JP7265235B2 - 吸収部材 - Google Patents

Description

本開示は、吸収部材に関する。

特許文献１は、電極が吸収体に排泄された尿と接触することによって起電力を発生させることを開示している。

特開２０１５－２２９００３号公報

本発明者らは、吸収部材における液体の吸収状態の把握には、電極における液体との非接触範囲の大きさを検出することが有効であることを見出した。

電極における液体との非接触範囲の大きさによって、電極の寄生抵抗の大きさが変化する。したがって、寄生抵抗の大きさの検出によって、非接触範囲の大きさを把握することができる。更なる詳細は、後述の実施形態として説明される。

図１は、吸収部材の分解側面図である。 図２は、吸収部材の正面図である。 図３は、図２のＡ－Ａ線断面図である。 図４は、吸収部材の背面図である。 図５は、検出装置の回路図である。 図６は、排尿検出システムの構成図である。 図７は、尿の拡散範囲を示す写真である。 図８は、尿の注入総量と拡散範囲の長さとの関係を示すグラフである。 図９は、拡散範囲を示す模式図である。 図１０は、蓄電時間とキャパシタ電位との関係を示す図である。 図１１は、発電部とキャパシタＣとによって構成されるＲＣ回路を示す図である。 図１２は、尿の注入総量と蓄電時間との関係を示す図である。 図１３は、拡散範囲を示す模式図である。 図１４は、蓄電時間とキャパシタ電位を示す図である。 図１５は、拡散範囲を示す模式図である。 図１６は、蓄電時間とキャパシタ電位を示す図である。 図１７は、無線信号の時間間隔を示す図である。 図１８は、時間間隔の変化を示す図である。

＜１．吸収部材の概要＞

（１）実施形態に係る吸収部材は、例えば、人体に装着される。人体に装着される吸収部材は、例えば、おむつである。おむつは、使い捨ておむつであるのが好ましい。おむつは、成人用であってもよいし、乳幼児用であってもよい。

吸収部材は、吸収体を備えることができる。吸収体は、液体を吸収する。多くの液体を吸収できるように、吸収体は、高吸収性ポリマーを含有するのが好ましいが、高吸収性ポリマーを含有していなくてもよい。吸収体は、単一の部材として構成されていてもよいし、複数の部材の組み合わせによって構成された構造体であってもよい。

吸収部材は、電極を備えることができる。電極は、吸収体に吸収された液体に接することで電流を発生させる。すなわち、電極は、液体により活性化するバッテリー（発電部）を構成する。電極は、正極と負極とを含む。電極は、吸収体に接するように配置されるのが好ましい。この場合、吸収体が液体を吸収すると、電極間に電流が発生する。電極は、前記吸収体の外表面に接するように配置されていてもよいし、前記吸収体に接するように前記吸収体の内部に配置されていてもよい。

吸収部材は、検出装置を備える。検出装置は、前記電極における液体との非接触範囲の大きさに応じて変化する寄生抵抗の大きさに応じた信号を出力する。寄生抵抗の大きさに応じた信号によって、非接触範囲の大きさの把握が可能となる。ここで、寄生抵抗は、液体との非接触範囲における電極の抵抗である。寄生抵抗は、液体により活性化するバッテリーの内部抵抗になる。

非接触範囲は、電極における液体との接触範囲以外の範囲である。非接触範囲が大きければ、接触範囲は小さくなる。一方、非接触範囲が小さければ、接触範囲は大きくなる。電極における液体との非接触範囲の大きさは、吸収体における液体の広がり余力に対応させることができるため、吸収体による吸収能力の余力の把握に有利である。

寄生抵抗は、電極における電流の出力端から、電極における液体との接触範囲までの距離に応じて変化する。非接触範囲が大きいほど、寄生抵抗が大きくなり、非接触範囲が小さいほど、寄生抵抗が小さくなる。なお、電極は、非接触範囲の大きさに応じて抵抗が十分に大きく変化する程度に、大きな抵抗値を持つものが好ましい。したがって、電極は、抵抗値の小さい導電体よりも、抵抗値の大きい材料からなるものが好ましい。抵抗値の大きい電極は、例えば、カーボン電極である。

（２）前記検出装置は、前記電極からの電流によってチャージされるキャパシタを備えることができる。前記信号は、前記寄生抵抗と前記キャパシタとによって構成されるＲＣ回路の時定数に応じた信号であるのが好ましい。ＲＣ回路は、遅延回路である。時定数は、寄生抵抗の値をＲとし、キャパシタの容量をＣとした場合に、Ｒ×Ｃで表される。Ｃが一定である場合、時定数は、Ｒに応じて変化する。したがって、時定数は、寄生抵抗の大きさに応じて変化する。すなわち、寄生抵抗が大きいほど、時定数が大きくなる。時定数が大きいほど、遅延が大きくなる。

（３）前記信号は、前記キャパシタが、前記電極からの電流によってチャージされて所定の電位に達するまでの時間を示す信号であってもよい。時定数が大きいほど遅延が大きくなるため、所定の電位に達するまでの時間が長くなる。つまり、所定の電位に達するまでの時間は、寄生抵抗の大きさに応じて変化する。

（４）前記電極は、前記吸収体における液体の広がり方向に沿った長手方向を有するのが好ましい。この場合、非接触範囲の大きさが、液体の広がり状況を示しやすくなる。なお、液体の広がりが、例えば、平面的な広がりである場合、電極の長手方向は、その平面内におけるいずれの方向であってもよい。

（５）前記吸収体は、使い捨ておむつ用の吸収体であるのが好ましい。おむつ用の吸収体は、前記吸収部材が人体に装着されたときに人体正面側に位置する前端と人体背面側に位置する後端とを有する。前記電極は、前記吸収体の前後方向に沿った長手方向を有することができる。おむつの場合、尿などの液体は、主に、吸収体の前後方向に沿って広がるため、電極も、吸収体の前後方向に沿った長手方向を有するのが好ましい。

（６）前記電極の長手方向一端は、前記吸収体の前記後端付近に位置することができる。前記電極の長手方向一端は、電流の出力端であるのが好ましい。おむつにおいては、尿などの液体は、主に、吸収体の後端に向かって広がる。したがって、電極の電流出力端を、吸収体の後端付近に設定することで、吸収体の後端までの液体の広がり状況を把握することができる。

（７）実施形態の吸収部材は、前記出力端から出力された電流を、前記吸収部材が人体に装着されたときに人体正面側に位置する正面範囲へ導くための配線をさらに備えることができる。この場合、検出装置の配置の自由度が高まる。

（８）前記検出装置は、前記正面範囲に配置され、前記配線を介して前記電極に接続されている。この場合、検出装置を、人体の正面側に位置させることができる。

（９）前記吸収体は、前記吸収体の前後方向への排泄液の拡散を促進する構造を備えることができる。前後方向への排泄液の拡散を促進する構造は、例えば、吸収体に形成された溝である。かかる構造を備えることで、排泄液の前後方向への拡散が促進される。

＜２．吸収部材の例＞

図１～図４は、吸収部材１０の一例として、装着者に装着される使い捨ておむつを示している。図１～図４に示す吸収部材１０は、吸収部材本体２０と検出装置９０とを備えている。

＜２．１ 吸収部材本体＞

実施形態の吸収部材本体２０は、おむつとしての基本構成を備える。吸収部材本体２０は、表面シート３０、裏面シート４０、及び吸収体５０を備える。さらに、実施形態の吸収部材本体２０は、尿などの排泄物を検出するため電極６１，６２を備える。

図２及び図４に示すように、吸収部材本体２０は、展開状態における平面視において、ほぼ矩形状である。吸収部材本体２０は、装着者に装着されたときに、装着者の股下におおむね位置する股位置２１と、装着者正面側に位置する正面範囲２２と、装着者背面側に位置する背面範囲２３と、を有する。図示の吸収部材本体２０は、臀部のふくらみに対応して、背面範囲２３のほうが正面範囲２２よりも前後方向に長くなっている。

なお、図１～４において、おむつの左右方向（幅方向）はＸ方向として示され、おむつの前後方向（長手方向）はＹ方向として示され、おむつの厚さ方向はＺ方向として示されている。なお、おむつの正面範囲２２側が前側であり、おむつの背面範囲２３側が後側である。

吸収体５０は、表面シート３０と裏面シート４０との間に配置されている。ここで、表面は、吸収部材１０が装着者に装着されたときにおける、装着者側の面である。裏面は、表面の反対の面である。

表面シート３０は、ほぼ矩形状の液透過性シートである。表面シート３０は、装着者への装着時において、装着者の肌に接触する。表面シート３０は、トップシートともよばれる。表面シート３０は、例えば、不織布又は織布によって形成されている。

裏面シート４０は、ほぼ矩形状の非液透過性シートである。裏面シート４０は、吸収体５０によって吸収された排泄液が、裏面側に漏れ出すのを防止する。裏面シート４０は、防水フィルム等を有して構成される。裏面シート４０は、吸収体５０側の第１面４０ａと、第１面４０ａの反対面である第２面４０ｂと、を有する。

吸収体５０は、表面シート３０を透過した液体を吸収する。実施形態の吸収体５０は、複数の吸収部材からなる吸収構造体である。吸収体５０は、装着者に装着されたときに装着者正面側に位置する前端５０ａと、装着者背面側に位置する後端５０ｂと、を有する。すなわち、吸収体５０は、吸収部材本体１０の正面範囲２２と背面範囲２３とに跨って配置されている。吸収体５０は、正面範囲２２から背面範囲２３に跨る広い範囲において、排泄液を吸収可能である。吸収体５０は、正面範囲２２に位置する部分よりも、背面範囲２３に位置する部分の方が広い。背面範囲２３に位置する吸収体５０によって、広い範囲で液体を吸収することができる。

実施形態の吸収構造体は、第１吸収部材５１、第２吸収部材５２、及び第３吸収部材５３を備える。第１吸収部材５１、第２吸収部材５２、及び第３吸収部材５３は、この順番で、表面シート３０側から積層されている。

第１吸収部材５１は、パルプなどの吸収性繊維と、高吸収性ポリマーと、によって構成されている。第２吸収部材５２も、パルプなどの吸収性繊維と、高吸収性ポリマーと、によって構成されている。第１吸収部材５１及び第２吸収部材５２は、いずれも、ほぼ矩形状のマット体であり、平面視において同形同大である。図３に示すように、第２吸収部材５２には、通液部となる溝５２ａが形成されている。

図２に示すように、溝５２ａは、股位置２１の近傍から、吸収体５０の後端５０ｂの近傍の範囲に形成されている。溝５２ａは、長手方向が前後方向に向くように形成されている。溝５２ａは、一本でも、複数本でもよいが、図示の第２吸収部材５２は、２本の溝５２ａを有する。複数の溝５２ａは、左右方向に間隔をおいて形成されている。

吸収体５０における排泄液の拡散が、吸収体５０の前後方向に促進されるように、溝５２ａの長手方向は、吸収体５０の前後方向と一致している。溝５２ａは、第１吸収部材５１から流入した排泄液を、溝５２ａの長手方向に沿って移動させ、第２吸収部材５２などに拡散させることにより、吸収体５０全体における排泄液の前後方向の拡散を促進させる通液部になっている。なお、通液部については、例えば、特開２０１６－７４９５号に開示されている。排泄液の前後方向の拡散を促進させる構造は、溝に限られず、所望の方向への液の拡散を促進できる構造であれば特に限定されない。

実施形態において、溝５２ａは、主に、背面範囲２３に形成されているため、正面範囲２２近傍で排泄された尿を背面範囲２３に拡散させることができる。尿を背面範囲２３に拡散させることで、背面範囲２３にある吸収体５０による吸収能力を活用することができる。なお、溝５２ａは、正面範囲２２にも形成されていてもよい。この場合、背面範囲２３への拡散を優先する観点からは、背面範囲２３に位置する部分の溝５２ａの長さは、正面範囲２２に位置する部分の溝５２ａの長さよりも長いのが好ましい。

第３吸収部材５３は、吸水性を有する不織布によって構成されている。第３吸収部材５３は、第２吸収部材５２と、平面視において、ほぼ同形同大である。第３吸収部材５３は、第２吸収部材５２の裏面シート４０側に貼付されている。第３吸収部材５３は、第２吸収部材５２が液体を吸収して濡れた状態にある範囲に対応した範囲が濡れた状態になる。

第３吸収部材５３の裏面シート４０側の面には、排泄液を検出するための発電部６０が配置されている。発電部６０は、一対の電極６１，６２を有する。一対の電極６１，６２は、正極６１と負極６２とを有する。電極６１，６２は、第３吸収部材５３に貼付されている。電極６１，６２は、吸収体５０に吸収された液体に接触することができる。

正極６１は、例えば、長尺シート状のカーボン電極によって構成される。カーボン電極は、例えば、活性炭を含む活性炭電極である。負極６２は、例えば、長尺シート状のアルミニウム電極によって構成される。電極６１，６２は、例えば、長さが５８０ｍｍに形成される。正極６１は、幅が約１０ｍｍに形成され、負極６２は、幅が約１．８ｍｍに形成される。

活性炭電極などのカーボン電極は、導電性に優れたアルミニウム電極に比べて、比較的抵抗が大きい。アルミニウムのように配線としても用いられる導電体は、抵抗が十分に低い。これに対して、カーボン電極自体は、抵抗として機能する素材である。活性炭電極のシート抵抗は、例えば、１００～２００Ωスクエア程度である。後述の実験では、幅１０ｍｍの１８０Ωスクエアのシート抵抗を有する活性炭電極が用いられる。

正極６１に適用されるカーボンは、フェノール等の合成樹脂、石炭、コークス、ピッチ等の化石燃料由来の原料からなる活性炭、またはメソポーラスカーボンを含むことができる。正極６１のカーボンは、多孔性であり、液体を吸収し保持することができる。例えば、正極６１のカーボンは、ナノオーダの孔を多数有している。

正極６１の厚みは、５０～５００μｍ、より好ましくは１００～４００μｍとすることができる。正極６１のカーボンの密度は、０．３～１．０ｇ／ｃｃ、より好ましくは、０．４～０．７ｇ／ｃｃとすることができる。正極６１のカーボンの比表面積は、５００～４０００ｍ２／ｇ、より好ましくは、１０００～２０００ｍ２／ｇとすることができる。正極６１のカーボンの平均粒子径は、０．１～１０μｍ、より好ましくは１～５μｍとすることができる。

正極６１は、例えば、水蒸気賦活した所定量の活性炭に、バインダーとしての四フッ化エチレン樹脂分散液と、導電補助材としてのケッチェンブラックとを混合及び混練し、混練後の材料を二軸ローラで加圧しつつシート状に延伸させることによって製造することができる。

電極６１，６２は、吸収体５０の左右方向に間隔をおいて配置されている。電極６１，６２は、吸収体５０の前後方向に沿った長手方向を有する。電極６１，６２の長手方向長さは、吸収体５０の前後方向長さと同程度である。電極６１，６２は、それぞれ、吸収体５０の前端５０ａ付近に位置する第１端６１ａ，６２ａを有する。また、電極６１，６２は、それぞれ、吸収体５０の後端５０ｂ付近に位置する第２端６１ｂ，６２ｂを有する。なお、電極６１，６２は、吸収体５０の左右方向に沿った長手方向を有していてもよい。

裏面シート４０は、電極６１，６２に接続される配線７０を備えている。配線７０は、電極６１，６２間で発生した電流の経路となる。配線７０は、電極６１，６２それぞれの第２端（長手方向一端）６１ｂ，６２ｂに接続されている。すなわち、電極６１，６２の第２端６１ｂ，６２ｂは、配線７０，７０への接続端である。第２端６１ｂ，６２ｂは、電極６１，６２からの電流の出力端になっている。

配線７０は、シート状の導電体により形成されており、裏面シート４０に貼付されている。配線７０は、電極６１，６２と検出装置９０とを電気的に接続する。図４に示すように、検出装置９０は、裏面シート４０の第２面４０ｂにおける正面範囲２２に配置されている。検出装置９０のかかる配置は、装着者の腹部付近の配置となり、装着者が、仰向け姿勢をとるのが容易となる。検出装置９０は、例えば面ファスナによって、裏面シート４０に着脱自在に取り付けられる。

配線７０は、裏面シート４０の第１面４０ａ側に配置された電極６１，６２と、裏面シート４０の第２面４０ｂ側に配置された検出装置９０と、を接続する。また、配線７０は、背面範囲２３にある接続端６１ｂ，６２ｂと、正面範囲２２にある検出装置９０と、を接続する。配線７０によって、接続端６１ｂ，６２ｂと検出装置９０とを離すことができ、接続端６１ｂ，６２ｂ及び検出装置９０それぞれが適切な配置をとるための自由度を高めることができる。

電極６１，６２は、第２面４０ｂにおいて、裏面シート４０の前後方向に形成されており、裏面シート４０の後端において、第１面４０ａへ回り込んでいる。第１面４０ａに位置する配線７０が、電極６１，６２の第２端６１ｂ，６２ｂに接続されている。

＜２．２ 検出装置＞

図５は、検出装置９０を示している。検出装置９０は、電極６１，６２を有する発電部６０に接続されたキャパシタＣを備える。キャパシタＣの容量は、例えば、１０ｍＦである。キャパシタＣは、発電部６０により発電された電力を蓄える。

検出装置９０は、間欠電源回路９４を備える。間欠電源回路９４は、キャパシタＣの電位が所定の電位に達すると、間欠電源回路９４は、キャパシタＣに蓄えられた電力の供給を受け、無線送信機９５へ供給される電源電圧を出力する。キャパシタＣは、電力を放出すると、発電部６０から供給される電力を再び蓄えることができる。したがって、発電部６０により発電がなされている間においては、キャパシタＣでは、電力の蓄積と放出とが繰り返し行われる。間欠電源回路９４は、キャパシタＣが電力を放出する度に、間欠的に、無線送信機９５への電力供給をする。

間欠電源回路９４は、キャパシタＣの電位が所定の電圧に達する度に作動する。間欠電源回路９４の間欠動作の周期は、キャパシタＣの電位が所定の電圧に達するまでの時間となる。キャパシタＣの電位が所定の電圧に達するまでの時間は、吸収体５０への排泄液の吸収状況によって変化する。キャパシタＣの電位が所定の電圧に達するまでの時間の変化の仕方については後述する。

無線送信機９５は、間欠電源回路９４から電源供給を受ける度に、無線信号を送信する。つまり、無線送信機９５は、間欠的に無線信号を送信する。無線信号が間欠的に送信される周期は、キャパシタＣの電位が所定の電圧に達するまでの時間となる。なお、送信機９５は、有線で信号を送信するものであってもよい。

＜３．管理装置＞

送信機９５から送信された信号は、図６に示す管理装置１００によって受信される。管理装置１００は、例えば、介護施設において、複数の被介護者が装着する使い捨ておむつ１０の交換要否の管理に用いられる。

管理装置１００は、送信機９５から送信された無線信号を受信する受信機１０１を備える。受信機１０１は、受信した信号を、プロセッサ１０２に与える。プロセッサ１０２は、メモリ１０３に格納されたプログラムを実行することにより、おむつ交換の要否判断の処理を行う。おむつ交換が必要と判断された場合、管理装置１００の出力装置１０４は、おむつ交換が必要であることを出力する。

＜４．排尿に関する実験＞

以下の実験は、すべて、市販の成人用の使い捨ておむつに電極を取り付けて行った。

図７は、使い捨ておむつの吸収体５０における尿（人工尿）の拡散状況を確認した実験結果を示している。実験では、図７において"Pouring Point"（注入位置）として示される排尿位置から、２００ｃｍ^３、４００ｃｍ^３、６００ｃｍ^３の尿をおむつ１０に注入した。実験における尿の注入位置は、おむつ１０の正面範囲２２内であり、おむつ装着時における実際の排尿位置におおむね対応する。図７に示すおむつ内おいて、濃いグレーの部分が、尿の拡散範囲である。

いずれの量の尿を注入した場合でも、注入位置から前方（図７の上方）への尿の拡散よりも、注入位置から後方（図７の下方）への尿の拡散のほうが大きくなった。これは、溝５２ａによる拡散の促進効果によるものと考えられる。

図７では、注入位置から後方（図１の下方）への尿の拡散範囲の長さＬを、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で示した。Ｌ１は、２００ｃｍ^３の尿を注入したときの後方への拡散長さ（Spread lenght）である。Ｌ２は、４００ｃｍ^３の尿を注入したときの後方への拡散長さ（Spread lenght）である。Ｌ３は、６００ｃｍ^３の尿を注入したときの後方への拡散長さ（Spread lenght）である。 図７に示すように、後方への拡散長さＬは、注入量が多いほど、長くなる。

図８は、１００ｃｍ^３、２００ｃｍ^３、３００ｃｍ^３、４００ｃｍ^３それぞれの量の尿を繰り返し注入したときの、拡散長さＬの測定結果を示している。なお、４００ｃｍ^３の注入回数は１回である。図８に示すように、尿の総注入量（Total amount of urine）の増加に応じて、拡散長さＬが増加することがわかる。

図９は、３つの拡散範囲Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の模式図を示している。拡散範囲Ｓ１は、２００ｃｍ^３の尿を注入したときの拡散範囲である。拡散範囲Ｓ２は、４００ｃｍ^３の尿を注入したときの拡散範囲である。拡散範囲Ｓ３は、６００ｃｍ^３の尿を注入したときの拡散範囲である。図１０は、図９に示すように、２００ｃｍ^３、４００ｃｍ^３、６００ｃｍ^３の尿をおむつに注入したときに、キャパシタＣの電位Ｖ_ｏｕｔの時間的変化を示している。図１０において、０（ｓ）が注入時点である。

図１０に示すように、十分な時間（例えば、注入時点から１８０ｓ）が経過すると、キャパシタＣの電位Ｖ_ｏｕｔは、尿の量が多いほど大きくなるものの、それらの電位の差は小さく、尿の量にかかわらずおおむね０．８Ｖ程度になる。ただし、尿の注入量が多くなるほど、電位の立ち上がりが急峻になる。したがって、所定の電位（例えば、０．６Ｖ）に達するまでの時間は、尿の注入量が少なくなるほど、長くなる。

つまり、尿の注入量が少ないほど、電位変化の遅延が大きくなっている。これは、図１１に示すように、電極６１の寄生抵抗ＲとキャパシタＣとがＲＣ回路（ＲＣ遅延回路）を構成しているためである。電極６１，６２からなる発電部６０の等価回路は、電流源と寄生抵抗Ｒ（発電部の内部抵抗）とによって表される。電極６１全体が尿を吸収している場合には、電極６１の寄生抵抗Ｒは問題とならない程度に低くなる。しかし、図９に示すように、尿と接触していない非接触範囲（電極６１が乾燥している範囲）Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３では、電極６１の抵抗が寄生抵抗Ｒとなる。

寄生抵抗Ｒの大きさは、尿の拡散範囲（尿と電極の接触範囲）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３から、配線７０との接続端である電極後端６１ｂまでの非接触範囲Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３の長さ（前後方向長さ）に応じて変化する。尿の量が２００ｃｍ^３である場合、例えば、非接触範囲Ｎ１の長さは、１９０ｍｍとなる。この場合、電極６１のシート抵抗が１８０Ωスクエアであり、電極幅が１０ｍｍであるので、非接触範囲Ｎ１の寄生抵抗Ｒは、約３．４ｋΩになる。また、尿の量が６００ｃｍ^３である場合、例えば、非接触範囲Ｎ３の長さは、４０ｍｍとなる。この場合、非接触範囲Ｎ３の寄生抵抗Ｒは、約０．７ｋΩになる。

このように、尿の量が少ないと、非接触範囲が大きくなり、寄生抵抗Ｒが増大する。寄生抵抗Ｒの増大により、ＲＣ回路の時定数（Ｒ×Ｃ）が大きくなり、遅延が大きくなる。この結果、キャパシタＣの電位Ｖ_ｏｕｔが所定の電位（例えば、０．６Ｖ）に達するまでの時間は、寄生抵抗Ｒの大きさに応じて変化する。

図１２は、１００ｃｍ^３、２００ｃｍ^３、３００ｃｍ^３、４００ｃｍ^３それぞれの量の尿を繰り返し注入したときの、尿のキャパシタＣの電位Ｖｏｕｔが０．６Ｖに達するまでの充電時間(charging time)を示している。なお、４００ｃｍ^３の注入回数は１回である。図１２の横軸は、尿の総注入量（Total amount of urine）を示している。図１２に示すように、尿の総注入量の増加に応じて、寄生抵抗Ｒが低下し、充電時間が短くなることがわかる。

図１３は、図９と同様に、２００ｃｍ^３、４００ｃｍ^３、６００ｃｍ^３の尿を注入したときの拡散範囲Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を示している。図１４は、図１３に示すように、２００ｃｍ^３、４００ｃｍ^３、６００ｃｍ^３の尿をおむつに注入したときの、キャパシタＣの電位Ｖｏｕｔの時間的変化を示している。ただし、図１４の結果は、図１２に示すように、電極６１，６２と配線７０との接続端を、電極６１，６２の第１端６１ａ，６２ａとした場合のものである。

図１３において、尿の拡散範囲（尿と電極の接触範囲）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３から、配線７０との接続端である電極前端６１ａまでの非接触範囲Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３の長さは、尿の量に応じて変化するものの、その変化は、図９における非接触範囲Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３の変化に比べて小さい。これは、吸収体５０の正面範囲２２への尿の広がり方は、尿量による変化が小さいためである。非接触範囲Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３の長さの変化が小さいと、寄生抵抗Ｒの変化も小さくなる。

このため、図１４に示すように、キャパシタＣの電位Ｖ_ｏｕｔが所定の電位（例えば、０．６Ｖに達する）まで時間には、非接触範囲Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３に応じた差が生じ難くなる。このため、非接触範囲の大きさに応じたキャパシタＣの電位Ｖｏｕｔの時間的変化を得るには、図９に示すように電極６１の後端６１ｂを接続端（電極端子）とするのが好ましい。

図１５は、注入点を変えて、同じ量（２００ｃｍ^３）の尿をおむつに注入したときの拡散範囲Ｓ１，Ｓ２を示している。拡散範囲Ｓ１は、おむつの正面範囲２２における注入点Ｐ１から注入したときの拡散範囲である。拡散範囲Ｓ２は、おむつの背面範囲２３における注入点Ｐ２から注入したときの拡散範囲Ｓ３である。図１５において、電極６１と配線７０との接続端は、電極後端６１ｂ，６２ｂである。図１６は、図１５に示すように２００ｃｍ^３の尿を注入したときの、キャパシタＣの電位Ｖｏｕｔの時間的変化を示している。

図１５において、尿の拡散範囲（尿と電極の接触範囲）Ｓ１から、配線７０との接続端である電極後端６１ｂまでの非接触範囲Ｎ１，Ｎ２の長さは、尿の注入点Ｐ１，Ｐ２の前後方向位置に応じて変化する。すなわち、注入点が電極後端６１ｂに近いほど、非接触範囲の長さは小さくなる。

この結果、電極後端６１ｂから遠い注入点Ｐ１の場合には、非接触範囲Ｎ１が長くなり、寄生抵抗Ｒが増大し、遅延が大きくなる。一方、電極後端６１ｂに近い注入点Ｐ２の場合には、寄生抵抗Ｒが小さくなり、遅延が小さくなる。

つまり、図１６に示すように、同じ量（２００ｃｍ^３）の尿であっても、背面範囲２３の注入点Ｐ２から注入した場合のほうが、キャパシタＣの電位の立ち上がりが急峻になる。このように、キャパシタＣの電位Ｖ_ｏｕｔが所定の電位に達するまでの時間は、尿が同じ量であっても、寄生抵抗Ｒ大きさに応じて変化することがわかる。

吸収体５０の吸収余力は、非接触範囲の大きさに依存するため、非接触範囲が小さくなれば、おむつの交換が望まれる。したがって、非接触範囲の大きさに応じて変化する寄生抵抗Ｒの値は、おむつの交換に適した指標である。

図１７は、検出装置９０の送信機９５から送信された無線信号（検出信号）が、受信機１０１において受信された時間間隔Δｔを示している。図１７に示す時間間隔Δｔは、おむつに、３００ｃｍ^３の尿を注入した場合のものである。図１７において、Δｔは、約２０ｓである。

図１８は、尿の注入によるΔｔの変化を示している。図１８の横軸は、最初の尿の注入時点（０ｓ）からの経過時間を示し、縦軸は、時間間隔Δｔを示す。図１８においては、最初の尿の注入時点から１２００秒後に、追加で３００ｃｍ^３の尿が注入されている。

最初の尿の注入から２回目の尿の注入まで（０ｓ～１２００ｓ）は、Δｔはおおむね２０ｓである。２回目の尿の注入があると、Δｔは、１０ｓ程度に低下する。したがって、管理装置１００は、Δｔによって、非接触範囲（吸収余力）の大きさを把握することができる。また、管理装置１００は、Δｔが大きく変化した回数によって、排尿回数を検出することができる。管理装置は、Δｔに基づいて、おむつ交換の要否の判断をすることができる。

＜５．付記＞
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

１０ 吸収部材
２０ 吸収部材本体
２１ 股位置
２２ 正面範囲
２３ 背面範囲
３０ 表面シート
４０ 裏面シート
４０ａ 第１面
４０ｂ 第２面
５０ 吸収体
５０ａ 前端
５０ｂ 後端
５１ 第１吸収部材
５２ 第２吸収部材
５２ａ 溝
５３ 第３吸収部材
６０ 発電部
６１ 正極
６１ａ 第１端
６１ｂ 第２端
６２ 負極
６２ａ 第１端
６２ｂ 第２端
７０ 配線
９０ 検出装置
９４ 間欠電源回路
９５ 無線送信機
１００ 管理装置
１０１ 受信機
１０２ プロセッサ
１０３ メモリ
１０４ 出力装置
Ｃ キャパシタ
Ｃ１ 接触範囲
Ｃ２ 接触範囲
Ｃ３ 接触範囲
Ｎ１ 非接触範囲
Ｎ２ 非接触範囲
Ｎ３ 非接触範囲
Ｐ１ 注入点
Ｐ２ 注入点

Claims (4)

1. 使い捨ておむつ用の吸収体と、
   前記吸収体に吸収された液体に接することで電流を発生させる電極と、
   前記電極における液体との非接触範囲の大きさに応じて変化する寄生抵抗の大きさに応じた信号を出力する検出装置と、
   を備える吸収部材であって、
   前記吸収体は、前記吸収体が人体に装着されたときに人体正面側に位置する前端と人体背面側に位置する後端とを有し、
   前記吸収体は、前記吸収体の前後方向への排泄液の拡散を促進する構造を備え、
   前記電極は、前記吸収体の前後方向に沿った長手方向を有して、長手方向一端は、前記吸収体の前記後端付近に位置し、電流の出力端であり、
   前記検出装置は、前記吸収部材が人体に装着されたときに人体正面側に位置する正面範囲に配置され、
   前記電極を前記検出装置に電気的に接続するために、前記出力端から出力された電流を、前記吸収部材が人体に装着されたときに人体正面側に位置する正面範囲へ導くための配線をさらに備え、
   前記吸収体は、前記吸収部材が装着者に装着されたときにおける前記装着者側の面及びその反対の面を備え、
   前記配線は、前記吸収体の前記反対の面側に設けられた非液透過性シートの前記吸収体側の面の反対面に配置されている吸収部材。
2. 前記配線は、シート状の導電体により形成されている
   請求項１に記載の吸収部材。
3. 前記検出装置は、前記電極からの電流によってチャージされるキャパシタを備え、
   前記信号は、前記寄生抵抗と前記キャパシタとによって構成されるＲＣ回路の時定数に応じた信号である前記電極は、前記吸収体における液体の広がり方向に沿った長手方向を有する
   請求項１に記載の吸収部材。
4. 前記信号は、前記キャパシタが、前記電極からの電流によってチャージされて所定の電位に達するまでの時間を示す信号である
   請求項３に記載の吸収部材。

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