JP2012093110A - Indicator - Google Patents

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Aya Igarashi
彩 五十嵐
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  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an indicator including a function capable of measuring how much time a predetermined temperature is applied to an object and a function capable of visually confirming application of temperature.SOLUTION: In an indicator 10, a first electrode 21 and a second electrode 22 are formed by mutually facing a coloring layer 15, the first electrode 21 is fixed on a fixing end 13, and the second electrode 22 is stuck to one side of a high molecular material sheet 14 and is movable. The high molecular material sheet 14 has characteristics of being crystallized and contracted and becoming opaque at a predetermined temperature. Since a distance between the electrodes 21 and 22 is changed by contraction following the crystallization of the high molecular material sheet 14, how much time the predetermined temperature is applied can be measured by reading a capacitance change and a color observation change of the coloring layer 15 can be confirmed through a window 18 of a film 16 by opacity of the high molecular material sheet 14, so that application of the predetermined temperature can be confirmed.

Description

本発明はインジケータに係り、特に所定の温度と時間で変色するように設計された熱時間積算型インジケータに関する。   The present invention relates to an indicator, and more particularly to a thermal time integration type indicator designed to change color at a predetermined temperature and time.

食品には、消費期限が記載されているが、これらは特定の製品の予測される保存状態(温度、湿度、日当たりなど)に基づいていなければならない。そのため、推奨される保存状態も明記されている。しかしながら、実際の保存状態は予測制御できないため、時間−温度積算型のインジケータが必要とされる。また、医療用の滅菌では、滅菌に必要な温度と時間が滅菌対象物に加わったかどうかを目視で確認するためのケミカルインジケータ(CI)が用いられている。CIは一般的に、滅菌可能な温度と時間(例えば121℃が20分加わった時点)で変色するように設計された色素が台紙に塗布されたものである。ある温度になると変色する、いわゆるサーモラベルはこういった時間加算はできない。   Foods have expiry dates, but these must be based on the expected storage conditions (temperature, humidity, sunlight, etc.) of a particular product. Therefore, the recommended storage state is also specified. However, since the actual storage state cannot be predicted and controlled, a time-temperature integration type indicator is required. In medical sterilization, a chemical indicator (CI) is used for visually confirming whether the temperature and time required for sterilization have been applied to the object to be sterilized. CI is generally formed by applying a pigment designed to change color at a sterilizable temperature and time (for example, when 121 ° C. is added for 20 minutes). So-called thermolabels that change color at a certain temperature cannot add such time.

インジケータとは、広義の意味では、表示器、指示器、指示計、標識、表示、指針、指標であり、測定対象も幅広いが、ここでは時間計測に使用し、作業者が目視によって簡易的に必要条件を満たしたかどうかが変色などによって確認できる時間インジケータの種類について説明する。   In a broad sense, an indicator is a display, indicator, indicator, indicator, indicator, indicator, indicator, and a wide range of objects to be measured. The type of time indicator that can be confirmed by discoloration or the like whether or not the necessary conditions are satisfied will be described.

時間インジケータは、2種類に大別される。一つは、時間のみでなく対象物に加わった累積熱露出を考慮したものである。これはインジケータの変化速度をある関数で温度とともに増加させることで達成される。このようなインジケータには、温度の変化に継続的に反応するものと、ある温度以下では変色しないというように閾値温度に到達することが必要とされるものとがある。例えば、滅菌業務に使用されているインジケータの場合、滅菌可能な温度以上での累積時間を加味する必要がある。これらは、一般的に「時間−温度インジケータ」や「熱時間積算型インジケータ」(Time-Temperature Indicator:TTI)と呼ばれる。もう一つは、感熱性がなく、経過時間の視覚的表示を与えるものであり、一般的に「タイマー」と呼ばれる。   There are two types of time indicators. One considers not only time but also cumulative heat exposure applied to the object. This is accomplished by increasing the rate of change of the indicator with temperature as a function. Some of these indicators respond continuously to changes in temperature and others need to reach a threshold temperature so that they do not change color below a certain temperature. For example, in the case of an indicator used for sterilization work, it is necessary to take into account the accumulated time above the sterilizable temperature. These are generally called a “time-temperature indicator” or a “time-temperature indicator (TTI)”. The other is non-heat sensitive and provides a visual indication of elapsed time, commonly referred to as a “timer”.

TTIは、腐敗が懸念される品目、例えば、食品、食品添加物、生物材料、薬品、化粧品などの期限モニタリングや、食品や医療現場における殺菌、滅菌など、ある温度以上が一定時間加わったことを作業者が目視で確認する際に大変有用である。一方、タイマーは腐敗が生じない品目、例えば、ある品目の交換、完了または更新する必要のある注意喚起として有用である。ただし、以上は応用例であってこれらに限るものではない。   TTI indicates that a certain temperature or more has been applied for a certain period of time, such as deadline monitoring of items that are subject to corruption, such as food, food additives, biological materials, drugs, and cosmetics, and sterilization and sterilization in food and medical settings. This is very useful when an operator visually confirms. On the other hand, timers are useful for items that do not rot, such as alerts that need to be replaced, completed or updated. However, the above are application examples and are not limited thereto.

TTIやタイマーは、化学反応機構、拡散機構、毛管現象機構を用いて実現されている。時間インジケータは変色などによって目視で確認できるため、利用者が一目で不良を判断できる点は評価できる。しかし、変色度合いによって評価する場合、定量評価でないため、判定結果に個人差が出る可能性がある。したがって、色度計で定量化が行われている場合もあるが、色度計は高価であり、また、対象物が大量であると作業者の大きな負担となる。そこで、変色でなく、例えば毛管現象を利用し、細長い紙に液体が徐々に染み込んだ領域の長さによって、ある領域まで達した時点でアクセプトとするようなインジケータもある(住友スリーエム株式会社)。この方式であれば定量的な評価が可能である。   The TTI and the timer are realized using a chemical reaction mechanism, a diffusion mechanism, and a capillary phenomenon mechanism. Since the time indicator can be visually confirmed by discoloration or the like, it can be evaluated that the user can judge a defect at a glance. However, when the evaluation is performed based on the degree of discoloration, there is a possibility of individual differences in the determination result because it is not a quantitative evaluation. Therefore, although quantification may be performed with a chromaticity meter, the chromaticity meter is expensive, and a large amount of objects is a heavy burden on the operator. Therefore, there is an indicator that accepts when a certain area is reached (Sumitomo 3M Co., Ltd.) based on the length of the area where the liquid is gradually infiltrated into the slender paper, for example, by utilizing capillary action instead of discoloration. With this method, quantitative evaluation is possible.

また、近年、食品や医療の安全確保のため、物品の流通経路を生産段階から最終消費段階あるいは廃棄段階まで追跡が可能な状態であることを指すトレーサビリティが重要視されていることから、インジケータの情報をパーソナルコンピュータ(以下、PC)に取り込みたいといったニーズが高まっている。そのような場合にはインジケータの評価結果を作業者がPCに入力していることが多いのが現状であり、作業の省力化・無人化のため無線タグ(Radio Frequency Identification;RFID)が利用され始めている。   In recent years, in order to ensure food and medical safety, traceability indicating that the distribution channel of goods can be traced from the production stage to the final consumption stage or the disposal stage has been regarded as important. There is an increasing need to capture information into a personal computer (hereinafter referred to as a PC). In such a case, it is the present situation that the operator often inputs the evaluation result of the indicator into the PC, and a radio frequency identification (RFID) is used for labor saving and unmanned work. I'm starting.

RFIDは、バーコード等と同じ、自動認識・データキャリアの一種であり、バーコードでは2次元コードが光学的に読み取りを行うのに対して、RFIDは電波を使用する。RFIDは、バーコードと比較して、ダンボール箱などの遮蔽物があっても非接触で読み取り可能で、同時に複数のRFIDを読み取ることができ、一般に数百ビットのデータ書き込み/読み取りが可能などといった利点がある。   RFID is a kind of automatic recognition / data carrier similar to a bar code or the like. In a barcode, a two-dimensional code optically reads, whereas an RFID uses radio waves. Compared with barcodes, RFID can be read without contact even with a shield such as a cardboard box, and can read multiple RFIDs at the same time, and generally can write / read hundreds of bits of data. There are advantages.

ところで、従来から食品などの温度履歴を記録する機器として「温度ロガー」と呼ばれる機器が存在し、食品メーカにおいて製造工程や物流段階の温度管理に用いられて来たが、ケーブルでPCなどに接続しないとデータの吸い上げができない。また、本体が大きく日常的に多頻度でデータ収集を行うには障害となっていた。   By the way, there is a device called “Temperature Logger” as a device that records the temperature history of food, etc., and it has been used by food manufacturers for temperature management in the manufacturing process and distribution stage, but it is connected to a PC with a cable. If you don't, you won't be able to download data. In addition, the main body is large, which is an obstacle to collecting data frequently on a daily basis.

一方、温度センサ付きRFIDは非接触で温度採集の起動/停止/データの吸い上げができるという大きな利便性があり、ワンチップ化(1つのシリコンチップ上にRFID回路/温度センサを搭載)により小型化されると共に部品点数の削減から低コスト化にも期待が持たれている。温度センサとRFIDとの組み合わせによるインジケータは、特許文献1などに開示されている。   On the other hand, RFID with a temperature sensor has the great convenience of being able to start / stop temperature collection / sucking data without contact, and it is downsized by using one chip (equipped with an RFID circuit / temperature sensor on one silicon chip). At the same time, there are expectations for cost reduction due to the reduction in the number of parts. An indicator based on a combination of a temperature sensor and an RFID is disclosed in Patent Document 1 and the like.

図8は、特許文献1記載のインジケータの各例の断面図を示す。図8(a)に示すインジケータは、複数のチャネル4を画定する微細構造表面を有する基材1と、基材1の微細構造表面に近接配置された導電性層2と、絶縁体層3とで構成されている。チャネル4は流体が所望の一定速度で進行するように設計されている。導電性層2は、基材1の微細構造表面に近接配置されて、基材1のチャネル4を通って導電性あるいは誘電性の流体が移動する際、それと接触することで、抵抗、電流、電圧の変化として読み取ることができる。この導電性層2には図9に示すパターニングがあることが望ましいとされている。また、誘電性流体を用いる場合は図8(b)に示すように絶縁層5が設けられ、チャネル4の一部に電極を形成することで容量変化としても読み取ることができる。   FIG. 8 is a cross-sectional view of each example of the indicator described in Patent Document 1. The indicator shown in FIG. 8A includes a base material 1 having a microstructure surface that defines a plurality of channels 4, a conductive layer 2 disposed close to the microstructure surface of the base material 1, and an insulator layer 3. It consists of Channel 4 is designed so that the fluid travels at the desired constant speed. The conductive layer 2 is disposed in close proximity to the microstructure surface of the substrate 1, and comes into contact with the conductive or dielectric fluid moving through the channel 4 of the substrate 1, thereby causing resistance, current, It can be read as a change in voltage. The conductive layer 2 preferably has the patterning shown in FIG. When a dielectric fluid is used, an insulating layer 5 is provided as shown in FIG. 8B, and an electrode is formed on a part of the channel 4 so that it can be read as a capacitance change.

特表2008−516208号公報Special table 2008-516208 gazette

しかしながら、図8(a)の断面図に示す従来のインジケータは構造が複雑であり、同図(b)の断面図に示す従来の他の例のインジケータは更に構造が複雑である。   However, the conventional indicator shown in the cross-sectional view of FIG. 8A has a complicated structure, and the other conventional indicator shown in the cross-sectional view of FIG. 8B has a more complicated structure.

また、温度センサ付きRFIDは、タグ自体を目視することによる確認はできず、読み取り機を持っていない作業者が直接確認することはできないため、迅速な処理が行えず、取り違えや誤認識の可能性もある。望ましくは、変色などのバロメータが作業者の目視によっても確認でき、かつ、電気信号として取り出せるRFIDである。   In addition, RFID with temperature sensor cannot be confirmed by visual inspection of the tag itself, and cannot be confirmed directly by an operator who does not have a reader. Therefore, rapid processing cannot be performed, and mistakes and misrecognition are possible. There is also sex. Desirably, the barometer for discoloration or the like is an RFID that can be confirmed by an operator's visual observation and can be taken out as an electrical signal.

ここで、目視用のTTIと、電気信号取り出し用の温度センサ付きRFIDの併用も考えられるが、二重のコストがかかること、両者の表示の対応が取れていないと判断基準が難しくなり誤判断に繋がるため、好ましくない。よって、TTIの情報がそのままRFIDの出力として取り出せる、RFID内蔵型TTIが最も望ましい形態といえる。また、食品や滅菌対象物一つ一つに使用することを想定すると低コストで作製できる材料、作製工程が求められる。   Here, the combination of TTI for visual observation and RFID with temperature sensor for electric signal extraction is also conceivable. However, the double cost is required, and if the correspondence between the two is not taken, the judgment standard becomes difficult and erroneous judgment is made. This is not preferable. Therefore, it can be said that the RFID built-in type TTI, in which the TTI information can be directly taken out as the output of the RFID, is the most desirable form. Moreover, assuming that it is used for each food or sterilization object, materials and production processes that can be produced at low cost are required.

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、所定の温度がどれくらいの時間対象物に加わったかどうかを測定できる機能と、温度が加わったことを目視で確認できる機能とを兼ね備えたインジケータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides an indicator that has a function of measuring how long a predetermined temperature has been applied to an object and a function of visually confirming that a temperature has been applied. The purpose is to do.

また、本発明の他の目的は、低コストで簡単な構成のインジケータを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an indicator having a simple configuration at low cost.

上記の目的を達成するため、本発明のインジケータは、基材と、基材の上方に互いに対向して形成された第一及び第二の電極と、第一及び第二の電極のどちらか一方若しくは両方に接するようにされ、所定の温度で収縮すると共に白濁する特性を持つ高分子材料シートと、高分子材料シートの収縮及び白濁に伴い色が変化し、その変化する色を識別させる手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an indicator of the present invention includes a base material, first and second electrodes formed opposite to each other above the base material, and one of the first and second electrodes. Or a polymer material sheet that is in contact with both, contracts at a predetermined temperature and has a cloudiness characteristic, and means for distinguishing the color that changes due to contraction and cloudiness of the polymer material sheet. It is characterized by providing.

また、上記の目的を達成するため、本発明のインジケータは、第一及び第二の電極間の距離を、電気的変量の変化として読み取る読取手段を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the indicator of the present invention is characterized by comprising reading means for reading the distance between the first and second electrodes as a change in electrical variable.

本発明によれば、所定の温度がどれくらいの時間、対象物に加わったかどうかを測定できる機能と、温度が加わったことを目視で確認できる機能とを兼ね備えたインジケータを、簡単な構成で実現することができる。   According to the present invention, an indicator having both a function capable of measuring how long a predetermined temperature has been applied to an object and a function capable of visually confirming that the temperature has been applied is realized with a simple configuration. be able to.

本発明のインジケータの一実施の形態の初期状態の断面図、初期状態の上面図、最終状態の断面図及び最終状態の上面図である。It is sectional drawing of the initial state of the embodiment of the indicator of the present invention, top view of the initial state, sectional view of the final state, and top view of the final state. 本発明のインジケータの実施例1の製作過程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacture process of Example 1 of the indicator of this invention. ポリ乳酸(PLA)フィルムを130℃等温加熱時の加熱時間に対する透過光強度を示す図である。It is a figure which shows the transmitted light intensity with respect to the heating time at the time of a 130 degreeC isothermal heating of a polylactic acid (PLA) film. ポリ乳酸(PLA)フィルムを130℃等温加熱時の加熱時間に対する収縮率を示す図である。It is a figure which shows the shrinkage | contraction rate with respect to the heating time at the time of a 130 degreeC isothermal heating of a polylactic acid (PLA) film. PLA(LACEA H-100)の等温結晶化過程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the isothermal crystallization process of PLA (LACEA H-100). PLA(LACEA H-100)に3種の核剤、タルク、クレー、マイカを2%添加した材料における、結晶化による発熱ピークの時間を様々な等温仮定に対して示した図である。It is the figure which showed the time of the exothermic peak by crystallization with respect to various isothermal assumptions in the material which added three types of nucleating agents, talc, clay, and mica to PLA (LACEA H-100). 本実施形態のインジケータとRFIDとを組み合わせた実施例2の外観図と、RFIDチップの一例のブロック図である。It is the external view of Example 2 which combined the indicator and RFID of this embodiment, and the block diagram of an example of an RFID chip. 特許文献1に記載のインジケータの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the indicator of patent document 1. FIG. 特許文献1に記載のインジケータの電極部を示す図である。It is a figure which shows the electrode part of the indicator of patent document 1. FIG.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1(a)、(b)、(c)及び(d)は、本発明になるインジケータの一実施の形態の初期状態の断面図、初期状態の上面図、最終状態の断面図及び最終状態の上面図を示す。同図(a)〜(d)に示すように、本実施の形態のインジケータ10は、基材11と、基材11上に設けられた着色層15と、着色層15上に互いに対向して形成された第一の電極21及び第二の電極22と、第一の電極21を固定する固定端13と、第二の電極22と一辺が接着された高分子材料シート14と、高分子材料シート14を着色層15上に固定する接着剤17と、これらを内包する外装フィルム16とで構成された熱時間積算型インジケータ(TTI)である。外装フィルム16には、窓18が設けてあり、着色層15上の透明な高分子フィルム14が白濁することによって透過率が低下し、高分子フィルム14を通して見る着色層15が白化して見える様子が窓18を通して目視で確認できる構成となっている。   1 (a), (b), (c) and (d) are an initial state sectional view, an initial state top view, a final state sectional view and a final state of an embodiment of an indicator according to the present invention. The top view of is shown. As shown in FIGS. 4A to 4D, the indicator 10 according to the present embodiment has a base material 11, a colored layer 15 provided on the base material 11, and a colored layer 15 facing each other. The formed first electrode 21 and second electrode 22, the fixed end 13 for fixing the first electrode 21, the polymer material sheet 14 bonded to one side of the second electrode 22, and the polymer material It is a thermal time integration type indicator (TTI) composed of an adhesive 17 that fixes the sheet 14 on the colored layer 15 and an exterior film 16 that contains them. The exterior film 16 is provided with a window 18, and the transparent polymer film 14 on the colored layer 15 is clouded to reduce the transmittance, and the colored layer 15 viewed through the polymer film 14 appears whitened. Can be visually confirmed through the window 18.

第一の電極21と第二の電極22とは互いに対向して配置されコンデンサの配置とされている。高分子材料シート14は、初期状態が透明であり、所定の温度で収縮すると共に白濁する特性を持つ。高分子材料シート14の収縮に伴って電極21と電極22との間の距離が変化するため、図1(c)に示すように電極21と電極22との間に隙間が開き、それらの電極間の容量が変化する。従って、上記の電極21と電極22とを含むコンデンサの容量変化を読取手段により読み取ることで、所定の温度がどれくらいの時間インジケータ10に加わったかを測定することができる。また、電極21と電極22との間が開放状態となるため、容量変化による経時変化を見る必要がなければ、電極21と電極22との導通の有無によって所定の温度が加わったことを確認することも可能である。   The first electrode 21 and the second electrode 22 are arranged opposite to each other to form a capacitor. The polymer material sheet 14 is transparent in the initial state, and has a characteristic of becoming clouded while contracting at a predetermined temperature. Since the distance between the electrode 21 and the electrode 22 changes as the polymer material sheet 14 contracts, a gap is opened between the electrode 21 and the electrode 22 as shown in FIG. The capacity between changes. Therefore, it is possible to measure how long the predetermined temperature has been applied to the indicator 10 by reading the capacitance change of the capacitor including the electrodes 21 and 22 by the reading means. In addition, since the electrode 21 and the electrode 22 are in an open state, it is confirmed that a predetermined temperature has been applied depending on the presence or absence of conduction between the electrode 21 and the electrode 22 if it is not necessary to see a change with time due to a change in capacitance. It is also possible.

また、所定の温度が加わることによる結晶化に伴い高分子材料シート14が白濁するため、観察者は肉眼により図1(d)のように窓18及び高分子材料シート14を通して着色層15を見ると白化して見える。このようにして、本実施の形態のインジケータ10は目視によっても温度履歴がわかる仕組みである。   Further, since the polymer material sheet 14 becomes cloudy with crystallization due to the application of a predetermined temperature, the observer sees the colored layer 15 through the window 18 and the polymer material sheet 14 with the naked eye as shown in FIG. It appears whitened. In this way, the indicator 10 of the present embodiment has a mechanism that allows the temperature history to be recognized visually.

このように、本実施の形態のインジケータ10によれば、固定された第一の電極21と可動式の第二の電極22とを対向させてコンデンサの配置とし、可動式の第二の電極22は所定の温度で結晶化し、収縮、白濁する特性を持つ高分子材料シート14の長方形の一辺に接着させる。そして、高分子材料シート14の結晶化に伴う収縮により電極21及び電極22の電極間距離が変化するため、容量変化を読み取ることで、所定の温度がどれくらいの時間加わったかを測定することができるとともに、白濁を呈することにより目視でも温度が加わったことが確認できる熱時間積算型インジケータを実現できる。また、簡易的には電極21及び電極22の電極間の導通の有無によって確認することも可能である。前記特許文献1記載のインジケータとは、この構成において異なっており、本実施形態によれば、より簡単な構成で実現することができる。   Thus, according to the indicator 10 of the present embodiment, the fixed first electrode 21 and the movable second electrode 22 are opposed to each other to form a capacitor, and the movable second electrode 22 is arranged. Is crystallized at a predetermined temperature, and is bonded to one side of the rectangular shape of the polymer material sheet 14 having the characteristics of shrinkage and cloudiness. Since the distance between the electrodes 21 and 22 changes due to the shrinkage accompanying the crystallization of the polymer material sheet 14, it is possible to measure how long a predetermined temperature has been applied by reading the change in capacitance. At the same time, it is possible to realize a heat time integration type indicator that can confirm that the temperature has been visually added by exhibiting white turbidity. Further, it can be simply confirmed by the presence or absence of conduction between the electrodes 21 and 22. The indicator described in Patent Document 1 is different in this configuration, and according to the present embodiment, it can be realized with a simpler configuration.

なお、図1の構成は一例であり、各構成部材の配置や大きさなどは任意である。途中で温度が下がると結晶化は止まるため、確実に所定の温度が所定の時間加わった時点で結果を示す。また、上記の実施の形態では、高分子材料シートは電極22に接するようにしているが、固定端13を入れ替えて電極21に接するように構成することも可能であり、あるいは電極21と電極22の両方に接するように構成することも可能である。また、電極21及び電極22の間の距離の変化を、容量変化の代わりに電圧変化、電流変化、あるいは抵抗変化として読み取ることも可能である。要は電極21及び電極22の間の距離の変化を、何らかの電気的変量の変化として読み取れればよい。   Note that the configuration in FIG. 1 is an example, and the arrangement and size of each component member are arbitrary. Since the crystallization stops when the temperature drops halfway, the result is shown when the predetermined temperature is applied for a predetermined time. Further, in the above embodiment, the polymer material sheet is in contact with the electrode 22, but it is also possible to replace the fixed end 13 and contact the electrode 21, or the electrode 21 and the electrode 22. It is also possible to configure so as to contact both. It is also possible to read a change in the distance between the electrode 21 and the electrode 22 as a voltage change, a current change, or a resistance change instead of a capacitance change. In short, the change in the distance between the electrode 21 and the electrode 22 may be read as a change in some electrical variable.

更に、着色層15を設ける代わりに、高分子材料シート14及び基材11の一方、又は両方が着色されるものを使用すると共に、カバー16の少なくとも一部分が充分に透明であり、カバー16、基材11、高分子材料シート14の透明度及び着色を、高分子材料シートの収縮及び白濁が進むに従って観察者が肉眼で観察できる構成としてもよい。本発明は、高分子材料シートの収縮及び白濁に伴い色の見え方が変化し、その変化する色を識別させる手段を有していればよい。   Further, instead of providing the colored layer 15, one in which one or both of the polymer material sheet 14 and the base material 11 are colored is used, and at least a part of the cover 16 is sufficiently transparent. The transparency and coloring of the material 11 and the polymer material sheet 14 may be configured such that an observer can observe with naked eyes as the shrinkage and white turbidity of the polymer material sheet progress. The present invention only needs to have a means for distinguishing the color that changes in appearance as the color of the polymer material sheet changes with shrinkage and white turbidity.

次に、上記実施の形態のインジケータ10の実施例1について説明する。基材11は使用材料に特に指定はないが、熱膨張の小さいシート状のものが望ましい。例えば、ガラス、熱膨張率5ppm/℃程度の低熱膨張のポリイミドフィルム(東レ・デュポン(株):カプトン EN−Aタイプ)、低熱膨張多層材料(日立化成(株):MCL-E-679F(R))などが挙げられる。また、使用温度に対して十分ガラス転移温度が高い材料にする必要がある。   Next, Example 1 of the indicator 10 of the above embodiment will be described. The base material 11 is not particularly specified as a material to be used, but is preferably a sheet having a small thermal expansion. For example, glass, low thermal expansion polyimide film (Toray DuPont Co., Ltd .: Kapton EN-A type), low thermal expansion multilayer material (Hitachi Chemical Co., Ltd .: MCL-E-679F (R) )). Moreover, it is necessary to use a material having a sufficiently high glass transition temperature relative to the use temperature.

電極21、22は導電性のあるシートであればよく、アルミ箔などの金属箔、金属箔と積層一体となった樹脂や紙などのシート、金属粉末を含む樹脂フィルム、不織布や布に導電性のある粉末を塗布したものなども同様の機能を持つと考えられる。金属片や表面が導電性コーティングされた部材であってもよい。   The electrodes 21 and 22 may be any conductive sheet, such as a metal foil such as aluminum foil, a sheet of resin or paper integrated with the metal foil, a resin film containing metal powder, a non-woven fabric or cloth. It is considered that a powder coated with a powder has the same function. A metal piece or a member whose surface is conductively coated may be used.

固定端13は基材11または着色層15に強固に接着できるものがよく、熱膨張が少ない接着剤を用いるのが望ましい。ただし、高分子材料シート14が結晶化してしまうほどの高温での焼成が必要な接着剤は使用できない。従って、例えば、精密UV硬化接着剤(NTTアドバンストテクノロジ(株):AT4291A,20ppm/℃、ハイソル(株):Vitralit, 2665 27ppm/℃)などが使用できる。   The fixed end 13 is preferably one that can firmly adhere to the base material 11 or the colored layer 15, and it is desirable to use an adhesive that has low thermal expansion. However, an adhesive that requires firing at such a high temperature that the polymer material sheet 14 is crystallized cannot be used. Therefore, for example, a precision UV curable adhesive (NTT Advanced Technology Co., Ltd .: AT4291A, 20 ppm / ° C., Hisol Co., Ltd .: Vitralit, 2665 27 ppm / ° C.) can be used.

高分子材料シート14は結晶化によって白濁する高分子材料で構成され、結晶化温度や結晶化速度によって選定される。結晶性高分子材料は例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリプロピレン(PP)、ポリアミド(PA)、ポリ乳酸(PLA)などが挙げられ、これらは、分子量、分子量分布、分子構造、不純物などにより結晶化温度・速度が異なる。また、結晶化速度は核剤の添加により速くすることができるが、初期状態が白くなり透過率が低くなってしまうため添加量は適宜調節が必要である。   The polymer material sheet 14 is composed of a polymer material that becomes clouded by crystallization, and is selected according to the crystallization temperature and the crystallization speed. Examples of crystalline polymer materials include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP), polyamide (PA), and polylactic acid (PLA). These include molecular weight, molecular weight distribution, molecular The crystallization temperature and speed vary depending on the structure and impurities. Although the crystallization rate can be increased by adding a nucleating agent, the initial state becomes white and the transmittance decreases, so that the amount added needs to be adjusted as appropriate.

着色層15は高分子材料シート14の白濁度合いで色の違いが確認し易い色であるのが好ましい。着色層15は基材11上に印刷によって形成されるか、または有色の着色層15が基材11上に貼り合せられていてもよく、基材11自体が色を有している場合にはなくてもよい。使用温度で退色や変色・変質しない耐熱インクが使用できる。さらに、熱が伝わり易い熱伝導シートを用いることが望ましく、カーボングラファイトシート(ハイビットジャパン(株))は熱膨張が7.0ppm/℃と小さい熱伝導シートであり色が濃いので本用途には適している。ゲル状の放熱シートは、表面の摩擦係数が大きく高分子材料シート14が結晶化して収縮するのを妨げる可能性があることと、伸縮性が高いため高分子材料シート14の結晶化に伴う伸縮による変移量を打ち消してしまう可能性があるため好ましくない。   It is preferable that the colored layer 15 has a color in which a difference in color is easily confirmed depending on the degree of cloudiness of the polymer material sheet 14. The colored layer 15 may be formed on the base material 11 by printing, or the colored colored layer 15 may be bonded to the base material 11 and the base material 11 itself has a color. It does not have to be. Heat-resistant ink that does not fade, discolor, or change quality at the operating temperature can be used. Furthermore, it is desirable to use a heat conductive sheet that easily conducts heat, and carbon graphite sheet (Hibit Japan Co., Ltd.) is a heat conductive sheet with a small thermal expansion of 7.0 ppm / ° C and is suitable for this application because of its dark color. Yes. The gel-like heat-dissipating sheet has a large surface friction coefficient and may prevent the polymer material sheet 14 from crystallizing and contracting, and since it has high elasticity, it expands and contracts due to the crystallization of the polymer material sheet 14. This is not preferable because there is a possibility of canceling out the displacement due to.

外装フィルム16は、物品の一部または全てをカバーし、可撓性、半剛性または剛性であって、物品の動作を妨げないようなものを選択するのが好ましく、プラスチックをはじめとする様々な材料から作製することができる。一体構造、または例えば2ピースを結合することにより形成されたマルチピース構造でもよく、結晶化によって白濁する進行度合いが見える透明な窓18を備えた不透明材料で作製することができる。模様を備えた透明材料から作製してもよいが、一部は、進行度合いが見える窓18を設けるために、模様がないようにすべきである。内包する物品への接合は、感圧接着テープの基材11へのラミネーションをはじめとする様々な方法が考えられる。   The exterior film 16 is preferably selected so as to cover a part or all of the article and is flexible, semi-rigid or rigid so as not to interfere with the operation of the article. It can be made from a material. It may be a monolithic structure or a multi-piece structure formed, for example, by joining two pieces, and can be made of an opaque material with a transparent window 18 that shows the degree of progress of turbidity due to crystallization. Although it may be made from a transparent material with a pattern, some should be free of the pattern in order to provide a window 18 that shows the degree of progression. Various methods including the lamination of the pressure-sensitive adhesive tape to the base material 11 are conceivable for bonding to the encapsulated article.

次に、高分子材料シート14としてポリ乳酸(PLA)(三井化学(株):LACEA H-100)を用いた場合の本発明のインジケータの具体例について図2と共に説明する。   Next, a specific example of the indicator of the present invention when polylactic acid (PLA) (Mitsui Chemicals, Inc .: LACEA H-100) is used as the polymer material sheet 14 will be described with reference to FIG.

図2(a)に示すように、高分子材料シート14の厚みを0.4mm、長さを25mmとし、高分子材料シート14の一辺の端面に電極22として銅を150nm程度真空蒸着により形成する。銅の下地としてクロムを10nm程度敷いてもよい。固定端13は、例えば厚さ0.4mm、長さ5mmのガラスシートを用い、固定端13の一辺の端面に電極21として同様に銅を真空蒸着する(図2(b))。固定端13は、図2(c)のように接着剤17で着色層15と全面でしっかりと固定する。   As shown in FIG. 2A, the thickness of the polymer material sheet 14 is 0.4 mm, the length is 25 mm, and copper is formed on the end face of one side of the polymer material sheet 14 by vacuum deposition as about 150 nm. . You may spread about 10 nm of chromium as a copper base. For example, a glass sheet having a thickness of 0.4 mm and a length of 5 mm is used for the fixed end 13, and copper is similarly vacuum-deposited as an electrode 21 on one end face of the fixed end 13 (FIG. 2B). The fixed end 13 is firmly fixed to the colored layer 15 with the adhesive 17 on the entire surface as shown in FIG.

一方、図2(a)に示す高分子材料シート14は基材11上に設けられた着色層15と接着剤17で一部のみ接着させる。このとき、図2(c)に示すように電極21と電極22が接するようにする。最後に図2(d)に示すように、外装フィルム16でパッケージングする。インジケータ10の動作を妨げないよう、高分子材料シート14を含むインジケータ10の上面には外装フィルム16との接着部は設けず、例えば図2(d)のように基材11の底面を固定するフィルム16を更に設け、インジケータ10の周辺部とで接着する。以上が作製方法である。   On the other hand, only a part of the polymer material sheet 14 shown in FIG. 2A is adhered to the colored layer 15 and the adhesive 17 provided on the base material 11. At this time, the electrode 21 and the electrode 22 are in contact with each other as shown in FIG. Finally, as shown in FIG. 2D, packaging is performed with the exterior film 16. In order not to hinder the operation of the indicator 10, the upper surface of the indicator 10 including the polymer material sheet 14 is not provided with an adhesive portion with the exterior film 16, and for example, the bottom surface of the base material 11 is fixed as shown in FIG. A film 16 is further provided and adhered to the periphery of the indicator 10. The above is the manufacturing method.

なお、電極作製方法は真空装置を用いなくとも、無電界メッキや、金属箔を貼り付けるなどが考えられる。   In addition, as an electrode manufacturing method, electroless plating or metal foil is considered without using a vacuum apparatus.

200℃のホットプレート上に置かれたガラス基板上にPLAのペレットを乗せて融かし、ペレット上からさらにもう一枚のガラス基板を押し付けて薄膜状に成型後急冷し、PLAフィルムを高分子材料シート14として作製した。このPLAフィルムの厚みは0.4mmであり、縦10mm×横25mmの大きさにカットした。これを130℃のオーブンに入れて30分、60分、90分後の透過率と収縮率を測定した。図3は、このPLAフィルム(高分子材料シート14)の透過光強度の測定結果、図4は、このPLAフィルム(高分子材料シート14)の収縮率の測定結果を示す。図3に示すように、結晶化に伴い、透過率はほぼリニアに低下している。見た目でも光散乱により、非常に白くなっているのが分かった。また、図4の収縮率もほぼリニアに変化し、90分で初期の長さの約3%短くなった。従って、130℃がどれだけの時間印加されたかを白化度合いと電極21及び電極22間距離の変化を表す容量変化から読み取ることができる。   Placing PLA pellets on a glass substrate placed on a 200 ° C hot plate, melting them, pressing another glass substrate from the pellets into a thin film, and then quenching them, the PLA film is polymerized A material sheet 14 was produced. The PLA film had a thickness of 0.4 mm and was cut into a size of 10 mm long × 25 mm wide. This was placed in an oven at 130 ° C., and the transmittance and shrinkage after 30 minutes, 60 minutes, and 90 minutes were measured. FIG. 3 shows the measurement result of the transmitted light intensity of this PLA film (polymer material sheet 14), and FIG. 4 shows the measurement result of the shrinkage rate of this PLA film (polymer material sheet 14). As shown in FIG. 3, the transmittance decreases substantially linearly with crystallization. It turned out to be very white due to light scattering. Further, the shrinkage rate in FIG. 4 also changed almost linearly, which was about 3% shorter than the initial length in 90 minutes. Therefore, how long 130 ° C. is applied can be read from the change in capacitance representing the degree of whitening and the change in the distance between the electrodes 21 and 22.

図5は、LACEA H-100の等温結晶化過程を示す。なお、以下のデータは西部工業技術センター研究報告No.50(2007) 号:46、頁:73-75に掲載のものである。   FIG. 5 shows the isothermal crystallization process of LACEA H-100. The following data is published in Western Industrial Technology Center Research Report No. 50 (2007): 46, pages: 73-75.

PLAに結晶核剤としてタルクT2(株式会社勝光山研究所:SK-C)をPLAに対し2%配合したペレットを200℃で溶融した後、所定の温度まで急冷し、ある温度で15分間保持したとき(等温結晶化過程)の熱分析を行った。PLAのみでは、Iで示すように85℃の等温過程では発熱ピークが見られず結晶化が起こっていない。一方、PLAに核剤としてタルクT2を添加したものでは、IIで示すように約2分の位置に発熱のピークが現れ、結晶化が起こっているものと思われる。より高温の105℃での等温過程で比較するとPLAにおいてもIIIで示すように11分付近にブロードなピークが観察され、ゆっくりではあるが結晶化が起こっていると考えられる。また、タルクT2を添加したPLAではIVで示すように1分に鋭いピークが見られ結晶化が急速に起こっていることがわかる。   Pellets containing 2% of PLA with talc T2 (Katsumiyama Laboratories: SK-C) as a crystal nucleating agent in PLA are melted at 200 ° C., then rapidly cooled to a predetermined temperature and held at a certain temperature for 15 minutes. The thermal analysis was performed (isothermal crystallization process). With PLA alone, as indicated by I, no exothermic peak was observed in the isothermal process at 85 ° C., and no crystallization occurred. On the other hand, in the case where talc T2 is added as a nucleating agent to PLA, as shown by II, a peak of heat generation appears at a position of about 2 minutes, and it is considered that crystallization occurs. When compared with an isothermal process at a higher temperature of 105 ° C., a broad peak is observed in the vicinity of 11 minutes in PLA as indicated by III, and it is considered that crystallization occurs slowly. In addition, in PLA added with talc T2, a sharp peak is observed at 1 minute as shown by IV, and it can be seen that crystallization occurs rapidly.

添加物を含まないPLAを用いた場合、図5にIIIで示したように105℃で加熱し始めて4分後程度から結晶化し始め、11分後に最も結晶化速度が速くなる。その後も結晶化速度は遅くなりつつも徐々に進行し続けている。また、シートの透過率は結晶化によって白化し図3に示した時間変化と同様の傾向となることが予想される。従って、透過率から105℃が何分間程度加わったかを目視または色度測定器などを用いて確認することができる。さらに結晶化は図4に示す熱収縮を伴うため、徐々に電極21及び電極22間の距離が広がり容量が変化する。従って、例えば、105℃が12分間加わったことを確認するインジケータとして添加物を含まないPLAを用いた構成を使用すれば、12分後の透過率が所定の透過率より高い場合や、容量が所定より大きい場合、温度が105℃に満たなかったことや、途中で温度が低下したことを意味する。   When PLA containing no additive is used, as shown by III in FIG. 5, crystallization starts about 4 minutes after heating at 105 ° C., and the crystallization rate becomes the fastest after 11 minutes. Thereafter, the crystallization rate continues to progress gradually while slowing down. Further, the transmittance of the sheet is expected to be whitened by crystallization and to have the same tendency as the time change shown in FIG. Therefore, it can be confirmed visually or using a chromaticity measuring device how many minutes 105 ° C. is applied from the transmittance. Furthermore, since the crystallization is accompanied by the heat shrinkage shown in FIG. 4, the distance between the electrode 21 and the electrode 22 gradually increases and the capacitance changes. Therefore, for example, if a configuration using PLA without additives as an indicator for confirming that 105 ° C. has been applied for 12 minutes is used, the transmittance after 12 minutes is higher than a predetermined transmittance, If it is larger than the predetermined value, it means that the temperature has not reached 105 ° C., or that the temperature has dropped in the middle.

また、図5にIVで示すようにタルクT2を添加した場合は105℃印加後1分で急激に結晶化している。この様に、ある温度で一気に白化する材料は、数十分の熱履歴を見るようなものとしては使用できないが、サーモラベルとしての用途には好適である。熱収縮により電極21及び電極22間が断線するため、導通の有無によって所定温度に達したかどうかを簡単に確認することができる。   Further, as shown by IV in FIG. 5, when talc T2 is added, it rapidly crystallizes in 1 minute after application at 105 ° C. In this way, a material that whitens at a certain temperature cannot be used as a material that shows several tens of thermal history, but is suitable for use as a thermo label. Since the electrode 21 and the electrode 22 are disconnected by heat shrinkage, it can be easily confirmed whether or not the predetermined temperature is reached depending on the presence or absence of conduction.

図6は、PLAに3種の核剤、タルクT2、クレーC2(株式会社勝光山研究所:Tクレー)、マイカM2(株式会社山口雲母工業所:A-11)を2%添加した材料における、結晶化による発熱ピークの時間を様々な等温仮定に対してプロットした図である。このように結晶化速度は核剤の添加によって異なる。PLAは約95〜120℃で結晶化するが、結晶化速度が最も速くなるのは11分程度と遅い。   FIG. 6 shows a material in which 3 kinds of nucleating agents, talc T2, clay C2 (Katsumiyama Laboratory: T-clay), and mica M2 (Yamaguchi Mica Industry Co., Ltd .: A-11) are added to PLA at 2%. FIG. 6 is a graph plotting the time of an exothermic peak due to crystallization against various isothermal assumptions. Thus, the crystallization rate varies depending on the addition of the nucleating agent. PLA crystallizes at about 95-120 ° C., but the crystallization rate is the fastest, about 11 minutes.

一方、核剤を添加したPLAは、例えば90℃において1〜7分程度と速くなっており、核剤の添加によって結晶化が促進されている。また、核剤の添加によって、結晶化ピークが現れる温度範囲も広がりPLA単体よりも低温・高温側で結晶化が起こり易くなっている。以上より、所望の結晶化特性を得るには材料を選定使用することに加え、同じ材料であっても核剤の添加により所望の結晶化温度・結晶化速度を得ることができる。   On the other hand, PLA added with a nucleating agent is as fast as, for example, about 1 to 7 minutes at 90 ° C., and crystallization is promoted by the addition of the nucleating agent. In addition, the addition of the nucleating agent expands the temperature range in which the crystallization peak appears, and crystallization is likely to occur at a lower temperature and a higher temperature than PLA alone. As described above, in order to obtain a desired crystallization characteristic, in addition to selecting and using a material, a desired crystallization temperature and crystallization speed can be obtained by adding a nucleating agent even for the same material.

RFIDとは Radio Frequency Identification の略で、電波を利用した認証(認識)技術の総称であるが、最近では電波による非接触通信とICチップを利用した認証の組み合わせがRFID技術の主流になりつつあるため、「RFID=ICチップを利用した非接触認証技術」を意味するものとして使用されている。   RFID is an abbreviation for Radio Frequency Identification, which is a general term for authentication (recognition) technology using radio waves. Recently, a combination of contactless communication using radio waves and authentication using IC chips is becoming the mainstream of RFID technology. Therefore, it is used to mean “RFID = contactless authentication technology using an IC chip”.

RFIDはタグやラベル状に加工されたアンテナ付ICチップを人や物に付与し、そこに記憶された情報をリーダ/ライタと呼ばれる装置で読み取ることで、物体認識や個人認証などを行うものである。RFIDを利用する利点としては、1つは認識対象物に接触することなく非接触で認証が行えるという点であり、もう1つは、そのような非接触認証を複数の対象に対して同時に行える複数同時認証という点である。これらの特長により、現在人の手により行われている多くの業務オペレーションを自動化、あるいは簡素化することができるため、莫大なコストを削減が可能であり、さらに、人為的なミスの防止やシステムのリアルタイム性が向上することにより、情報の質が向上し、企業リソースの正確な把握や、迅速な意思決定を支援するものとしても期待されている。   RFID is used to perform object recognition, personal authentication, etc. by attaching an IC chip with an antenna processed into a tag or a label to a person or object and reading the information stored there with a device called a reader / writer. is there. One advantage of using RFID is that contactless authentication can be performed without touching a recognition object, and the other is that such contactless authentication can be performed simultaneously on multiple objects. This is a point of multiple simultaneous authentication. With these features, many business operations currently being performed by humans can be automated or simplified, enabling enormous cost savings, and preventing human error and systems. By improving the real-time nature of information, the quality of information is improved, and it is also expected to support accurate understanding of corporate resources and prompt decision making.

温度センサとRFIDとの組み合わせは、前記特許文献1等により開示されている。本発明のインジケータの変化は、容量変化や抵抗変化として読み取ることが可能であるため、RFIDと組み合わせることで物品管理をスムーズに行うことができる。本発明のインジケータと組み合わせるRFIDは低コストで実現可能なパッシブタグであることが望ましい。パッシブタグはタグ側に電源を持たず、リーダ/ライタから照射された電波を利用して電力とする。   The combination of the temperature sensor and the RFID is disclosed in Patent Document 1 and the like. Since the change of the indicator of the present invention can be read as a change in capacitance or a change in resistance, the article management can be performed smoothly by combining with the RFID. The RFID combined with the indicator of the present invention is preferably a passive tag that can be realized at low cost. A passive tag does not have a power source on the tag side, and uses a radio wave emitted from a reader / writer as power.

本実施の形態のインジケータの実施例2は、図1の実施の形態の熱時間積算型のインジケータ(TTI)10とRFIDとを組み合わせた構成であり、図7(a)はその構成図、図7(b)は、RFIDタグ回路の一例のブロック図を示す。なおこのRFIDの構成は、特開2007-111137号公報記載の「バッテリーレス型RFIDタグを用いた温度管理機能付き棚札システム」を参考にしている。   Example 2 of the indicator of the present embodiment is a configuration in which the thermal time integration type indicator (TTI) 10 and the RFID of the embodiment of FIG. 1 are combined, and FIG. 7A is a configuration diagram, FIG. FIG. 7B shows a block diagram of an example of an RFID tag circuit. The configuration of the RFID refers to “a shelf label system with a temperature management function using a battery-less RFID tag” described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-111137.

図7(a)において、本実施形態のTTI10は、RFIDチップ31に接続されている。RFIDチップ31は、リーダ/ライタとの交信のためのアンテナ32を含むRFIDタグ33で構成されている。ここでRFIDチップ31は図7(b)のブロック図で示される。   In FIG. 7A, the TTI 10 of this embodiment is connected to the RFID chip 31. The RFID chip 31 includes an RFID tag 33 that includes an antenna 32 for communication with a reader / writer. Here, the RFID chip 31 is shown in the block diagram of FIG.

図7(b)において、アンテナ32はリーダ/ライタと電磁波による無線通信を行うため、同調回路34に接続され、キャリア周波数に同調させて共振回路を構成する。同調回路34の後段には、リーダ/ライタのアンテナから送信された電磁波がRFIDタグのアンテナ32を通過した時に発生する誘導起電力の電圧波形を検波し、その誘導起電力を半波又は全波整流して直流電圧を取り出すための整流回路35に接続される。   In FIG. 7B, an antenna 32 is connected to a tuning circuit 34 to perform radio communication with a reader / writer using electromagnetic waves, and is tuned to a carrier frequency to constitute a resonance circuit. At the subsequent stage of the tuning circuit 34, the voltage waveform of the induced electromotive force generated when the electromagnetic wave transmitted from the reader / writer antenna passes through the antenna 32 of the RFID tag is detected, and the induced electromotive force is detected as a half wave or a full wave. It is connected to a rectifier circuit 35 for rectifying and extracting a DC voltage.

次に、整流回路35の後段には、検波したキャリアを分周してシステム用のクロックを生成するためのクロック生成回路36と、信号受信時においてキャリアから信号を取り出す復調動作や、信号送信時においてスイッチング素子(図示せず)により変調動作のための変復調回路37が接続される。また、変復調回路37の後段には、変復調回路37の制御や、不揮発性メモリであるFRAM(Ferroelectric RAM:米国Ramtron社の登録商標)39に対するRFIDチップ31の固有ID情報及び本実施の形態のTTI10にて検出した容量、抵抗、電圧、電流のいずれかの信号のデータの書込み又は読出し制御を行うためのロジック回路38を接続する。また、本実施の形態のTTI10から出力される容量、抵抗、電圧、電流のいずれかの信号をA/D変換して適正なデジタル値に変換するA/Dコンバータ(図示せず)と、TTI10と接続するためのインターフェース回路40が、ロジック回路38とFRAM39に接続されている。なお、FRAM39は強誘電体型の不揮発性メモリであり、回路電源がオフになってもRFIDチップ31の固有ID情報等のデータは消失することはない。使用する周波数は、通信距離や用途によって様々であり、それに見合った周波数帯を使用すればよい。
従来のTTIは視覚的な化学的インジケータであり、変色によるインジケータは精度が低かった。また、その代替は電子機器であり表示のための電子ディスプレイを必要とし、高価で、大きく、電源を必要とした。
Next, after the rectifier circuit 35, a clock generation circuit 36 for generating a system clock by dividing the detected carrier, a demodulation operation for extracting a signal from the carrier at the time of signal reception, and a signal transmission time A modulation / demodulation circuit 37 for modulation operation is connected by a switching element (not shown). Further, following the modulation / demodulation circuit 37, the control of the modulation / demodulation circuit 37, the unique ID information of the RFID chip 31 for the FRAM (Ferroelectric RAM: registered trademark of Ramtron, USA) 39, and the TTI 10 of the present embodiment A logic circuit 38 is connected to perform data writing or reading control of any one of the capacitance, resistance, voltage, and current signals detected in (1). In addition, an A / D converter (not shown) that converts any one of the capacitance, resistance, voltage, and current signals output from the TTI 10 of the present embodiment into an appropriate digital value, and the TTI 10 Is connected to the logic circuit 38 and the FRAM 39. The FRAM 39 is a ferroelectric nonvolatile memory, and data such as the unique ID information of the RFID chip 31 is not lost even when the circuit power is turned off. The frequency to be used varies depending on the communication distance and application, and a frequency band corresponding to the communication distance may be used.
Conventional TTI is a visual chemical indicator, and the indicator due to discoloration has low accuracy. The alternative is an electronic device that requires an electronic display for display, is expensive, large and requires a power source.

これに対し、本発明のインジケータは電子機器に比べ極めて低コストで作製可能である。さらに、本実施の形態の熱時間積算型インジケータ(TTI)をRFIDと組み合わせた実施例2の構成とすることにより、対象物に所定の温度で所定の時間加わったかを変色により直接目視にて確認できるだけでなく、その変色の情報がそのままRFIDの出力として取り出せるため、遠隔でも確認することができ、また、本実施の形態のTTIの抵抗変化をメモリに記録すれば温度履歴を読み取ることが可能となる。   On the other hand, the indicator of the present invention can be manufactured at an extremely low cost as compared with an electronic device. Further, by adopting the configuration of Example 2 in which the thermal time integration type indicator (TTI) of this embodiment is combined with RFID, it is directly visually confirmed by color change whether an object has been applied for a predetermined time at a predetermined temperature. Not only that, but the color change information can be taken out as an RFID output as it is, so it can be confirmed remotely, and the temperature history can be read by recording the TTI resistance change of this embodiment in the memory. Become.

本発明のインジケータは医療機器の高圧蒸気滅菌において、滅菌が可能な温度と時間が滅菌対象物に加わったかどうかを目視で確認するために、滅菌可能な温度と時間で変色するように設計された熱時間積算型インジケータとして使用できる。   The indicator of the present invention is designed to change color at the sterilizable temperature and time in order to visually check whether the sterilizable temperature and time have been applied to the object to be sterilized in the high pressure steam sterilization of the medical device. It can be used as a heat time accumulation type indicator.

10 熱時間積算型インジケータ(TTI)
11 基材
13 固定端
14 高分子材料シート
15 着色層
16 外装フィルム
17 接着剤
18 窓
21、22 電極
31 RFIDチップ
32 アンテナ
34 同調回路
35 整流回路
36 クロック生成回路
37 変復調回路
38 ロジック回路
39 FRAM(Ferroelectric RAM)
40 インターフェース回路
10 Thermal time integration type indicator (TTI)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Base material 13 Fixed end 14 Polymer material sheet 15 Colored layer 16 Exterior film 17 Adhesive 18 Window 21, 22 Electrode 31 RFID chip 32 Antenna 34 Tuning circuit 35 Rectifier circuit 36 Clock generation circuit 37 Modulation / demodulation circuit 38 Logic circuit 39 FRAM ( Ferroelectric RAM)
40 Interface circuit

Claims (2)

基材と、
前記基材の上方に互いに対向して形成された第一の電極及び第二の電極と、
前記第一及び第二の電極のどちらか一方若しくは両方に接するようにされ、所定の温度で収縮すると共に白濁する特性を持つ高分子材料シートと、
前記基材と前記高分子材料シートとの間に設けられた色を識別させる手段と
を備えることを特徴とするインジケータ。
A substrate;
A first electrode and a second electrode formed opposite to each other above the substrate;
A polymer material sheet that is in contact with one or both of the first and second electrodes, and has a property of shrinking and becoming cloudy at a predetermined temperature;
An indicator comprising: means for identifying a color provided between the base material and the polymer material sheet.
前記第一及び第二の電極間の距離を、電気的変量の変化として読み取る読取手段を備えることを特徴とする請求項1記載のインジケータ。   2. The indicator according to claim 1, further comprising a reading unit that reads a distance between the first and second electrodes as a change in electrical variable.
JP2010238483A 2010-10-25 2010-10-25 Indicator Pending JP2012093110A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017530441A (en) * 2014-08-04 2017-10-12 アベリー・デニソン・コーポレイションAvery Dennison Corporation Time-temperature tracking label

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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