JP6167322B2 - ペーパーホルダー - Google Patents

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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り、ペーパーをカットする装置、ペーパーを送る装置に係るものである。
トイレットペーパー等のペーパーホルダーに関しペーパーをカットする装置、ペーパーを送る装置は特許公報第3456649号に示されるようなものがある。このような装置は自動でペーパーを切断でき便利であるが、ペーパーを送る方向が下向きで装置の下側よりペーパーが出ている為、使用者がペーパーを掴んで引き出す際に掴み難い等の欠点があった。また、この装置では使用者がペーパーを引き出して停止したタイミングをきっかけとしてペーパーの切断機構を可動させて自動的に切断しているが、特にトイレットペーパーとして活用する場合、使用者はペーパーを2〜30cm引き出してから2枚重ね、3枚重ねと折り返して使用することが多く、その折り返す時はあきらかにペーパーが停止してしまうので、使用者の意に介さず、自動でペーパーを切断してしまい、使用者がペーパーを折り畳んで引き出す時、あらためて何度もペーパーを引き出す行為を強いられる欠点があった。さらに、この装置はペーパーをカットする時にペーパーを引き出す方向を極端に曲げると、切断の為のカッター幅よりペーパーが外側に位置してペーパーの端が切断されない場合がある。ペーパーの質によっては紙を造っている繊維が切断され難く、粘り強い繊維では切断しても繊維は切断されない場合がある。このような時に切断した後ペーパーを送っても完全に切断されないままペーパーが送られてしまうので使用者があらためて手動でペーパーを千切る必要がある欠点があった。このように特許公報第3456649号に示されるような装置はトイレットペーパー等のペーパーホルダーに関し電動でペーパーをカットする装置、電動でペーパーを送る装置で便利ではあるが使用者がペーパーを掴んで引き出す際に掴み難い、使用者がペーパーを折り畳んで引き出す時、あらためて何度もペーパーを引き出す行為を強いられる、使用者があらためて手動でペーパーを千切る必要がある等使い勝手が悪いものであった。
特許公報 特許第3456649号
本発明の課題はトイレットペーパー等のペーパーホルダーに関しペーパーをカットする装置、ペーパーを送る装置において、使用者がペーパーを掴んで引き出す際に掴み易い、使用者がペーパーを折り畳んで引き出す時、あらためて何度もペーパーを引き出す行為の無い、使用者があらためて手動でペーパーを千切る必要が無い、使い勝手を良くすることを目的とするものである。
課題を解決する為の手段
本発明は、ペーパーロールを回転自在に保持するペーパーロール受けと、前ペーパーロール受けに保持された前記ペーパーロールからペーパーを送り出す送りローラと、前記送りローラにより送られた前記ペーパーの先端を折り返して三角状に形成する三角折り板と、排出口近辺に設けられ前記ペーパーが上に持ち上げられたことを検出するオートカッタートリガーセンサーと、前記オートカッタートリガーセンサーの信号により前記ペーパーを切断するペーパー切断部と、前記三角折り板により三角折りが形成された前記ペーパーが前記排出口から一定量排出したことを検出するペーパーセンサーと、前記送りローラ、前記三角折り板、前記オートカッタートリガーセンサー、前記ペーパー切断部、および前記ペーパーセンサーの動作を制御する制御手段とからなり、前記排出口から引き出された前記ペーパーを上に持ち上げることにより前記オートカッタートリガーセンサーから信号を発生させて前記ペーパー切断部により前記ペーパーを切断することを特徴としており、これにより課題を解決できる。
発明の効果
本発明によればペーパーをカットする装置、ペーパーを送る装置でペーパーを装置の前面に排出でき、そのペーパーを掴み引き出すことを容易にすることができるペーパーホルダーを提供できる。またペーパーを折り畳んで引き出す時、必要な長さ、必要な折り畳み量を使用者が確認してペーパーを切断することが出来、あらためて何度もペーパーを引き出す行為の無いペーパーホルダーを供給することができる。さらにペーパーを引き出す際にペーパーを引き出す方向が曲がることがあってもペーパーを確実に切断することができ、手動でペーパーを千切る必要が無い使い勝手の良いペーパーホルダーを供給することができる。
図1は本発明によるペーパーホルダーの実施例の斜視図である。 図1のペーパーホルダー実施例の正面図、平面図、側面図である。 図1のペーパーホルダー実施例の待機状態の側断面図である。 図1のペーパーホルダー実施例の待機状態からペーパーを引き出す状態を表した側断面図である。 図1のペーパーホルダー実施例のペーパーを引き出した後、カットする為のきっかけの状態を表した側断面図である。 図1のペーパーホルダー実施例のセンサー類の動きを表した斜視図である。 図1のペーパーホルダー実施例のペーパーをカットする状態を表す側断面図である。 図1のペーパーホルダー実施例のオートカッターカム歯車の斜視図である。 図1のペーパーホルダー実施例のペーパーを装置より引き出した状態の側断面図である。 図1のペーパーホルダー実施例のペーパーを三角折りして装置の前面に排出する状態を表した側断面図である。 図1のペーパーホルダー実施例のタイミングチャートである。 図1のペーパーホルダー実施例のカバーを開いた状態の斜視図である。
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。図1は本発明によるペーパーホルダーの実施例の斜視図である。図2は図1のペーパーホルダー実施例の正面図、平面図、側面図である。1はカバー、2はケース左、3はケース右である。本発明実施例ではペーパーロールをカバー1、ケース左2、ケース右3で囲まれた装置内に納めて、使用者がペーパーを所定量引き出した後、自動カットし、ペーパーの先端部401を装置の前面5に三角状に折り曲げて排出ししている。この状態が装置の待機状態であり、ペーパーを使用する人が三角状に折り曲げたペーパーの先端401を容易に掴んでペーパーを引き出すことができる。尚11はのぞき窓で、透明度の高い樹脂で作られ、カバー1に固定されており、ペーパーロール残量を外側から見えるように配慮されている。図3以降の図を用いて待機状態以降の動作を説明する。
図3は図1のペーパーホルダー実施例の待機状態の側断面図である。フレーム右6とフレーム左(断面により図示無し)により枠組みされた上部にペーパーロール7を配置し、ペーパーロール7の外周をペーパーロール受け8と受ローラ9で支えている。ペーパーロール7はペーパー4の一端402を引っ張ればペーパーロール受け8と受ローラ9上で回転できペーパー4が巻き解かれていく。カバー1はフレーム右6とフレーム左のカバー支点10に軸支されている。カバー1は透明材料で作られたのぞき窓11が固定されており、外部よりペーパーロール7の外径がどの程度か見えるようになっている。ペーパーロール7より解かれたペーパー4はフレーム右6とフレーム左に回転可能に取り付けられたペーパー受回転軸12に接し、次にカバー1に回転可能に設けたペーパー押えローラ13に接し、次にカバー1に設けた湾曲部14に接し、排出口15から外部に出ている。ペーパーの先端部401は装置の前面5側に出ており、しかも三角折りになっている。ペーパー送リローラ16はペーパー送り軸スライダ17に回転可能に軸支されており、ペーパー送り軸スライダ17は図面上の左右方向に移動できる機構となっており、待機状態を表す図3では、ペーパー押えローラ13とペーパー送りローラ16は接しない状態であり、ペーパー4は自由に動くことができる状態となっている。
排出口15近辺にはカバー1に軸支した押え板19を設けてあり、装置の待機状態ではペーパー4に沿って位置している。また排出口15近辺にはカバー1に軸支したペーパー検出レバー18を設けてあり、装置の待機状態ではペーパー4にペーパー検出レバー18の検出部181が接した状態となっている。
27はペーパー4を自動でカットするペーパー切断部である。ペーパー切断部27はカッターを有しており、図面3上で左右方向に移動する事ができ、ペーパー4を切断できるものである。その左右方向へ移動させる制御をしている部品がオートカッターモーター23、オートカッターモーター歯車24、オートカッターカム歯車25、歯車輪列28、オートカッター駆動軸26である。図3の待機状態ではオートカッターモーター23、オートカッターモーター歯車24、歯車輪列28、オートカッターカム歯車25は動かない。オートカッターカム歯車25には図8で示すように溝カム251が設けてあり、溝カム251にオートカッター駆動軸26が入り込んでいる。図3の待機状態ではオートカッターカム歯車25の最小径に位置する溝カム251にオートカッター駆動軸26が入り込んでいるので、ペーパー切断部27はペーパー4から最も遠い位置に制御されている。
図4は図3の待機状態からペーパー4を引き出す状態を表した図である。ペーパーの使用者はペーパー4を使用する為にペーパーの先端401を掴み、必要な長さを引き出す。ペーパー押えローラ13とペーパー送りローラ16は接しない状態であり、ペーパー4は自由に動くことができる状態となっているので使用者が引き出そうとした長さを自由に引き出すことができる。引き出した量だけペーパーロール7は巻き解かれていく。
本発明によるペーパーホルダー装置は、この状態ではペーパー4を引き出すことを検出すること、あるいはペーパー4を引き出し停止することを検出することは一切しない。例えば30cm引き出して、そのままの状態で時間が経っても本発明によるペーパーホルダーは次の動作に移らない。又、30cm引き出した後、時間をかけてペーパー4を折り返して引き出すことができる。この動作を何回も繰り返し、ペーパー4を幾重にも折り返して引き出すことができる。そのままの状態で時間が経っても本発明によるペーパーホルダーは次の動作に移らない。従ってペーパー送りローラ16もペーパー切断部27も待機状態のままである。
図5はペーパー4を引き出した後、カットする為のきっかけの状態を表した図である。使用者がペーパー4を引き出して、図4の状態からペーパー4の先端401を上方に手で引き上げる(図5の状態)と押え板19はペーパー4に押されて回転する。
押え板19の動きを図6により説明する。図6は押え板19、オートカッタトリガー駆動レバー20、オートカッタートリガーレバー21、オートカッタートリガーセンサー22、の位置関係を立体的に図示したものである。押え板19、オートカッタトリガー駆動レバー20はカバー1に設置されている。オートカッタートリガーレバー21、オートカッタートリガーセンサー22はフレーム右6に設置されている。オートカッタートリガーセンサー22はフォトインタラプタである。
ペーパー4の先端401を上方に手で引き上げる(図5の状態)とペーパー4が押え板19の検出部191を押し、押え板19は回転中心192を支点として矢印A方向に回転する。すると押え板19の突起193はオートカッタトリガー駆動レバー20の下接触部201を押し上げ、オートカッタトリガー駆動レバー20は矢印B方向へ移動する。この動きはオートカッタトリガー駆動レバー20の上接触部202がオートカッタートリガーレバー21の先端部211を押し、オートカッタートリガーレバー21は回転中心212を支点として矢印C方向へ回転する。するとオートカッタートリガーレバー21の他端213がオートカッタートリガーセンサー22の光軸を遮蔽していた状態(OFF)から光軸を開く状態(ON)に変化され、この信号がオートカッタートリガー信号でありペーパー4をカットするタイミングとなる。
図7はペーパー4をカットする状態を表す図である。まずオートカッタートリガー信号を受けてオートカッターモーター23に通電する。オートカッターモーター23は回転し始め、オートカッターモーター歯車24、歯車輪列28を介してオートカッターカム歯車25を回転させる。オートカッターカム歯車25の溝カム251に沿ってオートカッター駆動軸26は溝カムの最小径部252から最大径部253まで移動する。(図8参照)その動きに従動してペーパー切断部27はペーパー4から最も遠い位置から最も近い位置に移動されるので、ペーパー切断部27に設置されたカッター29はカット位置403のペーパー4を貫き、ペーパー4を切断する。オートカッター駆動軸26が最小径部252から最大径部まで移動する時はカッター29も移動するが、ペーパー押えダンパー30、及びペーパー送りローラ16も移動する構造になっている。最初にペーパー押えダンパー30がペーパー4をローラホルダー31に押さえつける。ペーパー押えダンパー30がローラホルダー31に当接した後、さらにペーパー送りローラ16がペーパー押えローラ13に接する位置まで移動する。ペーパー押えダンパー30は柔らかい材質で作られており、たわんだ状態でペーパー4を押さえつけることができる。ローラホルダー31はペーパー押えローラ13を回転可能に軸支しており、カバー1に固定一体化されている
図7において、カッター29によりペーパー4を切断後、オートカッターカム歯車25はさらに回転し、オートカッター駆動軸26は溝カム251の最大径部253から中間径部254まで移動する。この時カッター29、ペーパー押えダンパー30はペーパー4より離れた位置に移動するが、ペーパー送りローラ16はペーパー押えローラ13に接した位置に留まっている。使用者が図7の状態のまま、ペーパー4を引き出すことも無く、この状態を保っていると装置は次の動作に移らない。それはペーパー検出レバー18によりペーパー4は排出口15に依然存在していることを検知しているからである。
使用者が自身の意思でペーパー4を装置より引き出すと図9の状態となる。切断されたペーパー4は完全に引き出されるので、押え板19は図6の矢印Aの反対方向に回転しオートカッタトリガー駆動レバー20は矢印Bの反対方向へ移動する。この動きはオートカッタートリガーレバー21を矢印Cの反対方向へ回転する。するとオートカッタートリガーレバー21の他端213がオートカッタートリガーセンサー22の光軸を遮蔽する状態(OFF)に戻すことになる。またペーパー検出レバー18はペーパー4が引き出された為、支点182を中心に回転する。この動きについて図6を用いて説明する。ペーパー検出レバー18はペーパー4が引き出されて無くなった為、支点182を中心に矢印D方向に回転する。この動きによりペーパー検出レバー18の一端183に軸支されたペーパーセンサー駆動レバー32を矢印E方向に動かす。するとペーパーセンサー駆動レバー32の先端部321が矢印E方向に移動する為、ペーパーセンサーレバー33が支点331を中心に矢印F方向に回転する。するとペーパーセンサーレバー33の他端332がペーパーセンサー34の光軸を遮蔽していた状態(OFF)から光軸を開く状態(ON)に変化され、この信号がペーパー4が排出口15から存在しなくなったことを検知するペーパー無し信号であり、切断されてペーパーロール7側に残ったペーパー4を送るタイミングとなる。ペーパーセンサー34はフォトインタラプタである。ペーパー検出レバー18、ペーパーセンサー駆動レバー32はカバー1に設置されている。ペーパーセンサーレバー33、ペーパーセンサー34はフレーム右6に設置されている。
図9において、カットされたペーパー4を引き出した為、ペーパー検出レバー18が回転し、ペーパーセンサー34がONした信号を出す。制御手段がこのペーパー無し信号を検出すると、ペーパー送りローラ16を駆動するペーパー送りモーター(図示無し)に通電し、ペーパー送りモーターを回転させ、ペーパー送りローラ16を回転させる。ペーパー4はペーパー押えローラ13とペーパー送りローラ16に適当なバネ力で付勢した状態で挟まれている為、ペーパー送りローラ16が回転するとペーパー4は下方向へ送られる。ペーパー4の切断部404を位置405まで送るようにペーパー送りモーターを回転させる。406はペーパー4を送った状態の先端部分を表している。従って、ペーパー4が送られた状態では位置405のペーパーとペーパーロール7とはつながった状態となる。但し図9では説明し易くする為にペーパー4はつなげてない図としてある。図9の状態ではペーパー4は装置の内部で垂れ下がった状態となっている。
図10はペーパー4の先端401を三角折りして装置の前面5に排出する状態を表した図である。ペーパー4がペーパー送りローラ16により下方に垂れ下がった状態(図9)の後に三角折り板35の支点351を中心に回転させる為に三角折り板駆動用モーター(図示なし)に通電する。三角折り板駆動用モーターが回転し輪列・リンク機構などを介して三角折り板35を矢印G方向へ回転する。三角折り板35の先端352はペーパー4の先端を折り返しながら、しかも三角折り板35の先端形状にペーパー4を沿わせながら排出口15を通り、外部にペーパー4を運ぶ。ペーパー4を三角状に形成する為に排出口15の近傍にペーパーブレーキ36を設けている。ペーパーブレーキ36はフレーム側に設置され、ペーパー4の両側に位置し一対設けてある。ペーパーブレーキ36により、ペーパー4の両側が三角折り板35に沿う形となり、三角折りが形成される。ペーパー4を装置の外部に一定量排出した後、さらに三角折り板駆動用モーターを回転させて、リンク機構により三角折り板35を矢印Gと反対の方向へ回転させる。するとペーパー4の三角折りした先端部401を残して三角折り板35は元の位置に戻る。この状態は図3の状態であり、装置全体も元の状態に戻ったことになる。ペーパー検出レバー18は検出部181がペーパー4に接している為、ペーパーセンサー34はOFFの状態であり、ペーパー4が有ることを認識する。かくして、ペーパーの引き出し、ペーパーの切断、ペーパー先端の三角折りの一連の動作が完了したことになる。
図11は本発明によるペーパーホルダーの実施例のタイミングチャートである。矢印Hは装置の待機状態であり、図3の状態のタイミングである。矢印Iは使用者がペーパーを引き出した状態で、図4の状態のタイミングである。矢印Jは使用者がペーパーをカットしようとペーパーを上に持ち上げた状態で図5の状態のタイミングである。この状態ではオートカッタートリガーセンサーはOFFからONに変わり(38)、その信号によりオートカッターモーターに通電する(39)。オートカッターモーターが回転するので、オートカッター駆動軸の動き(40)、及びカッターの動き(41)が始まる。またペーパー送りローラはペーパー押えローラとは離れていた位置からペーパー押えローラと接する位置に移動する(42)。
矢印Kはカッターが最大限とび出た状態で図7の状態のタイミングである。図7でオートカッターカム歯車25には、あるタイミングで信号が出るように設計してあり、その信号が図11のオートカッターセンサーであり、タイミング43で信号を出し、その信号でオートカッターモーターの通電を切る(44)。矢印Lは切断されたペーパーを手で引き抜く状態で図9の状態のタイミングである。ペーパーセンサーはOFFからONに変化する(45)。この信号によりペーパー送りモーターに通電する(46)。これによりペーパー送りローラが回転するのでペーパーが所定量送られる(47)。ペーパー送りモーターへの通電は時間で管理される(47)。所定時間経つと通電を切る(48)。と同時にオートカッターモーターに通電するとオートカッター駆動軸が動き(50)、ペーパー送りローラがペーパー押えローラに対して接しない位置に移動する(51)。オートカッターカム歯車25には、あるタイミングで信号が出るように設計してあり、その信号が図11のオートカッターセンサーであり、タイミング52で信号をOFFする。この信号によりオートカッターモーターの通電を切る(53)。と同時に三角折り駆動用モーターに通電を開始する(54)。三角折り駆動用モーターが回転すると三角折り板が動き(55)ペーパーを三角折りしながら装置前面に排出する。この時にペーパー検出レバーがペーパーを検出してペーパーセンサーがOFFされる(56)。
矢印Mは三角折り板が最大に装置前面に出た状態であり、図10の状態のタイミングである。三角折り板を駆動するリンク機構に所定のタイミングでON、OFFする三角折りセンサーが設けられており、この三角折りセンサーのON(57)のタイミングで三角折り駆動用モーターの通電を切る(58)。これで矢印Hの状態に戻り、ペーパーの引き出し、ペーパーの切断、ペーパー先端の三角折りの一連の動作が完了したことになる。
本発明によれば、矢印Jのタイミングまではペーパーホルダー装置は自動的な動作をすることは何も無い為、使用者がペーパーを必要な長さをきちんと引き出したか確認することが出来るし、また使用者がペーパーを折り畳んで引き出すことを望む時、必要な長さ、必要な折り畳み量を確認することが出来るものである。そしてペーパーを切断したい時には使用者の意思によりペーパーを上に持ち上げることにより、オートカッタートリガーセンサーの信号を発生させることが出来、この信号をきっかけにして、ペーパーを切断する自動的な動作に移ることができる。
本発明によれば、矢印Lのタイミングにおいて排出口にあるペーパーを使用者が完全に引き出してからペーパーセンサーがONして、それをきっかけとしてペーパー送りの動作をするので、もし、ペーパーの切断が不完全であった場合でも、使用者がペーパーを引き出す時に不完全な切断部分を使用者の力で切断してから次のペーパー送り動作が行われ、正常なペーパー送りがされる。例えばペーパーセンサーが無い場合は、切断した後、自動的にペーパー送りされるが、不完全な切断部分があればペーパーは所定の位置(図9の405)に送られずに排出口から外側に送り出されてしまい、次の動作である三角折り板でペーパーの先端を三角に折ることが出来なくなる。この場合は使用者があらためて手動でペーパーを千切る必要が生じる。不完全な切断の現象は例えば使用者がペーパーを引き出す時、ペーパーの左右どちらかに相当偏って引き出すと頻繁に発生する。これはカッター幅に対してペーパー端がはみ出る為であるが、本発明であれば、このような使用者の偏ったペーパー引き出し方をして不完全な切断があっても次の動作は正常に行われるものであり信頼性が相当上がるものである。
本発明によれば、ペーパーを装置前面に出す為の手段として三角折り板を設けてある為、強制的にペーパーを装置前面に送り出すのでペーパーのつまりは一切無い。しかも装置前面にペーパーが出されている為、使用者はペーパーの先端を摘まみ易く、容易に引き出す行為が可能となる。
図12はカバー1をカバー支点10中心に開いた状態の斜視図である。ペーパーロール7を装置にセットする時は、カバー1を開き、ペーパーロール7よりペーパー4を解いた状態でペーパーロール受け8(図3参照)に落とし込む。この状態でカバー1を閉じればペーパー4は図3に示すペーパー4の経路に自然と設定される。カバー1を閉じる時、自重などで急激に回転することの無いよう、カバーに歯車38を設け、ダンパーのついた歯車37と噛みあわせてある。またカバー1は閉じた時はフレーム側にクランプ出来るような構造となっている。
本発明の別実施例を挙げる。図1の実施例ではペーパーの先端を三角折りしているが、三角状を平状に変えても、つまり三角折り板35の先端形状を平たんにしても機能的に問題は無く、本発明の効果は充分ある。さらに図1の実施例ではペーパー有無検出部にレバーとフォトインタラプタを用いたが、これに限定されることなく、直接ペーパーの有無を光センサーで検出しても何ら問題ない。
1 カバー、
2 ケース左
3 ケース右
4 ペーパー
6 フレーム右
7 ペーパーロール
8 ペーパーロール受け
9 受ローラ
12 ペーパー受回転軸
13 ペーパー押えローラ
15 排出口
16 ペーパー送りローラ
17 ペーパー送り軸スライダ
18 ペーパー検出レバー
19 押え板
20 オートカッタトリガー駆動レバー
21 オートカッタートリガーレバー
22 オートカッタートリガーセンサー
23 オートカッターモーター
24 オートカッターモーター歯車
25 オートカッターカム歯車
26 オートカッター駆動軸
27 ペーパー切断部
28 歯車輪列
29 カッター
30 ペーパー押えダンパー
31 ローラホルダー
32 ペーパーセンサー駆動レバー
33 ペーパーセンサーレバー
34 ペーパーセンサー
35 三角折り板
36 ペーパーブレーキ

Claims (1)

  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受けと、前ペーパーロール受けに保持された前記ペーパーロールからペーパーを送り出す送りローラと、前記送りローラにより送られた前記ペーパーの先端を折り返して三角状に形成する三角折り板と、排出口近辺に設けられ前記ペーパーが上に持ち上げられたことを検出するオートカッタートリガーセンサーと、前記オートカッタートリガーセンサーの信号により前記ペーパーを切断するペーパー切断部と、前記三角折り板により三角折りが形成された前記ペーパーが前記排出口から一定量排出したことを検出するペーパーセンサーと、前記送りローラ、前記三角折り板、前記オートカッタートリガーセンサー、前記ペーパー切断部、および前記ペーパーセンサーの動作を制御する制御手段とからなり、前記排出口から引き出された前記ペーパーを上に持ち上げることにより前記オートカッタートリガーセンサーから信号を発生させて前記ペーパー切断部により前記ペーパーを切断することを特徴とするペーパーホルダー。
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