JP4831751B2

JP4831751B2 - 電子部品用被覆チューブおよび該チューブを被覆したアルミニウム電解コンデンサ

Info

Publication number: JP4831751B2
Application number: JP2006310915A
Authority: JP
Inventors: 康王黒木; 秀治 ▲高▼木
Original assignee: Nichicon Corp
Current assignee: Nichicon Corp
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2026-11-17
Also published as: JP2008130625A

Description

本発明は、電子部品用被覆チューブおよび該チューブを被覆したアルミニウム電解コンデンサに関するものであり、特にオーディオ機器に適した被覆チューブおよび該チューブを被覆したアルミニウム電解コンデンサに関するものである。

図１および２に示すように、一般にアルミニウム電解コンデンサ８は、エッチング処理および酸化皮膜形成処理を行った陽極箔２と陰極箔４を、セパレータ３を介して巻回してコンデンサ素子１を作製し、そのコンデンサ素子１に電解液を含浸し、電解液を含浸したコンデンサ素子１を有底ケース５に収納し、封口体６によりケース開口部を封止し、製品名や定格電圧、静電容量等が印字されたポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製の被覆チューブ７でケースの外側を被覆して作製される。

オーディオ機器等の音響分野において、アルミニウム電解コンデンサは、電源回路または信号回路等に広く使用されている。そして、オーディオ機器等の音質は、程度の多寡はあるものの、使用しているアルミニウム電解コンデンサの構造や材質等に影響を受けることが知られている。
例えば、音質は、アルミニウム電解コンデンサの誘電体に交流信号が印加されることで、誘電体が微小な収縮と膨張を繰り返したり、電解液中のイオンの流れに変化が生じたりして、回路の信号成分が微小な変動を受けることで変化する。
また、アルミニウム電解コンデンサが使用されている周辺にスピーカーやトランス等がある場合、音質は、該電解コンデンサ周辺の空気の振動や、該電解コンデンサが実装されている基板を介して伝播する振動により、該電解コンデンサの内部が機械的に振動することでも変化する。

このような影響は、アルミニウム電解コンデンサの構造や材質に起因する固有の共振周波数において特に顕著である。この固有の周波数における振動は、音質の特定周波数成分のみを強調（ピーク）し、全体的な音のバランスを損なっていた。さらに、強調された幾つかの周波数成分同士が干渉することにより、音質は、濁ったように感じるものとなっていた。
また、特定周波数成分のみが強調された音がスピーカーから出力され、その空気振動がアルミニウム電解コンデンサに伝播して音質に影響を及ぼし、さらにその周波数成分が強調される場合には、全体として正帰還を構成し、より一層音のバランスを損なっていた。

このような音質への影響を緩和するために、様々なアルミニウム電解コンデンサの検討がなされている。例えば、セパレータを構成するパルプに異種繊維を混抄した電解コンデンサ（例えば、特許文献１参照）や、コンデンサ素子と外装ケースの間に固定剤を充填した電解コンデンサ（例えば、特許文献２参照）がある。

一方で、環境問題から、被覆チューブの材料として、ＰＶＣよりもポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂が多く採用されるようになっている。ＰＥＴ樹脂を使用した被覆チューブは、ＰＶＣ樹脂を使用した被覆チューブよりも固く、高域においてピークが目立つなど、上記の文献に記載された電解コンデンサを用いても、音質改善の要求を満足することは困難であった。さらに、電解コンデンサの構造または封口材料、電解液組成等を変更するような改良は該電解コンデンサ自体の生産性、または耐圧、耐熱等の信頼性に及ぼす影響を常に考慮する必要があり、自ずと改良の余地が限られていた。

特開２０００−２９９２５１号公報特開２００１−６８３８５号公報

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、アルミニウム電解コンデンサに被覆するだけで音質を改善することができる被覆チューブとともに、該被覆チューブを被覆した、オーディオ機器に好適なアルミニウム電解コンデンサを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る被覆チューブは、オーディオ用アルミニウム電解コンデンサのケースに被覆する被覆チューブであって、ポリエチレンテレフタレート樹脂と、炭酸カルシウムと、前記ポリエチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対して０．０１〜３．０重量部のマイカおよび／または前記ポリエチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０．０重量部の硫酸バリウムとを含むものである。

好ましくは、上記被覆チューブは、前記ポリエチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対して０．０１〜３．０重量部のマイカと、前記ポリエチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０．０重量部の硫酸バリウムとを必須的に含んでいる。

さらに好ましくは、前記被覆チューブの外表面および／または内表面は、周期的またはランダムな凹凸部を有する。

また、本発明に係るオーディオ用アルミニウム電解コンデンサは、上記いずれかの被覆チューブを被覆したものである。

本発明によれば、アルミニウム電解コンデンサに被覆するだけで音質を改善することができる被覆チューブとともに、該被覆チューブを被覆した、オーディオ機器に好適なアルミニウム電解コンデンサを提供することができる。

［用語の説明］
なお、本明細書中で用いる音質を表す用語で、
「音像」とは、音の美しさであり、音の透明感や輪郭の明瞭さを意味する。
「奥行き」「広がり」とは、音の定位（楽曲が演奏されている位置）の明確さを意味する。
「バランス」とは、一部の周波数が際立って強調されることなく、周波数毎のレベルが均一となっている程度を意味する。
「低域」「高域」とは、低いと感じる音から高いと感じる音まで、広帯域において音が忠実に再現されている程度を意味する。

本発明に係るアルミニウム電解コンデンサは、エッチング処理および酸化皮膜形成処理を行った陽極箔と陰極箔を、セパレータを介して巻回してコンデンサ素子を作製し、そのコンデンサ素子に電解液を含浸し、電解液を含浸したコンデンサ素子を有底ケースに収納し、封口体によりケース開口部を封止して作製する。その後、完成したアルミニウム電解コンデンサのケース外側に、被覆チューブを熱収縮により被覆する。

被覆チューブは、ＰＥＴ樹脂１００重量部に２．０重量部の炭酸カルシウムと、３．０重量部以下のマイカおよび／または１０．０重量部以下の硫酸バリウムを添加して形成する。

また、アルミニウム電解コンデンサの内部および外部からの振動の吸収をさらに向上させるべく、被覆チューブの外表面および／または内表面に凹凸部を周期的に形成してもよい。この場合、凹凸部は、その凹部に対応する表面加工が施された一対のローラー間に被覆チューブ材を通過させてプレス加工を行うことにより、形成することができる。

アルミニウム電解コンデンサの外部、または内部の振動は、特にその共振周波数において顕著であるが、本発明に係る被覆チューブによれば、この特定周波数の振動を緩和、または他の周波数領域に分散することができると考えられる。これに伴い、特定周波数成分のみにおける音のピークを緩和したり、そのピークを耳障りとならない他の周波数領域に分散またはシフトしたりすることができ、特定周波数成分におけるピーク同士の干渉も抑えることができると考えられる。
結果として、本発明に係る被覆チューブを被覆したアルミニウム電解コンデンサは、高域での情報量が増した、艶のあると感じる音質や、全体的にメリハリがあり個々の音像が明確だと感じる音質を実現することができる。

［実施例１］
アルミニウム電解コンデンサは、エッチング処理および酸化皮膜形成処理を行った陽極箔と陰極箔を、セパレータを介して巻回してコンデンサ素子を作製し、そのコンデンサ素子に電解液を含浸し、電解液を含浸したコンデンサ素子を有底ケースに収納し、封口体によりケース開口部を封止して作製される。本実施例では、上記方法で一般的な特性を有する６３Ｖ、１０００μＦ品（寸法：φ１８ｍｍ×３５．５ｍｍ）のアルミニウム電解コンデンサを作製した。
被覆チューブは、ＰＥＴ樹脂１００重量部にマイカ０．５重量部と炭酸カルシウム２．０重量部を添加して作製した。

その後、被覆チューブを適切な長さに切断し、アルミニウム電解コンデンサのケースに被せて熱収縮により被覆した。熱収縮は、恒温槽において、８５℃、１時間の条件で実施した。
以上のようにして、実施例１に係る被覆チューブ付きアルミニウム電解コンデンサを作製した。

［実施例２〜５］
実施例２に係る被覆チューブは、ＰＥＴ樹脂１００重量部に、硫酸バリウム２．０重量部と炭酸カルシウム２．０重量部を添加して作製した。
また、実施例３に係る被覆チューブは、ＰＥＴ樹脂１００重量部に、マイカ０．５重量部、硫酸バリウム２．０重量部、および炭酸カルシウム２．０重量部を添加して作製した。
また、実施例４に係る被覆チューブは、ＰＥＴ樹脂１００重量部に、マイカ３．０重量部と炭酸カルシウム２．０重量部を添加して作製した。
また、実施例５に係る被覆チューブは、ＰＥＴ樹脂１００重量部に、硫酸バリウム１０．０重量部と炭酸カルシウム２．０重量部を添加して作製した。

上記実施例２〜５に係る被覆チューブを、実施例１と同様のアルミニウム電解コンデンサに、実施例１と同様の熱収縮条件で被覆し、実施例２〜５に係る被覆チューブ付きアルミニウム電解コンデンサを作製した。

（比較例１〜３）
比較例１として、従来例に係る被覆チューブを作製した。比較例１に係る被覆チューブは、ＰＥＴ樹脂１００重量部に、炭酸カルシウム２．０重量部を添加して作製した。
また、比較例２として、ＰＥＴ樹脂１００重量部に、マイカ５．０重量部と炭酸カルシウム２．０重量部を添加して被覆チューブを作製した。
さらに、比較例３として、ＰＥＴ樹脂１００重量部に、硫酸バリウム１２．０重量部と炭酸カルシウム２．０重量部を添加して被覆チューブを作製した。

上記比較例１〜３に係る被覆チューブを、実施例１と同様のアルミニウム電解コンデンサに実施例１と同様の熱収縮条件で被覆し、比較例１〜３に係る被覆チューブ付きアルミニウム電解コンデンサを作製した。

上記各実施例および各比較例に係る被覆チューブ付きアルミニウム電解コンデンサを、オーディオ機器の電源回路において、バイパスコンデンサとして用いた時の音質を５点満点で評価し、比較した。

表１から明らかなように、実施例１〜５に係る被覆チューブ付きアルミニウム電解コンデンサは従来例である比較例１と比べて全ての項目において良好な結果を示した。
特に、実施例１は、比較例１と比べて、高域での情報量が増し、艶があると感じる音質となった。また、実施例３は、比較例１と比べて、全体的にメリハリがあり、個々の音像が明確だと感じる音質となった。

次に、上記各実施例および各比較例に係る被覆チューブ付きアルミニウム電解コンデンサを、８５℃の恒温槽中に１０００時間放置する高温放置試験と、８５℃、８５％の恒温恒湿度槽中に１０００時間放置する耐湿試験を行った。
これらの試験の結果、実施例１〜５および比較例１に係る被覆チューブには異常は確認されなかったが、比較例２、３に係る被覆チューブには、波打ち、割れ等の異常が確認された。従って、ＰＥＴ樹脂へのマイカの添加量は３．０重量部以下、硫酸バリウムの添加量は１０．０重量部以下が好ましい。

なお、ＰＥＴ樹脂に添加したマイカおよび／または硫酸バリウムの添加量は各実施例におけるものに限定されず、０．０１〜３．０重量部のマイカ、および／または０．０１〜１０．０重量部の硫酸バリウムを添加してもよい。
また、添加する材料の選択、およびその材料の添加量は、所望の音質が得られるように、試作と効果を確認するための評価を繰り返し行いつつ調整、決定される。

また、プレス加工により、被覆チューブに周期的な凹凸部（エンボス）を形成した場合でも、上記実施例２〜５に相当する結果が得られた。なお、プレス加工は、ローラーを用いたものに限定されず、他の公知の方法で行ってもよい。
この他、実施例１〜５で添加した炭酸カルシウムは、ＰＥＴ樹脂１００重量部に対し０．０１〜８．０重量部としてもよい。
また、被覆チューブの熱収縮条件は、量産時と条件を揃えて、８５℃、１時間としたが、これには限定されるものではない。例えば、被覆チューブの被覆状態（締め付け圧力等）を変化させることで音質が改善する場合には、より高温で短時間にしたり、段階的に温度条件を変化させたりしてもよい。

コンデンサ素子の分解斜視図である。アルミニウム電解コンデンサの縦断面図である。

符号の説明

１コンデンサ素子
２陽極箔
３セパレータ
４陰極箔
５ケース
６封口体
７被覆チューブ
８アルミニウム電解コンデンサ

Claims

オーディオ用アルミニウム電解コンデンサのケースに被覆する被覆チューブであって、
ポリエチレンテレフタレート樹脂と、炭酸カルシウムと、前記ポリエチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対して０．０１〜３．０重量部のマイカおよび／または前記ポリエチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０．０重量部の硫酸バリウムとを含むことを特徴とする被覆チューブ。
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対して０．０１〜３．０重量部のマイカと、前記ポリエチレンテレフタレート樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０．０重量部の硫酸バリウムとを必須的に含むことを特徴とする請求項１に記載の被覆チューブ。
前記被覆チューブの外表面および／または内表面は、周期的またはランダムな凹凸部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の被覆チューブ。
請求項１ないし３のいずれかに記載の被覆チューブを被覆したことを特徴とするオーディオ用アルミニウム電解コンデンサ。