(57)【要約】【課題】発光効率や紫外線強度の低下、水銀の急速な消費による短寿命を十分に抑制することができる蛍光ランプを提供する。【解決手段】希ガス、水銀蒸気３を封入したガラス管１の内壁上に紫外線を発光させる蛍光体発光層２を形成した蛍光ランプにおいて、蛍光体発光層２は鉛付活珪酸バリウム，ストロンチウム，マグネシウム蛍光体、鉛付活珪酸バリウム蛍光体、マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体等の珪酸塩類の蛍光体発光層であり、この珪酸塩類の蛍光体の重量に対して、三酸化アンチモンが重量パーセントで０．２５ｗｔ％〜１．００ｗｔ％混合されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管の内壁上に紫外線を発光させる蛍光体発光層を形成した蛍光ランプにおいて、前記蛍光体発光層は、三酸化アンチモンを混合した珪酸塩類の蛍光体の発光層であることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
前記珪酸塩類の蛍光体の重量に対して、それに混合されている前記三酸化アンチモンの重量パーセントは０．２５ｗｔ％〜１．００ｗｔ％であることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
【請求項３】
前記珪酸塩類の蛍光体は鉛付活珪酸バリウム，ストロンチウム，マグネシウム蛍光体であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項４】
前記珪酸塩類の蛍光体は鉛付活珪酸バリウム蛍光体であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項５】
前記珪酸塩類の蛍光体はマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項６】
前記ガラス管の内壁の１ｃｍ２当たり、前記三酸化アンチモンを混合した珪酸塩類の蛍光体を３ｍｇ〜５ｍｇ形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の蛍光ランプ。
【請求項７】
前記ガラス管の長手方向の両端にそれぞれ電極が設けられており、長手方向に対して直角方向のガラス管の断面は円形リング状であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の蛍光ランプ。
【請求項８】
前記ガラス管の内径は１５ｍｍ〜３８ｍｍであることを特徴とする請求項７記載の蛍光ランプ。
【請求項９】
前記ガラス管の長手方向の両端にそれぞれ電極が設けられており、長手方向に対して直角方向のガラス管の断面は長方形リング状であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蛍光ランプに係わり、特に紫外線を放射する蛍光ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光ランプは、内側に蛍光体発光層を形成したガラス管内に水銀とアルゴン、キセノン等の希ガスとが封入され、ガラス管の両端に電極を設けた簡単な構造で効率が良く明るい蛍光発光が得られるので種々の分野で広く用いられている。
【０００３】
蛍光体としては、鉛付活珪酸バリウム，ストロンチウム，マグネシウム蛍光体｛（Ｂａ，Ｓｒ、Ｍｇ）３Ｓｉ２Ｏ７：Ｐｂ｝蛍光体、鉛付活珪酸バリウム｛ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ｝蛍光体、あるいは緑色発光を有するマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体等の珪酸塩類の蛍光体を用いることができる。
【０００４】
しかしながら従来から、紫外線を発光する蛍光体を用いた蛍光ランプは一般照明用蛍光ランプに比べて維持率が悪く、効率の良い紫外線照射の使用時間が短いという問題が知られていた。
【０００５】
これは、従来の珪酸塩類の蛍光体は水銀が吸着し易くそれにより発光効率や紫外線強度の低下、水銀の急速な消費による短寿命が起こるからである。
【０００６】
このために従来から種々の対策が提案されている。例えば、特開平１１−１１１２２８号公報には、鉛付活珪酸バリウム蛍光体を酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）からなる保護膜で被覆することにより水銀の吸着を防止して水銀の消費を抑制する蛍光ランプが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１１１２２８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のこのような保護膜を用いても蛍光体の組成自体の対策を行っていないから、発光効率や紫外線強度の低下、水銀の急速な消費による短寿命を十分に抑制することは困難である。
【０００９】
さらにこの従来技術では、保護膜を用いることが不可欠の条件となっているから、その分だけ生産性の低下を生じることとなる。
【００１０】
したがって本発明の目的は、珪酸塩類の蛍光体上に保護膜を用いることなく、発光効率や紫外線強度の低下、水銀の急速な消費による短寿命を十分に抑制することができる蛍光ランプを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、ガラス管の内壁上に紫外線を発光させる蛍光体発光層を形成した蛍光ランプにおいて、前記蛍光体発光層は、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）を混合した珪酸塩類の蛍光体により構成された蛍光ランプにある。
【００１２】
ここで、前記珪酸塩類の蛍光体の重量に対して、それに混合されている前記三酸化アンチモンの重量パーセントは０．２５ｗｔ％〜１．００ｗｔ％（０．２５ｗｔ％以上、１．００ｗｔ％以下）であることが好ましい。
【００１３】
さらに、前記珪酸塩類の蛍光体として、鉛付活珪酸バリウム，ストロンチウム，マグネシウム｛（Ｂａ，Ｓｒ、Ｍｇ）３Ｓｉ２Ｏ７：Ｐｂ｝蛍光体を用いることができる。
【００１４】
あるいは、前記珪酸塩類の蛍光体として、鉛付活珪酸バリウム｛ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ｝蛍光体を用いることができる。
【００１５】
あるいは、前記珪酸塩類の蛍光体として、マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体を用いることができる。
【００１６】
さらに、前記ガラス管の内壁の１ｃｍ２当たり、前記三酸化アンチモンを混合した珪酸塩類の蛍光体を３ｍｇ〜５ｍｇ形成することが好ましい。
【００１７】
また、前記ガラス管の長手方向の両端にそれぞれ電極が設けられており、長手方向に対して直角方向のガラス管の断面は円形リング状であることができる。この場合、前記ガラス管の内径は１５ｍｍ〜３８ｍｍであることが好ましい。
【００１８】
あるいは、前記ガラス管の長手方向の両端にそれぞれ電極が設けられており、長手方向に対して直角方向のガラス管の断面は長方形リング状であることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明を説明する。
【００２０】
図１は本発明の第１の実施の形態を示す図であり、ガラス管の長手方向に対して直角方向の断面図である。
【００２１】
長手方向の両端にそれぞれ電極を設けた内径が１５ｍｍ〜３８ｍｍの円形ガラス管１内に水銀蒸気およびアルゴン、キセノン等の希ガス３が封入され、ガラス管１の内壁上に紫外線を発光させる蛍光体発光層２が形成されている。
【００２２】
この蛍光体発光層２は、鉛付活珪酸バリウム，ストロンチウム，マグネシウム蛍光体、あるいは鉛付活珪酸バリウム蛍光体、あるいはマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体等の珪酸塩類の蛍光体により構成されている。
【００２３】
さらにこの発光体蛍光層２を構成する珪酸塩類の蛍光体には、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）が混合されている。
【００２４】
その混合比は、珪酸塩類の蛍光体の重量に対して、それに混合されている前記三酸化アンチモンの重量パーセントは０．２５ｗｔ％〜１．００ｗｔ％（０．２５ｗｔ％以上、１．００ｗｔ％以下）である。
【００２５】
またこの三酸化アンチモンを混合した珪酸塩類の蛍光体発光層２は、ガラス管１の内壁の内壁の１ｃｍ２当たり３ｍｇ〜５ｍｇ形成されている。
【００２６】
このような三酸化アンチモンを混合した珪酸塩類の蛍光体発光層２は、蛍光体塗布液を作製する際に蛍光体の重量に対して０．２５ｗｔ％〜１．００ｗｔ％の三酸化アンチモンの粉末を加えることにより形成することができる。
【００２７】
図２は図１の蛍光ランプにおいて、蛍光体発光層２として鉛付活珪酸バリウム，ストロンチウム，マグネシウム蛍光体を用い、そこに三酸化アンチモンを０．２５ｗｔ％混合させた場合（グラフＡ）、三酸化アンチモンを０．５０ｗｔ％混合させた場合（グラフＢ）、三酸化アンチモンを１．００ｗｔ％混合させた場合（グラフＣ）、三酸化アンチモンを混合させない場合（グラフＤ）のそれぞれにおけるＵＶ（紫外線）出力（縦軸）と使用時間（横軸）との関係を示す実験データである。ここて、各データにおいて初期値（使用開始時）を１００％として示している。
【００２８】
これによれば、三酸化アンチモンを混合させない場合（グラフＤ）では使用時間が経過するとＵＶ出力の低下が一番大きくなる。
【００２９】
しかし三酸化アンチモンを０．２５ｗｔ％混合させた場合（グラフＡ）では、ＵＶ出力の低下が一番少なくなる。
【００３０】
そして三酸化アンチモンを０．５０ｗｔ％、１．００ｗｔ％と混合比を増加させるとＵＶ出力の低下が徐々に大きくなり、混合比が１．００ｗｔ％の場合が三酸化アンチモンを混合させたことによる効果の限度となるから、混合比の上限を１．００ｗｔ％とすることが適している。したがって、珪酸塩類の蛍光体の重量に対して、それに混合されている三酸化アンチモンの重量パーセントは０．２５ｗｔ％〜１．００ｗｔ％（０．２５ｗｔ％以上、１．００ｗｔ％以下）であることが好ましい。
【００３１】
また、上記したように三酸化アンチモンの混合により紫外線出力の維持率の改善が図れるが、混合量が増加すると初期の紫外線出力が低下する。実験データによれば、三酸化アンチモンを混合しない初期の紫外線出力を１００％とした場合、混合量が０．２５ｗｔ％、０．５０ｗｔ％、１．００ｗｔ％と増加するにしたがって、初期の紫外線出力が三酸化アンチモンを混合しない場合と比較して、９７％、９３％、９０％と低下していき、１．００ｗｔ％よりも多くの三酸化アンチモンを混合すると、三酸化アンチモンを混合しない場合の９０％よりも少ないＵＶ初期出力となるから、この点からも三酸化アンチモンの混合比の上限は１．００ｗｔ％であることが好ましい。
【００３２】
ここで、図２および上記した初期の紫外線出力に関する実験は、分光分布のうち紫外線強度計にて３６０ｎｍ付近の紫外線出力値を測定したものである。尚、図３に波長と放射強度との関係を示す。
【００３３】
以上は、蛍光体発光層２として鉛付活珪酸バリウム，ストロンチウム，マグネシウム蛍光体を用いた場合の実験データを例示したものであるが、蛍光体発光層２として鉛付活珪酸バリウム蛍光体やマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体の場合も同様の結果が得られた。
【００３４】
図４は本発明の第２の実施の形態を示す図であり、ガラス管の長手方向に対して直角方向の断面図である。
【００３５】
この実施の形態は、長手方向の両端にそれぞれ電極を設け、長手方向に対して直角方向のガラス管１０の断面が長方形リング状である平面型の紫外線ランプである。
【００３６】
第１の実施の形態と同様に、ガラス管１０内に水銀蒸気およびアルゴン、キセノン等の希ガス３が封入され、ガラス管１の内壁上に紫外線を発光させる蛍光体発光層２０が形成されている。
【００３７】
この蛍光体発光層２０も、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）が混合されている鉛付活珪酸バリウム，ストロンチウム，マグネシウム蛍光体、あるいは鉛付活珪酸バリウム蛍光体、あるいはマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体等の珪酸塩類の蛍光体により構成されている。
【００３８】
さらにこの発光体蛍光層２０を構成する珪酸塩類の蛍光体には、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）が混合されている。
【００３９】
その混合比は、珪酸塩類の蛍光体の重量に対して、それに混合されている前記三酸化アンチモンの重量パーセントは０．２５ｗｔ％〜１．００ｗｔ％（０．２５ｗｔ％以上、１．００ｗｔ％以下）である。
【００４０】
またこの三酸化アンチモンを混合した珪酸塩類の蛍光体発光層２０は、ガラス管１０の内壁の内壁の１ｃｍ２当たり３ｍｇ〜５ｍｇ形成されている。
【００４１】
したがってこの第２の実施の形態でも先の第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、従来珪酸塩類の蛍光体は水銀が吸着し易くそれにより発光効率や紫外線強度の低下、水銀の急速な消費による短寿命が起こるが、本発明では蛍光体の膜を形成する蛍光体中に三酸化アンチモンを加えることにより、その珪酸塩類の蛍光体への水銀吸着を抑制し、ランプの紫外線強度の維持率の向上及びランプ寿命の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図であり、ガラス管の長手方向に対して直角方向の断面図である。
【図２】紫外線出力維持率を示す図である。
【図３】波長と放射強度との関係である分光分布を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す図であり、ガラス管の長手方向に対して直角方向の断面図である。
【符号の説明】
１    ガラス管
２    蛍光体発光層
３    希ガス、水銀蒸気
１０    ガラス管
２０    蛍光体発光層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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