JP2004112980A - 電子機器充電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】紫外線や可視光により光触媒を活性化させた被膜を利用した技術が種々提案されている携帯情報端末に実用できる具体的な提案はなかった。
【解決手段】本発明は、装置表面に光触媒性被膜を配設された充電式の携帯情報端末と、その端末内に備えられる充電池の充電を行い且つ光触媒を活性化させるための光源を備える充電装置とで構成されており、充電装置は、携帯情報端末の装着により、充電池の残容量を検出してこれに基づく充電時間を算出し、この充電時間内に光触媒を活性化させて、汚れの分解や脱臭・抗菌作用が完了するように光源の光強度とその波長を調整する電子機器充電システムである。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明は、装置表面に光触媒性被膜を配設された充電式の携帯情報端末と、その端末内に備えられる充電池の充電を行い且つ光触媒を活性化させるための光源を備える充電装置とで構成されており、充電装置は、携帯情報端末の装着により、充電池の残容量を検出してこれに基づく充電時間を算出し、この充電時間内に光触媒を活性化させて、汚れの分解や脱臭・抗菌作用が完了するように光源の光強度とその波長を調整する電子機器充電システムである。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器表面に光触媒効果を有する電子機器充電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、チタン化合物からなる光触媒性被膜の技術が種々開示されている。この被膜は、例えば、特許文献１に開示されるような光触媒性半導体材料とシリカとを含み形成され、光励起に応じた親水性を有している。また、この光触媒性被膜は、例えば、特許文献２に記載されるように、電子機器の表面に形成され、近紫外線を受けることにより、付着した汚染物質や悪臭を除去し、細菌の繁殖を抑制するという抗菌作用を有している。
【０００３】
このような光触媒性被膜を鏡、眼鏡レンズ若しくは自動車のフロントガラスの表面にコーティングすれば、曇り防止を実現できる。また、付着した有機物による汚れにおいても酸化し分解して汚れを容易に除去したり、抗菌作用がある。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２７５６４７４号公報、第７−８頁
【０００５】
【特許文献２】
特許第２９４０４６５号公報、第２−３頁
【０００６】
【特許文献３】
特許第３２１５６９８号公報、第２頁
【０００７】
【非特許文献１】
砂田香矢乃、「微小光下での酸化チタン光触媒抗菌効果」［平成１４年８月９日検索］インターネット＜ＵＲＬ： ｈｔｔｐ／／ｈｏｍｅ．ｋｓｐ．ｏｒ．ｊｐ／ｋａｓｔ／ｋｙｏｄｏ／ｓｅｉｋａ
／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ］
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述した公報による光触媒性被膜は、いずれも紫外線（近紫外線）や水が無ければ、曇り防止効果や抗菌作用を発揮せず、紫外線や水の存在する特定な環境下で用いることになる。しかし、紫外線は人体や目にとって有害な光線であるため、紫外線の多い環境下にいることは望ましくない。
【０００９】
また、特許文献３号公報においては、可視光でもそれらの効果を発揮する光触媒性被膜が提案され、紫外線が少ない屋内においても同じ効果を得ることができる技術が開示されている。
【００１０】
これらの公報に開示される技術においては、光触媒性被膜を生成したり、各種電子機器の表面へ光触媒を配設する方法が提案されているが、実際に利用できる具体的な技術を何ら開示してはいない。
【００１１】
そこで本発明は、光触媒性被膜を表面に配設した携帯情報端末の防臭・抗菌作用を容易に発揮させるために、充電時に使用する充電装置を利用した使い勝手のよい電子機器充電システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、外装表面に光触媒効果を有する被膜を形成した電子機器と、その電子機器に装填される充電池の充電を行う充電装置により構成される電子機器充電システムにおいて、前記充電装置は、前記電子機器を充電時に収納する収納スペースを有し、該収納スペース内に該電子機器の外装表面の被膜全面に防臭・抗菌作用を促す波長の照明光を照射する光源を含む照明手段を有する電子機器充電システムを提供する。また前記光源は、紫外線で応答する光触媒のときは波長３００〜４００ｎｍ、可視光で応答する光触媒被膜のときは６００ｎｍまでの可視光の照明光を照射する。
【００１３】
さらに、外装表面に光触媒効果を有する被膜を形成した電子機器と、その電子機器に装填される充電池の充電を行う充電装置により構成される電子機器充電システムにおいて、前記充電装置は、前記電子機器を充電時に収納する収納スペースを有し、該収納スペース内に該電子機器の外装表面の被膜全面に防臭・抗菌作用を促す波長の照明光を照射する光源を含む照明手段と、前記電子機器に装填される充電池の残容量から必要充電時間を算出する充電時間算出手段と、前記充電時間算出手段が算出した必要充電時間内に、前記防臭・抗菌作用が完了するように照明光の光量を算出及び制御する照明光の光量制御手段とを有する電子機器充電システムを提供する。
【００１４】
以上のような構成の電子機器充電システムにおける充電装置は、電子機器の装着により、電子機器内に装填された充電池の残容量を検出して、これに基づく必要充電時間を算出し、この必要充電時間内に電子機器の外表に設けられた光触媒性被膜の光触媒を活性化させて、脱臭・抗菌作用が完了するように光源の光強度とその波長を調整する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
まず、本発明の電子機器充電システムの説明にあたり、利用する光触媒性被膜に対して、紫外線若しくは可視光を照射して、光触媒を活性化させた防臭・抗菌作用について説明する。
図４を参照して、一般的な照明機器による微弱な紫外線を含む光の照射時間と銅耐性菌の生存率の関係を示して説明する。この図４は、非特許文献１における第３図の”銅担持酸化チタン薄膜（ＴｉＯ２＋Ｃｕ）の抗菌評価結果”及びこの解説文を引用している。通常、屋外の太陽光に相当する紫外線強度は、１ｍＷ／ｃｍ２程度とされ、屋内で蛍光灯の照明下の紫外線強度は、１μＷ／ｃｍ２程度とされている。この蛍光灯等の可視光照明に含まれる微弱な紫外光を銅担持酸化チタン薄膜に照射した場合の光触媒抗菌作用について説明する。
【００１６】
この銅担持酸化チタン薄膜は、シリコン酸化膜をコーティングしたソーダライムガラス（ＳＬＧ）上にディップ法を用いて酸化チタン薄膜（膜厚０．４μｍ）を成膜した後、ブラックライトによる紫外光を照射して、薄膜表面を超親水化させる。その親水化した薄膜上に酢酸銅（ＩＩ）水溶液を滴下し、紫外光を照射して銅を酸化チタン表面上に光析出させることにより作製する。そして、大腸菌（ＩＦＯ ３３０１株）と銅耐性大腸菌（５３ＴＮＥ００７株）の各菌を抗菌評価の対象にして、通常の蛍光灯（ホワイトライト）を光源として光を照射する。また、殺菌能力は、光照射後の菌液を回収し、コロニー形成を行って算出した生存率により評価する。
【００１７】
図４に示した銅耐性菌による評価においては、紫外光強度を１μＷ／ｃｍ２及び７μＷ／ｃｍ２の光を照射すると、菌の生存率の低下が見られる。この結果から、室内光レベルの微弱光下においても、光触媒反応による抗菌作用が得られることが明らかとなっている。
【００１８】
本発明の電子機器充電システムは、装置表面に光触媒性被膜を配設された充電池で駆動する電子機器と、その電子機器内に装填される充電池の充電を行う充電装置とで構成されており、充電装置に光源を設けて、充電時に発光させて光触媒を活性化させ、分解（汚れ除去）、殺菌及び脱臭作用が充電時間内に完了するように、光源の光強度（若しくは、単位時間当たりの光量）とその波長を調整するものである。
【００１９】
この電子機器充電システムの充電装置に用いる光源は、光触媒性被膜の光触媒を活性化させて、防臭、抗菌作用を発揮させるために、紫外線で応答する光触媒のときは波長３００〜４００ｎｍ、可視光で応答する光触媒のときは６００ｎｍまでの可視光を必要とし、照射する光の光量と波長を変化若しくは選択させて、防臭や抗菌作用を行うのに必要な時間を変化させることが出来る。当然、強い光（光量が多い）では短時間で作用が活性化し、弱い光では作用が完了するまで長く時間を要することとなる。本発明では、紫外線で応答する光触媒のときは波長３００〜４００ｎｍ、可視光で応答する光触媒のときは６００ｎｍまでの可視光の照明光を照射する。以下には、可視光領域における照明光を用いた例により説明する
図１は、本発明の電子機器充電システムによる第１の実施形態に係る一構成例を示す。図２は、第１の実施形態において、電子機器である例えば、携帯情報端末を正面から見た外観構成例を示し、図３（ａ）には、充電装置の外観構成例を示し、図３（ｂ）は、携帯情報端末が充電装置に装着された状態を示している。本発明の以降の各実施形態では、電子機器として、携帯情報端末を一例としているがこれに限定されるものではなく、充電池を装置本体内に装填して、装置本体ごと充電装置に連結される機器であれば、容易に適用することが出来る。
【００２０】
この携帯情報端末１は、図２に示すように装置正面に情報等を表示するための例えば、液晶表示素子（ＬＣＤ）２ａとその画面上にタッチパネル２ｂが重ねられた表示部２が配置されている。その表示部２の近傍には、情報入力などの操作や指示を行うための複数の操作釦３が設けられている。
【００２１】
また、携帯情報端末１の下側側面には、データ通信や充電の際に充電装置の接続コネクタに嵌め込まれて電気的に接続するためのコネクタ４が設けられる。携帯情報端末１の上側側面には、バーコード等のシンボル情報を読み取るためのレーザ光を走査照射する出射窓５が設けられている。
この携帯情報端末１の装置本体表面、表示画面上及び操作釦表面には、従来技術で説明した可視光により活性化が可能な光触媒性被膜が設けられている。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、充電装置６は正面がＵ字にカットされ、内部に携帯情報端末１を収納するための収納スペース７が設けられた箱形状となっている。この収納スペース７内において、背面側には縦方向に溝が形成され、携帯情報端末１を装着した際に端末裏面、側面及び上下面りの５面に光の光束密度が均一に照射されるように、その溝内で間隔をあけて複数の光源８が配置されている。また、図３（ｂ）に示すように、その収納スペース７の側面側には、携帯情報端末１を装着した際に端末側面及び正面に光が照射されるように、前方よりの位置にそれぞれ光源８が配置される。これらの光源８は、可視光領域の波長（６００ｎｍ以下）の光を発光する。
【００２３】
また、この収納スペース７内の底部には、携帯情報端末１が装着された際に、携帯情報端末１の底部に設けられたコネクタ４と嵌合する接続コネクタ１２（図１参照）が設けられている。
【００２４】
この充電装置６の正面下方には、発光ダイオード等による充電告知用表示部９と、防臭・抗菌作用完了告知用表示部１０とが設けられている。これらの表示部は、例えば、充電中や処理中であった場合には「赤色」、それらが完了した場合には「緑色」のように異なる発光色で区別している。尚、同じ発光色で、点滅、点灯若しくは消灯の発光状態を変化させてもよい。
【００２５】
本実施形態の情報携帯端末装置の電源としては、大電流用途に優れ、経済性にも優れている点で、繰り返して使用出来るリチウムイオン電池等の充電池（２次電池）が使用される。
【００２６】
図１は、本実施形態による電子機器充電システムにおける携帯情報端末１と充電装置６の電気的なブロック構成を示している。
この携帯情報端末１では、内部に装填される充電池１１の２端子とコネクタ４の少なくとも２つの充電用端子４ａ、４ｂとが配線により接続される。
【００２７】
また充電装置６は、コネクタ４と嵌合する接続用コネクタ１２を通じて、充電池１１へ充電を行う充電部１３と、この充電部１３を通じて充電池の残容量（電圧値若しくは電流値）を検出する電池残容量検出部１４と、この電池残容量検出部１４により検出された電圧値に基づき充電完了までの充電時間を算出する充電時間算出部１５と、算出された充電時間内に光触媒性被膜で防臭・抗菌処理を完了させるために必要な照射条件（光源の照射光の強度）を算出する光源パワー算出部１６と、算出された照射条件に基づき、光触媒による防臭・抗菌作用等の効果を促す波長で光源８を発光させる光源駆動部１７と、これらの構成部位を含め全体を制御する制御部１８とで構成される。さらに充電装置６には、充電及び防臭・抗菌処理を開始させるためのスイッチ１９を設けてもよいし、収納スペース７内で装着された携帯情報端末１が当接する箇所にセンサや押下型スイッチ２０を設けて、装着されると共にこれらの動作を開始するようにしてもよい。
【００２８】
また前述したように表示部として、発光ダイオード等による充電告知用表示部９と防臭・抗菌作用完了告知用表示部１０と設けたが、これに換わって液晶表示素子を設けて、充電時間等を数値表示してもよい。
【００２９】
このように構成された電子機器充電システムの動作について説明する。図７ は充電池における標準的な充電特性を示している。
【００３０】
図１に示すように、ユーザーが充電が必要となった携帯情報端末１を充電装置６に装着（矢印方向）して、コネクタ４と接続用コネクタ１２とを嵌合させる。スイッチ１９を押す若しくは押下型スイッチ２０により装着が検出されると、制御部１８は残容量検出部１４に指示して充電池の残容量を検出する。
次に、充電時間算出部１５は、この残容量に基づき必要な充電時間を算出する。そして光源パワー算出部１６により上記充電時間内に防臭・抗菌作用を完了させるために必要な光源８の発光強度が算出され、制御部１８が算出値に基づき光源駆動部１７を制御して光源８の発光強度を調整して発光させる。つまり、充電時における光源８の発光は、定電流充電期間中（区間１）に平均光量より強い光で照射し、定電流から定電圧充電に切替わり、徐々に電流を絞りながら充電する期間（区間２、区間３）の充電電流の量に応じて光量を徐々に絞るように制御する。
【００３１】
図７を参照して、この充電装置による充電池への充電特性について説明する。使用した充電池への充電は、定電圧定電流方式で行う。設定充電電圧（通常は４．２Ｖ）まで定電流充電を行い、設定電圧到着後は、定電圧充電に切替えて電流が徐々に絞りながら満充電状態になるようにしている。充電時間の目安は、図７に示す区間１から区間３までで３時間前後である。一般に、充電時間は区間毎に充電目安があり区間１から区間３までそれぞれ１時間で、区間２と区間３との切替わり部分で電流若しくは電圧を検出して、十分に充電された時点から一定時間定電圧充電を行い満充電状態を保った後、充電が完了される。
【００３２】
従って、充電池１１に充電する際に、充電装置６内に配置された光源から照射される光によって、光触媒による十分な防臭・抗菌作用等の効果を促す光の強度を調整することによって、充電時間と光触媒の効果完了時間を合わせることにより、極め効率の良い光触媒効果を実現できる。尚、充電時間が防臭・抗菌作用の完了させる必要時間よりも短かった場合には、その必要時間を最短にできる光源の発光条件を設定する。また、充電告知用表示部９は、防臭・抗菌作用が完了するまでは充電が完了していても、充電告知用表示部９による充電完了表示は行わず、防臭・抗菌作用が完了した後に、充電告知用表示部９及び防臭・抗菌作用完了告知用表示部１０が完了表示を行う。但し、ユーザーの都合により、携帯情報端末を使用することを優先させる場合には、防臭・抗菌作用を中断することも可能である。
【００３３】
以上説明した本実施形態によれば、充電池により駆動する携帯情報端末において、通常の充電動作を行う際に、必要となる充電時間を算出して、この必要充電時間内に光触媒性被膜を活性化させて防臭・抗菌作用による処理を完了させることができるため、携帯情報端末に対する汚れ除去、防臭及び抗菌処理を別途施すことなく継続的に且つ容易にできる。
【００３４】
尚、前述した第１の実施形態の電子機器充電システムにおける携帯情報端末１の表示画面上には、接触することにより、入力することが出来るタッチパネルが設けられているものもある。
【００３５】
このような場合に、このタッチパネル表面に光触媒性被膜を形成することにより、入力のために指などで触ったことにより発生する汚れ等も除去することが出来る。
【００３６】
次に第２の実施形態について説明する。
前述した第１の実施形態では、光源に印加する電源を調整することにより、発光される可視光の光強度を制御して、光触媒性被膜を活性化させて防臭・抗菌作用による処理時間を調整したが、本実施形態では、可視光及び紫外光による波長を切り換えて利用して、処理時間の短時間化及び汎用性を持たせたものである。尚、本実施形態において、前述した第１の実施形態と同等の部材には同じ参照符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３７】
前述したように紫外光は人体に対して悪影響を与えるため、本実施形態の充電装置は、発光される紫外光が洩れないように遮光機能を持つように構成される。
【００３８】
充電装置には、光触媒の活性化を促す波長を有する光で、紫外光（３００〜４００ｎｍ）を発光する光源２１が配置される。そして図５に示すように、紫外光を透過させない部材や表面が不透過部材でコーティングされた部材により、光源２１を覆うようなカバー２２を開閉可能に取り付ける。
【００３９】
充電装置で、このカバー２２を閉じた際に当接する箇所にセンサ若しくはスイッチからなる検出部２３を配置して開閉状態を検出し、閉状態とならなければ光源が発光しないように構成する。勿論、光源が出射する光は紫外光だけでなく、６００ｎｍ以下の可視光を発光する光源を並設して、切り換えスイッチや、算出された充電時間において必要となる光源の光量に基づき、いずれかの光若しくは両方を制御部により自動的に選択してもよい。
【００４０】
次に第３の実施形態について説明する。
前述した様に、第１の実施形態における携帯情報端末の上側側面には、バーコード等のシンボル情報を読み取るために、図６に示すようなスキャンエンジン４０により走査・照射されるレーザ光４１を外部に照射するための出射窓５が設けられている。
この携帯情報端末１は、屋外でも使用されるため、雨による水滴が出射窓５についたり、屋内と屋外との間を移動した際の気温差や湯気などにより出射窓５が曇ったりする場合がある。このような場合、出射窓５から出射されるビーム光が散光したり、充分な反射光が入射できずに正確な読み取りができなくなってしまう虞がある。
【００４１】
そこでに、前述した光触媒性被膜を形成した光触媒処理シート４２を作製して、出射窓５に貼り付ける。光触媒処理シート４２の光触媒を活性化させた場合には、前述した防臭・抗菌作用だけではなく、親水性が作用することから、水滴の付着や曇りの防止することができる。
【００４２】
尚、前述した各実施形態では、電子機器として、携帯情報端末を一例としているがこれに限定されるものではなく、充電池を装置本体内に装填して、装置本体ごと充電装置に連結される機器であれば、容易に適用することが出来る。
【００４３】
以上の実施形態について説明したが、本明細書には以下のような発明も含まれている。
【００４４】
（１）光触媒効果を持たせた電子機器を充電する充電装置において、光触媒の防臭・抗菌作用等の効果を促す波長の照明装置を有する事を特徴とする充電装置。
【００４５】
（２）光触媒の防臭・抗菌作用等の効果が完了もしくわ未完了を知らせる告知手段を有する事を特徴とする上記（１）項の充電装置。
【００４６】
（３）ＬＣＤのタッチパネルに光触媒効果を持たせた事を特徴とする電子機器装置。
【００４７】
（４）携帯情報端末の必要充電時間に応じて光触媒を促す光量を変化させ、充電完了時に一定の防臭・抗菌作用が完了するように光量を制御するようにしたことを特徴とする充電装置。
【００４８】
（５）携帯情報端末の充電が完了していても、一定の防臭・抗菌作用が完了するまで充電完了の告知信号を出さぬよう制御するようにしたことを特徴とする充電装置。
【００４９】
（６）光触媒の防臭・抗菌作用等の効果完了もしくは未完了を知らせる告知手段を有する事を特徴とする充電装置、その充電装置は、充電時の電池残量に応じて光触媒効果を促す光源の照射光量を調整する充電電子機器装置。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、光触媒性被膜を表面に配設した電子機器の防臭・抗菌作用を容易に発揮させるために、充電時に使用する充電装置を利用した使い勝手のよい電子機器充電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子機器充電システムによる第１の実施形態に係る一構成例を示す図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態における携帯情報端末の正面及び斜め上から見た外観構成例を示す図である。
【図３】第１の実施形態における充電装置の外観構成例及び携帯情報端末が充電装置に装着された状態を示す図である。
【図４】本発明の電子機器充電システムにおける照射される光の強さと活性化の関係を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る一構成例を示す図である。
【図６】第３の実施形態に係る携帯情報端末の一構成例を示す図である。
【図７】本発明の電子機器充電システムに用いる充電装置により充電池への標準的な充電特性を示す図である。
【符号の説明】
１…携帯情報端末（電子機器）
２…表示部
２ａ…液晶表示素子（ＬＣＤ）
２ｂ…タッチパネル
３…操作釦
４…コネクタ
４ａ、４ｂ…充電用端子
５…出射窓
６…充電装置
７…収納スペース
８…光源
９…充電告知用表示部
１０…防臭・抗菌作用完了告知用表示部
１１…充電池
１２…接続用コネクタ
１３…充電部
１４…電池残容量検出部
１５…充電時間算出部
１６…光源パワー算出部
１７…光源駆動部
１８…制御部
１９…スイッチ
２０…押下型スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器表面に光触媒効果を有する電子機器充電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、チタン化合物からなる光触媒性被膜の技術が種々開示されている。この被膜は、例えば、特許文献１に開示されるような光触媒性半導体材料とシリカとを含み形成され、光励起に応じた親水性を有している。また、この光触媒性被膜は、例えば、特許文献２に記載されるように、電子機器の表面に形成され、近紫外線を受けることにより、付着した汚染物質や悪臭を除去し、細菌の繁殖を抑制するという抗菌作用を有している。
【０００３】
このような光触媒性被膜を鏡、眼鏡レンズ若しくは自動車のフロントガラスの表面にコーティングすれば、曇り防止を実現できる。また、付着した有機物による汚れにおいても酸化し分解して汚れを容易に除去したり、抗菌作用がある。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２７５６４７４号公報、第７−８頁
【０００５】
【特許文献２】
特許第２９４０４６５号公報、第２−３頁
【０００６】
【特許文献３】
特許第３２１５６９８号公報、第２頁
【０００７】
【非特許文献１】
砂田香矢乃、「微小光下での酸化チタン光触媒抗菌効果」［平成１４年８月９日検索］インターネット＜ＵＲＬ： ｈｔｔｐ／／ｈｏｍｅ．ｋｓｐ．ｏｒ．ｊｐ／ｋａｓｔ／ｋｙｏｄｏ／ｓｅｉｋａ
／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ］
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述した公報による光触媒性被膜は、いずれも紫外線（近紫外線）や水が無ければ、曇り防止効果や抗菌作用を発揮せず、紫外線や水の存在する特定な環境下で用いることになる。しかし、紫外線は人体や目にとって有害な光線であるため、紫外線の多い環境下にいることは望ましくない。
【０００９】
また、特許文献３号公報においては、可視光でもそれらの効果を発揮する光触媒性被膜が提案され、紫外線が少ない屋内においても同じ効果を得ることができる技術が開示されている。
【００１０】
これらの公報に開示される技術においては、光触媒性被膜を生成したり、各種電子機器の表面へ光触媒を配設する方法が提案されているが、実際に利用できる具体的な技術を何ら開示してはいない。
【００１１】
そこで本発明は、光触媒性被膜を表面に配設した携帯情報端末の防臭・抗菌作用を容易に発揮させるために、充電時に使用する充電装置を利用した使い勝手のよい電子機器充電システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、外装表面に光触媒効果を有する被膜を形成した電子機器と、その電子機器に装填される充電池の充電を行う充電装置により構成される電子機器充電システムにおいて、前記充電装置は、前記電子機器を充電時に収納する収納スペースを有し、該収納スペース内に該電子機器の外装表面の被膜全面に防臭・抗菌作用を促す波長の照明光を照射する光源を含む照明手段を有する電子機器充電システムを提供する。また前記光源は、紫外線で応答する光触媒のときは波長３００〜４００ｎｍ、可視光で応答する光触媒被膜のときは６００ｎｍまでの可視光の照明光を照射する。
【００１３】
さらに、外装表面に光触媒効果を有する被膜を形成した電子機器と、その電子機器に装填される充電池の充電を行う充電装置により構成される電子機器充電システムにおいて、前記充電装置は、前記電子機器を充電時に収納する収納スペースを有し、該収納スペース内に該電子機器の外装表面の被膜全面に防臭・抗菌作用を促す波長の照明光を照射する光源を含む照明手段と、前記電子機器に装填される充電池の残容量から必要充電時間を算出する充電時間算出手段と、前記充電時間算出手段が算出した必要充電時間内に、前記防臭・抗菌作用が完了するように照明光の光量を算出及び制御する照明光の光量制御手段とを有する電子機器充電システムを提供する。
【００１４】
以上のような構成の電子機器充電システムにおける充電装置は、電子機器の装着により、電子機器内に装填された充電池の残容量を検出して、これに基づく必要充電時間を算出し、この必要充電時間内に電子機器の外表に設けられた光触媒性被膜の光触媒を活性化させて、脱臭・抗菌作用が完了するように光源の光強度とその波長を調整する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
まず、本発明の電子機器充電システムの説明にあたり、利用する光触媒性被膜に対して、紫外線若しくは可視光を照射して、光触媒を活性化させた防臭・抗菌作用について説明する。
図４を参照して、一般的な照明機器による微弱な紫外線を含む光の照射時間と銅耐性菌の生存率の関係を示して説明する。この図４は、非特許文献１における第３図の”銅担持酸化チタン薄膜（ＴｉＯ２＋Ｃｕ）の抗菌評価結果”及びこの解説文を引用している。通常、屋外の太陽光に相当する紫外線強度は、１ｍＷ／ｃｍ２程度とされ、屋内で蛍光灯の照明下の紫外線強度は、１μＷ／ｃｍ２程度とされている。この蛍光灯等の可視光照明に含まれる微弱な紫外光を銅担持酸化チタン薄膜に照射した場合の光触媒抗菌作用について説明する。
【００１６】
この銅担持酸化チタン薄膜は、シリコン酸化膜をコーティングしたソーダライムガラス（ＳＬＧ）上にディップ法を用いて酸化チタン薄膜（膜厚０．４μｍ）を成膜した後、ブラックライトによる紫外光を照射して、薄膜表面を超親水化させる。その親水化した薄膜上に酢酸銅（ＩＩ）水溶液を滴下し、紫外光を照射して銅を酸化チタン表面上に光析出させることにより作製する。そして、大腸菌（ＩＦＯ ３３０１株）と銅耐性大腸菌（５３ＴＮＥ００７株）の各菌を抗菌評価の対象にして、通常の蛍光灯（ホワイトライト）を光源として光を照射する。また、殺菌能力は、光照射後の菌液を回収し、コロニー形成を行って算出した生存率により評価する。
【００１７】
図４に示した銅耐性菌による評価においては、紫外光強度を１μＷ／ｃｍ２及び７μＷ／ｃｍ２の光を照射すると、菌の生存率の低下が見られる。この結果から、室内光レベルの微弱光下においても、光触媒反応による抗菌作用が得られることが明らかとなっている。
【００１８】
本発明の電子機器充電システムは、装置表面に光触媒性被膜を配設された充電池で駆動する電子機器と、その電子機器内に装填される充電池の充電を行う充電装置とで構成されており、充電装置に光源を設けて、充電時に発光させて光触媒を活性化させ、分解（汚れ除去）、殺菌及び脱臭作用が充電時間内に完了するように、光源の光強度（若しくは、単位時間当たりの光量）とその波長を調整するものである。
【００１９】
この電子機器充電システムの充電装置に用いる光源は、光触媒性被膜の光触媒を活性化させて、防臭、抗菌作用を発揮させるために、紫外線で応答する光触媒のときは波長３００〜４００ｎｍ、可視光で応答する光触媒のときは６００ｎｍまでの可視光を必要とし、照射する光の光量と波長を変化若しくは選択させて、防臭や抗菌作用を行うのに必要な時間を変化させることが出来る。当然、強い光（光量が多い）では短時間で作用が活性化し、弱い光では作用が完了するまで長く時間を要することとなる。本発明では、紫外線で応答する光触媒のときは波長３００〜４００ｎｍ、可視光で応答する光触媒のときは６００ｎｍまでの可視光の照明光を照射する。以下には、可視光領域における照明光を用いた例により説明する
図１は、本発明の電子機器充電システムによる第１の実施形態に係る一構成例を示す。図２は、第１の実施形態において、電子機器である例えば、携帯情報端末を正面から見た外観構成例を示し、図３（ａ）には、充電装置の外観構成例を示し、図３（ｂ）は、携帯情報端末が充電装置に装着された状態を示している。本発明の以降の各実施形態では、電子機器として、携帯情報端末を一例としているがこれに限定されるものではなく、充電池を装置本体内に装填して、装置本体ごと充電装置に連結される機器であれば、容易に適用することが出来る。
【００２０】
この携帯情報端末１は、図２に示すように装置正面に情報等を表示するための例えば、液晶表示素子（ＬＣＤ）２ａとその画面上にタッチパネル２ｂが重ねられた表示部２が配置されている。その表示部２の近傍には、情報入力などの操作や指示を行うための複数の操作釦３が設けられている。
【００２１】
また、携帯情報端末１の下側側面には、データ通信や充電の際に充電装置の接続コネクタに嵌め込まれて電気的に接続するためのコネクタ４が設けられる。携帯情報端末１の上側側面には、バーコード等のシンボル情報を読み取るためのレーザ光を走査照射する出射窓５が設けられている。
この携帯情報端末１の装置本体表面、表示画面上及び操作釦表面には、従来技術で説明した可視光により活性化が可能な光触媒性被膜が設けられている。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、充電装置６は正面がＵ字にカットされ、内部に携帯情報端末１を収納するための収納スペース７が設けられた箱形状となっている。この収納スペース７内において、背面側には縦方向に溝が形成され、携帯情報端末１を装着した際に端末裏面、側面及び上下面りの５面に光の光束密度が均一に照射されるように、その溝内で間隔をあけて複数の光源８が配置されている。また、図３（ｂ）に示すように、その収納スペース７の側面側には、携帯情報端末１を装着した際に端末側面及び正面に光が照射されるように、前方よりの位置にそれぞれ光源８が配置される。これらの光源８は、可視光領域の波長（６００ｎｍ以下）の光を発光する。
【００２３】
また、この収納スペース７内の底部には、携帯情報端末１が装着された際に、携帯情報端末１の底部に設けられたコネクタ４と嵌合する接続コネクタ１２（図１参照）が設けられている。
【００２４】
この充電装置６の正面下方には、発光ダイオード等による充電告知用表示部９と、防臭・抗菌作用完了告知用表示部１０とが設けられている。これらの表示部は、例えば、充電中や処理中であった場合には「赤色」、それらが完了した場合には「緑色」のように異なる発光色で区別している。尚、同じ発光色で、点滅、点灯若しくは消灯の発光状態を変化させてもよい。
【００２５】
本実施形態の情報携帯端末装置の電源としては、大電流用途に優れ、経済性にも優れている点で、繰り返して使用出来るリチウムイオン電池等の充電池（２次電池）が使用される。
【００２６】
図１は、本実施形態による電子機器充電システムにおける携帯情報端末１と充電装置６の電気的なブロック構成を示している。
この携帯情報端末１では、内部に装填される充電池１１の２端子とコネクタ４の少なくとも２つの充電用端子４ａ、４ｂとが配線により接続される。
【００２７】
また充電装置６は、コネクタ４と嵌合する接続用コネクタ１２を通じて、充電池１１へ充電を行う充電部１３と、この充電部１３を通じて充電池の残容量（電圧値若しくは電流値）を検出する電池残容量検出部１４と、この電池残容量検出部１４により検出された電圧値に基づき充電完了までの充電時間を算出する充電時間算出部１５と、算出された充電時間内に光触媒性被膜で防臭・抗菌処理を完了させるために必要な照射条件（光源の照射光の強度）を算出する光源パワー算出部１６と、算出された照射条件に基づき、光触媒による防臭・抗菌作用等の効果を促す波長で光源８を発光させる光源駆動部１７と、これらの構成部位を含め全体を制御する制御部１８とで構成される。さらに充電装置６には、充電及び防臭・抗菌処理を開始させるためのスイッチ１９を設けてもよいし、収納スペース７内で装着された携帯情報端末１が当接する箇所にセンサや押下型スイッチ２０を設けて、装着されると共にこれらの動作を開始するようにしてもよい。
【００２８】
また前述したように表示部として、発光ダイオード等による充電告知用表示部９と防臭・抗菌作用完了告知用表示部１０と設けたが、これに換わって液晶表示素子を設けて、充電時間等を数値表示してもよい。
【００２９】
このように構成された電子機器充電システムの動作について説明する。図７ は充電池における標準的な充電特性を示している。
【００３０】
図１に示すように、ユーザーが充電が必要となった携帯情報端末１を充電装置６に装着（矢印方向）して、コネクタ４と接続用コネクタ１２とを嵌合させる。スイッチ１９を押す若しくは押下型スイッチ２０により装着が検出されると、制御部１８は残容量検出部１４に指示して充電池の残容量を検出する。
次に、充電時間算出部１５は、この残容量に基づき必要な充電時間を算出する。そして光源パワー算出部１６により上記充電時間内に防臭・抗菌作用を完了させるために必要な光源８の発光強度が算出され、制御部１８が算出値に基づき光源駆動部１７を制御して光源８の発光強度を調整して発光させる。つまり、充電時における光源８の発光は、定電流充電期間中（区間１）に平均光量より強い光で照射し、定電流から定電圧充電に切替わり、徐々に電流を絞りながら充電する期間（区間２、区間３）の充電電流の量に応じて光量を徐々に絞るように制御する。
【００３１】
図７を参照して、この充電装置による充電池への充電特性について説明する。使用した充電池への充電は、定電圧定電流方式で行う。設定充電電圧（通常は４．２Ｖ）まで定電流充電を行い、設定電圧到着後は、定電圧充電に切替えて電流が徐々に絞りながら満充電状態になるようにしている。充電時間の目安は、図７に示す区間１から区間３までで３時間前後である。一般に、充電時間は区間毎に充電目安があり区間１から区間３までそれぞれ１時間で、区間２と区間３との切替わり部分で電流若しくは電圧を検出して、十分に充電された時点から一定時間定電圧充電を行い満充電状態を保った後、充電が完了される。
【００３２】
従って、充電池１１に充電する際に、充電装置６内に配置された光源から照射される光によって、光触媒による十分な防臭・抗菌作用等の効果を促す光の強度を調整することによって、充電時間と光触媒の効果完了時間を合わせることにより、極め効率の良い光触媒効果を実現できる。尚、充電時間が防臭・抗菌作用の完了させる必要時間よりも短かった場合には、その必要時間を最短にできる光源の発光条件を設定する。また、充電告知用表示部９は、防臭・抗菌作用が完了するまでは充電が完了していても、充電告知用表示部９による充電完了表示は行わず、防臭・抗菌作用が完了した後に、充電告知用表示部９及び防臭・抗菌作用完了告知用表示部１０が完了表示を行う。但し、ユーザーの都合により、携帯情報端末を使用することを優先させる場合には、防臭・抗菌作用を中断することも可能である。
【００３３】
以上説明した本実施形態によれば、充電池により駆動する携帯情報端末において、通常の充電動作を行う際に、必要となる充電時間を算出して、この必要充電時間内に光触媒性被膜を活性化させて防臭・抗菌作用による処理を完了させることができるため、携帯情報端末に対する汚れ除去、防臭及び抗菌処理を別途施すことなく継続的に且つ容易にできる。
【００３４】
尚、前述した第１の実施形態の電子機器充電システムにおける携帯情報端末１の表示画面上には、接触することにより、入力することが出来るタッチパネルが設けられているものもある。
【００３５】
このような場合に、このタッチパネル表面に光触媒性被膜を形成することにより、入力のために指などで触ったことにより発生する汚れ等も除去することが出来る。
【００３６】
次に第２の実施形態について説明する。
前述した第１の実施形態では、光源に印加する電源を調整することにより、発光される可視光の光強度を制御して、光触媒性被膜を活性化させて防臭・抗菌作用による処理時間を調整したが、本実施形態では、可視光及び紫外光による波長を切り換えて利用して、処理時間の短時間化及び汎用性を持たせたものである。尚、本実施形態において、前述した第１の実施形態と同等の部材には同じ参照符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３７】
前述したように紫外光は人体に対して悪影響を与えるため、本実施形態の充電装置は、発光される紫外光が洩れないように遮光機能を持つように構成される。
【００３８】
充電装置には、光触媒の活性化を促す波長を有する光で、紫外光（３００〜４００ｎｍ）を発光する光源２１が配置される。そして図５に示すように、紫外光を透過させない部材や表面が不透過部材でコーティングされた部材により、光源２１を覆うようなカバー２２を開閉可能に取り付ける。
【００３９】
充電装置で、このカバー２２を閉じた際に当接する箇所にセンサ若しくはスイッチからなる検出部２３を配置して開閉状態を検出し、閉状態とならなければ光源が発光しないように構成する。勿論、光源が出射する光は紫外光だけでなく、６００ｎｍ以下の可視光を発光する光源を並設して、切り換えスイッチや、算出された充電時間において必要となる光源の光量に基づき、いずれかの光若しくは両方を制御部により自動的に選択してもよい。
【００４０】
次に第３の実施形態について説明する。
前述した様に、第１の実施形態における携帯情報端末の上側側面には、バーコード等のシンボル情報を読み取るために、図６に示すようなスキャンエンジン４０により走査・照射されるレーザ光４１を外部に照射するための出射窓５が設けられている。
この携帯情報端末１は、屋外でも使用されるため、雨による水滴が出射窓５についたり、屋内と屋外との間を移動した際の気温差や湯気などにより出射窓５が曇ったりする場合がある。このような場合、出射窓５から出射されるビーム光が散光したり、充分な反射光が入射できずに正確な読み取りができなくなってしまう虞がある。
【００４１】
そこでに、前述した光触媒性被膜を形成した光触媒処理シート４２を作製して、出射窓５に貼り付ける。光触媒処理シート４２の光触媒を活性化させた場合には、前述した防臭・抗菌作用だけではなく、親水性が作用することから、水滴の付着や曇りの防止することができる。
【００４２】
尚、前述した各実施形態では、電子機器として、携帯情報端末を一例としているがこれに限定されるものではなく、充電池を装置本体内に装填して、装置本体ごと充電装置に連結される機器であれば、容易に適用することが出来る。
【００４３】
以上の実施形態について説明したが、本明細書には以下のような発明も含まれている。
【００４４】
（１）光触媒効果を持たせた電子機器を充電する充電装置において、光触媒の防臭・抗菌作用等の効果を促す波長の照明装置を有する事を特徴とする充電装置。
【００４５】
（２）光触媒の防臭・抗菌作用等の効果が完了もしくわ未完了を知らせる告知手段を有する事を特徴とする上記（１）項の充電装置。
【００４６】
（３）ＬＣＤのタッチパネルに光触媒効果を持たせた事を特徴とする電子機器装置。
【００４７】
（４）携帯情報端末の必要充電時間に応じて光触媒を促す光量を変化させ、充電完了時に一定の防臭・抗菌作用が完了するように光量を制御するようにしたことを特徴とする充電装置。
【００４８】
（５）携帯情報端末の充電が完了していても、一定の防臭・抗菌作用が完了するまで充電完了の告知信号を出さぬよう制御するようにしたことを特徴とする充電装置。
【００４９】
（６）光触媒の防臭・抗菌作用等の効果完了もしくは未完了を知らせる告知手段を有する事を特徴とする充電装置、その充電装置は、充電時の電池残量に応じて光触媒効果を促す光源の照射光量を調整する充電電子機器装置。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、光触媒性被膜を表面に配設した電子機器の防臭・抗菌作用を容易に発揮させるために、充電時に使用する充電装置を利用した使い勝手のよい電子機器充電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子機器充電システムによる第１の実施形態に係る一構成例を示す図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態における携帯情報端末の正面及び斜め上から見た外観構成例を示す図である。
【図３】第１の実施形態における充電装置の外観構成例及び携帯情報端末が充電装置に装着された状態を示す図である。
【図４】本発明の電子機器充電システムにおける照射される光の強さと活性化の関係を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る一構成例を示す図である。
【図６】第３の実施形態に係る携帯情報端末の一構成例を示す図である。
【図７】本発明の電子機器充電システムに用いる充電装置により充電池への標準的な充電特性を示す図である。
【符号の説明】
１…携帯情報端末（電子機器）
２…表示部
２ａ…液晶表示素子（ＬＣＤ）
２ｂ…タッチパネル
３…操作釦
４…コネクタ
４ａ、４ｂ…充電用端子
５…出射窓
６…充電装置
７…収納スペース
８…光源
９…充電告知用表示部
１０…防臭・抗菌作用完了告知用表示部
１１…充電池
１２…接続用コネクタ
１３…充電部
１４…電池残容量検出部
１５…充電時間算出部
１６…光源パワー算出部
１７…光源駆動部
１８…制御部
１９…スイッチ
２０…押下型スイッチ
Claims (7)
- 外装表面に光触媒効果を有する被膜を形成した電子機器と、その電子機器に装填される充電池の充電を行う充電装置により構成される電子機器充電システムにおいて、
前記充電装置は、前記電子機器を充電する時に収納する収納スペースを有し、該収納スペース内に該電子機器の外装表面の被膜全面に防臭・抗菌作用を促す波長の照明光を照射する光源を含む照明手段を具備することを特徴とする電子機器充電システム。 - 前記電子機器充電システムの前記充電装置において、
前記光源は、紫外線で応答する光触媒被膜のときは波長３００〜４００ｎｍ、可視光で応答する光触媒被膜のときは６００ｎｍまでの可視光の照明光を照射することを特徴とする請求項１に記載の電子機器充電システム。 - 前記電子機器充電システムの前記充電装置において、
前記充電装置が前記収納スペースに格納されたことを検知し、照明光の照射開始を示唆する検出手段と、
前記照明光による光触媒の防臭・抗菌作用の動作中若しくは作用完了を告知する告知手段と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の電子機器充電システム。 - 前記電子機器充電システムの前記電子機器において、
前記外装表面には、液晶表示素子の画面若しくは、その画面上に設けられたタッチパネル表面を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子機器充電システム。 - 外装表面に光触媒効果を有する被膜を形成した電子機器と、その電子機器に装填される充電池の充電を行う充電装置により構成される電子機器充電システムにおいて、
前記充電装置は、
前記電子機器を充電時に収納する収納スペースを有し、該収納スペース内に該電子機器の外装表面の被膜全面に防臭・抗菌作用を促す波長の照明光を照射する光源を含む照明手段と、
前記電子機器に装填される充電池の残容量から必要充電時間を算出する充電時間算出手段と、
前記充電時間算出手段が算出した必要充電時間内に、前記防臭・抗菌作用が完了するように照明光の光量を算出及び制御する照明光の光量制御手段と、
を具備することを特徴とする電子機器充電システム。 - 前記電子機器充電システムの前記充電装置において、
前記照明手段は、紫外線で応答する光触媒被膜のときは波長３００〜４００ｎｍ、可視光で応答する光触媒被膜のときは６００ｎｍまでの可視光の照明光を照射することを特徴とする請求項５に記載の電子機器充電システム。 - 前記電子機器充電システムにおいて、
さらに前記充電装置は、
前記充電池の充電完了を告知する充電完了告知手段と、
前記防臭・抗菌作用の完了を告知する防臭・抗菌作用完了告知手段と、
を具備し、
前記電子機器に装填された前記充電池の充電が完了しても、予め定めた防臭・抗菌作用が完了した後に、充電完了の告知を行うことを特徴とする請求項５に記載の電子機器充電システム。
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|---|---|---|---|---|
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