JP2018115550A - トイレ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水垢の生成を抑制することができる、あるいは水垢を容易に除去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】便器と、前記便器のボウルの表面を洗浄する洗浄手段と、前記洗浄手段に洗浄水を供給する給水手段と、前記ボウルの洗浄の後に前記ボウルの表面に残った洗浄水中のケイ酸成分の重合を抑制するケイ酸成分重合抑制剤を前記ボウルの表面に残った洗浄水に添加するケイ酸成分重合抑制手段と、前記洗浄手段による前記ボウルの表面の洗浄が終了してから、上面視において前記ボウルの水引が開始する前に前記ケイ酸成分重合抑制手段の動作を開始する制御を実行する制御部と、を備え、前記ケイ酸成分重合抑制手段は、前記ケイ酸成分重合抑制剤を前記ボウルの表面に噴霧することで、前記ケイ酸成分重合抑制剤を前記ボウルの表面に添加し、前記ケイ酸成分重合抑制剤は、金属イオンを含む酸性水であることを特徴とするトイレ装置が提供される。
【選択図】図３

Description

本発明の態様は、一般的に、トイレ装置に関する。

大便器あるいは小便器のボウル面を洗浄水で洗浄した後にボウル面に残った残水が蒸発してボウル面が乾燥すると、水垢がボウル面に付着することがある。水垢がボウル面に付着すると、ボウル面が汚れてしまう。また、水垢はボウル面に強固に付着しているため、水垢を取り除くことは難しい。そのため、水垢の生成を抑制する技術、あるいは、水垢がボウル面に付着した場合でもその水垢を容易に除去できる技術が求められている。さらに、ケイ酸成分の水垢は、カルシウム成分やマグネシウム成分などの水垢よりも強固に便器の釉薬表面に固着する。そのため、ケイ酸成分の水垢を容易に除去できる技術が切望されている。

ここで、水垢成分となるカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどを予め除く衛生洗浄装置がある（特許文献１）。しかし、特許文献１に記載された衛生洗浄装置では、装置が大掛かりになるという問題がある。
また、ｐＨ４〜６の水素イオン濃度を有する殺菌生上水を生成し、殺菌生上水を被洗浄物体に供給する殺菌生上水供給式洗浄用住設機器がある（特許文献２）。また、洗浄操作がなされ所定時間が経過した後に、機能水をボウル部へ吐水する水洗式大便器がある（特許文献３）。しかし、特許文献２および特許文献３には、ケイ酸成分の水垢に関する記載はなく、水垢の生成を抑制する点、あるいは水垢を容易に除去する点においては改善の余地がある。

特開２００４−２７０１８５号公報 特開平７−１３６６６０号公報 特開２００４−９２２７８号公報

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、水垢の生成を抑制することができる、あるいは水垢を容易に除去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。

第１の発明は、便器と、前記便器のボウルの表面を洗浄する洗浄手段と、前記洗浄手段に洗浄水を供給する給水手段と、前記ボウルの洗浄の後に前記ボウルの表面に残った洗浄水中のケイ酸成分の重合を抑制するケイ酸成分重合抑制剤を前記ボウルの表面に残った洗浄水に添加するケイ酸成分重合抑制手段と、前記洗浄手段による前記ボウルの表面の洗浄が終了してから、上面視において前記ボウルの水引が開始する前に前記ケイ酸成分重合抑制手段の動作を開始する制御を実行する制御部と、を備え、前記ケイ酸成分重合抑制手段は、前記ケイ酸成分重合抑制剤を前記ボウルの表面に噴霧することで、前記ケイ酸成分重合抑制剤を前記ボウルの表面に添加し、前記ケイ酸成分重合抑制剤は、金属イオンを含む酸性水であることを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、ボウルの表面に強固に付着する水垢は、ボウルの表面に残った残水中のケイ酸成分が重合することで形成される。この発明によれば、上面視においてボウルの水引が開始する前に、ボウルの表面に残った洗浄水にケイ酸成分重合抑制剤を添加することができる。これにより、ケイ酸成分の重合を抑制し、水垢の生成を抑制することができる。また、これにより、簡単な清掃で水垢を剥離（除去）できる。
また、上面視においてボウルの表面の水引が開始する前に、ボウルに残った残水にケイ酸成分重合抑制剤を添加するため、添加したケイ酸成分重合抑制剤は、ボウルの表面の比較的広範囲に広がる。そのため、ボウルの表面の略全体において、より確実に、水垢をより容易に剥離（除去）することができる。
また、このトイレ装置によれば、残水中のケイ酸成分の重合の進行を抑制することができる。すなわち、ケイ酸が重合しない状態で残水が蒸発しボウルの表面が乾燥すると、中性領域では、コーヒーステイン現象が起きる。その過程で、ケイ酸の重合化が進行する。一方、酸性領域では、コーヒーステイン現象は起きない。すると、溶媒が中央方向に流動し、且つケイ酸が重合しない状態となる。これにより、残水中のケイ酸成分の重合の進行を抑制し、水垢の生成を抑制できる。また、生成した水垢を容易に除去できる。
また、このトイレ装置によれば、金属イオンは、酸性水に添加されると、生成した水垢においてケイ酸（ＳｉＯ_２）分子の間に介在する。そして、洗浄等により水が供給されると金属イオンが溶出する。すると、ケイ酸凝集体をより脆弱化させ、水垢を容易に除去できるようになる。

第２の発明は、第１の発明において、前記ケイ酸成分重合抑制手段は、前記ケイ酸成分重合抑制剤を前記ボウルの表面に噴霧する噴霧ノズルであり、前記制御部は、前記噴霧ノズルから噴霧される前記ケイ酸成分重合抑制剤の前記ボウルの表面における水滴占有率が２０％以上の領域において前記ボウルの水引が開始する前に前記ケイ酸成分重合抑制手段の動作を開始する制御を実行するトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、噴霧ノズルから噴霧されるケイ酸成分重合抑制剤のボウルの表面における水滴占有率が２０％以上の領域においてボウルの表面の水引が開始する前に、ボウルの表面に残った洗浄水にケイ酸成分重合抑制剤を噴霧することができる。このトイレ装置によれば、上面視において、水滴占有率が２０％以上の領域においてボウルの表面の水引きが開始する前に、ボウルに残った残水にケイ酸成分重合抑制剤を噴霧するため、噴霧したケイ酸成分重合抑制剤は、ボウルの表面の比較的広範囲に広がる。そのため、ボウルの表面の略全体において、より確実に、水垢をより容易に剥離（除去）することができる。

第３の発明は、第１または２の発明において、前記酸性水の酸性度は、ｐＨ２．５〜５．０であることを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、酸性水の酸性度がｐＨ２．５〜５．０であるため、水を電解する電解槽により酸性水の生成が可能である。そのため、例えば薬剤の補充等のメンテナンスが不要となる。また、酸性度がｐＨ２．５〜５．０の酸性水は、ボウルの表面に残った残水の酸性度を例えば約ｐＨ２．５〜５．０程度に調整することができる。

第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記ボウルの表面に光触媒層が形成されたことを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、ボウルの表面に光触媒層が形成されているため、ボウルの表面に紫外線を照射すると、光触媒は、励起して酸化還元反応を生ずる。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、を得ることができる。光触媒層が形成されたボウルは、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、便器の清掃負担を軽減し、きれいな便器を維持することができる。また、ボウルの表面に残った洗浄水にケイ酸成分重合抑制剤を添加することで水垢を容易に除去できるため、紫外線が水垢の下の光触媒層に照射されなくなることを抑制できる。これにより、光触媒の活性が低下することを抑制することができる。

本発明の態様によれば、水垢の生成を抑制することができる、あるいは水垢を容易に除去することができるトイレ装置が提供される。

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。 本実施形態にかかるトイレ装置の洗浄動作の一例を例示するグラフ図である。 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。 本実施形態の酸性水生成装置および金属イオン水生成装置を例示する模式的断面図である。 本実施形態にかかるトイレ装置の動作を例示するタイミングチャートである。 本実施形態のボウルにおける水滴の面積占有率が所定以上の範囲を例示する模式図である。 本実施形態の他のボウルにおける水滴の面積占有率が所定以上の領域を例示する模式図である。 便器洗浄後の水引の状態の一例を例示する模式図である。 噴霧ノズルから噴霧された水のテストピース上での状態を表した比較表である。 水垢が形成されるプロセスを説明する比較表である。 撥水領域を例示する写真である。 親水箇所および撥水箇所を説明するグラフ図である。 アルミニウムイオン酸性水の噴霧のタイミングによる水膜維持時間の違いを比較した比較表である。 ボウルの表面における水膜維持時間を表すグラフ図である。 ボウルの表面の撥水領域の一例を例示する写真である。 アルミニウムイオン酸性水の噴霧のタイミングによる接触角の違いを表すグラフ図である。 本検討の方法を説明する模式的平面図である。 本実施形態の便器を上方から眺めた模式的平面図である。 水滴占有率と光触媒活性の回復率との関係の一例を例示するグラフ図である。 本実施形態のボウルにおける水滴占有率の一例を例示する写真である。 噴霧回数と光触媒活性との関係の一例を例示するグラフ図である。 本検討の方法を説明する模式図である。 本実施形態の第１の例の便器のボウルの表面における水膜維持時間を検討した結果の一例を例示する写真である。 本実施形態の第２の例の便器のボウルの表面における水膜維持時間を検討した結果の一例を例示する写真である。 本実施形態の第２の例の便器のボウルの表面における水膜維持時間を検討した結果の一例を例示する写真である。 本実施形態の第２の例の便器のボウルの表面における水膜維持時間を検討した結果の一例を例示する写真である。 水道水および酸性電解水の水質分析結果を表す表である。 本実験における水垢除去性の評価結果の一例を例示する表である。 本実験における水垢除去性の評価結果の一例を例示する表である。 本実験における水垢除去性の評価結果の一例を例示する表である。 本実験における水垢除去性の評価結果の一例を例示する表である。

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。
また、図２は、本実施形態にかかるトイレ装置の洗浄動作の一例を例示するグラフ図である。

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の上に設けられた衛生洗浄装置１００を有する。便器８００は、ボウル８０１を有する。便器８００には、ボウル８０１の表面を洗浄する洗浄手段が設けられている。また、便器８００には、トラップ８０３と、ボウル給水口８１１と、トラップ給水口８１３と、が設けられている。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。なお、便蓋３００は、必ずしも設けられていなくともよい。

ケーシング４００の内部には、ボウル８０１の表面を洗浄する洗浄水を供給する洗浄水供給装置（給水手段）４０１が設けられている。また、例えばケーシング４００の下部には、便器８００のボウル８０１の表面に上水やケイ酸成分重合抑制剤などを噴霧する噴霧ノズル（ケイ酸成分重合抑制手段）４８１と、ボウル８０１に紫外線（ＵＶ：ultraviolet）を照射するＵＶ光源４８３と、が設けられている。噴霧ノズル４８１およびＵＶ光源４８３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の外部に付設されていてもよい。
なお、本願明細書において「水」という場合には、冷水のみならず、加熱されたお湯も含むものとする。また、ケイ酸成分重合抑制剤については、後に詳述する。

ボウル８０１の表面には、光触媒層（「光触媒膜」ともいう）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、菌の栄養となる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、を得ることができる。光触媒層が形成されたボウル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。

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（ＴｉＯ_Ｘ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ_Ｘ）、酸化スズ（ＳｎＯ^Ｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_Ｘ）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。

なお、本願明細書において、「紫外線」とは、可視光線よりも波長が短く、軟Ｘ線よりも波長が長い光をいう。具体的には、波長が１０ナノメートル〜４００ナノメートルの光をいう。

図２に表したように、使用者が便器洗浄の操作を行うと、あるいは使用者が便座２００から立ち上がって所定時間が経過することで便器洗浄すなわち、ボウル８０１の表面を洗浄する動作が自動的に実行される。便器洗浄が開始されると、ボウル給水口８１１からボウル８０１へ供給される洗浄水の瞬間流量が増加する。例えば、ボウル給水口８１１は、ボウル８０１の上縁に沿って洗浄水を吐出する（リム吐水）。
続いて、所定時間が経過すると、ボウル給水口８１１から吐出される洗浄水の瞬間流量は減少する一方で、トラップ給水口８１３からトラップ８０３へ供給される洗浄水の瞬間流量が増加する。例えば、トラップ給水口８１３は、トラップ８０３に向けて洗浄水を吐出する（ジェット吐水）。
このようなリム吐水およびジェット吐水により、ボウル８０１に吐出された洗浄水は、ボウル８０１の洗浄を行いつつトラップ８０３に満たされる。これにより、サイホンが発生する。そして、トラップ８０３に吐出された洗浄水は、溜水８０５の中にある汚物などを、トラップ８０３を通して外へ排出する。

続いて、所定時間が経過すると、トラップ給水口８１３からトラップ８０３へ供給される洗浄水の瞬間流量が減少する一方で、ボウル給水口８１１からボウル８０１へ供給される洗浄水の瞬間流量が増加する。これにより、溜水８０５が確保される。このようにして、ボウル８０１の表面が洗浄される。
なお、前述した洗浄動作は、本実施形態にかかるトイレ装置の洗浄動作の一例であり、これだけに限定されるわけではない。

ここで、前述した洗浄動作が終了した後にボウル８０１に残った残水が蒸発してボウル８０１の表面が乾燥すると、水垢がボウル８０１に付着することがある。通常、残水中の水分が蒸発する過程でケイ酸濃度が増加すると、ケイ酸の重合が促進される。これにより、コーヒーステイン現象（液滴中の溶媒の蒸発によって溶質が液滴の外郭へ流動しリング状に堆積する現象）が起き、強固な水垢が形成される。水垢がボウル８０１に付着すると、ボウル８０１が汚れてしまう。また、水垢はボウル８０１に強固に付着しているため、水垢を取り除くことは難しい。

これに対して、本実施形態にかかるトイレ装置１０は、上面視においてボウル８０１の表面の水引が開始する前にケイ酸成分重合抑制剤をボウル８０１の表面へ噴霧するケイ酸成分重合抑制手段を備える。ケイ酸成分重合抑制剤は、例えば金属イオンを含む酸性度の高い水溶液（酸性水）である。つまり、本実施形態にかかるトイレ装置１０は、ボウル８０１に残った残水を、金属イオンを含む酸性度の高い水溶液に置き換える。あるいは、本実施形態にかかるトイレ装置１０は、ボウル８０１に残った残水に酸性度の高い水溶液又は金属イオンを含む酸性度の高い水溶液を添加する。

これによれば、ケイ酸の重合を抑制し水垢の生成を抑制することができる。また、生成した水垢を容易に除去することができる。
また、上面視においてボウル８０１の表面の水引が開始する前に、ボウル８０１に残った残水に金属イオンを含む酸性度の高い水溶液を添加するため、添加したケイ酸成分重合抑制剤は、ボウル８０１の表面の比較的広範囲に広がる。そのため、ボウル８０１の表面の略全体において、より確実に、水垢をより容易に剥離（除去）することができる。

なお、本願明細書においては、便座２００に座った使用者からみて上方を「上方」とし、便座２００に座った使用者からみて下方を「下方」とする。また、便座２００に座った使用者からみて前方を「前方」とし、便座２００に座った使用者からみて後方を「後方」とする。あるいは、便器８００の方向を向いて便器８００の前に立った使用者からみて手前側を「前方」とし、便器８００の方向を向いて便器８００の前に立った使用者からみて奥側を「後方」とする。また、便器８００の方向を向いて便器８００の前に立った使用者からみて右側を「右側方」とし、便器８００の方向を向いて便器８００の前に立った使用者からみて左側を「左側方」とする。

また、水垢を容易に除去することができるため、紫外線が水垢の下の光触媒層に照射されなくなることを抑制できる。これにより、光触媒の活性が低下することを抑制することができる。
すなわち、本発明者らの得た知見によれば、光触媒層の表面に水垢が形成されると、紫外線が水垢の下の光触媒層に照射されない。そのため、光触媒の活性が著しく低下する場合がある。これにより、その部位の光触媒の活性が著しく低下し、復元不能な場合がある。これに対して、水垢を容易に除去することができるため、紫外線が水垢の下の光触媒層に照射されなくなることを抑制できる。

前述した効果が得られる理由は、以下の如くである。但し、これは、本発明者が得た知見に基づく仮定あるいは仮説であり、本実施形態においてはこれに限定されるわけではない。
残水の酸性度を高くすると、残水中のケイ酸の重合の進行を抑制することができる。すると、水分が蒸発する過程で溶質濃度が増加してもコーヒーステイン現象が起こらず、溶媒が中央方向に流動する現象が観察された。そして、生成した水垢と基材との密着力は小さく、水垢を剥離し易いことが確認された。また、水垢の生成が抑制され、さらに生成した水垢を容易に除去できるという効果は、ケイ酸成分の水垢だけではなく、カルシウムイオン成分またはマグネシウムイオン成分の水垢に対しても得られる。

酸性水の酸性度は、例えば約ｐＨ２．５〜５．０程度である。この範囲の酸性度を有する酸性水であれば、水を電解する酸性水生成装置（ケイ酸成分重合抑制手段：例えば図３参照）により酸性水の生成が可能である。そのため、例えば薬剤の補充等のメンテナンスが不要となる。また、酸性度が約ｐＨ２．５〜５．０程度の金属イオンを含む酸性水は、残水の酸性度を例えば約ｐＨ２．５〜５．０（好ましくはｐＨ２．０〜５．０）程度に調整することができる。なお、酸性度としては、ｐＨ１．５〜５．５の範囲で調整できればよい。

これによれば、ケイ酸の重合が抑制され、その結果、水垢の生成を抑制でき、さらに生成した水垢を容易に除去することができる。高い酸性度の水中に溶存するＳｉＯ_２は、モノマーまたはダイマーのような重合度の低い状態で主に存在するため、水分が蒸発しても重合が抑制されるものと考えられる。一方、酸性度がｐＨ１．５よりも小さい水溶液および酸性度がｐＨ５．５よりも大きい水溶液の中では、モノマーまたはダイマーの存在率は低い。つまり、ケイ酸は高分子化しているものと考えられる。

また、酸性水に金属イオンを添加する場合において、酸性水に含まれる金属イオンは、例えば、アルミニウムイオン（Ａｌ^３＋）や銅イオン（Ｃｕ^２＋）などである。このような金属イオンは、酸性水に添加されると、生成した水垢においてケイ酸（ＳｉＯ_２）分子の間に介在する。そして、洗浄等により水が供給されると金属イオンが溶出する。すると、ケイ酸凝集体をより脆弱化させ、水垢を容易に除去できるようになると考えられる。金属イオンの添加量は、残水に対し０．１ｐｐｍ（parts per million）程度とされ、好ましくは１．０〜５．０ｐｐｍ程度である。

次に、本実施形態にかかるトイレ装置１０について、図面を参照しつつさらに説明する。
図３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。
また、図４は、本実施形態の酸性水生成装置および金属イオン水生成装置を例示する模式的断面図である。
なお、図３は、水路系と電気系の要部構成を併せて表している。また、図４（ａ）は、本実施形態の酸性水生成装置を例示する。図４（ｂ）は、本実施形態の金属イオン水生成装置を例示する。

図３に表したように、本実施形態にかかるトイレ装置１０が備える衛生洗浄装置１００は、給水手段４０１から供給された水をおしり洗浄ノズル４３９に導く第１の流路２３を有する。第１の流路２３の上流側には、バルブ４１３および熱交換器ユニット４１５が設けられている。バルブ４１３は、開閉可能な電磁バルブであり、ケーシング４００の内部に設けられた制御装置１８０からの指令に基づいて水の供給を制御する。熱交換器ユニット４１５は、図示しない温水ヒータを有し、供給された水を加熱して所定の温水にする。

バルブ４１３および熱交換器ユニット４１５の下流には、殺菌水生成装置４１７が設けられている。殺菌水生成装置４１７は、例えば次亜塩素酸などを含む殺菌水を生成する。なお、殺菌水生成装置４１７は、酸性水生成装置１２０が酸性水を生成する際には通電されず殺菌水を生成しない。殺菌水生成装置４１７の下流には、ＶＢ（バキュームブレーカ）付きストレーナ４１９が設けられている。ＶＢ付きストレーナ４１９を通過した洗浄水は、電磁ポンプ４３５および流量調整弁４３７を介しておしり洗浄ノズル４３９へ導かれる。そして、洗浄水は、おしり洗浄ノズル４３９に設けられた図示しない吐水口から便座２００に着座した使用者の「おしり」などへ向かって噴射される。

流量調整弁４３７は、おしり洗浄ノズル４３９や噴霧ノズル４８１への給水の開閉や切替を行う。第１の流路２３は、流量調整弁４３７により、おしり洗浄ノズル４３９へ洗浄水などを導く流路（第１の流路２３）と、噴霧ノズル４８１へ洗浄水や酸性水などを導く第２の流路２５と、に分岐される。

第２の流路２５の上流側には、酸性水生成装置１２０が設けられている。酸性水生成装置１２０の下流側には、流路切替弁４３１が設けられている。ここで、酸性水生成装置１２０について、図面を参照しつつさらに説明する。

図４（ａ）に表したように、本実施形態の酸性水生成装置１２０は、その内部に陽極板１２４および陰極板１２５を有し、制御装置１８０からの通電の制御によって、陽極板１２４と、陰極板１２５と、の間の空間（流路）を流れる水道水を電気分解できる。この際、陰極板１２５においては酸（Ｈ^＋）が消費され、陰極板１２５の近傍ではｐＨが上昇する。すなわち、陰極板１２５の近傍では、アルカリ水が生成される。一方、陽極板１２４においてはアルカリ（ＯＨ⁻）が消費され、陽極板１２４の近傍ではｐＨが下降する。すなわち、陽極板１２４の近傍では、酸性水が生成される。

図３に戻って説明すると、本実施形態では、流路切替弁４３１は、酸性水生成装置１２０から供給されたアルカリ性水を便器８００の排水管８８０（図１参照）に直接排出する。これによれば、アルカリ性水が便器８００のボウル８０１の表面に接触することがない。そのため、アルカリ性水が酸性水の殺菌作用を低減させることを抑制することができる。
あるいは、流路切替弁４３１は、本実施形態の水垢抑制効果を阻害しない範囲内において酸性水生成装置１２０から供給されたアルカリ性水を便器８００へ流してもよい。

また、流路切替弁４３１は、酸性水生成装置１２０から供給された酸性水を金属イオン水生成装置（ケイ酸成分重合抑制手段）１３０へ導く。続いて、金属イオン水生成装置１３０は、酸性水生成装置１２０により生成された酸性水を使用し金属イオン酸性水を生成する。

ここで、金属イオン水生成装置１３０について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態では、金属イオン水生成装置１３０において溶解する金属イオンがアルミニウムイオン（Ａｌ^３＋）である場合を例に挙げて説明する。

図４（ｂ）に表したように、本実施形態の金属イオン水生成装置１３０は、タンク１３１と、タンク１３１内に設置されたアルミニウム１３３と、を有する。酸性水生成装置１２０から流路切替弁４３１を介して供給された酸性水は、タンク１３１内に貯留される。そして、タンク１３１内に設置されたアルミニウム１３３は、タンク１３１内に貯留された酸性水により浸漬された状態となっている。

すると、酸性水に浸漬されたアルミニウム１３３は、例えば約１〜２分間かけて溶解（徐溶）する。これにより、タンク１３１内の酸性水は、アルミニウムイオンを含む酸性水（アルミニウムイオン酸性水）となる。つまり、金属イオン水生成装置１３０において、金属イオン（本実施形態ではＡｌ^３＋）を含む酸性度の高い水溶液が生成される。

図３に戻って説明すると、金属イオン水生成装置１３０により生成された金属イオン酸性水は、噴霧ノズル４８１へ導かれる。噴霧ノズル４８１は、金属イオン水生成装置１３０から供給された金属イオン酸性水をボウル８０１へ噴霧する。

また、本実施形態の衛生洗浄装置１００は、入室検知センサ４５１と、人体検知センサ４５３と、着座検知センサ４５５と、を有する。

入室検知センサ４５１は、トイレ室のドアを開けて入室した直後の使用者や、トイレ室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４５１は、トイレ室に入室した使用者だけではなく、トイレ室に入室する前の使用者、すなわちトイレ室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４５１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、トイレ室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、トイレ室に入室する前の使用者を検知することができる。

人体検知センサ４５３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４５３は、トイレ室に入室して便座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４５３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。

着座検知センサ４５５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４５５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４５５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。

次に、本実施形態にかかるトイレ装置１０の動作について、図面を参照しつつ説明する。
図５は、本実施形態にかかるトイレ装置の動作を例示するタイミングチャートである。 図６は、本実施形態のボウルにおける水滴の面積占有率が所定以上の範囲を例示する模式図である。
図７は、本実施形態の他のボウルにおける水滴の面積占有率が所定以上の領域を例示する模式図である。
図６（ａ）および図７（ａ）は、ボウルを上方から眺めた模式的平面図である。図６（ｂ）および図７（ｂ）は、ボウルを左側方から眺めた模式的断面図である。図６（ｃ）および図６（ｃ）は、ボウルを前方から眺めた模式的断面図である。

入室検知センサ４５１がトイレ室に入室した使用者を検知すると、バルブ４１３が開き、上水がボウル８０１の表面に噴霧される（プレミスト：タイミングｔ１）。上水が噴霧される時間は、例えば約４秒間程度である（タイミングｔ１〜ｔ２）。このように、使用者が便器８００を使用する前に、ボウル８０１の表面を濡らすことで、ボウル８０１の表面に付着する汚物を軽減させることができる。

続いて、着座検知センサ４５５が便座２００に着座した使用者を検知し（タイミングｔ３）、使用者が所定の操作を行うと、「おしり洗浄」が実行される（タイミングｔ４〜ｔｔ５）。続いて、着座検知センサ４５５が使用者の便座２００からの離座を検知して（タイミングｔ６）から所定時間が経過すると、便器洗浄が実行される（タイミングｔ７〜ｔ８）。便器洗浄の動作は、例えば図２に関して前述した如くである。なお、便器洗浄は、使用者が所定の操作（例えばリモコン操作やレバー操作など）を行うことで実行されてもよい。

便器洗浄の終了と略同時に、酸性水生成装置１２０が動作を開始する（タイミングｔ８）。すなわち、酸性水生成装置１２０は、酸性水およびアルカリ性水を生成する。酸性水生成装置１２０の動作時間は、例えば約１分間程度である（タイミングｔ８〜ｔ１０）。酸性水生成装置１２０により生成された酸性水は、金属イオン水生成装置１３０へ導かれる。酸性水生成装置１２０により生成されたアルカリ性水は、排水管８８０へ排出される。なお、例えば、入室検知センサ４５１は、酸性水生成装置１２０の動作中に、使用者のトイレ室からの退室を検知する（タイミングｔ９）。

続いて、金属イオン水生成装置１３０は、金属イオン酸性水を生成する（タイミングｔ１０）。図４（ｂ）に関して前述したように、金属イオン水生成装置１３０がタンク１３１とアルミニウム１３３とを有する場合には、アルミニウムの徐溶時間は、例えば約１分間程度である（タイミングｔ１０〜ｔ１１）。

続いて、上面視においてボウル８０１の表面の水引が開始する前に、噴霧ノズル４８１が金属イオン酸性水をボウル８０１の表面へ噴霧する（アフターミスト：タイミングｔ１２）。金属イオン酸性水の噴霧時間は、例えば約７秒間程度である（タイミングｔ１２〜ｔ１３）。

ここで、例えば図６（ａ）〜図６（ｃ）に表したように、第１の例の便器８００ａにおいて噴霧ノズル４８１からボウル８０１ａの表面に噴霧される金属イオン酸性水の噴霧領域は、図６（ａ）〜図６（ｃ）に表した噴霧領域Ａ１に表した通りである。あるいは、例えば図７（ａ）〜図７（ｃ）に表したように、第２の例の便器８００ｂにおいて噴霧ノズル４８１からボウル８０１ｂの表面に噴霧される金属イオン酸性水の噴霧領域は、図７（ａ）〜図７（ｃ）に表した噴霧領域Ａ２に表した通りである。

噴霧領域Ａ１は、ボウル８０１ａの表面に付着した金属イオン酸性水面積占有率（以下、「水滴占有率」という）が２０パーセント（％）以上の領域である。噴霧領域Ａ２は、噴霧領域Ａ１と同様に、水滴占有率が２０％以上の領域である。本発明者が得た知見によれば、２０％以上の水滴占有率が確保される領域においてボウルの表面の水引きが開始する前に、ボウルに残った残水に金属イオン酸性水を噴霧するため、ボウルの表面の略全体において、より確実に、水垢をより容易に剥離（除去）することができる。

ここで、本願明細書において「水滴占有率」とは、次の条件式を用いて算出される数値をいうものとする。

水滴の面積÷撮影面積×１００＝水滴占有率（％）

本実施形態において、水滴占有率を測定する方法は、以下の通りである。
すなわち、ボウル８０１の表面にテストピースを載置する。テストピースの表面の性状は、ボウル８０１の表面の性状と同様である。続いて、食用緑（小倉食品加工株式会社製）を用いて着色させた水を噴霧ノズル４８１から噴霧する。

続いて、テストピースを載置台の上に載置し、「ＫＥＹＥＮＣＥ社製 ＤＩＧＩＴＡＬ ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥ ＶＨＸ−１００Ｆ」を用いて、「ＫＥＹＥＮＣＥ社製 ＤＩＧＩＴＡＬ ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥ ＶＨＸ−１００Ｆ」のユーザーズマニュアルの１−４、７−２６に基づいて水滴が付着したテストピースの表面を撮影する。続いて、撮影した水滴の画像において、輝度を活用した面積測定機能を使って水滴の面積を測定する。そのために、まず、設定した輝度の部分を抽出する（二値化処理）。輝度の部分の抽出は、「ＫＥＹＥＮＣＥ社製 ＤＩＧＩＴＡＬ ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥ ＶＨＸ−１００Ｆ」のユーザーズマニュアルの７−２７、７−２８に基づいて行う。

続いて、輝度抽出画像について、「ＫＥＹＥＮＣＥ社製 ＤＩＧＩＴＡＬ ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥ ＶＨＸ−１００Ｆ」のユーザーズマニュアルの７−３１、７−３２、７−３３に基づいて、小粒除去処理および穴埋めの処理を行う。小粒除去処理は、二値化された画像内において、面積が小さいものを除去する機能である。穴埋めの処理は、二値化された画像内において、測定領域に測定できていない穴が生じている場合、穴を埋めて二値化処理できるようにする機能である。続いて、前述した条件式を用いて、テストピースに付着した水滴占有率を算出する。

本実施形態において、具体的には、噴霧ノズル４８１から噴霧される金属イオン酸性水のボウル８０１の表面における水滴占有率が２０％以上の領域においてボウル８０１の表面の水引が開始する前に、噴霧ノズル４８１が金属イオン酸性水をボウル８０１の表面へ噴霧する（アフターミスト：タイミングｔ１２）。噴霧ノズル４８１が金属イオン酸性水の噴霧を開始するタイミングは、便器洗浄が終了してから例えば２分３０秒間以内である。つまり、上面視においてボウル８０１の表面の水引が開始する前、あるいは、水滴占有率が２０％以上の領域においてボウル８０１の表面の水引が開始する前とは、便器洗浄が終了してから例えば２分３０秒間以内である。

以下、本発明者が実施したボウル８０１の表面の水引およびボウル８０１の表面の撥水の検討について、図面を参照しつつ説明する。
図８は、便器洗浄後の水引の状態の一例を例示する模式図である。

本発明者は、便器洗浄が終了してから２分後、４分後、６分後、８分後および１０分後の水引の状態を検討した。本検討において使用した便器８００のボウル８０１の表面には、光触媒層が形成されている。本発明者は、室温が約２３℃程度、湿度が約２８％ＲＨ程度の条件下で本検討を実施した。便器洗浄が終了してから前述した各時間が経過したときの水引の状態は、図８に表した通りである。

すなわち、便器洗浄が終了してから２分後および４分後では、上面視においてボウル８０１の表面の水引は、開始されていない。つまり、便器洗浄のときにボウル８０１に流れた洗浄水により形成された水膜が維持されている（水膜維持）。図１、図２および図５に関して前述したように、本実施形態では、この状態（上面視においてボウル８０１の表面の水引が開始する前の状態）で、噴霧ノズル４８１が金属イオン酸性水をボウル８０１の表面へ噴霧する。

続いて、便器洗浄が終了してから６分後では、上面視においてボウル８０１の表面の水引が開始された。水引領域Ａ１１については、目視で確認することができる。続いて、便器洗浄が終了してから８分後では、水引領域Ａ１１が拡大した。便器洗浄が終了してから６分後および８分後では、水引領域Ａ１１以外の領域は、湿潤な状態が維持されている。

続いて、便器洗浄が終了してから１０分後では、水引領域Ａ１１がさらに拡大した。水引領域Ａ１１以外の領域は、湿潤な状態ではなく、水が蒸発しボウル８０１の表面が乾燥した状態となっていた。このような状態が繰り返されると、強固な水垢がボウル８０１の表面に形成されるおそれがある。

図９は、噴霧ノズルから噴霧された水のテストピース上での状態を表した比較表である。
図９（ａ）は、水引開始前に噴霧した試験水のテストピース上での状態の一例を例示する写真である。図９（ｂ）は、水引開始前に噴霧した試験水のテストピース上での状態を表す模式的断面図である。図９（ｃ）は、水引開始後に噴霧した試験水のテストピース上での状態の一例を例示する写真である。図９（ｄ）は、水引開始後に噴霧した試験水のテストピース上での状態を表す模式的断面図である。

本発明者は、水引開始の前後において、ボウル８０１の表面に載置したテストピース８２０に第１の試験水４８５ａを噴霧した。テストピース８２０の表面の性状は、ボウル８０１の表面の性状と同様である。第１の試験水４８５ａは、食紅により染色された水道水である。本発明者は、水滴占有率が約３５％程度に相当する第１の試験水４８５ａを噴霧した。

第１の試験水４８５ａのテストピース８２０上での状態は、図９（ａ）〜図９（ｂ）に表した通りである。
すなわち、図９（ａ）および図９（ｂ）に表したように、水引開始前に噴霧された第１の試験水４８５ａ（水膜８２５がテストピース８２０の上に維持された状態で噴霧された第１の試験水４８５ａ）は、水引開始後に噴霧された第１の試験水４８５ａと比較すると、テストピース８２０の上で濡れ広がっている。

これに対して、図９（ｃ）および図９（ｄ）に表したように、水引開始後に噴霧された第１の試験水４８５ａ（水膜８２５がテストピース８２０の上に維持されていない状態で噴霧された第１の試験水４８５ａ）は、水引開始前に噴霧された第１の試験水４８５ａと比較すると、テストピース８２０の上で濡れ広がらない。つまり、水引開始後のテストピース８２０の表面は、水滴が部分的に残る状態となる。

図１０は、水垢が形成されるプロセスを説明する比較表である。
図１０（ａ）は、水引開始前に試験水の噴霧を繰り返したときのテストピースの表面状態の一例を例示する写真である。図１０（ｂ）は、水引開始前に噴霧した試験水のテストピース上での状態を表す模式的断面図である。図１０（ｃ）は、水引開始前に噴霧した試験水が乾燥した後における水垢の形成状態を表す模式的断面図である。
図１０（ｄ）は、水引開始後に試験水の噴霧を繰り返したときのテストピースの表面状態の一例を例示する写真である。図１０（ｅ）は、水引開始後に噴霧した試験水のテストピース上での状態を表す模式的断面図である。図１０（ｆ）は、水引開始後に噴霧した試験水が乾燥した後における水垢の形成状態を表す模式的断面図である。

本発明者は、水引開始前に第２の試験水４８５ｂを噴霧する動作を１００回繰り返した。また、本発明者は、水引開始後に第２の試験水４８５ｂを噴霧する動作を１００回繰り返した。第２の試験水４８５ｂは、アルミニウムイオン酸性水である。第２の試験水４８５ｂ中のアルミニウムイオンの濃度は、３ｐｐｍである。第２の試験水４８５ｂ中の溶性ケイ酸の濃度は、１４ｐｐｍである。第２の試験水４８５ｂの酸性度は、ｐＨ４．２である。本発明者は、鉛筆により第２の試験水４８５ｂを着色した。テストピース８２０の表面の乾燥時間は、２５分間である。

図１０（ａ）に表したように、水引開始前に試験水を噴霧する動作を１００回繰り返すと、水垢は、ほとんど形成されていないか、あるいは薄く分散して形成された。つまり、図１０（ｂ）に表したように、水引開始前に噴霧された第２の試験水４８５ｂは、水引開始後に噴霧された第２の試験水４８５ｂと比較すると、テストピース８２０の上で濡れ広がる。そして、図１０（ｃ）に表したように、第２の試験水４８５ｂが乾燥すると、水垢４８７が局所的に形成される。

これに対して、図１０（ｄ）に表したように、水引開始後に試験水を噴霧する動作を１００回繰り返すと、水垢がテストピース８２０上に形成された。つまり、図１０（ｅ）に表したように、水引開始後に噴霧された第２の試験水４８５ｂは、水引開始前に噴霧された第２の試験水４８５ｂと比較すると、テストピース８２０の上で濡れ広がらない。そして、図１０（ｆ）に表したように、第２の試験水４８５ｂが乾燥すると、水垢４８７が形成される。

図１１は、撥水領域を例示する写真である。
図１２は、親水箇所および撥水箇所を説明するグラフ図である。
図１１（ａ）は、水引開始前にアルミニウムイオン酸性水を噴霧したときの撥水領域を表す模式的平面図である。図１１（ｂ）は、水引開始後にアルミニウムイオン酸性水を噴霧したときの撥水領域を表す模式的平面図である。
図１２（ａ）は、親水箇所および撥水箇所のそれぞれにおける栄養残存率の一例を例示するグラフ図である。図１２（ｂ）は、親水箇所および撥水箇所のそれぞれにおける吸光度を表すグラフ図である。

図１１（ａ）に表した便器８００では、便器洗浄が終了してから２．５分後（２分３０秒後）にアルミニウムイオン酸性水を噴霧した。アルミニウムイオンの濃度は、２．２ｐｐｍである。アルミニウムイオン酸性水の噴霧量は、２８０ｃｃ（cubic centimetre）／分である。また、ボウル８０１の表面には光触媒層が形成され、紫外線の照射強度は、２００マイクロワット／平方センチメートル（μＷ／ｃｍ^２）である。便器８００の使用頻度は、４回／日である。

一方、図１１（ｂ）に表した便器８００では、便器洗浄が終了してから５．５分後（５分３０秒後）にアルミニウムイオン酸性水を噴霧した。アルミニウムイオンの濃度は、２．０ｐｐｍである。アルミニウムイオン酸性水の噴霧量は、２４０ｃｃ／分である。また、ボウル８０１の表面には光触媒層が形成され、紫外線の照射強度は、２００μＷ／ｃｍ^２である。便器８００の使用頻度は、６回／日である。

親水領域および撥水領域は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に表した通りである。図１１（ａ）は、検討開始から６週間が経過した状態を表している。この状態では、上面視においてボウル８０１の表面には、撥水領域Ａ１２は存在しない。これに対して、図１１（ｂ）は、検討開始から６日が経過した状態を表している。この状態で、上面視においてボウル８０１の表面の周辺部には、撥水領域Ａ１２が存在する。

本発明者は、図１１（ｂ）に表した親水箇所Ｂ１および図１１（ｂ）に表した撥水箇所Ｂ２のそれぞれにおける栄養残存率を測定した。測定結果の一例は、図１２（ａ）に表した通りである。すなわち、撥水箇所Ｂ２における「脂質」および「タンパク質」の栄養残存率は、親水箇所Ｂ１における「脂質」および「タンパク質」の栄養残存率と略同じである。これに対して、撥水箇所Ｂ２における「糖＋水垢」の栄養残存率は、親水箇所Ｂ１における「糖＋水垢」の栄養残存率よりも高い。

また、本発明者は、親水箇所Ｂ１および撥水箇所Ｂ２のそれぞれにおける吸光度をフーリエ変換型赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ：Fourier Transforminfrared - infrared spectroscopy）により測定した。測定結果の一例は、図１２（ｂ）に表した通りである。すなわち、撥水箇所Ｂ２における「脂質」および「タンパク質」の吸光度は、親水箇所Ｂ１における「脂質」および「タンパク質」の吸光度と略同じである。これに対して、撥水箇所Ｂ２における「糖＋水垢」の吸光度は、親水箇所Ｂ１における「糖＋水垢」の吸光度よりも高い。

これによれば、アルミニウムの徐溶時間がより長く、アルミニウムイオン酸性水の噴霧のタイミングがより遅いと、ボウル８０１の表面のうちの少なくとも一部が撥水化することが分かった。また、撥水領域Ａ１２における水垢（ＳｉＯ_２）は、親水領域における水垢よりも多いことが分かった。つまり、水垢が撥水領域Ａ１２の発生の起因の１つであることが分かった。

図１３は、アルミニウムイオン酸性水の噴霧のタイミングによる水膜維持時間の違いを比較した比較表である。
図１３（ａ）〜図１３（ｈ）に表した便器８００のボウル８０１の表面には、光触媒層が形成されている。室温が約２３℃程度、湿度が約２８％ＲＨ程度の条件下で、アルミニウムイオン酸性水の噴霧動作を４０００回繰り返した。具体的には、図１３（ａ）〜図１３（ｄ）に表した便器８００では、便器洗浄が終了してから２．５分後にアルミニウムイオン酸性水の噴霧する動作を４０００回繰り返した。図１３（ｅ）〜図１３（ｈ）に表した便器８００では、便器洗浄が終了してから５．５分後にアルミニウムイオン酸性水の噴霧する動作を４０００回繰り返した。そして、便器洗浄後の経過時間（２分後、４分後、６分後、８分後）に応じた撥水領域Ａ１２の発生状態は、図１３（ａ）〜図１３（ｈ）に表した通りである。

すなわち、図１３（ａ）に表した便器（２．５分後噴霧、便器洗浄２分後）および図１３（ｂ）に表した便器（２．５分後噴霧、便器洗浄４分後）では、上面視においてボウル８０１の表面には、撥水領域Ａ１２は存在しない。図１３（ｃ）に表した便器（２．５分後噴霧、便器洗浄６分後）および図１３（ｄ）に表した便器（２．５分後噴霧、便器洗浄８分後）では、上面視においてボウル８０１の表面の周辺部には、撥水領域Ａ１２が存在する。

これに対して、図１３（ｅ）に表した便器（５．５分後噴霧、便器洗浄２分後）では、上面視においてボウル８０１の表面に、すでに撥水領域Ａ１２が存在する。撥水領域Ａ１２は、時間の経過とともに広がっている。図１３（ｆ）に表した便器（５．５分後噴霧、便器洗浄４分後）、図１３（ｇ）に表した便器（５．５分後噴霧、便器洗浄６分後）、および図１３（ｈ）に表した便器（５．５分後噴霧、便器洗浄８分後）では、上面視においてボウル８０１の表面の周辺部に撥水領域Ａ１２が存在する。

これによれば、便器洗浄が終了してから５．５分後にアルミニウムイオン酸性水の噴霧する動作では、便器洗浄が終了してから２．５分後にアルミニウムイオン酸性水の噴霧する動作と比較して、撥水領域Ａ１２が発生するタイミングが早い。また、アルミニウムイオン酸性水が届きにくい箇所から先に撥水領域Ａ１２が発生することが分かった。

図１４は、ボウルの表面における水膜維持時間を表すグラフ図である。
図１５は、ボウルの表面の撥水領域の一例を例示する写真である。
図１５（ａ）は、アルミニウムイオン酸性水を噴霧していない初期（新品）の便器の撥水領域を表する模式的平面図である。図１５（ｂ）は、水引開始前にアルミニウムイオン酸性水を噴霧したときの撥水領域を表す模式的平面図である。図１１（ｂ）は、水引開始後にアルミニウムイオン酸性水を噴霧したときの撥水領域を表す模式的平面図である。

本検討において使用した便器８００のボウル８０１の表面には、光触媒層が形成されている。

図１５（ａ）に表した便器８００のボウル８０１の状態は、図１４に表したタイミングｔ１１における状態である。つまり、図１５（ａ）に表した便器８００では、アルミニウムイオン酸性水をボウル８０１に噴霧していない。そして、便器洗浄が終了してから５分間が経過すると、撥水領域Ａ１２が上面視においてボウル８０１の表面に発生した。言い換えれば、便器洗浄が終了してから５分間が経過するまでは、ボウル８０１の親水性を維持（水膜を維持）することができる。

図１５（ｂ）に表した便器８００のボウル８０１の状態は、図１４に表したタイミングｔ１２における状態である。つまり、図１５（ｂ）に表した便器８００では、便器洗浄が終了してから２．５分後にアルミニウムイオン酸性水の噴霧する動作を繰り返した。そして、便器洗浄が終了してから４分間が経過すると、上面視においてボウル８０１の表面に撥水領域Ａ１２が発生した。言い換えれば、便器洗浄が終了してから４分間が経過するまでは、ボウル８０１の親水性を維持（水膜を維持）することができる。

図１５（ｃ）に表した便器８００のボウル８０１の状態は、図１４に表したタイミングｔ１３における状態である。つまり、図１５（ｃ）に表した便器８００では、便器洗浄が終了してから５．５分後にアルミニウムイオン酸性水の噴霧する動作を繰り返した。そして、便器洗浄が終了してから１．５分間（１分３０秒間）が経過すると、上面視においてボウル８０１の表面に撥水領域Ａ１２が発生した。言い換えれば、便器洗浄が終了してから１．５分間が経過するまでは、ボウル８０１の親水性を維持（水膜を維持）することができる。

本検討によれば、水引開始前にアルミニウムイオン酸性水を噴霧することで、ボウル８０１の表面の親水性維持特性の長寿命化が可能となることが分かった。

図１６は、アルミニウムイオン酸性水の噴霧のタイミングによる接触角の違いを表すグラフ図である。
図１７は、本検討の方法を説明する模式的平面図である。
図１６に表したグラフ図の横軸は、アルミニウムイオン酸性水の噴霧回数を表す。図１６に表したグラフ図の縦軸は、接触角（°）を表す。

図１７に表したように、本検討において本発明者は、ケイ酸の濃度が１４ｐｐｍの上水を用いてテストピース８２０の表面を洗浄した。続いて、水引開始前に、アルミニウムイオン酸性水をテストピース８２０の表面に噴霧した。具体的には、上水による洗浄が終了してから３０秒後に、アルミニウムイオンの濃度が３ｐｐｍのアルミニウムイオン酸性水をテストピース８２０の表面に噴霧した。また、他のテストピース８２０においては、水引開始後に、アルミニウムイオン酸性水をテストピース８２０の表面に噴霧した。具体的には、上水による洗浄が終了してから１０分間後に、アルミニウムイオンの濃度が３ｐｐｍのアルミニウムイオン酸性水をテストピース８２０の表面に噴霧した。続いて、本発明者は、テストピース８２０上に存在するアルミニウムイオン酸性水の接触角を測定した。続いて、テストピース８２０を３０分間放置した後に、上水を用いてテストピース８２０の表面を再び洗浄した。

本願明細書において「接触角」とは、所定の固体表面（本検討ではテストピース８２０の表面）と液体表面（本検討ではアルミニウムイオン酸性水の表面）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（図９（ｂ）および図９（ｄ）参照）。また、接触角については、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。

水引開始前後の噴霧におけるアルミニウムイオン酸性水の接触角は、図１６に表した通りである。すなわち、水引開始後にアルミニウムイオン酸性水を噴霧した場合の接触角は、水引開始前にアルミニウムイオン酸性水を噴霧した場合の接触角よりも大きい。また、噴霧回数が増えると、接触角が大きくなる。なお、本発明者の得た知見によれば、撥水領域が生ずるときの接触角（撥水化ライン）は３０°である。

本検討によれば、水引開始後にアルミニウムイオン酸性水を噴霧すると、ボウル８０１（本検討ではテストピース８２０）の表面の親水性維持特性の寿命を縮めることが分かった。

次に、水滴占有率について、図面を参照しつつさらに説明する。
図１８は、本実施形態の便器を上方から眺めた模式的平面図である。
図１８に表したように、本実施形態の便器８００のボウル８０１の下部には、溜水（封水）８０５が形成されている。溜水８０５の上面の周囲には、喫水部８０７が形成されている。本願明細書において「喫水部」とは、溜水８０５の上面（溜水面）の周囲の部分をいうものとする。

本発明者は、使用者が排泄した汚物は、ボウル８０１の前方部よりもボウル８０１の後方部において付着しやすいという知見を得た。図１８に表した汚物付着領域８０８は、喫水部８０７を含む領域であってボウル８０１の中央部から後方部にわたる領域である。一方で、図１８に表した尿付着領域８０９は、ボウル８０１の前方部の領域である。

図１９は、水滴占有率と光触媒活性の回復率との関係の一例を例示するグラフ図である。
図２０は、本実施形態のボウルにおける水滴占有率の一例を例示する写真である。

本発明者は、アルミニウムイオン酸性水をボウル８０１の表面に噴射し、光触媒活性の回復率を測定した。アルミニウムイオン酸性水中のアルミニウムイオンの濃度は、１．３ｐｐｍである。アルミニウムイオン酸性水中のケイ酸の濃度は、１４ｐｐｍである。アルミニウムイオン酸性水の噴霧量は、２７０ｃｃ／分である。アルミニウムイオン酸性水の噴霧時間は、７秒間である。なお、図２０に表した写真は、検討開始から８週間が経過した状態を表している。

水滴占有率と光触媒活性の回復率との関係は、図１９に表した通りである。すなわち、水滴占有率が２０％以上である場合には、光触媒活性の回復率が７５％以上となる。ここで、本発明者が得た知見によれば、光触媒活性の回復率が７５％以上である場合には、ボウル８０１の表面において光触媒層の効果を十分に得ることができる。そのため、アルミニウムイオン酸性水をボウル８０１の表面に噴射し、２０％以上の水滴占有率を確保することが望ましい。

なお、図２０に表した測定箇所Ｂ１１および測定箇所Ｂ１２のそれぞれにおける水滴占有率は、それぞれ１００％および３５％である。これに対して、図２０に表した測定箇所Ｂ１３における水滴占有率は、１４％であり、２０％未満である。但し、図２０に表した測定箇所Ｂ１３は、汚物付着領域８０８ではなく尿付着領域８０９（図１８参照）に存在する。そのため、汚物付着領域８０８における光触媒活性の回復率に影響を及ぼすことはない。

図２１は、噴霧回数と光触媒活性との関係の一例を例示するグラフ図である。
図２２は、本検討の方法を説明する模式図である。
図２１に表したグラフ図の横軸は、アルミニウムイオン酸性水あるいは上水の噴霧回数である。図２１に表したグラフ図の縦軸は、光触媒活性を表す。
図２２（ａ）は、光触媒活性の測定箇所を表す写真である。図２２（ｂ）は、本検討の方法を表す模式的斜視図である。

図２２（ｂ）に表したように、本発明者は、便器洗浄を行い、水引開始前にアルミニウムイオン酸性水をボウル８０１の表面に噴霧した。具体的には、便器洗浄が終了してから２．５分後に、アルミニウムイオンの濃度が０．１〜１．３ｐｐｍのアルミニウムイオン酸性水をボウル８０１の表面に噴霧した。あるいは、本発明者は、便器洗浄を行い、水引開始後にアルミニウムイオン酸性水をボウル８０１の表面に噴霧した。具体的には、便器洗浄が終了してから５．５分後に、アルミニウムイオンの濃度が０．１〜１．２ｐｐｍのアルミニウムイオン酸性水をボウル８０１の表面に噴霧した。続いて、本発明者は、図２２に表した測定箇所Ｂ１４における光触媒活性を測定した。続いて、テストピース８２０を３０分間放置した後に、便器洗浄を再び行った。

水引開始前後の噴霧における光触媒活性は、図２１に表した通りである。本検討によれば、水引開始前にアルミニウムイオン酸性水あるいは上水を噴霧すると、光触媒活性の低下速度が緩和されることが分かった。

次に、ボウルの表面における水膜維持時間について、図面を参照しつつさらに説明する。
図２３は、本実施形態の第１の例の便器のボウルの表面における水膜維持時間を検討した結果の一例を例示する写真である。
図２３（ａ）は、便器洗浄が終了してから２分後の状態を表す写真である。図２３（ｂ）は、便器洗浄が終了してから３分後の状態を表す写真である。図２３（ｃ）は、便器洗浄が終了してから４分後の状態を表す写真である。図２３（ｄ）は、便器洗浄が終了してから５分後の状態を表す写真である。図２３（ｅ）は、便器洗浄が終了してから６分後の状態を表す写真である。図２３（ｆ）は、便器洗浄が終了してから７分後の状態を表す写真である。

本発明者は、第１の例の便器８００ａ（図６参照）のボウル８０１ａの表面において、便器洗浄が終了してから２分後、３分後、４分後、５分後、６分後および７分後の水引の状態を検討した。ボウル８０１ａの表面の光触媒活性は、約７〜１１程度である。また、図２３（ａ）〜図２３（ｆ）に表した第１の例の便器８００ａは、アルミニウムイオン酸性水を噴霧していない初期（新品）の便器である。本検討によれば、第１の例の便器８００ａのボウル８０１ａにおいて、便器洗浄が終了してから水引領域Ａ１１が発生するまでの時間（水膜維持時間）は、５分間であることが分かった。

図２４は、本実施形態の第２の例の便器のボウルの表面における水膜維持時間を検討した結果の一例を例示する写真である。
図２４（ａ）は、便器洗浄が終了してから２分後の状態を表す写真である。図２４（ｂ）は、便器洗浄が終了してから３分後の状態を表す写真である。図２４（ｃ）は、便器洗浄が終了してから４分後の状態を表す写真である。図２４（ｄ）は、便器洗浄が終了してから５分後の状態を表す写真である。図２４（ｅ）は、便器洗浄が終了してから６分後の状態を表す写真である。図２４（ｆ）は、便器洗浄が終了してから７分後の状態を表す写真である。

本発明者は、第２の例の便器８００ｂ（図７参照）のボウル８０１ｂの表面において、便器洗浄が終了してから２分後、３分後、４分後、５分後、６分後および７分後の水引の状態を検討した。ボウル８０１ｂの表面の光触媒活性は、約９〜１２程度である。また、図２４（ａ）〜図２４（ｆ）に表した第２の例の便器８００ｂは、アルミニウムイオン酸性水を噴霧していない初期（新品）の便器である。本検討によれば、第２の例の便器８００ｂのボウル８０１ｂにおいて、水膜維持時間は、５分間であることが分かった。

図２５は、本実施形態の第２の例の便器のボウルの表面における水膜維持時間を検討した結果の一例を例示する写真である。
図２５（ａ）は、便器洗浄が終了してから２分後の状態を表す写真である。図２５（ｂ）は、便器洗浄が終了してから３分後の状態を表す写真である。図２５（ｃ）は、便器洗浄が終了してから４分後の状態を表す写真である。図２５（ｄ）は、便器洗浄が終了してから５分後の状態を表す写真である。図２５（ｅ）は、便器洗浄が終了してから６分後の状態を表す写真である。図２４（ｆ）は、便器洗浄が終了してから７分後の状態を表す写真である。

本発明者は、第２の例の便器８００ｂ（図７参照）のボウル８０１ｂの表面において、便器洗浄が終了してから２分後、３分後、４分後、５分後、６分後および７分後の水引の状態を検討した。ボウル８０１ｂの表面の光触媒活性は、約１〜２程度である。また、図２５（ａ）〜図２５（ｆ）に表した第２の例の便器８００ｂでは、便器洗浄が終了してから２．５分後にアルミニウムイオン酸性水の噴霧する動作を繰り返した。本検討によれば、第２の例の便器８００ｂのボウル８０１ｂにおいて、便器洗浄が終了してから２．５分後にアルミニウムイオン酸性水の噴霧すると、水膜維持時間は、４分間であることが分かった。

図２６は、本実施形態の第２の例の便器のボウルの表面における水膜維持時間を検討した結果の一例を例示する写真である。
図２６（ａ）は、便器洗浄が終了してから１．５分後の状態を表す写真である。図２６（ｂ）は、便器洗浄が終了してから３分後の状態を表す写真である。図２６（ｃ）は、便器洗浄が終了してから４分後の状態を表す写真である。図２６（ｄ）は、便器洗浄が終了してから５分後の状態を表す写真である。図２６（ｅ）は、便器洗浄が終了してから６分後の状態を表す写真である。図２６（ｆ）は、便器洗浄が終了してから７分後の状態を表す写真である。

本発明者は、第２の例の便器８００ｂ（図７参照）のボウル８０１ｂの表面において、便器洗浄が終了してから１．５分後、３分後、４分後、５分後、６分後および７分後の水引の状態を検討した。また、図２６（ａ）〜図２６（ｆ）に表した第２の例の便器８００ｂでは、便器洗浄が終了してから５．５分後にアルミニウムイオン酸性水の噴霧する動作を繰り返した。本検討によれば、第２の例の便器８００ｂのボウル８０１ｂにおいて、便器洗浄が終了してから５．５分後にアルミニウムイオン酸性水の噴霧すると、水膜維持時間は、１．５分間未満であることが分かった。

次に、本発明者が行った金属イオン水の実験について、図面を参照しつつ説明する。
図２７は、水道水および酸性電解水の水質分析結果を表す表である。
また、図２８〜図３１は、本実験における水垢除去性の評価結果の一例を例示する表である。

以下の実施例では、表面に釉薬層を形成したタイル（５ｃｍ×５ｃｍ）、および下記に記載するｐＨ調整水を試験液として用い、また対照として酸性電解水を用いて評価した。また、以下の実施例において行った摺動試験は以下の通りとした。

通常の水道水に硝酸（試薬特級 和光純薬工業株式会社製）を添加し、ｐＨを１〜６に調整した溶液をｐＨ調整水とした。用いた水道水の水質分析結果を図２７に示す。また、下記の組成の酸性電解水は電解水生成装置（ＴＥＫ５１１ ＴＯＴＯ株式会社製）で作製した。

硝酸アルミニウム九水和物または硝酸銅六水和物（全て試薬特級 和光純薬工業株式会社製）を水道水に溶解し、各金属イオンが１０００ｐｐｍになるように調整した溶液を金属イオン原液とした。この金属イオン原液を、ｐＨ調整水（ｐＨ１〜６）で希釈し、金属イオン濃度（０．１,０．５,１,５,１０ｐｐｍ）とｐＨ（ｐＨ１〜６）を各々調整した溶液を金属イオン添加ｐＨ調整水とした。

摺動試験については、ラビングテスター（太平理化工業株式会社製）を使用して、以下の方法で行う。不織布スポンジであるスコッチブライト（登録商標）（ＳＳ−７２Ｋ 住友３Ｍ株式会社製）を２．２４ｃｍ角に切断したものを、両面テープを用いて不織布の部分が摺動面に当たるようにヘッドに接着したあと、蒸留水で濡らした。水垢付着部をデジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ―９００ 株式会社キーエンス製）を用いて、倍率１００倍で観察を行った。次いで、２５０ｇの錘を載せて（荷重条件：４．９ｋＰａ）１０回数摺動し、上記と同じ条件でデジタルマイクロスコープを使用して観察を行い、水垢が除去されているかを判断した。なお、荷重条件：４．９ｋＰａでの１０回数の摺動は、通常の便器掃除の条件に相当する。評価は以下の通りとした。

○：１０回数摺動以内で水垢が除去された
×：５０回数摺動でも水垢が残った
ｐＨ調整水の水垢除去性を以下の方法で評価した。まず、表面に釉薬層を形成したタイル（５ｃｍ×５ｃｍ）にｐＨ調整水及び酸性電解水を２０μＬ滴下した後、４８時間常温で静置して水垢を乾燥付着させた。その後、摺動試験を行った。その結果は図２８に示される通りであった。

硝酸アルミニウム九水和物を使用して調製したアルミニウムイオン添加ｐＨ調整水を試験液とした以外は、図２８に関して前述した実施例と同様の方法で水垢除去性を評価した。その結果は図２９に示される通りであった。

硝酸銅六水和物を使用して調製した銅イオン添加ｐＨ調整水を試験液とした以外は、図２８に関して前述した実施例と同様の方法で水垢除去性を評価した。その結果は図３０に示される通りであった。

硝酸アルミニウム九水和物または硝酸銅六水和物（全て試薬特級 和光純薬工業株式会社製）を使用して調製した各種金属イオン原液を市販の電解水生成装置（ＴＥＫ５１１ ＴＯＴＯ株式会社製）で生成した酸性電解水に適量添加し、狙いの金属イオン濃度（０．１,０．５,１,５,１０ｐｐｍ）に希釈したものを金属イオン添加酸性電解水とする。なお、用いた酸性電解水の水質分析結果を図２７に示す。
金属イオン添加酸性電解水を試験液とした以外は、図２８に関して前述した実施例と同様の方法で水垢除去性を評価した。その結果は図３１に示される通りであった。

以上、図２７〜図３１に関して前述した実験結果によれば、ｐＨを約２．０〜５．０程度に調整した酸性水および金属イオン（本実施では、Ａｌ^３＋、Ｃｕ^２＋）を含む酸性水が蒸発して生成された水垢については、水垢除去性が良好であることが分かった。

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、トイレ装置１０および衛生洗浄装置１００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや噴霧ノズル４８１およびＵＶ光源４８３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、本実施形態では、便器が洋式腰掛便器（大便器）である場合を例に挙げて説明したが、本実施形態の便器の範囲には小便器も含まれる。
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。

１０ トイレ装置、 ２３ 第１の流路、 ２５ 第２の流路、 １００ 衛生洗浄装置、 １２０ 酸性水生成装置、 １２４ 陽極板、 １２５ 陰極板、 １３０ 金属イオン水生成装置、 １３１ タンク、 １３３ アルミニウム、 １８０ 制御装置、 ２００ 便座、 ３００ 便蓋、 ４００ ケーシング、 ４０１ 給水手段、 ４１３ バルブ、 ４１５ 熱交換器ユニット、 ４１７ 殺菌水生成装置、 ４１９ ＶＢ付きストレーナ、 ４３１ 流路切替弁、 ４３５ 電磁ポンプ、 ４３７ 流量調整弁、 ４３９ おしり洗浄ノズル、 ４５１ 入室検知センサ、 ４５３ 人体検知センサ、 ４５５ 着座検知センサ、 ４８１ 噴霧ノズル、 ４８３ ＵＶ光源、 ４８５ａ 第１の試験水、 ４８５ｂ 第２の試験水、 ４８７ 水垢、 ８００、８００ａ、８００ｂ 便器、 ８０１、８０１ａ、８０１ｂ ボウル、 ８０３ トラップ、 ８０５ 溜水、 ８０７ 喫水部、 ８０８ 汚物付着領域、 ８０９ 尿付着領域、 ８１１ ボウル給水口、 ８１３ トラップ給水口、 ８２０ テストピース、 ８２５ 水膜、 ８８０ 排水管

Claims (4)

1. 便器と、
   前記便器のボウルの表面を洗浄する洗浄手段と、
   前記洗浄手段に洗浄水を供給する給水手段と、
   前記ボウルの洗浄の後に前記ボウルの表面に残った洗浄水中のケイ酸成分の重合を抑制するケイ酸成分重合抑制剤を前記ボウルの表面に残った洗浄水に添加するケイ酸成分重合抑制手段と、
   前記洗浄手段による前記ボウルの表面の洗浄が終了してから、上面視において前記ボウルの水引が開始する前に前記ケイ酸成分重合抑制手段の動作を開始する制御を実行する制御部と、
   を備え、
   前記ケイ酸成分重合抑制手段は、前記ケイ酸成分重合抑制剤を前記ボウルの表面に噴霧することで、前記ケイ酸成分重合抑制剤を前記ボウルの表面に添加し、
   前記ケイ酸成分重合抑制剤は、金属イオンを含む酸性水であることを特徴とするトイレ装置。
2. 前記ケイ酸成分重合抑制手段は、前記ケイ酸成分重合抑制剤を前記ボウルの表面に噴霧する噴霧ノズルであり、
   前記制御部は、前記噴霧ノズルから噴霧される前記ケイ酸成分重合抑制剤の前記ボウルの表面における水滴占有率が２０％以上の領域において前記ボウルの水引が開始する前に前記ケイ酸成分重合抑制手段の動作を開始する制御を実行する請求項１記載のトイレ装置。
3. 前記酸性水の酸性度は、ｐＨ２．５〜５．０であ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。
4. 前記ボウルの表面に光触媒層が形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のトイレ装置。