JP2001084956A - 蛍光ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】密閉構造の照明器具内においても良好な発光効
率を呈するとともに、光束立ち上がり特性も良好な蛍光
ランプおよびこれを用いた照明装置を提供する。 【解決手段】管径１５〜３８ｍｍ、管長３００〜２４０
０ｍｍの細長い透光性放電容器１の内面側に蛍光体層２
を形成し、両端に一対の電極３を封装するとともに、少
なくとも一端側に水銀蒸気圧制御作用のある主アマルガ
ム６を固定し、少なくとも一部が透光性放電容器１の主
アマルガム６のある側の端部に封装されている電極の近
傍に補助アマルガム７を配設していて、定格ランプ電力
が１０〜１１０Ｗの蛍光ランプで、周囲温度が２０℃以
下のときには、純水銀を封入した蛍光ランプのように最
冷部により水銀蒸気圧が制御される。周囲温度が２５℃
以上のときには、主アマルガム６によって水銀蒸気圧が
制御される。補助アマルガムの構成金属として金を用い
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
これを用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高温下で蛍光ランプの発光効率が低下し
ないように水銀蒸気圧を制御する材料として、Ｂｉ−Ｉ
ｎ−Ｈｇ、Ｉｎ−Ｈｇ、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｎ−Ｈｇなどの
アマルガムを用いることが、たとえばＪ．Ｂｌｏｅｍ他
著の論文「Ｓｏｍｅ ｎｅｗＭｅｒｃｕｒｙ Ａｌｌｏ
ｙｓ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ
Ｌａｍｐｓ」Ｊ．Ｉｌｌｕｍ． Ｅｎｇｎｇ，６−３
（１９７７）ｐｐ１４１−１４７に記載されて従来から
知られている。

【０００３】また、上記文献には、アマルガムは室温で
の水銀蒸気圧が低いので、始動直後の光束立ち上がりを
速めるために、補助アマルガムを電極近傍に設けること
についても記述されている。

【０００４】従来、アマルガムは、コンパクト形蛍光ラ
ンプや電球形蛍光ランプのようにランプの温度が１００
℃近くまで上昇する小形で高負荷の蛍光ランプで使用さ
れることが多かった。

【０００５】これに対して、管径３０ｍｍ前後の直管形
または環形の主として一般照明用として多用されている
蛍光ランプは、上述の蛍光ランプに比べると、ランプの
温度がそれほど上昇しないので、液体水銀を封入してい
る。液体水銀は、周囲温度の上昇に伴い水銀蒸気圧が上
昇する。また、蛍光ランプは、水銀蒸気圧が４０℃付近
の温度のときに、発光効率が最大になることが知られて
いる。

【０００６】アマルガムを用いるコンパクト形蛍光ラン
プや電球形蛍光ランプにおいては、実用的な温度範囲と
して、ランプの周囲温度が２０〜５℃のときに発光効率
が最大になるように、アマルガムの組成を選択してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】最近の傾向として、照
明器具の小形化、インバータ点灯による高出力化、およ
び眩しさ抑制のために乳白色のセードで密閉された照明
器具が多用されるようになった。このような照明器具内
で蛍光ランプを点灯すると、ランプの温度が上昇して、
最冷部温度が最適水銀蒸気圧のときの温度である４０℃
付近より大幅に高くなってしまうために、発光効率が低
下して光出力が低減するという問題が生じる。

【０００８】そこで、このような蛍光ランプにおいても
アマルガム（以下、「主アマルガム」という。）を用い
ることによって、蛍光ランプの温度が上昇しても高い発
光効率を得ることが考えられる。

【０００９】ところが、従来から一般に使用されている
主アマルガムは、低温時の水銀蒸気圧が液体水銀より大
幅に低いので、ランプの温度が周囲温度に対して２０〜
４０℃程度しか上昇しない直管形や環形の蛍光ランプに
おいては、たとえば周囲温度が１０℃程度の低温時には
水銀蒸気圧が低すぎて所要の発光特性を得ることができ
ない。

【００１０】また、主アマルガムを用いる場合、点灯初
期の水銀蒸気圧不足による光束立ち上がり特性が悪いの
を補うために、補助アマルガムが併用される。

【００１１】ところが、従来から電球形蛍光ランプで使
用されているような補助アマルガムを用いるだけでは、
その期待作用を奏することができないことが分かった。
すなわち、基体金属にインジウムを鍍金してなる補助ア
マルガムは、管内水銀を吸収しすぎると、光束立ち上が
り特性が逆に悪化する。また、電極に付着させた電子放
射用物質を活性化する工程であるところのライティング
の際の熱で補助アマルガムが蒸発したり、さらには蛍光
ランプ製造時の高熱によって補助アマルガムが酸化しや
すく、その結果、蛍光ランプの端部が黒化して外観を阻
害するという問題もある。

【００１２】一般に使用される直管形や環形の蛍光ラン
プは、管外径が１５〜３８ｍｍ、管長３００〜２４００
ｍｍ、定格ランプ電力が１０〜１１０Ｗが主力品種であ
り、コンパクト形蛍光ランプや電球形蛍光ランプとは、
明らかに異なるランプ構造、製造方法および動作温度を
示し、主アマルガムおよび補助アマルガムを用いる場合
に、これらの相違に適応して最適な動作を行うための構
成は、まだ明らかになっていない。

【００１３】本発明は、管壁負荷が比較的小さくて、幅
広い温度範囲にわたり水銀蒸気圧を適切に制御すること
により、密閉構造の照明器具内においても良好な発光効
率を呈するとともに、光束立ち上がり特性も良好な蛍光
ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを目
的とする。

【００１４】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の蛍光ラ
ンプは、管径１５〜３８ｍｍ、管長３００〜２４００ｍ
ｍの細長い透光性放電容器と；透光性放電容器の内面側
に形成された蛍光体層と；透光性放電容器の両端に封装
された一対の電極と；透光性放電容器の少なくとも一端
側に固定された水銀蒸気圧制御作用のある主アマルガム
と；少なくとも一部が透光性放電容器の主アマルガムの
ある側の端部に封装されている電極の近傍に配設された
補助アマルガムと；透光性放電容器に封入された希ガス
と；を具備し、定格ランプ電力が１０〜１１０Ｗである
とともに、周囲温度が２０℃以下のときには透光性放電
容器の電極から中央側へ離間した位置に形成された最冷
部で水銀蒸気圧制御が行われ、周囲温度が２５℃以上の
ときには主アマルガムにより水銀蒸気圧制御が行われる
ことを特徴としている。

【００１５】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。

【００１６】＜透光性放電容器について＞透光性放電容
器は、管径１５〜３８ｍｍで、長さが３００〜２４００
ｍｍの範囲において、定格ランプ電力に応じて適当な組
み合わせが許容される。表１は、その例示である。

【００１７】

【表１】 種別 管径(mm) 管長（環内径、環外径）(mm) 定格ランプ電力（Ｗ ） 環形 ２６ １１８ １７０ １５ 同 ２９ １４７ ２０５ ２０ 同 ２９ １６７ ２２５ ３０ 同 ２９ ２４１ ２９９ ３２ 同 ２９ ３１５ ３７３ ４０ 直管形 ２５．５ ３３０ １０ 同 ２５．５ ４３６ １５ 同 ２８ ５８０ ２０ 同 ３２．５ ６３０ ３０ 同 ２８ １１９８ ４０ 同 ３８ ２３６７ １１０ 同（Ｈｆ）２５．５ ５８８．５ １６／２３ 同（Ｈｆ）２５．５ １１９８ ３２／４５ 同（Ｈｆ）２５．５ １４９８．５ ５０／６５ なお、表１において（Ｈｆ）は高周波点灯専用形である
ことを示している。

【００１８】また、透光性放電容器は、細長い管と、細
長い管の両端を閉塞している一対の端板の部分とで構成
されている。端板の部分は、一般的にはステムによって
構成される。ステムを用いる場合、フレアステム、ビー
ドステム、ボタンステム、ピンチシールステムなどの既
知のステム構造を採用することができる。そして、細長
い管とステムとの間が封止されることによって、封止部
が形成されて透光性放電容器が気密になる。

【００１９】本発明において、透光性放電容器の管外径
を１５〜３８ｍｍに規定している理由は、従来から一般
照明に用いられている蛍光ランプがこの範囲に含まれる
からである。また、透光性放電容器の長さを３００〜２
４００ｍｍに規定している理由は、同様に一般に用いら
れている蛍光ランプがこの範囲に含まれるからである。
なお、「透光性放電容器の長さ」とは、透光性放電容器
の軸に沿った長さ、したがって透光性放電容器の軸が一
つの直線になっていない湾曲ないし屈曲した形状である
場合には、まっすぐに伸ばして一つの直線にしたと仮定
した場合の長さにほぼ等しい長さを意味する。さらに、
蛍光ランプの定格ランプ電力を１０〜１１０Ｗに規定し
ている理由は、この範囲が密閉された照明器具に比較的
多用されているからである。

【００２０】次に、透光性放電容器の材質は、気密性、
加工性および耐火性を備えていれば特に制限されない
が、一般的にこの種蛍光ランプに用いられている軟質ガ
ラスが好適である。軟質ガラスには、鉛ガラスやソーダ
ライムガラスがあるが、そのいずれでもよい。環境対応
としては、ソーダライムガラスが望ましい。しかし、加
工性などの点から、ソーダライムガラスと鉛ガラスを併
用することもできる。たとえば、最も使用量の多い細長
い管の部分をソーダライムガラスで形成し、ステムの部
分を鉛ガラスで形成することができる。

【００２１】さらに、要すれば、硬質ガラス、半硬質ガ
ラス、石英ガラスなど軟質ガラス以外のガラスを用いる
ことができる。また、ガラス以外のたとえば透光性の多
結晶または単結晶のセラミックスを用いて透光性放電容
器を構成することを除外するものではない。

【００２２】次に、透光性放電容器の形状について説明
する。

【００２３】透光性放電容器は、直管形および環形のい
ずれであってもよい。さらに要すれば、Ｕ字状、半円状
など適当な形状に湾曲ないし屈曲していてもよい。

【００２４】＜蛍光体層について＞蛍光体層は、透光性
放電容器の内面側に形成されるが、これは透光性放電容
器の内面に直接接触して形成してもよいし、アルミナな
どの保護膜およびまたは酸化チタンなどの反射膜を介し
て間接に形成してもよいという意味である。

【００２５】また、使用する蛍光体は、照明目的に応じ
て任意所望に選択することができる。たとえば、一般照
明用途に対しては、３波長発光形の蛍光体やハロリン酸
塩蛍光体などの白色発光形の蛍光体を用いることができ
る。また、用途によっては単色発光形の蛍光体や紫外線
発光形の蛍光体などを蛍光体の全部または一部に用いる
こともできる。

【００２６】＜電極について＞電極は、透光性放電容器
内の両端側にその一対を封装して、それらの間で低圧水
銀蒸気放電を生起させる。そして、電極は、ステムに支
持して封装するのが一般的である。

【００２７】また、電極は、フィラメント電極、セラミ
ックス電極など既知の電極を用いることができる。

【００２８】フィラメント電極は、タングステンの２重
コイルまたは３重コイルに電子放射物質を塗布してな
り、その両端を透光性放電容器を気密に貫通する一対の
内部導入線の先端部に継線した構造を備えている。

【００２９】セラミックス電極は、たとえば開口部を備
えた電気伝導性の容器内にアルカリ土類元素および遷移
金属元素の酸化物を主体とし、表面を遷移金属元素の炭
化物または窒化物で被覆した果粒状、スポンジ状または
塊状の複合セラミックスからなる熱電子放出物質を収納
させてなる構造を備えていて、１本の導入線の先端に支
持されている。

【００３０】＜主アマルガムについて＞主アマルガム
は、低圧水銀蒸気放電を行わせるための水銀蒸気を透光
性放電容器内に供給する手段であり、一般的にほぼ球状
をなしている。

【００３１】また、主アマルガムは、水銀蒸気圧制御作
用のなるアマルガムによって構成されている。このよう
なアマルガムとしては、たとえばＢｉ−Ｐｂ−Ｓｎ−Ｈ
ｇ、Ｂｉ−Ｓｎ−Ｈｇ、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｈｇ、Ｂｉ−Ｓｎ
−Ｉｎ−Ｈｇなどを用いることができる。これに対し
て、水銀蒸気制御作用のないアマルガムは、たとえばＺ
ｎＨｇなどで、純水銀とほぼ同様な蒸気圧特性を示す。

【００３２】さらに、主アマルガムは、透光性放電容器
の少なくとも一端側に固定されている。ここで、「一端
側」とは、透光性放電容器の一端および一端から突出し
ている排気管のいずれに固定されていてもよい。排気管
に固定されているとは、排気管内に収納されていればよ
く、排気管内で移動可能な態様を含む。また、「少なく
とも一端側」とは、主アマルガムは、透光性放電容器の
両端側に固定されていてもよいことを意味する。

【００３３】さらにまた、主アマルガムは、１つまたは
複数の粒体であることを許容する。また、粒体は、直径
２〜３．６ｍｍにすると、封入水銀量が適量になるばか
りか、取扱いが容易になるとともに、固定が比較的容易
になる。

【００３４】さらにまた、主アマルガムを透光性放電容
器の端部に固定する場合、透光性放電容器の長手方向の
端部すなわち、たとえばフレアステムを用いて封止する
場合には、細長い管の端部にフレアを封止している封止
部の内面に固定するのが好ましい。この端部は、少なく
とも主アマルガムのほぼ球状をなす粒体を比較的大きな
接触面積で固着することができるから、確実に固定しや
すい。特に環形蛍光ランプの場合、透光性放電容器の両
端にフレアステムを封着してから、環状に湾曲するため
に、金型を用いて端部の封止部に掴み部を成形により形
成するのが一般的であるが、この掴み部の内側には主ア
マルガムに対して接触面積の大きな懐が形成されるの
で、一層確実に固定することができる。

【００３５】さらにまた、主アマルガムを所望の位置に
固定する際に、透光性放電容器の少なくとも端部の１５
０〜２００℃程度に昇温している状態において、端部に
主アマルガムを排気管から導入し、さらに透光性放電容
器の外側から高周波を、たとえばグローテスタまたはテ
スラコイルなどを用いて５秒間程度印加して、主アマル
ガムを加熱すると、主アマルガムの表面が溶融して透光
性放電容器に密着するので、一層良好に固定することが
できる。この主アマルガム固定方法は、直管形の蛍光ラ
ンプのように、主アマルガムの接触面積が環形の蛍光ラ
ンプの場合より少ない場合に特に効果的である。しか
し、環形の蛍光ランプについても上記固定方法を採用で
きるのはいうまでもない。

【００３６】すなわち、直管形の蛍光ランプの場合、排
気工程の直後には、透光性放電容器が１５０℃程度にな
っているので、排気管封止切り直後に上記作業を行う
と、主アマルガムのために格別に加熱する必要がないと
ともに、主アマルガムの固定が確実になる。

【００３７】また、環形の蛍光ランプの場合には、ベン
ディング工程の直後には、透光性放電容器が２００℃程
度になっているので、このときに上記作業を行うと、主
アマルガムの固定が確実になるとともに、端部を格別に
加熱する必要がない。

【００３８】次に、主アマルガムを排気管内に固定する
場合、排気管内から透光性放電容器側へ移動するのを阻
止するために、排気管の途中にネック部を形成したり、
たとえば内部金属導入線など適当な金属体を排気管内に
露出させて、主アマルガムの移動を阻止するなどの構成
を採用することができる。

【００３９】そうして、主アマルガムは、アマルガムの
温度が５０℃のときに水銀蒸気圧が０．４Ｐａ以上、７
０℃のときに０．４〜２Ｐａであるような組成に構成さ
れているのが好ましい。

【００４０】また、主アマルガムは、蛍光ランプの周囲
温度が１０℃のときに、主アマルガムの温度が約５０℃
になり、かつ周囲温度が３０℃のときに主アマルガムの
温度が約７０℃になるように配設されていることが好ま
しい。このためには、たとえば主アマルガムを透光性放
電容器の端部に配設すればよい。

【００４１】＜補助アマルガムについて＞補助アマルガ
ムは、蛍光ランプの消灯中に透光性放電容器内の水銀を
吸収し、始動直後に水銀蒸気を放電空間に放出して、光
束立ち上がりを早めるために用いられる。このため、補
助アマルガムは、少なくとも一部が主アマルガムを配設
している側の電極の近傍に配設される。なお、補助アマ
ルガムの残余の部分を主アマルガムを配設していない側
の電極の近傍に配設することができる。

【００４２】また、補助アマルガムは、ステンレス鋼な
どの基体金属の板またはメッシュの小片に、インジウム
Ｉｎなどの水銀と結合してアマルガムを形成しやすく
て、しかも昇温により容易に水銀を放出しやすい金属か
らなる。そして、補助アマルガムを電極近傍に配設する
と、蛍光ランプの消灯中に透光性放電容器内の水銀がア
マルガム形成金属に吸収されてアマルガムを形成する。
なお、インジウムのように軟らかい金属を用いる場合に
は、ステンレス鋼などの基体金属にたとえば鍍金などに
よって担持させることができる。

【００４３】さらに、補助アマルガムを構成するアマル
ガム形成金属としてＩｎを使用する場合、Ｉｎは、融点
が１５６．６℃と低いので、電極に接近しすぎると、電
極からの熱により溶けて内部導入線に流下して、消耗し
て効果が減退するので、留意しなければならない。

【００４４】たとえば、基体金属に熱変位性金属を用い
ることにより、始動直後に水銀を放出した後は、熱変位
性金属が電極からの熱で変位して、電極から離間するよ
うに構成することができる。これにより、水銀放出後の
アマルガム形成金属の過熱を防止するので、補助アマル
ガムの消耗が少なくなる。なお、熱変位性金属として
は、バイメタル、形状記憶合金などを用いることができ
る。

【００４５】また、別の解決手段としては、補助アマル
ガムと電極との離間距離を最適化することである。すな
わち、補助アマルガムを電極から６〜１０ｍｍ離間させ
ることで、離間距離の最適化を図ることができる。な
お、補助アマルガムの電極からの離間距離は、補助アマ
ルガムの電極側の端部から電極のフィラメントコイルの
軸までの距離で表すものとする。これは補助アマルガム
の基体金属を内部導入線に溶接する場合には、補助アマ
ルガムと電極継線部との間の導入線の長さに相当する。
管外径が１５〜３８ｍｍの一般的に用いられている蛍光
ランプにおいては、コンパクト形蛍光ランプや電球形蛍
光ランプと違って、一般的にダブルコイルを用いている
関係で、電極が大きいので、電極の発熱量が大きい。そ
のため、離間距離が６ｍｍ未満であると、補助アマルガ
ムの電極による温度上昇が激しくなり、インジウムから
なる補助アマルガムが飛散して、透光性放電容器の内面
に付着して蛍光ランプの外観を阻害しやすくなる。これ
に対して、離間距離が１０ｍｍを超えると、補助アマル
ガムの温度上昇が遅れ、それに伴って水銀蒸気の供給が
遅れるため、光束立ち上がり特性の改善効果が得られに
くくなる。

【００４６】次に、補助アマルガムを電極に対して受熱
関係に配設するための構成について述べる。補助アマル
ガムの基体金属を電極を支持する内部導入線に溶接など
によって固着する。しかし、補助アマルガムの構成金属
を後述するように適当なものに選択すれば、内部導入線
自体を基体金属として利用することができる。また、ア
ンカーワイヤをステムに植立して、そこに補助アマルガ
ムを固定してもよい。

【００４７】補助アマルガム形成金属を基体金属に担持
させる場合、基体金属の両面および一面のいずれに形成
してもよい。基体金属の一面に補助アマルガムを形成す
る場合、補助アマルガムが形成される面が電極に対面し
ないように配設することにより、補助アマルガムへの電
極から飛散するバリウムＢａが付着することによる補助
アマルガムとしての能力低下を防止することができる。

【００４８】また、補助アマルガムの好適な面積は、１
６〜２４ｍｍ^２である。この場合、補助アマルガムの基
体金属は、板状およびメッシュ状のいずれでもよい。後
者の場合には、面積は、輪郭によって画成される面積を
いう。

【００４９】すなわち、補助アマルガムの面積が１６ｍ
ｍ^２未満では始動直後の水銀蒸気圧供給が不足する。ま
た、面積が２４ｍｍ^２を超えると、透光性放電容器内の
水銀を吸収しすぎてしまい、返って光束立ち上がり特性
が低下する。この傾向は、特にインジウムを用いた場合
に顕著である。

【００５０】補助アマルガムの上記面積は、透光性放電
容器の内部に配設されている全ての補助アマルガムの面
積の総和をいう。すなわち、主アマルガムが透光性放電
容器の一端側にのみ配設されている場合、２つの補助ア
マルガムを用いて、その一方を主アマルガムを配設して
いる側の電極の近傍に配設するとともに、他方の補助ア
マルガムを主アマルガムを配設していない側の電極の近
傍に配設することができる。この場合、両方の補助アマ
ルガムの面積の和が所定範囲内であればよい。

【００５１】＜希ガスについて＞希ガスは、蛍光ランプ
の放電開始を容易にするため、および緩衝ガスとして用
いられ、アルゴンＡｒ、クリプトンＫｒ、ネオンＮｅな
どを２００〜４００Ｐａ程度透光性放電容器内に封入さ
れる。

【００５２】また、希ガスは、Ａｒ単体封入でもよい
し、またＡｒ−Ｋｒ、Ｎｅ−Ａｒ−Ｋｒ、Ｎｅ−Ａｒな
どの混合封入でもよい。

【００５３】＜本発明の作用について＞蛍光ランプを水
平方向点灯すると、透光性放電容器の電極から十分に離
間した中央部付近に最冷部が形成され、両端部は最冷部
より温度が高くなる。そして、透光性放電容器の内部に
は、最冷部付近に液体水銀が残留し、端部側に主アマル
ガムが存在する。最冷部付近の液体水銀の蒸気圧は、最
冷部の温度により変化する。また、主アマルガムの水銀
蒸気圧は、主アマルガムの温度により変化する。ところ
で、蛍光ランプにおける低圧水銀蒸気放電は、透光性放
電容器内の最も低い水銀蒸気圧によって発光効率が支配
される。したがって、透光性放電容器の最冷部の温度が
液体水銀の最適温度である４０℃付近より低い場合に
は、最冷部にある液体水銀の蒸気圧がそのときの主アマ
ルガムの温度に応じた水銀蒸気圧より低くなるように、
主アマルガムの水銀蒸気圧特性および温度を適切に設定
しておけば、蛍光ランプの周囲温度が低いときには、液
体水銀による水銀蒸気圧制御が行われる。

【００５４】これに対して、周囲温度が高くて液体水銀
による最適温度を超えるときには、主アマルガムによる
水銀蒸気圧が、最冷部付近に残留している液体水銀によ
る水銀蒸気圧より低くなるように主アマルガムの組成お
よび温度を設定しておけば、透光性放電容器内に存在す
る水銀蒸気圧は、主アマルガムによって制御され、最適
値に近い水銀蒸気圧が得られる。

【００５５】透光性放電容器の最冷部における液体水銀
による水銀蒸気圧制御を行う蛍光ランプの周囲温度を２
０℃以下の温度に設定するとともに、主アマルガムによ
る水銀蒸気圧制御を周囲温度２５℃以上の温度に設定し
ている。

【００５６】そうして、周囲温度が２０℃以下の場合に
は、透光性放電容器内の水銀蒸気圧は、最冷部にある液
体水銀により制御されるので、水銀蒸気圧が常に主アマ
ルガムによって制御される場合のように低すぎるような
ことがなく、光束が低下しすぎない。

【００５７】また、周囲温度が２５℃以上の場合には、
透光性放電容器の端部側の主アマルガムにより水銀蒸気
圧が制御される。このため、周囲温度が高くても、水銀
蒸気圧を発光効率が高い最適範囲に近付けることができ
る。

【００５８】以上の結果、蛍光ランプは、幅広い温度範
囲にわたり良好な発光効率を呈する。

【００５９】また、周囲温度の如何にかかわらず、補助
アマルガムは、始動直後に電極の昇温に伴って加熱さ
れ、水銀を放出するので、光束立ち上がりが速くなる。

【００６０】したがって、本発明の蛍光ランプを密閉な
いし密閉に近い閉鎖され、しかも薄形化によって狭い照
明器具内で点灯し、さらにはインバータによって高出力
点灯した場合であっても、水銀蒸気圧を発光効率の最適
ないしそれに近い値に維持することができるので、設計
のとおりの高いランプ効率を得ることができる。

【００６１】請求項２の発明の蛍光ランプは、請求項１
記載の蛍光ランプにおいて、透光性放電容器は、環外径
が１６０〜４００ｍｍのほぼ環状をなしていることを特
徴としている。

【００６２】「ほぼ環状をなしている」とは、透光性放
電容器の両端が密着した完全な環状である他に、両端間
が適宜離間しているが全体として見たときに環状に近い
といえる程度を含む。また、一つ透光性放電容器である
が、中央で折り返してからほぼ環状に湾曲してなるよう
な形状もまたほぼ環状をなしている。さらに、環は、円
環ばかりでなく、楕円環など適宜の形状をなしているこ
とを許容する。

【００６３】周囲温度が高いときでもなるべく蛍光ラン
プの発光効率を高くするには、透光性放電容器の少なく
とも一端部に最冷部を形成するように構成するのが効果
的である。そのため、透光性放電容器の一端部に封装さ
れる電極のマウント高さを大きく設定することは既に行
われている。この構成は、透光性放電容器の端部近傍が
直線的な形状である直管形やＵ字形などの蛍光ランプの
場合に採用することができる。

【００６４】ところが、環形の蛍光ランプにこのような
構成を採用する場合には問題がある。すなわち、透光性
放電容器の形状が、その端部近傍を含めてほぼ環状に湾
曲しているため、電極のマウント高さを大きくすると、
電極が透光性放電容器の内壁に接触したり異常に接近し
てしまう。

【００６５】これに対して、本発明においては、電極の
真運と高さを通常の環形の蛍光ランプにおける電極のマ
ウント高さより大きくすることなく、周囲温度が２５℃
以上のときには透光性放電容器の端部に配設した主アマ
ルガムにより水銀蒸気圧を制御するように構成したの
で、最適水銀蒸気圧に近い状態で点灯できる。このた
め、周囲温度が高くても光束の低下が少なくなる。

【００６６】また、本発明において、補助アマルガムの
構成金属として金Ａｕを用いると、好都合である。すな
わち、環形の蛍光ランプにおいては、透光性放電容器を
ほぼ環状に湾曲するベンディング工程で透光性放電容器
が７００℃以上の高温に加熱されるが、補助アマルガム
の構成金属として金を用いることにより、高温時に補助
アマルガムが酸化したり飛散しない。また、金は、蛍光
ランプの消灯中に主アマルガムの水銀を過剰に吸収する
ことがない。このため、始動直後から所要の高い高出力
を得ることができる。

【００６７】請求項３の発明の蛍光ランプは、請求項１
または２記載の蛍光ランプにおいて、補助アマルガム
は、金Ａｕを主体として構成されていることを特徴とし
ている。

【００６８】蛍光ランプの製造プロセス、たとえば環形
蛍光ランプの製造における透光性放電容器を環形に湾曲
させるベンディング工程において、インジウムを用いた
補助アマルガムを透光性放電容器に配設した後に、透光
性放電容器が７００℃以上の高温に加熱されると、補助
アマルガムが酸化して水銀吸収能力が低下したり、イン
ジウムが飛散して管端部が黒化して外観が阻害されると
いう問題がある。

【００６９】また、インジウムは、水銀蒸気圧が非常に
低いため、水銀蒸気圧が液体水銀に相対的に近い主アマ
ルガムを用いた場合、蛍光ランプの消灯中に補助アマル
ガムが水銀を過剰に吸収しやすく、そのため始動直後の
光束立ち上がりが返って悪化するという問題もある。

【００７０】そこで、本発明においては、補助アマルガ
ムの構成金属として金Ａｕを用いている。金は、室温に
おける水銀蒸気圧が比較的高いので、主アマルガム中の
水銀を過剰に吸収するようなことがない。このため、始
動直後から所要の高い光出力が得られる。

【００７１】また、本発明により金を構成金属とする補
助アマルガムを用いる場合、補助アマルガムと電極との
距離を５ｍｍ以下に規制すると、効果的である。

【００７２】さらに、補助アマルガムは、基体金属を用
いないで、金の板またはメッシュをそのまま内部導入線
などに固定して用いることができる。しかし、本発明
は、基体金属に金を薄く被着させて用いることを許容す
る。基体金属としては、鉄Ｆｅ、ニッケルＮｉ、ステン
レス鋼などを板またはメッシュなどの形で用いることが
できる。

【００７３】さらにまた、金は、その融点が１０６４．
４℃と高いので、蛍光ランプの製造プロセスにおいて、
補助アマルガムを組み込んだ後に、たとえば透光性放電
容器を環状に湾曲するベンディング工程のように補助ア
マルガムが高温に加熱されるようなことがあったとして
も、溶融して基体金属から流下したり、蒸発するような
ことがない。このため、補助アマルガムの能力が低下し
たり、透光性放電容器の端部が黒化して外観を阻害する
ことがなくなるか、ないしは低減する。

【００７４】これに対して、直管形の蛍光ランプは、一
般に補助アマルガムを配設した後に透光性放電容器が７
００℃以上に加熱されることはないが、要すれば本発明
を適用することができる。

【００７５】次に、補助アマルガムの構成金属に金を用
いる場合、周囲温度２５℃における透光性放電容器内の
水銀蒸気圧が４０ミリＰａ以上であるのが好ましい。こ
れを実現するための好適な構成としては、たとえばＢｉ
−Ｐｂ−Ｓｎ系の基体金属に対してＨｇを４〜１６重量
％含む主アマルガムを用いえばよい。

【００７６】また、電極を支持する内部導入線を補助ア
マルガムの基体金属として利用することができる。この
場合、予め金鍍金した内部導入線を用いると、補助アマ
ルガムを配設するための格別な製造設備および製造方法
を必要としないで、補助アマルガムを配設した蛍光ラン
プを得ることができる。

【００７７】請求項４の発明の蛍光ランプは、請求項３
記載の蛍光ランプにおいて、補助アマルガムは、ステン
レス鋼を基体金属としてその表面に金を鍍金することに
よって構成されていることを特徴としている。

【００７８】基体金属のステンレス鋼は、板またはメッ
シュの形で用いることができる。

【００７９】金の鍍金膜の膜厚は、１〜１５μｍ程度、
好適には３〜７μｍの範囲から適宜選択することができ
る。

【００８０】そうして、本発明においては、補助アマル
ガムの構成金属である金を鍍金して用いるので、高価な
金の使用量を少なくできる。

【００８１】また、基体金属を内部導入線に溶接などで
固定することにより、補助アマルガムを固定できるの
で、製造が容易である。

【００８２】請求項５の発明の蛍光ランプは、請求項１
ないし４のいずれか一記載の蛍光ランプにおいて、主ア
マルガムは、透光性放電容器の長手方向の端部に固着さ
れており；電極は、マウント高さが３０ｍｍ以下であ
る；ことを特徴としている。

【００８３】「マウント高さ」とは、透光性放電容器の
端部の外面から電極のフィラメントコイルの軸までの直
線距離をいう。

【００８４】本発明は、主アマルガムが温度変化に対し
て水銀蒸気圧変化の比較的少ないアマルガム、たとえば
Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｎ−ＨｇまたはＢｉ−Ｉｎ−Ｈｇ系など
のアマルガムである場合に適した構成を規定している。

【００８５】すなわち、マウント高さを上記のように設
定することにより、主アマルガムの温度を高くすること
ができ、これによって低温領域の光出力が高くなるた
め、全体として広い周囲温度範囲にわたり高い光出力を
得ることができる。

【００８６】また、上記アマルガムは、水銀蒸気圧が低
いが、水銀蒸気圧の変化が少ないので、さらに広い温度
範囲にわたり光出力変化が少ない。

【００８７】さらに、主アマルガムの温度が適正値より
低い場合には、マウント高さを通常のマウント高さより
小さくすることにより、水銀蒸気圧を補うことができ
る。

【００８８】請求項６の発明の照明装置は、照明装置本
体と；照明装置本体に支持された請求項１ないし５のい
ずれか一記載の蛍光ランプと；を具備していることを特
徴としている。

【００８９】本発明において、「照明装置」とは、蛍光
ランプの発光を何らかの目的で用いるあらゆる装置を含
む広い概念である。照明装置を例示すれば、照明器具、
直下式バックライト装置、表示装置および信号灯装置な
どである。

【００９０】また、照明器具は、家庭用の照明器具に好
適であるが、これに限定されるものではなく、店舗用照
明器具、オフィス用照明器具、屋外用照明器具などにも
適応する。

【００９１】さらに、本発明に用いる蛍光ランプは、周
囲温度が高くても高い発光効率が得られるので、小形
で、密閉され、さらにはインバータによって高出力点灯
されるような照明装置に特に好適である。しかし、周囲
温度が低いときでも純水銀を用いた蛍光ランプとほぼ同
様な発光効率が得られるので、どのような照明装置であ
ってもよい。

【００９２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００９３】図１は、本発明の蛍光ランプの第１の実施
形態を示す正面図である。

【００９４】図２は、同じく拡大要部一部断面正面図で
ある。

【００９５】図３は、同じく電極周辺を側面方向から示
す拡大要部側面断面図である。

【００９６】各図において、１は透光性放電容器、２は
蛍光体層、３は電極、４は内部導入線、５は外部導入
線、６は主アマルガム、７は補助アマルガム、８は口金
である。

【００９７】＜透光性放電容器１について＞透光性放電
容器１は、細長い管１ａおよび一対のフレアステムｂか
らなり、両端の封止部を形成している端部１ｃが成形さ
れてベンディングの際の掴み部を形成している。

【００９８】管細長い管１ａは、ソーダライムガラスか
らなり、管径２９ｍｍ、環外径２２５ｍｍ、環内径１６
７ｍｍのほぼ環状をなしている。

【００９９】一対のフレアステム１ｂは、鉛ガラスから
なり、それぞれ排気管１ｂ１およびフレア１ｂ２を備
え、一対の内部導入線４および外部導入線５を封着して
いる。

【０１００】排気管１ｂ１は、基端がチップオフされて
いるとともに、先端が透光性放電容器１内に連通してい
る。

【０１０１】フレア１ｂ２は、細長い管１ａの両端に封
止されて気密な透光性放電容器１を形成する。

【０１０２】内部導入線４および外部導入線５は、フレ
アステム１ｂの内部でジュメット線を介して接続し、フ
レアステムに対して気密性を維持している。

【０１０３】＜蛍光体層２について＞蛍光体層２は、３
波長発光形蛍光体からなり、透光性放電容器１の内面側
に形成されている。３波長蛍光体は、青色発光用がＢａ
ＭｇＡｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ、緑色発光用がＬａＰＯ_４：
ＣｅＴｂ、赤色発光用がＹ_２Ｏ_３：Ｅｕである。

【０１０４】＜電極３について＞電極３は、２重コイル
フィラメント形であり、一対の内部導入線４の先端部に
継線されている。透光性放電容器１の端部の外面から電
極３の軸までのマウント高さは、２５ｍｍである。

【０１０５】＜主アマルガム６について＞主アマルガム
６は、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｎ−Ｈｇ系アマルガムで、その組
成は重量％で以下のとおりである。Ｂｉ：５２．４、Ｐ
ｂ：２６、Ｓｎ：１７．４、Ｈｇ：４．２ また、主アマルガム６は、水銀蒸気圧が５０℃で約０．
４Ｐａ、７０℃で約１Ｐａを示す。

【０１０６】さらに、主アマルガム６は、重量が７０ｍ
ｇ、粒径２．５ｍｍのペレットに成形して、排気工程で
排気管１ｂ１から封入し、口金付け前に加熱溶融させて
透光性放電容器１の端部１ｃの内面に固定している。

【０１０７】＜補助アマルガム７について＞補助アマル
ガム７は、ステンレス鋼からなる基体金属の片面にイン
ジウムＩｎを鍍金してなる構成であり、主アマルガム６
を配設した側の内部導入線４に溶接されている。

【０１０８】＜希ガスについて＞希ガスは、アルゴンＡ
ｒを３３０Ｐａの圧力で透光性放電容器１内に封入して
いる。

【０１０９】＜口金８について＞口金８は、透光性放電
容器１の両端に、それらの間を橋絡するように装着さ
れ、４本の口金ピン８ａに一対の電極３に接続する４本
の外部導入線５を口金８の内部で接続している。

【０１１０】＜その他の構成について＞本実施形態の蛍
光ランプは、環形でＦＣＬ３０／２８形の蛍光ランプで
あり、放電路長は約５３０ｍｍである。

【０１１１】＜蛍光ランプの動作について＞本実施形態
の蛍光ランプを周囲温度１０℃で水平方向点灯すると、
透光性放電容器１の中央部の温度が約３０℃で最冷部と
なり、主アマルガム６を固定した端部１ｃの温度が約５
０℃となった。そして、透光性放電容器１の中央部に残
留する液体水銀の水銀蒸気圧の方が主アマルガム６の水
銀蒸気圧より低いために、最冷部によって蛍光ランプの
水銀蒸気圧制御が行われた。

【０１１２】もちろん、始動直後には補助アマルガム７
が電極３の熱を受けて加熱され、吸収していた水銀を放
出するので、光束立ち上がりは良好である。

【０１１３】次に、周囲温度３０℃で水平点灯すると、
透光性放電容器１の中央部の最冷部温度が約５０℃とな
り、端部１ｃの温度が約７０℃となった。そして、主ア
マルガム６の水銀蒸気圧の方が最冷部の液体水銀の水銀
蒸気圧よりも低いために、蛍光ランプの水銀蒸気圧制御
は主アマルガム６によって行われた。

【０１１４】図４は、本発明の蛍光ランプの第１の実施
形態における主アマルガム／水銀温度と水銀蒸気圧との
関係を示すグラフである。

【０１１５】図において、横軸は主アマルガム／水銀温
度（℃）を、縦軸は水銀蒸気圧（Ｐａ）を、それぞれ示
す。また、曲線Ａは液体水銀、曲線Ｂは主アマルガム、
の水銀蒸気圧特性をそれぞれ示す。

【０１１６】図から上述した動作を容易に理解できるで
あろう。

【０１１７】図５は、本発明の蛍光ランプの第１の実施
形態における周囲温度と安定点灯時の相対照度との関係
を比較例のそれとともに示すグラフである。

【０１１８】図において、横軸は周囲温度（℃）を、縦
軸は相対照度（％）を、それぞれ示す。また、点線は本
実施形態を、実線は比較例を、それぞれ示す。なお、比
較例は、純水銀を封入している以外は、本実施形態と同
一仕様の蛍光ランプである。また、本実施形態の特性曲
線のうち比較例と重なる部分については、比較例の実線
のみを表している。

【０１１９】図から理解できるように、比較例は、周囲
温度が高くなると、相対照度が減退するが、本実施形態
においては、周囲温度が低いときには比較例と同様であ
るとともに、周囲温度が高くなると、比較例より高い相
対照度を示す。

【０１２０】図６は、本発明の蛍光ランプの第２の実施
形態を示す拡大一部断面正面図である。

【０１２１】図において、図１ないし図３と同一部分に
ついては、同一符号を付して説明は省略する。

【０１２２】本実施形態は、主アマルガム６にＢｉ−Ｉ
ｎ−Ｈｇを用いるとともに、マウント高さを２０ｍｍに
している点で異なる。

【０１２３】すなわち、主アマルガム６は、重量％でＢ
ｉ：６７％、Ｉｎ：３３、Ｈｇ：４％の組成比である。

【０１２４】図７は、本発明の蛍光ランプの第２の実施
形態における周囲温度と主アマルガムの温度との関係を
比較例のそれとともに示すグラフである。

【０１２５】図において、横軸は周囲温度（℃）を、縦
軸は管端部温度（℃）を、それぞれ示す。また、曲線Ｃ
は本実施形態を、曲線Ｄは比較例を、それぞれ示す。な
お、端部温度は、透光性放電容器１の端部１ｃの温度の
ことで、主アマルガム６の温度に実質的に等しい。ま
た、比較例は、マウント高さが３５ｍｍである以外は、
本実施形態と同一仕様である。

【０１２６】図から理解できるように、本実施形態にお
いては、マウント高さが２０ｍｍなので、主アマルガム
６の温度を高くして、蛍光ランプの周囲温度が２５℃以
上のときに、主アマルガムによる水銀蒸気圧制御を行う
ようにさせることができる。

【０１２７】図８は、本発明の蛍光ランプの第２の実施
形態における周囲温度と安定点灯時の相対光出力との関
係を示すグラフである。

【０１２８】図において、横軸は周囲温度（℃）を、縦
軸は相対光出力（％）を、それぞれ示す。また、曲線Ｅ
は本実施形態を、曲線Ｆは比較例を、それぞれ示す。

【０１２９】図から理解できるように、本実施形態は、
周囲温度１０℃以上でほぼ９５％以上の均一な光出力が
得られるとともに、周囲温度０℃であっても８０％の光
出力を得ることができる。

【０１３０】これに対して、比較例は、周囲温度２５℃
以下で光出力の減退が顕著である。

【０１３１】図９は、本発明の蛍光ランプの第３の実施
形態を示す一部切欠正面図である。

【０１３２】図１０は、同じく拡大要部断面図である。

【０１３３】各図において、図１ないし図３と同一部分
については、同一符号を付して説明は省略する。

【０１３４】本実施形態は、直管形でＦＬ２０ＳＳ／１
８形の蛍光ランプである点で異なる。

【０１３５】すなわち、透光性放電容器１は、管径２８
ｍｍ、管長５８０ｍｍである。

【０１３６】また、主アマルガム６は、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｈ
ｇ系で、その組成は重量％で以下のとおりである。Ｂ
ｉ：８４、Ｉｎ：１２、Ｈｇ：４ さらに、主アマルガム６は、重量が１２０ｍｇ、粒径
３．２ｍｍのペレットに成形して、排気工程で排気管１
ｂ１から封入し、透光性放電容器１の端部１ｃの外側か
ら高周波を印加して加熱溶融させ、封止部の内面に固定
している。

【０１３７】そうして、主アマルガム６は、温度５０℃
で水銀蒸気圧０．４５Ｐａ、７０℃で０．７Ｐａを示
す。そして、周囲温度１０℃以下ではランプ中央部の最
冷部により純水銀の水銀蒸気圧制御が行われる。また、
周囲温度３０℃以上では主アマルガム６による水銀蒸気
圧制御が行われるが、低温から高温まで比較的水銀蒸気
圧の変化が少ない。

【０１３８】図１１は、本発明の蛍光ランプの第３の実
施形態における主アマルガム／水銀温度と水銀蒸気圧と
の関係を示すグラフである。

【０１３９】図において、横軸は主アマルガム／水銀温
度（℃）を、縦軸は水銀蒸気圧（Ｐａ）を、それぞれ示
す。また、曲線Ｇは液体水銀、曲線Ｈは主アマルガム、
の水銀蒸気圧特性をそれぞれ示す。

【０１４０】図から上述した動作を容易に理解できるで
あろう。

【０１４１】図１２は、本発明の蛍光ランプの第４の実
施形態を示す拡大一部断面正面図である。

【０１４２】図において、図２と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【０１４３】本実施形態は、主アマルガム６を排気管１
ｂ１内に固定している点で異なる。

【０１４４】すなわち、フレアステム１ｂの排気管１ｂ
１の中間にネック部１ｂ１１を形成しておき、排気後に
主アマルガム６を排気管１ｂ１内に封入してから排気管
１ｂ１をチップオフする。主アマルガム６は、ネック部
１ｂ１１に阻止されるので、透光性放電容器１の内部へ
移動することができない。

【０１４５】図１３は、本発明の蛍光ランプの第５の実
施形態を示す拡大横断面図である。

【０１４６】図において、図２と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【０１４７】本実施形態は、補助アマルガム７を熱変位
性金属を基体金属として構成している点で異なる。

【０１４８】すなわち、熱変位性金属は、バイメタルか
らなり、加熱されたときに電極３から離間するように変
位する。

【０１４９】本実施形態において、補助アマルガム７
は、ａに示すように、始動直後には電極に比較的接近し
た位置に配設されている。このため、補助アマルガム７
の昇温が速く、始動直後の水銀供給は迅速に行われる。

【０１５０】しかし、水銀放出後には熱変位性金属が昇
温により変位して、ｂに示すように、電極３から離間す
るので、補助アマルガム７は、補助アマルガム構成金属
のインジウムなどが蒸発したり、内部導入線４に流下し
にくく、したがって補助アマルガムの能力低下を抑制す
ることができる。

【０１５１】図１４は、本発明の蛍光ランプの第６の実
施形態を示す拡大要部断面図である。

【０１５２】図において、図２と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【０１５３】本実施形態は、補助アマルガム７を主アマ
ルガム６を配設している側の電極３および主アマルガム
６を配設していない側の電極３の両方にそれぞれ配設し
ている点で異なる。

【０１５４】すなわち、補助アマルガム７は、それぞれ
ステンレス鋼の基体金属の両面に幅１．５ｍｍ、長さ４
ｍｍ、面積１２ｍｍ^２にインジウムを鍍金することによ
って形成されている。

【０１５５】なお、主アマルガム６は、排気側のフレア
ステム１ｂの排気管１ｂ１から封入され、端部１ｃに溶
着により固定されている。

【０１５６】表２は、本発明の蛍光ランプの第５の実施
形態において、基体金属として平板およびメッシュを用
いて補助アマルガムを形成したときの始動直後の光出力
を比較例とともに示している。なお、比較例は、補助ア
マルガム以外については本実施形態と同一仕様である。

【０１５７】

【表２】 区分 寸法(mm) 数 合計面積(mm^２) 始動直後の光出力（％） 平板 メッシュ 比較例1 1.5×3 1 9 38 36 比較例2 2 ×4 1 16 60 57 実施形態 1.5×3 2 24 50 60 比較例3 4 ×7 1 56 35 45 比較例4 4 ×7 2 112 30 40 表から容易に理解できるように、比較例２は、実施形態
と同様に優れた光束立ち上がり特性を示している。

【０１５８】図１５は、本発明の蛍光ランプの第７の実
施形態を示す拡大要部側面断面図である。

【０１５９】図において、図３と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【０１６０】本実施形態は、補助アマルガムの電極から
の位置が異なる。

【０１６１】すなわち、補助アマルガムは、基体金属が
ステンレス鋼でインジウムを鍍金してなり、幅２ｍｍ、
長さ７ｍｍであり、電極３の軸との距離ｌが８ｍｍに設
定されている。

【０１６２】表３は、本発明の蛍光ランプの第６の実施
形態において、補助アマルガムと電極との間の距離ｌを
変化させたときの透光性放電容器１の黒化の程度を示し
ている。なお、黒化の度合いは、視感により判定した
が、次のとおりである。

【０１６３】○：問題なし、△：やや問題あり、×：問
題あり

【０１６４】

【表３】 距離l(mm) 黒化の度合い ４ × ５ △ ６ ○ ８ ○ １０ ○ なお、表には入れていないが距離が１０ｍｍを超える
と、光束立ち上がりが遅くなり実用性に問題が生じた。

【０１６５】図１６は、本発明の蛍光ランプの第８の実
施形態を示す拡大要部断面図である。

【０１６６】図において、図３と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【０１６７】本実施形態は、補助アマルガムの構成が異
なる。

【０１６８】すなわち、補助アマルガム構成金属として
金を用い、板厚０．１ｍｍのステンレス鋼の基体金属に
金を厚さ５μｍに鍍金して、幅２ｍｍ、長さ７ｍｍに形
成している。そして、電極軸から５ｍｍ離間した位置に
おいて内部導入線４に溶接している。

【０１６９】図１７は、本発明の蛍光ランプの第８の実
施形態における周囲温度２５℃での点灯時間と相対光出
力との関係を比較例のそれとともに示すグラフである。

【０１７０】図において、横軸は点灯時間（秒）を、縦
軸は相対光出力（％）を、それぞれ示す。

【０１７１】また、曲線Ｉは本実施形態を、曲線Ｊは比
較例１を、曲線Ｋは比較例２を、それぞれ示す。なお、
比較例１は、補助アマルガムがインジウムを構成金属と
している。また、比較例２は、補助アマルガムを備えて
いない。いずれもその他の構成は、本実施形態と同一仕
様である。

【０１７２】図から理解できるように、本実施形態は、
光束立ち上がりが速く１０秒以内に約９０％の光出力を
生じるのに対して、比較例１は、純水銀を封入した一般
の蛍光ランプと同様に初期光束が約７０％の光出力で、
しかも３０秒後も殆ど増加がない。また、比較例２は、
補助アマルガムが透光性放電容器内の水銀を吸収しすぎ
ているために、初期光束が約４０％で、１０秒後になっ
ても約７０％であった。

【０１７３】図１８は、本発明の蛍光ランプの第８の実
施形態における周囲温度と安定点灯時の相対光出力との
関係を比較例のそれとともに示すグラフである。

【０１７４】図において、横軸は周囲温度（℃）を、縦
軸は相対光出力（％）を、それぞれ示す。

【０１７５】また、曲線Ｌは本実施形態を、曲線Ｍは比
較例を、それぞれ示す。なお、比較例は水銀を純水銀で
封入した以外は、同一仕様である。また、曲線Ｌおよび
曲線Ｍは、周囲温度約３７℃以下では同一のカーブであ
る。

【０１７６】図から理解できるように、本実施形態は、
周囲温度約３７℃以下では純水銀を封入した蛍光ランプ
と光出力が同様であるが、それ以上になると、主アマル
ガムによる水銀蒸気圧制御のために、相対光出力が比較
例より増加している。

【０１７７】図１９は、本発明の蛍光ランプの第９の実
施形態を示す拡大要部側面断面図である。

【０１７８】図において、図１６と同一部分については
同一符号を付して説明は省略する。

【０１７９】本実施形態は、補助アマルガムの構成が異
なる。

【０１８０】すなわち、本実施形態は、内部導入線４に
金を厚さ５μｍに鍍金して補助アマルガム７を形成して
いる。予め金鍍金をした内部導入線４を用いてフレアス
テム１ｂを形成し、このフレアステム１ｂを使用して透
光性放電容器１を形成している。

【０１８１】図２０は、本発明の照明装置の一実施形態
としてのシーリングライトを示す概念的断面図である。

【０１８２】図において、１１はシャーシ、１２は反射
板、１３Ａ、１３Ｂは環形の蛍光ランプ、１４はセー
ド、１５は高周波点灯装置、１６は引掛シーリングアダ
プタである。

【０１８３】シャーシ１１は、金属板をプレス成形して
形成され、中央に貫通孔が形成され、周縁に起立縁１１
ａが形成されている。

【０１８４】反射板１２は、白色合成樹脂を成形して形
成され、シャーシ１１の下面に配設されている。

【０１８５】環形の蛍光ランプ１３Ａは、図１に示すの
と同一仕様すなわち管径２９ｍｍ、環外径２２５ｍｍ、
環内径１６７ｍｍ、定格ランプ電力３０Ｗである。

【０１８６】環形の蛍光ランプ１３Ｂは、管径２９ｍ
ｍ、環外径２９９ｍｍ、環内径２４１ｍｍ、定格ランプ
電力３２Ｗである。

【０１８７】環形の蛍光ランプ１３Ａ、１３Ｂは、図示
しない単一のランプホルダーによって一体的に反射板の
所定の場所に着脱されるとともに、同時に高周波点灯装
置１５に対する所要の接続が行われるように構成されて
いる。

【０１８８】セード１４は、乳白アクリル樹脂などを薄
いドーム状に成形して、シャーシ１１、反射板１２およ
び環形の蛍光ランプ１３Ａ、１３Ｂなどを覆い、開口縁
１４ａがシャーシ１１の起立縁１１ａの内側に嵌合した
状態で着脱可能に固定されている。

【０１８９】高周波点灯装置１５は、環形の蛍光ランプ
１３Ａ、１３Ｂを付勢して点灯するもので、高周波イン
バータを主体として構成されていて、シャーシ１１と反
射板１２との間に形成された空間内に配設されている。

【０１９０】引掛シーリングアダプタ１６は、交流電源
を天井から受電してシーリングライトに電気エネルギー
を供給するとともに、シーリングライトを天井に取り付
けるために機能する。そして、引掛シーリングキャップ
機構１６ａと、図示を省略しているが、電気コネクタお
よび引掛爪とを備えている。

【０１９１】引掛シーリングキャップ機構１６ａは、天
井に配設された埋込形または露出形の引掛シーリングボ
ディ（図示しない。）に着脱自在に引掛係止することに
より、引掛シーリングボディに電気的および機械的に接
続される。

【０１９２】電気コネクタは、引掛シーリングキャップ
機構に絶縁電線を介して接続していて、反射板１２に配
設されている受電プラグに接続することにより、シーリ
ングライトへの給電路が形成される。

【０１９３】引掛爪は、引掛シーリングアダプタ１６の
側面から進退自在に突出していて、反射板１２の中央に
形成された円筒孔１２ａの側面に開口する係止孔に係止
する。

【０１９４】そうして、シーリングライトを天井に取り
付けるには、以下の手順による。

【０１９５】第１ステップ：天井の引掛シーリングボデ
ィに引掛シーリングアダプタ１６を引っ掛けて装着す
る。

【０１９６】第２ステップ：シャーシ１１および反射板
１２の組立体を持ち上げて、円筒孔１２ａを引掛シーリ
ングアダプタ１６に嵌合してから、天井に向かって押し
付ける。なお、環形蛍光ランプ１３Ａ、１３Ｂおよびセ
ード１４は取り外しておく。

【０１９７】すると、引掛シーリングアダプタ１６の引
掛爪が円筒孔１２ａの側面に摺接しながら円筒孔１２ａ
が上昇していき、やがて引掛爪が係止孔に合致すると、
引掛爪が引掛シーリングアダプタ１６の内部に配設した
ばねによって押し出されて係止孔に係止する。この状態
でシャーシ１１および反射板１２の組立体が引掛シーリ
ングアダプタ１６および引掛シーリングボディを介して
天井に固定される。

【０１９８】第３ステップ：電気コネクタを反射板１２
の受電プラグに接続する。

【０１９９】第４ステップ：環形蛍光ランプ１３Ａ、１
３Ｂをランプホルダを反射板１２の所定の位置に係止す
ることによって、環形蛍光ランプ１３Ａ、１３Ｂの装着
と、電気接続とをワンタッチで行う。

【０２００】第５ステップ：最後に、セード１４の開口
縁１４ａをシャーシ１１の起立縁１１ａの内側に嵌合し
てから、セード１４を回動することにより、シャーシ１
１に配設した引掛爪に固定すると、セード１４が装着さ
れて、シーリングライトの取付が完了する。

【０２０１】

【発明の効果】請求項１ないし５の各発明によれば、管
径１５〜３８ｍｍ、管長３００〜２４００ｍｍの細長い
透光性放電容器の内面側に蛍光体層を形成し、両端に一
対の電極を封装し、少なくとも一端側に水銀蒸気制御作
用のある主アマルガムを固定するとともに、少なくとも
一部が透光性放電容器の主アマルガムのある側の端部に
封装されている電極の近傍に補助アマルガムを配設して
いて、定格ランプ電力が１０〜１１０Ｗであるととも
に、周囲温度が２０℃以下のときには透光性放電容器の
電極から中央側へ離間した位置に形成された最冷部で水
銀蒸気圧制御が行われ、周囲温度が２５℃以上のときに
は主アマルガムにより水銀蒸気圧制御が行われることに
より、周囲温度の幅広い範囲にわたり高い光出力が得ら
れ、このため密閉構造の照明器具内においても良好な発
光効率を呈するとともに、良好な光束立ち上がり特性を
備えた蛍光ランプを提供することができる。

【０２０２】請求項２の発明によれば、加えて透光性放
電容器が環外径１６０〜４００ｍｍのほぼ環状であって
も、電極が透光性放電容器の内壁に接触したり接近しす
ぎることがない蛍光ランプを提供することができる。

【０２０３】請求項３の発明によれば、加えて補助アマ
ルガムが金Ａｕを主体として構成されていることによ
り、蛍光ランプの製造プロセスにおいて補助アマルガム
が酸化したり、飛散して外観が阻害されたり、水銀吸収
能力が低下することが少なくて、しかも光束立ち上がり
特性が優れた蛍光ランプを提供することができる。

【０２０４】請求項４の発明によれば、加えて補助アマ
ルガムがステンレス鋼を基体金属としてその表面に金を
鍍金して構成されていることにより、経済的で、製造が
容易な蛍光ランプを提供することができる。

【０２０５】請求項５の発明によれば、加えて主アマル
ガムが透光性放電容器の端部に固着されているととも
に、主アマルガム側の電極がマウント高さ３０ｍｍ以下
であることにより、主アマルガムの温度を高くできるの
で、水銀蒸気圧が低くて、しかも水銀蒸気圧変化が少な
いアマルガムを主アマルガムとして用いることが可能に
なり、広い周囲温度範囲にわたり高い発光効率の蛍光ラ
ンプを提供することができる。

【０２０６】請求項６の発明によれば、請求項１ないし
５の効果を有する照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光ランプの第１の実施形態を示す正
面図

【図２】同じく拡大要部一部断面正面図

【図３】本発明の電極周辺を側面方向から示す拡大要部
側面断面図

【図４】本発明の蛍光ランプの第１の実施形態における
主アマルガム／水銀温度と水銀蒸気圧との関係を示すグ
ラフ

【図５】本発明の蛍光ランプの第１の実施形態における
周囲温度と安定点灯時の相対照度との関係を示すグラフ

【図６】本発明の蛍光ランプの第２の実施形態を示す拡
大一部断面正面図

【図７】本発明の蛍光ランプの第２の実施形態における
周囲温度と主アマルガムの温度との関係を比較例のそれ
とともに示すグラフ

【図８】本発明の蛍光ランプの第２の実施形態における
周囲温度と安定点灯時の相対光出力との関係を示すグラ
フ

【図９】本発明の蛍光ランプの第３の実施形態を示す一
部切欠正面図

【図１０】同じく拡大要部断面図

【図１１】本発明の蛍光ランプの第３の実施形態におけ
る主アマルガム／水銀温度と水銀蒸気圧との関係を示す
グラフ

【図１２】本発明の蛍光ランプの第４の実施形態を示す
拡大要部一部断面正面図

【図１３】本発明の蛍光ランプの第５の実施形態を示す
拡大横断面図

【図１４】本発明の蛍光ランプの第６の実施形態を示す
拡大要部断面図

【図１５】本発明の蛍光ランプの第７の実施形態を示す
拡大要部側面断面図

【図１６】本発明の蛍光ランプの第８の実施形態を示す
拡大要部断面図

【図１７】本発明の蛍光ランプの第８の実施形態におけ
る周囲温度２５℃での点灯時間にと相対光出力との関係
を比較例のそれとともに示すグラフ

【図１８】本発明の蛍光ランプの第８の実施形態におけ
る周囲温度と安定点灯時の相対光出力との関係を比較例
のそれとともに示すグラフ

【図１９】本発明の蛍光ランプの第９の実施形態を示す
拡大要部側面断面図

【図２０】本発明の照明装置の一実施形態としてのシー
リングライトを示す概念的断面図

【符号の説明】

１…透光性放電容器 １ａ…細長い管 １ｂ…フレアステム １ｂ１…排気管 １ｂ２…フレア １ｃ…端部 ２…蛍光体層 ３…電極 ４…内部導入線 ５…外部導入線 ６…主アマルガム ７…補助アマルガム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 直木 庄司 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内 (72)発明者 深町 妙子 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内 (72)発明者 依藤 孝 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内 Ｆターム(参考） 5C015 UU01 UU03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管外径１５〜３８ｍｍ、長さ３００〜２４
   ００ｍｍの細長い透光性放電容器と；透光性放電容器の
   内面側に形成された蛍光体層と；透光性放電容器の両端
   に封装された一対の電極と；透光性放電容器の少なくと
   も一端側に固定された水銀蒸気圧制御作用のある主アマ
   ルガムと；少なくとも一部が透光性放電容器の主アマル
   ガムのある側の端部に封装されている電極の近傍に配設
   された補助アマルガムと；透光性放電容器に封入された
   希ガスと；を具備し、定格ランプ電力が１０〜１１０Ｗ
   であるとともに、周囲温度が２０℃以下のときには透光
   性放電容器の電極から中央側へ離間した位置に形成され
   た最冷部で水銀蒸気圧制御が行われ、周囲温度が２５℃
   以上のときには主アマルガムにより水銀蒸気圧制御が行
   われることを特徴とする蛍光ランプ。
2. 【請求項２】透光性放電容器は、環外径が１６０〜４０
   ０ｍｍのほぼ環状をなしていることを特徴とする請求項
   １記載の蛍光ランプ。
3. 【請求項３】補助アマルガムは、金Ａｕを主体として構
   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
   蛍光ランプ。
4. 【請求項４】補助アマルガムは、ステンレス鋼を基体金
   属としてその表面に金を鍍金することによって構成され
   ていることを特徴とする請求項３記載の蛍光ランプ。
5. 【請求項５】主アマルガムは、透光性放電容器の長手方
   向の端部に固着されており；主アマルガムが配設されて
   いる側の電極は、マウント高さが３０ｍｍ以下である；
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の
   蛍光ランプ。
6. 【請求項６】照明装置本体と；照明装置本体に支持され
   た請求項１ないし５のいずれか一記載の蛍光ランプと；
   を具備していることを特徴とする照明装置。