(57)【要約】【課題】３波長発光形蛍光体の使用量を低減して、しかも、所要の全光束を有する蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供する。【解決手段】蛍光ランプは、ガラスバルブ１ａからなる透光性放電容器１と、主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径が１μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで形成され、透光性放電容器１の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜２と、３波長発光形蛍光体粒子を主体として構成され、非発光物質膜２の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３０μｍ以下の蛍光体層３と、透光性放電容器１の内部に放電を生起するように配設された一対の電極４と、透光性放電容器１の内部に封入された放電媒体とを具備している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスバルブからなる透光性放電容器と；
主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径が１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで形成され、透光性放電容器の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜と；
３波長発光形蛍光体粒子を主体として構成され、非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３０μｍ以下の蛍光体層と；
透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；
透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
ガラスバルブからなる透光性放電容器と；
主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子および平均粒径１０〜１００ｎｍのγアルミナ微粒子により形成され、透光性放電容器の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜と；
３波長発光形蛍光体粒子を主体として構成され、非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３０μｍ以下の蛍光体層と；
透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；
透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項３】
ガラスバルブからなる透光性放電容器と；
透光性放電容器の内面側のほぼ全体にわたって配設された紫外線吸収膜と；
主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径が１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで形成され、透光性放電容器の紫外線吸収膜の内面側に配設された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜と；
３波長発光形蛍光体粒子を主体として構成され、非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３０μｍ以下の蛍光体層と；
透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；
透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項４】
加熱によって軟化し、曲げ加工により非直管形状に形成されたガラスバルブからなる透光性放電容器と；
主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径が１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで曲げ加工前のガラスバルブ内面に形成され、透光性放電容器の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜と；
３波長発光形蛍光体粒子を主体として構成され、ガラスバルブの曲げ加工前に非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３０μｍ以下の蛍光体層と；
透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；
透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項５】
ガラスバルブからなる透光性放電容器と；
透光性放電容器の内面のほぼ全体にわたって配設された透光性導電膜と；
主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径が１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで形成され、透光性導電膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜と；
３波長発光形蛍光体粒子を主体として構成され、非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３０μｍ以下の蛍光体層と；
透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；
透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項６】
ガラスバルブからなる透光性放電容器と；
透光性放電容器の内面のほぼ全体にわたって配設された透光性導電膜と；
主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径が１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで形成され、かつ、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の少なくとも一種の微粒子を０．０５〜１０質量％含有し透光性導電膜の内面側のほぼ全体にわたって形成された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜と；
非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された蛍光体層と；
透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；
透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項７】
非発光物質膜は、その膜厚が５〜２０μｍであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載の蛍光ランプ。
【請求項８】
非発光物質膜は、主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる非発光物質粒子に対して平均粒径１０〜１００ｎｍのγアルミナ微粒子が６０質量％以下の範囲内で混合して形成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一記載の蛍光ランプ。
【請求項９】
非発光物質膜は、硫酸バリウムに対する波長２５４ｎｍにおける反射率が波長７８０ｎｍにおける反射率の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一記載の蛍光ランプ。
【請求項１０】
非発光物質膜は、波長２５４ｎｍにおける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％以下であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一記載の蛍光ランプ。
【請求項１１】
照明装置本体と；
照明装置本体に支持された請求項１ないし１０のいずれか一記載の蛍光ランプと；
蛍光ランプを付勢する点灯装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、改良された蛍光体層を備えた蛍光ランプおよび蛍光ランプを用いた照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】希土類蛍光体は、ハロリン酸カルシウム蛍光体に比較して著しく高価であるため、その使用量を減少させようとする試みが従来からなされている。たとえば、特開平９−１６７５９５号公報には、蛍光ランプの放電容器内面に紫外線反射性を有する保護膜を形成し、この保護膜上に希土類蛍光体からなる蛍光体層を形成する技術が開示されている。（従来技術１）
従来技術１によれば、５〜８０質量％のγアルミナと２０〜９５質量％のαアルミナとを混合して形成された保護膜を有しているので、保護膜の紫外線反射率が高くなり、蛍光体層への紫外線反射が効果的に行われ、その結果として高価な希土類蛍光体の使用量を低減できると説明されている。
【０００３】
一方、従来の環形蛍光ランプは、まず直管状のガラスバルブの内面に蛍光体層が形成され、次にガラスバルブの両端に一対の電極を封着した後に曲げ加工を行なって環形に整形し、さらにガラスバルブの内部を排気してから水銀およびアルゴンを封入することによって製作される。この種の環形蛍光ランプは、曲げ加工前のガラスバルブに蛍光体層を形成する前に、ガラスバルブの内面に予め保護膜を形成し、その保護膜の上に蛍光体層を形成するのが一般的である。この保護膜は、紫外線照射により、ガラスバルブ中のアルカリ線分（主にナトリウム）が移動してバルブ表面に析出する現象によって蛍光体が劣化したりするのを抑制するために形成される。そうして、この保護膜によってバルブ表面に析出したアルカリ成分と蛍光体または水銀との間を遮断し、これらの反応を防止しようとするものである。そして、この保護膜には、超微粒子状のγアルミナや酸化亜鉛および酸化チタンの混合体などのスラリーをガラスバルブの内面に塗布し、焼成して形成している。（従来技術２）
次に、従来のラピッドスタート形蛍光ランプにおいては、寿命中にいわゆるＥＣ黒化を生じることから、これを抑制するために、透光性導電膜の抵抗値を規制している。また、たとえば特開昭５０−１２８８５号公報、同５２−４９６８３号公報および同５２−９３１８４号公報などに記載されているように、いわゆる黄斑現象など透光性導電膜の配設に伴って発生する黒化（以下、「ＥＣ黒化」という。）の発生を抑制するために、透光性導電膜と蛍光体層との間にγアルミナなどの絶縁性の金属酸化物からなる保護膜を介在させている。（従来技術３）　従来技術３においては、ＥＣ黒化の原因と考えられている透光性導電膜と放電空間との間の絶縁破壊を防止するために、それらの間の絶縁抵抗を保護膜によって高めることを保護膜の目的としている。
【０００４】
また、特許第３１８９５５８号公報には、金属酸化物として酸化亜鉛および酸化チタンを後者が３０〜７０質量％の混合割合で含み、平均膜厚が０．２〜１．５μｍの金属酸化物微粒子により構成された紫外線吸収保護膜を備えたラピッドスタート形蛍光ランプが記載されている。（従来技術４）
さらに、ラピッドスタート形の蛍光ランプにおいては、始動電圧を低減するために、蛍光体粒子の表面に酸化マグネシウムＭｇＯの微粒子を被覆している。（従来技術５）
そうして、従来技術３および４における保護膜は、そのいずれも金属酸化物として平均粒径１０〜２０ｎｍ程度の超微粒子状をなしているものを用いている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来技術１の蛍光ランプは、保護膜にαアルミナ微粒子を２０〜９５質量％含むように構成されているので、製造が煩雑となり、紫外線反射率を高めることが困難なものであった。すなわち、αアルミナ微粒子は、保護膜を塗布形成する際のスラリーを調製する場合に溶媒中に分散しにくいという性質を有しており、保護膜形成状態でαアルミナ微粒子が適度に分散していない場合には、紫外線反射率が低下してしまう。また、αアルミナ微粒子をスラリー溶媒中に適度に分散させるために、分散剤などを溶媒に添加する必要があり、製造が煩雑であるとともに、製造コストも上昇してしまう。
【０００６】
次に、従来技術２の環形蛍光ランプにおいては、従来の保護膜は、曲げ加工の際の曲げにより、主としてガラスが伸びた部分に剥がれやクラック（ひび割れ）が生じやすかった。このため、外観不良になるという問題があった。この現象は、保護膜を従来技術のようにαアルミナ微粒子によって形成した場合でも、同様に発生してしまう。また、保護幕が剥がれたり、クラック（ひび割れ）が生じたりすると、その部分は、蛍光体または放電空間側にガラスバルブ内面が露出することとなるため、アルカリ成分と蛍光体または水銀とが反応して着色化してしまうという不具合が生じやすかった。なお、剥がれは、ピンホール状をなしている場合が多い。
【０００７】
さらに、従来技術３および４のラピッドスタート形蛍光ランプにおいては、ＥＣ黒化を生じにくいように透光性導電膜の抵抗値を規制すると、蛍光ランプの始動電圧が上昇して、その始動性が低下する傾向があり、最低限の始動性を確保すると、ＥＣ黒化を生じやすいという問題があった。また、保護膜として使用する金属酸化物の種類によっても、ＥＣ黒化が生じやすいという傾向がある。すなわち、γアルミナを用いた場合、ＥＣ黒化が生じやすい。保護膜として使用する金属酸化物の種類によっては全光束が低下するという問題もあった。すなわち、透光性導電膜の金属酸化物として酸化亜鉛および酸化チタンを用いた場合、全光束が９６％程度まで低下する。
【０００８】
さらにまた、従来技術５においては、始動電圧を所望の値まで下げようとして酸化マグネシウムの添加量を増加すると、全光束が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は、特定構成の非発光物質膜を備えていることにより、３波長発光形蛍光体の使用量を低減して、しかも、所要の全光束を有する蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、加えてＵＶ−Ａの放射を低減した蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することをさらに他の目的とする。
【００１１】
さらに、本発明は、加えて保護膜および蛍光体層を配設した後にガラスバルブの曲げ加工を行なう際の保護膜の剥がれやクラック（ひび割れ）が生じにくい蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを他の目的とする。
【００１２】
さらにまた、本発明は、加えてＥＣ黒化が発生しにくくて、しかも、全光束の低下が少ないラピッドスタート形として好適な蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することをさらに他の目的とする。
【００１３】
さらにまた、本発明は、加えて始動電圧を低下したラピッドスタート形として好適な蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することをさらに他の目的とする。
【００１４】
【課題を達成するための手段】
請求項１の発明の蛍光ランプは、ガラスバルブからなる透光性放電容器と；主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径が１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで形成され、透光性放電容器の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜と；３波長発光形蛍光体粒子を主体として構成され、非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３０μｍ以下の蛍光体層と；透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；を具備していることを特徴としている。
【００１５】
本発明は、特定構成の非発光物質膜を配設することにより、蛍光体層を薄くして３波長発光形蛍光体の使用量を低減しても、所要の全光束を有する蛍光ランプを提供するものである。
【００１６】
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。
【００１７】
＜透光性放電容器について＞　　透光性放電容器は、ガラスバルブの両端をたとえば端板などの封止部材を用いて封止するか、または用いないでピンチシールなどによって直接封止することにより形成される。端板を用いて封止する場合、端板の部分は、一般的にはステムによって構成される。ステムを用いる場合、フレアステム、ビードステム、ボタンステムなどの既知のステム構造を採用することができる。
【００１８】
ガラスバルブは、直管、湾曲管または屈曲管の形状であることを許容する。また、ガラスバルブは、直管、湾曲管または屈曲管の複数個を接続管によって１本の放電路が形成されるように連結してなる構造であることを許容する。
【００１９】
さらに、ガラスバルブの管径および透光性放電容器の管軸、換言すれば放電路に沿った長さは制限されない。しかし、一般的には透光性放電容器の管径は４０ｍｍ以下、また管軸に沿った長さは２４００ｍｍ以下である。比較的管壁負荷の小さい一般照明用の蛍光ランプの場合、管径２５〜３８ｍｍで、管軸に沿った長さ３００〜２４００ｍｍである。また、高周波点灯専用形蛍光ランプの場合、管径１５〜２５．５ｍｍ、管軸に沿った長さ５００〜２４００ｍｍである。さらに、コンパクト形蛍光ランプの場合、管径２５ｍｍ以下、たとえば１２〜２２ｍｍ、管軸に沿った長さ２４００ｍｍ以下、たとえば２００〜２３００ｍｍである。さらにまた、電球形蛍光ランプの場合、管径１３ｍｍ以下、たとえば８〜１２ｍｍ、管軸に沿った長さ５００ｍｍ以下、たとえば４００〜５００ｍｍである。
【００２０】
次に、透光性放電容器のガラスバルブの材質は、気密性、加工性および耐火性を備えていれば特に制限されないが、一般的にはこの種蛍光ランプに用いられている軟質ガラスが好適である。軟質ガラスには、鉛ガラス、ソーダライムガラスおよびバリウムシリケートガラスなどがあるが、そのいずれでもよい。環境対応としては、ソーダライムガラスやバリウムシリケートガラスが望ましい。しかし、加工性などの点から、ソーダライムガラスと鉛ガラスを併用することができる。たとえば、最もガラスの使用量の多いバルブの部分をソーダライムガラスで形成し、ステムの部分を鉛ガラスで形成することができる。
【００２１】
さらに、要すれば、硬質ガラス、半硬質ガラス、石英ガラスなど軟質ガラス以外のガラスをガラスバルブとして用いることができる。また、ナトリウムなどのアルカリ成分の含有率が低いいわゆる無鉛ガラスを用いてアルカリ成分の析出による蛍光体の劣化を抑制することもできる。
【００２２】
次に、透光性放電容器の形状について説明する。透光性放電容器は、直管形および環形のいずれであってもよい。さらに要すれば、Ｕ字状、半円状、Ｕ字状部分を２〜４個直列に接続するとともに適当な配置にした形状など種々の形状であることを許容する。
【００２３】
＜非発光物質膜について＞　　非発光物質膜は、主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径が１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで形成されていて、膜厚が３〜２５μｍである。そして、透光性放電容器の内面側のほぼ全体にわたって配設されている。なお、「主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる」とは、非発光物質膜の平均粒径が１μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子がピロリン酸ストロンチウムを主構成材料としていることを意味している。したがって、ピロリン酸ストロンチウムだけで非発光物質膜が形成されていてもよいし、副成分として他の高反射率の非発光物質が含有されていてもよい。他の高反射率の非発光物質としては、たとえばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）およびピロリン酸カルシウム（Ｃａ２Ｐ２Ｏ７）などを適宜選択して、または適宜組み合わせて用いることができる。ピロリン酸ストロンチウムは、その粒子形状が棒状異形をなしていてもよいし、また異なる形状をなしていてもよい。なお、「粒子形状が棒状異形をなした」とは、ピロリン酸ストロンチウムの粒子の殆どが棒状をなしていて、棒の部分がほぼ直線状であったり、中間が屈曲してへ字状（折れ釘状）、Ｖ字状、六角板状、分枝状などの形状になっていたりしていて、球体に比較して明らかな異形をなしていることを意味する。また、ピロリン酸ストロンチウムは、１０００℃以上の高温で焼成して結晶体を成長させたものが好ましい。なぜなら、このような粒子形状の場合は、より高純度の結晶体であり、そのため紫外線反射率が高くなり、全光束の向上に有益となるからである。
【００２４】
また、透光性放電容器の「内面側」とは、透光性放電容器の内面に直接形成されていてもよいし、たとえば透光性導電膜などを介して間接的に形成されていてもよいことを意味している。さらに、「ほぼ全体」にわたっているとは、透光性放電容器の主要部の大部分をカバーしていればよいことを意味している。したがって、たとえば透光性放電容器の両端部などには非発光物質膜が配設されていなくてもよい。
【００２５】
次に、非発光物質膜を構成する高反射率の非発光物質は、その平均粒径が１μｍ以上である。なお、好ましくは１０μｍ以下、好適には２．０〜６．０μｍである。平均粒径が１μｍ未満になると、粒子の比表面積が大きくなりすぎて非発光物質膜内の吸着ガスが多くなり、透光性放電容器内の排気が困難になるので、不可である。なぜなら、本発明においては、非発光物質膜の膜厚が３〜２５μｍで、しかも、透光性放電容器の内面側のほぼ全体にわたって配設されるため、排気の困難性が特に重大な問題となるからである。
【００２６】
また、非発光物質膜は、可視光を良好に透過して外部へ導出する一方、紫外線を良好に反射するために、その膜厚が３〜２５μｍの範囲内でなければならない。この膜厚範囲内で全光束を所要の範囲内に維持しながら３波長発光形蛍光体の使用量を低減する効果を奏することができる。これに対して、膜厚が３μｍ未満になると、紫外線反射効果が低くなり、所望の蛍光体削減効果が得られないばかりか、蛍光ランプの内部が透けて見えるようになるので、不可である。また、膜厚が２５μｍ以上になると、可視光透過率が低下して全光束の向上が困難になるので、不可である。なお、好適には５〜２０μｍであり、さらに好適には５〜１５μｍ、最適にはほぼ１０μｍ程度である。
【００２７】
さらに、所要に応じて、平均粒径１０〜２０ｎｍ程度のγアルミナ超微粒子を非発光物質膜中に１〜３質量％程度含有させることができる。この場合、γアルミナは、非発光物質膜の結着剤として作用する。
【００２８】
＜蛍光体層について＞　　蛍光体層は、３波長発光形蛍光体粒子を主体として構成され、非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって膜厚３０μｍ以下に配設される。膜厚が３０μｍを超えると、３波長発光形蛍光体粒子の使用量が多くなり、本発明の目的に沿わなくなる。好適には８〜２０μｍ、さらに好適には１０〜１５μｍである。
【００２９】
３波長発光形蛍光体粒子は、赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および青色発光蛍光体のそれぞれの蛍光体粒子を混合して加色混光により白色発光を生じるように構成される。赤色発光蛍光体としては、たとえばユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体（通称「ＹＯＸ」）などを用いることができる。緑色発光蛍光体としては、たとえばセリウム、テルビウム付活リン酸ランタンやテルビウム付活セリウム・テルビウム・マグネシウム・アルミニウム蛍光体（通称「ＣＡＴ」）などを用いることができる。青色発光蛍光体としては、たとえばユーロピウム付活ストロンチウムリン酸塩蛍光体、ユーロピウム付活ストロンチウム・バリウム・カルシウムリン酸塩蛍光体（通称「アパタイト」）およびユーロピウム付活バリウム・マグネシウム・アルミニウム蛍光体（通称「ＢＡＭ」）などを用いることができる。また、３波長発光形蛍光体粒子は、平均粒径が２〜１０μｍ、好適には５μｍ±２μｍ、最適には５μｍ±１μｍである。なお、本発明において、蛍光体および前述の非発光物質粒子の平均粒径は、コールターマルチサイザー（Ｃｏｕｌｔｅｒ　Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ）によるものとする。
【００３０】
上記各３波長発光形蛍光体の化学式の一例を示せば、以下のとおりである。
【００３１】
１　赤色発光蛍光体
（１）ユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体
Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ
２　緑色発光蛍光体
（１）セリウム、テルビウム付活リン酸ランタン
ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ
（２）テルビウム付活セリウム・テルビウム・マグネシウム・アルミニウム蛍光体
（ＣｅＴｂ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ
３　青色発光蛍光体
（１）ユーロピウム付活ストロンチウムリン酸塩蛍光体
Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ
（２）ユーロピウム付活ストロンチウム・バリウム・カルシウムリン酸塩蛍光体
（ＳｒＣａＢａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ
（３）ユーロピウム、マンガン付活バリウム・マグネシウム・アルミニウム蛍光体
ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ
＜一対の電極について＞　　一対の電極は、透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設される。たとえば、透光性放電容器内の両端側に封装して、それらの間で低圧水銀蒸気放電を生起させる。また、電極は、フィラメント電極、セラミックス電極、冷陰極など既知の電極を用いることができる。
【００３２】
フィラメント電極は、タングステンの２重コイルまたは３重コイルに電子放射物質を塗布してなり、その両端を透光性放電容器を気密に貫通する一対の内部導入線の先端部に継線した構造を備えている。
【００３３】
セラミックス電極は、たとえば開口部を備えた電気伝導性の容器内にアルカリ土類元素および遷移金属元素の酸化物を主体とし、表面を遷移金属元素の炭化物または窒化物で被覆した果粒状、スポンジ状または塊状の複合セラミックスからなる熱電子放出物質を収納させてなる構造を備えていて、１本の内部導入線の先端に支持されている。
【００３４】
＜放電媒体について＞　　放電媒体は、低圧水銀蒸気放電を行わせるには、水銀および希ガスを含むものとする。
【００３５】
水銀は、液体水銀を封入するか、または液体水銀にほぼ近い水銀蒸気圧特性を示すアマルガム、たとえばＺｎ−ＨｇやＴｉ−Ｈｇ系のアマルガムとして封入される。液体水銀を封入するには、液体水銀を滴下するか、カプセルに入れて封入後適当な手段によってカプセルを破壊して水銀を取り出すことができる。また、アマルガムとして封入するには、ペレット状に成形したり、適当な金属板を基体としてアマルガムを担持させたりすることができる。すなわち、Ｚｎ−Ｈｇ系アマルガムの場合には、ペレット状に成形して封入するのに適している。また、Ｔｉ−Ｈｇ系アマルガムの場合には、金属板に担持させるのに適している。後者は、水銀放出合金ともいわれているが、封入後高周波を印加することにより加熱して水銀を放出させる。
【００３６】
次に、希ガスは、蛍光ランプの放電開始を容易にするため、および緩衝ガスとして用いられ、アルゴンＡｒ、クリプトンＫｒ、ネオンＮｅなどを２００〜４００Ｐａ程度透光性放電容器内に封入される。また、希ガスは、Ａｒ単体を封入してもよいし、またＡｒ−Ｋｒ、Ｎｅ−Ａｒ−Ｋｒ、Ｎｅ−Ａｒなどの混合封入でもよい。
【００３７】
＜本発明の作用について＞　　本発明においては、放電より放射された紫外線は、蛍光体層に入射して３波長発光形蛍光体粒子を励起して可視光を発生させる。しかし、一部の紫外線は、蛍光体層を透過して非発光物質膜に入射する。非発光物質膜を構成している非発光物質粒子は、紫外線に対して高反射性であるため、入射した紫外線を反射するので、再び蛍光体層へ入射して３波長発光形蛍光体粒子を励起する確率が高くなる。したがって、蛍光体層は、可視光の発光効率が増大する。そして、発生した可視光は、非発光物質膜を透過して透光性放電容器から外部へ導出されて照明に寄与する。このため、蛍光体層の膜厚を非発光物質膜の膜厚程度まで減少させ、したがって蛍光体の使用量を低減しても、蛍光ランプの全光束は、蛍光体量を低減しない場合とほぼ同等程度にまで維持することが可能になる。これに対して、ピロリン酸ストロンチウムを主体として構成されている非発光物質膜は、蛍光体に比較すると、すこぶる安価に入手できるので、蛍光ランプの製造コストを低減することができる。加えてピロリン酸ストロンチウムは、αアルミナに比較して安価に入手できるので、一層製造コストを低減することができる。
【００３８】
また、非発光物質膜を構成している高反射性の非発光物質粒子は、その平均粒径が１．０μｍ以上のため、透光性放電容器の内面のほぼ全体にわたり非発光物質膜が配設されていることによって、使用量が多いにもかかわらず、比表面積が相対的に小さいので、排気が容易である。このため、透光性放電容器の排気が蛍光ランプの量産性を阻害するようなことはない。
【００３９】
さらに、ピロリン酸ストロンチウムは、スラリー中の分散性が良好なので、スラリーの調整および非発光物質膜の形成が容易である。加えて非発光物質膜内における高反射率の非発光物質粒子の分散が良好になるので、従来技術１における紫外線反射作用が阻害されるような問題を生じない。
【００４０】
さらにまた、非発光物質膜は、透光性放電容器を構成するガラスから析出するアルカリ成分による蛍光体の劣化や水銀のアルカリ成分との反応に伴う消失や光束低減を抑制するという保護膜としての作用をも奏する。
【００４１】
請求項２の発明の蛍光ランプは、ガラスバルブからなる透光性放電容器と；主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子および平均粒径１０〜１００ｎｍのγアルミナ微粒子により形成され、透光性放電容器の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜と；３波長発光形蛍光体粒子を主体として構成され、非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３０μｍ以下の蛍光体層と；透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；を具備していることを特徴としている。
【００４２】
本発明は、非発光物質膜が高反射率の非発光物質粒子およびγアルミナ微粒子により形成された構成を規定している。
【００４３】
γアルミナ微粒子は、その平均粒径が１０〜１００ｎｍのものを用いる。なお、ピロリン酸ストロンチウムを主とする高反射率の非発光物質粒子の平均粒径に対して１／１００〜１／１０程度と小さなγアルミナ微粒子を用いるようにすれば、γアルミナ微粒子が高反射率物質粒子に対する結着剤としても作用する。
【００４４】
また、γアルミナ微粒子は、高反射率の非発光物質粒子の５〜６０質量％、好適には１０〜５０質量％を混合することができる。混合割合は、反射率特性および膜強度などの観点から適宜の値に設定することができる。
【００４５】
非発光物質膜は、その膜厚が３〜２５μｍでなければならないが、好適には５〜２０μｍ、より一層好適には５〜１５μｍである。限定理由は、請求項１におけるのと同様である。なお、非発光物質膜の付着量としては、０．２５ｍｇ／ｃｍ２以上にするのがよい。
【００４６】
そうして、本発明においては、非発光物質膜がγアルミナを含有しない場合よりさらに高い反射性を示し、蛍光体層を透過して非発光物質膜へ入射した紫外線を反射して、再び蛍光体層へ戻すので、３波長発光形蛍光体粒子を励起する確率がさらに高くなる。その結果、蛍光体層は、可視光の発光効率が一層増大する。そして、発生した可視光は、非発光物質膜を透過して透光性放電容器から外部へ出て照明に寄与する。このため、蛍光体層の膜厚を非発光物質膜の膜厚程度まで減少させ、したがって蛍光体の使用量を低減しても、蛍光ランプの全光束は、蛍光体量を低減しない場合とほぼ同等程度にまで維持することが可能になる。
【００４７】
また、非発光物質膜を構成している高反射性の非発光物質粒子が主としてピロリン酸ストロンチウムから構成されているので、スラリーおよび得られた非発光物質膜の分散性が良好で、ピロリン酸ストロンチウム粒子は、αアルミナ粒子に比べて一般的に安価に入手可能で、製造コスト的にも有利である点は、請求項１と同様である。
【００４８】
さらに、本発明におけるその他の作用および効果は、請求項１と同様である。
【００４９】
請求項３の発明の蛍光ランプは、ガラスバルブからなる透光性放電容器と；透光性放電容器の内面側のほぼ全体にわたって配設された紫外線吸収膜と；主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径が１μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで形成され、透光性放電容器の紫外線吸収膜の内面側に配設された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜と；３波長発光形蛍光体粒子を主体として構成され、非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３０μｍ以下の蛍光体層と；透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；を具備していることを特徴としている。
【００５０】
本発明は、請求項１の発明に加えて紫外線吸収膜を具備した構成を規定している。
【００５１】
請求項１の構成の場合、ランプから放射されるＵＶ−Ａすなわち波長３１５〜４００ｎｍの長波長紫外線が増加しやすいことが分った。放電により発生した波長３６５ｎｍの水銀輝線からなるＵＶ−Ａおよび蛍光体から発生したＵＶ−Ａは、蛍光体層を通過する際に、その一部が蛍光体層中の青色発光形蛍光体に吸収されて、当該蛍光体を励起する。その結果、青色発光形蛍光体は、青色発光を生じる。ところが、非発光物質膜を配設して蛍光体層の膜厚を低減すると、これに伴って蛍光体層によるＵＶ−Ａの吸収量が低下し、その結果非発光物質膜を透過して透光性放電容器から外部へ放射されるＵＶ−Ａが増加するからである。なお、非発光物質膜は、ＵＶ−Ａを反射するが、全部反射するのではなく、一部のＵＶ−Ａは非発光物質膜を透過して外部へ放射される。
【００５２】
そこで、本発明においては、上記のように透光性放電容器と非発光物質膜との間に紫外線吸収膜を配設している。紫外線吸収膜は、主としてＵＶ−Ａを吸収すればどのような構成でもよい。たとえば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）および酸化セリウム（ＣｅＯ２）の一種または複数種などの紫外線吸収性物質を用いることができる。また、微粒子状の紫外線吸収性物質を用いる場合、平均粒径１０〜１００ｎｍ程度のものを用いるのがよい。膜厚は、０．５〜２μｍ程度が好適である。
【００５３】
また、透光性放電容器と紫外線吸収膜との間に透光性導電膜を配設して、ラピッドスタート形の蛍光ランプを得ることができる。この場合、透光性導電膜は、透光性放電容器の内面に直接形成される。
【００５４】
さらに、ラピッドスタート形の蛍光ランプの場合、蛍光体層の蛍光体粒子の表面にアルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物たとえば酸化マグネシウムＭｇＯの少なくとも一種の微粒子を０．０５〜１．０質量％程度被覆することができる。これにより、始動電圧を低下させることができる。なお、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物たとえば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の少なくとも一種の微粒子としては、平均粒径１０〜１００ｎｍのものを用いることができる。したがって、始動電圧の低下した分透光性導電膜の抵抗値を高くすることができ、それによりＥＣ黒化の発生を効果的に抑制することができる。
【００５５】
これに対して、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の少なくとも一種の微粒子を紫外線吸収膜の内面に直接形成すると、全光束が低下するという問題がある。
【００５６】
そうして、本発明においては、上記の構成を具備していることにより、蛍光ランプから外部へ放射されるＵＶ−Ａが低減する。
【００５７】
また、本発明のその他の作用および効果は請求項１と同様である。
【００５８】
請求項４の発明の蛍光ランプは、後記非発光物質膜および蛍光体層を形成後の曲げ加工により非直管形状に形成されたガラスバルブからなる透光性放電容器と；主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径が１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで形成され、透光性放電容器の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜と；３波長発光形蛍光体粒子を主体として構成され、非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３０μｍ以下の蛍光体層と；透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；を具備していることを特徴としている。
【００５９】
本発明は、蛍光体層を配設した後に曲げ加工により非直管状に形成された蛍光ランプに好適な構成を規定している。
【００６０】
透光性放電容器のガラスバルブは、そこに後述する保護膜および蛍光体層を配設した後に曲げ加工を施すことにより、非直管状に形成される。なお、「非直管状」とは、直管状ではないことを意味し、たとえば湾曲管または屈曲管などの形状であることを許容する。そうして、透光性放電容器は、曲げ加工の結果、たとえば環形、Ｕ字形、半円形など種々の形状になっていることを許容する。したがって、曲げ加工以前の形状は、直管状であってもよいし、さらに異なる非直管状であってもよい。非発行物質および蛍光体層の膜厚は、いずれも曲げ加工後の値である。
【００６１】
そうして、本発明においては、上記の構成を具備していることにより、非発光物質膜に剥がれやクラックが生じにくくなる。その詳細なメカニズムは、必ずしも明らかでないが、非発光物質膜を構成する高反射率の非発光物質粒子の平均粒径が従来のそれに比較すると、極めて大きいために、ガラスバルブの曲げによってガラスが伸びる際に、主としてピロリン酸ストロンチウムからなる高反射率の非発光物質粒子の動きがその大きさの割りには小さいためではないか、または前述のようにピロリン酸ストロンチウムの粒子形状が棒状異形となっているため、粒子間の結合力が強くなっているためと考えられる。しかし、その理由の妥当性の有無にかかわらず、明らかに非発光物質膜の剥がれやクラック発生が少なくなるのは事実である。
【００６２】
また、本発明におけるその他の作用および効果は、請求項１と同様である。
【００６３】
請求項５の発明の蛍光ランプは、ガラスバルブからなる透光性放電容器と；透光性放電容器の内面のほぼ全体にわたって配設された透光性導電膜と；主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径が１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで形成され、透光性導電膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜と；３波長発光形蛍光体粒子を主体として構成され、非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３０μｍ以下の蛍光体層と；透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；を具備していることを特徴としている。
【００６４】
本発明は、透光性導電膜を備えたラピッドスタート形の蛍光ランプに好適な構成を規定している。
【００６５】
＜透光性導電膜について＞　　透光性導電膜は、透光性放電容器の内面のほぼ全体にわたって配設されている。なお、「透光性放電容器の内面のほぼ全体にわたって配設されている」とは、透光性放電容器の有効表面部分の大部分に配設されていることを意味する。したがって、封止やバルブの接合のための部位には配設されていなくてもよい。また、導電膜が「透光性」であるとは、低圧放電により放射された紫外線が照射されることによって蛍光体層から発生する可視光がなるべく損失少なく透過して外部へ導出される程度に透光性であることをいう。したがって、可視光透過率が高い方が望ましく、しかも、好適には透明がよい。
【００６６】
また、透光性導電膜は、ラピッドスタート形蛍光ランプの始動時に始動電圧が電極とこれに対向する部分の透光性導電膜との間にそれらの間に形成される静電容量を介して集中的すなわち高い電界強度の下に印加されるように作用する。これにより、始動が促進されるが、点灯後は透光性導電膜を介さないで電極間で直接アーク放電が生起するように適度の抵抗値を有するように、透光性導電膜の抵抗値が規制される。
【００６７】
上記の構成の透光性導電膜としては、たとえば導電性酸化スズ膜（いわゆる「ネサ膜」、化学式ＳｎＯ２−ｎ）やＩＴＯ膜などを用いて構成することができる。なお、ネサ膜は、酸素空孔により自由電子が発生し、半導体として振舞う。膜厚は一般的には数１００ｎｍ、可視光透過率９０％以上であって、たとえば添加する不純物の条件を適当に設定するなどによって抵抗値を数１０ｋΩ〜数ＭΩ／□（正方形平面の対向する一対の端辺縁間の抵抗値）の範囲で制御可能である。
【００６８】
さらに、透光性導電膜は、ディップ法、スプレイ法およびＣＶＤ法など薄膜形成のための既知の種々の方法を用いて形成することができる。
【００６９】
そうして、本発明においては、上記の構成を具備していることにより、ＥＣ黒化が生じにくい。その詳細なメカニズムは、必ずしも明らかでないが、非発光物質膜を構成する主としてピロリン酸ストロンチウムからなる高反射率の非発光物質粒子の平均粒径が従来のそれに比較すると、極めて大きいために、必然的に非発光物質膜の膜厚が大きくなり、そのため透光性導電膜と蛍光体層との間の絶縁距離が大きくなるため、非発光物質膜の絶縁破壊が発生しにくくなっているためではないかと考えられる。しかし、その理由の妥当性の有無にかかわらず、明らかにＥＣ黒化が抑制されるのは事実である。
【００７０】
また、本発明におけるその他の作用および効果は、請求項１と同様である。
【００７１】
請求項６の発明の蛍光ランプは、ガラスバルブからなる透光性放電容器と；透光性放電容器の内面のほぼ全体にわたって配設された透光性導電膜と；主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる平均粒径が１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで形成され、かつ、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の少なくとも一種の微粒子を０．０５〜１０質量％含有し透光性導電膜の内面側のほぼ全体にわたって形成された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜と；非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された蛍光体層と；透光性放電容器の内部に放電を生起するように配設された一対の電極と；透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；を具備していることを特徴としている。
【００７２】
本発明は、透光性導電膜を備えたラピッドスタート形の蛍光ランプに好適な他の構成を規定している。
【００７３】
非発光物質膜は、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の少なくとも一種の微粒子を一般的には０．０５〜１０質量％、好適には０．１〜１．０質量％含有する。アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の少なくとも一種の微粒子の含有量が０．０５質量％未満であると、始動電圧の効果的低下が得られないので、不可である。また、上記含有量が１０質量％を超えると、不純ガスの放出量が多くなりすぎて、スネーキングなどの不具合が生じやすくなるので、不可である。なお、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の平均粒径は、好適には１０〜１００ｎｍである。
【００７４】
そうして、本発明においては、非発光物質膜中に含有されているアルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の少なくとも一種の微粒子がゲッター作用、電子供給作用および２次電子放出作用を呈する。その結果、蛍光ランプの始動電圧が低下する。そのため、透光性導電膜の抵抗値をＥＣ黒化の不安のない値まで高くすることができる。
【００７５】
一方、非発光物質膜中の主としてピロリン酸ストロンチウムからなる高反射率の非発光物質粒子は、紫外線を良好に反射する。また、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の少なくとも一種の微粒子が従来のように蛍光体粒子の表面に被覆されている状態に比較すると、当該微粒子に到達する紫外線が少なくなるので、当該微粒子が紫外線によって着色しなくなり、全光束の低下は殆ど生じない。
【００７６】
また、本発明におけるその他の作用および効果は、請求項１と同様である。
【００７７】
請求項７の発明の蛍光ランプは、請求項１ないし６のいずれか一記載の蛍光ランプにおいて、非発光物質膜は、その膜厚が５〜２０μｍであることを特徴としている。
【００７８】
本発明は、非発光物質膜の好適な膜厚を規定している。すなわち、紫外線反射および可視光透過が良好に得られ、３波長発光形蛍光体の使用量を効果的に低減できる。
【００７９】
請求項８の発明の蛍光ランプは、請求項１ないし７のいずれか一記載の蛍光ランプにおいて、非発光物質膜は、主としてピロリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）からなる非発光物質粒子に対して平均粒径１０〜１００ｎｍのγアルミナ微粒子が６０質量％以下の範囲内で混合して形成されていることを特徴としている。
【００８０】
γアルミナ微粒子が１〜５質量％、好適には１〜３質量％の範囲内であれば、平均粒径１μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子に対するファン・デル・ワールス力による結着剤として非発光物質膜の強度を向上させるのに効果的であり、５〜６０質量％、好適には１０〜５０質量％の範囲であれば、加えて反射率を高めるのに効果的である。
【００８１】
請求項９の発明の蛍光ランプは、請求項１ないし８のいずれか一記載の蛍光ランプにおいて、非発光物質膜は、硫酸バリウムに対する波長２５４ｎｍにおける反射率が波長７８０ｎｍにおける反射率の１．５倍以上であることを特徴としている。
【００８２】
本発明は、非発光物質膜の紫外線に対する反射率と可視光に対する反射率の好適な比を規定している。すなわち、保護膜の紫外線反射率および可視光反射率の関係について上記の条件を満足させることによって、蛍光体層へ反射される紫外線の量を確実に多くすることが可能となる。
【００８３】
請求項１０の発明の蛍光ランプは、請求項１ないし９のいずれか一記載の蛍光ランプにおいて、非発光物質膜は、波長２５４ｎｍにおける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％以下であることを特徴としている。
【００８４】
本発明は、非発光物質膜の硫酸バリウムの反射率を基準にした場合の紫外線に対する反射率と可視光に対する反射率の好適な比を規定している。なお、波長２５４ｎｍにおける反射率は、硫酸バリウムのそれに対して７０％以上とするのがより好ましい。
【００８５】
本発明によれば、上記の構成により蛍光体層へ反射される紫外線の量を確実に多くすることが可能になる。
【００８６】
請求項１１の発明の照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体に支持された請求項１ないし１０のいずれか一記載の蛍光ランプと；蛍光ランプを付勢する点灯装置と；を具備していることを特徴としている。
【００８７】
本発明において、「照明装置」とは、蛍光ランプの発光を何らかの目的で用いるあらゆる装置を含む広い概念である。照明装置を例示すれば、照明器具、直下式バックライト装置、表示装置および信号灯装置などである。なお、照明器具は、家庭用の照明器具に好適であるが、これに限定されるものではなく、店舗用照明器具、オフィス用照明器具、屋外用照明器具などにも適応する。また、「照明装置本体」とは、照明装置から蛍光ランプおよび点灯回路を除いた残余の部分をいう。
【００８８】
点灯回路は、蛍光ランプを所定条件で点灯する手段であり、照明装置本体に配設することができる。しかし、要すれば、点灯装置本体から離間して、たとえば天井裏などに配置することもできる。また、点灯回路は、コイルおよびコアを主体とする磁気漏れトランスやチョークコイル、高周波インバータを主体とする電子化点灯回路などを用いることができる。
【００８９】
そうして、本発明の照明装置は、請求項１ないし１０の作用、効果を奏する。
【００９０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００９１】
図１ないし図３は、本発明の蛍光ランプの第１の実施形態としての直管形蛍光ランプを示し、図１は一部切欠正面図、図２は管端部の拡大断面図、図３はピロリン酸ストロンチウムの電子顕微鏡写真である。本実施形態は、請求項１記載の発明に対応する。蛍光ランプは、透光性放電容器１、非発光物質膜２、蛍光体層３、一対の電極４、４、内部導入線５、外部導入線６および口金７を具備している。
【００９２】
透光性放電容器１は、バルブ１ａ、一対のフレアステム１ｂ、１ｂからなり、両端の封止部を形成している。バルブ１ａは、ソーダライムガラスからなる。一対のフレアステム１ｂは、排気管１ｂ１およびフレア１ｂ２を備え、一対の内部導入線４および外部導入線５を封着している。排気管１ｂ１は、基端がチップオフされているとともに、先端が透光性放電容器１内に連通している。フレア１ｂ２は、バルブ１ａの両端に封止されて気密な透光性放電容器１を形成する。
【００９３】
非発光物質膜２は、主としてピロリン酸ストロンチウムからなる平均粒径１μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで形成されている。そして、透光性放電容器１の両端部を除く内面の全体に配設されている。ピロリン酸ストロンチウムの粒子は、図３に示すように、その粒子形状が棒状異形をなしている。なお、図３は、ピロリン酸ストロンチウムを５０００倍に拡大して示す走査形電子顕微鏡写真である。
【００９４】
蛍光体層３は、３波長発光形蛍光体粒子からなり、透光性放電容器１の非発光物質膜２の内面に密着して配設されている。
【００９５】
一対の電極４、４は、いずれも２重コイル形のタングステン線フィラメントに電子放射性物質を塗布してなり、後述する一対の内部導入線５、５の先端部に継線されている。
【００９６】
内部導入線５および外部導入線６は、透光性放電容器１のフレアステム１ｂの内部でジュメット線を介して接続し、フレアステム１ｂに対して気密性を維持している。図２に示す排気管１ｂ１は、透光性放電容器１の排気、封入後に封止される。
【００９７】
口金７は、アルミニウム製のキャップ状成形品７ａに一対の口金ピン７ａ、７ａを絶縁関係に支持して備えていて、透光性放電容器１の両端にその一対が装着されている。
【００９８】
放電媒体は、水銀および希ガスからなり、透光性放電容器１内に封入している。
【実施例１】
蛍光ランプは、ＦＬ２０ＳＳ／１８形で、透光性放電容器１の管径２８ｍｍ、管長５８０ｍｍ、全長５９５．５ｍｍ以下である。
【００９９】
透光性放電容器１；バリウムシリケートガラス
非発光物質膜；膜厚１０μｍ、平均粒径３μｍのピロリン酸ストロンチウム
蛍光体層；膜厚１０μｍ
赤色発光蛍光体；Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ
緑色発光蛍光体；ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ
青色発光蛍光体；ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ
放電媒体；液体水銀および３３０Ｐａの圧力で封入されたアルゴンＡｒ
全光束；膜厚２０μｍの蛍光体層を備え、非発光物質膜のない他は実施例と同じ仕様の比較例３に対して９８％であった。
【０１００】
次に、非発光物質膜７の膜厚を一定にして蛍光体層２の膜厚を変化させた場合の全光束の変化と、蛍光体層２の膜厚を一定にして非発光物質膜７の膜厚を変化させた場合の全光束の変化とについて、図４および図５を参照して説明する。各図において、縦軸は全光束（％）を示す。
【０１０１】
図４は、本発明の第１の実施形態における蛍光体層の膜厚を変化させた場合の全光束の関係を示すグラフである。図において、横軸は蛍光体層の膜厚（μｍ）を示す。図は、非発光物質膜７の膜厚を１７μｍ一定にして、蛍光体層２の膜厚を変化させた場合の全光束を測定したものである。蛍光体層２の膜厚が７μｍ以上であれば、高い全光束を得ることができることが分かる。
【０１０２】
図５は、同じく非発光物質膜の膜厚を変化させた場合の全光束の関係を示すグラフである。図において、横軸は非発光物質膜の膜厚（μｍ）を示す。図は、蛍光体層２の膜厚を１０μｍ一定にして、非発光物質膜７の膜厚を変化させて全光束を測定したものである。全光束は、非発光物質膜７の膜厚に対して大きな変化はなく、５μｍ以上あれば、比較的高い全光束が得られると推定できる。
【０１０３】
次に、本発明の蛍光ランプの第２の実施形態について説明する。本実施形態は、請求項２の発明に対応する。蛍光ランプの構造は、非発光物質膜２の構成を除くと図１および図２と同じである。非発光物質膜２は、平均粒径３μｍのピロリン酸ストロンチウム粒子からなる高反射率の非発光物質粒子を６７質量％、平均粒径１０〜３０ｎｍのγアルミナ微粒子を３３質量％混合させたものであり、膜厚は約１０μｍである。
【０１０４】
本実施形態の蛍光ランプの特性を調べるために、比較例１および２との比較を行った。比較例１は、蛍光体層の膜厚が２０μｍであって非発光物質膜を備えていない以外は第２の実施形態と同一構成、比較例２は、蛍光体層の膜厚が１２μｍであって非発光物質粒子としてαアルミナ粒子を用いている以外は第２の実施形態と同一構成である。なお、「剥がれ」はバルブ外観の目視評価にて、「黒化」は点灯開始後、１０００時間経過後のバルブ外観の目視評価にて発生状況をそれぞれ判断した。比較した結果を表１に示す。
【０１０５】
【表１】
2004006185.tif 000003
表１から理解できるように、本実施形態の蛍光ランプは、全光束の低下を極力抑えながら蛍光体の使用量を削減することが可能であり、比較例２と比較して蛍光ランプの黒化の発生を抑えることが可能となった。比較例２の蛍光ランプに発生した黒化は、αアルミナ粒子の平均粒径が１μｍ未満であり、吸蔵ガス濃度が本実施形態に比べて多く、水銀蒸気が吸蔵ガスと反応して水銀化合物になったためと考えられる。
【０１０６】
図６は、本発明の蛍光ランプの第３の実施形態を示す要部拡大断面図である。本実施形態は、請求項３の発明に対応する。図において、図２と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。符号８は、紫外線吸収膜を示す。
【０１０７】
紫外線吸収膜８は、いずれも平均粒径１０〜１００ｎｍの酸化チタンＴｉＯ２および酸化セリウム（ＣｅＯ２）を質量比でそれぞれ５０％含有した膜厚１μｍの膜からなる。また、紫外線吸収膜８は、透光性放電容器１と非発光物質膜２との間に形成されている。なお、図中、符号９は透光性導電膜である。
【０１０８】
本実施形態によれば、ＵＶ−Ａの放射が低減する。
【０１０９】
図７および図８は、本発明の蛍光ランプの第４の実施形態としての環形蛍光ランプを示し、図７は一部切欠正面図、図８はガラスバルブの曲げ加工前の管端部の拡大側面断面図である。各図において、図１および図２と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、請求項４の発明に対応する。
【０１１０】
透光性放電容器１の両端の封止部には、図８に示すように、曲げ加工前のガラスバルブを加熱軟化状態において金型を用いて封止部を成形することによって形成されたモールド部１ａ１が形成されている。このモールド部１ａ１は、透光性放電容器１を非直管形状、すなわち本実施形態の場合には円環状に整形する際のチャック部として寄与する。
【０１１１】
フレアステム１ｂの排気管１ｂ１は、透光性放電容器１の排気、封入後に封止されている。これに対して、透光性放電容器１の図示していない他端における排気管は、透光性放電容器１を曲げ加工する以前に、透光性放電容器１の内外に圧力差がない状態のときに予め封じ切られている。
【０１１２】
非発光物質膜２は、以下に示す構成で、透光性放電容器１の内面に、両端の封止部を除く残余の部分のほぼ全体にわたり配設されている。すなわち、保護膜は、高反射率の非発光物質粒子として平均粒径約５μｍのピロリン酸ストロンチウムを主体とし、平均粒径１０〜２０ｎｍのγアルミナを結着剤として約１質量％添加した構成で、その膜厚が平均で約１０μｍである。
【０１１３】
蛍光体層３は、３波長発光形蛍光体粒子を主成分とし、平均粒径１０〜２０ｎｍのγアルミナを結着剤として約１質量％添加した構成で、その膜厚が平均約１０μｍで、非発光物質膜２の内面に配設されている。
【０１１４】
口金７は、合成樹脂製の２つ割り形成形品に４個の口金ピン７ａを備えてなる構造である。そして、透光性放電容器１の両端間をブリッジし、かつ、両側から透光性放電容器１の両端のモールド部１ａ１を挟持することによって、透光性放電容器１に装着されている。
【０１１５】
透光性放電容器１の曲げ加工は、以下の要領で行なわれる。すなわち、直管状のガラスバルブの内面に非発光物質膜２および蛍光体層３を重ねて配設した後、ガラスバルブの両端にそれぞれ電極４をマウントした一対のフレアステム１ｂを封着して封止部を形成し、次に封止部を加熱軟化状態で整形してモールド部１ａ１を形成しながら直管状の透光性放電容器１を製作する。その後、透光性放電容器１の全体を加熱軟化させてから、その一端のモールド部１ａ１をチャックして、透光性放電容器１を垂下させ、他方のモールド部１ａ１をドラム状の型枠に固定する。そして、型枠を回転させながら透光性放電容器１を巻き取ることにより、透光性放電容器１の曲げ加工が行なわれて、透光性放電容器１は、環状に整形される。
【０１１６】
以上説明した実施形態の構成で、非発光物質膜厚を変化させた蛍光ランプをそれぞれ５０本試作して、比較例とともに非発光物質膜２の剥がれとクラックとについて目視により検査した結果を表２および表３に示す。なお、比較例は、非発光物質膜の主成分が高反射率の非発光物質粒子が平均粒径１０〜２０ｎｍのγアルミナである以外は、本実施形態と同一仕様の蛍光ランプである。また、各表中の各記号の意味は以下のとおりである。表３の剥がれは、所定の剛性を有する棒材の先端で非発光物質膜を引っ掻いた結果について評価したものである。
【０１１７】
記号　　　　表２（クラック）　　　　表３（剥がれ）
○　　　　　殆どなし　　　　　　　　なし
△　　　　　やや目立つ　　　　　　　やや不良
×　　　　　目立つ　　　　　　　　　不良
【０１１８】
【表２】
2004006185.tif 000004
【０１１９】
【表３】
2004006185.tif 000005
図９は、本発明の蛍光ランプの第５の実施形態を示す要部拡大断面図である。本実施形態は、請求項５の発明に対応する。図において、図２と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。符号９は、透光性導電膜を示す。
【０１２０】
透光性導電膜９は、透明なネサ膜からなり、透光性放電容器１の内面のほぼ全体にわたり配設されている。非発光物質膜２は、透光性導電膜９の内面に形成されている。
【０１２１】
本実施形態の４０Ｗ形のラピッドスタート形蛍光ランプを５０本試作して、比較例１および比較例２とともにＥＣ黒化と全光束とについて調べた結果、本実施形態のラピッドスタート形蛍光ランプにＥＣ黒化は全く認められなかった。また、全光束は、非発光物質膜２がない場合の初期値と同等であった。
【０１２２】
これに対して、比較例１は、非発光物質膜２の主構成要素である高反射率の非発光物質粒子が平均粒径１０〜２０ｎｍの酸化亜鉛および酸化チタンである以外は、本実施形態と同一仕様のラピッドスタート形蛍光ランプである。比較例１においては、ＥＣ黒化については良好であったが、全光束が非発光物質膜２のない場合の初期値の約９６％に低減していた。
【０１２３】
また、比較例２は、非発光物質膜２の主成分である高反射率の非発光物質粒子がγアルミナである以外は、本実施形態と同一仕様のラピッドスタート形蛍光ランプである。比較例２は、全光束は、非発光物質膜２がない場合の初期値と同等であったが、ＥＣ黒化が生じやすかった。
【０１２４】
次に、本発明の蛍光ランプの第６の実施形態について説明する。本実施形態は、請求項６の発明に対応する。蛍光ランプの構造は、非発光物質膜２の構成を除くと図９と同じである。
【０１２５】
非発光物質膜２は、平均粒径４μｍのピロリン酸ストロンチウム粒子および平均粒径１０〜１００ｎｍの酸化マグネシウム微粒子からなり、膜厚が１０μｍである。酸化マグネシウムは、ピロリン酸ストロンチウムに対して０．５質量％であり、かつ、ピロリン酸ストロンチウム粒子の表面に被覆されている。
【０１２６】
図１０は、本発明の本発明の照明装置の一実施形態としての天井直付け形蛍光灯器具を示す斜視図である。図において、２１は照明装置本体、２２は蛍光ランプ、２３は放電ランプ点灯装置である。
【０１２７】
照明装置本体２１は、内部に放電ランプ点灯装置２３を内蔵し、ランプソケット２１ａなどを備えている。
【０１２８】
蛍光ランプ１２は、放電ランプ点灯装置の一部を構成しているが、ランプソケット２１ａに装着されることにより、照明装置本体２１に支持されている。
【０１２９】
放電ランプ点灯装置２３は、その回路部分が照明装置本体２１内に配設されている。
【０１３０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、透光性放電容器と、主としてピロリン酸ストロンチウムからなる平均粒径が１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子を含んで形成され、透光性放電容器の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３〜２５μｍの非発光物質膜と、３波長発光形蛍光体粒子を主体として構成され、非発光物質膜の内面側のほぼ全体にわたって配設された膜厚３０μｍ以下の蛍光体層と、一対の電極と、放電媒体とを具備していることにより、高価な３波長発光蛍光体の使用量を低減するとともに、全光束の低下が少ない蛍光ランプを提供することができる。
【０１３１】
請求項２の発明によれば、加えて非発光物質膜が主としてピロリン酸ストロンチウムからなる平均粒径１．０μｍ以上の高反射率の非発光物質粒子および平均粒径１０〜１００ｎｍのγアルミナ微粒子により形成されていることにより、紫外線に対する高い反射性を示すとともに、スラリーおよび得られた非発光物質膜の分散性が良好な蛍光ランプを提供することができる。
【０１３２】
請求項３の発明によれば、加えて透光性放電容器および非発光物質膜の間に紫外線吸収膜を配設したことにより、ＵＶ−Ａの放射量が少ない蛍光ランプを提供することができる。
【０１３３】
請求項４の発明によれば、加えて透光性放電容器が後記非発光物質膜および蛍光体層を形成後の曲げ加工により非直管形状に形成されたガラスバルブからなることにより、非発光物質膜に剥がれやクラックが生じにくい蛍光ランプを提供することができる。
【０１３４】
請求項５の発明によれば、加えて透光性放電容器の内面のほぼ全体にわたって配設された透光性導電膜を具備していることにより、ＥＣ黒化が生じにくい蛍光ランプを提供することができる。
【０１３５】
請求項６の発明によれば、加えて非発光物質膜がアルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の少なくとも一種の微粒子を０．０５〜１０質量％含有していることにより、始動電圧が低下する蛍光ランプを提供することができる。
【０１３６】
請求項７の発明によれば、加えて非発光物質膜は、その膜厚が５〜２０μｍであることにより、紫外線反射および可視光透過が良好に得られ、３波長発光形蛍光体の使用量を効果的に低減する蛍光ランプを提供することができる。
【０１３７】
請求項８の発明によれば、加えて非発光物質膜は、主としてピロリン酸ストロンチウムからなる非発光物質粒子に対して平均粒径１０〜１００ｎｍのγアルミナ微粒子が６０質量％以下の範囲内で混合して形成ことにより、結着剤として非発光物質膜の強度を向上させるのに効果的な、または反射率を高めるのに効果的な蛍光ランプを提供することができる。
【０１３８】
請求項９の発明によれば、加えて非発光物質膜は、硫酸バリウムに対する波長２５４ｎｍにおける反射率が波長７８０ｎｍにおける反射率の１．５倍以上であることにより、蛍光体層へ反射される紫外線の量を確実に多くすることが可能な蛍光ランプを提供することができる。
【０１３９】
請求項１０の発明によれば、加えて非発光物質膜は、波長２５４ｎｍにおける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％以下であることにより、蛍光体層へ反射される紫外線の量を確実に多くすることが可能になる蛍光ランプを提供することができる。
【０１４０】
請求項１１の発明によれば、照明装置本体と、照明装置本体に支持された請求項１ないし１０のいずれか一記載の蛍光ランプと、蛍光ランプを付勢する点灯装置とを具備していることにより、請求項１ないし１０の効果を有する照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蛍光ランプの第１の実施形態を示す一部切欠正面図
【図２】同じく管端部の拡大断面図
【図３】同じくピロリン酸ストロンチウムの電子顕微鏡写真拡大要部側面断面図
【図４】本発明の蛍光ランプの第２の実施形態を示す拡大要部側面断面図
本発明の第２の実施形態における蛍光体層の膜厚を変化させた場合の全光束の関係を示すグラフ
【図５】同じく非発光物質膜の膜厚を変化させた場合の全光束の関係を示すグラフ
【図６】本発明の蛍光ランプの第３の実施形態を示す要部拡大断面図
【図７】本発明の蛍光ランプの第４の実施形態としての環形蛍光ランプを示す一部切欠正面図
【図８】同じくガラスバルブの曲げ加工前の管端部の拡大側面断面図
【図９】本発明の蛍光ランプの第５の実施形態を示す要部拡大断面図
【図１０】本発明の本発明の照明装置の一実施形態としての天井直付け形蛍光灯器具を示す斜視図
【符号の説明】
１…透光性放電容器、１ａ…バルブ、１ｂ…フレアステム、１ｂ１…排気管、１ｂ２…フレア、２…非発光物質膜、３…蛍光体層、４…電極、５…内部導入線、６…外部導入線
【図１】
2004006185.tif 000006
【図２】
2004006185.tif 000007
【図３】
2004006185.tif 000008
【図４】
2004006185.tif 000009
【図５】
2004006185.tif 000010
【図６】
2004006185.tif 000011
【図７】
2004006185.tif 000012
【図８】
2004006185.tif 000013
【図９】
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【図１０】
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