(57)【要約】  【課題】特殊な初期電子放射手段を放電容器内に配設することなく、点灯所要時間を短縮して暗所条件下における始動特性を改善するとともに、定格寿命中に安定的に動作するグロースタータを提供する。  【解決手段】グロースタータは、放電容器１と；放電容器１内に封装された一対の電極２，３と；放電容器１内に封入された放電媒体と；一対の電極２，３間に印加された電圧によって発光可能であって、この発光による放射光が放電容器１内に到達可能な位置に配設されたＥＬ素子８と；を具備している。一対の電極２，３間に印加された電圧によってＥＬ素子８が発光し、この発光による放射光が放電容器１内に到達して光電子が放出されて一対の電極２，３間に放電が開始される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電容器と；
放電容器内に封装された一対の電極と；
放電容器内に封入された放電媒体と；
一対の電極間に印加された電圧によって発光可能であって、この発光による放射光が放電容器内に到達可能な位置に配設されたＥＬ素子と；
を具備していることを特徴とするグロースタータ。
【請求項２】
ＥＬ素子は面状体であって、放電容器の外面に沿った形状に曲成された状態で配設されていることを特徴とする請求項１記載のグロースタータ。
【請求項３】
放電容器と；
放電容器内に封装された一対の電極と；
放電容器内に封入された放電媒体と；
一対の電極にそれぞれに接続されたリード線と；
放電容器外方の位置において一対のリード線それぞれに接続され、蛍光材料および誘電体を含有する硬化性樹脂から形成されており、一対の電極間に印加された電圧によって発光可能であってこの発光による放射光が放電容器内に到達可能な位置に被着された発光体と；
を具備していることを特徴とするグロースタータ。
【請求項４】
発光体は一対のリード線に支持されていることを特徴とする請求項３記載のグロースタータ。
【請求項５】
発光体はグロースターのカバー体内面に面状に被着形成されていることを特徴とする請求項３記載のグロースタータ。
【請求項６】
照明器具本体と；
照明器具本体に配設された請求項１ないし５のいずれか一記載のグロースタータと；
照明器具本体に配設された蛍光ランプと；
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、蛍光ランプなどを始動するグロースタータおよびこれを用いた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
グロースタータは、蛍光ランプなどの放電ランプを始動するために従来から多用されている。グロースタータは、暗所中における点灯所要時間が長くなる傾向があるために、それを改善する必要がある。点灯所要時間は、グロースタータの場合、放電遅れ時間、グロー放電持続時間、閉止時間およびパルス発生時間の和である。暗所中で点灯所要時間が長くなるのは、初期電子の供給が不足するために、放電遅れ時間が長くなるからである。
【０００３】
そこで、従来は、１４７Ｐｍや８５Ｋｒ、３Ｈなどの放射性同位元素を用いた手段により放電遅れ時間を改善している。しかしながら、放射性物質を使用する場合、それがたとえ微量であったとしても、製造上および取り扱い上放射線安全基準を満たす施設と安全取り扱いのための厳格な管理とが要求されるという問題がある。
【０００４】
このため、放射性同位元素を用いない手段も模索されている。例えば、長残光性を示す蛍光体を用いて暗所中において残光を電極表面部に入射させることで光電子放出により初期電子を供給して放電遅れ時間を改善する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、仕事関数の低い金属である亜鉛を電極活性剤として所定膜厚で電極に被着形成して放電遅れ時間を改善する技術が知られている（特許文献２、３参照）。
【特許文献１】特開平１０−２５５７２４号公報
【特許文献２】特開昭５４−６４８７３号公報
【特許文献３】特開２００３−５１３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の従来技術は、グロースタータに使用されるカバー体が透光性であることが必須であり、アルミニウムやセラミックスなどの非透光性材料からなるカバー体を有するグロースターには適用できない。
【０００７】
特許文献２、３に記載の従来技術は、非透光性材料からなるカバー体を有したグロースタータであっても亜鉛から初期電子が放出されるので放電遅れ時間の改善に所定の効果を発揮するが、グロー放電に伴うスパッタによる影響で亜鉛被膜が飛散して初期電子放射機能が損なわれてしまい、被膜に特殊な加工を施さなければグロースタータとしての定格寿命を満足することが困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、特殊な初期電子放射手段を放電容器内に配設することなく、点灯所要時間を短縮して暗所条件下における始動特性を改善するとともに、定格寿命中に安定的に動作するグロースタータおよびこれを使用した照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１のグロースタータは、放電容器と；放電容器内に封装された一対の電極と；放電容器内に封入された放電媒体と；一対の電極間に印加された電圧によって発光可能であって、この発光による放射光が放電容器内に到達可能な位置に配設されたＥＬ素子と；を具備していることを特徴とする。
【００１０】
請求項２は、請求項１記載のグロースタータにおいて、ＥＬ素子は面状体であって、放電容器の外面に沿った形状に曲成された状態で配設されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３のグロースタータは、放電容器と；放電容器内に封装された一対の電極と；放電容器内に封入された放電媒体と；一対の電極にそれぞれに接続されたリード線と；放電容器外方の位置において一対のリード線それぞれに接続され、蛍光材料および誘電体を含有する硬化性樹脂から形成されており、一対の電極間に印加された電圧によって発光可能であってこの発光による放射光が放電容器内に到達可能な位置に被着された発光体と；を具備していることを特徴とする。
【００１２】
請求項４は、請求項３記載のグロースタータにおいて、発光体は一対のリード線に支持されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５は請求項３記載のグロースタータにおいて、発光体はグロースターのカバー体内面に面状に被着形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６の照明器具は、照明器具本体と；照明器具本体に配設された請求項１ないし５のいずれか一記載のグロースタータと；照明器具本体に配設された蛍光ランプと；を具備していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、一対の電極間に印加された電圧によってＥＬ素子が発光し、この発光による放射光が放電容器内に到達して光電子が放出されて一対の電極間に放電が開始されるので、特殊な初期電子放射手段を放電容器内に配設することなく、点灯所要時間を短縮して暗所条件下における始動特性を改善するとともに、定格寿命中に安定的に動作する。
【００１６】
請求項２の発明によれば、ＥＬ素子が面状体であって放電容器の外面に沿った形状に曲成されているので、ＥＬ素子をグロースタータのカバー体内に容易に配設することができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、一対の電極間に印加された電圧によって発光体内の蛍光材料が発光し、この発光による放射光が放電容器内に到達して光電子が放出されて一対の電極間に放電が開始されるので、特殊な初期電子放射手段を放電容器内に配設することなく、点灯所要時間を短縮して暗所条件下における始動特性を改善するとともに、寿命中の再動作電圧の低下を抑制し、寿命を通して安定動作する。
【００１８】
請求項４の発明によれば、発光体が一対のリード線に支持されているので、特別な支持部材を設けることなく発光体をグロースタータのカバー体内に配設することができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、発光体をグロースターのカバー体内面に面状に被着形成することで特別な支持部材を設けることなく発光体をカバー体内に配設することができる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、請求項１ないし５のいずれか一記載のグロースタータ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】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態としてのグロースタータを示す一部切欠き正面図である。図２は、図１のグロースタータの放電容器を図１と反対側から見た状態を示す背面図、図３は図２の放電容器の上面図を示す。
【００２３】
本実施形態は、Ｐ形グロースタータである。各図において、１は放電容器、２は固定電極、３は可動電極、５はケース体、６，６はＰ２１形のピン口金、７，７は固定電極２、可動電極３にそれぞれ接続されたリード線である。なお、図１には図示されていないが、ケース５内にはリード線７，７間に接続された雑音防止コンデンサが収容されている。
【００２４】
８はシート状のＥＬ素子であり、放電容器１の外周面に沿った形状に曲成された状態でカバー体１内に配設されている。ＥＬ素子８の口金６側端部からは一対のリード線８ａ，８ａが導出されており、放電容器１のリード線７，７にそれぞれ接続されている。このＥＬ素子８は、一対のリード線８ａ，８ａ間に電圧が印加されると放電容器１側の面が発光するように構成されており、この発光による放射光が放電容器１内の放電空間１ｄ、特に固定電極２および可動電極３に到達するように配設されている。
【００２５】
放電容器１は、軟質ガラスからなり、ガラスバルブ１ａ、ステム部１ｂおよび排気チップオフ部１ｃを備え、内部に放電空間１ｄが形成されている。ステム部１ｂは、フレアステムをガラスバルブ１ａの開口端に封着してガラスバルブと一体化されている。排気チップオフ部１ｃは、ガラスバルブ１ａの他端に形成された排気管をチップオフして放電容器１内を封止した際に形成される。
【００２６】
放電容器１の内部には、放電媒体としてネオンにクリプトンおよびキセノンのうち少なくとも一種からなるガスを混合した混合ガスを４０００Ｐａの圧力で封入している。クリプトン、キセノンおよびアルゴンのうち少なくとも一種からなるガスの分圧比は、放電開始電圧、再動作電圧および封入ガスの全圧力などとの関係により２〜６０％、好ましくは５〜６０％、最適には５〜２０％の範囲内で設定される。
【００２７】
固定電極２および可動電極３は、ステム部１ｂに予め電極マウントとして組み立てられている。このステム部１ｂをガラスバルブ１ａの開口端に封着することによって、固定電極２および可動電極３が放電容器１内に封装される。ステム部１ｂからは固定電極２、可動電極３に接続され、ステム部１ｂによって封着されたリード線７，７が放電容器１の外方に導出されている。ステム部１ｂから導出されたリード線７，７は、ピン口金６，６にそれぞれ接続されている。
【００２８】
固定電極２は、棒状金属からなり、基端がステム部１ｂに封着され、可動電極３は、棒状金属３ａおよびバイメタル３ｂからなる。棒状金属３ａは、固定電極２より長く、その基端が固定電極２に離間対向する位置に配設されている。また、バイメタル３ｂは、くの字状に屈曲され、一端部が棒状金属３ａの先端側に溶接され、冷却状態においては基端側の端部が棒状金属３ａに当接して係止している。
【００２９】
なお、バイメタル３ｂの表面に厚さ１．０〜２０μｍの電極活性剤が形成されていてもよい。この電極活性剤としては、亜鉛９０質量％、ニッケル１０質量％からなる亜鉛−ニッケル合金等が挙げられるがこれに限らない。
【００３０】
また、上記電極活性剤に代えて、電極２，３の表面またはステム部１ｃの電極２，３間表面にＺｎ2ＳｉＯ4：ＭｎまたはＺｎＳ：Ａｇなどの蛍光体を被着してもよい。このように被着された蛍光体は所定の電界または電位が発生するとわずかに発光するので、この発光を利用することでグロースタータに放電を発生させることが可能である。
【００３１】
ケース体５は、グロースタータを機械的に保護するために、放電容器の周囲を包囲する手段である。ケース体５は、金属、合成樹脂またはセラミックスなどの所要の機械的強度を有する材料を用いて形成することができる。本実施形態においては、酸化チタン微粒子を適量添加して適度の光拡散性にしたポリカーボネート樹脂を成形して有底筒状に成形されている。ケース体５の外周面には、摘みやすいようにすべり止めの突条が形成されていてもよい。
【００３２】
口金ピン６，６は、絶縁基板９の両面側から突出するように取付けられており、絶縁基板９の内面側はリード線７，７が接続されている。絶縁基板８はケース体５の開口端に係合して固着されており、絶縁基板８によってケース体５の開口端を閉塞されている。なお、口金ピン６，６は、適合蛍光ランプの定格に応じてねじ口金たとえばＥ１７形などを用いてもよい。
【００３３】
ＥＬ素子８は、高さ25mm、幅15mm、厚さ0.1mmの加撓性の面状発光体であって（株）東芝の形名「ＥＬＧ」を使用している。ＥＬ素子８は、100Ｖ以上の電圧が一対のリード線８ａ，８ａを介して印加されると青緑色に発光する。なお、本実施形態ではＥＬ素子８を放電容器１の外周面に接触するように配設しているが、ＥＬ素子８は放電容器１から離してカバー体１内に配設してもよく、例えばカバー１体の内周面、上面に近接させて配設してもよく、ステム部１ｃの内部空間に配設してもよい。また、ＥＬ素子８は放電容器１の外周面に沿った状態で配設されることが必須ではなく、カバー体１内に配設可能であれば平面状、棒状など所望の形状であってもよい。すなわち、ＥＬ素子８の発光による放射光が放電容器１内の放電空間１ｄに到達可能であれば、ＥＬ素子８の形状、配設位置は問わない。
【００３４】
以下、本実施形態の作用について説明する。蛍光ランプを点灯するために電源が投入されると、チョークコイル、フィラメント電極が直列接続された点灯回路を介して一対の電極間２，３間に電圧が印加される。この電圧はリード線８ａ，８ａを介してＥＬ素子８にも印加されるため、ＥＬ素子８が発光する。このＥＬ素子８の発光により、ＥＬ素子８からの放射光が放電容器１内の放電空間１ｄに到達し、主に一対の電極間２，３に照射されるとこの電極表面から光電子が放出される。このため、暗所条件下においても一対の電極２，３間に放電が形成されやすくなる。一対の電極２，３間に放電が形成されると、バイメタル３ｂの動作により一対の電極２，３間が短絡し、その後バイメタル３ｂの温度が低下すると電極２，３間が解放するようにバイメタル３ｂが動作する。これにより点灯回路にキック電圧が発生し、蛍光ランプが点灯する。
【００３５】
本実施形態のグロースタータは、比較的安価に入手できるＥＬ素子８を配設したものであるので、特殊な初期電子放射手段を放電容器内に配設することなく、点灯所要時間を短縮して暗所条件下における始動特性を改善することができる。また、ＥＬ素子８を放電容器１の外方に配設しているので、初期電子供給源を放電容器１の内部に配設しているものに比べて定格寿命を通して安定的に動作することが可能である。
【００３６】
なお、蛍光ランプ点灯中は蛍光ランプの放電路とＥＬ素子８とは並列的な接続関係を有するが、ＥＬ素子８のインピーダンスは蛍光ランプの放電路と比較して高いので、ＥＬ素子８はグロースタータの放電開始前のように発光しない。
【００３７】
図４は、本発明の第２の実施形態としてのグロースタータを示す一部切欠き正面図である。なお、図４において第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３８】
本実施形態のグロースタータは、第１の実施形態のＥＬ素子８に代えて電界によって発光する発光体１０を配設している点が大きな特徴である。
【００３９】
発光体１０は、シリコーン樹脂、フッ素樹脂のような絶縁性の高い硬化性樹脂から形成されており、硬化前にＺｎ2ＳｉＯ4：ＭｎまたはＺｎＳ：Ａｇ等の蛍光体からなる粉体状の蛍光材料およびチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）等かならなる粉体状の誘電体をそれぞれ添加したものをステム部１ｂの内側に一対のリード線７，７に跨って被着したものである。
【００４０】
発光体１０が誘電体を含有することによって発光体１０が誘電体として作用する。これにより、一対のリード線８ａ，８ａ間に電圧が印加されると発光体１０の電気容量が上昇して蛍光材料が発光する。発光体１０は、この蛍光材料の発光による放射光が放電容器１内の放電空間１ｄ、特に固定電極２および可動電極３に到達するように配設されている。
【００４１】
第２の実施形態の作用効果は、発光体１０が第１の実施形態のＥＬ素子８に代わって発光する点を除いて、第１の実施形態と同様である。
【００４２】
図５は、本発明の第３の実施形態としてのグロースタータを示す一部切欠き正面図である。なお、図５において第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
本実施形態のグロースタータは、第１の実施形態のＥＬ素子８に代えて電界によって発光する発光体１０を絶縁基板５の内面に形成している点が大きな特徴である。
【００４４】
発光体１０は、絶縁基板５の内面側に層状に形成されたものである。
【００４５】
図６は、図５のグロースタータに被着された発光体１０の構造を示す拡大断面図である。発光体１０はベース電極層１０ａ、誘電体層１０ｂ、蛍光体層１０ｃ、透明導電体層１０ｄの４層構造からなり、口金ピン６の取付け前の絶縁基板５に予めスクリーン印刷等によって積層形成されたものである。
【００４６】
ベース電極層１０ａは、ペースト状のカーボン微粒子から形成される。誘電体層１０ｂはチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）等からなる微粒子を主成分として形成される。蛍光体層１０ｃはＺｎ2ＳｉＯ4：ＭｎまたはＺｎＳ：Ａｇ等の蛍光体粉体を主成分として膜厚が40〜50μｍで形成されている。透明導電体層１０ｄは膜厚が数μｍのＩＴＯ膜などからなる。なお、ベース電極層１０ａと透明導電体層１０ｄの先端縁とが近接する領域にはアルミナ等からなる絶縁体層１０ｅがそれらを覆うように被着形成されている。
【００４７】
発光体１０を上記のように絶縁基板５の内面側に層状に形成することにより、発光体１０の形成が容易に行えるとともに、口金ピン６，６との接続が同時に行われるという有利な作用効果を有する。
【００４８】
なお、発光体１０は、発光体１０の発光による放射光が放電容器１内の放電空間１ｄに到達可能であれば、配設位置は制限されない。発光体１０は一対のリード線７，７に被着する以外に、カバー体５の内面、図示しない雑音防止コンデンサの表面などに面状に被着形成してもよい。この場合は、面状に形成された発光体１０と一対のリード線７，７とを電気的に接続する必要がある。
【００４９】
図７は、本発明の照明器具の一実施形態としての蛍光灯ペンダントを示す一部断面正面図である。
【００５０】
図において、１１は照明器具本体、１２、１３はグロースタータである。照明器具本体１１は、シャーシ１１ａ、セード１１ｂ、蛍光ランプ１１ｃ、１１ｄ、ランプホルダー１１ｅ、常夜灯１１ｆ、安定器１１ｇ、切換スイッチ１１ｈ、ペンダントコード１１ｉ、コードホルダー１１ｊおよび引掛けシーリングキャップ１１ｋなどを備えている。シャーシ１１ａは、内部に安定器１１ｇ、切換スイッチ１１ｈを収納し、側面周縁にランプホルダー１１ｊを固定し、上面でセード１ｂを支持している。蛍光ランプ１１ｃ、１１ｄは、ランプホルダー１１ｅを介してシャーシ１１ａに支持されている。常夜灯１１ｆは、シャーシ１１ａの下面から露出している。ペンダントコード１１ｉは、シャーシ１１ａの上面からコードホルダー１１ｊを介して導出されている。コードホルダー１１ｊは、ペンダントコード１１ｉの長さを直接可能にしている。引掛けシーリングキャップ１１ｋは、ペンダントコード１１ｉの先端に接続していて、部屋の天井に設備されている引掛けシーリングボディに電気的に接続するとともに、機械的に支持されることによって、照明器具本体１１を天井から垂下する。
【００５１】
グロースタータ１２、１３は、シャーシ蛍光ランプ１１ａの内部に装着され、頭部をシャーシ１１ａから外部へ露出していて、蛍光ランプ１１ｃ、１１ｄを個別に始動する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態としてのグロースタータを示す一部切欠き正面図。
【図２】図１のグロースタータの放電容器を図１と反対側から見た状態を示す背面図。
【図３】図２の放電容器の上面図。
【図４】本発明の第２の実施形態としてのグロースタータを示す一部切欠き正面図。
【図５】本発明の第３の実施形態としてのグロースタータを示す一部切欠き正面図。
【図６】図５のグロースタータに被着された発光体１０の構造を示す拡大断面図。
【図７】本発明の照明器具の一実施形態としての蛍光灯ペンダントを示す一部断面正面。
【符号の説明】
【００５３】
１…放電容器、２…固定電極、３…可動電極、５…カバー体、７…リード線、８…ＥＬ素子、１０…発光体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005108701.tif 000008
【図７】
2005108701.tif 000009