JP2010042232A - アルミ製調理器具の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表面を模様形成と表面処理を通じて複数の色と多様な模様で飾り、付加価値の高いアルミ製調理器具を得る。
【解決手段】（ａ）成形及び模様形成段階；（ｂ）１次表面処理及び熱処理段階；（ｃ）切削段階；（ｄ）２次表面処理段階；（ｅ）模様部分の２次表面処理時の塗布材に対する熱処理及び除去段階から成る。そして、模様の形態によって、成形段階後に１次表面処理及び熱処理段階を経た後模様形成段階へ移行するほか、模様の形態によって、アルミニウム板に模様を形成した後に調理器具を形成し、次に１次表面処理及び切削及び２次表面処理に移行する。
【選択図】図２

Description

本発明はアルミ製調理器具の製造方法に関するものであり、特にアルミ製調理器具の外部面を、模様加工及び表面処理を通して、複数の色彩と多様な模様で装飾を施すことができる製造方法に関する。

アルミ製調理器具、より具体的にはアルミ合金製調理器具は、アルミニウムが他の金属に比べて軽量で、優れた成形性を有し、容易な表面処理性と美麗な外観などの特性が活用できるという利点があり、割と高価であるにも拘らず、広く使われている。

しかし、アルミニウム自体は空気中にさらされると自然酸化膜が形成されて、その表面が保護されるが、調理器具の素材としてのアルミニウムは、調理の際に熱と水分、そして摩擦が繰り返し加えられ、ひどく変色されたり、擦った痕が残るなど外見上あまり良くなくなる。

したがって、一般的には調理器具の素材としてアルミニウムのままで使用するよりも、外部又は内部にペイント、粉体、セラミック、皮膜、フッ素、めっきなどで表面処理を施すことになる。この中で高機能性のフッ素樹脂は、他の樹脂からはみられない独特の性質を有しているが、調理器具の塗料として注目したい特性には、耐熱性、化学的不活性、優れた電気的特性、非粘着性などがあり、これはフッ素樹脂ならではの独特の分子構造のために発揮される特性である。

一方、セラミックコーティングは粉末と液状の２種類のタイプがあるが、フッ素コーティングよりも高強度、高温下で使用する製品には、セラミックコーティングが適用される。セラミックコーティングは耐磨耗性、耐焼付性、耐腐食性、耐酸化性に特に優れたセラミック薄膜をコーティングして、製品の寿命を飛躍的に向上させることができる。

しかし、従来のアルミ製調理器具は、例えばその内面にフッ素樹脂又はセラミックでコーティングし、その外面にはアルミニウムのメタリックシルバー色を維持するために電解皮膜処理を施したり、調理器具全体をフッ素樹脂又はセラミックでコーティングするに留まり、機能の面で優れていても、単調な色彩のものがほとんどである。

また、従来は調理器具としての付加価値を高めるために調理器具に模様などを入れる場合に、転写又は側面スクリーン方式などを用いて模様を入れていたので、その作業性が悪く、多くの手間がかかり、コストの面で不利な点がある。

以上のことから、模様入りの調理器具を製造する際に、作業性に優れ、少ない手間でコストを低く抑えながら造ることができ、その上、より美麗で多様な色彩を使うことができ、購買者の視覚的な要求を充たすことで需要を喚起し、付加価値を高めることができる調理器具が求められている。

上述のような求めに対し、これを満足させるためになされた本発明は、模様加工と表面処理を通して複数の色彩と多様な模様で飾ることができるアルミ製調理器具を提供することをその目的とする。

このような目的を達成するために、本発明のアルミ製調理器具の製造方法は、調理器具の外部を多様な模様で飾るためのアルミ製調理器具の製造方法において、アルミニウムの板材で調理器具の全体外形を成形する段階；前記調理器具の加工面に、該加工面の表面に対して凹んだ凹状模様を形成する段階；前記加工面の全体をフッ素樹脂、セラミック、粉体、電解皮膜、めっき、ペイントのうちの１つを用いて１次表面処理及び熱処理する段階；前記凹状模様が残るように前記加工面の全体を薄く切削する段階；前記加工面の全体をフッ素樹脂、セラミック、粉体、電解皮膜、めっき、ペイントのうちの１つを用いて２次表面処理して熱処理した後に、前記凹状模様の部分の上の２次表面処理層を除去する段階；から成ることを特徴とする。

本発明の他のアルミ製調理器具の製造方法は、調理器具の外部を多様な模様で飾るためのアルミ製調理器具の製造方法において、アルミニウムの平板状の加工面に、該加工面の表面に対して凹んだ凹状模様を形成する段階；前記アルミニウムの平板を用いて調理器具の全体外形を成形する段階；前記加工面の全体をフッ素樹脂、セラミック、粉体、電解皮膜、めっき、ペイントのうちの１つを用いて１次表面処理及び熱処理する段階；前記凹状模様が残るように前記加工面の全体を薄く切削する段階；前記加工面の全体をフッ素樹脂、セラミック、粉体、電解皮膜、めっき、ペイントのうち１つを用いて２次表面処理して熱処理した後に、前記凹状模様の部分の上の２次表面処理層を除去する段階；から成ることを特徴とする。

また、前記切削段階と前記２次表面処理の段階との間に、前記１次表面処理面全体を電解皮膜処理する段階を更に含む。

更に、前記２次表面処理及び熱処理に次いで、１次表面処理及び２次表面処理の面と表裏関係にある反対面全体をフッ素樹脂、セラミック、電解皮膜のうちの１つを用いて表面処理及び熱処理する段階を更に含む。

本発明が適用されたアルミ製調理器具は、表面処理が施されて調理後の汚染部分に対する洗浄を容易にする従来通りの調理器具としての機能を維持しながら、更に複数の色彩と多様な模様で装飾を施すことができ、消費者に美的満足感を与え、需要を喚起するなど商品としての付加価値を高めることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明が適用された実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明が適用されたアルミ製調理器具の斜視図であって、（ａ）は凹状模様が外側面と外底面の全体に分布された調理器具を示し、（ｂ）は凹状模様が外側面に部分的に分布された調理器具を示し、（ｃ）は凹状模様を三角形にした調理器具を示し、（ｄ）は外側面の一部に他の部分とは異なる色彩の帯状部分を形成した調理器具を示す。

図２は図１のＡの部分拡大図であり、本発明が適用された第１の実施の形態における各段階別の加工後の表面状態を図示し、（ａ）は調理器具成形及び模様形成段階を示し、（ｂ）は１次表面処理による表面処理及び熱処理段階を示し、（ｃ）は切削段階を示し、（ｄ）は２次表面処理による表面処理段階を示し、（ｅ）は凹状模様上の２次表面処理時の塗布材に対する熱処理及び除去段階を示す。

まず、第１の実施の形態の調理器具１０の外形への成形及び凹状模様５の形成段階においては、平板状のアルミニウム板に対してプレスマシンを用いて絞り加工をする。このプレスマシンに取り付ける成形型（図示せず）は調理器具１０の外形に対応した形状になっているのみならず、この成形型には、調理器具１０の外部加工面１に形成しようとする凹状模様５に対応した凸状の模様が形成されている。

なお、プレスマシンを用いた絞り加工に限らず、アルミダイキャストによる加工法を活用することができる。ダイキャスト加工の場合は金型の内部に調理器具１０の外形とともに形成しようとする凹状模様５に対応した凸状模様も共に形成し、溶融金属を金型に流して固めると、調理器具１０としての外形とともに凹状模様５が同時に形成される。

第１の実施の形態における成形及び凹状模様５の形成段階においては、プレスマシンによる絞り加工を通して、調理器具１０の外形とともに、その外部加工面１上の凹状模様５の形成が行われる。

しかしながら、これに限らず、外形の成形加工と凹状模様５の形成加工とを必要に応じて別々行うことができ、まずプレス加工により調理器具１０の外形を成形した後に、調理器具１０の外部加工面１が垂直の断面で見てウェーブ状等曲線状になるように２次加工を施す際に、これと並行して凹状模様５を形成したり、ホットスタンプなどを用いて調理器具１０の外部加工面１に、高度に入り組んだ模様を凹状に形成することができる。

そして、その他の凹状模様５の形成方法としては、後述する第２の実施の形態のように、調理器具１０の外形の成形前の平坦な状態のアルミニウム板材に模様を加工する方法、また簡単な模様を規則正しく一定の深さで無数に配列するなどのエンボス加工による方法、最後に手作業による方法などがある。

図１（ｃ）は第１の実施の形態による三角形の凹状模様５を有する調理器具１０を示す斜視図である。凹状模様５は○、△に限らず、□、◇、…、−、×、☆、∧等、そして横もしくは縦の長方形、そしてこれらの組み合わせ、そして、ロゴ、花柄、キャラクター、風景、絵画、文字などのような高度で複雑な模様を形成することができる。

一方、凹状模様５の加工面の表面からの深さは、後述する表面処理層の厚さによって多少差はあるが、大体は０.５〜１.５ｍｍ程度が望ましい。

次いで、１次表面処理及び熱処理段階においては凹状模様５を含めた調理器具１０の外部加工面１にペイント、粉体、セラミックス、電解皮膜、フッ素樹脂、めっき等の塗布材又は塗布方法で１次表面処理面２を形成した後に熱処理を施すが、一例としてフッ素樹脂を使った表面処理は一般的な静電塗装用の皮膜設備で行われる。

静電塗装は微粒子化したフッ素樹脂をマイナスに帯電させ、プラス電荷を与えたアルミニウム形材や板材に圧縮空気を吹き付けながら、調理器具１０の加工面に吸着させる塗装方法であり、このような静電塗装を用いたフッ素樹脂コーティングを通じて、調理器具１０には１６種類以上のソリッド色やメタリック色をつけることができる。

そして、ペイントの場合にその成分の組成は、ＰＴＦＥ分散液８６.８重量％、水３.３８重量％、芳香族炭化水素０.５６重量％、トリエチルアミン０.１７重量％、オレイン酸０.１７重量％、界面活性剤０.１２重量％、無機顔料分散液８.８重量％にすることが望ましい。

次いで、１次表面処理が終わった調理器具１０は、ベーキング装備に移して熱処理が施されるが、このように乾燥させることで非粘着性、耐薬品性、耐摩擦性、滑り性に加え、密着性、耐熱性に優れた１次表面処理面２が形成される。

一方、セラミックスコーティングは、例えば既存の化学緻密化法やプラズマ噴射法などを用いて施すことができる。

そして次の切削段階において、この第１の実施の形態では、凹状模様５とその上に塗布された１次表面処理層が削り取られないようにしながら、相対的に浮き出ている加工面１の全体の１次表面処理面２を旋削加工を通じて薄く削り取ることで切削面３を形成する。これによって、切削面３は下地であるアルミニウムのメタリックシルバー色に戻ることになり、１次表面処理時の色を維持している凹状模様５の部分と対照をなすことになる。

旋削加工等の切削を通じて得られる利点は、１次表面処理層とともに、大気中にアルミニウム表面にできる２ナノメートル程度の酸化皮膜も共に除去されることであり、後の２次表面処理層と外部加工面１との結合のための前処理として従来では行われたはずのブラスト加工を経ずに、２次表面処理へ移行することができる。

選択により２次表面処理で新しい色をつけず、切削段階において表れたアルミニウムのメタリックシルバー色をそのまま維持させるには、電解皮膜処理を施すことになる。また、選択によって１次表面処理面２上に２次表面処理を行わずに、１次表面処理面２と表裏関係にある反対面、つまり１次表面処理面２が調理器具の外部面である場合のその反対面は、調理器具１０の内部面６及び内部底面になり、そして１次表面処理面２が調理器具１０の内部面６である場合のその反対面は、調理器具１０の外部面になる。

反対面が調理器具１０の内部面６になる場合は、２次処理時の塗布材はフッ素樹脂、セラミックス、電解皮膜に限られるが、これはそれ以外の塗布材は有害物質を含んでおり、食材の調理の際に有害物質が溶け出す虞れがあるためである。反対面が調理器具１０の外部面になる場合は、それに対する表面処理も１次表面処理と同様に、フッ素樹脂、セラミックス、粉体、電解皮膜、めっき、ペイントのうちの１つの塗布材又は塗布方法を用いて行った後に熱処理する。

次いで、２次表面処理及び熱処理段階においては、切削面３のメタリックシルバー色と、１次表面処理時につけられた凹状模様５の１次表面処理面２の色がくっきり違いを見せる中で、調理器具１０の加工面全体を２次表面処理を通じて、１次表面処理の色とは相違しながら調和のとれた色がつけられるように、フッ素樹脂、セラミックス、粉体、電解皮膜、めっき、ペイントのうちの１つの塗布材又は塗布方法を用いて表面処理を行う。このとき、切削面３と凹状模様５を含む加工面１全体を一挙に表面処理することで、２次表面処理工程の作業効率を高められる。

次いで、２次表面処理が終わると、調理器具１０の切削面３とその上に付着された２次表面処理面４の塗布材が強固に結合状態が維持できるように熱処理を行う。

これにより、凹状模様５の部分は１次表面処理面２の上に２次表面処理面４が被せられた状態になるが、アルミニウム下地である加工面１と１次表面処理面２の塗布材との結合力が、１次表面処理面２の塗布材と２次表面処理面４の塗布材との結合力よりも強いため、２次表面処理面４を軽く擦るか拭き取る程度で、凹状模様５の２次表面処理の際の塗布材が容易に除去できる。

そして、１次表面処理面２と２次表面処理面４に対し、同じ塗布材又は塗布方法で表面処理してもよいし、互いに異なる塗布材又は塗布方法で表面処理しても構わない。

これで、第１の実施の形態における工程は一段落し、仕上げ作業として製品使用上の便宜のために取っ手などの取り付けを経て商品として完成される。

上述した第１の実施の形態では、調理器具１０の加工面１に凹状模様、つまり陰刻の模様を形成したが、これに限らず、調理器具１０の加工面１に陽刻の模様、つまり凸状模様を形成する場合には、加工手順に一部変更があって、まず調理器具１０の成形後に１次表面処理し、熱処理する。そして、凸状模様（図示省略）を形成するが、凸状模様は調理器具１０の内部面６に模様の型を突き当ててパンチングするかもしくはプレスマシンにかけて加工する。

続く切削段階においては、凸状模様上の１次表面処理面（図示省略）のみを切削し、加工面上の１次表面処理面はそのままにする。そして１次表面処理面と凸状模様全体を２次表面処理し、凸状模様上の２次表面処理面を残しながら、それ以外の１次表面処理面の上に重なって塗布された２次表面処理面の塗布材を軽く擦るか拭き取ることで除去する。その際に、凸状模様の側壁と加工面がほぼ直角をなすと、凸状模様の底部周縁での２次表面処理の塗布材はきれいに除去されにくいが、これを除去せずにあえて残すことで、各表面処理時の色の選択によっては、１次表面処理時の色が凸状模様の色に変わる中間の色を演出することや、凸状模様の周縁における陰陽の視覚的効果が演出でき、凸状模様をより際立たせることができる。

第１の実施の形態では、調理器具１０の外形を成形した後に、この調理器具１０の外部加工面１に凹状模様５を形成したのに対し、 第２の実施の形態では、前記手順を変え、まずは成形前のアルミニウム板材（図示省略）に凹状模様５を形成した後に、この凹状模様５が形成されたアルミニウム板材をプレスマシンを用いて、調理器具１０の外形を成形する。

このように、凹状模様５を形成した後に、調理器具１０の外形を成形することで、特に高度で複雑な凹状模様が描ける。また、外部加工面１が曲面より平面の場合には、レーザーなど多様な手段を用いて更に精巧で複雑な模様を形成することができる。

なお、それ以降の工程、１次表面処理、切削工程、２次表面処理などは第１の実施の形態と同様である。

図１（ｄ）は本発明が適用された第３の実施の形態による調理器具１０の斜視図である。

第３の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、表面処理コーティング面の非粘着性と滑り性、そして耐薬品性の特徴を利用し、多様な形態の美麗な調理器具が得られる。

まず、調理器具１０の外形加工は、第１の実施の形態と同様に、プレス加工又はダイキャストで行う。

次いで、調理器具１０の円周方向の外部面の一部に帯状の１次表面処理面１１を形成し、このときに１次表面処理面１１にはフッ素樹脂、セラミックス、粉体、ペイント、電解皮膜、めっきのうちの１つの塗布材又は塗布方法で多様かつ複雑でありながら自由な模様を形成する。なお、スプレーなどを使うと更に自由な模様を描ける。そして、調理器具１０を熱処理し、１次表面処理面１１を定着させる。

続く２次表面処理においては、１次表面処理面１１を含む外部加工面１の全体をフッ素樹脂、セラミックス、粉体、ペイント、電解皮膜、めっきのうちの１つの塗布材又は塗布方法で塗布して乾燥させる。このとき１次表面処理面１１上に付着された２次表面処理時の塗布材は、上述したように、アルミニウム下地の加工面１と１次表面処理塗布材との結合力が、１次表面処理層と２次表面処理層の層間結合力に比べて強いため、軽く擦るか拭き取ることで、１次表面処理面１１上の塗布材を簡単に除去できる。

次いで、熱処理して２次表面処理面１３の塗布材を定着させる。

本発明が適用された調理器具の斜視図であって、（ａ）は凹状模様が外側面と底面全体に分布された調理器具を、（ｂ）は凹状模様が外側面に部分的に分布された調理器具を、（ｃ）は凹状模様を三角形にした調理器具を、（ｄ）は外側面の一部に他の部分と異なる色の帯状模様が形成された調理器具を示す。 図１のＡ部分に対して本発明が適用された第１の実施の形態の各段階別加工状態を図示した部分拡大図であって、（ａ）は調理器具の成形及び模様形成段階を、（ｂ）は１次表面処理による熱処理及び表面処理の段階を、（ｃ）は切削段階を、（ｄ）は２次表面処理による表面処理を、（ｅ）は凹状模様上の２次表面処理時の塗布材に対する熱処理及び除去の段階を示す。

符号の説明

１ 加工面
２、１１ １次表面処理面
３ 切削面
４、１３ ２次表面処理面
５ 凹状模様
６ 内部面
１０ 調理器具

Claims (4)

1. 調理器具の外部を多様な模様で飾るためのアルミ製調理器具の製造方法において、
   アルミニウムの板材で調理器具の全体外形を成形する段階；
   前記調理器具の加工面に、該加工面の表面に対して凹んだ凹状模様を形成する段階；
   前記加工面の全体をフッ素樹脂、セラミック、粉体、電解皮膜、めっき、ペイントのうちの１つを用いて１次表面処理及び熱処理する段階；
   前記凹状模様が残るように前記加工面の全体を薄く切削する段階；
   前記加工面の全体をフッ素樹脂、セラミック、粉体、電解皮膜、めっき、ペイントのうちの１つを用いて２次表面処理して熱処理した後に、前記凹状模様の部分の上の２次表面処理層を除去する段階；から成ることを特徴とするアルミ製調理器具の製造方法。
2. 調理器具の外部を多様な模様で飾るためのアルミ製調理器具の製造方法において、
   アルミニウムの平板状の加工面に、該加工面の表面に対して凹んだ凹状模様を形成する段階；
   前記アルミニウムの平板を用いて調理器具の全体外形を成形する段階；
   前記加工面の全体をフッ素樹脂、セラミック、粉体、電解皮膜、めっき、ペイントのうちの１つを用いて１次表面処理及び熱処理する段階；
   前記凹状模様が残るように前記加工面の全体を薄く切削する段階；
   前記加工面の全体をフッ素樹脂、セラミック、粉体、電解皮膜、めっき、ペイントのうち１つを用いて２次表面処理して熱処理した後に、前記凹状模様の部分の上の２次表面処理層を除去する段階；から成ることを特徴とするアルミ製調理器具の製造方法。
3. 前記切削する段階と前記２次表面処理の段階との間に、前記１次表面処理面の全体を電解皮膜処理する段階を更に含む請求項１又は２に記載のアルミ製調理器具の製造方法。
4. 前記２次表面処理及び熱処理に次いで、前記１次表面処理及び前記２次表面処理の面と表裏関係にある反対面全体をフッ素樹脂、セラミック、電解皮膜のうちの１つを用いて表面処理及び熱処理する段階を更に含む請求項３に記載のアルミ製調理器具の製造方法。

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