JPS6321309B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6321309B2 JPS6321309B2 JP16557778A JP16557778A JPS6321309B2 JP S6321309 B2 JPS6321309 B2 JP S6321309B2 JP 16557778 A JP16557778 A JP 16557778A JP 16557778 A JP16557778 A JP 16557778A JP S6321309 B2 JPS6321309 B2 JP S6321309B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nesa
- phosphor layer
- phosphor
- depressions
- fluorescent lamp
- Prior art date
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Landscapes
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はラピツドスタート型けい光ランプに
関するものである。
関するものである。
ラピツドスタート型けい光ランプは、通常けい
光管（ガラス管）の内面にネサ膜（透明導電被
膜）を形成して、迅速なランプ始動特性を得るも
のである。ところが、このけい光ランプは、長時
間の使用にともなつて第１図のようにいわゆるあ
ばた現象（斑点状で黒褐色に変色する現象）Ａと
いう特有の劣化現象が生起する欠点があつた。こ
の現象の生起原因は次のように考えられる。すな
わち、あばた現象Ａの生ずる位置はけい光管１の
両管端１ａ，１ｂから10〜20％長さの位置（120
cm長40Wタイプのランプでは10〜30cmの所）であ
り、これはけい光管１の管壁最冷部であつて管内
に封入された過剰の水銀が凝集し、けい光体表面
に付着しやすい部分に相当する。一方、けい光ラ
ンプの点灯中は管内水銀粒にほぼ管内放電電位分
布に相応した電位がかかり、またネサ膜はほぼ中
位の電位状況となつていて、水銀凝集位置におい
ては一般に水銀粒とネサ膜との間にけい光体をは
さんでかなりの電位差がかかる。この電位差によ
り、けい光体が絶縁破壊すると、その放電エネル
ギーの熱によりけい光体の溶解や飛散等が起り、
同時に内蔵していた酸素等の不純ガスも放出す
る。その結果水銀が酸化したり、アマルガム化し
たり、あるいはけい光体が変成したりして着色化
し、放電破壊の繰返しや水銀付着部分の各所での
放電破壊の生起により次第に第１図のようにあば
た状になつて表われるのである。
光管（ガラス管）の内面にネサ膜（透明導電被
膜）を形成して、迅速なランプ始動特性を得るも
のである。ところが、このけい光ランプは、長時
間の使用にともなつて第１図のようにいわゆるあ
ばた現象（斑点状で黒褐色に変色する現象）Ａと
いう特有の劣化現象が生起する欠点があつた。こ
の現象の生起原因は次のように考えられる。すな
わち、あばた現象Ａの生ずる位置はけい光管１の
両管端１ａ，１ｂから10〜20％長さの位置（120
cm長40Wタイプのランプでは10〜30cmの所）であ
り、これはけい光管１の管壁最冷部であつて管内
に封入された過剰の水銀が凝集し、けい光体表面
に付着しやすい部分に相当する。一方、けい光ラ
ンプの点灯中は管内水銀粒にほぼ管内放電電位分
布に相応した電位がかかり、またネサ膜はほぼ中
位の電位状況となつていて、水銀凝集位置におい
ては一般に水銀粒とネサ膜との間にけい光体をは
さんでかなりの電位差がかかる。この電位差によ
り、けい光体が絶縁破壊すると、その放電エネル
ギーの熱によりけい光体の溶解や飛散等が起り、
同時に内蔵していた酸素等の不純ガスも放出す
る。その結果水銀が酸化したり、アマルガム化し
たり、あるいはけい光体が変成したりして着色化
し、放電破壊の繰返しや水銀付着部分の各所での
放電破壊の生起により次第に第１図のようにあば
た状になつて表われるのである。
一方、このラピツドスタート型けい光ランプの
始動性について検討すると、これは内包水銀の状
態やネサ膜等の起動補助導体により変わつてく
る。すなわち、放電気体となる水銀は温飽和（殆
んどは液状で残り、一部のみが気体化）の形で使
われるので、周囲温度の変化に対して特性の変化
が大きく、その始動性は第２図に示すように低温
または高温になるにつれ悪化する。しかもこの特
性はランプ設計を変えた場合、例えば(1)管径をよ
り細くする、(2)管内の希ガスをより重希ガス（例
えばクリプトン）に変える、(3)管内の希ガス圧を
増す、等にすると、より悪い方へ移行し、結局、
ランプが使用される周囲温度あるいはデザイン設
計によるため、用途別に始動性が変わつてくるこ
とになる。しかし他方の起動補助導体について
は、ランプの外面に導電条を施こしたいわゆる外
面ストライプタイプのランプと比べるとネサ膜の
方が全体的にははるかに始動性が優れているが、
前記水銀状態の影響があるため０℃以下の低温あ
るいは上記の設計変更等により、やはり始動性が
落ちてくる。この場合、管内全面に被膜されたネ
サ膜の全長の抵抗値をより小さくすることにより
改良できることが考えられる。ネサ膜抵抗と始動
電圧の関係を見ると、第３図の曲線Ｘのようにネ
サ膜全抵抗の低下と共に始動するに必要な電圧も
低くなつており、ネサ膜抵抗を低下することによ
り、前記用途別にかかわらず、始動性の改良を図
りうることが判明する。しかしながら、この抵抗
はまた前記したあばた現象の生起にも大きな影響
を及ぼしており、第３図の曲線Ｙのようにその抵
抗が小さい程、あばた発生が大きく、特に50KΩ
以下になると極端に悪くなる傾向があつて、始動
性能を改善するのにネサ膜抵抗を低下させたいと
思つても、あばた現象の発生により制限されるの
である。
始動性について検討すると、これは内包水銀の状
態やネサ膜等の起動補助導体により変わつてく
る。すなわち、放電気体となる水銀は温飽和（殆
んどは液状で残り、一部のみが気体化）の形で使
われるので、周囲温度の変化に対して特性の変化
が大きく、その始動性は第２図に示すように低温
または高温になるにつれ悪化する。しかもこの特
性はランプ設計を変えた場合、例えば(1)管径をよ
り細くする、(2)管内の希ガスをより重希ガス（例
えばクリプトン）に変える、(3)管内の希ガス圧を
増す、等にすると、より悪い方へ移行し、結局、
ランプが使用される周囲温度あるいはデザイン設
計によるため、用途別に始動性が変わつてくるこ
とになる。しかし他方の起動補助導体について
は、ランプの外面に導電条を施こしたいわゆる外
面ストライプタイプのランプと比べるとネサ膜の
方が全体的にははるかに始動性が優れているが、
前記水銀状態の影響があるため０℃以下の低温あ
るいは上記の設計変更等により、やはり始動性が
落ちてくる。この場合、管内全面に被膜されたネ
サ膜の全長の抵抗値をより小さくすることにより
改良できることが考えられる。ネサ膜抵抗と始動
電圧の関係を見ると、第３図の曲線Ｘのようにネ
サ膜全抵抗の低下と共に始動するに必要な電圧も
低くなつており、ネサ膜抵抗を低下することによ
り、前記用途別にかかわらず、始動性の改良を図
りうることが判明する。しかしながら、この抵抗
はまた前記したあばた現象の生起にも大きな影響
を及ぼしており、第３図の曲線Ｙのようにその抵
抗が小さい程、あばた発生が大きく、特に50KΩ
以下になると極端に悪くなる傾向があつて、始動
性能を改善するのにネサ膜抵抗を低下させたいと
思つても、あばた現象の発生により制限されるの
である。
したがつて、この発明の目的は、あばた現象の
発生を防止するとともに始動性をさらに改善する
ことができるラピツドスタート型けい光ランプを
提供することである。
発生を防止するとともに始動性をさらに改善する
ことができるラピツドスタート型けい光ランプを
提供することである。
この発明は前記あばた発生原因に鑑み、けい光
体層表面に一定範囲で陥没部を形成してあばた発
生を抑制するとともにネサ膜抵抗値を低下できる
ようにして、あばた発生がなくしかも始動性を良
くするようにしたものである。
体層表面に一定範囲で陥没部を形成してあばた発
生を抑制するとともにネサ膜抵抗値を低下できる
ようにして、あばた発生がなくしかも始動性を良
くするようにしたものである。
すなわち、まず前記あばた発生原因を検討する
と、絶縁破壊によつて生ずるけい光体の溶解や飛
散の程度は、絶縁破壊の程度すなわち破壊放電電
圧によつて左右される。この破壊放電電圧は第４
図ａのようにけい光体２の層厚ｄ１によつて決ま
る。図で３はネサ膜、４は水銀粒である。したが
つて層厚ｄ１を小さくすれば電圧低下になるが、
それでは光束減退になるから同図ｂのように陥没
部５を形成すると、陥没部５の底部とネサ膜３と
の距離ｄ２はｄ１＞ｄ２であるから放電電圧も小
さく、したがつて陥没部５ではけい光体の溶解や
飛散の程度を抑えてあばた化を抑制できる。しか
も電位をもつた水銀粒４はネサ膜３に近い陥没部
５の底部に落ち込み付着する傾向があるため、光
束減退を抑えてあばた現象の発生を防止できるの
である。そしてこの陥没部５は、その原理から、
できるだけ深く（たとえば層厚の1/2以上）、でき
るだけ広い開口面積（たとえば5μ2（平方ミクロ
ン）以上）をもち、かつ陥没部数が多い程あばた
防止に効果的であると考えられる。陥没部の製法
は、たとえば平均粒径12μ位のけい光体粉体を、
5μ程度以下の細粉を沈降法等でカツトして、酢
酸アミル等の有機溶剤中にけんだくさせ、その溶
液を通常の製法にてガラス管に塗布し乾燥させ焼
成することにより得られる。特に溶剤中へニトロ
セルロース等の増粘剤の混入量を加減すると容易
に陥没部の状態が変わる。
と、絶縁破壊によつて生ずるけい光体の溶解や飛
散の程度は、絶縁破壊の程度すなわち破壊放電電
圧によつて左右される。この破壊放電電圧は第４
図ａのようにけい光体２の層厚ｄ１によつて決ま
る。図で３はネサ膜、４は水銀粒である。したが
つて層厚ｄ１を小さくすれば電圧低下になるが、
それでは光束減退になるから同図ｂのように陥没
部５を形成すると、陥没部５の底部とネサ膜３と
の距離ｄ２はｄ１＞ｄ２であるから放電電圧も小
さく、したがつて陥没部５ではけい光体の溶解や
飛散の程度を抑えてあばた化を抑制できる。しか
も電位をもつた水銀粒４はネサ膜３に近い陥没部
５の底部に落ち込み付着する傾向があるため、光
束減退を抑えてあばた現象の発生を防止できるの
である。そしてこの陥没部５は、その原理から、
できるだけ深く（たとえば層厚の1/2以上）、でき
るだけ広い開口面積（たとえば5μ2（平方ミクロ
ン）以上）をもち、かつ陥没部数が多い程あばた
防止に効果的であると考えられる。陥没部の製法
は、たとえば平均粒径12μ位のけい光体粉体を、
5μ程度以下の細粉を沈降法等でカツトして、酢
酸アミル等の有機溶剤中にけんだくさせ、その溶
液を通常の製法にてガラス管に塗布し乾燥させ焼
成することにより得られる。特に溶剤中へニトロ
セルロース等の増粘剤の混入量を加減すると容易
に陥没部の状態が変わる。
しかしながら、この陥没部５の存在は、部分的
な輝度低下したがつて輝度むらを生じうるし、陥
没部数が多くなると平均としてけい光体の層厚が
小さくなり、光束減退を招くことが考えられる。
な輝度低下したがつて輝度むらを生じうるし、陥
没部数が多くなると平均としてけい光体の層厚が
小さくなり、光束減退を招くことが考えられる。
そこで、まず通常のけい光管を用い、これに
50KΩ程度のネサ膜を形成し、塗布量３mg／cm2程
度のけい光体を前記製法により塗布し、封入水銀
量を約30mgとしたけい光ランプを作製し、このけ
い光ランプを用いて陥没部数に対する輝度むら感
を検討した。その結果は第５図のとおりである。
図の縦軸（輝度むら感）で、ａは輝度むら感を大
きく感ずる位置、ｂは普通に感ずる位置、ｃはや
や感ずる位置、ｄは不明か全く感じない位置で、
横軸の陥没部数（×105個／mm2）に対してプロツ
トしている。この図より、陥没部数は約106個／
mm2（＝10個／（100μ×100μ））以上で輝度むらが
生じないことが判明した。つぎに、前記同様のけ
い光ランプを用い陥没部数を約106個／mm2にして、
けい光体の内表面に対する陥没部の総合面積の面
積比に対する光束（％）およびあばた発生度
（％）を検討した。結果は第６図のとおりである。
図でＳは光束曲線、Ｖはあばた曲線である。すな
わち、面積比が１／200〜１／20の範囲において、
あばたが発生せずかつ光束も減退しないで実用可
能であることが判明した。
50KΩ程度のネサ膜を形成し、塗布量３mg／cm2程
度のけい光体を前記製法により塗布し、封入水銀
量を約30mgとしたけい光ランプを作製し、このけ
い光ランプを用いて陥没部数に対する輝度むら感
を検討した。その結果は第５図のとおりである。
図の縦軸（輝度むら感）で、ａは輝度むら感を大
きく感ずる位置、ｂは普通に感ずる位置、ｃはや
や感ずる位置、ｄは不明か全く感じない位置で、
横軸の陥没部数（×105個／mm2）に対してプロツ
トしている。この図より、陥没部数は約106個／
mm2（＝10個／（100μ×100μ））以上で輝度むらが
生じないことが判明した。つぎに、前記同様のけ
い光ランプを用い陥没部数を約106個／mm2にして、
けい光体の内表面に対する陥没部の総合面積の面
積比に対する光束（％）およびあばた発生度
（％）を検討した。結果は第６図のとおりである。
図でＳは光束曲線、Ｖはあばた曲線である。すな
わち、面積比が１／200〜１／20の範囲において、
あばたが発生せずかつ光束も減退しないで実用可
能であることが判明した。
以上を要約すると、陥没部をその数において
106／mm2以上、面積比において１／200〜１／20と
限定することにより、陥没部のない従来のものと
比較して光束を減退せずかつ輝度むらもなくしか
もあばた現象を発生させないで実用向きであると
いう結果が得られる。
106／mm2以上、面積比において１／200〜１／20と
限定することにより、陥没部のない従来のものと
比較して光束を減退せずかつ輝度むらもなくしか
もあばた現象を発生させないで実用向きであると
いう結果が得られる。
さらに引続き、このような陥没部をもつたけい
光ランプを用いてネサ膜抵抗とあばた発生度との
関係を検討した。結果は第７図のとおりである。
図でＱ１は陥没部数を約３（個／100μ×100μ）、
面積比１／500以下としたときの比較用曲線（ほ
とんど陥没部がないのに相当）、Ｑ２は陥没部数
約10（個／100μ×100μ）、面積比約１／200とした
ときの曲線（前記している陥没部の条件に相当）
である。この図より、前記陥没部をもつたけい光
体層に対しては、ネサ膜抵抗値を50KΩ以下にす
ることが可能となり、その結果従来よりも始動性
をさらに向上できることとなつた。ただし、ネサ
膜抵抗値の下限は約10KΩとするのがよい。これ
はネサ膜がけい光管の放電路に対して並列関係に
あり、ネサ膜抵抗値が10KΩよりも下がるとネサ
膜での消費電力が無視できなくなり損失が増大す
るからである。たとえば40Wのけい光ランプの場
合、ネサ膜抵抗値が10KΩのとき放電路の抵抗値
は0.23KΩ程度となる。
光ランプを用いてネサ膜抵抗とあばた発生度との
関係を検討した。結果は第７図のとおりである。
図でＱ１は陥没部数を約３（個／100μ×100μ）、
面積比１／500以下としたときの比較用曲線（ほ
とんど陥没部がないのに相当）、Ｑ２は陥没部数
約10（個／100μ×100μ）、面積比約１／200とした
ときの曲線（前記している陥没部の条件に相当）
である。この図より、前記陥没部をもつたけい光
体層に対しては、ネサ膜抵抗値を50KΩ以下にす
ることが可能となり、その結果従来よりも始動性
をさらに向上できることとなつた。ただし、ネサ
膜抵抗値の下限は約10KΩとするのがよい。これ
はネサ膜がけい光管の放電路に対して並列関係に
あり、ネサ膜抵抗値が10KΩよりも下がるとネサ
膜での消費電力が無視できなくなり損失が増大す
るからである。たとえば40Wのけい光ランプの場
合、ネサ膜抵抗値が10KΩのとき放電路の抵抗値
は0.23KΩ程度となる。
以上のように、この発明のラピツドスタート型
けい光ランプは、導電性透明被膜の抵抗を約10K
Ω以上かつ約50KΩ以下とし、かつけい光体層の
表面に106個／mm2以上で１／200〜１／20の面積比
の陥没部を形成したため、輝度むらがなく光束を
減退することがなく、しかもあばた現象を発生せ
ずに始動性を向上できるという効果を有する。
けい光ランプは、導電性透明被膜の抵抗を約10K
Ω以上かつ約50KΩ以下とし、かつけい光体層の
表面に106個／mm2以上で１／200〜１／20の面積比
の陥没部を形成したため、輝度むらがなく光束を
減退することがなく、しかもあばた現象を発生せ
ずに始動性を向上できるという効果を有する。
第１図は従来のラピツドスタート型けい光ラン
プの底面図、第２図は温度に対する始動電圧の特
性図、第３図はネサ膜全長の抵抗に対する始動電
圧の特性図、第４図はけい光ランプの要部拡大断
面図、第５図は陥没部数に対する輝度むら感の特
性図、第６図は陥没部の面積比に対する光束
（％）およびあばた発生度の特性図、第７図はネ
サ膜全長の抵抗値に対するあばた発生度の特性図
である。 １……けい光管、２……けい光体、３……ネサ
膜、４……水銀粒、５……陥没部。
プの底面図、第２図は温度に対する始動電圧の特
性図、第３図はネサ膜全長の抵抗に対する始動電
圧の特性図、第４図はけい光ランプの要部拡大断
面図、第５図は陥没部数に対する輝度むら感の特
性図、第６図は陥没部の面積比に対する光束
（％）およびあばた発生度の特性図、第７図はネ
サ膜全長の抵抗値に対するあばた発生度の特性図
である。 １……けい光管、２……けい光体、３……ネサ
膜、４……水銀粒、５……陥没部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ けい光管と、このけい光管の内面の全周に塗
膜形成された約10KΩ以上かつ約50KΩ以下の電
気抵抗をもつ導電性透明膜と、この導電性透明膜
の内表面に塗布されたけい光体層と、このけい光
体層の内表面に106個／mm2以上形成されるととも
にけい光体層の内表面の全面積に対して１／200
〜１／20の面積比で形成された破壊放電電圧低下
用有底陥没部とを備えたラピツドスタート型けい
光ランプ。 ２ 前記陥没部の深さは前記けい光体層の厚さの
１／２以上であり、かつ、その表面積は5μ2以上であ
る特許請求の範囲第１項記載のラピツドスタート
型けい光ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16557778A JPS5593656A (en) | 1978-12-30 | 1978-12-30 | Rapid start type fluorescent lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16557778A JPS5593656A (en) | 1978-12-30 | 1978-12-30 | Rapid start type fluorescent lamp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5593656A JPS5593656A (en) | 1980-07-16 |
| JPS6321309B2 true JPS6321309B2 (ja) | 1988-05-06 |
Family
ID=15814992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16557778A Granted JPS5593656A (en) | 1978-12-30 | 1978-12-30 | Rapid start type fluorescent lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5593656A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08233317A (ja) * | 1995-02-27 | 1996-09-13 | Sato:Kk | 床下換気口 |
| US11712770B2 (en) * | 2019-01-28 | 2023-08-01 | Okuma Corporation | Machine tool |
-
1978
- 1978-12-30 JP JP16557778A patent/JPS5593656A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08233317A (ja) * | 1995-02-27 | 1996-09-13 | Sato:Kk | 床下換気口 |
| US11712770B2 (en) * | 2019-01-28 | 2023-08-01 | Okuma Corporation | Machine tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5593656A (en) | 1980-07-16 |
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