電球形蛍光ランプ、照明装置および発光管の製造方法
【課題】発光効率と光束維持率を共に向上させることができる電極形蛍光ランプ、照明装置および発光管の製造方法を提供する。
【解決手段】口金を有するカバー３と；このカバーに取り付けられる一対の電極５ｉ，５ｊが封装された屈曲形のガラスバルブ４ｇ、このガラスバルブの内面に形成されたシリカ微粒子を主成分とする第１の保護膜、この第１の保護膜の内面に形成された第２の保護膜およびこの第２の保護膜の内面に形成された蛍光体膜を備えた発光管４と；カバー内に収容された点灯装置７と；を具備している。
【解決手段】口金を有するカバー３と；このカバーに取り付けられる一対の電極５ｉ，５ｊが封装された屈曲形のガラスバルブ４ｇ、このガラスバルブの内面に形成されたシリカ微粒子を主成分とする第１の保護膜、この第１の保護膜の内面に形成された第２の保護膜およびこの第２の保護膜の内面に形成された蛍光体膜を備えた発光管４と；カバー内に収容された点灯装置７と；を具備している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球形蛍光ランプ、この電球形蛍光ランプを具備した照明装置および発光管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電球形蛍光ランプは、ＪＩＳに定義されている一般照明用電球に近い寸法に小形化されており、一般照明用電球に近似した外観を有する。
【０００３】
この種の電球形蛍光ランプは、屈曲形のバルブを有する発光管、カバー本体の一端に口金を取り付け他端側で発光管を支持するカバー、このカバー内に収容される点灯装置、発光管を被覆してカバーの他端側に取り付けられるグローブ等を具備している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そして、近年では、グローブ内の狭隘な空間内に配設される屈曲バルブを螺旋形に形成して放電路長の増大を図ったものが提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。また、螺旋形発光管の製造方法の一例としては、ガラスバルブを螺旋形に屈曲形成した後、アルミナ等の保護膜を形成し、この保護膜の内面に蛍光体膜を形成する方法が知られている（特許文献４参照）。これはガラスバルブからＮａやＰｂ，Ｋ等の不純物が蛍光体膜に析出して劣化させるのを保護膜により抑制することにより、発光効率と光束維持率が低下することの抑制を図っている。
【特許文献１】特開２０００−２１３５１号公報
【特許文献２】特開２００３−２６３９７２号公報
【特許文献３】特開２００３−３１１７９号公報
【特許文献４】特許第３６６９４１０号公報（段落［００２５］，図７，図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の螺旋形の電球形蛍光ランプでは、ガラスバルブを螺旋形に屈曲形成した後に、アルミナ等の保護膜を形成しているので、屈曲率の大きい屈曲部では保護膜と蛍光体膜が所定の膜厚範囲内でほぼ均等に形成し難いという課題がある。
【０００６】
また、アルミナ等の保護膜は、膜としての緻密性が低いので、ガラスバルブから蛍光体膜に析出するＮａやＰｂ，Ｋ等の不純物の析出の抑制が不十分であり、蛍光体膜を劣化させ易いという課題がある。このために、蛍光体膜の発光効率と光束維持率が低いという課題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、発光効率と光束維持率を共に向上させることができる電極形蛍光ランプ、照明装置および発光管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】
請求項１記載の電球形蛍光ランプは、口金を有するカバーと；このカバーに取り付けられる一対の電極が封装された屈曲形のバルブ、このバルブの内面に形成されたシリカ微粒子を主成分とする第１の保護膜、この第１の保護膜の内面に形成された第２の保護膜およびこの第２の保護膜の内面に形成された蛍光体膜を備えた発光管と；カバー内に収容された点灯装置と；を具備していることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の電球形蛍光ランプは、第２の保護膜は、アルミナ、リン酸カルシウムまたはリン酸ストロンチウムのうち少なくとも一種の微粒子を主成分とすることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の電球形蛍光ランプは、バルブは、螺旋形に屈曲形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の照明装置は、請求項１ないし３のいずれか一記載の電球形蛍光ランプと；電球形蛍光ランプが取り付けられる器具本体と；を具備していることを特徴する。
【００１２】
請求項５記載の発光管の製造方法は、屈曲形バルブの内面に蛍光体膜が形成された発光管の製造方法であって、直管状のバルブの内面にシリカ微粒子を主成分とする第１の保護膜を形成する工程と；この後、バルブを屈曲形成する工程と；次に、第１の保護膜の内面に、アルミナ、リン酸カルシウムまたはリン酸ストロンチウムのうち少なくとも一種の微粒子を主成分とする第２の保護膜を形成する工程と；この後、第２の保護膜の内面に蛍光体膜を形成する工程と；バルブに一対の電極を封装する工程と；バルブ内を排気し、その後、放電媒体をバルブ内に封入する工程と；を具備していることを特徴する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の電球形蛍光ランプによれば、バルブ内面を第１，第２の保護膜により２重に被覆することにより、蛍光体膜を２重に保護しているので、保護膜が単層である場合に比して、ガラスバルブ内面から蛍光体膜に析出するＮａやＰｂ，Ｋ等の不純物の析出量の抑制効果を向上させることができる。このために、ガラスバルブからの不純物による蛍光体膜の劣化を抑制することができるので、発光効率と光束維持率を向上させることができる。
【００１４】
また、第１の保護膜がシリカ微粒子を主成分とするので、この第１の保護膜の緻密性を向上させることができる。このために、バルブ内面からＮａやＰｂ，Ｋ等の不純物が析出されるのを高緻密性のシリカ製第１の保護膜により抑制する不純物の析出量の抑制効果を向上させることができる。
【００１５】
さらに、このシリカ製第１の保護膜を通してアルミナ等の第２の保護膜に到達した上記不純物は、このアルミナ等の第２の保護膜によっても、蛍光体膜への析出を抑制することができる。これにより、発光効率と光束維持率を向上させることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、アルミナ等の第２の保護膜は、光反射機能を有するので、蛍光体膜で発光した光を再び蛍光体膜に反射して再度発光させることができる。このために、発光効率を向上させることができる。
【００１７】
請求項３記載の電極形蛍光ランプによれば、屈曲バルブが螺旋形であるので、一般に、屈曲率の大きい箇所や屈曲部が多いが、このバルブの内面を第１，第２の保護膜により２重に被覆するので、バルブからの上記不純物の析出量を２重に抑制することができる。
【００１８】
また、ガラスバルブ内面に直接形成される第１の保護膜がシリカ製であるので、上述したように、その高い緻密性により不純物の抑制効果をさらに向上させることができる。
【００１９】
請求項４記載の照明装置によれば、請求項１ないし３のいずれか一の電極形蛍光ランプを具備しているので、これら電極形蛍光ランプの作用効果を有する照明装置を提供することができる。
【００２０】
請求項５記載の発光管の製造方法によれば、シリカ微粒子を主成分とする第１の保護膜は、バルブが屈曲前の直管時に形成されるので、この第１のシリカ保護膜を所定厚でほぼ均等に形成することができる。また、この第１のシリカ保護膜のバルブへの固着強度を増強することができる。このために、この後のバルブ屈曲工程でバルブを屈曲する際に、第１の保護膜がバルブから剥離等の破損が発生するのを抑制することができる。
【００２１】
また、この直管バルブの屈曲により、仮に、第１のシリカ保護膜に局所的な剥離やクラック等の破損が発生した場合でも、第１のシリカ保護膜上に第２の保護膜を塗布したときに、この第２の保護膜の一部を第１の保護膜のクラック等破損箇所に充填して修復することができる。
【００２２】
このために、バルブからの不純物の析出を第１，第２の保護膜により２重に抑制することができるので、発光効率と光束維持率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、複数の添付図面中、同一または相当部分には、同一符号を付している。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施形態に係る電球形蛍光ランプの一部を縦断面で示す正面図、図２は図１で示す発光管の正面図、図３は図２のＩＩＩ部拡大縦断面図、図４は同発光管の平面図である。
【００２５】
図１に示すように電球形蛍光ランプ１は、その高さ方向（管軸方向）の一端（図１では下端）に口金２を有するカバー３、このカバー３の他端（図１では上端）側に支持された発光管４、この発光管４の一端側を支持するカバー３に取り付けられたホルダ５、発光管４を覆うとともに一端側でホルダ５の周囲も覆ってカバー３に取り付けられたグローブ６、口金２およびカバー３の内側に収納された点灯装置７を備えている。そして、定格電力が例えば４０Ｗタイプ、６０Ｗタイプ、１００Ｗタイプの白熱電球などの一般照明用電球に近い寸法と外観に形成されている。この一般照明用電球とは、ＪＩＳ Ｃ ７５０１に定義されている。
【００２６】
口金２は、エジソンタイプのＥ２６形などで、ねじ山を備えた筒状のシェル２ａ、このシェル２ａの一端側の頂部に絶縁部２ｂを介して設けられたアイレット２ｃを備えている。シェル２ａは、その他端側をカバー３の一端部に被せて接着剤またはかしめなどにより固定されている。
【００２７】
カバー３は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂により図１中下方に向けて漸次縮径する逆円錐台状部と円筒状部を一体に連成したカバー本体３ａを有し、このカバー本体３ａの一端（図１中下端）側には口金２のシェル２ａが取り付けられ、カバー本体３ａの他端側（図１中上端側）には、取付端部である環状の開口取付端部３ｂが形成されている。
【００２８】
この取付端部３ｂ内には、カバー本体３ａの円錐台状部と円筒部との連結部内側の環状凸状段部３ｃ上にて、ホルダ５の下部円筒状開口端を載置し固着している。
【００２９】
すなわち、ホルダ５は例えばＰＢＴ等の耐熱性合成樹脂により有蓋円筒状に形成され、その蓋部をなす円板状の基板部５ａの図中下面周縁部に、一端（図１では下端）側に突出する円筒状の円筒部５ｂを一体に連成し、この円筒部５ｂの図１中開口下端を、カバー本体３ａの凸状段部３ｃ上に載置し接着剤等により固着している。
【００３０】
ホルダ５は、基板部５ａ上に、発光管４の一対の電極封止端部４ａ，４ｂを載置させて支持する支持凹部と、これら電極封止端部４ａ，４ｂ同士の間隙内に突出して、その径方向のずれを規制する筒状突部５ｃを突設している。基板部５ａは、その筒状突部５ｃの外側にて、挿通孔５ｄ，５ｅをそれぞれ形成し、これら挿通孔５ｄ，５ｅには、発光管４の一対の電極封止端部４ａ，４ｂからその外方へ突出する細管４ｃと図２で示すアウタワイヤ４ｄ，４ｄをそれぞれ挿通させるようになっている。
【００３１】
グローブ６は、透明または光拡散性を有するガラスや合成樹脂などの材質により、白熱電球などの一般照明用電球のガラス球の形状に近い滑らかな曲面状に形成されている。すなわち、グローブ６は、ほぼ球状に形成された球状部６ａの図１中下端部に、この球状部６ａの直径よりも小径に漸次縮径されたほぼ円筒状の縮径部６ｂを一体に連成しており、球状部６ａはグローブ６の最大径を示す最大径部６ｃを有する。縮径部６ｂは、グローブ６の一端部（図１中下端部）に開口端部６ｄが形成され、この開口端部６ｄの縁部がカバー３の開口取付端部３ｂの内側に嵌合されて例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤により接着固定されている。
【００３２】
そして、グローブ６は、発光管４の中心軸Ｏと同軸のグローブ６の中心軸上で、図６中、左半部６Ｘ１と右半部６Ｘ２とに縦割りで分割されている。
【００３３】
すなわち、このグローブ６が、例えば非分割の一体から形成されている場合には、発光管４の最大外径部４ｋの外径の方がグローブ６の開口端部６ｄよりも大きいので、この開口端部６ｄからグローブ６内に発光管４を挿入できない。
【００３４】
そこで、このグローブ６はその中心軸Ｏ上で左，右半部６Ｘ１，６Ｘ２とに分割されているので、発光管４をホルダ５上にそれぞれ立設した後、この発光管４の外側を、その側方からグローブ６の左，右半部６Ｘ１，６Ｘ２によりそれぞれ被せ、これら左，右半部６Ｘ１，６Ｘ２を一体に突き合わせた状態でカバー３に取り付けることができる。
【００３５】
なお、グローブ６は横方向（水平方向）に２分割してもよい。この場合は、図１中、破線で示すように発光管４の最大外径部４ｋの中心線Ｏａを水平分割線として図１中、上下方向に２分割６Ｙ１，６Ｙ２してもよい。これによれば、水平分割線が発光管４の最大外径部４ｋの中心線Ｏａであるので、上下一対のグローブ６Ｙ１，６Ｙ２により発光管４の全体を被覆することができる。
【００３６】
発光管４は、その図１，図２中、上部の螺旋形部４ｅと、下部の一対の直状部４ｆ，４ｆとを有し、これらを一体に連結している。これら一対の直状部４ｆ，４ｆは、その各一端部に一対の電極４ｉ，４ｉをそれぞれ封装して一対の電極封止端部４ａ，４ｂをそれぞれ形成している。
【００３７】
螺旋形部４ｅは、外径が例えば１０ｍｍの直状円管状のガラスバルブ４ｇをほぼ等分の２つ折りに折曲し、その等分位置の折返し部４ｈを頂端として図示しない金型に巻き付けて２重螺旋形にモールド成形することにより形成される。
【００３８】
すなわち、図４に示すように螺旋形部４ｅは、ガラスバルブ４ｇの一方の電極封止端部、例えば４ａから旋回軸Ｏ回りに旋回しながら図１中上方の頂端部である折返し部４ｈに至る第１の旋回部Ａと、この折返し部４ｈの他端から旋回軸Ｏ回りに旋回しながら他方の電極封止端部、例えば４ｂに至る第２の旋回部Ｂとを有する２重螺旋形状を有し、例えばほぼ３周旋回（ターン数）している。したがって、螺旋形部４ｅは螺旋ピッチが密の密ピッチ部に形成され、放電路長が長い長放電路部に形成されている。なお、螺旋形部４ｅの頂端部である折返し部４ｈは、そのバルブ直径を第１，第２の旋回部Ａ，Ｂの直径よりも大径の膨出部に形成し、この膨出部に最冷部を形成するように形成してもよい。
【００３９】
一対の電極４ｉ，４ｊは、例えばタングステン製のコイル電極が使用されており、例えばビーズガラスにより仮止めされた状態でガラスバルブ４ｇの両端部に封着されている。
【００４０】
そして、図３に示すようガラスバルブ４ｇは、そのほぼ全内面に、膜厚０．０５〜１．０μｍの第１の保護膜４ｐ１を形成し、この第１の保護膜４ｐ１のほぼ全内面に、膜厚０．１〜１．０μｍの第２の保護膜４ｐ２を形成し、さらに、この第２の保護膜４ｐ２のほぼ全内面に、希土類等の蛍光体膜４ｐ３を形成している。
【００４１】
第１の保護膜４ｐ１は、平均粒径が１０〜１００ｎｍの超微粒子のシリカ（ＳｉＯ２）を主成分としてなり、その粒子形状は略球状である。
【００４２】
第２の保護膜４ｐ２は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、リン酸カルシウム（Ｃａ２Ｐ２Ｏ７）またはリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）のうち、少なくとも一種の微粒子（平均粒径５０〜５００ｎｍ）含んでいる。
【００４３】
ガラスバルブ４ｇ内には、アルゴンやクリプトンガス等の放電媒体が封入されており、一対の電極封止端部４ａ，４ｂの外面には、その内部に連通する細管４ｃが突設されている。細管４ｃ内には水銀またはアマルガムが収容されている。
【００４４】
螺旋形部４ｅは、グローブ６の最大径部６ｃを有する頂端６ｄ側の球状部６ａ内に収容され、その螺旋径を、グローブ６の球状部６ａの内面形状に対応して頂端の折返し部４ｈから最大径部６ｃに向けて漸次拡径して行き、グローブ６の最大径部６ｃで螺旋径を最大とし、さらに、グローブ６の球状部６ａ下半部の縮径に対応して螺旋径を漸次縮径して行って直状部４ｆの図１中上端部に一体に連成されている。
【００４５】
直状部４ｆは螺旋形部４ｅの一対の螺旋終端部において、一対の電極封止端部４ａ，４ｂ側のガラスバルブ４ｇの図１中下部を、グローブ６の円筒状部６ｂの軸方向下方に向けてほぼ直角に折曲し、直状の一対の電極封止端部４ａ，４ｂをほぼ平行に並設してホルダ５の支持用凹部内に挿入している。直状部４ｆのバルブ外径は７〜９ｍｍに形成され、螺旋形部４ｅのバルブ外径（例えば８〜１０ｍｍ）よりも小径に形成されている。なお、直状部４ｆは、ガラスバルブ４ｇを螺旋形部４ｅの旋回方向に合わせるように若干湾曲させて螺旋状に形成してもよい。
【００４６】
点灯装置７は、点灯回路パターンを形成した縦基板７ａをホルダ５内面の一対の縦溝内に嵌入して固定している。すなわち、ホルダ５は、その内面に、その直径方向で対向する一対の縦溝をホルダ５の軸方向に形成し、この縦溝内に縦基板７ａの幅方向両側縁部を嵌入させて固定している。縦基板７ａは片面または両面基板に構成され、その実装面には、電解コンデンサ等のリード部品やトランジスタ等のチップ部品等の点灯回路部品である複数の電子部品７ｂ，７ｂ，…が実装されている。
【００４７】
このように構成された電球形蛍光ランプ１の具体的構成の一例は、次の通りである。すなわち、発光管４の発光管最大外径（螺旋外径）φ２が５４ｍｍ、発光管４の高さｈ１が６４±１ｍｍ、発光管４の最大径部４ｋの水平中心軸から一対の電極封止端部４ａ，４ｂの外面までの高さｈ２が３９．９３ｍｍである。一対の電極４ｉ，４ｊ同士間の放電路長は３６０〜６１０ｍｍであり、ガラスバルブ４ｇのバルブ径に応じて相違する。例えばガラスバルブ４ｇの径（バルブ径）が８ｍｍのとき、放電路長が４７６ｍｍ、バルブ径が９ｍｍのとき、放電路長が３７４ｍｍである。また、口金２の外径φ３が２６ｍｍであり、発光管最大外径φ２（３０．５ｍｍ）の約１．１７倍である。
【００４８】
したがって、この電球形蛍光ランプ１によれば、一般照明用電球近似の外観を得ることができる。
【００４９】
また、発光管４の螺旋形部４ｅは、グローブ６の最大径部６ｃを含む比較的大容量の球状部６ａ内に収容されているので、バルブ径と螺旋径を共に大径化することができる。このために、螺旋形部４ｅの放電路長の延伸を図ることができるので、螺旋形部４ｅにおける光束の増大と発光効率の向上を共に図ることができる。
【００５０】
また、グローブ６の狭隘な縮径部６ｂ側内に収容された発光管４の直状部４ｆ，４ｆは、そのバルブ外径Ｃが螺旋形部４ｅのバルブ外径Ｄよりも細いので、グローブ縮径部６ｂ内での直状部４ｆ，４ｆ周りの間隙を増大させることができる。このために、螺旋形部４ｅと直状部４ｆ，４ｆからの発光が直状部４ｆ，４ｆ自体により遮光される遮光量を減少させることができる。これにより、発光効率を向上させることができる。
【００５１】
さらに、螺旋形部４ｅでは、バルブ径と螺旋径を共に大径化できるので、金型を使用したモールド成形によりガラスバルブ４ｇを螺旋形に成形する際の容易性を向上させることができ、さらに、その螺旋成形時のクラックや歪みを低減することができる。その結果、螺旋形部４ｅを有するガラスバルブ４ｇの量産性と歩留りを共に向上させることができる。
【００５２】
また、発光管４としての放電路長の多くを分担する螺旋形部４ｅのバルブ径が大径であるので、発光管４の始動電圧とランプ電圧を低下させることができる。このために、点灯装置７の出力電圧を高くする必要がなくなり、また使用部品の耐圧性を低くすることができるので、コスト低減を図ることができ、さらに、点灯装置７の大形化を防止または抑制することができる。
【００５３】
さらに、発光管４の螺旋形部４ｅはガラスバルブ４ｇを螺旋形に形成しているので、この螺旋形部４ｅの内側で発光した光は、その螺旋形のガラスバルブ４ｇ自体の内面に遮光され易く、この螺旋形部４ｅの外側に放射される光束は低下するが、直状部４ｆはグローブ６の縮径部６ｂ内で、その軸方向へほぼ平行に延在し、バルブ外径Ｃも細いので、直状部４ｆ，４ｆにより遮光される部分が少ない。このために、螺旋形部４ｅの内側および直状部４ｆの内側で発光した光がグローブ６の縮径部側（図１中下部側）から外部へ放射される光束を増大させることができる。
【００５４】
また、ガラスバルブ４ｇの内面を第１，第２の保護膜４ｐ１，４ｐ２により２重に被覆することにより、蛍光体膜４ｐ３を２重に保護しているので、保護膜が単層である場合に比して、ガラスバルブ４ｇの内面から蛍光体膜４ｐ３に析出するＮａやＰｂ，Ｋ等の不純物の析出量の抑制効果を向上させることができる。このために、ガラスバルブ４ｇからの不純物による蛍光体膜４ｐ３の劣化を抑制することができるので、発光効率と光束維持率を向上させることができる。
【００５５】
さらに、ガラスバルブ４ｇの内面に直接形成される第１の保護膜４ｐ１は、シリカにより形成されるので、その膜の緻密性を向上させることができる。このために、ガラスバルブ４ｇ内面からＮａやＰｂ，Ｋ等の不純物が析出されるのを高緻密性のシリカ製第１の保護膜４ｐ１により抑制する不純物の析出の抑制効果を向上させることができる。
【００５６】
さらにまた、このシリカ製第１の保護膜４ｐ１を通してアルミナ等の第２の保護膜４ｐ２に到達した上記不純物は、このアルミナ等の第２の保護膜４ｐ２によっても、蛍光体膜４ｐ３への不純物の析出を抑制することができる。これにより、発光効率と光束維持率を向上させることができる。
【００５７】
また、アルミナ等の第２の保護膜４ｐ２は、光反射機能を有するので、蛍光体膜４ｐ３で発光した光を再び蛍光体膜４ｐ３側へ反射して再度発光させることができる。このために、発光効率を向上させることができる。
【００５８】
次に、上記発光管４の製造方法を説明する。
【００５９】
まず、螺旋形に屈曲形成する前の直管状のガラスバルブ４ｇのほぼ全内面に、超微粒子のシリカの水を主体とした溶液を塗布し、所要の高温度で加熱処理する。これにより、シリカよりなる第１の保護膜４ｐ１がガラスバルブ４ｇの内面に直接強固に固着される。
【００６０】
また、シリカの第１の保護膜４ｐ１を所定の高温度（例えば６５０℃以上）により加熱するので、このシリカの第１の保護膜４ｐ１上に、第２の保護膜４ｐ２と蛍光体膜４ｐ３の溶液を塗布したとき等の水分再吸収を防止または抑制することができる。すなわち、吸湿状態のシリカのケイ素原子（Ｓｉ）の多くは４つのＯＨ基と結合しているので、このシリカを例えば６５０℃以上の温度により加熱すると、ＯＨ基が外れ、Ｓｉは２つのＯと結合して脱水されたシリカ（ＳｉＯ２）となる。このとき、水分（Ｈ２Ｏ）は外部に排出される。
【００６１】
このように高温で脱水処理されたシリカの結合は非常に強く、水分（Ｈ２Ｏ）を再び吸収しにくくなる。このために、シリカの加熱後は水分と再結合しないので、上記水分再吸収を防止または抑制することができる。
【００６２】
このシリカの第１の保護膜４ｐ１の形成後、直管状ガラスバルブ４ｇを加熱軟化されたときにシリカも同時に高温脱水され、図示しない金型に巻き付けて２重螺旋形にモールド成形する。
【００６３】
次に、この螺旋形のガラスバルブ４ｇ内に、アルミナやリン酸カルシウムまたはリン酸ストロンチウム等を含有した溶液を注入し、この溶液を第１の保護膜４ｐ１のほぼ全内面上に塗布する。
【００６４】
これにより、ガラスバルブ４ｇを螺旋形に屈曲したときに、第１の保護膜４ｐ１に発生した微小なクラックや剥離等の破損箇所に第２の保護膜４ｐ２の溶液が充填される。この後、このガラスバルブ４ｇを所要温度により加熱処理する。これにより、所定厚の第２の保護膜４ｐ２が第１の保護膜４ｐ１のほぼ全内面に、第１の保護膜４ｐ１の破損部を埋めた状態で形成される。
【００６５】
この後、ガラスバルブ４ｇ内に、蛍光体膜の懸濁液を注入し、次いで、加熱処理して第２の保護膜４ｐ２のほぼ全内面に蛍光体膜４ｐ３を形成する。
【００６６】
この後のガラスバルブ４ｇ内の排気、水銀やアルゴンガス等放電媒体の封入、一対の電極４ｉ，４ｊの封着等の工程については、従来と同じ方法であるので、その説明は省略する。
【００６７】
この発光管４の製造方法によれば、第１の保護膜４ｐ１は、ガラスバルブ４ｇが屈曲前の直管時に形成されるので、この第１の保護膜を所定厚でほぼ均等に形成することができる。また、この第１の保護膜４ｐ１のガラスバルブ４ｇへの固着強度を増強することができる。このために、この後のガラスバルブ４ｇの屈曲工程でガラスバルブ４ｇを屈曲する際に、第１の保護膜４ｐ１がガラスバルブ４ｇから剥離等の破損が発生するのを抑制することができる。
【００６８】
また、この直管ガラスバルブ４ｇの屈曲により仮に、第１の保護膜４ｐ１に局所的な剥離やクラック等の破損が発生した場合でも、第１の保護膜４ｐ１上に第２の保護膜４ｐ２を塗布したときに、この第２の保護膜４ｐ２の一部を第１の保護膜４ｐ１のクラック等破損箇所に充填して修復することができる。
【００６９】
このために、ガラスバルブ４ｇからの不純物の析出を第１，第２の保護膜４ｐ１，４ｐ２により２重に抑制することができるので、発光効率と光束維持率を向上させることができる。
【００７０】
図５は本発明の第２の実施形態に係る照明装置１１の概略構成図である。この照明装置１１は、例えばダウンライト等の照明装置であり、照明器具本体１２を有する。この照明器具本体１２内にはソケット１３および反射体１４が取り付けられ、ソケット１３には上記電球形蛍光ランプ１の口金２がねじ込みにより装着される。
【００７１】
この照明装置１１によれば、電球形蛍光ランプ１の高光束、高発光効率の螺旋形部４ｅが図５中下方に向いているので、直下照度を向上させることができる。
【００７２】
また、電球形蛍光ランプ１の口金２側へ放射される光束を増大させる直状部４ｆが照明器具本体１２の反射体１４側に位置して対向しているので、この反射体１４により反射される反射光を増加させることができる。
【００７３】
なお、上記実施形態では、ガラスバルブ４ｇを螺旋形に屈曲形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｕ形やダブルＵ形、Ｗ形鞍形、Ｈ形等屈曲形であればよい。また、上記グローブ６は省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電球形蛍光ランプの一部を縦断面で示す正面図。
【図２】図１で示す発光管の正面図。
【図３】図２のＩＩＩ部拡大縦断面図。
【図４】図１で示す発光管の平面図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る照明装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００７５】
１…電球形蛍光ランプ、２…口金、３…カバー、３ａ…カバー本体、３ｂ…カバーの開口取付端部、４…発光管、４ａ，４ｂ…一対の電極封止端部、４ｅ…発光管の螺旋形部、４ｆ…発光管の直状部、４ｇ…ガラスバルブ、４ｈ…折返し部、４ｋ…発光管の最大外径部、４ｐ１…第１の保護膜、４ｐ２…第２の保護膜、４ｐ３…蛍光体膜、５…ホルダ、５ａ…ホルダの基板部、５ｃ…ホルダの筒状支持部、５ｄ，５ｅ…ホルダの取付孔、６…グローブ、６ａ…グローブの開口端部、６ｂ…グローブの縮径部、、７…点灯装置、７ａ…点灯装置の縦基板、７ｂ…点灯装置の電子部品、１１，１５…照明装置、１２…照明器具本体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球形蛍光ランプ、この電球形蛍光ランプを具備した照明装置および発光管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電球形蛍光ランプは、ＪＩＳに定義されている一般照明用電球に近い寸法に小形化されており、一般照明用電球に近似した外観を有する。
【０００３】
この種の電球形蛍光ランプは、屈曲形のバルブを有する発光管、カバー本体の一端に口金を取り付け他端側で発光管を支持するカバー、このカバー内に収容される点灯装置、発光管を被覆してカバーの他端側に取り付けられるグローブ等を具備している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そして、近年では、グローブ内の狭隘な空間内に配設される屈曲バルブを螺旋形に形成して放電路長の増大を図ったものが提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。また、螺旋形発光管の製造方法の一例としては、ガラスバルブを螺旋形に屈曲形成した後、アルミナ等の保護膜を形成し、この保護膜の内面に蛍光体膜を形成する方法が知られている（特許文献４参照）。これはガラスバルブからＮａやＰｂ，Ｋ等の不純物が蛍光体膜に析出して劣化させるのを保護膜により抑制することにより、発光効率と光束維持率が低下することの抑制を図っている。
【特許文献１】特開２０００−２１３５１号公報
【特許文献２】特開２００３−２６３９７２号公報
【特許文献３】特開２００３−３１１７９号公報
【特許文献４】特許第３６６９４１０号公報（段落［００２５］，図７，図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の螺旋形の電球形蛍光ランプでは、ガラスバルブを螺旋形に屈曲形成した後に、アルミナ等の保護膜を形成しているので、屈曲率の大きい屈曲部では保護膜と蛍光体膜が所定の膜厚範囲内でほぼ均等に形成し難いという課題がある。
【０００６】
また、アルミナ等の保護膜は、膜としての緻密性が低いので、ガラスバルブから蛍光体膜に析出するＮａやＰｂ，Ｋ等の不純物の析出の抑制が不十分であり、蛍光体膜を劣化させ易いという課題がある。このために、蛍光体膜の発光効率と光束維持率が低いという課題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、発光効率と光束維持率を共に向上させることができる電極形蛍光ランプ、照明装置および発光管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】
請求項１記載の電球形蛍光ランプは、口金を有するカバーと；このカバーに取り付けられる一対の電極が封装された屈曲形のバルブ、このバルブの内面に形成されたシリカ微粒子を主成分とする第１の保護膜、この第１の保護膜の内面に形成された第２の保護膜およびこの第２の保護膜の内面に形成された蛍光体膜を備えた発光管と；カバー内に収容された点灯装置と；を具備していることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の電球形蛍光ランプは、第２の保護膜は、アルミナ、リン酸カルシウムまたはリン酸ストロンチウムのうち少なくとも一種の微粒子を主成分とすることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の電球形蛍光ランプは、バルブは、螺旋形に屈曲形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の照明装置は、請求項１ないし３のいずれか一記載の電球形蛍光ランプと；電球形蛍光ランプが取り付けられる器具本体と；を具備していることを特徴する。
【００１２】
請求項５記載の発光管の製造方法は、屈曲形バルブの内面に蛍光体膜が形成された発光管の製造方法であって、直管状のバルブの内面にシリカ微粒子を主成分とする第１の保護膜を形成する工程と；この後、バルブを屈曲形成する工程と；次に、第１の保護膜の内面に、アルミナ、リン酸カルシウムまたはリン酸ストロンチウムのうち少なくとも一種の微粒子を主成分とする第２の保護膜を形成する工程と；この後、第２の保護膜の内面に蛍光体膜を形成する工程と；バルブに一対の電極を封装する工程と；バルブ内を排気し、その後、放電媒体をバルブ内に封入する工程と；を具備していることを特徴する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の電球形蛍光ランプによれば、バルブ内面を第１，第２の保護膜により２重に被覆することにより、蛍光体膜を２重に保護しているので、保護膜が単層である場合に比して、ガラスバルブ内面から蛍光体膜に析出するＮａやＰｂ，Ｋ等の不純物の析出量の抑制効果を向上させることができる。このために、ガラスバルブからの不純物による蛍光体膜の劣化を抑制することができるので、発光効率と光束維持率を向上させることができる。
【００１４】
また、第１の保護膜がシリカ微粒子を主成分とするので、この第１の保護膜の緻密性を向上させることができる。このために、バルブ内面からＮａやＰｂ，Ｋ等の不純物が析出されるのを高緻密性のシリカ製第１の保護膜により抑制する不純物の析出量の抑制効果を向上させることができる。
【００１５】
さらに、このシリカ製第１の保護膜を通してアルミナ等の第２の保護膜に到達した上記不純物は、このアルミナ等の第２の保護膜によっても、蛍光体膜への析出を抑制することができる。これにより、発光効率と光束維持率を向上させることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、アルミナ等の第２の保護膜は、光反射機能を有するので、蛍光体膜で発光した光を再び蛍光体膜に反射して再度発光させることができる。このために、発光効率を向上させることができる。
【００１７】
請求項３記載の電極形蛍光ランプによれば、屈曲バルブが螺旋形であるので、一般に、屈曲率の大きい箇所や屈曲部が多いが、このバルブの内面を第１，第２の保護膜により２重に被覆するので、バルブからの上記不純物の析出量を２重に抑制することができる。
【００１８】
また、ガラスバルブ内面に直接形成される第１の保護膜がシリカ製であるので、上述したように、その高い緻密性により不純物の抑制効果をさらに向上させることができる。
【００１９】
請求項４記載の照明装置によれば、請求項１ないし３のいずれか一の電極形蛍光ランプを具備しているので、これら電極形蛍光ランプの作用効果を有する照明装置を提供することができる。
【００２０】
請求項５記載の発光管の製造方法によれば、シリカ微粒子を主成分とする第１の保護膜は、バルブが屈曲前の直管時に形成されるので、この第１のシリカ保護膜を所定厚でほぼ均等に形成することができる。また、この第１のシリカ保護膜のバルブへの固着強度を増強することができる。このために、この後のバルブ屈曲工程でバルブを屈曲する際に、第１の保護膜がバルブから剥離等の破損が発生するのを抑制することができる。
【００２１】
また、この直管バルブの屈曲により、仮に、第１のシリカ保護膜に局所的な剥離やクラック等の破損が発生した場合でも、第１のシリカ保護膜上に第２の保護膜を塗布したときに、この第２の保護膜の一部を第１の保護膜のクラック等破損箇所に充填して修復することができる。
【００２２】
このために、バルブからの不純物の析出を第１，第２の保護膜により２重に抑制することができるので、発光効率と光束維持率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、複数の添付図面中、同一または相当部分には、同一符号を付している。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施形態に係る電球形蛍光ランプの一部を縦断面で示す正面図、図２は図１で示す発光管の正面図、図３は図２のＩＩＩ部拡大縦断面図、図４は同発光管の平面図である。
【００２５】
図１に示すように電球形蛍光ランプ１は、その高さ方向（管軸方向）の一端（図１では下端）に口金２を有するカバー３、このカバー３の他端（図１では上端）側に支持された発光管４、この発光管４の一端側を支持するカバー３に取り付けられたホルダ５、発光管４を覆うとともに一端側でホルダ５の周囲も覆ってカバー３に取り付けられたグローブ６、口金２およびカバー３の内側に収納された点灯装置７を備えている。そして、定格電力が例えば４０Ｗタイプ、６０Ｗタイプ、１００Ｗタイプの白熱電球などの一般照明用電球に近い寸法と外観に形成されている。この一般照明用電球とは、ＪＩＳ Ｃ ７５０１に定義されている。
【００２６】
口金２は、エジソンタイプのＥ２６形などで、ねじ山を備えた筒状のシェル２ａ、このシェル２ａの一端側の頂部に絶縁部２ｂを介して設けられたアイレット２ｃを備えている。シェル２ａは、その他端側をカバー３の一端部に被せて接着剤またはかしめなどにより固定されている。
【００２７】
カバー３は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂により図１中下方に向けて漸次縮径する逆円錐台状部と円筒状部を一体に連成したカバー本体３ａを有し、このカバー本体３ａの一端（図１中下端）側には口金２のシェル２ａが取り付けられ、カバー本体３ａの他端側（図１中上端側）には、取付端部である環状の開口取付端部３ｂが形成されている。
【００２８】
この取付端部３ｂ内には、カバー本体３ａの円錐台状部と円筒部との連結部内側の環状凸状段部３ｃ上にて、ホルダ５の下部円筒状開口端を載置し固着している。
【００２９】
すなわち、ホルダ５は例えばＰＢＴ等の耐熱性合成樹脂により有蓋円筒状に形成され、その蓋部をなす円板状の基板部５ａの図中下面周縁部に、一端（図１では下端）側に突出する円筒状の円筒部５ｂを一体に連成し、この円筒部５ｂの図１中開口下端を、カバー本体３ａの凸状段部３ｃ上に載置し接着剤等により固着している。
【００３０】
ホルダ５は、基板部５ａ上に、発光管４の一対の電極封止端部４ａ，４ｂを載置させて支持する支持凹部と、これら電極封止端部４ａ，４ｂ同士の間隙内に突出して、その径方向のずれを規制する筒状突部５ｃを突設している。基板部５ａは、その筒状突部５ｃの外側にて、挿通孔５ｄ，５ｅをそれぞれ形成し、これら挿通孔５ｄ，５ｅには、発光管４の一対の電極封止端部４ａ，４ｂからその外方へ突出する細管４ｃと図２で示すアウタワイヤ４ｄ，４ｄをそれぞれ挿通させるようになっている。
【００３１】
グローブ６は、透明または光拡散性を有するガラスや合成樹脂などの材質により、白熱電球などの一般照明用電球のガラス球の形状に近い滑らかな曲面状に形成されている。すなわち、グローブ６は、ほぼ球状に形成された球状部６ａの図１中下端部に、この球状部６ａの直径よりも小径に漸次縮径されたほぼ円筒状の縮径部６ｂを一体に連成しており、球状部６ａはグローブ６の最大径を示す最大径部６ｃを有する。縮径部６ｂは、グローブ６の一端部（図１中下端部）に開口端部６ｄが形成され、この開口端部６ｄの縁部がカバー３の開口取付端部３ｂの内側に嵌合されて例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤により接着固定されている。
【００３２】
そして、グローブ６は、発光管４の中心軸Ｏと同軸のグローブ６の中心軸上で、図６中、左半部６Ｘ１と右半部６Ｘ２とに縦割りで分割されている。
【００３３】
すなわち、このグローブ６が、例えば非分割の一体から形成されている場合には、発光管４の最大外径部４ｋの外径の方がグローブ６の開口端部６ｄよりも大きいので、この開口端部６ｄからグローブ６内に発光管４を挿入できない。
【００３４】
そこで、このグローブ６はその中心軸Ｏ上で左，右半部６Ｘ１，６Ｘ２とに分割されているので、発光管４をホルダ５上にそれぞれ立設した後、この発光管４の外側を、その側方からグローブ６の左，右半部６Ｘ１，６Ｘ２によりそれぞれ被せ、これら左，右半部６Ｘ１，６Ｘ２を一体に突き合わせた状態でカバー３に取り付けることができる。
【００３５】
なお、グローブ６は横方向（水平方向）に２分割してもよい。この場合は、図１中、破線で示すように発光管４の最大外径部４ｋの中心線Ｏａを水平分割線として図１中、上下方向に２分割６Ｙ１，６Ｙ２してもよい。これによれば、水平分割線が発光管４の最大外径部４ｋの中心線Ｏａであるので、上下一対のグローブ６Ｙ１，６Ｙ２により発光管４の全体を被覆することができる。
【００３６】
発光管４は、その図１，図２中、上部の螺旋形部４ｅと、下部の一対の直状部４ｆ，４ｆとを有し、これらを一体に連結している。これら一対の直状部４ｆ，４ｆは、その各一端部に一対の電極４ｉ，４ｉをそれぞれ封装して一対の電極封止端部４ａ，４ｂをそれぞれ形成している。
【００３７】
螺旋形部４ｅは、外径が例えば１０ｍｍの直状円管状のガラスバルブ４ｇをほぼ等分の２つ折りに折曲し、その等分位置の折返し部４ｈを頂端として図示しない金型に巻き付けて２重螺旋形にモールド成形することにより形成される。
【００３８】
すなわち、図４に示すように螺旋形部４ｅは、ガラスバルブ４ｇの一方の電極封止端部、例えば４ａから旋回軸Ｏ回りに旋回しながら図１中上方の頂端部である折返し部４ｈに至る第１の旋回部Ａと、この折返し部４ｈの他端から旋回軸Ｏ回りに旋回しながら他方の電極封止端部、例えば４ｂに至る第２の旋回部Ｂとを有する２重螺旋形状を有し、例えばほぼ３周旋回（ターン数）している。したがって、螺旋形部４ｅは螺旋ピッチが密の密ピッチ部に形成され、放電路長が長い長放電路部に形成されている。なお、螺旋形部４ｅの頂端部である折返し部４ｈは、そのバルブ直径を第１，第２の旋回部Ａ，Ｂの直径よりも大径の膨出部に形成し、この膨出部に最冷部を形成するように形成してもよい。
【００３９】
一対の電極４ｉ，４ｊは、例えばタングステン製のコイル電極が使用されており、例えばビーズガラスにより仮止めされた状態でガラスバルブ４ｇの両端部に封着されている。
【００４０】
そして、図３に示すようガラスバルブ４ｇは、そのほぼ全内面に、膜厚０．０５〜１．０μｍの第１の保護膜４ｐ１を形成し、この第１の保護膜４ｐ１のほぼ全内面に、膜厚０．１〜１．０μｍの第２の保護膜４ｐ２を形成し、さらに、この第２の保護膜４ｐ２のほぼ全内面に、希土類等の蛍光体膜４ｐ３を形成している。
【００４１】
第１の保護膜４ｐ１は、平均粒径が１０〜１００ｎｍの超微粒子のシリカ（ＳｉＯ２）を主成分としてなり、その粒子形状は略球状である。
【００４２】
第２の保護膜４ｐ２は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、リン酸カルシウム（Ｃａ２Ｐ２Ｏ７）またはリン酸ストロンチウム（Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７）のうち、少なくとも一種の微粒子（平均粒径５０〜５００ｎｍ）含んでいる。
【００４３】
ガラスバルブ４ｇ内には、アルゴンやクリプトンガス等の放電媒体が封入されており、一対の電極封止端部４ａ，４ｂの外面には、その内部に連通する細管４ｃが突設されている。細管４ｃ内には水銀またはアマルガムが収容されている。
【００４４】
螺旋形部４ｅは、グローブ６の最大径部６ｃを有する頂端６ｄ側の球状部６ａ内に収容され、その螺旋径を、グローブ６の球状部６ａの内面形状に対応して頂端の折返し部４ｈから最大径部６ｃに向けて漸次拡径して行き、グローブ６の最大径部６ｃで螺旋径を最大とし、さらに、グローブ６の球状部６ａ下半部の縮径に対応して螺旋径を漸次縮径して行って直状部４ｆの図１中上端部に一体に連成されている。
【００４５】
直状部４ｆは螺旋形部４ｅの一対の螺旋終端部において、一対の電極封止端部４ａ，４ｂ側のガラスバルブ４ｇの図１中下部を、グローブ６の円筒状部６ｂの軸方向下方に向けてほぼ直角に折曲し、直状の一対の電極封止端部４ａ，４ｂをほぼ平行に並設してホルダ５の支持用凹部内に挿入している。直状部４ｆのバルブ外径は７〜９ｍｍに形成され、螺旋形部４ｅのバルブ外径（例えば８〜１０ｍｍ）よりも小径に形成されている。なお、直状部４ｆは、ガラスバルブ４ｇを螺旋形部４ｅの旋回方向に合わせるように若干湾曲させて螺旋状に形成してもよい。
【００４６】
点灯装置７は、点灯回路パターンを形成した縦基板７ａをホルダ５内面の一対の縦溝内に嵌入して固定している。すなわち、ホルダ５は、その内面に、その直径方向で対向する一対の縦溝をホルダ５の軸方向に形成し、この縦溝内に縦基板７ａの幅方向両側縁部を嵌入させて固定している。縦基板７ａは片面または両面基板に構成され、その実装面には、電解コンデンサ等のリード部品やトランジスタ等のチップ部品等の点灯回路部品である複数の電子部品７ｂ，７ｂ，…が実装されている。
【００４７】
このように構成された電球形蛍光ランプ１の具体的構成の一例は、次の通りである。すなわち、発光管４の発光管最大外径（螺旋外径）φ２が５４ｍｍ、発光管４の高さｈ１が６４±１ｍｍ、発光管４の最大径部４ｋの水平中心軸から一対の電極封止端部４ａ，４ｂの外面までの高さｈ２が３９．９３ｍｍである。一対の電極４ｉ，４ｊ同士間の放電路長は３６０〜６１０ｍｍであり、ガラスバルブ４ｇのバルブ径に応じて相違する。例えばガラスバルブ４ｇの径（バルブ径）が８ｍｍのとき、放電路長が４７６ｍｍ、バルブ径が９ｍｍのとき、放電路長が３７４ｍｍである。また、口金２の外径φ３が２６ｍｍであり、発光管最大外径φ２（３０．５ｍｍ）の約１．１７倍である。
【００４８】
したがって、この電球形蛍光ランプ１によれば、一般照明用電球近似の外観を得ることができる。
【００４９】
また、発光管４の螺旋形部４ｅは、グローブ６の最大径部６ｃを含む比較的大容量の球状部６ａ内に収容されているので、バルブ径と螺旋径を共に大径化することができる。このために、螺旋形部４ｅの放電路長の延伸を図ることができるので、螺旋形部４ｅにおける光束の増大と発光効率の向上を共に図ることができる。
【００５０】
また、グローブ６の狭隘な縮径部６ｂ側内に収容された発光管４の直状部４ｆ，４ｆは、そのバルブ外径Ｃが螺旋形部４ｅのバルブ外径Ｄよりも細いので、グローブ縮径部６ｂ内での直状部４ｆ，４ｆ周りの間隙を増大させることができる。このために、螺旋形部４ｅと直状部４ｆ，４ｆからの発光が直状部４ｆ，４ｆ自体により遮光される遮光量を減少させることができる。これにより、発光効率を向上させることができる。
【００５１】
さらに、螺旋形部４ｅでは、バルブ径と螺旋径を共に大径化できるので、金型を使用したモールド成形によりガラスバルブ４ｇを螺旋形に成形する際の容易性を向上させることができ、さらに、その螺旋成形時のクラックや歪みを低減することができる。その結果、螺旋形部４ｅを有するガラスバルブ４ｇの量産性と歩留りを共に向上させることができる。
【００５２】
また、発光管４としての放電路長の多くを分担する螺旋形部４ｅのバルブ径が大径であるので、発光管４の始動電圧とランプ電圧を低下させることができる。このために、点灯装置７の出力電圧を高くする必要がなくなり、また使用部品の耐圧性を低くすることができるので、コスト低減を図ることができ、さらに、点灯装置７の大形化を防止または抑制することができる。
【００５３】
さらに、発光管４の螺旋形部４ｅはガラスバルブ４ｇを螺旋形に形成しているので、この螺旋形部４ｅの内側で発光した光は、その螺旋形のガラスバルブ４ｇ自体の内面に遮光され易く、この螺旋形部４ｅの外側に放射される光束は低下するが、直状部４ｆはグローブ６の縮径部６ｂ内で、その軸方向へほぼ平行に延在し、バルブ外径Ｃも細いので、直状部４ｆ，４ｆにより遮光される部分が少ない。このために、螺旋形部４ｅの内側および直状部４ｆの内側で発光した光がグローブ６の縮径部側（図１中下部側）から外部へ放射される光束を増大させることができる。
【００５４】
また、ガラスバルブ４ｇの内面を第１，第２の保護膜４ｐ１，４ｐ２により２重に被覆することにより、蛍光体膜４ｐ３を２重に保護しているので、保護膜が単層である場合に比して、ガラスバルブ４ｇの内面から蛍光体膜４ｐ３に析出するＮａやＰｂ，Ｋ等の不純物の析出量の抑制効果を向上させることができる。このために、ガラスバルブ４ｇからの不純物による蛍光体膜４ｐ３の劣化を抑制することができるので、発光効率と光束維持率を向上させることができる。
【００５５】
さらに、ガラスバルブ４ｇの内面に直接形成される第１の保護膜４ｐ１は、シリカにより形成されるので、その膜の緻密性を向上させることができる。このために、ガラスバルブ４ｇ内面からＮａやＰｂ，Ｋ等の不純物が析出されるのを高緻密性のシリカ製第１の保護膜４ｐ１により抑制する不純物の析出の抑制効果を向上させることができる。
【００５６】
さらにまた、このシリカ製第１の保護膜４ｐ１を通してアルミナ等の第２の保護膜４ｐ２に到達した上記不純物は、このアルミナ等の第２の保護膜４ｐ２によっても、蛍光体膜４ｐ３への不純物の析出を抑制することができる。これにより、発光効率と光束維持率を向上させることができる。
【００５７】
また、アルミナ等の第２の保護膜４ｐ２は、光反射機能を有するので、蛍光体膜４ｐ３で発光した光を再び蛍光体膜４ｐ３側へ反射して再度発光させることができる。このために、発光効率を向上させることができる。
【００５８】
次に、上記発光管４の製造方法を説明する。
【００５９】
まず、螺旋形に屈曲形成する前の直管状のガラスバルブ４ｇのほぼ全内面に、超微粒子のシリカの水を主体とした溶液を塗布し、所要の高温度で加熱処理する。これにより、シリカよりなる第１の保護膜４ｐ１がガラスバルブ４ｇの内面に直接強固に固着される。
【００６０】
また、シリカの第１の保護膜４ｐ１を所定の高温度（例えば６５０℃以上）により加熱するので、このシリカの第１の保護膜４ｐ１上に、第２の保護膜４ｐ２と蛍光体膜４ｐ３の溶液を塗布したとき等の水分再吸収を防止または抑制することができる。すなわち、吸湿状態のシリカのケイ素原子（Ｓｉ）の多くは４つのＯＨ基と結合しているので、このシリカを例えば６５０℃以上の温度により加熱すると、ＯＨ基が外れ、Ｓｉは２つのＯと結合して脱水されたシリカ（ＳｉＯ２）となる。このとき、水分（Ｈ２Ｏ）は外部に排出される。
【００６１】
このように高温で脱水処理されたシリカの結合は非常に強く、水分（Ｈ２Ｏ）を再び吸収しにくくなる。このために、シリカの加熱後は水分と再結合しないので、上記水分再吸収を防止または抑制することができる。
【００６２】
このシリカの第１の保護膜４ｐ１の形成後、直管状ガラスバルブ４ｇを加熱軟化されたときにシリカも同時に高温脱水され、図示しない金型に巻き付けて２重螺旋形にモールド成形する。
【００６３】
次に、この螺旋形のガラスバルブ４ｇ内に、アルミナやリン酸カルシウムまたはリン酸ストロンチウム等を含有した溶液を注入し、この溶液を第１の保護膜４ｐ１のほぼ全内面上に塗布する。
【００６４】
これにより、ガラスバルブ４ｇを螺旋形に屈曲したときに、第１の保護膜４ｐ１に発生した微小なクラックや剥離等の破損箇所に第２の保護膜４ｐ２の溶液が充填される。この後、このガラスバルブ４ｇを所要温度により加熱処理する。これにより、所定厚の第２の保護膜４ｐ２が第１の保護膜４ｐ１のほぼ全内面に、第１の保護膜４ｐ１の破損部を埋めた状態で形成される。
【００６５】
この後、ガラスバルブ４ｇ内に、蛍光体膜の懸濁液を注入し、次いで、加熱処理して第２の保護膜４ｐ２のほぼ全内面に蛍光体膜４ｐ３を形成する。
【００６６】
この後のガラスバルブ４ｇ内の排気、水銀やアルゴンガス等放電媒体の封入、一対の電極４ｉ，４ｊの封着等の工程については、従来と同じ方法であるので、その説明は省略する。
【００６７】
この発光管４の製造方法によれば、第１の保護膜４ｐ１は、ガラスバルブ４ｇが屈曲前の直管時に形成されるので、この第１の保護膜を所定厚でほぼ均等に形成することができる。また、この第１の保護膜４ｐ１のガラスバルブ４ｇへの固着強度を増強することができる。このために、この後のガラスバルブ４ｇの屈曲工程でガラスバルブ４ｇを屈曲する際に、第１の保護膜４ｐ１がガラスバルブ４ｇから剥離等の破損が発生するのを抑制することができる。
【００６８】
また、この直管ガラスバルブ４ｇの屈曲により仮に、第１の保護膜４ｐ１に局所的な剥離やクラック等の破損が発生した場合でも、第１の保護膜４ｐ１上に第２の保護膜４ｐ２を塗布したときに、この第２の保護膜４ｐ２の一部を第１の保護膜４ｐ１のクラック等破損箇所に充填して修復することができる。
【００６９】
このために、ガラスバルブ４ｇからの不純物の析出を第１，第２の保護膜４ｐ１，４ｐ２により２重に抑制することができるので、発光効率と光束維持率を向上させることができる。
【００７０】
図５は本発明の第２の実施形態に係る照明装置１１の概略構成図である。この照明装置１１は、例えばダウンライト等の照明装置であり、照明器具本体１２を有する。この照明器具本体１２内にはソケット１３および反射体１４が取り付けられ、ソケット１３には上記電球形蛍光ランプ１の口金２がねじ込みにより装着される。
【００７１】
この照明装置１１によれば、電球形蛍光ランプ１の高光束、高発光効率の螺旋形部４ｅが図５中下方に向いているので、直下照度を向上させることができる。
【００７２】
また、電球形蛍光ランプ１の口金２側へ放射される光束を増大させる直状部４ｆが照明器具本体１２の反射体１４側に位置して対向しているので、この反射体１４により反射される反射光を増加させることができる。
【００７３】
なお、上記実施形態では、ガラスバルブ４ｇを螺旋形に屈曲形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｕ形やダブルＵ形、Ｗ形鞍形、Ｈ形等屈曲形であればよい。また、上記グローブ６は省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電球形蛍光ランプの一部を縦断面で示す正面図。
【図２】図１で示す発光管の正面図。
【図３】図２のＩＩＩ部拡大縦断面図。
【図４】図１で示す発光管の平面図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る照明装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００７５】
１…電球形蛍光ランプ、２…口金、３…カバー、３ａ…カバー本体、３ｂ…カバーの開口取付端部、４…発光管、４ａ，４ｂ…一対の電極封止端部、４ｅ…発光管の螺旋形部、４ｆ…発光管の直状部、４ｇ…ガラスバルブ、４ｈ…折返し部、４ｋ…発光管の最大外径部、４ｐ１…第１の保護膜、４ｐ２…第２の保護膜、４ｐ３…蛍光体膜、５…ホルダ、５ａ…ホルダの基板部、５ｃ…ホルダの筒状支持部、５ｄ，５ｅ…ホルダの取付孔、６…グローブ、６ａ…グローブの開口端部、６ｂ…グローブの縮径部、、７…点灯装置、７ａ…点灯装置の縦基板、７ｂ…点灯装置の電子部品、１１，１５…照明装置、１２…照明器具本体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口金を有するカバーと；
このカバーに取り付けられる一対の電極が封装された屈曲形のバルブ、このバルブの内面に形成されたシリカ微粒子を主成分とする第１の保護膜、この第１の保護膜の内面に形成された第２の保護膜およびこの第２の保護膜の内面に形成された蛍光体膜を備えた発光管と；
カバー内に収容された点灯装置と；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項２】
第２の保護膜は、アルミナ、リン酸カルシウムまたはリン酸ストロンチウムのうち少なくとも一種の微粒子を主成分とすることを特徴とする請求項１記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項３】
バルブは、螺旋形に屈曲形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一記載の電球形蛍光ランプと；
電球形蛍光ランプが取り付けられる器具本体と；
を具備していることを特徴する照明装置。
【請求項５】
屈曲形バルブの内面に蛍光体膜が形成された発光管の製造方法であって、
直管状のバルブの内面にシリカ微粒子を主成分とする第１の保護膜を形成する工程と；
この後、バルブを屈曲形成する工程と；
次に、第１の保護膜の内面に、アルミナ、リン酸カルシウムまたはリン酸ストロンチウムのうち少なくとも一種の微粒子を主成分とする第２の保護膜を形成する工程と；
この後、第２の保護膜の内面に蛍光体膜を形成する工程と；
バルブに一対の電極を封装する工程と；
バルブ内を排気し、その後、放電媒体をバルブ内に封入する工程と；
を具備していることを特徴する発光管の製造方法。
【請求項１】
口金を有するカバーと；
このカバーに取り付けられる一対の電極が封装された屈曲形のバルブ、このバルブの内面に形成されたシリカ微粒子を主成分とする第１の保護膜、この第１の保護膜の内面に形成された第２の保護膜およびこの第２の保護膜の内面に形成された蛍光体膜を備えた発光管と；
カバー内に収容された点灯装置と；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項２】
第２の保護膜は、アルミナ、リン酸カルシウムまたはリン酸ストロンチウムのうち少なくとも一種の微粒子を主成分とすることを特徴とする請求項１記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項３】
バルブは、螺旋形に屈曲形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一記載の電球形蛍光ランプと；
電球形蛍光ランプが取り付けられる器具本体と；
を具備していることを特徴する照明装置。
【請求項５】
屈曲形バルブの内面に蛍光体膜が形成された発光管の製造方法であって、
直管状のバルブの内面にシリカ微粒子を主成分とする第１の保護膜を形成する工程と；
この後、バルブを屈曲形成する工程と；
次に、第１の保護膜の内面に、アルミナ、リン酸カルシウムまたはリン酸ストロンチウムのうち少なくとも一種の微粒子を主成分とする第２の保護膜を形成する工程と；
この後、第２の保護膜の内面に蛍光体膜を形成する工程と；
バルブに一対の電極を封装する工程と；
バルブ内を排気し、その後、放電媒体をバルブ内に封入する工程と；
を具備していることを特徴する発光管の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−５９９４６（Ｐ２００８−５９９４６Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３６６３９（Ｐ２００６−２３６６３９）
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]