(57)【要約】【課題】金属対象物の密着面の密着性を現状以上に向上させることが可能なようにする。【構成】金属対象物Ｗ１（Ｗ２）の密着面ｓｆ１（ｓｆ２）に照射すべきフェムト秒レーザを出力するレーザ光発生部１０と、レーザ光発生部１０の光軸上に配置されており且つ金属対象物Ｗ１（Ｗ２）を載置するステージ５０等を備え、ステージ５０上の金属対象物Ｗ１の密着面ｓｆ１にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を形成する一方、金属対象物Ｗ２の密着面ｓｆ２にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を同様にして形成し、これにより金属対象物Ｗ１と金属対象物Ｗ２との間の密着面ｓｆの密着性を向上させるようにする。微細周期構造を形成するに当たりフェムト秒レーザを所定回数照射する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２の金属対象物の間が密着されている場合の密着面の密着性を向上させる方法であって、第１の金属対象物の密着面にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を形成する一方、第２の金属対象物の密着面にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を形成するようにしたことを特徴とする金属密着面表面処理方法。
【請求項２】
請求項１記載の金属密着面表面処理方法において、第１、第２の金属対象物の密着面に微細周期構造を形成するに当たり、フェムト秒レーザを所定回数照射することを特徴とする金属密着面表面処理方法。
【請求項３】
第１、第２の金属対象物の間が密着されている場合の密着面の密着性を向上させる装置であって、金属対象物の密着面に照射すべきフェムト秒レーザを出力するレーザ光発生部と、レーザ光発生部の光軸上に配置されており且つ金属対象物を載置するステージとを備え、ステージ上の金属対象物の密着面にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を形成する構成となっていることを特徴とする金属密着面表面処理装置。
【請求項４】
請求項３記載の金属密着面表面処理装置において、レーザ光発生部とステージとの間の光軸上に配置されており且つ金属対象物の密着面に形成される微細周期構造の周期又は形状深さを制御するために当該密着面に照射されるフェムト秒レーザのエネルギーを光学的に調整するエネルギー調整部を備えたことを特徴とする金属密着面表面処理装置。
【請求項５】
請求項３又は４記載の金属密着面表面処理装置において、レーザ光発生部とステージとの間の光軸上に配置されており且つ金属対象物の密着面に照射されるフェムト秒レーザを光学的に集光させる集光部を備えたことを特徴とする金属密着面表面処理装置。
【請求項６】
請求項３、４又は５記載の金属密着面表面処理装置において、ステージが水平方向及び／又は光軸方向に移動可能な構成となっていることを特徴とする金属密着面表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザを用いた加工方法に係り、機械部品等の密着面（シール面）を表面処理する新規な金属密着面表面処理方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機械部品等の密着面を表面処理してその密着性を向上させる方法としては研磨装置等を用いるのが周知である。一方、レーザを用いて機械部品等の面上に微細周期構造を形成する方法が数多く報告されている（例えば、フェムト秒レーザを用いた例として特許文献１、微細周期構造の形状変化に関して非特許文献１〜５、ナノ秒レーザを用いた例として非特許文献６〜９等がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−０５７４２２号公報
【非特許文献１】
橋田昌樹、藤田雅之、節原裕一、フェムト秒レーザーによる物質プロセッシング、光学、Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．８（２００２），ｐｐ．６２１−６２８．
【非特許文献１】
Ｍ．Ｈａｓｈｉｄａ，Ｍ．Ｆｕｊｉｔａ，Ｙ．Ｉｚａｗａ，Ａ．Ｆ．Ｓｅｍｅｒｏｋ，Ｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄ  ｌａｓｅｒ  ａｂｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍｅｔａｌｓ：ｐｒｅｃｉｓｅ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ａｎｄ  ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  ｍｏｄｅｌ  ｆｏｒ  ｃｒａｔｅｒ  ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ｃｏｎｇｒｅｓｓ  ｏｎ  Ｌａｓｅｒ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  （ＬＡＭＰ２００２），Ｍａｙ  ２７−３１，Ｏｓａｋａ  （２００２）．
【非特許文献２】
Ｎ．Ｙａｓｕｍａｒｕ，Ｋ．Ｍｉｙａｚａｋｉ，Ｊ．Ｋｉｕｃｈｉ，ａｎｄ  Ｈ．Ｍａｇａｒａ，Ｐｅｒｉｏｄｉｃ  ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｆｏｒｍｅｄ  ｏｎ  ｈａｒｄ  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍｓ  ｂｙ  ｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄ  ｌａｓｅｒ  ｐｕｌｓｅｓ，Ｔｈｅ  Ｔｈｉｒｄ  Ａｓｉａｎ  Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｌａｓｅｒ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  （ＡＰＬＳ２００２），Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２７−３１，  Ｏｓａｋａ，  ＷｅＰＢ２９  （２００２）．
【非特許文献３】
Ｎ．Ｙａｓｕｍａｒｕ，Ｋ．Ｍｉｙａｚａｋｉ，Ｊ．Ｋｉｕｃｈｉ，ａｎｄ  Ｈ．Ｍａｇａｒａ，Ｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄ−ｌａｓｅｒ−ｉｎｄｕｃｅｄｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｆｏｒｍｅｄ  ｏｎ  ｈａｒｄ  ｃｏａｔｉｎｇｓ  ｏｆ  ＴｉＮ  ａｎｄ  ＤＬＣ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ｃｏｎｇｒｅｓｓ  ｏｎ  Ｌａｓｅｒ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  （ＬＡＭＰ２００２），Ｍａｙ  ２７−３  １，Ｏｓａｋａ（２００２）
【非特許文献４】
Ｊ．  Ｒｅｉｔ，Ｆ．Ｃｏｓｔａｃｈｅ，Ｍ．Ｈｅｎｙｋ，Ｓ．Ｖ．Ｐａｎｄｅｌｏｖ，Ｒｉｐｐｌｅ  ｒｅｖｉｓｉｔｅｄ：ｎｏｎ−ｃｌａｓｉｃａｌ  ｍｏｒｏｐｈｏｒｏｇｙ  ａｔ  ｔｈｅ  ｂｏｔｔｏｍ  ｏｆ  ｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄ  ｌａｓｅｒ  ａｂｌａｔｉｏｎ  ｃｒａｔｅｒｓ  ｉｎ  ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ”，Ａｐｐｌ．Ｓｕｒｆ．Ｓｃｉ．，Ｖｏｌ．１９７−１９８，（２００２），ｐｐ．８９１−８９５．
【非特許文献５】
Ｅ．Ｅ．Ｂ．Ｃａｍｐｂｅｌｌ，Ｄ．Ａｓｈｋｅｎａｓｉ  ａｎｄ  Ａ．  Ｒｏｓｅｎｆｅｌｄ，“Ｕｌｔｒａ−ｓｈｏｒｔ−ｐｕｌｓｅ  ｌａｓｅｒ  ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ  ａｎｄａｂｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，”Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｆｏｒｕｍ，Ｖｏｌ．３０１，  （１９９９），ｐｐ．１２３−１４４．
【非特許文献６】
Ｍ．Ｂｉｒｎｂａｕｍ，Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｄａｍａｇｅ  ｐｒｏｄｕｃｅｄ  ｂｙ  ｒｕｂｙ  ｌａｓｅｒ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．３６，（１９６５），ｐｐ．３６８８−３６８９．
【非特許文献７】
Ａ．Ｍ．Ｂｏｎｃｈ−Ｂｒｕｅｖｉｃｈ，Ｍ．Ｎ．Ｌｉｂｅｎｓｏｎ，Ｖ．Ｓ．Ｍａｒｋｉｎ，ａｎｄ  Ｖ．Ｔｒｕｂａｅｖ，Ｓｕｒｆａｃｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｗａｖｅｓ  ｉｎ  ｏｐｔｉｃｓ，Ｏｐｔ．Ｅｎｇ．，Ｖｏｌ．３１，（１９９２），ｐｐ．７１８−７３０．
【非特許文献８】
Ｄ．Ｃ．Ｅｍｍｏｎｙ，Ｒ．Ｐ．Ｈｏｗｓｏｎ，ａｎｄ  Ｌ．Ｊ．Ｗｉｌｌｉｓ，Ｌａｓｅｒ  ｍｉｒｒｏｒ  ｄａｍａｇｅ  ｉｎ  ｇｅｒｍａｎｉｕｍ  ａｔ  １０．６ｍｍ，Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．２３，（１９７３）ｐｐ．５９８−６００．
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例による場合、研磨材等を用いることが必要である以上、研磨材等の除去が完全でないと、機械部品等の密着面の密着性を向上させることができない。また、機械部品の密着面が複雑な三次元形状であるときには、研磨装置の性質上、密着性を向上することが困難である。このように機械部品の密着面の密着性を現状以上に向上させることが困難であることから、機構部品の性能を向上させることも困難であった。
【０００５】
なお、レーザを用いた精密加工（例えば、切断な穴開け等）の研究が進んでいるものの、機械部品の密着面の密着性を向上させるという報告に関しては皆無である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、金属対象物の密着面の密着性を現状以上に向上することが可能な金属密着面表面処理方法及びその装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の金属密着面表面処理方法は、第１、第２の金属対象物の間が密着されている密着面の密着性を向上させる方法であって、第１の金属対象物の密着面にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を形成する一方、第２の金属対象物の密着面にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を形成するようにした。また、第１、第２の金属対象物の密着面に微細周期構造を形成するに当たり、フェムト秒レーザを所定回数照射するようにしても良い。
【０００８】
本発明の金属密着面表面処理装置は、第１、第２の金属対象物の間が密着されている場合の密着面の密着性を向上させる装置であって、金属対象物の密着面に照射すべきフェムト秒レーザを出力するレーザ光発生部と、レーザ光発生部の光軸上に配置されており且つ金属対象物を載置するステージとを備え、ステージ上の金属対象物の密着面にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を形成する構成となっている。
【０００９】
好ましくは、レーザ光発生部とステージとの間の光軸上に配置されており且つ金属対象物の密着面に形成される微細周期構造の周期又は形状深さを制御するために当該密着面に照射されるフェムト秒レーザのエネルギーを光学的に調整するエネルギー調整部を備えることが望ましい。また、レーザ光発生部とステージとの間の光軸上に配置されており且つ金属対象物の密着面に照射されるフェムト秒レーザを光学的に集光させる集光部を備えることが望ましい。ステージに関しては、水平方向及び／又は光軸方向に移動可能な構成なものを用いることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ここではメカニカルシールを行うことが必要な軸受け（図２中金属対象物Ｗ１）と軸（図２中金属対象物Ｗ２）との間の密着面（シール面）の密着性を向上させるに当たり、図１に示すような金属密着面表面処理装置を用いて、金属対象物Ｗ１の密着面ｓｆ１及び金属対象物Ｗ２の密着面ｓｆ２を表面処理する場合について説明する。
【００１１】
同装置は、金属対象物Ｗ（金属対象物Ｗ１又はＷ２）の密着面ｓｆ（密着面ｓｆ１又はｓｆ２）に照射すべきフェムト秒レーザを出力するレーザ光発生部１０と、フェムト秒レーザのエネルギーを光学的に調整するエネルギー調整部２０と、フェムト秒レーザの偏光方向を光学的に調整する偏光方向調整部３０と、フェムト秒レーザを集光させる集光部４０と、金属対象物Ｗを載置するステージ５０とを備え、ステージ５０上の金属対象物Ｗの密着面ｓｆにフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を形成する基本構成となっている。
【００１２】
なお、装置全体を制御する制御部や必要な設定値等を入力するための入力部については図示省略されている。
【００１３】
レーザ光発生部１０はフェムト秒レーザをパルスとして出力するレーザ発生装置であって、上記制御部により制御されており、上記入力部を通じてフェムト秒レーザの出力回数が設定可能になっている。
【００１４】
エネルギー調整部２０は、金属対象物Ｗの密着面ｓｆに形成される微細周期構造の周期又は形状深さを制御するために密着面ｓｆに照射されるフェムト秒レーザのエネルギーを光学的に調整する役目を果たす光学素子である。例えば、偏光板や半波長板等を組み合わせたものを用いるようにすると良い。エネルギー調整部２０は、レーザ光発生部１０とステージ５０との間の光軸上に配置されるが、ここではレーザ光発生部１０の出力側に配置している。
【００１５】
偏光方向調整部３０は、金属対象物Ｗの密着面ｓｆに形成される微細周期構造の方向を制御するために密着面ｓｆに照射されるフェムト秒レーザの偏光方向を光学的に調整する役目を果たす光学素子である。例えば、偏光板や１／  ４  波長板等を組み合わせたものを用いるようにすると良い。偏光方向調整部３０は、レーザ光発生部１０とステージ５０との間の光軸上に配置されるが、ここではエネルギー調整部２０と集光部４０との間に配置している。
【００１６】
集光部４０は、フェムト秒レーザを集光させて金属対象物Ｗの密着面ｓｆを表面処理するに足りる照射フルーエンスを実現するために備えられた光学素子である。例えば、密着面ｓｆに合わせた面積を有するシリンドリカルレンズ等を用いると良い。集光部４０は、レーザ光発生部１０とステージ５０との間の光軸上に配置されるが、ここではステージ５０の手前に配置している。
【００１７】
ステージ５０は金属対象物Ｗを移動可能に載置する移動テーブルである。ここでは金属対象物Ｗの形状に関係なくその密着面ｓｆを表面処理するために水平方向及び光軸方向に移動可能な３軸用のものを用いている。また、ステージ５０は上記制御部により制御されており、上記入力部を通じて金属対象物Ｗの形状や大きさ等が設定入力可能になっている。即ち、レーザ光発生部１０が動作すると、ステージ５０も金属対象物Ｗの形状等の設定に対応して予め用意されたパターンで動作し、金属対象物Ｗの移動によりフェムト秒レーザが金属対象物Ｗの密着面ｓｆの全面に均一に照射されるようになっている。
【００１８】
次に、上記のように構成された金属密着面表面処理装置の動作について説明する。まず、ステージ５０に金属対象物Ｗ１をセットする。そして金属対象物Ｗ１を表面処理するに必要な設定値等を上記入力部に設定入力する。この状態で同装置を動作させると、レーザ光発生部１０が動作する。即ち、レーザ光発生部１０からフェムト秒レーザが出力され、これがエネルギー調整部２０、偏光方向調整部３０及び集光部４０を介してステージ５０上の金属対象物Ｗ１の密着面ｓｆ１に照射される。
【００１９】
ここではレーザ光発生部１０が間欠動作し、フェムト秒レーザが金属対象物Ｗ１の密着面ｓｆ１の同一箇所に設定回数照射される。その後、ステージ５０が１ステップ移動した後に再びレーザ光発生部１０が間欠動作し、フェムト秒レーザが密着面ｓｆ１の上記の隣り箇所に設定所定回数照射される。同様の動作が繰り返し行われて、フェムト秒レーザがステージ５０上の金属対象物Ｗ１の密着面ｓｆ１の全面に均一に照射される。これで金属対象物Ｗ１の密着面ｓｆ１の表面処理が完了となる。
【００２０】
その後、ステージ５０に金属対象物Ｗ２をセットする。そして金属対象物Ｗ２を表面処理するに必要な設定値等を上記入力部に設定入力する。この状態で同装置を動作させると、レーザ光発生部１０が動作する。即ち、レーザ光発生部１０からフェムト秒レーザが出力され、これがエネルギー調整部２０、偏光方向調整部３０及び集光部４０を介してステージ５０上の金属対象物Ｗ２の密着面ｓｆ２に照射される。
【００２１】
ここではレーザ光発生部１０が間欠動作し、フェムト秒レーザが金属対象物Ｗ２の密着面ｓｆ２の同一箇所に設定回数照射される。その後、ステージ５０が１ステップ移動した後に再びレーザ光発生部１０が間欠動作し、フェムト秒レーザが密着面ｓｆ２の上記の隣り箇所に設定所定回数照射される。同様の動作が繰り返し行われて、フェムト秒レーザがステージ５０上の金属対象物Ｗ２の密着面ｓｆ２の全面に均一に照射される。なお、金属対象物Ｗ１、Ｗ２の表面処理を行う順番は問われない。これで金属対象物Ｗ２の密着面ｓｆ２の表面処理が完了となる。
【００２２】
このようなフェムト秒レーザの照射により金属対象物Ｗの密着面ｓｆには図２及び図３に示すような微細周期構造が形成される。この場合のレーザーフルーエンス（Ｊ／ｃｍ２  ）  とその周期間隔（ｎｍ）との関係は図４に示す通りである（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ  ｏｆ  ９  ｔｈ  ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  “Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｌｉｎｉｎｇ  ａｎｄ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ  Ｔｅｃｎｏｌｏｇｙ  ｉｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ”，ｐｐ．５１７−２２２，Ｆｅｂｒｕａｒｙ６−７，２００３，Ｙｏｋｏｈａｍａ）。
【００２３】
銅製の金属対象物Ｗの密着面ｓｆに波長８００ｎｍ  、パルス幅１００ｆｓ  のフェムト秒レーザ（  照射フルーエンスについては１照射当たり約１０ｎｍ表面除去可能な設定値）  を１２０回又は６回照射し、１μｍ以下の微細周期構造を形成したところ、金属対象物Ｗ１の密着面ｓｆ１と金属対象物Ｗ２の密着面ｓｆ２との間の密着性が向上し、加重８ｇ／ｃｍ２以上であることが実験により確かめられた。
【００２４】
このような表面処理により金属対象物Ｗの密着面ｓｆの密着性が向上するのは、金属対象物Ｗ１の密着面ｓｆ１と金属対象物Ｗ２の密着面ｓｆ２との双方に１μｍ以下の微細周期構造が形成されたからである。即ち、従来は密着面の平滑化という方法により密着性を向上させていたが、本案ではこれとは全く逆の方法で積極的に密着面ｓｆ上に微細周期構造を形成することにより行なっている。
【００２５】
この密着性は、金属対象物Ｗ１、Ｗ２の密着面ｓｆ１、ｓｆ２に各々形成された微細周期構造の周期間隔又は形状深さ等に大きく関係している。微細周期構造の方向性については、周期間隔等とは異なり密着性に大きく依存しないことが実験により確かめられている。微細周期構造の周期又はその形状深さを設定するには、エネルギー調整部２０においてフェムト秒レーザの波長、パルス幅又は照射回数を調整したり、集光部４０においてその光学定数を調整するようにすると良い。このような調整を行いつつ実験を行って、金属対象物Ｗの密着面ｓｆに最適な微細周期構造を形成するようにすると、結果として金属対象物Ｗ１と金属対象物Ｗ２との間の密着面ｓｆ１、ｓｆ２の密着性を向上させることが可能になる。このような効果は金属対象物Ｗの材質や形状等に関係なく得られる。
【００２６】
上記従来例による場合、研磨材等を用いることが必要であり、この除去が完全でないと、密着面の密着性を向上させることができなかった。ところが、本装置を用いて金属対象物Ｗの密着面ｓｆの表面処理を行う場合、研磨材等を用いることが不要であり、密着面の密着性を現状以上の向上させることが可能になる。特に、金属対象物Ｗの密着面ｓｆが三次元形状であるときであっても何ら支障がない。このように本装置を用いると、どのような大きさ、形状、材質の金属対象物Ｗであってもその密着面ｓｆの密着性を向上させることが可能であることから、密着面を有する機構部品の性能を向上させる上で大きな意義がある。
【００２７】
なお、本発明に係る金属密着面表面処理方法及びその装置による場合、上記実施形態に限定されず、次のように設計変更してもかまわない。
【００２８】
まず、金属密着面表面処理方法に関しては、第１、第２の金属対象物の間が密着されている場合の密着面の密着性を向上させるに当たり、第１の金属対象物の密着面にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を形成する一方、第２の金属対象物の密着面にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を形成するよう内容である限り、どのような方法を用いても良く、フェムト秒レーザの波長、パルス幅又は照射フルーエンス等が限定されないことは勿論のこと、フェムト秒レーザを連続出力して表面処理を行うようにしてもかまわない。また、金属対象物の密着面に微細周期構造を形成するに当たり、金属対象物を載置するステージを順次移動させるのではなく、フェムト秒レーザを走査させて金属対象物の密着面上の照射ポイントを順次移動させるようにしてもかまわない。
【００２９】
金属密着面表面処理装置に関しては、金属対象物の密着面に照射すべきフェムト秒レーザを出力するレーザ光発生部と、レーザ光発生部の光軸上に配置されており且つ金属対象物を載置するステージとを備え、ステージ上の金属対象物の密着面にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を形成する構成である限り、どのような構成であっても良く、エネルギー調整部、偏光方向調整部又は集光部を省略したり又はこれらの機能をレーザ光発生部に含めるようにしてもかまわない。また、ステージについては固定式であっても良く、その代わりにレーザ光発生部の光軸上に反射ミラー等を配置し、この反射ミラー等の角度を順次変化させてフェムト秒レーザを走査し、金属対象物の密着面上の照射ポイントを順次変化させるようにしてもかまわない。
【００３０】
【発明の効果】
以上、本発明の請求項１又は２に係る金属密着面表面処理方法による場合、第１、第２の金属対象物の密着面にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を各々形成し、これにより当該密着面の密着性を向上させる構成となっているので、その性質上、従来とは異なり研磨材の使用が不要であり、金属対象物の密着面の密着性を現状以上に向上することが可能になる。よって、密着面を有する機構部品の性能を向上させる上で大きなメリットがある。
【００３１】
本発明の請求項３乃至６に係る金属密着面表面処理装置による場合、金属対象物の密着面にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を形成し、これにより当該密着面の密着性を向上させる構成となっているので、その性質上、従来とは異なり研磨材の使用が不要であり、金属対象物の密着面の密着性を現状以上に向上することが可能になる。また、どのような大きさ、形状、材質の金属対象物であってもその密着面の密着性を向上させることが可能であることから、密着面を有する機構部品の性能を向上させる上で大きなメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための図であって金属密着面表面処理装置の構成図である。
【図２】同装置を用いて金属対象物の密着面に形成された微細周期構造を示す模式的断面図である。
【図３】同装置を用いて金属対象物の密着面に形成された微細周期構造を示した拡大平面図であって、高分解能走査型反射電子顕微鏡の写真である。
【図４】金属対象物の表面にフェムト秒レーザを照射して微細周期構造を形成した場合のレーザーフルーエンスと周期間隔との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｗ１  Ｗ２  金属対象物
ｓｆ１  ｓｆ２  密着面
１０  レーザ光発生部
２０  エネルギー調整部
３０  偏光方向調整部
４０  集光部
５０  ステージ
【図１】
2004360012.tif 000003
【図２】
2004360012.tif 000004
【図３】
2004360012.tif 000005
【図４】
2004360012.tif 000006