JPH05151935A - 蛍光ランプ用ガラス管およびそれを用いた蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の成形設備を利用して容易に成形可能
で、強度、照明効率に優れた非円形横断面形状を有する
蛍光ランプ用ガラス管および蛍光ランプを提供する。 【構成】 ガラス管の長手方向に沿って対向した凹入部
を設けたので、断面楕円形のガラス管に較べて強度的に
優れ、断面の長径側側面への放射光量が増大する。また
断面円形のガラス管製造設備を利用して連続成形が容易
な形状であり、低コストで安定供給できる。前記凹入部
を利用してこの凹入部によって区分されるガラス管内の
２つの領域に各々中心発行波長の異なる蛍光体を塗布す
ることで、１本で同時２色発光可能な蛍光ランプ等を簡
単に製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非円形横断面形状を有
する蛍光ランプ用ガラス管およびこのガラス管を用いた
蛍光ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に用いられている蛍光ランプ
は、断面が円形のガラス管を使用したものである。円形
断面のガラス管が使用される理由は、ガラス管の連続成
形が容易で強度的に優れていること、口金などとの組立
工程において方向合わせを必要としないので自動化が簡
単であること、使用時においても方向を気にせず使える
こと等がある。このような蛍光ランプは、通常次のよう
な工程で作成される。普通ダンナー法といわれる管引き
成形法によって成形されたガラス管を、所定寸法に切断
した後、ほぼ垂直に保持し、管内に蛍光体塗布液を流し
て乾燥させる。蛍光体塗布液は、適当な溶媒に所望の発
光波長が得られるように調整した蛍光体とこれをガラス
管内壁に被着させるための結着剤を混合したものを用い
る。その後管端に電極口金を封止して蛍光ランプとな
る。したがってこのような蛍光ランプは、ガラス管全周
にわたって単一の発光色となる

【０００３】近年、照明需要の多様化からガラス管の断
面が非円形の蛍光ランプが商品化されている。その代表
的な例としては、蛍光ランプの直下照度向上を目的とし
た断面楕円形の蛍光ランプがある。この他にもガラス管
の強度向上や特定方向への照射光量アップをねらった非
円形横断面形状の蛍光ランプは古くから考えられている
が、得られる効果に較べてコスト的なデメリットが大き
かったり、製造上の技術的な困難があったりして実用化
されたものは、上記断面楕円形のものくらいである。こ
のような蛍光ランプ用ガラス管の例としては、特公昭34
-7993 号公報に開示されたものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記特公昭34-7993 号
公報に開示されたものは、扇形環帯状断面の放電空間を
形成するように凹入した溝を長手方向に延長させて設
け、管の断面積に対する表面積比率を高めて照度向上を
図るとともに圧潰抵抗を高めたものである。しかしこの
ガラス管は、溶融ガラスからの直接成形では形状安定性
が悪く、連続成形が困難であるため、円形断面のガラス
管を加熱した後適当な型で挟んで所望の形状を与える再
成型工程を必要とする。また高強度を得るために再成型
前のガラス管の凹入溝形成によって応力集中を生じる局
部をあらかじめ肉厚に成形しておくことも工業的規模で
行うには困難がある。

【０００５】また上記断面楕円形ないし長円形のガラス
管を用いた蛍光ランプは、蛍光ランプ内部が減圧されて
いることもあって、断面における長径側の側面が強度的
に弱い欠点がある。

【０００６】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたもので、従来の成形設備を利用して容易に連続成形
可能で、強度的にも優れた非円形横断面形状を有する蛍
光ランプ用ガラス管を提供することを目的とする。また
１本の蛍光ランプで２つの異なった色の発光を可能とし
た蛍光ランプを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ガラス管の長手方向に沿って対向した凹入
部を設けた蛍光ランプ用ガラス管である。

【０００８】また本発明は、ガラス管の長手方向に沿っ
て対向した凹入部を有し、前記凹入部によって区分され
る２つの領域に各々中心発光波長の異なる蛍光体が塗布
されていることを特徴とする蛍光ランプである。

【０００９】

【作用】本発明の蛍光ランプ用ガラス管は上記のように
構成されているので、断面における長軸側の側面への放
射光量が増大し、従来の断面楕円形ないし長円形のガラ
ス管を用いた蛍光ランプと同等以上の照明効果を持ちな
がら強度的には優れたものとなる。また従来の円形断面
ガラス管の管引き製造ラインに後述するような簡単な構
成の押圧成形装置を設置するだけで、再成型を必要とせ
ず容易に連続成形することができる。

【００１０】さらにこのような形状のガラス管を用いる
ことによって、とくに対向した凹入部間の間隔がガラス
管の短径方向の最大内径の９０％以下とした場合には、
前記凹入部によって区分される２つの領域に別々の蛍光
体を塗り分けることが可能となり、１本の蛍光ランプで
２つの異なった色の発光が可能となった。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明に係る蛍光ランプ用ガラス
管の横断面図である。ガラス管１の断面中央部に凹入部
２が対向して設けられている。本発明でいう対向した凹
入部の間隔とは図１中のＢ、短径方向の最大内径とは図
１中のＡを示す。

【００１２】このようなガラス管１は、たとえば図３に
示すようにダンナー法によって成形されるガラス管に対
し、ダンナー成形ラインのガラス管の温度がガラス軟化
点よりも高い温度域に、図２に示す成形装置３を組み入
れることによって作成することができる。

【００１３】この成形装置は、少なくとも上下一対のロ
ーラー４をもち、このローラー４間にガラス管を挟み込
んで押圧することによって、ガラス管との圧接部分を管
内側へ凹入させる。ここで使用するローラー４は、ガラ
ス管の凹入部にあわせて中央に突出部を設けたものでも
よいが、本実施例のように円形断面のガラス管を押圧す
る場合には円柱状のローラー４で凹入部を形成すること
ができる。成形前のガラス管の直径よりも小さい間隔を
もって設定されたローラー４間をガラス管が引き抜かれ
るとき、ガラス管のローラー４との接点には大きな応力
が集中するため、ガラス管は偏平化されるのみでなく、
ローラー４との圧接部分が管内側へ凹入させられる。

【００１４】ガラス管の凹入量は、ローラー４の設置位
置、すなわちガラスの粘性条件と、ローラー４間の間隔
を調整することによって制御される。つまり、ローラー
の間隔が一定の場合、ローラー４を図２のスリーブ５側
（ガラス管温度が高く、粘度が低い方向）に設置すれ
ば、凹入量は大きくなり、この反対側（ガラス管温度が
低く、粘度が高い方向）に設置すれば、凹入量は小さく
なる。また、ローラー４の設置位置をガラスの粘性条件
に対して固定した場合、ローラー４の間隔を狭く設定す
れば、凹入量は大きくなり、ローラー４の間隔を広く設
定すれば、凹入量は小さくなる。いずれの場合でもロー
ラー４の設置位置は、ガラス管の温度がガラス軟化点よ
りも高い温度域になければならない。以上ダンナー法に
おける成形方法について説明したが、円形断面のガラス
管を成形できる方法であればどんな方法であっても同様
に成形は可能である。

【００１５】以上のようにして成形されたガラス管につ
いて、圧縮強度および耐衝撃性を試験した。これらの試
験は、直径２０ｍｍ、肉厚１．２ｍｍの円形断面ガラス
管をベースとして上述のように成形した本実施例サンプ
ルおよび比較例として凹入部を形成しない図６に示す断
面楕円形ガラス管を用いて行った。なお断面楕円形ガラ
ス管は長径が２４ｍｍ、短径が１４ｍｍのものを、本実
施例サンプルは凹入部間の間隔が短径方向の最大内径の
８０％のものを使用し、各試験２０本ずつについて測定
した。

【００１６】まず圧縮強度は、オートグラフ試験機を使
用し、５０ｍｍのスパンで支持されたガラス管の中央に
荷重をかけて行い、それぞれのサンプルについて断面の
長径方向と短径方向に加圧した場合の強度を測定した。
この結果を図４に示す。

【００１７】耐衝撃性は、圧縮強度試験と同様にガラス
管を５０ｍｍのスパンで支持し、その中央に１１．８８
ｇのスチールボールを落下させて破損時の高さを測定し
た。この結果を図５に示す。

【００１８】図４および図５に示された試験結果から明
らかなように、本実施例のガラス管は、圧縮強度、耐衝
撃性ともに断面楕円管に較べて優れた値を示し、特に短
径方向の強度改善効果が高い。

【００１９】また上記のようにして成形されたガラス管
の対向した凹入部間の間隔Ｂは、このガラス管の短径方
向の最大内径Ａの９０％以下であることが好ましい。上
述したように一般の蛍光ランプは、ガラス管内面に均一
に蛍光体を塗布するため、蛍光体塗布工程ではガラス管
をほぼ垂直に保持して管内に蛍光体塗布液を流してい
る。しかし本発明に係るガラス管は、対向した凹入部に
よって管内の空間がほぼ２つの領域に区分されるので、
蛍光体塗布液の粘度と蛍光体塗布工程でのガラス管の保
持角度を調整することにより、区分される領域の一方側
のみに蛍光体を塗布することが容易に行える。

【００２０】すなわち、有機溶媒または脱イオン水に少
量の粘結剤を溶解して高粘度の溶液を作り、この溶液に
蛍光体と結着剤を混合して蛍光体塗布液とする。この蛍
光体塗布液を凹入部によって区分される領域の一方側が
下方となるように傾斜させたガラス管の上部開口端から
その内壁に沿って流す。塗布液流入側の管端部まできれ
いに蛍光体を塗布するには、一度塗布液を流した後ガラ
ス管の傾斜方向を反対に保持し、塗布液流出側の管端か
ら再度塗布液を流すとよい。ガラス管中を流れる塗布液
は、凹入部に阻まれて凹入部より上方側には塗着せず、
凹入部の内側突出端を境にして区分される領域の一方側
のみに蛍光体が塗布される。このとき対向した凹入部間
の間隔Ｂが、ガラス管の短径方向の最大内径Ａの９０％
より大きいと、蛍光体塗布液が凹入部を越えて上方側に
も塗着してしまい蛍光体の塗り分けが困難となる。その
後このガラス管に温風または熱風を吹き込んで乾燥させ
る。ガラス管の反対側半分に蛍光体を塗布する場合は蛍
光体が塗布されていない側について以上の操作を繰り返
し行えばよい。この際、蛍光体塗布液に混合する蛍光体
を変えることにより、１本で同時に２色の異なった発光
色の得られる蛍光ランプとすることができる。たとえば
一方側を通常の白色とし、他方側を着色光として、凹入
部に沿ってガラス管を二分するシェードとともに使用す
れば、白色光を直接照明とし、着色光を間接照明として
壁面ないし天井面を直接光とは異なる色に照射すること
ができる。また２色発光の合成光によって照射面上を白
色に照らす等様々な使用方法が考えられる。

【００２１】また本発明に係るガラス管を使用し全周に
わたって単一の発光色となるよう従来と同様に蛍光体を
塗布した蛍光ランプは、凹入部分に沿って高い光度を有
し、断面楕円管を使用した蛍光ランプよりもさらに高い
直下照度が得られる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の蛍光ランプ
用ガラス管は、従来の蛍光ランプ用ガラス管製造設備を
そのまま利用して容易に製造することができるので、低
コストで安定供給が可能である。また凹入部を設けたこ
とにより、断面楕円形のガラス管に較べて強度が高く、
蛍光ランプとした場合にはより高い直下照度が得られ
る。さらに蛍光体の塗り分けが容易に行え、従来にない
照明演出効果が得られる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】本発明に係る蛍光ランプ用ガラス管の横断面図
である。

【図２】本発明に係る蛍光ランプ用ガラス管の成形装置
の一実施例の斜視図である。

【図３】本発明に係る蛍光ランプ用ガラス管をダンナー
法によって成形する場合の構成を示す説明図である。

【図４】本発明の一実施例のガラス管および断面楕円形
ガラス管の圧縮強度試験の結果を示す図である。

【図５】本発明の一実施例のガラス管および断面楕円形
ガラス管の耐衝撃性試験の結果を示す図である。

【図６】従来の断面楕円形ガラス管の一例を示す横断面
図である。

【符号の説明】

１ ガラス管 ２ 凹入部 ３ 成形装置 ４ ローラー ５ スリーブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス管の長手方向に沿って対向した凹
   入部を有することを特徴とする蛍光ランプ用ガラス管。
2. 【請求項２】 前記対向した凹入部間の間隔がガラス管
   の短径方向の最大内径の９０％以下である請求項１記載
   の蛍光ランプ用ガラス管。
3. 【請求項３】 ガラス管の長手方向に沿って対向した凹
   入部を有し、前記凹入部によって区分される２つの領域
   に各々中心発光波長の異なる蛍光体が塗布されているこ
   とを特徴とする蛍光ランプ。