(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝熱層となる非磁性金属板の全面または一部に、発熱層となる磁性金属板を張り合わせた複合材から底壁と側壁を有する容器を成形する電磁誘導加熱容器の成形方法であって、
上記非磁性金属板および磁性金属板を円板形状に打ち抜き、
上記非磁性金属板の全面または上記非磁性金属板の上記容器の底壁となる位置に上記磁性金属板を熱硬化性接着剤を用いて張り合わせた複合材を設け、
上記熱硬化性接着剤が硬化していない状態で、絞りプレス加工し、上記磁性金属板を外面側として、上記底壁と側壁とを有する容器を形成し、
上記絞りプレス加工で容器とした後に加熱して上記熱硬化性接着剤を硬化させていることを特徴とする電磁誘導加熱容器の成形方法。
【請求項２】
上記磁性金属板と張り合わせ側と反対面の上記非磁性金属板の表面は微細な凹凸を備え、該凹凸表面にフッ素樹脂層のベースコートを設け、該ベースコートの表面に所要位置の目盛り、模様、文字等の表示を印刷あるいは塗装により予め付している請求項１に記載の電磁誘導加熱容器の成形方法。
【請求項３】
少なくとも上記表示部分の表面に更にフッ素樹脂層を備えている請求項２に記載の電磁誘導加熱容器の成形方法。
【請求項４】
上記熱硬化性接着剤は耐熱温度（硬化後の溶融温度）を２００℃以上としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱容器の成形方法。
【請求項５】
上記熱硬化性接着剤は、アミノ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、熱硬化性アクリル樹脂、ポリイミド、シリコン樹脂等としている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱容器の成形方法。
【請求項６】
上記磁性金属板は磁性ステンレス、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、コバルト、コバルト合金等とし、
上記非磁性金属板はアルミニウム、アルミニウム合金、非磁性ステンレス等としている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱容器の成形方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱容器の成形方法で用いられる複合材であって、
上記非磁性金属板に対して磁性金属板を全面または上記容器の底壁となる位置に前記磁性金属板を熱硬化性接着剤を用いて張り合わせた複合材からなり、
上記磁性金属板との貼り付け側と反対側となる上記非磁性金属板の表面側で且つ上記容器の側壁の内面となる位置に予め表示が付されていることを特徴とする電磁誘導加熱容器の複合材。
【請求項８】
上記非磁性金属板の表示が付される表面は、微細な凹凸を備え、該凹凸表面にフッ素樹脂層のベースコートを設け、該ベースコートの表面に所要位置の目盛り、模様、文字等の表示を印刷あるいは塗装により予め付している請求項７に記載の複合材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁誘導加熱容器用の成形方法および成形用複合材に関し、詳しくは、ＩＨ（電磁誘導加熱）ジャー炊飯器の内釜や電磁調理器用鍋などに好適に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＨジャー炊飯器の内釜等に用いられる電磁誘導加熱容器は、発熱層となるステンレス、鉄等の磁性金属板と、伝熱層となるアルミニウム等の非磁性金属板との複合材を絞りプレス加工して形成し、上記磁性金属板を外面側として誘導コイルと対向させ電磁誘導加熱するものとしている。
上記複合材は、上記非磁性金属板と上記磁性金属板との接合面に接着用のメッキ層として銅メッキを両面または片面に形成し、互いのメッキ層を対向させて重ね合わせてホットプレス法により複合材としたり、若しくは、接着用のメッキ層を用いずロール圧延で複合材としている。
【０００３】
また、近時、炊飯器の多様化に伴って、内釜の内面には通常の量的な目盛りの他、赤飯用、おかゆ用、もち米用等の多種の目盛りや文字等の表示を付すことが要求されている。
この目盛りや文字の表示は、プレス等により凹凸を設け、刻印により付する場合と、印刷や塗装により表示を付す場合とがある。
なお、容器内面となる非磁性金属層の表面にはこびりつき防止のフッ素樹脂層が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記複合材を絞りプレス加工で容器形状に成形する際には、アルミニウム等からなる非磁性金属板とステンレス等からなる磁性金属板との間の延びの違いにより、割れやしわが発生する可能性がある。
【０００５】
また、上記非磁性金属板と上記磁性金属板との間には上記メッキ層を介在させているものの、メッキ層は硬化しているため、上記非磁性金属板と上記メッキ層と上記磁性金属板との延び率の相違により、上記絞りプレス加工時に上記複合材の延びは均一にならない。よって、絞りプレス加工前の板状のクラッド材の時点で、加工による延びを予測して予め目盛りや文字等の刻印、印刷、塗装を施しておくことは困難であった。
【０００６】
上記目盛りや文字等の印刷等を、上記絞りプレス加工により容器とした後に行う場合もあるが、表示面が曲面となり容易に行うことができず、かつ、印刷や塗装の場合はこびりつき防止のフッ素コーティングを加工後に行わねばならない問題がある。
【０００７】
さらには、アルミニウム等からなる非磁性金属板やステンレス等からなる磁性金属板の表面には、接着層を形成するためにメッキ処理を施しているため、作業工数が増大する問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、絞りプレス加工して電磁誘導加熱容器を形成する前の複合材にプレ印刷可能とすると共に、作業工数を低減することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、伝熱層となる非磁性金属板の全面または一部に、発熱層となる磁性金属板を張り合わせた複合材から底壁と側壁を有する容器を成形する電磁誘導加熱容器の成形方法であって、
上記非磁性金属板および磁性金属板を円板形状に打ち抜き、
上記非磁性金属板の全面または上記非磁性金属板の上記容器の底壁となる位置に上記磁性金属板を熱硬化性接着剤を用いて張り合わせた複合材を設け、
上記熱硬化性接着剤が硬化していない状態で、絞りプレス加工し、上記磁性金属板を外面側として、上記底壁と側壁とを有する容器を形成し、
上記絞りプレス加工で容器とした後に加熱して上記熱硬化性接着剤を硬化させていることを特徴とする電磁誘導加熱容器の成形方法を提供している。
【００１０】
また、本発明は、第２に、絞りプレス加工で底壁と側壁とを備えた電磁誘導加熱容器とされた後に加熱処理される上記成形方法で用いられる複合材であって、
磁性金属板と非磁性金属板とが熱硬化性樹脂で張り合わされ、上記容器の側壁の内面となる上記非磁性金属板の表面側に予め表示が付されていることを特徴とする電磁誘導加熱容器の複合材を提供している。
【００１１】
上記複合材では、絞りプレス加工前の板状の段階では、上記熱硬化性接着剤が硬化していないので、絞りプレス加工により複合材を容器形状に成形する際に、非磁性金属板と磁性金属板との間の延びの相違を、介在する熱硬化性接着剤で吸収させることで、割れやしわ等の発生を無くすことが可能になる。
また、上記のように、絞りプレス加工時には熱硬化性接着剤が硬化してないことより、絞りプレス加工時に非磁性金属板の延びが磁性金属板に拘束されず、延びが均一となるため、当該延びを予測して予め所要の表示を付しておくことが可能となる。
【００１２】
さらに、磁性金属板と非磁性金属板との間に熱硬化性接着剤を塗布するだけで接合されるので、従来のような、面倒なメッキ処理工程を不要とすることができ、作業工数を低減することができる。
また、ロール圧延により複合材を形成する場合には、所定形状に打抜加工する際に大量に発生する打抜屑が複合材でありリサイクル性に難があったが、本発明によれば磁性金属板、非磁性金属板の単体で打抜加工可能であるためリサイクル性が良好となる。
【００１３】
上記磁性金属板と張り合わせ側と反対面の上記非磁性金属板の表面は微細な凹凸を備え、該凹凸表面にフッ素樹脂層のベースコートを設け、該ベースコートの表面に所要位置の目盛り、模様、文字等の表示を印刷あるいは塗装により予め付している。
【００１４】
上記のように、非磁性金属板の表面に微細な凹凸を設けることで、フッ素樹脂が表面の凹凸に入り込むことになり、非粘着性のフッ素樹脂によるベースコートを強固に行うことができ、こびりつき防止用のフッ素コーティングの耐久性が向上する。
なお、上記ベースコートは、意匠性を考慮して着色されたフッ素樹脂を用いると好ましく、また、目盛りや文字等の表示は平坦化されたベースコート上に印刷あるいは塗装するとよい。
【００１５】
また、少なくとも上記表示部分の表面に更にフッ素樹脂層を備えているとさらに好ましく、上記印刷あるいは塗装による表示部分でのこびりつきも防止でき、電磁誘導加熱容器の内面側の全面に亙って完全にこびりつきを防止できる。
【００１６】
上記磁性金属板は、非磁性金属板に対して、容器とされた状態で誘導コイルと対向する位置に部分的に上記熱硬化性接着剤を介して張り合わせている。
具体的には、上記磁性金属板は、非磁性金属板の容器底壁となる部分に部分的に熱硬化性接着剤を介して張り合わせている。
【００１７】
このように、上記磁性金属板を全面ではなく、部分的に張り合わせることで、磁性金属板の使用量が少なくなり、材料コストを削減することができる。
しかも、上記磁性金属板は、上記非磁性金属板に対して、容器とされた状態で誘導コイルと対向する位置に部分的に上記熱硬化性接着剤を介して張り合わせているので、電磁誘導により磁性金属板で確実に発熱し、伝熱層となる非磁性金属板によりムラ無く伝熱することができる。
また、絞りプレス加工により容器とされた際の周壁であって、目盛りや文字等の表示が付される部分を磁性金属板が接合されていない非クラッド部とすることで、加工による延び率がより確実に均一化される。
【００１８】
熱硬化性接着剤を介在させているため、上記のように部分的に張り合わせるのではなく、磁性金属板を非磁性金属板の全面に張り合わせたクラッド材とすることもできる。
つまり、非磁性金属板と磁性金属板との間の接着層を形成する熱硬化性接着剤が絞りプレス加工時には硬化していないため、全面張り合わせの複合材としても、絞りプレス加工時に問題なく均一に延びることができ、加工前に目盛や文字等の表示を付しておくことができる。
【００１９】
上記熱硬化性接着剤は耐熱温度（硬化後の溶融温度）が２００℃以上のものを用いている。
即ち、電磁誘導加熱容器が炊飯器の内釜等に用いられる場合、炊飯器の炊飯温度は約１５０℃程度であるため、それに耐えうる耐熱性を保持するべく、２００℃以上の耐熱性が必要である。
【００２０】
上記熱硬化性接着剤としては、アミノ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、熱硬化性アクリル樹脂、ポリイミド、シリコン樹脂等が挙げられる。
【００２１】
また、上記複合材を構成する磁性金属板としては磁性ステンレス、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、コバルト、コバルト合金等が用いられ、非磁性金属板はアルミニウム、アルミニウム合金、非磁性ステンレス等が用いられる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４は第１実施形態を示す。
ＩＨジャー炊飯器の内釜等の電磁誘導加熱容器の素材となる複合材１０は、図１に示すように、非磁性金属板としてアルミニウム板１を用いて大径円板形状とし、磁性金属板としてはステンレス板２を用いて小径円板形状とし、アルミニウム板１の下面に熱硬化性接着剤３を介してステンレス板２を同心に接合した部分クラッド材からなる。
【００２３】
非磁性金属板は、熱伝導性が良好で伝熱層となるものであれば特に限定されなず、アルミニウム、アルミニウム合金、セラミック、非磁性ステンレス等の材料が用いられるが、本実施形態では熱伝導性や加工性が良好となる点からアルミニウム板１を用いている。
アルミニウム板１は、熱伝導性や強度等の観点から０．５〜５．０ｍｍの厚みのものを使用し、円形に打ち抜いている。
【００２４】
アルミニウム板１の上面側には、図２に示すように、予めエッチング処理により表面に微細な凹凸１ａを形成している。
そのアルミニウム板１のエッチング処理した上面に、着色されたフッ素樹脂をベースコート４として１５〜４０μｍの厚さでコーティングしている。
この際、アルミニウム板１の表面に凹凸１ａを設けることで、フッ素樹脂が表面の凹凸に入り込み、非粘着性のフッ素樹脂によるベースコートを強固に行うことができる。
【００２５】
上記ベースコート４の表面には、後述するステンレス板２が接合されない非クラッド部の領域、即ち、複合材１０を深絞りプレス加工で内釜とした時に周壁となる領域に、フッ素樹脂塗料で目盛・文字等の表示部Ｍを厚さ１〜３５μｍで予め印刷している。
この印刷後、表示部Ｍの上面を含めてベースコート４の表面に更に無色のフッ素樹脂をトップコート５として５〜３０μｍの厚さでコーティングしている。
【００２６】
なお、ベースコート４およびトップコート５に用いるフッ素樹脂としては、耐熱性に優れたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等を用いることが好ましい。
【００２７】
磁性金属板は、高周波磁界により渦電流が流れて発熱層となるものであれば特に限定されず、磁性ステンレス、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、コバルト、コバルト合金等の材料が用いられるが、本実施形態では、磁性のステンレス板２を用いている。
ステンレス板２は、０．１〜３．０ｍｍの厚みのものを使用して、上記アルミニウム板１よりも小径となるように円形に打ち抜いている。
【００２８】
熱硬化性接着剤３は、熱を加えるまでは硬化しない接着材であれば特に限定されず、アミノ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、熱硬化性アクリル樹脂、ポリイミド、シリコン樹脂等が好適に用いられる。
熱硬化性接着剤３の耐熱温度（硬化後の溶融温度）は、上記複合材から成形される後述する電磁誘導加熱容器の使用条件温度以上であることが好ましく、例えば、炊飯器の内釜等に用いられる場合には、炊飯器の炊飯温度は約１５０℃程度であるため、それに耐えうる耐熱性を保持すべく２００℃以上の耐熱性があることが望まれる。
【００２９】
上記フッ素コーティングおよび目盛り等の表示部Ｍの印刷がされたアルミニウム板１の下面に熱硬化性接着剤３を介してステンレス板２を同心円状に積層することによって、熱硬化性接着剤３を接着層として部分クラッドされた複合材１０を形成する。なお、この時点では、熱硬化性接着剤３は熱硬化していない。
【００３０】
次に、上記した複合材１０を深絞りプレス加工することにより、図４に示す底壁６ａと周壁６ｂとを備えた電磁誘導加熱容器６を形成する。
複合材１０は、大径のアルミニウム板１に対して同心円状に小径のステンレス板２を接合しているので、深絞りプレス加工により形成される容器６の底壁６ａがクラッド部（アルミニウム板１にステンレス板２が接合された部位）となる一方、周壁６ｂが非クラッド部（アルミニウム板１にステンレス板２が接合されていない部位）となる。
上記深絞りプレス加工後に加熱することにより、熱硬化性接着剤３を硬化させて電磁誘導加熱容器６を完成させる。
【００３１】
上記深絞りプレス加工される容器６では、加工前の板状の複合材１０の段階では、熱硬化性接着剤３が硬化していないので、絞りプレス加工により複合材１０を容器形状に成形する際に、アルミニウム板１とステンレス板２との間の延びの相違を熱硬化性接着剤３で吸収することができ、割れやしわ等の発生を無くすことが可能になる。
かつ、深絞りプレス加工時には熱硬化性接着剤が硬化してないことにより、絞りプレス加工時にアルミニウム板１の延びがステンレス板２の延びに拘束されず、アルミニウム板の延びを均一とすることができ、当該延びを予測して加工前に予め所要位置に表示部Ｍを付しておくことが可能となる。
【００３２】
さらに、ステンレス板２をアルミニウム板１に接合するのに、いずれか一方の板の表面あるいは両方の板表面に熱硬化性接着剤３を塗布しておくだけで良いため、従来のような、面倒なメッキ処理工程を不要とすることができ、作業工数を低減することができる。
【００３３】
また、ステンレス板２をアルミニウム板１に全面に張り合わせるのではなく、誘導コイルと対向する部位である底壁６ａに部分的に張り合わせることでステンレス板２の使用量が少なくなり、材料コストを削減することもできる。
さらに、目盛りや文字等の表示部Ｍが付される周壁６ｂをステンレス板２が接合されていない非クラッド部とすることで、絞りプレス加工によるアルミニウム板１の延び率がより確実に均一化され、目盛り等の表示部Ｍの位置精度がさらに向上する。
【００３４】
図５および図６は第２実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、磁性金属板であるステンレス板２’を非磁性金属板であるアルミニウム板１の全面に張り合わせている点である。
【００３５】
アルミニウム板１は第１実施形態と同様であり、表面には着色されたフッ素樹脂層のベースコート４と目盛りや文字等の表示部Ｍと無色のフッ素樹脂層のトップコート５を備えている。
ステンレス板２’は、アルミニウム板１と同径の円形状に打ち抜いており、厚み等その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００３６】
上記フッ素コーティングおよび目盛り等の表示部Ｍの印刷がされたアルミニウム板１の下面に、第１実施形態で列挙した熱硬化性接着剤３’を介してステンレス板２’を接合することによって、熱硬化性接着剤３’を接着層として全面クラッドされた複合材１０’を形成する。なお、この時点では、熱硬化性接着剤３’は熱硬化していない。
【００３７】
次に、上記複合材１０’を絞りプレス加工することにより、図６に示す底壁６ａ’と周壁６ｂ’とを備えた電磁誘導加熱容器６’を形成する。
上記絞りプレス加工を行う際、アルミニウム板１とステンレス板２’との間の接着層を形成する熱硬化性接着剤３’が硬化しておらず、ステンレス板２’の延びにアルミニウム板１の延びが拘束されないため、このように全面張り合わせの複合材１０’であっても、絞りプレス加工時に問題なく均一に延びることができ、アルミニウム板１の延びを予測して加工前に目盛や文字等の表示部Ｍを付しておくことが可能になる。
そして、上記絞りプレス加工後（あるいは加工と同時）に加熱することにより、熱硬化性接着剤３’を硬化させて電磁誘導加熱容器６’が完成する。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の複合材では、絞りプレス加工前の板状の段階では熱硬化性接着剤が硬化しておらず、深絞りプレス加工により複合材を容器形状に成形する際に、非磁性金属板と磁性金属板との間の延びの相違を、介在する熱硬化性接着剤で吸収することでき、割れやしわ等の発生が無くなると共に、絞りプレス加工の際の延びが均一となるので、当該延びを予測して予め所要の表示を付しておくことも可能となる。
また、上記磁性金属板と上記非磁性金属板との接合は上記熱硬化性接着剤を塗布するだけであるので、従来のような、面倒なメッキ処理工程が不要になり作業工数を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （Ａ）は本発明の第１実施形態の複合材の断面模式図、（Ｂ）は斜視図である。
【図２】  フッ素樹脂層のベースコートを示す要部断面模式図である。
【図３】  目盛・文字等を印刷後のフッ素樹脂層のトップコートを示す要部断面模式図である。
【図４】  電磁誘導加熱容器の断面模式図である。
【図５】  第２実施形態の複合材の断面模式図である。
【図６】  電磁誘導加熱容器の断面模式図である。
【符号の説明】
１        アルミニウム板（非磁性金属板）
１ａ      凹凸
２、２’  ステンレス板（磁性金属板）
３、３’  熱硬化性接着剤
４        ベースコート（フッ素樹脂層）
５        トップコート（フッ素樹脂層）
６        電磁誘導加熱容器
Ｍ        表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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