(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；0.1μｍ以上の凹凸を複数形成して放電容器１内に被着されたエキソ電子放射物質８と；を具備している。電極２，３からスパッタされた飛散物質がエキソ電子放射物質８に堆積しても、凹凸部８ａの影響によって飛散物質が堆積しない領域が形成されることとなり、エキソ電子放射物質によるエキソ電子の放射が維持され、暗所条件下における始動特性を改善するとともに、グロースタータが定格寿命中に安定的に動作する。【選択図】  図１
2005108704.tif 000002
【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；
0.1μｍ以上の凹凸を複数形成して放電容器内に被着されたエキソ電子放射物質と；
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】
凹凸はエキソ電子放射物質の被着領域内に形成された非被着部との間で形成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】
エキソ電子放射物質が一対の電極を支持するステム表面に被着されていることを特徴とする請求項１または２記載のグロースタータ。
【請求項４】
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３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）。
【０００６】
さらに、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、バリウム酸窒化物、酸化鉛、酸化亜鉛および酸化ベリリウムのグループから選択された少なくとも一種からなるエキソ電子放出物質をステムなどに被着させ、このエキソ電子を利用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４参照）。
【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
【特許文献４】特開２００１−３４５１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
特許文献４に記載の従来技術は、グロー放電に伴うスパッタによる影響でエキソ電子放出物質に飛散物質が堆積してしまい、エキソ電子の放出が低下してグロースタータとしての定格寿命中に放電遅れを発生することがあるという問題があった。
【００１０】
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】
【００１１】
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；0.1μｍ以上の凹凸を複数形成して放電容器内に被着されたエキソ電子放射物質と；を具備していることを特徴とする。
【００１２】
請求項２は、請求項１記載のグロースタータにおいて、凹凸はエキソ電子放射物質の被着領域内に形成された非被着部との間で形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３は、請求項１または２記載のグロースタータにおいて、エキソ電子放射物質が一対の電極を支持するステム表面に被着されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４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３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、エキソ電子放射物質が0.1μｍ以上の凹凸を複数形成して被着されているので、電極からスパッタされた飛散物質がエキソ電子放射物質に堆積しても、凸部の影響によって飛散物質が堆積しない凹部が形成されることとなり、エキソ電子放射物質によるエキソ電子の放射が維持されるので、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、グロースタータの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、グロースタータが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、凹凸がエキソ電子放射物質の非被着部との間で形成されるので、凹凸はエキソ電子放射物質の被着厚さで管理して被着領域内に非被着部を形成するだけで所定の凹凸を確実に形成することができ、工程が簡素化されて品質が向上する。
【００１７】
請求項３の発明によれば、エキソ電子放射物質が一対の電極を支持するステム表面に被着されるので、電極からの飛散物質がエキソ電子放射物質の形成面の法線方向から飛散する割合が少なくなり、飛散物質が堆積しない凹部の面積が多くなってエキソ電子の放射が確実に維持される。
【００１８】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３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】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
８はエキソ（ＥＸＯ）電子放出物質層であり、ステム部１ｂの表面上に酸化アルミニウムを３ｍｇ、厚さが0.5〜500μｍとなるように層状に被着して形成されている。エキソ電子放出物質は、エキソ電子放出により初期電子を供給するための物質であり、ステム部１ｂに限らず、放電容器１内の適当な位置に配設することができる。たとえば、放電容器１の内面に形成してもよい。
【００２４】
図２は図１のグロースタータのエキソ電子放出物質層８の概略断面図である。このエキソ電子放出物質層８には、表面加工処理によって平均的に0.1〜300μｍ、好ましくは0.5〜100μｍの深さｄを有する凹凸部８ａが複数形成されている。凹凸部８ａは、エキソ電子放出物質層８からみて電極２，３方向と直交する方向（図１における横方向）に複数の溝が形成されている。なお、この凹部を形成する溝は図１における縦横方向に形成して格子状となっていてもよい。
【００２５】
エキソ電子放出物質としては、種々の物質が知られているが、たとえば酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどが好適である。このうち、結晶構造がα形の酸化アルミニウムは、エキソ電子放出性が優れており、比表面積が小さいため、不純ガスが吸着しにくいので、放電容器に封入したときの脱ガスが容易である。この他、バリウム酸窒化物、酸化鉛、酸化亜鉛および酸化ベリリウムのグループから選択された一種または複数種であってもよい。エキソ電子放出は、蛍光体の残光と違って時間の経過とともに効能が低減するようなことがないので、長時間暗所中に放置されても始動性の低下が少ない。
【００２６】
エキソ電子放出物質層８は、粒子懸濁液の塗布・乾燥によるなどの各種成膜法によって放電容器内に配設することができる。酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、ことを特徴としている。エキソ電子放出物質を粒子集合膜状体の形式で放電容器内に配設する場合、そのＢＥＴ値（比表面積）１〜２５ｍ２／ｇまたは平均粒径０．２〜０．８μｍの範囲にするのがよい。また、その被着量は２〜２０ｍｇの範囲がよい。エキソ電子放出物質は、エキソ電子放出物質の粒子の懸濁液を調整して、配設予定位置にディスペンサなどを用いて塗布し、乾燥すればよい。酸化ジルコニウム粒子を添加することにより、酸化ジルコニウム粒子が結着材として作用するので、粒子集合膜状体の付着力が大きくなる。この現象は、エキソ電子放出物質が酸化アルミニウムの場合に特に顕著に認められる。その結果、製造時の機械的な衝撃や輸送中の振動によって膜状体が剥落したり、剥落した粒子集合膜状体が電極の接点部に付着して接触不良を惹起したりする虞が著しく低減する。
【００２７】
本実施形態のエキソ電子放出物質層８には、所定深さの凹凸部８ａが形成されているので、電極２，３から見て凹凸部８ａの凸部の影になっている凹部内にスパッタによって飛散された物質Ｓが堆積されない領域８ｂが形成される。この非堆積領域８ｂからはエキソ電子の放出が維持されるので、定格寿命中に電極２，３からの飛散物質Ｓがエキソ電子放出物質層８に堆積した場合であっても、エキソ電子の放出性能が損なわれてしまうことを抑制できる。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。エキソ電子放出物質層８からは、エキソ電子が放出されているので、このエキソ電子によって放電を生起しやすくなっており、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。
【００３６】
本実施形態のグロースタータは、エキソ電子放出物質層８に所定深さの凹凸部８ａが形成されているので、非堆積領域８ｂからエキソ電子の放出が維持され、定格寿命中にエキソ電子の放出性能が損なわれてしまうことを抑制できる。
【００３７】
また、エキソ電子放出物質層８がステム部１ｂの表面に被着されているので、電極２，３から飛散する飛散物質Ｓの殆どがエキソ電子放射物質層８表面に斜めの角度を有して飛散することになり、エキソ電子放射物質層８表面の法線方向から飛散する割合が少なくなることから、飛散物質Ｓが堆積しない凹部の面積が多くなってエキソ電子の放射が確実に維持されるという利点も備えている。
【００３８】
図３は、本発明の第２の実施形態としてのグロースタータのエキソ電子放出物質層８を拡大して示す正面図である。
【００３９】
本実施形態では、エキソ電子放射物質層８の凹凸部８ａが非被着部８ｃによって形成されている以外は第１の実施形態と同様である。すなわち、ステム部１ｂの表面上に酸化アルミニウムを３ｍｇ、厚さが10〜500μｍとなるようにエキソ電子放射物質層８を層状に被着した後、所定間隔の隙間が形成された櫛状のスクレイパーでエキソ電子放射物質を剥ぎ落としたり、スクリーン印刷で予め非被着部８ｃが形成されるようなパターンのエキソ電子放射物質層８が形成される。
【００４０】
本実施形態によれば、凹凸部８ａがエキソ電子放射物質層８の非被着部８ｃで形成される。したがって、凹凸部８ａはエキソ電子放射物質層８の膜厚を管理すれば所定深さの凹凸部８ａを確実に形成することができ、工程が簡素化されるとともに、凹凸部８ａの深さの精度が向上し、品質が向上する。なお、本実施形態では非被着部８ｃが図２における縦横方向に形成して格子状となっているが、非被着部８ｃは横方向のみに連続するように形成してもよい。
【００４１】
図４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。
【００４２】
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。
【００４３】
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】
【００４４】
【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エキソ電子放出物質の概略断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態としてのグロースタータのエキソ電子放出物質を拡大して示す正面図。
【図４】本発明の照明器具の一実施形態としての照明器具を示す一部断面正面図。
【符号の説明】
【００４５】
１…放電容器、２…固定電極、３…可動電極、８…エキソ電子放出物質。
【図１】
2005108704.tif 000003
【図２】
2005108704.tif 000004
【図３】
2005108704.tif 000005
【図４】
2005108704.tif 000006