特開 2025-28633 オゾンインジケータおよびＣＴ値を推定する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025028633

(43)【公開日】2025-03-03

(54)【発明の名称】オゾンインジケータおよびＣＴ値を推定する方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/78 20060101AFI20250221BHJP

【ＦＩ】

G01N21/78 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023133561

(22)【出願日】2023-08-18

(71)【出願人】

【識別番号】503242877

【氏名又は名称】株式会社タムラテコ

(71)【出願人】

【識別番号】000125347

【氏名又は名称】学校法人近畿大学

(74)【代理人】

【識別番号】110003041

【氏名又は名称】安田岡本弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】田村 耕三

(72)【発明者】

【氏名】福田 由之

(72)【発明者】

【氏名】由井 善博

(72)【発明者】

【氏名】小竹 武

(72)【発明者】

【氏名】石渡 俊二

(72)【発明者】

【氏名】井上 知美

(57)【要約】

【課題】オゾンガスによる殺菌、有害物の分解、脱臭等において、処理の途中のＣＴ値および処理終了のＣＴ値を推定できるオゾンインジケータを提供する。
【解決手段】オゾンインジケータ１は、シート状の基材１１と、基材の表面に重なりを避けて形成された感応部１２および比較部１３と、を有する。感応部は、オゾンガスの暴露によりその色調が変化する色素を含んで形成される。比較部は、感応部に対するオゾンガス暴露過程における互いに異なる複数のＣＴ値に達したときの当該ＣＴ値における感応部の色調が印刷で再現されて互いに重ならない複数のＣＴ指標１６ａ，・・・，１６ｇで構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート状の基材と、
前記基材の表面に重なりを避けて形成された感応部および比較部と、
を有し、
前記感応部は、オゾンガスの暴露によりその色調が変化する色素を含んで形成され、
前記比較部は、前記感応部に対するオゾンガス暴露過程における互いに異なる複数のＣＴ値に達したときの当該ＣＴ値における前記感応部の色調が印刷で再現されて互いに重ならない複数のＣＴ指標で構成された
ことを特徴とするオゾンインジケータ。

【請求項2】

複数の前記ＣＴ指標のそれぞれの近傍に、当該ＣＴ指標に対応する前記ＣＴ値が数値で記載された
請求項１に記載のオゾンインジケータ。

【請求項3】

シート状の基材と、
前記基材の表面に重なりを避けて形成された感応部、比較部およびＱＲコード（登録商標）と、
を有し、
前記感応部は、オゾンガスの暴露によりその色調が変化する色素を含んで形成され、
前記比較部は、オゾンガス暴露過程における互いに異なる複数のＣＴ値に達したときの当該ＣＴ値における前記感応部の色調が印刷で再現されて互いに重ならない複数のＣＴ指標で構成され、
ＱＲコード（登録商標）は、前記感応部がオゾンガス暴露されたとき変化したその色調と前記複数のＣＴ指標の色調とからＣＴ値を算出するための情報が記録されている
ことを特徴とするオゾンインジケータ。

【請求項4】

前記ＱＲコード（登録商標）に記録された情報は、
オゾンガス暴露により変化した前記感応部の色調に対応するＣＴ値を算出可能なアプリケーションの起動、ならびに感応部および比較部に関するものである、
請求項３に記載のオゾンインジケータ。

【請求項5】

前記ＱＲコード（登録商標）に記録された情報は、
前記複数のＣＴ指標に対応するＣＴ値である
請求項３に記載のオゾンインジケータ。

【請求項6】

色調が変化する前記色素は、
ブロモフェノールブルー、クマシーブリリアントブルーおよび食用色素のいずれかである
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のオゾンインジケータ。

【請求項7】

請求項１または請求項２に記載されたオゾンインジケータを、演算装置のデジタルカメラで読み取り、
前記オゾンインジケータにおける前記感応部および前記複数のＣＴ指標を前記デジタルカメラで画像データ化し、
前記画像データにおける前記感応部および前記複数のＣＴ指標を領域抽出し、
前記感応部および前記複数のＣＴ指標それぞれの色調を２５６階調の明度データとして求め、
前記ＣＴ指標の数値として前記演算装置に記憶された複数の数値の昇順と前記明度データの降順とを対応させ、
前記感応部の明度データより大きくおよび小さく且つこの明度データに直近の２つのＣ
Ｔ指標の明度データおよびこれらに対応する２つのＣＴ指標の数値の組み合わせを抽出し、
抽出した前記明度データとこれらに対応する前記ＣＴ指標の数値とから補間法により前記感応部の明度データに対応するＣＴ値としての数値を求める
ことを特徴とするＣＴ値の推定方法。

【請求項8】

請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載されたオゾンインジケータにおける前記ＱＲコード（登録商標）を、演算装置のデジタルカメラで読み取り、
前記オゾンインジケータにおける前記感応部および前記複数のＣＴ指標を前記デジタルカメラで画像データ化し、
前記ＱＲコード（登録商標）からの読み取り情報に基づいて前記画像データにおける前記感応部および前記複数のＣＴ指標を領域抽出し、
前記感応部および前記複数のＣＴ指標それぞれの色調を２５６階調の明度データとして求め、
前記ＱＲコード（登録商標）に前記ＣＴ指標の数値として記憶された複数の数値の昇順と前記明度データの降順とを対応させ、
前記感応部の明度データより大きくおよび小さく且つこの明度データに直近の２つのＣＴ指標の明度データおよびこれらに対応する２つのＣＴ指標の数値の組み合わせを抽出し、
抽出した前記明度データとこれらに対応する前記ＣＴ指標の数値とから補間法により前記感応部の明度データに対応するＣＴ値としての数値を求める
ことを特徴とするＣＴ値の推定方法。

【請求項9】

前記補間法に用いられる明度データとして、前記感応部におけるＲＧＢ各明度データの中で最も大きな値の色要素におけるもの、または前記ＲＧＢ各明度データをグレースケール化したものを採用する
請求項７に記載のＣＴ値の推定方法。

【請求項10】

前記補間法に用いられる明度データとして、前記感応部におけるＲＧＢ各明度データの中で最も大きな値の色要素におけるもの、または前記ＲＧＢ各明度データをグレースケール化したものを採用する
請求項８に記載のＣＴ値の推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オゾンガスによる殺菌、有害物分解および脱色等の処理において簡便に処理の終了を確認するためのインジケータに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、２１世紀に入ってから重症急性呼吸器症候群（Ｓｅｖｅｒｅ Ａｃｕｔｅ ＲｅｓｐｉｒａｔｏｒｙＳｙｎｄｒｏｍｅ：ＳＡＲＳ）、および高病原性鳥インフルエンザウイルス等の細菌等に起因する感染症の流行が発生し、また鳥インフルエンザについては短い間隔で頻繁にその発生が報道されている。さらに最近は毎年数か月ごとに新型コロナウイルス（ＣＯＶＩＤ－１９）の感染のピークが繰り返され、我が国においては未だ流行の終息には至っていない。

【0003】

このような感染症の検査および治療等に使用した機器および器具等はその病原体に汚染された可能性が高い。そのため機器または器具等を再利用または医療廃棄物として処分するいずれの場合にも殺菌処理が必要である。また、内科医院等、病院等での待合室、治療室も同様に病原体に汚染されている可能性があり、これらについても常時または定期的に殺菌処理を行うのが好ましい。

【0004】

ところで、オゾンガスに殺菌作用があること、ならびに治療用機器、医療器具等および、待合室、治療室等の殺菌にオゾンガスが利用できることは広く知られており、オゾンガスは、新型コロナウイルスに対してもその活性を減弱させることが報告されている（非特許文献１）。このようなオゾンガスを用いる例えば病原体の殺菌処理等の進捗の管理は、オゾンガスの濃度（ｐｐｍ）と接触時間（分）との積であるＣＴ値で行われるのが通常であり、このようなＣＴ値の管理は、オゾン濃度計を含む専用のＣＴ値管理装置で行う必要がある。一方、オゾンガスによる殺菌処理等において、このようなＣＴ値管理装置を用いないでその進捗の管理を行い得る可能性を有するオゾンインジケータが提案されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２２－１２２５９７号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】（世界初）オゾンによる新型コロナウイルス不活性化を確認、令和年２月１４日、公立大学法人奈良県立医科大学、一般社団法人ＭＢＴコンソーシアム（インターネット、ＵＲＬ：http://www.naramed-u.ac.jp/university/kenkyu-sangakukan/oshirase/r2nendo/documents/press_2.pdf）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載のオゾンインジケータは、オゾンガスによる例えば殺菌環境に配され、「殺菌処理後に処理が意図通り適切になされたか否かを目視により簡便に評価」可能に形成されている。特許文献１に記載のオゾンインジケータは、殺菌処理等を行う空間が広くオゾンガスを処理空間全体に均等に行き渡らせることが容易ではない場合、オゾンガスが達しにくく滞留が懸念される複数個所にオゾン濃度計（＋ＣＴ算出機）の代わりに配置して、滞留懸念場所においても（終了ＣＴ値以上となり）意図通り殺菌等が完了したか否かを判断するのに適する。

【0008】

したがって、特許文献１に記載のオゾンインジケータは、オゾンガスによる処理の途中または終了時のＣＴ値そのものを推定可能とはなっていない。

【0009】

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、オゾンガスによる殺菌、有害物の分解または脱臭等において、処理途中または処理終了時のＣＴ値を推定できるオゾンインジケータおよびオゾンインジケータからＣＴ値を推定する方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係るオゾンインジケータは、シート状の基材と、基材の表面に重なりを避けて形成された感応部および比較部と、を有する。感応部は、オゾンガスの暴露によりその色調が変化する色素を含んで形成される。比較部は、感応部に対するオゾンガス暴露過程における互いに異なる複数のＣＴ値に達したときの当該ＣＴ値における感応部の色調が印刷で再現されて互いに重ならない複数のＣＴ指標で構成される。基材を規定する「シート状」とは厚みに比べて表面積が大きなものをいい、可撓性を有さない材料をも含む意である。「色調」とは「明度と彩度との関係による色の感覚的な見え方」をいい、「明度」とは「色の明るさの度合い」を、「彩度」とは「色の鮮やかさの度合い」をいう。

【0011】

オゾンインジケータは、複数のＣＴ指標のそれぞれの近傍に、当該ＣＴ指標に対応するＣＴ値が数値で記載されているのが好ましい。

【0012】

他の本発明に係るオゾンインジケータは、シート状の基材と、基材の表面に重なりを避けて形成された感応部、比較部およびＱＲコード（登録商標）と、を有する。感応部は、オゾンガスの暴露によりその色調が変化する色素を含んで形成される。比較部は、オゾンガス暴露過程における互いに異なる複数のＣＴ値に達したときの当該ＣＴ値における感応部の色調が印刷で再現されて互いに重ならない複数のＣＴ指標で構成される。ＱＲコード（登録商標）には、感応部がオゾンガスに暴露されたとき変化したその色調と複数のＣＴ指標の色調とから、ＣＴ値を算出するための情報が記録されている。

【0013】

ここで「ＣＴ値を算出するための情報」とは、例えば、このオゾンインジケータにおける感応部の色調変化に基づいてＣＴ値を推定するアプリケーションを提供するクラウド上のＵＲＬ、感応部およびＣＴ指標のアスペクト比、および印刷されたＣＴ指標の色調に対応するＣＴ値（数値）等のすべてまたはいずれかである。

【0014】

ＱＲコード（登録商標）に記録された情報は、オゾンガス暴露により変化した感応部の色調に対応するＣＴ値を算出可能なアプリケーションの起動、ならびに感応部および比較部に関するものである。ＱＲコード（登録商標）に記録された情報には、複数のＣＴ指標に対応するＣＴ値が含まれてもよい。色調が変化する色素として、ブロモフェノールブルー、クマシーブリリアントブルーおよび食用色素のいずれかが使用される。

【0015】

本発明に係るＣＴ値の推定方法は、上記したオゾンインジケータを、演算装置のデジタルカメラで読み取ることから始まる。演算装置は、デジタルカメラでオゾンインジケータにおける感応部および複数のＣＴ指標を画像データ化する。演算装置は、画像データにおける感応部および複数のＣＴ指標を領域抽出し、感応部および複数のＣＴ指標それぞれの色調を２５６階調の明度データとして求める。続いて、演算装置は、ＣＴ指標の数値として演算装置に記憶された複数の数値の昇順と明度データの降順とを対応させ、感応部の明度データより大きくおよび小さく且つこの明度データに直近の２つのＣＴ指標の明度データおよびこれらの明度データに対応する２つのＣＴ指標の数値の組み合わせを抽出する。

【0016】

最後に、抽出した明度データとこれらに対応するＣＴ指標の数値とから補間法により感
応部の明度データに対応するＣＴ値としての数値を求め、求めた数値を演算装置の表示画面に表示させる。「演算装置のデジタルカメラ」とは、例えばスマートフォンに付属するデジダルカメラまたはデジタルカメラで撮影した撮影データを取り込むように構成されＣＰＵを有する演算機能を備えた装置等に付属するデジタルカメラである。

【0017】

本発明に係る他のＣＴ値の推定方法は、ＱＲコード（登録商標）を有するオゾンインジケータのＱＲコード（登録商標）を、演算装置のデジタルカメラでの読み取りで開始される。オゾンインジケータにおける感応部および複数のＣＴ指標をデジタルカメラで画像データ化し、ＱＲコード（登録商標）からの読み取り情報に基づいて画像データにおける感応部および複数のＣＴ指標を領域抽出する。領域抽出された感応部および複数のＣＴ指標のそれぞれの色調を２５６階調の明度データとして求める。

【0018】

「領域抽出」とは、例えば明度差に基づいて対象の領域を切り出し他の領域と区別することをいう。「領域抽出」は公知の技術である。

【0019】

ＱＲコード（登録商標）にＣＴ指標の数値として記憶された複数の数値の昇順と明度データの降順とを対応させ、感応部の明度データより大きくおよび小さく且つこの明度データに直近の２つのＣＴ指標の明度データおよびこれらの明度データに対応する２つのＣＴ指標の数値の組み合わせを抽出する。抽出した明度データとこれらに対応するＣＴ指標の数値とから補間法により感応部の明度データに対応するＣＴ値としての数値を求める。

【0020】

ＣＴ値としての数値を求めるときの補間法に用いられる明度データとして、感応部におけるＲＧＢ各明度データの中で最も大きな値の色要素におけるもの、またはＲＧＢ各明度データをグレースケール化したものが好ましい。

【発明の効果】

【0021】

本発明によると、オゾンガスによる殺菌、有害物の分解、脱臭等において、処理の途中のＣＴ値および処理終了のＣＴ値を推定できるオゾンインジケータおよびＣＴ値の推定方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１はオゾンインジケータの概要を示す図である。

【図2】図２は試料にオゾンガスを作用させる試験装置の正面図である。

【図3】図３は試験装置の平面図である。

【図4】図４は濾紙上の試料から色濃度の測定部分を取り出す概念を示す図である。

【図5】図５は表１におけるＣＴ値と色濃度変化率との関係を示す図である。

【図6】である。

【図7】図７は退色速度が速い食用色素のＣＴ値と色濃度の残存率との関係を示す図である。

【図8】図８は退色速度が中程度の食用色素のＣＴ値と色濃度の残存率との関係を示す図である。

【図9】図９は退色速度が遅い食用色素のＣＴ値と色濃度の残存率との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図１はオゾンインジケータ１の概要を示す図である。オゾンインジケータ１は、基材１１、感応部１２、比較部１３およびＱＲコード（登録商標）１４を有する。基材１１は、オゾンインジケータ１の基礎的部分であり、厚紙またはポリプロピレン、ポリスチレン等の汎用樹脂のやや細長い矩形のシート等で形成される。基材１１は、感応部１２、比較部１３およびＱＲコード（登録商標）１４を有する面が、白色または高い明度の色である。

【0024】

感応部１２は、オゾンガスが作用することにより退色する基本液が塗布、乾燥されて形成される。基本液は、例えば次のようにして調製される。すなわち、着色剤としてのブロモフェノールブルー（以下「ＢＰＢ」と記すことがある）は、その濃度が０．０２％となるように０．０２５ｍｏｌ／Ｌりん酸緩衝液（ｐＨ６．８）に溶解される。本書面において成分割合を示す「％」は、特に説明のない限り「重量％」をいう。

【0025】

ＢＰＢは富士フィルム和光純薬社販売試薬特級が使用される。０．０２５ｍｏｌ／Ｌりん酸緩衝液は、堀場製作所販売のＬＡＱＵＡ（登録商標）シリーズにおけるｐＨ標準液セット１０１－Ｓから中性リン酸塩標準液（ｐＨ６．８６）を用いて調整される。「基本液」とは、ＢＰＢをりん酸緩衝液に溶解した液をいう。着色剤としてクマシーブリリアントブルーを使用することができる。

【0026】

感応部１２は、ポリフッ化ビニリデン樹脂（以下「ＰＶＤＦ」と記す）製の親水性膜に基本液を滴下し、これを自然乾燥（室内放置）して形成される。ＰＶＤＦ親水性膜は、メルク社が製造するポアサイズ５．０μｍ、直径４７ｍｍのメンブレンフィルター（登録商標「デュラポア」）が用いられる。自然乾燥により得た感応部１２の外観は、青が強調された青紫色であり、視覚的には湿り気を感じさせない。

【0027】

オゾンガス処理におけるＣＴ値の増加に伴う感応部１２の退色を遅らせるには、基本液にチオ硫酸ナトリウムを加える。チオ硫酸ナトリウムは、基本液における濃度の増加に伴い、感応部１２の明度の増加を遅らせる。特許文献１には基本液にチオ硫酸ナトリウムを加えるとＣＴ値の増加による退色の進行（色濃度の減少）が遅れることが開示される（特許文献１、図７～図１０）。退色の進行とは、明度の増加である。

【0028】

感応部１２は、基本液等が塗布され乾燥されたメンブレンフィルターを所定の寸法の細長い矩形に整えたものである。感応部１２は、長手方向を基材１１の長手方向に揃えて、その親水性膜が接着剤により基材１１の所定の位置に固定される。

【0029】

比較部１３は、明度が異なる複数のＣＴ指標１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ，１６ｇからなる。各ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６ｇは、感応部１２の幅寸法をその長手方向長さとする矩形であり、これらは縦および横の寸法が皆同じである。ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６ｇは、事前に求めた感応部１２のオゾンガス暴露におけるＣＴ値増加過程での色調（色あい）の変化から、退色完了までのいくつかのＣＴ値（例えば５０，１００，２００，・・・）ごとにその感応部１２の各色調とそれぞれの指標１６ａ，・・・，１６ｇとが同じ色調になるよう染料または顔料で形成される。ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６ｇは、感応部１２の（図１における）下方に、基材１１の長手方向の一方（図１の左側）から他方（図１の左側）に明度の昇順に並べられる。最も左のＣＴ指標１６ａは、オゾンガスを作用させる前（ＣＴ値＝０）の感応部１２と同じ色調である。なお、「色調」とは「明度と彩度との関係による色の感覚的な見え方」をいい、「明度」とは「色の明るさの度合い」を、「彩度」とは「色の鮮やかさの度合い」をいう。

【0030】

ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６ｇは、そのいずれかの明度が高く（基材１１表面の明度に近く）、画像データにおいて後述する明度差を利用する領域抽出に困難が懸念されるときは、明度が高いＣＴ指標を明度が低い色（例えば黒）により囲むオゾンインジケータ１Ｂが採用される（図１（ｂ）の符号１６Ｂｆ，１６Ｂｇ参照）。感応部１２およびそれぞれのＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇは、互いに接しないよう（これらの間に基材１１表面が露出するよう）に基材１１に配される。

【0031】

各ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇの下にはそれぞれの色調を呈するときのＣＴ値、
つまり感応部１２がオゾンガスによりその上のＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇの色にまで退色した時のＣＴ値が記載されている。このＣＴ値の記載により、後述するスマートフォン（「スマホ」と略す）等で動作するＣＴ値推定アプリケーション（以下「推定アプリ」と略すことがある）が使用できない状況でも、おおよそのＣＴ値を目視で推測することができる。ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇの下の記載されたＣＴ値は一例であり、感応部１２のオゾンガスによる退色感度により、全体の数値が大きくなり、または小さくなる。数値として記載されたＣＴ値は、最下位桁、その一つ上の桁等が「０」でなくとも良い。

【0032】

比較部１３は、基材１１上にインクジェットプリンタにより印刷される。比較部１３は、印刷されたインクが直接オゾンガスに触れないように、オゾンガス耐性を有するポリエチレン、ポリプロピレン、またはナイロン等によるノングレアフィルム（非光沢フィルム）で保護される。比較部１３の印刷は、他のデジタル印刷またはオフセット印刷等でも行えるが、事前に色調の経時変化が少ない印刷方式およびインクが選択される。

【0033】

ＱＲコード（登録商標）１４は、感応部１２および比較部１３に重ならないようにして基材１１に印刷等される。ＱＲコード（登録商標）１４には、クラウド上の推定アプリのＵＲＬ、オゾンインジケータ１における感応部１２のアスペクト比（矩形の縦と横の比）、各ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇの（一つの）アスペクト比および各ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇに対応するそれぞれのＣＴ値が記録される。

【0034】

オゾンインジケータ１は、オゾンガスにより殺菌処理等を行う環境に置かれて、殺菌処理等が行われた際のＣＴ値を推測するためのものである。ＣＴ値の推測は、画像データについての、オゾンガスにより退色した感応部１２の明度を比較部１３の各ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇの明度と比較し、感応部１２の明度に近い明度の２つのＣＴ指標（のＣＴ値）から補間法により行われる。感応部１２と比較部１３との明度の比較は、スマートフォン等のデジタルカメラでオゾンインジケータ１を撮影した画像データにおける適切な色要素により行われる。

【0035】

デジタルカメラのイメージセンサは光の波長（色）ではなく光量のみを検出する。画像データにおける一画素は、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ（以下「ＲＧＢ」という）のいずれかのカラーフィルターを通して得たＲＧＢいずれかの色の光量値（デジタル値）と周辺画素により補間された他の色の光量値とからなる。画像データは、このようにして得た多くのＲＧＢ画素データ（ビットマップデータ）の群として構成される。

【0036】

次に、スマホ等のカメラ撮影により得るオゾンインジケータ１のＲＧＢ各画像データの中で、ＣＴ値の推定のための感応部１２と比較部１３との比較に適する色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を検討した。検討に用いた試料２０は、前述したＢＰＢを含む基本液を用いて形成されたものである。検討は、試料２０をオゾンガス環境下にＣＴ値がそれぞれ３０，６０，１００になるまで置き、デジタルカメラで撮影した試料２０の画像におけるＲ，Ｇ，Ｂ各要素の色濃度の変化の大きさを比較した。

【0037】

図２は試料２０へのオゾンガス暴露に用いた試験装置２の正面図、図３は試験装置２の平面図である。 試験装置２は、容器２１、オゾン発生器２２、加湿装置２３、温度計、湿度計２４、オゾン濃度計２５およびＣＴ値記録装置からなる。 容器２１は、直方体の中空の箱であり、上面は取り外し可能な蓋２６で閉じられる。 容器２１は、外部から内部の観察が容易なように、透明な塩化ビニル樹脂により製作されている。

【0038】

オゾン発生器２２は、オゾンランプ（紫外線ランプ）および強制循環ファンを内蔵する
据え置き型の公知のオゾンガス発生装置である。 加湿装置２３は、圧電振動子に高周波
の交流電圧を加えて振動させ、発生する超音波により水から霧を発生させ、これを放出口２７から外部に放出する装置である。 湿度計２４は、容器２１内の湿度を測定し表示す
る装置である。湿度計２４は、容器２１に収容されている。

【0039】

オゾン濃度計２５は、容器２１内に設置され、容器２１内のオゾンガス濃度を測定するための公知の機器である。オゾン濃度計２５は、外部に図示しないコントロール部を備え、コントロール部は、測定されたオゾン濃度をデジタル化してＣＴ値記録装置に送信する。図２および図３における試料台２８は、試料２０を載せるためのものである。

【0040】

ＣＴ値記録装置は、オゾン濃度計２５から送信されるオゾン濃度と送信の間隔（時間）とからＣＴ値（＝オゾン濃度×間隔時間）の増分を算出し、オゾンガス暴露処理を開始した時点からこの増分を積算してその表示装置に積算値を表示する。ＣＴ値記録装置は、パーソナルコンピュータが用いられる。

【0041】

検討は、試料２０を試料台２８に載せ、オゾン濃度計２５の計測値が所定の濃度（５ｐｐｍまたは３０ｐｐｍ）になるように、オゾン濃度計２５のコントロール部によりオゾン発生器２２の動作を制御して行った。容器２１内の温度は、２０℃に保たれるように試験装置２が設置された室内のエアコンの温度設定を行い、容器２１内がこの温度範囲に収まることを容器２１内に差し入れられた熱電対により定期的に確認した。試験装置２内での試料２０へのオゾンガス暴露は、ＣＴ値がそれぞれ３０，６０，１００になるまで行い、試験装置２から取り出した試料２０をデジタルカメラで撮影した画像データにおけるＲ，Ｇ，Ｂ各要素の色濃度の変化の大きさを比較した。

【0042】

図４は濾紙３１上の試料２０から色濃度の測定部分を取り出す概念を示す図である。オゾンガスに曝された試料２０は、暴露終了後に濾紙３１上に載せられる。使用する濾紙３１は、アドバンテック社製の定性濾紙Ｎｏ．２である。濾紙３１に載せられた試料２０は、蛍光灯の照明のもとで、スタンドに固定されたデジタルカメラにより、統一された条件で撮影される。「統一された条件」とは、カメラ、カメラと被写体との距離、撮影環境の明るさ、撮影画素数、撮影感度、絞り値、シャッタースピード、ホワイトバランス等において同じ（統一された）条件の意である。

【0043】

撮影は、試料２０を含む濾紙３１全体を対象にし、画像データはパソコンに取り込まれて、解析ソフトＩｍａｇｅＪ１．５２ｖ（ＵＲＬ：https://imagej.jaleco.com/ からダウンロード）により試料の色濃度が求められる。パソコンでは、取り込まれた画像が、ＩｍａｇｅＪ１．５２ｖにより光の三原色（ＲＧＢ）それぞれの要素に分解され、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）およびＢ（ブルー）の各要素について、試料２０の一部分３２およびこれと同一面積である濾紙３１の一部分３３の、それぞれの濃度が求められる。ＲＧＢの三要素に分解された画像は、明暗だけのモノクロであり、求められる「濃度」は実際には各要素における「明度（実際は暗さ）」である。 前述した「色濃度」とは、各要素における試料２０の「濃度」の値から濾紙３１の「濃度」の値を差し引いた値である。

【0044】

表１は、試料２０にオゾンガスを作用させたときのＣＴ値と試料２０の色濃度変化率との関係である。

【0045】

【表1】

【0046】

表１における「色濃度変化率」の各数値は、上述した（ＩｍａｇｅＪ１．５２ｖを用いた）方法により求めた値に「－１」を掛け合わせた色濃度が、（オゾンガスを作用させる前のＣＴ値０の）試料２０の色濃度に対して変化（退色）した割合を示す数値である。また、表1における「擬ＮＴＳＣ」は、デジタルのカラー画像をモノクロ画像に変換する際に用いられるＮＴＳＣ加重平均法を模して、Ｒ要素、Ｇ要素、Ｂ要素それぞれに重みづけをして求めたものである（擬ＮＴＳＣ＝０．２９８９１×Ｒ要素＋０．５８６６１×Ｇ要素＋０．１１４４８×Ｂ要素）。

【0047】

ＮＴＳＣ加重平均法は輝度（画面の明るさ、色には無関係）に関する処理法であり輝度は明度（色の明るさ）とやや異なるが、「明るさ」として共通するので、Ｒ，Ｇ，Ｂ各要素の全てを考慮した処理としてＮＴＳＣ加重平均法を流用した。

【0048】

図５は表１におけるＣＴ値と色濃度変化率との関係を示す図である。図５から、感応部１２の着色剤としてブロモフェノールブルーを使用したときＲ要素およびＧ要素に着目すれば、色濃度変化率が大きくかつ色濃度変化率はＣＴ値に略比例することが分かる。また、カラー画像をモノクロ画像に変換する際に利用されるＮＴＳＣ加重平均法を流用して処理した「擬ＮＴＳＣ」による色濃度変化率もＣＴ値に略比例する。オゾンインジケータ１，１Ｂでは、感応部１２のＲ要素、Ｇ要素の画像データまたはＲ，Ｇ，Ｂの三要素をＮＴＳＣ加重平均法に倣って処理した画像データを用いることで、オゾンガス暴露後のＣＴ値の推定を行うことができる。

【0049】

次に、オゾンガスによる処理を行った環境に置かれ回収されたオゾンインジケータ１をスマ－トホンで撮影した画像データから、推定アプリを用いて感応部１２の退色が示すＣＴ値を推定する手順について説明する。

【0050】

図６は推定アプリによるＣＴ値の推定過程を示すフローダイヤグラムである。初めに、スマートフォンでオゾンインジケータ１のＱＲコード（登録商標）１４を読み取る（Ｓ１）。ＱＲコード（登録商標）１４には、クラウド上の推定アプリのＵＲＬおよびオゾンインジケータ１の感応部１２およびＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇに関する情報が記録されている。

【0051】

作業者（ＣＴ値の推定を行う者）は、スマートフォンが読み取ったＵＲＬからクラウド上の推定アプリを起動させる。クラウド上の推定アプリの起動は、ＱＲコード（登録商標）１４の読み取り後にスマートフォンの画面に表示されるＵＲＬをタップして行う。推定アプリはＱＲコード（登録商標）に記録された他の情報（感応部１２およびＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇのアスペクト比ならびに各ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇに対応するＣＴ値）を定数としてメモリに保存する（Ｓ１）。続いて、スマホのカメラ機能が作動し、画面にはオゾンインジケータ１における感応部１２および比較部１３を画面全体
に入れるように、指示が表示される（Ｓ１）。

【0052】

スマートフォンのカメラが感応部１２および比較部１３を画面全体に捉えたら（Ｓ３でＹＥＳ）、推定アプリは感応部１２およびそれぞれのＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇを個別に識別可能か判断し、識別可能（Ｓ４でＹＥＳ）であればその判断画像（１フレーム、静止画像）を記憶する。推定アプリによる識別可否の判断は、画像データから明度差を用いて領域抽出（基材１１に比べ明度が小さな輪郭で囲まれた画素データ群の抽出）が可能か否かで行う。領域が抽出されたらその領域のアスペクト比を求め、これらのアスペクト比とメモリに保存された感応部１２およびＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇのアスペクト比とを比較し、抽出された領域が感応部１２なのか比較部１３なのかを識別する（Ｓ５）。比較部１３については、ＱＲコード（登録商標）に記録されたＣＴ値（例えば０，５０，１００，２００，３００，・・・）の数と判別した比較部１３の数とが一致すれば認識されたと判断される（Ｓ５）。「領域抽出」とは、例えば明度差に基づいて対象の領域を切り出し他の領域と区別することをいう。「領域抽出」は公知の技術である。

【0053】

感応部１２およびＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇの各領域が識別されると、これらの領域の画素データからそれぞれの平均明度を算出する（Ｓ６）。例えばＢＰＢを着色剤とするオゾンインジケータ１では、表１および図５から、明度としてＲ，Ｇの画素データおよびＮＴＳＣ加重平均法で求めた明度を示すいずれかの数値が算出される。「明度」とは各画素の光量を０～２５５のいずれかの数値で表現（明度高い＝数値大）したものである。

【0054】

推定アプリは、この段階でオゾンインジケータ１には７つのＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇが存在すること、および領域抽出された感応部１２の平均明度値および７つのＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇの各平均明度値を認識する。推定アプリは、７つのＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇの各平均明度値を昇順に並べ、これらはＱＲコード（登録商標）１４から読み取った７つの昇順に並べたＣＴ値に関連付けられる。すなわち上述の例では、最小平均明度がＣＴ値０に、その次に小さな平均明度がＣＴ値５０というように順に関連付けられる（Ｓ６）。

【0055】

推定アプリは、画像データにおける感応部１２に対応する画素の平均明度を算出し、この明度よりも大きなおよび小さな直近の明度およびこれと関連付けられたＣＴ値を抽出する（Ｓ７）。例えばＣＴ値が０，５０，１００，２００，３００に関連付けられたＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇの２５６諧調における平均明度値がそれぞれ，３０，３７，４１，６０，７５であり、感応部１２の平均明度値が５８であれば、明度４１とＣＴ値１００との組み合わせおよび明度６０とＣＴ値２００との組み合わせが抽出される。

【0056】

推定アプリは、これら２組の組み合わせから、独立変数が明度、従属変数がＣＴ値である一次式「ＣＴ値＝Ｃ１×明度＋Ｃ２」における一次係数Ｃ１および定数Ｃ２を求める（Ｓ８）。例では、一次式は「ＣＴ値＝５．２６×明度－１１５．８」となり、例えば感応部１２の明度が５８であれば明度に５８を代入しＣＴ値として１８９を求める（Ｓ９）。推定アプリは、求めたＣＴ推定値をスマートフォンの画面に表示し、ＣＴ推定処理を終了する。

【0057】

スマートフォンはマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）で動作し、上記処理を行う「（デジタルカメラを有する）演算装置」と見なすことができる。上記処理は、デジタルカメラを有しＣＴ値の推定に特化した演算装置でも行うことができる。

【0058】

感応部１２に用いられる基本液の色素に食用色素を使用することができる。

【0059】

そこで、種々の食用色素のＣＴ指標としての適用の可能性、つまりオゾンガス暴露による退色の程度とＣＴ値との関係（退色速度、オゾン感度）について検討した。検討には、ＢＰＢを着色剤とする前述した基本液の色素を種々の食用色素に替え、溶媒および食用色素の濃度等はＢＰＢを色素とする場合と同じとして調製した試料を用いた。また、試料へのオゾンガスの暴露は図２および図３に示す試験装置２を用い、その暴露条件等も試料２０に対するものと同じとした。

【0060】

表２は、市販の食用色素を用いた基本液により試料を作成し検討したＲＧＢ各要素についての色濃度および感応部１２への利用可否を示す。

【0061】

【表2】

【0062】

表２に示される各食用色素は、以下に示すものを使用した。
（ａ） 東京化成工業株式会社販売の食品着色料検査用対照試液Ａセット
以下の食用色素は、それぞれ０．１％の水溶液として提供される。

【0063】

（Ａ－１） 食用赤色２号（アマランス）
（Ａ－２） 食用赤色３号（エリスロシン）
（Ａ－３） 食用赤色４０号（アルラレッドＡＣ）
（Ａ－４） 食用赤色１０２号（ニューコクシン）
（Ａ－５） 食用赤色１０４号（フロキシン）
（Ａ－６） 食用赤色１０５号（ローズベンガル）
（Ａ－７） 食用赤色１０６号（アシッドレッド）
（Ａ－８） 食用黄色４号（タートラジン）
（Ａ－９） 食用黄色５号（サンセットイエローＦＣＦ）
（Ａ－１０） 食用緑色３号（ファストグリーンＦＣＦ）
（Ａ－１１） 食用青色１号 （ブリリアントブルーＦＣＦ）
（Ａ－１２） 食用青色２号（インジゴカルミン ）
（ｂ） 東京化成工業株式会社販売の食品着色料検査用対照試液Ｂセット
以下の食用色素は、それぞれ０．１％の水溶液として提供される。

【0064】

（Ｂ－３） ポンソーＲ（旧食用赤色１０１号）
（Ｂ－４） エオシン（旧食用赤色１０３号）
（Ｂ－５） ナフトールエローＳ（旧食用黄色１号）
（Ｂ－６） ライトグリーンＳＦ黄色（旧食用緑色２号）
（Ｂ－７） オレンジ I（旧食用橙色１号）
（Ｂ－８） オレンジ II
（Ｂ－９） マルチウスイエロー
（Ｂ－１０） ウラニン
（Ｂ－１１） ギネアグリーンＢ（旧食用緑色１号）
（Ｂ－１２） ブリリアントミリンググリーン
（Ｂ－１３） アズールブルーＶＸ
（Ｂ－１４） アシッドバイオレット６Ｂ（旧食用紫色１号）
（ｃ） （Ｂ－１） ニューコクシン（赤色1号）：富士フィルム和光純薬製
（Ｂ－２） タートラジン（黄色4号）：富士フィルム和光純薬製
表３は、表２の各食用色素を着色剤として調製した試料をオゾンガス暴露したときの、ＣＴ値と各食用色素代表色の色濃度の残存率との関係を示す。ここで「食用色素代表色」とは、表２の各食用色素における値が最も大きな（表２で網掛けされた）（着目する）色要素をいうものとする。

【0065】

【表3】

【0066】

表２における色濃度および表３における色濃度残存率は、ＢＰＢを着色剤とした試料２０で用いたと同じようにデジタルカメラで撮影し解析ソフトＩｍａｇｅＪ１．５２ｖを使用して求めた。

【0067】

図７～図９は表３に示される各食用色素のＣＴ値と色濃度の残存率との関係を示す図である。表３における退色速度の評価は、ＣＴ値が８００未満で残存率が１０％以下になる群を「速い」（図７）、ＣＴ値が８００以上２６００未満で残存率が１０％以下になる群を「中」（図８）、およびＣＴ値が２６００以上で残存率が１０％以下になる群を「遅い」（図９）とした。

【0068】

一つの食用色素を着色剤として感応部１２を形成する場合、ＲＧＢ解析におけるＲＧＢ要素のいずれか最も大きな値が他の２つの値のいずれよりも１０倍以上であれば、感応部１２を形成するための色素として好ましい（表２）。「推定アプリ」でのＣＴ値の推定において、最も大きな値を有する色要素の画像データについて処理すれば、他の色要素によ
る干渉が少なくその精度が高まるからである。

【0069】

表３および図７～図９から、オゾンガスによる殺菌等の処理が短時間で終了する場合（低ＣＴ値で処理が終了）から処理に長時間を要する場合（処理終了に高ＣＴ値が必要）まで、食用色素を選択することによりそれぞれに適したオゾンインジケータ１を形成することが可能である。

【0070】

なお、青色を呈するＢＰＢで形成された感応部１２は、表１および図５から推定アプリでＲ要素、Ｇ要素の画像データまたはＲ，Ｇ，Ｂの三要素をＮＴＳＣ加重平均法に倣って処理した画像データを処理するのが適切であった。これに対し、表２における利用可能（〇）な食用色素で感応部１２を形成する場合には、ＲＧＢの中から最も大きな値を示す色要素の画像データまたはＲＧＢ全てをＮＴＳＣ加重平均法に倣ってグレースケール化した画像データが、ＣＴ値推定を行う推定アプリで採用される。

【0071】

食用色素で感応部１２が形成されたオゾンインジケータ１では、ＱＲコード（登録商標）１４に「食用色素代表色」に関する情報（例えば文字情報「Ｒ」、または文字情報「Ｒ，ＮＴＳＣ」）が記録され、推定アプリはこの記録された色の画像データに基づいて推定ＣＴ値を算出する。

【0072】

表２で利用可能とされた食用色素の異なる２つの色を用いて感応部１２を形成することができる。異なる２つの色の食用色素は、オゾンガスによる退色の速さが同程度のもの、および退色の速さが異なるもの、いずれの組み合わせでもよい。２つの色の食用色素で感応部１２を形成した場合、推定アプリでは表２におけるこれらの色濃度の中で最も大きな値を示す色要素、またはＮＴＳＣ加重平均法によるグレースケールで感応部１２および比較部１３を数値化しＣＴ値の推定に用いる。

【0073】

特に退色速度が異なる２つの色の食用色素を用いた感応部１２は、オゾンガスによる退色の過程で色相および色調が変化する。そのため推定アプリに頼らずに目視での感応部１２と比較部１３，１３Ｂ（のＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇ）との対比が容易であり、凡そのＣＴ値を知りたい場合に適する。なお「色相」とは「赤」「黄色」「青」のような色の相違をいう。

【0074】

オゾンインジケータ１，１Ｂにおける感応部１２を食用色素で形成する場合、比較部１３，１３Ｂにおける各ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇは、その感応部１２におけるオゾンガスによる退色過程の各色調が印刷により表現される。オゾンインジケータ１，１Ｂは、オゾンガスにより退色した感応部１２とＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇとを目視で比較することにより、オゾンガス暴露による処理におけるおおよそのＣＴ値をより簡便に推定することができる。また、オゾンインジケータ１，１Ｂは、推定アプリと併用することにより、目視よりも高い精度でオゾンガス処理終了時のＣＴ値を推定することができる。

【0075】

目視および推定アプリ併用によるＣＴ値の推定は、オゾンガスによる暴露処理の途中でも行うことができる。オゾンインジケータ１、１Ｂは、ＣＴ値の推定を推定アプリによる明度（グレースケール）でのみ行うとの制限下では、ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇを無彩色で形成可能である。ＣＴ値増加とともに退色する感応部１２の色調を印刷ではＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇに再現不可能な場合にも、ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇを無彩色で形成し、推定アプリによる処理を明度のみで行う。

【0076】

上述の実施形態において、オゾンインジケータ１，１ＢのＱＲコード（登録商標）１４に当該オゾンインジケータの品番号（複数種のオゾンインジケータを区別するためのアイ
テム）を記録し、スマートフォンのカメラ等で読み取った（ＱＲコード（登録商標）１４の）品番号から、推定アプリによる処理に必要な比較部１３，１３ＢのＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇの数、それぞれのＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇに対応するＣＴ値、それぞれのアスペクト比等に関する情報をクラウドのサーバからダウンロードするように構成することができる。

【0077】

ＣＴ値推定アプリケーションが事前にスマートフォンにインストールされている場合、またはこのアプリケーションが組み入れられた専用の推定装置を使用する等の場合では、ＱＲコード（登録商標）１４にクラウド上の推定アプリのＵＲＬを記録する必要がない。オゾンインジケータ１，１Ｂが一種類しかなく、ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇの数および各ＣＴ指標１６ａ，・・・，１６Ｂｇが示すＣＴ値も一種類のみの場合には、各アスペクト比および各ＣＴ値は不変であり定数としてＣＴ値推定アプリケーションに組み入れることが可能である。この場合、オゾンインジケータ１，１ＢのＱＲコード（登録商標）１４は不要である。

【0078】

上述した「色調」の語は、例えば異なる２色の食用色素で形成された変色部のようにオゾンガスによる退色過程で色相が変化する場合については、「色の三属性である色相、彩度、明度による色の感覚的な見え方」の意と解するものとする。

【0079】

上述の実施形態において、オゾンインジケータ１，１Ｂ、およびオゾンインジケータ１，１Ｂの各構成または全体の構造、形状、材質等は、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。スマートフォン等で動作させるＣＴ値推定アプリケーションのＣＴ推定アルゴリズムにおける、デジタル画像データから感応部１２および比較部１３を抽出する手順等、およびこれらの色調または明度等の比較によりＣＴ値を求める手順等については、本発明の主旨に沿って任意に変更することができる。

【産業上の利用可能性】

【0080】

本発明は、オゾンガスによる殺菌、有害物の分解、脱臭等において、処理の途中のＣＴ値および処理終了のＣＴ値の推定に利用することができる。

【符号の説明】

【0081】

１，１Ｂ オゾンインジケータ
１１ 基材
１２ 感応部
１３ 比較部
１４ ＱＲコード（登録商標）
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ，１６ｇ，１６Ｂｆ，１６Ｂｇ ＣＴ指標

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】