(57)【要約】【課題】電磁波吸収材を酸化スラグとすることにより陶土との熱膨張差及び熱収縮差を少なくし、焼成時及び冷却時におけるクラックの発生を回避して良品の製品を歩留まりよく製造する。陶土と酸化スラグの結合力が強く、使用に充分耐えられる強度及び硬度を備えた製品に製造する。【解決手段】陶磁器材料に、平均粒径が２０μm〜５mmに調整された酸化スラグを、重量比２５〜５０wt%の割合で混合した発熱食器原料を所望の食器形状に成形した後、食器成形生地を、焼成温度１０００〜１１５０℃、焼成時間１〜２時間で焼成する。【選択図】        図２
2008132098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子レンジから出力されるマイクロ波帯域電磁波を吸収して加熱される電子レンジ用発熱食器を製造する製造方法において、
陶磁器材料に、平均粒径が２０μm〜５mmに調整された酸化スラグを、重量比２５〜５０wt%の割合で混合した発熱食器原料を所望の食器形状に成形した後、食器成形生地を、焼成温度：１０００〜１１５０℃、焼成時間：１〜２時間で焼成することを特徴とする電子レンジ用発熱食器の製造方法。
【請求項２】
請求項１の発熱食器原料には、陶磁器材料と酸化スラグを結合するバインダを添加した電子レンジ用発熱食器の製造方法。
【請求項３】
請求項２において、食器成形生地を焼成するに先立って約６００℃で焼成し、含有されたバインダを燃焼気化して除去する電子レンジ用発熱食器の製造方法。
【請求項４】
請求項１において、底面に複数の凹凸部を設けた電子レンジ用発熱食器の製造方法。
【請求項５】
請求項１において、底面に複数の孔を設けた電子レンジ用発熱食器の製造方法。
【請求項６】
請求項１において、底面に複数のスリットを設けた電子レンジ用発熱食器の製造方法。
【請求項７】
請求項１において、酸化焼成炉及び非酸化焼成炉のいずれかにより食器成形生地を焼成する電子レンジ用発熱食器の製造方法。
【請求項８】
請求項７における非酸化焼成炉は、不活性ガス導入焼成炉とした電子レンジ用発熱食器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子レンジに使用され、例えば肉類、魚類、野菜等の各種食材を調理しながらその表面に焦げ目（焼き目）を付けることができる電子レンジ用発熱食器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、例えば特許文献１に示す電子レンジ用食器を提案した。この電子レンジ用食器は、陶磁器材料である陶土に電磁波吸収材である酸化鉄（フェライト、Fe2O3）を混ぜて所要の食器形状に成形した後に、焼成して製造される。
【０００３】
この電子レンジ用食器は、電子レンジから出力されるマイクロ波帯域電磁波を、含有された電磁波吸収材に吸収させることにより発熱し、食材をマイクロ波帯域電磁波で調理すると同時に表面に焦げ目を付けることができる特徴を有している。
【０００４】
しかし、特許文献１に示す電子レンジ用食器は、陶土に添加される電磁波吸収材が酸化鉄（Fe2O3）であるため、陶土と熱膨張係数及び熱収縮係数が大きく相異している。このため、食器成形生地を焼成する際や焼成された電子レンジ用食器を冷却する際に、陶土と酸化鉄の熱膨張差及び熱収縮差に起因してクラック（割れ）が発生し易く、電子レンジ用食器を歩留まりよく製造できない問題を有している。
【０００５】
また、電子レンジ用食器において電磁波吸収材を酸化鉄とする場合には、焼成時及び焼成後における酸化鉄と陶土の結合力が弱いため、使用に耐える充分な硬度及び強度を有した電子レンジ用食器とすることが困難で、使用時に欠損し易い問題を有している。
【特許文献１】特開平７−１７７９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、電磁波吸収材を酸化鉄とする場合には、陶土と酸化鉄の熱膨張差及び熱収縮差が大きく、焼成時及び冷却時にクラックが発生して不良品が発生し易く、歩留まりが悪い点にある。また、陶土と酸化鉄の結合力が弱く、製品として使用に耐え得る充分な強度及び硬度が得られない点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、電子レンジから出力されるマイクロ波帯域電磁波を吸収して発熱する電子レンジ用発熱食器を製造する製造方法において、陶磁器材料に、平均粒径が２０μm〜５mmに調整された酸化スラグを、重量比２５〜５０wt%の割合で混合した発熱食器原料を所望の食器形状に成形した後、食器成形生地を、焼成温度：１０００〜１１５０℃、焼成時間：１〜２時間で焼成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、電磁波吸収材を酸化スラグとすることにより陶土との熱膨張差及び熱収縮差を少なくし、焼成時及び冷却時におけるクラックの発生を回避して良品の製品を歩留まりよく製造することができる。また、陶土と酸化スラグの結合力が強く、使用に充分耐えられる強度及び硬度を備えた製品に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、陶磁器材料に、平均粒径が２０μm〜５mmに調整された酸化スラグを、重量比２５〜５０wt%の割合で混合した発熱食器原料を所望の食器形状に成形した後、食器成形生地を、焼成温度：１０００〜１１５０℃、焼成時間：１〜２時間で焼成することを最良の形態とする。
【実施例】
【００１０】
以下に実施形態を示す図に従って本発明を説明する。
図１において、電子レンジ用発熱食器１は電子レンジ３を使用し、発振器３ａから出力されるマイクロ波帯域電磁波により、例えば肉類、魚類、野菜類の各種食材５を加熱調理すると共に表面に焦げ目を付ける際に、食材５を載置するために使用する。該電子レンジ用発熱食器１は、底面に筋状の多数の凹凸部１ａ・１ｂが所要の間隔をおいて形成される。上記凹凸部１ａ・１ｂの内、凹部１ａは電子レンジ３による加熱調理時に食材５から出る油脂や水分（食材汁）を溜めるためのものである。また、凸部１ｂは電子レンジ３による加熱調理時に食材５の表面に焦げ目を付けるためのものである。
【００１１】
図２に示すように、電子レンジ用発熱食器１は、以下の工程により製造される。
原料撹拌混練工程
電子レンジ用発熱食器１の原料は、アルミナ、シリカ、ムライト、コージライト等の陶磁器材料性分を含んだ陶土に、所望の平均粒径に調整された電磁波吸収材である酸化スラグを添加し、陶土中に酸化スラグが均一に分布するように撹拌混練したものを使用する。
【００１２】
酸化スラグは、製鋼時に高炉から産業廃棄物として排出されるもので、ウスタイト(FeO)、マグネタイト(Fe2O4)、アイアンクロマイト(FeO,CrO3)、マグネシオフェライト(MgO,Fe2O3)等の鉄酸化系鉱物及び非晶質珪酸塩（ガラス質）等を主要成分とする。上記酸化スラグは、平均粒子径が２０μm〜５mmに調整されている。そして酸化スラグは、原料重量に対し、２５〜５０wt%の割合で添加される。
【００１３】
電磁波吸収材としての酸化スラグは、表面に微細な凹凸を有し、約１５００℃の高温で製成されるため、水銀化合物、カドミウム、鉛、有機リン化合物、六価クロム、砒素、シアン化合物等の有害物質をほとんど含有してない。また、酸化スラグは、熱膨張係数及び熱収縮係数が陶土に近い特徴を備えている。
【００１４】
尚、上記原料には、後述する成形工程により食器成形生地を製成する際に、陶土及び粒状の酸化スラグを結合して所望の食器成形形状を保つために、例えばポリビニルアルコール等の無機物バインダを添加すればよい。
【００１５】
成形工程
上記原料を、電子レンジ用発熱食器１の所望形状に成形して食器成形生地とする。食器成形生地の成形方法としては、プレス成形等が適している。成形圧としては、１〜２ton/cm2が望ましい。上記成形時においては、食器成形生地の底面に多数の凹凸部１ａ・１ｂや孔を同時に成形する。
【００１６】
また、上記成形工程においては、食器成形生地の厚さを、焼成後に電子レンジから出力されるマイクロ波帯域電磁波を効率的に吸収する最適厚さになるよう、焼成による嵩の減少を見越した厚さに調整する。尚、焼成後の厚さは、実験等により電子レンジから出力されるマイクロ波帯域電磁波、具体的には電波法上、無許可で取り扱うことができる２．４５GHzのマイクロ波帯域電磁波を効率的に吸収することができる厚さを測定しておく。また、同様に、実験等により焼成による嵩の減少量を予め測定しておく。
【００１７】
バインダ除去工程
上記食器成形生地を、焼成炉内に導入して加熱開始後、加熱温度：約６００℃になるまで加熱して３０〜６０分の間、加熱状態を保つことにより食器成形生地に含有されたバインダを燃焼気化させることにより除去する。
【００１８】
焼成工程
バインダが除去された食器成形生地を、上記焼成炉中にて焼成温度：約１０５０〜１１５０℃、焼成時間：１〜１．５時間で焼成する。これにより食器成形生地中の陶土が溶融して添加された酸化スラグと結合して電子レンジ用発熱食器１に製成される。
【００１９】
この焼成により、溶融した陶土が酸化スラグ表面の凹凸部に浸入して結合し合うアンカー作用により、焼成後における電子レンジ用発熱食器１の硬度及び強度を、使用に充分耐えるように高める、また、溶融した陶土が酸化スラグを包み込むことにより、酸化スラグの含有成分が外部に漏出して食材５を汚染するのを回避する。
【００２０】
食器成形生地の焼成温度は、上記の範囲に設定する必要がある。焼成温度を上記範囲の温度以上にすると、含有された酸化スラグが溶融し、肉厚が全体的又は局所的に減少し、製品として不良品化する恐れがある。また、酸化スラグが溶融した場合には、その表面の凹凸部がなくなって陶土との結合強度が弱くなり、製造された電子レンジ用発熱食器１を、使用に耐える充分な硬度及び強度にするのが困難になり、その使用時に容易に破損し易くなる。反対に、焼成温度が上記の範囲以下の場合には、陶土を充分に溶融させることができず、良品の電子レンジ用発熱食器１に焼成できない。
【００２１】
焼成工程で使用する焼成炉としては、大気中での使用条件で食器成形生地を焼成できる酸化焼成炉が望ましいが、アルゴン(Ar)等の不活性ガスを導入して酸素を排除しながら加熱する非酸化焼成炉であってもよい。
【００２２】
上記焼成工程により焼成された電子レンジ用発熱食器１を、導入される不活性ガス等により強制冷却又は自然冷却して製造を完了する。製造された電子レンジ用発熱食器１にあっては、電磁波吸収材として添加された酸化スラグと陶土との熱膨張及び熱収縮が近似するため、嵩がほぼ均一に減少し、局所的に嵩が減少して外観不良になるのを回避することができると共に焼成時及び冷却時におけるクラックの発生を低減して製造歩留まりを向上することができる。
【００２３】
上記工程を経て製造された電子レンジ用発熱食器１は、以下のようにして使用する。
図３に示すように、食材５が載置された電子レンジ用発熱食器１を電子レンジ３内のテーブル７上に載置した後に、電源スイッチをＯＮ操作してマグネトロン等の発振器３ａからマイクロ波帯域電磁波（２．４５GHz）が出力されると、出力されたマイクロ波帯域電磁波は食材５中を透過する際に含有された水分を振動させてその際の摩擦熱により食材５を加熱調理する。また、出力されたマイクロ波帯域電磁波を、含有された酸化スラグにより吸収されることにより発熱して電子レンジ用発熱食器１を、食材５の表面に焦げ目を付けることができる２５０〜３５０℃に加熱させる。
【００２４】
即ち、図４に示すように電子レンジ用発熱食器１に含有された酸化スラグに電子レンジ５から出力されるマイクロ波帯域電磁波が出力されると、該マイクロ波帯域電磁波は含有された酸化スラグによる磁界損失及び誘電損失に熱エネルギーに変換されて吸収される。酸化スラグによる電磁波吸収に伴う熱エネルギーへの変換作用により電子レンジ用発熱食器１を、食材５に焦げ目を付けることが可能な２５０〜３５０℃の所要の温度に加熱させる。
【００２５】
以下に、電子レンジ用発熱食器１の加熱実験データを表１に示す。この実験は、電子レンジ用発熱食器１の底面上に３個の温度センサーを均等に取付け、加熱時間と各温度センサーにより測定された加熱温度の関係を表１に示す。
電子レンジ用発熱食器の形状：板形状（縦300mm、横300mm、厚さ8mm）
酸化スラグの平均粒度：５０μm
添加量：重量比３５wt%
電子レンジのマイクロ波帯域電磁波出力：５００W
【表１】
2008132098.tif 000003
【００２６】
以上の測定結果から、２分３０秒で、電子レンジ用発熱食器１の全体を、食材５の表面に焦げ目を付けることができる２５０℃以上に加熱することができた。また、測定直後及び冷却後のいずれの状態においても、電子レンジ用発熱食器１にひび及び割れは発生しなかった。
【００２７】
本発明により製造される電子レンジ用発熱食器１は、以下のように変更実施することができる。
１．上記説明は、電子レンジ用発熱食器１の底面に筋状の凹凸部１ａ・１ｂを多数形成したが、本発明に係る電子レンジ用発熱食器としては、図５に示すように、電子レンジ用発熱食器２１の底面に、筋状または格子状の凸部２１ａと共に凸部２１ａ間に複数の孔２１ｂを、適宜の間隔をおいて設けたものであってもよい。底面に孔２１ｂを有した電子レンジ用発熱食器２１を使用して食材５を調理する際には、受皿２３上に、食材５が載置された電子レンジ用発熱食器２１を載置し、電子レンジによる食材５の調理時に、孔２１ｂを介して排出される食材５から出る油脂や水分を受皿２３で受けるようにすればよい。
【００２８】
本例においては、受皿２３の上面又は電子レンジ用発熱食器２１の下面に突部２１ｃ（図５は電子レンジ用発熱食器２１の下面に複数の突部２１ｃを設けた例を示す。）を設け、突部２１ｃにより受皿２３の上面と電子レンジ用発熱食器２１の下面の間に排出される水分や油脂を溜めるための空間部２５を形成してもよい。
【００２９】
更に、図６に示すように電子レンジ用発熱食器２７の底面に、複数のスリット２７ａを等間隔に形成し、電子レンジによる食材５の調理時に、スリット２７ａから食材５の油脂や水分を受皿２３へ排出可能にすると共に残部２７ｂにより調理される食材５の表面に焦げ目を付けるようにしてもよい。
【００３０】
２．本発明に係る電子レンジ用発熱食器としては、図７に示すように受皿３１上に載置された食材５の全体を覆う大きさの蓋状の電子レンジ用発熱食器３３としてもよい。本例の蓋状の電子レンジ用発熱食器３３にあっては、受皿３１に対して電子レンジ用発熱食器３３を、食材５の全体を覆うように配置した状態で、電子レンジ内に収容して使用する。
【００３１】
そして電子レンジ用発熱食器３３は、電子レンジから出力されるマイクロ波帯域電磁波を、含有された酸化スラグに吸収させることにより２５０〜３５０℃に発熱し、覆われた食材５を蒸し焼き状態で加熱調理することができる。
【００３２】
３．上記実施例１は、電子レンジから出力されるマイクロ波帯域電磁波により食材５を調理すると共にその表面に焦げ目を付けることができる電子レンジ用発熱食器１としたが、主に調理された食材の表面に焦げ目を付けるために使用する場合には、図８に示すように下面に複数個の筋状突部４１ａが形成され、食材５の上面に接触して覆う落し蓋４１として電子レンジ用発熱食器を構成してもよい。
【００３３】
この落し蓋４１は、電子レンジから出力されるマイクロ波帯域電磁波により発熱して接触する食材の表面に焦げ目を付けることができる。
【００３４】
４．本発明は、食器形状や用途に限定されるものではなく、食材を載置したり、受け皿に載置された食材を覆ったりすることが可能ないずれの形状や用途に使用するものであっても、本発明として実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】電子レンジ用発熱食品の概略を示す斜視図である。
【図２】電子レンジ用発熱食器の製造概略を示す工程ブロック図である。
【図３】電子レンジ用発熱食器に対するマイクロ波帯域電磁波の出力状態を示す説明図である。
【図４】電子レンジ用発熱食器の発熱状態を示す説明図である。
【図５】電子レンジ用発熱食器の変更例を示す説明図である。
【図６】電子レンジ用発熱食器の変更例を示す説明図である。
【図７】電子レンジ用発熱食器の変更例を示す説明図である。
【図８】落し蓋として構成した電子レンジ用発熱食器の変更例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  電子レンジ用発熱食器
３  電子レンジ
３ａ  発振器
５  食材
【図１】
2008132098.tif 000004
【図２】
2008132098.tif 000005
【図３】
2008132098.tif 000006
【図４】
2008132098.tif 000007
【図５】
2008132098.tif 000008
【図６】
2008132098.tif 000009
【図７】
2008132098.tif 000010
【図８】
2008132098.tif 000011