(57)【要約】【課題】被洗浄物に付着する付着物を確実に洗浄できる洗浄装置、及び洗浄方法を提供する。【解決手段】食器洗い機１０は、被洗浄物を収納する筐体と、筐体内に収納された被洗浄物を洗浄する水噴射機構１６と、被洗浄物により反射された光から所定の波長の光を取り出す波長可変干渉フィルター５と、波長可変干渉フィルター５により取り出された光を受光する受光センサー１７３と、受光センサー１７３で受光された光に基づいて、被洗浄物の洗浄状態を分析する分析手段２１４と、分析手段により分析された洗浄状態に基づいて、水噴射機構１６の洗浄強度を制御する洗浄制御手段２１５と、を備えた。【選択図】図３
2014014561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄物を収納する筐体と、
前記筐体内に収納された前記被洗浄物を洗浄する洗浄手段と、
前記被洗浄物により反射された光から所定の波長の光を取り出す分光手段と、
前記分光手段により取り出された光を受光する受光手段と、
前記受光手段で受光された光に基づいて、被洗浄物の洗浄状態を分析する分析手段と、
前記分析手段により分析された洗浄状態に基づいて、前記洗浄手段の洗浄強度を制御する洗浄制御手段と、
を備えたことを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄装置において、
前記洗浄制御手段は、前記分析手段によって分析された前記被洗浄物に付着した付着物の付着量に応じて、前記洗浄手段における洗浄強度を変更する
ことを特徴とする洗浄装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の洗浄装置において、
前記被洗浄物は食器であり、
前記分析手段は、前記受光手段で受光された光に基づいて、前記食器に付着する付着物であって、タンパク質、脂質、及び炭水化物からなる群に属する一または複数の付着物の付着量を分析する
ことを特徴とする洗浄装置。  
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の洗浄装置において、
前記分光手段及び受光手段は、前記筐体内に複数設けられた
ことを特徴とする洗浄装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の洗浄装置において、
前分光手段及び受光手段を前記筐体内で移動させる移動機構を備えた
ことを特徴とする洗浄装置。
【請求項６】
被洗浄物に洗浄液を噴射する洗浄ステップと、
前記被洗浄物で反射された光を分光手段で分光する分光ステップと、
前記分光ステップで分光した光を分析し、前記被洗浄物の洗浄状態を取得する分析ステップと、を有し、
前記洗浄ステップは、前記分析ステップにより得られた洗浄状態に基づいて洗浄強度を調整する
ことを特徴とする制御する洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被洗浄物を洗浄する洗浄装置、及び洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食器を洗浄する食器洗い機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の食器洗い機（洗浄装置）は、洗浄水の濁度を検出する濁度検出部が設けられており、濁度検出部により検出される洗浄水の濁度に応じて、すすぎ時間やすすぎ回数を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９２３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載のような食器洗い機（洗浄装置）では、洗浄水の濁度に基づいて、食器（被洗浄物）に汚れが残留しているか否かを判断し、すすぎ工程の時間や回数を制御している。
しかしながら、洗浄水の濁度が下降したとしても、食器に固着した汚れが残っている場合があり、この場合、洗浄水の濁度を分析しても、食器の汚れを確実に検出することはできず、食器に汚れが付着したまま洗浄が終了してしまうという課題がある。
【０００５】
本発明は、被洗浄物に残っている汚れ等の付着物を精度よく検出することができる洗浄装置、及び洗浄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】
【０００６】
本発明の洗浄装置は、被洗浄物を収納する筐体と、前記筐体内に収納された前記被洗浄物を洗浄する洗浄手段と、前記被洗浄物により反射された光から所定の波長の光を取り出す分光手段と、前記分光手段により取り出された光を受光する受光手段と、前記受光手段で受光された光に基づいて、被洗浄物の洗浄状態を分析する分析手段と、前記分析手段により分析された洗浄状態に基づいて、前記洗浄手段の洗浄強度を制御する洗浄制御手段と、を備えたことを特徴とすることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、被洗浄物により反射された光から、被洗浄物に付着した汚れを分析し、その分析結果に基づいて、洗浄手段による洗浄強度を変更する。この場合、被洗浄物の洗浄状態に基づいて洗浄強度が変更されるので、例えば洗浄水の濁度が低い場合でも、被洗浄物に付着物が付着している場合では、洗浄が不十分と判定することができ、被洗浄物に付着する汚れ等の付着物を精度よく検出することができる。
【０００８】
本発明の洗浄装置では、前記洗浄制御手段は、前記分析手段によって分析された前記被洗浄物に付着した付着物の付着量に応じて、前記洗浄手段における洗浄強度を変更することが好ましい。
本発明では、分析手段により分析される付着物の付着物に応じて洗浄強度を変更する。例えば、被洗浄物として食器を対象とする場合、食器に付着するタンパク質、脂質、及び炭水化物の付着量を分析し、その付着量が多いほど強い洗浄強度で食器を洗浄する。これにより、付着物の付着量に応じて適切な洗浄強度に設定することができ、被洗浄物の洗浄効率を向上させることができる。
【０００９】
本発明の洗浄装置では、前記被洗浄物は食器であり、前記分析手段は、前記受光手段で受光された光に基づいて、前記食器に付着する付着物であって、タンパク質、脂質、及び炭水化物からなる群に属する一または複数の付着物の付着量を分析することが好ましい。
本発明では、被洗浄物として食器を対象とする。このような食器に付着する食べ残し等の付着物（汚れ）は、食物の主な成分であるタンパク質、脂質、及び炭水化物となる。これに対して、本発明では、分析手段は、分光器により検出される光に基づいて、食器に付着するタンパク質、脂質、及び炭水化物を検出しているか否かを分析し、洗浄制御手段は、タンパク質、脂質、及び炭水化物の検出量を指標とした洗浄状態に基づいて、洗浄強度を変更する。これにより、食器の付着物を効率よく落とすことができる。
【００１０】
本発明の洗浄装置では、前記分光手段及び受光手段は、前記筐体内に複数設けられていることが好ましい。
本発明では、複数の分光手段及び受光手段を用いて筐体内に収納される複数の被洗浄物に対して、付着物の検出（分析）を行うことができる。これにより、各被洗浄物のそれぞれにおいて、付着物を確実に落とすことができる。したがって、複数の被洗浄物が収納された場合でも、複数の分光手段及び受光手段により各被洗浄物の洗浄状態を分析することで、各被洗浄物に付着する付着物が落とされるまで洗浄を続けることができ、効率よく洗浄することができる。
【００１１】
本発明の洗浄装置では、前記分光手段及び受光手段を前記筐体内で移動させる移動機構を備えていることが好ましい。
本発明では、移動機構により分光手段及び受光手段が筐体内で移動可能な構成となっている。これにより、分光手段及び受光手段を移動機構により移動させることで、付着物検出対象の被洗浄物を切り替えたり、同一の被洗浄物においても、付着物検出対象位置を変更したりできる。すなわち、分光手段及び受光手段により、検出対象部分を走査させることでより広い範囲の被洗浄物の洗浄状態を分析することができる。
これにより、筐体内に複数の被洗浄物が収納される場合や、面積が大きい被洗浄物を対象とする場合でも、各被洗浄物に対する付着物の付着状態（洗浄状態）を分析することができ、被洗浄物を効率よく洗浄することができる。
【００１２】
本発明の洗浄方法は、被洗浄物に洗浄液を噴射する洗浄ステップと、前記被洗浄物で反射された光を分光手段で分光する分光ステップと、前記分光ステップで分光した光を分析し、前記被洗浄物の洗浄状態を取得する分析ステップと、を有し、前記洗浄ステップは、前記分析ステップにより得られた洗浄状態に基づいて洗浄強度を調整することを特徴とする。
本発明では、上述した発明と同様に、分光ステップにより被洗浄物で反射された光を分光手段により分光させ、分析ステップで分光された光に基づいて被洗浄物の洗浄状態を分析し、その洗浄状態に基づいて洗浄強度を変化させる。このため、被洗浄物の洗浄状態を精度よく検出することができる。また、被洗浄物の洗浄状態に応じた洗浄強度を設定できるので、効率の良い洗浄を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る第一実施形態の食器洗い機（洗浄装置）の概略構成を示す斜視図。
【図２】第一実施形態の食器洗い機の内部構造を示す概略図。
【図３】第一実施形態の食器洗い機のブロック図。
【図４】第一実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図５】第一実施形態の食器洗い機における洗浄処理を示すフローチャート。
【図６】第二実施形態の食器洗い機における洗浄処理を示すフローチャート。
【図７】第三実施形態の食器洗い機の内部構造を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態に係る食器洗い機（洗浄装置）について、図面に基づいて説明する。
[食器洗い機の概略構成]
図１は、第一実施形態の食器洗い機の概略構成を示す斜視図である。図２は、食器洗い機の内部構造を示す概略図である。図３は、食器洗い機のブロック図である。
食器洗い機１０は、図１に示すように、内部に食器等の被洗浄物Ｘ（図２参照）を収納する収納庫１１Ａを有する筐体１１を備えている。この筐体１１は、一面（正面）に開閉自在となる扉１２が設けられ、収納庫１１Ａに対して被洗浄物Ｘを出し入れすることが可能となる。また、筐体１１の正面には、食器洗い機１０の動作を手動制御するための操作部１３、食器洗い機１０の動作状態や操作部１３の内容等を表示させる表示部１４が設けられている。
【００１５】
筐体１１の収納庫１１Ａ内には、図２に示すように、食器等の被洗浄物Ｘを所定位置で支持して位置決めするガイド部１５と、被洗浄物Ｘを洗浄する洗浄手段である水噴射機構１６を構成する噴射口１６Ａと、被洗浄物Ｘの洗浄状態を分析するための複数の分光器１７と、を備えている。また、収納庫１１Ａ内には、図示は省略するが、噴射された洗浄水を外部に排水するための排水機構等が設けられている。
また、筐体１１内には、図３に示すように、噴射口１６Ａを備える水噴射機構１６が設けられている。さらに、筐体１１内には、例えば収納庫１１Ａとは別のスペース（洗浄水が侵入しないスペース）において、食器洗い機１０全体の動作を制御する制御部２０が設けられている。
【００１６】
［水噴射機構の構成］
水噴射機構１６は、図２に示すような噴射口１６Ａと、噴射口１６Ａから噴射させる洗浄水の洗浄強度を設定する洗浄強度変更部１６０（図３参照）とを備えている。
本実施形態の水噴射機構１６は、外部から供給された洗浄水を、所定の洗浄強度で収納庫１１Ａ内に設けられた噴射口１６Ａから噴射して、被洗浄物Ｘを洗浄する。なお、図２に示す例では、収納庫１１Ａ内の所定位置に複数の噴射口１６Ａが設けられる例を示すが、これに限定されない。例えば、洗浄水の噴射口が収納庫１１Ａ内に回転可能な羽根部材が設けられ、この羽根部材に噴射口１６Ａが設けられる構成としてもよく、この場合、羽根部材が回転されることで、収納庫１１Ａ内の全体に対して均一に噴射口１６Ａから洗浄水を噴射させることができる。
【００１７】
洗浄強度変更部１６０は、図３に示すように、水圧可変手段１６１及びヒーター１６２等を備えている。
水圧可変手段１６１は、噴射口１６Ａから噴射させる洗浄水の水圧を変更する。
ヒーター１６２は、噴射口１６Ａから噴射させる洗浄水を加熱し、洗浄水の温度を変更する。
そして、洗浄強度変更部１６０は、制御部２０に接続され、制御部２０の指令に基づいて、水圧可変手段１６１やヒーター１６２を制御し、所定の洗浄強度（水圧、温度）で被洗浄物Ｘを洗浄する。
【００１８】
［分光器の構成］
分光器１７は、図３に示すように、光源部１７１、波長可変干渉フィルター５（分光手段）、フィルター駆動回路１７２、受光センサー１７３（受光手段）、及びＡＤコンバーター１７４等を備えて構成されている。
【００１９】
（光源部の構成）
光源部１７１は、被洗浄物Ｘに対して所定波長域の光を照射する。光源部１７１から射出される光の波長域としては、被洗浄物Ｘに付着する付着物を検出可能な光であり、本実施形態では、食器や調理器具等の被洗浄物Ｘに付着する、タンパク質、脂質、及び炭水化物を検出対象とする。したがって、本実施形態の光源部１７１は、これらのタンパク質、脂質、炭水化物（以降、タンパク質、脂質、炭水化物を総称してＰＦＣ（Protein、Fat、Carbohydrates）と略す場合がある）により吸収される光の波長を含む波長域である近赤外域（例えば７００ｎｍ〜２５００ｎｍ）の光を射出する。
また、光源部１７１としては、その他、可視光や紫外光を照射してもよい。紫外光を照射可能な光源部１７１を用いた場合、紫外光による殺菌作用により、食器等に付着した雑菌等を殺菌することができる。
【００２０】
（波長可変干渉フィルターの構成）
波長可変干渉フィルター５は、本発明の分光手段を構成する。図４は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の波長可変干渉フィルター５は、いわゆるファブリーペローエタロンである。この波長可変干渉フィルター５は、図４に示すように、固定基板５１と、可動基板５２とを備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、それぞれ例えば各種ガラスや、水晶、シリコンなどにより形成されている。そして、これらの固定基板５１及び可動基板５２は、固定基板５１の第一接合部５１３及び可動基板の第二接合部５２３が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜などにより構成された接合膜５３により接合されることで、一体的に構成されている。
【００２１】
固定基板５１には、固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２には、可動反射膜５５が設けられており、これらの固定反射膜５４および可動反射膜５５は、反射膜間ギャップＧ１を介して対向配置されている。そして、波長可変干渉フィルター５には、この反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を調整（変更）するのに用いられる静電アクチュエーター５６が設けられている。この静電アクチュエーター５６は、固定基板５１に設けられた固定電極５６１と、可動基板５２に設けられた可動電極５６２とにより構成されている。これらの固定電極５６１，可動電極５６２は、電極間ギャップを介して対向する。ここで、これらの固定電極５６１，可動電極５６２は、それぞれ固定基板５１及び可動基板５２の基板表面に直接設けられる構成であってもよく、他の膜部材を介して設けられる構成であってもよい。なお、図４では、電極間ギャップのギャップ量が、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量より大きい例を示すが、電極間ギャップが反射膜間ギャップＧ１よりも小さくなる構成などとしてもよい。
【００２２】
以下、波長可変干渉フィルター５の構成についてより詳細に説明する。
固定基板５１には、エッチングにより電極設置溝５１１および反射膜設置部５１２が形成されている。この固定基板５１は、可動基板５２に対して厚み寸法が大きく形成されており、静電アクチュエーター５６に電圧を印加した際の静電引力や、固定電極５６１の内部応力による固定基板５１の撓みはない。
【００２３】
電極設置溝５１１は、例えば、固定基板５１の平面中心点を中心とした環状に形成されている。反射膜設置部５１２は、前記平面視において、電極設置溝５１１の中心から可動基板５２側に突出して形成されている。この電極設置溝５１１の溝底面は、固定電極５６１が配置される電極設置面５１１Ａとなる。また、反射膜設置部５１２の突出先端面は、反射膜設置面５１２Ａとなる。
また、図示は省略するが、固定基板５１には、電極設置溝５１１から、固定基板５１の外周縁に向かって延出する電極引出溝が設けられており、電極設置溝５１１に設けられた固定電極５６１の引出電極が設けられている。
【００２４】
電極設置溝５１１の電極設置面５１１Ａには、固定電極５６１が設けられている。より具体的には、固定電極５６１は、電極設置面５１１Ａのうち、後述する可動部５２１の可動電極５６２に対向する領域に設けられている。また、固定電極５６１上に、固定電極５６１及び可動電極５６２の間の絶縁性を確保するための絶縁膜が積層される構成としてもよい。また、固定電極５６１には、固定引出電極が接続されており、この固定引出電極は、上述した電極引出溝から固定基板５１の外周部に引き出され、フィルター駆動回路１７２に接続されている。
【００２５】
なお、本実施形態では、電極設置面５１１Ａに１つの固定電極５６１が設けられる構成を示すが、例えば、平面中心点を中心とした同心円となる２つの電極が設けられる構成（二重電極構成）などとしてもよい。
【００２６】
反射膜設置部５１２は、上述したように、電極設置溝５１１と同軸上で、電極設置溝５１１よりも小さい径寸法となる略円柱状に形成され、当該反射膜設置部５１２の可動基板５２に対向する反射膜設置面５１２Ａを備えている。
この反射膜設置部５１２には、固定反射膜５４が設置されている。この固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜を用いてもよい。さらに、誘電体多層膜上に金属膜（又は合金膜）を積層した反射膜や、金属膜（又は合金膜）上に誘電体多層膜を積層した反射膜、単層の屈折層（ＴｉＯ２やＳｉＯ２等）と金属膜（又は合金膜）とを積層した反射膜などを用いてもよい。
【００２７】
また、固定基板５１の光入射面（固定反射膜５４が設けられない面）には、固定反射膜５４に対応する位置に反射防止膜を形成してもよい。この反射防止膜は、低屈折率膜および高屈折率膜を交互に積層することで形成することができ、固定基板５１の表面での可視光の反射率を低下させ、透過率を増大させる。
【００２８】
可動基板５２は、平面中心点を中心とした円形状の可動部５２１と、可動部５２１と同軸であり可動部５２１を保持する保持部５２２と、保持部５２２の外側に設けられた基板外周部５２５と、を備えている。
【００２９】
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板５２の厚み寸法と同一寸法に形成されている。この可動部５２１は、フィルター平面視において、少なくとも反射膜設置面５１２Ａの外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部５２１には、可動電極５６２及び可動反射膜５５が設けられている。
なお、固定基板５１と同様に、可動部５２１の固定基板５１とは反対側の面には、反射防止膜が形成されていてもよい。このような反射防止膜は、低屈折率膜および高屈折率膜を交互に積層することで形成することができ、可動基板５２の表面での可視光の反射率を低下させ、透過率を増大させることができる。
【００３０】
可動電極５６２は、電極間ギャップを介して固定電極５６１に対向し、固定電極５６１と同一形状となる環状に形成されている。また、図示は省略するが、可動基板５２には、可動電極５６２の外周縁から可動基板５２の外周縁に向かって延出する可動引出電極が設けられている。この可動引出電極は、固定引出電極と同様に、フィルター駆動回路１７２に接続される。
可動反射膜５５は、可動部５２１の可動面５２１Ａの中心部に、固定反射膜５４と反射膜間ギャップＧ１を介して対向して設けられる。この可動反射膜５５としては、上述した固定反射膜５４と同一の構成の反射膜が用いられる。
【００３１】
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイアフラムであり、可動部５２１よりも厚み寸法が小さく形成されている。このような保持部５２２は、可動部５２１よりも撓みやすく、僅かな静電引力により、可動部５２１を固定基板５１側に変位させることが可能となる。この際、可動部５２１が保持部５２２よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、保持部５２２が静電引力により固定基板５１側に引っ張られた場合でも、可動部５２１の形状変化が起こらない。したがって、可動部５２１に設けられた可動反射膜５５の撓みも生じず、固定反射膜５４及び可動反射膜５５を常に平行状態に維持することが可能となる。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部５２２を例示するが、これに限定されず、例えば、平面中心点を中心として、等角度間隔で配置された梁状の保持部が設けられる構成などとしてもよい。
【００３２】
基板外周部５２５は、上述したように、フィルター平面視において保持部５２２の外側に設けられている。この基板外周部５２５の固定基板５１に対向する面は、第一接合部５１３に対向する第二接合部５２３を備え、第二接合部５２３は、接合膜５３により第一接合部５１３に接合されている。
【００３３】
（フィルター駆動回路１７２の構成）
フィルター駆動回路１７２は、上述したように、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター（固定電極５６１及び可動電極５６２）に接続されている。そして、フィルター駆動回路１７２は、制御部２０からの指令に基づいて、静電アクチュエーター５６に所定の電圧を印加し、反射膜間ギャップＧ１を変化させる。
【００３４】
（受光センサー、及びＡＤコンバーターの構成）
受光センサー１７３は、光電交換素子により構成され、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光して、その受光量に基づいた電気信号（アナログ信号）を出力する。
ＡＤコンバーター１７４は、受光センサー１７３から出力された電気信号を、デジタル信号に変換し、制御部２０に出力する。
【００３５】
［制御部の構成］
次に、制御部２０について説明する。
制御部２０は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成される演算処理部２１０と、メモリー等により構成される記憶部２２０を備えている。記憶部２２０には、食器洗い機１０を制御するための各種プログラムや、各種データが記憶されている。
記憶部２２０に記憶される各種データとしては、例えば、波長可変干渉フィルター５に印加する電圧Ｖと、波長可変干渉フィルター５を透過する光の波長λとの関係を示すＶ−λデータが記憶される。また、記憶部２２０には、タンパク質、脂質、及び炭水化物の吸光スペクトル等が記憶されている。
演算処理部２１０は、記憶部２２０に記憶されたプログラムを読み込み実行することで、光源制御手段２１１、フィルター制御手段２１２、光量取得手段２１３、分析手段２１４、及び洗浄制御手段２１５として機能する。なお、ここでは、記憶部２２０に記憶されたプログラムが読み込まれることで、演算処理部２１０が光源制御手段２１１、フィルター制御手段２１２、光量取得手段２１３、分析手段２１４、及び洗浄制御手段２１５として機能する例を示すが、これらの各構成２１１〜２１５が、例えば、ＩＣ等の集積回路や制御回路によってハードウェアとして構成されてもよい。
【００３６】
光源制御手段２１１は、光源部１７１の駆動を制御し、光源部１７１から光を射出させる。
フィルター制御手段２１２は、記憶部２２０に記憶されるＶ−λデータに基づいて、静電アクチュエーター５６に印加する電圧を設定する。そして、フィルター駆動回路１７２を制御して、設定した電圧を波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に順次印加させる。
光量取得手段２１３は、受光センサー１７３からＡＤコンバーター１７４を介して制御部２０に入力された電気信号（検出信号）に基づいて、波長可変干渉フィルター５を透過した光の光量を取得する。
【００３７】
分析手段２１４は、光量取得手段２１３により取得される各波長の光に対する光量に基づいて、被洗浄物Ｘにより反射された光の分光スペクトルを取得し、ＰＦＣの有無を検出する。
すなわち、本実施形態では、光源部１７１により射出される光の各波長における光量が既知であり、分析手段２１４は、受光センサー１７３で受光された各波長の光の光量と、光源部１７１から出射された光の光量とに基づいて、被測定物Ｘに付着した付着物（ＰＦＣ）の吸光スペクトルを分析する。そして、得られた吸光スペクトルから、例えば重回帰等の統計的手法を適用し、ＰＦＣの吸光スペクトルを比較することで、ＰＦＣの有無や各成分量を分析する。
なお、本実施形態では、フィルター制御手段２１２及びフィルター駆動回路１７２により、波長可変干渉フィルター５を透過させる光を所定ピッチ（例えば１０ｎｍ単位）で切り替え、得られた分光スペクトルに基づいて、上述のように、ＰＦＣの有無を検出する例を示すがこれに限定されない。例えば、ＰＦＣの吸光スペクトルのピーク波長に対する光のみを順次切り替えて波長可変干渉フィルターから透過させ、受光したピーク波長に対応する光に基づいてＰＦＣの有無を検出してもよい。
【００３８】
洗浄制御手段２１５は、分析手段２１４により分析された分析結果に基づいて、水噴射機構１６における洗浄強度を設定する。例えば、分析手段２１４によりＰＦＣが検出された場合、洗浄制御手段２１５は、水圧可変手段１６１及びヒーター１６２を制御し、水噴射機構１６の噴射口１６Ａから噴射させる洗浄水の水圧、及び水温を上昇させる。また、
洗浄制御手段２１５は、水噴射機構１６を駆動させて噴射口１６Ａから洗浄水を噴射させる時間（すすぎ時間）を長く設定する。
【００３９】
［食器洗い機の動作］
次に、本実施形態の食器洗い機１０における洗浄処理について、図面に基づいて説明する。
図５は、本実施形態の食器洗い機１０による被洗浄物Ｘの洗浄処理を示すフローチャートである。
食器洗い機１０の収納庫１１Ａに食器等の被洗浄物Ｘが収納され、利用者が操作部１３を操作して、洗浄を開始する旨の操作信号が制御部２０に入力されると、洗浄制御手段２１５は、水噴射機構１６を制御して噴射口１６Ａから洗浄液を噴射させる（Ｓ１）。
このＳ１では、洗浄制御手段２１５は、水噴射機構１６の洗浄強度変更部１６０を制御して、例えば記憶部２２０に予め記憶された水圧初期値、温度初期値に基づいて、噴射口１６Ａから噴射させる洗浄液の水圧、温度を設定する。
【００４０】
この後、制御部２０は、光源制御手段２１１により、光源部１７１から光を射出させるとともに、フィルター制御手段２１２により、フィルター駆動回路１７２から波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に電圧を印加させる（Ｓ２）。
なお、Ｓ２のタイミングは、Ｓ１の直後であってもよく、例えば、予め設定された所定時間経過後であってもよい。
このＳ２では、フィルター制御手段２１２は、記憶部２２０に記憶されたＶ−λデータに基づいて、波長可変干渉フィルター５を透過する光が、所定ピッチ（例えば１０ｎｍ単位）で切り替わるように、順次静電アクチュエーター５６に印加する電圧を切り替える。
【００４１】
そして、制御部２０の光量取得手段２１３は、受光センサー１７３により受光された光の光量を取得する（Ｓ３）。このＳ３では、Ｓ２において、静電アクチュエーター５６により電圧が切り替えられる毎に、受光センサー１７３から出力される検出信号に基づいて、光量を取得する。すなわち、光量取得手段２１３は、所定ピッチで切り替わる各波長に対する光量をそれぞれ取得する。
【００４２】
この後、制御部２０は、分光器１７の駆動を停止する。すなわち、光源制御手段２１１は、光源部１７１の駆動を停止させ、フィルター制御手段２１２は、静電アクチュエーター５６への電圧印加を停止させる（Ｓ４）。なお、光源部１７１に紫外光を射出する紫外光源が設けられている場合、紫外光源のみを駆動させて、被洗浄物Ｘに付着した雑菌等を殺菌し続けてもよい。
【００４３】
そして、制御部２０の分析手段２１４は、Ｓ３により取得した各波長に対する光量に基づいて、スペクトル分析を実施する（Ｓ５）。具体的には、分析手段２１４は、光源部１７１から射出された光のスペクトル（既知）と、Ｓ５により取得された光のスペクトルに基づいて、被洗浄物Ｘに付着した付着物の吸光スペクトルを分析する。更に、分析手段２１４は、記憶部２２０に記憶されたＰＦＣ（タンパク質、脂質、及び炭水化物）の各吸光スペクトルと、分析された吸光スペクトルに基づいて、ＰＦＣの有無を分析する。また、ＰＦＣの付着量を算出してもよい。
【００４４】
この後、洗浄制御手段２１５は、Ｓ５の分析結果に基づいて、ＰＦＣが検出されたか否かを判定する（Ｓ６）。
なお、本実施形態では、収納庫１１Ａ内に複数の分光器１７が設けられており、Ｓ５では、各分光器１７により検出された光量に基づいて、それぞれＰＦＣの有無を分析する。そして、Ｓ６では、各分光器１７で検出された光量に基づいて分析された各分析結果のうち、１つでもＰＦＣが検出される分析結果がある場合、「Ｙｅｓ」と判定する。
【００４５】
そして、Ｓ６において、ＰＦＣが検出されたと判定された場合（「Ｙｅｓ」と判定された場合）、洗浄制御手段２１５は、水噴射機構１６の洗浄強度変更部１６０に洗浄強度を大きくする指令を出力する。
これにより、洗浄強度変更部１６０は、水圧可変手段１６１により、噴射口１６Ａから噴射させる洗浄水の水圧を１段階（例えば予め設定された所定値）だけ大きくし、ヒーター１６２により、洗浄水の水温を１段階（例えば予め設定された所定値）だけ高く設定する（Ｓ７）。
なお、洗浄制御手段２１５は、さらに、水噴射機構１６により被洗浄物Ｘを洗浄する時間やすすぎ回数を増加させる処理をしてもよい。
この後、Ｓ２の処理に戻り、再度、分光器１７及び分析手段２１４によるＰＦＣの検出を実施する。
【００４６】
一方、Ｓ６において、ＰＦＣが検出されなかった場合（「Ｎｏ」と判定された場合）、被洗浄物Ｘに付着物が付着していないと判断し、洗浄制御手段２１５は、水噴射機構１６の駆動を停止させ（Ｓ８）、洗浄処理を終了させる。なお、この際、即座に水噴射機構１６の駆動を停止させる処理に限られず、一定時間のすすぎを実施した後、洗浄処理を終了させてもよい。
【００４７】
［第一実施形態の作用効果］
上記第一実施形態の食器洗い機１０は、被洗浄物Ｘを収納する筐体１１の収納庫１１Ａ内に、分光器１７が設けられている。この分光器１７は、被洗浄物Ｘに対して近赤外光を射出する光源部１７１と、光源部１７１から射出され被洗浄物Ｘで反射された光から所定の波長の光を取り出す波長可変干渉フィルター５と、波長可変干渉フィルター５により取り出された光を受光する受光センサー１７３とを備えている。そして、食器洗い機１０の分析手段２１４は、受光センサー１７３で受光した光の光量に基づいて、被洗浄物Ｘに付着した付着物の吸光スペクトルを分析する。また、洗浄制御手段２１５は、分析された吸光スペクトルに基づいて、付着物の有無を判定し、水噴射機構１６を制御して、被洗浄物Ｘを洗浄する洗浄強度を変更する。
このため、本実施形態の食器洗い機１０では、被洗浄物Ｘに付着物があるか否かを判定して、洗浄強度を変更するため、例えば、洗浄水の濁度等に基づいて洗浄強度を変更するような従来の構成に比べて、被洗浄物Ｘの付着物を精度よく検出することができる。
つまり、被洗浄物Ｘに強い付着強度で付着物が付着している場合、付着物の付着強度が強く、落としにくい場合がある。この場合、従来のように、洗浄水の濁度に基づいて洗浄強度を変更する構成では、他の付着強度が小さい付着物（落としやすい汚れ）が洗浄液で洗い流されている間は、洗浄水の濁度に基づいて洗浄強度を強めることができるが、付着強度が大きい付着物のみになった場合、洗浄液の濁度が低下するため、洗浄強度を弱めてしまい、その結果、落としにくい汚れが被洗浄物Ｘに残留することになる。これに対して、本実施形態では、被洗浄物Ｘに付着強度が強い付着物が残っている間、被洗浄物Ｘに付着物があると判定され、強い洗浄強度で洗浄が続けられる。これにより、上記のように、被洗浄物Ｘの付着物を落とすことができる。
また、被洗浄物Ｘに付着物が残留している場合、Ｓ６の処理において、「Ｙｅｓ」と判定されることで、徐々に洗浄強度が高く設定されることになるので、より洗浄効果を高めることができ、付着強度が強い付着物を効率よく洗浄することができる。
さらに、従来のように洗浄水の濁度に基づいて付着量を判断する構成では、例えば洗剤等を投入して洗浄を行った場合、被洗浄物に付着物が付着していない場合でも、洗浄水の濁度が上がって、洗浄強度を高めてしまい、その結果、消費電力や洗浄水の水量が増大する等の問題が生じる。これに対して、本実施形態では、被洗浄物Ｘの付着物に基づいた洗浄強度を設定するので、洗剤を投入した場合でも、被洗浄物Ｘに付着物が付着していない場合では、洗浄強度を上げずに、一定の洗浄強度（洗剤を洗い流す程度の洗浄強度、洗浄時間）でのすすぎを実施した後、洗浄を終了させる。これにより、被洗浄物Ｘの汚れに応じた洗浄を行うことができ、節水及び省電力化を図ることができる。
【００４８】
また、本実施形態では、本発明の洗浄装置を食器洗い機１０に適用し、被洗浄物Ｘとして、食物を扱う食器や調理器具を対象とする。そして、分析手段２１４は、被洗浄物Ｘに付着したＰＦＣ（タンパク質、脂質、及び炭水化物）を分析し、その分析結果に基づいて洗浄強度を変更する。
このため、食物の主成分であるＰＦＣを効率よく洗い流すことができ、被洗浄物Ｘの付着物を確実に洗浄することができる。
【００４９】
本実施形態では、収納庫１１Ａに分光器１７が複数設けられている。このため、これらの分光器１７の受光センサー１７３により、それぞれ異なる被洗浄物Ｘに対する洗浄状態（付着物の付着状態）を判定することができる。
したがって、収納庫１１Ａ内の複数の被洗浄物Ｘが確実に洗浄されるように、洗浄処理を実施することができる。
【００５０】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態では、分析手段２１４は、被洗浄物Ｘに付着したＰＦＣの有無を分析し、洗浄制御手段２１５は、ＰＦＣの付着がある場合に、洗浄強度を大きくする処理を実施した。これに対して、第二実施形態では、洗浄制御手段２１５は、さらに、ＰＦＣの付着量に基づいて、洗浄強度を変化させる点で、上記第一実施形態と相違する。
なお、本実施形態は、上記第一実施形態と同様の構成を有するため、本実施形態の具体的な構成を示す図は省略し、第一実施形態と同一の構成について、同符号を付し、その説明を省略する。
【００５１】
図６は、第二実施形態の食器洗い機１０の洗浄処理を示すフローチャートである。
図６に示すように、本実施形態の食器洗い機１０による洗浄処理では、第一実施形態と同様に、Ｓ１〜Ｓ６の処理を実施する。
【００５２】
そして、Ｓ６において、被洗浄物Ｘに付着するＰＦＣが有ると判定（「Ｙｅｓ」と判定）された場合、分析手段２１４は、記憶部２２０に記憶されたＰＦＣ（タンパク質、脂質、及び炭水化物）の各吸光スペクトルと、分析された吸光スペクトルとに基づいて、さらに、ＰＦＣの付着量を分析する（Ｓ１１）。
ＰＦＣの付着量は、受光センサー１７３により受光された光に基づいて分析される吸光スペクトルのうち、ＰＦＣの検出ピーク波長におけるピーク高さ（吸光度）に基づいて算出することができる。すなわち、ＰＦＣの付着量が多い程、ピーク高さが大きくなる（吸収される光量が大きくなる）。
【００５３】
この後、洗浄制御手段２１５は、Ｓ１１により検出されたＰＦＣの検出量、つまり、タンパク質、脂質、及び炭水化物の検出量のうち少なくともいずれか１つが、所定の第一閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１２）。
そして、Ｓ１２において、「Ｙｅｓ」と判定された場合（第一閾値以上であると判定された場合）、洗浄制御手段２１５は、第一実施形態のＳ７と同様の処理を実施し、洗浄強度を大きくする（Ｓ１３）。具体的には、洗浄制御手段２１５は、水圧可変手段１６１により、噴射口１６Ａから噴射させる洗浄水の水圧を１段階（例えば予め設定された所定値）だけ大きくし、ヒーター１６２により、洗浄水の水温を１段階（例えば予め設定された所定値）だけ高く設定する。
一方、Ｓ１２において、「Ｎｏ」と判定された場合（第一閾値未満であると判定された場合）、洗浄制御手段２１５は、洗浄強度を小さくする（Ｓ１４）。具体的には、洗浄制御手段２１５は、水圧可変手段１６１により、噴射口１６Ａから噴射させる洗浄水の水圧を１段階（例えば予め設定された所定値）だけ小さくし、ヒーター１６２により、洗浄水の水温を１段階（例えば予め設定された所定値）だけ低く設定する。
Ｓ１３の後、又はＳ１４の後、Ｓ２の処理に戻り、再度、分光器１７及び分析手段２１４によるＰＦＣの検出を実施する。
【００５４】
［第二実施形態の作用効果］
本実施形態では、分析手段２１４は、ＰＦＣの有無に加え、ＰＦＣの各検出量を分析する。そして、洗浄制御手段２１５は、ＰＦＣの各検出量に基づいて、当該検出量が第一閾値以上である場合は、洗浄強度を大きくし、第一閾値未満である場合は、洗浄強度を小さくする。
このため、本実施形態では、洗浄により付着物が被洗浄物Ｘからある程度除去されと、洗浄強度を弱めることができ、洗浄に要する洗浄水や、消費電力を抑制することができ、効率的な洗浄を実施することができる。
【００５５】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態では、収納庫１１Ａ内に、複数の分光器１７が設けられる例を示した。これに対して、本実施形態では、１つの分光器１７が収納庫１１Ａ内で移動可能に設けられる点で、上記第一実施形態と相違する。
図７は、本実施形態の食器洗い機の内部構造を示す概略図である。
図７に示すように、本実施形態に収納庫１１Ａには、分光器１７を収納庫１１Ａ内で移動させる移動機構１８が設けられている。
移動機構１８の構成としては、例えば、収納庫１１Ａ内に設けられたガイドレールと、ガイドレールに沿って移動可能な駆動部材とを備え、駆動部材に分光器１７が支持される構成などを例示できる。その他、分光器１７を移動させる構成であれば、いかなる構成としてもよい。
このような構成では、Ｓ２〜Ｓ４の処理、すなわち、分光器１７を用いて、被洗浄物Ｘで反射された光の分光スペクトルを取得する処理において、分光器１７を収納庫１１Ａ内で移動（走査）させることで、付着物の検出対象となる被洗浄物Ｘや、検出位置を移動させることができる。また、複数の分光器１７を用いる構成に比べて、部品点数を削減でき、構成の簡略化を図ることができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、１つの分光器１７を収納庫１１Ａ内で移動させる例を示すがこれに限定されず、複数の分光器１７を移動機構１８により移動させる構成としてもよく、この場合、分光器１７を用いた付着物の検出処理をより迅速に行うことができる。
【００５７】
〔他の実施形態〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記各実施形態では、本発明の洗浄装置として、食器洗い機１０を例示したが、これに限定されない。例えば、被洗浄物として、ウエハー等を対象とし、本発明の洗浄装置をウエハー洗浄装置として用いてもよい。この場合、例えばウエハーに付着する油等の有無を分光器１７及び分析手段２１４により分析し、分析結果に基づいてウエハーの洗浄強度を変化させる。
その他、果物等の食物を洗浄する洗浄装置や、眼鏡レンズ等に付着する油汚れを洗浄するメガネ洗浄装置等にも適用することができる。
また、洗浄手段として、洗浄水を噴射させる水噴射機構を例示したが、これに限定されない。上記のように、被洗浄物として、いかなるものを対象としてもよく、洗浄対象に応じて洗浄手段を適宜変更することができる。例えば、被洗浄物として、眼鏡レンズを対象とする場合、眼鏡レンズを水中に付けた状態で、超音波により眼鏡レンズを洗浄する洗浄手段を例示できる。この場合でも、眼鏡レンズに付着した油汚れ等の付着物やその付着量を、分光器及び分析手段により分析し、分析結果に基づいて超音波の強度を変更することで、効率よくレンズ洗浄を実施することができる。
また、光源部１７１から射出される光の波長としては、検出対象の付着物によって適宜変更することができる。例えばタンパク質中の芳香族アミノ酸を検出する場合、芳香族のベンゼン環による紫外吸収を検出するための紫外光域の光を射出させる構成としてもよい。
【００５８】
上記実施形態において、光源部１７１から近赤外光に加え、殺菌用の紫外光を照射させる例を示したが、紫外光が含まれない構成としてもよい。また、光源部１７１から可視光を照射する構成などとしてもよい。この場合、例えば、収納庫内にカメラ等を設置することで、洗浄状態を表示部に表示させることもでき、洗浄状態を目視にて確認することができる。
一方、光源部１７１から射出され、被洗浄物にて反射された光に基づいて、付着物を判定する構成としたが、光源部１７１が設けられない構成としてもよい。この場合、例えば、被洗浄物で反射される自然光に基づいて、スペクトル分析を実施し、付着物の有無を判定する。この場合でも、付着物が付着する部位と、付着物が付着していない部位とでは、付着物による吸光度の差が生じるため、スペクトル分析を実施することで付着物の有無を判定することができる。
【００５９】
また、第一実施形態や第三実施形態において、図２及び図７に示す例では、分光器１７が収納庫１１Ａの底部に設けられる構成を図示しているが、これに限定されない。分光器１７が設けられる位置としては、例えば、収納庫１１Ａの側壁や天面等であってもよい。
【００６０】
第一実施形態では、複数の分光器１７を設ける構成を例示したが、例えば、収納庫１１Ａ内の所定位置にのみ分光器１７が設けられる構成としてもよい。この場合、分光器１７を設ける位置としては、例えば、噴射口１６Ａから噴射される洗浄水が最も達しにくい角部等を例示できる。そして、洗浄効果が最も低い位置の被洗浄物Ｘの洗浄状態での付着物が洗浄されたことで、他の洗浄効果が高い位置の被洗浄物Ｘの付着物が洗浄されたと見なして、洗浄処理を終了させる。この場合、上記各実施形態に比べて、被洗浄物Ｘに付着する付着物が完全に落ちていない可能性はあるものの、従来の洗浄水の濁度に基づいて洗浄状態を判定する場合に比べて、高い洗浄効果が得られる。
【００６１】
第二実施形態では、Ｓ１４において、洗浄強度を弱くする例を示したが、これに限定されない。
例えば、Ｓ１３及びＳ１４の双方において、洗浄強度を強くしてもよい。この場合、Ｓ１３において設定される洗浄強度を、Ｓ１４において設定される洗浄強度よりも強くすることで、付着物の量が多い場合に、より強い洗浄強度で被洗浄物Ｘを洗浄することができ、効率的な洗浄を実施することができる。
【００６２】
また、第二実施形態では、分析されたＰＦＣの検出量が第一閾値以上であるか、第一閾値未満であるかによって洗浄強度を変更する例を示したが、これに限定されない。
例えば、ＰＦＣの検出量に応じて洗浄強度を変更してもよい。この場合、記憶部２２０に、ＰＦＣの検出量と、その検出量に対する洗浄強度（洗浄水の水圧、温度、すすぎ時間等）の関係を示す洗浄データを記憶しておく。そして、洗浄制御手段２１５は、洗浄データから、分析されたＰＦＣの検出量に対する、水噴射機構１６における洗浄強度を読み込み、読み込んだ洗浄強度で洗浄を実施する旨の指令を水噴射機構１６に出力する。このような構成では、ＰＦＣの検出量に基づいて、より詳細に洗浄強度を設定することができ、より効率的な被洗浄物Ｘの洗浄を実施することができる。
【００６３】
第三実施形態において、分光器１７を移動機構１８により移動させることで、付着物をスキャンする構成の例を示したが、これに限定されない。
例えば、光源部１７１から射出される光の射出角度を変化させることで、被洗浄物Ｘに付着する付着物をスキャンする構成としてもよい。
【００６４】
上記各実施形態において、分光器１７は、分光手段として波長可変干渉フィルター５を備える構成としたが、これに限定されない。分光手段としては、例えば、ＬＣＴＦ（Liquid crystal tunable filters）や、ＡＯＴＦ（Acousto-Optic Tunable Filter）等の他の分光手段を用いることもできる。但し、ＬＣＴＦやＡＯＴＦは、高コスト、装置の大型化を招くという課題がある。これに対して、波長可変干渉フィルター（ファブリーペローエタロン）を用いることにより、装置の小型化を図れ、低コストな洗浄装置を提供することができる。
【００６５】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等に適宜変更できる。
【符号の説明】
【００６６】
５…波長可変干渉フィルター（分光手段）、１０…食器洗い機（洗浄装置）、１１…筐体、１６…水噴射機構（洗浄手段）、１６Ａ…噴射口、１７…分光器、１８…移動機構、２０…制御部、１６０…洗浄強度変更部、１７１…光源部、１７２…フィルター駆動回路、１７３…受光センサー（受光手段）、２１０…演算処理部、２１１…光源制御手段、２１２…フィルター制御手段、２１３…光量取得手段、２１４…分析手段、２１５…洗浄制御手段、２２０…記憶部。
【図１】
2014014561.tif 000003
【図２】
2014014561.tif 000004
【図３】
2014014561.tif 000005
【図４】
2014014561.tif 000006
【図５】
2014014561.tif 000007
【図６】
2014014561.tif 000008
【図７】
2014014561.tif 000009