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2011 Fiscal Year Annual Research Report

ガラスの高付加価値化を実現する新しいレーザ微細加工法に関する研究

Research Project

Project/Area Number 21360058
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

池野 順一  埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10184441)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渋谷 秀雄  埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (80303709)
Keywordsレーザ加工 / 微細加工 / 精密部品加工 / マイクロナノ加工 / ガラス / 溝加工 / 成形加工 / レーザマーキング
Research Abstract

ガラスは耐熱性、耐薬品性、光学、電気、機械など優れた特性を有し、広い分野で使用される重要な材料である。現在、IT製品などの高機能化、複雑化に伴い、ガラスの微細加工が益々重要となり、今まで不可能であった加工についても要求されるようになった。そこで、本研究ではガラスを加工対象とした3つのこれまでにない新たなレーザ微細加工を提案し、その実現を目指して3年間の研究を行った。
1)3次元割断によるレーザ微細鏡面溝創成法
2)ガラス箔の3次元精密微細成形加工法
3)コロイド凝集制御による微細領域着色加工法
1)の3次元割断によるレーザ微細鏡面溝創成法の開発では、結晶化ガラスがレーザ光線によって非晶質に変化すると線膨張係数が一桁大きくなることから、レーザ照射部のみが膨張し母材から剥離、割断され3次元鏡面溝の創成に成功した。2)のガラス箔の3次元精密微細成形法の開発では、レーザ光線によるガラス箔の圧縮熱応力を利用することで、分解能の高い微小曲げが可能であり、コイルや局面創成、針形状創成など様々な形状に成形できることに成功した。3)のコロイド凝集制御による微細領域着色加工法の開発では、ガラス状の金薄膜にレーザ光線を照射することで、光エネルギーが熱エネルギーに変換され、金薄膜が凝集分離してナノ粒子を形成することがわかった。さらにレーザ出力を変化させることで、凝集規模を制御することができ、10nmのナノ粒子から100nm以上のナノ粒子を形成することができた。ナノ粒子は表面プラズモンによって発色することから、10nmの粒子では赤色、70nmの粒子では青色、100nm以上の粒子では黄色の発色に成功した。これら3つの新しいレーザ加工を可能にする加工システムのハード、ソフトの構築を期間内に終了することができた。

  • Research Products

    (19 results)

All 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (9 results)

  • [Journal Article] レーザ異種金属接合に関する研究-ステンレス鋼と銅の突き合わせ接合-2011

    • Author(s)
      佐々木淳, 池野順一
    • Journal Title

      砥粒加工学会誌

      Volume: 56 Pages: 348-353

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Laser Butt Welding of Brass and Stainless Steel2011

    • Author(s)
      Makoto SASAKI, Junichi IKENO
    • Journal Title

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      Volume: 5 Pages: 347-357

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 表面プラズモンを利用したレーザカラーマーキング法の研究2012

    • Author(s)
      菅原大祐, 竹内智浩, 森貴章, 池野順一, 森田恭隆, 朝岡淳一, 野崎喜敬, 多幡能徳
    • Organizer
      精密工学会
    • Place of Presentation
      東京(東洋大学)
    • Year and Date
      2012-03-14
  • [Presentation] レーザ加工の新たな可能性について2012

    • Author(s)
      池野順一
    • Organizer
      (社)砥粒加工学会 先端加工フォーラムとやま2012
    • Place of Presentation
      富山(富山大学)
    • Year and Date
      2012-03-09
  • [Presentation] ガラスの高付加価値化を実現するレーザ微細加工2011

    • Author(s)
      池野順一
    • Organizer
      レーザ加工学会
    • Place of Presentation
      東京(東京大学)
    • Year and Date
      2011-12-05
  • [Presentation] 銀ナノワイヤ透明導電性膜のレーザ絶縁処理に関する研究(第二報)2011

    • Author(s)
      水川健, 池野順一, 松尾利香, 国司洋介, 鈴木秀樹
    • Organizer
      精密工学会
    • Place of Presentation
      石川(金沢大学)
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] ナノ粒子を用いたレーザカラーマーキング法の研究2011

    • Author(s)
      池野順一
    • Organizer
      精密工学会
    • Place of Presentation
      石川(金沢大学)
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] レーザカラーマーキングに関する研究2011

    • Author(s)
      森貴章, 池野順一
    • Organizer
      砥粒加工学会
    • Place of Presentation
      愛知(中部大学)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] レーザ微細加工2011

    • Author(s)
      池野順一
    • Organizer
      オプトメカトロニクス協会
    • Place of Presentation
      埼玉(埼玉大学)
    • Year and Date
      2011-07-13
  • [Book] マイクロ・ナノ領域の超精密技術2011

    • Author(s)
      分筆:池野順一
    • Total Pages
      370
    • Publisher
      オーム社
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 異種金属接合方法2012

    • Inventor(s)
      池野順一
    • Industrial Property Rights Holder
      埼玉大学
    • Industrial Property Number
      特許, 2012-000566
    • Filing Date
      2012-01-05
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 異種金属の突合せ接合方法2012

    • Inventor(s)
      池野順一
    • Industrial Property Rights Holder
      埼玉大学
    • Industrial Property Number
      特許, 2012-000565
    • Filing Date
      2012-01-05
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 単結晶基板の製造方法、単結晶基板、および、内部改質層形成単結晶部材の製造方法2012

    • Inventor(s)
      池野順一
    • Industrial Property Rights Holder
      埼玉大学
    • Industrial Property Number
      特許, 2012-020222
    • Filing Date
      2012-02-01
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 基板及び基板加工方法2012

    • Inventor(s)
      池野順一
    • Industrial Property Rights Holder
      埼玉大学
    • Industrial Property Number
      特許, 2012-020067
    • Filing Date
      2012-02-01
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 単結晶加工部材およびその製造方法2012

    • Inventor(s)
      池野順一
    • Industrial Property Rights Holder
      埼玉大学
    • Industrial Property Number
      特許, 2012-020346
    • Filing Date
      2012-02-01
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 基板加工方法及び基板加工装置2012

    • Inventor(s)
      池野順一
    • Industrial Property Rights Holder
      埼玉大学
    • Industrial Property Number
      特許, 2012-023333
    • Filing Date
      2012-02-01
  • [Patent(Industrial Property Rights)] レーザーを用いた導電パターン形成方法及びその方法に用いる組成物2011

    • Inventor(s)
      池野順一
    • Industrial Property Rights Holder
      埼玉大学
    • Industrial Property Number
      特許, 2011-138119
    • Filing Date
      2011-06-22
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 透明導電膜及びこれを用いた導電性基板2011

    • Inventor(s)
      池野順一
    • Industrial Property Rights Holder
      埼玉大学
    • Industrial Property Number
      特許, 2011-198488
    • Filing Date
      2011-09-12
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 面光源装置用導光体の製造方法2011

    • Inventor(s)
      池野順一
    • Industrial Property Rights Holder
      埼玉大学
    • Industrial Property Number
      特許, 2011-271290
    • Filing Date
      2011-12-12

URL: 

Published: 2013-06-26  

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