(57)【要約】　　　（修正有）【課題】小形かつ高効率で点灯可能であって光出力特性が向上した蛍光ランプおよびこの蛍光ランプを用いた照明器具を提供する。【解決手段】蛍光ランプ１は、管外径12〜20mmの１本の直管状バルブ２ａの屈曲部形成予定部を加熱して曲げ加工することにより、内側面２ｃ1と外側面２ｃ2の曲率半径ｒ1、ｒ2の中心が略同一位置にあって管径Ｄcが隣接する直管部の管径Ｄbと略同一の複数の屈曲部２ｃを形成し、一対の端部が互いに対向するように屈曲部２ｃを介して直管部２ｂを同一平面状に配設し、直管部２ｂおよび屈曲部２ｃを介して１本の放電路が形成されるように両端部２ｄ、２ｄにそれぞれ電極５が封装され、内面に蛍光体層４が形成され、水銀を含む放電媒体が封入されたバルブ２と；このバルブ２の両端部２ｄ、２ｄに設けられた口金６と；を具備する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　管外径12〜20mmの１本の直管状バルブの屈曲部形成予定部を加熱して曲げ加工することにより、内側面と外側面の曲率半径の中心が略同一位置にあって管径が隣接する直管部の管径と略同一の複数の屈曲部を形成し、一対の端部が互いに対向するように屈曲部を介して直管部を同一平面状に配設し、直管部および屈曲部を介して１本の放電路が形成されるように両端部にそれぞれ電極が封装され、内面に蛍光体層が形成され、水銀を含む放電媒体が封入されたバルブと；
　このバルブの両端部に設けられた口金と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
　直管状バルブの管長は800〜2500mmであり、屈曲部形成予定部の長さが直管状バルブの全長の5〜50％の範囲内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】
　直管状バルブの直管部の長さｌは150〜500mmであり、屈曲部の内側面の曲率半径ｒが0.03≦ｒ／ｌ≦0.3の関係を満たしていることを特徴とする請求項１または２記載の蛍光ランプ。
【請求項４】
　バルブは、４本の直管部により略四角形状に形成されており、この略四角形状の対角線位置に屈曲部が３箇所形成され、残りの１箇所に口金が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ。
【請求項５】
　バルブは、５本の直管部により略四角形状に形成されており、この略四角形状の対角線位置それぞれに屈曲部が形成されており、この略四角形状の一辺の略中央に口金が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ。
【請求項６】
　器具本体と；
　互いに異なる曲率半径を有するとともに曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置にあって隣接するバルブ同士の間隔が略同一となるように略同心円状に器具本体に配設された請求項１ないし５いずれかに記載された複数の蛍光ランプと；
　蛍光ランプへ10kHz以上の高周波でランプ電力を供給する高周波点灯回路と；
を具備していることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、蛍光ランプおよびこの蛍光ランプを用いた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
　一般照明用蛍光ランプとして直管形、環形または片口金形の蛍光ランプが知られており、特に、近年の省エネルギー、省資源の要求に基づき、管外径が15〜18mmであり、高周波点灯専用の細径環形蛍光ランプが開発され、商品化されている（特許文献１参照）。この細径環形蛍光ランプは、商品上「ＦＨＣ」という形名で識別されている。この細径環形蛍光ランプは、従来の環形蛍光ランプと環外径がほぼ同サイズでありながら管外径が細く、かつ同等以上の効率または明るさを確保することが可能であるので、省エネルギー、省資源のニーズを満足することができ、特に住居空間における視環境を快適にすることが可能である。
【０００３】
　また、１本の直管バルブを部分的に屈曲形成することで全ての直管部が同一平面内で略四角形を形成するように構成された蛍光ランプが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第3055769号公報（第５−７頁、図３）
【特許文献２】特公平3-59548号公報（第５欄、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　しかしながら、特許文献１の細径環形蛍光ランプは、直管バルブに保護膜および蛍光体層を形成した後、両端に電極を封装し、直管バルブ全体が軟化するように加熱して直管バルブを環状に曲成して製造されるものであるので、蛍光体層の熱劣化により初期光束が低下しやすい。また、加熱工程によってバルブ中のアルカリ成分が析出し、蛍光体層と反応して経時的に劣化しやすく、光束維持率が低下しやすいという欠点を有している。
【０００５】
　さらに、細径環形蛍光ランプは、直管バルブが長手方向に引き伸ばされながら曲成されるため、直管バルブに形成された保護膜および蛍光体層が曲成時にひび割れを起こしやすく、保護膜および蛍光体層を厚膜化できないという問題がある。このため、蛍光体層の厚膜化による初期光束の向上や、保護膜の厚膜化による光束維持率の改善には限界があった。
【０００６】
　この点、特許文献２の蛍光ランプは部分的に屈曲形成しているので、屈曲形成されていない直管部における蛍光体層の熱劣化が少ない。
【０００７】
　しかし、特許文献２の蛍光ランプは、電極が封装される両端部が環状に屈曲形成されたバルブの内側方向に位置するように互いに平行な向きで配設されるので、環状バルブの内側における部品や器具の取付けが自由に行うことができないという不具合があった。例えば、特許文献２の蛍光ランプでは、光出力を高くするために環状バルブの最大環径が異なる相似形状の複数の蛍光ランプを同心円状に配置することができないという問題がある。
【０００８】
　本発明は、このような点に鑑みなされたもので、小形かつ高効率で点灯可能であって光出力特性が向上した蛍光ランプおよびこの蛍光ランプを用いた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】
【０００９】
　請求項１の蛍光ランプは、管外径12〜20mmの１本の直管状バルブの屈曲部形成予定部を加熱して曲げ加工することにより、内側面と外側面の曲率半径の中心が略同一位置にあって管径が隣接する直管部の管径と略同一の複数の屈曲部を形成し、一対の端部が互いに対向するように屈曲部を介して直管部を同一平面状に配設し、直管部および屈曲部を介して１本の放電路が形成されるように両端部にそれぞれ電極が封装され、内面に蛍光体層が形成され、水銀を含む放電媒体が封入されたバルブと；このバルブの両端部に設けられた口金と；を具備していることを特徴とする。
【００１０】
　本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１１】
　環状バルブは、複数の直管部と、この直管部に挟まれて連通する屈曲部とから形成されている。屈曲部は、１本の直管状バルブの屈曲部形成予定部を加熱して曲げ加工することにより形成される。また、複数の直管状バルブを曲げ加工し、この端部同士を接続して形成されたものであってもよい。屈曲部は直管状バルブを単純に曲げ加工しただけのものの他、モールド成形により形成してもよい。
【００１２】
　屈曲部は内側面と外側面の曲率半径の中心が略同一位置になるように形成される。屈曲部の「曲率半径の中心が略同一位置」とは、屈曲部の内側面の曲率半径の中心点と外側面の曲率半径の中心点とが重なっているか、ややずれて位置していることを意味する。本発明の作用上では、各中心点の互いの離間長さが、曲率半径の10%以内、より好ましくは5%以内であれば許容範囲内である。
【００１３】
　屈曲部の管径は隣接する直管部の管径と略同一になるように形成される。屈曲部の管径は、環状バルブが形成する仮想の環状平面の中心点から同平面に沿って平行に放射する方向に直交するバルブ管断面における管径で定義され、管断面が真円形状ではなく、やや扁平している場合には、平均管径で定義される。「略同一」とは、屈曲部の管径が直管部の管径の±10%以内、好ましくは±5%以内であることを意味する。
【００１４】
　このように屈曲部を形成することによって、環状バルブの屈曲部の外観が直管部から連続した曲線を描いて構成されているように視認されるため、発光管の外観が向上するとともに、点灯時に局部的に温度が低い部分が形成されないため、最冷部が形成されにくく、屈曲部に凝集水銀による黒化やしみなどが発生しにくくなる。
【００１５】
　直管状バルブの管長は、ほぼ放電路長になるので、従来の細径環形蛍光ランプと同等の光出力を得ることを考慮して800〜2500mmの範囲とする必要がある。
【００１６】
　直管部の管内径は、12〜20mmの範囲内であり、ランプ効率などのランプ特性や製造条件を考慮した管内径の最適範囲は14〜18
mmである。なお、屈曲部近傍の直管部は屈曲部の形成加工において若干管外径が変化して部分的に上記範囲から外れることが考えられるが、本発明の場合、直管部の大部分が上記範囲内であればよい。なお、直管部の肉厚は約0.8〜1.2mm程度とするのがよい。
【００１７】
　蛍光ランプは一般的にその管径を小さくすればランプ効率が向上することが知られており、本発明では、直管部の管外径を20mm以下としている。直管部の管外径が20mm以下であれば、従来技術の細径環形蛍光ランプと同等のランプ効率を達成することが可能となる。一方、直管部の管外径を12mm未満とすると、屈曲部を有するガラスバルブとしての機械的強度を確保するのが困難となるので不可であり、また同サイズの従来の環形蛍光ランプと同等の光出力が得られないので実用的ではない。
【００１８】
　管外径が29mmである従来の環形蛍光ランプ（形名「FCL」）のランプ効率を10％以上向上させるためには、管外径を65％以下に小さくする必要がある。すなわち、直管部の管外径は18mm以下であればよい。この管外径であれば、蛍光ランプとしての薄形化も十分満足できる。また、光出力やランプ効率などの特性面を考慮すると、直管部の管外径は14mm以上とするのが好ましい。
【００１９】
　環状バルブは、直管部を３本以上有している。また、直管部同士をつなぐ屈曲部は、直管部よりも１個少なくなるように形成されている。屈曲部は、直管部が略同一平面状に位置するように屈曲形成されている。そして、環状バルブは、両側に位置する直管部の屈曲部がつながっていない端部に電極が封装され、この一対の端部が互いに対向するように形成されている。ここでいう「一対の端部が互いに対向する」とは、各バルブ端部を構成する直管部の管軸を同一軸線上に位置させて各バルブ端部の端面同士が互いに向き合うような形態のほか、端面同士が互いに正対して向き合っていないが各バルブ端部を構成する直管部の管軸同士が交わってなす角度が略90°となるように端面同士が互い角度を有して対向しているものであってもよい。
【００２０】
　環状バルブは、複数の直管部の配置関係の略中心を囲む１本の放電路を形成する。すなわち、環状バルブは、屈曲部によって直管部の管内部が連結されており、両端部に封装された一対の電極によって１本の放電路が形成される。なお、直管部は、全てが同一の長さである必要はなく、１本のみまたは複数本の長さが異なっていてもよい。管長が略同じの４本の直管部を３個の屈曲部でつないだ場合には、バルブは、直管部によって略四角形状を形成する。
【００２１】
　請求項２は、請求項１記載の蛍光ランプにおいて、直管状バルブの管長は800〜2500mmであり、屈曲部形成予定部の長さが直管状バルブの全長の5〜50％の範囲内であることを特徴とする。
【００２２】
　請求項２は、請求項１記載の蛍光ランプにおいて、屈曲部形成予定部の長さが直管状バルブの全長の15〜50％の範囲内であることを特徴とする。
【００２３】
　蛍光体層の熱劣化が少ない直管部がバルブ全体に占める割合が大きいほど初期光束の低下が少なくなり、光出力の改善効果が高い。そこで、屈曲部形成予定部の長さは、直管状バルブの全長の50％以下とすることとした。屈曲部形成予定部の長さが50％を超えると、曲げ加工時に熱劣化する蛍光体層が多くなり、光出力の改善効果が低くなってしまう。一方、屈曲部形成予定部の長さが5％未満、好ましくは15％未満であると、屈曲部の加工が困難となり、また屈曲部の機械的強度を確保することも困難である。
【００２４】
　請求項３は、請求項１または２記載の蛍光ランプにおいて、直管状バルブの直管部の長さｌは150〜500mmであり、屈曲部の内側面の曲率半径ｒが0.03≦ｒ／ｌ≦0.3の関係を満たしていることを特徴とする。
【００２５】
　本発明の蛍光ランプは、蛍光体層の熱劣化が少ない直管部からの光放射を主な光出力とするため直管部の長さｌを極力多くする必要があり、一般照明用の照度を得るためには直管部の長さｌを150〜500mm、好ましくは180〜400mmとする必要がある。
【００２６】
　一方、屈曲部の内側面の曲率半径ｒは、屈曲部の大きさを示しており、曲率半径ｒが大きければ屈曲部形成予定部の長さも大きくなり、その分光出力が低下する。反対に曲率半径ｒが小さいと屈曲部形成時のバルブの変形度合いが大きくなり、製造が困難になるとともにバルブ強度が低下するおそれがある。そこで、本発明の発明者は、光出力と屈曲部の成形のしやすさとのバランスを種々検討し、内側面の曲率半径ｒを直管部の長さｌとの比率関係が所定範囲内で最適な組合せになることを見出した。
【００２７】
　直管部の長さｌが150〜500mmの場合において、屈曲部の内側面の曲率半径ｒと直管部の長さｌとの比ｒ／ｌが0.03未満であると、屈曲部の変形度合いが大きくなり、製造が困難になるとともに、バルブに変形ストレスが加わると屈曲部に応力が局部的に集中しやすくなって破損するおそれがある等の原因により強度が低下するため不可である。また、ｒ／ｌが0.3を超えると、環状バルブにおける屈曲部の占める割合が大きくなるため、屈曲部における蛍光体層の熱劣化影響が大きくなり、ランプ効率が低下するため不可である。
【００２８】
　請求項４は、請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプにおいて、バルブは、４本の直管部により略四角形状に形成されており、この略四角形状の対角線位置に屈曲部が３箇所形成され、残りの１箇所に口金が設けられていることを特徴とする。
【００２９】
　請求項５は、請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプにおいて、バルブは、５本の直管部により略四角形状に形成されており、この略四角形状の対角線位置それぞれに屈曲部が形成されており、この略四角形状の一辺の略中央に口金が設けられていることを特徴とする。
【００３０】
　請求項６の照明器具は、器具本体と；互いに異なる曲率半径を有するとともに曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置にあって隣接するバルブ同士の間隔が略同一となるように略同心円状に器具本体に配設された請求項１ないし５いずれかに記載された複数の蛍光ランプと；蛍光ランプへ10kHz以上の高周波でランプ電力を供給する高周波点灯回路と；
【００３１】
を具備していることを特徴とする。
【００３２】
　器具本体は天井直付形、天井吊下形または壁面取付形であって、グローブ、セード、反射笠などが取付けられるものであってもよく、蛍光ランプが露出するもの、導光板を備えたものであってもよい。
【００３３】
　蛍光ランプは、請求項１ないし５いずれかに記載された蛍光ランプであって、照明器具本体の形状または照明器具の光学特性に合わせて複数本取付けられる。この複数の蛍光ランプは、外観形状が相似するように互いに異なる最大環径（幅）を有しており、屈曲部の曲率半径も異なっていて、隣接するバルブ同士の間隔が略同一となるように略同心円状に器具本体に配設される。また、複数の蛍光ランプは、器具本体に配設された状態で環状バルブの各屈曲部の曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置となるように組み合わされている。なお、複数の蛍光ランプは、バルブ同士の配設高さを変えて器具本体に装着されていてもよい。
【００３４】
　このように、複数の蛍光ランプが略同心円状に器具本体に配設された場合に、環状バルブの各屈曲部の曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置になっていると、屈曲部の曲率半径が同一となるように形成された複数の蛍光ランプを同様に配設した場合に比べて、隣接する屈曲部同士の間隔を直管部同士の間隔と略同じにすることができるので、外観性が向上するとともに、輝度を均一化させることができる。
【００３５】
　高周波点灯回路には、切換手段が設けられていてもよい。切換手段は、蛍光ランプを高効率点灯させるモードと、高出力点灯させるモードとに分かれていてもよく、これらモード間を連続的に変化させるものであってもよい。点灯回路の切換手段を切換えることによって、蛍光ランプの点灯が調整される。例えば、切換手段が高効率点灯させるモードと、高出力点灯させるモードとに分けられている場合には、これらモードを使用条件に合わせることにより、適宜選択して蛍光ランプを使用することができる。
【発明の効果】
【００３６】
　請求項１の蛍光ランプによれば、管外径が12〜20ｍｍの直管状バルブの屈曲部形成予定部のみを加熱し、曲げ加工により屈曲部を形成したバルブにより蛍光ランプを構成するので、直管部に形成された蛍光体層の熱劣化が低減されて初期光束の低下が抑制され、より高効率で点灯することが可能となる。また、屈曲部の内側面と外側面の曲率半径の中心が略同一位置にあって管径が直管部の管径と略同一であるので、環状バルブの屈曲部の外観が直管部から連続した曲線を描いて構成されているように視認されて発光管の外観が向上する。さらに、一対の端部が互いに対向するように配設されているので、環状バルブの内側に環状バルブの端部が配設されることがなく、照明器具の部品や器具の取付けを自由に行うことができる。
【００３７】
　請求項２の発明によれば、屈曲部形成予定部の長さが直管状バルブの全長の15〜50％の範囲内であるので、熱劣化しにくい蛍光体層が形成された直管部の長さが適度に大きいので、製造が容易で、機械的強度も確保でき、光出力の改善効果が高い蛍光ランプとすることができる。
【００３８】
　請求項３の発明によれば、直管状バルブの直管部の長さｌを150〜500mmとしたときの屈曲部の内側面の曲率半径ｒが0.03≦ｒ／ｌ≦0.3の関係を満たすようにしているので、屈曲部の形成が容易に行えるとともに、屈曲部の蛍光体層の熱劣化による影響を最小限にして直管部からの光出力を有効に利用することができる。
【００３９】
　請求項４の蛍光ランプによれば、発光部が略四角形状の各辺を形成する光源を提供するとともに、口金が略四角形状の対角線上に位置するので発光部の長さをできるだけ大きくすることが可能であり、屈曲部を３個とすることによりバルブの形成が容易になる。
【００４０】
　請求項５の蛍光ランプによれば、発光部が略四角形状の各辺を形成する光源を提供するとともに、口金が略四角形状の一辺の略中央に位置するので、バルブ両端部が同一線上に配置されるため、口金の取付け構造を簡単にすることができる。
【００４１】
　請求項６によれば、複数の蛍光ランプが略同心円状に器具本体に配設された場合に、環状バルブの各屈曲部の曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置になっているので、隣接する屈曲部同士の間隔を直管部同士の間隔と略同一にすることができ、外観性が向上するとともに、輝度を均一化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
　以下、本発明の蛍光ランプおよび照明器具の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１および図２は本発明の第１の実施の形態を示し、図１は蛍光ランプの正面図、図２は図１の蛍光ランプの製造工程を説明する概略図である。
【００４３】
　図において、１は蛍光ランプで、直線部が略正方形を形成する矩形状の環状ガラスバルブ２を有している。この環状ガラスバルブ２内にはアルゴン、ネオンまたはクリプトンなどの希ガスおよび水銀からなる放電媒体が封入される。本実施形態における希ガスはアルゴン（Ar）ガスであり、封入圧力は約320Paである。
【００４４】
　環状ガラスバルブ２は、４本の直管部２ｂおよび３箇所の屈曲部２ｃを有しており、４本の直管部２ｂが略正方形の各辺を形成するように同一平面状に連接配置されている。このときのガラスバルブ２の１辺の長さＬは200mm以上とするのが好ましく、本実施形態の場合、Ｌは約300mmである。直管部２ｂの管外径は12〜20mm、肉厚は0.8〜1.5mmであり、本実施形態の場合は管内径が約14mm、肉厚が約1.2mmである。
【００４５】
　バルブ２は、ソーダライムガラスや鉛ガラスなどの軟質ガラスで形成されるが、ほうケイ酸ガラスや石英ガラスなどの硬質ガラス製であってもよい。バルブ２の肉厚は0.8〜1.2mm程度が望ましいがこれに限定されない。
【００４６】
　ガラスバルブ２の内面には金属酸化物微粒子としての平均粒径が約2.5μmのリン酸ストロンチウム（Sr2P2O7）微粒子からなる膜厚約10〜20μmの保護膜３が形成されており、この保護膜３の内面には蛍光体層４が形成されている。保護膜３の塗布量は、0.6〜0.8mg／cm2である。保護膜は、アルミナ（Al2O3）やシリカ（SiO2）など周知の金属酸化物微粒子を用いてもよい。また、光束維持率やバルブ加工時の膜剥がれなどの不具合が問題にならないようであれば、保護膜を介在させることなくバルブ２の内面に蛍光体層４を直接形成してもよい。
【００４７】
　蛍光体層４は、屈曲部形成前の直管状バルブ２の内面に塗布、形成されるものである。蛍光体層４を構成する蛍光体は、三波長発光形蛍光体、ハロ燐酸塩蛍光体など周知の蛍光体で構成可能であるが、発光効率の観点から三波長発光形蛍光体の使用が好ましい。三波長発光形の蛍光体としては、450nm付近に発光ピーク波長を有する青系蛍光体としてBaMg2Al16O27：Eu2+、540nm付近に発光ピーク波長を有する緑系蛍光体として（La,Ce,Tb）PO4、610nm付近に発光ピーク波長を有する赤系蛍光体としてY2O3：Eu3+などが適用可能であるが、これらに限定されない。
【００４８】
　本実施形態では、蛍光体層４は、三波長発光形で相関色温度5000Kとなる蛍光体微粒子を塗布量が6.0〜7.5mg／cm2の範囲内で塗布し、乾燥・焼成工程を経て約20μmの膜厚で形成されている。
【００４９】
　ガラスバルブ２の両端部２ｄは互いに近接配置されており、この両端部２ｄにはエミッタ物質が塗布されたトリプルコイルからなるフィラメント電極５，５がそれぞれ封装されている。一対の電極５，５は、図示しないフレアステムに封着された一対のリード線に支持され、このフレアステムが両端部２ｄに封着されることでフィラメント電極５，５はバルブ内に封装される。フレアステムには、排気用細管２ｆが取付けられており、この細管２ｆ内にアマルガム２ｇが収容されている。
【００５０】
　アマルガム２ｇは、バルブ内に封入されるものであり、配設位置は排気用細管２ｆに限らず、例えばフレアステムの溶着部分に固着させてもよい。アマルガムは、溶融、機械的保持などの手段によってこれらいずれかの位置に固定または収納される。また、アマルガムはバルブ内を移動可能に収容されていてもよく、例えば蛍光体層４が形成されているバルブ２の内面部分を移動可能に封入されていてもよい。
【００５１】
　アマルガムは、水銀と合金を作る物質と水銀との合金であり、ペレット状、柱状、板状などどのような形状であってもよい。例えば、水銀の定量封入のために亜鉛−水銀などのアマルガムを封入してもよい。水銀蒸気圧制御用のアマルガムをバルブ内に配設すると、周囲温度が比較的高くなっても最適な状態で蛍光ランプが点灯される。なお、本実施形態のアマルガム２ｇは、ビスマス(Bi)−錫(Sn)−鉛(Pb)系の水銀蒸気圧制御用のアマルガムである。
【００５２】
　直管部２ｂは、屈曲部２ｃを介して内部が連通されており、一対の電極５，５間に直管部２ｂが形成する略正方形の中心を囲むように１本の放電路が形成される。
【００５３】
　一対の電極５，５は、フィラメントにエミッタ物質が塗布された熱陰極形の電極が適用可能であるが、他の電極であってもよい。なお、ランプを高出力点灯させる必要がある場合には、熱陰極形の電極５にトリプルコイルを用いることが好ましい。電極５を支持するリードワイヤはボタンステム、ビードステム、ピンチシール部などによって封装支持されていてもよい。
【００５４】
　ガラスバルブ２の一対の端部２ｄ，２ｄには口金６が両端部２ｄ，２ｄを跨ぐように被着されている。口金６は、一対の電極５，５と電気的に接続された４本のピンからなる給電部６ａを備えている。蛍光ランプ１は、ガラスバルブ２の直管部２ｂがなす略正方形状の対角線位置に屈曲部２ｃが３箇所形成され、残りの１箇所に口金６が設けられるように構成されている。ガラスバルブ２の両端部２ｄ，２ｄは、各端部２ｄ，２ｄを構成する直管部２ｂ，２ｂの管軸同士が交わってなす角度が90°となるように端面同士が互い角度を有して対向している。
【００５５】
　口金６の４本のピンからなる給電部６ａは、ソケットなどの給電手段と接続する電気接続手段であるが、この電気接続手段は、バルブの両端部２ｄ，２ｄから離れた位置に設けられていてもよい。また、口金６は、ソケットなどの給電手段との機械的接続によって保持手段としての機能を発揮するような構成であってもよい。
【００５６】
　バルブ２は、蛍光ランプの点灯時に最冷部が少なくとも１つの屈曲部に形成されるように構成されていてもよい。最冷部は、蛍光ランプ１の点灯時にバルブの最も温度の低い部位に形成されるものであり、屈曲部の形状を点灯時に温度上昇しにくいように形成すればよい。例えば、放電路から離れた空間を形成する構造や、表面積が他の部位よりも大きく放熱効果に優れた構造などである。
【００５７】
　また、電極５，５の配設位置をバルブ端部２ｄから所定長さ以上離すことで、バルブ端部２ｄに最冷部を形成することも可能である。例えば、少なくとも一方の電極高さ（バルブ端部から電極配設位置までの長さ）を30mm以上にすることで、最冷部をバルブ端部の所望箇所に形成することが可能となる。最冷部を所望の温度に制御することが可能であれば、周囲温度が高くても水銀蒸気圧制御用のアマルガムを使用することなく最適な水銀蒸気圧を確保することが可能となり、ランプ効率を一層向上させることが可能となる。
【００５８】
　屈曲部２ｃは、直管部２ｂとほぼ同様の略円管形状の断面形状を有している。屈曲部２ｃは、屈曲部２ｃの内側面と外側面との曲率半径の中心が略同一位置となるように形成されている。
【００５９】
　次に、本実施形態の蛍光ランプ１に使用されるガラスバルブ２の製造方法について説明する。まず、保護膜３および蛍光体層４があらかじめ形成された１本の直管状バルブ２ａを用意し、両端部２ｄ，２ｄに排気管２ｆを備え、一対のリード線を導入するフレアステム（図示しない）を介して電極５，５をバルブ２ａ内に装着する。
【００６０】
　直管状バルブ２aは全長1200mmであり、屈曲部形成予定部２ｅを３箇所有している。この予定部２ｅの１箇所の長さｌ1，ｌ2，ｌ3はそれぞれ約90mmであり、３箇所の予定部２ｅの合計長さは270mmであっての直管状バルブ２a全長の約23％である。
【００６１】
　図２（ａ）に示すように、まず屈曲部形成予定部２ｅをガスバーナーＢで加熱軟化し、図２（ｂ）に示すように直管部２ｂ同士のなす角度が約90°となるように曲げ加工を行った後、モールド成形などにより所定の形状に第１の屈曲部２ｃを形成する。その後、第１の屈曲部２ｃの隣の屈曲部形成予定部２ｅをガスバーナーＢで加熱軟化、曲げ加工およびモールド成形を行い、図２（ｃ）に示すように第２の屈曲部２ｃを形成する。最後に第２の屈曲部２ｃの隣の屈曲部形成予定部２ｅをガスバーナーＢで加熱軟化、曲げ加工およびモールド成形を行い、図２（ｄ）に示すように第３の屈曲部２ｃを形成し、排気管２ｆから排気を行い、水銀を封入してガラスバルブ２が完成する。
【００６２】
　屈曲部２ｃは、曲げ加工により形成されるが、直管状バルブ２ａの屈曲部形成予定部２ｅ以外は過度に加熱する必要がないので、蛍光体層４を屈曲部２ｃの形成前に塗布しても蛍光体が熱的に劣化しにくく、光束維持率が大きく改善されるという利点を有している。この効果は、直管状バルブ２ａの全長に対する屈曲部形成予定部２ｅの全長さが50％以下、好ましくは30％以下、最適には20％以下としたときに特に顕著に現れる。
【００６３】
　蛍光ランプ１は、以下の寸法とすることができる。従来の30W形の環形蛍光ランプに相当するものは、ガラスバルブ２の全長Ｌが225mm、内側最大幅が192mm、管外径が16mm、ガラスバルブ２の肉厚が1.0mmに形成される。この蛍光ランプの定格ランプ電力は20W、高出力特性のランプ電力27Wで点灯される。従来の32W形の環形蛍光ランプに相当するものは、ガラスバルブ２の全長Ｌが299mm、内側最大幅が267mm、管外径が16mm、ガラスバルブ２の肉厚が1.0mmに形成される。この蛍光ランプの定格ランプ電力は27W、高出力特性のランプ電力38Wで点灯される。従来の40W形の環形蛍光ランプに相当するものは、ガラスバルブ２の全長Ｌが373mm、内側最大幅が341mm、管外径が16mm、ガラスバルブ２の肉厚が1.0mmに形成される。この蛍光ランプの定格ランプ電力は34W、高出力特性のランプ電力48Wで点灯される。
【００６４】
　なお、蛍光ランプ１の環状バルブ２の内面に形成される保護膜３の膜厚は0.5μm以上とし、蛍光体層４はこの保護膜３上に形成され、バルブ内に封入される水銀の量は0.15mg／W以下とするのが好ましい。
【００６５】
　バルブ２内に封入された水銀は、蛍光ランプの点灯中に蛍光体微粒子やバルブのから析出したアルカリ成分と反応して水銀化合物に変化したり、バルブ内へ打ち込まれることなどにより消耗され、水銀蒸気として使用される量が次第に減少していく。また、水銀消費量はランプ電力の大きさとほぼ比例する関係にある。このため、水銀はランプ電力に応じて寿命到達までにバルブ２内で消耗される量を考慮して多めにバルブ２内に封入されている。しかし、ランプ製造工程やランプ廃棄時における周囲環境への影響を考慮すると、封入水銀量はできるだけ少なくするのが望ましい。
【００６６】
　保護膜３の膜厚が0.5μm以上であるとバルブ中のアルカリ成分と水銀との反応や、バルブ内へ水銀が打ち込まれる現象を抑制する効果が期待でき、ランプ点灯中の水銀の消費量が低減できる。本実施形態の蛍光ランプ１は、直管部２ｂが実質的に引き伸ばされないので、直管状バルブ２ａに形成される保護膜３の膜厚を0.5μm以上に大きくしても屈曲部形成工程によって直管部の保護膜にひび割れなどが生じるおそれがなく、保護膜３の機能を十分発揮させることができる。
【００６７】
　蛍光ランプ１の保護膜３の膜厚を0.5μm以上とすれば、保護膜３の機能とともに直管部２ｂが軟化する程度まで直接加熱されないことと相俟って水銀消費量が大きく低減される。これにより、ランプ電力あたりの封入水銀量を0.15mg／W以下としてもランプ定格寿命時間に至るまでは水銀が枯渇せずに点灯を継続することが可能であることが確認された。このように、保護膜３の膜厚を0.5μm以上とすることにより、ランプ電力あたりの封入水銀量を0.15mg／W以下としても定格寿命を満足することが可能となる。
【００６８】
　環状バルブ２の内面に形成される保護膜３は、金属酸化物またはアルカリ土類金属リン酸塩の微粒子からなり、この微粒子は平均粒径が2.0〜3.0μmであって、バルブ内表面積あたりの微粒子の塗布量を0.6〜0.8mg／cm2とすることが好ましい。
【００６９】
　保護膜３は、蛍光体層４の蛍光体微粒子とバルブ中のアルカリ成分との反応や、バルブ内へ水銀が打ち込まれる現象を抑制する効果が期待できる。また、平均粒径が2.0〜3.0μmの金属酸化物またはアルカリ土類金属リン酸塩の微粒子をバルブ内表面積あたりの塗布量として0.6〜0.8mg／cm2の範囲で被膜形成することで、屈曲部２ｃにおける保護膜３のひび割れを減少させることが可能となる。これは、平均粒径が2.0〜3.0μmの微粒子で保護膜３を形成すると、屈曲部形成時に微粒子がガラスにめり込みにくく、また、バルブ２ａを曲成するときに微粒子がガラス表面と一緒に移動するためである。また、紫外線反射率の高い微粒子を保護膜３に用いることで、光出力を低下させることなく、蛍光体塗布量を3.0〜4.6mg／cm2程度に削減することが可能となる。これは、波長254nmの紫外線の反射効果が高く、可視光の透過率が高い金属酸化物または金属リン酸塩の微粒子を主成分として保護膜３を形成することで得られる効果である。この微粒子としては、例えば、波長254nmの紫外線の反射率が硫酸バリウムのそれに対して60％以上であり、波長780nmにおける反射率が硫酸バリウムのそれに対して60％以下であるようなものがよい。具体的には、αアルミナ（α−Al2O3）、リン酸カルシウム（Ca2P2O7）またはリン酸ストロンチウム（Sr2P2O7）などが好適であるが、波長254nmの紫外線の反射効果が高く、可視光の透過率が高いものであればこれに限らない。また、微粒子の平均粒径が2.0〜3.0μmであるので、微粒子の表面積が小さくなり、水や水素ガスのような不純ガスの吸着レベルを低くなることで排気効率が向上するという効果もある。
【００７０】
　このように、保護膜３が平均粒径2.0〜3.0μmの微粒子によって比較的多い被着量で塗布形成することによって、屈曲部２ｃにおける保護膜３のひび割れを少なくすることが可能となる。
【００７１】
　保護膜３を構成する金属酸化物微粒子は比表面積が80 m2／g以上であり、バルブ内表面積あたりの微粒子の塗布量が0.01〜0.1mg／cm2であり、管壁負荷が0.05W／cm2以上で点灯することが好ましい。
【００７２】
　管壁負荷とは、バルブ２の内表面積あたりのランプ入力電力を意味する。この管壁負荷の値が大きいほど発熱量が多く、点灯時の温度が高いほど蛍光体層の蛍光体微粒子とバルブ中のアルカリ成分とが反応して蛍光体層４が経時劣化しやすい。また、管壁負荷の値が大きいほど短波長紫外線の放射量が多くなるので、バルブのアルカリ成分が析出して水銀などと反応したり、バルブ内へ水銀が打ち込まれるなどによりバルブが着色しやすくなるので、可視光透過率が著しく低下する傾向にある。なお、ここでいう「バルブの内表面積」とは、バルブ全内表面積ではなく、放電路が形成される領域におけるバルブの内表面積をいう。
【００７３】
　そこで、管壁負荷が0.05W／cm2以上で点灯する場合には、蛍光体層４の蛍光体微粒子とバルブ中のアルカリ成分との反応や、バルブの着色を防止するために、バルブ内面にバルブ内表面積あたりの微粒子の塗布量を0.01〜0.1mg／cm2とし、比表面積が80 m2／g以上の金属酸化物微粒子からなる保護膜３を形成する。この保護膜が形成された蛍光ランプは、直管部が実質的に引き伸ばされることがないので、直管状バルブ２ａに形成された保護膜３の塗布量を多くしても屈曲部形成工程によって直管部２ｂの保護膜３にひび割れなどが生じるおそれがなく、保護膜３の機能を十分発揮させることができる。また、比表面積が80 m2／g以上であるので保護膜３は非常に緻密な構造となり、バルブ２から析出したアルカリ成分や水銀などが保護膜によってブロックされ、蛍光体層４の経時劣化やバルブ２の着色を効果的に抑制することが可能となる。
【００７４】
　このように、比表面積が80 m2／g以上の金属酸化物微粒子からなる保護膜３の塗布量を0.01〜0.1mg／cm2とすることで、高い管壁負荷で点灯しても、蛍光体層４の経時劣化やバルブ２の着色を抑制することが可能となる。
【００７５】
　蛍光体層４を構成する蛍光体微粒子は、塗布量を6.0〜7.5mg／cm2とするのが好ましい。
【００７６】
　環形蛍光ランプは、直管状バルブに蛍光体層を形成した後、バルブ全体を加熱軟化させて円環状ドラムに曲き付けることで円環状に曲成して形成されているので、この曲成時にバルブ全体が若干引き伸ばされ、あらかじめ形成されていた蛍光体層がひび割れや引き剥がれが生じるおそれがあった。このため、環形蛍光ランプは、蛍光体層の膜厚を所定値以上に大きくすることが困難である。このことが環形蛍光ランプの光出力を向上させることを困難にしている要因の一つであった。
【００７７】
　これに対し、本実施形態の蛍光ランプ１は、直管部２ｂが実質的に引き伸ばされることがないので、直管状バルブ２ａに形成された蛍光体層４の膜厚を大きくしても屈曲部形成工程によって蛍光体層４にひび割れや引き剥がれが生じるおそれがない。
【００７８】
　本実施形態の蛍光ランプ１は、直管部２ｂの管外径が12〜20mmであり、管内面に照射される紫外線量が多くなる傾向があるので、蛍光体微粒子の塗布量を6.0mg以上としている。塗布量が6.0mg未満であると、光出力を向上させる効果が少なく、紫外線の透過量が多くなる可能性があるためである。光出力向上の効果は、蛍光体微粒子の塗布量を6.0〜7.0mg／cm2とすると著しい効果が得られる。蛍光体微粒子の塗布量が7.5mg／cm2を超えると蛍光体層４の膜厚を大きくしたことによる光出力向上の効果は顕著に現れない。
【００７９】
　このように、蛍光体層４を構成する蛍光体微粒子の塗布量が6.0〜7.5mg／cm2であるので、直管部２ｂの蛍光体層４にひび割れや引き剥がれを生させることなく、光出力を向上させることができる。
【００８０】
　次に、本実施形態の作用について説明する。蛍光ランプ1は、口金６から高周波電力が入力され、バルブ２内の低圧水銀蒸気放電により点灯する。蛍光ランプ１は、ランプ入力電力が20W以上、ランプ電流は200mA以上、管壁負荷が0.05W／cm2以上、ランプ効率が50lm／W以上となるように点灯される。また、直管部２ｂの断面積あたりのランプ電流であるランプ電流密度は、75mA／cm2以上である。本実施形態の場合には、ランプ入力電力は50W、ランプ電流は380mA、ランプ効率は90lm／Wである。
【００８１】
　蛍光ランプ１の点灯時には、バルブ２の温度は約80℃に上昇するが、細管２ｆ内にはビスマス(Bi)−錫(Sn)−鉛(Pb)系のアマルガムが収容されているので、このアマルガムの水銀蒸気圧特性によってバルブ内蒸気圧が適正値に制御され、高いランプ効率で点灯することが可能となる。
【００８２】
　なお、本実施形態の場合には、ガラスバルブ２が１本の直管状バルブ２ａを局部的に曲成することで形成したが、ガラスバルブ２はＬ字状に曲成された２本のバルブの端部同士をつないで1個の屈曲部を形成してガラスバルブ２を構成しても構わない。
【００８３】
　ところで、ガラスバルブ２は、実質的に鉛成分を含まず、酸化ナトリウムの含有量が1.0質量％以下であり、軟化温度が720℃以下のものを使用することができる。ここで、「鉛成分を実質的に含まない」とは、不純物程度であれば含まれていてもよいことを意味し、好ましくは0.1質量％以下をいう。最も好ましいのは、全く鉛成分を含有していないガラスであることはいうまでもない。酸化ナトリウムの含有量が0.1質量％以下とは、酸化ナトリウムがガラスに含有されていない場合も含まれるものとする。また、酸化ナトリウムの含有量が0.1質量％以下と規定したのは、前記数値を上回るとガラスバルブ２の内面に析出するナトリウム成分によって蛍光ランプ１の光出力に影響するからである。実質的に鉛を含まない組成で、酸化ナトリウムの含有量が1.0質量％以下とし、軟化温度が720℃以下のガラスとしては、K2OおよびLi2Oの含有量とCaO、MgO、BaOおよびSrOの含有量とを調整して得ることができる。ここで、軟化温度とは、ガラスの粘度η＝107.65dPa・sとなる温度である。
【００８４】
　ガラスバルブ２に酸化ナトリウムが0.1質量％を超えると点灯中にアルカリ成分としてナトリウムがガラスバルブ２内面に多く析出する。このナトリウムがガラスバルブ２の内面に析出すると、ナトリウムとガラスバルブ２内に封入された水銀蒸気とが反応して、ガラスバルブ２が着色して可視光透過率を低下したり、ナトリウムが蛍光体層４の蛍光体物質と反応して蛍光体物質が劣化し、可視光の出力が低下するという問題を引き起こす。特に、従来のソーダライムガラスは、酸化ナトリウムを15〜17質量％含有しているため、可視光の出力が低下が著しい。
【００８５】
　そこで、酸化ナトリウムの含有率が0.1質量％以下で軟化温度が720℃以下、例えば692℃のガラスからなる直管状バルブ２ａに蛍光体の塗布し、その後に屈曲部を形成すると、バルブ内面に析出するナトリウムが極めて少なくなり、ナトリウムの反応による可視光出力の低下が抑制される。また、軟化温度が720℃以下であるので、屈曲部形成時の加熱温度が低く抑えられ、周辺の蛍光体の熱劣化が少なくなり、光出力が向上する。
【００８６】
　本実施形態のガラスバルブの組成は以下のとおりであり、軟化温度は692℃である。
【００８７】
　SiO2：65.0質量％、Al2O3：4.0質量％、Na2O：0.05質量％、K2O：11.0質量％、Li2O3：2.8質量％、CaO：2.0質量％、MgO：1.4質量％、SrO：5.0質量％、BaO：8.5質量％、SO3：0.15質量％、B2O3：0質量％、Sb2O3：0質量％、Fe2O3：0.03質量％、その他：0.17質量％
【００８８】
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、保護膜３を構成する金属酸化物が平均粒径が約5.0〜50nmのγ（ガンマ）アルミナからなる微粒子であり、表面積が80 m2／g以上であって、バルブ内表面積あたりの微粒子の塗布量が0.01〜0.1mg／cm2で形成されている。
【００８９】
　第２の実施形態の場合、保護膜３の塗布量を少なくして膜厚を小さくしても直管部２ｂが実質的に引き伸ばされることがないので、屈曲部形成工程によって直管部２ｂの蛍光体層４の熱劣化が少なく、また、保護膜３の膜厚が小さいので屈曲部２ｃにおいてにひび割れを生じにくくして保護膜３の機能を十分発揮させることができる。また、微粒子の比表面積が80 m2／g以上であるので、保護膜３は非常に緻密な構造となり、バルブ２から析出したアルカリ成分や水銀などが保護膜３によってブロックされ、蛍光体層４の経時劣化やバルブ２の着色を効果的に抑制することが可能となる。
【００９０】
　図３は、本発明の第３の実施形態である蛍光ランプを示す正面図である。本実施形態は、口金６が略四角形状の一辺の略中央に位置している点を除いて、第１の実施形態と同一である。
【００９１】
　図４は、本発明の第４の実施形態である蛍光ランプを示す正面図である。本実施形態は、両端部２ｄ，２ｄと対向する直管部２ｂとのを掛け渡す口金６を設けたものであり、バルブ２の中心位置に給電部である口金ピン６ａを配設したものである。なお、器具側のランプホルダに装着されるランプ保持機構を給電部の近傍に設け、ランプ装着と同時に電気的接続が行われるようにしてもよい。このように口金６をバルブ２がなす四角形の対向する２辺に掛け渡すように形成することで、バルブ２の支持が安定し、取付け強度が向上する。また、給電部をバルブ２がなす四角形のほぼ中心に配置することで、ランプの着脱時におけるバランス性が向上するので、交換が容易になる。
【００９２】
　図５は、本発明の第５の実施形態である蛍光ランプを示す正面図である。本実施形態は、　図３に示す第３の実施形態の蛍光ランプを最適化したものであり、屈曲部２ｃおよび口金６の構成を除いて第３の実施形態と同一である。
【００９３】
　ガラスバルブ２の１辺の長さＬは300mmであって、蛍光ランプ１のランプ電流は300mAでランプ電力は約40Wである。なお、インバータ装置の調整により、ランプ電流は380mA、ランプ電力を約50Wとして高出力点灯させることも可能である。
【００９４】
　なお、蛍光ランプ１のランプ電流が300mAの場合、ガラスバルブ２の１辺の長さＬが225mmのときはランプ電力は約30W、Ｌが375mmのときはランプ電力は約50W、Ｌが450mmのときはランプ電力は約60Wで点灯することが可能である。また、Ｌを500mmとしてランプ電流を380mAとすると、オフィス等に施工されているグリッド天井用の照明装置への使用に最適な高照度、高効率の蛍光ランプとすることが可能である。
【００９５】
　口金６は、互いの管軸がほぼ同一線上に位置するように対向配置された両端部２ｄ，２ｄの間に掛け渡されており、略四角形状のバルブ２の一辺の略中央に位置している。口金６は円筒状の樹脂中空体からなり、その表面には給電部である口金ピン６ａが４本突設されている。口金ピン６ａは、バルブ２がなす平面に対して約45°傾いてバルブ２中心側を向いて突設されている。
【００９６】
　口金６は、バルブ端部２ｄ，２ｄの管軸を中心として約±45°回動するように回動規制手段とともにバルブ端部２ｄ，２ｄに取付けられている。この回動規制手段は、ある回動角を超えると口金６側とバルブ端部２ｄ，２ｄ側とが相対的に干渉して回動できなくなるように口金６の内側面とバルブ端部２ｄ，２ｄの外面との所定位置に突部をそれぞれ設けることなどによって実現することができるが、回動規制手段はこれに限らない。口金６が所定角度を超えて回動可能に構成されていると、口金ピン６ａと電極５とを接続するアウターリード線が張力によって変形し、口金６内部でアウターリード線同士が接触して短絡するおそれがあるため、所定回動角度以下で回動するように規制する必要がある。
【００９７】
　図６は、図５の蛍光ランプの屈曲部２ｃの一部を拡大して示す正面図である。この屈曲部２ｃは、直管状バルブを曲げ加工した後、モールド成形により形成されたものである。
【００９８】
　図６に示すように、屈曲部２ｃは内側面２ｃ1の曲率半径ｒ1と外側面２ｃ2の曲率半径ｒ2の中心Ｏが略同一位置になるように形成されている。屈曲部の内側面２ｃ1は、環状バルブが形成する仮想の環状平面の中心部に対向する面を意味し、屈曲部の外側面２ｃ2は、屈曲部において内側面２ｃ1から管軸を中心として180°反対側に位置する面（環状バルブ２が形成する環状平面の中心部から同平面に沿って平行に放射する方向を向いた面）を意味する。
【００９９】
　曲率半径ｒ1、ｒ2は、内側面２ｃ1および外側面２ｃ2と環状バルブ２が形成する仮想の環状平面とが直交する位置に形成される曲線によって定義され、簡易的には環状バルブ２が形成する仮想の環状平面の直交方向から環状バルブを観察したときに屈曲部２ｃに形成される内郭線および外郭線の曲率半径でそれぞれ定義することが可能である。なお、曲率半径ｒ1の最適範囲は13〜20mm、曲率半径ｒ2の最適範囲は25〜45mmであり、本実施形態における曲率半径ｒ1は15mm、曲率半径ｒ2は31.5mmである。
【０１００】
　屈曲部２ｃの管径Ｄcは隣接する直管部２ｂの管径Ｄbと略同一になるように形成される。このように屈曲部２ｃを形成することによって、環状バルブ２の屈曲部２ｃの外観が直管部２ｂから連続した曲線を描いて構成されているように視認されるため、発光管２の外観が向上するとともに、点灯時に局部的に温度が低い部分が形成されないため、最冷部が形成されにくく、屈曲部２ｃに凝集水銀による黒化やしみなどが発生しにくくなる。なお、本実施形態における屈曲部２ｃの管径Ｄcおよび直管部２ｂの管径Ｄbはいずれも16.5mmである。また、直管部２ｂの長さｌは237mmである。
【０１０１】
　次に、本実施形態の蛍光ランプ１に使用されるガラスバルブ２の製造方法について図７を参照して説明する。屈曲工程前の１本の直管状バルブ２ａを用意するまでの工程および寸法等の構造は第１の実施形態の図２で説明した工程と同様であり、その説明は省略する。
【０１０２】
　まず、図７（ａ）に示すように、４ヶ所の屈曲部形成予定部２ｅのうち１箇所（本実施形態では一番左端）をガスバーナーＢで加熱軟化し、図７（ｂ）に示すように直管部２ｂ同士のなす角度が約90°となるように曲げ加工を行った後、モールド成形などにより所定の形状に第１の屈曲部２ｃを形成する。その後、第１の屈曲部２ｃの隣の屈曲部形成予定部２ｅおよび一番右端の屈曲部形成予定部２ｅをガスバーナーＢで加熱軟化、曲げ加工およびモールド成形を行い、図７（ｃ）に示すように第２および第３の屈曲部２ｃを形成する。最後に第４の屈曲部２ｃの隣の屈曲部形成予定部２ｅをガスバーナーＢで加熱軟化、曲げ加工およびモールド成形を行い、図２（ｄ）に示すように第３の屈曲部２ｃを形成し、排気管２ｆから排気を行い、水銀を封入してガラスバルブ２が完成する。
【０１０３】
　本実施形態の蛍光ランプ１の特徴について説明する。発明者らは、蛍光ランプの光出力と屈曲部２ｃの成形のしやすさとのバランスを検討した結果、直管部２ｂの長さｌを150〜500mmとし、屈曲部２ｃの内側面２ｃ1の曲率半径ｒ1が0.03≦ｒ1／ｌ≦0.3の範囲内にすることが望ましいことを突き止めた。直管部２ｂの長さｌが150〜500mmの場合において、屈曲部２ｃの内側面２ｃ1の曲率半径ｒ1と直管部２ｂの長さｌとの比ｒ1／ｌが0.03未満であると、屈曲部の変形度合いが大きくなり、製造が困難になるとともに強度が低下するため不可である。また、ｒ1／ｌが0.3を超えると、環状バルブにおける屈曲部の占める割合が大きくなるため、屈曲部２ｃにおける蛍光体層４の熱劣化影響が大きくなり、ランプ効率が低下するため不可である。本実施形態の蛍光ランプ１は、直管状バルブ２ａの直管部２ｂの長さｌは150〜500mmの範囲内の237mmであり、屈曲部２ｃの内側面２ｃ1の曲率半径ｒ1は15mmであるため、ｒ1／ｌは約0.06となり、0.03≦ｒ1／ｌ≦0.3の関係を満たしている。
【０１０４】
　このように、第５の実施形態の蛍光ランプによれば、屈曲部２ｃの内側面２ｃ1と外側面２ｃ2の曲率半径の中心Ｏが略同一位置にあって屈曲部２ｃの管径Ｄcが直管部２ｂの管径Ｄbと略同一であるので、環状バルブ２の屈曲部２ｃの外観が直管部２ｂから連続した曲線を描いて構成されているように視認されて発光管２の外観が向上する。さらに、一対の端部が互いに対向するように配設されているので、環状バルブ２の内側に環状バルブ２の端部が配設されることがなく、照明器具の部品や器具の取付けを自由に行うことができる。
【０１０５】
　さらに、直管状バルブ２ａの直管部２ｂの長さｌを150〜500mmとしたときの屈曲部２ｃの内側面２ｃ1の曲率半径ｒ1が0.03≦ｒ1／ｌ≦0.3の関係を満たすようにしているので、屈曲部２ｃの形成が容易に行えるとともに、屈曲部２ｃの蛍光体層４の熱劣化による影響を最小限にして直管部２ｂからの光出力を有効に利用することができる。
【０１０６】
　図８は、本発明の第６の実施形態である照明装置を示すものであり、図８ａは正面図を、図８ｂは側面図をそれぞれ示す。本実施形態は、第１の実施形態の蛍光ランプ１を使用した照明装置である。蛍光ランプ１は、器具本体１０のソケット１１に接続されるとともに、バルブ側面に沿った形状を有するバネからなるランプホルダ１２に装着される。蛍光ランプ１の中央部には、器具本体１０に取付けられた四角錐形状のピラミッド形白色反射体１３が配置される。この反射体１３は中空に形成されており、内部に点灯装置などが収納されている。なお、この反射体１３はランプ１側に直接取付けられていてもよい。
【０１０７】
　本実施形態の照明装置は、四角錐形状の反射体１３が四角形蛍光ランプ１の中心に配設されているので、器具下側方向への反射効率が高く、照明効率を向上させることができる。
【０１０８】
　図９は、本発明の第７の実施形態である照明装置に取付けられた蛍光ランプの組合せ状態を示す概念図である。本実施形態は、第６の実施形態の照明装置に第５実施形態の蛍光ランプを複数組合わせて使用したものであるため、蛍光ランプ以外の構成は図８と同一であり、その図示は省略してある。蛍光ランプは、照明器具本体の形状または照明器具の光学特性に合わせて複数本取付けられる。
【０１０９】
　照明装置には、２本の第５実施形態の蛍光ランプ１ａ，１ｂが環状バルブ２，２の中心が同一位置となり、かつ各屈曲部が中心から同一の方向を向くように略同心円状に組み合わされ、環状バルブ２の各屈曲部２ｃの曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置になるように器具本体１０に配設されている。すなわち、サイズの小さい蛍光ランプ１ａの内側面２ｃ1の曲率半径ｒ1a、外側面２ｃ2の曲率半径ｒ2a、サイズの大きい蛍光ランプ１ｂの内側面２ｃ1の曲率半径ｒ1bおよび外側面２ｃ2の曲率半径ｒ2bのそれぞれの中心点がほぼ同一の点Ｏに位置するように各蛍光ランプ１ａ，１ｂの屈曲部２ｃが形成されて照明装置本体に取付けられている。
【０１１０】
　このようにサイズの異なる蛍光ランプとの組合せにおいて屈曲部２ｃの曲率半径が同一位置に合わせられた複数の蛍光ランプ１ａ，１ｂを配設することで、隣接する屈曲部２ｃ、２ｃ同士の間隔を直管部２ｂ、２ｂ同士の間隔と略同一にすることができるので、照明装置の外観性が向上する。なお、取付けられる蛍光ランプは、第１ないし４の実施形態に記載された蛍光ランプであってもよい。
【０１１１】
　このように、複数の蛍光ランプが略同心円状に器具本体に配設された場合に、環状バルブの各屈曲部の曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置になっていると、屈曲部の曲率半径が同一となるように形成された複数の蛍光ランプを同様に配設した場合に比べて、隣接する屈曲部同士の間隔を直管部同士の間隔と略同じにすることができるので、外観性が向上するとともに、輝度を均一化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の第１の実施形態の蛍光ランプの正面図。
【図２】図１の蛍光ランプの製造工程を説明する概略図。
【図３】本発明の第３の実施形態である蛍光ランプを示す正面図。
【図４】本発明の第４の実施形態である蛍光ランプを示す正面図。
【図５】本発明の第５の実施形態である蛍光ランプを示す正面図。
【図６】図５の一部を拡大して示す正面図。
【図７】図５の蛍光ランプの製造工程を説明する概略図。
【図８】本発明の第５の実施形態である照明装置を示す正面図および側面図。
【図９】本発明の第７の実施形態である照明装置の蛍光ランプの組合せ状態を示す概念図。
【符号の説明】
【０１１３】
　１…蛍光ランプ、２…ガラスバルブ、２ａ…直管状バルブ、２ｂ…直管部、２ｃ…屈曲部、２ｄ…端部、２ｅ…先端、３…保護膜、４…蛍光体層、５…電極、６…口金、１０…照明器具本体。
【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８】
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【図９】
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【図７】
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