(57)【要約】  【課題】  放射性物質を用いることなく、放電遅れ時間の短い暗黒始動特性を向上させたグロー点灯管を提供することを目的とする。  【解決手段】  内部に放電ガスが封入された容器２と、第１のリード線３および第２のリード線４と、前記第１のリード線３および前記第２のリード線４のうちの少なくとも一方に取り付けられた可動極１４と、前記第１のリード線３および第２のリード線４並びに前記可動極１４のうちの少なくとも１つに設けられたセシウムを含有するガラス部材１５とを備え、前記第１のリード線３および第２のリード線４並びに前記可動極１４のうちの少なくとも１つと前記ガラス部材１５のセシウム成分とが接触した接触部を有するとともに、前記接触部が前記容器内部８に露出しているグロー点灯管１とする。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電ガスが封入された容器と、第１のリード線および第２のリード線と、前記第１のリード線および前記第２のリード線のうちの少なくとも一方に取り付けられた可動極と、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つに設けられたセシウムを含有するガラス部材とを備え、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと前記ガラス部材のセシウム成分とが接触した接触部を有するとともに、前記接触部が前記容器内部に露出していることを特徴とするグロー点灯管。
【請求項２】
前記ガラス部材は、セシウムを酸化物換算で１重量％以上２０重量％以下成分中に含有することを特徴とする請求項１記載のグロー点灯管。
【請求項３】
前記ガラス部材は、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つに熱融着されていることを特徴とする請求項１または２に記載のグロー点灯管。
【請求項４】
前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極は、少なくとも前記ガラス部材と接触する部分が、鉄または鉄を含む合金からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のグロー点灯管。
【請求項５】
内部に放電ガスが封入された容器と、第１のリード線および第２のリード線と、前記第１のリード線および前記第２のリード線のうちの少なくとも一方に取り付けられた可動極と、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つに設けられたセシウムを含有するガラス部材とを備え、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと前記ガラス部材のセシウム成分とが接触した接触部を有するとともに、前記接触部が前記容器内部に露出しているグロー点灯管の製造方法であって、
前記接触部のセシウム成分が前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと接触するように前記ガラス部材を設けるガラス部材形成工程と、
前記ガラス部材形成工程後、前記接触部が前記容器内部に露出するように、前記第１のリード線および前記第２のリード線を前記容器に封止するリード線封止工程とを含むことを特徴とするグロー点灯管の製造方法。
【請求項６】
前記ガラス部材形成工程において、セシウムを含有するガラス粉体と結着剤との混合物を、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つに塗布することによって前記ガラス部材を設けることを特徴とする請求項５に記載のグロー点灯管の製造方法。
【請求項７】
内部に放電ガスが封入された容器と、第１のリード線および第２のリード線と、前記第１のリード線および前記第２のリード線が封止されたステム部と、前記第１のリード線および前記第２のリード線のうちの少なくとも一方に取り付けられた可動極と、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つに設けられたセシウムを含有するガラス部材とを備え、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと前記ガラス部材のセシウム成分とが接触した接触部を有するとともに、前記接触部が前記容器内部に露出しているグロー点灯管の製造方法であって、
前記ステム部となるガラス体に、前記ガラス部材を設けるガラス部材形成工程と、
前記ガラス部材形成工程後、前記ステム部となるガラス体に前記第１のリード線および前記第２のリード線の一端部を挿入し、前記ステム部となるガラス体を軟化させて前記第１のリード線および前記第２のリード線を封止し、前記接触部のセシウム成分が前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと接触し、前記接触部が前記容器内部に露出するように前記ステム部を形成するリード線封止工程とを含むことを特徴とするグロー点灯管の製造方法。
【請求項８】
前記ガラス部材形成工程において、セシウムを含有するガラス粉体と結着剤との混合物を、前記ステム部となるガラス体に塗布することによって前記ガラス部材を設けることを特徴とする請求項７に記載のグロー点灯管の製造方法。
【請求項９】
内部に放電ガスが封入された容器と、第１のリード線および第２のリード線と、前記第１のリード線および前記第２のリード線が封止されたステム部と、前記第１のリード線および前記第２のリード線のうちの少なくとも一方に取り付けられた可動極と、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つに設けられたセシウムを含有するガラス部材とを備え、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと前記ガラス部材のセシウム成分とが接触した接触部を有するとともに、前記接触部が前記容器内部に露出しているグロー点灯管の製造方法であって、
前記第１のリード線および前記第２のリード線を封止後の前記ステム部にセシウムを含有するガラス粉体を塗布することによって、前記接触部のセシウム成分が前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと接触し、前記接触部が前記容器内部に露出するように前記ガラス部材を設けることを特徴とするグロー点灯管の製造方法。
【請求項１０】
前記ガラス粉体は、結着剤と混合して塗布することを特徴とする請求項９記載のグロー点灯管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ランプの始動に用いるグロー点灯管、および、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電ランプを速やかに点灯させるためには、グロー点灯管の放電遅れ時間（グロー点灯管の電極に始動電圧を印加してからグロー放電が開始するまでの時間）が短いほどよく、この放電遅れ時間は１秒以内が理想である。
ところで、グロー放電を開始させるためには初期電子が必要である。ところが、グロー点灯管が暗所にある場合、光電効果による電子放出が期待できないため初期電子が不足し、前記放電遅れ時間が長くなる。このような現象を暗黒始動遅れという。
【０００３】
そこで、従来のグロー点灯管では、人体に影響のない程度の放射性物質を容器内に封入し、この放射性物質によって放電ガスの電離を促進させて、暗黒始動遅れを抑制している。しかし、近年の環境への関心の高まりを考慮すると、放射性物質の使用は控えるべきである。
放射性物質を使用せずに暗黒始動遅れを抑制する技術として、特許文献１には、電極が封止されている容器のフレアステム部がバリウム（Ｂａ）を成分中に含有するガラスで形成されたグロー点灯管が開示されている。また、特許文献２には、セシウム（Ｃｓ）化合物が電極に設けられたグロー点灯管が開示されている。
【０００４】
前記バリウムのようなアルカリ土類金属やセシウムのようなアルカリ金属を電極に接触させると電極の仕事関数が下がるため、暗所であっても、電極に電圧を印加すれば電子を放出させることができる。特許文献１および２では、この電子を初期電子として利用し、放電遅れ時間を短縮して、グロー点灯管の暗黒始動特性を向上させている。
【特許文献１】特表平１１−５１４７９４号公報
【特許文献２】特開２００２−２１６７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のグロー点灯管の場合、バリウムから放出される電子では放電遅れ時間を十分に短縮することができず、放射性物質を封入したグロー点灯管ほどの暗黒始動特性を有さない。
一方、特許文献２のグロー点灯管の場合、酸化セシウムやアルミン酸セシウムに代表されるイオン結晶体からなるセシウム化合物は、セシウムイオンと酸化物イオンとが規則正しく配列・構成されたイオン結晶であり、水酸基を有する水分や炭酸ガスなどの低分子ガスを吸着しやすい。そのため、容器内にセシウム化合物を封入する際、水分や低分子ガスも前記セシウム化合物に吸着された状態で封入されてしまう。このようにして容器内に封入された水分や低分子ガスは、電極の温度が上昇した際にセシウム化合物から放出され、放電ガスの不純物として始動を妨げる。また、水分や低分子ガスを吸着すると、セシウム化合物の放電遅れ時間を短縮する効果が低下する。したがって、グロー点灯管の暗黒始動特性を十分に向上させることができない。
【０００６】
本発明は、上記した課題に鑑み、放射性物質を用いることなく、放電遅れ時間の短い暗黒始動特性を向上させたグロー点灯管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】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明に係るグロー点灯管は、内部に放電ガスが封入された容器と、第１のリード線および第２のリード線と、前記第１のリード線および前記第２のリード線のうちの少なくとも一方に取り付けられた可動極と、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つに設けられたセシウムを含有するガラス部材とを備え、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと前記ガラス部材のセシウム成分とが接触した接触部を有するとともに、前記接触部が前記容器内部に露出している構成を有する。
【０００８】
また、請求項２記載の本発明に係るグロー点灯管は、請求項１記載のグロー点灯管において、前記ガラス部材は、セシウムを酸化物換算で１重量％以上２０重量％以下成分中に含有する構成を有する。
さらに、請求項３記載の本発明に係るグロー点灯管は、請求項１または２記載のグロー点灯管において、前記ガラス部材は、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つに熱融着されている構成を有する。
【０００９】
さらにまた、請求項４記載の本発明に係るグロー点灯管は、請求項１乃至３のいずれかに記載のグロー点灯管において、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極は、少なくとも前記ガラス部材と接触する部分が、鉄または鉄を含む合金からなる構成を有する。
請求項５記載の本発明に係るグロー点灯管の製造方法は、内部に放電ガスが封入された容器と、第１のリード線および第２のリード線と、前記第１のリード線および前記第２のリード線のうちの少なくとも一方に取り付けられた可動極と、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つに設けられたセシウムを含有するガラス部材とを備え、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと前記ガラス部材のセシウム成分とが接触した接触部を有するとともに、前記接触部が前記容器内部に露出しているグロー点灯管の製造方法であって、前記接触部のセシウム成分が前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと接触するように前記ガラス部材を設けるガラス部材形成工程と、前記ガラス部材形成工程後、前記接触部が前記容器内部に露出するように、前記第１のリード線および前記第２のリード線を前記容器に封止するリード線封止工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項６記載の本発明に係るグロー点灯管の製造方法は、請求項５記載のグロー点灯管の製造方法における前記ガラス部材形成工程において、セシウムを含有するガラス粉体と結着剤との混合物を、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つに塗布することによって前記ガラス部材を設けることを特徴とする。
【００１１】
請求項７記載の本発明に係るグロー点灯管の製造方法は、内部に放電ガスが封入された容器と、第１のリード線および第２のリード線と、前記第１のリード線および前記第２のリード線が封止されたステム部と、前記第１のリード線および前記第２のリード線のうちの少なくとも一方に取り付けられた可動極と、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つに設けられたセシウムを含有するガラス部材とを備え、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと前記ガラス部材のセシウム成分とが接触した接触部を有するとともに、前記接触部が前記容器内部に露出しているグロー点灯管の製造方法であって、前記ステム部となるガラス体に、前記ガラス部材を設けるガラス部材形成工程と、前記ガラス部材形成工程後、前記ステム部となるガラス体に前記第１のリード線および前記第２のリード線の一端部を挿入し、前記ステム部となるガラス体を軟化させて前記第１のリード線および前記第２のリード線を封止し、前記接触部のセシウム成分が前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと接触し、前記接触部が前記容器内部に露出するように前記ステム部を形成するリード線封止工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項８記載の本発明に係るグロー点灯管の製造方法は、請求項７記載のグロー点灯管の製造方法における前記ガラス部材形成工程において、セシウムを含有するガラス粉体と結着剤との混合物を、前記ステム部となるガラス体に塗布することによって前記ガラス部材を設けることを特徴とする。
請求項９記載の本発明に係るグロー点灯管の製造方法は、内部に放電ガスが封入された容器と、第１のリード線および第２のリード線と、前記第１のリード線および前記第２のリード線が封止されたステム部と、前記第１のリード線および前記第２のリード線のうちの少なくとも一方に取り付けられた可動極と、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つに設けられたセシウムを含有するガラス部材とを備え、前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと前記ガラス部材のセシウム成分とが接触した接触部を有するとともに、前記接触部が前記容器内部に露出しているグロー点灯管の製造方法であって、前記第１のリード線および前記第２のリード線を封止後の前記ステム部にセシウムを含有するガラス粉体を塗布することによって、前記接触部のセシウム成分が前記第１のリード線および第２のリード線並びに前記可動極のうちの少なくとも１つと接触し、前記接触部が前記容器内部に露出するように前記ガラス部材を設けることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項１０記載の本発明に係るグロー点灯管の製造方法は、請求項９記載のグロー点灯管の製造方法において、前記ガラス粉体は、結着剤と混合して塗布することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成を有するグロー点灯管は、第１のリード線および第２のリード線並びに可動極のうちの少なくとも１つとガラス部材のセシウム成分とが接触した接触部を有するとともに、前記接触部が前記容器内部に露出している。ガラス部材の成分中のセシウム原子は、アモルファス（非晶質）であるガラス中を移動可能であり、ガラス部材の表面に移動すると電位を有するリード線や可動極の表面に吸着される。特に、リード線や可動極によってガラスが温められると、セシウム原子の移動がより活発になるためより吸着されやすい。そして、リード線や可動極の表面にセシウム原子が吸着すると、それらリード線や可動極の仕事関数が下がるため、電圧が印加された際電子が放出されやすくなり、放電遅れ時間が短縮される。
【００１５】
しかも、セシウムを含有するガラスは、セシウム化合物単体よりも化学的に安定しており、水分や低分子ガスを吸着しにくい。そのため、ガラス部材を封入する際に水分や低分子ガスが容器内に混入せず、放電ガスに不純物が混ざらないため、グロー点灯管の始動が妨げられない。また、ガラス部材は、水分や低分子ガスを吸着していないため放電遅れ時間を短縮する効果が高い。したがって、グロー点灯管の暗黒始動特性を向上させることが可能である。
【００１６】
なお、上記効果は、セシウムをガラス成分としての形態で封入することによってはじめて得られる効果であり、セシウムを化合物の形態で封入したり、セラミックの成分としての形態で封入したりしても上記効果を得ることはできない。セシウムを化合物の形態で封入した場合の問題点は上述した通りであり、また、セシウムをセラミックの成分としての形態で封入した場合も、原子配列が固定されているセラミック中ではセシウム原子の移動が困難であるため、上記効果を得ることはできない。
【００１７】
また、本発明に係るグロー点灯管の特定の場合、ガラス部材は、セシウムを酸化物換算で１重量％以上２０重量％以下成分中に含有する。セシウムを酸化物換算で１重量％以上とすることによって、放射性物質を封入した従来のグロー点灯管と同等の暗黒始動特性を得ることができる。また、セシウムを酸化物換算で２０重量％以下とすることによって、グロー点灯管の暗黒始動特性を安定化させることができる。
【００１８】
また、ガラス部材をリード線や可動極に熱融着した場合、前記ガラス部材を強固に固着させることができ、前記ガラス部材が前記リード線や可動極から外れたり剥がれ落ちたりしにくくなるため、グロー点灯管の暗黒始動特性を安定化させることができる。なお、熱融着には、ガラスを軟化させた状態で接合する場合も、ガラスを溶融させた状態で接合する場合も含まれる。
【００１９】
また、リード線および可動極のガラス部材と接触する部分が鉄または鉄を含む合金からなる構成とした場合、セシウムを含有するガラスは、鉄または鉄を含む合金との接着性がよいため、ガラス部材が、リード線および可動極から外れたり剥がれ落ちたりすることをより一層防止できる。また、セシウムを含有するガラスは、鉄または鉄を含む合金に接触していると、放電遅れ時間をより短縮することができる。
【００２０】
本発明に係るグロー点灯管の製造方法では、リード線を封止する前に、リード線、可動極、或いはステム部となるガラス体にガラス部材を設ける。この製造方法によれば、既存のグロー点灯管の組立工程に新たな工程を加えることなく、本発明に係るグロー点灯管を製造することができ、製造コストが上昇しにくい。
また、本発明に係るグロー点灯管の製造方法では、セシウムを含有するガラス粉体、または、前記ガラス粉体と結着剤との混合物を、リード線、可動極、ステム部となるガラス体、或いはステム部に塗布することによってガラス部材を設けるため、簡単かつ精度良く前記ガラス部材を設けることができる。特に、ガラス粉体と結着剤とを混合して塗布する場合は、前記結着剤の作用により塗布したガラス粉体が剥がれ落ちにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態に係るグロー点灯管について、図面を参照しながら説明する。
（１）第１の実施形態
１．グロー点灯管の構成
図１は、本発明の第１の実施形態に係るグロー点灯管を示す一部破断側面図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るグロー点灯管１は、放電ガスが封入された容器２と、前記容器２内に立設された第１のリード線３および第２のリード線４と、前記第１のリード線３の端部に前記第２のリード線４と対向して接離可能に立設された可動極であるバイメタル素子１４と、前記容器２の一端部を覆う口金５とを備えている。
【００２２】
容器２は、ガラス製であって、一端部が閉塞した略円筒形のバルブ部６と、前記バルブ部６の開放側の端部に封着されたステム部であるフレアステム部７とで構成されている。また、フレアステム部７には、容器内部８に放電ガスを封入する際に使用される排気管９が設けられており、前記容器内部８と排気管９とは、排気孔１０を介して連通している。
放電ガスは、ネオンとアルゴンの混合ガスであって、容器内部８のガス圧が５．３ｋＰａとなるように封入されている。なお、放電ガスは、ネオンとアルゴンの混合ガスに限定されず、例えば、アルゴンだけであってもよい。また、ガス圧は、上記値に限定されず、１．５〜１０ｋＰａの範囲であればよい。
【００２３】
第１のリード線３は、第１の内部リード線３ａと第１の外部リード線１１とからなる。第１の内部リード線３ａは、棒状であって、鉄・ニッケル合金（鉄：５０重量％、ニッケル：５０重量％）からなる。なお、第１の内部リード線３ａは、鉄・ニッケル合金製のものに限定されず、例えば、鉄または鉄を含む合金製などであってもよい。第１の外部リード線１１は、ジュメット線であって内部リード線３ａに溶接によって接続されている。
【００２４】
第１の内部リード線３ａには、第１の外部リード線１１が接続されている側とは反対側の端部に、熱にて可動する可動極として鉄・ニッケル・マンガン製のバイメタル素子１４が溶接により取り付けられている。なお、バイメタル素子１４は、鉄・ニッケル・マンガン製のものに限定されず、例えば、鉄・ニッケル・クロム製などであってもよく、可動極としての機能を有する、バイメタルやトリメタルなど温度の変化によって変形する部材からなる電極であればよい。
【００２５】
第２のリード線４は、第２の内部リード線４ａと第２の外部リード線１２とからなる。第２の内部リード線４ａは、前記第１の内部リード線３ａよりも長尺の棒状であって、鉄・ニッケル合金（鉄：５０重量％、ニッケル：５０重量％）からなる。なお、第２の内部リード線４ａは、鉄・ニッケル合金製のものに限定されず、例えば、鉄または鉄を含む合金製などであってもよい。第２の外部リード線１１は、ジュメット線であって第２の内部リード線４ａに溶接によって接続されている。
【００２６】
なお、第２の内部リード線４ａにもバイメタル素子１４を取り付けて、第１のリード線３と第２のリード線４の両方に可動極が取り付けられたグロー点灯管１としてもよい。
各内部リード線３ａ，４ａは、外部リード線１１，１２が接続されている側の端部が容器２のフレアステム部７内に埋没し、他方の端部が前記フレアステム部７から突出するようにして前記フレアステム部７に封止されており、前記フレアステム部７から突出する側の端部は、容器内部８に収容されている。
【００２７】
口金５は、容器２のリード線３，４が封止されている側の端部を覆うようにして取り付けられている。前記口金５は、内面で外部リード線１１，１２の端部と電気的に接続されている。
上記グロー点灯管１には、セシウムを成分中に１０重量％含有するガラスからなるガラス部材１５が、第１のリード線３と接触し、かつ、容器内部８に露出するようにして設けられている。より具体的には、第１の内部リード線３ａにおけるフレアステム部７から突出する部分の根本付近に、前記第１の内部リード線３ａの表面を覆うようにして設けられている。
【００２８】
次に、蛍光ランプ（不図示）を点灯させる際のグロー点灯管１の動作について説明する。グロー点灯管１の第１のリード線３および第２のリード線４に所定の電圧が印加されると、バイメタル素子１４と第２の内部リード線４ａとの間にグロー放電が生じる。このグロー放電の熱によって可動極であるバイメタル素子１４が変形して、前記バイメタル素子１４と第２の内部リード線４ａとが接触し、短絡電流が流れて蛍光ランプのフィラメント電極（不図示）が予熱される。一方、バイメタル素子１４と第２の内部リード線４ａとが接触すると、グロー放電がおさまるためバイメタル素子１４が冷めて、前記第２の内部リード線４ａから前記バイメタル素子１４が離れる。その際にパルス電圧が生じて、蛍光ランプ内に放電が生じ、前記蛍光ランプが点灯に至る。
【００２９】
２．グロー点灯管の製造方法
第１の実施形態に係るグロー点灯管を用いて本発明に係るグロー点灯管の製造方法を説明する。図２は、グロー点灯管のステム組立工程を説明する工程図であって、図２（ａ）および（ｂ）はリード線封止工程を、図２（ｃ）はガラス部材形成工程を示している。
まず、リード線封止工程においては、図２（ａ）に示すように、フレアステム部７の前駆体すなわち、ステム部となるガラス体のフレアガラス１６と、第１のリード線３および第２のリード線４と、排気管９の前駆体であるガラス細管１７とを用意し、前記フレアガラス１６内に、前記第１のリード線３、第２のリード線４およびガラス細管１７を挿入する。
【００３０】
このとき、第１のリード線３および第２のリード線４は、内部リード線３ａ，４ａと外部リード線１１，１２との接続部分がフレアガラス１６内に収まり、前記内部リード線３ａ，４ａがフレアガラス１６の小径の開口１８から突出し、前記外部リード線１１，１２が前記フレアガラス１６の大径の開口１９から突出した状態で配置される。また、ガラス細管１７は、フレアガラス１６の大径の開口１９から一方の端部が突出した状態で配置される。
【００３１】
次に、図２（ｂ）に示すように、フレアガラス１６の小径の開口１８側を、加熱軟化させながら圧潰封止して、第１のリード線３、第２のリード線４およびガラス細管１７をフレアガラス１６に封止し、フレアステム２０が完成する。
なお、圧潰封止の際には、ガラス細管１７のフレアガラス１６内に挿入した側とは反対側からエアを吹き込み、軟化状態にある圧潰封止部分の側壁近傍を吹き破って排気孔１０を形成する。
【００３２】
次に、ガラス部材形成工程においては、セシウムを酸化物換算で１０重量％含有するガラスを作製し、そのガラスを粉砕した後、２００メッシュのふるいに通して粉体状のガラス（以下、「ガラスフリット」と称する）を作製する。そして、そのガラスフリット１０ｇに純水１０ｇを加えてアルミナ乳鉢で混合し、サスペンジョンを得る。
そして、第１の内部リード線３ａに前記サスペンジョンを塗布し、８０℃の熱風でサスペンジョンを乾燥させ、第１の内部リード線３ａにガラスフリットを０．５ｍｇ付着させる。その後、バーナーで加熱してガラスフリットを軟化させ前記第１の内部リード線３ａに熱融着させて、図２（ｃ）に示すようなガラス部材１５を形成する。
【００３３】
このようにして形成されたガラス部材１５は、ガラス粉体の粒同士が互いに融着しあって一体化した形態を有している。なお、ガラス部材１５は、必ずしも一体である必要は必要はなく、例えばガラス粉体の一粒一粒が個々に第１の内部リード線３ａに融着していてもよい。
ガラス部材１５形成後、第１の内部リード線３ａにはバイメタル素子１４を取り付ける。なお、バイメタル素子１４は、第１のリード線３をフレアガラス１６に封止する前に第１の内部リード線３ａに取り付けてもよく、第１のリード線３を封止後、ガラス部材１５の形成前に第１の内部リード線３ａに取り付けてもよい。
【００３４】
このようにして、作製したフレアステム２０を、容器２のバルブ部６の前駆体であるガラスバルブ（不図示）に気密封着して容器２を形成する。その後、排気管１０を介して容器内部８を真空排気し、前記排気管９から前記容器内部８に放電ガスを送り込んで、前記排気管９の端部を溶封する。
最後に、口金５と外部リード線１１，１２とを接続し、容器２に前記口金５を取り付けてグロー点灯管１を完成させる。
【００３５】
（２）第２の実施形態
第２の実施形態に係るグロー点灯管およびグロー点灯管の製造方法は、ガラス部材に関する構成を除いて、基本的に第１の実施形態と同様の構成を有する。したがって、図面における共通の部分には第１の実施形態と同じ符号を付し、その説明は省略するか簡略するにとどめ、差異点のみを重点的に説明する。
【００３６】
１．グロー点灯管の構成
図３は、本発明の第２の実施形態に係るグロー点灯管を示す一部破断側面図である。図３に示すように、第２の実施形態に係るグロー点灯管３０は、容器内部８に放電ガスが封入された容器２と、内部リード線３ａおよび外部リード線１１からなりバイメタル素子１４が取り付けられた第１のリード線３と、内部リード線４ａおよび外部リード線１２からなるリード線４と、口金５とを備えている。容器２は、バルブ部６とフレアステム部７とで構成されており、前記フレアステム部７に第１のリード線３および第２のリード線４が封止されている。また、前記フレアステム部７には排気孔１０が設けられている。
【００３７】
上記グロー点灯管３０には、セシウムを成分中に１０重量％含有するガラスからなるガラス部材３１が、第１のリード線３と接触し、かつ、容器内部８に露出するようにして所定の位置に設けられている。所定の位置とは、第１の内部リード線３ａの表面であって、ガラス部材３１の大部分はフレアステム部７内に埋没しており、その一部が前記フレアステム部７の外側すなわち容器内部８に露出している。このように、ガラス部材３１の一部が容器内部８に露出しているため、その露出した部分から前記容器内部８に電子が放出される。
【００３８】
２．グロー点灯管の製造方法
第２の実施形態に係るグロー点灯管の製造方法を説明する。図４は、グロー点灯管のステム組立工程を説明する工程図であって、図４（ａ）はガラス部材形成工程を、図４（ｂ）はリード線封止工程を示している。
まず、ガラス部材形成工程においては、セシウムを酸化物換算で１０重量％含有するガラスでガラスフリット作製し、そのガラスフリット１０ｇに純水１０ｇを加えてアルミナ乳鉢で混合し、サスペンジョンを得る。そして、第１の内部リード線３ａに前記サスペンジョンを塗布し、８０℃の熱風でサスペンジョンを乾燥させ、前記第１の内部リード線３ａにガラスフリットを０．５ｍｇ付着させる。その後、前記ガラスフリットを高周波加熱によって軟化させ、第１の内部リード線３ａに熱融着させて、図４（ａ）に示すようなガラス部材３１を形成する。
【００３９】
次に、リード線封止工程においては、第１のリード線３、第２のリード線４およびガラス細管１７をフレアガラス１６内に挿入し、フレアガラス１６の小径の開口１８側を加熱軟化させながら圧潰封止して、前記第１のリード線３、第２のリード線４およびガラス細管１７を前記フレアガラス１６に封止し、図４（ｂ）に示すようなフレアステム３２を完成させる。その後、第１の内部リード線３ａにバイメタル素子１４を取り付ける。
【００４０】
このようにして、作製したフレアステム３２を、容器２のバルブ部６の前駆体であるガラスバルブ（不図示）に気密封着し、容器２を形成する。その後、容器内部８に放電ガスを送り込み、排気管９の端部を溶封する。最後に、口金５を容器２に取り付けてグロー点灯管３０を完成させる。
このように、フレアガラス１６に封止する前に、第１のリード線３にガラス部材３１を設けることによって、既存のグロー点灯管の組立工程に変更を加えることなく、グロー点灯管３０を製造することができる。
【００４１】
（３）第３の実施形態
第３の実施形態に係るグロー点灯管およびグロー点灯管の製造方法は、ガラス部材に関する構成を除いて、基本的に第１の実施形態と同様の構成を有する。したがって、図面における共通の部分には第１の実施形態と同じ符号を付し、その説明は省略するか簡略するにとどめ、差異点のみを重点的に説明する。
【００４２】
１．グロー点灯管の構成
図５は、本発明の第３の実施形態に係るグロー点灯管を示す一部破断側面図である。図５に示すように、第３の実施形態に係るグロー点灯管４０は、容器内部８に放電ガスが封入された容器２と、内部リード線３ａおよび外部リード線１１からなりバイメタル素子１４が取り付けられた第１のリード線３と、内部リード線４ａおよび外部リード線１２からなるリード線４と、口金５とを備えている。容器２は、バルブ部６とフレアステム部７とで構成されており、前記フレアステム部７には第１のリード線３および第２のリード線４が封止されている。また、フレアステム部７には排気孔１０が設けられている。
【００４３】
上記グロー点灯管４０には、セシウムを成分中に１０重量％含有するガラスからなるガラス部材４１が、第１のリード線３および第２のリード線４と接触し、かつ、容器内部８に露出するようにして所定の位置に設けられている。
所定の位置とは、フレアステム部７の一部であって、第１のリード線３および第２のリード線４と接触し、かつ、バルブ部６内に収容され容器２内面を形成する部分である。言い換えれば、後述するフレアガラス１６の圧潰封止される部分である。この部分では、ガラス部材４１を形成するガラスと、フレアステム部７を形成するガラスとが渾然一体となっている。
【００４４】
２．グロー点灯管の製造方法
第３の実施形態に係るグロー点灯管の製造方法を説明する。図６は、グロー点灯管のステム組立工程を説明する工程図であって、図６（ａ）はガラス部材形成工程を、図６（ｂ）はリード線封止工程を示している。
まず、ガラス部材形成工程においては、セシウムを酸化物換算で１０重量％含有するガラスでガラスフリット作製し、そのガラスフリット１０ｇに純水１０ｇを加えてアルミナ乳鉢で混合し、サスペンジョンを得る。そして、フレアガラス１６の内周面における小径の開口１８側（図６（ａ）において符号４２で示す部分）に前記サスペンジョンを塗布し、８０℃の熱風でサスペンジョンを乾燥させ、前記フレアガラス１６にガラスフリットを１ｍｇ付着させる。その後、ガラスフリットをバーナーによる加熱または高周波加熱によって軟化させ、フレアガラス１６に熱融着させて、図６（ａ）に示すようなガラス部材４２を形成する。
【００４５】
次に、リード線封止工程においては、第１のリード線３、第２のリード線４およびガラス細管１７をフレアガラス１６内に挿入し、フレアガラス１６の小径の開口１８側を、加熱軟化させながら圧潰封止して、前記第１のリード線３、第２のリード線４およびガラス細管１７を前記フレアガラス１６に封止し、図６（ｂ）に示すようなフレアステム４３を作製する。その後、第１の内部リード線３ａにバイメタル素子１４を取り付ける。
【００４６】
このようにして、作製したフレアステム４３を、容器２のバルブ部６の前駆体であるガラスバルブ（不図示）に気密封着し、容器２を形成する。その後、容器内部８に放電ガスを送り込み、排気管９の端部を溶封する。最後に、口金５を容器２に取り付けてグロー点灯管４０を完成させる。
このように、第１のリード線３を封止する前に、フレアガラス１６にガラス部材４２を設けることによって、既存のグロー点灯管の組立工程に変更を加えることなく、グロー点灯管４０を製造することができる。
【００４７】
（４）変形例
以上、本発明に係るグロー点灯管およびその製造方法を実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明の内容は、上記実施の形態に限定されない。
１．ガラス部材を設ける場所について
ガラス部材は、上記第１〜第３の実施形態に係るグロー点灯管１，３０，４０においてガラス部材１５，３１，４１を形成した場所に限定されず、第１のリード線３および第２のリード線４並びに可動極としてのバイメタル素子１４のうちの少なくとも１つと前記ガラス部材のセシウム成分とが接触した接触部を有するとともに、前記接触部が前記容器内部に露出する場所に設ければよい。したがって、必ずしも第１の内部リード線３ａに設けられる必要はなく、可動極であるバイメタル素子１４や、第２の内部リード線４ａに設けられていても良い。また、内部リード線３ａ，４ａやバイメタル素子１４における複数の箇所に設けられていても良い。但し、バイメタル素子１４と第２の内部リード線４ａとの接触不良を避けるために、接触部分には設けないことが好ましい。
【００４８】
また、ガラス部材は、前記接触部の少なくとも一部が容器内部８に露出していればよく、接触部全体が容器内部８に露出している必要はない。
さらに、ガラス部材は、第３の実施形態に係るグロー点灯管４０ように、ガラス部材４１を形成するガラスと、容器２を形成するガラスとが分離不可能な状態で渾然一体となっていてもよく、容器２における第１のリード線３または第２のリード線４と接触する部分がガラス部材としてセシウムを含有するガラスで形成されていてもよい。また、ガラス部材は、第１のリード線３または第２のリード線４が封止されたステム部であるフレアステム部７の表面に設けられていても良い。
【００４９】
２．ガラス部材を形成するガラスについて
ガラス部材１５，３１，４１を形成するガラスは、セシウムを成分中に１０重量％含有するガラスに限定されず、セシウムを酸化物換算で１重量％以上２０重量％以下成分中に含有するガラスであればよい。この範囲であれば、上述したように、放射性物質を封入した従来のグロー点灯管と同等の暗黒始動特性を得ることができるとともに、ガラスの物性を安定化させることができる。
【００５０】
ガラス部材１５，３１，４１を形成するガラスは、より好ましくは、セシウムを酸化物換算で５重量％以上１５重量％以下成分中に含有するガラスであることが好ましい。この範囲であれば、後述する実験結果から明らかなように、寿命点滅回数を超えて点滅させても、なお暗黒始動特性を十分に発揮することのできるグロー点灯管１，３０，４０を提供することができる。
【００５１】
また、ガラス部材１５，３１，４１を形成するガラスには、他の物質が混入していてもよい。例えば、アルミナ粉末のような結着剤が混入していても良い。ガラス部材形成工程において、サスペンジョンを第１のリード線３、第２のリード線４、フレアガラス１６或いはフレアステム部７などに塗布する際に、前記サスペンジョンに結着剤を混ぜれば、ガラスフリットを前記第１のリード線３などに強固に固着させることができる。これにより、熱融着させる前であっても、ガラスフリットは剥がれ落ちにくい。
【００５２】
結着剤が混入されたサスペンジョンは、例えば、ガラスフリット５ｇに、結着剤としてのアルミナ粉末５ｇと純水５ｇとを加え、アルミナ乳鉢で混合して得ることができる。なお、結着剤は、アルミナ粉末に限定されず、例えば、アルミニウム粉末などであってもよい。また、ガラスフリットと結着剤との配合比は上記に限定されない。
加えて、ガラス部材１５，３１，４１は、ガラスフリットを熱融着させて形成したものに限定されず、例えば、ガラスビーズを第１のリード線３または第２のリード線４に外嵌させ、熱融着させて形成したものであってもよい。
【００５３】
（５）実験
本発明に係るグロー点灯管の暗黒始動特性と、従来のグロー点灯管の暗黒始動特性とを比較するために、グロー点灯管の放電遅れ時間（秒）および蛍光ランプの暗所点灯所要時間（秒）を測定した。図７は、放電遅れ時間の測定結果を示す図であり、図８は、暗所点灯所要時間の測定結果を示す図である。
【００５４】
放電遅れ時間は、初期（点滅回数０回）、６０００回点滅後、および、１００００回点滅後のグロー点灯管を、それぞれ５個ずつ暗所に１５時間放置したのち測定した。また、暗所点灯所要時間は、初期（点滅回数０回）、６０００回点滅後および１００００回点滅後のグロー点灯管を、それぞれ５個ずつ暗所に１５時間放置したのち、それらグロー点灯管を用いて３０Ｗの蛍光ランプを点灯させて測定した。
【００５５】
図７および図８において、「実施例１−１」は、第１の実施形態に係るグロー点灯管１を、「実施例１−２」は、第１の実施形態に係るグロー点灯管１において、ガラス部材１５のセシウムの含有量を酸化物換算で５重量％にしたグロー点灯管を、「実施例１−３」は、第１の実施形態に係るグロー点灯管１において、ガラス部材１５のセシウムの含有量を酸化物換算で１５重量％にしたグロー点灯管を示す。また、「実施例１−４」は、第１の実施形態に係るグロー点灯管１において、ガラス部材１５が、成分中にセシウムを含有するガラスからなるガラスフリット５ｇと、結着剤としてのアルミナ粉末５ｇと、純水５ｇとを混合したサスペンジョンを用いて形成されたグロー点灯管を示す。
【００５６】
「実施例２」は、第２の実施形態に係るグロー点灯管３０、「実施例３」は、第３の実施形態に係るグロー点灯管４０を示す。また、「従来例」は、第１の実施形態に係るグロー点灯管１において、ガラス部材１５の代わりにセシウム化合物（アルミン酸セシウム）を設けたグロー点灯管を示す。
図７および図８に示すように、従来例は、６０００回点滅後の場合、放電遅れ時間が１秒以上のものが５個、蛍光ランプを点灯させることができないものが３個あった。また、１００００回点滅後の場合、５個全ての放電遅れ時間が１秒以上であり、蛍光ランプを点灯させることができないものが５個あった。
【００５７】
一方、実施例は、初期、６０００回点滅後および１００００回点滅後の全ての場合において、放電遅れ時間が１秒以内、暗所点灯所要時間が１０秒以内であった。ＪＩＳ規格（Ｃ７６０３）で規定されている耐久性試験判定基準では、グロー点灯管の寿命点滅回数が６０００回と設定されていることから、本発明のグロー点灯管は、寿命点滅回数を超えてもなお暗黒始動特性を十分に発揮しているといえ、持続性に優れた暗黒始動特性を有するといえる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係るグロー点灯管は、蛍光ランプ、冷陰極ランプおよび熱陰極ランプなどの始動用として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１の実施形態に係るグロー点灯管を示す一部破断側面図
【図２】第１の実施形態に係るグロー点灯管の製造方法におけるフレアステムの組立工程を示す工程図
【図３】第２の実施形態に係るグロー点灯管を示す一部破断側面図
【図４】第２の実施形態に係るグロー点灯管の製造方法におけるフレアステムの組立工程を示す工程図
【図５】第３の実施形態に係るグロー点灯管を示す一部破断側面図
【図６】第３の実施形態に係るグロー点灯管の製造方法におけるフレアステムの組立工程を示す工程図
【図７】放電遅れ時間の測定結果を示す図
【図８】暗所点灯所要時間の測定結果を示す図
【符号の説明】
【００６０】
１，３０，４０  グロー点灯管
２  容器
３  第１のリード線
４  第２のリード線
７  フレアステム部
８  容器内部
１４  バイメタル素子
１５，３１，４１  ガラス部材
１６  フレアガラス
【図１】
2006127865.tif 000003
【図２】
2006127865.tif 000004
【図３】
2006127865.tif 000005
【図４】
2006127865.tif 000006
【図５】
2006127865.tif 000007
【図６】
2006127865.tif 000008
【図７】
2006127865.tif 000009
【図８】
2006127865.tif 000010