(57)【要約】【課題】  長期信頼性に優れたセラミック製包丁を提供すること。【解決手段】  本発明のセラミック製包丁は、後端部に中子を有するセラミックスからなる刀身と、前記中子を覆うハンドル部とを備えたセラミック製包丁であって、前記ハンドル部の内部において板材が前記中子の一部を挟んでいることを特徴とする。また、  上記セラミック製包丁の製造方法は、セラミックスからなる刀身が後端部に有する中子に対して、該中子を挟むように板材を固定する固定工程、および前記板材が固定された前記中子をハンドル部の形状のキャビティを有する金型の前記キャビティ内に配置するとともに該キャビティに加熱した樹脂を注入し、注入した樹脂を冷却してハンドル部を形成するハンドル部形成工程を含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
後端部に中子を有するセラミックスからなる刀身と、前記中子を覆うハンドル部とを備えたセラミック製包丁であって、
前記ハンドル部の内部において板材が前記中子の一部を挟んでいることを特徴とするセラミック製包丁。
【請求項２】
前記ハンドル部の内部において、少なくとも２つの前記板材が前記中子の両側面部にそれぞれ配置され、前記中子の一部を挟んでいることを特徴とする請求項１に記載のセラミック製包丁。
【請求項３】
前記刀身は、切刃稜辺と、該切刃稜辺に連続した２つの側面部と、該２つの側面部に接続した上面部とを有しており、
側面視において、前記中子は、前記切刃稜辺側および前記上面部側の少なくとも一方に切欠部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のセラミック製包丁。
【請求項４】
前記板材は金属材料からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のセラミック製包丁。
【請求項５】
前記ハンドル部は樹脂材料からなることを特徴とする請求項４に記載のセラミック製包丁。
【請求項６】
側面視において、前記板材は、前記切欠部の少なくとも一部と重なっていることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のセラミック製包丁。
【請求項７】
前記刀身の厚みは、前記板材の厚みの１倍以上１０倍以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のセラミック製包丁。
【請求項８】
側面視において、前記中子は、前記切刃稜辺側および前記上面側にそれぞれ前記切欠部を有していることを特徴とする請求項３から７のいずれかに記載のセラミック製包丁。
【請求項９】
前記少なくとも２つの板材同士は、少なくとも一部が接触していることを特徴とする請求項２から８のいずれかに記載のセラミック製包丁。
【請求項１０】
前記板材は、貫通孔を有しており、
前記ハンドル部には、前記ハンドル部と前記板材との接合部において、前記貫通孔に挿入された凸部が設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のセラミック製包丁。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載のセラミック製包丁の製造方法であって、
セラミックスからなる刀身が後端部に有する中子に対して、該中子を挟むように板材を固定する固定工程、および
前記板材が固定された前記中子をハンドル部の形状のキャビティを有する金型の前記キャビティ内に配置するとともに該キャビティに加熱した樹脂を注入し、注入した樹脂を冷却してハンドル部を形成するハンドル部形成工程
を含むセラミック製包丁の製造方法。
【請求項１２】
前記固定工程において、前記中子に前記板材を接着剤で固定することを特徴とする請求項１１に記載のセラミック製包丁の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック製包丁およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の金属製包丁は硬度が低いため、切れ味の劣化が早く、頻繁な砥ぎ直しが必要である。また、錆び易い、切断した食物に金属の味や臭いがつく、酸・アルカリにより腐食し易いといった問題点がある。
【０００３】
このような問題点を解決するために、ジルコニアセラミックに代表されるセラミック製包丁が実用化されている（特許文献１および２参照）。
【０００４】
セラミック製包丁は、一般には、切刃を有するセラミック製の刀身と、ハンドル部とから構成されている。そして、セラミック製の刀身に対して、ハンドル部は樹脂や木材などの別材料を用いるため、使用するうちに刀身がぐらつき、抜け易くなるといった長期信頼性の問題が生じる場合がある。
【０００５】
また、一般には、ハンドル部からの刀身の抜けを抑制するために、鋲などの止め具が用いられている。しかしながら、止め具を用いる場合、セラミック製の本体部に貫通孔を設ける必要があり、この貫通孔周辺にしばしば欠けなどが生じるおそれがある。また、止め具が金属の場合、止め具が腐食する恐れもある。
【０００６】
長期信頼性に優れたセラミック製包丁が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭６２−１５９８５４号公報
【特許文献２】特開２００４−３５８０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、長期信頼性に優れたセラミック製包丁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施態様におけるセラミック製包丁は、後端部に中子を有するセラミックスからなる刀身と、前記中子を覆うハンドル部とを備えたセラミック製包丁であって、
前記ハンドル部の内部において板材が前記中子の一部を挟んでいることを特徴とする。
【００１０】
本発明の一実施態様におけるセラミック製包丁の製造方法は、セラミックスからなる刀身が後端部に有する中子に対して、該中子を挟むように板材を固定する固定工程、および前記板材が固定された前記中子をハンドル部の形状のキャビティを有する金型の前記キャビティ内に配置するとともに該キャビティに加熱した樹脂を注入し、注入した樹脂を冷却してハンドル部を形成するハンドル部形成工程を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のセラミック製包丁によれば、ハンドル部の内部において、本体部のシャンク部の一部を挟むように板材が設けられているため、ハンドル部に対して、本体部がぐらつき難く、抜け難い。したがって、優れた長期信頼性を有するセラミック製包丁を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態におけるセラミック製包丁の側面図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるセラミック製包丁の上面図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるセラミック製包丁の先端視図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるセラミック製包丁の後端視図である。
【図５】（ａ）は図１のＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図６】本発明のセラミック製包丁に用いられる刀身の一実施形態における側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１〜図６を用いて、本発明の一実施形態であるセラミック製包丁について説明する。
【００１４】
＜セラミック製包丁＞
本発明の一実施形態であるセラミック製包丁Ｎは、図１〜図４に示すように、セラミックスからなる刀身１と、ハンドル部２とを備えている。セラミック製包丁Ｎの大きさは特に制限されない。例えば、全長が８ｃｍ〜４０ｃｍ程度のものまで種々提供される。包丁の種類としても、三徳包丁、ペティナイフ、フルーツナイフ、子供用包丁などに種々用いることができる。
【００１５】
刀身１は、図５に示すように、ジルコニア焼結体からなり、先端部に切刃稜線を有する刃部１１と、後端部にハンドル部２に覆われる中子１２とを有している。刀身１の大きさおよび厚みは用いるセラミック製包丁の用途に応じて適宜設定すればよい。刀身１の最も広い部分の幅（身幅）は、３０ｍｍ〜５０ｍｍ程度であり、刀身１の厚みは、最も厚みのある部分で１．３ｍｍ〜２．５ｍｍ程度である。刀身１の厚みは、後述する板材３の厚みの１倍以上１０倍以下、好ましくは１倍以上４倍以下であり、より好ましくは２倍以上４倍以下であることが、板材３で刀身１を確実に固定できる点で好ましい。
【００１６】
刀身１（刃部１１）は、さらに、切刃稜辺１３と、切刃稜辺１３に連続した２つの側面部１４と、２つの側面部１４に接続した上面部１５とを有している。具体的には、刃部１１は、側面部１４を研磨して刃付けされ、切刃稜線１３を形成する。したがって、刀身１は、断面視において略三角形状（いわゆるハマグリ形状、本刃付け形状、または片刃形状）あるいは略五角形状（いわゆる段付形状）となる。他方、中子１２は、切刃稜線１３の代わりに下面部１６を形成するため、断面視において略四角形状となる。
【００１７】
刃部１１は、刀身１においてハンドル部２に覆われていない部分のことをいう。刀身１の大きさは、用途に応じて適宜設定される。例えば、刃渡り（刃のついている部分の長さ）は、例えば、５ｃｍ〜２０ｃｍ程度である。
【００１８】
中子１２は、刀身１においてハンドル部２に入っている部分のことをいい、刀身１とハンドル部２との接触部分である。
【００１９】
中子１２は、側面視において、切刃稜辺１３（下面部１６）側および上面部１５側の少なくとも一方に切欠部１７を有していてもよい。このような切欠部を有することによって、刀身１がハンドル部２から抜け難くなる。切欠部１７は複数有していてもよい。特に、切刃稜辺１３（下面部１６）側および上面部１５側にそれぞれ切欠部１７を有することが刀身１がハンドル部２から抜け難くなる点でより好ましい。例えば、図６においては、切欠部１７が刀身１の上面部１５側および下面部１６側にそれぞれ一つずつ形成されている。
【００２０】
ハンドル部２は、刀身１の後端部に位置する中子１２を覆って設けられている。このハンドル部２と刀身１とは、具体的には、ハンドル部２の内部において２つの板材３が中子１２の一部を挟んで固定されている。このように２つの板材３で刀身１とハンドル部２との固定することによって、刀身１のぐらつきが少なくなるとともに、刀身１の抜け等を抑制することができ、優れた長期信頼性が得られる。また、刃体とハンドル部とを止め具で止める場合に比べて、セラミックの刃体に貫通孔を空ける必要がないため、欠けにくいという効果を有している。
【００２１】
ハンドル部２の材質としては、木材、樹脂材料などが用いられる。樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの合成樹脂、エラストマ樹脂、あるいは合成ゴムを適当な硬さに加硫したものなどが挙げられる。樹脂中に必要に応じて抗菌剤を添加してもよい。ハンドル部２が樹脂の場合、曲げ弾性係数が４００〜４０００ｋｇ／ｃｍ２、圧縮弾性係数が５２０〜３３００ｋｇ／ｃｍ２程度のものを用いることが好ましい。ハンドル部２として樹脂材料を用いる場合は、抗菌剤、顔料などを適宜用いてもよい。
【００２２】
板材３は、固い材質のものであればよく、特に制限されない。木材、金属材料、例えば、鉄、鋼板（例えば、珪素鋼板、ステンレス鋼）、アルミニウム合金、ニッケル合金（パーマロイ）、アモルファス合金箔などが用いられる。鉄、珪素鋼板、ステンレス鋼などの磁性材料は、磁気、Ｘ線等に検知可能であるため、セキュリティの観点から用いられる。
【００２３】
板材３が金属材料の場合、腐食抑制の観点から、例えば、フッ素樹脂、ナイロン樹脂等でコーティングすることが好ましい。
【００２４】
板材３は、上述のように、刀身１を固定するために用いられる。具体的には板材３で中子１２の一部を挟んで固定する。板材３の大きさおよび形状は、ハンドル部２の内部に収まるものであればよく、例えば、図５に示すように、矩形状であり、一部がテーパー状になっている。板材の大きさは、例えば、幅が１０ｍｍ〜２０ｍｍ、長さが７０ｍｍ〜１００ｍｍ、および厚みが０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度である。本実施形態においては、図５に示すように、矩形の一方の端部をテーパー状にした略六角形状である。
【００２５】
板材３は中子１２に対して、１枚で挟んでもよいし、少なくとも２つの板材で挟んでもよい。本実施形態においては、２枚の板材３が中子１２の両側面部にそれぞれ配置され、前記中子１２の一部を挟んでいる。このように、中子を２枚の板材で挟む構成であればよく、中子を挟む２枚の板材に加えて、一方の側面部に複数の板材が配置される構成であってもよい。また、本実施形態においては、同じ形状の２つの板材が用いられているが、２つの板材は同じ形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。
【００２６】
さらに板材３が複数配置される場合、これらの板材の材質は異なっていてもよい。例えば、中子の両側面部をそれぞれ２枚の木製の板材で挟み、さらに木製の板材の外側を２枚の金属板で挟む構成であってもよい。この場合、さらに固定力が向上する。
【００２７】
板材３は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、中子１２と接触する接触部３１と、中子１２から突出する突出部３２とを有している。刀身１のぐらつきを抑制する点から、突出部３２が刀身１の長さ方向に突出していることが好ましい。また、突出部３２の面積が接触部３１の面積よりも大きいことが好ましい。
【００２８】
接触部３１は、板材３が刀身１（中子１２）と接触する部分である。板材３と刀身１との間に接着剤を介して接触していてもよい。刀身１と板材３との接触位置は特に制限されない。例えば、刀身１の上面から下面に向かう高さ方向において、上面側で接触してもよいし、下面側で接触してもよいし、あるいは上記高さ方向における上面と下面との中間部で接触していてもよい。また刀身１に切欠部１７がある場合、側面視において、この切欠部１７の一部または全体と重なるように接触してもよいし、あるいは切欠部１７に重ならないように接触してもよい。本実施形態においては、板材３は、刀身１の側面部１４の上面側の稜線に沿って配置されており、かつ切刃稜辺側（下面側）に位置する切欠部の一部と重なるように配置されている。
【００２９】
本実施形態においては、２つの板材３の突出部３２同士が対向しており、隙間が形成されている。この隙間に樹脂などが配置されていることが好ましい。例えばハンドル部を樹脂成形で製造する場合、これらの樹脂がこの隙間に充填され、刀身とハンドル部との固定が向上する。さらに、図示しないが、これらの突出部３２の一部が接触している場合、隙間に配置される樹脂と突出部同士の接触部分とにより、ハンドル部２から刀身１が抜け難くなる。
【００３０】
突出部３２は、ハンドル部２に対して、刀身１の左右のぐらつきを抑制する。また、本実施形態においては、ハンドル部２の形状に応じて後端部がテーパー状にしている。
【００３１】
板材３は貫通孔３３を有していてもよい。この場合、例えば、ハンドル部２と板材３との接合部において、ハンドル部２に貫通孔３３に挿入される凸部を設けることにより、
アンカー効果を生じ、さらに刀身１とハンドル部との固定力がさらに向上する。貫通孔３３の大きさおよびその数は設計に応じて適宜設定され得る。貫通孔３３は、接触部３１および突出部３２のいずれも設けられていてもよいが、固定力向上の点から接触部３１に設けられることが好ましい。
【００３２】
板材３の表面は、刀身１またはハンドル部との固定力を上げる観点から、凹凸面にしてもよい。刀身１と板材３とを接着剤で固定する場合においても、このような凹凸面を有することによってさらに固定力を向上させることができる。
【００３３】
本実施形態においては、図示しないが、２つの前記板材３同士は、少なくとも一部が接触していてもよい。特にハンドル部２が樹脂材料の場合、樹脂材料が２つの板材の対向面の間に入り込み、刀身１とハンドル部との固定力がさらに向上する。板材３同士の接触方法としては、例えば、板材３のうちの少なくとも一方を曲げて接触させてもよいし、あるいは２つの板材が接触する中子１２の接触部を予めテーパー状に研磨し、２つの板材同士が接触する構成としてもよい。なお、２つの板材３の代わりに、断面視においてＵ字状の板材２を用いてクリップしても上記効果と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
本実施形態においては、図示しないが、板材３は、側面視において、切欠部１７の少なくとも一部と重なっていてもよい。特にハンドル部２が樹脂材料の場合、樹脂材料が板材３と切欠部１７との間の隙間に入り込み、刀身１とハンドル部との固定力がさらに向上する。例えば、図６のように、下面側（切刃稜辺側）および上面側のそれぞれに切欠部１７を有する刀身１に対して、板材３が２つの切欠部１７に重なるように配置された場合、刀身１とハンドル部２との固定力はさらに向上する。
【００３５】
＜セラミック製包丁の製造方法＞
本発明の一実施態様におけるセラミック製包丁の製造方法は、セラミックスからなる刀身の後端部に位置する中子に対して、中子を挟むように２枚の板材を固定する固定工程、および板材が固定された中子を、ハンドル部の形状のキャビティを有する金型のキャビテ
ィ内に配置するとともに、キャビティに加熱した樹脂を注入し、注入した樹脂を冷却してハンドル部を形成するハンドル部形成工程を含む。具体的な工程を以下に説明する。
【００３６】
まず、セラミックスからなる刀身を準備する。刀身は、例えば、１〜４モル％のイットリア粉末を含むジルコニア粉末に、アクリル系、ワックス系、またはＰＥＧ系バインダーを２〜１０質量％となるように添加し、顆粒状にする。
【００３７】
得られた顆粒を、金型を用いて成形圧力１０００〜１５００ｋｇ／ｃｍ２にて図５に示す刀身１のように成形し、その後、焼成してジルコニア焼結体を得る。得られたジルコニア焼結体を通常の方法で刃付けし、セラミックスからなる刀身を得る。
【００３８】
上記成形方法は、金型による成形方法以外にも、当業者が通常行なう方法によって成形することができる。例えば、鋳込み成形、可塑成形法（インジェクション法）、ラバープレス法、ホットプレス法など適宜用いることができる。
【００３９】
焼成温度は材料に応じて適宜設定すればよい。ジルコニアの場合、１３００〜１５００℃で行なわれる。焼成後、得られたジルコニア焼結体に対して、必要に応じて、圧力１５００〜２５００ｋｇ／ｃｍ２で２〜５時間保持するＨＩＰ処理を行なってもよい。
【００４０】
次いで、セラミックスからなる刀身の後端部に位置する中子に対して、中子を挟むように２枚の板材を固定する。板材の固定は、上述のように接着材を用いて確実に固定してもよいし、ねじなどを用いて固定してもよい。テープなどの仮止め程度であってもよい。あるいは包丁の機能を損なわない範囲でクリップなどの補助具を用いて一時的に固定してもよい。
【００４１】
さらに、板材が固定された中子を覆うようにハンドル部を形成する。本実施形態においては、樹脂製のハンドル部を用いる。なお、木材性のハンドル部を用いる場合は、予め板材が固定された中子を挿入できる挿入部を設けておくことが必要である。
【００４２】
本実施形態のように、樹脂性のハンドル部を用いる場合は、具体的には、ハンド物の形状のキャビティを有する金型を準備しこのキャビティ内に上記板材が固定された中子を配置する。その後、このキャビティ−内に加熱した樹脂を注入する。樹脂の加熱温度は用いる樹脂に応じて設定すればよい。例えば、ポリプロピレン樹脂を用いる場合、１６０〜２４０℃に設定すればよい。
【００４３】
さらに、注入した樹脂を冷却する。冷却条件は、ハンドル部の成形において、大きな空隙（巣）が多数できないような条件であればよい。
【実施例】
【００４４】
（実施例１）
刃渡り１４ｃｍのセラミック製の刀身の中子に相当する部分の両側面にそれぞれ、珪素鋼板を接着剤で接着した。その後、この中子の部分にエラストマ樹脂でハンドル部を成形し、図１に示すようなセラミック製包丁を得た。
【００４５】
次いで、得られたセラミック製包丁のハンドル部に直径６ｍｍの穴をあけて、その穴にピンを挿入して固定するとともに、刀身の先端部を挟みこんで引っ張り、破壊張力をオートグラフＡＧ−ＩＳ（島津製作所社製）を用いて測定した。具体的には、クロスヘッドスピードを０．５ｍｍ／分に設定し、温度２５℃および湿度６８％の測定条件下にて測定を行なった。結果を表１に示す。なお、表１中の穴部の破損の項目については、穴に挿入したピンを引っ張ることにより穴が破損した場合に「○」を記入した。
【００４６】
（実施例２）
実施例１の刀身の代わりに、刃渡り１１ｃｍのセラミック製の刀身を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、セラミック製包丁を得、破壊張力を測定した。結果を表１に合わせて示す。
【００４７】
（比較例１および２）
珪素鋼板を用いなかったこと以外は、実施例１および２と同様にしてセラミック製包丁を得、破壊張力を測定した。結果を表１に合わせて示す。
【００４８】
【表１】
2014100179.tif 000003
【００４９】
表１の結果から、実施例１および２の珪素鋼板で刀身を挟んだセラミック製包丁は、比較例１および２の珪素鋼板を用いなかったセラミック製包丁に比べて破壊張力が大きいことがわかる。これらのことは、板材で刀身を挟んだセラミック製包丁が、ハンドル部に対して、刀身が抜けにくく、優れた長期信頼性を有していることを示す。
【００５０】
（実施例３〜４および比較例３〜４）
ハンドル部の材料として、エラストマ樹脂の代わりにポリプロピレン樹脂を用いたこと以外は、実施例１〜２および比較例１〜２と同様の方法を用いてセラミック製包丁を得、破壊張力を測定した。ポリプロピレン樹脂をハンドル部に用いたセラミック製包丁においても、実施例３および４の珪素鋼板で刀身を挟んだセラミック製包丁の破壊張力が大きかった。
【符号の説明】
【００５１】
Ｎ  セラミック製包丁
１  刀身
１１  刃部
１２  中子
１３  切刃稜辺
１４  側面部
１５  上面部
１６  下面部
１７  切欠部
２  ハンドル部
３  板材
３１  接着部
３２  突出部
３３  貫通孔
【図１】
2014100179.tif 000004
【図２】
2014100179.tif 000005
【図３】
2014100179.tif 000006
【図４】
2014100179.tif 000007
【図５】
2014100179.tif 000008
【図６】
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