JP6126333B2 - ロールペーパータオル用ディスペンサー - Google Patents

Description

本発明は、帯状のペーパータオルをロール状に巻取ったロールペーパータオル用のディスペンサーに関し、特に、所定長さのペーパータオルを自動的に巻き出して排紙するロールペーパータオル用ディスペンサーに関する。

ロールペーパータオル用ディスペンサーは、筐体内部に回動自在に支持したロールペーパーからペーパータオルを繰り出し、筐体下部に設けた排紙口から適宜必要な長さのペーパータオルを露出させて裁断可能にするものである。

この種のロールペーパータオル用ディスペンサーには、センサーによって使用者の手等が検知範囲に位置されたことを検知し、筐体内部に回動自在に支持したロールペーパーからペーパータオルを繰り出し、筐体下部に設けられたスリット状の排紙口から自動的に適宜長のペーパータオルを排紙して裁断可能にする自動排紙タイプのものがある。

この自動排紙タイプのロールペーパータオル用ディスペンサーは、オートディスペンサー、ハンズフリーディスペンサーなどとも称される。

従来の自動排紙タイプのペーパータオル用ディスペンサーは、人が近づいただけで誤動作しないように、センサーを底面の前方側に位置させるとともに検知軸をやや背面側に向かうようにして設けて検知範囲がディスペンサー前面よりも前方とならないようにするとともに、使用者の手などの検知対称物は確実に検知して動作が行なわれるように、センサーを常時感知とするとともにディスペンサー下方の広範な範囲が検知範囲となるようにセンサーによる検知距離を比較的長く設定している。

他方、この自動排紙タイプのロールペーパータオル用ディスペンサーは、センサーや、排紙のためのローラを電力によって動作させているため、電力消費量が少ないことが求められる（下記、引用文献１等参照）。特に、この種のディスペンサーは、商用電源のない化粧室の洗面台近傍、キッチンの水回り近傍の壁面などに設置されることが多く、電池駆動式とされることがあり、省電力化は極めて重要な課題である。

しかし、従来の自動排紙タイプのディスペンサーは、上述のとおりセンサーによる検知距離が十分に確保される出力で常時感知としていたため、待機時の消費電力が高く特に電池式とすると、その電池寿命が非常に短いという問題があった。従来製品では概ね１．５Ｖ電池４本の使用で約３ヶ月程度の電池寿命しかなく、電池交換の頻度が高く、また飲食店などの設置者にとっては電池交換に係るコスト負担が高かった。

また、従来の自動排紙タイプのディスペンサーは、センサー位置が底面にあるためにその位置が視認できず、使用者が適切な位置に手をかざすことができずに、使用者が意図するように排紙が行なわれないことがあるという問題もあった。

特許第３４５６６４９号

そこで、本発明の主たる課題は、使用者の意図に応じて確実に動作し、しかも消費電力が小さい、自動排紙タイプのロールペーパータオル用ディスペンサーを提供することにある。

上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
〔請求項１記載の発明〕
検知範囲に被検知物が位置されたことを検知する光学式センサーを有し、前記光学式センサーによる被検知物の検知に応じて排紙口から所定長さのペーパータオルを自動的に排紙するロールペーパータオル用ディスペンサーであって、
検知範囲の放射角が３０°〜９０°である光学式センサーが、ディスペンサー正面の幅方向中央から左右に５ｃｍ、高さ方向の中央から上下５ｃｍの範囲に視認可能にディスペンサー前方に向かって検知範囲が向くように設けられ、その光学式センサーの検知距離が光学式センサーからディスペンサーの前方に０〜１００ｍｍの範囲とされ、かつ、その光学式センサーが、０．００５〜０．２秒の動作と０．２５〜０．４５秒の停止とが交互に繰り返し行なわれる間欠動作するものとされている、
ことを特徴とするロールペーパータオル用ディスペンサー。

〔請求項２記載の発明〕
光学式センサーの動作と排紙を行なうための電源が電池である請求項１記載のロールペーパータオル用ディスペンサー。

〔請求項３記載の発明〕
前記光学式センサーは、動作作時の消費電流が６．０〜８．０ｍＡであり、停止時の消費電流が０．２５〜０．５５ｍＡである、請求項１又は２記載のロールペーパータオル用ディスペンサー。

（作用効果）
本発明に係るディスペンサーは、光学式センサーがディスペンサー正面に視認可能に設けられているため使用者がセンサー位置を容易に視認でき、使用者は排紙機構を動作させるために手などを光学式センサー正面近傍に確実にかざすことができる。

その結果、センサー検知距離を従来よりも大幅に短い、光学式センサーから０〜５０ｍｍの距離とすることができる。通常、手をかざすような意図した動作以外に、ディスペンサーの前面から５０ｍｍ以内に人が近づくようなことはなく、また、使用者は手をかざしても動作しない場合にはセンサー位置が間違っていないことが視覚的に認識できるため、通常はその距離のみが遠いと直感的に判断して、手などをセンサーに近づける動作を行なう。

よって、誤動作することなくしかも使用者が意図して確実に動作させることができる。

また、検知距離が短くなるということは、センサー出力が小さくてすむということでもあり、省電力化が達成される。

他方、本発明者が、自動排紙タイプのディスペンサーの使用者の行動を調査したところ、使用者は検知範囲に手をかざす動作を行なってから排紙がなされるまでの判断を０．５秒程度で行なっていることを確認した。

従来の底面にセンサーが設けられている自動排紙タイプのディスペンサーの場合、使用者は、ディスペンサー下方に手をかざして０．５秒程度で排紙動作が行なわれない場合には、再度手をかざし直すなどの操作を行なう。

そこで、本発明に係るディスペンサーでは、光学式センサーを０．００１〜０．２５秒の動作と０．２５〜０．４５秒の停止とが交互に繰り返し行なわれる間欠動作するものとした。使用者が手をかざす操作をしてから手をかざし直そうとする０．５秒程度のタイミングよりも早く光学式センサーが動作して、使用者の手等を確実に検知し、しかも停止時間と動作時間を積算してみれば待機時のほとんどの時間が停止状態となる。その結果、使用者の意図に応じた確実な動作と、排紙が行なわれない光学式センサーのみに電力が使用される待機時の消費電力の低下が達成される。

また、光学式センサーの動作に必要な電力の負担が少なくなるため、駆動源に利用できる電力を多くすることが可能となり、電池寿命間近の電圧低下時にも所定のシート寸法を安定して排紙することが可能となる。

以上の本発明によれば、誤動作なく使用者の意図に応じて確実に動作し、しかも消費電力が小さい、自動排紙タイプのロールペーパータオル用ディスペンサーが提供される。

本発明に係るロールペーパータオル用ディスペンサーの底面側からの斜視図である。 本発明に係るロールペーパータオル用ディスペンサーの上面側からの斜視図である。 本発明に係るロールペーパータオル用ディスペンサーの内部構造例を模式的に示す内部構造側面図である。 本発明に係るロールペーパータオル用ディスペンサーにおけるロールペーパーの取り付け態様例を示すための斜視図である。 本発明に係る排紙機構例を示す内部正面図である。 本発明に係る光学式センサーの検知範囲を説明するための側面図である。

次いで、本発明の実施の形態を図１〜６に示し、以下これを参照しながら詳述する。
本発明に係るロールペーパータオル用ディスペンサー１００（以下、単にディスペンサー１００ともいう）は、長尺帯状のペーパータオルを紙管に巻き付けてロール状としたロールペーパータオル用のものである。ペーパータオル自体は特に限定されず、既知の手拭き用などのものが用いられる。

本形態のディスペンサー１００は、その素材が例えばＡＢＳ樹脂等の合成樹脂や金属素材等で形成された筐体１の内部に、ロールペーパータオル（以下、単にロールペーパーともいう）２のロール部分２０を回動自在に支持する支持部３０と、そのロール部分２０から繰り出されたペーパータオル２０Ａをニップする回動自在な排紙ローラ４及びニップローラ５と、前記排紙ローラ４を駆動させるモーターなどの駆動源（図示されない）と、この駆動源と光学式センサー５０を動作させるための電力源となる電池７，７とが配置されている。

前記光学式センサー５０による被検知物（例えば、使用者の手）の検知に応じて前記電池７から駆動源に電力が供給されて作動し、前記排紙ローラ４が回転させられて、前記筐体１の下部に配置された排紙口６から、適宜長さのペーパータオル２０Ａが筐体１外に自動的に露出される。

筐体１は、正面開放のケース本体１０と、ケース本体１０の正面開放部分を被覆する蓋体１１とで構成されており、その下部に前記支持部３０に支持されたロールペーパー２０から巻き出されたペーパータオル２０Ａを筐体外部に露出させるスリット状の排紙口６が設けられている。

ケース本体１０は、天板部１２と底板部１３と背板部１４とこの背板部１４の両側縁若しくは両側縁部から手前に延在する左右一対の本体側板部１５，１５とで構成されており、本形態のディスペンサー１００は、前記ケース本体の背板部１４を壁面等に対面させて設置する。

蓋体１１は、上部がケース本体１０の天板部１２と一連となるような湾曲面部分を有する、ディスペンサーの正面を構成する前板部１６と、この前板部１６と直角をなして奥側（背板側）に延在する左右一対の蓋体側板部１７，１７とを有し、ケース本体１０の正面側開放部分を被覆すように配置され、前記ケース本体１０とともに箱型の筺体１を構成する。

また、前記蓋体１１は、ケース本体１０に対して軸１０Ａを介してハッチ式に取付けられており、本形態のディスペンサー１００では、図２中一点鎖線で示すように蓋体１１を手前に引き下げることにより、ケース本体１０が前面開放状態となり、筺体内部の支持部３０や排紙ローラ４等の内部機構が露出され、ロールペーパー２の交換が可能となっている。なお、図示の形態では、ハッチ式にするにあたって、ケース本体１０と蓋体１１とを各側板部１５，１７の下部に設けた回転軸を介して連結し、ケース本体１０の上面に形成した係止凸部１８と蓋体１１の上面に形成した係止凹部１９との係止によってケース本体１０の前面開放部が蓋体１１によって閉じられるようにしている。

なお、筐体の構造、外観は上記形態に限定されるものではない。

他方、前記排紙口６は筐体１の下面部において筐体の幅方向に延在するようにスリット状に設けられており、図示例では、特に、ケース本体１０の底板部１３の前面側縁部と蓋体１１の下端縁部との間が排紙口６となっている。なお、排紙口６は、上記形態に限定されず、例えば、ケース本体１０の底板部１３や蓋体１１に底板部を設けてそこに形成してもよい。

他方、本形態のディスペンサー１００は、排紙口６から露出されたペーパータオル２０Ａの切り取りを容易にすべく、排紙口６の前面側縁に沿って裁断刃６０が取付けられている。図示例では裁断刃６０は鋸刃とされているが、これに限らない。なお、この裁断刃６０は、金属或いは硬質可塑性樹脂などにより形成することができる。

筐体１内に収納されるロール部２の支持部３０は、既知の構成を採ることができる。図示の形態では、前記背板部１４の両側板近傍からそれぞれ前板側（壁面取付け時における手前側）に向かって所定長さ延出する一対の腕部３１，３１を有し、その腕部３１，３１の先端に支持体３２，３２が取付けられたものである。なお、図示例に限らず腕部３１，３１は、側板部１５から水平方向に突出するように延出している態様であってもよいし、天板部１２から垂下するような態様であってもよいし、底板部１３から天板部１２に向かって起立するものであってもよい。

また、図示例の支持部は、前記支持体３２，３２が通常状態において筐体内側部において水平方向内側に向かって突出しており、その少なくとも一方が前記通常状態に付勢された状態で、その基端部を軸として図４中一点鎖線Ａで示すように上方へ向かって跳ね上がるように構成されている。さらに、一対の支持体３２，３２の先端３２ｔ，３２ｔ間が、通常状態でロール部２の紙管の長さ（幅）未満の距離とされ、その先端３２ｔ，３２ｔ部分が上方に跳ね上がった際に支持体の先端３２ｔ，３２ｔ間がロールペーパー２の幅よりも広くその間隔が開くようになっている。ロールペーパータオルの取付け時には、前記支持体３２を跳ね上げた状態にして支持体３２，３２間にロールペーパー２を挿入し、その後に支持体を通常状態位置へ付勢によって戻し、支持体先端３２ｔ，３２ｔを紙管内に位置させてロール部２を支持体３２，３２に支持する。

他方、本形態のディスペンサー１００は、前記ロール部２を支持部３０に取付けたときの軸心と平行となるように配置された棒状の回転軸４０と、この回転軸４０の外周に表面がゴム等の滑り止め素材で構成された複数のロール４１，４１…を間欠的に配した構造の排紙ローラ４及び、これと対となるニップローラ５が前記支持体３２の下方（底板側）の排紙口近傍に設けられており、前記排紙ローラ４とニップローラ５とによって前記ロール部分２０から繰出されたペーパータオル２０Ａを挟持し、前記排紙ローラ４の回転によってペーパータオル２０が排紙口６から排紙されるようになっている。

本実施形態のディスペンサー１００では、排紙ローラ４を回転軸４０に対して同軸に複数のロール４１，４１…を幅方向に間欠的に設けた構造とすることで、排紙ローラ４全体としての重量軽減を図り、省電力化を図っている。また、幅方向に間欠的にロール４１，４１…を設けることにより、ロールと紙の当たる圧力が高まり、滑りを生じることなく所定量のシート長さが好適に得られるようにもなる。

特に、そのロール４１，４１…を幅方向の中央部に密に、側部に疎に間隔を置いて配置することで、排紙時に側部におけるニップ圧が弱まり、側部に張力が逃げ易くなるため、排紙時に皺が入り難く好ましい。なお、排紙ローラ４の構成やロール４１の数はこれに限定されない。

また、本形態のディスペンサー１００は、排紙ローラ４が前記ケース本体１０に対して取り付けられ、ニップローラ５が蓋体１１に対して取り付けられており、前記蓋体１１を開いた際に、排紙ローラ４とニップローラ５が離間して、ペーパータオル２０の挟持が開放されるようになっており、メンテナンス性を向上させている。

他方、本形態においては、前記排紙ローラ４は、回転軸４０の一端側（図示例では向かって右手側）に設けられた駆動ギア４２を介して、図示しない駆動源からの駆動力が伝達され回転させられるようになっている。駆動源は、既知のモーター等であり、駆動及び停止は、光学式センサー５０による検知信号に応じた電力の供給停止及び開始により行なわれる。

但し、排紙ローラ４を駆動させるための構造は、上記駆動ギア４２を介する構成に限らず、ギア、無端ベルト、プーリーなどの既知に機構を適宜介在させて前記回転軸４１を回転させるようにしてもよい。また、回転軸４１を直接的にモーターの回転軸に同軸に連結して回転させるようにしてもよい。

なお、排紙機構は上記説明の形態に限定されず、例えば、ロール部分に面接する送りローラやロール部分を支持する支持部を駆動源により回転させるようにしてもよい。

他方、本実施形態に係る光学式センサー５０は、検知範囲に被検知物が位置されたことを検知する既知の光学式の人感センサー、モーションセンサーである。

この光学式センサー５０は、その検知光として可視光、不可視光を採用するものであってもよいし、さらにセンサーとは別途に光源からの照射光を必要とするアクティブタイプのものであってもよいし、照射光を必要としないパッシブタイプのものであってもよい。

但し、省電力化の点で有利であることから光源を必要としないパッシブタイプが望ましい。アクティブタイプのものは発光させる必要があることから、必然的にセンサー本体が大きくなる傾向にあるとともに消費電力が増加する。

光学式センサー５０のより具体的かつ好ましい例は、焦電型センサー、特には焦電型赤外センサーである。焦電型赤外センサーは、検知範囲に発熱体が位置された際に、その発熱体から発せられる赤外光を受光し、定常状態とのエネルギー差を検知するものであり、本実施形態に係るディスペンサー１００における一般的使用態様、すなわち使用者が発熱体である手等を検知範囲にかざして排紙させる態様に特に適する。なお、図示の本形態は、好ましくこの焦電型赤外センサーを用いた例である。

他方、本実施形態のディスペンサーでは、前記光学式センサー５０は、その受光部５１が前板部１６に露出して視認可能に取り付けられており、使用者が排紙機構を動作させるために手をかざすべき光学式センサー５０の位置が直感的に確認できるようになっている。露出部分の大きさは特に限定されないが縦６〜１０ｍｍ、横１２〜１５ｍｍ程度であると、直感的に光学センサー５０の位置を視認し易い。

この光学式センサー５０のより好ましい限定された位置は、利き手や設置箇所の影響が少ないという点で、ディスペンサー正面の幅方向中央Ｃから左右に５ｃｍ程度の範囲である。また、高さ方向については、高さ方向の中央から上下５ｃｍ前後であると使用者が最も視認しやすい。すなわち、利き手や設置の自由度、視認性という観点からは、ディスペンサー正面の幅方向及び高さ方向の中央から５ｃｍ前後の範囲の中央部である。

但し、手洗い後の濡れた手を過度に高くかざすことは望ましくないため、設置場所に応じて、前板部１６の高さ方向の中間位置よりも底板部側１３であって、幅方向中央Ｃから左右に５ｃｍ程度までの範囲の、ディスペンサー１００の正面の中央下部も好適な位置となる。また、このように中央下部とすると、手をかざした位置から底面の排紙口６から排紙されたペーパータオル２０Ａへ手をスムーズに移動し易くなる利点もある。

なお、光学式センサー５０の位置の認識をより確実なものとすべくセンサー位置や手をかざす位置を具体的に示す文章や矢印などの記号などによる情報を、前板部１６の表面に印刷等により設けるのがよい。

他方、本実施形態に係る光学式センサー５０は、検知距離が前板部１６の光学式センサーから０〜１００ｍｍの範囲、より好ましくは０〜５０ｍｍの範囲である（この範囲を図６中に符号Ｌ１として示す）。使用者が手をかざす動作をする場合には、光学式センサー５０から０〜５０ｍｍ以内の範囲に手を位置させることがほとんどである。また、この距離Ｌ１は前板部からの距離となるが、通常、ディスペンサー１００の正面から１００ｍｍ以内に近づくようなことはないため、この範囲であれば意図しない検知によって誤動作するようなこともない。

また、光学式センサー５０は、検知範囲の放射角∠Ａは３０〜９０°程度であるのがよい。３０°未満であると検知範囲が狭すぎることとなり９０°を超えても意味をなさない。

本形態のディスペンサー１００は、かかる光学式センサー５０を上記所定の位置に設け、当該光学式センサー５０の検知範囲に使用者の手等の被検知物が進入されたときに、前記光学式センサー５０がこれを検知し、この検知信号を制御手段に送信し、制御手段を介して排出ローラ４の駆動源を所定時間駆動させる。これにより駆動源の駆動時間に応じた前記排紙ローラ４の回転分だけ、排紙口６からペーパータオル２０Ａが露出させる。

本実施形態に係る光学式センサー５０で検知した検知信号に応じてモーター手段等の駆動源の駆動を制御する制御手段は、特に限定されるものではなく、適宜の電気回路により構成できる。

他方、本実施形態のディスペンサー１００は、検知範囲に検知物が検知されるまでの待機状態の際に、上記光学式センサー５０を０．００１〜０．２５秒の動作と０．２５〜０．４５秒の停止とが交互に繰り返し行なわれる間欠動作、より好ましくは、０．００５〜０．２秒の動作と０．２５〜０．４５秒の停止とが交互に繰り返し行なわれる間欠動作するようにして省電力化を図る。この待機時における光学式センサー５０の動作している時間が０．００１秒未満であると検知が確実に行なわれないおそれがあり、０．２５秒を超えると検知精度はそれ以上に向上せず省電力化が低下するのみとなる。また、停止時間が０．４５秒を超えると使用者がディスペンサー自体が動作していないと誤判断するおそれが高まり、０．２５秒未満であると省電力化の点で好ましくない。

なお、待機時における光学式センサー５０のＯＮ／ＯＦＦの制御は、設定プログラムを格納したＩＣ等の媒体を用いて、適宜に電子回路を構成することにより行なうことができる。本発明ではその方法は、特に限定されるものではない。

なお、本実施形態のディスペンサー１００では、光学式センサー５０と排紙ローラ４を動作させるための電力源が電池７，７となっている。

この種の自動排紙タイプのディスペンサーでは、排紙ローラ４の駆動源や光学式センサー５０を駆動させるにあたり、乾電池４本程度の電圧、すなわち６．０Ｖ前後とするのが通常である。本実施形態の自動排紙タイプのディスペンサーは、光学式センサーの省電力化によって、概ね４．２〜６．０Ｖで動作させることが可能である。よって、ディスペンサーの大きさ等を考慮すると、容量が大きく入手容易な単１規格の電池を４本使用する態様とするのが望ましい。

なお、本発明のディスペンサーは、電力源が電池のみに限定されず、ＡＣアダプターなどにより乾電池駆動とともにコンセントから商用電源を供給可能なものであってもよい。また、本発明に係る電池は、乾電池のほか繰り返し利用可能な充電池であってもよい。

〔試験例〕
ここで、本発明に係るディスペンサー１００の光学式センサー５０の特に待機時の間欠動作について、動作時間と停止時間の好適値を確認するための試験を行なったので、その結果を表１に示す。本発明の実施例１、参考例１及び比較例１は、すべて単１電池４本により動作させ、光学式センサーの待機時の動作条件以外はすべて同一の条件とした。

各例の結果を比較するに、光学式センサーのＯＮ時間、ＯＦＦ時間をともに０．５秒とした比較例１では、使用者の意図しない動作となること誤動作が確認され、また、単１電池４本を電力源として、１００回／日で動作させたところ、１０２．９日（３．４ヶ月で）電池切れの状態となった。

これに対して、光学式センサーのＯＮ時間を０．１５秒、ＯＦＦ時間を１．０秒とする参考例１では、誤動作することはなく、電池寿命は１７５．８日（５．８ヶ月）となった、さらに実施例１に係る条件では、誤動作することなく電池寿命を２３８．１日（７．９ヶ月）と比較例の倍以上の期間動作させることができた。

このように光学式センサー５０を待機時に本発明の動作条件とすることにより、誤動作することなく、その電池寿命を長期化するようになる。

１００…ロールペーパータオル用ディスペンサー、１…筐体、２…ロールペーパータオルのロール部分、２０…ロールペーパータオル、４…排紙ローラ、５…ニップローラ、５０…センサー、６…排紙口、３１…腕部、３２…支持部、３２ｔ…支持部先端、１０…ケース本体、１１…蓋体、１２…天板部、１３…底板部、１４…背板部、１５…本体側板部、１６…前板部、１７…蓋体側板部、１８…係止凸部、１９…係止凹部、５０…光学式センサー、Ｃ…幅方向中央、６０…裁断刃、３０…支持部、３１…腕部、３２…支持体、３２ｔ…支持体の先端、４０…回転軸、４１…ロール、４１…ロール間の間隙、４２…駆動ギア、７…電池。

Claims (3)

1. 検知範囲に被検知物が位置されたことを検知する光学式センサーを有し、前記光学式センサーによる被検知物の検知に応じて排紙口から所定長さのペーパータオルを自動的に排紙するロールペーパータオル用ディスペンサーであって、
   検知範囲の放射角が３０°〜９０°である光学式センサーが、ディスペンサー正面の幅方向中央から左右に５ｃｍ、高さ方向の中央から上下５ｃｍの範囲に視認可能にディスペンサー前方に向かって検知範囲が向くように設けられ、その光学式センサーの検知距離が光学式センサーからディスペンサーの前方に０〜１００ｍｍの範囲とされ、かつ、その光学式センサーが、０．００５〜０．２秒の動作と０．２５〜０．４５秒の停止とが交互に繰り返し行なわれる間欠動作するものとされている、
   ことを特徴とするロールペーパータオル用ディスペンサー。
2. 光学式センサーの動作と排紙を行なうための電源が電池である請求項１記載のロールペーパータオル用ディスペンサー。
3. 前記光学式センサーは、動作作時の消費電流が６．０〜８．０ｍＡであり、停止時の消費電流が０．２５〜０．５５ｍＡである、請求項１又は２記載のロールペーパータオル用ディスペンサー。

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