JP2013171877A - コンデンサの製造方法、製造プログラムおよび製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】コンデンサ素子の素子端面に集電部材を備える場合の外部端子の接続の際の極性判別精度を高め、接続の自動化を図る。
【解決手段】 素子端面（１０）に陽極側および陰極側の電極張出し部（１２−１、１２−２）を備えるコンデンサ素子（４）を形成し、前記コンデンサ素子の前記陽極側または前記陰極側の電極張出し部の最外面に陽極側または陰極側を表す極性識別マーク（２０）を形成し、前記極性識別マークにより前記電極張出し部の極性を判別し、前記極性識別マークにより判別した極性に応じて陽極側または陰極側の外部端子（２４−１、２４−２）を前記電極張出し部に接続する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気二重層コンデンサなどの製造に関し、たとえば、コンデンサ素子の素子端面に集電板や接続板などの集電部材を備えて外部端子が接続されるコンデンサの製造方法、製造プログラムおよび製造システムに関する。

電気二重層コンデンサまたは電解コンデンサでは、コンデンサ素子の電極部に外部端子が接続されている。コンデンサ素子の電極部の形成や、外部端子との接続構想はコンデンサ素子や、製品としてのコンデンサの内部抵抗など、コンデンサが備える電気的な特性に大きく影響を与える。

このような接続に関し、素子の端面に集電端子を設けること（例えば、特許文献１）、巻回素子の一方の端面に陽極集電板、他方の端面に陰極集電板を設けること（例えば、特許文献２）、巻回素子の端面に露出した集電箔を覆って集電板を備え、集電板と集電箔とを溶接接続すること（例えば、特許文献３）、また、集電板を外装ケースと素子との接続や外部端子との接続に用いること（例えば、特許文献４）が知られている。

特開平１１−２１９８５７号公報 特開２００１−０６８３７９号公報 特開２００７−３３５１５６号公報 特開２０１０−０９３１７８号公報

ところで、コンデンサ素子の素子端面に集電部材を備えて外部端子を接続する構成では、素子端面にある集電部材でコンデンサ素子の電極箔が並列化されるので、コンデンサ素子の内部抵抗の低減化が図られる。

コンデンサ素子は陽極側および陰極側の電極を有する有極性素子であり、このコンデンサ素子の各電極に接続される外部端子は陽極側と陰極側に区別されている。このようなコンデンサ素子の電極部に既述の集電部材を接続する構成では、集電部材を陽極側および陰極側で共通化つまり同一形状にすることは、陽極側と陰極側で異ならせることに比較し、陽極側および陰極側での部品の共通化など、製造上有益である。

このような集電部材の接続や、集電部材への外部端子の接続では、極性判別が不可欠である。製造上、極性判別作業に手数を要する。極性判別を目視で行うことは、判別ミスを皆無にすることはできないし、需要に見合った生産量を実現するには人手を要する。仮に、極性判別を誤って接続すれば、不良品となる。このような課題は、集電部材を陽極側と陰極側で形態を異ならせても同様である。

そこで、本発明の目的は上記課題に鑑み、コンデンサ素子の素子端面に集電部材を備える場合の外部端子の接続の際の極性判別精度を高め、接続の自動化を図ることにある。

上記目的を達成するため、本発明のコンデンサの製造方法は、素子端面に陽極側および陰極側の電極張出し部を備えるコンデンサ素子を形成する工程と、前記コンデンサ素子の前記陽極側または前記陰極側の電極張出し部の最外面に陽極側または陰極側を表す極性識別マークを形成する工程と、前記極性識別マークにより前記電極張出し部の極性を判別する工程と、前記極性識別マークにより判別した極性に応じて陽極側または陰極側の外部端子を前記電極張出し部に接続する工程とを含んでいる。

上記コンデンサの製造方法において、前記極性識別マークにより判別した極性に応じて前記電極張出し部に集電板を接続する工程と、前記集電板に前記外部端子を接続する工程とを含んでもよい。

上記コンデンサの製造方法において、前記極性識別マークは、前記電極張出し部を構成する最外周の電極箔に形成されているけがき線と異なる位置に形成されたけがき線であってもよい。

上記目的を達成するため、本発明のコンデンサの製造プログラムは、コンデンサの製造支援を行うコンピュータにより実行するコンデンサの製造プログラムであって、陽極側および陰極側の電極張出し部を素子端面に備えるコンデンサ素子の前記電極張出し部の最外面にある極性識別マークから画像データを取得する処理と、前記極性識別マークを表す画像データから極性判別情報を生成する処理と、前記極性判別情報に基づいて判別された前記電極張出し部の極性に応じて接続された陽極側または陰極側の外部端子を表す端子情報と前記極性判別情報とを関係付けて蓄積する処理とを前記コンピュータに実行させる。

上記目的を達成するため、本発明のコンデンサの製造システムは、陽極側または陰極側の電極張出し部を素子端面に備えるコンデンサ素子を形成する素子形成手段と、前記コンデンサ素子の前記電極張出し部の最外面に陽極側または陰極側を表す極性識別マークを形成するマーク形成手段と、前記極性識別マークにより前記電極張出し部の極性を判別する極性判別手段と、前記極性識別マークにより判別した極性に応じて陽極側または陰極側の外部端子を前記電極張出し部に接続する接続手段とを備えている。

本発明のコンデンサの製造方法、製造プログラムまたは製造システムによれば、次の何れかの効果が得られる。

(1) コンデンサ素子の素子端面にある電極張出し部に形成された極性識別マークから極性を判別して外部端子を接続するので、陽極側または陰極側の外部端子と、コンデンサ素子の極性との相違を防止できる。

(2) コンデンサ素子の電極張出し部の極性で、電極張出し部に接続された外部端子と電極張出し部側の極性を接続前に極性識別マークにより判別でき、極性精度を高めることができる。

(3) 極性判別の精度の高いコンデンサを提供できる。

(4) 上記製造プログラムによれば、極性識別情報と、電極張出し部に接続された外部端子を表す端子情報との蓄積情報を用いて接続結果を確認できる。これにより、極性判別の精度の向上とともに、製品の信頼性を高めることができる。

そして、本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面および各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

極性識別マークを備えるコンデンサ素子の一部を示す斜視図である。 コンデンサ製造の処理手順の一例を示すフローチャートである。 コンデンサの製造システムの一例を示す図である。 コンデンサの一例を示す分解斜視図である。 電極張出し部の加工の一例を示す図である。 極性識別マークの撮影を示す図である。 極性判別画像を示す図である。 電極張出し部の加工形態を示す図である。 電極張出し部の成形を示す断面図である。 集電板の接続を示す斜視図である。 外部端子の接続を示す斜視図である。 コンデンサの一例を示す断面図である。 極性判別−外部端子データテーブルの一例を示す図である。

＜コンデンサ素子および極性判別＞

図１は、コンデンサ素子の一部を示している。図１に示す構成は一例であり、本発明が斯かる構成に限定されるものではない。

コンデンサ２には一例としてコンデンサ素子４が用いられている。このコンデンサ素子４は巻回素子である。このコンデンサ素子４には、陽極側の電極箔６−１と、陰極側の電極箔６−２と、２枚のセパレータ８とが用いられている。電極箔６−１および電極箔６−２は、セパレータ８により絶縁されて巻回されている。

このコンデンサ素子４の素子端面１０には、陽極側の電極張出し部１２−１と、陰極側の電極張出し部１２−２が形成されている。各電極張出し部１２−１、１２−２は、素子端面１０から一定幅で突出している。電極張出し部１２−１は電極箔６−１の縁部で形成されている。電極張出し部１２−２は電極箔６−２の縁部で形成されている。これら電極張出し部１２−１、１２−２の間には、素子中心１４を挟んで一定幅の絶縁間隔１６が設定されている。

各電極張出し部１２−１、１２−２には、折り曲げのための罫書き線１８が形成されている。電極張出し部１２−１には、罫書き線１８に平行に極性識別マーク２０が形成されている。この極性識別マーク２０は、印刷でもよいし、罫書き線１８と同様の刻設であってもよい。

＜製造の処理手順＞

図２は、斯かるコンデンサ素子４を用いたコンデンサ２の製造方法の処理手順を示している。この処理手順は、本発明のコンデンサの製造方法の一例である。

この処理手順では、コンデンサ素子４を形成する（Ｓ１１）。このコンデンサ素子４の素子端面１０には既述の電極張出し部１２−１、１２−２が形成される。

このコンデンサ素子４の形成工程において、電極張出し部１２−１、１２−２には巻回途上において、既述の罫書き線１８が刻設される。そして、電極張出し部１２−１の最外周面に、極性識別マーク２０を形成する。

電極張出し部１２−１に極性識別マーク２０を備えるコンデンサ素子４の撮影を行ない（Ｓ１２）、極性識別マーク２０を含む画像情報を取得する。

この画像情報から電極張出し部１２−１、１２−２の極性判別を行う（Ｓ１３）。極性識別マーク２０が電極張出し部１２−１にのみ形成されているとすれば、極性識別マーク２０の有無で極性を判別することができる。

各電極張出し部１２−１、１２−２の成形を行う（Ｓ１４）。これにより、電極張出し部１２−１、１２−２は、素子端面１０上に偏平化処理される。

偏平化処理された電極張出し部１２−１、１２−２の上面に集電板２２−１、２２−２（図４）を溶接により接続する（Ｓ１５）。

集電板２２−１、２２−２の極性は、電極張出し部１２−１、１２−２の既述の極性判別処理によって判別されているので、各集電板２２−１、２２−２の極性は既知である。この極性判別情報に基づき、各集電板２２−１、２２−２の極性に応じた極性の外部端子２４−１、２４−２（図４）を接続する（Ｓ１６）。

外部端子２４−１、２４−２が接続されたコンデンサ素子４を外装ケース２６（図４）に収納するなど、コンデンサ２の組立を行う（Ｓ１７）。

このように電極張出し部１２−１に極性識別マーク２０を設置し、電極張出し部１２−１、１２−２の極性判別を行い、集電板２２−１、２２−２および外部端子２４−１、２４−２を接続すれば、極性精度が高められるとともに、コンデンサ２の製造を自動化することができる。

＜製造システム＞

図３は、既述の製造処理に用いられる製造システムの一例を示している。

この製造システム２８は、本発明の製造システムの一例であり、既述の処理手順を実行する。図３に示す製造システム２８では、制御部３０、撮影部３２、入力部３４、表示部３６、各種駆動機構３８が含まれている。

制御部３０はコンピュータで構成されており、この実施の形態では、プロセッサ４０と、プログラム記憶部４２と、データ記憶部４４と、ＲＡＭ（Random-Access Memory）４６とを備えている。

プロセッサ４０はたとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）で構成され、プログラム記憶部４２に格納されているＯＳ（Operating System）やコンデンサ製造プログラムなどの各種のプログラムを実行する。このプログラムの実行には、画像の取り込み、画像情報による極性判別、各種駆動機構３８に対する駆動出力を生成する。プログラム記憶部４２およびデータ記憶部４４はハードディスクなどの記録媒体で構成され、プログラム記憶部４２にはＯＳや既述のプログラムを格納する。データ記憶部４４には画像データや基準データを格納し、たとえば、撮影部３２から取り込まれた画像データ、制御によって生成された画像上の基準線や中心線、角度θなどの各種データを格納する。ＲＡＭ４６は演算途上のデータの保存や既述のプログラムを実行するワークエリアとして用いられる。

撮影部３２は撮像手段の一例であってたとえば、ディジタルスチールカメラで構成し、プロセッサ４０の制御によりコンデンサ素子４の電極張出し部１２−１、１２−２の撮影、画像データを制御部３０に出力する。制御部３０では、画像データを極性判別情報に用いて極性識別マーク２０から極性を判別し、その判別結果として極性判別情報が生成される。

入力部３４はたとえば、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置で構成される。

表示部３６はたとえば、液晶表示器（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）で構成され、画像情報などの表示手段を構成する。

既述の各種駆動機構３８には、巻回機（ＤＬＷ）４８、電極張出し部形成部５０、素子保持部５２、電極成形部５４、極性識別マーク形成部５５、集電板保持部５６およびレーザ照射装置５８などが含まれる。

ＤＬＷ４８は、セパレータ８を挟み込んで陽極側の電極箔６−１と陰極側の電極箔６−２とを巻回し、コンデンサ素子４を形成する。電極張出し部形成部５０はＤＬＷ４８に付随し、巻回される電極箔６−１、６−２の縁部側を所定間隔で成形し、電極張出し部１２−１、１２−２を形成する。

素子保持部５２は巻回されたコンデンサ素子４を保持し、電極成形部５４はコンデンサ素子４の素子端面１０にある電極張出し部１２−１、１２−２を素子端面１０に折り曲げて電極部６０−１、６０−２に成形する。

極性識別マーク形成部５５は、たとえば、電極張出し部１２−１の最外周面に極性識別マーク２０を形成する。

集電板保持部５６は素子端面１０の電極部６０−１、６０−２に接続する集電板２２−１、２２−２を所定位置に保持する。コンデンサ素子４を保持している素子保持部５２は、角度位置を修正する。

レーザ照射装置５８は、集電板保持部５６によって保持された集電板２２−１、２２−２と、コンデンサ素子４の電極部６０−１、６０−２とをレーザ照射により溶接し、電気的な接続を行う。

斯かる構成によれば、巻回途上のコンデンサ素子４の電極張出し部１２−１の最外周面に形成された極性識別マーク２０から極性を判別し、この極性判別に基づき、集電板２２−２、２２−２の極性に応じて外部端子２４−１、２４−２を接続できる。極性精度を高めることができ、コンデンサ２の製品精度の向上に寄与することができる。

＜コンデンサ２の構成部品＞

図４は、既述の製造システム２８で製造されるコンデンサ２を分解して示している。コンデンサ素子４は柱状の巻回素子であり、一方の素子端面１０に既述の電極部６０−１、６０−２が形成されている。電極部６０−１は電極張出し部１２−１を素子中心１４に向かって罫書き線１８により折り曲げ、圧接成形したものである。同様に電極部６０−２は電極張出し部１２−２を成形したものである。コンデンサ素子４の周面には、巻回された保持テープ６２が巻回されている。

集電板２２−１、２２−２には、素子接続部６４と端子接続部６６とが形成されている。集電板２２−１、２２−２はたとえば、アルミニウム板の成形体である。素子接続部６４は、電極部６０−１、６０−２に密着して溶接されるエリアである。端子接続部６６は、たとえば、２つの素子接続部６４に挟まれて電極部６０−１、６０−２からコンデンサ素子４の軸方向に離れるように屈曲しており、外部端子２４−１または外部端子２４−２に接続されるエリアである。

外部端子２４−１、２４−２は、外装ケース２６を封口する封口板６８に設置されている。封口板６８は、硬質合成樹脂の成形体であり、本体部７０の上縁部にゴムなどの封止部材で形成された封止部７２を備えている。本体部７０の成形の際に、外部端子２４−１、２４−２がインサート成形によって本体部７０に固定されている。本体部７０には、ガス排出孔７４が形成されている。このガス排出孔７４には弁７６が設置されている。弁７６は、ガスを排出し、異常圧で開弁する。

外装ケース２６はたとえば、アルミニウムで形成されている。この外装ケース２６には、封口板６８を載置する段部７８が形成されている。この段部７８に設置された封口板６８の封止部７２には、開口縁部８０がカーリング処理により固定される。

＜電極箔６−１、６−2 および電極張出し部１２−１、１２−２＞

図５は、電極箔６−１、６−２の加工前後を示している。図５のＡは、電極張出し部１２−１、１２−２の加工前の電極箔６−１、６−２を示している。図５のＢは、電極張出し部１２−１が加工された電極箔６−１を示している。図５のＢは、電極張出し部１２−２が加工された電極箔６−２を示している。

電極箔６−１、６−２にはベース材としてたとえば、アルミニウム箔が用いられる。各電極箔６−１、６−２は同一幅の帯状体であり、その両面部に活性炭などの活物質および結着剤を含む分極性電極が形成されている。各電極箔６−１、６−２の一方の縁部には、電極張出し部１２−１、１２−２を形成するための未塗工部８２が一定幅で形成されている。この未塗工部８２は分極性電極の非形成部分である。

各電極箔６−１、６−２の未塗工部８２には、縁部から一定幅の折り目を形成するための罫書き線１８を形成する。この罫書き線１８はこの折り目形成の基準である。折り曲げ時の電極箔６−１、６−２の座屈が防止される。この罫書き線１８に溝を構成し、断面形状は三角、四角又は湾曲（Ｒ）であってもよい。この罫書き線１８には例えば、プレス、レーザ、切削等の方法で折り目を形成してもよい。折り目は図５のＡに示す罫書き線１８のように１本であってもよいが、未途工部８２の幅に応じて複数本としてもよい。折り目の形成面部は、未塗工部８２の片面でもよいが、両面であってもよい。一例としての折り目は、素子端面１０の素子中心１４（巻回素子であれば巻回中心、図１）に対向する面が谷折りになるように形成する。

電極箔６−１の未塗工部８２には図５のＢに示すように、電極箔６−１の長手方向に異なる幅Ｗａを持つ複数の電極張出し部１２−１を形成する。複数の電極張出し部１２−１のうち、コンデンサ素子４の最外周側の電極張出し部１２−１の面部には極性識別マーク２０が形成されている。また、電極箔６−２の未塗工部８２には図５のＣに示すように、電極箔６−２の長手方向に異なる幅Ｗｂを持つ複数の電極張出し部１２−２を形成する。この実施の形態では、極性識別マーク２０は電極張出し部１２−１のみに形成しているが、陰極側を表すマークを形成してもよい。

コンデンサ素子４のように巻回素子にあっては、各電極張出し部１２−１、１２−２が絶縁間隔１６を挟んで直径方向に素子中心１４に対向するように、形成位置が設定され、幅Ｗａ、幅Ｗｂは、周回半径の増加に応じて直線的に増加する幅に設定されている。

斯かる構成とすれば、図１に示すように、コンデンサ素子４の素子端面１０には半周毎に電極張出し部１２−１、１２−２が形成され、電極張出し部１２−１、１２−２が形成される。絶縁間隔１６が一方の縁面間で同一、他方で連続的にコンデンサ素子４の外周方向に拡開させることもできる。また、各電極張出し部１２−１、１２−２は、罫書き線１８による折り目によって素子中心１４側に向かって屈曲させることができる。

＜極性識別マーク２０の撮影および極性判別＞

図６は、撮影部３２（図３）による極性識別マーク２０の撮影を示している。この撮影部３２にはデジタルカメラ８４が使用される。このデジタルカメラ８４はＣＣＤ撮像素子、ＣＭＯＳ撮像素子のいずれでもよい。

このデジタルカメラ８４と、被写体であるコンデンサ素子４との間にはリング照明装置８６が設置されている。このリング照明装置８６はリング状に発光部８８を備え、中央部に透孔９０を備えている。被写体の撮影部分には発光部８８よりの光が一様に照射される。その照射部分が透孔９０を通してデジタルカメラ８４により撮影される。デジタルカメラ８４の撮影画像はケーブル９２を介して制御部３０のプロセッサ４０に取り込まれ、ＲＡＭ４６に保持される。この撮影画像が極性判別情報に用いられ、極性識別マーク２０の有無などから極性を判別し、既述の極性判別情報が生成される。

被写体であるコンデンサ素子４は定盤９４の上面に設置される。この定盤９４は回転可能である。したがって、デジタルカメラ８４の撮影から得られた画像により陽極側または陰極側の極性が判別されると、コンデンサ素子４のたとえば、陽極側の電極張出し部１２−１はこの定盤９４上で所定の位置に設定される。つまり、加工のためのコンデンサ素子４の位置決めが実行される。

コンデンサ素子４の極性識別マーク２０の撮影にあっては、コンデンサ素子４を回転させながら行ってもよい。極性識別マーク２０が撮影により検出された際には、その位置でコンデンサ素子４を固定し、位置決めする方法であってもよい。

図７は、撮影画像の一例を示している。極性識別マーク２０を撮影した場合には、図７のＡに示すように、陽極側の電極張出し部１２−１を表す背景画像９６、罫書き線１８から得られた罫書き線画像９８とともに、極性識別マーク２０から得られた極性識別マーク画像１００が得られる。

陰極側の電極張出し部１２−２を撮影した場合には、図７のＢに示すように、陰極側の電極張出し部１２−２を表す背景画像９６に対し、罫書き線１８から得られた罫書き線画像９８のみが得られる。

電極張出し部１２−１、１２−２の中間を撮影した場合には、図７のＣに示すように、電極張出し部１２−１、１２−２の縁部を表す輪郭線画像１０２とともに、罫書き線１８から得られた罫書き線画像９８が得られる。この場合、極性識別マーク２０の長さによるが、電極張出し部１２−１の背景画像９６には極性識別マーク２０から得られた極性識別マーク画像１００の一部が表出する。

このように３パターン画像（図７のＡ、Ｂ、Ｃ）の画像情報を比較することにより、極性識別マーク２０の有無により極性を判別できる。また、画像形態から、定盤９４上のコンデンサ素子４の向きを判別することができる。

＜電極張出し部１２−１、１２−２の成形＞

図８は、電極張出し部１２−１、１２−２の成形形態を模式的に示している。

電極張出し部１２−１、１２−２の図中垂直方向の中心軸（Ｙ軸）方向にコンデンサ素子４の周縁から素子中心１４に向かって成形圧力Ｆ１を作用させることにより、電極張出し部１２−１、１２−２を折り曲げ、平坦に成形する。これにより、既述の電極部６０−１、６０−２が形成される。この成形範囲を区画部１２−１Ａ、１２−２Ａとし、各区画部１２−１Ａ、１２−２Ａの角度をθ1 とする。θ1 はたとえば、４０〔°〕である。

この実施の形態では、電極張出し部１２−１の全角度をたとえば、１８０〔°〕とすると、残りの区画部１２−１Ｂ、１２−１Ｃの角度θ2 はθ2 ＝｛（１８０−θ1 ）÷２｝となる。このθ2 はたとえば、７０〔°〕である。これら区画部１２−１Ｂ、１２−１Ｃに対し、コンデンサ素子４の周縁から素子中心１４に向かって成形圧力Ｆ２を作用させることにより、区画部１２−１Ｂ、１２−１Ｃを折り曲げ、平坦に成形する。

また、電極張出し部１２−２の全角度を一例として１８０〔°〕−θｘ＝１７０〔°〕とすれば、残りの区画部１２−２Ｂの角度θ2 を電極張出し部１２−１側の区画部１２−１Ｂと同様に、θ2 ＝｛（１８０−θ1 ）÷２｝とする。つまり、θ2 は、７０〔°〕である。区画部１２−２Ｃの角度θ3 ＝｛１７０−θ2 −４０｝とすれば、電極張出し部１２−２Ｂの面積を小さくした分だけ狭く設定してもよい。この場合、一例としての角度θ3 は６０〔°〕としてもよい。

このような区画部１２−２Ｂ、１２−２Ｃに対し、コンデンサ素子４の周縁から素子中心１４に向かって成形圧力Ｆ２、Ｆ３を作用させることにより、区画部１２−２Ｂ、１２−２Ｃを折り曲げ、平坦に成形する。

このように、区画部１２−１Ａ、１２−２Ａには同一直線上の対向方向に成形圧力Ｆ１、区画部１２−１Ｂ、１２−２Ｂには同一直線上の対向方向に成形圧力Ｆ２、区画部１２−１Ｃには成形圧力Ｆ２、区画部１２−２Ｃには成形圧力Ｆ３を作用させるので、図４に示すように、コンデンサ素子４の素子端面１０にはバランスの取れた平坦な成形面を成す電極部６０−１、６０−２を形成することができる。

図９は、電極張出し部１２−１、１２−２の成形加工を示している。

電極張出し部１２−１の区画部１２−１Ｂ、１２−１Ｃおよび電極張出し部１２−２の区画部１２−２Ｂ、１２−２Ｃは、図９のＡに示すように、罫書き線１８を基準に深く折り曲げ、偏平に成形する。

これに対し、電極張出し部１２−１の区画部１２−１Ａおよび電極張出し部１２−２の区画部１２−２Ａは、図９のＢに示すように、罫書き線１８を基準に浅く折り曲げ、偏平の程度を緩やかに成形する。

＜集電板２２−１、２２−２の接続＞

図１０は、コンデンサ素子４の集電板２２−１、２２−２の位置決めおよび集電板２２−１、２２−２の接続を示している。

集電板２２−１、２２−２は、図１０に示すように、同一形状である。その形状は、素子端面１０を絶縁間隔１６を挟んで二分するほぼ半円形状である。各集電板２２−１、２２−２には図中上方に突出させた端子接続部６６が中央に形成され、この端子接続部６６の両側の背面には素子接続部６４が形成されている。各集電板２２−１、２２−２の対向部間に既述の絶縁間隔１６を設定することにより、各集電板２２−１、２２−２が集電板保持部５６のチャッキング部１０４−１、１０４−２で所定位置に位置決めされる。

これに対し、コンデンサ素子４は素子保持部５２の既述の定盤９４に保持されている。コンデンサ素子４の素子中心１４と、各集電板２２−１、２２−２の保持中心軸を一致させ、コンデンサ素子４の角度位置を調整する。この調整には、極性判別結果である極性判別情報を用いる。

このように位置設定された集電板２２−１と電極部６０−１とをレーザ溶接により接続するとともに、集電板２２−２と電極部６０−２とをレーザ溶接により接続する。レーザ溶接は集電板２２−１、２２−２の素子接続部６４の上面からレーザ照射を行い、図１１に示すように、素子中心１４側からコンデンサ素子４の周辺方向に放射状に延びる溶接ライン１０６により溶接されている。

＜外部端子２４−１、２４−２の接続＞

図１１は、集電板２２−１、２２−２と外部端子２４−１、２４−２との接続を示している。

コンデンサ素子４の素子端面１０には、既述のレーザ溶接によって集電板２２−１、２２−２が接続されている。この接続は既述のレーザ溶接のほか、電子ビーム溶接であってもよい。集電板２２−１の素子接続部６４にはコンデンサ素子４の陽極側の電極部６０−１が接続される。集電板２２−２の素子接続部６４にはコンデンサ素子４の陰極側の電極部６０−２が接続されている。

このように集電板２２−１、２２−２を接続したコンデンサ素子４では、集電板２２−１、２２−２の形状が共通化されているので、この状態で集電板２２−１、２２−２上から極性を視認することは困難である。このため、コンデンサ素子４の電極張出し部１２−１に付された極性識別マーク２０の画像認識により、電極部６０−１、６０−２（電極張出し部１２−１、１２−２）がいずれの極性であるかを判別する。この判別情報は外部端子２４−１、２４−２との接続に用いられる。つまり、素子保持部５２の定盤９４に設置されているコンデンサ素子４における集電板２２−１、２２−１の極性はコンデンサ素子４との接続段階で認識されている識別情報を用いればよい。

これに対し、封口板６８にある外部端子２４−１、２４−２は陽極側と陰極側に区別され、個性化されている。このため、陽極側の外部端子２４−１は陽極側の電極部６０−１、陰極側の外部端子２４−２は陰極側の電極部６０−２に接続することが必要である。

位置決めされたコンデンサ素子４にある集電板２２−１は陽極側であり、集電板２２−２は陰極側である。これら集電板２２−１、２２−２に封口板６８にある外部端子２４−１、外部端子２４−２が位置決めされる。そして、集電板２２−１、２２−２の端子接続部６６の側面に形成された溶接面１０８と、外部端子２４−１、２４−２の側壁に形成された溶接面１１０の間をレーザ照射装置５８のレーザ照射により溶接する。これにより、外部端子２４−１、２４−２とコンデンサ素子４とが一体化されて単一の部品化される。コンデンサ素子４側の極性と封口板６８側の極性が合致させることができる。

このように、極性識別マーク２０を撮影した画像（図７）から得られる識別情報を用いることにより、封口板６８にある外部端子２４−１、２４−２の接続に至るまで、目視による極性判別を必要とすることなく、既述の識別情報を用いて自動化される。これにより、誤認の無い信頼性の高い極性設定が実現され、極性精度の高いコンデンサ２が得られる。

＜コンデンサ２の組立＞

図１２は、組み立てられたコンデンサ２の縦断面を示している。

図１２に示すコンデンサ２では、外装ケース２６にはコンデンサ素子４とともに、封口板６８が挿入され、この封口板６８は絞り加工された外装ケース２６の段部７８に固定されている。外装ケース２６の開口端部８０をカーリング処理によって封止部７２内に食い込ませ、外装ケース２６が封止されている。コンデンサ素子４の周囲部には既述のコンデンサ素子４の巻回終了時に処理された保持テープ６２が巻き付けられている。

＜極性判別−外部端子データテーブル＞

図１３は、データ記憶部４４に作成される極性判別−外部端子データテーブル１１２を示している。

この極性判別−外部端子データテーブル１１２には極性判別データ格納部１１４と、外部端子データ格納部１１６とを備えている。極性判別データ格納部１１４には画像から得た極性判別データが格納されている。外部端子データ格納部１１６には、極性判別データに基づいて極性判別された集電板２２−１、２２−２に接続された外部端子データが格納されている。この外部端子データには、外部端子２４−１、２４−２を特定する番号や、極性識別マーク２０と同様の画像処理による極性識別情報から得た極性情報を格納してもよい。また、備考欄１１８には集電板２２−１、２２−２の情報や、判定結果などを格納すればよい。

このように、外部端子データが極性判別データに関係付けて格納された極性判別−外部端子データテーブル１１２を用いれば、極性判別と接続された外部端子２４−１、２４−２とを対比できる。この対比により、接続関係が適正であるか否かを判別することができ、製品の極性精度を高めることができる。また、検証に役立てることができる。

〔他の実施の形態〕

(1) 上記実施の形態では、コンデンサ素子４に巻回素子を用いているが、これに限定されない。コンデンサ素子４は電極箔６−１、６−２およびセパレータ８を積層した積層素子であってもよい。

(2) 上記実施の形態では、陽極側の電極張出し部１２−１に極性識別マーク２０を付しているが、電極張出し部１２−２に付してもよい。

(3) 上記実施の形態では、極性識別マーク２０が罫書き線１８と併記される旨記載しているが、極性識別マーク２０に罫書き線１８と同様の罫書き線を使用してもよい。その場合、複数本の罫書き線１８で極性識別マーク２０を構成してもよい。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されない。特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明のコンデンサの製造方法、製造プログラムおよび製造システムは、製造途上で電極張出し部に付した識別マークを利用して極性判別を行い、極性判別精度を高め、コンデンサ製造の自動化を実現しており、有益である。

２ コンデンサ
４ コンデンサ素子
６−１ 陽極側の電極箔
６−２ 陰極側の電極箔
８ セパレータ
１０ 素子端面
１２−１ 陽極側の電極張出し部
１２−２ 陰極側の電極張出し部
１４ 素子中心
１６ 絶縁間隔
１８ 罫書き線
２０ 極性識別マーク
２２−１、２２−２ 集電板
２４−１、２４−２ 外部端子
２８ 製造システム
３０ 制御部
３２ 撮影部
４０ プロセッサ
４２ プログラム記憶部
４４ データ記憶部
４６ ＲＡＭ
４８ 巻回機
５０ 電極張出し部形成部
５２ 素子保持部
５４ 電極成形部
５５ 極性識別マーク形成部
５６ 集電板保持部
６０−１、６０−２ 電極部
６４ 素子接続部
６６ 端子接続部
８４ デジタルカメラ
８６ リング照明装置
８８ 発光部
９０ 透孔
９２ ケーブル
９４ 定盤
９６ 背景画像
９８ 罫書き線画像
１００ 極性識別マーク画像
１０２ 輪郭線画像

Claims (5)

1. 素子端面に陽極側および陰極側の電極張出し部を備えるコンデンサ素子を形成する工程と、
   前記コンデンサ素子の前記陽極側または前記陰極側の電極張出し部の最外面に陽極側または陰極側を表す極性識別マークを形成する工程と、
   前記極性識別マークにより前記電極張出し部の極性を判別する工程と、
   前記極性識別マークにより判別した極性に応じて陽極側または陰極側の外部端子を前記電極張出し部に接続する工程と、
   を含むことを特徴とするコンデンサの製造方法。
2. 前記極性識別マークにより判別した極性に応じて前記電極張出し部に集電板を接続する工程と、
   前記集電板に前記外部端子を接続する工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のコンデンサの製造方法。
3. 前記極性識別マークは、前記電極張出し部を構成する最外周の電極箔に形成されたけがき線であることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサの製造方法。
4. コンデンサの製造支援を行うコンピュータにより実行するコンデンサの製造プログラムであって、
   陽極側および陰極側の電極張出し部を素子端面に備えるコンデンサ素子の前記電極張出し部の最外面にある極性識別マークから画像データを取得する処理と、
   前記極性識別マークを表す画像データから極性判別情報を生成する処理と、
   前記極性判別情報に基づいて判別された前記電極張出し部の極性に応じて接続された陽極側または陰極側の外部端子を表す端子情報と前記極性判別情報とを関係付けて蓄積する処理と、
   を前記コンピュータに実行させるためのコンデンサの製造プログラム。
5. 陽極側または陰極側の電極張出し部を素子端面に備えるコンデンサ素子を形成する素子形成手段と、
   前記コンデンサ素子の前記電極張出し部の最外面に陽極側または陰極側を表す極性識別マークを形成するマーク形成手段と、
   前記極性識別マークにより前記電極張出し部の極性を判別する極性判別手段と、
   前記極性識別マークにより判別した極性に応じて陽極側または陰極側の外部端子を前記電極張出し部に接続する接続手段と、
   を備えることを特徴とするコンデンサの製造システム。
   

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