JP2014094163A

JP2014094163A - カッターブレード

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Publication number: JP2014094163A
Application number: JP2012247535A
Authority: JP
Inventors: Michitomo Kugimiya; 理友釘宮
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2014-05-22
Also published as: TWI616292B; TW201436966A; AU2013342193A1; WO2014074838A1; CN104812538A; KR20150079970A; EP2917003A1; AU2013342193B2; US20150273705A1; JP2016501053A

Abstract

【課題】十分な硬度と高い耐摩耗性及び耐食性を備えながらも、刃折り線に沿って刃を折りやすく、また高い柔軟性を有し、刃欠けが生じにくく、切れ味の優れたカッターブレードを提供する。
【解決手段】本発明の一態様は、刃折り線を有する折る刃タイプのカッターブレードであって、ブレード母材の全体に表面改質コーティングが施されており、カッターブレード厚さに対する刃折り線の深さの比率が、０．１０以上０．６０以下である。
【選択図】図３

Description

本発明の一態様は、表面改質コーティングを施した折る刃タイプのカッターブレードに関する。

従来、カッターブレードに対してコーティングを施すことにより、耐摩耗性や耐食性を向上させる技術が知られている。刃面に対するコーティングについては、例えば特許文献１に記載がある。

特許文献１には、切削チップの表面部に、切刃稜線部における最高表面硬さがＨｖ：２６００〜３０００を示し、逃げ面及びすくい面における最高表面硬さがＨｖ：１８００〜２２００を示す表面硬化層を形成したものが示されている。

特開平１０−１４６７０２号公報

ところで、刃折り線を有する折る刃タイプのカッターブレードでは、耐摩耗性及び耐食性、硬度だけではなく、刃折り線に沿った刃の折りやすさ及びブレード全体の柔軟性なども求められる。これらの点について、従来のカッターブレードには未だ改善の余地がある。

そこで、本発明は、十分な硬度と高い耐摩耗性及び耐食性を備えながらも、刃折り線に沿って刃を折りやすく、また高い柔軟性を有し、刃欠けが生じにくく、切れ味の優れたカッターブレードを提供することを目的とする。

本発明は、一つの態様において、刃折り線を有する折る刃タイプのカッターブレードであって、ブレード母材の全体に表面改質コーティングが施されており、カッターブレード厚さに対する刃折り線の深さの比率が０．１０以上０．６０以下となるカッターブレードである。

このカッターブレードは、全体に表面改質コーティングを施されているので、コーティングの施されていないカッターブレードと比べて、高い耐摩耗性及び耐食性を有する。また、このカッターブレードでは、カッターブレード厚さに対する刃折り線の深さの比率が０．１０以上０．６０以下であるので、カッターブレードの硬度が高く、表面改質コーティングが施されていても、刃折り線に沿って刃を折りやすい。更に、このカッターブレードによれば、刃折り線の深さを従来より深くしたことで、ブレード全体に十分な柔軟性を持たせることができる。また、カッターブレードの硬度が十分に高いとはいえないものであっても、表面改質コーティングにより、柔軟性を有し刃欠けが生じにくいカッターブレードを得ることができる。

他の態様において、上記カッターブレードの許容曲げ角度は、４５°以上となるカッターブレードであってもよい。

さらに他の態様において、上記カッターブレードの刃折り力は、８Ｎ以上２５Ｎ以下となるカッターブレードであってもよい。

また、他の態様において、上記カッターブレードのビッカース硬さ（Ｈｖ）は、２４０以上となるカッターブレードであってもよい。

また、他の態様において、上記表面改質コーティングのコーティング材は、窒化チタン、窒化亜鉛、炭化窒化チタン、チタン・アルミ・ナイトライドのうち何れか一つであってもよい。

また、他の態様において、上記カッターブレードの刃先角度は１０°以上２５°以下であってもよい。

また、他の態様において、表面改質コーティングの厚さは、０．１μｍ以上２．５μｍ以下であってもよい。

また、他の態様において、表面改質コーティングは、４０℃以上４００℃以下の温度で施されていてもよい。

本発明によれば、十分な硬度と高い耐摩耗性及び耐食性を備えながらも、刃折り線に沿って刃を折りやすく、また高い柔軟性を有し、刃欠けが生じにくく、切れ味の優れたカッターブレードを提供できる。

本実施形態に係るカッターブレードを示す平面図である。他の実施形態に係るカッターブレードを示す平面図である。（ａ）刃折り線の深さを説明するためのカッターブレードの断面図である。（ｂ）刃先角度を説明するための長手方向から見たカッターブレードの図である。刃折り力試験において、（ａ）カッターブレードの測定状態を示す斜視図である。（ｂ）カッターブレードの測定点を示す平面図である。柔軟性試験において、（ａ）カッターブレードの測定状態を示す図である。（ｂ）カッターブレードの許容曲げ角度について説明するための図である。刃折れ試験において、（ａ）ホルダ先端部から切先から２本目の刃折り線が露出した状態を示す図である。（ｂ）切先から１本目の刃折り線をまたぐようにしてペンチで狭持した状態を示す図である。刃折れ試験において、（ａ）切先から２本目の刃折り線で折れた状態を示す図である。（ｂ）刃折り線以外の場所で折れた状態の一例を示す図である。刃欠け試験において、（ａ）切先の形状に変化がなかった状態を示す図である。（ｂ）切先の形状に変化があった状態の一例を示す図である。実施例及び比較例における切り込み深さと切り込み回数の関係を示すグラフである。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１に示すカッターブレード１０は、カッターナイフ等の工具に用いられる替刃である。長尺のカッターブレード１０には、長手方向に沿って切刃１１が形成されている。切刃１１のうち長手方向に突出した端部がカッターブレード１０の切先１１ａとなる。切先１１ａの反対側（刃元）は、ホルダ（図示せず）に収容される。

カッターブレード１０には、カッターナイフ等の工具に取付けるための貫通孔１２が形成されている。なお、カッターブレード１０が取付けられる工具の種類は特に限定されず、必ずしも貫通孔１２を設ける必要はない。

カッターブレード１０は、折る刃タイプであり、使用により摩耗・刃欠けした刃先を折り取るための刃折り線１３を１本、または複数有している。刃折り線１３は、切刃１１に対して所定の角度（例えば５９度）をなす直線状の溝であり、複数形成される場合には、カッターブレード１０の長手方向に沿って等間隔に形成されている。

カッターブレード１０のブレード母材としては、炭素工具鋼や合金工具鋼等の工具鋼、その他の金属が用いられる。具体的には、炭素工具鋼としては、ＳＫ１２０（Ｃ１２０Ｕ）、ＳＫ１４０、ＳＫ１０５（Ｃ１０５Ｕ）、ＳＫ９５、ＳＫ９０（Ｃ９０Ｕ）、ＳＫ８５、ＳＫ８０（Ｃ８０Ｕ）、ＳＫ７５、ＳＫ７０（Ｃ７０Ｕ）、ＳＫ６５、ＳＫ６０等が、合金工具鋼としては、ＳＫＳ１１，ＳＫＳ２，ＳＫＳ２Ｍ、ＳＫＳ２１，ＳＫＳ５，ＳＫＳ５１，ＳＫＳ５１Ｍ，ＳＫＳ７Ｍ等、また、上記炭素工具鋼に独自に微量のＣｒ等を添加したものが、その他の金属としてカミソリ鋼（ＴＥ２）等が挙げられ、焼入れにより硬度を向上させたものが用いられる。

また、カッターブレード１０の表面には、表面改質コーティングによりコーティング層が全面に形成されている。表面改質コーティングについて詳しくは後述する。なお、コーティング層の形成温度によっては、熱の影響により、コーティング層形成前に比べて、コーティング層形成後のカッターブレード１０の硬度が低下する場合があるが、コーティング層形成後のカッターブレード１０のビッカース硬さ（Ｈ_Ｖ）が約２４０以上の場合には、柔軟性、刃折れ性、刃欠け性ともに良好なものとなる。また、カッターブレード１０のビッカース硬さ（Ｈ_Ｖ）が約４００以上の場合には、より耐久性に優れたものとなり、約５００以上の場合には、更に耐久性に優れたものとなる。

カッターブレード１０の寸法については特に限定されない。例えば、スモールサイズのカッターブレード１０の寸法としては、全長８４〜８６ｍｍ、切刃１１の長さＬ_Ａが７９〜８１ｍｍ、切刃１１の幅Ｋ_Ａが０．８５〜１．１５ｍｍ、全体幅Ｗ_Ａが８〜１０ｍｍ、厚さＴ_Ａが０．３９７〜０．４０３ｍｍ、刃折り線１３の間隔Ｓ_Ａが４．９８〜５．０２ｍｍのものが例示される。また、図２に示すラージサイズのカッターブレード２０の寸法としては、全長１０９〜１１１ｍｍ、切刃２１の長さＬ_Ｂが９９〜１０１ｍｍ、切刃２１の幅Ｋ_Ｂが１．３５〜１．６５ｍｍ、全体幅Ｗ_Ｂが１７．５〜１８．５ｍｍ、厚さＴ_Ｂが０．４９８〜０．５０２ｍｍ、刃折り線２３の間隔Ｓ_Ｂが９．９８〜１０．０２ｍｍのものが例示される。

次に、図３を参照しながらカッターブレード１０の刃折り線１３及び刃先角度αについて説明する。図３（ａ）は、刃折り線１３の深さＤ_Ａを説明するためのカッターブレード１０の断面図である。

図３（ａ）に示す刃折り線１３は、カッターブレード１０の厚さＴ_Ａに対する刃折り線１３の深さＤ_Ａの比率が０．１０以上０．６０以下となるように形成されている。比率が０．１０より小さい（すなわち深さＤ_Ａが浅い）と、刃折り線１３に沿って刃を折りにくく、柔軟性に欠け、また、刃を折り取る際、刃折り線１３以外の場所で折れやすくなる。また、比率が０．６０より大きいと十分な強度を確保できない。具体的には、カッターブレード１０の厚さＴ_Ａが０．４ｍｍである場合、０．０４ｍｍ以上０．２４ｍｍ以下となるように形成される。

また、カッターブレード１０の厚さＴ_Ａに対する刃折り線１３の深さＤ_Ａの比率は、０．１２以上、または０．２以上、及び、０．５５以下、または０．５以下であってもよい。

また、刃折り線１３は、深さＤ_Ａと溝幅Ｃ_Ａとの比率が０．５以上２以下となるように形成されている。具体的には、深さＤ_Ａが０．０６ｍｍの場合に、溝幅Ｃ_Ａは、０．０３ｍｍ以上０．１２ｍｍとなるように形成される。深さＤ_Ａと溝幅Ｃ_Ａとの比率は、０．８以上１．２以下であってもよい。刃折り線１３の断面形状は、刃折り線１３の底を頂点とする三角形、より具体的には略正三角形に形成されるが、矩形、半円形、半楕円形、その他の形状であっても良い。

なお、カッターブレード１０の厚さＴ_Ａは、コーティング後のカッターブレード１０の厚さである。また、刃折り線１３の深さＤ_Ａは、カッターブレード１０の表面１０ａから刃折り線１３の底までの平均の深さである。刃折り線１３の溝幅Ｃ_Ａは、カッターブレード１０の表面１０ａにおける幅の平均の長さである。

詳細は後述する刃折りに要する力（刃折り力）は、カッターブレード１０の硬度、カッターブレード１０の厚さＴ_Ａ、刃折り線１３の深さＤ_Ａ、表面改質コーティングの厚さ等のバランスによるものとなる。刃折り力は約８Ｎ以上約２５Ｎとなるように調整されても良く、また、約１０Ｎ以上約２０Ｎ以下となるように調整されても良い。約８Ｎ以上であれば、使用中に意図せずにカッターブレード１０が折れることが少なく、また、約１０Ｎ以上であれば、より少なくなる。更に、約２５Ｎ以下であれば、比較的軽い力で刃を折ることが可能であり、約２０Ｎ以下であればより軽い力で刃を折ることができる。更に、詳細は後述する許容曲げ角度についても、カッターブレード１０の硬度、カッターブレード１０の厚さＴ_Ａ、刃折り線１３の深さＤ_Ａ、表面改質コーティングの厚さ等のバランスによるものとなる。許容曲げ角度は約４５°以上となるように調整されているが、約５０°以上となるように調整されても良い。また、約８０°以下となるように調整されても良く、約７５°以下となるように調整されても良い。

図３（ｂ）は、刃先角度αを説明するための長手方向から見たカッターブレード１０の図である。図３（ｂ）に示すカッターブレード１０では、切刃１１の刃先角度αが１０°以上２５°以下となるように形成されている。切刃１１の刃先角度αが１０°を下回ると刃先の十分な強度を確保できない。また、切刃１１の刃先角度αが２５°を上回ると切れ味が低下する。切刃１１の刃先角度αは、１０°以上２０°以下であってもよく、１８°付近であってもよい。

続いて、カッターブレード１０の製造方法について説明する。カッターブレード１０の製造においては、ＳＫ１２０等のブレード母材が圧延加工により細長く延ばされて形成されたブレード母材の巻体が用意される。そして、巻体から引き出されたブレード母材に対して、金型を用いたプレス加工を行うことで貫通孔１２及び刃折り線１３が形成される。このとき、ブレード母材を製品単位に切り離すための溝も形成される。続いて、研磨によりブレード母材の片側に切刃１１が形成され、製品単位に切り離される。

その後、ＰＶＤ［Physical Vapor Deposition］によって窒化チタン（ＴｉＮ）等の表面改質コーティングを施されることで、カッターブレード１０が製造される。ここで、本実施形態に係るカッターブレード１０では、４０℃以上４００℃以下の温度で表面改質コーティングが施されてもよい。かかる温度で表面改質コーティングが施されることにより、ブレード母材の熱による軟化が抑制され、より硬度が高く耐摩耗性に優れたカッターブレード１０を得ることができる。表面改質コーティングは、カッターブレード１０の表面全てをコーティングするフルコーティングである。表面改質コーティングは、８０℃付近の温度で行われてもよい。

また、表面改質コーティングの時間は、ＰＶＤの場合、１〜１０分である。表面改質コーティングの時間は、４〜５分であってもよい。表面改質コーティングの温度を８０℃付近、表面改質コーティングの時間を４〜５分とすることもできる。

なお、以上説明した製造方法は一態様であり、カッターブレード１０の製造方法は当該製造方法に限定されるものではない。例えば、表面改質コーティングのコーティング材は、窒化チタン（ＴｉＮ）に限られない。コーティング材としては、窒化亜鉛（Ｚｎ_３Ｎ_２）、炭化窒化チタン（ＴｉＣＮ）、チタン・アルミ・ナイトライド（ＴｉＡｌＮ）、二ホウ化チタン（ＴｉＢ_２）、炭化チタン（ＴｉＣ）、ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ_２）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、ホウ化バナジウム（ＶＢ_２）、炭化バナジウム（ＶＣ）、窒化バナジウム（ＶＮ）、ホウ化ニオブ（ＮｂＢ_２）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）、二ホウ化タンタル（ＴａＢ_２）、炭化タンタル（ＴａＣ）、ホウ化クロム（ＣｒＢ_２）、二炭化三クロム（Ｃｒ_３Ｃ_２）、窒化クロム（ＣｒＮ）、五ホウ化二モリブデン（Ｍｏ_２Ｂ_５）、炭化モリブデン（Ｍｏ_２Ｃ）、五ホウ化二タングステン（Ｗ_２Ｂ_５）、炭化タングステン（ＷＣ）、ホウ化ランタン（ＬａＢ_６）等を用いることもできる。

また、表面改質コーティングの方法もＰＶＤに限られない。表面改質コーティングは、ＣＶＤ［Chemical Vapor Deposition］や湿式メッキ、浸漬拡散、溶射、塗装で行われてもよい。なお、ＰＶＤについても、真空蒸着、カソードアーク式又はホロカソード式のイオンプレーティング、エレクトロンビーム式、イオン化蒸着、スパッタリングなどの各種方法を採用することができる。ＣＶＤについても、プラズマＣＶＤや熱ＣＶＤなどの各種方法を採用することができる。

また、表面改質コーティングの厚さは、０．１μｍ以上２．５μｍ以下である。表面改質コーティングの厚さが、０．１μｍを下回ると、充分な耐摩耗性が得られず、また、２．５μｍを超えると、表面改質コーティング層が刃先近傍部において刃先１１ａを中心とする略同心円状に形成されることにより、刃先の鋭さが失われ、切れ味が低下する。なお、表面改質コーティングの厚さは、０．１２μｍ以上、または、０．１５μｍ以上、及び、１．５μｍ以下、または、１μｍ以下であっても良い。表面改質コーティングの厚さの測定は、ＣＳＭＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＳＡ社製ボール研磨式精密膜厚測定機Ｃａｌｏｔｅｓｔを用い、カロテスト法に基づいて行った。

以上説明したように、本実施形態に係るカッターブレード１０によれば、刃先も含めた全体に表面改質コーティングを施されているので、コーティングの無いカッターブレードと比べて、高い耐摩耗性及び耐食性を有することができる。また、このカッターブレード１０では、カッターブレード厚さＴ_Ａに対する刃折り線１３の深さＤ_Ａの比率が０．１０以上０．６０以下であるので、硬度が高く表面改質コーティングが施されていても、適当な刃折り力を加えることで刃折り線１３に沿って刃を折ることが可能である。更に、このカッターブレード１０によれば、刃折り線１３の深さＤ_Ａを従来より深くしたことで、表面改質コーティングと合わせてブレード全体に十分な柔軟性（しなり）を持たせることができるので、曲げ変形により容易に刃が折れて飛散することが避けられる。

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に何ら限定され
るものではない。

（実施例Ｓ１〜Ｓ１２）
実施例Ｓ１〜Ｓ１２として、図１に示すスモールサイズのカッターブレードを用いた。カッターブレードの寸法は、切刃の長さＬ_Ａが８０ｍｍ、切刃の幅Ｋ_Ａが１．０ｍｍ、全体幅Ｗ_Ａが９．１ｍｍ、厚さＴ_Ａが０．４ｍｍ、刃折り線の間隔Ｓ_Ａが５ｍｍである。刃先角度は１８°とした。ブレード母材として炭素工具鋼のＳＫ１２０を用い、表面改質コーティングのコーティング材として窒化チタンを用いた。実施例Ｓ１〜Ｓ１２におけるその他の製作条件は、表１に示すとおりである。

（比較例Ｓ１）
同じＳＫ１２０を材料として表面に酸化皮膜を形成し、刃先角度を２０°とした。その他は、表１に示すとおり実施例１と同様にした。

（比較例Ｓ２）
同じＳＫ１２０を材料として表面改質コーティングを施さないものとした。その他は、表１に示すとおり実施例１と同様にした。

（実施例Ｌ１〜Ｌ２６）
実施例Ｌ１〜Ｌ２６として、図２に示すラージサイズのカッターブレードを用いた。カッターブレードの寸法は、切刃の長さＬ_Ｂが１００ｍｍ、切刃の幅Ｋ_Ｂが１．５ｍｍ、全体幅Ｗ_Ｂが１７．８ｍｍ、厚さＴ_Ｂが０．５ｍｍ、刃折り線の間隔Ｓ_Ｂが１０ｍｍである。刃先角度は１８°とした。ブレード母材として炭素工具鋼のＳＫ１２０を用い、表面改質コーティングのコーティング材として窒化チタンを用いた。実施例Ｌ１〜Ｌ２６におけるその他の製作条件は、表２に示すとおりである。

（比較例Ｌ１）
同じＳＫ１２０を材料として表面に酸化皮膜を形成し、刃先角度を２０°とした。その他は、表２に示すとおり実施例Ｌ１と同様にした。

（比較例Ｌ２）
同じＳＫ１２０を材料として表面改質コーティングを施さないものとした。その他は、表２に示すとおり実施例Ｌ１と同様にした。

（ビッカース硬さ試験）
以上の実施例Ｓ１〜Ｓ１２、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４〜Ｌ１３、Ｌ１７〜Ｌ２６、及び、比較例Ｓ１、Ｓ２，Ｌ１，Ｌ２について、ビッカース硬さ硬度（Ｈ_Ｖ）及び刃折りに要する力（Ｎ）を測定した。硬度については、ＪＩＳ規格Ｚ２２４４に基づき、コーティング作業前のカッターブレードの硬度と、コーティング作業後のカッターブレードの硬度を測定した。硬度測定機としてはＤＨＴ―１００（株式会社サトー商事製）を用いた。測定結果を表３及び表４に示す。

（刃折り力試験）
実施例Ｓ１〜Ｓ１２、Ｌ１〜Ｌ２６及び比較例Ｓ１、Ｓ２，Ｌ１，Ｌ２について、刃折りに要する力（刃折り力）（Ｎ）、を測定した。刃折り力試験は、図４（ａ）に示すように、カッターブレード１０、２０のうち刃先の反対側（刃元側）の端部を万力３０によって挟持した状態で行われる。より具体的には、図４（ｂ）に示すラージサイズのカッターブレード２０において、万力３０の狭持部に対してカッターブレード２０の軸線が垂直となるように、刃元側の先端部から３０ｍｍの領域（すなわち、カッターブレード２０の切刃２１と反対側の背と最も刃元側の刃折り線２３の交点より刃元側）が万力３０に挟持された状態で、測定点Ｒに対して厚さ方向に荷重を加え、刃折れが生じたときの荷重を測定した。また、スモールサイズのカッターブレード１０においては、万力３０の狭持部に対してカッターブレード１０の軸線が垂直となるように、刃元側の先端部から２０ｍｍの領域（すなわち、カッターブレード１０の切刃１１と反対側の背と最も刃元側の刃折り線１３の交点より刃元側）が万力３０に挟持された状態で、測定点Ｒに対して厚さ方向に荷重を加え、刃折れが生じたときの荷重を測定した。測定点Ｒは、カッターブレード１０、２０の長軸方向においては刃元側から１本目の刃折り線と２本目の刃折り線の中間点であって、カッターブレード１０、２０の幅方向においては、全幅の中間点となる点である。また、荷重測定機ＦとしてはＲＸ―１０（アイコーエンジニアリング株式会社製）を用いた。測定結果を表３及び表４に示す。

（柔軟性試験）
実施例Ｓ１〜Ｓ１２、Ｌ１〜Ｌ１３、Ｌ１７〜Ｌ２６及び比較例Ｓ１、Ｓ２，Ｌ１，Ｌ２について、柔軟性（許容曲げ角度β）（°）を測定した。図５（ａ）に示すように、柔軟性試験（許容曲げ角度試験）は、カッターブレード１０、２０のうち刃先の反対側の端部を万力３０によって挟持した状態で行われる。より具体的には、万力の狭持部に対してカッターブレード１０、２０の軸線が垂直となるように、最も刃元側の刃折り線１３、２３と切刃１１、２１が交差する点より刃元側を万力によって狭持する。すなわち、スモールサイズのカッターブレード１０においては、挟持されない長さＬｔと切刃１１の長さＬ_Ａとの比率は、約０．２５である。具体的には、切刃１１の長さＬ_Ａが８０ｍｍの場合、Ｌｔは約２０ｍｍとなる。また、ラージサイズのカッターブレード２０においては、挟持されない長さＬｔと切刃２１の長さＬ_Ｂとの比率は、約０．３である。具体的には、切刃２１の長さＬ_Ｂが１００ｍｍの場合、Ｌｔは約３０ｍｍとなる。

図５（ｂ）は、カッターブレード１０、２０の許容曲げ角度βについて説明するための図である。図５（ｂ）に示すように、柔軟性試験では、カッターブレード１０、２０の切先１１ａ、２１ａに対して厚さ方向に力を加えることで許容曲げ角度βを測定する。許容曲げ角度βは、カッターブレード１０、２０を厚さ方向に曲げ、破損が生じる直前における切先側面の接線と垂線とがなす角度である。

表３、４に示す通り、柔軟性試験の結果、実施例Ｓ１〜Ｓ１２、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４〜Ｌ１３、Ｌ１７〜Ｌ２５においては、許容曲げ角度βが５０〜７０°であった。一方、比較例Ｓ１、Ｓ２、Ｌ１、Ｌ２では、許容曲げ角度βは３０〜３５°であった。実施例Ｓ１〜Ｓ１２、Ｌ１〜Ｌ２５では、大幅な柔軟性の向上が実現されている。

（刃折れ試験）
実施例Ｓ１〜Ｓ１２、Ｌ１〜Ｌ２６、及び、比較例Ｓ１、Ｓ２、Ｌ１、Ｌ２に基づきカッターブレードの刃折れ試験について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６及び図７では、ラージサイズのカッターブレード２０について例示している。

刃折れ試験は、カッターブレード１０、２０のサイズに適合するホルダＨに、カッターブレード１０、２０を正しく取り付けた後、ホルダ先端部から刃折り線１３、２３が２本露出するようにカッターブレード１０を繰り出した状態（図６（ａ）参照）で行う。ホルダ先端部から露出したカッターブレード１０、２０の切先１１ａ、２１ａ側から１本目の刃折り線１３、２３をまたぐようにペンチＰで狭持して（図６（ｂ）参照）、カッターブレード１０、２０の厚み方向に曲げ荷重をかけることでカッターブレード１０、２０を折り取って行った。１本のカッターブレード１０、２０につきスモールサイズの場合５回、ラージサイズの場合３回、かかる操作を繰り返し、各サイズ３本、すなわち、スモールサイズの場合１５回、ラージサイズの場合９回の刃折り作業を行った。かかる刃折り作業において、切先１１ａ、２１ａから２本目の刃折り線１３、２３で折れたもの（図７（ａ）参照）が全数だったものをＡ、刃折り線１３、２３以外の場所で折れたもの（図７（ｂ）参照）が１回だったものをＢ、２回以上折れたものをＣとした。

表３、４に示す通り、刃折れ試験の結果、全面に表面改質コーティングが施された実施例Ｓ１〜Ｓ１２、Ｌ１〜Ｌ２６については、すべてがＡ評価となった。一方、酸化被膜が施された、または、表面改質コーティングが施されていない比較例Ｓ１、Ｓ２、Ｌ１、Ｌ２については、ＢまたはＣ評価となった。全面に表面改質コーティングが施された実施例Ｓ１〜Ｓ１２、Ｌ１〜Ｌ２６は、すべて適切な場所で刃折れが生じるものとなった。

（刃欠け試験）
そして、実施例Ｓ１〜Ｓ１２、Ｌ１〜Ｌ２６、及び、比較例Ｓ１、Ｓ２、Ｌ１、Ｌ２に基づきカッターブレードの刃欠け性試験について説明する。刃欠け性試験は、カッティングマット上に置いたコピー用紙（Ａ４判）に対して長さ２００ｍｍ、２０本の切れ込みを入れた後の切先１１ａ、２１ａの形状について、光学顕微鏡で視認し、試験前後で形状に変化がなかったもの（図８（ａ）参照）をＡ、形状に変化があったもの（図８（ｂ）参照）をＢとした。

表３、４に示す通り、刃欠け試験の結果、全面に表面改質コーティングが施された実施例Ｓ１〜Ｓ１２、Ｌ１〜Ｌ２６のうち、コーティング厚が３μｍ以上の実施例Ｌ３、Ｌ１６はＢとなったものの、他はすべてがＡ評価となった。一方、酸化被膜が施された、または、表面改質コーティングが施されていない比較例Ｓ１、Ｓ２、Ｌ１、Ｌ２に関しては、すべてＢ評価となった。表面改質コーティングのコーティング厚が３μｍ以上の場合を除き、カッターブレードの硬度にかかわらず刃欠けが生じにくいものとなった。

（切れ味試験）
また、実施例Ｌ１３、及び、比較例Ｌ１、Ｌ２に基づきカッターブレードの切れ味試験について説明する。切れ味試験はＩＳＯ−８４４２−５に規定される手順に沿って、具体的には、カッターブレード１０、２０を垂直にセットし、重ねた規定紙の上にのせた後、紙を刃にあてた状態で前後に動かし、各ストローク毎の切れ込みの深さを測定した。試験結果から刃の鋭さを示すＩＣＰ（ＳｈａｒｐｎｅｓｓＴｅｓｔ）と耐久性を示すＬｉｆｅＴｅｓｔ値が求められる。求められたＩＣＰ、及び、ＬｉｆｅＴｅｓｔ値を表４に示す。また、ＬｉｆｅＴｅｓｔから得られる切り込み深さ及び切り込み回数の試験結果を図９に示す。図９の縦軸は切り込み深さ（ｍｍ）、横軸は切り込み回数を示している。

表４に示すように、実施例Ｌ１３については、比較例Ｌ１、Ｌ２と同等のＩＣＰ（ＳｈａｒｐｎｅｓｓＴｅｓｔ）である一方、ＬｉｆｅＴｅｓｔ値は大きなものとなっており、耐久性に優れたものとなった。また、図９に示すように、実施例Ｌ１３は、比較例Ｌ１，Ｌ２と比べて切り込み回数が増えても深い切り込み深さを達成することができた。

以上の各種試験から、刃折り線を有する折る刃タイプのカッターブレードの全面に表面改質コーティングを施し、併せて、適切な深さの刃折り線を設けることにより、カッターブレードの硬度に寄ることなく、刃折り線に沿って適切な場所で折れ、また、ブレード全体の柔軟性を有し、更に、良好な刃欠け性、刃折れ性を示すカッターブレードを得ることができた。そして、更にブレード母材の硬度、表面改質コーティングのコーティング厚、刃折り線の深さのバランスをとることにより、柔軟性、刃欠け性、刃折れ性のみならず耐久性も良好なカッターブレードを得ることができた。

１０，２０…カッターブレード１０ａ…表面１１、２１…切刃１１ａ、２１ａ…切先１２，２２…貫通孔１３，２３…刃折り線１３ａ…底面３０…万力 α…刃先角度 β…許容曲げ角度Ｈ…ホルダＰ…ペンチＦ…荷重測定機Ｒ…測定点

Claims

刃折り線を有する折る刃タイプのカッターブレードであって、
ブレード母材の全体に表面改質コーティングが施されており、
カッターブレード厚さに対する前記刃折り線の深さの比率が０．１０以上０．６０以下である、カッターブレード。
前記カッターブレードの許容曲げ角度が４５°以上である、請求項１に記載のカッターブレード。
前記カッターブレードの刃折り力が、８Ｎ以上２５Ｎ以下である、請求項１又は２に記載のカッターブレード。
前記カッターブレードのビッカース硬さ（Ｈｖ）が、２４０以上である、請求項１〜３のうち何れか一項に記載のカッターブレード。
前記表面改質コーティングのコーティング材は、窒化チタン、窒化亜鉛、炭化窒化チタン、チタン・アルミ・ナイトライドのうち何れか一つである、請求項１〜４のうち何れか一項に記載のカッターブレード。
刃先角度は１０°以上２５°以下である、請求項１〜５のうち何れか一項に記載のカッターブレード。
前記表面改質コーティングの厚さは、０．１μｍ以上２．５μｍ以下である、請求項１〜６のうち何れか一項に記載のカッターブレード。
前記表面改質コーティングは、４０℃以上４００℃以下の温度で施されている、請求項１〜７のうち何れか一項に記載のカッターブレード。