JP5777235B1 - 切断加工用刃物 - Google Patents

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Abstract

【課題】段ボールシート等のシート材を切断する切断加工用刃物の寿命、つまり刃物の交換時期を正確に認識することができる切断加工用刃物を提供する。【解決手段】回転しながらシート材を切断する切断加工用刃物1であって、扇形状の刃物本体2と、刃物本体2の外周部に沿って配置される切断刃3とを備え、切断刃3の側面には、切断刃3の摩耗量が所定量に達して刃物交換時期に達したことを示す溝状マーク5が形成されており、溝状マーク5は、切断刃3の刃先側から刃物本体2の径方向内側に向けて直線状に延び、かつ、所定間隔をあけて刃物本体2の外周部に沿って放射状に配置される複数の線状溝5aから構成されている切断加工用刃物。【選択図】図1

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を切断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7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8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9及び図10に示すような溝切り装置70に取り付けられる。図9は溝切り装置の概略構成を示す側面図であり、図10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9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9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7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
上述のように段ボールシート等のシート材にスリット加工を行う場合、上側回転ホルダに設置される切断加工用刃物が、下側回転ホルダに設置される両受刃の隙間に挟み込まれることになるが、このとき、切断加工用刃物の切断刃と受刃とが互いに摺接し、これにより、切断加工用刃物の切断刃が摩耗してしまうという問題があった。切断加工用刃物の切断刃が摩耗してしまうと、刃物としての切れ味が悪化し、シート材の切断面がギザギザな状態となったり、シート材を切断する際に発生する切断加工用刃物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)が発生しやすくなり、図11に示すように、この横ずれに起因した細いひげ状の切断屑50aがシート材の切断面に残存するといった切断不良が生じるおそれがある。このように刃物としての切れ味が悪化した場合、新品の切断加工用刃物に交換する必要があるが、シート材の切断面に切断不良が発生する前段階において、予め、切断加工用刃物の交換時期を正確に認識することは難しいという問題があった。
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する切断加工用刃物の寿命、つまり交換時期を正確に認識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切断刃とを備え、前記切断刃の側面には、切断刃の摩耗量が所定量に達して刃物交換時期に達したことを示す溝状マークが形成されており、前記溝状マークは、前記切断刃の刃先側から前記刃物本体の径方向内側に向けて直線状に延び、かつ、所定間隔をあけて前記刃物本体の外周部に沿って放射状に配置される複数の線状溝から構成されており、前記各線状溝における前記刃物本体の径方向内側の端部は、前記刃物本体の側面にまで伸びていることを特徴とす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関し、前記各線状溝は、同一の溝深さを有するように構成してもよい。
また、本発明の前記目的は、回転しながら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切断刃とを備え、前記切断刃の側面には、切断刃の摩耗量が所定量に達して刃物交換時期に達したことを示す溝状マークが形成されており、前記溝状マークは、前記切断刃の刃先側から前記刃物本体の径方向内側に向けて直線状に延び、かつ、所定間隔をあけて前記刃物本体の外周部に沿って放射状に配置される複数の線状溝から構成されており、前記各線状溝は、それぞれ異なる溝深さを有していることを特徴とする切断加工用刃物により達成される。



また、放射状に配置される前記各線状溝は、前記刃物本体の外周部に沿う一の方向に向かうに従い、溝深さが大となるように形成してもよい。
また、前記切断刃を、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、前記溝状マークを、前記各切断刃の外側側面に形成するように構成してもよい。
また、前記一方の切断刃の外側側面に形成される一の前記溝状マークを構成する各線状溝と、前記他方の切断刃の外側側面に形成される他の前記溝状マークを構成する各線状溝とは、それぞれ、前記刃物本体の外周部に沿う方向に関して、同一の位置に形成されるように構成してもよい。
また、前記一方の切断刃の外側側面に形成される一の前記溝状マークを構成する各線状溝と、前記他方の切断刃の外側側面に形成される他の前記溝状マークを構成する各線状溝とに関して、前記刃物本体の外周部に沿う方向において同一の位置に形成される一組の線状溝は、同一の溝深さを有するように構成してもよい。
本発明によれば、段ボールシート等のシート材を切断する切断加工用刃物の寿命、つまり交換時期を正確に認識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2の要部拡大図である。 図2における矢視B方向から見た平面図。 図1に示す切断加工用刃物の変形例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変形例を示す断面図である。 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。 図8に示す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。 図8に示す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。なお、各図は、構成の理解を容易ならしめるために部分的に拡大・縮小している。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。また、図3は、図2の要部拡大図であり、図4は、図2の矢視B方向から見た平面図である。切断加工用刃物1は、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するための刃物であり、図1〜図4に示すように、刃物本体2と、切断刃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。
切断刃3は、シート材を切断してスリットを形成するための刃部であり、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。これら各切断刃3の外側側面には、切断刃3の摩耗量が所定量に達して刃物交換時期に達したことを示す溝状マーク5が形成されている。この溝状マーク5は、例えば、レーザー加工やエッチング処理、切削加工等を切断刃3の側面に施すことにより形成することができる。また、図1においては、溝状マーク5を、刃物本体2の外周部に沿って、円弧状にのびるように形成される切断刃3の略中央部領域(切断刃3の刃先31の長さ方向(刃物本体2の周方向)の約1/2の範囲)に形成している例を示しているが、このような構成に特に限定されない。切断刃3の摩耗が顕著に現れる部分は、切断加工用刃物1が設置される溝切り装置の種類や、溝切り装置に設置された切断加工用刃物1と受刃とのクリアランスの関係や、切断されるシート材の種類等によって変動するものであることから、切断刃3の摩耗が顕著に現れる部分として想定される領域に、適宜、溝状マーク5を形成すればよい。
また、本発明に係る溝状マーク5は、図1に示すように、切断刃3の刃先31側から刃物本体2の径方向内側に向けて直線状に延び、かつ、所定間隔をあけて刃物本体2の外周部に沿って放射状に配置される複数の線状溝5aの集合として構成されている。各線状溝5aの構成をより詳細に説明すると、任意の一の線状溝5aを延長した仮想ライン及び刃先31が交差する点における刃先31上の接線と、上記仮想ラインとは、略直角に交わるように各線状溝5aは形成されている。また、図1の構成においては、各線状溝5aは、同一の間隔を空けて配置されているが、各線状溝5aの間隔を異ならせるようにして構成してもよい。また、溝状マーク5(線状溝5a)の深さは、刃物を交換すべきと考えられる量の減肉(摩耗)が切断刃3の側面(溝状マーク5が形成される側面領域)に発生した際に、溝状マーク5が摩耗と共に消滅してしまう程度の深さに設定されている。
また、本実施形態においては、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切断刃3が形成されているが、このような構成を採用する場合、図2の矢視B方向から見た平面図である図4に示すように、一方の切断刃3の外側側面に形成される一の溝状マーク5を構成する各線状溝5aと、他方の切断刃3の外側側面に形成される他の溝状マーク5を構成する各線状溝5aとは、それぞれ、刃物本体2の外周部に沿う方向に関して、同一の位置に形成することが好ましい。また、一方の切断刃3の外側側面に形成される一の溝状マーク5を構成する各線状溝5aと、他方の切断刃3の外側側面に形成される他の溝状マーク5を構成する各線状溝5aとに関して、刃物本体2の外周部に沿う方向において同一の位置に形成される一組の線状溝5a(例えば、図4中において5a1と5a2にて示される線状溝)は、同一の溝深さを有するように構成することが好ましい。なお、本実施形態においては、全ての線状溝5aの溝深さを同一となるように設定している。
また、本実施形態においては、各線状溝5aにおける刃物本体2の径方向内側の端部5bは、刃物本体2の側面にまで伸びるように構成されている。つまり、各線状溝5aの一方の端部5bは刃物本体2の側面上に設定され、他方の端部5cは切断刃3の側面上に設定されている。
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等のシート材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9及び図10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。段ボールシート等のシート材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、切断刃3の側面に、切断刃3の摩耗量が所定量に達して刃物交換時期に達したことを示す溝状マーク5が形成されているため、刃物交換時期を容易に認識することができ、切断加工用刃物1の切断刃3における摩耗減肉に起因して、シート材の切断面がギザギザな状態となる前段階において、また、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により細いひげ状の切断屑がシート材の切断面に残存するといった切断不良が生じる前段階において、適切なタイミングで切断加工用刃物1を新品に交換することを容易に行うことが可能となる。具体的に説明すると、本実施形態に係る切断加工用刃物1においては、摩耗による減肉は、切断刃3の側面において発生するが、摩耗による減肉が進行するに従い、溝状マーク5の溝深さが浅くなっていき、最終的に、溝状マーク5が形成されている切断刃3側面領域が摩耗減肉することにより、溝状マーク5は消滅してしまう。この溝状マーク5の消滅プロセスをモニターしていくことにより、刃物の交換時期を認識することができる。
本実施形態においては、図1に示すように、溝状マーク5は、切断刃3の刃先31側から刃物本体2の径方向内側に向けて直線状に延び、かつ、所定間隔をあけて刃物本体2の外周部に沿って放射状に配置される複数の線状溝5aの集合として構成されている。このように線状溝5aを複数備えるように溝状マーク5を構成することにより、例えば、一の線状溝5aが、切断刃3の側面の摩耗減肉により消滅したタイミングで、当該切断加工用刃物1は、そろそろ交換すべき時期に近づいてきていることを使用者に知らせることが可能となり、切断加工用刃物1の新品を準備(在庫確認や、商品発注手続き)すべきことを使用者に注意喚起することが可能となる。そして、前記一の線状溝5aに隣接する他の線状溝5aがほとんど消滅しそうなタイミング、或いは、完全に消滅したタイミングで、切断加工用刃物1の交換を行う必要があることを使用者に注意喚起することが可能となる。或いは、例えば、切断刃3の側面の摩耗減肉により線状溝5aが任意の本数分消滅したタイミングで、当該切断加工用刃物1は、そろそろ交換すべき時期に近づいてきていることを使用者に知らせ、更に線状溝5aが任意の本数分消滅したタイミングで、切断加工用刃物1の交換を行う必要があることを使用者に知らせることが可能となる。
また、本実施形態においては、切断刃3は、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おり、溝状マーク5は、各切断刃3の外側側面に形成されている。更に、一方の切断刃3の外側側面に形成される一の溝状マーク5を構成する各線状溝5aと、他方の切断刃3の外側側面に形成される他の溝状マーク5を構成する各線状溝5aとは、それぞれ、刃物本体2の外周部に沿う方向に関して、同一の位置に形成され、かつ、同一の溝深さを有するように構成されている。このような構成の切断加工用刃物1を図9及び図10に示すような溝切り装置70に取り付けて使用する場合、切断加工用刃物1の溝切り装置70へのセッティング時の位置補正を正確に行うことが可能となる。具体的に説明すると、切断加工用刃物1を溝切り装置70にセッティングする場合、図10に示すように、一対の上側回転ホルダ73,73の間に、切断加工用刃物1をボルト等の締結具(図示せず)により固定してセッティングするが、このセッティング時に、一方の上側回転ホルダ73側に片寄った位置で切断加工用刃物1が設置されている場合、一方の切断刃3と他方の切断刃3との間で摩耗状況に相違が生じる。このような摩耗状況の相違を、一方の切断刃3の外側側面に形成される各線状溝5aと、他方の切断刃3の外側側面に形成される各線状溝5aとに関して、刃物本体2の周方向の同一位置に形成される一組の線状溝5aにおける消滅度合いの差として使用者は確実に認識することが可能となる。一方の切断刃3と他方の切断刃3との間で、各線状溝5aの消滅度合いの差を確認した使用者は、線状溝5aの消滅度合いが大きい側の切断刃3と、当該切断刃3に摺接する受刃75とのいわゆる当りが強いと認識することができ、該切断刃3と受刃75との当りを緩和するように切断加工用刃物1のセッティングを微調整することが可能となる。これにより、切断加工用刃物1が備える両切断刃3が均等に摩耗するように設定することが可能となり、片側の切断刃3だけが大幅に摩耗減肉したことに起因して、他方側の切断刃3がまだ使用可能であるにも関わらず切断加工用刃物1を交換せざるを得ないというような事態を回避することができる。なお、このような効果は、全ての線状溝5aの深さを同一にしなくても、一方の切断刃3の外側側面に形成される一の溝状マーク5を構成する各線状溝5aと、他方の切断刃3の外側側面に形成される他の溝状マーク5を構成する各線状溝5aとに関して、刃物本体2の外周部に沿う方向において同一の位置に形成される一組の線状溝5aの溝深さを同一に設定することによっても得ることが可能である。つまり、刃物本体2の外周部に沿う方向に関して、同一の位置に形成される線状溝5a同士の溝深さを同一とすることにより得ることができる。
また、本実施形態においては、各線状溝5aにおける刃物本体2の径方向内側の端部5bは、刃物本体2の側面にまで伸びるように構成している。つまり、各線状溝5aの一部分は、摩耗減肉が発生する切断刃3の側面上に形成され、各線状溝5aの他の部分は、摩耗減肉が発生しない刃物本体2の側面上に形成されている。このような構成を採用することにより、線状溝5a毎にどの程度摩耗が進行したかを確実に使用者は認識することができ、切断加工用刃物1の交換時期の予測を行いやすくなり、また、正しい交換時期を認識することが可能となる。
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、全ての線状溝5aの溝深さを同一となるように設定しているが、このような構成に限定されず、各線状溝5aは、それぞれ異なる溝深さを有するように構成してもよい。このように溝状マーク5を構成する複数の線状溝5aに関し、それぞれが異なる溝深さを有するように構成する場合、例えば、摩耗の進行の起点となり切断刃3の側面減肉が早期に発生することが予測される領域に最も近く配置される一の線状溝5aの深さが、他の線状溝5aの深さよりも深くなるように形成する場合、切断刃3の側面減肉により、一の線状溝5a及び他の線状溝5aを略同一のタイミングで消滅させるように切断加工用刃物1を構成することが可能となる。複数の線状溝5aが略同一のタイミングで消滅しそうな状況や、消滅する状況は、使用者に対して大きな注意喚起となり、切断加工用刃物1の交換を行う必要があることを使用者に効果的に知らしめることが可能となる。また、放射状に配置される各線状溝5aに関し、刃物本体2の外周部に沿う一の方向に向かうに従い、溝深さが順に大となるように形成してもよい。
また、本実施形態においては。図1〜図3に示すように、各線状溝5aの刃先31側端部5cと刃先31との間に間隔を空けて各線状溝5aを形成しているが、このような構成に特に限定されず、例えば、図5に示すように、各線状溝5aの刃先31側端部5cが、刃先31に接続するように構成してもよい。このような構成の場合、各線状溝5aによって、刃先31の厚み方向に連通する切欠き部32が複数形成されることになるが、この切欠き部32の摩耗の進行状況をモニターすることにより、刃先31の摩耗状態を使用者は確認することが可能となり、より一層、切断加工用刃物1の交換時期を正確に認識することが可能となる。
また、本実施形態においては、各線状溝5aにおける刃物本体2の径方向内側の端部5bを、摩耗減肉が発生しない刃物本体2の側面上に配設し、各線状溝5aの一部分が、刃物本体2の側面にまで伸びるように構成しているが、このような構成に限定されず、各線状溝5aが切断刃3の側面にのみ形成されるように、各線状溝5aにおける刃物本体2の径方向内側の端部5bを切断刃31の側面上に配設するように構成してもよい。
また、上記実施形態においては、シート材に対してスリットを形成できるように切断加工用刃物1を構成するために、切断刃3は、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が、このような形態に特に限定されない。例えば、単にシート材を切断して分離できるように、図6の概略構成断面図に示すように、単一の切断刃3を刃物本体2の外周部に沿って配置するように構成してもよい。なお、このように単一の切断刃3を設けるようにして切断加工用刃物1を構成する場合、刃物本体2が受刃75と摺接する一方の側面上に溝状マーク5を形成する。
1 切断加工用刃物
2 刃物本体
3 切断刃
31 刃先
32 切欠き部
4 切込生成刃
5 溝状マーク
5a 線状溝
50 シート材
70 溝切り装置
75 受刃

Claims (8)

  1. 回転しながら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切断刃とを備え、
    前記切断刃の側面には、切断刃の摩耗量が所定量に達して刃物交換時期に達したことを示す溝状マークが形成されており、
    前記溝状マークは、前記切断刃の刃先側から前記刃物本体の径方向内側に向けて直線状に延び、かつ、所定間隔をあけて前記刃物本体の外周部に沿って放射状に配置される複数の線状溝から構成されており、
    前記各線状溝における前記刃物本体の径方向内側の端部は、前記刃物本体の側面にまで伸びていることを特徴とする切断加工用刃物。
  2. 前記各線状溝は、同一の溝深さを有していることを特徴とする請求項1に記載の切断加工用刃物。
  3. 回転しながら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切断刃とを備え、
    前記切断刃の側面には、切断刃の摩耗量が所定量に達して刃物交換時期に達したことを示す溝状マークが形成されており、
    前記溝状マークは、前記切断刃の刃先側から前記刃物本体の径方向内側に向けて直線状に延び、かつ、所定間隔をあけて前記刃物本体の外周部に沿って放射状に配置される複数の線状溝から構成されており、
    前記各線状溝は、それぞれ異なる溝深さを有していることを特徴とする切断加工用刃物。
  4. 前記各線状溝における前記刃物本体の径方向内側の端部は、前記刃物本体の側面にまで伸びていることを特徴とする請求項3に記載の切断加工用刃物。
  5. 放射状に配置される前記各線状溝は、前記刃物本体の外周部に沿う一の方向に向かうに従い、溝深さが大となるように形成されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の切断加工用刃物。
  6. 前記切断刃は、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、前記溝状マークは、前記各切断刃の外側側面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。
  7. 前記一方の切断刃の外側側面に形成される一の前記溝状マークを構成する各線状溝と、前記他方の切断刃の外側側面に形成される他の前記溝状マークを構成する各線状溝とは、それぞれ、前記刃物本体の外周部に沿う方向に関して、同一の位置に形成されていることを特徴とする請求項6に記載の切断加工用刃物。
  8. 前記一方の切断刃の外側側面に形成される一の前記溝状マークを構成する各線状溝と、前記他方の切断刃の外側側面に形成される他の前記溝状マークを構成する各線状溝とに関して、前記刃物本体の外周部に沿う方向において同一の位置に形成される一組の線状溝は、同一の溝深さを有していることを特徴とする請求項7に記載の切断加工用刃物。
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