JP3365342B2 - 環形蛍光ランプの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、小径管の環形蛍光
ランプの製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】蛍光ランプは、近年環境問題から小形化
による省資源化、高効率化による全光束アップや省エネ
ルギー化および長寿命化が進展している。環形蛍光ラン
プにおいては、透光性放電容器を小径管にして、これに
対応している。 【０００３】また、環形蛍光ランプを小径管にすること
により、照明器具の大幅な薄形化およびこれによる快適
な空間作り、ならびに包装資材および物流費の削減が可
能になる。 【０００４】しかし、小径管にして、しかも、全光束を
増大ないし維持しているため、その分管壁負荷がますま
す高くなってきている。 【０００５】管壁負荷が大きくなると、点灯中のランプ
温度が上昇する。 【０００６】また、上述したように小径管の環形蛍光ラ
ンプを光源に採用することで照明器具を大幅に薄形にで
きるが、この種の蛍光ランプは輝度が高いため、乳白の
光拡散形のセードで蛍光ランプを覆う構造が多い。した
がって、照明器具内空間が狭くなるため、点灯中のラン
プ温度が一層高くなる傾向にある。 【０００７】蛍光ランプの点灯中の温度が高くなると、
水銀蒸気圧が最適値から外れてしまうために、発光効率
が低下するという問題がある。この問題は、純粋な水銀
の形で封入しても、アマルガムの形で封入しても、最適
温度が異なるものの、本質的に変わらない。 【０００８】ところで、蛍光ランプ内の水銀蒸気圧は、
最冷部の温度によって規制されることが知られている。
すなわち、最冷部以外の部分の温度が高くても、最冷部
の温度に対応する水銀蒸気圧になる。このことから、放
電空間の一部に最冷部を人為的に形成して、最冷部の温
度が最適値になるように構成することが従来から行われ
ている。 【０００９】小径管を用いる蛍光ランプにおいて、一方
の電極のマウント高さを他方のそれより大きくすること
により、一方の電極を支持するステムが備えている細管
に最冷部を形成する発明が特開平１１−３６８２号公報
に記載されている。この発明によれば、特別な部品を用
いることなく、狭い照明器具内空間で点灯させる場合で
あっても、適切な温度になる最冷部を形成することがで
き、そのため発光効率が向上する。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】一方、一般に環形蛍光
ランプは、細長い透光性放電容器の両端に一対の電極を
封装した後に全体を加熱して軟化状態にしてから、一端
を固定し、他端を回転ドラムにチャックして、回転ドラ
ムを回転しながら固定側へ移動させることによって、透
光性放電容器が回転ドラムに巻き付けられて環形に湾曲
されている。したがって、透光性放電容器の湾曲によっ
て電極が透光性放電容器の内壁に近接ないし接触しやす
くなる。このため、蛍光体層に傷が生じたり、蛍光体が
電極からの高温に曝されて変色したりする不具合が発生
する。 【００１１】本発明者らの実験によると、透光性放電容
器の巻き上げ側となる端部側の電極のマウント高さを大
きくした場合に、上述した不具合が特に発生しやすいこ
とが分かった。これは巻き上げ時に電極の位置がずれや
すいためであることも分かった。 【００１２】本発明は、製造時に蛍光体層が傷付いた
り、蛍光体が変色するような不具合が生じにくい環形蛍
光ランプの製造方法を提供することを目的とする。 【００１３】 【課題を達成するための手段】請求項１の発明の環形蛍
光ランプの製造方法は、管径１４〜１８ｍｍの細長い透
光性放電容器の内面側に蛍光体層を形成する第１の工程
と；前記透光性放電容器の一端側に外部に突出する細管
および相対的にマウント高さが大きい第１の電極を封装
するとともに、前記透光性気密容器の他端側に相対的に
マウント高さが小さい第２の電極を封装する第２の工程
と；前記透光性放電容器の上記一端側を固定側とし、上
記他端側を巻き上げ側として回転ドラムに巻き付けてほ
ぼ環状に湾曲する第３の工程と；ほぼ環状に形成された
前記透光性放電容器の上記一端側に封装された細管を介
して前記透光性放電容器内を排気するとともに、水銀お
よび希ガスを含むイオン化媒体を封入した後、上記細管
をチップオフする第４の工程と；を具備していることを
特徴としている。 【００１４】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。 【００１５】本発明の環形蛍光ランプの製造方法につい
て説明する前に、本発明の理解を容易にするために、最
初に本発明の製造方法により製造することができる環形
蛍光ランプの構成について説明する。 【００１６】＜透光性放電容器について＞ 透光性放電容器は、管径１４〜１８ｍｍの小径管の細長
い部分と、小径管の両端を閉塞している端板の部分とで
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。 【００１７】本発明において、透光性放電容器の管径
（すなわち管外径）を１４〜１８ｍｍに規定している理
由は、次のとおりである。すなわち、管径を１８ｍｍ以
下にすれば、従来から多用されている管径２９ｍｍの環
形蛍光ランプより発光効率を１０％以上向上でき、しか
も、環の外径を従来の環形蛍光ランプとほぼ同等で薄い
環形蛍光ランプを得ることができるからである。また、
管径が１４ｍｍ未満であると、ランプ電圧が高くなりす
ぎるとともに、所要のランプ電力を得にくくなるからで
ある。 【００１８】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。しかし、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。さらに、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。 【００１９】また、「ほぼ環状に湾曲された」とは、完
全な環形および環の一部が欠如した形状を含み、さらに
環は円環であることが好ましいが、必ずしも円環でなけ
ればならないものではなく、楕円形状やその他変形した
環状であることを許容する。 【００２０】さらに、環の一部が欠如した環状である場
合に、その欠如部に合成樹脂製の口金を装着することが
できる。しかし、要すれば口金を用いないで直接導入線
に点灯装置を接続するような構成にしてもよい。 【００２１】さらにまた、透光性放電容器の環外径は、
特に制限されないが、好ましくは２１０〜３９２ｍｍで
ある。 【００２２】透光性放電容器を環状に湾曲するには、既
述のように従来慣用されている回転ドラムを用いる。す
なわち、透光性放電容器の一端を固定し、他端を回転ド
ラムに巻き付けて環状に曲成させる。 【００２３】＜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。な
お、「内面側」とは、透光性放電容器の内面に接触して
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形成してもよいという
意味である。 【００２４】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。 【００２５】＜細管について＞ 細管は、基端が透光性放電容器内に気密に連通してい
て、かつ、透光性放電容器の一端から外部に突出してい
るとともに、透光性放電容器の内部を細管を通じて排気
し、イオン化媒体を封入後にチップオフされている。 【００２６】また、細管の透光性放電容器の端部からの
突出長は、細管のチップオフに支障なければ自由であ
る。しかし、許容される範囲内で長くすることにより、
細管部分に所望の最冷部を形成しやすくなる。これに対
して、一般に慣用されているように、環の欠如部に口金
を装着する場合には、細管が長すぎると、口金の装着に
支障をきたすので、適切な長さを留意しなければならな
い。 【００２７】なお、透光性放電容器の他端からは他の細
管が外部に突出していてもよいし、透光性放電容器の他
端には細管が備えられていなくてもよい。 【００２８】しかし、細管を備えている場合には、透光
性放電容器内を排気する以前に予めチップオフしておく
べきである。すなわち、他端側の細管は、その内外が大
気圧の下でチップオフされるので、内外圧差がないか
ら、先端が突出している。 【００２９】これに対して、一端側の細管は、チップオ
フ時に内部が大気圧より低圧になっているので、チップ
オフ部が溶融ないし軟化状態のときに変形して、先端が
内部に凹入した形状を呈する。しかし、細管のチップオ
フ部の形状の凹入と、突出とは、実際には多様な形状を
呈するので、相対的に判別すればよい。 【００３０】さらに、細管は、透光性放電容器の内部を
排気したり、希ガスを封入するためにも機能することが
できるが、要すればアマルガムを封入するためにも機能
させることができる。この場合、アマルガムを細管内に
保持するために、細管の中間部にネック部を形成してア
マルガムが透光性放電容器内へ不所望に移動しないよう
にすることができる。 【００３１】＜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のであ
るが、本発明においては電極のマウント高さが互いに異
なるとともに、細管との関係においてマウント高さの大
きい方の電極の位置を規定しているのが特徴である。す
なわち、排気し、イオン化媒体を封入後にチップオフさ
れた細管を備えている方の透光性放電容器の端部である
一端側の電極は、他方の電極に比較して相対的にマウン
ト高さが大きくなっている。したがって、透光性放電容
器の他端側の電極のマウント高さは、相対的に小さくな
っている。 【００３２】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。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導入線の先端部に継
線した構造を備えている。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
金属元素の端か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。 【００３３】本発明において、電極の「マウント高さ」
とは、電極がフィラメント電極からなる場合には、電極
の中心軸から透光性放電容器の対向する端部の外面まで
の距離をいう。また、電極がセラミックス電極からなる
場合には、熱電子放出物質の表面から透光性放電容器の
対向する端部の外面までの距離をいう。 【００３４】電極のマウント高さは、所定の相対的な高
さを備えていれば、どのような構造でもよいが、相対的
に大きくするにはたとえば透光性放電容器内の導入線の
長さを大きくするか、導入線を気密に貫通させて支持す
るステムの透光性放電容器内に突出する高さを大きくす
ることによって行うことができる。もちろん、要すれば
両者を組み合わせることもできる。 【００３５】電極のマウント高さの好適範囲は、大きい
方が３０〜５０ｍｍである。また、小さい方が２０〜３
０ｍｍである。 【００３６】電極のマウント高さを規定するに際して、
ステムの突出部の高さを変える場合のステム高さの好適
範囲は、電極のマウント高さが大きい方では２０〜４０
ｍｍ、小さい方が１０〜３０ｍｍである。なお、「ステ
ム高さ」とは、ステムの先端から透光性放電容器の端部
の外面までの距離をいう。 【００３７】＜イオン化媒体について＞ イオン化媒体は、水銀および希ガスを含んでいるものと
する。 【００３８】水銀は、低圧水銀蒸気放電を行わせるため
のイオン化媒体である。そして、水銀は、ペレット状の
アマルガムや純粋水銀の形で封入することができる。 【００３９】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、
クリプトンなどを数百ないし１０００Ｐａ程度透光性放
電容器内に封入される。 【００４０】本発明の製造方法により製造された環形蛍
光ランプは、これを各種の照明装置に用いることができ
る。なお、「照明装置」とは、環形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。 【００４１】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。 【００４２】＜本発明により得られる環形蛍光ランプの
構成例について＞ 以下に、列挙する。 【００４３】１ ほぼ環状に湾曲された管径１４〜１８
ｍｍ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；透光性放電容器と連通しな
がら透光性放電容器の一端から外部に突出していて、透
光性放電容器の内部を排気し、イオン化媒体を封入後に
チップオフされた細管と；透光性放電容器内の上記一端
側に封装されてマウント高さが相対的に大きい第１の電
極と；透光性放電容器内の他端側に封装されてマウント
高さが相対的に小さい第２の電極と；透光性放電容器に
封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体と；を
具備している環形蛍光ランプ。 【００４４】２ ほぼ環状に湾曲された管径１４〜１８
ｍｍ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；透光性放電容器と連通しな
がら透光性放電容器の一端から外部に突出していて、先
端のチップオフ部が細管内に凹入している細管と；透光
性放電容器の上記一端側に封装されてマウント高さが相
対的に大きい第１の電極と；透光性放電容器内の他端側
に封装されてマウント高さが相対的に小さい第２の電極
と；透光性放電容器に封入された水銀および希ガスを含
むイオン化媒体と；を具備している環形蛍光ランプ。 【００４５】本構成例においては、細管の先端に形成さ
れるチップオフ部の形状によって排気、封入に利用され
た細管であるか否かの判定を行うことができる。 【００４６】すなわち、細管を排気、封入後にチップオ
フすると、既述のように透光性放電容器内が大気圧より
低くなっているので、チップオフ部は内部に凹入する。
これに対して、排気、封入の前にチップオフされた細管
は、透光性放電容器の内部が大気圧の状態でチップオフ
されるので、その先端が突出している。 【００４７】したがって、本構成例によれば、巻き上げ
時に固定側となる透光性放電容器の一端側にマウント高
さの大きい電極が位置し、また巻き上げ側となる他端側
にマウント高さの小さい電極が位置して製造されたもの
であるかの判定が容易になる。 【００４８】なお、本構成例においては、透光性放電容
器の他端にも細管が配設されていることを許容するが、
このような場合であっても細管の先端の形状により、い
ずれの細管が固定側であったかの判定が容易である。 【００４９】３ 一端を固定側とし、他端を巻き上げ側
として回転ドラムに巻き付けてほぼ環状に湾曲した管径
１４〜１８ｍｍ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
に連通しながら透光性放電容器の上記一端から外部に突
出していて、先端がチップオフされた細管と；透光性放
電容器の上記一端側に封装されて相対的にマウント高さ
が大きい第１の電極と；透光性放電容器の上記他端側に
封装されて相対的にマウント高さが小さい第２の電極
と；透光性放電容器に封入された水銀および希ガスを含
むイオン化媒体と；を具備している環形蛍光ランプ。 【００５０】本構成例は、巻き上げ工程におけるマウン
ト高さの大きい電極およびマウント高さの小さい電極の
それぞれの位置を直接規定している。 【００５１】すなわち、マウント高さの大きい電極を透
光性放電容器の固定側となる端部側に封装し、マウント
高さの小さい電極を巻き上げ側となる端部側に封装して
いることにより、後述するように電極のずれによる不都
合が生じにくくなる。 【００５２】４ 第１の電極は、マウント高さが３０〜
５０ｍｍであり；第２の電極は、マウント高さが２０〜
４０ｍｍである；構成例１ないし３のいずれか一記載の
環形蛍光ランプ。 【００５３】本構成例は、電極のマウント高さの好適範
囲を規定している。 【００５４】すなわち、マウント高さの大きい方の第１
の電極は、そのマウント高さが３０ｍｍ未満であると、
透光性放電容器の対応する細管または端部に所要の最冷
部が形成されにくくなる。また、マウント高さが５０ｍ
ｍを超えると、電極が透光性放電容器の内面に接触しや
すくなる。したがって、第１の電極のマウント高さは３
０〜５０ｍｍが好適範囲である。 【００５５】第２の電極のマウント高さは、第１の電極
のマウント高さに比較して相対的に小さい一般的な好適
範囲であることを意味している。 【００５６】５ 第１および第２の電極は、いずれも透
光性放電容器の両端に封着されたステムに支持されてお
り；第１の電極を支持しているステムは、そのステム高
さが２０〜４０ｍｍであり；第２の電極を支持している
ステムは、そのステム高さが１０〜３０ｍｍである；構
成例１ないし４のいずれか一記載の環形蛍光ランプ。 【００５７】本構成例は、ステム高さの好適範囲を規定
している。 【００５８】すなわち、電極のマウント高さを大きくす
る場合、ステム高さを変えないで導入線の長さを大きく
することによってもマウント高さを大きくすることがで
きるが、次の理由で本発明はこれより有利である。 【００５９】第１の理由は、電極の機械的強度が低下し
ない。導入線が長いと、振動しやすくなり、振動によっ
て電極が透光性放電容器の内面側に接触して蛍光体層に
傷付ける虞がある。 【００６０】第２の理由は、電極熱の遮熱作用が良好で
ある。ステムが電極からの放射熱を遮断して最冷部温度
が一層低下する。 【００６１】ステム高さが２０ｍｍ未満であると、ステ
ムによる遮熱作用が少なくなる。また、４０ｍｍを超え
ると、これに伴って電極のマウント高さが５０ｍｍを超
えやすくなる。 【００６２】６ ステムは、フレアステムである構成例
１ないし５のいずれか一記載の環形蛍光ランプ。 【００６３】本構成例においては、ステムとしてフレア
ステムを用いているので、細管の基端をステムのフレア
の内部に溶着することができるから、なるべく細管を長
くして、電極からの熱を受けにくくしながら透光性放電
容器の外部への突出長を少なく抑えることにより、所望
温度の最冷部を形成しやすくなる。 【００６４】７ 透光性放電容器は、環外径が２１０〜
３９２ｍｍである構成例１ないし５のいずれか一記載の
環形蛍光ランプ。 【００６５】本構成例は、透光性放電容器の好適な環外
径を規定している。 【００６６】すなわち、環外径は、環形蛍光ランプの定
格ランプ電力に応じて上記の範囲内で適当に設定すれば
よい。たとえば、定格ランプ電力が２０／２８Ｗでは２
２５ｍｍ、２７／３８Ｗでは２９９ｍｍ、３４／４８Ｗ
では３７３ｍｍにすることができる。このように環外径
を設定することによって、前者は従来のＦＣＬ３０形
に、中者は同じくＦＣＬ３２形に、また後者は同じくＦ
ＣＬ４０形に、それぞれ環外径が一致する。なお、高周
波点灯の場合には高周波点灯装置の出力制御が容易なの
で、定格ランプ電力がそれぞれ２値あることにより、多
様な照明が可能になる。 【００６７】しかし、環外径は、上記の各定格ランプ電
力ごとの値に対して±５％の幅で変化していても差し支
えない。すなわち、前者は２１４〜２３６ｍｍ、中者は
２８４〜３１４ｍｍ、後者は３５４〜３９２ｍｍであ
る。 【００６８】本構成例においては、従来の環形蛍光ラン
プの大きさ（環外径）のイメージで薄い（細い）環形蛍
光ランプが実現でき、また放電路長を所望に確保でき
る。 【００６９】環外径が３９２ｍｍより大きくなると、始
動電圧の著しく上昇し、家庭用に使用できる照明装置に
は不向きになる。 【００７０】８ 定格ランプ電力が１５〜６０Ｗである
構成例１ないし６のいずれか一記載の環形蛍光ランプ。 【００７１】本構成例は、定格ランプ電力の好適範囲を
規定している。 【００７２】すなわち、定格ランプ電力が上記の範囲で
あれば、従来の環形蛍光ランプの定格ランプ電力に同等
な範囲および管径１４〜１８ｍｍの細長い透光性放電容
器を備えた環形蛍光ランプを高周波点灯する場合に最適
な定格ランプ電力の環形蛍光ランプを得ることができ
る。 【００７３】９ 透光性放電容器に連通しながら透光性
放電容器の他端から外部に突出していて、先端のチップ
オフ部が突出している細管を具備している構成例１ない
し８のいずれか一記載の環形蛍光ランプ。 【００７４】本構成例においては、透光性放電容器の両
端から細管が突出している。しかし、透光性放電容器の
他端の細管は、その先端のチップオフ部が突出してい
る。 【００７５】細管の先端のチップオフ部が突出している
のは、透光性放電容器を排気する前に細管の内外が大気
圧の下でチップオフしているからである。 【００７６】そうして、一般にステムには細管が付設さ
れているものを用いるから、本構成例においては、透光
性放電容器の両端を管の部分にステムを封着することに
よって構成する場合に、一般に用いられているステムを
使用することができる。このため、ステムの製造設備を
新たに導入しなくてよい。 【００７７】次に、本発明の環形蛍光ランプの製造方法
における各工程について説明する。 【００７８】＜第１の工程について＞ 第１の工程は、透光性放電容器の内面側に蛍光体層を形
成する工程である。透光性放電容器には、管径１４〜１
８ｍｍの細長いものを用いる。蛍光体層は、蛍光体塗布
液を電極封装前の透光性放電容器に流下して蛍光体を付
着させ、ベーキングして、これを形成することができ
る。なお、要すれば、蛍光体層を形成する前に、透光性
放電容器の内面に保護膜や反射膜を形成することができ
る。 【００７９】＜第２の工程について＞ 第２の工程は、蛍光体層を形成した透光性放電容器の一
端側に外部に突出する細管を封装するとともに、透光性
放電容器内の両端部に第１および第２の電極を封装する
工程である。そして、第１の電極は、相対的にマウント
高さが大きくて、透光性放電容器の上記一端側に封装さ
れる。第２の電極は、相対的にマウント高さが小さく
て、前記透光性気密容器の他端側に封装される。 【００８０】＜第３の工程について＞ 第３の工程は、前記透光性放電容器をほぼ環状に湾曲す
る工程である。この工程においては、前記透光性放電容
器の上記一端側を固定側とし、上記他端側を巻き上げ側
として回転ドラムに巻き付け、透光性放電容器の全体を
加熱して軟化させて、回転ドラムを回転させることによ
り、透光性放電容器を回転ドラムに巻き付けて、湾曲さ
せることができる。したがって、この工程において、透
光性放電容器を回転ドラムに巻き付けて、湾曲させる際
に、マウント高さの相対的に大きい第１の電極は固定側
となり、マウント高さの相対的に小さい第２の電極は巻
き上げ側となる。 【００８１】＜第４の工程について＞ 第４の工程は、ほぼ環状に湾曲された透光性放電容器に
イオン化媒体を封入する工程である。この工程において
は、ほぼ環状に形成された前記透光性放電容器の上記一
端側に封装された細管を介して前記透光性放電容器内を
排気するとともに、水銀および希ガスを含むイオン化媒
体を封入した後、細管をチップオフする。 【００８２】＜本発明の作用について＞ 本発明においては、マウント高さが相対的に大きい第１
の電極を封装した透光性放電容器の一端側を固定側と
し、マウント高さの相対的に小さい第２の電極を封装し
た他端側を巻上げ側としてほぼ環状に湾曲するので、巻
き上げ側の電極は、マウント高さが相対的に小さいか
ら、透光性放電容器の巻き上げ時に電極位置が多少ずれ
ても不所望に電極が透光性放電容器の内面に近接したり
接触したりするようなことを防止することができる。こ
のため、従来問題であった蛍光体層の損傷や電極の熱に
よる蛍光体の変色などの不具合発生が著しく低減する。 【００８３】また、排気およびイオン化媒体を封入する
細管が固定側となる透光性放電容器の一端側に封装され
ているので、第４の工程において排気およびイオン化媒
体封入を透光性放電容器の固定側で行なうことができる
から、環形蛍光ランプの製造装置の構造が簡単になると
ともに、各工程を正確に遂行することができる。 【００８４】そうして、本発明により製造された環形蛍
光ランプは、その第１の電極のマウント高さが大きいの
で、当該電極からの熱による透光性放電容器の一端側の
温度上昇が少なくなり、一端から外部に突出している細
管または透光性放電容器の一端に最冷部が形成される。
また、この最冷部は、その温度が十分に低くなる。 【００８５】したがって、本発明により製造された環形
蛍光ランプを、密閉ないし密閉に近く閉鎖されていて、
しかも、薄形化によって狭くなっている照明器具内で点
灯した場合であっても、水銀蒸気圧を最適ないしそれに
近い値に維持することができるので、設計のとおり所期
の高い発光効率を得ることができる。 【００８６】なお、本発明によれば、表１に示す諸特性
を備えた環形蛍光ランプを得ることができる。 【００８７】 【表１】 管径(mm) 環外径(mm) 定格ランフ゜電力(w) 全光束(lm) 定格寿命(h) 16.5 25 20 1690 9000 28 2160 9000 16.5 229 27 2300 9000 38 3070 9000 16.5 373 48 4250 9000 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 【００８８】図１は、本発明により製造される環形蛍光
ランプの第１の構成例を示す正面図である。 【００８９】図２は、同じく要部拡大一部断面正面図で
ある。 【００９０】各図において、１は透光性放電容器、２は
蛍光体層、３Ａ、３Ｂは細管、４Ａは第１の電極、４Ｂ
は第２の電極、５は口金である。 【００９１】透光性放電容器１は、管径１６．５ｍｍ、
環外径３７３ｍｍ、環内径３４０ｍｍのほぼ環形をなす
軟質ガラス管１ａの両端に一対のステム１ｂＡ、１ｂＢ
を封着し、さらに両端部に環状凹溝１ｃを形成すること
によって構成されている。 【００９２】一対のステム１ｂＡ、１ｂＢは、フレアス
テムからなり、ステム用ガラス管の一端にピンチシール
部１ｂ１、他端にフレア部１ｂ２を形成している。ピン
チシール部１ｂ１には一対の導入線１ｂ３が気密に貫通
している。 【００９３】また、各ステム１ｂＡ、１ｂＢは、それぞ
れ後述する細管３Ａまたは３Ｂを備えている。 【００９４】ところで、ステム１ｂＡのステム高さＨｓ
は、２７ｍｍである。 【００９５】これに対して、ステム１ｂＢのステム高さ
Ｈｓは、１２ｍｍである。 【００９６】そうして、ステム１ｂＡ、細管３Ａおよび
第１の電極４Ａは、マウントＭ１を構成している。ま
た、ステム１ｂＢ、細管３Ｂおよび第２の電極４Ｂは、
同様にマウントＭ２を構成している。 【００９７】蛍光体層２は、３波長発光形蛍光体を主成
分としていて、透光性放電容器１の内面に形成された図
示しない薄い保護膜を介してその上に形成されている。
なお、保護膜はアルミナを主成分としている。 【００９８】細管３Ａ、３Ｂは、いずれも基端がフレア
部１ｂ２の奥のピンチシール部１ｂ２の近傍部分に開口
を形成して溶着され、先端が気密なチップオフ部３Ａ
１、３Ｂ１を形成してステム１ｂＡ、１ｂＢから外部に
突出している。そして、細管３Ａ、３Ｂは、ともに開口
を介して透光性放電容器１内に連通している。 【００９９】しかし、細管３Ａは、透光性放電容器１の
一端に配設され、その先端のチップオフ部３Ａ１が細管
内に凹入している。これは透光性放電容器１内を排気
し、イオン化媒体を封入した後にチップオフしているか
らである。 【０１００】これに対して、細管３Ｂは、透光性放電容
器１の他端に配設され、その先端のチップオフ部３Ｂ１
が突出している。これは透光性放電容器１内を排気する
以前に予め内外に気圧差のない状態でチップオフしてい
るからである。なお、チップオフ部３Ａ１と３Ｂ１との
形状は、相対的な差であるにすぎず、実際は多様な形状
をしている。 【０１０１】透光性放電容器１の内部には、細管３Ａか
ら排気し、水銀および希ガスとしてアルゴンからなるイ
オン化媒体を封入している。 【０１０２】第１および第２の電極４Ａ、４Ｂは、いず
れもフィラメント電極からなり、その両端がステム１ｂ
Ａ、１ｂＢの一対の導入線１ｂ３の先端間に継線されて
いる。 【０１０３】ところで、第１の電極４Ａは、透光性放電
容器１の一端側に封装されている。そして、マウント高
さＨｍが３７ｍｍになっている。 【０１０４】これに対して、第２の電極４Ｂは、透光性
放電容器１の他端側に封装されている。そして、マウン
ト高さＨｍが２２ｍｍになっている。 【０１０５】口金５は、透光性放電容器１の環の欠如部
に装着され、各電極４Ａ、４Ｂを支持する導入線を接続
した口金ピン５ａを備えている。 【０１０６】次に、透光性放電容器１を環状に湾曲して
ワイヤバルブを製作するまでの主な製造工程について図
３を参照して説明する。 【０１０７】図３は、本発明の環形蛍光ランプの製造方
法の一実施形態を概念的に示す工程図である。 【０１０８】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。 （ａ）は軟質ガラス管１ａを示す。 【０１０９】（ｂ）は蛍光体層形成工程を示す。 【０１１０】蛍光体塗布液を軟質ガラス管１ａに上から
流下して蛍光体を軟質ガラス管１ａの内面側に付着させ
る。なお、蛍光体層２を形成する前に予め保護膜を軟質
ガラス管１ａの内面に形成しておく。 【０１１１】次工程に移る前に軟質ガラス管１ａの両端
部の封着予定部近傍の蛍光体層２および保護膜を除去す
る。その後、ベーキング工程で脱ガスを行う。すなわ
ち、軟質ガラス管１ａを約６００℃に加熱する。これに
より、ガラスに付着していた水分および蛍光体などから
発生するバインダーの分解ガスなどの不純ガスが除去す
されて蛍光体層が形成される。 【０１１２】（ｃ）は、マウント封着工程を示す。 【０１１３】軟質ガラス管１ａの上端に封着される上側
のマウントＭ１は、細管３Ａが長く形成されていて、排
気およびイオン化媒体の封入が容易に行えるように配慮
されている。下側のマウントＭ２は、予め細管３Ｂがチ
ップオフされている。 【０１１４】各マウントＭ１、Ｍ２のフレアと軟質ガラ
ス管１ａとを加熱軟化させて溶着し、さらに封着端部を
金型で成形して端部に環状凹溝１ｃを形成して、排気、
封入前の段階の透光性放電容器１を製作する。なお、環
状凹溝１ｃを成形するときには、透光性放電容器１内を
加圧して潰れないようにする。 【０１１５】（ｄ）は、環状に湾曲させる前の透光性放
電容器を示す。 【０１１６】（ｅ）は、ベンディング工程を示す。 【０１１７】透光性放電容器１の全体を加熱して軟化さ
せて上端をチャックして固定し、下端を回転ドラム（図
示しない。）にチャックして、回転ドラムを回転させな
がら巻き上げていくと、透光性放電容器１が環状に成形
されて、図示のように環状の透光性放電容器１を得るこ
とができる。 【０１１８】その後、透光性放電容器１を加熱しながら
排気した後に、希ガスおよび水銀を細管３Ａを経由して
封入し、細管の途中を加熱してチップオフする。 【０１１９】（ｆ）は、以上の各工程により完成した口
金装着前のワイヤランプを示す。 【０１２０】図４は、本発明により製造される環形蛍光
ランプの第２の構成例を示す要部拡大一部断面正面図で
ある。 【０１２１】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。 【０１２２】本実施形態は、透光性放電容器１の他端に
細管がない点で異なる。 【０１２３】すなわち、透光性放電容器１には排気、封
入側の一端に細管があれば、他端側での排気、封入は必
要がないので、他端に細管は不要である。 【０１２４】図５は、本発明により製造される環形蛍光
ランプを用いる照明装置の一構成例としてのシーリング
ライトを示す概念的断面図である。 【０１２５】図において、１１はシャーシ、１２は反射
板、１３Ａ、１３Ｂは環形蛍光ランプ、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。 【０１２６】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。 【０１２７】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。 【０１２８】環形蛍光ランプ１３Ａは、図１に示すのと
同一仕様すなわち管径１６．５ｍｍ、環外径３７３ｍ
ｍ、環内径３４０ｍｍ、定格ランプ電力３４Ｗ／４８Ｗ
である。 【０１２９】環形蛍光ランプ１３Ｂは、管径１６．５ｍ
ｍ、環外径２２５ｍｍ、環内径１９２ｍｍ、定格ランプ
電力２０Ｗ／２８Ｗである。 【０１３０】環形蛍光ランプ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。 【０１３１】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
び環形蛍光ランプ１３Ａ、１３Ｂなどを覆い、開口縁１
４ａ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。 【０１３２】高周波点灯装置１５は、環形蛍光ランプ１
３Ａ、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。 【０１３３】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。 【０１３４】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。 【０１３５】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。 【０１３６】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。 【０１３７】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。 【０１３８】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。 【０１３９】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。 【０１４０】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。 【０１４１】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。 【０１４２】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。 【０１４３】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。 【０１４４】 【発明の効果】請求項１の発明によれば、管径１４〜１
８ｍｍの細長い透光性放電容器の内面側に蛍光体層を形
成する第１の工程と、前記透光性放電容器の上記一端側
に外部に突出する細管および相対的にマウント高さが大
きい第１の電極を封装するとともに、前記透光性気密容
器の上記他端側に相対的にマウント高さが小さい第２の
電極を封装する第２の工程と、前記透光性放電容器の上
記一端側を固定側とし、上記他端側を巻き上げ側として
回転ドラムに巻き付けてほぼ環状に湾曲する第３の工程
と、ほぼ環状に形成された前記透光性放電容器の上記一
端側に封装された細管を介して前記透光性放電容器内を
排気するとともに水銀および希ガスを含むイオン化媒体
を封入した後、上記細管をチップオフする第４の工程
と、を具備していることにより、巻き上げ時に電極のず
れを生じても、他端側の第２の電極はマウント高さが相
対的に小さいため、透光性放電容器の内面に接触した
り、接近しにくいので、蛍光体層が傷付いたり、電極か
らの熱によって蛍光体が変色するような不具合の発生が
少なくなるとともに、透光性放電容器の一端から突出し
た細管または透光性放電容器の一端に所望の最冷部を形
成して、狭い照明装置内で点灯しても水銀蒸気圧を最適
値ないし最適値に接近させることができ、これによって
高い発光効率を得る環形蛍光ランプを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明により製造される環形蛍光ランプの第１
の構成例を示す正面図 【図２】同じく要部拡大一部断面正面図 【図３】本発明の環形蛍光ランプの製造方法の一実施形
態を概念的に示す工程図 【図４】本発明により製造される環形蛍光ランプの第２
の構成例を示す要部拡大一部断面正面図 【図５】本発明により製造される環形蛍光ランプを用い
る照明装置の一構成例を示す概念的断面図 【符号の説明】 １…透光性放電容器 １ａ…軟質ガラス管 １ｂＡ…ステム １ｂＢ…ステム １ｂ１…ピンチシール部 １ｂ２…フレア部 １ｂ３…導入線 １ｂ１…ピンチシール部 １ｂ１…ピンチシール部 ２…蛍光体層 ３Ａ…細管 ３Ａ１…チップオフ部 ３Ｂ…細管 ３Ｂ１…チップオフ部 ４Ａ…第１の電極 ４Ｂ…第２の電極 Ｍ１…マウント Ｍ２…マウント ５…口金

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/24 H01J 61/067 H01J 61/32

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】管径１４〜１８ｍｍの細長い透光性放電容
   器の内面側に蛍光体層を形成する第１の工程と； 前記透光性放電容器の一端側に外部に突出する細管およ
   び相対的にマウント高さが大きい第１の電極を封装する
   とともに、前記透光性気密容器の他端側に相対的にマウ
   ント高さが小さい第２の電極を封装する第２の工程と； 前記透光性放電容器の上記一端側を固定側とし、上記他
   端側を巻き上げ側として回転ドラムに巻き付けてほぼ環
   状に湾曲する第３の工程と； ほぼ環状に形成された前記透光性放電容器の上記一端側
   に封装された細管を介して前記透光性放電容器内を排気
   するとともに、水銀および希ガスを含むイオン化媒体を
   封入した後、上記細管をチップオフする第４の工程と； を具備していることを特徴とする環形蛍光ランプの製造
   方法。