WO2022186356A1 - 皮膜除去方法および皮膜除去装置 - Google Patents

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oxygen
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laser
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紗世 菅
昌充 金子
和行 梅野
真有 佐武
史香 西野
知道 安岡
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
    • H02G1/12—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for removing insulation or armouring from cables, e.g. from the end thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/82—Recycling of waste of electrical or electronic equipment [WEEE]

Definitions

  • the present invention relates to a film removing method and a film removing apparatus.
  • Patent document 1 a film removing method and a film removing apparatus have been known that remove the film of an electric wire by irradiating it with a laser beam to expose the conductor covered by the film.
  • one of the objects of the present invention is to obtain, for example, an improved and novel film removing method and film removing apparatus.
  • the film removing method of the present invention is, for example, a film removing method for removing the insulating film of an electric wire having a core wire and an insulating film made of an organic polymer material by irradiating a laser beam, and supplying oxygen.
  • the insulating film is removed by irradiating the laser light while the insulating film is being irradiated.
  • the oxygen may be supplied from the side opposite to the remaining portion of the insulating film with respect to the boundary with the removal area of the remaining portion.
  • the oxygen may be supplied toward the boundary or onto the core wire of the removal area.
  • the removal region may expand in the first direction, and the oxygen may be supplied in a direction including the component in the first direction.
  • the laser light may be a continuous wave.
  • the laser beam may be scanned along the surface of the electric wire.
  • the oxygen may be supplied in a direction including a scanning direction component of the beam.
  • the length of the irradiation region of the beam in the direction intersecting the scanning direction may be longer than the length of the irradiation region in the scanning direction.
  • the irradiation region extends over both ends of the predetermined range in a direction intersecting the scanning direction. good too.
  • the beam may be shaped by a beam shaper.
  • the scanning direction of the beam may change over time.
  • the oxygen supply direction may be switched in accordance with the change in the scanning direction over time.
  • the oxygen may be supplied only when the beam is scanned in a specific direction when the scanning direction changes over time.
  • the beam may be moved in a spiral or folding manner on the surface so that the removal area of the insulating coating gradually expands in at least a part of the scanning of the beam.
  • the irradiation power of the laser light per unit area of the surface may be changed while the beam is scanned over a predetermined range of the surface to remove the insulating film.
  • the coating removal method may include a step of lowering the irradiation power of the laser beam per unit area of the surface during the period of scanning the beam over a predetermined range of the surface to remove the insulating coating. .
  • the irradiation power of the laser light per unit area of the surface may be changed by changing at least one of the scanning speed of the laser light and the output of the light source of the laser light.
  • the wire and the beam may move relative to each other in the axial direction of the wire in at least a part of the scanning of the beam.
  • the electric wire and the beam may relatively move in a direction crossing the axial direction of the electric wire in at least a part of the scanning of the beam.
  • the electric wire and the beam may relatively move in the circumferential direction around the central axis of the electric wire in at least a part of the scanning of the beam.
  • the higher the combustibility of the insulating film material, the lower the concentration of the supplied oxygen may be set.
  • the film removing method includes a first step of removing the first insulating film by irradiating the first insulating film as the insulating film with the laser beam while supplying the oxygen at a first concentration; removing the second insulating coating by irradiating the second insulating coating as the insulating coating having lower combustibility than the first insulating coating with the laser beam while supplying the oxygen at a second concentration higher than the concentration; and two steps.
  • the first insulating coating is provided so as to surround the second insulating coating
  • the coating removing method includes supplying the oxygen at the first concentration to the first insulating coating a first step of removing the first insulating film by irradiating the laser beam to expose the second insulating film; and supplying the oxygen at the second concentration to the second insulating film while the laser beam and a second step of removing the second insulating coating by irradiating with.
  • the second insulating film may be removed at a position distant from the first insulating film.
  • the oxygen-containing gas may be supplied at a flow rate of 3.0 [m/s] or more and 35 [m/s] or less.
  • the film removing apparatus of the present invention is, for example, a laser device that outputs a laser beam, and an electric wire having a core wire and an insulating film made of an organic polymer material.
  • An optical head for irradiating a surface, and an oxygen supply mechanism for supplying oxygen toward the irradiation position of the laser beam on the electric wire are provided.
  • the oxygen supply mechanism may have a plurality of nozzles that supply oxygen in different directions, and a switching mechanism that switches between supply and stop of oxygen supply by the plurality of nozzles.
  • FIG. 1 is an exemplary and schematic perspective view of a portion of an electric wire from which a coating is removed by the coating removal method of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exemplary schematic configuration diagram of the film removing device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is an exemplary block diagram of the film removing device of the embodiment.
  • FIG. 4 is an exemplary and schematic side view of a portion of the wire from which the coating is removed by the coating removal method of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing directions of oxygen supplied by the film removing method of the first embodiment.
  • FIG. 6 is an exemplary and schematic side view of part of the wire from which the coating is removed by the coating removal method of the first embodiment, showing a case where the oxygen supply position is different from that in FIG. .
  • FIG. 1 is an exemplary and schematic perspective view of a portion of an electric wire from which a coating is removed by the coating removal method of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exemplary schematic configuration diagram of the film removing device of the first embodiment
  • FIG. 7 is an exemplary and schematic front view of part of the film removing device of the second embodiment.
  • FIG. 8 is an exemplary and schematic rear view of a part of the wire from which the coating is removed by the coating removal method of the second embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the direction of oxygen supplied by the film removing method of the second embodiment.
  • FIG. 10 is an exemplary and schematic front view of part of the film removing apparatus of the third embodiment.
  • FIG. 11 is an exemplary and schematic front view of part of the film removing apparatus of the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is an exemplary and schematic front view of part of the film removing apparatus of the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is an exemplary and schematic perspective view of an electric wire from which the coating is removed by the coating removal method of the sixth embodiment.
  • FIG. 14 is an exemplary and schematic side view of a portion of the wire from which the coating is removed by the coating removal method of the sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a laser beam irradiation region in the film removing method of the sixth embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram showing a modification of the laser light irradiation area in the film removing method of the sixth embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing a modification of the laser light irradiation area in the film removing method of the sixth embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram showing a modification of the laser light irradiation area in the film removing method of the sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a laser beam irradiation region in the film removing method of the sixth embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram showing a modification of the laser light irradiation area in the film removing method of the sixth embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing a modification of the laser
  • FIG. 19 is a diagram showing a modified example of the irradiation area of the laser light in the film removing method of the sixth embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram showing a modification of the laser light irradiation area in the film removing method of the sixth embodiment.
  • FIG. 21 is a plan view showing an example of an image of an electric wire obtained by the film removing method of the sixth embodiment.
  • FIG. 22 is a plan view showing an example of an image of an electric wire obtained by the film removing method of the sixth embodiment.
  • FIG. 23 is a plan view showing an example of an image of an electric wire obtained by the film removing method of the sixth embodiment.
  • FIG. 24 is a plan view showing an example of an image of an electric wire obtained by the film removing method of the sixth embodiment.
  • FIG. 21 is a plan view showing an example of an image of an electric wire obtained by the film removing method of the sixth embodiment.
  • FIG. 22 is a plan view showing an example of an image of an electric wire obtained by the film
  • FIG. 25 is an exemplary and schematic perspective view of a part of the electric wire before the coating is removed by the coating removal method of the seventh embodiment.
  • FIG. 26 is an exemplary and schematic perspective view of a portion of the wire from which the outer coating has been removed by the coating removing method of the seventh embodiment.
  • FIG. 27 is an exemplary and schematic perspective view of part of the electric wire from which the outer and inner coatings have been removed by the coating removal method of the seventh embodiment.
  • the X direction is indicated by an arrow X
  • the Y direction is indicated by an arrow Y
  • the Z direction is indicated by an arrow Z.
  • the X-, Y-, and Z-directions intersect each other and are orthogonal to each other.
  • the X direction can also be called the longitudinal direction or the extension direction
  • the Y direction can also be called the lateral direction or the width direction
  • the Z direction can also be called the thickness direction.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electric wire 10 from which an insulating coating 12 is removed by the coating removing method of the first embodiment.
  • the electric wire 10 is, for example, a flat wire having a flat rectangular cross section.
  • the electric wire 10 has a conductor 11 having a strip-like and plate-like shape and an insulating coating 12 surrounding the conductor 11 .
  • the conductor 11 is an example of a core wire.
  • the conductor 11 is made of, for example, a copper-based material such as oxygen-free copper or copper alloy.
  • the insulating film 12 is made of an organic polymer material such as polyimide, polyetheretherketone, polyamideimide, polyurethane, polyester, or polyesterimide.
  • the insulating coating 12 is removed, for example, in a predetermined range A from the end of the conductor 11 .
  • the position where the insulating coating 12 is removed is not limited to the end of the electric wire 10, and may be, for example, a midway position in the longitudinal direction of the electric wire 10.
  • the insulating film 12 is removed by irradiating the surface 10a of the electric wire 10 set at the position where the laser beam is irradiated with the laser beam.
  • the insulating coating 12 is burned and removed at the spot irradiated position.
  • the scanning direction of the spot may change over time. In this embodiment, the spot moves repeatedly while being folded back on the surface 10a.
  • the spot and the electric wire 10 move relatively in directions (width direction, width direction, Y direction and opposite direction Yo to the Y direction) crossing the axial direction (longitudinal direction, X direction) of the electric wire 10 .
  • Scanning of the spot includes scanning in the scanning direction SD1 (Y direction) and scanning in the scanning direction SD2 (the opposite direction Yo to the Y direction).
  • the spot is scanned from the surface 10a of the electric wire 10 to a position off the surface 10a, and is folded back at the position off the surface 10a in the Y direction.
  • the output of the laser light may be reduced or stopped at positions outside the surface 10a.
  • the present invention is not limited to this, and between scanning in the scanning direction SD1 and scanning in the scanning direction SD2, the spot and the wire 10 move in the axial direction of the wire 10 on the surface 10a.
  • the spot may be scanned axially over the surface 10a.
  • the removal region macroscopically expands in the removal direction RD over time, and microscopically expands in the scanning direction SD1 and the scanning direction SD2 as the spot (beam) is scanned.
  • the scanning range, turn-around position, scanning direction, number of times, etc. are not limited to those shown in FIG.
  • the scanning trajectory is not limited to a folded shape, and may be a spiral shape.
  • the removal area of the insulating film 12 gradually expands as the spot moves spirally.
  • the insulating film 12 can be removed in the same manner from the surface different from that shown in FIG.
  • the electric wire 10 may be, for example, an electric wire different from a rectangular wire, such as a round wire having a conductor 11 with a circular cross section.
  • the cross-sectional shape of the electric wire 10 is not limited to a rectangular shape or a circular shape.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the laser processing apparatus 100A (100). As shown in FIG. 2, the laser processing device 100A (100) has a laser device 111, a laser device 112, an optical head 120, and an optical fiber .
  • the laser devices 111 and 112 each have a laser oscillator, and as an example, are configured to output laser light with a power of several kW.
  • the laser devices 111 and 112 for example, have a plurality of semiconductor laser elements inside, and are configured to output multimode laser light with a power of several kW as the total output of the plurality of semiconductor laser elements. good too.
  • the laser devices 111 and 112 may have various laser light sources such as fiber lasers, YAG lasers, and disk lasers.
  • the laser device 111 outputs first laser light with a wavelength of 800 [nm] or more and 1200 [nm] or less.
  • Laser device 111 is also referred to as a first laser device.
  • a laser oscillator included in the laser device 111 is a light source and can also be referred to as a first laser oscillator.
  • the laser device 112 outputs a second laser beam with a wavelength of 300 [nm] or more and 600 [nm] or less.
  • the laser device 112 is also called a second laser device, and the laser oscillator included in the laser device 112 is a light source and can also be called a second laser oscillator.
  • Each of the laser devices 111 and 112 may output a continuous wave of laser light, or may output a pulse of laser light.
  • the optical fiber 130 guides the laser beams output from the laser devices 111 and 112 to the optical head 120, respectively.
  • the optical head 120 is an optical device for irradiating the electric wire 10 with laser light input from the laser devices 111 and 112 .
  • the optical head 120 has a collimator lens 121 , a condenser lens 122 , a mirror 123 and a filter 124 .
  • Collimating lens 121, condensing lens 122, mirror 123, and filter 124 may also be referred to as optics.
  • the optical head 120 is configured to be able to change its position relative to the wire 10 in order to scan the laser beam while irradiating the surface 10a of the wire 10 with the laser beam.
  • the scanning of the spot on the surface 10a may be achieved by at least one of movement of the optical head 120, movement of the wire 10, and change in the direction of emission of the laser beam from the optical head 120. .
  • the optical head 120 may have a galvanometer scanner or the like (not shown) so that the surface 10a can be scanned with a laser beam.
  • the collimating lenses 121 (121-1, 121-2) collimate the laser light input via the optical fiber 130, respectively.
  • the collimated laser light becomes parallel light.
  • the mirror 123 reflects the first laser light collimated by the collimating lens 121-1.
  • the first laser beam reflected by the mirror 123 travels in the opposite direction of the Z direction and travels toward the filter 124 . Note that the mirror 123 is not necessary in the configuration in which the first laser light is input so as to travel in the direction opposite to the Z direction in the optical head 120 .
  • the filter 124 is a high-pass filter that transmits the first laser beam and reflects the second laser beam without transmitting it.
  • the first laser beam passes through the filter 124 and travels in the opposite direction of the Z direction to the condenser lens 122 .
  • the filter 124 reflects the second laser beam collimated by the collimating lens 121-2.
  • the second laser beam reflected by the filter 124 travels in the opposite direction of the Z direction and travels toward the condenser lens 122 .
  • the condensing lens 122 converges the first laser beam and the second laser beam as parallel light, and irradiates the irradiation point P on the surface 10a of the electric wire 10 as laser light (output light).
  • the irradiation point P is an example of an irradiation position.
  • the optical head 120 has a DOE 125 (diffractive optical element) between the collimator lens 121-1 and the mirror 123.
  • the DOE 125 can appropriately shape the shape of the beam of the first laser light.
  • DOE 125 is an example of a beam shaper.
  • the laser processing apparatus 100 also includes a drive mechanism 150 and an oxygen supply mechanism 160.
  • the drive mechanism 150 changes the relative position of the optical head 120 with respect to the electric wire 10 .
  • the drive mechanism 150 includes, for example, a rotation mechanism such as a motor, a reduction mechanism that reduces the rotation output of the rotation mechanism, a motion conversion mechanism that converts the rotation reduced by the reduction mechanism into direct motion, and the like.
  • the control device 140 can control the drive mechanism 150 so that the relative position of the optical head 120 with respect to the wire 10 in the X, Y and Z directions is changed.
  • the oxygen supply mechanism 160 supplies oxygen gas Go (oxygen-containing gas) toward the irradiation point P through the pipe 161 .
  • the oxygen gas Go is discharged at a predetermined flow rate from a discharge port 161a of a nozzle provided at the tip of the pipe 161 and facing the irradiation point P.
  • the laser processing apparatus 100 removes the insulating film 12 from the wire 10 by irradiating laser light while supplying the oxygen gas Go.
  • the supply of the oxygen gas Go promotes the combustion of the insulation coating 12, and the removal performance of the insulation coating 12 can be improved compared to the case where the oxygen gas Go is not supplied.
  • the distance L between the discharge port 161a and the irradiation point P is preferably 10 [mm] or more and 25 [mm] or less, and more preferably 12 [mm] or more and 20 [mm] or less. It turned out to be more preferable to have Further, it was found that the flow velocity of the oxygen gas Go is preferably 3.0 [m/s] or more and 35 [m/s] or less at the discharge port 161a. Furthermore, it is preferable that the inner diameter of the discharge port 161a (nozzle) is equal to or larger than the width of the electric wire 10 so that the amount of oxygen supplied is less likely to vary across the width of the electric wire 10 .
  • the flow rate of the oxygen gas Go required to obtain the above-described flow velocity of 3.0 [m / s] or more and 35 [m / s] or less is 10 [L /min] or more and 100 [L/min] or less.
  • the flow rate of the oxygen gas Go is preferably 30 [L/min] or more, more preferably 50 [L/min] or more, and 70 [L/min] or more. was found to be even more preferable. If the distance L is too short, the thermal effect on the nozzle will increase. In addition, it was found that when the flow rate of the oxygen gas Go was less than 50 [L/min] in the range of the distance L, the removal performance of the insulating film 12 was lowered.
  • the laser processing apparatus 100 can achieve a thickness of the insulating coating 12 of 30 [ ⁇ m] or more, 50 [ ⁇ m] or more, or even 70 [ ⁇ m]. It was confirmed that the insulating film 12 can be quickly removed from the electric wire 10 described above, and a high-quality conductor 11 surface with little residue can be obtained.
  • the laser processing device 100 is an example of a film removing device.
  • the laser processing apparatus 100 also includes a control device 140 that controls the operations of the laser devices 111 and 112, the drive mechanism 150, and the oxygen supply mechanism 160.
  • FIG. 3 is a block diagram of the laser processing device 100.
  • the control device 140 is a computer and has a controller 141 , a main storage section 142 and an auxiliary storage device 143 .
  • the controller 141 is, for example, a processor (circuit) such as a CPU (central processing unit).
  • the main storage unit 142 is, for example, RAM (random access memory) or ROM (read only memory).
  • the auxiliary storage device 143 is, for example, a non-volatile storage device such as an SSD (solid state drive) or HDD (hard disk drive).
  • the controller 141 reads programs stored in the ROM of the main storage unit 142 and the auxiliary storage device 143 and executes each process, thereby operating as an output control unit 141a, a drive control unit 141b, and an oxygen supply control unit 141c. .
  • the program can be provided as an installable file or an executable file recorded on a computer-readable recording medium.
  • a recording medium may also be referred to as a program product.
  • Values used in arithmetic processing by programs and processors, and information such as tables and maps may be pre-stored in the ROM or auxiliary storage device 143, or may be stored in a storage unit of a computer connected to a communication network. It may be stored in auxiliary storage device 143 by being downloaded via a communication network.
  • Auxiliary storage device 143 stores data written by the processor. Also, the arithmetic processing by the controller 141 may be at least partially performed by hardware.
  • the controller 141 may include, for example, an FPGA (field programmable gate array) or an ASIC (application specific integrated circuit). Note that the controller 141 may include control units other than the output control unit 141a, the drive control unit 141b, and the oxygen supply control unit 141c.
  • the output control unit 141a can control the operation of the laser devices 111 and 112, for example, to output the laser light, stop the output of the laser light, or change the output intensity of the laser light. can.
  • the drive control unit 141b controls the drive mechanism so that, for example, the irradiation point P of the laser beam on the electric wire 10 is moved and the irradiation point P is scanned, that is, the relative position between the optical head 120 and the electric wire 10 is changed. 150 can be controlled.
  • the oxygen supply control unit 141c controls the operation of the oxygen supply mechanism 160, for example, to supply the oxygen gas Go, stop the supply of the oxygen gas Go, or change the supply flow rate of the oxygen gas Go. can do.
  • the concentration of oxygen in the oxygen gas Go is set according to the combustibility of the material of the insulation coating 12 . Specifically, the higher the combustibility of the material of the insulation coating 12 is, the lower the concentration of oxygen to be supplied is set, and the lower the combustibility of the material of the insulation coating 12 is, the higher the concentration of oxygen to be supplied is set.
  • the concentration of oxygen is adjusted, for example, by a switching mechanism such as an electromagnetic valve that can change the discharge flow rate from the oxygen tank.
  • the concentration of oxygen is assumed to be the concentration at a fixed position such as the tip of the nozzle of the pipe 161, for example. With such a configuration and setting, for example, it is possible to suppress combustion exceeding the desired range of the insulating coating 12, and to achieve more efficient and rapid combustion.
  • the concentration of oxygen in the oxygen gas Go is appropriately set within a range equal to or higher than the oxygen concentration in air and equal to or lower than the oxygen concentration in pure oxygen.
  • FIG. 4 is a side view of part of the electric wire 10, showing the vicinity of the boundary Bo in the X direction between the removed region Ar and the remaining portion Pr of the insulating film 12.
  • FIG. 4 the end surface 12a of the insulating coating 12 appears at the boundary Bo by scanning the spot (beam) as illustrated in FIG.
  • the end face 12a is located at the opposite end of the insulating coating 12 in the X direction and faces in the opposite direction to the removal direction RD.
  • the end surface 12a is schematically depicted as extending substantially along the Z direction, but in reality, the end surface 12a may extend obliquely with respect to the Z direction. However, it may have an uneven shape.
  • the oxygen gas Go is supplied from the side opposite to the remaining portion Pr with respect to the boundary Bo, and is also supplied toward the boundary Bo.
  • the oxygen gas Go is supplied from the side opposite to the removal area Ar with respect to the boundary Bo, that is, if the oxygen gas is supplied from the right side or the upper right side of the boundary Bo in FIG.
  • the oxygen gas interferes with the remaining portion Pr of the insulating film 12, and the surface 11a, particularly near the boundary Bo, for example, the corner C between the surface 11a and the end face 12a of the remaining portion Pr, is sufficiently There is a risk that it will not be supplied.
  • the oxygen gas Go is supplied to the boundary Bo from the side opposite to the remaining portion Pr, so that the oxygen gas Go is supplied to the corner portion C without being hindered by the remaining portion Pr. , the burning of the insulating coating 12 by the irradiation of the laser light is facilitated, and the residue on the surface 11a can be further reduced. Further, even when the flow rate of the oxygen gas Go is increased and the residue is blown off by the oxygen gas Go, the oxygen gas Go is blown to the surface 11a up to the corner C to avoid interference with the remaining portion Pr. From the viewpoint of heating, it is preferable that the oxygen gas Go is supplied from the side opposite to the remaining portion Pr with respect to the boundary Bo and is supplied toward the boundary Bo.
  • the angle is 10° or more and 70° or less from the viewpoints of avoiding interference between the pipe 161 in the optical head 120 and the laser light emitting end and from the viewpoint of supplying sufficient oxygen to the vicinity of the boundary Bo of the surface 11a. and more preferably 20° or more and 50° or less.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing vector components in the supply direction of the oxygen gas Go.
  • the supply direction of the oxygen gas Go (arrow Go in FIG. 5) can be decomposed into a component Go_rd in the X direction (removal direction RD) and a component Go_z in the opposite direction to the Z direction. That is, the oxygen gas Go is supplied in a direction opposite to the Z direction, that is, in a direction including a component in the direction opposite to the normal direction of the surface 11a and a component in the removal direction RD.
  • the removal direction RD is an example of the first direction.
  • FIG. 6 is a side view showing the same position as in FIG. 4, and shows a case where the supply position of the oxygen gas Go is different from that in FIG.
  • the oxygen gas Go is supplied toward a position away from the boundary Bo (corner C) in the direction opposite to the removal direction RD (backward of the removal direction RD).
  • the oxygen gas Go is supplied from the side opposite to the remaining portion Pr with respect to the boundary Bo, and the supply direction of the oxygen gas Go is the same as in the case of FIGS.
  • the oxygen gas Go is also supplied to the corner C without being hindered by the remaining portion Pr. can leave less residue. Also, even if the flow rate of the oxygen gas Go is increased and the residue is blown off by the oxygen gas Go, the same effect as in the case of FIG. 4 can be obtained.
  • FIG. 7 is a front view showing part of the laser processing apparatus 100B (100) of the second embodiment.
  • a laser processing apparatus 100B has the same configuration as that of the first embodiment except for the portion illustrated in FIG.
  • the spot (beam) is scanned on the surface 10a in the same manner as in the first embodiment. That is, in this embodiment as well, as shown in FIG. 1, scanning of the spot includes scanning in the scanning direction SD1 (Y direction) and scanning in the scanning direction SD2 (the opposite direction Yo to the Y direction). included. Therefore, also in the present embodiment, the removal area Ar expands macroscopically in the removal direction RD and microscopically in the scanning directions SD1 and SD2 as the spot is scanned over time.
  • the optical head 120 includes a pipe 161-1 (161) for supplying the oxygen gas Go in a direction between the Y direction and the direction opposite to the Z direction.
  • control device 140 controls the oxygen supply mechanism 160 so that the oxygen gas Go is supplied only during scanning in the scanning direction SD1 and is not supplied during scanning in the scanning direction SD2.
  • FIG. 8 is a rear view (partial cross-sectional view) of a part of the electric wire 10 when viewed in the X direction, showing the removal area Ar of the insulating film 12 while the spot is being scanned in the scanning direction SD1. and a residual portion Pr in the vicinity of a boundary Bo1 in the Y direction.
  • the end face 12a1 is schematically depicted as extending substantially along the Z direction, but in reality, the end face 12a1 may extend obliquely with respect to the Z direction. However, it may have an uneven shape.
  • an end surface 12a1 of the insulating coating 12 appears at the boundary Bo1.
  • the end face 12a1 is located at the end of the insulating coating 12 opposite to the scanning direction SD1 and faces the opposite direction to the scanning direction SD1.
  • the end face 12a1 (boundary Bo1) moves in the scanning direction SD1, and the removal area Ar expands in the scanning direction SD1 over time.
  • the oxygen gas Go is supplied from the opposite side of the boundary Bo1 to the remaining portion Pr and is supplied toward the boundary Bo1.
  • the oxygen gas Go is supplied to the corner C1 between the surface 11a and the end surface 12a1 without being blocked by the remaining portion Pr. Burning of the insulating coating 12 by irradiation is facilitated, and the residue on the surface 11a can be further reduced. Further, even when the flow rate of the oxygen gas Go is increased and the residue is blown off by the oxygen gas Go, the oxygen gas Go is blown to the surface 11a up to the corner C1 to avoid interference with the remaining portion Pr. From the standpoint of replenishment, the oxygen gas Go is supplied to the boundary Bo1 from the side opposite to the remaining portion Pr, and is supplied toward the boundary Bo1 or from the boundary Bo1 (corner C1) in the direction opposite to the scanning direction SD1. It is preferably directed to a position spaced apart in the direction (behind the scanning direction SD1).
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing vector components in the supply direction of the oxygen gas Go in the state of FIG.
  • the supply direction of the oxygen gas Go (arrow Go in FIG. 9) can be decomposed into a component Go_sd in the Y direction (scanning direction SD) and a component Go_z in the opposite direction to the Z direction. That is, the oxygen gas Go is supplied in a direction opposite to the Z direction, that is, in a direction including a component in the direction opposite to the normal direction of the surface 11a and a component in the scanning direction SD.
  • the supply direction of the oxygen gas Go may further have a component in the removal direction RD.
  • FIG. 10 is a front view showing part of the laser processing apparatus 100C (100) of the third embodiment.
  • a laser processing apparatus 100C has the same configuration as that of the first embodiment except for the portion illustrated in FIG.
  • the spot (beam) is scanned on the surface 10a in the same manner as in the first embodiment. That is, in this embodiment as well, as shown in FIG. 1, scanning of the spot includes scanning in the scanning direction SD1 (Y direction) and scanning in the scanning direction SD2 (the opposite direction Yo to the Y direction). included. Therefore, also in the present embodiment, the removal area Ar expands macroscopically in the removal direction RD and microscopically in the scanning directions SD1 and SD2 as the spot is scanned over time.
  • the optical head 120 includes a pipe 161-1 (161) for supplying the oxygen gas Go in a direction between the Y direction and the direction opposite to the Z direction, and a pipe 161-1 (161) for supplying the oxygen gas Go in the Y direction. and a pipe 161-2 (161) for supplying in a direction between the opposite direction Yo and the opposite direction of the Z direction. That is, the optical head 120 has a plurality of pipes 161 (nozzles) capable of supplying the oxygen gas Go in different directions.
  • control device 140 switches the supply direction of the oxygen gas Go in accordance with the change over time of the spot scanning direction. Specifically, the control device 140 supplies oxygen gas Go from the pipe 161-1 during scanning in the scanning direction SD1, and supplies oxygen gas Go from the pipe 161-2 during scanning in the scanning direction SD2. Control mechanism 160 .
  • the oxygen supply mechanism 160 has a switching mechanism, such as an electromagnetic valve (not shown), for switching between supply and stop of the oxygen gas Go through each pipe 161 .
  • the direction in which the oxygen gas Go is supplied from the pipe 161-1 is the direction opposite to the Z direction, that is, the direction opposite to the normal direction of the surface 11a, and the component in the scanning direction SD1, as in the second embodiment. , is the direction including Also, the supply direction of the oxygen gas Go from the pipe 161-2 is a direction including a component opposite to the Z direction and a component in the scanning direction SD2. Also in this case, the supply directions of the oxygen gas Go from the pipes 161-1 and 161-2 may each have a component in the removal direction RD.
  • the same effects as those of the first embodiment and the second embodiment can be obtained in the present embodiment as described above. Moreover, in this embodiment, since the oxygen gas Go can be supplied in both the scanning directions SD1 and SD2, it is possible to more reliably remove the residue.
  • FIG. 11 is a front view showing part of the laser processing apparatus 100D (100) of the fourth embodiment.
  • the optical head 120 has the same configuration as in the third embodiment.
  • the spot (beam) is scanned on the surface 10a by rotating the electric wire 10 in the circumferential direction around its central axis Ax relative to the optical head 120 . That is, in this embodiment, the electric wire 10 and the beam relatively move in the circumferential direction around the central axis Ax.
  • the controller 140 controls the oxygen supply mechanism 160 to supply the oxygen gas Go from the pipe 161-1.
  • the controller 140 controls the oxygen supply mechanism 160 to supply the oxygen gas Go from the pipe 161-2.
  • the supply direction of the oxygen gas Go also has a component in the sweep direction of the spot on the surface 10a in this embodiment. Therefore, this embodiment also provides the same effects as those of the third embodiment.
  • FIG. 12 is a front view showing part of the laser processing apparatus 100E (100) of the fifth embodiment.
  • a laser processing apparatus 100E has the same configuration as that of the first embodiment except for the portion illustrated in FIG. That is, in this embodiment, the optical head 120 has a galvanometer scanner 126 in front of the condenser lens 122 .
  • the galvanometer scanner 126 has a plurality of mirrors 126a and 126b. By changing the angles of the plurality of mirrors 126a and 126b, the emission direction of the laser light from the optical head 120 is switched. The angles of mirrors 126a and 126b are each changed by motors (neither shown) controlled by controller 140, for example. In this case, for example, the spot can be scanned in the scanning directions SD1 and SD2 on the surface 10a without relatively moving the electric wire 10 and the optical head 120. FIG. Note that the movement or scanning of the spot in the X direction may be realized by moving at least one of the wire 10 and the optical head 120 .
  • FIG. 13 is a perspective view of the same wire 10 as in FIG. 1, showing a different beam and scanning method than in FIG.
  • the irradiation area Ae of the laser light beam has an elongated linear shape and is scanned in the direction opposite to the X direction.
  • the Y-direction length of the irradiation region Ae is longer than the X-direction length of the irradiation region Ae.
  • the X direction is an example of the scanning direction SD
  • the Y direction is an example of a direction crossing the scanning direction SD.
  • the irradiation area Ae extends across both ends 10b of the surface 10a in the Y direction in a predetermined range A where the insulating coating 12 from the ends of the conductors 11 is removed.
  • the ends Ae1 on both sides of the irradiation area Ae in the Y direction are located on the opposite side of the end 10b of the predetermined range A from the center of the predetermined range A in the Y direction.
  • a region Ae is arranged so as to straddle the surface 10a.
  • FIG. 14 is a side view of part of the electric wire 10, showing the vicinity of the boundary Bo in the X direction between the removed region Ar and the remaining portion Pr of the insulating film 12.
  • FIG. 14 By irradiating the spot (beam) as illustrated in FIG. 13, an end surface 12a of the insulating coating 12 as illustrated in FIG. 14 appears at the boundary Bo.
  • the end face 12a is located at the end of the insulating film 12 opposite to the scanning direction SD (removal direction RD) and faces the opposite direction to the scanning direction SD.
  • the end surface 12a boundary Bo
  • the removal area Ar expands in the scanning direction SD (removal direction RD) over time.
  • the oxygen gas Go is supplied from the side opposite to the remaining portion Pr with respect to the boundary Bo, and is also supplied toward the boundary Bo. be.
  • the oxygen gas Go is supplied to the corner C between the surface 11a and the end surface 12a without being blocked by the remaining portion Pr. Burning of the insulating coating 12 by irradiation is facilitated, and the residue on the surface 11a can be further reduced. Further, even when the flow rate of the oxygen gas Go is increased and the residue is blown off by the oxygen gas Go, the oxygen gas Go is blown to the surface 11a up to the corner C to avoid interference with the remaining portion Pr.
  • the oxygen gas Go is supplied from the side opposite to the remaining portion Pr with respect to the boundary Bo, and is directed toward the boundary Bo or from the boundary Bo (corner C) in the direction opposite to the scanning direction SD. It is preferably directed to a position spaced apart in the direction (behind the scanning direction SD).
  • the end surface 12a is schematically depicted as extending substantially along the Z direction, but in reality, the end surface 12a may extend obliquely with respect to the Z direction. However, it may have an uneven shape. Also, although not shown, in this embodiment as well, the supply direction of the oxygen gas Go (arrow Go in FIG.
  • the oxygen gas Go is supplied in a direction opposite to the Z direction, that is, in a direction including a component in the direction opposite to the normal direction of the surface 11a and a component in the scanning direction SD.
  • 15 to 20 are diagrams showing various modifications of the irradiation area Ae (beam B) of the laser light. Both of these can be shaped by a DOE 125 (see FIG. 1) as a beam shaper.
  • the irradiation area Ae has a long and narrow linear shape extending in the Y direction.
  • the irradiation area Ae has two linear shapes that are spaced apart in the X direction and extend parallel to the Y direction.
  • the irradiation area Ae has a triangular wave shape extending in the Y direction.
  • adjacent spots touch each other.
  • a plurality of spots are alternately arranged in a zigzag along the Y direction as in FIG. 17, but in this example adjacent spots are spaced apart from each other. That is, the irradiation area Ae has a plurality of dotted spots separated from each other.
  • the irradiation area Ae has a sinusoidal shape extending in the Y direction.
  • FIG. 20 shows a circular irradiation area Ae including a beam B1 of the first laser beam and a beam B2 of the second laser beam.
  • the irradiation area Ae (beam B) includes a plurality of laser beams B1 and B2 having different wavelengths.
  • the beam B2 of the second laser light which is a blue laser or a green laser, is arranged in the center
  • the beam B1 of the first laser light which is an infrared laser
  • a blue laser or a green laser has a higher absorption rate and a lower reflectance than an infrared laser. Therefore, by irradiating the electric wire 10 in which the conductor 11 is made of a copper-based material, by irradiating the infrared laser, the film in the irradiated area is directly heated, and the laser that reaches the copper-based material and is reflected Since the light can apply heat to the film, heat can also be applied from the side where the insulating film 12 and the copper-based material are in contact with each other, and the film can be removed efficiently. At this time, the first laser beam and the second laser beam may be applied to different regions.
  • the insulating coating 12 can be efficiently removed by the first laser light of moderate intensity in a wider range than the beam B1 is irradiated.
  • the irradiation of the beam B2 efficiently gives heat to the conductor 11 from which the insulation coating 12 has been removed, and the temperature of the insulation coating 12 that has not been removed is preliminarily increased to facilitate efficient combustion. be done.
  • the arrangement of the plurality of beams B1 and B2 and the specifications such as size and area ratio are not limited to the example of FIG.
  • the area irradiated with only the first laser beam with respect to the area of the spot irradiated with only the second laser beam or both the first laser beam and the second laser beam (in the case of FIG. 20, the area of B2) (In the case of FIG. 20, the area of B1-B2) ratio, that is, (area of B1-B2) / (area of B2) is preferably 0.2 or more and 3.0 or less, and 0.5 or more and 1.8 It is more preferable that it is below.
  • the area of B1-B2 is preferably 0.03 [mm 2 ] or more and 0.4 [mm 2 ] or less, and is 0.05 [mm 2 ] or more and 0.2 [mm 2 ] or less. is more preferred.
  • Table 1 shows the experimental results when the insulating film 12 was removed by scanning the linear irradiation area Ae shown in FIG. 15 with infrared laser light having a wavelength of 1070 [nm]. ], the spot scanning speed [mm/s], and the laser beam output [W], experimental results of actually removing the insulating film 12 are shown.
  • ⁇ indicates that there is almost no residue such as the insulating film 12 or unburned residue, and the resistance value on the surface of the exposed conductor 11 is sufficiently low (for example, less than 2 [ ⁇ ]).
  • ⁇ indicates a "good” state in which there is little remaining insulating film 12 or residue and the resistance value is low (for example, 2 [ ⁇ ] or more and less than 20 [ ⁇ ]);
  • x indicates a “defective” state with a large amount of residue and a high resistance value.
  • FIG. 21 is an image I1 of the electric wire 10 from which the insulating coating 12 has been removed at an oxygen flow rate of 0 [L/min], a scanning speed of 100 [mm/s], and a laser beam output of 200 [W].
  • FIG. 22 is an image I2 of the electric wire 10 from which the insulating coating 12 has been removed at an oxygen flow rate of 50 [L/min], a scanning speed of 100 [mm/s], and a laser beam output of 500 [W].
  • FIG. 23 is an image I3 of the electric wire 10 from which the insulating coating 12 has been removed at an oxygen flow rate of 50 [L/min], a scanning speed of 250 [mm/s], and a laser beam output of 500 [W].
  • FIG. 21 shows a "bad” state in which the insulating coating 12 is incompletely burned due to the lack of oxygen supply, and black unburned residue remains in the predetermined range A as a whole.
  • FIG. 22 shows the "excellent” state in which the insulating coating 12 is almost completely removed in the predetermined range A by good combustion.
  • FIG. 23 shows a “bad” state in which the insulating coating 12 is incompletely burned due to insufficient irradiation power per unit time, and black unburned residue remains in the predetermined range A as a whole.
  • FIG. 24 shows the "excellent” state in which the insulating coating 12 is almost completely removed in the predetermined range A by good combustion.
  • the irradiation power of the laser light per unit area can be changed by changing at least one of the scanning speed of the laser light and the output of the light source of the laser light. The higher the scanning speed of the laser light or the lower the output of the light source of the laser light, the lower the irradiation power of the laser light per unit area.
  • the irradiation power of the laser light per unit area in the latter half of the irradiation time of the laser light is the same as the power per unit area in the first half of the irradiation time of the laser light. is preferably 0.8 times or less, and more preferably 0.5 times or less, the irradiation power of the laser light.
  • the irradiation power of the laser light may be made lower than in the Y-direction central region. Since the vicinity of the ends of the wire 10 in the Y direction has less heat escape than the central region in the Y direction, the insulating film 12 can be efficiently removed even with a smaller power, and the wire 10 is unnecessary in the process of removing the insulating film 12. oxidation can be suppressed. More specifically, for example, the ratio of the distance from each Y-direction end to the Y-direction width of the electric wire 10 is 0.2 or less, more preferably 0.1 or less.
  • the irradiation power of the laser light is preferably lower than the irradiation power of the laser light at the center of the wire 10 in the Y direction, and more preferably lower by 20% or more.
  • FIG. 25 is a perspective view of an electric wire 10A (10) to be processed by the film removing method of this embodiment.
  • the electric wire 10A has a conductor 11 and insulating coatings 12A and 12B (12) surrounding the conductor 11 in multiple layers.
  • Insulating coating 12B surrounds conductor 11, and insulating coating 12A surrounds insulating coating 12B.
  • the insulating coating 12A is an example of a first insulating coating
  • the insulating coating 12B is an example of a second insulating coating.
  • the insulating coatings 12A and 12B are made of different materials.
  • insulating coating 12B is made of polyurethane and insulating coating 12A is made of polyetheretherketone.
  • the combustibility combustion of each insulation coating 12 should be considered. If the combustibility is different, for example, the insulation coating 12 with high combustibility does not leave any residue, but the insulation coating 12 with low combustibility tends to leave residue, or the insulation coating 12 with high combustibility is within the desired range. because it burns or does
  • steps for removing the insulation coating 12 are set, and the oxygen concentration is set in each step according to the combustibility of the material of the insulation coating 12 .
  • FIG. 25 is a perspective view of the electric wire 10 before performing the coating removal method of this embodiment.
  • 26 is a perspective view showing a state in which the outer insulating coating 12A has been removed
  • FIG. 27 is a perspective view showing a state in which the inner insulating coating 12B has been removed.
  • a spot having an elongated irradiation area Ae (see FIGS. 13, 14, etc.) whose length in the Y direction is longer than the length in the X direction is scanned in the scanning direction SD. Then, the insulating film 12 is removed. Also in this embodiment, the removal direction RD is the scanning direction SD.
  • the spot is moved in the X direction from position x1 to a position beyond position xe, thereby removing the insulating film 12A (first step).
  • the spot is moved in the X direction from the position x2 to a position beyond the position xe, thereby removing the insulating film 12B (second step).
  • the oxygen concentration is made higher in the second step than in the first step.
  • the oxygen concentration in the second step is the second oxygen concentration.
  • the position x2 at which removal of the insulating film 12B is started is separated in the X direction from the position x1 at which removal of the insulating film 12A is started. That is, in the second step, the insulating coating 12B is removed at a position away from the insulating coating 12A. Thereby, in the second step in which the oxygen concentration is increased, it is possible to more reliably suppress unintentional combustion of the insulating coating 12A, which is more combustible.
  • the electric wire 10A after the second step has an exposed portion 11a1 which is a part of the surface 11a of the conductor 11 and an exposed portion 12b of the inner insulating coating 12B. , will have Exposed portion 12b is adjacent to exposed portion 11a1.
  • the exposed portion 11a1 is an example of a first exposed portion
  • the exposed portion 12b is an example of a second exposed portion.
  • setting the concentration of oxygen according to the combustibility of the material of the insulation coating 12 as in the present embodiment may be achieved by covering the insulation coating 12 with higher combustibility with the insulation coating 12 with lower insulation, for example. It is also applicable to a configuration in which a plurality of insulating coatings 12 made of different materials are arranged in the longitudinal direction.
  • the insulating film 12 of the wire 10 is removed by irradiating the laser beam while supplying oxygen. , the combustion of the insulating coating 12 is promoted.
  • This provides advantages such as, for example, obtaining a wire 10 with an exposed high-quality surface 11a with less residue, and more energy-efficient coating removal.
  • the insulating film 12 can be removed more easily or quickly with less residue.
  • the insulating film may have a thickness of 50 [ ⁇ m] or more.
  • the insulating film may have a thickness of 70 [ ⁇ m] or more.
  • the distance between the discharge port of the oxygen nozzle facing the irradiation position of the laser beam and the irradiation position of the laser beam is 10 [mm] or more and 25 [mm] or less, and the oxygen The supply flow rate may be 30 [L/min] or more.
  • the core wire may be made of a copper-based material.
  • the electric wire may be a rectangular wire or a round wire.
  • the wavelength of the laser light may be 300 [nm] or more and 1200 [nm] or less.
  • the laser light may include a beam having a wavelength of 300 [nm] or more and 600 [nm] or less.
  • the laser light may include a beam having a wavelength of 800 [nm] or more and 1200 [nm] or less.
  • the laser light may include a plurality of beams with different wavelengths.
  • the present invention can be used for a film removing method and a film removing apparatus.
  • Reference Signs List 10 10A Electric wire 10a Surface 10b Ends 10b1, 10b2 Corner 11 Conductor (core wire) 11a... Surface 11a1... Exposed portion (first exposed portion) 12... Insulating film 12A... Insulating film (first insulating film) 12B... Insulating film (second insulating film) 12a, 12a1... end face 12b... exposed portion (second exposed portion) 100, 100A to 100E ... laser processing equipment (film removal equipment) 111... Laser device (light source) 112... Laser device (light source) 120... Optical head 121, 121-1, 121-2... Collimating lens 122... Collecting lens 123... Mirror 124... Filter 125... DOE DESCRIPTION OF SYMBOLS 126...
  • Optical fiber 140 Control device 141... Controller 141a... Output control part 141b... Drive control part 141c... Oxygen supply control part 142... Main storage part 143... Auxiliary storage device 150...

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Abstract

皮膜除去方法は、例えば、レーザ光の照射により芯線と有機高分子材料で作られた絶縁皮膜とを有した電線の当該絶縁皮膜を除去する皮膜除去方法であって、酸素を供給しながらレーザ光を照射することにより絶縁皮膜を除去する。また、皮膜除去装置は、例えば、レーザ光を出力する光源と、光源から出力されたレーザ光を、芯線と有機高分子材料で作られた絶縁皮膜とを有した電線の表面に向けて照射する光学ヘッドと、電線のレーザ光の照射位置に向けて酸素を供給する酸素供給機構と、を備える。レーザ光は連続波であってもよい。レーザ光のビームは、電線の表面に沿って走査されてもよい。

Description

皮膜除去方法および皮膜除去装置
　本発明は、皮膜除去方法および皮膜除去装置に関する。
　従来、レーザ光を照射することにより電線の皮膜を除去して当該皮膜が覆う導体を露出させる皮膜除去方法および皮膜除去装置が知られている。（特許文献１）
特開２０１７－２２０６３４号公報
　この種の皮膜除去方法にあっては、例えば、より確実に皮膜を除去することができたり、あるいはより効率良く皮膜を除去することができたりするような、改善された新規な皮膜除去方法が得られれば、有益である。
　そこで、本発明の課題の一つは、例えば、改善された新規な皮膜除去方法および皮膜除去装置を得ること、である。
　本発明の皮膜除去方法は、例えば、レーザ光の照射により芯線と有機高分子材料で作られた絶縁皮膜とを有した電線の当該絶縁皮膜を除去する皮膜除去方法であって、酸素を供給しながら前記レーザ光を照射することにより前記絶縁皮膜を除去する。
　前記皮膜除去方法では、前記酸素を、前記絶縁皮膜の残存部位の除去領域との境界に対して前記残存部位とは反対側から供給してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記酸素を、前記境界に向けて、または前記除去領域の前記芯線上に向けて、供給してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記除去領域が第一方向に拡大し、前記酸素を、前記第一方向の成分を含む方向に、供給してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記レーザ光は連続波であってもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記レーザ光のビームを前記電線の表面に沿って走査してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記酸素を、前記ビームの走査方向の成分を含む方向に、供給してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記ビームの照射方向と交差した断面において、前記ビームの照射領域の走査方向と交差した方向の長さは、前記照射領域の前記走査方向の長さより長くてもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記表面の所定範囲において前記ビームを走査して前記絶縁皮膜を除去する場合に、前記照射領域は前記所定範囲の前記走査方向と交差した方向の両端に渡って延びていてもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記ビームはビームシェイパにより成形されてもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記ビームの走査方向が経時的に変化してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記走査方向の経時的な変化に応じて、前記酸素の供給方向を切り替えてもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記走査方向が経時的に変化する場合において、前記ビームが特定の方向に走査される場合にのみ前記酸素を供給してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記ビームの走査の少なくとも一部の区間において、前記絶縁皮膜の除去領域が徐々に拡大するように、前記ビームが前記表面上で折り返しながらまたは渦巻き状に移動してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記表面の所定範囲において前記ビームを走査して前記絶縁皮膜を除去する途中で前記表面の単位面積あたりの前記レーザ光の照射パワーを変更してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記表面の所定範囲において前記ビームを走査して前記絶縁皮膜を除去する間において、前記表面の単位面積あたりの前記レーザ光の照射パワーを直前より低くした工程を含んでもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記レーザ光の走査速度および前記レーザ光の光源の出力のうち少なくとも一方を変更することにより前記表面の単位面積あたりの前記レーザ光の照射パワーを変更してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記ビームの走査の少なくとも一部の区間において、前記電線と前記ビームとが相対的に前記電線の軸方向に移動してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記ビームの走査の少なくとも一部の区間において、前記電線と前記ビームとが相対的に前記電線の軸方向と交差した方向に移動してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記ビームの走査の少なくとも一部の区間において、前記電線と前記ビームとが相対的に前記電線の中心軸周りの周方向に移動してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記絶縁皮膜の材料の燃焼性が高いほど供給する前記酸素の濃度を低く設定してもよい。
　前記皮膜除去方法は、第一濃度で前記酸素を供給しながら前記絶縁皮膜としての第一絶縁皮膜に前記レーザ光を照射することにより当該第一絶縁皮膜を除去する第一工程と、前記第一濃度より高い第二濃度で前記酸素を供給しながら燃焼性が前記第一絶縁皮膜より低い前記絶縁皮膜としての第二絶縁皮膜に前記レーザ光を照射することにより当該第二絶縁皮膜を除去する第二工程と、を備えてもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記第一絶縁皮膜は、前記第二絶縁皮膜の周囲を取り囲むように設けられ、前記皮膜除去方法は、前記第一濃度で前記酸素を供給しながら前記第一絶縁皮膜に前記レーザ光を照射することにより当該第一絶縁皮膜を除去して前記第二絶縁皮膜を露出させる第一工程と、前記第二濃度で前記酸素を供給しながら前記第二絶縁皮膜に前記レーザ光を照射することにより当該第二絶縁皮膜を除去する第二工程と、を備えてもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記第二工程では、前記第一絶縁皮膜から離れた位置において前記第二絶縁皮膜を除去してもよい。
　前記皮膜除去方法では、前記酸素を含むガスを、３．０［ｍ／ｓ］以上３５［ｍ／ｓ］以下の流速で供給してもよい。
　また、本発明の皮膜除去装置は、例えば、レーザ光を出力するレーザ装置と、前記レーザ装置から出力されたレーザ光を、芯線と有機高分子材料で作られた絶縁皮膜とを有した電線の表面に向けて照射する光学ヘッドと、前記電線の前記レーザ光の照射位置に向けて酸素を供給する酸素供給機構と、を備える。
　前記皮膜除去装置では、前記酸素供給機構は、異なる方向に酸素を供給する複数のノズルと、前記複数のノズルによる酸素の供給および停止を切り替える切替機構と、を有してもよい。
　本発明によれば、例えば、より不都合の少ない新規な皮膜除去方法および皮膜除去装置を得ることができる。
図１は、第１実施形態の皮膜除去方法によって皮膜を除去する電線の一部の例示的かつ模式的な斜視図である。 図２は、第１実施形態の皮膜除去装置の例示的な概略構成図である。 図３は、実施形態の皮膜除去装置の例示的なブロック図である。 図４は、第１実施形態の皮膜除去方法によって皮膜を除去する電線の一部の例示的かつ模式的な側面図である。 図５は、第１実施形態の皮膜除去方法によって供給される酸素の方向を示す模式図である。 図６は、第１実施形態の皮膜除去方法によって皮膜を除去する電線の一部の例示的かつ模式的な側面図であって、図４とは酸素の供給位置が異なる場合を示す図である。 図７は、第２実施形態の皮膜除去装置の一部の例示的かつ模式的な正面図である。 図８は、第２実施形態の皮膜除去方法によって皮膜を除去する電線の一部の例示的かつ模式的な背面図である。 図９は、第２実施形態の皮膜除去方法によって供給される酸素の方向を示す模式図である。 図１０は、第３実施形態の皮膜除去装置の一部の例示的かつ模式的な正面図である。 図１１は、第４実施形態の皮膜除去装置の一部の例示的かつ模式的な正面図である。 図１２は、第５実施形態の皮膜除去装置の一部の例示的かつ模式的な正面図である。 図１３は、第６実施形態の皮膜除去方法によって皮膜を除去する電線の例示的かつ模式的な斜視図である。 図１４は、第６実施形態の皮膜除去方法によって皮膜を除去する電線の一部の例示的かつ模式的な側面図である。 図１５は、第６実施形態の皮膜除去方法におけるレーザ光の照射領域の例を示す図である。 図１６は、第６実施形態の皮膜除去方法におけるレーザ光の照射領域の変形例を示す図である。 図１７は、第６実施形態の皮膜除去方法におけるレーザ光の照射領域の変形例を示す図である。 図１８は、第６実施形態の皮膜除去方法におけるレーザ光の照射領域の変形例を示す図である。 図１９は、第６実施形態の皮膜除去方法におけるレーザ光の照射領域の変形例を示す図である。 図２０は、第６実施形態の皮膜除去方法におけるレーザ光の照射領域の変形例を示す図である。 図２１は、第６実施形態の皮膜除去方法によって得られた電線の画像の一例を示す平面図である。 図２２は、第６実施形態の皮膜除去方法によって得られた電線の画像の一例を示す平面図である。 図２３は、第６実施形態の皮膜除去方法によって得られた電線の画像の一例を示す平面図である。 図２４は、第６実施形態の皮膜除去方法によって得られた電線の画像の一例を示す平面図である。 図２５は、第７実施形態の皮膜除去方法によって皮膜を除去する前の電線の一部の例示的かつ模式的な斜視図である。 図２６は、第７実施形態の皮膜除去方法によって外側の皮膜を除去した電線の一部の例示的かつ模式的な斜視図である。 図２７は、第７実施形態の皮膜除去方法によって外側および内側の皮膜を除去した電線の一部の例示的かつ模式的な斜視図である。
　以下、本発明の例示的な実施形態および変形例が開示される。以下に示される実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態および変形例に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。
　本明細書において、序数は、装置や、部位、光、ビーム等を区別するために便宜上付与されており、優先順位や順番を示すものではない。
　また、各図において、Ｘ方向を矢印Ｘで表し、Ｙ方向を矢印Ｙで表し、Ｚ方向を矢印Ｚで表す。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに交差するとともに互いに直交している。なお、Ｘ方向は、長手方向あるいは延び方向とも称され、Ｙ方向は、短手方向あるいは幅方向とも称され、Ｚ方向は、厚さ方向とも称されうる。
［第１実施形態］
［電線］
　図１は、第１実施形態の皮膜除去方法によって絶縁皮膜１２が除去される電線１０の斜視図である。図１に示されるように、電線１０は、例えば、扁平な長方形状の断面を有した平角線である。電線１０は、帯状かつ板状の形状を有した導体１１と、当該導体１１の周囲を取り囲む絶縁皮膜１２と、を有している。導体１１は、芯線の一例である。
　導体１１は、例えば、無酸素銅や銅合金のような銅系材料で作られる。また、絶縁皮膜１２は、例えば、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエステルイミド、のような有機高分子材料で作られる。
　図１に示されるように、導体１１を他の導体と電気的に接続するため、例えば、導体１１の端部からの所定範囲Ａにおいて、絶縁皮膜１２が除去される。なお、絶縁皮膜１２が除去される位置は、電線１０の端部には限定されず、例えば、電線１０の長手方向の途中位置であってもよい。
　絶縁皮膜１２は、レーザ光が照射される位置にセットされた電線１０の表面１０ａにレーザ光を照射することによって除去される。絶縁皮膜１２の除去に際しては、例えば、図１中に破線の矢印で示されるように、表面１０ａ上、すなわち絶縁皮膜１２上で、レーザ光の点状のスポット（ビーム）が走査される。スポットが照射された位置において、絶縁皮膜１２が燃焼し、除去される。スポットの走査方向は、経時的に変化してもよい。本実施形態では、スポットは表面１０ａ上で折り返されながら反復的に移動する。スポットと電線１０とは、電線１０の軸方向（長手方向、Ｘ方向）と交差した方向（幅方向、短手方向、Ｙ方向および当該Ｙ方向の反対方向Ｙｏ）に相対的に移動する。スポットの走査には、走査方向ＳＤ１（Ｙ方向）への走査と、走査方向ＳＤ２（Ｙ方向の反対方向Ｙｏ）への走査と、が含まれる。図１の例では、スポットは、電線１０の表面１０ａ上から当該表面１０ａを外れた位置まで走査され、Ｙ方向について、当該表面１０ａを外れた位置で折り返されている。この場合、表面１０ａを外れた位置においては、レーザ光の出力が低下されたり停止されたりしてもよい。ただし、これには限定されず、走査方向ＳＤ１への走査と走査方向ＳＤ２への走査との間において、スポットと電線１０とは、表面１０ａ上で電線１０の軸方向に移動し、これにより、スポットが表面１０ａ上で軸方向に走査されてもよい。このようなスポットの折り返しながらの移動に伴って、絶縁皮膜１２の除去領域は徐々に拡大する。本実施形態では、除去領域は、経時的に、巨視的には除去方向ＲＤに拡大するとともに、微視的にはスポット（ビーム）の走査に伴って走査方向ＳＤ１および走査方向ＳＤ２に拡大する。
　走査の範囲や、折り返し位置、走査方向、回数などは、図１に示されるものには限定されない。例えば、走査の軌跡は、折り返し状には限定されず、渦巻き状であってもよい。この場合も、スポットの渦巻き状の移動に伴って、絶縁皮膜１２の除去領域が徐々に拡大することになる。また、絶縁皮膜１２は、図１とは異なる面も、同様に除去されうる。
　電線１０は、例えば、円形断面の導体１１を有した丸線のような、平角線とは異なる電線であってもよい。また、電線１０の断面形状は、長方形状や円形状には限定されない。
［レーザ加工装置］
　図２は、レーザ加工装置１００Ａ（１００）の概略構成図である。図２に示されるように、レーザ加工装置１００Ａ（１００）は、レーザ装置１１１と、レーザ装置１１２と、光学ヘッド１２０と、光ファイバ１３０と、を有している。
　レーザ装置１１１，１１２は、それぞれ、レーザ発振器を有しており、一例としては、数ｋＷのパワーのレーザ光を出力できるよう構成されている。また、レーザ装置１１１，１１２は、例えば、内部に複数の半導体レーザ素子を有し、当該複数の半導体レーザ素子の合計の出力として数ｋＷのパワーのマルチモードのレーザ光を出力できるよう構成されてもよい。また、レーザ装置１１１，１１２は、ファイバレーザ、ＹＡＧレーザ、ディスクレーザ等様々なレーザ光源を有してもよい。
　レーザ装置１１１は、８００［ｎｍ］以上かつ１２００［ｎｍ］以下の波長の第一レーザ光を出力する。レーザ装置１１１は、第一レーザ装置とも称され。レーザ装置１１１が有するレーザ発振器は、光源であり、第一レーザ発振器とも称されうる。
　他方、レーザ装置１１２は、３００［ｎｍ］以上かつ６００［ｎｍ］以下の波長の第二レーザ光を出力する。レーザ装置１１２は、第二レーザ装置とも称され、レーザ装置１１２が有するレーザ発振器は、光源であり、第二レーザ発振器とも称されうる。
　レーザ装置１１１，１１２は、それぞれ、レーザ光の連続波を出力してもよいし、レーザ光のパルスを出力してもよい。
　光ファイバ１３０は、それぞれ、レーザ装置１１１，１１２から出力されたレーザ光を光学ヘッド１２０に導く。
　光学ヘッド１２０は、レーザ装置１１１，１１２から入力されたレーザ光を、電線１０に向かって照射するための光学装置である。光学ヘッド１２０は、コリメートレンズ１２１と、集光レンズ１２２と、ミラー１２３と、フィルタ１２４と、を有している。コリメートレンズ１２１、集光レンズ１２２、ミラー１２３、およびフィルタ１２４は、光学部品とも称されうる。
　光学ヘッド１２０は、電線１０の表面１０ａ上でレーザ光の照射を行いながらレーザ光を走査するために、電線１０との相対位置を変更可能に構成されている。なお、スポットの表面１０ａ上での走査は、光学ヘッド１２０の移動、電線１０の移動、および光学ヘッド１２０からのレーザ光のビームの出射方向の変化、のうち少なくとも一つによって実現されればよい。
　なお、光学ヘッド１２０は、図示しないガルバノスキャナ等を有することにより、表面１０ａ上でレーザ光を走査可能に構成されてもよい。
　コリメートレンズ１２１（１２１－１，１２１－２）は、それぞれ、光ファイバ１３０を介して入力されたレーザ光をコリメートする。コリメートされたレーザ光は、平行光になる。
　ミラー１２３は、コリメートレンズ１２１－１で平行光となった第一レーザ光を反射する。ミラー１２３で反射した第一レーザ光は、Ｚ方向の反対方向に進み、フィルタ１２４へ向かう。なお、第一レーザ光が光学ヘッド１２０においてＺ方向の反対方向へ進むように入力される構成にあっては、ミラー１２３は不要である。
　フィルタ１２４は、第一レーザ光を透過し、かつ第二レーザ光を透過せずに反射するハイパスフィルタである。第一レーザ光は、フィルタ１２４を透過してＺ方向の反対方向へ進み、集光レンズ１２２へ向かう。他方、フィルタ１２４は、コリメートレンズ１２１－２で平行光となった第二レーザ光を反射する。フィルタ１２４で反射した第二レーザ光は、Ｚ方向の反対方向に進み、集光レンズ１２２へ向かう。
　集光レンズ１２２は、平行光としての第一レーザ光および第二レーザ光を集光し、レーザ光（出力光）として、電線１０の表面１０ａ上の照射点Ｐへ照射する。照射点Ｐは、照射位置の一例である。
　光学ヘッド１２０は、コリメートレンズ１２１－１とミラー１２３との間に、ＤＯＥ１２５（diffractive　optical　element、回折光学素子）を有している。ＤＯＥ１２５は、第一レーザ光のビームの形状を適宜に成形することができる。ＤＯＥ１２５は、ビームシェイパの一例である。
　また、レーザ加工装置１００は、駆動機構１５０、および酸素供給機構１６０を備えている。
　駆動機構１５０は、電線１０に対する光学ヘッド１２０の相対的な位置を変更する。駆動機構１５０は、例えば、モータのような回転機構や、当該回転機構の回転出力を減速する減速機構、減速機構によって減速された回転を直動に変換する運動変換機構等を、有する。制御装置１４０は、電線１０に対する光学ヘッド１２０のＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向における相対位置が変化するよう、駆動機構１５０を制御することができる。
　酸素供給機構１６０は、配管１６１を通じて、照射点Ｐに向けて酸素ガスＧｏ（酸素を含むガス）を供給する。酸素ガスＧｏは、配管１６１の先端に設けられ照射点Ｐを向くノズルの吐出口１６１ａから所定の流量で吐出される。レーザ加工装置１００は、酸素ガスＧｏを供給しながらレーザ光を照射することにより、電線１０から絶縁皮膜１２を除去する。酸素ガスＧｏの供給により、絶縁皮膜１２の燃焼が促進され、酸素ガスＧｏが供給されない場合に比べて、絶縁皮膜１２の除去性能を高めることができる。
　発明者らの鋭意研究により、吐出口１６１ａと照射点Ｐとの距離Ｌは、１０［ｍｍ］以上かつ２５［ｍｍ］以下であるのが好ましく、１２［ｍｍ］以上かつ２０［ｍｍ］以下であるのがより好ましいことが判明した。また、酸素ガスＧｏの流速は、吐出口１６１ａにおいて、３．０［ｍ／ｓ］以上３５［ｍ／ｓ］以下であるのが好ましいことが判明した。さらに、電線１０の幅方向の全体に渡って酸素の供給量のばらつきが生じ難くなるよう、吐出口１６１ａ（ノズル）の内径は、電線１０の幅以上であるのが好ましい。一例として、当該内径が８［ｍｍ］である場合、上述した３．０［ｍ／ｓ］以上３５［ｍ／ｓ］以下の流速を得るのに必要な酸素ガスＧｏの流量は、１０［Ｌ／ｍｉｎ］以上１００［Ｌ／ｍｉｎ］以下となる。また、種々の場合において、酸素ガスＧｏの流量は、３０［Ｌ／ｍｉｎ］以上であるのが好ましく、５０［Ｌ／ｍｉｎ］以上であるのがより好ましく、７０［Ｌ／ｍｉｎ］以上であるのがより一層好ましいことが判明した。距離Ｌは、短すぎるとノズルに対する熱影響が大きくなり、他方長すぎると酸素ガスＧｏが照射点Ｐへ供給され難くなる。また、当該距離Ｌの範囲において、酸素ガスＧｏの流量が５０［Ｌ／ｍｉｎ］未満になると、絶縁皮膜１２の除去性能が低下することが判明した。
　発明者らは、このような距離Ｌおよび酸素ガスＧｏの設定によって、レーザ加工装置１００が、絶縁皮膜１２の厚さが３０［μｍ］以上や、５０［μｍ］以上、さらには７０［μｍ］以上である電線１０に対して、当該絶縁皮膜１２を、迅速に除去することができ、残渣等の少ない高品質な導体１１の表面が得られることを確認した。レーザ加工装置１００は、皮膜除去装置の一例である。
　また、レーザ加工装置１００は、レーザ装置１１１，１１２、駆動機構１５０、および酸素供給機構１６０の作動を制御する制御装置１４０を備えている。
　図３は、レーザ加工装置１００のブロック図である。制御装置１４０は、コンピュータであって、コントローラ１４１と、主記憶部１４２と、補助記憶装置１４３と、を有している。コントローラ１４１は、例えば、ＣＰＵ（central　processing　unit）のようなプロセッサ（回路）である。主記憶部１４２は、例えば、ＲＡＭ（random　access　memory）やＲＯＭ（read　only　memory）である。また、補助記憶装置１４３は、例えば、例えばＳＳＤ（solid　state　drive）やＨＤＤ（hard　disk　drive）のような不揮発性の記憶装置である。
　コントローラ１４１は、主記憶部１４２のＲＯＭや補助記憶装置１４３に記憶されたプログラムを読み出して各処理を実行することにより、出力制御部１４１ａ、駆動制御部１４１ｂ、および酸素供給制御部１４１ｃとして作動する。プログラムは、それぞれインストール可能な形式または実行可能な形式のファイルで、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されうる。記録媒体は、プログラムプロダクトとも称されうる。プログラムおよびプロセッサによる演算処理で用いられる値や、テーブル、マップ等の情報は、ＲＯＭや補助記憶装置１４３に予め記憶されてもよいし、通信ネットワークに接続されたコンピュータの記憶部に記憶され、当該通信ネットワーク経由でダウンロードされることによって補助記憶装置１４３に記憶されてもよい。補助記憶装置１４３は、プロセッサによって書き込まれたデータを記憶する。また、コントローラ１４１による演算処理は、少なくとも部分的に、ハードウエアによって実行されてもよい。この場合、コントローラ１４１には、例えば、ＦＰＧＡ（field　programmable　gate　array）や、ＡＳＩＣ（application　specific　integrated　circuit）等が含まれてもよい。なお、コントローラ１４１は、出力制御部１４１ａ、駆動制御部１４１ｂ、および酸素供給制御部１４１ｃ以外の制御部を含んでもよい。
　出力制御部１４１ａは、例えば、レーザ光を出力したり、レーザ光の出力を停止したりするよう、レーザ光の出力強度を変更したりするよう、レーザ装置１１１，１１２の作動を制御することができる。
　駆動制御部１４１ｂは、例えば、電線１０におけるレーザ光の照射点Ｐが移動し、照射点Ｐが走査されるよう、すなわち、光学ヘッド１２０と電線１０との相対的な位置が変わるよう、駆動機構１５０の作動を制御することができる。
　また、酸素供給制御部１４１ｃは、例えば、酸素ガスＧｏを供給したり、酸素ガスＧｏの供給を停止したり、酸素ガスＧｏの供給流量を変更したりするよう、酸素供給機構１６０の作動を制御することができる。
　また、酸素ガスＧｏにおける酸素の濃度は、絶縁皮膜１２の材料の燃焼性に応じて設定される。具体的には、絶縁皮膜１２の材料の燃焼性が高いほど供給する酸素の濃度は低く設定され、絶縁皮膜１２の材料の燃焼性が低いほど供給する酸素の濃度は高く設定される。酸素の濃度は、例えば、酸素タンクからの吐出流量を変更可能な電磁弁のような切替機構によって調整される。また、酸素の濃度は、例えば、配管１６１のノズルの先端のような、固定位置での濃度とする。このような構成および設定により、例えば、絶縁皮膜１２の所期範囲を超えた燃焼を抑制できたり、より効率の良いより迅速な燃焼を実現できたり、といった効果が得られる。なお、酸素ガスＧｏ中の酸素の濃度は、空気中の酸素濃度以上かつ純酸素における酸素濃度以下の範囲内で適宜に設定される。
［酸素の供給］
　図４は、電線１０の一部の側面図であって、絶縁皮膜１２の除去領域Ａｒと残存部位ＰｒとのＸ方向における境界Ｂｏの近傍を示す図である。図４においては、図１に例示したようなスポット（ビーム）の走査により、境界Ｂｏにおいては、絶縁皮膜１２の端面１２ａが出現する。端面１２ａは、絶縁皮膜１２のＸ方向の反対方向の端部に位置し、除去方向ＲＤの反対方向を向いている。なお、図４では、模式的に、端面１２ａはＺ方向に略沿って延びているように描かれているが、実際には、端面１２ａは、Ｚ方向に対して傾斜して延びる場合もあるし、凹凸形状を有する場合もある。
　酸素ガスＧｏは、図４に示されるように、境界Ｂｏに対して残存部位Ｐｒとは反対側から供給されるとともに、当該境界Ｂｏに向けて供給されている。ここで、仮に、酸素ガスＧｏが境界Ｂｏに対して除去領域Ａｒとは反対側から供給された場合、すなわち、図４において酸素ガスが境界Ｂｏに対して右側あるいは右上側から供給された場合、当該酸素ガスは、絶縁皮膜１２の残存部位Ｐｒが障害となり、表面１１ａの特に境界Ｂｏの近傍、例えば、表面１１ａと残存部位Ｐｒの端面１２ａとの間の隅部Ｃに対しては、十分に供給されなくなる虞がある。この点、本実施形態では、酸素ガスＧｏは、境界Ｂｏに対して残存部位Ｐｒとは反対側から供給されるため、隅部Ｃに対しても残存部位Ｐｒに妨げられることなく供給されるため、レーザ光の照射による絶縁皮膜１２の燃焼が促進されやすくなり、表面１１ａにおける残渣をより少なくすることができる。また、酸素ガスＧｏの流量をより大きくし、酸素ガスＧｏによって残渣を吹き飛ばす場合にあっても、残存部位Ｐｒとの干渉を避けた隅部Ｃに至るまでの表面１１ａへの酸素ガスＧｏの吹きつけという観点から、酸素ガスＧｏは、境界Ｂｏに対して残存部位Ｐｒとは反対側から供給されるとともに、当該境界Ｂｏに向けて供給されるのが好ましい。
　また、発明者らの実験的な研究から、酸素ガスＧｏの供給方向（吐出口１６１ａの中心軸の向き）と、表面１１ａの延びる方向（Ｘ方向、除去方向ＲＤ）とのなす角度θの大きさは、光学ヘッド１２０における配管１６１とレーザ光の出射端部との干渉を避けるという観点と、表面１１ａの境界Ｂｏの近傍への十分な酸素の供給という観点とから、１０°以上７０°以下であるのが好ましく、２０°以上５０°以下であるのがより好ましいことが判明した。
　図５は、酸素ガスＧｏの供給方向のベクトルの成分を示す模式図である。酸素ガスＧｏの供給方向（図５中の矢印Ｇｏ）は、Ｘ方向（除去方向ＲＤ）の成分Ｇｏ＿ｒｄと、Ｚ方向の反対方向の成分Ｇｏ＿ｚとに分解できる。すなわち、酸素ガスＧｏは、Ｚ方向の反対方向、すなわち表面１１ａの法線方向とは反対方向の成分と、除去方向ＲＤの成分と、を含む方向に、供給される。除去方向ＲＤは、第一方向の一例である。
　図６は、図４と同位置を示す側面図であって、図４の場合とは酸素ガスＧｏの供給位置が異なる場合を示す図である。図６の例では、酸素ガスＧｏは、境界Ｂｏ（隅部Ｃ）から除去方向ＲＤとは反対方向（除去方向ＲＤの後方）に離れた位置に向けて供給されている。この例でも、酸素ガスＧｏは、境界Ｂｏに対して残存部位Ｐｒとは反対側から供給されるとともに、酸素ガスＧｏの供給方向は、図４，５の場合と同様である。このような場合も、酸素ガスＧｏは、隅部Ｃに対しても、残存部位Ｐｒに妨げられることなく供給されるため、レーザ光の照射による絶縁皮膜１２の燃焼が促進されやすくなり、表面１１ａにおける残渣をより少なくすることができる。また、酸素ガスＧｏの流量をより大きくし、酸素ガスＧｏによって残渣を吹き飛ばす場合にあっても、図４の場合と同様の効果が得られる。
［第２実施形態］
　図７は、第２実施形態のレーザ加工装置１００Ｂ（１００）の一部を示す正面図である。レーザ加工装置１００Ｂは、図７に図示される部分を除き、上記第１実施形態と同様の構成を備えている。また、本実施形態では、スポット（ビーム）は、表面１０ａ上で、上記第１実施形態と同様に走査される。すなわち、本実施形態でも、図１に示されるように、スポットの走査には、走査方向ＳＤ１（Ｙ方向）への走査と、走査方向ＳＤ２（Ｙ方向の反対方向Ｙｏ）への走査と、が含まれる。したがって、本実施形態でも、除去領域Ａｒは、経時的に、巨視的には除去方向ＲＤに拡大するとともに、微視的にはスポットの走査に伴って走査方向ＳＤ１および走査方向ＳＤ２に拡大する。
　光学ヘッド１２０は、酸素ガスＧｏをＹ方向とＺ方向の反対方向との間の方向に向けて供給する配管１６１－１（１６１）を備えている。
　また、本実施形態では、制御装置１４０は、走査方向ＳＤ１への走査時にのみ酸素ガスＧｏを供給し、走査方向ＳＤ２への走査時には酸素ガスＧｏを供給しないよう、酸素供給機構１６０を制御する。
　図８は、電線１０の一部のＸ方向に見た場合の背面図（一部断面図）であって、スポットを走査方向ＳＤ１へ走査している状態での、絶縁皮膜１２の除去領域Ａｒと残存部位ＰｒとのＹ方向における境界Ｂｏ１の近傍を示す図である。なお、図８では、模式的に、端面１２ａ１はＺ方向に略沿って延びているように描かれているが、実際には、端面１２ａ１は、Ｚ方向に対して傾斜して延びる場合もあるし、凹凸形状を有する場合もある。
　図８に示されるように、境界Ｂｏ１においては、絶縁皮膜１２の端面１２ａ１が出現する。端面１２ａ１は、絶縁皮膜１２の走査方向ＳＤ１の反対方向の端部に位置し、当該走査方向ＳＤ１の反対方向を向いている。スポットの走査方向ＳＤ１への走査により、端面１２ａ１（境界Ｂｏ１）は、走査方向ＳＤ１へ移動し、除去領域Ａｒは、走査方向ＳＤ１に経時的に拡大する。このような場合において、本実施形態では、図８に示されるように、酸素ガスＧｏは、境界Ｂｏ１に対して残存部位Ｐｒとは反対側から供給されるとともに、当該境界Ｂｏ１に向けて供給される。この場合も、上記第１実施形態と同様に、酸素ガスＧｏは、表面１１ａと端面１２ａ１との間の隅部Ｃ１に対しても残存部位Ｐｒに妨げられることなく供給されるため、レーザ光の照射による絶縁皮膜１２の燃焼が促進されやすくなり、表面１１ａにおける残渣をより少なくすることができる。また、酸素ガスＧｏの流量をより大きくし、酸素ガスＧｏによって残渣を吹き飛ばす場合にあっても、残存部位Ｐｒとの干渉を避けた隅部Ｃ１に至るまでの表面１１ａへの酸素ガスＧｏの吹きつけという観点から、酸素ガスＧｏは、境界Ｂｏ１に対して残存部位Ｐｒとは反対側から供給されるとともに、当該境界Ｂｏ１に向けて、または境界Ｂｏ１（隅部Ｃ１）から走査方向ＳＤ１とは反対方向（走査方向ＳＤ１の後方）に離れた位置に向けて供給されるのが好ましい。
　図９は、図８の状態における酸素ガスＧｏの供給方向のベクトルの成分を示す模式図である。酸素ガスＧｏの供給方向（図９中の矢印Ｇｏ）は、Ｙ方向（走査方向ＳＤ）の成分Ｇｏ＿ｓｄと、Ｚ方向の反対方向の成分Ｇｏ＿ｚとに分解できる。すなわち、酸素ガスＧｏは、Ｚ方向の反対方向、すなわち表面１１ａの法線方向とは反対方向の成分と、走査方向ＳＤの成分と、を含む方向に、供給される。
　以上の本実施形態でも、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、酸素ガスＧｏの供給方向は、さらに除去方向ＲＤの成分を有してもよい。
［第３実施形態］
　図１０は、第３実施形態のレーザ加工装置１００Ｃ（１００）の一部を示す正面図である。レーザ加工装置１００Ｃは、図１０に図示される部分を除き、上記第１実施形態と同様の構成を備えている。また、本実施形態でも、スポット（ビーム）は、表面１０ａ上で、上記第１実施形態と同様に走査される。すなわち、本実施形態でも、図１に示されるように、スポットの走査には、走査方向ＳＤ１（Ｙ方向）への走査と、走査方向ＳＤ２（Ｙ方向の反対方向Ｙｏ）への走査と、が含まれる。したがって、本実施形態でも、除去領域Ａｒは、経時的に、巨視的には除去方向ＲＤに拡大するとともに、微視的にはスポットの走査に伴って走査方向ＳＤ１および走査方向ＳＤ２に拡大する。
　ただし、本実施形態では、光学ヘッド１２０は、酸素ガスＧｏをＹ方向とＺ方向の反対方向との間の方向に向けて供給する配管１６１－１（１６１）と、酸素ガスＧｏをＹ方向の反対方向ＹｏとＺ方向の反対方向との間の方向に向けて供給する配管１６１－２（１６１）と、を備えている。すなわち、光学ヘッド１２０は、異なる方向に酸素ガスＧｏを供給可能な、複数の配管１６１（ノズル）を有している。
　さらに、本実施形態では、制御装置１４０は、スポットの走査方向の経時的な変化に応じて、酸素ガスＧｏの供給方向を切り替える。具体的に、制御装置１４０は、走査方向ＳＤ１への走査時には配管１６１－１から酸素ガスＧｏを供給し、走査方向ＳＤ２への走査時には配管１６１－２から酸素ガスＧｏを供給するよう、酸素供給機構１６０を制御する。この場合、酸素供給機構１６０は、例えば、電磁弁（不図示）のような、各配管１６１による酸素ガスＧｏの供給および停止を切り替える切替機構を有している。
　配管１６１－１からの酸素ガスＧｏの供給方向は、上記第２実施形態と同様に、Ｚ方向の反対方向、すなわち表面１１ａの法線方向とは反対方向の成分と、走査方向ＳＤ１の成分と、を含む方向である。また、配管１６１－２からの酸素ガスＧｏの供給方向は、Ｚ方向の反対方向の成分と、走査方向ＳＤ２の成分と、を含む方向である。また、この場合も、配管１６１－１および配管１６１－２からの酸素ガスＧｏの供給方向は、それぞれ、除去方向ＲＤの成分を有してもよい。
　以上の本実施形態でも、上記第１実施形態および上記第２実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では、走査方向ＳＤ１，ＳＤ２の双方において、酸素ガスＧｏを供給することができるため、残渣をより一層確実に除去することが可能となる。
［第４実施形態］
　図１１は、第４実施形態のレーザ加工装置１００Ｄ（１００）の一部を示す正面図である。本実施形態では、光学ヘッド１２０は、上記第３実施形態と同様の構成を有している。
　ただし、本実施形態では、光学ヘッド１２０に対して相対的に電線１０をその中心軸Ａｘ周りに周方向に回転させることにより、表面１０ａ上でスポット（ビーム）を走査する。すなわち、本実施形態では、電線１０とビームとが、中心軸Ａｘ周りの周方向に相対的に移動する。図１１の状態で、電線１０が反時計回りの回転方向Ｒ１に回転する場合、光学ヘッド１２０と面した表面１０ａにおいて、スポットは、相対的に電線１０の角部１０ｂ１から他方の角部１０ｂ２へ向かう方向へ移動する。この場合、制御装置１４０は、配管１６１－１からの酸素ガスＧｏを供給するよう、酸素供給機構１６０を制御する。他方、図１１の状態で、電線１０が時計回りの回転方向Ｒ２に回転する場合、光学ヘッド１２０と面した表面１０ａにおいて、スポットは、相対的に電線１０の角部１０ｂ２から他方の角部１０ｂ１へ向かう方向へ移動する。この場合、制御装置１４０は、配管１６１－２からの酸素ガスＧｏを供給するよう、酸素供給機構１６０を制御する。このような制御により、本実施形態でも、酸素ガスＧｏの供給方向は、表面１０ａにおけるスポットの掃引方向の成分を有することになる。よって、本実施形態によっても、上記第３実施形態と同様の効果が得られる。
［第５実施形態］
　図１２は、第５実施形態のレーザ加工装置１００Ｅ（１００）の一部を示す正面図である。レーザ加工装置１００Ｅは、図１２に図示される部分を除き、上記第１実施形態と同様の構成を備えている。すなわち、本実施形態では、光学ヘッド１２０は、集光レンズ１２２の前段に、ガルバノスキャナ１２６を有している。
　ガルバノスキャナ１２６は、複数のミラー１２６ａ，１２６ｂを有している。複数のミラー１２６ａ，１２６ｂの角度を変更することで、光学ヘッド１２０からのレーザ光の出射方向を切り替える。ミラー１２６ａ，１２６ｂの角度は、それぞれ、例えば制御装置１４０によって制御されたモータ（いずれも不図示）によって変更される。この場合、例えば、電線１０と光学ヘッド１２０とを相対的に移動させることなく、スポットを表面１０ａ上で走査方向ＳＤ１，ＳＤ２に走査することができる。なお、スポットのＸ方向への移動あるいは走査は、電線１０および光学ヘッド１２０のうち少なくとも一方の移動により実現してもよい。
［第６実施形態］
　図１３は、図１と同じ電線１０の斜視図であって、図１とは異なるビームおよび走査方法を示す図である。図１３に示されるように、この例では、レーザ光のビームの照射領域Ａｅは、細長い線状の形状を有し、Ｘ方向の反対方向に走査される。ビームの照射方向、すなわちＺ方向の反対方向と交差した断面において、照射領域ＡｅのＹ方向の長さは、照射領域ＡｅのＸ方向の長さよりも長い。このような設定により、レーザ光の点状のスポット（ビーム）が走査される場合に比べて、走査回数（折り返し回数）を減らすことができる。Ｘ方向は、走査方向ＳＤの一例であり、Ｙ方向は、走査方向ＳＤと交差した方向の一例である。
　また、当該照射領域Ａｅは、導体１１の端部からの絶縁皮膜１２が除去される所定範囲Ａにおいて、表面１０ａのＹ方向の両側の端部１０ｂ間に渡って延びている。図１３の例では、照射領域ＡｅのＹ方向両側のそれぞれの端部Ａｅ１は、所定範囲Ａの端部１０ｂに対して、当該所定範囲ＡのＹ方向の中央とは反対側に位置し、照射領域Ａｅが表面１０ａを跨ぐように配置されている。このような設定により、レーザ光の線状の照射領域Ａｅは、Ｘ方向（掃引方向ＳＤ）に沿った一度の走査により、所定範囲Ａにおいて、より迅速に絶縁皮膜１２を除去することができる。この場合、Ｘ方向は、除去方向ＲＤでもある。
　図１４は、電線１０の一部の側面図であって、絶縁皮膜１２の除去領域Ａｒと残存部位ＰｒとのＸ方向における境界Ｂｏの近傍を示す図である。図１３に例示したようなスポット（ビーム）の照射により、境界Ｂｏにおいては、図１４に示されるような絶縁皮膜１２の端面１２ａが出現する。端面１２ａは、絶縁皮膜１２の走査方向ＳＤ（除去方向ＲＤ）の反対方向の端部に位置し、当該走査方向ＳＤの反対方向を向いている。スポットの走査方向ＳＤへの走査により、端面１２ａ（境界Ｂｏ）は、走査方向ＳＤへ移動し、除去領域Ａｒは、走査方向ＳＤ（除去方向ＲＤ）に経時的に拡大する。このような場合において、本実施形態でも、図１４に示されるように、酸素ガスＧｏは、境界Ｂｏに対して残存部位Ｐｒとは反対側から供給されるとともに、当該境界Ｂｏに向けて供給される。この場合も、上記第１実施形態と同様に、酸素ガスＧｏは、表面１１ａと端面１２ａとの間の隅部Ｃに対しても残存部位Ｐｒに妨げられることなく供給されるため、レーザ光の照射による絶縁皮膜１２の燃焼が促進されやすくなり、表面１１ａにおける残渣をより少なくすることができる。また、酸素ガスＧｏの流量をより大きくし、酸素ガスＧｏによって残渣を吹き飛ばす場合にあっても、残存部位Ｐｒとの干渉を避けた隅部Ｃに至るまでの表面１１ａへの酸素ガスＧｏの吹きつけという観点から、酸素ガスＧｏは、境界Ｂｏに対して残存部位Ｐｒとは反対側から供給されるとともに、当該境界Ｂｏに向けて、または境界Ｂｏ（隅部Ｃ）から走査方向ＳＤとは反対方向（走査方向ＳＤの後方）に離れた位置に向けて供給されるのが好ましい。なお、図１４では、模式的に、端面１２ａはＺ方向に略沿って延びているように描かれているが、実際には、端面１２ａは、Ｚ方向に対して傾斜して延びる場合もあるし、凹凸形状を有する場合もある。また、図示しないが、本実施形態でも、酸素ガスＧｏの供給方向（図１４中の矢印Ｇｏ）は、Ｘ方向（走査方向ＳＤ）の成分と、Ｚ方向の反対方向の成分とに分解できる。すなわち、酸素ガスＧｏは、Ｚ方向の反対方向、すなわち表面１１ａの法線方向とは反対方向の成分と、走査方向ＳＤの成分と、を含む方向に、供給される。
　図１５～図２０は、レーザ光の照射領域Ａｅ（ビームＢ）の種々の変形例を示す図である。これらはいずれも、ビームシェイパとしてのＤＯＥ１２５（図１参照）によって成形することができる。
　図１５の例では、照射領域Ａｅは、Ｙ方向に延びた細長い１本の線状の形状を有している。
　図１６の例では、照射領域Ａｅは、Ｘ方向に間隔をあけてＹ方向に平行に延びた２本の線状の形状を有している。
　図１７の例では、複数のスポットをＹ方向に沿ってジグザグに互い違いに配置することにより、照射領域Ａｅは、Ｙ方向に延びた三角波状の形状を有している。この例では、隣接するスポット同士が互いに接している。
　図１８の例でも、図１７と同様に、複数のスポットはＹ方向に沿ってジグザグに互い違いに配置されているが、この例では、隣接するスポット同士が互いに離間している。すなわち、照射領域Ａｅは、互いに離間した複数の点状のスポットを有している。
　図１９の例では、照射領域Ａｅは、Ｙ方向に延びた正弦波状の形状を有している。
　また、皮膜除去の際、互いに波長の異なるレーザ光を照射するようにしてもよい。図２０は、第一レーザ光によるビームＢ１と第二レーザ光によるビームＢ２とを含む円形状の照射領域Ａｅである。この場合、照射領域Ａｅ（ビームＢ）は、互いに波長が異なるレーザ光による複数のビームＢ１，Ｂ２を含んでいる。図２０の例では、青色レーザまたは緑色レーザである第二レーザ光によるビームＢ２が中央に配置され、その周囲を取り囲むように、赤外レーザである第一レーザ光によるビームＢ１が配置されている。銅系材料においては、赤外レーザよりも、青色レーザまたは緑色レーザの方が、吸収率が高く、かつ反射率が低い。したがって、導体１１が銅系材料で作られた電線１０について、赤外レーザを照射することで、当該照射された領域の皮膜に直接熱を与えるとともに、銅系材料まで到達し、反射されたレーザ光が皮膜に熱を与える事ができるので、絶縁皮膜１２と銅系材料とが当接する領域側からも熱を与え、効率よく皮膜を除去することができる。なお、このとき、第一レーザ光と第二レーザ光とは互いに異なる領域に照射されるようにしてもよい。例えば、図２０のような照射領域Ａｅとすることにより、ビームＢ１が照射されるより広い範囲において、適度な強度の第一レーザ光によって絶縁皮膜１２を効率良く除去することができる。また、絶縁皮膜１２が除去された導体１１にビームＢ２の照射によって効率良く熱を与え、除去されていない絶縁皮膜１２の温度を予備的に高めてより効率良く燃焼しやすくなる、という効果が得られる。なお、複数のビームＢ１，Ｂ２の配置や、大きさ、面積比等のスペックは、図２０の例には限定されないが、上述した観点から、互いに波長の異なるレーザ光を、互いに異なる領域に照射する場合、第二レーザ光のみ、または第一レーザ光および第二レーザ光の双方が照射されるスポットの面積（図２０の場合、Ｂ２の面積）に対する、第一レーザ光のみが照射される面積（図２０の場合、Ｂ１－Ｂ２の面積）の比、即ち（Ｂ１－Ｂ２の面積）／（Ｂ２の面積）が０．２以上３．０以下であると好ましく、０．５以上１．８以下であるとさらに好ましい。この時、Ｂ１－Ｂ２の面積が０．０３［ｍｍ２］以上０．４［ｍｍ２］以下であるのが好ましく、０．０５［ｍｍ２］以上０．２［ｍｍ２］以下であるのがさらに好ましい。
［皮膜除去条件］
　表１は、波長が１０７０［ｎｍ］の赤外レーザ光の図１５に示される線状の照射領域Ａｅの走査により絶縁皮膜１２を除去した場合の実験結果であって、酸素流量［Ｌ／ｍｉｎ］、スポットの走査速度［ｍｍ／ｓ］、レーザ光の出力［Ｗ］の複数の組み合わせについて、絶縁皮膜１２を実際に除去した実験結果を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　表１において、◎は、絶縁皮膜１２や燃え残りのような残渣が殆ど無く良好な外観を呈し、かつ露出した導体１１の表面における抵抗値が十分に低い（例えば、２［Ω］未満）「優良」の状態を示し、○は、絶縁皮膜１２や残渣の残存状態が少なく、かつ抵抗値が低い（例えば、２［Ω］以上かつ２０［Ω］未満）「良」の状態を示し、また、×は、残渣が多く、かつ抵抗値も高い「不良」の状態を示す。
　表１のとおり、酸素流量が５０［Ｌ／ｍｉｎ］の場合に好ましい結果が得られた。また、レーザ光の出力については、５００［Ｗ］および１０００［Ｗ］の場合に、「優良」の結果が得られており、発明者らの実験により、約３００［Ｗ］以上が好適であることが判明した。また、走査速度については、１００［ｍｍ／ｓ］、２００［ｍｍ／ｓ］、および２５０［ｍｍ／ｓ］の場合に、「優良」の結果が得られており、発明者らの実験により、約５０［ｍｍ／ｓ］以上が好適であることが判明した。また、レーザ光の出力が５００［Ｗ］の場合であっても、走査速度が２５０［ｍｍ／ｓ］の場合には、「不良」の結果が得られた。走査速度が速くなるほど単位時間あたりの照射パワーが低下する。よって、走査速度が２５０［ｍｍ／ｓ］の場合には、レーザ光の出力を１０００［ｍｍ／ｓ］のように高くして照射パワーを高めることで、「優良」の結果が得られた。
　図２１は、酸素流量：０［Ｌ／ｍｉｎ］、走査速度：１００［ｍｍ／ｓ］、およびレーザ光の出力：２００［Ｗ］の場合において絶縁皮膜１２を除去した電線１０の画像Ｉ１であり、図２２は、酸素流量：５０［Ｌ／ｍｉｎ］、走査速度：１００［ｍｍ／ｓ］、およびレーザ光の出力：５００［Ｗ］の場合において絶縁皮膜１２を除去した電線１０の画像Ｉ２であり、図２３は、酸素流量：５０［Ｌ／ｍｉｎ］、走査速度：２５０［ｍｍ／ｓ］、およびレーザ光の出力：５００［Ｗ］の場合において絶縁皮膜１２を除去した電線１０の画像Ｉ３であり、図２４は、酸素流量：５０［Ｌ／ｍｉｎ］、走査速度：２５０［ｍｍ／ｓ］、およびレーザ光の出力：１０００［Ｗ］の場合において絶縁皮膜１２を除去した電線１０の画像Ｉ４である。所定範囲Ａ（除去領域）において、導体１１の表面１１ａが露出している。
　図２１は、酸素の供給が無い分、絶縁皮膜１２の燃焼が不完全であり、所定範囲Ａにおいて全体的に黒い燃え残りが残存した「不良」の状態である。図２２は、良好な燃焼によって所定範囲Ａにおいて絶縁皮膜１２がほぼ完全に除去された「優良」の状態である。図２３は、単位時間あたりの照射パワーが不足したことにより絶縁皮膜１２の燃焼が不完全となり、所定範囲Ａにおいて全体的に黒い燃え残りが残存した「不良」の状態である。図２４は、良好な燃焼によって所定範囲Ａにおいて絶縁皮膜１２がほぼ完全に除去された「優良」の状態である。
　また、発明者らの実験的な研究により、表面１０ａの所定範囲Ａにおいてビームを走査して絶縁皮膜１２を除去する途中で、表面１０ａの単位面積あたりのレーザ光の照射パワーを変更することにより、「良好」の状態が得られやすく、またエネルギ効率の良い皮膜除去を実行しやすいことが判明した。具体的には、一例として、絶縁皮膜１２を除去している工程の後段において、表面１０ａの単位面積あたりのレーザ光の照射パワーを、前段よりも低くするのが好ましい場合があった。さらに、その場合、表面１０ａの単位面積あたりのレーザ光の照射パワーを、段階的にあるいは徐々に低くすると、より良好な結果が得られた。これは、前段の絶縁皮膜１２の除去工程において導体１１が加熱されることにより、その後段においては前段よりも低い照射パワーで絶縁皮膜１２を除去することが可能となるからであると考えられる。単位面積あたりのレーザ光の照射パワーは、レーザ光の走査速度およびレーザ光の光源の出力のうち少なくとも一方を変更することにより、変更することができる。レーザ光の走査速度が高くなるほど、あるいはレーザ光の光源の出力が低くなるほど、単位面積あたりのレーザ光の照射パワーは低くなる。一例として、絶縁皮膜１２を除去する工程において、レーザ光を照射する照射時間の後半の半分における単位面積あたりのレーザ光の照射パワーが、レーザ光を照射する照射時間の前半の半分における単位面積あたりのレーザ光の照射パワーの０．８倍以下であると好ましく、０．５倍以下であるとより好ましい。
　また、電線１０のＹ方向の端部領域においては、Ｙ方向中央領域と比較して、レーザ光の照射パワーを低くする様にしてもよい。電線１０のＹ方向の端部近傍は、Ｙ方向中央領域より熱の逃げ場が少ないため、より小さなパワーでも効率よく絶縁皮膜１２を除去できるとともに、絶縁皮膜１２を除去する工程における、電線１０の不要な酸化を抑制することができる。より具体的には、例えば、電線１０のＹ方向の幅に対する、それぞれのＹ方向端部からの距離の比が０．２以下、より好ましくは０．１以下となる領域は、単位面積あたりのレーザ光の照射パワーが、電線１０のＹ方向中央でのレーザ光の照射パワーよりも低い方が好ましく、２０％以上低い方がより好ましい。
［第７実施形態］
　図２５は、本実施形態の皮膜除去方法の加工対象としての電線１０Ａ（１０）の斜視図である。図２５に示されるように、電線１０Ａは、導体１１と、当該導体１１を多重に取り囲む絶縁皮膜１２Ａ，１２Ｂ（１２）と、を有している。絶縁皮膜１２Ｂは、導体１１を取り囲み、絶縁皮膜１２Ａは、絶縁皮膜１２Ｂを取り囲んでいる。絶縁皮膜１２Ａは、第一絶縁皮膜の一例であり、絶縁皮膜１２Ｂは、第二絶縁皮膜の一例である。
　また、本実施形態では、絶縁皮膜１２Ａ，１２Ｂは、互いに異なる材料で作られている。一例として、絶縁皮膜１２Ｂは、ポリウレタンで作られ、絶縁皮膜１２Ａは、ポリエーテルエーテルケトンで作られる。このように、電線１０Ａが、異なる材料で作られた複数の絶縁皮膜１２を有する場合にあっては、各絶縁皮膜１２の燃焼性（燃えやすさ）に留意すべきである。燃焼性が異なると、例えば、燃焼性が高い絶縁皮膜１２については残渣が生じないものの燃焼性が低い絶縁皮膜１２については残渣が生じ易くなったり、燃焼性が高い絶縁皮膜１２が所期の範囲を超えて燃焼したり、するからである。
　そこで、本実施形態では、絶縁皮膜１２をそれぞれ除去する工程を設定し、各工程において、絶縁皮膜１２の材料の燃焼性に応じて酸素濃度を設定する。具体的には、絶縁皮膜１２の材料の燃焼性が高いほど供給する酸素ガスＧｏにおける酸素の濃度を低く設定し、絶縁皮膜１２の材料の燃焼性が低いほど供給する酸素ガスＧｏにおける酸素の濃度を高く設定する。
　図２５は、本実施形態の皮膜除去方法を行う前の電線１０の斜視図である。また、図２６は、外側の絶縁皮膜１２Ａを除去した状態を示す斜視図であり、図２７は、内側の絶縁皮膜１２Ｂを除去した状態を示す斜視図である。
　本実施形態でも、上記第６実施形態と同様に、Ｙ方向の長さがＸ方向の長さよりも長い細長い照射領域Ａｅ（図１３，１４等参照）を有したスポットを、走査方向ＳＤに走査し、絶縁皮膜１２を除去する。本実施形態でも、除去方向ＲＤは、走査方向ＳＤである。
　まずは、図２５，２６に示されるように、スポットを位置ｘ１から位置ｘｅを超える位置までＸ方向に移動し、これにより、絶縁皮膜１２Ａを除去する（第一工程）。
　次に、図２６，２７に示されるように、スポットを位置ｘ２から位置ｘｅを超える位置までＸ方向に移動し、これにより、絶縁皮膜１２Ｂを除去する（第二工程）。このとき、絶縁皮膜１２Ｂは、絶縁皮膜１２Ａよりも燃焼性が低いため、第二工程においては、第一工程よりも酸素濃度を高くする。言い換えると、絶縁皮膜１２Ａは、絶縁皮膜１２Ｂよりも燃焼性が高いため、第一工程においては、第二工程よりも酸素濃度を低くする。このような酸素濃度の設定により、残渣を少なくしながら、より効率良く絶縁皮膜１２Ａ，１２Ｂを除去することができる。第一工程における酸素の濃度は、第一酸素濃度であり、第二工程における酸素の濃度は、第二酸素濃度である。
　また、図２６，２７に示されるように、第二工程において、絶縁皮膜１２Ｂの除去を開始する位置ｘ２を、絶縁皮膜１２Ａの除去を開始した位置ｘ１からＸ方向に離している。すなわち、第二工程では、絶縁皮膜１２Ａから離れた位置において、絶縁皮膜１２Ｂを除去している。これにより、酸素濃度を高めた第二工程において、より燃焼性の高い絶縁皮膜１２Ａが不本意に燃焼するのをより確実に抑制することができる。
　図２６，２７のような位置ｘ１，ｘ２の設定により、第二工程を終えた電線１０Ａは、導体１１の表面１１ａの一部である露出部１１ａ１と、内側の絶縁皮膜１２Ｂの露出部１２ｂと、を有することになる。露出部１２ｂは、露出部１１ａ１と隣接する。露出部１１ａ１は、第一露出部の一例であり、露出部１２ｂは、第二露出部の一例である。
　なお、本実施形態のような、絶縁皮膜１２の材料の燃焼性に応じた酸素の濃度の設定は、例えば、より燃焼性の高い絶縁皮膜１２がより絶縁性の低い絶縁皮膜１２によって覆われている構成や、異なる材料の複数の絶縁皮膜１２が長手方向に並ぶ構成等に対しても、適用可能である。
　以上、説明したように、本実施形態のレーザ加工装置１００（皮膜除去装置）および皮膜除去方法によれば、酸素を供給しながらレーザ光を照射することにより電線１０の絶縁皮膜１２を除去するため、絶縁皮膜１２の燃焼が促進される。これにより、例えば、より残渣の少ない高品質な表面１１ａが露出した電線１０を得ることができたり、よりエネルギ効率の高い皮膜除去を実行することができたり、といった利点が得られる。また、本実施形態によれば、比較的厚さが厚い絶縁皮膜１２であっても、より残渣の少ない状態で、より容易にあるいはより迅速に、当該絶縁皮膜１２を除去することができる。
　以上、本発明の実施形態および変形例が例示されたが、上記実施形態および変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。
　また、本発明は、以下の形態として実施してもよい。
（２８）
　皮膜除去方法では、前記絶縁皮膜は５０［μｍ］以上の厚さを有してもよい。
（２９）
　前記皮膜除去方法では、前記絶縁皮膜は７０［μｍ］以上の厚さを有してもよい。
（３０）
　前記皮膜除去方法では、前記レーザ光の照射位置を向く前記酸素のノズルの吐出口と前記レーザ光の照射位置との距離は、１０［ｍｍ］以上かつ２５［ｍｍ］以下であり、前記酸素の供給流量は、３０［Ｌ／ｍｉｎ］以上であってもよい。
（３１）
　前記皮膜除去方法では、前記芯線は銅系材料で作られてもよい。
（３２）
　前記皮膜除去方法では、前記電線は平角線または丸線であってもよい。
（３３）
　前記皮膜除去方法では、前記レーザ光の波長は３００［ｎｍ］以上でありかつ１２００［ｎｍ）以下であってもよい。
（３４）
　前記皮膜除去方法では、前記レーザ光は波長が３００［ｎｍ］以上でありかつ６００［ｎｍ］以下のビームを含んでもよい。
（３５）
　前記皮膜除去方法では、前記レーザ光は波長が８００［ｎｍ］以上でありかつ１２００［ｎｍ］以下のビームを含んでもよい。
（３６）
　前記皮膜除去方法では、前記レーザ光は波長が異なる複数のビームを含んでもよい。
　本発明は、皮膜除去方法および皮膜除去装置に利用することができる。
１０，１０Ａ…電線
１０ａ…表面
１０ｂ…端部
１０ｂ１，１０ｂ２…角部
１１…導体（芯線）
１１ａ…表面
１１ａ１…露出部（第一露出部）
１２…絶縁皮膜
１２Ａ…絶縁皮膜（第一絶縁皮膜）
１２Ｂ…絶縁皮膜（第二絶縁皮膜）
１２ａ，１２ａ１…端面
１２ｂ…露出部（第二露出部）
１００，１００Ａ～１００Ｅ…レーザ加工装置（皮膜除去装置）
１１１…レーザ装置（光源）
１１２…レーザ装置（光源）
１２０…光学ヘッド
１２１，１２１－１，１２１－２…コリメートレンズ
１２２…集光レンズ
１２３…ミラー
１２４…フィルタ
１２５…ＤＯＥ
１２６…ガルバノスキャナ
１２６ａ，１２６ｂ…ミラー
１３０…光ファイバ
１４０…制御装置
１４１…コントローラ
１４１ａ…出力制御部
１４１ｂ…駆動制御部
１４１ｃ…酸素供給制御部
１４２…主記憶部
１４３…補助記憶装置
１５０…駆動機構
１６０…酸素供給機構
１６１，１６１－１，１６１－２…配管
１６１ａ…吐出口
Ａ…所定範囲
Ａｅ…照射領域
Ａｅ１…端部
Ａｒ…除去領域
Ａｘ…中心軸
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２…ビーム
Ｂｏ，Ｂｏ１…境界
Ｃ，Ｃ１…隅部
Ｇｏ…酸素ガス
Ｇｏ＿ｒｄ…成分
Ｇｏ＿ｓｄ…成分
Ｇｏ＿ｚ…成分
Ｉ１～Ｉ４…画像
Ｌ…距離
Ｐ…照射点
Ｐｒ…残存部位
Ｒ１，Ｒ２…回転方向
ＲＤ…除去方向（第一方向）
ＳＤ，ＳＤ１，ＳＤ２…走査方向
Ｘ…方向
ｘ１，ｘ２，ｘｅ…位置
Ｙ…方向
Ｙｏ…反対方向
Ｚ…方向
θ…角度

Claims (27)

  1. 　レーザ光の照射により芯線と有機高分子材料で作られた絶縁皮膜とを有した電線の当該絶縁皮膜を除去する皮膜除去方法であって、
    　酸素を供給しながら前記レーザ光を照射することにより前記絶縁皮膜を除去する、皮膜除去方法。
  2. 　前記酸素を、前記絶縁皮膜の残存部位の除去領域との境界に対して前記残存部位とは反対側から供給する、請求項１に記載の皮膜除去方法。
  3. 　前記酸素を、前記境界に向けて、または前記除去領域の前記芯線上に向けて、供給する、請求項２に記載の皮膜除去方法。
  4. 　前記除去領域が第一方向に拡大し、
    　前記酸素を、前記第一方向の成分を含む方向に、供給する、請求項２または３に記載の皮膜除去方法。
  5. 　前記レーザ光は連続波である、請求項１～４のうちいずれか一つに記載の皮膜除去方法。
  6. 　前記レーザ光のビームを前記電線の表面に沿って走査する、請求項１～５のうちいずれか一つに記載の皮膜除去方法。
  7. 　前記酸素を、前記ビームの走査方向の成分を含む方向に、供給する、請求項６に記載の皮膜除去方法。
  8. 　前記ビームの照射方向と交差した断面において、前記ビームの照射領域の走査方向と交差した方向の長さは、前記照射領域の前記走査方向の長さよりも長い、請求項６または７に記載の皮膜除去方法。
  9. 　前記表面の所定範囲において前記ビームを走査して前記絶縁皮膜を除去する場合に、前記照射領域は前記所定範囲の前記走査方向と交差した方向の両端に渡って延びている、請求項８に記載の皮膜除去方法。
  10. 　前記ビームはビームシェイパにより成形された、請求項８または９に記載の皮膜除去方法。
  11. 　前記ビームの走査方向が経時的に変化する、請求項６～１０のうちいずれか一つに記載の皮膜除去方法。
  12. 　前記走査方向の経時的な変化に応じて、前記酸素の供給方向を切り替える、請求項１１に記載の皮膜除去方法。
  13. 　前記走査方向が経時的に変化する場合において、前記ビームが特定の方向に走査される場合にのみ前記酸素を供給する、請求項１１に記載の皮膜除去方法。
  14. 　前記ビームの走査の少なくとも一部の区間において、前記絶縁皮膜の除去領域が徐々に拡大するように、前記ビームが前記表面上で折り返しながらまたは渦巻き状に移動する、請求項６～１３のうちいずれか一つに記載の皮膜除去方法。
  15. 　前記表面の所定範囲において前記ビームを走査して前記絶縁皮膜を除去する途中で前記表面の単位面積あたりの前記レーザ光の照射パワーを変更する、請求項６～１４のうちいずれか一つに記載の皮膜除去方法。
  16. 　前記表面の所定範囲において前記ビームを走査して前記絶縁皮膜を除去する間において、前記表面の単位面積あたりの前記レーザ光の照射パワーを直前よりも低くした工程を含む、請求項１５に記載の皮膜除去方法。
  17. 　前記レーザ光の走査速度および前記レーザ光の光源の出力のうち少なくとも一方を変更することにより前記表面の単位面積あたりの前記レーザ光の照射パワーを変更する、請求項１５または１６に記載の皮膜除去方法。
  18. 　前記ビームの走査の少なくとも一部の区間において、前記電線と前記ビームとが相対的に前記電線の軸方向に移動する、請求項６～１７のうちいずれか一つに記載の皮膜除去方法。
  19. 　前記ビームの走査の少なくとも一部の区間において、前記電線と前記ビームとが相対的に前記電線の軸方向と交差した方向に移動する、請求項６～１７のうちいずれか一つに記載の皮膜除去方法。
  20. 　前記ビームの走査の少なくとも一部の区間において、前記電線と前記ビームとが相対的に前記電線の中心軸周りの周方向に移動する、請求項６～１９のうちいずれか一つに記載の皮膜除去方法。
  21. 　前記絶縁皮膜の材料の燃焼性が高いほど供給する前記酸素の濃度を低く設定する、請求項１～２０のうちいずれか一つに記載の皮膜除去方法。
  22. 　第一濃度で前記酸素を供給しながら前記絶縁皮膜としての第一絶縁皮膜に前記レーザ光を照射することにより当該第一絶縁皮膜を除去する第一工程と、
    　前記第一濃度より高い第二濃度で前記酸素を供給しながら燃焼性が前記第一絶縁皮膜より低い前記絶縁皮膜としての第二絶縁皮膜に前記レーザ光を照射することにより当該第二絶縁皮膜を除去する第二工程と、
    　を備えた、請求項２１に記載の皮膜除去方法。
  23. 　前記第一絶縁皮膜は、前記第二絶縁皮膜の周囲を取り囲むように設けられ、
    　前記第一濃度で前記酸素を供給しながら前記第一絶縁皮膜に前記レーザ光を照射することにより当該第一絶縁皮膜を除去して前記第二絶縁皮膜を露出させる第一工程と、
    　前記第二濃度で前記酸素を供給しながら前記第二絶縁皮膜に前記レーザ光を照射することにより当該第二絶縁皮膜を除去する第二工程と、
    　を備えた、請求項２２に記載の皮膜除去方法。
  24. 　前記第二工程では、前記第一絶縁皮膜から離れた位置において前記第二絶縁皮膜を除去する、請求項２３に記載の皮膜除去方法。
  25. 　前記酸素を含むガスを、３．０［ｍ／ｓ］以上３５［ｍ／ｓ］以下の流速で供給する、請求項１～２４のうちいずれか一つに記載の皮膜除去方法。
  26. 　レーザ光を出力するレーザ装置と、
    　前記レーザ装置から出力されたレーザ光を、芯線と有機高分子材料で作られた絶縁皮膜とを有した電線の表面に向けて照射する光学ヘッドと、
    　前記電線の前記レーザ光の照射位置に向けて酸素を供給する酸素供給機構と、
    　を備えた、皮膜除去装置。
  27. 　前記酸素供給機構は、
    　異なる方向に酸素を供給する複数のノズルと、
    　前記複数のノズルによる酸素の供給および停止を切り替える切替機構と、
    　を有した、請求項２６に記載の皮膜除去装置。
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