JPH0464211A - 金属化フィルムコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、金属化フィルムコンデンサの製造方法に関す
るものである。

［従来の技術］ プラスティックフィルムを蒸着などの方法で金属化した
金属化フィルムを巻回あるいは積層した金属化フィルム
コンデンサが広く知られている。

この金属化フィルムコンデンサを効率よく製造するため
に複数のマージンを持つ広幅の金属化フィルムをスリッ
トしながら連続して巻取り、フィルム幅方向に複数の容
量発生母体を持つ巻回体を得てからコンデンサを製造す
ることが特開昭５７−１５５７２０等で知られている。

また、フィルムを細くスリットする際に刃の入る位置に
刃と衝突しないように溝を設けた金属ロールにフィルム
を沿わせて行なうことが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の空中でスリットする方法やフィルムを金
属ロールに沿わせてスリットする方法は、特に極薄のフ
ィルムをスリットする際、フィルム切れが点発しコンデ
ンサの生産性を低下するという欠点があった。とくに多
条のスリットを行なう場合は一ケ所でもフィルム切れが
発生するたびにマシンを停機することになり、かえって
コンデンサ生産性が悪くなることもあり問題は深刻であ
る。

本発明の目的は、従来の複数のマージンを持つ広幅の金
属化フィルムをスリットしながら連続して巻取り、フィ
ルム幅方向に複数の容量発生母体を持つ巻回体を得てか
らコンデンサを製造する際のスリット方法を改良し、上
記の欠点を解消してフィルム切れのないスリット方法と
して生産性の向上した金属化フィルムコンデンサの製造
方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の目的を達成するため、広幅の金属化フ
ィルムをスリットしながら連続して巻き取り、幅方向に
複数のコンデンサ容量発生母体が形成された巻回体を得
たのち、該巻回体をフィルム幅方向に分割し、さらにフ
ィルム長手方向に切断してコンデンサ素子を得て金属化
フィルムコンデンサを製造する方法に於いて、刃の入る
位置に刃と衝突しないように溝を設けた表面がゴム製の
ロールにフィルムを沿わせ、該ゴム製ロールの溝に刃を
入れてスリットを行なうことを特徴とする金属化フィル
ムコンデンサの製造方法としたものである。

本発明に於いて、「広幅の金属化フィルム」とは、巻回
することによって幅方向に複数のコンデンサ容量発生母
体が形成される金属化フィルムのことを言い、その幅の
絶対値については特に制限はないが、概ね１５ｍｍから
３０Ｑｍｍの範囲である。また、容量発生母体とは誘電
体となるフィルムと該フィルム上に形成された内部電極
となる金属薄膜が交互に積層され、かつ金属薄膜は対向
する２面に互い違いに引き出された構造の、最終的にコ
ンデンサの容量発生部分となる金属化フィルム積層体の
ことをいう。

該金属化フィルムの厚さは０．２μｍ以上１゜５μｍ以
下の極薄フィルムであるときに本発明の効果が大きい。

フィルムの材質は従来よりフィルムコンデンサの誘電体
として用いられているポリプロピレン、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレ
ンナフタレート、ポリエーテルエーテルケトンなどいず
れの場合に於いても効果がある。

ここで金属化とは、少な（ともフィルムの片面に蒸着な
どの方法でコンデンサの内部電極となる金属薄膜をフィ
ルム上に設けることである。金属化する金属種はアルミ
ニウムを主成分とする金属が好ましい。また、その膜厚
は、金属化フィルムの表面抵抗値にして０．５Ω以上１
０Ω以下、より好ましくは２Ω以上５Ω以下であること
が好ましい。

本発明に於いて、金属化フィルムには複数のマージンが
設けられている。該マージンは蒸着時にテープ、オイル
などによってマスクして設けられたものでも良いし、蒸
着後にレーザービームによって金属薄膜を飛散させて設
けられたものでも良いが、レーザービームによる方法が
マージン精度の点から好ましく、さらにレーザーによっ
て設けられたマージン部分あるいはその近傍はフィルム
が溶融しかかっているため変形していることが多いため
従来の金属製受刃ロールを用いたスリットではフィルム
切れが点発しやすく、本発明のスリット方法の効果が太
き（発揮される。

本発明に於いて「連続して巻取る」とは２つ以上の工程
に渡って、フィルムが一度も巻取られることかないこと
をいい、金属ロールなどによってフィルムの進行方向が
変更される部分や、圧力、温度が加えられる工程が中間
に入ることはかまわない。

本発明は広幅の金属化フィルムをスリットして、連続し
て巻回してコンデンサを製造する場合に於いて、刃の入
る位置に刃と衝突しないように溝を設けた表面がゴム製
のロール（以下、ゴム製受刃ロールと言うことがある）
にフィルムを沿わせ、該ゴム製ロールの溝に刃を入れて
スリットを行なうことにより飛躍的にコンデンサの生産
性が向上することを見出し完成したものである。

本発明で「表面がゴム製」の受刃ロールとは、少なくと
も表層がゴムであればよ（芯が他の材質、例えば金属製
であることは差し支えない。ここで、受刃ロールに用い
られるゴムとしては、シリコ−ンゴム、ウレタンゴム、
ネオプレンゴムなどが例示でき、またその硬さは、ＳＲ
Ｉ　Ｓ−０１０１に準じて測定されるゴム硬度にして硬
度４０〜８０のものが好ましく用いられる。このゴム製
受刃ロールは、動力によって駆動することもできるが、
自由回転可能であることが、より確実にスリットできる
点で好ましい。ここで自由回転可能とは、フィルムの走
行によってフィルム走行速度とほぼ同じ周速度で回転で
きることを言う。

ゴム製受刃ロールに対向する刃を設置する位置は、刃全
体を平面と見なした面と受刃ロールの回転軸が略垂直（
数値にするなら８５°ないし９００の範囲）であること
が好ましい。

さらに、刃はフィルムと刃が接触する点に於ける角度が
４５°以下になるように設置することが好ましい。ここ
でフィルムと刃が接触する点に於ける角度とは、刃を設
置してフィルムの走行を停止した時に刃とフィルムが接
触した点に於けるフィルムの進行方向と刃先かなす角度
を言い、刃を設置する角度や深さによって０°から９０
’まで変化させ得るものである。この角度が４５°より
大きいと、フィルム切れが発生し易くなる。該角度の好
ましい範囲は５°以上３０°以下である。

ただし、これらの値がフィルムの走行にともなう揺れに
よって変化する程度の角度変化があることは差し支えな
い。刃の材質としてはステンレス製やセラミック製のも
のが好ましい。またその厚さは０．４ｍｍ以下であるこ
とが好ましい。また刃の形状は通常の矩形をした、いわ
ゆる「カミソリ」刃でも良いし、自由回転可能な円盤状
の刃でもよいが自由回転可能な円盤状の刃であることが
、より確実なスリットを行なえる点で好ましい。

スリットする位置は、スリットして得られるテープ状の
細幅金属化フィルムの左または右にに一本のマージンが
走るように調整する。すなわち、マージン帯の中央と金
属化帯の中央をスリットするか、マージン帯の左または
右近傍をスリットして、フィルムの左または右端部より
やや内側に非蒸着部分が走る、いわゆるインナーマージ
ン型にすることもできるが、隣りあったコンデンサ素子
が悪影響を及ぼしあわないようにインナーマージン型の
マージンが好ましく用いられる。

このようにして広幅の金属化フィルムをスリットして得
られる幅方向に複数のテープ状の細幅金属化フィルム２
組を、スリット工程に連続して一つの巻回軸に巻取って
行く。この時、巻回軸は直径数十センチメートル程度の
ホイール状、あるいは数十センチメートル程度の長さを
持つ平板状の軸に巻き取るのが一般的である。また、巻
回中に加熱押圧ロールなどで予備成形しながら巻回する
ことも、特性の安定したコンデンサを製造し易い点で好
ましい。この場合は、金属化フィルムの金属化面および
／または非金属化面に放電処理、コーティング、易接着
層形成などの方法で金属化フィルムどうしの接着性を向
上せしめることも好ましい。

このようにして得られた巻回体をフィルム幅方向に分割
し、さらにフィルム長さ方向に切断してコンデンサ素子
を得て金属化フィルムコンデンサを製造する。このとき
方法に特に制限はないが例示するなら、巻回体を加熱お
よび／または加圧処理してフィルムの積層状態を安定化
させる工程、積層されたフィルム端面に外部電極となる
溶融金属を吹き付ける工程、コンデンサ素子が連続した
形のコンデンサ母素子を切断して求める大きさのコンデ
ンサ素子にする工程、母素子あるいは素子を熱処理して
コンデンサ特性の安定化を計る工程、リード線をはんだ
付けあるいは溶接などの方法によって取り付ける工程、
素子を真空下あるいは長時間の浸漬などによる樹脂、ワ
ックス等を含浸する工程、樹脂モールド、樹脂の塗布、
フィルム、シート貼付けなどによる外装工程などの工程
などが含まれる。これらは求めるコンデンサのタイプに
よって各工程の種類、方法、順序などが種々選択される
。

［作用コ 本発明の金属化フィルムコンデンサの製造方法によれば
、スリット時のフィルム切れが減少し極めて生産性が向
上する。これは、従来のスリット方法では極僅かなフィ
ルムの走行中のずれ、迷いなどでフィルムにノツチが生
じフィルム切れに至ることが多いのに対し、ゴム製受刃
ロールとすることによってフィルムの走行中のずれ、迷
いが減少しスリットを確実に行なうことが可能になるも
のと考えられる。

［効果コ 本発明の金属化フィルムコンデンサの製造方法は、極め
て効率良くコンデンサを得ることができる。また、得ら
れたコンデンサは特性の安定したものとなる。

［特性の評価法コ （１）コンデンサ耐電圧および耐電圧不良率コンデンサ
の直流耐電圧を測定する。印加電圧昇圧速度は１００Ｖ
／ｓｅｃとし、１０ｍＡ以上の電流が流れた時の電圧を
コンデンサの耐電圧とした。また、フィルム厚みに対応
して２５ｖ／μｍ以下の電圧で破壊したコンデンサ素子
を耐電圧不良素子と判定し、不良率（％）を算出した。

［実施例コ 以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれに限定されない。

実施例１ ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ０゜９μｍ
１東し株式会社製“ルミラー”）を準備し、連続巻取式
真空蒸着機によって片面全面にアルミニウムを３５０オ
ングストロームの厚さで蒸着した。この金属化フィルム
の表面抵抗値は３，５Ωであった。得られた金属化フィ
ルムを幅５Ｑｍｍにスリットし一旦巻取り、ＹＡＧレー
ザーを用いて走行する金属化積層フィルムの金属化面に
８本の非金属化帯（マージン）を設け、マージン付金属
化積層フィルムリールを得た。このときマージン幅は平
均０．１５ｍｍ、ピッチ（マージン取りをする間隔）は
平均４．０ｍｍとした。また両側にｌＱｍｍ以上の非マ
ージン部分（耳）が残るようにした。

次に、このマージン付金属化フィルムリール２本を一組
として図１に示した装置を用いて幅方向に８本の容量発
生母体を持つ金属化フィルム巻回体を得た。図１の装置
は、６００ｍｍφの巻回軸（ドラム）２と該巻回軸の対
向する位置に二つのフィルム巻出し装置を持ち、さらに
−本のマージンにつき一本のテープ状金属化フィルムを
得るように、フィルムの進行方向対し平行、フィルム面
に対し垂直、フィルムと刃が接触する点に於ける角度が
２５°になるように調整した４ｍｍ間隔で配された刃渡
り３５ｍｍ、厚さ０．３４ｍｍの９個のセラミック製ス
リット刃５と、対向する位置に幅０．８ｍｍの溝が設け
られたシリコンゴム製の受刃ロール６とを有するスリッ
ト装置と、巻回軸に巻き付けるタッチロールと、金属化
フィルムを巻回途中の巻回体上に加熱押圧する加熱押圧
ロール７を、二つのフィルム巻出し装置に対応してそれ
ぞれ二つずつ備え、かつこれらの各工程がこの順に連続
して行なうことができるようにした素子巻機である。こ
の時、金属化フィルム４は金属化面が巻回体内側に巻取
られるようにセットした。

スリットする位置は各マージンの近傍（一つのリールは
マージンの右側、他のリールはマージンの左側）０．２
ｍｍの位置とした。また、スリットされたテープ状金属
化積層フィルムが非マージン端部が０．２ｍｍはみだし
ながら交互に重ね合わされるようにリール位置、スリッ
ト位置を調整した。また、加熱押圧ロールの表面温度は
２００℃とした。巻回軸で巻取る最大回転数（ターン）
を１０００ターンに設定して、巻回したところ９０％以
上の確率で満巻である１０００ターンを達成することが
できた。このようにして得られた巻回体の円周状の一点
をカットし、さらにスリットされた位置に沿って、はぐ
すように分割し金属化フィルムが２０００層積層された
８本の容量発生体（ロープ）を得た。

次に、ロープを３０ｃｍ長に切断し、上下に幅４．２ｍ
ｍ長さ３０ｃｍにカットした厚さ２５０μｍのポリフェ
ニレンスルフィドフィルム（東し株式会社製“トレリナ
”）を重ね合わせて、さらに上下から鉄角棒で挟み、二
本の鉄角棒をボルトで締め付けることによって平均１０
ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力が加えられた状態で、金属化フ
ィルムが積層された容量発生母体の端面にアルミニウム
を主成分とする金属を、次いで銅を主成分とする金属を
順に溶融して吹き付けて外部電極を設けた。

次いで、このままの状態で熱風オーブンによって温度２
１５℃、２時間の熱処理を行ない、鉄角棒を締め付ける
ボルトを緩めて外部電極が設けられたコンデンサ母素子
を得た。

得られたコンデンサ母素子を長さ４．５ｍｍ間隔で切断
しコンデンサ素子を得、外部電極部分にリード線を溶接
してコンデンサを得た。この方法で１０００個のコンデ
ンサを製造したところ、平均静電容量は０．　５μＦ、
平均耐電圧は１０５ｖであり、耐電圧不良率は０．９％
と低く、十分な実用性と生産性（歩留まり）を備えたも
のであった。

比較例１ 実施例１で用いた図１に示す装置のゴム製受刃ロールを
取り外し、従来のクロムメツキされた金属製受刃ロール
に付は替えて、実施例１と同様にコンデンサ製造を試み
た。しかし、フィルムにマージン形成の際レーザーによ
る誘電体フィルムの損傷によると思われるシワが少しで
も発生した点では必ずフィルム切れが発生し、巻回軸の
ターン数にして５０〜３００ターンでフィルム切れが魚
介して１０００ターンに渡って安定して巻取ることがで
きたものは１０％以下であった。

また、フィルム切れによってターン数が不足しているい
くつかのロープを積み重ねて金属化フィルムが１０００
層積層された状態にしてから実施例１と同様にしてコン
デンサを製造したが、平均耐電圧は８４Ｖ、耐電圧不良
率は３．１％と品質。

生産性とも劣るコンデンサしか得られなかった。

以上のように、本発明の金属化フィルムコンデンサの製
造方法によればコンデンサの生産性を大幅に向上できる
。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明のコンデンサの製造方法を実施するための
装置の一例を示したもので、実施例１に於いて用いた素
子巻機の模式図を示したものである。 １・・・・巻回途中の巻回体 巻回軸 巻出し軸 金属化フィルム スリット刃 ゴム製受刃ロール 加熱押圧ロール 図１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）広幅の金属化フィルムをスリットしながら連続し
   て巻き取り、幅方向に複数のコンデンサ容量発生母体が
   形成された巻回体を得たのち、該巻回体をフィルム幅方
   向に分割し、さらにフィルム長手方向に切断してコンデ
   ンサ素子を得て金属化フィルムコンデンサを製造する方
   法に於いて、該スリットをスリット刃の入る位置に刃と
   衝突しないように溝を設けた表面がゴム製のロールにフ
   ィルムを沿わせ、該ゴム製ロールの溝に刃を入れてスリ
   ットを行なうことを特徴とする金属化フィルムコンデン
   サの製造方法。