JP3069145B2 - シートペーパー自動供給便座 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シートペーパー自動
供給便座に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シートペーパー自動供給便座は、
特願昭６３−３３２２７４号公報に見られるように、機
能部ケーシング内に、ロール収納部中に収納したシート
ペーパーロールからシートペーパーを送出路を通して便
座本体上に繰り出す繰出機構部と、便座本体上に繰り出
されたシートペーパーの後端を切断して同後端をクラン
プする切断機構部と、上記繰出機構部及び切断機構部の
動作を制御する制御部とを備えており、これらの機構部
及び制御部を商用電源のＡＣ１００Ｖで駆動するように
している。

【０００３】ところが、シートペーパー自動供給便座が
商用電源で駆動されるようになされているため、例え
ば、公共機関に設置されたパブリックトイレや、一般家
庭のトイレのように照明用の電源はあるが、各便器に電
力を供給する電源設備が備わっていないトイレに、この
自動供給便座を設置するには、便器用の電源設備を新設
する必要があり、この自動供給便座を導入しにくい状況
にあり、また、商業施設であるレストラン、デパート等
においては、電源コードが垂れ下がるなど見苦しく始末
に困っていた。

【０００４】そこで、繰出機構、切断機構等の各機構を
電池で駆動するようにして、既設のビル等で商用電源の
配線が困難な場所等でも使用できるようにした電池駆動
のシートペーパー自動供給便座が開発されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
シートペーパー自動供給便座では、切断機構部が正常に
作動してシートペーパーの切断を行う場合には、問題に
することはないが、何らかの原因で、切断機構部が切断
を完了することができない場合、例えば、モータ自体が
何等かの事情で通常回転が不能になった場合等には、切
断機構部を駆動するモータをそのままの状態にしておく
と、すなわち、切断機構部のかかる不作動状態を放置し
ておくと、更に他の機器関係にも影響が及ぶことにな
り、故障の拡大を生起することになる。

【０００６】特に、切断機構部のモータを電池電源によ
り駆動するようにした場合には、電池電圧の低下により
切断動作を完了することができないことも考えられ、そ
の際、モータを通常動作方向に駆動させ続けることは電
池の無用な消耗を促進するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、繰出用モー
タの駆動によってシートペーパーロールからシートペー
パーを便座本体上に繰り出すべく構成したシートペーパ
ーの繰出機構部と、便座本体上に繰り出されたシートペ
ーパーを切断等用モータにより駆動する可動プレートに
より押圧切断する切断機構部と、上記の繰出機構部と切
断機構部を制御する制御部とよりなるシートペーパー自
動供給便座において、切断機構部が、予め設定した時間
以内に、可動プレートにより、便座本体上に繰出された
シートペーパーの後端を切断完了しない場合には、可動
プレートをシートペーパー不使用時の原位置に復帰させ
るべく制御してなるシートペーパー自動供給便座を提供
せんとするものである。

【０００８】

【実施例】まず、本発明に係るシートペーパー自動供給
便座Ａの全体的構成について説明する。

【０００９】図１〜図２に示すように、シートペーパー
自動供給便座Ａは、水洗便器10上に開閉自在に載置され
た便座本体11と、水洗便器10の後部上に固定状態に載置
され、便座本体11の後部を機能枢軸13と単純枢軸13a に
よって、上下方向に回動起立自在に枢支する機能部14と
で形成されている。図中11e は開口部を示す。

【００１０】機能枢軸13には後述する着座検出センサ72
が連動連結されている。

【００１１】また、本発明の要部を構成する機能部14に
ついて説明すると、図２〜図４に示すように、機能部14
は、水洗便器10の後部に取付けた機能部ケーシング15
と、同ケーシング15内に配設した繰出機構部Ｃ、切断機
構部Ｄ、ロール収納部Ｅ、制御部Ｆ、操作部Ｇ及び乾電
池ケース15a とで構成されている。

【００１２】次に、機能部ケーシング15の構成について
説明すると、同ケーシング15は、図３〜図４に示すよう
に、その内部に繰出機構部Ｃや切断機構部Ｄ等を内蔵す
る下部ケーシング16と、同下部ケーシング16の上縁に嵌
合連結され、内部にロール収納部Ｅを形成する上部ケー
シング17とで形成されている。

【００１３】下部ケーシング16の内部構造には、図２に
示すように、下部ケーシング16の左右両側に、それぞれ
軸受ボックス30、31を立し、右側軸受ボックス31内に
は、繰出機構部Ｃの繰出ローラ33と、切断機構部Ｄの可
動プレート50の駆動源である繰出用ＤＣモータM1と切断
等用ＤＣモータＭ2 が配設されている。また図３におい
て、18は矩形取付板、19は左右側壁、20は左右側壁、2
1，22は前後壁、23は傾斜天井壁、23a は可動プレート
挿入空間、23b は繰出ローラ配設空間、24は天井板、27
は前壁、28は後壁を示す。

【００１４】繰出機構部Ｃは、図３および図５で示すよ
うに、下部ケーシング16の左右側軸受ボックス30、31の
後方上部間に、繰出用ＤＣモータＭ1 に連結した繰出軸
32を横架し、同繰出軸32に繰出ローラ33を固着してお
り、その上方に配設した押さえローラ34と協働して、シ
ートペーパーＰを押圧・挾持して、ロール収納部Ｅから
シートペーパーＰを便座本体11上に繰出すようにしてい
る。

【００１５】図中、35は吊支機枠であり、左右揺動アー
ム36、37と両アーム36、37の下端同士を連結する連結板
38とで略Ｕ字形状に形成されている。39は吊支機枠35を
枢支するための筒状ボス部である。

【００１６】本発明の要部たる切断機構部Ｄは、図３及
び図６に示すように、右側軸受ボックス31内に配設した
切断等用ＤＣモータＭ2 と連結した動力伝達軸43に固着
した円板カム44と、枢軸49周りに揺動自在に配設され、
かつその外周面を円板カム44の外周面と係合した可動プ
レート50と、同可動プレート50の上方に配設され、枢軸
52に揺動自在に枢支した揺動プレート51とで構成されて
いる。56は可動プレート50の上面の後部に設けられた押
圧片であり、揺動プレート51の前部を形成する押圧片57
と協働して、シートペーパーＰをクランプすることがで
きる。また、揺動プレート51の後部には上記押圧片57と
一体の切断部58を形成している。

【００１７】かかる構成によって、切断等用ＤＣモータ
Ｍ2 で動力伝達軸43を回転させると、円板カム44が回転
し、可動プレート50が枢軸49を中心として揺動して、こ
れと連動して揺動プレート51が揺動し、切断部58によっ
てシートペーパーＰを押圧・切断することができる。な
お、ＢＰは可動プレート50の上端前部に取付けた汚水侵
入防止バリアである。ここで、本発明の要旨となるのは
段落「００５３」に詳細に後述するように、この切断機
構部Ｄが予め設定した時間以内に、便器本体上に繰出さ
れたシートペーパーの後端切断完了をしない場合には、
切断機構部Ｄを構成する可動プレート50を、シートペー
パーの不使用時の原位置、すなわち、段落「００４４」
の初期動作において説明した原位置に復帰させるように
制御したことにある。

【００１８】ロール収納部Ｅは、図３および図５，６で
示すように、左右側軸受ボックス30、31にそれぞれロー
ルホルダー60、61を配設して、紙管Ｒ1 にシートペーパ
ーＰを多重に巻回して形成したシートペーパーロールＲ
を交換自在に支持させるようにしている。

【００１９】制御部Ｆは、図７，８，９に示すように、
電源回路102 と、マイクロコンピュータ104 の入，出力
端に接続した各種回路と、これら回路に設けたリレーの
各補助接点を有する第１，第２のモータ回路105,106 を
備えた電動機駆動回路107 とによって構成されていると
共に、シートペーパーＰに設けた位置検出用透孔ｂを検
出して出力を生じるペーパー位置検出用センサ70や、後
述する操作部Ｇに設けた繰出スイッチ71や、着座検出セ
ンサ72等、の制御出力発生手段と接続した入力インター
フェースと、繰出機構部Ｃや切断機構部Ｄ等と接続する
出力インターフェースと、シートペーパーＰの繰出・ク
ランプ・切断プログラムを記憶するメモリと、タイマー
とで構成されている。

【００２０】操作部Ｇは、図２に示すように、下部ケー
シング16の右側前部上方に設けられており、繰出スイッ
チ71や、発光ダイオード等からなる電源ランプや、紙詰
まり、紙補充等の異常が発生した場合の警報機能を有す
る紙トラブルランプ等の表示部によって構成されてい
る。

【００２１】操作部Ｇの下方には、図４で示すように、
単１の乾電池101 ４個を収納できる乾電池ケース15a を
下部ケーシング16と一体に形成しており、同ケース15a
中の乾電池101 から前記各機構部Ｃ、Ｄ及び制御部Ｆを
駆動する電力を供給するようにしている。15b は開閉自
在のカバーである。

【００２２】機能部ケーシング15の前部右側位置には、
図２，１０で示すように、ペーパー位置検出用センサ70
が配設されており、同位置検出用センサ70は、ホトトラ
ンジスタとホトダイオードとで構成され、シートペーパ
ーロールＲからシートペーパーＰが所定長さだけ便座本
体11上に繰り出されてきた時、ペーパー位置検出用セン
サ70によってシートペーパーＰに穿設した位置検出用透
孔ｂを検出し、繰出機構部Ｃの作動を停止させることに
より、正確にシートペーパーＰを便座本体11上に供給す
ることができる。Ｌ1 ，Ｌ2 はリード線である。

【００２３】着座の検出を行う手段としての着座検出セ
ンサ72は、図２で示すように、便座本体11の後部の両端
を、機能枢軸13と単純枢軸13a とを介し、機能部ケーシ
ング15の前部両側に設けた枢支部14a に着脱自在かつ回
動起立自在に取付けて、便座本体11にかかる荷重によっ
て着座の有無を検知するものであり、枢支部14a 内に配
設され上記機能枢軸13に連動連結されている。

【００２４】機能枢軸13は、図１１〜図１３に示すよう
に、枢支部14a の内側壁に上下方向に長く設けた長孔75
を貫通して枢支部14a内に挿入されており、昇降案内ケ
ーシング76内に昇降自在に配設されている可動軸受77に
回動自在に枢支されている。可動軸受77は常時コイルス
プリング78によって上方向に付勢されているが、その上
限位置は規制プレート79によって規制されているので、
通常時は、図１８に示す上方位置（便座本体11への未着
座状態）をとり、機能枢軸13及び便座本体11も、同図に
示す上方位置をとる。また、機能枢軸13には、その挿入
先端に略４分の１円弧形状のレバー押圧片80を突設して
おり、その下方にはセンサ起動レバー81が配設されてお
り、同センサ起動レバー81は、基端部81a を内部に昇降
自在に支持し、コイルスプリング82によって上方に付勢
してセンサ起動レバー81の上面を常時レバー押圧片80に
当接させている。83はレバー昇降案内ケーシング、84は
センサ起動レバー81の先端部81b に突設した遮蔽板であ
り、機能部ケーシング15の枢支部14a 内に配設した赤外
線センサ85の投光素子85a と受光素子85b との間に介設
されている。

【００２５】さらに、機能枢軸13の便座本体11の反対側
に扁平断面形状の便座本体係合部86を形成し、これを枢
軸係合孔87内に回動不可に嵌入しており、便座本体11へ
の着座（離座）によって、その円弧形状部がセンサ起動
レバー81に当接することによって、コイルスプリング82
の付勢力に抗して、機能枢軸13、可動軸受77、レバー押
圧片80及びセンサ起動レバー81が下降（上昇）し、遮蔽
板84が投光素子85a と受光素子85b 間を導通遮断して赤
外線センサ85をオン（オフ）させるので、便座本体11の
姿勢を検知することができる。

【００２６】これらの出力によって、制御部Ｆは、便座
本体11にシートペーパー繰出不能状態にあるときは、繰
出スイッチ71が押されても、繰出機構部Ｃの作動を抑止
して、機能部ケーシング15内でのシートペーパーＰの絡
みつきや詰まりを防止することができる。

【００２７】可動プレート位置検出センサ93、93a は、
図１３に示すように、発光素子、受光素子及び一対の検
出板96、96a よりなるホトインタラプタ型で、図５、図
６及び図１３で示すように、動力伝達軸43の中央部付近
のケーシングの底面に設けたセンサ取付ボックス95内に
収容されている。

【００２８】検出板96、96a は、図１５及び図１６に示
すように、約1/3 の切欠部ｇ，ｈを備えた状態で弧状に
形成されており、図２１に示すように重合状態におい
て、切欠部ｇ，ｈが、約50度の切欠角θになるように、
その動力伝達軸43への取付位置を円周方向にずらしてお
り、受光素子の出力により可動プレート50の回動位置を
検出することによって、後述するシートペーパー自動供
給便座Ａの動作順序を示す説明図（図２２）に示す各動
作位置（図２２の（ａ）〜（ｈ））に可動プレート50が
きたことを検出し、繰出機構部Ｃ等に所望の動作を行わ
せることができる。

【００２９】シートペーパーＰは、図１７で示すよう
に、繰出方向に一定間隔を開けて幅方向に直線状の切断
用ミシン目ｃを設け、各ミシン目ｃ間に便座本体11の内
側形状に適合した形状の切り抜き用ミシン目ａを設けて
いる。但し、切り抜き用ミシン目ａの後部両端間に無ミ
シン目部を形成して、切り抜き用ミシン目ａを切ると、
中央部分は水洗便器10内に垂れるようにしている。ま
た、シートペーパーＰの一側縁部に、長手方向一定間隔
毎に位置検出用透孔ｂを設け、更に、シートペーパーロ
ールＲに巻回した最後の一枚のシートペーパーＰ1 に
は、同ペーパー切れ検出用透孔ｂ1 を穿設しており、こ
れをペーパー位置検出用センサ70が検出すると、紙トラ
ブルランプＬＥＤ2 を点灯させるようにしている。

【００３０】次に、制御部Ｆを構成する各種回路につい
て図７，８，９をもとに詳説する。

【００３１】図７は乾電池101 を備えた電源回路102 を
示し、ペーパー繰出機構駆動用の電動機としての繰出用
ＤＣモータＭ1 と、ペーパー切断機構駆動用の電動機と
しての切断等用ＤＣモータＭ2 とに供給される駆動電源
Vcc と、定電圧回路103 を介して制御部Ｆに供給される
定電圧電源Vdd を出力するように構成されている。

【００３２】図９は、マイクロコンピュータ104 の入，
出力端に接続した各回路の説明図であり、次のように構
成されている。

【００３３】110 はシートペーパーの位置検出回路で、
ホトダイオードとホトトランジスタとからなるペーパー
位置検出用センサ70と、エミッタ接地のホトダイオード
と定電圧電源Vdd との間で接続されてスイッチの役目を
果すホトトランジスタとによって構成されており、該ト
ランジスタのベースは抵抗を介してマイクロコンピュー
タ104 の入力端Ｏ1 に又、ホトダイオードのエミッタは
マイクロコンピュータ104 の入力端Ｉ1 にそれぞれ接続
し、マイクロコンピュータ104 の出力端Ｏ1 からの指令
でトランジスタがＯＮすると、ホトダイオードが点灯し
てペーパー位置検出用センサ70を通電させ、ペーパーの
位置検出を行う。

【００３４】以下、着座検出回路111 、可動プレート位
置検出回路112,112aの内容も前記ペーパー位置検出回路
110 と同様の構成である。

【００３５】なお、図中、72は着座検出センサ、93,93a
は可動プレート位置検出センサで、いづれもホトダイオ
ードとホトトランジスタとを組合せて設けられている。

【００３６】113 は繰出用ＤＣモータＭ1 の回転数検出
回路で、市販のインクリメンタル形のロータリエンコー
ダ113aを使用している。このエンコーダ113aは図６，図
７，８で示すように、繰出用ＤＣモータＭ1 の後部に同
軸回転するように取付けられている。

【００３７】114 はスイッチ回路を示し、71は繰出スイ
ッチである。

【００３８】115 はリレー駆動回路で、マイクロコンピ
ュータ104の出力端Ｏ6 〜Ｏ8 に接続したスイッチの役
割を果すトランジスタと定電圧電源Vdd との間にリレー
Ｘ1〜Ｘ3 を接続して構成されており、リレーＸ2 は、
電動機駆動回路107 に設けた補助接点Ｘ1a，Ｘ1bの開閉
を行わせ、又、リレーＸ2 ，Ｘ3 は同じく補助接点Ｘ2
a，Ｘ2b及びＸ3a，Ｘ3bの開閉を行わせる。

【００３９】116 は紙詰まり及び電池切れを表示する表
示回路で、マイクロコンピュータ104 の出力端Ｏ9 には
電池切表示ランプＬＥＤ1 が出力端Ｏ10に紙トラブルラ
ンプＬＥＤ2 がそれぞれ接続されている。

【００４０】117 は電池電圧検出回路を示し、この回路
117 は、マイクロコンピュータ104の入力端Ｉ7 と駆動
電源Vcc との間で電池電圧を検出する第１の電圧検出Ｉ
Ｃ1（例えば、スレショルド電圧4.5V検出用で、電池切
れの予告を電池切表示ランプＬＥＤ1 が５秒間点灯して
表示するものであり、この場合、各モータＭ1 ，Ｍ2は
駆動可能である。）と、マイクロコンピュータ104 の入
力端Ｉ8と駆動電源Vcc との間で接続した第２の電圧検
出ＩＣ2 （例えば、スレショルド電圧4.0V検出用で、電
池が寿命によって使えないことを電池切表示ランプＬＥ
Ｄ1 の連続点灯により表示し、各モータＭ1 ，Ｍ2 はマ
イクロコンピュータ104 の制御プログラムによって駆動
しない。）と、マイクロコンピュータ104 の入力端Ｉ9
と駆動電源Vcc との間でリセット回路ＲＣを介して接続
した第３の電圧検出ＩＣ3 （例えば、スレショルド電圧
3.5V検出用で、電池切表示ランプＬＥＤ1 は点灯しな
い。電池寿命のため、制御プログラムの作動を停止さ
せ、マイクロコンピュータ104の暴走を防ぐ。）とによ
って構成し、電池電圧に相当する検出信号をマイクロコ
ンピュータ104 の所定の入力端Ｉ7 〜Ｉ9 に入力し、電
池切表示ランプＬＥＤ１にて電池電圧を表示させる。

【００４１】図８に示す電動機駆動回路１０７ は、駆
動電源Vcc とグランド（接地）間との間に、それぞれ、
リレーＸ1 〜Ｘ3 の補助接点Ｘ1a，Ｘ1b〜Ｘ3a，Ｘ3bと
繰出用ＤＣモータＭ1 ，切断等用ＤＣモータＭ2 を個別
に直列接続して第１のモータ回路（紙送り用）105 と、
第２のモータ回路106 とを備えて構成されており、各モ
ータＭ1 ，Ｍ2 はマイクロコンピュータ104 の出力端Ｏ
6 〜Ｏ8 から個別に出力される指令にてリレーＸ1〜Ｘ3
を励磁すると、その補助接点がモータ回路105 ，106
を電源回路２と通電する方向に投入（モータ回路105 の
場合は、接触子ｓａを接点Ｘ1b→Ｘ1aに切換え、モータ
回路106 の場合は接触子ｓｂを接点Ｘ2b→Ｘ2aに切換え
ると、切断等用ＤＣモータＭ2 は正回転し、この状態
で、更に接触子ｓｃを接点Ｘ3b→Ｘ3aに切換えると、切
断等用ＤＣモータＭ2 は逆回転する）にして繰出用ＤＣ
モータＭ1 及び切断等用ＤＣモータＭ2 を必要に応じて
駆動させる。又、各モータ回路105,106 の通電回路を開
路（接触子ａ〜ｃを原位置に戻す）すると、モータの回
転子はしばらくの間惰性回転する。このとき、例えば、
図８に示すように、補助接点Ｘ1b，Ｘ1bを通してモータ
Ｍ1 の両端子間が短絡し、モータのコイルには発電作用
によって、誘起電圧が発生し、これを消費させると、モ
ータ自身に負荷がかかって自ら制動をかける（直流制
動）こととなってモータを急停止させる。この理由は切
断等用ＤＣモータＭ2 の両端子間についても同様であ
る。従って、各モータＭ1 ，Ｍ2 の惰性回転を防ぐため
に、外部からの制動装置を必要としない。

【００４２】次に、上記構成を有するシートペーパー自
動供給便座の使用動作について、初期動作と通常動作と
に分けて、図２２に示す動作順序説明図及び図１８〜図
２１に示すフローチャートを参照して、詳細に説明す
る。

【００４３】※ 初期動作（電池の取付け初期設定）
（図１８参照）電池を乾電池ケース15a に挿入すると、
ステップ401 〜403 にて電池チェックを行い、正常な場
合はステップ404 にて電池切表示ランプＬＥＤ1 が0.3
秒間点灯した後、ステップ405 を経てステップ406 に移
行し、ロータリエンコーダ113a及び可動プレート位置検
出センサ93,93aおよび着座センサ72に通電を行い、それ
ぞれのセンサをＯＮさせる。一方、ステップ402 の時点
で電池電圧が４Ｖ以下の場合、電池は不正常であり、ス
テップ407 に移行し、電池切表示ランプＬＥＤ1を連続
点灯して待機する（電池交換）。ステップ403 で電池電
圧が4.5V以上のときはそのままステップ406 に移行す
る。又、前記センサ113a,93,93a のオンにより、可動プ
レート50がステップ408 の紙送り位置（図２２の
（ｂ））にあるか否かを判定し、紙送り位置にあれば、
ステップ409 にて切断等用ＤＣモータＭ2 を逆回転さ
せ、可動プレート50を図２２（ａ）で示すように、原位
置（ステップ410 ）に戻し、シートペーパーの繰出に備
える。

【００４４】この場合、切断等用ＤＣモータＭ2 の回転
により可動プレート50が例えば５秒以内に原位置に戻ら
ないときは、ステップ411 にてモータＭ2 を１秒間だけ
正回転して待機状態とする（ペーパー繰出不能・故
障）。ステップ408 にて可動プレート50が紙送り位置以
外の場所に存在しているときは、ステップ412 で可動プ
レート50が原位置（図２２（ａ））にいるか判定し、原
位置にあれば次のステップ413 に移行し、又、存在して
いないときは、モータＭ2 を正回転して可動プレート50
を原位置に復帰させる。ステップ413 でペーパーの有・
無を判定し、「Ｙ」の場合は、ステップ414 に、「Ｎ」
の場合は、通常の動作Ａにそれぞれ移行する。

【００４５】なお、ペーパー位置検出用センサ70は瞬間
的に点灯してペーパーの有無判断を行う。ステップ414
では切断等用ＤＣモータＭ2 が正常に動作するか判定
し、動作すれば、次のステップ415 に移り、繰出用スイ
ッチ71を投入することにより、可動プレート50はステッ
プ416,417 を経て通常の動作（Ｂ）に移行し、可動プレ
ート50を原位置から紙送り位置（図２２（ｂ））まで移
動させる。ステップ414で切断等用ＤＣモータＭ2 が動
作しないときは、そのまま待機する（故障）。又、ステ
ップ416 で便座が起立していたり、着座したりすると、
マイクロコンピュータ104 はメンテナンスモードに切換
えられる。ステップ417 で電池電圧４Ｖを検出すると、
ステップ418 で電池切表示ランプＬＥＤ1 が連続点灯
し、電池切れを表示し、ペーパーの繰出しを行わせな
い。

【００４６】なお、図１８のフローシート図の中で、カ
ム・紙送り位置とは、円板カム44及び検出板96,96aを、
可動プレート50を水平状態に維持する位置まで回動させ
ることを表し、又、カム・原位置は可動プレート50を、
送出口8aを閉鎖させる位置に戻すことを表し、この時点
で円板カム44、検出板96,96aはスタート位置に復帰して
いる。

【００４７】＊ 通常動作（図１９〜図２１参照） （Ａ）地点でステップ419 にて操作スイッチ71を投入す
ると、ステップ420 〜422 に移行してロータリエンコー
ダ113aと可動プレート位置検出センサ93,93aを通電させ
る。一方、ステップ420 で切断等用ＤＣモータＭ2 が不
良で回転しない場合は、そのまま待機状態（故障）に移
行し、又、電池電圧検出回路117 で電池電圧が４Ｖを検
出して電池寿命とステップ421 で判定されたときは、ス
テップ423 で電池切表示ランプＬＥＤ1 を連続点灯して
待機状態に移行し、切断等用ＤＣモータＭ2 の不良と同
様にシートペーパー自動供給便座は駆動せず、ペーパー
の繰出しを行わない。ステップ424 で便座が起立してい
たり、着座していると、マイクロコンピュータ104 はメ
ンテナンスモードに切換えられ、前記便座等が起立して
いないと判定したときは、ステップ425 で電池切れの判
定を行い、電池切れと判定した場合、ステップ426 で電
池切表示ランプＬＥＤ1 を５秒間点灯して電池切れを予
告する。ステップ427 ではペーパー補充の有・無を判断
し、「有」の場合は紙トラブルランプＬＥＤ2 を５秒間
点灯して待機する（ペーパーを補充する）。「無」のと
きはステップ428 〜430 に移行する。この間はペーパー
の補充が必要ないことを示し、切断等用ＤＣモータＭ2
が正常に回動し、ステップ431で可動プレート50を、カ
ム・紙送り位置（可動プレート50を水平にしてペーパー
送出口8aを開く）に移動させている。可動プレート50の
移動後、マイクロコンピュータ104 内のタイマーがセッ
ト（８秒）され、ステップ432 でタイマーがスタート
し、ステップ433 で繰出用ＤＣモータＭ1 を起動してペ
ーパーの送り出しを開始する。

【００４８】なお、ステップ430 でペーパー「有」と判
定されたときは、そのまま待機状態に入り、ペーパーの
繰出しは行わない。（この場合、ペーパー位置検出用セ
ンサ70にて紙の有・無をみているので、機能部ケーシン
グ15内に残っているペーパーを手で取り除く等して、再
度（Ａ）地点でペーパーを繰出スイッチ71を投入するこ
とにより、ペーパーの再繰出しを行うことができる。）
そして、図２０のステップ434,435 に移行し、ステップ
435 にてペーパーの先端がペーパー位置検出用センサ70
により検出（該センサ70は繰出用ＤＣモータＭ1 のスタ
ート時点で点灯）され、かつ、ステップ436 で図１７に
示すペーパーがＸa 分移動したことを確認すると、ステ
ップ437 に移行し、ステップ437により、図１７のＹ区
間の距離だけペーパーの繰出しを行う、Ｙ区間における
繰出中は、ペーパー位置検出用センサ70は消灯してい
る。前記ステップ437 にてペーパーをＹ区間だけ移動さ
せると、センサ70は再点灯し、ペーパーの位置検出用透
孔ｂをステップ438 で検出し、検出後は再び消灯する。
なお、ペーパーは更に、図１７で示すＺ区間だけ移動し
て繰出しが終る。即ち、同検出用透孔ｂの検出後ステッ
プ439 でペーパーをＺ区間だけ移動させると、繰出用Ｄ
ＣモータＭ1 は停止する（直流制動にて急停止する）。
従って、ペーパーに設けたミシン目は確実に切断位置に
設定することができる。

【００４９】なお、ステップ435 〜439 の間で「Ｎ」と
判定されたときは、すべて、ステップ434 に戻り同じ動
作を繰り返す、又、ペーパーの繰出中、ステップ440 で
便座本体11を起立させたとき等は、ペーパーの繰出はス
テップ441 にて一時中止される。便座本体11を元に戻せ
ば、再度ペーパーの繰出を再開する。

【００５０】ステップ434 で「８秒」が経過した時点で
ペーパーの正常な繰出しが行われない場合、ステップ44
2 でペーパーの有・無を判定（ペーパー位置検出用セン
サ70が点灯してペーパー有・無の判定を行う。）し、
「Ｙ」のときは、ステップ443に移行する。ここでは、
図１７において、ペーパー繰出長を示すＹ区間における
繰出用ＤＣモータＭ1 の回転数が実質的に７０％以上回
転しているとき（ロータリエンコーダ113aから入力され
る信号にてマイクロコンピュータ104 が算出する）、ス
テップ443 にて更に繰出用ＤＣモータＭ1 を「４秒」延
長してペーパーの再繰出しを行い（ステップ444 、434
〜439 ）、ペーパーの残り分の繰出しを強制的に行って
紙詰まり回数の減少をはかる。

【００５１】一方、ステップ442,443 で「Ｎ」の場合
は、繰出用ＤＣモータＭ1 をステップ445 で停止させ
る。

【００５２】そして、ステップ446,447 で繰出スイッチ
71を投入（リトライ１回）する。

【００５３】この状態で、ステップ443 に移行し、
「Ｙ」であれば、ペーパー繰出しが行われ、「Ｎ」すな
わち、ペーパー繰出しが行われず、従ってペーパーの切
断も行われない場合にはあと３回までリトライし、この
間でペーパーの繰出し（当然ペーパーの切断）が行われ
ないときは、繰出スイッチ7 1の投入により、切断等用
ＤＣモータＭ2 が逆回転し、可動プレート50を原位置に
戻すとともに、紙トラブルランプＬＥＤ2 が５秒間点灯
し、紙詰まりを表示する（ステップ448 〜450 参照）。
ステップ450 で「５秒」経過すると、同ランプＬＥＤ2
は消灯し、待機状態となる（紙詰まり故障）。紙トラブ
ルランプＬＥＤ2 が点灯しているとき（５秒以内）に繰
出スイッチ71を投入すると、同ランプＬＥＤ2 は消灯
し、図１９で示す通常状態Ａに移行し、再度ペーパーの
繰出を行う（ステップ451 〜453 参照）。

【００５４】次に、図２１において、繰出用ＤＣモータ
Ｍ1 が停止すると、ステップ454 から455 に移行し、ス
テップ455 で「Ｎ」の場合、切断等用ＤＣモータＭ2 は
再起動し、ステップ456 〜458 にて可動プレート50を紙
保持位置に移動し、従前通り、ペーパーの切断・挾持を
行う。又、ペーパーの繰出し中、ペーパー位置検出用セ
ンサ70が紙終り位置検出用透孔b1を検出（図１７参照）
したとき、ステップ455 にて「Ｙ」と判定され、ステッ
プ4591,4592 に移行し、可動プレート50を原位置に復帰
し、かつ、紙トラブルランプＬＥＤ2 を点灯（５秒）
し、紙トラブルを表示する。また、ステップ457 で「５
秒」以内に可動プレート50が紙保持位置に到着しないと
きは、ステップ459 に移行し、可動プレート50を原位置
に戻す（ペーパーの切断・挾持は行わない。切断等用Ｄ
Ｃモータ不良発生）。この際、電池切れ、寿命をステッ
プ460,461 で判定し、「Ｙ」の場合は電池切表示ランプ
ＬＥＤ1 を「５秒」又は連続点灯し電池電圧の寿命を表
示し、待機状態に入る。

【００５５】一方、ステップ419 でペーパー繰出スイッ
チが操作されると、着座検出センサ72が通電され、使用
者が便座に着座している間、0.5 秒間隔で着座検出セン
サ72に通電を行い、着座・離座を検出している（電池消
費の低減、間欠通電）。使用者が便座から離れると、着
座検出センサ72はＯＦＦし(462) 、直ちに、ステップ46
3 にて可動プレート50は切断等用ＤＣモータＭ2 の駆動
により紙挾持から挾持解除位置に移動する。ステップ46
3 に移行すると、ステップ464にてタイマーがスタート
し、ペーパー位置検出用センサ70を５秒間隔で１分間、
間欠通電させてペーパーの有・無を検知させる。このあ
と、ステップ465 で繰出スイッチ71を投入「Ｙ」する
と、ステップ466 〜473 にて、着座の有・無、ペーパー
の有・無、電池切れの各判定を行い、ペーパーが前記ペ
ーパー位置検出用センサ70の通電中（１分以内）に除去
（洗浄水の流れにより排除）された場合は、ステップ47
2 にて次のペーパーの繰出しを引続いて行うことができ
る。この際、可動プレート50はステップ470 で原位置に
戻っている。

【００５６】しかし、ステップ465 が「Ｎ」のときは、
１分経過すると、ペーパー位置検出用センサ70は消灯
し、可動プレート50は原位置に復帰する（ステップ465,
474,475 参照）。このとき、ペーパーが除去されている
ときは(476,477) 、ステップ478 で次回のペーパー繰出
に備えてペーパーを一定の長さ送出して待機状態に入
る。ところが、ペーパーが除去されず、残存している
と、紙詰まりとなり、そのまま待機状態に入る。この場
合、ペーパーを使用者が除去すれば、ステップ478 に移
行し、次回の繰出しに備えることができる。

【００５７】また、ペーパーの交換等のメンテナンスに
際しては、ステップ424 にて便座本体11を起立させて制
御部Ｆのマイクロコンピュータのモードを、紙送りモー
ドからメンテナンスモードに切換え、繰出スイッチを押
すと、紙トラブル内容を表示する。この場合、各モータ
Ｍ1 ，Ｍ2 は起動しないようにプログラムが設定されて
いるので、ペーパーの繰出しが行われることはない。

【００５８】そして、メモリには、マイクロコンピュー
タ104 を次のように機能させるため少なくとも下記のプ
ログラムを設定している。

【００５９】〔１〕 着座または便座起立の検出入力に
より、紙送りモードからメンテナンスモードに切換える
プログラム。

【００６０】〔２〕 シートペーパーの繰出しを行わな
いときは、制御部Ｆを待機状態にして、乾電池の浪費を
防止するプログラム。

【００６１】すなわち、出力端Ｏからは、シートペーパ
ーの繰出スイッチ71が操作されてから一定時間だけ（例
えば８秒間）電圧を出力するようにして、動作及び制御
の必要が無いときには、電圧を出力しないようにしてい
る。このようにしたことによって、乾電池101 の無駄な
消耗を防止することができる。

【００６２】〔３〕 紙詰まり又は紙切れ等の紙トラブ
ルが生じたとき、表示部の紙トラブルランプＬＥＤ2 を
短時間（例えば５秒間）点灯し、かつ、各機構部Ｃ，Ｄ
の各モータＭ1 ，Ｍ2 を、可動プレート50が原位置に復
帰するまで作動させるプログラム（メンテナンスによっ
てトラブルが排除されたときにはリセットされる）。

【００６３】〔４〕 紙送り開始時にタイマーを上記一
定時間（例えば８秒間）にセットするプログラム。

【００６４】〔５〕 シートペーパーの繰出スイッチ71
が操作されたとき、制御部Ｆを待機状態から紙送りモー
ド又はメンテナンスモード（便座を起立させている場
合）に切換えるプログラム。

【００６５】〔６〕 乾電池101 の出力電圧が4.5Vまで
低下したとき表示部に出力して短時間（例えば５秒間）
乾電池切れ予告の電池切表示ランプＬＥＤ1 を点灯さ
せ、乾電池101 の交換を促すプログラム。

【００６６】〔７〕 乾電池101 の出力電圧が4.0Vまで
低下したとき表示部に出力して乾電池切れ予告の電池切
表示ランプＬＥＤ1 を連続点灯させ、乾電池101 が切れ
た旨の報知を行うとともに、各機構部Ｃ，Ｄを動作原位
置に復帰させてから作動を停止させるプログラム。

【００６７】〔８〕 乾電池101 を乾電池ケース15a に
収納したとき、乾電池101 の出力電圧が4.5V以上である
ときには、表示部の乾電池切れ予告の電池切表示ランプ
ＬＥＤ1 を短時間（例えば0.3 秒間）点灯させるプログ
ラム。

【００６８】

〔９〕 ロータリエンコーダ113aからの出
力をカウントして、シートペーパー繰出用ＤＣモータＭ
1 の回転数を検出し、シートペーパーＰの繰出し長さを
計測するプログラム。

【００６９】なお、メモリには、図１７に示すようにシ
ートペーパーＰをイ→ロ，ロ→ハ，ハ→ニ，ニ→ホ（図
１７参照）に移動させるのに要する繰出用ＤＣモータＭ
1 の回転数をそれぞれ記憶させている。

【００７０】〔１０〕 シートペーパーＰをイ→ロ，ハ
→ニ間で移動させる間、シートペーパー位置検出用セン
サ70を作動させ、それ以外は作動させないプログラム
（乾電池の浪費防止）。

【００７１】〔１１〕 シートペーパーＰの除去後、次
のシートペーパーＰを所要長さ（例えば20mm）繰出すた
めに繰出用ＤＣモータＭ1 を作動させるプログラム。

【００７２】〔１２〕 シートペーパー位置検出用セン
サ70が最後の一枚のシートペーパーＰ1 を検出したとき
は、各機構部Ｃ，Ｄの各モータＭ1 ，Ｍ2 を作動させな
いプログラム。

【００７３】〔１３〕 電池の交換後、切断等用ＤＣモ
ータＭ2 にて可動プレート50を原位置に作動させるプロ
グラム。

【００７４】〔１４〕 繰出スイッチ71の投入後、ペー
パー位置検出用センサ70を短時間点灯してペーパーの有
・無を判定するプログラム。

【００７５】〔１５〕 紙詰まり時、繰出スイッチ71を
４回投入（リトライ）することにより、切断等用モータ
Ｍ2 を作動させて可動プレート50を原位置に復帰させる
プログラム。

【００７６】〔１６〕 繰出用ＤＣモータＭ1 停止後、
切断等用ＤＣモータＭ2 を始動して可動プレート50をペ
ーパー挾持位置に作動させるとともに、５秒以内に可動
プレート50がペーパー挾持位置に到着しないときは、原
位置に復帰させるプログラム。

【００７７】〔１７〕 ペーパー繰出スイッチ操作後、
着座検出センサ72に、離座するまでの間、0.5 秒間隔で
通電を行わせるプログラム（節電効果）。

【００７８】〔１８〕 ペーパー挾持を解除したあと、
５秒間隔で１分間、ペーパー位置検出用センサ70に通電
させてペーパー有・無を判定するプログラム（節電効
果）。

【００７９】〔１９〕 紙繰出中において、繰出用ＤＣ
モータＭ1 の回転数が設定値の70％を越えていても、ペ
ーパーが定量繰出されていないときは、更に、繰出用Ｄ
ＣモータＭ1 を４秒間延長して駆動させるプログラム
（紙詰まり事故の軽減）。

【００８０】〔２０〕 電池電圧が3.5V以下に降下した
とき、マイクロコンピュータの作動を自動的に停止させ
るプログラム。

【００８１】以上説明したプログラム〔１５〕，〔１
６〕およびそれに対する図２０のフローチャートの448
、図２１のフローチャート459 に示されているよう
に、切断機構部の回動が不必要な場合や、困難な場合に
は、その回動を停止させるだけでなく、通常の動作とは
逆方向に回動させることによって、無駄な電力の消費を
防ぐことができ、また機器の故障の防止も行えるもので
ある。

【００８２】さらに、逆回転の方法としては、切断用Ｄ
ＣモータＭ2 を目標とする原位置よりもさらに逆回転さ
せて、その後通常の動作方向に回動させて、原位置へと
切断機構部を位置させることができる。

【００８３】すなわち、図２２において、(b) の状態か
ら(a) 、そして(h) 、その後(a) へと回転を行うことに
より、通常の回動による原点（図２２(a) ）位置に正確
に位置させる。

【００８４】なお、本実施例では回動式の切断機構部を
用いて説明を行ったが、横方向にスライド移動するカッ
ター等の切断機構部にも適用できることはいうまでもな
い。

【００８５】

【発明の効果】本発明によれば、切断機構部が予め設定
した時間以内にシートペーパーを切断しない場合には、
該切断機構部を、シートペーパー不使用時の原位置にま
で復帰させるべく制御したことにより、電池電圧の急降
下によりＤＣモータのトルクが小さくなったり、ＤＣモ
ータ自体が何等かの事情で過負荷動作したときに、電池
の無駄な使用が軽減できると共に、切断機構部が原位置
に復帰するためＤＣモータがロックする度合いが少なく
なる等、機器の故障が拡大するのを可及的に防止するこ
とができ、更には、メンテナンス時に切断機構部が原位
置に復帰していることにより、機器の分解やシートペー
パーのセッティング等が容易に行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るシートペーパー自動供給便座を
具備するトイレ装置の全体斜視図。

【図２】 同トイレ装置の一部切欠平面図。

【図３】 一部切欠右側面図。

【図４】 乾電池ケースの断面側面図。

【図５】 図３のＩ−Ｉ線による矢視図。

【図６】 図３のII−II線による矢視図。

【図７】 電波回路の説明図。

【図８】 電動機駆動回路の説明図。

【図９】 マイクロプロセッサの接続状態を示す説明
図。

【図１０】 シートペーパー位置検出用センサの取付状
態説明図。

【図１１】 着座検出手段としての着座検出センサの要
部拡大平面図。

【図１２】 同要部拡大断面正面図。

【図１３】 図１２のIII −II線による断面図。

【図１４】 可動プレート位置検出用センサの平面図。

【図１５】 同斜視図。

【図１６】 動作説明図。

【図１７】 シートペーパーの平面図。

【図１８】 制御動作シーケンスを示すフローチャー
ト。

【図１９】 制御動作シーケンスを示すフローチャー
ト。

【図２０】 制御動作シーケンスを示すフローチャー
ト。

【図２１】 制御動作シーケンスを示すフローチャー
ト。

【図２２】 動作位置説明図。

【符号の説明】

Ｍ1 繰出用ＤＣモータ Ｍ2 切断等用ＤＣモータ 11 便座本体 Ｃ 繰出機構部 Ｄ 切断機構部 Ｆ 制御部 101 乾電池

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝口 茂 福岡県北九州市小倉南区朽網東５丁目１ 番１号 東陶機器株式会社 小倉第二工 場内 (72)発明者 山下 直治 愛知県春日井市愛知町１番地 愛知電機 株式会社内 (72)発明者 安達 隆義 愛知県春日井市愛知町１番地 愛知電機 株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−177919（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−159227（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47K 13/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繰出用モータの駆動によってシートペー
   パーロールからシートペーパーを便座本体上に繰り出す
   べく構成したシートペーパーの繰出機構部と、便座本体
   上に繰り出されたシートペーパーを切断等用モータによ
   り駆動する可動プレート(50)により押圧切断する切断機
   構部と、上記の繰出機構部と切断機構部を制御する制御
   部とよりなるシートペーパー自動供給便座において、切断機構部が、予め設定した時間以内に、可動プレート
   により、便座本体上に繰出されたシートペーパーの後端
   を切断完了しない場合には、可動プレートをシートペー
   パー不使用時の原位置に復帰させる べく制御してなるシ
   ートペーパー自動供給便座。