JPH11233066A - 多重管形蛍光ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】曲成時に非直線形状部で発光管とガラス外管と
がたとえ接触したとしても、クラックなどの不都合が生
じないようにした多重管形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】非直線形状部を備えた細長い気密なガラス
バルブの両端に一対の電極を封装し、内面側に蛍光体層
を形成し、水銀および希ガスを含む放電媒体を封入して
なる発光管を、その周囲に間隙を形成してガラス外管で
包囲し、ガラス外管の両端を発光管の両端部近傍に封着
するとともに、少なくともガラスバルブの非直線形状部
の近傍においてガラスバルブおよびガラス外管のいずれ
か一方または両方の対向面に被着されたガラス外管およ
びガラス外管のガラスの軟化点より高い軟化点を有する
無機物質層を具備した。発光管およびガラス外管の曲成
時に、たとえ両者が接触したとしても、無機物質層が介
在することにより、生焼けを生じないので、クラックな
どの不都合を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光管の周囲にガ
ラス外管を配設した多重管形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】この種多重管形蛍光ランプは従来から知
られているが、照明装置の仕様から曲成されて非直線形
状部を備えた多重管形蛍光ランプを要求されることがあ
る。

【０００３】非直線形状部を備えた多重管形蛍光ランプ
を製作するには、まず直管の多重管形蛍光ランプを作っ
てから、非直線形状部の予定部分をガス炎または電気炉
中で加熱してガラス外管および発光管のガラスを軟化さ
せてから、非直線形状に曲成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような方法によ
り非直線形状部を形成する場合に、ガラスの温度を適切
に制御することにより、発光管とガラス外管とが接触す
ることなく非直線形状にすることができるが、ガラスが
軟化しすぎるなど最適な条件から外れると、発光管とガ
ラス外管とが非直線形状部で接触して、いわゆる生焼け
状態で両者が溶着することがある。生焼け状態が発生す
ると、その部分を起点とするクラックなどの不具合が生
じる。

【０００５】本発明は、曲成時に非直線形状部で発光管
とガラス外管とがたとえ接触したとしても、クラックな
どの不具合が生じないようにした多重管形蛍光ランプお
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。

【０００６】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の多重管
形蛍光ランプは、非直線形状部を備えた細長い気密なガ
ラスバルブ、ガラスバルブの両端部に封装された一対の
電極、ガラスバルブの内面側に形成された蛍光体層、お
よびガラスバルブ内に封入された水銀および希ガスを含
む放電媒体を備えてなる発光管と；発光管をその周囲に
間隙を形成して包囲し、かつ両端が発光管のガラスバル
ブの両端部近傍に封着されたガラス外管と；少なくとも
ガラスバルブの非直線形状部の近傍においてガラスバル
ブおよびガラス外管のいずれか一方または両方の対向面
に被着されたガラスの軟化点より高い軟化点を有する物
質層と；を具備していることを特徴としている。

【０００７】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。

【０００８】ガラスバルブについて 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。

【０００９】また、「非直線形状部を備えた細長い気密
なガラスバルブ」とは、ガラスバルブが細長くて、しか
も封止されて気密であるとともに、全体的または部分的
に湾曲ないし屈曲していることを意味する。湾曲とは、
ガラスバルブが緩やかな曲線状であることをいう。屈曲
とは、ガラスバルブが比較的鋭く曲がった曲線状である
ことをいう。これらを具体的な形状として表現すると、
たとえば環形、半円形、Ｌ字形、Ｕ字形、Ｗ字形、コ字
形などである。

【００１０】さらに、ガラスバルブの断面形状は、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。

【００１１】さらにまた、ガラスバルブのサイズは、特
段制限されない。しかし、液晶や自動車用計器パネルな
どのバックライト用、画像読取用などに用いられる比較
的細長でコンパクトな多重管形蛍光ランプにおいては、
外径が８ｍｍ以下好ましくは４ｍｍ以下、最適には３ｍ
ｍ以下である。肉厚は、一般的には１ｍｍ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３０〜４００ｍ
ｍ、最適には５０〜２５０ｍｍである。

【００１２】電極について 本発明の多重管形蛍光ランプにおいては、上述したよう
に用途が限定されないから、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多重管形
蛍光ランプ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。

【００１３】蛍光体層について 蛍光体層は、ガラスバルブ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。

【００１４】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、３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系の発光色の蛍光体を
用いることができる。

【００１５】放電媒体について 放電媒体は、前述したように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。

【００１６】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。

【００１７】希ガスとしては、アルゴン、ネオン、クリ
プトンおよびキセノンを単体または混合して用いること
ができる。

【００１８】ガラス外管について ガラス外管は、ガラスバルブと同一材質のガラスが望ま
しいが、ガラスバルブとの封着に支障なければ異なる材
質であってもよい。

【００１９】また、ガラス外管のサイズは、発光管のガ
ラスバルブにおけると同様特段限定されないが、特に細
長でコンパクトな多重管形蛍光ランプにおいては、一般
的には外径１０ｍｍ以下、好ましくは８ｍｍ以下、最適
には５ｍｍ以下である。また、肉厚は、一般的には１ｍ
ｍ以下、好ましくは０．１〜０．７ｍｍ、最適には０．
３ｍｍ以下程度である。さらに、長さは、発光管を包囲
することができればよい。なお、発光管の両端部が外部
に露出しているような包囲であってもい。

【００２０】さらに、ガラス外管は、発光管をその周囲
に間隙を形成しているものとするが、部分的にガラス外
管が発光管に接触していてもよい。

【００２１】さらにまた、ガラス外管内は、真空にする
か、または希ガスを低圧で封入することができる。要す
れば、水銀を封入してもよい。

【００２２】さらにまた、ガラス外管は、その複数を同
心的に配設してもよい。

【００２３】無機物質層について 無機物質層は、ガラス外管およびガラスバルブの軟化点
より高い軟化点を有する無機物質であればどのようなも
のでもよいが、好ましくは透光性を備えたものである。
たとえば、アルミナ、シリカ、チタニア、蛍光体などが
好適である。アルミナとしてはαアルミナおよびγアル
ミナがあり、後者は特に透光性が良好である。蛍光体の
場合、発光を目的としないから、発光特性の良好でない
ものを用いても差し支えない。

【００２４】また、無機物質層は、ガラスバルブの外面
に形成するか、ガラス外管の内面に形成するが、要すれ
ば両方に形成することができる。なお、「対向面」と
は、互いに相手側に対面している面すなわちガラスバル
ブなら外面、ガラス外管なら内面であり、さらにガラス
外管が複数ならそれぞれ対面する内面または外面を意味
する。

【００２５】さらに、無機物質層は、曲成時に発光管と
ガラス外管とが接触しやすいか接触する懸念のある箇所
のみに形成すればよいが、無機物質層の透光性が高い場
合には、ガラス外管によって包囲されている部分の全体
にわたって形成することもできる。

【００２６】さらにまた、無機物質層は、たとえば無機
物質の微粒子を適当な溶剤に結着材とともに分散させた
懸濁液を調整して、被着部材に適当な方法により塗布
し、乾燥してから焼成することにより、形成することが
できる。また、金属アルコキシドの加水分解により形成
することもできる。

【００２７】作用について 無機物質層は、その軟化点がガラスバルブおよびガラス
外管を構成するガラスの軟化点より高いので、ガラス外
管および発光管の曲成時にたとえ両者が部分的に接触し
たとしても、接触部におけるガラスの溶着を阻止する。
これにより接触部における生焼けを防止することがで
き、したがってクラックなどの不都合の発生が防止され
る。

【００２８】また、無機物質層としてアルミナを用いた
場合には、不純ガスを吸着する作用があり、外管内を所
定の圧力に維持することができる。

【００２９】無機物質層は、透光性が良好でないか、遮
光性であったとしても、屈曲部のように照明にあまり重
要でない部分に形成されているような場合には、別段差
し支えない。

【００３０】さらに、放電媒体に水銀を用いると、低温
時の光束立ち上がり特性が悪くなるが、多重管形蛍光ラ
ンプは、発光管がガラス外管によって包囲されて保温さ
れるので、低温時の光束立ち上がり特性が大幅に改善さ
れる。

【００３１】請求項２の発明の多重管形蛍光ランプは、
請求項１記載の多重管形蛍光ランプにおいて、無機物質
層は、発光管およびガラス外管の間に形成される間隙の
ほぼ全長にわたって形成されていることを特徴としてい
る。

【００３２】無機物質層を上記のように形成することに
より、ほぼ全長にわたって湾曲しているような多重管形
蛍光ランプに対して、曲成時にいずれの部分において接
触した際にも問題の発生を防止することができる。

【００３３】本発明においては、無機物質層としてたと
えばγアルミナのように透光性の高いものが好適であ
る。

【００３４】請求項３の発明の多重管形蛍光ランプは、
請求項１または２記載の多重管形蛍光ランプにおいて、
無機物質層は、γアルミナであることを特徴としてい
る。

【００３５】γアルミナは、透明性が極めて良好なの
で、発光管およびガラス外管との間の間隙に介在してい
ても、光が遮断されるようなことが少ない。したがっ
て、多重管形蛍光ランプの長手方向のほぼ全体および一
部分のいずれかに無機物質層を形成する場合であっても
好適である。

【００３６】請求項４の発明の照明装置は、照明装置本
体と；照明装置本体に配設された請求項１ないし３のい
ずれか一記載の多重管形蛍光ランプと；を具備している
ことを特徴としている。

【００３７】本発明において、照明装置とは、多重管形
蛍光ランプの発光を何らかの照明目的で用いるあらゆる
装置を含む概念である。照明装置を例示すれば、以下の
とおりである。すなわち、バックライトおよびバックラ
イトを組み込んだ各種装置たとえば自動車用計器パネ
ル、ならびに照明器具、表示装置、画像読取装置および
画像読取装置を組み込んだＯＡ機器たとえばファクシミ
リ、複写機、スキャナなどである。

【００３８】

【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。

【００３９】図１は、本発明の多重管形蛍光ランプの第
１の実施形態を示す正面図である。

【００４０】図２は、同じく要部拡大端面図である。

【００４１】図において、１は発光管、２はガラス外
管、３は無機物質層である。

【００４２】発光管１は、ガラスバルブ１ａ、一対の電
極１ｂ、蛍光体層１ｃ、リード線１ｄおよび放電媒体か
らなる。

【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、非直線形状部１ａ１を備えて変形円環形状をな
している。非直線形状部１ａ１は、ガラスバルブ１の中
央部を半円形に湾曲している部分と、両端部近傍をほぼ
直角に屈曲している部分とに形成されている。

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

【００４５】蛍光体層１ｃは、３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、水銀およびアルゴンからな
り、ガラスバルブ１ａ内に封入されている。

【００４７】ガラス外管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、発光管１をその
周囲に間隙ｇを形成して包囲して両端がガラスバルブ１
ａの両端部に封着されている。ガラス外管２内は６６Ｐ
ａ程度の低圧に維持されている。

【００４８】無機物質層３は、平均粒径０．５μｍのγ
アルミナからなり、ガラスバルブ１ａの両端部を除くほ
ぼ全体にわたり層の厚さが約１〜５μｍに形成されてい
る。

【００４９】そうして、発光管１およびガラス外管２
を、それぞれ直管の状態において両端部をガラス溶着し
た後、加熱して軟化状態にしてから型に巻き付けて曲成
し、徐冷することにより、ガラスバルブ１ａが非直線形
状部１ａ１を備えた形状になるが、非直線形状部１ａ１
においてガラスバルブ１ａとガラス外管とがたとえ接触
したとしても、γアルミナからなる無機物質層３がガラ
スバルブ１ａとガラス外管２との間に介在していて、無
機物質はガラスの軟化時であっても軟化していないか
ら、上記接触部が生焼けしない。このため、クラックな
どの不都合は生じない。

【００５０】なお、本実施形態の多重管形蛍光ランプ
は、自動車用計器パネルを背面から照明する背面形のバ
ックライト用として用いることができる。

【００５１】図３は、本発明の多重管型蛍光ランプの第
２の実施形態を示す断面図である。

【００５２】図４は、同じく要部拡大断面図である。

【００５３】図において、図１および図２と同一部分に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００５４】本実施形態は、非直線形状部１ａ１に対向
する部分にのみ無機物質層３を配設した点などで異な
る。

【００５５】発光管１は、ガラスバルブ１が中央でほぼ
直角に屈曲してＬ字状をなしている。

【００５６】無機物質層３’は、αアルミナからなり、
ガラスバルブ１の非直線形状部１ａ１の周囲にのみ配設
している。αアルミナは、γアルミナに較べると、透光
性は劣るが、屈曲した非直線形状部１ａ１は、照明的に
はさほど重要ではないので、問題はない。

【００５７】発光管１は、そのガラスバルブ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。

【００５８】ガラス外管２は、外径３．０ｍｍ、内径２
ｍｍである。したがって、間隙ｇは０．２ｍｍとなる。
ガラス外管２内はアルゴンを６６Ｐａ封入している。

【００５９】無機物質層３として、平均粒径約５μｍの
αアルミナを非直線形状部１ａ１にガラスバルブ１ａの
外側で約２０ｍｍの長さで厚さ約１０〜５０μｍに配設
している。

【００６０】そうして、屈曲した非直線形状部１ａ１に
配設した無機物質層３は、曲成時にガラスバルブ１ａと
ガラス外管２とが屈曲部分で接触しても、軟化、溶融し
ていないから生焼けを生じないとともに、曲成時に緩衝
材となって円滑な曲成を行うのに寄与する。

【００６１】なお、本実施形態の多重管形蛍光ランプ
は、サイドライト形の液晶用バックライトに用いること
ができる。

【００６２】図５は、本発明の多重管形蛍光ランプの第
３の実施形態を示す要部拡大断面図である。

【００６３】本実施形態は、無機物質層３’をガラスバ
ルブ１およびガラス外管２の両方に配設している点で図
３および図４に示す本発明の第２の実施形態と異なる。

【００６４】すなわち、ガラス外管２の内面にもαアル
ミナを約１０〜５０μｍの厚さに配設している。

【００６５】図６は、本発明の多重管形蛍光ランプの第
４の実施形態を示す正面図である。

【００６６】図７は、同じく第５の実施形態を示す正面
図である。

【００６７】各図において、図１と同一部分には同一符
号を付して説明は省略する。

【００６８】第４の実施形態は、多重管形蛍光ランプが
コ字状をなしている点で異なる。

【００６９】第５の実施形態は、同じく逆台形をなして
いる点で異なる。

【００７０】図８は、本発明の照明装置の一実施形態と
しての自動車用計器パネルにおける表示パネルを示す正
面図である。

【００７１】図において、１１は表示パネルで、左から
燃料計支持部１１ａ、スピードメーター支持部１１ｂ、
タコメーター支持部１１ｃおよび水温計支持部１１ｄを
図示している。実際には、以上の他に種々の表示および
警告の発光表示部を備えている。

【００７２】表示パネル１１は、各メーター支持部１１
ａ、１１ｂ、１１ｃおよび１１ｄの部分が透光性に形成
されているが、地の部分が遮光性に形成されている。な
お、１２は回転軸、１３は指針で、それぞれ計器パネル
の組立状態で図示の位置に配設される。

【００７３】図９は、本発明の照明装置の一実施形態と
しての自動車用計器パネルにおける反射パネルを示す正
面図である。

【００７４】図１０は、同じく図９のX−X'線に沿う断
面図である。

【００７５】各図において、１４は反射パネルで、表示
パネル１１の背方に配設されるが、各メーター支持部１
１ａ、１１ｂ、１１ｃおよび１１ｄに対向する部分に
は、反射面１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび１４ｄが形成
されている。ない、１４ｅはランプホルダ、１４ｆはメ
ーター装着部である。

【００７６】各反射面１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび１
４ｄは、図１０に示すように、反射パネル１４の凹窪部
内に形成されていて、それぞれ凹窪部内に収納される多
重管形蛍光ランプ（図示しない。）を包囲して多重管形
蛍光ランプから放射されて反射面に入射した光が反射面
で反射して表示パネル１１に対向するメーター支持部１
１ａ、１１ｂ、１１ｃおよび１１ｄに向かうように作用
する。

【００７７】ランプホルダ１４ｅは、多重管形蛍光ラン
プを支持する。

【００７８】なお、多重管形蛍光ランプは、発光部がそ
れぞれのメーター支持部の輪郭にほぼ等しい形状になる
ような長さを付与され、かつ曲成されている。すなわ
ち、燃料計および水温計においては１／４円弧状をなす
多重管形蛍光ランプが、またスピードメーターおよびタ
コメーターにおいては図１に示すような変形円環状をな
す多重管形蛍光ランプが、それぞれ用いられる。

【００７９】

【発明の効果】請求項１ないし３の各発明によれば、非
直線形状部を備えた細長い気密なガラスバルブの両端部
に一対の電極を封装し、ガラスバルブの内面側に蛍光体
層を形成し、内部に水銀および希ガスからなる放電媒体
を封入してなる発光管を、その周囲に間隙を形成してガ
ラス外管により包囲し、かつガラス外管の両端を発光管
のガラスバルブの両端部近傍に封着するとともに、少な
くとも非直線形状部の近傍においてガラスバルブおよび
ガラス外管のいずれか一方または両方の内面に被着され
た無機物質層を形成したことにより、曲成時に非直線形
状部においてガラスバルブとガラス外管とが生焼けを生
じるのを阻止して、クラックなどの不都合を防止した多
重管形蛍光ランプを提供することができる。

【００８０】請求項２の発明によれば、加えて発光管お
よびガラス外管の間に形成される間隙のほぼ全長にわた
って無機物質層を形成したことにより、ほぼ全長にわた
って湾曲しているような多重管形蛍光ランプに対して、
いずれの部分において接触しても生焼けによる不都合を
生じない多重管形蛍光ランプを提供することができる。

【００８１】請求項３の発明によれば、加えてγアルミ
ナからなる無機物質層を用いることにより、透光性が良
好なので、無機物質層による光の損失が殆どない多重管
形蛍光ランプを提供することができる。

【００８２】請求項４の発明によれば、請求項１ないし
３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】本発明の多重管形蛍光ランプの第１の実施形態
を示す正面図

【図２】同じく要部拡大端面図

【図３】本発明の多重管形蛍光ランプの第２の実施形態
を示す断面図

【図４】同じく要部拡大断面図

【図５】本発明の多重管形蛍光ランプの第３の実施形態
を示す要部拡大断面図

【図６】本発明の多重管形蛍光ランプの第４の実施形態
を示す正面図

【図７】同じく第５の実施形態を示す正面図

【図８】本発明の照明装置の一実施形態としての自動車
用計器パネルにおける表示パネルを示す正面図

【図９】本発明の照明装置の一実施形態としての自動車
用計器パネルにおける反射パネルを示す正面図

【図１０】同じく図９のXX-XX'線に沿う断面図

【符号の説明】

１…発光管 １ａ…ガラスバルブ １ａ１…非直線形状部 １ｂ…電極 １ｃ…蛍光体層 １ｄ…リード線 ２…ガラス外管 ３…無機物質層 ｇ…間隙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非直線形状部を備えた細長い気密なガラス
   バルブ、ガラスバルブの両端部に封装された一対の電
   極、ガラスバルブの内面側に形成された蛍光体層、およ
   びガラスバルブ内に封入された水銀および希ガスを含む
   放電媒体を備えてなる発光管と；発光管をその周囲に間
   隙を形成して包囲し、かつ両端が発光管のガラスバルブ
   の両端部近傍に封着されたガラス外管と；少なくともガ
   ラスバルブの非直線形状部の近傍においてガラスバルブ
   およびガラス外管のいずれか一方または両方の対向面に
   被着されたガラスの軟化点より高い軟化点を有する無機
   物質層と；を具備していることを特徴とする多重管形蛍
   光ランプ。
2. 【請求項２】無機物質層は、発光管およびガラス外管の
   間に形成される間隙のほぼ全長にわたって形成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の多重管形蛍光ラン
   プ。
3. 【請求項３】無機物質層は、γアルミナであることを特
   徴とする請求項１または２記載の多重管形蛍光ランプ。
4. 【請求項４】照明装置本体と；照明装置本体に配設され
   た請求項１ないし３のいずれか一記載の多重管形蛍光ラ
   ンプと；を具備していることを特徴とする照明装置。