(57)【要約】【課題】より簡易に高品質の積層フィルムコンデンサを製造できる製造方法を提供する。【解決手段】金属化フィルムを２枚以上積層してなる積層フィルムコンデンサの製造方法は、ドラム２４の外周面に樹脂からなる第一ジグ３０を装着するステップと、前記第一ジグ３０の上に前記金属化フィルムを２回以上巻き付けて、ロール状の積層体２０を形成するステップと、前記ロール状の積層体２０の外周面に樹脂からなる第二ジグ４０を装着して、前記積層体２０を前記第一ジグ３０および第二ジグ４０の間に挟み込んで加圧するステップと、前記積層体２０を第一ジグ３０および第二ジグ４０で挟み込んだ状態で、加圧エイジング処理、メタリコン電極形成処理、および、規定の容量で前記積層体を切断する切断処理の少なくとも一つを行うステップと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属化フィルムを２枚以上積層してなる積層フィルムコンデンサの製造方法であって、
ドラムの外周面に樹脂からなる第一ジグを装着するステップと、
前記第一ジグの上に前記金属化フィルムを２回以上巻き付けて、ロール状の積層体を形成するステップと、
前記ロール状の積層体の外周面に樹脂からなる第二ジグを装着して、前記積層体を前記第一ジグおよび第二ジグの間に挟み込んで加圧するステップと、
前記積層体を前記第一ジグおよび第二ジグで挟み込んだ状態で、加圧エイジング処理、メタリコン電極形成処理、および、規定の容量で前記積層体を切断する切断処理の少なくとも一つを行うステップと、
を備えることを特徴とする積層フィルムコンデンサの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製造方法であって、
前記第一ジグおよび第二ジグは、軸方向端面において径方向に延びる連結部材で、互いに連結される、ことを特徴とする積層フィルムコンデンサの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の製造方法であって、
前記第一ジグは、前記積層体の内周面全面に密着し、
前記第二ジグは、前記積層体の外周面全面に密着する、
ことを特徴とする積層フィルムコンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属化フィルムを２回以上積層してなる積層フィルムコンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、誘電体フィルムの片面に金属を蒸着した金属化フィルムを積層した積層フィルムコンデンサが知られている。かかる積層フィルムコンデンサを製造する際には、金属化フィルムをドラムに巻回して、ロール状の積層体を形成する。その後、この積層体を、ロール状のまま加圧、あるいは、ブロック状に切断してから加圧したうえで、端面にメタリコン電極を形成する。
【０００３】
特許文献１には、ロール状の積層体をブロック状に切断した後、ブロック状の積層体を金属板で挟んで加圧するコンデンサの製造方法が開示されている。特許文献１では、積層体を加圧した後、当該積層体の端面にメタリコン電極を形成している。
【０００４】
また、特許文献２には、ロール状の積層体の外周をスチールベルトで絞めつけて仮締めしたうえでメタリコン電極を形成する製造技術が開示されている。特許文献２では、メタリコン電極形成後、ロール状の積層体をナイロンシートで包み込んで真空引きしつつ、加圧加熱した後に、当該ロール状の積層体を所定長さに切断する。
【０００５】
特許文献３には、ロール状の積層体の外周面に、熱収縮性のフィルムを巻き付け、このフィルムを加熱して収縮させることで、積層体を等方加圧する技術が開示されている。特許文献３では、等方加圧後に、収縮したフィルムを巻き付けた状態のまま、積層体の端面に金属を溶射してメタリコン電極を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３４８９６６号公報
【特許文献２】特開平５−１８２８６４号公報
【特許文献３】特開２０１０−４０５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１，２のように、金属製の部材を利用して、積層体を加圧している。こうした金属製部材は、比較的、高価であることから、繰り返し使用される。そのため、メタリコン溶射の際には、当該金属製部材に、余分な金属が付着しないように、当該金属製部材を取り外したり、当該金属製部材に予めマスキングを施したりする必要があり、非常に手間であった。
【０００８】
特許文献３では、熱収縮性フィルムを利用して積層体を加圧している。この熱収縮性フィルムは、メタリコン溶射の際に、余分な金属が付着したとしても、使い捨てすることができる。したがって、特許文献３の技術によれば、メタリコン溶射の前に、加圧用の部材（熱収縮性フィルム）を、取り外したり、マスキングしたりする必要がないため、特許文献２，３に比して、製造の手間を簡易化できる。
【０００９】
しかしながら、特許文献３では、フィルムの熱収縮という化学的変化を利用しての加圧であるため、十分な加圧力を得ることが難しい。また、積層体は、最終的には、所望の容量サイズに切断されるが、その際には、バリを少なくするために、積層体を樹脂製の板材で挟み込んだ状態で切断することが望ましい。しかし、ロール状の積層体のまま加圧する特許文献３の技術では、切断の際に、積層体を樹脂製板で挟むことは難しく、バリを防止するのが困難であった。
【００１０】
そこで、本発明では、より簡易に高品質の積層フィルムコンデンサを製造できる製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の製造方法は、金属化フィルムを２枚以上積層してなる積層フィルムコンデンサの製造方法であって、ドラムの外周面に樹脂からなる第一ジグを装着するステップと、前記第一ジグの上に前記金属化フィルムを２回以上巻き付けて、ロール状の積層体を形成するステップと、前記ロール状の積層体の外周面に樹脂からなる第二ジグを装着して、前記積層体を前記第一ジグおよび第二ジグの間に挟み込んで加圧するステップと、前記積層体を前記第一ジグおよび第二ジグで挟み込んだ状態で、加圧エイジング処理、メタリコン電極形成処理、および、規定の容量で前記積層体を切断する切断処理の少なくとも一つを行うステップと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
好適な態様では、前記第一ジグおよび第二ジグは、軸方向端面において径方向に延びる連結部材で、互いに連結される。他の好適な態様では、前記第一ジグは、前記積層体の内周面全面に密着し、前記第二ジグは、前記積層体の外周面全面に密着する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第一、第二ジグが樹脂製で、使い捨て可能であるため、当該第一ジグおよび第二ジグで積層体を挟み込んだまま、加圧エイジング処理、メタリコン電極形成処理、および、切断処理が実行できる。換言すれば、工程ごとにジグを取り換える必要がなく、簡易な手順で、高品質の積層フィルムコンデンサを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】積層フィルムコンデンサの概略構成図である。
【図２】積層フィルムコンデンサの製造過程の様子を示す図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】（ａ）は、第一ジグの側面図であり、（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面図である。
【図５】（ａ）は、第二ジグの側面図であり、（ｂ）は、Ｃ−Ｃ断面図である。
【図６】他の第一、第二ジグの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。はじめに、本実施形態で製造する積層フィルムコンデンサ１００について簡単に説明する。図１は、積層フィルムコンデンサ１００の概略構成図である。積層フィルムコンデンサ１００は、複数枚の金属化フィルム１０を積層することで成形される積層体２０を備えている。個々の金属化フィルム１０は、ポリプロピレン等の樹脂材からなる誘電体としてのフィルム膜１２と、その表面に蒸着されて、内部電極を構成する金属膜１４とからなっている。フィルム膜１２の片側端部には、金属膜１４が形成されていない余白部が形成されている。複数枚の金属化フィルム１０は、この余白部が形成される側が、交互に変わるように、積層されている。
【００１６】
積層体２０の左右両側面には外部電極であるメタリコン電極２２がそれぞれ設けられている。これらのメタリコン電極２２は、積層体２０の両側面に対する金属溶射によって形成される。既述した通り、余白部が交互に変わっているため、金属膜１４は、交互に異なるメタリコン電極２２と電気的に接続することになる。
【００１７】
次に、こうした積層フィルムコンデンサ１００の製造方法について、図２、図３を参照して説明する。図２は、積層フィルムコンデンサ１００の製造過程の様子を示す図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【００１８】
積層フィルムコンデンサ１００を製造する場合には、通常、帯状に連続した金属化フィルム１０を、円筒形のドラム２４に、巻き付けて積層し、ロール状の積層体２０を形成する。このとき、金属化フィルム１０は、金属化フィルム１０に形成された余白部の側が交互に異なるように積層させる。かかる態様で積層させるためには、例えば、右側に余白部が形成された帯状の金属化フィルム１０と、左側に余白部が形成された帯状の金属化フィルム１０と、を重ねた状態で、ドラム２４に巻きつけていけばよい。
【００１９】
本実施形態では、この金属化フィルム１０の巻き付けに先だって、ドラム２４に第一ジグ３０を装着し、さらに、金属化フィルム１０の巻き付け後には、ロール状の積層体２０の外周面に第二ジグ４０を装着し、ロール状の積層体２０を、二つのジグ３０，４０で挟み込んで、加圧するようにしている。この第一、第二ジグ３０，４０について、図４、図５を参照して説明する。
【００２０】
図４の（ａ）は、第一ジグ３０の側面図であり、（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面図である。第一ジグ３０は、樹脂からなり、複数のブロック体３２を繋げたチェーン状部材である。各ブロック体３２は、円環を周方向に分割して取り出したような部分円環状となっている。したがって、ブロック体３２の内周面と外周面は、同心異径の円弧面となっている。また、ブロック体３２の外周面の曲率や、ブロック体３２の個数は、チェーン状の第一ジグ３０の両端を互いに結合すると、ドラム２４の外径とほぼ同じ内径を有した円環となるように調整されている。第一ジグ３０の両端を結合するために、第一ジグ３０の始端に位置する始端ブロック体３２ｓおよび終端に位置する終端ブロック体３２ｅには、互いを結合するための結合機構が設けられている。この結合機構の構成は、種々考えられるが、本実施形態では、始端ブロック体３２ｓに設けられた略矢じり状の結合突起３６ａと、終端ブロック体３２ｅに設けられ、結合突起３６ａが嵌り込む嵌合穴３６ｂと、で連結機構を構成している。
【００２１】
また、第一ジグ３０の軸方向（図４（ａ）の紙面垂直方向）両端面には、係合突起３４が形成されている。この係合突起３４は、各ブロック体３２の外周側（図４の下側）から内周側（図４の上側）に近づくにつれ幅広となる断面楔状となっている。また、各ブロック体３２の軸方向幅Ｄ３は、積層体２０を構成する金属化フィルム１０の幅Ｄ１以上であり、また、ドラム２４の軸方向幅Ｄ２以上となっている。ここで、ブロック体３２の幅Ｄ３を、Ｄ１以上かつＤ２以上とするのは、ドラム２４の外周面および積層体２０の内周面全体を、第一ジグ３０で覆い隠すためである。ドラム２４の外周面および積層体２０の内周面を、第一ジグ３０で覆い隠すことにより、メタリコン電極２２形成時に溶射される金属が、これらの面に付着することを確実に防止できる。
【００２２】
次に、第二ジグ４０について図５を参照して説明する。図５の（ａ）は、第二ジグ４０の側面図であり、（ｂ）は、Ｃ−Ｃ断面図である。第二ジグ４０も、第一ジグ３０と同様に、樹脂からなり、複数のブロック体４２を繋げたチェーン状部材である。各ブロック体４２は、部分円環状となっており、ブロック体４２の内周面と外周面は、同心異径の円弧面となっている。また、ブロック体４２の内周面の曲率や、ブロック体４２の個数は、チェーン状の第二ジグ４０の両端を互いに結合すると、ロール状の積層体２０の外径とほぼ同じか、僅かに小さい内径を有した円環となるように調整されている。
第二ジグ４０の両端を結合するために、第二ジグ４０の始端に位置する始端ブロック体４２ｓおよび終端に位置する終端ブロック体４２ｅには、結合機構として機能する結合突起４６ａおよび結合穴４６ｂが形成されている。
【００２３】
また、第二ジグ４０のブロック体４２の軸方向幅Ｄ４は、第一ジグ３０のブロック体３２の軸方向幅Ｄ２とほぼ同じ、すなわち、積層体２０を構成する金属化フィルム１０の幅Ｄ１以上であり、また、ドラム２４の軸方向幅Ｄ２以上となっている。したがって、この第二ジグ４０を、積層体２０の外周面に装着することにより、積層体２０の外周面全体を覆い隠すことができ、ひいては、当該外周面への溶射金属の付着を防止できる。
【００２４】
各ブロック体４２の軸方向両端面には、内周側に延びる脚部４４が形成されている。この脚部４４は、第二ジグ４０のブロック体３２と第一ジグ３０のブロック体３２とを連結するための連結部材として機能する部位である。この脚部４４は、ドラム２４に装着された第一ジグ３０の両端面に形成された係合突起３４に到達できる長さを有している。また、脚部４４のうち、係合突起３４に対応する位置には、係合孔４４ａが形成されている。第二ジグ４０を、ロール状の積層体２０に装着する際には、この係合孔４４ａに係合突起３４を進入させ、係合させる。これにより、第一ジグ３０と第二ジグ４０が互いに引き合うことになり、両者の間に挟まれたロール状の積層体２０が加圧されることになる。なお、既述したとおり、第二ジグ４０は、金属化フィルム１０よりも幅広となっているため、脚部４４とロール状の積層体２０の端面との間には、一定の間隙が形成される。
【００２５】
ロール状の積層体２０が第一、第二ジグ３０，４０により挟まれて加圧された状態になれば、続いて、その状態のまま、当該ロール状の積層体２０を真空加圧加熱プレスする、加圧エイジング処理を実行する。これは、ロール状の積層体２０を、二つのジグ３０，４０で挟まれた状態のまま、密閉空間に収容し、真空引きするととも、ヒータで加熱する。この加圧エイジング処理により、金属化フィルム１０の密着性が高められ、また、金属化フィルム１０の相互間にある空気中の水分が除去される。
【００２６】
加圧エイジング処理が終了すれば、続いて、ロール状の積層体２０には、外部電極となるメタリコン電極２２が形成される。メタリコン電極２２は、ロール状の積層体２０を第一、第二ジグ３０，４０で挟んだ状態のまま、当該積層体２０の軸方向両端面に、金属を溶射することで形成される。ここで、当然ながら、この溶射金属は、ロール状の積層体２０の軸方向端面にのみ付着させ、内周面や外周面には付着させないのが望ましい。また、ドラム２４も繰り返し使用される設備であるため、当該ドラム２４にも溶射金属は付着させないことが望ましい。本実施形態では、ドラム２４の外周面、および、ロール状の積層体２０の内・外周面を、第一ジグ３０および第二ジグ４０で覆い隠している。そのため、こうした面に金属が付着することを確実に防止できる。
【００２７】
メタリコン電極２２が形成されれば、続いて、ロール状の積層体２０を、所望の容量、換言すれば、所望の周長で切断して、ブロック状の積層体２０として取り出す。図２における二本の破線Ｌは、この切断箇所の一例を示すものである。この切断も、ロール状の積層体２０を第一ジグ３０および第二ジグ４０で挟み込んだ状態のまま行う。このように、第一、第二ジグ３０，４０で挟み込んだまま積層体２０を切断するのは、バリを防止するためである。すなわち、ロール状の積層体２０の内周面および外周面に、第一、第二ジグ３０，４０を密着させた状態で切断することで、積層体２０の内周面や外周面のめくれ上がり（バリ発生）が抑制される。
【００２８】
なお、この切断間隔（周長）は、一つブロック体３２，４２の周長以上とし、切断箇所と切断箇所との間に、必ず、脚部４４が一つ以上含まれることが望ましい。かかる構成とすることで、ブロック状の積層体２０として切り出された後も、当該積層体２０を挟み込む第一、第二ジグ３０，４０は、脚部４４を介して互いに連結されることになる。そして、これにより、第一、第二ジグ３０，４０は、互いに離れることなく、積層体２０を挟持し続けるため、この第一、第二ジグ３０，４０は、ブロック状の積層体２０を保持するケースのような役割も発揮する。
【００２９】
ここで、これまでの説明で明らかな通り、本実施形態では、第一ジグ３０、第二ジグ４０を取り付けたまま、加圧エイジング処理、メタリコン電極２２の形成処理、および、切断処理を行っている。それにより、従来の積層フィルムコンデンサ製造方法と比べて、製造にかかる手間を大幅に低減できる。
【００３０】
すなわち、従来の製造方法の多くは、積層体２０を保持するに当たって、金属製のジグを用いることが多かった。金属製ジグは、比較的高額であることから、繰り返し使用される。そのため、メタリコン電極２２の形成の際には、溶射される金属が、この金属製ジグに付着しないように、別の専用形状のジグに取り換えたり、予め、金属製ジグにマスキングを施したりしなければならなかった。
【００３１】
また、金属製ジグを用いた場合、当該金属製ジグを取り付けたまま、積層体２０の切断は出来ないため、必ず、金属製ジグを取り外す必要があった。金属製ジグを取り外した後は、バリ防止のために、積層体２０に樹脂板を密着させ、その樹脂板を積層体２０と共切りしていた。つまり、金属製のジグを用いる従来の製造方法では、工程が変わる度に、ジグも変更しなければならず、非常に手間であった。
【００３２】
特許文献３には、金属製ジグを用いない製造方法が開示されている。この特許文献３では、ロール状の積層体２０の外周面に、熱収縮性のフィルムを巻き付け、このフィルムを加熱して収縮させることで、積層体２０を等方加圧する技術が開示されている。また、この熱収縮性フィルムは、使い捨てを前提にしているため、当該フィルムを取り付けたままメタリコン電極２２を形成している。つまり、特許文献３の技術によれば、工程の度に、ジグを取り換えたり、ジグにマスキングを施したりする必要はない。
【００３３】
しかし、特許文献３のように、熱収縮という化学的変化に頼る加圧方法で、加圧力の調整が非常に難しい。また、薄い熱収縮性フィルムでは、切断時に生じる積層体２０のバリを効果的に防止するのは難しく、何らかの、別のジグを用意する必要があった。さらに、特許文献３は、ロール状の積層体２０の外周面にしか熱収縮性フィルム（樹脂製のジグ）を配置していない。そのため、ロール状の積層体２０をブロック状に切断して取り出せば、この熱収縮性フィルムは、積層体２０から離れてしまう。結果として、ブロック状の積層体２０を保護するために、別のケース等を用意しなければならない。
【００３４】
つまり、従来の製造方法では、金属化フィルム１０をロール状に積層してから、ブロック状に切り出すまでの間に、必ず、ジグの取り換えが必要となり、手間であった。一方、本実施形態は、これまでの説明から明らかな通り、ロール状の積層体２０を形成してから、ブロック状に切り出すまでの間、樹脂製の第一、第二ジグ３０，４０を取り付けたままとしている。これは、第一、第二ジグ３０，４０が、いずれも、樹脂製で比較的安価であり、使い捨てにできるからである。すなわち、第一、第二ジグ３０，４０を使い捨てにできるため、溶射金属の付着等を気にする必要がなく、メタリコン電極２２の形成時にも、これら二つのジグ３０，４０を装着したままにできる。また、樹脂製で比較的柔らかいため、装着したまま、ロール状の積層体２０とともに切断することができる。このとき、第一、第二ジグ３０，４０は、ロール状の積層体２０の内周面および外周面に密着して、これらの面を抑えこんでいるため、バリの発生も効果的に防止できる。さらに、切りだした後も、二つのジグ３０，４０が、ブロック状の積層体２０を挟み込んで保護するため、別途、保護用のケース等を用意する必要がない。
【００３５】
また、本実施形態では、ロール状積層体２０の外径と同じまたは僅かに小さい内径を有した第二ジグ４０による緊縛力、および、脚部４４と介した第一、第二ジグ３０，４０の機械的連結力によりロール状の積層体２０の加圧力を発生させている。換言すれば、本実施形態では、機械的な作用により加圧力を発生させているため、化学的な変化で加圧力を発生させる特許文献３に比べて、加圧力の調整が容易かつ確実にできる。
【００３６】
なお、本実施形態では、第一、第二ジグ３０，４０を、部分円環状のブロック体３２を複数連結したチェーン状としているが、ドラム２４およびロール状積層体２０の外周面に装着可能であれば、第一、第二ジグ３０，４０は、他の形態でもよい。例えば、図６に示すように、第一、第二ジグ３０，４０を、円環を二分割したような形状としてもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、第一ジグ３０に係合突起３４、第二ジグ４０に脚部４４を設けているが、二つのジグ３０，４０を互いに引っ張りあうように連結できるのであれば、他の構成に替えてもよい。例えば、第一ジグ３０に脚部４４を、第二ジグ４０に係合突起３４を設けてもよい。また、脚部４４をジグ３０，４０と一体形成するのではなく、ジグ３０，４０とは別体の板材として形成してもよい。また、第二ジグ４０の緊縛力のみで、十分な加圧力が得られるのであれば、連結機構は省略されてもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、加圧エイジング、メタリコン電極２２の形成、ブロック状に切り出しの順で製造しているが、積層体２０を第一、第二ジグ３０，４０で挟み込んだ状態で行うのであれば、これらの工程の順番は、適宜、入れ替えてもよい。また、二つのジグ３０，４０で挟み込んだ状態で、加圧エイジング処理、メタリコン電極２２の形成処理、切断処理の少なくとも一つを行うのであれば、その他の処理は、ジグ３０，４０を取り外した状態で行ってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０  金属化フィルム、１２  フィルム膜、１４  金属膜、２０  積層体、２２  メタリコン電極、２４  ドラム、３０  第一ジグ、３２，４２  ブロック体、３４  係合突起、３６ａ，４６ａ  結合突起、３６ｂ，４６ｂ  嵌合穴、４０  第二ジグ、４４  脚部、１００  積層フィルムコンデンサ。
【図１】
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【図２】
2016025323.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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