JP5479994B2

JP5479994B2 - Ｌｅｄ照明器具の製造方法

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Publication number: JP5479994B2
Application number: JP2010097718A
Authority: JP
Inventors: 知義坂本; 康彦羽田; 季也上野; 寛機片桐
Original assignee: RP Topla Ltd
Current assignee: RP Topla Ltd
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-04-21
Also published as: JP2011228156A

Description

本発明はＬＥＤを用いた照明器具の製造方法に関する。

従来、照明器具としては、白熱灯、蛍光灯等が一般的に使用されてきた。白熱灯、蛍光灯を利用した照明器具は、構成部品がある一定の大きさを有し、さらに放熱のスペースが必要であるため、照明器具そのもののサイズが大きくなってしまうし、本体の面とは異なる方向に光を配光したい場合には同様の器具をその方向に設置する必要があるため、更にサイズが大きくなる。

近年、白熱灯、蛍光灯に代えて、ＬＥＤがその少消費電力、長寿命性を特徴に、各種照明分野で、代替されつつある。ＬＥＤはそれ本体が小型化可能であり、これらの面からも従来の白熱灯、蛍光灯からの代替が急速に進展している。斯様な状況のもと器具を小型化し、少消費電力、長寿命を特徴とした各種ＬＥＤ照明器具が提案されている。

例えば特許文献１には、直管状の透光性チューブ内に面実装ＬＥＤを実装した基板を備えるＬＥＤ照明器具が開示されている。また、特許文献２には、床面等に配設する断面が略コ字状で長尺な取付ベースの開口部にかん合される蓋部にＬＥＤを配設してなるＬＥＤ照明器具が開示されている。

しかしながら、特許文献１、２の照明器具は、直線状のグローブを有するため、直線的な光源として機能するのみで、二次元或いは三次元に屈曲し、立体的な光源として機能するものではない。また、グローブの形状からして、柔らかい光を発する間接照明として機能しうるものでもない。また、ＬＥＤ光源は指向性が強いため、グローブの光透過面に輝度ムラが生じ、明暗の目玉状ランプイメージを生じ、照明器具として好適ではない。

ランプイメージを除去する方法として、特許文献３，４には各種光拡散材を透明性合成樹脂シートに含有させた光拡散性シートが提案されている。しかしながら、特許文献３，４は、単にシート状の部材を提案するものであって、グローブの具体的形状についは何ら開示されていない。

特開２００２−１９７９０１号公報特開２００５−１９２９９号公報特許第３６６３８３５号公報特開平１０−３８１１号公報

本発明は、二次元或いは三次元に屈曲したパイプ部を有し、立体的な光源として機能し、しかもＬＥＤ光源の指向性に由来するランプイメージが少ないＬＥＤ照明器具の製造方法を提供することを目的とする。

すなわち、本発明のＬＥＤ照明器具の製造方法は、曲管部を有するパイプ部を有し透光性樹脂からなる成形体の該パイプ部内部に、ＬＥＤ光源を配設し、前記パイプ部の外面と内面のうち少なくとも内面の少なくとも一部に、微細な凹凸を有するＬＥＤ照明器具の製造方法であって、一端にフローティングコアを備えた加圧ポートを有し他端に排出口を有するパイプ部キャビティを備えた金型の該パイプ部キャビティ内に、溶融樹脂を射出した後、前記加圧ポートから加圧流体を圧入して、前記フローティングコアを前記排出口側に移動させると共に該排出口から前記溶融樹脂を押し出させることにより前記成形体を成形する工程を有し、前記フローティングコアが、表面に微細な凹凸を有し、該フローティングコアの前記移動により、パイプ部内面に微細な凹凸を生成せしめることを特徴とする。

本発明によれば、二次元或いは三次元に屈曲したパイプ部を有し、立体的な光源として機能し、しかもＬＥＤ光源の指向性に由来するランプイメージが少ないＬＥＤ照明器具が得られる。また、ランプイメージが少ないため、ＬＥＤの数を削減することが可能で、低消費エネルギー、コストダウンを図る為にも有用である。更に、フィン部や平板部を有する場合には、曲管部を有するパイプ部と共にこれらを光が透過することにより、柔らかい光を発する間接照明としても機能しうる。そのため、本発明のＬＥＤ照明器具は、建築家屋、車両或いは屋内外に設置される、フットライト、スポットライト等に用いられる照明器具、或いは広告看板用電飾サインに用いられる照明器具として、好適である。

本発明のＬＥＤ照明器具の一例を示す図である。本発明で用いるＬＥＤ実装基板の一例を示す図である。ＬＥＤ実装基板をグローブに挿入する状態を示す図である。本発明のＬＥＤ照明器具の一例を示す図である。本発明で用いるＬＥＤ実装基板の一例を示す図である。本発明のフィン部を有するＬＥＤ照明器具の一例を示す図である。本発明のフィン部を有するＬＥＤ照明器具の一例を示す図である。本発明の平板部を有するＬＥＤ照明器具の一例を示す図である。図６のＬＥＤ照明器具のグローブを製造するのに用いられる金型の一例を示す図である。本発明の製造方法の説明図で、金型キャビティを溶融樹脂で満たした状態を示す図である。本発明の製造方法の説明図で、加圧流体の圧入により、フローティングコアを移動させ、余剰樹脂を収納するキャビティに樹脂が満たされた状態を示す図である。図６のＬＥＤ照明器具のグローブを製造するのに用いられる金型の一例を示す図である。本発明の製造方法の説明図で、金型キャビティを溶融樹脂で満たした状態を示す図である。本発明の製造方法の説明図で、加圧流体の圧入により、フローティングコアを移動させ、余剰樹脂を収納するキャビティに樹脂が満たされた状態を示す図である。本発明で用いるフローティングコアの一例を示す断面図である。金型のパイプ部キャビティ表面に形成する幾何学模様の一例を示す図である。

以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。

図１は本発明のＬＥＤ照明器具の一例を示す図である。

図１に示すＬＥＤ照明器具は、直管部２と曲管部３を交互かつ連続的に有する透光性樹脂製のパイプ部１からなるグローブ（成形体）内に、ＬＥＤ光源としてＬＥＤ実装基板６が配設されている。そして、ＬＥＤ実装基板６の一端は、制御部７、電源部８に接続されており、他端は適宜な手段で取り付け部９にて固定されている。ＬＥＤ実装基板６は、図２に示す様に、可とう性を有するテープ状の基板４にＬＥＤ５が面実装されており、図３に示す様に、パイプ部１の開口から容易に挿入できる。

パイプ部１の内面と外面の全面には、微細な凹凸が設けられている。このため、ＬＥＤ光源からの指向性の強い光が、パイプ部を透過する際に散乱され、ランプイメージを除去することができる。

パイプ部１の内面と外面の微細な凹凸の形状、大きさ、深さは特に限定されないが、深さとしては３０μｍ〜１０００μｍが好ましい。３０μｍ以上であれば光散乱効果が認められて、ランプイメージ除去に効果的である。また、１０００μｍ以下であればランプイメージ除去に効果的であり、かつグローブの外観あるいは汚れやすさの問題、強度の問題を生じることがない。

パイプ部１外面に微細な凹凸を形成する方法としては、例えば、微細な凹凸をキャビティ面に形成した金型を用い、射出成形時に転写する方法が挙げられる。特に、所謂シボ加工した金型キャビティを用いた場合は、すりガラス状のパイプ外表面が得られ、好ましい。

パイプ部１内面に微細な凹凸を形成する方法としては、例えば、後述するフローティングコアを用いる射出成形法で成形する際に、表面に微細な凹凸を設けたフローティングコアを用い、フローティングコアの移動により、筋状の又はランダムな微細な凹凸を形成する方法が挙げられる。

尚、図１に示すＬＥＤ照明器具では、パイプ部１の内面と外面の全面に、微細な凹凸が設けられているが、内面と外面の一方のみに微細な凹凸を設けてもよいし、内面または外面の一部にのみ微細な凹凸を設けてもよい。

以下に本発明のＬＥＤ照明器具の他の例を示すが、いずれの例でもパイプ部１の内面と外面の全面には、微細な凹凸が設けられている。もちろん、図１に示すＬＥＤ照明器具と同様、パイプ部１の内面と外面の一方のみに微細な凹凸を設けてもよいし、内面または外面の一部にのみ微細な凹凸を設けてもよい。

図４に示すＬＥＤ照明器具（制御部、電源部は図示せず）は、ＬＥＤ両面実装基板１２を用いた以外は、図１のＬＥＤ照明器具と同様である。ＬＥＤ両面実装基板１２は、図５に示す、基板４にＬＥＤ５が面実装されたＬＥＤ実装基板ユニット１２”の複数を可とう接続部１１により連結したＬＥＤ実装基板１２’を２枚用い、ＬＥＤ５が互い違いとなるように、基板４の背面側を接着など適宜な手段で接合したものである。

図６及び図７は、グローブがパイプ部と一体に射出成形されてなるフィン部を有するＬＥＤ照明器具の一例を示す図である。

図６に示すＬＥＤ照明器具は、直管部２と曲管部３を交互かつ連続的に有する透光性樹脂製のパイプ部１と、パイプ部１の直管部２の軸方向に直交する円板状の透光性樹脂製のフィン部１３とからなるグローブの、パイプ部１内部に、ＬＥＤ両面実装基板１２が配設されている。グローブは一体に射出成形されてなるため、パイプ部１とフィン部４の間には、溶着部あるいは継ぎ目を有さない。そして、ＬＥＤ両面実装基板１２の一端は、制御部及び電源部（不図示）に接続されており、他端は適宜な手段で取り付け部９にて固定されている。ＬＥＤ両面実装基板１２は、図２に示す可とう性を有するＬＥＤ実装基板６を２枚用い、ＬＥＤ５が互い違いとなるように基板４の背面側を接着など適宜な手段で接合したものである。

一方、図７に示すＬＥＤ照明器具（ＬＥＤ両面実装基板、制御部、電源部は図示せず）は、フィン部を、パイプ部１の直管部２の軸方向に平行に設けられた方形板状のフィン部１３とした以外は、図６のＬＥＤ照明器具と同様である。

フィン部を有するＬＥＤ照明器具では、ＬＥＤ光源からの光がパイプ部を透過するだけでなくフィン部も透過し、間接照明等の柔らかい光源として好適な照明器具となる。また、フィン部の表面の少なくとも一部に、パイプ部外面に形成したのと同様の微細な凹凸を形成することにより、フィン部を透過する光も散乱され、ランプイメージをより効果的に除去することができる。さらに、フィン部はＬＥＤ光源から発生する熱を放散する機能も有しており、ＬＥＤ照明器具の耐久性、輝度向上にも寄与できる。

図８は、グローブがパイプ部と一体に射出成形されてなる平板部を有するＬＥＤ照明器具の一例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

図８に示すＬＥＤ照明器具のグローブは、直管部２と曲管部３を連続的に有し、「ＲＰ」のアルファベット文字形状をなしているパイプ部１が、平板部２１上に配設されている。また、パイプ部１の端部は、平板部２１の端部から起立する側板部２２のうちの一枚に連結している。そして、パイプ部１端部が連結された側板部２２には、パイプ部１の内径と同等の出入孔２３が形成されている。グローブは一体に射出成形されてなるため、パイプ部１と平板部２１と側板部２２の間には、溶着部あるいは継ぎ目を有さない。グローブのパイプ部１内部には、出入孔２３から挿入されたＬＥＤ両面実装基板１２が配設されている。パイプ部１内に、ＬＥＤ両面実装基板１２等の長尺状のＬＥＤ実装基板を配設し易くするために、パイプ部１の中空部断面形状はスムースな円形であることが望ましい。

平板部を有するＬＥＤ照明器具では、ＬＥＤ光源からの光がパイプ部だけでなくパイプ部周辺の平板部も透過し、面発光照明器具として、間接照明や、一筆文字形状等の電飾サインとして好適な照明器具となる。また、平板部の表面の少なくとも一部、好ましくはパイプ部周辺の平板部の表面の少なくとも一部に、パイプ部外面に形成したのと同様の微細な凹凸を形成することにより、平板部を透過する光も散乱され、ランプイメージをより効果的に除去することができる。さらに、平板部はＬＥＤから発生する熱を放散する機能も有しており、ＬＥＤ照明器具の耐久性、輝度向上にも寄与できる。また、平板部を、パイプ部の支持体として作用させることもできる。

本発明で用いる透光性樹脂としては、射出成形可能なあらゆる熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を挙げられるが、射出成形でのパイプ成形性と言う観点からは、熱可塑性樹脂が好ましい。具体的には、ＰＭＭＡ、ポリカーボネイト、ポリスチレン、透明ＡＢＳ、ＡＳ樹脂、ＭＳ樹脂、環状オレフィン系樹脂、ＰＶＣ、又高耐熱樹脂としてＰＳＵ、ＰＥＳ，ＰＥＩ，ポリメチルペンテン、ＰＡＲ等などの透明な樹脂が挙げられる。透光性樹脂には、ＬＥＤ光源の指向性を和らげ、ランプイメージをより効果的に除去する為に、酸化チタン、酸化ケイ素、炭酸カルシウム、タルク等の無機系光拡散材、或いは架橋ポリスチレン微粒子、架橋ポリメタクリル酸メチル微粒子、シリコン系架橋微粒子等の有機系の光拡散材を添加することが好ましい。光拡散材の含有量は、好ましくは０．５ｗｔ％〜１５ｗｔ％、より好ましくは１ｗｔ％〜５ｗｔ％である。光拡散材の含有量が０．５ｗｔ％未満では充分な光拡散効果が得られない可能性があり、１５ｗｔ％を超えると光透過性が阻害される、グローブとしての物性が得られないなどの問題を生じる可能性がある。また、透光性樹脂は、必要な透光性を満たす限り着色されていてもよい。

本発明で用いるＬＥＤ光源としては、特に限定されないが、基板と一体となったＬＥＤ単体、或いは基板に複数のＬＥＤが面実装されたＬＥＤ実装基板が好ましく用いられる。ＬＥＤ実装基板は、パイプ部の曲管部に沿って挿入可能なように、可とう性を有することが好ましい。具体的には、テープ状基板等の可とう性を有する基板を用いたもの、基板そのものは可とう性を有さないが、複数のＬＥＤ実装基板ユニットを可とう性に富むワイヤー、ケーブル、電線等でつないだものが挙げられる。

ＬＥＤ実装基板は、パイプ部内部に一枚のみ配設してもよいし、パイプ部内部のスペースが許す限り複数枚挿入してもよい。また、複数枚挿入する場合には、基板背面同士を接合し、両面に向かって発光するように配設してもよい。

また、ＬＥＤ光源が、ＬＥＤ実装基板の様にＬＥＤが配設された基板を有する場合には、基板表面の光反射率が７０％以上であることが好ましい。基板の光反射率が７０％以上であると、パイプ部内面で反射したＬＥＤ光源からの光の一部を再反射し、さらに光拡散性を高められ、かつ光度の減衰を防ぐことが出来る。基板としては、白色基板等、それ自体の光反射率が７０％以上であるものでもよいし、例えば金属アルミニュウム光沢シート、微細発泡プラスチックシートなどの公知の反射板シートを貼り合わせて、光反射率を７０％以上としたものでもよい。

次に、本発明のＬＥＤ照明器具を製造する方法について説明する。

本発明のＬＥＤ照明器具は、グローブを成形し、得られたグローブのパイプ部に、ＬＥＤ実装基板等のＬＥＤを挿入する等により配設して製造することができる。

グローブを製造する方法としては、ガスアシスト射出成形法（例えば特公昭５７−１４９６８号公報等）、水アシスト射出成形法（例えばプラスチックエージ（Ｓｅｐ．２００７年、１０６ページ）等）、フローティングコアを用いる射出成形法（例えば特公平７−２０６４６号公報）等が挙げられる。これらのうちでも、パイプ内径をパイプの全領域に渡って均一に保つため、また、パイプ部内面に微細な凹凸を形成するためにはフローティングコアを用いる射出成形法が好ましく、より好ましくは、一端にフローティングコアを備えた加圧ポートを有し他端に排出口を有するパイプ部キャビティを備えた金型の該パイプ部キャビティ内に、溶融樹脂を射出した後、前記加圧ポートから加圧流体を圧入して、前記フローティングコアを前記排出口側に移動させると共に該排出口から前記溶融樹脂を押し出させる工程を有する射出成形法である。

以下、フローティングコアを用いた射出成形法により、図６のＬＥＤ照明器具のグローブを製造する方法を説明する。

図９は、本例で用いる金型を示す図である。

図９に示すように、金型は、直管部キャビティ２’と曲管部キャビティ３’からなるパイプ部キャビティ１’と、フィン部キャビティ１３’からなる、グローブの外形に沿った形状のグローブキャビティ２４を有する。また、パイプ部キャビティ１’の金型表面には、パイプ部外面に微細な凹凸を形成するために、３０μｍ〜１０００μｍ程度の深さの微細な凹凸が形成されている。具体的には、パイプ部キャビティ１’の金型表面には、例えば、シボ、任意の方向の溝、溝をクロスさせて得られる格子状模様、円盤状、角錐状、レンズ状等の幾何学模様等が、シボ加工あるいは機械加工等により形成されている。尚、パイプ部外面に微細な凹凸を形成しない場合には、パイプ部キャビティ１’の金型表面を光沢面とすればよい。また、フィン部の表面に微細な凹凸を形成する場合には、フィン部キャビティ１３’の金型表面に、パイプ部キャビティ１’の金型表面と同様の加工を施せばよい。

パイプ部キャビティの一端１４には、パイプ部１の内径に相当する径を有するフローティングコア１５が設けられていると共に、このフローティングコア１５をパイプ部キャビティの他端１７側へ押圧移動させる加圧流体を圧入するための加圧ポート１６が設けられている。

フローティングコア１５は、加圧ポート１６から圧入される加圧流体で押圧できるよう、加圧ポート１６を背にしてパイプ部キャビティ１’内に設けられているもので、例えば銅、鉄、アルミ、ステンレス、鋼などの金属製とするほか樹脂製とすることができる。フローティングコア１５の形状は、図示される球形の他に最大径がパイプ部１の内径に相当するものであれば例えば円錐形、砲弾形、半球形等とすることもできる。また、フローティングコア１５の表面には、パイプ部内面に微細な凹凸を形成するために、３０μｍ〜１０００μｍ程度の深さの微細な凹凸が形成されている。具体的には、表面に複数のＶ字溝を形成したフローティングコア、表面に梨地処理を施したフローティングコア、表面に複数の突起を形成したフローティングコア等が挙げられる。図１５は、その一例として、表面に複数の円周状のＶ字溝を形成した球状のフローティングコアの断面を示す図である。尚、パイプ部内面に微細な凹凸を形成しない場合には、表面が平滑なフローティングコアを用いればよい。

加圧ポート１６は、加圧流体を圧入・排出するための加圧流体系（図示されていない）に接続されている。加圧ポート１６は、加圧流体系から供給される加圧流体をフローティングコア１５の背面に作用させ、フローティングコア１５をパイプ部キャビティの他端１７側へと押圧移動させるためのものである。加圧ポート１６からの加圧流体の圧入は、グローブキャビティ２４内を樹脂で満たした後に行われるもので、溶融樹脂の射出時に、フローティングコア１５を浮き上がらせることなく、フローティングコア１５を加圧ポート１６へ押し付けながらグローブキャビティ２４内を溶融樹脂で満たすことができるよう、フローティングコア１５からやや離れた位置に樹脂ゲートが設けられている。

パイプ部キャビティの他端１７側には連通口１８が設けられており、この連通口１８を介してパイプ部キャビティ１’に余剰樹脂収容キャビティ１９が連通されている。連通口１８はフローティングコア１５の通過を許容する大きさであるが、ややくびれた形状にすることが後の切断工程等の容易さから好ましい。余剰樹脂収容キャビティ１９はグローブキャビティ２４内を樹脂で満たした状態で加圧ポート１６から加圧流体を圧入し、フローティングコア１５を移動させた時にグローブキャビティ２４から押し出される余剰樹脂とフローティングコア１５とを余裕をもって収容できる容積を有している。

連通口１８を開閉する手段は、特に限定されないが、たとえば、油圧などの手段で受け軸の進退によって連通口１８を開閉する手段が挙げられる。具体的には余剰樹脂収容キャビティ１９のほぼ中央を通って、連通口１８に向かって進退可能に挿入された受け軸が、前進時に先端部周縁が連通口１８の周壁に圧接されて連通口を閉鎖すると共に、進退時に連通口１８を開閉するものである。或いは単にスライド式に開閉するバー等を用いて油圧などの手段で開閉動作させる方法も適用できる。

次に図９に示す金型を用いた射出成形の具体的手順について説明する。

まず、図１０に示されるように、連通口１８が閉鎖された状態で、溶融樹脂を射出する。この射出は、公知の射出成形装置を用いておこなうことができる。

ついで、図１１に示されるように、連通口１８を開放すると共に、加圧ポート１６から加圧流体を圧入する。これによりフローティングコア１５は、冷却或いは加熱による固化が始まったパイプ部キャビティ１’外周部の樹脂を残しつつ、固化が遅れる中心部の溶融樹脂を連通口１８を介して余剰樹脂収容キャビティ１９に押出し、かつ残ったパイプ部キャビティ１’外周部の樹脂表面（パイプ部内面となる面）に、フローティングコア１５表面に設けられた微細な凹凸により、筋状の又はランダムな微細な凹凸を形成しながら余剰樹脂収容キャビティ１９に向かって前進する。最終的には、フローティングコア１５は余剰樹脂収容キャビティ１９に入り込み、余剰樹脂収容キャビティ１９は連通口１８から押出された樹脂で満たされる。フローティングコア１５が通過した後には、フローティングコア１５の径とほぼ等しい径の中空部２０が形成される。従ってフローティングコア１５の径を選択することによって、形成される中空部２０の径を調整できる。そして中空部２０が形成された箇所の樹脂は、圧入された加圧流体の圧力によってパイプ部キャビティ１’の周壁面に押し付けられ、その形状が転写されて、微細な凹凸が形成される。

加圧流体としては、射出成形の温度及び圧力下で使用樹脂と反応又は相溶しない気体又は液体が使用される。具体的には、例えば窒素ガス、炭酸ガス、空気、水、グリセリン、流動パラフィン等が使用できるが、窒素ガスをはじめとする不活性ガスが好ましい。この加圧流体の圧入は、例えば窒素ガス等の気体を用いる場合、予め圧縮機で畜圧タンク（図示されていない）内に昇圧して蓄えた加圧ガスを配管を通じて加圧ポート１６に導くことや、圧縮機で直接加圧ポート１６に加圧ガスを送り込んで昇圧させることでおこなう事ができる。加圧ポート１６に供給する加圧ガスの圧力は、使用する樹脂の種類やフローティングコア５の大きさなどによっても相違するが、通常４．９０〜２９．４２ＭＰａ（５０〜３００ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）程度である。

次いで、好ましくは金型内の内圧を維持しつつ樹脂を冷却し、中空部２０内の加圧流体を排出した後、成形品を取り出す。加圧流体の排出は、加圧流体として気体を用いた場合には加圧ポート１６を大気に開放することでも行う事ができるが、回収タンク（図示されていない）へ回収して循環利用することもできる。

取り出された成形品から、余剰樹脂収容キャビティ１９で成形された副成形品（図示されていない）を分離して、グローブを得ることができる。副成形品は連通口の近傍で切断などの方法で容易に分離することができるが、連通口１８をくびれ形状に予めしておくことによってさらに容易に分離切断することができる。

次に、フローティングコアを用いた射出成形法により、図８のＬＥＤ照明器具のグローブを製造する方法を説明する。

図１２は、本例で用いる金型を示す図である。

図１２に示すように、金型は、直管部キャビティ２’と曲管部キャビティ３’とからなるパイプ部キャビティ１’と、平板部キャビティ２５と、側板部キャビティ２６からなる、グローブの外形に沿った形状のグローブキャビティ２４を有する。また、パイプ部キャビティ１’の金型表面には、パイプ部外面に微細な凹凸を形成するために、３０μｍ〜１０００μｍ程度の深さの微細な凹凸が形成されている。具体的には、パイプ部キャビティ１’の金型表面には、例えば、シボ、任意の方向の溝、溝をクロスさせて得られる格子状模様、円盤状、角錐状、レンズ状等の幾何学模様等が、シボ加工あるいは機械加工等により形成されている。尚、パイプ部外面に微細な凹凸を形成しない場合には、パイプ部キャビティ１’の金型表面を光沢面とすればよい。また、平板部または側板部の表面に微細な凹凸を形成する場合には、平板部キャビティ２５または側板部キャビティ２６の金型表面に、パイプ部キャビティ１’の金型表面と同様の加工を施せばよい。

加圧ポート１６は、加圧流体を圧入・排出するための加圧流体系（図示されていない）に接続されている。加圧ポート１６は、加圧流体系から供給される加圧流体をフローティングコア１５の背面に作用させ、フローティングコア１５をパイプ部キャビティの他端１７側へと押圧移動させるためのものである。加圧ポート１６からの加圧流体の圧入は、グローブキャビティ２４内を樹脂で満たした後に行われるもので、溶融樹脂の射出時に、フローティングコア１５を浮き上がらせることなく、フローティングコア１５を加圧ポート１６へ押し付けながらグローブキャビティ２４内を溶融樹脂で満たすことができるよう、フローティングコア１５から離れた位置に樹脂ゲート２７が設けられている。

次に図１２に示す金型を用いた射出成形の具体的手順について説明する。

まず、図１３に示されるように、連通口１８が閉鎖された状態で、溶融樹脂を射出する。この射出は、公知の射出成形装置を用いておこなうことができる。

ついで、図１４に示されるように、連通口１８を開放すると共に、加圧ポート１６から加圧流体を圧入する。これによりフローティングコア１５は、冷却或いは加熱による固化が始まったパイプ部キャビティ１’外周部の樹脂を残しつつ、固化が遅れる中心部の溶融樹脂を連通口１８を介して余剰樹脂収容キャビティ１９に押出し、かつ残ったパイプ部キャビティ１’外周部の樹脂表面（パイプ部内面となる面）に、フローティングコア１５表面に設けられた微細な凹凸により、筋状の又はランダムな微細な凹凸を形成しながら余剰樹脂収容キャビティ１９に向かって前進する。最終的には、フローティングコア１５は余剰樹脂収容キャビティ１９に入り込み、余剰樹脂収容キャビティ１９は連通口１８から押出された樹脂で満たされる。フローティングコア１５が通過した後には、フローティングコア１５の径とほぼ等しい径の中空部２０が形成される。従ってフローティングコア１５の径を選択することによって、形成される中空部２０の径を調整できる。そして中空部２０が形成された箇所の樹脂は、圧入された加圧流体の圧力によってパイプ部キャビティ１’の周壁面に押し付けられ、その形状が転写されて、微細な凹凸が形成される。

加圧流体としては、射出成形の温度及び圧力下で使用樹脂と反応又は相溶しない気体又は液体が使用される。具体的には、例えば窒素ガス、炭酸ガス、空気、水、グリセリン、流動パラフィン等が使用できるが、窒素ガスをはじめとする不活性ガスが好ましい。この加圧流体の圧入は、例えば窒素ガス等の気体を用いる場合、予め圧縮機で畜圧タンク（図示されていない）内に昇圧して蓄えた加圧ガスを配管を通じて加圧ポート１６に導くことや、圧縮機で直接加圧ポート１６に加圧ガスを送り込んで昇圧させることでおこなう事ができる。加圧ポート１６に供給する加圧ガスの圧力は、使用する樹脂の種類やフローティングコア１５の大きさなどによっても相違するが、通常４．９０〜２９．４２ＭＰａ（５０〜３００ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）程度である。

取り出された成形品から、余剰樹脂収容キャビティ１９で成形された副成形品（図示されていない）を分離して、本発明の樹脂成形体を得ることができる。副成形品は連通口の近傍で切断などの方法で容易に分離することができるが、連通口１８をくびれ形状に予めしておくことによってさらに容易に分離切断することができる。

＜実施例１＞
図９に示されるような金型を用い、図６に示す下記サイズのグローブを、射出機（東洋機械金属社製「ＴＰ−１８０Ｈ」）を用いて一体に成形した。尚、金型のパイプ部キャビティの表面には、平均深さ１００μｍ、平均幅５００μｍの溝が、直管部キャビティの長さ方向と直交する方向に彫られている。

［パイプ部］
外径３０ｍｍ、内径２５ｍｍ、肉厚２．５ｍｍ、直管部長さ１５０ｍｍ、８０ｍｍ、曲管部Ｒ５０ｍｍ

［フィン部］
３５ｍｍΦの円板、平均肉厚１ｍｍ、枚数３０枚

フローティングコアとしては、図１５に示した様に、表面に複数の円周状のＶ字溝（幅１００μｍ、深さ１５０μｍ）を付けた鋼球（直径２５ｍｍ）を用いた。加圧流体の供給にはガス中空射出成形用ガス発生装置（旭エンジニアリンク社製「エアモールド」）を用いた。加圧流体としては窒素ガスを用いた。透光性樹脂としてポリカーボネート樹脂に無機系光拡散材として球状シリカを３ｗｔ％含有させたものを用いた。

まず、図１０に示すように、前記樹脂を樹脂温度２８０℃、射出圧力１４．７１ＭＰａ（１５０ｋｇ／ｃｍ²）にて射出し、射出完了１秒後に圧力２２．５６ＭＰａ（２３０ｋｇ／ｃｍ²）の窒素ガスを圧入して、図１１に示すようにフローティングコアを金型内で移動させ、３０秒間冷却した後、図６に示すグローブを取り出した。

得られたグローブのパイプ部１の一方の開口からＬＥＤ両面実装基板１２を挿入し、取り付け部９にて固定し、図６に示すＬＥＤ照明器具を得た。尚、ＬＥＤ両面実装基板１２は、図５に示すＬＥＤ実装基板１２’を２枚用い、ＬＥＤ５が互い違いとなるように、白色基板４（光反射率７５％）の背面側を接着したものである。

不図示の制御部及び電源部を通じ通電したところ、ＬＥＤ光源からの光が、パイプ部を透過して拡散され、かつフィン部をも透過し、柔らかな光を発する照明器具として有用な物であった。また、ＬＥＤランプイメージを目視で判定した結果を表１に示した。なお、表１において、ランプイメージは全く見えないを◎、ほぼ見えないを○、見えるが許容範囲を△、やや見えるを×、くっきりと見えるを××で表示した。

＜実施例２＞
パイプ部キャビティの表面に深さ１００μｍ程度のシボ模様を付けた金型を用いた以外は、実施例１と同様にしてＬＥＤ照明器具を作成した。

このＬＥＤ照明器具は、実施例１のＬＥＤ照明器具と同様に、柔らかな光を発する照明器具として有用な物であった。また、ランプイメージを目視で判定した結果を表１に示した。

＜実施例３＞
フィン部キャビティを有さず、パイプ部キャビティの表面に、図１６（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図）に示す深さ２００μ程度のピラミッド形状の凹模様を付けた金型を用いた以外は、実施例１と同様にして図４に示すグローブを成形し、ＬＥＤ照明器具を作成した。

このＬＥＤ照明器具に通電したところ、ＬＥＤ光源からの光が、パイプ部を透過して拡散され、柔らかな光を発する照明器具として有用な物であった。また、ランプイメージを目視で判定した結果を表１に示した。

＜実施例４＞
パイプ部キャビティの表面が光沢面である金型を用いた以外は、実施例３と同様にしてＬＥＤ照明器具を作成した。

このＬＥＤ照明器具は、実施例３のＬＥＤ照明器具と同様に、柔らかな光を発する照明器具として有用な物であった。また、ランプイメージを目視で判定した結果を表１に示した。

＜実施例５（参考例）＞
表面に微細な凹凸を有さないフローティングコアを用い、ＬＥＤ両面実装基板１２の基板として黒色基板（光反射率３０％）を用いた以外は、実施例３と同様にしてＬＥＤ照明器具を作成した。

＜実施例６＞
透光性樹脂に拡散材を含有させなかった以外は、実施例１と同様にしてＬＥＤ照明器具を作成した。

＜実施例７＞
図１２に示されるような金型を用い、図８に示す下記サイズのグローブを、射出機（東洋機械金属社製「ＴＰ−１８０Ｈ」）を用いて一体に成形した。尚、金型のパイプ部キャビティ及び平板部キャビティの表面には、深さ３０μｍのシボ模様を付けた。

［パイプ部］
外径１０ｍｍ、内径７ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、

［平板部］
２００ｍｍｘ１５０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ

フローティングコアとしては、図１５に示した様に、表面に複数の円周状のＶ字溝（幅８０μｍ、深さ８０μｍ）を付けた鋼球（直径７ｍｍ）を用いた。加圧流体の供給にはガス中空射出成形用ガス発生装置（旭エンジニアリンク社製「エアモールド」）を用いた。加圧流体としては窒素ガスを用いた。透光性樹脂としては、ＰＭＭＡ樹脂に有機系拡散材（架橋ポリスチレン）を２％含んだ樹脂を用いた。

まず、図１３に示すように、前記樹脂を樹脂温度２３０℃、射出圧力１１．７７ＭＰａ（１２０ｋｇ／ｃｍ²）にて射出し、射出完了１秒後に圧力２２．５６ＭＰａ（２３０ｋｇ／ｃｍ²）の窒素ガスを圧入して、図１４に示すようにフローティングコアを金型内で移動させ、３０秒間冷却した後、図８に示すＰＭＭＡ樹脂成形体を取り出した。内径はほぼ７ｍｍの均一な円形であった。

得られたグローブのパイプ部１の出入孔２３から、ＬＥＤ両面実装基板１２を挿入し、図８に示すＬＥＤ照明器具を得た。尚、ＬＥＤ両面実装基板１２は、図５に示すＬＥＤ実装基板１２’を２枚用い、ＬＥＤ５が互い違いとなるように、白色基板４（光反射率８５％）の背面側を接着したものである。

不図示の制御部及び電源部を通じ通電したところ、ＬＥＤ光源からの光が、パイプ部及びパイプ部周辺の平板部を透過して拡散され、面発光体として照明用及び電飾用サインとして有用な物であった。また、ランプイメージを目視で判定した結果を表１に示した。

＜比較例１，２＞
パイプ部キャビティの表面が光沢面である金型を用い、表面に微細な凹凸を有さないフローティングコアを用いた以外は、実施例１，３と同様にしてＬＥＤ照明器具を作成した。ＬＥＤランプイメージを目視で判定した結果を表１に示した。

＜比較例３＞
パイプ部キャビティ及び平板部キャビティの表面が光沢面である金型を用い、表面に微細な凹凸を有さないフローティングコアを用いた以外は、実施例７と同様にしてＬＥＤ照明器具を作成した。ＬＥＤランプイメージを目視で判定した結果を表１に示した。

１パイプ部
１’ パイプ部キャビティ
２直管部
２’ 直管部キャビティ
３曲管部
３’ 曲管部キャビティ
４基板
５ＬＥＤ
６ＬＥＤ実装基板
７制御部
８電源部
９取り付け部
１０ＬＥＤ実装基板ユニット
１１可とう接続部
１２ＬＥＤ両面実装基板
１２’ ＬＥＤ実装基板
１２” ＬＥＤ実装基板ユニット
１３フィン部
１３’ フィン部キャビティ
１４パイプ部キャビティの一端
１５フローティングコア
１６加圧ポート
１７パイプ部キャビティの他端
１８連通口
１９余剰樹脂収容キャビティ
２０中空部
２１平板部
２２側板部
２３出入孔
２４グローブキャビティ
２５平板部キャビティ
２６側板部キャビティ
２７樹脂ゲート

Claims

曲管部を有するパイプ部を有し透光性樹脂からなる成形体の該パイプ部内部に、ＬＥＤ光源を配設し、前記パイプ部の外面と内面のうち少なくとも内面の少なくとも一部に、微細な凹凸を有するＬＥＤ照明器具の製造方法であって、
一端にフローティングコアを備えた加圧ポートを有し他端に排出口を有するパイプ部キャビティを備えた金型の該パイプ部キャビティ内に、溶融樹脂を射出した後、前記加圧ポートから加圧流体を圧入して、前記フローティングコアを前記排出口側に移動させると共に該排出口から前記溶融樹脂を押し出させることにより前記成形体を成形する工程を有し、
前記フローティングコアが、表面に微細な凹凸を有し、該フローティングコアの前記移動により、パイプ部内面に微細な凹凸を生成せしめることを特徴とするＬＥＤ照明器具の製造方法。
前記パイプ部キャビティが、表面に微細な凹凸を有し、該微細な凹凸を転写してパイプ部外面に微細な凹凸を生成せしめることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明器具の製造方法。
前記成形体が、前記パイプ部と一体に射出成形されてなるフィン部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ照明器具の製造方法。
前記成形体が、前記パイプ部と一体に射出成形されてなる平板部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ照明器具の製造方法。