超短パルスレーザのリーディングカンパニー　受託加工と装置開発の両輪でレーザの可能性を追求する――株式会社リプス・ワークス 

「熱で焼かない」超短パルスレーザのリーディングカンパニー 

超短パルスレーザ――それは従来のレーザを用いて素材を熱で焼き切る工法とは全く異なるものだ。アブレーション工法と呼ばれ、熱によって材料を焼き切るのではなく、光によって固体から気体に昇華することで材料が除去される。極めて短時間のため、熱の影響を極力受けずに加工が可能となるのだ。熱ダレや焦げもない。工具を使用しない非接触加工であるため、工具の摩耗もなく、欠けや変形、バリも少ない。ガラス、樹脂、セラミックス、ゴム、複合材、金属など、さまざまな材料の特性にとらわれずに加工ができる。 

光のピークパワーが高いため、これまでのレーザでは難しかった透明なガラスや樹脂の加工も可能だ。複雑な形状、微細加工にも適している。LIPSS (Laser-Induced Periodic Surface Structures：レーザ誘起周期表面構造)と呼ばれる、ナノオーダの加工をはじめ、レーザ照射によって、材料表面にナノ～マイクロメートルサイズの規則的な凹凸構造を形成する技術によって表面改質や機能性の付与、パターニングも可能となる。 

日本で唯一、この先進的な超短パルスレーザに特化した企業。それが株式会社「リプス・ワークス(lps works)」だ。その社名はLaser Process Solutionの頭文字から取られている。レーザで顧客の悩み事を解決する。受託加工だけでなく、装置の開発・製造までを含めたトータルソリューションを提供している。 

創業は2009年。加工に使用できる産業用超短パルスレーザ発振器メーカも世界に２～３社しか存在しておらず、その発振器を搭載できる設備もない。超短パルスレーザの特性も知られていなければ、適切な加工条件など誰も分からない。そうした黎明期に生まれたのがリプス・ワークスなのだ。そして今もレーザ技術の最先端を走り続けている。 

フォトリソグラフィ ・集束イオンビーム（FIB） 代替も
装置開発力が生み出す、多彩な超短パルスレーザ加工

リプス・ワークスの強みは、全て自社開発の装置を用いた受託加工を行っていることだ。超短パルスレーザを知り尽くしているからこそ顧客ニーズ・用途に応じた多彩な加工プログラムを提供できる。パルス幅はピコ秒とフェムト秒の装置をそれぞれ複数台保有。波長も SHG と IR の二種類取り揃えている。特徴的なものを挙げると、ロールの外周に加工ができる円筒外周加工機や、円筒の内面にもレーザ加工を施せる専用機もラインナップされているのだ。 

穴の種類も通常のテーパ穴だけでなく、ストレート穴や逆テーパ穴などさまざまな加工に対応。レーザ技術でよく想起されるような半導体のVia加工などに留まらず、バイオ・医療分野におけるマイクロ流路や微細突起といった微細加工。さらにテクスチャリングによるトライボロジー、吸着、光学特性付与なども可能だ。通常はエッチングなどで行われるこれらの加工も、レーザならばパターンを変えて試作品を作成することが容易なため、試作検討段階や形状最適化支援などさまざまな利用方法の提案を行っている。現在は微細溝幅1μmレベルを目指して技術開発を行っており、更なる微細領域に挑戦している。

レーザの新たな用途としてリプス・ワークスが提案しているのは限度見本や試験片の製作だ。レーザで程度を変えつつ小さな傷をつけることで通常では再現不可だった不良や故障の再現が可能となる。たとえば傷はどの程度であれば強度的に問題が発生するのかという検証を行えば、限度見本を作ることができるというわけだ。 

超短パルスレーザは薄いもの、浅い溝を得意とする一方で、厚いもの、深いものは時間がかかってしまうというデメリットがある。だが同社ならば顧客ニーズに応じた装置を選定し、加工技術から提案してくれる。多彩な提案・実現が可能なのも、同社が受託加工のみならず装置のオーダーメイド対応まで含めて両輪で事業を展開しているからこそ。日本におけるレーザ技術を常に最前線でけん引し続けているのだ。 

豊富なノウハウでレーザ加工機のみならず「加工技術」を開発 

受託加工では超短パルスレーザでの加工が主となっているが、装置開発においては熱を使った通常のレーザ加工装置にも対応している。基本的にはオーダーメイドで顧客仕様に沿って装置の設計・製造を行っているものの、仕様が明確になっていない顧客も多い。過去の実績をベースにしたプラットフォームを提示しながら、仕様の作り込みを行っていく。受託加工の経験から蓄積されたノウハウで、同社が伴走しながら加工技術の開発までも行う。専用機化することでよりピンポイントに機能を絞り込み、汎用機よりもコストを抑えることも可能となる。 

リプス・ワークスではレーザ発振器のメーカにこだわりはない。どのメーカにも対応可能だ。既に顧客が所有している設備を生かし、稼働していない時間のタイムシェアをすることでレーザ発振器の稼働時間を上げることができる。フレキシブルに対応できる制御技術も強みなのだ。ファイバーレーザの切断機や大型のパイプ加工機、多軸ロボットと高精度ステージの組み合わせでさまざまな角度からレーザを照射できる装置など、微細加工にこだわらず実績は多彩。省サイズのニーズや、メイドインジャパンの装置で行いたいなど、さまざまな要望が同社に寄せられる。レーザ加工機の周辺に必要なワークのハンドリングや情報システム、検査など製造に必要なさまざまな工程をトータルで提案できる。「これまでは微細加工というワードに引っ張られていましたが、どこに付加価値の高いアプリケーションが眠っているかはわかりません。今後は微細加工の追及に加え、さまざまな業界にレーザ技術を広めていきたいですね」レーザ技術が日本の製造業を照らす、大きな光になる。リプス・ワークスが目指すのはそんな未来だ。