記配線や上記接続部を形成した後には、更に、表側及び／又は裏側の最外層に保護層を形成してもよい。
上記保護層の形成は、例えば、上記（１）の工程と同様の方法を用いてエラストマー組成物からなるシート状物を作製した後、所定のサイズに裁断し、それをラミネートすること等により行えばよい。
また、保護層を備えたセンサシートを作製する場合は、裏側の保護層から出発し、その上に順次構成部材（第２電極層、第１誘電層、第１電極層、（第２誘電層、第３電極層）、表側保護層）を積層することにより、センサ本体を作製してもよい。
このような工程を経ることにより、センサ本体を製造することができる。

【0115】

［工程（３）］
この工程では、工程（１）及び（２）を経て作製したセンサ本体の周囲を覆う被覆部材を形成する。
ここでは、まず、シリコーンゴムを調製するための主剤及び硬化剤、更に必要に応じて、触媒や各種添加剤を含有する被覆部材用原料組成物を調製する。
その後、上記被覆部材用原料組成物を成型し、硬化又は半硬化状態のシリコーン組成物からなるシート状物を作製する。
次に、得られたシート状物を金型内に配置し、その上にセンサ本体を載置するともに、必要に応じて非伸縮性部材を載置した後、被覆部材用原料組成物を注型する。
その後、金型内で被覆部材用原料組成物を硬化させることにより、センサ本体の周囲を覆うシリコーン組成物からなる被覆部材を形成する。
なお、上記被覆部材用原料組成物の硬化条件は特に限定されず、上記被覆部材用原料組成物の組成や、被覆部材のサイズ等に応じて適宜選択すればよい。

【0116】

このような工程を経ることにより、センサ本体の周囲が被覆部材で覆われた本発明の実施形態に係るセンサシートを製造することができる。

【0117】

図２、７に示したセンサ本体は、検出部を１つ備えたものであるが、本発明の実施形態に係るセンサシートにおいて、センサ本体の検出部の数は１つに限定されるわけではなく、複数の検出部を備えたものであってもよい。
具体的には、例えば、表側電極層及び裏側電極層として複数列の帯状の電極層が誘電層の表面及び裏面に形成され、かつ、平面視した際に、表側電極層の列と裏側電極層の列とが直交するように配置されたセンサ本体が挙げられる。このようなセンサ本体では表側電極層及び裏側電極層が誘電層を挟んで対向する複数の部分が検出部となり、その検出部が格子状に配置されていることとなる。

【0118】

＜計測器＞
上記計測器は、上記センサシート（上記センサ本体）と電気的に接続されており、上記誘電層の変形に応じて変化する上記検出部の静電容量Ｃを測定する機能を有する。上記静電容量Ｃを測定する方法としては従来公知の方法を用いることができ、上記計測器は、そのために必要となる静電容量測定回路、演算回路、増幅回路、電源回路等を備えている。
上記静電容量Ｃを測定する方法（回路）としては、例えば、自動平衡ブリッジ回路を利用したＣＶ変換回路（ＬＣＲメータなど）、反転増幅回路を利用したＣＶ変換回路、半波倍電圧整流回路を利用したＣＶ変換回路、シュミットトリガ発振回路を用いたＣＦ発振回路、シュミットトリガ発振回路とＦ／Ｖ変換回路を組み合わせて用いる方法等が挙げられる。

【0119】

本発明の実施形態に係るセンサ装置において、上記センサシートと上記計測器との接続は下記のように行うことが好ましい。
（１−１）上記センサ本体が、図７に示したような２層の誘電層（第１及び第２誘電層）と各誘電層の両面に電極層（第１〜第３電極層）を有するセンサ本体であり、計測器がシュミットトリガ発振回路のような、検出部の静電容量Ｃと抵抗Ｒで発振して静電容量の変化を計測するＣＦ発振回路を用いた計測器である場合。
この場合には、第１電極層を発振ブロック（検出ブロック）に接続し、第２電極層及び第３電極層を接地することが好ましい。
このようにセンサ本体と計測器とを接続することにより、センサ本体の表側及び裏側のいずれを生体等の測定対象物に近接するように接続してもノイズの影響を排除し、より正確に静電容量の変化を計測することができる。

【0120】

（１−２）上記センサ本体が、図７に示したような２層の誘電層と各誘電層の両面に電極層を有するセンサ本体であり、計測器が、半波倍電圧整流回路や反転増幅回路、自動平衡ブリッジ回路のような別のブロック（例えば、交流印加装置）で生成した交流信号を、センサ本体に通し、センサ本体の静電容量変化による交流インピーダンス変化を計測又はインピーダンス変化を利用して電圧変化を生成する方式のＣＶ変換回路を用いた計測器である場合。
この場合には、第１電極層を検出ブロックに接続し、第２電極層及び第３電極層を交流信号を生成するブロックに接続することが好ましい。
このようにセンサ本体と計測器とを接続することにより、センサ本体の表側及び裏側のいずれを生体等の測定対象物に近接するように接続してもノイズの影響を排除し、より正確に静電容量の変化を計測することができる。

【0121】

（２−１）上記センサ本体が、図２に示したような１層の誘電層とその両面の電極層（表側電極層及び裏側電極層）とを有するセンサ本体であり、計測器が、シュミットトリガ発振回路のようなＣＦ変換回路を用いた計測器である場合。
この場合には、表側電極層を計測器内の発振ブロック（検出ブロック）に接続し、裏側電極層を接地し、かつ、上記センサ本体を裏面側が生体等の測定対象物に近接するように貼り付けることが好ましい。
このような向きでセンサ本体を生体等に貼り付け、上記のようにセンサ本体と計測器とを接続することにより、ノイズの影響を排除し、より正確に静電容量の変化を計測することができる。

【0122】

（２−２）上記センサ本体が、図２に示したような１層の誘電層とその両面の電極層（表側電極層及び裏側電極層）とを有するセンサ本体であり、計測器が、半波倍電圧整流回路や反転増幅回路、自動平衡ブリッジ回路のようなＣＶ変換回路を用いた計測器である場合。
この場合には、表側電極層を計測器内の検出ブロックに接続し、裏側電極層を交流信号を生成するブロックに接続し、かつ、上記センサ本体を裏面側が生体等の測定対象物に近接するように貼り付けることが好ましい。
このような向きでセンサ本体を生体等に貼り付け、上記のようにセンサ本体と計測器とを接続することにより、ノイズの影響を排除し、より正確に静電容量の変化を計測することができる。

【0123】

なお、本発明の実施形態において、接地するとは、単に大地とアースをとるということばかりではなく、所定の電位（例えば、０Ｖ）に固定する場合も包含する概念である。
各電極層を接地する場合には、例えば、計測器のＧＮＤ端子等に接続すればよい。

【0124】

＜表示器＞
本発明の実施形態に係るセンサ装置は、図１に示した例のように表示器を備えていてもよい。これにより上記センサ装置のユーザーは、測定対象物の変形による静電容量Ｃの変化に関する情報をリアルタイムで確認することができる。上記表示器は、そのために必要となるモニター、演算回路、増幅回路、電源回路等を備えている。

【0125】

また、上記表示器は、図１に示した例のように静電容量Ｃの測定結果を記憶するために、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ等の記憶部を備えていてもよい。
例えば、上記センサ装置をスポーツトレーニングやリハビリトレーニングの実施者に使用する場合、生体の運動情報等に関する静電容量Ｃの変化に基づく情報をトレーニング後に確認することができる。そのため、実施者はトレーニングの達成度を確認することができ、実施者の励みにもなる。また、トレーニングの達成度を確認することにより、その情報を新たなトレーニングメニューに作製に生かすことができる。
上記記憶部は、上記計測器が備えていてもよい。
上記表示器としては、パソコン、スマートフォン、タブレット等の端末機器を利用してもよい。

【0126】

また、図１に示したセンサ装置１において、測定器３と表示器４との接続は有線で行われているが、本発明の実施形態に係るセンサ装置においてこれらの接続は必ずしも有線で行われている必要はなく、無線で接続されていてもよい。センサ装置の使用態様によっては、測定器と表示器とが物理的に分離されている方が使用しやすい場合もある。

【実施例】

【0127】

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0128】

＜被覆部材の耐洗濯性の検証＞
（１）下記の方法により、被覆部材用原料組成物Ａ及びＢを調製した。
（１−１）被覆部材用原料組成物Ａの調製
液状のシリコーンゴム（信越化学工業社製、商品名「ＫＥ−１３０８」）を減圧、脱泡し、ここに硬化剤（信越化学工業社製、商品名「ＣＡＴ−１３００Ｌ−４」）をシリコーンゴムの質量に対して６％添加し、両者を混合撹拌して被覆部材用原料組成物Ａを調製した。
（１−２）被覆部材用原料組成物Ｂの調製
液状のシリコーンゴム（信越化学工業社製、商品名「Ｘ−３２−２４２８−４」）を減圧、脱泡し、ここに硬化剤（信越化学工業社製、商品名「ＣＸ−３２−２４２８−４」）をシリコーンゴムの質量に対して５％添加し、両者を混合撹拌して被覆部材用原料組成物Ｂを調製した。

【0129】

（２）被覆部材原料組成物Ａ及びＢをそれぞれ下記の手法で成型し、厚さ２ｍｍのシート状物を作製した。その後、シート状物を打ち抜き、シリコーン組成物（シリコーンゴム）からなる検証用サンプルＡ及びＢ（形状：３号形 ダンベル状、ＪＩＳ Ｋ ６２５１準拠）を作製した。
被覆部材原料組成物Ａの成型は、１００℃に加熱した金型に原料組成物を注型し、１００℃で３０分間加熱することにより行った。
被覆部材用原料組成物Ｂの成型は、金型に原料組成物を注型し、常温で１２時間放置することにより行った。

【0130】

（３）耐洗濯性の評価
上記（２）で作製した検証用サンプルＡ及びＢについて、下記の方法により耐洗濯性を評価した。
（３−１）未処理の検証用サンプルについて、５０％モジュラス（Ｍ５０）、１００％モジュラス（Ｍ１００）、１５０％モジュラス（Ｍ１５０）及び２００％モジュラス（Ｍ２００）を測定した。
モジュラスの測定は、サンプルの長さ方向の両端２０ｍｍをチャックで挟持し、万能引張圧縮試験機（インストロン１１７５型）を用いて、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎで測定し、モジュラスを算出した。

【0131】

（３−２）各評価用サンプルを、生理食塩水（０．９％食塩水）、洗剤（０．５ｍｏｌ／％ＮａＯＨ溶液）及び漂白剤（花王社製、商品名「キッチンハイター」の０．０１ｖｏｌ％溶液）のそれぞれに４８時間浸漬した後、サンプル表面の溶液をキムワイプで拭き取り、ウェス上で２４時間自然乾燥させた。その後、上記（３−１）と同様の方法を用いて、Ｍ５０、Ｍ１００、Ｍ１５０及びＭ２００を測定した。
その後、浸漬後に測定した各サンプルのモジュラスと、浸漬前に測定したモジュラスとに基づいて、浸漬後のモジュラスの変化率を算出した。結果を表１に示した。
ここで、モジュラスの変化率の算出は、下記式（１）で算出した。
モジュラスの変化率（％）＝［（浸漬後のモジュラス−浸漬前のモジュラス）／浸漬前のモジュラス］×１００・・・（１）

【0132】

【表1】

【0133】

＜静電容量型センサシートの作製＞
＜＜センサ本体の作製＞＞
図９（ａ）〜（ｃ）は、実施例におけるセンサ本体の作製工程を説明するための斜視図である。ここでは、図２に示したセンサ本体を作製した。
（１）誘電層の作製
ポリオール（パンデックスＧＣＢ−４１、ＤＩＣ社製）１００質量部に対して、可塑剤（ジオクチルスルホネート）４０重量部と、イソシアネート（パンデックスＧＣＡ−１１、ＤＩＣ社製）１７．６２重量部とを添加し、アジターで９０秒間撹拌混合し、誘電層用の原料組成物を調製した。次に、原料組成物を図７に示した成形装置３０に注入し、保護フィルム３１でサンドイッチ状にして搬送しつつ、炉内温度７０℃、炉内時間３０分間の条件で架橋硬化させ、保護フィルム付きの所定厚みのロール巻シートを得た。その後、７０℃に調節した炉で１２時間後架橋させ、ポリエーテル系ウレタンエラストマーからなるシートを作製した。得られたウレタンシートを１４ｍｍ×８０ｍｍ×厚さ１００μｍに裁断し、更に、角部の一か所を７ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ１００μｍのサイズで切り落とし、誘電層を作製した。

【0134】

また、作製した誘電層について、破断時伸び（％）及び比誘電率を測定したところ、破断時伸び（％）は５０５％、比誘電率は５．８であった。
ここで、上記破断時伸びは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して測定した。上記比誘電率は、２０ｍｍΦの電極で誘電層を挟み、ＬＣＲハイテスタ（日置電機社製、３５２２−５０）を用いて計測周波数１ｋＨｚで静電容量を測定し、電極面積と測定資料の厚さから比誘電率を算出した。

【0135】

（２）電極層材料の調製
基板成長法により製造した多層カーボンナノチューブである、大陽日酸社製の高配向カーボンナノチューブ（層数４〜１２層、繊維径１０〜２０ｎｍ、繊維長さ１５０〜３００μｍ、炭素純度９９．５％）３０ｍｇをイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）３０ｇに添加し、ジェットミル（ナノジェットパル ＪＮ１０−ＳＰ００３、常光社製）を用いて湿式分散処理を施し、２倍に希釈して濃度０．０５重量％のカーボンナノチューブ分散液を得た。

【0136】

（３）保護層の作製
上述した（１）誘電層の作製と同様の方法を用いて、ポリエーテル系ウレタンエラストマー製で、１４ｍｍ×８０ｍｍ×厚さ５０μｍの裏側保護層と、１４ｍｍ×６０ｍｍ×厚さ５０μｍの表側保護層とを作製した。

【0137】

（４）接続部材の作製
１４ｍｍ×１０ｍｍ×厚さ０．０５ｍｍのポリイミドからなる樹脂シートを用意した。また、これとは別に、２ｍｍ×５ｍｍ×厚さ０．０５ｍｍの銅箔を２枚用意した。
次に、上記銅箔を両面粘着テープにより、樹脂シートの表面に貼り付け、接続部材とした。

【0138】

（５）センサ本体の作製
まず、上記（３）の工程で作製した裏側保護層１５Ｂの片面（表面）に、離型処理されたＰＥＴフィルムに所定の形状の開口部が形成されたマスク（図示せず）を貼り付けた。
上記マスクには、裏側電極層及び裏側配線に相当する開口部が設けられており、開口部のサイズは、裏側電極層に相当する部分が幅１０ｍｍ×長さ５０ｍｍ、裏側配線に相当する部分が幅５ｍｍ×長さ２０ｍｍである。

【0139】

次に、上記（２）の工程で調製したカーボンナノチューブ分散液を単位面積（ｃｍ^２）あたりの塗布量が０．２２３ｇとなるように、１０ｃｍの距離からエアブラシを用いて塗布した。続いて、１００℃で１０分間乾燥させ、裏側電極層１２Ｂ及び裏側配線１３Ｂを形成した。その後、マスクを剥離した（図９（ａ）参照）。

【0140】

次に、裏側電極層１２Ｂの全体及び裏側配線１３Ｂの一部を被覆するように、上記（１）の工程で作製した誘電層１１を裏側保護層１５Ｂ上に貼り合わせることにより積層した。
更に、誘電層１１に表側に、裏側電極層１２Ｂ及び裏側配線１３Ｂの形成と同様の方法を用いて、表側電極層１２Ａ及び表側配線１３Ａを形成した（図９（ｂ）参照）。

【0141】

次に、表側電極層１２Ａ及び表側配線１３Ａを形成した誘電層１１の表側に、表側電極層１２Ａの全体及び表側配線１３Ａの一部を被覆するように、上記（３）の工程で作製した表側保護層１５Ａをラミネートにより積層した。
更に、表側保護層１５Ｂの端部と、接続部材１８の一部が重なり合うように、接続部材１８を表側保護層１５Ｂの裏側に積層し、その後、表側配線１３Ａと電極接続部１６Ａ、及び、裏側配線１３Ｂと電極接続部１６Ｂ、それぞれを導電性接着剤を介して接続した。
その後、電極接続部１６Ａ及び電極接続部１６Ｂにリード線１９を半田で固定し、センサ本体１０とした（図９（ｃ）参照）。

【0142】

＜＜非伸縮性部材の準備＞＞
厚さ２０μｍのＰＥＴシートを裁断し、２０ｍｍ×２５ｍｍのＰＥＴシートＡ、２０ｍｍ×２５ｍｍのＰＥＴシートＢ、２０ｍｍ×５ｍｍのＰＥＴシートＣを作製した。
なお、後述する工程において、ＰＥＴシートＡは非伸縮性部材２１Ａに、ＰＥＴシートＢは非伸縮性部材２１Ｂに、ＰＥＴシートＣは非伸縮性部材２１Ｃに使用した。

【0143】

＜＜被覆部材の形成＞＞
耐洗濯性の検証で使用した被覆部材用原料組成物Ａを使用して下記の方法で被覆部材を形成し、図２に示したセンサシート２を作製した。
（１）被覆部材用原料組成物Ａを金型内で１００℃、１５分の条件で硬化させ、２４ｍｍ×１１０ｍｍ×厚さ０．３ｍｍの硬化状態のシート状物を作製した。

【0144】

（２）次に、得られた硬化状態のシート状物を別の金型内に移し替え、その後、シート状物上の所定の位置に、ＰＥＴシートＡ（非伸縮性部材２１Ａ）及びＰＥＴシートＢ（非伸縮性部材２１Ｂ）とセンサ本体１０とを載置し、さらに、センサ本体１０上（表側配線１３Ａ及び裏側配線１３Ｂ上）にＰＥＴシートＣ（非伸縮性部材２１Ｃ）を載置した。続いて、被覆部材用原料組成物Ａを注型し、１００℃、１５分の条件で被覆部材用原料組成物Ａを完全に硬化させ、図５に示した形状（肉薄部分（厚さ方向において検出部と重なる部分）の厚さが１０ｍｍ、肉厚部分（肉薄部分の両端部）の厚さが２３ｍｍ）のセンサシートを完成した。
このとき、ＰＥＴシートＡ〜Ｃには、金型内に載置する前に予め接着剤を塗布しておいた。即ち、各ＰＥＴシートのセンサ本体側の面には、シリコーン接着剤（信越化学工業株式会社製、ＫＥ１８００ＴＡ/ＴＢ）を塗布し、被覆部材側の面には、セメダイン社製、（商品名）ＰＰＸを塗布した後、金型内に載置した。

【0145】

（センサシートの評価）
（１）使用時の剥離の有無
作製したセンサシートの裏面に厚さ１００μｍの接着剤（セメダイン社製、商品名「ＢＢＸ」）層を形成した。
次に、上記接着剤層を介して、センサシートをガラス板に貼り付け、剥離する操作を１０回繰り返し行った。
その後、センサシートにおける層間剥離（誘電層と保護層、保護層とシリコーンゴムの剥離）の有無を目視にて観察した。その結果、層間剥離は観察されなかった。

【0146】

（２）繰り返し変形時の静電容量の変化
センサシートを万能引張圧縮試験機（インストロン１１７５型）に取り付け、センサシートを無伸長（０％伸長）から２００％伸長（検出部の伸長方向の長さが３倍になる）まで伸長させ、その後、元の状態（無伸長状態）に戻す伸縮操作を１００回繰り返し、そのときの静電容量の変化を測定した。結果を表２に示した。
なお、静電容量の測定は、センサシートを静止させた状態で、ＬＣＲハイテスタ（日置電機社製、３５２２−５０）を用いて測定周波数５０００Ｈｚで測定した。

【0147】

【表2】

【0148】

（３）センサシートの耐水性の評価
センサシートを生理食塩水中に浸漬させ、浸漬前、浸漬中（２４時間浸漬時及び７２時間浸漬時）及び浸漬後（７２時間浸漬し、更に自然乾燥させた後）におけるセンサシートの特性（抵抗及び静電容量）を測定した。結果を表３及び表４に示した。
ここで、抵抗及び静電容量は、ＬＣＲハイテスタ（日置電機社製、３５２２−５０）を用いて測定した。また、測定時の測定周波数は、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、５０００Ｈｚ、１００００Ｈｚ、２００００Ｈｚ、５００００Ｈｚ及び１０００００Ｈｚとした。

【0149】

【表3】

【0150】

【表4】

【0151】

表３、４に示したように、上記センサシートは、生理食塩水に浸漬することで、抵抗が最大で１３％程度低下したり、静電容量が最大で１０％程度増加したりすることがあるものの、乾燥により浸漬前の抵抗及び静電容量にほぼ戻ることが明らかとなった。

【符号の説明】

【0152】

１ センサ装置
２、１０２ センサシート
３ 計測器
３ａ、４００ シュミットトリガ発振回路
３ｂ Ｆ／Ｖ変換回路
４ 表示器
４ａ モニター
４ｂ 演算回路
４ｃ 記憶部
１０、４０ センサ本体
１１ 誘電層（第１誘電層）
１２Ａ 表側電極層（第１電極層）
１２Ｂ 裏側電極層（第２電極層）
１３Ａ 表側配線
１３Ｂ 裏側配線
１４Ａ、１４Ｂ、４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ 導電性接着剤
１５Ａ、４５Ａ 表側保護層
１５Ｂ、４５Ｂ 裏側保護層
１６Ａ、１６Ｂ、４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ 電極接続部
１７、４７ 樹脂シート
１８、４８ 接続部材
１９、４９ リード線
２０ 被覆部材
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ 非伸縮性部材
４１Ａ 第１誘電層
４１Ｂ 第２誘電層
４２Ａ 第１電極層
４２Ｂ 第２電極層
４２Ｃ 第３電極層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】