(57)【要約】【課題】外部刺激による刺激応答性部材の体積変化を容易に電気信号に変換することが可能なセンサ装置を提供する。【解決手段】外部刺激により体積が変化する刺激応答性部材１と、圧力の変化により電気的物性が変化する圧力応答性部材（圧力応答層２）と、前記電気的物性の変化を検出する検出回路素子３と、を備え、前記刺激応答性部材の体積変化が、前記圧力応答性部材の圧力変化として伝達されることを特徴とするセンサ装置１０。センサ装置１０は、検出回路素子３の信号を外部に発信する通信回路及びアンテナ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】
外部刺激により体積が変化する刺激応答性部材と、
圧力の変化により電気的物性が変化する圧力応答性部材と、  
前記電気的物性の変化を検出する検出回路素子と、
を備え、
前記刺激応答性部材の体積変化が、前記圧力応答性部材の圧力変化として伝達されることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記検出回路素子を構成する第一電極層及び第二電極層が備えられ、
絶縁性基板と、前記第一電極層と、前記圧力応答性部材からなる圧力応答層と、
がこの順に配置され、
前記圧力応答層における前記第一電極層とは反対側の面の全部又は一部の上に、前記第二電極層が配置され、
前記刺激応答性部材は、前記第二電極層又は前記圧力応答層における、前記第一電極層とは反対側の面の上に配置され、
前記刺激応答性部材の体積変化を、前記圧力応答層の圧力変化として伝達する手段が備えられたことを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
容積が実質的に変化しない隔室が、前記第二電極層又は前記圧力応答層における、前記第一電極層とは反対側の面の上に配置され、
前記刺激応答性部材の少なくとも一部は、前記隔室の内部に充填され、
前記隔室は、前記第二電極層又は前記圧力応答層における、前記第一電極層とは反対側の面に対向する部位に開口を有し、
前記刺激応答性部材の体積変化を、前記隔室の開口を通じて、前記第二電極層又は前記圧力応答層における、前記第一電極層とは反対側の面に伝達することを特徴とする請求項２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記第二電極層及び前記圧力応答層のうち少なくとも一方を覆う絶縁層がさらに配置されており、前記絶縁層内に前記隔室が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記検出回路素子の信号を外部に発信する通信回路およびアンテナを有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記検出回路素子、前記通信回路及び前記アンテナのうち、少なくとも１つが印刷回路によって形成されていることを特徴とする請求項５に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記刺激応答性部材が、タンパク質を含むことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記刺激応答性部材が、高分子ゲルによって形成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のセンサ装置。
【請求項９】
前記刺激応答性部材が、抗原抗体反応を起こす抗原又は抗体を含むことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、検体試料に含まれる特定の化学物質を定量できるバイオセンサが開発されている。特許文献１には、特定の化学物質と接触することにより体積変化が起こる刺激応答性ゲルを備えたセンサが開示されている。体積変化が起こると、刺激応答性ゲルの周囲に配置された液体が流動し、当該液体の液面の高さが変化する。このように刺激応答性ゲルの体積変化を液面の高さ変化として観測することにより、刺激応答性ゲルに特定の化学物質が接触したことを検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２５９９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、刺激応答性ゲルの体積変化を容易に電気信号に変換することが求められている。
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、外部刺激による刺激応答性部材の体積変化を容易に電気信号に変換することが可能なセンサ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］  外部刺激により体積が変化する刺激応答性部材と、圧力の変化により電気的物性が変化する圧力応答性部材と、前記電気的物性の変化を検出する検出回路素子と、を備え、前記刺激応答性部材の体積変化が、前記圧力応答性部材の圧力変化として伝達されることを特徴とするセンサ装置。
［２］  前記検出回路素子を構成する第一電極層及び第二電極層が備えられ、絶縁性基板と、前記第一電極層と、前記圧力応答性部材からなる圧力応答層と、がこの順に配置され、前記圧力応答層における前記第一電極層とは反対側の面の全部又は一部の上に、前記第二電極層が配置され、前記刺激応答性部材は、前記第二電極層又は前記圧力応答層における、前記第一電極層とは反対側の面の上に配置され、前記刺激応答性部材の体積変化を、前記圧力応答層の圧力変化として伝達する手段が備えられたことを特徴とする［１］に記載のセンサ装置。
［３］  容積が実質的に変化しない隔室が、前記第二電極層又は前記圧力応答層における、前記第一電極層とは反対側の面の上に配置され、前記刺激応答性部材の少なくとも一部は、前記隔室の内部に充填され、前記隔室は、前記第二電極層又は前記圧力応答層における、前記第一電極層とは反対側の面に対向する部位に開口を有し、前記刺激応答性部材の体積変化を、前記隔室の開口を通じて、前記第二電極層又は前記圧力応答層における、前記第一電極層とは反対側の面に伝達することを特徴とする［２］に記載のセンサ装置。
［４］  前記第二電極層及び前記圧力応答層のうち少なくとも一方を覆う絶縁層がさらに配置されており、前記絶縁層内に前記隔室が形成されていることを特徴とする［３］に記載のセンサ装置。
［５］  前記検出回路素子の信号を外部に発信する通信回路およびアンテナを有することを特徴とする［１］〜［４］の何れか一項に記載のセンサ装置。
［６］  前記検出回路素子、前記通信回路及び前記アンテナのうち、少なくとも１つが印刷回路によって形成されていることを特徴とする［５］に記載のセンサ装置。
［７］  前記刺激応答性部材が、タンパク質を含むことを特徴とする［１］〜［６］の何れか一項に記載のセンサ装置。
［８］  前記刺激応答性部材が、高分子ゲルによって形成されていることを特徴とする［１］〜［７］の何れか一項に記載のセンサ装置。
［９］  前記刺激応答性部材が、抗原抗体反応を起こす抗原又は抗体を含むことを特徴とする［１］〜［８］の何れか一項に記載のセンサ装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のセンサ装置においては、外部刺激による刺激応答性部材の体積変化を容易に電気信号に変換することが可能である。これにより、迅速に外部刺激を感知するとともに、所望の電子回路素子によって迅速に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るセンサ装置の断面図である。
【図２】本発明に係るセンサ装置におけるプロセスフローの一例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係るセンサ装置におけるプロセスフローの別の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係るセンサ装置の実施形態の好ましい例について、図面を参照して説明する。
【００１０】
《センサ装置》
図１に示す第一実施形態のセンサ装置１０は、外部刺激により体積が変化する刺激応答性部材１と、圧力の変化により電気的物性が変化する圧力応答性部材（本実施形態における圧力応答層２）と、前記電気的物性の変化を検出する検出回路素子３と、を備え、刺激応答性部材１の体積の変化が、圧力応答性部材に対する圧力（圧力応答性部材の応力）の変化として伝達されるセンサ装置である。
【００１１】
検出回路素子３の構成としては、例えば、第一電極及び第二電極を備え、圧力応答性部材の第一面に前記第一電極が設置され、圧力応答性部材の第二面に前記第二電極が設置された構成が挙げられる。
【００１２】
センサ装置１０においては、検出回路素子３を構成する第一電極層３Ａ及び第二電極層３Ｂが備えられ、絶縁性基板４と、第一電極層３Ａと、圧力応答性部材からなる圧力応答層２と、がこの順に積層して配置されている。
圧力応答層２における第一電極層３Ａとは反対側の面２ｂの全部又は一部の上に、２つの第二電極層３Ｂが設けられている。
刺激応答性部材１は、第二電極層３Ｂにおける第一電極層３Ａとは反対側の面３Ｂｂの上に配置されている。
【００１３】
以下、圧力応答層２、第二電極層３Ｂ及び絶縁層５において、第一電極層３Ａ側の面を「第一面」と言い、第一電極層３Ａとは反対側の面を「第二面」と言う。
【００１４】
刺激応答性部材１は、第二電極層３Ｂの第二面３Ｂｂの上に配置されている。この配置により、刺激応答性部材１の体積の変化が、第二電極層３Ｂの第二面３Ｂｂを介して、圧力応答層２の第二面２ｂに対する圧力の変化として伝達される。
ここで、刺激応答性部材１は、圧力応答層２の第二面２ｂの上に配置されていてもよい。この配置の場合、刺激応答性部材１の体積の変化が、第二電極層３Ｂを介さず、圧力応答層２の第二面２ｂに対する圧力の変化として伝達される。
【００１５】
センサ装置１０には、刺激応答性部材１の体積の変化を、圧力応答層２の第二面２ｂに対する圧力の変化として伝達する手段が備えられている。
【００１６】
前記手段としては、例えば、容積が実質的に変化せず、刺激応答性部材１の少なくとも一部を充填可能な空間を構成する隔室（セル）が挙げられる。
前記隔室の少なくとも１箇所に開口が設けられていることが好ましい。
前記隔室内に充填された刺激応答性部材１の体積が外部からの刺激を受けて変化すると、前記開口を通して、その体積の変化を前記隔室の外に向けて伝達することができる。
【００１７】
前記隔室内に充填された刺激応答性部材１の体積が増大した場合（膨張した場合）、開口を通して刺激応答性部材１が隔室の外へ漏れ出ようとする力が発生する。この際、開口が圧力応答層２に向けられていると、膨張した刺激応答性部材１が直接又は間接的に圧力応答層２を押圧し得る。このように押圧された圧力応答層２の内部では、押圧による内部応力の変化が生じるため、圧力応答層２の電気的物性が変化する。この電気的物性の変化を、圧力応答層２の第一面２ａ及び第二面２ｂに配置された第一電極層３Ａ及び第二電極層３Ｂによって検出することにより、刺激応答性部材１の体積変化を電気信号に変換することができる。
【００１８】
前記隔室内に充填された刺激応答性部材１の体積が減少した場合（収縮した場合）、刺激応答性部材１は隔室の内部で収縮する。この収縮以前において、隔室内に充填された刺激応答性部材１は、直接又は間接的に前記開口を通して圧力応答層２を押圧する状態とされている（刺激応答性部材１が圧縮された状態で隔室内に充填されている）。したがって、前記収縮が起こると刺激応答性部材１による押圧状態が解除される。このように押圧状態が解除された圧力応答層２の内部では、解除による内部応力の変化が生じるため、圧力応答層２の電気的物性が変化する。この電気的物性の変化を、圧力応答層２の第一面２ａ及び第二面２ｂに配置された第一電極層３Ａ及び第二電極層３Ｂによって検出することにより、刺激応答性部材１の体積変化を電気信号に変換することができる。
【００１９】
図１に示すセンサ装置１０において、第二電極層３Ｂ及び圧力応答層２を被覆する絶縁層５が形成されている。
絶縁層５には、その厚さ方向に貫通する貫通孔からなる隔室Ｓが２つ設けられている。これら２つの隔室Ｓは第二電極層３Ｂの直上に配置されており、各隔室Ｓの開口は第二電極層３Ｂに向けられている。つまり、隔室Ｓは、絶縁層５の第二面５ｂから第二電極層３Ｂの第二面３Ｂｂまで、絶縁層５の厚さ方向に貫通する貫通孔である。前記貫通孔は絶縁層５の第二面５ｂ及び第二電極層３Ｂの第二面３Ｂｂに対向する部位に、それぞれ開口を有し、前記貫通孔の側面５ｔは絶縁層５によって形成されている。
【００２０】
刺激応答性部材１の少なくとも一部は、各隔室Ｓの内部に充填されている。隔室Ｓに充填された刺激応答性部材１は、隔室Ｓの開口を通して、第二電極層３Ｂに接している。
隔室Ｓを構成する絶縁層５は、刺激応答性部材１よりも硬く、刺激応答性部材１の体積変化の影響を殆ど受けないので、隔室Ｓの容積は実質的に変化しない。これにより、刺激応答性部材１の体積の変化は、隔室Ｓの開口を通じて、第二電極層３Ｂの第二面３Ｂｂに伝達される。
【００２１】
隔室Ｓ内に充填された刺激応答性部材１の体積が増大した場合、刺激応答性部材１は隔室Ｓの開口から漏れ出す方向の膨張力を発現する。この膨張力は、第二電極層３Ｂを介して、圧力応答層２の第二面２ｂに伝達される。第二電極層３Ｂによって押圧された圧力応答層２の電気的物性は変化する。この変化を第一電極層３Ａ及び第二電極層３Ｂによって、例えば電気抵抗変化又は電圧変化として測定することができる。
ここで、隔室Ｓの前記開口は、第二電極層３Ｂの第二面３Ｂｂに対向せず、圧力応答層２の第二面２ｂに対向するように配置されていてもよい。この場合、刺激応答性部材１の体積変化によって発現される前記膨張力は、第二電極層３Ｂを介さず、圧力応答層２の第二面２ｂに対して直接に伝達される。
【００２２】
隔室Ｓ内に充填された刺激応答性部材１の体積が減少した場合、刺激応答性部材１は収縮し、隔室Ｓの開口から離れる。このように離れるメカニズムは、２つの隔室Ｓに充填されている刺激応答性部材１が、絶縁層５の第二面５ｂ上で互いに連結していることによる。すなわち、絶縁層５の第二面５ｂ上の連結部１ｃに向けて刺激応答性部材１の全体が収縮し、隔室Ｓ内の刺激応答性部材１は、引き上げられ、第二電極層３Ｂの第二面３Ｂｂから離れる。この結果、体積が減少する前の刺激応答性部材１による第二電極層３Ｂの第二面３Ｂｂ及び圧力応答層２に対する元々の押圧状態が解除される。このように押圧が解除された圧力応答層２の内部では、その電気的物性が変化する。この変化を第一電極層３Ａ及び第二電極層３Ｂによって、例えば電気抵抗変化又は電圧変化として測定することができる。
ここで、隔室Ｓの前記開口は、第二電極層３Ｂの第二面３Ｂｂに対向せず、圧力応答層２の第二面２ｂに対向するように配置されていてもよい。この配置の場合、刺激応答性部材１の体積変化によって生じる前記押圧状態の解除は、第二電極層３Ｂを介さず、圧力応答層２の第二面２ｂに対して直接に伝達される。
【００２３】
＜刺激応答性部材１＞
刺激応答性部材１は、外部からの刺激によってその体積が変化するものであればよく、公知の材料によって構成される。外部からの刺激としては、化学的刺激、物理的刺激が挙げられる。
前記化学的刺激としては、例えば、化学物質の吸収（接触）又は放出、ｐＨの増減（プロトン濃度の増減）、化学反応による化学物質の増減等が挙げられる。
前記物理的刺激としては、例えば、熱の吸収又は放出、振動の吸収又は遮断、衝撃の吸収、圧力の吸収又は開放、音の吸収又は遮断、光の吸収又は遮断等が挙げられる。
【００２４】
刺激応答性部材１は、固体であってもよいし、液体であってもよいし、その中間のゲル状であってもよい。刺激を受けた前後でその状態が変化してもよい。
刺激応答性部材１は、外部刺激の影響を受けやすく、その体積変化が顕著である点から、ゲル状又は多孔質状であることが好ましい。
【００２５】
刺激応答性部材１を構成する材料として、ポリマーが好ましく、溶媒を担持した高分子ゲルであることがより好ましい。
好適な高分子ゲルとして、例えば、特許文献１（特許第４２５９９２９号公報）に記載された、（生）化学的刺激に対して体積が変化する高分子ゲルが挙げられる。当該ゲルは、水又は電解質水溶液とポリマーとからなり、ポリマーの網目状構造体中に水又は電解質水溶液を取り込んでなるものである。当該ゲルは、（生）化学的刺激に応じて、水を取り込んで膨潤し、水を放出して収縮する。特許文献１においては、前記（生）化学的刺激として、ｐＨ、グルコース、化学物質の吸脱着、酸化・還元等の生化学的刺激が例示されている。
【００２６】
刺激応答性部材１は、タンパク質を少量のみ含むものであってもよいし、タンパク質が主材料となって形成されたものであってもよい。
【００２７】
前記少量のタンパク質としては、化学物質の吸着又は放出に関与するものが好ましく、例えば、抗原抗体反応を起こす抗原又は抗体が挙げられる。酵素修飾した抗体を利用して、任意の抗原又は抗体を吸着し、高分子ゲルの体積変化を起こす方法が特許文献１に記載されている。
【００２８】
前記主材料となるタンパク質としては、例えば、シルクタンパク質（フィブロイン）が挙げられる。シルクを製錬してセリシンを取り除いたフィブロイン繊維は、塩分と共に水に溶解することができる。このフィブロイン水溶液を乾燥することにより透明な固化物が得られることが知られている（例えば、特開２０１５−０９３８５７号公報）。
前記固化物により形成された刺激応答性部材１は、例えば、外部からの水分子を吸着する、即ち水分を吸収することにより膨潤するので、その体積が変化する。また、前記固化物に抗原抗体反応を起こすタンパク質等の化学物質が吸着することにより、前記固化物を構成するタンパク質の構造が変化し、その体積が変化することも一例として挙げられる。
【００２９】
刺激応答性部材１の体積変化率は、［｛（外部刺激を受けた後の体積）／（外部刺激を受ける前の体積）×１００（％）｝−１００（％）］の式で算出される。
この体積変化率は、±１％以上が好ましく、±５％以上がより好ましく、±１０％以上がさらに好ましい。上記体積変化率が大きいほど、圧力応答性部材に対する刺激応答性部材１からの圧力変化を大きくすることができる。この圧力変化が大きいほど、外部刺激に対する感度が向上するので好ましい。
【００３０】
＜圧力応答性部材＞
圧力応答性部材は、刺激応答性部材１から伝達される圧力の変化を電気的物性の変化として示すことが可能なものであればよく、例えば公知の圧電素子に使用される圧電効果を奏する材料が適用可能である。具体的には、例えば、水晶、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ−Ｔｉ）Ｏ３）（ＰＺＴ）、メタニオブ酸鉛（ＰｂＮｂ２Ｏ６）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等が挙げられる。
圧力応答性部材の形状は、フィルム、層（膜）等の薄くて可撓性を有する形状でもよいし、可撓性を殆ど有しない厚さを有する形状でもよい。
【００３１】
圧力応答性部材からなる圧力応答層２の厚さは特に限定されず、例えば、０．０１ｍｍ〜５ｍｍ程度が挙げられる。
圧電フィルムとしては、例えば、静電容量０．１〜１００ｎＦ程度、フィルム厚１０μｍ〜０．５ｍｍ程度のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）製フィルムが挙げられる。
圧力応答層２の面積は特に限定されず、センサ装置１０においては、例えば、第二電極層３Ｂが設置される面積よりも広いことが好ましく、刺激応答性部材１の体積変化が伝達される領域の面積と同等以上であることがより好ましい。
【００３２】
＜検出回路素子３＞
検出回路素子３を構成する第一電極層３Ａ及び第二電極層３Ｂの厚さは特に限定されず、例えば、それぞれ独立に１ｎｍ〜１００μｍが挙げられる。
第一電極層３Ａ及び第二電極層３Ｂの材料は特に限定されず、例えば、それぞれ独立にニッケル、クロム、銅、銀、金等の一般的な電気回路を形成する材料が挙げられる。なかでも、公知のプリンタブル・エレクトロニクスの分野で使用される電気回路（印刷回路）を構成する配線材料が適用可能であり、導電性粒子及びバインダー等が好ましい材料として挙げられる。
【００３３】
第一電極層３Ａは、圧力応答層２の第一面２ａの一部又は全部を覆う。第一電極層３ＡがＧＮＤ電極である場合、第一電極層３Ａは第二電極層３Ｂよりも広い面積で圧力応答層２を覆うことが好ましい。
【００３４】
センサ装置１０において、圧力応答層２の第一面２ａに第一電極層３Ａが配置され、圧力応答層２の第二面２ｂに第二電極層３Ｂが配置されている。この配置に代えて、圧力応答層２の何れか一方の面に第一電極と第二電極の両方が配置されていてもよい。
しかし、圧力応答層２の電気的物性の変化を容易に検出する観点から、センサ装置１０で示したように、圧力応答層２が伸縮する方向（即ち厚さ方向）において、第一電極及び第二電極が互いに対向するように配置する（圧力応答層２の厚さ方向を挟むように配置する）ことが好ましい。
【００３５】
検出回路素子３は、第一電極層３Ａ及び第二電極層３Ｂ以外の電子回路を備えていてもよい。具体的には、例えば、上記電極層を介して圧力応答層２からの出力信号を抽出又は増幅するアンプ、上記電極層間の電位差をモニターする電圧計、上記電極層に電圧を印加する電源、これらの機能を制御するマイコン、これらを相互に接続する配線、等が挙げられる。
【００３６】
検出回路素子３は、公知のプリンタブル・エレクトロニクスの手法により、絶縁性基板４又は圧力応答層２の表面に印刷された電気回路（印刷回路）によって形成されていてもよいし、ＩＣチップ等によって形成されていてもよい。
【００３７】
本明細書において、刺激応答性部材１、圧力応答性部材（センサ装置１０における圧力応答層２）及び検出回路素子３を合わせて単に「センサ」ということがある。
【００３８】
＜絶縁性基板４＞
絶縁性基板４の厚さは特に限定されず、例えば、０．１ｍｍ〜１００ｍｍが挙げられる。
絶縁性基板の材料は特に限定されず、例えば、合成樹脂、ガラス、セラミックス等の一般的な成形品に使用される絶縁材料が挙げられる。なかでも、公知のプリンタブル・エレクトロニクスの分野で使用される絶縁性基板が好ましく、合成樹脂製フィルムであることがより好ましい。絶縁性基板４は他の支持基材によって支持されていてもよい。
【００３９】
＜絶縁層５＞
絶縁層５の厚さは特に限定されず、例えば、０．１ｍｍ〜１０ｍｍが挙げられる。
絶縁層５の材料は特に限定されず、例えば、合成樹脂、ガラス、セラミックス等の一般的な成形品に使用される絶縁材料が挙げられる。なかでも、隔室Ｓをフォトリソグラフ法やレーザー加工によって容易に形成することが可能であることから、前記絶縁材料はフォトレジスト等の合成樹脂であることが好ましい。
【００４０】
＜アンテナ、通信回路＞
図１には図示しないが、センサ装置１０には、任意の部品として、アンテナが備えられていることが好ましい。このアンテナは、第一電極層３Ａ及び第二電極層３Ｂを介して得た圧力応答層２の出力信号を外部へ送信するものである。この送信前に前記出力信号に対して任意の信号処理を施してもよい。
また、アンテナは、外部からの信号を受信するものであってもよい。受信された信号は、例えば制御回路に伝送される。本明細書において、送信と受信を合わせて送受信という。
【００４１】
アンテナとしては、例えば、コイルアンテナ、ダイポールアンテナ、パッチアンテナ等が挙げられる。アンテナによって送受信される通信電波は特に限定されず、例えば、９００ＭＨｚ帯、２．４５ＧＨｚ帯などのマイクロ波が挙げられる。これらのマイクロ波を送受信するアンテナのアンテナ長としては、例えば３ｃｍ〜２０ｃｍが挙げられる。
【００４２】
アンテナには、前記信号を外部へ送信するのに適した信号に変換する送信回路が備えられていることが好ましい。また、アンテナには、外部からの信号を制御回路へ伝送する受信回路が備えられていてもよい。本明細書において、送信回路と受信回路を合わせて通信回路という。
【００４３】
アンテナ及び前記通信回路は、公知のプリンタブル・エレクトロニクスの手法により、絶縁性基板４の表面に印刷された電気回路（印刷回路）によって形成されていてもよいし、ＩＣチップ等によって形成されていてもよい。
さらに、アンテナ及び前記通信回路を制御するマイコンが備えられていてもよい。
【００４４】
＜制御回路＞
図１には図示しないが、センサ装置１０には、任意の部品として、制御回路が備えられていることが好ましい。制御回路は、センサ装置１０に備えられた第一電極層３Ａ及び第二電極層３Ｂ、通信回路、アンテナ、電源等を制御する制御ユニットを構成する。
制御回路は、公知のプリンタブル・エレクトロニクスの手法により、絶縁性基板４の表面に印刷された電気回路（印刷回路）によって形成されていてもよいし、ＩＣチップ等によって形成されていてもよい。
【００４５】
＜電源回路＞
センサ装置１０が機能するために必要な電力は、外部から供給されてもよいし、センサ装置１０に備えられた電池（不図示）によって供給されてもよい。
センサ装置１０には、前記電力を各回路、各素子に供給する電源回路が備えられていることが好ましい。電源回路は、絶縁性基板４の表面に印刷された電気回路（印刷回路）として形成されていることが好ましい。
【００４６】
《プロセスフロー》
図２に、センサ装置１０におけるプロセスフローの一例を示す。
アンテナで、該当する周波数の電波を受信すると、電源回路は電波を検波し電圧を得て回路を駆動する電力を得る。電源回路は、各回路に電源を供給する。受信回路は、送られてくる電波が、受信可能な形式である場合に信号を復調しマイコンに送る。マイコンは信号が自分宛てであることを、あらかじめ設定されたＩＤで確認できた場合に、センサから電圧値を得る。
センサは、例えば、微小変化する抵抗値を出力する。具体的には、ブリッジ回路等を使用して、微小電流を第一電極（第一電極層３Ａ）から第二電極（第二電極層３Ｂ）へ流し、これを電圧値に変換する（ＩＶ変換回路）。
得られた微小電圧の変化を差動増幅器等の計測用アンプを使用してリニアに増幅する（増幅回路）。
マイコンは、電圧値を規定の形式の信号に変換し、送信回路にて無線信号に変換してアンテナから送信する。
【００４７】
図３に、センサ装置１０におけるプロセスフローの別の一例を示す。本例においては、アンテナ及び通信回路を使用しない。
センサは、例えば、微小変化する抵抗値を出力する。具体的には、ブリッジ回路等を使用して、微小電流を第一電極（第一電極層３Ａ）から第二電極（第二電極層３Ｂ）へ流し、これを電圧値に変換する（ＩＶ変換回路）。
得られた微小電圧の変化を差動増幅器等の計測用アンプを使用してリニアに増幅する（増幅回路）。予め準備した、抵抗値と目的の計量値との対応を示す検量線データに基づいて、測定値の変換を行う（計量値変換回路）。この計量値変換回路における演算は、プログラムされたマイコンによって行うか、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジック回路によって行うことが望ましい。
【００４８】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、プリンタブル・エレクトロニクスの分野、特にセンサに関する分野において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…刺激応答性部材、２……圧力応答層、３…検出回路素子、３Ａ…第一電極層、３Ｂ…第二電極層、４…絶縁性基板、５…絶縁層、Ｓ…隔室、１０…センサ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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