(57)【要約】【課題】複雑な構成のノズルを有するエアガンを使用しなくても、少なくとも物体表面の防汚性を向上させることができる物体の表面の改質方法を提供する。【解決手段】スリット状の開口部４を有し、開口部４に隣接する部分に拭き取り部５を備えたノズル１にホース１２を取り付ける。ホース１２の他端には、１０μｍ未満の径の液滴を発生させる霧発生器を接続する。霧発生器により、例えば、遷移元素またはその化合物のイオンを含む水溶液から、１０μｍ未満の径の液滴を霧状に発生させ、その液滴をノズル１の内部に送り出す。ノズル１は、開口部４を物体３１に押し当てられ、ノズル１の内部に浮遊する液滴を塗布対象物３１に付着させる。そして、ノズル１を移動させ、物体３１の表面に順次液滴を付着させつつ、付着させた液滴を拭き取り部５によって拭き取る。【選択図】図１
2006320895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の表面の性質を変化させる物体の表面の改質方法であって、
水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体、水、有機溶剤、有機物溶解水溶液、およびたんぱく質またはアミノ酸の水溶液のうちのいずれかの液体、あるいは、水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体、水、有機溶剤、有機物溶解水溶液、およびたんぱく質またはアミノ酸の水溶液のうちの少なくとも一部の混合液から液滴径が１０μｍ未満の液滴を霧状に発生させ、
霧状に発生させた前記液滴を、スリット状の開口部を有するノズル内に送り出し、
内部に液滴が浮遊している前記ノズルの開口部を物体に押し当てたまま前記ノズルを移動させる
ことを特徴とする物体の表面の改質方法。
【請求項２】
スリット状の開口部を有し、当該開口部に隣接する箇所に液滴を拭き取る拭き取り部を有するノズル内に、霧状に発生させた液滴を送り出し、
内部に液滴が浮遊している前記ノズルの開口部を物体に押し当てたまま前記ノズルを移動させて、物体の表面に順次液滴を付着させつつ、付着させた液滴を前記拭き取り部によって拭き取る
請求項１に記載の物体の表面の改質方法。
【請求項３】
内部に液滴が浮遊しているノズルの開口部を物体に押し当てたまま前記ノズルを移動させた後に、
直径が５０μｍ以下の気泡であるマイクロバブルが溶解した水またはマイクロバブルが圧壊した気泡を含む水を前記物体の表面に吹き付け、
水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体、水、有機溶剤、有機物溶解水溶液、およびたんぱく質またはアミノ酸の水溶液のうちのいずれかの液体、あるいは、水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体、水、有機溶剤、有機物溶解水溶液、およびたんぱく質またはアミノ酸の水溶液のうちの少なくとも一部の混合液から霧状に発生させた液滴を充満した空間内に配置してから乾燥させた布を用いて、前記物体の表面に吹き付けた水を拭き取る
請求項１または請求項２に記載の物体の表面の改質方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の表面の改質方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光触媒は、汚れの防止、防臭、抗菌、殺菌等の効果を有する。そのため、光触媒の用途として、例えば、ガラス、自動車のボディや内装、壁面等の様々な物に塗布するという用途がある。
【０００３】
従来、光触媒の塗布対象物に光触媒を塗布する場合、まず、塗布対象物を磨く等して塗布対象物の表面の汚れを落としてから、スプレーガンを用いて霧状の液滴を塗布対象物に吹き付ける方法が採用されていた。
【０００４】
しかし、スプレーガンにより光触媒の溶液を吹き付ける方法では、光触媒の塗布によって塗布対象物の見た目の風合いが変化してしまうことがあるという問題があった。例えば、塗布対象物が光沢性や滑沢性を有する物である場合、スプレーガンによる光触媒の溶液の吹き付けにより、その光沢性や滑沢性が失われてしまう。また、塗布対象物がガラス等の透明なものである場合、スプレーガンによる吹き付けにより、その透明性が低下してしまう。さらに、塗布対象物に液滴が厚く塗布され、その結果、光彩が発生してしまう。
【０００５】
図８は、このような塗布対象物の風合いの変化の原因を示す説明図である。図８（ａ）は、霧状の液滴が吹き付けられた塗布対象物の表面の状態を示している。スプレーガンにより噴射される液滴の液滴径（液滴の直径）は、数十μｍ（１０〜１００μｍ）の大きさである。また、液滴を吹き付けると、図８（ａ）に示すように、塗布対象物９１上では、液滴９２が付着した部分とそうでない部分が生じる。このような状態のまま、液滴が乾燥すると、光触媒が塗布対象物９１上に数十μｍの径の斑点として存在することになり、むらとなってしまう。その結果、塗布対象物の光沢性や滑沢性が失われたり、透明性が低下してしまうという風合いの変化が生じる。
【０００６】
図８（ｂ）は、塗布対象物を側面から観察した場合の光触媒の塗布状態を示す模式図である。スプレーガンによって塗布対象物９１に液滴を吹き付けた場合、光触媒９３は、均一に塗布されず、図８（ｂ）に示すように厚く塗布される部分が生じてしまう。このように光触媒が厚く塗布されると、光彩が生じ、塗布対象物の風合いが変化してしまう。
【０００７】
そのため、光触媒を均一にコーティングする方法が種々提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。特許文献１には、圧縮空気と酸化チタン（光触媒）分散液とを混合することにより、酸化チタン分散液の均等な噴霧を得て酸化チタン被覆膜を形成する方法が記載されている。特許文献２には、光触媒の溶液をスプレー状に基材に噴霧した直後に塗布面に水をかけることで均一なコーティング膜を形成する方法が記載されている。
【０００８】
なお、従来は、既に完成した製品に対して、スプレーガンにより光触媒を塗布していた。
【０００９】
また、物体の表面を処理する方法として、例えば、プラズマ処理や、あるいは、酸性の液体を入れた水槽に物体を浸す等の酸処理等が知られている。また、特許文献３には、ナノバブルを含む水によって物体を洗浄する技術が記載されている。特許文献４には、ナノバブルの製造方法が記載されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１１６８号公報（段落００４５−０１３９）
【特許文献２】特開２００２−３１６０９０号公報（段落００１２−００２０）
【特許文献３】特開２００４−１２１９６２号公報（段落００２２−００５３）
【特許文献４】特開２００５−２４５８１７号公報（段落００１１−００４１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に記載された方法では、圧縮された空気と酸化チタン分散液とを混合するための複雑な構成のノズルが必要となる。
【００１２】
また、特許文献１，２に記載された方法では、いずれも光触媒の溶液をエアガン等で吹き付ける。このように液体を吹き付ける方法では、使用する液体の量が多くなってしまう。使用する溶液の量は少ない方が、コストの観点から好ましい。また、エアガンで溶液を吹き付ける場合、吹き付けられる溶液の量が多いため、例えば、革製品に適用することができなかった。革製品は、吸湿性があり、吹き付けられる液滴の量が多いと、その液滴が染み込んでしまい、風合いが変化してしまっていた。
【００１３】
また、乾燥肌等のように皮膚が敏感な人にとっては、衣類の繊維が皮膚に対して刺激を与える場合がある。皮膚が敏感な人にとっても使用しやすいように衣類に用いられる布の表面を改質できるようにすることは好ましい。
【００１４】
そこで、本発明は、複雑な構成のノズルを有するエアガンを使用しなくても、少なくとも物体表面の防汚性を向上させることができる物体の表面の改質方法を提供することを目的とする。また、使用する液体の量が少なくて済む物体の表面の改質方法を提供することを目的とする。また、皮膚が敏感な人に接触してもその人の皮膚への影響が少なくなるように物体の表面を改質可能な物体の表面の改質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】
【００１５】
本発明による物体の表面の改質方法は、物体の表面の性質を変化させる物体の表面の改質方法であって、水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体、水、有機溶剤、有機物溶解水溶液、およびたんぱく質またはアミノ酸の水溶液のうちのいずれかの液体、あるいは、水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体、水、有機溶剤、有機物溶解水溶液、およびたんぱく質またはアミノ酸の水溶液のうちの少なくとも一部の混合液から液滴径が１０μｍ未満の液滴を霧状に発生させ、霧状に発生させた液滴を、スリット状の開口部を有するノズル内に送り出し、内部に液滴が浮遊しているノズルの開口部を物体に押し当てたままノズルを移動させることを特徴とする。
【００１６】
そのような方法によれば、物体表面の防汚性等の様々な性質を向上させることができる。また、霧状に発生させた液滴を物体に吹き付けているわけではないので、液体の量が少なくて済む。また、複雑な構成を有するノズルを使用しなくて済む。
【００１７】
スリット状の開口部を有し、当該開口部に隣接する箇所に液滴を拭き取る拭き取り部を有するノズル内に、霧状に発生させた液滴を送り出し、内部に液滴が浮遊しているノズルの開口部を物体に押し当てたままノズルを移動させて、物体の表面に順次液滴を付着させつつ、付着させた液滴を拭き取り部によって拭き取る方法であってもよい。
【００１８】
そのような方法によれば、液滴を付着させつつ、拭き取り部が拭き取りを行うので、元々、物体に生じていた汚れを除去することができる。
【００１９】
内部に液滴が浮遊しているノズルの開口部を物体に押し当てたままノズルを移動させた後に、直径が５０μｍ以下の気泡であるマイクロバブルが溶解した水またはマイクロバブルが圧壊した気泡を含む水を物体の表面に吹き付け、水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体、水、有機溶剤、有機物溶解水溶液、およびたんぱく質またはアミノ酸の水溶液のうちのいずれかの液体、あるいは、水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体、水、有機溶剤、有機物溶解水溶液、およびたんぱく質またはアミノ酸の水溶液のうちの少なくとも一部の混合液から霧状に発生させた液滴を充満した空間内に配置してから乾燥させた布を用いて、物体の表面に吹き付けた水を拭き取る方法であってもよい。そのような方法によれば、改質の程度を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複雑な構成のノズルを有するエアガンを使用しなくても、少なくとも物体表面の防汚性を向上させることができ、また、物体表面の他の様々な性質を向上させることができる。また、物体表面の改質に使用する液体の量を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。なお、本発明において、改質とは物質の性質を変化させることを意味する。例えば、物体の表面の性質を変化させたり、液体の性質を変化させたりすることを改質という。
【００２２】
実施の形態１．
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。
図１は、本発明による物体の表面の改質方法に用いる改質装置を示す説明図である。図１では、改質装置１０を用いて物体３１に霧状の液体を付着させて物体３１の表面を改質している状態を示している。
【００２３】
改質装置１０は、霧発生器１１とホース１２とノズル１とを備える。ノズル１は、ホース取付部３を備え、ホース取付部３にホース１２が取り付けられる。また、霧発生器１１もホースに接続される。すなわち、霧発生器１１とノズル１は、ホース１２を介して接続され、霧発生器１１によって発生した霧状の液滴は、ホース１２を介してノズル１内部の空間内に送られる。
【００２４】
霧発生器１１は、液体を収容する容器を備え、その液体から、微小な液滴を多数発生させる。液体として、例えば、二酸化チタンを分散させた液体を用いればよい。以下、便宜的に、二酸化チタンを分散させた液体を二酸化チタンの溶液と記す場合がある。また、二酸化チタンを分散させた水を、水溶性二酸化チタン液（あるいは、二酸化チタンの水溶液）と記す場合がある。水溶性二酸化チタン液も、二酸化チタンの溶液の一態様である。二酸化チタンは、光触媒であり、また、溶媒としては界面活性剤やアルコールを用いればよい。ただし、霧発生器１１に収容され、霧状の液滴にされる液体は、二酸化チタンの溶液に限定されない。この液体については後述する。なお、液体として、バインダ（結合剤）を含む液体を用いても、バインダを含まない液体を用いてもよい。
【００２５】
霧発生器１１は、内部に収容された液体から、液滴径が１０μｍ未満の多数の液滴を霧状に発生させる。すなわち、霧発生器１１によって発生される液滴の液滴径は、スプレーガン等により噴霧される液滴の液滴径（数十μｍ）よりも小さい。霧発生器１１により、発生させる液滴の液滴径は、１０μｍ未満であればよく、例えば、１〜２μｍであってもよい。また、０．５〜６μｍあるいは０．５〜５μｍであってもよい。霧発生器１１によって発生される液滴の液滴径は１０μｍ未満であればよいが、液滴径は小さいほど好ましい。また、後述するような工場等における製品生産過程に本発明を適用する場合（製品のボディとなる基材を改質する場合）には、物体の数や規模に応じた霧発生器１１を用いればよい。
【００２６】
霧発生器１１によって発生した液滴径１０μｍ未満の霧状の多数の液滴は、ホース１２中を浮遊しながら、ノズル１に送り出される。
【００２７】
図２は、霧発生器１１が備える霧発生部材の例を示す模式的断面図である。霧発生器１１が備える霧発生部材は、液体を噴出する液体噴出部材７１と、液体噴出部材７１から噴出された液体が当てられる被噴出部材８１とを含む。
【００２８】
液体噴出部材７１には、気体導通部７２と、液体導通部７３と、気体導出口７４と、液体導出口７５と、液体を液体導通部７３に流す液体用ホース（図２において図示せず。）が取り付けられる液体用ホース取付部７６とが設けられる。なお、後述の図３に示すように、液体用ホースの一端は液体用ホース取付部７６に取り付けられ、他端は液体中に配置される。気体導通部７２は、外部から気体が送り込まれ、その気体を通過させる経路となる空間である。気体導通部７２の端部となる壁面に、開口部として気体導出口７４が設けられる。気体導通部７２を通過した気体は、気体導出口７４から液体導通部７３に送り出される。気体導出口７４が設けられた壁面と液体導通部７３を介して対向する壁面には、開口部として液体導出口７５が設けられる。液体導出口７５は、気体導出口７４と対向する位置に設けられる。すなわち、気体導出口７４から送り出された気体がそのまま液体導出口７５を通過可能となる位置に液体導出口７５が設けられる。気体が気体導通部７２、気体導出口７４および液体導出口７５を通過するように送り出されると、ベンチュリ効果によって、液体用ホース（図２において図示せず。）を介して液体が液体導通部７３内部に吸い上げられる。液体導通部７３は、この液体を通過させる経路となる空間である。液体導通部７３内部に吸い上げられた液体は、液体導出口７５から送り出される気体とともに、液体導出口７５から送り出される。この結果、液体噴出部材７１に設けられた液体導出口７５から液体が噴出する。以下、圧縮されて気体導通部７２に送り込まれる気体が空気である場合を例にして説明する。ただし、圧縮されて気体導通部７２に送り込まれる気体は、窒素等、空気以外の気体であってもよい。
【００２９】
被噴出部材８１は、球体の部材であり、液体導出口７５の正面に設けられる。液体導出口７５から空気とともに送り出された液体（噴出された液体）は、被噴出部材８１に当てられる。被噴出部材８１に当てられた液体は散乱し、液滴径が１０μｍ未満の霧状の液滴が発生する。このような霧状の液滴を発生する場合、例えば、０．１〜０．４ＭＰａの圧力で気体導通部７２に空気を送り込めばよい。気体導通部７２に送り込む空気の圧力を０．１〜０．４ＭＰａとする場合、気体導出口７４の口径を０．７ｍｍとし、液体導出口７５の口径を１ｍｍとすればよい。また、気体導出口７４と液体導出口７５との間隔が０．５ｍｍ、液体導出口７５と被噴出部材８１との間隔が０．５ｍｍとなるようにすればよい。だだし、上記の各数値は例示であり、液体噴出部材７１と被噴出部材８１とを含む霧発生部材の構成は上記の数値によって限定されるわけではない。気体導通部７２に送り込む気体の圧力も０．１〜０．４ＭＰａに限定されるわけではない。
【００３０】
図３は、霧発生器１１の構成例を示す説明図である。霧発生器１１は、液体１１０を収容する容器１０１と、容器の蓋となる蓋部材１０２とを備え、蓋部材１０２の下面（蓋部材１０２を容器１０１に取り付けた場合の下面）には、霧発生部材（図２に示した液体噴出部材７１および被噴出部材８１）が取り付けられる。
【００３１】
蓋部材１０２には穴が設けられ、その穴および気体導通部７２に嵌合する管７７が取り付けられる。管７７は、気体導通部７２に空気を送り込むための管である。管７７には、気体を継続して送り出すポンプ（図示せず。）が取り付けられ、そのポンプから送り出された空気が、管７７を介して気体導通部７２に送り込まれる。また、液体用ホース取付部７６に取り付けられる液体用ホース１０３を通すための穴が蓋部材１０２に二箇所設けられる。そして、液体用ホース取付部７６に取り付けられた液体用ホース１０３は一つの穴を介して、蓋部材１０２の上部に引き出され、液体用ホース１０３の他端がもう一つの穴を介して容器１０１内に引き込まれるようにして、液体用ホース１０３は配置される。その液体用ホース１０３の他端は、液体１１０内に浸るように配置される。
【００３２】
また、液体用ホース１０３には、３方バルブ１３１が取り付けられ、３方バルブ１３１には外部ホース１３２が取り付けられている。外部ホース１３２の端部であって、３方バルブ１３１が取り付けられていない方の端部は、霧発生器１１の外部に設けられた容器内（図示せず。）の液体（この液体は、霧発生器１１内部の液体と同様の液体である。）に浸るように配置される。このように３方バルブ１３１および外部ホース１３２を設けることによって、ベンチュリ効果で液体導通部７３内部に液体を吸い上げるときに、容器１０１内の液体を吸い上げるか、霧発生器１１の外部に設けた容器（図示せず。）の中の液体を吸い上げるかを選択できるようにしてもよい。霧発生器１１の外部に設けた容器内の液体を液体導通部７３内部に吸い上げる場合には、霧発生器１１の容器１０１内に液体を補給することができる。以下の説明では、霧発生器１１の容器１０１内の液体を液体導通部７３内部に吸い上げるものとして説明する。
【００３３】
被噴出部材８１には柱状部材８２が取り付けられている。蓋部材１０２には、柱状部材８２と嵌合する穴が設けられていて、被噴出部材８１および柱状部材８２は蓋部材１０２に着脱可能な構成となっている。
【００３４】
霧導出管１０５は、容器１０１および蓋部材１０２に囲まれた空間内に充填した霧状の液滴を外部に送り出す管である。霧導出管１０５は、蓋部材１０１に設けられた穴に嵌合するようにして蓋部材１０１に取り付けられる。霧導出管１０５は、図１に示すホース１２に接続され、ホース１２を介してノズル１に霧状の液滴を送り出す。
【００３５】
液体１１０は、容器１０１に収容されている。空気が管７７から気体導通部７２、気体導出口７４および液体導出口７５を通過するように送り出される。すると、既に説明したように、ベンチュリ効果によって、液体１１０が液体用ホース１０３を介して液体導通部７３内部に吸い上げられる。その液体１１０は、空気とともに液体導出口７５から送り出され、被噴出部材８１に当てられて散乱する。その結果、液滴径が１０μｍ未満の霧状の液滴が発生する。容器１０１内に霧状の液滴が充満すると、霧導出管１０５は、その霧状の液滴をホース１２（図１参照。）を介してノズル１（図１参照。）に送り出す。容器１０１内に霧状の液滴が充満することによって霧状の液滴が霧導出管１０５から送り出されるので、浮遊する霧状の液滴はゆっくりと送り出される。従って、勢いよく霧状の液滴が送りだされるわけではない。また、液体が被噴出部材８１に当てられて散乱することによって発生した液滴にはマイクロバブルが含まれる。なお、散乱によって発生した液滴のうち径の大きな液滴はそのまま容器１１０に収容されている液体１１０に落下したり、容器１０１の壁面をつたって液体１１０に落下する。また、径の大きな液滴が液体１１０に直接落下したり、容器１０１の壁面をつたって液体１１０に落下すると、その液滴中に含まれていたマイクロバブルが液体１１０中に含まれることになる。そして、マイクロバブルは液体中に溶解したり、圧壊してより微小な気泡を生じる。このようなマイクロバブルが溶解した液体またはマイクロバブルが圧壊した気泡を含む液体が液体導通部７３内部に吸い上げられ、空気とともに液体導出口７５から送り出され、被噴出部材８１に当てられて散乱し、霧状の液滴になる。従って、霧状の液滴中にもマイクロバブルが溶解していたり、マイクロバブルが圧壊した気泡が存在したりしている。また、この霧状の液滴中にはマイクロバブルも発生している。そして、マイクロバブルが溶解していたり、マイクロバブルや、マイクロバブルが圧壊した気泡が存在したりしている霧状の液滴がホース１２を介してノズル１に送り出される。
【００３６】
図４は、ノズル１の外観図である。ノズル１の内部は中空空間となっている。また、ノズル１は、図４に示すスリット状開口部（以下、単に開口部と記す。）４を備え、両側の側面に孔２とを備える。また、図４に示すように、ノズル１は、開口部４に隣接する箇所に拭き取り部５を備える。図４では、開口部４の両側に拭き取り部５を備えた場合を示している。なお、図１では、開口部４および拭き取り部５は、図示していない。なお、図４では、開口部４の両側のみに拭き取り部５が設けられた場合を示しているが、開口部４の外周全体にわたって拭き取り部５を設けてもよい。開口部４の両側のみに拭き取り部５を設けた場合、開口部４の長辺とほぼ直角をなす方向にノズル１を移動させることになるが、開口部４の外周全体にわたって拭き取り部５を設けた場合、ノズル１はどの方向に移動させてもよい。
【００３７】
ホース取付部３に取り付けられたホース１２から、霧状の多数の液滴が送られてくると、その液滴は、ノズル１内部の中空空間を浮遊し、開口部４や孔２からゆっくりと送り出される。従って、従来のスプレーガンのように勢いよく液滴が噴射されるわけではない。開口部４が物体３１に押し当てられた状態では、ノズル１内部の液滴が物体３１に付着される。
【００３８】
なお、孔２は、霧状の液滴がノズル１内に送られていることを作業者に確認させるために設けられた孔である。開口部４は物体３１に押し当てられるので、孔２が存在しない場合には、霧状の液滴がノズル１に送られているかどうかを作業者は判断しにくい。ノズル１の側面に孔２が設けられている場合、孔２からも霧状の液滴がゆっくり送り出されていることが確認でき、この結果、確かに霧状の液滴がノズル１に送られていることを作業者は確認することができる。また、孔２を設けておくことにより、霧発生器１１から送られてくる霧状の多数の液滴をノズル１内に均一に充填しておくことができる。このように、確かに霧状の液滴がノズル１に送られていることを確認でき、また、液滴をノズル１内に均一に充填しておけるので、孔２をノズル１に設けておくことが好ましい。ただし、ノズル１に孔２を設けていなくてもよい。
【００３９】
作業者は、開口部４を物体３１に押し当て、ノズル１を移動させる。この結果、開口部４から送り出される光触媒の液滴が物体３１の表面に順次付着される。そして、ノズル１が移動することにより、開口部４に隣接するように配置された拭き取り部５が、物体３１に付着した液滴を拭き取る。拭き取り部５は、例えば、フェルト、布、ゴム等によって実現してもよい。また、ポリプロピレンの繊維を拭き取り部５としてもよい。布を拭き取り部５として用いる場合には、例えば、眼鏡や光学部品の拭き取りに用いられる布等を用いることが好ましい。
【００４０】
ノズル１の大きさは、特定の大きさに限定されない。ノズル１は、物体３１の大きさに応じた大きさのノズルとして形成しておけばよい。また、ノズル１（開口部４）の長さが長い場合には、一本のホースのみを用いると、ノズル内に均一に液滴を充填しにくくなる。その場合には、ノズル１にホース取付部３を複数設けておき、各ホース取付部３にホースを取り付け、複数のホースからノズル１内に液滴が送られる構成にすればよい。また、スリット状開口部４の幅も限定されない。
【００４１】
ノズル１の開口部４が物体３１に押し当てられると、ノズル１内の液滴は物体３１の表面に付着する。そして、作業者がノズル１を物体３１に押し当てたままノズル１を移動させると、付着した液滴は拭き取られる。このとき、物体３１の表面が改質する。
【００４２】
次に、霧状の液滴を発生させるために容器１０１に収容される液体１１０（図３参照。）について説明する。少なくとも物体３１の表面の防汚性が向上するように物体３１（図１参照。）の表面を改質するために、液体１１０として以下のような液体を用いればよい。ここでは、物体３１の表面の改質の一態様として、防汚性の向上を挙げたが、防汚性の向上の他に様々な効果のうちの一つであり、他の様々な性質を向上させるように物体の表面を改質することもできる。
【００４３】
霧状の液滴を発生させるために容器１０１に収容する液体１１０として、まず、水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、もしくは遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体（例えば水）が挙げられれる。水和イオン化する元素は、遷移元素であってもよい。すなわち、液体１１０として、遷移元素またはその化合物のイオンを含む水溶液を用いてもよい。水和イオンとなる遷移元素またはその化合物の水溶液も、上記の液体の一種である。以下、「水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液」が、「遷移元素またはその化合物のイオンを含む水溶液」である場合を例に説明するが、水和イオン化する元素は、遷移元素でなくてもよい。遷移元素の例として、チタン、鉄、銅、銀等がある。遷移元素またはその化合物のイオンを含む水溶液の例として、塩化第２鉄の水溶液、酸化第２鉄の水溶液、銅の化合物の水溶液等が挙げられる。また、塩化第２鉄の水溶液や酸化第２鉄の水溶液以外の２価鉄の水溶液であってもよい。水溶液ではなく、遷移元素またはその化合物または白金の微小な粒子が分散された水等であってもよい。遷移元素またはその化合物が分散した液体の例として、水溶性二酸化チタン液（光触媒）が挙げられる。ここでは、便宜的に「水溶性」と記したが、既に述べたように、二酸化チタンを分散させた液体を便宜的に二酸化チタンの溶液と記し、また、二酸化チタンを分散させた水を、便宜的に水溶性二酸化チタン液（あるいは、二酸化チタンの水溶液）と記している。また、白金が分散した液体の例として、白金ナノコロイドが挙げられる。これらの液体のいずれかを容器１０１に収容して霧状の液滴を発生させてもよい。なお、上記の各液体は、遷移元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、もしくは遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体の例示である。遷移元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、もしくは遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体であって、上記のように例示した液体以外の液体を容器１０１に収容して霧状の液滴を発生させてもよい。
【００４４】
霧状の液滴を発生させるために容器１０１に収容する液体１１０として、遷移元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、もしくは遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体を用いた場合、防汚性の向上の他に、防臭性、抗菌性（例えば、かびの胞子の付着の防止や、基材への菌糸進入防止）が向上するように物体３１の表面を改質することができる。また、静電気の発生に伴う埃や汚れの付着量が低下するように物体３１の表面を改質することができる。さらに、光沢性および滑沢性（表面の滑らかさ）も向上するように物体３１の表面を改質することができる。また、耐腐食性（例えば、錆にくさ）が向上するように物体３１の表面を改質することができる。例えば、物体３１が金属製の物体である場合には、防汚性、防臭性、抗菌性、静電気に起因する汚れに対する防汚性、光沢性、滑沢性、および耐腐食性が向上するように物体３１の表面を改質することができる。物体３１がガラス製の物体である場合には、防汚性、防臭性、抗菌性、静電気に起因する汚れに対する防汚性、光沢性、滑沢性の向上の他に、透明性も向上するように物体３１の表面を改質することができる。ただし、光沢性、滑沢性、透明性も向上の程度は、ガラスの表面性状に依存する。ガラスが曇ガラスである場合よりも、透明なガラスである場合の方が、光沢性、滑沢性および透明性も向上の程度は大きくなる。また、物体３１が木工製品や革製品である場合には、防汚性、防臭性、抗菌性、静電気に起因する汚れに対する防汚性、光沢性および滑沢性が向上するように物体３１の表面を改質することができる。また、物体３１が布製品である場合には、防汚性、防臭性、抗菌性、静電気に起因する汚れに対する防汚性が向上するように、物体３１の表面を改質することができる。
【００４５】
なお、防汚性とは、汚れが付きにくくなる性質であるが、例えば、有機物や無機物が物体３１に付着しにくくなる性質も防汚性の一種である。本発明によれば、界面活性剤を用いずとも、付着した有機物、無機物を除去できる自浄性又は性能を向上させることができる。
【００４６】
水に対するイオン（遷移元素またはその化合物のイオン）の濃度が高いほど、あるいは、液体中に分散されている遷移元素またはその化合物または白金の混合比が高いほど、上述の改質効果は大きくなる。ただし、イオンの濃度の範囲は、イオンが飽和しない濃度の範囲である。また、混合比の範囲は、遷移元素またはその化合物または白金が沈殿しない範囲である。
【００４７】
また、液体１１０として、遷移元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、もしくは遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体を用いた場合、被噴出部材８１の材料として白金を用いることで、防汚性、防臭性、静電気に起因する汚れに対する防汚性、光沢性、滑沢性をより向上させることができる。また、被噴出部材８１の材料として、金やチタンを用いる場合も同様である。また、球状の磁石の表面に白金、金、またはチタンの層を設けることで、白金、金、またはチタンの球体を形成し、その球体を被噴出部材８１として使用することで上記の各効果をさらに大きくすることができる。すなわち、磁石を使用せずに白金、金、またはチタンのみで被噴出部材８１を形成した場合よりも改質の程度をさらに大きくすることができる。また、被噴出部材８１の材料として、銀、銅、または鉄を用いることで、防臭性および抗菌性をより向上させることができる。そして、球状の磁石の表面に銀、銅、または鉄の層を設けることで銀、銅、または鉄の球体を形成し、その球体を被噴出部材８１として使用することで、防臭性および抗菌性を向上させるという効果をさらに大きくすることができる。すなわち、磁石を使用せずに銀、銅、または鉄のみで被噴出部材８１を形成した場合よりも改質の程度をさらに大きくすることができる。
【００４８】
物体３１が鉄であり、被噴出部材８１の材料として鉄を用いた場合には、物体３１の耐腐食性をより向上させることができる。すなわち、物体３１（ここでは鉄）を錆びにくくするくことができる。また、この効果は、液体１１０として鉄のイオンを含む液体を用いた場合に特に大きくなる。
【００４９】
また、霧状の液滴を発生させるために容器１０１に収容する液体１１０として、水も使用することができる。ここで水とは、水道水であっても、蒸留水であっても、超純水であってもよい。以下、水道水、蒸留水、超純水等に代表される水を単に水と記す。ただし、霧状の液滴を発生させるために容器１０１に収容する液体１１０として水（例えば、水道水、蒸留水、あるいは超純水）を用いる場合、被噴出部材８１の材料として、例えば、金、白金、またはチタンを用いる。すなわち、金、白金、またはチタンの球体を被噴出部材８１として使用し、その被噴出部材８１に対して水を噴出させて霧状の液滴を発生させればよい。そして、ノズル１（図１参照。）を用いて、その霧状の液滴を物体３１に付着させつつ拭き取ってもよい。その場合、効果の度合いは低いが、遷移元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、もしくは遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体を使用したときと同様の効果が得られる。被噴出部材８１に金、白金、またはチタンを用いると、特に、防汚性、静電気に起因する汚れに対する防汚性、光沢性、滑沢性、透明性の向上の程度を大きくすることができる。また、球状の磁石の表面に金、白金、またはチタンの層を設けることで金、白金、またはチタンの球体を形成し、その球体を被噴出部材８１として使用することで、上記の各効果をより大きくすることができる。すなわち、磁石を使用せずに金、白金、またはチタンのみで被噴出部材８１を形成した場合よりも、上記の防汚性、静電気に起因する汚れに対する防汚性、光沢性、滑沢性、透明性の向上の程度をさらに大きくすることができる。
【００５０】
また、霧状の液滴を発生させるために容器１０１に収容する液体１１０として水（例えば、水道水、蒸留水、あるいは超純水）を用いる場合、被噴出部材８１の材料として銀、銅、または鉄を用いてもよい。この場合も、遷移元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、もしくは遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体を使用したときと同様の効果が得られる。被噴出部材８１に銀、銅、または鉄を用いると、特に、防臭性および抗菌性の向上の程度を大きくすることができる。また、球状の磁石の表面に銀、銅、または鉄の層を設けることで銀、銅、または鉄の球体を形成し、その球体を被噴出部材８１として使用することで、防臭性および抗菌性がより向上するように物体３１の表面を改質することができる。すなわち、磁石を使用せずに銀、銅、または鉄のみで被噴出部材８１を形成した場合よりも防臭性および抗菌性の向上の程度をさらに大きくすることができる。
【００５１】
また、霧状の液滴を発生させるために容器１０１に収容する液体１１０として、有機溶剤や有機物溶解水溶液を使用することができる。この場合にも、遷移元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、もしくは遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体を使用した場合と同様の効果が得られる。また、金、白金、またはチタンの球体を被噴出部材８１として用いた場合には、特に、防汚性、静電気に起因する汚れに対する防汚性、光沢性、滑沢性、透明性の向上の程度を大きくすることができる。球状の磁石の表面に金、白金、またはチタンの層を設けることで金、白金、またはチタンの球体を形成し、その球体を被噴出部材８１として使用した場合には、上記の各種改質の程度をさらに大きくすることができる。また、銀、銅、または鉄の球体を被噴出部材８１として用いた場合には、特に、防臭性および抗菌性の向上の程度を大きくすることができる。また、球状の磁石の表面に銀、銅、または鉄の層を設けることで銀、銅、または鉄の球体を形成し、その球体を被噴出部材８１として使用した場合には、防臭性および抗菌性の向上の程度をさらに大きくすることができる。
【００５２】
また、液体１１０としてＳｉ（珪素）が分散された有機溶剤を使用し、被噴出部材８１としてＳｉを含む球体（例えば、ガラスやセラミックの球体）を使用した場合には、滑沢性は向上しない。ただし、この場合であっても、物体３１がビニール等の合成樹脂である場合には滑沢性が向上する。また、液体１１０としてＳｉ（珪素）が分散された有機溶剤を使用し、被噴出部材８１としてＳｉを含む球体を使用した場合、物体３１がガラスであるときには親水性を向上させることができる。すなわち、ガラス表面の水滴ができにくくすることができる。ただし、親水性の向上の程度は、ガラスの表面性状に依存する。
【００５３】
また、霧状の液滴を発生させるために容器１０１に収容する液体１１０として、たんぱく質またはアミノ酸の水溶液を使用することができる。この場合、滑沢性以外の改質については、遷移元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、もしくは遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体を使用した場合と同様である。滑沢性については向上しない。従って、滑沢性を向上させずに防汚性等を向上させたい場合には、たんぱく質またはアミノ酸の水溶液を使用すればよい。また、金、白金、またはチタンの球体を被噴出部材８１として用いた場合には、特に、防汚性、静電気に起因する汚れに対する防汚性、光沢性、透明性の向上の程度を大きくすることができる。球状の磁石の表面に金、白金、またはチタンの層を設けることで金、白金、またはチタンの球体を形成し、その球体を被噴出部材８１として使用した場合には、上記の各種改質の程度をさらに大きくすることができる。また、銀、銅、または鉄の球体を被噴出部材８１として用いた場合には、特に、防臭性および抗菌性の向上の程度を大きくすることができる。また、球状の磁石の表面に銀、銅、または鉄の層を設けることで銀、銅、または鉄の球体を形成し、その球体を被噴出部材８１として使用した場合には、防臭性および抗菌性の向上の程度をさらに大きくすることができる。たんぱく質またはアミノ酸の水溶液の例として、例えば、コラーゲンの水溶液や、ヒアルロン酸の水溶液が挙げられる。
【００５４】
また、霧状の液滴を発生させるために容器１０１に収容する液体１１０として、上記の例示した液体の混合液を用いてもよい。すなわち、水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体、水、有機溶剤、有機物溶解水溶液、およびたんぱく質またはアミノ酸の水溶液のうちの少なくとも一部の混合液を液体１１０として用いてもよい。例えば、遷移元素の化合物のイオンを含む水溶液と、たんぱく質の水溶液との混合液を液体１１０として用いてもよい。
【００５５】
なお、液体１１０と被噴出部材８１の組み合わせは、液体１１０が被噴出部材８１を猛烈に腐食させない液体であるという条件を満たすように決定する。例えば、被噴出部材８１の材料として銅を用いる場合、霧状の液滴を発生させるために被噴出部材８１に向けて噴出させたときに銅を猛烈に腐食させるような液体は、容器１０１に収容する液体１１０の候補から除外する。
【００５６】
また、液体１１０や被噴出部材８１として、上記の各種液体や各種材料を用いたとき、いずれの場合でも、物体３１の表面の汚れを除去できるという効果も得られる。
【００５７】
また、被噴出部材８１を形成するときに、球体の磁石を用いる場合の例を示した。このような磁石として、例えば、磁束密度が６００ｍＴの磁石を用いればよい。ただし、ここに挙げた磁束密度は例示であり、被噴出部材８１の形成に用いる磁石の磁束密度は６００ｍＴに限定されるわけではない。
【００５８】
また、液体噴出部材７１と被噴出部材８１との組み合わせを蓋部材１０２（図３参照。）に複数組設けて、被噴出部材８１の材料を互いに異なるようにしてもよい。例えば、液体噴出部材７１と被噴出部材８１との組み合わせを２組設け、一方の組の被噴出部材８１の材料として白金、金、またはチタンを用いて、もう一方の組の被噴出部材８１の材料として銀、銅、または鉄を用いてもよい。白金、金、またはチタンを用いた場合には、防汚性、静電気に起因する汚れに対する防汚性、光沢性、滑沢性、透明性の向上の程度を大きくすることができ、銀、銅、または鉄を用いた場合には、防臭性および抗菌性の向上の程度を大きくすることができるので、ここに挙げた各性質をそれぞれ向上させるように物体の表面を改質することができる。
【００５９】
以上に説明した改質装置１０を用いて物体３１の表面を改質する方法を説明する。まず、霧発生器１１が、容器１０１（図３参照。）に収容された液体から霧状の多数の液滴を発生させ、ホース１２を介して、ノズル１内部の中空空間に送り出す。霧発生器１１は、霧状の液滴を発生させ、ノズル１に送り出す動作を継続する。
【００６０】
霧発生器１１によって発生された液滴は、径が１０μｍ未満の微小な液滴であり、ホース１２内を浮遊しつつノズル１に送り出される。この霧状の液滴は、ノズル１の中空空間内でも浮遊し、開口部４や孔２からゆっくりと送り出される。
【００６１】
この状態で、作業者は、ノズル１の開口部４を物体３１に押し当て、そのまま開口部４の長辺とほぼ直角をなす方向にノズル１を移動させる。ノズル１内部の霧状の液滴は、開口部から送り出されるので、液滴は物体３１の表面に付着される。
【００６２】
また、開口部４の両側には、拭き取り部５が設けられているので、開口部４の長辺とほぼ直角をなす方向にノズル１を移動させると、物体３１の表面に付着した液滴は拭き取られる。
【００６３】
すなわち、作業者は、物体３１に液滴を付着させつつ、拭き取り部５によりその液滴を拭き取りながら、物体３１の表面を改質する。
【００６４】
図５は、物体３１に対して開口部４および拭き取り部５を押し当てている状態を示す模式的断面図である。図５に示すように、開口部４および拭き取り部５が、物体３１に押し当てられた状態で、作業者はノズル１を移動させる。開口部４から送り出される液体の液滴（図５において図示せず。）は、物体３１の表面に付着し、ノズル１が移動されることによって、物体３１の表面に付着した液滴が拭き取り部５によって拭き取られる。この結果、物体３１の表面が改質される。
【００６５】
以上のように物体３１の表面を改質した場合、物体３１の表面には、ノズルの移動方向に沿った筋状の模様が生じる。また、改質後の物体３１の表面には物体３１の成分に起因すると思われる付着物が確認される。具体的には、物体３１としてガラスを使用したところ、改質処理後のガラス表面にはノズルの移動方向に沿った筋状の模様とガラスに起因する微細な付着物が確認された。ただし、物体３１の表面に生じた筋状の模様や付着物は肉眼では確認できない極めて微小なものである。また、光触媒（二酸化チタン）を分散させた液体を用いて霧状の液滴を発生させ、上記のノズル１を用いて物体３１の表面の改質を行った場合、液体に起因する成分（この場合、チタン）は物体３１の表面に付着していることは確認されなかった。そして、光触媒である二酸化チタンの成分が付着していなくても、防汚性、防臭性、抗菌性、静電気に起因する汚れに対する防汚性、光沢性、滑沢性、透明性、耐腐食性が向上するように物体３１の表面が改質された。
【００６６】
このように、光触媒である二酸化チタンの成分が付着していなくても、防汚性の向上等の改質効果が得られた。また、二酸化チタンを含まない液体（例えば水）でも、同様の効果が得られる。この点を考慮すると、光触媒とは異なる要素が、物体の表面の改質に寄与していると推定される。
【００６７】
既に説明したように、霧発生器１１において霧状の液滴を発生させる場合、ベンチュリ効果によって液体１１０（図３参照。）を液体導通部７３内部に吸い上げ、その液体１１０を液体導出口７５から噴出して被噴出部材８１に当てて散乱させる。このように液体１１０を散乱させることで、液滴径が１０μｍ未満の霧状の液滴を発生させている。そして、液体が被噴出部材８１に当てられて散乱することによって発生した液滴にはマイクロバブルが含まれる。また、このとき、散乱によって生じた液滴のうち径の大きな液滴は、そのまま容器１１０に収容されている液体１１０に落下したり、容器１０１の壁面をつたって液体１１０に落下する。そして、径の大きな液滴が液体１１０に直接落下したり、容器１０１の壁面をつたって液体１１０に落下すると、その液滴中に含まれていたマイクロバブルは、リング状の気泡の集合となり、勢いよく液体１１０の下方に進んでいき、リングの形状が崩れ、微小な気泡となる。リング状の気泡の集合が沈んでいく速度はリングによって異なる場合がある。このときに生じる微小な気泡はマイクロバブルである。マイクロバブルは、直径が５０μｍ以下の微小な気泡である。マイクロバブルには、液面に上昇するマイクロバブルと、液体中に沈んでいくマイクロバブルとがある。液面に上昇するマイクロバブルを形成する気体は、液体中から出ていくことになる。また、沈んでいくマイクロバブルは、液体１１０中に溶解したり、圧壊したりする。マクロバブルが圧壊した気泡は、通常の気泡とは異なり液面に浮上せず、液体１１０内に分散される状態となる。マイクロバブルが溶解した液体またはマイクロバブルが圧壊した気泡を含む液体が液体導通部７３内部に吸い上げられ、その液体１１０を液体導出口７５から噴出して被噴出部材８１に当てて散乱させた場合、発生した霧状の液滴（１０μｍ未満の霧状の液滴）の内部にもマイクロバブルが溶解していたり、マイクロバブルが圧壊した気泡が存在したりしている。また、この液滴中にはマイクロバブルも発生している。物体の表面の改質には、液体を被噴出部材８１に当てて発生させた霧状の液滴中に溶解しているマイクロバブルやマイクロバブルが圧壊した気泡や、改質後の表面に生じる筋状の模様が寄与していると推定される。
【００６８】
また、上記のように１０μｍ未満の霧状の液滴を発生させ続けた場合、液体１１０自体も改質する。例えば、液体１１０として蒸留水を使用し、上記のように１０μｍ未満の霧状の液滴の発生を継続した場合、以下のような改質が確認された。５００ｍｌの蒸留水を用いて、１０μｍ未満の霧状の液滴の発生を３０分程度継続した。蒸留水は、皮膚に塗布した場合、皮脂を溶解、除去してしまい、皮膚の乾燥による刺激を発生する場合がある。しかし、上記のように３０分程度、霧状の液滴の発生を継続した後では、このような刺激の発生がなくなり、保湿効果が得られるようになった。すなわち、蒸留水が改質した。また、蒸留水には、飲用した場合、軟便、下痢の症状を発生させる場合があるが、改質後の蒸留水ではそれらの症状が発生しないことが医師によって確認された。このように、液体１１０自体も改質することが確認された。また、他の例として、液体１１０として二酸化チタンの水溶液を使用し、上記のように１０μｍ未満の霧状の液滴の発生を継続した。二酸化チタンの水溶液は、不透明な淡い黄色を呈するが、霧状の液滴の発生を継続することにより、容器１０１に収容されている酸化チタンの水溶液の透明度が高くなることが確認された。このような液体の改質は、液体を被噴出部材８１に当てて発生させた液滴が落下する液体中で溶解したマイクロバブルや、マイクロバブルが圧壊して生じた気泡に起因すると推定される。
【００６９】
本発明によれば、既に説明したように、物体３１の種類等に応じて、防汚性、防臭性、抗菌性、静電気に起因する汚れに対する防汚性、光沢性、滑沢性、透明性、耐腐食性が向上するように、物体３１の表面を改質することができる。また、物体３１の表面の汚れを除去することもできる。また、見た目の風合いを変化させずに、物体３１の表面を改質することができる。
【００７０】
また、図８（ａ）に示すような、径が数十μｍの斑点が物体３１の表面に残ってしまうことはない。従って、物体が光沢性や滑沢性を有する物である場合に物体の光沢性を失わせてしまったり、物体がガラス等の透明なものである場合に物体の透明性を低下させてしまう等ということがない。また、スプレーガンで二酸化チタンを吹き付ける場合、あるいは刷毛やディッピング法で二酸化チタンを塗布する方法を採用した場合と異なり、光彩が発生してしまうことはない。
【００７１】
また、本発明では、スリット状の開口部４と開口部４の両側に拭き取り部５を備えた簡単な構成のノズルを用いればよく、特許文献１に記載された方法のような圧縮された空気と酸化チタン分散液とを混合するための複雑な構成のノズルは必要ない。
【００７２】
また、本発明では、霧状の液滴を吹き付けるのではなく、ノズル１の中空空間内に霧を浮遊させ、ノズル１の開口部４から外に送り出される液滴を物体３１に付着させつつ拭き取る。従って、改質のために使用する液体１１０の量が少なくて済み、液体１１０に要するコストが少なくて済む。
【００７３】
また、従来のスプレーガンを用いた方法では、塗布対象物を磨く等して塗布対象物の表面の汚れを落としてから、霧状の液滴を吹き付けていた。それに対し、本発明では、霧状の液滴を付着させつつ、拭き取り部５による拭き取りも行う。従って、若干の汚れが物体３１に残っている場合であっても、物体の表面の改質を行うときに、同時に汚れを除去することができる。本発明によれば、汚れを落として、物体３１をきれいにするという効果も得られる。
【００７４】
なお、市販の光触媒の溶液には、二酸化チタン（光触媒）を含むプライマと、プライマの塗布により形成された下地の上層に塗布する光触媒の溶液とがセットにされたものがある。このプライマを容器１０１に収容する液体１１０として用いてもよい。
【００７５】
また、ノズル１の形状は、図４に示した形状に限定されず、物体の表面形状に応じた形状であってもよい。例えば、円柱の表面を改質する場合には、スリット状の開口部４および拭き取り部５が設けられる部分が、円柱の側面を囲むような形状になるようにノズル１を形成すればよい。また、平面部分を改質する場合であっても、ノズル１の形状は、図４に示した形状でなくてもよい。例えば、多角柱の１つの面に、開口部４および拭き取り部５を設けた構成であってもよい。
【００７６】
既に述べたように、従来は、完成した製品に対して、スプレーガンにより光触媒を塗布していた。本発明による方法で物体の表面を改質する場合、完成品の表面を改質することはもちろん可能であるが、工場等での生産過程において、物体の表面を改質してもよい。例えば、冷蔵庫等の家庭用電気製品等は、ボディとなる基材に塗装が行われ、その後のプレス工程において、ボディの形状に成形される。プレス工程前の基材は、平板であるので、平板であるときに図４に示す形状のノズル１を用いて上述のように基材の表面を改質する方が、プレス後の曲面を改質するよりも容易である。よって、製品の生産過程において、基材（物体）が平板であるときに本発明による方法で物体の表面を改質し、その後、その基材をプレス加工等で成形してもよい。
【００７７】
本発明による方法で改質される物体として、ガラス、金属、プラスチック等、各種の物が例示される。また、革も、本発明による方法で改質することができ、革に対して本発明を適用したとしても風合いは変化しない。
【００７８】
また、上記の説明では、ノズル１の開口部４の両側に拭き取り部５を設ける場合を示した。ノズル１の拭き取り部５と物体３１（図１参照。）との摩擦が大きく、ノズル１を移動させにくい場合には、拭き取り部５を設けなくてもよい。物体３１が布製の物であったり、表面がざらつきを有するように加工されたプラスチック等である場合、拭き取り部５として例えばフェルトを用いると、ノズル１を物体３１に押し当てたまま移動させにくくなる。このような場合、拭き取り部５を設けなくてもよい。例えば、布が張られた椅子の表面を改質する場合には、拭き取り部５を備えていないノズルを用いて、既に説明した液体１１０の霧状の液滴を付着させながらノズルを移動させてもよい。この場合、拭き取り部５をノズル１に設けない点以外は、既に説明した改質方法と同様である。
【００７９】
本発明による方法で改質される物体は、皮膚、爪、毛髪、体毛であってもよい。皮膚、爪、毛髪、体毛を本発明による方法で改質した場合にも、皮膚、爪、毛髪、体毛の防汚性を向上することができる。また、皮膚の保湿性が高まったり、皮溝と皮野の境がスムースになったりするという美容効果も得ることができる。また、汚れ、付着物、刺激物による皮膚のあれを防ぐという美容効果も得ることができる。例えば、消毒液による皮膚のあれを防ぐことができる。
【００８０】
以上の説明では、「水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液」が、「遷移元素またはその化合物のイオンを含む水溶液」である場合を例に説明するが、水和イオン化する元素が遷移元素でなくても、同様の効果が得られる。
【００８１】
実施の形態２．
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、第１の実施の形態の方法の後、さらに物体の表面に対して処理を行う。すなわち、図３に例示する霧発生器１１で霧状の液滴を発生させ、霧発生器１１からホース１２（図１参照。）を介してノズル１（図１参照。）に霧状の液滴を送り出す。作業者は、ノズル１の開口部４を物体３１（図１参照。）に押し当て、そのままノズル１を移動させる。この結果、ノズル１内部の霧状の液滴は物体３１の表面に付着するが、開口部４の近傍の拭き取り部５によって拭き取られる。物体３１の材質によっては、ノズル１に拭き取り部５を設けていなくてもよい。以上の処理は、第１の実施の形態と同様である。
【００８２】
第２の実施の形態では、上記のような第１の実施の形態と同様の処理の後、改質された水を物体３１に吹き付ける処理と、その水を布で拭き取る処理を行う。以下、第１の実施の形態と同様の処理が完了しているものとして説明する。
【００８３】
まず、改質された水（以下、改質水と記す。）を物体３１に吹き付ける処理について説明する。ここで、改質水とは、マイクロバブルが溶解した水またはマイクロバブルが圧壊した気泡を含む水である。改質水の製造方法は、第１の実施の形態で示した霧発生器１１（図３参照。）内に水を入れ、その水を用いて、第１の実施の形態で説明したように液滴径が１０μｍ未満の霧状の液滴を発生させればよい。すなわち、気体導通部７２に空気を送り込み、容器１０１（図３参照。）内に収容した水をベンチュリ効果によって液体用ホース１０３を介して液体導通部７３内部に吸い上げ、空気とともに液体導出口７５から送り出し、被噴出部材８１に当てて散乱させる。この結果、液滴径が１０μｍ未満の霧状の液滴が発生する。このとき、液滴径が大きいため容器１０１に収容された水に直接落下したり、容器１０１の壁面をつたって水に落下する液滴も存在する。これらの液滴が水に落下すると、第１の実施の形態で説明したように、液滴中に発生していたマイクロバブルが容器１０１内の液体中に含まれることになり、マイクロバブルが水に溶解したり、マイクロバブルが圧壊して気泡が生じたりする。この気泡は水面に浮上せず、水中に分散される状態となる。このように、霧発生器１１に水を入れて、霧状の液滴を発生させ続けると、容器１０１に収容された水は、マイクロバブルが溶解したり、マイクロバブルが圧壊した気泡を含んだりするように改質された改質水となる。なお、改質水を製造するときに容器１０１に収容する水は、水道水であっても、蒸留水であっても、あるいは超純水であってもよい。
【００８４】
なお、改質水を製造するために霧発生装置１１を使用する場合、霧状の液滴を導出する必要はないので、霧導出管１０５は、液滴を外部に導出するためには使用しない。ただし、管７７から送り込まれた空気を排出する役割を果たす。改質水を製造するために霧発生装置１１を使用する場合、霧導出管１０５の径は、管７７から送り込まれた空気を排出するのに十分な径であればよい。
【００８５】
なお、改質水を製造するときに、窒素を気体導通部７２に送り込むようにすれば、改質の対象となる物体を錆びにくくすることができる。
【００８６】
以上のようにして製造した改質水を、第１の実施の形態と同様の処理が完了した物体３１に吹き付ける。このとき、改質水を物体３１に吹き付けるために用いる噴霧器は、特に限定されない。例えば、市販の噴霧器を用いて、上記の改質水を物体に吹き付ければよい。また、吹き付けられる改質水の液滴径も特に限定されない。市販の噴霧器で改質を吹き付ける場合、吹き付けられる液滴には、マイクロバブルが溶解していたり、マイクロバブルが圧壊して生じた気泡が含まれていたりする。また、図３に例示する霧発生器１１で発生した霧状の液滴を吹き付けてもよい。この場合、液体を被噴出部材８１に当てて液滴を発生させるので、液滴中には、マイクロバブルも存在している。
【００８７】
次に、改質水を物体３１に吹き付ける処理の後、物体に吹き付けられた改質水を布で拭き取る処理を行う。ただし、布として、以下に例示する方法で製作した布を使用する。図６は、第２の実施の形態で使用する布（以下、改質水拭き取り布）を製作する改質水拭き取り布製作器を模式的に示す説明図である。改質水拭き取り布製作器１２０は、布を掛けるハンガー部材１２１と、ハンガー部材１２１を内部に収めるカバー部材１２２とを備える。カバー部材１２２は、例えば、箱状の部材であり、布を出し入れ可能な構成となっている。例えば、カバー部材１２２は、蓋を備え、蓋を開けることによって、布を出し入れ可能な構成になっていてもよい。また、ハンガー部材１２１が、カバー部材１２２から出し入れ可能になっていてもよい。カバー部材１２２には、霧状の液滴の通路となる霧導入管１２３が設けられている。
【００８８】
改質水拭き取り布製作器１２０は、ホース（図６において図示せず。）を介して、図３に例示する霧発生器１１と接続される。すなわち、ホースの一端が改質水拭き取り布製作器１２０の霧導入管１２３に取り付けられ、ホースの他端が霧発生器１１の霧導出管１０５（図３参照。）に取り付けられる。そして、霧発生器１１の内部に霧状の液滴が充満すると、霧導出管１０５は、その霧状の液滴を、ホースを介して霧導入管１２３に送り出す。送り出された霧は、霧導入管１２３からカバー部材１２２に入り、カバー部材１２２の内部は霧状の液滴が充満した状態になる。また、ホースを介さずに、改質水拭き取り布製作器１２０と、霧発生器１１とを接続させてもよい。すなわち、霧導出管１０５を、改質水拭き取り布製作器１２０の霧導入管１２３に直接接続してもよい。また、カバー部材１２２に霧導入管１２３を設けずに、改質水拭き取り布製作器１２０の内部に、図３に例示する霧発生器１１を配置してもよい。
【００８９】
作業者は、カバー部材１２２の内部を霧状の液滴で充満する前に、ハンガー部材１２１に布を掛けておく。この布は、例えば、タオルでよい。また、例えば、不織布、パルプ布（いわゆるペーパータオル）を布として用いてもよい。ハンガー部材１２１に布を掛けた後、そのハンガー部材１２１をカバー部材１２２の内部に収めてから、カバー部材１１２の内部を上記のように霧状の液滴で充満する。
【００９０】
カバー部材１１２の内部に送り出す霧状の液滴を発生させるための液体は、第１の実施の形態で説明したノズル１に送り出す霧状の液滴を発生させるための液体と同様の液体を用いればよい。例えば、水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、もしくは遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体を用いて、霧発生器１１によって液滴径が１０μｍ未満の霧状の液滴を発生し、その霧状の液滴をカバー部材１２２の内部に送り出してもよい。「水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液」を用いる場合、その元素は遷移元素であってもよい。また、水（水道水、蒸留水、超純水等）を用いて、霧発生器１１によって液滴径が１０μｍ未満の霧状の液滴を発生し、その霧状の液滴をカバー部材１２２の内部に送り出してもよい。また、有機溶剤または有機物溶解水溶液を用いて、霧発生器１１によって液滴径が１０μｍ未満の霧状の液滴を発生し、その霧状の液滴をカバー部材１２２の内部に送り出してもよい。また、たんぱく質またはアミノ酸の水溶液を用いて、霧発生器１１によって液滴径が１０μｍ未満の霧状の液滴を発生し、その霧状の液滴をカバー部材１２２の内部に送り出してもよい。また、カバー部材１１２の内部に送り出す霧状の液滴を発生させるための液体として、上記の例示した液体の混合液を用いてもよい。すなわち、水和イオン化する元素またはその化合物のイオンを含む水溶液、遷移元素またはその化合物または白金が分散した液体、水、有機溶剤、有機物溶解水溶液、およびたんぱく質またはアミノ酸の水溶液のうちの少なくとも一部の混合液を用いてもよい。例えば、遷移元素の化合物のイオンを含む水溶液と、たんぱく質の水溶液との混合液を用いてもよい。
【００９１】
カバー部材１１２の内部に送り出す霧状の液滴を発生させるための気体は、第１の実施の形態で説明したノズル１に送り出す霧状の液滴を発生させるための気体と同様の気体を用いればよい。例えば、カバー部材１１２の内部に送り出す霧状の液滴を発生させる場合も、気体導通部７２から、例えば、空気や窒素等の気体を送り込めばよい。
【００９２】
なお、霧発生器１１の被噴出部材８１は、第１の実施の形態の同様である。例えば、金、白金、またはチタンの球体を被噴出部材８１として用いてもよい。あるいは、銀、銅、または鉄の球体を被噴出部材８１として用いてもよい。また、球体の磁石の表面に、金、白金、チタン、銀、銅、または鉄の層を設けて金等の球体を形成し、その球体を被噴出部材８１として用いてもよい。また、Ｓｉを含む球体（例えば、ガラスやセラミックの球体）を被噴出部材８１として用いてもよい。
【００９３】
布を掛けたハンガー部材１２１をカバー部材１２２の内部に収めてから、カバー部材１１２の内部を霧状の液滴で充満し、例えば、１０分程度経過した後、カバー部材１２２の内部から布を取り出し、その布を乾燥させる。この布が、改質水拭き取り布として使用される。
【００９４】
なお、改質水拭き取り布製作器１２０の構成は、図６に例示する構成に限定されず、カバー部材１１２で囲まれた領域内に、布が順次、移入、移動、排出される構成であってもよい。
【００９５】
第１の実施の形態と同様の処理が完了した物体に対して改質水を吹き付け、上記のように製作した改質水拭き取り布で改質水を拭き取る。第１の実施の形態と同様の処理の後に、改質水の吹き付けと、改質水拭き取り布による改質水の拭き取りを行うことで、物体の表面の改質の程度がより大きくなる。すなわち、物体の種類や霧状の液滴の種類にもよるが、防汚性、防臭性、抗菌性、静電気に起因する汚れに対する防汚性、光沢性、滑沢性、透明性、耐腐食性が向上し、その向上の程度は第１の実施の形態よりも大きくなる。
【００９６】
なお、改質水拭き取り布を製作するためにカバー部材１２２の内部に送り出す霧状の液滴を発生させるための液体は、例えば、第１の実施の形態で示したノズル１（図１、図４参照。）内に送り出す霧状の液滴を発生させるための液体と同一の液体であってもよい。また、改質水拭き取り布を製作するためにカバー部材１２２の内部に送り出す霧状の液滴を発生させるための液体と、第１の実施の形態で示したノズル１（図１、図４参照。）内に送り出す霧状の液滴を発生させるための液体とが異なっていてもよい。
【００９７】
図７は、改質前後の物体の表面の例を模式的に示した説明図である。図７では、物体がガラス板である場合の例を示している。図７（ａ）は、改質前（すなわち、何も処理を行っていないとき）のガラスの表面を示している。図７（ｂ）は、第１の実施の形態の方法で改質を行った後のガラスの表面を示している。ただし、霧状の液滴として二酸化チタンの溶液を使用した。図７（ｃ）は、第２の実施の形態の方法で改質を行った後のガラスの表面を示している。ただし、改質水拭き取り布を製作するために二酸化チタンの溶液を使用した。また、図７に示す各図は、ガラス板の表面を５０００倍に拡大して観察した状態を模式的に示している。
【００９８】
図７（ｂ）に示すように、第１の実施の形態の方法でガラス板の表面を改質したところ、ノズルの移動方向に沿った筋状の模様が生じる。なお、表面には物体（ガラス）の成分に起因すると思われる付着物が確認されたが、付着物の図示は省略している。
【００９９】
また、第２の実施の形態の方法でガラス板の表面を改質した場合（すなわち、第１の実施の形態の方法でガラス板の表面を改質した後に、改質水を吹き付け、改質水拭き取り布で改質水を拭き取った場合）にも、図７（ｃ）に示すように様々な方向の筋状の模様が確認された。第２の実施の形態の方法を採用したしたときの筋状の模様（様々な方向の筋状の模様）は、第１の実施の形態の方法を採用した場合の筋状の模様よりも、筋の線が細くなっていた。また、第２の実施の形態の方法でガラス板の表面を改質した場合にも、表面には物体（ガラス）の成分に起因すると思われる付着物が確認されたが、付着物の図示は省略している。
【０１００】
霧状の液滴として二酸化チタンの溶液を用いたが、チタンは改質後のガラスの表面からは検出されなかった。従って、液体を被噴出部材８１に当てて発生させた霧状の液滴中に溶解しているマイクロバブルやマイクロバブルが圧壊した気泡や、物体の表面に生じた筋状の模様が防汚性の向上等の効果に寄与していると推定される。
【０１０１】
第１の実施の形態と同様に、第２の実施の形態においても、皮膚、爪、毛髪、体毛を改質してもよい。また、皮膚、爪、毛髪、体毛を改質する場合には、図１や図４に示すノズル１内部に霧状の液滴を送り出し、ノズル１を物体（ここでは、皮膚、爪、毛髪、体毛）に押し当てて移動させる処理は省略してもよい。すなわち、最初に、皮膚、爪、毛髪、体毛等に改質水を吹き付け、その後、改質水拭き取り布で改質水を拭き取ってもよい。
【０１０２】
実施の形態３．
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、衣類に用いられる繊維製品を改質対象とする。より具体的には、繊維製品を改質対象とする。この繊維製品は、衣料として加工されていてもよいし、衣料として加工されていなくてもよい。
【０１０３】
第３の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に図３に模式的に示す霧発生器１１を使用して霧状の液滴を発生させる。このとき、霧状の液滴を発生させるための液体として、たんぱく質またはアミノ酸の水溶液を用いる。また、霧状の液滴を発生させるための液体として、二酸化チタンの溶液や、白金ナノコロイドを用いてもよい。なお、霧発生器１１の被噴出部材８１は、第１の実施の形態の同様である。例えば、金、白金、またはチタンの球体を被噴出部材８１として用いてもよい。あるいは、銀、銅、または鉄の球体を被噴出部材８１として用いてもよい。また、球体の磁石の表面に、金、白金、チタン、銀、銅、または鉄の層を設けて金等の球体を形成し、その球体を被噴出部材８１として用いてもよい。また、Ｓｉを含む球体（例えば、ガラスやセラミックの球体）を被噴出部材８１として用いてもよい。
【０１０４】
また、霧発生器１１の霧導出管１０５にホース１２（図１参照）の一端を接続し、ホース１２の他端をノズル１のホース取付部３に接続する。この結果、霧発生器１１とノズル１とは、ホース１２を介して接続される。第３の実施の形態で用いるノズル１は、第１の実施の形態で示したノズル１と同様であるが、拭き取り部５を備えていなくてもよい。
【０１０５】
霧発生器１１は容器１０１内にたんぱく質またはアミノ酸の水溶液を収容し、気体導通部７２に空気が送り込まれることによって、既に説明したように、液滴径が１０μｍ未満の霧状の液滴（たんぱく質またはアミノ酸の水溶液の液滴）を発生させる。この霧状の液滴が容器１０１内に充満すると、霧導出管１０５は、たんぱく質またはアミノ酸の水溶液の霧状の液滴をホース１２（図１参照。）を介してノズル１に送り出す。そして、第１の実施の形態と同様に、霧状の多数の液滴がホース１２から送られてくると、その液滴は、ノズル１内部の中空空間を浮遊し、開口部４や孔２からゆっくりと送り出される。
【０１０６】
作業者は、ノズル１の開口部４を物体（本実施の形態では繊維製品）に押し当て、そのまま開口部４の長辺とほぼ直角をなす方向にノズルを移動させる。開口部４からゆっくりと霧状の液滴が送り出されるノズル１を繊維製品に押し当て、ノズル１を移動させることで、繊維製品は改質する。
【０１０７】
繊維製品は、第１の実施の形態と同様に、防汚性等が向上する。また、乾燥肌等のように皮膚が敏感な人が衣類として使用しても、使用しやすくなるように繊維製品が改質される。例えば、改質されていない繊維の衣料を使用した場合、乾燥肌や敏感肌の皮膚に刺激を与えることがある。本実施の形態によれば、皮膚が敏感な人が衣類として使用しても、人の肌に刺激を与えることがないように繊維を改質することができる。従って、本実施の形態の改質方法で改質した繊維製品を着用すれば、皮膚に刺激を与えることを防止できる。
【０１０８】
なお、本実施の形態では、改質水を吹き付けたり、改質水拭き取り布を使用する必要はない。
【０１０９】
上記の各実施の形態では、被噴出部材８１の材料として、金、白金、チタン、銀、銅、鉄等を挙げたが、被噴出部材８１の材料は、これらに限定されない。金、白金、遷移元素中の遷移金属、ガラス、あるいはセラミックによって被噴出部材８１を形成してもよい。被噴出部材８１は、液体や気体を高速で衝突させても容易に溶解あるいは崩壊しない硬度、強度を有する有機物、無機物、金属によって形成すればよい。
【０１１０】
また、上記の各実施の形態では、被噴出部材８１が球体であるものとして説明したが、被噴出部材８１の形状は球体に限定されない。被噴出部材８１は、液体導出口７５から噴出する液体が当てられる部分が球面に形成されていればよい。例えば、被噴出部材８１として、球面状の突起を有する部材を用いて、その球面状の突起が液体導出口７５と対向するように被噴出部材８１を配置してもよい。
【０１１１】
また、上述の各実施の形態において、ホース１２（図１参照。）を介して霧発生器１１とノズル１（図１参照。）とを接続させるのではなく、ノズル１を霧発生器１１の霧導出管１０５（図３参照。）に直接接続させてもよい。このように、ノズル１を霧導出管１０５に取り付けて、ノズル１と霧発生器１１とを一体化してもよい。
【０１１２】
また、霧発生器１１は、３方バルブ１３１および外部ホース１３２を備えていなくてもよい。この場合、液体用ホース取付部７６を蓋部材１０２とは反対側に向けて液体用ホース１０３を取り付け、液体用ホース１０３を蓋部材１０２の上部に引き出さなくてもよい。この場合、蓋部材１０２には、液体用ホース１０３を通すための穴（二箇所の穴）を設けない。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、汚れの除去、汚れの防止、防臭、抗菌、殺菌等を目的とする物体の表面の改質に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明による物体の表面の改質方法に用いる改質装置を示す説明図である。
【図２】霧発生器が備える霧発生部材の例を示す模式的断面図である。
【図３】霧発生器の構成例を示す説明図である。
【図４】ノズルの外観図である。
【図５】物体に対して開口部および拭き取り部を押し当てている状態を示す模式的断面図である。
【図６】改質水拭き取り布製作器を模式的に示す説明図である。
【図７】改質前後の物体の表面の例を模式的に示した説明図である。
【図８】従来の光触媒の塗布方法における塗布対象物の風合いの変化の原因を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  ノズル
２  孔
３  ホース取付部
４  開口部（スリット状開口部）
５  拭き取り部
１１  霧発生器
１２  ホース
１３  物体
７１  噴出部材
８１  被噴出部材
１０１  容器
１０２  蓋部材
１０３  液体用ホース
１０５  霧導出管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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