(57)【要約】  金属化フィルムは、第１と第２の面を有する誘電体フィルムと、誘電体フィルムの第１の面上のみに形成された金属蒸着層とを備える。誘電体フィルムの第２の面が第１の面より大きい表面粗さを有するように、誘電体フィルムの第２の面には梨地調の凹凸が形成されている。この金属化フィルムにより、高い耐電圧を有する金属化フィルムコンデンサが得られる。
2015037229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と、前記第１の面の反対側の第２の面とを有する誘電体フィルムと、
前記誘電体フィルムの前記第１の面上のみに形成された金属蒸着層と、
を備え、
前記誘電体フィルムの前記第２の面が前記第１の面より大きい表面粗さを有するように前記誘電体フィルムの前記第２の面には梨地調の凹凸が形成されている、金属化フィルム。
【請求項２】
前記誘電体フィルムの前記第２の面は前記第１の面に比べて鏡面反射率が低い、請求項１に記載の金属化フィルム。
【請求項３】
前記誘電体フィルムの前記梨地調の凹凸は梨地加工を施すことで形成された、請求項１に記載の金属化フィルム。
【請求項４】
前記誘電体フィルムの前記第１の面の動摩擦係数は０．８１以下である、請求項１に記載の金属化フィルム。
【請求項５】
前記誘電体フィルムは前記第１の面の端部に前記金属蒸着層が形成されていないマージン部を有し、
前記マージン部の面積は、前記誘電体フィルムの前記第１の面のうちの前記金属蒸着層が設けられている部分の面積の２．５％以上である、請求項１に記載の金属化フィルム。
【請求項６】
前記金属蒸着層は、スリットによって分割された複数の分割電極を有する、請求項１に記載の金属化フィルム。
【請求項７】
前記誘電体フィルムの前記第２の面には梨地調の凹凸が形成されるように複数の微細な窪みが設けられている、請求項１に記載の金属化フィルム。
【請求項８】
前記誘電体フィルムの前記第２の面での前記複数の微細な窪みの開口は実質的に点形状を有する、請求項７に記載の金属化フィルム。
【請求項９】
前記誘電体フィルムはポリエーテルイミド樹脂よりなる、請求項１に記載の金属化フィルム。
【請求項１０】
第１の面と、前記第１の面の反対側の第２の面とを有する第１の誘電体フィルムと、
前記第１の誘電体フィルムの前記第１の面上にのみ形成された第１の金属蒸着層と、
を有して、前記第１の誘電体フィルムの前記第２の面が前記第１の誘電体フィルムの前記第１の面より大きい表面粗さを有するように、前記第１の誘電体フィルムの前記第２の面には梨地調の凹凸が形成されている、第１の金属化フィルムと、
第１の面と、前記第１の面の反対側の第２の面とを有する第２の誘電体フィルムと、
前記第１の誘電フィルムを介して前記第１の金属蒸着電極に対向するように、前記第２の誘電体フィルムの前記第１の面上に形成された第２の金属蒸着層と、
を有して、前記第２の誘電体フィルムの前記第２の面が前記第２の誘電体フィルムの前記第１の面より大きい表面粗さを有するように、前記第２の誘電体フィルムの前記第２の面には梨地調の凹凸が形成されている、第２の金属化フィルムと、
を備えた金属化フィルムコンデンサ。
【請求項１１】
前記第１の誘電体フィルムの前記第２の面には梨地調の凹凸が形成されるように複数の微細な窪みが設けられており、
前記第２の誘電体フィルムの前記第２の面には梨地調の凹凸が形成されるように複数の微細な窪みが設けられている、請求項１０に記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項１２】
前記第１の誘電体フィルムはポリエーテルイミド樹脂よりなる、請求項１１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項１３】
第１の面と、前記第１の面の反対側の第２の面とを有して、前記第２の面が前記第１の面より大きい表面粗さを有するように前記第２の面に梨地調の凹凸が形成された誘電体フィルムを準備するステップと、
前記誘電体フィルムの前記第１の面に金属粒子を付着させることで前記誘電体フィルムの前記第１の面上にのみ金属蒸着層を形成するステップと、
前記誘電体フィルムの前記第２の面が巻き取りロールの外表面に対向した状態で、前記金属蒸着層が形成された前記誘電体フィルムを前記巻き取りロールに巻き取るステップと、
を含む、金属化フィルムの製造方法。
【請求項１４】
前記金属蒸着層を形成するステップの前に、前記誘電体フィルムの前記第１の面にオイルを転写することによりオイルマスク部を形成するステップをさらに含む、請求項１３に記載の金属化フィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記誘電体フィルムの前記第２の面には梨地調の凹凸が形成されているように複数の微細な窪みが設けられている、請求項１３に記載の金属化フィルムの製造方法。
【請求項１６】
前記誘電体フィルムの前記第２の面での前記複数の微細な窪みの開口は実質的に点形状を有する、請求項１５に記載の金属化フィルムの製造方法。
【請求項１７】
前記誘電体フィルムはポリエーテルイミド樹脂よりなる、請求項１３に記載の金属化フィルムの製造方法。
【請求項１８】
前記誘電体フィルムを準備するステップは、前記誘電体フィルムの前記第２の面に梨地加工を施すことで前記梨地調の凹凸を有する前記第２の面を有する前記誘電体フィルムを準備するステップを含む、請求項１３に記載の金属化フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属化フィルムコンデンサに用いられる金属化フィルムに関する。また、本発明はこの金属化フィルムを用いた金属化フィルムコンデンサとこの金属化フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、あらゆる電気機器がインバータ回路で制御され、省エネルギー化、高効率化が進められている。中でも自動車業界においては、電気モータとエンジンで走行するハイブリッド車（以下、ＨＥＶと呼ぶ）が市場導入される等、省エネルギー化、高効率化に関する技術の開発が活発化している。【０００３】
ＨＥＶ用の電気モータは使用電圧領域が数百ボルトと高いので、このような電気モータに関連して使用されるコンデンサとして、高耐電圧で低損失の電気特性を有する金属化フィルムコンデンサが注目されている。更に市場におけるメンテナンスフリー化の要望からも、極めて寿命が長い金属化フィルムコンデンサを採用する傾向が目立っている。【０００４】
このＨＥＶ用として用いられる金属化フィルムコンデンサには、アルミ、亜鉛などの金属蒸着層を誘電体フィルム上に電極として形成した金属化フィルムが用いられている。一般に誘電体フィルムとしては、ポリプロピレンやポリエチレンナフタレートなどの樹脂にて形成されたフィルムを用いることが多いが、ポリエーテルイミド樹脂にて形成されたフィルムは、ポリプロピレンやポリエチレンナフタレートなどの樹脂にて形成されたフィルムに比べて耐熱性が高く、フィルムの厚みを薄くしたとしても金属蒸着層形成時に加えられる熱での損傷が比較的少ない。【０００５】
特許文献１はこのポリエーテルイミド樹脂にて形成されたフィルムを誘電体フィルムとして用いた金属化フィルムコンデンサを開示している。【０００６】
上述のように、ポリエーテルイミド樹脂にて形成されたフィルムは優れた耐熱性を有するため、金属化フィルム自体の厚みを薄くすることが可能である。【０００７】
しかしながら、フィルムの厚みを薄くした場合にはフィルムの物理的強度が低下する。この結果、製造時にフィルムに付着する異物やフィルムのしわ、あるいは金属蒸着層を蒸着させる際の突沸などの原因によって絶縁欠陥が生じる可能性が高くなる。絶縁欠陥が誘電体フィルムに存在すると、絶縁欠陥が発生した部分で絶縁性が確保できず、金属蒸着層どうしが短絡状態となることがある。その結果、金属化フィルムコンデンサの耐電圧が低下してしまうことが考えられる。【０００８】
また、上述のようにＨＥＶ用として用いられる金属化フィルムコンデンサでは実使用において高い電圧が印加されるため、電圧に見合うだけの十分な絶縁距離が対向する金属蒸着層間に確保されていない箇所がフィルム上に存在すると、その箇所で絶縁欠陥が発生して金属蒸着層どうしが短絡状態となることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−２６５８６号公報
【発明の概要】
【００１０】
金属化フィルムは、第１と第２の面を有する誘電体フィルムと、誘電体フィルムの第１の面上のみに形成された金属蒸着層とを備える。誘電体フィルムの第２の面が第１の面より大きい表面粗さを有するように、誘電体フィルムの第２の面には梨地調の凹凸が形成されている。
【００１１】
この金属化フィルムにより、高い耐電圧を有する金属化フィルムコンデンサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは実施の形態における金属化フィルムの平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは図１Ａに示す金属化フィルムの線ＩＢ−ＩＢにおける断面図である。
【図２】図２は実施の形態における金属化フィルムの製造装置の概略図である。
【図３Ａ】図３Ａは実施の形態における金属化フィルムを用いた金属化フィルムコンデンサの試料の断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは比較例の金属化フィルムを用いた金属化フィルムコンデンサの試料の断面図である。
【図４】図４は実施の形態における金属化フィルムの平面図である。
【図５Ａ】図５Ａは実施の形態における金属化フィルムコンデンサの斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは図５Ａに示す金属化フィルムコンデンサの線ＩＶＢ−ＩＶＢにおける断面図である。
【図６】図６は実施の形態における金属化フィルムの製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１Ａは実施の形態における金属化フィルム２の平面図である。図１Ｂは図１Ａに示す金属化フィルム２の線ＩＢ−ＩＢにおける断面図である。金属化フィルム２は、誘電体フィルム１と、誘電体フィルム１の面１ａに設けられた金属蒸着層３とを備える。誘電体フィルム１は、面１ａと、面１ａの反対側の面１ｂとを有する。図１Ａは、誘電体フィルム１の面１ｂから見た金属化フィルム２を示す。金属蒸着層３は、誘電体フィルム１の面１ａに対向して当接する面３ｂと、面３ｂの反対側の面３ａとを有する。
【００１４】
誘電体フィルム１はポリエーテルイミド樹脂にて形成されている。ポリエーテルイミド樹脂にて形成されたフィルムは、一般的に耐熱性に優れており、金属蒸着層をそのフィルムに形成する際に受ける熱で損傷しにくいので、フィルムコンデンサに用いられる金属化フィルムに適している。なお、誘電体フィルム１を形成するポリエーテルイミド樹脂には、１種類の樹脂を単独でまたは２種類以上の樹脂をアロイ化あるいはブレンドしたポリエーテルイミド樹脂を使用しても構わない。また、誘電体フィルム１は、ポリエーテルイミド樹脂と、ポリエーテルイミド樹脂に添加されたフッ素樹脂等の添加物とを含有してもよい。
【００１５】
誘電体フィルム１として無延伸フィルムを用いている。無延伸フィルムとは、テンター延伸、ロール延伸等のフィルムの面を拡張する方向に機械的な外力を加える作業を行わずに得られるフィルムである。誘電体フィルム１として、フィルムの面を拡張する１つのみの方向に機械的な外力を加えて一軸延伸フィルムを用いてもよい。
【００１６】
一般に、ポリプロピレンやポリエチレンナフタレートなどの樹脂にて形成されたフィルムは二軸方向の延伸を行うことで、その厚みや幅を所望の値に調整する。しかし、ポリエーテルイミド樹脂にて形成されるフィルムは延性が乏しく、二軸方向の延伸を行った場合破れ等の破損が発生する可能性がある。誘電体フィルム１は、延伸を行わず、上記の材料に所定の圧力を加えることで厚みや幅を所望の値に調整する。ただし、破損が生じない範囲内で一軸方向に外力を加えて延伸させたフィルムを誘電体フィルム１として用いてもよい。
【００１７】
図１Ａと図１Ｂに示すように誘電体フィルム１の面１ｂには梨地加工が施され、梨地調の凹凸が形成されている。具体的には、誘電体フィルム１の面１ｂは複数の微細な窪み１ｐが設けられている粗面である。なお、図１Ｂにおいては、誘電体フィルム１の構造をわかりやすくするため、簡略化して窪み１ｐの数を少なくして図示している。多数の窪み１ｐは誘電体フィルム１の面１ａ、１ｂのうちの一方の面１ｂにのみ設けられている。
【００１８】
より具体的には、実施の形態の誘電体フィルム１の面１ｂには全体に多数の窪み１ｐが存在することで梨地調の凹凸が形成されている。窪み１ｐの形状は特に限定されることなく、図１Ｂに示すように三角形状の断面を有する円錐形状、あるいは半円形状の断面を有する半球形状を有していてもよい。実施の形態では窪み１ｐの誘電体フィルム１の面１ｂでの開口１１１ｐの直径Ｄｐはおよそ３０μｍであり、全ての窪み１ｐの直径Ｄｐは３０μｍ±５μｍの範囲内に含まれるように設計されている。窪み１ｐの開口１１１ｐは細長く延びた溝形状や大きい面積を有する盆地形状ではなく、小さい面積を有して実質的に点形状を有する。このような構成とすることで、金属化フィルム２の巻き取り時に金属化フィルム２の表層どうしが滑ることを抑制でき、しわ、破れなどの巻き乱れを防ぐことができる。なお、誘電体フィルム１の面１ａは平滑な形状を有し、面１ｂより平滑である。すなわち、表面粗さに関して、梨地調の凹凸が形成された面１ｂとその反対側の面１ａとは明確な差異が存在し、梨地調の凹凸が形成された面１ｂの方が面１ａに比べて表面粗さ（十点平均粗さ）が大きい。梨地調の凹凸が形成された面１ｂは光を拡散反射するので、実施の形態における誘電体フィルム１では面１ａ、１ｂで鏡面反射率が異なり、梨地調の凹凸が形成された面１ｂの方が面１ａより鏡面反射率が低い。
【００１９】
図２は金属化フィルム２の誘電体フィルム１の製造装置１０Ａの概略図である。誘電体フィルム１の面１ｂの梨地調の凹凸は、誘電体フィルム１を成形する時において、ダイスからフィルムを押し出した直後に粗表面１１５を有する粗表面ロール１５にフィルム１の面１ｂを面１ａから圧着ロール１６で押し付け、その後方向Ｄ１に引いて冷却することで形成される。粗表面ロール１５自体あるいは圧着ロール１６自体に冷却機構を設けることで誘電体フィルム１を冷却してもよい。特に、実施の形態における誘電体フィルム１は上述したように面１ａ、１ｂのうちの一方の面１ｂにのみ多数の窪み１ｐを有する。したがって、粗表面ロール１５は誘電体フィルム１の両面１ａ、１ｂのうちの一方の面１ｂのみに押し付けられる。また、誘電体フィルム１の多数の窪み１ｐは、その直径にばらつきがあり、かつ規則的に誘電体フィルム１の面１ｂに配置されているので、粗表面ロール１５の粗表面１１５には直径にばらつきのある多数の突起１７が規則的に配置されている。この梨地加工を行うことにより、粗表面ロールの粗表面の形状の凹凸が誘電体フィルム１の面１ｂに転写され、梨地調の凹凸を有する誘電体フィルム１が完成する。誘電体フィルム１が二軸延伸フィルムである場合には極度に薄いので、製造装置１０Ａで窪み１ｐを面１ｂに形成する際に破れる場合がある。
【００２０】
実施の形態における誘電体フィルム１の厚みは１．５μｍ以上７μｍ以下であることが好ましい。誘電体フィルム１の厚みが１．５μｍ未満である場合には、金属蒸着層３の形成時の誘電体フィルム１の搬送や巻き取り等の取り扱いが困難となる。また、誘電体フィルム１が破損する可能性も高くなる。一方で、誘電体フィルム１の厚みが７μｍより大きい場合には、誘電体フィルム１が硬くなり扱い難く、また、金属化フィルム２を用いた金属化フィルムコンデンサが大きくなる。したがって金属化フィルムコンデンサの収納効率が低くなり、収納スペースが限られるＨＥＶ用として用いるためには特に好ましくない。
【００２１】
金属化フィルム２は金属化フィルムコンデンサの耐電圧性を向上させることができる。金属化フィルム２のサンプルを作製し評価した。図３Ａは実施の形態における金属化フィルム２を用いた金属化フィルムコンデンサの試料の断面図である。実施の形態において金属蒸着層３の厚みは２０ｎｍ程度であり、アルミニウムを蒸着して形成されている。金属蒸着層３はアルミニウム以外にも銅、亜鉛、マグネシウム等の金属や、あるいはこれらの金属による合金を蒸着して形成してもよい。２つの金属化フィルム２のうちの一方の金属化フィルム２の金属蒸着層３の面３ａが他方の金属化フィルム２の誘電体フィルム１の面１ｂに対向して当接するように２つの金属化フィルム２が重ねられている。
【００２２】
図３Ａに示す金属化フィルムコンデンサでは、一方の金属化フィルム２の金属蒸着層３は一方の金属化フィルム２の誘電体フィルム１を介して他方の金属化フィルム２の金属蒸着層３と対向している。２つの金属化フィルム２の金属蒸着層３は誘電体フィルム１を介して距離Ｄａだけ離れている。
【００２３】
図３Ｂは比較例の金属化フィルム１０２を用いた金属化フィルムコンデンサの試料の断面図である。図３Ｂにおいて、図３Ａに示す実施の形態における金属化フィルム２と同じ部分には同じ参照番号を付す。金属化フィルム１０２は、図１Ｂと図３Ａに示す実施の形態における金属化フィルム２の誘電体フィルム１の面１ａ上に設けられた金属蒸着層３の代わりに、誘電体フィルム１の面１ｂ上に設けられた金属蒸着層１０３を備える。金属蒸着層１０３は、誘電体フィルム１の面１ｂに対向して当接する面１０３ａと、面１０３ａの反対側の面１０３ｂとを有する。金属蒸着層１０３は、図１Ａから図３Ａに示す金属蒸着層３と同じ材料により同じ方法で誘電体フィルム１の面１ｂに形成される。２つの金属化フィルム１０２のうちの一方の金属化フィルム１０２の金属蒸着層１０３の面１０３ｂが他方の金属化フィルム１０２の誘電体フィルム１の面１ａに対向して当接するように２つの金属化フィルム１０２が重ねられている。一方の金属化フィルム１０２の金属蒸着層１０３は誘電体フィルム１を介して他方の金属化フィルム１０２の金属蒸着層１０３に対向している。
【００２４】
金属化フィルム１０２では金属蒸着層１０３が梨地調の凹凸が形成された面１ｂに形成されている。金属蒸着層１０３を形成する蒸着工程の際に金属粒子が窪み１ｐへ入り込み、図３Ｂに示すように、窪み１ｐの少なくとも一部が金属蒸着層１０３を形成する金属粒子にて充填される。２つの金属化フィルム１０２の金属蒸着層１０３は窪み１ｐにおいて誘電体フィルム１を介して距離Ｄｂだけ互いに離れている。図３Ａに示す実施の形態における２つの金属化フィルム２の金属蒸着層３間の距離Ｄａは図３Ｂに示す２つの比較例の金属化フィルム１０２の金属蒸着層１０３間の距離Ｄｂより長い。これにより、図３Ｂに示す比較例の金属化フィルム１０２は、図３Ａに示す実施の形態における金属化フィルム２に比べて、窪み１ｐにおいて２つの金属蒸着層が短絡する可能性が高い。この結果、実施の形態における金属化フィルム２は、比較例の金属化フィルム１０２よりも金属化フィルムコンデンサの耐電圧性を向上させることができると考えられる。
【００２５】
金属蒸着層３が形成される面１ａの動摩擦係数は、金属化フィルム２を用いた金属化フィルムコンデンサの耐電圧性に影響する。誘電体フィルム１の面１ａの動摩擦係数が異なる金属化フィルム２のサンプルＮｏ．１〜６の試料を準備し、初期耐電圧歩留まりを測定した。表１は各試料の誘電体フィルム１の面１ａの動摩擦係数と初期耐電圧歩留まりを示す。各試料の誘電体フィルム１の面１ａの動摩擦力はＪＩＳ  Ｋ  ７１２５−１９９９に準拠して測定した。表１において、初期耐電圧歩留まりは、サンプルＮｏ．１〜６のそれぞれについて１０個の試料に３００Ｖの電圧を印加し、金属蒸着層３間の短絡が発生しなかった試料の数を示す。
【００２６】
【表１】
2015037229.tif 000003
【００２７】
表１に示すように、面１ａの動摩擦係数が０．８１以下であるサンプルＮｏ．１〜４の試料の初期耐電圧歩留まりは７〜９と比較的高い。一方、動摩擦係数が１．０８以上であるサンプルＮｏ．５、６の試料は初期耐電圧歩留まりが０または１と低い。この評価結果より、面１ａの動摩擦係数を０．８１以下とすることで金属化フィルム２を用いた金属化フィルムコンデンサの耐電圧性を安定化することができる。
【００２８】
誘電体フィルム１が無延伸フィルムでヤング率が低いので、動摩擦係数が大きいと金属化フィルム２の巻取時やプレス時にしわが入りやすくなる。金属化フィルム２にしわが入ると、その部分に応力や電界が集中して、金属化フィルム２が破壊しやすくなる。
【００２９】
図１Ａに示すように、実施の形態における金属化フィルム２では、誘電体フィルム１の幅方向Ｄ２０８で互いに反対側の両端部１０８、１０９を有する。誘電体フィルム１の面１ａは、端部１０８、１０９の少なくとも一方の端部１０８に位置して金属蒸着層３の存在しないマージン部４を有する。２つの金属化フィルム２を重ね合わせて巻回、あるいは積層して金属化フィルムコンデンサを形成する際には、それらの金属化フィルム２のマージン部４は幅方向Ｄ２０８において互いに反対側に位置する。
【００３０】
図１Ｂに示すように、誘電体フィルム１の面１ｂは、マージン部４と、金属蒸着層３が設けられている部分４ａとを有する。マージン部４の面積は金属化フィルム２を用いた金属化フィルムコンデンサの耐電圧性に影響する。マージン部４の面積の金属蒸着層３の面積に対する比率であるマージン部面積率が異なるサンプルＮｏ．８、９の試料を作製した。これらの試料の評価結果を表２に示す。表２において初期耐電圧歩留りは表１に示す所期耐電圧歩留りと同様に、サンプルＮｏ．８、９のそれぞれについて１０個の試料に３００Ｖの電圧を印加し、金属蒸着層３間の短絡が発生しなかった試料の数を示す。
【００３１】
【表２】
2015037229.tif 000004
【００３２】
表２に示すように、マージン部４の面積の金属蒸着層３の面積に対する比率が２．５％以上になると金属化フィルムコンデンサの耐電圧性が安定する。
【００３３】
これは、マージン部面積率が２．５％未満である場合に、重ね合わせた金属化フィルム２の誘電体フィルム１が互いに貼り付くいわゆるブロッキング現象が生じていることに起因する。誘電体フィルム１が互いに貼り付くと、重ね合わせた金属化フィルム２の金属蒸着層３どうしが短絡しても金属蒸着層３が融解して飛散するスペースが無くなり、金属蒸着層３が飛散できず、短絡した部分を電気的に切り離すことができない。特に、金属化フィルムコンデンサをＨＥＶ用として使用する場合は、高い安全性が求められるので、ブロッキング現象を起こしにくい実施の形態における金属化フィルム２を用いた金属化フィルムコンデンサは、高い安定性が求められるＨＥＶ用のコンデンサに適している。
【００３４】
図４は実施の形態における金属化フィルム２の平面図であり、誘電体フィルム１の面１ａから見た金属化フィルム２を示す。実施の形態における金属化フィルム２の金属蒸着層３には幅方向Ｄ２０８と、幅方向Ｄ２０８に直角の方向Ｄ２０９に延びる多数のスリット３０１ｃが設けられている。スリット３０１ｃによって金属蒸着層３は複数の分割電極３０１ａに分割されている。複数の分割電極３０１ａはヒューズ３０１ｂで互いに電気的に接続されている。分割電極３０１ａは、自己回復時にヒューズ３０１ｂが溶断されることで電気回路から切り離され、金属化フィルムコンデンサに自己保安機能を与える。
【００３５】
金属蒸着層３に設けられたスリット３０１ｃは、金属蒸着層３を形成する蒸着工程の前に、スリット３０１ｃとなる所定の位置において予めパターンオイルを誘電体フィルム１の面１ａに塗布し、蒸着工程でスリット３０１ｃの位置へ金属粒子の付着を防ぐことで形成される。図３Ｂに示す比較例の金属化フィルム１０２では金属蒸着層１０３は誘電体フィルム１の面１ｂに形成されている。この場合、誘電体フィルム１の面１ｂに多数の窪み１ｐが存在するので、所定の位置へムラ無くパターンオイルを塗布することは難しい。一方で、実施の形態における金属化フィルム２では、梨地調の凹凸が形成された面１ｂの反対側の面１ａにパターンオイルを塗布するので、容易にパターンオイルを所定の位置に塗布することができる。したがって、スリット３０１ｃを設計どおりに形成することができ、実施の形態における金属化フィルム２は比較例の金属化フィルム１０２よりも金属化フィルムコンデンサの自己保安機能を高めることができる。なお、実施の形態における金属化フィルム２ではスリット３０１ｃは幅方向Ｄ２０８と方向Ｄ２０９とに延びているが、これに限らず幅方向Ｄ２０８と方向Ｄ２０９とに対して斜めの方向に延びていてもよい。
【００３６】
図５Ａは実施の形態の金属化フィルム２を用いた金属化フィルムコンデンサ５の斜視図である。図５Ｂは図５Ａに示す金属化フィルムコンデンサ５の線ＩＶＢ−ＩＶＢにおける断面図である。金属化フィルムコンデンサ５は、巻回された２つの金属化フィルム２と、２つの電極６とを備える。２つの金属化フィルム２は、図３Ａに示すように、一方の金属化フィルム２の金属蒸着層３が誘電体フィルム１を介して他方の金属化フィルム２の金属蒸着層３に対向するように重ね合わされ、幅方向Ｄ２０８と平行な中心軸５ｃを中心に方向Ｄ２０９に巻回されてコンデンサ素子５ｄを構成している。コンデンサ素子５ｄは中心軸５ｃに垂直な方向から押圧することで、扁平型の形状に形成される。金属化フィルムコンデンサ５と外部とを電気的に接続するための電極６は、コンデンサ素子５ｄの中心軸５ｃに沿った互いに反対側の端面に亜鉛等の金属を溶射することにより形成されるメタリコン電極である。金属化フィルムコンデンサ５では図５Ｂに示すように、２つの金属化フィルム２が幾重にも重なっている。金属化フィルム２の誘電体フィルム１の面１ｂに設けられた多数の窪み１ｐにより、誘電体フィルム１の面１ｂはそれに接する別の金属化フィルムの金属蒸着層３の面３ａに対して摺動することができる。これにより、２つの金属化フィルム２は巻回される際に互いにずれることを防ぐことができる。
【００３７】
なお、コンデンサ素子５ｄは押圧されていなくてもよい。この場合には、コンデンサ素子５ｄはコンデンサ素子５ｄの中心軸５ｃと直角の断面が円形状を有する円柱形状を有する。あるいは、巻回せずに２枚より多い多数の金属化フィルム２を積層してコンデンサ素子５ｄを形成してもよい。この場合にはコンデンサ素子５ｄの断面は四角形状を有する。円形状の断面よりも扁平な断面や四角形状の断面を有するコンデンサ素子５ｄは、所定の収納箇所への収納効率が優れている。特に金属化フィルムコンデンサ５をＨＥＶ用として用いる場合は、その収納スペースが限られているので、コンデンサ素子５ｄの断面は扁平型や四角形状を有していることが好ましい。
【００３８】
金属化フィルムコンデンサ５は、上述のとおり金属蒸着層３を誘電体フィルム１の梨地調の凹凸が形成された面１ｂの反対側の面１ａに形成した金属化フィルム２を用いているので、優れた耐電圧性を有する。
【００３９】
次に、実施の形態における金属化フィルム２の製造方法を説明する。図６は、金属化フィルム２を製造する製造装置１０Ｂの概略図である。製造装置１０Ｂは、供給ロール１１と、パターン形成部１２と、蒸着部１３と、巻き取りロール１４とを備える。
【００４０】
製造装置１０Ｂにおいて、誘電体フィルム１は、供給ロール１１の外表面１１１が誘電体フィルム１の梨地調の凹凸が形成された面１ｂと対向する状態で、供給ロール１１に巻回されている。誘電体フィルム１は、巻回された供給ロール１１から供給される。
【００４１】
供給ロール１１から供給された誘電体フィルム１はパターン形成部１２に搬送される。パターン形成部１２は、スリット３０１ｃを形成するために、金属粒子の誘電体フィルム１の面１ａへの付着を防ぐためのオイルマスク部を誘電体フィルム１の面１ａに形成する。
【００４２】
実施の形態における製造装置１０Ｂでは、パターン形成部１２で誘電体フィルム１の面１ａにオイルを塗布することで、面１ａの塗布された部分に金属粒子が付着することを防ぐ。パターン形成部１２は、オイルを貯蔵するオイルタンク１２ａと、転写ロール１２ｂと、印刷ロール１２ｃと、バックアップロール１２ｄにより構成されている。オイルタンク１２ａは、貯蔵するオイルを気化してノズルから噴出する。転写ロール１２ｂの外表面にオイルタンク１２ａのノズルから噴出されたオイルが付着した状態で転写ロール１２ｂは回転する。印刷ロール１２ｃの外表面には、転写ロール１２ｂの外表面に付着したオイルが転写されるパターン形成用の凸版部を有し、誘電体フィルム１の搬送と同期して回転することにより、誘電体フィルム１の面１ａにスリット３０１ｃとなるパターンを印刷する。バックアップロール１２ｄは供給ロール１１から供給された誘電体フィルム１を介して印刷ロール１２ｃと対向し、誘電体フィルム１の面１ｂに当接する。転写ロール１２ｂ、印刷ロール１２ｃ、バックアップロール１２ｄの少なくとも１つの内部に冷却機構を設けてもよい。
【００４３】
パターン形成部１２では、誘電体フィルム１の梨地調の凹凸が形成された面１ｂの反対側の面１ａにオイルマスク部を形成する。誘電体フィルム１の面１ａは平滑であり、面１ｂより平滑である。オイルマスク部は誘電体フィルム１の平滑な面１ａに形成されているので、印刷ロール１２ｃがオイルを印刷する際に梨地調の凹凸が弊害となることは無く、所望のオイルマスク部を形成することが可能である。梨地調の凹凸が形成された面１ｂにオイルマスク部を形成すると、この梨地調の凹凸により、オイルマスク部が所望の位置からずれたり、あるいはムラが生じたりする場合がある。
【００４４】
パターン形成部１２を通過した誘電体フィルム１は蒸着部１３へと搬送される。
【００４５】
蒸着部１３は、蒸発源１３ａと、蒸発源１３ａに誘電体フィルム１を介して対向する冷却ロール１３ｂとを備える。蒸発源１３ａは、金属蒸着層３の材料であるアルミニウム等の金属を熱して蒸発させて金属蒸気を発生し、金属蒸気を誘電体フィルム１の面１ａに蒸着させる。冷却ロール１３ｂは誘電体フィルム１に当接して誘電体フィルム１を冷却する。
【００４６】
蒸発源１３ａで発生した金属蒸気は誘電体フィルム１の面１ａに向かって飛散し、誘電体フィルム１の面１ａ上に形成されたオイルマスク部以外の部分に付着して金属蒸着層３を形成する。また、誘電体フィルム１は冷却ロール１３ｂの外表面と当接し、冷却されながら搬送される。誘電体フィルム１の冷却ロール１３ｂの外表面と当接する面１ｂには梨地調の凹凸が形成されているので、誘電体フィルム１と冷却ロール１３ｂの間に摩擦抵抗が発生し、製造装置１０Ｂにおいて誘電体フィルム１は安定して走行することができる。
【００４７】
蒸着部１３を通過して金属蒸着層３が形成された誘電体フィルム１は巻き取りロール１４へと搬送される。
【００４８】
誘電体フィルム１は、梨地調の凹凸が形成された面１ｂが巻き取りロール１４の外表面１１４と対向した状態で巻き取りロール１４に巻き取られる。したがって、金属蒸着層３が形成された面１ａは巻き取りロール１４の外表面１１４と接触することはなく、金属蒸着層３の傷や破損の発生を抑制することができる。また、梨地調の凹凸が形成された面１ｂが巻き取りロール１４の外表面１１４と対向した状態で誘電体フィルム１が巻き取られる。したがって、巻き取りロール１４と誘電体フィルム１の間の摩擦抵抗によって巻き取りロール１４の回転と誘電体フィルム１の搬送を容易に同期させることができ、巻き取り時に誘電体フィルム１にしわ等の不良が発生することを抑制できる。
【００４９】
このように、実施の形態における製造装置１０Ｂを用いた製造方法により、誘電体フィルム１の面１ａ上に所望の金属蒸着層３を形成できるとともに、誘電体フィルム１にしわ等の不良が発生することを抑制できる。したがって、実施の形態の製造方法を用いて作製された金属化フィルム２は高い信頼性を有する。
【００５０】
なお、実施の形態における金属化フィルム２や製造方法の態様は上記に限定されるものではなく、種々変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明による金属化フィルムは、金属化フィルムコンデンサの耐電圧性を向上させることができる。したがって、過酷な外部環境下で用いられ、特に高い電圧が印加されるハイブリッド車用の金属化フィルムコンデンサ用途として好適に採用し得る。
【符号の説明】
【００５２】
１    誘電体フィルム（第１の誘電体フィルム、第２の誘電体フィルム）
１ａ    面（第１の面）
１ｂ    面（第２の面）
１ｐ    窪み
２    金属化フィルム（第１の金属化フィルム、第２の金属化フィルム）
３    金属蒸着層（第１の金属蒸着層、第２の金属蒸着層）
５    金属化フィルムコンデンサ
１２    パターン形成部
１４    巻き取りロール
３０１ａ    分割電極
３０１ｃ    スリット
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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