JP2008107139A - ガス濃度検知テープ、ガス濃度測定器、ガス濃度測定器用カートリッジおよびガス濃度測定器用ケース - Google Patents

Abstract

【課題】 取扱性に優れ、保管が容易で連続的に使用することができるガス濃度測定器を提供する。
【解決手段】 ガス濃度測定器１０は、ケース１１とカートリッジ１２とを備えている。カートリッジ１２は、搬送テープ２７と保護テープ２８との間に形成された複数の密閉空間３５にオゾンガスに反応して変色するガス検知素子３７をそれぞれ封止してなるガス濃度検知テープ２５と、このガス濃度検知テープ２５をテープ供給リール２６から間欠的に送り出すテープ送出し機構４０と、搬送テープ２７から保護テープ２８を剥離する保護テープ剥離機構４１と、ガス検知素子３７をケース１１の開口部１３に導く搬送テープ用送りローラ３１等を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気中に含まれているオゾンガス、二酸化窒素ガス等の特定の種類のガスの濃度を測定するために使用されるガス濃度検知テープおよびガス濃度測定器に関するものである。

現在、ＮＯｘ、ＳＰＭ、光化学オキシダントによる大気汚染が生じ、環境に対する影響が問題となってきている。光化学オキシダントの主成分であるオゾンガス（Ｏ₃ ）は、工場、事業所や自動車から排出されるＮＯｘや炭化水素などの汚染物質が太陽光線の照射を受けて光化学反応を起こすと生成されるため、光化学スモッグの原因となっている。また、コロナ放電手段を備えた各種機器、例えば静電式複写機、レーザープリンタ、ＬＥＤファクシミリ等においても、コロナ放電手段の動作中にオゾンガスやＮＯｘガスが発生する。このようなオゾンガスは、強力な酸化能を有しているためそれ自身の毒性により空気中の濃度が一定以上（０．１ｐｐｍ）になると、呼吸器系を刺激し、微量でも長時間吸入すると有害とされている。また、ＮＯｘガスは大気汚染の原因物質であり、呼吸器系疾患との関係も指摘されている。

このため、オゾンガスの濃度分布の調査や、地域環境への影響評価、個人のオゾンガス被爆の影響評価等を行って、環境を監視する必要がある。このために、安価で小型軽量かつ個人や家庭レベルで使用することができるオゾン濃度測定器が各種開発されている（例えば、特許文献１〜４参照）。

このような、オゾン濃度測定器としては、例えば図６に示す測定器が提案されている。このオゾン濃度測定器１は、オゾンガスに曝露されると変色する曝露部３を有するガス検知素子２と、オゾンガスの濃度に対応した色（色見本）を示すカラーチャート５が表示された台紙４とを備え、この台紙４にガス検知素子２をカラーチャート５に沿って固定している。

前記ガス検知素子２は、通常セルロース濾紙に、オゾンガスに反応すると変色する色素、保湿剤、酸、水等を加えて調整した検知溶液を含浸させて曝露部３とし、風乾することにより作製される。オゾンガスに反応すると変色する色素としては、インジゴ色素、アゾ色素、トリフェニルメタン色素、アントラキン色素等が用いられる。

台紙４は、通常ガス検知素子２と同一の材質によって形成されている。カラーチャート５は、それぞれ異なったオゾン濃度、例えば０ｐｐｂ、４００ｐｐｂおよび８００ｐｐｂに対応する３つの色見本５ａ〜５ｃで構成されている。オゾン濃度が０ｐｐｂの色見本５ａは、測定前のガス検知素子２の曝露部３と同じ色（インジゴカルミン：藍色）を呈している。これに対して、ガス濃度が高い色見本５ｂ，５ｃほど退色している。

このようなオゾン濃度測定器１は、オゾンガスが存在する環境下で一定時間（例えば、８時間）使用すると、ガス検知素子２の曝露部３がオゾンガスによって曝露されることにより変色する。この変色した色とカラーチャート５の色見本５ａ〜５ｃとを見比べることにより、オゾンガスの濃度を知ることができる。すなわち、曝露部３が変色して４００ｐｐｂの色見本５ｂと略等しい色になれば、オゾン濃度が４００ｐｐｂであると判定し、４００ｐｐｂと８００ｐｐｂの中間の色と略等しくなれば、オゾン濃度が６００ｐｐｂであると判定する。

特開２００４−１４４７２９号公報 ＷＯ２００６／０６６２３（PCT/JP2005/014689）号公報 特開平０９−２７４０３２号公報 特開２０００−０８１４２６号公報

しかしながら、上記した従来のオゾン濃度測定器１は、カード状に形成され、１回の測定毎に新しいものと交換しなければならないため、連続的に使用することができないという問題があった。
また、保管しておく際にはガス検知素子２の曝露部３が空気に触れると変色して使えなくなるため、オゾン濃度測定器１を包装して保管する必要があり、その手間が煩わしいという問題もあった。

本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、保管が容易で連続的に使用することができるガス濃度検知テープおよびこのテープを使用したガス濃度測定器を提供することにある。
さらに、本発明は、取り扱いが容易なガス濃度測定器用カートリッジおよび気密性の高いガス濃度測定器用ケースを提供することにある。

上記目的を達成するために第１の発明に係るガス濃度検知テープは、搬送テープとこの搬送テープを覆う保護テープとによって形成され、両テープ間に長手方向に仕切られた複数の密閉空間を有するガス検知用テープと、特定ガスに反応して変色する曝露部を有し前記搬送テープに固着された状態で前記ガス検知用テープの各密閉空間にそれぞれ封止された複数のガス検知素子とを備えたものである。

第２の発明に係るガス濃度測定器は、開口部を有するケースと、搬送テープとこの搬送テープを覆う保護テープとによって形成され、両テープ間に長手方向に仕切られた複数の密閉空間を有するとともに、これらの密閉空間に特定ガスに反応して変色する曝露部を有するガス検知素子をそれぞれ封止してなるガス濃度検知テープと、前記ガス濃度検知テープが巻回されたテープ供給リールと、前記テープ供給リールからガス濃度検知テープを間欠的に送り出すテープ送出し機構と、前記搬送テープから保護テープを剥離する保護テープ剥離機構と、前記保護テープが剥離された搬送テープを前記ケースの開口部に導き前記密閉空間から露呈されたガス検知素子を前記開口部からケース外部に臨ませる搬送テープ用送りローラと、前記搬送テープを巻取る搬送テープ用巻取りリールと、前記搬送テープから剥離された保護テープを巻取る保護テープ用巻取りリールとを備えたものである。

第３の発明に係るガス濃度測定器は、搬送テープとこの搬送テープを覆う保護テープとによって形成され、両テープ間に長手方向に仕切られた複数の密閉空間を有するとともに、これらの密閉空間に特定ガスに反応して変色する曝露部を有するガス検知素子をそれぞれ封止してなるガス濃度検知テープと、前記ガス濃度検知テープをテープ装填部から間欠的に送出して検出部に導くテープ送出し装置と、前記保護テープを切断して密閉空間内のガス検知素子を外部に露呈させる保護テープ切断機構とを備えたものである。

第４の発明に係るガス濃度測定器は、前記第３の発明において、前記保護テープ切断機構を、保護テープ切断手段と、この保護テープ切断手段を上下動させる切断手段駆動機構と、この切断手段駆動機構が搭載されたステージと、このステージをガス濃度検知テープの送り方向と直交する方向に移動させるステージ用駆動装置とで構成したものである。

第５の発明に係るガス濃度測定器用カートリッジは、開口部を有するケース内に着脱可能に組み込まれるカートリッジであって、搬送テープとこの搬送テープを覆う保護テープとによって形成され、両テープ間に長手方向に仕切られた複数の密閉空間を有するとともに、これらの密閉空間に特定ガスに反応して変色する曝露部を有するガス検知素子をそれぞれ封止してなるガス濃度検知テープと、前記ガス濃度検知テープが巻回されたテープ供給リールと、前記テープ供給リールからガス濃度検知テープを間欠的に送り出すテープ送出し機構と、前記搬送テープから保護テープを剥離する保護テープ剥離機構と、前記保護テープが剥離された搬送テープを前記ケースの開口部に導き前記密閉空間から露呈されたガス検知素子を前記開口部からケース外部に臨ませる搬送テープ用送りローラと、前記搬送テープを巻取る搬送テープ用巻取りリールと、前記搬送テープから剥離された保護テープを巻取る保護テープ用巻取りリールとを備えたものである。

第６の発明に係るガス濃度測定器用ケースは、前記第５の発明のガス濃度測定器用カートリッジが着脱可能に組み込まれるケースであって、前記ケースの開口部の内面側に搬送テープが密接される軟弾性材料からなるシール部材を設けたものである。

本発明に係るガス濃度検知テープおよびガス濃度測定器においては、２枚のテープ間に形成した密閉空間にガス検知素子を封止しているので、保護テープを剥離または破断しない限りガス検知素子が空気に晒されるようなおそれがなく保管が容易である。
また、１本のテープに複数のガス検知素子を封止しているので連続的に使用することができる。

また、テープ送出し装置を備えたガス濃度測定器においては、自動的に測定することができる。

本発明に係るガス濃度測定器用カートリッジによれば、ガス濃度検知テープの送出し機構、保護テープ剥離機構、各種リール等をユニット化しているので、ケース内に装填するだけで使用することができ、取り扱いが容易である。

本発明に係るガス濃度測定器用ケースによれば、開口部の内面側に軟弾性材料からなるシール部材を設け、このシール部材に搬送テープが密接されるようにしているので、測定時において開口部からケース内に空気が侵入するのを防止することができる。したがって、開口部に臨むガス検知素子以外のガス検知素子が外気に触れて曝露されるおそれがない。軟弾性材料としては、例えばポリウレタン、スチレンブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、シリコンゴム等が用いられる。

以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
図１は本発明をオゾン濃度測定器に適用した第１の実施の形態を示す分解斜視図、図２は要部の断面図、図３はオゾン濃度検知テープの一部を破断して示す平面図である。
これらの図において、全体を参照符号１０で示すオゾン濃度測定器は、薄箱型のプラスチック製ケース１１と、このケース１１内に着脱可能に装填されたカートリッジ１２とを備え、例えば濃度が１０ｐｐｍ程度のオゾンガスを短時間（例えば、１０分）で測定する携帯型の測定器を構成している。

前記ケース１１は、厚さ方向に分割して形成された略同一形状からなる２つのケース片１１Ａ，１１Ｂからなり、前面側に開口部１３が形成されているとともにシール１４が貼着されている。２つのケース片１１Ａ，１１Ｂは、前後方向に長い矩形の本体部１１Ａ−１，１１Ｂ−１と、これらの本体部１１Ａ−１，１１Ｂ−１の上面前半部に上方に向かって一体に突設された矩形の突出部１１Ａ−２，１１Ｂ−２とで構成され、開口部を互いに嵌合し、図示しない複数個の係合片によって分離可能に結合されている。

ケース１１の開口部１３は、ケース１１の分割面１５，１６を挟んで両ケース１１Ａ，１１Ｂに跨るように形成されている。このため、各ケース片１１Ａ，１１Ｂの前面下部寄りには、分割面１５，１６に開放する縦長矩形の切欠部１３Ａ，１３Ｂがそれぞれ形成されており、これらの切欠部１３Ａ，１３Ｂを突き合わせることにより前記開口部１３を形成している。また、ケース１１の内面で前記開口部１３の周縁部には、全周を取り囲む枠型のシール部材１７が固定される。このシール部材１７は、スポンジ状の軟弾性材料によって形成されており、ケース１１の前記分割面１５，１６で分割されることにより、各ケース片１１Ａ，１１Ｂの内面にそれぞれ固定されたコ字状の分割シール片１７Ａ，１７Ｂで構成されている。なお、開口部１３の大きさは１０ｍｍ角程度である。また、軟弾性材料としては、例えばポリウレタン、スチレンブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、シリコンゴム等が用いられる。

前記シール１４の表面には、オゾン濃度測定器１０の仕様を示す「１０分測定用」および「オゾン濃度１０ｐｐｍ」の文字１８と、カラーチャート１９が表示されている。カラーチャート１９は、それぞれ異なったオゾン濃度、例えば０ｐｐｍ、５ｐｐｍ、１０ｐｐｍに対応する３つの色見本１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃで構成されている。オゾン濃度が０ｐｐｍの色見本１９Ａは、測定前の後述するガス検知素子の曝露部の色（インジゴカルミン：藍色）と同じ色を呈している。一方、オゾン濃度が５ｐｐｍの色見本１９Ｂは少し退色しており、オゾン濃度が１０ｐｐｍの色見本１９Ｃは白く退色している。

前記カートリッジ１２は、前記ケース片１１Ａの内部に複数個の位置決めピン２１によって着脱可能に位置決め固定されるプラスチック製の基板２２を備えている。基板２２は、ケース片１１Ａの内面形状より若干小さい略相似形に形成され、表面にガス濃度検知テープ２５が巻回されたテープ供給リール２６と、ガス濃度検知テープ２５を構成する搬送テープ２７と保護テープ２８をそれぞれ個々別々に巻取る搬送テープ用巻取りリール２９および保護テープ用巻取りリール３０と、搬送テープ２７を搬送する搬送テープ用送りローラ３１が回転自在に軸支され配設されている。テープ供給リール２６と搬送テープ用巻取りリール２９および搬送テープ用送りローラ３１は、基板２２の下部に後方側から前方に向かって略一列に配列されており、搬送テープ用送りローラ３１の上方に保護テープ用巻取りリール３０が配置されている。また、カートリッジ１２をケース１１内に収納した状態において、搬送テープ用送りローラ３１は、前記開口部１３に近接して対向し、前記搬送テープ２７を前記シール部材１７に適度な加圧力で接触させている。テープ供給リール２６、搬送テープ用巻取りリール２９、保護テープ用巻取りリール３０および搬送テープ用送りローラ３１の軸３２Ａ〜３２Ｄは、一端が前記基板２２によってそれぞれ回転自在に軸支されている。一方、これらの軸３２Ａ〜３２Ｄの他端は、カートリッジ１２をケース１１内に収納した状態において、他方のケース片１１Ｂの内面に設けた軸受用凹部（図示せず）によって回転自在に軸支されるように構成されている。

図２および図３において、前記ガス濃度検知テープ２５は、前記搬送テープ２７と、この搬送テープ２７の表面を覆う保護テープ２８とによって形成され、部分的に接合されることにより長手方向に仕切られた複数の密閉空間３５を有する幅が１５ｍｍ程度のガス検知用テープ３６と、このガス検知用テープ３６の各密閉空間３５にそれぞれ封止された複数のガス検知素子３７とで構成されている。搬送テープ２７と保護テープ２８は、互いに密接する面で前記密閉空間３５となる部分を除く残りの面全て（図３の斜線部）がエポキシ樹脂等の接着剤によって接合されている。この接合力は、保護テープ２８を搬送テープ２７から容易にかつ確実に剥離できる程度の大きさであることが望ましい。あまり接合力が大きすぎると、保護テープ２８を剥離するとき、破断して巻取れなくなるため好ましくない。また、あまり小さすぎると測定前に剥離して外気が密閉空間３５内に侵入すると、ガス検知素子３７の曝露部を変色（退色）させるため好ましくない。

前記ガス検知素子３７は、１０分間曝露用に使用されるもので、例えば長さ２０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ程度の矩形小片状に形成され、前記搬送テープ２７に固着された状態で前記密閉空間３５に封止されている。また、このガス検知素子３７は、全面が特定ガスであるオゾンガスに曝露されると変色（退色または発色）する曝露部３８を形成している。

このようなガス検知素子３７は、オゾンガスに曝露されると変色（退色または発色）する色素を含んだ検知溶液をセルロースからなるテープ状担体に含浸させ、この含浸させた溶液を乾燥させて曝露部３８とすることにより形成されている。

検知溶液としては、オゾンガスに曝露されると変色する色素（例えば、インジゴ環）と、酸（例えば、クエン酸）と、保湿剤（例えば、グリセリン）とが溶解した水溶液が用いられる。インジゴ環を有する色素としては、例えばインジゴ、インジゴカルミンナトリウム塩、インジゴカルミンカリウム塩、インジゴレッドなどを用いることができる。酸としては、クエン酸に限らず、酢酸、リン酸、酒石酸などを用いることができる。酸は、検知溶液のｐＨを２〜４の範囲に保持するために用いられる。保湿剤としては、グリセリンに限らず、エチレングリコール、プロピレングリコールなどを用いることができる。

ここでは、オゾンガスに曝露されると変色するインジゴ環としてインジゴカルミンを用いた例を示す。インジゴカルミンは青色２号と呼ばれる酸性染料である。このため、インジゴカルミンを用いた検知溶液は、青〜青紫色を呈した水溶液となる。検知溶液の色は目視によって確認できる。また、検知溶液は、酸の添加により酸性を呈している。このような検知溶液によって形成された曝露部３８は藍色を呈している。

ガス検知素子３７の具体的な作製に際しては、容器内に例えば、０．０５ｇのインジゴカルミンと、酸としての３．０ｇのクエン酸と、保湿剤としての１５ｇのグリセリンとを入れ、これらに水を所定量加えることにより、インジゴカルミンを溶解させて調整し、５０ｇの検知溶液を作製する。

次に、この検知溶液中にセルロース濾紙（例えば、アドバンティック社製の濾紙Ｎｏ．２）を一定時間浸漬して取り出した後、セルロース濾紙中に含まれている水分を風乾によって蒸発させる。これにより、藍色のガス検知素子３７ができあがる。そして、このガス検知素子３７を搬送テープ２７の表面に所定の配列ピッチＰ（図３）で固定し、接着剤で保護テープ２８を接合することにより密閉空間３５に封止する。

このようにして作製したガス検知素子３７について、オゾンガス発生器からのオゾンガスを含む被検ガス中に一定時間曝して（例えば、１０分）変色の度合いを肉眼で観察した。被検ガス中のオゾンガスは、ガス検知素子３７のグリセリンが保持している水分に取り込まれ、その後、インジゴ環を有する色素のＣ＝Ｃ２重結合を分解する反応を引き起こす。この分解反応によって色素分子の構造と電子状態が変化して可視光領域の波長６００ｎｍ付近（藍色領域）において光の吸収が変化し、ガス検知素子３７の色（藍色）が薄くなる（退色）。

一方、インジゴ色素の分解によって生じた分解生成物は可視光領域の波長４００ｎｍ付近に光の吸収を持つため、ガス検知素子は黄色に変色し始める（発色反応）。このように、ガス検知素子３７の曝露部３８がオゾンガスによって曝露されると、色素の退色反応と発色反応とが同時に起きるため、オゾン濃度がｐｐｍオーダーであっても変色し確実に検知できる。

図１において、前記基板２２には、さらに前記テープ供給リール２６からガス濃度検知テープ２５を間欠的に送り出すテープ送出し機構４０と、前記搬送テープ２７から保護テープ２８を剥離する保護テープ剥離機構４１が設けられている。

前記テープ送出し機構４０は、ハンドル４２と、このハンドル４２の回転を前記搬送テープ用巻取りリール２９に伝達するラチェット４３と、このラチェット４３の回転を保護テープ用巻取りリール３０に伝達する歯車列４４と、前記ラチェット４３の逆回転を防止する爪４５等で構成されている。ハンドル４２は、他方のケース片１１Ｂの表面側に回転自在に取付けられており、カートリッジ１２を一方のケース片１１Ａに装填して２つのケース片１１Ａ，１１Ｂを一体的に結合すると搬送テープ用巻取りリール２９の軸３２Ｂの端部とセレーション結合するように構成されている。また、他方のケース１１Ｂの表面には、前記ハンドル４２の回動を制限する２つのストッパ４６ａ，４６ｂが一体に突設されている。このハンドル４２の回動角度は、ガス濃度検知テープ２５に封止されているガス検知素子３７の配列ピッチＰに相当する角度とされる。

前記ラチェット４３は、搬送テープ用巻取りリール２９の側面に設けられている。前記歯車列４４は、第１〜第４の歯車４４ａ〜４４ｄからなり、第１の歯車４４ａが搬送テープ用巻取りリール２９に固定され、第４の歯車４４ｄが保護テープ用巻取りリール３１に固定され、残り２つの歯車４４ｂ，４４ｃが第１、第４の歯車４４ａ，４４ｄ間に位置しており、保護テープ用巻取りリール３０を搬送テープ用巻取りリール２９と同一回転速度で回転させる。なお、ラチェット４３と歯車列４４は、必ずしもカートリッジ１２側に設けられるものに限らず、ケース１１側に設けておき、カートリッジ１２をケース１１内に装着すると、第１の歯車４４ａが搬送テープ用巻取りリール２９に結合し、第４の歯車４４ｄが保護テープ用巻取りリール３０に結合するように構成することも可能である。

前記保護テープ剥離機構４１は、保護テープ用巻取りリール３０と搬送テープ用送りローラ３１との間の空間に設けられた第１、第２の剥離ローラ４１Ａ，４１Ｂで構成されている。ガス濃度検知テープ２５は、補助テープ２８を上にしてテープ供給リール２６から繰り出され、搬送テープ用巻取りリール２９の上方を通って保護テープ剥離機構４１の下方に導かれると、保護テープ剥離機構４１によって保護テープ２８が搬送テープ２７から剥離される。そして、保護テープ２８が剥離された搬送テープ２７は、搬送テープ用送りローラ３１によって前方に導かれた後、後方に方向転換されて搬送テープ用巻取りリール２９に巻取られるように構成されている。また、この搬送テープ２７は、搬送テープ用送りローラ３１の前方側周面に添接されると、ケース１１の開口部１３に対応する部分がシール部材１７に押し付けられ、これによって開口部１３をシールする。これは、測定時にケース１１の内部と外部が開口部１３を介して連通し、外気がケース１１内に侵入して開口部１３に臨むガス検知素子３７以外のガス検知素子が外気によって曝露されるのを防止するためである。

一方、搬送テープ２７から剥離された保護テープ２８は、第１、第２の剥離ローラ４１Ａ，４１Ｂによって上方に導かれ、保護テープ用巻取りリール３０に巻取られる。なお、このような搬送テープ２７と保護テープ２８の剥離および搬送テープ２７と保護テープ２８の先端の巻取りリール２９，３０に対する固定は、予めカートリッジ１２の製作時に工場で行われるため、カートリッジ１２をケース１１に装填する際に使用者が行なう必要はなく、単にカートリッジ１２を一方のケース片１１Ａに位置決めして装填した後、２つのケース片１１Ａ，１１Ｂを一体的に結合するだけでよい。

次に、上記構造からなるオゾンガス濃度測定器１０によるオゾンガスの測定について説明する。
測定に際しては、空気中にオゾンガスが存在する測定環境下において、使用者がレバー４２を図１の矢印方向に所定角度回動させてテープ供給リール２６に巻回されているガス濃度検知テープ２５を所定量送り出す。これにより保護テープ２８の先端側が保護テープ剥離機構４１によって搬送テープ２７から所定量剥離されると、この剥離される部分の密閉空間３５が開いて内部のガス検知素子３７を外部に露呈させる。そして、このガス検知素子３７は搬送テープ２７とともに搬送テープ用送りローラ３１の前面側に送られて停止することにより、開口部１３からケース１１の外部に露呈し、この状態で測定が開始される（図２）。この測定状態において、ガス検知素子３７の外縁部は、シール部材１７に押し付けられることにより、開口部１３をシールし、ケース１１内に外気が侵入するのを防止している。このため、保護テープ２８の剥離によって測定に用いられるガス検知素子３７以外のガス検知素子が密閉空間３５から露呈したとしても、このガス検知素子がケース外部のオゾンガスによって曝露されるおそれはない。

オゾンガス濃度測定器１０によって測定を開始すると、開口部１３に臨んでいるガス検知素子３７の曝露部３８は空気中に含まれているオゾンガスによって曝露されることにより徐々に変色（退色）する。そして、測定が終了しこの変色した色とカラーチャート１９の色見本１９Ｂ，１９Ｃとを見比べることにより、オゾンガスの濃度を知ることができる。すなわち、オゾン濃度が１０ｐｐｍの環境下においては、ガス検知素子３７が１０分で白く変色し、色見本１９Ｃの色と略等しくなるため、オゾン濃度が１０ｐｐｍであると判定し、色見本１９Ｂと略等しい色であればオゾン濃度が５ｐｐｍであると判定する。また、色見本１９Ｂと１９Ｃの中間の色と略等しくなれば、７．５ｐｐｍであると判定し、変色しないときはオゾン濃度が０ｐｐｍであると判定する。

測定が終了した後、引き続き測定するときは、上記と同様にレバー４２を所定角度回動させてガス濃度検知テープ２５を所定量送り出し、次のガス検知素子３７を開口部１３からケース外部に露呈させればよい。

このように本発明に係るオゾン濃度測定器１０は、複数のガス検知素子３７を備えたガス濃度検知テープ２５を用いているので、連続的に使用することができ、図６に示した従来のオゾン濃度測定器１に比べて取り扱いが容易である。

また、ガス検知素子３７は、搬送テープ２７と保護テープ２８間の密閉空間３５に封止されているので、外気に晒されるおそれがなく、保管が容易で、長期保管に対しても十分に耐え得るし、変色、感度の低下等を防止することができる。

さらに、全てのガス検知素子３７を使い切った後は、カートリッジ１２をケース１１から取り出して新しいものと交換すればよいので、ケース１１を再利用することができる。

図４は本発明をオゾン濃度測定器に適用した第２の実施の形態を示す要部の斜視図、図５（ａ）〜（ｄ）は保護テープの切断手順を示す図である。なお、図１〜図３に示した構成部品と同一のものについては、同一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。
これらの図において、参照符号６０で示すオゾン濃度測定器は、ガス濃度検知テープ２５をテープ装填部６１から検出部６２に案内するテープガイド６３と、前記ガス濃度検知テープ２５をテープ装填部６１から間欠的に送出して検出部６２に導くテープ送出し装置６４と、前記ガス濃度検知テープ２５の切断機構（保護テープ切断機構）６５とを備えている。

前記ガス濃度検知テープ２５は、図３に示すガス濃度検知テープ２５と同一で、テープ装填部６１に隣り合う密閉空間３５の間隔Ｄ（図３）でジグザグに折り曲げられて収納されている。これは、各密閉空間３５に封止されているガス検知素子３７が折れ曲がらないようにするためである。

前記テープガイド６３は、長尺の板状に形成されて、上面にガス濃度検知テープ２５を案内する案内溝６７を有し、テープ装填部６１、検出部６２およびテープ収納部６８間にわたって略水平に延在している。

前記テープ送出し装置６４は、出力軸７０にゴムローラ７１を設けたパルスモータからなり、前記ゴムローラ７１がガス濃度検知テープ２５の保護テープ２８に接触するように検出部６２とテープ収納部６８との間に水平に設けられており、保護テープ２８とゴムローラ７１との摩擦力によってガス濃度検知テープ２５を送り出すようにしている。なお、テープ送出し装置６４としては、これに何ら限定されるものではなく、例えば測定が終了したガス濃度検知テープ２５を巻取りリールで巻取る場合は、この巻取りリールをモータで駆動することにより、ガス濃度検知テープ２５を密閉空間３５の間隔ピッチＤで間欠的に送り出すようにしてもよい。

前記保護テープ切断機構６５は、保護テープ２８の一部を破断する保護テープ切断手段としてのカッター７３と、このカッター７３を上下動させる切断手段駆動機構７４と、この切断手段駆動機構７４が搭載されたステージ７５と、このステージ７５をガス濃度検知テープ２５の送り方向（図３の矢印Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に往復移動させるステージ用駆動装置としてのモータ７６とで構成されている。

カッター７３は、平面視Ｖ字状に折り曲げられ下端が刃を形成する金属板からなり、両端部がカッターホルダー７７に固定されている。また、このカッター７３は、検出部６２の上方に位置し、その真下をガス濃度検知テープ２５がテープガイド６３に沿って搬送されるようになっている。さらに、カッター７３の上方には、ガス濃度検知テープ２５の密閉空間３５に封止されているガス検知素子３７が検出部６２に搬送されてきたことを検出するセンサ８０が配設されている。このセンサはフォトダイオードからなり、ガス検知素子３７を検知するとその検知信号が制御部に送られる。制御部では、センサ８０からの検知信号を受け取ると、テープ送出し装置６４によるガス濃度検知テープ２５の搬送を停止させ、切断手段駆動機構７４を駆動させる。

前記切断手段駆動機構７４は、前記カッターホルダー７７と、このカッターホルダー７７を上下動自在に支持する２本の支柱８１と、これらの支柱８１にそれぞれ弾装されカッターホルダー７７を上方に付勢する圧縮コイルばね８２と、カッターホルダー７７を上下動させるためのモータ８３と、このモータ８３の出力軸８４に設けられた偏心カム８５等で構成されている。カッターホルダー７７は、中央に矩形の窓８６を有し、通常圧縮コイルばね８２の力によって押し上げられることによりステージ７５から浮き上がった状態に保持されている。支柱８１はステージ７５上に立設されている。モータ８３は、ステージ７５上に設置されている。偏心カム８５は、カッターホルダー７７の窓８６に挿入されている。この偏心カム８５は偏心円板からなり、通常回転中心から最も遠い周面が上方に位置し、回転中心に最も近い周面が窓８６の下側面８６ａに接触することにより、カッターホルダー７７を最上位置に保持しており、保護テープ２８の切断時に半回転されると、回転中心から最も遠い周面が窓８６の下側面８６ａを押圧し、圧縮コイルばね８２に抗してカッターホルダー７７を最下位置まで降下させるように構成されている。

前記ステージ７５は、基台８８上にガス濃度検知テープ２５の搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）に摺動自在に配設されており、カッター７３が下降して保護テープ２８をＶ字状に切断すると、モータ７６の駆動（正回転）により前進して、カッター７３を検出部６２の上方から一時待避させ、オゾンガスの測定が終了すると、モータ７６の駆動（逆回転）により後退してカッター７３を再び検出部６２に復帰させるように構成されている。

次に、カッター７３による保護テープ２８の切断動作について説明する。
図５（ａ）はカッター７３が検出部６２の上方に待機している状態を示す。この状態において、ガス濃度検知テープ２５が搬送されてきて停止し、ガス検知素子３７がカッター７３の真下で停止すると、センサ８０が密閉空間３５内のガス検知素子３７を検知する。このセンサ８０の検知信号が制御部に送られると、制御部は駆動信号をモータ８３に送る。このため、モータ８３は制御部からの駆動信号によって駆動し、偏心カム８５を半回転回転させる。偏心カム８５が半回転すると、カッターホルダー７７を圧縮コイルばね８２に抗して最下位置まで下降させるため、カッター７３もカッターホルダー７７と一体に下降して保護テープ２８をＶ字状に切断する。このとき、保護テープ２８の切断を確実にするためにカッター７３の刃先はガス検知素子３７の内部に若干食い込む（図５（ｂ））。

カッター７３による保護テープ２８の切断が終了すると、偏心カム８５をさらに小角度回転させてカッター７３をガス検知素子３７に食い込ませた分だけ上昇させ、刃先をガス検知素子３７の表面と面一（もしくは若干上方）に位置させる（図５（ｃ））。

次いで、この状態でモータ７６を駆動してステージ７５を前進させ、カッター７３を検出部６２から待避させる（図５（ｄ））。このとき、カッター７３によって切断されたＶ字状の切断テープ２８Ａは、カッター７３の内側に位置するため、カッター７３が待避するとカッター７３によって捲られ、ガス検知素子３７の一部を密閉空間３５から外部に露呈させる。そして、この状態でオゾンガスの測定を行なう。ガス検知素子３７の外部に露呈された部分は大気中に晒されると、大気中に含まれているオゾンガスによって曝露されることにより変色しオゾン濃度が測定される。

この場合、分光光度計を検出部６２に設置しておき、ガス濃度測定器６０を遠隔操作によって制御し、ガス検知素子３７の変色した部分の吸光度を前記分光光度計によって測定するようににすれば、オゾン濃度を自動的に、かつ一定時間毎に連続的に測定することができる。

なお、本実施の形態においては、保護テープ切断手段としてカッター７３を用いたが、他の切断手段としてホットナイフを用いることも可能である。

また、本発明は上記した実施の形態に何ら限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。例えば、上記した実施の形態においては、オゾンガスに反応する色素としてインジゴカルミンを用いたが、これに限らずトリフェニルメタン色素やアゾ色素、アントラキン色素等を用いてもよい。

また、上記した実施の形態は、いずれもオゾン濃度測定器に適用した例について説明したが、これに何ら特定されるものではなく、例えば検知剤として二酸化窒素ガス（ＮＯ₂ ）に反応するジアゾ化試薬およびカップリング試薬の混合物等を多孔体に含浸させたガス検知素子を用いた場合には、二酸化窒素ガスの濃度測定器にも適用することが可能である。

さらに、上記した実施の形態においては、搬送テープ２７と保護テープ２８をエポキシ樹脂系の接着剤によって接合してガス濃度検知テープ２５を製作したが、カッター７３で保護テープ２８を切断する場合は、保護テープ２８を搬送テープ２７から剥離する必要がないので、両テープを熱圧着によって接合したものであってもよい。

本発明をオゾン濃度測定器に適用した第１の実施の形態を示す分解斜視図である。 同測定器の要部の断面図である。 ガス濃度検知テープの要部の一部を破断して示す平面図である。 本発明をオゾン濃度測定器に適用した第２の実施の形態を示す要部の斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）はカッターによる保護テープの切断手順を説明するための図である。 オゾン濃度測定器の従来例を示す斜視図である。

符号の説明

１０…オゾン濃度測定器、１１…ケース、１２…カートリッジ、１３…開口部、１７…シール部材、２５…ガス濃度検知テープ、２６…テープ供給リール、２７…搬送テープ、２８…保護テープ、２９…搬送テープ用巻取りリール、３０…保護テープ用巻取りリール、３１…搬送テープ用送りローラ、３５…密閉空間、３６…ガス検知用テープ、３７…ガス検知素子、３８…曝露部、４０…テープ送出し機構、４１…保護テープ剥離機構、６０…ガス濃度測定器、６１…テープ装填部、６２…検出部、６３…テープガイド、６４…モータ、６５…保護テープ切断機構、７３…保護テープ切断手段、７４…切断手段駆動機構、７５…ステージ、７６…ステージ用駆動装置、８５…偏心カム。

Claims (6)

1. 搬送テープとこの搬送テープを覆う保護テープとによって形成され、両テープ間に長手方向に仕切られた複数の密閉空間を有するガス検知用テープと、特定ガスに反応して変色する曝露部を有し前記搬送テープに固着された状態で前記ガス検知用テープの各密閉空間にそれぞれ封止された複数のガス検知素子とを備えたことを特徴とするガス濃度検知テープ。
2. 開口部を有するケースと、
   搬送テープとこの搬送テープを覆う保護テープとによって形成され、両テープ間に長手方向に仕切られた複数の密閉空間を有するとともに、これらの密閉空間に特定ガスに反応して変色する曝露部を有するガス検知素子をそれぞれ封止してなるガス濃度検知テープと、
   前記ガス濃度検知テープが巻回されたテープ供給リールと、
   前記テープ供給リールからガス濃度検知テープを間欠的に送り出すテープ送出し機構と、
   前記搬送テープから保護テープを剥離する保護テープ剥離機構と、
   前記保護テープが剥離された搬送テープを前記ケースの開口部に導き前記密閉空間から露呈されたガス検知素子を前記開口部からケース外部に臨ませる搬送テープ用送りローラと、
   前記搬送テープを巻取る搬送テープ用巻取りリールと、
   前記搬送テープから剥離された保護テープを巻取る保護テープ用巻取りリールと、
   を備えたことを特徴とするガス濃度測定器。
3. 搬送テープとこの搬送テープを覆う保護テープとによって形成され、両テープ間に長手方向に仕切られた複数の密閉空間を有するとともに、これらの密閉空間に特定ガスに反応して変色する曝露部を有するガス検知素子をそれぞれ封止してなるガス濃度検知テープと、
   前記ガス濃度検知テープをテープ装填部から間欠的に送出して検出部に導くテープ送出し装置と、
   前記保護テープを切断して密閉空間内のガス検知素子を外部に露呈させる保護テープ切断機構と、
   を備えたことを特徴とするガス濃度測定器。
4. 請求項３記載のガス濃度測定器において、
   前記保護テープ切断機構を、保護テープ切断機構と、この保護テープ切断機構を上下動させる切断手段駆動機構と、この切断手段駆動機構が搭載されたステージと、このステージをガス濃度検知テープの送り方向と直交する方向に移動させるステージ用駆動装置とで構成したことを特徴とするガス濃度測定器。
5. 開口部を有するケース内に着脱可能に組み込まれるガス濃度測定器用カートリッジであって、
   搬送テープとこの搬送テープを覆う保護テープとによって形成され、両テープ間に長手方向に仕切られた複数の密閉空間を有するとともに、これらの密閉空間に特定ガスに反応して変色する曝露部を有するガス検知素子をそれぞれ封止してなるガス濃度検知テープと、
   前記ガス濃度検知テープが巻回されたテープ供給リールと、
   前記テープ供給リールからガス濃度検知テープを間欠的に送り出すテープ送出し機構と、
   前記搬送テープから保護テープを剥離する保護テープ剥離機構と、
   前記保護テープが剥離された搬送テープを前記ケースの開口部に導き前記密閉空間から露呈されたガス検知素子を前記開口部からケース外部に臨ませる搬送テープ用送りローラと、
   前記搬送テープを巻取る搬送テープ用巻取りリールと、
   前記搬送テープから剥離された保護テープを巻取る保護テープ用巻取りリールと、
   を備えたことを特徴とするガス濃度測定器用カートリッジ。
6. 請求項５に記載のガス濃度測定器用カートリッジが着脱可能に組み込まれるガス濃度測定器用ケースであって、
   前記ケースの開口部の内面側に搬送テープが密接される軟弾性材料からなるシール部材を設けたことを特徴とするガス濃度測定器用ケース。

Images