JP2001167735A - 二重管形低圧水銀蒸気放電灯およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】発光管および外管を溶融加熱によって屈曲形成
しても、発光管と外管との間に形成された隙間の真空度
を保持し、発光管の断熱特性を損なわない。 【解決手段】一対の電極１ｂ，１ｂが封装された発光管
１と；発光管内に封入された水銀および希ガスからなる
放電媒体と；発光管外周を覆って間隙が形成されるよう
に発光管の両端に封着された透光性外管２と；を具備し
た二重管形低圧水銀蒸気放電灯において、発光管および
外管は同一箇所で屈曲形成されており、屈曲形成前に一
端側が封着され、発光管および外管を溶融加熱して屈曲
形成し、間隙内を排気した後に他端側が封着される。発
光管および外管の屈曲予定箇所１ａ₁，２ａ₁を溶融加熱
して屈曲形成する際に間隙３内に放出された不純ガスは
他端側の封着前に排気されるので、真空度が損なわれる
ことなく、所望の断熱特性を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二重管形蛍光ラン
プで代表される二重管形低圧水銀放電灯およびその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】発光管周囲に間隙を形成し、この間隙を
真空断熱層として作用させて発光管を保温してランプ効
率を向上させる二重管形低圧水銀蒸気放電灯は、例えば
実公平４−５２９３１号公報（従来技術１）などに記載
されている。

【０００３】こうした二重管形低圧水銀蒸気放電灯は、
装着される照明装置の仕様から発光管および外管が屈曲
形成されて非直線形状を要求されることがある。

【０００４】発光管および外管を屈曲形成する構成は、
例えば、特開平１１−２３３０６６号公報（従来技術
２）に記載されている。

【０００５】この従来技術２に記載されている二重管形
低圧水銀蒸気放電灯の製造方法は、まず直管状の発光管
および外管を同軸状に配置して一端を溶着した後、発光
管および外管の間隙を排気して他端を封止して直管の二
重管形低圧水銀蒸気放電灯を作り、外管および発光管の
屈曲形成予定部分をガス炎またはヒーターで加熱して外
管および発光管を軟化させて非直線形状に屈曲形成する
というものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来技術２の製造方法
は、発光管および外管の一端側を封着した後、外管を排
気し両端を封着した状態、即ち直管の二重管を完成させ
た状態で屈曲形成を行う。

【０００７】しかし、この方法では、屈曲形成の際に発
光管および外管を溶融加熱する際にガラスから不純ガス
（Ｈ₂Ｏ、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｏ₂等）が放出されるため、発
光管と外管との間に形成された隙間の真空度が低下し、
発光管の断熱特性が損なわれ、所望の低消費電力形の二
重管形低圧水銀蒸気放電灯が製造できないことがあっ
た。

【０００８】さらに、発光管および外管の両端が封止さ
れた直管の二重管を屈曲形成すると、発光管が屈曲部方
向へ引っ張られる力が加わり、両端封止部に永久歪が残
るため、この永久歪に起因したクラックが生じる虞もあ
る。

【０００９】本発明は、上記問題に鑑みなされたもので
あって、発光管および外管を溶融加熱によって屈曲形成
しても、発光管と外管との間に形成された隙間の真空度
を保持し、発光管の断熱特性が損なわれることを抑制し
た非直線形の二重管形低圧水銀蒸気放電灯およびその製
造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を達成するための手段】請求項１の二重管形低圧
水銀蒸気放電灯は、一対の電極が封装された発光管と；
この発光管内に封入された水銀および希ガスからなる放
電媒体と；発光管外周を覆って発光管の外周に間隙が形
成されるように少なくとも発光管の両端に封着された透
光性外管と；を具備した二重管形低圧水銀蒸気放電灯に
おいて、発光管および外管は同一箇所で屈曲形成されて
おり、発光管と外管とは屈曲形成前に一端側が封着さ
れ、発光管および外管を溶融加熱して屈曲形成し、間隙
内を排気した後に他端側が封着されていることを特徴と
する。

【００１１】本請求項および以下の請求項において、特
に説明のない限り、その用語の技術的意義および定義は
次のとおりとする。

【００１２】発光管および透光性外管は、ガラスバルブ
としては、ソーダライムガラス、鉛ガラスなどの軟質ガ
ラス、またはホウケイ酸ガラスなどの硬質ガラス、さら
には半硬質ガラスを用いることができる。

【００１３】なお、いずれの場合においても、発光管に
は、蛍光体層が形成されるものも含まれる。

【００１４】透光性外管は、発光管と透光性外管とが封
着されるものである場合、発光管と同一材質のガラスと
するのが望ましいが、この封着に支障なければ異なる材
質であってもよい。

【００１５】発光管は、限られた入力電力で高輝度を得
るために管内径を３ｍｍ以下にする必要がある。また、
透光性外管の外径は８ｍｍ以下が好ましいが、装着され
る機器などの小形化の傾向を考慮すると、４ｍｍ以下と
することが最適範囲であり、この４ｍｍ以下の寸法でも
十分実現可能である。

【００１６】発光管および外管の肉厚は、一般的には１
ｍｍ以下、好ましくは０．１〜０．７ｍｍ、最適には
０．３ｍｍ程度である。全長は、任意であるが、好まし
くは３０〜４００ｍｍ、最適には５０〜２５０ｍｍであ
る。

【００１７】発光管または外管の断面形状は、通常円形
にするが、要すれば非円形たとえば楕円形その他任意の
断面形状であることを許容する。

【００１８】蛍光体層は、発光管の内面に直接形成して
もよいし、たとえば保護膜を介して間接的に形成しても
よい。また、使用する蛍光体は、その用途に応じて任意
所望のものを用いることができる。たとえば、読取用の
多重管形蛍光ランプの場合は、希土類のリン酸塩蛍光体
（ＬａＰＯ₄：Ｃｅ³⁺,Ｔｂ³⁺）のような単色発光蛍光体
またはこれを含んだ蛍光体を用いることができる。バッ
クライト用の場合は、三波長発光形蛍光体またはハロリ
ン酸塩蛍光体などの白色発光色の蛍光体を用いることが
できる。

【００１９】本発明の二重管形低圧水銀蒸気放電灯にお
いては、特に用途が限定されないから、一対の電極は用
途に応じて冷陰極および熱陰極のいずれか適当な方の電
極を選択することができる。しかし、比較的細長でコン
パクトな二重管形低圧水銀蒸気放電灯にあっては一般的
に小形化しやすい冷陰極を用いるのがよいが、本発明の
性質から熱陰極を除外するものではない。

【００２０】真空間隙は、発光管を断熱するために発光
管と透光性外管との間に形成された空間を密封して形成
されたものであり、その間隙寸法を１ｍｍ以下とし、間
隙内圧力を１３３Ｐａ以下とするのが望ましい。

【００２１】放電媒体は、水銀および希ガスを含んでい
るが、水銀は低圧水銀蒸気放電により紫外線を発生し、
希ガスは始動ガスおよび緩衝ガスとして作用する。

【００２２】水銀としては、純水銀を直接封入すること
ができるが、定量封入のためにカプセルに充填してガラ
スバルブ内に封入し、封入後にカプセルを破壊してもよ
い。さらに、アマルガムの形にして封入してもよい。

【００２３】希ガスは、ネオンおよびアルゴンを主成分
とするものが好ましいが、他の希ガス、例えばクリプト
ンおよびキセノンを単体または混合して用いてもよい。
なお、ここでいう主成分とは、他の種類のガスが存在し
ないか、またはその放電特性に影響しない程度に他の種
類のガスが多少含まれていてもよいことを意味する。

【００２４】請求項１の二重管形低圧水銀蒸気放電灯の
製造方法について説明する。まず、発光管および外管
は、間隙が形成されるように同軸状に配置して直線状態
のまま一端側同士が封着され、その後所望部位を溶融加
熱することによって屈曲加工される。次に、間隙内を排
気し、発光管および外管の他端側が封着される。発光管
および外管を屈曲形成するために溶融加熱すると、この
加熱箇所から不純ガスが放出されるが、溶融加熱後に間
隙内を排気するので、間隙内に放出された不純ガスは排
気される。

【００２５】なお、従来技術２のように、発光管および
外管の両端側を封着後、屈曲予定箇所を溶融加熱して屈
曲形成すると、間隙内が真空であるため溶融した外管が
大気圧で外管が発光管側に凹み、場合によっては溶着さ
れることがある。この屈曲形成部の溶着はクラックの原
因になることがあるため、好ましくないが、本発明は屈
曲形成時には間隙内は大気圧雰囲気であるため、こうし
た凹みが発生するおそれがない。さらに、従来技術２の
製造方法において、この凹みが発生しないように減圧雰
囲気で溶融加熱して屈曲形成することも考えられるが、
これには減圧雰囲気で加工する特殊なチャンバーを用意
する必要がある。本発明は、このような特殊な加工手段
を設けることなく、凹みが発生しないように屈曲形成す
ることができる。

【００２６】請求項１の二重管形低圧水銀蒸気放電灯に
よれば、発光管および外管の屈曲予定箇所を溶融加熱し
て屈曲形成した後に、間隙内を排気し、発光管および外
管の他端側を封着するので、間隙内に放出された不純ガ
スは排気され、真空度が損なわれることなく、所望の断
熱特性を得ることができる。また、屈曲形成した後に発
光管および外管の他端側を封着するので、発光管および
外管の両端封止部に歪みが発生し難く、クラックの発生
を抑制することができる。

【００２７】請求項２の二重管形低圧水銀蒸気放電灯
は、一対の電極が封装された発光管と；この発光管内に
封入された水銀および希ガスからなる放電媒体と；発光
管外周を覆って発光管の外周に間隙が形成されるように
少なくとも発光管の両端に封着された透光性外管と；を
具備した二重管形低圧水銀蒸気放電灯において、発光管
および外管は同一箇所で屈曲形成されており、発光管と
外管とは屈曲形成前に一端側が封着され、間隙内を排気
した状態を維持しながら発光管および外管を溶融加熱し
て屈曲形成し、その後他端側が封着されていることを特
徴とする。

【００２８】請求項２の二重管形低圧水銀蒸気放電灯の
製造方法について説明する。まず、発光管および外管
は、間隙が形成されるように同軸状に配置して直線状態
のまま一端側同士が封着され、その後間隙内を排気す
る。次に、間隙内が排気された状態を維持しながら所望
部位を溶融加熱することによって屈曲加工し、発光管お
よび外管の他端側が封着される。間隙内が排気された状
態を維持する方法は特に限定されないが、他端側の外管
を封止予定部よりも延長させて封止すれば、特別な封止
手段を設けること無く屈曲加工を行うことができる。

【００２９】請求項２の二重管形低圧水銀蒸気放電灯に
よれば、直管状の二重管の間隙を排気した後、屈曲加工
を行うことができるので、屈曲された二重管の間隙を排
気する特別な排気装置を必要とせず、直管用の排気装置
を兼用して製造することができる。また、屈曲形成した
後に発光管および外管の他端側を封着するので、発光管
および外管の両端封止部に歪みが発生し難く、クラック
の発生を抑制することができる。

【００３０】請求項３は、請求項１または２記載の二重
管形低圧水銀蒸気放電灯において、発光管および外管
は、Ｌ字状またはコの字状に形成されていることを特徴
とする。

【００３１】発光管および外管がＬ字状またはコの字状
に屈曲形成されている形態としては、細長くて、しかも
封止されて気密であるとともに、直線部分を有している
ことを意味する。直線部分の長さは装着される照明装置
の形状にあわせればよく、特に限定されない。また、Ｌ
字状またはコの字状の屈曲形態以外にも、全体的または
部分的に湾曲ないし屈曲しているものも許容され、たと
えば環形、半円形、Ｕ字形、Ｗ字形などが挙げられる。

【００３２】請求項３の二重管形低圧水銀蒸気放電灯に
よれば、発光管および外管がＬ字形状またはコ字形状に
屈曲形成されているので、特にサイドライト方式のバッ
クライト装置への応用に際し、表示面への入射する光量
を大きくすることができる。

【００３３】請求項４の二重管形低圧水銀蒸気放電灯の
製造方法は、内部に水銀および希ガスからなる放電媒体
が封入され、一対の電極が封装された発光管の外周に間
隙が形成されるように発光管を透光性外管で覆う工程
と；発光管および外管の一端側を封着する工程と；発光
管および外管を加熱溶融し、屈曲する工程と；外管の他
端側から間隙内を排気する工程と；発光管および外管の
他端側を封着する工程と；からなることを特徴とする。

【００３４】請求項４の二重管形低圧水銀蒸気放電灯の
製造方法によれば、発光管および外管の屈曲予定箇所を
溶融加熱して屈曲形成した後に、間隙内に放出された不
純ガス排気し、発光管および外管の他端側を封着するの
で、間隙内の真空度を損うことなく、所望の断熱特性を
有する二重管形低圧水銀蒸気放電灯を製造することがで
きる。

【００３５】請求項５の二重管形低圧水銀蒸気放電灯の
製造方法は、内部に水銀および希ガスからなる放電媒体
が封入され、一対の電極が封装された発光管の外周に間
隙が形成されるように発光管を透光性外管で覆う工程
と；発光管および外管の一端側を封着する工程と；外管
の他端側から間隙内を排気する工程と；間隙内が排気さ
れた状態を維持しながら発光管および外管を加熱溶融
し、屈曲する工程と；発光管および外管の他端側を封着
する工程と；からなることを特徴とする。

【００３６】請求項５の二重管形低圧水銀蒸気放電灯に
よれば、直管状の二重管の間隙を排気した後、屈曲加工
を行うことができるので、屈曲された二重管の間隙を排
気する特別な排気装置を必要とせず、直管用の排気装置
を兼用して製造することができる。また、屈曲形成した
後に発光管および外管の他端側を封着するので、発光管
および外管の両端封止部に歪みが発生し難く、クラック
の発生を抑制することができる。

【００３７】請求項６は、請求項４または５記載の二重
管形低圧水銀蒸気放電灯の製造方法において、発光管お
よび外管の他端側から間隙内を排気する工程の後に、１
３３Ｐａ以下のキセノンガスを封入し、その後発光管お
よび外管の他端側を封着することを特徴とする。

【００３８】請求項６の二重管形低圧水銀蒸気放電灯の
製造方法よれば、間隙にキセノンガスが最適な圧力範囲
で封入されているので、発光管の断熱、放熱が適度に行
われるため、発光管光出力を向上させた二重管形低圧水
銀蒸気放電灯を製造することができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００４０】図１は、第１実施形態である二重管形低圧
水銀蒸気放電灯としての蛍光ランプを示す正面図であ
り、図２は、同じく図１におけるII−II線部分の拡大断
面図である。

【００４１】図において、１は発光管、２は透光性外管
である。発光管１は、ガラスバルブ１ａ、一対の電極１
ｂ、蛍光体層１ｃ、リード線１ｄおよび放電媒体からな
る。

【００４２】ガラスバルブ１ａは、外径１．６ｍｍ、内
径１．０ｍｍである。発光管１の内部には、水銀ならび
に希ガスとしてネオンおよびアルゴンを１０．６ｋＰａ
封入している。

【００４３】ガラスバルブ１ａは、ホウケイ酸ガラスか
らなる細長いガラス管の両端が封止されて気密であると
ともに、屈曲部１ａ_１を備えて略Ｌ字形状をなしてい
る。屈曲部１ａ_１は、ガラスバルブ１の中央部が約９０
°屈曲して形成されており、この屈曲部１ａ_１の両端に
直線状部が隣接している。

【００４４】一対の電極１ｂは、冷陰極からなり、ガラ
スバルブ１ａの両端の封止部１ｂ_１，１ｂ_２に封装され
ている。

【００４５】蛍光体層１ｃは、三波長発光形からなり、
ガラスバルブ１ａの内面に約５μｍの厚さに形成されて
いる。

【００４６】放電媒体は、水銀ならびにアルゴンおよび
ネオンの混合希ガスからなり、ガラスバルブ１ａ内に封
入されている。

【００４７】外管２は、ガラスバルブ１ａと同一材質で
あるホウケイ酸ガラスからなり、外径３．０ｍｍ、内径
２ｍｍである。外管２は、発光管１をその周囲に間隙３
を形成するように包囲して両端がガラスバルブ１ａの両
端部に封着されている。また、外管２の屈曲部１ａ_１と
同一箇所には屈曲部２ａ_１が形成されている。外管２内
側の間隙３内はアルゴンガスが６６Ｐａ程度の封入され
て気密に保たれている。間隙３は０．２ｍｍである。

【００４８】次に、本実施形態の製造手順について図３
を参照して説明する。

【００４９】図３は本実施形態の二重管形蛍光ランプの
製造手順を示す概略図である。まず、直線状の発光管１
を用意し、この発光管１の外周に間隙３が形成されるよ
うに発光管１の外周を外管２で覆う（図３(ａ)）。な
お、外管２は、他端側封止部１ｂ_２よりも外方に廃棄予
定部位２ｃが延長して存在するような長さで配置され
る。

【００５０】そして、発光管１の一端側封着部１ｂ_１と
略同一箇所に外管２の一端側とを封着して一端側封着部
２ｂ_１を形成する（図３(ｂ)）。

【００５１】この一端側封着部２ｂ_１によって外管２の
一端側が封着された後、発光管１および外管２の屈曲部
２ａ_１予定箇所を加熱溶融し、治具によって屈曲形成す
る（図３(ｃ)）。このとき、間隙３内は大気圧に保たれ
ているので、外管２が内側に凹むことがない。発光管１
は外管２の屈曲部２ａ_１予定箇所を電熱線で構成された
ヒーターＨで加熱したときに輻射熱によって軟化温度ま
で加熱され、屈曲形成可能となる。

【００５２】次に、発光管１および外管２の他端側から
間隙３内を排気し、廃棄予定部位２ｃの中間をバーナー
Ｂでチップオフする（図３(ｄ)）。なお、この排気工程
後、廃棄予定部位２ｃのチップオフ前に微量のキセノン
ガスを封入し、間隙３に若干の放熱性を持たせてもよ
い。そして、発光管１の他端側封止部１ｂ_２と略同一箇
所に外管２の他端側とを封着して他端側封着部２ｂ_２を
バーナーＢで封着して形成し、蛍光ランプが完成する
（図３(ｅ)）。なお、図３(ｄ)の排気後、外管２の他端
よりも外方に延長された廃棄予定部位２ｃの内面に蛍光
体層などからなる不純ガス吸着層を形成し、この廃棄予
定部位２ｃの外側先端をチップオフして他端側封着部２
ｂ_２を形成することにより、外管２の他端側を封着する
際に放出される不純ガスを不純ガス吸着層に吸着させ
て、間隙３内の真空度が損なわれないようにすることも
可能である。

【００５３】本実施形態の製造方法によれば、直線状の
発光管１および外管２の一端側封着部２ｂ_１によって封
着して屈曲形成した後、間隙３内を排気し、他端側封着
部２ｂ_２によって外管２を封着するので、屈曲形成の際
にガラスバルブ１ａや外管２の内面から放出される不純
ガス（Ｈ₂Ｏ、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｏ₂等）の多くは他端側封
着部２ｂ_２による封着前に排気されるため、間隙３内が
不純ガスの影響を受けない。したがって、屈曲形成しな
い直管の二重管形蛍光ランプと同様に間隙内が高真空状
態を保持し、断熱特性を利用した所望の低消費電力形特
性を得ることができる。また、間隙３内に所望の熱伝導
作用を生起させるために微量のガスを封入した場合も、
不純ガスによる熱伝導特性が損なわれることがないた
め、ランプ電圧のばらつきが低減し、所望の放熱特性が
容易に得られ、高輝度形特性を得ることができる。

【００５４】また、従来技術２のように、直線状の二重
管蛍光ランプを完成させた状態で屈曲形成を行う場合、
減圧雰囲気中で加工しないと大気圧によって発光管と外
管が屈曲部で溶着するおそれがあるが、本実施形態にお
ける屈曲工程では大気中でも屈曲加工が可能となる。さ
らに、減圧雰囲気ではバーナーを使用できず、ヒーター
を主に使用していたが、大気圧雰囲気で加工可能なの
で、ヒーターよりも比較的カロリーの高いバーナーを使
用することができる。したがって、製造設備の簡素化及
びインデックスの短縮が図れ、コストダウンにもつなが
る。

【００５５】なお、上記実施形態は、屈曲部を１箇所と
した略Ｌ字形状の二重管形蛍光ランプであるが、本発明
の屈曲形状はこの実施形態に限らず、例えば２箇所を屈
曲した略コの字形状や環形形状、湾曲形状、半円形状、
Ｕ字形状、Ｗ字形状などの形態であってもよい。

【００５６】さらに、発光管の屈曲部１ａ_１および外管
２の屈曲部２ａ_１にαアルミナまたはγアルミナからな
る無機物質層を形成しておけば、仮にガラスバルブ１ａ
と外管２とが屈曲形成時に接触したとしても、屈曲形成
時の加熱温度では無機物質層が軟化しないので、接触部
が生焼けせず、クラックなどの発生を防ぐことができ
る。

【００５７】なお、発光管１および外管２の他端側を封
着する際にも若干の不純ガス（Ｈ₂Ｏ、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｏ
₂など）が他端封着部２ｂ₂から放出され、間隙３内の真
空度が損なわれることがある。しかし、不純ガスが間隙
内に残存したとしても、この不純ガスを隙間内に封入さ
れる微量ガスに置き換えることができる。すなわち、他
端側の封着工程においてヒータやバーナーの温度、加熱
時間等を適宜調整して他端封着部２ｂ₂から発生する不
純ガスの量が所望の保温または放熱特性を呈するように
一定に制御することでランプ電力上昇の抑制、輝度特性
のばらつきの低減を図ることもできる。この他端側封着
部の封着工程の加熱制御によれば、隙間の熱伝導性のば
らつき、ランプ電圧のばらつきが低減するため、アルゴ
ンやキセノンガスなどの微量ガスを間隙内に封入する工
程が省ける。したがって、製造コストを下げることがで
きるとともに、ランプ電圧のばらつきが低減することか
ら、消費電力アップの抑制、輝度特性のばらつき低減を
図ることが可能となる。

【００５８】本実施形態の二重管形蛍光ランプは、液晶
表示装置用のバックライト装置用や自動車用計器パネル
を背面から照明する背面形のバックライト装置用として
用いることができる。

【００５９】なお、本実施形態では屈曲部１ａ_１の屈曲
角度を９０°として説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、９０°より大きい角度、例えば１５０°程度で屈
曲したものにも適用できる。屈曲角度が９０°よりも小
さくなるとガラスの屈曲加工技術上困難であるが、製造
可能な範囲であれば９０°より小さくてもよい。

【００６０】次に、第２の実施形態について図４を参照
して説明する。図４は第２の実施形態の二重管形蛍光ラ
ンプの製造手順を示す概略図である。まず、直線状の発
光管１を用意し、この発光管１の外周に間隙３が形成さ
れるように発光管１の外周を外管２で覆う（図４
(ａ)）。なお、外管２は、他端側封止部１ｂ_２よりも外
方に廃棄予定部位２ｃが延長して存在するような長さで
配置される。

【００６１】そして、発光管１の一端側封着部１ｂ_１と
略同一箇所に外管２の一端側とを封着して一端側封着部
２ｂ_１を形成する（図４(ｂ)）。

【００６２】この一端側封着部２ｂ_１によって外管２の
一端側が封着された後、発光管１および外管２の他端側
から間隙３内を排気し、廃棄予定部位２ｃの中間をバー
ナーＢでチップオフして排気状態を維持する（図４
(ｃ)）。なお、この排気工程後、廃棄予定部位２ｃのチ
ップオフ前に微量のキセノンガスを封入し、間隙３に若
干の放熱性を持たせてもよい。

【００６３】次に、発光管１および外管２の屈曲部２ａ
_１予定箇所を加熱溶融し、治具によって屈曲形成する
（図４(ｄ)）。発光管１は外管２の屈曲部２ａ_１予定箇
所を電熱線で構成されたヒーターＨで加熱したときに輻
射熱によって軟化温度まで加熱され、屈曲形成可能とな
る。

【００６４】そして、発光管１の他端側封止部１ｂ_２と
略同一箇所に外管２の他端側とを封着して他端側封着部
２ｂ_２をバーナーＢで封着して形成し、蛍光ランプが完
成する（図４(ｅ)）。

【００６５】なお、図４(ｂ)の排気後、外管２の他端よ
りも外方に延長された廃棄予定部位２ｃの内面に蛍光体
層などからなる不純ガス吸着層を形成し、この廃棄予定
部位２ｃの外側先端をチップオフして他端側封着部２ｂ
_２を形成することにより、外管２の他端側を封着する際
に放出される不純ガスを不純ガス吸着層に吸着させて、
間隙３内の真空度が損なわれないようにすることも可能
である。

【００６６】本実施形態の二重管形蛍光ランプは、直管
状の発光管１および外管２の間隙３を排気した後、屈曲
加工を行うので、通常の直管形の一重管蛍光ランプに用
いられている排気装置によって排気することができ、第
１の実施形態のように屈曲された二重管の間隙３を排気
するような特別な排気装置は必要ない。また、屈曲形成
した後に発光管１および外管２の他端側１ｂ_２，２ｂ_２
を封着するので、発光管１および外管２の両端封止部に
歪みが発生し難く、熱履歴などの要因によって発生する
クラックを低減することができる。

【００６７】なお、発光管の屈曲部１ａ_１および外管２
の屈曲部２ａ_１にαアルミナまたはγアルミナからなる
無機物質層を形成しておけば、仮にガラスバルブ１ａと
外管２とが屈曲形成時に接触したとしても、屈曲形成時
の加熱温度では無機物質層が軟化しないので、接触部が
生焼けせず、クラックなどの発生を防ぐことができる。

【００６８】また、第２の実施形態では発光管１および
外管２の両端が封止された状態で屈曲形成するので、こ
の屈曲形成によって発生する不純ガス（Ｈ₂Ｏ、ＣＯ、
ＣＯ₂、Ｏ₂など）が間隙３内の真空度に影響することが
考えられるが、この不純ガスを隙間内に封入される微量
ガスに置き換えるようにしてもよい。すなわち、屈曲形
成工程においてヒータやバーナーの温度、加熱時間等を
適宜調整して屈曲部２ａ_１，１ａ_１から発生する不純ガ
スの量が所望の保温または放熱特性を呈するように一定
に制御することでランプ電力上昇の抑制、輝度特性のば
らつきの低減を図ることもできる。この屈曲形成工程の
加熱制御によれば、隙間の熱伝導性のばらつき、ランプ
電圧のばらつきが低減するため、アルゴンやキセノンガ
スなどの微量ガスを間隙内に封入する工程が省ける。し
たがって、製造コストを下げることができるとともに、
ランプ電圧のばらつきが低減することから、消費電力ア
ップの抑制、輝度特性のばらつき低減を図ることが可能
となる。

【００６９】次に、第３の実施形態について図５を参照
して説明する。

【００７０】図５は、第３実施形態の二重管形低圧水銀
蒸気放電灯としての二重管形蛍光ランプを示す正面図で
ある。本実施形態では、発光管１および外管２の材質
と、外管２の封着部２ｂ_１，２ｂ₂の構成以外は第１の
実施形態と同様の方法で製造されるため、同一構成につ
いては同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。ま
た、本実施形態も略Ｌ字形状に形成されるものである
が、第２実施形態においては直線形状の蛍光ランプにも
適用可能な形態であるため、説明の便宜上直線状の二重
管形蛍光ランプで説明する。

【００７１】発光管１および外管２は、いずれも鉛ガラ
ス製であり、外管の封着部２ｂ_１，２ｂ₂は発光管の封
止部１ｂ_１，１ｂ₂とは別の箇所に形成されている。す
なわち、外管２は、発光管１から導出されたリード線１
ｄ,１ｄに鉛ガラス製のビードガラス１ｅ，１ｅを介し
て封着して封着部２ｂ_１，２ｂ₂を形成している。な
お、リード線１ｄ,１ｄは、鉛ガラスの封着金属である
ジュメット線が用いられている。

【００７２】次に、本実施形態の作用について説明す
る。第１実施形態の発光管および外管に用いられている
ホウ珪酸ガラスの主成分はＳｉＯ₂（６７．７重量
％）、Ｂ₂Ｏ ₃（１８重量％）であるのに対し、鉛ガラス
はＳｉＯ₂（５８．２重量％）、ＰｂＯ（２７．０重量
％）である。

【００７３】両ガラスの熱伝導率を成分酸化物の重量パ
ーセントから求めるための係数を用いて、１００℃中で
重量の約８５％におけるホウ珪酸ガラスと鉛ガラスの熱
伝導率κをそれぞれ求めると、半硬質ガラスがκ＝２．
７７、鉛ガラスがκ＝２．２６となることから、ホウ珪
酸ガラスは鉛ガラスに対し、１．２倍程度であるが熱伝
導率が高いことが分かる。

【００７４】したがって、発光管および外管に鉛ガラス
を用いることにより、第１実施形態のようなホウ珪酸ガ
ラスを用いた二重管形蛍光ランプに比べ、バルブの熱伝
導率が低く、断熱効果が大きい二重管形蛍光ランプとす
ることができ、放電空間内への周囲温度による熱的影響
を低減することができる。

【００７５】このため、低温雰囲気中における発光管１
内の水銀蒸気圧の低下を抑制できることから、ホウ珪酸
ガラス製の二重管型蛍光ランプよりも低温中で高輝度で
点灯させることが可能となり、低温中での輝度立ち上が
り特性も改善される。また、発光管１と外管２の封着箇
所が別であることから、熱膨張率が比較的高い鉛ガラス
を用いているにもかかわらず、封着部１ｂ_１，１ｂ₂，
２ｂ_１，２ｂ₂でクラックが発生しにくい。加えて、鉛
ガラスバルブはホウ珪酸ガラスバルブに比べ、コストが
安価、静的荷重にも強い等のメリットがある。

【００７６】

【発明の効果】請求項１の二重管形低圧水銀蒸気放電灯
によれば、発光管および外管の屈曲予定箇所を溶融加熱
して屈曲形成した後に、間隙内を排気し、発光管および
外管の他端側を封着するので、間隙内に放出された不純
ガスは排気され、真空度が損なわれることなく、所望の
断熱特性を得ることができる。また、屈曲形成した後に
発光管および外管の他端側を封着するので、発光管およ
び外管の両端封止部に歪みが発生し難く、クラックの発
生を抑制することができる。

【００７７】請求項２の二重管形低圧水銀蒸気放電灯に
よれば、直管状の二重管の間隙を排気した後、屈曲加工
を行うことができるので、屈曲された二重管の間隙を排
気する特別な排気装置を必要とせず、直管用の排気装置
を兼用して製造することができる。また、屈曲形成した
後に発光管および外管の他端側を封着するので、発光管
および外管の両端封止部に歪みが発生し難く、クラック
の発生を抑制することができる。

【００７８】請求項３の二重管形低圧水銀蒸気放電灯に
よれば、発光管および外管がＬ字形状またはコ字形状に
屈曲形成されているので、特にサイドライト方式のバッ
クライト装置への応用に際し、表示面への入射する光量
を大きくすることができる。

【００７９】請求項４の二重管形低圧水銀蒸気放電灯の
製造方法によれば、発光管および外管の屈曲予定箇所を
溶融加熱して屈曲形成した後に、間隙内に放出された不
純ガス排気し、発光管および外管の他端側を封着するの
で、間隙内の真空度を損うことなく、所望の断熱特性を
有する二重管形低圧水銀蒸気放電灯を製造することがで
きる。

【００８０】請求項５の二重管形低圧水銀蒸気放電灯に
よれば、直管状の二重管の間隙を排気した後、屈曲加工
を行うことができるので、屈曲された二重管の間隙を排
気する特別な排気装置を必要とせず、直管用の排気装置
を兼用して製造することができる。また、屈曲形成した
後に発光管および外管の他端側を封着するので、発光管
および外管の両端封止部に歪みが発生し難く、クラック
の発生を抑制することができる。

【００８１】請求項６の二重管形低圧水銀蒸気放電灯の
製造方法よれば、間隙にキセノンガスが最適な圧力範囲
で封入されているので、発光管の断熱、放熱が適度に行
われるため、発光管光出力を向上させた二重管形低圧水
銀蒸気放電灯を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である二重管形低圧水銀
蒸気放電灯としての蛍光ランプを示す正面図。

【図２】同じく図１におけるII−II線部分の拡大断面
図。

【図３】図１の二重管形蛍光ランプの製造手順を示す概
略図。

【図４】本発明の第２実施形態である二重管蛍光ランプ
の製造手順を示す概略図。

【図５】本発明の第３実施形態である二重管形低圧水銀
蒸気放電灯としての蛍光ランプを示す正面図。

【符号の説明】

１…発光管、１ａ₁，２ａ₁…屈曲部、２…透光性外管、
３…間隙。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筒井 直樹 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） 5C012 GG04 JJ02 5C043 AA02 AA14 BB04 CC09 CD03 CD05 DD01 EA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の電極が封装された発光管と；この
   発光管内に封入された水銀および希ガスからなる放電媒
   体と；発光管外周を覆って発光管の外周に間隙が形成さ
   れるように少なくとも発光管の両端に封着された透光性
   外管と；を具備した二重管形低圧水銀蒸気放電灯におい
   て、 発光管および外管は同一箇所で屈曲形成されており、発
   光管と外管とは屈曲形成前に一端側が封着され、発光管
   および外管を溶融加熱して屈曲形成し、間隙内を排気し
   た後に他端側が封着されていることを特徴とする二重管
   形低圧水銀蒸気放電灯。
2. 【請求項２】 一対の電極が封装された発光管と；この
   発光管内に封入された水銀および希ガスからなる放電媒
   体と；発光管外周を覆って発光管の外周に間隙が形成さ
   れるように少なくとも発光管の両端に封着された透光性
   外管と；を具備した二重管形低圧水銀蒸気放電灯におい
   て、 発光管および外管は同一箇所で屈曲形成されており、発
   光管と外管とは屈曲形成前に一端側が封着され、間隙内
   を排気した状態を維持しながら発光管および外管を溶融
   加熱して屈曲形成し、その後他端側が封着されているこ
   とを特徴とする二重管形低圧水銀蒸気放電灯。
3. 【請求項３】 発光管および外管は、Ｌ字状またはコの
   字状に形成されていることを特徴とする請求項１または
   ２記載の二重管形低圧水銀蒸気放電灯。
4. 【請求項４】 内部に水銀および希ガスからなる放電媒
   体が封入され、一対の電極が封装された発光管の外周に
   間隙が形成されるように発光管を透光性外管で覆う工程
   と；発光管および外管の一端側を封着する工程と；発光
   管および外管を加熱溶融し、屈曲する工程と；外管の他
   端側から間隙内を排気する工程と；発光管および外管の
   他端側を封着する工程と；からなることを特徴とする二
   重管形低圧水銀蒸気放電灯の製造方法。
5. 【請求項５】 内部に水銀および希ガスからなる放電媒
   体が封入され、一対の電極が封装された発光管の外周に
   間隙が形成されるように発光管を透光性外管で覆う工程
   と；発光管および外管の一端側を封着する工程と；外管
   の他端側から間隙内を排気する工程と；間隙内が排気さ
   れた状態を維持しながら発光管および外管を加熱溶融
   し、屈曲する工程と；発光管および外管の他端側を封着
   する工程と；からなることを特徴とする二重管形低圧水
   銀蒸気放電灯の製造方法。
6. 【請求項６】 発光管および外管の他端側から間隙内を
   排気する工程の後に、１３３Ｐａ以下のキセノンガスを
   封入し、その後発光管および外管の他端側を封着するこ
   とを特徴とする請求項４または５記載の二重管形低圧水
   銀蒸気放電灯の製造方法。