JP5829759B2 - ペーパーホルダー - Google Patents

Description

本発明は、トイレットペーパー等のペーパーホルダーに関するものである。

従来、ホテル等では、トイレットペーパーの先端を三角形形状に折り曲げて保持することにより、宿泊者に与える印象を良いものにする工夫が図られている。このような先端の折り曲げに関して、例えば国際公開２００４／０８６９２６号公報等には、操作子の操作により先端を三角形形状に折り曲げるペーパーホルダーの工夫が提案されている。

ところでこの種のペーパーホルダーの使い勝手を一段と向上することができれば、便利であると考えられる。

国際公開２００４／０８６９２６号公報

本発明の課題は、先端を三角形形状に折り曲げるペーパーホルダーに関して、従来に比して一段と使い勝手を向上することを目的とするものである。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、使用者によるペーパーの引き出しの停止をトリガにしてペーパーの折り曲げに係る処理、この処理に関連する一連の処理を実行する、との着想に至り、本発明を完成するに至った。

（１） ペーパーロールを回転自在に保持するペーパーロール保持部と、
前記ペーパーロール保持部に保持された前記ペーパーロールからペーパーを搬送経路に送り出す搬送ローラと、
前記搬送経路において、前記搬送ローラにより送り出される前記ペーパーを切断するペーパー切断部と、
前記ペーパー切断部で切断されて残る前記ペーパーロール側の前記ペーパーの先端を三角形形状に折り曲げて排出口より突出させるペーパー折曲部と、
前記排出口からの前記ペーパーの引き出しを検出する引き出し検出部と、
各部の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記引き出し検出部で、前記ペーパーの引き出しの停止が検出されると、前記搬送ローラにより前記ペーパーを搬送しながら、前記ペーパー切断部により前記ペーパーを切断した後、前記ペーパー折曲部により先端を折り曲げる。

（１）によれば、使用者によるペーパーの引き出しの停止をトリガにしてペーパーの折り曲げに係る処理を実行して、先端を三角形形状に折り曲げてペーパーを保持することができる。

（２） （１）において、
前記搬送経路の下部に、
開閉可能に保持されて、前記ペーパー切断部によって前記ペーパーを切断して発生する前記ペーパーによる埃を収納するペーパー受けトレイを有する。

（２）によれば、切断により発生する埃が舞い散らないようにし、また纏めて廃棄することができ、一段と使い勝手を向上することができる。

（３） （１）又は（２）において、
前記ペーパーロールのセットを検出するセット検出部を備え、
前記制御部は、
前記セット検出部により前記ペーパーロールのセットが検出されると、前記搬送ローラにより前記ペーパーを搬送して、前記ペーパー折曲部により先端を折り曲げる。

（３）によれば、ペーパーロールをセットする際の作業を簡略化することができる。

（４） （１）、（２）、又は（３）において、
前記引き出し検出部は、
前記ペーパーロールの周側面に押圧されて、前記ペーパーロールの回転により回転する回転検出用ローラと、
前記回転検出用ローラの回転を検出する回転検出部とを備える。

（４）によれば、より具体的に引き出し検出部を構成することができる。

（５） （４）において、
前記ペーパーロールの半径方向への前記回転検出用ローラの位置を検出する位置検出部を有し、
前記制御部は、
前記位置検出部の検出結果に基づいて、表示手段を介して前記ペーパーロールの残量を通知する。

（５）によれば、引き出し検出部の構成を有効に利用して、ペーパーロールの残量を検出することができる。

（６） （１）、（２）、（３）、（４）、又は（５）において、
前記ペーパー切断部は、
前記搬送経路を横切る方向に延長する１対の棒状部材の間に、前記ペーパーを間に挟んで配置された板材を突出させることにより、前記ペーパーを切断する。

（６）によれば、長期の使用によっても切断に係る機能が劣化しないようにすることができる。

（７） （１）、（２）、（３）、（４）、（５）、又は（６）において、
前記ペーパー折曲部は、
先端の形状が三角形形状である板材を、前記ペーパーの裏面側より押し出して、前記三角形形状の両辺に係る前記ペーパーの下部を異なるタイミングで押圧することにより、折り曲げぐせを設けて、前記ペーパーの先端を三角形形状に折り曲げる。

本発明によれば、先端を三角形形状に折り曲げるペーパーホルダーに関して、従来に比して一段と使い勝手を向上することができる。

本発明の第１実施形態に係るペーパーホルダーの外観斜視図である。 図１のペーパーホルダーの説明に供する斜視図である。 図１のペーパーホルダーのＡ−Ａ線による縦断面図である。 ペーパーホルダーの内部機構の正面図である。 ペーパーホルダーのブロック図である。 ペーパー保持部の説明図である。 ペーパー搬送機構の圧接部材及びペーパー切断部の拡大図である。 図７（ｂ）のＧ−Ｇ線による断面図である。 ペーパー搬送機構のペーパー押さえ及びペーパー折曲部の拡大図である。 ペーパー折曲部の作用を説明する図である。 制御部によるペーパーホルダーのペーパー装着時における処理手順を示すフローチャートである。 制御部によるペーパーホルダーの通常使用時における処理手順を示すフローチャートである。 ペーパーロールの装着工程を説明する図である。 ペーパー装着工程における動作を説明する図である。 切断位置へのペーパーの搬送を説明する図である。 ペーパー切断工程を説明する図である。 ペーパー切断片のペーパー受けトレイへの収容工程を説明する図である。 折曲位置へのペーパー搬送を説明する図である。 ペーパーの先端を折り畳む工程を説明する図である。 ペーパーの先端が折り畳まれてセットされた状態を説明する図である。 ペーパー使用後の作用を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るペーパーホルダーを示す斜視図である。なおこの図１及び以下に示す図においては、適宜、ＸＹＺ直交座標系を設けて示す。またこのＸＹＺ直交座標系では、ペーパーホルダー１を正面より見て、ペーパーホルダー１に向かって右側方向をＸプラス、上側方向をＹプラス、使用者に向かって来る方向をＺプラスとする。また、適宜、Ｘ軸方向を左右、Ｙ軸方向を上下、Ｚ軸方向を前後とも呼称する。

このペーパーホルダー１は、トイレットペーパーのペーパーホルダーである。このペーパーホルダー１は、前面の排出口２４より先端を三角形形状に折り曲げたペーパーＰを突出させて、ペーパーＰを引き出し可能に保持する。またこのペーパーＰが引き出されて、その引き出しが停止すると、改めてペーパーＰの先端を三角形形状に折り曲げて排出口２４に引き出し可能に保持する。これによりこのペーパーホルダー１は、排出口２４から突出するペーパーＰを引き出して引き千切る等の乱暴な操作によりペーパーＰを使用する場合でも、排出口２４から吐出するペーパーＰの先端を常に三角形形状に折り曲げて保持する。

ペーパーホルダー１は、全体が丸みを帯びた縦長の長方体形状に形成され、図２に示すように、その上部に設けられた上部カバー２２を開いて、ペーパーロールをセットできるように構成される。なおここで図２は、ペーパーホルダー１の上部カバー２２を開放すると共にペーパー受けトレイ２３を引き出した状態における斜視図である。ペーパーホルダー１の下部には、ペーパー受けトレイ２３が設けられ、このペーパー受けトレイ２３に、後述するペーパー切断部５００によりペーパーを切断して発生するペーパーによる埃を収納するように構成される。またこのペーパー受けトレイ２３は、取り外し可能に構成され、これによりペーパーホルダー１は、ペーパー受けトレイ２３を取り外して、回収したペーパーによる埃を便器に投機するだけの簡易な操作により、埃を処理できるように構成される。またペーパーホルダー１は、正面に表示部７００が設けられ、この表示部７００の点灯又は点滅により、ペーパー残量の減少を警告する。

ペーパーホルダー１は、内部機構１０（図３参照）をカバー２０で覆って作製される。ここでカバー２０は、両側部と前面の一部である前面部２１Ａとを覆うカバー本体２１と、上部を覆う上部カバー２２と、下面を形成するペーパー受けトレイ２３と、により構成されている。図１をＡ−Ａ線により切り取って図３により断面図を示すように、また図２に示すように、上部カバー２２は、背面側の上縁部に設定された枢支軸部２２Ａを支点として回動可能にカバー本体２１に保持され、これにより内部機構１０の上部を上側に開放可能となっている。ペーパーホルダー１へのペーパーロール２の装着は、このように上部カバー２２を回動させて内部機構１０の上部を開放することで行われる。

さらに上部カバー２２は、開口縁の内側に圧接リブ２５が突設されている（図２）。圧接リブ２５は、上部カバー２２の閉止状態時においてＸ軸及びＺ軸を含む平面と略平行な姿勢となり、後述するペーパー搬送機構４００における上部搬送ローラ４１０の外周に当接するようになっている。これにより上部カバー２２は、圧接リブ２５により、上部カバー２２の閉止状態時において、上部搬送ローラ４１０との間に挟まれるペーパーを、上部搬送ローラ４１０に当接させる。なおペーパーホルダー１は、この上部カバー２２の閉止状態への遷移を検出するカバーセンサ１１１（図５参照）が内部機構１０に設けられており、このセンサの出力によりペーパーロール２のセットを検出して後述する一連の処理を実行する。

ペーパー受けトレイ２３は、周囲に所定高さの縁が立設されており、図２及び図３により示すように、前方に（図３中矢印Ｃ方向に）所定量引き出して取り外し可能となっている。排出口２４は、カバー本体２１における前面部２１Ａの下縁と、ペーパー受けトレイ２３の前側の縁との間に、上下方向に所定幅で形成されている。

図４は、正面より見て内部機構１０を詳細に示す平面図である。また図５は、この内部機構１０に係る構成を示すブロック図である。なお図４は、ペーパー折曲部６００において折曲操作板６１１が飛び出した状態を示す図である。

内部機構１０は、ペーパーロール保持部２００、ペーパーロール検出部３００、ペーパー搬送機構４００、ペーパー切断部５００、ペーパー折曲部６００、を備えている。またさらに内部機構１０は、表示部７００に係る構成（７０１）、各部の動作を制御する制御部１００を備えている。

内部機構１０は、２枚の側板１１Ｌ、１１Ｒと、この２枚の側板１１Ｌ、１１Ｒを所定間隔で平行に結合して一体化する板材とによりシャーシ１１が構成され、このシャーシ１１によりペーパーロール保持部２００、ペーパーロール検出部３００等の構成が設けられる。なお側板１１Ｌ及び１１Ｒの間隔は、当該ペーパーホルダー１が保持するペーパーロール２の幅より所定量広く設定されている。

ここでペーパーロール保持部２００は、図４及び図６に示すように、シャーシ１１の上部の前後方向略中央に設けられている。ペーパーロール保持部２００は、側板１１Ｌ及び１１Ｒの内面にそれぞれ対向するように配置された一対の保持部材２１０を備えている。保持部材２１０は、先端角が大きい円錐状の保持コーン２１１を、板バネ２１２で回転自在に支持して形成されている。保持部材２１０は、板バネ２１２を介して側板１１Ｌ及び１１Ｒに装着され、板バネ２１２の弾性変形によってＸ軸方向に所定量移動可能となっている。

そして、ペーパーロール保持部２００は、図６において矢印により示すように、ペーパーロール２を左右の保持コーン２１１の間に押し込むことで、板バネ２１２の弾性変形によって保持コーン２１１の先端部がそれぞれペーパーロール２における円筒状の芯材２Ａに嵌入し、これによってペーパーロール２をＸ軸と平行な軸回りに回転自在として保持する。

ペーパーロール検出部３００は、図３に示すように、シャーシ１１の上部の後方側端部（ペーパーロール保持部２００の後側）に設けられたアーム３１０と、アーム３１０の先端に装着されたローラ３２０と、アーム３１０の揺動を検出するペーパーロールセンサ３０１（図５参照）と、ローラ３２０の回転を検出する繰出センサ３０２と、を備えている。

アーム３１０は、所定長さに形成されてその基端部でＹ軸と平行な支持軸３１１によって揺動可能に支持されると共に、支持軸３１１に外挿されたバネ３１２によって先端（ローラ３２０）が前方側に向かう方向（図３中矢印Ｄ方向）に付勢されている。アーム３１０の揺動は、先端のローラ３２０がペーパーロール保持部２００に保持されたペーパーロール２の外周面に当接することで規制されるようになっている。従ってペーパーロール２の半径方向に係るアーム３１０の先端の位置は、ペーパーロール２の有無、及びペーパーロール２の残量（外径）によって変化する。すなわちアーム３１０は、ペーパーロール２が新しい場合には図３中実線で示すように直立に近く、ペーパーロール２が使用されて外径が小さくなると図３中２点鎖線で示すように前方側に回動する。アーム３１０は、ペーパーロール２の残量が１／３程度まではペーパーロール２の外径変化に追従して回動し、それ以上の回動は端部がシャーシ１１に設けられたストッパ３１３に当接して規制されるようになっている。

ローラ３２０は、アーム３１０の先端部に、アーム３１０の支持軸３１１と平行な軸（すなわちＸ軸と平行な軸）で回転自在に装着されている。ペーパーロールセンサ３０１は（図５）アーム３１０の位置を検出するように設けられており、アーム３１０がストッパ３１３によって規制されるまで傾斜すると、その検出信号を制御情報として後述する制御部１００に出力する。繰出センサ３０２（図５）は、ローラ３２０の回転を検出するように設けられており、ローラ３２０の回転に伴う検出信号を制御情報として後述する制御部１００に出力する。

ペーパー搬送機構４００は、図３に示すように、上部搬送ローラ４１０と、上部ローラ動力源４２０と、上部搬送ローラ４１０にペーパーＰを圧接させる圧接部材４３０と、ペーパーの移動経路を規定する搬送ガイド４４０と、下部搬送ローラ４５０と、下部ローラ動力源４６０と、下部搬送ローラ４５０にペーパーＰを圧接させるペーパー押さえ４７０と、により構成されている。

上部搬送ローラ４１０は、心材の周囲に、所定の弾性と摩擦係数を有するゴム等の素材による外周層を備えて所定径に形成され、シャーシ１１の前面側上部にＸ軸と平行に配設されている。上部搬送ローラ４１０は、側板１１Ｌの外面に固定された上部ローラ動力源４２０の出力軸と接続されており、この上部ローラ動力源４２０によって時計回りまたは反時計回りの両方向に所定の周速で回転駆動されるようになっている。上部ローラ動力源４２０は、モータ４２１と減速機４２２とによって構成され、後述する制御部１００によって駆動制御される。つまり、上部搬送ローラ４１０は、制御部１００によって回転駆動制御されるようになっているものである。

ここで図７は、ペーパー搬送機構４００の圧接部材４３０およびペーパー切断部５００の拡大図であり、図７（ａ）は待機状態を示し、図７（ｂ）は作用状態を示すものである。圧接部材４３０は、図７に示すように、前板４３１と底板４３２と左右両端の側板４３３とを備えて断面形状Ｌ字状に形成され、上部搬送ローラ４１０の後方側に側板４３３の上部でＸ軸と平行な支持軸４３４によって枢支されている。圧接部材４３０は、支持軸４３４に外挿された巻きバネ４３５によって上部搬送ローラ４１０から離間する方向（図３中矢印Ｅ方向）に揺動付勢されると共に、自由状態では前板４３１が略鉛直Ｘ軸及びＹ軸を含む平面と略平行となって上部搬送ローラ４１０の後方側外周面との間に所定の間隔を有するように設定されている。

また、圧接部材４３０は、その底板４３２の幅方向中央が、後述するペーパー切断部５００におけるブレード駆動機構５４０のクランク円盤５４１に植設された偏芯ピン５４３と、連接棒４３６を介して連結されている。そして、圧接部材４３０は、ブレード駆動機構５４０によって連接棒４３６を介して前述した自由状態から巻きバネ４３５の付勢力に抗して図３中時計回りに揺動操作され、前板４３１が上部搬送ローラ４１０の外周面に圧接する。つまり、圧接部材４３０は、ペーパー切断部５００と連動して上部搬送ローラ４１０に圧接するようになっている。これによりペーパー搬送機構４００は、通常は圧接部材４３０によりペーパーＰを上部搬送ローラ４１０に押圧しないようにして、使用者が排出口２４より突出するペーパーＰを自由に引き出し可能とする。ペーパーＰの引き出しの停止が検出されると、圧接部材４３０によりペーパーＰを上部搬送ローラ４１０に押圧してペーパーＰを搬送する。またペーパーロール２がセットされた場合には、上部搬送ローラ４１０による搬送経路に引き込まれるペーパーＰを圧接部材４３０により上部搬送ローラ４１０に押圧してペーパーＰを搬送する。

搬送ガイド４４０は、図３に示すように、上部搬送ローラ４１０の下側に配設された前側ガイド４４１と、その下方側に所定間隔離れて対向配置された後側ガイド４４２と、により構成されている。前側ガイド４４１は、所定幅で所定厚さの板状の部材であって、下側を後方に所定角度で傾斜させた姿勢で側板１１Ｌ及び１１Ｒの間に架設されている。この前側ガイド４４１の下縁は、所定幅で前面側に鋭角に屈曲されて曲面となっている。後側ガイド４４２は、後述するペーパー切断部５００を支持する支持板５０１の前側の端縁を、下側が前方になるように所定角度で屈曲して形成されている。これにより、搬送ガイド４４０は、対向配設された前側ガイド４４１と後側ガイド４４２とで、ペーパーの移動経路を規定する下すぼまりのペーパー通路を形成している。

下部搬送ローラ４５０は、上部搬送ローラ４１０と同様に、心材の周囲に弾性と高い摩擦係数を有するゴム等の素材による外周層を備えて所定径に形成され、シャーシ１１の前面側下部にＸ軸と平行に配設されている。下部搬送ローラ４５０は、側板１１Ｌの外面に固定された下部ローラ動力源４６０の出力軸と接続されており、この下部ローラ動力源４６０によって時計回りまたは反時計回り所定の周速で回転駆動されるようになっている。下部ローラ動力源４６０は、モータ４６１と減速機４６２とによって構成され、後述する制御部１００によって駆動制御される。つまり、下部搬送ローラ４５０は、制御部１００によって回転駆動制御されるようになっているものである。

ペーパー押さえ４７０は、図９に示すように、概略形状矩形の平板状であって、シャーシ１１の側板１１Ｌ、１１Ｒの間隔と対応する長さを有し、下部搬送ローラ４５０の上側やや後方に設定されたＸ軸と平行な支点軸４７１によって揺動可能に枢支されている。ペーパー押さえ４７０は、支点軸４７１に外挿された巻きバネ４７２によって図９中反時計回り（図３中矢印Ｆ方向）に揺動付勢され、先端部が下部搬送ローラ４５０の外周に所定の力で圧接している。なおここで図９は、ペーパー搬送機構４００のペーパー押さえ４７０及びペーパー折曲部６００の拡大図であり、図９（ａ）は待機状態を示し、図９（ｂ）は作用状態を示すものである。

上記のようなペーパー搬送機構４００は、上部搬送ローラ４１０と圧接部材４３０の前板４３１との間から、搬送ガイド４４０における前側ガイド４４１と後側ガイド４４２の間を通って、下部搬送ローラ４５０とペーパー押さえ４７０の間に至る、ペーパー搬送経路４０１を構成している。ペーパー搬送経路４０１内にあるペーパーＰは、上部搬送ローラ４１０及び下部搬送ローラ４５０の回転によって、Ｘ軸及びＹ軸を含む面と略平行な姿勢で搬送駆動される。

ペーパー切断部５００は、図３、図７及び図８に示すように、ペーパー搬送経路４０１の前側に配設された上下２本の支持バー５１１、５１２と、左右の側板１１Ｌ、１１Ｒの間に架設された支持板５１３の上面に構成されたブレード出入機構５２０と、により構成されている。

支持バー５１１、５１２は、それぞれ所定径の丸棒の外周に樹脂コートが施されて形成され、左右の側板１１Ｌ、１１Ｒの間にＸ軸と平行に架設されている。支持バー５１１、５１２の前後方向（Ｚ軸方向）における位置は、ペーパー搬送機構４００における上部搬送ローラ４１０の位置と略一致している。また、上下の支持バー５１１、５１２の上下方向（Ｙ軸方向）における位置は後述するブレード出入機構５２０における押圧板５３１の上下の緩衝材５３２と対応しており、両者の間隔は、外周面の間に所定の隙間を有するように設定されている。

支持板５１３は、所定厚さの板状であって、Ｙ軸及びＺ軸を含む面と平行な姿勢で左右の側板１１Ｌ、１１Ｒの間に架設されている。ブレード出入機構５２０は、ガイドキー５２１と、移動ベース５２２と、ブレード５２３と、押圧機構５３０と、ブレード駆動機構５４０と、ブレード駆動動力源５５０と、により構成されている。ガイドキー５２１は、直方体状の部材であって、長手方向をＺ軸と平行として支持板５１３の上面に固定されている。移動ベース５２２は、矩形の平面形状で肉厚の板状部材であって、その下面でガイドキー５２１に摺動移動可能に嵌合しており、ガイドキー５２１に案内されてＺ軸方向に移動可能となっている。

ブレード５２３は、薄い（たとえば０．３ｍｍ）ステンレス鋼板等により形成されている。図８に示すように、ブレード５２３の前方側の縁は、幅方向中央が最も突出して側縁に近くなる程徐々に後退する三角形状を呈している。ブレード５２３の前方側の縁には、多数の三角形の鋸状の歯が形成されている。ブレード５２３は、移動ベース５２２の上面に、前方縁を移動ベース５２２の前面より所定量突出させてネジで締着固定されている。

押圧機構５３０は、押圧板５３１と、押圧板５３１の前面に装着された緩衝材５３２と、押圧板５３１の後面に固定された左右一対のスライドガイド軸５３３と、を備え、スライドガイド軸５３３を介して移動ベース５２２に支持されている。押圧板５３１は、矩形で所定厚さの板状の部材であって左右の側板１１Ｌ、１１Ｒ間距離と対応する長さを有し、その幅方向中央には所定幅のスリット５３１Ｓ（図７参照）が長手方向に沿って形成されている。押圧板５３１は、長手方向をＸ軸と平行とし、且つ板面をＸ軸及びＹ軸を含む面と平行とした姿勢で、後述するスライドガイド軸５３３によって支持されている。

緩衝材５３２は、ウレタンスポンジ等の弾性を有する素材によって所定厚さに形成された板状の部材であって、押圧板５３１の前面のスリット５３１Ｓを挟む上下にそれぞれ設けられている。スライドガイド軸５３３は、所定径で所定長さの軸状の部材であって、移動ベース５２２に対してＺ軸方向に摺動移動可能に嵌合し、移動ベース５２２から前方に突出した先端で押圧板５３１を支持している。

移動ベース５２２から前方に突出したスライドガイド軸５３３には、コイルスプリング５３４が外挿されている。このコイルスプリング５３４は、押圧板５３１の後面と移動ベース５２２の前面との間に弾性変形して介在し、その弾性復帰力で押圧板５３１を移動ベース５２２に対して前方側に押圧付勢している。

上記構成の押圧機構５３０は、押圧板５３１が移動ベース５２２にスライドガイド軸５３３の摺動移動可能な範囲でＺ軸方向に相対移動可能として支持され、コイルスプリング５３４によってその移動範囲の前方端に付勢されている。押圧板５３１におけるスリット５３１Ｓの上下方向位置は、移動ベース５２２の上面に装着されたブレード５２３と対応している。

ブレード駆動機構５４０は、ブレード駆動動力源５５０によって回転駆動されるクランク円盤５４１と、このクランク円盤５４１と移動ベース５２２とを連結するコネクティングロッド５４２と、によって構成されている。ブレード駆動動力源５５０は、モータ５５１と減速機５５２とによって構成され、支持板５１３の下面に装着されている。ブレード駆動動力源５５０の出力軸は、Ｙ軸と平行に支持板５１３を貫通して上側に突出し、クランク円盤５４１を支持している。

クランク円盤５４１は、所定径で所定厚さの円盤状の部材であって、ブレード駆動動力源５５０の出力軸によってＹ軸及びＺ軸を含む平面と平行な平面内で回転可能に支持され、ブレード駆動動力源５５０によって回転駆動されるようになっている。コネクティングロッド５４２は、一端がクランク円盤５４１の偏芯位置に植設された偏芯ピン５４３に枢支されると共に、他端が移動ベース５２２の後端部の左右方向中央に枢支ピン５４４で枢着されている。

上記構成のブレード駆動機構５４０は、ブレード駆動動力源５５０によってクランク円盤５４１が回転し、これによってコネクティングロッド５４２を介して移動ベース５２２を前後に移動させる。移動ベース５２２の移動量は、クランク円盤５４１の回転中心に対する偏芯ピン５４３の偏芯量の２倍である。ブレード駆動動力源５５０は、後述する制御部１００によって駆動制御される。つまり、ブレード駆動機構５４０は、制御部１００によって駆動制御されるようになっているものである。この制御部１００によるブレード駆動機構５４０の駆動制御は、クランク円盤５４１の回転位置を検出するクランクセンサ１１２（図５に示す。図３及び図７、図８には示さず）からの情報に基づいて行われる。

そして、上記のように構成されたペーパー切断部５００は、ブレード出入機構５２０におけるブレード駆動動力源５５０によってクランク円盤５４１を１回転駆動し、これによって、移動ベース５２２（すなわちブレード５２３）を後退した待機位置から前方側の作用位置に前後に１ストローク移動駆動して、ペーパー搬送経路４０１内に位置するペーパーＰを切断する。

ブレード出入機構５２０における移動ベース５２２が後退した位置（待機状態）では、図７（ａ）に示すように、押圧機構５３０における緩衝材５３２の前面がペーパー搬送経路４０１より後退して位置し、移動ベース５２２に固定されたブレード５２３の前端は緩衝材５３２の前面と略一致する。この待機状態では、押圧機構５３０はペーパー搬送経路４０１内におけるペーパーの移動を妨げないことから、ペーパーホルダー１では排出口２４からペーパーＰを自由に引き出すことができるように設定される。

上記のような待機状態から、ブレード駆動機構５４０のクランク円盤５４１の回転によって移動ベース５２２が前進駆動されると、図７（ｂ）及び図８に示すように、押圧機構５３０における緩衝材５３２の前面が支持バー５１１、５１２の外周面に当接し、その後、移動ベース５２２がコイルスプリング５３４の付勢力に抗してさらに前進し、その支持するブレード５２３の前端が２本の支持バー５１１、５１２の間から前側に所定量突出して作用状態となる。この作用状態では、押圧機構５３０における緩衝材５３２の前面と支持バー５１１、５１２との間にペーパーＰを移動不能に狭持し、そこにブレード５２３の前端が突出してペーパーを切断する。

ここで、前述したペーパー搬送機構４００における圧接部材４３０は、このブレード駆動機構５４０のクランク円盤５４１と連接棒４３６を介して連結されており、ブレード出入機構５２０と連動して揺動操作され、これによって圧接部材４３０と上部搬送ローラ４１０の間のペーパーを上部搬送ローラ４１０に圧接させる。これにより上部搬送ローラ４１０によりペーパーＰは、一定量だけ搬送され、ペーパー折曲部６００により三角形形状に先端が折り曲げられて排出口２４より突出するように保持される。

ペーパー折曲部６００は、図３と図９及び図１０に示すように、シャーシ１１の下部の側板１１Ｌ及び１１Ｒの間に架設された駆動シャフト６０１と、駆動シャフト６０１に装着された折曲部材６１０と、駆動シャフト６０１を駆動する折曲動力源６２０と、ペーパーの左右縁の折り曲げタイミングを異ならせて整然とした折り畳みを可能とする折曲ガイド機構６３０と、により構成されている。なおここで図１０は、図１０（ａ）はペーパー折曲部６００の説明に供する図であり、図１０（ｂ）はペーパーＰの折り畳まれた先端部を示す図である。

駆動シャフト６０１は、Ｘ軸と平行に配設されており、折曲動力源６２０の出力軸と接続され、折曲動力源６２０によって時計回りまたは反時計回りに所定の周速で回転駆動されるようになっている。

折曲部材６１０は、折曲操作板６１１と、折曲操作板６１１の内面に立設されたアーム６１２と、を備え、アーム６１２の先端で駆動シャフト６０１に支持されている。折曲操作板６１１は、所定半径で所定角度範囲（本実施形態では９０°に満たない程度）の円弧状に、所定の板厚で形成されている。折曲操作板６１１の前縁は、幅方向中央が最も突出して側縁に近くなるに従って徐々に後退する所定頂角の山形（三角形状）に形成されている。折曲操作板６１１の幅は、ペーパーの幅と略等しい。アーム６１２は、折曲操作板６１１の内面側に、その円弧曲面の半径方向に沿って設けられ、折曲操作板６１１の円弧曲面中心と対応する位置にボス６１２Ｂを備えている。

上記構成の折曲部材６１０は、アーム６１２のボス６１２Ｂで駆動シャフト６０１に固定されている。これにより、折曲部材６１０は、駆動シャフト６０１の回転によって、アーム６１２が後方側略水平で折曲操作板６１１の先端が駆動シャフト６０１の直上より後側に位置する図９（ａ）に示す待機状態と、この待機状態から反時計回り（図３中矢印Ｈで示す方向）に回動した図９（ｂ）に示す折曲操作板６１１の先端がカバー２０の排出口２４より所定量突出する作用状態と、の間で回動可能となっている。

ここで、ペーパー折曲部６００は、下部搬送ローラ４５０に対して、下記のような位置関係で配設されている。すなわち、折曲部材６１０の回動中心（駆動シャフト６０１）から下部搬送ローラ４５０の外周までの距離が、折曲操作板６１１の内周面円弧半径より僅かに小さく、且つ、折曲操作板６１１の回動移動軌跡は下部搬送ローラ４５０の外周面にその前方斜め上方で最も近接するように設定されている。これにより、待機状態から作用状態に移動する折曲操作板６１１は、下部搬送ローラ４５０の外周面をかすめ、下部搬送ローラ４５０に圧接されたペーパー押さえ４７０を巻きバネ４７２の付勢力に抗して揺動させて、下部搬送ローラ４５０とペーパー押さえ４７０の間を通ってカバー２０の排出口２４から外部に突出するようになっている。

折曲動力源６２０は、モータ６２１と減速機６２２とによって構成され、側板１１Ｌの外面に固定されている。折曲動力源６２０の出力軸は、側板１１Ｌを貫通して駆動シャフト６０１に結合している。折曲動力源６２０は、後述する制御部１００によって駆動制御される。つまり、折曲部材６１０は、制御部１００によって駆動制御されるようになっているものである。この制御部１００による折曲部材６１０の駆動制御は、駆動シャフト６０１または折曲部材６１０の回動位置を検出する折曲センサ１１３（図５参照）からの情報に基づいて行われる。

折曲ガイド機構６３０は、下部搬送ローラ４５０の後側で、ペーパー搬送経路４０１の搬送ガイド４４０から下部搬送ローラ４５０側に向かわずそのまま垂下したペーパーの前面側となる位置に設定されている。折曲ガイド機構６３０は、図１０に示すように、支持枠６３１に左右一対のファン６３２、６３３を備えて構成されている。左右のファン６３２、６３３は、ペーパー搬送経路４０１の搬送ガイド４４０から垂下したペーパーの左右の縁端ＰＬ、ＰＲと対応する位置に、それぞれペーパーに向けて送風するように配設されている。左右のファン６３２、６３３の送風のタイミングは、後述する制御部１００によって駆動制御される。

上記のように構成されたペーパー折曲部６００は、図９（ｂ）に示すように、折曲部材６１０の折曲操作板６１１を折曲動力源６２０の駆動によって待機位置から作用位置に回動させると共に直ちに待機位置に戻すことにより、搬送ガイド４４０から下部搬送ローラ４５０に向かわずに垂下しているペーパーを、折曲部材６１０（折曲操作板６１１）が三角形に折り畳んで下部搬送ローラ４５０とペーパー押さえ４７０の間に挟み込ませ、その先端をカバー２０の排出口２４より所定量突出させる。なおこの所定量は、前面部２１Ａの表側面から最も突出した先端部Ｐｔ（図１０参照）までが１ｃｍ以上、４ｃｍ以下となる量であり、これによりこの実施形態では、使い勝手の劣化を有効に回避して不必要にペーパーを突出させないようにする。

この折曲操作板６１１がペーパーを三角形に折り畳む際において、折曲ガイド機構６３０は、そのファン６３２、６３３がペーパーの左右の縁端を、タイミングをずらして後方に煽る。これにより、左右の縁端の折り込みのタイミングに差異を生じさせ、両者の干渉を防いで折曲操作板６１１の山形の先端形状に沿う三角形に折り畳ませる。たとえば、図１０（ａ）に示すように、右側のファン６３３の送風強度が左側のファン６３２より早いタイミングで送風する場合、ペーパーの右側の縁端ＰＲが、左側の縁端ＰＬより早く折り畳まれることとなる。これにより、左右の縁端ＰＬ、ＰＲが干渉することなく、図１０（ｂ）に示すように整然と折り畳まれた先端部Ｐｔを形成できる。

表示部７００は、シャーシ１１における側板１１Ｌの前面側に屈曲形成された保持部１１Ｂに設けられたＬＥＤランプ７０１によって構成されている。ＬＥＤランプ１２１は、制御部１００によって、たとえばペーパー残量が僅少になると点灯又は点滅するように制御される。

制御部１００は、マイクロプロセッサ等を備え、シャーシ１１の側板１１Ｌの外面に固定された基板上に構成されている。制御部１００は、上部カバー２２を検知するカバーセンサ１１１、ペーパーロール検出部３００におけるペーパーロールセンサ３０１と繰出センサ３０２、ペーパー切断部５００におけるクランクセンサ１１２、ペーパー折曲部６００における折曲センサ１１３、等からの検出情報に基づいて、ペーパー搬送機構４００、ペーパー切断部５００、ペーパー折曲部６００及び表示部７００を統括的に制御し、ペーパーロール保持部２００に保持されたペーパーロール２からペーパーＰをペーパー搬送機構４００によって引き出してペーパー搬送経路４０１を搬送し、先端を三角形に折り畳んでカバー２０の排出口２４から所定量突出させたセット状態とする。なおこの実施形態では、この制御部１００を上述した各部に係るモータ及び減速機構と共に側板１１Ｌの外側に配置することにより、ペーパー切断部５００によりペーパーを切断して発生するペーパーによる埃のこれら制御部１００、モータ、減速機構への付着、侵入を低減し、この埃の付着、侵入による信頼性の劣化を有効に回避する。

つぎに、制御部１００によるペーパーホルダー１の動作制御を、図１１及び図１２に示すフローチャートに沿って図１３乃至図２１を参照しつつ説明する。なお、図中及び以下の説明中において、ステップを「Ｓ」とも略記する。また、構成要素の符号については、前述した図１〜図１０を参照のこと。

まず、図１１にフローチャートを示す制御部１００によるペーパーロール２の装着時における制御を説明する。新しいペーパーロール２の装着は、図１３に示すように、上部カバー２２を揺動開放して、ペーパーロール保持部２００にペーパーロール２を保持させ、ペーパーＰの先端部Ｐｅを上部搬送ローラ４１０の前側に垂らした状態として、上部カバー２２を閉止する。これにより、図１４に示すように上部カバー２２の圧接リブ２５が、ペーパーＰの先端部Ｐｅを上部搬送ローラ４１０に移動駆動可能に圧接させる。

新しいペーパーロール２の装着時には、制御部１００は、カバーセンサ１１１から上部カバー２２の閉止検出情報の入力を判断する。制御部１００は、ステップ１０１においてカバーセンサ１１１から上部カバー２２の閉止検出情報の入力を判断する（Ｙｅｓ）と、ペーパーＰをペーパー搬送経路４０１に引き込むように、上部搬送ローラ４１０を所定時間回転駆動する。すなわち、図１４に示すように、上部搬送ローラ４１０を図中時計回り（これを順行回転と称する）に回転駆動する。これにより、ペーパーＰの先端部Ｐｅは、上部搬送ローラ４１０の前側から後側のペーパー搬送経路４０１に引き込まれ、図１５に示すように、上部搬送ローラ４１０と圧接部材４３０との間に挟まれて上部搬送ローラ４１０の回転によってペーパー搬送経路４０１を垂下駆動される。

制御部１００は、上部搬送ローラ４１０を回転開始から所定時間後に停止させ、図１８に示すように、ペーパーＰの先端Ｐｎが下部搬送ローラ４５０と対応する位置より所定量下側となったタイミングで、図１９に示すようにペーパー折曲部６００を駆動する（Ｓ１０３）。ステップ１０３におけるペーパー折曲部６００を駆動するタイミングは、上部搬送ローラ４１０の回転開始からの経過時間で規定される。

ペーパー折曲部６００の駆動は、折曲部材６１０の折曲操作板６１１を待機位置から作用位置に回動させ、直ちに作用位置から待機位置に戻す。これにより、図２０に示すように、ペーパーＰの中央が突出する三角形状の折り畳まれた先端部Ｐｔが、下部搬送ローラ４５０とペーパー押さえ４７０の間に挟まれてカバー２０の排出口２４より所定量突出したセット状態となる。以上によって、ペーパーロール２の装着時における制御は終了する。

従って作業者が、ペーパーＰを著しく多量に引き出した状態でペーパーロール２をセットした場合、排出口２４より突出するペーパーＰは、先端が不恰好に折り畳まれることになる。またペーパーロール２にあっては、先端が解けないように糊により固定されている場合もあり、このようなペーパーロール２は、最外層より数層は、この糊が付着していることになる。この場合、ペーパーホルダー１にセットして排出口２４より突出するペーパーＰにあっては、このような糊の付着した箇所まで含まれることなる。これによりこのようにしてセットした後において、ペーパーホルダー１は、セットした作業者による排出口２４からのペーパーＰの引き出しにより、図１２の使用時の処理が実行される。従ってこの図１２に示す使用時における処理は、ユーザによりペーパーＰの使用による操作だけでなく、セット時における作業者による操作によっても実行される。

つぎに、図１２により示す制御部１００による通常の使用時における制御を説明する。図２０に示すように、セット状態では、ペーパーＰの三角形状に折り畳まれた先端部Ｐｔが下部搬送ローラ４５０とペーパー押さえ４７０の間に挟まれてカバー２０の排出口２４より所定量突出している。

制御部１００による通常使用時の制御では、まず、ペーパーロール検出部３００におけるペーパーロールセンサ３０１からの検出信号の入力の有無を判断する（Ｓ２０１）。ペーパーロールセンサ３０１は、前述したようにペーパーロール検出部３００におけるアーム３１０がストッパ３１３によって規制されるまで揺動すると、その検出信号を制御部１００に出力する。このため、ペーパーロールセンサ３０１から検出信号が入力している場合には、ペーパーロール保持部２００にペーパーロール２が装着されていないか、または、ペーパーロール２の残量が１／３程度以下である。このため、制御部１００は、ステップ２０１においてペーパーロールセンサ３０１からの検出信号が入力されていると判断する（Ｙｅｓ）と、表示部７００におけるＬＥＤランプ１２１を点灯させて、ペーパー残量僅少を表示する（Ｓ２０２）。

そして、制御部１００は、ペーパーロールセンサ３０１からの検出信号の継続停止を判断する（Ｓ２０３）。ここで、ペーパーＰを使用する際において使用者は、カバー２０の排出口２４より突出するペーパーＰの先端部Ｐｔをつまんで所望量を引き出し、任意の位置で切断する。また場合によっては、所望量を引き出して引き出しを停止させる。このペーパーＰの引き出しによってペーパーロール２が回転すると、その外周面に圧接されているペーパーロール検出部３００におけるローラ３２０が従動回転し、このローラ３２０の回転を検出しているペーパーロールセンサ３０１はその検出信号を制御部１００に出力する。つまり、ペーパーロールセンサ３０１からの検出信号が入力されてその検出信号の継続が途絶えると、ペーパーＰの引き出しが行われてそれが終了したと判断できる。この状態では、図２１に示すように、ペーパーＰの先端は、カバー２０の排出口２４から外部に突出している（突出部分Ｐｕ）。

制御部１００は、ステップ２０３においてペーパーロールセンサ３０１からの検出信号の継続が停止したと判断する（Ｙｅｓ）と、ペーパー切断部５００におけるブレード出入機構５２０を駆動して、ペーパーＰを切断する（Ｓ２０４）。これにより使用者が排出口２４からペーパーＰを引き出して引きちぎったような場合、この引きちぎった部位からペーパー切断部５００で切断した部位までのペーパーＰが排出口２４から落下することになる。また単純に、所望量を引き出して引き出しを停止させた場合、ペーパー切断部５００で切断して引き出したペーパーＰを取り出すことが可能になる。

ついで、制御部１００は、上部搬送ローラ４１０を所定時間回転駆動し（Ｓ２０５）、図１８に示すようにペーパーの先端が下部搬送ローラ４５０と対応する位置より所定量下側となったタイミングで、図１９に示すようにペーパー折曲部６００を駆動する（Ｓ２０７）。

これにより、図２０に示すように、ペーパーＰの三角形状に折り畳まれた先端部Ｐｔが下部搬送ローラ４５０とペーパー押さえ４７０の間に挟まれてカバー２０の排出口２４より所定量突出したセット状態となる。つまり、使用する都度、セット状態とすることができる。

以上説明したように、本実施形態にかかるペーパーホルダー１は、保持したペーパーロール２から、ペーパー搬送機構４００によってペーパーを搬送し、ペーパー切断部５００によってペーパーの先端を切断して整え、ペーパー折曲部６００によって三角形に折り畳んで、所定量突出させてセットする。これにより、ペーパーの先端を折り畳んでセットする面倒な作業を、自動的に行うことができる。

〔第２実施形態〕
この実施形態では、排出口２４の上下、カバー２０に緩やかな凹部を設け（図１参照）、これにより排出口２４より突出するペーパーＰの先端を掴み易くする。これによりこの実施形態では、介護施設等でも使用する場合の使い勝手を向上する。

またさらにペーパー切断部５００によりペーパーを切断する際に、音声再生機構により切断音を再生して出力し、これにより視覚障害者であっても、ペーパーの切断を知覚できるようにする。またさらに排出口２４の上部に、ライン状の表示部を設け、ペーパー切断部５００によりペーパーを切断する際に、この表示部全体を発光させ、又はこの表示部で発光箇所を走査させ、これにより聴覚障害者にあっても、ペーパーの切断を知覚できるようにする。

この実施形態では、排出口に凹部を設け、さらにペーパーの切断を音声により、さらには表示により通知することにより、一段と使い勝手を向上することができる。

〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。

すなわち上述の実施形態では、２つのファンによる送風のタイミングの設定によりペーパーの先端を折り曲げる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばファン以外の圧縮空気等による送風のタイミングの設定によりペーパーの先端を折り曲げる場合、さらにはペーパーの両端で形状の異なる部材を配置して、この折曲部材による押圧により異なるタイミングで押圧して折り曲げる場合等、折り曲げの方法にあっては種々の手法を適用することができる。

また上述の実施形態では、円弧の軌跡を描くように折曲操作板６１１を可動させてペーパーの先端を折り曲げる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ペーパーホルダーの奥側より折曲操作板６１１を直動させて折り曲げるようにしてもよい。このようにすれば、ペーパーホルダー全体の厚みを薄くすることができる。

また上述の実施形態においては、シャーシ等の部材を金属により作製する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、樹脂等の部材により作成しても良く、この場合は全体を軽量化することができる。またブレード５２３についても、セラミックスにより作製してもよい。

また上述の実施形態では、各駆動部にそれぞれモータ、減速機構を項ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばクラッチによる駆動対象の切り替えにより、１つのモータにより複数の駆動対象を駆動するようにしてもよい。また減速機構を省略して低速で回転するモータにより直接駆動するようにしてもよい。

また上述の実施形態では、ローラ３２０の位置検出によりペーパーロールの残量を検出する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば光学センサにより残量を検出する場合等、残量検出手法にあっては、種々の手法を広く適用することができる。

また上述の実施形態では、ペーパー受けトレイにペーパーの切断時に発生した塵を収納する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、さらに切断した先端側の端切れを収納するようにしてもよい。

１ ペーパーホルダー
２ ペーパーロール
２０ カバー
２３ ペーパー受けトレイ
２４ 排出口
１００ 制御部
２００ ペーパーロール保持部
３００ ペーパーロール検出部
３０１ ペーパーロールセンサ
３０２ 繰出センサ
３１０ アーム
３２０ ローラ
４００ ペーパー搬送機構
４０１ ペーパー搬送経路
４１０ 上部搬送ローラ
５００ ペーパー切断部
５２３ ブレード
６００ ペーパー折曲部
６１０ 折曲部材
６１１ 折曲操作板
６３０ 折曲ガイド機構
７００ 表示部
Ｐ ペーパー

Claims (7)

1. ペーパーロールを回転自在に保持するペーパーロール保持部と、
   前記ペーパーロール保持部に保持された前記ペーパーロールからペーパーを搬送経路に送り出す搬送ローラと、
   前記搬送経路において、前記搬送ローラにより送り出される前記ペーパーを切断するペーパー切断部と、
   前記ペーパー切断部で切断されて残る前記ペーパーロール側の前記ペーパーの先端を三角形形状に折り曲げて排出口より突出させるペーパー折曲部と、
   前記排出口からの前記ペーパーの引き出しの停止を検出する引き出し検出部と、
   各部の動作を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記引き出し検出部で、前記ペーパーの引き出しの停止が検出されると、前記ペーパー切断部により前記ペーパーを切断した後、前記搬送ローラにより前記ペーパーを搬送しながら、前記ペーパー折曲部により先端を折り曲げる
   ペーパーホルダー。
2. 前記搬送経路の下部に、
   開閉可能に保持されて、前記ペーパー切断部によって前記ペーパーを切断して発生する前記ペーパーによる埃を収納するペーパー受けトレイを有する
   請求項１に記載のペーパーホルダー。
3. 前記ペーパーロールのセットを検出するセット検出部を備え、
   前記制御部は、
   前記セット検出部により前記ペーパーロールのセットが検出されると、前記搬送ローラにより前記ペーパーを搬送して、前記ペーパー折曲部により先端を折り曲げる
   請求項１、又は請求項２に記載のペーパーホルダー。
4. 前記引き出し検出部は、
   前記ペーパーロールの周側面に押圧されて、前記ペーパーロールの回転により回転する回転検出用ローラと、
   前記回転検出用ローラの回転を検出する回転検出部とを備える
   請求項１、請求項２、請求項３の何れかに記載のペーパーホルダー。
5. 前記ペーパーロールの半径方向への前記回転検出用ローラの位置を検出する位置検出部を有し、
   前記制御部は、
   前記位置検出部の検出結果に基づいて、表示手段を介して前記ペーパーロールの残量を通知する
   請求項４に記載のペーパーホルダー。
6. 前記ペーパー切断部は、
   前記搬送経路を横切る方向に延長する１対の棒状部材の間に、前記ペーパーを間に挟んで配置された板材を突出させることにより、前記ペーパーを切断する
   請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、又は請求項５の何れかに記載のペーパーホルダー。
7. 前記ペーパー折曲部は、
   先端の形状が三角形形状である板材を、前記ペーパーの裏面側より押し出して、前記三角形形状の両辺に係る前記ペーパーの下部を異なるタイミングで押圧することにより、折り曲げぐせを設けて、前記ペーパーの先端を三角形形状に折り曲げる
   請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６の何れかに記載のペーパーホルダー。
   

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