レーザー加工装置およびレーザー加工方法
【課題】加工対象となる孔の延長上に非加工部位が位置している被加工物を加工する場合において、非加工部位が加工されてしまうことを防止するとともに加工効率を向上させる。
【解決手段】孔１ｃに向けて液体を噴射するノズルと、孔１ｃに向けて噴射される液体の内部にレーザー光を照射するレーザーヘッドと、被加工物１を保持する保持具と、非加工部位１ｅに配置され、孔１ｃを通過したレーザー光を遮断するレーザー光遮断具３３とを備え、レーザー光遮断具３３には、孔１ｃに到達した液体を排出する排出路３３ａが設けられている。
【解決手段】孔１ｃに向けて液体を噴射するノズルと、孔１ｃに向けて噴射される液体の内部にレーザー光を照射するレーザーヘッドと、被加工物１を保持する保持具と、非加工部位１ｅに配置され、孔１ｃを通過したレーザー光を遮断するレーザー光遮断具３３とを備え、レーザー光遮断具３３には、孔１ｃに到達した液体を排出する排出路３３ａが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物に向けて液体を噴射するとともに液体の内部にレーザーを照射することによって被加工物を加工するレーザー加工に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のレーザー加工が特許文献１に記載されている。この従来技術では、高圧水をノズルから加工面に向けて噴射して水柱（ウォータージェット）を形成し、その水柱内にレーザー光を通す。このとき、水柱は、光ファイバーのごとくレーザー光を誘導する役割を果たす。そして、水柱とレーザー光とで形成されるウォータージェットレーザーを被加工物に到達させて被加工物を加工する。
【０００３】
このようなレーザー加工、いわゆるウォータージェットレーザー加工においては、被加工物をウォータージェットレーザーに対して相対的に移動させる事を複数回繰り返す事により所定の形状に加工することができる。ここで、所定の形状とは、貫通孔φ０．３ｍｍ以下を指している。この貫通孔の最小穴径は、噴出する水柱の径で概ね決まる。
【０００４】
ウォータージェットレーザー加工によると、ウォータージェットを用いない気中レーザー（ドライレーザー）加工と比べて、加工面への熱影響層が軽減され、優れた加工品質を得ることができる。
【０００５】
一方、特許文献２には、気中レーザー加工において、まず被加工物にナノ秒レーザー光を照射して下孔を開け、次いで下孔の内壁にピコ秒レーザー光を照射して下孔の内壁を平滑に仕上げることによって、微細孔開け加工を高速かつ高精度に行うことができる旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６８０８６４号公報
【特許文献２】特開２００８−５５４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は、上述したウォータージェットレーザー加工を、内燃機関の燃料噴射装置に用いられる燃料噴射弁（インジェクタ）の噴孔（微細孔）の加工に適用することを検討した。すなわち、近年、環境改善のために内燃機関の排気ガスの規制が年々強化されており、内燃機関の燃料噴射装置においては噴射量制御の更なる高精度化が強く要求されている。そのため、燃料噴射弁の噴孔の加工品質を高める必要があり、それを実現する手段としてウォータージェットレーザー加工は有望である。
【０００８】
しかしながら、燃料噴射弁の噴孔部分は、サック形状（一端が開口し且つ他端が閉塞された筒のような形状）の部品で構成されており、噴孔はサック形状の部品に対して斜めに開けられている。このため、噴孔の加工においては、噴孔を貫通したレーザー光がサック形状の部品の内壁部に当たってしまい、非加工部位である内壁部をも加工してしまうという問題がある（後述する図５を参照）。
【０００９】
この対策として、非加工部位である内壁部にレーザー光遮断具を配置することが考えられるが、レーザー光遮断具の配置に際しては、レーザー光遮断具が水柱の排出を妨げないことを考慮する必要がある。
【００１０】
すなわち、ウォータージェットレーザー加工においては、水柱がレーザー光を誘導する役割を果たすことから、水柱の排出が妨げられて加工対象部位に水が滞留するとレーザー光をうまく誘導することができず、その結果、加工効率がすこぶる低下し加工が進まないという問題が生じてしまうからである。
【００１１】
本発明は上記点に鑑みて、加工対象となる孔の延長上に非加工部位が位置している被加工物を加工する場合において、非加工部位が加工されてしまうことを防止するとともに加工効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、孔（１ｃ、２ｃ）に向けて液体（２１ａ）を噴射するノズル（２２）と、
孔（１ｃ、２ｃ）に向けて噴射される液体（２１ａ）の内部にレーザー光（２１ｂ）を照射するレーザーヘッド（２６）と、
被加工物（１、２）を保持する保持具（３０、６０）と、
非加工部位（１ｅ、２ｅ）に配置され、孔（１ｃ、２ｃ）を通過したレーザー光（２１ｂ）を遮断するレーザー光遮断具（３３）とを備え、
レーザー光遮断具（３３）には、孔（１ｃ、２ｃ）に到達した液体（２１ａ）を排出する排出路（３３ａ）が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
これによると、レーザー光遮断具（３３）が非加工部位（１ｅ、２ｅ）に配置されるので、孔（１ｃ、２ｃ）を貫通したレーザー光（２１ｂ）はレーザー光遮断具（３３）に衝突する。このため、レーザー光（２１ｂ）によって非加工部位（１ｅ、２ｅ）が加工されてしまうことを防止できる。
【００１４】
さらに、レーザー光遮断具（３３）には、孔（１ｃ、２ｃ）に到達した液体（２１ａ）を排出する排出路（３３ａ）が設けられているので、液体（２１ａ）は加工対象部位に滞留することなくレーザー光遮断具（３３）の排出路（３３ａ）を通じて排出される。このため、液体（２１ａ）が加工対象部位に滞留して加工効率が低下することを防止できるので、加工効率を向上させることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のレーザー加工装置において、排出路（３３ａ）の断面積は、ノズル（２２）の出口面積よりも大きくなっていることを特徴とする。
【００１６】
これにより、排出路（３３ａ）によって液体（２１ａ）を効果的に排出できるので、加工効率をより向上させることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のレーザー加工装置において、保持具（３０）は、液体（２１ａ）の噴射方向に対する被加工物（１）およびレーザー光遮断具（３３）の角度を調整可能に構成されていることを特徴とする。
【００１８】
これにより、加工対象となる孔（１ｃ）が傾斜角を有していても被加工物（１、２）に加工を行うことができる。このため、例えば燃料噴射弁の噴孔を加工する孔加工機に本発明を良好に適用できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、孔（１ｃ、２ｃ）に到達した液体（２１ａ）を排出する排出路（３３ａ）が設けられたレーザー光遮断具（３３）を非加工部位（１ｅ、２ｅ）に配置し、
孔（１ｃ、２ｃ）に向けて液体（２１ａ）を噴射すると同時に、液体（２１ａ）の内部にレーザー光（２１ｂ）を照射することを特徴とする。これにより、上記請求項１と同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載のレーザー加工方法において、ノズル（２２）から液体（２１ａ）が噴射され且つレーザーヘッド（２６）からレーザー光（２１ｂ）が照射されているときに被加工物（２）およびレーザー光遮断具（３３）を液体（２１ａ）の噴射方向に対して揺動させることによって孔（２ｃ）をスリット形状に加工することを特徴とする。
【００２１】
これによると、被加工物（２）の深潭では被加工物（２）の表面に比べてレーザー光（２１ｂ）の移動速度（相対速度）が遅くなるので、レーザーパワーが減衰している状態（弱パワー値）であっても良好に加工できる。さらに、被加工物（２）の深潭ではレーザー光（２１ｂ）が幾重にも重なり合うこととなるので、加工面向上に寄与することができる（後述する図１２を参照）。
【００２２】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態における孔加工機の全体構成の概略を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態における仕上げ加工装置および保持具を示す模式図である。
【図３】第１実施形態における保持具の三面図および斜視図であり、角度調整の一例を示している。
【図４】第１実施形態における保持具の三面図および斜視図であり、角度調整の他の例を示している。
【図５】第１実施形態における被加工物を示す平面図および断面図である。
【図６】第１実施形態における孔の加工工程を示す工程図である。
【図７】第１実施形態における孔の加工過程を説明する模式図である。
【図８】第２実施形態における孔の加工過程を説明する模式図である。
【図９】第３実施形態における被加工物を示す平面図および断面図である。
【図１０】第３実施形態における仕上げ加工装置および保持具を示す模式図である。
【図１１】第３実施形態における孔の加工工程を示す工程図である。
【図１２】第３実施形態における孔の加工過程を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。本実施形態は、本発明のレーザー加工装置を、燃料噴射弁（インジェクタ）の先端を構成する部品（被加工物）に複数個の噴孔を加工する孔加工機に適用したものである。
【００２５】
因みに、燃料噴射弁の噴孔は、φ０．３ｍｍ未満であり且つ傾斜角を有する微細孔であり、真円度、円筒度等が極めて高精度に要求される。傾斜角は、面直方向に対する角度のことであり、約８０°以下の角度とされる。
【００２６】
図１は、孔加工機の全体構成の概略を示す斜視図である。図１中の上下の矢印は、孔加工機の設置状態における上下方向を示している。
【００２７】
孔加工機は、被加工物に微細孔を荒加工する荒加工装置１０と、荒加工された微細孔を仕上げ加工する仕上げ加工装置２０とを有している。荒加工装置１０は、気中レーザー光（本例ではＹＡＧレーザー）１１を被加工物に向けて照射することで被加工物に微細孔を荒加工する。仕上げ加工装置２０は、荒加工された微細孔をウォータージェットレーザー２１によって仕上げ加工する。
【００２８】
また、孔加工機は、被加工物を保持する保持具３０と、保持具３０を荒加工装置１０と仕上げ加工装置２０との間で往復搬送する搬送装置４０と、荒加工装置１０、仕上げ加工装置２０および搬送装置４０を操作するための操作盤５０とを有している。
【００２９】
図２は、仕上げ加工装置２０および保持具３０を示す模式図である。仕上げ加工装置２０は、ノズル２２、高圧水供給部２３、配管部２４、レーザー発生部２５、レーザーヘッド２６、および光ファイバー部２７を有している。
【００３０】
ノズル２２は、水柱（ウォータージェット）を形成する高圧水を噴射する。高圧水供給部２３はノズル２２に高圧水を供給する。配管部２４はノズル２２と高圧水供給部２３との間を結んでいる。
【００３１】
レーザー発生部２５は、レーザ光（本例ではグリーンレーザー）を発生させる。レーザーヘッド２６は、レーザー発生部２５で発生したレーザ光を所望の径に絞って水柱の内部に照射する。光ファイバー部２７は、レーザー発生部２５とレーザーヘッド２６との間を結んでいる。
【００３２】
ノズル２２からの水柱とレーザーヘッド２６からのレーザ光とによってウォータージェットレーザー２１が形成される。なお、ウォータージェットレーザー２１の水柱は、純粋な水に限定されるものではなく、水以外の液体であってもよい。
【００３３】
被加工物１を保持する保持具３０は、ウォータージェットレーザー２１の照射方向、換言すれば水柱の噴射方向（具体的には上下方向）に対する被加工物１の角度を調整可能に構成されている。具体的には、保持具３０は、搬送装置４０の台座４１に載せられる基台部３１と、被加工物１がセットされる可動部３２とを有し、基台部３１と可動部３２とが互いに球面接触するように構成されている。
【００３４】
図３は、保持具３０によって被加工物１の角度を調整した場合の一例を示し、図４は、保持具３０によって被加工物１の角度を調整した場合の他の例を示している。図３（ａ）〜（ｃ）および図４（ａ）〜（ｃ）は、各々の例における保持具３０の三面図であり、図３（ｄ）および図４（ｄ）は、各々の例における保持具３０の斜視図である。
【００３５】
可動部３２は、アクチュエータ等の駆動手段によって駆動されるようになっていてもよいし、手動操作されるようになっていてもよい。
【００３６】
図５は、被加工物１を示す平面図および断面図である。図５（ｂ）の上下の矢印は、保持具３０にセットされた状態における基本的な上下方向を示している。
【００３７】
被加工物１は、サック形状を有している。具体的には、被加工物１は、一端側に開口部１ａを有し、他端側に閉塞部１ｂを有する有底筒状に形成されている。被加工物１は、保持具３０の可動部３２にセットされた状態では開口部１ａが保持具３０側（具体的には下方側）を向いている。
【００３８】
閉塞部１ｂには、位置および角度が互いに異なる複数個（本例では６個）の微細な孔（噴孔）１ｃが孔加工機によって加工される。本実施形態では、孔１ｃは丸孔形状に加工される。
【００３９】
孔加工機による孔１ｃの加工時には、被加工物１の開口部１ａから被加工物１の内部にレーザー光遮断具３３が挿入される。レーザー光遮断具３３は、耐熱温度が高くレーザー光の反射率が高い材料（例えば、銅、テフロン（登録商標）、石英、サファイア系等）にて円筒状に形成されている。
【００４０】
レーザー光遮断具３３の内部空間３３ａの断面積は、ノズル２２の出口面積、換言すればウォータージェットレーザー２１の水柱の断面積よりも大きくなっている。
【００４１】
レーザー光遮断具３３は、保持具３０の可動部３２にセットできるようになっている。なお、レーザー光遮断具３３は、被加工物１の内部に挿入された状態において、被加工物１の内壁に当接していてもよいし、被加工物１の内壁に対して若干離間していてもよい。
【００４２】
次に、上記構成による孔加工機を用いた孔１ｃの加工工程を説明する。図６は孔１ｃの加工工程を示す工程図である。図７は孔１ｃの加工過程を説明する模式図である。
【００４３】
まず、搬送装置４０の台座４１および保持具３０が荒加工装置１０側にある状態において、レーザー光遮断具３３を保持具３０にセットする。次いで、被加工物１を保持具３０にセットする。このとき、レーザー光遮断具３３が被加工物１の内部に挿入される。
【００４４】
次いで、図７（ａ）に示すように、荒加工装置１０から被加工物１に向けて荒加工用レーザーである気中レーザー１１を照射し、被加工物１に複数個の孔１ｃを１個ずつ加工する。このとき、各孔１ｃの角度が異なるので、保持具３０により被加工物１の角度を調整して各孔１ｃの角度を決める。
【００４５】
気中レーザー１１の特性上、荒加工された孔１ｃはストレート形状でなくテーパー形状になる。また、面粗さも大きく、熱影響が大きい。なお、図７中の符号１ｄは、荒加工により生じるスラッジを示している。
【００４６】
次いで、搬送装置４０によって、保持具３０をレーザー光遮断具３３および被加工物１とともに仕上げ加工装置２０側へ搬送する。
【００４７】
そして、図７（ｂ）に示すように、仕上げ加工装置２０から被加工物１に向けてウォータージェットレーザー２１、具体的には水柱２１ａおよびレーザー光２１ｂを照射し、荒加工された孔１ｃを１個ずつ仕上げ加工する。このとき、保持具３０により被加工物１の角度を調整して孔１ｃの向きをウォータージェットレーザー２１の照射方向に一致させる。
【００４８】
この仕上げ加工においては、図７（ｂ）の矢印Ｒ１のように保持具３０を回転させながら孔１ｃの拡大仕上げを行う。この保持具３０の回転は、図示しない回転機構によって行われる。
【００４９】
図７（ｂ）からわかるように、一旦、孔１ｃが貫通していれば水柱２１ａの衝突が少ないのでウォータージェットレーザー２１による加工が可能である。仕上げ加工された孔１ｃは、ウォータージェットレーザー２１の特性上、ストレート形状になり、面粗さも小さく、熱影響が小さい。以上により、被加工物１に対する複数個の孔１ｃの加工が完了する。
【００５０】
本実施形態によると、レーザー光遮断具３３を被加工物１の内部に挿入して荒加工および仕上げ加工を行うので、孔１ｃを通過したレーザー光１１、２１ｂはレーザー光遮断具３３に衝突して遮断される。このため、レーザー光１１、２１ｂによって被加工物１の非加工部位、すなわち孔１ｃ（加工対象）の延長上に位置している内壁部１ｅ（図５（ｂ）を参照）が加工されてしまうことを防止できる。
【００５１】
さらに、内壁部１ｅに配置されるレーザー光遮断具３３は円筒状に形成されているので、仕上げ加工時において、水柱２１ａが加工対象部位に滞留することなくレーザー光遮断具３３の内部空間３３ａを通じて排出される。換言すれば、レーザー光遮断具３３の内部空間３３ａは、孔１ｃに到達した水柱２１ａを排出する排出路としての役割を果たす。
【００５２】
このため、水柱２１ａが加工対象部位に滞留して加工効率が低下することを防止できるので、加工効率を向上させることができる。
【００５３】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、荒加工装置１０は、気中レーザー光１１を被加工物１に向けて照射することで孔１ｃを荒加工するが、本第２実施形態では、図８に示すように、荒加工装置１０は、ウォータージェットレーザー１２によって孔１ｃを荒加工する。
【００５４】
荒加工装置１０のウォータージェットレーザー１２の径（すなわち水柱１２ａの径）Ｄは、仕上げ加工装置２０のウォータージェットレーザー２１の径よりも大径になっている。すなわち、ウォータージェットレーザー１２の径Ｄが小さいとレーザーパワーが小さくしか入らないので被加工物１を貫通しないが、ウォータージェットレーザー１２の径Ｄが大径ならば被加工物１を貫通することができる。
【００５５】
例えば、ウォータージェットレーザー１２のレーザー光１２ｂとしてＹＡＧレーザーを用いた場合には、ウォータージェットレーザー１２の径Ｄ＝１００μｍなら厚さｔ＝０．３ｍｍの被加工物を貫通することができ、ウォータージェットレーザー１２の径Ｄ＝５０μｍなら厚さｔ＝０．１ｍｍの被加工物を貫通することができる。
【００５６】
一方、大径のウォータージェットレーザー１２によって加工された孔１ｃは真円度、円筒度等の加工精度が劣る。このため、仕上げ加工装置２０の小径のウォータージェットレーザー２１によって孔１ｃを仕上げ加工することで、真円度、円筒度等の加工精度を高精度にする。
【００５７】
因みに、要求精度が比較的低い場合には、大径のウォータージェットレーザー１２だけの一発仕上げ加工が可能である。
【００５８】
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、被加工物１に丸孔形状の孔１ｃを加工したが、本第２実施形態では、被加工物２にスリット形状の孔２ｃを加工する。
【００５９】
図９は、被加工物２を示す平面図および断面図である。図９（ｂ）の上下の矢印は、保持具６０にセットされた状態における基本的な上下方向を示している。
【００６０】
被加工物２は、サック形状を有しており、孔２ｃの加工時には開口部２ａが下方側を向いている。閉塞部２ｂには、スリット形状の孔２ｃが孔加工機によって加工される。
【００６１】
図示を省略しているが、孔加工機による孔２ｃの加工時には、被加工物２の開口部２ａから被加工物２の内部にレーザー光遮断具３３が挿入される。換言すれば、被加工物２のうち被加工部位である内壁部２ｅにレーザー光遮断具３３が配置される。
【００６２】
図１０は、被加工物２を保持する保持具６０等の模式図である。図１０では、図示の都合上、レーザー光遮断具３３および断面ハッチングを省略している。
【００６３】
保持具６０は、ウォータージェットレーザー２１の照射方向（具体的には上下方向）に対して被加工物２を傾斜させる傾斜機構を有している。具体的には、保持具６０は、搬送装置４０の台座４１に載せられる基台部６１と、被加工物２がセットされる可動部６２とを有し、可動部６２が基台部６１に対して所定方向（図１０の左右方向）に揺動するように構成されている。可動部６２は、アクチュエータ等の駆動手段によって駆動されるようになっている。
【００６４】
図１１は微細孔１ｃの加工工程を示す工程図である。まず、搬送装置４０の台座４１および保持具６０が荒加工装置１０側にある状態において、レーザー光遮断具３３を保持具６０にセットする。次いで、被加工物２を保持具６０にセットする。このとき、レーザー光遮断具３３が被加工物２の内部に挿入される。
【００６５】
次いで、保持具６０の傾斜機構を作動させて被加工物２を傾斜（揺動）させると同時に荒加工装置１０から被加工物２に向けて荒加工用レーザーである気中レーザー１１を照射し、被加工物２にスリット形状の孔２ｃを荒加工する。
【００６６】
次いで、搬送装置４０によって、保持具６０をレーザー光遮断具３３および被加工物２とともに仕上げ加工装置２０側へ搬送する。
【００６７】
そして、仕上げ加工装置２０から被加工物１に向けてウォータージェットレーザー２１、具体的には水柱２１ａおよびレーザー光２１ｂを照射し、荒加工されたスリット孔２ｃを仕上げ加工する。このとき、保持具６０により被加工物２を傾斜（揺動）させるとともに、保持具６０を水平移動させながらスリット孔２ｃの拡大仕上げを行う。保持具６０の水平移動は、図示しない移動機構によって行われる。以上により、被加工物２に対するスリット孔２ｃの加工が完了する。
【００６８】
図１２（ａ）は本実施形態におけるスリット孔２ｃの加工過程を説明する模式図である。図１２（ｂ）は被加工物２を傾斜させず、水平方向の平行移動のみによってスリット孔２ｃを加工する場合におけるスリット孔２ｃの加工過程を説明する模式図である。
【００６９】
一般的に、レーザーパワーは、被加工物２の表面から被加工物２の深潭に向かうにつれて減衰する。このため、適切な入力値であっても実加工上のレーザーパワー値は、被加工物２の深潭では被加工物２の表面に比べ小さくなる（表面＞深潭）。
【００７０】
しかるに、図１２（ｂ）のごとく被加工物２を傾斜させず、水平方向の平行移動のみによってスリット孔２ｃを加工する場合には、レーザー移動速度（相対速度）Ｖは被加工物２の表面と深潭とで同一になる。
【００７１】
すなわち、被加工物２の深潭近辺ではレーザーパワーが減衰している状態にも関わらずレーザー移動速度Ｖは被加工物２の表面と同一である。このため、被加工物２の深潭近辺では加工能力が追従しない結果となって面粗度が悪化する（荒い）。
【００７２】
これに対し、図１２（ａ）のごとく被加工物２を傾斜させてスリット孔２ｃを加工する場合には、被加工物２の深潭では被加工物２の表面に比べてレーザー移動速度Ｖが遅くなる（小さくなる）ので、レーザーパワーが減衰している状態（弱パワー値）であっても良好に加工できる。さらに、図１２（ａ）からわかるように被加工物２の深潭ではレーザー光が幾重にも重なり合うこととなるので、加工面の品質向上に寄与することができる。
【００７３】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、本発明のレーザー加工装置およびレーザー加工方法を、燃料噴射弁の噴孔の加工に適用したが、これに限定されることなく、例えばマイクロミスト発生器のミスト噴出孔や、加湿器の噴霧孔等に本発明を広く適用可能である。
【００７４】
また、上記各実施形態では、レーザー光遮断具３３の形状は円筒状になっているが、これに限定されるものではなく、孔を通過したレーザー光を遮断することができ、かつ孔に到達した水柱を排出する排出路を有する形状であれば、他の種々の形状を採用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１ 被加工物
１ｃ 孔
１ｅ 内壁部（非加工部位）
２１ａ 水柱（液体）
２１ｂ レーザー光
２２ ノズル
２６ レーザーヘッド
３０ 保持具
３３ レーザー光遮断具
３３ａ 排出路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物に向けて液体を噴射するとともに液体の内部にレーザーを照射することによって被加工物を加工するレーザー加工に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のレーザー加工が特許文献１に記載されている。この従来技術では、高圧水をノズルから加工面に向けて噴射して水柱（ウォータージェット）を形成し、その水柱内にレーザー光を通す。このとき、水柱は、光ファイバーのごとくレーザー光を誘導する役割を果たす。そして、水柱とレーザー光とで形成されるウォータージェットレーザーを被加工物に到達させて被加工物を加工する。
【０００３】
このようなレーザー加工、いわゆるウォータージェットレーザー加工においては、被加工物をウォータージェットレーザーに対して相対的に移動させる事を複数回繰り返す事により所定の形状に加工することができる。ここで、所定の形状とは、貫通孔φ０．３ｍｍ以下を指している。この貫通孔の最小穴径は、噴出する水柱の径で概ね決まる。
【０００４】
ウォータージェットレーザー加工によると、ウォータージェットを用いない気中レーザー（ドライレーザー）加工と比べて、加工面への熱影響層が軽減され、優れた加工品質を得ることができる。
【０００５】
一方、特許文献２には、気中レーザー加工において、まず被加工物にナノ秒レーザー光を照射して下孔を開け、次いで下孔の内壁にピコ秒レーザー光を照射して下孔の内壁を平滑に仕上げることによって、微細孔開け加工を高速かつ高精度に行うことができる旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６８０８６４号公報
【特許文献２】特開２００８−５５４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は、上述したウォータージェットレーザー加工を、内燃機関の燃料噴射装置に用いられる燃料噴射弁（インジェクタ）の噴孔（微細孔）の加工に適用することを検討した。すなわち、近年、環境改善のために内燃機関の排気ガスの規制が年々強化されており、内燃機関の燃料噴射装置においては噴射量制御の更なる高精度化が強く要求されている。そのため、燃料噴射弁の噴孔の加工品質を高める必要があり、それを実現する手段としてウォータージェットレーザー加工は有望である。
【０００８】
しかしながら、燃料噴射弁の噴孔部分は、サック形状（一端が開口し且つ他端が閉塞された筒のような形状）の部品で構成されており、噴孔はサック形状の部品に対して斜めに開けられている。このため、噴孔の加工においては、噴孔を貫通したレーザー光がサック形状の部品の内壁部に当たってしまい、非加工部位である内壁部をも加工してしまうという問題がある（後述する図５を参照）。
【０００９】
この対策として、非加工部位である内壁部にレーザー光遮断具を配置することが考えられるが、レーザー光遮断具の配置に際しては、レーザー光遮断具が水柱の排出を妨げないことを考慮する必要がある。
【００１０】
すなわち、ウォータージェットレーザー加工においては、水柱がレーザー光を誘導する役割を果たすことから、水柱の排出が妨げられて加工対象部位に水が滞留するとレーザー光をうまく誘導することができず、その結果、加工効率がすこぶる低下し加工が進まないという問題が生じてしまうからである。
【００１１】
本発明は上記点に鑑みて、加工対象となる孔の延長上に非加工部位が位置している被加工物を加工する場合において、非加工部位が加工されてしまうことを防止するとともに加工効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、孔（１ｃ、２ｃ）に向けて液体（２１ａ）を噴射するノズル（２２）と、
孔（１ｃ、２ｃ）に向けて噴射される液体（２１ａ）の内部にレーザー光（２１ｂ）を照射するレーザーヘッド（２６）と、
被加工物（１、２）を保持する保持具（３０、６０）と、
非加工部位（１ｅ、２ｅ）に配置され、孔（１ｃ、２ｃ）を通過したレーザー光（２１ｂ）を遮断するレーザー光遮断具（３３）とを備え、
レーザー光遮断具（３３）には、孔（１ｃ、２ｃ）に到達した液体（２１ａ）を排出する排出路（３３ａ）が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
これによると、レーザー光遮断具（３３）が非加工部位（１ｅ、２ｅ）に配置されるので、孔（１ｃ、２ｃ）を貫通したレーザー光（２１ｂ）はレーザー光遮断具（３３）に衝突する。このため、レーザー光（２１ｂ）によって非加工部位（１ｅ、２ｅ）が加工されてしまうことを防止できる。
【００１４】
さらに、レーザー光遮断具（３３）には、孔（１ｃ、２ｃ）に到達した液体（２１ａ）を排出する排出路（３３ａ）が設けられているので、液体（２１ａ）は加工対象部位に滞留することなくレーザー光遮断具（３３）の排出路（３３ａ）を通じて排出される。このため、液体（２１ａ）が加工対象部位に滞留して加工効率が低下することを防止できるので、加工効率を向上させることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のレーザー加工装置において、排出路（３３ａ）の断面積は、ノズル（２２）の出口面積よりも大きくなっていることを特徴とする。
【００１６】
これにより、排出路（３３ａ）によって液体（２１ａ）を効果的に排出できるので、加工効率をより向上させることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のレーザー加工装置において、保持具（３０）は、液体（２１ａ）の噴射方向に対する被加工物（１）およびレーザー光遮断具（３３）の角度を調整可能に構成されていることを特徴とする。
【００１８】
これにより、加工対象となる孔（１ｃ）が傾斜角を有していても被加工物（１、２）に加工を行うことができる。このため、例えば燃料噴射弁の噴孔を加工する孔加工機に本発明を良好に適用できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、孔（１ｃ、２ｃ）に到達した液体（２１ａ）を排出する排出路（３３ａ）が設けられたレーザー光遮断具（３３）を非加工部位（１ｅ、２ｅ）に配置し、
孔（１ｃ、２ｃ）に向けて液体（２１ａ）を噴射すると同時に、液体（２１ａ）の内部にレーザー光（２１ｂ）を照射することを特徴とする。これにより、上記請求項１と同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載のレーザー加工方法において、ノズル（２２）から液体（２１ａ）が噴射され且つレーザーヘッド（２６）からレーザー光（２１ｂ）が照射されているときに被加工物（２）およびレーザー光遮断具（３３）を液体（２１ａ）の噴射方向に対して揺動させることによって孔（２ｃ）をスリット形状に加工することを特徴とする。
【００２１】
これによると、被加工物（２）の深潭では被加工物（２）の表面に比べてレーザー光（２１ｂ）の移動速度（相対速度）が遅くなるので、レーザーパワーが減衰している状態（弱パワー値）であっても良好に加工できる。さらに、被加工物（２）の深潭ではレーザー光（２１ｂ）が幾重にも重なり合うこととなるので、加工面向上に寄与することができる（後述する図１２を参照）。
【００２２】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態における孔加工機の全体構成の概略を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態における仕上げ加工装置および保持具を示す模式図である。
【図３】第１実施形態における保持具の三面図および斜視図であり、角度調整の一例を示している。
【図４】第１実施形態における保持具の三面図および斜視図であり、角度調整の他の例を示している。
【図５】第１実施形態における被加工物を示す平面図および断面図である。
【図６】第１実施形態における孔の加工工程を示す工程図である。
【図７】第１実施形態における孔の加工過程を説明する模式図である。
【図８】第２実施形態における孔の加工過程を説明する模式図である。
【図９】第３実施形態における被加工物を示す平面図および断面図である。
【図１０】第３実施形態における仕上げ加工装置および保持具を示す模式図である。
【図１１】第３実施形態における孔の加工工程を示す工程図である。
【図１２】第３実施形態における孔の加工過程を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。本実施形態は、本発明のレーザー加工装置を、燃料噴射弁（インジェクタ）の先端を構成する部品（被加工物）に複数個の噴孔を加工する孔加工機に適用したものである。
【００２５】
因みに、燃料噴射弁の噴孔は、φ０．３ｍｍ未満であり且つ傾斜角を有する微細孔であり、真円度、円筒度等が極めて高精度に要求される。傾斜角は、面直方向に対する角度のことであり、約８０°以下の角度とされる。
【００２６】
図１は、孔加工機の全体構成の概略を示す斜視図である。図１中の上下の矢印は、孔加工機の設置状態における上下方向を示している。
【００２７】
孔加工機は、被加工物に微細孔を荒加工する荒加工装置１０と、荒加工された微細孔を仕上げ加工する仕上げ加工装置２０とを有している。荒加工装置１０は、気中レーザー光（本例ではＹＡＧレーザー）１１を被加工物に向けて照射することで被加工物に微細孔を荒加工する。仕上げ加工装置２０は、荒加工された微細孔をウォータージェットレーザー２１によって仕上げ加工する。
【００２８】
また、孔加工機は、被加工物を保持する保持具３０と、保持具３０を荒加工装置１０と仕上げ加工装置２０との間で往復搬送する搬送装置４０と、荒加工装置１０、仕上げ加工装置２０および搬送装置４０を操作するための操作盤５０とを有している。
【００２９】
図２は、仕上げ加工装置２０および保持具３０を示す模式図である。仕上げ加工装置２０は、ノズル２２、高圧水供給部２３、配管部２４、レーザー発生部２５、レーザーヘッド２６、および光ファイバー部２７を有している。
【００３０】
ノズル２２は、水柱（ウォータージェット）を形成する高圧水を噴射する。高圧水供給部２３はノズル２２に高圧水を供給する。配管部２４はノズル２２と高圧水供給部２３との間を結んでいる。
【００３１】
レーザー発生部２５は、レーザ光（本例ではグリーンレーザー）を発生させる。レーザーヘッド２６は、レーザー発生部２５で発生したレーザ光を所望の径に絞って水柱の内部に照射する。光ファイバー部２７は、レーザー発生部２５とレーザーヘッド２６との間を結んでいる。
【００３２】
ノズル２２からの水柱とレーザーヘッド２６からのレーザ光とによってウォータージェットレーザー２１が形成される。なお、ウォータージェットレーザー２１の水柱は、純粋な水に限定されるものではなく、水以外の液体であってもよい。
【００３３】
被加工物１を保持する保持具３０は、ウォータージェットレーザー２１の照射方向、換言すれば水柱の噴射方向（具体的には上下方向）に対する被加工物１の角度を調整可能に構成されている。具体的には、保持具３０は、搬送装置４０の台座４１に載せられる基台部３１と、被加工物１がセットされる可動部３２とを有し、基台部３１と可動部３２とが互いに球面接触するように構成されている。
【００３４】
図３は、保持具３０によって被加工物１の角度を調整した場合の一例を示し、図４は、保持具３０によって被加工物１の角度を調整した場合の他の例を示している。図３（ａ）〜（ｃ）および図４（ａ）〜（ｃ）は、各々の例における保持具３０の三面図であり、図３（ｄ）および図４（ｄ）は、各々の例における保持具３０の斜視図である。
【００３５】
可動部３２は、アクチュエータ等の駆動手段によって駆動されるようになっていてもよいし、手動操作されるようになっていてもよい。
【００３６】
図５は、被加工物１を示す平面図および断面図である。図５（ｂ）の上下の矢印は、保持具３０にセットされた状態における基本的な上下方向を示している。
【００３７】
被加工物１は、サック形状を有している。具体的には、被加工物１は、一端側に開口部１ａを有し、他端側に閉塞部１ｂを有する有底筒状に形成されている。被加工物１は、保持具３０の可動部３２にセットされた状態では開口部１ａが保持具３０側（具体的には下方側）を向いている。
【００３８】
閉塞部１ｂには、位置および角度が互いに異なる複数個（本例では６個）の微細な孔（噴孔）１ｃが孔加工機によって加工される。本実施形態では、孔１ｃは丸孔形状に加工される。
【００３９】
孔加工機による孔１ｃの加工時には、被加工物１の開口部１ａから被加工物１の内部にレーザー光遮断具３３が挿入される。レーザー光遮断具３３は、耐熱温度が高くレーザー光の反射率が高い材料（例えば、銅、テフロン（登録商標）、石英、サファイア系等）にて円筒状に形成されている。
【００４０】
レーザー光遮断具３３の内部空間３３ａの断面積は、ノズル２２の出口面積、換言すればウォータージェットレーザー２１の水柱の断面積よりも大きくなっている。
【００４１】
レーザー光遮断具３３は、保持具３０の可動部３２にセットできるようになっている。なお、レーザー光遮断具３３は、被加工物１の内部に挿入された状態において、被加工物１の内壁に当接していてもよいし、被加工物１の内壁に対して若干離間していてもよい。
【００４２】
次に、上記構成による孔加工機を用いた孔１ｃの加工工程を説明する。図６は孔１ｃの加工工程を示す工程図である。図７は孔１ｃの加工過程を説明する模式図である。
【００４３】
まず、搬送装置４０の台座４１および保持具３０が荒加工装置１０側にある状態において、レーザー光遮断具３３を保持具３０にセットする。次いで、被加工物１を保持具３０にセットする。このとき、レーザー光遮断具３３が被加工物１の内部に挿入される。
【００４４】
次いで、図７（ａ）に示すように、荒加工装置１０から被加工物１に向けて荒加工用レーザーである気中レーザー１１を照射し、被加工物１に複数個の孔１ｃを１個ずつ加工する。このとき、各孔１ｃの角度が異なるので、保持具３０により被加工物１の角度を調整して各孔１ｃの角度を決める。
【００４５】
気中レーザー１１の特性上、荒加工された孔１ｃはストレート形状でなくテーパー形状になる。また、面粗さも大きく、熱影響が大きい。なお、図７中の符号１ｄは、荒加工により生じるスラッジを示している。
【００４６】
次いで、搬送装置４０によって、保持具３０をレーザー光遮断具３３および被加工物１とともに仕上げ加工装置２０側へ搬送する。
【００４７】
そして、図７（ｂ）に示すように、仕上げ加工装置２０から被加工物１に向けてウォータージェットレーザー２１、具体的には水柱２１ａおよびレーザー光２１ｂを照射し、荒加工された孔１ｃを１個ずつ仕上げ加工する。このとき、保持具３０により被加工物１の角度を調整して孔１ｃの向きをウォータージェットレーザー２１の照射方向に一致させる。
【００４８】
この仕上げ加工においては、図７（ｂ）の矢印Ｒ１のように保持具３０を回転させながら孔１ｃの拡大仕上げを行う。この保持具３０の回転は、図示しない回転機構によって行われる。
【００４９】
図７（ｂ）からわかるように、一旦、孔１ｃが貫通していれば水柱２１ａの衝突が少ないのでウォータージェットレーザー２１による加工が可能である。仕上げ加工された孔１ｃは、ウォータージェットレーザー２１の特性上、ストレート形状になり、面粗さも小さく、熱影響が小さい。以上により、被加工物１に対する複数個の孔１ｃの加工が完了する。
【００５０】
本実施形態によると、レーザー光遮断具３３を被加工物１の内部に挿入して荒加工および仕上げ加工を行うので、孔１ｃを通過したレーザー光１１、２１ｂはレーザー光遮断具３３に衝突して遮断される。このため、レーザー光１１、２１ｂによって被加工物１の非加工部位、すなわち孔１ｃ（加工対象）の延長上に位置している内壁部１ｅ（図５（ｂ）を参照）が加工されてしまうことを防止できる。
【００５１】
さらに、内壁部１ｅに配置されるレーザー光遮断具３３は円筒状に形成されているので、仕上げ加工時において、水柱２１ａが加工対象部位に滞留することなくレーザー光遮断具３３の内部空間３３ａを通じて排出される。換言すれば、レーザー光遮断具３３の内部空間３３ａは、孔１ｃに到達した水柱２１ａを排出する排出路としての役割を果たす。
【００５２】
このため、水柱２１ａが加工対象部位に滞留して加工効率が低下することを防止できるので、加工効率を向上させることができる。
【００５３】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、荒加工装置１０は、気中レーザー光１１を被加工物１に向けて照射することで孔１ｃを荒加工するが、本第２実施形態では、図８に示すように、荒加工装置１０は、ウォータージェットレーザー１２によって孔１ｃを荒加工する。
【００５４】
荒加工装置１０のウォータージェットレーザー１２の径（すなわち水柱１２ａの径）Ｄは、仕上げ加工装置２０のウォータージェットレーザー２１の径よりも大径になっている。すなわち、ウォータージェットレーザー１２の径Ｄが小さいとレーザーパワーが小さくしか入らないので被加工物１を貫通しないが、ウォータージェットレーザー１２の径Ｄが大径ならば被加工物１を貫通することができる。
【００５５】
例えば、ウォータージェットレーザー１２のレーザー光１２ｂとしてＹＡＧレーザーを用いた場合には、ウォータージェットレーザー１２の径Ｄ＝１００μｍなら厚さｔ＝０．３ｍｍの被加工物を貫通することができ、ウォータージェットレーザー１２の径Ｄ＝５０μｍなら厚さｔ＝０．１ｍｍの被加工物を貫通することができる。
【００５６】
一方、大径のウォータージェットレーザー１２によって加工された孔１ｃは真円度、円筒度等の加工精度が劣る。このため、仕上げ加工装置２０の小径のウォータージェットレーザー２１によって孔１ｃを仕上げ加工することで、真円度、円筒度等の加工精度を高精度にする。
【００５７】
因みに、要求精度が比較的低い場合には、大径のウォータージェットレーザー１２だけの一発仕上げ加工が可能である。
【００５８】
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、被加工物１に丸孔形状の孔１ｃを加工したが、本第２実施形態では、被加工物２にスリット形状の孔２ｃを加工する。
【００５９】
図９は、被加工物２を示す平面図および断面図である。図９（ｂ）の上下の矢印は、保持具６０にセットされた状態における基本的な上下方向を示している。
【００６０】
被加工物２は、サック形状を有しており、孔２ｃの加工時には開口部２ａが下方側を向いている。閉塞部２ｂには、スリット形状の孔２ｃが孔加工機によって加工される。
【００６１】
図示を省略しているが、孔加工機による孔２ｃの加工時には、被加工物２の開口部２ａから被加工物２の内部にレーザー光遮断具３３が挿入される。換言すれば、被加工物２のうち被加工部位である内壁部２ｅにレーザー光遮断具３３が配置される。
【００６２】
図１０は、被加工物２を保持する保持具６０等の模式図である。図１０では、図示の都合上、レーザー光遮断具３３および断面ハッチングを省略している。
【００６３】
保持具６０は、ウォータージェットレーザー２１の照射方向（具体的には上下方向）に対して被加工物２を傾斜させる傾斜機構を有している。具体的には、保持具６０は、搬送装置４０の台座４１に載せられる基台部６１と、被加工物２がセットされる可動部６２とを有し、可動部６２が基台部６１に対して所定方向（図１０の左右方向）に揺動するように構成されている。可動部６２は、アクチュエータ等の駆動手段によって駆動されるようになっている。
【００６４】
図１１は微細孔１ｃの加工工程を示す工程図である。まず、搬送装置４０の台座４１および保持具６０が荒加工装置１０側にある状態において、レーザー光遮断具３３を保持具６０にセットする。次いで、被加工物２を保持具６０にセットする。このとき、レーザー光遮断具３３が被加工物２の内部に挿入される。
【００６５】
次いで、保持具６０の傾斜機構を作動させて被加工物２を傾斜（揺動）させると同時に荒加工装置１０から被加工物２に向けて荒加工用レーザーである気中レーザー１１を照射し、被加工物２にスリット形状の孔２ｃを荒加工する。
【００６６】
次いで、搬送装置４０によって、保持具６０をレーザー光遮断具３３および被加工物２とともに仕上げ加工装置２０側へ搬送する。
【００６７】
そして、仕上げ加工装置２０から被加工物１に向けてウォータージェットレーザー２１、具体的には水柱２１ａおよびレーザー光２１ｂを照射し、荒加工されたスリット孔２ｃを仕上げ加工する。このとき、保持具６０により被加工物２を傾斜（揺動）させるとともに、保持具６０を水平移動させながらスリット孔２ｃの拡大仕上げを行う。保持具６０の水平移動は、図示しない移動機構によって行われる。以上により、被加工物２に対するスリット孔２ｃの加工が完了する。
【００６８】
図１２（ａ）は本実施形態におけるスリット孔２ｃの加工過程を説明する模式図である。図１２（ｂ）は被加工物２を傾斜させず、水平方向の平行移動のみによってスリット孔２ｃを加工する場合におけるスリット孔２ｃの加工過程を説明する模式図である。
【００６９】
一般的に、レーザーパワーは、被加工物２の表面から被加工物２の深潭に向かうにつれて減衰する。このため、適切な入力値であっても実加工上のレーザーパワー値は、被加工物２の深潭では被加工物２の表面に比べ小さくなる（表面＞深潭）。
【００７０】
しかるに、図１２（ｂ）のごとく被加工物２を傾斜させず、水平方向の平行移動のみによってスリット孔２ｃを加工する場合には、レーザー移動速度（相対速度）Ｖは被加工物２の表面と深潭とで同一になる。
【００７１】
すなわち、被加工物２の深潭近辺ではレーザーパワーが減衰している状態にも関わらずレーザー移動速度Ｖは被加工物２の表面と同一である。このため、被加工物２の深潭近辺では加工能力が追従しない結果となって面粗度が悪化する（荒い）。
【００７２】
これに対し、図１２（ａ）のごとく被加工物２を傾斜させてスリット孔２ｃを加工する場合には、被加工物２の深潭では被加工物２の表面に比べてレーザー移動速度Ｖが遅くなる（小さくなる）ので、レーザーパワーが減衰している状態（弱パワー値）であっても良好に加工できる。さらに、図１２（ａ）からわかるように被加工物２の深潭ではレーザー光が幾重にも重なり合うこととなるので、加工面の品質向上に寄与することができる。
【００７３】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、本発明のレーザー加工装置およびレーザー加工方法を、燃料噴射弁の噴孔の加工に適用したが、これに限定されることなく、例えばマイクロミスト発生器のミスト噴出孔や、加湿器の噴霧孔等に本発明を広く適用可能である。
【００７４】
また、上記各実施形態では、レーザー光遮断具３３の形状は円筒状になっているが、これに限定されるものではなく、孔を通過したレーザー光を遮断することができ、かつ孔に到達した水柱を排出する排出路を有する形状であれば、他の種々の形状を採用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１ 被加工物
１ｃ 孔
１ｅ 内壁部（非加工部位）
２１ａ 水柱（液体）
２１ｂ レーザー光
２２ ノズル
２６ レーザーヘッド
３０ 保持具
３３ レーザー光遮断具
３３ａ 排出路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象となる孔（１ｃ、２ｃ）の延長上に非加工部位（１ｅ、２ｅ）が位置している被加工物（１、２）に加工を行うレーザー加工装置であって、
前記孔（１ｃ、２ｃ）に向けて液体（２１ａ）を噴射するノズル（２２）と、
前記孔（１ｃ、２ｃ）に向けて噴射される前記液体（２１ａ）の内部に前記レーザー光（２１ｂ）を照射するレーザーヘッド（２６）と、
前記被加工物（１、２）を保持する保持具（３０、６０）と、
前記非加工部位（１ｅ、２ｅ）に配置され、前記孔（１ｃ、２ｃ）を通過した前記レーザー光（２１ｂ）を遮断するレーザー光遮断具（３３）とを備え、
前記レーザー光遮断具（３３）には、前記孔（１ｃ、２ｃ）に到達した前記液体（２１ａ）を排出する排出路（３３ａ）が設けられていることを特徴とするレーザー加工装置。
【請求項２】
前記排出路（３３ａ）の断面積は、前記ノズル（２２）の出口面積よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工装置。
【請求項３】
前記保持具（３０）は、前記液体（２１ａ）の噴射方向に対する前記被加工物（１）および前記レーザー光遮断具（３３）の角度を調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザー加工装置。
【請求項４】
加工対象となる孔（１ｃ、２ｃ）の延長上に非加工部位（１ｅ、２ｅ）が位置している被加工物（１、２）を、前記被加工物（１、２）に向けて噴射される液体（２１ａ）と、前記液体（２１ａ）の内部に照射されるレーザー光（２１ｂ）とによって加工するレーザー加工方法であって、
前記孔（１ｃ、２ｃ）に到達した前記液体（２１ａ）を排出する排出路（３３ａ）が設けられたレーザー光遮断具（３３）を前記非加工部位（１ｅ、２ｅ）に配置し、
前記孔（１ｃ、２ｃ）に向けて前記液体（２１ａ）を噴射すると同時に、前記液体（２１ａ）の内部に前記レーザー光（２１ｂ）を照射することを特徴とするレーザー加工方法。
【請求項５】
前記ノズル（２２）から前記液体（２１ａ）が噴射され且つ前記レーザーヘッド（２６）から前記レーザー光（２１ｂ）が照射されているときに前記被加工物（２）および前記レーザー光遮断具（３３）を前記液体（２１ａ）の噴射方向に対して揺動させることによって前記孔（２ｃ）をスリット形状に加工することを特徴とする請求項４に記載のレーザー加工方法。
【請求項１】
加工対象となる孔（１ｃ、２ｃ）の延長上に非加工部位（１ｅ、２ｅ）が位置している被加工物（１、２）に加工を行うレーザー加工装置であって、
前記孔（１ｃ、２ｃ）に向けて液体（２１ａ）を噴射するノズル（２２）と、
前記孔（１ｃ、２ｃ）に向けて噴射される前記液体（２１ａ）の内部に前記レーザー光（２１ｂ）を照射するレーザーヘッド（２６）と、
前記被加工物（１、２）を保持する保持具（３０、６０）と、
前記非加工部位（１ｅ、２ｅ）に配置され、前記孔（１ｃ、２ｃ）を通過した前記レーザー光（２１ｂ）を遮断するレーザー光遮断具（３３）とを備え、
前記レーザー光遮断具（３３）には、前記孔（１ｃ、２ｃ）に到達した前記液体（２１ａ）を排出する排出路（３３ａ）が設けられていることを特徴とするレーザー加工装置。
【請求項２】
前記排出路（３３ａ）の断面積は、前記ノズル（２２）の出口面積よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工装置。
【請求項３】
前記保持具（３０）は、前記液体（２１ａ）の噴射方向に対する前記被加工物（１）および前記レーザー光遮断具（３３）の角度を調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザー加工装置。
【請求項４】
加工対象となる孔（１ｃ、２ｃ）の延長上に非加工部位（１ｅ、２ｅ）が位置している被加工物（１、２）を、前記被加工物（１、２）に向けて噴射される液体（２１ａ）と、前記液体（２１ａ）の内部に照射されるレーザー光（２１ｂ）とによって加工するレーザー加工方法であって、
前記孔（１ｃ、２ｃ）に到達した前記液体（２１ａ）を排出する排出路（３３ａ）が設けられたレーザー光遮断具（３３）を前記非加工部位（１ｅ、２ｅ）に配置し、
前記孔（１ｃ、２ｃ）に向けて前記液体（２１ａ）を噴射すると同時に、前記液体（２１ａ）の内部に前記レーザー光（２１ｂ）を照射することを特徴とするレーザー加工方法。
【請求項５】
前記ノズル（２２）から前記液体（２１ａ）が噴射され且つ前記レーザーヘッド（２６）から前記レーザー光（２１ｂ）が照射されているときに前記被加工物（２）および前記レーザー光遮断具（３３）を前記液体（２１ａ）の噴射方向に対して揺動させることによって前記孔（２ｃ）をスリット形状に加工することを特徴とする請求項４に記載のレーザー加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１４００３６（Ｐ２０１１−１４００３６Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３３８（Ｐ２０１０−１３３８）
【出願日】平成２２年１月６日（２０１０．１．６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月６日（２０１０．１．６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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