(57)【要約】【課題】メンテナンス性に優れた調理器用トッププレートを提供する。【解決手段】調理器用トッププレート１は、基板１０と、基板１０の一方の表面１０ａ上に形成されており、酸化ジルコニウムからなる複数の柱状構造体２１により構成された柱状構造を有するコーティング層２０とを備えている。【選択図】図２
2011196667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一方の表面上に形成されており、酸化ジルコニウムからなる複数の柱状構造体により構成された柱状構造を有するコーティング層とを備える調理器用トッププレート。
【請求項２】
前記基板は、ガラス基板である、請求項１に記載の調理器用トッププレート。
【請求項３】
前記柱状構造体は、結晶性酸化ジルコニウムからなる、請求項１または２に記載の調理器用トッププレート。
【請求項４】
前記複数の柱状構造体の最大幅は、１０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内にある、請求項１〜３のいずれか一項に記載の調理器用トッププレート。
【請求項５】
前記コーティング層の厚みは、５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内にある、請求項１〜４のいずれか一項に記載の調理器用トッププレート。
【請求項６】
調理器用トッププレートのコーティング膜であって、
酸化ジルコニウムからなる複数の柱状構造体により構成された柱状構造を有する調理器用トッププレートのコーティング膜。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の調理器用トッププレートの製造方法であって、
ジルコニウムの金属ターゲットを用いて、スパッタリング法によりジルコニウム膜を形成する工程と、前記ジルコニウム膜を、酸素ラジカルにより酸化することにより、酸化ジルコニウム膜を形成する工程とを繰り返し行うことによって前記コーティング層を形成する、調理器用トッププレートの製造方法。
【請求項８】
前記ジルコニウム膜の膜厚が０．１ｎｍ〜１ｎｍの範囲内となるように前記ジルコニウム膜を形成する、請求項７に記載の調理器用トッププレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調理器用トッププレート、そのコーティング膜及び調理器用トッププレートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）調理器や、ガス調理器などの各種調理器において、ガラス製のトッププレートが用いられるようになってきている。
【０００３】
ガラス製の調理器用トッププレートとしては、例えば、下記の特許文献１において、ガラス基板の表面に、ＴｉＯ２，ＣｅＯ２及びＺｒＯ２のうちの一種以上を主成分とする、厚みが２０〜３００ｎｍの高反射膜と、絵付けガラス装飾層とを形成したガラス製調理器用トッププレートが提案されている。
【０００４】
また、下記の特許文献２において、ガラス基板の一方の表面側にＳｉまたはＧｅからなる遮光層が形成されており、さらに遮光層の上に、窒化ケイ素などからなる保護層が形成されているガラス製調理器用トッププレートが提案されている。
【０００５】
下記の特許文献３において、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｌｉ２Ｏ系結晶化ガラスの表面に、Ｚｒ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ａｌ，Ｉｎ，Ｇｅ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ｃｕ，ＹまたはＴａの酸化物からなるコーティング層を形成したガラス製調理器用トッププレートが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１９０８４６号公報
【特許文献２】特開２００９−１３９０５５号公報
【特許文献３】特開平５−２２９８５１号公報
【特許文献４】特開２００５−３２１１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、現在、種々のガラス製調理器用トッププレートが提案されているが、いずれのガラス製調理器用トッププレートにも、例えば調理器具内の調理物が吹きこぼれたことなどにより発生した焦げ付きを除去しにくいという問題がある。すなわち、従来のガラス製調理器用トッププレートには、メンテナンス性が低いという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、メンテナンス性に優れた調理器用トッププレートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る調理器用トッププレートは、基板と、コーティング層とを備えている。コーティング層は、基板の一方の表面上に形成されている。コーティング層は、柱状構造を有する。柱状構造は、複数の柱状構造体により構成されている。柱状構造体は、酸化ジルコニウムからなる。このため、本発明に係る調理器用トッププレートは、焦げ付きが生じた場合であっても、容易に焦げ付きを除去することができる。従って、本発明に係る調理器用トッププレートは、メンテナンス性に優れている。
【００１０】
本発明において、基板の材質は、特に限定されない。基板は、例えば、ガラス基板や、セラミック基板、金属基板、合金基板であってもよい。なお、本発明において、ガラス基板には、結晶化ガラス基板が含まれるものとする。
【００１１】
また、基板は、可視波長域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の光を透過させるものであってもよいし、遮光するものであってもよい。
【００１２】
本発明において、柱状構造体は、結晶性酸化ジルコニウムからなることが好ましい。
【００１３】
本発明において、複数の柱状構造体の最大幅は、１０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。この場合、焦げ付きの除去がさらに容易となるため、より優れたメンテナンス性を実現することができる。
【００１４】
本発明において、コーティング層の厚みは、５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。コーティング層の厚みが薄すぎると、焦げ付きの除去性能が低下する場合がある。一方、コーティング層の厚みが厚すぎると、干渉による着色が発生し、コーティング膜に傷が入った際に、傷が目立ちやすくなる場合がある。
【００１５】
本発明に係る調理器用トッププレートのコーティング膜は、酸化ジルコニウムからなる複数の柱状構造体により構成された柱状構造を有する、本発明に係る調理器用トッププレートのコーティング膜を用いることにより、メンテナンス性に優れた調理器用トッププレートを実現することができる。
【００１６】
本発明に係る調理器用トッププレートの製造方法は、上記本発明に係る調理器用トッププレートを製造する方法に関する。本発明に係る調理器用トッププレートの製造方法では、ジルコニウムの金属ターゲットを用いて、スパッタリング法によりジルコニウム膜を形成する工程と、ジルコニウム膜を、酸素ラジカルにより酸化することにより、酸化ジルコニウム膜を形成する工程とを繰り返し行うことによってコーティング層を形成する。本発明に係る調理器用トッププレートの製造方法によれば、メンテナンス性に優れた上記本発明に係る調理器用トッププレートを製造することができる。
【００１７】
なお、本発明に係る調理器用トッププレートの製造方法において、ジルコニウム膜の膜厚が０．１ｎｍ〜１ｎｍの範囲内となるようにジルコニウム膜を形成することが好ましい。ジルコニウム膜の厚みを０．１ｎｍ〜１ｎｍの範囲内とすることにより、好適な柱状構造のコーティング層を形成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、メンテナンス性に優れた調理器用トッププレートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を実施した一実施形態に係る調理器用トッププレートの略図的断面図である。
【図２】図１のＩＩ部分を拡大した模式的断面図である。
【図３】第１の変形例にかかる調理器用トッププレートの略図的断面図である。
【図４】第２の変形例にかかる調理器用トッププレートの略図的断面図である。
【図５】実施例１において作成したコーティング層の断面写真である。
【図６】実施例１において作成したサンプルの焦げ付き除去試験後の平面写真である。
【図７】比較例１において作成したサンプルの焦げ付き除去試験後の平面写真である。
【図８】比較例２において作成したサンプルの焦げ付き除去試験後の平面写真である。
【図９】比較例３において作成したサンプルの焦げ付き除去試験後の平面写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施した好ましい形態について、図１に示す調理器用トッププレート１を例に挙げて説明する。但し、調理器用トッププレート１は、単なる例示である。本発明に係る調理器用トッププレートは、調理器用トッププレート１に何ら限定されない。
【００２１】
図１は、本発明を実施した一実施形態に係る調理器用トッププレートの略図的断面図である。図２は、図１のＩＩ部分を拡大した模式的断面図である。
【００２２】
図１に示す調理器用トッププレート１は、例えば、ＩＨ調理器や、ガス調理器などの各種調理器の加熱装置の上に配置され、調理器が置かれる調理面を構成するための部材である。
【００２３】
図１に示すように、調理器用トッププレート１は、基板１０を備えている。基板１０は、調理器用トッププレート１の剛性を担保するための部材である。基板１０は、調理器用トッププレート１の剛性を担保できるものであり、かつ、耐熱性が高いものであれば特に限定されない。基板１０は、例えば、金属基板や合金基板により構成されていてもよいし、ガラス基板により構成されていてもよい。
【００２４】
なかでも、基板１０は、ガラス基板であることが好ましく、より優れた耐熱性を有する結晶化ガラス基板であることがより好ましい。結晶化ガラス基板の具体例としては、β石英固溶体又はβ−スポジュメン固溶体を主結晶とする結晶化ガラス基板などが挙げられる。
【００２５】
基板１０は、可視波長域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の光を透過させるものであってもよいし、可視波長域の光を遮光するものであってもよい。
【００２６】
基板１０は、調理面側の表面１０ａと、裏面１０ｂとを備えている。
【００２７】
基板１０の表面１０ａの上には、コーティング層２０が形成されている。図２に示すように、本実施形態において、コーティング層２０は、柱状構造を有する。具体的には、コーティング層２０は、例えば、ＺｒＯ２などの酸化ジルコニウムからなる複数の柱状構造体２１により構成された柱状構造を有している。
【００２８】
このため、後述の実施例においても裏付けられるように、本実施形態の調理器用トッププレート１に焦げ付きが発生した場合であっても、例えば、水を付けて軽くこする程度で焦げ付きを容易に除去することができる。また、そもそも、本実施形態の調理器用トッププレート１には、焦げ付きが付着しにくい。従って、本実施形態の調理器用トッププレート１は、高いメンテナンス性を有している。
【００２９】
なお、例えば、上記特許文献４には、基材の表面に水溶性ジルコニウム化合物または酸化ジルコニウムゾルを塗布し、焼成することにより形成された表面層を有する加熱調理器具が記載されている。また、特許文献４には、酸化ジルコニウムからなる表面層を形成することにより、焦げ付き汚れが容易に除去可能である旨が記載されている。
【００３０】
しかしながら、特許文献４に記載されている表面層は、酸化ジルコニウムからなるものの、本実施形態とは異なり、酸化ジルコニウムからなる複数の柱状構造体により構成されたものではない。従って、特許文献４に記載の表面層を基板の上に形成したとしても、十分に高いメンテナンス性を実現することができない。
【００３１】
本発明に従い、酸化ジルコニウムからなる複数の柱状構造体２１により構成された柱状構造を有するコーティング層２０を基板１０の表面１０ａの上に形成することにより、初めて、焦げ付きの除去が容易になり、高いメンテナンス性を実現することができる。
【００３２】
なお、柱状構造体２１は、アモルファスの酸化ジルコニウムからなるものであってもよいが、結晶性酸化ジルコニウムからなるものであることが好ましい。結晶性酸化ジルコニウムはアモルファス酸化ジルコニウムに比べ、熱的に安定しており、高熱環境において変質等の問題が起こりにくいためである。
【００３３】
なお、結晶性酸化ジルコニウムには、酸化ジルコニウムの微結晶を含むものと、単結晶酸化ジルコニウムとが含まれる。
【００３４】
柱状構造体２１の最大幅Ｗは、１０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。この場合、焦げ付きの除去がさらに容易となるため、より優れたメンテナンス性を実現することができる。なお、柱状構造体の最大幅とは、柱状構造体を平面視したときの、柱状構造体の幅の最大値である。
【００３５】
また、コーティング層２０の厚みは、５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。コーティング層２０の厚みが薄すぎると、焦げ付きの除去性能が低下する場合がある。一方、コーティング層２０の厚みが厚すぎると、干渉による着色が発生し、コーティング膜に傷が入った際に、傷が目立ちやすくなる場合がある。
【００３６】
次に、本実施形態の調理器用トッププレート１の製造方法の一例について説明する。
【００３７】
まず、基板１０を用意する。次に、基板１０の表面１０ａにコーティング層２０を形成する。具体的には、ジルコニウムの金属ターゲットを用いて、スパッタリング法によりジルコニウム膜を形成する（ジルコニウム膜形成工程）。ジルコニウム膜形成工程において、ジルコニウム膜は、ジルコニウム膜の厚みが０．１ｎｍ〜１ｎｍの範囲内となるように形成することが好ましい。
【００３８】
なお、ジルコニウムの金属ターゲットは、純度が９９．９％以上のターゲットであることが好ましい。ジルコニウム膜の成膜時に供給する酸素ガスのガス圧力は、０．１Ｐａ〜０．５Ｐａの範囲内であることが好ましい。ジルコニウム膜の成膜時の電力は、ターゲットの大きさなどに応じて適宜設定することができる。ジルコニウム膜の成膜時の電力は、例えば、１ｋＷ〜１０ｋＷ程度とすることができる。
【００３９】
ジルコニウム膜形成工程に続いて、ジルコニウム膜を酸化することにより酸化ジルコニウム膜を形成するジルコニウム膜酸化工程を行う。このジルコニウム膜酸化工程においては、ラジカルガンなどを用いて発生させた酸素ラジカルを用いてジルコニウム膜を酸化させる。
【００４０】
上記ジルコニウム膜形成工程と、ジルコニウム膜酸化工程とを繰り返し行うことにより上記コーティング層２０を形成し、調理器用トッププレート１を完成させる。
【００４１】
本実施形態では、上記ジルコニウム膜形成工程と、ジルコニウム膜酸化工程とを繰り返し行うため、上記柱状構造を有するコーティング層２０を好適に形成することができる。特に、ジルコニウム膜の厚みが０．１ｎｍ〜１ｎｍの範囲内となるようにジルコニウム膜を形成することにより、柱状構造を有するコーティング層２０をより好適に形成することができる。
【００４２】
以下、上記実施形態の変形例について説明する。以下の説明において、上記実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。また、図２を共通に参照するものとする。
【００４３】
（第１の変形例）
図３は、第１の変形例にかかる調理器用トッププレートの略図的断面図である。
【００４４】
上記実施形態では、基板１０の調理面側表面１０ａの直上にコーティング層２０が形成されている場合について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。コーティング層２０と基板１０との間に１または複数の層が形成されていてもよい。例えば、図３に示す例では、基板１０とコーティング層２０との間に、絵付けドット層１１が形成されている。また、基板１０とコーティング層２０との間に、遮光層や光沢層などを形成してもよい。
【００４５】
（第２の変形例）
図４は、第２の変形例にかかる調理器用トッププレートの略図的断面図である。
【００４６】
上記実施形態では、基板１０の調理面側の表面１０ａにコーティング層２０を形成し、裏面１０ｂ上には膜を形成しない例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図４に示すように、透明低膨張結晶化ガラスからなる基板１０の表面１０ａにコーティング層２０を形成し、表面１０ｂに遮光膜３０を形成してもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、基板１０の調理面側の表面１０ａ全面にコーティング層２０を形成する例について説明したが、コーティング層２０は、基板１０の調理面側の表面１０ａの一部にのみ形成されていてもよい。具体的には、例えば、表面１０ａのうちの、調理器が置かれる部分の上にのみ、コーティング層２０が形成されていてもよい。
【００４８】
以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
【００４９】
（実施例１）
日本電気硝子社製結晶化ガラス（ネオセラムＮ−０）基板の上に、ジルコニウムの金属ターゲットを用いて、下記の条件でスパッタリングを行うことにより、ジルコニウム膜を形成し、それを下記の条件で、酸素ラジカルを用いて酸化することにより酸化ジルコニウム膜を得る工程を６７０回繰り返すことにより、厚み１００ｎｍの酸化ジルコニウム膜からなるコーティング層を形成した。図５に、作成したコーティング層の断面写真を示す。図５に示す写真から、コーティング層は、柱状構造を有していることが分かる。
【００５０】
また、Ｘ線回折装置を用いた測定により、本実施例において得られたコーティング層が結晶性酸化ジルコニウムからなることを確認した。
【００５１】
（ジルコニウム膜の形成条件）
供給ガス：アルゴンガス：７００ｃｃ／分
供給ガスの圧力：０．３８Ｐａ
成膜時の電力：４ｋＷ
【００５２】
（ジルコニウム膜の酸化条件：酸素ラジカル発生条件）
供給ガス：酸素ガス：８０ｃｃ／分
供給ガスの圧力：０．３８Ｐａ
酸化時の電力：４．５ｋＷ
【００５３】
（比較例１）
上記実施例１で用いた日本電気硝子社製結晶化ガラス（ネオセラムＮ−０）基板を、薄膜を形成せずに、単体で用いた。
【００５４】
（比較例２）
日本電気硝子社製結晶化ガラス（ネオセラムＮ−１１）基板の上に、下記の条件で、スパッタリング法によりＺｎＯ膜からなるコーティング層を形成した。なお、本比較例において形成したコーティング層を電子顕微鏡で観察したところ、コーティング層は、柱状構造を有していないことが確認された。
【００５５】
（ＺｎＯ膜の成膜条件）
供給ガス：酸素ガス：５００ｃｃ／分
供給ガスの圧力：０．３Ｐａ
成膜時の電力：２０ｋＷ
【００５６】
（比較例３）
日本電気硝子社製結晶化ガラス（ネオセラムＮ−１１）基板の上に、下記の条件で、スパッタリング法によりＮｂ２Ｏ５膜からなるコーティング層を形成した。なお、本比較例において形成したコーティング層を電子顕微鏡で観察したところ、コーティング層は、柱状構造を有していないことが確認された。
【００５７】
（Ｎｂ２Ｏ５膜の成膜条件）
供給ガス： 酸素ガス：５００ｃｃ／分
供給ガスの圧力：０．３Ｐａ
成膜時の電力：１５ｋＷ
【００５８】
（焦げ付き除去試験）
上記実施例１及び比較例１〜３で作成した各サンプルに市販の焼き肉のたれを垂らし、１５０℃で３０分間焼成した。その後、サンプルの半分を５分間水に浸漬し、その後、木製棒を１０ｋｇ／ｃｍ２の力でサンプルに押し当て、５０回擦ることにより焦げ付き除去試験を行った。図６〜図９に焦げ付き除去試験後の平面写真を示す。
【００５９】
図６に示す写真から、柱状構造を有する酸化ジルコニウム膜からなるコーティング層を形成した実施例１においては、容易に焦げ付きが除去されたことがわかる。そもそも、実施例１のサンプルでは、焦げ付きが発生し難かった。このことは、図６の示す写真の焦げ付き除去試験を行っていない左側半分をみれば明らかである。
【００６０】
それに対して、図7〜９に示す写真から明らかなように、コーティング層を形成しなかった比較例１，ＺｎＯ膜からなるコーティング層を形成した比較例２、Ｎｂ２Ｏ５膜からなるコーティング層を形成した比較例３のいずれにおいても、焦げ付きは確実に除去できなかった。
【００６１】
以上の結果から、本発明に従い、柱状構造を有する酸化ジルコニウム膜からなるコーティング層を形成することにより、焦げ付きが生じ難く、かつ、焦げ付きが生じたとしても容易に除去できる調理器用トッププレートを実現できることが分かる。
【符号の説明】
【００６２】
１…調理器用トッププレート
１０…基板
１０ａ…基板の表面
１０ｂ…基板の裏面
１１…絵付けドット層
２０…コーティング層
２１…柱状構造体
３０…遮光膜
【図１】
2011196667.tif 000003
【図２】
2011196667.tif 000004
【図３】
2011196667.tif 000005
【図４】
2011196667.tif 000006
【図５】
2011196667.tif 000007
【図６】
2011196667.tif 000008
【図７】
2011196667.tif 000009
【図８】
2011196667.tif 000010
【図９】
2011196667.tif 000011