(57)【要約】【課題】光源装置の長寿命化、励起効率の向上あるいは人体への影響の抑制を実現することができるトイレ装置を提供することを目的とする。【解決手段】便器のボウル部であって光触媒膜が形成されたボウル部に紫外線を照射可能な光源装置と、トイレルーム内の人体の有無を検知する人体検知手段と、を備え、前記光源装置は、前記人体検知手段が前記トイレルーム内に人体が存在しないことを検知した場合において、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線を前記ボウル部に照射することを特徴とするトイレ装置が提供される。【選択図】図１
2014167224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器のボウル部であって光触媒膜が形成されたボウル部に紫外線を照射可能な光源装置と、
トイレルーム内の人体の有無を検知する人体検知手段と、
を備え、
前記光源装置は、前記人体検知手段が前記トイレルーム内に人体が存在しないことを検知した場合において、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線を前記ボウル部に照射することを特徴とするトイレ装置。
【請求項２】
便器のボウル部であって光触媒膜が形成されたボウル部に紫外線を照射可能な光源装置と、
開閉自在に設けられた便蓋であって閉じた状態で前記ボウル部を覆う便蓋の開閉状態を検知する便蓋開閉検知手段と、
を備え、
前記光源装置は、前記便蓋が閉じた状態であることを前記便蓋開閉検知手段が検知した場合において、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線を前記ボウル部に照射することを特徴とするトイレ装置。
【請求項３】
前記光源装置は、２８０ｎｍ以上、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線を前記ボウル部に照射することを特徴とする請求項１または２に記載のトイレ装置。
【請求項４】
前記光源装置は、３１０ｎｍ以上、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線を前記ボウル部に照射することを特徴とする請求項１または２に記載のトイレ装置。
【請求項５】
前記光源装置は、７５０マイクロワット／平方センチメートル以下の強度を有する紫外線を前記ボウル部に照射することを特徴とする請求項４記載のトイレ装置。
【請求項６】
前記光源装置は、前記人体検知手段が前記トイレルーム内に人体が存在することを検知し、その後に前記トイレルーム内に人体が存在しないことを検知すると、紫外線を前記ボウル部に照射することを特徴とする請求項１、３および４のいずれか１つに記載のトイレ装置。
【請求項７】
前記光源装置が紫外線を前記ボウル部に照射中に前記人体検知手段が前記トイレルーム内に人体が存在することを検知すると、
前記ボウル部に照射される光は、前記照射中の紫外線の波長も長い波長の光に変更されることを特徴とする請求項１および３〜６のいずれか１つに記載のトイレ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、トイレ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
便器をより清潔に保つために、例えば結晶性酸化チタンとシリカなどを含有する光触媒層が便器表面に形成された便器がある（特許文献１）。光触媒層が形成された便器表面では、光触媒層の表面が紫外線のエネルギーを受けて励起すると親水性を有する。これにより、汚れが便器表面に付着することを低減することができる。
【０００３】
しかし、便器は、一般的に屋内に設置される。そのため、紫外線の照射のために太陽光を利用することはできない。そのため、光触媒層が便器表面に形成された便器に紫外線を照射するためには、紫外線を照射可能な光源装置を設ける必要がある。そこで、紫外線を発する殺菌灯が便蓋の内側面に設けられた便器用殺菌装置がある（特許文献２）。
【０００４】
例えば、家屋の壁面に光触媒層あるいは光触媒膜が形成された構造が知られている。この構造では、太陽光を利用して家屋の壁面を親水化する。太陽光については、比較的長時間の照射が可能である。また、太陽光の寿命については、ほとんど考慮する必要はない。そのため、励起効率（時間当たりの接触角変化）などの考え方は、ほとんど存在しない。
【０００５】
これに対して、光触媒層が形成された便器に紫外線を照射する光源装置は、人工的に製造される。そのため、光源装置の寿命は、有限である。また、紫外線については、日焼けなどの人体への影響があることが知られている。そのため、便器が使用される際には、紫外線の照射を止める必要がある。これによれば、太陽光のようには、長時間にわたって紫外線を照射することはできない。そのため、光源装置の寿命、励起効率および人体への影響を考慮しつつ紫外線の照射を行う必要があるという点においては、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−７８６６５号公報
【特許文献２】特開平１０−３０４９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、光源装置の長寿命化、励起効率の向上あるいは人体への影響の抑制を実現することができるトイレ装置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】
【０００８】
第１の発明は、便器のボウル部であって光触媒膜が形成されたボウル部に紫外線を照射可能な光源装置と、トイレルーム内の人体の有無を検知する人体検知手段と、を備え、前記光源装置は、前記人体検知手段が前記トイレルーム内に人体が存在しないことを検知した場合において、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線を前記ボウル部に照射することを特徴とするトイレ装置である。
【０００９】
このトイレ装置によれば、紫外線による人体への影響を抑制することができるとともに、励起効率が比較的高い波長の紫外線をボウル部に照射することができる。そのため、紫外線の照射時間を比較的短くすることができる。これにより、光源装置の長寿命化を実現することができる。また、清潔なトイレ装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明は、便器のボウル部であって光触媒膜が形成されたボウル部に紫外線を照射可能な光源装置と、開閉自在に設けられた便蓋であって閉じた状態で前記ボウル部を覆う便蓋の開閉状態を検知する便蓋開閉検知手段と、を備え、前記光源装置は、前記便蓋が閉じた状態であることを前記便蓋開閉検知手段が検知した場合において、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線を前記ボウル部に照射することを特徴とするトイレ装置である。
【００１１】
このトイレ装置によれば、便蓋がボウル部を覆っているため、紫外線による人体への影響を抑制するとともに、トイレ装置が使用された後のより早い段階で紫外線をボウル部に照射することができる。そのため、トイレ装置が使用された後のより早い段階で、光触媒膜が光触媒活性を発現し、光触媒膜の励起状態を維持することができる。また、清潔なトイレ装置を提供することができる。
【００１２】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記光源装置は、２８０ｎｍ以上、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線を前記ボウル部に照射することを特徴とするトイレ装置である。
【００１３】
このトイレ装置によれば、人体検知手段または便蓋開閉検知手段が誤検知した場合であっても、紫外線による人体への影響をより確実に抑制することができる。
【００１４】
第４の発明は、第１または第２の発明において、前記光源装置は、３１０ｎｍ以上、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線を前記ボウル部に照射することを特徴とするトイレ装置である。
【００１５】
このトイレ装置によれば、樹脂の変色あるいは劣化を抑制することができる。すなわち、便座や便蓋などは、一般的に、例えばポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂により形成される。樹脂材料は、紫外線の照射により変色したり劣化することがある。これに対して、このトイレ装置によれば、３１０ｎｍ以上、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線をボウル部に照射する。そのため、樹脂の変色あるいは劣化を抑制することができる。
【００１６】
なお、樹脂の変色あるいは劣化を抑制する被覆を樹脂部材に施すことも一策である。但し、樹脂部材の成型性、コストおよび現実性などを考慮すると、３１０ｎｍ以上、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線がボウル部に照射されることがより望ましい。
【００１７】
第５の発明は、第４の発明において、前記光源装置は、７５０マイクロワット／平方センチメートル以下の強度を有する紫外線を前記ボウル部に照射することを特徴とするトイレ装置である。
【００１８】
このトイレ装置によれば、光源装置は、紫外線の殺菌作用と光触媒の抗菌作用との相乗効果により、３１０ｎｍ以上、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有し、強度が７５０マイクロワット／平方センチメートル以下の紫外線を放射することでボウル部の表面を殺菌することができる。
【００１９】
第６の発明は、第１、第３および第４のいずれか１つの発明において、前記光源装置は、前記人体検知手段が前記トイレルーム内に人体が存在することを検知し、その後に前記トイレルーム内に人体が存在しないことを検知すると、紫外線を前記ボウル部に照射することを特徴とするトイレ装置である。
【００２０】
このトイレ装置によれば、トイレ装置が使用される度に、光源装置は、紫外線をボウル部に照射する。これにより、光触媒膜が光触媒活性を発現し、ボウル部の表面の親水性を維持することができる。また、清潔なトイレ装置を提供することができる。
【００２１】
第７の発明は、第１および第３〜第６のいずれか１つの発明において、前記光源装置が紫外線を前記ボウル部に照射中に前記人体検知手段が前記トイレルーム内に人体が存在することを検知すると、前記ボウル部に照射される光は、前記照射中の紫外線の波長も長い波長の光に変更されることを特徴とするトイレ装置である。
【００２２】
このトイレ装置によれば、例えば公共施設などのように使用頻度が比較的高いトイレルームにおいて、比較的長い時間にわたってボウル部に紫外線を照射することができる。そのため、光触媒膜の励起状態を維持し、清潔なトイレ装置を維持することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の態様によれば、光源装置の長寿命化、励起効率の向上あるいは人体への影響の抑制を実現することができるトイレ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態にかかるトイレ装置を表す模式的断面図である。
【図２】本実施形態にかかるトイレ装置の要部構成を表すブロック図である。
【図３】光触媒層の一例を例示する模式的断面図である。
【図４】本実施形態の光触媒層の吸光特性の一例を例示するグラフ図である。
【図５】冷陰極管のスペクトルの一例を例示するグラフ図である。
【図６】紫外線殺菌作用の波長特性を表すグラフ図である。
【図７】本実施形態にかかるトイレ装置の動作の具体例を例示するタイミングチャート図である。
【図８】本実施形態にかかるトイレ装置の動作の他の具体例を例示するタイミングチャート図である。
【図９】本実施形態にかかるトイレ装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャート図である。
【図１０】本発明者が光触媒層の分解作用について検討した検討方法を説明する模式的斜視図である。
【図１１】本発明者が光触媒層の分解作用について検討した検討結果を表すグラフ図である。
【図１２】本発明者が光触媒層の親水作用について検討した検討方法を説明する模式的平面図である。
【図１３】本発明者が光触媒層の親水作用について検討した検討結果を表すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
図１は、本発明の実施の形態にかかるトイレ装置を表す模式的断面図である。  
図２は、本実施形態にかかるトイレ装置の要部構成を表すブロック図である。  
図３は、光触媒層の一例を例示する模式的断面図である。
【００２６】
図１に表したトイレ装置１０は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８００と、その上に設けられた衛生洗浄装置１００と、を備える。衛生洗浄装置１００は、ケーシング４００と、便座２００と、便蓋３００と、を有する。便座２００と便蓋３００とは、ケーシング４００に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。但し、ケーシング４００は、必ずしも設けられていなくともよい。例えば、便座２００と便蓋３００とは、便器８００に対して開閉自在にそれぞれ軸支されていてもよい。
【００２７】
便器８００は、ボウル部８０１を有する。便蓋３００が閉じている状態では、ボウル部８０１は、便蓋３００により覆われる。ボウル部８０１の表面には、光触媒層（「光触媒膜」ともいう）８０３が形成されている。  
本願明細書において、「光触媒」とは、光を照射すると、酸化作用および還元作用の少なくともいずれかが促進されるものをいう。その結果、雑菌や細菌や臭気物質などの有機物を分解する分解作用と、表面が水に濡れやすい親水作用と、菌の繁殖を抑制するあるいは菌の活動を停止させる抗菌作用と、を得ることができる。光触媒層８０３が形成されたボウル部８０１は、汚物の付着を抑制したり、汚物を分解したり、付着した水垢を容易に除去できるため、便器８００の清掃負担を軽減し、きれいな便器８００を維持することができる。
【００２８】
具体的には、光触媒層８０３が形成されたボウル部８０１の表面に紫外線を照射すると、その紫外線および空気中の水や酸素などにより、ボウル部８０１の表面に活性酸素が発生する。その活性酸素は、ボウル部８０１の表面に付着した汚れや雑菌や細菌や臭気物質などを分解する。また、その活性酸素は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Volatile Organic Compounds）なども分解する。そのため、光触媒の分解作用により、ボウル部８０１の表面の抗菌や防汚や防臭を行うことができる。
【００２９】
また、光触媒層８０３が形成されたボウル部８０１の表面に紫外線を照射すると、その表面には周囲の水との結合による親水基（−ＯＨ）が表出する。これにより、ボウル部８０１の表面は、水になじむようになり、濡れやすくなる（親水作用）。すなわち、ボウル部８０１の表面には水滴ができず、水が表面に濡れ広がるようになる。そして、予めボウル部８０１の表面を親水化することにより、汚れは、ボウル部８０１の表面に濡れ広がった水の表面に付着することになる。さらに、ボウル部８０１の洗浄に用いる洗浄水がボウル部８０１の表面とその表面に付着した汚れとの間に入り込み、汚れを浮かして流す。そのため、光触媒の親水作用により、ボウル部８０１の表面の防汚や防曇が可能となる。
【００３０】
これらによれば、紫外線の照射と、光触媒の分解作用、親水作用および抗菌作用と、の相乗効果により効果的にボウル部８０１の抗菌や防汚や防臭を行うことができる。このような「光触媒」の材料としては、例えば、金属の酸化物を用いることができる。そのような酸化物としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化亜鉛（ＺｎＯｘ）、酸化スズ（ＳｎＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）などを挙げることができる。これらのうちでも、特に、酸化チタンは、光触媒として活性であり、また、安定性や安全性などの点でも優れる。
【００３１】
例えば、図３に表したように、光触媒層８０３は、バリア層８０３ａと、機能層８０３ｂと、を有する。例えば、光触媒層８０３としては、ＴｉＯ２／ＺｒＯ２系触媒焼成膜が用いられる。例えば、バリア層８０３ａにおけるＴｉＯ２とＺｒＯ２との配合比率は、機能層８０３ｂにおけるＴｉＯ２とＺｒＯ２との配合比率とそれぞれ異なる。但し、図３に表した光触媒層８０３は、一例である。本実施形態の光触媒層８０３は、これだけに限定されるわけではない。
【００３２】
図１に表したように、便蓋３００は、光源装置３１０を有する。光源装置３１０は、便蓋３００の内部に設けられている。但し、光源装置３１０の設置形態は、これだけに限定されるわけではない。例えば、光源装置３１０は、ケーシング４００の内部に設けられていてもよいし、ケーシング４００の表面に付設されていてもよい。光源装置３１０は、ボウル部８０１に紫外線を照射することができる。光源装置３１０としては、例えば冷陰極管やＬＥＤ（Light Emitting Diode）などが用いられる。
【００３３】
図２に表したように、例えばケーシング４００の内部には、制御部４１０と、入室検知センサ（人体検知手段）４０２と、人体検知センサ（人体検知手段）４０３と、着座検知センサ（人体検知手段）４０４と、便蓋開閉検知センサ４０５と、便蓋開閉駆動装置４２０と、が設けられている。制御部４１０は、例えば入室検知センサ４０２、人体検知センサ４０３あるいは着座検知センサ４０４から送信される検知信号に基づいて制御信号を送信し、便蓋開閉駆動装置４２０あるいは光源装置３１０の動作を制御することができる。
【００３４】
入室検知センサ４０２は、トイレルームのドアを開けて入室した直後の使用者や、トイレルームに入室しようとしてドアの前に存在する使用者を検知することができる。つまり、入室検知センサ４０２は、トイレルームに入室した使用者だけではなく、トイレルームに入室する前の使用者、すなわちトイレルームの外側のドアの前に存在する使用者を検知することができる。このような入室検知センサ４０２としては、焦電センサや、ドップラーセンサなどのマイクロ波センサなどを用いることができる。マイクロ波のドップラー効果を利用したセンサや、マイクロ波を送信し反射したマイクロ波の振幅（強度）に基づいて被検知体を検出するセンサなどを用いた場合、トイレルームのドア越しに使用者の存在を検知することが可能となる。つまり、トイレルームに入室する前の使用者を検知することができる。
【００３５】
人体検知センサ４０３は、便器８００の前方にいる使用者、すなわち便座２００から前方へ離間した位置に存在する使用者を検知することができる。つまり、人体検知センサ４０３は、トイレルームに入室して便座２００に近づいてきた使用者を検知することができる。このような人体検知センサ４０３としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。
【００３６】
着座検知センサ４０４は、使用者が便座２００に着座する直前において便座２００の上方に存在する人体や、便座２００に着座した使用者を検知することができる。すなわち、着座検知センサ４０４は、便座２００に着座した使用者だけではなく、便座２００の上方に存在する使用者を検知することができる。このような着座検知センサ４０４としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。
【００３７】
便蓋開閉検知センサ４０５は、便蓋３００の開閉状態を検知することができる。便蓋開閉検知センサ４０５としては、例えば、ホールＩＣと磁石との組み合わせ、またはマイクロスイッチなどが用いられる。  
便蓋開閉駆動装置４２０は、制御部４１０から送信された信号に基づいて便蓋３００を開いたり閉じたりすることができる。
【００３８】
図４は、本実施形態の光触媒層の吸光特性の一例を例示するグラフ図である。  
図５は、冷陰極管のスペクトルの一例を例示するグラフ図である。  
図４に表したグラフ図の横軸は、波長（ナノメートル：ｎｍ）を表す。図４の表したグラフ図の縦軸は、吸光特性（任意単位：ａ．ｕ．）を表す。  
図５に表したグラフ図の横軸は、冷陰極管が放射する光の波長（ｎｍ）を表す。図５に表したグラフ図の縦軸は、冷陰極管が放射する光の強度（ａ．ｕ．）を表す。
【００３９】
図４に表したように、本実施形態の光触媒層８０３は、波長が約３８８ｎｍ以下の紫外線をより多く吸収する特性を有し、波長が約３８８ｎｍよりも長い紫外線の大半を吸収できない。そのため、波長が約３８８ｎｍよりも長い紫外線の大半の光エネルギーが無駄になる。つまり、本実施形態の光触媒層８０３は、波長が約３８８ｎｍ以下の紫外線が照射されると励起され、光触媒活性を発現する。また、本実施形態の光触媒層８０３は、波長が３００ｎｍ以上の紫外線において、波長が相対的に短い紫外線に対して相対的に高い励起効率（吸光特性）を有する。
【００４０】
そのため、光源装置３１０が比較的短い波長の紫外線をボウル部８０１に照射すると、ボウル部８０１の励起効率は、比較的高くなる。これによれば、光触媒層８０３の光触媒活性を効率的に発現させ、分解作用、親水作用および抗菌作用を得ることができる。そのため、分解作用、親水作用および抗菌作用を考慮すると、光源装置３１０は、比較的短い波長の紫外線をボウル部８０１に照射することがより望ましい。
【００４１】
一方で、比較的短い波長の紫外線については、人体に影響を及ぼしたり、樹脂を変色あるいは劣化させることが知れられている。そのため、人体への影響や、樹脂の変色あるいは劣化などを考慮すると、光源装置３１０は、比較的長い波長の紫外線をボウル部８０１に照射することがより望ましい。
【００４２】
そこで、例えば図５に表したように、本実施形態の光源装置３１０は、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線を放射する。そして、光源装置３１０は、人体検知手段から送信された検知信号に基づいて制御部４１０が送信した信号により、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線をボウル部８０１に照射する。
【００４３】
これによれば、紫外線による人体への影響を抑制することができるとともに、励起効率が比較的高い波長の紫外線をボウル部８０１に照射することができる。そのため、紫外線の照射時間を比較的短くすることができる。これにより、光源装置３１０の長寿命化を実現することができる。また、清潔なトイレ装置を提供することができる。
【００４４】
あるいは、本実施形態の光源装置３１０は、２８０ｎｍ以上、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線をボウル部８０１に照射する。  
これによれば、人体検知手段が誤検知した場合であっても、日焼けを起しやすいと言われているＵＶ−Ｃの波長である２８０ｎｍ以下の紫外線が人体に照射されることがないので、紫外線による人体への影響をより確実に抑制することができる。
【００４５】
あるいは、本実施形態の光源装置３１０は、３１０ｎｍ以上、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線をボウル部８０１に照射する。  
これによれば、樹脂の変色あるいは劣化を抑制することができる。  
すなわち、便座２００、便蓋３００およびケーシング４００は、一般的に、例えばポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂により形成される。樹脂材料は、紫外線の照射により変色したり劣化することがある。例えばポリプロピレンは、波長が３１０ｎｍ以下の紫外線を照射されると劣化するおそれがあることが知れられている（非特許文献−プラスチックス−Ｖｏｌ．５５、Ｎｏ．５−プラスチックの実用強さと耐久性８、あるいは非特許文献−促進暴露試験ハンドブック−日本ウエザリングテストセンターなど）。  
これに対して、本実施形態の光源装置３１０は、３１０ｎｍ以上、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線をボウル部８０１に照射する。そのため、便座２００、便蓋３００およびケーシング４００の変色あるいは劣化を抑制することができる。
【００４６】
なお、樹脂の変色あるいは劣化を抑制する被覆を便座２００、便蓋３００およびケーシング４００に施すことも一策である。但し、便座２００、便蓋３００およびケーシング４００の成型性、コストおよび現実性などを考慮すると、３１０ｎｍ以上、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線がボウル部８０１に照射されることがより望ましい。  
紫外線の波長の詳細については、後述する。
【００４７】
図６は、紫外線殺菌作用の波長特性を表すグラフ図である。  
図６に表したグラフ図の横軸は、紫外線の波長（ｎｍ）を表す。図６に表したグラフ図の縦軸は、殺菌力相対値を表す。図６に表したグラフ図は、国際的に標準のものとして認められているものである（非特許文献）。
【００４８】
一般的に、所定の波長の紫外線を照射すると、殺菌効果が得られる。つまり、広く一般的に、紫外線殺菌が知られている。本発明者が得た知見によれば、平板上に存在する大腸菌の９９．９パーセント（％）を殺すために必要な紫外線の照射エネルギーは、９０マイクロワット・分／平方センチメートル（μＷ・ｍｉｎ／ｃｍ２）である（非特許文献−（社）照明学会誌：第３６巻  第３号−論文『殺菌灯による水の消毒』河端俊治、原田常雄）。これによれば、光源装置３１０が紫外線を６０分間照射する場合には、必要な紫外線の強度は、次式で表される。  
（９０μＷ・ｍｉｎ／ｃｍ２）／６０ｍｉｎ＝１．５μＷ／ｃｍ２
【００４９】
ここで、図６に表したように、殺菌作用の最大値を示す波長は、２５３．７ｎｍである。図６に表した波長特性によれば、波長が３１０ｎｍの紫外線の殺菌効果は、波長が２５３．７ｎｍの紫外線の殺菌効果の約０．００２倍程度となる。すると、波長が３１０ｎｍの紫外線を光源装置３１０が放射する場合には、平板上に存在する大腸菌の９９．９％を殺すために必要な紫外線の強度は、次式で表される。  
（１．５μＷ／ｃｍ２）／０．００２＝７５０μＷ／ｃｍ２
つまり、波長が３１０ｎｍの紫外線であって強度が７５０μＷ／ｃｍ２以上の紫外線を光源装置３１０が放射すると、平板上に存在する大腸菌の９９．９％を殺すことができる。
【００５０】
図１〜図５に関して前述したように、本実施形態のボウル部８０１の表面には、光触媒層８０３が形成されている。そして、光源装置３１０が比較的短い波長の紫外線をボウル部８０１に照射すると、光触媒層８０３の光触媒活性を効率的に発現させ、抗菌作用を得ることができる。これにより、光源装置３１０は、波長が３１０ｎｍの紫外線を放射する場合には、紫外線の殺菌作用と光触媒の抗菌作用との相乗効果により、強度が７５０μＷ／ｃｍ２以下の紫外線を放射することでボウル部８０１の表面を殺菌することができる。
【００５１】
なお、上述の式にて示しているように、波長が３１０ｎｍよりも長い紫外線を照射する場合には、紫外線のみで大腸菌の９９．９％を殺すことができる強度は、７５０μＷ／ｃｍ２よりも大きくなる。本実施形態においては、紫外線の殺菌作用と光触媒の抗菌作用との相乗効果により、３１０ｎｍ以上、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線を照射する場合においても、強度が７５０μＷ／ｃｍ２以下の紫外線を照射することで、ボウル部８０１の表面を殺菌することができる。
【００５２】
次に、本実施形態にかかるトイレ装置の動作の具体例について、図面を参照しつつ説明する。  
図７は、本実施形態にかかるトイレ装置の動作の具体例を例示するタイミングチャート図である。
【００５３】
例えば使用者がトイレルームに入室すると、入室検知センサ４０２は、トイレルームに入室した人体を検知し制御部４１０へ信号を送信する（タイミングｔ１）。その後、使用者が排泄行為を終了しトイレルームから退室すると、入室検知センサ４０２は、トイレルームに人体が存在しないことを検知し制御部４１０へ信号を送信する（タイミングｔ２）。
【００５４】
それと同時にあるいは所定時間が経過すると、光源装置３１０は、制御部４１０から送信された信号に基づいて、図４および図５に関して前述した波長の紫外線をボウル部８０１に照射する（タイミングｔ３）。光源装置３１０は、制御部４１０から送信された信号に基づいて、紫外線をボウル部８０１に照射してから所定時間（例えば約１時間程度）が経過すると、ボウル部８０１への紫外線の照射を停止する（タイミングｔ４）。続いて、タイミングｔ５〜ｔ８の動作は、タイミングｔ１〜ｔ４に関して前述した動作と同様である。
【００５５】
本具体例によれば、トイレ装置１０が使用される度に、光源装置３１０は、前述した波長の紫外線をボウル部８０１に照射する。これにより、光触媒層８０３が光触媒活性を発現し、ボウル部８０１の表面の親水性を維持することができる。また、清潔なトイレ装置を提供することができる。
【００５６】
図８は、本実施形態にかかるトイレ装置の動作の他の具体例を例示するタイミングチャート図である。  
タイミングｔ１１〜ｔ１３の動作は、図７に関して前述した具体例のタイミングｔ１〜ｔ３の動作と同様である。
【００５７】
続いて、光源装置３１０が紫外線を照射中に例えば使用者がトイレルームに入室すると、ボウル部８０１に照射される光は、制御部４１０から送信された信号に基づいて、照射中の紫外線の波長よりも長い波長の光に変更される（タイミングｔ１４）。例えば、光源装置３１０が紫外線を照射中に例えば使用者がトイレルームに入室すると、制御部４１０は、光源装置３１０からの紫外線の照射を停止させ、光源装置３１０とは異なる他の光源から照射中の紫外線の波長よりも長い波長の光をボウル部８０１に照射させる。
【００５８】
続いて、光源装置３１０が紫外線を照射中に例えば使用者がトイレルームから退室すると、ボウル部８０１に照射される光は、制御部４１０から送信された信号に基づいて、照射中の紫外線の波長よりも短い波長の紫外線に変更される（タイミングｔ１５）。続いて、光源装置３１０は、制御部４１０から送信された信号に基づいて、紫外線をボウル部８０１に照射してから所定時間（例えば約１時間程度）が経過すると、ボウル部８０１への紫外線の照射を停止する（タイミングｔ１６）。
【００５９】
本具体例によれば、例えば公共施設などのように使用頻度が比較的高いトイレルームにおいて、比較的長い時間にわたってボウル部８０１に紫外線を照射することができる。そのため、光触媒層８０３の励起状態を維持し、清潔なトイレ装置を維持することができる。
【００６０】
図９は、本実施形態にかかるトイレ装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャート図である。
【００６１】
例えば使用者がトイレルームに入室すると、入室検知センサ４０２は、トイレルームに入室した人体を検知し制御部４１０へ信号を送信する（タイミングｔ２１）。すると、便蓋開閉駆動装置４２０は、制御部４１０から送信された信号に基づいて便蓋３００を開く。これにより、便蓋開閉検知センサ４０５は、便蓋３００が開いたことを検知する（タイミングｔ２１）。
【００６２】
続いて、使用者が便器８００に近づき便器８００の前方に立つと、人体検知センサ４０３は、便器８００の前方にいる人体を検知し制御部４１０へ信号を送信する（タイミングｔ２２）。続いて、使用者が便座２００に着座すると、着座検知センサ４０４は、便座２００に着座した使用者を検知する（タイミングｔ２３）。
【００６３】
なお、使用者は、便器８００の前に立ったままで小便を行うことがある。この場合には、着座検知センサ４０４は、人体を検知しない。以下、図９に表した具体例では、使用者が便座２００に着座する場合を例に挙げる。
【００６４】
続いて、使用者は、排泄行為を終了した後、便座２００から離座し、便器８００の前方から離れる。すると、着座検知センサ４０４は、使用者が便座２００に着座していないことを検知し制御部４１０へ信号を送信する（タイミングｔ２４）。人体検知センサ４０３は、使用者が便器８００の前方にいないことを検知し制御部４１０へ信号を送信する（タイミングｔ２５）。
【００６５】
それと同時にあるいは所定時間が経過すると、便蓋開閉駆動装置４２０は、制御部４１０から送信された信号に基づいて便蓋３００を閉じる。これにより、便蓋開閉検知センサ４０５は、便蓋３００が閉じたことを検知する（タイミングｔ２６）。また、光源装置３１０は、制御部４１０から送信された信号に基づいて、図４および図５に関して前述した波長の紫外線をボウル部８０１に照射する（タイミングｔ２６）。
【００６６】
使用者がトイレルームから退室すると、入室検知センサ４０２は、トイレルームに人体が存在しないことを検知し制御部４１０へ信号を送信する（タイミングｔ２７）。光源装置３１０は、制御部４１０から送信された信号に基づいて、紫外線をボウル部８０１に照射してから所定時間（例えば約１時間程度）が経過すると、ボウル部８０１への紫外線の照射を停止する（タイミングｔ２８）。
【００６７】
本具体例によれば、光源装置３１０は、便蓋３００が閉じた状態で前述した波長の紫外線をボウル部８０１に照射する。例えば、光源装置３１０は、使用者がトイレルームにいる場合でも、便蓋３００が閉じた状態で紫外線を照射する。これによれば、便蓋３００がボウル部８０１を覆っているため、紫外線による人体への影響を抑制するとともに、トイレ装置１０が使用された後のより早い段階で紫外線をボウル部８０１に照射することができる。そのため、トイレ装置１０が使用された後のより早い段階で、光触媒層８０３が光触媒活性を発現し、光触媒層８０３の励起状態を維持することができる。また、清潔なトイレ装置を提供することができる。
【００６８】
次に、本発明者が紫外線の波長について検討した結果について、図面を参照しつつ説明する。  
図１０は、本発明者が光触媒層の分解作用について検討した検討方法を説明する模式的斜視図である。  
図１１は、本発明者が光触媒層の分解作用について検討した検討結果を表すグラフ図である。  
図１１に表したグラフ図の横軸は、紫外線の照射時間（ａ．ｕ．）を表す。図１１に表したグラフ図の縦軸は、光の反射強度の計測値（ａ．ｕ．）を表す。
【００６９】
本発明者は、光触媒層の分解作用の検討にあたり、タイル５０１およびインク５０３を用意した。タイル５０１の表面には、光触媒層８０３が形成されている。つまり、本検討のタイル５０１の表面の性状は、本実施形態のボウル部８０１の表面の性状と同様である。図１０に表したように、本発明者は、タイル５０１の表面にインク５０３を塗布した。
【００７０】
続いて、本発明者は、インク５０３が塗布された部分を含む領域に対して光源装置３１０から紫外線を照射させた。本検討では、光源装置３１０としてＬＥＤを使用した。本発明者は、３４０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線と、３６５ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線と、を光源装置３１０からそれぞれ照射させた。
【００７１】
光源装置３１０から照射された紫外線の強度は、３４０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線および３６５ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線ともに、約３００マイクロワット／平方センチメートル（μＷ／ｃｍ２）である。紫外線の強度については、約３００〜４１０ｎｍ程度の波長に対してほぼ１００％の値を計測可能な光強度センサを用いて計測した。具体的には、本検討では、「浜松ホトニクス製  Ｃ９２５６−０１−Ｈ９９５８」のＵＶメータを用いて紫外線の強度を測定した。
【００７２】
紫外線の照射時間は、例えば約１００〜３００秒間程度である。図１１に表したグラフ図の横軸の「初期」とは、紫外線を照射する前の状態を例示している。
【００７３】
続いて、図１０に表したように、本発明者は、インク５０３が塗布された部分に対して赤外線発光装置５１１から赤外線を照射させ、反射した光の強度を光強度センサ５１３により測定した。光の反射強度の測定結果は、図１１に表した通りである。図１１に表したグラフ図の中の「３６０ｎｍ」の値は、例えば図４に表した光触媒層の吸光特性と、３４０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線および３６５ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線と、を用いて補間した値である。図１１に表したグラフ図の中の「無照射」の値は、インク５０３が塗布された部分を含む領域に対して紫外線を照射させていない場合の値である。
【００７４】
インク５０３が塗布されていないタイル５０１において反射する光の強度は、インク５０３が塗布されたタイル５０１において反射する光の強度よりも高い。そのため、インク５０３がより分解されると、インク５０３が塗布された部分において反射する光の強度は、より高くなる。
【００７５】
図１１に表したグラフ図によれば、相対的に短い波長の紫外線を照射させた場合の反射強度は、相対的に長い波長の紫外線を照射させた場合の反射強度よりも高い。つまり、相対的に短い波長の紫外線を照射させた場合のインクの分解量は、相対的に長い波長の紫外線を照射させた場合のインクの分解量よりも多い。そのため、分解作用を考慮すると、光源装置３１０は、比較的短い波長の紫外線をボウル部８０１に照射することがより望ましい。
【００７６】
図１２は、本発明者が光触媒層の親水作用について検討した検討方法を説明する模式的平面図である。  
図１３は、本発明者が光触媒層の親水作用について検討した検討結果を表すグラフ図である。  
図１３に表したグラフ図の横軸は、紫外線の照射時間（ａ．ｕ．）を表す。図１３に表したグラフ図の縦軸は、接触角（°）を表す。
【００７７】
本発明者は、光触媒層の親水作用の検討にあたり、タイル５０１および水５０５を用意した。タイル５０１の表面には、光触媒層８０３が形成されている。つまり、本検討のタイル５０１の表面の性状は、本実施形態のボウル部８０１の表面の性状と同様である。
【００７８】
続いて、本発明者は、タイル５０１の表面に対して光源装置３１０から紫外線を照射させた。本検討では、光源装置３１０としてＬＥＤを使用した。本発明者は、３４０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線と、３６５ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線と、を光源装置３１０からそれぞれ照射させた。
【００７９】
光源装置３１０から照射された紫外線の強度は、３４０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線および３６５ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線ともに、約１００μＷ／ｃｍ２である。本検討では、「浜松ホトニクス製  Ｃ９２５６−０１−Ｈ９９５８」のＵＶメータを用いて紫外線の強度を測定した。  
紫外線の照射時間は、例えば約１００〜４００分間程度である。
【００８０】
図１２に表したように、本発明者は、タイル５０１の表面に水５０５を滴下した。そして、本発明者は、タイル５０１の表面における水５０５の接触角θを測定した。本願明細書において「接触角」とは、所定の固体表面（本検討ではタイル５０１の表面）と液体表面（本検討では水５０５の表面）との界面において、固体表面と液体表面とがなす角度であって液体の側で測定される角度をいうものとする。また、接触角θについては、接触角計「協和界面化学（株）製、自動接触角計ＤＭ−５００」を用いて測定した。
【００８１】
接触角θの測定結果は、図１３に表した通りである。図１３に表したグラフ図の中の「３６０ｎｍ」の値は、例えば図４に表した光触媒層の吸光特性と、３４０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線および３６５ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線と、を用いて補間した値である。
【００８２】
固体表面がより高い親水性を有する場合の接触角θは、固体表面がより低い親水性を有する場合の接触角θよりも小さい。そのため、タイル５０１の表面がより高い親水性を有すると、タイル５０１の表面における水５０５の接触角θは、より小さくなる。
【００８３】
図１３に表したグラフ図によれば、相対的に短い波長の紫外線を照射させた場合の接触角θは、相対的に長い波長の紫外線を照射させた場合の接触角θよりも小さい。つまり、相対的に短い波長の紫外線を照射させた場合の親水性は、相対的に長い波長の紫外線を照射させた場合の親水性よりも高い。本発明者の検討の結果、固体表面における水の接触角θが３０度以下である場合には、固体表面において水膜を形成可能であることが分かっている。そのため、本実施形態の光源装置３１０は、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線を放射することがより好ましい。
【００８４】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、便蓋３００および便器８００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや光源装置３１０の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。  
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００８５】
１０ トイレ装置、  １００ 衛生洗浄装置、  ２００ 便座、  ３００ 便蓋、  ３１０ 光源装置、  ４００ ケーシング、  ４０２ 入室検知センサ、  ４０３ 人体検知センサ、  ４０４ 着座検知センサ、  ４０５ 便蓋開閉検知センサ、  ４１０ 制御部、  ４２０ 便蓋開閉駆動装置、  ５０１ タイル、  ５０３ インク、  ５０５ 水、  ５１１ 赤外線発光装置、  ５１３ 光強度センサ、  ８００ 便器、  ８０１ ボウル部、  ８０３ 光触媒層、  ８０３ａ バリア層、  ８０３ｂ 機能層
【図１】
2014167224.tif 000003
【図２】
2014167224.tif 000004
【図３】
2014167224.tif 000005
【図４】
2014167224.tif 000006
【図５】
2014167224.tif 000007
【図６】
2014167224.tif 000008
【図７】
2014167224.tif 000009
【図８】
2014167224.tif 000010
【図９】
2014167224.tif 000011
【図１０】
2014167224.tif 000012
【図１１】
2014167224.tif 000013
【図１２】
2014167224.tif 000014
【図１３】
2014167224.tif 000015