JP2001509092A - シート材料を引き裂くためのカッター刃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 刃（40）は、刃本体及び刃本体から外側に延出している複数の個々の歯（50）を含む。歯（50）は、限定されている歯の半径（R）及び、約0.005インチ以下の歯の半径、約0.005インチ以下の歯のピッチ及び約0.006インチ以下の歯の厚さから成っている最適化された歯の要因の群から選択された少なくとも１つ要因をそれぞれ有している。本発明に従っている切断刃は、連続的なウェブを収容し連続的なウェブからシート材料（20）を分配ための一般的な従来の設計のカートン（10）または容器に固定され、そしてこれとの組み合わせにおいて使われることが出来るし、又は独立して使われることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】 シート材料を引き裂くためのカッター刃 発明の属する技術分野 本発明は、高分子のシート、金属箔、及び他のシート材料のようなシート材料 、特に、傷み易い材料を含む種々の品物の閉じ込めと保護とに使うために適して いろもの、を切断するための改良された刃に関する。本発明は、さらに、使用、 特に、比較的より低いモジュラス(modulus)のシート材料との、での改良された 効果を示す刃に関する。 発明の背景 種々の品物の閉じ込めと保護のみならず、食料品のような傷み易い材料の保護 にも使うためのシート状の材料は、当該技術でよく知られている。このような材 料は、個別に品物を包むために利用されることが出来るとともに半分囲まれた容 器のための締め切りを形成するのに使用され得るか、又は、このいづれか一方の 為に使用されることが出来る。 今日普通に使用されるこのような材料の１つの種類は、薄く、実質的に２次元 で、従順な一般的に巻かれた形状で供給されているウェブに形成された種々の合 成物を備える。このような材料の一般的な例は、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩 化ビニリデン(PVDC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、アルミ箔、被覆 された紙(ワックスなど)、及び被覆されていない紙等である。 材料のウェブ又はシートを切断するための当該技術においては、２つの主要な 道筋が展開されている。第１は、所望の位置において材料を引き裂くまたは切断 するための鋸引き動作で材料の表面に関して一方向に運動する刃を使用に関係す る。第２は、材料の制御された引き裂きを生じさせる為に材料が刃に対して引っ 張られる刃の使用することに関係している。 第１の道筋は、比較的より固く（比較的より高いモジュラス）そしてより厚い 一般的には連続した一度の引き裂きでは引き裂かれない材料（木、ボール紙、金 属構造物、など）の為に一般的に使用されている。一般的に鋭利にされた歯が付 いた刃は、所望の分離線に沿って切り口を創造し結果として分離のために十分な 材料を取り除くように材料から小片を取り去ることによって切断工程を容易にし または加速するためにしばしば使用される。 第２の道筋は、比較的より固くなく（比較的より低いモジュラス）そして一旦 引き裂きが始まると引き裂きを開始して維持することについてのより大きな傾向 を発揮する薄い材料（プラスチックシートおよびフィルム、紙、金属箔）の為に 通常は使用されている。鋭利にされているか、または鋭利にされていない歯が付 いた刃は、１つまたはそれ以上の歯によって材料を貫通し、そして次に伸張の限 界を超えて歯の間の材料を引き裂くことによって材料の引き裂きを容易にするた めに一般的に使用されている。このように個々の隣接した対の歯の間の材料は、 貫通の間に短い部分に引き裂かれる。充分に小さい面積または少ない数量の歯に 力を集中するために、シート材料は、シート材料が刃のエッジを部分的に包むと ともに力がシート材料の一部分、１つの縁、に集中されるように、刃の縁の向こ う側にある角度で一般的に引かれている。十分に高いモジュラスを有する材料( クラフト紙のような)のためには、仮に十分な力が切断工程を始めるために紙の 縁に集中され得るのなら、歯がなく鋭利でない刃が使用され得るだろう。 連続しているロールからシート材料の所望の長さまたは量を切断する際に末端 使用者により使用されるための別の種類の刃が、開発されていて、そして今日普 通に使用されている。このような刃は、取り扱いの安全性と使用に際しての効果 での所望の特性を釣り合わせることを試みている。さらに詳細には、このような 刃は、所望のシート材料に受け入れ可能な切断特性を依然として提供する刃との 不注意な接触の間に使用者が個人的なけがを経験する傾向を最小にしようと試み ている。このような刃は、切断動作を果たすためにそれに対してシート材料が引 っ張られる１つの縁に沿った歯の列を提供するために打ち抜かれたまたは型で抜 かれた金属の細長片（スズメッキされた鋼のような）を一般的に備えている。安 全の目標水準を提供する為に歯の先端は一般的に鋭利にされず、そしておおよそ 0.005インチまたはそれよりおおきい半径にされる。さらに、所望の切断特性を 提供するために、歯の間隔は、一般的に0.040インチまたは、それ以上に設計さ れていて、その結果として各それぞれの歯によって負荷されている単位面積当た りの力が、シート材料を貫き、そして切断するのに十分である。 このような刃は今日の通常の使用において受け入れを承認されているが、使用 におけるこれらの切断性能は、特に、比較的より大きい伸張特性を有する比較的 より低いモジュラスの高分子材料を切断するために使われる時に、改良のための 余地を残す。このような材料において、材料の伸張特性は、それぞれの歯の位置 の間のシート材料の部分が破れるよりむしろ引っ張ったり及び伸びたりする傾向 があるようなものであって、結果として、シート材料の不完全な切断、質の悪い 分割線、または、最良でも普通より大きい引き裂き力を生じる。 同様な適応の為の材料に関するもう１つの最近の開発された種類は、基本材料 の３次元表面の形状（topography）によって外部接触より保護された少なくとも １つの表面上の接着剤のような活性物質を備えている３次元で従順なウェブを備 える。当該技術において入手可能な切断刃は、２次元のシート材料において許容 し得る能力を提供するが、３次元材料の増大されている伸張特性（低いモジュラ スが明白である）は、刃の隣接した歯の間の材料の面内において２次元構造への 一方向への変形を行う３次元構造の能力のせいで、切断能力が所望のものよりも より小さくなる傾向をさらに増大させる。 従って、シート材料を切断するための、特に比較的より小さいモジュラス材料 のために改良された向上した切断能力を示す改良された刃を提供することが望ま れているであろう。 予想できる引き裂き能力と引き裂き開始の大変容易なこととを、特に幅広い種 類のシート材料について、提供するこのような改良された刃を設けることがさら に望まれている。 容易にそして経済的に製造されることが出来、シート材料を格納するとともに 分配するための適切な容器と組み合わせて使用されることが出来る刃を提供する こともまた望まれる。 本発明の概要 本発明は、刃の歯の設計のための設計要因が、改良された切断能力のために仕 立てられている、シート材料を切断するための改良された刃を提供する。刃は、 刃本体と刃本体から外側に向かって延出されている複数の個々の歯を有する。歯 はそれぞれ、限定された歯の半径及び約0.005インチ以内の歯の半径、約0.050イ ンチ以内の歯のピッチ、そして約0.006インチ以内の歯の厚さから成る最適化さ れた歯の要因の群から選択された少なくとも１つの歯の要因を有している。 本発明に従っている刃の好ましい実施の形態においては、少なくとも２つの歯 の要因が、最適化された歯の要因の群から選択され、そしてより一層好ましくは ３つの歯の要因が歯の要因の前述されている群から選択される。 本発明に従っている刃は、単一または複合構造をし得る、そして幅広い種類の 一般的に入手可能な材料から従来の制作技術に従って構成され得る。 本発明に従っている切断刃は、連続的なウェブを格納するとともに連続的なウ ェブからのシート材料を分配するための一般的な従来の設計のカートンまたは容 器に取り付けられ、そして組み合わせて使用されても良く、あるいは操作環境に 応じて携帯型の道具として、またはどのような固定物に取り付けられたものとし て、製品分配容器とは独立して使用され得る。このような刃は、２次元及び３次 元の高分子シート材料を含む幅広い種類のシート材料を切断するために使用され 得る。 図面の簡単な説明 明細書は、本発明を特に指摘しているとともに本発明を明白に請求している請 求の範囲で完結しているが、本発明は、添付の図面に関連した以下の記載からよ り良く理解されると信じられ、添付の図面中で同様な参照符号は同様な構成要素 を指摘しており、そして、 図１は、本発明に従っている刃がその上に取り付けられている、シート材料の ウェブを分配するためのカートンの斜視図であり、 図２は、本発明に従っている刃の一部分の拡大された側面図であり、 図３は、線３−３に沿って取られている図２の刃の垂直断面図であり、 図４は、本発明に従ったもう１つの刃の一部分の図３と同様な拡大された側面 図であり、 図５は、線５−５に沿って取られている図４の刃の垂直断面図であり、 図６は、本発明に従った刃を伴っている代表的な切断動作の図による描写を示 す。 発明の詳細な説明 図１は、ロール30を格納するとともにロール30からのシート材料のウェブ20を 分配するための一般的な従来の設計のカートン10を示す。カートン10は、底面パ ネル１、２つの端面パネル２及び３、そして２つの側面パネル３及び４を蓋25と ともに含む。示されている実施の形態において、蓋25は、蓋が閉まった形状の時 、前の側面パネル５の少なくとも一部分を覆うフラップ15を含む。蓋25のそれぞ れの端部の追加の隅板６は、蓋25の上面パネル７に対して直角の関係にフラップ 15を維持することを助ける。カートン10は、本発明に従っている刃40の好ましい 実施の形態をまた含む。図１中に示されている現在の好ましい（しかし、単なる 代表の）形状において、刃40は、刃の歯が前側パネル５に対して上に横たわった 関係でフラップの縁を超えて少なくともわずかに外側に延出しているようにフラ ップ15の末端縁16上に配置されている。図１中に図示されている構成において、 前記刃は、歯がフラップの端縁を超えて外側に延出するように、フラップ15の内 表面に取り付けられている。しかしながら、もし所望すれば、本発明にしたがっ ている刃40は、カートンの内側または外側の表面のいづれかにも設置することが 出来、そして、カートンの他の場所例えばカートンの前面パネル５の下縁、に設 置されることが出来、また操作環境に応じて、携帯用道具として若しくはいかな る固定物に取り付けられているものとして製品を分配する容器とは独立して使用 されることが出来る。 このような従来の設計のカートンは、縁とフラップが互いに固定された時に箱 状の構成を形成するよう、切られたり折られたりする板紙または厚紙材料が一般 的に作られている。シート材料は、中心が抜かれているロールを形成するために プラスティックまたは板紙管の上にしばしば巻かれる。幅広い種類のカートン材 料とシート材料またはロールの構成が、種々の適用のために適していることが出 来る。 使用において、シート材料20のウェブは、フラップ15がカートンの前面パネル ５上に横たわっている閉鎖位置において保持された時、ロールからシート材料の 所望の長さを切断するために刃40に対して引っ張られる。この配置は、材料 のある長さの切断後に、巻かれている材料の後端がカートン内に失われることを 防ぐ。なぜならば、切断動作によって作られた連続的なシート材料の「後端」ま たは末端が、フラップ15と前面パネル５との間に保持されるであろうからである 。参照符号21は、前述の切断動作後に残っている“後端”を一般的に備えている シート材料の末端縁を指摘している。 図２は、本発明に従っている刃40の平面図であり、図示の明瞭化のために大き く拡大されている。図２中に示されるているように、刃40は、細長く実質的に直 線状の刃本体60から外側に延出している複数の歯50を有する。刃40は、以下の歯 の条件要因に関連して構造的に規定（単位は長さ）され得る：即ち、歯の厚さT （図３参照）、歯のピッチP、歯の高さH、歯の半径R、谷の半径V、及び歯の側面 間の歯の夾角A（度）である。歯のピッチPは、単なる逆数による「数密度」(num ber density)Nとして表現することが出来、そのためそれは単なる長さ単位では なく単位長さあたりの歯において表現される。 本発明に従った刃は、幅広い種類の材料、特に比較的低いモジュラス（伸びる ための低い力）のシート材料及びこれらの複合材料が２次元形状において示すモ ジュラスよりもより低いモジュラスを示す３次元幾何学材料、を伴った使用条件 下において優れた切断能力を提供するために選択及び最適化されている刃の設計 要因を使用している。上に規定された歯の設計要素の表から、歯の要因P,R,及び Tは、優れた切断能力を発揮するための成功する歯と刃の設計を決定することに おいて重要であることが現在信じられている。従って、本発明に従った刃は、こ こに明示されている原理に従って設計された歯を含み、そして少なくとも１つ、 より好ましくは少なくとも２つ、及び最も好ましくは３つの最適化された歯の要 因P,R,及びTを組み込んでいる。 本発明に従って、そして図２中に示されているように、それぞれの歯50の末端 部分は、鋭く尖らされているよりもむしろ限定された歯の半径Rを有している。 このことは限りなく小さい（実質的に0）の歯の半径を有している鋭く尖った歯 との比較において、本体部分上に衝突されるかまたは本体部分を横切って引っ張 られる時に、丸みがつけられている先端が表面組織を貫くであろう可能性を減じ ることにより、使用者のために向上された安全性を提供する。同時に、歯の半径 Rは、増大された貫通圧力（単位面積あたりの高い力）を提供し、そして切断動 作を開始するためにシート材料に容易に貫通するよう、シート材料の小さい領域 上に力を集中するために、十分小さい。この好ましい歯の半径Rは、現在の一般 的に入手可能な刃における歯の半径より実際に極めて小さい。このことは次に材 料の歯の貫通に関係した刃の効力を増加させるが、依然として、刃（以下に記載 する）に沿っている歯の減少された空間のせいで、刃は、少なくとも同等の安全 度、そして実際には触感に基づく使用者における増大された安全性の認識、を発 揮すると信じられている。本発明に従うと、歯の半径Rは、好ましく約0.005イン チより小さく、さらに好ましくは約0.0005インチと約0.005インチの間、またさ らに好ましくは約0.001インチと約0.004インチの間、最も好ましくは約0.002イ ンチに限定される。 本発明に従えば、単位長さあたりの歯の数は当該技術において一般的に入手可 能なものより実質的に多い。歯のこの「数密度」Nを増加させることは、シート 材料を切断することにおけるこのような刃の性能を有利に改良していく中で複数 の目的に役立つ。第１には、歯の数密度を増加させることは、貫通場所の間の歯 間引き裂き工程についてより良い制御を提供する、隣接した歯の対の間の直線距 離を減少させる。特に比較的より高いモジュラス材料（紙、金属箔等）について 、これは引き裂きが所望の切断線の外側に広まる傾向を減少させる。第２には、 延伸フィルムまたは３次元成形フィルムのような比較的より低いモジュラス材料 については、隣接した歯の間の減少されている距離が、プラスチックの変形また は３次元表面の一方向への変形のおかげで材料がたわんだ時に生じる張力の均一 な消失を減少させる。第３には、とくに歯が従来技術において一般的に知られて いるのよりも比較的小さい先端半径Rを含んでいるので、より大きな数密度は不 注意な接触が生じた時の個人的なけがの可能性を減少すると信じられている。な ぜならば、刃に対して本体部分によって負荷された力は個々の歯のより大きな数 の上に分配され、そして従って貫通圧力（単位面積あたりの力）がまた対応して 減少されるからである。この特質は、鋭利な刃の縁または角との不注意な接触を 防止するために複雑な刃の形状が採用されている当該技術において知られている より複雑な「保護歯(guarded tooth)」刃の設計の必要性を除去しないとしても 減 少させる。しかしながら、このようなことは、所望の場所での保護材または保護 刃の所望の構造の使用を除外しない。 本発明に従って、それの逆数による数密度N、歯ピッチP、を表現すると、歯の ビッチPは、好ましくは約0.050インチ以下、より好ましくは約0.001インチと約0 .050インチとの間、さらにより好ましくは約0.005インチと約0.035インチとの間 、そして最も好ましくは約0.01インチと約0.02インチとの間に限定される。約0. 022インチの歯のピッチは、使用において十分なことが証明されている。 歯51の先端で計測された歯の厚さTは、通常入手可能な歯において知られてい るものより薄くなることが現在好ましい。なぜならば、歯は鋭利にされていない ことが好ましいので、シート材料が歯の先端と接触した時における最初の接触面 積は通常入手可能な刃のもの以下である。減少された歯の先端半径Rと組み合わ されると、この減少された歯の厚さTは、さらに減少された表面積を提供し、そ してその結果として最初の貫通のより大きな容易さを提供するために所定の負荷 力でシート材料上に単位面積あたりの増加された力（貫通圧力）を提供する。こ れは、引き裂き工程のより容易な開始と、より予想可能な引き裂き開始能力を確 実にする。本発明に従えば、歯の厚さTは、好ましくは約0.006インチ以下、より 好ましくは約0.001インチと約0.006インチとの間、さらにより好ましくは約0.00 1インチと約0.005インチとの間、そして最も好ましくは約0.003インチと約0.004 インチとの間に制限される。 図２及び３中に示されている好ましい実施の形態において、歯の厚さTは歯50 を支持する刃本体60の厚さとほぼ等しい。なぜならば刃は、均一な全体の厚さの 在庫片から一体に形成されているからである。しかしながら、これは、その場合 であることを必要としない。実際には、歯の厚さは、先端での横断面の厚さ（そ れは、測定されている歯の厚さT）から谷の近傍の歯の基部まで変化することが 出来、そして、どちらかが刃の本体の厚さから異なり得る。この構成は、刃が単 一に形成されるか、または、各種の構成部材の複合であるかによって実現され得 る。 図４及び５は、丁度このような構成を描くために複合刃40を示す。図４及び ５において、刃40は、図２及び３中に示されている刃40と同様な２つの刃半体ま たは刃の要素41及び42の複合であることを見ることができ、２つの刃半体41及び 42は、それぞれの刃半体の上の歯が概略的に位相がずれているとともに、ずれて いる歯の交互の配列を形成しているようそれらの長さに沿って相対面して接合さ れている(側面同士を接合されている)。従って、それぞれがその上に歯50が形成 されている２つの刃半体を使用することによって、複合刃構造は刃本体60のより 低い部分で測定された全体の刃の厚さの約半分である歯の厚さTを有している歯 を伴って形成されている。図２及び３の刃に従って構成されているとともに寸法 が決められている２つの刃半体が使用された時でさえ、図４及び５の結果として の複合刃は、図２及び３の刃と比較して1/2Pのピッチを有しており、その上H，A ，V，R及びTのような他の要因のために同様な数値を有している。このような複 合刃の手法は、製造面または経済面の検討があるピッチ以下の刃を形成するため の能力を限定する時、有用で有り得る。例えば、もしも、製造面の検討が単一刃 における歯の形成を0.04インチのピッチに限定しているのであれば、0.02インチ のピッチを有している複合刃を従って形成することが出来る。 この方法で形成された複合刃はまた、所定の歯のピッチPのために使用される 事が出来る夾角Aの許容範囲を有効に広げる。なぜならば、２つの刃の構成要素 の交互の歯は、それらの間の共通の谷を分けないからである。例えば、図４中に に提出されている２つの刃の構成要素の描写において、図２の角A（もし、それ ぞれの刃の構成要素において使用されているのであれば）は、図４中において半 分のピッチを有している複合刃を生み出す。しかしながら、このような複合刀の 構成においては２つの刃半体の交互の歯が共に積層されている構成部材の寸法的 厚さだけ互いに位置ずらされている歯を伴う位置ずれ配列を形成する。このよう な複合刃は、刃の要素の、２つ、３つ、４つなどのような所望の数の刃の構成要 素から形成し得る。 この発明に従って性能の利点を提供する前述した歯の要因P，R及びＴに加えて 、刃の切断性能においてより少ない役割を演ずると現在信じられている他の規定 されている歯の要因A，V及びHは、所望のように要因P，R及びTを幾何学的 に制御するよう調節されること出来る。違うように言うと、Ｔが他の要因から幾 何学的に独立して規定され得る一方で、他の要因のあるものは他のものに幾何学 的に従属している。例えば、所定のH,R,そしてVにおいて歯のかなりの数密度Nを 増加させること（歯のピッチPを減少させること）は、それぞれの歯の夾角Aにお ける対応する縮小を要求する。もう１つの例では、N，R及びVを一定に保持して いる間に歯の高さHを増加させることが、それぞれの歯の夾角Aにおける対応する 減少を要求する。他の可変的なつながり及び関係は、当該技術において通常の技 術の者に対しては明白なるであろう。本発明に従っている刃の現在の好ましい実 施の形態に従えば、図２中に示されているように、歯の半径Rと大きさにおいて 等しい谷の半径Vが使用されている。製造における便宜と切断性能の理由の為に 歯の高さHは、約0.010インチと約0.050インチとの間が好ましいとされていて、 約0.035インチの高さが現在好まれている。歯の夾角Aは、約60度以下、より好ま しくは約17.5度と約37.5度との間、さらにより好ましくは約15度と約25度との間 、そして最も好ましくは約20度に限定されることが好まれている。約22.5度の歯 の角度は、使用において満足であることを証明している。 さらには、歯50が鋭利にされていないことが現在好まれている。違うように言 うと、歯50の縁52が刃40の長手方向に対して直角な法線方向に関して角落ちされ ていないことが、現在好まれている。従って、図３中に示されているように、そ れぞれの歯の境界縁は刃の長手方向に実質的に直角である。従って、図２及び３ 中に示されているように、それぞれの歯の先端51は実際には、そこから刃が作ら れる材料の厚さと同等の限定された厚さTを有している曲面の形状をしている。 さらに、刃が鋭利にされていない現在の好ましい構成において、それぞれの歯の 厚さは、隣接した歯の間の谷53の底から「歯の縁(tooth edge)」52に沿って歯の 先端51までずっと実質的に一定である。 歯の縁52に関連して、その先端と介在している谷との間のそれぞれの歯の表面 を表している図２及び３は、歯の縁を規定している表面が本来実質的に平坦な形 状である（側方から見た時には直線状である）通常入手可能な刃の一般的な現在 の好ましい構成を描いている。しかしながら、いくつかの状況下では、歯の縁が 形状において平坦でない及び/または曲線であることが、適切であったり、又 は望まれていても良く、本発明の原理はこのような構造において等しく適用可能 であると信じられている。 美的で心地よい引き裂き性能を提供するためには、図３中に描かれているよう に、歯は一般的な平面（平坦で、湾曲されていない刃のための）中に好ましくは 横たわっていて、そしてずれがゼロを示している。従って、歯は、一般的に往復 運動する鋸歯がそうであるように交互な配列において外側に傾けられていない。 なぜならば、これは、ずれている歯の配列でぎざぎざの引き裂き線を作る傾向が あるからであろうし、そして、所望の引き裂き方向に正確に整列しようとするこ とが減じられている歯の隣接した対の間に傾斜されている引張力を負荷するから であろう。さらに、歯はまた図２及び３の好ましい構成において同一平面にあり 、刃本体60と同一平面にあるばかりでなく相互に同一面にある。 図２中に示されているように、隣接した歯の間の空間が刃の長手方向に沿って 実質的に一定である、即ち歯のピッチPが実質的に一定である、ことが現在好ま れている。このことは、シート材料を横切る増大した引き裂きの一貫性を提供す る。しかしながら、いくつかの状況下においては、ウェブを横切る種々の位置で 、材料を引き裂くために要求されている力を調節するのに一定でない歯のピッチ を提供することが所望され得る。 本発明に従っている刃は、金属、プラスチック、ガラス、ゴム、厚紙、木、セ ラミック等の、幅広い種類の適切な材料から均一な複合物または他の材料が点在 されているかまたは他の材料によって強化されている複合物のいずれかに作られ ることが出来る。しかしながら、経済面及び製造面での便宜の理由のために、一 般的に商業上入手可能なようなスズメッキ鋼の使用が現在好まれている。もう１ つの現在好まれている刃の材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボ ネート、ポリスチレン、またはポリエチレンテレフタレート(PET)のような、プ ラスチックである。個々の歯を含んでいる刃は、現在好まれているように単一に 形成されている必要はなく、しかし、実際には、複合構造を形成するために相互 に接合されている同様若しくは同様でない材料の複数の刃または歯の部分の複合 であることが出来る。刃はまた、刃の構造及び操作環境に従属して望まれるので あれば、再利用可能、使い捨て可能、半使い捨て可能(制限された使用)、又は 更新可能であることが出来る。刃の材料は、使用状況下でのそして、特定の材料 のために要求されている引き裂き力及び経済面及び製造面での検討に関する耐久 性の所望の水準を提供するために選択されることが出来る。 本発明の改良された刃は、モールディング(注入または他のやり方)、鋳造、焼 結、研削、スタンピング、鍛造、機械加工、放電加工、エッチング、ホブ切り等 のような、所望の特定の材料のために当該技術において一般的に使用されている どのような適切な方法によってでも製造されることが出来る。現在好まれている 材料（スズメッキ鋼）との使用の為に適切な現在好まれている方法は、両方の構 成部材が必要な形状及び輪郭へと適切に形作られているパンチとダイスの組み合 わせを使用する。刃の材料の所望の長さが次に、パンチとダイスとの間に位置さ れ、そして最終的な形状へと打たれる。図面の図に示されているように刃は歯を つけられた単一の縁を有することが出来る一方で、もしも回転パンチ構成部材と ともに連続的な工程が使われるならば、１つの刃の前縁が次のものの後縁を形成 するように歯が付けられている２つの縁とともに形成されることが出来る。プラ スチックのような刃の材料のためには、スタンピングまたはモールディング技術 が好ましいことが分かり得る。 図６は、本発明に従っている刃が貯蔵材料のロールからシート材料の所望の長 さを切断するために使われる典型的な使用の筋道を示している。図６中に示され ているように、図１中に描かれている型式のカートン10は、他方の手でシート材 料20の端縁21をつかむ間に、一方の片手70で閉鎖した状態に保持されている。シ ート材料の端縁21は、シート材料の所望の長さ（刃40の位置に関係して）が刃と 前面パネル５との間をロール30から外側に延びるまで外側に引張られる。この位 置で手は、手80Aによって示される場所に到達する。手70の握り動作は、切断動 作が刃に対してシート材料を滑らせる傾向を減少させるよう、前面パネル５に対 して蓋15を締め付けることを助ける。 シート材料の所望の長さの切断を成し遂げるために、材料が刃40を部分的に覆 いそして材料が使用者に向かい及びカートン40の方向から上方にある角度に引張 られるように、シート材料の端縁21は、図６中の大きな矢印によって示されるて いるように刃40の位置を超えて後ろに引かれる。この時点で、手80Aは 手70を横切り、そして切断工程の進行とともに、手80Bによって示されている位 置に到達する。シート材料をある角度で刃を横切って後方に引くことは、刃の歯 の上にシート材料によって負荷された単位面積あたりの力が、シート材料を貫通 するために要求されている貫通力を超えるように、カートンの端面パネル３近く のシート材料の縁に引張り力を集中させる。参照符号90は、シート材料の上部縁 から刃に沿って下方へ材料の下縁に向かい図示において下方へ進んでいる引き裂 き線の前縁の位置を指す。位置90の下方の引き裂き線に沿って位置されるシート 材料は、位置90の近くの張力が所望の貫通力を超えて維持されている間、ごくわ ずかの張力を受けるか、または全く受けない。引き裂き線がカートン端面パネル ２の近くの材料の最も遠い縁に到達した時、分離が完了され、そして新しい端縁 21が刃における歯の付けられた側部の位置に残っているシート材料に形成される 。 本発明に従っている刃は、ウェブ、シート、ロール、または連続的な形状のい づれかの、そして、自然において優先的に２次元であるか、または３次元構造へ と形成されているかのいづれかの、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニルデン( PVDC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、アルミ箔、被覆されいる（ワ ックス等）及び被覆されていない紙などのような種々の合成物のシート状の材料 の幅広い種類の切断において使用され得る。このような材料は、単一の合成物ま たは層を含むことができ、または多様な材料の複合構造で有り得て、物質のため の支持体として使用されている基盤材料を含んでいる。 現在関心がもたれている１つの材料は、基本材料の３次元表面の形状（topogr aphy）によって外部接触より保護されている少なくとも１つの表面上に接着剤の ような活性物質を備えている３次元の従順なウェブを備えている。このような材 料は、構造をより２次元的にするようスタンドオフ(stand-off)が変形されるま で、それらの間の接着剤が外部表面に接触することを妨げるようスタンドオフと して機能する浮き出した「小さなくぼみ(dimples)」の模様を少なくとも１つの 表面上に形成するようエンボス（embossed）又はデボス（debossed）されている 高分子または他のシート材料を含む。材料の平面内における張力の下で、２次元 構造へと一方向に変形をする３次元構造の能力は、同じ複合材料が２次元 形状において示すであろうモジュラスと比較して、増大されている伸張（明確に 低いモジュラス）特性を作り出す。代表的な接着剤支持体構造は、以下の文献に 開示されているものを含んでいる。上記文献とは、共通に譲渡されていて、ハミ ルトン（Hamilton）及びマクガイヤ（McGuire）の名前で1996年１月10日に提出 され「それに対して押された時に標的表面に剥離可能に密封され得る複合材料及 び作成方法」と題されて共に継続している米国特許出願出願番号第08/584,638号 ；ハミルトン（Hamilton）及びマクガイヤ（McGuire）の名前で1996年11月８日 に提出され「変形可能なスタンドオフ（standoffs）により保護されている物質 を有している材料及び作成方法」と題されて共に継続している米国特許出願出願 番号第08/744,850号；マクガイヤ（McGuire），トウェッデル（Tweddell）及び ハミルトン（Hamilton）の名前で1996年11月８日に提出され「３次元組み合わせ 抵抗シート材料及び作成方法」と題されて共に継続している米国特許出願出願番 号第08/745,339号；ハミルトン（Hamilton）及びマクガイヤ（McGuire）の名前 で1996年11月８日に提出され「改良された貯蔵ラップ材料」と題されて共に継続 している米国特許出願出願番号第08/745,340号である。他の適切な材料は、２次 元的な接着材を支持している高分子、金属、繊維、紙テープ、ラップ、及び、種 々の品々を留めたり包んだりするために適した同様なものを含む。 たくさんの前述の議論が、刃が実質的に平坦であるとともに直線である刃の現 在好まれている構成に対して焦点を当てている一方で、本発明の設計原理は、湾 曲形状及び/または平坦ではない刃のための大きな利点にも適用されている。す なわち、刃は、歯が延出びている方向に対して直角な面内及び歯が延びている方 向に対して平行な面内の両方において湾曲されていることが出来る。刃はまた、 湾曲線または直線構成の複数の刃の部材から成ることが出来るし、またはこのよ うな平面内で直線部材で１つまたはそれ以上の角を形成することが出来、またこ れらどのような組み合わせも形成することが出来る。 同時に、図２及び３中に示されている好ましい構成は、歯が刃から外方に延出 していて、隣接した歯、そして好ましくは全ての歯が互いに同一平面にあるとと もに刃の本体とも同一平面にあるよう歯が方向づけされている刃を示している一 方で、刃の接線に対して直角である以上のいくらかの他の角度で外方に延びてい るとともにに刃の平面と均一もしくは均一でない歯が使用されることが出来る。 歯はまた、それぞれの歯の縁が実質的に等しい長さである図２から５中に示され ている好ましい構造とは似ておらず、それぞれの２つの縁が等しくない長さであ るように歯がそれらの歯先について非対称であるものが使用されることが出来る 。 本発明の特定の実施の形態が図示されて記載されている一方で、種々の他の変 化及び変形を本発明の精神及び範囲からはずれることなく作ることが出来ること は、当該技術において習熟している人々にとっては明白になろう。そのため、本 発明の範囲内にある全てのこのような変化及び変形を添付されている請求項にお いて保護することが意図されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＷ (72)発明者 アイル、ランディー・アラン アメリカ合衆国、オハイオ州 45171、サ ルジニア、アシュリッジ―アーンハイム・ ロード6691 (72)発明者 バーグ、チャールス・ジョン アメリカ合衆国、オハイオ州 45215、ワ イオミング、ヒルクレスト・ドライブ 208

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．改良されている、好ましくは実質的に平坦な、シート材料を切断するための 刃であって、上記刃は、刃本体及び上記本体から外側に伸びていて複数の個々に 好ましくは実質的に鋭利でない歯を備えていて、前記歯のそれぞれは限定された 歯の半径及び、0.005インチ以下歯の半径、0.050インチ以下の歯のピッチ、及び 0.006インチ以下の歯の厚さ、及びこれらの組み合わせにより構成されている群 から選択された少なくとも１つの歯の要因、より好ましくは少なくとも２つの歯 の要因、もっとも好ましくは３つの歯の要因、を有していることを特徴としてい る。 ２．シート材料を収容するとともに分配するためのカートンである上記カートン は、２つの側壁、２つの端壁、底壁及び蓋を有している実質的に取り囲まれたカ ートンと上記カートン内に収容されているシート材料のウェブと、及び上記シー ト材料を切断するための改良された好ましくは実質的に平坦な刃と、を備えてい て、上記刃は刃本体及び上記刃本体から外方に延出している複数の丸められてい る好ましくは鋭利でない歯を備えており、上記歯のそれぞれは、0.005インチ以 下の歯の半径、0.050インチ以下の歯のピッチ、及び0.006インチ以下の歯の厚さ 、そしてこれらの組み合わせにより構成されている群から選択された少なくとも １つの歯の要因、より好ましくは少なくとも２つの歯の要因、最も好ましくは３ つの歯の要因を有していて、上記カートン内のシート材料の残っている部分から 上記シート材料の一部を切断するために上記シート材料の一部が上記カートンの 外側に引張られた時上記シート材料が上記刃に接触されるように上記刃が上記カ ートンに固定されていることを特徴としている。 ３．前記歯は、0.001インチと0.050インチとの間、より好ましくは0.005インチ と0.035インチとの間、さらにより好ましくは、0.01インチと0.02インチとの間 、の歯のピッチを有していることをさらに特徴としている請求項１または請求項 ２に記載の刃。 ４．前記歯は、0.001インチと0.006インチとの間、より好ましくは0.003イン チと0.004インチとの間、の歯の厚さを有していることをさらに特徴としている 請求項１ないし３のいづれか１項に記載の刃。 ５．前記歯は、0.0005インチと0.005インチとの間、より好ましくは0.001インチ と0.004インチとの間,さらにより好ましくは0.002インチの歯の半径を有してい ることをさらに特徴としている請求項１ないし４のいづれか１項に記載の刃。 ６．前記歯は、実質的に平坦な歯の縁を有していることさらにを特徴としている 請求項１ないし５のいづれか１項に記載の刃。 ７．前記刃は、金属またはプラスチック材料を備えていることをさらに特徴とし ている請求項１ないし６のいづれか１項に記載の刃。 ８．前記歯は、前記刃とともに単一に形成されていることを特徴とする請求項１ ないし７のいづれか１項に記載の刃。 ９．隣接している歯は、互いに及び刃本体に対して同一平面にあることをさらに 特徴としている請求項１ないし８のいづれか１に記載の刃。 10．前記刃が、互いに相対面して接合されている複数の刃の構成要素を備えてお り、個々の刃の構成要素は、個々の歯の構成要素の歯がずれている歯の交互の配 列を形成するような複数の歯を備えていることを特徴としている請求項１ないし ８のいづれか１項に記載の刃。