(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザ加工におけるドロスを減少させることができるアシストガスの噴射ノズルを提供する。【解決手段】レーザビームを被加工物の表面に照射して表面を加工するレーザ加工において、加工される表面に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズル５１であって、内部に形成された流路１９が、下流に行くにつれて断面積が減少する絞り部１９ａと、更に下流に行くにつれて断面積が増加し先端部にてアシストガスを噴射する拡張部１９ｂと、を備えている。【選択図】  図４
2004283845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを被加工物の表面に照射して該表面を加工するレーザ加工において該加工される表面に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルであって、
該アシストガスが通過する該噴射ノズルの内部に形成された流路が、下流に行くにつれて断面積が減少する絞り部と、該絞り部を通過した該アシストガスを受け入れ下流に行くにつれて断面積が増加し先端部にて該アシストガスを噴射する拡張部と、を備えている、
噴射ノズル。
【請求項２】
前記絞り部の最下流部と前記拡張部の最上流部とが直接接合されているものである、請求項１に記載の噴射ノズル。
【請求項３】
前記流路の内面が、所定の直線を軸とした回転面を略構成するものである、請求項１又は２に記載の噴射ノズル。
【請求項４】
前記拡張部の最上流部の径が０．１ｍｍ以上であり、前記拡張部の前記アシストガスを噴射する前記先端部の径が５．０ｍｍ以下である、請求項３に記載の噴射ノズル。
【請求項５】
前記所定の直線を含む平面による断面において、前記拡張部の内面が前記流路から見て凹の形状を有するものである、請求項３又は４に記載の噴射ノズル。
【請求項６】
前記凹の形状が、曲線によって構成されるものである、請求項５に記載の噴射ノズル。
【請求項７】
前記凹の形状を構成する曲線が、円周の一部、双曲線の一部又は放物線の一部である、請求項６に記載の噴射ノズル。
【請求項８】
前記凹の形状が、互いに交わる複数の直線によって構成されるものである、請求項５に記載の噴射ノズル。
【請求項９】
前記所定の直線を含む平面による断面において、前記絞り部の内面が前記流路から見て凸の曲線形状を有するものである、請求項３乃至８のいずれかに記載の噴射ノズル。
【請求項１０】
前記絞り部の内面が有する曲線形状が、円周の一部、双曲線の一部又は放物線の一部である、請求項９に記載の噴射ノズル。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれかに記載の噴射ノズルが取り付けられた、レーザ加工機。
【請求項１２】
前記噴射ノズルに供給される前記アシストガスが、５００〜７５０ｋＰａで供給可能である、請求項１１に記載のレーザ加工機。
【請求項１３】
請求項９又は１０に記載の噴射ノズルが取り付けられた、レーザ加工機。
【請求項１４】
前記噴射ノズルに供給される前記アシストガスが、９００〜１６００ｋＰａで供給可能である、請求項１３に記載のレーザ加工機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ加工に用いるアシストガスの噴射ノズルに関し、より詳細には、レーザビームを被加工物の表面に照射して該表面を加工するレーザ加工において該加工される表面に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、レーザ加工に用いるアシストガスの従来の噴射ノズル１０１を示す断面図であり、図１４は図１３の円Ａ中の拡大断面図である。図１３及び図１４を参照して、従来の噴射ノズル１０１について説明する。
従来の噴射ノズル１０１は、直線１０３を含む全ての平面における断面形状が図１３に示したものと同じ形状を有しており、いわゆる回転体を構成している。噴射ノズル１０１は、本体部１０５（円柱形状をした円柱部分と、該円柱の底面を大きい方の底面とする円錐台形状をした円錐台部分と、が合わさった形状を有している。）と、本体部１０５の側面から突出し該側面を巡るように形成されたつば部１０７（本体部１０５の一部を形成する該円柱部分の側面を巡るように形成されリング形状を有している。噴射ノズル１０１がレーザ加工機に取り付けられる際に用いられる。）と、を有して一体に金属によって形成されており、内部には直線１０３に沿ってアシストガスを通過させる流路１０９が形成されている（図１３及び図１４中、矢印Ｂ方向に向けて通過させる。）。
【０００３】
流路１０９は、直線１０３を軸とする円錐台形状をした円錐台流路部１０９ａ（該円錐台が有する両底面のうち小さな底面をアシストガスが流れる方向に向けている。）と、円錐台流路部１０９ａを通過したアシストガスを受け入れる直線１０３を軸とする円柱形状（円錐台流路部１０９ａが形成する該円錐台が有する該小さな底面と１底面を共通にする。）をした円柱流路部１０９ｂと、を有してなる。
このように流路１０９は、円錐台流路部１０９ａと、円錐台流路部１０９ａに続く円柱流路部１０９ｂと、を有して構成されているので、アシストガスが図１３及び図１４中、矢印Ｂ方向に向けて通過すると、まず、円錐台流路部１０９ａにおいては下流に行くにつれて断面積が減少し、円柱流路部１０９ｂにおいては断面積が変化しない。なお、アシストガスは、最終的には、円柱流路部１０９ｂの先端部１０９ｂａから噴射される。
【０００４】
図１５は、噴射ノズル１０１が取り付けられたレーザ加工機２０１の断面を示す一部拡大断面図である。図１５を参照して、噴射ノズル１０１が取り付けられたレーザ加工機２０１の使用方法について簡単に説明する。なお、図１５に示した断面は、噴射ノズル１０１をレーザ加工機２０１に取り付け、図１３及び図１４に示した断面と同様の断面にて噴射ノズル１０１を切断することができる断面を示している。
噴射ノズル１０１の流路１０９には、図示しないボンベからアシストガスとして空気が所定の圧力にて供給されている。流路１０９は、前述したように、円柱流路部１０９ｂの先端部１０９ｂａが開放されているが、その他の部分からはアシストガスが漏れ出ないように気密的にレーザ加工機２０１に取り付けられている。このためアシストガスは、図１５中の矢印Ｃに沿って流れる。
【０００５】
一方、図示しないレーザ発生装置によって発生されたレーザビーム２０３は、円柱流路部１０９ｂの先端部１０９ｂａを経て噴射ノズル１０１の外部に照射されるようになっている。
レーザビーム２０３が照射される所定の位置には、被加工物（ワーク）２０５が配置されており、被加工物２０５の表面にレーザビーム２０３が照射されることによって被加工物２０５の表面が融解等する。
そして、被加工物２０５の表面にレーザビーム２０３が照射され、被加工物２０５の表面が融解等するときに、前述のアシストガスによって該融解した融解物等を吹き飛ばし除去することで、被加工物２０５の表面を加工（レーザ加工）することができる（被加工物２０５の表面にレーザビーム２０３が照射される位置と、被加工物２０５の表面にアシストガスを吹き付ける位置と、が略一致するようになっている。）。
【０００６】
このように、被加工物２０５の表面にレーザビーム２０３を照射すると共に、レーザビーム２０３を照射する被加工物２０５の表面にアシストガスを吹き付けることで、被加工物２０５の表面を加工（レーザ加工）すると、吹き飛ばされた融解物等２０７は被加工物２０５の表面に再び付着することでいわゆるスパッタ２０９を生じたり、被加工物２０５を貫通する孔２１１を形成するよう被加工物２０５の表面を加工（レーザ加工）すると融解物等がたれることでいわゆるドロス２１３を生じる。
なお、本明細書中では、吹き飛ばされた融解物等２０７が被加工物２０５の表面に再び付着することで該表面に生じる凸部分をスパッタといい、融解物等が被加工物２０５の表面にたれることで該表面に生じる凸部分をドロスと言う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、被加工物２０５の表面にレーザビーム２０３を照射し、レーザビーム２０３を照射する被加工物２０５の表面にアシストガスを吹き付けることで、被加工物２０５の表面を加工（レーザ加工）する際に生じるスパッタやドロスは、被加工物２０５の表面形状を変形させる。
スパッタは、被加工物２０５の表面の品位や美感を害することや、時には、機能的に問題が生じる場合もあった。
そして、ドロスは、スパッタが引き起こしうる問題に加えて、被加工物２０５にレーザ加工によって一旦は形成された孔やスリットに入り込むことでこれら孔やスリットを閉塞したり、レーザビームを偏向させることで加工精度の低下（ドロスによってレーザビームが反射等されることにより、レーザビームの進行方向が変わり、意図しない部分を加工したり、意図しない方向へ加工することで加工精度が低下する。）をもたらす問題があった。
【０００８】
そこで、本発明では、スパッタとドロスとのうち、上述したようにとりわけ有害なドロスを減少させることができるアシストガスの噴射ノズルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、アシストガスの噴射ノズルの内部に形成されたアシストガスの流路の形状を所定のものにすることで、上記課題を解決することができることを見いだし、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明のレーザ加工に用いるアシストガスの噴射ノズル（以下、「本ノズル」という。）は、レーザビームを被加工物の表面に照射して該表面を加工するレーザ加工において該加工される表面に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルであって、該アシストガスが通過する該噴射ノズルの内部に形成された流路が、下流に行くにつれて断面積が減少する絞り部と、該絞り部を通過した該アシストガスを受け入れ下流に行くにつれて断面積が増加し先端部にて該アシストガスを噴射する拡張部と、を備えている、噴射ノズルである。
【００１０】
ここにいう「断面積」とは、その場においてアシストガスが流れる方向に対して垂直な平面内に存する領域であって、流路の内壁によって取り囲まれた領域の面積をいう。
そして、「下流」とは、アシストガスの流れが向いている方向（即ち、アシストガスが流れて行く先の方向をいう。）をいう。
また、拡張部の「先端部」とは、拡張部のうち最も下流に位置する部分をいう。
そして、「下流に行くにつれて断面積が減少」するとは、下流に行くにつれて断面積が単調減少することをいう。また、「下流に行くにつれて断面積が増加」するとは、下流に行くにつれて断面積が単調増加することをいう。
なお、アシストガスとしては、レーザ加工に用いられるものを広く使用することができ何ら制限されるものではないが、例えば、空気、酸素ガス、炭酸ガス、窒素ガス、アルゴン等を例示することができる。
【００１１】
このように、本ノズルの内部に形成された流路が、下流に行くにつれて断面積が減少する絞り部と、該絞り部を通過したアシストガスを受け入れ下流に行くにつれて断面積が増加し先端部にてアシストガスを噴射する拡張部と、を備えるように構成することで、本ノズルを用いてアシストガスを噴射させレーザ加工を行うと、ドロスを著しく減少させることができる。とりわけ、本ノズルを用いて生成されるドロスの高さ（図１５中、矢印Ｄにて示した。被加工物の表面に付着したドロスの部分のうち、該表面から垂直方向に最も離れた部分と、該表面と、の間の距離をいう。）は、図１３乃至図１５にて示した従来の噴射ノズル１０１を用いた場合に比して（噴射ノズルに供給されるアシストガスのガス圧やレーザビーム等の条件は同一にて比較する。）、大幅に小さくなる。
【００１２】
前記絞り部の最下流部と前記拡張部の最上流部とは、断面積が一定の部分等によって連通されることで、絞り部を通過したアシストガスを拡張部が受け入れるように構成してもよいが、前記絞り部の最下流部と前記拡張部の最上流部とが直接接合されているものであってもよい。
こうすることで、前記絞り部の最下流部と前記拡張部の最上流部とが直接接合されていない場合（例えば、前述のように、断面積が一定の部分等によって両者が連通されるような場合）に比して、ドロスを著しく減少させると共にドロスの高さを小さくすることができる。
【００１３】
前記流路の内面が、所定の直線を軸とした回転面を略構成するもの（以下、「回転面ノズル」という。）であってもよい。
こうすることで、アシストガスが該所定の直線に沿って真っ直ぐ円滑に流れるので、アシストガスによって融解物等を効果的に吹き飛ばし除去することができ、被加工物の表面を効率的（加工の速度を大きくすることができる。）に加工（レーザ加工）することができる。そして、流路の内面が回転面を略構成しない場合に比して、ドロスを著しく減少させると共にドロスの高さを小さくすることができる。
【００１４】
回転面ノズルの場合、前記拡張部の最上流部の径が０．１ｍｍ以上であり、前記拡張部の前記アシストガスを噴射する前記先端部の径が５．０ｍｍ以下であってもよい。
拡張部の最上流部の径と、拡張部のアシストガスを噴射する先端部の径と、はレーザ加工の条件等に応じて適宜定められればよく何ら制限されるものではないが、通常、拡張部の最上流部の径が０．１ｍｍ以上（５．０ｍｍ未満）とし、拡張部のアシストガスを噴射する先端部の径が５．０ｍｍ以下（０．１ｍｍより大きい）とすれば、ドロスを減少させると共にドロスの高さを小さくすることができる。
【００１５】
回転面ノズルの場合、前記所定の直線を含む平面による断面において、前記拡張部の内面が前記流路から見て凹の形状（上流側に凸の形状）を有するものであってもよい。
ここに「凹の形状」とは、前記所定の直線を含む平面による断面において、拡張部の内面のうち最上流部の点と先端部（アシストガスを噴射する部分）の点とを直線にて結んだとき（両方の点とも、該断面にて拡張部の連続する内面に存するものをとる。）、該最上流部の点と該先端部の点との間の該内面に存する点の全てが該直線よりも外側（前記所定の直線から離れる方向）に存することをいう。
こうすることでドロスをより減少させると共にドロスの高さをより小さくすることができる。
前記凹の形状（該断面において拡張部の内面が形成する形状）は、曲線によって構成されるものであってもよい。このように折れ曲がりのない曲線（即ち、微分可能）によって前記凹の形状を構成することで、アシストガスの流れを円滑にすることができ、ドロスを減少させると共にドロスの高さを小さくすることができる。かかる曲線は、いかなるものであってもよく何ら制限されるものではないが、とりわけ円周の一部、双曲線の一部又は放物線の一部とすれば、アシストガスの流れを極めて円滑にすることから、上記の効果を一層うまく奏することができる。
また、前記凹の形状（該断面において拡張部の内面が形成する形状）は、互いに交わる複数の直線によって構成されるものであってもよい。このように互いに交わる複数の直線によって前記凹の形状を構成することで、アシストガスの流れを円滑にすることができ、ドロスを減少させると共にドロスの高さを小さくすることができる。かかる互いに交わる複数の直線は、いかなるものであってもよく何ら制限されるものではないが、とりわけ下流に行くにつれて前記所定の直線に対する角度が減少するものであってもよい。例えば、前記凹の形状が、互いに交わる直線Ａ、直線Ｂ、直線Ｃ、直線Ｄ（直線Ａが最も上流に位置し、次に直線Ｂ、そして直線Ｃ、最も下流に位置するのが直線Ｄである。）によって構成される場合（直線Ａと直線Ｂとの交点を交点ＡＢ、直線Ｂと直線Ｃとの交点を交点ＢＣ、直線Ｃと直線Ｄとの交点を交点ＣＤとそれぞれすると、交点ＡＢと交点ＢＣとに挟まれた直線Ｂと、交点ＢＣと交点ＣＤとに挟まれた直線Ｃと、交点ＡＢよりも直線Ｂとは逆側に存する直線Ａと、交点ＣＤよりも直線Ｃとは逆側に存する直線Ｄと、によって前記凹の形状が構成される。このとき前記所定の直線に対する直線Ａの角度ｄＡと、前記所定の直線に対する直線Ｂの角度ｄＢと、前記所定の直線に対する直線Ｃの角度ｄＣと、前記所定の直線に対する直線Ｄの角度ｄＤと、の関係が、角度ｄＡ＞角度ｄＢ＞角度ｄＣ＞角度ｄＤ、となっていることが、互いに交わる複数の直線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが、下流に行くにつれて前記所定の直線に対する角度が減少していることになる。なお、ここにいう「前記所定の直線に対する（前記凹の形状を構成する直線の）角度」とは、前記所定の直線を含む平面による断面において、前記所定の直線と、前記凹の形状を構成する直線と、がなす角度（０度以上９０度以下のものをいう。両直線のうちいずれか一方を自由に平行移動させてよく、これら両直線が平行なときには該角度は０度であり、両直線が垂直なときには該角度は９０度である。）をいう。
【００１６】
回転面ノズルの場合、前記所定の直線を含む平面による断面において、前記絞り部の内面が前記流路から見て凸の曲線形状（上流側に凸の曲線形状）を有するもの（以下、「絞り部凸形状ノズル」という。）であってもよい。
ここに「凸の曲線形状」とは、前記所定の直線を含む平面による断面において、絞り部の内面のうち最上流部の点と最下流部の点とを直線にて結んだとき（両方の点とも、該断面にて絞り部の連続する内面に存するものをとる。）、該最上流部の点と該最下流部の点との間の該内面に存する点の全てが該直線よりも内側（前記所定の直線が存する側）に存すると共に、該断面における絞り部の内面が曲線（即ち、微分可能）を構成していることをいう。
こうすることでドロスをより減少させると共にドロスの高さをより小さくすることができる。
絞り部の内面が形成する流路から見て凸の曲線形状は、いかなるものであってもよく何ら制限されるものではないが、アシストガスの流れを円滑にすることからは折れ曲がりのない（即ち、微分可能）ものであることが好ましく、とりわけ円周の一部、双曲線の一部又は放物線の一部とすれば、アシストガスの流れを極めて円滑にすることから、上記の効果を一層うまく奏することができる。この凸の曲線形状の曲率半径は、上記の効果をうまく奏するように適宜変更されてよく何ら制限されるものではないが、通常、１５ｍｍ〜４０ｍｍ程度にされてもよい。
【００１７】
また、回転面ノズルの場合、前記所定の直線を含む平面による断面において、前記拡張部の内面が前記流路から見て凹の形状を有すると共に、前記所定の直線を含む平面による断面において、前記絞り部の内面が前記流路から見て凸の曲線形状を有するようにしてもよい。このように拡張部の内面が凹の形状を有し、かつ絞り部の内面が凸の曲線形状を有するようにすることで、ドロスをより一層減少させると共にドロスの高さをより一層小さくすることができる。
なお、この場合においても、拡張部の内面が形成する凹の形状や絞り部の内面が形成する凸の曲線形状については、上述したものと同様であるので、ここでは詳しい説明を省略する（上記の内容を参照されたい。）。
【００１８】
本ノズルは、レーザビームを被加工物の表面に照射して該表面を加工するレーザ加工において該加工される表面に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルであるので、レーザ加工機に取り付けて用いることができる。
また、本ノズルが取り付けられたレーザ加工機においては、本ノズルに供給される前記アシストガスが、５００ｋｐａ〜７５０ｋＰａにて供給されることでドロスの高さを極めて小さくすることができる。なお、本明細書中における圧力の表示は、特別に断りがない限り、ゲージ圧をいう。
そして、絞り部凸形状ノズルが取り付けられたレーザ加工機においては、絞り部凸形状ノズルに供給される前記アシストガスが、９００ｋｐａ〜１６００ｋＰａにて供給されることで（絞り部凸形状ノズル以外の本ノズルに比して）ドロスの高さを極めて小さくすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。しかしながら、これらによって本発明は何ら制限されるものではない。
【００２０】
図１は、本ノズルに関する実験を行うための実験装置３０１を示す概略構成図である。図１を参照して、実験装置３０１について簡単に説明する。
実験装置３０１は、ＹＡＧレーザ発生装置３１１と、ＹＡＧレーザ発生装置３１１に電力を供給する電力供給装置３１３と、先端にアシストガスの噴射ノズル３１５が取り付けられる照射ヘッド３１７（ＹＡＧレーザ発生装置３１１によって発生するレーザが導かれ、噴射ノズル３１５の先端部（アシストガスの噴射穴と同じ穴。図１５の説明を参照されたい。）からレーザビーム（パルスＹＡＧレーザビーム）が照射されるように構成されている。）と、アシストガス（ここでは酸素ガス又は空気を用いる。）を供給するためのガスボンベ３０３と、ガスボンベ３０３からのアシストガスの流れを断続する弁３０５と、ガスボンベ３０３からのアシストガスを弁３０５へ導く第１導管３０７と、弁３０５からアシストガスを照射ヘッド３１７へ導く第２導管３０９と、被加工物３２１を移動自在（互いに直交する３軸に関して移動自在）に支持するテーブル装置３２３と、テーブル装置３２３の制御を行う制御装置３２５と、を備えてなる。
【００２１】
なお、かかる実験装置３０１においては、被加工物３２１として平板状（厚さ０．１５ｍｍ）のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）を用いる。そして、噴射ノズル３１５の先端部から照射されるレーザビームは、被加工物３２１の表面に対して垂直方向から被加工物３２１に照射される。また、噴射ノズル３１５の先端と被加工物３２１の表面との間の距離３２７を「ギャップ距離」（Ｄｇ）と呼ぶ。
そして、ガスボンベ３０３は、ガスボンベ３０３から吐出されるアシストガスのガス圧力（ゲージ圧）を測定する圧力ゲージ３０３ａを有している。この圧力ゲージ３０３ａの読みを「ガス圧」（Ｐｃ）という。なお、ガスボンベ３０３から吐出されるアシストガスは、前述のように、第１導管３０７と弁３０５と第２導管３０９を経て照射ヘッド３１７へ導かれ、最後に噴射ノズル３１５の先端部から噴射されるが、ここでは圧力ゲージ３０３ａから噴射ノズル３１５に至るまでの圧力損失は十分無視できるものである（即ち、実質的には、圧力ゲージ３０３ａの読みである「ガス圧」（Ｐｃ）によりアシストガスが噴射ノズル３１５に供給されると考えることができる。）。
【００２２】
図２は、第１実施形態のアシストガスの本発明の噴射ノズル（本ノズル）１１を示す断面図であり、図３は図２の円Ｊ中の拡大図である。図２及び図３を参照して、第１実施形態の本ノズル（以下、「第１ノズル」という。）１１について説明する。なお、図２及び図３中に記載された寸法を示す数字は、単位が「ｍｍ」によって示されており、寸法を示す数字の前に「φ」が付記された数字は直径を示している。
第１ノズル１１は、直線１３を含む全ての平面における断面形状が図２に示したものと同じ形状を有しており、いわゆる回転体を構成している。第１ノズル１１は、本体部１５（円柱形状をした円柱部分と、該円柱の底面を大きい方の底面とする円錐台形状をした円錐台部分と、が合わさった形状を有している。）と、本体部１５の側面から突出し該側面を巡るように形成されたつば部１７（本体部１５の一部を形成する該円柱部分の側面を巡るように形成されリング形状を有している。第１ノズル１１がレーザ加工機に取り付けられる際に用いられる。）と、を有して一体に金属によって形成されており、内部には直線１３に沿ってアシストガスを通過させる流路１９が形成されている（図２中、矢印Ｋ方向に向けて通過させる。）。
【００２３】
流路１９は、直線１３を軸とする円錐台（図２に示したように、小さい底面の直径が０．５ｍｍであり、大きい底面の直径が９．９ｍｍであり、両底面間の距離が９．５ｍｍである。）形状をした絞り流路部１９ａ（該円錐台が有する両底面のうち小さな底面をアシストガスが流れる方向に向けている。）と、絞り流路部１９ａを通過したアシストガスを受け入れる拡張流路部１９ｂ（無論、拡張流路部１９ｂも直線１３を軸とする回転体形状を有している。）と、を有してなる。なお、アシストガスは、最終的には、拡張流路部１９ｂの先端部１９ｂａから噴射される。
このように流路１９の内面は、直線１３を軸とした回転面を略構成するものであり、図２に示したように、拡張流路部１９ｂの最上流部の径が０．５ｍｍ（０．１ｍｍ以上）であり、拡張流路部１９ｂのアシストガスを噴射する先端部１９ｂａの径が０．７ｍｍ（５．０ｍｍ以下）である。なお、図２中、上流方向を矢印Ｌにて、下流方向を矢印Ｍにて、それぞれ示した。
【００２４】
また、直線１３を含む平面による断面（図２及び図３が示す断面）において、拡張流路部１９ｂの内面１９ｂｂ（図３を参照されたい。）が流路１９（拡張流路部１９ｂ）から見て凹の形状（流路１９側から見て窪んでいる。）を有している。そして、拡張流路部１９ｂの内面１９ｂｂが有する凹の形状が、ここでは互いに交わる複数の直線によって構成されている。図１６は、拡張流路部１９ｂの内面１９ｂｂが有する凹の形状が、互いに交わる複数の直線によってどのように構成されているかを示す断面図（図３と同じ断面を示している。）である。ここに直線１３に沿って上流方向を正としてｙ軸をとり、ｙ軸に直交し図１６中において右側方向を正としてｘ軸をとる（図１６中の矢印ｘ方向と矢印ｙ方向がそれぞれ正への方向である。）。そして、このｘｙ直交座標の原点を点イ（ｘ，ｙ）＝（０，０）にとる。なお、点イは、後述の点トから直線１３に下ろした垂線の足に一致する。拡張流路部１９ｂの内面１９ｂｂが有する凹の形状は、点ハと点ニとを結ぶ線分Ｌ１と、点ニと点ホとを結ぶ線分Ｌ２と、点ホと点ヘとを結ぶ線分Ｌ３と、点ヘと点トとを結ぶ線分Ｌ４と、によって形成されている。これら線分Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４のいずれも直線の一部であり、線分Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、それらが含まれる直線が互いに交わることで規定されている。より具体的に説明すると、線分Ｌ１を含む直線Ｔ１と線分Ｌ２を含む直線Ｔ２との交点が点ニであり、線分Ｌ２を含む直線Ｔ２と線分Ｌ３を含む直線Ｔ３との交点が点ホであり、線分Ｌ３を含む直線Ｔ３と線分Ｌ４を含む直線Ｔ４との交点が点ヘであり、拡張流量部１９ｂの内面のうち最上流部の点が点ハであり、拡張流量部１９ｂの内面のうち先端部（アシストガスを噴射する部分）の点が点トである。そして、点ハと点ニとに挟まれた直線Ｔ１（即ち、線分Ｌ１）と、点ニと点ホとに挟まれた直線Ｔ２（即ち、線分Ｌ２）と、点ホと点ヘとに挟まれた直線Ｔ３（即ち、線分Ｌ３）と、点ヘと点トとに挟まれた直線Ｔ４（即ち、線分Ｌ４）と、によって構成されている（即ち、互いに交わる複数の直線Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４によって構成されている。）。また、それぞれの点の（ｘ，ｙ）座標は、点イ（０，０）、点ロ（０，０．５）、点ハ（−０．２５，０．５）、点ニ（−０．３０２，０．３１０）、点ホ（−０．３２２，０．２１０）、点ヘ（−０．３３５，０．１０９）、点ト（−０．３５，０）である。なお、ここで（ｘ，ｙ）座標の単位は［ｍｍ］である。
また、所定の直線１３を含む平面による断面（図２、図３及び図１６が示す断面）において、拡張部たる拡張流路部１９ｂの内面のうち最上流部の点ハと先端部（アシストガスを噴射する部分）の点トとを直線にて結んだとき、最上流部の点ハと先端部の点トの間の該内面に存する点の全てが該直線よりも外側（前記所定の直線１３から離れる方向）に存しており、所定の直線１３を含む平面による断面において、拡張部たる拡張流路部１９ｂの内面が流路１９から見て凹の形状（上流側に凸の形状）を有している。
このように流路１９は、絞り流路部１９ａと、絞り流路部１９ａに続く拡張流路部１９ｂと、を有して構成されているので、アシストガスが図２中、矢印Ｋ方向に向けて通過すると、まず、絞り流路部１９ａにおいては下流（図２中、矢印Ｍ方向。なお、ここでは矢印Ｋ方向と矢印Ｍ方向とは一致している。）に行くにつれて断面積が減少し、拡張流路部１９ｂにおいては下流（図２中、矢印Ｍ方向）に行くにつれて断面積が増加する。
【００２５】
以上説明したように、第１ノズル１１は、レーザビームを被加工物３２１の表面に照射して該表面を加工するレーザ加工において該加工される表面に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルであって、該アシストガスが通過する第１ノズル１１の内部に形成された流路１９が、下流（図２中、矢印Ｍ方向）に行くにつれて断面積が減少する絞り部たる絞り流路部１９ａと、絞り部たる絞り流路部１９ａを通過した該アシストガスを受け入れ下流（図２中、矢印Ｍ方向）に行くにつれて断面積が増加し先端部１９ｂａにて該アシストガスを噴射する拡張部たる拡張流路部１９ｂと、を備えている、噴射ノズルである。
また、第１ノズル１１においては、絞り部たる絞り流路部１９ａの最下流部と拡張部たる拡張流路部１９ｂの最上流部とが直接接合されている。
【００２６】
図４は、第２実施形態のアシストガスの本発明の噴射ノズル（本ノズル）５１を示す断面図である。図４を参照して、第２実施形態の本ノズル（以下、「第２ノズル」という。）５１について説明する。なお、図４中に記載された寸法を示す数字は、単位が「ｍｍ」によって示されており、寸法を示す数字の前に「φ」が付記された数字は直径を示している。
第２ノズル５１は、前述の第１ノズル１１に比して、絞り流路部１９ａの形状が異なるのみで、それ以外の点については寸法を含めて同じである。このため第２ノズル５１のうち第１ノズル１１と異なる絞り流路部１９ａの形状についてのみ説明し、両ノズルに共通する点についての説明は省略する（なお、第１ノズル１１と第２ノズル５１とで互いに対応する要素には、同じ参照番号を付している。）。なお、第２ノズル５１は、直線１３を含む全ての平面における断面形状が図４に示したものと同じ形状を有している。
【００２７】
直線１３に沿ってアシストガスを通過させる流路１９は、直線１３を軸とする回転体形状をした絞り流路部１９ａと、絞り流路部１９ａを通過したアシストガスを受け入れる拡張流路部１９ｂ（無論、拡張流路部１９ｂも直線１３を軸とする回転体形状を有している。）と、を有してなる。なお、アシストガスは、最終的には、拡張流路部１９ｂの先端部１９ｂａから噴射される。
流路１９の内面は、直線１３を軸とした回転面を略構成するものであり、図４に示したように、絞り流路部１９ａの最上流部の径が９．９ｍｍであり、絞り流路部１９ａの最下流部の径が０．５ｍｍであり、絞り流路部１９ａにおいては下流（図４中、矢印Ｍ方向）に行くにつれて断面積が減少する。なお、図４中、上流方向を矢印Ｌにて、下流方向を矢印Ｍにて、それぞれ示した。
そして、直線１３を含む平面による断面（図４が示す断面）において、絞り流路部１９ａの内面１９ａｂが流路１９（絞り流路部１９ａ）から見て凸の曲線形状（流路１９側から見て膨らんでいる。）を有している。即ち、所定の直線１３を含む平面による断面（図４が示す断面）において、絞り部たる絞り流路部１９ａの内面１９ａｂのうち最上流部の点チと最下流部の点リとを直線にて結んだとき（両方の点チ、リとも、該断面にて絞り部たる絞り流路部１９ａの連続する内面１９ａｂに存する。）、最上流部の点チと最下流部の点リとの間の内面１９ａｂに存する点の全てが該直線よりも内側（所定の直線１３が存する側）に存すると共に、絞り部たる絞り流路部１９ａの内面１９ａｂのうち最上流部の点ヌと最下流部の点ルとを直線にて結んだとき（両方の点ヌ、ルとも、該断面にて絞り部たる絞り流路部１９ａの連続する内面１９ａｂに存する。）、最上流部の点ヌと最下流部の点ルとの間の内面１９ａｂに存する点の全てが該直線よりも内側（所定の直線１３が存する側）に存する。そして、該断面における絞り部たる絞り流路部１９ａの内面が曲線（即ち、微分可能）を構成している。なお、絞り流路部１９ａの内面１９ａｂが有する曲線形状が、ここでは円周の一部とされている。
このように第２ノズル５１においても、やはり流路１９は、絞り流路部１９ａと、絞り流路部１９ａに続く拡張流路部１９ｂと、を有して構成されているので、アシストガスが図４中、矢印Ｋ方向に向けて通過すると、まず、絞り流路部１９ａにおいては下流（図４中、矢印Ｍ方向。なお、ここでは矢印Ｋ方向と矢印Ｍ方向とは一致する。）に行くにつれて断面積が減少し、拡張流路部１９ｂにおいては下流（図４中、矢印Ｍ方向）に行くにつれて断面積が増加する。
【００２８】
以上説明したように、第２ノズル５１は、レーザビームを被加工物３２１の表面に照射して該表面を加工するレーザ加工において該加工される表面に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルであって、該アシストガスが通過する第２ノズル５１の内部に形成された流路１９が、下流（図４中、矢印Ｍ方向）に行くにつれて断面積が減少する絞り部たる絞り流路部１９ａと、絞り部たる絞り流路部１９ａを通過した該アシストガスを受け入れ下流（図４中、矢印Ｍ方向）に行くにつれて断面積が増加し先端部１９ｂａにて該アシストガスを噴射する拡張部たる拡張流路部１９ｂと、を備えている、噴射ノズルである。
【００２９】
そして、第２ノズル５１においては、絞り部たる絞り流路部１９ａの最下流部と拡張部たる拡張流路部１９ｂの最上流部とが直接接合されている。
さらに、第２ノズル５１においては、流路１９の内面が、所定の直線１３を軸とした回転面を略構成するものである。
また、第２ノズル５１においては、拡張部たる拡張流路部１９ｂの最上流部の径が０．１ｍｍ以上（０．５ｍｍ）であり、拡張部たる拡張流路部１９ｂのアシストガスを噴射する先端部１９ｂａの径が５．０ｍｍ以下（０．７ｍｍ）である。
加えて、所定の直線１３を含む平面による断面（図４が示す断面）において、拡張部たる拡張流路部１９ｂの内面（図３に示した内面１９ｂｂと同じ形状を有する。）が流路１９（拡張流路部１９ｂ）から見て凹の形状（流路１９側から見て窪んでいる。）を有する。なお、拡張流路部１９ｂの内面１９ｂｂが有する凹の形状が、互いに交わる複数の直線によって構成されていることは第１ノズル１１と同じである。
また、所定の直線１３を含む平面による断面（図４が示す断面）において、絞り部たる絞り流路部１９ａの内面１９ａｂが流路１９（絞り流路部１９ａ）から見て凸の曲線形状（流路１９側から見て張り出している。）を有する。そして、絞り部たる絞り流路部１９ａの内面１９ａｂが有する曲線形状が、円周の一部とされている。
【００３０】
図５は、図１３及び図１４に示したものと同じ従来の噴射ノズル１０１の各部の寸法を示す断面図である。図５を参照して、第１ノズル１１と第２ノズル５１と比較するための従来の噴射ノズル１０１（以下、「従来ノズル」という。）について説明する。なお、図５中に記載された寸法を示す数字は、単位が「ｍｍ」によって示されており、寸法を示す数字の前に「φ」が付記された数字は直径を示している。
従来ノズル１０１においては、流路１０９は、直線１０３を軸とする円錐台形状（図５に示したように、小さい底面の直径が０．５ｍｍであり、大きい底面の直径が９．９ｍｍであり、両底面間の距離が９．５ｍｍである。）をした円錐台流路部１０９ａ（該円錐台が有する両底面のうち小さな底面をアシストガスが流れる方向に向けている。）と、円錐台流路部１０９ａを通過したアシストガスを受け入れる直線１０３を軸とする円柱形状（円錐台流路部１０９ａが形成する該円錐台が有する該小さな底面と１底面を共通にする。なお、図５に示すように、該円柱の直径は０．５ｍｍであり、高さが０．５ｍｍである。）をした円柱流路部１０９ｂと、を有してなる。
【００３１】
以上説明した第１ノズル１１と第２ノズル５１と従来ノズル１０１とを用いて、図１に示した実験装置３０１にそれぞれ取り付けてレーザ加工実験を行った。
なお、上述したように、これら３種類のノズル１１、５１、１０１は、基本的な寸法等を共通にする。そして、従来ノズル１０１に対して第１ノズル１１は、絞り流路部１９ａに続く拡張流路部１９ｂにおいて下流に行くにつれて断面積が増加するようになっていることが異なる。さらに、従来ノズル１０１に対して第２ノズル５１は、絞り流路部１９ａに続く拡張流路部１９ｂにおいて下流に行くにつれて断面積が増加するようになっていること（第１ノズル１１と同様）と、絞り流路部１９ａの内面１９ａｂが流路１９（絞り流路部１９ａ）から見て凸の曲線形状（流路１９側から見て膨らんでいる。）を有していること、が異なる。
【００３２】
まず、第１ノズル１１と従来ノズル１０１とを比較する実験を行った。
具体的には、第１ノズル１１と従来ノズル１０１とを実験装置３０１に付け替えてレーザ加工を行いドロスの高さ（単位：マイクロメートル）を測定した。また、このとき圧力ゲージ３０３ａの「ガス圧」（Ｐｃ）（単位：ｋＰａ）を変化させながら、ドロスの高さ（単位：マイクロメートル）を測定した。
なお、実験装置３０１の運転条件は、アシストガスとして酸素ガスを用い、噴射ノズル３１５の先端と被加工物３２１の表面との間の距離３２７たるギャップ距離（Ｄｇ）を１．０ｍｍとし、パルス繰り返し数ｆ＝１００Ｈｚ、パルス幅τ＝０．２ｍｓ、パルスエネルギＥ＝０．１０Ｊ／Ｐ、試料送り速度（被加工物３２１の送り線速度）Ｖ＝２ｍｍ／ｓであった。
実験結果を図６に示した。図６は、横軸に圧力ゲージ３０３ａの「ガス圧」（Ｐｃ）をとり、縦軸にドロスの高さをとったグラフである。そして、図６のグラフ中、◆（菱形）が従来ノズル１０１を用いたときの結果を示しており、▲（三角形）が第１ノズル１１を用いたときの結果を示している。なお、図６中、Ｐ１、Ｐ２及びＰ３にて示した領域は、実験装置３０１の運転状態が不安定となる領域である。
【００３３】
この図６に示したグラフから、従来ノズル１０１を用いた場合では、ガス圧の上昇に伴って、ドロスの高さがゆるやかに減少しているのに比して、第１ノズル１１を用いた場合では、ガス圧が約５００ｋＰａ以上でドロスの高さが大幅に小さくなっている。また、第１ノズル１１を用いた場合では、ガス圧が約５００ｋＰａ〜約７５０ｋＰａの範囲内ではガス圧の上昇に伴ってドロスの高さが減少するが、約７５０ｋＰａを超えると不安定領域Ｐ３に入り、約１１００ｋＰａを超えると不安定領域Ｐ３から脱する。そして、約１１００ｋＰａ以上では、ガス圧の上昇に伴ってドロスの高さが再び小さくなる。しかしながら、ガス圧が約５００ｋＰａ〜約７５０ｋＰａの範囲内にて得られるドロスの高さと、約１１００ｋＰａ以上のガス圧にて得られるドロスの高さと、はほぼ同じ水準であり（それどころか、約１１００ｋＰａのガス圧にて得られるドロスの高さは、約７５０ｋＰａのガス圧にて得られるドロスの高さよりも大きい。）、ガス圧を上昇させるほど多くのガスを消費することを考慮すれば、ガス圧を約５００ｋＰａ〜約７５０ｋＰａの範囲内とすることが好ましい。
【００３４】
図７は、従来ノズル１０１を用いた際のドロスの状況を示す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）であり、図８は、第１ノズル１１を用いた際のドロスの状況を示す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
図７及び図８のいずれも被加工物３２１の主表面のうちレーザビームが照射される方向とは反対の面（図１においては被加工物３２１の下面）を観察したものである。また、図７及び図８のいずれも実験装置３０１の運転条件は、ガス圧（Ｐｃ）を６００ｋＰａとし、アシストガスとして空気を用い、ギャップ距離（Ｄｇ）を１．０ｍｍとし、パルス繰り返し数ｆ＝１００Ｈｚ、パルス幅τ＝０．２ｍｓ、パルスエネルギＥ＝０．１０Ｊ／Ｐ、試料送り速度（被加工物３２１の送り線速度）Ｖ＝２ｍｍ／ｓであった。
図７及び図８の電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）から、従来ノズル１０１を用いた際のドロスに比して、第１ノズル１１を用いた際のドロスは、ドロス高さも小さいことに加え、量も極めて少ないことが観察される。
【００３５】
図９は、別の条件における従来ノズル１０１を用いた際のドロスの状況を示す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）であり、図１０は、図９と同様の条件下にて第１ノズル１１を用いた際のドロスの状況を示す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
図９及び図１０のいずれも被加工物３２１の主表面のうちレーザビームが照射される方向とは反対の面（図１においては被加工物３２１の下面）を観察したものである。また、図９及び図１０のいずれも実験装置３０１の運転条件は、ガス圧（Ｐｃ）を１０００ｋＰａとし、アシストガスとして酸素ガスを用い、ギャップ距離（Ｄｇ）を２．０ｍｍとし、パルス繰り返し数ｆ＝１００Ｈｚ、パルス幅τ＝０．２ｍｓ、パルスエネルギＥ＝０．１０Ｊ／Ｐ、試料送り速度（被加工物３２１の送り線速度）Ｖ＝２ｍｍ／ｓであった。
図９及び図１０の電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）から、やはりこの場合も従来ノズル１０１を用いた際のドロスに比して、第１ノズル１１を用いた際のドロスは、ドロス高さも小さいことに加え、量も極めて少ないことが観察される。
【００３６】
次いで、第１ノズル１１と、３種類の第２ノズル５１と、を比較する実験を行った。
具体的には、第１ノズル１１と、３種類の第２ノズル５１と、を実験装置３０１に付け替えてレーザ加工を行いドロスの高さ（単位：マイクロメートル）を測定した。また、このとき圧力ゲージ３０３ａの「ガス圧」（Ｐｃ）（単位：ｋＰａ）を変化させながら、ドロスの高さ（単位：マイクロメートル）を測定した。そして、ここでは３種類の第２ノズル５１として、絞り流路部１９ａの内面１９ａｂが有する曲線形状を構成する前述の円周の一部の（該円周の）半径が異なるものを３種類用いた。具体的には、絞り流路部１９ａの内面１９ａｂが有する曲線形状を構成する円周の一部の（該円周の）半径として、４０ｍｍ、２５ｍｍそして１５ｍｍの３種類の第２ノズル５１を用いた。これら半径の違いによって、第２ノズル５１のうち半径４０ｍｍのものを「Ｒ４０」と、第２ノズル５１のうち半径２５ｍｍのものを「Ｒ２５」と、そして第２ノズル５１のうち半径１５ｍｍのものを「Ｒ１５」と、それぞれいう。
なお、実験装置３０１の運転条件は、アシストガスとして酸素ガスを用い、ギャップ距離（Ｄｇ）を１．０ｍｍとし、パルス繰り返し数ｆ＝１００Ｈｚ、パルス幅τ＝０．２ｍｓ、パルスエネルギＥ＝０．１０Ｊ／Ｐ、試料送り速度（被加工物３２１の送り線速度）Ｖ＝２ｍｍ／ｓであった。
実験結果を図１１に示した。図１１は、横軸に圧力ゲージ３０３ａの「ガス圧」（Ｐｃ）をとり、縦軸にドロスの高さをとったグラフである。そして、図１１のグラフ中、○（白丸）が第１ノズル１１を用いたときの結果を示している。また、□（白い正方形）がＲ４０を、▼（黒く塗りつぶされた三角形）がＲ２５を、そして△（白い三角形）がＲ１５を、それぞれ示している。
【００３７】
この図１１に示したグラフから、ガス圧が約８００ｋＰａ以下の領域では、第１ノズル１１を用いた場合と、第２ノズル５１（Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）を用いた場合と、でほとんど差がない。ところが、９００ｋＰａ〜１６００ｋＰａの領域では、これら両方の場合に大きな違いが生じている。
まず、図６のグラフにて説明したように、９００ｋＰａから１１００ｋＰａ未満の領域では、第１ノズル１１は不安定領域Ｐ３に属するが、第２ノズル５１（Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）はかかる不安定領域に属することなく、安定して運転することができる。
そして、１１００ｋＰａ〜１６００ｋＰａの領域では、第１ノズル１１を用いた場合のドロスの高さに比して、第２ノズル５１（Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）を用いた場合のドロスの高さは明らかに小さい。
このため第２ノズル５１（Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）を用いれば、９００ｋＰａ〜１６００ｋＰａの領域で第１ノズル１１を用いた際よりも、安定してドロスの高さを非常に小さくすることができる。
なお、図１１から明らかなように、Ｒ４０、Ｒ２５及びＲ１５の違いによって、ドロスの高さはほとんど変わらないことから、絞り流路部１９ａの内面１９ａｂが有する曲線形状を構成する円周の一部の（該円周の）半径は、ここでは１５ｍｍ〜４０ｍｍの範囲で適宜選択されてよい。
【００３８】
図１２は、第１ノズル１１及び第２ノズル５１（Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）を用いた際のドロスの状況を示す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
図１２においては、用いたノズルとして第１ノズル１１、Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５の４種類と、ガス圧（Ｐｃ）が２００ｋＰａ、６００ｋＰａ、１２００ｋＰａの３種類と、によって得られたドロスの状況を４種類（ノズル）×３種類（ガス圧）＝１２種類に分けて示している。図１２に示された１２枚のそれぞれの写真は、被加工物３２１の主表面のうちレーザビームが照射される方向とは反対の面（図１においては被加工物３２１の下面）を観察したものである。
また、このときの実験装置３０１の運転条件は、アシストガスとして酸素ガスを用い、ギャップ距離（Ｄｇ）を１．０ｍｍとし、パルス繰り返し数ｆ＝１００Ｈｚ、パルス幅τ＝０．２ｍｓ、パルスエネルギＥ＝０．１０Ｊ／Ｐ、試料送り速度（被加工物３２１の送り線速度）Ｖ＝２ｍｍ／ｓであった。
図１２の写真から、ガス圧（Ｐｃ）が２００ｋＰａ及び６００ｋＰａの場合には、第１ノズル１１、Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５の違いによってドロスの違いはほとんど観察されない。しかしながら、ガス圧（Ｐｃ）が１２００ｋＰａの場合には、第１ノズル１１を用いた場合のドロスの高さに比して、第２ノズル５１（Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）を用いた場合のドロスは、ドロス高さも小さいことに加え、量も極めて少ない。また、第１ノズル１１を用いた際よりも、第２ノズル５１（Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）を用いたときに安定してドロスの高さを小さくすることができる９００ｋＰａ〜１６００ｋＰａの領域（図１２中では、Ｐｃ＝１２００）においては、第２ノズル５１（Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）の中でＲ４０が最もドロスの高さが小さくさらにドロスの量も少ない。よって、９００ｋＰａ〜１６００ｋＰａの領域においては、絞り流路部１９ａの内面１９ａｂが有する曲線形状を構成する円周の一部の（該円周の）半径は、Ｒ４０に近い方が好ましく、即ち、好ましくは２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度、より好ましくは２５ｍｍ〜４０ｍｍ程度、最も好ましくは３０ｍｍ〜４０ｍｍ程度である。
【００３９】
以上説明したように、本ノズル（第１ノズル１１、Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）を用いれば、従来ノズル１０１を用いた場合に比して、ドロスの量を減少させると共にドロスの高さを小さくすることができる。
また、本ノズル（第１ノズル１１、Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）を用いれば、従来ノズル１０１を用いた場合に比して、スパッタの量も減少させることができることが明らかになった。
加えて、本ノズル（第１ノズル１１、Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）を用いて、スパッタやドロスの生成量やドロスの高さを従来ノズル１０１を用いた場合と同レベルとするならば、アシストガスの量を減少させることができる。
さらに、本ノズル（第１ノズル１１、Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）を用いれば、従来ノズル１０１を用いた場合に比して、レーザ加工の速度も大きくなることが明らかになった（例えば、穿孔加工を行う場合であれば、孔開けまでの時間を短くすることができたり、切断加工を行う場合であれば、切断の線速度を大きくすることができる。）。
また、本ノズル（第１ノズル１１、Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）を用いれば、従来ノズル１０１を用いた場合に比して、加工した物の形状精度を向上させることができると共に、スパッタやドロスの生成等を減少させ外観を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本ノズルに関する実験を行うための実験装置を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態の本ノズル（第１ノズル）を示す断面図である。
【図３】図２の円Ｊ中の拡大図である。
【図４】第２実施形態の本ノズル（第２ノズル）を示す断面図である。
【図５】従来の噴射ノズル（従来ノズル）の寸法を示す断面図である。
【図６】第１ノズルと従来ノズルとを用いた際のドロスの高さを示すグラフである。
【図７】従来ノズルを用いた際のドロスの状況を示す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
【図８】第１ノズルを用いた際のドロスの状況を示す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
【図９】従来ノズルを用いた際のドロスの状況を示す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
【図１０】第１ノズルを用いた際のドロスの状況を示す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
【図１１】第１ノズルと、３種類の第２ノズルと、を用いた際のドロスの高さを示すグラフである。
【図１２】第１ノズル及び３種類の第２ノズル（Ｒ４０、Ｒ２５、Ｒ１５）を用いた際のドロスの状況を示す走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
【図１３】レーザ加工に用いるアシストガスの従来の噴射ノズルを示す断面図である。
【図１４】図１３の円Ａ中の拡大断面図である。
【図１５】噴射ノズルが取り付けられたレーザ加工機の断面を示す一部拡大断面図である。
【図１６】拡張流路部の内面が有する凹の形状が、互いに交わる複数の直線によって構成されていることを示す断面図である。
【符号の説明】
１１          第１ノズル
１３          直線
１５          本体部
１７          つば部
１９          流路
１９ａ        絞り流路部
１９ａｂ      内面
１９ｂ        拡張流路部
１９ｂａ      先端部
１９ｂｂ      内面
５１          第２ノズル
１０１          従来の噴射ノズル
１０３          直線
１０５          本体部
１０７          つば部
１０９          流路
１０９ａ        円錐台流路部
１０９ｂ        円柱流路部
１０９ｂａ      先端部
２０１          レーザ加工機
２０３          レーザビーム
２０５          被加工物（ワーク）
２０７          融解物等
２０９          スパッタ
２１１          孔
２１３          ドロス
３０１          実験装置
３０３          ガスボンベ
３０３ａ        圧力ゲージ
３０５          弁
３０７          第１導管
３０９          第２導管
３１１          ＹＡＧレーザ発生装置
３１３          電力供給装置
３１５          噴射ノズル
３１７          照射ヘッド
３２１          被加工物
３２３          テーブル装置
３２５          制御装置
３２７          距離（ギャップ距離）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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