(57)【要約】【課題】  耐熱性が高く、高級感があり、システムキッチンにおいては、周囲のステンレス色と調和するシルバーグレー色にすることができ、耐摩耗性に優れ、温度センサーを耐熱樹脂で接着しても、耐熱樹脂が接着した部分が異質に見えることがない調理器用トッププレートを提供することである。【解決手段】  基板１１は透光性を有する結晶化ガラスからなり、調理器の外部側に臨む第１面（使用面）１１ａと、内部側に臨む第２面（非使用面）１１ｂとを備えている。基板１１の第２面１１ｂには、スパッタ法で遮光膜１２ａ及び酸化防止膜１２ｂからなる遮光層１２が形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低膨張ガラスからなり、調理器の外部側に臨む第１面と内部側に臨む第２面とを有する基板と、前記基板の第２面にスパッタ法により形成された遮光層とを備え、遮光層が、窒素含有Ｓｉからなる遮光膜を含む調理器用トッププレート。
【請求項２】
遮光膜が、Ｎ2を２〜１５体積％含むＡｒ雰囲気中でＳｉをスパッタすることにより形成されてなる請求項１に記載の調理器用トッププレート。
【請求項３】
前記遮光層がさらに酸化防止膜を含む請求項１に記載の調理器用トッププレート。
【請求項４】
前記酸化防止膜は前記遮光膜の上に形成されている請求項３に記載の調理器用トッププレート。
【請求項５】
前記酸化防止膜は前記基板の表面と前記遮光膜との間に形成されている請求項３又は４に記載の調理器用トッププレート。
【請求項６】
前記酸化防止膜が、下記の（ａ）及び（ｂ）の中から選ばれた１の成分を含み、
（ａ）はＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、及びＳｎからなる群より選ばれた１種もしくは２種以上の金属の窒化物、炭化物もしくは酸窒化物であり、（ｂ）はＳｉ、Ａｌ、及びＴｉからなる群より選ばれた１種の金属の酸化物である、請求項３〜５の何れかに記載の調理器用トッププレート。
【請求項７】
低膨張ガラスからなり、調理器の外部側に臨む第１面と内部側に臨む第２面とを有する基板の第２面に、Ｎ2を２〜１５体積％含むＡｒ雰囲気中でＳｉをスパッタすることにより、窒素含有Ｓｉからなる遮光膜を含む遮光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】
遮光膜の上に、スパッタ法により酸化防止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。
【請求項９】
基板の第２面に、酸化防止膜を形成し、酸化防止膜の上に、前記遮光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。
【請求項１０】
前記酸化防止膜が、下記の（ａ）及び（ｂ）の中から選ばれた１の成分を含み、
（ａ）はＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、及びＳｎからなる群より選ばれた１種もしくは２種以上の金属の窒化物、炭化物もしくは酸窒化物であり、（ｂ）はＳｉ、Ａｌ、及びＴｉからなる群より選ばれた１種の金属の酸化物である、請求項８又は９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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭用や業務用の調理器として、従来からのガスコンロを採用したガス調理器だけでなく、ラジエントヒーターやハロゲンヒーターを採用した赤外線加熱調理器、電磁加熱（ＩＨ）調理器が使用されるようになってきた。
【０００３】
例えば、電磁加熱調理器に用いられるトッププレートには、熱効率、安全性、熱衝撃性の点から、電磁誘導加熱量が小さく、低熱膨張であるガラス、セラミックス、結晶化ガラス等の材料が使用されてきた。
【０００４】
また、トッププレートとして、琺瑯やステンレスを使用していたガス調理器においても、材料の美観や清掃性が優れていることから、低熱膨張のガラス、セラミックス、結晶化ガラス等の非金属系材料が使用されるようになってきた。
【０００５】
調理器用トッププレートの本来の役割は、加熱装置に対して、水、調味料、食品等が飛散するのを防止することであるが、最近では、この役割に加え、加熱装置、配線等の調理器の内部構造を隠蔽して美観を向上させることも求められるようになってきた。
【０００６】
トッププレートに非金属系材料を用いた場合において、トッププレートにより調理器の内部構造を隠蔽するための第１の方法は、トッププレートとして、金属遷移元素を用いた濃色に着色した低膨張結晶化ガラス、例えば、ブラウン色の日本電気硝子社製のＧＣ−１９０やショット社製のセランを用いることである。
【０００７】
第２の方法は、透明な低膨張ガラスからなる基板の表面に印刷法を用いて遮光膜を形成することである。例えば、下記の特許文献１には、透明な低膨張結晶化ガラス製の基板の表面に、ガラスと無機顔料からなる遮光膜を設けたトッププレートが記載されている。この遮光膜は、低膨張結晶化ガラスからなる基板よりも熱膨張係数が高いため、特許文献１では、遮光膜を多孔質にすることによって、この膜にクラックが発生することを抑えている。また、下記の特許文献２には、透明な低膨張結晶化ガラスからなる基板の表面に、貴金属と卑金属からなるラスター彩の皮膜を設けたトッププレートが記載されている。
【特許文献１】特開平１０―２７３３４２号公報
【特許文献２】特公平７―１７４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記の第１の方法では、高級感があり、システムキッチンにおいては、周囲のステンレス色と調和するシルバーグレー色のトッププレートを得ることができない。
【０００９】
また、従来、上記の第２の方法は、遮光膜、特にガラスと無機顔料からなる多孔質の遮光膜の耐摩耗性が低く、簡単に剥がれてしまうため、取扱いが難しいという問題を有していた。また、遮光膜の上に、温度センサーを耐熱樹脂で接着する場合には、耐熱樹脂が遮光膜に浸透し、トッププレートの使用面側から見たときに、耐熱樹脂が付けられた部分が異質に見えることも問題となっていた。さらに、遮光膜を構成する無機顔料や貴金属は、トッププレートをリサイクルした際に、ガラスを着色させたり、ブツ等のガラス欠陥を発生させたりするという問題も有していた。
【００１０】
本発明の目的は、耐熱性が高く、高級感があり、システムキッチンにおいては、周囲のステンレス色と調和するシルバーグレー色にすることができ、耐摩耗性に優れ、温度センサーを耐熱樹脂で接着しても、耐熱樹脂が接着した部分が異質に見えることがない調理器用トッププレートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、低膨張ガラスからなり、調理器の外部側に臨む第１面と内部側に臨む第２面とを有する基板と、前記基板の第２面にスパッタ法により形成された遮光層とを備え、遮光層が、窒素含有Ｓｉからなる遮光膜を含む調理器用トッププレートを提供する。
【００１２】
また、本発明は、低膨張ガラスからなり、調理器の外部側に臨む第１面と内部側に臨む第２面とを有する基板の第２面に、Ｎ2を２〜１５体積％含むＡｒ雰囲気中でＳｉをスパッタすることにより、窒素含有Ｓｉからなる遮光膜を含む遮光層を形成する調理器用トッププレートの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のトッププレートは、高級感があり、システムキッチンにおいては、周囲のステンレス色と調和するシルバーグレー色となる。また、窒素含有Ｓｉからなる遮光膜を含む遮光層は、その耐熱性が比較的高いため、高温になるラジアントヒーターに対向する領域には使用できないが、ラジアントヒーターからの熱伝導によって温度が上昇する前記領域の近傍やＩＨに対向する領域に使用できる。
【００１４】
また、スパッタ法によって形成された遮光層は平滑で、緻密構造を有しているため、耐摩耗にも優れている。さらに、この遮光層は、例えば２μｍ以下の非常に薄い膜であっても、高い遮光能力を有するため、加熱装置、配線等の調理器の内部構造を効果的に隠蔽することができる。しかも、温度センサーを取り付けるための耐熱樹脂が遮光層中に浸透することがないので、耐熱樹脂が接着した部分が異質に見えることもない。
【００１５】
また、この遮光層は遮光性能が高く、非常に薄くても十分な遮光性能を有するため、基板との熱膨張係数差が大きい材料を用いる場合であっても、基板の表面に薄く形成することで、遮光層にクラックが生じることを防止しつつ、充分な遮光性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の調理器用トッププレートは、窒素含有Ｓｉからなる遮光膜は、スパッタチャンバー内のＮ2含有量が２〜１５体積％であるＡｒ雰囲気中でＳｉをスパッタすることにより形成されることが好ましい。すなわち、スパッタチャンバー内のＮ2含有量が２体積％よりも少ないと、遮光層の耐熱性が低くなり、１５体積％よりも多くなると、可視光の透過率が高くなるとともに、外観が茶色になる。Ｎ2含有量の好ましい範囲は、５〜１２．５％である。
【００１７】
本発明の調理器用トッププレートは、波長０．４〜０．８μｍにおける平均透過率が１０％以下、好ましくは７％以下、さらに好ましくは６％以下であると、遮光能力に優れ、加熱装置、配線等の調理器の内部構造を隠蔽することができる。
【００１８】
ラジエントヒーターやハロゲンヒーターと対向する遮光層の所定領域に、部分的に開孔を有するパターン（例えばメッシュパターン）または全体的に開孔を有するパターンを形成すると、トッププレートの波長１〜２．５μｍにおける平均透過率が１０％以上になりやすく、これらのヒーターの熱効率が高くなるため好ましい。
【００１９】
また、上記の領域のように、赤色の可視光から赤外線の光だけを透過すればよい場合には、上記の開孔に、波長０．６〜２．５μｍの光を透過し、波長０．４〜０．６μｍの光を隠蔽する赤外線透過膜を形成すれば、加熱装置、配線等の調理器の内部構造を隠蔽することができるため好ましい。この赤外線透過膜としては、有機塗料やラスター膜が好適である。
【００２０】
本発明の調理器用トッププレートは、液晶表示部に位置する遮光層が抜けていると、液晶表示が見やすくなるため好ましい。また、液晶表示部に相当する基板の少なくとも一方の面、好ましくは第１面及び第２面に反射防止膜を形成すると、照明等からの光が反射しにくく、さらに液晶表示が見やすくなるため好ましい。
【００２１】
また、窒素含有Ｓｉからなる遮光膜は、質量比でＳｉの１／１０以下であれば、アルミニウムを含んでもよい。
【００２２】
上記の遮光層は、遮光膜に加え、酸化防止膜を含んでいることが好ましい。この酸化防止膜は、遮光膜の上層に形成し、及び／又は、基板の表面と遮光膜との間に形成することができる。酸化防止膜により、遮光膜が酸化されにくくなり、熱による遮光膜の変質が抑制される。すなわち、酸化防止膜が遮光膜の上層（空気側）に形成されている場合は、酸化防止膜は空気中の酸素によって遮光膜が酸化されるのを阻止し、遮光膜の物理的な損傷を保護する役目を果たす。また、酸化防止膜が基板の表面と遮光膜との間に形成されている場合は、酸化防止膜は基板中（低膨張ガラス中）の酸素によって遮光膜が酸化されるのを阻止する働きを有する。
【００２３】
上記の酸化防止膜は、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ及びＳｎからなる群より選ばれた１種もしくは２種以上の金属の窒化物、炭化物もしくは酸窒化物を含む、又は、Ｓｉ、Ａｌ及びＴｉからなる群より選ばれた１種の金属の酸化物を含むと、遮光膜の酸化防止能力が高いため好ましい。
【００２４】
また、酸化防止膜が、基板中（低膨張ガラス中）に含まれる成分、具体的には、Ｔｉ、Ｓｉ又はＡｌ、これらの金属の窒化物、炭化物、酸窒化物又は酸化物からなると、トッププレートをガラス原料として再溶融する際、ガラスを着色させたり、ブツ等のガラス欠陥を発生させたりすることがないため好ましい。
【００２５】
遮光層の好ましい形態は、基板の表面から順に、１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１５〜７００ｎｍの幾何学的厚みを有する遮光膜からなる第１の層と、１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１５〜７００ｎｍの幾何学的厚みを有する酸化防止膜からなる第２の層を備えたものである。
【００２６】
上記した実施形態において、特に、酸化防止膜が、ＳｉＮ（Ｓｉ3Ｎ4）、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯＮ、ＴｉＮ、ＴｉＯＮ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、又はＴｉＯ2を含むと、遮光膜の酸化防止効果に優れるため好ましい。
【００２７】
本発明の調理器用トッププレートは、遮光層の他に装飾膜を適宜設けても良い。尚、遮光層は、第２面（非使用面）側に設けるため、装飾膜は、基板と遮光層との間、あるいは、第１面（使用面）に形成するとよい。
【００２８】
例えば、基板の第２面（非使用面）に遮光層を形成し、基板と遮光層との間に、使用の際の注意文や警告文、温度や火力を表示するインジケータの説明文等の文字又は図形を形成すると、文字や図形が二重写りすることが無く、しかも陶器のような硬い材料の調理器具を使用しても、文字や図形が削れることがないので好ましい。なぜならば、文字や図形が遮光層と接して形成されるため、文字や図形の遮光層での反射像が生成されず、また、文字や図形が基板の第２面（非使用面）に形成されるため、陶器のような硬い材料の調理器具と文字や図形が直接接触することがないからである。
【００２９】
また、装飾膜や、文字又は図形は、遮光層と異なる色調、又は遮光層と異なる光沢を有していると、装飾膜や、文字又は図形が見やすくなるので好ましい。このような装飾膜や、文字又は図形は、蒸着法や印刷法のいずれの方法を用いて形成しても構わない。例えば、文字又は図形をスクリーン印刷法で形成すると、メッシュ（孔版）の種類やインクを変えるだけで、多種類の文字や図形を形成することが可能であるので、製品の品種を容易に増やすことができて好ましい。
【００３０】
基板を構成する低膨張ガラスとしては、６００°Ｃからの急冷に耐える、いわゆる耐熱衝撃性の高い材料が使用でき、具体的には５０×１０-7／°Ｃ以下の熱膨張係数を有する材料が好適であり、低膨張の硼珪酸ガラス、石英ガラスあるいはβ−石英固溶体を主結晶とする低膨張結晶化ガラスが使用可能である。特に、３０〜５００°Ｃにおける平均熱膨張係数が、−１０〜＋３０×１０-7／°Ｃ、さらに好ましくは−１０〜＋２０×１０-7／°Ｃのガラスは、耐熱衝撃性がさらに高く、燃焼時に、低膨張ガラス板内での温度分布が大きくなってもストレスが発生しにくく割れにくいため好ましい。基板を構成する低膨張ガラスは、透光性（可視光を透過する性質）を有し、シルバーグレー色の外観への影響が少なければ、着色していても構わない。
【００３１】
また、基板が透光性を有する（可視光を透過させる）低膨張ガラスから形成されていると、電磁加熱調理器用トッププレートの場合において、印加される電力量等を表示するインジケータを基板の第２面（非使用面）の側に設けても、基板の第１面（使用面）の側からインジケータの光を視認することができる。従って、インジケータの光を視認するための穴を基板にあける必要がないので、トッププレートに欠けや割れが発生しにくい。
【００３２】
また、基板の第１面及び／又は第２面が粗面であると、基板の第２面（非使用面）に光沢を有する遮光層が形成されても、照明等からの光が遮光層で反射して直接目に入ることがなく、照明等からの光が散乱するため眩しくない。特に、基板の第２面（非使用面）が粗面であり、第１面（使用面）が平滑面であると、第１面（使用面）に調味料、食品等の汚れがつきにくく、ふき取りやすいため好ましい。
【００３３】
上記の粗面の表面粗さはＲｍａｘ０．５〜３０μｍであることが好ましく、粗面の表面粗さが０．５μｍよりも小さいと、照明等からの光が散乱しにくく、粗面の表面粗さが３０μｍよりも大きいと、遮光層を均一な厚さに成膜しにくく、文字や図形を印刷しにくくなる。またトッププレートの機械的強度も低下しやすい。尚、上記の平滑面とは、０．５μｍ未満の表面粗さ（Ｒｍａｘ）を有する面をいう。
【００３４】
また、本発明の調理器用トッププレートは、遮光膜、酸化防止膜あるいは装飾膜の上から、フッ素コート等の防汚処理がなされていると、洗浄性に優れるため好ましい。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明の調理器用トッププレートを実施例に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
表１は、本発明の実施例１、２及び比較例１、２示す。図１は実施例１、２の調理器用トッププレートの説明図である。図２は、他の実施例にかかる調理器用トッププレートの説明図である。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
まず、図１に示すように、結晶性ガラス板を熱処理することによって、透明結晶化ガラス（日本電気硝子社製Ｎ−０、３０〜５００°Ｃにおける平均線熱膨張係数が−５×１０-7／°Ｃ）からなる基板１１を得た。そして、図１に示すように、基板１１の第２面１１ｂに、表１に示す膜材質と膜厚になるようにスパッタ法で遮光膜１２ａ及び酸化防止膜１２ｂからなる遮光層１２を形成して、実施例１、２及び比較例１、２の調理器用トッププレート１０を作製した。尚、第１層の遮光膜１２ａは、表１に示すＮ2含有量のＡｒ雰囲気中で形成され、第２層の酸化防止膜１２ｂは、１００％Ｎ2雰囲気中で形成された。
【００３９】
上記のように形成した遮光層の上に、部分的に耐熱樹脂（大信ペイント製ＧＳＸ）を塗布し、遮光層が形成されていない面の側から耐熱樹脂が塗布された部分が異質に見えるかどうかを、目視で確認した。
【００４０】
波長０．４〜０．８μｍにおける可視光透過率は、分光光度計を使用して測定した。尚、可視光透過率は、遮光層が形成されていない面の側から、波長０．４〜０．８μｍの光を入射して測定した。
【００４１】
耐熱性は、トッププレートを電気炉中で加熱し、色調変化等の膜質変化が観測された温度によって評価した。つまり、色調変化等の膜質変化が観測された温度が高いほど、耐熱性が高いことを示す。
【００４２】
以上の試験の結果、実施例１、２は、遮光性能に優れ、耐熱性が高く、外観がシルバーグレー色を呈していた。
【００４３】
また、耐熱樹脂を部分的に遮光層上に塗布しても、遮光層が形成されていない面の側から耐熱樹脂が接着した部分が異質に見えることはなかった。
【００４４】
一方、比較例１は、耐熱性が低く、比較例２は、外観が茶色を呈していた。
【００４５】
図２に示す実施例の調理器用トッププレート２０は、基板１１の第２面（非使用面）１１ｂに、文字及び／又は図形を構成する、ガラスフリットと顔料とを含む印刷層１３（膜厚５μｍ）をスクリーン印刷法によって形成し、その上に、スパッタ法で遮光膜１２ａ及び酸化防止膜１２ｂからなる遮光層１２を形成したものである。基板１１の材質及び形態、遮光層１２の層構成、各層の膜材質及び膜厚等はすべて前述した実施例に準じるので、重複する説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の調理器用トッププレートは、ラジエントヒーターやハロゲンヒーターを用いた赤外線加熱調理器、電磁加熱（ＩＨ）調理器、ガス調理器のトッププレートとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例に係る調理器用トッププレートの部分断面図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る調理器用トッププレートの部分断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０    調理器用トッププレート
１１    基板
１１ａ  第１面（使用面）
１１ｂ  第２面（非使用面）
１２    遮光層
１２ａ  遮光膜
１２ｂ  酸化防止膜
【図１】
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【図２】
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