JPH11345592A

JPH11345592A - 低圧水銀蒸気放電ランプおよび照明装置

Info

Publication number: JPH11345592A
Application number: JP33994098A
Authority: JP
Inventors: Shingo Akutsu; 真吾阿久津; Mamoru Ikeda; 守池田; Toshiyuki Ikeda; 敏幸池田; Hirokazu Hoshii; 宏和星井
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 1999-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ピンチシール（封止）部内の細管（排気管）
内に封入した水銀構体のバルブ側への移動を確実に阻止
することができるとともにその阻止も格別な作業を要さ
ず容易に形成することができる、ランプ発光特性や作業
性の向上した低圧水銀蒸気放電ランプおよびこの放電ラ
ンプを有する照明装置を提供することを目的とする。【解決手段】端部にピンチシール部２を有するガラス
バルブ１と、このピンチシール部２を貫通してシール部
２外に延出したガラス製細管４と、この細管４内に配設
した粒状の水銀構体６と、ピンチシール部２内に位置す
る細管４部分の内壁の一部を突出して形成した上記水銀
構体６の移動規制部４２と、上記バルブ１内に封装され
た電極５および希ガスとを備えている低圧水銀蒸気放電
ランプＬ１およびこのランプＬ１を有する照明装置であ
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、ガラスバルブの端
部をピンチシールした内部に細管を備えた低圧水銀蒸気
放電ランプおよびこの放電ランプを装着した照明装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】低圧水銀蒸気放電ランプたとえば蛍光ラ
ンプは、管形ガラスバルブ内に放電媒体として水銀およ
びアルゴン等の希ガスを封入して、放電による水銀原子
の転移スペクトルの内、主に２５４ｎｍ、１８５ｎｍ等
を蛍光体の励起源として利用して発光の主役をなさしめ
ている光源であって、一部希ガスのみを封入したランプ
もあるが、高効率を得るランプでは水銀封入は必須のも
のである。そして、この水銀を封入した低圧放電ランプ
の発光効率は、水銀の蒸気圧によって大きく左右され、
ランプの管壁最冷部温度が４０℃のときが最も高いとさ
れている。

【０００３】この蛍光ランプの製造に際しバルブ内に、
液状の水銀をバルブ端部に接続した排気管を介し送り込
むが、液状のため水銀が封入装置や排気管等の封入経路
壁に付着したり、高温で排気中にあるバルブ内から蒸発
する等して封入量が不足したりばらつきが大きくなった
りして定量の封入が困難であった。このため、損失を見
込んで過剰の液状水銀を供給するようにしていたが、水
銀は環境保全のために必要最小限にすることが好まし
く、その対策として、所定量秤量された水銀の表面を化
学的に安定な粉末で被覆した後封入する等していたが、
問題解決には至っていない。

【０００４】また、この解決策としてなされたものは、
水銀とインジウム等のアマルガム形成金属とをアマルガ
ムとして封入する（このアマルガムは高負荷ランプ等、
高温となるランプにおいて上記の最適な水銀蒸気圧を得
るために用いられている。）方法、水銀とチタン等とを
合金化して封入する方法、水銀をアルミナ等からなるペ
レットに含浸して封入する方法や水銀をガラスカプセル
に収容して封入する方法等がある。そして、これらの方
法によれば液状水銀を滴下する方法よりは定量封入がで
きる。

【０００５】そして、上記アマルガムや水銀合金等を粒
状としてバルブ内に封入する場合は、バルブやステム面
等に積極的に固定する場合もあるが一般的には、加熱や
予熱が終った降温状態にあるバルブ面等のたまたま位置
した部位に付着させている。しかし、バルブ面等に軽く
付着させている場合は、バルブに振動や衝撃等が加わっ
たときにバルブ面等から剥がれバルブ内を移動して異音
を発したり、この移動によりバルブ内壁面に形成してあ
る蛍光体膜を剥がして筋状やピンホール等の傷を付けた
りあるいはバルブ内面に止まって暗点となって影が見
え、ランプの外観が悪く品質が低下していると見られる
ことがあった。

【０００６】そこで、粒状のアマルガム、水銀合金や水
銀ペレット等の水銀構体の配置を、上述の温度との関係
も考慮して、例えば特開平５−７４４１６号公報に記載
されているようにバルブ端部にある細管（排気管）内に
封入しておき、この細管（排気管）のバルブ内に連通す
る側を縮径して水銀蒸気は通すが固体部分を通さないよ
うに水銀構体の粒径より小径の移動規制部を設けること
が行われている。

【０００７】そして、このように細管（排気管）内に水
銀構体を配設することは、フレアステムやボタンステム
等のマウントあるいはビードマウント等を用いる各種の
ランプで実施されている。しかし、最近はコンパクト形
蛍光ランプ等、ガラスバルブの細径化（外径２５ｍｍ以
下）が図られてきていることや省資源、コストダウンの
必要性から部品点数が少なく構造が簡単で製造も容易な
ビードマウントが多く用いられるようになってきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このビードマウント等
を用いるランプの場合は、ガラスバルブの端部内に一対
のリード線をビードガラスにより固定して構成したビー
ドマウントおよび細管（排気管）を配置して、バルブ端
部の外周をバーナ等で加熱し、バルブのガラスが軟化溶
融した時点でピンチャー（押圧金型）によりバルブを押
圧して端部にシール（封止）部を形成している。

【０００９】そして、このピンチシール（封止）形のラ
ンプＬにおいて水銀構体の収容部を細管（排気管）内に
した場合の水銀構体の移動規制部の形成は、シール（封
止）部から延出して先端が閉塞してある細管（排気管）
部分の中間部を強制的に縮径したりあるいはピンチシー
ル（封止）部内の細管（排気管）部分をピンチャーを用
い小径化することにより行っている。

【００１０】しかし、図９（ａ）に示すように上記前者
の水銀構体６の移動阻止をシール（封止）部２から延出
している細管（排気管）４の中間部分を内方に突出して
縮径して行うものでは、縮径部４５がシール（封止）部
２に近過ぎると、縮径時の加工歪みが残っているシール
（封止）部２にバーナ炎がかかってシール（封止）部２
を破壊することがあるので、シール（封止）部２から少
々離れて縮径部４５を形成しなければならなかった。こ
のため、シール（封止）部２から延出した細管（排気
管）４長が長くなり、排気済みランプの次工程への搬送
時やシール（封止）部２への口金の取着作業時あるいは
口金を取着しないランプの場合、他の部材とこの細管
（排気管）４の延出部とが衝突し易く折損することがあ
った。（なお、これがフレアステムを用いたマウントの
ランプの場合は、細管（排気管）の基端部がフレア内の
奥であるので、フレア部に近い部位に縮径部を形成する
ことが可能で、細管（排気管）の延出部長さを比較的短
くすることができる。）そこで、このピンチシール（封止）形のランプでは、図
９（ｂ）に示すように上記後者のシール（封止）部２内
の細管（排気管）４部分を小径化することが行われこの
境界部４４において水銀構体６の移動を阻止するように
しているが、個々のバルブや細管（排気管）４を構成す
るガラスはその径や肉厚にばらつきがあり、また、バー
ナ炎も火力やその分布等の加熱条件、ブロー、ピンチャ
ーの調整も完全に一様に行えない等、これら要件が複雑
に作用して個々のシール（封止）部２内の細管（排気
管）４の透孔４１内径を同一径化することは困難であっ
た。このため、シール（封止）部２内の細管（排気管）
４の透孔４１内径が大きいと、粒状の水銀構体６が通過
してバルブ１内に落下し、上述した不具合を生じたり、
また逆に、これをおそれ内径が小さくなるよう設定する
と、過度に小径となるものが発生してバルブ１内への水
銀蒸気の供給が不足し、所定の発光特性が得られないと
いう問題を生じることがあった。

【００１１】また、上記の細管（排気管）４内へ水銀構
体６を収容、非収容に係わらず細管（排気管）４部分を
もピンチシール（封止）するランプでは、細管（排気
管）４径が細くなると、上述したようにピンチシール
（封止）作業の条件が難しく、加熱し過ぎでは細管（排
気管）４の内径が小径化したり細管（排気管）４の接合
強度に低下を来たし、また、加熱が不足であるとバルブ
と細管（排気管）４とのガラスの融合が不十分でその間
でリークを生じるなどの問題があった。

【００１２】本発明は、ピンチシール（封止）部内に封
着した細管（排気管）の封着強度の向上およびこの細管
（排気管）内に封入した水銀構体のバルブ側への移動を
確実に阻止することができるとともにその阻止も格別な
作業を要さず容易に形成することができる、ランプ発光
特性や作業性の向上した低圧水銀蒸気放電ランプおよび
この放電ランプを有する照明装置を提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
低圧水銀蒸気放電ランプは、端部にピンチシール部を有
するガラスバルブと、このピンチシール部を貫通してシ
ール部外に延出したガラス製細管と、この細管内に配設
した粒状の水銀構体と、ピンチシール部内に位置する細
管部分の内壁の一部を突出して形成した上記水銀構体の
移動規制部と、上記バルブ内に封装された電極および希
ガスとを具備していることを特徴とする。

【００１４】バルブ端部の細管（排気管）内に配設され
た粒状の水銀構体は細管（排気管）の透孔内径より小さ
いが、シール（封止）部内に位置する細管部分の一部内
壁をこの水銀構体の大きさより小さい間隔となるよう突
出形成して水銀構体の移動規制部とした。したがって、
水銀Ｈｇ蒸気は細管（排気管）内部を通過し連通してい
るバルブ内へと拡散されていくが、水銀Ｈｇとの合金を
作っていた基体はバルブ内への侵入が阻止される。ま
た、細管（排気管）の透孔内径を無理に小径化しなくて
もよいので、封止作業が容易である。

【００１５】また、上記水銀構体の移動規制部の形成箇
所は、シール（封止）部内に位置する細管内壁のどの部
分でもよく、また、細管はシール（封止）部の外縁で溶
封できればシール（封止）部から突出しないので折損す
る虞がない。

【００１６】また、本発明の実施の形態ではバルブの端
部にビードマウントをシール（封止）するものについて
述べたが、マウントは特にガラスビーズを有さず電極が
構成されたものであっても適用できる。

【００１７】なお、本発明が適用される低圧水銀蒸気放
電ランプとしては、蛍光ランプのほか、バルブ表面に被
膜を形成または形成していない紫外線放射ランプ等のガ
ラスバルブ内に水銀を封入する他のランプにも適用でき
るものである。

【００１８】また、ガラスバルブはＵ字形に曲成したも
のについて述べたが、バルブはこれに限らず、直管形は
もちろんＷ字形、ダブルＵ字形、環状形等曲成したもの
や複数本の直管状やＵ字形等のバルブを繋ぎ屈曲形状と
した、いわゆるコンパクト形であってもよい。

【００１９】また、電極はフィラメントコイル等の熱陰
極に限らず、冷陰極であってもよく、配設位置もバルブ
の内部、外部を問はない。

【００２０】なお、本発明でいうガラス製細管と排気管
とは同一物であって、ガラスバルブ内の排気や希ガス封
入に用いる排気管であっても、排気管としての作用をせ
ず内部に水銀構体を収容するものであっても、あるいは
両者を兼ねるものであってもよい。

【００２１】本発明の請求項２記載の低圧水銀蒸気放電
ランプは、端部にピンチシール部を有する内径が２５ｍ
ｍ以下のガラスバルブと、このピンチシール部を貫通し
てシール部外に延出した内径が１〜４ｍｍのガラス製細
管と、上記ピンチシール部内に位置する細管部分の内壁
を元細管内径の３０〜９０％で、かつ、内径が０．８〜
３．６ｍｍの範囲内に縮径して形成した縮径部と、上記
バルブ内に封装された電極および希ガスとを具備してい
ることを特徴とする。

【００２２】細管部分の内壁の縮径部径ｓと細管の原形
内径ｄとの縮径比率ｓ／ｄ×１００％が３０％未満であ
ると、縮小し過ぎて、製造工程などでバルブを支える際
に細管が折損し易くなる細管根元強度が低下する問題を
生じる。また、細管内径が０．８ｍｍ未満であると排気
のコンダンクタンスの問題で排気不良が発生する。

【００２３】また、上記縮径部の間隔ｓと細管の原形内
径ｄの比率ｓ／ｄ×１００％が９０％を超えると、ピン
チシール不足による細管根元未封着によるリークが発生
し易くなるとともに水銀構体の通過の問題があり上述し
たと同様に好ましくない。

【００２４】なお、ここでいう縮径部とは水銀構体を収
容したものでは移動規制部ともなり、細管の全周を突出
した場合と、一部を突出した場合とを包含するもので、
真円に限らず長円形や部分的に突出した間隔的なものは
径でなく間隔とした。

【００２５】本発明の請求項３記載の低圧水銀蒸気放電
ランプは、ガラスバルブが、屈曲していることを特徴と
する。

【００２６】ガラスバルブはＵ字形、Ｗ字形、ダブルＵ
字形、環状形等曲成したものや複数本の直管状やＵ字形
等のバルブを繋ぎ屈曲形状とした、いわゆるコンパクト
形等に適用して、上記請求項１に記載と同様の作用を奏
する。

【００２７】本発明の請求項４記載の低圧水銀蒸気放電
ランプは、屈曲したガラスバルブが、複数個連通して接
続されていることを特徴とする。

【００２８】上記請求項３に記載と同様の作用を奏す
る。

【００２９】本発明の請求項５記載の低圧水銀蒸気放電
ランプは、水銀構体が、アマルガム、水銀放出合金また
は水銀ペレットであることを特徴とする。

【００３０】水銀構体の材料としては、水銀Ｈｇはもち
ろん必要であるが、水銀ＨｇとインジウムＩｎ、スズＳ
ｎ、ビスマスＢｉや鉛Ｐｂ等とのアマルガム、水銀Ｈｇ
と亜鉛ＺｎやチタンＴｉ等との水銀放出合金あるいはセ
ラミックスやガラス等で形成した多孔質状の基体中に水
銀Ｈｇを含浸させた水銀ペレットであってもよい。

【００３１】また、基体（金属）から放出された水銀Ｈ
ｇは、基体（金属）に再び戻って吸収されたり合金等を
形成してもしなくても構わない。

【００３２】また、この粒状の水銀構体の大きさは、細
管（排気管）内部に収容できる大きさであればよく、そ
の封入量も品種、要求特性等に応じて適宜決めればよ
く、１本のランプに封入する水銀構体の個数も１個に限
らず複数個であってもよい。

【００３３】本発明の請求項６記載の低圧水銀蒸気放電
ランプは、ガラスバルブに蛍光体被膜が形成してあるこ
とを特徴とする。

【００３４】バルブの表面に蛍光体膜を形成したランプ
においては、水銀構体がバルブ内に侵入することがな
く、蛍光体被膜を損傷したり陰影の発生を防止できる。

【００３５】なお、本発明が適用される蛍光ランプとし
ては、一般の蛍光ランプに限らず、ガラスバルブ面と蛍
光体被膜との間にアルミナ等の保護膜や透明導電膜を形
成した他種類の蛍光ランプであってもよい。

【００３６】本発明の請求項７記載の照明装置は、照明
装置本体と、この装置本体に設置された請求項１ないし
６のいずれか一に記載の低圧水銀蒸気放電ランプとを具
備していることを特徴とする。

【００３７】請求項１ないし６のいずれか記載の発明と
同様の作用を奏する。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
および図２を参照して説明する。図１は低圧水銀蒸気放
電ランプたとえばＵ字形蛍光ランプＬ１の正面図、図２
（ａ）は図１のランプＬ１の一端部の拡大正面断面図、
図２（ｂ）は図１のランプＬ１の一端部の拡大側面断面
図、図２（ｃ）は図１のランプＬ１の矢視Ａ−Ａ線に沿
って切断した部分の拡大横断面図である。

【００３９】図において、１はソーダライムガラスまた
は鉛ガラスからなるＵ字形のバルブ、２Ａ，２Ｂは上記
バルブ１の端部にそれぞれ形成されたビードマウント３
およびソーダライムガラスまたは鉛ガラスからなる排気
管を兼ねる細管４とのピンチシール（封止）部である。
上記ビードマウント３はジュメット線等からなる一対の
リード線３１，３１の中間部をガラスビード３２中に埋
設して固定されているとともに、先端部間にタングステ
ン線を巻回したフィラメントコイルからなる電極５が継
線してある。また、この電極５のコイルのターン内には
バリウムＢａ、カルシウムＣａ、ストロンチウムＳｒの
うちから選ばれた少なくとも一種の酸化物を主体とする
エミッターが塗布充填されている。

【００４０】上記一方のピンチシール（封止）部２Ａを
さらに詳述すると、ほぼ中心に細管４が埋設貫通されて
いるとともに細管４埋設部の透孔４１の中間部分の内壁
には内方に突出して細管４を縮径化した後述する水銀構
体の移動阻止部（縮径部）４２が形成してあり、この移
動阻止部（縮径部）４２と先端の閉塞部４３との空間内
に水銀Ｈｇと亜鉛Ｚｎの合金からなる粒状の水銀構体６
が収容されている。また、この細管４の両側に沿ってリ
ード線３１，３１が気密封着されている。

【００４１】また、バルブ１の内面には例えば３波長形
の希土類蛍光体や連続波長発光形のハロリン酸塩蛍光体
等を塗布した蛍光体膜１５が形成してある。また、バル
ブ１内には放電媒体としてアルゴンＡｒ、クリプトンＫ
ｒ、キセノンＸｅ等の希ガスが単独または混合して２５
０〜３６０Ｐａ（パスカル）程度封入されている。ま
た、図示していないが必要に応じバルブ１両端のシール
（封止）部２Ａ，２Ｂ間を覆い橋絡して口金が接着剤を
介し接合され、この口金の端子部とピンチシール（封
止）部２から導出したリード線３１，３１とを接続して
蛍光ランプＬ１が構成されている。

【００４２】なお、上記ピンチシール（封止）部２Ａの
形成は、図３（ａ）および（ｂ）に示すピンチャー７が
用いられる。このピンチャー７は、中央部に細管４逃げ
用の凹溝部７１、この凹溝部７１の両側に平坦な翼状部
７２および凹溝部７１内から突出した突起部７３を備え
ていて、２個１組で構成されている。

【００４３】そして、ピンチシール（封止）作業は、ガ
ラスバルブ１の端部内にビードマウント３および細管４
を配設した状態で、バルブ１の端部の周囲を外方からバ
ーナを用いて加熱する。この加熱によりバルブ１のガラ
スが軟化溶融し縮径してきて内部の細管４のガラスと接
触した辺りでバルブ１の対向した二方からピンチャー
７，７で押圧して、これを圧潰しピンチシール（封止）
部２を成形する。そして、成形されたピンチシール（封
止）部２Ａは、内部の細管４表面も余熱で軟化していて
バルブ１のガラスと融着ないしは融合し、細管４内には
透孔４１確保のためブローによる与圧が行われ、ピンチ
ャー７，７の押圧を受けることから透孔４１は全体的に
縮径する傾向にあるが（本発明の場合は無理に縮径させ
る必要はない。）、中間部において突起部７３による押
圧で凹部２３が形成されるとともにこの凹部２３と対応
する細管４の内壁部分には突出する移動阻止部４２、４
２が形成される。また、シール（封止）部２の外表面部
分には、それぞれの中央部に細管４の膨出部２１が、そ
の両側には平坦な圧潰部２２，２２が形成される。

【００４４】なお、上記において他方のピンチシール
（封止）部２Ｂは、従来と同様な排気管を兼ねる細管４
の内壁部分を突出させない構成である。また、この他方
のピンチシール（封止）部を、細管（排気管）４の内壁
部分を突出させた移動阻止部（縮径部）４１、４１が形
成された、上述のピンチシール（封止）部２Ａと同様な
構成としてあってもよい。この場合、水銀構体６は収容
しない。

【００４５】そして、一方のピンチシール（封止）部２
Ａの細管４の透孔４１内に、このピンチシール（封止）
部２Ａ内の透孔４１内径より小径な粒状の水銀構体６を
収容し、細管４の所定長さ部をバーナで加熱溶封し気密
な閉塞部４３する。この後、他方のピンチシール（封
止）部２Ｂの細管４を排気管として排気装置の排気ヘッ
ドと気密に接続して、バルブ１内の排気、不活性ガスや
窒素による洗浄、エミッターの分解、希ガス封入等の作
業を行った後、排気管（細管）４をバーナで溶封し気密
閉塞して排気済みランプＬ１が完成される。

【００４６】そして、この蛍光ランプＬ１のリード線３
１，３１または口金を点灯回路装置（図示しない。）に
接続して通電すると、両電極５，５間で放電が生起して
ランプＬ１が点灯する。

【００４７】なお、この場合の水銀構体６からの水銀の
放出は、排気作業中のバルブ１加熱時や排気作業終了後
に細管（排気管）４部分を別途バーナや高周波加熱ある
いはランプＬ１の放電熱を利用する等昇温させることに
より行うことができる。

【００４８】そして、バルブ１端部の細管４内に配設さ
れた粒状の水銀構体６は、細管４の透孔４１部内径より
小さいが、ピンチシール（封止）部２Ａ内に位置する細
管４部分の一部内壁をこの水銀構体６の大きさより小さ
い間隔となるよう突出形成して水銀構体６の移動規制部
４２，４２により移動が阻止される。

【００４９】したがって、水銀Ｈｇ蒸気は細管４内部を
通過し連通しているバルブ１内へと拡散していくが、水
銀Ｈｇとの合金を作っていた亜鉛Ｚｎは突出した移動規
制部（縮径部）４２，４２によってバルブ１内への侵入
が阻止される。よって、水銀構体６がバルブ１内を移動
して異音を発したり、この移動により蛍光体被膜１５を
剥がして傷を付けたりあるいはバルブ１内面に止まり影
を作ってランプＬの外観を低下する等のことがない。

【００５０】このように、本発明によれば粒状をなす水
銀構体６が、ピンチシール（封止）部２Ａ内またはシー
ル（封止）部２Ａ端部の細管４内にバルブ１内側への移
動を規制して配設されており、ランプＬ１に必要な水銀
Ｈｇが安定供給されるので所定の発光特性が得られる。
また、この水銀構体６は固形であるからその取扱い特に
定量封入が容易で、不純物の付着や吸着が少なくバルブ
１内封入後に特性に悪影響を与える不純ガスの発生が少
なく、寿命中の光束低下やランプ電圧や始動電圧の上昇
等の特性低下を防止でき長寿命化がはかれる。

【００５１】また、ピンチシール（封止）部２Ａから延
出した細管４長さを従来に比べて短くできるので、排気
済みランプＬ取扱時や口金取着時に細管４の折損発生の
減少や細管４の短縮化によりバルブ１（ランプＬ）の有
効発光長を長くして発光特性が向上できる等の作用効果
を奏する。

【００５２】例えば、外径が約１７．５ｍｍのバルブ１
の端部内に内径ｄが約３．５ｍｍの細管４および一対の
リード線３１，３１を配置しておいてピンチシール（封
止）を行ないシール（封止）部２Ａを形成した場合、シ
ール（封止）部２Ａ内の細管４の透孔４１内径が約３．
０ｍｍで内壁から突出した移動規制部（縮径部）４２，
４２の先端部間間隔ｓが約２ｍｍとなり、外径約２．３
ｍｍの水銀構体６のバルブ１内への侵入を阻止すること
ができた。

【００５３】上記のようにシール（封止）部２Ａ内の細
管４の内壁から突出した移動規制部（縮径部）４２，４
２の先端部間間隔ｓが約２ｍｍあれば、通常のランプ製
作の排気工程に於ける排気コンダクタンスの問題もな
く、完成したランプＬ１の発光特性に影響は認められな
かった。

【００５４】また、ピンチシール（封止）部２Ａを形成
するピンチャー７は図４（ａ）に示すような構造であっ
てもよい。すなわち、突起部７３を有する凹溝部７１
と、この凹溝部７１の両側から突出した仕切部７４，７
４と、両側の翼状部７２，７２とを備えている。そし
て、このピンチャー７による押圧後のピンチシール（封
止）部２Ａの形状は図４（ｂ）にその横断面を示すよう
に、外表面の中央部に凹部２３を有する細管４の膨出部
２１が、その両側には厚肉の圧潰部２２，２２が形成さ
れる。この場合も上述したと同様な作用効果を奏する。

【００５５】また、ピンチシール（封止）部２Ａ内の細
管４内壁から内方に突出する移動規制部（縮径部）４２
の個数は片側１個に限らず複数個であっても、全体とし
て図４（ｃ）にその横断面を示すように１個であっても
よく、要するに粒状水銀構体６のバルブ１内への侵入を
阻止できる突起状物であればよい。また、このシール
（封止）部２Ａ内の細管４の透孔４１内径は水銀蒸気の
通過を考慮すればできる限り大きく、突出の小さい方が
遮蔽は少なく水銀の放出が短時間で行え、ランプＬ１点
灯の立上り特性を高めることができる。

【００５６】また、図５ないし図７は本発明の低圧水銀
蒸気放電ランプの他の実施の形態を示し、図５（ａ）〜
（ｅ）はＵ字形のバルブ１をたとえば円環状に３本連通
して配設した蛍光ランプＬ２の製造過程の概略を順を追
って示す説明図、図６はこの蛍光ランプＬ２の正面図、
図７はこの蛍光ランプＬ２の発光管の一端部を示し、図
（ａ）は正面断面図、同（ｂ）は側面断面図である。

【００５７】なお、図中、図１ないし図４と同一部分に
は同一の符号を付してその説明は省略する。

【００５８】上記図５に示す蛍光ランプＬ２に用いる発
光管Ｌ３の製造過程の概略を図６を参照して順を追っ説
明する。まず、図（ａ）に示すようにＵ字形に屈曲する
とともに内面にアルミナ保護膜および蛍光体膜を形成し
たガラスバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃおよび細管４を３本
と、ビードマウント３を２個用意する。

【００５９】つぎに、図（ｂ）に示すように２本のガラ
スバルブ１Ａ，１Ｃの両端部内にビードマウント３と細
管４を別個に配設してこの両端部を加熱し、ガラスが軟
化溶融してきたらピンチャーで押圧してピンチシール
（封止）部２Ｃ，２Ｄを形成する。また、残る１本のガ
ラスバルブ１Ｂの一方には細管４を配設して上記実施の
形態と同様にピンチシール（封止）部２Ｄを形成する。
なお、これら各ピンチシール（封止）部２Ｄ，…には細
管４部分の内壁に突出した縮径部４２が形成してあり、
この縮径部４２の最小間隔（内径）ｓは原形細管４の内
径ｄの３０〜９０％に縮径されている。また、残る他方
の端部はマウントや細管を配設せずに、ピンチシール
（封止）または他の封止手段、ここではピンチシール
（封止）部２Ｅが形成されている。

【００６０】そして、これらピンチシール（封止）部２
Ｃ，２Ｄ，２Ｅの形成直後にピンチシール（封止）部２
Ｄ，２Ｅの近傍のガラス部分を局部的に加熱しておくと
ともに細管４よりブローイングして、この加熱溶融した
ガラスを吹き破らせ開口させるとともにこの開口部に突
出部２Ｔを形成する。

【００６１】つぎに、図（ｃ）に示すようにガラスバル
ブ１Ａと１Ｂとの突出部２Ｔ，２Ｔを突き合わせて加熱
し両者を融合させて気密に接続し連通管２Ｒを形成す
る。さらにガラスバルブ１Ｂの他方の突出部２Ｔとガラ
スバルブ１Ｃの突出部２Ｔとを突き合わせて加熱し両者
を融合させて同様に連通管２Ｒを形成する。

【００６２】つぎに、図（ｄ）に示すように各ガラスバ
ルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ間の連通管２Ｒ，２Ｒからなる接
続部を加熱軟化して各ガラスバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを
円環状に配設する。

【００６３】つぎに、この一体化したガラスバルブ１
Ａ，１Ｂ，１Ｃのうち、内壁に縮径部４２を形成したた
とえばバルブ１Ｂの細管４内に粒状の水銀構体６を収容
して、この細管４の突出した先端をできる限り短く封切
する。そして、残りの開口している１〜２本の細管４を
排気マシンの排気ヘッドに接続し、連通している各ガラ
スバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの内部を排気し、通常の通り
ガス洗浄などを行った後所定の希ガスを所定圧封入して
排気ヘッドに接続している細管４を封切して、発光管Ｌ
３が得られる。

【００６４】なお、上記排気作業は１本の細管４によっ
ても行えるので、水銀構体６を収容していない残りの細
管４は予め封切してあってもよい。

【００６５】そして、上記３本のガラスバルブ１Ａ，１
Ｂ，１Ｃを一体化した発光管Ｌ３は、図（ｅ）に示すよ
うにガラスバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ部分が接着剤８２を
介しＰＢＴ樹脂からなる円皿状の固定板８１に接合して
支持される。また、この固定板８１には、点灯回路装置
８３が取付けられ、さらに、カバー体８４や口金８５、
必要に応じ透光性グローブ８６が被せられ、図６に示す
電球形蛍光ランプＬ２として完成する。

【００６６】そして、上記発光管Ｌ３の、ガラスバルブ
１Ｂの端部のピンチシール（封止）部２Ｄは、図７に拡
大して示す構成をなしている。

【００６７】このような構成の発光管Ｌ３を用いた蛍光
ランプＬ２も、バルブ１端部の細管４内に配設された粒
状の水銀構体６は、細管４の透孔４１部内径より小さい
が、ピンチシール（封止）部２Ｄ内に位置する細管４部
分の一部内壁を縮径してこの水銀構体６の大きさより小
さい間隔となるよう突出形成した縮径部４２を水銀構体
６の移動規制部とすることにより移動が阻止される。

【００６８】したがって、上記実施の形態のランプＬ１
と同様に、水銀Ｈｇ蒸気は細管４内部を通過し連通して
いるバルブ１内へと拡散していくが、水銀構体６自体は
縮径部４２によってバルブ１内への侵入が阻止される結
果、水銀構体６がバルブ１内を移動して異音を発した
り、この移動により蛍光体被膜１５を剥がして傷を付け
たりあるいはバルブ１内面に止まり影を作って発光管Ｌ
３の外観を低下する等のことがない。

【００６９】因みに、外径が約１０．１ｍｍ、内径が約
８．５ｍｍのバルブ１の一端部内に一対のリード線を有
するビードマウント３を、また、他端部内に外径が約
３．８ｍｍ内径ｄが約２．７ｍｍの細管４を配置してお
いてピンチシール（封止）を行ないシール（封止）部２
Ｃ〜２Ｆを形成した場合、シール（封止）部２Ｅ内の細
管４の透孔４１内径が約２．４ｍｍで内壁から突出した
移動規制用の縮径部４２の先端部間間隔ｓが約１．５ｍ
ｍとなり、外径約２．２ｍｍの水銀構体６のバルブ１内
への侵入を阻止することができるとともに細管根元強度
を向上させることができた。

【００７０】また、シール（封止）部２Ｄ内の縮径部４
２の内径が絶対値で０．８ｍｍ以上の範囲内であれば、
通常の蛍光ランプ製作の排気工程において所定の真空度
や希ガスの封入が行え、排気コンダクタンスの問題もな
く、縮径部の肉溜りによる歪み発生がなく細管根元強度
が弱くなることもなく、また、既存の粒径の水銀構体６
を用いることができ、完成した発光管Ｌ３は始動電圧や
ランプ電圧の上昇が小さいとともに寿命中の光束低下の
少なく長寿命の蛍光ランプＬ２を提供することができ
る。

【００７１】なお、上記実施の形態に示すランプＬ２
は、細管４内に水銀構体６を収容したが、細管４内に水
銀構体６を収容せず、バルブ内やマウントに水銀を配設
したランプであっても差支えない。

【００７２】また、ピンチシール（封止）部２Ｄにおけ
る細管４根元部の封着不足によるリークの防止や細管４
根元部の強度向上が図れ、発光管Ｌ３やランプＬ２取扱
時あるいは口金取着時等に細管４に起因する不良を低減
できる等の作用効果を奏する。

【００７３】また、上記発光管Ｌ３は、円皿状をなす固
定板８１に接着剤８２を介し接合して支持されるが、接
着剤８２の塗布充填状態によってはガラスバルブ１Ａ，
１Ｂ，１Ｃに応力が加わり好ましくない状態にあること
が分かった。

【００７４】この接着剤としては弾力性を有するシリコ
ーン系のものが多用されている。このシリコーン系の接
着剤は常温で硬化するが、硬化に時間がかかり生産性が
低下する問題があった。そこで、これに変え加熱硬化す
る縮合タイプのシリコーン系の接着剤や２液混合加熱硬
化型のシリコーン系の接着剤があるが、前者は高価で一
般量産用としては後者の接着剤８２が使用されている。

【００７５】そして、シリコーン系接着剤８２を用い接
合する場合、熱風あるいは雰囲気温度を１００〜２００
℃にして加熱し、硬化させると接着剤８２が膨脹してバ
ルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃと接着し、これが冷却時には接着
剤８２の収縮によりバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを内側に押
圧する応力が生じる。この応力は、熱加工により残存歪
みの多い屈曲部や連通管２Ｒ部にまで及び、特に両端が
両バルブ１Ａ，１Ｃと連通管２Ｒを介し接続している逃
げの少ない中央のバルブ１Ｂの屈曲部や連通管２Ｒ部に
加わり、屈曲部には約１００ｋｇｆ／ｃｍ²以上の応力
が加わることがあり、この部分に破壊を起こすことがあ
った。

【００７６】そこで、この接着剤８２を介してガラスバ
ルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを固定板８１に接合する場合、固
定板８１に穿孔した挿通孔（図示しない。）に挿入され
たバルブ端部を接着剤８２を介し接合する形態は、図８
（ａ）〜（ｃ）に示すような塗布充填状態とすると応力
が少なくなることが分かった。比較のため、従来の接着
剤８２の塗布充填状態を図８（ｄ）〜（ｆ）に示す。

【００７７】図８（ａ）に示すものは、円周状に配置さ
れた複数のバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ間と固定板８１との
間に接着剤８２が塗布充填してある。また、図８（ｂ）
に示すものは、各バルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの外周部分と
固定板８１との間に多量におよび各バルブ１Ａ，１Ｂ，
１Ｃの内側にスポット的に接着剤８２（この内側の接着
剤８２は設けなくてもよい。）が塗布充填してある。ま
た、図８（ｃ）に示すものは、複数のバルブ１Ａ，１
Ｂ，１Ｃの外側部分と固定板８１との間に連続して接着
剤８２が塗布充填してある。

【００７８】また、従来は図８（ｄ），（ｅ）に示すよ
うに複数のバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ間と固定板８１との
間の殆どの部分に接着剤８２が塗布充填してあったり、
図８（ｆ）に示すように複数のバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ
間および中央部内に接着剤８２が塗布充填してある。

【００７９】そして、図８（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に、接着剤８２をバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの内側中央部
に比べ外側が多く接触するようにしたことにより、接着
剤８２硬化後にバルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを内側に収縮さ
せる応力を低減して、バルブ１Ａ，１Ｂ，１Ｃのガラス
破壊を防止できる。特に、この実施の形態のように複数
本のバルブを連設させたものにおいて効果がある。

【００８０】そして、本発明の上記Ｕ字形の蛍光ランプ
Ｌ１は、図示しない照明装置に装着されて点灯される。
この照明装置は照明器具であって、照明器具本体の上方
側には建物等への取付具、電源接続機構や安定器等の点
灯装置が収納され、この本体の下方側にはグローブやセ
ード等の制光体およびランプホルダやソケット等が取付
けられている。そして、蛍光ランプはランプホルダに支
持されているとともに、口金部がソケットに接続され、
電源接続機構、安定器を介して給電され安定して点灯で
きる。また上記電球形の蛍光ランプＬ２は、通常のＥ形
ソケットに装着されて、電球の代替えとして高効率と長
寿命が得られる。

【００８１】なお、この照明装置（照明器具）の形態
は、各種蛍光ランプの形状、目的や適用に応じて変化で
きることはいうまでもない。

【００８２】

【発明の効果】請求項１の発明では、細管内に配置した
水銀構体の移動が阻止され、水銀構体がバルブ内へ侵入
することがなく、水銀構体がバルブ内を移動して異音を
発したり、この移動により蛍光体被膜を剥がして傷を付
けたりあるいはバルブ内面に止まり影を作ってランプの
外観を低下する等のことがない。

【００８３】また、シール（封止）部内の細管内径が大
きく確保できているので、水銀の供給も速くなる。ま
た、ピンチシール（封止）部から延出した細管長さを従
来に比べて短くできるので、排気済みランプの取扱時や
口金取着時に細管の折損が低減できるとともに細管の短
縮化によりバルブ（ランプ）の有効発光長を長くして発
光特性が向上できる等、寿命中の光束低下やランプ電圧
や始動電圧の上昇等の特性低下を防止した低圧水銀蒸気
放電ランプを提供することができる。

【００８４】また、請求項２の発明では、細径化したガ
ラスバルブおよび細管を組み合わせたランプにおいて、
細管根元強度を向上できる上記請求項１に記載したと同
様な効果を奏する。

【００８５】また、請求項３および４の発明では、屈曲
したガラスバルブを用いたランプにおいて、上記請求項
１に記載したと同様な効果を奏する。

【００８６】また、請求項５の発明では、水銀を他の物
質との構体とした粒状であるからその取扱い特に定量封
入が容易で、不純物の付着や吸着が少なくランプ内封入
後に特性に悪影響を与える不純ガスの発生が少なく、寿
命中の光束低下やランプ電圧や始動電圧の上昇等の特性
低下を防止でき長寿命化がはかれる。また、その封入作
業も極めて容易となる。

【００８７】また、請求項６の発明では、バルブの表面
に蛍光体膜を形成したランプにおいて、水銀放出構体が
バルブ内に侵入することがなく、蛍光体膜を損傷したり
陰影が生じるのを防ぐことができ外観品質を向上でき
る。

【００８８】さらに、請求項７の発明では、請求項１な
いし６に記載のランプを外観を損なうことなく点灯させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＵ字形蛍光ランプの実施の形態を
示す正面図である。

【図２】図（ａ）〜（ｃ）は図１のランプの一端部を示
す拡大図で、図（ａ）は正面断面図、同（ｂ）は側面断
面図、同（ｃ）は矢視Ａ−Ａ線に沿って切断した部分の
拡大横断面図である。

【図３】図（ａ）および（ｂ）は図１のランプのピンチ
シール（封止）部を形成するピンチャーの実施の形態を
示し、図（ａ）は上面図、同（ｂ）は一方のピンチャー
の正面図である。

【図４】図（ａ）および（ｂ）はピンチャーの他の実施
の形態を示し、図（ａ）は上面図、同（ｂ）は図（ａ）
のピンチャーで成形されたピンチシール（封止）部の拡
大横断面図、図（ｃ）はピンチシール（封止）部の他の
実施の形態を示す拡大横断面図である。

【図５】（ａ）〜（ｅ）はＵ字形のバルブをたとえば円
環状に３本連通して配設した蛍光ランプＬ２の製造過程
の概略を順を追って示す説明図である。

【図６】図５により完成した本発明の他の実施の形態に
係わる蛍光ランプを示す正面図である。

【図７】図６の蛍光ランプの発光管の一端部を示し、図
（ａ）は正面断面図、同（ｂ）は側面断面図である。

【図８】図（ａ）〜（ｆ）は、固定板とガラスバルブと
を接合する接着剤の各種塗布充填状態を示す説明図であ
る。

【図９】図（ａ）および（ｂ）は従来のランプの一端部
を拡大して示す正面断面図である。

【符号の説明】

Ｌ１：低圧水銀放電ランプ（Ｕ字形蛍光ランプ）Ｌ２：低圧水銀放電ランプ（電球形蛍光ランプ）Ｌ３：発光管１，Ａ，１Ｂ，１Ｃ：ガラスバルブ２Ａ，２Ｄ：ピンチシール（封止）部（縮径部（水銀移
動規制部）有り）２Ｂ，２Ｃ，２Ｅ：ピンチシール（封止）部３：ビードマウント４：細管（排気管）４２：縮径部（移動規制部）５：電極６：水銀構体

フロントページの続き (72)発明者星井宏和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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端部にピンチシール部を有するガラスバ
ルブと；このピンチシール部を貫通してシール部外に延
出したガラス製細管と；この細管内に配設した粒状の水
銀構体と；ピンチシール部内に位置する細管部分の内壁
の一部を突出して形成した上記水銀構体の移動規制部
と；上記バルブ内に封装された電極および希ガスと；を
具備していることを特徴とする低圧水銀蒸気放電ラン
プ。
【請求項２】端部にピンチシール部を有する内径が２
５ｍｍ以下のガラスバルブと；このピンチシール部を貫
通してシール部外に延出した内径が１〜４ｍｍのガラス
製細管と；上記ピンチシール部内に位置する細管部分の
内壁を元細管内径の３０〜９０％で、かつ、内径が０．
８〜３．６ｍｍの範囲内に縮径して形成した縮径部と；
上記バルブ内に封装された電極および希ガスと；を具備
していることを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項３】ガラスバルブが、屈曲していることを特
徴とする請求項１または２に記載の低圧水銀蒸気放電ラ
ンプ。
【請求項４】屈曲したガラスバルブが、複数個連通し
て接続されていることを特徴とする請求項３に記載の低
圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項５】水銀構体が、アマルガム、水銀放出合金
または水銀ペレットであることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項６】ガラスバルブに、蛍光体被膜が形成して
あることを特徴とする請求項１または２に記載の低圧水
銀蒸気放電ランプ。
【請求項７】照明装置本体と；この装置本体に設置さ
れた請求項１ないし６のいずれか一に記載の低圧水銀蒸
気放電ランプと；を具備していることを特徴とする照明
装置。