(57)【要約】【課題】発光効率が高く、かつ屈曲部における蛍光体層のひび割れや剥れを抑制した蛍光ランプ及びこの蛍光ランプを備えた照明器具を提供する。【解決手段】蛍光ランプ１は、ガラスから形成された環状のバルブ２を有している。バルブ２は、４本の直管部２ｂおよび３箇所の屈曲部２ｃを有しており、４本の直管部２ｂが略正方形の各辺を形成するように同一平面状に連接配置されている。バルブ２の内面には保護膜３が形成されており、保護膜３の内面には蛍光体層４が形成されている。蛍光体層４は、蛍光体微粒子と蛍光体微粒子の質量に対して０．１〜１．０質量％のホウ酸とを含む蛍光体スラリをバルブ２の内面に塗布し、焼成することにより形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の直管状バルブの屈曲部形成予定部を加熱して曲げ加工することにより、複数の直管部と屈曲部とが形成されたバルブと；
前記バルブ内に封入された放電媒体と；
前記バルブの両端部に封装された一対の電極と；
蛍光体微粒子と前記蛍光体微粒子の質量に対して０．１〜１．０質量％のホウ酸とを含む蛍光体スラリを前記バルブの内面に塗布し、焼成することにより形成された蛍光体層と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
前記蛍光体層は、前記蛍光体微粒子を前記バルブの内面に４．０〜８．０ｍｇ／ｃｍ２塗布し、焼成することにより形成されたことを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
【請求項３】
器具本体と；
前記器具本体に取り付けられた請求項１又は２記載の蛍光ランプと；
前記蛍光ランプを点灯させる点灯回路と；
を具備す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、蛍光ランプ及びこの蛍光ランプを備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般照明用蛍光ランプとして直管形、環形または片口金型の蛍光ランプが知られており、特に、近年の省エネルギー、省資源の要求に基づき、管外径が１５〜１８ｍｍであり、高周波点灯専用の細径環形蛍光ランプが開発され、商品化されている（特許文献１参照）。この細径環形蛍光ランプは、商品上「ＦＨＣ」という形名で識別されている。この細径環形蛍光ランプは、従来の環形蛍光ランプと環外径がほぼ同サイズでありながら管外径が細く、かつ同等以上の効率または明るさを確保することが可能であるので、省エネルギー、省資源のニーズを満足することができ、特に住居空間における視環境を快適にすることが可能である。
【０００３】
また、一本の直管状バルブを部分的に屈曲形成することで全ての直管部が同一平面内で略四角形を形成するように構成された蛍光ランプが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３０５５７６９号公報（第５−７頁、図３）
【特許文献２】特公平３−５９５４８号公報（第５欄、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の細径環形蛍光ランプは、直管バルブに保護膜および蛍光体層を形成した後、両端に電極を封装し、直管バルブ全体が軟化するように加熱して直管バルブを円環状に曲成して製造されるものであるので、蛍光体層の熱劣化により初期光束が低下しやすい。また、加熱工程によってバルブ中のアルカリ成分が析出し、蛍光体層と反応して経時的に劣化しやすく、光束維持率が低下しやすいという欠点を有している。
【０００５】
さらに、細径環形蛍光ランプは、直管バルブが長手方向に引き伸ばされながら曲成されるため、直管バルブに形成された保護膜および蛍光体層が曲成時にひび割れを起こしやすく、保護膜および蛍光体層を厚膜化できないという問題がある。このため、蛍光体層の厚膜化による初期光束の向上や、保護膜の厚膜化による光束維持率の改善には限界があった。
【０００６】
この点、特許文献２の蛍光ランプは部分的に屈曲形成しているので、屈曲形成されていない直管部における蛍光体層の熱劣化が少ない。
【０００７】
しかし、特許文献２の蛍光ランプは、最大外径が同寸法の円環形蛍光ランプに比べて屈曲形成される部分の曲率半径が小さいので、発光効率を高めるためにバルブ内面に形成した蛍光体層を厚くするとひび割れや剥れが起こりやすくなり、屈曲部にひび割れや剥れを起こさないように蛍光体層を薄くすると直管部での発光効率を高めることができず、直管部を設けた利点が失われてしまう。
【０００８】
本発明は、この課題を解決すべくなされたもので、発光効率が高く、かつ屈曲部における蛍光体層のひび割れや剥れを抑制した蛍光ランプ及びこの蛍光ランプを備えた照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、１本の直管状バルブの屈曲部形成予定部を加熱して曲げ加工することにより、複数の直管部と屈曲部とが形成されたバルブと；バルブ内に封入された放電媒体と；バルブの両端部に封装された一対の電極と；蛍光体微粒子と蛍光体微粒子の質量に対して０．１〜１．０質量％のホウ酸とを含む蛍光体スラリをバルブの内面に塗布し、焼成することにより形成された蛍光体層と；を具備していることを特徴とする蛍光ランプである。
【００１０】
バルブは、複数の直管部と、この直管部に挟まれて連通する屈曲部とから形成されており、この屈曲部は、１本の直管状バルブの屈曲部形成予定部を加熱して曲げ加工することにより形成される。また、複数の直管状バルブを曲げ加工し、この端部同士を接続して形成されたものであってもよい。屈曲部は直管状バルブを単純に曲げ加工しただけのものの他、曲成後モールド成形により所定の屈曲部形状に形成してもよい。
【００１１】
屈曲部は、バルブの内側面と外側面の曲率半径の中心が略同一位置になるように形成されることが好ましい。ここで、「曲率半径の中心が略同一位置」とは、屈曲部の内側面の曲率半径の中心点と外側面の曲率半径の中心点とが重なっているか、ややずれて位置していることを意味する。本発明の作用上では、各中心点の互いの離間長さが、曲率半径の１０％以内、より好ましくは５％以内であれば許容範囲内である。
【００１２】
屈曲部の管径は隣接する直管部の管径と略同一になるように形成されることが好ましい。屈曲部の管径は、環状バルブが形成する仮想の環状平面の中心点から同平面に沿って平行に放射する方向に直交するバルブ管断面における管径で定義され、管断面が真円形状ではなく、やや扁平している場合には、平均管径で定義される。ここで「略同一」とは、屈曲部の管径が直管部の管径の±１０％以内、好ましくは±５％以内であることを意味する。
【００１３】
直管状バルブの管長は特に限定されないが、ほぼ放電路長になるので、従来の細径環形蛍光ランプと同等の発光量を得ることを考慮して６５０〜２５００ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００１４】
直管状バルブの管外径は特に限定されないが、１２〜３０ｍｍの範囲内であることが好ましく、１２〜２０ｍｍの範囲内であることがより好ましい。また、ランプ効率などのランプ特性や製造条件を考慮した管外径の最適範囲は１４〜１８ｍｍである。なお、屈曲部近傍の直管部は屈曲部の形成加工において若干管外径が変化して部分的に上記範囲から外れることが考えられるが、本発明の場合、直管部の大部分が上記範囲内であればよい。なお、直管部の肉厚は約０．８〜１．２ｍｍ程度とするのがよい。
【００１５】
蛍光ランプは一般的にその管径を小さくすればランプ効率が向上することが知られており、直管部の管外径が２０ｍｍ以下であることが、細径蛍光ランプと同等のランプ効率を達成することが可能となる点で好ましい。一方、直管部の管外径を１２ｍｍ未満とすると、屈曲部を有するバルブとしての機械的強度を確保するのが困難となり、また同サイズの従来の環形蛍光ランプと同等の発光量が得られないので実用的ではない。
【００１６】
管外径が２９ｍｍである従来の環形蛍光ランプ（形名「ＦＣＬ」）のランプ効率を１０％以上向上させるためには、管外径を６５％以下に小さくする必要がある。すなわち、直管部の管外径は１８ｍｍ以下であればよい。この管外径であれば、蛍光ランプとしての薄形化も十分満足できる。また、発光量やランプ効率などの特性面を考慮すると、直管部の管外径は１４ｍｍ以上とするのが好ましい。
【００１７】
バルブは、直管部を２つ以上有しており、また、直管部同士をつなぐ屈曲部は、直管部よりも１つ少なくなるように形成されている。屈曲部は、直管部が略同一平面上に位置するように屈曲形成されていることが好ましい。
【００１８】
バルブは、複数の直管部が連なって１本の放電路を形成し、これは、屈曲部によって直管部の管内部が連結されているものである。なお、直管部は、全てが同一の長さである必要はなく、１本のみまたは複数本の長さが異なっていてもよい。
【００１９】
バルブは環状に形成されていてもよい。環状としては、例えば三角形状、四角形等の多角形状が挙げられる。バルブを環状にすることによって、一本のバルブで広い発光面積を有する蛍光ランプとすることができ、従来複数本の直環形蛍光ランプの装着が必要な大きさの照明器具に対して一本の蛍光ランプの装着で足りるので、結果としてランプの効率を向上することができる。
【００２０】
バルブを環状に形成した場合、バルブは、直管部を３つ以上有しており、これら直管部同士をつなぐ屈曲部は、直管部よりも１つ少なく、直管部が略同一平面状に位置するように屈曲して形成されていることが好ましい。このバルブは、両側に位置する直管部の屈曲部が繋がっていない端部に電極が封装され、この一対の端部が互いに対向するように形成されている。ここでいう「一対の端部が互いに対向する」とは、各バルブ端部を構成する直管部の管軸を同一軸線上に位置させて各バルブ端部の端面同士が互いに向き合うような形態のほか、端面同士が互いに正対して向き合っていないが各バルブ端部を構成する直管部の管軸同士が交わってなす角度が略９０°となるように端面同士が互い角度を有して対向しているものであってもよい。
【００２１】
環状のバルブは、複数の直管部の配置関係の略中心を囲む１本の放電路を形成し、これは、屈曲部によって直管部の管内部が連結されており、両端部に封装された一対の電極によって１本の放電路が形成されるものである。なお、直管部は、全てが同一の長さである必要はなく、１本のみまたは複数本の長さが異なっていてもよい。管長が略同じの４本の直管部を３個の屈曲部で形成した場合には、バルブは、直管部によって略四角形状を形成する。
【００２２】
放電媒体はバルブ内に封入されている。放電媒体は、例えばアルゴン、ネオンまたはクリプトンなどの希ガスと水銀とから構成することが可能である。
【００２３】
蛍光体層は、バルブの内面に形成されている。蛍光体層は、蛍光体スラリをバルブの内面に塗布して、焼成することにより形成されている。蛍光体スラリは、蛍光体微粒子と蛍光体微粒子の質量に対して０．１〜１．０質量％のホウ酸（Ｂ（ＯＨ）３）とを含んでいる。なお、蛍光体スラリは、その他溶媒であるバインダ等を含んでいてもよい。
【００２４】
ホウ酸は、蛍光体微粒子の質量に対して０．３〜０．５質量％含まれていることが好ましい。蛍光体スラリにホウ酸を蛍光体微粒子の質量に対して０．１〜１．０質量％含ませることとしたのは、０．１質量％を下回ると蛍光体スラリにホウ酸を含ませた場合であっても、屈曲部を形成する際に蛍光体層にひび割れや剥がれが顕著に発生してしまうからであり、また１．０質量％を上回ると蛍光体スラリの焼成時に蛍光体スラリに含まれる水等が脱離せずに残留してしまうからである。なお、残留した水等は、点灯中にガスとなってバルブ内に放出し、蛍光ランプの短寿命化を引き起こす原因となる。
【００２５】
請求項２記載の発明は、蛍光体層が蛍光体微粒子をバルブの内面に４．０〜８．０ｍｇ／ｃｍ２塗布し、焼成することにより形成されたことを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプである。
【００２６】
蛍光体微粒子をバルブの内面に４．０〜８．０ｍｇ／ｃｍ２塗布することとしたのは、４．０ｍｇ／ｃｍ２を下回ると蛍光体層を厚膜化して発光効率を高めるという効果が得られないからであり、８．０ｍｇ／ｃｍ２を上回ると蛍光体スラリにホウ酸を含ませた場合であってもひび割れやや剥がれが発生してしまうからである。なお、本発明で規定する蛍光体微粒子の単位面積あたりの塗布質量（ｍｇ／ｃｍ２）は、蛍光体スラリに含有されたホウ酸の酸化物（主に酸化ホウ素Ｂ２Ｏ３）やアルミナ微粒子等の他の結着剤を含んだ蛍光体層全体を測定した値で定義される。
【００２７】
請求項３記載の発明は、器具本体と；器具本体に取り付けられた請求項１又は２記載の蛍光ランプと；蛍光ランプを点灯させる点灯回路と；を具備することを特徴とする照明器具である。
【００２８】
器具本体は天井直付形、天井吊下形または壁面取付形であって、グローブ、セード、反射笠などが取付けられるものであってもよく、蛍光ランプが露出するもの、導光板を備えたものであってもよい。
【００２９】
蛍光ランプは、請求項１又は２記載の蛍光ランプである。蛍光ランプは、照明器具の形状または照明器具の光学特性に合わせて複数本取り付けられていてもよい。複数の蛍光ランプを取り付ける場合には、この複数の蛍光ランプは、外観形状が相似するように互いに異なる最大環径（幅）を有しており、屈曲部の曲率半径も異なっていて、隣接するバルブ同士の間隔が略同一となるように略同心円状に器具本体に取り付けられる。また、複数の蛍光ランプは、器具本体に取り付けられた状態で環状バルブの各屈曲部の曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置となるように組み合わされている。なお、複数の蛍光ランプは、バルブ同士の取り付け高さを変えて器具本体に取り付けられていてもよい。
【００３０】
このように、複数の蛍光ランプが略同心円状に器具本体に配設された場合に、環状バルブの各屈曲部の曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置になっていると、屈曲部の曲率半径が同一となるように形成された複数の蛍光ランプを同様に配設した場合に比べて、隣接する屈曲部同士の間隔を直管部同士の間隔と略同じにすることができるので、外観性が向上するとともに、輝度を均一化させることができる。
【００３１】
点灯回路は、蛍光ランプへ１０ＭＨｚ以上の高周波でランプ電力を供給するものが好ましい。点灯回路には、切換手段が設けられていてもよい。切換手段は、蛍光ランプを高効率点灯させるモードと、高出力点灯させるモードとに分かれていてもよく、これらモード間を連続的に変化させるものであってもよい。点灯回路の切換手段を切換えることによって、蛍光ランプの点灯が調整される。例えば、切換手段が高効率点灯させるモードと、高出力点灯させるモードとに分けられている場合には、これらモードを使用条件に合わせることにより、適宜選択して蛍光ランプを使用することができる。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１の発明によれば、発光効率が高く、かつ屈曲部における蛍光体層のひび割れや剥れを抑制した蛍光ランプを提供することができる。請求項２記載の発明によれば、発光効率がより高く、かつ屈曲部における蛍光体層のひび割れや剥がれを確実に抑制した蛍光ランプを提供することができる。請求項３記載の発明によれば、請求項１又は請求項２記載の発明の作用を有する蛍光ランプを備えた照明器具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
（第１の実施の形態）
以下、第１の実施の形態について図面を参照して説明する。図１および図２は第１の実施の形態を示し、図１は蛍光ランプの正面図、図２は図１の蛍光ランプの製造工程を説明する概略図である。
【００３４】
図１において、１は蛍光ランプで、ガラスから形成された環状のバルブ２を有している。バルブを形成するガラスとしては、ソーダライムガラスや鉛ガラスなどの軟質ガラスが好ましい、ほうケイ酸ガラスや石英ガラスなどの硬質ガラスであってもよい。
【００３５】
バルブ２内にはアルゴン、ネオンまたはクリプトンなどの希ガスおよび水銀からなる放電媒体が封入されている。本実施形態における希ガスはアルゴン（Ａｒ）ガスであり、封入圧力は約３２０Ｐａである。
【００３６】
バルブ２は、４本の直管部２ｂおよび３箇所の屈曲部２ｃを有しており、４本の直管部２ｂが略正方形の各辺を形成するように同一平面状に連接配置されている。このときのバルブ２の１辺の長さは２００ｍｍ以上とするのが好ましく、本実施形態の場合、１辺の長さは約３００ｍｍである。直管部２ｂの管外径は１２〜３０ｍｍ、肉厚は０．８〜１．５ｍｍであることが好ましく、本実施形態の場合は管内径が約１４ｍｍ、肉厚が約１．２ｍｍである。
【００３７】
直管部２ｂは、屈曲部２ｃを介して内部が連通されており、後述する一対の電極５，５間に直管部２ｂが形成する略正方形の中心を囲むように１本の放電路が形成されている。
【００３８】
屈曲部２ｃは、直管部２ｂとほぼ同様の略円管形状の断面形状を有している。屈曲部２ｃは、屈曲部２ｃの内側面と外側面との曲率半径の中心が略同一位置となるように形成されている。バルブ２の両端部２ｄ，２ｄは、各端部２ｄ，２ｄを構成する直管部２ｂ，２ｂの管軸同士が交わってなす角度が９０°となるように端面同士が互いに角度を有して対向している。
【００３９】
バルブ２の内面には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やシリカ（ＳｉＯ２）などの金属酸化物またはリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）などのアルカリ土類金属リン酸塩の微粒子と酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）とを含んだ保護膜３が形成されている。金属酸化物またはアルカリ土類金属リン酸縁の微粒子としては平均粒径が１０ｎｍ〜１０μｍのものを用いることができ、１０〜１００ｎｍであることが好ましい。平均粒径が１０〜１００ｎｍの微粒子を用いた場合、屈曲部２ｃの形成時に微粒子がガラスにめり込みにくく、また、バルブ２を曲成するときに微粒子がガラス表面と一緒に移動するためため、屈曲部２ｃにおけるひび割れや剥れが生じるのを抑制することができる。
【００４０】
保護膜３は、金属酸化物またはアルカリ土類金属リン酸塩の微粒子とホウ酸とを含んだスラリをバルブ２の内面に塗布し、焼成することにより形成されている。ここで、ホウ酸は焼成により分解されるので、保護膜３中には酸化ホウ素の状態で存在している。
【００４１】
保護膜３の内面には、蛍光体層４が形成されている。なお、光束維持率やバルブ加工時の膜剥がれなどの不具合が問題にならないようであれば、保護膜３を介在させることなくバルブ２の内面に蛍光体層４を直接形成してもよい。
【００４２】
蛍光体層４は、バルブ２が直管の状態で保護膜３の内面に蛍光体スラリを塗布し、焼成することにより形成されている。蛍光体スラリは、蛍光体微粒子、蛍光体微粒子の質量に対して０．１〜１．０質量％のホウ酸、及び水溶性バインダ等から構成されている。ここで、ホウ酸は焼成により分解されるので、蛍光体層４中には酸化ホウ素の状態で存在している。蛍光体微粒子は、保護膜３の内面に４．０〜８．０ｍｇ／ｃｍ２塗布される。蛍光体スラリにはアルミナ微粒子等の結着剤を適宜添加してもよい。
【００４３】
蛍光体層４を構成する蛍光体は、三波長発光形蛍光体、ハロ燐酸塩蛍光体など周知の蛍光体で構成することができ、発光効率の観点から三波長発光形蛍光体の使用が好ましい。三波長発光形の蛍光体としては、４５０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する青系蛍光体としてＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋、５４０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する緑系蛍光体として（Ｌａ，Ｃｅ，Ｔｂ）ＰＯ４、６１０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する赤系蛍光体としてＹ２Ｏ３：Ｅｕ３＋などを適用することができるが、これらに限定されるものではない。
【００４４】
バルブ２の両端部２ｄは互いに近接配置されており、この両端部２ｄにはエミッタ物質が塗布されたトリプルコイルからなるフィラメントの電極５，５がそれぞれ封装されている。一対の電極５，５は、図示しないフレアステムに封着された一対のリード線に支持され、このフレアステムが両端部２ｄに封着されることで電極５，５はバルブ内に封装される。フレアステムには、排気用細管２ｆが取付けられており、この細管２ｆ内にアマルガム２ｇが収容されている。
【００４５】
アマルガム２ｇは、バルブ内に封入されるものであり、配設位置は排気用細管２ｆに限らず、例えばフレアステムの溶着部分に固着させてもよい。アマルガムは、溶融、機械的保持などの手段によってこれらいずれかの位置に固定または収納される。また、アマルガムはバルブ内を移動可能に収容されていてもよく、例えば蛍光体層４が形成されているバルブ２の内面部分を移動可能に封入されていてもよい。さらに、水銀はアマルガムを使用することなく液状の純水銀として封入することも可能である。
【００４６】
アマルガムは、水銀と合金を作る物質と水銀との合金であり、ペレット状、柱状、板状などどのような形状であってもよい。例えば、水銀の定量封入のために亜鉛−水銀などのアマルガムを封入してもよい。水銀蒸気圧制御用のアマルガムをバルブ内に配設すると、周囲温度が比較的高くなっても最適な状態で蛍光ランプが点灯される。なお、本実施形態のアマルガム２ｇは、ビスマス(Ｂｉ)−錫(Ｓｎ)−鉛(Ｐｂ)系の水銀蒸気圧制御用のアマルガムである。
【００４７】
一対の電極５，５は、フィラメントにエミッタ物質が塗布された熱陰極形の電極が適用可能であるが、他の電極であってもよい。なお、ランプを高出力点灯させる必要がある場合には、熱陰極形の電極５にトリプルコイルを用いることが好ましい。電極５を支持するリードワイヤはボタンステム、ビードステム、ピンチシール部などによって封装支持されていてもよい。
【００４８】
バルブ２の一対の端部２ｄ，２ｄには口金６が両端部２ｄ，２ｄを跨ぐように被着されている。口金６は、一対の電極５，５と電気的に接続された４本のピンからなる給電部６ａを備えている。蛍光ランプ１は、バルブ２の直管部２ｂがなす略正方形状の対角線位置に屈曲部２ｃが３箇所形成され、残りの１箇所に口金６が設けられるように構成されている。バルブ２の両端部２ｄ，２ｄは、各端部２ｄ，２ｄを構成する直管部２ｂ，２ｂの管軸同士が交わってなす角度が９０°となるように端面同士が互いに角度を有して対向している。
【００４９】
口金６の４本のピンからなる給電部６ａは、ソケットなどの給電手段と接続する電気接続手段であるが、この電気接続手段は、バルブの両端部２ｄ，２ｄから離れた位置に設けられていてもよい。また、口金６は、ソケットなどの給電手段との機械的接続によって保持手段としての機能を発揮するような構成であってもよい。
【００５０】
バルブ２は、蛍光ランプの点灯時に最冷部が少なくとも１つの屈曲部２ｃに形成されるように構成されていてもよい。最冷部は、蛍光ランプ１の点灯時にバルブの最も温度の低い部位に形成されるものであり、屈曲部２ｃの形状を点灯時に温度上昇しにくいように形成すればよい。例えば、放電路から離れた空間を形成する構造や、表面積が他の部位よりも大きく放熱効果に優れた構造などである。
【００５１】
また、電極５，５の配設位置をバルブ端部２ｄから所定長さ以上離すことで、バルブ端部２ｄに最冷部を形成することも可能である。例えば、少なくとも一方の電極高さ（バルブ端部から電極配設位置までの長さ）を３０ｍｍ以上にすることで、最冷部をバルブ端部の所望箇所に形成することが可能となる。最冷部を所望の温度に制御することが可能であれば、周囲温度が高くても水銀蒸気圧制御用のアマルガムを使用することなく最適な水銀蒸気圧を確保することが可能となり、ランプ効率を一層向上させることが可能となる。
【００５２】
次に、本実施の形態の蛍光ランプ１に使用されるバルブ２の製造方法について説明する。
【００５３】
最初に、従来と同様に直管状のバルブ２を用意し、バルブ２の内面にアルミナとホウ酸を含んだスラリを塗布し、焼成する。これにより、保護膜３が形成される。
【００５４】
次いで、保護膜３の上から蛍光体微粒子と蛍光体微粒子の質量に対して０．１〜１．０質量％のホウ酸、及び水溶性バインダ等から構成された蛍光体スラリを、保護膜３の内面に塗布し、焼成する。これにより、蛍光体層４が形成される。
【００５５】
このようにして得られた直管状バルブ２ａを用い、両端部２ｄ，２ｄに排気管２ｆを備え、一対のリード線を導入するフレアステム（図示しない）を介して電極５，５を直管状バルブ２ａ内に装着する。
【００５６】
直管状バルブ２ａは全長１２００ｍｍであり、図２（ａ）に示すように屈曲部形成予定部２ｅを３箇所有している。
【００５７】
まず、図２（ａ）に示すように、屈曲部形成予定部２ｅをガスバーナーＢで加熱軟化し、図２（ｂ）に示すように直管部２ｂ同士のなす角度が約９０°となるように曲げ加工を行った後、モールド成形などにより所定の形状に第１の屈曲部２ｃを形成する。その後、第１の屈曲部２ｃの隣の屈曲部形成予定部２ｅをガスバーナーＢで加熱軟化、曲げ加工およびモールド成形を行い、図２（ｃ）に示すように第２の屈曲部２ｃを形成する。最後に第２の屈曲部２ｃの隣の屈曲部形成予定部２ｅをガスバーナーＢで加熱軟化、曲げ加工およびモールド成形を行い、図２（ｄ）に示すように第３の屈曲部２ｃを形成し、排気管２ｆから排気を行い、水銀を封入してバルブ２が完成する。
【００５８】
環形蛍光ランプは、直管状バルブに蛍光体層を形成した後、バルブ全体を加熱軟化させて円環状ドラムに曲き付けることで円環状に曲成して形成されているので、この曲成時にバルブ全体が若干引き伸ばされ、あらかじめ形成されていた蛍光体層がひび割れや引き剥がれが生じるおそれがあった。このため、環形蛍光ランプは、蛍光体層の膜厚を所定値以上に大きくすることが困難である。このことが環形蛍光ランプの発光量を向上させることを困難にしている要因の一つであった。
【００５９】
これに対し、本実施形態の蛍光ランプ１は、直管部２ｂが実質的に引き伸ばされることがないので、直管状バルブ２ａに形成された蛍光体層４の膜厚を大きくしても屈曲部形成工程によって蛍光体層４にひび割れや引き剥がれが生じるおそれがない。
【００６０】
さらに本実施の形態では、蛍光体微粒子と蛍光体微粒子の質量に対して０．１〜１．０質量％のホウ酸とを含む蛍光体スラリをバルブ２の内面に塗布し、焼成することにより蛍光体層４を形成しているので、発光効率が高く、かつ屈曲部２ｃにおける蛍光体層４のひび割れや剥れを抑制した蛍光ランプ１を提供することができる。即ち、上記したようにホウ酸を含む蛍光体スラリをバルブ２の内面に塗布した後焼成すると、蛍光体スラリに含まれるホウ酸は分解され、酸化ホウ素となる。この酸化ホウ素は、バルブ２の屈曲部形成予定部を曲げ加工する際に加熱により軟化し、延伸する。これにより、バルブ２の屈曲部形成予定部を曲げ加工した場合であっても蛍光体層４が延伸して、屈曲部２ｃにおける蛍光体層４のひび割れや剥がれが抑制される。ここで、酸化ホウ素の量が少なすぎると蛍光体層４のひび割れ及び剥がれが顕著に発生してしまい、また酸化ホウ素の量が多すぎると蛍光体スラリの焼成時に蛍光体スラリに含まれる水等が脱離せずに残留してしまうが、本実施の形態では蛍光体微粒子の質量に対して０．１〜１．０質量％のホウ酸を含む蛍光体スラリを塗布しているので、このような問題も解消される。それ故、発光効率が高く、かつ屈曲部２ｃにおける蛍光体層のひび割れや剥れを抑制した蛍光ランプ１を提供することができる。
【００６１】
本実施の形態では、蛍光体層４が酸化ホウ素を含んでいるので、立ち上がりが早い蛍光ランプ１を提供することができる。即ち、点灯開始から数分間の点灯初期においては水銀蒸気がバルブ２内に拡散せず、蛍光体微粒子間に入り込んでしまうため、立ち上がりが遅い。これに対し、本実施の形態では、蛍光体粒子間に酸化ホウ素が入り込んでいるので、蛍光体微粒子間への水銀の入り込みを抑制することができる。それ故、点灯開始直後から水銀蒸気がバルブ２内に早期に拡散されるので所望の蒸気圧に速やかに上昇することとなり、立ち上がりが早い蛍光ランプ１を提供することができる。
【００６２】
本実施の形態では、蛍光体微粒子を保護膜３の内面に４．０〜８．０ｍｇ／ｃｍ２塗布し、焼成することにより蛍光体層４を形成しているので、発光効率がより高く、かつ屈曲部２ｃにおける蛍光体層４のひび割れや剥れを確実に抑制した蛍光ランプ１を提供することができる。即ち、蛍光体微粒子の量が少なすぎると発光効率を高めるという効果が得られなく、また蛍光体微粒子の量が多すぎると蛍光体スラリにホウ酸を含ませた場合であってもひび割れが起こってしまう。これに対し、本実施の形態では４．０〜８．０ｍｇ／ｃｍ２のホウ酸を含んだ蛍光体微粒子を塗布しているので、このような問題が解消される。それ故、発光効率がより高く、かつ屈曲部２ｃにおける蛍光体層４のひび割れや剥れを確実に抑制した蛍光ランプ１を提供することができる。
【００６３】
本実施の形態では、ホウ酸を含むスラリをバルブ２の内面に塗布し、焼成することにより保護膜３を形成しているので、屈曲部２ｃにおける保護膜３のひび割れや剥れを抑制した蛍光ランプ１を提供することができる。即ち、保護膜は紫外線を内側に反射させるためにある程度の膜厚が必要であるが、保護膜の膜厚を厚くすると、蛍光体層同様に屈曲部にひび割れや剥がれが発生してしまう。これに対し、本実施の形態ではホウ酸を含むスラリをバルブの内面に塗布し、焼成することにより保護膜３を形成しているので、このような問題が解消される。それ故、保護膜３の膜厚が厚く、かつ屈曲部２ｃにおける保護膜３のひび割れや剥がれを抑制した蛍光ランプ１を提供することができる。なお、保護膜３のひび割れや剥がれを抑制したことにより、蛍光体層４のひび割れや剥がれも抑制することができ、またバルブ２と水銀との反応を確実に抑制することができる。
【００６４】
本実施の形態では、屈曲部２ｃを曲げ加工により形成しているが、直管状バルブ２ａの屈曲部形成予定部２ｅ以外は過度に加熱する必要がないので、蛍光体層４を屈曲部２ｃの形成前に塗布しても蛍光体が熱的に劣化しにくく、光束維持率が大きく改善される。
【００６５】
蛍光ランプ１は、以下の寸法とすることができる。従来の３０Ｗ形の環形蛍光ランプに相当するものは、バルブ２の全長が２２５ｍｍ、内側最大幅が１９２ｍｍ、管外径が１６ｍｍ、バルブ２の肉厚が１．０ｍｍに形成される。この蛍光ランプの定格ランプ電力は２０Ｗ、高出力特性のランプ電力２７Ｗで点灯される。従来の３２Ｗ形の環形蛍光ランプに相当するものは、バルブ２の全長が２９９ｍｍ、内側最大幅が２６７ｍｍ、管外径が１６ｍｍ、バルブ２の肉厚が１．０ｍｍに形成される。この蛍光ランプの定格ランプ電力は２７Ｗ、高出力特性のランプ電力３８Ｗで点灯される。従来の４０Ｗ形の環形蛍光ランプに相当するものは、バルブ２の全長が３７３ｍｍ、内側最大幅が３４１ｍｍ、管外径が１６ｍｍ、バルブ２の肉厚が１．０ｍｍに形成される。この蛍光ランプの定格ランプ電力は３４Ｗ、高出力特性のランプ電力４８Ｗで点灯される。
【００６６】
なお、蛍光ランプ１の環状バルブ２の内面に形成される保護膜３の膜厚は０．５μｍ以上とし、蛍光体層４はこの保護膜３上に形成され、バルブ内に封入される水銀の量は０．１５ｍｇ／Ｗ以下とするのが好ましい。
【００６７】
バルブ２内に封入された水銀は、蛍光ランプの点灯中に蛍光体やバルブから析出したアルカリ成分と反応して水銀化合物に変化したり、バルブ内へ打ち込まれることなどにより消耗され、水銀蒸気として使用される量が次第に減少していく。また、水銀消費量はランプ電力の大きさとほぼ比例する関係にある。このため、水銀はランプ電力に応じて寿命到達までにバルブ２内で消耗される量を考慮して多めにバルブ２内に封入されている。しかし、ランプ製造工程やランプ廃棄時における周囲環境への影響を考慮すると、封入水銀量はできるだけ少なくするのが望ましい。
【００６８】
保護膜３の膜厚が０．５μｍ以上であるとバルブ中のアルカリ成分と水銀との反応や、バルブ内へ水銀が打ち込まれる現象を抑制する効果が期待でき、ランプ点灯中の水銀の消費量が低減できる。本実施形態の蛍光ランプ１は、直管部２ｂが実質的に引き伸ばされないので、直管状バルブ２ａに形成される保護膜３の膜厚を０．５μｍ以上に大きくしても屈曲部形成工程によって直管部の保護膜３にひび割れなどが生じるおそれがなく、保護膜３の機能を十分発揮させることができる。
【００６９】
また、保護膜３の膜厚を０．５μｍ以上とすれば、保護膜３の機能とともに直管部２ｂが軟化する程度まで直接加熱されないことと相俟って水銀消費量が大きく低減される。これにより、ランプ電力当たりの封入水銀量を０．１５ｍｇ／Ｗ以下としてもランプ定格寿命時間に至るまでは水銀が枯渇せずに点灯を継続することが可能であることが確認された。このように、保護膜３の膜厚を０．５μｍ以上とすることにより、ランプ電力当たりの封入水銀量を０．１５ｍｇ／Ｗ以下としても定格寿命を満足することが可能となる。
【００７０】
また、紫外線反射率の高い微粒子を保護膜３に用いることで、発光量を低下させることなく、蛍光体塗布量を削減することも可能となる。これは、波長２５４ｎｍの紫外線の反射効果が高く、可視光の透過率が高い金属酸化物または金属リン酸塩の微粒子を主成分として保護膜３を形成することで得られる効果である。この微粒子としては、例えば、波長２５４ｎｍの紫外線の反射率が硫酸バリウムのそれに対して６０％以上であり、波長７８０ｎｍにおける反射率が硫酸バリウムのそれに対して６０％以下であるようなものがよい。具体的には、αアルミナ（α−Ａｌ２Ｏ３）、リン酸カルシウム（Ｃａ２Ｐ２Ｏ７）またはリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）などが好適であるが、波長２５４ｎｍの紫外線の反射効果が高く、可視光の透過率が高いものであればこれに限らない。また、微粒子の平均粒径が１．０〜１０μｍであると、微粒子の表面積が小さくなり、水や水素ガスのような不純ガスの吸着レベルを低くなることで排気効率が向上するという効果もある。
【００７１】
保護膜３を構成する金属酸化物微粒子は、比表面積が８０ｍ２／ｇ以上であり、バルブ内の単位面積当たりの微粒子の塗布量が０．０１〜０．８ｍｇ／ｃｍ２であることが、蛍光体層の蛍光体微粒子とバルブ中のアルカリ成分との反応や、バルブの着色を防止するために好ましく、特に、管壁負荷が０．０５Ｗ／ｃｍ２以上で点灯する場合にその効果が顕著である。
【００７２】
管壁負荷とは、バルブ２の内表面積当たりのランプ入力電力を意味する。この管壁負荷の値が大きいほど発熱量が多く、点灯時の温度が高いほど蛍光体層の蛍光体微粒子とバルブ中のアルカリ成分とが反応して蛍光体層が経時劣化しやすい。また、管壁負荷の値が大きいほど短波長紫外線の放射量が多くなるので、バルブのアルカリ成分が析出して水銀などと反応したり、バルブ内へ水銀が打ち込まれるなどによりバルブが着色しやすくなるので、可視光透過率が著しく低下する傾向にある。なお、ここでいう「バルブの内表面積」とは、バルブ全内表面積ではなく、放電路が形成される領域におけるバルブの内表面積をいう。
【００７３】
この保護膜が形成された蛍光ランプは、直管部が実質的に引き伸ばされることがないので、直管状バルブ２ａに形成された保護膜３の塗布量を多くしても屈曲部形成工程によって直管部２ｂの保護膜３にひび割れなどが生じるおそれがなく、保護膜３の機能を十分発揮させることができる。また、比表面積が８０ｍ２／ｇ以上であるので保護膜３は非常に緻密な構造となり、バルブ２から析出したアルカリ成分や水銀などが保護膜によってブロックされ、蛍光体層４の経時劣化やバルブ２の着色を効果的に抑制することが可能となる。
【００７４】
次に、本実施の形態の作用について説明する。蛍光ランプ１は、口金６から高周波電力が入力され、バルブ２内の低圧水銀蒸気放電により点灯する。蛍光ランプ１は、ランプ入力電力が２０Ｗ以上、ランプ電流は２００ｍＡ以上、管壁負荷が０．０５Ｗ／ｃｍ２以上、ランプ効率が５０１ｍ／Ｗ以上となるように点灯される。また、直管部２ｂの断面積当たりのランプ電流であるランプ電流密度は、７５ｍＡ／ｃｍ２以上である。本実施形態の場合には、ランプ入力電力は５０Ｗ、ランプ電流は３８０ｍＡ、ランプ効率は９０１ｍ／Ｗである。
【００７５】
蛍光ランプ１の点灯時には、バルブ２の温度は約８０℃に上昇するが、細管２ｆ内にはビスマス(Ｂｉ)−錫(Ｓｎ)−鉛(Ｐｂ)系のアマルガムが収容されているので、このアマルガムの水銀蒸気圧特性によってバルブ内蒸気圧が適正値に制御され、高いランプ効率で点灯することが可能となる。
【００７６】
なお、本実施形態の場合には、バルブ２が１本の直管状バルブ２ａを局部的に曲成することで形成したが、バルブ２はＬ字状に曲成された２本のバルブの端部同士をつないで１個の屈曲部を形成してバルブ２を構成しても構わない。
【００７７】
ところで、バルブ２は、実質的に鉛成分を含まず、酸化ナトリウムの含有量が１．０質量％以下であり、軟化温度が７２０℃以下のものを使用することができる。ここで、「鉛成分を実質的に含まない」とは、不純物程度であれば含まれていてもよいことを意味し、好ましくは０．１質量％以下をいう。最も好ましいのは、全く鉛成分を含有していないガラスであることはいうまでもない。酸化ナトリウムの含有量が０．１質量％以下とは、酸化ナトリウムがガラスに含有されていない場合も含まれるものとする。また、酸化ナトリウムの含有量が０．１質量％以下と規定したのは、前記数値を上回るとバルブ２の内面に析出するナトリウム成分によって蛍光ランプ１の発光量に影響するからである。実質的に鉛を含まない組成で、酸化ナトリウムの含有量が１．０質量％以下とし、軟化温度が７２０℃以下のガラスとしては、Ｋ２ＯおよびＬｉ２Ｏの含有量とＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯおよびＳｒＯの含有量とを調整して得ることができる。ここで、軟化温度とは、ガラスの粘度η＝１０７．６５ｄＰａ・ｓとなる温度である。
【００７８】
バルブ２に酸化ナトリウムが０．１質量％を超えると点灯中にアルカリ成分としてナトリウムがバルブ２内面に多く析出する。このナトリウムがバルブ２の内面に析出すると、ナトリウムとバルブ２内に封入された水銀蒸気とが反応して、バルブ２が着色して可視光透過率を低下したり、ナトリウムが蛍光体層４の蛍光体物質と反応して蛍光体物質が劣化し、可視光の出力が低下するという問題を引き起こす。特に、従来のソーダライムガラスは、酸化ナトリウムを１５〜１７質量％含有しているため、可視光の出力が低下が著しい。
【００７９】
そこで、酸化ナトリウムの含有率が０．１質量％以下で軟化温度が７２０℃以下、例えば６９２℃のガラスからなる直管状のバルブ２に蛍光体を塗布し、その後に屈曲部を形成すると、バルブ内面に析出するナトリウムが極めて少なくなり、ナトリウムの反応による可視発光量の低下が抑制される。また、軟化温度が７２０℃以下であるので、屈曲部形成時の加熱温度が低く抑えられ、周辺の蛍光体の熱劣化が少なくなり、発光量が向上する。
（実施例）
【００８０】
以下、本発明に係る実施例について説明する。本実施例では、蛍光体層を形成したバルブに曲げ加工を施し、そのときの蛍光体層の状態を観察した。なお、実施例と比較するために比較例についても同様に蛍光体層の状態を観察した。
【００８１】
以下、蛍光体層の形成条件について説明する。本実施例では、蛍光体層の質量に対して０．５質量％のホウ酸および必要に応じてアルミナ等の金属酸化物微粒子からなる所望の結着剤を含んだ蛍光体スラリをバルブの内面に塗布し、焼成することにより蛍光体層を形成した。実施例に係る蛍光体スラリの塗布量は、４．３ｍｇ／ｃｍ２であった。比較例では、ホウ酸を含まない蛍光体スラリをバルブの内面に塗布し、焼成することにより蛍光体層を形成した。比較例に係る蛍光体スラリの塗布量は、４．５ｍｇ／ｃｍ２であった。実施例及び比較例に係る蛍光体層が形成されたバルブにそれぞれ曲げ加工を施し、そのときの蛍光体層の状態をそれぞれ観察した。
【００８２】
以下、観察結果について述べる。本実施例の蛍光体層には、ひび割れ及び剥がれがほぼ見られなかったのに対し、比較例の蛍光体層にはひび割れ及び剥がれが顕著に見られた。この結果から、ホウ酸を含ませた蛍光体スラリを使用すると、屈曲部における蛍光体層のひび割れ及び剥がれが抑制されるということが確認された。
（第２の実施の形態）
【００８３】
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は、第２の実施の形態である蛍光ランプを示す正面図である。本実施の形態は、口金６が略四角形状の一辺の略中央に位置している点を除いて、第１の実施の形態と同一である。
（第３の実施の形態）
【００８４】
以下、第３の実施の形態について説明する。図４は、第３の実施の形態である蛍光ランプを示す正面図である。本実施の形態は、図３に示す第２の実施の形態の蛍光ランプを最適化したものであり、屈曲部２ｃおよび口金６の構成を除いて第２の実施の形態と同一である。
【００８５】
バルブ２の１辺の長さは３００ｍｍであって、蛍光ランプ１のランプ電流は３００ｍＡでランプ電力は約４０Ｗである。なお、インバータ装置の調整により、ランプ電流は３８０ｍＡ、ランプ電力を約５０Ｗとして高出力点灯させることも可能である。
【００８６】
なお、蛍光ランプ１のランプ電流が３００ｍＡの場合、バルブ２の１辺の長さが２２５ｍｍのときはランプ電力は約３０Ｗ、３７５ｍｍのときはランプ電力は約５０Ｗ、４５０ｍｍのときはランプ電力は約６０Ｗで点灯することが可能である。また、一辺の長さを５００ｍｍとしてランプ電流を３８０ｍＡとすると、オフィス等に施工されているグリッド天井用の照明器具への使用に最適な高照度、高効率の蛍光ランプとすることが可能である。
【００８７】
口金６は、互いの管軸がほぼ同一線上に位置するように対向配置された両端部２ｄ，２ｄの間に掛け渡されており、略四角形状のバルブ２の一辺の略中央に位置している。口金６は円筒状の樹脂中空体からなり、その表面には給電部である口金ピン６ａが４本突設されている。口金ピン６ａは、バルブ２がなす平面に対して約４５°傾いてバルブ２中心側を向いて突設されている。
【００８８】
口金６は、バルブ端部２ｄ，２ｄの管軸を中心として約±４５°回動するように回動規制手段とともにバルブ端部２ｄ，２ｄに取付けられている。この回動規制手段は、ある回動角を超えると口金６側とバルブ端部２ｄ，２ｄ側とが相対的に干渉して回動できなくなるように口金６の内側面とバルブ端部２ｄ，２ｄの外面との所定位置に突部をそれぞれ設けることなどによって実現することができるが、回動規制手段はこれに限らない。口金６が所定角度を超えて回動可能に構成されていると、口金ピン６ａと電極５とを接続するアウターリード線が張力によって変形し、口金６内部でアウターリード線同士が接触して短絡するおそれがあるため、所定回動角度以下で回動するように規制する必要がある。
【００８９】
図５は、図５の蛍光ランプの屈曲部２ｃの一部を拡大して示す正面図である。この屈曲部２ｃは、直管状バルブを曲げ加工した後、モールド成形により形成されたものである。
【００９０】
図５に示すように、屈曲部２ｃは内側面２ｃ１の曲率半径ｒ１と外側面２ｃ２の曲率半径ｒ２の中心Ｏが略同一位置になるように形成されている。屈曲部２ｃの内側面２ｃ１は、環状バルブが形成する仮想の環状平面の中心部に対向する面を意味し、屈曲部２ｃの外側面２ｃ２は、屈曲部２ｃにおいて内側面２ｃ１から管軸を中心として１８０°反対側に位置する面（環状バルブ２が形成する環状平面の中心部から同平面に沿って平行に放射する方向を向いた面）を意味する。
【００９１】
曲率半径ｒ１、ｒ２は、内側面２ｃ１および外側面２ｃ２と環状のバルブ２が形成する仮想の環状平面とが直交する位置に形成される曲線によって定義され、簡易的にはバルブ２が形成する仮想の環状平面の直交方向からバルブ２を観察したときに屈曲部２ｃに形成される内郭線および外郭線の曲率半径でそれぞれ定義することが可能である。なお、曲率半径ｒ１の最適範囲は１３〜２０ｍｍ、曲率半径ｒ２の最適範囲は２５〜４５ｍｍであり、本実施形態における曲率半径ｒ１は１５ｍｍ、曲率半径ｒ２は３１．５ｍｍである。
【００９２】
屈曲部２ｃの管径Ｄｃは隣接する直管部２ｂの管径Ｄｂと略同一になるように形成される。このように屈曲部２ｃを形成することによって、環状バルブ２の屈曲部２ｃの外観が直管部２ｂから連続した曲線を描いて構成されているように視認されるため、発光管２の外観が向上するとともに、点灯時に局部的に温度が低い部分が形成されないため、最冷部が形成されにくく、屈曲部２ｃに凝集水銀による黒化やしみなどが発生しにくくなる。なお、本実施形態における屈曲部２ｃの管径Ｄcおよび直管部２ｂの管径Ｄbはいずれも１６．５ｍｍである。また、直管部２ｂの長さＬは２３７ｍｍである。
【００９３】
次に、本実施の形態の蛍光ランプ１に使用されるバルブ２の製造方法について図６を参照して説明する。屈曲工程前の１本の直管状バルブ２ａを用意するまでの工程および寸法等の構造は第１の実施の形態の図２で説明した工程と同様であり、その説明は省略する。
【００９４】
まず、図６（ａ）に示すように、４ヶ所の屈曲部形成予定部２ｅのうち１箇所（本実施の形態では一番左端）をガスバーナーＢで加熱軟化し、図６（ｂ）に示すように直管部２ｂ同士のなす角度が約９０°となるように曲げ加工を行った後、モールド成形などにより所定の形状に第１の屈曲部２ｃを形成する。その後、第１の屈曲部２ｃの隣の屈曲部形成予定部２ｅおよび一番右端の屈曲部形成予定部２ｅをガスバーナーＢで加熱軟化、曲げ加工およびモールド成形を行い、図６（ｃ）に示すように第２および第３の屈曲部２ｃを形成する。最後に第４の屈曲部２ｃの隣の屈曲部形成予定部２ｅをガスバーナーＢで加熱軟化、曲げ加工およびモールド成形を行い、図６（ｄ）に示すように第３の屈曲部２ｃを形成し、排気管２ｆから排気を行い、水銀を封入してバルブ２が完成する。
【００９５】
本実施の形態の蛍光ランプ１の特徴について説明する。発明者らは、蛍光ランプの光出力と屈曲部２ｃの成形のしやすさとのバランスを検討した結果、直管部２ｂの長さＬを１５０〜５００ｍｍとし、屈曲部２ｃの内側面２ｃ１の曲率半径ｒ１が０．０３≦ｒ１／Ｌ≦０．３の範囲内にすることが望ましいことを突き止めた。直管部２ｂの長さＬが１５０〜５００ｍｍの場合において、屈曲部２ｃの内側面２ｃ１の曲率半径ｒ１と直管部２ｂの長さＬとの比ｒ１／Ｌが０．０３未満であると、屈曲部の変形度合いが大きくなり、製造が困難になるとともに強度が低下するため不可である。また、ｒ１／Ｌが０．３を超えると、環状バルブにおける屈曲部の占める割合が大きくなるため、屈曲部２ｃにおける蛍光体層４の熱劣化影響が大きくなり、ランプ効率が低下するため不可である。本実施形態の蛍光ランプ１は、直管状バルブ２ａの直管部２ｂの長さＬは１５０〜５００ｍｍの範囲内の２３７ｍｍであり、屈曲部２ｃの内側面２ｃ１の曲率半径ｒ１は１５ｍｍであるため、ｒ１／Ｌは約０．０６となり、０．０３≦ｒ１／Ｌ≦０．３の関係を満たしている。
【００９６】
このように、第３の実施形態の蛍光ランプによれば、屈曲部２ｃの内側面２ｃ１と外側面２ｃ２の曲率半径の中心Ｏが略同一位置にあって屈曲部２ｃの管径Ｄcが直管部２ｂの管径Ｄbと略同一であるので、バルブ２の屈曲部２ｃの外観が直管部２ｂから連続した曲線を描いて構成されているように視認されて発光管２の外観が向上する。さらに、一対の端部が互いに対向するように配設されているので、バルブ２の内側に環状バルブ２の端部が配設されることがなく、照明器具の部品や器具の取付けを自由に行うことができる。
【００９７】
さらに、直管状バルブ２ａの直管部２ｂの長さｌを１５０〜５００ｍｍとしたときの屈曲部２ｃの内側面２ｃ１の曲率半径ｒ１が０．０３≦ｒ１／Ｌ≦０．３の関係を満たすようにしているので、屈曲部２ｃの形成が容易に行えるとともに、屈曲部２ｃの蛍光体層４の熱劣化による影響を最小限にして直管部２ｂからの光出力を有効に利用することができる。
（第４の実施の形態）
【００９８】
以下、第４の実施の形態について説明する。図７は第４の実施の形態に係る照明器具を示すものであり、図７ａは正面図を、図７ｂは側面図をそれぞれ示す。本実施の形態は、第１の実施の形態の蛍光ランプ１を使用した照明器具である。蛍光ランプ１は、器具本体１０のソケット１１に接続されるとともに、バルブ側面に沿った形状を有するバネからなるランプホルダ１２に装着される。蛍光ランプ１の中央部には、器具本体１０に取付けられた四角錐形状のピラミッド形白色反射体１３が配置される。この反射体１３は中空に形成されており、内部に点灯回路などが収納されている。なお、この反射体１３は蛍光ランプ１側に直接取付けられていてもよい。
【００９９】
本実施の形態の照明器具は、四角錐形状の反射体１３が四角形蛍光ランプ１の中心に配設されているので、器具下側方向への反射効率が高く、照明効率を向上させることができる。
（第５の実施の形態）
【０１００】
以下、第５の実施の形態について説明する。図８は第５の実施の形態に係る照明器具に取付けられた蛍光ランプの組合せ状態を示す概念図である。本実施の形態は、第４の実施の形態の照明器具に第３実施の形態の蛍光ランプを複数組合わせて使用したものであるため、蛍光ランプ以外の構成は図７と同一であり、その図示は省略してある。蛍光ランプは、器具本体の形状または照明器具の光学特性に合わせて複数本取付けられる。
【０１０１】
照明器具には、２本の第５実施形態の蛍光ランプ１ａ，１ｂが環状のバルブ２，２の中心が同一位置となり、かつ各屈曲部が中心から同一の方向を向くように略同心円状に組み合わされ、バルブ２の各屈曲部２ｃの曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置になるように器具本体１０に配設されている。すなわち、サイズの小さい蛍光ランプ１ａの内側面２ｃ１の曲率半径ｒ１ａ、外側面２ｃ２の曲率半径ｒ２ａ、サイズの大きい蛍光ランプ１ｂの内側面２ｃ１の曲率半径ｒ１ｂおよび外側面２ｃ２の曲率半径ｒ２ｂのそれぞれの中心点がほぼ同一の点Ｏに位置するように各蛍光ランプ１ａ，１ｂの屈曲部２ｃが形成されて器具本体１０に取付けられている。
【０１０２】
このようにサイズの異なる蛍光ランプとの組合せにおいて屈曲部２ｃの曲率半径が同一位置に合わせられた複数の蛍光ランプ１ａ，１ｂを配設することで、隣接する屈曲部２ｃ、２ｃ同士の間隔を直管部２ｂ、２ｂ同士の間隔と略同一にすることができるので、照明器具の外観性が向上する。なお、取付けられる蛍光ランプは、第１または２の実施形態に記載された蛍光ランプ１であってもよい。
【０１０３】
このように、複数の蛍光ランプが略同心円状に器具本体に配設された場合に、環状のバルブの各屈曲部の曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置になっていると、屈曲部の曲率半径が同一となるように形成された複数の蛍光ランプを同様に配設した場合に比べて、隣接する屈曲部同士の間隔を直管部同士の間隔と略同じにすることができるので、外観性が向上するとともに、輝度を均一化させることができる。
【０１０４】
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。上記実施の形態では、略四角形状の蛍光ランプについて説明したが、本発明は直管部と屈曲部を有する蛍光ランプ、例えば、直管状バルブを屈曲することによってＬ字形、Ｕ字形等に形成する蛍光ランプであれば適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】第１の実施の形態の蛍光ランプの正面図である。
【図２】図１の蛍光ランプの製造工程を説明する概略図である。
【図３】第２の実施の形態である蛍光ランプを示す正面図である。
【図４】第３の実施の形態である蛍光ランプを示す正面図である。
【図５】図５の一部を拡大して示す正面図。
【図６】図５の蛍光ランプの製造工程を説明する概略図。
【図７】第４の実施の形態である照明器具を示す正面図および側面図。
【図８】第５の実施の形態である照明器具の蛍光ランプの組合せ状態を示す概念図。
【符号の説明】
【０１０６】
１…蛍光ランプ、２…バルブ、２ａ…直管状バルブ、２ｂ…直管部、２ｃ…屈曲部、２ｄ…端部、２ｅ…屈曲形成予定部、３…保護膜、４…蛍光体層、５…電極、６…口金。
【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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