切断装置
【課題】 移動容器に収容したロール状媒体の引き出し及び切断を片手で行うことのできる切断装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 回転部材とベースフレームとからなる切断装置において、回転部材には回転中心と、その反対端に切断歯と、切断歯の下側に押し付け部材と、回転中心と切断歯との間にガイドとを設け、ベースフレームに可動部材を回転可能に取り付け、ロール状媒体から引き出した媒体をベースフレームと押し付け部材との間を通し、次いで、ガイド、切断歯の順に張りまわし、媒体の引き出し時にはガイドのところで媒体を上方に引き上げ、媒体の切断時には媒体を切断歯の部分で下方に引いて切断するようにすることで、引き出し時には小さい力で媒体を引き出すことが出来、切断時には大きなブレーキ力が働いて容易に切断出来るので、移動容器の切断装置に適用出来ると共に、これらの操作を片手で出来るようにする。
【解決手段】 回転部材とベースフレームとからなる切断装置において、回転部材には回転中心と、その反対端に切断歯と、切断歯の下側に押し付け部材と、回転中心と切断歯との間にガイドとを設け、ベースフレームに可動部材を回転可能に取り付け、ロール状媒体から引き出した媒体をベースフレームと押し付け部材との間を通し、次いで、ガイド、切断歯の順に張りまわし、媒体の引き出し時にはガイドのところで媒体を上方に引き上げ、媒体の切断時には媒体を切断歯の部分で下方に引いて切断するようにすることで、引き出し時には小さい力で媒体を引き出すことが出来、切断時には大きなブレーキ力が働いて容易に切断出来るので、移動容器の切断装置に適用出来ると共に、これらの操作を片手で出来るようにする。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレットペーパーやキッチンペーパーなどのロール状紙類、ロール状のプラスチックフィルムやアルミシート等（これらを総称してロール状媒体と呼び、引き出した後を媒体と呼ぶ）の引き出し及び切断を片手で行うことのできる切断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トイレットペーパー、キッチンペーパー、プラスチックフィルムやアルミシート等のロール状媒体を日常生活で使用する機会は多いが、それらのホルダーや収納箱は引き出す時や切断する時に両手で操作するのが当然な構造になっており、調理中で片手しか使えない場合や、各種の疾患や傷害により片手しか使えない人々が使用する場合には大変不便であった。
【０００３】
また、安価なトイレットペーパーをトイレット以外の、例えば、台所や居間でも手軽に使用したいという要望に応じて、移動可能な容器にトイレットペーパーを収納する商品は存在したが、片手で使用出来る商品は無かった。
【０００４】
従来から、トイレットでトイレットペーパーを片手で引き出し、切断したいという要望は大きく、壁面に固定したトイレットペーパー・ホルダーについては、切断時の力で紙押さえ板をトイレットペーパー・ロールに押し付けてブレーキをかける提案（例えば特許文献１、特許文献２）があるが、特許文献１の方法は、上記要望を満足しているが、トイレットペーパー・ロールの直径が小さくなるにつれて切断歯の位置が下がっていくので移動可能な容器に使用するには不都合があり、特許文献２の方法では、実際に試してみると分かるが、切断が進むにつれて未切断部の紙幅が小さくなるので、途中から十分なブレーキ力が得られなくなり、トイレットペーパーは切断出来ずにずるずると引き出されてしまうという問題があり、これらの提案を移動可能な容器に適用することは出来なかった。
【０００５】
切断時に十分なブレーキ力を得ることが難しいなら、トイレットペーパーを水で溶解して切断しようという方法（例えば特許文献３、特許文献４）が提案され、一部製品化もなされているが、きわめて小さい力で切断出来ると言う目的は達せられるが、切断された端面が濡れているので使用時に不快を感じるとか、水を補給する手間がかかるとか、移動容器では転倒した時に水漏れするという問題等があり、さらに、水で溶解出来ないプラスチックフィルムやアルミシート等には使えなかった。
【０００６】
移動可能な容器にトイレットペーパー・ロールを収納して、切断に要する力を利用してトイレットペーパーにブレーキ力を与える方法が提案されているが（例えば特許文献５、特許文献６、特許文献７）、特許文献５は、トイレットペーパーにブレーキをかける内容は前記の特許文献２のところで述べたと同様の理由で切断の途中から必要なブレーキ力が得られなくなるという問題があり、特許文献６は、移動可能な容器にトイレットペーパーを収納したということが主で、技術的に片手操作は難しく、特許文献７は、片手操作を可能にしているが、引き出したトイレットペーパーから手を離してハンドルを押し下げて切断するという操作が煩雑な上に、構造が複雑で製作コストが高くなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３０１４７２５号
【特許文献２】特開２００２−２８３２８０
【特許文献３】特開２００３−３１０４７８
【特許文献４】特開２００５−２４５６４７
【特許文献５】特開２００２−２５３４４６
【特許文献６】特開平８−２３０８７１
【特許文献７】特許４４１８４６９
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
移動可能な容器にロール状媒体を収納して片手で引き出し、切断が出来るようにするためには、
１．媒体を引き出すためにその先端を掴めるように掴み代があること
２．軽量な容器が動かないように小さい力で媒体を引き出すことが出来ること
３．切断時に媒体が切断歯の部分で動かないように、切断時に加えられる力を利用して媒体に十分なブレーキ力が働くこと
４．切断時に容器が軽量でも移動や転倒しないこと
５．上記１〜４を簡単な機構で実現すること
といった課題がある。
【０００９】
上記の課題の中で、１は、媒体を引き出した箇所と切断歯との距離が掴み代になるので、レイアウトで考えれば良いが、２、３、４は新しい発想による切断装置を５の簡単な機構で実現しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決する媒体の切断装置を提供することを目的とし、この目的を達成するために、回転部材とベースフレームとからなる切断装置において、回転部材には回転中心と、その反対端に切断歯と、切断歯の下側に押し付け部材と、回転中心と切断歯との間にガイドとを設け、ベースフレームに可動部材を回転可能に取り付け、媒体をベースフレームと押し付け部材との間を通し、ガイド、切断歯の順に張りまわして、媒体の引き出し時にはガイドのところで媒体を上方に引き上げ、媒体の切断時には媒体を切断歯の部分で下方に引いて切断するようにする。
【００１１】
動作としては、ベースフレームと押し付け部材との間を通した媒体を引き出す時にはガイドに約１／４周沿わせて上方に引っ張ることで可動部材を持ち上げるので押し出し部材は媒体から離れて媒体にブレーキがかからず、切断する時には媒体をガイドに約半周沿わせて折り返し、切断歯の部分で切断のために斜め下方に力を入れることで可動部材を押し下げるので、切断歯の下部の押し付け部材が媒体をベースフレームとの間にはさんでブレーキをかける。
【００１２】
その結果、ブレーキがかかるか、かからないかと同時に、媒体の切断時にはガイドへの巻き付き角が約半周と、引き出し時の約１／４周より大きくなることから、「オイラー（Ｅｕｌｅｒ）の理論」によって切断時にはブレーキ力を拡大するので大きなブレーキ力が働くことになる。
【００１３】
「オイラーの理論」によれば、円柱状ガイドに媒体を巻きつけた時に、入力側の張力をＴｉ、出力側の張力をＴｏ、円柱状ガイドと媒体間の摩擦係数をμ、円柱状ガイドへの媒体の巻き付き角をθ とすると、
Ｔｏ／Ｔｉ ＝（ｅｘｐ）μθ
となるので、例えば、摩擦係数μを０．２とし、巻き付き角θを９０度（π／２）、１８０度（π）、２２５度（５／８・π）で比較すると、Ｔｏの大きさはそれぞれＴｉの約１．４倍、約１．９倍、約２．２倍と大きくなる。
【００１４】
加えて、押し付け部材とガイドとの間で媒体に食い込むようにベースフレームに上向きの突起（以後、しごき部材という）を設けると、切断する時に可動部材が下がると、しごき部材が媒体に食い込むので媒体の走行抵抗が大きくなるばかりでなく、ガイドへの巻き付き角も増えるので、ブレーキ力をさらに拡大することが出来る。
【００１５】
媒体を引き出す時には、可動部材が持ち上がるので媒体へのしごき部材の食い込み量が小さくなるか、無くなることで走行抵抗はほとんど増えず、しごき部材が無い時とほぼ変わらない小さな力で引き出すことが出来る。
【００１６】
以上に説明したように、本発明は、媒体の走行経路内に設けた切断装置の可動部材が媒体に加えられた力で動くだけで、小さな力で媒体を引き出すことが出来、切断時には媒体に大きなブレーキ力が働いて切断動作を確実に出来るようにすることを特徴とするだけでなく、媒体の引き出しや切断の操作を片手で出来ることを特徴とする媒体の切断装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、媒体の走行経路に設けた切断装置の可動部材が、引き出しや切断の操作時に媒体に加えられる力とその方向を利用して動くだけで、媒体を引き出す時には上向きの引き出し力を小さく出来、切断時には媒体に大きなブレーキ力が働くので媒体を容易に切断出来る上に、媒体を引く方向が下方なので、媒体の引き出しや切断の操作時に移動容器が移動しにくく、かつ、転倒しにくいという効果と、これらの操作を片手だけで出来るという効果がある。
【００１８】
なお、本発明によるブレーキ力を確認するため、走行経路に厚さ４ｍｍ、切断時に媒体への食い込み量が８ｍｍ程度のしごき部材を設け、可動部材のガイドは直径１０ｍｍの木製、切断歯はピッチ８ｍｍ、深さ４ｍｍ程度の三角形の歯を付けた厚さ１ｍｍのポリカーボネート樹脂板、押し付け部材の面に１ｍｍ厚のゴム板を貼った切断機構を試作して実験をした結果、切断操作で加えた力のみで、市販のコピー用紙（厚さが８０ミクロン・メートル程度の上質紙）を切断出来るほどの強力なブレーキ力が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロール状媒体の移動可能な収納容器の断面図
【図２】切断装置の外観図
【図３】媒体切断時の切断装置の断面図
【図４】引き出し時の切断装置の断面図
【図５】ロール状媒体セット時の切断装置断面図
【図６】切断機構を応用したロール状媒体を切断する機器の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施する最適な形態として、移動可能な収納容器にトイレットペーパー・ロールを収納した場合について切断装置の動作を説明する。
【００２０】
図１は、移動可能な収納容器２に切断装置１を装着し、トイレットペーパー・ロールの収納部を有する前扉３を開けた状態を示す外観図、図２は、移動可能な収納容器２に切断装置１を装着し、前扉３の収納部にトイレットペーパー・ロール３１を収納した状態を示す断面図で、トイレットペーパー・ロール３１からトイレットペーパー３２を引き出して、切断装置１に張りまわしている様子を一点鎖線で示している。
【００２１】
なお、トイレットペーパー・ロール３１の残量が減ってきて全体重量が軽くなった時とか、トイレットペーパー３２の紙質が硬くて切断時に転倒しやすい場合は、矢印方向に引き出して使用する転倒防止部材４を示している。
【００２２】
図３は、切断装置１の外観図で、ベースフレーム１１と、回転中心１３を中心に回転可能に支持された可動部材１２とからなり、ベースフレーム１１には用紙ガイド１４、しごき板１５、断面が円形かそれに近い形状のガイド１６を設け、また、可動部材１２は、揺動フレーム１７、断面が円形かそれに近い形状のガイド１８、切断歯１９、及び、押し付け部材２０から構成されていることを示しており、可動部材１２が起きている状態を破線で示している。
【００２３】
図４、図５、図６は切断装置１の断面図であり、図４は切断時の様子で、トイレットペーパー３２が、ベースフレーム１１に設けたガイド１６、しごき板１５、および、可動部材１２の揺動フレーム１７に設けたガイド１８を経由して切断歯１９にいたるまでの経路を一点鎖線で示しており、切断歯１９で切断するためにトイレットペーパー３２を矢印で示すように下向きに引っ張ると、可動部材１２は回転中心１３を中心に時計方向に回転し、押し付け部材２０はトイレットペーパー３２をベースフレーム１１（図では、ベースフレーム１１に設けたガイド１６）との間に挟みこんでブレーキをかけ、かつ、可動部材１２のガイド１８の近くでしごき板１５がトイレットペーパー３２に食い込むことによってガイド１８へのトイレットペーパー３２の巻き付き角が約半周より大きくなる。
【００２４】
この構造によれば、トイレットペーパー３２を途中まで切断して残りの幅が小さくなっても、押し付け部材２０をベースフレーム１１（図では、ベースフレーム１１に設けたガイド１６）に押し付ける力でトイレットペーパー３２にブレーキ力が働き、さらに、トイレットペーパー３２にしごき板１５が食い込むことでトイレットペーパー３２の走行抵抗が増えると共に、ガイド１８への巻き付き角が大きくなることでブレーキ力が増大するので、切断歯１９のところでトイレットペーパー３２は移動することが無く、容易に切断することが出来る。
【００２５】
なお、ガイド１６と１８について「断面が円形かそれに近い形状」と説明し、回転するかどうかには言及しなかったが、「オイラーの理論」の計算式で、断面を円形にして回転させる時には、ガイド１６や１８の軸受けの摩擦係数を用いれば良く、トイレットペーパー３２を引き出す時に要する力がさらに小さくなり、切断時はガイド１６や１８は回転しないのでガイド１６や１８とトイレットペーパー３２との摩擦係数を用いることが出来るので、ブレーキ力は変わらない。
【００２６】
図５は、切断装置１のガイド１８のところでトイレットペーパー３２（一点鎖線で図示）を引き出している様子を示しており、トイレットペーパー３２を引き出すために矢印のように上方に引き上げると、その力によって可動部材１２は回転中心１３を中心に反時計方向に回転し、押し付け部材２０はベースフレーム１１から離れてブレーキ力が働かなくなり、また、しごき板１５の食い込み量も小さくなるか、無くなるので走行抵抗が減ると共に、ガイド１８へのトイレットペーパー３２の巻き付き角も１／４周以下と小さくなる。
【００２７】
すなわち、トイレットペーパー３２を上方に引き上げることで、押し付け部材２０によるブレーキもしごき板１５の食い込みもほぼ無くなり、かつ、ガイド１８への巻き付き角も小さくなるので、トイレットペーパー３２を小さな力で引き出すことが出来る。
【００２８】
図６は、トイレットペーパー３２を切断装置１にセットする場合で、可動部材１２を上方にはね上げて、トイレットペーパー３２（一点鎖線で図示）の先端を用紙ガイド１４の上端近くまで引き出した様子を示しており、その後、可動部材１２を倒せばトイレットペーパー３２の切断機構１へのセットは完了する。
【００２９】
可動部材１２を倒した後は、トイレットペーパー３２の先端がガイド１８と切断歯１９の間の距離の分だけ出ているので容易につまむことが出来るので、トイレットペーパー３２の先端を持って必要な長さだけ図５のように上方に引き出し、次いで、図４のように下方に引っ張れば、切断歯１９でトイレットペーパー３２を容易に切断することが出来る。
【００３０】
なお、トイレットペーパー３２の引き出し時に要する力が小さく、かつ、上向きなので、移動可能な収納容器２とトイレットペーパー・ロール３１との合計重量がそれほど大きくなくても全体が持ち上がることが無く、また、切断時には切断歯１９のところでトイレットペーパー３２を下方に引くので移動や転倒はしにくいという特徴がある。
【００３１】
片手操作を重視して、図１や図２では、前扉３のトイレットペーパー・ロールの収納部にトイレットペーパー・ロール３１を置くだけという構造を示したが、通常のトイレットペーパー・ロールのホルダーのように心棒を使用する構造でも良い。
【００３２】
なお、トイレットペーパーの種類や収納容器２内のトイレットペーパー・ロールの保持の方法によって切断時に必要なブレーキ力が増減するのは当然で、上記説明ではしごき板１５が存在する状態での説明をしたが、しごき板１５が必ずしも必要では無い場合もある。
【００３３】
以上、本発明による切断機構の適用形態として、トイレットペーパー・ロールを移動可能な収納容器に入れて使用する場合で説明したが、本発明の切断装置は切断時のブレーキ力が大きいことから、移動可能な収納容器以外の、例えば、通常のトイレットに設置されるトイレットペーパー・ロールのホルダーや、箱入りでロール状のキッチンペーパー、プラスチックフィルム、アルミシート等のロール状媒体の切断装置にも適用出来るのは明らかである。
【００３４】
図７は、本発明による切断装置の他の適用例として、箱入りでロール状のキッチンペーパー、プラスチックフィルム、アルミシート等のロール状媒体の媒体を切断する場合を示しており、切断装置１０１とロール状媒体の紙箱１３１を収納する収納部１０２とを組み合わせて冷蔵庫や壁の面１０３に、ネジや永久磁石を使って取り付ければ、該媒体を片手で切断することが出来る。
【００３５】
この場合の使用方法は、まず、箱入りで、ロール状のキッチンペーパー、プラスチックフィルム、アルミシート等のロール状媒体１３２の箱の開閉出来る面を切り離して箱ごと収納部１０２に挿入し、引き出した媒体１３３を、前に説明したトイレットペーパーの場合と同様の走行経路で切断装置１０１にセットすれば、媒体１３３を引き出す時は上方へ引き出し、切断時は切断歯のところで下方に引くという操作で、片手で容易に切断出来る。
【符号の説明】
１ 切断装置
２ 収納容器
３ 前扉
４ 転倒防止部材
１１ ベースフレーム
１２ 可動部材
１３ 回転中心
１４ 用紙ガイド
１５ しごき板
１６ ガイド
１７ 揺動フレーム
１８ ガイド
１９ 切断歯
２０ 押し付け部材
３１ トイレットペーパー・ロール
３２ トイレットペーパー
１０１ 切断装置
１０２ 収納部
１０３ 壁の面
１３１ 紙箱
１３２ ロール状媒体
１３３ 媒体
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレットペーパーやキッチンペーパーなどのロール状紙類、ロール状のプラスチックフィルムやアルミシート等（これらを総称してロール状媒体と呼び、引き出した後を媒体と呼ぶ）の引き出し及び切断を片手で行うことのできる切断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トイレットペーパー、キッチンペーパー、プラスチックフィルムやアルミシート等のロール状媒体を日常生活で使用する機会は多いが、それらのホルダーや収納箱は引き出す時や切断する時に両手で操作するのが当然な構造になっており、調理中で片手しか使えない場合や、各種の疾患や傷害により片手しか使えない人々が使用する場合には大変不便であった。
【０００３】
また、安価なトイレットペーパーをトイレット以外の、例えば、台所や居間でも手軽に使用したいという要望に応じて、移動可能な容器にトイレットペーパーを収納する商品は存在したが、片手で使用出来る商品は無かった。
【０００４】
従来から、トイレットでトイレットペーパーを片手で引き出し、切断したいという要望は大きく、壁面に固定したトイレットペーパー・ホルダーについては、切断時の力で紙押さえ板をトイレットペーパー・ロールに押し付けてブレーキをかける提案（例えば特許文献１、特許文献２）があるが、特許文献１の方法は、上記要望を満足しているが、トイレットペーパー・ロールの直径が小さくなるにつれて切断歯の位置が下がっていくので移動可能な容器に使用するには不都合があり、特許文献２の方法では、実際に試してみると分かるが、切断が進むにつれて未切断部の紙幅が小さくなるので、途中から十分なブレーキ力が得られなくなり、トイレットペーパーは切断出来ずにずるずると引き出されてしまうという問題があり、これらの提案を移動可能な容器に適用することは出来なかった。
【０００５】
切断時に十分なブレーキ力を得ることが難しいなら、トイレットペーパーを水で溶解して切断しようという方法（例えば特許文献３、特許文献４）が提案され、一部製品化もなされているが、きわめて小さい力で切断出来ると言う目的は達せられるが、切断された端面が濡れているので使用時に不快を感じるとか、水を補給する手間がかかるとか、移動容器では転倒した時に水漏れするという問題等があり、さらに、水で溶解出来ないプラスチックフィルムやアルミシート等には使えなかった。
【０００６】
移動可能な容器にトイレットペーパー・ロールを収納して、切断に要する力を利用してトイレットペーパーにブレーキ力を与える方法が提案されているが（例えば特許文献５、特許文献６、特許文献７）、特許文献５は、トイレットペーパーにブレーキをかける内容は前記の特許文献２のところで述べたと同様の理由で切断の途中から必要なブレーキ力が得られなくなるという問題があり、特許文献６は、移動可能な容器にトイレットペーパーを収納したということが主で、技術的に片手操作は難しく、特許文献７は、片手操作を可能にしているが、引き出したトイレットペーパーから手を離してハンドルを押し下げて切断するという操作が煩雑な上に、構造が複雑で製作コストが高くなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３０１４７２５号
【特許文献２】特開２００２−２８３２８０
【特許文献３】特開２００３−３１０４７８
【特許文献４】特開２００５−２４５６４７
【特許文献５】特開２００２−２５３４４６
【特許文献６】特開平８−２３０８７１
【特許文献７】特許４４１８４６９
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
移動可能な容器にロール状媒体を収納して片手で引き出し、切断が出来るようにするためには、
１．媒体を引き出すためにその先端を掴めるように掴み代があること
２．軽量な容器が動かないように小さい力で媒体を引き出すことが出来ること
３．切断時に媒体が切断歯の部分で動かないように、切断時に加えられる力を利用して媒体に十分なブレーキ力が働くこと
４．切断時に容器が軽量でも移動や転倒しないこと
５．上記１〜４を簡単な機構で実現すること
といった課題がある。
【０００９】
上記の課題の中で、１は、媒体を引き出した箇所と切断歯との距離が掴み代になるので、レイアウトで考えれば良いが、２、３、４は新しい発想による切断装置を５の簡単な機構で実現しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決する媒体の切断装置を提供することを目的とし、この目的を達成するために、回転部材とベースフレームとからなる切断装置において、回転部材には回転中心と、その反対端に切断歯と、切断歯の下側に押し付け部材と、回転中心と切断歯との間にガイドとを設け、ベースフレームに可動部材を回転可能に取り付け、媒体をベースフレームと押し付け部材との間を通し、ガイド、切断歯の順に張りまわして、媒体の引き出し時にはガイドのところで媒体を上方に引き上げ、媒体の切断時には媒体を切断歯の部分で下方に引いて切断するようにする。
【００１１】
動作としては、ベースフレームと押し付け部材との間を通した媒体を引き出す時にはガイドに約１／４周沿わせて上方に引っ張ることで可動部材を持ち上げるので押し出し部材は媒体から離れて媒体にブレーキがかからず、切断する時には媒体をガイドに約半周沿わせて折り返し、切断歯の部分で切断のために斜め下方に力を入れることで可動部材を押し下げるので、切断歯の下部の押し付け部材が媒体をベースフレームとの間にはさんでブレーキをかける。
【００１２】
その結果、ブレーキがかかるか、かからないかと同時に、媒体の切断時にはガイドへの巻き付き角が約半周と、引き出し時の約１／４周より大きくなることから、「オイラー（Ｅｕｌｅｒ）の理論」によって切断時にはブレーキ力を拡大するので大きなブレーキ力が働くことになる。
【００１３】
「オイラーの理論」によれば、円柱状ガイドに媒体を巻きつけた時に、入力側の張力をＴｉ、出力側の張力をＴｏ、円柱状ガイドと媒体間の摩擦係数をμ、円柱状ガイドへの媒体の巻き付き角をθ とすると、
Ｔｏ／Ｔｉ ＝（ｅｘｐ）μθ
となるので、例えば、摩擦係数μを０．２とし、巻き付き角θを９０度（π／２）、１８０度（π）、２２５度（５／８・π）で比較すると、Ｔｏの大きさはそれぞれＴｉの約１．４倍、約１．９倍、約２．２倍と大きくなる。
【００１４】
加えて、押し付け部材とガイドとの間で媒体に食い込むようにベースフレームに上向きの突起（以後、しごき部材という）を設けると、切断する時に可動部材が下がると、しごき部材が媒体に食い込むので媒体の走行抵抗が大きくなるばかりでなく、ガイドへの巻き付き角も増えるので、ブレーキ力をさらに拡大することが出来る。
【００１５】
媒体を引き出す時には、可動部材が持ち上がるので媒体へのしごき部材の食い込み量が小さくなるか、無くなることで走行抵抗はほとんど増えず、しごき部材が無い時とほぼ変わらない小さな力で引き出すことが出来る。
【００１６】
以上に説明したように、本発明は、媒体の走行経路内に設けた切断装置の可動部材が媒体に加えられた力で動くだけで、小さな力で媒体を引き出すことが出来、切断時には媒体に大きなブレーキ力が働いて切断動作を確実に出来るようにすることを特徴とするだけでなく、媒体の引き出しや切断の操作を片手で出来ることを特徴とする媒体の切断装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、媒体の走行経路に設けた切断装置の可動部材が、引き出しや切断の操作時に媒体に加えられる力とその方向を利用して動くだけで、媒体を引き出す時には上向きの引き出し力を小さく出来、切断時には媒体に大きなブレーキ力が働くので媒体を容易に切断出来る上に、媒体を引く方向が下方なので、媒体の引き出しや切断の操作時に移動容器が移動しにくく、かつ、転倒しにくいという効果と、これらの操作を片手だけで出来るという効果がある。
【００１８】
なお、本発明によるブレーキ力を確認するため、走行経路に厚さ４ｍｍ、切断時に媒体への食い込み量が８ｍｍ程度のしごき部材を設け、可動部材のガイドは直径１０ｍｍの木製、切断歯はピッチ８ｍｍ、深さ４ｍｍ程度の三角形の歯を付けた厚さ１ｍｍのポリカーボネート樹脂板、押し付け部材の面に１ｍｍ厚のゴム板を貼った切断機構を試作して実験をした結果、切断操作で加えた力のみで、市販のコピー用紙（厚さが８０ミクロン・メートル程度の上質紙）を切断出来るほどの強力なブレーキ力が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロール状媒体の移動可能な収納容器の断面図
【図２】切断装置の外観図
【図３】媒体切断時の切断装置の断面図
【図４】引き出し時の切断装置の断面図
【図５】ロール状媒体セット時の切断装置断面図
【図６】切断機構を応用したロール状媒体を切断する機器の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施する最適な形態として、移動可能な収納容器にトイレットペーパー・ロールを収納した場合について切断装置の動作を説明する。
【００２０】
図１は、移動可能な収納容器２に切断装置１を装着し、トイレットペーパー・ロールの収納部を有する前扉３を開けた状態を示す外観図、図２は、移動可能な収納容器２に切断装置１を装着し、前扉３の収納部にトイレットペーパー・ロール３１を収納した状態を示す断面図で、トイレットペーパー・ロール３１からトイレットペーパー３２を引き出して、切断装置１に張りまわしている様子を一点鎖線で示している。
【００２１】
なお、トイレットペーパー・ロール３１の残量が減ってきて全体重量が軽くなった時とか、トイレットペーパー３２の紙質が硬くて切断時に転倒しやすい場合は、矢印方向に引き出して使用する転倒防止部材４を示している。
【００２２】
図３は、切断装置１の外観図で、ベースフレーム１１と、回転中心１３を中心に回転可能に支持された可動部材１２とからなり、ベースフレーム１１には用紙ガイド１４、しごき板１５、断面が円形かそれに近い形状のガイド１６を設け、また、可動部材１２は、揺動フレーム１７、断面が円形かそれに近い形状のガイド１８、切断歯１９、及び、押し付け部材２０から構成されていることを示しており、可動部材１２が起きている状態を破線で示している。
【００２３】
図４、図５、図６は切断装置１の断面図であり、図４は切断時の様子で、トイレットペーパー３２が、ベースフレーム１１に設けたガイド１６、しごき板１５、および、可動部材１２の揺動フレーム１７に設けたガイド１８を経由して切断歯１９にいたるまでの経路を一点鎖線で示しており、切断歯１９で切断するためにトイレットペーパー３２を矢印で示すように下向きに引っ張ると、可動部材１２は回転中心１３を中心に時計方向に回転し、押し付け部材２０はトイレットペーパー３２をベースフレーム１１（図では、ベースフレーム１１に設けたガイド１６）との間に挟みこんでブレーキをかけ、かつ、可動部材１２のガイド１８の近くでしごき板１５がトイレットペーパー３２に食い込むことによってガイド１８へのトイレットペーパー３２の巻き付き角が約半周より大きくなる。
【００２４】
この構造によれば、トイレットペーパー３２を途中まで切断して残りの幅が小さくなっても、押し付け部材２０をベースフレーム１１（図では、ベースフレーム１１に設けたガイド１６）に押し付ける力でトイレットペーパー３２にブレーキ力が働き、さらに、トイレットペーパー３２にしごき板１５が食い込むことでトイレットペーパー３２の走行抵抗が増えると共に、ガイド１８への巻き付き角が大きくなることでブレーキ力が増大するので、切断歯１９のところでトイレットペーパー３２は移動することが無く、容易に切断することが出来る。
【００２５】
なお、ガイド１６と１８について「断面が円形かそれに近い形状」と説明し、回転するかどうかには言及しなかったが、「オイラーの理論」の計算式で、断面を円形にして回転させる時には、ガイド１６や１８の軸受けの摩擦係数を用いれば良く、トイレットペーパー３２を引き出す時に要する力がさらに小さくなり、切断時はガイド１６や１８は回転しないのでガイド１６や１８とトイレットペーパー３２との摩擦係数を用いることが出来るので、ブレーキ力は変わらない。
【００２６】
図５は、切断装置１のガイド１８のところでトイレットペーパー３２（一点鎖線で図示）を引き出している様子を示しており、トイレットペーパー３２を引き出すために矢印のように上方に引き上げると、その力によって可動部材１２は回転中心１３を中心に反時計方向に回転し、押し付け部材２０はベースフレーム１１から離れてブレーキ力が働かなくなり、また、しごき板１５の食い込み量も小さくなるか、無くなるので走行抵抗が減ると共に、ガイド１８へのトイレットペーパー３２の巻き付き角も１／４周以下と小さくなる。
【００２７】
すなわち、トイレットペーパー３２を上方に引き上げることで、押し付け部材２０によるブレーキもしごき板１５の食い込みもほぼ無くなり、かつ、ガイド１８への巻き付き角も小さくなるので、トイレットペーパー３２を小さな力で引き出すことが出来る。
【００２８】
図６は、トイレットペーパー３２を切断装置１にセットする場合で、可動部材１２を上方にはね上げて、トイレットペーパー３２（一点鎖線で図示）の先端を用紙ガイド１４の上端近くまで引き出した様子を示しており、その後、可動部材１２を倒せばトイレットペーパー３２の切断機構１へのセットは完了する。
【００２９】
可動部材１２を倒した後は、トイレットペーパー３２の先端がガイド１８と切断歯１９の間の距離の分だけ出ているので容易につまむことが出来るので、トイレットペーパー３２の先端を持って必要な長さだけ図５のように上方に引き出し、次いで、図４のように下方に引っ張れば、切断歯１９でトイレットペーパー３２を容易に切断することが出来る。
【００３０】
なお、トイレットペーパー３２の引き出し時に要する力が小さく、かつ、上向きなので、移動可能な収納容器２とトイレットペーパー・ロール３１との合計重量がそれほど大きくなくても全体が持ち上がることが無く、また、切断時には切断歯１９のところでトイレットペーパー３２を下方に引くので移動や転倒はしにくいという特徴がある。
【００３１】
片手操作を重視して、図１や図２では、前扉３のトイレットペーパー・ロールの収納部にトイレットペーパー・ロール３１を置くだけという構造を示したが、通常のトイレットペーパー・ロールのホルダーのように心棒を使用する構造でも良い。
【００３２】
なお、トイレットペーパーの種類や収納容器２内のトイレットペーパー・ロールの保持の方法によって切断時に必要なブレーキ力が増減するのは当然で、上記説明ではしごき板１５が存在する状態での説明をしたが、しごき板１５が必ずしも必要では無い場合もある。
【００３３】
以上、本発明による切断機構の適用形態として、トイレットペーパー・ロールを移動可能な収納容器に入れて使用する場合で説明したが、本発明の切断装置は切断時のブレーキ力が大きいことから、移動可能な収納容器以外の、例えば、通常のトイレットに設置されるトイレットペーパー・ロールのホルダーや、箱入りでロール状のキッチンペーパー、プラスチックフィルム、アルミシート等のロール状媒体の切断装置にも適用出来るのは明らかである。
【００３４】
図７は、本発明による切断装置の他の適用例として、箱入りでロール状のキッチンペーパー、プラスチックフィルム、アルミシート等のロール状媒体の媒体を切断する場合を示しており、切断装置１０１とロール状媒体の紙箱１３１を収納する収納部１０２とを組み合わせて冷蔵庫や壁の面１０３に、ネジや永久磁石を使って取り付ければ、該媒体を片手で切断することが出来る。
【００３５】
この場合の使用方法は、まず、箱入りで、ロール状のキッチンペーパー、プラスチックフィルム、アルミシート等のロール状媒体１３２の箱の開閉出来る面を切り離して箱ごと収納部１０２に挿入し、引き出した媒体１３３を、前に説明したトイレットペーパーの場合と同様の走行経路で切断装置１０１にセットすれば、媒体１３３を引き出す時は上方へ引き出し、切断時は切断歯のところで下方に引くという操作で、片手で容易に切断出来る。
【符号の説明】
１ 切断装置
２ 収納容器
３ 前扉
４ 転倒防止部材
１１ ベースフレーム
１２ 可動部材
１３ 回転中心
１４ 用紙ガイド
１５ しごき板
１６ ガイド
１７ 揺動フレーム
１８ ガイド
１９ 切断歯
２０ 押し付け部材
３１ トイレットペーパー・ロール
３２ トイレットペーパー
１０１ 切断装置
１０２ 収納部
１０３ 壁の面
１３１ 紙箱
１３２ ロール状媒体
１３３ 媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙、プラスチックフィルム、アルミ箔等の媒体の切断装置において、
回転中心と、その反対端に切断歯と、切断歯の下側に押し付け部材と、回転中心と切断歯との間にガイドとを設けた可動部材と、
該可動部材を回転可能に取り付けるベースフレームとからなり、
該媒体を該ベースフレームと該押し付け部材との間を通し、該ガイド、該切断歯の順に張りまわして、
該媒体の引き出し時には該ガイドのところで該媒体を上方に引いて引き出し、該媒体の切断時には該媒体を該切断歯の部分で下方に引いて切断することを特徴とする切断装置。
【請求項２】
前記ベースフレームの、該回転部材の該ガイドと該押し付け部材との間に対応する位置に上向きの突起を設け、切断動作時に該突起が該媒体を押し上げるようにしたことを特徴とする［請求項１］記載の切断装置。
【請求項１】
紙、プラスチックフィルム、アルミ箔等の媒体の切断装置において、
回転中心と、その反対端に切断歯と、切断歯の下側に押し付け部材と、回転中心と切断歯との間にガイドとを設けた可動部材と、
該可動部材を回転可能に取り付けるベースフレームとからなり、
該媒体を該ベースフレームと該押し付け部材との間を通し、該ガイド、該切断歯の順に張りまわして、
該媒体の引き出し時には該ガイドのところで該媒体を上方に引いて引き出し、該媒体の切断時には該媒体を該切断歯の部分で下方に引いて切断することを特徴とする切断装置。
【請求項２】
前記ベースフレームの、該回転部材の該ガイドと該押し付け部材との間に対応する位置に上向きの突起を設け、切断動作時に該突起が該媒体を押し上げるようにしたことを特徴とする［請求項１］記載の切断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１３９７８８（Ｐ２０１２−１３９７８８Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９４８９６（Ｐ２０１０−２９４８９６）
【出願日】平成２２年１２月２９日（２０１０．１２．２９）
【出願人】（５０２１３３８５９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２９日（２０１０．１２．２９）
【出願人】（５０２１３３８５９）
【Ｆターム（参考）】
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