JPH04332512A - シートペーパー自動供給便座における着座検出手段への通電方法、及び着座検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
供給便座における着座検出手段への通電方法に関する。

【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
電池駆動のシートペーパー自動供給便座においては、各
種制御を行うために電池の電力を使用するものであり、
例えば便座本体上にシートペーパーを送り出した後には
、使用者の着座や離座を検出する着座検出手段に通電を
行い、その検出結果をもとにして各種の作動制御が行わ
れるように構成されている。

【０００６】しかし、かかる着座検出センサへの通電は
連続通電であるため、電力の消耗が大きく、特に電池使
用の場合には、かかる電力の消耗を可及的に抑える必要
があった。

【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、上記の繰出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、使用
者の着座、離座を検出する着座検出手段に、所定間隔で
通電する間欠通電を行わせるようにしたことを特徴とす
るシートペーパー自動供給便座における着座検出手段へ
の通電方法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、８はシート
ペーパーの送出路、１１ｅ　は開口部を示す。

【００１０】また、図２〜図４に示すように、機能部１
４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。

【００１１】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。

【００１２】また、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。

【００１３】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。

【００１４】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。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。

【００１５】ロール収納部Ｅは、図３及び図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。

【００１６】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１
０５，１０６　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。

【００１７】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ｇ１　によって構成
されている。

【００１８】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１
５ａ　を形成しており、同ケース１５ａ　中の乾電池１
０１　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。

【００１９】機能部ケーシング１５の前部右側位置には
、図２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。

【００２０】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。

【００２１】機能枢軸１３は、図１０〜図１２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７
７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１２に示す上方位置
（便座本体１１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。

【００２２】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。これらの出力によって制御部Ｆは、便座
本体１１が紙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。

【００２３】可動プレート位置検出センサ９３、９３ａ
　は、図１３，１４，１５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１３，１４，１５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。

【００２４】検出板９６、９６ａ　は、図１３，１４，
１５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１５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、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１８）に
示す各動作位置（図１８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。

【００２５】シートペーパーＰは、図１６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ｄ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。

【００２６】図中、Ｘは紙終りの位置検出孔、Ｙは区間
、Ｚは区間、Ｘａ　は移動分、イ、ロ、ハ、ニ、ホは各
区間の境を示す。

【００２７】次に、制御部Ｆを構成する各種回路につい
て図７，８，９をもとに更に詳説する。

【００２８】図７は乾電池１０１　を備えた電源回路１
０２　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。

【００２９】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。

【００３０】１１１　は着座検出回路で、ホトダイオー
ドとホトトランジスタとからなる着座検出センサ７２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Ｏ２　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Ｉ２　にそれぞれ接続し、
マイクロコンピュータ１０４　の出力端Ｏ２　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
して着座検出センサ７２に通電させ、着座、離座の検出
を行う。

【００３１】以下、シートペーパーの位置検出回路１１
０　、可動プレート位置検出回路１１２，１１２ａの内
容も同様の構成である。

【００３２】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。

【００３３】１１４　はスイッチ回路を示し、７１は繰
出スイッチである。

【００３４】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Ｘ２ａ，Ｘ２ｂ及びＸ３ａ
，Ｘ３ｂの開閉を行わせる。

【００３５】１１６　は紙詰まり及び電池切れを表示す
る表示回路であり、ＬＥＤ１　は電池切表示ランプ、Ｌ
ＥＤ２　は紙トラブルランプを示す。

【００３６】１１７　は電池電圧検出回路を示し、この
回路１１７　は、第１の電圧検出ＩＣ１　と、第２の電
圧検出ＩＣ２　と、第３の電圧検出ＩＣ３　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。ＲＣはリセット回路を示す。

【００３７】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Ｄ
Ｃ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いる。

【００３８】上記のように構成されたシートペーパー自
動供給便座Ａにおいて、繰出スイッチ７１を投入して、
シートペーパーＰを便座本体１１上に繰出した後に、可
動プレート５０が回動してシートペーパーＰを押圧片５
６と、押圧片５７とでクランプすると、その後使用者が
用便のために便座本体１１上に着座することになるが、
かかる着座動作によって着座検出センサ７２がＯＮする
と共に、用便後使用者が離座すると着座検出センサ７２
がＯＦＦとなる。

【００３９】かかる離座動作を検出すると、可動プレー
ト５０がシートペーパー挾持から挾持解除位置に作動し
て、使用したシートペーパーＰは排水と同時に流され、
次のステップへと移動するものであるが、かかる着座か
ら離座までの間は、図１０、図１１に示すように、遮蔽
板８４が赤外線センサ８５の投光素子８５ａ　と受光素
子８５ｂ　との間に介在したことになり、かかる状態が
着座状態の検出となるが、通常は、かかる検出のために
、操作スイッチの投入にかかわらず、常時連続通電をし
て投光素子と受光素子間に赤外線を投光しつづけること
が考えられる。

【００４０】本願発明では、操作スイッチの投入により
着座検出センサ７２への通電を開始し、それ以前におい
ては、着座検出センサの通電を行わず、電池の無駄な消
耗を抑えるとともに、操作スイッチによる着座検出セン
サ７２への通電の開始後も、０．５秒間隔で間欠通電を
行うことによって、さらに電池の消耗を抑えるものであ
る。

【００４１】次に、かかる間欠通電による着座検出セン
サ７２の検出動作を、図１７，１８を参考にシートペー
パーＰの繰出し操作の説明をしながら述べる。

【００４２】繰出スイッチ７１を投入すると（２０１）
　、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及び着座検出センサ７２に通電さ
せる（２０２）　。

【００４３】便座本体が起立していたり、着座している
と（２０３Ｙ）、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（２０４）　。

【００４４】前記便座本体等が起立していない、或は着
座していないことを判定したときは（２０３Ｎ）、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）に移動させる
（図１８（ｂ））（２０５）　。

【００４５】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）される
と（２０６）　、タイマーがスタートし（２０７）　、
繰出用ＤＣモータＭ１　を起動してシートペーパーの送
り出しを開始する（２０８）（図１８（ｃ）〜（ｄ））
。

【００４６】そして、ペーパー位置検出用センサ７０お
よびロータリエンコーダ１１３ａによりシートペーパー
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（２０９）。

【００４７】この状態で、繰出用ＤＣモータＭ１　が停
止すると、切断等用ＤＣモータＭ２　は起動し、可動プ
レート５０を紙保持位置に移動し、同時にペーパーの切
断・挾持を行う（２１０）　（図１８（ｅ）〜（ｆ））
。

【００４８】一方、繰出スイッチ７１が投入された時点
から、着座検出センサ７２に通電され、離座を検出する
まで図１７に示すメインフローに対して０．５　秒間隔
で着座検出のための割込フローを起動して０．５　秒間
隔で着座検出センサ７２に通電を行い、着座状態を検出
するようにしている（電池消費の低減）（例えば（２０
３）　）。

【００４９】使用者が便座から離れると（２１１）　、
着座検出センサ７２はＯＦＦし、直ちに、可動プレート
５０は切断等用ＤＣモータＭ２　によって紙挾持から挾
持解除位置に移動する（２１２）　（図１８（ｇ））。

【００５０】そして、シートペーパーＰを洗浄水と共に
流すことになる。

【００５１】シートペーパーが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、次のペーパーの繰出しを引続い
て行うことができる（２１３，２１４，２１５，２１８
）　。

【００５２】しかし、１分間経過すると、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（図１８（ｈ））（２１３〜２１７）。

【００５３】なお、本願では着座検出手段の実施例とし
て、便座に荷重が加わることにより、枢軸を上下させ、
遮蔽板によりセンサ光を遮断する例を用いて説明を行っ
たが、便座の後部や、便所壁に設けられた投受光素子に
よるセンサや、便座の人体の接触による静電容量の変化
により着座を検出するセンサなど便座への人体の着座を
検出できるものであれば、本願実施例にとらわれないも
のである。

【００５４】なお、着座検出センサ７２への通電の間隔
は、０．５　秒間隔で一定としなくても、着座状態によ
ってその間隔を変更するもの、すなわち、非着座におい
ては０．５　秒間隔で通電を行うが、着座を検出した後
は非着座時よりも長い間隔（例えば１秒）で通電を行う
ようにする等、種々の変更が可能である。

【００５５】

【発明の効果】この発明によれば、着座検出手段に、一
定間隔で通電する間欠通電を行わせるようにしたので、
便座本体上にてシートペーパーを送出した後には、着座
から離座までの連続通電の阻止が行え電池電力の消耗を
可及的に抑えることができ、従って、電池使用のシート
ペーパー自動供給便座における電池電力の長期使用を可
能としうるものである。

【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】　　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１１】　　同要部拡大断面正面図。

【図１２】　　図１１の　ＩＩＩ−ＩＩＩ　線による断
面図。

【図１３】　　可動プレート位置検出用センサの平面図
。

【図１４】　　同斜視図。

【図１５】　　動作説明図。

【図１６】　　シートペーパーの平面図。

【図１７】　　制御動作シーケンスを示すフローチャー
ト。

【図１８】　　動作位置説明図。

【符号の説明】

１１　　便座本体 １０１　乾電池 １０２　電源回路 １１１　着座検出回路 Ｃ　　繰出機構部 Ｄ　　切断機構部 Ｆ　　制御部 Ｐ　　シートペーパー

Claims (1)

【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、上記の
   繰出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、使用者の着座、離座を検出する
   着座検出手段に、所定間隔で通電する間欠通電を行わせ
   るようにしたことを特徴とするシートペーパー自動供給
   便座における着座検出手段への通電方法。