(57)【要約】【課題】電極が蛍光体層に近接または当接することを防止できる環形蛍光ランプを提供する。【解決手段】環形蛍光ランプは、２つの端部が互いに対向するように環形に成形され、内面に蛍光体層７が形成された環形バルブ６と、環形バルブ６の２つの端部にそれぞれ取り付けられたステム５と、ステム５に気密に挿通されたリード線３と、リード線３の環形バルブ６内に収容された一端に取り付けられたフィラメント２と、を有するマウント１と、を備えた環形蛍光ランプにおいて、環形バルブ６は軟化点が７５０℃以下の第１のガラスで形成され、ステム５は軟化点が６４０℃以上の第２のガラスで形成されている。【選択図】図３
2009123649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの端部が互いに対向するように環形に成形され、内面に蛍光体層が形成された環形バルブと、
前記環形バルブの前記２つの端部にそれぞれ取り付けられたステム部と、該ステム部に気密に挿通されたリード線と、該リード線の前記環形バルブ内に収容された一端に取り付けられた電極と、を有するマウントと、
を備えた環形蛍光ランプにおいて、
前記環形バルブは軟化点が７５０℃以下の第１のガラスで形成され、前記ステム部は軟化点が６４０℃以上の第２のガラスで形成されていることを特徴とする環形蛍光ランプ。
【請求項２】
２つの端部が互いに対向するように環形に成形され、内面に蛍光体層が形成された環形バルブと、
前記環形バルブの前記２つの端部にそれぞれ取り付けられたステム部と、該ステム部に形成された排気穴に連通する排気管と、前記ステム部に気密に挿通されたリード線と、該リード線の前記環形バルブ内に収容された一端に取り付けられた電極と、を有するマウントと、
を備えた環形蛍光ランプにおいて、
前記環形バルブは軟化点が７５０℃以下の第１のガラスで形成され、前記ステム部および前記排気管の少なくとも一方は軟化点が６４０℃以上の第２のガラスで形成されていることを特徴とする環形蛍光ランプ。
【請求項３】
前記第２のガラスの軟化点は７００℃以下である、請求項１または２に記載の環形蛍光ランプ。
【請求項４】
前記環形バルブの管径は４０ｍｍ以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の環形蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環形蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、蛍光ランプは、照明装置の薄型化やデザインの多様化に伴い、バルブの管径の小径化が盛んに検討されており、バルブの管径が小さい蛍光ランプにおいて発光効率が改善されたことにより、Ｔ５型やＴ８型などのバルブの管径が小さい直管蛍光ランプが広く普及されている。また、環境の観点からも、蛍光ランプのバルブの管径は小さい方が省資源化することができるため好ましい。
【０００３】
図６は従来の環形蛍光ランプのマウントおよびその周辺部分を拡大した断面図である。この環形蛍光ランプは、環形に成形されたガラス管である環形バルブ１６と、環形バルブ１６の互いに対向する両端にそれぞれ取り付けられた２つのマウント１１と、を有している。環形バルブ１６は、内面に蛍光体層１７が形成されている。マウント１１は、電子を放出する電極であるフィラメント１２と、フィラメント１２に電力を送るリード線１３と、ガラスで形成された細管である排気管１４と、リード線１３および排気管１４を支持するステム１５と、を有している。フィラメント１２は、リード線１３の環形バルブ１６内に収容された一端に取り付けられている。
【０００４】
環形蛍光ランプは、バルブが環形に成形されているため、製造時にマウント１１の先端のフィラメント１２の位置を環形バルブ１６内の中央部に配置させることが難しい。バルブの管径が小さい環形蛍光ランプにおいては、フィラメントを精確に位置決めすることが特に難しい。そのため、フィラメント１２が環形バルブ１６の内面に形成された蛍光体層１７に近接または当接してしまうことがある。
【０００５】
フィラメント１２が蛍光体層１７に近接すると、発光時にフィラメント１２が発する熱により蛍光体層１７が早期に変色するので環形蛍光ランプが短寿命化し、また、フィラメント１２が蛍光体層１７に当接すると、蛍光体層１７に傷がつくので環形蛍光ランプの製造歩留りが低下するという問題がある。
【０００６】
マウントの高さを検討することにより、環形に成形されたバルブ内のフィラメントがバルブの内面に形成された蛍光体層に近接および当接することを抑制する環形蛍光ランプの従来技術が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２３７２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の環形蛍光ランプに使用されるガラスの種類は、バルブに使用されるものとマウントに使用されるものとでは一般的に異なり、バルブには軟化点が６６０℃以上のガラスが使用されるのに対し、マウントを構成するステムおよび排気管には軟化点が６４０℃未満のガラスが使用される。
【０００８】
図６に示した従来の環形蛍光ランプでは、直管バルブの両端にマウント１１が取り付けられた後に、直管バルブが高温に加熱されて軟化させられた状態で回転ドラムに巻きつけられることにより、バルブが環形に成形される。
【０００９】
直管バルブが環形に成型される際には、バルブを形成しているガラスの軟化点よりも高温である作業温度にバルブが加熱される必要がある。そのため、バルブを形成しているガラスよりも軟化点の低いガラスで形成されたマウント１１のステム１５および排気管１４は、バルブに加えられた熱により変形させられることがある。
【００１０】
ステム１５が変形すると、ステム１５に支持されたリード線１３が移動させられることにより、リード線１３の先端に取り付けられたフィラメント１２が環形バルブ１６の内面に形成された蛍光体層１７に近接または当接することがある。また、排気管１４が変形すると、排気管１４がステム１５やリード線１３に当接してステム１５が変形させられ、ステム１５に支持されたリード線１３が移動させられることにより、リード線１３の先端に取り付けられたフィラメント１２が蛍光体層１７に近接または当接することがある。
【００１１】
このように、直管バルブにマウント１１が取り付けられる際にフィラメント１２を精確に位置決めできても、その後のバルブが環形に成形される際にバルブに加えられた熱によって、マウント１１のステム１５や排気管１４が変形させられることによりフィラメント１２が蛍光体層１７に近接または当接してしまうことがある。特に、バルブの管径が小さい環形蛍光ランプにおいては、ステムや排気管のわずかな変形でも、フィラメントの蛍光体層への近接または当接の原因となり、フィラメントの蛍光体層への近接または当接は管径が４０ｍｍ以下のバルブを有した環形蛍光ランプにおいて多く発生する。
【００１２】
そこで本発明は、電極が蛍光体層に近接または当接することを防止できる環形蛍光ランプ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】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の環形蛍光ランプは、２つの端部が互いに対向するように環形に成形され、内面に蛍光体層が形成された環形バルブと、前記環形バルブの前記２つの端部にそれぞれ取り付けられたステム部と、該ステム部に気密に挿通されたリード線と、該リード線の前記環形バルブ内に収容された一端に取り付けられた電極と、を有するマウントと、を備えた環形蛍光ランプにおいて、前記環形バルブは軟化点が７５０℃以下の第１のガラスで形成され、前記ステム部は軟化点が６４０℃以上の第２のガラスで形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電極が蛍光体層に近接または当接することを防止できる環形蛍光ランプ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】
【００１５】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る環形蛍光ランプのマウントを示した図である。マウント１は、電子を放出する電極であるフィラメント２と、フィラメント２に電力を送るリード線３と、ガラスで形成された細管である排気管４と、リード線３および排気管４を支持するステム５と、を有している。
【００１７】
本実施形態に係る環形蛍光ランプでは、電極にフィラメントを用いたが、セラミックス電極などの他の電極を用いてもよい。
【００１８】
この環形蛍光ランプのステム５は、ガラスで形成されたフレアステムであり、開口部が広がるようにカップ状に成形されている。ステム５には、ステム５の内部から外部へと貫通する排気穴５ａが形成されている。排気管４の一端の開口部はステム５の排気穴５ａに連通するようにステム５の内面に取り付けられ、排気管４の他端側はステム５の外側へ向かって延びている。
【００１９】
２本のリード線３は、ステム５の底部にそれぞれ気密に挿通されている。各リード線３のステム５の底面側の一端には、２本のリード線３の端部間をつなぐようにフィラメント２が取り付けられており、各リード線３の他端側は、ステム５の内側から外側へ向かって延びている。
【００２０】
図２は本実施形態に係る環形蛍光ランプを示した図であり、図３はこの環形蛍光ランプのマウントおよびその周辺部分を拡大した断面図である。本実施形態に係る環形蛍光ランプは、管径が１４ｍｍの環形のガラス管である環形バルブ６と、環形バルブ６の互いに対向する両端にそれぞれ取り付けられた２つのマウント１と、環形バルブ６の互いに対向する両端の隙間を覆った口金８と、を有している。なお、図３では説明の便宜上、口金８は省略している。
【００２１】
環形バルブ６は、内面に蛍光体層７が形成されている。マウント１は、フィラメント２が環形バルブ６内に収容されるように、ステム５の開口部の外側に広がった部分が環形バルブ６の端部に融着されることにより、環形バルブ６に取り付けられている。排気管４は封止されており、環形バルブ６の内部空間にはアルゴン（Ａｒ）等の希ガスと水銀（Ｈｇ）とが封入されている。
【００２２】
環形バルブ６の両端に取り付けられた２つのマウント１からそれぞれ環形バルブ６の外側に延びたリード線３の間に電圧が印加されると、陰極となる一方のマウント１のフィラメント２から電子が放出され、その電子は、陽極となる他方のマウント１のフィラメント２へ向かって環形バルブ６内を移動する。環形バルブ６内を電子が移動する際に、電子が環形バルブ６内に封入された水銀原子に衝突すると、水銀原子は電子に衝突されたエネルギーにより紫外線を発生させる。水銀原子により発生された紫外線は、環形バルブ６の内面に形成された蛍光体層７で可視光線に変換されて環形バルブ６の外部に放出される。このように、この環形蛍光ランプは発光させられる。
【００２３】
図４は本実施形態に係る環形蛍光ランプの作製に用いられる直管バルブおよびマウントを示した図である。本実施形態に係る環形蛍光ランプは、直管バルブ６ａと２つのマウント１とを用いて作製される。まず、マウント１は、フィラメント２が直管バルブ６ａ内に収容されるように、ステム５の開口部の外側に広がった部分が直管バルブ６ａの端部に融着されることにより、直管バルブ６ａの両端に取り付けられる。その後、直管バルブ６ａは、加熱されて軟化させられた状態で、回転ドラムに巻きつけられることにより環形に成形されて環形バルブ６となる。このとき、環形バルブ６の内部空間は、排気管４を通じてのみ環形バルブ６の外部に連通されている。その後、排気管４から環形バルブ６内の空気が排出された後に、排気管４から希ガスおよび水銀が環形バルブ６内に封入され、排気管４の環形バルブ６の外側に延びた部分が加熱されて封切りされることにより排気管４が封止される。そして、環形バルブ６の互いに対向する両端を覆うように口金８が取り付けられる。
【００２４】
環形バルブ６は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）を主として含有し、鉛（Ｐｂ）含有量が１０００ｐｐｍ以下であり、軟化点が７５０℃になるような組成に調整された第１のガラスで形成されている。また、マウント１を構成するステム５および排気管４は、二酸化ケイ素を主として含有し、鉛含有量が１０００ｐｐｍ以下であり、軟化点が６４０℃になるような組成に調整された第２のガラスで形成されている。
【００２５】
環境の観点から、蛍光ランプを構成する部材には鉛を使用しないことが望ましいが、通常、蛍光ランプのステムおよび排気管を形成しているガラスは２１％以上の酸化鉛（ＰｂＯ）を含有している。これに比べ、この環形蛍光ランプを構成するガラスは実質的に鉛を含有していないため、環境負荷が軽減されている。
【００２６】
本実施形態に係る環形蛍光ランプのマウント１のステム５および排気管４を、軟化点が６４０℃未満になるように組成が調整されたガラスにより形成されたステムおよび排気管に変更したところ、マウントの先端のフィラメントが環形バルブの内面に形成された蛍光体層に近接または当接してしまうことが多く発生した。これは、直管バルブ６ａを形成しているガラスの軟化点が７５０℃であるのに対して、マウントのステムおよび排気管を形成しているガラスの軟化点が低いため、直管バルブ６ａが環形に成形される際にバルブに加えられた熱によって、マウントのステムや排気管が軟化させられることにより十分な強度を保てずに変形したためである。
【００２７】
一方、本実施形態に係る環形蛍光ランプでは、直管バルブ６ａが環形に成形される際にバルブに加えられた熱によって、マウント１のステム５や排気管４が変形させられることはほとんどなかった。これは、軟化点が７５０℃であるガラスにより形成された直管バルブ６ａが環形に成形される際に、軟化点が６４０℃であるガラスにより形成されたステム５および排気管４は、十分な強度を保てているためである。
【００２８】
以上述べたように、本実施形態に係る環形蛍光ランプによれば、バルブが環形に成形される際にマウントのステムおよび排気管が変形させられにくいため、電極が蛍光体層に近接または当接することを防止できる環形蛍光ランプを提供することができる。
【００２９】
なお、バルブを形成しているガラスの軟化点は低いほど、バルブが環形に成形される際の作業温度は低くなり、その際にマウントのステムおよび排気管に加わる熱は少なくなる。そのため、本実施形態に係る環形蛍光ランプのバルブを形成しているガラスの軟化点は７５０℃であるが、バルブを形成しているガラスの軟化点は７５０℃以下であればバルブが環形に成形される際にマウントのステムおよび排気管は十分な強度を保てるので、本発明の目的を達成することができる。
【００３０】
また、本実施形態に係る環形蛍光ランプの環形バルブの管径は１４ｍｍであるが、管径が４０ｍｍ以下のバルブを有した環形蛍光ランプにおいて、軟化点が６４０℃のガラスにより形成されたステムおよび排気管を用いることで、電極が蛍光体層に近接または当接することを防止できる効果が得られている。一方、管径が４０ｍｍより大きいバルブを有した環形蛍光ランプにおいては、マウントのステムおよび排気管を形成しているガラスの軟化点が６４０℃未満で、バルブが環形に成形される際にステムや排気管が変形した場合でも、蛍光体層がフィラメントに近接または当接されることはほとんど発生しなかった。
【００３１】
また、マウントのステムおよび排気管を形成しているガラスの軟化点は高いほど、バルブが環形に成形される際のステムおよび排気管の強度は高くなる。そのため、本実施形態に係る環形蛍光ランプのマウントのステムおよび排気管を形成しているガラスの軟化点は６４０℃であるが、マウントのステムおよび排気管を形成しているガラスの軟化点は６４０℃以上であればバルブが環形に成形される際にマウントのステムおよび排気管は十分な強度を保てるので、本発明の目的を達成することができる。
【００３２】
また、本実施形態に係る環形蛍光ランプのように、マウントのステムおよび排気管の両方について、軟化点が６４０℃以上のガラスを用いることが望ましいが、ステムのみに軟化点が６４０℃以上のガラスを用いても、バルブが環形に成形される際にステムは十分な強度を保てるので、本発明の目的を達成することができる。同様に、排気管のみに軟化点が６４０℃以上のガラスを用いても、バルブが環形に成形される際に排気管が十分な強度を保てずにステムやリード線に当接することを抑制できるので、本発明の目的を達成することができる。
【００３３】
また、本実施形態に係る環形蛍光ランプのマウントのステムおよび排気管を形成しているガラスは、通常使用される鉛ガラスより軟化点が高いため、加工性およびリード線３への密着性はやや悪化する。しかし、ステムおよび排気管を形成しているガラスの軟化点が７００℃以下である場合には、加工温度およびリード線をステムに挿通させる際の熱処理温度を検討することにより、十分な加工性およびリード線への密着性が得られている。
【００３４】
また、環形バルブの互いに対向する両端に取り付けられた２つのマウントは、一方のマウントに排気管が設けられていれば環形バルブ内の空気の排出および環形バルブ内への希ガス等の封入をすることができるので、他方のマウントには排気管が設けられていなくてもよい。図５は一方のマウントにのみ排気管が設けられた環形蛍光ランプのマウントおよびその周辺部分を拡大した断面図である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る環形蛍光ランプのマウントを示した図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る環形蛍光ランプを示した図である。
【図３】図２に示した環形蛍光ランプのマウントおよびその周辺部分を拡大した断面図である。
【図４】図２に示した環形蛍光ランプの作製に用いられる直管バルブおよびマウントを示した図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る環形蛍光ランプのマウントおよびその周辺部分を拡大した断面図である。
【図６】従来の環形蛍光ランプの、環形バルブのマウントおよびその周辺部分を拡大した断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１      マウント
２      フィラメント
３      リード線
４      排気管
５      ステム
５ａ    排気穴
６      環形バルブ
６ａ    直管バルブ
７      蛍光体層
８      口金
【図１】
2009123649.tif 000003
【図２】
2009123649.tif 000004
【図３】
2009123649.tif 000005
【図４】
2009123649.tif 000006
【図５】
2009123649.tif 000007
【図６】
2009123649.tif 000008