(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲部を有するランプ管要素を複数接合して発光管を形成し、前記ランプ管要素の管内径が１３ｍｍ以下、かつ該ランプ管要素の長さが１００ｍｍ以上の蛍光ランプの製造方法において、
少なくとも増粘剤を含み、この増粘剤により粘度を調整した蛍光体塗液を用い、前記ランプ管要素の内面に塗布乾燥させ、
前記ランプ管要素に紫外線を照射し、
前記増粘剤を燃焼させて分解し、蛍光体層を形成することを特徴とする蛍光ランプの製造方法。
【請求項２】
前記ランプ管要素の開口端部から、紫外線を照射することを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項３】
前記ランプ管要素の前記屈曲部を上にして、前記蛍光体層を形成する焼付けを行うことを特徴請求項１記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項４】
前記増粘剤がポリエチレンオキサイドであることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項５】
前記ランプ管要素への紫外線の照射は、製造ラインにて行うことを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蛍光ランプの製造方法に係り、詳しくは蛍光体に添加する増粘剤を焼付工程において燃焼させやすくすることにより、製品品質の安定化に関するものである。
以下、コンパクト蛍光ランプを用いて説明するが、電球形蛍光ランプ等発光管に屈曲部を有する他の蛍光ランプにも本発明は適用される。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来の６本柱のコンパクト蛍光ランプの製造方法の口金装着前までの工程の一例を示す図である。先ず、直線状のガラス管を所定の長さに切断する（Ｓ１）。次に切断したガラス管をＵ字状に屈曲する（曲げる）（Ｓ２）。Ｕ字管を洗浄・乾燥する（Ｓ３）。Ｕ字管の内面に、酸化アルミニウム微粉末を水に分散させた溶液を塗布し、乾燥させる（Ｓ４）。蛍光体塗液を塗布し、乾燥させる（Ｓ５）。蛍光体を焼付け、増粘剤を燃やす（Ｓ６）。各Ｕ字管を封止する。二つのＵ字管に電極を有するステムが封止され、他の一つのＵ字管は排気管のみのステムが封止られる（Ｓ７）。電極を有するＵ字管の一つと、排気管のみのＵ字管が接合される（Ｓ８）。これに、電極を有するＵ字管の他の一つを接合する（Ｓ９）。
【０００３】
従来のコンパクト蛍光ランプ等の蛍光ランプは、蛍光体をガラス管内に層形成させるにあたり、蛍光体を水に分散させた分散液を作り、更に結着剤や表面活性剤などを添加し、ラッカーと呼ばれる増粘剤（例えば、ポリエチレンオキサイド）を用いて粘度を調整し、蛍光ランプ完成時の蛍光ランプ各部での蛍光体の膜厚を均一かつ均質にしている。増粘剤はその後焼付け工程において加熱され、燃やされる。従って、焼付け工程では塗布工程において均一かつ均質な蛍光体の膜を形成させるために用いたラッカー分は分解されガス化して、蛍光体層から除去される。
【０００４】
Ｕ字管からなるコンパクト蛍光ランプでは、蛍光体塗液の塗布・乾燥・焼付けは、図８に示すように行われる。即ち、焼付け工程では、Ｕ字管２の屈曲部２ｂがフック５によって吊り下げられ、屈曲部２ｂが上で、開口端部２ｃが下の状態で焼付けが行われる。
【特許文献１】特開平８−１７３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のコンパクト蛍光ランプは、上記のように蛍光体の焼付けが行われるが、焼付け工程においてラッカーを十分に燃焼させるためには、酸素の供給と炉の温度の管理が必要である。また、焼付け工程は、例えば、図８のように行われるが、屈曲部２ｂが上で、開口端部２ｃが下の状態では、特に管径が細く、且つ長くなると、管内における空気の対流が悪化するため、管内への酸素の供給が不足したり、管内の温度がラッカーを燃焼させるまでの温度に達しない場合がある。この現象は、４本柱のコンパクト蛍光ランプまでの太く、短いＵ字管２を用いるものでは、あまり起きない。６本柱のコンパクト蛍光ランプでは、４本柱より、Ｕ字管２が細く、長くなるため、蛍光体の焼付け工程でのラッカーの燃焼不足が発生する傾向にある。
【０００６】
蛍光体の焼付け工程は、一般にはトンネル炉と呼ばれる工程で、オーブンの中をチェーンコンベアが通っており、そのコンベアに蛍光体塗液が塗布されたＵ字管２が乗った状態で搬送されながら加熱される。しかし十分に焼くためには温度を上げてコンベアの速度を遅くすればよいが、ガラスが溶けて変形する恐れがある。一方、この危険を避けるため、温度を下げたりコンベアの速度を速くすると焼付けが不十分となり、ラッカーの有機分が蛍光体層に残留し、一部タール状になりランプ完成時の特性や、経時劣化特性を悪化させるという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、屈曲部を有し、管径が細く、且つ管が長いために、蛍光体の焼付け工程において、蛍光体に含まれる増粘剤が容易に燃焼することができる蛍光ランプの製造方法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】
【０００８】
この発明に係る蛍光ランプの製造方法は、屈曲部を有するランプ管要素を複数接合して発光管を形成し、ランプ管要素の管内径が１３ｍｍ以下、かつ一つのランプ管要素の長さが１００ｍｍ以上の蛍光ランプの製造方法において、少なくとも増粘剤を含み、この増粘剤により粘度を調整した蛍光体塗液を用い、ランプ管要素の内面に塗布乾燥させる工程と、ランプ管要素に紫外線を照射する工程と、増粘剤を燃焼させて分解し、蛍光体層を形成する焼付け工程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、この発明に係る蛍光ランプの製造方法は、ランプ管要素の開口端部から、紫外線を照射することを特徴とする。
【００１０】
また、この発明に係る蛍光ランプの製造方法は、ランプ管要素の屈曲部を上にして、蛍光体層を形成する焼付けを行うことを特徴とする。
【００１１】
また、この発明に係る蛍光ランプの製造方法は、増粘剤がポリエチレンオキサイドであることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係る蛍光ランプの製造方法は、紫外線を照射する工程が、製造ラインに設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る蛍光ランプの製造方法は、焼付け工程前の蛍光体層に紫外線をあてることにより、塗布・乾燥した蛍光体層中の増粘剤が燃焼しやすくなり、焼付け工程での酸素の供給、焼付け温度に変動があっても、製品の特性が安定するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１乃至６は実施の形態１を示す図で、図１は６本柱のコンパクト蛍光ランプ１の全体構成を示す図、図２はＵ字管２の断面図、図３は６本柱のコンパクト蛍光ランプ１の口金装着前までの製造工程を示す図、図４はＵ字管２への紫外線照射方法を示す図、図５は蛍光体焼付け前の紫外線照射の効果確認試験結果を示す図、図６は発光管の変形例を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、コンパクト蛍光ランプ１（蛍光ランプの一例）は、それぞれが屈曲部２ｂを有するＵ字管２（ランプ管要素の一例）を三個、端部の側壁同士（接合部２ａ）で互いに溶融接合し、６本のガラスバルブにより内部に全体として１本の蛇行形の放電路を形成した発光管１０と、この発光管１０が接着等により固定される平坦部３ｂとこの平坦部３ｂに連なる横断面が六角形状の側壁３ａとを有する口金ケース３と、この口金ケース３に嵌合し、発光管１０からのリード線に電気的に接続される口金ピン４ａを有する口金４とを備える。
【００１６】
Ｕ字管２の屈曲部２ｂは、曲げ又は接合で形成される。図２はランプ管要素であるＵ字管２の断面図で、図に示すように、
Ｌ＝Ｕ字管２の長さ
Ｄ１＝Ｕ字管２の内径
Ｄ２＝Ｕ字管２の外径
と定義する。
【００１７】
図３により、本発明の実施の形態の特徴を説明する。図７で説明した従来の６本柱のコンパクト蛍光ランプの口金装着前までの製造工程と異なる点は、蛍光体塗液を塗布・乾燥させる工程（Ｓ５）と、蛍光体焼付け工程（Ｓ６）との間に、Ｕ字管２の開口端部２ｃから紫外線を照射する工程（Ｓ１０）を設けた点である。その他の工程は、図７の工程と同じなので、説明は省略する。紫外線を照射する工程は、製造ラインに設けられているので、生産性を阻害することはない。また、蛍光体焼付け工程（Ｓ６）では、基本はＵ字管２の開口端部２ｃが下、屈曲部２ｂが上の状態で焼付けを行う。例えば、図８に示したフック５に掛けて焼付けを行うものである。しかし、これに限られたものではなく、他の姿勢で焼付けを行うものも、本発明は含む。
【００１８】
Ｕ字管２の開口端部２ｃから紫外線を照射する工程において、図４に示すように、紫外線が直接蛍光体に照射されるように、Ｕ字管２の開口端部２ｃに向けて紫外線を照射することが好ましい。但し、他の方向からでもよく、ほぼ同様の効果を奏する。開口端部２ｃよりＵ字管２内に照射された紫外線は、蛍光体層で反射し、管内に拡散して行くと思われる。
【００１９】
次に、Ｓ１０の紫外線照射の効果を確認するために、紫外線照射有りのものと、紫外線照射無しのものを試作し、全光束及び電極付近の黒化について検証を行った。試験に使用したランプは、型名ＦＨＴ４２ＥＸ−Ｎの６本柱コンパクト蛍光ランプ１である。紫外線照射には、４００Ｗのメタルハライドランプを用いた。蛍光体塗液塗布済み管を開口端部が上を向くようにして箱に並べ、４００Ｗのメタルハライドランプを上から、約２時間照射した。そして、１００時間点灯後の全光束（ｌｍ）と２０００時間点灯後の黒化を調べた。点灯時間は、２．７５時間オン−０．２５時間オフのＪＩＳサイクル実点灯時間である。黒化は０〜５級（０：黒化なし、・・・・５級：完全黒化）で評価した。さらに、試験に使用したランプは、製造条件、仕様は全て同一で、蛍光体の焼付け温度のみ、５％変化させた（通常条件は焼付温度が５５０℃で、異常条件は焼付温度が５２０℃である）。その結果を図５に示す。図５の従来例が、紫外線照射無しのもので、本発明が紫外線照射有りのものである。
【００２０】
図５に示すように、通常条件で焼付けたものは（５５０℃）、点灯初期の全光束および点灯１００時間後の全光束とも、従来例と本発明に差はない。通常条件で焼付けを行えば、紫外線を照射しなくても増粘剤であるポリエチレンオキサイドは、燃焼する。
【００２１】
異常条件で焼付けたものは（５２０℃）、紫外線を照射しない従来例では、紫外線を照射した本発明の実施の形態のものに対し、点灯初期においても全光束が平均９６％に低下する。
【００２２】
さらに、本発明の実施の形態の点灯初期の全光束を１００％としたとき、点灯１００時間後は、紫外線を照射した本発明の全光束が９６％であるのに対し、紫外線を照射しない従来例のものは全光束が９２％に低下する。紫外線を照射しない従来例のものは、増粘剤であるポリエチレンオキサイドが燃焼しきれていないと考えられる。
【００２３】
また、点灯２０００時間後の黒化は、異常条件で焼付け（５２０℃）、紫外線を照射しない従来例のみに、２．５級または３．０級の黒化が認められた。
【００２４】
本発明の実施の形態においては、有機物であるラッカーを燃焼させる焼付工程の前に、蛍光体層に紫外線を照射させるため、ラッカー成分であるポリエチレンオキサイドが紫外線により分解され、ポリエチレンオキサイドの直鎖が切断され、分子量が低下し、焼付工程で燃焼しやすくなりものと想定される。
【００２５】
６本柱のコンパクト蛍光ランプ１（４２Ｗの例）のガラス管は、管外径Ｄ２が１２．３ｍｍ、管内径Ｄ１が１０．８ｍｍ、Ｕ字管２の長さＬが９８．３ｍｍである。
【００２６】
増粘剤の不完全燃焼の課題に無縁の４本柱のコンパクト蛍光ランプ１のガラス管は、管外径Ｄ２が１６．５ｍｍ、管内径Ｄ１が１５．０ｍｍ、一つのＵ字管２の長さＬが１０９ｍｍ（１８Ｗ）、１２１ｍｍ（２７Ｗ）である。
【００２７】
従って、本発明は、管内径Ｄ１が１３ｍｍ以下、Ｕ字管２の長さＬが１００ｍｍ以上のものに有効である。
【００２８】
本発明は、図６に示すような、二重螺旋形発光管２０を使用するランプにも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１を示す図で、６本柱のコンパクト蛍光ランプ１の全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態１を示す図で、Ｕ字管２の屈曲部の例を示す図である。
【図３】実施の形態１を示す図で、６本柱のコンパクト蛍光ランプ１の口金装着前までの製造工程を示す図である。
【図４】実施の形態１を示す図で、Ｕ字管２への紫外線照射方法を示す図である。
【図５】実施の形態１を示す図で、蛍光体焼付け前の紫外線照射の効果確認試験結果を示す図である。
【図６】実施の形態１を示す図で、発光管の変形例を示す図である。
【図７】従来の６本柱のコンパクト蛍光ランプの製造方法の口金装着前までの工程の一例を示す図である。
【図８】従来のコンパクト蛍光ランプの蛍光体塗液塗布・乾燥・焼付工程を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  コンパクト蛍光ランプ、２  Ｕ字管、２ａ  接合部、２ｂ  屈曲部、２ｃ  開口端部、３  口金ケース、３ａ  側壁、３ｂ  平坦部、４  口金、４ａ  口金ピン、５  フック、１０  発光管、２０  二重螺旋形発光管。
【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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