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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-01
(45)【発行日】2024-07-09
(54)【発明の名称】電解液分析用試験片、試験片製造方法および電解液分析装置
(51)【国際特許分類】
G01N 27/333 20060101AFI20240702BHJP
G01N 27/416 20060101ALI20240702BHJP
G01N 27/27 20060101ALI20240702BHJP
【ＦＩ】
G01N27/333 331G
G01N27/333 331M
G01N27/416 351B
G01N27/27 B
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020188893
(22)【出願日】2020-11-12
(65)【公開番号】P2022077851
(43)【公開日】2022-05-24
【審査請求日】2023-09-07
(73)【特許権者】
【識別番号】503246015
【氏名又は名称】オムロンヘルスケア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101454
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 卓二
(74)【代理人】
【識別番号】100189555
【弁理士】
【氏名又は名称】徳山 英浩
(74)【代理人】
【識別番号】100122286
【弁理士】
【氏名又は名称】仲倉 幸典
(72)【発明者】
【氏名】山下 英之
(72)【発明者】
【氏名】小林 達矢
(72)【発明者】
【氏名】巻田 茉耶
(72)【発明者】
【氏名】喜多山 和也
(72)【発明者】
【氏名】中嶋 聡
【審査官】櫃本 研太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－９５６７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平５－１９６５９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－１１３７８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０２９８０９２６（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１３７２１８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２７／３３３
Ｇ０１Ｎ ２７／４１６
Ｇ０１Ｎ ２７／２７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するための電解液分析用試験片であって、一方向に延在する基板と、
上記基板の一方の主面において、上記一方向に関して一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第１のイオン種の濃度に応じた第１の電位を発生させる第１のイオン感応膜と、
上記一方の主面において、上記第１のイオン感応膜から、上記一端の側とは反対の他端の側へ延在する第１の引出電極と、
上記基板の上記一方の主面とは反対の他方の主面において、上記一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第２のイオン種の濃度に応じた第２の電位を発生させる第２のイオン感応膜と、
上記他方の主面において、上記第２のイオン感応膜から、上記他端の側へ延在する第２の引出電極と
を備え、
上記基板は、互いに重ねて貼り合わされた第１の基板と第２の基板とを含み、
上記一方の主面は、上記第１の基板の２つの主面のうち上記第２の基板から遠い側の主面であり、
上記他方の主面は、上記第２の基板の２つの主面のうち上記第１の基板から遠い側の主面である
ことを特徴とする電解液分析用試験片。
【請求項2】
請求項１に記載の電解液分析用試験片を作製する試験片製造方法であって、
上記第１の基板と上記第２の基板とを用意し、
上記第１の基板の上記一方の主面としての表面において、上記一方向に関して一端の側の上記特定の領域から、上記一端の側とは反対の他端の側へ延在する上記第１の引出電極を形成し、
上記第２の基板の上記他方の主面としての表面において、上記一端の側の上記特定の領域から、上記他端の側へ延在する上記第２の引出電極を形成した後、
上記第１の基板の上記一方の主面としての上記表面において、上記第１の引出電極のうち上記特定の領域に形成された部分の上に、上記第１のイオン感応膜の材料液を塗布し、塗布した上記材料液を乾燥して硬化させて上記第１のイオン感応膜を形成し、
上記第２の基板の上記他方の主面としての上記表面において、上記第２の引出電極のうち上記特定の領域に形成された部分の上に、上記第２のイオン感応膜の材料液を塗布し、塗布した上記材料液を乾燥して硬化させて上記第２のイオン感応膜を形成し、
続いて、上記第１の基板の上記一方の主面としての上記表面と反対の裏面と、上記第２の基板の上記他方の主面としての上記表面と反対の裏面とを、互いに重ねて貼り合わせる
ことを特徴とする試験片製造方法。
【請求項3】
電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するための電解液分析用試験片であって、
一方向に延在する基板と、
上記基板の一方の主面において、上記一方向に関して一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第１のイオン種の濃度に応じた第１の電位を発生させる第１のイオン感応膜と、
上記一方の主面において、上記第１のイオン感応膜から、上記一端の側とは反対の他端の側へ延在する第１の引出電極と、
上記基板の上記一方の主面とは反対の他方の主面において、上記一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第２のイオン種の濃度に応じた第２の電位を発生させる第２のイオン感応膜と、
上記他方の主面において、上記第２のイオン感応膜から、上記他端の側へ延在する第２の引出電極と
を備え、
上記基板は、上記一方向に関して上記一端の側で、上記第１および第２のイオン感応膜並びに上記第１および第２の引出電極が占める領域以外の領域に、上記一方の主面から上記他方の主面へ貫通した貫通孔を有する
ことを特徴とする電解液分析用試験片。
【請求項4】
電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するための電解液分析用試験片であって、
一方向に延在する基板と、
上記基板の一方の主面において、上記一方向に関して一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第１のイオン種の濃度に応じた第１の電位を発生させる第１のイオン感応膜と、
上記一方の主面において、上記第１のイオン感応膜から、上記一端の側とは反対の他端の側へ延在する第１の引出電極と、
上記基板の上記一方の主面とは反対の他方の主面において、上記一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第２のイオン種の濃度に応じた第２の電位を発生させる第２のイオン感応膜と、
上記他方の主面において、上記第２のイオン感応膜から、上記他端の側へ延在する第２の引出電極と
を備え、
上記電解液を浸透させる材料からなる浸透性部材を備え、
上記浸透性部材は、上記一方の主面から上記他方の主面へ上記基板の端面をまたがって、上記第１のイオン感応膜と上記第２のイオン感応膜とを空間的に連続して覆っている
ことを特徴とする電解液分析用試験片。
【請求項5】
請求項１、３または４に記載の電解液分析用試験片において、上記電解液は尿であり、
上記第１のイオン種はナトリウムイオンであり、
上記第２のイオン種はカリウムイオンである
ことを特徴とする電解液分析用試験片。
【請求項6】
請求項１、３または４に記載の電解液分析用試験片において、上記第１のイオン感応膜の感度と上記第２のイオン感応膜の感度とが揃えられ、かつ、上記第１のイオン感応膜の選択性と上記第２のイオン感応膜の選択性とが揃えられている
ことを特徴とする電解液分析用試験片。
【請求項7】
電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定する電解液分析装置であって、請求項１、３または４に記載の電解液分析用試験片と、
本体とを備え、
上記本体は、
上記電解液分析用試験片の上記他端の側が挿入され、上記第１の引出電極、上記第２の引出電極にそれぞれ接触する第１の接触電極、第２の接触電極を有するコネクタと、
上記電解液分析用試験片の上記第１および第２のイオン感応膜と上記電解液とが接触したとき、上記コネクタの上記第１の接触電極、上記第２の接触電極を通して得られた上記第１の電位と上記第２の電位との間の電位差に基づいて、上記電解液に含まれた上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比を算出する演算部とを
搭載していることを特徴とする電解液分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は電解液分析用試験片に関し、より詳しくは、電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するための試験片に関する。また、この発明は、そのような電解液分析用試験片を作製する試験片製造方法に関する。また、この発明は、そのような電解液分析用試験片を備えて、上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比を測定する電解液分析装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の電解液分析用試験片としては、例えば特許文献１（特許第５８０９９６９号公報）に開示されているように、細長い基板（積層基板）の一方の面の先端部に、円形のナトリウムイオン電極と、円形のカリウムイオン電極とが、上記基板の長手方向に沿って一列に並べて配置されているものが知られている。上記ナトリウムイオン電極、上記カリウムイオン電極は、それぞれナトリウムイオン、カリウムイオンに選択的に反応する円形のイオン感応膜と、それらの直下に形成された導電膜とを含んでいる。
【0003】
また、例えば特許文献２（特許第６１２７４６０号公報）に開示されているように、細長い基板の一方の面の先端部に、円形のナトリウムイオン電極と、円形のカリウムイオン電極とが、上記基板の長手方向に対して垂直な方向（幅方向）に並べて配置されているものが知られている。特許文献１におけるのと同様に、上記ナトリウムイオン電極、上記カリウムイオン電極は、それぞれナトリウムイオン、カリウムイオンに選択的に反応する円形のイオン感応膜と、それらの直下に形成された導電膜とを含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第５８０９９６９号公報
【文献】特許第６１２７４６０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、各イオン感応膜は、上記基板上にインクジェット印刷法などによって材料液（有機溶媒を含む溶液）を塗布し、その材料液を乾燥させて硬化することにより形成されている。このため、特許文献１、２における試験片の態様では、作製中、材料液が塗布された後、有機溶媒が蒸発する前に、異なる材料液同士が広がって接触する、という問題がある。この結果、形成された各イオン感応膜の特性が損なわれる。
【0006】
この問題を防ぐために、特許文献１（特許第５８０９９６９号公報）では、上記基板に、上記ナトリウムイオン感応膜と上記カリウムイオン感応膜との間を仕切る凸壁または凹溝を設ける、という提案がなされている。しかしながら、仮に上記基板にそのような凸壁または凹溝を設けた場合、上記基板のサイズが大きくなって、不利になる。
【0007】
そこで、この発明の課題は、電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するための電解液分析用試験片であって、イオン感応膜を形成するための材料液同士が互いに接触することなく、かつ小サイズに作製可能なものを提供することにある。また、この発明の課題は、そのような電解液分析用試験片を作製できる試験片製造方法を提供することにある。また、この発明の課題は、そのような電解液分析用試験片を備えて、上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比を測定する電解液分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、第１の局面では、この開示の電解液分析用試験片は、
電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するための電解液分析用試験片であって、
一方向に延在する基板と、
上記基板の一方の主面において、上記一方向に関して一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第１のイオン種の濃度に応じた第１の電位を発生させる第１のイオン感応膜と、
上記一方の主面において、上記第１のイオン感応膜から、上記一端の側とは反対の他端の側へ延在する第１の引出電極と、
上記基板の上記一方の主面とは反対の他方の主面において、上記一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第２のイオン種の濃度に応じた第２の電位を発生させる第２のイオン感応膜と、
上記他方の主面において、上記第２のイオン感応膜から、上記他端の側へ延在する第２の引出電極と
を備え、
上記基板は、互いに重ねて貼り合わされた第１の基板と第２の基板とを含み、
上記一方の主面は、上記第１の基板の２つの主面のうち上記第２の基板から遠い側の主面であり、
上記他方の主面は、上記第２の基板の２つの主面のうち上記第１の基板から遠い側の主面である
ことを特徴とする。
電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するための電解液分析用試験片であって、
一方向に延在する基板と、
上記基板の一方の主面において、上記一方向に関して一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第１のイオン種の濃度に応じた第１の電位を発生させる第１のイオン感応膜と、
上記一方の主面において、上記第１のイオン感応膜から、上記一端の側とは反対の他端の側へ延在する第１の引出電極と、
上記基板の上記一方の主面とは反対の他方の主面において、上記一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第２のイオン種の濃度に応じた第２の電位を発生させる第２のイオン感応膜と、
上記他方の主面において、上記第２のイオン感応膜から、上記他端の側へ延在する第２の引出電極と
を備え、
上記基板は、互いに重ねて貼り合わされた第１の基板と第２の基板とを含み、
上記一方の主面は、上記第１の基板の２つの主面のうち上記第２の基板から遠い側の主面であり、
上記他方の主面は、上記第２の基板の２つの主面のうち上記第１の基板から遠い側の主面である
ことを特徴とする。
【0009】
本明細書で、基板の「一方の主面」と「他方の主面」とは、空間的に広がる一対の板面を指し、端面とは異なる。
【0010】
「一端の側」とは、上記一方向に関して一端と他端のうち上記一端に近い側を指す。また、「他端の側」とは、上記一方向に関して一端と他端のうち上記他端に近い側を指す。
【0011】
この開示の電解液分析用試験片では、上記基板の一方の主面上に上記第１のイオン感応膜が設けられ、また、上記基板の上記一方の主面とは反対の他方の主面上に上記第２のイオン感応膜が設けられている。つまり、上記第１のイオン感応膜と上記第２のイオン感応膜とは、上記基板の１つの主面上に並べて配置されているわけではなく、互いに反対向きの主面上に配置されている。より具体的には、上記第１の基板の上記第２の基板から遠い側の主面上に上記第１のイオン感応膜が設けられ、また、上記第２の基板の上記第１の基板から遠い側の主面上に上記第２のイオン感応膜が設けられている。この配置に応じて、この電解液分析用試験片の作製段階で、上記一方の主面上での上記第１のイオン感応膜形成のための材料液の塗布および硬化と、上記他方の主面上での上記第２のイオン感応膜形成のための材料液の塗布および硬化とは、並べて行われるのではなく、別の主面上で行われる。より具体的には、上記第１の基板と上記第２の基板とが互いに重ねて貼り合わされる前の段階で、上記第１の基板の上記一方の主面上での上記第１のイオン感応膜形成と、上記第２の基板の上記他方の主面上での上記第２のイオン感応膜形成とは、空間的に完全に分離して行われ得る。したがって、この電解液分析用試験片は、上記第１のイオン感応膜、上記第２のイオン感応膜を形成するための材料液同士が互いに接触することなく、作製され得る。この結果、この電解液分析用試験片では、上記第１のイオン感応膜、上記第２のイオン感応膜の特性が損なわれることがない。また、上記第１の基板の上記一方の主面の上記第１のイオン感応膜、上記第１の引出電極の位置と、上記第２の基板の上記他方の主面の上記第２のイオン感応膜、上記第２の引出電極との位置とが表裏で一致するものとしておけば、上記試験片のサイズは、片側の主面に両者を幅方向に並べて配置する場合に比して、略半分に小さくすることができる。
【0012】
なお、上記第１の基板の上記一方の主面上での上記第１のイオン感応膜形成と、上記第２の基板の上記他方の主面上での上記第２のイオン感応膜形成とは、例えば、上記第１の基板の上記一方の主面上での上記第１のイオン感応膜形成の後、上記第２の基板の上記他方の主面上での上記第２のイオン感応膜形成を行うというように、時間的にずらして行われ得る。
【0013】
また、この電解液分析用試験片の使用段階で、例えば、上記基板の上記一端の側（先端部）が電解液に浸漬されれば、上記電解液は上記第１のイオン感応膜と上記第２のイオン感応膜とに接触する。これにより、上記第１のイオン感応膜は上記第１のイオン種の濃度に応じた第１の電位を発生させ、また、上記第２のイオン感応膜は上記第２のイオン種の濃度に応じた第２の電位を発生させる。上記第１のイオン感応膜が発生した第１の電位、上記第２のイオン感応膜が発生した第２の電位は、それぞれ上記第１の引出電極、上記第２の引出電極を通して、上記基板の上記他端の側へ伝わる。これらの第１の電位と第２の電位との間の電位差に基づいて、上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比が算出される。このようにして、上記電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比が測定され得る。
【0014】
第２の局面では、この開示の試験片製造方法は、上記第１の局面の電解液分析用試験片を作製する試験片製造方法であって、
上記第１の基板と上記第２の基板とを用意し、
上記第１の基板の上記一方の主面としての表面において、上記一方向に関して一端の側の上記特定の領域から、上記一端の側とは反対の他端の側へ延在する上記第１の引出電極を形成し、
上記第２の基板の上記他方の主面としての表面において、上記一端の側の上記特定の領域から、上記他端の側へ延在する上記第２の引出電極を形成した後、
上記第１の基板の上記一方の主面としての上記表面において、上記第１の引出電極のうち上記特定の領域に形成された部分の上に、上記第１のイオン感応膜の材料液を塗布し、塗布した上記材料液を乾燥して硬化させて上記第１のイオン感応膜を形成し、
上記第２の基板の上記他方の主面としての上記表面において、上記第２の引出電極のうち上記特定の領域に形成された部分の上に、上記第２のイオン感応膜の材料液を塗布し、塗布した上記材料液を乾燥して硬化させて上記第２のイオン感応膜を形成し、
続いて、上記第１の基板の上記一方の主面としての上記表面と反対の裏面と、上記第２の基板の上記他方の主面としての上記表面と反対の裏面とを、互いに重ねて貼り合わせる
ことを特徴とする。
上記第１の基板と上記第２の基板とを用意し、
上記第１の基板の上記一方の主面としての表面において、上記一方向に関して一端の側の上記特定の領域から、上記一端の側とは反対の他端の側へ延在する上記第１の引出電極を形成し、
上記第２の基板の上記他方の主面としての表面において、上記一端の側の上記特定の領域から、上記他端の側へ延在する上記第２の引出電極を形成した後、
上記第１の基板の上記一方の主面としての上記表面において、上記第１の引出電極のうち上記特定の領域に形成された部分の上に、上記第１のイオン感応膜の材料液を塗布し、塗布した上記材料液を乾燥して硬化させて上記第１のイオン感応膜を形成し、
上記第２の基板の上記他方の主面としての上記表面において、上記第２の引出電極のうち上記特定の領域に形成された部分の上に、上記第２のイオン感応膜の材料液を塗布し、塗布した上記材料液を乾燥して硬化させて上記第２のイオン感応膜を形成し、
続いて、上記第１の基板の上記一方の主面としての上記表面と反対の裏面と、上記第２の基板の上記他方の主面としての上記表面と反対の裏面とを、互いに重ねて貼り合わせる
ことを特徴とする。
【0015】
この開示の試験片製造方法では、上記第１の基板と上記第２の基板とが互いに重ねて貼り合わされる前の段階で、上記第１のイオン感応膜形成と、上記第２のイオン感応膜形成とが行われる。その場合、上記第１の基板の上記一方の主面上での上記第１のイオン感応膜形成と、上記第２の基板の上記他方の主面上での上記第２のイオン感応膜形成とは、空間的に完全に分離して行われ得る。したがって、上記第１のイオン感応膜、上記第２のイオン感応膜は、それらを形成するための材料液同士が互いに接触することなく、作製され得る。この結果、作製された電解液分析用試験片では、上記第１のイオン感応膜、上記第２のイオン感応膜の特性が損なわれることがない。また、上記第１の基板の上記一方の主面の上記第１のイオン感応膜、上記第１の引出電極の位置と、上記第２の基板の上記他方の主面の上記第２のイオン感応膜、上記第２の引出電極との位置とが表裏で一致するものとしておけば、上記試験片のサイズは、片側の主面に両者を幅方向に並べて配置する場合に比して、略半分に小さくすることができる。
【0016】
なお、上記第１の基板の上記一方の主面上での上記第１のイオン感応膜形成と、上記第２の基板の上記他方の主面上での上記第２のイオン感応膜形成とは、時間的に並行して、または、時間的にずらして行われ得る。
【0017】
また、上記第１のイオン感応膜形成と、上記第２のイオン感応膜形成とが行われた後、上記第１の基板の上記一方の主面としての上記表面と反対の裏面（つまり、上記第１のイオン感応膜が形成されていない方の残りの主面）と、上記第２の基板の上記他方の主面としての上記表面と反対の裏面（つまり、上記第２のイオン感応膜が形成されていない方の残りの主面）とが対向されて、互いに重ねて貼り合わされる。
【0018】
第３の局面では、この開示の電解液分析用試験片は、
電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するための電解液分析用試験片であって、
一方向に延在する基板と、
上記基板の一方の主面において、上記一方向に関して一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第１のイオン種の濃度に応じた第１の電位を発生させる第１のイオン感応膜と、
上記一方の主面において、上記第１のイオン感応膜から、上記一端の側とは反対の他端の側へ延在する第１の引出電極と、
上記基板の上記一方の主面とは反対の他方の主面において、上記一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第２のイオン種の濃度に応じた第２の電位を発生させる第２のイオン感応膜と、
上記他方の主面において、上記第２のイオン感応膜から、上記他端の側へ延在する第２の引出電極と
を備え、
上記基板は、上記一方向に関して上記一端の側で、上記第１および第２のイオン感応膜並びに上記第１および第２の引出電極が占める領域以外の領域に、上記一方の主面から上記他方の主面へ貫通した貫通孔を有する
ことを特徴とする。
電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するための電解液分析用試験片であって、
一方向に延在する基板と、
上記基板の一方の主面において、上記一方向に関して一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第１のイオン種の濃度に応じた第１の電位を発生させる第１のイオン感応膜と、
上記一方の主面において、上記第１のイオン感応膜から、上記一端の側とは反対の他端の側へ延在する第１の引出電極と、
上記基板の上記一方の主面とは反対の他方の主面において、上記一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第２のイオン種の濃度に応じた第２の電位を発生させる第２のイオン感応膜と、
上記他方の主面において、上記第２のイオン感応膜から、上記他端の側へ延在する第２の引出電極と
を備え、
上記基板は、上記一方向に関して上記一端の側で、上記第１および第２のイオン感応膜並びに上記第１および第２の引出電極が占める領域以外の領域に、上記一方の主面から上記他方の主面へ貫通した貫通孔を有する
ことを特徴とする。
【0019】
この開示の電解液分析用試験片では、使用段階で、ユーザは、例えば上記試験片の上記一端の側（先端部）を斜め下方へ向けた状態で、上記先端部へ上記電解液を振り掛けるものとする。すると、上記電解液は、上面側のイオン感応膜（例えば、第１のイオン感応膜）に接触するとともに、上記貫通孔を通して下面側へ回り込んで、下面側のイオン感応膜（この例では、第２のイオン感応膜）に接触する。したがって、上記電解液に含まれた上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比が測定され得る。このように、ユーザが上記試験片の先端部へ上記電解液を振り掛けるという簡単な操作によって、上記電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比が測定され得る。この場合、ユーザは、測定対象の電解液を入れるための容器を、わざわざ用意しなくて済む。
【0020】
第４の局面では、この開示の電解液分析用試験片は、
電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するための電解液分析用試験片であって、
一方向に延在する基板と、
上記基板の一方の主面において、上記一方向に関して一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第１のイオン種の濃度に応じた第１の電位を発生させる第１のイオン感応膜と、
上記一方の主面において、上記第１のイオン感応膜から、上記一端の側とは反対の他端の側へ延在する第１の引出電極と、
上記基板の上記一方の主面とは反対の他方の主面において、上記一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第２のイオン種の濃度に応じた第２の電位を発生させる第２のイオン感応膜と、
上記他方の主面において、上記第２のイオン感応膜から、上記他端の側へ延在する第２の引出電極と
を備え、
上記電解液を浸透させる材料からなる浸透性部材を備え、
上記浸透性部材は、上記一方の主面から上記他方の主面へ上記基板の端面をまたがって、上記第１のイオン感応膜と上記第２のイオン感応膜とを空間的に連続して覆っている
ことを特徴とする。
電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するための電解液分析用試験片であって、
一方向に延在する基板と、
上記基板の一方の主面において、上記一方向に関して一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第１のイオン種の濃度に応じた第１の電位を発生させる第１のイオン感応膜と、
上記一方の主面において、上記第１のイオン感応膜から、上記一端の側とは反対の他端の側へ延在する第１の引出電極と、
上記基板の上記一方の主面とは反対の他方の主面において、上記一端の側の特定の領域に設けられ、上記電解液と接触して上記第２のイオン種の濃度に応じた第２の電位を発生させる第２のイオン感応膜と、
上記他方の主面において、上記第２のイオン感応膜から、上記他端の側へ延在する第２の引出電極と
を備え、
上記電解液を浸透させる材料からなる浸透性部材を備え、
上記浸透性部材は、上記一方の主面から上記他方の主面へ上記基板の端面をまたがって、上記第１のイオン感応膜と上記第２のイオン感応膜とを空間的に連続して覆っている
ことを特徴とする。
【0021】
「電解液を浸透させる材料」とは、例えば、巻かれた繊維（糸）、スポンジ、ティッシュペーパー、ガーゼ、脱脂綿などを指す。
【0022】
この開示の電解液分析用試験片では、使用段階で、ユーザは、例えば上記試験片の上記一端の側（先端部）を斜め下方へ向けた状態で、上記浸透性部材が設けられている上記先端部へ上記電解液を振り掛けるものとする。すると、上記電解液は、上記浸透性部材を厚さ方向に浸透して、上面側のイオン感応膜（例えば、第１のイオン感応膜）に接触するとともに、上記浸透性部材に沿って上面側から下面側へ上記基板の端面をまたがって浸透して、下面側のイオン感応膜（この例では、第２のイオン感応膜）に接触する。したがって、上記電解液に含まれた上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比が測定され得る。このように、ユーザが上記試験片の先端部（上記浸透性部材が設けられている）へ上記電解液を振り掛けるという簡単な操作によって、上記電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比が測定され得る。この場合、ユーザは、測定対象の電解液を入れるための容器を、わざわざ用意しなくて済む。
【0023】
一実施形態の電解液分析用試験片では、
上記電解液は尿であり、
上記第１のイオン種はナトリウムイオンであり、
上記第２のイオン種はカリウムイオンである
ことを特徴とする。
上記電解液は尿であり、
上記第１のイオン種はナトリウムイオンであり、
上記第２のイオン種はカリウムイオンである
ことを特徴とする。
【0024】
この一実施形態の電解液分析用試験片では、尿中のナトリウムイオンとカリウムイオンとの間の濃度比が、ユーザの簡単な操作（上記試験片の上記一端の側（先端部）を尿中に浸漬する操作、または、上記試験片の上記一端の側（先端部）へ尿を振り掛ける操作）によって測定され得る。
【0025】
一実施形態の電解液分析用試験片では、
上記第１のイオン感応膜の感度と上記第２のイオン感応膜の感度とが揃えられ、かつ、上記第１のイオン感応膜の選択性と上記第２のイオン感応膜の選択性とが揃えられている
ことを特徴とする。
上記第１のイオン感応膜の感度と上記第２のイオン感応膜の感度とが揃えられ、かつ、上記第１のイオン感応膜の選択性と上記第２のイオン感応膜の選択性とが揃えられている
ことを特徴とする。
【0026】
イオン感応膜の「感度」とは、測定対象のイオン濃度の変化に対して、その感応膜が発生する電位の変化量を意味する。例えば、感度は、イオン濃度が１桁変化したときの電位変化量として、ｍＶ／ｄｅｃ単位で表される。イオン感応膜の「選択性」とは、感応膜が発生する電位に対する干渉物質による影響量を意味する。例えば、クラウンエーテル系の感応物質で、ナトリウムイオン感応物質Ｂｉｓ（１２－ｃｒｏｗｎ－４）は、カリウムイオンに対して１／１００程度の選択性がある。また、カリウムイオン感応物質Ｂｉｓ（ｂｅｎｚｏ－１５－ｃｒｏｗｎ－５）は、ナトリウムイオンに対して１／１０００以上の選択性がある。
【0027】
この一実施形態の電解液分析用試験片では、上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比が、参照電極無しで、上記第１、第２のイオン感応膜が発生する電位差のみに基づいて、上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比が算出され得る。
【0028】
別の局面では、この開示の電解液分析装置は、
電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定する電解液分析装置であって、
上記電解液分析用試験片と、
本体とを備え、
上記本体は、
上記電解液分析用試験片の上記他端の側が挿入され、上記第１の引出電極、上記第２の引出電極にそれぞれ接触する第１の接触電極、第２の接触電極を有するコネクタと、
上記電解液分析用試験片の上記第１および第２のイオン感応膜と上記電解液とが接触したとき、上記コネクタの上記第１の接触電極、上記第２の接触電極を通して得られた上記第１の電位と上記第２の電位との間の電位差に基づいて、上記電解液に含まれた上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比を算出する演算部とを
搭載していることを特徴とする。
電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定する電解液分析装置であって、
上記電解液分析用試験片と、
本体とを備え、
上記本体は、
上記電解液分析用試験片の上記他端の側が挿入され、上記第１の引出電極、上記第２の引出電極にそれぞれ接触する第１の接触電極、第２の接触電極を有するコネクタと、
上記電解液分析用試験片の上記第１および第２のイオン感応膜と上記電解液とが接触したとき、上記コネクタの上記第１の接触電極、上記第２の接触電極を通して得られた上記第１の電位と上記第２の電位との間の電位差に基づいて、上記電解液に含まれた上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比を算出する演算部とを
搭載していることを特徴とする。
【0029】
この開示の電解液分析装置では、上記電解液分析用試験片の使用段階で、上記電解液分析用試験片の上記他端の側が上記コネクタに挿入される。上記コネクタの第１の接触電極、第２の接触電極は、上記第１の引出電極、上記第２の引出電極にそれぞれ接触する。これにより、上記電解液分析用試験片の上記第１および第２のイオン感応膜と上記電解液とが接触したとき、上記第１のイオン感応膜が発生した第１の電位、上記第２のイオン感応膜が発生した第２の電位が、それぞれ上記第１の接触電極、上記第２の接触電極に得られる。演算部は、上記第１の電位と上記第２の電位との間の電位差に基づいて、上記電解液に含まれた上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比を算出する。このようにして、上記電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比が測定され得る。
【発明の効果】
【0030】
以上より明らかなように、この開示の電解液分析用試験片は、電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するための試験片であって、イオン感応膜を形成するための材料液同士が互いに接触することなく、かつ小サイズに作製され得る。また、この開示の試験片製造方法は、そのような電解液分析用試験片を作製できる。また、この開示の電解液分析装置は、そのような電解液分析用試験片を備えて、上記第１のイオン種と上記第２のイオン種との間の濃度比を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図2】上記試験片を作製する製造プロセスのフローを示す図である。
【図3】図３（Ａ１），図３（Ｂ１）は、上記製造プロセスに含まれた一部の工程での仕掛かり品の態様を示す斜視図である。図３（Ａ２），図３（Ｂ２）は、それぞれ図３（Ａ１），図３（Ｂ１）における仕掛かり品の部分的な断面を示す図である。
【図4】図４（Ａ１），図４（Ｂ１）は、上記製造プロセスに含まれた一部の工程での仕掛かり品の態様を示す斜視図である。図４（Ａ２），図４（Ｂ２）は、それぞれ図４（Ａ１），図４（Ｂ１）における仕掛かり品の部分的な断面を示す図である。
【図5】図５（Ａ１），図５（Ｂ１）は、上記製造プロセスに含まれた一部の工程での仕掛かり品の態様を示す斜視図である。図５（Ａ２），図５（Ｂ２）は、それぞれ図５（Ａ１），図５（Ｂ１）における仕掛かり品の部分的な断面を示す図である。
【図6】図６（Ａ１）は、上記製造プロセスによって作製された試験片の態様を示す斜視図である。図６（Ａ２）は、図６（Ａ１）における試験片の先端部の断面を示す図である。図６（Ｂ１）は、図６（Ａ１）の試験片に貫通孔が形成された態様を示す斜視図である。図６（Ｂ２）は、図６（Ｂ１）の試験片の長手方向（Ｘ方向）に沿った断面を示す図である。
【図8】第１のイオン感応電極としてのナトリウムイオン電極と、第２のイオン感応電極としてのカリウムイオン電極との間の感度差について、許容される基準範囲を設定する仕方を説明する図である。
【図10】図１０（Ａ）は、ユーザが、容器に入れた尿に上記試験片の先端部を浸漬してナトリウムイオン、カリウムイオン間の濃度比を測定する態様を示す図である。図１０（Ｂ）は、ユーザが、上記貫通孔が形成された試験片の先端部に尿を降り掛けてナトリウムイオン、カリウムイオン間の濃度比を測定する態様を示す図である。図１０（Ｃ）は、ユーザが、上記浸透性部材で覆われた試験片の先端部に尿を降り掛けてナトリウムイオン、カリウムイオン間の濃度比を測定する態様を示す図である。
【図13】図１３（Ａ１），図１３（Ｂ１）は、上記製造プロセスに含まれた一部の工程での仕掛かり品の態様を示す斜視図である。図１３（Ａ２），図１３（Ｂ２）は、それぞれ図１３（Ａ１），図１３（Ｂ１）における仕掛かり品の部分的な断面を示す図である。
【図14】図１４（Ａ１），図１４（Ｂ１）は、上記製造プロセスに含まれた一部の工程での仕掛かり品の態様を示す斜視図である。図１４（Ａ２），図１４（Ｂ２）は、それぞれ図１４（Ａ１），図１４（Ｂ１）における仕掛かり品の部分的な断面を示す図である。
【図15】図１５（Ａ１），図１５（Ｂ１）は、上記製造プロセスに含まれた一部の工程での仕掛かり品の態様を示す斜視図である。図１５（Ａ２），図１５（Ｂ２）は、それぞれ図１５（Ａ１），図１５（Ｂ１）における仕掛かり品の部分的な断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0033】
（第１実施形態）
図１（Ａ）は、この発明の第１実施形態の電解液分析用試験片３０の長手方向（Ｘ方向）に沿った断面を示している。図１（Ｂ）は、上記試験片３０を分解状態で示している。なお、理解の容易のために、後述の幾つかの図では、適宜ＸＹＺ直交座標系が併せて図示されている。この試験片３０は、測定対象の電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するために用いられる。この例では、電解液は尿であり、第１のイオン種はナトリウムイオンであり、また、第２のイオン種はカリウムイオンであるものとする。
図１（Ａ）は、この発明の第１実施形態の電解液分析用試験片３０の長手方向（Ｘ方向）に沿った断面を示している。図１（Ｂ）は、上記試験片３０を分解状態で示している。なお、理解の容易のために、後述の幾つかの図では、適宜ＸＹＺ直交座標系が併せて図示されている。この試験片３０は、測定対象の電解液に含まれた第１のイオン種と第２のイオン種との間の濃度比を測定するために用いられる。この例では、電解液は尿であり、第１のイオン種はナトリウムイオンであり、また、第２のイオン種はカリウムイオンであるものとする。
【0034】
図１（Ａ）、図１（Ｂ）によって分かるように、試験片３０は、一方向としてのＸ方向に細長く延在する１枚の基板３１と、基板３１の一方の主面である表面３１ａに形成された第１の引出電極４３と、基板３１の表面３１ａとは反対の他方の主面である裏面３１ｂに形成された第２の引出電極４４とを備えている。
【0035】
第１の引出電極４３は、基板３１の表面３１ａにおいてＸ方向に関して一端３１ｅの側の円形の特定の領域に設けられたベース部４３ａと、このベース部４３ａから他端３１ｆの側へ細長く延在するリード部４３ｂと、このリード部４３ｂに連なって他端３１ｆの側に設けられ、リード部４３ｂよりも幅広の電極パッド部４３ｃとを含むパターンを有している。第２の引出電極４４は、基板３１の裏面３１ｂにおいてＸ方向に関して一端３１ｅの側の円形の特定の領域に設けられたベース部４４ａと、このベース部４４ａから他端３１ｆの側へ細長く延在するリード部４４ｂと、このリード部４４ｂに連なって他端３１ｆの側に設けられ、リード部４４ｂよりも幅広の電極パッド部４４ｃとを含むパターンを有している。第１の引出電極４３のパターンと、第２の引出電極４４のパターンとは、基板３１が広がるＸＹ面内で同じに設定されている。
【0036】
なお、「一端３１ｅの側」とは、Ｘ方向に関して一端３１ｅと他端３１ｆのうち一端３１ｅに近い側を指す。また、「他端３１ｆの側」とは、Ｘ方向に関して一端３１ｅと他端３１ｆのうち他端３１ｆに近い側を指す。
【0037】
基板３１の表面３１ａは、概ね、保護層としての絶縁膜５１によって覆われている。絶縁膜５１は、Ｘ方向に関して、一端３１ｅから、リード部４３ｂと電極パッド部４３ｃとの境界に丁度達するところまでを覆っている。同様に、基板３１の裏面３１ｂは、概ね、保護層としての絶縁膜５２によって覆われている。絶縁膜５２は、Ｘ方向に関して、一端３１ｅから、リード部４４ｂと電極パッド部４４ｃとの境界に丁度達するところまでを覆っている。したがって、リード部４３ｂ，４４ｂは、それぞれ絶縁膜５１，５２によって保護されている。一方、電極パッド部４３ｃ，４４ｃは、絶縁膜５１，５２から露出しており、後述の本体のコネクタと電気的に接続されるようになっている。
【0038】
基板３１の表面３１ａ側において、絶縁膜５１は、第１の引出電極４３のベース部４３ａに対応する円形の開口５１ｗを有している。この開口５１ｗを通して、ベース部４３ａ上に、第１のイオン感応膜としてのナトリウムイオン感応膜４１ｉが電気的に接触して設けられている。同様に、基板３１の裏面３１ｂにおいて、絶縁膜５２は、第２の引出電極４４のベース部４４ａに対応する円形の開口５２ｗを有している。この開口５２ｗを通して、ベース部４４ａ上に、第２のイオン感応膜としてのカリウムイオン感応膜４２ｉが電気的に接触して設けられている。以下では、ベース部４３ａとナトリウムイオン感応膜４１ｉとを併せて、ナトリウムイオン感応電極４１と呼ぶ。また、ベース部４４ａとカリウムイオン感応膜４２ｉとを併せて、カリウムイオン感応電極４２と呼ぶ。ナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２は、測定対象の電解液（この例では、尿）と接触して、それぞれナトリウムイオンの濃度に応じた第１の電位（これをＥ１とする。）、カリウムイオンの濃度に応じた第２の電位（これをＥ２とする。）を発生させる。ナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２の有効な領域（機能する領域）は、それぞれ開口５１ｗ，５２ｗのサイズ（この例では、直径約４ｍｍ）によって画定されている。
【0039】
基板３１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ガラス、シリコン、ポリイミドフィルム、ガラスエポキシ、ポリカーボネートまたはアクリルなどの絶縁性材料からなっている。したがって、表面３１ａと裏面３１ｂも、絶縁性をもつ。基板３１のサイズとして、この例では、Ｘ方向（長手方向）寸法が５０ｍｍ程度、Ｙ方向（幅方向）寸法が１０～１５ｍｍ程度、Ｚ方向（厚さ方向）寸法が２００μｍ程度に設定されている。
【0040】
第１の引出電極４３、第２の引出電極４４は、いずれも、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｒ、ＣまたはＩｒＯ２などの導電性材料からなっている。第１の引出電極４３、第２の引出電極４４の厚さは、いずれも１０μｍ程度になっている。
【0041】
絶縁膜５１，５２は、いずれも、光硬化型若しくは熱硬化型の絶縁性レジスト、または、絶縁性を有するシール、シート、テープなどからなっている。絶縁膜５１，５２の厚さは、いずれも３０μｍ～１００μｍ程度になっている。
【0042】
ナトリウムイオン感応膜４１ｉ形成のための材料液として、この例では、Ｂｉｓ（１２－ｃｏｒｗｎ－４）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、２－ニトロフェニルオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）、テトラキス（４－クロロフェニル）ほう酸カリウム（Ｋ－ＴＣＰＢ）を、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解してなる溶液が用いられる。カリウムイオン感応膜４２ｉ形成のための材料液として、この例では、Ｂｉｓ（ｂｅｎｚｏ－１５－ｃｒｏｗｎ－５）、ＰＶＣ、ＮＰＯＥ、Ｋ－ＴＣＰＢをＴＨＦに溶解してなる溶液が用いられる。これらの材料液は、後述の製造工程により乾燥されて硬化される。
【0043】
上の説明から分かるように、上記試験片３０では、基板３１の表面３１ａ上にナトリウムイオン感応膜４１ｉが設けられ、また、基板３１の表面３１ａとは反対の裏面３１ｂ上にカリウムイオン感応膜４２ｉが設けられている。つまり、ナトリウムイオン感応膜４１ｉとカリウムイオン感応膜４２ｉとは、基板３１の１つの主面（表面３１ａまたは裏面３１ｂ）上に並べて配置されているわけではなく、互いに反対向きの主面上に配置されている。
【0044】
（電解液分析用試験片の作製方法）
図２は、上記試験片３０を作製する製造プロセスのフローを示している。また、図３（Ａ１），図３（Ｂ１），図４（Ａ１），図４（Ｂ１），図５（Ａ１），図５（Ｂ１），図６（Ａ１）は、上記製造プロセスに含まれた各工程における仕掛かり品（または作製された試験片３０）の態様を、基板３１に対して斜めから見たところを示している。図３（Ａ２），図３（Ｂ２），図４（Ａ２），図４（Ｂ２），図５（Ａ２），図５（Ｂ２），図６（Ａ２）は、それぞれ図３（Ａ１），図３（Ｂ１），図４（Ａ１），図４（Ｂ１），図５（Ａ１），図５（Ｂ１），図６（Ａ１）における部分的な断面（詳しくは、例えば図３（Ａ１）においてＡ２－Ａ２線で矢視するような、作製される試験片３０の先端部に相当する部分の断面）を示している。
図２は、上記試験片３０を作製する製造プロセスのフローを示している。また、図３（Ａ１），図３（Ｂ１），図４（Ａ１），図４（Ｂ１），図５（Ａ１），図５（Ｂ１），図６（Ａ１）は、上記製造プロセスに含まれた各工程における仕掛かり品（または作製された試験片３０）の態様を、基板３１に対して斜めから見たところを示している。図３（Ａ２），図３（Ｂ２），図４（Ａ２），図４（Ｂ２），図５（Ａ２），図５（Ｂ２），図６（Ａ２）は、それぞれ図３（Ａ１），図３（Ｂ１），図４（Ａ１），図４（Ｂ１），図５（Ａ１），図５（Ｂ１），図６（Ａ１）における部分的な断面（詳しくは、例えば図３（Ａ１）においてＡ２－Ａ２線で矢視するような、作製される試験片３０の先端部に相当する部分の断面）を示している。
【0045】
まず、図２のステップＳ１に示すように、基板３１の表面３１ａに第１の引出電極４３をスクリーン印刷法によって形成する。具体的には、図３（Ａ１）に示すように、ＸＹ面に沿って広がる基板３１の表面３１ａ上に、第１の引出電極４３，４３，…をＸ方向、Ｙ方向に行列状に並べてパターン形成する。個々の第１の引出電極４３は、円形のベース部４３ａとリード部４３ｂと電極パッド部４３ｃとを有し、Ｘ方向に細長いパターンとして形成される。図３（Ａ２）に示すように、第１の引出電極４３（特に、ベース部４３ａ）は平坦な膜状に形成される。
【0046】
次に、図２のステップＳ２に示すように、基板３１の表面３１ａに絶縁膜５１をスクリーン印刷法によって形成する。具体的には、図３（Ｂ１）に示すように、絶縁膜５１は、複数の第１の引出電極４３，４３，…をまたがってＹ方向に延在する一方、電極パッド部４３ｃ，４３ｃ，…を露出させるように、Ｘ方向には第１の引出電極４３の列（Ｙ方向に並ぶ列）毎に区画されたストライプ状のパターンとして形成される。図３（Ｂ２）に示すように、絶縁膜５１は、個々の第１の引出電極４３のベース部４３ａにそれぞれ対応する円形の開口５１ｗを有している。
【0047】
次に、図２のステップＳ３に示すように、基板３１の裏面３１ｂに第２の引出電極４４をスクリーン印刷法によって形成する。具体的には、図４（Ａ１）に示すように、基板３１の表裏を反転させた状態で、ＸＹ面に沿って広がる基板３１の裏面３１ｂ上に、第２の引出電極４４，４４，…をＸ方向、Ｙ方向に行列状に並べてパターン形成する。個々の第２の引出電極４４は、円形のベース部４４ａとリード部４４ｂと電極パッド部４４ｃとを有し、Ｘ方向に細長いパターンとして形成される。第２の引出電極４４のパターンは、第１の引出電極４３のパターンに対して、基板３１の表裏で対応する同じ位置に形成される。図４（Ａ２）に示すように、第２の引出電極４４（特に、ベース部４４ａ）は平坦な膜状に形成される。なお、理解の容易のために、図４（Ａ２）および後続の断面図では、基板３１の表裏が反転されず、元のまま描かれている。
【0048】
次に、図２のステップＳ４に示すように、基板３１の裏面３１ｂに絶縁膜５２をスクリーン印刷法によって形成する。具体的には、図４（Ｂ１）に示すように、絶縁膜５２は、複数の第２の引出電極４４，４４，…をまたがってＹ方向に延在する一方、電極パッド部４４ｃ，４４ｃ，…を露出させるように、Ｘ方向には第２の引出電極４４の列（Ｙ方向に並ぶ列）毎に区分されたストライプ状のパターンとして形成される。絶縁膜５２のパターンも、絶縁膜５１のパターンに対して、基板３１の表裏で対応する同じ位置に形成される。図４（Ｂ２）に示すように、絶縁膜５２は、個々の第２の引出電極４４のベース部４４ａに対応する円形の開口５２ｗを有している。
【0049】
なお、図２のステップＳ１，Ｓ２の処理と、ステップＳ３，Ｓ４の処理とは、順序を入れ替えて行ってもよいし、並行して行ってもよい。なお、ベース部４３ａとリード部４３ｂとは、互いに別の材料で、２段階に印刷して形成してもよい。同様に、ベース部４４ａとリード部４４ｂとは、互いに別の材料で、２段階に印刷して形成してもよい。
【0050】
次に、図２のステップＳ５に示すように、基板３１の表面３１ａに、第１のイオン感応膜としてのナトリウムイオン感応膜４１ｉ形成のための材料液を、インクジェット印刷法によって塗布する。具体的には、図５（Ａ１）に示すように、基板３１の表面３１ａにおいて、絶縁膜５１の円形の開口５１ｗ，５１ｗ，…（図３（Ｂ１）参照）に対応する領域に、それぞれベース部４３ａと接するように上記材料液を塗布する。そして、塗布した材料液を乾燥して硬化させて、開口５１ｗ，５１ｗ，…に対応する領域にそれぞれナトリウムイオン感応膜４１ｉ，４１ｉ，…を形成する。図５（Ａ２）に示すように、形成されたナトリウムイオン感応膜４１ｉは、表面張力によってドーム状の断面を有する。ベース部４３ａとナトリウムイオン感応膜４１ｉとで、ナトリウムイオン感応電極４１が構成される。
【0051】
次に、図２のステップＳ６に示すように、基板３１の裏面３１ｂに、第２のイオン感応膜としてのカリウムイオン感応膜４２ｉ形成のための材料液を、インクジェット印刷法によって塗布する。具体的には、図５（Ｂ１）に示すように、基板３１の表裏を反転させた状態で、基板３１の裏面３１ｂにおいて、絶縁膜５２の円形の開口５２ｗ，５２ｗ，…（図４（Ｂ１）参照）に対応する領域に、それぞれベース部４４ａと接するように上記材料液を塗布する。そして、塗布した材料液を乾燥して硬化させて、開口５２ｗ，５２ｗ，…に対応する領域にそれぞれカリウムイオン感応膜４２ｉ，４２ｉ，…を形成する。図５（Ｂ２）に示すように、形成されたカリウムイオン感応膜４２ｉは、表面張力によってドーム状の断面を有する。ベース部４４ａとカリウムイオン感応膜４２ｉとで、カリウムイオン感応電極４２が構成される。
【0052】
なお、図２のステップＳ５の処理と、ステップＳ６の処理とは、順序を入れ替えて行ってもよいし、並行して行ってもよい。
【0053】
次に、図２のステップＳ７に示すように、基板３１の表面３１ａに形成された第１のイオン感応膜としてのナトリウムイオン感応膜４１ｉの感度（これをＳ１とする。）と、基板３１の裏面３１ｂに形成された第２のイオン感応膜としてのカリウムイオン感応膜４２ｉの感度（これをＳ２とする。）とを、それぞれ検査する。ここで、塗布された材料液が同ロットであれば、基板３１のＸＹ面内で、ナトリウムイオン感応膜４１ｉの感度Ｓ１、カリウムイオン感応膜４２ｉの感度Ｓ２は、それぞれ一定になることが経験的に分かっている。したがって、ステップＳ７では、基板３１のＸＹ面内で、代表的なナトリウムイオン感応膜４１ｉの感度Ｓ１、カリウムイオン感応膜４２ｉの感度Ｓ２を評価すれば足りる。
【0054】
続いて、図２のステップＳ８に示すように、ナトリウムイオン感応膜４１ｉの感度Ｓ１とカリウムイオン感応膜４２ｉの感度Ｓ２とが揃っているか否か、つまり、両者の間の感度差｜Ｓ１－Ｓ２｜が予め定められた基準範囲内であるか否かを判断する。ここで、上記感度差｜Ｓ１－Ｓ２｜が基準範囲外であれば（ステップＳ８でＮｏ）、その仕掛かり品を不適切品として処分（例えば、廃棄）する（ステップＳ９）。ステップＳ８における感度差の判断基準については、後述する。
【0055】
ここで、基板３１の表面３１ａに形成されたナトリウムイオン感応膜４１ｉの選択性（これをｋ１とする。）と、基板３１の裏面３１ｂに形成されたカリウムイオン感応膜４２ｉの選択性（これをｋ２とする。）とが揃っている必要もある。この条件は、ナトリウムイオン感応膜４１ｉ形成のための材料液、カリウムイオン感応膜４２ｉ形成のための材料液を、それぞれ既述のように設定することによって、満たされている。したがって、この製造プロセスでは、選択性についての検査工程は省略されている。
【0056】
一方、上記ステップＳ８で感度差｜Ｓ１－Ｓ２｜が基準範囲内であれば（ステップＳ８でＹｅｓ）、ステップＳ１０に示すように、基板３１をカット（または打ち抜き）する。これにより、図６（Ａ１），図６（Ａ２）に示すように、個々の試験片３０が得られる。
【0057】
なお、図２のステップＳ１０における打ち抜きの際に、図６（Ｂ１），図６（Ｂ２）に示すように、基板３１に貫通孔３０ｗ，３０ｗを形成してもよい。具体的には、貫通孔３０ｗ，３０ｗは、Ｘ方向に関して一端３１ｅの側（先端部３０ｅ）で、イオン感応電極４１，４２および第１、第２の引出電極４３，４４（特に、リード部４３ｂ，４４ｂ）が占める領域以外の領域に、表面３１ａから裏面３１ｂへ貫通して形成される。この例では、貫通孔３０ｗ，３０ｗは、Ｙ方向に関してリード部４３ｂ，４４ｂの両側に形成されている。これを試験片３０Ａと呼ぶ。
【0058】
なお、図２のステップＳ８の処理と、ステップＳ１０の処理とは、順序を入れ替えて行ってもよい。
【0059】
また、図２のステップＳ１１を追加して、図７（Ａ１），図７（Ａ２）に示すように、試験片３０の先端部３０ｅ（特に、ナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２）の周りに、測定対象の電解液（この例では、尿）を浸透させる材料からなる浸透性部材５９を取り付けてもよい。これを試験片３０Ｂと呼ぶ。取り付けられた浸透性部材５９は、表面３１ａから裏面３１ｂへ基板３１の端面をまたがって、ナトリウムイオン感応膜４１ｉとカリウムイオン感応膜４２ｉとを空間的に連続して覆っている。浸透性部材５９としては、例えば、巻かれた繊維（糸）、スポンジ、ティッシュペーパー、ガーゼ、脱脂綿などが用いられる。
【0060】
このようにして試験片３０（または３０Ａ，３０Ｂ）が作製される場合、図２のステップＳ５～Ｓ６で、表面３１ａ上でのナトリウムイオン感応膜４１ｉ形成のための材料液の塗布および硬化と、裏面３１ｂ上でのカリウムイオン感応膜４２ｉ形成のための材料液の塗布および硬化とは、並べて行われるのではなく、別の主面上で行われる。したがって、この試験片３０は、ナトリウムイオン感応膜４１ｉ、カリウムイオン感応膜４２ｉを形成するための材料液同士が互いに接触することなく、作製され得る。この結果、この試験片３０では、ナトリウムイオン感応膜４１ｉ、カリウムイオン感応膜４２ｉの特性が損なわれることがない。また、この試験片３０では、基板３１において、表面３１ａのナトリウムイオン感応膜４１ｉ、第１の引出電極４３の位置と、裏面３１ｂのカリウムイオン感応膜４２ｉ、第２の引出電極４４との位置とが表裏で一致するものとしている。したがって、片側の主面に２つのイオン感応膜をＹ方向（幅方向）に並べて配置する構成（従来例）に比して、試験片３０のサイズを、略半分に小さくすることができる。
【0061】
（感度差の判断基準）
図２のステップＳ８における感度差の判断基準（許容される基準範囲）について説明する。電気化学的センサ９０によるナトリウムイオン、カリウムイオン間の濃度比Ｍｓの測定精度は、測定対象液（この例では、尿）に含まれたナトリウムイオン、カリウムイオンがとり得る濃度範囲にわたって、例えば±１０％の範囲内に抑えられなければならない。この要求を満たすために、ナトリウムイオン感応電極４１の感度Ｓ１とカリウムイオン感応電極４２の感度Ｓ２との間の差（感度差）｜Ｓ１－Ｓ２｜を抑える基準が設定される。
図２のステップＳ８における感度差の判断基準（許容される基準範囲）について説明する。電気化学的センサ９０によるナトリウムイオン、カリウムイオン間の濃度比Ｍｓの測定精度は、測定対象液（この例では、尿）に含まれたナトリウムイオン、カリウムイオンがとり得る濃度範囲にわたって、例えば±１０％の範囲内に抑えられなければならない。この要求を満たすために、ナトリウムイオン感応電極４１の感度Ｓ１とカリウムイオン感応電極４２の感度Ｓ２との間の差（感度差）｜Ｓ１－Ｓ２｜を抑える基準が設定される。
【0062】
一般的に、尿中のナトリウムイオン濃度Ｃ１は５０～５００ｍｍｏｌ／Ｌの範囲内にあり、カリウムイオン濃度Ｃ１は１０～１００ｍｍｏｌ／Ｌの範囲内にあることが知られている。また、ナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２の感度Ｓ１，Ｓ２は概ね５５ｍＶ／ｄｅｃ程度であるものとする。
【0063】
ここで、ナトリウムイオン濃度がＣ１＝１００ｍｍｏｌ／Ｌ、カリウムイオン濃度がＣ２＝１０ｍｍｏｌ／Ｌである尿（これを「低濃度尿」と呼ぶ。）について、ナトリウムイオン、カリウムイオン間の濃度比をＭｓ＝（Ｃ１／Ｃ２）＝１０と正確に測定できるものとする。この前提で、ナトリウムイオン濃度がＣ１＝５００ｍｍｏｌ／Ｌ、カリウムイオン濃度がＣ２＝５０ｍｍｏｌ／Ｌである尿（これを「高濃度尿」と呼ぶ。）について、測定精度±１０％で測定を行えようにするケースを想定する。
【0064】
ｉ） まず、測定精度は、感度と電位再現性（同一の液体検体を繰り返し測定したときの電位出力の差）によって定められる。ナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２の感度Ｓ１，Ｓ２が約５５ｍＶ／ｄｅｃ程度であるとき、測定精度±１０％を満たす再現電位は±２．３ｍＶである。
【0065】
ii） 次に、上記低濃度尿について測定により得られる電位差（ナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２との間の電位差ΔＥ）をＥＬとし、また、上記高濃度尿について測定により得られる電位差をＥＨとする。これらの電位差ＥＬ，ＥＨは、ナトリウムイオン感応電極４１についての検量線Ｃｒｅｆ１とカリウムイオン感応電極４２についての検量線Ｃｒｅｆ２とを用いて、図８中に示すように図示される。ここで、ナトリウムイオン感応電極４１の感度をＳ１＝５５ｍＶ／ｄｅｃに固定し、カリウムイオン感応電極４２の感度Ｓ２をＳＫ［ｍＶ／ｄｅｃ］として浮遊させて考えると、電位差ＥＬ，ＥＨは、それぞれ
ＥＬ＝５５ｌｏｇ１０（１００）－ＳＫｌｏｇ１０（１０）
ＥＨ＝５５ｌｏｇ１０（５００）－ＳＫｌｏｇ１０（５０）
と表される。したがって、両者間の差｜ＥＨ－ＥＬ｜は、
｜ＥＨ－ＥＬ｜＝５５ｌｏｇ１０（５）－ＳＫｌｏｇ１０（５）
＝ｌｏｇ１０（５）・（５５－ＳＫ） （単位ｍＶ）
となる。
ＥＬ＝５５ｌｏｇ１０（１００）－ＳＫｌｏｇ１０（１０）
ＥＨ＝５５ｌｏｇ１０（５００）－ＳＫｌｏｇ１０（５０）
と表される。したがって、両者間の差｜ＥＨ－ＥＬ｜は、
｜ＥＨ－ＥＬ｜＝５５ｌｏｇ１０（５）－ＳＫｌｏｇ１０（５）
＝ｌｏｇ１０（５）・（５５－ＳＫ） （単位ｍＶ）
となる。
【0066】
iii） 上記差｜ＥＨ－ＥＬ｜が上記ｉ）に示した再現電位（の大きさ）２．３ｍＶよりも小さければ、上記低濃度尿から上記高濃度尿にわたって、つまり、尿に含まれたナトリウムイオン、カリウムイオンがとり得る濃度範囲にわたって、測定精度が±１０％の範囲内に抑えられる。具体的には、｜ＥＨ－ＥＬ｜＜２．３と設定される。この条件は、
｜ｌｏｇ１０（５）・（５５－ＳＫ）｜＜２．３
であるから、
｜５５－ＳＫ｜＜３．３
と表される。したがって、この例では、感度差｜Ｓ１－Ｓ２｜の判断基準（許容される基準範囲）は３．３ｍＶとして設定される。
｜ｌｏｇ１０（５）・（５５－ＳＫ）｜＜２．３
であるから、
｜５５－ＳＫ｜＜３．３
と表される。したがって、この例では、感度差｜Ｓ１－Ｓ２｜の判断基準（許容される基準範囲）は３．３ｍＶとして設定される。
【0067】
（電気化学的センサの構成）
図９（Ａ）は、この発明の一実施形態の電解液分析装置としての電気化学的センサ９０のブロック構成を示している。
図９（Ａ）は、この発明の一実施形態の電解液分析装置としての電気化学的センサ９０のブロック構成を示している。
【0068】
この電気化学的センサ９０は、大別して、上述の試験片３０と、筐体１０′を有する本体１０とを備えている。本体１０は、試験片３０が着脱可能に装着されるコネクタ２１を備えている。コネクタ２１は、筐体１０′の壁面を貫通して設けられている。本体１０には、制御部１１、データ入力部１２、操作部１３、センサヘッド接続検知部１４および表示部２０が搭載されて収容されている。
【0069】
本体１０は、この例では、ユーザの手で把持されるべき細長い角柱状の外形（例えば、図１０（Ｂ）参照）を有している。この結果、この電気化学的センサ９０は、ユーザが本体１０を手に持って使用する手持ちタイプの装置として構成されている。
【0070】
図９（Ａ）中のコネクタ２１は、図９（Ｂ）中に示すように、試験片３０の他端３１ｆが挿入されるべきスロット２２を有している。スロット２２内で、試験片３０の電極パッド部４３ｃ，４４ｃに対応する位置には、屈曲した板ばねからなる第１の接触電極２３、第２の接触電極２４が設けられている。ユーザが試験片３０の他端３１ｆを矢印Ｘ１で示す向きにスロット２２内に挿入すると、電極パッド部４３ｃ，４４ｃが第１の接触電極２３、第２の接触電極２４と接触して導通する。この結果、試験片３０のナトリウムイオン感応電極４１が発生した第１の電位Ｅ１、カリウムイオン感応電極４２が発生した第２の電位Ｅ２が、それぞれ第１の接触電極２３、第２の接触電極２４に伝わり、本体１０に入力される。
【0071】
本体１０に搭載されたデータ入力部１２は、試験片３０のナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２との間の電位差ΔＥを入力する。センサヘッド接続検知部１４は、コネクタ２１の接触電極２３，２４間がオープンであるか否かに基づいて、試験片３０が本体１０に装着されているか否かを検出する。操作部１３は、この例では押しボタンスイッチからなり、ユーザによる測定対象液についての測定開始の指示を入力するために働く。表示部２０は、この例ではＬＣＤ（液晶表示素子）からなり、制御部１１による演算結果などの各種情報を表示する。制御部１１は、ソフトウェアによって動作するＣＰＵ（中央演算処理ユニット）を含み、この電気化学的センサ９０全体の動作を制御する。特に、制御部１１は演算部として働いて、本体１０に入力された第１の電位Ｅ１と第２の電位Ｅ２との間の電位差ΔＥを用いて、測定対象の電解液（この例では、尿）に含まれたナトリウムイオンの濃度とカリウムイオンの濃度との間の濃度比を算出する。また、制御部１１は、ナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２との間の電位差ΔＥを計時的に記憶するメモリ１８を有している。
【0072】
この電気化学的センサ９０では、測定対象液に含まれたナトリウムイオン、カリウムイオン間の濃度比（Ｃ１／Ｃ２）が、次のような原理によって求められる。既述のように、ナトリウムイオン感応電極４１の感度Ｓ１、選択性ｋ１を、それぞれカリウムイオン感応電極４２の感度Ｓ２、選択性ｋ２と揃えたものとする。つまり、Ｓ１－Ｓ２≒０であり、かつ、ｋ１－ｋ２≒０とする。その場合、特許文献２（特許第６１２７４６０号公報）に開示されているように、ナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２との間の電位差ΔＥは、次式（Ｅｑ．１）のように簡略化して表される。
ΔＥ＝Ｅ１ ０－Ｅ２ ０＋Ｓ１ｌｏｇ（Ｃ１／Ｃ２） …（Ｅｑ．１）
ここで、Ｅ１ ０－Ｅ２ ０は定数である。ナトリウムイオン、カリウムイオン間の既知の濃度比をもつ電解液（標準液）についてΔＥを測定して、定数であるＥ１ ０－Ｅ２ ０と、感度Ｓ１とを予め求めておけば、測定対象の電解液について電位差ΔＥを測定することにより、式（Ｅｑ．１）に基づいて測定対象の電解液におけるナトリウムイオン、カリウムイオン間の濃度比Ｍｓ（＝Ｃ１／Ｃ２）を算出できる。
ΔＥ＝Ｅ１ ０－Ｅ２ ０＋Ｓ１ｌｏｇ（Ｃ１／Ｃ２） …（Ｅｑ．１）
ここで、Ｅ１ ０－Ｅ２ ０は定数である。ナトリウムイオン、カリウムイオン間の既知の濃度比をもつ電解液（標準液）についてΔＥを測定して、定数であるＥ１ ０－Ｅ２ ０と、感度Ｓ１とを予め求めておけば、測定対象の電解液について電位差ΔＥを測定することにより、式（Ｅｑ．１）に基づいて測定対象の電解液におけるナトリウムイオン、カリウムイオン間の濃度比Ｍｓ（＝Ｃ１／Ｃ２）を算出できる。
【0073】
（ユーザによる測定）
例えば、図１０（Ａ）に示すように、ユーザが、容器９８に尿９９を入れ、本体１０を手に持って、その尿９９に試験片３０の先端部３０ｅを浸漬するものとする。すると、尿９９は基板３１の両面に設けられたナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２とに接触する。これにより、ナトリウムイオン感応電極４１はナトリウムイオン濃度Ｃ１に応じた第１の電位Ｅ１を発生させ、また、カリウムイオン感応電極４２はカリウムイオン濃度Ｃ２に応じた第２の電位Ｅ２を発生させる。ナトリウムイオン感応電極４１が発生した第１の電位Ｅ１、カリウムイオン感応電極４２が発生した第２の電位Ｅ２は、それぞれ第１の引出電極４３、第２の引出電極４４、コネクタ２１の第１の接触電極２３、第２の接触電極２４を通して本体１０に入力される。すると、既述のように制御部１１によって、尿９９中のナトリウムイオンとカリウムイオンとの間の濃度比Ｍｓ（＝Ｃ１／Ｃ２）が算出される。算出された尿９９中のナトリウムイオン、カリウムイオン間の濃度比Ｍｓは、本体１０の外面に設けられた表示部２０に表示される。このように、ユーザの簡単な操作によって、ナトリウムイオンとカリウムイオンとの間の濃度比Ｍｓが測定され得る。
例えば、図１０（Ａ）に示すように、ユーザが、容器９８に尿９９を入れ、本体１０を手に持って、その尿９９に試験片３０の先端部３０ｅを浸漬するものとする。すると、尿９９は基板３１の両面に設けられたナトリウムイオン感応電極４１とカリウムイオン感応電極４２とに接触する。これにより、ナトリウムイオン感応電極４１はナトリウムイオン濃度Ｃ１に応じた第１の電位Ｅ１を発生させ、また、カリウムイオン感応電極４２はカリウムイオン濃度Ｃ２に応じた第２の電位Ｅ２を発生させる。ナトリウムイオン感応電極４１が発生した第１の電位Ｅ１、カリウムイオン感応電極４２が発生した第２の電位Ｅ２は、それぞれ第１の引出電極４３、第２の引出電極４４、コネクタ２１の第１の接触電極２３、第２の接触電極２４を通して本体１０に入力される。すると、既述のように制御部１１によって、尿９９中のナトリウムイオンとカリウムイオンとの間の濃度比Ｍｓ（＝Ｃ１／Ｃ２）が算出される。算出された尿９９中のナトリウムイオン、カリウムイオン間の濃度比Ｍｓは、本体１０の外面に設けられた表示部２０に表示される。このように、ユーザの簡単な操作によって、ナトリウムイオンとカリウムイオンとの間の濃度比Ｍｓが測定され得る。
【0074】
また、ユーザが、図６（Ｂ１）、図６（Ｂ２）に示した試験片３０Ａ（すなわち、上記試験片３０に貫通孔３０ｗ，３０ｗが形成された態様のもの）を用いるものとする。この場合、図１０（Ｂ）に示すように、ユーザは、例えば本体１０を手に持ち、試験片３０Ａの先端部３０ｅを斜め下方へ向けた状態で、先端部３０ｅへ尿９９を振り掛けるものとする。すると、尿９９は、上面側のイオン感応電極（この例では、ナトリウムイオン感応電極４１）に接触するとともに、貫通孔３０ｗ，３０ｗを通して下面側へ回り込んで、下面側のイオン感応電極（この例では、カリウムイオン感応電極４２）に接触する。したがって、尿９９に含まれたナトリウムイオンとカリウムイオンとの間の濃度比Ｍｓ（＝Ｃ１／Ｃ２）が測定され得る。このように、ユーザが試験片３０Ａの先端部３０ｅへ尿９９を振り掛けるという簡単な操作によって、尿９９に含まれたナトリウムイオンとカリウムイオンとの間の濃度比Ｍｓが測定され得る。この場合、ユーザは、測定対象の尿９９を入れるための容器９８を、わざわざ用意しなくて済む。
【0075】
なお、試験片３０Ａの例では、基板３１の幅方向（Ｙ方向）に関して貫通孔３０ｗが第１、第２の引出電極４３，４４（特に、リード部４３ｂ，４４ｂ）の両側に設けられているが、これに限られるものではない。基板３１の幅方向（Ｙ方向）に関して貫通孔が中央に設けられ、この貫通孔を迂回して第１、第２の引出電極４３，４４（特に、リード部４３ｂ，４４ｂ）が設けられていてもよい。
【0076】
また、ユーザが、図７（Ａ１），図７（Ａ２）に示した試験片３０Ｂ（すなわち、上記試験片３０の先端部３０ｅが浸透性部材５９で覆われた態様のもの）を用いるものとする。この場合、図１０（Ｃ）に示すように、ユーザは、例えば本体１０を手に持ち、試験片３０Ｂの先端部３０ｅを斜め下方へ向けた状態で、浸透性部材５９へ尿９９を振り掛けるものとする。すると、尿９９は、浸透性部材５９を厚さ方向に浸透して、上面側のイオン感応電極（この例では、ナトリウムイオン感応電極４１）に接触するとともに、浸透性部材５９に沿って上面側から下面側へ基板３１の端面をまたがって浸透して、下面側のイオン感応電極（この例では、カリウムイオン感応電極４２）に達して接触する。したがって、尿９９に含まれたナトリウムイオンとカリウムイオンとの間の濃度比（Ｃ１／Ｃ２）が測定され得る。このように、ユーザが浸透性部材５９へ尿９９を振り掛けるという簡単な操作によって、尿９９に含まれたナトリウムイオンとカリウムイオンとの間の濃度比（Ｃ１／Ｃ２）が測定され得る。この場合、ユーザは、測定対象の尿９９を入れるための容器９８を、わざわざ用意しなくて済む。
【0077】
なお、試験片３０Ｂの例では、浸透性部材５９は試験片３０Ｂの先端部３０ｅのみを覆っているが、これに限られるものではない。浸透性部材５９は、試験片３０Ｂの略全域（電極パッド部４３ｃ，４４ｃ以外の領域）を覆っていてもよい。
【0078】
当然ながら、ユーザは、試験片３０Ａ，３０Ｂを、容器９８に入れられた尿９９に浸漬する態様によっても、測定を行うことができる。
【0079】
（第２実施形態）
図１１（Ａ）は、この発明の第２実施形態の電解液分析用試験片３０Ｃの長手方向（Ｘ方向）に沿った断面を示している。図１１（Ｂ）は、上記試験片３０Ｃを分解状態で示している。この試験片３０Ｃは、既述の試験片３０と同様に、測定対象の尿に含まれた第１のイオン種としてのナトリウムイオンと第２のイオン種としてのカリウムイオンとの間の濃度比を測定するために用いられる。
図１１（Ａ）は、この発明の第２実施形態の電解液分析用試験片３０Ｃの長手方向（Ｘ方向）に沿った断面を示している。図１１（Ｂ）は、上記試験片３０Ｃを分解状態で示している。この試験片３０Ｃは、既述の試験片３０と同様に、測定対象の尿に含まれた第１のイオン種としてのナトリウムイオンと第２のイオン種としてのカリウムイオンとの間の濃度比を測定するために用いられる。
【0080】
図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）によって分かるように、試験片３０Ｃは、第１実施形態の試験片３０における１枚の基板３１に代えて、互いに重ねて貼り合わされた２枚の基板（第１の基板３１Ａと第２の基板３１Ｂ）を含む点が、主に異なっている。第１の基板３１Ａと第２の基板３１Ｂとを併せて、基板３１′と呼ぶ。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）および後続の図において、図１（Ａ）、図１（Ｂ）におけるのと同一の構成要素には同一の符号を付して、適宜重複する説明を省略する。
【0081】
基板３１′の一方の主面である第１の基板３１Ａの表面３１Ａａには、第１の引出電極４３と、開口５１ｗを有する絶縁膜５１と、第１のイオン感応膜としてのナトリウムイオン感応膜４１ｉとが設けられている。第１の引出電極４３は、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａにおいて、Ｘ方向に関して一端３１ｅの側の円形の特定の領域に設けられたベース部４３ａと、このベース部４３ａから他端３１ｆの側へ細長く延在するリード部４３ｂと、このリード部４３ｂに連なって他端３１ｆの側に設けられ、リード部４３ｂよりも幅広の電極パッド部４３ｃとを含むパターンを有している。絶縁膜５１の開口５１ｗを通して、ベース部４３ａ上に、第１のイオン感応膜としてのナトリウムイオン感応膜４１ｉが電気的に接触して設けられている。
【0082】
基板３１′の他方の主面である第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａには、第２の引出電極４４と、開口５２ｗを有する絶縁膜５２と、第２のイオン感応膜としてのカリウムイオン感応膜４２ｉとが設けられている。第２の引出電極４４は、第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａにおいて、Ｘ方向に関して一端３１ｅの側の円形の特定の領域に設けられたベース部４４ａと、このベース部４４ａから他端３１ｆの側へ細長く延在するリード部４４ｂと、このリード部４４ｂに連なって他端３１ｆの側に設けられ、リード部４４ｂよりも幅広の電極パッド部４４ｃとを含むパターンを有している。第１の引出電極４３のパターンと、第２の引出電極４４のパターンとは、基板３１′が広がるＸＹ面内で同じに設定されている。絶縁膜５２の開口５２ｗを通して、ベース部４４ａ上に、第２のイオン感応膜としてのカリウムイオン感応膜４２ｉが電気的に接触して設けられている。
【0083】
以下では、第１実施形態におけるのと同様に、ベース部４３ａとナトリウムイオン感応膜４１ｉとを併せて、ナトリウムイオン感応電極４１と呼ぶ。また、ベース部４４ａとカリウムイオン感応膜４２ｉとを併せて、カリウムイオン感応電極４２と呼ぶ。ナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２は、測定対象の電解液（この例では、尿）と接触して、それぞれナトリウムイオンの濃度に応じた第１の電位Ｅ１、カリウムイオンの濃度に応じた第２の電位Ｅ２を発生させる。ナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２の有効な領域（機能する領域）は、それぞれ開口５１ｗ，５２ｗのサイズ（この例では、直径約４ｍｍ）によって画定されている。
【0084】
基板３１′をなす第１の基板３１Ａと第２の基板３１Ｂは、いずれも、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ガラス、シリコン、ポリイミドフィルム、ガラスエポキシ、ポリカーボネートまたはアクリルなどの絶縁性材料からなっている。したがって、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａと第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａも、絶縁性をもつ。第１の基板３１Ａのサイズと第２の基板３１Ｂのサイズは、互いに同じに設定されている。第１の基板３１Ａのサイズ、第２の基板３１Ｂのサイズとして、この例では、Ｘ方向（長手方向）寸法が５０ｍｍ程度、Ｙ方向（幅方向）寸法が１０～１５ｍｍ程度、Ｚ方向（厚さ方向）寸法が２００μｍ程度に設定されている。
【0085】
第１の引出電極４３、第２の引出電極４４、絶縁膜５１，５２は、いずれも第１実施形態におけるのと同様の材料からなり、先の例におけるのと同様の寸法に設定されている。
【0086】
ナトリウムイオン感応膜４１ｉ形成のための材料液として、第１実施形態におけるのと同様に、Ｂｉｓ（１２－ｃｏｒｗｎ－４）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、２－ニトロフェニルオクチルエーテル（ＮＰＯＥ）、テトラキス（４－クロロフェニル）ほう酸カリウム（Ｋ－ＴＣＰＢ）を、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解してなる溶液が用いられる。カリウムイオン感応膜４２ｉ形成のための材料液として、第１実施形態におけるのと同様に、Ｂｉｓ（ｂｅｎｚｏ－１５－ｃｒｏｗｎ－５）、ＰＶＣ、ＮＰＯＥ、Ｋ－ＴＣＰＢをＴＨＦに溶解してなる溶液が用いられる。これらの材料液は、後述の製造工程により乾燥されて硬化される。
【0087】
上の説明から分かるように、上記試験片３０Ｃでは、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａ上にナトリウムイオン感応膜４１ｉが設けられ、また、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａとは反対の第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａ上にカリウムイオン感応膜４２ｉが設けられている。つまり、ナトリウムイオン感応膜４１ｉとカリウムイオン感応膜４２ｉとは、基板３１の１つの主面（第１の基板３１Ａの表面３１Ａａまたは第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａ）上に並べて配置されているわけではなく、互いに反対向きの主面上に配置されている。
【0088】
（電解液分析用試験片の作製方法）
図１２は、上記試験片３０Ｃを作製する製造プロセスのフローを示している。また、図１３（Ａ１），図１３（Ｂ１），図１４（Ａ１），図１４（Ｂ１），図１５（Ａ１），図１５（Ｂ１），図１６（Ａ１），図１７（Ａ１）は、上記製造プロセスに含まれた各工程における仕掛かり品（または作製された試験片３０Ｃ）の態様を、第１の基板３１Ａまたは第２の基板３１Ｂに対して斜めから見たところを示している。図１３（Ａ２），図１３（Ｂ２），図１４（Ａ２），図１４（Ｂ２），図１５（Ａ２），図１５（Ｂ２），図１６（Ａ２），図１７（Ａ２）は、それぞれ図１３（Ａ１），図１３（Ｂ１），図１４（Ａ１），図１４（Ｂ１），図１５（Ａ１），図１５（Ｂ１），図１６（Ａ１），図１７（Ａ１）における部分的な断面（詳しくは、例えば図１３（Ａ１）においてＡ２－Ａ２線で矢視するような、作製される試験片３０Ｃの先端部に相当する部分の断面）を示している。
図１２は、上記試験片３０Ｃを作製する製造プロセスのフローを示している。また、図１３（Ａ１），図１３（Ｂ１），図１４（Ａ１），図１４（Ｂ１），図１５（Ａ１），図１５（Ｂ１），図１６（Ａ１），図１７（Ａ１）は、上記製造プロセスに含まれた各工程における仕掛かり品（または作製された試験片３０Ｃ）の態様を、第１の基板３１Ａまたは第２の基板３１Ｂに対して斜めから見たところを示している。図１３（Ａ２），図１３（Ｂ２），図１４（Ａ２），図１４（Ｂ２），図１５（Ａ２），図１５（Ｂ２），図１６（Ａ２），図１７（Ａ２）は、それぞれ図１３（Ａ１），図１３（Ｂ１），図１４（Ａ１），図１４（Ｂ１），図１５（Ａ１），図１５（Ｂ１），図１６（Ａ１），図１７（Ａ１）における部分的な断面（詳しくは、例えば図１３（Ａ１）においてＡ２－Ａ２線で矢視するような、作製される試験片３０Ｃの先端部に相当する部分の断面）を示している。
【0089】
まず、図１２のステップＳ１０１に示すように、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａに第１の引出電極４３をスクリーン印刷法によって形成する。具体的には、図１３（Ａ１）に示すように、ＸＹ面に沿って広がる第１の基板３１Ａの表面３１Ａａ上に、第１の引出電極４３，４３，…をＸ方向、Ｙ方向に行列状に並べてパターン形成する。個々の第１の引出電極４３は、円形のベース部４３ａとリード部４３ｂと電極パッド部４３ｃとを有し、Ｘ方向に細長いパターンとして形成される。図１３（Ａ２）に示すように、第１の引出電極４３（特に、ベース部４３ａ）は平坦な膜状に形成される。
【0090】
次に、図１２のステップＳ１０２に示すように、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａに絶縁膜５１をスクリーン印刷法によって形成する。具体的には、図１３（Ｂ１）に示すように、絶縁膜５１は、複数の第１の引出電極４３，４３，…をまたがってＹ方向に延在する一方、電極パッド部４３ｃ，４３ｃ，…を露出させるように、Ｘ方向には第１の引出電極４３の列（Ｙ方向に並ぶ列）毎に区画されたストライプ状のパターンとして形成される。図１３（Ｂ２）に示すように、絶縁膜５１は、個々の第１の引出電極４３のベース部４３ａにそれぞれ対応する円形の開口５１ｗを有している。
【0091】
次に、図１２のステップＳ１０３に示すように、第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａに第２の引出電極４４をスクリーン印刷法によって形成する。具体的には、図１４（Ａ１）に示すように、ＸＹ面に沿って広がる第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａ上に、第２の引出電極４４，４４，…をＸ方向、Ｙ方向に行列状に並べてパターン形成する。個々の第２の引出電極４４は、円形のベース部４４ａとリード部４４ｂと電極パッド部４４ｃとを有し、Ｘ方向に細長いパターンとして形成される。第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａにおける第２の引出電極４４のパターンは、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａにおける第１の引出電極４３のパターンに対して、対応する同じ位置に形成される。図１４（Ａ２）に示すように、第２の引出電極４４（特に、ベース部４４ａ）は平坦な膜状に形成される。
【0092】
次に、図１２のステップＳ１０４に示すように、第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａに絶縁膜５２をスクリーン印刷法によって形成する。具体的には、図１４（Ｂ１）に示すように、絶縁膜５２は、複数の第２の引出電極４４，４４，…をまたがってＹ方向に延在する一方、電極パッド部４４ｃ，４４ｃ，…を露出させるように、Ｘ方向には第２の引出電極４４の列（Ｙ方向に並ぶ列）毎に区分されたストライプ状のパターンとして形成される。第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａにおける絶縁膜５２のパターンも、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａにおける絶縁膜５１のパターンに対して、対応する同じ位置に形成される。図１４（Ｂ２）に示すように、絶縁膜５２は、個々の第２の引出電極４４のベース部４４ａに対応する円形の開口５２ｗを有している。
【0093】
なお、図１２のステップＳ１０１，Ｓ１０２の処理と、ステップＳ１０３，Ｓ１０４の処理とは、順序を入れ替えて行ってもよいし、並行して行ってもよい。
【0094】
次に、図１２のステップＳ１０５に示すように、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａに、第１のイオン感応膜としてのナトリウムイオン感応膜４１ｉ形成のための材料液を、インクジェット印刷法によって塗布する。具体的には、図１５（Ａ１）に示すように、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａにおいて、絶縁膜５１の円形の開口５１ｗ，５１ｗ，…（図１３（Ｂ１）参照）に対応する領域に、それぞれベース部４３ａと接するように上記材料液を塗布する。そして、塗布した材料液を乾燥して硬化させて、開口５１ｗ，５１ｗ，…に対応する領域にそれぞれナトリウムイオン感応膜４１ｉ，４１ｉ，…を形成する。図１５（Ａ２）に示すように、形成されたナトリウムイオン感応膜４１ｉは、表面張力によってドーム状の断面を有する。ベース部４３ａとナトリウムイオン感応膜４１ｉとで、ナトリウムイオン感応電極４１が構成される。
【0095】
次に、図１２のステップＳ１０６に示すように、第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａに、第２のイオン感応膜としてのカリウムイオン感応膜４２ｉ形成のための材料液を、インクジェット印刷法によって塗布する。具体的には、図１５（Ｂ１）に示すように、第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａにおいて、絶縁膜５２の円形の開口５２ｗ，５２ｗ，…（図１４（Ｂ１）参照）に対応する領域に、それぞれベース部４４ａと接するように上記材料液を塗布する。そして、塗布した材料液を乾燥して硬化させて、開口５２ｗ，５２ｗ，…に対応する領域にそれぞれカリウムイオン感応膜４２ｉ，４２ｉ，…を形成する。図１５（Ｂ２）に示すように、形成されたカリウムイオン感応膜４２ｉは、表面張力によってドーム状の断面を有する。ベース部４４ａとカリウムイオン感応膜４２ｉとで、カリウムイオン感応電極４２が構成される。
【0096】
なお、図１２のステップＳ１０５の処理と、ステップＳ１０６の処理とは、順序を入れ替えて行ってもよいし、並行して行ってもよい。
【0097】
次に、図１２のステップＳ１０７に示すように、第１の基板３１Ａにおいて、第１のイオン感応膜としてのナトリウムイオン感応膜４１ｉの感度Ｓ１を検査する。それと並行して、ステップＳ１０８に示すように、第２の基板３１Ｂにおいて、第２のイオン感応膜としてのカリウムイオン感応膜４２ｉの感度Ｓ２を検査する。ここで、塗布された材料液が同ロットであれば、第１の基板３１ＡのＸＹ面内、第２の基板３１ＢのＸＹ面内で、ナトリウムイオン感応膜４１ｉの感度Ｓ１、カリウムイオン感応膜４２ｉの感度Ｓ２は、それぞれ一定になることが経験的に分かっている。したがって、ステップＳ１０７，Ｓ１０８では、第１の基板３１ＡのＸＹ面内、第２の基板３１ＢのＸＹ面内で、それぞれ代表的なナトリウムイオン感応膜４１ｉの感度Ｓ１、カリウムイオン感応膜４２ｉの感度Ｓ２を評価すれば足りる。
【0098】
続いて、図１２のステップＳ１０９に示すように、第１の基板３１Ａと第２の基板３１Ｂとの組み合わせを選定する。具体的には、第１の基板３１Ａに対してステップＳ１０７までの処理を施して得られた仕掛かり品と、第２の基板３１Ｂに対してステップＳ１０８までの処理を施して得られた仕掛かり品とを、例えばそれぞれ複数枚用意する。それらの仕掛かり品のうち、ナトリウムイオン感応膜４１ｉの感度Ｓ１とカリウムイオン感応膜４２ｉの感度Ｓ２とが揃っている仕掛かり品の組み合わせ（第１の基板３１Ａと第２の基板３１Ｂ）を選定する。ここで、ナトリウムイオン感応膜４１ｉの感度Ｓ１とカリウムイオン感応膜４２ｉの感度Ｓ２とが揃っているとは、第１実施形態におけるのと同様に、感度差｜Ｓ１－Ｓ２｜が予め定められた基準範囲内であることを意味する。この組み合わせを選定することにより、仕掛かり品を不適切品として処分（例えば、廃棄）するのを避けることができる。
【0099】
ここで、第１実施形態におけるのと同様に、選定される仕掛かり品の組み合わせ（第１の基板３１Ａと第２の基板３１Ｂ）としては、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａに形成されたナトリウムイオン感応膜４１ｉの選択性ｋ１と、第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａに形成されたカリウムイオン感応膜４２ｉの選択性ｋ２とが揃っている必要もある。この条件は、ナトリウムイオン感応膜４１ｉ形成のための材料液、カリウムイオン感応膜４２ｉ形成のための材料液を、それぞれ既述のように設定することによって、満たされている。したがって、この製造プロセスでは、選定のための要素として、選択性についての検査工程は省略されている。
【0100】
次に、図１２のステップＳ１１０に示すように、選定された仕掛かり品の第１の基板３１Ａと選定された仕掛かり品の第２の基板３１Ｂとを、背中合わせに接合する。具体的には、図１６（Ａ１），図１６（Ａ２）に示すように、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａを上向き（＋Ｚ方向）、第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａを下向き（－Ｚ方向）にして、何も形成されていない第１の基板３１Ａの裏面３１Ａｂと第２の基板３１Ｂの裏面３１Ｂｂとを対向させる。そして、図１６（Ａ１）中に矢印Ｚ１で示すように、例えば図示しない接着剤によって、第１の基板３１Ａの裏面３１Ａｂと第２の基板３１Ｂの裏面３１Ｂｂとを互いに重ねて貼り合わせる。当然ながら、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａを下向き（－Ｚ方向）、第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａを上向き（＋Ｚ方向）にして、第１の基板３１Ａの裏面３１Ａｂと第２の基板３１Ｂの裏面３１Ｂｂとを対向させて、貼り合わせてもよい。また、第１の基板３１Ａと第２の基板３１Ｂとを、例えば両面接着テープを用いて貼り合わせてもよい。
【0101】
【0102】
【0103】
また、図１２のステップＳ１１２を追加して、図１７（Ｂ１），図７（Ｂ２）に示すように、試験片３０Ｃの先端部３０ｅ（特に、ナトリウムイオン感応電極４１、カリウムイオン感応電極４２）の周りに、測定対象の電解液（この例では、尿）を浸透させる材料からなる浸透性部材５９を取り付けてもよい。これを試験片３０Ｄと呼ぶ。取り付けられた浸透性部材５９は、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａから第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａへ基板３１の端面をまたがって、ナトリウムイオン感応膜４１ｉとカリウムイオン感応膜４２ｉとを空間的に連続して覆っている。浸透性部材５９としては、第１実施形態におけるのと同様に、例えば、巻かれた繊維（糸）、スポンジ、ティッシュペーパー、ガーゼ、脱脂綿などが用いられる。
【0104】
このようにして試験片３０Ｃ（または３０Ｄ）が作製される場合、図１２のステップＳ１０５～Ｓ１０６で、第１の基板３１Ａの表面３１Ａａ上でのナトリウムイオン感応膜４１ｉ形成のための材料液の塗布および硬化と、第２の基板３１Ｂの表面３１Ｂａ上でのカリウムイオン感応膜４２ｉ形成のための材料液の塗布および硬化とは、並べて行われるのではなく、空間的に完全に分離して行われる。したがって、この試験片３０Ｃは、ナトリウムイオン感応膜４１ｉ、カリウムイオン感応膜４２ｉを形成するための材料液同士が互いに接触することなく、作製され得る。この結果、この試験片３０Ｃでは、ナトリウムイオン感応膜４１ｉ、カリウムイオン感応膜４２ｉの特性が損なわれることがない。また、この試験片３０Ｃでは、基板３１′において、第１の基板３１Ａのナトリウムイオン感応膜４１ｉ、第１の引出電極４３の位置と、第２の基板３１Ｂのカリウムイオン感応膜４２ｉ、第２の引出電極４４との位置とが表裏で一致するものとしている。したがって、片側の主面に２つのイオン感応膜をＹ方向（幅方向）に並べて配置する構成（従来例）に比して、試験片３０Ｃのサイズを、略半分に小さくすることができる。
【0105】
この第２実施形態の試験片３０Ｃ，３０Ｄによっても、ユーザは、第１実施形態に関して示したような、容器９８に入れられた尿９９に試験片３０Ｃ，３０Ｄの先端部３０ｅを浸漬する態様（図１０（Ａ）参照）、または、試験片３０Ｃ，３０Ｄの先端部３０ｅへ尿を振り掛ける態様（図１０（Ｃ）参照）によって、測定を行うことができる。つまり、簡単な操作によって測定を行うことができる。
【0106】
上述の実施形態では、第１、第２のイオン種としてナトリウムイオンとカリウムイオンとの間の濃度比を測定する場合について説明したが、それに限られるものではない。この発明の電解液分析用試験片およびそれを備えた電気化学的センサによれば、ナトリウムイオン、カリウムイオン以外に、例えばカルシウムイオン、塩化物イオン、リチウムイオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、硫酸イオン、亜硫酸イオン、ヨウ化物イオン、マグネシウムイオン、臭化物イオン、過塩素酸イオン、水素イオンなどの、様々なイオンの間の濃度比を測定するのに適用できる。ただし、参照電極無しで、上記第１、第２のイオン感応膜が発生する電位差のみに基づいて算出するために、上記第１、第２のイオン種のイオン価数が揃っている必要がある。
【0107】
以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。
【符号の説明】
【0108】
１０ 本体
２１ コネクタ
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ 電解液分析用試験片
３０ｗ 貫通孔
４１ ナトリウムイオン感応電極
４１ｉ ナトリウムイオン感応膜
４２ カリウムイオン感応電極
４２ｉ カリウムイオン感応膜
４３ 第１の引出電極
４４ 第２の引出電極
５９ 浸透性部材
９０ 電気化学的センサ
２１ コネクタ
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ 電解液分析用試験片
３０ｗ 貫通孔
４１ ナトリウムイオン感応電極
４１ｉ ナトリウムイオン感応膜
４２ カリウムイオン感応電極
４２ｉ カリウムイオン感応膜
４３ 第１の引出電極
４４ 第２の引出電極
５９ 浸透性部材
９０ 電気化学的センサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】