調理器
【課題】大きな厚膜化を伴わずに耐摩耗性の改善を可能とした調理器を提供することを目的とする。
【解決手段】基材の表面に耐熱性コート１１を形成するとともに、この耐熱性コート１１に添加材としてダイヤモンド粒子１５を添加してプレコート材１４を作製し、このプレコート材１４により、調理用の鍋および鍋内の被調理物を加熱する加熱板に代表される調理金属部材の少なくとも一つを形成したものである。これによって、塗料や工程の無駄を省き、プレス成形物に安定的な寸法精度を得るとともに、大きな厚膜化を伴わずに耐摩耗性の改善を可能とした調理用の鍋、加熱板等を備えた調理器を提供できる。また、特に、調理用の鍋においては、耐熱性コート面から被調理物への熱の受け渡しをスムーズにし、良好な調理結果をもたらすものである。
【解決手段】基材の表面に耐熱性コート１１を形成するとともに、この耐熱性コート１１に添加材としてダイヤモンド粒子１５を添加してプレコート材１４を作製し、このプレコート材１４により、調理用の鍋および鍋内の被調理物を加熱する加熱板に代表される調理金属部材の少なくとも一つを形成したものである。これによって、塗料や工程の無駄を省き、プレス成形物に安定的な寸法精度を得るとともに、大きな厚膜化を伴わずに耐摩耗性の改善を可能とした調理用の鍋、加熱板等を備えた調理器を提供できる。また、特に、調理用の鍋においては、耐熱性コート面から被調理物への熱の受け渡しをスムーズにし、良好な調理結果をもたらすものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調理用の鍋、および鍋内の被調理物を加熱する加熱板に代表される調理金属部材の耐磨耗性の改善をはかった調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、広く世間一般に市販されている調理器として炊飯器は、着脱自在に備えられる調理用の鍋、および鍋の上面を覆うように蓋体に設置され被調理物を加熱する加熱板に代表される調理金属部材が使用されている。
【０００３】
この内、鍋は、その基材がアルミニウム単体から形成されるか、アルミニウムとステンレスの積層材あるいはアルミニウムとステンレスと銅の積層材等の複合材料で形成されている。
【０００４】
これら金属製の鍋は、通常は被調理物であるご飯が強く付着することを防止するために、その内面にフッ素樹脂コート等の耐熱性コートが処理されており、ご飯に対する非粘着性を向上させている。
【０００５】
また、被調理物を加熱する加熱板についても、通常はステンレス等の金属で構成され、必要に応じてその片面あるいは両面にフッ素樹脂コート等の耐熱性コートを処理し、非粘着性を向上させたり、遠赤外線効果を発揮し食味の向上に寄与したりする構成をとっているものもある。
【０００６】
このように鍋、加熱板等はともに基材表面に耐熱性コートを処理する場合、第一の手段として、まず、金属基材を鍋や加熱板等の形状にプレス成形した後に、基材表面に塗料を塗装するものがある。
【０００７】
一例としては、アルミニウムとステンレスのクラッド材を内面がアルミニウムとなるように鍋形状にプレス成形した後に、アルミニウムにブラスト処理をし、次いで、液体塗料のプライマを塗装し、乾燥した後、液体、あるいは粉体のフッ素樹脂塗料を塗装、焼成して鍋内面にフッ素樹脂コートを処理する手法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、第二の手段としては、プレス成形前の金属材料にロールコートやスピンコート等の手法を用いて塗装処理を行ない、予めコート処理済みの基材を作製した後に、これをプレス成形して鍋等を成形するものがある。
【０００９】
一例としては、アルミニウム平板に水酸化ナトリウムでエッチング処理を行ない、表面に微細な凹凸を設けた後に、アルマイト処理を実施し、その後、この平板上にスピンコートによりフッ素樹脂コートを塗装、焼成して基材を作製し、これを鍋等にプレス成形しているものがある。
【００１０】
ここで、フッ素樹脂コートとしての基本性能を考察してみると、ご飯の非粘着性の確保は重要であるが、実使用の観点からさらに詳細に検討してみた場合、炊飯器の鍋内部で米を研ぐときに、米が強くフッ素樹脂コートに押し付けられる負荷や、鍋洗浄時にナイロンたわし等、摩耗性のある洗浄具による擦れ負荷等、フッ素樹脂コートは高い摩耗環境に置かれることを想定しなければならない。
【００１１】
一般的に、フライパン等に用いられるフッ素樹脂コートの耐摩耗性を向上する手段としては、トップコートにセラミックス粒子等、無機充填材を多量に添加してトップコートの硬度を向上するといった手法がとられてきた（例えば、特許文献２参照）。しかし、炊飯用の鍋等の耐熱性コートにおいては、非粘着性や水位線表示部の視認性確保の観点から同様な手法を採用することは難しい。
【００１２】
そこで、従来、炊飯用の鍋等における耐熱性コートとして、フッ素樹脂コートの耐摩耗性を向上する手段としては、トップコートを極力厚膜化して膜厚をかせぐことにより耐摩耗性の向上をはかってきたが、厚膜化の手法としてはフッ素樹脂の粉体塗料を限界まで厚く塗装するか、フッ素樹脂コートを多層化する必要があった。
【００１３】
通常は３０〜５０μｍ程度の厚さのフッ素樹脂コートはこの厚膜化により１００μｍ程度にすることが可能であり、厚さに応じて耐摩耗性の向上が期待できる。
【特許文献１】特開平０９−１９４１９６号公報
【特許文献２】特開２００１−２１８６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前記従来の構成では、以下のような課題がある。すなわち、鍋や加熱板に耐熱性コートを処理する場合、その手法としては、プレス成形後に塗装するポストコート法とプレス成形前の基材に予め塗装しておくプレコート法がある。
【００１５】
しかし、前者の場合、プレス成形後に液体塗料をスプレー塗装、あるいは粉体塗料を粉体塗装するものであるが、塗装の性質上、１００％の塗着効率が得られるわけではなく、かなりの塗料が成形物に塗着することなく捨てられることとなる。
【００１６】
実際の塗装においては、通常の液体塗装、あるいは粉体塗装で３０〜５０％程度の塗着効率、静電塗装を実施した場合でも５０〜７０％程度の塗着効率であり、多くの塗料が無駄になるばかりか、塗料の廃棄の手間も生じることとなる。
【００１７】
特に、耐摩耗性を考慮し、厚膜化をはかりたいような場合、粉体塗装を行えば比較的容易に厚膜化できるが、反面、塗料の無駄が多くなる。
【００１８】
さらに、フッ素樹脂コートのような耐熱性コートの場合には、通常、塗装完了後に４００℃程度の高温で焼成を実施する必要が生じるため、焼成による高温処理で基材が変形して寸法的に不具合が生じることがしばしばである。
【００１９】
また、基材にステンレスを用い、この片面に耐熱性コートを処理した場合、焼成時の高温により非塗装面のステンレス表面の酸化が促進されることにより、酸化膜が生じいわゆるテンパーカラーにより外観的な問題を引き起こす。このため、酸洗や電解研磨等の湿式手法かバフ研磨等の物理的な手法により酸化膜を除去する必要があり、煩雑な工程が必要となるばかりか、酸化膜除去工程時にプレス成形物に傷を生じる等の不具合が生じることもある。
【００２０】
鍋や加熱板に耐熱性コートを処理する場合、その第二の手法としてはプレス成形前の基材に予め塗装しておくプレコート材のプレス成形がある。この手法によれば、塗料の無駄は少なく、プレス成形後に焼成する必要もないので、安定的な寸法精度が得られるほか、ステンレスにコートする場合においても、プレス成形前の平板材の状態で予め酸化膜除去をしておけばプレス成形後に煩雑な処理をする必要がない利点はある。
【００２１】
しかし、鍋や加熱板は実使用や普段のお手入れ等でナイロンたわし等による摩耗性のある洗浄具による擦れ負荷等、表面に処理された耐熱性コートは高い摩耗環境に置かれることを想定しなければならない。
【００２２】
先述のように、鍋や加熱板の耐熱性コートに高い非粘着性と耐摩耗性といった機能を付与しようとすれば、セラミックス等の添加材を極力含まないフッ素樹脂コートを厚膜塗装する必要がある。
【００２３】
プレコートで一般に用いられるスピンコートの場合、液体塗料による塗装となるので、塗料焼成時のガス抜けによる発泡不良等を考慮すると、１〜２層の塗装で粉体塗装のような厚膜化をはかることは容易でない。
【００２４】
また、フッ素樹脂等の耐熱性コートに使用される材料は高価であり、工業製品である炊飯器の大量生産を考慮した場合、極力使用量を抑えて厚さを薄くすることが望ましい。
【００２５】
耐熱性コートの厚さを薄く抑えるには、トップコートに硬度の高い物質を多量に入れることも可能ではあるが、耐摩耗性の向上に効果のある程度まで添加材をトップコートに添加すると、前述のように、非粘着性が悪化したり耐久性に悪影響を与えたりするので機能を十分に果たさない。
【００２６】
また、鍋等に塗装されたフッ素樹脂コートの場合には、フッ素樹脂コート自体が強い撥水性を有することから、鍋に水を入れて加熱したときに生じる水蒸気の泡がなかなかフッ素樹脂コート表面から離脱せずに大きく成長する傾向にあり、このため鍋内の被調理物への熱の受け渡しがスムーズにいかずに良好な対流を生じにくく、調理結果に不具合をもたらす場合がある。
【００２７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、塗料や工程の無駄を省き、プレス成形物に安定的な寸法精度を得るとともに、プレス成形時のダメージを抑制し、大きな厚膜化を伴わずに耐摩耗性の改善を可能とした調理用の鍋、加熱板等を備えた調理器を提供することを目的とする。また、特に、鍋においては、耐熱性コート面から被調理物への熱の受け渡しをスムーズにし、良好な調理結果をもたらすことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の調理器は、基材の表面に耐熱性コートを形成するとともに、この耐熱性コートに添加材としてダイヤモンド粒子を添加してプレコート材を作製し、このプレコート材により、調理用の鍋および鍋内の被調理物を加熱する加熱板に代表される調理金属部材の少なくとも一つを形成したものである。
【００２９】
これによって、塗料や工程の無駄を省き、プレス成形物に安定的な寸法精度を得るとともに、大きな厚膜化を伴わずに耐摩耗性の改善を可能とした調理用の鍋、加熱板等を備えた調理器を提供できる。また、特に、調理用の鍋においては、耐熱性コート面から被調理物への熱の受け渡しをスムーズにし、良好な調理結果をもたらすものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の調理器は、調理金属部材の大きな厚膜化を伴わずに耐摩耗性の改善を可能とするとともに、特に、調理用の鍋においては、耐熱性コート面から被調理物への熱の受け渡しをスムーズにし、良好な調理結果をもたらすものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
第１の発明は、基材の表面に耐熱性コートを形成するとともに、この耐熱性コートに添加材としてダイヤモンド粒子を添加してプレコート材を作製し、このプレコート材により、調理用の鍋および鍋内の被調理物を加熱する加熱板に代表される調理金属部材の少なくとも一つを形成した調理器とするものである。これによって、塗料や工程の無駄を省き、プレス成形物に安定的な寸法精度を得るとともに、大きな厚膜化を伴わずに耐摩耗性の改善を可能とした調理用の鍋、加熱板等を備えた調理器を提供できる。また、特に、調理用の鍋においては、耐熱性コート面から被調理物への熱の受け渡しをスムーズにし、良好な調理結果をもたらすものである。
【００３２】
第２の発明は、特に、第１の発明において、基材は円盤状であることにより、スピンコーターによる回転塗装が可能になり、膜厚が均一なプレコート材を効率的に生産できるとともに、円盤状のため円周形状を有する調理用の鍋や加熱板への加工が容易である。
【００３３】
第３の発明は、特に、第２の発明において、ダイヤモンド粒子を添加した耐熱性コートは円盤状の基材の中心部にのみ設けたことにより、プレコート材を鍋形状に加工した場合、ダイヤモンド粒子を添加した耐熱性コート層は鍋底面にのみ配置されることになり、調理時に強力に加熱される鍋底面にダイヤモンド粒子が存在することにより、ダイヤモンド粒子が沸騰核になって熱の放出点となり加熱時に細かな泡を生じやすくなる結果、鍋内の被調理物に良好な対流を生じ、良好な調理結果をもたらすことができる。また、この場合、鍋側面付近にはダイヤモンド粒子を添加した耐熱性コート層が存在しないので、側面部の非粘着性の劣化がない、あるいは材料費を節約ができるといった利点が生じる。
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３５】
（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１における調理器として炊飯器を例示したものである。
【００３６】
図１に示すように、調理器本体１は、調理用の鍋２を着脱自在に収納し、鍋２の底部に接触するようヒーターよりなる加熱手段３を設け、鍋２を直接加熱するように構成している。鍋２の上方開口部を覆う蓋５は、開閉自在なものであり、内面に内蓋６を着脱自在に設置している。
【００３７】
また、鍋底温度検知センサー４は、鍋２の外底部に対向して設け、鍋２の温度を検知するもので、その出力を加熱制御基板７に入力している。加熱制御基板７は、マイクロコンピュータ等を有する操作部８からの入力に基づいて、マイクロコンピュータによるプログラム制御により調理および保温工程を実行するよう構成している。なお、蓋５には蒸気キャップ９が設けられている。
【００３８】
ここで、調理用の鍋２は、厚さ１．５ｍｍのアルミニウムを基材としてこれをプレス加工して鍋形状にしたものであり、内面には予め耐熱性コートとしてフッ素樹脂コートを処理している。
【００３９】
以下、このフッ素樹脂コート処理したアルミニウム製の鍋の製法について、図２を参照しながら説明する。
【００４０】
まず、アルミニウム材を所定の大きさに打ち抜き円盤状をした基材１０を用意し、これを苛性ソーダでエッチング処理して表面に凹凸１２を設けた後に、アルマイト加工処理して０．１μｍ厚さ程度のアルマイト層１３を設けて耐食性を良化する。
【００４１】
次に、この基材１０をスピンコーターに載せ、フッ素樹脂コート処理（耐熱性コート１１処理）を実施するが、このとき、液体状のフッ素樹脂塗料にはポリテトラフロロエチレン＝パーフロロアルキルビニルエーテル（以下ＰＦＡ）を主体とするフッ素樹脂に接着樹脂、カーボンブラック顔料、光輝材のほか、平均粒径３μｍのダイヤモンド粒子１５を添加し、膜厚が約３０μｍとなるようにスピンコート処理した後、３８０℃、２０分間焼成処理を実施した。
【００４２】
以上のように作製したプレコート材１４をプレス成形によって鍋形状に加工した後、必要に応じて鍋側面に水位線を打刻等により設け、その後、鍋外面にアルマイト加工を処理して鍋２を完成させた。
【００４３】
このとき、フッ素樹脂コート塗膜に含有するダイヤモンド量により、フッ素樹脂コートの性能は（表１）のように変化する。
【００４４】
【表１】
【００４５】
（表１）において、＊１は、市販の研磨粒子入りナイロンたわしに１ｋｇの荷重をかけてフッ素樹脂コート面を摩耗し、基材が露出するまでの往復回数を比較し、×は基準と同等の耐久性、△は基準の１．５〜２．０倍の耐久性、○は基準の２．１〜５．０倍の耐久性、◎は５倍を超える耐久性を有するものである。
【００４６】
また、＊２は、５合の米を炊飯し、炊飯終了後に鍋２を上下逆さまにしてひっくり返したときに、鍋２から落ちずにフッ素樹脂コート面に残存したご飯重量で判断し、×は基準よりも５０％以上多く残存、△は基準よりも２０％以上多く残存、○は基準と同等レベル残存したものである。
【００４７】
ダイヤモンドは鉱物中モース硬度が最も高い物質であるとともに、高温に耐え、酸やアルカリに対しても安定性が高いので、炊飯時の高温、ご飯のおねばや各種調味料に曝される鍋２のフッ素樹脂コートに添加して耐摩耗性を向上するには好適な材料である。
【００４８】
実使用において、鍋２を洗浄するときには、市販のナイロンたわしでフッ素樹脂コート面が擦られ、フッ素樹脂コートが摩滅劣化していく現象が散見されるが、これはナイロンたわしに含有される研磨材による摩耗作用が大きく関与している。一般的には、ナイロンたわしに含有される研磨材はアルミナ粒子であり、本実施の形態では、アルミナ粒子よりも硬度が高いダイヤモンドを用いたことにより、ナイロンたわしに対して高い耐摩耗性が得られたものである。
【００４９】
ここで、（表１）に示すように、フッ素樹脂コート中のダイヤモンド量に着目すると、０．３ｗｔ％未満では十分な耐摩耗性が期待できない可能性が高く、５％を超えるとご飯の非粘着性が悪化することと、外観の白化が目立つことから、ダイヤモンド粒子は０．３〜５ｗｔ％添加していることが望ましい。
【００５０】
次に、フッ素樹脂コートに添加するダイヤモンド平均粒径を変更したフッ素樹脂コートの耐食性と耐摩耗性を調べた結果を（表２）に示す。このときのダイヤモンドの添加量は１ｗｔ％とした。
【００５１】
【表２】
【００５２】
（表２）においてはフッ素樹脂コート厚さを３０μｍとした場合の耐食性の試験結果を開示するが、これは作製した鍋に、２％塩水、１％クエン酸混合水溶液を満たして６０℃で３０日間保温したときの耐食性を確認したものである。
【００５３】
（表２）において、○、×は判定基準を示しており、○は異常なし、×はブリスタ発生を示している。
【００５４】
（表２）より、ダイヤモンドの平均粒径は０．５〜１０μｍの範囲であれば、良好な耐食性と耐摩耗性を確保できることを確認できたため、実用的には炭化珪素の平均粒径をこの範囲とすることが望ましい。
【００５５】
また、本実施の形態においては、フッ素樹脂コートにダイヤモンド粒子１５を存在させることにより、前述のように、耐摩耗性の向上等の効果が得られるほか、フッ素樹脂コートに存在するダイヤモンド粒子１５が沸騰核になって、炊飯時に細かな泡が多く発生し、良好な対流を発生させる結果、良好な調理結果をもたらすという効果も生じるが、以下この点について概説する。
【００５６】
フッ素樹脂は熱伝導率が低く、強い疎水性物質であり撥水性が高いため、フッ素樹脂をコートした鍋に水を入れて加熱すると、沸騰して生じてきた泡がなかなか表面から離脱せずに大きくなり、これが伝熱を妨げ対流を阻害する結果、調理結果に不具合をもたらすことがあった。
【００５７】
この点を改善するためには、本来は親水性の物質をフッ素樹脂コートに添加して撥水性を下げることが考えられるが、親水性の物質を添加した場合には非粘着性が低下する等の悪影響も懸念される。
【００５８】
一方、ダイヤモンドは疎水性物質であり、フッ素樹脂とのなじみもよく、非粘着性の悪化、表面からの脱落、吸水するといった悪影響の可能性も少ない。
【００５９】
また、フッ素樹脂の熱伝導率は極めて低いのに対し、本実施の形態で添加したダイヤモンドの熱伝導率は約２０００Ｗ／ｍ・ｋと極めて高く、この値は熱伝導率が高い金属とされるアルミニウムの約９倍、銅の約５倍である。
【００６０】
したがって、ダイヤモンドは極めて高い熱伝導率を有することから、特に、ダイヤモンド粒子を添加材粒子とした場合にはダイヤモンド粒子が沸騰核になって熱の放出点となり加熱時に細かな泡を生じやすくなる結果、鍋内の被調理物に良好な対流を生じ、良好な調理結果をもたらすことができる。
【００６１】
なお、本実施の形態では、１層のフッ素樹脂コートを設けたのみであるので、この１層目のフッ素樹脂コート層がトップコートに相当する。また、調理金属部材として調理用の鍋２について説明したが、図１における内蓋６に耐熱性コートとしてのフッ素樹脂コートを設けることもできるものである。さらに、調理として炊飯について説明したが、これに限らず、調理全般に適用できるものである。
【００６２】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における調理器の基材を示すものである。調理器としての基本構成は実施の形態１と同様であるので。その説明を省略する。
【００６３】
本実施の形態においては、鍋２は、実施の形態１と同様に、厚さ１．５ｍｍのアルミニウムを基材としてこれをプレス加工して鍋形状にしたものであり、内面には予め２層のフッ素樹脂コートよりなる耐熱性コート１６を処理している。
【００６４】
以下、このフッ素樹脂コート処理したアルミニウム製の鍋の製法について、図３を参照しながら説明する。
【００６５】
まず、実施の形態１と同様に、基材のアルミニウム材を所定の大きさの円盤状に打ち抜き、これを苛性ソーダでエッチング処理して表面に凹凸を設けた後に、アルマイト加工処理して０．１μｍ厚さ程度のアルマイト層を設けて耐食性を良化する。
【００６６】
次に、この円盤をスピンコーターにかけ、１層目のコート１７としてフッ素樹脂コート処理を実施するが、このとき、液体状のフッ素樹脂塗料にはポリテトラフロロエチレン（以下ＰＴＦＥ）を主体とするフッ素樹脂に接着樹脂、カーボンブラック顔料、光輝材を添加し、膜厚が約２０μｍとなるようにスピンコート処理した後、１５０℃、２０分間乾燥処理を実施した。
【００６７】
その後、平均粒径３．５μｍのダイヤモンド粒子１５を１ｗｔ％添加したＰＦＡを主体とする液体状のフッ素樹脂塗料を膜厚が１０μｍとなるようにスピンコートし、３８０℃、２０分間焼成し、総膜厚が３０μｍでトップコート１８にダイヤモンド粒子１５が添加されているプレコート材１４を作製した。
【００６８】
以上のように作製したプレコート材１４をプレス成形によって鍋形状に加工した後、必要に応じて鍋側面に水位線を打刻等により設け、その後、鍋外面にアルマイト加工を処理して鍋を完成させた。
【００６９】
本実施の形態における鍋のフッ素樹脂コート１６は２層コートであり、実施の形態１で示した１層コートの鍋よりも膜厚を厚くすることが容易であり、耐久性をより向上することができる上、１層目のコート１７には高価なダイヤモンド粒子１５が入っていないのでコストを抑えることができる。
【００７０】
また、本実施の形態においては、トップコート１８にダイヤモンドを添加しているので、実施の形態１同様に、耐摩耗性の向上等の効果が得られるほか、トップコート内部の表層側に存在する粒子が沸騰核になって、調理時に細かな泡が多く発生し、良好な対流を発生させる結果、良好な調理結果をもたらすという効果も生じる。さらに、ダイヤモンド粒子１５を１層目のコート１７に添加しても特に問題はない。
【００７１】
なお、実施の形態１、２においては、それぞれ添加材粒子としてダイヤモンドを用いているが、アルミナ、シリカ等のセラミックス材料やカーボン、光輝材あるいはマイカ等を混合して用いても何ら問題はなく、前述の通り、ご飯の非粘着性や外観に対する検討を行った上でこれら添加物の添加量を決定することが重要である。
【００７２】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における調理器の鍋を示すものである。調理器としての基本構成は実施の形態１と同様であるので。その説明を省略する。
【００７３】
本実施の形態においては、鍋２は、実施の形態１と同様に、厚さ１．５ｍｍのアルミニウムを基材としてこれをプレス加工して鍋形状にしたものであり、内面の底部には予め２層のフッ素樹脂コートを処理し、側面部には１層のフッ素樹脂コートを処理している。
【００７４】
以下、このフッ素樹脂コート処理したアルミニウム製の鍋の製法について、図４を参照しながら説明する。
【００７５】
実施の形態１と同様に、まず、基材のアルミニウム材を所定の大きさの円盤状に打ち抜き、これを苛性ソーダでエッチング処理して表面に凹凸を設けた後に、アルマイト加工処理して０．１μｍ厚さ程度のアルマイト層を設けて耐食性を良化する。
【００７６】
次に、この円盤をスピンコーターに載せ、１層目のコートとしてフッ素樹脂コート処理を実施するが、このとき、液体状のフッ素樹脂塗料にはポリテトラフロロエチレン（以下ＰＴＦＥ）を主体とするフッ素樹脂に接着樹脂、カーボンブラック顔料、光輝材を添加し、膜厚が約２０μｍとなるようにスピンコート処理した後、１５０℃、２０分間乾燥処理を実施した。
【００７７】
その後、プレス成形後に側面部となる部位をマスキングし、平均粒径３．５μｍのダイヤモンド粒子１ｗｔ％を平均粒径２０μｍのＰＦＡ粉体にマイクロカプセル化した粉体状のフッ素樹脂塗料を膜厚が１０μｍとなるように粉体塗装を実施し、３８０℃、２０分間焼成した。
【００７８】
したがって、本実施の形態におけるプレコート材はプレス成形後に鍋底部となる円盤の中心部２０付近で２層コート３０μｍ、円盤の周囲部２１で１層コート２０μｍとなり、中心部付近の２層コートのトップコートのみにダイヤモンド粒子が添加されている。
【００７９】
以上のように作製したプレコート材をプレス成形によって鍋形状に加工した後、必要に応じて鍋側面に水位線を打刻等により設け、その後、鍋外面にアルマイト加工を処理して鍋を完成させた。
【００８０】
本実施の形態においては、鍋底２２付近のみにダイヤモンド粒子を添加したフッ素樹脂コートが存在するので、調理時に強力に加熱される鍋底面にダイヤモンド粒子が存在することにより、ダイヤモンド粒子が沸騰核になって熱の放出点となり加熱時に細かな泡を生じやすくなる結果、鍋内の被調理物に良好な対流を生じ、良好な調理結果をもたらすことができる。
【００８１】
また、この場合、鍋側面２３付近にはダイヤモンド粒子を添加したトップコート層が存在しないので、側面部の非粘着性の劣化がない、あるいは材料費を節約できるといった利点が生じる。
【００８２】
なお、本実施の形態においては、添加材粒子としてダイヤモンドを用いたが、アルミナ、シリカ等のセラミックス材料やカーボン、光輝材あるいはマイカ等を混合して用いても何ら問題はなく、前述の通り、ご飯の非粘着性や外観に関する検討を行った上でこれら添加物の添加量を決定することが重要である。
【００８３】
なお、実施の形態１〜３においては、アルミニウム製の鍋について例示したが、電磁誘導加熱式の調理器に主に用いられるアルミニウムとステンレスのクラッド材からプレス成形される鍋等にも適用しても特に問題はない。
【００８４】
（実施の形態４）
図５、図６は、本発明の実施の形態４における調理器として炊飯器を例示するものである。
【００８５】
図５に示すように、調理器本体３１は、調理用の鍋３２を着脱自在に収納し、鍋３２の底部および側底部と、鍋３２内の被調理物を加熱する加熱板３６との対抗部にそれぞれ電磁誘導加熱コイル３３、４２を設け、鍋３２および加熱板３６を電磁誘導加熱により加熱するように構成している。この電磁誘導加熱コイル３３の外方に防磁用のフェライト３４を設けている。蓋３５は、鍋３２の上方開口部を開閉自在に覆い、この蓋３５の内面に加熱板３６を着脱自在に設置している。
【００８６】
鍋底温度検知センサー３８は、鍋３２の外底部に対向して設け、鍋３２の温度を検知するもので、その出力を加熱制御基板３９に入力している。加熱制御基板３９は、マイクロコンピュータや、電磁誘導加熱コイル３３、３４に高周波電流を供給するインバータ回路等を有し、基板冷却ファン３７により冷却されながら動作して、操作部４０からの入力に基づいて、マイクロコンピュータによるプログラム制御により調理および保温工程を実行するよう構成している。なお、蓋３５には蒸気キャップ４１を設けている。
【００８７】
本実施の形態の調理器は、加熱板３６を電磁誘導加熱により発熱させるが、加熱板３６は厚さ０．５ｍｍのフェライト系ステンレスを基材としたものであり、フェライト系ステンレスの片面に耐熱性コートをプレコートした後、これをプレス加工して加熱板３６の形状にしたものである。
【００８８】
以下、この耐熱性コート処理したステンレス製加熱板の製法について、図６を参照しながら説明する。
【００８９】
まず、ロール巻きにした平板状のステンレス材４３の片面にブラスト処理を実施した後、ポリエーテルサルホン（以下ＰＥＳ）とポリアミドイミド（以下ＰＡＩ）を主体とした溶剤系塗料に、カーボンブラック、酸化チタンを加えた塗料をロールコート法により１層目のコート４４として厚さ１０μｍとなるように塗装後、１５０℃、２０分間乾燥する。
【００９０】
次に、ＰＥＳを主体とした溶剤系塗料に、カーボンブラックと酸化チタンを加え、さらに成膜後の塗膜中に１ｗｔ％のダイヤモンドが存在するように平均粒径３μｍのダイヤモンド粒子を添加し、また、成膜後の塗膜中に１０ｗｔ％のＰＦＡが存在するようにＰＦＡ粒子を添加した塗料を作製した。
【００９１】
この塗料をロールコート法により厚さ１０μｍとなるようにトップコート４５として塗装した後、３８０℃、２０分間焼成処理を実施したので、総膜厚が約２０μｍでトップコート４５にダイヤモンド粒子が添加されたコートを有するプレコート処理ロール材とした。
【００９２】
この状態で、このロール材は耐熱性コート焼成時の加熱処理により非塗装面のステンレス露出面４６には酸化膜が形成され、金色や茶色のテンパーカラーが出現している。
【００９３】
この酸化膜は外観的を悪化させるのみならず、耐食性をも劣化させるため、除去する必要があるので、このロール材を燐酸／硫酸混合液や塩酸等に浸漬するか、バフ研磨等の物理的処理により酸化膜を十分に除去する必要があるが、焼成を無酸化炉で行う場合、酸化膜はできないので酸洗やバフ研磨は不要である。
【００９４】
以上のように作製したプレコート処理ロール材はトランスファー成形等によるプレス加工にて連続的に加熱板３６に成形することが可能である。
【００９５】
こうして作製されたプレコート処理ロール材は、プレス成形によって加熱板３６の形状に加工するが、コート面は鍋３２に相対するように加工し、必要に応じて把手等の付属部品を装着して完成するものである。
【００９６】
本実施の形態で作製した加熱板３６の鍋３２に相対する面に処理された耐熱性コート面からは、波長３〜１５μｍの遠赤外線が放射率は８８％の強度で放射されており、一方、蓋３５に相対するステンレス鏡面仕上げ面の遠赤放射率は２％となる。
【００９７】
それ故に、以上のごとき構成を備えた本実施の形態における調理器に備えられる加熱板３６は、鍋３２に相対する面からの熱放射率が圧倒的に高く、熱が効率的に加熱板３６から調理中の米や水に伝えられるが、加熱板３６から蓋３５への熱放射は低く蓋３５の不要な温度上昇は防止できる。
【００９８】
また、耐摩耗性を確認してみたところ、本実施の形態における加熱板３６のフッ素樹脂コートは同膜厚を有する通常のフッ素樹脂コートと比べて２倍以上の耐摩耗性を有することが確認できたが、これはフッ素樹脂コート内に添加したダイヤモンド粒子の効果である。
【００９９】
したがって、本実施の形態における加熱板３６は耐摩耗性が高く、お手入れによる傷つきに強く、耐久性が高いので遠赤放射の効果を長期間にわたり初期同等に維持することが可能である。
【０１００】
さらに、プレコート材であるので、塗料の無駄が少なく、プレス加工後に塗装や酸化膜除去等の煩雑な工程もなく、プレス後の焼成処理もないので高い寸法精度を得ることができる。
【０１０１】
なお、本実施の形態においては、ステンレスと耐熱性コーティングの密着性を向上するためにブラスト処理を用いたが、化成処理に置き換えることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
以上のように、本発明にかかる調理器は、調理金属部材の大きな厚膜化を伴わずに耐摩耗性の改善を可能とするとともに、特に、調理用の鍋においては、耐熱性コート面から被調理物への熱の受け渡しをスムーズにし、良好な調理結果をもたらすものであるので、炊飯器としてはもちろんのこと、例えば、基材の表面に耐熱性コートを形成した天板を有する調理器具等としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施の形態１における調理器の断面図
【図２】（ａ）同調理器の鍋を加工するための基材の斜視図（ｂ）同調理器の鍋を加工するためのプレコート材の拡大断面図
【図３】本発明の実施の形態２における調理器のプレコート材の拡大断面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態３における調理器のプレコート材の斜視図（ｂ）同調理器の鍋を示す破断面図
【図５】本発明の実施の形態４における調理器の断面図
【図６】（ａ）同調理器の加熱板に加工するステンレス製ロール材の斜視図（ｂ）同調理器の加熱板におけるプレコート材の拡大断面図
【符号の説明】
【０１０４】
２、３２ 鍋
１０ 基材
１１、１６ 耐熱性コート
１５ ダイヤモンド粒子
３６ 加熱板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調理用の鍋、および鍋内の被調理物を加熱する加熱板に代表される調理金属部材の耐磨耗性の改善をはかった調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、広く世間一般に市販されている調理器として炊飯器は、着脱自在に備えられる調理用の鍋、および鍋の上面を覆うように蓋体に設置され被調理物を加熱する加熱板に代表される調理金属部材が使用されている。
【０００３】
この内、鍋は、その基材がアルミニウム単体から形成されるか、アルミニウムとステンレスの積層材あるいはアルミニウムとステンレスと銅の積層材等の複合材料で形成されている。
【０００４】
これら金属製の鍋は、通常は被調理物であるご飯が強く付着することを防止するために、その内面にフッ素樹脂コート等の耐熱性コートが処理されており、ご飯に対する非粘着性を向上させている。
【０００５】
また、被調理物を加熱する加熱板についても、通常はステンレス等の金属で構成され、必要に応じてその片面あるいは両面にフッ素樹脂コート等の耐熱性コートを処理し、非粘着性を向上させたり、遠赤外線効果を発揮し食味の向上に寄与したりする構成をとっているものもある。
【０００６】
このように鍋、加熱板等はともに基材表面に耐熱性コートを処理する場合、第一の手段として、まず、金属基材を鍋や加熱板等の形状にプレス成形した後に、基材表面に塗料を塗装するものがある。
【０００７】
一例としては、アルミニウムとステンレスのクラッド材を内面がアルミニウムとなるように鍋形状にプレス成形した後に、アルミニウムにブラスト処理をし、次いで、液体塗料のプライマを塗装し、乾燥した後、液体、あるいは粉体のフッ素樹脂塗料を塗装、焼成して鍋内面にフッ素樹脂コートを処理する手法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、第二の手段としては、プレス成形前の金属材料にロールコートやスピンコート等の手法を用いて塗装処理を行ない、予めコート処理済みの基材を作製した後に、これをプレス成形して鍋等を成形するものがある。
【０００９】
一例としては、アルミニウム平板に水酸化ナトリウムでエッチング処理を行ない、表面に微細な凹凸を設けた後に、アルマイト処理を実施し、その後、この平板上にスピンコートによりフッ素樹脂コートを塗装、焼成して基材を作製し、これを鍋等にプレス成形しているものがある。
【００１０】
ここで、フッ素樹脂コートとしての基本性能を考察してみると、ご飯の非粘着性の確保は重要であるが、実使用の観点からさらに詳細に検討してみた場合、炊飯器の鍋内部で米を研ぐときに、米が強くフッ素樹脂コートに押し付けられる負荷や、鍋洗浄時にナイロンたわし等、摩耗性のある洗浄具による擦れ負荷等、フッ素樹脂コートは高い摩耗環境に置かれることを想定しなければならない。
【００１１】
一般的に、フライパン等に用いられるフッ素樹脂コートの耐摩耗性を向上する手段としては、トップコートにセラミックス粒子等、無機充填材を多量に添加してトップコートの硬度を向上するといった手法がとられてきた（例えば、特許文献２参照）。しかし、炊飯用の鍋等の耐熱性コートにおいては、非粘着性や水位線表示部の視認性確保の観点から同様な手法を採用することは難しい。
【００１２】
そこで、従来、炊飯用の鍋等における耐熱性コートとして、フッ素樹脂コートの耐摩耗性を向上する手段としては、トップコートを極力厚膜化して膜厚をかせぐことにより耐摩耗性の向上をはかってきたが、厚膜化の手法としてはフッ素樹脂の粉体塗料を限界まで厚く塗装するか、フッ素樹脂コートを多層化する必要があった。
【００１３】
通常は３０〜５０μｍ程度の厚さのフッ素樹脂コートはこの厚膜化により１００μｍ程度にすることが可能であり、厚さに応じて耐摩耗性の向上が期待できる。
【特許文献１】特開平０９−１９４１９６号公報
【特許文献２】特開２００１−２１８６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前記従来の構成では、以下のような課題がある。すなわち、鍋や加熱板に耐熱性コートを処理する場合、その手法としては、プレス成形後に塗装するポストコート法とプレス成形前の基材に予め塗装しておくプレコート法がある。
【００１５】
しかし、前者の場合、プレス成形後に液体塗料をスプレー塗装、あるいは粉体塗料を粉体塗装するものであるが、塗装の性質上、１００％の塗着効率が得られるわけではなく、かなりの塗料が成形物に塗着することなく捨てられることとなる。
【００１６】
実際の塗装においては、通常の液体塗装、あるいは粉体塗装で３０〜５０％程度の塗着効率、静電塗装を実施した場合でも５０〜７０％程度の塗着効率であり、多くの塗料が無駄になるばかりか、塗料の廃棄の手間も生じることとなる。
【００１７】
特に、耐摩耗性を考慮し、厚膜化をはかりたいような場合、粉体塗装を行えば比較的容易に厚膜化できるが、反面、塗料の無駄が多くなる。
【００１８】
さらに、フッ素樹脂コートのような耐熱性コートの場合には、通常、塗装完了後に４００℃程度の高温で焼成を実施する必要が生じるため、焼成による高温処理で基材が変形して寸法的に不具合が生じることがしばしばである。
【００１９】
また、基材にステンレスを用い、この片面に耐熱性コートを処理した場合、焼成時の高温により非塗装面のステンレス表面の酸化が促進されることにより、酸化膜が生じいわゆるテンパーカラーにより外観的な問題を引き起こす。このため、酸洗や電解研磨等の湿式手法かバフ研磨等の物理的な手法により酸化膜を除去する必要があり、煩雑な工程が必要となるばかりか、酸化膜除去工程時にプレス成形物に傷を生じる等の不具合が生じることもある。
【００２０】
鍋や加熱板に耐熱性コートを処理する場合、その第二の手法としてはプレス成形前の基材に予め塗装しておくプレコート材のプレス成形がある。この手法によれば、塗料の無駄は少なく、プレス成形後に焼成する必要もないので、安定的な寸法精度が得られるほか、ステンレスにコートする場合においても、プレス成形前の平板材の状態で予め酸化膜除去をしておけばプレス成形後に煩雑な処理をする必要がない利点はある。
【００２１】
しかし、鍋や加熱板は実使用や普段のお手入れ等でナイロンたわし等による摩耗性のある洗浄具による擦れ負荷等、表面に処理された耐熱性コートは高い摩耗環境に置かれることを想定しなければならない。
【００２２】
先述のように、鍋や加熱板の耐熱性コートに高い非粘着性と耐摩耗性といった機能を付与しようとすれば、セラミックス等の添加材を極力含まないフッ素樹脂コートを厚膜塗装する必要がある。
【００２３】
プレコートで一般に用いられるスピンコートの場合、液体塗料による塗装となるので、塗料焼成時のガス抜けによる発泡不良等を考慮すると、１〜２層の塗装で粉体塗装のような厚膜化をはかることは容易でない。
【００２４】
また、フッ素樹脂等の耐熱性コートに使用される材料は高価であり、工業製品である炊飯器の大量生産を考慮した場合、極力使用量を抑えて厚さを薄くすることが望ましい。
【００２５】
耐熱性コートの厚さを薄く抑えるには、トップコートに硬度の高い物質を多量に入れることも可能ではあるが、耐摩耗性の向上に効果のある程度まで添加材をトップコートに添加すると、前述のように、非粘着性が悪化したり耐久性に悪影響を与えたりするので機能を十分に果たさない。
【００２６】
また、鍋等に塗装されたフッ素樹脂コートの場合には、フッ素樹脂コート自体が強い撥水性を有することから、鍋に水を入れて加熱したときに生じる水蒸気の泡がなかなかフッ素樹脂コート表面から離脱せずに大きく成長する傾向にあり、このため鍋内の被調理物への熱の受け渡しがスムーズにいかずに良好な対流を生じにくく、調理結果に不具合をもたらす場合がある。
【００２７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、塗料や工程の無駄を省き、プレス成形物に安定的な寸法精度を得るとともに、プレス成形時のダメージを抑制し、大きな厚膜化を伴わずに耐摩耗性の改善を可能とした調理用の鍋、加熱板等を備えた調理器を提供することを目的とする。また、特に、鍋においては、耐熱性コート面から被調理物への熱の受け渡しをスムーズにし、良好な調理結果をもたらすことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の調理器は、基材の表面に耐熱性コートを形成するとともに、この耐熱性コートに添加材としてダイヤモンド粒子を添加してプレコート材を作製し、このプレコート材により、調理用の鍋および鍋内の被調理物を加熱する加熱板に代表される調理金属部材の少なくとも一つを形成したものである。
【００２９】
これによって、塗料や工程の無駄を省き、プレス成形物に安定的な寸法精度を得るとともに、大きな厚膜化を伴わずに耐摩耗性の改善を可能とした調理用の鍋、加熱板等を備えた調理器を提供できる。また、特に、調理用の鍋においては、耐熱性コート面から被調理物への熱の受け渡しをスムーズにし、良好な調理結果をもたらすものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の調理器は、調理金属部材の大きな厚膜化を伴わずに耐摩耗性の改善を可能とするとともに、特に、調理用の鍋においては、耐熱性コート面から被調理物への熱の受け渡しをスムーズにし、良好な調理結果をもたらすものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
第１の発明は、基材の表面に耐熱性コートを形成するとともに、この耐熱性コートに添加材としてダイヤモンド粒子を添加してプレコート材を作製し、このプレコート材により、調理用の鍋および鍋内の被調理物を加熱する加熱板に代表される調理金属部材の少なくとも一つを形成した調理器とするものである。これによって、塗料や工程の無駄を省き、プレス成形物に安定的な寸法精度を得るとともに、大きな厚膜化を伴わずに耐摩耗性の改善を可能とした調理用の鍋、加熱板等を備えた調理器を提供できる。また、特に、調理用の鍋においては、耐熱性コート面から被調理物への熱の受け渡しをスムーズにし、良好な調理結果をもたらすものである。
【００３２】
第２の発明は、特に、第１の発明において、基材は円盤状であることにより、スピンコーターによる回転塗装が可能になり、膜厚が均一なプレコート材を効率的に生産できるとともに、円盤状のため円周形状を有する調理用の鍋や加熱板への加工が容易である。
【００３３】
第３の発明は、特に、第２の発明において、ダイヤモンド粒子を添加した耐熱性コートは円盤状の基材の中心部にのみ設けたことにより、プレコート材を鍋形状に加工した場合、ダイヤモンド粒子を添加した耐熱性コート層は鍋底面にのみ配置されることになり、調理時に強力に加熱される鍋底面にダイヤモンド粒子が存在することにより、ダイヤモンド粒子が沸騰核になって熱の放出点となり加熱時に細かな泡を生じやすくなる結果、鍋内の被調理物に良好な対流を生じ、良好な調理結果をもたらすことができる。また、この場合、鍋側面付近にはダイヤモンド粒子を添加した耐熱性コート層が存在しないので、側面部の非粘着性の劣化がない、あるいは材料費を節約ができるといった利点が生じる。
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３５】
（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１における調理器として炊飯器を例示したものである。
【００３６】
図１に示すように、調理器本体１は、調理用の鍋２を着脱自在に収納し、鍋２の底部に接触するようヒーターよりなる加熱手段３を設け、鍋２を直接加熱するように構成している。鍋２の上方開口部を覆う蓋５は、開閉自在なものであり、内面に内蓋６を着脱自在に設置している。
【００３７】
また、鍋底温度検知センサー４は、鍋２の外底部に対向して設け、鍋２の温度を検知するもので、その出力を加熱制御基板７に入力している。加熱制御基板７は、マイクロコンピュータ等を有する操作部８からの入力に基づいて、マイクロコンピュータによるプログラム制御により調理および保温工程を実行するよう構成している。なお、蓋５には蒸気キャップ９が設けられている。
【００３８】
ここで、調理用の鍋２は、厚さ１．５ｍｍのアルミニウムを基材としてこれをプレス加工して鍋形状にしたものであり、内面には予め耐熱性コートとしてフッ素樹脂コートを処理している。
【００３９】
以下、このフッ素樹脂コート処理したアルミニウム製の鍋の製法について、図２を参照しながら説明する。
【００４０】
まず、アルミニウム材を所定の大きさに打ち抜き円盤状をした基材１０を用意し、これを苛性ソーダでエッチング処理して表面に凹凸１２を設けた後に、アルマイト加工処理して０．１μｍ厚さ程度のアルマイト層１３を設けて耐食性を良化する。
【００４１】
次に、この基材１０をスピンコーターに載せ、フッ素樹脂コート処理（耐熱性コート１１処理）を実施するが、このとき、液体状のフッ素樹脂塗料にはポリテトラフロロエチレン＝パーフロロアルキルビニルエーテル（以下ＰＦＡ）を主体とするフッ素樹脂に接着樹脂、カーボンブラック顔料、光輝材のほか、平均粒径３μｍのダイヤモンド粒子１５を添加し、膜厚が約３０μｍとなるようにスピンコート処理した後、３８０℃、２０分間焼成処理を実施した。
【００４２】
以上のように作製したプレコート材１４をプレス成形によって鍋形状に加工した後、必要に応じて鍋側面に水位線を打刻等により設け、その後、鍋外面にアルマイト加工を処理して鍋２を完成させた。
【００４３】
このとき、フッ素樹脂コート塗膜に含有するダイヤモンド量により、フッ素樹脂コートの性能は（表１）のように変化する。
【００４４】
【表１】
【００４５】
（表１）において、＊１は、市販の研磨粒子入りナイロンたわしに１ｋｇの荷重をかけてフッ素樹脂コート面を摩耗し、基材が露出するまでの往復回数を比較し、×は基準と同等の耐久性、△は基準の１．５〜２．０倍の耐久性、○は基準の２．１〜５．０倍の耐久性、◎は５倍を超える耐久性を有するものである。
【００４６】
また、＊２は、５合の米を炊飯し、炊飯終了後に鍋２を上下逆さまにしてひっくり返したときに、鍋２から落ちずにフッ素樹脂コート面に残存したご飯重量で判断し、×は基準よりも５０％以上多く残存、△は基準よりも２０％以上多く残存、○は基準と同等レベル残存したものである。
【００４７】
ダイヤモンドは鉱物中モース硬度が最も高い物質であるとともに、高温に耐え、酸やアルカリに対しても安定性が高いので、炊飯時の高温、ご飯のおねばや各種調味料に曝される鍋２のフッ素樹脂コートに添加して耐摩耗性を向上するには好適な材料である。
【００４８】
実使用において、鍋２を洗浄するときには、市販のナイロンたわしでフッ素樹脂コート面が擦られ、フッ素樹脂コートが摩滅劣化していく現象が散見されるが、これはナイロンたわしに含有される研磨材による摩耗作用が大きく関与している。一般的には、ナイロンたわしに含有される研磨材はアルミナ粒子であり、本実施の形態では、アルミナ粒子よりも硬度が高いダイヤモンドを用いたことにより、ナイロンたわしに対して高い耐摩耗性が得られたものである。
【００４９】
ここで、（表１）に示すように、フッ素樹脂コート中のダイヤモンド量に着目すると、０．３ｗｔ％未満では十分な耐摩耗性が期待できない可能性が高く、５％を超えるとご飯の非粘着性が悪化することと、外観の白化が目立つことから、ダイヤモンド粒子は０．３〜５ｗｔ％添加していることが望ましい。
【００５０】
次に、フッ素樹脂コートに添加するダイヤモンド平均粒径を変更したフッ素樹脂コートの耐食性と耐摩耗性を調べた結果を（表２）に示す。このときのダイヤモンドの添加量は１ｗｔ％とした。
【００５１】
【表２】
【００５２】
（表２）においてはフッ素樹脂コート厚さを３０μｍとした場合の耐食性の試験結果を開示するが、これは作製した鍋に、２％塩水、１％クエン酸混合水溶液を満たして６０℃で３０日間保温したときの耐食性を確認したものである。
【００５３】
（表２）において、○、×は判定基準を示しており、○は異常なし、×はブリスタ発生を示している。
【００５４】
（表２）より、ダイヤモンドの平均粒径は０．５〜１０μｍの範囲であれば、良好な耐食性と耐摩耗性を確保できることを確認できたため、実用的には炭化珪素の平均粒径をこの範囲とすることが望ましい。
【００５５】
また、本実施の形態においては、フッ素樹脂コートにダイヤモンド粒子１５を存在させることにより、前述のように、耐摩耗性の向上等の効果が得られるほか、フッ素樹脂コートに存在するダイヤモンド粒子１５が沸騰核になって、炊飯時に細かな泡が多く発生し、良好な対流を発生させる結果、良好な調理結果をもたらすという効果も生じるが、以下この点について概説する。
【００５６】
フッ素樹脂は熱伝導率が低く、強い疎水性物質であり撥水性が高いため、フッ素樹脂をコートした鍋に水を入れて加熱すると、沸騰して生じてきた泡がなかなか表面から離脱せずに大きくなり、これが伝熱を妨げ対流を阻害する結果、調理結果に不具合をもたらすことがあった。
【００５７】
この点を改善するためには、本来は親水性の物質をフッ素樹脂コートに添加して撥水性を下げることが考えられるが、親水性の物質を添加した場合には非粘着性が低下する等の悪影響も懸念される。
【００５８】
一方、ダイヤモンドは疎水性物質であり、フッ素樹脂とのなじみもよく、非粘着性の悪化、表面からの脱落、吸水するといった悪影響の可能性も少ない。
【００５９】
また、フッ素樹脂の熱伝導率は極めて低いのに対し、本実施の形態で添加したダイヤモンドの熱伝導率は約２０００Ｗ／ｍ・ｋと極めて高く、この値は熱伝導率が高い金属とされるアルミニウムの約９倍、銅の約５倍である。
【００６０】
したがって、ダイヤモンドは極めて高い熱伝導率を有することから、特に、ダイヤモンド粒子を添加材粒子とした場合にはダイヤモンド粒子が沸騰核になって熱の放出点となり加熱時に細かな泡を生じやすくなる結果、鍋内の被調理物に良好な対流を生じ、良好な調理結果をもたらすことができる。
【００６１】
なお、本実施の形態では、１層のフッ素樹脂コートを設けたのみであるので、この１層目のフッ素樹脂コート層がトップコートに相当する。また、調理金属部材として調理用の鍋２について説明したが、図１における内蓋６に耐熱性コートとしてのフッ素樹脂コートを設けることもできるものである。さらに、調理として炊飯について説明したが、これに限らず、調理全般に適用できるものである。
【００６２】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における調理器の基材を示すものである。調理器としての基本構成は実施の形態１と同様であるので。その説明を省略する。
【００６３】
本実施の形態においては、鍋２は、実施の形態１と同様に、厚さ１．５ｍｍのアルミニウムを基材としてこれをプレス加工して鍋形状にしたものであり、内面には予め２層のフッ素樹脂コートよりなる耐熱性コート１６を処理している。
【００６４】
以下、このフッ素樹脂コート処理したアルミニウム製の鍋の製法について、図３を参照しながら説明する。
【００６５】
まず、実施の形態１と同様に、基材のアルミニウム材を所定の大きさの円盤状に打ち抜き、これを苛性ソーダでエッチング処理して表面に凹凸を設けた後に、アルマイト加工処理して０．１μｍ厚さ程度のアルマイト層を設けて耐食性を良化する。
【００６６】
次に、この円盤をスピンコーターにかけ、１層目のコート１７としてフッ素樹脂コート処理を実施するが、このとき、液体状のフッ素樹脂塗料にはポリテトラフロロエチレン（以下ＰＴＦＥ）を主体とするフッ素樹脂に接着樹脂、カーボンブラック顔料、光輝材を添加し、膜厚が約２０μｍとなるようにスピンコート処理した後、１５０℃、２０分間乾燥処理を実施した。
【００６７】
その後、平均粒径３．５μｍのダイヤモンド粒子１５を１ｗｔ％添加したＰＦＡを主体とする液体状のフッ素樹脂塗料を膜厚が１０μｍとなるようにスピンコートし、３８０℃、２０分間焼成し、総膜厚が３０μｍでトップコート１８にダイヤモンド粒子１５が添加されているプレコート材１４を作製した。
【００６８】
以上のように作製したプレコート材１４をプレス成形によって鍋形状に加工した後、必要に応じて鍋側面に水位線を打刻等により設け、その後、鍋外面にアルマイト加工を処理して鍋を完成させた。
【００６９】
本実施の形態における鍋のフッ素樹脂コート１６は２層コートであり、実施の形態１で示した１層コートの鍋よりも膜厚を厚くすることが容易であり、耐久性をより向上することができる上、１層目のコート１７には高価なダイヤモンド粒子１５が入っていないのでコストを抑えることができる。
【００７０】
また、本実施の形態においては、トップコート１８にダイヤモンドを添加しているので、実施の形態１同様に、耐摩耗性の向上等の効果が得られるほか、トップコート内部の表層側に存在する粒子が沸騰核になって、調理時に細かな泡が多く発生し、良好な対流を発生させる結果、良好な調理結果をもたらすという効果も生じる。さらに、ダイヤモンド粒子１５を１層目のコート１７に添加しても特に問題はない。
【００７１】
なお、実施の形態１、２においては、それぞれ添加材粒子としてダイヤモンドを用いているが、アルミナ、シリカ等のセラミックス材料やカーボン、光輝材あるいはマイカ等を混合して用いても何ら問題はなく、前述の通り、ご飯の非粘着性や外観に対する検討を行った上でこれら添加物の添加量を決定することが重要である。
【００７２】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における調理器の鍋を示すものである。調理器としての基本構成は実施の形態１と同様であるので。その説明を省略する。
【００７３】
本実施の形態においては、鍋２は、実施の形態１と同様に、厚さ１．５ｍｍのアルミニウムを基材としてこれをプレス加工して鍋形状にしたものであり、内面の底部には予め２層のフッ素樹脂コートを処理し、側面部には１層のフッ素樹脂コートを処理している。
【００７４】
以下、このフッ素樹脂コート処理したアルミニウム製の鍋の製法について、図４を参照しながら説明する。
【００７５】
実施の形態１と同様に、まず、基材のアルミニウム材を所定の大きさの円盤状に打ち抜き、これを苛性ソーダでエッチング処理して表面に凹凸を設けた後に、アルマイト加工処理して０．１μｍ厚さ程度のアルマイト層を設けて耐食性を良化する。
【００７６】
次に、この円盤をスピンコーターに載せ、１層目のコートとしてフッ素樹脂コート処理を実施するが、このとき、液体状のフッ素樹脂塗料にはポリテトラフロロエチレン（以下ＰＴＦＥ）を主体とするフッ素樹脂に接着樹脂、カーボンブラック顔料、光輝材を添加し、膜厚が約２０μｍとなるようにスピンコート処理した後、１５０℃、２０分間乾燥処理を実施した。
【００７７】
その後、プレス成形後に側面部となる部位をマスキングし、平均粒径３．５μｍのダイヤモンド粒子１ｗｔ％を平均粒径２０μｍのＰＦＡ粉体にマイクロカプセル化した粉体状のフッ素樹脂塗料を膜厚が１０μｍとなるように粉体塗装を実施し、３８０℃、２０分間焼成した。
【００７８】
したがって、本実施の形態におけるプレコート材はプレス成形後に鍋底部となる円盤の中心部２０付近で２層コート３０μｍ、円盤の周囲部２１で１層コート２０μｍとなり、中心部付近の２層コートのトップコートのみにダイヤモンド粒子が添加されている。
【００７９】
以上のように作製したプレコート材をプレス成形によって鍋形状に加工した後、必要に応じて鍋側面に水位線を打刻等により設け、その後、鍋外面にアルマイト加工を処理して鍋を完成させた。
【００８０】
本実施の形態においては、鍋底２２付近のみにダイヤモンド粒子を添加したフッ素樹脂コートが存在するので、調理時に強力に加熱される鍋底面にダイヤモンド粒子が存在することにより、ダイヤモンド粒子が沸騰核になって熱の放出点となり加熱時に細かな泡を生じやすくなる結果、鍋内の被調理物に良好な対流を生じ、良好な調理結果をもたらすことができる。
【００８１】
また、この場合、鍋側面２３付近にはダイヤモンド粒子を添加したトップコート層が存在しないので、側面部の非粘着性の劣化がない、あるいは材料費を節約できるといった利点が生じる。
【００８２】
なお、本実施の形態においては、添加材粒子としてダイヤモンドを用いたが、アルミナ、シリカ等のセラミックス材料やカーボン、光輝材あるいはマイカ等を混合して用いても何ら問題はなく、前述の通り、ご飯の非粘着性や外観に関する検討を行った上でこれら添加物の添加量を決定することが重要である。
【００８３】
なお、実施の形態１〜３においては、アルミニウム製の鍋について例示したが、電磁誘導加熱式の調理器に主に用いられるアルミニウムとステンレスのクラッド材からプレス成形される鍋等にも適用しても特に問題はない。
【００８４】
（実施の形態４）
図５、図６は、本発明の実施の形態４における調理器として炊飯器を例示するものである。
【００８５】
図５に示すように、調理器本体３１は、調理用の鍋３２を着脱自在に収納し、鍋３２の底部および側底部と、鍋３２内の被調理物を加熱する加熱板３６との対抗部にそれぞれ電磁誘導加熱コイル３３、４２を設け、鍋３２および加熱板３６を電磁誘導加熱により加熱するように構成している。この電磁誘導加熱コイル３３の外方に防磁用のフェライト３４を設けている。蓋３５は、鍋３２の上方開口部を開閉自在に覆い、この蓋３５の内面に加熱板３６を着脱自在に設置している。
【００８６】
鍋底温度検知センサー３８は、鍋３２の外底部に対向して設け、鍋３２の温度を検知するもので、その出力を加熱制御基板３９に入力している。加熱制御基板３９は、マイクロコンピュータや、電磁誘導加熱コイル３３、３４に高周波電流を供給するインバータ回路等を有し、基板冷却ファン３７により冷却されながら動作して、操作部４０からの入力に基づいて、マイクロコンピュータによるプログラム制御により調理および保温工程を実行するよう構成している。なお、蓋３５には蒸気キャップ４１を設けている。
【００８７】
本実施の形態の調理器は、加熱板３６を電磁誘導加熱により発熱させるが、加熱板３６は厚さ０．５ｍｍのフェライト系ステンレスを基材としたものであり、フェライト系ステンレスの片面に耐熱性コートをプレコートした後、これをプレス加工して加熱板３６の形状にしたものである。
【００８８】
以下、この耐熱性コート処理したステンレス製加熱板の製法について、図６を参照しながら説明する。
【００８９】
まず、ロール巻きにした平板状のステンレス材４３の片面にブラスト処理を実施した後、ポリエーテルサルホン（以下ＰＥＳ）とポリアミドイミド（以下ＰＡＩ）を主体とした溶剤系塗料に、カーボンブラック、酸化チタンを加えた塗料をロールコート法により１層目のコート４４として厚さ１０μｍとなるように塗装後、１５０℃、２０分間乾燥する。
【００９０】
次に、ＰＥＳを主体とした溶剤系塗料に、カーボンブラックと酸化チタンを加え、さらに成膜後の塗膜中に１ｗｔ％のダイヤモンドが存在するように平均粒径３μｍのダイヤモンド粒子を添加し、また、成膜後の塗膜中に１０ｗｔ％のＰＦＡが存在するようにＰＦＡ粒子を添加した塗料を作製した。
【００９１】
この塗料をロールコート法により厚さ１０μｍとなるようにトップコート４５として塗装した後、３８０℃、２０分間焼成処理を実施したので、総膜厚が約２０μｍでトップコート４５にダイヤモンド粒子が添加されたコートを有するプレコート処理ロール材とした。
【００９２】
この状態で、このロール材は耐熱性コート焼成時の加熱処理により非塗装面のステンレス露出面４６には酸化膜が形成され、金色や茶色のテンパーカラーが出現している。
【００９３】
この酸化膜は外観的を悪化させるのみならず、耐食性をも劣化させるため、除去する必要があるので、このロール材を燐酸／硫酸混合液や塩酸等に浸漬するか、バフ研磨等の物理的処理により酸化膜を十分に除去する必要があるが、焼成を無酸化炉で行う場合、酸化膜はできないので酸洗やバフ研磨は不要である。
【００９４】
以上のように作製したプレコート処理ロール材はトランスファー成形等によるプレス加工にて連続的に加熱板３６に成形することが可能である。
【００９５】
こうして作製されたプレコート処理ロール材は、プレス成形によって加熱板３６の形状に加工するが、コート面は鍋３２に相対するように加工し、必要に応じて把手等の付属部品を装着して完成するものである。
【００９６】
本実施の形態で作製した加熱板３６の鍋３２に相対する面に処理された耐熱性コート面からは、波長３〜１５μｍの遠赤外線が放射率は８８％の強度で放射されており、一方、蓋３５に相対するステンレス鏡面仕上げ面の遠赤放射率は２％となる。
【００９７】
それ故に、以上のごとき構成を備えた本実施の形態における調理器に備えられる加熱板３６は、鍋３２に相対する面からの熱放射率が圧倒的に高く、熱が効率的に加熱板３６から調理中の米や水に伝えられるが、加熱板３６から蓋３５への熱放射は低く蓋３５の不要な温度上昇は防止できる。
【００９８】
また、耐摩耗性を確認してみたところ、本実施の形態における加熱板３６のフッ素樹脂コートは同膜厚を有する通常のフッ素樹脂コートと比べて２倍以上の耐摩耗性を有することが確認できたが、これはフッ素樹脂コート内に添加したダイヤモンド粒子の効果である。
【００９９】
したがって、本実施の形態における加熱板３６は耐摩耗性が高く、お手入れによる傷つきに強く、耐久性が高いので遠赤放射の効果を長期間にわたり初期同等に維持することが可能である。
【０１００】
さらに、プレコート材であるので、塗料の無駄が少なく、プレス加工後に塗装や酸化膜除去等の煩雑な工程もなく、プレス後の焼成処理もないので高い寸法精度を得ることができる。
【０１０１】
なお、本実施の形態においては、ステンレスと耐熱性コーティングの密着性を向上するためにブラスト処理を用いたが、化成処理に置き換えることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
以上のように、本発明にかかる調理器は、調理金属部材の大きな厚膜化を伴わずに耐摩耗性の改善を可能とするとともに、特に、調理用の鍋においては、耐熱性コート面から被調理物への熱の受け渡しをスムーズにし、良好な調理結果をもたらすものであるので、炊飯器としてはもちろんのこと、例えば、基材の表面に耐熱性コートを形成した天板を有する調理器具等としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施の形態１における調理器の断面図
【図２】（ａ）同調理器の鍋を加工するための基材の斜視図（ｂ）同調理器の鍋を加工するためのプレコート材の拡大断面図
【図３】本発明の実施の形態２における調理器のプレコート材の拡大断面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態３における調理器のプレコート材の斜視図（ｂ）同調理器の鍋を示す破断面図
【図５】本発明の実施の形態４における調理器の断面図
【図６】（ａ）同調理器の加熱板に加工するステンレス製ロール材の斜視図（ｂ）同調理器の加熱板におけるプレコート材の拡大断面図
【符号の説明】
【０１０４】
２、３２ 鍋
１０ 基材
１１、１６ 耐熱性コート
１５ ダイヤモンド粒子
３６ 加熱板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に耐熱性コートを形成するとともに、この耐熱性コートに添加材としてダイヤモンド粒子を添加してプレコート材を作製し、このプレコート材により、調理用の鍋および鍋内の被調理物を加熱する加熱板に代表される調理金属部材の少なくとも一つを形成した調理器。
【請求項２】
基材は円盤状である請求項１に記載の調理器。
【請求項３】
ダイヤモンド粒子を添加した耐熱性コートは円盤状の基材の中心部にのみ設けた請求項２に記載の調理器。
【請求項１】
基材の表面に耐熱性コートを形成するとともに、この耐熱性コートに添加材としてダイヤモンド粒子を添加してプレコート材を作製し、このプレコート材により、調理用の鍋および鍋内の被調理物を加熱する加熱板に代表される調理金属部材の少なくとも一つを形成した調理器。
【請求項２】
基材は円盤状である請求項１に記載の調理器。
【請求項３】
ダイヤモンド粒子を添加した耐熱性コートは円盤状の基材の中心部にのみ設けた請求項２に記載の調理器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１５４６５９（Ｐ２００８−１５４６５９Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４４０８３（Ｐ２００６−３４４０８３）
【出願日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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