(57)【要約】【課題】照明器具において、銀反射膜とその保護膜との密着性を損なわずに、高温環境下で変色原因のガスを確実に遮断することで変色し難くなり、高い反射率を維持する。【解決手段】照明器具１は、基材３と、この基材３に収容される光源４と、この基材３に設けられる反射鏡２とを備える。反射鏡２は銀反射膜８と、銀反射膜８の両面上にそれぞれ保護膜として順に積層される第１及び第２酸化物膜７、９と、第１及び第２金属膜６、１０とを備える。各金属膜６、１０は各酸化物膜７、９よりも融点の高い、若しくはイオン化傾向の低い、または不動態を形成し易い金属元素を有するので、高温環境下で酸化物膜７、９とのそれぞれの膜層の界面で反応し難くなる。従って、銀反射膜８と各酸化物膜と各金属膜とが順に高い密着性で接すると共に、高温環境下で反射鏡２の耐久性を維持し、変色原因のガスを確実に遮断でき、銀反射膜８が変色し難くなり高い反射率を維持できる。【選択図】図４
2011228104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光放出用の開口を有する基材と、この基材に収容される光源と、前記基材に設けられ、前記光源からの光を反射する反射鏡と、を備えた照明器具において、
前記反射鏡は、銀を有する銀反射膜と、前記銀反射膜上に積層される酸化物膜と、前記酸化物膜上に配置される金属膜と、を備え、
前記金属膜は、前記酸化物膜よりも融点の高い金属元素、若しくは、イオン化傾向の低い金属元素、または不動態を形成し易い金属元素を有することを特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記金属膜は、前記銀反射膜に対して基材がある側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記金属膜は、前記銀反射膜に対して光源がある側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、施設、店舗又は住宅などで使用され、光源からの光を反射する反射鏡を用いる照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ダウンライト等の照明器具において、光源からの光を反射する反射鏡の反射膜には、可視光反射性に優れる銀が使用される。このような銀反射膜は、高い反射率を有するが、化学的に不安定な銀が変色することで、外観が損なわれると共に、反射率が低下し易い。銀の主な変色原因は、光（紫外線）、熱、及び大気中の水分、亜硫酸、硫化水素、アンモニア等のガスである。銀反射膜は、これら変色原因が相互的に作用し、銀が硫化物イオンや塩化物イオン等と反応して硫化銀や塩化銀などの化合物へと変化することによって、褐色や黒色に変色する。
【０００３】
そこで、銀反射膜を保護するトップコートに有機系紫外線吸収剤を添加することにより、銀反射膜へ照射される紫外線を遮断して銀反射膜の変色を防止した反射鏡が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、金属酸化膜からなるキャップ層が保護膜として積層された銀反射膜が知られている（例えば、特許文献２参照）。また、このような銀反射膜を用いた反射鏡の例を図７に示す。基材１０３上に設けられた反射鏡１０２は、銀反射膜１０８と、金属の酸化物を有する酸化物膜１０９とが順に積層され、酸化物膜１０９が変色原因のガスを遮断することで、銀反射膜１０８の変色を防ぐ。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に示される反射鏡では、紫外線吸収剤が銀と錯体を作り着色する性質があるため、銀に直接接触するトップコートへ有機系紫外線吸収剤を添加することは好ましくない。また、図７に示される反射鏡１０２では、酸化物膜１０９は膜自体がポーラスとなり易いので、ガスの遮断が不十分となる。この対策として、例えば、膜厚を厚くすると反射率の低下を生ずる。
【０００６】
そこで、本出願人は、先に、反射鏡として、銀反射膜上に、酸化物膜と、この酸化物膜と同種の金属元素を有する金属膜とを保護膜として積層することにより、銀反射膜と酸化物膜と金属膜の各層間の密着性を保ち、ポーラスな酸化物膜を緻密な金属膜でカバーすることを提案した（特願２００９−２９０９２６号：非公知）。
【０００７】
しかし、この提案で示した反射鏡は、照明器具の使用環境において、例えば１２０℃以上の大気中の高温下で使用する場合は、金属膜と酸化物膜とが互いの界面で反応し、緻密な金属膜が損なわれ、耐久性（ガスバリア性）が低くなり、変色原因のガスを確実に遮断できないことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１０８６４３号公報
【特許文献２】特開２００６−９８８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、銀反射膜を有する反射鏡を備えた照明器具において、銀反射膜とその保護膜との密着性を損なわずに、高温の使用環境において、耐久性の良い反射鏡を得ることができ、高い反射率を維持することができる照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の照明器具は、光放出用の開口を有する基材と、この基材に収容される光源と、前記基材に設けられ、前記光源からの光を反射する反射鏡と、を備えた照明器具において、前記反射鏡は、銀を有する銀反射膜と、前記銀反射膜上に積層される酸化物膜と、前記酸化物膜上に配置される金属膜と、を備え、前記金属膜は、前記酸化物膜よりも融点の高い金属元素、若しくは、イオン化傾向の低い金属元素、または不動態を形成し易い金属元素を有することを特徴とする。
【００１１】
この照明器具において、金属膜は、銀反射膜に対して基材がある側に配置されるものであることが好ましい。
【００１２】
この照明器具において、金属膜は、銀反射膜に対して光源がある側に配置されるものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の照明器具によれば、反射鏡は、酸化物膜上に配置され酸化物膜よりも、融点の高い、若しくはイオン化傾向の低い、または不動態を形成し易い金属元素の金属膜を有するので、高温下において緻密な金属膜の酸化を防ぐことができ、金属膜の膜厚を確保でき、耐久性の持続性が長い保護膜を形成することができる。従って、反射鏡は、銀反射膜と酸化物膜と金属膜とが順に接して各膜間で高い密着性が保持されると共に、高温下で耐久性が良く、変色原因のガスを確実に遮断し、高い反射率を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る照明器具の斜視図。
【図２】同照明器具の断面図。
【図３】同照明器具の他の例を示す斜視図。
【図４】同照明器具の反射鏡の断面図。
【図５】同反射鏡の第１の変形例を示す断面図。
【図６】同反射鏡の第２の変形例を示す断面図。
【図７】従来の反射鏡の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態に係る照明器具の反射鏡について、図１乃至図４を参照して説明する。図１及び図２において、照明器具１は、光放出用の開口３１を有する筐体を形成する基材３と、筐体内に収容される光源４と、前記基材３に設けられる反射鏡２と、を備える。
【００１６】
反射鏡２は、基材３の内面を覆うように配置され、光源４からの光を反射する。基材３は、光放出用の開口３１と、光源４を取り付けるための取付孔３２とを有し、光源４からの光を効率よく反射して所望する配光が得られる形状、例えば、椀形状に形成される。また、基材３はその側面に形成された取付孔３２により、水平点灯（ＢＨ）となるように光源４を保持し、光源４からの光は反射鏡２により開口３１に向けて反射される。なお、図３に示されるように、照明器具１は、基材３の上面に光源４の取付孔３２を有し、この取付孔３２を通して光源４が垂直点灯（ＢＵ）となるように保持されるものであってもよい。
【００１７】
図４は、反射鏡２の断面構成を示す。反射鏡２は、基材３の平滑性を向上させるための下地層５と、第１金属膜６と、第１酸化物膜７と、光を反射する銀反射膜８と、第２酸化物膜９と、第２金属膜１０と、大気に面しているトップコート層１１とが順に基材３上に積層されている。
【００１８】
ここでは、銀反射膜８に積層される第１酸化物膜７及び第１金属膜６と、第２酸化物膜９及び第２金属膜１０とは、それぞれ銀反射膜８の両面に対して２層の保護膜となる。これら保護膜は、銀反射膜８上に銀反射膜８との密着性の良い第１、第２酸化物膜７、９を直接設け、その上に緻密な第１、第２金属膜６、１０を形成する。これにより、ポーラスな第１、第２酸化物膜７、９を第１、第２金属膜６、１０でカバーし、密着性の良く、緻密な膜でガスを阻止することができる保護膜を形成している。
【００１９】
基材３は、アルミ、鉄、マグネシウム、亜鉛などの純金属若しくは合金、又はポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等の樹脂から成る。基材３の成形は、材料が純金属又は合金の場合、スピニング成形、プレス成形、チクソモールド成形、ダイキャスト成形などによって行われる。また、材料が樹脂のとき、インジェクション成形、真空成形、圧空成形、押出成形などによって行われる。成形後の反射鏡２の表面は、滑らかで清浄な状態となるように、成形時に付着した離型剤、ガスマーク、滑剤、オイル等を物理的手段によって除去する。
【００２０】
下地層５は、エポキシ系塗料、アクリル系塗料、シリコン系塗料などから成り、基材３の平滑性を向上させるので、基材３と第１金属膜６の密着性が向上する。下地層５の形成は、スプレー塗装、スピンコート、ロールコート、ディッピング塗装などのコーティングと、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化などの硬化によって行われる。なお、コーティングではなく、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理蒸着又は化学蒸着であってもよい。また、下地層５は、基材３と第１金属膜６との密着性が十分に確保されるならば、製造コスト削減のために省くこともできる。
【００２１】
第１金属膜６は、第１酸化物膜７よりも融点の高い金属元素、若しくは、イオン化傾向の低い金属元素、または不動態を形成し易い金属元素を有する。例えば、第１金属膜６は、チタン（Ｔｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、及びアルミニウム（Ａｌ）などを有し、酸素を含まない膜であって、第１酸化物膜７の銀反射膜８が配置されている側と反対側の面上に設けられる。この第１金属膜６は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理蒸着によって、膜厚２〜１００ｎｍとなるように形成される。
【００２２】
第１酸化物膜７は、例えば、酸化インジウム（Ｉｎ２０３）、錫添加酸化インジウム（ＩＴＯ）、及び酸化錫（Ｓｎ０２）などを有し、第１金属膜６と異なる金属元素からなる。この第１酸化物膜７は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理蒸着、又は陽極酸化などの化学的析出法によって、膜厚５〜２００ｎｍとなるように形成される。
【００２３】
銀反射膜８は、銀又は銀を主成分とする合金から成り、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理蒸着、又は銀鏡反応のような化学めっきによって、膜厚２０〜５００ｎｍで形成される。なお、銀反射膜８の下地層５が配置されている側の面上には、アルミニウム、銅又はニッケル等の金属と銀から成る層が、耐熱性や密着性を高めるために設けられていてもよい。
【００２４】
第２酸化物膜９は、例えば、酸化インジウム（Ｉｎ２０３）、錫添加酸化インジウム（ＩＴＯ）、及び酸化錫（Ｓｎ０２）などを有し、第１金属膜６と異なる金属元素からなる。この第２酸化物膜９は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理蒸着などによって、膜厚５〜２０ｎｍとなるように形成される。
【００２５】
第２金属膜１０は、第２酸化物膜９が有する金属元素よりも融点の高い金属元素、若しくは、イオン化傾向の低い金属元素、または不動態を形成し易い金属元素を有する。例えば、第２金属膜１０は、チタン（Ｔｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、及びアルミニウム（Ａｌ）などを有し、酸素を含まない膜であって、第２酸化物膜９の銀反射膜８が配置されている側と反対側の面上に設けられる。この第２金属膜１０は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理蒸着によって、膜厚２〜１０ｎｍとなるように形成される。なお、第２金属膜１０の材料と第１金属膜６の材料は、同じ金属であってもよいし、異なる金属であってもよい。
【００２６】
トップコート層１１は、エポキシ系塗料、アクリル系塗料、シリコン系塗料などから成り、反射鏡２を物理的な衝撃から保護する。トップコート層１１の形成は、スプレー塗装、スピンコート、ロールコート、ディッピング塗装などのコーティングと、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化などの硬化によって行われる。
【００２７】
上記のように構成された照明器具１においては、第１金属膜６及び第２金属膜１０は、第１酸化物膜７及び第２酸化物膜９が有する金属元素よりもそれぞれ、融点の高い金属元素、若しくは、イオン化傾向の低い金属元素、または不動態を形成し易い金属元素を有するので、それぞれの膜層の界面で反応し難くなる。すなわち、第１及び第２金属膜６、１０が融点の高い金属元素の場合は、それら金属膜６、１０は、高温の使用環境において、各酸化物膜７、９との膜層の界面での反応が抑制され、その酸化が抑えられるので、その膜厚を保持でき、耐久性の持続性が長い保護膜を形成することができる。これにより、第１及び第２金属膜６、１０と、第１及び第２酸化物膜７、９とによる２層の保護膜により、反射鏡２の耐久性が維持される。
【００２８】
また、第１及び第２金属膜６、１０を第１及び第２酸化物膜７、９よりイオン化傾向の低い金属元素で形成した場合は、第１及び第２金属膜６、１０は酸化物膜７、９により酸化され難くなるので、高温下においても、その膜厚を保持でき、耐久性を維持できる。
【００２９】
また、第１及び第２金属膜６、１０を第１及び第２酸化物膜７、９より不動態を形成し易い金属元素で形成した場合は、第１及び第２金属膜６、１０は不動態膜による保護膜が形成され、酸化され難くなるので、高温下においても、その膜厚を保持でき、耐久性を維持できる。
【００３０】
また、第１酸化物膜７及び第１金属膜６と、第２酸化物膜９及び第２金属膜１０とは、銀反射膜８の両面、すなわち銀反射膜８の基材３がある側の面上及び、その反対側（光源のある側）の面上に配置される。従って、基材３や下地層５に由来するガス、具体的にはブチルフェノールなどの酸化防止剤やジブロモスチレン、ジブロモベンゼン、フタル酸などの難燃剤から発生するガスを遮断することができると共に、大気に由来するガス、具体的には二酸化硫黄（ＳＯ２）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、臭素（Ｂｒ２）などのガスを遮断することができる。
【００３１】
これにより、反射鏡２は、銀反射膜８と酸化物膜７（９）と金属膜６（１０）とが順に接するので各膜間で高い密着性が保持されると共に、高温の使用環境において、緻密な各金属膜６、１０の耐久性を維持してそのガス阻止性を保持し、変色原因のガスを確実に遮断し、銀反射膜８の変色を抑え、高い反射率を維持することができる。
【００３２】
（第１の変形例）
図５は、上記実施形態の第１の変形例に係る反射鏡２を示す。この反射鏡２は、上記実施形態の第２酸化物膜９と第２金属膜１０を有していない点のみが相異する。この反射鏡２においては、金属膜６は、銀反射膜８に対して基材３がある側に配置される。ここでは、特に大気に由来するガスの影響が少なく、基材３や下地層５に由来するガスの影響が大きい場合に、この基材３や下地層５に由来するガスを遮断するようにしたものである。これにより、反射鏡２は、耐久性（ガスバリア性）が向上して銀反射膜８が変色し難くなり、高い反射率を維持することができると共に、銀反射膜８に対して光源４がある側に酸化物膜と金属膜とを形成する必要がないので、製造コストを削減することができる。
【００３３】
（第２の変形例）
図６は、上記実施形態の第２の変形例に係る反射鏡２を示す。この反射鏡２は、上記実施形態の第１金属膜６と第１酸化物膜７を有していない点のみが相異する。この反射鏡２においては、金属膜１０は、銀反射膜８に対して光源４がある側に配置される。ここでは、特に大気に由来するガスの影響が大きく、基材３からのガスの影響が少ない場合に、大気に由来するガスを遮断するようにしたものである。これにより、反射鏡２は、耐久性（ガスバリア性）が向上して銀反射膜８が変色し難くなり、高い反射率を維持することができると共に、銀反射膜８に対して基材３がある側に金属膜と酸化物膜とを形成する必要がないので、製造コストを削減することができる。
【００３４】
次に、上述した本実施形態及びその変形例に係る照明器具１の反射鏡２における実施例１、２及び比較例１、２について説明する。
【００３５】
（実施例１）
ＰＢＴ樹脂から成る基材３上に、アクリル系塗料を塗布して下地層５を形成する。この下地層５上に、スパッタリング法を用いて、膜厚５０ｎｍのチタン膜から成る第１金属膜６と、膜厚１００ｎｍのＩＴＯ（錫添加酸化インジウム）膜から成る第１酸化物膜７を形成する。
【００３６】
この第１酸化物膜７上に、スパッタリング法を用いて、純度９９．９９％の銀から成る膜厚１００ｎｍの銀反射膜８と、膜厚５ｎｍのＩＴＯ膜から成る第２酸化物膜９と、膜厚２ｎｍのチタン膜から成る第２金属膜１０とを形成する。この第２金属膜１０上にアクリル系塗料を塗布してトップコート層１１を形成し、反射鏡２を得た。
【００３７】
（実施例２）
第２酸化物膜９と第２金属膜１０を形成しない以外は、実施例１と同様にして反射鏡２を得た。
【００３８】
（比較例１）
第１金属膜６、第２酸化物膜９及び第２金属膜１０を形成しない以外は、実施例１と同様にして反射鏡２を得た。
【００３９】
（比較例２）
第２酸化物膜９及び第２金属膜１０を形成しないと共に、第１金属膜６をアルミニウムとし、第１酸化物膜７を第１金属膜６と同じ金属元素の酸化アルミニウムとした以外は、実施例１と同様にして反射鏡２を得た。
【００４０】
＜耐久性（ガスバリア性）試験＞
上記のように作製した実施例１、２と比較例１、２とに係る反射鏡の各サンプルを、硫化水素（Ｈ２Ｓ）濃度１０ｐｐｍ、温度４０℃、湿度８５％に保持したデシケータ中に放置した。放置時間は、１００時間、１２５時間、１５０時間、１７５時間、２００時間、２２５時間とし、各時間が経過する毎に各サンプルを取り出し、外観の観察を行った。各サンプルについて、反射鏡の表面に変化が無い場合を○、表面の３分の１が着色している場合を△、表面全体が着色している場合を×として判定を行い、その判定結果を下記の表１に示す。
【００４１】
【表１】
2011228104.tif 000003
【００４２】
実施例１、２と比較例１、２に係るサンプルの外観観察の結果から明らかなように、実施例１、２は、比較例１、２に比べて、銀反射膜８と硫化水素の化学反応による外観変化が発生するまでの時間が１．３３〜２．００倍長い。従って、本実施形態及びその変形例に係る反射鏡２は、銀反射膜８が変色し難くなり、高い反射率を維持することができるので、高い耐久性（ガスバリア性）を有している。
【００４３】
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、銀反射膜８上に設けた酸化物膜７（９）と金属膜６（１０）とによる２層の保護膜を、３層以上としてもよい。また、反射鏡２は、照明器具以外の例えば、カメラ、プリンタ等における光学機器の反射ミラーなどに使用することもできる。
【符号の説明】
【００４４】
１  照明器具
２  反射鏡
３  基材
３１  開口
４  光源
６  第１金属膜
７  第１酸化物膜
８  銀反射膜
９  第２酸化物膜（酸化物膜）
１０  第２金属膜（金属膜）
【図１】
2011228104.tif 000004
【図２】
2011228104.tif 000005
【図３】
2011228104.tif 000006
【図４】
2011228104.tif 000007
【図５】
2011228104.tif 000008
【図６】
2011228104.tif 000009
【図７】
2011228104.tif 000010