(57)【要約】【課題】本発明では、固定電極の消耗が有意に抑制された点灯管を提供することを目的とする。【解決手段】内部空間を有するバルブと、該バルブの内部空間に充填された希ガスと、前記バルブの内部空間に設置された可動性の第１の電極および固定された第２の電極と、を有する点灯管であって、前記希ガスは、第１の希ガスと第２の希ガスの混合ガスであり、前記第１の希ガスは、アルゴンガスであり、前記第２の希ガスは、ネオン、クリプトンおよびキセノンからなる群から選定された少なくとも一つであり、前記可動性の第１の電極は、サポート材とバイメタルとを有し、前記固定された第２の電極は、導電性マイエナイト化合物を含むことを特徴とする点灯管。【選択図】図１
2013105529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を有するバルブと、該バルブの内部空間に充填された希ガスと、前記バルブの内部空間に設置された可動性の第１の電極および固定された第２の電極と、を有する点灯管であって、
前記希ガスは、第１の希ガスと第２の希ガスの混合ガスであり、前記第１の希ガスは、アルゴンガスであり、前記第２の希ガスは、ネオン、クリプトンおよびキセノンからなる群から選定された少なくとも一つであり、
前記可動性の第１の電極は、サポート材とバイメタルとを有し、前記固定された第２の電極は、導電性マイエナイト化合物を含むことを特徴とする点灯管。
【請求項２】
前記第２の電極は、導電性マイエナイト化合物で構成されることを特徴とする請求項１に記載の点灯管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点灯管に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、点灯管は、蛍光ランプにキック電圧を印加して、蛍光ランプを始動点灯させるための装置として、広く使用されている。
【０００３】
通常、点灯管は、バルブ内に、バイメタルで構成された可動性の第１の電極と、固定された第２の電極とを有する。点灯管の使用の際には、点灯管を蛍光ランプと並列に接続して回路を構成した状態で、第１の電極と第２の電極の間に電圧を印加して、両電極間に放電を発生させる。放電により、第１の電極のバイメタルが加熱されると、バイメタルが変形して、第２の電極に接触する。すると、両電極間の放電が停止し、蛍光ランプのフィラメントが熱せられるようになる。また、点灯管において、放電が停止したことにより、バイメタルの温度が低下し始めると、バイメタルの変形が解消され、バイメタルと第２の電極の間が再度非接触状態となる。この際に、蛍光ランプのフィラメントに、回路上に接続された安定器のキック電圧が印加される。これにより、蛍光ランプを始動させることができる。
【０００４】
このような点灯管において、バルブ内に希ガスの混合ガスを充填することにより、点灯遅延時間を短縮することができることが開示されている（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３２９４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のように、特許文献１に記載の点灯管では、バルブ内に希ガスの混合ガスが充填される。混合ガスは、第１のガスおよび第２のガスを含み、第１のガスは、アルゴンガスである。また、第２のガスは、ネオン、クリプトン、およびキセノンのうちの少なくとも一種類のガスである。このような混合ガスを使用することにより、バルブ内での放電が容易となり、点灯遅延時間を短縮することができる。
【０００７】
しかしながら、このような点灯管では、使用中に、第２の電極、すなわち固定電極が比較的容易にスパッタされるため、固定電極の消耗が激しく、これにより点灯管の寿命が比較的短くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、本発明では、固定電極の消耗が有意に抑制された点灯管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】
本発明では、
内部空間を有するバルブと、該バルブの内部空間に充填された希ガスと、前記バルブの内部空間に設置された可動性の第１の電極および固定された第２の電極と、を有する点灯管であって、
前記希ガスは、第１の希ガスと第２の希ガスの混合ガスであり、前記第１の希ガスは、アルゴンガスであり、前記第２の希ガスは、ネオン、クリプトンおよびキセノンからなる群から選定された少なくとも一つであり、
前記可動性の第１の電極は、サポート材とバイメタルとを有し、前記固定された第２の電極は、導電性マイエナイト化合物を含むことを特徴とする点灯管が提供される。
【００１０】
ここで、本発明による点灯管において、前記第２の電極は、導電性マイエナイト化合物で構成されても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、固定電極の消耗が有意に抑制された点灯管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による点灯管の一構成例を概略的に示した一部切り欠き図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の構成を説明する。
【００１４】
図１には、本発明による点灯管の一構成例を概略的に示す。
【００１５】
図１に示すように、本発明による点灯管１００は、ガラスバルブ１１０と、該ガラスバルブ１１０の内部空間１１５に配置された第１の電極１２０および第２の電極１５０と、ガラスバルブ１１０を収容する円筒状のカバー管１７０と、該カバー管１７０の基端側に位置し、ウエルズ（図示されていない）により、第１および第２の電極１２０、１５０に接続される口金１８０とを有する。
【００１６】
ガラスバルブ１１０の内部空間１１５には、希ガスの混合ガスが充填される。混合ガスは、第１のガスおよび第２のガスを含み、第１のガスは、アルゴンガスである。また、第２のガスは、ネオン、クリプトン、およびキセノンからなる群から選定された少なくとも一種類のガスを含む。混合ガスの圧力は、例えば、２０００Ｐａ〜５３００Ｐａの範囲であっても良い。このような混合ガスを使用することにより、点灯管１００の点灯遅延時間を短縮化することができる。
【００１７】
なお、通常、第２のガスは、混合ガス全体の１％〜４０％の範囲で含まれている。第２のガスの量が極端に少なくなると、放電遅延時間が長くなってしまう。逆に、第２のガスの量が極端に多くなると、点灯管１００の放電電圧が低くなってしまう。このため、蛍光ランプの放電開始前に、点灯管が再始動してしまい、蛍光ランプを確実に点灯することができなくなるおそれがある。
【００１８】
再度図１を参照すると、点灯管１００の第１の電極１２０は、可動電極として構成され、第２の電極１５０は、固定電極として構成される。
【００１９】
すなわち、第１の電極１２０は、サポート材１３０と、略Ｌ字型に折り曲げて構成されたバイメタル１４０とを有する。バイメタル１４０は、その一端がサポート材１３０の上部先端に取り付けられる。
【００２０】
一方、第２の電極１５０は、第１の電極１２０のサポート材１３０と略平行となるようにして、ガラスバルブ１１０の内部空間１１５に配置される。ただし、第２の電極１５０は、サポート材１３０と比べて、バイメタル１４０の側により接近するようにして（すなわち、第２の電極１５０と第１の電極１２０のバイメタル１４０とが相互に内向きに対面するようにして）、設置される。
【００２１】
第１の電極１２０のサポート材１３０および第２の電極１５０は、ステム１６０によって固定されており、これにより、両電極１２０、１５０の相互に対する位置が定められる。
【００２２】
なお、本発明では、第２の電極１５０は、少なくとも、バイメタル１４０と対面する側に、導電性マイエナイト化合物を有するという特徴を有する。導電性マイエナイト化合物は、例えば、第２の電極１５０全体に設置されていても良い。あるいは、第２の電極１５０自体が、導電性マイエナイト化合物で構成されていても良い。
【００２３】
ここで、「マイエナイト化合物」とは、ケージ（籠）構造を有する１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３（以下「Ｃ１２Ａ７」ともいう）およびＣ１２Ａ７と同等の結晶構造を有する化合物（同型化合物）の総称である。
【００２４】
また、本願において、「導電性マイエナイト化合物」とは、ケージ中に含まれる「フリー酸素イオン」の一部もしくは全てが電子で置換された、電子密度が１．０×１０１８ｃｍ−３以上のマイエナイト化合物を表す。全てのフリー酸素イオンが電子で置換されたときの電子密度は、２．３×１０２１ｃｍ−３である。
【００２５】
なお、一般に、導電性マイエナイト化合物の電子密度は、マイエナイト化合物の電子密度により、２つの方法で測定される。電子密度は、１．０×１０１８〜３．０×１０２０ｃｍ−３未満の場合、導電性マイエナイト化合物粉末の拡散反射を測定し、クベルカムンク変換させた吸収スペクトルの２．８ｅＶ（波長４４３ｎｍ）の吸光度（クベルカムンク変換値）から算出される。この方法は、電子密度とクベルカムンク変換値が比例関係になることを利用している。以下、検量線の作成方法について説明する。
【００２６】
電子密度の異なる試料を４点作成しておき、それぞれの試料の電子密度を、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）のシグナル強度から求めておく。ＥＳＲで測定できる電子密度は、１．０×１０１４〜１．０×１０１９ｃｍ−３程度である。クベルカムンク値とＥＳＲで求めた電子密度をそれぞれ対数でプロットすると比例関係となり、これを検量線とした。すなわち、この方法では、電子密度が１．０×１０１９〜３．０×１０２０ｃｍ−３では検量線を外挿した値である。
【００２７】
電子密度は、３．０×１０２０〜２．３×１０２１ｃｍ−３の場合、導電性マイエナイト化合物粉末の拡散反射を測定し、クベルカムンク変換させた吸収スペクトルのピークの波長（エネルギー）から換算される。関係式は下記の式を用いた：
ｎ＝（−（Ｅｓｐ−２．８３）／０．１９９）０．７８２
ここで、ｎは電子密度（ｃｍ−３）、Ｅｓｐはクベルカムンク変換した吸収スペクトルのピークのエネルギー（ｅＶ）を示す。
【００２８】
また、本発明において、導電性マイエナイト化合物は、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）および酸素（Ｏ）からなるＣ１２Ａ７結晶構造を有している限り、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）および酸素（Ｏ）の中から選ばれた少なくとも１種の原子の一部が、他の原子や原子団に置換されていても良い。例えば、カルシウム（Ｃａ）の一部は、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、セリウム（Ｃｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）および銅（Ｃｕ）からなる群から選択される１以上の原子で置換されていても良い。また、アルミニウム（Ａｌ）の一部は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、ヨーロピウム（Ｅｕ）、イットリビウム（Ｙｂ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）およびテリビウム（Ｔｂ）からなる群から選択される１以上の原子で置換されても良い。また、ケージの骨格の酸素は、窒素（Ｎ）などで置換されていても良い。
【００２９】
導電性マイエナイト化合物は、電極を構成する通常の金属材料（例えば、ニッケルおよびタングステンなど）に比べて、耐スパッタリング性に優れるという特徴を有する。
【００３０】
なお、導電性マイエナイト化合物の形成方法は、特に限られない。導電性マイエナイト化合物は、電極を構成する通常の電極材料（Ｎｉおよびタングステン）に塗布することによって形成されても良い。例えば、導電性マイエナイト化合物粉末のペースト中に、市販の金属ニッケル基板を浸漬して、表面にペーストを塗布し、８０℃で２時間保持することでペースト中の有機溶剤を乾燥させ、導電性マイエナイト化合物粉末の乾燥膜付ニッケル基板を作製する。なお、導電性マイエナイト化合物粉末は、たとえば国際公開第２００６／１９６７４号に示されているような、非導電性マイエナイト化合物を蓋付きカーボン容器中に入れて、１３００℃で熱処理する方法により、調製することができる。
【００３１】
次に、前記乾燥膜付ニッケル基板を蓋付カーボン容器内に、該カーボン容器と触れないように設置し、雰囲気調整ができる電気炉で還元熱処理する。還元熱処理の前に、例えば１０-4Ｐａの真空下で、５００℃まで１５分で昇温し、５００℃で３０分保持させてバインダーを除去しても良い。その後、さらに１３００℃まで２４分で昇温し、１３００℃で３０分温度保持して熱処理を施し、室温まで急冷却させることで、金属ニッケル基板上に導電性マイエナイト化合物の層を形成できる。
【００３２】
点灯管１００の作動の際には、点灯管１００が蛍光ランプと並列に接続され、回路が構成される。この状態で、点灯管１００の両電極１２０および１５０の間に電圧が印加されると、第１の電極１２０のバイメタル１４０と第２の電極１５０との間に放電が生じる。これにより、バイメタル１４０が加熱され、変形する。また、バイメタル１４０の変形が所定量を上回ると、バイメタル１４０は、第２の電極１５０と接触する。
【００３３】
次に、両電極の接触により放電が停止すると、点灯管に並列に接続された蛍光ランプのフィラメントが加熱される。その後、バイメタル１４０の温度が低下し、バイメタル１４０の変形量が少なくなり、バイメタル１４０が第２の電極１５０から離れると、蛍光ランプのフィラメントに、キック電圧が印加される。
【００３４】
このような以上の一連の過程により、蛍光ランプが始動し、点灯する。
【００３５】
ここで、本発明による点灯管１００では、前述のように、第２の電極１５０は、耐スパッタリング性に優れた導電性マイエナイト化合物を含む。このため、点灯管１００を長期間使用しても、第２の電極１５０がスパッタによって消耗するという問題を有意に抑制することができる。
【００３６】
従って、本発明による点灯管１００では、従来に比べて寿命を有意に向上させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、例えば、蛍光ランプにキック電圧を印加して、蛍光ランプを始動点灯させるための点灯管等に利用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１００    本発明による点灯管
１１０    ガラスバルブ
１１５    内部空間
１２０    第１の電極
１３０    サポート材
１４０    バイメタル
１５０    第２の電極
１６０    ステム
１７０    カバー管
１８０    口金
【図１】
2013105529.tif 000003