(57)【要約】【課題】本発明は、巻回型積層コンデンサのコンデンサ母体とリング状の巻芯ボビンの分離を効果的行う工法を提供する。【解決手段】切れ目を有し、切れ目をジョイントにより結合してリング形状を保持した巻芯ボビンに金属化フィルムを巻回後、ジョイントを切り離し、リング形状を変形させることでコンデンサ母体と巻芯ボビンとを分離する巻回型積層コンデンサの製造方法。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状の一部を変形できるようにした巻芯ボビンに、金属化フィルムを順次巻回しながらリング状に積層する巻回型積層フィルムコンデンサの製造方法。
【請求項２】
巻芯ボビンは、径方向に切れ目を有する請求項１記載の巻回型積層フィルムコンデンサの製造方法。
【請求項３】
巻芯ボビンは、径方向に対して斜めに切れ目を有する請求項１記載の巻回型積層フィルムコンデンサの製造方法。
【請求項４】
巻芯ボビンは、前記巻芯ボビンに有する切れ目付近の径方向の厚みが他の部分より薄くしてなる請求項２または３記載の巻回型積層フィルムコンデンサの製造方法。
【請求項５】
巻芯ボビンは、切れ目を挟んで前記ボビンの両端を結合する取り外し可能なジョイントを備えた請求項２から４のいずれかに記載の巻回型積層フィルムコンデンサの製造方法。
【請求項６】
リング状の一部に欠落部を有し、取り外し可能なスペーサを前記欠落部に備えた巻芯ボビンに、金属化フィルムを順次巻回しながらリング状に積層する巻回型積層フィルムコンデンサの製造方法。
【請求項７】
複数のリンク支点を有し、前記リンク支点を中心として回転できるリンク機構を有するリング状の巻芯ボビンに、金属化フィルムを順次巻回しながらリング状に積層する巻回型積層フィルムコンデンサの製造方法。
【請求項８】
金属化フィルムのフィルム部はポリプロピレンフィルムである請求項１から７のいずれかに記載の巻回型積層フィルムコンデンサの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は力率改善用の電力用、電気機器用、各種電源回路用及び通信機器等に使用される金属化フィルムコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フィルムコンデンサは小型化の方向にあり、フィルムを積層したコンデンサが多く製造され、その製造方法に関する技術が知られている。従来の積層コンデンサの製造方法の一例として、まず、図６に示すように、金属化ポリエステルフィルム５２、誘電体フィルム５３とからなるフィルム母材５４を準備する。次にこのフィルム母材５４を、図７に示すように、リング状の巻芯ボビン５１に所定のターン数、リング状に巻回する。この際、フィルム母材５４の巻始めと巻終わりに非伸縮性の樹脂吸収部材として紙５６を巻回し、コンデンサ母体５５を生成する。図７は巻回し終えて生成したコンデンサ母体５５の斜視図、図８は巻回積層したコンデンサ母体５５の一部分を拡大した図を示す。なお、ここでコンデンサ母体５５とは、巻芯ボビン５１を除いた金属化ポリエステルフィルム５２と誘電体フィルム５３および紙５６とからなる部分を指す。
【０００３】
そしてフィルム母材５４を巻回し終わった後、幅方向（巻芯ボビン５１の径方向と垂直方向、以下同じ）の両側の端面に外部に電極引き出すために金属溶射によりメタリコン５７を設け、さらにコンデンサの特性の安定化の為に熱処理する。この工程は、巻芯ボビン５１とコンデンサ母体５５とを一体にしたまま行う。なお、紙５６を巻くのは、この熱処理時に巻回強度が緩んで容量変化やｔａｎδの悪化を防ぐために、熱膨張しにくい紙で巻いて全体を締め付けるようにするためである。また、ポリエステルフィルムの場合、熱による膨張、収縮の変化率は小さく、巻回の締め付けは紙で充分であった。
【０００４】
そして、熱処理が終了した後、巻芯ボビン５１を幅方向にプレスし、巻芯ボビン５１と、コンデンサ母体５５とを分離する。さらに、図９に示すようなコンデンサエレメント５８を、所望の静電容量が得られるようにリング状のコンデンサ母体５５を径方向に切断して得る。このようにして得られたコンデンサエレメント５８を、生成したメタリコン５７の電極部に端子付けした後、ケース（図示せず）に挿入して巻回型積層コンデンサを製造する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の製造方法ではコンデンサ母材として、例えば、金属化ポリプロピレンフィルムと誘電体ポリプロピレンフィルムの構成にした場合、熱処理によるフィルムの熱収縮応力が格段に大きくなり巻回積層したコンデンサ母体とリング状の巻芯ボビンとを、幅方向のプレスによって分離することができないという課題を有している。従来の製造方法によれば、熱処理する際、リング状巻芯ボビンは熱膨張によりボビン径が大きくなる方向にあり、又、母材は熱可塑性のポリプロピレンフィルムであるからボビンの中心方向に熱収縮する力が作用するので、リング状巻芯ボビンとコンデンサ母体とは密着し、幅方向プレスでは分離できなくなるという課題があった。
【０００６】
なお、ポリプロピレンフィルムは、ポリエステルフィルムに比べ、耐電圧特性がよく、小型化への要求に合致した優れた特性を有しているので、使用する利点は大きく、この製造上の課題を解決する手段が望まれていた。
【０００７】
本発明は巻回積層したコンデンサ母体とリング状の巻芯ボビンとを分離するコンデンサ製造方法を提供することを目的とし、特にフィルムにポリプロピレンを用いる場合に効果を奏するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の巻回型積層フィルムコンデンサの製造方法は、上記課題を解決するために、金属化フィルムを順次巻回しながらリング状に積層する巻芯ボビンは、あらかじめ切れ目を有するリング形状のものであり、さらには、その切れ目付近の肉厚を薄くしたものである。また、その切れ目を取り外し可能なジョイントでリング形状を保持できる機能を備えたものである。
【０００９】
さらに、本発明の巻回型積層フィルムコンデンサの製造方法は、金属化フィルムを順次巻回しながらリング状に積層する巻芯ボビンは、複数のリンク支点を設け、前記リング支点を中心として回転できるリンク機構を有するリング状のものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図１、図２および図３を用いて説明する。図１は、本実施の形態における巻芯ボビンの正面図、図２は、本実施の形態における巻回したコンデンサの斜視図、図３は巻回積層したコンデンサの一部を拡大した図である。図２において、１はリング形状をなす巻芯ボビンである。この巻芯ボビン１に、図３の拡大図で示すように、最初に保護フィルム２（ポリプロピレンフィルム厚さ７μｍ、幅３２ｍｍ）を巻回し、さらに両面亜鉛金属化フィルム３（ポリプロピレンフィルム厚さ７μｍ、幅３２ｍｍ）と誘電体フィルム４（ポリプロピレンフィルム厚さ７μｍ、幅２９．６〜３０．５ｍｍ）とを交互に巻回する。そして所定のターン数巻回後、最後に再びフィルム２ａを巻回して巻回積層したフィルムコンデンサのコンデンサ母体５を作る。ここでコンデンサ母体５とは、巻芯ボビン１を除いた、保護フィルム２、２ａ、両面亜鉛金属化フィルム３および誘電体フィルム４とからなり、両面亜鉛金属化フィルム３と、誘電体フィルム４とを巻回し、その巻始めと巻終わりに保護フィルム２、２ａを施したものを指す。
【００１１】
フィルム巻回完了後、図２で示すように、コンデンサ母体５の幅方向の両側端面に金属溶射にて電極引き出し用のメタリコン６を施し、金属バンド７で外周を巻、さらに締め付け冶具７ａにて締め付け、１０５℃で１時間の熱処理を行う。その後、金属バンド７を外し、コンデンサ母体５と巻芯ボビン１とを分離する。
【００１２】
なお、本実施の形態で巻回したフィルムを金属バンド７を用いて締めつけているが、ポリプロピレンフィルムの場合、熱収縮応力が非常に大きく、コンデンサの容量安定性やｔａｎδの良好な特性を得るためには、このように金属バンドを使用する必要がある。そのために、巻芯ボビン１とコンデンサ母体５との密着強度は相当に強く、容易に巻芯ボビン１を取り除くことはできなかった。
【００１３】
ここで、図１を用いてその分離方法について説明する。図１において、１は巻芯ボビンであり、１ｂは切れ目、１ｃはジョイント、１ｄはスペーサ挿入部を示す。
【００１４】
図１に示すように、巻芯ボビン１は、切れ目１ｂを有しており、切れ目１ｂが巻芯ボビン１の端部となっている。そして、巻芯ボビン１の、端部に近い部分を、点線で示すように内側へたわませることにより、巻芯ボビン１とコンデンサ母体５との密着力をなくし、コンデンサ母体５と巻芯ボビン１とを分離させることができる。本実施の形態では、図１に示すように、巻芯ボビン１の切れ目１ｂは、巻芯ボビン１の径方向に対して斜めの方向に設け、さらにこの部分を他の部分より薄くしている。このようにすることで、巻芯ボビン１を内側へたわみやすくしている。
【００１５】
また、図１に示すように、巻芯ボビン１には、切れ目１ｂの部分にジョイント１ｃを挿入するための挿入部１ｄ設けており、この挿入部１ｄにジョイント１ｃを挿入させることで、巻芯ボビン１はリング形状を保持させており、フィルムの巻回作業はリング形状を保持した状態で行う。また、ジョイント１ｃは、巻芯ボビン１から取り外しが可能なようにしており、コンデンサ母体５と巻芯ボビン１とを分離する際は、最初にジョイント１ｃを幅方向に突き出して巻芯ボビン１から取り除く。次にジョイント１ｃが入っていた挿入部１ｄに図示しないピンを挿入しピンを中心方向に動かすことで切れ目１ｂの接合部がずれ、巻芯ボビン１の形状が、リング形状から小径楕円形状に変形する。この状態にすることで、母体コンデンサと巻芯ボビンの密着力が無くなり、両者を分離できる。
【００１６】
さらに、分離されたリング状の母体コンデンサは所定静電容量になるように切断され、図９に示すのと同様のコンデンサエレメントを作る。
【００１７】
また、本実施の形態における巻芯ボビンの、別の実施例について図４を用いて説明する。図４で示すように、巻芯ボビン１は、欠落部１ｅを設け、リング形状を形成する一部を欠落させており、この欠落部１ｅを別部品であるスペーサ１ｆで埋めることでリング形状を形成している。そして、このスペーサ１ｆは取り外しが可能であり、コンデンサ母体を生成後、スペーサ１ｆを取り除き、巻芯ボビン１の欠落部分を挟んだ両端に近い部分を内側にたわませることで巻芯ボビン１とコンデンサ母体とを分離させる。
【００１８】
このような巻芯ボビン１を用い、リング形状にした状態でフィルムを巻回し、熱処理後まずスペーサ１ｆを取り除き、取り除かれた巻芯ボビン１の端部近辺を内側にたわますことで、コンデンサ母体と巻芯ボビンとを分離させる。
【００１９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態の巻芯ボビンを示したものであり、実施の形態１に対して、この巻芯ボビンの形状が異なる。
【００２０】
図５において、１１は巻芯ボビン、１１ｂはリンク支点を示し、巻芯ボビン１１は３箇所にリンク支点１１ａ、１１ｂ、１１ｃを設けてあり、リンク支点１１ａ〜１１ｃを中心として回転できるリンク機構によりリング形状およびそれ以外の形状に変形できる。このような巻芯ボビン１１をリング形状にした状態で、巻芯ボビン１１にフィルムを巻回して実施の形態１と同様に母体コンデンサを生成する。そして、その母材コンデンサと巻芯ボビン１１の分離を行う際、中央のリンク支点１１ｂをリングの中心方向に引き寄せると、リンク支点１１ａ、１１ｃが回転し、リング形状が半円形状に変形することで、母体コンデンサと巻芯ボビン１１との密着力が開放されスムーズな分離が可能となる。
【００２１】
なお、実施の形態１および２では、両面金属化フィルムと金属蒸着しない誘電体フィルムとを巻回する実施例について示したが、特に両面金属化フィルムでなくても片面金属化フィルムどうしでも、本発明の効果を奏することができる。
【００２２】
また、本発明は、誘電体フィルムにポリプロピレンフィルムを用いる例を示したが、特に材料を限定しなくても本発明は適用でき、かつコンデンサ母体を容易に取り出すという点で有効な手段である。
【００２３】
このように、実施の形態１および２で示した製造方法によれば、巻芯ボビンに金属化フィルム巻回後、熱処理する際、リング状巻芯ボビンは熱膨張によりボビン径が大きくなる方向にあり、又、特にフィルム母材がポリプロピレンフィルムである場合、ポリプロピレンフィルムが熱可塑性であるためにボビンの中心方向に熱収縮する力が作用することにより巻芯ボビンとコンデンサ母体は密着し、幅方向プレスでは分離できなくなるという従来の課題に対し、巻芯ボビンのリング形状を径方向に小さくする為、両者の密着力は無くなりコンデンサ母体に負荷をかけることなく分離することができる。
【００２４】
また、外部電極引き出し用メタリコンの付着が巻芯ボビンのエッジにかかり、プレスして幅方向に巻芯ボビンをずらした時、割れ、剥れ等の現象が起こっていたが、本実施の形態のよる製造方法では径方法に分離する為、メタリコンの割れ、剥れを防ぐ効果も図れる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明により、巻回型積層フィルムコンデンサ母体と巻芯ボビンとを外傷を与えずに分離でき、メタリコン割れ、剥れ等を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における巻芯ボビンの正面図
【図２】実施の形態１における巻回したコンデンサの斜視図
【図３】実施の形態１における巻回積層したコンデンサの一部を拡大した図
【図４】実施の形態１における巻芯ボビンの別の実施例を示す正面図
【図５】実施の形態２における巻芯ボビンの正面図
【図６】金属化ポリエステルフィルムと誘電体フィルムとからなるフィルム母材を示す図
【図７】従来の巻回したコンデンサの斜視図
【図８】従来の巻回積層したコンデンサ母体の一部分を拡大した図
【図９】コンデンサエレメントを示す図
【符号の説明】
１、１１　巻芯ボビン
３　金属化フィルム
１ｂ　切れ目部
１ｃ　ジョイント
１ｅ　欠落部
１ｆ　スペーサ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ　リンク支点
【図１】
2004095610.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004095610.tif 000008
【図７】
2004095610.tif 000009
【図８】
2004095610.tif 000010
【図９】
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