(57)【要約】      （修正有）【課題】導電層を形成しても薄いプラスチック基材に変形等が生じることなく、コスト低減を実現したイオントフォレシス等に用いる生体用電極の製造方法等を提供する。【解決手段】フレキシブル基材２の準備工程と、フレキシブル基材２上に金属蒸着膜からなる金属電極１１を形成する工程と、金属電極１１が形成されるフレキシブル基材２の同一面Ｓに隣接して金属塩化物膜からなる金属塩化物電極２１を形成する工程とを有し、金属電極１１の厚さを金属塩化物電極２１の厚さよりも薄くしてなる生体用電極１の製造方法により上記課題を解決した。金属電極１１が銀電極であり、金属塩化物電極２１が銀−塩化銀電極であることが好ましい。フレキシブル基材２の準備工程と金属電極１１の形成工程との間にプライマー層の形成工程を有し、プライマー層の形成工程と金属電極１１の形成工程との間にリフトオフ用膜の形成工程を有することが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基材を準備する工程と、前記フレキシブル基材上に金属蒸着膜からなる金属電極を形成する工程と、前記金属電極が形成される前記フレキシブル基材の同一面に隣接して金属塩化物膜からなる金属塩化物電極を形成する工程と、を有し、前記金属電極の厚さが前記金属塩化物電極の厚さよりも薄いことを特徴とする生体用電極の製造方法。
【請求項２】
前記金属電極の厚さが３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下であり、前記金属塩化物電極の厚さが０．８μｍよりも大きく５００μｍ以下である、請求項１に記載の生体用電極の製造方法。
【請求項３】
前記金属電極が銀電極であり、前記金属塩化物電極が銀−塩化銀電極である、請求項１又は２に記載の生体用電極の製造方法。
【請求項４】
前記フレキシブル基材の準備工程と前記金属電極の形成工程との間に、プライマー層を形成する工程を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体用電極の製造方法。
【請求項５】
前記プライマー層の形成工程と前記金属電極の形成工程との間に、水溶性樹脂からなるリフトオフ用膜を形成する工程を有する、請求項４に記載の生体用電極の製造方法。
【請求項６】
前記金属電極が、複数の窓部又はメッシュ部を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の生体用電極の製造方法。
【請求項７】
前記フレキシブル基材が、ポリエチレンテレフタレート、ユポ、アート紙、不織布及びシリコンゴムから選ばれるいずれかである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の生体用電極の製造方法。
【請求項８】
前記金属電極が電極端子部を有し、該電極端子部の中央に穴を形成する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の生体用電極の製造方法。
【請求項９】
前記金属塩化物電極の形成工程前に、前記フレキシブル基材との間に金属層を設ける工程を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の生体用電極の製造方法。
【請求項１０】
前記金属層を、窓部又はメッシュ部を有するパターンで形成する、請求項９に記載の生体用電極の製造方法。
【請求項１１】
前記金属層が、電極端子部を有し、該電極端子部の中央に穴を形成する、請求項９又は１０に記載の生体用電極の製造方法。
【請求項１２】
長尺のフレキシブル基材を準備する工程と、前記フレキシブル基材上に金属蒸着膜からなる金属電極を連続して複数形成する工程と、前記金属電極が形成される前記フレキシブル基材の同一面に隣接して、前記金属電極よりも厚い金属塩化物膜からなる金属塩化物電極を連続して複数形成する工程とを有することを特徴とする生体用電極シートの製造方法。
【請求項１３】
前記長尺のフレキシブル基材の連続方向に前記金属電極と前記金属塩化物電極とを並んで形成しない、請求項１２に記載の生体用電極シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオントフォレシスに用いる生体用電極の製造方法及び生体用電極シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオントフォレシス（ＩＯＮＴＯＰＨＯＲＥＳＩＳ）は、電気エネルギーを利用して、主にイオン性薬剤の生体膜への透過を促進させる方法であり、薬剤の経皮吸収の促進を目的に利用されている。具体的には、薄型電極と導電性電極とが電気的に接続されたシートを、イオン性薬剤を介して皮膚に貼り合わせ、電極間に微細電流を流して、電荷を持つイオン性薬剤を皮膚中に浸透させる技術である。
【０００３】
こうしたイオントフォレシス装置として、特許文献１には、生物の体表の異なる二か所の表面電位差を利用すること、及び体表面の電解質と電極との間のイオン化傾向を利用することにより、発電した電力により装置を小型化した有効成分を体表面から体内に導入するイオン導入装置が提案されている。この技術によれば、コストが安価で使い方が容易で安全で効果が高く小型で携帯可能で使い捨ても可能なイオン導入装置を提供できるとされている。
【０００４】
また、特許文献２では、形状可変型の基板、前記基板と接触する第１導電層、前記第１導電層の一部と接触する第１電極層、前記基板と接触し、第１導電層と同一平面上に位置する第２導電層、前記第２導電層と接触する集電体、前記第２導電層及び集電体と接触する導電性接着剤、前記集電体と接触し、前記第１電極層と反対極性の第２電極層、前記第１電極層と第２電極層の間に位置するイオン伝導性高分子電解質、及び前記イオン伝導性高分子電解質を密封する接着剤を含む電池一体型イオントフォレシスパッチが提案されている。この技術によれば、イオントフォレシスパッチと電池を一体化して製造生産性を向上させ、電流抵抗を最小化して高効率を提供できるとされている。
【０００５】
また、特許文献３には、低周波治療器等に用いられる生体用電極が提案されており、その生体用電極を構成する導電層を、導電性の炭素微粒子及び銀微粒子と樹脂バインダーとを含む導電性インクや、銀を主体とする導電性インクでスクリーン印刷して形成することが記載されている。
【０００６】
また、特許文献４には、低周波治療器やイオントフォレシス装置を構成する生体用電極が提案されており、その生体用電極を構成する厚さ２μｍ〜３５μｍの導電層を、銀、銀／塩化銀、ニッケル等の金属粒子等と樹脂バインダーとを含む導電性インクをスクリーン印刷等して形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１９５６５０号公報
【特許文献２】ＷＯ２００９／１２５９６０号
【特許文献３】実開平４−１０８５５８号公報
【特許文献４】特開２００１−２９９７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した従来の生体用電極では、厚さ５μｍ〜１５μｍ前後の導電層を、金属粒子と樹脂バインダーとを含む導電性インクをスクリーン印刷して形成していた。しかしながら、こうした厚い導電層を、フレキシブルな薄いプラスチック基材上に形成すると、導電層の形成後に導電性を得るためのアニール工程（例えば１２０℃、１５分など）の加熱収縮等によってプラスチック基材が歪んだり変形したりするという問題があった。また、生体用電極は使い捨て型であるため、コストの低減が要求されていた。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、導電層を形成しても薄いフレキシブル基材に変形等が生じることなく、コスト低減を実現したイオントフォレシス等に用いる生体用電極の製造方法、及び生体用電極シートの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明に係る生体用電極の製造方法は、レキシブル基材を準備する工程と、前記フレキシブル基材上に金属蒸着膜からなる金属電極を形成する工程と、前記金属電極が形成される前記フレキシブル基材の同一面に隣接して金属塩化物膜からなる金属塩化物電極を形成する工程とを有し、前記金属電極の厚さが前記金属塩化物電極の厚さよりも薄いことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、金属塩化物電極よりも薄くした金属蒸着膜からなる金属電極の形成工程を有するので、従来のように樹脂バインダーを含む材料で金属電極を形成した場合の厚さ（例えば５μｍ〜１５μｍ前後）に比べて、薄い金属電極を形成でき、電極材料のコストを大幅に削減することができる。また、樹脂バインダーを含む材料で金属電極を形成する場合には、成膜時の加熱等によってフレキシブル基材が変形してしまうという問題が生じるが、本発明では、上記厚さ範囲の金属電極を蒸着膜をパターニングして形成するので、そうした問題を生じない。
【００１２】
本発明に係る生体用電極の製造方法において、前記金属電極の厚さが３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下であり、前記金属塩化物電極の厚さが０．８μｍよりも大きく５００μｍ以下である。
【００１３】
本発明に係る生体用電極の製造方法において、前記金属電極が銀電極であり、前記金属塩化物電極が銀−塩化銀電極である。
【００１４】
この発明によれば、安定した銀−塩化銀電極を金属塩化物電極として形成し、それに対応する金属電極を銀電極として形成するので、得られた生体用電極はイオントフォレシスを安定した状態で実現できる。
【００１５】
本発明に係る生体用電極の製造方法において、前記フレキシブル基材の準備工程と前記金属電極の形成工程との間に、プライマー層を形成する工程を有する。
【００１６】
この発明によれば、フレキシブル基材の準備工程と金属電極の形成工程との間にプライマー層を形成する工程を有するので、形成されたプライマー層は、金属蒸着膜をパターニングするためのリフトオフ用膜との密着性を向上させることができる。その結果、金属蒸着膜を精度よくリフトオフして所定パターンの金属電極にパターニングすることができる。
【００１７】
本発明に係る生体用電極の製造方法において、前記プライマー層の形成工程と前記金属電極の形成工程との間に、水溶性樹脂からなるリフトオフ用膜を形成する工程を有する。
【００１８】
この発明によれば、プライマー層の形成工程と金属電極の形成工程との間に、水溶性樹脂からなるリフトオフ用膜を形成する工程を有するので、形成されたリフトオフ用膜は、金属蒸着膜をパターニングするための膜として作用し、しかもそのリフトオフ用膜はその下に設けられたプライマー層に密着良く設けられている。その結果、リフトオフ用膜は、金属蒸着膜を精度よくリフトオフするまでプライマー層上に密着良く保持されるので、所定パターンの金属電極を寸法精度よく形成することができる。なお、水溶性樹脂からなるリフトオフ用膜は、水洗によって洗い流すことができ、そのリフトオフ用膜上に設けられた金属蒸着膜を容易にリフトオフすることができる。
【００１９】
本発明に係る生体用電極の製造方法において、前記金属電極が、複数の窓部又はメッシュ部を有する。
【００２０】
この発明によれば、金属電極自体をベタ電極ではなく、窓部やメッシュ部を有するように形成するので、その後に金属電極上に設けられる薬剤ジェルの保持性を高めることができ、薬剤の生体膜への透過をより促進させることができる。
【００２１】
本発明に係る生体用電極の製造方法において、前記フレキシブル基材が、ポリエチレンテレフタレート、ユポ、アート紙、不織布及びシリコンゴムから選ばれるいずれかである。
【００２２】
この発明によれば、こうした各種のフレキシブル基材を適用することにより、人や動物の体の表面形態に追従した態様で貼り付けることができる。
【００２３】
本発明に係る生体用電極の製造方法において、前記金属電極が電極端子部を有し、該電極端子部の中央に穴を形成する。
【００２４】
この発明によれば、金属電極の一部を構成する電極端子部に穴をあけたので、例えばフレキシブル基材の表面に設けられた金属電極と、フレキシブル基材の裏面に設けられた接続用電極との接続が容易になる。
【００２５】
本発明に係る生体用電極の製造方法において、前記金属塩化物電極の形成工程前に、当該金属塩化物電極の下地層としての金属層を形成する工程を有する。
【００２６】
この発明によれば、金属塩化物電極の形成工程前に、その金属塩化物電極の下地層として導電性の良い金属層を形成する工程を有するので、形成された金属層は、電気信号を金属塩化物電極に効率良く伝えるように作用する。なお、この金属層の金属成分は、金属塩化物電極を構成する金属成分と同じであることが好ましく、例えば金属塩化物電極が銀−塩化銀電極である場合は、金属層を銀層とすることが好ましい。
【００２７】
前記した金属層を、窓部又はメッシュ部を有するパターンで形成することが好ましい。
【００２８】
金属層がベタ電極である場合は、金属の使用量が多くなり、金属材料のコストが嵩むことになってしまうが、この発明によれば、金属層に窓部又はメッシュ部を設けることにより、形成した金属層は、電気信号を金属塩化物電極に効率的に伝える状態を維持しつつ、金属使用量を減らすことができる。さらに、その後に金属塩化物電極上に設けられる薬剤ジェルの保持性を高めることができ、薬剤の生体膜への透過をより促進させることができる。
【００２９】
前記した金属層が、電極端子部を有し、該電極端子部の中央に穴を形成する。
【００３０】
この発明によれば、金属塩化物電極の下に設けられている金属層の電極端子部に穴をあけたので、例えばフレキシブル基材の表面に設けられて金属電極に比べて比抵抗の高い金属塩化物電極と、フレキシブル基材の裏面に設けられた接続用電極との接続が容易になる。
【００３１】
（２）上記課題を解決するための本発明に係る生体用電極シートの製造方法は、長尺のフレキシブル基材を準備する工程と、前記フレキシブル基材上に金属蒸着膜からなる金属電極を連続して複数形成する工程と、前記金属電極が形成される前記フレキシブル基材の同一面に隣接して、前記金属電極よりも厚い金属塩化物膜からなる金属塩化物電極を連続して複数形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、長尺のフレキシブル基材上に金属電極及び金属塩化物電極を複数並べて設けるので、大量にかつ高速に金属電極及び金属塩化物電極を作製することができる。また、その金属電極及び金属塩化物電極の上に、薬剤ジェルをロール・ツー・ロールで連続的に塗布することができ、イオントフォレシスに好ましく用いられる生体用電極シートを大量にかつ高速に製造することができる。
【００３３】
本発明に係る生体用電極シートの製造方法において、前記長尺のフレキシブル基材の連続方向に前記金属電極と前記金属塩化物電極とを並んで形成しない。
【００３４】
この発明によれば、ロール状基材の連続方向に金属電極と金属塩化物電極とを並んで形成しないので、金属電極及び金属塩化物電極の上に、薬剤をロール・ツー・ロールで連続的に効率よく塗布することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る生体用電極の製造方法によれば、従来のように樹脂バインダーを含む材料で金属電極を形成した場合の厚さ（例えば５μｍ〜１５μｍ前後）に比べて、薄い金属電極を形成でき、電極材料のコストを大幅に削減することができる。また、樹脂バインダーを含む材料で金属電極を形成する場合には、成膜時の加熱等によってフレキシブル基材が変形してしまうという問題が生じるが、本発明では、上記厚さ範囲の金属電極を蒸着膜をパターニングして形成するので、そうした問題を生じない。
【００３６】
本発明に係る生体用電極シートの製造方法によれば、大量にかつ高速に金属電極及び金属塩化物電極を作製することができる。また、その金属電極及び金属塩化物電極の上に、薬剤ジェルをロール・ツー・ロールで連続的に塗布することができ、イオントフォレシスに好ましく用いられる生体用電極シートを大量にかつ高速に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る生体用電極の製造方法で製造された生体用電極を含むイオントフォレシス装置の全体構成の説明図である。
【図２】生体用電極の一例を示す模式的な平面図である。
【図３】本発明に係る生体用電極の製造方法の一例（その１）を示す各工程図である。
【図４】本発明に係る生体用電極の製造方法の一例（その２）を示す各工程図である。
【図５】生体用電極を構成する金属電極の窓部及びメッシュ部の一例を示す模式的な平面図である。
【図６】生体用電極を構成する金属塩化物電極の平面形態の一例を示す模式的な平面図である。
【図７】生体用電極を構成する金属塩化物電極とフレキシブル基材との間に設けられる金属層の形態を示す模式的な平面図である。
【図８】生体用電極を構成する金属電極及び金属塩化物電極の電極端子部の形態を示す模式的な平面図である。
【図９】本発明に係る生体用電極シートの製造方法で製造された生体用電極シートの一例を示す模式的な平面図である。
【図１０】本発明に係る生体用電極シートの製造方法で製造された生体用電極シートの他の例を示す模式的な平面図である。
【図１１】生体用電極を備えたイオントフォレシス装置の一例を示す模式的な構成図である。
【図１２】生体用電極を備えたイオントフォレシス装置の他の一例を示す模式的な構成図である。
【図１３】生体用電極を備えたイオントフォレシス装置のさらに他の一例を示す模式的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明に係る生体用電極の製造方法及び生体用電極シートの製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、その技術的思想を含む範囲内で以下の形態に限定されない。
【００３９】
［生体用電極の製造方法］
本発明に係る生体用電極１の製造方法は、図１に示すイオントフォレシス装置等の電極として好ましく用いられる生体用電極１を製造するための方法であり、具体的には、図１及び図２に示すように、フレキシブル基材２と、フレキシブル基材２上に設けられた金属電極１１と、金属電極１１が設けられたフレキシブル基材２の同一面Ｓに隣接して設けられた金属塩化物電極２１とを有し、金属電極１１の厚さを金属塩化物電極２１の厚さよりも薄くしてなる生体用電極１を製造する方法である。
【００４０】
こうした生体用電極１の製造方法は、フレキシブル基材２を準備する工程と、フレキシブル基材２上に金属塩化物電極２１の厚さよりも薄い金属蒸着膜１１’からなる金属電極１１を形成する工程と、金属電極１１が形成されるフレキシブル基材２の同一面Ｓに隣接して、金属塩化物膜からなる金属塩化物電極２１を形成する工程とを有する。このとき、金属電極１１の厚さは３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下であり、金属塩化物電極２１の厚さは０．８μｍよりも大きく５００μｍ以下であることが好ましい。さらに、必要に応じて、フレキシブル基材２の準備工程と金属電極１１の形成工程との間に、プライマー層７の形成工程を設けてもよいし、そのプライマー層７の形成工程と金属電極１１の形成工程との間に、リフトオフ用膜８の形成工程を設けてもよい。
【００４１】
この製造方法によれば、従来のように樹脂バインダーを含む材料で金属電極を形成した場合の厚さ（例えば５μｍ〜１５μｍ前後）に比べて、薄い金属電極１１を形成でき、電極材料のコストを大幅に削減することができる。また、樹脂バインダーを含む材料で金属電極を形成する場合には、成膜時の加熱等によってフレキシブル基材２が変形してしまうという問題が生じるが、本発明では、上記厚さ範囲の金属電極１１を蒸着膜をパターニングして形成するので、そうした問題を生じない。
【００４２】
本願明細書において、「上に」とは、そのものの上に直に又は他の層を介して設けられていることを意味し、「直上に」とは、そのものの上に直接設けられていル場合を意味する。「覆う」とは、そのものの上に設けられるとともに、そのものの周りにも設けられていることを意味する。
【００４３】
以下、本発明に係る製造方法の各工程を順に説明する。
【００４４】
（フレキシブル基材の準備工程）
フレキシブル基材２の準備工程で準備されるフレキシブル基材２は、フレキシブルである絶縁性の基材であれば特に限定されず、プラスチックフィルムや紙等を用いることができる。フレキシブル基材２を用いることにより、人や動物の体の表面形態に追従した態様で生体用電極１を貼り付けることができる。プラスチックフィルムの例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエステル、ポリカーボネート等の樹脂フィルムを好ましく挙げることができる。中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン系合成紙等が好ましい。なお、ポリプロピレン系合成紙は、ユポとは、ポリプロピレンを主原料とするフィルム合成紙であり、例えばユポ（登録商標）を挙げることができる。
【００４５】
プラスチックフィルム以外のものとしては、アート紙、不織布及びシリコンゴム等を挙げることができる。なお、不織布等のような隙間の空いている薄い紙は、目詰め材等で隙間を埋めて用いることが好ましい。
【００４６】
フレキシブル基材２の厚さはその材質によっても異なり、一概には言えないが、プラスチックフィルムの場合は、通常、３μｍ以上２００μｍ以下のものを好ましく用いることができる。また、ユポ（登録商標）、アート紙、不織布等では、１０μｍ以上２０００μｍ以下のものを好ましく用いることができる。本発明で用いるフレキシブル基材２の厚さは薄いが、後述する金属電極等を形成した後であっても変形が生じにくいという利点がある。その理由は、金属電極１１を金属蒸着膜１１’で形成するので、成膜時に加熱条件が厳しくなく、従来のように金属材料と樹脂バインダーとを含む導電性材料で金属電極を形成する場合の加熱等によってフレキシブル基材が変形するという問題が生じない。なお、フレキシブル基材２の形状は、所定の大きさの枚葉形状であってもよいし、ロール状に巻かれた長尺シート基材であってもよい。
【００４７】
（プライマー層の形成工程）
プライマー層７の形成工程は、図３（Ａ）に示すように、必要に応じて設けられる工程であり、フレキシブル基材２の準備工程と、後述の金属電極１１の形成工程との間に設けられて、プライマー層７を形成する工程である。形成されたプライマー層７は、図３に示すように、金属電極１１の下地層としてフレキシブル基材２上に設けられ、金属蒸着膜１１’をパターニングするためのリフトオフ用のリフトオフ用膜８との密着性を向上させることができる。さらに、プライマー層７上に金属蒸着膜１１’が形成されることにより、形成された金属蒸着膜１１’の剥離等を防いで、金属蒸着膜１１’を精度よくパターニングして所定パターンの金属電極１１を寸法精度よく形成するのに極めて効果的である。
【００４８】
プライマー層７は、フレキシブル基材２上の全面に設けてもよいし、金属蒸着膜１１’を形成する領域にのみ設けてもよい。プライマー層７の形成材料は、金属蒸着膜１１’の密着性を高めることができる一般的なプライマー樹脂であれば特に限定されない。例えば、二液反応型のプライマー樹脂を各種の塗布方法で塗布し、所定温度で反応させてプライマー層７を形成する。プライマー層７の厚さは特に限定されないが、例えば、１μｍ以上５μｍ以下とすることができる。
【００４９】
（リフトオフ用膜の形成工程）
リフトオフ用膜８の形成工程は、図３（Ｂ）〜図３（Ｄ）に示すように、必要に応じて設けられる工程であり、プライマー層７の形成工程と、後述する金属電極１１の形成工程との間に設けられて、リフトオフ用膜８を形成する工程である。この工程で形成されたリフトオフ用膜８は、成膜した後に露光マスク９を介して露光され、光が当たらなかった部分が現像液で剥離し易くなる層であり、その後に成膜される金属蒸着膜１１’をパターニングするための膜として作用する。そして、リフトオフ用膜８は、その下に設けられたプライマー層７に密着良く設けられる。そのため、リフトオフ用膜８は、溶媒洗浄で剥離されるまでの間はプライマー層７上で剥離することなく密着良く保持されているので、図４に示すように、その後に金属蒸着膜１１’が成膜され、リフトオフ用膜８上の金属蒸着膜１１’のリフトオフを精度よく行なわせることができる。その結果、所定パターンの金属電極１１を精度よく形成することができる。なお、水溶性樹脂からなるリフトオフ用膜８は、水洗によって洗い流すことができ、そのリフトオフ用膜８上に設けられた金属蒸着膜１１’を容易にリフトオフすることができる。
【００５０】
リフトオフ用膜８は、フレキシブル基材２上、又はプライマー層７が設けられている場合にはそのプライマー層７上に設けられる。また、リフトオフ用膜８は、全面に設けてもよいし、所定の領域に設けてもよいが、最終的に金属蒸着膜１１’をリフトオフする領域に残すようにパターニングする。リフトオフ用膜８の形成材料は、一般的には「抜きプライマー」と呼ばれる、溶媒で溶解する樹脂が用いられる。例えば、水洗浄でリフトオフ用膜８上に設けられた金属蒸着膜１１’ごとリフトオフすることができる水溶性樹脂が好ましく用いられる。例えば、水溶性ビニル樹脂、水溶性酢酸ビニル系樹脂等を挙げることができる。洗浄水としては、中和水、アルカリ性水、酸性水等を、その水溶性樹脂に応じて任意に選択することができる。
【００５１】
リフトオフ用膜８は、そうした水溶性樹脂を各種の塗布方法で塗布し、所定温度を加えてリフトオフ用膜８を形成する。リフトオフ用膜８の厚さは特に限定されないが、例えば、１μｍ以上５μｍ以下とすることができる。
【００５２】
（金属電極の形成工程）
金属電極１１の形成工程は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、フレキシブル基材２上に、金属塩化物電極２１の厚さよりも薄い金属蒸着膜１１’からなる金属電極１１を形成する工程である。具体的には、金属電極１１は、３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲内の厚さの金属蒸着膜１１’を成膜し、その金属蒸着膜１１’をパターニングして形成される。そのパターニングは、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、リフトオフ用膜８上に設けられた金属蒸着膜１１’が、そのリフトオフ用膜８ごとリフトオフされることにより行われる。すなわち、リフトオフ用膜８上に形成されない金属蒸着膜１１’が残ることにより、所定のパターンにパターニングされる。
【００５３】
金属蒸着膜１１’の構成材料としては、銀、金、銅、パラジウム、ロジウム、又はそれらの合金を挙げることができる。特に好ましくは、銀からなる銀蒸着膜である。銀蒸着膜をパターニングしてなる金属電極１１は、例えば塩化物イオンを含む薬剤ジェル４に接触した場合であっても安定した電極特性を有するとともに、金属塩化物電極２１として銀−塩化銀電極を用いた場合に、その銀−塩化銀電極に対応する電極として好ましい。銀電極と銀−塩化銀電極とで構成された生体用電極１は、例えばイオントフォレシスを安定した状態で実現できる。
【００５４】
上記範囲内の金属蒸着膜１１’は、厚さを上記範囲内にしたので、従来のように樹脂バインダーを含む材料で金属電極を形成した場合の厚さ（例えば５μｍ〜１５μｍ前後）に比べて、薄い金属電極１１を形成でき、電極材料のコストを大幅に削減することができる。特に材料単価が高い銀、金、パラジウム等の金属では、その効果が大きい。
【００５５】
なお、生体用電極１を銀電極と銀−塩化銀電極とで構成し、薬剤４を設けてイオントフォレシス装置３１とし、０．１ｍＡ／ｃｍ２以上１０ｍＡ／ｃｍ２以下の範囲、好ましくは０．２ｍＡ／ｃｍ２以上２ｍＡ／ｃｍ２以下の範囲の電流を印加した場合、銀電極の厚さを３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲とすることにより、イオントフォレシス装置は１０分以上１時間以下程度の時間で電解できるという利点がある。銀電極の厚さが３０ｎｍ未満では、電解時間が十分未満になることがあり、不十分である。一方、銀電極の厚さが８００ｎｍを超えると、蒸着膜の成膜に時間がかかり、コスト低減の点で十分なメリットが得られない。
【００５６】
金属蒸着膜１１’は、一般的な真空蒸着によって成膜できる。圧力、温度、蒸発原料等の成膜条件は、成膜する金属種によって任意に設定することができる。こうした真空蒸着による例えば銀電極の形成は、フレキシブル基材２に対する熱負荷が低減されるので、薄いフレキシブル基材２に「しわ」や「歪み」を生じさせない。また、従来のような樹脂バインダーを含む材料で銀電極を形成するのではなく、樹脂バインダーを含まない銀電極であるので、銀電極の抵抗値もより低くなるという利点がある。
【００５７】
金属電極１１の平面視形状は、例えば図２に示すように、四角形等の角形であってもよいし、円形や楕円形であってもよいし、それらが組み合わされた形状であってもよい。また、図２に示すような一様なベタ状であってもよいし、図５に示すような種々の形態であってもよい。例えば、図５（Ａ）に示す複数の窓部１３を有する金属電極１１としてもよいし、図５（Ｂ）に示すメッシュ部１４を有する金属電極１１としてもよい。このように、金属電極自体をベタ電極ではなく、窓部１３やメッシュ部１４を有するように形成することにより、その後に金属電極１１上に設けられる薬剤４の保持性を高めることができ、薬剤４の生体膜への透過をより促進させることができる。なお、窓部１３の大きさや、メッシュ部１４の開口の大きさは、任意に設計することができる。
【００５８】
金属電極１１は、図２及び図５に示すように、配線パターン１７を介して電極端子部１２に接続されている。そして、この電極端子部１２から電極端子３３に配線６を介して接続されている。配線パターン１７の上には、通常、絶縁層１６が設けられている。
【００５９】
配線パターン１７を介して設けられた電極端子部１２は、後述する図８（Ａ）に示すように、その中央に穴１５をあけて接続を容易にしてもよい。また、図８（Ｂ）に示すように、配線パターン１７を設けず、金属電極１１の領域内（具体的には中央）に穴１５をあけてもよい。穴をあけた電極端子部１２は、後述する図１３のイオントフォレシス装置３１に示すように、電極接続治具３６を用いて、フレキシブル基材２の裏面に設けられた電極端子接続部３４に電極端子３３を介して容易に接続することができる。なお、中央に穴１５を設けることは、金属電極１１の全面に電流を均一に印加することができるという点で好ましい。
【００６０】
（金属塩化物電極の形成工程）
金属塩化物電極２１の形成工程は、図４（Ｄ）に示すように、必須の工程であり、金属電極１１が形成されるフレキシブル基材２の同一面Ｓに隣接して、金属電極１１よりも厚い金属塩化物からなる金属塩化物電極２１を形成する工程である。形成される金属塩化物電極２１は、所定のパターンで印刷されて形成される。金属塩化物電極２１の厚さは、０．８μｍよりも大きく５００μｍ以下であることが好ましく、０．９μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましく、１μｍ以上２０μｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００６１】
金属塩化物電極２１の形成材料としては、銀−塩化銀電極用の塗布剤を好ましく挙げることができる。銀−塩化銀電極用の塗布剤で形成された銀−塩化銀電極は、例えば塩化物イオンを含む薬剤ジェル４に接触した場合であっても安定した電極電位特性を示すことができるとともに、金属電極１１として銀電極を用いた場合に、その銀電極に対応する電極として好ましい。銀電極と銀−塩化銀電極とで構成された生体用電極１は、例えばイオントフォレシスを安定した状態で実現できる。
【００６２】
生体用電極１を銀−塩化銀電極と銀電極とで構成し、薬剤４を設けてイオントフォレシス装置３１とし、０．１ｍＡ／ｃｍ２以上１０ｍＡ／ｃｍ２以下の範囲、好ましくは０．２ｍＡ／ｃｍ２以上２ｍＡ／ｃｍ２以下の範囲の電流を印加した場合、銀−塩化銀電極の厚さは０．８μｍよりも大きく５００μｍ以下の範囲であるので、銀電極の場合に比べて十分に許容できる量の電極材料を有しており、問題はない。
【００６３】
金属塩化物電極２１は、金属粒子と樹脂バインダーとで構成されていることが好ましい。具体的には、銀−塩化銀電極の場合は、平均粒径が０．１μｍ以上３０μｍ以下の塩化銀粒子と、樹脂バインダーとを銀−塩化銀電極の構成材料として用いることが好ましい。このとき、樹脂バインダーとしては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテル、ポリウレタン、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル、塩化ビニール−酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。溶媒としては、人体に無害な溶媒であれば特に限定はないが、エタノール等の低級アルコールが好ましい。
【００６４】
銀−塩化銀電極は、塩化銀粒子と樹脂バインダーと溶媒とからなるスラリーを塗布剤として調製し、その塗布剤を、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、インクジェット法、ディスペンサーを用いた方法でフレキシブル基材２上に塗布し、その後に加熱して溶媒を揮発させるとともに、樹脂バインダーで塩化銀を結着させることにより、上記した厚さ範囲で形成される。フレキソ印刷やグラビア印刷は、例えば１００ｍ／分〜２００ｍ／分等のような高速のパターン印刷が可能であり、製造の効率化を図ることができる。また、インクジェット法及びディスペンサーを用いた方法は、所定の形状を任意に塗布形成できるという利点があり、本発明では金属電極１１と金属塩化物電極２１とをインクジェット法で塗布形成する方法が好ましい。
【００６５】
加熱条件は、塗布剤に配合する樹脂バインダーや溶媒の種類によって任意に調整でき、例えばフェノール樹脂バインダーを樹脂バインダーとし、エタノール溶媒を溶剤とした場合は、例えば１２５℃で２５分間の加熱により、銀−塩化銀電極を形成できる。こうした条件での銀−塩化銀電極の形成は、過度の熱が加わらないので、薄いフレキシブル基材２に「しわ」や「歪み」を生じさせない。
【００６６】
金属塩化物電極２１の平面視形状も、金属電極１１の場合と同様、例えば図６に示すように、四角形等の角形であってもよいし、円形や楕円形であってもよいし、それらが組み合わされた形状であってもよい。また、図６に示すような一様なベタ状であってもよいし、金属電極１１のところで説明したような種々の形態としてもよい。例えば、図５（Ａ）の金属電極１１と同様の複数の窓部を有する金属塩化物電極２１としてもよいし、図５（Ｂ）の金属電極１１と同様のメッシュ部を有する金属塩化物電極２１としてもよい。このように、金属塩化物電極２１自体をベタ電極ではなく、窓部やメッシュ部２４を有するように形成することにより、その後に金属塩化物電極２１上に設けられる薬剤４の保持性を高めることができ、薬剤４の生体膜への透過をより促進させることができる。なお、窓部の大きさや、メッシュ部の開口の大きさは、任意に設計することができる。薬剤ジェル４の保持性は、金属電極１１の場合と同様のことが言えるのでここではその詳しい説明を省略する。
【００６７】
（金属層の形成工程）
金属層２９の形成工程は、図４（Ｃ）に示すように、必要に応じて設けられる工程であり、金属塩化物電極２１の形成工程前に、その金属塩化物電極２１の下地層としての金属層２９を形成する工程である。形成された金属層２９は、図７に示すように、金属塩化物電極２１の下地層として設けられる。こうした金属層２９を設けることにより、電気信号を金属塩化物電極２１に効率良く伝えることができる。なお、この金属層２９の金属成分は、金属塩化物電極２１を構成する金属成分と同じであることが好ましく、例えば金属塩化物電極２１が銀−塩化銀電極である場合は、金属層２９を銀層とすることが好ましい。
【００６８】
金属層２９は、各種の形状とすることができ、例えば図７（Ｂ１）〜図７（Ｂ３）に示すように、全ベタ状に形成してもよいし（図７（Ｂ１））、窓部２３を備えた枠形状で形成してもよいし（図７（Ｂ２））、メッシュ部２４を有するパターンで形成してもよい（図７（Ｂ３））。良導電性の金属層２９を金属塩化物電極２１の下地層として設けることにより、銀−塩化銀電極等の金属塩化物電極２１に、電気信号を効率的に伝えることができる。
【００６９】
なお、金属塩化物電極２１は、図６及び図７に示すように、金属層２９からなる配線パターン２７を介して金属層２９からなる電極端子部２２に接続されている。配線パターン２７の上には、図２に示すように、通常、絶縁層２６が設けられている。そして、この電極端子部２２から電極端子３３に配線６を介して接続されている。なお、配線パターン２７を介して設けられた電極端子部２２は、図８（Ａ）に示すように、その中央に穴２５をあけて接続を容易にしてもよい。また、図８（Ｂ）に示すように、配線パターン２７を設けず、金属塩化物電極２１の領域内（具体的には中央）に穴２５をあけてもよい。穴２５をあけた電極端子部２２は、後述する図１３のイオントフォレシス装置３１に示すように、電極接続治具３６を用いて、フレキシブル基材２の裏面に設けられた電極端子接続部３４に電極端子３３を介して容易に接続することができる。なお、中央に穴２５を設けることは、金属塩化物電極２１に電流を均一に印加することができるという点で好ましい。
【００７０】
［生体用電極シートの製造方法］
本発明に係る生体用電極シート５の製造方法は、図９及び図１０示すように、長尺のフレキシブル基材２ａを準備する工程と、長尺のフレキシブル基材２上に、後述の金属塩化物電極２１よりも薄い金属蒸着膜１１’からなる金属電極１１を連続して複数形成する工程と、複数の金属電極１１が形成される長尺のフレキシブル基材２ａの同一面Ｓに隣接して、金属塩化物膜からなる金属塩化物電極２１を連続して複数形成する工程とを有する。金属電極１１の厚さは３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下であり、金属塩化物電極２１の厚さは０．８μｍよりも大きく５００μｍ以下であることが好ましい。
【００７１】
この製造方法は、長尺のフレキシブル基材２ａを用いた点に特徴があり、それに由来した相違点以外は、生体用電極１の製造方法の場合と同様である。したがって、生体用電極１の製造方法と同様、必要に応じて、フレキシブル基材２の準備工程と金属電極１１の形成工程との間にプライマー層７の形成工程を設けてもよいし、そのプライマー層７の形成工程と金属電極１１の形成工程との間にリフトオフ用膜８の形成工程を設けてもよい。
【００７２】
こうした製造方法によれば、大量にかつ高速に金属電極１１及び金属塩化物電極２１を作製することができる。また、その金属電極１１及び金属塩化物電極２１の上に、薬剤ジェル４をロール・ツー・ロールで連続的に塗布することができ、イオントフォレシスに好ましく用いられる生体用電極シート５を大量にかつ高速に製造することができる。
【００７３】
具体的には、ロール巻き等された長尺のフレキシブル基材２ａが用いられ、そうした長尺のフレキシブル基材２ａがロール・ツー・ロールで連続的に供給されながら、その上に金属電極１１と金属塩化物電極２１とが形成される。このとき、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、その金属電極１１と金属塩化物電極２１とが、連続するＹ方向に並ばないように形成することが好ましい。言い換えると、長尺のフレキシブル基材２ａの長手方向（Ｙ方向）に金属電極１１を連続して並べ、金属塩化物電極２１も連続して並べることが好ましい。そうすることにより、金属電極１１及び金属塩化物電極２１の上に、薬剤４をロール・ツー・ロールで連続的に効率よく塗布することができ、また、金属電極１１及び金属塩化物電極２１それぞれの上に種類の異なる薬剤ジェル４ａ，４ｂ（図１１参照）をロール・ツー・ロールで連続的に効率よく塗布することができる。
【００７４】
［イオントフォレシス装置］
イオントフォレシス装置３１は、本発明に係る生体用電極の製造方法及び生体用電極シートの製造方法で製造された生体用電極１を備えている。具体的には、図１及び図１１〜図１３に示すように、上記した生体用電極１を有し、その生体用電極１を構成する金属電極１１及び金属塩化物電極２１を覆うように薬剤ジェル４が設けられている。イオントフォレシス装置３１には、金属電極１１及び金属塩化物電極２１に接続する電極端子３３と、電極端子３３が電極端子接続部３４を介して接続する信号生成装置３９とが設けられている。また、信号生成装置３９は、信号生成部３７と電源部３８を有している。
【００７５】
図１２及び図１３に示す一体型のイオントフォレシス装置３１は、生体用電極１と、その生体用電極１を取り付ける信号生成装置３９とを有し、その生体用電極１が有する電極端部３３が、信号生成装置３９が有する電極端子接続部３４にフック態様で嵌め合わされることにより、生体用電極１の取り付け又は取り外しを可能にすることができる。
【００７６】
イオントフォレシス装置３１では、好ましくは、図１２に示すように電極端子３３上に絶縁層３６を設け、又は、図１３に示すように電極端子３３以外の箇所に薬剤ジェル４ａ，４ａ，４ａを設ける。こうした構成にすることにより、信号生成装置３９に電極端子接続部３４を介して接続するための電極端子３３に直接薬剤４が接触しないので、接触抵抗の増加等の生体用電極１の機能低下が生じない。
【００７７】
薬剤ジェル４は、１種類又は２種類以上用いられる。こうした薬剤ジェル４を用いるので、効率よく、薬剤を体内へ浸透させることが可能となる。特に２種類以上用いることが好ましい。なお、薬剤ジェル４の使用形態としては、金属電極１１及び金属塩化物電極２１のいずれも覆うように１種類の薬剤ジェル４が設けられていてもよいし（図１及び図１２参照）、金属電極１１及び金属塩化物電極２１のそれぞれを別に覆うように１種類の薬剤ジェル４ａが設けられていてもよいし（図１３参照）、金属電極１１及び金属塩化物電極２１のそれぞれを別に覆うようにそれぞれ異なる薬剤ジェル４ａ，４ｂが設けられていてもよい（図１１参照）。なお、金属電極１１や金属塩化物電極２１に設けられる薬剤ジェル４は、１種類の薬剤からなる単一薬剤ジェルであってもよいし、２種以上の薬剤を含む複合薬剤ジェルであってもよい。
【００７８】
薬剤ジェル４に含まれる薬剤としては、所望の効果を生じさせるために生体器官に供給される治療上の任意の能動物質を用いることができる。具体的には、主要な治療分野における治療薬を含むものであって、特に限定するものではないが、抗生物質及び抗ウィルス薬のような抗感染薬；鎮痛剤及び鎮痛剤複合物；麻酔剤、食欲抑制剤；抗関節炎薬；抗喘息薬；抗痙攣薬；抗うつ薬；抗糖尿薬；下痢止め薬；抗ヒスタミン薬；抗炎症薬；抗偏頭痛製剤；アンチモーション病（antimotion  sickness）製剤；抗嘔吐剤；抗腫瘍剤；抗パーキンソン剤；心臓刺激剤；止痒剤；抗精神病薬；解熱剤；胃腸用及び尿道用を含む抗痙攣薬；抗コリン作用薬；交感神経様作用薬；キサンチン誘導体；カルシウム遮断薬を含む循環器製剤；β（ベータ）遮断薬；β（ベータ）作動薬；抗不整脈薬；高血圧症薬；ＡＣＥ抑制薬；利尿剤；一般血管、冠状動脈、末梢血管及び脳血管を含む血管拡張薬；中央神経興奮剤；咳及び風邪製剤；鬱血除去薬；診断薬；ホルモン；催眠剤；免疫抑制剤；筋弛緩剤；副交感神経病薬；副交感神経作用薬；プロスタグラジン；蛋白質；ペプチド；精神刺激薬；鎮静剤及び精神安定剤（トランキライザー）を含むものを挙げることができる。
【００７９】
以上説明したように、本発明に係る生体用電極１の製造方法は、従来のように樹脂バインダーを含む材料で金属電極を形成した場合の厚さ（例えば５μｍ〜１５μｍ前後）に比べて、薄い金属電極１１を形成でき、電極材料のコストを大幅に削減することができる。また、樹脂バインダーを含む材料で金属電極を形成する場合には、成膜時の加熱等によってフレキシブル基材が変形してしまうという問題が生じるが、本発明では、上記厚さ範囲の金属電極１１を蒸着で形成するので、そうした問題を生じない。また、こうした生体用電極１を長尺のフレキシブル基材２上に設けて製造した生体用電極シート５は、大量にかつ高速に金属電極１１及び金属塩化物電極２１を作製することができる。また、その金属電極１１及び金属塩化物電極２１の上に、薬剤４をロール・ツー・ロールで連続的に塗布することができ、イオントフォレシスに好ましく用いられる生体用電極シート５を大量にかつ高速に作製することができる。
【００８０】
なお、製造された生体用電極１は、イオントフォレシス装置３１の構成電極として好ましく用いられる他、低周波治療器の電極、心電図、筋電、脳波等の内臓機能検査用電極、電気メス等のアース電極等の生体に貼付して治療や検査を行う生体用電極として好適使用することができる。
【００８１】
生体用電極１を有したイオントフォレシス装置３１は、生体用電極１を構成する金属電極材料の使用量を必要最小限に抑えることができ、装置全体のコスト低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１  生体用電極
２  フレキシブル基材
４，４ａ，４ｂ，４ｃ  薬剤
５  生体用電極シート
６  配線
７  プライマー層
８  リフトオフ用膜
９  露光マスク
１１  金属電極
１１’  金属蒸着膜
１２  電極端子部
１３  窓部
１４  メッシュ部（開口部）
１５  穴
１６  絶縁層
１７  配線パターン
２１  金属塩化物電極
２２  電極端子部
２３  窓部
２４  メッシュ部（開口部）
２５  穴
２６  絶縁層
２７  配線パターン
２９  金属層
３１  イオントフォレシス装置
３２  電極接続治具
３３  電極端子
３４  電極端子接続部
３５  配線
３６  電極接続治具
３７  信号生成部
３８  電源部
３９  信号発生装置
４０  絶縁層
Ｘ  生体用電極シートの幅方向
Ｙ  生体用電極シートの搬送方向（流れ方向）
Ｓ  フレキシブル基材の同一面
【図１】
2013158364.tif 000003
【図２】
2013158364.tif 000004
【図３】
2013158364.tif 000005
【図４】
2013158364.tif 000006
【図５】
2013158364.tif 000007
【図６】
2013158364.tif 000008
【図７】
2013158364.tif 000009
【図８】
2013158364.tif 000010
【図９】
2013158364.tif 000011
【図１０】
2013158364.tif 000012
【図１１】
2013158364.tif 000013
【図１２】
2013158364.tif 000014
【図１３】
2013158364.tif 000015