(57)【要約】    【課題】  リサイクルした３波長域発光形蛍光体を用いていて、しかも全光束の大きな蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供する。    【解決手段】  蛍光ランプは、透光性放電容器１と；透光性放電容器１の内面側に配設された少なくとも２層からなり、放電空間側に位置する内側層２ｂが未使用の３波長域発光形蛍光体を主体として形成されているとともに、内側層２ｂより透光性放電容器１側に位置する少なくとも１層からなる特定層２ａがリサイクルの３波長域発光形蛍光体を主体として形成されている蛍光体層２と；透光性放電容器１の両端に封装された一対の電極３と；透光性放電容器１の内部に封入された放電媒体と；透光性放電容器１に装着された口金６と；を具備している。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性放電容器と；
透光性放電容器の内面側に配設された少なくとも２層からなり、放電空間側に位置する内側層が未使用の３波長域発光形蛍光体を主体として形成されているとともに、内側層より透光性放電容器側に位置する少なくとも１層からなる特定層がリサイクルの３波長域発光形蛍光体を主体として形成されている蛍光体層と；
透光性放電容器の両端に封装された一対の電極と；
透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；
透光性放電容器に装着された口金と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
透光性放電容器と；
透光性放電容器の内面側に配設された２層からなるとともに、透光性放電容器側の第１層がリサイクルの３波長域発光形蛍光体を主体として形成され、第２層が未使用の３波長域発光形蛍光体を主体として形成されている蛍光体層と；
透光性放電容器の両端に封装された一対の電極と；
透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；
透光性放電容器に装着された口金と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項３】
蛍光体層は、その透光性放電容器側に位置する層がγアルミナを０．５質量％以上含有していることを特徴とする請求項１または２記載の蛍光ランプ。
【請求項４】
照明装置本体と；
照明装置本体に支持された請求項１ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプと；
蛍光ランプを点灯する点灯回路と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リサイクルの３波長域発光形蛍光体を用いた蛍光ランプおよびこれを備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３波長域発光形の蛍光ランプは、高効率および高演色で、照明の質の向上を図れるため、ハロリン酸塩蛍光体を用いた蛍光体層を備えている蛍光ランプに比較して高価であるにもかかわらず近時かなり普及している。この蛍光ランプは、３波長域の発光を得るために、赤色域発光形蛍光体、緑色域発光形蛍光体および青色域発光形蛍光体を配合して得た３波長域発光形蛍光体を用いて蛍光体層を備えている。上記の各色域発光形蛍光体は、そのいずれも原料に希土類を用いているため、ハロリン酸塩蛍光体に比べるとかなり高価である。
【０００３】
これに対して、高価な３波長域発光形蛍光体の使用をなるべく少なくして、しかも演色性および発光効率をなるべく良好にするために３波長域発光形蛍光体の層とハロリン酸カルシウム蛍光体の層とからなる２層構造を採用した蛍光ランプや、消灯後の残光時間を長くして常夜灯の機能を付与するために３波長域発光形蛍光体の層と超残光蛍光体の層とからなる２層構造などを備えた蛍光ランプも販売されている。
【０００４】
ところで、従来、使用済み蛍光ランプは、ガラスを回収してリサイクルする一方、蛍光体をスラッジとして処分していた（例えば、特許文献１参照。）。一般に、使用済み蛍光ランプに含まれている蛍光体を回収しようとすると、ガラスバルブを破壊しなければならないので、どうしてもガラス破片が混入してしまう。このため、ガラス破片の分離が面倒で、コストアップになる。これに対して、使用済みの蛍光ランプのガラスバルブを破壊しないで蛍光体のみを吸い込むノズルをバルブの端部から挿入し、蛍光体を回収する技術も知られている（特許文献２参照。）。また、透光性放電容器の両端部を切除して、内部に高圧空気をブローして蛍光体を強制的に剥離させて回収する方法もある。
【０００５】
しかし、使用済みの蛍光ランプから回収する蛍光体には、点灯中に水銀が付着したり、水銀が蛍光体と化合して水銀化合物を形成したりしている。蛍光体に水銀が付着していると、蛍光ランプの製造過程で水銀が不所望に蒸発して環境を悪化するので、予め除去しなければならない。また、蛍光体が水銀と結合して水銀化合物が形成されていると、蛍光体の性能が劣化する。
【０００６】
本発明者らは、先に使用済みの蛍光ランプから蛍光体をリサイクルする方法およびリサイクルされた蛍光体を用いた蛍光ランプを発明した（特許文献３参照。）。特許文献３においては、使用済みの蛍光ランプから蛍光体を回収し、加熱処理を加えるなどをしてリサイクル蛍光体を得ることができる。このように処理することにより、蛍光体微粒子に付着したり内部に侵入したりした水銀やその化合物を除去して、蛍光体の性能回復を図ることができる。
【０００７】
ところが、リサイクルの蛍光体の性能を未使用の蛍光体のそれに接近させることはできるものの、同等までには至らない。また、近付ければ近付けるほど処理コストが嵩むとともに、収量が低減してしまうという問題がある。したがって、リサイクルの蛍光体を用いた蛍光ランプは、未使用の蛍光体を用いた蛍光ランプより全光束が小さくなってしまうという問題がある。また、リサイクルの蛍光体を再度リサイクルすることによる品質劣化に対する決定的な防止策がまだ見つかっていないという問題もある。
【０００８】
また、市販されている蛍光ランプは、使用している蛍光体の種類が３波長発光形蛍光体およびハロリン酸カルシウム蛍光体に大別され、これらは分光放射特性が明らかに異なるため、これらをリサイクルするには蛍光体の種類ごとに蛍光ランプを分別して回収しなければならない。また、蛍光ランプは、種々の光源色（色温度）のものがラインアップされていて、例えば３波長域発光形の蛍光ランプの場合、その光源色によって昼光色（６７００Ｋ）、昼白色（５０００Ｋ）、温白色（３５００Ｋ）および電球色（３０００Ｋ）があり、それぞれ色温度が異なっている。
【０００９】
本発明者は、先に３波長域発光形蛍光体を用いた蛍光体層を備えている使用済み蛍光ランプから回収したリサイクルの３波長域発光形蛍光体を主体とするとともに、ハロリン酸カルシウム蛍光体の色温度にほぼ等しくなるように色温度が調整された等色温度の３波長域発光形蛍光体と未使用のハロリン酸蛍光体とを混合して蛍光体層をガラスバルブの内面側に形成することにより、比較的大きな全光束を有する一般照明用の蛍光ランプを得ることができた（特許文献４参照。）。
【特許文献１】実公昭５９−００７７１９号公報
【特許文献２】特開昭６２−１１６６８５号公報
【特許文献３】特開２００１−３４５０４７公報
【特許文献４】特開２００４−０２２３８５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
蛍光ランプの回収および分離を行う中間処理業者の出現で、使用済み蛍光ランプから蛍光体をリサイクルすることが可能になった。しかしながら、リサイクルされた３波長域発光形蛍光体は、その実力が未使用のそれと同等の性能まで至っていないのが現状である。このため、リサイクルの３波長域発光形蛍光体を用いて製造した３波長域発光形蛍光ランプないし３波長域発光形蛍光ランプに類似した全光束を有する蛍光ランプの出現が望まれている。
【００１１】
本発明は、リサイクルした３波長域発光形蛍光体を用いていて、しかも全光束の大きな蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、加えて３波長発光形の蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明の蛍光ランプは、透光性放電容器と；透光性放電容器の内面側に配設された少なくとも２層からなり、放電空間側に位置する内側層が未使用の３波長域発光形蛍光体を主体として形成されているとともに、内側層より透光性放電容器側に位置する少なくとも１層からなる特定層がリサイクルの３波長域発光形蛍光体を主体として形成されている蛍光体層と；透光性放電容器の両端に封装された一対の電極と；透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；透光性放電容器に装着された口金と；を具備していることを特徴としている。
【００１４】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１５】
＜蛍光体層について＞    本発明において、蛍光体層は、放電空間側に位置する内側層と、内側層より透光性放電容器側に位置する少なくとも１層からなる特定層とを少なくとも含む多層構造を備えている。なお、好適には２層により構成される。
【００１６】
（内側層について）    内側層は、多層構造の蛍光体層のうち最も放電空間側に位置する層である。そして、この内側層は、未使用の３波長域発光形蛍光体を主体として形成されている。なお、「未使用の３波長域発光形蛍光体を主体として」いるとは、少なくとも使用されている蛍光体の５０質量％超、好適には７０質量％以上が未使用の３波長域発光形蛍光体であることを意味する。また、残余の蛍光体は、未使用のハロリン酸蛍光体、未使用の超残光蛍光体群およびリサイクルの３波長域発光形蛍光体など３波長域発光形蛍光体以外の蛍光体群のうちの一種またはこれらの二種以上を組み合わせた混合体などであることを許容する。
【００１７】
また、内側層は、その膜厚を２５μｍ以下、好ましくは８〜２０μｍ、より一層好ましくは１０〜１５μｍの範囲に形成することができる。
【００１８】
（特定層について）    「特定層」とは、少なくとも２層からなる蛍光体層の中で、内側層より透光性放電容器の内面側に位置している層のうちの少なくとも１層をいう。本発明において、特定層は、リサイクルの３波長域発光形蛍光体を主体として形成されている。なお、「リサイクルの３波長域発光形蛍光体を主体として」いるとは、特定層中に使用されている蛍光体の少なくとも５０質量％超、好適には７０質量％以上がリサイクルの３波長域発光形蛍光体により占められていることを意味する。また、残余の蛍光体は、未使用のハロリン酸蛍光体、未使用の超残光蛍光体群およびリサイクルの３波長域発光形蛍光体など３波長域発光形蛍光体以外の蛍光体群のうちの一種またはこれらの二種以上を組み合わせた混合体などであることを許容する。
【００１９】
また、特定層は、一般的に膜厚が３０μｍ以下、好ましくは５〜２０μｍに形成することができる。膜厚が小さすぎると、可視光発光および紫外線反射が少なくなりすぎる。また、反対に膜厚が多きすぎると、可視光透過率が低下しすぎる。
【００２０】
ところで、リサイクルの３波長域発光形蛍光体は、背景技術の項において説明した従来技術のいずれを用いて回収した蛍光体であってもよい。しかしながら、既述のように３波長域発光形蛍光体の層とハロリン酸カルシウム蛍光体の層とからなる２層構造や３波長域発光形蛍光体の層と超残光蛍光体の層とからなる２層構造などを備えた蛍光ランプが販売されているなど蛍光ランプに採用されている蛍光体層の構成が多様化されているため、特定の品種の蛍光ランプの場合には、３波長域発光形蛍光体のみを効率よく回収することが困難になっている。
【００２１】
そこで、２層構造の蛍光体層を備えた蛍光ランプから蛍光体を分別して回収するには、高圧空気多数回ブロー法を用いるのが効果的である。この回収方法は、高圧空気ブローを複数回、好ましくは２回行ってブローごとに蛍光体を分離して回収するものである。この蛍光体回収方法によれば、第１回目の高圧空気ブローにより主として放電空間側に位置する３波長域発光形蛍光体層を剥離させて回収することができる。第２回目以降の高圧空気ブローによって主として透光性放電容器側に位置するハロリン酸蛍光体などを剥離させて回収することができる。また、回収すべき３波長域発光形蛍光体が透光性放電容器側に位置する多層構造の蛍光体層であっても、上記方法によって３波長域発光蛍光体のみを選別して回収できる。したがって、上記の高圧空気多数回ブロー法によれば、多層構造の蛍光ランプから３波長域発光形蛍光体を選別して回収することが可能になる。
【００２２】
（残余の層について）    「残余の層」とは、蛍光体層が３層以上の多層構造により構成されている場合に、内側層および特定層を除いた残余の全ての層を意味している。本発明において、残余の層は、どのような蛍光体を主体として形成されていてもよい。したがって、ハロリン酸カルシウム蛍光体、超残光蛍光体または３波長域発光形蛍光体などの中から適宜選択的に一種または複数種を用いることができる。また、蛍光体は、未使用およびリサイクルのいずれであってもよい。
【００２３】
（本発明におけるその他の構成について）    以上の構成に加えて以下の構成を所望により付加することができる。
【００２４】
１．（最外層の添加物）    「最外層」とは、少なくとも２層からなる蛍光体層のうち最も透光性放電容器の内面側に位置する層をいう。最外層には、微量、例えば約０．５質量％以上、好ましくは３．０質量％程度以下の微粒子を含有させることができる。しかし、この場合の微粒子は、好適には金属酸化物からなる。蛍光体層に添加された微粒子は、蛍光体粒子および保護膜への結着剤として作用する。上記金属酸化物としては、例えばγアルミナ、αアルミナ、イットリア、シリカ、酸化亜鉛、チタニアおよびセリアからなるグループの中から一種または複数種を選択して用いることができる。なお、蛍光体層と透光性放電容器との間に保護膜を配設する場合、蛍光体層中の微粒子は、保護膜の微粒子と同一種であってもよいし、また異種であってもよい。しかし、最層外層の蛍光体層が保護膜として機能する場合には、保護膜を省略することが可能である。この場合には、製造コストが抑えられるとともに、可視光の透過率も向上する。
【００２５】
そうして、蛍光体層の最外層に微量の微粒子を含有させることにより、蛍光体粒子間および蛍光体層と透光性放電容器の結着強度を高めることができる。
【００２６】
２．（内側層の添加物）    少なくとも２層からなる蛍光体層のうち、放電空間側に配設された層には、ボロン（Ｂ）を含む化合物を添加させることができる。ボロン(B)を含む化合物としては、例えば、酸化バリウム（Ｂ２Ｏ３）、バリウム・カルシウムボレート（ＢａＯ・ＣａＯ・Ｂ２Ｏ３）およびホウ酸カリウム（Ｋ２Ｏ・２Ｂ２Ｏ・５Ｈ２Ｏ）などを用いることができる。また、ボロン（Ｂ）を含む化合物の添加割合は、酸化ホウ素換算で０．１〜５．０質量％の範囲がよい。
【００２７】
そうして、ボロン（Ｂ）を含む化合物を添加することにより、蛍光体粒子間の結着が強くなって膜強度が向上するので、蛍光体層の剥離防止に効果的である。また、他方、蛍光体回収時に高圧空気ブロー処理を行った際には、蛍光体層の剥離が容易になるといった作用、効果も奏する。
【００２８】
＜本発明の作用について＞    本発明においては、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層を少なくとも２層からなる多層構造にするとともに、その放電空間側に位置する内側層を未使用の３波長域発光形蛍光体を主体として形成し、内側層より透光性放電容器側に位置している特定層をリサイクルの３波長域発光形蛍光体を主体として形成することで、リサイクルの蛍光体を用いているにもかかわらず、全光束の大きな蛍光ランプを得ることができる。
【００２９】
すなわち、蛍光ランプにおいて蛍光体は、周知のように放電により放射された紫外線、例えば低圧水銀（Ｈｇ）蒸気放電の場合は主として波長２５４ｎｍの紫外線による照射を受けて励起される。蛍光体が励起されると、使用する蛍光体にもよるが励起波長より波長が長い主として可視光を発生する。蛍光体が励起されたときに発生する可視光が蛍光体を励起する紫外線強度に対して正の相関を示すことは既知である。
【００３０】
蛍光体層が多層構造の場合、各層に照射される紫外線のうち内側層すなわち最も放電空間側に配置された層に照射される紫外線の強度が最大となる。また、未使用の３波長域発光形蛍光体は、リサイクルの３波長域発光形蛍光体より可視光発生の性能すなわち発光効率が高いことは既述のとおりである。したがって、内側層が未使用の３波長域発光形蛍光体を主体として形成されているので、内側層からの可視光発生量が最大になるとともに、蛍光ランプ全体の発光に占める割合が最大になる。
【００３１】
これに対して、特定層は、相対的に透光性放電容器の内面に接近しているので、使用されている蛍光体の如何にかかわらず内側層などの層を透過したわずかな紫外線によってのみ励起されることになる。このため、特定層に照射される紫外線強度は、相対的に小さくなる。内側層と特定層の間に残余の層が介在する場合には、特定層に照射される紫外線強度は上記よりさらに小さくなる。また、上記から明らかなように、リサイクルの３波長域発光形蛍光体は、未使用の３波長域発光形蛍光体に比べると幾分発光効率が低い。したがって、特定層からの可視光発生量の蛍光ランプ全体の発光に示す割合が小さくなり、リサイクルの３波長域発光形蛍光体の発光効率が低いことによる影響が低下する。
【００３２】
しかしながら、特定層は、蛍光体層の一部をなしているから、発光効率が劣るものの紫外線の照射を受けて可視光を発生するので、蛍光ランプの発光量増大に寄与することができる。加えて、蛍光体は、一般に可視光の反射率が高いので、特定層にまで透過した可視光線は、特定層で吸収されることなく透光性放電容器の外部へ放射されるので、蛍光ランプ全体の可視光発生量を多くするのに効果的である。
【００３３】
以上を要約すれば、本発明においては、蛍光体層が上記のように構成されているので、内側層の未使用の３波長域発光形蛍光体から発生する可視光が最大になるとともに、特定層から発生する可視光がこれに加わるため、蛍光ランプ全体としての可視光発生量が多くなる。その結果、リサイクルの３波長域発光形蛍光体を用いているにもかかわらず、全光束が大きい蛍光ランプを得ることができる。本発明によれば、リサイクルの３波長域発光形蛍光体の使用率を５０％まで高めても、未使用の３波長域発光形蛍光体１００％からなる蛍光ランプと同等の全光束が得られることが分かった。
【００３４】
これに対して、リサイクルの３波長域発光形蛍光体と未使用の３波長域発光形蛍光体とを混合した蛍光体層を備えた蛍光ランプの場合には、リサイクルの３波長域発光形蛍光体の使用率を５０％まで高めると、全光束が未使用の３波長域発光形蛍光体１００％からなる蛍光ランプの全光束の９５％までしか到達することができない。
【００３５】
（保護膜、反射膜および導電膜など）    保護膜、反射膜および導電膜などの１種または複数種を蛍光体層と透光性放電容器との間に配設することができる。これらの膜としては、既知の構成を採用することができる。なお、本発明において、蛍光体層が「透光性放電容器の内面側に配設され」ているとは、蛍光体層が透光性放電容器の内面に直接配設されているだけでなく、保護膜、反射膜および導電膜などの１種または複数種を介して配設されている態様をも含む意味である。
【００３６】
請求項２の発明の蛍光ランプは、透光性放電容器と；透光性放電容器の内面側に配設された２層からなるとともに、透光性放電容器側の第１層がリサイクルの３波長域発光形蛍光体を主体として形成され、第２層が未使用の３波長域発光形蛍光体を主体として形成されている蛍光体層と；透光性放電容器の両端に封装された一対の電極と；透光性放電容器の内部に封入された放電媒体と；透光性放電容器に装着された口金と；を具備していることを特徴としている。
【００３７】
本発明は、多層構造の蛍光体層における好適な構成を規定している。すなわち、本発明における蛍光体層の層構成は、２層からなる。第１層は、透光性放電容器の内面に最も接近している。第２層は、最も放電空間に接近している。本発明において、第１層および第２層の膜厚割合は特段限定されないが、一般的には０．２〜５：１程度、好ましくは０．５〜２：１である。なお、塗布液を透光性放電容器の一端側から流入して第１層を形成したら、第２層を反対に他端側から流入して形成するように構成することにより、透光性放電容器の長手方向における蛍光体層の膜厚および輝度の分布を比較的均一にすることができる。
【００３８】
そうして、本発明においては、蛍光体層の多層構造が２層からなるために、蛍光体層の製造が比較的容易でありながら、全光束の大きい蛍光ランプを得ることができる。
【００３９】
請求項３の発明の蛍光ランプは、請求項１または２記載の蛍光ランプにおいて、蛍光体層は、その透光性放電容器側に位置する層がγアルミナを０．５質量％以上含有していることを特徴としている。
【００４０】
本発明は、多層構造の蛍光体層のうち、透光性放電容器の内面側に形成される層における結着剤として好適な構成を規定している。すなわち、γアルミナは、蛍光体粒子の間に介在して蛍光体粒子間および透光性放電容器またはその内面に形成された保護膜との間を結着するための結着剤として好適な平均粒径１０〜１００ｎｍ、より一層好適には１０〜数１０ｎｍ程度の微粒子を比較的容易に入手することができる金属酸化物である。γアルミナの含有量が０．５質量％未満になると、結着剤としての効果が少ない。本発明において、γアルミナの含有量の上限は特段限定されない。しかし、γアルミナの添加割合が多くなると、蛍光体層の発光効率が低下する傾向があるので、発光効率の低下を回避するためには３質量％以下が好適である。
【００４１】
一方、γアルミナを含有することにより、上記に加えて膜が緻密になるとともに、紫外線反射率が向上する作用もあり、したがって透光性放電容器の内面側に形成される層の主たる機能を保護膜に求める場合には、γアルミナを１０〜５０質量％添加することも許容される。なお、蛍光体層のうち、放電空間側の層においては、結着剤としてのγアルミナは、添加しなくてもよい。
【００４２】
そうして、本発明によれば、蛍光体層の結着力が強化される。
【００４３】
請求項４の発明の照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体に支持された請求項１ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプと；蛍光ランプを点灯する点灯回路と；を具備していることを特徴としている。
【００４４】
本発明において、「照明装置」とは、蛍光ランプの発光を何らかの目的で用いるあらゆる装置を含む広い概念である。照明装置を例示すれば、照明器具、直下式バックライト装置、表示装置および信号灯装置などである。なお、照明器具は、家庭用の照明器具に好適であるが、これに限定されるものではなく、店舗用照明器具、オフィス用照明器具、屋外用照明器具などにも適応する。また、「照明装置本体」とは、照明装置から蛍光ランプおよび点灯回路を除いた残余の部分をいう。
【００４５】
点灯回路は、蛍光ランプを所定条件で点灯する手段であり、照明装置本体に配設することができる。しかし、要すれば、点灯装置本体から離間して、たとえば天井裏などに配置することもできる。また、点灯回路は、コイルおよびコアを主体とする磁気漏れトランスやチョークコイル、高周波インバータを主体とする電子化点灯回路などを用いることができる。
【００４６】
そうして、本発明の照明装置は、請求項１ないし３の作用、効果を奏する。
【発明の効果】
【００４７】
請求項１の発明によれば、蛍光体層が透光性放電容器の内面側に配設された少なくとも２層からなり、放電空間側に位置する内側層が未使用の３波長域発光形蛍光体を主体として形成されているとともに、内側層より透光性放電容器側に位置する少なくとも１層からなる特定層がリサイクルの３波長域発光形蛍光体を主体として形成されていることにより、リサイクルした３波長域発光形蛍光体を用いているにもかかわらず、全光束の大きな蛍光ランプを提供することができる。
【００４８】
請求項２の発明によれば、蛍光体層が透光性放電容器の内面側に配設された２層からなるとともに、透光性放電容器側の第１層がリサイクルの３波長域発光形蛍光体を主体として形成され、第２層が未使用の３波長域発光形蛍光体を主体として形成されていることにより、請求項１の効果に加えて蛍光体層の製造が比較的容易な蛍光ランプを提供することができる。
【００４９】
請求項３の発明によれば、蛍光体層の透光性放電容器側に位置する層がγアルミナを０．５質量％以上含有していることにより、蛍光体層の透光性放電容器の内面側への結着が強化されるとともに、透光性放電容器の内面側に形成されている層自体の膜が強化される蛍光ランプを提供することができる。
【００５０】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３の効果を有する照明装置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】
【００５１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【００５２】
図１および図２は、本発明の蛍光ランプを実施するための一形態としての直管形蛍光ランプを示し、図１は一部切欠正面図、図２は拡大要部縦断面図である。各図に示す本形態の蛍光ランプは、ＦＬ４０Ｓ・ＥＸ形で、例えば昼白（Ｎ）色の直管形蛍光ランプであり、透光性放電容器１の管径が２８ｍｍ、管長が１１９８ｍｍである。本形態において、蛍光ランプＦＬは、透光性放電容器１、蛍光体層２、一対の電極３、放電媒体および口金６を具備している。しかし、本形態は、上記形名に限定されるものではない。
【００５３】
透光性放電容器１は、ガラスバルブ１ａ、一対のフレアステム１ｂ、１ｂからなる。ガラスバルブ１ａおよびフレアステム１ｂは、バリウムシリケートガラスからなる。また、フレアステム１ｂは、排気管１ｂ１およびフレア１ｂ２を備え、一対の内部導入線４および外部導入線５を封着している。
【００５４】
排気管１ｂ１は、先端がチップオフされているとともに、基端が透光性放電容器１内に連通している。フレア１ｂ２は、ガラスバルブ１ａの両端に封止されて気密な透光性放電容器１を形成する。内部導入線４および外部導入線５は、フレアステム１ｂの内部でジュメット線を介して接続し、フレアステム１ｂに対して気密性を維持している。なお、排気管１ｂ１は、透光性放電容器１の排気、封入後に封止される。
【００５５】
透光性放電容器１は、以下に示すように多様な変形を許容する。例えば、ガラスバルブ１ａの両端をフレアステム以外の端部部材、例えばビードステム、ボタンステムなどの既知のステム構造を用いて封止するか、または以上の別設の端部部材を用いないでピンチシールなどによって直接封止することによって透光性放電容器１を形成することもできる。
【００５６】
ガラスバルブ１ａは、図において直管状をなしているが、所望により湾曲管または屈曲管を備えた形状であることを許容する。また、ガラスバルブ１ａは、直管、湾曲管または屈曲管の複数個を接続管によって１本の放電路が形成されるように連結してなる構造であることを許容される。さらに、ガラスバルブ１ａの管径および透光性放電容器１の管軸、換言すれば放電路に沿った長さは制限されない。しかし、一般的には透光性放電容器１の管径は４０ｍｍ以下、また管軸に沿った長さは２４００ｍｍ以下である。比較的管壁負荷の小さい一般照明用の蛍光ランプの場合、管径２５〜３８ｍｍで、管軸に沿った長さ３００〜２４００ｍｍである。また、高周波点灯専用形蛍光ランプの場合、管径１５〜２５．５ｍｍ、管軸に沿った長さ５００〜２４００ｍｍである。さらに、コンパクト形蛍光ランプの場合、管径２５ｍｍ以下、例えば１２〜２２ｍｍ、管軸に沿った長さ２４００ｍｍ以下、例えば２００〜２３００ｍｍである。さらにまた、電球形蛍光ランプの場合、管径１３ｍｍ以下、例えば８〜１２ｍｍ、管軸に沿った長さ５００ｍｍ以下、例えば４００〜５００ｍｍである。
【００５７】
次に、透光性放電容器１のガラスバルブ１ａの材質は、上記に限定されないのであって、気密性、加工性および耐火性を備えていれば特に制限されないが、一般的にはこの種蛍光ランプに用いられている軟質ガラスが好適である。軟質ガラスには、鉛ガラスやソーダライムガラス、上記バリウムシリケートガラスなどがあるが、そのいずれでもよい。環境対応としては、ソーダライムガラスやバリウムシリケートガラスが望ましい。しかし、加工性などの点から、ソーダライムガラスと鉛ガラスを併用することができる。例えば、最もガラスの使用量の多いガラスバルブ１ａの部分をソーダライムガラスで形成し、フレアステム１ｂを鉛ガラスで形成することができる。また、要すれば、硬質ガラス、半硬質ガラス、石英ガラスなど軟質ガラス以外のガラスをガラスバルブとして用いることができる。また、ナトリウムなどのアルカリ成分の含有率が低いガラスを用いてリサイクルされた蛍光体のアルカリ成分の析出による劣化を抑制することもできる。なお、透光性放電容器１のガラスとして、使用済みの蛍光ランプの透光性放電容器をリサイクルして得たガラスを用いることができる。
【００５８】
次に、透光性放電容器１の形状について説明する。透光性放電容器１は、図１においては直管形であるが、所望により、環形およびＵ字状など既知の多様な形状のいずれであってもよい。なお、環形は、円環形および多角形形、例えば四角形形などの形状を含む。さらに要すれば、Ｕ字状、半円状、Ｕ字状部分を２〜４個直列に接続するとともに適当な配置にした形状など種々の形状であることを許容する。
【００５９】
蛍光体層２は、本発明により製造される蛍光ランプの特徴的構成部分である。すなわち、本形態において、蛍光体層２は、２層からなる多層構造として構成されている。透光性放電容器１の内面側に位置する第１層２ａは、リサイクルの蛍光体すなわち３波長域発光形蛍光体を主体とするリサイクルの蛍光体を使用して形成されている。加えて、γアルミナが約１．５質量％混合されている。そして、第１層２ａの膜厚は、約１５μｍである。
【００６０】
ところで、第１層２ａに用いたリサイクルの３波長域発光形蛍光体は、その平均粒径が１〜５μｍであり、以下の方法により得られたものである。すなわち、回収した使用済み蛍光ランプの透光性放電容器の両端を切除して、内部に高圧空気を２回ブローし、ブローごとに蛍光体をそれぞれ分離して回収した。また、第２回目のブローは、第１回目より圧力を高くした。そうして、１回目のブローで回収した蛍光体が３波長域発光形蛍光体が主体とするものになっている場合には、これを第１層に用いる。なお、２回目のブローで回収された蛍光体は、蛍光ランプが２層構造の場合、下記実施例および比較例の対比により理解できるように、ハロリン酸カルシウム蛍光体や超残光蛍光体が多く含まれる場合がある。
【００６１】
一方、放電空間１ｃ側に位置する第２層２ｂは、平均粒径が１〜５μｍの未使用の３波長域発光形蛍光体を使用して形成されている。そして、第２層２ｂの膜厚は約１５μｍである。
【００６２】
未使用の３波長域発光形蛍光体には、一実施例として以下のものを用いた。
【００６３】
赤色域発光形蛍光体  Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ
緑色域発光形蛍光体  ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ
青色域発光形蛍光体  ＢａＭｇＡｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ
一対の電極３は、タングステンワイヤを２重コイル状に巻回し、かつ、２重コイル部分に電子放射性物質を塗布してなる２重コイル形の熱陰極形フィラメント電極からなる。そして、一対の内部導入線４の先端部に継線されている。なお、一対の電極３としては、所望により上記以外の電極、例えばトリプルコイル形の熱陰極形フィラメント電極やセラミックス電極、冷陰極などを用いることができる。セラミックス電極は、例えば開口部を備えた電気伝導性の容器内にアルカリ土類元素および遷移金属元素の酸化物を主体とし、表面を遷移金属元素の炭化物または窒化物で被覆した果粒状、スポンジ状または塊状の複合セラミックスからなる熱電子放出物質を収納させてなる構造を備えていて、１本の内部導入線の先端に支持されているような構成を採用することができる。
【００６４】
放電媒体は、低圧水銀蒸気放電を行わせるように構成されているのが一般的である。この場合、放電媒体は、水銀および希ガスからなる。また、所望により低圧希ガス放電を行わせるように構成することができる。この場合には、希ガス、例えばアルゴンまたはキセノンを適当圧力封入する。
【００６５】
低圧水銀蒸気放電を行わせる場合の水銀は、液体水銀またはアマルガムとして封入される。液体水銀を封入するには、液体水銀を滴下するか、カプセルに入れて封入後適当な手段によってカプセルを破壊して水銀を取り出すことができる。また、アマルガムとして封入するには、ペレット状に成形したり、適当な金属板を基体としてアマルガムを担持させたりすることができる。また、希ガスは、蛍光ランプの放電開始を容易にするため、および緩衝ガスとして用いられ、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、ネオン（Ｎｅ）などを２００〜４００Ｐａ程度透光性放電容器内に封入される。また、希ガスは、Ａｒ単体を封入してもよいし、またＡｒ−Ｋｒ、Ｎｅ−Ａｒ−Ｋｒ、Ｎｅ−Ａｒなどの混合封入でもよい。
【００６６】
放電媒体は、一実施例として液体水銀およびアルゴン（Ａｒ）３３０Ｐａを封入した。
【００６７】
口金６は、口金本体６ｂおよび一対の口金ピン６ａ、６ａからなる。口金本体６ｂは、キャップ状をなしていて、透光性放電容器１の両端部に接着されている。一対の口金ピン６ａ、６ａｂは、口金本体６ｂに互いに絶縁関係に支持されているとともに、それぞれ外部導入線５、５に接続している。
【００６８】
次に、蛍光体層が２層構造の場合におけるリサイクルの３波長域発光形蛍光体の使用率と全光束の関係を、１層構造の場合における同様な関係と比較しながら説明する。蛍光体層が２層構造の場合を表１に示し、１層構造の場合を表２に示す。なお、表中「リサイクル蛍光体使用率」は、リサイクルの３波長域発光形蛍光体の使用率を意味している。「全光束（％）」は、未使用の３波長域発光形蛍光体１００％、したがってリサイクルの３波長域発光形蛍光体の使用率が０％の場合の全光束を１００％とした場合の相対値である。
【００６９】
〔表１〕
リサイクル蛍光体使用率（％）        全光束（％）
１００                          ９２
７０                          ９５〜９６
５０                        １００
３０                        １００
０                        １００
〔表２〕
リサイクル蛍光体使用率（％）        全光束（％）
１００                          ９０
７０                          ９２
５０                          ９５
３０                          ９７
０                        １００
表１および表２の対比により明らかなように、リサイクルの３波長域発光形蛍光体を用いて蛍光ランプを製造する場合、蛍光体層が多層構造、例えば２層構造であると、全光束が１層構造の場合のそれより多くなる。
【００７０】
さらに、表３を参照して、高圧空気ブロー法によって回収したリサイクルの３波長域発光形蛍光体中におけるハロリン酸カルシウム蛍光体の混入率および３波長放射束比を２回ブロー法による場合と１回ブロー法による場合を比較して示す。なお、表中「３波長放射束比」は回収したリサイクルの３波長域発光形蛍光体を使用して製作した試作蛍光ランプにおける３波長放射束比を示す。また、２回ブロー法の場合は、１回目のブローにより回収された蛍光体のみの値である。
【００７１】
〔表３〕
ハロリン酸カルシウム蛍光体混入率（％）    ３波長放射束比（％）
２回ブロー法                    ４                              ５２
１回ブロー法                  ４０                              ４６
表３から明らかなように、２回ブロー法によれば、リサイクルの３波長域発光形蛍光体中におけるカルシウムハロリン酸蛍光体の混入が少なくなる。
【００７２】
なお、リサイクルの３波長域発光形蛍光体を使用した第１層２ａと未使用の３波長域発光形蛍光体を使用した第２層２ｂとは、組成や発光色、粒度分布などの違いを観察などにより分析することで識別することが可能である。
【００７３】
図３は、本発明の照明装置の一実施形態としての天井直付け形蛍光灯器具を示す斜視図である。図において、２１は照明器具本体、２２は蛍光ランプ、２３は点灯回路である。
【００７４】
照明装置本体２１は、内部に放電ランプ点灯回路２３を内蔵し、ランプソケット２１ａなどを備えている。
【００７５】
蛍光ランプ１２は、放電ランプ点灯回路の一部を構成しているが、ランプソケット２１ａに装着されることにより、照明装置本体２１に支持されている。
【００７６】
放電ランプ点灯回路２３は、照明装置本体２１内に配設されている。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の蛍光ランプを実施するための一形態としての直管形蛍光ランプを示す一部切欠正面図
【図２】同じく拡大要部縦断面図
【図３】本発明の照明装置を実施するための一形態としての天井直付け形蛍光灯器具を示す斜視図
【符号の説明】
【００７８】
１…透光性放電容器、１ｃ…放電空間、２…蛍光体層、２ａ…第１層、２ｂ…第２層、３…電極
【図１】
2005310537.tif 000003
【図２】
2005310537.tif 000004
【図３】
2005310537.tif 000005