(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管と、前記発光管内に収容されたアマルガムと、を具備しており、
前記アマルガムは、基体と、この基体上に設けられた金属層とを有し、前記金属層をなす結晶は、充填率が１０％以上９０％以下のデンドライトの結晶が析出されていることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
前記基体と前記金属層との間に設けられ、前記金属層から前記基体への金属の拡散を抑制する拡散抑制層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ。
【請求項３】
前記拡散抑制層は、ニッケル、クロム、モリブデン及びタングステンのうちの１以上を含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の蛍光ランプ。
【請求項４】
前記拡散抑制層は、層厚が０．０１μｍ以上５μｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の蛍光ランプ。
【請求項５】
前記基体は、ニッケル、クロム、モリブデン、又はタングステンのうちの１以上を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の蛍光ランプ。
【請求項６】
前記金属層は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの１以上を含んでいることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の蛍光ランプ。
【請求項７】
前記金属層をなす結晶は、前記金属層の表面のうちのランダムに抜き取った部分の表面粗さの算術平均粗さが０．０２μｍを越える表面粗さ、前記表面粗さの最大高さが０．３μｍを越える表面粗さ、及び、前記表面粗さの十点平均粗さが０．２μｍを越える表面粗さ、の３つの条件のうちの少なくとも１つの条件を満たす大きさを有していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の蛍光ランプ。
【請求項８】
前記金属層は、層厚が０．０５μｍ以上５μｍ以下に設定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１項に記載の蛍光ランプ。
【請求項９】
前記基体は、その厚さが１０μｍ以上６０μｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の蛍光ランプ。
【請求項１０】
前記基体と前記金属層との間に、ニッケルを主成分とする剥離抑制層が設けられていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の蛍光ランプ。
【請求項１１】
２５℃における水銀蒸気圧が０．０４Ｐａ以上となる主アマルガムを具備していることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の蛍光ランプ。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の蛍光ランプと、
基板及びこの基板に実装された電子部品を有し、高周波電力を前記蛍光ランプに出力する点灯装置と、
一端側に口金を有しているとともに、他端側に前記蛍光ランプを保持する保持部を有し、前記点灯装置を収容するカバー体と、を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項１３】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の蛍光ランプと、この蛍光ランプが装着される器具本体と、を具備していることを特徴とする照明器具。
【請求項１４】
請求項１２に記載の電球形蛍光ランプと、この電球形蛍光ランプが装着される器具本体と、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、電球形蛍光ランプ、及び、蛍光ランプ又は電球形蛍光ランプを備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプを備える照明器具は、近年、器具本体の小型化や点灯装置の高出力化が進んできている。しかしながら、小型で点灯出力の大きい照明器具は、蛍光ランプの光出力を低下させ易いという問題がある。これは、小型で点灯出力の大きい照明器具ほど、蛍光ランプの発光管内の温度が上昇し易く、これに伴い、発光管内の水銀蒸気圧もまた上昇し易いためである。そのため、発光管内の温度が上昇し易い環境で使用される蛍光ランプでは、水銀蒸気圧の過度の上昇を制御するために、発光管内に主アマルガムを封入している。
【０００３】
ところで、主アマルガムを備える蛍光ランプは、上述のように、主アマルガムが水銀蒸気圧の過度の上昇を制御するため、発光効率が向上する。しかしながらその一方で、この種の蛍光ランプは、点灯開始から所定の光束が出力されるまでの期間が長い、すなわち、光束立ち上がり特性がよくないという問題がある。これは、主アマルガムが、点灯中に水銀蒸気圧を抑制するのと同様に、点灯前のように発光管内の温度が室内程度の低温である場合にも、純水銀を封入した蛍光ランプと比べて水銀蒸気圧を抑制してしまうためである。したがって、主アマルガムを備える蛍光ランプは、点灯直後は水銀蒸気圧が不足しているため暗いが、発光管の温度が上昇するに伴って水銀蒸気圧が上昇するため、徐々に明るくなるように点灯する。
【０００４】
このような理由から、主アマルガムを備える蛍光ランプでは、電極近傍の比較的温度が上昇し易い部分に補助アマルガムを設け、点灯開始直後の発光管内の水銀蒸気圧を補うことで、光束立ち上がり特性を改善するようにしている。
【０００５】
蛍光ランプに備えられる補助アマルガムとしては、従来、ステンレス鋼からなる基体にインジウム（Ｉｎ）をメッキしたものが知られている。ところが、この種の補助アマルガムは、水銀の吸着力が高く、消灯中の水銀蒸気圧をさらに低下させてしまうという問題がある。
【０００６】
また、蛍光ランプに備えられる補助アマルガムとしては、日本国の特開２００１−８４９５６号公報に開示されているように、基体に金（Ａｕ）をメッキしたものが知られている。金は、消灯中に水銀を過剰に吸着し難いため、室温における水銀蒸気圧を比較的高く保つことができる。したがって、基体に金をメッキしてなる補助アマルガムを備えた蛍光ランプでは、点灯直後から高い出力を得ることができる。また、金は融点が高いため蒸発し難く、しかも、蛍光ランプ製造工程における加熱工程でも酸化し難い。このような点からも、金は、補助アマルガムとして好ましい。
【０００７】
しかしながら、日本国の特開２００１−８４９５６号公報に記載されている蛍光ランプは、補助アマルガムの寿命が短い。つまり、光束立ち上がり特性の改善効果を得られる期間が短いという問題がある。これは、金がステンレス鋼からなる基体内に拡散（固層拡散）し易いという性質があるためである。すなわち、基体に金をメッキしてなる補助アマルガムでは、基体表面に形成された金からなる層が点灯開始直後の蛍光ランプ内の水銀蒸気圧を補っている。そのため、金がステンレス鋼からなる基体内に拡散し、基体表面の金の量が減少すると、この補助アマルガムによる光束立ち上がり特性の改善効果は低減する。
【０００８】
また、日本国の特開２００１−８４９５６号公報の技術を用いて、光束立ち上がり特性の改善効果を長期間得るためには、補助アマルガムの金の層厚を厚くする必要があると考えられる。しかしながら、金は非常に高価な物質であり、補助アマルガムの金の層厚を厚くすると、蛍光ランプはコスト高になってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、長期間にわたって良好な光束立ち上がり特性を得ることができる蛍光ランプ、電球形蛍光ランプ、及び照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、発光管と、前記発光管内に収容されたアマルガムと、を具備しており、前記アマルガムは、基体と、この基体上に設けられた金属層とを有し、前記金属層をなす結晶は、多孔質状であることを特徴とする蛍光ランプが提供される。
【００１１】
なお、以下の蛍光ランプ、電球形蛍光ランプ、照明器具も開示される。
【００１２】
（１）発光管と、前記発光管内に収容されたアマルガムと、を具備しており、
【００１３】
前記アマルガムは、基体と、この基体上に設けられた金属層とを有し、前記金属層をなす結晶は、充填率が１０％以上９０％以下のデンドライトの結晶が析出されていることを特徴とする蛍光ランプ。
【００１４】
（２）前記基体と前記金属層との間に設けられ、前記金属層から前記基体への金属の拡散を抑制する拡散抑制層をさらに備えることを特徴とする上記（１）に記載の蛍光ランプ。
【００１５】
（３）前記拡散抑制層は、ニッケル、クロム、モリブデン及びタングステンのうちの１以上を含んでいることを特徴とする上記（２）に記載の蛍光ランプ。
【００１６】
（４）前記拡散抑制層は、層厚が０．０１μｍ以上５μｍ以下に設定されていることを特徴とする上記（２）、（３）に記載の蛍光ランプ。
【００１７】
（５）前記基体は、ニッケル、クロム、モリブデン、又はタングステンのうちの１以上を含むことを特徴とする上記（１）ないし（４）のいずれか１に記載の蛍光ランプ。
【００１８】
（６）前記金属層は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの１以上を含んでいることを特徴とする上記（１）ないし（５）のいずれか１に記載の蛍光ランプ。
【００１９】
（７）前記金属層をなす結晶は、前記金属層の表面のうちのランダムに抜き取った部分の表面粗さの算術平均粗さが０．０２μｍを越える表面粗さ、前記表面粗さの最大高さが０．３μｍを越える表面粗さ、及び、前記表面粗さの十点平均粗さが０．２μｍを越える表面粗さ、の３つの条件のうちの少なくとも１つの条件を満たす大きさを有していることを特徴とする上記（１）ないし（６）のいずれか１に記載の蛍光ランプ。
【００２０】
（８）前記金属層は、層厚が０．０５μｍ以上５μｍ以下に設定されていることを特徴とする上記（１）ないし（７）のいずれか１に記載の蛍光ランプ。
【００２１】
（９）前記基体は、その厚さが１０μｍ以上６０μｍ以下に設定されていることを特徴とする上記（１）ないし（８）のいずれか１に記載の蛍光ランプ。
【００２２】
（１０）前記基体と前記金属層との間に、ニッケルを主成分とする剥離抑制層が設けられていることを特徴とする上記（１）ないし（９）のいずれか１に記載の蛍光ランプ。
【００２３】
（１１）２５℃における水銀蒸気圧が０．０４Ｐａ以上となる主アマルガムを具備していることを特徴とする上記（１）ないし（１０）のいずれか１に記載の蛍光ランプ。
【００２４】
（１２）上記（２）ないし（１１）のいずれか１に記載の蛍光ランプと、基板及びこの基板に実装された電子部品を有し、高周波電力を前記蛍光ランプに出力する点灯装置と、一端側に口金を有しているとともに、他端側に前記蛍光ランプを保持する保持部を有し、前記点灯装置を収容するカバー体と、を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【００２５】
（１３）上記（１）ないし（１１）のいずれか１に記載の蛍光ランプと、この蛍光ランプが装着される器具本体と、を具備していることを特徴とする照明器具。
【００２６】
（１４）上記（１２）に記載の電球形蛍光ランプと、この電球形蛍光ランプが装着される器具本体と、を具備していることを特徴とする照明器具。
特徴とする蛍光ランプ。
【００２７】
特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は以下の通りである。
【００２８】
発光管は、ガラスや透光性気密容器を形成可能なセラミックス等の材質で形成することができる。なお、ガラスは、軟化温度が低く加熱加工が容易な鉛ガラスであっても、環境に配慮した無鉛ガラス等であっても、使用が可能である。
【００２９】
発光管は、直管単体、環状管単体、或いは屈曲管単体で構成される他、連通管を介して複数の屈曲管の端部同士をつなぎ合わせることで内部に少なくとも１本の放電路が形成されるように、これら屈曲管を併設したものであってもよい。
【００３０】
発光管が屈曲管を有する場合、この屈曲管は、透光性気密容器を形成可能な直管部材（例えば、直管状のガラス管等）の略中央部を加熱溶解してこれを屈曲させたり、前記直管部材をモールド成形する等によって、Ｕ字状に屈曲した形状に形成することができる。ここで、Ｕ字状に屈曲された屈曲管とは、放電路が折り返されて放電が屈曲するように屈曲管が形成されていることを意味する。したがって、Ｕ字状に屈曲された屈曲管とは、曲管部が湾曲状または円弧状に形成されたものに限定されず、角形状や尖鋭状に形成されたものも含む。要するに、Ｕ字状に屈曲された屈曲管とは、放電路が屈曲するように直管部の一端同士を連続させて形成したバルブを意味する。また、屈曲管は、略平行な２本の直管部の一端部同士を吹き破り等によって形成された連通管によって接続したものや、スパイラル状に形成したものであってもよい。
【００３１】
蛍光ランプは、発光管内に形成された放電路の両端に一対の電極が形成されてなるものが一般的であるが、蛍光ランプは、一対の電極を有さない、いわゆる無電極ランプであっても構わない。発光管内に形成された放電路の両端位置に一対の電極が封装されている場合、これら電極としては、例えば、フィラメントからなる熱陰極、電子放電物質が担持されたセラミック電極、或いは、ニッケル等により形成された冷陰極等を採用することができる。
【００３２】
発光管の内面には、直接的または間接的に蛍光体層が被着されている。蛍光体層は、希土類金属酸化物蛍光体、ハロリン酸塩蛍光体等が挙げられるが、これらに限定されない。発光効率を向上させるためには赤、青、緑の各色に発光する蛍光体を混合した三波長発光形の発光体を使用するのが好ましい。
【００３３】
発光管の内部には、放電媒体が封入されている。放電媒体としては、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノン等の不活性ガス、水銀、或いは、不活性ガスと水銀との混合気体等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３４】
発光管内に収容された前記アマルガムは、光束立ち上がり特性を改善する（点灯開始から所定の光束が出力されるまでの期間を短くする）アマルガム（以下、補助アマルガムと記載）、いわゆる補助アマルガムとして好適に機能する。そのため、蛍光ランプには、補助アマルガムとは別に、安定点灯時に適切な水銀蒸気圧に制御するアマルガム、いわゆる主アマルガムを発光管内に設け、これにより、前記発光管内に水銀を封入するのが好ましい。
【００３５】
なお、主アマルガムを省略し、液体水銀、水銀ペレット（Ｚｎ−Ｈｇ合金）、或いは、ＧＥＭＥＤＩＳ（商品名、サエスゲッター社（saes getters）製）等を発光管内に設けることで、発光管内に水銀を封入するようにしてもよい。このような場合でも、蛍光ランプの光束立ち上がり特性を改善する補助アマルガムを適用することが可能である。
【００３６】
発光管内に主アマルガムを設ける場合、主アマルガムとしては、安定点灯時の水銀蒸気圧が適正な値に制御可能な特性を有するものを用いるのが好ましい。主アマルガムの水銀蒸気圧特性は、アマルガム形成金属の組成と水銀含有量で決定される。主アマルガム形成金属として好適なものは、ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）等である。つまり、主アマルガムとしては、例えば、ビスマス（Ｂｉ）−錫（Ｓｎ）−水銀（Ｈｇ）、ビスマス（Ｂｉ）−錫（Ｓｎ）−鉛（Ｐｂ）−水銀（Ｈｇ）、ビスマス（Ｂｉ）−鉛（Ｐｂ）−インジウム（Ｉｎ）−水銀（Ｈｇ）、及び、亜鉛（Ｚｎ）−水銀（Ｈｇ）等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３７】
補助アマルガムとして好適に機能させるためには、補助アマルガムは、電極近傍等の比較的温度が上昇し易い部分に設けるのが好ましい。すなわち、電極を有する蛍光ランプの場合、補助アマルガムは、例えば、電極を支持するインナーリード線に溶接等によって設けるのが好ましい。また、屈曲部をつなぎ合わせた発光管では、屈曲管の内部であって、且つ、放電路の中間となる位置に、補助アマルガムを設けてもよい。無電極ランプの場合、補助アマルガムは、放電空間内部において、電流密度の高い部分に設けるのが好ましい。
【００３８】
鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、アルミ（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、及びカーボン（Ｃ）の単体、若しくは、これらの元素のうちの２種以上の元素を含む合金は、耐熱性に優れているため、補助アマルガムの基体に好適である。
【００３９】
これらの元素のうちの２種以上の元素を含む合金としては、例えば、ステンレス鋼がある。ステンレス鋼からなる基体は、耐熱性が高く、加工も容易であり、しかも安価であるため、このような点からも基体に好適である。基体は、板状あるいはメッシュ状に形成されたものが好ましいが、他にもワイヤー状や筒状であってもよく、基体の形状はこれらに限定されない。
【００４０】
補助アマルガムの金属層としては、蛍光ランプの消灯中に発光管内の水銀を過剰に吸着し難い金属を用いるのが好ましい。そこで、本発明者らは、光束立ち上がり特性を改善するために、補助アマルガムの金属層に着目して検討した。
【００４１】
まず、本発明者らは、補助アマルガムとして次のものを用意した。基体は、ステンレス（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ合金）で、厚さ４０μｍ、寸法２ｍｍ×７ｍｍである。基体表面に、各種金属材料からなる金属層を電気鍍金により形成した。
【００４２】
金属層をなす材料としては、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、ビスマスを使用した。上記基体に、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、ビスマスを各々鍍金してなる補助アマルガムを、白熱電球６０Ｗに相当する、消費電力１３Ｗクラスの電球形蛍光ランプに夫々適用した。
【００４３】
一方、比較例８として、上記基体にインジウムを鍍金してなる補助アマルガムを備えた電球形蛍光ランプ、比較例９として、補助アマルガムを使用していない電球形蛍光ランプ、比較例１０として、上記基体にニッケルを鍍金してなる補助アマルガムを備えた電球形蛍光ランプを用意した。なお、電球形蛍光ランプは、白熱電球６０Ｗに相当する、消費電力１３Ｗクラスのものとした。
【００４４】
これらの電球形蛍光ランプについて、点灯時間と相対光出力（Relative Light Output）との関係を測定した。
【００４５】
図２７に示すように、金属層に、金、銀、鉛、錫、或いは亜鉛を用いた電球形蛍光ランプは夫々、始動瞬時における明るさが安定時の３０〜４０％であり、その後の光束の伸びも優れている。なお、図２７には示していないが、金属層として、パラジウム、白金、或いはビスマスを用いた電球形蛍光ランプもまた、同様の特性が得られた。
【００４６】
これに対し、比較例８の電球形蛍光ランプは、光束の伸びは良好であるが、始動瞬時の明るさは１０％程度である。比較例９の電球形蛍光ランプは、始動瞬時の明るさは４０％程度で良好であるが、その後の光束の伸びが良好ではない。比較例９では、８０％の明るさを得るまでに、約３分を要した。比較例１０の電球形蛍光ランプもまた、比較例９のランプと同等の特性を示した。
【００４７】
これらの特性は、次のように説明できる。補助アマルガムを用いていない比較例９の電球形蛍光ランプは、消灯中に発光管内の水銀蒸気圧を過剰に低下させないが、主要発熱部である放電路付近に存在する液体水銀量は不足するので、光束の伸びが悪い。
【００４８】
また、ニッケルは、水銀を殆ど吸着しない。そのため、補助アマルガムの金属層にニッケルを用いた比較例１０の電球形蛍光ランプについても、比較例９と同様のことが言える。
【００４９】
一方、インジウムは、水銀の吸着能力が非常に高い。そのため、補助アマルガムの金属層にインジウムを用いた比較例８の電球形蛍光ランプは、消灯中における発光管内の水銀蒸気圧を過度に低下させる。したがって、比較例８の電球形蛍光ランプは、点灯瞬時の明るさに問題がある。
【００５０】
これらに対し、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、ビスマスは、ニッケルとインジウムとの中間程度の水銀吸着力である。そのため、補助アマルガムの金属層に、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、ビスマスを用いた電球形蛍光ランプは夫々、点灯瞬時から明るく、光束の伸びも良好である。
【００５１】
したがって、上記（１）に記載の蛍光ランプや、上記（２）に記載の蛍光ランプを実施する場合、上記（６）に記載の蛍光ランプのように、金属層は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、鉛（Ｐｂ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、及びビスマス（Ｂｉ）のうちの１以上を含んでいるものとするのが好ましい。
【００５２】
より好ましくは、金属層は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちのいずれか１種を主成分とするか、又は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの２種以上を含む合金を主成分とするのが好ましい。
【００５３】
ここで、「金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちのいずれか１種を主成分とする金属層」とは、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、又はビスマスのうちのいずれか１種を５０質量％以上含む金属層をさしている。つまり、この場合、金属層は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスの実質的な単体からなるものはもちろんのこと、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちのいずれか１種を５０質量％以上含む混合物（合金）からなるものであってもよい。なお、実質的に単体であるとは、混入している不純物等は許容されるものであることを意味している。更に好ましくは、金属層は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、又はビスマスのうちのいずれか１種を９０質量％以上含んでいるとよい。
【００５４】
「金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの２種以上を含む合金を主成分とする金属層」とは、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの２種以上を含む合金を５０質量％以上含む金属層をさしている。つまり、この場合、金属層は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの２種以上のトータルが金属層全体に対して５０質量％以上であれば、これら以外に他の元素を含んでもかまわない。更に好ましくは、金属層は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの２種以上を含む合金を９０質量％以上含んでいるとよい。
【００５５】
金属層としては、例えば、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスの他に、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、又は鉄（Ｆｅ）等を少量（０．１〜８質量％程度）含ませたものや、金又は銀に、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、銅、鉄等を少量（０．１〜８質量％程度）含ませたもの等を用いることができる。特に、金に少量のニッケル、コバルトを添加した合金は硬質金と呼ばれ、純金と比べて硬くなるので、蛍光ランプの製造工程での剥離や磨耗等を抑制できる点で好適である。金属層は、メッキ或いは蒸着等により基体の外側に設けることができる。
【００５６】
以下、「金属層は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、鉛（Ｐｂ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、及びビスマス（Ｂｉ）のうちの１以上を含む金属層」の組成の一例を示す。なお、金属層は、これらに限定されるものではない。
【００５７】
（ａ）Ｐｂ：５０質量％、  Ｂｉ：５０質量％
（ｂ）Ａｕ：９２質量％、  Ａｇ：８質量％
（ｃ）Ａｕ：７５質量％、  Ａｇ：２５質量％
（ｄ）Ａｕ：１０質量％、  Ａｇ：９０質量％
（ｅ）Ａｕ：９８質量％、  Ａｇ：１質量％、  Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｆｅ（トータル）：１質量％
（ｆ）Ａｕ：９２質量％、  Ａｇ：７質量％、  Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｆｅ（トータル）：１質量％
（ｇ）Ａｕ：７０質量％、  Ａｇ：２９質量％、  Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｆｅ（トータル）：１質量％
（ｈ）Ａｕ：７０質量％、  Ａｇ：２３質量％、  Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｆｅ（トータル）：７質量％
（ｉ）Ａｕ：４０質量％、  Ａｇ：５９質量％、  Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｆｅ（トータル）：１質量％
（ｊ）Ａｕ：４０質量％、  Ａｇ：５３質量％、  Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｆｅ（トータル）：７質量％
（ｋ）Ｂｉ：６０質量％、  Ｐｂ：２０質量％、  Ｓｎ：１０質量％、 
Ｃｕ：９質量％、  Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｆｅ（トータル）：１質量％
（ｌ）Ａｕ：７０質量％、  Ａｇ：２０質量％、  Ｃｕ：９質量％、 
Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｆｅ（トータル）：１質量％
（ｍ）Ａｕ：７０質量％、  Ａｇ：２０質量％、  Ｂｉ：９質量％、 
Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｆｅ（トータル）：１質量％
（ｎ）Ａｕ：７０質量％、  Ａｇ：２０質量％、  Ｐｂ：９質量％、 
Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｆｅ（トータル）：１質量％
（ｏ）Ａｕ：７０質量％、  Ａｇ：２０質量％、  Ｓｎ：９質量％、 
Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｆｅ（トータル）：１質量％
【００５８】
拡散抑制層は、金属層をなす金属粒子が拡散し難い材料によって形成するのが好ましい。したがって、上記（１）に記載の蛍光ランプを実施する場合、上記（３）に記載の蛍光ランプのように、拡散抑制層は、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、及びタングステン（Ｗ）のうちの１以上を含んでいるのが好ましい。
【００５９】
すなわち、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、ビスマス等をはじめ、金属の多くは、周期表の６族の元素（クロム、モリブデン、タングステン等）やニッケルには比較的拡散し難い。したがって、ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの１種以上含む拡散抑制層を基体と金属層との間に設けると、金属層中の金属粒子が拡散（固層拡散）し難くなり、アマルガムの寿命を長くすることができる。
【００６０】
より好ましくは、拡散抑制層は、ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちのいずれか１種を主成分とするか、又は、ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの２種以上を含む合金を主成分とするのが好ましい。
【００６１】
ここで、「ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちのいずれか１種を主成分とする拡散抑制層」とは、ニッケル、クロム、モリブデン、又はタングステンのうちのいずれか１種を５０質量％以上含む拡散抑制層をさしている。つまり、この場合、拡散抑制層は、ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンの実質的な単体からなるものはもちろんのこと、ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちのいずれか１種を５０質量％以上含む混合物（合金）からなるものであってもよい。なお。実質的に単体であるとは、混入している不純物等は許容されることを意味している。更に好ましくは、拡散抑制層は、ニッケル、クロム、モリブデン、又はタングステンのうちのいずれか１種を９０質量％以上含んでいるとよい。
【００６２】
また、「ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの２種以上を含む合金を主成分とする拡散抑制層」とは、ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの２種以上を含む合金を５０質量％以上含む拡散抑制層をさしている。つまり、この場合、拡散抑制層は、ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの２種以上のトータルが拡散抑制層全体に対して５０質量％以上であれば、拡散抑制層は、これら以外に他の元素を含んでなる混合物（合金）で形成してもかまわない。更に好ましくは、拡散抑制層は、ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの２種以上を含む合金を９０質量％以上含んでいるとよい。
【００６３】
補助アマルガムの金属層が減少しにくいことは、例えば次のような方法で簡易的に確認することができる。
【００６４】
まず、基体（例えばステンレス鋼からなる基体）に約０．５μｍの金属層（例えば金からなる金属層）を形成したものと、基体（例えばステンレス鋼からなる基体）に約０．５μｍの拡散抑制層（例えばニッケルからなる拡散抑制層）を形成し、その上に約０．５μｍの金属層（例えば金からなる金属層）を形成したものとを用意する。これらを夫々、約５００℃程度の真空炉中で１時間程度加熱する。すると、金属層と基体との間に拡散抑制層を設けたものは、加熱後も表面が金の色見を保っているが、拡散抑制層無しのものでは、加熱後は表面から金の色見がなくなり、基体であるステンレス鋼の光沢が見て取れるようになる。基体と金属層との間に拡散抑制層を設けることにより、金属層が基体内に拡散（固層拡散）し難くなることは、この簡易的な実験によってもわかる。
【００６５】
長期間にわたって光束立ち上がり特性の改善効果を得るためには、上記（４）に記載の蛍光ランプのように、前記アマルガムの拡散抑制層の層厚を０．０１μｍ以上５μｍ以下に設定するとよい。拡散抑制層の層厚を０．０１μｍ以上とするのが好ましい理由は、拡散抑制層にも金属層中の金属粒子が若干は拡散するためである。つまり、拡散抑制層の層厚が０．０１μｍを下回ると、金属層をなす金属粒子（金属の結晶）が拡散抑制層に拡散しやすく、すぐに基体に到達してしまう。また、拡散抑制層の層厚が０．０１μｍを下回ると、拡散抑制層にピンホール等が生じ易くなり、その部分を介して金属層中の金属粒子が基体に拡散し易くなる。一方で、原料コストの削減、アマルガムの重量の軽減、及び加工性を考慮すると、拡散抑制層の層厚は５μｍ以下が好ましく、更に好ましくは、０．０３〜２μｍ程度がよい。
【００６６】
なお、基体と金属層との間に拡散抑制層を設ける際に、拡散抑制層上に金属層が乗り難い（拡散抑制層上に金属層を積層させ難い）場合には、上記（１０）に記載の蛍光ランプのように、基体と金属層との間、より詳しくは、拡散抑制層と金属層との間に、ニッケルを主成分とする剥離抑制層を設けるとよい。同様に、基体上に拡散抑制層が乗り難い（基体上に拡散抑制層を積層させ難い）場合にも、上記（１０）に記載の蛍光ランプのように、基体と金属層との間、より詳しくは、基体と拡散抑制層との間に、ニッケルを主成分とする剥離抑制層を設けるとよい。
【００６７】
なお、「ニッケルを主成分とする剥離抑制層」とは、ニッケルを５０質量％以上含む剥離抑制層をさしている。更に好ましくは、剥離抑制層は、ニッケルを９０質量％以上含んでいるとよい。
【００６８】
上記（１）乃至（３）に記載の蛍光ランプによれば、金属層と基体との間に、金属層から基体への金属の拡散を抑制する拡散抑制層が設けられているので、金属層中の金属粒子（金属の結晶）を拡散抑制層中や基体中に拡散させ難くすることができる。したがって、アマルガムの寿命（アマルガムによる光束立ち上がり特性の改善効果が得られる期間）を長くすることができる。しかも、金属層中の金属粒子が基体に拡散し難いことから、金属層の層厚を従来よりも薄くすることができる。したがって、金属層の材料コストを削減することができる。
【００６９】
また、ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンは、ステンレス鋼と比べて高価である。したがって、金属層とステンレス製の基体との間に、ニッケル、クロム、モリブデン、又はタングステンのうちの１以上を含む拡散抑制層を設けたアマルガムは、後述する上記（５）に記載の蛍光ランプが備えるアマルガムのように、ニッケル、クロム、モリブデン、又はタングステンのうちの１以上を含む基体を用いたアマルガムよりも安価に製造することができる。
【００７０】
さらに、上記（４）に記載の蛍光ランプによれば、アマルガムの原料コストを削減できるとともに、アマルガムの重量の軽減できる。しかも、拡散抑制層にピンホールが生じるのを抑制しつつ、基体上に拡散抑制層を容易に形成することができる。
【００７１】
また、上記（１０）に記載の蛍光ランプによれば、金属層が基体から剥離してしまうのを抑制することができるとともに、拡散抑制層及び金属層を容易に積層することができる。
【００７２】
上記（５）（６）に記載の蛍光ランプは、発光管と、この発光管内に収容されたアマルガムと、を具備しており、前記アマルガムは、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの１以上を含む基体と、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの１以上を含み、前記基体に設けられ金属層と、を有している。
【００７３】
金属層としては、蛍光ランプの消灯中に発光管内の水銀を過剰に吸着し難い金属を用いるのが好ましい。したがって、金属層は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの１種以上を含んでいるのが好ましい。
【００７４】
より好ましくは、金属層は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちのいずれか１種を主成分とするか、又は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの２種以上を含む合金を主成分とするのが好ましい。なお、「金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちのいずれか１種を主成分とする金属層」「金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの２種以上を含む合金を主成分とする金属層」とは、上述したとおりである。
【００７５】
上述のように、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、ビスマス等をはじめ、金属の多くは、周期表の６族の元素（クロム、モリブデン、及びタングステン）には拡散し難い。したがって、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの１種以上含む材料によって基体を形成すると、金属層中の金属粒子が基体内に拡散し難くなるため、アマルガムの寿命を長くすることができる。
【００７６】
より好ましくは、基体は、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちのいずれか１種を主成分とするか、或いは、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの２種以上を含む合金を主成分とするのが好ましい。
【００７７】
なお、「クロム、モリブデン、及びタングステンのうちのいずれか１種を主成分とする基体」とは、クロム、モリブデン、又はタングステンのうちのいずれか１種を５０質量％以上含む基体をさしている。つまり、この場合、基体は、クロム、モリブデン、及びタングステンの実質的な単体からなるものはもちろんのこと、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちのいずれか１種を５０質量％以上含む混合物（合金）からなるものであってもよい。なお、実質的に単体であるとは、混入している不純物等は許容されることを意味している。なお。実質的に単体であるとは、混入している不純物等は許容されることを意味している。更に好ましくは、基体は、クロム、モリブデン、又はタングステンのうちのいずれか１種を９０質量％以上含んでいるとよい。
【００７８】
また、「クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの２種以上を含む合金を主成分とする基体」とは、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの２種以上を含む合金を５０質量％以上含む基体をさしている。つまり、この場合、基体は、ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの２種以上のトータルが基体全体に対して５０質量％以上であれば、基体は、これら以外に他の元素を含んでなる混合物（合金）で形成してもかまわない。更に好ましくは、基体は、ニッケル、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの２種以上を含む合金を９０質量％以上含んでいるとよい。
【００７９】
モリブデンを主成分とする基体としては、例えば、モリブデン単体からなる基体の他、イットリウム（Ｙ）をドープしたモリブデンからなる基体を好適に用いることができる。
【００８０】
クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの１種以上含む基体に金属層が乗り難い（基体上に金属層を積層させ難い）場合には、上記（１２）に記載の蛍光ランプのように、基体と金属層との間にニッケルを主成分とする剥離抑制層を設けるとよい。なお、「ニッケル主成分とする剥離抑制層」とは、上述したとおりである。
【００８１】
上記（６）に記載の蛍光ランプによれば、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、鉛、及び、ビスマスのうちのいずれか１つの金属を主成分とする金属層を用いても、基体が、クロム、モリブデン、及びタングステンのうちの１以上を含んでいるので、金属層中の金属粒子（金属の結晶）が基体中に拡散し難い。したがって、アマルガムの寿命（アマルガムによる光束立ち上がり特性の改善効果が得られる期間）を長くすることができる。しかも、金属層中の金属粒子が基体中に拡散しにくいことから、金属層の層厚を従来よりも薄くすることができる。したがって、金属層の材料コストを削減することができる。
【００８２】
上記（１）に記載の蛍光ランプは、発光管と、基体及びこの基体上に設けられた金属層を有し、前記発光管内に収容されたアマルガムと、を具備しており、前記金属層をなす結晶は、多孔質状である。
【００８３】
「金属層をなす結晶が多孔質状である」とは、図８及び図９に示すような状態をさしている。
【００８４】
このような金属層は、例えば、電極間の電位を通常よりも低く設定するとともに、所定時間後に電極間の電位を上げるように制御しながら、基体に金属層をなす金属をメッキすることにより形成可能である。
【００８５】
すなわち、結晶の成長速度は電極間の電位には依存しないが、結晶核の生成速度は電極間の電位が高いほど速くなる。したがって、電極間の電位を通常よりも低く設定すると、結晶核の生成速度に対して結晶の成長速度が相対的に大きくなるので、結果として、結晶化が促進される。その後、電極間の電位を高くすると、結晶核の生成速度が速くなり、これとともに陰極表面のイオン濃度が低下する。陰極表面のイオン濃度が低下して全面での放電が難しくなると、部分的な放電が起きることから、次第に表面が不均一になる。このように、表面が不均一となって表面に凹凸が生じると、他の領域よりも盛り上がっている凸部の周辺のイオン濃度が他の領域よりのイオン濃度よりも高くなる。そのため、この凸部の周辺に集中して放電が起こり、結果として、凸部及びその周辺での結晶の成長が促進されて、図８及び図９に示すように、多孔質状の結晶が析出される。このような析出は、デンドライト析出と呼ばれる。デンドライト析出ではない通常の析出、つまり、通常の光沢メッキの場合には、図１０及び図１１に示すような結晶が形成される。
【００８６】
金属層としては、蛍光ランプの消灯中に発光管内の水銀を過剰に吸着し難いものを用いるのが好ましい。したがって、上記（５）に記載の蛍光ランプを実施する場合もまた、上記（６）に記載の蛍光ランプのように、金属層は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの１種以上を含んでいるのが好ましい。
【００８７】
より好ましくは、金属層は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちのいずれか１種を主成分とするか、又は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの２種以上を含む合金を主成分とするのが好ましい。なお、「金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちのいずれか１種を主成分とする金属層」「金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの２種以上を含む合金を主成分」とは、上述したとおりである。
【００８８】
基体に金属層が乗り難い（基体上に金属層を積層させ難い）場合には、上記（１０）に記載の蛍光ランプのように、基体と金属層との間にニッケルを主成分とする剥離抑制層を設けるとよい。なお、「ニッケルを主成分とする剥離抑制層」とは、上述したとおりである。
【００８９】
上記（５）又は（６）に記載の蛍光ランプを実施する場合、上記（１）に記載の蛍光ランプのように、金属層をなす結晶の充填率を１０％以上９０％以下とするのが好ましい。
【００９０】
ここで、「充填率」とは、金属層の見かけ上の体積に対する、実際に金属粒子が占める体積の比率で定義される。
【００９１】
例えば、面積Ｓ[ｃｍ２]の平板基体上に金（Ａｕ）からなる金属層を平均層厚ｔ[ｃｍ]で形成したとすると、その見かけ上の体積はＳ×ｔである。金の密度ｄは１９．３２[ｇ／ｃｍ３]であるので、充填率が１００％であればｄ×Ｓ×ｔ[ｇ]の金が付着していることになる。しかしながら、図８及び図９に示すような多孔質状の金属層では、結晶と結晶との間に空間があるため、実際に付着している金の量はｄ×Ｓ×ｔ[ｇ]よりも少ない。図８及び図９に示すような場合（デンドライト析出の場合）には、充填率が約８０％である。一方、図１０及び図１１に示すような場合（通常析出の場合）には、充填率が略１００％である。
【００９２】
また、充填率が１０％未満になると、金属層が基体から剥れ易くなる。また、充填率が９０％を越えると、金属粒子と基体との接触面積が大きくなり、金属粒子が基体に拡散され易くなる。
【００９３】
上記（６）及び（７）に記載の蛍光ランプによれば、金属層中の金属粒子（金属の結晶）と基体との接触面積を小さくすることができる。したがって、金属層中の金属粒子が基体内に拡散し難くなるため、アマルガムの寿命（アマルガムによる光束立ち上がり特性の改善効果が得られる期間）を長くすることができる。しかも、金属粒子が基体に拡散し難いことから、金属層の層厚を従来よりも薄くすることができる。したがって、金属層の材料コストを削減することができる。
【００９４】
上記（８）に記載の蛍光ランプは、発光管と、基体及びこの基体上に設けられた金属層を有し、前記発光管内に収容されたアマルガムと、を具備しており、前記金属層をなす結晶は、前記金属層の表面のうちのランダムに抜き取った部分の表面粗さの算術平均粗さが０．０２μｍを越える表面粗さ、前記表面粗さの最大高さが０．３μｍを越える表面粗さ、及び、前記表面粗さの十点平均粗さが０．２μｍを越える表面粗さ、の３つの条件のうちの少なくとも１つの条件を満たす大きさを有している。
【００９５】
また、上記（７）に記載の蛍光ランプは、上記（１）ないし（７）のいずれか１項に記載の蛍光ランプであって、前記金属層をなす結晶は、前記金属層の表面からランダムに抜き取った部分の表面粗さの算術平均粗さが０．０２μｍを越える表面粗さ、前記表面粗さの最大高さが０．３μｍを越える表面粗さ、及び、前記表面粗さの十点平均粗さが０．２μｍを越える表面粗さ、の３つの条件のうちの少なくとも１つの条件を満たす大きさを有している。
【００９６】
算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、及び十点平均粗さＲｚは、日本工業規格（ＪＩＳ）のＪＩＳ
Ｂ ０６０１で規格化されているものであって、対象物である金属層の表面からランダムに抜き取った部分における表面粗さを表すパラメータである。一般に、対象物の表面は個々の位置における表面粗さは一様ではなく、ばらつきを示すのが普通である。したがって、金属層の表面からランダムに抜き取った部分の表面粗さが、算術平均粗さＲａ＞０．０２μｍ、最大高さＲｙ＞０．３μｍ、或いは、十点平均粗さＲｚ＞０．２μｍの３つの条件のうちの少なくとも１つの条件を満たしていれば、個々の位置における表面粗さは必ずしも一様でなくてもよい。
【００９７】
上記（１）及び上記（７）に記載の蛍光ランプは夫々、金属層中の結晶（金属層をなす金属の結晶）の大きさを金属層の表面粗さで規定している。つまり、金属層中の結晶が成長すると、金属層の表面の表面粗さが粗くなる。
【００９８】
このような金属層は、上記（１）に記載の蛍光ランプが備えるアマルガムの金属層を形成する場合と同様に、例えば、電極間の電位を通常よりも低く設定するとともに、所定時間後に電極間の電位を上げるように制御しながら、基体に金属層をなす金属をメッキすることにより形成可能である。上述のように形成することにより、金属層をなす結晶は、針状或いは粒状の結晶となり、通常の光沢メッキと比べて表面が粗くなる。
【００９９】
金属層としては、蛍光ランプの消灯中に発光管内の水銀を過剰に吸着し難い金属を用いるのが好ましい。したがって、上記（１）や上記（７）に記載の蛍光ランプを実施する場合もまた、上記（６）に記載の蛍光ランプのように、金属層は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの１種以上を含んでいるのが好ましい。
【０１００】
より好ましくは、金属層は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちのいずれか１種を主成分とするか、又は、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの２種以上を含む合金を主成分とするのが好ましい。なお、「金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちのいずれか１種を主成分とする金属層」「金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちの２種以上を含む合金を主成分」とは、上述したとおりである。
【０１０１】
基体に金属層が乗り難い（基体上に金属層を積層させ難い）場合には、上記（１０）に記載の蛍光ランプのように、基体と金属層との間にニッケルを主成分とする剥離抑制層を設けるとよい。なお、「ニッケル主成分とする剥離抑制層」とは、上述したとおりである。
【０１０２】
上記（１）及び上記（７）に記載の蛍光ランプによれば、金属層中の金属の結晶が、ランダムに抜き取った部分の表面粗さの算術平均粗さＲａが０．０２μｍを越える表面粗さ、表面粗さの最大高さＲｙが０．３μｍを越える表面粗さ、又は、表面粗さの十点平均粗さＲｚが０．２μｍを越える表面粗さ、の３つの条件のうちの少なくとも１つの条件を満たす大きさとされているので、金属層中の結晶が基体内に拡散し難い。したがって、アマルガムの寿命（アマルガムによる光束立ち上がり特性の改善効果が得られる期間）を長くすることができる。しかも、金属層中の結晶が基体に拡散し難いことから、金属層の層厚を従来よりも薄くすることができる。したがって、金属層の材料コストを削減することができる。
【０１０３】
上記（８）に記載の蛍光ランプは、上記（１）ないし（７）のいずれか１項に記載の蛍光ランプであって、金属層の層厚が０．０５μｍ以上５μｍ以下に設定されている。
【０１０４】
金属層の層厚は薄ければ薄いほど蛍光ランプの光束立ち上がり特性がよいが、金属層の層厚が５μｍ以下であれば、そのアマルガムを備える蛍光ランプは、良好な光束立ち上がり特性を得ることができることがわかった。一方、金属層は、層厚が０．０５μｍ以上であれば、金属層中の金属が若干拡散したとしても、蛍光ランプの寿命末期に至るまで光束立ち上がり特性の改善効果を持続させることができることがわかった。
【０１０５】
このように、蛍光ランプの光束立ち上がり特性、原料コストの削減、及びアマルガムの重量の軽減を考慮すると、金属層の層厚は薄い方が好ましい。しかしながら、層厚が薄過ぎると、金属層の形成・加工が困難となり易い。したがって、蛍光ランプの光束立ち上がり特性、原料コストの削減、及びアマルガムの重量の軽減とともに、金属層の加工性を考慮すると、金属層の層厚は、更に好ましくは、０．５μｍ程度がよい。
【０１０６】
上記（８）に記載の蛍光ランプによれば、金属層の層厚を０．０５μｍ以上５μｍ以下とすることで、原料コストを抑制するとともにアマルガムの重量を抑制することができ、しかも、蛍光ランプの寿命末期に至るまで特性改善効果を持続させることができる。
【０１０７】
上記（９）に記載の蛍光ランプは、上記（１）ないし（８）のいずれか１項に記載の蛍光ランプであって、基体の厚さが１０μｍ以上６０μｍ以下に設定されている。
【０１０８】
原料コストの削減及びアマルガムの重量の軽減を考慮すると、基体の厚さは６０μｍ以下とするのが好ましい。一方、強度或いは熱耐性を考慮すると、基体の厚さは１０μｍ以上に設定するのが好ましい。更に好ましくは、基体は４０μｍ±１０μｍ程度がよい。
【０１０９】
上記（９）に記載の蛍光ランプによれば、基体の厚さを１０μｍ以上６０μｍ以下とすることで、アマルガムの強度及び熱耐性を良好に保つことができる。また、原料コストの削減するとともに、アマルガムの重量を軽減させることができる。しかも、基体の加工を容易に行うことができる。また、点灯直後の熱影響を受けて水銀を放出することができるアマルガムを備えた蛍光ランプが得られる。
【０１１０】
上記（１０）に記載の蛍光ランプでは、上記（１）ないし（９）のいずれか１項に記載の蛍光ランプであって、前記基体と前記金属層との間に、ニッケルを主成分とする剥離抑制層が設けられている。
【０１１１】
「ニッケルを主成分とする」とは、上述の通りである。原料コストの削減、アマルガムの重量の軽減、及びランプ製造工程等における金属層の基体からの剥離の抑制性能を考慮すると、剥離抑制層の層厚は５μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ程度がよい。
【０１１２】
ニッケルを主成分とする層の外面に対しては、一般に金属の乗りがよい、つまり、金属層を積層させ易く、且つ、金属層が剥離し難いので、金属層と基体との間や金属層と拡散抑制層との間にニッケルを主成分とする剥離抑制層を設けることで、この剥離抑制層を介して基体の外面に金属層を安定に設けることができる。また、これにより、ランプ製造工程等における金属層の剥離等を抑制できるので、光束立ち上がり特性の改善効果が長期間保たれる。
【０１１３】
上記（１１）に記載の蛍光ランプは、上記（１）ないし（１０）のうちのいずれか１項に記載の蛍光ランプであって、２５℃における水銀蒸気圧が０．０４Ｐａ以上となる主アマルガムをさらに具備している。
【０１１４】
光束立ち上がり特性を更によくするためには、消灯時の水銀蒸気圧が高い方が好ましく、２５℃における水銀蒸気圧が０．０４Ｐａ以上となる主アマルガムが好適である。また、純水銀の２５℃における水銀蒸気圧は約０．２４Ｐａとなるため、２５℃における水銀蒸気圧がそれを上回ることはない。更に好ましくは、２５℃における水銀蒸気圧が０．１５Ｐａ以上となり、かつ、５０℃〜７０℃における水銀蒸気圧が１．０Ｐａ〜２．０Ｐａとなる主アマルガムが良い。このような特性を持つ主アマルガムとしては、例えば、ビスマス（Ｂｉ）が５０〜６０質量％、錫（Ｓｎ）が３５〜５０質量％の合金に、水銀を４〜２５質量％含有させたものが挙げられるが、主アマルガムはこれらに限定されない。
【０１１５】
上記（１１）に記載の蛍光ランプによれば、２５℃における水銀蒸気圧が０．０４Ｐａ以上の主アマルガムを具備しているので、光束立ち上がり特性をさらに向上させることができる。しかも、安定点灯時における発光管内の水銀蒸気圧を適切な圧力に制御することができる。
【０１１６】
上記（１２）に記載の電球形蛍光ランプは、上記（１）ないし（１１）のいずれか１項に記載の蛍光ランプと、基板及びこの基板に実装された電子部品を有し、高周波電力を前記蛍光ランプに出力する点灯装置と、一端側に口金を有しているとともに、他端側に前記蛍光ランプを保持する保持部を有し、前記点灯装置を収容するカバー体と、を具備している。
【０１１７】
上記（１２）に記載の電球形蛍光ランプによれば、上記（１）ないし（１１）のいずれか１項に記載の蛍光ランプを具備しているので、光束立ち上がり特性の改善効果が長期間得られる。しかも、従来の電球形蛍光ランプと比べて安価で製造することができる。
【０１１８】
上記（１３）に記載の照明器具は、上記（１）ないし（１１）のいずれか１項に記載の蛍光ランプと、この蛍光ランプが装着される器具本体と、を具備している。
【０１１９】
上記（１４）に記載の照明器具は、上記（１２）に記載の電球形蛍光ランプと、この電球形蛍光ランプが装着される器具本体と、を具備している。
【０１２０】
器具本体は、ダウンライト等の埋込器具や直付器具等、既知の器具本体を広く用いることができる。また、器具本体は、既設の照明器具の器具本体であってもよい。上記（１３）に記載の照明器具や、上記（１４）に記載の照明器具は、小型の器具本体や高出力の点灯装置を有する場合等、蛍光ランプの発光管内の温度が上昇させ易い場合にも好適である。
【０１２１】
上記（１３）に記載の照明器具によれば、光束立ち上がり特性の改善効果が長期間保つことができる蛍光ランプを備えた照明器具が得られる。
【０１２２】
上記（１４）に記載の照明器具によれば、光束立ち上がり特性の改善効果が長期間保つことができる電球形蛍光ランプを備えた照明器具が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１２３】
以下、本発明の第１の実施形態を、図１乃至図１２を参照して説明する。本実施形態は、蛍光ランプ、及び、この蛍光ランプを備えた電球形蛍光ランプの一例を示している。
【０１２４】
図１に示すように、電球形蛍光ランプ１０は、蛍光ランプ１２、カバー体４０、点灯装置５０、及びグローブ６０等を備えている。カバー体４０は、カバー本体４１、このカバー本体４１の一端側に設けられた口金４２、及びカバー本体４１の他端側に設けられた保持部としてのホルダ４３等を備えている。
【０１２５】
カバー体４０とグローブ６０とから構成される外囲器１１は、定格電力が４０Ｗ形相当の白熱電球等の一般照明用電球の規格寸法に近似する外形に形成されている。すなわち、口金４２を含む高さＨ１は１１０〜１２５ｍｍ程度、直径すなわちグローブ６０の外径Ｄ１が５０〜６０ｍｍ程度、カバー体４０の外径Ｄ２が４０ｍｍ程度に形成されている。なお、一般照明用電球とは、ＪＩＳ
Ｃ ７５０１で規格化されているものである。蛍光ランプ１２及び点灯装置５０は、外囲器１１内に収容されている。
【０１２６】
蛍光ランプ１２は、発光管２０、主アマルガム２６ａ、及び補助アマルガム３０ａ等を備えている。発光管２０は、図示しないが、その内面に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）保護膜と、このアルミナ保護膜上に形成された蛍光体層とを有している。蛍光体層は、例えば赤、青、緑の各色に発光する蛍光体を混合した三波長発光形蛍光体により構成されている。赤色発光蛍光体としては、６１０ｎｍ付近にピーク波長を有するユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋）等が挙げられる。青色発光蛍光体としては、４５０ｎｍ付近にピーク波長を有するユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム発光体（ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋）等が挙げられる。緑色発光蛍光体としては、５４０ｎｍ付近にピーク波長を有するセリウム・テルビウム付活リン酸ランタン発光体（（Ｌａ，Ｃｅ，Ｔｂ）ＰＯ４）等が挙げられる。なお、三波長発光形蛍光体は、赤、青、緑の各色に発光する上記発光体以外に他の色を発光する蛍光体を混合する等して、所望の色度に発光するように調製してもよい。発光管２０の蛍光体層は、後述する屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの屈曲形成後に塗布形成される。
【０１２７】
図２に示すように、発光管２０は、外形が略同形状の複数本の屈曲管、例えば３本の屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃを備えている。これら屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃを所定の位置に配置し、連通管２２を介して順次連結することによって、１本の放電路が形成されている。３本の屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃは夫々、互いに略平行な一対の直管部２３及びこれら直管部２３の一端同士を連続させる曲管部２４を有してＵ字状に形成されている。これら屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、図３に示すように、夫々の直管部２３が円周上に位置するように配設して、３つの曲管部２４が三角形状をなすトリプルＵ形に形成されている。なお、屈曲管を４つ使用して、各曲管部２４が四角形状をなすように形成してもよい。
【０１２８】
各屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、管外径が約１１ｍｍ、管内径が約９．４ｍｍ、肉厚が約０．８ｍｍの無鉛ガラス製で、１１０〜１３０ｍｍ程度の直管の中間部を滑らかに湾曲するように屈曲形成したものである。屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの曲管部２４は、直管の中間部を加熱して屈曲させた後、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの屈曲箇所を成形型に入れ、その内部を加圧することによって所望の形状に成形することができる。すなわち、成形型の形状によって、曲管部２４の形状を任意の形状に成形することが可能である。
【０１２９】
屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、管外径を９．０〜１３．０ｍｍ、肉厚を０．５〜１．５ｍｍとするのが好ましく、また、発光管２０の放電路長は２５０〜５００ｍｍの範囲とし、ランプ入力電力は８〜２５Ｗとするのが好ましい。
【０１３０】
すなわち、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃとして、管外径が９．０〜１３ｍｍ、肉厚が０．５〜１．５ｍｍのガラス管を用いた発光管２０は、放電路長を２５０ｍｍ〜５００ｍｍ、ランプ入力電力を８〜２５Ｗとして設計することで、白熱電球形状に近似した電球形蛍光ランプ１０を構成することが可能となる。さらに、放電路長を大きくすることによって発光管２０のランプ効率が改善される点灯領域について検討した結果、放電路長が２５０〜５００ｍｍ、ランプ入力電力が８〜２５Ｗの範囲内であれば、ランプ効率が特に改善されることがわかった。
【０１３１】
また、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、製造工程における加熱や点滅温度差によって変形し易く、連通管２２の機械的強度が弱くなる条件は、使用するガラス管の管外径と肉厚との関係に大きく依存する。屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの管外径が９．０ｍｍよりも小さい場合、又は、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの肉厚が０．５ｍｍよりも小さい場合には、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの変形以外の要因に基づき、発光管２０が破損し易い。したがって、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの管外径を９．０ｍｍよりも小さくしたり、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの肉厚を０．５ｍｍよりも小さくしたりするのは、あまり好ましくない。なお、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの管外径が１３ｍｍを超える場合、又は、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの肉厚が１．５ｍｍを超える場合には、連通管２２の機械的強度がある程度確保できる。
【０１３２】
屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃに使用するガラスにはアルカリ成分としてナトリウム成分（Ｎａ２Ｏ）が多く混入されているが、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの加熱加工においてこのナトリウム成分が析出して蛍光物質と反応し、蛍光体が劣化することが考えられる。したがって、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、鉛成分を実質的に含まず、且つ、ナトリウム成分を抑制した材料により形成することが好ましい。このようにすることにより、環境への影響を低減でき、しかも、蛍光体の劣化を抑制して光束維持率を改善可能な蛍光ランプ１２が得られる。
【０１３３】
屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃに使用されるガラスは、重量比で、ＳｉＯ２が６０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３が１〜５％、Ｌｉ２Ｏが１〜５％、Ｎａ２Ｏが５〜１０％、Ｋ２Ｏが１〜１０％、ＣａＯが０．５〜５％、ＭｇＯが０．５〜５％、ＳｒＯが０．５〜５％、ＢａＯが０．５〜７％であり、且つ、ＳｒＯ／ＢａＯ≧１．５及びＭｇＯ＋ＢａＯ≦ＳｒＯの条件を満足する組成を有している。理由は明らかではないが、このような組成のガラスを使用することで、鉛ガラスを使用した屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃから形成された以外は同一条件で形成された発光管２０よりも光束立ち上がりが向上させることができることがわかった。
【０１３４】
屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、ピンチシール等により一端部が封着されているとともに、他端部には、管外径２〜５ｍｍ、管内径１．２〜４．２ｍｍの細管２５がピンチシール等によって発光管２０の端部から突出するように封着されている。中間に配置される屈曲管２１ｂの細管２５は、ダミーである。一側に配置される屈曲管２１ｃの細管２５は、発光管２０中の排気を行なうためのものである。また、他側に配置される屈曲管２１ａの細管２５には、主アマルガム２６ａが封入されている。
【０１３５】
主アマルガム２６ａとしては、例えば、ビスマス（Ｂｉ）が５０〜６０質量％、錫（Ｓｎ）が３５〜５０質量％である合金を基体とし、この基体に対して水銀を１２〜２５質量％含有させたものを用いている。
【０１３６】
屈曲管２１ｃ（発光管２０の一側に位置する屈曲管）の非連通管側の端部には、電極としてのフィラメントコイル２７が一対のウエルズ２８ｃに支持された状態で封止されている。同様に、屈曲管２１ａの非連通管側の端部には、電極としてのフィラメントコイル２７が一対のウエルズ２８ａに支持された状態で封止されている。これらウエルズ２８ａ，２８ｃは、屈曲管２１ａ，２１ｃの端部に、マウントを用いないピンチシール等により封着されたジュメット線（図示せず）を介して、発光管２０から導出されたワイヤー２９に接続されている。そして、発光管２０から導出された２対すなわち４本のワイヤー２９は、点灯装置５０と電気的に接続されている。
【０１３７】
フィラメントコイル２７の近傍等には、複数、例えば３つの補助アマルガム３０ａが設けられている。詳しくは、３つの補助アマルガム３０ａのうちの１つは、屈曲管２１ａに設けられた一対のウエルズ２８ａのうちの一方に取付けられている。また、３つの補助アマルガム３０ａのうちの他の１つは、屈曲管２１ｃに設けられた一対のウエルズ２８ｃのうちの一方に取付けられている。さらに、３つの補助アマルガム３０ａ残りの１つは、中間の屈曲管２１ｂ内に設けられている。中間の屈曲管２１ｂに設けられた補助アマルガム３０ａは、ピンチシール等により封着されたウエルズ２８ｂに取付けられており、放電路中間に配置されている。
【０１３８】
各補助アマルガム３０ａは夫々、図４に示すように、基体３１ａと、ニッケル層３３と、金属層３２ａとを有している。詳しくは、基体３１ａ表面には、ニッケルを主成分とするニッケル層３３が層厚０．５μｍ程度で形成されている。このニッケル層３３の上には、実質的に単体の金（Ａｕ）単体からなる金属層３２ａが形成されている。
【０１３９】
基体３１ａは、例えば、寸法２×７ｍｍ、厚さ４０μｍのステンレス鋼板（鉄、ニッケル、クロム合金）からなる。ニッケル層３３は、金属層３２ａを基体３１ａから剥離させ難くするための剥離抑制層として機能するとともに、金属層３２ａから基体３１ａへの金属の拡散を抑制するための拡散抑制層としても機能する。ニッケル層３３は、例えば、メッキ法により基体３１ａ上に形成されている。
【０１４０】
詳しくは、金属層３２ａは、全体の９８質量％以上が金であり、不純物としてニッケルやコバルト等が混入している。この金属層３２ａの平均層厚は１．０μｍである。金属層３２ａは、例えば、アルカリ性浴を使用したメッキ法により実質的に単体の金をデンドライト析出させることで、ニッケル層３３上に形成されている。金属層３２ａの表面からランダムに取った部分の表面粗さを測定したところ、算術平均粗さＲａが０．０４７μｍ、最大高さＲｙが０．７６２μｍ、十点平均粗さＲｚが０．５３８μｍであった。
【０１４１】
また、この金属層３２ａは、その表面中心部を拡大すると、図８及び図９のようになっている。すなわち、金属層３２ａをなす結晶は多孔質状となっており、しかも、従来の光沢金属メッキ（図１０及び図１１参照）と比べて結晶が大きく成長している。この金属層３２ａをなす結晶の充填率は約８０％であった。
【０１４２】
なお、金属層３２ａは、例えば、図５に示すように、基体３１ａの一方の面のみに設けてもよく、また、図６に示すように、基体３１ａの両方の面に設けてもよい。さらに、図７に示すように、全体を覆うように設けてもよい。補助アマルガム３０ａは、予め所定の大きさ（本実施形態では、約２ｍｍ×約７ｍｍ）に断裁されたステンレス鋼板に金属層３２ａを形成してもよいが、ステンレス鋼板に金属層３２ａを形成してから所定の大きさ（本実施形態では、約２ｍｍ×約７ｍｍ）に断裁してもよい。
【０１４３】
ところで、金属層の形成に電気メッキ法を用いると、金属層中に水素が吸蔵され易いことが知られている。電気メッキ法で形成された金属層中に水素が吸蔵し易い原因は、以下のように考えられている。
【０１４４】
電気メッキ法とは、対象物質が溶け込んだ「浴」と呼ばれる水溶液槽中において、電気分解反応により、カソードとなる基体上にメッキ層を形成する方法である。例えば、ステンレス鋼からなる基体上に金（Ａｕ）層を形成する場合、対象物質としては、例えばシアン化金等が用いられ、ステンレス鋼がカソードとなる。結果として、ステンレス鋼からなる基体上に金メッキ層が形成される。
【０１４５】
電気メッキ法では、対象物質の電気分解反応の他に、副反応が生じるのが一般的である。すなわち、電気メッキ法は、上述のように、水溶液中で化学反応（酸化還元反応）を生じさせるため、水の酸化（アノードでの酸素発生）や、水の還元（カソードでの水素発生）が副反応となる。カソードでは、水素が発生することとなるため、電気メッキ法により形成した金属層中には、水素が吸蔵され易い。
【０１４６】
しかも、酸性浴を使用した電気メッキ法では、中性又はアルカリ性浴を使用した電気メッキ法よりもさらに多くの水素を副反応において発生させると考えられている。
【０１４７】
すなわち、中性又はアルカリ性浴を使用した電気メッキ法では、副反応として、以下の（１）式に示す水の電気分解反応により水素が生じる。
【０１４８】
２Ｈ２Ｏ＋２ｅ→２ＯＨ−＋Ｈ２↑      …（１）
【０１４９】
一方、酸性浴を使用した電気メッキ法では、中性又はアルカリ性浴と比べて、その浴中により多くのＨ＋が存在する。そのため、上記（１）式に示した水の電気分解の他に、以下の（２）式に示す副反応が生じる。
【０１５０】
２Ｈ＋＋２ｅ→Ｈ２↑      …（２）
【０１５１】
したがって、酸性浴を使用した電気メッキ法で形成した金属層は、中性又はアルカリ性浴を使用した電気メッキ法で形成した金属層よりも、さらに多くの水素を吸蔵すると考えられる。
【０１５２】
発光管内の放電媒体に水素ガスが混入すると、始動電圧の増大や、紫外線出力の低下等、蛍光ランプの特性に悪影響を及ぼすことがある。そのため、発光管内への水素の混入はできるだけ抑制するのが好ましい。しかしながら、電気メッキ法を用いて形成した補助アマルガムを発光管内に封入すると、この補助アマルガムとともに発光管内に水素が混入することとなる。補助アマルガムの金属層中に吸蔵された水素は、蛍光ランプの点灯による加熱や、放電による金属層のスパッタリング等により、徐々に発光管内に放出される。
【０１５３】
したがって、補助アマルガムとしては、水素吸蔵量が極力少ないものが好ましい。また、補助アマルガム中の水素を除去する方法としては、例えば、熱処理を行なう等の方法がある。したがって、補助アマルガムとしては、低温での熱処理で水素を除去できるものが好ましい。
【０１５４】
補助アマルガム３０ａの水素吸蔵量と、以下に説明する比較例１の補助アマルガムの水素吸蔵量との測定結果を以下に示す。
【０１５５】
補助アマルガム３０ａは、上述したように、基体３１ａ上に、ニッケル層３３を形成するとともに、ニッケル層３３上に、デンドライトメッキにより形成されたデンドライトＡｕ層からなる金属層３２ａを積層させたものである。この金属層３２ａは、上述のように、アルカリ性浴を用いた電気メッキ法により形成した。また、金属層３２ａの表面からランダムに取った部分の表面粗さは、上述のように、算術平均粗さＲａが０．０４７μｍ、最大高さＲｙが０．７６２μｍ、十点平均粗さＲｚが０．５３８μｍであった。
【０１５６】
一方、比較例１の補助アマルガムは、基体上に、ニッケル層と、通常のメッキにより形成された光沢Ａｕ層からなる金属層とを積層させたものである。基体は、上記基体３１ａと同様、寸法２×７ｍｍ、厚さ４０μｍのステンレス鋼板である。ニッケル層は、上記ニッケル層３３と同様、層厚が０．５μｍである。金属層は、上記金属層３２ａと同様、金が９８％以上で不純物としてニッケルやコバルト等が混入しており、平均層厚は１．０μｍである。この金属層は、酸性浴を用いた電気メッキ法により形成した。また、金属層の表面からランダムに取った部分の表面粗さは、算術平均粗さＲａが０．０１μｍ、最大高さＲｙが０．２８５μｍ、十点平均粗さＲｚが０．０１μｍであった。
【０１５７】
水素吸蔵量は四重極型質量分析により測定した。四重極型質量分析では、真空中で試料を加熱した際の放出ガスの成分と存在割合とを測定することができる。図１２は、四重極型質量分析による測定結果、すなわち、上記補助アマルガム３０ａ及び比較例１の補助アマルガムにおける温度と水素検出量との関係を示している。
【０１５８】
図１２に示すように、デンドライトメッキにより形成された金属層３２ａを有する補助アマルガム３０ａでは、通常メッキにより形成された金属層を有する補助アマルガムと比べて、水素検出量のピークが低い、すなわち、トータルの水素検出量が少ないことがわかった。この測定結果を分析すると、補助アマルガム３０ａが吸蔵する水素量は、比較例１の補助アマルガムが吸蔵する水素量のおよそ半分であることがわかった。このように、デンドライトメッキ（アルカリ性浴）により形成された金属層３２ａを有する補助アマルガム３０ａでは、通常メッキ（酸性浴）により形成された金属層を有する補助アマルガムと比べて、水素吸蔵量を少なくすることができるといえる。
【０１５９】
また、図１２に示すように、デンドライトメッキにより形成された金属層３２ａを有する補助アマルガム３０ａでは、通常メッキにより形成された金属層を有する補助アマルガムと比べて、低温域でより多くの水素が検出された。つまり、デンドライトメッキにより形成された金属層３２ａを有する補助アマルガム３０ａは、通常メッキにより形成された金属層を有する補助アマルガムと比べて、低温での熱処理でより多くの水素を除去可能であることがわかった。
【０１６０】
したがって、この補助アマルガム３０ａは、蛍光ランプ１２の製造工程における加熱工程で、従来の補助アマルガムよりも多くの水素を除去することができる。そのため、この補助アマルガム３０ａを備えた蛍光ランプ１２は、従来の補助アマルガムを備えた蛍光ランプと比べて、始動電圧を低くすることができる。また、この補助アマルガム３０ａを備えた蛍光ランプ１２では、紫外線出力の低下を抑制することができる。
【０１６１】
発光管２０は、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの高さＨ２が５０〜６０ｍｍ、放電路長が２００〜３５０ｍｍ、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃの並設方向の最大幅Ｄ３が３２〜４３ｍｍに形成されている（図１参照）。そして、この発光管２０には、封入ガス比率が９９％以上のアルゴンガスが封入圧力４００〜８００Ｐａで封入されている。
【０１６２】
以下、口金４２側を上側、グローブ６０側を下側として説明する。
【０１６３】
カバー体４０は、カバー本体４１と、カバー体４０の一端側（上端側）に設けられた口金４２と、カバー本体４１の他端側（下端側）に設けられた蛍光ランプ１２を支持するホルダ４３とを備えているとともに、内部に点灯装置５０を収容する収容空間を有している。カバー本体４１はホルダ４３と別体に形成するのが好ましいが、カバー本体４１とホルダ４３とは一体構造であっても構わない。
【０１６４】
カバー本体４１は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の耐熱性合成樹脂等により形成されている。図１に示すように、カバー本体４１は、一端側（上端側）から他端側（下端側）に向かって拡開する略円筒状をなしている。カバー本体４１の一端側には、Ｅ２６型等の口金４２が被せられている。口金４２は、接着剤またはかしめ等によりカバー本体４１に固定されている。なお、口金４２は、カバー本体４１に直接装着される必要はなく、間接的に装着されるものやカバー本体４１の一部が口金４２を構成するものであってもよい。
【０１６５】
カバー本体４１の他端部には、発光管固定部材であるとともに点灯装置固定部材でもあるホルダ４３が取付けられている。このホルダ４３は、発光管２０の端部が挿通可能な発光管挿通部を有している。発光管２０はこのホルダ４３に取付けられ、このホルダ４３がカバー本体４１の開口部を覆うようにカバー本体４１に装着されている。また、ホルダ４３には、点灯装置５０の基板５１が図示しない嵌合手段により取付けられている。
【０１６６】
点灯装置５０は、図１に示すように、口金４２の中心Ｏ１を通る軸線Ｘに対して略垂直に配置される基板５１及びこの基板５１に実装された複数の電子部品５２を有して、高周波点灯を行なうインバータ回路（高周波点灯回路）を構成している。この点灯装置５０は、電子部品５２の大部分が口金４２側に配置されるように基板５１が装着されてカバー体４０内に収容されている。この点灯装置５０は、口金４２及び蛍光ランプ１２と電気的に接続され、口金４２を介して給電されることにより動作し、電極としてのフィラメントコイル２７に高周波電力を入力して、蛍光ランプ１２を点灯させる。点灯装置５０は、平滑用電解コンデンサを備えるものが一般的であるが、これに限定されない。
【０１６７】
基板５１は、略円板状で、発光管２０の最大幅の１．２倍以下の直径（最大幅寸法）に形成されている。基板５１の口金４２側の一面（上面）には、平滑用電解コンデンサ、インダクタ、トランス、抵抗やフィルムコンデンサ等からなる電子部品５２の大部分が実装されている。基板５１の発光管２０側の他面（下面）には、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）や整流ダイオード（ＲＥＣ）、チップ抵抗等が実装されている。
【０１６８】
グローブ６０は、透明或いは光拡散性を有する乳白色等であって透光性を有している。このグローブ６０は、ガラス或いは合成樹脂等により、一般照明電球のガラス球と略同形状の滑らかな曲面状に形成されている。このグローブ６０は、一端部（上端部）に開口部を有している。このグローブ６０は、蛍光ランプ１２を内包するとともに、前記開口部をカバー体４０の他端側に嵌合させてカバー体４０の他端側に取付けられている。なお、グローブ６０は、拡散膜等の別部材を組み合わせ、輝度の均一性を向上させることもできる。
【０１６９】
そして、点灯装置５０は、例えば、７〜１５Ｗのランプ電力により発光管２０内の電流密度（断面積当たりの電流）を３〜５ｍＡ／ｍｍ２として、蛍光ランプ１２を点灯させるように構成されている。電球形蛍光ランプ１０は、入力電力規格８Ｗで、発光管２０には７Ｗの電力の高周波で加わる。ランプ電流は１２０ｍＡ、ランプ電圧は８０Ｖとなり、発光管２０からの光出力により、電球形蛍光ランプ１０の全光束は約４８０ｌｍとなる。
【０１７０】
以下、上述した蛍光ランプ１２に、第１の補助アマルガム３０ａと置換して備えることが可能な補助アマルガムの他の例を、図１３及び図１４を参照して説明する。
【０１７１】
図１３に示す補助アマルガム（以下、第２の補助アマルガムと記載する）３０ｂは、基体３１ａ及び金属層３２ｂ、並びに基体３１ａと金属層３２ｂとの間のニッケル層３３の材質・層厚等は、上述した第１の補助アマルガム３０ａと同一とし、金属層３２ｂの表面粗さを、算術平均粗さＲａが０．０１μｍ、最大高さＲｙが０．２８５μｍ、十点平均粗さＲｚが０．１５５μｍとなるようにしている。金属層３２ｂは、例えば、通常の光沢メッキにより形成することができる。
【０１７２】
図１４に示す補助アマルガム（以下、第３の補助アマルガムと記載する）３０ｃでは、基体３１ｂを、厚さ４０μｍ、寸法２×７ｍｍのモリブデンを主成分とする板材としている。基体３１ｂ上には、０．０１μｍ程度のニッケルを主成分とする剥離抑制層３５が形成されている。この剥離抑制層３５は、基体３１ｂに対する金属層３２ｃの乗りを良くする（剥離を抑制する）目的で形成されるものであり、必須ではない。この剥離抑制層３５上に金属層３２ｃが形成されている。なお、金属層３２ｃは、その材質が上述した第１の補助アマルガム３０ａと同じであって、層厚は０．５μｍとしている。また、金属層３２ｃの表面粗さは、算術平均粗さＲａが０．０１μｍ、最大高さＲｙが０．２８５μｍ、十点平均粗さＲｚが０．０１μｍとされている。金属層３２ｃは、例えば、通常の光沢メッキにより形成することができる。
【０１７３】
以下、上述した蛍光ランプ１２に第１乃至第３の補助アマルガム３０ａ〜３０ｃを備えさせた各電球形蛍光ランプ１０の光束立ち上がり特性についての測定結果を示す。
【０１７４】
第１の補助アマルガム３０ａを備える電球形蛍光ランプ１０について、光束立ち上がり特性（安定時間経過後の光束を１００％としたときの光束の時間変化）を測定したところ、図１５及び図１９に示すように、総点灯時間が０時間では点灯５秒後で相対光束（光束立ち上がり特性）が５６．６％、総点灯時間が１００時間では点灯５秒後で相対光束が５２．４％、総点灯時間が５００時間では点灯５秒後で相対光束が５４．０％であった。
【０１７５】
第２の補助アマルガム３０ｂを備える電球形蛍光ランプ１０について、光束立ち上がり特性を測定したところ、図１６及び図１９に示すように、総点灯時間が０時間では点灯５秒後で相対光束が５３．３％、総点灯時間が１００時間では点灯５秒後で相対光束が５１．１％、総点灯時間が５００時間では点灯５秒後で相対光束が５１．８％であった。
【０１７６】
第３の補助アマルガム３０ｃを備える電球形蛍光ランプ１０について、光束立ち上がり特性を測定したところ、図１７及び図１９に示すように、総点灯時間が０時間では点灯５秒後で相対光束が５１．７％、総点灯時間が１００時間では点灯５秒後で相対光束が５３．９％、総点灯時間が５００時間では点灯５秒後で相対光束が５０．９％であった。
【０１７７】
これに対し、比較例２として、ステンレス鋼に通常の金メッキを施した従来の補助アマルガムを備える電球形蛍光ランプを用意し、この電球形蛍光ランプについて、光束立ち上がり特性を測定した。この結果、比較例２の電球形蛍光ランプでは、図１８及び図１９に示すように、総点灯時間が０時間では点灯５秒後で相対光束が４９．８％、総点灯時間が１００時間では点灯５秒後で相対光束が４５．９％、総点灯時間が５００時間では点灯５秒後で相対光束が４２．６％であった。
【０１７８】
金属層３２ａと基体３１ａとの間にニッケル層３３を設けた補助アマルガム３０ａを備える電球形蛍光ランプ１０は、従来の補助アマルガムを備える比較例２の電球形蛍光ランプと比べて、総点灯時間が１００時間経過後の相対光束を６．５％、総点灯時間が５００時間経過後の相対光束を１１．４％向上させることがわかった。しかも、この電球形蛍光ランプ１０では、比較例２の電球形蛍光ランプと比べて初期状態（総点灯時間が０時間）の相対光束を６．８％向上させることがわかった。
【０１７９】
また、第２の補助アマルガム３０ｂのように、金属層３２ａと基体３１ｂとの間にニッケル層３３を有しているだけであっても、この第２の補助アマルガム３０ｂを備える電球形蛍光ランプ１０は、比較例２の電球形蛍光ランプと比べて、総点灯時間が１００時間経過後の相対光束を５．２％、総点灯時間が５００時間経過後の相対光束を９．２％向上させることがわかった。しかも、この電球形蛍光ランプ１０では、比較例２の電球形蛍光ランプと比べて初期状態の相対光束を３．５％向上させることがわかった。
【０１８０】
このように、基体３１ａと金属層３２ａ，３２ｂとの間にニッケル層３３を設けることで、金属層３２ａ，３２ｂ中の金の基体３１ａへの拡散を抑制することができると考えられる。したがって、このような補助アマルガム３０ａ又は補助アマルガム３０ｂを用いることで、蛍光ランプ１２の光束立ち上がり特性の改善効果を長期間維持することができる。
【０１８１】
さらに、金属層３２ａの表面の粗さを粗く形成した第１の補助アマルガム３０ａを備える電球形蛍光ランプ１０は、第２の補助アマルガム３０ｂを備える電球形蛍光ランプ１０とを比べて、総点灯時間０時間では３．３％、総点灯時間１００時間では１．３％、総点灯時間５００時間では２．２％、夫々相対光束を向上させることがわかった。
【０１８２】
このように、金属層３２ａを、結晶の充填率が約８０％の多孔質状、結晶の大きさをランダムに抜き取った部分の表面粗さで示すと、算術平均粗さＲａが０．０４７μｍ、最大高さＲｙが０．７６２μｍ、十点平均粗さＲｚが０．５３８μｍとなる大きさとなるようにすることで、金属層３２ａ中の金の基体３１ａへの拡散を更に抑制することができると考えられる。したがって、このような補助アマルガム３０ａを用いることで、電球形蛍光ランプ１０の光束立ち上がり特性の改善効果を更に大きくすることができ、しかもその改善効果を長期間維持することができる。
【０１８３】
一方、第３の補助アマルガム３０ｃを備える電球形蛍光ランプ１０は、従来の補助アマルガムを備える比較例２の電球形蛍光ランプと比べて、総点灯時間が１００時間経過後の相対光束を８．０％、総点灯時間が５００時間経過後の相対光束を８．３％向上させることがわかった。しかも、この電球形蛍光ランプ１０では、比較例２の電球形蛍光ランプと比べて初期状態の相対光束を１．９％向上させることがわかった。
【０１８４】
このように、モリブデンを主成分として基体３１ｂを形成することで、金属層３２ｃ中の金が基体３１ｂ内に拡散し難くなると考えられる。したがって、補助アマルガム３０ｃの金属層３２ｃを従来の補助アマルガムの金属層と比べて薄く形成しても、この補助アマルガム３０ｃは、蛍光ランプ１２の光束立ち上がり特性を長期間良好に改善することができる。
【０１８５】
次に、上述した蛍光ランプ１２に、第１の補助アマルガム３０ａと置換して備えることが可能な補助アマルガムの更に他の例を、図２０を参照して説明する。
【０１８６】
図２０に示す補助アマルガム（以下、第４の補助アマルガムと記載する）３０ｄは、基体３１ａが第１の補助アマルガム３０ａと同一であって、厚さ４０μｍ、寸法２×７ｍｍのステンレス鋼製の板材としている。基体３１ａ上には、０．０１μｍ程度のニッケルを主成分とする剥離抑制層３５ａが形成されている。この剥離抑制層３５ａの上には、厚さ０．０５μｍ程度のモリブデンを主成分とする拡散抑制層３４が形成されている。この拡散抑制層３４の上には、再び０．０１μｍ程度のニッケルを主成分とする剥離抑制層３５ｂが形成されている。この剥離抑制層３５ｂの上には、金属層３２ｃが形成されている。なお、金属層３２ｃの材質は第１の補助アマルガム３０ａと同じであって、層厚は０．５μｍとしている。また、金属層３２ｃの表面粗さは、算術平均粗さＲａが０．０１μｍ、最大高さＲｙが０．２８５μｍ、十点平均粗さＲｚが０．０１μｍとしている。金属層３２ｃは、例えば、通常の光沢メッキにより形成することができる。なお、剥離抑制層３５ａは、基体３１ａに対する拡散抑制層３４の乗りを良くする目的で形成されるものであり、必須ではない。同様に、剥離抑制層３５ｂは、拡散抑制層３４に対する金属層３２ｃの乗りを良くする目的で形成されるものであり。必須ではない。
【０１８７】
第４の補助アマルガムを備える蛍光ランプ１２は、金属層３２ｃ中の金がモリブデンを主成分とする拡散抑制層３４内に拡散し難い。そのため、補助アマルガム３０ｄの金属層３２ｃを従来の補助アマルガムの金属層と比べて薄く形成しても、この補助アマルガム３０ｄは、蛍光ランプ１２の光束立ち上がり特性を長期間良好に改善することができる。
【０１８８】
また、一般に、ステンレス鋼はモリブデンよりも安価である。そのため、ステンレス鋼製の基体３１ａとモリブデンを主成分とする拡散抑制層３４とを有するアマルガム３０ｄは、モリブデンを主成分とする基体３１ｂを有する上記第３のアマルガム３０ｃよりも安価に製造することができる。
【０１８９】
以下、本発明の第２の実施形態を、図２１及び図２２を参照して説明する。本実施形態は、蛍光ランプ、及び、この蛍光ランプを備えた電球形蛍光ランプの一例を示している。
【０１９０】
この電球形蛍光ランプ１０が備える点灯装置５０は、７〜１５Ｗのランプ出力により、発光管２０内の電流密度（断面積あたりの電流）を３〜５ｍＡ／ｍｍ２として、蛍光ランプ１２を点灯させるように構成されている。本実施形態の蛍光ランプ１２は、入力電力規格が８Ｗで、発光管２０には、７Ｗの電力が高周波で加わる。ランプ電流は１２０ｍＡ、ランプ電圧は８０Ｖとなり、発光管２０からの光出力により全光束が約４８０ｌｍとなっている。さらに、蛍光ランプ１２の電極２７は発熱し、放電路内に放電が形成され、蛍光ランプ１２は点灯する。点灯中、屈曲管２１ａ，２１ｃの電極２７付近の温度は１００℃〜１２０℃、直管部２３は７０〜８０℃、曲管部２４の頂部は５５℃程度であり、グローブ６０内空間は、５０〜６０℃となっている。
【０１９１】
蛍光ランプ１２の点灯によって、屈曲管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ内に形成される放電の中心は、曲管部２４の頂部において最短距離側に偏るため、曲管部２４の頂部と放電路との間の距離が大きくなる。そのため、グローブ６０内及び曲管部２４の頂部は、５０〜６０℃程度の温度とはなるものの、ランプ効率の高い水銀蒸気圧を制御可能な許容温度範囲内に留まる。したがって、この蛍光ランプ１２では、主アマルガム２６ｂとして、水銀蒸気圧の比較的高いアマルガム、例えば、ビスマス（Ｂｉ）４９質量％−錫（Ｓｎ）３６質量％−水銀（Ｈｇ）１５質量％合金等を採用することができる。水銀蒸気圧の高い主アマルガム２６ｂを使用すると、常温（ここでは２５℃とする）時においても発光管２０内の水銀蒸気圧を比較的高く保つことができるため、蛍光ランプ１２の光束立ち上がり特性を向上させることができる。補助アマルガムとしては、例えば、上述した第１の補助アマルガム３０ａを用いている。なお、この補助アマルガム３０ａと置換して、上述した第２乃至第４の補助アマルガム３０ｂ，３０ｃ，３０ｄのいずれかを採用してもよい。他の構成は、図示しない構造を含めて上述した第１の実施形態と同じであるから、重複する説明は省略する。
【０１９２】
点灯安定時には、グローブ６０に覆われた蛍光ランプ１２の温度が上昇し、高温となるが、主に発熱する部分の表面積及び入力電力により求められる値を規定することにより、蛍光ランプ１２の発光管２０の一部を７０℃以下とすることが可能である。これにより、蛍光ランプ１２の光束立ち上がり特性をさらに改善することができる。
【０１９３】
定格点灯の８０％の全光束に達するまでの立ち上がり特性を、本実施形態の電球形蛍光ランプ１０と、比較例３の電球形蛍光ランプと、比較例４の電球形蛍光ランプと、比較例５の電球形蛍光ランプと、比較例６の電球形蛍光ランプとを夫々点灯・測定して比較した。測定の条件は、１００Ｖ商用交流電源による点灯、周囲温度を２５℃とし、無風状態にて口金４２上向き点灯とした。また、このときの入力電流と消費電力は、全ての電球形蛍光ランプにおいて、夫々１４０ｍＡ、８Ｗであった。
【０１９４】
比較例３の電球形蛍光ランプは、本実施形態の電球形蛍光ランプ１０と同様の主アマルガム（Ｂｉ（４９質量％）−Ｓｎ（３６質量％）−Ｈｇ（１５質量％））を備えているとともに、インジウムを主成分とした補助アマルガムを備えている。
【０１９５】
比較例４の電球形蛍光ランプは、本実施形態の電球形蛍光ランプ１０と同様の主アマルガム（Ｂｉ（４９質量％）−Ｓｎ（３６質量％）−Ｈｇ（１５質量％））を備えているとともに、補助アマルガムは取り除いている。
【０１９６】
比較例５の電球形蛍光ランプは、本実施形態の電球形蛍光ランプ１０が備える主アマルガムよりも水銀蒸気圧の低いＢｉ（４４質量％）−Ｐｂ（１８質量％）−Ｓｎ（３４質量％）−Ｈｇ（４質量％）合金からなる主アマルガムを備えているとともに、金を主成分とした補助アマルガムを備えている。
【０１９７】
比較例６の電球形蛍光ランプは、比較例５と同様の主アマルガム（Ｂｉ（４４質量％）−Ｐｂ（１８質量％）−Ｓｎ（３４質量％）−Ｈｇ（４質量％））を備えているとともに、インジウムを主成分とした補助アマルガムを備えている。
【０１９８】
図２２は、その測定結果、すなわち、点灯開始から経過時間毎の光束の変化を示している。点灯直後の光束は、
【０１９９】
本実施形態＞比較例４＞比較例５≧比較例６＞比較例３
の順番となった。
【０２００】
しかし、点灯開始後、比較例４〜６の光束が急速に低下し、点灯開始から１秒経過後では、
【０２０１】
本実施形態＞比較例４＞比較例３＞比較例６＞比較例５
の順番となった。
【０２０２】
点灯開始から２秒経過したあたりから、比較例３〜６は、徐々にランプ効率（相対光束）が上がっていくものの、比較例３、５、６では、全光束の４０％に達するまでに、点灯開始から１０秒以上かかる結果となった。
【０２０３】
これに対し、本実施形態の電球形蛍光ランプ１０は、水銀蒸気圧の高い主アマルガム２６ｂを使用しているので、消灯中の水銀蒸気圧が高い。さらに、点灯直後に、補助アマルガム３０ａから適量の水銀が放出されるので、水銀不足現象が起こることなく、光束が早期に立ち上がる。本実施形態では、点灯開始から１秒以内で安定点灯時の約５０％以上の光出力が得られることが確認された。
【０２０４】
さらに、発明者らは、上述のような実験結果を基に、以下のような関係を見出した。すなわち、発光管２０を周方向に囲む仮想円Ｉの直径をＤ、発光管２０の軸方向の長さをＬとすると、発光管２０の略表面積Ｓは、
【０２０５】
Ｓ＝πＤＬ＋２×（π／４）Ｄ2      …（３）
【０２０６】
で表すことができる。発明者らは、この発光管２０の略表面積Ｓとランプ出力Ｐとの関係が、
【０２０７】
Ｐ／Ｓ  ＜０．１２      …（４）
【０２０８】
の関係であれば、通常点灯時の発光管２０の一部に７０℃以下の部分を形成することができることを見出した。そして、発光管２０の一部に通常点灯時においても７０℃以下となるような比較的低温部分を設けることができれば、この発光管２０内に、常温（２５℃）における水銀蒸気圧が０．１５Ｐａ以上となる水銀又は主アマルガム２６ｂを封入することが可能となることを見出した。
【０２０９】
なお、グローブ６０を有さない電球形蛍光ランプの場合、
【０２１０】
Ｐ／Ｓ  ＜０．１８      …（５）
【０２１１】
の関係であれば、この電球形蛍光ランプに同様の作用を持たせることが可能となる。
【０２１２】
本実施形態の蛍光ランプ１２によれば、第１の実施形態と同様に、光束立ち上がり特性の改善効果を長期間得ることができる。しかも、本実施形態の蛍光ランプ１２は、２５℃における水銀蒸気圧が０．０４Ｐａ以上となる主アマルガム２６ｂを備えているため、消灯中の水銀蒸気圧が高く保つことができる。したがって、光束立ち上がり特性をより向上させることができる。
【０２１３】
また、本実施形態の蛍光ランプ１２によれば、発光管２０の略表面積Ｓとランプ出力Ｐとの関係が上記（２）式を満たすように、発光管２０が形成されているため、発光管２０の一部に通常点灯時においても７０℃以下となるような比較的低温部分を設けることができる。したがって、発光管２０内に、２５℃における水銀蒸気圧が０．１５Ｐａ以上となる水銀又は主アマルガム２６ｂを設けることができる。したがって、第１の実施形態の蛍光ランプ１２と比べて、光束立ち上がり特性をさらに向上させることできる。
【０２１４】
以下、本発明の第３の実施形態を、図２３及び図２４を参照して説明する。本実施形態は、蛍光ランプ、及び、この蛍光ランプを備えた電球形蛍光ランプの一例を示している。
【０２１５】
図２３は、電球形蛍光ランプとしての無電極電球形蛍光ランプ１１０を開示している。この無電極電球形蛍光ランプ１１０は、蛍光ランプとしての無電極蛍光ランプ１３０、カバー体１１１、及び点灯装置１１２等を備えている。カバー体１１１は、カバー本体１１１ｂ、このカバー本体１１１ｂの一端側に設けられた口金１１１ａ、及びカバー本体１１１ｂの他端側に設けられた保持部としてのホルダ１１４等を備えている。点灯装置１１２は、カバー体１１１内に収納されている。無電極蛍光ランプ１３０は、外観略球形状に形成されている。この蛍光ランプ１３０は、ホルダ１１４に支持されている。
【０２１６】
蛍光ランプ１３０とカバー体１１１とから構成される外囲器１２０は、規格電力６０Ｗ形相当の白熱電球等の一般照明用電球の規格寸法に近似する外径に形成されている。すなわち、口金１１１ａを含む高さＨ３は１１０〜１４０ｍｍ程度、直径すなわち蛍光ランプ１３０の外径Ｄ４が５０〜７０ｍｍ程度、カバー体１１１の外径Ｄ５が５０ｍｍ程度に形成されている。なお、一般照明用電球とは、ＪＩＳ
Ｃ ７５０１で規格化されているものである。
【０２１７】
蛍光ランプ１３０は、発光管１１３、水銀ペレット２６ｃ（Ｚｎ（５０質量％）−Ｈｇ（５０質量％）、及び補助アマルガム３０ａ等を備えている。発光管１１３は、ガラス等の透光性材料により、外側は略球形に形成されている。詳しくは、発光管１１３は、一端側に開口部を有する略球形状の球状部１１３ｃと、前記開口部の開口端から内側に張出すリング状の縁部１１３ｂと、この縁部１１３ｂの先端から球状部１１３ｃの略中心に向かうように形成された有底筒状のくぼみ空洞部１１３ａとを有している。球状部１１３ｃ、縁部１１３ｂ、及び、くぼみ空洞部１１３ａは、一体に形成されている。
【０２１８】
くぼみ空洞部１１３ａの内部には、このくぼみ空洞部１１３ａの中心軸に沿うように有底面中央からこの有底面に対向する開口側（縁部１１３ｂ側）に向かって、排気管１１５が突出形成されている。発光管１１３内には、縁部１１３ｂ近傍に位置して、水銀ペレット２６ｃが封入されている。この水銀ペレット２６ｃは、例えば、縁部１１３ｂの内面に封着されている。この蛍光ランプ１３０は、水銀ペレット２６ｃに代えて、第２の実施形態の蛍光ランプ１２が備える主アマルガム２６ｂ等を採用することもできる。
【０２１９】
また、発光管１１３内の放電空間に面したくぼみ空洞部１１３ａには、支持部材としてのワイヤー１１７ａが取付けられている。このワイヤー１１７ａには、点灯初期に自己に吸着した水銀を放出して光束立ち上がり特性を向上させるための補助アマルガム３０ａが取付けられている。この蛍光ランプ１３０が備える補助アマルガム３０ａは、上述した第１の補助アマルガム３０ａと同じものである。なお、補助アマルガム３０ａと置換して、上述した第２乃至第４の補助アマルガム３０ｂ，３０ｃ，３０ｄのいずれかを採用してもよい。また、補助アマルガム３０ａは、くぼみ空洞部１１３ａに取付けられたワイヤー１１７ａに支持されているが、補助アマルガム３０ａの配置場所は特に限定されるものではない。補助アマルガム３０ａの形状もまた、特に限定されるものではない。
【０２２０】
発光管１１３の内面、つまり、球状部１１３ｃの内面とくぼみ空洞部１１３ａの外面には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）保護膜（図示せず）が形成されている。また、このアルミナ保護膜上には、三波長蛍光形蛍光体からなる蛍光体層（図示せず）が形成されている。
【０２２１】
そして、発光管１１３内には、アルゴンガスが、封入ガス比率が９９％以上、封入圧力が１００〜３００Ｐａで封入されている。
【０２２２】
点灯装置１１２は、円板状の回路基板１１２ａと、この回路基板１１２ａに実装される複数の電子部品１１２ｂとを有している。
【０２２３】
ホルダ１１４には、その一方側に点灯装置１１２が取付けられているとともに、他方側に蛍光ランプ１３０が取付けられている。詳しくは、ホルダ１１４は、一端側に点灯装置１１２の回路基板１１２ａを搭載可能な平面円形状の搭載部１１４ａと、搭載部１１４ａの他端側の略中央から突出する中空円筒部１１４ｂとを有している。搭載部１１４ａと中空円筒部１１４ｂとは一体に形成されている。中空円筒部１１４ｂは、くぼみ空洞部１１３ａの外面により規定される領域に配置されている。中空円筒部１１４ｂ内には、排気管１１５が配置されている。
【０２２４】
また、中空円筒部１１４ｂは、励磁コイルが巻きつけられる芯として機能する。すなわち、中空円筒部１１４ｂの外周部には、高周波磁界を発生させる励磁コイル１１８が巻かれている。この励磁コイル１１８内には、図示しない円筒形のフェライトの棒状コアが配置されている。
【０２２５】
蛍光ランプ１３０及びホルダ１１４は、カバー本体１１１ｂの一端側（下側）の開口部を覆うように、このカバー本体１１１ｂに装着されている。これにより、ホルダ１１４に搭載された点灯装置１１２は、カバー本体１１１ｂとホルダ１１４との間に形成される空間内に収容されることとなる。カバー本体１１１ｂの他端側には、Ｅ２６形等の口金１１１ａが被せられている。口金１１１ａは、接着剤又はかしめ等により、カバー本体１１１ｂに固定されている。
【０２２６】
次に、無電極電球形蛍光ランプ１１０の製造組立工程について説明する。
【０２２７】
まず、搭載部１１４ａに点灯装置１１２が取付けられているとともに、中空円筒部１１４ｂにコイル１８が巻きつけられたホルダ１１４を用意する。点灯装置１１２が取付けられた搭載部１１４ａに蛍光ランプ１３０を取付ける。この際、シリコーン樹脂１１９等の接着剤により、カバー体１１１の一端側（下側）の内面に、発光管１１３及びホルダ１１４を固定する。口金１１１ａをカバー体１１１に取付ける。以上により、無電極電球形蛍光ランプ１１０の組立が完了する。なお、発光管１１３、励磁コイル１１８、点灯装置１１２の組立方法については、これに限定されるものでない。
【０２２８】
この無電極電球形蛍光ランプ１１０では、励磁コイル１１８に電流が流れることで、このコイル１１８及び発光管１１３は発熱し、放電路内に放電が形成されて、蛍光ランプ１３０が点灯する。点灯装置１１２は、１０〜２０Ｗのランプ電力により、発光管１１３に５００〜１０００Ｗ／ｍ２の管壁負荷を与えて、蛍光ランプ１３０を点灯させるように構成されている。本実施形態では、無電極電球形蛍光ランプ１１０は、入力電力定格が１２Ｗであり、蛍光ランプ１３０には１１Ｗの電力が高周波で加わる。そして、蛍光ランプ１３０からの光出力により、無電極電球形蛍光ランプ１１０の全光束は約８００ｌｍとなっている。
【０２２９】
ところで、本実施形態の無電極電球形蛍光ランプ１１０では、放電空間の表面積が１４０００ｍｍ２とされており、管壁負荷が７９０Ｗ／ｍ２となっているため、点灯中であっても、発光管１１３の一部は、５０℃以下の比較的低温に保持される。そのため、主アマルガムとして、比較的水銀蒸気圧の高いアマルガムの使用が可能である。したがって、常温（２５℃程度）中においても、発光管１１３内の水銀蒸気圧を比較的高く保持することができる。
【０２３０】
定格点灯の８０％の全光束に達するまでの立ち上がり特性を、本実施形態の無電極電球形蛍光ランプ１１０と、比較例７の無電極電球形蛍光ランプとを夫々点灯・測定して比較した。測定の条件は、１００Ｖ商用交流電源による点灯、周囲温度を２５℃とし、無風状態にて口金４２上向き点灯とした。また、このときの消費電力は、約１２Ｗであった。
【０２３１】
比較例７の無電極電球形蛍光ランプは、本実施形態の無電極電球形蛍光ランプ１１０と同様の水銀ペレットを備えているとともに、補助アマルガムは取り除いている。
【０２３２】
図２４は、その測定結果、すなわち、点灯開始から経過時間毎の光束の変化を示している。点灯直後の相対光出力（相対光束）は、
本実施形態＞比較例７
となった。
【０２３３】
点灯直後、比較例７の光束が急速に低下した。点灯開始から１秒経過後でも、相対光出力は、
本実施形態＞比較例７
であった。
【０２３４】
比較例７は、比較的水銀蒸気圧の高い水銀ペレットを使用しているので、点灯開始から安定時の約６５％の光出力が得られるものの、２０秒経過しても、安定時の７０％以上に至らないという結果となった。
【０２３５】
これに対し、本実施形態の無電極電球形蛍光ランプ１１０は、水銀蒸気圧の高い主アマルガム２６ｂを使用しているので、消灯中の水銀蒸気圧が高い。さらに、点灯直後に、補助アマルガム３０ａから適量の水銀が放出されるので、水銀不足現象が起こることなく、光束が早期に立ち上がる。本実施形態では、点灯開始から１秒以内で安定点灯時の約５０％以上の光出力が得られることが確認された。
【０２３６】
本実施形態の無電極電球形蛍光ランプ１１０によれば、補助アマルガム３０ａを備えているため、第１の実施形態と同様に、光束立ち上がり特性の改善効果を長期間得ることができる。しかも、本実施形態の蛍光ランプ１２は、２５℃における水銀蒸気圧が０．０４Ｐａ以上となる水銀ペレット２６ｃを備えているため、消灯中の水銀蒸気圧が高く保つことができる。したがって、光束立ち上がり特性をより向上させることができる。
【０２３７】
以下、本発明の第４の実施形態を、図２５を参照して説明する。本実施形態は、本発明の蛍光ランプを、コンパクト形蛍光ランプに適用した一例を示している。コンパクト形蛍光ランプ７０は、発光管７１、主アマルガム２６ａ、補助アマルガム３０ａ、及び口金８０等を備えている。
【０２３８】
発光管７１は、透光性を有する内径が１ｍｍ以上１５ｍｍ以下のガラス製の直管バルブを有している。本実施形態においては、発光管７１は、内径１３ｍｍ外径１５ｍｍの一対の直管バルブ７２を有している。これら直管バルブ７２は並列に配列されており、これら直管バルブ７２の先端側がブリッジ形の接続部７３を介して互いに連通接続されて、発光管７１はＨ字形に形成されている。一対の直管バルブ７２の中間部は、例えば熱硬化性の接着剤７４としてのシリコーン樹脂等により互いに固着されている。バルブ７２の内面には、蛍光体膜（図示せず）が形成されている。主アマルガムとしては、例えば、上述した主アマルガム２６ｂを採用している。補助アマルガムとしては、上述した第１の補助アマルガム３０ａを採用している。なお、主アマルガム２６ｂに代えて、主アマルガム２６ａを用いてもよい。また、補助アマルガム３０ａに代えて、第２乃至第４の補助アマルガム３０ｂ，３０ｃ，３０ｄのいずれかを用いてもよい。
【０２３９】
発光管７１内には、アルゴン等の希ガス及び水銀が封入されている。なお、発光管７１内に封入された水銀は、主アマルガム２６ｂ及び補助アマルガム３０ａを発光管７１内に封入することにより生じたものである。
【０２４０】
発光管７１の両端、直管バルブ７２の口金側端部には、一対の電極、例えば一対のフィラメント電極８３がウエルズ８５を介してステム８４で支持された状態で封止されている。なお、図２５では、一方の直管バルブ７２に封止されたフィラメント電極のみ図示している。また、直管バルブ７２の口金側端部には、前記電極と相対する方向に延在する細管７８が設けられている。主アマルガム２６ｂは、例えば細管７８内に設けられている。補助アマルガム３０ａは、例えばフィラメント電極８３を保持するウエルズ８５に取付けられている。
【０２４１】
口金８０は、口金本体８０ａ及びこの口金本体８０ａの端面から突設された４本の口金ピン８０ｂを有して、例えばコンパクト形蛍光ランプ用のＧＹ１０ｑ形の口金を形成している。
【０２４２】
口金本体８０ａは、例えば絶縁性を有する合成樹脂製であって、外周面が略長円状に形成されているとともに、両端面が略平面状に形成されている。一方の端面には、発光管７１の直管バルブ７２の各口金側端部を挿入する一対の挿入孔８１が形成されているとともに、細管７８を収容する一対の収容部８２がこれら挿入孔８１と夫々連続するように形成されている。一対の収容部８２は、並列に形成されている。口金８０と発光管７１とは、接着剤としてのシリコーン樹脂等によって接着固定されている。
【０２４３】
光出力を低下させることなくバルブ７２の径を小さくしたこのようなコンパクト形蛍光ランプ７０は、点灯によって発光管７１内に形成される放電の中心が連通部分において最短距離側に偏るため、直管バルブ７２の先端部分は放電路からの距離が大きくなる。そのため、このようなコンパクト形蛍光ランプ７０では、点灯中に発光管７１内が高温となり易いが、直管バルブ７２の先端部はランプ効率の高い水銀蒸気圧を制御可能な程度の比較的低い温度に保たれるので、上述したような、水銀蒸気圧の比較的高い主アマルガム２６ｂを用いることができる。
【０２４４】
また、このようなコンパクト形蛍光ランプ７０は直管バルブ７２の先端に水銀が溜まり易く、そのため始動直後は水銀が加熱しにくいので、消灯中の発光管７１内の水銀蒸気圧を必要以上に低下させない方が好ましい。したがって、このようなコンパクト形蛍光ランプ７０では、金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスを主成分とする補助アマルガム３０ａのような補助アマルガムを設けるのが好ましく、これにより、光束立ち上がり特性の改善効果が長期間得られる。
【０２４５】
以上のように、この実施形態のコンパクト形蛍光ランプ７０によれば、水銀蒸気圧の高い主アマルガム２６ｂを使用するとともに消灯中に発光管７１内の水銀を必要以上に吸着しない補助アマルガム３０ａのようなアマルガムを使用することで、常温時においても蛍光ランプ７０の水銀蒸気圧を比較的高くして立ち上がり特性が改善でき、しかも、この立ち上がり特性の改善効果を長期間得ることができる。
【０２４６】
第１又は第２の実施形態で説明した各電球形蛍光ランプ１０は、例えば、図２６に例示する照明器具１に用いることができる。この照明器具１は、天井Ｃに埋め込まれたダウンライトであり、器具本体２に取付けられたソケット３に電球形蛍光ランプ１０が取付けられている。
【０２４７】
上述のように規定された電球形蛍光ランプ１０を一般照明用電球の照明器具に用いた場合、この電球形蛍光ランプ１０の配光を一般照明用電球の配光と近似させることで、器具本体２内に配設されたソケット３近傍の反射体への光照射量が十分に確保され、反射体の光学設計どおりの機器特性を得ることができる。しかも電球スタンドのように内部光源のイメージが布製等の光拡散性カバーに映し出される照明器具１であっても、電球形蛍光ランプ１０の配光が一般照明用電球の配光と近似することで違和感なく使用できる。
【０２４８】
なお、器具本体２は新設のものであっても既設のものであってもよく、電球形蛍光ランプ１０の口金４２が着脱自在に接続されるソケット３を有するものであれば、この電球形蛍光ランプ１０を装着できる。また、照明器具１は、ダウンライトの他にも直付器具等の種々の器具本体２を用いることができる。
【０２４９】
また、この照明器具１には、電球形蛍光ランプ１０と置換して、第３の実施形態で説明した無電極電球形蛍光ランプ１１０を適用してもよい。第４の実施形態のコンパクト形蛍光ランプ７０を点灯させる場合、この照明器具１とは異なる照明器具が必要である。第４の実施形態のコンパクト形蛍光ランプ７０は、例えば、器具本体と、コンパクト形蛍光ランプ用のＧＹ１０ｑ形の口金８０に対応するソケットと、コンパクト形蛍光ランプ７０を点灯させる点灯装置等を備えた照明器具に適用させることができる。
【０２５０】
なお、補助アマルガム３０ａ〜３０ｄの金属層３２ａ〜３２ｃは、いずれも金を主成分としているが、金属層３２ａ〜３２ｃは、金に限定されるものではない。金、銀、パラジウム、白金、鉛、錫、亜鉛、及びビスマスのうちのいずれか１以上を含む金属は、消灯中に水銀を過剰に吸着することがない点で共通した性質を有している。
【産業上の利用可能性】
【０２５１】
本発明によれば、光束立ち上がり特性の改善効果が長期間得られる蛍光ランプが得られる。また、本発明によれば、白熱電球に近似し、しかも、光束立ち上がり特性の改善効果が長期間得られる電球形蛍光ランプが得られる。さらに、本発明によれば、前記蛍光ランプ又は前記電球形蛍光ランプを備えた照明器具が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０２５２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る蛍光ランプを備えた電球形蛍光ランプを一部断面して示す側面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る蛍光ランプが備える発光管の構造を説明する展開図。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る蛍光ランプが備える発光管をホルダで保持させた状態で口金側から見た平面図。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る蛍光ランプが備える第１の補助アマルガムの一部を拡大して示す断面図。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る蛍光ランプが備える第１の補助アマルガムを示す断面図。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る蛍光ランプが備える他の形態の補助アマルガムを示す断面図。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る蛍光ランプが備えるさらに他の形態の補助アマルガムを示す断面図。
【図８】図８は、図４の補助アマルガムの金属層を３０００倍に拡大した写真。
【図９】図９は、図４の補助アマルガムの金属層を１００００倍に拡大した写真。
【図１０】図１０は、従来のメッキにより形成された金属層を３０００倍に拡大した写真。
【図１１】図１１は、従来のメッキにより形成された金属層を１００００倍に拡大した写真。
【図１２】図１２は、第１の実施形態に係る蛍光ランプが備える第１の補助アマルガム及び比較例１のアマルガムにおける温度と水素検出量との関係を示す図。
【図１３】図１３は、第１の実施形態に係る蛍光ランプが第１の補助アマルガムと置換して備える第２の補助アマルガムを一部拡大して示す断面図。
【図１４】図１４は、第１の実施形態に係る蛍光ランプが第１の補助アマルガムと置換して備える第３の補助アマルガムを一部拡大して示す断面図。
【図１５】図１５は、第１の補助アマルガムを備える蛍光ランプの点灯直後の立ち上がり特性を示す図。
【図１６】図１６は、第２の補助アマルガムを備える蛍光ランプの点灯直後の立ち上がり特性を示す図。
【図１７】図１７は、第３の補助アマルガムを備える蛍光ランプの点灯直後の立ち上がり特性を示す図。
【図１８】図１８は、比較例２の蛍光ランプの点灯直後の立ち上がり特性を示す図。
【図１９】図１９は、第１乃至第３の補助アマルガムをそれぞれ備えた各蛍光ランプ及び、比較例２の蛍光ランプの点灯５秒後の相対光束を示す図。
【図２０】図２０は、第１の実施形態に係る蛍光ランプが第１の補助アマルガムと置換して備える第４の補助アマルガムを一部拡大して示す断面図。
【図２１】図２１は、本発明の第２の実施形態に係る蛍光ランプが備える発光管の表面積の算出方法を説明するための概略図。
【図２２】図２２は、第２の実施形態に係る蛍光ランプ、比較例３の蛍光ランプ、比較例４の蛍光ランプ、比較例５の蛍光ランプ、及び、比較例６の蛍光ランプの時間と相対光束との関係を示す図。
【図２３】図２３は、本発明の第３の実施形態に係る蛍光ランプを示す断面図。
【図２４】図２４は、第３の実施形態に係る蛍光ランプ、及び、比較例７の蛍光ランプの時間と相対光束との関係を示す図。
【図２５】図２５は、本発明の第４の実施形態に係る蛍光ランプを示す側面図。
【図２６】図２６は、第１の実施形態に係る電球形蛍光ランプを備えた照明器具を一部断面して示す側面図。
【図２７】図２７は、補助アマルガムの金属層として、金、銀、鉛、錫、亜鉛を用いた電球形蛍光ランプ、及び、従来の電球形蛍光ランプの時間と光束立ち上がり特性との関係を示す図。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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