JP2003287527A - 溶液ストライプ構造形成システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持体の上に溶液のストライプ構造を塗布す
るためのシステムを提供する。 【解決手段】 上記支持体は好ましくは特別に構成され
ているダイのそばを通過する支持ローラー上に設定され
る材料のウエブにより構成されている。このダイは当該
ダイの面部または本体部分から外に延出しているリップ
部分を有する口を少なくとも備えている。このダイは当
該ダイからの流体の漏れを回避することに適合してい
る。上記口を定めているダイの上方および下方の各部分
は好ましくは実質的に平坦であり、互いに鏡像関係にあ
る。上記の各リップ部分は好ましくは溶液が付着される
材料の近くに配置されている。上記ダイの口を通過する
溶液は上記ウエブに向けて送られて、実質的に一定の厚
さのストライプ構造または帯状構造で付着する。多くの
場合に、この溶液は試薬系の溶液を含有している。この
溶液の被膜は一般的に上記支持体上に乾燥される。その
後、乾燥された製品は試薬試験片の製造において用いる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶液の形態で支持体
上に化学的組成物を付着させるための方法に関する。本
発明は特に、試薬試験片の製造において使用するための
支持体の上において乾燥される溶液を付着するために特
に適している。

【０００２】

【従来の技術】分析物検出アッセイは臨床実験室的試
験、家庭用試験等を含む種々の用途において有用である
ことが知られており、これらの試験結果は種々の状況の
診断および管理において傑出した役割を果たしている。
比較的に一般的な分析物はグルコース、アルコール、ホ
ルムアルデヒド、Ｌ−グルタミン酸、グリセロール、ガ
ラクトース、グリケート化タンパク質、クレアチニン、
ケトン体、アスコルビン酸、乳酸、ロイシン、リンゴ
酸、ピルビン酸、尿酸および各種ステロイドを含む。分
析物の検出は涙、唾液、全血および各種血液誘導生成物
のような生理学的流体に関連して行われる場合が多い。
このように高まりつつある分析物検出の重要性に応じ
て、臨床用および家庭用の両方のための種々の分析物検
出用のプロトコルおよび装置がこれまでに開発されてい
る。多くの検出プロトコルはサンプル中の分析物を検出
するための試薬試験片を採用している。

【０００３】試薬試験片の製造において、１個以上のス
トライプ状構造または縞状構造の試薬が一般的に支持体
に供給されて乾燥される。この支持体は塗布ステーショ
ンから進行して試薬乾燥部分を通過してロール上に取り
出される材料の連続的なウエブにより構成されている場
合が多い。その後、被覆された支持体は別の各構成要素
と結合して単一化されることにより個々の試験片が製造
される場合が多い。このような製造方式において、特に
重要なことは試薬を上記支持体上に適当に供給すること
である。

【０００４】上記のことは経済的な考慮から安全性の範
囲に及ぶ多数の理由により重要である。明らかに、正確
な試薬の塗布は高価な場合の多い材料のむだを少なくす
ることにつながる。さらに、試薬被膜を一定に塗布する
能力は試験片の結果をさらに一定にして、使用者または
医者による適当な応答の可能性をさらに高める。

【０００５】試薬試験片またはそれ以外の物のいずれの
製造に使用されても、本発明は既存の塗布機よりもさら
に一定で制御された溶液のストライプ構造を形成するこ
とができる。本発明がさらに改善を提供している既存の
塗布機は溝付きローラーの構造および英国特許第３８
４，２９３号、カナダ国特許第７７０，５４０号、ロシ
ア国特許第４１３，０５３号、および米国特許第３，０
３２，００８号、同第３，８８６，８９８号および同第
４，１０６，４３７号において記載されている各例を含
む。

【０００６】上記米国特許４，１０６，４３７号の説明
内容によれば、これ以外の参照される方法のそれぞれが
ストライプ構造の幅および位置合わせの正確な制御の達
成において困難に直面している。さらに、これらは過度
に複雑であり、維持が難しいことが特徴とされている。

【０００７】上記米国特許４，１０６，４３７号におけ
る装置は上記のような欠陥による不都合が無く、高速且
つ高精度でのウエブにおける多数のストライプ構造の塗
布が実行可能であると言われているが、極めて低粘度の
溶液を付着させる場合に、はるかに高い精度が本発明の
実施において既に観察されている。さらに、低粘度の溶
液を使用する場合に、本発明は組立てに関する比較的に
大きな許容性があり、塗布処理する支持体とダイからの
溶液配給の各位置との間の間隔における比較的に大きな
不定性を許容する。さらに、本発明はダイからの脆弱な
伸長部分が用いられないために耐久性のはるかに高い解
消方法を提供する。

【０００８】トローラー・シュバイツアー・エンジニア
リング・エー・ジー（Troller Schweizer Engineering
Ag）（マーガンタール、スイス国）により製造されてい
るスロット塗布用の他のダイは上記米国特許４，１０
６，４３７号において記載されているダイよりも一部の
点において本発明に類似している。特定の構造的な類似
性により、適当に組立てられた場合に、ストライプ幅の
付着において相当な性能が得られる。しかしながら、こ
のダイの組立てはこの装置の積層型の構造により困難な
場合が多い。さらに、適当に組立てられた場合でも、こ
のダイにおける垂直に配向されている各部分の使用によ
り低粘度の溶液による支持体の塗布処理において重要な
漏れの問題を生じる。特に、高価な試薬材料が関係する
場合に、このような漏れは明らかに経済的に不都合であ
る。また、この漏れは溶液の管理においてさらに別の変
化も生じるために、一定の幅および厚さの溶液のストラ
イプ構造または帯状構造を塗布することが困難になる。

【０００９】本発明よりも前において、特に低粘度溶液
をスロット塗布することに関連する試みは評価されてい
なかった。本発明自体が０．５０センチポアズ乃至５．
０センチポアズの範囲内の低粘度溶液へのスロット塗布
技法の最初に知られる適用例であるので、本明細書にお
いて記載されている各特徴により解消される各問題は本
発明に関連してのみ評価されている。上記米国特許４，
１０６，４３７号はどのような粘度の溶液がそのダイと
共に使用可能であるかについて言及しておらず、一定の
染料または顔料を含有している高分子材料の溶液または
分散液、磁性分散液、燐光物質の分散液、放射線感応性
の写真用エマルジョン、および接着剤組成物を含む一般
的に比較的に高い粘度の流体の例を引用している。ま
た、上記トローラー（Troller）のダイは粘性のイン
ク、ペースト材、およびプラスチック材の塗布において
有用である場合が最も多い。

【００１０】

【特許文献１】英国特許第３８４，２９３号明細書

【特許文献２】カナダ国特許第７７０，５４０号明細書

【特許文献３】ロシア国特許第４１３，０５３号明細書

【特許文献４】米国特許第３，０３２，００８号明細書

【特許文献５】米国特許第３，８８６，８９８号明細書

【特許文献６】米国特許第４，１０６，４３７号明細書

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、特
に低粘度または極めて低粘度の溶液による、溶液の塗布
における精度において有意義な進歩を提供する。当該技
術分野における熟練者であれば、本発明における各特徴
に関連するさらに別の利点または可能な有用性が十分に
理解できる。どのような場合においても、本発明の一部
分の変形は特定の利点を提供できるのみであり、別の部
分の変形はそれらの各利点を提供すると考えられる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴はスロット
塗布式のダイによる溶液の帯状構造またはストライプ構
造を伴う材料の正確な塗布方法を提供する。多くの場合
において、支持体材料は特別に構成されたダイのそばを
通過するウエブ材料により構成されている。このウエブ
材料は本発明のダイの前部に近接して当該ウエブ材料を
配置するための支持ローラー上に支持できる。溶液を１
個以上のストライプ状または帯状に上記ウエブ材料の上
に付着させるために、溶液がダイから押し出される。

【００１３】上記ダイは好ましくは中間のスペーサーま
たはシムに対して対立している２個の本体部分を備えて
いる。このような場合に、上記シム内に設けられている
各チャンネルが上記ダイの前部に到る流通路を定めてい
る。このダイの前部において、好ましくは実質的に平行
な屋根および床の各部分により形成されている、少なく
とも１個の開口部が好ましくは上記屋根および床の各部
分に対して垂直な各リップ部分に到達している。このよ
うな開口部／リップ部分の構成は上記ダイの中に各供給
チャンネルを一体化することによりシムを使用せずに備
えることもできる。

【００１４】上記ダイの各構成要素は使用時に実質的に
水平な様式で積み重ねられる限りにおいて別々の部材片
により備えることも可能である。さらに、このダイを形
成している各構成要素の配列により塗布溶液における排
出が全く生じない限りにおいて、その形態を変更するこ
とが可能であり、他の特性を与えることができる。しか
しながら、製造または特定が賦与された状態になると、
上記ダイにおける開口部およびリップ部分の各態様は正
確な溶液の塗布を行なうことができる。

【００１５】本発明は本明細書において記載されている
上記の各特徴のいずれかを備えているシステムを含む。
さらに、製造システムを含む完成された状態の製造シス
テムおよび塗布された製品も本発明の各態様を形成して
いる。この製品は塗布されたウエブ材料または完成され
た状態の試験片の形態を採ることができる。さらに、本
明細書において記載されている各方法もまた本発明の一
部分を形成している。以下の各図面は本発明の各態様を
概略的に示している各実施例を提供している。種々の図
面において同一の各構成要素は同一の参照番号または符
号により示されている。明瞭化のために、このような参
照番号または符号が省略されている場合もある。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明を詳細に説明する前に、本
発明が以下に記載されている本発明の特定の各実施形態
に限定されず、当然に、変更可能であることが理解され
るべきである。すなわち、本発明に対して種々の変形を
行なうことが可能であり、これらの等価物を本発明の真
の範囲および趣旨から逸脱することなく置き換えること
ができる。加えて、本発明の目的、趣旨および範囲に対
して、多くの変更をその特定の状況、材料、物質の組
成、プロセスまたは処理、プロセスにおける１個以上の
工程にそれぞれ適合するように行なうことができる。こ
れら全ての変更は本明細書において記載されている特許
請求の範囲に含まれると考えられる。さらに、一定の値
の範囲が与えられる場合に、その範囲およびそれ以外に
述べられているあらゆる範囲の上限値と下限値との間に
おける各中間の値、または上記述べられている範囲内の
各中間の値は本発明に含まれる。これらの比較的に小さ
い範囲における上限値および下限値はそれぞれの比較的
に小さい範囲内に独立して含まれることが可能であり、
上記述べられている範囲において特定的に除外される制
限値として本発明の範囲に含まれることもある。また、
述べられている範囲が上記制限値の一方または両方を含
む場合に、これらの含まれている制限値のいずれかまた
は両方を含む範囲も本発明に含まれる。

【００１７】特別に定めない限り、本明細書において使
用されている全ての技術的および科学的な用語は本発明
が属する技術分野における通常の熟練者により一般的に
理解されている意味と同一の意味を有する。本明細書に
おいて記載されている方法および材料に対して類似また
は等価である任意の方法および材料も本発明の実施また
は試験において使用可能であるが、好ましいと思われる
方法および材料を以下に説明する。本明細書において述
べられている全ての刊行物または公告、特許および特許
出願はそれぞれの内容全体が本明細書に参考文献として
含まれる。なお、これらの参考文献は本特許出願の出願
日よりも前におけるそれぞれの開示について引用されて
いるのみであり、（この引用を）、本発明が先の発明の
効力により当該公告よりも先行する権利がないという承
認として何ら解釈する必要はない。

【００１８】本明細書および特許請求の範囲において使
用されているように、単数の形態の「１個または一定の
（a）または（and）」、および「そのまたはこの（th
e）」はその内容が特別に明示しない限り複数の表現も
含む場合があることも述べておく。また、特許請求の範
囲において、「第１の（first）」、「第２の（secon
d）」等の各用語は順序の指定手段として単に解釈すべ
きであり、これらはそれ自体において限定を何ら目的と
していない。さらに、あらゆる特許請求の構成要素の詳
述に関連する「単に（solely）」および「のみ（onl
y）」等の限定的な用語の使用は意図的に行なわれてい
る。また、本発明において随意的であると示されている
あらゆる構成要素は「否定的な（negative）」限定によ
り任意の請求項から特定的に除外できるものとする。さ
らに、本明細書において記載されている本発明の各変形
例のあらゆる随意的な特徴はそれぞれ独立して、あるい
は、本明細書において記載されている各特徴の任意の１
種類以上との組み合わせにおいて記載および特許請求が
可能であると考えている。

【００１９】次に、図１において、本発明の各構成要素
が製造システム（２）において示されている。図示のシ
ステムは本発明における使用に適合しているヒラノ・テ
クシード（Hirano Tecseed）社（奈良、日本国）により
製造されているモデルＴＭ−ＭＣ３システムである。好
ましくは、このシステムは本特許出願と同日に出願され
ている本発明の発明者に譲渡されている「ソリューショ
ン・ドライング・システム（Solution Drying Syste
m）」を発明の名称とする米国特許出願において記載さ
れているような乾燥処理部分（４）における上述のよう
な乾燥の特徴部分を備えている。

【００２０】本発明において含むことのできる上記のよ
うな詳細にかかわらず、特に関連の特徴はダイ（６）お
よび支持体またはウエブ材料（８）を含み、この支持体
（８）の上に溶液（１０）がストライプ状または帯状に
付着される。最適である場合に、この材料（８）は供給
リール（１２）および付随のフィード・ローラーにより
ウエブの形態で供給される。好ましくは、この材料
（８）は各図面において矢印により多様に示されている
ように支持ローラー（１４）上においてダイ（６）のそ
ばを通過する。

【００２１】試験片の製造において使用する場合に、上
記支持体またはウエブ（８）は当該支持体（８）を組み
込むことのできる試験片に対して構造的な支持が行なえ
る半硬質材料により構成されていることが好ましい。こ
の支持体は可塑材料（例えば、ＰＥＴ、ＰＥＴＧ、ポリ
イミド、ポリカーボネート、ポリスチレンまたはシリコ
ン）、セラミック、ガラス、紙またはプラスチック−紙
の積層体のような不活性な材料により構成できる。

【００２２】電気化学的試験片において使用する場合
に、少なくともその試験片内の反応領域に面している上
記支持体の表面は金属により構成されていて、この場合
の関連の金属はパラジウム、金、プラチナ、銀、イリジ
ウム、炭素、ドーピングしたインジウム−酸化錫、ステ
ンレス・スチールおよびこれら金属の種々の合金を含
む。多くの実施形態において、金、プラチナまたはパラ
ジウム等の貴金属が用いられている。

【００２３】一部の場合において、上記支持体はそれ自
体が金属、特に上記金属の内の１種類により作成可能で
ある。しかしながら、上記支持体は金属および／または
導電性の被膜（パラジウム、金、プラチナ、銀、イリジ
ウム、炭素、導電性カーボン・インク、ドーピングした
酸化錫またはステンレス・スチール）により被覆されて
いる支持材料の複合体により構成されていることが好ま
しいと考えられる。このような構成が図２乃至図４にお
いて示されており、この場合に、金属被膜（１６）がプ
ラスチックの支持部材（８）の上に固定されている。本
発明の特定の実施形態における使用において有用である
支持体または支持材料のさらに詳しい説明については、
米国特許第４，９３５，３４６号および同第５，３０
４，４６８号を参照されたい。

【００２４】金属被覆した支持材料を上記支持体または
ウエブ材料（８）として採用する場合に、その厚さは一
般的に約０．００２インチ乃至０．０１４インチ（５１
μｍ乃至３５６μｍ）、通常的に約０．００４インチ乃
至０．００７インチ（１０２μｍ乃至１７８μｍ）の範
囲であるが、その金属層の厚さは一般的に約１０ｎｍ乃
至３００ｎｍ、通常的に約２０ｎｍ乃至４０ｎｍであ
る。金またはパラジウムの被膜が上記目的に対して好ま
しいと考えられる。さらに、製造を容易にするために、
上記支持体（８）の表面全体を金属により被覆すること
も好ましいと考えられる。

【００２５】少なくとも１個のポンプ（１８）が溶液を
上記ダイ（６）に供給するために備えられている。容量
形ポンプまたはギヤー・ポンプが好ましい。さらに、最
も好ましい例はハーバード・アパレイタス（Harvard Ap
paratus）により製造されているモデルＡＨ−２１０２
（ホーリストン、マサチューセッツ州）等の注射器であ
る。実際に、電子制御型の固定装置により駆動される一
対の注射器（１８）が各図面において示されている最も
好ましいダイの変形例と共に好ましく使用される。図３
において示されているように、各注入ポンプ（１８）は
ダイ（６）に溶液を供給する単一配管（２０）に接続し
ている。さらに、各供給配管は図３において示されてい
るように単一のストライプ構造の溶液被膜を塗布するた
めに流体を供給する。このような組立て様式は、一方の
流通路が塞がれた場合に同一の流体供給源に接続してい
る他方の塞がれていない流通路を通して比較的に多量の
流れが生じるトラフ型のシステムに比して、一定の溶液
配給が確実に行なえる。

【００２６】配給の様式にかかわらず、上記塗布材料に
おいてダイ（６）に供給される被膜組成物は変更可能で
ある。多くの変更例において、これらはシグナル生成シ
ステムにおける１種類以上の試薬要素を含有している。
この「シグナル生成システム（signal producing syste
m）」は分析物の存在および／または濃度を決定するた
めに使用できる分析物の存在下において検出可能なシグ
ナルを提供するために１種類以上の試薬が組み合わせの
状態で作用するシステムである。このシグナル生成シス
テムは一定の分析物の存在または濃度に関連付けできる
一定の色を生じるシグナル生成システムとすることがで
き、一定の分析物の存在または濃度に関連付けできる一
定の電流を生じるシグナル生成システムとすることもで
きる。さらに、別の種類のシステムも使用可能である。

【００２７】種々の異なる色シグナル生成システムが知
られている。代表的な関連の色シグナル生成システムは
分析物酸化シグナル生成システムを含む。この「分析物
酸化シグナル生成システム（analyte oxidation signal
producing system）」はサンプル中の分析物濃度を導
出できる一定の検出可能な比色定量シグナルを発生する
システムであり、この分析物は適当な酵素により酸化さ
れて当該分析物の酸化された形態およびこれに相当する
または比例する量の過酸化水素が生じる。その後、この
過酸化水素が、さらに、１種類以上の指示薬化合物から
検出可能な生成物を発生するために用いられ、この場合
に、上記シグナル生成システムにより生成される検出可
能な生成物の量（すなわち、シグナル）がさらに最初の
サンプル中の分析物の量に関連付けられる。従って、こ
のような本発明の各試験片において使用可能な分析物酸
化シグナル生成システムは過酸化水素に基づくシグナル
生成システムとして正当に特徴付けることもできる。

【００２８】上記において示したように、上記過酸化水
素に基づくシグナル生成システムは分析物を酸化してこ
れに相当する量の過酸化水素を生成する酵素を含み、こ
の場合の相当する量とは、この生成される過酸化水素の
量がサンプル中に存在している分析物の量に比例するこ
とを意味する。このような第１の酵素の特異的な性質は
アッセイまたは定量される分析物の性質により必然的に
決まるが、一般にオキシダーゼである。従って、この第
１の酵素はグルコース・オキシダーゼ（分析物がグルコ
ースである場合）、コレステロール・オキシダーゼ（分
析物がコレステロールである場合）、アルコール・オキ
シダーゼ（分析物がアルコールである場合）、ラクテー
ト・オキシダーゼ（分析物がラクテートである場合）等
とすることができる。さらに、上記および上記以外の関
連の分析物に対する使用のための上記以外の酸化性の酵
素が当該技術分野における熟練者において知られてお
り、これらもまた使用可能である。上記試薬試験片がグ
ルコース濃度の検出のために設計されている実施形態に
おいて、上記第１の酵素はグルコース・オキシダーゼで
ある。このグルコース・オキシダーゼは任意の従来的な
供給源（例えば、黒色アスペルギルス（Aspergillus ni
ger）またはペニシリウム属（Penicillum）等の天然の
供給源）から入手可能であり、あるいは、（遺伝子）組
換えにより生成できる。

【００２９】上記シグナル生成システムにおける第２の
酵素は過酸化水素の存在下における１種類以上の指示薬
化合物の一定の検出可能な生成物への変換において触媒
作用する酵素であり、この場合に、上記反応により生成
される検出可能な生成物の量が存在している過酸化水素
の量に比例する。この第２の酵素は一般にペルオキシダ
ーゼであり、この場合の適当なペルオキシダーゼはホー
スラディッシュ・ペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）、ソイ・
ペルオキシダーゼ、組換えにより生成したペルオキシダ
ーゼ、およびペルオキシダーゼの作用を有する合成類似
体等を含む。例えば、Ｙ．サイ（Y. Ci），Ｆ．ワン
（F. Wang）のアナリティカ・キミカ・アクタ（Analyti
ca Chimica Acta），第２３３巻、（１９９０年），第
２９９頁乃至第３０２頁を参照されたい。

【００３０】上記の各指示薬化合物は上記ペルオキシダ
ーゼの存在下に過酸化水素により形成または分解されて
所定の波長域内の光を吸収する指示薬色素を生成する化
合物である。この指示薬色素は上記サンプルまたは試験
試薬が強く吸収する波長とは異なる波長において強く吸
収することが好ましい。この指示薬の酸化された形態は
色の変化を明示する、着色した状態、またはわずかに着
色した状態、または無色の状態の最終的な生成物のいず
れでもよい。すなわち、このような試験試薬は漂白中の
一定の着色領域により、あるいは、発色中の一定の無色
領域により、サンプル中の分析物（例えば、グルコー
ス）の存在を示すことができる。

【００３１】本発明において有用である指示薬化合物は
１成分系または２成分系の両方の比色定量物質を含む。
１成分系のシステムは芳香族アミン類、芳香族アルコー
ル類、アジン類、および塩酸テトラメチル・ベンジジン
等のベンジジン類を含む。また、適当な２成分系のシス
テムは一方の成分がＭＢＴＨ、ＭＢＴＨ誘導体（例え
ば、本明細書に参考文献として含まれる米国特許出願第
０８／３０２，５７５号において開示されている物質を
参照されたい）、または４−アミノアンチピリンであ
り、他方の成分が芳香族アミン、芳香族アルコール、共
役アミン、共役アルコール、あるいは、芳香族または脂
肪族のアルデヒドであるシステムを含む。典型的な２成
分系のシステムは３−ジメチルアミノ安息香酸（ＤＭＡ
Ｂ）と組み合わせた３−メチル−２−ベンゾチアゾリノ
ン・ヒドラゾン・ヒドロクロリド（ＭＢＴＨ）、３，５
−ジクロロ−２−ヒドロキシベンゼン−スルホン酸（Ｄ
ＣＨＢＳ）と組み合わせたＭＢＴＨ、および８−アニリ
ノ−１ナフタレン・スルホン酸アンモニウム塩（ＡＮ
Ｓ）と組み合わせた３−メチル−２−ベンゾチアゾリノ
ン・ヒドラゾン・Ｎ−スルホニル・ベンゼンスルホネー
ト・モノナトリウム塩（ＭＢＴＨＳＢ）である。特定の
実施形態において、上記色素対のＭＢＴＨＳＢ−ＡＮＳ
が好ましい。

【００３２】キヨシ・ザイツ（Kiyoshi Zaitsu），ヨー
スケ・オークラ（Yosuke Ohkura）によるニュー・フル
オロゲニック・サブストレーツ・フォー・ホースラディ
ッシュ・ペルオキシダーゼ：ラピッド・アンド・センシ
ティブ・アッセイ・フォー・ハイドロジェン・ペルオキ
シド・アンド・ザ・ペルオキシダーゼ（New fluorogeni
c substrates for Horseradish Peroxidase: rapid and
sensitive assay forhydrogen peroxide and the Pero
xidase），アナリティカル・バイオケミストリー（Anal
ytical Biochemistry），（１９８０年），第１０９
巻，第１０９頁乃至第１１３頁において記載されている
システムのような、蛍光検出可能な生成物（または、例
えば、蛍光のバックグラウンドにおいて）検出可能な非
蛍光物質を生成するシグナル生成システムもまた本発明
において採用できる。

【００３３】また、一定の電流を生じるシグナル生成シ
ステム（例えば、電気化学的試験片において採用される
システム）も本発明において特に重要である。このよう
な試薬システムはレドックス（酸化還元）試薬システム
を含み、この試薬システムは電極により測定される種類
の物質を生じるために、生理学的サンプル中の分析物の
濃度を導出するために用いられる。このような反応領域
中に存在しているレドックス試薬システムは一般的に少
なくとも１種類以上の酵素および仲介物質を含む。多く
の実施形態において、このレドックス試薬システムにお
ける酵素要素は１種類の酵素または関連の分析物を酸化
するために協力して作用する複数の酵素である。換言す
れば、このレドックス試薬システムにおける酵素成分は
単一の分析物酸化性酵素または関連の分析物を酸化する
ために協力して作用する２種類以上の酵素の集合物によ
り作成されている。関連の酵素はオキシダーゼ、デヒド
ロゲナーゼ、リパーゼ、キナーゼ、ジホラーゼ、キノン
タンパク質等を含む。

【００３４】上記反応領域において存在する特定の酵素
はその試験片が検出するために設計されている特定の分
析物により決まり、この場合の代表的な酵素はグルコー
ス・オキシダーゼ、グルコース・デヒドロゲナーゼ、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、リポタンパク質リパーゼ、グリセロール・キナ
ーゼ、グリセロール−３−ホスフェート・オキシダー
ゼ、ラクテート・オキシダーゼ、ラクテート・デヒドロ
ゲナーゼ、ピルベート・オキシダーゼ、アルコール・オ
キシダーゼ、ビリルビン・オキシダーゼ、ウリカーゼ等
を含む。関連の分析物がグルコースである多くの好まし
い実施形態において、上記レドックス試薬システムにお
ける酵素成分は、例えば、グルコース・オキシダーゼま
たはグルコース・デヒドロゲナーゼ等のグルコース酸化
性酵素である。

【００３５】また、上記レドックス試薬システムにおけ
る第２の成分は仲介成分であり、この成分は１種類以上
の仲介物質により作成されている。種々の異なる仲介物
質が当業界において知られており、フェリシアニド、フ
ェナジン・エトサルフェート、フェナジン・メトサルフ
ェート、フェニレンジアミン、１−メトキシ−フェナジ
ン・メトサルフェート、２，６−ジメチル−１，４−ベ
ンゾキノン、２，５−ジクロロ−１，４−ベンゾキノ
ン、フェロセン誘導体、オスミウム・ビピリジル錯体、
ルテニウム錯体等を含む。さらに、グルコースが関連の
分析物であり、グルコース・オキシダーゼまたはグルコ
ース・デヒドロゲナーゼが上記酵素成分である実施形態
において、特定の関連の仲介物質はフェリシアニド等で
ある。

【００３６】上記反応領域内において存在できる別の試
薬は緩衝剤、シトラコン酸塩、クエン酸塩、リンゴ酸
塩、マレイン酸塩、リン酸塩、「グッド（Good）」緩衝
液等を含む。さらに、存在可能な別の試薬は塩化カルシ
ウムおよび塩化マグネシウム等の２価のカチオン、ピロ
ロキノリン・キノン、トリトン（Triton）、マコール
（Macol）、テトロニック（Tetronic）、シルベット（S
ilwet）、ゾニル（Zonyl）、およびプルロニック（Plur
onic）等の界面活性剤の類、アルブミン、スクロース、
トレハロース、マンニトール、およびラクトース等の安
定化剤を含む。

【００３７】上記電気化学的試験片の製造において使用
する場合に、少なくとも上記の１種類の酵素および１種
類の仲介物質を含むレドックス・システムを上記被膜
（１０）において使用することが好ましい。さらに、溶
液中において、このシステムは好ましくは約６％のタン
パク質、約３０％の塩類および約６４％の水の混合物に
より構成されている。最も好ましくは、この流体はほぼ
１．５センチポアズ（ｃＰ）の粘度を有している。しか
しながら、本発明のダイは約０．５ｃＰ乃至２５ｃＰの
溶液による塗布処理において好都合に使用されことを目
的としている。なお、約１ｃＰ乃至１０ｃＰの溶液によ
る塗布処理がさらに明らかに有利であり、１ｃＰ乃至５
ｃＰ、特に１ｃＰ乃至２ｃＰの溶液による塗布処理にお
いて最も明らかに有利である。

【００３８】図２および図３は共に本発明による溶液を
供給するための好ましい様式の一例を示している図であ
る。ダイ（６）は支持ローラー（１４）上にあるウエブ
材料（８）に近接して置かれて示されている。好ましく
は、このダイ（６）は調節可能なキャリジ（２２）にボ
ルトにより取り付けられていて、その位置が繰り返し設
定できるようになっている。さらに、真空箱が改善され
たしずくの安定を容易にするためにダイの周囲に設定で
きる。

【００３９】配置が完了すると、ダイの各部分が図２に
おいて示されているようにローラー（Ｃ_L ）の中心線に
沿って配向される。一部の動作においては、このダイは
図示のように垂直の様式で組立てられずに、接線面
（ｔ）に対して傾斜していてもよいと考えている。

【００４０】図３において、溶液（１０）の２個のスト
ライプ構造または帯状構造がローラー（１４）の図示の
ような進行に従ってダイ（６）によりこの処理において
塗布されている。しかしながら、このシステムは上記溶
液の単一のストライプ構造または帯状構造を塗布するよ
うに構成されていてもよく、同様に、上記ダイ（６）が
多数のストライプ構造を塗布するように構成されていて
もよいと考えている。一対のストライプ構造よりも多く
のストライプ構造を塗布するためには、２４，３６イン
チまたは４８インチ（６０９．６ｍｍ，９１４．４ｍｍ
または１２１９．２ｍｍ）までの幅のダイを使用するこ
とが望ましいと考えられる。なお、図示のダイはリバテ
ィ・プレシジョン・インダストリーズ（Liberty Precis
ion Industries）（ロチェスター、ニューヨーク州）か
ら入手可能であるような標準の２．５インチ幅のダイで
あり、本発明の各特徴を備えるために逃げ面（relieved
face）を有するように改良されている。

【００４１】図２および図３において示されている動作
の詳細な画像が図４および図５においてそれぞれ示され
ている。図４において、溶液のしずく（２４）がダイの
口（２６）から流れでた後にウエブ（８）の上に付着し
ている状態で側面から示されている。口（２６）はその
側面（２８）において開口状態に維持されている。この
口の各側面における表面張力が通過する溶液の横方向へ
の広がりを制限してその流れをその境界内に拘束する。
溶液の流れがこのように設定されている状態において、
相当な幅のストライプ構造が材料（８）の上に明確に付
着する。

【００４２】エッジ部分（３２）を伴う各リップ部分
（３０）が整合された状態で示されている。これらの特
徴部分はウエブ材料（８）の上に溶液（１０）の極めて
正確なストライプ構造を形成するためにダイからの溶液
の明確な送り出しを容易にしている。各リップ部分（３
０）の後方にダイの面部（３４）が示されている。図５
において、これらの特徴部分を上方から評価できる。

【００４３】図４および図５のそれぞれにおいて、望ま
しいリップ−エッジ／ウエブの各分離状態が観察され
る。好ましくは、ストライプ形成の動作中に各ギャップ
が約０．００１インチ乃至０．００４インチ（２５μｍ
乃至１０２μｍ）に維持される。約１ｃＰ乃至２ｃＰの
粘度を有する溶液を使用することにより、上記の範囲内
の任意の間隔が一定のストライプ構造の結果物を製造す
る。おおよそ１．５ｃＰの粘度を有する溶液の場合に、
０．００３インチ（７６μｍ）に設定されているギャッ
プが最適の結果を生じる。

【００４４】図６および図７は上記ダイの別の可能な態
様に関連している口（２６）の各特徴部分を詳細に示す
ために役立つ。図６はダイ（６）の各面部（２６）を明
瞭に示している図である。このダイの面部はダイの本体
部分からの逃げ部分およびこれらの間に設けられている
幾つかのシム（３６）により構成できる。図７におい
て、上記口（２６）の上方部分と下方部分との間の溶液
の出口（３８）が明瞭に見える。好ましくは、これらの
出口は同一の幅または各口よりも狭い幅になっている。
このような形態により、図８において示されているよう
に、各出口から流出する材料が各口の表面部分（４０）
を横切り、各口の側面（４２）によりせき止められるよ
うに適当に配向されることが確実に行なわれる。

【００４５】図８は本発明のダイを構成している好まし
い様式をさらに詳しく示している図である。この図にお
いて、ダイの各本体部分（４４）は、随意的なシム（３
６）と共に分断されて示されている。シム（３６）はダ
イの組立て時においてダイの本体部分と各出口３８との
間に流体配給用の導管または溝部を形成する切欠部分
（４６）を有している。このシムはＰＥＴ、ステンレス
・スチールまたはその他の適当な材料により構成でき
る。上記ダイは好ましくは点線により部分的に示されて
いる貫通孔（４８）を通して一体にボルト留めされてい
る。さらに、上記本体部分の中に延在している各流体供
給導管（５０）も部分的に点線により示されている。こ
れらの導管は上記シムの各切欠部分に整合して配置され
ている各ポート（５２）に到達している。

【００４６】もちろん、ダイの構成に対する別の手法も
考えている。例えば、上記シムを省略して、供給口（２
６）に溶液を送り込むためにダイの本体部分の各側面に
流体供給用の溝部を刻設することも可能である。あるい
は、別の多数部材片型のダイの構成も採用できる。例え
ば、上記各口の部分を主要のダイの各本体部材から分離
している各部材片により備えることもできる。

【００４７】本発明に従うあらゆる設計において、上記
溶液（１０）に連絡している溝部または細管を結果とし
て形成する構成において使用される各層が上記ダイの使
用中にこの細管から溶液が漏れない様式で当該細管を配
向する。水平方向に配向される場合に、上記細管の中に
吸引される流体はその構造部分を単に満たして静止状態
を保つ。これに対して、垂直方向に配向されている細管
（上記トローラー（Troller）ダイの構成において見ら
れるような細管）の場合には、流体はこの細管を満たし
てこれから排出されてそのダイからの漏れを生じる。

【００４８】漏れやすいダイにより一定の溶液ストライ
プ形成の結果を得ることは比較的にはるかに困難であ
る。さらに、このダイの漏れにより、支持体の長さ全体
にわたり一定量の溶液を塗布することにおけるさらに別
の変化を考慮することが必要になる。従って、ダイは所
望に応じて使用時に漏れないことが望ましい。それゆ
え、予測可能な出力を有する１個以上のポンプとの組み
合わせにおいて使用すれば、このポンプの出力を制御す
るだけで極めて正確な制御された量の溶液がウエブ上に
塗布できる。

【００４９】図８において示されているダイの構成にお
いて、各細管は上記シム／ダイの部分の境界に沿って形
成される。水平方向に配向されている場合、または各細
管からの排出が生じない程度の一定の角度に配向されて
いる場合に、そのダイの全ての利点が実現される。この
結果、溶液（１０）に連絡している一部の細管が満たさ
れると、ポンプ配給と溶液ストライプ構造の形成との間
の１対１の相関関係によりウエブ（８）における一定し
た試薬のストライプ構造の簡便化が達成される。

【００５０】上記ダイの漏れを防ぐための構成の様式に
かかわらず、上記各口の部分は各リップ部分（３０）に
到達している。好ましくは、これらのリップ部分は各口
の部分における流れの面に対して垂直に配向されてい
て、互いに整合されているリップ・エッジ部分（３２）
を有している。各口の部分におけるこのリップ・エッジ
部分は好ましくはダイの本体部分よりも先に約０．１０
インチ乃至０．５０インチ（２．５ｍｍ乃至１２．７ｍ
ｍ）に設定されている。図５および図６において、この
ような口のダイ本体部分からの伸長部分が距離（ｄ）と
して示されている。上記各リップ部分は好ましくは約
０．０１０インチ乃至０．０７５インチ（０．２５ｍｍ
乃至２ｍｍ）の高さを有する平坦な部分である。最も好
ましくは、これらは約０．０５０インチ（１．３ｍｍ）
の高さである。シムが流体配給用の各溝部または出口を
定めるように使用されている場合には、このシムは一般
的に約０．００１インチ乃至０．００７インチ（２５μ
ｍ乃至１７８μｍ）の厚さの範囲になる。さらに、０．
００３インチ（７６μｍ）のシムが好ましく使用され
る。このように構成される場合に、このシムは上記各口
の部分の間の分離も設定する。通常において、各口の部
分における流体の流れの面は実質的に平行である。シム
が全く使用されない場合でも、各口の部分の間または各
リップ・エッジ部分の間の間隔は約０．００１インチ乃
至０．００７インチ（０．０３ｍｍ乃至０．１８ｍ
ｍ）、好ましくは約０．００３インチ（０．０８ｍｍ）
だけ離れている。上記口の幅（ｗ）は大きく変更できる
が、スロット塗布用の試薬試験片材料においては、約
０．０５０インチ乃至０．２００インチ（１．３ｍｍ乃
至５ｍｍ）の幅が好ましい。最も好ましくは、各口につ
ながる全ての出口が各口に対して同一面状であるかその
中心に配置されていて、それぞれの側において約０．０
５０インチ（１．３ｍｍ）までの流路（ｉ）を有してい
る。

【００５１】溶液の流れの配向面は溶液の乱流を生じな
いように微細仕上げされている必要がある。さらに、少
なくとも流体に接触するダイの口の部分は溶液の流れを
効果的に案内して閉じ込めるために十分に微細で鋭いエ
ッジ部分を有する必要がある。これらの部分はリップ・
エッジ部分（３２）および横方向の口の部分（４２）を
含む。

【００５２】本発明の各特徴の利用において種々の形態
の製品が製造できる。図９は各電気化学的試験片を作成
するためのカードの状態の試験片前駆体（５４）を示し
ている図である。この前駆体（５４）は各試薬ストライ
プ構造の間で２個の部分に切断されて図示のような各ノ
ッチ部分（５６）によりさらに改良されている２個の
２．１２５インチ（５３．１ｍｍ）幅のカードを形成し
ている図４において示されているような支持体またはウ
エブ材料（８）を備えている。この前駆体はさらに対向
しているウエブ（５８）およびこれらの間のスペーサー
（６０）を備えることができる。これらはそれぞれ試験
片の各端部（６２）を定めるために切断、パンチ処理、
または打抜きされた状態で示されている。

【００５３】各前駆体の部材片を伴う作業において、連
続的なウエブ・プロセスにおけるような連続的なプロセ
ス（例えば、種々の材料のロールを一体に合わせて前駆
体を製造するプロセス）、または不連続的なプロセス
（例えば、各片状の部分を先ず切断してから、それぞれ
を互いに結合するプロセス）のいずれも採用できる。さ
らに別の様式の多数部材片式の製造方法も採用できる。

【００５４】上記スペーサーは両面粘着式の製品により
構成されている。このスペーサーは任意の好都合な材料
により製造可能であり、この場合の代表的な材料はＰＥ
Ｔ、ＰＥＴＧ、ポリイミド、ポリカーボネート等を含
む。上記ウエブ（８）は好ましくはパラジウム上におい
てスパッター処理されているプラスチック材料であり、
「作用（working）」電極として機能し、ウエブ（５
８）は好ましくは金により被覆されているプラスチック
材料であり、「基準（reference）」電極として機能す
る。各ウエブ部分は約０．００５インチ乃至０．００７
インチ（１２７μｍ乃至１７８μｍ）の範囲の厚さを有
することができる。

【００５５】上記試験片前駆体は連続的なテープの形態
とすることができ、あるいは、図９において示されてい
るような製造段階前の基本カード（例えば、比較的に短
い長さの平行四辺形または類似の形状）の形態でもよ
い。従って、この試験片前駆体の長さは、当該前駆体が
テープの形態であるか比較的に短い形状（すなわち、カ
ートの形態）を有するかにより、かなりの変更が可能で
ある。また、この試験片前駆体の幅も製造される特定の
試験片の性質に応じて変更可能である。一般に、この試
験片前駆体（または、被覆された支持体のみ）の幅は約
０．５インチ乃至４．５インチ（１３ｍｍ乃至１１４ｍ
ｍ）の範囲にできる。もちろん、この幅は溶液の付加的
な各ストライプ構造に特定的に適合するようにさらに広
くすることも可能である。

【００５６】上記において示唆されているように、上記
支持体またはウエブ（８）に供給される溶液の被膜の幅
および深さもまた製造される製品の性質に応じて変更可
能である。試験片の製造において、上記ストライプ構造
の幅は一般的に約０．０５インチ乃至０．５インチ
（１．３ｍｍ乃至１３ｍｍ）の範囲であり、その厚さは
約５ミクロン乃至５０ミクロンの範囲である。特に電気
化学的試験片における使用において、上記水性試薬材料
の各ストライプ構造または帯状構造は、湿潤状態におい
て、約０．０６５インチ乃至０．２００インチ（１．７
ｍｍ乃至５．１ｍｍ）の幅および約１５ミクロン乃至２
５ミクロンの深さの範囲であることが最も好ましい。

【００５７】上記図９において示されているように、一
定のカードに切断された後に、上記前駆体（５４）は単
一化されて別個の試験片（６２）が製造される。この前
駆体と同様に、各試験片も手動または自動化した手段
（例えば、レーザー単一化手段、回転ダイ式切断手段
等）により切断できる。また、この前駆体は図示および
説明されているような多数の段階、または単一の処理に
おいて切断できる。さらに、切断のために使用する各パ
タンは上記試験片前駆体を各試薬試験片に切断するため
の様式を命令または指示する一定のプログラム、ガイド
手段、マップ、画像、またはその他の命令手段により設
定できる。このパタンは切断処理／単一化の前に試験片
の素材板上に見えるようにすることができ、あるいは見
えなくてもよい。上記パタンが見える場合に、その画像
は完全な外形線、部分的な外形線、あるいは、試験片の
指定された各点または標識により明瞭にできる。なお、
このような試験片を製造可能にするための方法の詳細に
ついては、「メソッド・オブ・マニュファクチュアリン
グ・リージェント・テスト・ストリップス（Method ofM
anufacturing Reagent Test Strips）」を発明の名称と
する米国特許出願第０９／７３７，１７９号を参照され
たい。

【００５８】図１０は単一の代表的な電気化学的試験片
（６２）の分解図を示している。この本発明の試験片は
スペーサー部材（６０）により分離されている基準電極
（６４）および作用電極（６６）を備えており、このス
ペーサー部材（６０）は乾燥された溶液のストライプ構
造により形成されている当該スペーサーの被覆部分に隣
接している試薬パッチ（７２）の中における一定の分裂
部分により定められている各側部ポート（７０）に連絡
している反応領域または反応区域（６８）を定めるよう
に切り離されている。

【００５９】上記のような電気化学的試験片を使用する
ために、水性の液体サンプル（例えば、血液）が上記反
応領域の中に配置される。この試験片の反応領域の中に
導入される生理学的サンプルの量は変更可能であるが、
一般に約０．１μＬ乃至１０μＬ、通常的に約０．３μ
Ｌ乃至０．６μＬの範囲である。このサンプルは任意の
従来的なプロトコルにより上記反応領域の中に導入する
ことができ、この場合に、サンプルは上記反応領域の中
に注入可能であり、自然に反応領域の中に保持させるこ
ともでき、あるいは１個以上のポートを介して導入する
こともできる。

【００６０】分析される成分は上記レドックス試薬の被
膜に対して自然に反応して、当該分析される成分（すな
わち、分析物）の濃度に相当する一定の量で酸化可能な
（または還元可能な）物質を形成する。その後、この存
在している酸化可能な（または還元可能な）物質の量が
一定の電気化学的測定により推定される。

【００６１】上記において行なわれる測定は上記電気化
学的試験片を採用するアッセイおよび装置の特定の性質
（例えば、当該アッセイが電量測定式、電流測定式また
は電位測定式のいずれであるか）により変更可能であ
る。上記試験片（６２）による測定は好ましくは上記各
電極部材の間に挿入されてこれらのそれぞれの内表面部
に接触する計器プローブ要素により行なわれる。通常に
おいて、この測定はサンプルの上記反応領域内への導入
に続く一定の時間にわたり行なわれる。これらの電気化
学的測定を行なうための方法が米国特許第４，２２４，
１２５号、同第４，５４５，３８２号、および同第５，
２６６，１７９号、ならびにＰＣＴ国際公開第ＷＯ ９
７／１８４６５号および同第ＷＯ ９９／４９３０７号
の各公告においてさらに説明されている。

【００６２】上記反応領域内において発生する電気化学
的シグナルの検出に続いて、サンプル中に存在している
分析物の量が一般的に当該発生した電気化学的信号を既
に得ている一連の対照または標準の各値に対して関連付
けることにより決定される。多くの実施形態において、
上記電気化学的シグナル測定の各工程および分析物濃度
導出の各工程は上記試験片と共に動作して当該試験片に
供給されるサンプル中の分析物濃度の値を決定するよう
に設計されている一定の装置により自動的に行なわれ
る。これらの工程を自動的に実行するための代表的な読
取装置、すなわち、使用者はサンプルを上記反応領域に
供給した後に最終的な分析物濃度の結果を当該装置から
読み取ることだけが必要であるような装置が１９９９年
６月１５日に出願されている同時係属の米国特許出願第
０９／３３３，７９３号においてさらに説明されてい
る。

【００６３】上記の活性が生じる反応領域は好ましくは
少なくとも約０．１μｌ、通常的に少なくとも約０．３
μｌ、さらに通常的に少なくとも約０．６μｌの一定の
容積を有しており、この場合の容積は１０μｌ程度また
はそれ以上にすることも可能である。また、上記領域の
大きさは上記スペーサー（６０）の諸特性により主に決
定される。上記スペーサーの層は上記の活性が内部にお
いて生じる一定の長方形の反応領域を定めるように示さ
れているが、別の形態（例えば、正方形、三角形、円
形、不規則な形状の各反応領域等）も可能である。上記
スペーサー層の厚さは一般に約０．００１インチ乃至
０．０２０インチ（２５μｍ乃至５００μｍ）、通常的
に約０．００３インチ乃至０．００５インチ（７６μｍ
乃至１２７μｍ）の範囲である。さらに、このスペーサ
ーを切断する様式は上記各ポート（７０）の諸特性も決
定する。これら入口および出口の各ポートの断面積は上
記反応領域に対する流体の有効な出入を行なうために十
分な大きさである限りにおいて変更可能である。

【００６４】図示のように、上記の作用電極および基準
電極は一般に細長い部材片の形態に構成されている。一
般的に、これらの電極の長さは約０．７５インチ乃至２
インチ（１．９ｃｍ乃至５．１ｃｍ）、通常的に約０．
７９インチ乃至１．１インチ（２．０ｃｍ乃至２．８ｃ
ｍ）の範囲である。また、上記各電極の幅は約０．１５
インチ乃至０．３０インチ（０．３８ｃｍ乃至０．７６
ｃｍ）、通常的に約０．２０インチ乃至０．２７インチ
（０．５１ｃｍ乃至０．６７ｃｍ）の範囲である。特定
の実施形態において、これら電極の一方の長さが他方よ
りも短く、このような特定の実施形態において、当該一
方の電極は約０．１３５インチ（３．５ｍｍ）だけ短
い。好ましくは、上記電極およびスペーサーの幅はこれ
らの構成要素が重合するように適合している。最も好ま
しい実施形態において、上記電極（６４）は１．３６５
インチ（３．５ｃｍ）の長さであり、電極（６６）は
１．５インチ（３．８ｃｍ）の長さであり、それぞれが
各最大値において０．２５インチ（６．４ｍｍ）の幅お
よび各最小値において０．１０３インチ（２．６ｍｍ）
の幅であり、上記反応領域（６８）および各ポート（７
０）は０．０６５インチ（１．６５ｍｍ）の幅であり、
当該反応領域は約０．００６４平方インチ（０．０４１
ｃｍ² ）の面積を有している。さらに、上記各電極は一
般的に約１０ｎｍ乃至１００ｎｍ、好ましくは約１８ｎ
ｍ乃至２２ｎｍの範囲の厚さを有している。また、上記
試験片の中に組み込まれるスペーサーは上記端部電極
（６６）から後方に０．３インチ（７．６ｍｍ）の位置
に設置されて、上記各電極の間に０．１６５インチ
（４．２ｍｍ）の深さの一定の開口部を形成する。

【００６５】本発明による試験片は生理学的サンプルを
得るための手段および／または上述したような計器また
は読取器具と組み合わされてパッケージ化された状態で
提供できる。さらに、試験片により試験される生理学的
サンプルが血液である場合に、本発明のキットは指を突
刺すためのランス、ランス作動手段等のような一定の道
具を備えることができる。さらに、この試験片キットは
一定の対照溶液または標準物（例えば、一定の標準化さ
れた濃度のグルコースを含有しているグルコース対照溶
液）を備えることもできる。加えて、このキットは生理
学的サンプル中の分析物濃度の決定において本発明によ
る各試験片を使用するための説明または指示を備えるこ
とができる。これらの説明は本発明の各試験片に付随し
ている各容器、包装、ラベル・インサート等の１個以上
において存在させることができる。

【００６６】実施例 試験片またはそれ以外における使用において、以下の結
果が本発明に関連して観察された。２５フィート（７．
６２ｍ）／分の速度で移動しているＰｄ被覆処理したウ
エブ材料上に付着した、上述の好ましい溶液と同様の諸
特性を有する溶液により、１５秒の走行時間の中間部分
から調製した３フィートのウエブ部分の初期の中間部分
および端部において測定を行いながら、種々のダイによ
り３回にわたり塗布試験を行った。各ダイの組立品によ
り可能な最も一定の溶液ストライプ構造の塗布結果を達
成するために各流動パラメーターおよびダイ／ウエブの
間隔をそれぞれ設定した。ストライプ幅の変異性におけ
る安定した指示値を得るために、各サンプルを上記にお
いて参照した「ソリューション・ドライング・システム
（Solution Drying System）」により同一の条件を用い
て乾燥した後に、オプティカル・ゲージング・プロダク
ツ（Optical Gaging Products）（ロチェスター、ニュ
ーヨーク州）により製造されているアバント・ビジョン
・メジャメント・システム（Avant Vision Measurement
System）により測定した。

【００６７】第１に、溶液を配給するための０．００３
インチ×０．１８インチ（７６μｍ×４．６ｍｍ）ギャ
ップを有する標準的なリバティ（Liberty）型ダイを試
験した。平均で約０．１８０インチ（４．６ｍｍ）の乾
燥状態の幅を有するストライプ構造において、得られた
総計の標準偏差（ＳＤ）は０．００２１インチ（５３３
μｍ）であった。また、この幅におけるこの全体の変化
は約０．０５５４インチ（１．４１ｍｍ）になることが
分かった。これらの結果は棒グラフ（Ａ）として図１１
においてグラフ的に示されている。

【００６８】第２に、上記において図示されているよう
な２個シム式の方法により、上記米国特許第４，１０
６，４３７号における教示に従って改良されている、標
準的なリバティ型ダイを試験した。厚さが０．００３イ
ンチ（７６μｍ）に設定されているこの参照した特許に
おける上記構成要素（４４）に相当するスペーサー・シ
ムを用いて、上記構成要素（５８）に相当する伸長部分
を０．０１０インチ（２．５ｍｍ）に設定した（「種々
の塗布条件において特に効果的（particularly effecti
ve under a variety of coating conditions）」である
として上記米国特許第４，１０６，４３７号において記
載されている設定である）。さらに、上記伸長部分の幅
を０．１８インチ（４．６ｍｍ）に設定した。このよう
な設定を用いて、約０．１７９インチ（４．５ｍｍ）の
平均幅および０．００３４インチ（８６４μｍ）の総計
のＳＤを有する乾燥状態の試験溶液の各ストライプ構造
を作成した。この場合に、約０．００９６２インチ
（２．４４ｍｍ）の幅における全体の変異性が観察され
た。これらの結果は棒グラフ（Ｂ）として図１１におい
てグラフ的に示されている。

【００６９】第３に、伸長部分が０．０２０インチ（５
１０μｍ）の長さを有する０．００３インチ（７６μ
ｍ）の厚さのスペーサーを用いたことを除いて上記第２
の実験と同一の設定により、０．０００８インチ（２０
μｍ）の総計のＳＤを有する約０．１６８インチ（４．
３ｍｍ）の平均幅を有するストライプ構造を作成した。
この場合に、約０．００２３６インチ（６０μｍ）の幅
における変異性が得られた。これらの結果は棒グラフ
（Ｃ）として図１１においてグラフ的に示されている。

【００７０】第４に、補助本体部分／面部から０．０３
０インチ（７．６ｍｍ）伸長した各リップ部分（３
０）、０．００３インチ（７６μｍ）の厚さのシム、
０．０１８インチ（４．６ｍｍ）の幅の口、および０．
０５０インチ（１．３ｍｍ）の高さのリップ平坦部を有
する、図９において示されているような、本発明による
逃げ部分を備えたダイにより、０．０００３インチ
（７．６μｍ）の総計のＳＤを有する０．１７２インチ
（４．４ｍｍ）の平均の乾燥状態のストライプ幅を作成
した。このストライプ構造における全体の変異性は約
０．０００８８インチ（２２μｍ）であった。これらの
結果は棒グラフ（Ｄ）として図１１においてグラフ的に
示されている。

【００７１】最後に、上記第４の例示的なダイよりも広
い幅の平坦部分を有しているが、その他の部分は同一の
設定であるトローラー（Troller）型ダイにより、０．
０００４インチ（１０μｍ）の総計のＳＤを有する０．
０２０インチ（５．１ｍｍ）の平均試験ストライプ幅を
作成した。上記のような出入りの各試験における乾燥状
態のストライプ幅の変異性は０．００１２３インチ（３
１μｍ）の幅の変化を生じていた。これらの結果は棒グ
ラフ（Ｅ）として図１１においてグラフ的に示されてい
る。

【００７２】上記本発明のダイおよびトローラー（Toll
er）型ダイにより得られた各結果は上記‘米国特許第
４，１０６，４３７号において記載されている方法に従
って作成したダイにより提供される結果に対して比べた
場合に単一面式の方法に優る一対の対向している溶液配
向面部の使用の予想外の優位さを明らかに示している。
さらに、本発明のダイは上記ＳＤおよび全体の幅の一定
性の各値により定量化した場合に際立って優れているス
トライプ幅の一定性を示している。

【００７３】上記トローラー（Troller）型ダイの性能
は本発明のダイに比較的に匹敵し得ることを立証してい
る。しかしながら、この性能は本発明のダイの性能と完
全に一致しているわけではない。このような性能におけ
る相対的な差は困難または不正確なダイの組立て、上述
の漏れ（別の問題も生じる）、またはこれらの要因の組
み合わせの作用のいずれかであると考えられる。

【００７４】最後に、上記の設定における経験により、
本発明のダイが試験した任意の他のダイの設定に比べて
ストライプ幅に悪影響を及ぼさずに（あるいは、実際に
供給される溶液のしずくを成長させながら）ダイ／ウエ
ブの間隔におけるさらに大きな変異性を許容できること
が分かることを述べておく。このような「丈夫な（robu
st）」ダイの品質はダイをウエブ材料の近くに進行およ
び設定する際の不一致性の対処並びに塗布処理するウエ
ブ材料を支持しているベーキング・ローラーの同心性の
ずれまたは欠失の対策に有用である。

【００７５】以上において、種々の特徴を随意的に含む
単一の実施例に関連して本発明を説明したが、本発明は
上記おいて特定した実施例に限定されない。また、本発
明は上記の各使用方法または本明細書において記載した
例示的な説明により限定されることもない。すなわち、
本発明の及ぶ範囲が本明細書において記載されている特
許請求の範囲における文字通りのまたは公正な範囲のみ
により限定されることが当然に理解されると考える。

【００７６】

【発明の効果】従って、本発明によれば、極めて低粘度
の溶液を付着させる場合に、はるかに高い精度での塗布
処理が可能な方法およびシステムが提供できる。また、
本発明のシステムはその組立てにおいて大きな許容性を
有しており、特に、塗布処理する支持体とダイからの溶
液配給の各位置との間の間隔における比較的に大きな変
異性を許容する。

【図面の簡単な説明】

【図１】側面から見た本発明のシステムの全体図を示し
ている。

【図２】側面から見た上記システムの各特徴部分のクロ
ーズ・アップ図を示している。

【図３】上方から見た上記システムの各特徴部分のクロ
ーズ・アップ図を示している。

【図４】側面から見た本発明のダイの詳細図を示してい
る。

【図５】上方から見た本発明のダイの詳細図を示してい
る。

【図６】前方から見た本発明のダイの図を示している。

【図７】前方から見た本発明のダイの詳細図を示してい
る。

【図８】本発明のダイの変形例の分解斜視図を示してい
る。

【図９】製造の中間段階における本発明のシステムの製
品図を示している。

【図１０】本発明により作成した試験片の分解斜視図を
示している。

【図１１】本明細書において記載されている実施例によ
り得られた各データを示している棒グラフの図である。

【符号の説明】

２ 製造システム ４ 乾燥部分 ６ ダイ ８ 支持体材料 １０ 溶液（被膜） １２ 供給リール １４ 支持ローラー １６ 金属被膜 １８ 注射器（ポンプ） ２０ 配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 21/78 Ｇ０１Ｎ 21/78 Ａ Ｃ // Ｇ０１Ｎ 27/30 27/30 Ｂ (72)発明者 ケネス・ダブリュ・ディック アメリカ合衆国、94583 カリフォルニア 州、サン・レイモン、ブロードムア・ドラ イブ 9828 (72)発明者 ギャリー・オタケ アメリカ合衆国、94587 カリフォルニア 州、ユニオン・シティ、マクケオウン・ス トリート 33024 (72)発明者 アーロン・ジェッセン アメリカ合衆国、95008 カリフォルニア 州、キャンプベル、ハーバート・レーン 49 Ｆターム(参考） 2G042 AA01 FA11 FB05 FC01 2G054 AA02 AB03 AB10 CA28 CE02 EA03 GA04 4D075 AC02 AC72 AC80 AC93 CA47 CB38 DA04 DB01 DB04 DB13 DB18 DB37 DB48 DB53 DB54 DC30 EA07 EB07 EC07 4F041 AA12 AB02 BA02 BA13 BA35 BA57 CA02 CA13 CA17 CA23

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶液塗布システムにおいて、 本体部分および開口状の口を有するダイを備えており、
   前記本体部分が一定の供給源から前記口に溶液を通過さ
   せるために適合しており、前記口が前記本体部分から外
   部に延出している実質的に平坦で、実質的に平行な溶液
   配向面部を有する一対の部分を有しており、当該口の各
   部分が一定のエッジ部分を有するリップ部分の中に到達
   しており、これらのエッジ部分が互いに実質的に整合し
   ており、前記ダイが溶液の漏れを回避することに適合し
   ている溶液塗布システム。
2. 【請求項２】 前記漏れを回避することへの適合が前記
   ダイの本体部分を上方および下方の各本体部分により構
   成することにより行なわれている請求項１に記載のシス
   テム。
3. 【請求項３】 前記上方の本体部分が前記溶液配向面部
   の一方を含む前記口における上方の部分を含み、前記下
   方の本体部分が前記口における下方の部分を含む請求項
   ２に記載のシステム。
4. 【請求項４】 前記本体部分が当該本体部分を通して前
   記口に溶液を供給するための少なくとも１個の溝部を含
   む請求項２または請求項３に記載のシステム。
5. 【請求項５】 前記ダイがさらに前記上方および下方の
   各本体部分の間に配置されているシムを含み、当該シム
   が前記本体部分を通して前記口に流体を供給するための
   少なくとも１個の溝部を定めている請求項１から請求項
   ４のうちのいずれか１項に記載のシステム。
6. 【請求項６】 さらに、前記ダイの各リップ部分の反対
   側にローラーを備えている請求項１から請求項５のうち
   のいずれか１項に記載のシステム。
7. 【請求項７】 さらに、溶液を備えている請求項１から
   請求項６のうちのいずれか１項に記載のシステム。
8. 【請求項８】 前記溶液が一定の試薬溶液である請求項
   ７に記載のシステム。
9. 【請求項９】 溶液のストライプ構造により材料を塗布
   する方法において、 移動している材料のウエブを供給する工程と、 請求項１から請求項８のうちのいずれか１項に記載のダ
   イを前記材料に近接する位置に進行させる工程と、 前記ダイを通して前記リップ部分から溶液を押し出す工
   程と、 前記材料の上に少なくとも１個のストライプ構造の被膜
   を形成する工程を含む方法。