(57)【要約】【課題】グラビア印刷法を用いて導電性パターンを作製することを可能にすることにより、濃度測定センサの製造コストを低減することが可能な濃度測定センサ、濃度測定センサ用シート及びその製造方法を提供する。【解決手段】濃度測定センサ１０は、少なくとも一方の面が絶縁性をもつ絶縁面１２ａとなる絶縁性基材１２と、絶縁性基材１２の絶縁面１２ａ上に設けられ、線状電極部材３０ａ、３０ｂを含む導電性パターン３０とを備えている。導電性パターン３０の線状電極部材３０ａ、３０ｂの幅ｗは、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、導電性パターン３０の線状電極部材３０ａ、３０ｂ同士の間隔ｄは、いずれも０．２５ｍｍ以上である。さらに絶縁性基材１２の厚みは、１２μｍ〜１００μｍである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶液中の物質の濃度を測定するための濃度測定センサにおいて、
少なくとも一方の面が絶縁性をもつ絶縁面となる絶縁性基材と、
前記絶縁性基材の前記絶縁面上に設けられ、少なくとも２つの線状電極部材を含む導電性パターンとを備え、
前記導電性パターンの前記線状電極部材の幅は、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、
前記導電性パターンの前記線状電極部材同士の間隔は、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、
前記絶縁性基材の厚みが、１２μｍ〜１００μｍであることを特徴とする濃度測定センサ。
【請求項２】
前記導電性パターンは、蒸着膜またはスパッタ膜であることを特徴とする請求項１記載の濃度測定センサ。
【請求項３】
前記絶縁性基材は、透明であることを特徴とする請求項１又は２記載の濃度測定センサ。
【請求項４】
前記絶縁性基材の他方の面に、前記絶縁性基材を支持する支持基材が配設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の濃度測定センサ。
【請求項５】
前記絶縁性基材と前記支持基材との間に不透明な絶縁層が介在されていることを特徴とする請求項４記載の濃度測定センサ。
【請求項６】
濃度測定センサを作製するための濃度測定センサ用シートにおいて、
少なくとも一方の面が絶縁性をもつ絶縁面となる絶縁性基材と、
前記絶縁性基材の前記絶縁面上に設けられ、それぞれ少なくとも２つの線状電極部材を含む複数の導電性パターンとを備え、
各導電性パターンの前記線状電極部材の幅は、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、
各導電性パターンの前記線状電極部材同士の間隔は、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、
前記絶縁性基材の厚みが、１２μｍ〜１００μｍであることを特徴とする濃度測定センサ用シート。
【請求項７】
前記導電性パターンは、蒸着膜またはスパッタ膜であることを特徴とする請求項６記載の濃度測定センサ用シート。
【請求項８】
前記絶縁性基材は、透明であることを特徴とする請求項６又は７記載の濃度測定センサ用シート。
【請求項９】
前記絶縁性基材の他方の面に、前記絶縁性基材を支持する支持基材が配設されていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項記載の濃度測定センサ用シート。
【請求項１０】
前記絶縁性基材と前記支持基材との間に不透明な絶縁層が介在されていることを特徴とする請求項９記載の濃度測定センサ用シート。
【請求項１１】
濃度測定センサ用シートの製造方法であって、
少なくとも一方の面が絶縁性をもつ絶縁面となり、１２μｍ〜１００μｍの厚みを有する帯状の絶縁性基材を供給する絶縁性基材供給工程と、
前記絶縁性基材の絶縁面に、それぞれ少なくとも２つの線状電極部材を含む複数の導電性パターンを形成する導電性パターン形成工程とを備え、
各導電性パターンの前記線状電極部材の幅は、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、
各導電性パターンの前記線状電極部材同士の間隔は、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、
前記絶縁性基材の厚みが、１２μｍ〜１００μｍであることを特徴とする濃度測定センサ用シートの製造方法。
【請求項１２】
前記導電性パターン形成工程は、
前記絶縁性基材の前記絶縁面上に、水溶性樹脂をグラビア印刷することによりパターン状の水溶性樹脂層を形成する工程と、
前記水溶性樹脂層上および前記水溶性樹脂層から露出する前記絶縁性基材上に、導電性材料からなる導電層を形成する工程と、
前記水溶性樹脂層を水で除去し、前記水溶性樹脂層上の前記導電層を除去することにより、前記絶縁性基材上に前記導電層の一部からなる前記導電性パターンを形成する工程とを含むことを特徴とする請求項１１記載の濃度測定センサ用シートの製造方法。
【請求項１３】
前記導電性パターン形成工程は、
前記絶縁性基材の前記絶縁面上に、導電性インクをグラビア印刷することにより前記導電性パターンを形成する工程を含むことを特徴とする請求項１１記載の濃度測定センサ用シートの製造方法。
【請求項１４】
前記導電性パターン形成工程は、
前記絶縁性基材の前記絶縁面上に、グラビア印刷によりめっき用下地層を形成する工程と、
前記めっき用下地層上にめっき層を形成することにより、前記めっき用下地層と前記めっき層とからなる前記導電性パターンを形成する工程とを含むことを特徴とする請求項１１記載の濃度測定センサ用シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質の濃度を測定するための濃度測定センサ、このような濃度測定センサを作製する際に用いられる濃度測定センサ用シート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液等の生体試料中の特定成分について迅速かつ簡便に濃度等を測定する方法として、電気化学的検出手段によるセンサ（濃度測定センサ）が実用化されている。このようなセンサの一例として、電気化学的に血液中のグルコース濃度を定量化するグルコースセンサがある。
【０００３】
グルコースセンサでは、基材と、基材上に設けられた作用電極と対電極を含む電極系と、酵素及び電子受容体とを基本構成として備えている。酵素は血液中のグルコースを選択的に酸化してグルコン酸を生成し、また同時に電子受容体を還元して還元体を生じる。この還元体に外部デバイスから電極系へ一定の電圧を印加することで還元体が再び酸化され、その際に電流が発生する。この電流値が血液中のグルコース濃度に依存することから、血液中のグルコースを定量化して測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１５８１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来、グルコースセンサ等の濃度測定センサを作製する場合、まず半導体製造用の感光性ネガレジスト等を用いて基材に対してパターニングを施し、次いで、この基材の全面にニッケルを蒸着した後、専用の剥離液によりレジストを剥離する。このとき、レジスト上に形成された蒸着膜もレジスト層と一緒に取り去られるため、基材のうちレジストが設けられない部分が電極として形成される（特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、濃度測定センサは、一般に使い捨てされることが前提となるため、高価な半導体製造用のレジストを使って製造する場合、そのコストが非常に高くなってしまうという問題がある。一方、半導体製造用のレジストは１０μｍ程度のファインピッチの線幅で電極を形成することが可能であるが、濃度測定センサ用の電極においては、１０μｍ程度のファインピッチの線幅で電極を形成することは必ずしも必要とされていない。
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、グラビア印刷法を用いて導電性パターンを作製することを可能にすることにより、濃度測定センサの製造コストを低減することが可能な濃度測定センサ、濃度測定センサ用シート及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、溶液中の物質の濃度を測定するための濃度測定センサにおいて、少なくとも一方の面が絶縁性をもつ絶縁面となる絶縁性基材と、前記絶縁性基材の前記絶縁面上に設けられ、少なくとも２つの線状電極部材を含む導電性パターンとを備え、前記導電性パターンの前記線状電極部材の幅は、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、前記導電性パターンの前記線状電極部材同士の間隔は、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、前記絶縁性基材の厚みが、１２μｍ〜１００μｍであることを特徴とする濃度測定センサである。
【０００９】
本発明は、前記導電性パターンは、蒸着膜またはスパッタ膜であることを特徴とする濃度測定センサである。
【００１０】
本発明は、前記絶縁性基材は、透明であることを特徴とする濃度測定センサである。
【００１１】
本発明は、前記絶縁性基材の他方の面に、前記絶縁性基材を支持する支持基材が配設されていることを特徴とする濃度測定センサである。
【００１２】
本発明は、前記絶縁性基材と前記支持基材との間に不透明な絶縁層が介在されていることを特徴とする濃度測定センサである。
【００１３】
本発明は、濃度測定センサを作製するための濃度測定センサ用シートにおいて、少なくとも一方の面が絶縁性をもつ絶縁面となる絶縁性基材と、前記絶縁性基材の前記絶縁面上に設けられ、それぞれ少なくとも２つの線状電極部材を含む複数の導電性パターンとを備え、各導電性パターンの前記線状電極部材の幅は、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、各導電性パターンの前記線状電極部材同士の間隔は、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、前記絶縁性基材の厚みが、１２μｍ〜１００μｍであることを特徴とする濃度測定センサ用シートである。
【００１４】
本発明は、前記導電性パターンは、蒸着膜またはスパッタ膜であることを特徴とする濃度測定センサ用シートである。
【００１５】
本発明は、前記絶縁性基材は、透明であることを特徴とする濃度測定センサ用シートである。
【００１６】
本発明は、前記絶縁性基材の他方の面に、前記絶縁性基材を支持する支持基材が配設されていることを特徴とする濃度測定センサ用シートである。
【００１７】
本発明は、前記絶縁性基材と前記支持基材との間に不透明な絶縁層が介在されていることを特徴とする濃度測定センサ用シートである。
【００１８】
本発明は、濃度測定センサ用シートの製造方法であって、少なくとも一方の面が絶縁性をもつ絶縁面となり、１２μｍ〜１００μｍの厚みを有する帯状の絶縁性基材を供給する絶縁性基材供給工程と、前記絶縁性基材の絶縁面に、それぞれ少なくとも２つの線状電極部材を含む複数の導電性パターンを形成する導電性パターン形成工程とを備え、各導電性パターンの前記線状電極部材の幅は、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、各導電性パターンの前記線状電極部材同士の間隔は、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、前記絶縁性基材の厚みが、１２μｍ〜１００μｍであることを特徴とする濃度測定センサ用シートである。
【００１９】
本発明は、前記導電性パターン形成工程は、前記絶縁性基材の前記絶縁面上に、水溶性樹脂をグラビア印刷することによりパターン状の水溶性樹脂層を形成する工程と、前記水溶性樹脂層上および前記水溶性樹脂層から露出する前記絶縁性基材上に、導電性材料からなる導電層を形成する工程と、前記水溶性樹脂層を水で除去し、前記水溶性樹脂層上の前記導電層を除去することにより、前記絶縁性基材上に前記導電層の一部からなる前記導電性パターンを形成する工程とを含むことを特徴とする濃度測定センサ用シートである。
【００２０】
本発明は、前記導電性パターン形成工程は、前記絶縁性基材の前記絶縁面上に、導電性インクをグラビア印刷することにより前記導電性パターンを形成する工程を含むことを特徴とする濃度測定センサ用シートの製造方法である。
【００２１】
本発明は、前記導電性パターン形成工程は、前記絶縁性基材の前記絶縁面上に、グラビア印刷によりめっき用下地層を形成する工程と、前記めっき用下地層上にめっき層を形成することにより、前記めっき用下地層と前記めっき層とからなる前記導電性パターンを形成する工程とを含むことを特徴とする濃度測定センサ用シートの製造方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、濃度測定センサの製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は本発明の一実施の形態による濃度測定センサを示す分解斜視図。
【図２】図２は本発明の一実施の形態による濃度測定センサを示す平面図。
【図３】図３は濃度測定センサと外部デバイスとを示す斜視図。
【図４】図４は濃度測定センサの変形例を示す分解斜視図。
【図５】図５は本発明の一実施の形態による濃度測定センサ用シートを示す平面図。
【図６】図６は濃度測定センサの製造装置を示す概略図。
【図７】図７（ａ）は絶縁性基材供給工程における絶縁性基材を示す平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のVII−VII線断面図。
【図８】図８（ａ）は水溶性樹脂層形成工程における絶縁性基材を示す平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のVIII−VIII線断面図。
【図９】図９（ａ）は導電層形成工程における絶縁性基材を示す平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のIX−IX線断面図。
【図１０】図１０（ａ）は水溶性樹脂層除去工程における絶縁性基材を示す平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＸ−Ｘ線断面図。
【図１１】図１１（ａ）は支持基材配設工程における支持基材および絶縁性基材を示す平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のXI−XI線断面図。
【図１２】図１２（ａ）は切断工程における濃度測定センサ用シートを示す平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のXII−XII線断面図。
【図１３】図１３は濃度測定センサの他の変形例を示す分解斜視図。
【図１４】図１４（ａ）−（ｄ）は濃度測定センサ用シートの製造方法の変形例を示す断面図。
【図１５】図１５（ａ）−（ｅ）は濃度測定センサ用シートの製造方法の他の変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図面は例示であり、説明のために特徴部を誇張することがあり、実物とは異なる場合がある。また、技術思想を逸脱しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。
【００２５】
（濃度測定センサ）
まず図１および図２により濃度測定センサの一実施の形態について説明する。図１および図２は本発明による濃度測定センサの一実施の形態を示す図である。図１および図２に示す濃度測定センサ１０は、溶液中の物質の濃度を測定するものであり、例えば血液中のグルコースの濃度を測定することにより、血糖値を検出するものである。
【００２６】
このような濃度測定センサ１０は、支持基材１１と、支持基材１１上に設けられた絶縁性基材１２と、絶縁性基材１２の表面（一方の面）１２ａ上に設けられた一対の配線部１３ａ、１３ｂとを備えている。
【００２７】
このうち、絶縁性基材１２により、表面１２ａが絶縁面となる基材が構成される。また絶縁性基材１２は、その裏面（他方の面）１２ｂ側において、剛性をもつ支持基材１１により保持されている。
【００２８】
また、一方の配線部１３ａの一端に作用電極１４ａが設けられ、他方の配線部１３ｂの一端に対電極１４ｂが設けられている。これら作用電極１４ａと対電極１４ｂとにより、被測定溶液が接触する電極系１４が構成されている。
【００２９】
さらに一対の配線部１３ａ、１３ｂの他端には、各々接続端子１５ａ、１５ｂが設けられている。
【００３０】
この接続端子１５ａ、１５ｂは、濃度測定センサ１０を後述のように、外部デバイス２５の挿入口２６内に挿入した際、外部デバイス２５側の接続部（図示せず）に接続される（図３）。
【００３１】
なお、一方の配線部１３ａと、作用電極１４ａと、一方の接続端子１５ａとにより、一方の線状電極部材３０ａが構成されている。また、他方の配線部１３ｂと、対電極１４ｂと、他方の接続端子１５ｂとにより、他方の線状電極部材３０ｂが構成されている。そして、これら一対の線状電極部材３０ａ、３０ｂにより、導電性パターン３０が構成されている。
【００３２】
また導電性パターン３０を覆ってキャビティ１７が設けられている。このキャビティ１７は絶縁性材料からなり、外部からの被測定対象となる血液を作用電極１４ａおよび対電極１４ｂへ導く吸引口１７ａを有している。また、キャビティ１７は、それぞれ作用電極１４ａ、対電極１４ｂの一部および一対の接続端子１５ａ、１５ｂの一部を外方へ露出するよう導電性パターン３０を覆っている。
【００３３】
さらにキャビティ１７上には絶縁性材料からなるカバー１９が設けられ、導電性パターン３０上であってキャビティ１７上には、試薬層１８が設けられている。すなわちキャビティ１７とカバー１９とによって、グルコース酸化酵素を含む試薬層１８が保持されている。
【００３４】
次に各部の構成部材について説明する。
【００３５】
支持基材１１
支持基材１１は、ロール・ツー・ロール（Roll to Roll）方式に適用できるよう絶縁性樹脂を用いることが好ましい。支持基材１１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂等の絶縁性樹脂からなり、なかでもより好適にはＰＥＴ製となっている。
【００３６】
支持基材１１は、絶縁性基材１２を補強することができ、取扱い時に自重で折れたりしない程度の剛性があればよい。また支持基材１１は、絶縁性基材１２を補強するために、絶縁性基材１２よりも厚いことが好ましい。具体的には、１００μｍ〜３００μｍ（１００μｍ以上かつ３００μｍ以下のことをいう。以下同様）の範囲であるとよい。なお、支持基材１１は、複数の基材を貼合わせた構成からなっていても良い。このように支持基材１１を設けることにより、濃度測定センサ１０の使いやすさを増すことができる。また、支持基材１１と絶縁性基材１２とを貼着するため、支持基材１１と絶縁性基材１２との間に、接着層又は粘着層が介在されていても良い。
【００３７】
絶縁性基材１２
絶縁性基材１２は、導電性パターン３０を支持する基材であり、少なくとも導電性パターン３０が配置される表面１２ａは、電気的な絶縁性をもつ絶縁面となっている。絶縁性基材１２は、ロール・ツー・ロール方式に適用できるよう絶縁性樹脂を用いることが好ましい。具体的には、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂等のフィルムを好適に用いることができる。
【００３８】
本実施の形態において、絶縁性基材１２の厚さは、１２μｍ〜１００μｍの範囲となっている。絶縁性基材１２の厚さをこの範囲とすることにより、後述するようにグラビア印刷法を用いて導電性パターン３０を形成することが容易となる。すなわち、絶縁性基材１２の厚さを１２μｍ以上とすることにより、絶縁性基材１２の厚さを一定以上の厚みとすることができ、グラビア印刷機を用いて絶縁性基材１２にグラビア印刷を施すことが可能となる。また、絶縁性基材１２の厚さを１００μｍ以下とすることにより、１つのロールに巻き取られる絶縁性基材１２の長さを一定以上とし、グラビア印刷を確実に実行することが可能となる。
【００３９】
グラビア印刷法を用いる場合、絶縁性基材１２に対して毎分数百ｍの速さで印刷が行われる場合がある。例えば、絶縁性基材１２の厚みが１２μｍであれば、１つのロールに巻き取られる絶縁性基材１２の長さは約３００００ｍである。一方、絶縁性基材１２の厚みが１００μｍであれば、１つのロールに巻き取られる絶縁性基材１２の長さは約３０００ｍとなり、仮に毎分１００ｍの速さで印刷を行う場合、３０分で印刷が終了する。したがって、絶縁性基材１２の厚みが厚すぎると、１つのロールに巻き取られる絶縁性基材１２の長さが短すぎてグラビア印刷を施すことが難しくなるおそれがある。
【００４０】
なお、絶縁性基材１２と支持基材１１との熱膨張係数を合わせることが好ましく、とりわけ絶縁性基材１２と支持基材１１とを同一の材料から構成するとよい。
【００４１】
なお、後述する膜厚測定工程において、導電性パターン３０の厚さを測定しやすくするため、絶縁性基材１２が透明な樹脂からなっていることが好ましい。また、絶縁性基材１２の材料として比較的高価な着色樹脂を用いる必要がないので、濃度測定センサ１０の製造コストを低減することもできる。
【００４２】
絶縁性基材１２が透明な樹脂からなっている場合、図４（変形例）に示すように、絶縁性基材１２と支持基材１１との間に不透明な絶縁層２４が介在されていてもよい。この場合、絶縁層２４は、白色、黒色、青色、赤色、緑色などに着色された着色層からなっていても良い。このように絶縁層２４を設けることにより、導電性パターン３０を外部から視認しやすくすることができる。なお、絶縁層２４の材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂等を用いることができる。また、絶縁層２４の厚さは、例えば２５μｍ〜２００μｍの範囲とすることが好ましい。
【００４３】
導電性パターン３０
導電性パターン３０は、上述したように、一方の線状電極部材３０ａと、他方の線状電極部材３０ｂとから構成されている。
【００４４】
本実施の形態において、図２に示すように、導電性パターン３０の線状電極部材３０ａ、３０ｂの幅ｗは、いずれも０．２５ｍｍ以上となっている。すなわち配線部１３ａ、１３ｂの幅、作用電極１４ａと対電極１４ｂの幅、および接続端子１５ａ、１５ｂの幅は、いずれも０．２５ｍｍ以上となっている。このように線状電極部材３０ａ、３０ｂの幅ｗをいずれも０．２５ｍｍ以上とすることにより、グラビア印刷法を用いて導電性パターン３０を形成する際、線状電極部材３０ａ、３０ｂに途切れる箇所が生じるおそれがなくなり、線状電極部材３０ａ、３０ｂの形状を確実に形成することができる。
【００４５】
また、図２に示すように、導電性パターン３０の線状電極部材３０ａ、３０ｂ同士の間隔ｄは、いずれも０．２５ｍｍ以上となっている。すなわち一方の配線部１３ａと他方の配線部１３ｂとの間隔、作用電極１４ａと対電極１４ｂとの間隔、および一方の接続端子１５ａと他方の接続端子１５ｂとの間隔は、いずれも０．２５ｍｍ以上となっている。このように、導電性パターン３０の線状電極部材３０ａ、３０ｂ同士の間隔ｄをいずれも０．２５ｍｍ以上とすることにより、グラビア印刷法を用いて導電性パターン３０を形成する際、一方の線状電極部材３０ａと他方の線状電極部材３０ｂとが誤って接続（短絡）されてしまうおそれがない。
【００４６】
導電性パターン３０は、導電性をもつものであれば本数や材料について特に限定はなく、例えば銀、金、ニッケル、ニッケル銅、ニッケルクロム、亜鉛から選択される金属材料を含んでいても良い。この導電性パターン３０は、蒸着法によって形成された蒸着膜、またはスパッタリング法により形成されたスパッタ膜であってもよい。この場合、ロール状の絶縁性基材１２に対して連続的に効率よく導電性パターン３０を形成することが可能となる。あるいは、導電性パターン３０は、後述するように、電解めっき法等のめっき法により形成されためっき膜であっても良く（図１５参照）、導電性ナノインクを用いて絶縁性基材１２上に直接グラビア印刷することにより形成されたものであっても良い（図１４参照）。なお、導電性パターン３０は、形成方法に応じて、例えば１０ｎｍ〜２０μｍの範囲の厚みとするとよい。
【００４７】
試薬層１８
試薬層１８は酵素と電子受容体を含み、本実施の形態では酵素としてグルコース酸化還元酵素を含んでおり、血液中のグルコースの濃度を測定することができる。しかしながら試薬層１８はグルコース酸化酵素以外の酵素を含んでいてもよい。
【００４８】
試薬層１８はグルコース酸化酵素以外の酵素、例えばコレステロールセンサ、アルコールセンサ、スクロールセンサ、乳酸センサ、フルクトースセンサとして機能する酵素を含んでいてもよい。この場合、各センサに用いる酵素としては、コレステロールエステラーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、乳酸オキシダーゼ、フルクトースデヒドロゲナーゼ、キサンチンオキシダーゼ、アミノ酸オキシダーゼ等の反応系に合ったものを適宜用いることができる。
【００４９】
キャビティ１７およびカバー１９
キャビティ１７およびカバー１９は、絶縁性基材１２と同様の材料から形成することができ、キャビティ１７およびカバー１９の厚みは各々１００μｍ〜３００μｍおよび５０μｍとなっている。
【００５０】
（濃度測定センサ用シート）
次に、図５により濃度測定センサ用シートの一実施の形態について説明する。図５は本発明による濃度測定センサ用シートの一実施の形態を示す図である。図５に示す濃度測定センサ用シート５０は、上述した図１および図２に示す濃度測定センサ１０を作製する際に用いられるものであり、枚葉状であるかロール状であるかは問わない。
【００５１】
図５に示す濃度測定センサ用シート５０は、支持基材１１と、支持基材１１上に設けられ、１２μｍ〜１００μｍの厚みをもつ絶縁性基材１２と、絶縁性基材１２の表面（一方の面）１２ａ上に設けられた複数の導電性パターン３０とを備えている。
【００５２】
図５において、各導電性パターン３０は、それぞれ一対の線状電極部材３０ａ、３０ｂを含んでいる。また、各線状電極部材３０ａ、３０ｂの幅ｗは、いずれも０．２５ｍｍ以上となっており、線状電極部材３０ａ、３０ｂ同士の間隔ｄは、いずれも０．２５ｍｍ以上となっている。
【００５３】
さらに各導電性パターン３０をそれぞれ覆ってキャビティ１７が設けられている。また、各キャビティ１７上にはそれぞれカバー１９が設けられ、各キャビティ１７と各カバー１９との間には、それぞれ試薬層１８が介在されている。
【００５４】
なお、図５には示していないが、図４に示す濃度測定センサ１０を作製する濃度測定センサ用シート５０においては、絶縁性基材１２と支持基材１１との間に不透明な絶縁層２４が介在されている。
【００５５】
なお、濃度測定センサ用シート５０を構成する各要素の構成については既に説明したので、図５において、図１乃至図４に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００５６】
（濃度測定センサ用シートおよび濃度測定センサの製造方法）
次に濃度測定センサ用シートおよび濃度測定センサの製造方法について、図６乃至図１２を用いて説明する。具体的には、図５に示す濃度測定センサ用シート５０、および図１および図２に示す濃度測定センサ１０を作製する方法について説明する。図６は、濃度測定センサの製造装置を示す概略図であり、図７乃至図１２は、それぞれ濃度測定センサ用シートおよび濃度測定センサの製造方法の各工程における、絶縁性基材１２または濃度測定センサ用シート５０を示す平面図及び断面図である。
【００５７】
まず絶縁性基材供給ロール４１（図６）から１２μｍ〜１００μｍの厚みをもつ帯状の絶縁性基材１２が連続して供給される（絶縁性基材供給工程）（図７（ａ）（ｂ）参照）。
【００５８】
次に絶縁性基材１２は、水溶性樹脂層形成部４２（図６）に搬送される。この水溶性樹脂層形成部４２において、絶縁性基材１２の絶縁性をもつ表面（絶縁面）１２ａ上にパターン状に水溶性樹脂が塗布されて、パターン状の水溶性樹脂層３２が形成される（水溶性樹脂層形成工程）（図８（ａ）（ｂ））。
【００５９】
この場合、水溶性樹脂層３２は、各導電性パターン３０以外の部分に対応する形状を有している。換言すれば、導電性パターン３０に対応する部分には水溶性樹脂層３２が設けられず、絶縁性基材１２が露出している。
【００６０】
なお、水溶性樹脂層３２は、例えば水溶性ビニル樹脂からなるリフトオフ材料からなり、その厚みは例えば１μｍ〜１０μｍとすることができる。この場合、水溶性樹脂層形成部４２はグラビア印刷機からなり、パターン状の水溶性樹脂層３２は、グラビア印刷法によって印刷形成される。
【００６１】
次に絶縁性基材１２は、導電層形成部４３（図６）に搬送される。この導電層形成部４３において、水溶性樹脂層３２上および水溶性樹脂層３２から露出する絶縁性基材１２上に、導電層３３が形成される（導電層形成工程）（図９（ａ）（ｂ））。
【００６２】
この導電層３３は、水溶性樹脂層３２上および水溶性樹脂層３２から露出する絶縁性基材１２上の略全面に渡って設けられることが好ましい。
【００６３】
導電層３３は、導電性パターン３０を構成する導電性材料からなり、例えば銀、金、ニッケル、ニッケル銅、ニッケルクロム、又は亜鉛から選択される金属材料を含んでいても良い。また導電層３３の厚みは例えば１０ｎｍ〜２０μｍとすることができる。後述する透過率を利用した膜厚測定工程を行う場合には、導電層３３と絶縁性基材１２を透過する光の透過率が５％以上となるように、導電層３３の厚みを設定することが好ましい。
【００６４】
なお、導電層３３を設ける方法としては、例えば蒸着法又はスパッタリング法等の真空成膜法、スクリーン印刷法又はグラビア印刷法等の印刷法、電解めっき法又は無電解めっき法等のめっき法等を挙げることができる。このうち真空成膜法を用いた場合、導電層３３を薄膜で形成することができ、材料コストを低減することができる。また、絶縁性基材供給ロール４１から繰り出される長尺の絶縁性基材１２に対して導電層３３を高速で形成することができる。
【００６５】
次いで、絶縁性基材１２は、水溶性樹脂層除去部４４（図６）に搬送される。この水溶性樹脂層除去部４４において、水溶性樹脂層３２が水によって除去され、水溶性樹脂層３２上の導電層３３が選択的に除去される。これにより、絶縁性基材１２上に、導電層３３の一部からなる導電性パターン３０が形成される（水溶性樹脂層除去工程）（図１０（ａ）（ｂ））。なお図１０（ａ）において、６組の導電性パターン３０が示されている。
【００６６】
この場合、図６に示すように水溶性樹脂層除去部４４のノズル４４ａから導電層３３上にシャワー状の水を噴出することにより、導電層３３中に水を浸透させ、水溶性樹脂層３２を除去しても良い。あるいは、絶縁性基材１２ごと水溶性樹脂層３２を水中に浸漬させることにより、水溶性樹脂層３２を除去しても良い。
【００６７】
上述したように、各導電性パターン３０の線状電極部材３０ａ、３０ｂの幅ｗは、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、かつ線状電極部材３０ａ、３０ｂ同士の間隔ｄは、いずれも０．２５ｍｍ以上となっている。また、絶縁性基材１２の厚みは、１２μｍ〜１００μｍとなっている。このことにより、グラビア印刷法を用いて所望のパターンを有する水溶性樹脂層３２を確実に形成することができる。したがって、高価な半導体用のレジストを用いる場合と比べて、安価な水溶性ビニル樹脂や水を用いて各導電性パターン３０を形成することが可能となり、濃度測定センサ１０の製造コストを低減することができる。また、グラビア印刷法を用いることにより、絶縁性基材１２上に高速で導電性パターン３０を形成することが可能となる。
【００６８】
続いて、絶縁性基材１２は、膜厚測定部４５（図６）に搬送される。膜厚測定部４５は、例えば透過型の光計測装置からなっている。この膜厚測定部４５において、絶縁性基材１２上に形成された少なくとも１つの導電性パターン３０に対して光が照射され、その透過光を用いて導電性パターン３０の厚さが測定される（膜厚測定工程）。これにより導電性パターン３０の厚さが規定の範囲内にあるか否かを確認することができる。
【００６９】
上述した水溶性樹脂層形成工程、導電層形成工程および水溶性樹脂層除去工程を順次経ることにより、絶縁性基材１２の表面１２ａに、複数の導電性パターン３０が形成される（導電性パターン形成工程）。
【００７０】
続いて、絶縁性基材１２は、支持基材配設部４６（図６）に搬送される。この支持基材配設部４６において、絶縁性基材１２の裏面１２ｂに、絶縁性基材１２を支持する支持基材１１が配設される（支持基材配設工程）（図１１（ａ）（ｂ））。
【００７１】
この際、支持基材１１が支持基材供給ロール４７から支持基材配設部４６に供給され、支持基材配設部４６において、例えば接着剤によって支持基材１１が絶縁性基材１２の裏面１２ｂに貼着される。なお接着剤としては、公知のものを使用することができる。
【００７２】
続いて、支持基材１１および絶縁性基材１２は、巻取りロール４８（図６）に巻き取られる。
【００７３】
その後、支持基材１１および絶縁性基材１２を所定の大きさ毎に切断することにより、濃度測定センサ用シート５０が枚葉状に切断される（切断工程）（図１２（ａ）（ｂ））。各濃度測定センサ用シート５０は、それぞれ１つまたは複数（この場合６組）の導電性パターン３０を含んでいる。
【００７４】
なお、支持基材１１および絶縁性基材１２を巻取りロール４８（図６）に巻き取ることなく、支持基材配設部４６から供給された支持基材１１および絶縁性基材１２をそのまま切断しても良い。
【００７５】
続いて、図５に示すように、濃度測定センサ用シート５０の導電性パターン３０上にキャビティ１７を設け（キャビティ配設工程）、キャビティ１７上に試薬層１８を設ける（試薬層配設工程）。次いで、試薬層１８上にカバー１９を設けて試薬層１８をキャビティ１７とカバー１９との間で挟持する（カバー配設工程）。このようにして、図５に示す濃度測定センサ用シート５０が得られる。
【００７６】
その後、濃度測定センサ用シート５０を切断し、各導電性パターン３０毎に個片化することにより、図１および図２に示す濃度測定センサ１０が得られる。
【００７７】
次に濃度測定センサ１０を用いた濃度測定について説明する。
【００７８】
まず濃度測定センサ１０が外部デバイス２５（図３）の挿入口２６内に挿入される。このとき外部デバイス２５側の接続部が濃度測定センサ１０の接続端子１５ａ、１５ｂにそれぞれ接触する。そして、外部デバイス２５内のスイッチ（図示せず）が濃度測定センサ１０により作動し、外部デバイス２５は液体試料吸引待機状態となる。
【００７９】
その後、使用者が、濃度測定センサ１０のキャビティ１７の吸引口１７ａに液体試料を付着させる。このときキャビティ１７の吸引口１７ａの毛細管現象によって、キャビティ１７の吸引口１７ａから液体試料が引き込まれる。液体試料としては、例えば、血液、汗、尿等の生体由来の液体試料や、環境由来の液体試料、食品由来の液体試料等が用いられる。例えば、濃度測定センサ１０を血糖値センサとして用いる場合、使用者は、自身の指、掌、又は腕等を穿刺して、少量の血液を搾り出し、この血液を液体試料として、キャビティ１７の吸引口１７ａに付着させる。
【００８０】
キャビティ１７の吸引口１７ａに付着された血液は、その後試薬層１８に達し、血液が試薬層１８に達した後、血液中のグルコース濃度が外部デバイス２５により測定され、測定結果は外部デバイス２５の表示部２７に表示される。
【００８１】
次に外部デバイス２５によるグルコース濃度の測定の原理について述べる。
【００８２】
まず試薬層１８はグルコース酸化還元酵素と、電子受容体としてフェリシアン化カリウムを含み、血液中のブドウ糖と特異的に反応し、グルコン酸と電子を発する。この電子はフェリシアン化カリウムをフェロシアン化カリウムとし、これに外部デバイス２５側から接続端子１５ａ、１５ｂ、配線部１３ａ、１３ｂ、および作用電極１４ａおよび対電極１４ｂを介して一定の電圧を加えることで再びフェリシアン化カリウムとなり、そのとき電流が発生する。この場合の電流値は血液中のグルコース濃度に比例するため、この電流値を外部デバイス２５により測定することによりグルコース濃度を測定することができる。
【００８３】
試薬層１８内での反応を更に述べる。酸化還元酵素としてグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）、電子伝達体としてフェリシアン化カリウム（Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６）を用いた場合、試薬層１８内において、以下の反応がおこる。
【００８４】
グルコース  ＋  ２［Ｆｅ（ＣＮ）６］３−  ＋  Ｈ２Ｏ  →  グルコン酸  ＋２Ｈ＋  ＋ ２［Ｆｅ（ＣＮ）６］４−
【００８５】
このとき、フェロシアン化イオンは、作用電極１４ａで酸化されて酸化電流を生じ、以下のようにしてフェリシアン化イオンに還元される。
【００８６】
２［Ｆｅ（ＣＮ）６］４−  →   ２［Ｆｅ（ＣＮ）６］３−  ＋  ２ｅ−
【００８７】
測定終了後、使用者は濃度測定センサ１０を外部デバイス２５の挿入口２６から引き抜く。
【００８８】
以上のように本実施の形態によれば、各導電性パターン３０の線状電極部材３０ａ、３０ｂの幅ｗは、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、線状電極部材３０ａ、３０ｂ同士の間隔ｄは、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、かつ絶縁性基材１２の厚みは、１２μｍ〜１００μｍとなっている。このことにより、グラビア印刷法を用いて絶縁性基材１２上に導電性パターン３０を形成することができる。具体的には、絶縁性基材１２上にグラビア印刷法を用いてパターン状の水溶性樹脂層３２を形成し、この水溶性樹脂層３２上に導電層３３を形成した後、水溶性樹脂層３２を水で除去することにより、パターン状の導電性パターン３０を形成することができる。したがって、高価な半導体用のレジストを用いる場合と比べて、濃度測定センサ１０の製造コストを低減することができる。また、グラビア印刷法を用いることにより、高速で導電性パターン３０を作製することが可能となる。
【００８９】
（濃度測定センサの変形例）
以下、濃度測定センサの変形例について、図１３を参照して説明する。図１３において、図１乃至図１２に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００９０】
図１３に示す濃度測定センサ１０は、例えばエンドトキシンの濃度を測定する際に用いられるものであり、一方の配線部１３ａと他方の配線部１３ｂとの間に、参照電極用の配線部１３ｃが設けられている。この配線部１３ｃの一端には、例えば銀塩化銀電極からなる参照電極１４ｃが設けられ、配線部１３ｃの他端には、接続端子１５ｃが設けられている。
【００９１】
図１３において、配線部１３ｃと、参照電極１４ｃと、接続端子１５ｃとにより、線状電極部材３０ｃが構成されている。この場合、３つの線状電極部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃにより、導電性パターン３０が構成されている。
【００９２】
また、線状電極部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃの幅は、いずれも０．２５ｍｍ以上となっており、線状電極部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃ同士の間隔は、いずれも０．２５ｍｍ以上となっている。また、絶縁性基材１２の厚みは、１２μｍ〜１００μｍとなっている。図１３に示す濃度測定センサ１０においても、グラビア印刷法を用いて導電性パターン３０を形成することが可能となり、濃度測定センサ１０の製造コストを低減することができる。
【００９３】
（濃度測定センサ用シートの製造方法の変形例）
次に、濃度測定センサ用シートの製造方法の各種変形例について、図１４（ａ）−（ｄ）および図１５（ａ）−（ｅ）を参照して説明する。図１４（ａ）−（ｄ）および図１５（ａ）−（ｅ）は、それぞれ濃度測定センサ用シートの製造方法の各工程における、絶縁性基材１２または濃度測定センサ用シート５０を示す断面図である。
【００９４】
図１４（ａ）−（ｄ）は、濃度測定センサ用シートの製造方法の一変形例を示している。図１４（ａ）−（ｄ）に示す形態は、絶縁性基材１２の表面１２ａ上に、導電性インクを直接グラビア印刷することにより導電性パターン３０を形成するものである。その他の構成は、上述した図７乃至図１２に示す濃度測定センサ用シートの製造方法と略同一である。図１４（ａ）−（ｄ）において、図１乃至図１２に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００９５】
まず１２μｍ〜１００μｍの厚みをもつ帯状の絶縁性基材１２が供給される（絶縁性基材供給工程）（図１４（ａ）参照）。
【００９６】
次に絶縁性基材１２上に、グラビア印刷法により導電性ナノインクを塗布し、所定のパターンをもつ導電性パターン３０を形成する（導電性パターン形成工程）（図１４（ｂ））。導電性ナノインクとしては、例えば銀、金、銅又はニッケルから選択される金属を含むナノインクを用いることができる。
【００９７】
各導電性パターン３０は、それぞれ線状電極部材３０ａ、３０ｂを有している。また線状電極部材３０ａ、３０ｂの幅ｗは、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、かつ線状電極部材３０ａ、３０ｂ同士の間隔ｄは、いずれも０．２５ｍｍ以上となっている。また、絶縁性基材１２の厚みは、１２μｍ〜１００μｍとなっている。これにより、グラビア印刷法を用いて、所望のパターンを有する導電性パターン３０を直接形成することができる。したがって、高価な半導体用のレジストを用いる場合と比べて、濃度測定センサ１０の製造コストを低減することができる。また、グラビア印刷法を用いることにより、高速で導電性パターン３０を作製することが可能となる。さらに、絶縁性基材１２上に、グラビア印刷法により直接導電性パターン３０を形成しているので、濃度測定センサ１０を製造する工程を簡略化することができる。
【００９８】
続いて、絶縁性基材１２の裏面１２ｂに、接着剤を用いて、絶縁性基材１２を支持する支持基材１１が貼着される（支持基材配設工程）（図１４（ｃ））。
【００９９】
その後、支持基材１１および絶縁性基材１２を所定の大きさ毎に切断することにより、濃度測定センサ用シート５０が得られる（図１４（ｄ））。
【０１００】
また、図１５（ａ）−（ｅ）は、濃度測定センサ用シートの製造方法の他の変形例を示している。図１５（ａ）−（ｅ）に示す形態は、絶縁性基材１２の表面１２ａ上に、めっき用下地層６５をグラビア印刷し、その後めっき用下地層６５上にめっき層６６を形成することにより、導電性パターン３０を形成するものである。その他の構成は、上述した図７乃至図１２に示す濃度測定センサ用シートの製造方法と略同一である。図１５（ａ）−（ｅ）において、図１乃至図１２に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【０１０１】
まず１２μｍ〜１００μｍの厚みをもつ帯状の絶縁性基材１２が供給される（絶縁性基材供給工程）（図１５（ａ）参照）。
【０１０２】
次に絶縁性基材１２上に、グラビア印刷法によりめっき下地層用インクを塗布し、導電性パターン３０の形状に対応する所定のパターンをもつめっき用下地層６５を形成する（めっき用下地層形成工程）（図１５（ｂ））。めっき下地層用インクとしては、めっきプライマーインク（例えば株式会社ＳＩＪテクノロジ社により提供される「メタロイドＰＰ」）等の導電性インクを用いることができる。
【０１０３】
次に、めっき用下地層６５上に、例えば電解めっき法を用いてめっき層６６を形成する。このめっき層６６は、めっき用下地層６５と略同一の平面形状を有する。これにより、めっき用下地層６５とめっき層６６とからなる導電性パターン３０が形成される（めっき層形成工程）（図１５（ｃ））。なお、めっき層６６は、例えば銀、金、又はニッケル等を含む金属めっき層からなっていても良い。
【０１０４】
このように、めっき用下地層形成工程およびめっき層形成工程を順次経ることにより、絶縁性基材１２の表面１２ａに、複数の導電性パターン３０が形成される（導電性パターン形成工程）。
【０１０５】
各導電性パターン３０は、それぞれ線状電極部材３０ａ、３０ｂを有している。また線状電極部材３０ａ、３０ｂの幅ｗは、いずれも０．２５ｍｍ以上であり、かつ線状電極部材３０ａ、３０ｂ同士の間隔ｄは、いずれも０．２５ｍｍ以上となっている。また、絶縁性基材１２の厚みは、１２μｍ〜１００μｍとなっている。これにより、グラビア印刷法を用いてめっき用下地層６５を形成し、その後めっき用下地層６５上にめっき層６６を形成することにより、所望のパターンを有する導電性パターン３０を形成することができる。したがって、高価な半導体用のレジストを用いる場合と比べて、濃度測定センサ１０の製造コストを低減することができる。また、グラビア印刷法を用いることにより、高速で導電性パターン３０を作製することが可能となる。
【０１０６】
続いて、絶縁性基材１２の裏面１２ｂに、接着剤を用いて、絶縁性基材１２を支持する支持基材１１が貼着される（支持基材配設工程）（図１５（ｄ））。
【０１０７】
その後、支持基材１１および絶縁性基材１２を所定の大きさ毎に切断することにより、濃度測定センサ用シート５０が得られる（図１５（ｅ））。
【符号の説明】
【０１０８】
１０        濃度測定センサ
１１        支持基材
１２        絶縁性基材
１３ａ〜１３ｃ  配線部
１４        電極系
１４ａ      作用電極
１４ｂ      対電極
１４ｃ      参照電極
１５ａ〜１５ｃ  接続端子
１７        キャビティ
１８        試薬層
１９        カバー
３０        導電性パターン
３０ａ〜３０ｃ  線状電極部材
５０        濃度測定センサ用シート
【図１】
2014190738.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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