【2024発明工夫展への道】その6：ロールの紙切れセンサーの試作

これまでの復習
今年の発明工夫展に応募する作品は「自動スライドするカバー付きペーパーホルダ （仮称）」。

予備のロールが盗難防止のためケースに収容されていて，現用ロールが紙切れになると，自動的にケースのカバーがスライドして予備ロールが使えるようになる。

予備ロールへの切り替えが自動化された製品は存在しない（たぶん？）ので，本発明が世界初となるかも。

今回のテーマ
現用ロールの紙切れを検出するセンサーを光学部品で実現した。

上の見出し図がセンサーの構成原理を示す。左が白色LEDを用いた光の送信部，中央がロール紙，右がフォトTr（トランジスタ）を用いた光の受信部になる（受信部で光を検出すると赤色LEDが点灯）。

LEDからフォトTrへの光の経路は，見出し画像のようにロールの芯すれすれの高さにする。紙が残っていると，紙の厚みで光が遮断され，受信部には届かない。紙がなくなると受信部に光が届き，紙切れが検出できる。

下の動画（再生時間20秒）はロール紙がなくなる直前の様子。5回転ほどで紙切れとなるが，3回転目くらいで光を検出し始め（赤色LEDが点滅），紙切れになると赤色LEDが完全点灯する。

センサーの部品は通販で購入したもの。送信部の白色LEDは24円，受信部のフォトTrやアンプ（増幅回路）などは基板全体で350円だったので，センサー全体のコストは400円くらい（電池を除く）。

次回のテーマはスライドするカバー（蛇腹構造）であり，駆動部（モーター）とロック機構の実現方法が課題となる。

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2024発明工夫展への道】の過去記事（下線部をクリックして該当記事へ）
　・その１：テーマを決める
　・その２：従来製品のリサーチ （前半）
　・その３：従来製品のリサーチ （後半）
　・その４：提案するペーパーホルダはセミ・オートマチック＆芯棒フレーム構造
　・その５：提案するペーパーホルダの再検討（改良）