(57)【要約】【課題】安価な容器を用いて所定量の水銀が封入されるとともに、衝突音や蛍光体層の剥離などの不具合の発生が防止され得る低圧水銀放電ランプおよび低圧水銀放電ランプの製造方法を提供する。【解決手段】低圧水銀放電ランプ１は、内部に希ガスが封入された透光性のバルブ２と、バルブ２内に放電を形成するための放電励起手段３と、所定量の水銀１１を封入してバルブ２内に収容され、バルブ２の封止後にバルブ２の排気時のバルブ温度よりも低い温度で開封された樹脂製の容器４とを具備している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に希ガスが封入された透光性のバルブと；
バルブ内に放電を形成するための放電励起手段と；
所定量の水銀を封入してバルブ内に収容され、バルブの封止後にバルブの排気時のバルブ温度よりも低い温度で開封された樹脂製の容器と；
を具備していることを特徴とする低圧水銀放電ランプ。
【請求項２】
内部に希ガスが封入された透光性のバルブと；
バルブ内に放電を形成するための放電励起手段と；
バルブの端部側に封着され、バルブ内に連通する細管と；
所定量の水銀を封入して細管内に収容され、バルブの封止後にバルブの排気時のバルブ温度よりも低い温度で開封された樹脂製の容器と；
を具備していることを特徴とする低圧水銀放電ランプ。
【請求項３】
内部に放電を形成するための放電励起手段を有する透光性のバルブ内を排気する排気工程と；
所定量の水銀を封入していてバルブの排気時のバルブ温度よりも低い温度で開封する樹脂製の容器を前記バルブ内に収容する容器収容工程と；
バルブ内に希ガスを封入する希ガス封入工程と；
バルブを封止するバルブ封止工程と；
樹脂製の容器を加熱により開封してバルブ内に水銀を放出させる容器開封工程と；
を有することを特徴とする低圧水銀放電ランプの製造方法。
【請求項４】
内部に放電を形成するための放電励起手段および端部側に封着され内部に連通する細管を有する透光性のバルブにおいて、所定量の水銀が封入されていてバルブの排気時のバルブ温度よりも低い温度で開封する樹脂製の容器を前記細管内に収容する容器収容工程と；
バルブ内を排気する排気工程と；
バルブ内に希ガスを封入する希ガス封入工程と；
バルブを封止するバルブ封止工程と；
樹脂製の容器を加熱により開封してバルブ内に水銀を放出させる容器開封工程と；
前記細管における樹脂製の容器が残存する部分よりもバルブ側の部分を封止して前記細管より樹脂製の容器を除去する細管封止工程と；
を有することを特徴とする低圧水銀放電ランプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定量の水銀が封入された密封容器を用いてバルブ内に水銀が封入される低圧水銀放電ランプおよび低圧水銀放電ランプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプ等のバルブ内に水銀を封入する工程において、バルブ内に正確に所定量の水銀を封入するために、所定量の水銀を封入した容器（カプセル）をバルブ内で開封する方法が知られている。例えば、液体の水銀が所定量封入されたガラス製のカプセル（または、金属製のカプセル）をフィラメント近傍に配置し、当該カプセルを例えば高周波誘導加熱によって切断開封して、水銀をバルブ内に飛散させる蛍光ランプの製造方法が提案されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
また、バルブの少なくとも１０倍に達する熱吸収係数を有するガラスカプセルをバルブ端部に設けられた細管内に配設し、細管の外側から赤外線の放射により加熱して溶融させて開封する低圧水銀放電ランプの製造方法が提案されている（特許文献２参照。）。また、金属製のカプセルをバルブ端部に設けられた細管内に配設し、カプセルに細管の外側から固定レーザからのレーザビーム光を照射して孔を形成させて開封する蛍光ランプの製造方法が提案されている（特許文献３参照。）。
【０００４】
さらに、外周に金属線を巻回したガラスカプセルをバルブ端部に設けられた細管内に配設し、金属線を高周波誘導加熱することによりガラスカプセルを開封して水銀をバルブ内に導入するとともに、ガラスカプセルが残存する部分よりもバルブ寄りの細管の部分を封止して、ガラスカプセルの破片や金属線がバルブ内にまたは細管内に残存しないようにする蛍光ランプの製造方法が提案されている（特許文献４参照。）。
【特許文献１】特開２００１−３１２９６８号公報（第２頁、第１図）
【特許文献２】特開平９−１８５９４４号公報（第４−５頁、第１図）
【特許文献３】特開平７−１４１９９３号公報（第３頁、第４図）
【特許文献４】特開平２００４−１９２９２４号公報（第４−５頁、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１ないし特許文献３の蛍光ランプ（低圧水銀放電ランプ）は、カプセルが固いガラス製または金属製であるので、バルブが振動すると、カプセルおよびその破片が移動して、バルブ内面または細菅内面と衝突する音を発生させ、また、バルブ内面に形成された蛍光体層を擦って剥離させるおそれがあるという問題がある。また、カプセルを加熱して開封するときに、カプセルの加熱温度が高いので、カプセルの不純物によるガスが発生して蛍光ランプ（低圧水銀放電ランプ）の寿命を低下させるおそれがある。
【０００６】
そして、特許文献４の蛍光ランプの製造方法は、カプセルが細管の内面に接触させる金属線を外周に巻回して設けるので、カプセルの製造に手間を要し、カプセルの量産性が阻害されるとともにカプセルが高価になるという欠点を有する。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、安価な容器を用いて所定量の水銀が封入されるとともに、衝突音や蛍光体層の剥離などの不具合の発生が防止され得る低圧水銀放電ランプおよび低圧水銀放電ランプの製造方法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】
【０００８】
請求項１に記載の低圧水銀放電ランプの発明は、内部に希ガスが封入された透光性のバルブと；バルブ内に放電を形成するための放電励起手段と；所定量の水銀を封入してバルブ内に収容され、バルブの封止後にバルブの排気時のバルブ温度よりも低い温度で開封された樹脂製の容器と；を具備していることを特徴とする。
【０００９】
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。
【００１０】
バルブは、材質、形状および寸法は限定されないが、一般に、対環境性を重視すれば、鉛含有率の小さいバリウムシリケートガラスが、経済性および加工性等を重視すれば、ソーダライムガラスや鉛ガラスなどの透光性のガラス管がそれぞれ選択される。また、バルブの形状は、限定されるものではないが、直管形、環形、螺旋形、Ｕ字形、Ｗ字形、ダブルＵ字形（鞍形）やＨ字形をなすものなど、１本あるいは複数本のガラス管を用いて形成することができる。
【００１１】
放電励起手段は、バルブ内に設けられた一対の電極、バルブ外に設けられた外部電極およびバルブ内に放電を誘起させる高周波発生装置（無電極放電装置）のいずれであってもよい。前記一対の電極は、熱電極および冷陰極を問わない。
【００１２】
樹脂製の容器は、少なくとも開封される温度で不純ガスを発生しないものが好ましく、例えばフッ素樹脂で形成することができる。フッ素樹脂として、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＰＦＥＰ）、四フッ化エチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）および三フッ化塩化エチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）などが挙げられる。
【００１３】
樹脂製の容器は、当該容器が位置しているバルブ部分を例えば熱風やテスラコイルなどの熱的手段で加熱することにより、あるいは、バルブを透して容器にレーザ光を照射して加熱することにより、開封される。容器をバルブの排気時のバルブ温度よりも低い温度で開封するのは、例えば蛍光体層の劣化、バルブの溶融や変形などを防止するとともに、容器から不純ガスを発生させないようにするものである。
【００１４】
そして、樹脂製の容器は、例えば外径０．５ｍｍ、肉厚０．１ｍｍ、全長４．０ｍｍの円筒形に形成されて、５．０〜１０．０ｍｇの水銀を封入することができる。
【００１５】
低圧水銀放電ランプは、バルブ内面に蛍光体層が形成された蛍光ランプに限定されず、蛍光体層を有しない放電ランプ例えば殺菌ランプも包含される。
【００１６】
本発明によれば、バルブの封止後にバルブ内に収容された樹脂製の容器を開封することにより、容器から水銀がバルブ内に放出されて、バルブ内に所定量の水銀が封入される。そして、樹脂製の容器は、開封後、軽量となるので、バルブが振動してバルブ内面と衝突しても、衝突音や蛍光体層の剥離などの不具合の発生が極めて低くなる。
【００１７】
請求項２に記載の低圧水銀放電ランプの発明は、内部に希ガスが封入された透光性のバルブと；バルブ内に放電を形成するための放電励起手段と；バルブの端部側に封着され、バルブ内に連通する細管と；所定量の水銀を封入して細管内に収容され、バルブの封止後にバルブの排気時のバルブ温度よりも低い温度で開封された樹脂製の容器と；を具備していることを特徴とする。
【００１８】
樹脂製の容器が収容される細管は、バルブの一端部側に封着された非排気用の細管の他、バルブの他端部側に封着された排気用の細管であってもよい。この場合、バルブの排気後に排気用の細管内に容器が収容される。
【００１９】
細管は、バルブが全方向に３６０°回転されても容器が細管内に常時位置するように、容器の移動を規制する縮径部などが形成されていてもよい。
【００２０】
また、樹脂製の容器は、熱粘着性を有し、開封されたときに細管に固着するものであってもよい。熱粘着性を有する容器は、例えば四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）を用いて形成することができる。
【００２１】
本発明によれば、バルブの封止後に細管内に収容された樹脂製の容器を開封することにより、容器から水銀が細管内に放出される。水銀は、さらにバルブ内に移動する。これにより、バルブ内に所定量の水銀が封入される。そして、樹脂製の容器は、開封後、軽量となるので、バルブが振動して細管内面またはバルブ内面と衝突しても、衝突音や蛍光体層の剥離などの不具合の発生が極めて低くなる。特に、容器が細管内に位置するように細管に固着または細管内での移動が規制されていると、衝突音や蛍光体層の剥離の発生は皆無状態となる。
【００２２】
請求項３に記載の低圧水銀放電ランプの製造方法の発明は、内部に放電を形成するための放電励起手段を有する透光性のバルブ内を排気する排気工程と；所定量の水銀を封入していてバルブの排気時のバルブ温度よりも低い温度で開封する樹脂製の容器を前記バルブ内に収容する容器収容工程と；バルブ内に希ガスを封入する希ガス封入工程と；バルブを封止するバルブ封止工程と；樹脂製の容器を加熱により開封してバルブ内に水銀を放出させる容器開封工程と；を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、樹脂製の容器を加熱により開封してバルブ内に水銀を放出させる容器開封工程を有するので、バルブ内に所定量の水銀が封入されるとともに開封された容器による衝突音や蛍光体層の剥離などの不具合の発生が抑制される低圧水銀ランプが安価に製造される。
【００２４】
請求項４に記載の低圧水銀放電ランプの製造方法の発明は、内部に放電を形成するための放電励起手段および端部側に封着され内部に連通する細管を有する透光性のバルブにおいて、所定量の水銀が封入されていてバルブの排気時のバルブ温度よりも低い温度で開封する樹脂製の容器を前記細管内に収容する容器収容工程と；バルブ内を排気する排気工程と；バルブ内に希ガスを封入する希ガス封入工程と；バルブを封止するバルブ封止工程と；樹脂製の容器を加熱により開封してバルブ内に水銀を放出させる容器開封工程と；前記細管における樹脂製の容器が残存する部分よりもバルブ側の部分を封止して前記細管より樹脂製の容器を除去する細管封止工程と；を有することを特徴とする。
【００２５】
樹脂製の容器を収容する細管がバルブの一端部側に封着された非排気用の細管であるときは、排気工程の前に容器収容工程を行うことができる。また、樹脂製の容器を収容する細管がバルブの他端部側に封着された排気用の細管であるときは、排気工程の後に容器収容工程が行われる。
【００２６】
本発明によれば、樹脂製の容器を細管内に収容する容器収容工程と、樹脂製の容器を加熱により開封してバルブ内に水銀を放出させる容器開封工程を有するので、バルブ内に所定量の水銀が封入される。また、細管における樹脂製の容器が残存する部分よりもバルブ側の部分を封止して細管より樹脂製の容器を除去する細管封止工程を有するので、開封された容器による不具合が防止される低圧水銀放電ランプが安価に製造される。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１の発明によれば、所定量の水銀が封入された樹脂製の容器をバルブ内で開封するので、バルブ内に封入する水銀量のばらつきを抑制することができる。そして、容器は、樹脂製であって、開封後は軽量となるので、安価に製造することができるとともに、衝突音や蛍光体層の剥離などの不具合の発生が抑制されることによって品質が向上する低圧水銀放電ランプを提供することができる。
【００２８】
請求項２の発明によれば、所定量の水銀が封入された樹脂製の容器を細管内で開封するので、バルブ内に封入する水銀量のばらつきを抑制することができる。そして、容器は、樹脂製であるので、安価に製造することができる。また、開封後の容器は、軽量となることにより、かつ容器を細管内に固着または細管での移動を規制させることにより、衝突音や蛍光体層の剥離などの不具合の発生が皆無状態となるので、品質が向上する低圧水銀放電ランプを提供することができる。
【００２９】
請求項３の発明によれば、樹脂製の容器を加熱により開封してバルブ内に水銀を放出させる容器開封工程により、バルブ内に封入される水銀量のばらつきを抑制することができ、かつ容器による衝突音や蛍光体層の剥離などの不具合の発生を抑制することのできる低圧水銀放電ランプを安価に増産的に製造することができる。
【００３０】
請求項４の発明によれば、樹脂製の容器を細管内に収容する容器収容工程と、樹脂製の容器を加熱により開封してバルブ内に水銀を放出させる容器開封工程と、細管における樹脂製の容器が残存する部分よりもバルブ側の部分を封止して細管より樹脂製の容器を除去する細管封止工程とを有することにより、バルブ内に封入される水銀量のばらつきを抑制することができるとともに、開封された容器による不具合を防止することのできる低圧水銀放電ランプを安価に増産的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００３２】
図１ないし図３は、本発明の第１の実施形態を示し、図１は低圧水銀放電ランプの一方の端部側における断面図、図２は樹脂製の容器の概略断面図、図３は低圧水銀放電ランプの製造工程の一部工程図である。
【００３３】
図１において、低圧水銀放電ランプ１は、蛍光ランプであり、バルブ２、放電励起手段としてのフィラメント電極３および樹脂製の容器４などを有して構成されている。なお、容器４は、開封前の状態を示している。
【００３４】
バルブ２は、ソーダライムガラスまたは鉛ガラスなどの透光性のガラス管からなり、両端部２ａ，２ｂにそれぞれマウント５を封装している。また、内面には蛍光体層６を形成しており、内部には所定量の水銀とアルゴンなどの希ガスからなる放電媒体を封入している。
【００３５】
マウント５は、ステム７、一対のリード線８，８、フィラメント電極３および細管９を有して構成されている。そして、ステム７はニッケル等からなる一対のリード線（インナーウエルズ）８，８を気密に貫通させて固定している。そして、一対のリード線８，８は、フィラメント電極３が架け渡されており、その両端部を支持している。フィラメント電極３は、タングステンワイヤからなり、２重コイルまたはトリプルコイルで形成され、酸化バリウム等からなる図示しない電子放射物質が塗布されている。なお、一対のリード線８，８は、内部リード線８ａ，８ａ、ジュメット線８ｂ，８ｂおよび外部リード線８ｃ，８ｃにより構成され、ステム７の圧潰封止部７Ａにおいて、ジュメット線８ｂ，８ｂが内部リード線８ａ，８ａおよび外部リード線８ｃ，８ｃにそれぞれ溶接されて接続されている。
【００３６】
そして、細管９は、例えば管外径４．３ｍｍ、肉厚１．０ｍｍの鉛ガラスからなり、バルブ２の端部側２ａから外方に延在するようにしてステム７に封着されている。そして、細管９は、一端部側９ａがチップオフされ、他端部側９ｂに通孔１０が形成されており、この通孔１０により、細管９の内部とバルブ２の内部は連通している。細管９は、マウント５により、バルブ２の両端部側２ａ，２ｂにそれぞれ設けられている。一方の細管９は、一端部側９ａがバルブ２の排気前にチップオフされる。そして、他方の細管９からバルブ２内の排気が行われて、排気後、その一端部側９ａがチップオフされる。このように、バルブ２の両端部２ａ，２ｂにそれぞれマウント５が封着されることにより、バルブ２の両端部２ａ，２ｂにそれぞれフィラメント電極３が封装され、細管９が封着されている。
【００３７】
樹脂製の容器４は、透明であって熱融着性を有しない例えば四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）のフッ素樹脂により、図２に示すように、例えば略円筒形に形成されている。容器４は、外径（Ｄ１）が０．５ｍｍ、全長（Ｌ１）が４．０ｍｍ、肉厚が（ｔ１）１．０ｍｍ以下例えば０．０５ｍｍであって両端４Ａ，４Ｂが封止されて形成され、内部に所定量の水銀１１を５．０〜１０．０ｍｇを封入している。そして、容器４は、バルブ２の排気時のバルブ温度（例えば、４００〜５００℃）よりも低い温度（２００〜４００℃）で溶融して開封するものであり、バルブ２の排気後に端部側２ａのバルブ２内に収容されて開封されている。
【００３８】
バルブ２内で容器４が開封されることにより、容器４から水銀１１が放出されて、バルブ２内に所定量の水銀１１例えば５．０ｍｇが封入される。このバルブ２内への水銀１１の封入について、図３を用いて説明する。図３は、低圧水銀放電ランプ１の製造工程の一部工程図を示したものである。
【００３９】
まず、内面に蛍光体層６が形成され、両端部２ａ，２ｂにマウント５が封着され、かつ、一方の端部側２ａの細管９Ａがチップオフ(封止)されているバルブ２に対して、図３（ａ）に示すように、バルブ２を加熱するとともに、他方の細管９Ｂからバルブ２内を排気する(排気工程)。このとき、バルブ２は、バルブ温度が例えば４００〜５００℃となるように加熱される。
【００４０】
バルブ２内の排気後、図３（ｂ）に示すように、樹脂製の容器４を細管９Ｂからバルブ２内に挿入する（容器収容工程）。このとき、容器４を蛍光体層６が形成されていないバルブ端面側の端部側２ａ，２ｂに位置させ、蛍光体層６上に位置させないことが好ましい。すなわち、容器４を加熱して開封するとき、蛍光体層６に熱吸収されない分、容器４を低温度で加熱でき、あるいは、加熱時間を短くできる。
【００４１】
次に、図３（ｃ）に示すように、細管９Ｂからバルブ２内に希ガスの例えばアルゴン(Ａｒ)ガスを所定圧封入する(希ガス封入工程)。そして、図３（ｄ）に示すように、他方の細管９Ｂの一端側９Ｂａを例えばバーナーで加熱してチップオフ(封止)する。これにより、バルブ２の両端部２ａ，２ｂが封止される(バルブ封止工程)。
【００４２】
そして、図３（ｅ）に示すように、容器４が位置する端部側２ａのバルブ部分をテスラコイルまたは熱風で加熱する。このとき、バルブ温度が２００〜４００℃となるように加熱する。バルブ２の内面に接触している樹脂製の容器４は、バルブ２から伝熱され、バルブ温度で融解して開封する。容器４が開封すると、容器４から水銀１１が蒸気となって放出され、バルブ２内に拡散する。こうして、バルブ２内に所定量の水銀１１が封入される。
【００４３】
上述したように、所定量の水銀１１が封入された樹脂製の容器４をバルブ２内で開封するので、個々の低圧水銀放電ランプ１において、バルブ２内に封入される水銀量のばらつきが抑制される。そして、開封されて水銀１１が放出された樹脂製の容器４は、軽量であるので、バルブ２が振動してバルブ内面や蛍光体層６に衝突しても、ほとんど衝突音の発生や蛍光体層６の剥離などの不具合を生じさせない。また、容器４は、極小であって透明であるので、低圧水銀放電ランプ１の点灯時に容器４による影がほとんど発生しない。
【００４４】
そして、容器４は、排気温度よりも低い２００〜４００℃で開封されるので、容器４または容器４に含有する不純物による不純ガスの発生が抑制される。すなわち、低圧水銀放電ランプ１は、１０００時間の点灯後においても、不純ガスの発生はなく、不点等の不具合が発生しないことが確認された。
【００４５】
そして、容器４は、樹脂からなり、極小であるので、安価に製造できる。この結果、低圧水銀放電ランプ１を安価に製造することができる。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４７】
図４および図５は、本発明の第２の実施形態を示し、図４は低圧水銀放電ランプの一方の端部側における断面図、図５は低圧水銀放電ランプの製造工程の一部工程図である。なお、図１ないし図３と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００４８】
図４に示す低圧水銀放電ランプ１２は、図１に示す低圧水銀放電ランプ１において、樹脂製の容器１３が細管９内に収容されて固着しているものである。容器１３は、透明であって熱融着性を有する例えば四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）のフッ素樹脂により、図２に示す容器４と同様に形成されている。容器１３は、一端部側９ａから細管９内に挿入された後、細管９の一端部側９ａがチップオフされることにより、細管９内に収容されている。なお、容器１３は開封される前の状態を示している。
【００４９】
そして、容器１３は、バルブ２の排気時のバルブ温度（例えば、４００〜５００℃）よりも低い温度（２００〜４００℃）で溶融して開封するとともに、細管９内に粘着する。容器１３が開封することにより、容器１３から水銀１１が細管９内に放出される。容器１３の開封において、細管９は加熱されているので、水銀１１は、蒸気となって細管９内からバルブ２内に拡散していく。これにより、バルブ２内に所定量の水銀１１が封入される。
【００５０】
バルブ２内への水銀１１の封入について、図５を用いて説明する。図５は、低圧水銀放電ランプ１２の製造工程の一部工程図を示したものである。
【００５１】
まず、内面に蛍光体層６が形成され、両端部２ａ，２ｂにマウント５が封着されているバルブ２に対して、図５（ａ）に示すように、樹脂製の容器１３を細管９Ａの一端部側９Ａａから細管９Ａ内に挿入する。そして、図５（ｂ）に示すように、細管９Ａの一端側９Ａａを例えばバーナーで加熱してチップオフする。これにより、細管９Ａ内に樹脂製の容器１３が収容される(容器収容工程)。
【００５２】
次に、図５（ｃ）に示すように、バルブ２を加熱するとともに、他方の細管９Ｂからバルブ２内を排気する(排気工程)。このとき、バルブ２は、バルブ温度が例えば４００〜５００℃となるように加熱される。また、冷風を当てること等の手段によって細管９Ａを冷却することにより、細管９Ａの開孔１０から樹脂製の容器１３をバルブ２内に移動させなくすることができる。
【００５３】
バルブ２内の排気後、図５（ｄ）に示すように、細管９Ｂからバルブ２内に希ガスの例えばアルゴン(Ａｒ)ガスを所定圧封入する(希ガス封入工程)。そして、図５（ｅ）に示すように、他方の細管９Ｂの一端側９Ｂａを例えばバーナーで加熱してチップオフ(封止)する。これにより、バルブ２の両端部２ａ，２ｂが封止される(バルブ封止工程)。
【００５４】
そして、図５（ｆ）に示すように、細管９Ａをテスラコイルまたは熱風で加熱する。このとき、細管９Ａの温度が２００〜４００℃となるように加熱する。細管９Ａの内面に接触している樹脂製の容器１３は、細管９Ａから伝熱され、加熱された細管９Ａの温度で融解して開封するとともに、細管９Ａの内面に粘着する。容器１３が開封すると、容器１３から蒸気となって水銀１１が細管９Ａ内に放出され、水銀１１は、開孔１０を通ってバルブ２内に拡散していく。こうして、バルブ２内に所定量の水銀１１が封入される。そして、開封した容器１３は、細管９Ａの内面に粘着することにより、細管９Ａに一体化されて移動しなくなる。
【００５５】
上述したように、所定量の水銀１１が封入された樹脂製の容器１３を細管９Ａ内で開封するので、個々の低圧水銀放電ランプ１２において、バルブ２内に封入される水銀量のばらつきが抑制される。そして、開封された樹脂製の容器１３は、熱粘着性により細管９Ａの内面に粘着して移動しなくなるので、バルブ２が振動しても、衝突音の発生や蛍光体層６の剥離などの不具合を生じさせない。また、容器１３は、細管９Ａ内に位置することにより、バルブ２からの放射光に全く影響を及ぼさない。
【００５６】
そして、低圧水銀放電ランプ１２は、表１に示すように、製造初期から１００時間の点灯後の全光束(ルーメン)の低下率が５．４％であり、比較対照のアマルガム封入品の低下率６．２％よりも良好であった。また、低圧水銀放電ランプ１２は、１０００時間の点灯後においても、樹脂製の容器１３からの不純ガスの発生はなく、不点等の不具合は発生しなかった。なお、表１に示す低圧水銀放電ランプ１２は、外径１１ｍｍのガラス管をＵ字状に屈曲させたものを３本連結して形成され、放電路長２７ｃｍであって、４００パスカル（Ｐａ）のアルゴン（Ａｒ）ガスが封入されたものである（以下、表１の低圧水銀放電ランプにおいて同じ。）。そして、比較対照のアマルガム封入品は、ビスマス（Ｂｉ）／錫（Ｓｎ）アマルガムを用いてバルブ２内に低圧水銀放電ランプ１２と同等の水銀１１を封入したものである。
【表１】
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【００５７】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００５８】
図６および図７は、本発明の第３の実施形態を示し、図６は低圧水銀放電ランプの一方の端部側における断面図、図７は低圧水銀放電ランプの製造工程の一部工程図である。なお、図１ないし図３と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００５９】
図６に示す低圧水銀放電ランプ１４は、図１に示す低圧水銀放電ランプ１において、マウント５に縮径部１５を有する細管１６が設けられ、縮径部１５よりも非バルブ側の細管１６内に樹脂製の容器４が収容されている。縮径部１５は、少なくとも溶融（開封）した容器４がバルブ２側に移動することを阻止する大きさに形成されている。容器４は、一端部側１６ａから細管１６内に挿入された後、細管１６の一端部側１６ａがチップオフされることにより、縮径部１５よりも非バルブ側の細管１６内に収容されている。なお、図６において、容器４は開封される前の状態を示している。
【００６０】
そして、細管１６が加熱されて容器４が開封すると、容器４から蒸気となった水銀１１が細管１６内に放出される。水銀蒸気は、細管１６の縮径部１５および開孔１０を通ってバルブ２内に拡散していく。これにより、バルブ２内に所定量の水銀１１が封入される。
【００６１】
バルブ２内への水銀１１の封入について、図７を用いて説明する。図７は、低圧水銀放電ランプ１４の製造工程の一部工程図を示したものである。
【００６２】
まず、内面に蛍光体層６が形成され、一端部側２ａに細管１６が封着され、他端部側２ｂに細管９が封着されているバルブ２に対して、図７（ａ）に示すように、樹脂製の容器４を細管１６の一端部側１６ａから細管１６内に挿入する。細管１６内に挿入された容器４は、縮径部１５によりバルブ２側に移動することが阻止される。
【００６３】
そして、図７（ｂ）に示すように、細管１６の一端部側１６ａを例えばバーナーで加熱してチップオフする。これにより、細管１６内の縮径部１５よりも非バルブ側に樹脂製の容器４が収容される(容器収容工程)。
【００６４】
次に、図７（ｃ）に示すように、バルブ２を加熱するとともに、他方の細管９からバルブ２内を排気する(排気工程)。このとき、バルブ２は、バルブ温度が例えば４００〜５００℃となるように加熱される。
【００６５】
バルブ２内の排気後、図７（ｄ）に示すように、細管９からバルブ２内に希ガスの例えばアルゴン(Ａｒ)ガスを所定圧封入する(希ガス封入工程)。そして、図７（ｅ）に示すように、他方の細管９の一端部側９ａを例えばバーナーで加熱してチップオフする。これにより、バルブ２の両端部２ａ，２ｂが封止される(バルブ封止工程)。
【００６６】
そして、図７（ｆ）に示すように、細管１６をテスラコイルまたは熱風で加熱する。このとき、細管１６の温度が２００〜４００℃となるように加熱する。細管１６の内面に接触している樹脂製の容器４は、細管１６から伝熱され、加熱された細管１６の温度で融解して開封する。容器４が開封すると、容器４内の水銀１１は、蒸気となって細管１６内に放出され、縮径部１５および開孔１０を通ってバルブ２内に拡散していく。こうして、バルブ２内に所定量の水銀１１が封入される。
【００６７】
上述したように、所定量の水銀１１が封入された樹脂製の容器４を細管１６内で開封するので、個々の低圧水銀放電ランプ１４において、バルブ２内に封入される水銀量のばらつきが抑制される。そして、開封された樹脂製の容器４は、軽量であって縮径部１５よりも非バルブ側の細管１６内に位置するので、バルブ２が振動しても、衝突音の発生がほとんどなく、蛍光体層６の剥離などの不具合を生じさせない。また、容器４は、細管１６内に位置することにより、バルブ２からの放射光に全く影響を及ぼさない。
【００６８】
そして、低圧水銀放電ランプ１４は、表１に示すように、製造初期から１００時間の点灯後の全光束(ルーメン)の低下率が６．６％であり、比較対照のアマルガム封入品の低下率６．２％と略同等であった。また、低圧水銀放電ランプ１２は、１０００時間の点灯後においても、樹脂製の容器４からの不純ガスの発生はなく、不点等の不具合は発生しなかった。
【００６９】
なお、細管１６内に収容される樹脂製の容器４は、熱粘着性を有する例えば四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）のフッ素樹脂により形成されていてもよい。
【００７０】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００７１】
図８ないし図１０は、本発明の第４の実施形態を示し、図８は低圧水銀放電ランプの一方の端部側における断面図、図９は低圧水銀放電ランプの製造工程の一部工程図、図１０は低圧水銀放電ランプの他の製造工程の一部工程図である。なお、図１ないし図３と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００７２】
図８に示す低圧水銀放電ランプ１７は、図１に示す低圧水銀放電ランプ１において、樹脂製の容器４が開封されて所定量の水銀１１がバルブ２内に封入されているとともに、バルブ２内および細管９内に容器４が収容されていないものである。すなわち、細管９は、例えば、当初、図６に示す低圧放電水銀ランプ１４の細管１６のように、縮径部が形成されていて、縮径部よりも非バルブ側に容器４を収容していたものであり、容器４の開封後、縮径部において封止され、縮径部よりも非バルブ側が除去されたものである。これにより、容器４が細管９より除去されたものである。
【００７３】
バルブ２内への水銀１１の封入について、図９および図１０を用いて説明する。図９は、低圧水銀放電ランプ１７の製造工程の一部工程図を示し、図１０は、同じく、他の製造工程の一部工程図を示したものである。
【００７４】
図９において、まず、内面に蛍光体層６が形成され、一端部側２ａに細管９Ａ（９）が封着され、他端部側２ｂに細管９Ｂが封着されているバルブ２に対して、図９（ａ）に示すように、樹脂製の容器４を細管９Ａの一端部側９Ａａから細管９Ａ内に挿入する。細管９Ａには、縮径部１８が形成されており、細管９Ａ内に挿入された容器４は、縮径部１８によりバルブ２側に移動することが阻止される。
【００７５】
そして、図９（ｂ）に示すように、細管９Ａの一端部側９Ａａを例えばバーナーで加熱してチップオフする。これにより、細管９Ａ内の縮径部１８よりも非バルブ側に樹脂製の容器４が収容される(容器収容工程)。
【００７６】
以下、図９（ｃ）ないし図９（ｆ）に示す排気工程、希ガス封入工程、バルブ封止工程および容器開封工程は、図７（ｃ)〜図７（ｆ）に示すそれぞれの製造工程と同様である。
【００７７】
そして、図７（ｇ）に示すように、細管９Ａの縮径部１８を例えばバーナーで加熱して封止するとともに、縮径部１８よりも非バルブ側の細管９Ａの部分を除去する。すなわち、細管９Ａにおける容器４が残存する部分よりもバルブ２側の部分を封止して、細管９Ａより容器４を除去する(細管封止工程)。
【００７８】
こうして、低圧水銀放電ランプ１７は、バルブ２内に所定量の水銀１１が封入されるとともに、細管９Ａ内に開封された容器４が収容されなくなる。
【００７９】
また、図１０において、まず、内面に蛍光体層６が形成され、一端部側２ａに細管９Ａが封着され、他端部側２ｂに細管９Ｂが封着されているバルブ２を準備する。ここで、細管９Ａは、封止(チップオフ)され、細管９Ｂは、縮径部１９が形成されている。
【００８０】
そして、図１０（ａ）に示すように、バルブ２を加熱するとともに、細管９Ｂからバルブ２内を排気する(排気工程)。このとき、バルブ２は、バルブ温度が例えば４００〜５００℃となるように加熱される。
【００８１】
バルブ２内の排気後、図１０（ｂ）に示すように、樹脂製の容器４を細管９Ｂからバルブ２内に挿入する（容器収容工程）。このとき、細管９Ｂ内に挿入された容器４は、縮径部１９によりバルブ２側に移動することが阻止される。
【００８２】
次に、図１０（ｃ）に示すように、細管９Ｂからバルブ２内に希ガスの例えばアルゴン(Ａｒ)ガスを所定圧封入する(希ガス封入工程)。そして、図１０（ｄ）に示すように、細管９Ｂの一端側９Ｂａを例えばバーナーで加熱してチップオフ(封止)する。これにより、バルブ２の両端部２ａ，２ｂが封止される(バルブ封止工程)。
【００８３】
そして、図１０（ｅ）に示すように、細管９Ｂをテスラコイルまたは熱風で加熱する。このとき、バルブ温度が２００〜４００℃となるように加熱する。細管９Ｂの内面に接触している樹脂製の容器４は、細管９Ｂから伝熱され、細管９Ｂの温度で融解して開封する。容器４が開封すると、容器４から水銀１１が蒸気となって放出され、縮径部１９を通ってバルブ２内に拡散する。こうして、バルブ２内に所定量の水銀１１が封入される(容器開封工程)。
【００８４】
そして、図１０（ｆ）に示すように、細管９Ｂの縮径部１９を例えばバーナーで加熱し、細管９Ｂにおける容器４が残存する部分よりもバルブ２側の部分を封止するとともに、細管９Ｂより容器４を除去する(細管封止工程)。これにより、細管９Ｂ内に開封された容器４が収容されなくなる。
【００８５】
なお、図９および図１０において、容器４は、熱粘着性を有しない樹脂例えば四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）などに限らず、熱粘着性を有する樹脂例えば四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）などであってもよい。
【００８６】
上述したように、所定量の水銀１１が封入された樹脂製の容器４を細管９Ａ内または細管９Ｂ内で開封するので、個々の低圧水銀放電ランプ１７において、バルブ２内に封入される水銀量のばらつきが抑制される。そして、バルブ２内への水銀１１の封入後、開封された樹脂製の容器４は、細管９Ａまたは細管９Ｂから除去されるので、容器４による不具合の発生が防止される。
【００８７】
そして、低圧水銀放電ランプ１７は、表１に示すように、樹脂製の容器４が熱粘着を有するもの、あるいは熱粘着性を有しないものに対して、製造初期から１００時間の点灯後の全光束(ルーメン)の低下率がそれぞれ６．３％、５．５％であり、比較対照のアマルガム封入品の低下率６．２％と略同等であった。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す低圧水銀放電ランプの一方の端部側における断面図。
【図２】同じく、樹脂製の容器の概略断面図。
【図３】同じく、低圧水銀放電ランプの製造工程の一部工程図。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す低圧水銀放電ランプの一方の端部側における断面図。
【図５】同じく、低圧水銀放電ランプの製造工程の一部工程図。
【図６】本発明の第３の実施形態を示す低圧水銀放電ランプの一方の端部側における断面図。
【図７】同じく、低圧水銀放電ランプの製造工程の一部工程図。
【図８】本発明の第４の実施形態を示す低圧水銀放電ランプの一方の端部側における断面図。
【図９】同じく、低圧水銀放電ランプの製造工程の一部工程図。
【図１０】同じく、低圧水銀放電ランプの他の製造工程の一部工程図。
【符号の説明】
【００８９】
１，１２，１４，１７…低圧水銀放電ランプ
２…バルブ
３…放電励起手段としてのフィラメント電極
４，１３…樹脂製の容器
９，１６…細管
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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