(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状又は円柱状の形状を有する加工対象物品における加工対象部位にレーザ加工を施す第１工程と、
前記第１工程で前記加工対象物品の表面において生じたバリを除去するために、前記加工対象物品のバリ取り対象部位における接面とレーザ光の光軸とが略平行となり、かつ、レーザ光の進行方向に沿った前記加工対象物品の表面が凸面となる状態で、レーザ光を照射してバリ取りを行う第２工程とを含むことを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工方法において、
前記第２工程においては、前記加工対象物品の前記バリ取り対象部位における接面と前記レーザ光の光軸との間隔が３０μｍ以下となる状態でレーザ光を照射することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項３】
請求項２に記載のレーザ加工方法において、
前記第２工程においては、前記加工対象物品の前記バリ取り対象部位における接面と前記レーザ光の光軸との間隔が０．５μｍ以上となる状態でレーザ光を照射することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のレーザ加工方法において、
前記第２工程においては、前記加工対象物品のバリ取り対象部位における接面の法線と前記レーザ光の光軸との交点と、当該レーザ光の焦点との間隔が１００μｍ以下となる状態でレーザ光を照射することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のレーザ加工方法において、
前記第２工程においては、前記加工対象物品における中心軸に垂直な平面と前記レーザ光の光軸とのなす角度が８０度以下となる状態でレーザ光を照射することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のレーザ加工方法において、
前記第２工程においては、前記加工対象物品の表面における前記バリ取り対象部位に対してレーザ光を順次照射しながらバリを除去することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のレーザ加工方法において、
同一のレーザ加工装置を用いて連続して前記第１工程と前記第２工程とを実施することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のレーザ加工方法において、
前記第２工程においては、前記第１工程においてレーザ光を照射する方向とは９０度異なる方向に沿ってレーザ光を照射することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項９】
円筒状又は円柱状の形状を有する加工対象物品に加工を施すことにより当該加工対象物品の表面において生じたバリを除去するためのバリ取り方法であって、
前記加工対象物品のバリ取り対象部位における接面とレーザ光の光軸とが略平行となり、かつ、レーザ光の進行方向に沿った前記加工対象物品の表面が凸面となる状態で、レーザ光を照射してバリ取りを行うことを特徴とするバリ取り方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載のレーザ加工方法を用いて製造された物品。
【請求項１１】
請求項９に記載のバリ取り方法を用いて製造された物品。
【請求項１２】
前記物品が、注射針、脳探査針、μＴＡＳ用針、ＳＴＭ用プローブ又はＬＳＩ検査用プローブであることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工方法、バリ取り方法及び物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
注射針の側面や先端斜面に穴が形成された注射針が知られている。このような注射針によれば、注射針の側面や先端斜面に穴が形成されているため、薬剤などを注入する際の注入効率を高くしたり注射の際に患者が受ける痛みを軽減したりすることが可能となる（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
図１２は、このうち特許文献１に記載された従来の第１のレーザ加工方法を説明するために示す図である。図１２（ａ）は従来の第１のレーザ加工方法を実施するためのレーザ加工装置８００を示す斜視図であり、図１２（ｂ）は従来の第１のレーザ加工方法によって穴明け加工が行われている様子を示す図である。
【０００４】
従来の第１のレーザ加工方法は、注射針の側面に穴を形成するレーザ加工方法であって、図１２に示すように、レーザ加工装置８００を用いて行う。従来の第１のレーザ加工方法においては、例えば直径０．４ｍｍ、内径０．２ｍｍのステンレスからなる複数の細管８２０を準備し、これらの細管８２０をレーザ加工装置８００の載置台８０４に載置した状態で、テーブル８０２をｘｙ方向に適宜移動させながら、細管８２０に対してＹＡＧレーザからパルス状のレーザ光Ｌ１１を順次照射して穴明け加工を行うというものである。
【０００５】
このため、従来の第１のレーザ加工方法によれば、側面に穴が形成された注射針を精度よく効率的に製造することが可能となる。その結果、このような注射針を用いることによって、薬剤などを注入する際の注入効率を高くすることが可能となる。
【０００６】
図１３は、特許文献２に記載された従来の第２のレーザ加工方法を説明するために示す図である。
従来の第２のレーザ加工方法は、注射針の先端斜面に穴（薬液流出穴９１４）を形成するレーザ加工方法であって、図１３に示すように、注射針９１２の先端斜面にレーザ光Ｌ１２を照射することにより行う。従来の第２のレーザ加工方法においては、例えば、プラススチック成形で製造された直径５０μｍの樹脂製の注射針９１２を準備し、この注射針９１２の先端斜面に対してＹＡＧレーザからのスポット径１０μｍ程度のレーザ光Ｌ１２を照射して穴明け加工を行うというものである。
【０００７】
このため、従来の第２のレーザ加工方法によれば、先端斜面に穴（薬液流出穴９１４）が形成された微小な注射針を製造することが可能となる。その結果、このような微小な注射針を用いることによって、注射の際に患者が受ける痛みを軽減することが可能となる。
【０００８】
【特許文献１】特開平２−６３６８９号公報
【特許文献２】特開２００２−１７２１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の第１のレーザ加工方法や従来の第２のレーザ加工方法においては、穴明け加工を行う際に注射針の側面や先端斜面にドロスが付着したりバリが発生したりして注射針の表面状態が劣化するという問題がある。このように注射針の表面状態が劣化すると、注射の際に患者が受ける痛みが増大したり、注射の際に体内などに不純物が混入し易くなったりする。
【００１０】
なお、このようなドロスが付着したりバリが発生したりして表面状態が劣化するという問題は、注射針に穴明け加工を行う場合だけに起こる問題ではなく、注射針以外の物品に穴明け加工を行う場合にも同様に起こり得る問題である。また、このような問題は、物品に穴を形成する場合だけに起こる問題ではなく、物品に溝を形成する場合、物品にテーパを形成する場合など、レーザ光を照射して物品にレーザ加工を行う場合全般について同様に起こり得る問題である。また、このような問題は、レーザ光を照射して物品に加工を施す場合だけに起こる問題ではなく、ドリル、パンチなどを用いて物品に加工を施す場合についても同様に起こり得る問題である。
【００１１】
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、物品に加工を施すことに起因して物品にドロスが付着したりバリが発生したりして物品の表面状態が劣化するという問題を解決することを可能とするレーザ加工方法又はバリ取り方法を提供することを目的とする。また、このようなレーザ加工方法又はバリ取り方法を用いることによって製造される物品を提供することを目的とする。
【００１２】
なお、本明細書では、物品にドロスが付着したりバリが発生したりして劣化した物品の表面状態を改善することを、「バリ取り」ということとする。すなわち、本発明における「バリ取り」とは、物品に発生したバリを取ることや物品に付着したドロスを除去することに加え、物品の表面状態を改善することをも含むものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）本発明のレーザ加工方法は、加工対象物品における加工対象部位にレーザ加工を施す第１工程と、前記第１工程で生じたバリを除去するために、前記加工対象物品のバリ取り対象部位における接面とレーザ光の光軸とが略平行となる状態でレーザ光を照射してバリ取りを行う第２工程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
このため、本発明のレーザ加工方法によれば、第１工程で物品にドロスが付着したりバリが発生したりして物品の表面状態が劣化したとしても、バリ取りを行う第２工程を実施することにより、第１工程で発生したドロスやバリを除去することが可能となる。その結果、表面状態の改善された品質のよい物品を製造することが可能となる。
【００１５】
なお、バリ取りを行う第２工程として、レーザ光を照射することによりバリ取りを行うバリ取り方法を適用することが考えられる（例えば、特開平７−１７６５５５号公報又は特開平１０−１５４３２２号公報参照。）。
【００１６】
しかしながら、この場合、単に物品にレーザ光を照射してバリ取りを行ったのでは、バリ取りに寄与しないレーザ光が物品に照射されてしまうこととなるため、物品そのものに損傷を与えることなくドロスやバリのみを除去することは容易ではない。
【００１７】
これに対して、本発明のレーザ加工方法によれば、加工対象物品のバリ取り対象部位における接面とレーザ光の光軸とが略平行となる状態でレーザ光を照射してバリ取りを行うため、バリ取りに寄与しないレーザ光を極力物品に照射しないようにすることが可能となり、物品そのものに損傷を与えることを十分に抑制しつつドロスやバリのみを除去することが可能となる。
【００１８】
本発明のレーザ加工方法において、「加工対象物品のバリ取り対象部位における接面とレーザ光の光軸とが略平行となる状態」とは、「加工対象物品のバリ取り対象部位における接面とレーザ光の光軸とのなす角度が２０度以下となる状態」という意味である。
【００１９】
このように、上記角度が２０度以下となる状態でレーザ光を照射することにより、バリ取りに寄与しないレーザ光を極力物品に照射しないようにすることが可能となるため、物品そのものに損傷を与えることを十分に抑制しつつドロスやバリのみを除去することが可能となる。
【００２０】
この観点から言えば、上記角度が１０度以下となる状態でレーザ光を照射することが好ましく、上記角度が５度以下となる状態でレーザ光を照射することがさらに好ましい。
【００２１】
本発明のレーザ加工方法において、前記第１工程における「レーザ加工」とは、レーザ照射により物品に穴を形成する穴明け加工、レーザ照射により物品に溝を形成する溝堀り加工、レーザ照射により物品にテーパを形成するテーパ加工、その他レーザ照射により物品に加工を施す種々のレーザ加工を含む。
【００２２】
本発明のレーザ加工方法において、前記第２工程における「加工対象物品のバリ取り対象部位における接面」とは、ドロスやバリの表面における接面ではなく、物品のもともとの表面における接面のことを意味する。
【００２３】
（２）上記（１）に記載のレーザ加工方法においては、前記バリ取り対象部位の法線に沿った前記バリ取り対象部位と前記レーザ光の光軸との間隔が３０μｍ以下となる状態でレーザ光を照射することが好ましい。
【００２４】
このような方法とすることにより、レーザ光におけるパワー密度の高い部分でバリ取りを行うことが可能となるため、高い生産性をもって効率よくバリ取りを行うことが可能となる。
【００２５】
この観点から言えば、バリ取り対象部位の法線に沿ったバリ取り対象部位とレーザ光の光軸との間隔が２０μｍ以下となる状態でレーザ光を照射することがより好ましく、当該間隔が１０μｍ以下となる状態でレーザ光を照射することがさらに好ましい。
【００２６】
（３）上記（２）に記載のレーザ加工方法においては、前記バリ取り対象部位の法線に沿った前記バリ取り対象部位と前記レーザ光の光軸との間隔が０．５μｍ以上となる状態でレーザ光を照射することが好ましい。
【００２７】
このような方法とすることにより、バリ取り対象部位とレーザ光の光軸とを若干離隔させた状態でレーザ光を照射することが可能となるため、バリ取りに寄与しないレーザ光を極力物品に照射しないようにすることが可能となり、物品そのものに損傷を与えることをさらに十分に抑制しつつドロスやバリのみを除去することが可能となる。
【００２８】
この観点から言えば、バリ取り対象部位の法線に沿ったバリ取り対象部位とレーザ光の光軸との間隔が１μｍ以上となる状態でレーザ光を照射することがより好ましく、当該間隔が２μｍ以上となる状態でレーザ光を照射することがさらに好ましい。
【００２９】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のレーザ加工方法においては、前記レーザ光の光軸に沿った前記バリ取り対象部位とレーザ光の焦点との間隔が１００μｍ以下となる状態でレーザ光を照射することが好ましい。
【００３０】
このような方法とすることにより、レーザ光におけるパワー密度の高い部分でバリ取りを行うことが可能となるため、高い生産性をもって効率よくバリ取りを行うことが可能となる。また、レーザ光が最も絞られている部分でバリ取りを行うことが可能となるため、バリ取りに寄与しないレーザ光を極力物品に照射しないようにすることが可能となり、物品そのものに損傷を与えることをさらに十分に抑制しつつドロスやバリのみを除去することが可能となる。
【００３１】
これらの観点から言えば、レーザ光の光軸に沿ったバリ取り対象部位とレーザ光の焦点との間隔が５０μｍ以下となる状態でレーザ光を照射することがより好ましく、当該間隔が２０μｍ以下となる状態でレーザ光を照射することがさらに好ましい。
【００３２】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載のレーザ加工方法は、前記加工対象物品が円筒状又は円柱状の形状を有する場合に特に効果がある。
【００３３】
前記加工対象物品が円筒状又は円柱状の形状を有する場合には、加工対象物品の表面が凸面となるため、バリ取りに寄与しないレーザ光を極力物品に照射しないようにすることが可能となるからである。
【００３４】
（６）上記（５）に記載のレーザ加工方法において、前記第２工程においては、前記加工対象物品における中心軸に垂直な平面と前記レーザ光の光軸とのなす角度が８０度以下となる状態でレーザ光を照射することが好ましい。
【００３５】
このような方法とすることにより、レーザ光の進行方向に沿った物品の表面が、ある程度以上の曲率半径を有する凸面となるため、バリ取りに寄与しないレーザ光を極力物品に照射しないようにすることが可能となる。
【００３６】
この観点から言えば、加工対象物品における中心軸に垂直な平面とレーザ光の光軸とのなす角度が７０度以下となる状態でレーザ光を照射することがより好ましく、当該角度が６０度以下となる状態でレーザ光を照射することがさらに好ましい。
【００３７】
なお、円筒状又は円柱状を有する物品に螺旋状の穴又は溝を形成した場合には、螺旋状の穴又は溝が進行する方向に直交する方向に沿ってレーザ光を照射することが好ましい。
【００３８】
（７）上記（１）〜（６）のいずれかに記載のレーザ加工方法において、前記第２工程においては、前記加工対象物品の表面における前記バリ取り対象部位に対してレーザ光を順次照射しながらバリを除去することが好ましい。
【００３９】
このような方法とすることにより、加工対象物品の表面全体にわたってバリ取りを行うことが可能となる。
【００４０】
（８）上記（１）〜（７）のいずれかに記載のレーザ加工方法においては、同一のレーザ加工装置を用いて連続して前記第１工程と前記第２工程とを実施することが好ましい。
【００４１】
このように同一のレーザ加工装置を用いて連続して第１工程と第２工程とを実施することにより、高い生産性をもって物品にレーザ加工を施すことが可能となる。
【００４２】
この場合、「連続して」とは、取り付け治具に加工対象物品を取り付けたままという意味であり、これにより高い生産性をもって効率よく物品にレーザ加工を施すことが可能となる。
【００４３】
なお、第１工程におけるレーザ光の出力と第２工程におけるレーザ光の出力とを同一のものにすることもできるし、異なるものとすることもできる。後者の場合、第２工程におけるレーザ光の出力を第１工程におけるレーザ光の出力より弱くすることもできるし、強くすることもできる。
【００４４】
（９）本発明のバリ取り方法は、加工を施した物品に生じたバリを除去するためのバリ取り方法であって、前記物品のバリ取り対象部位における接面とレーザ光の光軸とが略平行となる状態でレーザ光を照射してバリ取りを行うことを特徴とする。
【００４５】
このため、本発明のバリ取り方法によれば、ドロスが付着したりバリが発生したりして表面状態が劣化した物品からドロスやバリを除去することが可能となる。その結果、表面状態の改善された品質のよい物品を製造することが可能となる。
【００４６】
また、本発明のバリ取り方法によれば、物品のバリ取り対象部位における接面とレーザ光の光軸とが略平行となる状態でレーザ光を照射してバリ取りを行うため、バリ取りに寄与しないレーザ光を極力物品に照射しないようにすることが可能となり、物品そのものに損傷を与えることを十分に抑制しつつドロスやバリのみを除去することが可能となる。
【００４７】
このように、本発明のバリ取り方法によれば、ドリル、パンチなどを用いて物品に加工を施した場合などにおいてバリが発生して表面状態が劣化した物品にレーザ光を照射してバリ取りを行ったとしても、バリ取りに寄与しないレーザ光を極力物品に照射しないようにすることが可能となり、物品そのものに損傷を与えることを十分に抑制しつつドロスやバリのみを除去することが可能となる。
【００４８】
なお、本発明のバリ取り方法は、上記した本発明のレーザ加工方法に好適な特徴のうち適用可能な特徴を有することがもちろん好ましい。
【００４９】
（１０）本発明の物品は、上記（１）〜（８）のいずれかに記載のレーザ加工方法を用いて製造された物品である。
【００５０】
このため、本発明の物品は、ドロスやバリのみが除去され、表面状態の改善された品質のよい物品となる。
【００５１】
（１１）本発明の物品は、上記（９）に記載のバリ取り方法を用いて製造された物品である。
【００５２】
このため、本発明の物品は、ドロスやバリのみが除去され、表面状態の改善された品質のよい物品となる。
【００５３】
（１２）上記（１０）又は（１１）に記載の物品においては、前記物品が、注射針、脳探査針、μＴＡＳ用針、ＳＴＭ用プローブ又はＬＳＩ検査用プローブである場合に、特に効果を有する。
【００５４】
上記のように、上記（１０）又は（１１）に記載の物品は、ドロスやバリのみが除去され、表面状態の改善された品質のよい物品であるため、上記したように種々の用途に好ましく用いることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、本発明のレーザ加工方法、バリ取り方法及び物品について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００５６】
〔実施形態１〕
実施形態１においては、金属細管に螺旋状の穴を形成するためのレーザ加工方法について説明する。このように螺旋状の穴が形成された金属細管は、普通の金属細管と比較して柔軟性に富むため、脳探査針として好適なものとなる。
【００５７】
図１は、実施形態１に係るレーザ加工方法を説明するために示すフローチャートである。図２は、実施形態１に係るレーザ加工方法を実施するためのレーザ加工装置１００を説明するために示す図である。図３は、実施形態１に係るレーザ加工方法における第１工程を説明するために示す図である。図３（ａ）〜図３（ｄ）は第１工程における各副工程を示す図である。図４は、実施形態１に係るレーザ加工方法における第１工程を実施して得られる金属細管１０の表面状態を示す図である。図４（ａ）は金属細管１０の斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の部分拡大図である。
【００５８】
図５は、実施形態１に係るレーザ加工方法における第２工程を説明するために示す図である。図５（ａ）は第１工程においてレーザ光Ｌ１が金属細管１０に照射されている様子を示す図であり、図５（ｂ）は第２工程においてレーザ光Ｌ２が金属細管１０に照射されている様子を示す図である。図６は、実施形態１に係るレーザ加工方法における第２工程を説明するために示す図である。図６（ａ）〜図６（ｄ）は第２工程における各副工程を示す図である。図７は、実施形態１に係るレーザ加工方法における第２工程を実施して得られる金属細管１０の表面状態を示す図である。図７（ａ）は金属細管１０の斜視図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の部分拡大図である。
【００５９】
実施形態１に係るレーザ加工方法は、図１に示すように、加工対象物品における加工対象部位にレーザ加工を施す第１工程Ｓ１０と、加工対象物品におけるバリ取り対象部位にレーザ光を照射してバリ取りを行う第２工程Ｓ２０とを含む。
【００６０】
実施形態１に係るレーザ加工方法は、図２に示すレーザ加工装置１００を用いて行う。レーザ加工装置１００は、加工ステージ１１０と、レーザ光照射装置１３０と、計測システム１５０とを備えている。
【００６１】
加工ステージ１１０は、概略Ｌ字形状を有する基台１１２と、基台１１２に対してｘ軸方向に沿って移動可能に取り付けられたｘ移動テーブル１１４と、ｘ移動テーブル１１４に対してｚ軸方向に沿って移動可能に取り付けられたｚ移動テーブル１１６と、ｚ移動テーブル１１６に対してｚ軸を中心として回転可能に取り付けられた試料取り付け用チャック１１８と、基台１１２に対してｙ軸方向に沿って移動可能に取り付けられたｙ移動テーブル１２０とを有する。加工ステージ１１０としては、高島産業株式会社製のｘｙｚθ４軸制御ステージを用いた。
【００６２】
レーザ光照射装置１３０は、グリーンレーザ１３２と、グリーンレーザ１３２からの光を反射するミラー１３４と、ミラー１３４で反射されたレーザ光のビーム径を拡大するビームエクスパンダ１３６と、ビームエクスパンダ１３６でビーム径が拡大されたレーザ光を所定の大きさ・形状に整形するアパーチャー１３８と、アパーチャー１３８で整形されたレーザ光を反射するミラー１４０と、加工ステージ１１０のｙ移動テーブル１２０上に取り付けられ、ミラー１４０で反射されたレーザ光を集光する集光レンズ１４２とを有する。グリーンレーザ１３２としては、株式会社アライドレーザ製のＡｌｉｓｔａｒ−Ｂ（Ｎｄ：ＹＶＯ４）を用いた。レーザ光の波長は５３２ｎｍであり、レーザ光の最大パルスエネルギーは０．０２５ｍＪであり、レーザ光の繰り返し周波数は１ｋＨｚであり、レーザ光のパルス幅は４ｎｓｅｃである。
【００６３】
計測システム１５０は、加工対象物品における加工対象部位やバリ取り対象部位などを撮影する撮像素子１５２と、撮像素子１５２で撮影された被撮影物を表示するモニタ１５４とを有する。
【００６４】
第１工程Ｓ１０においては、図３に示すように、加工対象物品としての金属細管１０における加工対象部位にレーザ穴明け加工を施す。具体的には、金属細管１０をｚ軸を中心として所定方向に回転させるとともにｚ方向に沿って上下動させながら、金属細管１０にレーザ光Ｌ１を照射して金属細管１０に螺旋状の穴を形成する。
【００６５】
金属細管１０としては、外径３００μｍ、内径１５０μｍの銅製の金属細管を用いた。金属細管１０の回転速度は２．７ｒａｄ／ｓｅｃであり、金属細管１０の上下動の送り速度は１００μｍ／ｓｅｃであり、金属細管１０の上下動の往復回数は６０回であり、金属細管１０の上下動の範囲は２．０ｍｍであり、螺旋状の穴の巻き数は８．６周である。  
【００６６】
その結果、金属細管１０には、図４（ａ）に示すように、螺旋状の穴１２が形成される。このとき、金属細管１０における螺旋状の穴１２の周囲には、図４（ｂ）に示すように、ドロス１４が付着する。この明細書では、「ドロス」のことを「バリ」ということもある。
【００６７】
第２工程Ｓ２０は、螺旋状の穴１２の周囲に形成されたバリ（ドロス１４）を除去するためのバリ取り工程である。そして、第２工程Ｓ２０においては、図５（ｂ）に示すように、金属細管１０のバリ取り対象部位（ドロス付着部位）における接面Ｐ２とレーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘとが平行となる状態（すなわち、金属細管１０のバリ取り対象部位における接面Ｐ２とレーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘとのなす角度が０度となる状態）でレーザ光Ｌ２を照射してバリ取りを行う。
【００６８】
この点で、第２工程は、金属細管１０の加工対象部位における接面Ｐ１とレーザ光Ｌ１の光軸Ｌ１ａｘとが垂直となる状態で加工対象部位にレーザ光Ｌ１を照射して金属細管１０に穴明け加工を施す第１工程（図５（ａ）参照。）とは、接面に対するレーザ光の照射方向が９０度異なっている。
【００６９】
このため、実施形態１に係るレーザ加工方法によれば、第１工程Ｓ１０で物品にバリ（ドロス１４）が発生して金属細管１０の表面状態が劣化したとしても、バリ取りを行う第２工程Ｓ２０を実施することにより、第１工程で発生したバリ（ドロス１４）を除去することが可能となる。その結果、表面状態の改善された品質のよい金属細管を製造することが可能となる。
【００７０】
また、実施形態１に係るレーザ加工方法によれば、第２工程Ｓ２０においては、金属細管１０のバリ取り対象部位（ドロス付着部位）における接面Ｐ２とレーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘとが平行となる状態でバリ取り対象部位にレーザ光Ｌ２を照射してバリ取りを行うため、図５（ｂ）に示すように、バリ取りに寄与しないレーザ光Ｌ２’を極力金属細管１０に照射しないようにすることが可能となり、金属細管１０そのものに損傷を与えることを十分に抑制しつつバリ（ドロス１４）のみを除去することが可能となる。
【００７１】
第２工程Ｓ２０においては、図５（ｂ）に示すように、バリ取り対象部位とレーザ光Ｌ２の焦点Ｆとをこれらが同一位置になるように配置した状態でバリ取り対象部位にレーザ光Ｌ２を照射することとしている。
【００７２】
すなわち、第２工程Ｓ２０においては、バリ取り対象部位の法線に沿ったバリ取り対象部位とレーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘとの間隔が０μｍとなる状態でレーザ光Ｌ２を照射することとしている。
【００７３】
このため、実施形態１に係るレーザ加工方法によれば、レーザ光Ｌ２におけるパワー密度の高い部分でバリ取りを行うことが可能となるため、高い生産性をもって効率よくバリ取りを行うことが可能となる。
【００７４】
また、第２工程Ｓ２０においては、レーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘに沿ったバリ取り対象部位とレーザ光Ｌ２の焦点Ｆとの間隔が０μｍとなる状態でレーザ光Ｌ２を照射することとしている。
【００７５】
このため、実施形態１に係るレーザ加工方法によれば、レーザ光Ｌ２におけるパワー密度の高い部分でバリ取りを行うことが可能となるため、高い生産性をもって効率よくバリ取りを行うことが可能となる。また、レーザ光Ｌ２が最も絞られている部分でバリ取りを行うことが可能となるため、バリ取りに寄与しないレーザ光Ｌ２’を極力金属細管１０に照射しないようにすることが可能となり、金属細管１０そのものに損傷を与えることをさらに十分に抑制しつつバリ（ドロス１４）のみを除去することが可能となる。
【００７６】
第２工程Ｓ２０においては、図６に示すように、金属細管１０の表面におけるバリ取り対象部位に対してレーザ光Ｌ２を順次照射しながらバリを除去することとしている。具体的には、金属細管１０の回転を停止させた状態でｚ方向に沿って金属細管１０を上下動（送り速度：１００μｍ／ｓｅｃ）させながら、金属細管１０にレーザ光Ｌ２を照射して上下方向に沿ってバリを除去する。その後、金属細管１０をｚ軸を中心にして３度回転させ同様のバリ取り操作を行う。これを１２０回繰り返すことにより金属細管１０の表面全体にわたってバリを除去する。
【００７７】
実施形態１に係るレーザ加工方法においては、同一のレーザ加工装置１００を用いて連続して第１工程Ｓ１０と第２工程Ｓ２０とを実施することとしている。
【００７８】
このため、実施形態１に係るレーザ加工方法によれば、高い生産性をもって金属細管１０物品にレーザ加工を施すことが可能となる。
【００７９】
実施形態１に係るレーザ加工方法によれば、図７に示すように、第１工程Ｓ１０で発生したバリ（金属細管１０における螺旋状の穴１２の周囲に発生したバリ（ドロス１４））を第２工程Ｓ２０を行うことによってきれいに除去することが可能となる。
【００８０】
〔変形例１〕
図８は、実施形態１の変形例１に係るレーザ加工方法における第２工程を説明するために示す図である。図８（ａ）はバリ取り対象部位とレーザ光Ｌ２との関係を模式的に示す図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の要部拡大図である。
【００８１】
実施形態１に係るレーザ加工方法においては、図５（ｂ）に示すように、金属細管１０のバリ取り対象部位（ドロス付着部位）における接面Ｐ２とレーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘとが平行となる状態で、かつ、バリ取り対象部位とレーザ光Ｌ２の焦点Ｆとをこれらが同一位置になるように配置した状態でレーザ光Ｌ２を照射することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８２】
すなわち、本発明のレーザ加工方法においては、図８に示すように、金属細管１０のバリ取り対象部位（ドロス付着部位）における接面Ｐ２とレーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘとのなす角度θが例えば２０度以下となる状態でバリ取り対象部位にレーザ光Ｌ２を照射することとしてもよい。
【００８３】
このような方法とすることにより、バリ取りに寄与しないレーザ光Ｌ２’を極力金属細管１０に照射しないようにすることが可能となるため、金属細管１０そのものに損傷を与えることをさらに十分に抑制しつつバリ（ドロス１４）のみを除去することが可能となる。
【００８４】
また、本発明のレーザ加工方法においては、図８に示すように、バリ取り対象部位の法線に沿ったバリ取り対象部位とレーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘとの間隔ｄ１が例えば３０μｍ以下となる状態でバリ取り対象部位にレーザ光Ｌ２を照射することとしてもよい。
【００８５】
このような方法とすることによっても、実施形態１に係るレーザ加工方法の場合と同様に、レーザ光Ｌ２におけるパワー密度の高い部分でバリ取りを行うことが可能となるため、高い生産性をもって効率よくバリ取りを行うことが可能となる。
【００８６】
また、本発明のレーザ加工方法においては、図８に示すように、レーザ光Ｌ２におけるビームウエストの幅ＷＢＷを考慮して、バリ取り対象部位の法線に沿ったバリ取り対象部位とレーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘとの間隔ｄ１が例えば０．５μｍ以上となる状態でバリ取り対象部位にレーザ光Ｌ２を照射することとしてもよい。
【００８７】
このような方法とすることにより、バリ取り対象部位とレーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘとを若干離隔させた状態でレーザ光Ｌ２を照射することが可能となるため、バリ取りに寄与しないレーザ光Ｌ２’を極力金属細管１０に照射しないようにすることが可能となり、金属細管１０そのものに損傷を与えることをさらに十分に抑制しつつバリ（ドロス１４）のみを除去することが可能となる。
【００８８】
さらにまた、本発明のレーザ加工方法においては、図８に示すように、レーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘに沿ったバリ取り対象部位とレーザ光Ｌ２の焦点Ｆとの間隔ｄ２が例えば１００μｍ以下となる状態でバリ取り対象部位にレーザ光Ｌ２を照射することとしてもよい。
【００８９】
このような方法とすることによっても、実施形態１に係るレーザ加工方法の場合と同様に、レーザ光Ｌ２におけるパワー密度の高い部分でバリ取りを行うことが可能となるため、高い生産性をもって効率よくバリ取りを行うことが可能となる。また、レーザ光Ｌ２が最も絞られている部分でバリ取りを行うことが可能となるため、バリ取りに寄与しないレーザ光Ｌ２’を極力金属細管１０に照射しないようにすることが可能となるため、金属細管１０そのものに損傷を与えることをさらに十分に抑制しつつバリ（ドロス１４）のみを除去することが可能となる。
【００９０】
〔実施形態２〕
図９は、実施形態２に係るレーザ加工方法を説明するために示す図である。図９（ａ）は金属細管１０を斜め左方から見た図であり、図９（ｂ）は金属細管１０を側面から見た図である。
【００９１】
実施形態２に係るレーザ加工方法は、基本的には実施形態１に係るレーザ加工方法と同様の工程を有しているが、第２工程で金属細管１０に対してレーザ光を照射する方向が、実施形態１に係るレーザ加工方法の場合とは異なっている。すなわち、実施形態２に係るレーザ加工方法においては、図９に示すように、第２工程で、螺旋状の穴１２が進行する方向に直交する方向に沿ってレーザ光Ｌ３を照射することとしている。
【００９２】
この場合、螺旋状の穴１２の螺旋ピッチが小さく設定されていて、金属細管１０の中心軸Ｃａｘに垂直な仮想平面Ｑと螺旋状の穴１２の進行方向とのなす角度が１０度以下となるような場合には、仮想平面Ｑとレーザ光Ｌ３の光軸Ｌ３ａｘとのなす角度φが８０度以下となる状態でバリ取り対象部位にレーザ光Ｌ３を照射することが好ましい。
【００９３】
このような方法とすることにより、レーザ光Ｌ３の進行方向に沿った金属細管１０の表面が、ある程度以上の曲率半径を有する凸面となるため、バリ取りに寄与しないレーザ光Ｌ３’を極力金属細管１０に照射しないようにすることが可能となる。
【００９４】
なお、実施形態２に係るレーザ加工方法は、これ以外の点では実施形態１に係るレーザ加工方法の場合と同様であるため、実施形態１に係るレーザ加工方法が有する効果のうち該当する効果を有する。
【００９５】
〔実施形態３〕
実施形態３は、金属細管にスリット状の穴を形成するためのレーザ加工方法についての実施形態である。図１０は、実施形態３に係るレーザ加工方法を説明するために示す図である。図１０（ａ）は金属細管２０を斜め左方から見た図であり、図１０（ｂ）は金属細管２０の横断面図である。
【００９６】
実施形態３に係るレーザ加工方法は、基本的には実施形態１に係るレーザ加工方法と同様の工程を有しているが、第１工程で用いるレーザ加工の種類が、実施形態１に係るレーザ加工方法の場合とは異なる。すなわち、実施形態３に係るレーザ加工方法においては、図１０に示すように、第１工程で用いるレーザ加工として金属細管２０に対してスリット加工を施すレーザ加工を用いている。
【００９７】
このように、実施形態３に係るレーザ加工方法は、第１工程で用いるレーザ加工の種類が、実施形態１に係るレーザ加工方法の場合とは異なるが、これ以外の点では、実施形態１に係るレーザ加工方法の場合と同様であるため、実施形態１に係るレーザ加工方法が有する効果のうち該当する効果を有する。
【００９８】
実施形態３に係るレーザ加工方法によれば、上記のようにバリ（ドロス２４）が除去され表面状態の改善された金属細管２０を製造することが可能となるため、これを注射針やμＴＡＳ用針に適用することよって、薬剤などを注入する際の注入効率を高くしたり、薬剤注入の際などの不純物混入可能性を低くしたりすることが可能となる。
【００９９】
〔実施形態４〕
実施形態４は、金属細管にテーパ状の段差を形成するためのレーザ加工方法についての実施形態である。図１１は、実施形態４に係るレーザ加工方法を説明するために示す図である。図１１（ａ）は金属細管３０を斜め左方から見た図であり、図１１（ｂ）は金属細管３０の横断面図である。
【０１００】
実施形態４に係るレーザ加工方法は、基本的には実施形態１に係るレーザ加工方法と同様の工程を有しているが、第１工程で用いるレーザ加工の種類が、実施形態１に係るレーザ加工方法の場合とは異なる。すなわち、実施形態４に係るレーザ加工方法においては、第１工程で用いるレーザ加工として、図１１に示すように、金属細管３０に対してテーパ加工（段差加工）を施すレーザ加工を用いている。
【０１０１】
このように、実施形態４に係るレーザ加工方法は、第１工程で用いるレーザ加工の種類が、実施形態１に係るレーザ加工方法の場合とは異なるが、これ以外の点では、実施形態１に係るレーザ加工方法の場合と同様であるため、実施形態１に係るレーザ加工方法が有する効果のうち該当する効果を有する。
【０１０２】
実施形態４に係るレーザ加工方法によれば、上記のようにバリ（ドロス３４）が除去され表面状態の改善された金属細管３０を製造することが可能となるため、これをＳＴＭ用プローブ、ＬＳＩ検査用プローブなどの各種のプローブに適用することよって、ＳＴＭ用プローブの解像度を高めたり、ＬＳＩ検査用プローブの電気的安定性を高めたり、その他のプローブの基本性能を高めたりすることが可能となる。
【０１０３】
以上、本発明のレーザ加工方法、バリ取り方法又は物品を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【０１０４】
（１）実施形態１〜４に係るレーザ加工方法は、加工対象物品にレーザ加工を施す第１工程と、第１工程で生じたバリを除去するために加工対象物品のバリ取り対象部位にレーザ光を照射してバリ取りを行う第２工程とを含むレーザ加工方法であるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ドリル、パンチなどを用いて物品に加工を施すことによって生じたバリを、物品にレーザ光を照射することにより除去することもできる。
【０１０５】
（２）実施形態１〜４に係るレーザ加工方法においては、銅製の金属細管にレーザ加工を施す場合を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、銅以外の金属からなる金属細管、金属細管以外の金属製の物品、樹脂製の物品、セラミックス製の物品にレーザ加工を施す場合に本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】実施形態１に係るレーザ加工方法を説明するために示すフローチャートである。
【図２】実施形態１に係るレーザ加工方法を実施するためのレーザ加工装置１００を説明するために示す図である。
【図３】実施形態１に係るレーザ加工方法における第１工程を説明するために示す図である。
【図４】実施形態１に係るレーザ加工方法における第１工程を実施して得られる金属細管１０の表面状態を示す図である。
【図５】実施形態１に係るレーザ加工方法における第２工程を説明するために示す図である。
【図６】実施形態１に係るレーザ加工方法における第２工程を説明するために示す図である。
【図７】実施形態１に係るレーザ加工方法における第２工程を実施して得られる金属細管１０の表面状態を示す図である。
【図８】実施形態１の変形例１に係るレーザ加工方法における第２工程を説明するために示す図である。
【図９】実施形態２に係るレーザ加工方法を説明するために示す図である。
【図１０】実施形態３に係るレーザ加工方法を説明するために示す図である。
【図１１】実施形態４に係るレーザ加工方法を説明するために示す図である。
【図１２】従来の第１のレーザ加工方法を説明するために示す図である。
【図１３】従来の第２のレーザ加工方法を説明するために示す図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０，２０，３０…金属細管、１２…螺旋状の穴、１４，２４，３４…ドロス、１６…バリ取り加工が終了した領域、２２…スリット状の穴、１００…レーザ加工装置、１１０…加工ステージ、１１２…基台、１１４…ｘ移動テーブル、１１６…ｚ移動テーブル、１１８…試料取り付け用チャック、１２０…ｙ移動テーブル、１３０…レーザ光照射装置、１３２…グリーンレーザ、１３４…ミラー、１３６…ビームエクスパンダ、１３８…アパーチャー、１４０…ミラー、１４２…集光レンズ、１５０…計測システム、１５２…撮像素子、１５４…モニタ、８００…レーザ加工装置、８０２…テーブル、８０４…載置台、８０６…押さえ板、８０８…弾性片、８１０…レーザ光照射部、８２０…細管、９１０…ベース部、９１２…注射針、９１４…薬液流出穴、Ｃａｘ…金属細管１０の中心軸、ｄ１…バリ取り対象部位の法線に沿ったバリ取り対象部位とレーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘとの間隔、ｄ２…レーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘに沿ったバリ取り対象部位とレーザ光Ｌ２の焦点Ｆとの間隔、Ｆ…レーザ光の焦点、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ２’，Ｌ３，Ｌ３’，Ｌ４，Ｌ４’，Ｌ５，Ｌ５’，Ｌ１１，Ｌ１２…レーザ光、Ｌ１ａｘ，Ｌ２ａｘ，Ｌ３ａｘ，Ｌ４ａｘ，Ｌ５ａｘ…レーザ光の光軸、Ｐ１…加工対象部位における接面、Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５…バリ取り対象部位における接面、Ｑ…金属細管１０の中心軸Ｃａｘに垂直な仮想平面、θ…バリ取り対象部位における接面Ｐ２とレーザ光Ｌ２の光軸Ｌ２ａｘとのなす角度、φ…仮想平面Ｑとレーザ光Ｌ３の光軸Ｌ３ａｘとのなす角度、ＷＢＷ…ビームウエストの幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図１２】
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【図１３】
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【図４】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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