JP5505850B1 - 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を切断した際に形成される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】シート材を切断する切断加工用刃物であって、扇形状の刃物本体と、前記刃物本体の外周部に沿って配置される刃部とを備え、前記刃物本体の側面には、前記刃部により切断したシート材の切断端面と接触する粗面部が形成されている切断加工用刃物。
【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が順次切断され、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が順次切断され、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、図１３に示すように、切断面に細いひげ状の切断屑５０ａが残ってしまうという問題があった。具体的に説明すると、上記切断加工用刃物により切断される段ボールは、通常、図１４に示すように、表面ライナーａと裏面ライナーｂとの間に波型形状の中芯ｃが配置される構造を有しており、切断時の切断加工用刃物と受刃との押圧により、段ボールシートが、表面ライナーａ、中芯ｃ及び裏面ライナーｂの積層方向に対して直交する方向に歪みやすく（横ずれし易く）、図１４に示す様に中芯ｃの山部分と谷部分との中間部分が略Ｓ字状に潰された状態で切断されてしまい、切断線が中芯ｃの波形方向に平行ではなく複数の山部分や谷部分を斜めに横切ることがある。したがって、図１４において、中芯ｃでのｄで示す部分は細い切断屑５０ａとなり、段ボール紙の切断端部に繋がってひげ状にぶら下がって残留してしまう。

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を切断した際に形成される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、回転しながらシート材にスリットを形成する切断加工用刃物であって、扇形状の刃物本体と、前記刃物本体の外周部に沿って前記刃物本体の厚さ方向両側にそれぞれ設けられる第１切断刃及び第２切断刃とを備え、前記第１切断刃及び前記第２切断刃の各刃先部は、前記刃物本体の周方向に沿って形成され、かつ、前記刃物本体の厚さ方向に凸部及び凹部が繰り返される波型形状に形成されている切断加工用刃物により達成される。

また、上記切断加工用刃物において、前記第１切断刃の刃先部の波型形状と前記第２切断刃の刃先部の波型形状とは、前記刃物本体の両側面の厚さ方向の中心面を基準として面対称となるように形成されていることが好ましい。

また、前記第１切断刃及び前記第２切断刃の各刃先部の先端において、前記各凹部における凹部頂点同士を結ぶ仮想の第１ラインと、前記各凸部における凸部頂点同士を結ぶ仮想の第２ラインとは、一定の間隔で互いに平行となるように構成してもよい。

また、前記第１切断刃及び前記第２切断刃の各刃先部の先端において、前記各凹部と前記各凸部との各境界部分のうち、少なくとも一部は、前記刃物本体の厚さ方向に平行となるように構成してもよい。

また、前記第１切断刃及び前記第２切断刃の各刃先部は、スリットの切断面形状が、平面視において略正弦波形状または略矩形波形状となるように形成することができる。

本発明によれば、段ボールシート等のシート材を切断した際に形成される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概略側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図２の矢印Ｂ方向から見た上面図の概略要部拡大図である スリットの切断面形状を説明するためのシート材要部拡大平面図である。 図１に示す切断加工用刃物の効果を説明するためのシート材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を説明するための上面図の概略要部拡大図である。 図１に示す切断加工用刃物の他の変形例を説明するための上面図の概略要部拡大図である。 図１に示す切断加工用刃物の更なる変形例を説明するための上面図の概略要部拡大図である。 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。 段ボールシートの構造を説明するための説明図である。

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概略側面図であり、図２は、そのＡ−Ａ断面図である。本発明に係る切断加工用刃物１は、上述の溝切り装置７０に設置され、回転しながら、段ボールシートや合成樹脂製シート等のシート材を切断して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、第１切断刃３と、第２切断刃４と、切込生成刃５とを備えている。

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

第１切断刃３及び第２切断刃４は、シート材にスリットを形成するための刃部であり、刃物本体２と同種の金属材料から形成され、刃物本体２の外周部２１に沿って当該刃物本体２の厚さ方向両側にそれぞれ設けられている。第１切断刃３及び第２切断刃４は、それぞれ、刃物本体２の外周部２１の端面から立設する基端部３１，４１と、この基端部３１，４１に接続し、刃物本体２の径方向外側に向けて突出して形成される刃先部３２，４２とを備えている。これら刃先部３２，４２は、尖鋭となるように形成されている。また、図１、及び、図２の矢印Ｂ方向から見た上面図の要部拡大図である図３（ａ）に示すように、第１切断刃３及び第２切断刃４における各刃先部３２，４２は、刃物本体２の周方向に沿って形成され、かつ、刃物本体２の厚さ方向（図３（ａ）における左右方向）に凸部１０及び凹部１１が繰り返される波型形状に形成されている。また、各刃先部３２，４２における側面３２ａ，４２ａは、刃物本体２の外周部２１の端面に対して略垂直となるように構成されている。ここで、第１切断刃３及び第２切断刃４の各刃先部３２，４２の波型形状の具体的形態は特に限定されないが、例えば、スリット５１の切断面形状が、図４（ａ）の要部拡大平面図に示すように、シート材５０の平面視において略正弦波形状となるように構成することが好ましい。また、スリット５１の切断面形状が、図４（ｂ）の要部拡大平面図に示すようにシート材５０の平面視において略矩形波形状となるように、或いは、図４（ｃ）の要部拡大平面図に示すようにジグザグ形状となるように、第１切断刃３及び第２切断刃４の各刃先部３２，４２の波型形状を設定してもよい。

また、本実施形態においては、図３（ａ）に示すように、第１切断刃３の刃先部３２の波型形状と、第２切断刃４の刃先部４２の波型形状とは、刃物本体２の両側面の厚さ方向の中心面Ｓを基準として面対称となるように形成されている。なお、図３（ａ）においては、刃物本体２の両側面の厚さ方向の中心面Ｓを一点鎖線で示している。

また、本実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、第１切断刃３及び第２切断刃４の各刃先部３２，４２の先端において、各凹部１０における凹部頂点１０ａ同士を結ぶ仮想の第１ラインＬ１と、各凸部１１における凸部頂点１１ａ同士を結ぶ仮想の第２ラインＬ２とは、一定の間隔で互いに平行となるように構成されている。なお、これら第１ラインＬ１及び第２ラインＬ２は、図３（ｂ）においては直線状に表されるが、図１の側面図においては円弧上に表されることとなる。

切込生成刃５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の側方端面２２と面一になるように突出しており、側方端面２２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９及び図１０に示すような溝切り装置７０における一対の回転ホルダ７３，７３間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。なお、上述のように、本発明に係る切断加工用刃物１は、従来の切断加工用刃物６０ａ、６０ｂに比べて特殊な刃先形状を有しているため、溝切り装置７０の下側回転ホルダ７４，７４に配置される受刃７５も、この切断加工用刃物１に対応したものを採用する。

本実施形態に係る切断用加工刃物１は、上述のように、スリットを形成する一対の刃部である第１切断刃３及び第２切断刃４を波型形状となるように構成しているため、シート材を切断する際に発生する切断加工用刃物１と受刃との押圧によるシート材の横ずれ（シート材の厚み方向に対して垂直な方向の変形）を効果的に抑制することができ、第１切断刃３及び第２切断刃４がしっかりとシート材に食い込み、スムーズに切断することができる。この結果、スリットの切断面に切断屑が残存することを防止し、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。具体的に説明すると、段ボールシート等のシート材にスリットを形成する際、第１切断刃３及び第２切断刃４の刃先部３２，４２は、シート材に当接した後、押圧しながらシート材の内部へと進入していくことになるが、従来の切断加工用刃物においては、刃先部の先端は、単に尖鋭となるように形成されているため、シート材と各刃先部との当接領域・押圧領域は一本の細い直線状の領域となる。これに対して、本発明に係る切断加工用刃物１における刃先部３２，４２は、上述のような波型形状を有しているため、シート材と各刃先部３２，４２との当接領域・押圧領域は、刃物本体２の厚み方向、すなわち、給送されるシート材の移動方向に対して直交する方向に所定幅を有する領域となる。このようにシート材と各刃先部３２，４２との当接領域・押圧領域が、シート材の移動方向に対して直交する方向に所定幅を有する領域となることにより、シート材は、切断過程において横ずれすることが効果的に抑制されて、各刃先部３２，４２により切断されることとなる。

また、本実施形態においては、図３（ａ）に示すように、第１切断刃３の刃先部３２の波型形状と、第２切断刃４の刃先部４２の波型形状とは、刃物本体２の両側面の厚さ方向の中心面を基準として面対称となるように形成されている。このような構成により、シート材の切断過程における横ずれの発生をより一層防止することができ、スリットの切断面に切断屑が残存することを効果的に防止することができる。具体的に、図５に示すシート材５０に形成されたスリット５１の平面図を用いて説明すると、例えば、矢印Ｃにて示す方向にシート材５０を順次切断してスリット形成を進めていく場合において（この場合、シート材５０は矢印Ｄに示す方向に移動する）、シート材５０に順次食い込んで切断する両刃先部３２，４２の切断中心は、刃物本体２の両側面の厚さ方向の中心面Ｓを基準として面対称となるように第１切断刃３の刃先部３２と第２切断刃４の刃先部４２とが形成されているため、シート材５０の進行方向と平行な一本の直線上（図５において一点鎖線で示す直線上）に沿って移動することとなる。つまり、シート材５０の進行方向に対して異なる方向に両刃先部３２，４２の切断中心を移動させないようにしてスリット５１を形成できる結果、シート材５０が横ズレしてしまうような外力を当該シート材５０に対して付与してしまうことを効果的に抑制でき、切断屑を残存させることなく綺麗なスリット５１を形成できることとなる。

また、本実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、第１切断刃３及び第２切断刃４の各刃先部３２，４２の先端において、各凹部１０における凹部頂点１０ａ同士を結ぶ仮想の第１ラインＬ１と、各凸部１１における凸部頂点１１ａ同士を結ぶ仮想の第２ラインＬ２とは、一定の間隔で互いに平行となるように構成されている。このように構成することにより、第１切断刃３及び第２切断刃４のそれぞれにおいて、シート材５０に順次食い込んで切断する各刃先部３２，４２の切断位置の移動幅（第１ラインＬ１と第２ラインＬ２との幅に相当）を一定とすることができ、シート材５０が横ズレしてしまうような外力を当該シート材に与えにくくでき、また、第１ラインＬ１と第２ラインＬ２との間でしっかりとシート材５０を挟み込みながらシート材５０にスリット５１を形成することが可能となり、切断屑を残存させることなく綺麗なスリット５１を形成できることとなる。

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、図３（ａ）に示すように、第１切断刃３の刃先部３２の波型形状と、第２切断刃４の刃先部４２の波型形状とは、刃物本体２の両側面の厚さ方向の中心面を基準として面対称となるように形成されているが、このような態様に限定されない。例えば、図２の矢印Ｂ方向から見た上面図の概略要部拡大図に相当する図６に示すように、刃物本体２の両側面の厚さ方向の中心面Ｓを基準として面対称とならないように（刃物本体２の周方向に位相がずれた状態となるように）、第１切断刃３の刃先部３２の波型形状と、第２切断刃４の刃先部４２の波型形状とを構成してもよい。

また、上記実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、第１切断刃３及び第２切断刃４の各刃先部３２，４２の先端において、各凹部１０における凹部頂点１０ａ同士を結ぶ仮想の第１ラインＬ１と、各凸部１１における凸部頂点１１ａ同士を結ぶ仮想の第２ラインＬ２とは、一定の間隔で互いに平行となるように構成されているが、このような態様に限定されない。例えば、図２の矢印Ｂ方向から見た上面図の要部拡大図に相当する図７に示すように、第１切断刃３及び第２切断刃４の各刃先部３２，４２の波型形状を、凹部１０の深さや凸部１１の高さを種々異ならせた振幅の異なる波型形状となるように構成してもよい。なお、図７においては、第１切断刃３の刃先部３２の波型形状と、第２切断刃４の刃先部４２の波型形状とは、刃物本体２の両側面の厚さ方向の中心面Ｓを基準として面対称となるように形成されている。

また、上記実施形態において、例えば、図２の矢印Ｂ方向から見た上面図の概略要部拡大図に相当する図８に示すように、第１切断刃３及び第２切断刃４の各刃先部３２，４２の先端において、各凹部１０と各凸部１１との各境界部分１３のうち、少なくとも一部は、刃物本体２の厚さ方向（図８において左右方向）に平行となるように構成してもよい。このような構成を採用する場合、刃物本体２の厚さ方向（図８において左右方向）に平行となる境界部分１３は、給送されるシート材５０の移動方向に対して垂直な方向に、当該シート材５０に当接・押圧し、更に食い込むため、シート材５０を切断する際に発生する切断加工用刃物１と受刃との押圧によるシート材５０の横ずれ（シート材の厚み方向に対して垂直な方向の変形）をより一層効果的に抑制することができ、第１切断刃３及び第２切断刃４がしっかりとシート材５０に食い込み、スムーズに切断することができる。なお、図８においては、第１切断刃３の刃先部３２の波型形状と、第２切断刃４の刃先部４２の波型形状とは、刃物本体２の両側面の厚さ方向の中心面Ｓを基準として面対称となるように形成されているが、このような構成に限定されず、刃物本体２の両側面の厚さ方向の中心面Ｓを基準として面対称とならないように（刃物本体２の周方向に位相がずれた状態となるように）、第１切断刃３の刃先部３２の波型形状と、第２切断刃４の刃先部４２の波型形状とを構成してもよい。

１ 切断加工用刃物
２ 刃物本体
２１ 刃物本体の外周部
３ 第１切断刃
３１ 第１切断刃の基端部
３２ 第１切断刃の刃先部
３２ａ 第１切断刃の刃先部の側面
４ 第２切断刃
４１ 第２切断刃の基端部
４２ 第２切断刃の刃先部
４２ａ 第２切断刃の刃先部の側面
５ 切込生成刃
１０ 凹部
１０ａ 凹部頂点
１１ 凸部
１１ａ 凸部頂点
５０ シート材
５１ スリット
Ｌ１ 仮想の第１ライン
Ｌ２ 仮想の第２ライン

Claims (5)

1. 回転しながらシート材にスリットを形成する切断加工用刃物であって、
   扇形状の刃物本体と、前記刃物本体の外周部に沿って前記刃物本体の厚さ方向両側にそれぞれ設けられる第１切断刃及び第２切断刃とを備え、
   前記第１切断刃及び前記第２切断刃の各刃先部は、前記刃物本体の周方向に沿って形成され、かつ、前記刃物本体の厚さ方向に凸部及び凹部が繰り返される波型形状に形成されている切断加工用刃物。
2. 前記第１切断刃の刃先部の波型形状と前記第２切断刃の刃先部の波型形状とは、前記刃物本体の両側面の厚さ方向の中心面を基準として面対称となるように形成されている請求項１に記載の切断加工用刃物。
3. 前記第１切断刃及び前記第２切断刃の各刃先部の先端において、前記各凹部における凹部頂点同士を結ぶ仮想の第１ラインと、前記各凸部における凸部頂点同士を結ぶ仮想の第２ラインとは、一定の間隔で互いに平行となるように構成される請求項１又は２に記載の切断加工用刃物。
4. 前記第１切断刃及び前記第２切断刃の各刃先部の先端において、前記各凹部と前記各凸部との各境界部分のうち、少なくとも一部は、前記刃物本体の厚さ方向に平行となるように構成される請求項１から３のいずれかに記載の切断加工用刃物。
5. 前記第１切断刃及び前記第２切断刃の各刃先部は、スリットの切断面形状が、平面視において略正弦波形状または略矩形波形状となるように形成される請求項１から４のいずれかに記載の切断加工用刃物。
   

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