JPH06267505A - コンパクト形蛍光ランプ - Google Patents
コンパクト形蛍光ランプInfo
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- JPH06267505A JPH06267505A JP5048429A JP4842993A JPH06267505A JP H06267505 A JPH06267505 A JP H06267505A JP 5048429 A JP5048429 A JP 5048429A JP 4842993 A JP4842993 A JP 4842993A JP H06267505 A JPH06267505 A JP H06267505A
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
にバルブにクラックやリークの発生のないコンパクト形
の蛍光ランプを提供することを目的とする。 【構成】 両端部に圧潰封止部2a、2b、3a、3b
を有するU字形に形成したガラスバルブ2、3を複数個
近接して併設するとともにそれぞれのガラスバルブ2、
3が連通して一つの蛇行状の放電路1rを形成するよう
構成したものにおいて、上記放電路1r端部に位置する
以外の圧潰封止部2b、3bにはリード線4が封止され
ていない。 【効果】 封止部にリード線に起因するクラックやリー
クの発生がなくなるとともに同一のバルブを用いても放
電路が長くなるので発光効率を向上させることができる
とともに外観的に少々形状の劣る接続部を封止部と一緒
に口金内に収容できるなど、特性、品質および歩留りの
向上がはかれる。
Description
バルブを複数個近接して接続し一つの蛇行状の放電路を
形成したコンパクト形蛍光ランプに関する。
れ長寿命な蛍光ランプが数多く使用される傾向にある。
蛍光ランプを白熱電球の代替光源として使用する場合、
ランプを小形化して光効率をさらに高めることが有利と
なり、このため直管形の蛍光ランプに代わって、U字
形、H字形、蛇行形あるいは鞍形などの屈曲した放電路
を持つコンパクト形と呼ばれる蛍光ランプが開発され市
場に出回っている。
マウントを封止したU字形の蛍光ランプおよび一本の長
尺なガラスバルブを数か所で屈曲した蛍光ランプを除
き、基本的にはU字形に形成したガラスバルブを2本対
向して接続し屈曲した蛍光ランプを得ている。
電極マウントとの封止は、ガラスバルブの両端開口部内
にフレアステムからなるマウントを介在させ、バルブと
マウントとを同軸的に回転してバルブの両端部を同一バ
ーナで加熱し両端部を同時に封止している。なお、この
とき一方のバルブ端部は単に気密に閉塞されればよいの
で、そのマウントは熱陰極を構成するフィラメントコイ
ルを具備していない出来合いのフレアステムが使用され
ている。
するランプでは、上述のようにガラスバルブを回転させ
ながら封止するため封止機械が複雑で高価になるととも
に同形のステムを使っているとはいえ同じバーナで加熱
しているので両端の封止が均等にできないことがあり、
一方が焼き過ぎ孔があいたり焼き不足により完全に封着
ができなかったりすることがあった。
ド線をガラスビードによって支持させた簡単な構造のビ
ードマウントを使用し、作業が容易な圧潰封止をしてラ
ンプを製作することが行われている。
を回転させずに静止した状態のバルブの両端部を対向す
る両側面から個別のバーナを当て加熱していくと軟化溶
融した両壁面がバーナのフレーム圧力によって内方に押
しやられる。そして、さらに加熱をすすめると壁面はバ
ルブの中央線上にあるリード線部分にまで凹みこのリー
ド線に引っ掛かるような状態で両壁面が接触する。そこ
で、バルブの両側からピンチャーで押圧すると接触面で
混融して内部にリード線がガラス中に埋設される。ま
た、このとき一方の封止部内にはリード線とともに排気
管も封止されるが、排気管内には耐熱金属線が挿通され
ピンチャーで押圧後にこの金属線が引き抜かれ排気管孔
が閉塞されないようにしている。
ことが製造にあたり作業能率上好ましく、各端部を加熱
するバーナはそれぞれ異なるが圧潰封止においても同時
に封止がすすめられ、このため図10に示すようにこの
種ビードマウントを用いたランプでも、一方のマウント
M1にはリード線L、L間にフィラメントコイルFを継
線しているが、他方のマウントM2はリード線L、Lの
みでフィラメントコイルが継線してなく、バルブB封止
時には両端部を同形のバーナで同時間加熱することによ
って均等に封止して封止部B1、B2を形成するように
している。
この後フィラメントコイルが継線していない側のバルブ
壁に孔を開けガラスの突出部Cを形成する。そして、こ
のバルブBと同様に突出部Cを形成した他のバルブBと
の突出部C相互を融合して接続し、鞍形やW(M)形な
どの放電路を形成したランプを製作している。
けガラスの突出部Cを形成するに当たっては、孔あけ予
定部近傍のバルブ壁を加熱し加工する必要がある。しか
し、この封止部B2にはバルブBのガラスと熱膨張率を
近似させたとはいえ金属材料からなるリード線L、Lが
埋設されているため封止の際の加工歪みが残存してい
る。この歪みが残存しているバルブBの封止部B2近傍
を再加熱することは、封止部B2の近傍にクラツクが発
生し易く、この熱加工によるクラツクを防止するために
は突出部Cの形成位置を封止部B2から離す必要があっ
た。
出部Cの形成位置が封止部B2から離れているというこ
とはU字形バルブBの端から端までの放電路が有効に使
われていることではなく、放電路を途中から短絡するこ
とになり、鞍形やW(M)形などの放電路の長さが短く
なることでありランプの発光効率を低下させている。ま
た、ランプ完成後にはこの突出部Cを接続した部分は蛍
光体膜が被覆されていないことと外観上から口金内に位
置するよう配置されていて、この点でも発光効率を低下
させる要因となっていた。さらに、封止部B2内に埋設
されているリード線L、Lはリークの虞があり、その埋
設本数はできるたけ少い方が好ましい。
る部分は加工前に蛍光体膜を剥がしておかないとガラス
より高融点の蛍光体粒子が溶融したガラス中に混入し、
成形後にクラックの原因となることからである。
ムからなるマウントを封止し、他端にはマウントを介在
させずにバルブの先端を焼き縮めて閉塞封止し丸味をも
たせるように形成したものがある。しかし、この場合も
U字形のバルブを回転させながら両端部を共通のバーナ
で加熱し封止させるもので、封止機械が複雑で高価にな
るとともに両端の封止を同時に進行させるにはバーナの
調整が難しく作業に熟練を要し生産性があまりよくなか
った。
で,放電路を長くし発光効率を向上できるとともにバル
ブにクラックやリークの発生のないコンパクト形の蛍光
ランプを提供することを目的とする。
のコンパクト形蛍光ランプは、両端部に圧潰封止部を有
するU字形に形成したガラスバルブを複数個近接して併
設するとともにそれぞれのガラスバルブが連通して一つ
の蛇行状の放電路を形成するよう構成したものにおい
て、上記放電路端部に位置する以外の圧潰封止部にはリ
ード線が封止されていないことを特徴としている。
光ランプは、放電路が鞍形に形成されていることを特徴
としている。
光ランプは、放電路がW(M)形に形成されていること
を特徴としている。
光ランプは、放電路の中間部に位置する圧潰封止部に排
気管を有することを特徴としている。
のバーナで封止できるの封止作業時の調整が容易であ
り、一方の端部にはリード線が介在しないのでこの封止
部には残存歪みが少なくクラックやリークの発生がな
く、かつ、突出部を先端近くに形成できるので放電路を
長くすることができた。
する。
からみた斜視図、図2は図1の一方のU字形ガラスバル
ブの断面正面図、図3は図1の他方のU字形ガラスバル
ブの断面正面図、図4は図1の側面図をそれぞれ示す。
スや鉛ガラスなどからなるガラス管の中央部を屈曲した
一対のU字形ガラスバルブ2、3を接続し形成してい
る。したがって、このバルブ1は一方のU字形ガラスバ
ルブ2、他方のU字形ガラスバルブ3および接続部23
の内部の各放電路2r、3r、23rが連通され蛇行状
の一本の放電路1rを形成している。
は圧潰して気密に封止られ、圧潰封止部2aと圧潰封止
部2b、圧潰封止部3aと圧潰封止部3bとは同一方向
に圧潰面を有している。そして、圧潰封止部2aにはビ
ードマウント4とソーダ石灰ガラスや鉛ガラスなどから
なる排気管51が、封止部3aにはビードマウント4
が、封止部3bには上記と同材料の排気管52がそれぞ
れ封止られ、封止部2bにはバルブ2のガラス以外のも
のは存在しない。
部23は封止部2b近傍および封止部3b近傍に孔23
a、23bをあけガラスを突出させ、この突出させた部
分を接続することによって形成してある。なお、6はバ
ルブ1の内面に形成された蛍光体膜で、各封止部2a、
2b、3a、3b近傍は上述したように蛍光体粒子がガ
ラス内に混入してクラックを生じないよう特に封止部2
bと3bは接続部形成のためやや長く蛍光体膜6の非形
成部61、62を有している。
や鉄にニッケルメッキした内部リード線4aにガラスと
の気密封着性のよいジュメット線やこのジュメット線に
ニッケルメッキしたものを封着線4bおよび外部リード
線4cとして接続したリード線4を2本用い、鉛ガラス
からなるガラスビード4d内に内部リード線4a部を埋
設しリード線4、4を支持させるとともに、内部リード
線4a、4a間にコイル状フィラメント4eを継線した
ものからなる。そして、バルブ2、3の上記圧潰封止部
2aと3b内には内部リード線4a部が0.5mm以上
の長さ埋め込まれた状態で封着線4b部が気密に封止さ
れている。
封止部2a側の排気管51内には凹部5cを隔て水銀ア
マルガム5d収容され、封止部3a側の排気管52はバ
ルブ1内を排気し希ガスを封入したのち封切してある。
なお、5a、5bは排気通路である。
2a、2b、3a、3bの近傍までがこの接合強度維
持、電気的接続、外観上などのことから口金内に収容さ
れ接着剤を介し接合されるが、本発明ではU字形ガラス
バルブ2、3の封止部2bと3bにはリード線などの異
種のものがないので圧潰封止加工による残存歪みが少な
く、バルブ2、3の端部に近い部分に接続部23を形成
しても封止部2b、3bにリード線に起因するクラック
やリークの発生がない。また、バルブ2、3の端部の近
い部分に接続部23を形成できるので、同一のバルブ
2、3を用いても放電路が長くなるので発光効率を向上
させることができる。
図5の(a)〜図7(n)に示すように順を追って説明
する。
蛍光体の塗布工程で、まず、ガラス管をU字形に屈曲し
たバルブ2(3)を用意し、開口端を上にして蛍光体液
6aを7分目位まで注入する。(図a) そして、このバルブ2(3)の両脚部放電路2c、2d
(3c、3d)が同一平面にある状態でこの平面に対し
直交する方向にバルブ2(3)を傾斜させると両脚部放
電路2c、2d(3c、3d)の開口端から蛍光体液6
aがこぼれ始め(図b、図c)、さらに、バルブ2
(3)を傾斜し回転させ開口端を下向きにすれば蛍光体
液6aは両脚部放電路2c、2d(3c、3d)の開口
端近傍にも流れ、すなわち、バルブ2(3)内全面に蛍
光体液6aが塗布される。(図d) つぎに、このバルブ2(3)の開口端側が下向きのまま
でベーキング炉を通し、蛍光体塗布液6aを焼成して蛍
光体被膜6を形成し、封止時障害となる開口端部の蛍光
体被膜を剥がして非形成部61を設けた蛍光体被膜6形
成バルブ2(3)を得る。なお、一方の脚部放電路2d
(3d)にはこの非形成部61に連続して一部をさらに
剥がした非形成部62を設けておく。(脚部放電路3d
では反対側面となる。)(図e) つぎに、図6(a)〜(e)は封止工程で、図(b)〜
(e)で上段側はバルブ2側、下段側は他方のバルブ3
側の工程を示し、対象封止体の具体的構成は異なるがそ
の作用は同じであるので主としてバルブ2側を代表とし
て説明する。
c側にはビードマウント4と排気管51を用意し、脚部
放電路2d側には何も用意しない。(図b) (他方のバルブ3の脚部放電路3c側にはビードマウン
ト4を、脚部放電路3d側には排気管52を用意する。
(図b)) そして、脚部放電路2cの開口端部にビードマウント4
および排気管5aを介在させ(図c)、脚部放電路2d
の開口端には何も置かずにして、バルブ2を回転させず
に静止した状態の両開口端部を対向する両側面から別々
のバーナ71、71で加熱溶融する。(図d) この加熱により軟化溶融した両壁面がバーナ71、71
のフレーム圧力によって内方に押しやられる。そして、
さらに加熱をすすめると脚部放電路2c側の壁面はバル
ブ2の中央線上にあるリード線4、4および排気管51
部分にまで凹みこのリード線4、4および排気管51に
引っ掛かるような状態で両壁面が接触する。また、脚部
放電路2d側の壁面はバルブ2の中央部分にまで凹み互
いの壁面が接触する。このとき両開口端部がほぼ同一時
間で同一に溶融するよう各バーナ71、71の火力調整
をしておく。そこで、この溶融した部分を両側からピン
チャー8、8で押圧すると接触面で混融して、脚部放電
路2c側は内部にリード線4、4の封着線4b、4b部
分がガラス中に埋設された封止部2aが、また、脚部放
電路2d側にはガラスを圧潰した封止部2bが形成され
る。(図e) なお、この封止は排気管51の外側が溶融するよう加熱
しなければならず、脚部放電路2d側より脚部放電路2
c側の方のバーナ71、71の火力を強くしておく必要
がある。また、この排気管51の中間部は封止作業時に
バーナを当て凹部を形成しておくと、この凹部は圧潰封
止後には図2に示すような封止部2a内において縮径部
5cとなる。また、バルブ3は両脚部放電路3c、3d
に介在物があるので同程度の火力でよい。(図e) また、この封止に際し圧潰封止部2a、3b内に埋め込
まれるリード線4部分は、ガラスとのなじみのよい封着
線4b部が気密に封止されていることはもちろんである
が、封着線4bと溶接された内部リード線4a部分が
0.5mm以上で圧潰封止部2a、3aの高さの50%
を上限としてそれ以下の長さを埋め込まれた状態である
のが好ましい。これは、封着線4b部が封止部2a、3
bより外方に露出していると封着線4bより大径で重量
のある内部リード線4aの負荷が封着線4bにかかり、
振動や衝撃によって内部リード線4aが曲りフィラメン
トコイル4eを変形したり断線させたりして所定の特性
が得られなくなったり、ジュメット線の場合表面の被覆
から不純ガスが発生して、放電開始電圧を高めたり、早
期に黒化したり、短寿命となったりするなど品質の低下
を起こすことがある。また、逆に内部リード線4aの埋
め込みが深過ぎるとガラスとの熱膨脹率差が大きくなじ
みがよくないことから、封止部2a、3bにクラックや
リークを生じ歩留まりが低下する。
(3d)側の排気管51(52)から非酸化性のガスた
とえば窒素を約500mAqの圧力で流入させ、脚部放
電路2d(3c)側の開口端部から排出して、排気管5
1(52)の孔5a(5b)が潰れ排気が不能になる
(排気管52は内部に収容したアマルガムが機能しなく
なる)ことや加熱されるビードマウント4や蛍光体膜6
の酸化防止とバルブ2(3)や蛍光体膜6が吸着してい
る水蒸気などの不純ガスの除去をしている。そして、マ
ウント4が封止されたら窒素の圧力を約2000mAq
に上げて封止部のガラス肉溜りを延ばし封止部2a、2
b(3a〜3b)を成形する。このように非酸化性ガス
を通流させることにより、バルブ2(3)内の不純ガス
が除去されランプの早期黒化、始動電圧の上昇、バルブ
2(3)内壁への水銀付着の防止などがはかれる。
ら排気工程までを示し、図(b)で上段側はバルブ2
側、下段側は他方のバルブ3側の工程を示す。
2は、つぎに圧潰封止部2bに隣接する蛍光体被膜6の
ない非形成部62を加熱する。そして、この加熱部が軟
化溶融してきたら排気管51から窒素ガスなどの高圧気
体たとえば窒素ガスをバルブ2内に吹き込むと、内圧が
上がり上記軟化している溶融部が吹き破れて突出した穴
23aが形成される。(図aの上側)(図aにおいて左
側は背面図、右側は側面図である。)また、バルブ3に
ついても上記と同様に蛍光体被膜6のない非形成部62
を加熱し、上記と同様に突出した穴23bを形成する。
(図aの下側) つぎに、上記のバルブ2および3の突出した穴23aと
穴23bとを対向させてこれら突出部をバーナ72、7
2で加熱する。(図b) この加熱により両突出部23aと23bとが融合し接続
部23が形成されるとともに両バルブ2、3は一体化さ
れ一本の蛇行状の放電路1rを有する鞍形のバルブ1と
なる。(図c) このように一体化された鞍形のバルブ1は、封止部2a
の排気管51内にアマルガム5dを収容し先端部を溶封
する。このアマルガム5dはこの溶封された部分と予め
形成した縮径部5cとで形成された空間内から脱落する
ことはない。つぎに、バルブ1の封止部3bに設けた排
気管52を排気装置に接続し、内部を排気し、所定の不
純ガスの放出を行った後、希ガスおよび必要に応じ水銀
を封入して排気管52を溶封する。(図d) そして、上記各封止部2a、2b、3a、3bを覆うよ
うに口金(図示しない。)を被せ接着剤などを介し取付
けることによってランプを完成させている。
従来の製造工程を大きく変えることなく行え、特に圧潰
封止工程では一方の封止部にはリード線などの異種のも
のがないので加熱バーナなどの調整も容易で、リード線
などに起因するクラックやリークの発生を防ぐことがで
きる。また、封止部に排気管が介在した場合はほぼ同材
質のものであれば問題なく融合させることができクラッ
クの発生がない。
気管の材質としてはソーダ石灰ガラスまたは鉛ガラスを
用い同材質同志あるいは異種材質を組み合わせている
が、バルブの圧潰封止部内に介在する排気管は、バルブ
加熱時にバルブと同時に溶融してしまっては排気孔が変
形して縮径するか潰れてしまう。このため従来ではピン
チャーで押圧するときに排気管内に表面が酸化した金属
棒を介在させ、押圧後にこの金属棒を引き抜き排気孔が
残るようにしている。
入れすることは装置の機構が複雑になるとともにガラス
が付着してしまうため排気管がある程度冷却してからで
ないと金属棒が引き出せずに作業に時間がかかるという
不具合があった。
中は排気管内に気体を流通させ潰れを防止すればよいこ
とが分かった。なお、この潰れは排気管の径や肉厚に関
係するもので、発明者等の実験で下記のことが確認され
た。
mのバルブ内に、鉛ガラスおよびソーダ石灰ガラスから
なる外径が4.85±0.15mmで肉厚が1.0m
m、0.7mm、0.5mmの計6種類の排気管および
ビードマウントを収容し、標準的なバーナ炎で同一時間
加熱し圧潰して封止した。
図8に示すように当初に比べ肉厚が薄いものほど縮径率
が大きかった。図8は横軸に排気管肉厚(mm)を、縦
軸に排気管内径の縮径率(%)を対比して示す。
の排気管の方が同径でも縮径率が小さいのは、その融点
が鉛ガラス約610℃、ソーダ石灰ガラス約695℃と
融点の違いからくるもので、ソーダ石灰ガラス製の排気
管の方が細径のものを使用できる。
折れ、リーク、排気管内径の縮径状況について観察した
結果を表1に示す。試験は外径が4.85±0.15m
mの鉛ガラスからなる排気管および外径が3.9±0.
15mmのソーダ石灰ガラスからなる排気管を用い上記
と同様に封止してランプを製作し各5個を試験した。
や水銀の封入に使用する側の排気管内径は2mm以上を
必要とし、また、アマルガムを収容する側の排気管内径
は1.5〜2mmを必要とするところから、標準的な封
止バーナ調整で鉛ガラス製の場合は外径4.70〜5.
00mm、肉厚0.60〜0.85mm、ソーダ石灰ガ
ラス製の場合は外径3.75〜4.05mm、肉厚0.
4〜0.7mmのものがよい。
い。たとえば,上記実施例ではバルブに形成する屈曲部
を二つの角部を有するU字形のものについて述べたが、
図9(a)、(b)に示す連続的に丸みを有するU字形
でもあるいはH字形などでもよく、また、本発明は上記
U字形バルブを組み合わせ接続して、鞍形や図9(c)
に示すW(M)形あるいはU字形バルブを3個以上接続
して形成したランプであってもよい。また、バルブ2、
3の接続部とする部分の蛍光体膜を予め四角形状に剥が
したが、四角形状に限らず円形などできる限り小面積を
剥離した方が光特性上好ましい。
の排気管を有し、端の1本はアマルガム収容用、他の1
本はバルブ内の排気と希ガスの封入用として排気効率を
上げるため中央寄りに設けたものについて述べたが、こ
の配置に限らず図9(c)に示すようにマウントが封止
されるバルブの両端部にそれぞれ排気管を設け、両端か
ら同時に排気したりまたは一方から不活性ガスを送り他
方から排出して通流させるなどしてもよい。また、排気
管は2本でなくても1本でもあるいは必要に応じ3本以
上であっても差支えない。
を収容したが、アマルガムの収容場所は排気管に限らず
バルブ内であってもよく、また、アマルガムを用いず液
状の水銀を封入したランプであってももちろんよい。
内部リード線と封着線を接続した2パーツのもので説明
したが、本発明は2パーツのものに限らず1パーツ(全
体が封着線からなる。)、3パーツのものであってもよ
い。なお、封着線を内外のリード線とした場合は、封着
線表面にガラス質や酸化膜が形成されているためこれら
を剥がしてフィラメントコイルや口金の端子と接続しな
くてはならない。
は、U字形ガラスバルブの接続部を形成する近傍の封止
部にはリード線などの異種のものが介在しないので圧潰
加工による残存歪みが少なく、接続部の形成にあたり熱
加工してもこの封止部にリード線などに起因するクラッ
クやリークの発生がない。
分に形成できるので、同一のバルブを用いても放電路が
長くなるので発光効率を向上させることができるととも
に外観的に少々形状の劣る接続部を封止部と一緒に口金
内に収容できるなど、特性、品質および歩留りの向上が
はかれるコンパクト形蛍光ランプを提供できる。
示す斜視図である。
拡大して示す断面正面図である。
拡大して示す断面背面図である。
拡大して示す断面側面図である。
光体の塗布工程を順を追って示す説明図である。
止工程を順を追って示す説明図である。
続部の形成工程から排気工程までを順を追って示す説明
図である。
ある。
バルブの形態を示す正面図である。
斜視図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 両端部に圧潰封止部を有するU字形に形
成したガラスバルブを複数個近接して併設するとともに
それぞれのガラスバルブが連通して一つの蛇行状の放電
路を形成するよう構成したものにおいて、上記放電路端
部に位置する以外の圧潰封止部にはリード線が封止され
ていないことを特徴とするコンパクト形蛍光ランプ。 - 【請求項2】 上記放電路が鞍形に形成されていること
を特徴とする請求項1に記載のコンパクト形蛍光ラン
プ。 - 【請求項3】 上記放電路がW(M)形に形成されてい
ることを特徴とする請求項1に記載のコンパクト形蛍光
ランプ。 - 【請求項4】 上記放電路の中間部に位置する圧潰封止
部に排気管を有することを特徴とする請求項1ないし請
求項3に記載のコンパクト形蛍光ランプ。
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JP04842993A JP3577521B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 蛍光ランプ |
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3577521B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7358676B2 (en) | 2003-05-26 | 2008-04-15 | Aero Tech Light Bulb Co. | Fluorescent light source |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP04842993A patent/JP3577521B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7358676B2 (en) | 2003-05-26 | 2008-04-15 | Aero Tech Light Bulb Co. | Fluorescent light source |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP3577521B2 (ja) | 2004-10-13 |
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