JP2019081224A - 切断加工用刃物 - Google Patents

Abstract

【課題】段ボールシート等のシート材に形成するスリットの切断面を綺麗な状態とすることができる切断加工用刃物を提供する。【解決手段】切断加工用刃物であって、扇形状に形成された刃物本体、スリットを形成する溝切り刃２１、剛性材料からなる押圧部３を備え、溝切り刃は刃物本体の外周部に沿い刃物本体の厚み方向両側縁にそれぞれ設けられ、押圧部は各溝切り刃の間における刃物本体の外周部上に配置されており、押圧部は溝切り刃の刃先部よりも刃物本体の径方向外方へ突出する突出端面と、突出端面の各側縁及び溝切り刃の各刃先部をそれぞれ接続する傾斜面状の押圧補助面３２とを備え、押圧補助面には、複数の凹部３２１からなる凹部群が形成されており、各凹部同士の間には、突出端面の側縁、及び、溝切り刃の刃先部を直線状に接続する境界側縁を有する押圧補助面残存部３２ａが設けられる切断加工用刃物。【選択図】図３

Description

本発明は、切断加工用刃物に関する。特に、ダンボールシート等のシート材にスリットを形成する切断加工用刃物に関する。

物を保管又は移動等させるための包装箱として、図９に示すような段ボールシート５０を組み立てて製造される段ボール箱が知られている。この段ボール箱の上蓋及び底板は、段ボールシート５０の一部にスリット５１，５２を形成して切り離された部分を互いに重なり合うように折り畳んで形成される。

このスリット５１，５２の形成に際して、溝切り装置が用いられるのが一般的であり、この溝切り装置には、図１０に示すような切断加工用刃物６０がよく用いられる（例えば、特許文献１の従来技術参照）。

この切断加工用刃物６０は、扇形状に形成された刃物本体部６１に切込生成刃６２と切断刃６３とが一体形成されている。切込生成刃６２は、刃物本体６１の外周面の一端から径方向外方に、刃物本体６１の端面と面一になるように突出しており、端面の幅方向両側に角部６４を備えている。切断刃６３は、刃物本体部６１の外周面に沿って、刃物本体６１の厚み方向両側にそれぞれ設けられている。

切断加工用刃物６０は、図１１及び図１２に示すような溝切り装置７０に取り付けられる。図１１は溝切り装置の概略構成を示す側面図であり、図１２は正面図である。この溝切り装置７０には、上述した切断加工用刃物６０が２枚取り付けられるが、それぞれの刃物を切断加工用刃物６０ａ，６０ｂとして、溝切り装置７０の構成について以下説明する。

溝切り装置７０は、上側回転軸７１及び下側回転軸７２を備えている。上側回転軸７１及び下側回転軸７２は、互いに平行に、シート給送ラインＬを挟んで対向するように配置されており、それぞれ円盤状の一対の上側回転ホルダ７３，７３及び一対の下側回転ホルダ７４，７４を備えている。

一対の上側回転ホルダ７３，７３には、２枚の切断加工用刃物６０ａ，６０ｂがそれぞれボルト等の締結具（図示せず）により挟持されている。これら切断加工用刃物６０ａ、６０ｂは、一対の回転ホルダ７３，７３の外周に沿って所定の間隔を空けて、かつ、それぞれの切込生成刃６２ａ，６２ｂが、外周方向に沿って向き合うように取り付けられる。これに対し、一対の下側回転ホルダ７４，７４のそれぞれの対向面には、２枚の受刃７５，７５が、切断加工用刃物６０ａ及び６０ｂの厚み寸法に対応した所定間隔をあけて取り付けられる。

次に、以上の構成を備えた溝切り装置７０を用いて、段ボールシート５０にスリットを形成する方法を説明する。図１１に示すように、上側回転ホルダ７３，７３及び下側回転ホルダ７４，７４を回転させた状態で、溝切り装置７０のシート給送ラインＬ上に沿って、段ボールシート５０を図１１の右側から溝切り装置７０に給送する。これにより、切断加工用刃物６０ａが、受刃７５，７５の隙間に挟み込まれて、段ボールシート５０が切断され、図９に示すような終端部５３を終点とした前方スリット５１が形成される。同様に、他方の切断加工用刃物６０ｂが、受刃７５，７５の隙間に挟み込まれて、段ボールシート５０が切断され、始端部５４を起点とした後方スリット５２が形成される。

特開平９−３９１１８号公報

ところが、従来から用いられている切断加工用刃物を用いてスリット加工を行った場合、その切断面の全域或いは一部領域が、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、湾曲した状態や、波打った状態、或いは、ギザギザな状態となってしまうという問題があった。このような切断不良部が発生してしまうと、シート材の見た目が悪く、該シート材の商品価値が低下することとなる。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、段ボールシート等のシート材に形成するスリットの切断面を綺麗な状態とすることができる切断加工用刃物を提供することを目的とする。

本発明の前記目的は、シート材にスリットを形成するための切断加工用刃物であって、刃物本体と、スリットを形成する溝切り刃と、剛性材料からなる押圧部とを備え、前記刃物本体は、扇形状に形成されており、前記溝切り刃は、前記刃物本体の外周部に沿って前記刃物本体の厚み方向両側縁にそれぞれ設けられており、前記押圧部は、前記刃物本体の厚み方向両側縁にそれぞれ設けられる各溝切り刃の間における前記刃物本体の外周部上に配置されており、該押圧部は、前記溝切り刃の刃先部よりも前記刃物本体の径方向外方へ突出する突出端面と、前記突出端面の各側縁及び前記溝切り刃の各刃先部をそれぞれ接続する傾斜面状の押圧補助面とを備え、前記押圧補助面には、複数の凹部からなる凹部群が形成されており、前記各凹部同士の間には、前記突出端面の側縁、及び、前記溝切り刃の刃先部を直線状に接続する境界側縁を有する押圧補助面残存部が設けられる切断加工用刃物により達成される。

このような押圧部を備えているため、段ボールシート等のシート材にスリットを形成する際、突出端面がシート材を押圧して該シート材を変形させた後、溝切り刃がシート材を切断することとなる。溝切り刃によって切断されるシート材の所定個所は、切断される直前に、突出端面によるシート材の押圧により張力が作用してピンと張られた状態となるため、溝切り刃がシート材の所定位置にしっかりと食い込み、スムーズに切断されることとなる。更に、突出端面がシート材を押圧して該シート材を変形させる際、押圧補助面も同様にシート材を押圧して変形させることとなるが、このとき、押圧補助面に形成される複数の凹部の内部にシート材が部分的に食い込むことになる為、溝切り刃によってシート材が切断される際の該シート材の位置ズレをより効果的に抑制することができる。この結果、切断面の全域或いは一部領域が、湾曲した状態や、波打った状態、或いは、ギザギザな状態となってしまうことを効果的に防止し、綺麗な切断面を有するスリットを形成することが可能となる。また、特に、各凹部同士の間には、突出端面の側縁、及び、溝切り刃の刃先部を直線状に接続する境界側縁を有する押圧補助面残存部が設けられるため、境界側縁がシート材に効果的に引っ掛かり、溝切り刃によってシート材が切断される際の該シート材の位置ズレをより一層抑制することができる。ここで、溝切り刃の刃先部の形状は特に限定されないが、該溝切り刃の刃先部は、ノコ歯状に形成されることが好ましい。

また、上記切断加工用刃物において、前記境界側縁は、前記刃物本体を平面視した場合に、該刃物本体の径方向に沿って伸びるように構成されていることが好ましい。このような構成の場合、溝切り装置に取り付けられた切断加工用刃物によってスリットとして切り落とされるシート材部分（切り落とし部分）の長手方向に対して垂直な方向に境界側縁が食い込むことになる為、溝切り刃によってシート材が切断される際の該シート材の位置ズレをより一層効果的に抑制することができる。

また、前記押圧部は、前記刃物本体の外周部に沿うように構成されていることが好ましい。このように、押圧部を刃物本体の外周部に沿うように構成することにより、シート材に形成されるスリット全域において、その切断面を綺麗な状態とすることが可能となる。

また、前記各凹部は、前記刃物本体の周方向に沿って前記押圧補助面の全域に形成されていることが好ましい。このような構成を採用することにより、シート材に形成されるスリット全域において、その切断面を綺麗な状態とすることが可能となる。

また、前記凹部群は、第１の凹部と、前記第１の凹部とは異なる形状を有する第２の凹部とを少なくとも備えるように構成されることが好ましい。このように異なる形状を備える凹部の集合として凹部群を構成することにより、より一層、溝切り刃によってシート材が切断される際の該シート材の位置ズレを効果的に抑制することができ、切断面の全域或いは一部領域が、湾曲した状態や、波打った状態、或いは、ギザギザな状態となってしまうことを効果的に防止し、綺麗な切断面を有するスリットを形成することが可能となる。

本発明によれば、段ボールシート等のシート材に形成するスリットの切断面を綺麗な状態とすることができる切断加工用刃物を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る切断加工用刃物の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１に示す切断加工用刃物の断面形状を示す要部拡大断面図である。 図１に示す切断加工用刃物の要部拡大平面図である。 図１に示す切断加工用刃物の変形例に関する要部拡大平面図である。 図１に示す切断加工用刃物によってスリット加工されるシート材の状態を説明する説明図である。 図１に示す切断加工用刃物によってスリット加工されるシート材の状態を説明する説明図である。 図１に示す切断加工用刃物の変形例に関する要部拡大平面図である。 スリットが形成された後の段ボールシートの概略平面図である。 従来の切断加工用刃物の平面図である。 切断加工用刃物が取り付けられた溝切り装置の概略構成を示す側面図である。 切断加工用刃物が取り付けられた溝切り装置の概略構成を示す正面図である。 段ボールシートに形成されたスリットの一例を示す拡大図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる切断加工用刃物を示す平面図であり、図２は、そのＡ−Ａ断面図である。切断加工用刃物１は、段ボールシートや合成樹脂製シート等のシート材にスリットを形成するための刃物であり、図１及び図２に示すように、刃物本体２と、溝切り刃２１と、押圧部３と、切込生成刃４とを備えている。

刃物本体２は、ステンレスや鉄、工具鋼等の金属材料により形成されており、図１に示すように、平面視において扇形状に形成されている。

溝切り刃２１は、従来の切断加工用刃物６０（図１０参照）と同様に、刃物本体２の外周部に沿って、刃物本体２の厚み方向両側縁にそれぞれ設けられている。

押圧部３は、刃物本体２の厚み方向両側縁にそれぞれ設けられる各溝切り刃２１により挟まれる領域であって、刃物本体２の外周部上に配置されており、溝切り刃２１の刃先部よりも刃物本体２の径方向外方へ突出する突出端面３１を備えている。この押圧部３は、ステンレスや鉄、工具鋼等といった剛性のある金属材料により構成されている。押圧部３は、刃物本体２の外周部に沿うように構成されており、該押圧部３の一方の端部は、刃物本体２の外周部の一方の周方向端部位置２ａに配置されている。また、押圧部３の他方の端部は、刃物本体２の外周面の他方の周方向端部位置２ｂに配置される切込生成刃４の近傍に配置されている。また、押圧部３の突出端面３１は、平滑な湾曲面となるように形成されている。溝切り刃２１の刃先に対する突出端面３１の突出量Ｈは、スリットが形成される段ボールシート５０の厚さ若しくは硬さ、又は溝切り装置の回転軸７１，７２の回転速度等により適宜決められるものであるが、例えば、溝切り刃２１の刃先に対する突出端面３１の突出量Ｈが、１０ｍｍ以下となるように設定することが好ましい。

また、押圧部３は、図２の断面図に示すように、突出端面３１の長手方向に沿う側縁と、溝切り刃２１の刃先部とを接続する傾斜面状の押圧補助面３２を突出端面３１の両側に備えている。本実施形態においては、押圧補助面３２を、断面視において、直線状の傾斜面となるように構成している。ここで、突出端面３１の側縁と溝切り刃２１の刃先部とを接続する押圧補助面３２は、図３の要部拡大断面図に示すように、刃先部における刃先が鈍角を構成するような傾斜面として構成されている。この押圧補助面３２には、図４の要部拡大平面図に示すように、複数の凹部３２１からなる凹部群が形成されている。凹部群を構成する各凹部３２１は、刃物本体の周方向に沿って押圧補助面３２の全域に分散して形成されている。ここで、図３（ａ）は、図４におけるＢ−Ｂ断面位置に対応する断面図であり、図３（ｂ）は、図４におけるＣ−Ｃ断面に対応する断面図である。なお、本実施形態においては、同一の形態を有するように各凹部３２１を構成している。また、各凹部３２１は、シート材切断時において、シート材の一部が食い込むように構成される限りにおいて、その大きさや形状は特に限定されない。また、各凹部３２１は、所定間隔をあけて、前記刃物本体の周方向の全域に沿って押圧補助面３２に形成されることが好ましいが、例えば、特に、シート材に形成されるスリットにおいて、その切断面が湾曲してしまう個所や波打ってしまう個所等に対応する刃物本体の周方向位置における押圧補助面３２の所定位置に形成するように構成してもよい。

また、図４の要部拡大平面図に示すように、溝切り刃２１の刃先部は、刃物本体の周方向に沿って伸びるノコ歯状に形成されている。このようなノコ歯状の刃先部は、例えば、凹部群が形成される前段階の傾斜面状の押圧補助面３２をエンドミル等の切削工具により所定深さ切削する工程を、刃物本体２の周方向に沿って順次行っていくことにより形成することができる。このような切削工程を経ることにより、ノコ歯状の刃先部を形成しつつ、同時に、複数の凹部３２１も傾斜面状の押圧補助面３２に形成することが可能となる。また、この図４に示される構成においては、凹部群が備える複数の凹部３２１の周縁の一部分が、溝切り刃２１の刃先部の一部（ノコ歯状の刃先）を構成している。また、複数の凹部３２１の周縁の一部分が、突出端面３１の長手方向に沿う側縁を構成している。つまり、各凹部３２１が、押圧端面の側縁の一部、及び、溝切り刃２１の刃先部の一部を、その周縁に含むように構成されている。

また、各凹部３２１同士の間には、突出端面３１の側縁、及び、溝切り刃２１の刃先部を直線状に接続する境界側縁３２ｂを有する押圧補助面残存部３２ａが設けられている。押圧補助面残存部３２ａと凹部３２１との境界である境界側縁３２ｂは、図４に示すように、刃物本体２を平面視した場合に、該刃物本体２の径方向に沿って伸びるように構成されていることが好ましい。なお、境界側縁３２ｂの長手方向（境界側縁３２ｂが伸びる方向）は、刃物本体２を平面視した場合に、該刃物本体２の径方向に沿って伸びるように構成することに限定されるものでは無く、刃物本体２を平面視した場合に、刃物本体２の径方向に対して所定の角度傾いた状態となるように構成してもよい。ここで、図４に示す構成においては、押圧補助面残存部３２ａの幅（刃物本体２の周方向に沿う方向の幅）を１ｍｍ以下の寸法となるように構成しているが、このような構成に特に限定されず、図５の要部拡大平面図に示すように、例えば、３ｍｍ〜８ｍｍ程度の幅寸法となるように構成してもよい。

切込生成刃４は、切断加工用刃物１によりスリット加工されるときに出る屑片の一端を段ボールシートから切り落とすための刃部であり、刃物本体２の外周面の一端から径方向外方に、刃物本体２の端面と面一になるように突出しており、端面の幅方向両側に角部を備えている。

以上の構成を備えた切断加工用刃物１は、例えば図１１及び図１２に示すような溝切り装置７０に取り付けられて使用される。段ボールシートにスリットを形成する方法は、上記背景技術で説明した方法と同一であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

本実施形態に係る切断用加工刃物１は、刃物本体２の厚み方向両側縁にそれぞれ設けられる各溝切り刃２１の間における刃物本体２の外周部上に配置され、溝切り刃２１の刃先よりも刃物本体２の径方向外方へ突出する突出端面３１を有する剛性材料からなる押圧部３を備えているため、段ボールシート等のシート材にスリットを形成する際、図６に示すように、突出端面３１がシート材を最初に押圧して該シート材を変形させた後、溝切り刃２１がシート材に食い込んで切断することとなる。溝切り刃２１によって切断されるシート材５０の所定個所は、切断される直前に、突出端面３１によるシート材の押圧により張力が作用してピンと張られた状態となるため、溝切り刃２１がシート材５０の所定位置にしっかりと食い込み、スムーズに切断されることとなる。この結果、切断面の全域或いは一部領域が、湾曲した状態や、波打った状態、或いは、ギザギザな状態となってしまうことを効果的に防止し、綺麗な切断面を有するスリットを形成することが可能となる。

また、押圧部３は、刃物本体２の外周部に沿うようにその略全域に構成されているため、シート材５０に形成されるスリット全域において、その切断面を綺麗な状態とすることが可能となる。また、押圧部３の突出端面３１は、平滑な湾曲面であることから、シート材５０におけるスリット形成領域を、均一な押圧力で押圧変形させることが可能となる。この結果、スリットの切断面をより一層綺麗な状態とすることができる。

更に、本実施形態に係る切断用加工刃物１は、押圧部３が、突出端面３１の側縁と溝切り刃２１の刃先とを接続する傾斜面状の押圧補助面３２を備え、当該押圧補助面３２に、複数の凹部３２１からなる凹部群をそなえるように構成されている。このような構成により、押圧部３によってシート材５０の押圧変形を進行させた場合に、図７に示すように、押圧補助面３２も同様にシート材５０を押圧して変形させることとなる。この押圧補助面３２の押圧作用により、押圧補助面３２に形成される複数の凹部３２１の内部にシート材が部分的に食い込むことになり、溝切り刃２１の刃先近傍に存在するシート材５０の一部領域を確実にホールドし押さえることができるため、シート材５０に対する溝切り刃２１の位置が切断前にズレたり、切断途中で溝切り刃２１の刃先が滑ってしまうことを防止してスリット加工を行うことができる。この結果、切断面の全域或いは一部領域が、湾曲した状態や、波打った状態、或いは、ギザギザな状態となってしまうことを効果的に防止し、綺麗な切断面を有するスリットを形成することが可能となる。また、特に、各凹部３２１同士の間には、突出端面３１の側縁、及び、溝切り刃２１の刃先部を直線状に接続する境界側縁３２ｂを有する押圧補助面残存部３２ａが設けられるため、押圧補助面の広い範囲にわたって、境界側縁３２ｂがシート材５０に効果的に引っ掛かり、溝切り刃２１によってシート材５０が切断される際の該シート材５０の位置ズレをより一層抑制することができる。

また、境界側縁３２ｂは、刃物本体２を平面視した場合に、該刃物本体２の径方向に沿って伸びるように構成されていることが好ましい。このような構成の場合、溝切り装置に取り付けられた切断加工用刃物１によってスリットとして切り落とされるシート材部分（切り落とし部分）の長手方向に対して垂直な方向に境界側縁３２ｂが食い込むことになる為、溝切り刃によってシート材５０が切断される際の該シート材５０の位置ズレをより一層効果的に抑制することができる。

以上、本発明の一実施形態に係る切断加工用刃物１について説明したが、切断加工用刃物１の具体的構成は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態においては、押圧補助面３２に形成される凹部群に関し、同一の形態を有するように各凹部３２１を構成しているが、このような構成に限定されず、例えば、図８の要部拡大平面図に示すように、異なる形態を有する凹部の集合として凹部群を構成してもよい。なお、図８においては、凹部群を、第１の凹部３２１ａと、当該第１の凹部３２１ａとは異なる形状を有する第２の凹部３２１ｂとの２種類の形態を有する凹部の集合として構成している。なお、図８においては、第１の凹部３２１ａの幅（境界側縁３２ｂ間の距離）が、第２の凹部３２１ｂの幅（境界側縁３２ｂ間の距離）よりも大きくなるように構成している。また、図８においては、形態の異なる２種類の凹部３２１ａ，３２１ｂを備えるように凹部群を構成しているが、形態の異なる３種類以上の凹部を備えるように凹部群を構成してもよい。また、図８においては、第１の凹部３２１ａ及び第２の凹部３２１ｂを、刃物本体の周方向に沿って交互に配置するように構成しているが、このような配置に限定されず、ランダムに各凹部３２１を配置してもよい。

１ 切断加工用刃物
２ 刃物本体
２１ 溝切り刃
３ 押圧部
３１ 突出端面
３２ 押圧補助面
３２ａ 押圧補助面残存部
３２ｂ 境界側縁
３２１ 凹部
４ 切込生成刃
５０ シート材

Claims (6)

1. シート材にスリットを形成するための切断加工用刃物であって、
   刃物本体と、スリットを形成する溝切り刃と、剛性材料からなる押圧部とを備え、
   前記刃物本体は、扇形状に形成されており、
   前記溝切り刃は、前記刃物本体の外周部に沿って前記刃物本体の厚み方向両側縁にそれぞれ設けられており、
   前記押圧部は、前記刃物本体の厚み方向両側縁にそれぞれ設けられる各溝切り刃の間における前記刃物本体の外周部上に配置されており、
   該押圧部は、前記溝切り刃の刃先部よりも前記刃物本体の径方向外方へ突出する突出端面と、前記突出端面の各側縁及び前記溝切り刃の各刃先部をそれぞれ接続する傾斜面状の押圧補助面とを備え、
   前記押圧補助面には、複数の凹部からなる凹部群が形成されており、
   前記各凹部同士の間には、前記突出端面の側縁、及び、前記溝切り刃の刃先部を直線状に接続する境界側縁を有する押圧補助面残存部が設けられる切断加工用刃物。
2. 前記境界側縁は、前記刃物本体を平面視した場合に、該刃物本体の径方向に沿って伸びるように構成されている請求項１に記載の切断加工用刃物。
3. 前記押圧部は、前記刃物本体の外周部に沿うように構成されている請求項１又は２に記載の切断加工用刃物。
4. 前記各凹部は、前記刃物本体の周方向に沿って前記押圧補助面の全域に形成されている請求項１から３のいずれかに記載の切断加工用刃物。
5. 前記凹部群は、第１の凹部と、前記第１の凹部とは異なる形状を有する第２の凹部とを少なくとも備えるように構成される請求項１から４のいずれかに記載の切断加工用刃物。
6. 前記溝切り刃の刃先部は、ノコ歯状に形成されている請求項１から５のいずれかに記載の切断加工用刃物。
   
   
   

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