(57)【要約】【課題】金属化フィルムの破損することなく製造する。【解決手段】帯状のプラスチックのフィルム１２と、帯状の支持板１６を貼り合わせ、貼り合わせた状態で、差圧シール機構３０を介し、蒸着室３６に導入する。蒸着室３６内でフィルム１２に金属膜を蒸着し、金属膜が蒸着された金属化フィルム４４と支持板１６が貼り付けられた状態で、差圧シール機構３０を介し、蒸着室３６から排出する。その後、支持板１６を金属化フィルムから剥離する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属化フィルムの製造方法であって、
帯状のプラスチックフィルムと、帯状の支持板を貼り合わせ、
貼り合わせた状態で、シール機構を介し、蒸着室に導入し、
蒸着室内でプラスチックフィルムに金属膜を蒸着し、
金属膜が蒸着されたプラスチックフィルムと支持板が貼り付けられた状態で、シール機構を介し、蒸着室から排出し、
前記支持板を金属膜が蒸着されたプラスチックフィルムから剥離することで、金属化フィルムを得ることを特徴とする金属化フィルムの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の金属フィルムの製造方法であって、
さらに、前記プラスチックフィルムと、前記支持板を貼り合わせる前に前記プラスチックフィルムまたは前記支持板を帯電させておき、前記プラスチックフィルムと、前記支持板とを静電力を利用して貼り合わせることを特徴とする金属化フィルムの製造方法。
【請求項３】
金属化フィルムの製造装置であって、
帯状のプラスチックフィルムと、帯状の支持板を貼り合わせる貼り合わせ手段と、
貼り合わせた状態で、シール機構を介し、蒸着室に導入する導入手段と、
蒸着室内でプラスチックフィルムに金属膜を蒸着する蒸着手段と、
金属膜が蒸着されたプラスチックフィルムと支持板が貼り付けられた状態で、シール機構を介し、蒸着室から排出する排出手段と、
前記支持板を金属膜が蒸着されたプラスチックフィルムから剥離することで、金属化フィルムを得る剥離手段と、
を有することを特徴とする金属化フィルムの製造装置。
【請求項４】
請求項３に記載の金属フィルムの製造装置であって、
さらに、前記プラスチックフィルムと、前記支持板を貼り合わせる前に前記プラルチックフィルムまたは前記支持板を帯電させる帯電手段を有し、
帯電したプラスチックフィルムと、前記支持板とを静電力を利用して貼り合わせることを特徴とする金属化フィルムの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサに用いる金属化フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサは、一対の電極を、誘電体を介して配置することによって構成され、その容量を大きくするためには、電極および誘電体を薄くすると共に面積を大きくする必要がある。このために、電極と誘電体として、長尺のプラスチックフィルムに金属を蒸着した金属化フィルムを用いることで大容量化したコンデンサが知られている。特に、ハイブリッド自動車や、電気自動車などでは、インバータの入力電圧を平滑するためのコンデンサなど大容量コンデンサが必要とされるが、車載する都合上なるべく小型、軽量のものが望まれ、金属化フィルムを利用したコンデンサが好適である。そして、このようなコンデンサでは、金属化フィルムを効率的に製造したいという要求がある。
【０００３】
特許文献１では、フィルムローラに巻回されたプラスチックフィルムを巻きだして、これ移動させながら蒸着室を通過させてプラスチックフィルムに金属膜を蒸着する。そして、蒸着済みのプラスチックフィルムを巻き取りロールに巻き取ることで金属化フィルムを製造する。そして、蒸着室における蒸着を可能とするために、装置全体を真空室内に収容する。
【０００４】
特許文献２では、フィルムローラと、巻き取りローラを真空室の外部に配置し、真空室のフィルムの出入り口には、シール用のローラを複数段配設してここをシールする。そして、フィルムローラから巻きだしたフィルムを真空室内に送り込み、ここで表面に金属膜を蒸着して、その後蒸着されたフィルムを外に取り出している。また、フィルムの最初の送り出しの際には、ガイドベルトで移動するガイドシートにフィルムを固定して、真空室内を通過する経路にフィルムを移動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２４４４４号公報
【特許文献２】特開平０３−１２０３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、真空室をオープンし、原反（フィルムを巻回したロール状のもの）をセットし、真空引きにより所定の真空状態とし、その後フィルムを移動しながら蒸着し、真空室をオープンし蒸着後の金属化フィルムを取り出す、という工程を原反のセットの度に繰り返さなければならない。
【０００７】
特許文献２では、真空シール機構の前後における差圧により、乱流が発生などして、フィルムに大きな力が掛かり、フィルムが破断するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、金属化フィルムの製造方法または製造装置であって、帯状のプラスチックフィルムと、帯状の支持板を貼り合わせ、貼り合わせた状態で、シール機構を介し、蒸着室に導入し、蒸着室内でプラスチックフィルムに金属膜を蒸着し、金属膜が蒸着されたプラスチックフィルムと支持板が貼り付けられた状態で、シール機構を介し、蒸着室から排出し、前記支持板を金属膜が蒸着されたプラスチックフィルムから剥離することで、金属化フィルムを得ることを特徴とする。
【０００９】
さらに、前記プラスチックフィルムと、前記支持板を貼り合わせる前に前記プラスチックフィルムまたは前記支持板を帯電させておき、前記プラスチックフィルムと、前記支持板とを静電力を利用して貼り合わせることが好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フィルムをシール機構を介し蒸着室に導入し、蒸着を行った後シール機構を介し外に送出する。従って、フィルムの蒸着室への導入、金属化フィルムの取り出しの際に、蒸着室を開放する必要がなく、効率的な金属化膜の製造が可能となる。そして、支持板を用いて、フィルムを保護するため、フィルムが乱流によって震えて破れたりするのを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る金属化フィルムの製造装置の構成を示す図である。
【図２】差圧室における乱流の発生を説明する図である。
【図３】金属化膜製造のための工程を説明する図である。
【図４】他の実施形態を説明する図である。
【図５】さらに、他の実施形態を説明する図である。
【図６】さらに、他の実施形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、金属化フィルムコンデンサのための金属化フィルムの製造装置を示している。フィルムローラ１０には、帯状のプラスチックのフィルム（プラスチックフィルム）１２が巻き付けられている。フィルムローラ１０が回転することで、フィルム１２が巻出される。ここで、フィルム１２としては、ポリプロピレン（ＰＰ）などコンデンサの誘電材料として用いられる材料が適宜採用される。なお、フィルム１２は、例えばポリプロピレンの場合、厚み１０μｍ程度のものが利用するとよい。
【００１４】
また、支持板ローラ１４には、帯状の支持板１６が巻き付けられており、支持板ローラ１４が回転することで、支持板１６が巻出される。支持板１６としては、金属が強度や柔軟性などの観点から好適であり、アルミニウムや、ステンレス材などが利用されるが、シリコン樹脂などの強度および柔軟性があり、安定な樹脂などが採用される。例えば、支持板１６としては、アルミニウムであって、厚み０．１ｍｍ程度のものが採用される。
【００１５】
フィルムローラ１０および支持板ローラ１４から巻出されたフィルム１２および支持板１６は、一対の貼り合わせローラ２０，２０間に導入され、この貼り合わせローラ２０，２０によって押圧されることで直接貼り合わせられ、合一体１８となる。この例では、上方に配置された支持板ローラ１４から下方に向けて支持板１６が送られてきて、左側方に位置しているフィルムローラ１０からのフィルム１２の左側の面（裏面）にフィルム１２が貼り合わされる。フィルム１２は、ある程度粘着性があり、押しつけられることで、支持板１６に貼り合わされる。
【００１６】
貼り合わされたフィルム１２と支持板１６の合一体１８は、真空チャンバ３２のフィルム導入側に設けられた差圧シール機構３０に導入される。この差圧シール機構３０は、真空チャンバ３２のフィルム排出側にも設けられている。差圧シール機構３０は、合一体１８が導入されて、これを両側から押しつける一対のシールローラ２２，２２を複数段有している。このシールローラ２２，２２は、真空チャンバの側壁との間が非常狭い間隙とされており、シールローラ２２，２２の両側において差圧を維持することができる。そして、この一対のシールローラ２２，２２を複数段も受けることによって、シールローラ２２，２２によって仕切られた複数の差圧室３４が差圧シール機構３０内に形成される。
【００１７】
複数段のシールローラ２２の最下段の差圧室３４の下流側は、蒸着室３６となっている。そして、この蒸着室３６から真空ポンプなどによる排気が行われる。従って、蒸着室３６が最も真空度が高く、複数の差圧室３４は、蒸着室３６から離れるに従って大気圧に徐々に近づく圧力になっている。なお、蒸着室３６は、通常１Ｐａ以下の真空状態とされる。
【００１８】
この蒸着室３６には、冷却ローラ３８が配置されており、上方から送られて来る合一体１８はフィルム１２を外側に位置させた状態で、冷却ローラ３８の下半分に沿って折り返され、上方に向けて移動する。
【００１９】
蒸着室３６の底部には、蒸発源４０が設けられている。この蒸発源４０は、るつぼに蒸着物質を収容し、これを加熱することで、蒸着物質を合一体１８のフィルム１２の表面に蒸着する。従って、合一体１８は、支持板１６と金属が蒸着された金属化フィルム４４が貼り合わされものとなる。ここで、蒸着物質としては、コンデンサの電極として利用可能な、アルムニウムや、亜鉛などが採用される。
【００２０】
金属化フィルム４４と支持板１６からなる合一体１８は、真空チャンバ３２のフィルム排出側設けられた差圧シール機構３０を通過して、真空チャンバ３２の外側に送り出される。そして、一対の剥離ローラ４２，４２を通過したところで、支持板１６と金属化フィルム４４が分離され、金属化フィルム４４は、右側に位置する巻き取りローラ４６に巻き取られる。一方、支持板１６は、上方に位置している巻き取りローラ４８に巻き取られる。
【００２１】
このようにして、フィルム１２を支持板１６に貼り合わせた状態で、差圧シール機構３０を介し、真空チャンバ３２内の蒸着室３６に導入する。そして、蒸着部３６において、金属をフィルム１２の表面に真空蒸着し、得られた金属化フィルム４４を支持板１６に貼り合わせた状態で、差圧シール機構３０を介し、真空チャンバ３２の取り出し、支持板１６を剥離して、金属化フィルム４４を得る。従って、圧力の変化する差圧シール機構３０の通過の際に強度の弱いフィルム１２であっても、破れたりすることを防止できる。
【００２２】
図２には、真空チャンバ３２の外側から１段目の差圧室３４に合一体１８を導入する部分を示してある。なお、差圧室３４同士の仕切り部分についても同様である。一対のシールローラ２２，２２に両側から押圧されながら合一体１８は下方に移動される。ここで、一対のシールローラ２２，２２と差圧室を仕切る壁５０の間には、若干の隙間が生じる。一対のシールローラ２２，２２は回転し、壁５０は、固定されているため、若干の隙間が必然的に生じる。なお、移動する合一体を真空チャンバ３２内の高真空の蒸着室３６に導入するために多段の差圧室３４からなる差圧シール機構３０を設けているが、１つ１つの差圧室３４を仕切る部分において、完全なシールをすることはできず、若干の隙間が生じる。
【００２３】
そして、図示したように、空気は、真空度の高い方（圧力が低い方）の差圧室３４に向けて流れ込む。この流れ込みによって、乱流が発生しやすい。フィルム１２は、強度が小さく、従って発生した乱流によって、破損する可能性がある。しかし、本実施形態では、フィルムは、比較的強度の大きな支持板１６に貼り付けられている。従って、乱流などによって破損することを効果的に防止することができる。
【００２４】
図３には、金属化フィルムの製造工程について示してある。まず、装置に原反をセットする（Ｓ１１）。すなわち、フィルム１２をロール状とした原反をフィルムローラ１０にセットする。次に、初期条件出しをして、装置の運転条件を設定する（Ｓ１２）。送り出しや巻き取りを行う自回転ローラの回転スピードや、蒸着室３６の真空度、るつぼの加熱温度など、本装置を行う初期条件を設定する。なお、基本的条件は、制御部において、一旦設定した場合にそれを記憶しておき、原反や製品仕様などに応じて変更するとよい。
【００２５】
生産中は、次のような処理を繰り返し行う。すなわち、原反を送り出し（Ｓ２１）、これを差圧シール機構３０を介し、真空チャンバ３２（蒸着室３６）内にフィルム１２を支持板１６に貼り合わせた状態で導入する。そして、蒸着室３６において、フィルム１２に金属を蒸着する（Ｓ２３）。そして、蒸着後の金属化フィルム４４を支持板１６と共に、差圧シール機構３０を介し排出し（Ｓ２４）、巻き取りローラ４６に巻き取る（Ｓ２５）。
【００２６】
そして、１つの原反についての処理が終了した場合には、Ｓ１１に戻り、次の原反について処理を行う。
【００２７】
図４には、他の実施形態を示してある。この実施形態では、フィルムローラ１０から巻出されたフィルム１２の近くに、帯電装置５２を有している。帯電装置５２は、静電気を帯びさせるものであり、この例では、フィルム１２を帯電させて、支持板１６に静電力を利用して密着させる。帯電装置５２としては、ＤＣ方式のイオナイザを利用することができる。例えば、放電針に直流電圧（ＤＣ）を印加してコロナ放電を行い＋または−のいずれかのイオンを発生させ、これを対象に衝突させることで対象を帯電させることができる。
【００２８】
物質は、＋または−のいずれか一方の極性に帯電しやすい場合が多く、１つの帯電装置によって、他方と逆極性に帯電させることで、両者の密着力を向上し、しわやずれの発生を防止することができる。例えば、フィルム１２がポリプロピレンであれば、−に帯電しやすいため、支持板１６を＋に帯電させるとよい。また、支持板１６が金属であれば、直流の電圧を印加してもよい。さらに、帯電装置５２を２つ設け、フィルム１２と支持板１６の両方を互いに逆極性となるように帯電させることも好適である。
【００２９】
このような帯電による密着性の改善は、蒸着室３６における真空蒸着に対し悪影響がなく、また剥離の際にも問題がない。従って、金属化フィルム４４の製造において非常に効果的である。
【００３０】
図５には、さらに他の実施形態を示してある。この例では、巻き取りローラ４６の上流側にバッファ装置５４を有している。このバッファ装置５４は、複数のローラ間に金属化フィルム４４を掛け渡しておくものである。そして、フィルムローラ１０への原反のかけ直しなど蒸着処理を中断している間でも、金属化フィルム４４の送出が可能となる。
【００３１】
例えば、巻き取りローラ４６を設けずに、金属化フィルム４４をそのまま次工程に供給する場合などに、次工程への供給を停止する必要がなく、次工程での問題が生じない。なお、このバッファ装置５４をフィルムローラ１０から巻きだした位置（入口側）に配置することできる。これによって、原反交換の際にも、蒸着を停止しなくてもよい。また、バッファ装置を入口側に配置すると、フィルムローラ１０を有さず、前工程からフィルム１２が供給される場合に、フィルムの供給が止まっても、バッファ装置５４から繰り出すフィルム１２によって、蒸着処理を継続することができる。
【００３２】
図６には、さらに他の実施形態を示してある。この例では、支持板１６がエンドレス状（無端状）になっている。そして、支持板ローラ１４、巻き取りローラ４８に代えて、２つのローラ５６に無端状の支持板１６が掛け回されている。支持板１６は、基本的に、いつまででもそのまま使い続けることができ、掛け換えなどが不要となる。
【００３３】
さらに、図６の例では、支持板６０を有し、これを貼り付けローラ２０，２０に導入し、フィルム１２の表面側に貼り付ける構成となっており、フィルムは支持板１６，６０に表裏両面から支持される。そして、支持板６０は、冷却ローラ３８に接触する辺りまで下降した位置で、ローラ６２の周りを回って上方向に反転される。これによって、支持板６０がフィルム１２の表面側から剥離され、蒸発源４０からの蒸着物はフィルム１２の表面に蒸着される。
【００３４】
ローラ６２によって反転された支持板６０は、シールローラ２２の脇を通って、真空チャンバ３２の外部に至り、３つのローラ６４に掛け回されて、貼り付けローラ２０，２０間に戻る。
【００３５】
このように、フィルム１２を表裏両面から支持板１６，６０で支持することで、フィルム１２が差圧室３４を通過する際に確実に破損から守ることができる。
【００３６】
なお、シールローラ２２をもう１つ設け支持板６０を両側から押さえる構成としてもよい。さらに、図６では、冷却ローラ３８の上流側についてのみ支持板６０を設けフィルム１２を両側から支持したが、同様の構成を冷却ローラ３８の下流側にも設け、フィルムを保護することも好適である。
【００３７】
図４，５，６に示した変形例は、それぞれ別々の機能であって、これらを全部備えることもでき、適宜組み合わせて構成することも可能である。
【００３８】
このように、実施形態に係る金属化フィルムの形成においては、真空チャンバ３２の外側からフィルム１２を真空チャンバ３２内に導入し、真空室内で金属膜を蒸着した金属化フィルム４４を真空チャンバ３２から外に送出する。従って、フィルム１２の真空チャンバへの導入、金属化フィルム４４の取り出しの際に、真空チャンバ３２を開放する必要がなく、効率的な製造が可能となる。また、支持板１６を用いて、フィルム１２を保護するため、大気中と、蒸着室３６との移動過程において、フィルム１２が乱流によって震えて破れたりするのを効果的に防止することができる。
【００３９】
なお、本実施形態に係る金属化フィルムは、コンデンサだけでなく、薬の収容袋などにも利用することが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  フィルムローラ、１２  フィルム、１４  支持板ローラ、１６，６０  支持板、１８  合一体、２０，４６，４８，６２，６４，５６  ローラ、２２  シールローラ、３０  差圧シール機構、３２  真空チャンバ、３４  差圧室、３６  蒸着室、３８  冷却ローラ、４０  蒸発源、４２  剥離ローラ、４４  金属化フィルム、５０  壁、５２  帯電装置、５４  バッファ装置。
【図１】
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【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】
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