刃物
【課題】製造が容易であり、良好な切れ味を得ることができ、その切れ味を長く維持することができ、切ったものが刃に張り付かない刃物を提供すること。
【解決手段】刃物１ｃは、金属、金属の化合物、及びセラミックスのうちの１つの粉末または複数を混合した粉末から成形した成形体、もしくは前記成形体を加熱処理した後の成形体を電極として、加工液中あるいは気体中において前記電極との間にパルス放電を行うことにより、溶融した電極材料あるいは前記電極材料の反応生成物からなる皮膜７が形成された切刃部２４を有する。
【解決手段】刃物１ｃは、金属、金属の化合物、及びセラミックスのうちの１つの粉末または複数を混合した粉末から成形した成形体、もしくは前記成形体を加熱処理した後の成形体を電極として、加工液中あるいは気体中において前記電極との間にパルス放電を行うことにより、溶融した電極材料あるいは前記電極材料の反応生成物からなる皮膜７が形成された切刃部２４を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刃物に関し、特に、切刃部に放電エネルギーにより反応した物質からなる皮膜を形成した刃物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セラミックス製の包丁（特許文献１）、溶射によって刃先に硬度の高い皮膜を形成した包丁、ＰＶＤ（物理気相成長法）、ＣＶＤ（化学気相成長法）によって刃先に硬度の高い皮膜を形成した包丁、ステンレス鋼製で刃先を焼き入れした包丁が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１５９９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、セラミックス製の包丁は靭性がないので、硬いものにぶつかったときに割れやすい。また、溶射によって刃先に硬度の高い皮膜を形成した包丁は台金（たとえば、フェライト系ステンレス鋼で構成された台金）に対する皮膜の密着性が劣るため、長期間の使用によって皮膜が剥がれることがある。
【０００５】
また、ＰＶＤやＣＶＤによって刃先に硬度の高い皮膜を形成した包丁は皮膜の表面が滑らかなので、切れ味に劣り、切ったものが刃物に貼りつく。さらに、皮膜が薄いので、研削して（研ぎなおして）切れ味を再生することが困難である。
【０００６】
ステンレス鋼製で刃先を焼き入れした包丁は刃先を高い硬度にするための熱管理が難しく、歩留まりが悪い。また、刃先を構成する硬質な薄い板状の材料（たとえば、焼き入れ可能な、もしくは焼き入れされたステンレス鋼）を軟質な薄い板状の材料（たとえば、フェライト系ステンレス鋼）で挟み込んで一体化した包丁は構成が複雑になので、製造に手間がかかる。
【０００７】
また、上記のいずれの包丁も、切れ味を向上させるために必要な刃先を非常に細かい鋸状に研磨することが難しく、専門家に委ねることが多い。
【０００８】
このように、上記した従来の包丁は、製造が困難であるか、良好な切れ味を得ることが困難であるか、または、良好な切れ味を長く維持することが困難であるといった課題を抱えている。なお、このような課題は、包丁以外の刃物においても同様に発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、製造が容易であり、良好な切れ味を得ることができ、良好な切れ味を長く維持することができる刃物を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の一実施の形態に係る刃物は、台金に切刃部を備え、第１および第２の刃面を有する両刃の刃物であって、前記切刃部は、前記第１の刃面に形成された第１の切刃部と前記第２の刃面に形成された第２の切刃部とから成り、前記皮膜は、前記１および第２の切刃部のうちの一方の刃先を含む一部に形成され、前記皮膜は、セラミック粉末から成形した成形体、セラミックス粉末と金属あるいはセラミックス粉末と金属の化合物を混合した粉末から成形した成形体、前記成形体を加熱処理した後の成形体、およびＳｉの固体のうちの１つを電極として、加工油中で前記電極と前記切刃部との間にパルス放電を行うことにより、溶融した電極材料または前記電極材料の反応生成物から形成され、前記皮膜と前記台金との境界には、５μｍ〜３０μｍの深さを有する傾斜合金層が形成されていることを特徴とする。
本発明の他の実施の形態に係る刃物は、台金に切刃部を備え、第１および第２の刃面を有する両刃の刃物であって、前記切刃部は、前記第１の刃面に形成された第１の切刃部と前記第２の刃面に形成された第２の切刃部とから成り、前記皮膜は、前記第１および第２の切刃部のうちの少なくとも一方を被覆するように形成され、前記皮膜は、セラミック粉末から成形した成形体、セラミックス粉末と金属あるいはセラミックス粉末と金属の化合物を混合した粉末から成形した成形体、前記成形体を加熱処理した後の成形体、およびＳｉの固体のうちの１つを電極として、加工油中で前記電極と前記切刃部との間にパルス放電を行うことにより、溶融した電極材料または前記電極材料の反応生成物から形成され、前記皮膜と前記台金との境界には、５μｍ〜３０μｍの深さを有する傾斜合金層が形成されていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る包丁の概略構成を示す図である。
【図２】図１におけるＩＩ―ＩＩ断面を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る包丁の概略構成を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る包丁の第１の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図５】第２の実施形態の包丁の第２の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図６】第２の実施形態の包丁の第３の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図７】第２の実施形態の包丁の第４の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図８】第２の実施形態の包丁の第５の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図９】包丁に被切断物の貼り付きを防止するための凹部を設けた状態を示す図である。
【図１０】包丁の長手方向における皮膜の形状の変更例を示す図であり、図１０（ａ）は、正弦波形を示し、図１０（ｂ）は、矩形状波形を示している。
【図１１】電極材料が放電エネルギーにより反応した物質等からなる皮膜を切刃部に形成するときの状態を示す模式図である。
【図１２】図１１における電極と被加工物（台金）の間の電圧と電流との関係を示す図であり、図１２（ａ）は、電圧と放電時間との関係を示し、図１２（ｂ）は、電流と放電時間との関係を示す。
【図１３】ピーク電流ｉｅ、パルス幅ｔｅ、無負荷電圧ｕｉを変えて皮膜を生成したときの皮膜の粗さＲａを示す図である。
【図１４】本願発明に係る包丁と従来の包丁との切れ味とその持続性を比較したＣＡＴＲＡカッティングテストの結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る包丁１の概略構成を示す図であり、図２は、図１におけるＩＩ―ＩＩ断面を示す断面図である。
【００１３】
包丁１は、柄３と、台金（たとえば、フェライト系ステンレス鋼製）５に切刃部１３を設けた本体部９とによって構成されている。本実施形態では、切刃部１３は、包丁１の刃裏１５側にのみ設けられている。そして、切刃部１３の先端には刃先（刃線）１１が設けられている。また、本体部９の刃先１１と反対側には峰部１２が設けられている。さらに、刃先１１を含む切刃部１３の少なくとも一部には、皮膜７が包丁１の長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。
【００１４】
なお、皮膜７は、刃裏１５の切刃部１３以外の部位（たとえば、台金５の刃裏１５の全面）に形成してもよい。すなわち、包丁１においては、少なくとも刃裏１５の切刃部１３に皮膜７が形成されていればよい。
【００１５】
皮膜７は、金属粉末あるいは金属の化合物またはセラミックスの中の１種または複数種を混合した粉末から成形した成形体、もしくは前記成形体を加熱処理した成形体、またはＳｉ（珪素）の固体を電極（図示せず）として、加工液油あるいは気中において前記電極と切刃部１３との間にパルス状に放電を発生させ、このとき発生する放電エネルギーにより溶融した電極材料、あるいは当該電極材料の当該放電エネルギーによる反応生成物質が切刃部１３に僅かずつ堆積したことにより形成され、台金の材料との混合組織となっている。
【００１６】
なお、台金５と皮膜７との境界には、傾斜合金層５０が形成されている。この傾斜合金層は５μｍ〜３０μｍの深さに形成されている。なお、以降の実施形態においても同じく、台金５と皮膜７との境界には傾斜合金層５０が形成されている。
【００１７】
放電は、切刃部１３と前記電極とをたとえば０．０５ｍｍ程度離した状態でなされる。また、図１において、たとえば、切刃部１３の面積に比べて前記電極の面積が小さい場合には、前記電極を包丁１の長手方向に移動させつつ放電を行なう。
【００１８】
前記電極としては、たとえば、ｃＢＮ（立方窒化硼素）、ＴｉＣ（チタンカーバイド；炭化チタン）、ＷＣ（タングステンカーバイド；炭化タングステン）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド；炭化珪素）、Ｃｒ３Ｃ２（炭化クロム）、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム；アルミナ）、ＺｒＯ２−Ｙ（安定化酸化ジルコニウム；安定化ジルコニウム）、ＴｉＮ（チタンナイトライド；窒化チタン）、ＴｉＢ（ホウ化チタン）等の硬質のセラミックス（金属の化合物）の一種または複数種を含むセラミックス粉末をたとえば圧縮して成形したポーラスな成形体が使用される。または、前記成形体を、たとえば、真空炉で加熱処理することによって製造された成形体が使用される。皮膜７は、前記電極と同じ材料または放電雰囲気で化合した化合物からなる材料で形成される。
【００１９】
なお、前記電極が導電性を具備しない場合には、微粉末状の金属と微粉末状のセラミックスとを混合して結合して形成されたものを堆積用電極として使用してもよい。または、表面を通電性の材料でコーティングされた微粉末状のセラミックスを圧縮成形した堆積用電極を使用してもよい。
【００２０】
また、前記電極に代えて、ＳｉやＴｉ（チタン）等の炭化物を作りやすい金属粉末を圧縮成形し、必要に応じて、前記圧縮成形した金属粉末を加熱処理して形成された粉圧体で電極を形成してもよい。すなわち、ＳｉやＴｉ等の炭化物を作りやすい微小な金属の粉末を結合して形成されたポーラスな電極を用いてもよい。この場合、前記電極と切刃部１３とが灯油等の炭化水素を含む加工用油中に存在している状態で放電を発生させ、このとき発生する放電エネルギーにより反応した物質（たとえば、ＳｉＣやＴｉＣからなる物質）が皮膜７として切刃部１３の表面に形成される。
【００２１】
さらに、前記電極を、圧縮成形する代わりに、泥漿鋳込み、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）、スプレー成形（溶射で成形）等によって成形してもよい。
【００２２】
また、Ｓｉの微小な金属の粉末を結合して形成されたポーラスな電極の代わりに、金属状のＳｉ（内部に空洞を有さないＳｉの結晶）で形成された電極を用いてもよい。
【００２３】
皮膜７の表面は、適度の粗さになっていて微細な鋸状の刃先を形成している。粗さは、皮膜７を形成するときに調整する。皮膜７の形成後に皮膜７のついていない刃表または刃裏を研削して（たとえば、刃裏側の面１７）刃先の粗さを調整し、また刃先をエッジ状にしてもよい。なお、さらなる切れ味の向上のため、切断対象である被切断物の種類（たとえば、魚であるか肉であるか野菜であるか）に応じて皮膜７の表面の粗さを調整してもよい。
【００２４】
ここで、皮膜７を形成するときにその表面の粗さを調整する方法について説明する。
【００２５】
図１１は、電極材料が放電エネルギーにより反応した物質等からなる皮膜を切刃部に形成するときの状態を示す模式図である。
【００２６】
図１２は、図１１における電極と被加工物（台金５）の間の電圧と電流との関係を示す図であり、図１２（ａ）の縦軸は電圧（電源装置で電極に印加する電圧）を示し、図１２（ｂ）の縦軸は電流（電極と被加工物との間に流れる電流を示し、図１２（ａ）、１２（ｂ）の横軸は時間を示す。
【００２７】
皮膜７の表面の粗さは、電極から降り注ぐ単位微粉末あたりのエネルギーにより左右され、このエネルギーが大きいほど、皮膜７の表面は粗くなる。
【００２８】
より詳しく説明すると、単発放電（電極からの１回に放電）あたりのエネルギーは、図１２（ａ）、１２（ｂ）の放電電圧ｕｅとピーク電流ｉｅとパルス幅ｔｅとの積に比例する。ここで、放電を発生させる電源装置の性能上、放電電圧ｕｅは電流にほとんど依存しないので一定と考えてもよい。
【００２９】
電極から降り注ぐ微粉末の量は、放電開始のエネルギー（無負荷電圧ｕｉ）に依存し、他の影響は少ない。電極から降り注ぐ微粉末の量は、無負荷電圧ｕｉの約０．７乗に比例する。
【００３０】
よって、単位微粉末あたりのエネルギーは、ピーク電流ｉｅとパルス幅ｔｅとの積を、無負荷電圧ｕｉの約０．７乗で除したものに比例する。
【００３１】
したがって、ピーク電流ｉｅ、パルス幅ｔｅを大きくし、無負荷電圧ｕｉを小さくすれば、電極から降り注ぐ単位微粉末あたりのエネルギーが大きくなり、粗いコーティングを得る（皮膜７の表面の粗さを粗くする）ことができる。一方、ピーク電流ｉｅ、パルス幅ｔｅを小さくし、無負荷電圧ｕｉを大きくすれば、電極から降り注ぐ単位微粉末あたりのエネルギーが小さくなり、細かいコーティングを得る（皮膜７の表面の粗さを細かくする）ことができる。
【００３２】
図１３は、ピーク電流ｉｅ、パルス幅ｔｅ、無負荷電圧ｕｉを変えて皮膜７を生成したときの皮膜７の粗さＲａを示す図である。
【００３３】
図１３から、ピーク電流ｉｅとパルス幅ｔｅとの積を、無負荷電圧ｕｉの０．７乗で除した値が大きいほど、皮膜７の表面の粗さが粗くなっていることがわかる。
【００３４】
このように、包丁１は、台金５がフェライト系ステンレス鋼で構成されており、切刃部１３に硬度の高い皮膜（ほとんど磨耗しない皮膜）７が形成されているので、良好な切れ味を得ることができる。また、台金５が靭性を備えているので、包丁全体の靭性が高くなっており、ぶつけた場合や落下した場合においても割れが発生しにくくなっている。また、皮膜７の台金５への密着度が高いので、長期間の使用によって皮膜７が剥がれることがなく、良好な切れ味を長く維持させることができる。
【００３５】
また、皮膜７の表面を適度の粗さにすることも容易であり、刃先１１を細かい凹凸を備えた鋸刃状に形成することができるので、切れ味が良くなると共に、切ったものが包丁１に貼りつくことを抑制することができる。また、皮膜７のついていない刃裏または刃表を研ぎなおして、皮膜７の表面の粗さに相当する凹凸を備えた鋸刃状の切れ味の良い刃先を再生することもできる。
【００３６】
さらに、台金５に皮膜７を設けた構成であるので、構成が簡素になっており、面倒な焼き入れ工程を無くすことができ歩留まりを向上させることができ、製造が容易になっている。
【００３７】
また、包丁１は、皮膜７が刃裏１５にのみ形成されているので、研ぎなおしをする際、切刃部１３の斜めになっている刃表側の面（皮膜が形成されていない面；フェライト系ステンレス鋼の面）１７のみを研削することで、皮膜７の表面の粗さに相当する凹凸を備えた鋸刃状の切れ味の良い刃先を再生すること（切れ味を良好な状態に戻すこと）ができる。
【００３８】
［第２の実施形態］
図３は、本発明の第２の実施形態に係る包丁１ａの概略構成を示す断面図である。
【００３９】
第２の実施形態に係る包丁１ａは、両刃になっている点、両刃の両面（第１の刃面１９及び第２の刃面２１）に皮膜７が形成されている点が、第１の実施形態に係る包丁１とは異なる。包丁１ａの第１及び第２の刃面１９，２１には、それぞれ、包丁１ａの長手方向と直交する台金５の断面の中心線Ｌに対して対称なテーパ形状の切刃部２４及び２３が設けられている。皮膜７は、切刃部２４を含む第１の刃面１９及び切刃部２３を含む第２の刃面２１に、包丁１ａの長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。その他の構成は、包丁１と同様なので、包丁１とほぼ同様の効果を奏する。
【００４０】
このように、両刃の包丁１ａにおいて、第１及び第２の刃面１９，２１の両面に皮膜７を形成すれば、磨耗し難いので良好な切れ味を一層長期間にわたって維持することができる。さらに、万一、切先が欠けたりして研ぎなおしをする際には、片面の皮膜を犠牲にして皮膜を除去すれば第１又は第２の刃面１９，２１にのみ皮膜７を形成した場合と同様の効果を奏する。
【００４１】
図４は、包丁１ａの第１の変形例である包丁１ｂの概略構成を示す断面図である。包丁１ｂの第１及び第２の刃面１９，２１には、それぞれ、包丁１ｂの長手方向と直交する台金５の断面の中心線Ｌに対して対称なテーパ形状の切刃部２４及び２３が設けられている。皮膜７は、切刃部２４を含む第１の刃面１９にのみ、包丁１ｂの長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。なお、図示はしないが、第２の刃面２１にのみ、切刃部２３を含むように薄く帯状皮膜７を設けてもよい。すなわち、皮膜７が第１及び第２の刃面１９，２１のうちの少なくとも一方の刃面に設けられていてもよい。
【００４２】
このように、包丁１ｂにおいて、第１又は第２の刃面１９，２１にのみ皮膜７を形成すれば、片刃の包丁１で刃裏１５にのみ皮膜７を形成した場合と同様に、容易に切れ味を再生することができる。
【００４３】
ただし、包丁１ｂの場合、皮膜７の形成された第１の刃面１９の切刃部２４の摩擦係数と第２の刃面２１の切刃部２３との摩擦係数の差から、野菜等の食物を切った場合に、切り口が曲がってしまうことがある。以下に示す第２乃至第５の変形例は、これを解消するために提供される。
【００４４】
図５は、包丁１ａの第２の変形例である包丁１ｃの概略構成を示す断面図である。包丁１ｃの第１及び第２の刃面１９，２１には、それぞれ、包丁１ｃの長手方向と直交する台金５の断面の中心線Ｌに対して対称なテーパ形状の切刃部２４及び２３が設けられている。皮膜７は、第１の刃面１９の切刃部２４の先端部にのみ、包丁１ｃの長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。
【００４５】
図６は、包丁１ａの第３の変形例である包丁１ｄの概略構成を示す断面図である。包丁１ｄにおいては、包丁１ｄの長手方向と直交する台金５の断面の中心線Ｌから第１の刃面１９側にずらした線Ｌ１上に刃先１１が設けられており、かつ、線Ｌ１と第１の刃面１９の切刃部２４との成す角度（第１の刃面１９側の先端角）θＲと、線Ｌ１と第２の刃面２１の切刃部２３との成す角度（第２の刃面２１側の先端角）θＬとが異なるように構成されている。この場合、θＲ＜θＬである。包丁１ｄでは、皮膜７は、第１の刃面１９の切刃部２４にのみ、包丁１ｄの長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。なお、図示はしないが、線Ｌ１は、台金５の中心線Ｌから第２の刃面２１側にずらした位置に設けてもよい。その場合には、θＲ＞θＬとなる。
【００４６】
図７は、包丁１ａの第４の変形例である包丁１ｅの概略構成を示す断面図である。包丁１ｅでは、包丁１ｅの長手方向と直交する台金５の断面の中心線Ｌから第１の刃面１９側にずれた線Ｌ１上に刃先１１が設けられており、かつ、線Ｌ１と第１の刃面１９の切刃部２４との成す角度（第１の刃面１９側の先端角）θＲと、線Ｌ１と第２の刃面２１の切刃部２３との成す角度（第２の刃面２１側の先端角）θＬが同じになるように構成されている。つまり、θＲ＝θＬである。包丁１ｅでは、皮膜７は、第１の刃面１９の切刃部２４の先端部にのみ、包丁１ｅの長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。なお、図示はしないが、線Ｌ１は、台金５の中心線Ｌから第２の刃面２１側にずらした位置に設けてもよい。
【００４７】
図８は、包丁１ａの台５の変形例である包丁１ｆの概略構成を示す断面図である。包丁１ｆにおいては、第１の刃面１９に２段テーパ形状の切刃部２３及び３３、第２の刃面２１に２段テーパ形状の切刃部２４及び３４がそれぞれ形成されている。そして、包丁１ｆでは、皮膜７は、第１の刃面１９の切刃部３４にのみ、包丁１ｆの長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。なお、図示はしないが、皮膜７は、第２の刃面２１の切刃部３３にのみ設けてもよい。
【００４８】
また、図９は、図４に示した包丁１ｂに被切断物Ｆの貼り付きを防止するための凹部２５を設けた状態を示す図である。これに限らず、上記のその他の実施形態に係る包丁において、第１の刃面１９、第２の刃面２１、刃裏１５のうちの少なくとも一方の側（台金５）に、被切断物Ｆの貼り付きを防止するための凹部２５を設けてもよい。この場合、包丁を研ぎなおしても、切れ味が落ちないので研ぎ直し回数は極めて少なく、凹部２５まで研磨されることはないので、張り付きを防止する効果は保持される。
【００４９】
さらに、図１０（ａ）、１０（ｂ）は、包丁の長手方向における皮膜７の形状の変更例を示す図である。このように、上記の各実施形態に係る包丁において、皮膜７の峰部１２側の端部の形状を、包丁の長手方向に対して凹凸を繰り返しように形成してもよい。
【００５０】
より具体的には、皮膜７の峰部１２側の端部が、たとえば、図１０（ａ）に示すように、正弦波状に形成されていてもよいし、また、図１０（ａ）に示すように矩形な波形に形成されていてもよい。
【００５１】
図１０（ａ）、１０（ｂ）に示す形態の包丁によれば、包丁の長手方向における皮膜７の峰部１２側の端部が凹凸を繰り返しているので、被切断物の貼り付きを防止することができると共に、模様が日本刀の刃文のように見え、切れ味が良いという印象を包丁の使用者に与えることができる。
【００５２】
最後に、本願発明に係る包丁と従来の包丁との切れ味とその持続性を比較したＣＡＴＲＡカッティングテストの結果を図１４に示す。ＣＡＴＲＡカッティングテストとは、所定のテスト用紙の上に刃先を当てがい、一定の荷重をかけ一定の距離を往復させて、切り込みの深さを各回毎に調べるテストのことである。今回、ＩＳＯ８４４２．５に基づき、テスト用紙として５％silica紙、荷重５０Ｎ、切る速度５０ｍｍ／ｓ、往復幅４０ｍｍ、往復回数６０回でテストを行った。使用した包丁は、セラミック製の両刃包丁（比較例１）、ステンレス鋼製の両刃包丁（比較例２）、粉末ハイス鋼製の両刃包丁（比較例３）、本発明の１実施例に係る両刃包丁（実施例１）の４本である。
【００５３】
実施例１に係る包丁は、図５に示したような、第１の刃面１９の切刃部２４の先端部に皮膜７を形成したものである。皮膜７は、フェライト系ステンレス鋼製の台金５に、セラミック粉末の成形体を電極として、第１の実施形態において説明した方法により、当該電極と切刃部２４の先端部との間にパルス状の放電を発生させ、この放電エネルギーにより、電極材料であるセラミック粉末を切刃部２４の先端部（刃先１１からおよそ３ｍｍの高さの帯領域）に薄く堆積させることで形成した。
【００５４】
図１４において、縦軸は、１往復あたりの切れ込みの深さ（ｍｍ）を表し、横軸は、累積された切れ込みの深さ（ｍｍ）を表している。つまり、縦軸の数値は、１回の使用における切れ味の指標となり、この数値が大きいほど、１回の使用における切れ味が良いことになる。また、横軸の数値は、切れ味の永続性の指標となり、この数値が大きいほど、切れ味の永続性が良いことになる。このことから、左端近傍の値が大きく、勾配がよりゆるやかな右下がりの曲線を示す包丁ほど使用者にとってより良い包丁ということになる。このような観点からすると、実施例１に係る包丁の示す曲線は、その他３本の包丁の示す曲線と比較して、上記の条件を満たしていることがわかる。なお、比較例１の包丁（セラミック製の包丁）は、実施例１の包丁の示す曲線と似た形状を示してはいるが、実験初期における立下りの落差が実施例１の包丁と比較して大きく、ある程度の使用回数までの永続性は実施例１の包丁が切れ味及びその永続性ともに良好であることがわかる。
【００５５】
なお、上記の各実施形態では、食物、食品等を切断するための包丁を例に掲げて説明したが、食物、食品の他に、糸、布、革、木、竹、草、ゴム、樹脂等を切断するためのナイフや、木、竹、草等を切断するための鎌や、木、竹等を切断するためのノコギリや、木を削るためのカンナ（鉋）、ノミ（鑿）等のように、はさみ（せん断力で物を切る刃物）を除く刃物（切る対象である被切物（被切断物）を刃先で押圧しまた被切断物に対して刃先を相対的に移動して前記被切断物を切断する刃物）にも、上記の各実施形態を適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 包丁
３ 柄
５ 台金
７ 皮膜
９ 本体部
１１ 刃先
１３，２３，２４,３３,３４ 切刃部
１５ 刃裏
１７ 刃裏の表側の面
１９ 第１の刃面
２１ 第２の刃面
２５ 凹部
５０ 傾斜合金層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刃物に関し、特に、切刃部に放電エネルギーにより反応した物質からなる皮膜を形成した刃物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セラミックス製の包丁（特許文献１）、溶射によって刃先に硬度の高い皮膜を形成した包丁、ＰＶＤ（物理気相成長法）、ＣＶＤ（化学気相成長法）によって刃先に硬度の高い皮膜を形成した包丁、ステンレス鋼製で刃先を焼き入れした包丁が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１５９９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、セラミックス製の包丁は靭性がないので、硬いものにぶつかったときに割れやすい。また、溶射によって刃先に硬度の高い皮膜を形成した包丁は台金（たとえば、フェライト系ステンレス鋼で構成された台金）に対する皮膜の密着性が劣るため、長期間の使用によって皮膜が剥がれることがある。
【０００５】
また、ＰＶＤやＣＶＤによって刃先に硬度の高い皮膜を形成した包丁は皮膜の表面が滑らかなので、切れ味に劣り、切ったものが刃物に貼りつく。さらに、皮膜が薄いので、研削して（研ぎなおして）切れ味を再生することが困難である。
【０００６】
ステンレス鋼製で刃先を焼き入れした包丁は刃先を高い硬度にするための熱管理が難しく、歩留まりが悪い。また、刃先を構成する硬質な薄い板状の材料（たとえば、焼き入れ可能な、もしくは焼き入れされたステンレス鋼）を軟質な薄い板状の材料（たとえば、フェライト系ステンレス鋼）で挟み込んで一体化した包丁は構成が複雑になので、製造に手間がかかる。
【０００７】
また、上記のいずれの包丁も、切れ味を向上させるために必要な刃先を非常に細かい鋸状に研磨することが難しく、専門家に委ねることが多い。
【０００８】
このように、上記した従来の包丁は、製造が困難であるか、良好な切れ味を得ることが困難であるか、または、良好な切れ味を長く維持することが困難であるといった課題を抱えている。なお、このような課題は、包丁以外の刃物においても同様に発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、製造が容易であり、良好な切れ味を得ることができ、良好な切れ味を長く維持することができる刃物を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の一実施の形態に係る刃物は、台金に切刃部を備え、第１および第２の刃面を有する両刃の刃物であって、前記切刃部は、前記第１の刃面に形成された第１の切刃部と前記第２の刃面に形成された第２の切刃部とから成り、前記皮膜は、前記１および第２の切刃部のうちの一方の刃先を含む一部に形成され、前記皮膜は、セラミック粉末から成形した成形体、セラミックス粉末と金属あるいはセラミックス粉末と金属の化合物を混合した粉末から成形した成形体、前記成形体を加熱処理した後の成形体、およびＳｉの固体のうちの１つを電極として、加工油中で前記電極と前記切刃部との間にパルス放電を行うことにより、溶融した電極材料または前記電極材料の反応生成物から形成され、前記皮膜と前記台金との境界には、５μｍ〜３０μｍの深さを有する傾斜合金層が形成されていることを特徴とする。
本発明の他の実施の形態に係る刃物は、台金に切刃部を備え、第１および第２の刃面を有する両刃の刃物であって、前記切刃部は、前記第１の刃面に形成された第１の切刃部と前記第２の刃面に形成された第２の切刃部とから成り、前記皮膜は、前記第１および第２の切刃部のうちの少なくとも一方を被覆するように形成され、前記皮膜は、セラミック粉末から成形した成形体、セラミックス粉末と金属あるいはセラミックス粉末と金属の化合物を混合した粉末から成形した成形体、前記成形体を加熱処理した後の成形体、およびＳｉの固体のうちの１つを電極として、加工油中で前記電極と前記切刃部との間にパルス放電を行うことにより、溶融した電極材料または前記電極材料の反応生成物から形成され、前記皮膜と前記台金との境界には、５μｍ〜３０μｍの深さを有する傾斜合金層が形成されていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る包丁の概略構成を示す図である。
【図２】図１におけるＩＩ―ＩＩ断面を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る包丁の概略構成を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る包丁の第１の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図５】第２の実施形態の包丁の第２の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図６】第２の実施形態の包丁の第３の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図７】第２の実施形態の包丁の第４の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図８】第２の実施形態の包丁の第５の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図９】包丁に被切断物の貼り付きを防止するための凹部を設けた状態を示す図である。
【図１０】包丁の長手方向における皮膜の形状の変更例を示す図であり、図１０（ａ）は、正弦波形を示し、図１０（ｂ）は、矩形状波形を示している。
【図１１】電極材料が放電エネルギーにより反応した物質等からなる皮膜を切刃部に形成するときの状態を示す模式図である。
【図１２】図１１における電極と被加工物（台金）の間の電圧と電流との関係を示す図であり、図１２（ａ）は、電圧と放電時間との関係を示し、図１２（ｂ）は、電流と放電時間との関係を示す。
【図１３】ピーク電流ｉｅ、パルス幅ｔｅ、無負荷電圧ｕｉを変えて皮膜を生成したときの皮膜の粗さＲａを示す図である。
【図１４】本願発明に係る包丁と従来の包丁との切れ味とその持続性を比較したＣＡＴＲＡカッティングテストの結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る包丁１の概略構成を示す図であり、図２は、図１におけるＩＩ―ＩＩ断面を示す断面図である。
【００１３】
包丁１は、柄３と、台金（たとえば、フェライト系ステンレス鋼製）５に切刃部１３を設けた本体部９とによって構成されている。本実施形態では、切刃部１３は、包丁１の刃裏１５側にのみ設けられている。そして、切刃部１３の先端には刃先（刃線）１１が設けられている。また、本体部９の刃先１１と反対側には峰部１２が設けられている。さらに、刃先１１を含む切刃部１３の少なくとも一部には、皮膜７が包丁１の長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。
【００１４】
なお、皮膜７は、刃裏１５の切刃部１３以外の部位（たとえば、台金５の刃裏１５の全面）に形成してもよい。すなわち、包丁１においては、少なくとも刃裏１５の切刃部１３に皮膜７が形成されていればよい。
【００１５】
皮膜７は、金属粉末あるいは金属の化合物またはセラミックスの中の１種または複数種を混合した粉末から成形した成形体、もしくは前記成形体を加熱処理した成形体、またはＳｉ（珪素）の固体を電極（図示せず）として、加工液油あるいは気中において前記電極と切刃部１３との間にパルス状に放電を発生させ、このとき発生する放電エネルギーにより溶融した電極材料、あるいは当該電極材料の当該放電エネルギーによる反応生成物質が切刃部１３に僅かずつ堆積したことにより形成され、台金の材料との混合組織となっている。
【００１６】
なお、台金５と皮膜７との境界には、傾斜合金層５０が形成されている。この傾斜合金層は５μｍ〜３０μｍの深さに形成されている。なお、以降の実施形態においても同じく、台金５と皮膜７との境界には傾斜合金層５０が形成されている。
【００１７】
放電は、切刃部１３と前記電極とをたとえば０．０５ｍｍ程度離した状態でなされる。また、図１において、たとえば、切刃部１３の面積に比べて前記電極の面積が小さい場合には、前記電極を包丁１の長手方向に移動させつつ放電を行なう。
【００１８】
前記電極としては、たとえば、ｃＢＮ（立方窒化硼素）、ＴｉＣ（チタンカーバイド；炭化チタン）、ＷＣ（タングステンカーバイド；炭化タングステン）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド；炭化珪素）、Ｃｒ３Ｃ２（炭化クロム）、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム；アルミナ）、ＺｒＯ２−Ｙ（安定化酸化ジルコニウム；安定化ジルコニウム）、ＴｉＮ（チタンナイトライド；窒化チタン）、ＴｉＢ（ホウ化チタン）等の硬質のセラミックス（金属の化合物）の一種または複数種を含むセラミックス粉末をたとえば圧縮して成形したポーラスな成形体が使用される。または、前記成形体を、たとえば、真空炉で加熱処理することによって製造された成形体が使用される。皮膜７は、前記電極と同じ材料または放電雰囲気で化合した化合物からなる材料で形成される。
【００１９】
なお、前記電極が導電性を具備しない場合には、微粉末状の金属と微粉末状のセラミックスとを混合して結合して形成されたものを堆積用電極として使用してもよい。または、表面を通電性の材料でコーティングされた微粉末状のセラミックスを圧縮成形した堆積用電極を使用してもよい。
【００２０】
また、前記電極に代えて、ＳｉやＴｉ（チタン）等の炭化物を作りやすい金属粉末を圧縮成形し、必要に応じて、前記圧縮成形した金属粉末を加熱処理して形成された粉圧体で電極を形成してもよい。すなわち、ＳｉやＴｉ等の炭化物を作りやすい微小な金属の粉末を結合して形成されたポーラスな電極を用いてもよい。この場合、前記電極と切刃部１３とが灯油等の炭化水素を含む加工用油中に存在している状態で放電を発生させ、このとき発生する放電エネルギーにより反応した物質（たとえば、ＳｉＣやＴｉＣからなる物質）が皮膜７として切刃部１３の表面に形成される。
【００２１】
さらに、前記電極を、圧縮成形する代わりに、泥漿鋳込み、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）、スプレー成形（溶射で成形）等によって成形してもよい。
【００２２】
また、Ｓｉの微小な金属の粉末を結合して形成されたポーラスな電極の代わりに、金属状のＳｉ（内部に空洞を有さないＳｉの結晶）で形成された電極を用いてもよい。
【００２３】
皮膜７の表面は、適度の粗さになっていて微細な鋸状の刃先を形成している。粗さは、皮膜７を形成するときに調整する。皮膜７の形成後に皮膜７のついていない刃表または刃裏を研削して（たとえば、刃裏側の面１７）刃先の粗さを調整し、また刃先をエッジ状にしてもよい。なお、さらなる切れ味の向上のため、切断対象である被切断物の種類（たとえば、魚であるか肉であるか野菜であるか）に応じて皮膜７の表面の粗さを調整してもよい。
【００２４】
ここで、皮膜７を形成するときにその表面の粗さを調整する方法について説明する。
【００２５】
図１１は、電極材料が放電エネルギーにより反応した物質等からなる皮膜を切刃部に形成するときの状態を示す模式図である。
【００２６】
図１２は、図１１における電極と被加工物（台金５）の間の電圧と電流との関係を示す図であり、図１２（ａ）の縦軸は電圧（電源装置で電極に印加する電圧）を示し、図１２（ｂ）の縦軸は電流（電極と被加工物との間に流れる電流を示し、図１２（ａ）、１２（ｂ）の横軸は時間を示す。
【００２７】
皮膜７の表面の粗さは、電極から降り注ぐ単位微粉末あたりのエネルギーにより左右され、このエネルギーが大きいほど、皮膜７の表面は粗くなる。
【００２８】
より詳しく説明すると、単発放電（電極からの１回に放電）あたりのエネルギーは、図１２（ａ）、１２（ｂ）の放電電圧ｕｅとピーク電流ｉｅとパルス幅ｔｅとの積に比例する。ここで、放電を発生させる電源装置の性能上、放電電圧ｕｅは電流にほとんど依存しないので一定と考えてもよい。
【００２９】
電極から降り注ぐ微粉末の量は、放電開始のエネルギー（無負荷電圧ｕｉ）に依存し、他の影響は少ない。電極から降り注ぐ微粉末の量は、無負荷電圧ｕｉの約０．７乗に比例する。
【００３０】
よって、単位微粉末あたりのエネルギーは、ピーク電流ｉｅとパルス幅ｔｅとの積を、無負荷電圧ｕｉの約０．７乗で除したものに比例する。
【００３１】
したがって、ピーク電流ｉｅ、パルス幅ｔｅを大きくし、無負荷電圧ｕｉを小さくすれば、電極から降り注ぐ単位微粉末あたりのエネルギーが大きくなり、粗いコーティングを得る（皮膜７の表面の粗さを粗くする）ことができる。一方、ピーク電流ｉｅ、パルス幅ｔｅを小さくし、無負荷電圧ｕｉを大きくすれば、電極から降り注ぐ単位微粉末あたりのエネルギーが小さくなり、細かいコーティングを得る（皮膜７の表面の粗さを細かくする）ことができる。
【００３２】
図１３は、ピーク電流ｉｅ、パルス幅ｔｅ、無負荷電圧ｕｉを変えて皮膜７を生成したときの皮膜７の粗さＲａを示す図である。
【００３３】
図１３から、ピーク電流ｉｅとパルス幅ｔｅとの積を、無負荷電圧ｕｉの０．７乗で除した値が大きいほど、皮膜７の表面の粗さが粗くなっていることがわかる。
【００３４】
このように、包丁１は、台金５がフェライト系ステンレス鋼で構成されており、切刃部１３に硬度の高い皮膜（ほとんど磨耗しない皮膜）７が形成されているので、良好な切れ味を得ることができる。また、台金５が靭性を備えているので、包丁全体の靭性が高くなっており、ぶつけた場合や落下した場合においても割れが発生しにくくなっている。また、皮膜７の台金５への密着度が高いので、長期間の使用によって皮膜７が剥がれることがなく、良好な切れ味を長く維持させることができる。
【００３５】
また、皮膜７の表面を適度の粗さにすることも容易であり、刃先１１を細かい凹凸を備えた鋸刃状に形成することができるので、切れ味が良くなると共に、切ったものが包丁１に貼りつくことを抑制することができる。また、皮膜７のついていない刃裏または刃表を研ぎなおして、皮膜７の表面の粗さに相当する凹凸を備えた鋸刃状の切れ味の良い刃先を再生することもできる。
【００３６】
さらに、台金５に皮膜７を設けた構成であるので、構成が簡素になっており、面倒な焼き入れ工程を無くすことができ歩留まりを向上させることができ、製造が容易になっている。
【００３７】
また、包丁１は、皮膜７が刃裏１５にのみ形成されているので、研ぎなおしをする際、切刃部１３の斜めになっている刃表側の面（皮膜が形成されていない面；フェライト系ステンレス鋼の面）１７のみを研削することで、皮膜７の表面の粗さに相当する凹凸を備えた鋸刃状の切れ味の良い刃先を再生すること（切れ味を良好な状態に戻すこと）ができる。
【００３８】
［第２の実施形態］
図３は、本発明の第２の実施形態に係る包丁１ａの概略構成を示す断面図である。
【００３９】
第２の実施形態に係る包丁１ａは、両刃になっている点、両刃の両面（第１の刃面１９及び第２の刃面２１）に皮膜７が形成されている点が、第１の実施形態に係る包丁１とは異なる。包丁１ａの第１及び第２の刃面１９，２１には、それぞれ、包丁１ａの長手方向と直交する台金５の断面の中心線Ｌに対して対称なテーパ形状の切刃部２４及び２３が設けられている。皮膜７は、切刃部２４を含む第１の刃面１９及び切刃部２３を含む第２の刃面２１に、包丁１ａの長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。その他の構成は、包丁１と同様なので、包丁１とほぼ同様の効果を奏する。
【００４０】
このように、両刃の包丁１ａにおいて、第１及び第２の刃面１９，２１の両面に皮膜７を形成すれば、磨耗し難いので良好な切れ味を一層長期間にわたって維持することができる。さらに、万一、切先が欠けたりして研ぎなおしをする際には、片面の皮膜を犠牲にして皮膜を除去すれば第１又は第２の刃面１９，２１にのみ皮膜７を形成した場合と同様の効果を奏する。
【００４１】
図４は、包丁１ａの第１の変形例である包丁１ｂの概略構成を示す断面図である。包丁１ｂの第１及び第２の刃面１９，２１には、それぞれ、包丁１ｂの長手方向と直交する台金５の断面の中心線Ｌに対して対称なテーパ形状の切刃部２４及び２３が設けられている。皮膜７は、切刃部２４を含む第１の刃面１９にのみ、包丁１ｂの長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。なお、図示はしないが、第２の刃面２１にのみ、切刃部２３を含むように薄く帯状皮膜７を設けてもよい。すなわち、皮膜７が第１及び第２の刃面１９，２１のうちの少なくとも一方の刃面に設けられていてもよい。
【００４２】
このように、包丁１ｂにおいて、第１又は第２の刃面１９，２１にのみ皮膜７を形成すれば、片刃の包丁１で刃裏１５にのみ皮膜７を形成した場合と同様に、容易に切れ味を再生することができる。
【００４３】
ただし、包丁１ｂの場合、皮膜７の形成された第１の刃面１９の切刃部２４の摩擦係数と第２の刃面２１の切刃部２３との摩擦係数の差から、野菜等の食物を切った場合に、切り口が曲がってしまうことがある。以下に示す第２乃至第５の変形例は、これを解消するために提供される。
【００４４】
図５は、包丁１ａの第２の変形例である包丁１ｃの概略構成を示す断面図である。包丁１ｃの第１及び第２の刃面１９，２１には、それぞれ、包丁１ｃの長手方向と直交する台金５の断面の中心線Ｌに対して対称なテーパ形状の切刃部２４及び２３が設けられている。皮膜７は、第１の刃面１９の切刃部２４の先端部にのみ、包丁１ｃの長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。
【００４５】
図６は、包丁１ａの第３の変形例である包丁１ｄの概略構成を示す断面図である。包丁１ｄにおいては、包丁１ｄの長手方向と直交する台金５の断面の中心線Ｌから第１の刃面１９側にずらした線Ｌ１上に刃先１１が設けられており、かつ、線Ｌ１と第１の刃面１９の切刃部２４との成す角度（第１の刃面１９側の先端角）θＲと、線Ｌ１と第２の刃面２１の切刃部２３との成す角度（第２の刃面２１側の先端角）θＬとが異なるように構成されている。この場合、θＲ＜θＬである。包丁１ｄでは、皮膜７は、第１の刃面１９の切刃部２４にのみ、包丁１ｄの長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。なお、図示はしないが、線Ｌ１は、台金５の中心線Ｌから第２の刃面２１側にずらした位置に設けてもよい。その場合には、θＲ＞θＬとなる。
【００４６】
図７は、包丁１ａの第４の変形例である包丁１ｅの概略構成を示す断面図である。包丁１ｅでは、包丁１ｅの長手方向と直交する台金５の断面の中心線Ｌから第１の刃面１９側にずれた線Ｌ１上に刃先１１が設けられており、かつ、線Ｌ１と第１の刃面１９の切刃部２４との成す角度（第１の刃面１９側の先端角）θＲと、線Ｌ１と第２の刃面２１の切刃部２３との成す角度（第２の刃面２１側の先端角）θＬが同じになるように構成されている。つまり、θＲ＝θＬである。包丁１ｅでは、皮膜７は、第１の刃面１９の切刃部２４の先端部にのみ、包丁１ｅの長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。なお、図示はしないが、線Ｌ１は、台金５の中心線Ｌから第２の刃面２１側にずらした位置に設けてもよい。
【００４７】
図８は、包丁１ａの台５の変形例である包丁１ｆの概略構成を示す断面図である。包丁１ｆにおいては、第１の刃面１９に２段テーパ形状の切刃部２３及び３３、第２の刃面２１に２段テーパ形状の切刃部２４及び３４がそれぞれ形成されている。そして、包丁１ｆでは、皮膜７は、第１の刃面１９の切刃部３４にのみ、包丁１ｆの長手方向に沿って薄く帯状に形成されている。なお、図示はしないが、皮膜７は、第２の刃面２１の切刃部３３にのみ設けてもよい。
【００４８】
また、図９は、図４に示した包丁１ｂに被切断物Ｆの貼り付きを防止するための凹部２５を設けた状態を示す図である。これに限らず、上記のその他の実施形態に係る包丁において、第１の刃面１９、第２の刃面２１、刃裏１５のうちの少なくとも一方の側（台金５）に、被切断物Ｆの貼り付きを防止するための凹部２５を設けてもよい。この場合、包丁を研ぎなおしても、切れ味が落ちないので研ぎ直し回数は極めて少なく、凹部２５まで研磨されることはないので、張り付きを防止する効果は保持される。
【００４９】
さらに、図１０（ａ）、１０（ｂ）は、包丁の長手方向における皮膜７の形状の変更例を示す図である。このように、上記の各実施形態に係る包丁において、皮膜７の峰部１２側の端部の形状を、包丁の長手方向に対して凹凸を繰り返しように形成してもよい。
【００５０】
より具体的には、皮膜７の峰部１２側の端部が、たとえば、図１０（ａ）に示すように、正弦波状に形成されていてもよいし、また、図１０（ａ）に示すように矩形な波形に形成されていてもよい。
【００５１】
図１０（ａ）、１０（ｂ）に示す形態の包丁によれば、包丁の長手方向における皮膜７の峰部１２側の端部が凹凸を繰り返しているので、被切断物の貼り付きを防止することができると共に、模様が日本刀の刃文のように見え、切れ味が良いという印象を包丁の使用者に与えることができる。
【００５２】
最後に、本願発明に係る包丁と従来の包丁との切れ味とその持続性を比較したＣＡＴＲＡカッティングテストの結果を図１４に示す。ＣＡＴＲＡカッティングテストとは、所定のテスト用紙の上に刃先を当てがい、一定の荷重をかけ一定の距離を往復させて、切り込みの深さを各回毎に調べるテストのことである。今回、ＩＳＯ８４４２．５に基づき、テスト用紙として５％silica紙、荷重５０Ｎ、切る速度５０ｍｍ／ｓ、往復幅４０ｍｍ、往復回数６０回でテストを行った。使用した包丁は、セラミック製の両刃包丁（比較例１）、ステンレス鋼製の両刃包丁（比較例２）、粉末ハイス鋼製の両刃包丁（比較例３）、本発明の１実施例に係る両刃包丁（実施例１）の４本である。
【００５３】
実施例１に係る包丁は、図５に示したような、第１の刃面１９の切刃部２４の先端部に皮膜７を形成したものである。皮膜７は、フェライト系ステンレス鋼製の台金５に、セラミック粉末の成形体を電極として、第１の実施形態において説明した方法により、当該電極と切刃部２４の先端部との間にパルス状の放電を発生させ、この放電エネルギーにより、電極材料であるセラミック粉末を切刃部２４の先端部（刃先１１からおよそ３ｍｍの高さの帯領域）に薄く堆積させることで形成した。
【００５４】
図１４において、縦軸は、１往復あたりの切れ込みの深さ（ｍｍ）を表し、横軸は、累積された切れ込みの深さ（ｍｍ）を表している。つまり、縦軸の数値は、１回の使用における切れ味の指標となり、この数値が大きいほど、１回の使用における切れ味が良いことになる。また、横軸の数値は、切れ味の永続性の指標となり、この数値が大きいほど、切れ味の永続性が良いことになる。このことから、左端近傍の値が大きく、勾配がよりゆるやかな右下がりの曲線を示す包丁ほど使用者にとってより良い包丁ということになる。このような観点からすると、実施例１に係る包丁の示す曲線は、その他３本の包丁の示す曲線と比較して、上記の条件を満たしていることがわかる。なお、比較例１の包丁（セラミック製の包丁）は、実施例１の包丁の示す曲線と似た形状を示してはいるが、実験初期における立下りの落差が実施例１の包丁と比較して大きく、ある程度の使用回数までの永続性は実施例１の包丁が切れ味及びその永続性ともに良好であることがわかる。
【００５５】
なお、上記の各実施形態では、食物、食品等を切断するための包丁を例に掲げて説明したが、食物、食品の他に、糸、布、革、木、竹、草、ゴム、樹脂等を切断するためのナイフや、木、竹、草等を切断するための鎌や、木、竹等を切断するためのノコギリや、木を削るためのカンナ（鉋）、ノミ（鑿）等のように、はさみ（せん断力で物を切る刃物）を除く刃物（切る対象である被切物（被切断物）を刃先で押圧しまた被切断物に対して刃先を相対的に移動して前記被切断物を切断する刃物）にも、上記の各実施形態を適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 包丁
３ 柄
５ 台金
７ 皮膜
９ 本体部
１１ 刃先
１３，２３，２４,３３,３４ 切刃部
１５ 刃裏
１７ 刃裏の表側の面
１９ 第１の刃面
２１ 第２の刃面
２５ 凹部
５０ 傾斜合金層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台金に切刃部を備え、第１および第２の刃面を有する両刃の刃物であって、
前記切刃部は、前記第１の刃面に形成された第１の切刃部と前記第２の刃面に形成された第２の切刃部とから成り、
前記皮膜は、前記１および第２の切刃部のうちの一方の刃先を含む一部に形成され、
前記皮膜は、セラミック粉末から成形した成形体、セラミックス粉末と金属あるいはセラミックス粉末と金属の化合物を混合した粉末から成形した成形体、前記成形体を加熱処理した後の成形体、およびＳｉの固体のうちの１つを電極として、加工油中で前記電極と前記切刃部との間にパルス放電を行うことにより、溶融した電極材料または前記電極材料の反応生成物から形成され、
前記皮膜と前記台金との境界には、５μｍ〜３０μｍの深さを有する傾斜合金層が形成されていることを特徴とする刃物。
【請求項２】
請求項１に記載の刃物であって、
前記刃物は、第１および第２の刃面を有する両刃の刃物であり、
前記切刃部は、前記第１の刃面に形成された第１の切刃部と前記第２の刃面に形成された第２の切刃部とから成り、
前記第１および第２の切刃部は、それぞれ、前記刃先に向かって２段テーパ形状に形成され、
前記皮膜は、前記第１および第２の切刃部のうちの一方の前記刃先の側のテーパ部を被覆するように形成されていることを特徴とする刃物。
【請求項３】
台金に切刃部を備え、第１および第２の刃面を有する両刃の刃物であって、
前記切刃部は、前記第１の刃面に形成された第１の切刃部と前記第２の刃面に形成された第２の切刃部とから成り、
前記皮膜は、前記第１および第２の切刃部のうちの少なくとも一方を被覆するように形成され、
前記皮膜は、セラミック粉末から成形した成形体、セラミックス粉末と金属あるいはセラミックス粉末と金属の化合物を混合した粉末から成形した成形体、前記成形体を加熱処理した後の成形体、およびＳｉの固体のうちの１つを電極として、加工油中で前記電極と前記切刃部との間にパルス放電を行うことにより、溶融した電極材料または前記電極材料の反応生成物から形成され、
前記皮膜と前記台金との境界には、５μｍ〜３０μｍの深さを有する傾斜合金層が形成されていることを特徴とする刃物。
【請求項４】
請求項３に記載の刃物であって、
前記切刃部の刃先は、前記刃物の長手方向と直交する方向の前記台金の断面の中心線から、前記第１及び第２の刃面のうちの一方の側にずれた線上に設けられ、
前記第１の切刃部の先端角が前記第２の切刃部の先端角とは異なるように形成されていることを特徴とする刃物。
【請求項５】
請求項３に記載の刃物であって、
前記切刃部の刃先は、前記刃物の長手方向と直交する方向の前記台金の断面の中心線から、前記第１および第２の刃面のうちの一方の側にずれた線上に設けられ、
前記第１の切刃部の先端角が前記第２の切刃部の先端角と同じになるように形成されていることを特徴とする刃物。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の刃物であって、
前記成形体は、Ｔｉ，Ｓｉ，ｃＢＮ，ＴｉＣ，ＷＣ，ＳｉＣ，Ｃｒ３Ｃ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２−Ｙ，ＴｉＮ，およびＴｉＢのうちの少なくとも１つの材料から成ることを特徴とする刃物。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の刃物であって、
前記台金の前記切刃部以外の少なくとも一部に、被切断物の貼り付きを防止するための凹部が設けられていることを特徴とする刃物。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の刃物であって、
前記皮膜の前記刃先と反対側の端部は、凹凸の周期的な形状を有することを特徴とする刃物。
【請求項１】
台金に切刃部を備え、第１および第２の刃面を有する両刃の刃物であって、
前記切刃部は、前記第１の刃面に形成された第１の切刃部と前記第２の刃面に形成された第２の切刃部とから成り、
前記皮膜は、前記１および第２の切刃部のうちの一方の刃先を含む一部に形成され、
前記皮膜は、セラミック粉末から成形した成形体、セラミックス粉末と金属あるいはセラミックス粉末と金属の化合物を混合した粉末から成形した成形体、前記成形体を加熱処理した後の成形体、およびＳｉの固体のうちの１つを電極として、加工油中で前記電極と前記切刃部との間にパルス放電を行うことにより、溶融した電極材料または前記電極材料の反応生成物から形成され、
前記皮膜と前記台金との境界には、５μｍ〜３０μｍの深さを有する傾斜合金層が形成されていることを特徴とする刃物。
【請求項２】
請求項１に記載の刃物であって、
前記刃物は、第１および第２の刃面を有する両刃の刃物であり、
前記切刃部は、前記第１の刃面に形成された第１の切刃部と前記第２の刃面に形成された第２の切刃部とから成り、
前記第１および第２の切刃部は、それぞれ、前記刃先に向かって２段テーパ形状に形成され、
前記皮膜は、前記第１および第２の切刃部のうちの一方の前記刃先の側のテーパ部を被覆するように形成されていることを特徴とする刃物。
【請求項３】
台金に切刃部を備え、第１および第２の刃面を有する両刃の刃物であって、
前記切刃部は、前記第１の刃面に形成された第１の切刃部と前記第２の刃面に形成された第２の切刃部とから成り、
前記皮膜は、前記第１および第２の切刃部のうちの少なくとも一方を被覆するように形成され、
前記皮膜は、セラミック粉末から成形した成形体、セラミックス粉末と金属あるいはセラミックス粉末と金属の化合物を混合した粉末から成形した成形体、前記成形体を加熱処理した後の成形体、およびＳｉの固体のうちの１つを電極として、加工油中で前記電極と前記切刃部との間にパルス放電を行うことにより、溶融した電極材料または前記電極材料の反応生成物から形成され、
前記皮膜と前記台金との境界には、５μｍ〜３０μｍの深さを有する傾斜合金層が形成されていることを特徴とする刃物。
【請求項４】
請求項３に記載の刃物であって、
前記切刃部の刃先は、前記刃物の長手方向と直交する方向の前記台金の断面の中心線から、前記第１及び第２の刃面のうちの一方の側にずれた線上に設けられ、
前記第１の切刃部の先端角が前記第２の切刃部の先端角とは異なるように形成されていることを特徴とする刃物。
【請求項５】
請求項３に記載の刃物であって、
前記切刃部の刃先は、前記刃物の長手方向と直交する方向の前記台金の断面の中心線から、前記第１および第２の刃面のうちの一方の側にずれた線上に設けられ、
前記第１の切刃部の先端角が前記第２の切刃部の先端角と同じになるように形成されていることを特徴とする刃物。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の刃物であって、
前記成形体は、Ｔｉ，Ｓｉ，ｃＢＮ，ＴｉＣ，ＷＣ，ＳｉＣ，Ｃｒ３Ｃ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２−Ｙ，ＴｉＮ，およびＴｉＢのうちの少なくとも１つの材料から成ることを特徴とする刃物。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の刃物であって、
前記台金の前記切刃部以外の少なくとも一部に、被切断物の貼り付きを防止するための凹部が設けられていることを特徴とする刃物。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の刃物であって、
前記皮膜の前記刃先と反対側の端部は、凹凸の周期的な形状を有することを特徴とする刃物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１２０８５６（Ｐ２０１２−１２０８５６Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１７０２６（Ｐ２０１２−１７０２６）
【出願日】平成２４年１月３０日（２０１２．１．３０）
【分割の表示】特願２００９−５３７４２６（Ｐ２００９−５３７４２６）の分割
【原出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（３９７０７０４３９）財団法人高知県産業振興センター (47)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月３０日（２０１２．１．３０）
【分割の表示】特願２００９−５３７４２６（Ｐ２００９−５３７４２６）の分割
【原出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（３９７０７０４３９）財団法人高知県産業振興センター (47)
【Ｆターム（参考）】
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