JPH10326592A - 多重管形蛍光ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】発光管の両端部にガラス外管の両端部を簡単な
構造で固定し、気密性を良くし、初期発光特性のばらつ
き、発光特性の経時変化を低減する。 【解決手段】細長い気密なガラスバルブ１ａを備えた発
光管１の両端部にガラス外管２の両端部を周囲に間隙を
形成してガラス溶着により封着し、ガラス外管内にゲッ
ター３を封入する。ゲッターは、アルミナなどの金属酸
化物の微粒子からなる透明性薄膜をガラス外管の内面、
発光管の外面に形成するか、粉体のまま遊動可能にガラ
ス外管内に導入するか、ジルコニウムなどの金属ゲッタ
ーを板状、棒状、線状、粒子状の形で封入する。これに
よりガラス外管の封着時の排気時間を短縮でき、点灯初
期の不純ガス放出による発光特性のばらつきが少なくな
り、寿命中に徐々に不純ガスが放出されてガラス外管内
の圧力が徐々に上昇することにより、発光特性が経時的
に変化するのを防止する。

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】図１２は、従来の２重管形蛍光ランプの
断面図である。

【０００３】上記従来技術は、実公平４−５２９３２号
公報に記載されているものである。図において、１０１
はガラス製の外管、１０４はガラス製の気密封止された
封体管であり、これら外管１０１および封体管１０４と
後述の保持材１０６、１０６により二重管構造が構成さ
れる。外管１０１の内壁と封体管１０４の外壁との間に
１〜１０ｍｍ程度の間隔で封体管１０４の外壁を囲む空
隙Ｓが形成されるよう外管１０１は封体管１０４を囲繞
し、これら両者はそれぞれの両端部において断熱性の保
持材１０６、１０６により保持されている。また、封体
管１０４の端部１４１、１４１がそれそぞれ保持材１０
６、１０６に埋設固定されるとともにこれらの保持材１
０６、１０６がそれぞれ外管１０１の端部１１１、１１
１に気密に嵌着されて外管１０１が気密封止され、封体
管１０４と外管１０１と保持材１０６、１０６により二
重管構造が構成されている。前記空隙Ｓは好ましくは減
圧されて真空にされ、この場合には封体管１０４と外管
１０１との断熱性の一層の向上を図ることができると述
べられている。前記封体管１０４の内壁面には蛍光膜１
４２が設けられており、ランプの全長Ｌが１２０ｍｍ以
下、消費電力が２Ｗ以下であり、かつ封体管１０４の外
径ｄが６ｍｍ以下である。外管１０１の外径Ｄは好まし
くは２０ｍｍ以下とされている。この二重管形蛍光ラン
プは液晶バックライトなどに用いられる。

【０００４】なお、図中１０２はフィラメント電極、１
０３はリード線、１０５は水銀含浸合金である。

【０００５】上述した従来技術によれば、消費電力が２
Ｗ以下であっても、二重管であるから、比較的低温雰囲
気においても始動時に所要の温度上昇が得られるため
に、光束立ち上がりは外管を有さない蛍光ランプに比べ
て優れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術においては長期間にわたって外管と封体管との間の気
密性を維持することが困難であるために、断熱性を所要
に制御して発光特性を長期間にわたって所望に制御する
ことができない。

【０００７】たとえ気密性を維持できたとしても、外管
内にＨ₂Ｏ、Ｏ、Ｈ₂などの不純ガスが残存すると、外管
内が設計どおりの圧力にならない。

【０００８】また、外管の内面または封体管の外面に不
純ガスが吸着されていると、寿命中にこれらの不純ガス
が徐々に放出され、外管内の圧力が寿命中に変化するこ
とになる。

【０００９】外管内の圧力が所定値から外れると、外管
内の断熱性が変化するために、発光特性が変化する。製
造時に外管内の圧力がばらつくと、初期発光特性がばら
つくという問題がある。

【００１０】また、外管内の圧力が寿命中に徐々に変化
すると、発光特性が経時変化する。いずれにおいても、
これらは蛍光ランプの品質に重大な問題を提起する。

【００１１】本発明は、初期発光特性のばらつきが少な
くて、発光特性の経時変化を低減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にある。

【００１２】

【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、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
入された放電媒体を備えてなる発光管と；発光管をその
周囲に空間を形成して包囲しかつ両端が発光管のガラス
バルブの両端部に封着されたガラス外管と；ガラス外管
および発光管の間の空間内に封入されたゲッターと；を
具備していることを特徴としている。

【００１３】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。

【００１４】まず、ガラスバルブについて説明する。

【００１５】ガラスバルブは、ホウ珪酸ガラスなどの硬
質ガラスまたは半硬質ガラスが好適であるが、要すれば
ソーダライムガラス、鉛ガラスなどの軟質ガラスであっ
てもよい。また、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。さらに、長手方向の形状は、直管はも
とより、環形、半円形、Ｌ字形、Ｕ字形、Ｗ字形など所
望の形状にすることができる。

【００１６】本発明の多重管形蛍光ランプは、どのよう
な用途の蛍光ランプにも適用してその期待する作用効果
を発揮することができるので、用途は限定されない。し
たがって、発光管を構成するガラスバルブの外径および
全長は任意に設定することができる。しかし、本発明は
液晶などのバックライト、ＯＡ機器の読取および車載計
器照明などに用いられる比較的細長でコンパクトな蛍光
ランプにおいて格別顕著な作用効果を発揮する。そし
て、このような比較的細長でコンパクトな蛍光ランプの
場合、本発明においては、発光管は、一般的には外径６
ｍｍ以下好ましくは４ｍｍ以下、最適には３ｍｍ以下で
ある。また、肉厚は一般的に１ｍｍ以下、好ましくは
０．１〜０．７ｍｍ、最適には０．３ｍｍ程度である。
さらに、全長は、一般的には任意長さとすればよいが、
好ましくは３０〜３００ｍｍ、最適には５０〜２５０ｍ
ｍである。

【００１７】次に、電極について説明する。

【００１８】電極は、上述のように蛍光ランプとしての
用途が限定されないから、用途に応じて冷陰極および熱
陰極のいずれか適当な方式の電極を選定することができ
る。しかし、比較的細長でコンパクトな蛍光ランプに本
発明を適用する場合は、一般的に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
ことを理解できるであろう。

【００１９】蛍光体層について説明する。

【００２０】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、たとえば保護膜などを介して間接的に
形成してもよい。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ればよいが、たとえば読取用
の蛍光ランプの場合は、希土類のりん酸塩蛍光体（Ｌａ
ＰＯ₄：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、バックライトおよび車載計器照
明用の多重管形蛍光ランプの場合は、３波長発光形蛍光
体またはハロりん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。

【００２１】放電媒体について説明する。

【００２２】放電媒体は、水銀および希ガスたとえばネ
オンまたはアルゴンを主成分とする希ガスが多くの場合
に使用される。

【００２３】また、キセノンガスおよび水銀を封入して
キセノンガス放電および水銀蒸気放電の両者を生起させ
ることによって、それぞれの波長をもった紫外線を発生
させてもよい。この場合は、低温時の光束立ち上がりの
問題はそれなりに改善されるが、さらに本発明の多重管
形蛍光ランプによる光束立ち上がり改善効果を発揮する
とともに、機械的強度向上の作用効果も加わる。さらに
また、水銀とともに封入される希ガスとしてはアルゴ
ン、ネオンもしくはクリプトンの単体、またはアルゴン
およびネオン、アルゴン、ネオンおよびヘリウムのそれ
ぞれの混合ガスを用いれば、ペニング効果による始動性
の改善も得られる。

【００２４】水銀は、純水銀を直接封入してもよいし、
アマルガムの形で封入してもよい。

【００２５】ガラス外管について説明する。

【００２６】ガラス外管は、ガラスバルブと同一材質の
ガラスを用いれば、熱膨張率は等しいが、熱膨張率が大
きく相違していないで、しかもガラスバルブとの間の加
工性に支障がなければ、異なったガラス材料を用いるこ
とができる。

【００２７】発光管の説明において述べたように、本発
明は特定用途に限定されないから、ガラス外管も蛍光ラ
ンプの用途に応じて所望の寸法に設定することができる
が、特に細長でコンパクトな蛍光ランプにおいては、ガ
ラス外管は、一般的には外径８ｍｍ以下、好ましくは６
ｍｍ以下、最適には４ｍｍ以下である。また、肉厚は、
一般的には１ｍｍ以下、好ましくは０．１〜０．７ｍ
ｍ、最適には０．３ｍｍ程度である。さらに、全長は、
一般的には任意長さとすればよいが、好ましくは３０〜
３００ｍｍ、最適には５０〜２５０ｍｍである。

【００２８】ガラス外管は、発光管に対して一般的には
同心的位置関係において溶着されるが、発光管の周囲に
ガラス外管によって空隙が形成されていればよく、した
がって偏心していても差し支えない。極端な場合、発光
管の周面の一部がガラス外管に接触していても基本的に
は所期の作用効果が得られるので、これも許容される。
なお、ガラス外管によって発光管の周囲に形成される間
隙はその存在がわずかに分かる程度に小さくても所期の
作用効果を奏する。

【００２９】また、本発明においては、ガラス外管は任
意数をたとえば同心的に用いることができる。さらに、
ガラス外管内は排気して減圧雰囲気にしてもよいし、真
空度を高くして１００Ｐａ以下のいわゆる高真空にする
ことができる。

【００３０】ガラス外管と発光管のガラスバルブとの封
着とは、両者のガラスの双方または一方が溶融して気密
に固着することの他に、両者の熱膨張率とほぼ同じか、
それらの中間の値を有する溶着用のガラス材料を介在さ
せることによって気密に固着させてもよく、さらに他の
部材を介在させて気密に固着させてもよい。

【００３１】さらに、ゲッターについて説明する。

【００３２】本発明においては、ゲッターは、発光管お
よびガラス外管の間の空間内に封入されて、ガラス外管
内の不純ガスを吸着するものである。

【００３３】ゲッターとしては、アルミナなどの金属酸
化物微粒子、ジルコニウム、チタン、タンタルなどの固
相の金属、液相の水銀などの各種ゲッターを用いること
ができる。

【００３４】金属酸化物微粒子をゲッターとして用いる
場合、ガラス外管の内面および発光管の外面のいずれか
一方または両方に透明質の膜として形成することができ
る。

【００３５】また、ガラス外管の内面または発光管の外
面に主としてアルミナおよびまたは酸化チタンなどの金
属酸化物粒子からなる反射膜を、管軸に沿った光導出用
のスリットを除いて形成した場合には、上記反射膜をゲ
ッターとしても作用させることができる。この場合、反
射膜を備えることにより、集光効果によってスリット部
分の管面輝度を約倍にすることができる。

【００３６】固相の金属ゲッターを用いる場合には、粒
子状ないし粉末状にして遊動可能にガラス外管内に封入
するか、金属線にして発光管の全長または一部長さにわ
たって螺旋状に巻回することができる。この場合、ゲッ
ターがガラス外管と発光管との間に介在して、外部から
衝撃を受けた際に発光管の振動を抑制するから、発光管
の破損を防止する作用がある。

【００３７】さらに、板状のゲッターをガラス管内に封
入してもよい。

【００３８】さらにまた、液相の水銀の場合、不純ガス
のうちＯ₂とアマルガム（ＨｇＯ）を形成するので、ゲ
ッターとして作用する。

【００３９】ここで、２重管形蛍光ランプの製造方法の
一例を説明する。

【００４０】まず、発光管を常法により製造する。

【００４１】次に、ガラス外管内に発光管を挿入し、両
者の一端部を支持する。そして、ガラス外管の他端部を
ガスバーナ、電気ヒータなどで加熱すると、やがてガラ
ス外管が軟化するので、発光管およびガラス外管の他端
部を封着することができる。

【００４２】この場合、ガラス外管を発光管の封着部に
封着する、すなわち発光管の封着長より、ガラス外管の
発光管への封着長を短くなるようにすると、一層良好な
封着を容易に行うことができる。

【００４３】なぜなら、最初に発光管の他端部にガラス
外管の他端部を封着する際に、真空チャンバー内で封着
する場合で説明すると、ガラス外管を発光管の封着部よ
り中央側に少なくとも一部が跨って封着しようとする
と、当該部分を生焼けしないようにするには加熱しなけ
ればならないから、当該部分を加熱すると、発光管内の
圧力が相対的に高いから、発光管が膨れて封着不良を生
じやすい。

【００４４】また、発光管内より圧力の高い減圧された
不活性雰囲気内または大気中で封着しようとすると、こ
の場合にも、発光管の封着部より中央側を加熱すると、
発光管内が相対的に圧力が高いから、発光管が吸い込ま
れて変形し、発光管のガラスバルブがリード線や電極に
接触してクラックの原因になる。

【００４５】さて、ガラス溶着により封着した他端を支
持して、ガラス外管の一端部を排気装置に接続し、上記
と同様にガラス外管全体を加熱しながら排気して、不純
ガスを放出させる。

【００４６】最後に、排気を継続しながら一端部を加熱
して他端部と同様にすると、発光管の外側に発光管を包
囲するガラス外管を封着することができる。

【００４７】一般的には上記の方法で多重管形蛍光ラン
プを製造することができるが、さらにガラス外管と発光
管との封着工程を簡素化する製造方法を次に説明する。

【００４８】すなわち、発光管の一端に電極を封着して
他端の電極を封着する前の発光管の他端が開放状態のま
ま、発光管の一端とガラス外管の一端とをガラス溶着に
より封着する。

【００４９】次に、発光管およびガラス外管のそれぞれ
の他端をそれぞれ別に排気装置に接続して排気する。発
光管内の所定位置には電極を支持しておくものとする。

【００５０】次に、発光管内には、水銀とネオンおよび
アルゴンなどの希ガスとからなる放電媒体を充填し、一
方ガラス外管内は１０^-1Ｐａ程度の高真空状態にする
か、またはたとえばキセノンを１００Ｐａ程度封入し
て、ガラス外管の他端部を外側からガスバーナで加熱し
て発光管およびガラス外管を封着する。なお、水銀はア
マルガムとして予め電極の筒内に担持させておくことが
できる。

【００５１】ガラス外管内が発光管内より圧力が低い場
合、ガスバーナで加熱してガラスが軟化し溶融すると、
ガラス外管は大気圧に押されて内側へ吸い込まれる。

【００５２】これに対して、発光管はガラス外管より圧
力が高いので、外側へ膨らみながら溶融する。

【００５３】その結果、ガラス外管と発光管とが最初に
ガラス溶着により封着する。

【００５４】ガラス外管と発光管とが封着すると、発光
管内は大気圧より低圧なので、発光管は大気圧に押され
て吸い込まれて封着される。

【００５５】以上説明した各製造方法において、ガラス
外管内にキセノンを充填したのは、発光管のリード線を
酸化しないため、および発光管への熱伝導を行わせるた
めである。したがって、この場合の充填ガスとしては、
キセノンなどの希ガスのほかに窒素であってもよい。

【００５６】また、最後に封着する一端部側において
は、ガラス外管を発光管の封着部より中央側にまで跨っ
て封着するか、中央側の部分において封着すると、一層
良好な封着を行いやすい。

【００５７】なぜなら、ガラス外管が発光管に封着する
際に、発光管内の圧力がガラス外管内の圧力より高いの
で、発光管が軟化したときに外側へ膨らみ、ガラス外管
との溶着を確実にするからである。ガラス外管および発
光管を同時に封着する場合においても、最後に封着する
端部においてガラス外管を発光管の封着部より中央側に
封着することにより、ガラス外管と発光管との封着を確
実にすることができる。しかも、発光管が封着されると
きには、発光管の膨れは大気圧に押されてなくなるか、
少なくなる。

【００５８】次に、本発明の作用について説明する。

【００５９】そうして、ガラスバルブの両端部とガラス
外管の両端部とを封着したことにより、両者を従来技術
のように格別異質の部材を用いることなく所定の位置関
係を確実に保持しながら十分気密に封着することがで
き、構造が簡素化される。しかも、発光管およびガラス
外管の相乗作用によって機械的強度が向上するから、相
対的に肉薄のガラスバルブを用いることもできる。

【００６０】ガラス外管内を真空または希ガスなどの減
圧雰囲気にすると、ガラス外管内の気体による対流作用
が大幅に減少するか、なくなり、断熱作用によって低温
時における始動時の光束立ち上がりは良好になる。

【００６１】さらに、デガッシング作用について説明す
る。

【００６２】ガラス外管内に封入されたゲッターは、発
光管およびまたはガラス外管に吸着されていたＨ₂Ｏ、
Ｈ₂、Ｏ₂などの不純物が蛍光ランプの点灯による温度上
昇により、ガラス外管内へ不純ガスとして放出される
と、これを吸着してデガッシングを行う。このため、ガ
ラス外管内は、不純ガスによって圧力が変化することが
なくなる。

【００６３】したがって、ガラス管内は点灯の初期から
寿命中を通じて常に設計のとおりの圧力を維持すること
ができ、このため常に働程特性が良好になる。

【００６４】また、ガラス外管内の製造過程における排
気中においてもゲッター作用によりデガッシングを行わ
せることができるから、ガラス管の真空度を高めること
ができる。このため、製造のばらつきを低減し、排気時
間を短縮することができる。

【００６５】さらに、蛍光ランプ製造過程においてデガ
ッシングを効果的に行うには、ガラス外管の一端を発光
管に封着後ガラス外管の他端を排気装置に接続して排気
後、希ガスを適当な圧力たとえば大気圧ないし１０Ｐａ
程度でガラス外管内に充填してから、排気炉に入れて加
熱する。すると、ガラス外管だけでなく希ガスの熱伝導
作用によって発光管も良好に温度上昇するから、ガラス
外管内面および発光管外面のデガッシングが良好に行わ
れる。

【００６６】これに対して、ガラス外管内を排気したの
みの状態では、ガラス外管内が１０^-1Ｐａ程度まで高真
空になっているため、ガラス外管内の空間が断熱作用を
行い、発光管外面の温度が所望に上昇しないので、デガ
ッシングばかりでなく、発光管とガラス外管とのガラス
溶着による封着にも支障を来す。

【００６７】さらにまた、より効果的にデガッシングを
行わせるには、排気炉中で希ガスを最低１回ガラス外管
内に充填するのがよい。この場合は、封入希ガスと発光
管外面の温度差からウオッシング効果により、一層良好
なデガッシングを行わせることができる。

【００６８】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、ゲッター
は、ガラス外管の内面に被着されていることを特徴とし
ている。

【００６９】本発明は、ゲッターをガラス外管の内面に
被着するので、ゲッターがガラス外管の光透過率を不所
望に低下させない配慮が望まれる。この点においては、
アルミナなどの透明性の金属酸化物の粒径０．４〜０．
５μｍ程度の微粒子からなる薄膜は、透明性が良好であ
るから、本発明におけるゲッターとして好適である。ア
ルミナなどの金属酸化物の微粒子からなるゲッターは、
ファン・デル・ワールスの分子間吸着力による物理吸着
作用によってゲッター作用を行う。

【００７０】また、ゲッターは、ガラス外管の内面の全
体に形成してもよいし、一部であってもよい。

【００７１】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、
ゲッターは、発光管の外面に被着されていることを特徴
としている。

【００７２】本発明もまた、請求項２と同様である。た
だし、ゲッターはガラス外管の内面と発光管の外面の両
方に被着していることを許容するものである。

【００７３】請求項４の発明の多重管形蛍光ランプは、
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
プにおいて、ゲッターは、遊動可能に封入されているこ
とを特徴としている。

【００７４】ゲッターとしては、金属酸化物微粒子をそ
のまま粉末状態でガラス管内に導入するか、または金属
を粒子状に成形して導入すれば、ゲッターをガラス外管
内を遊動可能に封入することができる。

【００７５】そうして、本発明においては、ゲッターを
遊動可能に封入したので、ゲッターを所定の位置に支持
するための格別の手段を要しないから、構造が簡単であ
る。

【００７６】請求項５の発明の多重管形蛍光ランプは、
請求項１ないし４のいずれか一記載の多重管形蛍光ラン
プにおいて、ガラス外管は、一端が発光管の封着部に封
着され、他端が発光管の封着部より中央側に封着されて
いることを特徴としている。

【００７７】本発明において、ガラス外管が発光管の封
着部に封着されているとは、ガラス外管の発光管への封
着が発光管の封着部においてのみなされていることであ
る。したがって、ガラス外管の発光管への封着部の軸方
向における長さは、発光管の封着部の軸方向の長さより
短い。

【００７８】また、ガラス外管が発光管の封着部より中
央側に封着されているとは、ガラス外管が発光管の封着
部とこれより中央側の部分とに跨って封着されている
か、発光管の中央側においてのみ封着されていることで
ある。前者の場合には、ガラス外管の封着部の軸方向に
おける長さは、発光管の封着部の軸方向の長さより大き
い。後者の場合には、ガラス外管の封着部の軸方向にお
ける長さは、発光管のそれより長いときと、短いときと
がある。

【００７９】本発明は、請求項１の製造方法についての
記述の部分において言及したように、ガラス外管を発光
管の封着部に封着する構成は最初に封着する場合に好適
であり、発光管の封着部より中央側に封着する構成は最
後に封着する場合に好適である。

【００８０】請求項６の発明の多重管形蛍光ランプは、
請求項１ないし５のいずれか一記載の多重管形蛍光ラン
プにおいて、発光管は、外径が６ｍｍ以下、肉厚１ｍｍ
以下であり；ガラス外管は、外径が８ｍｍ以下、肉厚１
ｍｍ以下である；ことを特徴としている。

【００８１】本発明は、液晶などのバックライト、読取
および車載計器照明などの用途として用いられるような
細長くてコンパクトな蛍光ランプとして一般的な発光管
およびガラス外管のサイズを規定している。

【００８２】請求項７の発明の多重管形蛍光ランプは、
請求項１ないし６のいずれか一記載の多重管形蛍光ラン
プにおいて、発光管は、外径が４ｍｍ以下、肉厚が０．
１〜０．７ｍｍ、全長が３０〜３００ｍｍであり；ガラ
ス外管は、外径が６ｍｍ以下、肉厚が０．１〜０．７ｍ
ｍ、全長が３０〜３００ｍｍである；ことを特徴として
いる。

【００８３】本発明は、請求項６に比較してさらに好ま
しい範囲を規定している。

【００８４】請求項８の発明は、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７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。

【００８５】本発明の照明装置は、既述のように先行す
る請求項の多重管形蛍光ランプが用途を限定されないの
と同様な理由により、用途は限定されない。たとえば一
般照明用の照明器具などを含む。しかし、細長くてコン
パクトな多重管形蛍光ランプを用いる場合は、一般照明
用の照明器具であってもよいが、液晶などのバックライ
ト装置、画像形成装置の画像読取装置および車載用計器
の照明装置などに適応する。

【００８６】

【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。

【００８７】図１は、本発明の多重管形蛍光ランプの第
１の実施形態を示す一部切欠概略正面図である。

【００８８】図２は、同じく要部拡大断面図である。

【００８９】図において、１は発光管、２はガラス外
管、３はゲッターである。

【００９０】発光管１は、細長い気密なガラスバルブ１
ａ、ガラスバルブ１ａの両端内部に封装された冷陰極形
の一対の電極１ｂ、電極１ｂを支持していてガラスバル
ブ１ａの端部を貫通して導出されたリード線１ｃ、ガラ
スバルブ１ａの内面に形成された蛍光体層１ｄならびに
ガラスバルブ１ａ内に封入した放電媒体として水銀およ
びアルゴンを主体とする希ガスからなる。発光管１は、
ガラスバルブ１ａが外径２．４ｍｍ、肉厚０．３ｍｍで
ある。

【００９１】ガラス外管２は、外径３．６ｍｍ、肉厚
０．３ｍｍであり、発光管１ａと同心的な位置関係にお
いてその両端部が発光管１のガラスバルブ１ａの両端部
にガラス溶着により封着されている。

【００９２】ゲッター３は、アルミナ微粒子の透明性薄
膜からなり、ガラス外管２の内面のほぼ全体に形成され
ている。

【００９３】そうして、得た多重管蛍光ランプの全長は
２００ｍｍである。

【００９４】図３は、本発明の多重管形蛍光ランプの第
２の実施形態を示す要部拡大断面図である。

【００９５】図において、図２と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。

【００９６】本実施形態は、ゲッター３を発光管１の外
面のほぼ全体に形成している点において本発明の多重管
形蛍光ランプの第１の実施形態と異なる。

【００９７】図４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。

【００９８】図において、図２と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。

【００９９】本実施形態は、ゲッター３を発光管１の外
面およびガラス外管の内面のそれぞれほぼ全体に形成し
ている点において本発明の多重管形蛍光ランプの第１の
実施形態と異なる。

【０１００】図５は、本発明の多重管形蛍光ランプの第
４の実施形態を示す一部切欠拡大断面図である。

【０１０１】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。

【０１０２】本実施形態は、ガラス外管の発光管への封
着部の構成を、一端部と他端部とでそれぞれ異ならせた
点が特徴である。

【０１０３】ガラス外管２の図の左側の端部の封着部Ａ
は、発光管１の封着部１ｅに形成されている。したがっ
て、封着部Ａの管軸方向の長さは、発光管１の封着部１
ｅの長さより短い。

【０１０４】反対に、ガラス外管２の図の右側の封着部
Ｂは、発光管１の封着部１ｅから中央側まで封着されて
いる。したがって、封着部Ｂの管軸方向の長さは、発光
管１の封着部１ｅの長さより大きい。

【０１０５】本発明は、封着部Ａを最初に封着し、封着
部Ｂを最後に封着する場合に好適である。

【０１０６】図６は、本発明の多重管形蛍光ランプの第
５の実施形態の製造過程を示す排気装置の概念図であ
る。

【０１０７】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。

【０１０８】４は排気ヘッド、５、６、７、８はそれぞ
れ弁、９はロータリポンプ、１０は拡散ポンプ、１１は
ガスボンベ、１２は配管である。

【０１０９】発光管１は予め製作されており、さらに発
光管１の一端にガラス外管２の一端がガラス溶着により
封着されている。ガラス外管２の他端は排気ヘッド４に
接続された状態で封着するために延長部２ａを備えてい
る。

【０１１０】排気ヘッド４は、ガラス外管２の延長部２
ａに接続されている。最初は弁５および７を開き、弁６
および８を閉じ、排気ヘッド４をロータリポンプ９に接
続して、ガラス外管２内を１０^-1Ｐａ程度の圧力まで排
気する。さらに、高真空にする場合には、弁７を閉じ、
弁６を開いてロータリポンプ９から拡散ポンプ１０に切
り換えてさらに排気する。

【０１１１】次に、弁５ないし７を閉じた状態で弁８を
開き、ガスボンベ１１から配管１２を経てキセノンをガ
ラス外管２内に１００Ｐａ程度の圧力になるように充填
する。

【０１１２】そうしたら、今度は図７に示す排気炉に入
れる。

【０１１３】図７は、本発明の多重管形蛍光ランプの第
５の実施形態の製造過程を示す排気炉の概念図である。

【０１１４】図において、図６と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。

【０１１５】１３は排気炉で、加熱しながら排気できる
ように構成されている。

【０１１６】そうして、図６においてキセノンを充填し
た状態でガラス外管２を排気炉１３に入れ、炉内の温度
を上げると、ガラス外管が加熱されて温度が上昇すると
ともに、キセノンガスを熱が伝導して発光管１も加熱さ
れて温度が上昇する。

【０１１７】このため、ガラス外管２の内面および発光
管１の外面に吸着されていた不純ガスが放出される。放
出された不純ガスはゲッター３に吸着されるとともに、
排気ヘッド４を経て排気することで、十分なデガッシン
グを行うことができる。

【０１１８】しかし、一層のデガッシングを望むなら
ば、排気炉１３中において、キセノンを排気後再度キセ
ノンを最低１回充填する。これにより、ウオッシング作
用によってデガッシングをさらに促進することができ
る。

【０１１９】図８は、本発明の多重管形蛍光ランプの第
６の実施形態の製造過程を示す排気装置の概念図であ
る。

【０１２０】図において、図６と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。

【０１２１】本実施形態は、発光管１およびガラス外管
２の他端を同時に封着する点において図６に示す本発明
の多重管形蛍光ランプの第５の実施形態と異なる。

【０１２２】発光管１およびガラス外管２はそれぞれ一
端側を予めガラス溶着により封着しておき、かつ他端に
延長部１ｆを設けて開放しておく。発光管１の他端の延
長部１ｆを排気ヘッド４ａに接続し、ガラス外管２の他
端延長部２ａを排気ヘッド４ｂに接続する。

【０１２３】排気ヘッド４ａは、配管１２ａ、弁１５お
よび弁７を介してポンプ１４に接続し、かつ配管１２ａ
および弁１６を介してガスボンベ１７に接続している。
ガスボンベ１７には、アルゴンなどの放電媒体としての
希ガスが収納されている。なお、ポンプ１４は、ロータ
リポンプおよび拡散ポンプを切り換え可能な構成となっ
ている。

【０１２４】排気ヘッド４ｂは、配管１２ｂ、弁５およ
び７を介してポンプ１４に接続し、かつ配管１２ｂおよ
び弁８を介してガスボンベ１１に接続している。

【０１２５】そうして、発光管１およびガラス外管２を
それぞれ封着するに当たっては、弁５、７および１５を
開いて発光管１およびガラス外管２内をポンプ１４によ
って所要に排気する。

【０１２６】排気後、弁１５を閉じて弁１６を開き、ア
ルゴンなどの放電媒体用の希ガスを所定圧力で充填す
る。なお、水銀はアマルガムの形で電極１ｂの筒内に予
め収納されている。

【０１２７】一方、ガラス外管２に対しては、弁５を閉
じ、弁８を開いてガスボンベ１１からキセノンを所定圧
力で充填する。

【０１２８】ガラス外管２内のキセノン圧は、発光管１
内のガス圧より低いものとする。

【０１２９】次に、他端封着予定位置において、ガスバ
ーナを矢印Ｇ方向に当ててガラス外管２および発光管１
の他端部を加熱して封着する。さらに、その詳細を図８
に基づいて説明する。

【０１３０】図９は、本発明の多重管形蛍光ランプの第
６の実施形態における封着工程を示す要部拡大断面図で
ある。

【０１３１】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。

【０１３２】電極１ｂは、ビードステム１ｅに封着され
ており、図示しない支持具によって吊り下げられてい
る。ビードステム１ｅと発光管１のガラスバルブ１ａの
内面との間には排気およびガス充填に必要な間隙が形成
されるように構成されている。

【０１３３】そうして、図８において説明したように、
発光管１およびガラス外管２内にそれぞれのガスを充填
している状態において、図９の（Ａ）に示すように、ビ
ードステム１ｅに対向する位置で、ガラス外管２の外側
からガスバーナを矢印Ｇ方向に向けてガラス外管２を加
熱する。

【０１３４】ガスバーナで加熱すると、ガラス外管２が
温度上昇するとともに、キセノンを介した熱伝導によ
り、発光管１も温度上昇する。

【０１３５】やがて、ガラス外管２および発光管１が軟
化し、溶融してくる。

【０１３６】すると、図９の（Ｂ）に示すように、ガラ
ス外管２の溶融部分は、大気圧に押されて吸い込まれ
る。

【０１３７】一方、発光管１の溶融部分は、発光管１内
がガラス外管１内より圧力が高いから、膨れる。

【０１３８】その結果、ガラス外管２および発光管１の
溶融部分は、互いに融着する。

【０１３９】ガラス外管２および発光管１が融着する
と、図９の（Ｃ）に示すように、大気圧と発光管内の圧
力との差により、発光管１は大気圧によって押されて吸
い込まれて、発光管１の他端は封着される。封着した
ら、発光管１およびガラス外管２の延長部分１ｆおよび
２ａをガスバーナで溶断し、徐冷すれば、ガラス溶着に
よる封着が完了する。

【０１４０】図１０は、本発明の照明装置の第１の実施
形態を示す車載計器用の液晶表示装置の分解斜視図であ
る。

【０１４１】図において、１８はバックライトユニッ
ト、１９は液晶表示部、２０は表示装置である。

【０１４２】バックライトユニット１８は、アクリル樹
脂製の導光体１８ａ、導光体１８ａの側方に配設した多
重管形蛍光ランプ１８ｂ、多重管形蛍光ランプ１８ｂを
支持するとともに、包囲する反射板１８ｃなどから構成
されている。

【０１４３】液晶表示部１９は、バックライトユニット
１８の前面に配設される。

【０１４４】そうして、バックライトユニット１８およ
び液晶表示部１９は、車載計器用の液晶表示装置２０を
構成している。

【０１４５】バックライトユニット１８および液晶表示
装置２０の作用については、多重管形蛍光ランプ４ｂを
光源としていても単管の蛍光ランプを用いるバックライ
トユニットと本質的に変わらないし、またこれらの作用
は周知なので説明は省略する。

【０１４６】図１１は、本発明の照明装置の第２の実施
形態を示す読取装置の概念的断面図である。

【０１４７】図において、２１は読取装置で、多重管形
蛍光ランプ２１ａ、受光手段２１ｂ、信号処理装置２１
ｃ、原稿載置面２１ｄ、反射鏡２１ｅおよび以上の各構
成要素を収納するケース２１ｆなどから構成されてい
る。

【０１４８】読取装置は、複写機、イメージスキャナお
よびファクシミリなどのＯＡ機器などに適応する。

【０１４９】読取装置の作用については、多重管形蛍光
ランプ２１ａを光源としていても単管の蛍光ランプを用
いる読取装置と本質的に変わらないし、また読取装置の
作用は周知なので説明は省略する。

【０１５０】

【発明の効果】請求項１ないし７の各発明によれば、発
光管を包囲するガラス外管の両端部を発光管の両端部に
封着するとともに、ガラス外管内にゲッターを封入した
ことにより、初期発光特性のばらつきを少なくし、およ
びまたは発光特性の経時変化を低減した多重管形蛍光ラ
ンプを提供することができる。

【０１５１】請求項２の発明によれば、加えてガラス外
管の内面にゲッターを被着した多重管形蛍光ランプを提
供することができる。

【０１５２】請求項３の発明によれば、加えて発光管の
外面にゲッターを被着した多重管形蛍光ランプを提供す
ることができる。

【０１５３】請求項４の発明によれば、加えてゲッター
が遊動可能に封入されていることにより、構造の簡単な
多重管形蛍光ランプを提供することができる。

【０１５４】請求項５の発明によれば、加えてガラス外
管の一端を発光管の封着部に封着し、他端を発光管の封
着部より中央側に封着したことにより、封着が良好で製
造しやすい多重管形蛍光ランプを提供することができ
る。

【０１５５】請求項６の発明によれば、加えて細長くて
コンパクトな照明装置用として、一般的な発光管および
ガラス外管のサイズを規定した多重管形蛍光ランプを提
供することができる。

【０１５６】請求項７の発明によれば、加えて細長くて
コンパクトな照明装置用として好ましい発光管およびガ
ラス外管のサイズを規定した多重管形蛍光ランプを提供
することができる。

【０１５７】請求項８の発明によれば、請求項１ないし
７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
を示す一部切欠概略正面図

【図２】同じく要部拡大断面図

【図３】本発明の多重管形蛍光ランプの第２の実施形態
を示す要部拡大断面図

【図４】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５】本発明の多重管形蛍光ランプの第４の実施形態
を示す一部切欠拡大断面図

【図６】本発明の多重管形蛍光ランプの第５の実施形態
の製造過程を示す排気装置の概念図

【図７】本発明の多重管形蛍光ランプの第５の実施形態
の製造過程を示す排気炉の概念図

【図８】本発明の多重管形蛍光ランプの第６の実施形態
の製造過程を示す排気装置の概念図

【図９】本発明の多重管形蛍光ランプの第６の実施形態
における封着工程を示す要部拡大断面図

【図１０】本発明の照明装置の第１の実施形態を示す車
載計器用の液晶表示装置の分解斜視図

【図１１】本発明の照明装置の第２の実施形態を示す読
取装置の概念的断面図

【図１２】従来の２重管形蛍光ランプの断面図

【符号の説明】

１…発光管 １ａ…ガラスバルブ １ｂ…電極 １ｃ…リード線 １ｄ…蛍光体層 ２…ガラス外管 ３…ゲッター

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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
   ブの両端部に封着されたガラス外管と；ガラス外管およ
   び発光管の間の空間内に封入されたゲッターと；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】ゲッターは、ガラス外管の内面に被着され
   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】ゲッターは、発光管の外面に被着されてい
   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】ゲッターは、遊動可能に封入されているこ
   とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の多
   重管形蛍光ランプ。
5. 【請求項５】ガラス外管は、一端が発光管の封着部に封
   着され、他端が発光管の封着部より中央側に封着されて
   いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記
   載の多重管形蛍光ランプ。
6. 【請求項６】発光管は、外径が６ｍｍ以下、肉厚１ｍｍ
   以下であり；ガラス外管は、外径が８ｍｍ以下、肉厚１
   ｍｍ以下である；ことを特徴とする請求項１ないし５の
   いずれか一記載の多重管形蛍光ランプ。
7. 【請求項７】発光管は、外径が４ｍｍ以下、肉厚が０．
   １〜０．７ｍｍ、全長が３０〜３００ｍｍであり；ガラ
   ス外管は、外径が６ｍｍ以下、肉厚が０．１〜０．７ｍ
   ｍ、全長が３０〜３００ｍｍである；ことを特徴とする
   請求項１ないし６のいずれか一記載の多重管形蛍光ラン
   プ。
8. 【請求項８】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７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。