JP3265151B2

JP3265151B2 - 蛍光ランプ及びその製造方法

Info

Publication number: JP3265151B2
Application number: JP12657795A
Authority: JP
Inventors: 靖人吉井; 昇三宮本; 毅横川; 郁弘奥野; 洋魚屋; 一郎川端
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-05-25
Filing date: 1995-05-25
Publication date: 2002-03-11
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: JPH08321281A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、封入水銀量を低減した
蛍光ランプ及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境問題に対する関心が高ま
り、廃棄された蛍光ランプからの水銀流出による環境汚
染や、製造現場での汚染等が問題となっている。そのた
め、蛍光ランプの封入水銀量の低減が要求されている。

【０００３】従来、蛍光ランプのガラス排気管への水銀
封入方法としては、排気管から蛍光ランプ内に液体水銀
をドロッパーで滴下する第１の方法、あるいは、ガラス
又は金属のカプセルにあらかじめ液体水銀を封入し、水
銀封入カプセルを蛍光ランプ内の片方の電極近傍に取り
付け、排気管を閉塞（チップオフ）した後、水銀封入カ
プセルを開封し、蛍光ランプ内に水銀を放出させる第２
の方法等が用いられていた。

【０００４】一方、水銀の使用量を低減させる方法とし
て、例えば特開平６−２６０１３９号公報に示されてい
るように、亜鉛と水銀との合金粒を、蛍光ランプ内の蛍
光体を塗布していない部分に溶融固定する第３の方法が
提案されている。

【０００５】また、近年、従来の白熱電球に替るものと
して、電球形蛍光ランプが普及している。電球形蛍光ラ
ンプに用いられるいわゆるダブルＵ形蛍光ランプは、点
灯初期における明るさを確保すべく、アマルガム粒が用
いられている。従来、この種のアマルガム粒を用いる蛍
光ランプでは、排気管内に棒状または筒状のガラス体を
挿入し、排気管のチップオフ部とガラス体との間の空間
にアマルガム粒が保持されている。このような蛍光ラン
プの製造方法としては、まず片側の排気管にガラス体を
挿入した後にアマルガムを入れ、排気管をチップオフす
る。続いてガラス管を加熱しながら曲げ成形し、加熱排
気した後、希ガスを封入した後にもう一方の排気管をチ
ップオフして形成する方法（第４の方法）が採られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液体水
銀をドロッパーで滴下する第１の方法では、水銀がドロ
ッパーの通路や排気管等に留まる場合があり、水銀封入
量のばらつきが大きくなる。そのため、一定の寿命時間
を確保するために、平均水銀封入量を多くしなければな
らないという問題点を有していた。また、この第１の方
法は、使用済みの蛍光ランプから流出する水銀による環
境汚染を抑制しようという要請に反するものである。

【０００７】一方、水銀封入カプセルを用いた第２の方
法では、あらかじめ水銀封入カプセルを蛍光ランプ内の
片方の電極近傍に取り付けておくため、例えば環形蛍光
ランプ等のように曲管部を有する非直管形蛍光ランプの
場合、曲管部を成形する際、蛍光ランプを高温度雰囲気
中にさらさなければならず、水銀封入カプセルがその高
熱で開封してしまい、その後の排気工程で水銀が排気さ
れてしまうという問題点を有していた。この第２の方法
では、製造現場での環境汚染を招くとともに、必要以上
の水銀の消費につながるものである。

【０００８】蛍光ランプ内の蛍光体を塗布していない部
分に亜鉛と水銀との合金粒を溶融固定する第３の方法
は、液体水銀を用いる方法に比べて、蛍光ランプに封入
する水銀量のコントロールが格段に容易になるという利
点を有する。しかし、蛍光ランプを製造する際、亜鉛と
水銀との合金粒を蛍光ランプ内に投入した後に、ガラス
管内壁の蛍光体を塗布していない部分に合金粒を移動さ
せ、さらに加熱溶融して合金粒をガラス管内壁に固定し
なければならず、製造工程が増加するという問題点を有
していた。また、環形蛍光ランプ等の曲げ成形を要する
ものでは、余熱により合金粒が蛍光体層上に溶融固定さ
れてしまうおそれがあり、ランプの外観を損なうという
問題点を有していた。さらに、外部からの衝撃や振動等
によって合金粒が管内壁から剥離した場合、合金粒が蛍
光ランプ内で自由に転がることにより異音を発生し、使
用者等が不良品であるとの誤解を生ずるおそれもあると
いう問題点を有していた。

【０００９】また、アマルガム粒を用いる蛍光ランプの
第４の方法によれば、一方の排気管にアマルガム粒を封
入した後にガラス管を曲げ成形し又は排気すると、その
際の熱によってアマルガム粒から水銀が放出されてしま
うという問題点を有していた。これを防止するため、例
えば特開平６−２５１７０８号公報に示されているよう
に、ガラス管の曲げ成形時又は排気時に、排気管を強制
冷却することが提案されているが、製造工程が複雑にな
るという問題点を有していた。

【００１０】本発明は、上記従来例の問題点を解決する
ためになされたものであり、封入水銀量のばらつきを小
さくし、個々の蛍光ランプに封入する封入水銀量を低減
し、消耗水銀量を減少させ、最終的に水銀の使用量を低
減させ、環境保護に寄与することのできる蛍光ランプ及
びその製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の蛍光ランプは、内面に蛍光体層を有し、内
部に希ガスが封入されたガラス管と、一端に閉塞部を有
する排気管及び２本のリード線によって保持された電極
を有し、前記ガラス管の両端を封止する一対のガラスス
テムと、前記２本のリード線とは別の第３のリード線を
介して少なくとも一方の前記ガラスステムに固定され、
かつ前記排気管の内部に設けられたガラス体と、前記排
気管の内部において、前記ガラス体の端部と前記排気管
の閉塞部との間の空間内に設けられた水銀担持体とを具
備する。上記構成において、前記ガラス体は平板状であ
ることが好ましい。または、前記ガラス体は少なくとも
排気管の閉塞部側に位置する端面近傍に凸部を有する平
板状であることが好ましい。または、前記ガラス体は棒
状又は筒状であることが好ましい。

【００１２】

【００１３】上記各構成において、前記水銀担持体及び
前記ガラス体又は前記金属体は前記排気管の一方の内部
に設けられ、前記ガラス管は曲げ部を有し、前記排気管
は最後に閉塞された側の排気管であることが好ましい。
また、上記各構成において、前記水銀担持体は、水銀を
含有する合金であることが好ましい。さらに、前記水銀
担持体は、亜鉛−水銀合金粒であることが好ましい。

【００１４】一方、本発明の蛍光ランプの製造方法は、
内面に蛍光体層を有するガラス管の両端部を、電極及び
排気管を有する一対のガラスステムで封止し、前記ガラ
スステムの一方の排気管を閉塞した後、前記ガラス管に
曲管部を成形し、前記ガラスステムの他方の排気管に水
銀担持体を挿入した後、前記ガラスステムの前記他方の
排気管を閉塞する。

【００１５】また、本発明の別の蛍光ランプの製造方法
は、電極を保持する２本のリード線とは別の第３のリー
ド線の一端部にガラス細管の下部を挿入し、前記ガラス
細管全体を加熱溶融し、ピンチ加工を行い、平板状又は
両面に凸部を有する平板状ガラス体を形成する工程と、
前記排気管内に前記第３のリード線の他端部を挿入し、
ガラスステム本体と前記平板状ガラス体を有する第３の
リード線の他端部を熔融してガラス体を前記ガラスステ
ム本体に固定し、第１のガラスステムを形成する工程
と、ガラス管の両端部のうち、少なくとも一方に前記第
１のガラスステムを溶着して封止する工程と、前記ガラ
ス管の他方に設けられた第２のガラスステムの排気管を
閉塞した後に、前記ガラス管の曲げ加工を行う工程と、
前記第１のガラスステムの排気管から希ガスを封入する
とともに水銀担持体を投入し、最後に前記第１のガラス
ステムの排気管を閉塞する工程とを具備する。

【００１６】また、本発明のさらに別の蛍光ランプの製
造方法は、金属線を、開放端部近傍に近付くほど直径が
大きくなるように螺旋状に巻回し、開放端部近傍にバス
ケット状部分と、反開放端に連設された直線部分とを有
する金属体を形成する工程と、ガラスステムの排気管内
に、前記金属体を前記バスケット状部分が上に、前記直
線部分が下になるように挿入し、前記ガラスステム本体
と前記金属体の直線部分とを溶融して一体化し、第１の
ガラスステムを形成する工程と、ガラス管の両端部のう
ち、少なくとも一方に前記第１のガラスステムを溶着し
て封止する工程と、前記ガラス管の他方に設けられた第
２のガラスステムの排気管を閉塞した後に、前記ガラス
管の曲げ加工を行う工程と、前記第１のガラスステムの
排気管から希ガスを封入するとともに水銀担持体を前記
金属体の前記バスケット状部分に挿入し、前記金属体の
有する余熱又は加熱により前記水銀担持体を前記金属体
に溶融固着させ、最後に前記第１のガラスステムの排気
管を閉塞オフする工程とを具備する。

【００１７】

【作用】以上のように構成された本発明の蛍光ランプに
よれば、内面に蛍光体層を有し、内部に希ガスが封入さ
れたガラス管の両端を一対のガラスステムで封止し、ガ
ラスステムに一端に閉塞部を有する排気管及び２本のリ
ード線によって保持された電極を設け、２本のリード線
とは別の第３のリード線をの先端にガラス体を形成し、
ガラス体を少なくとも一方のガラスステムの排気管の内
部に固定し、当該排気管の内部において、ガラス体の端
部と排気管の閉塞部との間の空間内に水銀担持体、例え
ば亜鉛−水銀合金粒を設けたので、蛍光ランプを製造す
る最終工程において初めて水銀担持体を投入することが
できる。そのため、ガラス管の曲げ工程や排気工程等に
おいて、水銀が蒸発したり、ガラス管の外部に排出され
ることはない。その結果、封入水銀量のばらつきが小さ
くなり、個々の蛍光ランプに封入する封入水銀量が低減
し、消耗水銀量が減少し、最終的に水銀の使用量が低減
し、環境保護に寄与する。また、従来の第３の方法のよ
うに、水銀担持体である合金粒を蛍光ランプ内に投入し
た後に、管内壁の蛍光体を塗布していない部分に合金粒
を移動させ、さらに加熱溶融して合金粒を管内壁に固定
する必要がないため、製造工程の増加や、加熱の条件に
よるガラス管の歪発生に起因するガラス管の破損もな
い。

【００１８】また、ガラス体を平板状又は少なくとも排
気管の閉塞部側に位置する端面近傍に凸部を有する平板
状とすることにより、または、ガラス体を棒状又は筒状
とすることにより、水銀担持体が排気管部分からガラス
管内部に落下することを防止でき、水銀担持体が蛍光体
層上に付着することにより蛍光ランプ外観が見苦しくな
ることがない。また、水銀担持体はガラス管内部で転動
することもなく、蛍光ランプを取り扱う際に異音が発生
せず、ユーザーがランプの不良と間違うこともない。ま
た、ガラス体がガラスステム本体と一体化されているた
め、ガラス管内のガスを排気管から排気する際に、ガラ
ス体が外部に飛び出すことはない。

【００１９】また、本発明の別の蛍光ランプによれば、
ガラスステムの少なくとも一方に設けられた排気管内
に、水銀担持体を固着した金属体をガラスステムと一体
的に固定したので、蛍光ランプを製造する最終工程にお
いて初めて水銀担持体を投入することができる。また、
水銀担持体は金属体に固着されているので、水銀担持体
が排気管部分からガラス管内部に落下することを防止で
きる。また、金属体がガラスステム本体と一体化されて
いるため、ガラス管内のガスを排気管から排気する際
に、金属体が外部に飛び出すことはない。さらに、蛍光
ランプを振動させた場合でも、水銀担持体は排気管内で
移動しない。そのため、水銀担持体が蛍光ランプ排気工
程特有の排気管先端の薄膜化している封止部分と衝突す
ることはなく、その薄膜を破壊せず、リークを生じるこ
ともない。

【００２０】また、水銀担持体及びガラス体又は金属体
を排気管の一方の内部に設け、ガラス管は曲げ部を有
し、排気管を最後に閉塞された側の排気管とすることに
より、ガラス管の曲げ工程の後に水銀担持体を投入する
ことができ、ガラス管を非直管形状に成形する際の熱で
水銀が排気されることがなく、環形蛍光ランプやダブル
Ｕ形蛍光ランプ等の非直管形蛍光ランプを容易に製造す
ることができる。

【００２１】また、水銀担持体は、水銀を含有する合
金、特に、亜鉛−水銀合金粒とすることにより、水銀を
含有する合金は液体の水銀と比して水銀保持量の調整が
容易であるため、ガラス管内に封入する水銀量の調整が
容易になる。

【００２２】一方、本発明の蛍光ランプの製造方法によ
れば、内面に蛍光体層を有するガラス管の両端部を、電
極及び排気管を有する一対のガラスステムで封止し、ガ
ラスステムの一方の排気管を閉塞した後、ガラス管に曲
管部を成形し、ガラスステムの他方の排気管に水銀担持
体を挿入した後、ガラスステムの他方の排気管を閉塞す
るので、蛍光ランプを製造する最終工程において初めて
水銀担持体を投入することができる。

【００２３】また、本発明の別の蛍光ランプの製造方法
によれば、電極を保持する２本のリード線とは別の第３
のリード線の一端部にガラス細管の下部を挿入し、ガラ
ス細管全体を加熱溶融し、ピンチ加工を行い、平板状又
は両面に凸部を有する平板状ガラス体を形成する工程
と、排気管内に第３のリード線の他端部を挿入し、ガラ
スステム本体と平板状ガラス体を有する第３のリード線
の他端部を熔融してガラス体をガラスステム本体に固定
し、第１のガラスステムを形成する工程と、ガラス管の
両端部のうち、少なくとも一方に、第１のガラスステム
を溶着して封止する工程と、ガラス管の他方に設けられ
た第２のガラスステムの排気管を閉塞した後に、ガラス
管の曲げ加工を行う工程と、第１のガラスステムの排気
管から希ガスを封入するともに水銀担持体を投入し、最
後に第１のガラスステムの排気管を閉塞する工程とを具
備するので、蛍光ランプを製造する最終工程において初
めて水銀担持体を投入することができる。また、ガラス
体を平板状又は少なくとも排気管の閉塞部側に位置する
端面近傍に凸部を有する平板状とすることにより、水銀
担持体が排気管部分からガラス管内部に落下することを
防止できる。

【００２４】また、本発明のさらに別の蛍光ランプの製
造方法によれば、金属線を、開放端部近傍に近付くほど
直径が大きくなるように螺旋状に巻回し、開放端部近傍
にバスケット状部分と、反開放端に連設された直線部分
とを有する金属体を形成する工程と、ガラスステムの排
気管内に、金属体をバスケット状部分が上に、直線部分
が下になるように挿入し、ガラスステム本体と金属体の
直線部分とを溶融して一体化し、第１のガラスステムを
形成する工程と、ガラス管の両端部のうち、少なくとも
第１のガラスステムを溶着して封止する工程と、ガラス
管の他方に設けられた第２のガラスステムの排気管を閉
塞した後に、ガラス管の曲げ加工を行う工程と、第１の
ガラスステムの排気管から希ガスを封入するとともに水
銀担持体を金属体のバスケット部分に挿入し、金属体の
有する余熱又は加熱により水銀担持体を金属体に溶融固
着させ、最後に第１のガラスステムの排気管を閉塞する
工程とを具備するので、蛍光ランプを製造する最終工程
において初めて水銀担持体を投入することができる。ま
た、水銀担持体は金属体に固着されているので、水銀担
持体が排気管部分からガラス管内部に落下することを防
止できる。

【００２５】

【実施例】

（第１の実施例）まず、本発明の蛍光ランプの第１の実
施例を、図１から図３を参照しつつ説明する。図１は、
第１の実施例に係る、例えば定格電力３０Ｗの環形蛍光
ランプの構成を示す部分破断正面図であり、図２はその
部分拡大断面図である。図１及び図２に示すように、ガ
ラス管１の内面には蛍光体層２が形成され、ガラス管１
の内部には希ガスが封入され、ガラス管１の両端はガラ
スステム３で封止されている。図２に示すように、ガラ
スステム３は、電極４を保持するとともに、先端がチッ
プオフされた排気管５を具備する。ガラス体６は、排気
管５内において、電極４を保持する２本のリード線とは
異なる別の第３のリード線９を介して、溶着によりガラ
スステム３本体に固定されている。また、最後にチップ
オフされた側の排気管５内のガラス体６の端部とチップ
オフ部７との間の空間内に、固体状の水銀担持体、すな
わち水銀を含有する合金である亜鉛−水銀合金粒８が設
けられている。排気管５の一端はチップオフ部となって
おり、他端はガラス管１の内部に連通している。

【００２６】図３にガラス体６の形状を示す。ガラス体
６は、ガラス細管を第３のリード線９に挿入し、溶融ピ
ンチ加工し、両側面に凸部６ａを設けたものであり、板
状である。ガラス体６は、亜鉛−水銀合金粒８がガラス
管１の内部に落下することを防止することを目的とする
が、排気管５からの排気を妨げるものであってはならな
い。排気管５の内径に対し亜鉛−水銀合金粒８が小さい
場合、ガラス体６の幅を広くする必要が生じる。ところ
が、単にガラス体６の幅を広くしただけでは、排気管５
からの排気を妨げることとなる。そこで、ガラス細管と
第３のリード線９とを溶融し、ピンチ加工する際に、ピ
ンチブロックに窪みを作っておき、板状両側面に凸部６
ａを形成した。凸部６ａの大きさは、排気管５の内径と
亜鉛−水銀合金粒８外径との関係で決定する。なお、ガ
ラス体６の形状はこれに限定されるものではなく、棒状
又は筒状であっても良い。

【００２７】本実施例の場合、排気管５の内径は約３．
４ｍｍである。第３のリード線９の直径は０．３ｍｍで
あり、ガラス細管の外径は約３ｍｍである。ピンチ加工
が終了した段階で、ガラス体６の長さは約４．５ｍｍ、
板厚は約１．５ｍｍ、凸部６ａの突出量は約０．５ｍ
ｍ、幅は約３ｍｍであった。また、第３のリード線９と
ガラス体６を溶着した状態での全長は約１５ｍｍであっ
た。本実施例で使用した亜鉛−水銀合金粒８の外径は約
１．５ｍｍであり、ガラス管１の内部へ落下することは
ない。図３では、第３リード線９の長さ方向において、
ガラス体６の全長に渡って板状両側面の凸部６ａを形成
しているが、亜鉛−水銀合金粒８が置かれる先端部近傍
に存在すれば良い。なお、亜鉛−水銀合金粒８は、蛍光
ランプの種類に応じて水銀含有量、外径、封入個数等を
適宜選択すればよい。また、排気管５の少なくとも一方
に存在していればよい。

【００２８】以上のような構成により、水銀封入量を必
要最小限の量にコントロールできるとともに、そのバラ
ツキを抑制することができる。試作した蛍光ランプの水
銀封入量を分析し、そのバラツキを評価したところ、σ
＝０．２４であった。一方、従来の液体水銀方式の場
合、σ＝１．０４であった。従って、本発明は顕著な効
果を奏することは明らかである。また、本発明では亜鉛
−水銀合金粒８は排気管５内に固定されるので、亜鉛−
水銀合金粒８が蛍光体層２上に付着することによる外観
の見苦しさや、蛍光ランプ取り扱い時の異音の発生を防
止することができる。また、試作したランプを点灯した
ところ、正常に点灯し、従来の液体水銀方式を用いた場
合との差異は認められなかった。

【００２９】また、最後にチップオフする側の排気管５
に亜鉛−水銀合金粒８を封入しているので、蛍光ランプ
の曲げ成形時の熱により水銀が放出されることはなく、
蛍光ランプに封入する水銀を必要最小限に抑制すること
ができる。さらに、ガラス体６がステム３に固定されて
いるので、排気時にガラス体６が飛び出すおそれもな
い。

【００３０】また、従来の第３の方法のように、合金粒
を蛍光ランプ内に投入した後に、管内壁の蛍光体を塗布
していない部分に合金粒を移動させ、さらに加熱溶融し
て合金粒を管内壁に固定する必要がないため、製造工程
の増加や、加熱によるガラス管の歪に起因するガラス管
の破損もない。

【００３１】なお、本発明は、環形蛍光ランプのみなら
ず、直管蛍光ランプにも適用可能であり、水銀量の低
減、蛍光ランプ外観の改善等に効果を発揮する。直管蛍
光ランプに適用する場合には、曲げ成形が不要であるた
め、水銀担持体を封入する排気管を最後にチップオフす
る側に限定する必要はない。

【００３２】次に、上記第１の実施例をいわゆるダブル
Ｕ形蛍光ランプに応用した例を図４に示す。ダブルＵ形
蛍光ランプとは、コンパクトな電球形蛍光ランプに用い
られる、２回の曲げ加工を施した、屈曲部を有する蛍光
ランプである。図４に示すように、アマルガム粒である
亜鉛−水銀合金粒８が、最後にチップオフされた側の排
気管５内のガラス体６の端部とチップオフ部７との間の
空間内に設けられているため、ガラス管を曲げ成形し又
は排気する時点において、アマルガム粒（亜鉛−水銀合
金粒８）はまだ設けられていないため、アマルガムから
水銀が放出されることはない。

【００３３】次に、本発明の蛍光ランプの製造方法の第
１の実施例を、図１から図３を参照しつつ説明する。ま
ず、第３のリード線９の一端部にガラス細管の下部を挿
入し、ガラス細管全体を加熱溶融し、ピンチ加工を行
う。これにより、図３に示すような板状又は両側面に凸
部６ａを有する板状ガラス体６を形成する。次に、通常
ガラスステム製造行程で、電極４を保持する２本のリー
ド線とは別に、排気管５内に第３のリード線９の他端部
を挿入し、ガラスステム３本体と第３のリード線９を熔
融してガラス体６を固定し、ガラスステム３を形成す
る。

【００３４】次に、ガラス管１の一端に通常のガラスス
テムを、ガラス管１の他端に上記工程を経たガラスステ
ム３を溶着して封止する。一方の通常のガラスステムの
排気管をチップオフした後に、ガラス管１を曲げ加工
し、排気を行う。続いて、もう一方の本発明により製作
したガラスステム３の排気管５から希ガスを封入すると
もに水銀担持体（亜鉛−水銀合金粒８）を投入し、最後
に排気管５をチップオフする。

【００３５】この方法によれば、ガラス管１を曲げ加工
する時点では、水銀担持体（亜鉛−水銀合金粒８）がい
まだ排気管内に存在していないため、曲げ加工時の熱に
より水銀が放出されることはない。その結果、水銀封入
量を必要最低限に抑えることができる。また、ガラス体
６が第３のリード線９を介してガラスステム３に固定さ
れているので、蛍光ランプ内を排気する際に、ガラス体
６が排気管５の外に飛び出すことはない。

【００３６】また、本実施例の製造方法を、先に述べた
ようにダブルＵ形蛍光ランプの製造に適用すれば、曲げ
加工時の水銀放出がないため、アマルガム保持部を冷却
する工程が不要になり、製造工程の簡略化が可能であ
る。

【００３７】以上説明したように、第１の実施例の蛍光
ランプの製造方法によれば、曲げ加工時の熱により水銀
が放出することがない上に、水銀封入量を必要最低限に
抑えることができる。また、ガラス体６が第３のリード
線９を介してガラスステム３に固定されているので、ラ
ンプ内を排気する際にガラス体６が飛び出すことがな
い。さらに、ダブルＵ形蛍光ランプの製造においては、
従来のような冷却工程が不要になる。

【００３８】（第２の実施例）次に、本発明の環形蛍光
ランプの第２の実施例を、図５及び図６を参照しつつ説
明する。図５に示すように、ガラス管１の内面には蛍光
体層２が形成され、ガラス管１の内部には希ガスが封入
され、ガラス管１の両端はガラスステム３で封止されて
いる。一方の端部のガラスステム３は、ガラスステム本
体３ａと、一端がチップオフによって閉塞され他端がガ
ラスステム本体３ａに一体化された排気管５と、排気管
５内に設けられた水銀を含有する合金８と、排気管５内
において合金８を固持するための開放端部がバスケット
状をした金属体１０とを具備する。金属体１０の他端
部、すなわち、反開放端に連設された直線部はガラスス
テム本体３ａに一体化されている。また、ガラスステム
３は、電極４を保持している。最後にチップオフされた
側の排気管５内の金属体１０のバスケット状部分内に、
水銀担持体として、例えば亜鉛−水銀合金粒８が固着状
態で設けられている。

【００３９】排気管５の一端は閉塞され、チップオフ部
７となっている。また、排気管５の他端はガラスステム
３に連設されている。排気管５の内部の空間は、ガラス
管１の内部に連通している。図６に示すように、金属体
１０の先端の開放端部近傍はバスケット状であり、他端
でガラスステム本体３ａと溶着され、一体に固着されて
いる。金属体１０の先端バスケット状部分内に亜鉛−水
銀合金粒８が固着されている。

【００４０】金属体１０のバスケット部分の最大外径
は、亜鉛−水銀合金粒８がガラス管１の内部に落下しな
い程度の大きさであり、かつ亜鉛−水銀合金粒８をバス
ケット状部分内に固着させるのに十分である必要があ
る。本実施例の排気管５の内径は約３．４ｍｍである。
一方、金属体１０の線径は０．２ｍｍ、全長は約１３ｍ
ｍ、最大外径は約３．２ｍｍであり、４ターン巻きであ
る。本実施例に係る蛍光ランプにおいて使用した亜鉛−
水銀合金粒８の外径は約１．５ｍｍであった。従って、
亜鉛−水銀合金粒８は、ガラス管１の内部へ落下するこ
となく金属体１０のバスケット状部分に落下し、ガラス
管を曲げ加工したときの余熱であるその線材の有する熱
により、亜鉛−水銀合金粒８が一部分溶融し、線材に固
着する。

【００４１】なお、亜鉛−水銀合金粒８は、蛍光ランプ
の種類に応じて水銀含有量、外径、封入個数等を適宜選
択することができる。また、金属体１０及び亜鉛−水銀
合金粒８は、排気管５の少なくとも一方に存在していれ
ばよい。また、金属体１０は、その先端をバスケット状
にした線材で説明したが、この形状に限定されるもので
はなく、ガラス管を折り曲げ加工したときの余熱で亜鉛
−水銀合金粒８を一部溶融し固着させる形状であれば良
い。また、ガラス管を曲げ加工したときの余熱が、亜鉛
−水銀合金粒８を一部溶融し固着させるに不十分である
場合は、外部より加熱して亜鉛−水銀合金粒８を一部溶
融してもよい。この場合、亜鉛−水銀合金粒８の温度は
水銀の沸点以下に保つことが望ましい。

【００４２】以上のような構成により、水銀封入量を必
要最小限の量に調整することができるとともに、水銀封
入量のばらつきの発生を抑制することができる。本実施
例の蛍光ランプを試作し、水銀封入量を分析し、そのば
らつきを評価したところ、σ＝０．３０であった。一
方、従来の液体水銀方式の場合、σ＝１．０４であっ
た。従って、本発明は顕著な効果を奏することは明らか
である。また、本発明では亜鉛−水銀合金粒８は排気管
５内に固定されるので、ランプを振動させた場合でも排
気管内で移動しない。そのため、排気管先端の薄膜化し
ている封止部分と衝突し、その薄膜を破壊し、リークを
生じることもない。また、亜鉛−水銀合金粒８が蛍光体
層２上に付着することによる外観の見苦しさや、蛍光ラ
ンプ取り扱い時の異音の発生を防止することができる。
また、試作したランプを点灯したところ、正常に点灯
し、従来の液体水銀方式を用いた場合との差異は認めら
れなかった。

【００４３】次に、本発明の蛍光ランプの製造方法の第
２の実施例を、図５及び図６を参照しつつ説明する。ま
ず、ガラスステム３の排気管５内に、金属体１０をバス
ケット状部分を上に、直線部分を下にして挿入し、ガラ
スステム本体３ａと金属体１０の直線部分とを溶融して
一体化し、ガラスステム３を形成する。

【００４４】次に、ガラス管１の両端にガラスステム３
を溶着して封止する。一方の排気管５をチップオフした
後に、ガラス管１の曲げ成形を行い、加熱排気を行う。
続いて、他方の排気管５から希ガスを封入するとともに
水銀を含有する合金、例えば亜鉛−水銀合金粒８を金属
体１０の先端のバスケット部分に挿入し、金属体１０の
有する熱で線材部分に亜鉛−水銀合金粒８を溶融固着さ
せ、この排気管５をチップオフする。

【００４５】この方法によれば、ガラス管１を曲げ成形
する時点では、水銀を含有する合金がいまだ排気管内に
挿入されていないので、曲げ成形時の熱により水銀が放
出されることはない。その結果、水銀封入量を必要最低
限に抑えることができる。また、金属体１０がガラスス
テム本体３ａに固定されているので、ランプ内を排気す
る際に、金属体１０が排気管５の外に飛び出すことはな
い。

【００４６】また、水銀を含有する合金は、液体水銀と
比較して、水銀保持量の調整が容易であるため、ガラス
管内に封入する水銀量の調整も容易となる。また、この
水銀を含有する合金８が排気管５内において、排気管５
内の金属体１０先端のバスケット部分に固着されている
ので、蛍光ランプを振動させた場合でも、排気管５内で
合金８が移動しない。そのため、合金８が排気管５先端
の薄膜化された封止部分と衝突することはなく、その薄
膜を破壊せず、リークを生じることもない。また、蛍光
ランプ使用中に、水銀を含有する合金８が蛍光体層２上
に付着することにより、蛍光ランプの外観が見苦しくな
るという問題や、水銀を含有する合金８が発光管内で自
由に転がることによる、蛍光ランプの取り扱い時の異音
も発生せず、使用者がランプの不良と間違うといった問
題は生じない。さらに、金属体１０がガラスステム本体
３ａと一体に固着されているため、ガラス管内のガスを
排気管５から排気する際に、金属体１０が外部に飛び出
すことはない。

【００４７】また、曲管部を有する蛍光ランプを製造す
る場合、水銀を含有する合金は、最後にチップオフされ
る側の排気管内に封入されているので、ガラス管に曲管
部を成形する際の熱で水銀が放出されることがない。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明の蛍光ランプによ
れば、内面に蛍光体層を有し、内部に希ガスが封入され
たガラス管の両端を一対のガラスステムで封止し、ガラ
スステムに一端に閉塞部を有する排気管及び２本のリー
ド線によって保持された電極を設け、２本のリード線と
は別の第３のリード線の先端にガラス体を形成し、ガラ
ス体を少なくとも一方のガラスステムの排気管の内部に
固定し、当該排気管の内部において、ガラス体の端部と
排気管のチップオフ部との間の空間内に水銀担持体、例
えば亜鉛−水銀合金粒を設けたので、蛍光ランプを製造
する最終工程において初めて水銀担持体を投入すること
ができる。そのため、ガラス管の曲げ工程や排気工程等
において、水銀が蒸発したり、ガラス管の外部に排出さ
れることを防止することができる。その結果、封入水銀
量のばらつきを小さくすることができ、個々の蛍光ラン
プに封入する封入水銀量を低減させることができ、消耗
水銀量を減少させ、最終的に水銀の使用量を低減させる
ことができ、環境保護に寄与することができる。また、
従来の第３の方法のように、水銀担持体である合金粒を
蛍光ランプ内に投入した後に、管内壁の蛍光体を塗布し
ていない部分に合金粒を移動させ、さらに加熱溶融して
合金粒を管内壁に固定する必要がないため、製造工程を
増加させることがなく、加熱の条件によるガラス管の歪
に起因するガラス管の破損も発生しない。

【００４９】また、ガラス体を平板状又は少なくとも排
気管の閉塞部側に位置する端面近傍に凸部を有する平板
状とすることにより、または、ガラス体を棒状又は筒状
とすることにより、水銀担持体が排気管部分からガラス
管内部に落下することを防止することができ、水銀担持
体が蛍光体層上に付着することにより蛍光ランプ外観が
見苦しくなることを防止することができる。また、水銀
担持体はガラス管内部で転動せず、蛍光ランプを取り扱
う際に異音の発生を防止することができる。そのため、
ユーザーがランプの不良と間違うこともない。また、ガ
ラス体がガラスステム本体と一体化されているため、ガ
ラス管内のガスを排気管から排気する際に、ガラス体が
外部に飛び出すことはない。

【００５０】また、本発明の別の蛍光ランプによれば、
ガラスステムの少なくとも一方に設けられた排気管内
に、水銀担持体を固着した金属体をガラスステムと一体
的に固定したので、蛍光ランプを製造する最終工程にお
いて初めて水銀担持体を投入することができる。また、
水銀担持体は金属体に固着されているので、水銀担持体
が排気管部分からガラス管内部に落下することを防止す
ることができる。また、金属体がガラスステム本体と一
体化されているため、ガラス管内のガスを排気管から排
気する際に、金属体が外部に飛び出すことはない。さら
に、蛍光ランプを振動させた場合でも、水銀担持体は排
気管内で移動しない。そのため、水銀担持体が蛍光ラン
プ排気工程特有の排気管先端の薄膜化している封止部分
と衝突することはなく、その薄膜を破壊せず、リークを
生じることもない。

【００５１】また、水銀担持体及びガラス体又は金属体
を排気管の一方の内部に設け、ガラス管は曲げ部を有
し、排気管を最後に閉塞された側の排気管とすることに
より、ガラス管の曲げ工程の後に水銀担持体を投入する
ことができ、ガラス管を非直管形状に成形する際の熱で
水銀が排気されることがなく、環形蛍光ランプやダブル
Ｕ形蛍光ランプ等の非直管形蛍光ランプを容易に製造す
ることができる。

【００５２】また、水銀担持体は、水銀を含有する合
金、特に、亜鉛−水銀合金粒とすることにより、水銀を
含有する合金は液体の水銀と比して水銀保持量の調整が
容易であるため、ガラス管内に封入する水銀量の調整が
容易になる。

【００５３】一方、本発明の蛍光ランプの製造方法によ
れば、内面に蛍光体層を有するガラス管の両端部を、電
極及び排気管を有する一対のガラスステムで封止し、ガ
ラスステムの一方の排気管を閉塞した後、ガラス管に曲
管部を成形し、ガラスステムの他方の排気管に水銀担持
体を挿入した後、ガラスステムの他方の排気管を閉塞す
るので、蛍光ランプを製造する最終工程において初めて
水銀担持体を投入することができる。

【００５４】また、本発明の別の蛍光ランプの製造方法
によれば、電極を保持する２本のリード線とは別の第３
のリード線の一端部にガラス細管の下部を挿入し、ガラ
ス細管全体を加熱溶融し、ピンチ加工を行い、平板状又
は両面に凸部を有する平板状ガラス体を形成する工程
と、排気管内に第３のリード線の他端部を挿入し、ガラ
スステム本体と平板状ガラス体を有する第３のリード線
の他端部を熔融してガラス体をガラスステム本体に固定
し、第１のガラスステムを形成する工程と、ガラス管の
両端部のうち、少なくとも一方に第１のガラスステムを
溶着して封止する工程と、ガラス管の他方に設けられた
第２のガラスステムの排気管を閉塞した後に、ガラス管
の曲げ加工を行う工程と、第１のガラスステムの排気管
から希ガスを封入するとともに水銀担持体を投入し、最
後に第１のガラスステムの排気管を閉塞する工程とを具
備するので、蛍光ランプを製造する最終工程において初
めて水銀担持体を投入することができる。そのため、ガ
ラス管の曲げ工程や排気工程等において、水銀が蒸発し
たり、ガラス管の外部に排出されることを防止すること
ができる。その結果、封入水銀量のばらつきを小さくす
ることができ、個々の蛍光ランプに封入する封入水銀量
を低減させることができ、消耗水銀量を減少させ、最終
的に水銀の使用量を低減させることができ、環境保護に
寄与することができる。また、ガラス体を平板状又は少
なくとも第３のリード線とは反対側の端面近傍に凸部を
有する平板状とすることにより、水銀担持体が排気管部
分からガラス管内部に落下することを防止でき、水銀担
持体が蛍光体層上に付着することにより蛍光ランプ外観
が見苦しくなることを防止することができる。また、水
銀担持体はガラス管内部で転動せず、蛍光ランプを取り
扱う際に異音の発生を防止することができる。そのた
め、ユーザーがランプの不良と間違うこともない。

【００５５】また、本発明のさらに別の蛍光ランプの製
造方法によれば、金属線を、開放端部近傍に近付くほど
直径が大きくなるように螺旋状に巻回し、開放端部近傍
にバスケット状部分と、反開放端に連設された直線部分
とを有する金属体を形成する工程と、ガラスステムの排
気管内に、金属体をバスケット状部分が上に、直線部分
が下になるように挿入し、ガラスステム本体と金属体の
直線部分とを溶融して一体化し、第１のガラスステムを
形成する工程と、ガラス管の両端部のうち、少なくとも
一方に第１のガラスステムを溶着して封止する工程と、
ガラス管の他方に設けられた第２のガラスステムの排気
管を閉塞した後に、ガラス管の曲げ加工を行う工程と、
第１のガラスステムの排気管から希ガスを封入するとと
もに水銀担持体を金属体のバスケット状部分に挿入し、
金属体の有する余熱又は加熱により水銀担持体を金属体
に溶融固着させ、最後に第１のガラスステムの排気管を
閉塞する工程とを具備するので、蛍光ランプを製造する
最終工程において初めて水銀担持体を投入することがで
きる。そのため、ガラス管の曲げ工程や排気工程等にお
いて、水銀が蒸発したり、ガラス管の外部に排出される
ことを防止することができる。その結果、封入水銀量の
ばらつきを小さくすることができ、個々の蛍光ランプに
封入する封入水銀量を低減させることができ、消耗水銀
量を減少させ、最終的に水銀の使用量を低減させること
ができ、環境保護に寄与することができる。また、水銀
担持体は金属体に固着されているので、水銀担持体が排
気管部分からガラス管内部に落下することを防止でき、
水銀担持体が蛍光体層上に付着することにより蛍光ラン
プ外観が見苦しくなることを防止することができる。ま
た、水銀担持体はガラス管内部で転動せず、蛍光ランプ
を取り扱う際に異音の発生を防止することができる。そ
のため、ユーザーがランプの不良と間違うこともない。
さらに、蛍光ランプを振動させた場合でも、水銀担持体
は排気管内で移動しない。そのため、水銀担持体が蛍光
ランプ排気工程特有の排気管先端の薄膜化している封止
部分と衝突することはなく、その薄膜を破壊せず、リー
クを生じることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光ランプの第１の実施例に係る環形
蛍光ランプの構成を示す正面部分断面図

【図２】図１に示す第１の実施例に係る環形蛍光ランプ
の要部拡大正面断面図

【図３】第１の実施例における板状ガラス体の構成を示
す拡大斜視図

【図４】第１の実施例を応用したダブルＵ形蛍光ランプ
の一部切欠斜視図

【図５】本発明の蛍光ランプの第２の実施例に係る環形
蛍光ランプの構成を示す要部拡大正面断面図

【図６】第２の実施例における金属体の構成を示す拡大
斜視図

【符号の説明】

１：ガラス管２：蛍光体層３：ガラスステム４：電極５：排気管６：ガラス体７：チップオフ部８：亜鉛−水銀合金粒９：第３のリード線１０：金属体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者奥野郁弘大阪府高槻市幸町１番１号松下電子工業株式会社内 (72)発明者魚屋洋大阪府高槻市幸町１番１号松下電子工業株式会社内 (72)発明者川端一郎大阪府高槻市幸町１番１号松下電子工業株式会社内 (56)参考文献特開平７−94143（ＪＰ，Ａ) 特開平２−160356（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−155166（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 61/24 H01J 9/395 H01J 61/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内面に蛍光体層を有し、内部に希ガスが
封入されたガラス管と、一端に閉塞部を有する排気管及
び２本のリード線によって保持された電極を有し、前記
ガラス管の両端を封止する一対のガラスステムと、前記
２本のリード線とは別の第３のリード線を介して少なく
とも一方の前記ガラスステムに固定され、かつ前記排気
管の内部に設けられたガラス体と、前記排気管の内部に
おいて、前記ガラス体の端部と前記排気管の閉塞部との
間の空間内に設けられた水銀担持体とを具備する蛍光ラ
ンプ。
【請求項２】前記ガラス体は平板状である請求項１記
載の蛍光ランプ。
【請求項３】前記ガラス体は少なくとも排気管の閉塞
部側に位置する端面近傍に凸部を有する平板状である請
求項１記載の蛍光ランプ。
【請求項４】前記ガラス体は棒状又は筒状である請求
項１記載の蛍光ランプ。
【請求項５】前記水銀担持体及び前記ガラス体又は前
記金属体は前記排気管の一方の内部に設けられ、前記ガ
ラス管は曲げ部を有し、前記排気管は最後に閉塞された
側の排気管である請求項１から４のいずれかに記載の蛍
光ランプ。
【請求項６】前記水銀担持体は、水銀を含有する合金
である請求項１から５のいずれかに記載の蛍光ランプ。
【請求項７】前記水銀担持体は、亜鉛−水銀合金粒で
ある請求項６記載の蛍光ランプ。
【請求項８】内面に蛍光体層を有するガラス管の両端
部を、電極及び排気管を有する一対のガラスステムで封
止し、前記ガラスステムの一方の排気管を閉塞した後、
前記ガラス管に曲管部を成形し、前記ガラスステムの他
方の排気管に水銀担持体を挿入した後、前記ガラスステ
ムの前記他方の排気管を閉塞する蛍光ランプの製造方
法。
【請求項９】電極を保持する２本のリード線とは別の
第３のリード線の一端部にガラス細管の下部を挿入し、
前記ガラス細管全体を加熱溶融し、ピンチ加工を行い、
平板状又は両面に凸部を有する平板状ガラス体を形成す
る工程と、前記排気管内に前記第３のリード線の他端部
を挿入し、ガラスステム本体と前記平板状ガラス体を有
する第３のリード線の他端部を熔融してガラス体を前記
ガラスステム本体に固定し、第１のガラスステムを形成
する工程と、ガラス管の両端部のうち、少なくとも一方に前記第１の
ガラスステムを溶着して封止する工程と、前記ガラス管の他方に設けられた第２のガラスステムの
排気管を閉塞した後に、前記ガラス管の曲げ加工を行う
工程と、前記第１のガラスステムの排気管から希ガスを封入する
とともに水銀担持体を投入し、最後に前記第１のガラス
ステムの排気管を閉塞する工程とを具備する蛍光ランプ
の製造方法。
【請求項１０】金属線を、開放端部近傍に近付くほど
直径が大きくなるように螺旋状に巻回し、開放端部近傍
にバスケット状部分と、反開放端に連設された直線部分
とを有する金属体を形成する工程と、ガラスステムの排気管内に、前記金属体を前記バスケッ
ト状部分が上に、前記直線部分が下になるように挿入
し、前記ガラスステム本体と前記金属体の直線部分とを
溶融して一体化し、第１のガラスステムを形成する工程
と、ガラス管の両端部のうち、少なくとも一方に前記第１の
ガラスステムを溶着して封止する工程と、前記ガラス管の他方に設けられた第２のガラスステムの
排気管を閉塞した後に、前記ガラス管の曲げ加工を行う
工程と、前記第１のガラスステムの排気管から希ガスを封入する
とともに水銀担持体を前記金属体の前記バスケット状部
分に挿入し、前記金属体の有する余熱又は加熱により前
記水銀担持体を前記金属体に溶融固着させ、最後に前記
第１のガラスステムの排気管を閉塞する工程とを具備す
る蛍光ランプの製造方法。