(57)【要約】【課題】無電極蛍光ランプにおいて、始動補助剤を適切な位置に容易に配設できるようにする。【解決手段】発光バルブ１０における凹入部１３内の空洞部分には、管軸Ａに沿って排気管１６が取り付けられ、コア２１及び外部コイル２２が凹入部１３に差し込まれている。排気管１６は、ガラス直管からなり、内管１２の底から凹入部１３の内部空間中央を通って外方に伸びており、排気管１６の先端部１６ａは封止されている。排気管１６の先端部１６ａと縮径部１６ｂとの間には、アマルガム封入容器４０、並びに、担持体に始動補助剤を担持した構造物５０、充填部材４１，４２が収納されている。【選択図】    図１
2004253148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁面が内方に凹んだ凹入部を有する放電容器の内面に蛍光体層が形成され、水銀またはアマルガムと希ガスとが封入された発光管を備え、
前記凹入部に励起コイルが配置されていると共に、当該凹入部の底から励起コイル近傍を経て外方に伸びる排気管を有している無電極蛍光ランプであって、
前記排気管内に、
始動補助剤が被着された担持体が封入されていることを特徴とする無電極蛍光ランプ。
【請求項２】
前記排気管には、縮径部分が形成されており、
当該排気管における縮径部と先端部との間に、前記担持体が配置されていることを特徴とする請求項１記載の無電極蛍光ランプ。
【請求項３】
前記始動補助剤は、
セシウムの酸化物を含むことを特徴とする請求項１または２記載の無電極蛍光ランプ。
【請求項４】
壁面が内方に凹んだ凹入部を有する放電容器の内面に蛍光体層が形成され、始動補助剤を含む担持体を内包するホルダが連結された排気管が、前記凹入部内から外方に伸びて取り付けられている容器体を作製する容器体作成ステップと、
前記排気管から排気すると共に希ガスを封入する排気封入ステップと、
前記排気封入ステップの後に前記担持体を前記ホルダから前記排気管に移動させる移動ステップと、
前記移動ステップの後に、前記排気管における前記担持体が存在する箇所よりも先端側を封止切る封止ステップとを備えることを特徴とする無電極蛍光ランプの製造方法。
【請求項５】
前記容器体作製ステップでは、
前記ホルダに、前記担持体に加えて、水銀またはアマルガムを含むペレットを内包させ、
前記担持体と共に前記ぺレットを、前記ホルダから前記排気管に移動させることを特徴とする請求項４記載の無電極蛍光ランプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無電極蛍光ランプ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無電極蛍光ランプは、発光バルブとなるガラス容器の内壁に、蛍光体層が形成れ、内部には水銀などの発光金属が封入され、このガラス容器の外部にコイルが装着されて構成されており、ガラス容器内にフィラメントや電極を有していないため、優れた長寿命特性を示す。
【０００３】
ガラス容器にコイルを装着させる形態として、特許文献１に開示されるように、ガラス容器に凹入部が設けられ、この凹入部に励起コイル及びコアが挿入されているものが一般的である。
このような無電極蛍光ランプは、励起コイル及びコアで高周波磁界を発生させることにより、発光バルブ内の水銀を励起して紫外光を発生させ、発生した紫外光を蛍光体層で可視光に変換することによって発光する。
【０００４】
水銀を封入した無電極蛍光ランプは、蛍光ランプとして優れた光源を実現できるが、点灯中に熱で水銀の蒸気圧が上がりすぎ、発光効率が低下するため、アマルガムを使用して水銀蒸気圧を制御する構成が主流である。
一方、アマルガムを使用する場合、点灯初期に水銀蒸気圧がすぐに上昇せず光束の立ち上がりが悪いという問題がある。そこで、例えば特許文献２や特許文献３に示されるように、インジウムアマルガムをランプ内に設置する技術が知られている。この技術によれば、初期放電により、放電空間の温度が上昇するのに伴って、水銀蒸気が補助アマルガム（インジウムアマルガム塗布部）から速やかに放出されるため、点灯初期にもある程度の明るさを確保することが可能となる。
【０００５】
無電極蛍光ランプは、容器内部から排気すると共に希ガスを充填する工程を経て製造される。そのため、ガラス容器には、凹入部の底から外方に伸びるように排気管が取り付けられ、この排気管を通して排気並びに希ガス充填が行われ、その後で排気管の先端部が封止される。そして、この排気管は、無電極蛍光ランプ完成後においても、励起コイルの内側空間を貫通する状態で残される。
【０００６】
ところで、一般的に蛍光ランプを暗所で点灯させるときに、点灯されにくいものが確率的に発生する。例えば、暗黒の地下室や深海、密室などでランプを点灯する時、あるいは、暗闇から瞬時に点灯するようなイルミネーション演出時などに、ランプが点灯しなかったり、点灯するまでに時間がかかることがある。特に、無電極蛍光ランプにおいては、暗所始動時に不点灯が発生しやすい。
【０００７】
蛍光ランプの暗所始動特性は、回路を工夫することによっても改善できるが、発光バルブにおいても、暗所始動特性を改善するための工夫がなされている。
例えば、特許文献４に示されるように、無電極蛍光ランプや蛍光灯等を含む低圧放電ランプの始動を容易にするため、セシウム化合物の如き始動補助剤を発光バルブ内に設ける技術が知られている。
【０００８】
発光バルブ内に始動補助剤を配設する方法としては、発光バルブの内面に始動補助剤を塗布する方法も考えられるが、セシウムなどの非発光物質を発光バルブ内面に塗布すると、バルブが着色したり光束が低下しやすい。そこで、例えば、図５に示すように、金属又はガラスなどの担持部材（メッシュ線材）に始動補助剤を担持させ、この担持部材を放電容器の内壁に取りつける方法や、特許文献５に開示されているように、始動補助剤を保持したメッシュ線材を、各種放電ランプ内のステム部に埋設する技術が知られている。
【０００９】
このように、始動補助剤を担持した部材を発光管内の適切な位置に配設することによって、無電極蛍光ランプの暗所始動特性を向上させることができる。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１８５９６５号公報
【００１１】
【特許文献２】特開平１０−５０３８７９号公報
【００１２】
【特許文献３】ＵＳＰ４６２２４９５号公報
【００１３】
【特許文献４】特開平０８−３２９９００号公報
【００１４】
【特許文献５】特開平７−２５４３９１号公報、図２
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、始動補助剤を担持した部材を、発光管の内壁に取り付けたり、ステム部に埋設する作業は、困難が伴うとともに、そのための部品も必要となるので、製造コストがかさむという問題がある。
例えば、図５に示す発光バルブ１１０のように、担持体に始動補助剤を担持させてなる構造物１５０が取り付けられた支持棒（ワイヤ）１５１を、フリットガラスで管壁に接合することによって取り付けることができるが、バーナでフリットガラスを溶融させる作業などが伴うのでかなり手間がかかる。
【００１６】
本発明は、上記課題に鑑み、無電極蛍光ランプにおいて、始動補助剤を適切な位置に容易に配設できるようにすることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、壁面が内方に凹んだ凹入部を有する放電容器の内面に蛍光体層が形成され、水銀またはアマルガムと希ガスとが封入された発光管を備え、凹入部に励起コイルが配置されていると共に、凹入部の底から励起コイル近傍を経て外方に伸びる排気管を有している無電極蛍光ランプにおいて、排気管内に、始動補助剤が被着された担持体を封入することとした。
【００１８】
ここで、「水銀またはアマルガム」は、カプセル容器などの中に入れた状態で封入されていてもよいし、そのまま封入されていてもよい。
上記本発明の無電極蛍光ランプによれば、始動補助剤を、適切な位置に容易に配設できる。
すなわち、一般的に、始動補助剤を配置する際に、励起コイルによって生じる放電領域の中心から外れた外縁に位置させるのが適切であるが、上記本発明の無電極蛍光ランプによれば、排気管が励起コイル近傍を経て外方に伸びており、また、排気管はその管径が小さいので、その排気管内に担持体を収納することによって、始動補助剤を適切な位置に配置することができる。
【００１９】
ここで、排気管に、縮径部を形成し、当該排気管における縮径部と先端部との間に担持体を配置すれば、排気管内における持体の位置を定めることができる。
また、セシウムの酸化物は、始動補助剤としての性能が優れ、かつ取り扱いやすい。
また、上記構成の無電極蛍光ランプは、壁面が内方に凹んだ凹入部を有する放電容器の内面に蛍光体層が形成され、始動補助剤を含む担持体を内包するホルダが連結された排気管が、凹入部内から外方に伸びて取り付けられている容器体を作製する容器体作成ステップと、排気管から排気すると共に希ガスを封入する排気封入ステップと、排気封入ステップの後に担持体をホルダから排気管に移動させる移動ステップと、移動ステップの後に、排気管における担持体が存在する箇所よりも先端側を封止切る封止ステップとを有する製造方法によって製造することができ、この製法によれば、排気封入ステップ中における排気コンダクタンスを低く維持しながら製造することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（無電極蛍光ランプの全体構成）
図１は、本発明の一実施形態にかかる無電極蛍光ランプの構成を示す側断面図である。
【００２１】
無電極蛍光ランプ１は、発光バルブ１０と、当該発光バルブ１０内に電磁誘導結合型放電を発生させる点灯ユニット２０とを備えている。
この発光バルブ１０は、一般の白熱電球と同様のバルブ形状を有する外管１１に、有底円筒状の内管１２がはめ込まれて構成されている。この内管１２は、外管１１の開口部から、管軸Ａに沿って外管１１の内部に挿入された状態ではめ込まれている。そして、この内管１２が、発光バルブ１０における凹入部１３を形成している。
【００２２】
発光バルブ１０において、外管１１および内管１２は、全体が透光性ガラスで形成され、その内面全体にわたって、蛍光体が塗布されて蛍光体層１４，１５が形成されている。
また、発光バルブ１０における凹入部１３内の空洞部分には、管軸Ａに沿って排気管１６が存在している。
【００２３】
点灯ユニット２０は、円筒形の磁性体からなるコア２１と、当該コア２１の外周先端部に巻き付けられた外部コイル２２と、外部コイル２２に接続されたパワーカプラー２３とからなり、外部コイル２２は、コア２１の上部を包み込み、排気管の１６まわりを取り囲んでいる。
そして、コア２１及び外部コイル２２が凹入部１３に差し込まれている。
【００２４】
コア２１はパワーカプラー２３上に取り付けられ、発光バルブ１０は、口金３０を介して点灯ユニット２０に取り付けられている。
なお、パワーカプラー２３は、これに外部電源を供給する高周波発生装置６０に接続されている。
（排気管の構造）
排気管１６は、ガラス直管からなり、内管１２の底から凹入部１３の内部空間中央を通って外方に伸びており、排気管１６の先端部１６ａは封止されている。また、排気管１６は、内管１２の底部１２ａにおいて、発光バルブ１０の内部空間と連通するように接続されている。
【００２５】
そして、排気管１６の中には、アマルガム封入容器４０、並びに、担持体に始動補助剤を担持させた構造物５０、充填部材（ビーズ４１，ムク棒４２）といった内封物が収納されている。
この排気管１６の途中には、他の部分よりも内径が小さい縮径部１６ｂが形成されており、上記内封物は、排気管１６内における先端部１６ａと縮径部１６ｂとの間に収納されている。当該内封物は、縮径部１６ｂを通過できないので、内封物が蛍光体層１４，１５に触れることがない。
【００２６】
なお、この縮径部１６ｂは、ガラス管を部分的にバーナーで加熱して軟化させることによって形成することができる。
このような排気管１６によって、構造物５０の位置は、排気管１６の中で、先端部１６ａと縮径部１６ｂとの間に規定されるので、外部コイル２２に対する先端部１６ａ及び縮径部１６ｂの位置を調節することによって、構造物５０を排気管１６に固定しなくても、構造物５０を外部コイル２２に対して適当な位置に配置することができる。
【００２７】
（外部コイル２２に対する構造物５０の位置について）
基本的に、始動補助剤は、励起コイルによって形成される放電領域の外縁部分に配置されることが好ましい。なぜなら、放電の中心領域に配置されると、始動補助剤が放電によって熱やエネルギーを受けるので、長期にわたって点灯すると、その始動補助特性が劣化しやすく、一方、放電の中心領域から離れすぎると、始動補助効果を得ることができなくなるためである。
【００２８】
従って、上記「外部コイル２２に対する適当な位置」というのは、外部コイル２２によって形成される放電領域の外縁部分に相当する位置ということができる。
ところで、排気管１６は、凹入部１３の底から外部コイル２２の内側空間を貫通して外方に伸びている。すなわち、外部コイル２２の近傍を経て外方に伸びている。
【００２９】
従って、排気管１６は、外部コイル２２による放電領域の中央部分から外縁部分にまたがって伸びていることになる。
よって、上記のように、外部コイル２２に対する先端部１６ａ及び縮径部１６ｂの位置を適当に設定することによって、外部コイル２２によって形成される放電領域の外縁部分に、構造物５０を位置させることができる。
【００３０】
また、充填部材であるビーズ４１の個数、ムク棒４２の長さなどを調整することによって、構造物５０の位置を微調整することができる。
（アマルガム封入容器について）
アマルガム封入容器４０は、水銀蒸気が出入りする微細な通気孔（不図示）が形成された密封容器内にアマルガムが充填されたものである。アマルガム封入容器４０は、加工容易な金属を用いて作製しることが好ましく、例えば、一端が閉じ他端が開口したニオブ材からなる金属管にアマルガムを充填し、開口部をかしめて閉じることによって作製することができる。ただし、金属に限らず、セラミック製、ガラス製の容器も用いることが可能である。
【００３１】
通気孔の孔径は、水銀蒸気が出入りしやすい大きさとすることが好ましい。一方、通気孔の孔径が大きすぎると、アマルガムが融点以上で振動によりこぼれ落ち、ランプ特性が激変する可能性があるため、通気孔の径はφ０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。
通気孔の数は、１つ以上あれば特性上問題ないが、多い方が点灯後により短時間でランプ特性が安定する点で好ましい。
【００３２】
通気孔の総面積としては、０．３ｍｍ２以上であれば特性上問題ない。一方、それ以下であると、点灯中における水銀蒸気圧が不安定になって水銀ボケなどの問題が生じやすくなる。
上記構造物５０と共に、アマルガム封入容器４０並びに充填部材４１，４２も、排気管１６内における先端部１６ａと縮径部１６ｂとの間に収納されている。
【００３３】
この充填部材４１，４２によって、アマルガム封入容器４０の収納位置が微調整されている。
すなわち、外部コイル２２による放電に伴って発生する熱量は、場所によって変わるので、アマルガム封入容器４０の収納位置によって、アマルガム封入容器４０の温度も変わる。
【００３４】
アマルガム封入容器４０の設置位置は、通常６０〜１３０℃の範囲に置くのが好ましく、この範囲にアマルガムを設置することにより高いランプ効率が得られる。アマルガム封入容器４０の位置は、容器内の温度がこの適性温度になるように、充填部材４１，４２によって調整されている。
以上の構成において、アマルガム封入容器４０内のアマルガムによって、発光バルブ１０内の水銀蒸気圧は、発光効率の高い状態に保たれる。
【００３５】
ただし、構造物５０の設置場所については、外部コイル２２の近傍以外の場所であれば、暗所始動特性に対してそれほど大きな差はなく、アマルガム封入容器４０に接触させたり、先端部１６ａ近傍に配置してもほぼ同様の効果を示す。
（始動補助剤と暗所始動特性について）
ここで、発光バルブ内に始動補助剤を配置する意味と、始動補助剤として好ましい物質について説明する。
【００３６】
従来技術の欄でも記載したが、暗所始動を改善する方法は、あらゆる方向から導き出すことができる。例えば、点灯システムにおいて、回路の構成及び電力の投入方法を、高電圧始動・間欠発信・周波数変動などに変更することにより、暗所始動特性を改善することもできるが、発光バルブにおいても暗所始動特性を改善することができる。
【００３７】
発光バルブにおける暗所始動特性は、外部コイルから発生する高周波磁界エネルギーをランプ内放電へ如何に転化できるかによって決まる。特に、発光バルブを形成する材料、発光体の構造によって、暗所始動特性が著しく異なることも知られている。そして、発光バルブを形成する材料と始動特性との関係から述べると、仕事関数の低い元素を多量に含む場合に始動が速い傾向がある。
【００３８】
このような観点から、発光バルブ内に仕事関数の低い材料を、始動補助剤として故意に封入することは、暗所始動特性の良好なランプシステムを設計、構築するのに有効な手段である。
構造物５０に用いる始動補助剤に適した物質として、アルミニウム、セシウム、スズ、トリウム、バリウム、ストロンチウムを含む材料が挙げられる。
【００３９】
中でも、セシウムを含む材料は、優れた始動特性向上効果を奏する。
そのセシウム化合物として、最も取り扱いやすいセシウム材料は、セシウム酸化物である。なぜならば、セシウム酸化物は、水を媒体にして容易に分散、溶解安定化することが可能であり、ランプ内にディップ方法によって、塗布乾燥することにより、始動効果を発揮できるものである。
【００４０】
例えば、酸化セシウム、水酸化セシウム、セシウムアルミニウムオルトシリケート、セシウムアルミニウムシリケート、アルミン酸セシウム、リン酸セシウム、チタン酸セシウム、メタバナジン酸セシウム、オルトバナジン酸セシウム、タングステン酸セシウム、マンガン酸セシウムなどが、好ましい材料である。
また、酢酸セシウム、セシウムアセチルアセテート、セシウムアジド、炭酸セシウム、炭酸水素セシウム、メタスルホン酸セシウム、硝酸セシウム、硫酸セシウム、プロピオン酸セシウム、セシウムオキザレートなどは、有機物を含有するため、加熱分解過程を導入することにより、ランプ特性に影響することなく、始動特性を改善せしめることが可能である。
【００４１】
我々の検討結果から、アルミン酸セシウムが、安定な液分散性が得られ、塗布乾燥がしやすく、なおかつ始動改善特性効果も良好であったことから、工業的に、アルミン酸セシウムは、最も取り扱いしやすく、また安価に入手できる始動補助材料のひとつであると考えられる。また、アルミン酸セシウムは、始動補助剤として取り扱いやすい。
【００４２】
なお、セシウム存在下では、ガラス材料、蛍光体材料、保護膜材料が異なっても、始動特性に大きな違いは生じないので、セシウムを含む材料を使った場合、今まで既存のガラス材料、蛍光体材料、保護膜材料はすべて使用可能である。
（始動補助剤の担持）
始動補助剤を排気管１６内に配設するのに、排気管１６の内壁に塗布する方法も考えられるが、担持体に始動補助剤を担持させて構造物５０を作製し、それを排気管１６内に収納する形態が好ましい。
【００４３】
この担持体としては、始動補助剤を塗布した際にその表面積を多くとることができ、且つランプ内に多量に封入することのできる構造体を用いるのが好ましく、例えば、メッシュ状、コイル巻線状、カップ状の構造体、あるいは金属スポンジが挙げられる。
図２を参照しながらより具体的に説明する。
【００４４】
図２（ａ）は、担持体に始動補助剤を担持させた構造物５０の拡大図である。
この担持体は、タングステン棒５１にタングステンワイヤ５２をコイル状に巻きつけて構成されており、ワイヤ５２どうしの隙間に始動補助剤層５３が形成されている。更に詳しくは、ワイヤ５２は、巻き線どうしの間にが互いに隙間が形成されるように大き目のピッチで１重に巻き付けられているので、当該隙間に多量の始動補助剤を充填することができる。
【００４５】
この他に、図２（ｂ）に示す構造物５４のように、Ｎｉ発泡金属からなる担持体に、始動補助剤を充填して始動補助剤層５５を形成したもの、図２（ｃ）に示す構造物５６のように、カップ状に成型した担持体の中に、始動補助剤を充填して始動補助剤層５７を形成したものも好ましい。
また、担持体の材料としては、形状を長期にわたって保持でき、始動補助剤の効果を維持できるもの、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕなどに代表される通常の金属、あるいはガラス、セラミックが好ましい。
【００４６】
始動補助剤を保持体に担持させる方法としては、セシウムを含む始動補助剤を、水溶液や、粉体の分散したペースト状にして、担持体に塗布し乾燥する方法が簡単である。
以下に、内封物が封入された排気管１６付きの発光バルブ１０を作製する方法を説明する。この製造方法１，２によれば、主排気管部１７ａに封入物が詰まっていない状態で、排気及びガス封入工程が行われるので、排気コンダクタンスを良好に保つ事ができる。
【００４７】
（製造方法１）
排気及びバッファーガス封入用の配管７１を備えた排気装置７０を用いる。
排気封入工程では、予め、図３に示すように、主排気管部１７ａの途中から分岐するホルダー管１７ｂが形成されてなるＴ字状の分岐管１７を、発光バルブ１０に取り付けた容器体を作製しておく。そして、この分岐管１７において、ホルダー管１７ｂの先端は閉じ、ホルダー管１７ｂの中に内封物（アマルガム封入容器４０、充填部材４１，４２、構造物５０）を収納しておく。なお、主排気管部１７ａにおける分岐箇所Ａより根元側に、上記縮径部１６ｂに相当する縮径部１７ｃを形成しておく。
【００４８】
この分岐管１７付き発光バルブ１０を用いて、図３に示すように、そのホルダー管１７ｂ内の内封物が、ホルダー管１７ｂから主排気管部１７ａの方にこぼれ出ないように、分岐管１７の姿勢を維持しながら排気し、アルゴンガスに代表される所定のバッファーガスを一定圧力で封入する。
具体的には、排気装置７０において、配管７１は、排気ポンプ７２及びＡｒガス供給源７３に接続されている。
【００４９】
発光バルブ１０が上方に位置するように、主排気管部１７ａを鉛直方向に向けた状態で、主排気管部１７ａを配管７１に連結し、Ａｒガスバルブ７５を閉じると共に排気バルブ７４を開けて発光バルブ１０から排気する。
続いて、排気バルブ７４を閉じると共にＡｒガスバルブ７５を開けて発光バルブ１０にＡｒガスを封入する。
【００５０】
次に、バルブ７４，７５を閉じ、主排気管部１７ａにおける分岐箇所Ａより先端寄り箇所Ｂをバーナーで封止切りする（１回目の封止）。
その後、主排気管部１７ａがホルダー管１７ｂより下に位置するように発光バルブ１０の姿勢を変えて、ホルダー管１７ｂ内の内封物を主排気管部１７ａ内に落とし込む。このとき、主排気管部１７ａ内において、内封物は、縮径部１７ｃで堰きとめられる。
【００５１】
そして、主排気管部１７ａにおける内封物が存在する箇所と分岐箇所Ａとの間の箇所Ｃをバーナーで封止切りする（２回目の封止）。これによって、ホルダー管１７ｂは取り除かれ、内封物が収納された直管状の排気管１６が残存する。
（製造方法２）
図４に示すように、回転アーム８０を備えた排気回路を使う。
【００５２】
この回転アーム８０は、水平な回転軸８２を中心に回動可能であって、３方に連結口８１ａ〜８１ｃを有する分岐管８１が設けられている。
第１連結口８１ａには、排気管１６の先端部を着脱することができ、第２連結口８１ｂには、ホルダー８３を着脱することができる。また、第３連結口８１ｃは、排気装置９０が接続されている。
【００５３】
この排気装置９０は、上記排気装置７０と同様、排気ポンプ及びＡｒガス供給源に接続された配管を備えている。
また、排気封入工程に先立ち、発光バルブ１０に排気管１６（縮径部１６ｂ形成済み）が接続されてなる容器体を作製しておく。
図４に示すように、容器体に取り付けられている排気管１６の先端部を第１連結口８１ａに装着し、内部に内封物（アマルガム封入容器４０、充填部材４１，４２、構造物５０）が収納されたホルダー８３を第２連結口８１ｂに装着する。そして、排気ポンプで排気し、バッファーガスを充填する。このとき、ホルダー８３から内封物がこぼれ落ちないように、ホルダー８３の入口側よりも底側が低くなるようにあるいは水平になるように、ホルダー８３の姿勢を維持しながら排気並びにガス封入を行う。
【００５４】
次に、回転アーム８０を回転させ、それと共に、第１連結口８１ａに連結された排気管１６および第２連結口８１ｂに連結されたホルダー８３も共に回転軸８２の回りを回転させて、ホルダー８３を口を下に向ける。
それによって、ホルダー８３内の内封物は、排気管１６内に落下し、縮径部１６ｂで係止される。
【００５５】
この状態で、排気管１６における内封物が存在する箇所より若干先端側の箇所Ｄをバーナーで封止切りする。
以上の製造方法１，２によれば、いずれも上記構成の無電極蛍光ランプを容易に製造することが可能であるが、製造方法２では、製造方法１のように排気管をＴ字細管状にガラス加工する必要もなく、またホルダー８３を繰り返し使用できるのでガラスカレットの発生も少なく、この点でより好ましい方法である。
【００５６】
（本実施形態の効果）
上記のように構造物５０を排気管１６内に収納することによって、特に構造物５０を排気管１６に固定しなくても、外部コイル２２によって形成される放電領域の外縁部分に、構造物５０を位置させることができる。従って、製造に際して、構造物５０を発光バルブ１０の内壁面に取り付ける手間が不要で、且つ始動特性の優れたランプを製造できる。
【００５７】
更に、構造物５０は構造がシンプルで容易に作製できる。
また、構造物５０は高強度なので、縮径部１６ｂで確実に係止される。すなわち、構造物５０が縮径部１６ｂを通過して蛍光体層１４，１５を傷つけることがないので、ランプ特性を安定維持することができる。
（実施形態の変形例）
上記製造方法１，２では、内封物をホルダーに収納した状態で排気及びガス封入を行ったが、排気管１６内に内封物を直接配設して、排気及びガス封入を行うことも可能である。この場合は、できるだけ排気コンダクタンスをよくするために、内封物の大きさを小さく設定することが好ましい。
【００５８】
上記実施形態では、アマルガム封入容器４０と構造物５０との間に一定の距離を確保するために充填部材を挿入したが、この充填部材を挿入する代わりに、構造物５０のタングステン棒５１とアマルガム封入容器４０とを予め接合しておいてもよい。
上記実施形態では、アマルガムをアマルガム封入容器４０に入れて、排気管１６内に封入したが、アマルガムあるいは水銀をそのまま排気管１６から発光バルブ内に充填してもよい。
【００５９】
【実施例】
以下、上記実施形態に基づく実施例について説明する。
発光バルブ１０は、ホウ珪酸ガラスバルブを材料とし、外管１１のサイズは、最大径１５０ｍｍ、長さ１７０ｍｍ、ネック部径４５ｍｍとし、内管１２のサイズは、内径３０ｍｍ、長さ１４０ｍｍとした。排気管１６のサイズは、外径５ｍｍ、内径３．２ｍｍとした。
【００６０】
始動補助剤を含む構造物については、実施例１では、タングステンコイル（φ０．１ｍｍ、全長６．０ｍｍ）をタングステン棒に巻き付けたものを担持体として、これに始動補助剤としてのアルミン酸セシウムを０．５ｍｇ塗布したものを用いた。
実施例２では、図２（ｂ）に示すように、Ｎｉ発泡金属（メッシュ１００程度）からなる担持体に、アルミン酸セシウムを充填したものを用いた。
【００６１】
実施例３では、図２（ｃ）に示すように、ニオブ材を有底円筒形のカップ状に成型した担持体の中に、アルミン酸セシウムを充填して始動補助剤層５７を形成したものを用いた。
実施例４では、上記変形例で説明したように、構造物５０のタングステン棒５１とアマルガム封入容器４０とを予め接合したものを用いた。
【００６２】
実施例１〜４において、以下の仕様は共通である。
アマルガム封入容器４０は、材質Ｆｅ：Ｎｉ＝５０：５０、寸法φ２．６ｍｍ、長さ１２ｍｍ、厚みｔ０．２ｍｍの金属容器に、アマルガム（Ｂｉ：Ｉｎ：Ｈｇ３．５％）を１２０ｍｇ封入したものである。金属容器には、φ０．４ｍｍの穴が開けられている。この穴は、水銀蒸気がスムーズに出入りでき且つアマルガムが振動によって零れ落ちない構造になっている。
【００６３】
排気管１６内におけるアマルガム封入容器４０の位置は、外部温度２５℃で点灯中に、アマルガム封入容器４０付近の温度が１００±１０℃になるように、アマルガム封入容器４０を、先端部１６ａから約１５ｍｍ内部に向かった位置に設定した。
ムク棒４２は、鉛ガラスからなり、φ２．５ｍｍ、長さ１０ｍｍである。ビーズ４１は、鉛ガラスからなり、φ２．５ｍｍである。発光バルブ１０内に封入するガスはアルゴンでその圧力は２０Ｐａ〜３０Ｐａである。
【００６４】
（比較例）
図５は、比較例にかかる発光バルブ１１０を示す図である。
この発光バルブ１１０は、実施例にかかる発光バルブ１０と同様のものであって、外管１１１及び内管１１２からなる容器の内面に、蛍光体層１１４，１１５が形成されており、排気管１１６を有している。そして、排気管１１６内における先端部１６ａと縮径部１６ｂとの間に、アマルガム封入容器１４０並びに充填部材（ビーズ１４１，ムク棒１４２）が収納されている。
【００６５】
ただし、排気管１１６内には、始動補助剤は収納されておらず、代わりに、担持体にアルミン酸セシウムを担持させてなる構造物１５０が、内管１２の管壁に取り付けられている。
この担持体は、ＳＵＳ製メッシュを８ｍｍ×７ｍｍサイズに切り取ったものであってＦｅ：Ｎｉからなるワイヤー１５１に溶接されている。そして、ワイヤー１５１の端部が、低融点ガラスによって内管１２の管壁に接着されている。
【００６６】
アマルガム封入容器１４０は、実施例のアマルガム封入容器４０と同様であり、ビーズ１４１，ムク棒１４２は、実施例のビーズ４１，ムク棒４２と同様であり、発光バルブ１１０内に封入するガスも、実施例と同様にアルゴン２０Ｐａ〜３０Ｐａである。
なお、排気管１１６には構造物が収納されないので、その分、上記排気管１６の縮径部１６ｂと比べて、排気管１１６における縮径部１１６ｂの位置を下げている。この比較例においても、外部温度２５℃で点灯中に、アマルガム封入容器４０付近の温度は１００℃であった。
【００６７】
実施例及び比較例のランプについて以下のように性能を測定した。
（光束測定）
実施例１〜４及び比較例の各ランプについて、同じ点灯回路を用いて、点灯周波数１３．５ＭＨｚ、入力電力１５０ワットで、ベースダウンで点灯して、点灯開始約２時間後の光束を測定した。その結果は共に約１２０００ｌｍであった。
【００６８】
（始動補助剤の担持量と暗所始動特性）
実施例１のランプにおいて、構造物５０の担持体に担持させる始動補助剤（アルミン酸セシウム）の量を、０ｍｇ、０．１ｍｇ、０．２ｍｇ……と変えたものを１０本づつ作製し、暗所始動特性を調べた。
その測定方法は、まず、測定対象のランプを、１０００ｌｘ以上の明所に、１６時間未点灯で放置した後、０．１ｌｘ以下の場所で暗所始動時間を測定した。
【００６９】
暗所始動時間は、ランプを専用点灯回路に装着し、電源スイッチを入れてからランプが点灯するまでの間、オシロスコープで波形の変化をモニターし、点灯するまでの波形変化時間を記録することによって測定した。
その結果、担持量が０ｍｇの場合、１０本中、２本が未点灯であり、５本が暗所始動開始時間３秒以上、３本が暗所始動開始時間３秒未満であった。
【００７０】
また、担持量が０．１ｍｇの場合、１０本中、３本が暗所始動開始時間３秒以上、７本が暗所始動開始時間３秒未満であった。
また、担持量が０．２ｍｇ以上を担持した場合、１０本すべてが暗所始動開始時間３秒未満であった。
この結果から、始動補助剤の担持量は、多い方が暗所始動特性を改善する効果は高いが、０．２ｍｇ程度で十分に効果があることがわかる。
【００７１】
また、実施例２〜４の無電極蛍光ランプについても、各１０本ずつ暗所始動特性を調べた。
その結果、いずれの暗所始動開始時間にも違いはなく、約３秒未満にすべてのランプが点灯した。
最後に、各ランプを割って、一本あたりのアルミン酸セシウム塗布量を定量分析したところ、０．１５ｍｇ〜０．２５ｍｇであった。
【００７２】
（振動テスト）
実施例１と比較例のランプを各１０本準備し、同時に以下のように振動テストを行った。
ランプに１．５Ｇの重力をかけて、０〜１００Ｈｚの変動周波数が絶えずランダムにかかる振動条件で、約１時間で３往復の振動テストを行った。
【００７３】
その結果、比較例においては、１０本中２本について、構造物１５０がガラス接着部分で剥がれ落ち、蛍光体層１１４，１１５に傷がついた。
一方、実施例１においては、１０本とも構造物５０及び蛍光体層１４，１５にに変化は見られなかった。
また、各ランプについて、振動テスト前後で、光束及び始動特性を比較した。
【００７４】
その結果、構造物１５０が剥がれたランプにおいては、テスト前と比べてテスト後では光束が約５％低下したが、その他のランプにおいては、振動テスト前後で、光束、始動特性に何ら変化は見られなかった。
（温度耐久性テスト）
実施例１及び比較例のランプを各１０本準備し、低温（‐１０℃）、高温（１５０℃）を約２時間づつ交互に繰り返しながら、約１５０時間放置し、ランプに生じる変化を観察した。
【００７５】
その結果、実施例では変化が見られなかったが、比較例では５本の構造物１５０が剥がれ落ちていた。
以上の振動テスト及び温度耐久性テストの結果からわかるように、実施例では、比較例と比べて、長期にわたってランプ特性を維持することができ、長寿命のランプ点灯システムを実現できる。
【００７６】
（寿命試験）
実施例１〜４の無電極蛍光ランプについて、比較的暗い高天井（０．１ｌｘ以下）に設置し、上記振動テストと同様の振動雰囲気にさらしながら、寿命試験を行った。
その結果、いずれも１００００時間まで始動補助剤の脱落もなく、暗所始動特性を良好に維持することができた。
【００７７】
なお、無電極蛍光ランプにおける構成材料は、上記実施例で用いたものに限らず、通常の無電極蛍光ランプに適用される各種材料や部品を使った場合も、種種の実験を試みた結果、同様の効果を奏することを確認した。
また、無電極蛍光ランプのタイプについても、上記実施の形態で説明したものにに限定されることはなく、例えば、発光バルブが外部コイル及び高周波電源を組み込んだ回路と一体化して、電球ソケットに挿入し点灯するタイプなどにも本発明を適用することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、壁面が内方に凹んだ凹入部を有する放電容器の内面に蛍光体層が形成され、水銀またはアマルガムと希ガスとが封入された発光バルブを備え、凹入部に励起コイルが配置されていると共に、凹入部の底から励起コイル近傍を経て外方に伸びる排気管を有している無電極蛍光ランプにおいて、排気管内に、始動補助剤が被着された担持体を封入することによって、始動補助剤を適切な位置に容易に配設できる。
【００７９】
また、長期間にわたって、始動補助剤が固定されているため蛍光体層に接触することがないので、光束などランプ特性を維持するのにも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態にかかる無電極蛍光ランプの構成を示す側断面図である。
【図２】担持体に始動補助剤を担持させてなる構造物の拡大図である。
【図３】実施の形態にかかる製造方法１を説明する図である。
【図４】実施の形態にかかる製造方法２を説明する図である。
【図５】比較例にかかるる無電極蛍光ランプの構成を示す図である。
【符号の説明】
１    無電極蛍光ランプ
１０    発光バルブ
１１    外管
１２    内管
１２ａ  底部
１３    凹入部
１４，１５  蛍光体層
１６    排気管
１６ａ  先端部
１６ｂ  縮径部
１７    分岐管
１７ａ  主排気管部
１７ｂ  ホルダー管
２１    コア
２２    外部コイル
２３    パワーカプラー
４０    アマルガム封入容器
４１    ビーズ
４２    ムク棒
５０    構造物
５１    タングステン棒
５２    タングステンワイヤ
５３    始動補助剤層
６０    高周波発生装置
８０    回転アーム
８１    分岐管
８３    ホルダー
【図１】
2004253148.tif 000003
【図２】
2004253148.tif 000004
【図３】
2004253148.tif 000005
【図４】
2004253148.tif 000006
【図５】
2004253148.tif 000007