JP4081920B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、照明器具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
照明器具用反射板の基材は、大きく樹脂製と金属製の２つに分けられるが、シリカ電球やクリプトン電球に代表される白熱灯や、高輝度放電ランプ等の点灯時高熱を発するような光源を使用する器具には、その優れた耐熱性を生かし、金属製の反射板が使用されてきた。中でもダウンライト用反射板基材には、アルミニウム板のプレス加工品、絞り加工品が使用されることが多かった。但し、これらはアルミニウム板からプレス加工、絞り加工等を用いて成形されるため、単純形状の反射板にしか対応できなかった。また、ランプ挿入口等の穴を付加するためには後加工が必要であるが、これが製造工程を増やし（生産性を低下させ）、製造コストを高くする原因となっていた。
【０００３】
さらにダウンライト用反射板は、通常反射機能を有する本体と、本体と天井穴との隙間を塞ぐためのリング状の枠（フランジ）の２部品構成になっているか、それらが一体化しているものが多かった。その枠の色としては、天井面との統一感、デザイン性向上等の観点から、白系（代表的にスノーホワイト、オフホワイト）が主流であった。但し、枠にもアルミニウムを使用しているため、白系に対応するには、白色塗料を塗装しなければならず、生産性の低下、製造コストを高くする原因となっていた。また環境付加の観点からも好ましくなかった。
【０００４】
上記問題の解決策として、反射板の基材にプラスチックを使用し、射出成形法により成形を行うことで、従来より複雑な光学設計に対応することができ、かつ、後加工の必要がなくなる。また、当然のことながら本体と枠との同時成形が可能であるため、成形前に白系に着色されたプラスチック成形材料を使用すれば、枠を後工程で着色する必要もない。このような方法で反射板を製造すれば、製造工程を削減（生産性を向上させ）、製造コストを低減し、環境付加を低減することができるようになる。但しこれまでのプラスチック基材を使用した反射板は、ランプが蛍光灯（代表的にツイン２コンパクト蛍光灯、ツインパラレルコンパクト蛍光灯）である器具への展開実績しかなく、反射板の耐熱性の要求レベルが１１０℃〜１２０℃と低かったため、材質としてＰＢＴ、ＰＣ、ＰＡ等の汎用エンプラで十分対応可能であった。しかもこれらは容易に白系に着色することができる材料であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、住宅、店舗、一般ビル等で使用されているダウンライトの分野において、天井材の薄型化に伴い、器具のコンパクト化への要求が高くなりつつある（例：断熱施工型天井に対応した断熱施工浅型ダウンライト等）。しかしながら、器具のコンパクト化が進むにつれて、反射板と光源との距離が短くなり、反射板にかかる熱ストレスが増大の一途をたどっている。特に高出力蛍光灯、白熱灯、ＨＩＤのような光源が使用される器具は、器具温度が非常に高温（１４０℃〜２３０℃）になるため、反射板基材のプラスチック化を図ろうとすると、前述したような、これまで実績があるＰＢＴ、ＰＣ、ＰＡ等の汎用エンプラでは、当然のことながら対応できない。よってさらに耐熱性の高い樹脂の採用が必要となる。
【０００６】
このようなことから、ＰＰＳ、ＰＰＯ、ＰＰＡ等の代表的な高耐熱樹脂を反射板基材に使用するという方法がある。但し、これら高耐熱プラスチックは、その分子構造上、もともと無色透明又は白色以外であることが多く（黒または褐色であることが多い）、例えば白色に着色したい場合でもそのレベルには限界があり完全な白色にはできず、中間色のレベルまでしか着色できないため、本体と枠を一体品で成形する場合、枠の着色（白、オフホワイト）が困難であった。
【０００７】
一方、耐熱樹脂の中でも種類によっては白色に着色可能なものもあるが、そのような樹脂は材料単価が非常に高く、商品化する上でコスト面が大きな障害となるため、現実には反射板基材用材料として採用することは難しかった。
【０００８】
したがって、この発明の目的は、器具のコンパクト化を図りつつ、本体に高耐熱樹脂を色を限定しないで用いることができ、耐熱性の低い安価な樹脂を枠に用いることができる照明器具を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明の請求項１記載の照明器具は、光源を囲むとともに前記光源の光を放射する開口を有して樹脂製基材で形成された本体と、この本体が挿入される天井穴と前記本体との隙間を塞ぐ枠部とが一体構造の反射板を備えた照明器具であって、
前記本体は前記樹脂製基材が高耐熱樹脂によって形成されるとともに、樹脂製基材表面に高輝性金属反射膜が成膜されることで光反射機能を有し、かつ開口縁側が外方に広がるように傾斜したものであり、
前記枠部が白色の汎用樹脂によって形成され、その内周側に前記開口縁に接合する接合部を有するとともに前記開口縁の前面よりも前方に突出する前面部を有し、
前記接合部が前記開口縁の傾斜した外周面に沿う断面を有して前記外周面に嵌合する筒状であり、
前記前面部は、前記光源からの光が直接照射されないように、前記光源から前記開口縁に接する方向に傾斜した面で囲まれた照射領域の外側に位置するものである。
【００１０】
このように、枠部に光源からの光が直接照射されない構造にすることで、光が直接照射される本体を高耐熱樹脂、枠部を白色の汎用樹脂で構成することが可能となり、異なる材質を使用することができる。本体は高耐熱樹脂で色は限定しなくてよいため選択幅が広がる。すなわち、本体の樹脂製基材表面に高輝性金属反射膜が成膜されることで光反射機能を有しているので、白色に着色可能な高価な耐熱樹脂を用いる必要がない。また、枠部は熱と紫外線の影響が極僅かなため、通常紫外線直射では劣化（特に変色）が大きいと考えられるような樹脂でも、白色に着色可能であれば使用することができるため選択幅が広がり、耐熱性の低い安価な樹脂の使用も可能になる。
【００１１】
また、本体が高耐熱樹脂によって形成されることで耐熱性が確保され、枠部が白色の汎用樹脂によって形成されることで、デザイン性を損なうことがなく、また器具をコンパクト化することができる。また、枠部が白色の汎用樹脂であることで、塗装工程が必要なくなり、材料費を削減、製造コストを削減することができる。さらに、本体と枠部を一体化した樹脂成形品にすることで組立工数の削減ができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態の照明器具を図１ないし図３に基づいて説明する。図１（ａ）はこの発明の実施の形態の照明器具の概念図、（ｂ）は反射板本体の断面図、（ｃ）は反射板本体の別の例の断面図、図２および図３はこの発明の実施の形態の照明器具の本体と枠部の接合部形状の異なる例を示す断面図である。
【００１３】
図１に示すように、この照明器具は、光源４を囲むように樹脂製基材で形成された本体１と、この本体１と天井穴との隙間を塞ぐ枠部２とが一体構造の反射板３を備えている。本体１は、高耐熱樹脂基材１０によって形成されるとともに、樹脂製基材表面に高輝性金属反射膜１２が成膜されることで光反射機能を有する。この際、高耐熱樹脂基材１０の表面にアンダーコート１１を介して高輝性金属反射膜１２を成膜し、その上にトップコート１３を形成する場合（図１（ａ））と、アンダーコート１１が無い場合（図１（ｂ））がある。Ｂが光源側である。
【００１４】
反射板本体１に用いる基材１０の材質は、ＰＰＳ、ＰＰＡ、ＰＩ、ＰＡＩ、ＰＥＥＫ、ＰＥＩ、ＰＥＳ、ＰＳＦ、ＰＡＲ、ＰＰＯ（高耐熱グレード）、ＰＢＴ（高耐熱グレード）、ＰＥＴ（高耐熱グレード）、ＰＣ（高耐熱グレード）、ＰＡ６６、ＰＡ６（高耐熱グレード）等があり、所要の形状に成形可能で、光源からの熱ストレスに耐え得る高耐熱樹脂であれば特に限定しないが、中でも材料コストが比較的安いＰＰＳ、ＰＰＯ（高耐熱グレード）、ＰＢＴ（高耐熱グレード）、ＰＥＴ（高耐熱グレード）、ＰＣ（高耐熱グレード）、ＰＡ６６、ＰＡ６（高耐熱グレード）等が好ましい。また、基材の色についても特に限定されるものではないが、反射板の形状によっては、その表面に成膜される高輝性金属膜１２が若干薄くなる部分が発生する場合があり（所要の反射率、反射効率を満足している場合でも）、天井裏への光り漏れが発生しそうな場合は、無色透明または有色透明以外の色が望ましい。また、器具の性能上支障をきたすことはないが、点灯時、特に高温にさらされる部分（反射板の光源に対する面の裏面：高輝性金属膜１２が成膜されている面と反対の面）のみが、長期使用により変色する可能性がある場合は、変色の目立ちにくい黒系、茶褐色系の選定が望ましい。
【００１５】
一方、枠部２は白色の汎用樹脂によって形成されるとともに、図１のＡに示すように光源４からの光が直接照射されないように配置されている。枠部２に用いる基材の材質は、ＰＰＯ、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＡ６６、ＰＡ６、ＡＢＳ、ＰＳ、ＰＰ、ＡＡＳ、ＰＭＭＡ等があり、所要の形状に成形可能で、白色に着色可能なポリプロピレン等の汎用樹脂であれば特に限定しない。
【００１６】
前記材料を用いて、本体１、枠部２が一体化した反射板３を形成する場合の材料の組合せとしては、双方の接合面に要求される接着力を十分に満足する組合せであれば、特に限定されるものではない。また、図１の他、図２および図３に示す構成により、本体１と枠部２の接合部１ａ，２ａは一体に接合されている。またたとえば図２に示すように枠部２の前面部２ｂは本体１の開口縁の前面よりも前方に突出している。さらに前面部２ｂの内径ｒ１が本体１の開口縁の内径ｒ２よりも大きくなっている。光源４から本体１の開口縁に接する方向に傾斜した面で囲まれた照射領域の外側に前面部２ｂを位置させることで、光源４からの光が枠部２に直接照射されないようになっている。図２（ａ）、（ｂ）では、本体１の開口縁側が外方に広がるように傾斜し、枠部２の接合部２ａが本体１の接合部１ａとなる本体１の開口縁の傾斜した外周面に沿う断面を有して外周面に嵌合する筒状になっている。
【００１７】
以上のような材料を所要の形状に成形することで反射板本体１、枠部２及びそれらが一体化した反射板３を得る。反射板３の光反射面（本体１の光源４に対する面）は、所要の配光が得られるように曲面形状、段形状等に光学設計された形状になっている。
【００１８】
次に上記構成の照明器具の反射板の製造手順について説明する。反射板３の成形法としては射出成形法、圧縮成形法、注型法、真空成形法、それらの応用技術であるインサート成形法、アウトサート成形法、２色成形法等があるが、形状を精度よく再現でき、生産性が高い射出成形法を応用したインサート成形法、アウトサート成形法、２色成形法が望ましい。本体１、枠部２の成形順序については、双方の接合面の良好な接着力が得られれば特に限定しないが、熱融着による接着力の向上を図るためには、枠部２（汎用樹脂：低融点樹脂）を成形した後に本体１（耐熱樹脂：高融点樹脂）を成形する順序が望ましい。
【００１９】
基材成形品の光反射面には、通常、図１（ｂ）のように基材成形品の表面平滑性を高め、高輝性金属膜１２との良好な密着性を得るためにアンダーコート１１が形成され、該アンダーコート１１上に光反射機能を有する高輝性金属膜１２が形成され、さらに該高輝性金属膜１２上に、高輝性金属膜１２の（酸化劣化、紫外線劣化等による）変退色、剥離等を抑止するためのトップコート１３が形成された構成となっている。但し基材成形品の反射面の平滑性が良好な場合は、図１（ｃ）のようにアンダーコート１１を形成せずに直接該基材成形品上に高輝性金属膜１２が形成され、該高輝性金属膜１２上にトップコート１３が形成される場合もある。
【００２０】
ここで用いられるアンダーコート１１の材質は、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、ポリブタジエン系等があるが、基材との密着性がよく、高輝性金属膜１２を成膜後に良好な密着性と鏡面性が得られ、所要の耐熱性が得られるものであれば何等限定しない。アンダーコート１１の膜厚は、高輝性金属膜１２を成膜後に所要の光学特性が得られる平滑性、高輝性金属膜との良好な密着性が得られるものであれば特に限定しないが、５〜２０μｍの範囲が望ましい。
【００２１】
アンダーコート１１を形成する塗装法にはスプレーガン等を用いた吹きつけ塗装、デイッピング法等があるが、所要の膜厚を均一に得ることができ、耐熱性、密着性、光学特性を満足できるものであれば特に限定しない。また、焼付（硬化）条件としては、塗膜中にシンナーの残留がなく、ゲル分率９０％以上の硬化が得られる条件が好ましい。
【００２２】
次に以上のようにして形成されたアンダーコート上に、Ａｌ膜、Ａｇ膜等の高輝性金属膜１２を形成する。高輝性金属膜１２の材質としては、高純度のＡｌ（４Ｎ）や高純度のＡｇ（４Ｎ）、あるいは所要の反射特性が得られればＡｇ−Ｍｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｒｈ等の合金を用いることも可能である。高輝性金属膜１２の膜厚は、所定の光学特性が得られるものであれば何等限定しないが、１５００〜３０００Åが好ましい。なぜならば、膜厚が１５００Åより薄い場合は、十分な反射特性を得ることが難しく、逆に３０００Åを越えると膜が白濁し、反射率が低下する傾向にあるからである。
【００２３】
高輝性金属膜１２を形成する方法としてのＰＶＤ（ Pysical Vapor Deposition ）には真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ビーム法などがあるが、所定の膜厚を確保でき、成膜後の高輝性金属膜１２の光学特性を満足できるるものであれば何等限定する必要はない。
【００２４】
次に以上のようにして形成された高輝性金属膜１２上にトップコート１３を形成する。ここで用いられるトップコート１３の材質としては、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、ポリブタジエン系等があるが、高輝性金属膜１２を成膜後に良好な密着性が得られ、所要の光学特性、耐熱性、耐光性が得られる透明塗料であれば何等限定しない。トップコート１３の膜厚は、所要の光学特性が得られ、高輝性金属膜との良好な密着性が得られるものであれば特に限定しないが、５〜２０μｍの範囲が望ましい。トップコート１３を形成する塗装法にはスプレーガン等を用いた吹きつけ塗装、ディッピング法等があるが、所要の膜厚を均一に得ることができ、耐熱性、耐光性、密着性、光学特性を滴足できるものであれば特に限定しない。
【００２５】
以上のようにこの実施の形態によれば、枠部２に光源４からの光が直接照射されない構造にすることで、光が直接照射される本体１を高耐熱樹脂、枠部２を白色の汎用樹脂で構成することが可能となり、異なる材質を使用することができる。また、本体１は高耐熱樹脂で色は限定しなくてよいため選択幅が広がる。すなわち、本体１の樹脂製基材表面に高輝性金属反射膜１２が成膜されることで光反射機能を有しているので、白色に着色可能な高価な耐熱樹脂を用いる必要がない。また、枠部２は熱と紫外線の影響が極僅かなため、通常紫外線直射では劣化（特に変色）が大きいと考えられるような樹脂でも、白色に着色可能であれば使用することができるため選択幅が広がり、耐熱性の低い安価な樹脂の使用も可能になる。
【００２６】
また、本体１が高耐熱樹脂によって形成されることで耐熱性が確保され、枠部２が白色の汎用樹脂によって形成されることで、デザイン性を損なうことがなく、また器具をコンパクト化することができる。また、枠部２が白色の汎用樹脂であることで、塗装工程が必要なくなり、材料費を削減、製造コストを削減することができる。さらに、本体１と枠部２を一体化した樹脂成形品にすることで組立工数の削減ができる。樹脂成形品であるため、さらなる部品の一体化も可能になる。
【００２７】
【実施例】
この発明の実施例を図４および図５に基づいて説明する。図４はこの発明の実施例の照明器具の反射板の斜視図、図５はその断面図である。実施例では、ダウンライト用反射板試作品（６０Ｗミニクリプトン１灯使用）用の金型を用いて２色（射出）成形を行った。図４および図５において、１５は反射板本体、１６は枠部、１７はランプ挿入穴である。図のように反射板本体１５の開口縁側が外方に広がるように傾斜し、枠部１６の接合部が反射板本体１５の開口縁の傾斜した外周面に沿う断面を有して外周面に嵌合する筒状になっている。
【００２８】
実施例１では、本体１５が日本ＧＥプラスチック製ＰＰＳ樹脂（黒）スーペックＧ６２１−７３０１、枠部１６が住友ダウ製ＰＣ樹脂（白）カリバーＳＴ５２０１Ｖである。また、本体１５と枠部１６の接合部形状は図２（ａ）の構成とする。また、アンダーコートは無い構成で、高輝性金属反射膜はＡｌを真空蒸着し膜厚１５００Åである。トップコートは、熱硬化シリカ系扇商会製トップセラックス８００を１６０℃でスプレー塗装し、２０分焼付けることで、塗膜厚８〜１３μｍに形成されている。
【００２９】
実施例２では、本体１５が日本ＧＥプラスチック製ＰＥＩ樹脂（黒）ウルテム１０１０−７１０１、枠部１６が東レ製ＰＢＴ樹脂（白）トレコン１２０１Ｇ−１５であり、その他の構成は実施例１と同様である。
【００３０】
実施例３では、本体１５が日本ＧＥプラスチック製ＰＰＯ樹脂（黒）ノリルＥＲＮ７２３１−ＢＫ１０６６であり、その他の構成は実施例１と同様である。
【００３１】
実施例４では、本体１５が帝人アモコジャパン製ＰＳＦ樹脂（黒）ユーデルＰ１７００、枠部１６は実施例２と同じであり、その他の構成は実施例１と同様である。
【００３２】
実施例５では、本体１５が帝人アモコジャパン製ＰＰＡ樹脂（黒）アモデルＡ１２４０Ｌ−ＢＫ、枠部１６は実施例２と同じである。また、アンダーコートは、エポキシ・メラミン・アクリル系久保考ペイント製ＫＭクリアー５９６−００３を１６０℃でスプレー塗装し、３０分焼付けることで、塗膜厚８〜１５μｍに形成されている。その他の構成は実施例１と同様である。
【００３３】
実施例６では、本体１５が帝人アモコジャパン製ＰＥＳ樹脂（橙色透明）レーデルＡ−３００であり、その他の構成は実施例１と同様である。
【００３４】
【発明の効果】
この発明の照明器具によれば、枠部に光源からの光が直接照射されない構造にすることで、光が直接照射される本体を高耐熱樹脂、枠部を白色の汎用樹脂で構成することが可能となり、異なる材質を使用することができる。本体は高耐熱樹脂で色は限定しなくてよいため選択幅が広がる。また、枠部は熱と紫外線の影響が極僅かなため、通常紫外線直射では劣化（特に変色）が大きいと考えられるような樹脂でも、白色に着色可能であれば使用することができるため選択幅が広がり、耐熱性の低い安価な樹脂の使用も可能になる。また、本体の樹脂製基材表面に高輝性金属反射膜が成膜されることで光反射機能を有しているので、白色に着色可能な高価な耐熱樹脂を用いる必要がないので、生産コストを抑えることができる。
【００３５】
また、本体が高耐熱樹脂によって形成されることで耐熱性が確保され、枠部が白色の汎用樹脂によって形成されることで、デザイン性を損なうことがなく、また器具をコンパクト化することができる。また、枠部が白色の汎用樹脂であることで、塗装工程が必要なくなり、材料費を削減、製造コストを削減することができる。さらに、本体と枠部を一体化した樹脂成形品にすることで組立工数の削減ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）はこの発明の実施の形態の照明器具の概念図、（ｂ）は反射板本体の断面図、（ｃ）は反射板本体の別の例の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態の照明器具の本体と枠部の接合部形状の異なる例を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態の照明器具の本体と枠部の接合部形状の異なる例を示す断面図である。
【図４】この発明の実施例の照明器具の反射板の斜視図である。
【図５】図４の断面図である。
【符号の説明】
１，１５ 本体
２，１６ 枠部
３ 反射板
４ 光源
１０ 高耐熱樹脂基材
１１ アンダーコート
１２ 高輝性金属反射膜
１３ トップコート

Claims (1)

1. 光源を囲むとともに前記光源の光を放射する開口を有して樹脂製基材で形成された本体と、この本体が挿入される天井穴と前記本体との隙間を塞ぐ枠部とが一体構造の反射板を備えた照明器具であって、
   前記本体は前記樹脂製基材が高耐熱樹脂によって形成されるとともに、樹脂製基材表面に高輝性金属反射膜が成膜されることで光反射機能を有し、かつ開口縁側が外方に広がるように傾斜したものであり、
   前記枠部が白色の汎用樹脂によって形成され、その内周側に前記開口縁に接合する接合部を有するとともに前記開口縁の前面よりも前方に突出する前面部を有し、
   前記接合部が前記開口縁の傾斜した外周面に沿う断面を有して前記外周面に嵌合する筒状であり、
   前記前面部は、前記光源からの光が直接照射されないように、前記光源から前記開口縁に接する方向に傾斜した面で囲まれた照射領域の外側に位置する照明器具。

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