蛍光ランプ用発光管とその製造方法、ならびにこれを用いた安定器内蔵蛍光ランプ
【課題】端部に最冷点を有し、かつ生産性にもすぐれた、螺旋部を有する蛍光ランプ用発光管とその製造方法、ならびにこれを用いた安定器内蔵蛍光ランプを提供する。
【解決手段】螺旋部２を有し、かつ、少なくとも一端部に直線部３を有するガラスバルブ６と、ガラスバルブ６内に配設された一対のフィラメント５ａ、５ｂと、ガラスバルブ６内に水銀蒸気を放出する水銀アマルガム４とを備える蛍光ランプ用発光管であって、一対のフィラメントのうち、少なくともフィラメント５ａは直線部３内であって直線部３の端部からの高さが２０ｍｍ以上の位置に配設されていることを特徴とする、蛍光ランプ用発光管とその製造方法。ならびにこれを用いた安定器内蔵蛍光ランプ。
【解決手段】螺旋部２を有し、かつ、少なくとも一端部に直線部３を有するガラスバルブ６と、ガラスバルブ６内に配設された一対のフィラメント５ａ、５ｂと、ガラスバルブ６内に水銀蒸気を放出する水銀アマルガム４とを備える蛍光ランプ用発光管であって、一対のフィラメントのうち、少なくともフィラメント５ａは直線部３内であって直線部３の端部からの高さが２０ｍｍ以上の位置に配設されていることを特徴とする、蛍光ランプ用発光管とその製造方法。ならびにこれを用いた安定器内蔵蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプ用発光管とその製造方法、ならびにこれを用いた安定器内蔵蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプ用発光管は、内面に蛍光層が被着されたガラスバルブの両端部にフィラメントを取り付け、該ガラスバルブの内部に水銀蒸気を含む放電ガスを封入して構成されている。
蛍光ランプは白熱灯に比べて小さな消費電力で同等以上の照度が得られるので、各種の照明器具の光源として使用されている。
しかし、蛍光ランプには白熱電球と比べて点灯直後の明るさの立ち上がりが遅いという欠点がある。これは、点灯直後は発光管の温度が低く、発光管内の水銀蒸気圧が低いためである。
【０００３】
点灯直後の明るさの立ち上がりを速くするために、比較的低温で水銀蒸気を放出する水銀アマルガムを使用する方法が知られている。
しかし、水銀アマルガムを使用した場合、安定点灯時の照度が低くなるという問題がある。これは、放電によって発光管の温度が上昇したときに、発光管内の水銀蒸気圧が最適範囲よりも高くなるためである。
【０００４】
この問題は、安定器内蔵蛍光ランプによく用いられる、螺旋部を有する蛍光ランプ用発光管において特に顕著である。
螺旋部を有する蛍光ランプ用発光管は、発光管の長さあたりの放熱面積が、直管型や円環型の発光管に比べて小さく、発生した熱が内部にこもりやすい。その結果、点灯直後の温度と安定点灯時の温度の差が直管型や円環型の発光管よりも大きくなり、水銀蒸気圧を最適範囲に保つことがより難しい。
【０００５】
安定点灯時の照度の低下を避けるためには、発光管内で最も温度が低くなる部分、いわゆる最冷点の温度を低くすることが有効である。最冷点温度を低くすることによって、発光管内に放出された過剰の水銀蒸気は該最冷点において凝縮し、水銀蒸気圧が適正範囲に保たれる。
【０００６】
理論上は、最冷点は発光管内のどの部分に存在してもよい。しかし、発光時にはフィラメント、及びフィラメント間に形成される放電路において熱が生じる。このため、最冷点をフィラメントや放電路から離れた位置に設けた方が、最冷点温度をより低くしやすい。
【０００７】
特許文献１には、螺旋部を有する発光管の端部に、発光管と連通した突出部を設ける構成が開示されている。
この構成では、突出部が最冷点として機能する。
【０００８】
特許文献２には、円環状の蛍光ランプにおいて、発光管の一端部を最冷点とする構成が開示されている。
この構成では、発光管の両端部に配設される一対のフィラメントのうち、一端部に配設されるフィラメントが、他端部に配設されるフィラメントよりも長い。このため、一端部は他端部よりもフィラメント及び放電路において生じる熱の影響を受けにくく、最冷点として機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３４７２３６号公報
【特許文献２】特開２００２−３２９４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示されている構成では、突出部の構造が複雑なため発光管の成形が難しいという問題がある。
さらに安定器内蔵蛍光ランプの組み立て工程において突出部が破損しやすく、生産性の点でも問題がある。
【００１１】
一方、特許文献２に開示されている構成は、円環状の発光管を対象としたものである。
螺旋部を有するガラスバルブにフィラメントを挿入する場合、ガラスバルブ及びフィラメントの方向や角度を精密に調整しなければならず、生産が難しい。
加えて、挿入の方向や角度を誤るとガラスバルブに被着された蛍光層とフィラメントが接触して、蛍光層に傷が付いたり、フィラメントが破損したりするおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、端部に最冷点を有し、かつ生産性にもすぐれた、螺旋部を有する蛍光ランプ用発光管とその製造方法、ならびにこれを用いた安定器内蔵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】
本発明に係る蛍光ランプ用発光管は、螺旋部を有し、かつ、少なくとも一端部に直線部を有するガラスバルブと、前記ガラスバルブ内に配設された一対のフィラメントと、前記ガラスバルブ内に水銀蒸気を放出する水銀アマルガムとを備える蛍光ランプ用発光管であって、前記一対のフィラメントのうち、少なくとも一方のフィラメントは前記直線部であって直線部の端部からの高さが２０ｍｍ以上の位置に配設されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る蛍光ランプ用発光管の製造方法は、前記フィラメントを直線部の端部から該直線部と略平行方向に挿入した後、該直線部の端部を封止することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る安定器内蔵蛍光ランプは、前記発明に係る蛍光ランプ用発光管と、電源とフィラメントとの間に電気的に接続され、該フィラメントに電圧を印加する電子安定器と、前記電子安定器を内蔵するカバーとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、生産性にすぐれ、比較的低温で水銀蒸気を放出する水銀アマルガムを用いるにも関わらず、安定点灯時の照度の低下を防ぐことができる蛍光ランプ用発光管を提供できる。
本発明によれば、前記本発明に係る蛍光ランプ用発光管を生産性よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１に係る蛍光ランプ用発光管の正面図である。
【図２】図１に示した蛍光ランプ用発光管の上面図である。
【図３】図１及び図２に示した蛍光ランプ用発光管の内部構成図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る蛍光ランプ用発光管の正面図である。
【図５】図４に示した蛍光ランプ用発光管の上面図である。
【図６】本発明の第二の他の実施形態に係る蛍光ランプ用発光管の正面図である。
【図７】図６に示した蛍光ランプ用発光管の右側面図である。
【図８】本発明の第三の他の実施形態に係る蛍光ランプ用発光管の正面図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る蛍光ランプ用発光管の製造方法を示す模式図である。（ａ）はフィラメントを挿入する前の状態であり、（ｂ）はフィラメントを挿入する過程であり、（ｃ）はフィラメントの挿入が完了した状態であり、（ｄ）はガラスバルブの直線部の端部が封止された状態である。
【図１０】本発明の実施形態３に係る安定器内蔵蛍光ランプの内部構成図である。
【図１１】本発明の実施形態４に係る安定器内蔵蛍光ランプの内部構成図である。
【図１２】図１１に示した安定器内蔵蛍光ランプの一部を切り欠いて示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る蛍光ランプ用発光管とその製造方法、ならびにこれを使用した安定器内蔵蛍光ランプについて、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施形態１）
まず本発明の実施形態１に係る蛍光ランプ用発光管１について、図１乃至図３を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態１に係る蛍光ランプ用発光管１の正面図である。図２は、蛍光ランプ用発光管１の上面図である。図３は蛍光ランプ用発光管１の内部構成図である。
【００２０】
蛍光ランプ用発光管１は、図３に示すように、ガラスバルブ６に、フィラメント５ａ、５ｂ、水銀アマルガム４を封入して構成されている。
【００２１】
ガラスバルブ６は、図１及び図２に示すように、一本の円柱状のガラス管を屈曲させて形成されている。ガラス管の一端部を長さＬの直線部３とし、残り部分は、直線部３を中心軸とし、かつ直線部３の端部方向へ向かう螺旋を形成するように巻かれ、螺旋部２が形成される。直線部３は、螺旋部２の螺旋の回転軸に沿って、かつ、螺旋部２の螺旋の回転面と略直交するよう配置されている。
【００２２】
ガラスバルブ６の内面には、蛍光層が被着されている。
さらに、ガラスバルブ６の内部には、希ガスと水銀蒸気とを含む放電ガスが封入されている。
【００２３】
図３に図示するように、フィラメント５ａはガラスバルブ６の直線部３の端部に配設されている。フィラメント５ｂはガラスバルブ６の螺旋部２の端部に配設されている。
フィラメント５ａ、５ｂはタングステンで構成されている。
水銀アマルガム４は、直線部３の端部に配置されている。
【００２４】
フィラメント５ａはその両端部において、二本の金属線からなる支持部材７ａに支持されている。フィラメント５ｂも同様に支持部材７ｂに支持されている。
支持部材７ａ、７ｂは、フィラメント５ａ、５ｂを支持してその配設位置及び端部からの高さを規定する役割と、フィラメント５ａ、５ｂと電源とを電気的に接続する役割とを有する。
【００２５】
支持部材７ａは、ガラス製のステム８を貫通しており、かつステム８に固定されている。ステム８の長さは２５ｍｍである。
ステム８は二本の金属線からなる支持部材７ａを絶縁して短絡を防いでいる。さらに、支持部材７ａを補強し、フィラメント５ａが蛍光層に接触することを防いでいる。
なお、ステム８はフィラメント５ａから直線部３の端部までの空間をすべて塞ぐものではない。水銀蒸気は、水銀アマルガム４とガラスバルブ６内の他の部位との間を自由に行き来することができる。
【００２６】
支持部材７ａの先端は、直線部３の端部から３０ｍｍの高さに位置している。支持部材７ａによって支持されたフィラメント５ａの、直線部３の端部からの高さＨａは３０ｍｍである。
支持部材７ｂの先端は、螺旋部２の端部から１５ｍｍの高さに位置している。支持部材７ｂによって支持されたフィラメント５ｂの、螺旋部２の端部からの高さは１５ｍｍである。
【００２７】
フィラメント５ａ、５ｂには、熱せられると電子を放出するエミッターが塗布されている。
【００２８】
電源から支持部材７ａ、７ｂを通じてフィラメント５ａ、５ｂに電圧が印加されると、フィラメント５ａ、５ｂは発熱する。この結果、フィラメント５ａ、５ｂに塗布されたエミッターから電子が放出され、フィラメント５ａとフィラメント５ｂとの間に放電路が形成される。
【００２９】
電子は、放電路を移動中に、放電ガス中に含まれる水銀原子に衝突する。電子に衝突された水銀原子は紫外線を放出する。
紫外線はガラスバルブ６の内面に被着されている蛍光層に当たり、蛍光層に可視光線を発生させる。この結果、蛍光ランプ用発光管１は照明装置としての機能を発揮する。
【００３０】
蛍光ランプ用発光管１で放電が起きると、熱が発生する。
しかし、直線部３の端部は、放電路の外側に位置し、かつフィラメント５ａから３０ｍｍ離れているため、フィラメント５ａ及び放電路において発生する熱の影響を受けにくい。この結果、直線部３の端部が最冷点として機能する。
【００３１】
蛍光ランプ用発光管１内に存在する過剰の水銀蒸気は最冷点において凝縮するか、最冷点に配置された水銀アマルガム４に吸収される。この結果、安定点灯時における蛍光ランプ用発光管１内の水銀蒸気圧は最適範囲に保たれ、照度の低下を防ぐことができる。
【００３２】
蛍光ランプ用発光管１は螺旋部２を有するため、限られた容積内により長い発光管を収容することができ、小型でも高い照度が得られる。
【００３３】
フィラメント５ａは直線部３に配設されているため、フィラメント５ａをガラスバルブ６に挿入する前に支持部材７ａを曲げたり、挿入する際に支持部材７ａ又はガラスバルブ６の向きや角度を精密に調整したりする必要がない。また、挿入する際にガラスバルブ６の内面に被着された蛍光層を傷つけるおそれも少ない。このため、蛍光ランプ用発光管１は生産性にすぐれている。
【００３４】
以上、本発明に係る蛍光ランプ用発光管について、実施形態１を示しながら説明したが、本発明の範囲は実施形態１に限定されるものではない。
【００３５】
ガラスバルブ６は、１本の円柱状のガラス管を屈曲させて形成されたものを用いたが、螺旋形状のガラス管と、直線状のガラス管とが接合されて形成されたものでもよい。
【００３６】
ガラスバルブ６は、一端部に直線部３を有し、他端部に螺旋部２を有するものを使用したが、他端部にも直線部を有するものであってもよい。ただし、他端部に螺旋部２を有する形態の方が、限られた容積内により長い発光管を収容でき、照度を高くできるためより好ましい。
【００３７】
螺旋部２の長さがガラスバルブ６全体の長さに占める割合は、大きいほど、限られた容積内で発光管を長くでき、照度が高くなるため有利である。
上記割合は５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、８０％以上が特に好ましい。
【００３８】
ガラスバルブ６の直線部３は螺旋部２の螺旋の回転軸に沿って、かつ螺旋部２の螺旋の回転面と略直交するよう配置したが、これに限定されない。
【００３９】
例えば、図４及び図５に示すように、直線部３が螺旋部２の螺旋の回転面と略直交するよう配置されている場合において、螺旋部２の螺旋が描く円の円周上の一点と、該円の中心とを結ぶ線を略二分する点を通るように直線部３が配置されていてもよい。
あるいは、直線部３が螺旋部２の螺旋の回転面と略直交するように配置されている場合において、直線部３が螺旋部２の螺旋が描く円の外側を通るように配置されていてもよい。
【００４０】
さらには、直線部３が螺旋部２の螺旋の回転面と略平行に配置されていてもよい。
このとき、例えば図６及び図７に示すように、直線部３は螺旋部２の螺旋の回転軸と直交する線と平行に配置されていてもよい。
あるいは図８に示すように、直線部３の端部が螺旋部２の端部に近接するよう配置されていてもよい。
ただし、ガラスバルブ６の直線部３は螺旋部２の螺旋の回転軸に沿って、かつ螺旋部２の螺旋の回転面と略直交するよう配置されている形態が、発光管長さあたりの容積を小さくでき、より好ましい。
【００４１】
水銀アマルガム４は、最冷点となる直線部３の端部に配置したが、これに限定されない。
螺旋部２の端部に配置してもよいし、蛍光ランプ用発光管１の内部に位置を限定することなく投入してもよい。
その他、必要に応じて、蛍光ランプ用発光管１の内部に、点灯直後や安定点灯時の水銀蒸気圧を最適化するための純水銀や補助アマルガムを配置もしくは投入することもできる。
【００４２】
フィラメント５ａ、５ｂの材質としてはタングステンを用いたが、所望の耐熱性、電気伝導性を備えるものであれば特に限定されない。
【００４３】
フィラメント５ａの高さＨａを３０ｍｍとしたが、フィラメント５ａの高さＨａは２０ｍｍ以上であればよい。
フィラメント５ａの高さＨａは、好ましくは３０ｍｍ以上であり、特に好ましくは５０ｍｍ超である。
フィラメント５ａの高さＨａが２０ｍｍ未満だと、フィラメント５ａから生じる熱が直線部３の端部に伝わるのを十分に抑制できず、直線部３の端部に最冷点が形成されにくくなる。この場合、安定点灯時の照度の低下を防ぐことが難しくなる。
【００４４】
フィラメント５ａの高さＨａが大きいほど最冷点となる直線部３の端部の温度を低く保つことができるが、大きくするとその分放電路が短くなり、発光管の有効発光長さが減ずる。このため、フィラメント５ａの高さＨａは直線部Ｌの長さの７０％以下が好ましく、５０％以下がより好ましい。
【００４５】
フィラメント５ｂは、螺旋部２の端部に配設したが、配設位置は限定されない。
【００４６】
フィラメント５ｂの、螺旋部２の端部からの高さを１５ｍｍとしたが、これに限定されない。
フィラメント５ｂの高さは、通常は５〜３０ｍｍであり、好ましくは８〜２５ｍｍであり、より好ましくは１０〜２０ｍｍである。３０ｍｍを超えると、挿入の際に蛍光層を傷つけたり、フィラメント５ｂ又は支持部材７ｂが破損したりするおそれがある。
【００４７】
直線部３の端部はステム８を挿入した後、直線部３の端部を加熱し、外部から力を加えることによって封止したが、ステム８を挿入した後、封止ガラスによって封止してもよい。
【００４８】
ステム８の材質にはガラスを用いたが、絶縁性及び耐熱性を有するものであれば特に限定されない。また、ステムの形状も、ステム８のようにフレア型のステムに限定されない。たとえば平たい円盤状のステムも用いることができる。
【００４９】
ステム８の長さを２５ｍｍとしたが、フィラメント５ａの高さＨａ未満であればよく、限定されない。
ただし、支持部材７ａを長くするほどフィラメント５ａは不安定になるため、ステム８はフィラメント５ａの高さＨａに対して１／２以上の長さを有することが好ましい。
フィラメント５ａの高さＨａに対して２／３以上であればより好ましく、３／４以上であれば特に好ましい。
【００５０】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る蛍光ランプ用発光管の製造方法について図９を参照しながら説明する。
ガラスバルブ６は、先に述べた通り、螺旋部２を有し、一端部に長さＬの直線部３を有している（図９においては、理解を容易にするため螺旋部２は省略している）。ガラスバルブ６の内面には蛍光層が被着されている。
【００５１】
フィラメント５ａにはエミッターが塗布され、その両端部において支持部材７ａに支持されている。なお、理解を容易にするために図９には図示していないが、支持部材７ａはステム８（図示しない）に固定されている。ステム８には、水銀アマルガム４（図示しない）が配置されている。
【００５２】
フィラメント５ａを挿入する前の段階として、まず、図９（ａ）に示すように、支持部材７ａの長手方向の軸線（図９においては一点鎖線で示す。）と、直線部３の長手方向の軸線とが、ほぼ同一直線上に並ぶよう配置する。
【００５３】
次に、図９（ｂ）に示すように、フィラメント５ａを、直線部３の端部の開口部に向かって、直線部３と略平行方向に挿入する。少なくともフィラメント５ａが直線部３の端部の開口部に挿入されてから所定の位置に到達するまでの間、支持部材７ａの長手方向の軸線と、直線部３の長手方向の軸線とは、常にほぼ同一直線上にあるよう挿入する。
【００５４】
図９（ｃ）に示すように、フィラメント５ａが所定の位置まで達したら、挿入を停止する。フィラメント５ａとガラスバルブ６の相対位置を固定する。このとき、ステム８（図示しない）は直線部３の端部の開口部の内側に嵌合されている。
つづいて直線部３の端部を加熱しつつ外部から力を加え、直線部３の端部を封止するとともに支持部材７ａを固定する。直線部３の端部には封止部１２が形成される。
フィラメント５ａは支持部材７ａに固定されているため、支持部材７ａを固定すれば、図９（ｄ）に示すように、フィラメント５ａの高さＨａが定まる。
つづいて、ガラスバルブ６内にフィラメント５ａと対を成すフィラメント５ｂを配設し、ガラスバルブ６に連通させて設けた排気管（図９においては省略されている）を通じて内部に放電ガスを封入することで、蛍光ランプ用発光管が得られる。
【００５５】
この方法では、支持部材７ａに固定されたフィラメント５ａを、直線部３に対して略平行方向に挿入する。挿入の過程において、挿入の向きや角度を変更することがないため、工程が簡便である。さらに、ガラスバルブ６の内面に被着された蛍光層にフィラメント５ａや支持部材７ａが接触するおそれが少ない。このため、蛍光層の損傷や、フィラメント５ａの破損が起きにくい。
【００５６】
以上、本発明に係る蛍光ランプ用発光管の製造方法について実施形態２を示しながら説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００５７】
実施形態２ではフィラメント５ａをガラスバルブ６に向かって移動させて挿入したが、固定されたフィラメント５ａ及び支持部材７に、ガラスバルブ６を近づけて挿入してもよい。
【００５８】
直線部３の端部は、直線部３の端部の開口部にステム８を嵌合させ、端部を加熱しつつ外部から力を加えて封止したが、この方法に限定されない。例えば、ステム８を嵌合させた後、ステム８と開口部との空隙を封止ガラス等によって封止してもよい。また、ステム８を用いずに、直線部３の端部の開口部を加熱しつつ、外部から力を加えて封止してもよい。
ステムを使用すると、封止後の端部の形状を均一化しやすく、フィラメント５ａの高さＨａをより正確に制御できるため好ましい。
【００５９】
実施形態２ではフィラメント５ａを配設した後、フィラメント５ｂを配設したが、順序は特に限定されない。
【００６０】
フィラメント５ａと対を成すフィラメント５ｂ（図９においては図示していない。）は、螺旋部２の端部の開口部と嵌合するステムにあらかじめ支持部材７ｂを固定し、ステムを開口部に嵌合させ、端部を加熱しつつ外部から力を加えて封止したが、この方法に限定されない。
ステムを嵌合させた後、ステムと嵌合部との空隙を封止ガラス等によって封止してもよい。
あるいは、螺旋部２の端部を加熱しつつ外部から圧力を加えて封止してもよい。
ステムを使用すると、封止後の端部の形状を均一化しやすく、封止後のフィラメント５ｂの配設位置をより正確に制御できるため、好ましい。
【００６１】
実施形態２では、ガラスバルブ６に連通した排気管を設け、この排気管を通じて内部ガスを置換することにより内部に放電ガスを封入したが、封入方法は特に限定されない。
例えば、ガラスバルブ６を放電ガスによって置換されたチャンバー内に配置し、該チャンバー内で両端を封止してもよい。
【００６２】
水銀アマルガム４は、ステム８に配置された状態でガラスバルブ６に挿入したが、水銀アマルガム４を配置もしくは封入する方法は、特に限定されない。ガラスバルブ６内に直接水銀アマルガム４を投入してもよい。
ステム８上に水銀アマルガム４を配置する方法によれば、水銀アマルガム４を確実に最冷点に配置することができるため、より好ましい。
【００６３】
以上、本発明に係る蛍光ランプ用発光管及びその製造方法について実施形態を示して説明した。
本発明に係る蛍光ランプ用発光管は螺旋部を有しているため、長い発光管を限られた容積内に収容することができ、小型でも高い照度が得られる。このため、特に小型の安定器内蔵蛍光ランプに好適に用いることができる。
【００６４】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る安定器内蔵蛍光ランプ１１ａについて図１０を参照しながら説明する。
安定器内蔵蛍光ランプ１１ａは、本発明の実施形態１に係る蛍光ランプ用発光管１を備え、さらに電子安定器９と、電子安定器９を内蔵する樹脂製のカバー１０とを備える。蛍光ランプ用発光管１は、カバー１０に固定されている。
【００６５】
蛍光ランプ用発光管１は、本発明の実施形態１に係る蛍光ランプ用発光管１と同じである。
【００６６】
電子安定器９は、電源と、蛍光ランプ用発光管１の内部に配設されているフィラメント５ａ、５ｂ（図示しない）との間に接続されており、フィラメント５ａ、５ｂに電圧を印加する役割と、ランプ電流を適正な値に制御する役割とを有する。
【００６７】
カバー１０は、安定器内蔵蛍光ランプ１１ａの電気回路部（電子安定器９を含む）を外部から絶縁する役割を有する。
また、蛍光ランプ用発光管１と電子安定器９との間を物理的に遮蔽し、放電時に蛍光ランプ用発光管１から発する熱から、電子安定器９を保護する。
さらに、カバー１０は、電子安定器９及び電子安定器９と蛍光ランプ用発光管１との接続部を物理的に保護する役割をも有する。
【００６８】
安定器内蔵蛍光ランプ１１ａが点灯される際、電子安定器９はまず、予熱電圧をフィラメント５ａ、５ｂに印加する。予熱電圧を印加されたフィラメント５ａ、５ｂは発熱し、表面に塗布されたエミッターを加熱する。
次に、電子安定器９は始動電圧をフィラメントに印加する。すると蛍光ランプ用発光管１内で放電が始まる。
放電が始まると、電子安定器９は蛍光ランプ用発光管１が安定した照度と高い発光効率を維持するよう、ランプ電流を制御する。
【００６９】
電子安定器９がフィラメントに予熱電圧と始動電圧とを印加することで、蛍光ランプ用発光管１を、より迅速に点灯させることが可能となる。このため、安定器内蔵蛍光ランプ１１ａは、点灯直後の明るさの立ち上がりにすぐれる。
安定点灯時においては、電子安定器９がランプ電流を適正な値に制御するため、安定器内蔵蛍光ランプ１１ａは安定した照度と、高い発光効率とを維持することができる。
【００７０】
さらに、カバー１０によって電子安定器９が保護されていることで、高い電圧を印加する電子安定器９をより安全に用いることができる。
また、カバー１０は蛍光ランプ用発光管１から発生する熱が電子安定器９に伝わるのを抑制するので、電子安定器９をより安定に作動させることができる。
【００７１】
以上、本発明に係る安定器内蔵蛍光ランプについて、実施形態３を示して説明したが、本発明の範囲は実施形態３に限定されるものではない。
【００７２】
蛍光ランプ用発光管１は、直線部が螺旋部の螺旋の回転軸に沿って、かつ、螺旋部の螺旋の回転面と略直交するよう配置されているが、形状はこれに限定されない。本発明に係る蛍光ランプ用発光管であれば、いずれも好適に用いることができる。
【００７３】
電子安定器９としては、インバータ式を用いたが、グロー式、ラピッド式等、周知の電子安定器のいずれであっても用いることができる。
【００７４】
カバー１０の材質は樹脂を使用した。通常は、耐熱性と絶縁性とにすぐれるポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が使用されるが、所望の耐熱性と絶縁性、及び機械的強度を有するものであればよく、限定されない。
【００７５】
なお、実施形態３においては、カバー１０に、カバー１０を挟んで蛍光ランプ用発光管１と対向する位置に、白熱電球用ソケットに螺合する口金を設けた。
電子安定器９と口金を備えた安定器内蔵蛍光ランプは、従来の白熱電球用照明器具に取り付けて使用することができるため、特に好ましい。
【００７６】
さらに、本発明に係る安定器内蔵蛍光ランプには、透光性のグローブを付加することもできる。
グローブはカバーによって固定され、蛍光ランプ用発光管を覆う。
グローブの材質としては、通常は透光性と耐熱性にすぐれるガラスが用いられるが、これらの条件を満たすものであれば樹脂でもよく、特に限定されない。
【００７７】
以上、本発明に係る安定器内蔵蛍光ランプについて、実施形態２を示しつつ説明した。
本発明に係る安定器内蔵蛍光ランプでは、直線部の端部に設けた最冷点の温度をより低く、かつ安定させることができればさらに好ましいことは言うまでもない。
以下、本発明の安定器内蔵蛍光ランプをより好ましい形で実施するための形態について、図１１及び図１２を参照しながら説明する。
【００７８】
（実施形態４）
図１１は、本発明の実施形態３に係る安定器内蔵蛍光ランプ１１ｂを示す。図１２は、安定器内蔵蛍光ランプ１１ｂのうち、蛍光ランプ用発光管１ｂの一部を切り欠いて示した図である。
【００７９】
安定器内蔵蛍光ランプ１１ｂに使用される蛍光ランプ用発光管１ｂは、直線部３の端部がカバー１０の内部に向かって延伸され、端部から１５ｍｍがカバー１０内に収容されている。カバー１０の内部と蛍光ランプ用発光管１ｂとの間は、カバー１０に設けられた直線部３を挿通するための孔と、同じくカバー１０に設けられた電子安定器９と蛍光ランプ用発光管１ｂとの間を電気的に接続するための導線を通すための孔を除き、物理的に遮蔽されている。
【００８０】
カバー１０の内部と蛍光ランプ用発光管１ｂとの間が物理的に遮蔽されていることにより、放電時に蛍光ランプ用発光管１ｂから発生する熱がカバー１０の内部に伝わるのを防ぐことができる。カバー１０の内部に直線部３の端部を収容することで、フィラメント５ａ、５ｂや放電路において生ずる熱、特に螺旋部に配置されたフィラメント５ｂ（図示しない）から生ずる熱の影響を防ぐことができる。このため、直線部３の端部に設けられた最冷点の温度をより低く、かつ安定させることができ、より好ましい。
【００８１】
さらに、図１２に示すように、安定器内蔵蛍光ランプ１１ｂにおいては、直線部３に配設されたフィラメント５ａが、カバー１０の外側に位置している。
カバー１０からフィラメント５ａまでの高さは１５ｍｍであり、直線部３の端部からフィラメント５ａまでの高さＨａは、３０ｍｍである。
【００８２】
フィラメント５ａをカバー１０の外側となる位置に配設することで、フィラメント５ａから発生する熱が、直線部３の端部及びカバー１０内に伝わるのを抑制することができる。
このため、直線部３の端部に設けられた最冷点の温度をより低く、かつ安定させることができる。
さらに、フィラメント５ａから発生した熱がカバー１０に内蔵された電子安定器９に伝わるのも抑制することができる。この結果、電子安定器９をより安定に動作させることができ、より好ましい。
【００８３】
以上、本発明の安定器内蔵蛍光ランプについて、実施形態４を示しながら説明したが、これ以外の形態も可能である。
【００８４】
蛍光ランプ用発光管１ｂのうち、カバー内に収容される部分の長さは１５ｍｍとしたが、限定されない。好ましくは２〜５０ｍｍであり、より好ましくは５〜３０ｍｍである。
２ｍｍ未満では蛍光ランプ用発光管１ｂから生じる熱の影響を防ぐのに十分ではない。
【００８５】
直線部に配設されるフィラメント５ａの位置は１５ｍｍとしたが、これに限定されない。カバーからの高さは、好ましくは１〜３０ｍｍであり、より好ましくは２〜２０ｍｍである。
１ｍｍ未満では、フィラメント５ａから生じる熱がカバー内に伝わるのを十分に抑制できない。
【００８６】
以上説明したように、本発明の蛍光ランプ用発光管は、螺旋部を有する蛍光ランプ用発光管において、比較的低温で水銀蒸気を放出する水銀アマルガムを用いても、安定点灯時の照度の低下を防ぐことができる。この蛍光ランプ用発光管は、一端部に直線部を有し、該直線部に一方のフィラメントを配設するため、該フィラメントの挿入が容易であり、生産性にもすぐれている。
本発明に係る蛍光ランプ用発光管の製造方法によれば、直線部に配設するフィラメントを、直線部に対して略平行方向に挿入する。挿入の過程において、フィラメントの向きや角度を変更することがないため、工程が簡便である。さらに、ガラスバルブの内面に被着された蛍光層にフィラメントや支持部材が接触するおそれが少ない。このため、蛍光層の損傷や、フィラメントの破損が起きにくく、前記本発明に係る蛍光ランプ用発光管が生産性よく得られる。
本発明の蛍光ランプ用発光管は、特に安定器内蔵蛍光ランプに好適である。
【符号の説明】
【００８７】
１、１ｂ 蛍光ランプ用発光管
２ 螺旋部
３ 直線部
４ 水銀アマルガム
５ａ、５ｂ フィラメント
６ ガラスバルブ
７ａ、７ｂ 支持部材
８ ステム
９ 電子安定器
１０ カバー
１１ａ、１１ｂ 安定器内蔵蛍光ランプ
１２ 封止部
Ｌ 直線部長さ
Ｈａ 直線部３の端部から測定したフィラメント５ａの高さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプ用発光管とその製造方法、ならびにこれを用いた安定器内蔵蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプ用発光管は、内面に蛍光層が被着されたガラスバルブの両端部にフィラメントを取り付け、該ガラスバルブの内部に水銀蒸気を含む放電ガスを封入して構成されている。
蛍光ランプは白熱灯に比べて小さな消費電力で同等以上の照度が得られるので、各種の照明器具の光源として使用されている。
しかし、蛍光ランプには白熱電球と比べて点灯直後の明るさの立ち上がりが遅いという欠点がある。これは、点灯直後は発光管の温度が低く、発光管内の水銀蒸気圧が低いためである。
【０００３】
点灯直後の明るさの立ち上がりを速くするために、比較的低温で水銀蒸気を放出する水銀アマルガムを使用する方法が知られている。
しかし、水銀アマルガムを使用した場合、安定点灯時の照度が低くなるという問題がある。これは、放電によって発光管の温度が上昇したときに、発光管内の水銀蒸気圧が最適範囲よりも高くなるためである。
【０００４】
この問題は、安定器内蔵蛍光ランプによく用いられる、螺旋部を有する蛍光ランプ用発光管において特に顕著である。
螺旋部を有する蛍光ランプ用発光管は、発光管の長さあたりの放熱面積が、直管型や円環型の発光管に比べて小さく、発生した熱が内部にこもりやすい。その結果、点灯直後の温度と安定点灯時の温度の差が直管型や円環型の発光管よりも大きくなり、水銀蒸気圧を最適範囲に保つことがより難しい。
【０００５】
安定点灯時の照度の低下を避けるためには、発光管内で最も温度が低くなる部分、いわゆる最冷点の温度を低くすることが有効である。最冷点温度を低くすることによって、発光管内に放出された過剰の水銀蒸気は該最冷点において凝縮し、水銀蒸気圧が適正範囲に保たれる。
【０００６】
理論上は、最冷点は発光管内のどの部分に存在してもよい。しかし、発光時にはフィラメント、及びフィラメント間に形成される放電路において熱が生じる。このため、最冷点をフィラメントや放電路から離れた位置に設けた方が、最冷点温度をより低くしやすい。
【０００７】
特許文献１には、螺旋部を有する発光管の端部に、発光管と連通した突出部を設ける構成が開示されている。
この構成では、突出部が最冷点として機能する。
【０００８】
特許文献２には、円環状の蛍光ランプにおいて、発光管の一端部を最冷点とする構成が開示されている。
この構成では、発光管の両端部に配設される一対のフィラメントのうち、一端部に配設されるフィラメントが、他端部に配設されるフィラメントよりも長い。このため、一端部は他端部よりもフィラメント及び放電路において生じる熱の影響を受けにくく、最冷点として機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３４７２３６号公報
【特許文献２】特開２００２−３２９４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示されている構成では、突出部の構造が複雑なため発光管の成形が難しいという問題がある。
さらに安定器内蔵蛍光ランプの組み立て工程において突出部が破損しやすく、生産性の点でも問題がある。
【００１１】
一方、特許文献２に開示されている構成は、円環状の発光管を対象としたものである。
螺旋部を有するガラスバルブにフィラメントを挿入する場合、ガラスバルブ及びフィラメントの方向や角度を精密に調整しなければならず、生産が難しい。
加えて、挿入の方向や角度を誤るとガラスバルブに被着された蛍光層とフィラメントが接触して、蛍光層に傷が付いたり、フィラメントが破損したりするおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、端部に最冷点を有し、かつ生産性にもすぐれた、螺旋部を有する蛍光ランプ用発光管とその製造方法、ならびにこれを用いた安定器内蔵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】
本発明に係る蛍光ランプ用発光管は、螺旋部を有し、かつ、少なくとも一端部に直線部を有するガラスバルブと、前記ガラスバルブ内に配設された一対のフィラメントと、前記ガラスバルブ内に水銀蒸気を放出する水銀アマルガムとを備える蛍光ランプ用発光管であって、前記一対のフィラメントのうち、少なくとも一方のフィラメントは前記直線部であって直線部の端部からの高さが２０ｍｍ以上の位置に配設されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る蛍光ランプ用発光管の製造方法は、前記フィラメントを直線部の端部から該直線部と略平行方向に挿入した後、該直線部の端部を封止することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る安定器内蔵蛍光ランプは、前記発明に係る蛍光ランプ用発光管と、電源とフィラメントとの間に電気的に接続され、該フィラメントに電圧を印加する電子安定器と、前記電子安定器を内蔵するカバーとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、生産性にすぐれ、比較的低温で水銀蒸気を放出する水銀アマルガムを用いるにも関わらず、安定点灯時の照度の低下を防ぐことができる蛍光ランプ用発光管を提供できる。
本発明によれば、前記本発明に係る蛍光ランプ用発光管を生産性よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１に係る蛍光ランプ用発光管の正面図である。
【図２】図１に示した蛍光ランプ用発光管の上面図である。
【図３】図１及び図２に示した蛍光ランプ用発光管の内部構成図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る蛍光ランプ用発光管の正面図である。
【図５】図４に示した蛍光ランプ用発光管の上面図である。
【図６】本発明の第二の他の実施形態に係る蛍光ランプ用発光管の正面図である。
【図７】図６に示した蛍光ランプ用発光管の右側面図である。
【図８】本発明の第三の他の実施形態に係る蛍光ランプ用発光管の正面図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る蛍光ランプ用発光管の製造方法を示す模式図である。（ａ）はフィラメントを挿入する前の状態であり、（ｂ）はフィラメントを挿入する過程であり、（ｃ）はフィラメントの挿入が完了した状態であり、（ｄ）はガラスバルブの直線部の端部が封止された状態である。
【図１０】本発明の実施形態３に係る安定器内蔵蛍光ランプの内部構成図である。
【図１１】本発明の実施形態４に係る安定器内蔵蛍光ランプの内部構成図である。
【図１２】図１１に示した安定器内蔵蛍光ランプの一部を切り欠いて示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る蛍光ランプ用発光管とその製造方法、ならびにこれを使用した安定器内蔵蛍光ランプについて、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施形態１）
まず本発明の実施形態１に係る蛍光ランプ用発光管１について、図１乃至図３を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態１に係る蛍光ランプ用発光管１の正面図である。図２は、蛍光ランプ用発光管１の上面図である。図３は蛍光ランプ用発光管１の内部構成図である。
【００２０】
蛍光ランプ用発光管１は、図３に示すように、ガラスバルブ６に、フィラメント５ａ、５ｂ、水銀アマルガム４を封入して構成されている。
【００２１】
ガラスバルブ６は、図１及び図２に示すように、一本の円柱状のガラス管を屈曲させて形成されている。ガラス管の一端部を長さＬの直線部３とし、残り部分は、直線部３を中心軸とし、かつ直線部３の端部方向へ向かう螺旋を形成するように巻かれ、螺旋部２が形成される。直線部３は、螺旋部２の螺旋の回転軸に沿って、かつ、螺旋部２の螺旋の回転面と略直交するよう配置されている。
【００２２】
ガラスバルブ６の内面には、蛍光層が被着されている。
さらに、ガラスバルブ６の内部には、希ガスと水銀蒸気とを含む放電ガスが封入されている。
【００２３】
図３に図示するように、フィラメント５ａはガラスバルブ６の直線部３の端部に配設されている。フィラメント５ｂはガラスバルブ６の螺旋部２の端部に配設されている。
フィラメント５ａ、５ｂはタングステンで構成されている。
水銀アマルガム４は、直線部３の端部に配置されている。
【００２４】
フィラメント５ａはその両端部において、二本の金属線からなる支持部材７ａに支持されている。フィラメント５ｂも同様に支持部材７ｂに支持されている。
支持部材７ａ、７ｂは、フィラメント５ａ、５ｂを支持してその配設位置及び端部からの高さを規定する役割と、フィラメント５ａ、５ｂと電源とを電気的に接続する役割とを有する。
【００２５】
支持部材７ａは、ガラス製のステム８を貫通しており、かつステム８に固定されている。ステム８の長さは２５ｍｍである。
ステム８は二本の金属線からなる支持部材７ａを絶縁して短絡を防いでいる。さらに、支持部材７ａを補強し、フィラメント５ａが蛍光層に接触することを防いでいる。
なお、ステム８はフィラメント５ａから直線部３の端部までの空間をすべて塞ぐものではない。水銀蒸気は、水銀アマルガム４とガラスバルブ６内の他の部位との間を自由に行き来することができる。
【００２６】
支持部材７ａの先端は、直線部３の端部から３０ｍｍの高さに位置している。支持部材７ａによって支持されたフィラメント５ａの、直線部３の端部からの高さＨａは３０ｍｍである。
支持部材７ｂの先端は、螺旋部２の端部から１５ｍｍの高さに位置している。支持部材７ｂによって支持されたフィラメント５ｂの、螺旋部２の端部からの高さは１５ｍｍである。
【００２７】
フィラメント５ａ、５ｂには、熱せられると電子を放出するエミッターが塗布されている。
【００２８】
電源から支持部材７ａ、７ｂを通じてフィラメント５ａ、５ｂに電圧が印加されると、フィラメント５ａ、５ｂは発熱する。この結果、フィラメント５ａ、５ｂに塗布されたエミッターから電子が放出され、フィラメント５ａとフィラメント５ｂとの間に放電路が形成される。
【００２９】
電子は、放電路を移動中に、放電ガス中に含まれる水銀原子に衝突する。電子に衝突された水銀原子は紫外線を放出する。
紫外線はガラスバルブ６の内面に被着されている蛍光層に当たり、蛍光層に可視光線を発生させる。この結果、蛍光ランプ用発光管１は照明装置としての機能を発揮する。
【００３０】
蛍光ランプ用発光管１で放電が起きると、熱が発生する。
しかし、直線部３の端部は、放電路の外側に位置し、かつフィラメント５ａから３０ｍｍ離れているため、フィラメント５ａ及び放電路において発生する熱の影響を受けにくい。この結果、直線部３の端部が最冷点として機能する。
【００３１】
蛍光ランプ用発光管１内に存在する過剰の水銀蒸気は最冷点において凝縮するか、最冷点に配置された水銀アマルガム４に吸収される。この結果、安定点灯時における蛍光ランプ用発光管１内の水銀蒸気圧は最適範囲に保たれ、照度の低下を防ぐことができる。
【００３２】
蛍光ランプ用発光管１は螺旋部２を有するため、限られた容積内により長い発光管を収容することができ、小型でも高い照度が得られる。
【００３３】
フィラメント５ａは直線部３に配設されているため、フィラメント５ａをガラスバルブ６に挿入する前に支持部材７ａを曲げたり、挿入する際に支持部材７ａ又はガラスバルブ６の向きや角度を精密に調整したりする必要がない。また、挿入する際にガラスバルブ６の内面に被着された蛍光層を傷つけるおそれも少ない。このため、蛍光ランプ用発光管１は生産性にすぐれている。
【００３４】
以上、本発明に係る蛍光ランプ用発光管について、実施形態１を示しながら説明したが、本発明の範囲は実施形態１に限定されるものではない。
【００３５】
ガラスバルブ６は、１本の円柱状のガラス管を屈曲させて形成されたものを用いたが、螺旋形状のガラス管と、直線状のガラス管とが接合されて形成されたものでもよい。
【００３６】
ガラスバルブ６は、一端部に直線部３を有し、他端部に螺旋部２を有するものを使用したが、他端部にも直線部を有するものであってもよい。ただし、他端部に螺旋部２を有する形態の方が、限られた容積内により長い発光管を収容でき、照度を高くできるためより好ましい。
【００３７】
螺旋部２の長さがガラスバルブ６全体の長さに占める割合は、大きいほど、限られた容積内で発光管を長くでき、照度が高くなるため有利である。
上記割合は５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、８０％以上が特に好ましい。
【００３８】
ガラスバルブ６の直線部３は螺旋部２の螺旋の回転軸に沿って、かつ螺旋部２の螺旋の回転面と略直交するよう配置したが、これに限定されない。
【００３９】
例えば、図４及び図５に示すように、直線部３が螺旋部２の螺旋の回転面と略直交するよう配置されている場合において、螺旋部２の螺旋が描く円の円周上の一点と、該円の中心とを結ぶ線を略二分する点を通るように直線部３が配置されていてもよい。
あるいは、直線部３が螺旋部２の螺旋の回転面と略直交するように配置されている場合において、直線部３が螺旋部２の螺旋が描く円の外側を通るように配置されていてもよい。
【００４０】
さらには、直線部３が螺旋部２の螺旋の回転面と略平行に配置されていてもよい。
このとき、例えば図６及び図７に示すように、直線部３は螺旋部２の螺旋の回転軸と直交する線と平行に配置されていてもよい。
あるいは図８に示すように、直線部３の端部が螺旋部２の端部に近接するよう配置されていてもよい。
ただし、ガラスバルブ６の直線部３は螺旋部２の螺旋の回転軸に沿って、かつ螺旋部２の螺旋の回転面と略直交するよう配置されている形態が、発光管長さあたりの容積を小さくでき、より好ましい。
【００４１】
水銀アマルガム４は、最冷点となる直線部３の端部に配置したが、これに限定されない。
螺旋部２の端部に配置してもよいし、蛍光ランプ用発光管１の内部に位置を限定することなく投入してもよい。
その他、必要に応じて、蛍光ランプ用発光管１の内部に、点灯直後や安定点灯時の水銀蒸気圧を最適化するための純水銀や補助アマルガムを配置もしくは投入することもできる。
【００４２】
フィラメント５ａ、５ｂの材質としてはタングステンを用いたが、所望の耐熱性、電気伝導性を備えるものであれば特に限定されない。
【００４３】
フィラメント５ａの高さＨａを３０ｍｍとしたが、フィラメント５ａの高さＨａは２０ｍｍ以上であればよい。
フィラメント５ａの高さＨａは、好ましくは３０ｍｍ以上であり、特に好ましくは５０ｍｍ超である。
フィラメント５ａの高さＨａが２０ｍｍ未満だと、フィラメント５ａから生じる熱が直線部３の端部に伝わるのを十分に抑制できず、直線部３の端部に最冷点が形成されにくくなる。この場合、安定点灯時の照度の低下を防ぐことが難しくなる。
【００４４】
フィラメント５ａの高さＨａが大きいほど最冷点となる直線部３の端部の温度を低く保つことができるが、大きくするとその分放電路が短くなり、発光管の有効発光長さが減ずる。このため、フィラメント５ａの高さＨａは直線部Ｌの長さの７０％以下が好ましく、５０％以下がより好ましい。
【００４５】
フィラメント５ｂは、螺旋部２の端部に配設したが、配設位置は限定されない。
【００４６】
フィラメント５ｂの、螺旋部２の端部からの高さを１５ｍｍとしたが、これに限定されない。
フィラメント５ｂの高さは、通常は５〜３０ｍｍであり、好ましくは８〜２５ｍｍであり、より好ましくは１０〜２０ｍｍである。３０ｍｍを超えると、挿入の際に蛍光層を傷つけたり、フィラメント５ｂ又は支持部材７ｂが破損したりするおそれがある。
【００４７】
直線部３の端部はステム８を挿入した後、直線部３の端部を加熱し、外部から力を加えることによって封止したが、ステム８を挿入した後、封止ガラスによって封止してもよい。
【００４８】
ステム８の材質にはガラスを用いたが、絶縁性及び耐熱性を有するものであれば特に限定されない。また、ステムの形状も、ステム８のようにフレア型のステムに限定されない。たとえば平たい円盤状のステムも用いることができる。
【００４９】
ステム８の長さを２５ｍｍとしたが、フィラメント５ａの高さＨａ未満であればよく、限定されない。
ただし、支持部材７ａを長くするほどフィラメント５ａは不安定になるため、ステム８はフィラメント５ａの高さＨａに対して１／２以上の長さを有することが好ましい。
フィラメント５ａの高さＨａに対して２／３以上であればより好ましく、３／４以上であれば特に好ましい。
【００５０】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る蛍光ランプ用発光管の製造方法について図９を参照しながら説明する。
ガラスバルブ６は、先に述べた通り、螺旋部２を有し、一端部に長さＬの直線部３を有している（図９においては、理解を容易にするため螺旋部２は省略している）。ガラスバルブ６の内面には蛍光層が被着されている。
【００５１】
フィラメント５ａにはエミッターが塗布され、その両端部において支持部材７ａに支持されている。なお、理解を容易にするために図９には図示していないが、支持部材７ａはステム８（図示しない）に固定されている。ステム８には、水銀アマルガム４（図示しない）が配置されている。
【００５２】
フィラメント５ａを挿入する前の段階として、まず、図９（ａ）に示すように、支持部材７ａの長手方向の軸線（図９においては一点鎖線で示す。）と、直線部３の長手方向の軸線とが、ほぼ同一直線上に並ぶよう配置する。
【００５３】
次に、図９（ｂ）に示すように、フィラメント５ａを、直線部３の端部の開口部に向かって、直線部３と略平行方向に挿入する。少なくともフィラメント５ａが直線部３の端部の開口部に挿入されてから所定の位置に到達するまでの間、支持部材７ａの長手方向の軸線と、直線部３の長手方向の軸線とは、常にほぼ同一直線上にあるよう挿入する。
【００５４】
図９（ｃ）に示すように、フィラメント５ａが所定の位置まで達したら、挿入を停止する。フィラメント５ａとガラスバルブ６の相対位置を固定する。このとき、ステム８（図示しない）は直線部３の端部の開口部の内側に嵌合されている。
つづいて直線部３の端部を加熱しつつ外部から力を加え、直線部３の端部を封止するとともに支持部材７ａを固定する。直線部３の端部には封止部１２が形成される。
フィラメント５ａは支持部材７ａに固定されているため、支持部材７ａを固定すれば、図９（ｄ）に示すように、フィラメント５ａの高さＨａが定まる。
つづいて、ガラスバルブ６内にフィラメント５ａと対を成すフィラメント５ｂを配設し、ガラスバルブ６に連通させて設けた排気管（図９においては省略されている）を通じて内部に放電ガスを封入することで、蛍光ランプ用発光管が得られる。
【００５５】
この方法では、支持部材７ａに固定されたフィラメント５ａを、直線部３に対して略平行方向に挿入する。挿入の過程において、挿入の向きや角度を変更することがないため、工程が簡便である。さらに、ガラスバルブ６の内面に被着された蛍光層にフィラメント５ａや支持部材７ａが接触するおそれが少ない。このため、蛍光層の損傷や、フィラメント５ａの破損が起きにくい。
【００５６】
以上、本発明に係る蛍光ランプ用発光管の製造方法について実施形態２を示しながら説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００５７】
実施形態２ではフィラメント５ａをガラスバルブ６に向かって移動させて挿入したが、固定されたフィラメント５ａ及び支持部材７に、ガラスバルブ６を近づけて挿入してもよい。
【００５８】
直線部３の端部は、直線部３の端部の開口部にステム８を嵌合させ、端部を加熱しつつ外部から力を加えて封止したが、この方法に限定されない。例えば、ステム８を嵌合させた後、ステム８と開口部との空隙を封止ガラス等によって封止してもよい。また、ステム８を用いずに、直線部３の端部の開口部を加熱しつつ、外部から力を加えて封止してもよい。
ステムを使用すると、封止後の端部の形状を均一化しやすく、フィラメント５ａの高さＨａをより正確に制御できるため好ましい。
【００５９】
実施形態２ではフィラメント５ａを配設した後、フィラメント５ｂを配設したが、順序は特に限定されない。
【００６０】
フィラメント５ａと対を成すフィラメント５ｂ（図９においては図示していない。）は、螺旋部２の端部の開口部と嵌合するステムにあらかじめ支持部材７ｂを固定し、ステムを開口部に嵌合させ、端部を加熱しつつ外部から力を加えて封止したが、この方法に限定されない。
ステムを嵌合させた後、ステムと嵌合部との空隙を封止ガラス等によって封止してもよい。
あるいは、螺旋部２の端部を加熱しつつ外部から圧力を加えて封止してもよい。
ステムを使用すると、封止後の端部の形状を均一化しやすく、封止後のフィラメント５ｂの配設位置をより正確に制御できるため、好ましい。
【００６１】
実施形態２では、ガラスバルブ６に連通した排気管を設け、この排気管を通じて内部ガスを置換することにより内部に放電ガスを封入したが、封入方法は特に限定されない。
例えば、ガラスバルブ６を放電ガスによって置換されたチャンバー内に配置し、該チャンバー内で両端を封止してもよい。
【００６２】
水銀アマルガム４は、ステム８に配置された状態でガラスバルブ６に挿入したが、水銀アマルガム４を配置もしくは封入する方法は、特に限定されない。ガラスバルブ６内に直接水銀アマルガム４を投入してもよい。
ステム８上に水銀アマルガム４を配置する方法によれば、水銀アマルガム４を確実に最冷点に配置することができるため、より好ましい。
【００６３】
以上、本発明に係る蛍光ランプ用発光管及びその製造方法について実施形態を示して説明した。
本発明に係る蛍光ランプ用発光管は螺旋部を有しているため、長い発光管を限られた容積内に収容することができ、小型でも高い照度が得られる。このため、特に小型の安定器内蔵蛍光ランプに好適に用いることができる。
【００６４】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る安定器内蔵蛍光ランプ１１ａについて図１０を参照しながら説明する。
安定器内蔵蛍光ランプ１１ａは、本発明の実施形態１に係る蛍光ランプ用発光管１を備え、さらに電子安定器９と、電子安定器９を内蔵する樹脂製のカバー１０とを備える。蛍光ランプ用発光管１は、カバー１０に固定されている。
【００６５】
蛍光ランプ用発光管１は、本発明の実施形態１に係る蛍光ランプ用発光管１と同じである。
【００６６】
電子安定器９は、電源と、蛍光ランプ用発光管１の内部に配設されているフィラメント５ａ、５ｂ（図示しない）との間に接続されており、フィラメント５ａ、５ｂに電圧を印加する役割と、ランプ電流を適正な値に制御する役割とを有する。
【００６７】
カバー１０は、安定器内蔵蛍光ランプ１１ａの電気回路部（電子安定器９を含む）を外部から絶縁する役割を有する。
また、蛍光ランプ用発光管１と電子安定器９との間を物理的に遮蔽し、放電時に蛍光ランプ用発光管１から発する熱から、電子安定器９を保護する。
さらに、カバー１０は、電子安定器９及び電子安定器９と蛍光ランプ用発光管１との接続部を物理的に保護する役割をも有する。
【００６８】
安定器内蔵蛍光ランプ１１ａが点灯される際、電子安定器９はまず、予熱電圧をフィラメント５ａ、５ｂに印加する。予熱電圧を印加されたフィラメント５ａ、５ｂは発熱し、表面に塗布されたエミッターを加熱する。
次に、電子安定器９は始動電圧をフィラメントに印加する。すると蛍光ランプ用発光管１内で放電が始まる。
放電が始まると、電子安定器９は蛍光ランプ用発光管１が安定した照度と高い発光効率を維持するよう、ランプ電流を制御する。
【００６９】
電子安定器９がフィラメントに予熱電圧と始動電圧とを印加することで、蛍光ランプ用発光管１を、より迅速に点灯させることが可能となる。このため、安定器内蔵蛍光ランプ１１ａは、点灯直後の明るさの立ち上がりにすぐれる。
安定点灯時においては、電子安定器９がランプ電流を適正な値に制御するため、安定器内蔵蛍光ランプ１１ａは安定した照度と、高い発光効率とを維持することができる。
【００７０】
さらに、カバー１０によって電子安定器９が保護されていることで、高い電圧を印加する電子安定器９をより安全に用いることができる。
また、カバー１０は蛍光ランプ用発光管１から発生する熱が電子安定器９に伝わるのを抑制するので、電子安定器９をより安定に作動させることができる。
【００７１】
以上、本発明に係る安定器内蔵蛍光ランプについて、実施形態３を示して説明したが、本発明の範囲は実施形態３に限定されるものではない。
【００７２】
蛍光ランプ用発光管１は、直線部が螺旋部の螺旋の回転軸に沿って、かつ、螺旋部の螺旋の回転面と略直交するよう配置されているが、形状はこれに限定されない。本発明に係る蛍光ランプ用発光管であれば、いずれも好適に用いることができる。
【００７３】
電子安定器９としては、インバータ式を用いたが、グロー式、ラピッド式等、周知の電子安定器のいずれであっても用いることができる。
【００７４】
カバー１０の材質は樹脂を使用した。通常は、耐熱性と絶縁性とにすぐれるポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が使用されるが、所望の耐熱性と絶縁性、及び機械的強度を有するものであればよく、限定されない。
【００７５】
なお、実施形態３においては、カバー１０に、カバー１０を挟んで蛍光ランプ用発光管１と対向する位置に、白熱電球用ソケットに螺合する口金を設けた。
電子安定器９と口金を備えた安定器内蔵蛍光ランプは、従来の白熱電球用照明器具に取り付けて使用することができるため、特に好ましい。
【００７６】
さらに、本発明に係る安定器内蔵蛍光ランプには、透光性のグローブを付加することもできる。
グローブはカバーによって固定され、蛍光ランプ用発光管を覆う。
グローブの材質としては、通常は透光性と耐熱性にすぐれるガラスが用いられるが、これらの条件を満たすものであれば樹脂でもよく、特に限定されない。
【００７７】
以上、本発明に係る安定器内蔵蛍光ランプについて、実施形態２を示しつつ説明した。
本発明に係る安定器内蔵蛍光ランプでは、直線部の端部に設けた最冷点の温度をより低く、かつ安定させることができればさらに好ましいことは言うまでもない。
以下、本発明の安定器内蔵蛍光ランプをより好ましい形で実施するための形態について、図１１及び図１２を参照しながら説明する。
【００７８】
（実施形態４）
図１１は、本発明の実施形態３に係る安定器内蔵蛍光ランプ１１ｂを示す。図１２は、安定器内蔵蛍光ランプ１１ｂのうち、蛍光ランプ用発光管１ｂの一部を切り欠いて示した図である。
【００７９】
安定器内蔵蛍光ランプ１１ｂに使用される蛍光ランプ用発光管１ｂは、直線部３の端部がカバー１０の内部に向かって延伸され、端部から１５ｍｍがカバー１０内に収容されている。カバー１０の内部と蛍光ランプ用発光管１ｂとの間は、カバー１０に設けられた直線部３を挿通するための孔と、同じくカバー１０に設けられた電子安定器９と蛍光ランプ用発光管１ｂとの間を電気的に接続するための導線を通すための孔を除き、物理的に遮蔽されている。
【００８０】
カバー１０の内部と蛍光ランプ用発光管１ｂとの間が物理的に遮蔽されていることにより、放電時に蛍光ランプ用発光管１ｂから発生する熱がカバー１０の内部に伝わるのを防ぐことができる。カバー１０の内部に直線部３の端部を収容することで、フィラメント５ａ、５ｂや放電路において生ずる熱、特に螺旋部に配置されたフィラメント５ｂ（図示しない）から生ずる熱の影響を防ぐことができる。このため、直線部３の端部に設けられた最冷点の温度をより低く、かつ安定させることができ、より好ましい。
【００８１】
さらに、図１２に示すように、安定器内蔵蛍光ランプ１１ｂにおいては、直線部３に配設されたフィラメント５ａが、カバー１０の外側に位置している。
カバー１０からフィラメント５ａまでの高さは１５ｍｍであり、直線部３の端部からフィラメント５ａまでの高さＨａは、３０ｍｍである。
【００８２】
フィラメント５ａをカバー１０の外側となる位置に配設することで、フィラメント５ａから発生する熱が、直線部３の端部及びカバー１０内に伝わるのを抑制することができる。
このため、直線部３の端部に設けられた最冷点の温度をより低く、かつ安定させることができる。
さらに、フィラメント５ａから発生した熱がカバー１０に内蔵された電子安定器９に伝わるのも抑制することができる。この結果、電子安定器９をより安定に動作させることができ、より好ましい。
【００８３】
以上、本発明の安定器内蔵蛍光ランプについて、実施形態４を示しながら説明したが、これ以外の形態も可能である。
【００８４】
蛍光ランプ用発光管１ｂのうち、カバー内に収容される部分の長さは１５ｍｍとしたが、限定されない。好ましくは２〜５０ｍｍであり、より好ましくは５〜３０ｍｍである。
２ｍｍ未満では蛍光ランプ用発光管１ｂから生じる熱の影響を防ぐのに十分ではない。
【００８５】
直線部に配設されるフィラメント５ａの位置は１５ｍｍとしたが、これに限定されない。カバーからの高さは、好ましくは１〜３０ｍｍであり、より好ましくは２〜２０ｍｍである。
１ｍｍ未満では、フィラメント５ａから生じる熱がカバー内に伝わるのを十分に抑制できない。
【００８６】
以上説明したように、本発明の蛍光ランプ用発光管は、螺旋部を有する蛍光ランプ用発光管において、比較的低温で水銀蒸気を放出する水銀アマルガムを用いても、安定点灯時の照度の低下を防ぐことができる。この蛍光ランプ用発光管は、一端部に直線部を有し、該直線部に一方のフィラメントを配設するため、該フィラメントの挿入が容易であり、生産性にもすぐれている。
本発明に係る蛍光ランプ用発光管の製造方法によれば、直線部に配設するフィラメントを、直線部に対して略平行方向に挿入する。挿入の過程において、フィラメントの向きや角度を変更することがないため、工程が簡便である。さらに、ガラスバルブの内面に被着された蛍光層にフィラメントや支持部材が接触するおそれが少ない。このため、蛍光層の損傷や、フィラメントの破損が起きにくく、前記本発明に係る蛍光ランプ用発光管が生産性よく得られる。
本発明の蛍光ランプ用発光管は、特に安定器内蔵蛍光ランプに好適である。
【符号の説明】
【００８７】
１、１ｂ 蛍光ランプ用発光管
２ 螺旋部
３ 直線部
４ 水銀アマルガム
５ａ、５ｂ フィラメント
６ ガラスバルブ
７ａ、７ｂ 支持部材
８ ステム
９ 電子安定器
１０ カバー
１１ａ、１１ｂ 安定器内蔵蛍光ランプ
１２ 封止部
Ｌ 直線部長さ
Ｈａ 直線部３の端部から測定したフィラメント５ａの高さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋部を有し、かつ、少なくとも一端部に直線部を有するガラスバルブと、
前記ガラスバルブ内に配設された一対のフィラメントと、
前記ガラスバルブ内に水銀蒸気を放出する水銀アマルガムと、
を備える蛍光ランプ用発光管であって、
前記一対のフィラメントのうち、少なくとも一方のフィラメントは前記直線部内であって直線部の端部からの高さが２０ｍｍ以上の位置に配設されている、
ことを特徴とする、蛍光ランプ用発光管。
【請求項２】
前記直線部が、前記螺旋部の螺旋の回転軸に沿って配置されている、
ことを特徴とする、請求項１に記載の蛍光ランプ用発光管。
【請求項３】
前記直線部が、前記螺旋部の螺旋の回転面と略直交するように配置されている、
ことを特徴とする、請求項２に記載の蛍光ランプ用発光管。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の蛍光ランプ用発光管の製造方法であって、
前記フィラメントを前記直線部の端部から該直線部と略平行方向に挿入した後、
該直線部の端部を封止する、
ことを特徴とする、蛍光ランプ用発光管の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の蛍光ランプ用発光管と、
電源と前記フィラメントとの間に電気的に接続され、該フィラメントに電圧を印加する電子安定器と、
前記電子安定器を内蔵するカバーと、
を備えることを特徴とする、安定器内蔵蛍光ランプ。
【請求項６】
請求項５に記載の安定器内蔵蛍光ランプであって、
前記直線部の少なくとも一部が、前記カバー内に収容されている、
ことを特徴とする、安定器内蔵蛍光ランプ。
【請求項７】
前記直線部に配設されている前記一方のフィラメントは、前記蛍光ランプ用発光管が前記カバーに固定されたときに、前記カバーの外側に位置する位置に配設されている、
ことを特徴とする、請求項６に記載の安定器内蔵蛍光ランプ。
【請求項１】
螺旋部を有し、かつ、少なくとも一端部に直線部を有するガラスバルブと、
前記ガラスバルブ内に配設された一対のフィラメントと、
前記ガラスバルブ内に水銀蒸気を放出する水銀アマルガムと、
を備える蛍光ランプ用発光管であって、
前記一対のフィラメントのうち、少なくとも一方のフィラメントは前記直線部内であって直線部の端部からの高さが２０ｍｍ以上の位置に配設されている、
ことを特徴とする、蛍光ランプ用発光管。
【請求項２】
前記直線部が、前記螺旋部の螺旋の回転軸に沿って配置されている、
ことを特徴とする、請求項１に記載の蛍光ランプ用発光管。
【請求項３】
前記直線部が、前記螺旋部の螺旋の回転面と略直交するように配置されている、
ことを特徴とする、請求項２に記載の蛍光ランプ用発光管。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の蛍光ランプ用発光管の製造方法であって、
前記フィラメントを前記直線部の端部から該直線部と略平行方向に挿入した後、
該直線部の端部を封止する、
ことを特徴とする、蛍光ランプ用発光管の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の蛍光ランプ用発光管と、
電源と前記フィラメントとの間に電気的に接続され、該フィラメントに電圧を印加する電子安定器と、
前記電子安定器を内蔵するカバーと、
を備えることを特徴とする、安定器内蔵蛍光ランプ。
【請求項６】
請求項５に記載の安定器内蔵蛍光ランプであって、
前記直線部の少なくとも一部が、前記カバー内に収容されている、
ことを特徴とする、安定器内蔵蛍光ランプ。
【請求項７】
前記直線部に配設されている前記一方のフィラメントは、前記蛍光ランプ用発光管が前記カバーに固定されたときに、前記カバーの外側に位置する位置に配設されている、
ことを特徴とする、請求項６に記載の安定器内蔵蛍光ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２３２０２４（Ｐ２０１０−２３２０２４Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７８５３７（Ｐ２００９−７８５３７）
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（３０００２２３５３）ＮＥＣライティング株式会社 (483)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（３０００２２３５３）ＮＥＣライティング株式会社 (483)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]