(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極、前記第１電極上に配置された第１液溜め、第２電極、前記第２電極上に配置された第２液溜め、および、前記第１液溜めと前記第２液溜めとの間に電気的導通をもたらすことのできるブリッジを備えており、乾燥状態で保存され、使用時に第１液溜めおよび第２液溜めに液体試料および参照液が入るとブリッジにより第１液溜めと第２液溜めの間の電気的導通が達成されるイオン活量測定器具において、
前記ブリッジが、液溜め部に接する部位が親水性である疎水性ブリッジであることを特徴とするイオン活量測定器具。
【請求項２】
前記疎水性ブリッジが、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、レーヨンおよびポリエチレンからなる群から選ばれる少なくとも１つから作製されたものであることを特徴とする請求項１に記載のイオン活量測定器具。
【請求項３】
前記疎水性ブリッジが、前記液溜め部に接する部位を展延促進剤により処理することによって作製されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載のイオン活量測定器具。
【請求項４】
前記展延促進剤が、界面活性剤および親水性ポリマーからなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項３に記載のイオン活量測定器具。
【請求項５】
前記液溜め部が、少なくともいずれか一方が液溜め形状のレジスト膜を有する、カバー板および基板を貼り合わせて形成され、前記疎水性ブリッジが不織布からなることを特徴とする請求項１に記載のイオン活量測定器具。
【請求項６】
前記不織布を前記カバー板に埋め込ませて接合することを特徴とする請求項５に記載のイオン活量測定器具の製造方法。
【請求項７】
前記不織布と前記カバー板とを超音波融着によって接合することを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記不織布と前記カバー板とをローレット融着によって接合することを特徴とする請求
項６に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、血液等の液体試料中のイオン活量を測定するイオン活量測定器具およびその製造方法に関する。
背景技術
液体試料に含まれるイオンの活量のポテンショメトリー法による測定のための測定器具として、乾式電極を用いたものが広く使用されている。
このようなイオン活量測定器具は、少なくとも１対の電極を有し、電極の一方は液体試料に接触し、他方は参照液に接触するようにされている。液体試料に接触する電極はイオン選択性にされているのが通常である。液体試料と参照液とがそれぞれの電極に接触したときに電極間に生じたイオン活量の差に応じた電位差が測定され、この電位差が濃度に換算される。
このような電位差を生じさせるには、液体試料と参照液との間に電気的導通をもたらす必要があり、これは液体試料のための液溜めと参照液のための液溜めの間にブリッジを設けることによって実現されている。
このようなブリッジの例としては、特公昭５８−４９８１号公報に記載されているような、みぞからなるスリットブリッジ、特公昭５９−４６５９号公報に記載されているような、疎水性皮膜層に挟まれた多孔性層からなる三層トリラミネートブリッジ、特開昭５８−２０１０５６号公報に記載されているような、液の拡散を閉塞するシールドにより区画された領域からなる多孔性ブリッジであるシールドタイプブリッジ、特開昭５８−２１１６４８号公報に記載されているような、より糸からなるより糸ブリッジなどがある。
発明の開示
本発明者等は、研究の結果、従来のイオン活量測定器具には、それを用いたイオン活量測定の再現性になお改良の余地があることを見出した。
従って、本発明の課題は、それを用いたイオン活量測定の再現性が改良されるイオン活量測定器具を提供することである。
本発明者等は、イオン活量測定器具に特定構造のブリッジを採用することで、それを用いたイオン活量測定の再現性が改良されることを見い出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、試料中のイオン活量を測定するイオン活量測定器具であって、液溜め部に接する部位が親水性である疎水性ブリッジを備えることを特徴とするイオン活量測定器具（以下、本発明イオン活量測定器具ともいう）を提供する。
本発明イオン活量測定器具において、疎水性ブリッジは、好ましくは、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、レーヨンおよびポリエチレンからなる群から選ばれる少なくとも１つから作製される。また、疎水性ブリッジは、前記液溜め部に接する部位を展延促進剤により処理することによって作製されることが好ましい。
展延促進剤は、好ましくは、界面活性剤および親水性ポリマーからなる群から選ばれる少なくとも一つである。
本発明イオン活量測定器具の一態様においては、前記液溜め部が、少なくともいずれか一方が液溜め形状のレジスト膜を有するカバー板および基板を貼り合わせて形成され、前記疎水性ブリッジが不織布からなる。
本発明はまた上記態様の本発明イオン活量測定器具の好ましい製造方法を提供する。この製造方法は、不織布をカバー板に埋め込ませて接合することを特徴とする。不織布とカバー板との接合は、好ましくは、超音波融着、より好ましくはローレット融着によって行われる。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明イオン活量測定器具は、ポテンショメトリー法に基づいてイオン活量を測定するものである。すなわち、本発明イオン活量測定器具は少なくとも１対の電極を有し、電極に検体と参照液とが接触すると電極間にイオン活量の差に応じた電位差が生じる。この電位差が、検量線に基づき活量に換算される。
検体としては、全面、血清、血漿、尿などの液体試料が挙げられる。
本発明イオン活量測定器具は、特定の構造のブリッジを有する他は従来の乾式電極を用いたイオン活量測定器具と同様に構成することができる。
このようなイオン活量測定器具は、一般に、第１電極、前記第１電極上に配置された第１液溜め、第２電極、前記第２電極上に配置された第２液溜め、および、前記第１液溜めと前記第２液溜めとの間に電気的導通をもたらすことのできるブリッジを備えており、乾燥状態で保存され、使用時に第１液溜めおよび第２液溜めに液体試料および参照液が入るとブリッジにより第１液溜めと第２液溜めの間の電気的導通が達成されるものである。
各電極は、基板の上に、液体試料または参照液と接触する電極部、イオン活量測定装器具と電気的に接続するための端子部、および、電極部と端子部とを連絡する導線部からなるパターンの電極用金属層を形成し、電極部を規制するようにレジスト膜を印刷などにより形成し、該金属層の電極部を化学処理して金属塩層を形成し、レジスト膜で規制された該電極部上に電解質層およびイオン選択性膜を必要に応じて設けることにより形成できる。第１電極と第２電極とからなる電極対は複数設けられていてもよい。
基板としては、絶縁性材料のフィルムまたはシート、例えば、プラスチックのフィルムが使用される。プラスチックとしては、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂などが好ましい。
電極用金属としては、銀、金、白金、パラジウム等の金属が使用でき、銀が好ましい。電極金属層は、通常の方法、例えば、金属ペーストのスクリーン印刷、金属蒸着などによって形成できる。
レジスト膜は、絶縁性材料からなる層であり、電極部および端子部を残して他の部分を覆うように形成する。このレジスト膜は、後の工程で電極部上に電解質層およびイオン選択性膜を形成する際に、これらを規制する「壁」の役割を果たす。「壁」は、電極部の外縁よりも０．２〜１．０ｍｍ外側に位置させ、隙間を設けると、均一なイオン選択性膜を形成する上で有利である（特開平２−２８７１４６号公報参照）。レジスト膜と電極部とが接合する部分に、レジスト膜を形成する前に非導電性部を設けることによって「壁」と電極部との間に隙間を設けたのと同様の効果が得られる。非導電性部の材料としては、市販の絶縁性インクなどを使用できるが、接着性、耐エッチング性などの点で非導電性金属ペーストが好ましい。非導電性ペーストは金属ペーストの金属含量が、実質的に導電性にならない程度に少ないものをいう。
レジスト膜の材料としては、絶縁性のものであれば特に制限はないが、通常には、市販の絶縁インクが用いられ、例としては、紫外線硬化型の日本アチソン製ＭＬ２５０８９、ＭＬ２５０９４およびＥＤ４５０ＳＳ（商品名）、シントーケミトロン製ＳＴＲ５３２０（商品名）、十条化工製ＤＳ−４およびＩＮＳ−３（商品名）、太陽インキ製造製ＦＯＣ−３８（商品名）など、熱硬化型のシントーケミトロン製ＳＴＲ−５１１０（商品名）、十条化工製ＨＩＰＥＴ９３００（商品名）、大阪アサヒ化学製ＣＲ４２０ＧおよびＣＲ４８Ｇ（商品名）などが挙げられる。
レジスト膜の形成は、紫外線硬化型の絶縁インクを用いた場合には、絶縁インクをスクリーン印刷によって形成し、次いで、ＵＶ照射機により紫外線を照射し硬化させることを、所定の膜厚になるまで繰り返すことによって行うことができる。熱硬化型の絶縁インクの場合には、紫外線を照射するかわりに、１００〜１５０℃に加熱すればよい。
このレジスト膜により規制された電極部を化学処理して金属表面に金属塩層を作る。レジストを塗布する前に、金属端子部をマスキングして化学処理しておいてもよい。金属塩は、通常ハロゲン化物、好ましくは塩化物であるが、他の塩でもよい。
次いで、レジスト膜により囲まれた領域を利用して、電極部上に電解質層およびイオン選択性膜を形成する。なお、特開昭５７−１０６８５２号公報に記載の電極のように電解質層は無くてもよい。
電解質溶液をこの領域に注入すると、表面張力により、電極上でほぼ厚さの等しい液膜が形成されるので、液を乱すことなく乾燥すると、少なくとも参照電極上に膜厚の均一な電解質層を形成することができる。電解質は、前記金属塩のアニオンと同種のアニオンを含むものが好ましいが、異種アニオンを含むものでもよいし、さらに電解質を含まない電解質層をポリマーのみで形成してもよい。
さらに電解質層の上に、イオン選択性膜材料の溶液を注入して乾燥すると、同様に膜厚の均一なイオン選択性膜が形成できる。イオン選択性膜材料は、公知のもの、例えば、特公昭５８−４９８１号公報に記載の疎水性イオン選択性膜材料を使用できる。複数の電極対が設けられている場合には、各電極対に異なる種類のイオン選択性膜材料を使用でき、複数のイオン活量を同時に測定することが可能になる。
液溜めは、電極上に測定試料や参照液を保持できる限り特に制限はなく、絶縁性材料で作成された凹部であってもよく、複数の絶縁性材料の積層により作成された空間であってもよい。好ましくは、試料供給孔、空気抜き用孔、ブリッジ用孔および端子露出孔が設けられた絶縁性材料のフィルムからなるカバー板（カバーフィルム）上に、液溜め形状のレジスト膜を形成し、これを、上記のイオン選択性膜を形成した基板に貼り合わせ、基板のレジスト膜、カバー板およびカバー板のレジスト膜により液溜めを形成する。このような液溜めを有するイオン活量測定器具はプレート状の形状にでき、使い捨てのイオン活量測定器具として好ましいものである。
イオン活量測定器具の電極側の面には、使用時に容易に剥がすことのできる保護用のフィルムを設けてもよい。また、イオン活量測定装置への装着方向を示す印刷を施してもよい。さらに、裏面にはバーコードなどの識別コードを印刷してもよい。
本発明イオン活量測定器具は、液溜め部に接する部位が親水性である疎水性ブリッジを備えることを特徴とする。このブリッジは、液溜め部に接する部位の全てが親水性であってもよいし、液溜めに接する部位の先端の一部分のみが親水性であってもよい。
疎水性ブリッジを構成する部材の形態としては、液が浸透できる限り特に制限はないが、不織布または織物などの多孔性部材を挙げることができる。また、ブリッジを構成する部材の材料としては、疎水性ポリマーが挙げられる。この材料はカバー板に融着可能なものであることが好ましい。疎水性ポリマーの具体例としては、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート）、ナイロン、ポリプロピレン、レーヨン、ポリエチレン等が挙げられる。
上記のような構造を有するブリッジは、液溜めに接する部位を展延促進剤で処理することによって作製することができる。あるいは、疎水性の多孔性部材と、多孔性部材の両側に当接させて配置した親水性の多孔性部材とから構成することもできる。製造方法の単純さの点からは、液溜めに接する部位が展延促進剤で処理されている疎水性の多孔性部材によって構成することが好ましい。
展延促進剤としては、それによる処理によって疎水性ポリマーを親水性にできる限り、特に限定はなく、例としては界面活性剤および親水性ポリマーを挙げることができる。界面活性剤としては、イオン活量の測定への影響の点から、ノニオン系界面活性剤を使用することが好ましい。血球を含む試料について測定をする場合には、血球を破裂させるなどの影響の少ないトライトンＸ−４０５（商品名）、レシチンなどのノニオン系化合物を用いることが好ましい。親水性ポリマーとしては、ポリビニルアルコール、または、ポリビニルピロリドン（例えば、ＰＶＰＫ１５（商品名））を用いることが可能である。界面活性剤および親水性ポリマーは、その一方のみを用いてもよいし、両方を組み合わせて用いてもよい。また、それぞれ、その１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
展延促進剤での処理は、展延促進剤の適宜の溶媒による溶液を、噴霧、コーティング、ディッピング、点着等によりブリッジの両端にしみ込ませ、乾燥させることにより行うことができる。展延促進剤での処理により、処理された部位は親水化される。親水化するのに必要な展延促進剤の量は当業者であれば容易に決定できる。
上記のような構造を有するブリッジは、カバー板に、超音波融着機を使用して融着することによって接合されることが好ましい。その際に、ローレット加工を施したホーン先端部を有する超音波融着機を用いることで、一層接着強度の高い接合を行うことができる。
本発明イオン活量測定器具を用いたイオン活量測定方法の再現性が向上する理由は、以下のように推定される。従来のブリッジでは、液の浸透方向において均一な材料によって構成されているので、第１液溜めと第２液溜めとから浸透した液の先端は均一にならないことが多く、これにより液の部分的接触や液の混合が生じると考えられる。一方、本発明イオン活量測定器具におけるブリッジでは、第１液溜めと第２液溜めの間に、液の浸透方向において親水性部分−疎水性部分−親水性部分の３部分構造が構成されるので、両液溜め内の液は、先ず、親水性部分に浸透するが、中央部分が疎水性であるので、直ぐには疎水性の中央部分に進まない。そして、十分量の液が親水性部分に保持された後、一気に疎水性部分に進み、両液が接触する。このため、本発明イオン活量測定器具では、イオン活量測定の再現性に悪影響を与えると考えられる液の部分的接触や液の混合が抑制され、再現性の向上をもたらすものと考えられる。
以下、本発明イオン活量測定器具の一例として、図１を参照して、プレート状のイオン活量測定器具について説明する。図１はイオン活量測定器具の分解斜視図を示す。
このイオン活量測定器具では、３対の電極を構成する、電極部２、端子部３および導線部４からなる電極金属層、第１レジスト膜５並びにイオン選択性膜を形成した基板１に、試料供給孔８、空気抜き用孔９および端子露出孔１０が設けられた絶縁性材料のフィルムからなり、第２レジスト膜６が形成されたカバー板７を、貼り合わせることによって、第１レジスト膜５、カバー板７および第２レジスト膜６により液溜めが形成されている。
ブリッジを有するカバー板の構造の例を、図２〜図７に示す。図２、図４および図６は平面図であり、図３、図５および図７は、図２、図４および図６のＩＩＩ−ＩＩＩ線、Ｖ−Ｖ線およびＶＩＩ−ＶＩＩ線のそれぞれに沿った断面図である。
図２に示す例では、ブリッジ用孔１１を覆うようにブリッジ材料（多孔性部材）として不織布または織物が配置され、カバー板７に融着される。図３を参照すると、不織布または織物がカバー板７に接している部分１３が融着され、ブリッジ用孔１１により融着しない部分がブリッジ１２となる。
ブリッジ用孔の幅ｂは、第２レジストの第１液溜めと第２液溜めとを隔てる部分であるセパレータの幅以上とし、液溜めからの液の流れを妨害しないようにする。
第１液溜めと第２液溜めの空気抜き孔９が共用される図２に示す例では空気抜き孔の幅は第２レジスト６のセパレータの幅よりも広い。
空気抜き孔９は、また図４に示すように第１液溜めおよび第２液溜めに個別にあってもよい。この場合の空気抜き孔９の大きさは第２レジスト６のセパレータの幅よりも広い必要はない。
また、図６に示すように、空気抜き孔９はブリッジ用孔を兼ねていてもよい。この態様では、ブリッジ１２は空気抜き用孔９の一部に液溜めの空気抜きが可能なように配置される。
不織布または織物のカバー板７への融着方法としては、超音波や熱による融着が挙げられる。ブリッジ１２に使用する不織布または織物の融着する長さは図２または図４に示すようにプレートと同じ長さでもよく、図６に示すように部分的な長さであってもよい。但し、ブリッジ用孔よりは長い。不織布または織物の厚みは、通常には、３０〜２００μｍであり、さらに好ましくは５０〜１５０μｍである。
また、図６に示すような共用ブリッジ孔に、図２または図４に示すようなプレート全長の不織布または織物の融着を採用してもよいし、図２または図４に示すような独立したブリッジ用孔に図６に示すような部分的な長さの融着を採用してもよい。
前述のブリッジ材料において、液の広がりに異方性がある場合は、該材料の接着方向を選ぶことにより、応答電位の安定性に重要な因子である基準液（参照液）と測定液（液体試料）のブリッジ部分での混和状態、速度を制御することが可能である。
次に、イオン活量測定器具の製造方法の一例を図１を参照して説明する。
先ず、図１（ａ）に示すように、プラスチックフィルムの基板１上に、印刷などの常法により、導電性金属ペースト（好ましくは銀ペースト）を塗布して、電極部２、端子部３、および、電極部２と端子部３とを連絡する導線部４からなる電極パターンの電極用金属層を形成する。この段階で電極部２となる部分を化学処理して、金属表面をハロゲン化銀に変換してもよいが、好ましくは、第１レジスト膜５を形成した後に化学処理を行う。また、第１レジスト膜５を形成する前に、電極用金属層と第１レジスト膜５とが接合する部分（すなわち、電極部２の周囲部分）に非導電性材料の層を設けておくと、均一なイオン選択性膜を形成するのに有利である。
次いで、電極用金属層を形成した基板１上に、図１（ｂ）に示すような、電極部２および端子部３の他の部分を覆う形状の第１レジスト層５を形成する。
この段階で、第１レジスト層５に囲まれた電極部２の上の領域に所定量のイオン選択性膜材料溶液を注ぎ、乾燥させてイオン選択性膜を形成する。イオン選択性膜は左右に１対ずつ、本図の場合、３種類のイオンに対するイオンキャリアを含んで形成される。なお、イオン選択性膜の形成の前に、第１レジスト層５に囲まれた電極部２の上の領域に所定量の電解質溶液を注ぎ、乾燥させて電解質層を形成し、形成された電解質層の上にイオン選択性膜を形成してもよい。
一方、図１（ｄ）に示すように、試料供給孔８、空気抜き孔９および端子露出用孔１０を設けたプラスチックフィルムからなるカバー板７を準備し、ブリッジ孔を兼ねる空気抜き孔９を横切るように疎水性のポリマーからなるリボン状の不織布を融着する。
このカバー板７上に、図１（ｃ）に示すような、電極部２の対の一方をそれぞれ含む二つの液溜めを形成する形状の第２レジスト層６を形成する。二つの液溜めを隔てる部分（セパレータ）の幅は空気抜き孔９よりも狭くする。
第２レジスト層６を設けた面に、露出している不織布部分が親水性になるように、展延促進剤の溶液を噴霧し、乾燥させる。これにより、ブリッジが形成される。
このようにして得られたカバー板７の第２レジスト層６側と、上記のイオン選択性膜を形成した基板１の第１レジスト層５側とを貼り合わせることによって、本発明イオン活量測定器具が完成する。なお、上記の手順においては、特に個数について触れずに説明したが、スクリーン印刷機等の印刷できる大きさに合わせて複数のイオン活量測定器具分のパターンを１枚のフィルム上に作成することができる。この場合には最後にフィルムを裁断することによって、多数の本発明イオン活量測定器具を同時に製造できる。
測定に際しては、一方の試料供給孔から、イオン活量を測定すべき液体試料を、他方の試料供給孔から、予め定めたイオン活量の参照液をそれぞれほぼ同時に供給する。供給された液体試料および参照液は、カバー板、第１レジスト層および第２レジスト層で形成された各空間（液溜め）全体に、毛管現象によって広がり、各電極に接触するとともに、ブリッジに浸透して両液溜めの間に電気的導通をもたらす。
これによって、それぞれの対になった電極間に電池が形成されるので、その起電力を測定し、予め作成した検量線で濃度を算出すればよい。
本発明イオン活量測定器具の好ましい製造方法では、液溜めを構成し且つブリッジ用孔を有する部材上に多孔性部材を設け、その上にブリッジ用孔上を横切るようにセパレータを設け、次いで、展延促進剤を噴霧することにより、多孔性部材の露出している部分を展延促進剤で処理し、ブリッジを形成する。
ブリッジ用孔を有する部材は、通常には、上述のカバー板である。セパレータは第１液溜めおよび第２液溜めを隔てる部材であり、通常には、第２レジストの一部として形成される。そして、セパレータを設けた後に、展延促進剤を噴霧することによって、多孔性部材の両端のみが展延促進剤で処理され、容易に、多孔性部材から成る親水性部分−疎水性部分−親水性部分の３部分構造を得ることができる。従って、この製造方法は、本発明イオン活量測定器具の大量生産に適している。
また、リボン状の多孔性材料（ブリッジ材料）をプレート全長に配置し、カバー板に融着することによってブリッジを形成することが好ましい。この態様によれば、本発明のイオン活量測定器具を一枚のフィルムから最後に裁断することによって大量に製造する場合、多孔性材料の位置合わせおよび融着が容易になるので、大量生産が容易になる。
本発明イオン活量測定器具の一態様、すなわち、液溜め部が、少なくともいずれか一方が液溜め形状のレジスト膜を有するカバー板および基板を貼り合わせて形成され、前記疎水性ブリッジが不織布からなる態様においては、疎水性ブリッジを構成する部材として、ポリエステル、ナイロン、ポニビニレン、レーヨン、ポリエチレン等の材質のシート状に作製された不織布を、カバー板に接合させる。
このときの接合は、熱を加えて行う熱融着や、接着剤を用いる接合方法が一般的に採用できるが、好ましくは、不織布をカバー板に埋め込ませて接合する。
カバー板と不織布の接合は、不織布をカバー板に重なり合わせることによって行うが、重なり合わせる部分が、熱融着による接合方法では、不織布の厚みを持つ構造になるために、カバー板との間に段差を生じてしまう。また、接着剤を用いて行う接合方法では、不織布自身の厚みの他にも、塗布する接着剤の厚みが生じる。
液体試料及び参照液は、それぞれ別々の液溜め部に添加され、液溜め部に液が満たされるが、液体試料や参照液は、ピペット等を用いて比較的早いスピードで添加されるため、カバー板と不織布間に生じる段差に空気の層が形成されて前記液体試料や参照液がブリッジに展延しなかったり、または展延しにくいといった現象が起こることがある。
また、カバー板と不織布を単に熱融着したのみの接合方法では、融着部分に力を加えると、簡単に不織布が剥がれてしまうことがある。そのため、イオン活量測定器具の輸送や使用時における落下等によってブリッジが剥がれて使用できない危険性もある。
不織布をカバー板に埋め込ませて接合することにより、カバー板とブリッジの間の段差が少なくなり、液体試料および参照液の添加時に空気の層が発生することがなくなり、また、接合強度も向上するので、上記問題点が解決される。
不織布をカバー板に埋め込ませるためには、不織布が重なる部位に熱を加えて、加圧することにより、不織布の厚みをできるだけカバー板側に押し込んで接合する方法が効果的である。
このような接合方法としては、熱融着がある。熱融着には、加熱融着方法、超音波融着方法、高周波融着方法がある。これらの方法は、熱を直接加えるか、或いは熱を発生させて融着部材を溶解して一定の圧力を加えることにより接合される。
加熱融着方法は、融着部に熱を直接与えて接合する方法である。この方法では、融着させたい場所以外にも熱が加わるために、加圧してカバー板が歪まない様な手段が必要である。
高周波融着方法は、融着部材に存在するアルミ等の金属粒子が高周波によって振動して熱を発生し、その発生する熱で融着させる部材を溶解して接合する方法である。この方法では、アルミ等の金属粒子を混合して不織布またはペットフィルムを製造する必要がある。
従って、本発明で好ましい融着方法は、超音波融着方法である。超音波融着においては、超音波を伝導させるホーンを使用して、前記ホーンを融着部分に接触させることにより、各接触面で融着部材の溶解が起こって接合される。
最も好ましくは、超音波融着によりローレット融着させる。
ローレット融着は、融着機の先端にあるホーン部がローレット加工されており、このローレット加工部が超音波振動しながら融着部材を溶かして、一定の圧力を加えることにより、ローレット加工部に接している融着部材の面がローレット模様に仕上げられる接合方法である。
上記のような接合により、不織布をカバー板に埋め込ませることが可能であるが、不織布をすべてカバー板に埋め込ます必要はなく、不織布の厚みによって生じる段差を小さくすることによって、液体試料や参照液が展延しやすくなる効果が得られればよい。
融着を行うカバー板と不織布は、厚さによって接合強度が異なる。そのため強度が保たれる程度の厚さとしては、カバー板では５０〜２５０μｍであることが好ましく、不織布は、３０〜１５０μｍであることが好ましい。
実施例
以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１
以下の工程にて、Ｎａ、ＫおよびＣｌの各イオンを同時に測定するためのイオン活量測定器具を製造した。
１．熱硬化性銀ペースト（日本アチソン製ＶＯ−２００）を２００メッシュ、膜厚２０μｍの版でポリエステルフィルム上に、電極部、端子部、および、電極部と端子部とを接続する導線部からなるパターンにより３対の電極部を形成するように印刷後、１５０℃で３０分間加熱し、硬化させて銀層を形成した。
２．レジスト膜と電極部との接合部に紫外線硬化型レジスト（日本アチソン製ＭＬ−２５０８９）を３００メッシュ、膜厚１０μｍの版で印刷し、紫外線を照射し、硬化させた。
３．端子部および電極部の他の部分に紫外線硬化型レジストを３００メッシュ、膜厚４０μｍの版で印刷し、紫外線を照射し、硬化させた。これを３回繰り返し、膜厚約５０μｍのレジスト膜を形成した。
４．３Ｎ硝酸水溶液中に１分間浸漬し、洗浄した。
５．クロム酸溶液（１％重クロム酸、０．１５Ｎ塩酸、０．２Ｎ塩化カリウム）中に３分間浸漬し、洗浄することにより、塩化銀層を形成した。
６．表１に示す組成のイオン選択性膜材料溶液を１孔当たり０．７μｌずつ滴下し、乾燥し、イオン選択性膜を形成した。
0004206462.tif 000002
７．試料供給孔、空気抜き用孔、端子部露出用孔およびブリッジ孔が設けられたポリエステルフィルムを準備し、ブリッジ孔上に、ポリエチレンテレフタレート製の不織布（ＭＦ−８０Ｋ（商品名）、日本バイリーン社製、厚さ：１００μｍ）を配置し、融着させた。
不織布は、厚さ１００μｍ、幅２ｍｍのリボン状の不織布を使用した。ポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレート製で、厚さ１８８μｍ、大きさ１６×１７ｃｍであった。
融着は、前記リボン状の不織布を前記ブリッジ孔のほぼ中央にあわせた後に、ポリエステルフィルムと不織布との融着を超音波融着機（日本エマソン社製）ブランソン超音波プラスチックアッセンブリーシステム９４７Ｄ（融着条件：周波数が４０ＫＨｚ、融着時間を０．１２秒、圧力を１．０ｋｇｆ／ｃｍ２）を使用して行った。
前記超音波融着機に使用したホーンの先端は、大きさ２４×５ｍｍの範囲に０．３ｍｍのサイズ（綾目）でローレット加工を施したものであった。
８．液溜めを形成するパターンで紫外線硬化型レジストを３００メッシュ、膜厚４０μｍの版で印刷し、紫外線を照射し、硬化させた。これを３回繰り返し、膜厚約５０μｍのレジスト膜を形成した。
９．界面活性剤および親水性ポリマーの溶液（水：トライトンＸ−４０５：ＰＶＰＫ１５＝９８．５：１．０：０．５（重量比））を、ポリエステルフィルムのレジスト膜を形成した面に１．０ｍｇ／ｃｍ２の割合で噴霧し、乾燥させることにより、ブリッジのレジスト膜で覆われていない部分のみを界面活性剤および親水性ポリマーで処理した。
１０．上記６および９で得られたポリエステルフィルムを貼り合わせて、所定の大きさに裁断してイオン活量測定器具を得た。
実施例２
実施例１において７の工程を以下のように変更した他は実施例１と同様にしてイオン活量測定器具を得た。
７．試料供給孔、空気抜き用孔および端子部露出用孔が設けられたポリエステルフィルムを準備し、各電極の空気抜き用孔を横切るように、リボン状にしたポリエチレンテレフタレート製の不織布（ＭＦ−８０Ｋ（商品名）、日本バイリーン社製、厚さ：８０μｍ）を融着し、ブリッジを形成した。
比較例１
実施例１において、ブリッジの部材として、９の工程を行わなかった他は、実施例１と同様にしてイオン活量測定器具を得た。
比較例２
実施例１において、ブリッジの部材として、絹製のより糸（Ｙ−ＫＴ２５１０（商品名）、京サクラ社製、太さ：直径８０μｍ）を使用し、９の工程を行わなかった他は、実施例１と同様にしてイオン活量測定器具を得た。
試験例
実施例１ならびに比較例１および２で得られたイオン活量測定器具を装着した電極式電解質分析装置（スポットケム（商標）ＳＥ−１５１０、京都第一科学）を用いてヒト血清のイオン活量の測定を行った。測定は７回行い、標準偏差（Ｓ．Ｄ．）および電位変動幅を求めた。結果を表２に示す。
0004206462.tif 000003
以上の結果から明らかなように、本発明のイオン活量測定器具を用いた場合、標準偏差および電位変動幅が小さかった。本発明のイオン活量測定器具を用いたイオン活量測定の再現性が優れていることが判明した。
産業上の利用可能性
本発明の、乾式電極を用いたイオン活量測定器具によれば、イオン活量を再現性よく測定することができる。また、本発明のイオン活量測定器具は、その製造方法を単純化することができ、一貫生産ラインへの導入が容易なので、コストダウンが可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は、イオン活量測定器具の分解斜視図を示す。
図２は、ブリッジを含むカバー板の構造の一例の平面図である。
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
図４は、ブリッジを含むカバー板の構造の一例の平面図である。
図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
図６は、ブリッジを含むカバー板の構造の一例の平面図である。
図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図１】
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【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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