(57)【要約】【課題】本発明は、トイレットペーパーなどのロール状ペーパーを片手で簡単に引き出せることができるロールペーパー供給装置の、ペーパー送り出し装置に使われる部品を小型化するとともに高価な部品の点数を少なくすることを課題とし、同時にロール状ペーパーの入れ忘れや、使用中のペーパー切れを警告してくれる高度で安価なロールペーパー供給装置を得ることを課題とする。【解決手段】ロールペーパー供給装置のペーパー送り出し装置に、従来の常識であった受動用ローラーや受動用ベルトコンベアを使用せず、駆動用ローラーや駆動用ベルトコンベアの持つ摩擦係数とペーパー通路の壁面の持つ摩擦係数との差を利用してやわらかなペーパーを確実に送り出すようにすることにより課題は達成される。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロールペーパーを送り出す装置が、駆動用ローラーと、駆動用ローラーと対をなすペーパー通路の壁との間にペーパーを挟み込み、ペーパーとペーパー通路の壁との間に発生する摩擦よりも、ペーパーと駆動用ローラーとの間に発生する摩擦のほうが大きいことを利用してペーパーを送り出すように構成されていて、ペーパーを送り出そうとするときにペーパーが初めから無かったり、または送りだそうとしているしている動作中に、駆動用ローラーとペーパー通路壁面部とによって挟み込んでいたはずのペーパーが無くなってしまい、駆動用ローラーがペーパー通路壁面部に直接接触して回転を阻害されると、駆動ローラーを駆動していた駆動用モーターに大きな負荷がかかることを特徴とした受動用ローラーのないロールペーパー供給装置。
【請求項２】
ロールペーパーを送り出す装置が、駆動用ベルトコンベアと、駆動用ベルトコンベアと対をなすペーパー通路の壁との間にペーパーを挟み込み、ペーパーとペーパー通路の壁との間に発生する摩擦よりも、ペーパーと駆動用ベルトコンベアとの間に発生する摩擦のほうが大きいことを利用してペーパーを送り出すように構成されていて、ペーパーを送り出そうとするときにペーパーが初めから無かったり、または送りだそうとしているしている動作中に、駆動用ベルトコンベアとペーパー通路壁面部とによって挟み込んでいたはずのペーパーが無くなってしまい、駆動用ベルトコンベアがペーパー通路壁面部に直接接触して回転を阻害されると、ベルトコンベアを駆動していた駆動用モーターに大きな負荷がかかることを特徴とした受動用ベルトコンベアのないロールペーパー供給装置。
【請求項３】
駆動用モーターに大きな負荷がかかると、その負荷の変化を電気的に読んで、電力の供給を停止し駆動用モーターを緊急停止することを特徴とした請求項１記載または請求項２記載のロールペーパー供給装置。
【請求項４】
駆動用モーターに大きな負荷がかかると、その負荷の変化を電気的に読んで、ペーパーが無い状況あるいはペーパーが無くなった状況に陥ったとして、音声、ビープ音、光または振動などを利用して、使用者が認識できる方法により警告してくれることを特徴とした請求項１記載または請求項２記載のロールペーパー供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、トイレットペーパーなどのロール状ペーパーを片手で簡単に引き出せることができるロールペーパー供給装置に使われる部品を小型化して、さらには高価な部品の点数を少なくして組み立てを簡単にすることを目的とし、同時にロール状ペーパーの入れ忘れや、使用中のペーパー切れを、高価な光センサー装置などを利用しなくても警告してくれるロールペーパー供給装置を得ることを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、一般的に普及しているペーパーホルダーを使用する場合には、一方の手でロールペーパー端を引き出し、他方の手で切断刃を備えたカバーを押さえ、ペーパー端を強く引くことによりペーパーの切断を行っていた。この一連の作業は両方の手を同時に使うことが要求され、片腕の不自由な方や、幼児あるいは高齢な方または視力を失われた方などにとっては困難な作業であった。そこで、これらの不具合を解決しようとして、近年は手動式や電動式の自動ペーパー供給装置の特許出願が増加している。
【０００３】
特許公報などによる公知のペーパー供給装置には、次に記すような構成要素が含まれているのが一般的である。ロール状のペーパーを回転できる状態に保持する保持装置、ペーパー送り出し用の駆動ローラーと受動ローラー、ペーパー送り出し用の駆動ベルトコンベアと受動ベルトコンベア、送り出し長さの調整装置、送り出し長さの長短切り替えスイッチ、切断装置、ロールペーパーから切断され分離されたペーパーの受け部、切断後に一定の長さのペーパーを送り出す自動送り出し装置、各装置を起動させるスイッチ類やハンドル類、各装置類を設定手順どおりに作動させるための制御装置、制御装置を確実に作動させる目的のセンサー類、制御装置を確実に作動させる目的のタイマー類、そしてそれらの装置類を収容するための本体ケース部、およびケース開口部のふたなど。およそこのような装置類が公知の自動ペーパー供給装置の基本的構成要素である。そして特許出願される発明や実用新案登録出願される考案の多くは、これら基本的構成要素を組み合わせ直したり、個々の基本的構成要素を改良したり、基本的構成要素の配置や取り付けの方法を工夫したり、制御の方法や設定の手順などを工夫したり、基本的構成要素以外の装置を付加して組み合わせ利用するなどして従来の発明や考案の欠点を取り除くように努力しているが、細部においては不十分なものが多く、装置を構成する部品の点数が多く、また個々の部品が大きいことが多いので装置全体が大型化してしまう欠点があった。
【０００４】
装置を大型化してしまう大きな要素としてペーパー送り出し用の駆動ローラーと対になって機能する受動ローラーの存在がある。あるいはペーパー送り出し用の駆動ベルトコンベアと対になって機能する受動ベルトコンベアの存在がある。過去のいずれの発明や考案も、駆動ローラーと受動ローラーのセット使用、あるいは駆動ベルトコンベアと受動ベルトコンベアのセット使用を基本としている。回転するふたつの部品の間にペーパーを挟み込み、そしてふたつの部品を同期させるように回転させればペーパーの送り出しは非常にスムーズであるので、従来の発明や考案においてはこの部分を改善しようと試みたものはなかった。しかし、回転するふたつの部品の間にペーパーを挟み込み送り出す従来の方法では、ペーパーが初めから存在しなくても、あるいは使用中にペーパーが無くなってしまった場合でも、駆動部品は受動部品の存在のおかげでスムーズな回転を続けることができたのである。ペーパーが初めから存在しないとか、使用中にペーパーが無くなってしまったとかの状況を発見して使用者に知らせるためには、ペーパーの存在を確認する目的の光学センサーやその制御装置などを別途に用いるなどして対応しており、それはコストアップの大きな要因ともなっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、トイレットペーパーなどのロール状ペーパーを片手で簡単に引き出せることができるロールペーパー供給装置の、ペーパー送り出し装置に使われる部品を小型化するとともに高価な部品の点数を少なくすることを課題とし、同時にロール状ペーパーの入れ忘れや、使用中のペーパー切れを警告してくれる、高度で安価なロールペーパー供給装置を得ることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、ロールペーパー供給装置のペーパー送り出し装置に、従来の常識であった受動用ローラーや受動用ベルトコンベアを使用せず、駆動用ローラーや駆動用ベルトコンベアの持つ摩擦係数とペーパー通路の壁面の持つ摩擦係数との差を利用してやわらかなペーパーを確実に送り出すようにすることにより達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
ペーパー送り出し装置に使われる部品を小型化するとともに高価な部品の点数を少なくするという目的と、ロール状ペーパーの入れ忘れや、使用中のペーパー切れを警告してくれる安価なロールペーパー供給装置を得るという目的を、やわらかなペーパーでも確実に送り出すという機能を損なうことなく実現した。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
はじめに従来のロールペーパー供給装置の代表的なペーパー送り装置の形態を図１の略式構造説明図にて示す。本体ケース部１には、ロール状のペーパー１２を回転できる状態に保持する保持装置２と、巻きほどかれたペーパー１３を送り出す駆動ローラー３と、駆動モーター４と、駆動ローラー３に取り付けられたプーリー５と、駆動モーター４に取り付けられたプーリー６と、プーリー５とプーリー６とを連動させる目的の駆動ベルト７とが備えられている。一方、ふた８には、ペーパーを送り出す目的の補助部品である受動ローラー９と、起動スイッチ１０と、ペーパーをカットするための切断刃部１１とが備えられている。ロールペーパー１２は保持装置２にセットされ、巻きほどかれたペーパー１３が本体ケース部１の下方に垂れ下がっている。駆動モーター４の電源は乾電池でもよく、一般家庭の交流電源でもよい。起動スイッチ１０を押すと巻きほどかれたペーパー１３が駆動ローラー３と受動ローラー９とに挟まれて下方へと送り出されてくる。適当な長さに至ったところで使用者は起動スイッチ１０から指を離し、次いで切断刃１１を用いてペーパー１３を手で引いて切断する。
【０００９】
次に、従来のロールペーパー供給装置のもうひとつの代表的なペーパー送り装置の形態を図２の略式構造説明図にて示す。基本的には図１における実施例のローラーがベルトコンベアに変わっただけのものである。本体ケース部１４には、ロール状のペーパーを回転できる状態に保持する保持装置１５と、巻きほどかれたペーパー２６を送り出す駆動ベルトコンベア１６と、駆動モーター１７と、駆動ベルトコンベア１６に取り付けられたプーリー１８および１９と、駆動モーター１７に取り付けられたプーリー２０と、プーリー１８および１９とプーリー２０とを連動させる目的の駆動ベルト２１とが備えられている。一方、ふた２２には、巻きほどかれたペーパー２６を送り出す目的の補助部品である受動ベルトコンベア２３と、起動スイッチ２４と、ペーパーをカットするための切断刃部２５とが備えられている。ロールペーパーは保持装置１５にセットされ、巻きほどかれたペーパー２６が本体ケース部１４の下方に垂れ下がっている。駆動モーター１７の電源は乾電池でもよく、一般家庭の交流電源でもよい。起動スイッチ２４を押すと巻きほどかれたペーパー２６が駆動ベルトコンベア１６と受動ベルトコンベア２３とに挟まれて下方へと送り出されてくる。適当な長さに至ったところで使用者は起動スイッチ２４から指を離し、次いで切断刃２５を用いてペーパー２６を手で引いて切断する。なお、駆動ベルトコンベア１６と受動ベルトコンベア２３とを１セットだけ図示しているが、実際には複数セットが用いられるのが一般である。
【００１０】
ロールペーパーの交換方法について図３の略式構造説明図を用いて示す。
図３は、図１の例においてふた８を半分ほど開けた様子を示している。ロールペーパー１２は保持装置２にセットされていて、巻きほどかれたペーパー１３は自然な状態で垂れ下がっている。ふた８は本体ケース部１の回動支点２７に回動できる状態に取り付けられている。このままふた８を閉じれば、図１のような状態になる。なお、起動スイッチ１０や起動スイッチ２４は、院内感染を考慮して、できれば前使用者の触れたスイッチには触れないほうが良い、と考える病院などにおいては、赤外線などを利用した光学式のセンサースイッチとするのがよい。
【００１１】
図４は本発明による実施例の略式構造説明図であって、図１にて示した従来の発明による実施例からふた８に備えていた受動ローラー９と起動スイッチ１０を取り除いたものである。起動スイッチ１０の代わりに、本体ケース部１の側面に赤外線センサー２８を備えている。使用者は赤外線センサー２８に身体のどこかを接近させ、人体が発する赤外線で赤外線センサー２８を反応させてやれば装置は動き始める。
【００１２】
起動スイッチ１０は考え方の外に置くとしても、ふた８に備えていた受動ローラー９を取り除くだけで、ふた８は図１にて示すような２重構造のボックス形である必要がなくなり、最低でもふた８のおよそ半分近くを占めていた大きなパーツを使わなくても済むようになる。すなわち、図４にて示すような、ふた２９のような、ほぼ板状のパーツ１個で済むのである。大きなパーツの金型が不要になり、成型品が不要になり、組み立て工賃も不要になるので得られるコストダウンの効果は大きい。
【００１３】
また受動ローラー９は、通常は金属製またはプラスチック製の丸棒材にゴム素材を巻きつけて製作するのであるが、このセットパーツのコストは装置に使われる他の部材と比較しても以外と高価であり、これを使わないことによるコストダウンの効果も大きい。
【００１４】
受動ローラーを使わなくなっただけでも、上記したような大きなコストダウンがはかれる。受動ローラーよりもパーツ点数が多く、組み立てにもより多くの工程を必要とする複数の受動ベルトコンベアのセットを使わないことによるコストダウンの効果がより大きいことは明らかである。
【００１５】
図５も本発明による実施例の略式構造説明図であって、図４の実施例が発展したものである。図４の実施例との違いは、ふた３１の一部が、曲面形状３２のように、内部にある駆動ローラー３３の形状に合わせて変形していることである。起動スイッチである赤外線センサー２８の配置は変わっていない。ふた３１は、回動点３０にぶら下がっている。ふた３１の自重による回転モーメントが、曲面形状３２のあたりを駆動ローラー３３に押しつけている。
【００１６】
図１から図５に至るすべての例において、ふたは回動点を中心に自重でぶら下がっていて、ふたの自重による回転モーメントが、ペーパーを駆動ローラーや駆動ベルトコンベアに押しつけている。動作中にふたが開くことに不具合があれば、ふたのロック装置を別途に付ければよい。押さえつけの力に不足があればふたの回転モーメントを大きくするようにふたにオモリを付けたり、押さえつけの力が強すぎるのであればふたの回転モーメントを低減するような反発部材をふたと本体ケース部との間に配置すればよい。
【００１７】
図４にて、駆動ローラーがやわらかなペーパーを壁材との間に挟み込んで送り出している様子を、一部を拡大して図６に示す。ふた２９の内壁部３４と、摩擦係数が高くて軟質な素材でできた駆動ローラー３５との間に、やわらかなペーパー３６が挟み込まれている。駆動ローラー３５はふた２９の自重による回転モーメントの影響でわずかにつぶされ、ペーパー３６への接触面積が増加している。駆動モーター４１の力が駆動ベルト３７により駆動ローラー３５のプーリー３８に伝わると、駆動ローラー３５は矢印３９の方向に回転する。駆動ローラー３５とペーパー３６との摩擦力は、ふた２９の内壁部３４とペーパー３６との摩擦力よりも大きいので、駆動ローラー３５が矢印３９の方向に回転すると、ペーパー３６は矢印４０の方向へと送り出される。
【００１８】
もしも図６にて示された状態でペーパー３６が矢印４０の方向へと送り出されているときに、ロールペーパーが終わってしまった場合を考えると、駆動ローラー３５はふた２９の内壁部３４とダイレクトに接触することになる。駆動ローラー３５はふた２９の内壁部３４との接触によって急ブレーキをかけられたことになり、駆動モーター４１には大きな負荷がかかって電流や電圧に大きな変化が現れる。その電流や電圧の変化をモーターの駆動回路の中で読むことによれば、ロールペーパーが終わってしまい駆動ローラー３５が動かなくなったのではないか、として使用者に「ペーパーが終わりました」あるいは「ペーパーがありません」という警告を与えることができる。また同時に駆動装置を緊急停止させて、過負荷を原因とする耐久力の低下や故障の発生、あるいは電池の過度の消耗などもを防ぐことができるようになる。この仕事はモーターの駆動回路の中に電流や電圧の変化を読み取る機能を加えるだけで済む。従来の発明では、受動ローラーや受動ベルトコンベアを駆動部と連動するように用いているので、ペーパーが有ろうが無かろうがほとんど無関係に駆動モーターは回り続けてしまう。当然、ペーパーが無くなっても、電流や電圧にはほとんど何の変化もおこらない。したがってペーパーの有無を検知したいとなれば、光センサーとその制御装置などの高価な装置を使わなければならないことになる。受動ローラーや受動ベルトコンベアをなくすということは、単に部品点数を減らしてコストを低減するだけでなく、駆動ローラー３５をふた２９の内壁部３４とダイレクトに接触させる機会を与えて、駆動ローラー３５とふた２９の内壁部３４との間にペーパーがなくなった、ということを検知する新たな機能を備えさせることになる。
【００１９】
図５にて、駆動ローラーがやわらかなペーパーを壁材との間に挟み込んで送り出している様子を、一部を拡大して図７に示す。ふた３１の内壁部４２と、摩擦係数が高くて軟質な素材でできた駆動ローラー３３との間に、やわらかなペーパー３６が挟み込まれている。駆動ローラー３３の直径は、図６にて示した駆動ローラー３５の直径よりも幾分小さくなっている。これは、内壁部４２が駆動ローラー３３の外形よりもペーパーの厚さ分だけ大きくなるように凹形状に変形させてあるため、図６におけるローラーとペーパーとの接触面積と同じ接触面積を得るのに、駆動ローラー３３の直径が小さくて済むためである。また、内壁部４２の曲面形状が駆動ローラー３３の外形状にほぼ等しいので、ふた３１を駆動ローラー３３に押さえつけて変形させなくても、十分にやわらかなペーパー３６を挟み込んで送り出すことができるので、駆動ローラー３３の硬度をそれほど下げて軟らかくする必要もないことを意味する。硬度の低い軟質材はたいていの場合、長期間にわたる使用に耐えられず、ボロボロに崩れてきたり、あるいは逆にベタベタに変質してきたりする。駆動ローラー３３の表面全体に歯車状の模様を施したり、小さな凸模様を施したりすることによれば、ゴム材質（合成ゴム材質を含む）の硬度を７０度以上程度にしても駆動ローラー３３はやわらかなペーパー３６をスリップさせることなく送り出すことができる。内壁部４２に駆動ローラー３３の外形状にほぼ等しい曲面形状を与えることによれば、駆動ローラーが小型化でき、駆動ローラーの材質も硬度の高い耐久性のあるものにすることができる。長期間の使用に耐えられるということは、顧客からのクレームの減少につながり、アフターサービスにかかる手間と経費を削減することができる。商品への苦情が減るということはメーカーに対する信頼度が向上することも意味している。内壁部４２をわずかに変形させることで、これだけの大きな成果を得ることができる。
【００２０】
図８は、図２における受動ベルトコンベア２３を取り除いた本発明による実施例を示す略式構造説明図である。図４や図５の例と同様に起動スイッチ２４をやめ、代わりに赤外線スイッチ２８を本体ケース部の側面側に設けている。ベルトコンベアは本来的に接触面積を大きくするために用いているので、図５にて例示したような内壁部の変形によって得られる効果は、まったくないわけではないが、それほど大きくはないので、変形例を拡大図示して説明することなどは省略する。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によるロールペーパー供給装置は、ふた側の構造を最も簡単な板状構造とすることができ、従来の発明や考案に比べ、コストの削減に大きな効果をあげることができる。また光センサーとその制御装置などの高価な装置を用いなくてもペーパーの有無を的確にとらえることができ、使用者にペーパー無しの警告を発し、同時に装置を緊急停止させることができ、装置の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の発明による実施例の略式構造説明図。
【図２】従来の発明による実施例の略式構造説明図。
【図３】従来の発明による実施例の略式構造説明図。
【図４】本発明による実施例の略式構造説明図。
【図５】本発明による実施例の略式構造説明図。
【図６】本発明による実施例の略式構造説明図。
【図７】本発明による実施例の略式構造説明図。
【図８】本発明による実施例の略式構造説明図。
【符号の説明】
１本体ケース部          ２保持装置              ３駆動ローラー
４駆動モーター          ５プーリー              ６プーリー
７駆動ベルト            ８ふた                  ９受動ローラー
１０起動スイッチ        １１切断刃部            １２ロールペーパー
１３ペーパー            １４本体ケース部        １５保持装置
１６ベルトコンベア        １７駆動モーター        １８プーリー
１９プーリー            ２０プーリー                  ２１ベルト
２２ふた                              ２３受動ベルトコンベア  ２４起動スイッチ
２５切断刃部                ２６ペーパー            ２７回動支点
２８赤外線センサー      ２９ふた                ３０回動支点
３１ふた                ３２曲面形状            ３３駆動ローラー
３４内壁部              ３５駆動ローラー        ３６ペーパー
３７駆動ベルト          ３８プーリー            ３９矢印
４０矢印                ４１駆動モーター        ４２内壁部
【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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