JP2006346368A - イオントフォレーシス装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 従来のイオントフォレーシス装置において生じていた製造工程における材料ロスを低減するとともに、製造工程の自動化や製造規模の拡大を容易に行うことができるイオントフォレーシス装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 薬剤が解離することで生じる第１導電型の薬剤イオンを生体に投与するためのイオントフォレーシス装置を、第１基板の表面に形成された第１導体層と、前記第１導体層上に積層され、前記薬剤を含有する薬剤塗料の塗膜からなる薬剤層と、前記薬剤層上に積層され、第１導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料の塗膜からなる第１イオン交換層とから構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、第１導電型の薬剤イオンを生体に投与するためのイオントフォレーシス装置及びその製造方法に関する。
イオントフォレーシス装置は、一般に、薬効成分がプラス又はマイナスの薬剤イオンに解離する薬剤を保持する作用極構造体と、作用極構造体の対極の役割を有する非作用極構造体を備えており、これら両構造体を生体（ヒト又は動物）の皮膚（又は粘膜）に当接させた状態で作用極構造体に薬剤イオンと同一極性の電圧を印加することにより、薬剤イオンが生体内に投与される。
ここで、作用極構造体に給電された電流は、薬剤イオンの生体への移動と、生体対イオン（生体内に存在するイオンであって、薬剤イオンとは反対導電型に荷電したイオン）の作用極構造体側への放出により消費されることになるが、生体からは、分子量が小さく、従って、移動度が大きい生体対イオン（例えば、Ｎａ＋やＣｌ−など）が主として放出されることになるために輸率（作用極構造体に給電される全電流のうち薬剤イオンの移動に寄与する電流の割合）乃至薬剤イオンの投与効率が低下する問題がある。
図１０、１１は、このような問題を解決したイオントフォレーシス装置１０１ａ、１０１ｂの断面図（ａ）及び底面図（ｂ）を示している。
このイオントフォレーシス装置１０１ａは、容器１１１と、この容器１１１内に収容される第１電極１１２、薬効成分が第１導電型の薬剤イオンに解離する薬剤の溶液を含侵した吸水性担体からなる薬剤保持部１１５及び第１導電型のイオンを選択的に通過させるイオン交換膜１１６とから構成される作用極構造体１１０ａ、第２電極１２２を有する非作用極構造体１２０ａ、及び、電源１３０を備えている。
このイオントフォレーシス装置１０１ａでは、作用極構造体１１０ａ及び非作用極構造体１２０ａを生体皮膚４０に当接させて通電を行うと、薬剤保持部１１５中の薬剤イオンがイオン交換膜１１６を介して生体に投与される一方、生体対イオンは第１イオン交換膜１１６を通過できないために生体対イオンの薬剤保持部１１５への移動による電流の消費が低減され、薬剤の投与効率が向上するという作用効果が達成される。
しかし、上記のようなイオントフォレーシス装置１０１ａを製造するためには、裁断や打ち抜き加工により作用極構造体１１０ａのサイズや形状に合わせたイオン交換膜１１６を準備することが必要であり、裁断代、打ち抜き代の部分が無駄になってしまう問題がある。
また、作用極構造体１１０ａの組立に際しては、ウェットな状態の部材（薬剤保持部１１５）の取り扱いが必要であり、更に、薬剤保持部１１５と皮膚４０の間にイオン交換膜１１６を介さずに生体対イオンが移行できる液路が形成されないように、薬剤保持部１１５を液密構造にする必要があるなど、作用極構造体１１０ａの組立にはある程度の技量や熟練が要求され、製造コストの低減や製造の自動化、大量生産化が難しいという問題があった。
また図１１のイオントフォレーシス装置１０１ｂでは、作用極構造体１１０ｂの容器１１１内に、第１電極１１２、電解液を含侵した吸水性担体からなる第１電解質保持部１１３、第２導電型のイオンを選択的に通過させる第２イオン交換膜１１４、薬剤の溶液を含侵した吸水性担体からなる薬剤保持部１１５及び第１導電型のイオンを選択的に通過させる第１イオン交換膜１１６が配置されており、非作用極構造体１２０ｂの容器１２１内に、第２電極１２２、電解液を含侵した吸水性担体からなる第２電解質保持部１２３、第１導電型のイオンを選択的に通過させる第３イオン交換膜１２４、電解液を含侵した吸水性担体からなる第３電解質保持部１２５、第２導電型のイオンを選択的に通過させる第４イオン交換膜１２６が配置されている。
このイオントフォレーシス装置１０１ｂにおいても、生体対イオンの薬剤保持部１１５への移行が第１イオン交換膜１１６により遮断されるため、上記イオントフォレーシス装置１０１ａと同様の作用効果が達成されることに加え、薬剤イオンの第１電解質保持部１１３への移行が第２イオン交換膜１１４により阻止されるために、薬剤イオンが電極部材１１２近傍で分解されることが防止され、更に、第１電極１１２、第２電極１２２での電解反応により生じるＨ＋イオンやＯＨ−イオンが薬剤保持部１１５、第３電解質保持部１２５に移行することが第２イオン交換膜１１４、第３イオン交換膜１２４により阻止されるために、薬剤保持部１１５や第３電解質保持部１２５、ひいては、作用極構造体１１０ａ、非作用極構造体１２０ｂの皮膚当節面におけるｐＨ変動が抑制されるなどの追加的な作用効果が達成される。
しかし、イオントフォレーシス装置１０１ｂは、イオントフォレーシス装置１０１ａについて上記したと同様の問題を有していることに加え、ウェットな状態での取り扱いを要する部材数が増加し、更に、第１電解質保持部１１３と薬剤保持部１１５の界面や第２電解質保持部１２３と第３電解質保持部１２５の界面を液密に保つことが必要になるなどの理由から、製造コストの低減や製造の自動化、大量生産化は一層困難となっている。
特許第３０３０５１７号公報 特開２０００−２２９１２８号公報
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、製造工程における材料ロスを低減できるイオントフォレーシス装置及びその製造方法を提供することをその目的とする。
また本発明は、製造工程を簡易化できるイオントフォレーシス装置及びその製造方法を提供することをもその目的とする。
また本発明は、製造歩留の向上を図ることができるイオントフォレーシス装置及びその製造方法を提供することをもその目的とする。
また本発明は、製造の自動化や製造規模の拡大を図ることができるイオントフォレーシス装置及びその製造方法を提供することをもその目的とする。
また本発明は、製造コストが低減されたイオントフォレーシス装置及びその製造方法を提供することをもその目的とする。
本発明は、上記課題を解決したものであり、
薬剤が解離することで生じる第１導電型の薬剤イオンを生体に投与するためのイオントフォレーシス装置であって、
第１基板の表面に形成された第１導体層と、
前記第１導体層上に積層され、前記薬剤を含有する薬剤塗料の塗膜からなる薬剤層と、
前記薬剤層上に積層され、第１導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料の塗膜からなる第１イオン交換層とを有する作用極構造体を備えることを特徴とするイオントフォレーシス装置、又は、
薬剤が解離することで生じる第１導電型の薬剤イオンを生体に投与するためのイオントフォレーシス装置の製造方法であって、
第１基板の表面に第１導体層を形成するステップと、
前記第１導体層上に、前記薬剤を含有する薬剤塗料を塗布することで薬剤層を形成するステップと、
前記薬剤層上に、第１導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料を塗布することで第１イオン交換層を形成するステップとを有する特徴とするイオントフォレーシス装置の製造方法である。
本発明では、薬剤層や第１イオン交換膜が塗料の塗布により形成されるため、打ち抜きや裁断を行う場合に生じる部材の無駄を解消することができ、また、製造工程の自動化や製造規模の拡大を容易に図ることが可能である。
本発明では、
前記作用極構造体が、
前記第１導体層上に積層され、電解質を含有する電解質塗料の塗膜からなる第１電解質層と、
前記第１電解質層上に積層され、第２導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料の塗膜からなる第２イオン交換層を更に有しており、
前記薬剤層が、前記第２イオン交換層上に積層されること、或いは、
前記第１導体層上に、電解質を含有する電解質塗料を塗布することで第１電解質層を形成するステップと、
前記第１電解質層上に、第２導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料を塗布することで第２イオン交換層を形成するステップを更に有し、
前記薬剤層が、前記第２イオン交換層上に積層されることが好ましく、これにより、部材の無駄を防止や製造工程の自動化乃至製造規模の拡大の容易化などの本発明の基本的な作用効果を達成しつつ、薬剤イオンの第１導体層近傍での分解や、第１導体層において生成されるＨ＋イオン、ＯＨ−イオンの薬剤層への移行を防止して、薬剤投与の安全性乃至安定的を向上させるなどの追加的な効果を達成することができる。
また本発明では、
第２基板の表面に形成された第２導体層と、
前記第２導体層上に積層され、電解質を含有する電解質塗料の塗膜からなる第２電解質層と、
前記第２電解質層上に積層され、第１導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料の塗膜からなる第３イオン交換層と、
前記第３イオン交換層上に積層され、電解質を含有する電解質塗料の塗膜からなる第３電解質層と、
前記第３電解質層上に積層され、第２導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料の塗膜からなる第４イオン交換層とを有する非作用極構造体を更に備えること、或いは、
第２基板の表面に、第２導体層を形成するステップと、
前記第２導体層上に、電解質を含有する電解質塗料を塗布することで第２電解質層を形成するステップと、
前記第２電解質層上に、第１導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料を塗布することで第３イオン交換層を形成するステップと、
前記第３イオン交換層上に、電解質を含有する電解質塗料を塗布することで第３電解質層を形成するステップと、
前記第３電解質層上に、第２導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料を塗布することで第４イオン交換層を形成するステップとを更に有することが好ましく、これにより、上記本発明の基本的な作用効果を達成しつつ、第２導体層において生成されるＨ＋イオン、ＯＨ−イオンの第３電解層への移行を防止して、薬剤投与の安全性乃至安定的を更に向上させるなどの追加的な効果を達成することができる。
また本発明における薬剤塗料及び／又は電解質塗料は水溶性高分子を更に含有することが好ましく、これにより、これらの塗料の塗布性や製膜性を向上させることができる。
また本発明における第１〜第４イオン交換層は非水溶性の塗膜であることが好ましく、これにより、イオントフォレーシス装置の品質の安定化を図ることが可能となる。
また本発明におけるイオン交換塗料は、低分子量ポリエチレン、高分子ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はキトサン又はその混合物を含有することが好ましく、これにより、生体への安全性を確保しつつ、簡易な処理で第１〜第４イオン交換層に非水溶性の性状を付与することが可能となる。
また本発明の薬剤層、第１、第２又は第３電解質層は、それぞれその全体が、第１、第２、第３、又は、第４イオン交換層により被覆されていることが好ましく、これにより、薬剤層と第１電解質層、第２電解質層と第３電解質層、或いは、これらの各層と生体皮膚との間に第１〜第４イオン交換膜を介さない液路が形成され、薬剤の輸率や投与効率、或いは、薬剤投与の安定性、安全性が低下してしまうことを防止することができる。
また本発明の第１導体層及び／又は第２導体層は、導電塗料の塗膜からなることが好ましく、これにより、製造工程の自動化や生産規模の拡大を図ることが一層容易となり、また、この導電塗料として、カーボン粉又はカーボン繊維などの非金属導電フィラーを含有する導電塗料を用いることにより、第１導体層及び／又は第２導体層から溶出する金属イオンが生体に移行する懸念を有さないイオントフォレーシス装置を実現することが可能となる。
また本発明では、第１基板及び第２基板を単一の基板から構成することで、製造工程の自動化や生産規模の拡大を一層容易なものとすることができる。
また本発明では、前記第１基板の裏面に第１端子導体が形成され、前記第１導体と前記第１端子導体が前記第１基板を貫通するスルーホールにより電気的に接続されたものとし、或いは、前記第２基板の裏面に第２端子導体が形成され、前記第２導体と前記第２端子導体が前記第２基板を貫通するスルーホールにより電気的に接続されたものとすることが可能であり、これにより、イオントフォレーシス装置と電源との接続の容易性、利便性などを高めることが可能となる。
また本発明では、前記第１基板及び／又は前記第２基板の表面又は裏面に、薄型電池が搭載されたものとすることが可能であり、これにより、電池を含むイオントフォレーシス装置の製造工程の簡易化、製造工程の自動化又は製造規模の拡大等を図ることが可能となる。
なお、本明細書において「薬剤」の語は、調製の有無を問わず、一定の薬効又は薬理作用を有し、病気の治療、回復、予防、健康の増進、維持などの目的で生体（人又は動物）に適用される物質の意味で用いている。
また、本明細書における「薬剤イオン」は、薬剤がイオン解離することにより生じるイオンであって、薬効ないし薬理作用を担うイオンを意味する。また薬剤の薬剤イオンへの解離は、薬剤を水、アルコール類、酸、アルカリなどの溶媒に溶解させることにより生じるものであっても良く、更に電圧の印加やイオン化剤の添加等を行うことにより生じるものであっても良い。
本発明における「第１導電型」は、プラス又はマイナスの電気極性を意味し、「第２導電型」は第１導電型と反対の電気極性（マイナス又はプラス）を意味する。
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るイオントフォレーシス装置が備える作用極構造体１０ａの製造方法の一例を示す説明図である。なお、図１〜図６では、右側にそれぞれの工程における平面図が示されており、左側にはその断面図（各図（ａ）のＡ−Ａ線に示される部位の断面図）が示されている。また、断面図は平面図よりもある程度拡大して示されているが、ともに正確な寸法で描かれている訳ではない。
図１（ａ）に示されるように、フェノール板やガラスエポキシ板などの任意の絶縁性の基板１１、特に好ましくは、ポリイミドやポリエステルなどの可撓性を有する基板１１上に、例えば２０〜５０ｍｍ角程度の略方形の３つの電極部１２ａ及びそれぞれの電極部１２ａより延長する端子部１２ｂからなる３つの第１導体層１２が形成される。
このような第１導体層１２は、例えば、ＦＰＣなどの銅張板をパターンエッチングすることにより、或いは、導電性ペーストを基板１１上に塗布することにより形成することが可能であるが、カーボンペーストなどの非金属導電フィラーが配合された導電塗料を塗布することで第１導体層１２を形成することが特に好ましく、これにより、第１導体層１２から溶出する金属が薬剤投与に際して生体に移行する懸念を解消することができる。
続いて、第１導体層１２上に薬剤塗料を塗布することにより、薬剤層１５が形成される（図１（ｂ））。
ここで使用される薬剤塗料は、水などの溶媒に溶解するなどにより薬効成分がプラス又はマイナスのイオン（薬剤イオン）に解離する薬剤（薬剤の前駆体を含む）を含有する塗料であり、薬効成分がプラスのイオンに解離する薬剤としては、麻酔薬である塩酸リドカイン、麻酔薬である塩酸モルヒネなどを例示することができ、薬効成分がマイナスのイオンに解離する薬剤としては、ビタミン剤であるアスコルビン酸などを例示することができる。
薬剤塗料には、塗料としての塗布性や製膜性を向上させるために、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコールなどの親水性高分子が配合され、また薬剤塗料の粘度を調整するための水、エタノール、プロパノールなどの溶媒が適当量配合される。
薬剤塗料には、その他、粘度調整剤、チキソ剤、可塑剤、消泡剤、顔料、香料、着色料、薬剤の安定化剤など適宜の追加的な成分を配合することも可能である。
薬剤塗料の塗布は、スクリーン印刷やマスク部材を用いたバーコート法など任意の手法により行うことができ、この場合、電極部１２ａの全体を、又は一部のみを被覆するように薬剤塗料を塗布しても良く、或いは、図１（ｂ）に示すように、薬剤層１５の形状、大きさが電極部１２ａと同一となるように、電極部１２ａに重ね合わせて薬剤層１５を形成しても良い。
続いて、薬剤層１５上に第１のイオン交換塗料を塗布することにより、第１イオン交換層１６が形成される（図１（ｃ））。
ここで使用される第１のイオン交換塗料は、薬剤層１５中の薬剤イオンと同一導電型のイオンを対イオンとするイオン交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有する塗料であり、薬剤層１５に薬効成分がプラスの薬剤イオンに解離する薬剤が使用される場合には、第１のイオン交換塗料には陽イオン交換樹脂が配合され、薬剤層１５に薬効成分がマイナスの薬剤イオンに解離する薬剤が使用される場合には、第１のイオン交換塗料には陰イオン交換樹脂が配合さる。
また上記陽イオン交換樹脂としては、ポリスチレン樹脂やアクリル酸系樹脂などの炭化水素系樹脂やパーフルオロカーボン骨格を有するフッ素系樹脂などの三次元的な網目構造を持つ高分子にスルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基などの陽イオン交換基（対イオンが陽イオンである交換基）が導入されたイオン交換樹脂が制限無く使用することができ、陰イオン交換樹脂としては、同様の三次元的な網目構造を持つ高分子に１〜３級アミノ基、４級アンモニウム基、ピリジル基、イミダゾール基、４級ピリジニウム基、４級イミダゾリウム基などの陰イオン交換基（対イオンが陰イオンである交換基）が導入されたイオン交換樹脂が制限無く使用できる。
また、第１のイオン交換塗料には、バインダー高分子が配合される。このバインダー高分子としては、第１のイオン交換塗料の塗布に際して塗料中におけるイオン交換樹脂の適切な分散状態を維持するとともに、塗布された第１イオン交換層１６に、薬剤層１５に使用される溶媒に対して不溶性の性状を与えることができるフェノール樹脂やメタクリル酸メチルなどの熱硬化性樹脂を使用することも可能であるが、加熱処理を伴うことなく不溶性の性状を与えることができるアクリレート系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系などの紫外線硬化樹脂が好ましく使用することができ、人体への安全性等の観点からは、分子量１００００〜４００００程度の低分子量ポリエチレン（パラフィン）、分子５０００００以上の超高分子量ＰＶＡ、或いは、分子量８００００程度のキトサンをｐＨ７．５〜９．５で不溶化処理したものが特に好ましく使用される。
第１のイオン交換塗料には、塗料としての塗布性や製膜性を向上させるために水、エタノール、プロパノールなどの適宜の溶媒を配合することができる。なお、バインダー高分子として超高分子ＰＶＡを使用する場合には、他のバインダー高分子を使用する場合よりもある程度溶媒量を少なくすることが好ましい。第１のイオン交換塗料には、更に、増粘剤、チキソ剤、可塑剤、消泡剤、界面活性剤、顔料、香料、着色料など適宜の成分を配合することも可能である。
第１イオン交換塗料の塗布は、スクリーン印刷やマスク部材を用いたバーコート法など任意の手法により行うことができ、この場合、薬剤層１５を部分的に被覆するように第１イオン交換層１６を形成しても良いが、図１（ｃ）に示すように薬剤層１５の全体を被覆するように第１イオン交換層１６を形成することが好ましく、これにより、薬剤層１５と皮膚との間に第１イオン交換層１６を介さない液路が形成されることを防止するための追加的な手段を施すことが不要となる。
なお、薬剤塗料や第１のイオン交換塗料の溶媒量、粘度等によっては、第１イオン交換層１６の塗布の際に薬剤塗料とイオン交換塗料とが混ざり合ってしまうことが考えられるため、そのような混合により薬剤層１５や第１イオン交換層１６の膜厚が実質的にゼロとなることがないように、薬剤塗料及び／又は第１のイオン交換塗料の溶媒量や粘度を調整し、或いは更に、薬剤層１５を完全に、又は、少なくとも薬剤層１５の表面部分を乾燥させた後に第１のイオン交換塗料を塗布することができる。
第１イオン交換層１６の形成後、第１イオン交換層１６を水などの溶媒に対して不溶性の塗膜とするためにの処理が行われる。例えば、高分子バインダーとして紫外線硬化樹脂が使用された場合には紫外線を照射することにより、超高分子ＰＶＡが使用された場合には、第１イオン交換層１６の乾燥又は６０〜８０℃程度での加熱処理により不溶性の塗膜を得ることができる。また、高分子バインダーとして分子量１００００〜４００００程度の低分子量ポリエチレン（パラフィン）が使用された場合には、塗布時には第１イオン交換塗料を１００度程度に加温して液化させた状態で塗布を行い、塗布・冷却後に放射線の照射により重合させることで不溶性の塗膜とすることができる。高分子バインダーとしてｐＨ７．５〜９．５に調整された分子量８００００程度のキトサンが使用された場合には、塗布の際の水分量をある程度低くしておけば、塗布後に特別の処理を行わなくても、水などの溶媒に対して不溶性の塗膜を得ることができる。
この第１イオン交換層１６は、高分子バインダー内にマクロポアやマイクロポアが形成されるためにある程度以上の大きさの分子を通過させる半透膜となるが、第１イオン交換層１６中に第１導電型のイオンを対イオンとするイオン交換基が導入されたイオン交換樹脂が分散しているために、第１導電型のイオンを通過させる一方、第２導電型のイオンの通過を阻止乃至制限するイオン交換膜（第１導電型のイオン交換膜）として機能する。
その後、基板１１を図１（ｃ）に示す破線で切断することで作用極構造体１０ａが完成する（図示の例では、３つの作用極構造体（１０ａ１〜１０ａ３が完成する）。
なお、薬剤の投与に適する薬剤層１５の溶媒量は、投与する薬剤の種類や投与条件（環境温度や投与部位など）によって相違し、また、そのような溶媒量は、薬剤層１５の塗布の際、或いは、第１イオン交換層１６の不溶化処理を行った後の溶媒量とは一致しない場合があるため、そのような場合には、作用極構造体１０ａの製造後、或いは、薬剤の投与に先だって、水中浸漬や乾燥処理などにより薬剤層１５中の溶媒量を調整することができる。
また、導体層１２、薬剤層１５、第１イオン交換層１６の形状等は任意であり、図示されるような方形状のパターンの他、円形、楕円形、星形など任意の形状とすることができる。
また、導体層１２や第１イオン交換層１６は必ずしも図１に示す例のように個々の作用極構造体１０ａ毎に分離したパターンとして形成する必要はなく、図２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、複数の作用極構造体１０ａの第１導体層１２及び／又は第１イオン交換層１６を連続したパターンとして形成しても良く、この場合も、図２（ｃ）に示す破線で切断することで、図１（ａ）〜（ｃ）により製造される作用極構造体１０ａと同一の層構成を有する作用極構造体１０ａ（１０ａ１〜１０ａ３）を製造することができる。同様に、複数の作用極構造体１０ａの薬剤層１５を連続したパターンとして形成することも可能ではあるが、この場合には、個々の作用極構造体（１０ａ１〜１０ａ３）への分離を行った後に、切断面に露出する薬剤層１５から皮膚への液路が形成されることを防止するための追加的な手段を施すことが必要となる。
また基板１１としては、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板１１の一方の面に形成された電極部１２ａと基板１１の他方の面に形成された端子部１２ｂを有する基板１１を使用することにより、端子部１２ｂと電源３０との接続の利便性を高めることも可能である。なお、電極部１２ａと端子部１２ｂ間の導通は、基板１１を貫通するスルーホール１２ｃ内に施された銅等の金属メッキ、或いは、スルーホール１２ｃ内に埋め込み印刷された導電塗料を介して行うようにすることができる。
図４（ａ）〜（ｅ）は、本発明の他の形態に係るイオントフォレーシス装置が備える作用極構造体１０ｂの製造方法の一例を示す説明図である。
図４（ａ）に示される基板１１及び第１導体層１２は、作用極構造体１０ａにおける基板１１及び第１導体層１２と同様の構成であり、作用極構造体１０ａについて上記したと同様の方法により形成される。
続いて、第１導体層１２上に電解質塗料を塗布することにより、第１電解質層１３が形成される（図４（ｂ））。
ここで使用される電解質塗料は、ＮａＣｌやＫＣｌなどの電解質を含有する塗料であるが、この電解質として、水の電解反応（プラス極での酸化及びマイナス極での還元）よりも酸化または還元されやすい電解質、例えば、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄などの無機化合物、アスコルビン酸（ビタミンＣ）やアスコルビン酸ナトリウムなどの医薬剤、乳酸、シュウ酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸などの有機酸及び／又はその塩を使用することが特に好ましく、これにより、酸素ガスや水素ガスの発生を抑制することが可能であり、また、溶媒に溶解した際に緩衝電解液となる組み合わせの複数種の電解質を配合することにより、通電中におけるｐＨの変動を抑えるようにすることも可能である。
電解質塗料には、塗料としての塗布性や製膜性を向上させるために、ＰＶＡ、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコールなどの親水性高分子が配合され、また電解質塗料の粘度を調整するための水、エタノール、プロパノールなどの溶媒が適当量配合される。
電解質塗料には、その他、増粘剤、チキソ剤、可塑剤、消泡剤、顔料、香料、着色料など適宜の追加的な成分を配合することも可能である。
電解質塗料の塗布は、スクリーン印刷やマスク部材を用いたバーコート法など任意の手法により行うことができ、この場合、電極部１２ａの全体を、又は一部のみを被覆するように電解質塗料を塗布しても良く、或いは、図４（ｂ）に示すように、第１電解質層１３の形状、大きさが電極部１２ａと同一となるように、電極部１２ａに重ね合わせて第１電解質層１３を形成しても良い。
続いて、第１電解質層１３上に第２のイオン交換塗料を塗布することにより、第２イオン交換層１４が形成される（図４（ｃ））。
ここで使用される第２のイオン交換塗料は、薬剤層１５中の薬剤イオンと反対導電型のイオンを対イオンとするイオン交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有する塗料であり、薬剤層１５に薬効成分がプラスの薬剤イオンに解離する薬剤が使用される場合には、第２のイオン交換塗料には陰イオン交換樹脂が配合され、薬剤層１５に薬効成分がマイナスの薬剤イオンに解離する薬剤が使用される場合には、第２のイオン交換塗料には陽イオン交換樹脂が配合さる。
第２のイオン交換塗料に使用される陰イオン交換樹脂、陽イオン交換樹脂は、第１のイオン交換塗料について上記したと同様のものが使用できる。
また、第２のイオン交換塗料には、バインダー高分子が配合される。このバインダー高分子は、第１のイオン交換塗料について上記したと同様のものを使用することができる。
第２のイオン交換塗料には、塗料としての塗布性や製膜性を向上させるために水、エタノール、プロパノールなどの適宜の溶媒を配合することができる他、増粘剤、チキソ剤、可塑剤、界面活性剤、顔料、香料、着色料など適宜の追加的な成分を配合することができる。
第２のイオン交換塗料の塗布は、スクリーン印刷やマスク部材を用いたバーコート法など任意の手法により行うことができ、この場合、第１電解質層１３を部分的に被覆するように第２イオン交換層１４を形成しても良いが、図４（ｃ）に示すように第１電解質層１３の全体を被覆するように第２イオン交換層１４を形成することが好ましく、これにより、第１電解質層１３と薬剤層１５、或いは、第１電解質層１３と皮膚との間に第２イオン交換層１４を介さない液路が形成されることを防止するための追加的な手段を施すことが不要となる。
なお、電解質塗料や第２のイオン交換塗料の溶媒量、粘度等によっては、第２イオン交換層１４の塗布の際に電解質塗料と第２のイオン交換塗料とが混ざり合ってしまうことが考えられるため、そのような混合により実質的に第１電解質層１３又は第２イオン交換層１４の膜厚が実質的にゼロとなることがないように、電解質塗料及び／又は第２のイオン交換塗料の溶媒量及び／又は粘度を調整し、或いは更に、第１電解質層１３を完全に、又は、少なくとも第１電解質層１３の表面部分を乾燥させた後に、第２イオン交換層１４の塗布を行うことが可能である。
第２イオン交換層１４の形成後、第２イオン交換層１４を水などの溶媒に対して不溶性の塗膜とするために、第１イオン交換層１６について上記した同様の処理が行われる。この第２イオン交換層１４は、第１イオン交換層１６について上記したと同様のメカニズムにより第２導電型のイオンを通過させる一方、第１導電型のイオンの通過を阻止乃至抑制するイオン交換膜（第２導電型のイオン交換膜）として機能する。
続いて、第２イオン交換層１４上に上記と同様の薬剤塗料及び第１のイオン交換塗料を順次塗布することにより、薬剤層１５及び第１イオン交換層１６が形成される（図４（ｄ）、（ｅ））。
薬剤塗料の塗布は、スクリーン印刷やマスク部材を用いたバーコート法など任意の手法により行うことができ、この場合、薬剤層１５と電極部１２ａとが一部においてのみ重なり合うように薬剤層１５を形成することも可能であるが、図４（ｄ）に示すように、薬剤層１５の形状、大きさを電極部１２ａと同一にし、両者が完全に重なり合うように形成することが特に好ましく、これにより、薬剤層１５から電極部１２ａへのイオン流が生じる有効面積を最大にするとともに、薬剤層１５を完全に被覆する場合に必要となる第１イオン交換層１６の面積、従って、これに使用される第１のイオン交換塗料の量を低減させることが可能になる。
第１のイオン交換塗料の塗布は、スクリーン印刷やマスク部材を用いたバーコート法など任意の手法により行うことができ、この場合、薬剤層１５を部分的に被覆するように第１イオン交換層１６を形成しても良いが、図４（ｅ）に示すように薬剤層１５の全体を被覆するように第１イオン交換層１６を形成することが好ましく、これにより、薬剤層１５と皮膚との間にイオン交換層１６を介さない液路が形成されることを防止するための追加的な手段を施すことが不要となる。
第１イオン交換層１６は、作用極構造体１０ａについて上記したと同様の方法により水などの溶媒に対して不溶化さる。この第１イオン交換層１６は上記と同様、第１導電型のイオン交換膜として機能する。
その後、基板１１を図４（ｅ）に示す破線で切断することで作用極構造体１０ｂが完成する（図示の例では、３つの作用極構造体（１０ｂ１〜１０ｂ３が完成する）。
なお、作用極構造体１０ａについて上記したと同様の理由により、第１及び／又は２イオン交換層１４、１６を不溶化させるための処理を行った後、或いは、薬剤の投与に先だって、水中浸漬や乾燥処理などによって、薬剤層１５及び／又は第１電解質層１３中の溶媒量を調整することが可能である。
また上記した作用極構造体１０ｂの製造方法においては、作用極構造体１０ａの場合と同様に、第１導体層１２、第２イオン交換層１４、第１イオン交換層１６は複数の作用極構造体１０ｂ間で連続したパターンとして形成することが可能であり、第１導体層１２は、基板１１の一方の面に形成された電極部１２ａと基板１１の他方の面に形成された端子部１２ｂから構成し、両者をスルーホールを介して導通させる構造とすることで、端子部１２ｂと電源３０との接続の利便性を高めることも可能である。
また、イオン交換層１４、１６を溶媒に対して不溶性の塗膜とするための処理は、各イオン交換層を形成する毎に行ってもよく、両イオン交換層を形成した後に纏めて行っても構わない。
図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るイオントフォレーシス装置が備える非作用極構造体２０ａの製造方法の一例を示す説明図である。
図５（ａ）に示されるように、基板２１上に、３つの電極部２２ａ及びそれぞれの電極部２２ａから延長する端子部２２ｂからなる３つの第２導体層２２が形成される。ここでの基板２１、第２導体層２２は、作用極構造体１０ａにおける基板１１、第１導体層１２と同様の構成を有しており、作用極構造体１０ａについて上記したと同様の方法により形成することができる。
続いて、第２導体層２２上に上記と同様の電解質塗料を塗布することにより、第２電解質層２３が形成される（図５（ｂ））。この第２電解質層２３は、上記作用極構造体１０ｂの第１電解質層１３と同様の態様で形成することができる。
続いて、第２電解質層２３上に上記と同様の第２のイオン交換塗料を塗布することにより、第４イオン交換層２６が形成される（図５（ｃ））。この第４イオン交換層２６の形成及びこれを溶媒に不溶性の塗膜とする処理は、作用極構造体１０ａの第１イオン交換層１６と同様にして行うことができる。
最後に、図５（ｃ）の破線で切断することにより非作用極構造体２０ｂが完成する（図示の例では、３つの非作用極構造体（２０ａ１〜２０ａ３が完成する）。
図６（ａ）〜（ｅ）は、本発明のイオントフォレーシス装置が備える他の形態の非作用極構造体２０ｂの製造方法の一例を示す説明図である。
図６（ａ）、（ｂ）に示される基板２１、第２導体層２２、第２電解質層２３は、非作用極構造体２０ａにおける基板２１、第２導体層２２、第２電解質層２３と同様の構成であり、非作用極構造体２０ａについて上記したと同様の材料及び方法により形成される。
続いて、第２電解質層２３上に上記と同様の第１のイオン交換塗料を塗布することにより、第３イオン交換層２４が形成される（図６（ｃ））。この第３イオン交換層２４の形成及びこれを溶媒に不溶性の塗膜とする処理は、作用極構造体１０ｂの第２イオン交換層１４について上記したと同様の態様により行うことができる。第３イオン交換層２４は、上記と同様、第１導電型のイオン交換膜として機能する。
続いて、第３イオン交換層２４上に上記と同様の電解質塗料を塗布することにより、第３電解質層２５が形成される（図６（ｄ））。第３電解質層２５の形成は、作用極構造体１０ｂの薬剤層１５と同様の態様により行うことができる。
続いて、第３電解質層２５上に上記と同様の第２のイオン交換塗料を塗布することにより、第４イオン交換層２６が形成される（図６（ｅ））。第４イオン交換層２６の形成及びこれを水などの溶媒に不溶性の塗膜とするための処理は、作用極構造体１０ｂの第１イオン交換層１６について上記したと同様の態様により行うことができる。第４イオン交換層２６は、上記と同様、第２導電型のイオン交換膜として機能する。
最後に、基板２１を図６（ｅ）に示す破線で切断することで非作用極構造体２０ｂが完成する（図示の例では、３つの作用極構造体（２０ｂ１〜２０ｂ３が完成する）。
上記した非作用極構造体２０ａ、２０ｂの製造方法においては、作用極構造体１０ａ、１０ｂの場合と同様に、第２導体層２２、第３イオン交換層２４、第４イオン交換層２６は複数の非作用極構造体２０ｂ間で連続したパターンとして形成することが可能であり、第２導体層２２は、基板２１の一方の面に形成された電極部２２ａと基板２１の他方の面に形成された端子部２２ｂから構成し、両者をスルーホールを介して導通させる構造とすることで、端子部２２ｂと電源３０との接続の利便性を高めることができる。
また、第３、第４イオン交換層２４、２６を溶媒に対して不溶性の塗膜とするための処理は、各イオン交換層を形成する毎に行ってもよく、両イオン交換層を形成した後に纏めて行っても構わない。
なお、作用極構造体１０ａについて上記したと同様の理由により、第３及び／又は第４イオン交換層２４、２６を不溶化させるための処理を行った後、或いは、薬剤の投与に先だって、水中浸漬や乾燥処理などにより、第２及び／又は第３電解質層２３、２５中の溶媒量を調整することが可能である。
図７（ａ）、（ｂ）は、上記により製造される作用極構造体１０（１０ａ又は１０ｂ）及び非作用極構造体２０（２０ａ又は２０ｂ）を備えるイオントフォレーシス装置１ａ、１ｂの使用態様を示す説明図である。なお、図７では、第１〜第３電解質層１３、２３、２５、薬剤層１５、第２、第３イオン交換層１４、２４は省略され、基板１１、２１、第１導体層１２、２２、及び、第１、第４イオン交換層１６、２６のみが表示されている。
図７（ａ）のイオントフォレーシス装置１ａは、第１、第４イオン交換層１６、２６を生体の皮膚Ｓに当接させた状態で、電源３０からのリード線３１、３２を端子部１２ｂ、２２ｂに接続して通電を行うことにより、薬剤層１５中の薬剤イオンが第１イオン交換層１６を介して皮膚Ｓ内に投与される。
ここで、リード線３１、３２と端子部１２ｂ、２２ｂとの接続は任意の方法で行うことができ、例えば、半田や導電性接着剤、導電性接着テープなどを用いて直接接続することも可能であり、端子部１２ｂ、２２ｂ及びリード線３１、３２にコネクターを取り付けて、接続作業を容易にすることも可能である。
なお、薬剤層１５に薬効成分がプラスの薬剤イオンに解離する薬剤が配合されている場合には、電源３０のプラス極が作用極構造体１０の端子部１２ｂに、マイナス極が非作用極構造体２０の端子部２２ｂにそれぞれ接続され、薬剤層１５に薬効成分がマイナスの薬剤イオンに解離する薬剤が配合されている場合には、電源３０のマイナス極が作用極構造体１０の端子部１２ｂに、プラス極が非作用極構造体２０の端子部２２ｂにそれぞれ接続される。
このイオントフォレーシス装置１ａでは、作用極構造体１０として、上記作用極構造体１０ａ、１０ｂのいずれが使用された場合にも、また、非作用極構造体２０として、上記非作用極構造体２０ａ、２０ｂのいずれが使用された場合にも、上記したイオントフォレーシス装置１０１ａ、１０１ｂの場合と同様に、薬剤の輸率、投与効率を上昇させ、薬剤投与の安全性、安定性を高めることができる。
また、第１〜第３電解質層１３、２３、２５、薬剤層１５、第１〜第４イオン交換層１４、１６、２４、２６はいずれも塗布法により形成されるため、製造工程の自動化や多面取りなどによる製造規模の拡大を容易に図ることが可能であり、また、イオン交換膜の裁断代や打ち抜き代の部分が無駄になるなどの問題を解消することができる。
また、薬剤層１５、第１〜第３電解質層１３、２３、２５が、それぞれの直上に配置される第１〜第４イオン交換層１４、１６、２４、２６により完全に被覆されるようにした場合には、第１電解質層１３と薬剤層１５、第２電解質層２３と第３電解質層２５、或いは、これら各層と皮膚Ｓとの間にイオン交換層１４、１６、２４、２６を介さない液路が形成され、その結果、薬剤や輸率や投与効率の向上、或いは、薬剤投与の安全性、安定性の向上などの作用効果が毀損乃至低減されることを簡易に防止することができる。
図７（ｂ）には、電極部１２ａが基板１１の一面側に形成され、端子部１２ｂが基板１１の他面側に形成され、電極部１２ａと端子部１２ｂがスルーホール１２ｃを介して電気的に接続された作用極構造体１０（１０ａ又は１０ｂ）、及び、電極部２２ａが基板２１の一面側に形成され、端子部２２ｂが基板２１の他面側に形成され、電極部２２ａと端子部２２ｂがスルーホール２２ｃを介して電気的に接続された非作用極構造体２０（２０ａ又は２０ｂ）を用いるイオントフォレーシス装置１ｂの使用態様が示されている。
このイオントフォレーシス装置１ｂにおいても、イオントフォレーシス装置１ａについて上記したと同様の作用効果が達成され、また、リード線３１、３２と端子部１２ｂ、２２ｂの接続は、イオントフォレーシス装置１ａの場合と同様、任意の態様により行うことが可能であるが、イオントフォレーシス装置１ｂの場合、端子部１２ｂ、２２ｂが皮膚Ｓの反対側に位置するために、リード線３１、３２の接続作業が容易となり、また、接続部位と皮膚Ｓとの絶縁を取ることが容易となるなどの追加的な作用効果を達成することができる。
図８（ａ）〜（ｈ）は、本発明の更に他の実施形態に係るイオントフォレーシス装置１ｃの製造工程を示す説明図である。なお、この図では、（ａ）、（ｈ）の工程についてのみ断面図と平面図の双方が示され、（ｂ）〜（ｇ）の工程については断面図のみが示されている。
図８（ａ）に示されるように、基板１１には、基板１１の一方の面に形成された電極部１２ａ、２２ａと、基板１１の他方の面に形成された端子部１２ｂ、２２ｂとが、基板１１を貫通するスルーホール１２ｃ、２２ｃにより接続された第１、第２導体層１２、２２が形成されている。
このような第１、第２導体層１２、２２が形成された基板１１は、作用極構造体１０ａについて上記したと同様の方法により形成することができる。
続いて、第１導体層１２、２２上に上記と同様の電解質塗料を塗布することにより第１、第２電解質層１３、２３が形成される（図８（ｂ））。
続いて、第１電解質層１３上に上記と同様の第２のイオン交換塗料を塗布することで第２イオン交換層１４が形成され（図８（ｃ））、更に、第２電解質層２３上に上記と同様の第１のイオン交換塗料を塗布することで第４イオン交換層２４が形成され（図８（ｄ））、それぞれのイオン交換層１４、２４を水などの溶媒に対して不溶性の塗膜とするための処理が行われる。
続いて、第２イオン交換層１４上に上記と同様の薬剤塗料を塗布することにで薬剤層１５が形成され（図８（ｅ））、更に、第３イオン交換層２４上に上記と同様の電解質塗料を塗布することで第３電解質層２５が形成される（図８（ｆ））。
続いて、薬剤層１５上に上記と同様の第１のイオン交換塗料を塗布することで第１イオン交換層１６が形成され（図８（ｇ））、更に、第３電解質層２５上に上記と同様の第２のイオン交換塗料を塗布することで第４イオン交換層２６が形成され（図８（ｈ））、それぞれのイオン交換層１６、２６を水などの溶媒に対して不溶性の塗膜とするための処理が行われる。
最後に、基板１１を図８（ｈ）に示される破線で切断することでイオントフォレーシス装置１ｃ（図示の例では、３つのイオントフォレーシス装置（１ｃ１、１ｃ２、１ｃ３））が完成する。
なお、上記における薬剤層１５、第１〜第３電解質層１３、２３、２５、第１〜第４イオン交換層１４、１６、２４、２６は、上記作用極構造体１０ａ、１０ｂ、非作用極構造体２０ａ、２０ｂのそれぞれ対応する層と同様の方法により形成することができる。
また、作用極構造体１０ａについて上記したと同様の理由により、第１、第２、第３及び／又は第４イオン交換層１４を不溶化させるための処理を行った後、或いは、薬剤の投与に先だって、水中浸漬や乾燥処理などにより、薬剤層１５、第１、第２及び／又は第３電解質層１３、２３、２５中の溶媒量を調整することが可能である。
また、上記の各工程（（ａ）〜（ｈ））の順序は必ずしも上記の通りであることは必要ではなく、例えば、（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｅ）→（ｇ）→（ｄ）→（ｆ）→（ｈ）のような順序としても同様のイオントフォレーシス装置１ｃを製造することができる。
また、イオン交換層１４、１６、２５、２６を溶媒に対して不溶性の塗膜とするための処理は、各イオン交換層を形成する毎に行ってもよく、２以上のイオン交換層を形成した後に纏めて行っても構わない。
このイオントフォレーシス装置１ｃでは、第１導体層１２と第２導体層２２の形成、及び、第１電解質層１３と第３電解質層の形成をそれぞれ１つの工程で行うことが可能であるため、作用極構造体１０ｂ及び非作用極構造体２０ｂから構成されるイオントフォレーシス装置１ａと比較して、製造工数を低減できる利点がある。
図９（ａ）は、イオントフォレーシス装置１ｃの使用態様の一例を、第１〜第３電解質層１３、２３、２５、薬剤層１５及び第２、第３イオン交換層１４、２４を省略して示す説明図である。
図示されるように、イオントフォレーシス装置１ｃでは、第１、第３イオン交換層１６、２６を生体の皮膚Ｓに当接させた状態で、イオントフォレーシス装置１ｂと同様の態様で電源３０からのリード線３１、３２を端子部１２ｂ、２２ｂに接続して通電を行うことにより、薬剤層１５中の薬剤イオンが第１イオン交換層１６を介して皮膚Ｓ内に投与される。
図９（ｂ）は、本発明の更に他の実施形態に係るイオントフォレーシス装置１ｄの構成を示す説明図である。
このイオントフォレーシス装置１ｄは、上記イオントフォレーシス装置１ｃと同様にして形成される作用極構造体部１０及び非作用極構造体部２０を有するとともに、基板１１の一面には、印刷などの塗布法により形成される第１活電極層３３、セパレータ層３４及び第２活電極層３５を有する薄型の電池３０ａが搭載され、第１活電極層３３と端子部１２ｂが導電塗料の塗膜３６により、第２活電極層３５と端子部２２ｂが、絶縁ペースト層３７を介して形成された導電塗料の塗膜３８により接続されている。
かかるイオントフォレーシス装置１ｄは、作用極構造体部１０、非作用極構造体２０及び電池３０ａの全てが塗布法により形成することが可能であるため、イオントフォレーシス装置の製造工程の一層の簡略化、製造コストの一層の低減などの作用効果を達成することが可能となり、また、電池３０ａと端子部１２ｂ、２２ｂとの接続の容易性、確実性等を一層高めることが可能となる。
なお、上記薄型の電池３０ａに関しては、各種の構造及び製造方法が公知となっており、図９（ｂ）示される構造に限らず、任意の方法により製造される任意の構造の薄型電池３０ａを使用することができ、例えば、特開平１１−０６７２３６号公報、米国特許公開公報２００４／０１８５６６７Ａ１号公報、米国特許６８５５４４１号公報などに開示される製法及び構造の薄型電池３０ａを使用することが可能である。
以上、本発明をいくつかの実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内において各種の改変が可能である。
例えば、上記した実施例では、１枚の基板に３つの作用極構造体、非作用極構造体又はイオントフォレーシス装置が形成される場合について説明したが、基板上における多面取りの個数は任意であり、１枚の基板に単一の作用極構造体、非作用極構造体又はイオントフォレーシス装置を形成し、或いは、２或いは４以上の作用極構造体、非作用極構造体又はイオントフォレーシス装置を形成しても構わない。
また図７では、作用極構造体１０ａ又は１０ｂと非作用極構造体２０ａ又は２０ｂとが組み合わされたイオントフォレーシス装置を例として説明したが、作用極構造体１０ａ又は１０ｂを図１０、１１に示される非作用極構造体１２０ａ又は１２０ｂと組み合わせて本発明のイオントフォレーシス装置を構成することも可能である。また、イオントフォレーシス装置そのものには非作用極構造体を設けずに、例えば、生体皮膚に作用極構造体１０ａ又は１０ｂを当接させる一方、アースとなる部材にその生体の一部を当接させた状態で作用極構造体に電圧を印加して薬剤の投与を行うようにすることも可能であり、この場合であっても、高い輸率乃至効率で薬剤を投与できるイオントフォレーシス装置において、材料ロスや製造コストの低減、或いは、製造の自動化や規模拡大の容易化を図ることができるという本発明の基本的な作用効果は達成できるのであり、このようなイオントフォレーシス装置も本発明の範囲に含まれる。
また図１０では、薄型電池３０ａが基板１１の皮膚当接面と反対側に配置される場合を示したが、薄型電池３０ａ及び端子部１２ｂ、２２ｂを基板１１の皮膚当接面側に配置することも可能であり、この場合には、全ての塗布工程が基板１１の一方の面上においてのみ行われることになるために、製造工程の一層の簡易化を図ることができる。また、薄型の電池３０ａは、イオントフォレーシス装置１ａ又は１ｂと組み合わせて使用することも可能であり、その場合、薄型の電池３０ａは基板１１、２１の表面、裏面のいずれに搭載しても構わない。また、端子部１２ｂ、２２ｂと電池３０ａの接続は、導電塗料の薄膜３６、３８に代えて、リード線やコネクターを用いるなどによる任意の方法により行うことも可能である。
また本発明における作用極構造体や非作用極構造体は、乾燥や異物の付着などからの保護ためのライナーなどの追加的な層構成を有することが可能であり、本発明のイオントフォレーシス装置は、通電の開閉スイッチや印加電流、電圧の制御装置などの追加的な部材を更に備えることが可能である。
本発明の一実施形態に係る作用極構造体の製造方法を示す説明図。 本発明の他の実施形態に係る作用極構造体の製造方法を示す説明図。 本発明の他の実施形態に係る作用極構造体の製造方法を示す説明図。 本発明の他の実施形態に係る作用極構造体の製造方法を示す説明図。 本発明の一実施形態に係る非作用極構造体の製造方法を示す説明図。 本発明の他の実施形態に係る非作用極構造体の製造方法を示す説明図。 本発明の一実施形態に係るイオントフォレーシス装置の使用態様を示す説明図。 本発明の一実施形態に係るイオントフォレーシス装置の製造方法を示す説明図。 本発明の他の実施形態に係るイオントフォレーシス装置の使用態様を示す説明図。 従来のイオントフォレーシス装置の構成を示す説明図。 従来のイオントフォレーシス装置の構成を示す説明図。
符号の説明
１ａ〜１ｄ イオントフォレーシス装置
１０、１０ａ、１０ｂ 作用極構造体部
２０、２０ａ、ｄ０ｂ 非作用極構造体
１１、２１ 基板
１２、２２ 導体層
１２ａ、２２ａ 電極部
１２ｂ、２２ｂ 端子部
１２ｃ、２２ｃ スルーホール
１３、２３、２５ 電解質層
１４ 第２イオン交換層
１５ 薬剤層
１６ 第１イオン交換層
２４ 第３イオン交換膜
２６ 第４イオン交換膜
３０、３０ａ 電源
３１、３２ リード線
３３ 第１活電極層
３４ セパレータ層
３５ 第２活電極層
３６、３８ 導電塗膜
３７ 絶縁ペースト層

Claims (32)

  1. 薬剤が解離することで生じる第１導電型の薬剤イオンを生体に投与するためのイオントフォレーシス装置であって、
    第１基板の表面に形成された第１導体層と、
    前記第１導体層上に積層され、前記薬剤を含有する薬剤塗料の塗膜からなる薬剤層と、
    前記薬剤層上に積層され、第１導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料の塗膜からなる第１イオン交換層とを有する作用極構造体を備えることを特徴とするイオントフォレーシス装置。
  2. 前記作用極構造体が、
    前記第１導体層上に積層され、電解質を含有する電解質塗料の塗膜からなる第１電解質層と、
    前記第１電解質層上に積層され、第２導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料の塗膜からなる第２イオン交換層を更に有しており、
    前記薬剤層が、前記第２イオン交換層上に積層されていることを特徴とする請求項１に記載のイオントフォレーシス装置。
  3. 第２基板の表面に形成された第２導体層と、
    前記第２導体層上に積層され、電解質を含有する電解質塗料の塗膜からなる第２電解質層と、
    前記第２電解質層上に積層され、第１導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料の塗膜からなる第３イオン交換層と、
    前記第３イオン交換層上に積層され、電解質を含有する電解質塗料の塗膜からなる第３電解質層と、
    前記第３電解質層上に積層され、第２導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料の塗膜からなる第４イオン交換層とを有する非作用極構造体を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のイオントフォレーシス装置。
  4. 前記薬剤塗料及び／又は前記電解質塗料が、水溶性高分子を更に含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置。
  5. 前記第１イオン交換層、前記第２イオン交換層、前記第３イオン交換層及び／又は第４イオン交換層が、非水溶性の塗膜であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置。
  6. 前記イオン交換塗料が、低分子量ポリエチレン、超高分子ＰＶＡ又はキトサン又はその混合物を更に含有することを特徴とする請求項５に記載のイオントフォレーシス装置。
  7. 前記薬剤層の全体が前記第１イオン交換層により被覆されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置。
  8. 前記第１電解質層の全体が前記第２イオン交換層により被覆されていることを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置。
  9. 前記第２電解質層の全体が前記第３イオン交換層により被覆されていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置。
  10. 前記第３電解質層の全体が前記第４イオン交換層により被覆されていることを特徴とする請求項３〜９のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置。
  11. 前記第１導体層及び／又は前記第２導体層が、導電塗料の塗膜からなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置。
  12. 前記導電塗料が、非金属導電フィラーを含有することを特徴とする請求項１１に記載のイオントフォレーシス装置。
  13. 前記第１基板及び前記第２基板が単一の基板から構成されることを特徴とする請求項３〜１２のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置。
  14. 前記第１基板の裏面に第１端子導体が形成されており、
    前記第１導体と前記第１端子導体が前記第１基板を貫通するスルーホールにより電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置。
  15. 前記第２基板の裏面に第２端子導体が形成されており、
    前記第２導体と前記第２端子導体が前記第２基板を貫通するスルーホールにより電気的に接続されていることを特徴とする請求項３〜１４のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置。
  16. 前記第１基板及び／又は前記第２基板の前記表面又は裏面に、薄型電池が搭載されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置。
  17. 薬剤が解離することで生じる第１導電型の薬剤イオンを生体に投与するためのイオントフォレーシス装置の製造方法であって、
    第１基板の表面に第１導体層を形成するステップと、
    前記第１導体層上に、前記薬剤を含有する薬剤塗料を塗布することで薬剤層を形成するステップと、
    前記薬剤層上に、第１導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料を塗布することで第１イオン交換層を形成するステップとを有する特徴とするイオントフォレーシス装置の製造方法。
  18. 前記第１導体層上に、電解質を含有する電解質塗料を塗布することで第１電解質層を形成するステップと、
    前記第１電解質層上に、第２導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料を塗布することで第２イオン交換層を形成するステップを更に有し、
    前記薬剤層が、前記第２イオン交換層上に積層されることを特徴とする請求項１７に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  19. 第２基板の表面に、第２導体層を形成するステップと、
    前記第２導体層上に、電解質を含有する電解質塗料を塗布することで第２電解質層を形成するステップと、
    前記第２電解質層上に、第１導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料を塗布することで第３イオン交換層を形成するステップと、
    前記第３イオン交換層上に、電解質を含有する電解質塗料を塗布することで第３電解質層を形成するステップと、
    前記第３電解質層上に、第２導電型のイオンを対イオンとする交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有するイオン交換塗料を塗布することで第４イオン交換層を形成するステップとを更に有することを特徴とする請求項１７又は１８に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  20. 前記薬剤塗料及び／又は前記電解質塗料が、水溶性高分子を更に含有することを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  21. 前記第１イオン交換層、前記第２イオン交換層、前記第３イオン交換層及び／又は第４イオン交換層を非水溶性化させるためのステップを更に有することを特徴とする請求項１７〜２０のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  22. 前記イオン交換塗料が、低分子量ポリエチレン、超高分子ＰＶＡ又はキトサン又はその混合物を更に含有することを特徴とする請求項２１に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  23. 前記薬剤層の全体が前記第１イオン交換層により被覆されることを特徴とする請求項１７〜２２のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  24. 前記第１電解質層の全体が前記第２イオン交換層により被覆されることを特徴とする請求項１８〜２３のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  25. 前記第２電解質層の全体が前記第３イオン交換層により被覆されることを特徴とする請求項１９〜２４のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  26. 前記第３電解質層の全体が前記第４イオン交換層により被覆されることを特徴とする請求項１９〜２５のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  27. 前記第１導体層及び／又は前記第２導体層が、導電塗料を塗布することにより形成されることを特徴とする請求項１７〜２６のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  28. 前記導電塗料が、非金属導電フィラーを含有することを特徴とする請求項２７に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  29. 前記第１基板及び前記第２基板が単一の基板から構成されることを特徴とする請求項１９〜２８のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  30. 前記第１基板の裏面に第１端子導体が形成され、
    前記第１導体と前記第１端子導体が前記第１基板を貫通するスルーホールにより電気的に接続されることを特徴とする請求項１７〜２９のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  31. 前記第２基板の裏面に第２端子導体が形成され、
    前記第２導体と前記第２端子導体が前記第２基板を貫通するスルーホールにより電気的に接続されることを特徴とする請求項１９〜３０のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
  32. 前記第１基板及び／又は前記第２基板の前記前面又は裏面に、薄型電池を搭載するステップを更に有することを特徴とする請求項１７〜３１のいずれか一項に記載のイオントフォレーシス装置の製造方法。
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