絶縁導線の被覆剥離方法
【課題】 導線の諸性状を低下させずに確実な被覆剥離が可能な絶縁導線の被覆剥離方法を提供する。
【解決手段】 絶縁導線の端部に規定された剥離箇所１Ｃであって芯線１Ａの表面にパルスレーザを照射してその表面温度を急激に上昇させて界面１ａの絶縁被覆１Ｂを構成するポリアミドイミドを化学変化させ溶融することなくガス化することにより、界面１ａに気泡１ｂを発生させると共に、気泡１ｂを瞬時に膨張させて被覆１Ｂを破裂し飛散させる被覆剥離工程を実施して剥離箇所１Ｃの絶縁被覆１Ｂを剥離する。
【解決手段】 絶縁導線の端部に規定された剥離箇所１Ｃであって芯線１Ａの表面にパルスレーザを照射してその表面温度を急激に上昇させて界面１ａの絶縁被覆１Ｂを構成するポリアミドイミドを化学変化させ溶融することなくガス化することにより、界面１ａに気泡１ｂを発生させると共に、気泡１ｂを瞬時に膨張させて被覆１Ｂを破裂し飛散させる被覆剥離工程を実施して剥離箇所１Ｃの絶縁被覆１Ｂを剥離する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は絶縁導線の被覆剥離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電子機器には導線として絶縁導線が用いられている。この絶縁導線は、一例として、芯線として銅線等を使用し、その芯線を覆う絶縁被覆としてポリウレタン被覆を使用している。ポリウレタン被覆は、熱に対してあまり強くないため、ポリウレタン被覆を使用した導線を電子機器の電極に継線する場合には、予め被覆を剥離させることなく、継線時の熱により継線と同時に被覆を剥離していた。
【０００３】
また、絶縁導線が使用された電子機器の種類によっては、導線に高耐久性、具体的には耐熱性が要求されることがあり、この場合に絶縁被覆としてポリアミドイミドが使用される場合がある。ポリアミドイミドは、融点がポリウレタンに比較して高いため、継線時の熱によりポリアミドイミド被覆を剥離させることは容易ではない。よって、継線前に被覆を剥離する必要があり、回転刃等により機械的に剥離する方法や、特許文献１に示すように、レーザにより被覆を溶融させて剥離する方法が提案されていた。
【特許文献１】特開２０００−２９９２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の被覆剥離方法では、機械的に剥離させる場合には芯線に傷が入り、傷が入った箇所が強度的な弱点となる場合があった。またレーザによる被覆剥離では芯線に傷は付かないが、被覆を溶融させる際に、溶融した被覆の一部や炭化した被覆の一部が芯線に付着したままとなる場合があり、継線時にこれら付着物があると確実な継線ができず、接触不良や継線箇所の強度不足が発生するおそれがあった。
【０００５】
そこで本発明は、導線の諸性状を低下させずに確実な被覆剥離が可能な絶縁導線の被覆剥離方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために第一の発明は、芯線と芯線を覆う絶縁被覆とを備えた絶縁導線の絶縁被覆を芯線から剥離する被覆剥離方法であって、絶縁導線にパルスレーザを照射して、芯線と絶縁被覆との界面に気泡を発生させ、気泡を膨張させて被覆を破裂し飛散させる被覆剥離工程を備えた絶縁導線の被覆剥離方法を提供する。
【０００７】
このような方法によると、被覆を溶融せずに芯線より剥離することができる。よって絶縁被覆の剥離に刃物等を用いる必要がなく、芯線に傷が付くことを防止することができる。また被覆が飛散するため、剥離箇所に被覆が残り難くなる。
【０００８】
また、パルスレーザの波長は、パルスレーザが絶縁被覆を透過可能な波長であることが好ましい。パルスレーザの波長が絶縁被覆を透過可能な波長であることにより、絶縁被覆を直接加熱することなく、絶縁被覆と芯線との界面を好適に加熱することができる。
【０００９】
また、パルスレーザの照射時間は、１００ｎｓｅｃ以下であることが好ましい。パルスレーザの照射時間が１００ｎｓｅｃを越えると絶縁被覆がパルスレーザにより加熱されて溶融する場合があるからである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の絶縁導線の被覆剥離方法によれば、導線の諸性状を低下させることなく、確実な被覆剥離が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態による絶縁導線の被覆剥離方法について図１から図３を参照しながら説明する。図１に示されるように、絶縁導線１は、銅線である芯線１Ａとポリアミドイミドからなる絶縁被覆１Ｂとより構成される。絶縁導線１は、外径が約９０μｍ、芯線径が約７０μｍである。この絶縁導線１の端部が剥離箇所１Ｃとなる。
【００１２】
剥離箇所１Ｃの絶縁被覆１Ｂを剥離するため、図２に示されるように、絶縁導線１はレーザ剥離機１０により剥離処理される。このレーザ剥離機１０は、本体１１に内蔵されたレーザ照射装置１２と、コントローラ１３と、ワークベース１４と、マスク１５と、吸引ノズル１６とから構成される。
【００１３】
レーザ照射装置１２は、パルスレーザを照射するＹＡＧレーザ照射装置であり、照射されるパルスレーザの波長が１０６４ｎｍ、パルス幅が１００ｎｓｅｃ以下であって好ましくは４０ｎｓｅｃ以下、周波数が２０Ｈｚ、照射エネルギー量が２．６０ｍＪ／ｃｍ２となる装置である。またレーザ照射装置１２は照射されるパルスレーザをワークベース１４側に反射するミラー１２Ａと、ミラー１２Ａにより反射されたパルスレーザを絶縁導線１に好適に照射するレンズ部材である光学系１２Ｂとを備えている。コントローラ１３は、レーザ照射装置１２に電力を供給すると共に、その出力を制御している。ワークベース１４は絶縁導線１を担持する保持台１４Ａが設けられていると共に、ワークベース１４上で保持台１４Ａを水平方向に移動可能としている。マスク１５には照射口１５ａが形成されており、この照射口１５ａが絶縁導線１と光学系１２Ｂとの間に配置されて、絶縁導線１に照射されるパルスレーザの領域を規定する。吸引ノズル１６は、剥離された絶縁被覆１Ｂ（図１）を吸引して除去している。
【００１４】
剥離工程としては、先ず、図２に示されるように、保持台１４Ａ上に剥離箇所１Ｃを配置する。この時に剥離箇所１Ｃ位置がパルスレーザ照射箇所となるように保持台１４Ａを水平移動させて調整する。またパルスレーザの焦点位置は、予め芯線１Ａ表面近傍である保持台１４Ａ表面より約８０μｍの位置に焦点が合うように、光学系１２Ｂにより調整されている。
【００１５】
絶縁導線１が保持台１４Ａ上に固定された状態で、絶縁導線１と光学系１２Ｂとの間に金属板のマスク１５を挿入し、照射口１５ａ内に剥離箇所１Ｃが位置するように配置される。これにより照射口１５ａを介してのみ絶縁導線１にパルスレーザが照射されるため、絶縁導線１の剥離箇所１Ｃ以外にはパルスレーザは照射されない。よって、絶縁導線１の非剥離箇所にパルスレーザが照射されることが防止される。
【００１６】
マスク１５を所定位置に配置した後に、図３（ａ）に示されるように、パルスレーザ照射装置により剥離箇所１Ｃにパルスレーザが照射される。パルスレーザの照射時間は、一箇所の剥離箇所１Ｃに対して約４０ｎｓｅｃである。
【００１７】
この場合にパルスレーザは絶縁被覆１Ｂを透過して芯線１Ａに照射されるため、芯線１Ａの表面がパルスレーザのエネルギーを吸収し、絶縁被覆１Ｂと芯線１Ａとの間の界面１ａが急激に温度上昇する。この温度上昇（常温から１０００℃以上への温度変化）が極短時間で起こるため、界面１ａの絶縁被覆１Ｂを構成するポリアミドイミドが化学変化し、溶融することなくガス化する。よって図３（ｂ）に示すように、界面１ａに無数の気泡１ｂが発生する。
【００１８】
パルスレーザが照射された箇所の温度上昇により、図３（ｃ）に示すように気泡１ｂが界面１ａに沿って急激に体積膨張し、連続的に芯線１Ａ表面から絶縁被覆１Ｂを剥離していく。
【００１９】
気泡１ｂの体積膨張が進むと、絶縁被覆１Ｂが体積膨張に係る応力に耐えられなくなり、図３（ｄ）に示すように、絶縁被覆１Ｂの気泡１ｂを覆う箇所が破裂する。この気泡１ｂの発生〜膨張〜破裂までの過程は極短時間で行われるため、絶縁被覆１Ｂの気泡１ｂを覆う箇所の破裂は衝撃を伴う。よって、絶縁被覆１Ｂは断片化された状態で芯線１Ａ表面より飛散し、飛散した絶縁被覆１Ｂは、吸引ノズル１６により吸い取られて除去される。従って、剥離箇所１Ｃに剥離された絶縁被覆１Ｂが付着したままになることは抑制される。
【００２０】
そして、図３（ｅ）に示すように、剥離箇所１Ｃの絶縁被覆１Ｂが全て飛散し芯線１Ａ表面が露出してパルスレーザによる剥離が完了する。この時に芯線１Ａの表面は、加熱されたのみであるため、傷が発生することはない。
【００２１】
本発明による絶縁導線の被覆剥離方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態では、パルスレーザの照射時間は４０ｎｓｅｃとしたが、これに限らず１００ｎｓｅｃ以内であるならば、被覆を上述の被覆剥離工程により剥離することが可能である。また、被覆の材料はポリアミドイミドに限らず、他の素材、例えばポリウレタンであっても、パルスレーザにより剥離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る絶縁導線の斜視図。
【図２】本発明の実施の形態に係るレーザ剥離機を示す概略図。
【図３】本発明の実施の形態に係る被覆剥離工程で（ａ）パルスレーザ照射、（ｂ）気泡発生、（ｃ）気泡膨張、（ｄ）気泡破裂、（ｅ）剥離完了の状態を表す部分断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１・・絶縁導線 １Ａ・・芯線 １Ｂ・・絶縁被覆 １Ｃ・・剥離箇所 １ａ・・界面
１ｂ・・気泡 １０・・レーザ剥離機 １１・・本体 １２・・レーザ照射装置
１２Ａ・・ミラー １２Ｂ・・光学系 １３・・コントローラ １４・・ワークベース
１４Ａ・・保持台 １５・・マスク １５ａ・・照射口 １６・・吸引ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は絶縁導線の被覆剥離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電子機器には導線として絶縁導線が用いられている。この絶縁導線は、一例として、芯線として銅線等を使用し、その芯線を覆う絶縁被覆としてポリウレタン被覆を使用している。ポリウレタン被覆は、熱に対してあまり強くないため、ポリウレタン被覆を使用した導線を電子機器の電極に継線する場合には、予め被覆を剥離させることなく、継線時の熱により継線と同時に被覆を剥離していた。
【０００３】
また、絶縁導線が使用された電子機器の種類によっては、導線に高耐久性、具体的には耐熱性が要求されることがあり、この場合に絶縁被覆としてポリアミドイミドが使用される場合がある。ポリアミドイミドは、融点がポリウレタンに比較して高いため、継線時の熱によりポリアミドイミド被覆を剥離させることは容易ではない。よって、継線前に被覆を剥離する必要があり、回転刃等により機械的に剥離する方法や、特許文献１に示すように、レーザにより被覆を溶融させて剥離する方法が提案されていた。
【特許文献１】特開２０００−２９９２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の被覆剥離方法では、機械的に剥離させる場合には芯線に傷が入り、傷が入った箇所が強度的な弱点となる場合があった。またレーザによる被覆剥離では芯線に傷は付かないが、被覆を溶融させる際に、溶融した被覆の一部や炭化した被覆の一部が芯線に付着したままとなる場合があり、継線時にこれら付着物があると確実な継線ができず、接触不良や継線箇所の強度不足が発生するおそれがあった。
【０００５】
そこで本発明は、導線の諸性状を低下させずに確実な被覆剥離が可能な絶縁導線の被覆剥離方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために第一の発明は、芯線と芯線を覆う絶縁被覆とを備えた絶縁導線の絶縁被覆を芯線から剥離する被覆剥離方法であって、絶縁導線にパルスレーザを照射して、芯線と絶縁被覆との界面に気泡を発生させ、気泡を膨張させて被覆を破裂し飛散させる被覆剥離工程を備えた絶縁導線の被覆剥離方法を提供する。
【０００７】
このような方法によると、被覆を溶融せずに芯線より剥離することができる。よって絶縁被覆の剥離に刃物等を用いる必要がなく、芯線に傷が付くことを防止することができる。また被覆が飛散するため、剥離箇所に被覆が残り難くなる。
【０００８】
また、パルスレーザの波長は、パルスレーザが絶縁被覆を透過可能な波長であることが好ましい。パルスレーザの波長が絶縁被覆を透過可能な波長であることにより、絶縁被覆を直接加熱することなく、絶縁被覆と芯線との界面を好適に加熱することができる。
【０００９】
また、パルスレーザの照射時間は、１００ｎｓｅｃ以下であることが好ましい。パルスレーザの照射時間が１００ｎｓｅｃを越えると絶縁被覆がパルスレーザにより加熱されて溶融する場合があるからである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の絶縁導線の被覆剥離方法によれば、導線の諸性状を低下させることなく、確実な被覆剥離が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態による絶縁導線の被覆剥離方法について図１から図３を参照しながら説明する。図１に示されるように、絶縁導線１は、銅線である芯線１Ａとポリアミドイミドからなる絶縁被覆１Ｂとより構成される。絶縁導線１は、外径が約９０μｍ、芯線径が約７０μｍである。この絶縁導線１の端部が剥離箇所１Ｃとなる。
【００１２】
剥離箇所１Ｃの絶縁被覆１Ｂを剥離するため、図２に示されるように、絶縁導線１はレーザ剥離機１０により剥離処理される。このレーザ剥離機１０は、本体１１に内蔵されたレーザ照射装置１２と、コントローラ１３と、ワークベース１４と、マスク１５と、吸引ノズル１６とから構成される。
【００１３】
レーザ照射装置１２は、パルスレーザを照射するＹＡＧレーザ照射装置であり、照射されるパルスレーザの波長が１０６４ｎｍ、パルス幅が１００ｎｓｅｃ以下であって好ましくは４０ｎｓｅｃ以下、周波数が２０Ｈｚ、照射エネルギー量が２．６０ｍＪ／ｃｍ２となる装置である。またレーザ照射装置１２は照射されるパルスレーザをワークベース１４側に反射するミラー１２Ａと、ミラー１２Ａにより反射されたパルスレーザを絶縁導線１に好適に照射するレンズ部材である光学系１２Ｂとを備えている。コントローラ１３は、レーザ照射装置１２に電力を供給すると共に、その出力を制御している。ワークベース１４は絶縁導線１を担持する保持台１４Ａが設けられていると共に、ワークベース１４上で保持台１４Ａを水平方向に移動可能としている。マスク１５には照射口１５ａが形成されており、この照射口１５ａが絶縁導線１と光学系１２Ｂとの間に配置されて、絶縁導線１に照射されるパルスレーザの領域を規定する。吸引ノズル１６は、剥離された絶縁被覆１Ｂ（図１）を吸引して除去している。
【００１４】
剥離工程としては、先ず、図２に示されるように、保持台１４Ａ上に剥離箇所１Ｃを配置する。この時に剥離箇所１Ｃ位置がパルスレーザ照射箇所となるように保持台１４Ａを水平移動させて調整する。またパルスレーザの焦点位置は、予め芯線１Ａ表面近傍である保持台１４Ａ表面より約８０μｍの位置に焦点が合うように、光学系１２Ｂにより調整されている。
【００１５】
絶縁導線１が保持台１４Ａ上に固定された状態で、絶縁導線１と光学系１２Ｂとの間に金属板のマスク１５を挿入し、照射口１５ａ内に剥離箇所１Ｃが位置するように配置される。これにより照射口１５ａを介してのみ絶縁導線１にパルスレーザが照射されるため、絶縁導線１の剥離箇所１Ｃ以外にはパルスレーザは照射されない。よって、絶縁導線１の非剥離箇所にパルスレーザが照射されることが防止される。
【００１６】
マスク１５を所定位置に配置した後に、図３（ａ）に示されるように、パルスレーザ照射装置により剥離箇所１Ｃにパルスレーザが照射される。パルスレーザの照射時間は、一箇所の剥離箇所１Ｃに対して約４０ｎｓｅｃである。
【００１７】
この場合にパルスレーザは絶縁被覆１Ｂを透過して芯線１Ａに照射されるため、芯線１Ａの表面がパルスレーザのエネルギーを吸収し、絶縁被覆１Ｂと芯線１Ａとの間の界面１ａが急激に温度上昇する。この温度上昇（常温から１０００℃以上への温度変化）が極短時間で起こるため、界面１ａの絶縁被覆１Ｂを構成するポリアミドイミドが化学変化し、溶融することなくガス化する。よって図３（ｂ）に示すように、界面１ａに無数の気泡１ｂが発生する。
【００１８】
パルスレーザが照射された箇所の温度上昇により、図３（ｃ）に示すように気泡１ｂが界面１ａに沿って急激に体積膨張し、連続的に芯線１Ａ表面から絶縁被覆１Ｂを剥離していく。
【００１９】
気泡１ｂの体積膨張が進むと、絶縁被覆１Ｂが体積膨張に係る応力に耐えられなくなり、図３（ｄ）に示すように、絶縁被覆１Ｂの気泡１ｂを覆う箇所が破裂する。この気泡１ｂの発生〜膨張〜破裂までの過程は極短時間で行われるため、絶縁被覆１Ｂの気泡１ｂを覆う箇所の破裂は衝撃を伴う。よって、絶縁被覆１Ｂは断片化された状態で芯線１Ａ表面より飛散し、飛散した絶縁被覆１Ｂは、吸引ノズル１６により吸い取られて除去される。従って、剥離箇所１Ｃに剥離された絶縁被覆１Ｂが付着したままになることは抑制される。
【００２０】
そして、図３（ｅ）に示すように、剥離箇所１Ｃの絶縁被覆１Ｂが全て飛散し芯線１Ａ表面が露出してパルスレーザによる剥離が完了する。この時に芯線１Ａの表面は、加熱されたのみであるため、傷が発生することはない。
【００２１】
本発明による絶縁導線の被覆剥離方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態では、パルスレーザの照射時間は４０ｎｓｅｃとしたが、これに限らず１００ｎｓｅｃ以内であるならば、被覆を上述の被覆剥離工程により剥離することが可能である。また、被覆の材料はポリアミドイミドに限らず、他の素材、例えばポリウレタンであっても、パルスレーザにより剥離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る絶縁導線の斜視図。
【図２】本発明の実施の形態に係るレーザ剥離機を示す概略図。
【図３】本発明の実施の形態に係る被覆剥離工程で（ａ）パルスレーザ照射、（ｂ）気泡発生、（ｃ）気泡膨張、（ｄ）気泡破裂、（ｅ）剥離完了の状態を表す部分断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１・・絶縁導線 １Ａ・・芯線 １Ｂ・・絶縁被覆 １Ｃ・・剥離箇所 １ａ・・界面
１ｂ・・気泡 １０・・レーザ剥離機 １１・・本体 １２・・レーザ照射装置
１２Ａ・・ミラー １２Ｂ・・光学系 １３・・コントローラ １４・・ワークベース
１４Ａ・・保持台 １５・・マスク １５ａ・・照射口 １６・・吸引ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯線と該芯線を覆う絶縁被覆とを備えた絶縁導線の該絶縁被覆を該芯線から剥離する被覆剥離方法であって、
該絶縁導線にパルスレーザを照射して、該芯線と該絶縁被覆との界面に気泡を発生させ、該気泡を膨張させて該被覆を破裂し飛散させる被覆剥離工程を備えることを特徴とする絶縁導線の被覆剥離方法。
【請求項２】
該パルスレーザの波長は、該パルスレーザが該絶縁被覆を透過可能な波長であることを特徴とする請求項１に記載の絶縁導線の被覆剥離方法。
【請求項３】
該パルスレーザの照射時間は、１００ｎｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の絶縁導線の被覆剥離方法。
【請求項１】
芯線と該芯線を覆う絶縁被覆とを備えた絶縁導線の該絶縁被覆を該芯線から剥離する被覆剥離方法であって、
該絶縁導線にパルスレーザを照射して、該芯線と該絶縁被覆との界面に気泡を発生させ、該気泡を膨張させて該被覆を破裂し飛散させる被覆剥離工程を備えることを特徴とする絶縁導線の被覆剥離方法。
【請求項２】
該パルスレーザの波長は、該パルスレーザが該絶縁被覆を透過可能な波長であることを特徴とする請求項１に記載の絶縁導線の被覆剥離方法。
【請求項３】
該パルスレーザの照射時間は、１００ｎｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の絶縁導線の被覆剥離方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−６８３４３（Ｐ２００７−６８３４３Ａ）
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５２０３５（Ｐ２００５−２５２０３５）
【出願日】平成１７年８月３１日（２００５．８．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【出願人】（０００２２７５３７）日特エンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月３１日（２００５．８．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【出願人】（０００２２７５３７）日特エンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
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