JP2000106134A

JP2000106134A - 蛍光ランプおよび電球形蛍光ランプ

Info

Publication number: JP2000106134A
Application number: JP10277341A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ikeda; 敏幸池田; Yuichi Sakakibara; 裕一榊原
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2000-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】蛍光ランプが細径化されても排気やアマルガム
の収容に影響を及ぼすことなく管状バルブをピンチシー
ルで容易に封止することができる蛍光ランプおよび電球
形蛍光ランプを提供する。【解決手段】本発明の蛍光ランプ８は、内部に放電媒体
が封入され内面に蛍光体層６が形成された鉛ガラスから
なる管状バルブ１と；この管状バルブ１に封装された電
極３と；前記管状バルブ１の少なくとも一端に配設さ
れ、この一端をピンチシールすることによって管状バル
ブに封着されたソーダライムガラスからなる細管２と；
を具備していることを特徴とする。本発明の蛍光ランプ
８によれば、軟化温度の低い鉛ガラスを管状バルブ１に
使用とともに軟化温度の高いソーダライムガラスを細管
２に使用したので、排気能力が低下しないように細管２
の肉厚を小さくして内径を大きくしてもピンチシール封
止の作業性が低下するのを抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光ランプおよび
電球形蛍光ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、蛍光ランプに用いられる管状バル
ブの封止方法としては、電極および細管などを保持する
ガラス管を加工したいわゆるステムという部品を管状バ
ルブの端部に封着させる方法が一般的であった。また、
近年コンパクト形蛍光ランプや電球型蛍光ランプの開発
が進み、管状バルブの管径は小さくなる方向にあり、こ
のためにステムも小形化が進んできた。

【０００３】しかし、ステムの小形化はより精度の高い
加工技術が必要である。また、製造コスト的にも部品点
数を少なくしてコストを抑えることが望まれていること
から、管状バルブの封着にはステムを使用せずに、例え
ば特開平２−１３２７４９号公報に記載されているよう
に直接管状バルブと電極リード線および細管を封着する
ピンチシール方式を採用した蛍光ランプが増加しつつあ
る。

【０００４】このピンチシール方式による封着を比較的
容易に行うために、管状バルブおよび細管には、一般的
に軟化温度が低くガラス加工のしやすい鉛ガラスが使用
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】管状バルブの管径は、
一層小さくなる傾向にあり、この管状バルブの細径化に
応じて細管もより細径化する必要がある。しかしなが
ら、細管の管径は蛍光ランプの排気工程におけるコンダ
クタンスに大きく影響を与え、過度の細径化は排気能力
が低下してしまうという問題がある。また、細管内にア
マルガムが収容する場合もあり、細管の内径を小さくす
るとアマルガムの寸法も制限されてしまう。

【０００６】本願発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、管状バルブが細径化されても排気やアマルガムの
収容に影響を及ぼすことなく蛍光ランプの管状バルブを
ピンチシールで容易に封止することができる蛍光ランプ
および電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を達成するための手段】請求項１の蛍光ランプ
は、内部に放電媒体が封入され内面に蛍光体層が形成さ
れた鉛ガラスからなる管状バルブと；この管状バルブに
封装された電極と；前記管状バルブの少なくとも一端に
配設され、この一端をピンチシールすることによって管
状バルブに封着されたソーダライムガラスからなる細管
と；を具備していることを特徴とする。

【０００８】本請求項および以下の請求項において、用
語の定義は以下の説明のとおりである。

【０００９】管状バルブは、鉛ガラスによって成形され
ており、バルブの少なくとも一端に電極が封着されてい
るものである。バルブ内面には直接または間接的に蛍光
体層が被着されており、内部にアルゴン、ネオン、クリ
プトンなどの不活性ガスおよび水銀等の放電媒体が封入
されている。蛍光体としては、３波長発光形の希土類蛍
光体やハロ燐酸カルシウム蛍光体等を用いることができ
る。電極はフィラメントからなる熱陰極、電子放射物質
が坦持されたセラミック電極、ニッケルなどから形成さ
れた冷陰極などが挙げられる。なお、管状バルブは、水
銀を封入しない希ガス放電を利用したものや電極を外部
に有するものであってもよい。

【００１０】細管はソーダライムから成形されており、
管状バルブの電極が封装される端部または電極が封装さ
れない端部に封着される。

【００１１】ピンチシールによる封止とは、ステムを使
用せずに管状バルブの端部を加熱溶融して圧潰すること
で直接に電極リード線や細管を封止する方法である。

【００１２】ここで、ソーダライムガラスとは軟質ガラ
スの中でも鉛（Ｐｂ）成分を含まない、ナトリウム（Ｎ
ａ）などのアルカリ金属とカルシウム（Ｃａ）などのア
ルカリ土類金属とを比較的多く含んだものを意味し、熱
膨張係数および軟化点の高いものが好適である。例えば
熱膨張係数αが約９７×１０-7／℃、軟化点Ｔｓが約６
９２のソーダライムガラスが適用される。

【００１３】また、鉛ガラスとは軟質ガラスの中でも鉛
（Ｐｂ）を比較的多く含んだものを意味し、熱膨張係数
および軟化点の低いものが好適である。特に、鉛（Ｐ
ｂ）成分が酸化物（ＰｂＯ）換算で２０〜３０重量％含
まれるものが好ましい。例えば熱膨張係数αが約９２×
１０-7／℃、軟化点Ｔｓが約６１５の鉛ガラスが適用さ
れる。

【００１４】請求項１記載の蛍光ランプによれば、軟化
温度の低い鉛ガラスを管状バルブに使用とともに軟化温
度の高いソーダライムガラスを細管に使用したので、排
気能力が低下しないように細管の肉厚を小さくして内径
を大きくしてもピンチシール封止の作業性が低下するの
を抑制することができる。

【００１５】請求項２は、請求項１記載の蛍光ランプに
おいて、管状バルブの肉厚が、細管の肉厚の１．２〜
２．０倍の範囲内であることを特徴とする。

【００１６】請求項２記載の蛍光ランプによれば、管状
バルブの肉厚に対する細管の肉厚の関係を規定すること
で最適なピンチシールによる封止を行うことができる。

【００１７】請求項３は、請求項１または２記載の蛍光
ランプにおいて、管状バルブはＵ字状に屈曲形成された
ものであり、この管状バルブを複数本放電路が連通する
ようにつなぎ形成された発光管を構成していることを特
徴とする請求項１または２記載の蛍光ランプ。

【００１８】発光管は、このＵ字状に屈曲された複数本
の管状バルブが１本の放電路が連通するようにつなぎ形
成したものである。しがってダブルＵ、トリプルＵ等の
いろいろな形状を備えた発光管であることを許容する。

【００１９】ダブルＵ形の発光管の場合、Ｕ字状バルブ
の一端に電極を封装し、他端側をつなぎ形成することで
２本の管状バルブの各一端に封装された電極間で放電を
生起されることとなる。

【００２０】トリプルＵ形の発光管の場合、２本のＵ字
状バルブの一端に電極を封装し、他端側を電極が封装さ
れない中間バルブの端部とつなぎ形成することで３本の
管状バルブのうちの両側のＵ字状バルブの各一端に封装
された電極間で放電を生起されることとなる。

【００２１】ダブルＵ、トリプルＵのいずれの場合であ
っても細管がピンチシール封着される箇所は電極が封装
される端部またはつなぎ形成される端部のいずれでも構
わない。

【００２２】なお、Ｕ字状に屈曲された管状バルブの両
端に電極を封装したいわゆるＵ字形蛍光ランプに本発明
を適用することもできる。

【００２３】請求項３記載の蛍光ランプによれば、複数
本のＵ字状管状バルブからなる発光管を形成しているの
で、種々の形状、例えばコンパクトな形状の蛍光ランプ
を提供することができる。

【００２４】請求項４は、請求項１ないし３いずれか一
記載の蛍光ランプにおいて、細管内にアマルガムが保持
されていることを特徴とする。

【００２５】アマルガムは、高温でも効率的な点灯を行
うために封入される純水銀よりも蒸気圧が高い特性を有
するものの他、水銀をバルブ内に封入するためのものど
ちらでも構わない。前者の例としては、ビスマス（Ｉ
ｎ）−インジウム（Ｉｎ）−水銀（Ｈｇ）、ビスマス
（Ｉｎ）−インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）−水銀（Ｈ
ｇ）などが挙げられるがこれに限らない。後者として
は、亜鉛（Ｚｎ）−水銀（Ｈｇ）などが挙げられるがこ
れに限らない。また、アマルガムではないが、水銀をセ
ラミックスなどの物質に坦持させたペレット状のものを
細管内に保持させても構わない。

【００２６】請求項４記載の蛍光ランプによれば、アマ
ルガムを保持させるために細管の内径を大きくすること
が可能となる。

【００２７】請求項５の電球形蛍光ランプは、請求項１
ないし４いずれか一記載の蛍光ランプと；この蛍光ラン
プを保持するとともに内部に蛍光ランプ点灯装置を収納
し、この点灯装置の給電用口金が配設されたカバーと；
を具備していることを特徴とする。

【００２８】点灯回路はインバータタイプが好ましい
が、本発明の性質上これに限定されない。点灯回路は、
カバーに対して直接的または間接的に取付けられて収納
されている。

【００２９】給電用口金は、Ｅ形と称されるねじ込みタ
イプが通常使用されるが、これに限定されない。また、
口金は、カバーに直接装着される必要はなく、間接的に
ケースに装着されるものやカバーの一部が口金を構成す
るものであってもよい。

【００３０】カバーは、蛍光ランプを直接的または間接
的に支持するものである。間接的に支持する手段として
は、カバーの口金が取付けられた方向と逆の部位に発光
管の両端部が挿入可能な形状を有するホルダを取付ける
のが好ましい。

【００３１】カバーには、蛍光ランプを覆うグローブが
取付けられていてもよい。このグローブは光透過性を有
していれば、光拡散性、透明性のいずれであってもよ
く、模様または着色が施してあるものでもよい。グロー
ブの材質はガラス、プラスチックのいずれでもよい。グ
ローブの形状は任意であるが、一般に普及している球類
似のいわゆるＧ形と称される形状、先端球形で円筒状の
いわゆるＴ形と称される形状等を採用することができ
る。

【００３２】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
４いずれか一記載の蛍光ランプの作用を有する電球形蛍
光ランプを提供できる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の蛍光ランプおよび
電球形蛍光ランプの一実施の形態を図面を参照して説明
する。

【００３４】図１は、第１の実施形態の蛍光ランプの製
造工程を示す概略図であり、（ａ）はピンチシール封止
前の正面断面図、（ｂ）は同側断面図、（ｃ）はピンチ
シールした後の側断面図である。

【００３５】１は管外径が１０ｍｍ、肉厚Ｄが０．８ｍ
ｍの管状バルブであり、鉛成分を酸化鉛（ＰｂＯ）とし
て２８重量％含有する鉛ガラスからなる直線状バルブを
Ｕ字状に屈曲して形成されている。

【００３６】２は管外径が３．８ｍｍ、肉厚ｄが０．６
ｍｍの細管であり、鉛成分を含まないソーダライムガラ
スから形成されている。細管２は管状バルブ１の一端側
に配設されている。

【００３７】３はタングステンフィラメントにエミッタ
が塗布されて構成された電極であり、一対のリード線４
の先端をクランプすることによって支持されている。こ
の一対のリード線４の中間部には、リード線間隔を一定
距離に保つためのガラスビード５が溶着されている。こ
の電極３は管状バルブ１の他端側に配設されている。

【００３８】６は蛍光体層であり、管状バルブ１の内面
に塗布形成されるが、ピンチシール予定部分は封止を良
好にするために剥がされる。

【００３９】次に、蛍光ランプ８の製造工程について説
明する。

【００４０】まず、管状バルブ１に蛍光体層６が被着
し、ピンチシール予定部分の蛍光体層を剥がす。

【００４１】そして、（ａ），（ｂ）に示すように管状
バルブ１の一端に細管２を、他端に電極３を配置する。
この状態で両端をバーナーＢを使用して加熱溶融し、Ｕ
字状に屈曲された方向がなす面と直交する方向の両側か
らバルブ１の両端を同時にピンチ（図示しない）によっ
て圧潰し、（ｃ）に示すように封止する。このとき、バ
ルブ１の加熱温度は細管のソーダライムガラスの軟化点
以下であるのが好ましい。

【００４２】このように封止したＵ字状の管状バルブ１
を２本と、電極を配設しない以外は同様にして封止した
Ｕ字状の管状バルブを１本の計３本を用意する。そし
て、電極を配設しないＵ字状の管状バルブが中央に、残
りの２本が両側に位置し、かつ３本の屈曲部が正三角形
を形成するように組合わせ、両側の管状バルブ１の一端
と中央の管状バルブの端部とを細管３を利用して吹き破
りによってつなぎ両電極３，３間に放電路を形成可能に
する。

【００４３】３本の細管２のうち、電極３が配設された
バルブ１の配設された細管の２本のうち一方にビスマス
（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−水銀（Ｈｇ）からなる
アマルガムを封入した後焼き切り、他方はそのまま焼き
切る。そして、中央のバルブ１の細管２から内部を排気
した後、アルゴン（Ａｒ）ガスを所定圧力封入後、封止
して蛍光ランプ（発光管）８を構成する。

【００４４】図２は、図１で説明した蛍光ランプ８を示
し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。

【００４５】図３は、本発明の第２の実施形態である電
球形蛍光ランプの概略正面図であり、説明のために内部
構造を透視して示している。

【００４６】１０は電球形蛍光ランプであり、第１の実
施形態で説明した蛍光ランプ（発光管）８を内部に収容
している。電球形蛍光ランプ１０は、口金１２を有する
カバー１４と、このカバー１４に収納された点灯回路１
６と、透光性を有するグローブ１７とを備え、蛍光ラン
プ８はグローブ１７に収納されている。そして、グロー
ブ１７とカバー１４とから構成される外囲器は、定格電
力６０Ｗの白熱電球の規格寸法に近似する外形に形成さ
れている。すなわち、口金１２を含むランプ長Ｈは１２
０ｍｍ〜１２５ｍｍ程度、直径すなわちグローブ１７の
外形Ｄ１は６０ｍｍ程度、カバー１４の最大径Ｄ２は４
０ｍｍ程度に形成されている。なお、以下、口金１２側
を上側、グローブ１７側を下側として説明する。

【００４７】そして、カバー１４は、ポリブチレンテレ
フタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂などにて形
成されたカバー本体２１を備えている。そして、このカ
バー本体２１は、下方に拡開する略円筒状をなし、上端
部に、エジソンタイプのＥ２６型などの口金１２が被せ
られ、接着剤またはかしめなどにより固定されている。

【００４８】また、グローブ１７は、透明あるいは光拡
散性を有する乳白色などで、ガラスあるいは合成樹脂に
より、白熱電球のガラス球とほぼ同一形状の滑らかな曲
面状に形成されている。

【００４９】そして、カバー１４に収納される点灯回路
１６は、水平状、すなわち蛍光ランプ１８の長手方向と
垂直に配置される回路基板（ＰＣ板）２４を備え、この
回路基板２４の両面すなわち口金１２側である上面およ
び蛍光ランプ８側である下面に、複数の電気部品が実装
されて、高周波点灯を行うインバータ回路（高周波点灯
回路）が構成されている。この回路基板２４は、略円板
状で、直径寸法は、４０ｍｍの略円より小さく形成され
ている。そして、この回路基板２４から導出された図示
しない給電用リード線が、カバー１４の口金１２に接続
されている。

【００５０】蛍光ランプ８は、蛍光ランプ固定部材であ
りまた点灯回路固定部材であるホルダとしての仕切板
（図示しない）に取り付けられ、この仕切板がカバー１
４に固定されている。すなわち、仕切板には取付孔が形
成されており、蛍光ランプ８の各端部を挿入したうえ接
着剤にて接着などして固定されている。

【００５１】蛍光ランプの電極３は、フィラメントコイ
ルが一対のリード線４に支持されているが、このリード
線４はフィラメントコイルを支持するインナーウエル
ズ、管状バルブ１の端部にピンチシール封止されるジュ
メット線、このジュメット線を介して外部に導出される
アウターウエルズから構成されている。このリード線４
のアウターウエルズが、回路基板２４の電気接続端子ピ
ン（図示しない）に電気的に接続されている。なお、一
方のインナーウエルズには、必要に応じて補助アマルガ
ムが設けられている。

【００５２】そして、このように構成された電球形蛍光
ランプ１０は、入力電力定格１４Ｗで、発光管１８に
は、１２．５Ｗの電力の高周波で加わり、ランプ電流は
２８０ｍＡ、ランプ電圧は６５Ｖとなり、３波長発光形
蛍光体の使用により全光束８１０ｌｍとなっている。

【００５３】本実施形態の電球形蛍光ランプは、口金１
２の近傍部分、例えば、口金１２近傍から３０ｍｍの部
分を小径化していわゆる一般ＰＳ形電球サイズに近付
け、また、ランプ長の短縮を図り、白熱電球相当のラン
プ形状を実現できる。そこで、この電球形蛍光ランプ１
０は、白熱電球用の照明器具に広く装着することが可能
になり、汎用性を向上できるとともに、装着時の違和感
もなくなり、外観を向上できる。

【００５４】なお、本実施形態では、Ｕ字状の管状バル
ブ１を３本接続して蛍光ランプ８を構成したが、蛍光ラ
ンプ８の形状はこれに限られず、例えば、Ｕ字状あるい
はＨ字状の管体を２本、３本、あるいは４本など並列さ
せて、すなわち、長手方向に沿って４軸、６軸、あるい
は８軸の放電路を形成し、ランプ長の短縮を図ることも
できる。

【００５５】また、点灯回路１６は、１枚の回路基板２
４を水平に配置したが、複数枚の回路基板を設けること
もできる。

【００５６】そして、上記各構成の電球形蛍光ランプ１
０を白熱電球用などのソケットを備えた器具本体に装着
することにより、照明器具が構成される。そして、この
構成では、上記の電球形蛍光ランプ１０の各効果を備え
た照明器具を構成できる。

【００５７】図４は、本発明の第３の実施形態であるコ
ンパクト形蛍光ランプを示す斜視図である。

【００５８】なお、上記実施形態と同一構成については
同一符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説
明を省略する。

【００５９】管状バルブ１は、管外径が１７．５ｍｍ、
肉厚Ｄが１．１ｍｍであり、鉛成分を酸化鉛ＰｂＯとし
て２２重量％含有する鉛ガラスからなる直線状バルブを
Ｕ字状に屈曲して形成されている。

【００６０】細管２は、管外径が４．３ｍｍ、肉厚ｄが
０．７ｍｍであり、鉛成分を含まないソーダライムガラ
スから形成されている。

【００６１】第１の実施形態と同様にして細管２をピン
チシール封止した２本のＵ字状管状バルブ１，１を吹き
破りによりつなぎ、細管の内の１本にはビスマス（Ｂ
ｉ）−錫（Ｓｎ）−水銀（Ｈｇ）からなるアマルガムを
封入、残りの１本は排気のための細管とした。これに口
金１２を装着して、ＦＤＬタイプのコンパクト形蛍光ラ
ンプを製作した。

【００６２】

【発明の効果】請求項１の蛍光ランプによれば、軟化温
度の低い鉛ガラスを管状バルブに使用とともに軟化温度
の高いソーダライムガラスを細管に使用したので、排気
能力が低下しないように細管の肉厚を小さくして内径を
大きくしてもピンチシール封止の作業性が低下するのを
抑制することができる。

【００６３】請求項２の蛍光ランプによれば、管状バル
ブの肉厚に対する細管の肉厚の関係を規定することで最
適なピンチシールによる封止を行うことができる。

【００６４】請求項３の蛍光ランプによれば、複数本の
Ｕ字状管状バルブからなる発光管を形成しているので、
種々の形状、例えばコンパクトな形状の蛍光ランプを提
供することができる。

【００６５】請求項４の蛍光ランプによれば、アマルガ
ムを保持させるために細管の内径を大きくすることが可
能となる。

【００６６】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
４いずれか一記載の蛍光ランプの効果を有する電球形蛍
光ランプを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の蛍光ランプの製造工
程を示す概略図であり、（ａ）はピンチシール封止前の
正面断面図、（ｂ）は同側断面図、（ｃ）はピンチシー
ルした後の側断面図。

【図２】図１の蛍光ランプを示す（ａ）正面図、（ｂ）
底面図。

【図３】本発明の第２の実施形態である電球形蛍光ラン
プの概略正面図。

【図４】本発明の第３の実施形態であるコンパクト形蛍
光ランプを示す斜視図。

【符号の説明】

１…管状バルブ、２…細管、３…電極、６…蛍光体層、
８…蛍光ランプ、１０…電球形蛍光ランプ、１２…口
金、１６…点灯装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に放電媒体が封入され内面に蛍光体
層が形成された鉛ガラスからなる管状バルブと；この管
状バルブに封装された電極と；前記管状バルブの少なく
とも一端に配設され、この一端をピンチシールすること
によって管状バルブに封着されたソーダライムガラスか
らなる細管と；を具備していることを特徴とする蛍光ラ
ンプ。
【請求項２】管状バルブの肉厚が、細管の肉厚の１．
２〜２．０倍の範囲内であることを特徴とする請求項１
記載の蛍光ランプ
【請求項３】管状バルブはＵ字状に屈曲形成されたも
のであり、この管状バルブを複数本放電路が連通するよ
うにつなぎ形成された発光管を構成していることを特徴
とする請求項１または２記載の蛍光ランプ。
【請求項４】細管内にアマルガムが保持されているこ
とを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光
ランプ。
【請求項５】請求項１ないし４いずれか一記載の蛍光ラ
ンプと；この蛍光ランプを保持するとともに内部に蛍光
ランプ点灯装置を収納し、この点灯装置の給電用口金が
配設されたカバーと；を具備していることを特徴とする
電球形蛍光ランプ。