特許 6044577 レーザ加工装置、加工データ作成装置、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6044577

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】レーザ加工装置、加工データ作成装置、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/082 20140101AFI20161206BHJP

   H01S 3/093 20060101ALI20161206BHJP

   H01S 3/00 20060101ALI20161206BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/082

   H01S3/093

   H01S3/00 B

【請求項の数】4

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-74318(P2014-74318)

(22)【出願日】2014年3月31日

(65)【公開番号】特開2015-196168(P2015-196168A)

(43)【公開日】2015年11月9日

【審査請求日】2015年3月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000992

【氏名又は名称】特許業務法人ネクスト

(72)【発明者】

【氏名】杉本 裕司

【審査官】 青木 正博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２５３０９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３８８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−００７４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２９７４６９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／００−２６／７０

Ｈ０１Ｓ ３／００

Ｈ０１Ｓ ３／０９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

励起光を出射する励起用半導体レーザと、
レーザ媒質を有し、前記励起用半導体レーザから出射された前記励起光を受光することにより前記レーザ媒質が励起されて、パルスレーザを発振すると共に、前記パルスレーザを発振しない前記励起光の最大出力値である出力閾値より高い出力の励起光を受光すれば、前記励起光の出力に対応するパルスレーザを発振するよう構成されたレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から発振された前記パルスレーザを加工対象物に走査する走査部と、
前記パルスレーザの加工位置を含む加工情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された加工情報に基づいて、前記走査部が待機位置から加工開始位置に移動するまでに要する移動時間を算出する第１算出手段と、
前記第１算出手段によって算出された前記移動時間に基づいて、前記出力閾値以下の予備励起光を前記励起用半導体レーザに出力させる期間である予備励起期間を算出する第２算出手段と、
前記走査部が前記待機位置から前記加工開始位置に移動する際に、前記第２算出手段によって算出された前記予備励起期間にて、前記予備励起光を前記励起用半導体レーザに出力させ、
前記走査部が前記加工開始位置から移動する際に、前記出力閾値より高い前記励起光を前記励起用半導体レーザに出力させる出力手段と、を備え、
前記第２算出手段は、
前記レーザ発振器から前記加工開始位置にて所定の出力の前記パルスレーザを発振させるために必要な最小予備励起期間以上の前記予備励起期間を算出し、
前記第２算出手段は、
前記最小予備励起期間より前記移動時間が短いか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記移動時間が短いと判断されたことに応じて、前記最小予備励起期間を前記予備励起期間として算出する第３算出手段と、を備えること、
を特徴とするレーザ加工装置。

【請求項2】

請求項１に記載するレーザ加工装置であって、
前記第２算出手段は、
前記判断手段によって前記移動時間が短くないと判断されたことに応じて、前記予備励起期間を拡張する前記拡張予備励起期間に前記最小予備励起期間を加算した期間を前記予備励起期間として算出する第４算出手段を備えること、
を特徴とするレーザ加工装置。

【請求項3】

レーザ加工装置を制御するための加工データを作成する加工データ作成装置であって、
前記レーザ加工装置は、
励起光を出射する励起用半導体レーザと、
レーザ媒質を有し、前記励起用半導体レーザから出射された前記励起光を受光することにより前記レーザ媒質が励起されて、パルスレーザを発振すると共に、前記パルスレーザを発振しない前記励起光の最大出力値である出力閾値より高い出力の励起光を受光すれば、前記励起光の出力に対応するパルスレーザを発振するよう構成されたレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から発振された前記パルスレーザを加工対象物に走査する走査部と、を備え、
当該加工データ作成装置は、
前記パルスレーザの加工位置を含む加工情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された加工情報に基づいて、前記走査部が待機位置から加工開始位置に移動するまでに要する移動時間を算出する第１算出手段と、
前記第１算出手段によって算出された前記移動時間に基づいて、前記出力閾値以下の予備励起光を前記励起用半導体レーザに出力させる期間である予備励起期間を算出する第２算出手段と、
前記走査部が前記待機位置から前記加工開始位置に移動する際に、前記第２算出手段によって算出された前記予備励起期間にて、前記出力閾値以下の予備励起光を前記励起用半導体レーザに出力させ、
前記走査部が前記加工開始位置から移動する際に、前記出力閾値より高い前記励起光を前記励起用半導体レーザに出力させるための加工データを作成する加工データ作成手段と、を備え、
前記第２算出手段は、
前記レーザ発振器から前記加工開始位置にて所定の出力の前記パルスレーザを発振させるために必要な最小予備励起期間以上の前記予備励起期間を算出し、
前記第２算出手段は、
前記最小予備励起期間より前記移動時間が短いか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記移動時間が短いと判断されたことに応じて、前記最小予備励起期間を前記予備励起期間として算出する第３算出手段と、を備えること、
を特徴とする加工データ作成装置。

【請求項4】

レーザ加工装置を制御するコンピュータに実行されるプログラムであって、
前記レーザ加工装置は、
励起光を出射する励起用半導体レーザと、
レーザ媒質を有し、前記励起用半導体レーザから出射された前記励起光を受光することにより前記レーザ媒質が励起されて、パルスレーザを発振すると共に、前記パルスレーザを発振しない前記励起光の最大出力値である出力閾値より高い出力の励起光を受光すれば、前記励起光の出力に対応するパルスレーザを発振するよう構成されたレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から発振された前記パルスレーザを加工対象物に走査する走査部と、を備え、
当該プログラムは、
前記パルスレーザの加工位置を含む加工情報を取得する取得処理と、
前記取得処理によって取得された加工情報に基づいて、前記走査部が待機位置から加工開始位置に移動するまでに要する移動時間を算出する第１算出処理と、
前記第１算出処理によって算出された前記移動時間に基づいて、前記出力閾値以下の予備励起光を前記励起用半導体レーザに出力させる期間である予備励起期間を算出する第２算出処理と、
前記走査部が前記待機位置から前記加工開始位置に移動する際に、前記第２算出処理によって算出された前記予備励起期間にて、前記出力閾値以下の予備励起光を前記励起用半導体レーザに出力させ、
前記走査部が前記加工開始位置から移動する際に、前記出力閾値より高い前記励起光を前記励起用半導体レーザに出力させる出力処理と、を備え、
前記第２算出処理は、
前記レーザ発振器から前記加工開始位置にて所定の出力の前記パルスレーザを発振させるために必要な最小予備励起期間以上の前記予備励起期間を算出し、
前記第２算出処理は、
前記最小予備励起期間より前記移動時間が短いか否かを判断する判断処理と、
前記判断処理によって前記移動時間が短いと判断されたことに応じて、前記最小予備励起期間を前記予備励起期間として算出する第３算出処理と、を備えること、
を特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ発振器を駆動制御するレーザ加工装置、レーザ加工装置を制御するための加工データを作成する加工データ作成装置、及びプログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、加工対象物にレーザ光により加工するレーザ加工装置の技術に関し種々提案されている。例えば、特許文献１に、レーザマーキング装置は、印字信号よりも小さいデューティ比を有し、これに基づいた印加電圧がレーザ発振を生じるための閾値電圧より小さくなるような予備信号をレーザ発振がオフの状態にレーザ発振器に出力するレーザマーキング装置が開示されている。これによって、レーザ出力の立ちあがりを急峻にすることができる。その結果、文字の書き始めが途中と比べてくっきり（濃く）印字することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００―２２２５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、この予備信号の出力期間が長いと、立ちあがりが急峻となるが、印字の動作が開始してからの印字時間が長くなってしまう。逆に、予備信号の出力期間が短いと、立ちあがりがゆっくりとなってしまうという問題点があった。

【0005】

そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、レーザ発振器によるレーザ加工の印字品質を向上させることができ、かつ、印字時間が長くならないレーザ加工装置、レーザ加工装置を制御する加工データを作成する加工データ作成装置、及びプログラムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この課題を解決するためになされた請求項１に係る発明は、レーザ加工装置であって、励起光を出射する励起用半導体レーザと、レーザ媒質を有し、前記励起用半導体レーザから出射された前記励起光を受光することにより前記レーザ媒質が励起されて、パルスレーザを発振すると共に、前記パルスレーザを発振しない前記励起光の最大出力値である出力閾値より高い出力の励起光を受光すれば、前記励起光の出力に対応するパルスレーザを発振するよう構成されたレーザ発振器と、前記レーザ発振器から発振された前記パルスレーザを加工対象物に走査する走査部と、前記パルスレーザの加工位置を含む加工情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された加工情報に基づいて、前記走査部が待機位置から加工開始位置に移動するまでに要する移動時間を算出する第１算出手段と、前記第１算出手段によって算出された前記移動時間に基づいて、前記出力閾値以下の予備励起光を前記励起用半導体レーザに出力させる期間である予備励起期間を算出する第２算出手段と、前記走査部が前記待機位置から前記加工開始位置に移動する際に、前記第２算出手段によって算出された前記予備励起期間にて、前記予備励起光を前記励起用半導体レーザに出力させ、前記走査部が前記加工開始位置から移動する際に、前記出力閾値より高い前記励起光を前記励起用半導体レーザに出力させる出力手段と、を備え、前記第２算出手段は、前記レーザ発振器から前記加工開始位置にて所定の出力の前記パルスレーザを発振させるために必要な最小予備励起期間以上の前記予備励起期間を算出し、前記第２算出手段は、前記最小予備励起期間より前記移動時間が短いか否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって前記移動時間が短いと判断されたことに応じて、前記最小予備励起期間を前記予備励起期間として算出する第３算出手段と、を備えること、を特徴とする。

【0008】

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載するレーザ加工装置であって、前記第２算出手段は、前記判断手段によって前記移動時間が短くないと判断されたことに応じて、前記予備励起期間を拡張する前記拡張予備励起期間に前記最小予備励起期間を加算した期間を前記予備励起期間として算出する第４算出手段を備えること、を特徴とする。

【0009】

また、請求項３に係る発明は、レーザ加工装置を制御するための加工データを作成する加工データ作成装置であって、前記レーザ加工装置は、励起光を出射する励起用半導体レーザと、レーザ媒質を有し、前記励起用半導体レーザから出射された前記励起光を受光することにより前記レーザ媒質が励起されて、パルスレーザを発振すると共に、前記パルスレーザを発振しない前記励起光の最大出力値である出力閾値より高い出力の励起光を受光すれば、前記励起光の出力に対応するパルスレーザを発振するよう構成されたレーザ発振器と、前記レーザ発振器から発振された前記パルスレーザを加工対象物に走査する走査部と、を備え、当該加工データ作成装置は、前記パルスレーザの加工位置を含む加工情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された加工情報に基づいて、前記走査部が待機位置から加工開始位置に移動するまでに要する移動時間を算出する第１算出手段と、前記第１算出手段によって算出された前記移動時間に基づいて、前記出力閾値以下の予備励起光を前記励起用半導体レーザに出力させる期間である予備励起期間を算出する第２算出手段と、前記走査部が前記待機位置から前記加工開始位置に移動する際に、前記第２算出手段によって算出された前記予備励起期間にて、前記出力閾値以下の予備励起光を前記励起用半導体レーザに出力させ、前記走査部が前記加工開始位置から移動する際に、前記出力閾値より高い前記励起光を前記励起用半導体レーザに出力させるための加工データを作成する加工データ作成手段と、を備え、前記第２算出手段は、前記レーザ発振器から前記加工開始位置にて所定の出力の前記パルスレーザを発振させるために必要な最小予備励起期間以上の前記予備励起期間を算出し、前記第２算出手段は、前記最小予備励起期間より前記移動時間が短いか否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって前記移動時間が短いと判断されたことに応じて、前記最小予備励起期間を前記予備励起期間として算出する第３算出手段と、を備えること、を特徴とする。

【0010】

また、請求項４に係る発明は、レーザ加工装置を制御するコンピュータに実行されるプログラムであって、前記レーザ加工装置は、励起光を出射する励起用半導体レーザと、レーザ媒質を有し、前記励起用半導体レーザから出射された前記励起光を受光することにより前記レーザ媒質が励起されて、パルスレーザを発振すると共に、前記パルスレーザを発振しない前記励起光の最大出力値である出力閾値より高い出力の励起光を受光すれば、前記励起光の出力に対応するパルスレーザを発振するよう構成されたレーザ発振器と、前記レーザ発振器から発振された前記パルスレーザを加工対象物に走査する走査部と、を備え、当該プログラムは、前記パルスレーザの加工位置を含む加工情報を取得する取得処理と、前記取得処理によって取得された加工情報に基づいて、前記走査部が待機位置から加工開始位置に移動するまでに要する移動時間を算出する第１算出処理と、前記第１算出処理によって算出された前記移動時間に基づいて、前記出力閾値以下の予備励起光を前記励起用半導体レーザに出力させる期間である予備励起期間を算出する第２算出処理と、前記走査部が前記待機位置から前記加工開始位置に移動する際に、前記第２算出処理によって算出された前記予備励起期間にて、前記出力閾値以下の予備励起光を前記励起用半導体レーザに出力させ、前記走査部が前記加工開始位置から移動する際に、前記出力閾値より高い前記励起光を前記励起用半導体レーザに出力させる出力処理と、を備え、前記第２算出処理は、前記レーザ発振器から前記加工開始位置にて所定の出力の前記パルスレーザを発振させるために必要な最小予備励起期間以上の前記予備励起期間を算出し、前記第２算出処理は、前記最小予備励起期間より前記移動時間が短いか否かを判断する判断処理と、前記判断処理によって前記移動時間が短いと判断されたことに応じて、前記最小予備励起期間を前記予備励起期間として算出する第３算出処理と、を備えること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

すなわち、請求項１に係る発明であるレーザ加工装置では、走査部が待機位置から加工開始位置に移動するまでに要する移動時間に基づいて、予備励起期間を算出する。さらに、走査部が待機位置から加工開始位置に移動する際に、その算出された予備励起期間にて、出力閾値以下の予備励起光を励起用半導体レーザに出力させる。
つまり、請求項１に係る発明であるレーザ加工装置では、出力閾値以下の予備励起光を励起用半導体レーザに出力させる時間として、走査部が待機位置から加工開始位置に移動する時間に応じて、予備励起期間を拡張することができる。移動時間が最小予備励起期間より短い場合でも、少なくとも最小予備励起期間で、予備励起光を励起用半導体レーザに出力するため、立ちあがりが急峻になり、レーザ加工の印字品質を向上させることができる。また、移動時間が最小予備励起期間より長い場合でも、走査部が待機位置から加工開始位置に移動する時間内に、予備励起期間が収まるため、印字時間が長くなることを防ぐことができる。

【0012】

また、請求項１に係る発明であるレーザ加工装置では、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力のパルスレーザを発振させるために必要な予備励起期間（最小予備励起期間）より移動時間が短い場合には、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力の前記パルスレーザを発振させるために必要な予備励起期間（最小予備励起期間）を予備励起期間として算出する。
つまり、請求項１に係る発明であるレーザ加工装置では、少なくとも、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力のパルスレーザを発振させるために必要な予備励起期間（最小予備励起期間）を予備励起期間として確保する。よって、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力のパルスレーザを発振させることができる。その結果、最低印字品質を保証するレーザ発振器出力の立上り特性を得る場合でも、レーザ発振器から発振されるパルスレーザの立ちあがりを急峻にすることができる。

【0013】

また、請求項２に係る発明であるレーザ加工装置では、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力のパルスレーザを発振させるために必要な予備励起期間（最小予備励起期間）より移動時間が短くない場合には、移動時間を予備励起期間として算出する。
つまり、請求項２に係る発明であるレーザ加工装置では、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力の前記パルスレーザを発振させるために必要な予備励起期間（最小予備励起期間）以上の長い時間（拡張予備励起期間＋最小予備励起期間）を予備励起期間として確保する。よって、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力のパルスレーザを発振させることができる。その結果、最低印字品質を保証するレーザ発振器出力の立上り特性を得る場合でも、レーザ発振器から発振されるパルスレーザの立ちあがりを急峻にすることができる。

【0014】

また、請求項３に係る発明である加工データ作成装置では、レーザ加工装置を制御するための加工データを以下のようにして作成する。走査部が待機位置から加工開始位置に移動するまでに要する移動時間に基づいて、最小予備励起期間に対し、予備励起期間を拡張する拡張予備励起期間を算出し、予備励起期間を最小予備励起期間と拡張予備励起期間に基づいて算出する。さらに、走査部が待機位置から加工開始位置に移動する際に、その算出された予備励起期間にて、出力閾値以下の予備励起光を励起用半導体レーザに出力させるための加工データを作成する。
つまり、請求項３に係る発明である加工データ作成装置では、レーザ加工装置を制御するための加工データを作成すると、レーザ加工装置に対し、出力閾値以下の予備励起光を励起用半導体レーザに出力させる時間として、走査部が待機位置から加工開始位置に移動する時間に応じて、予備励起期間を拡張することができる。移動時間が最小予備励起期間より短い場合でも、少なくとも最小予備励起期間で、予備励起光を励起用半導体レーザに出力するため、立ちあがりが急峻になり、レーザ加工の印字品質を向上させることができる。また、移動時間が最小予備励起期間より長い場合でも、走査部が待機位置から加工開始位置に移動する時間内に、予備励起期間が収まるため、印字時間が長くなることを防ぐことができる。
さらに、請求項３に係る発明である加工データ作成装置では、レーザ加工装置を制御するための加工データを以下のようにして作成する。レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力のパルスレーザを発振させるために必要な予備励起期間（最小予備励起期間）より移動時間が短い場合には、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力の前記パルスレーザを発振させるために必要な予備励起期間（最小予備励起期間）を予備励起期間として算出する。
つまり、請求項３に係る発明である加工データ作成装置では、レーザ加工装置を制御するための加工データを作成すると、レーザ加工装置に対し、少なくとも、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力のパルスレーザを発振させるために必要な予備励起期間（最小予備励起期間）を予備励起期間として確保する。よって、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力のパルスレーザを発振させることができる。その結果、最低印字品質を保証するレーザ発振器出力の立上り特性を得る場合でも、レーザ発振器から発振されるパルスレーザの立ちあがりを急峻にすることができる。

【0015】

また、請求項４に係る発明であるプログラムでは、そのプログラムが実行されると、レーザ加工装置を以下のように制御する。走査部が待機位置から加工開始位置に移動するまでに要する移動時間に基づいて、印字品質を得るために最小限必要な予備励起期間である最小予備励起期間に対し、予備励起期間を拡張する拡張予備励起期間を算出し、予備励起期間を最小予備励起期間と拡張予備励起期間に基づいて算出する。さらに、走査部が待機位置から加工開始位置に移動する際に、その算出された予備励起期間にて、出力閾値以下の予備励起光を励起用半導体レーザに出力させる。
つまり、請求項４に係る発明であるプログラムでは、レーザ加工装置を制御すると、レーザ加工装置に対し、出力閾値以下の予備励起光を励起用半導体レーザに出力させる時間として、走査部が待機位置から加工開始位置に移動する時間に応じて、予備励起期間を拡張することができる。移動時間が最小予備励起期間より短い場合でも、少なくとも最小予備励起期間で、予備励起光を励起用半導体レーザに出力するため、立ちあがりが急峻になり、レーザ加工の印字品質を向上させることができる。また、移動時間が最小予備励起期間より長い場合でも、走査部が待機位置から加工開始位置に移動する時間内に、予備励起期間が収まるため、印字時間が長くなることを防ぐことができる。
さらに、請求項４に係る発明であるプログラムでは、そのプログラムが実行されると、レーザ加工装置を以下のように制御する。レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力のパルスレーザを発振させるために必要な予備励起期間（最小予備励起期間）より移動時間が短い場合には、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力の前記パルスレーザを発振させるために必要な予備励起期間（最小予備励起期間）を予備励起期間として算出する。
つまり、請求項４に係る発明であるプログラムでは、レーザ加工装置を制御すると、レーザ加工装置に対し、少なくとも、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力のパルスレーザを発振させるために必要な予備励起期間（最小予備励起期間）を予備励起期間として確保する。よって、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力のパルスレーザを発振させることができる。その結果、最低印字品質を保証するレーザ発振器出力の立上り特性を得る場合でも、レーザ発振器から発振されるパルスレーザの立ちあがりを急峻にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態に係るレーザ加工装置１の概略構成を示す図である。

【図2】レーザ発振器１１の概略構成を示す説明図である。

【図3】レーザ加工装置１の電気的構成を示すブロック図である。

【図4】加工対象物６上のガルバノスキャナ１８の照射位置を示す図である。

【図5】待機位置Ｐ０から加工開始位置Ｐ１までの移動時間が最小予備励起期間Ｔ２より短い場合において、パルスレーザ光Ｌの出力、ガルバノスキャナ１８の位置、及び励起用半導体レーザ２８の駆動電流を時間との関係で示す図である。

【図6】待機位置Ｐ０から加工開始位置Ｐ１までの移動時間が最小予備励起期間Ｔ２より長い場合において、パルスレーザ光Ｌの出力、ガルバノスキャナ１８の位置、及び励起用半導体レーザ２８の駆動電流を時間との関係で示す図である。

【図7】レーザ加工装置１のレーザコントローラ３による駆動制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】ガルバノの移動時間の算出についての処理の一例を示すフローチャートである。

【図9】予備励起期間の算出についての処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係るレーザ加工装置、加工データ作成装置、及びプログラムを具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係るレーザ加工装置１の概略構成について図１乃至図３に基づいて説明する。

【0018】

［１．レーザ加工装置の概略構成］
図１に示すように、本実施形態に係るレーザ加工装置１は、レーザ加工装置本体部２と、レーザコントローラ３と、電源部５とから構成されている。レーザ加工装置本体部２は、レーザ光Ｌを加工対象物６の加工面６Ａ上を２次元走査して文字、記号、図形等をマーキングする加工を行う。

【0019】

レーザコントローラ３は、コンピュータで構成されて、パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）７と双方向通信可能に接続されると共に、レーザ加工装置本体部２及び電源部５と電気的に接続されている。そして、レーザコントローラ３は、ＰＣ７から送信された印字情報（加工情報）、制御パラメータ、各種指示情報等に基づいてレーザ加工装置本体部２及び電源部５を駆動制御する。つまり、レーザコントローラ３は、レーザ加工装置１の全体を制御する。

【0020】

レーザ加工装置本体部２の概略構成について図１に基づいて説明する。尚、レーザ加工装置本体部２の説明において、レーザ発振器１１からレーザ光Ｌを出射する方向が、レーザ加工装置本体部２の前方向である。また、本体ベース１２のレーザ発振器１１を取り付けた取付面に対して垂直方向が、レーザ加工装置本体部２の上下方向である。そして、レーザ加工装置本体部２の上下方向及び前後方向に直交する方向が、レーザ加工装置本体部２の左右方向である。

【0021】

図１に示すように、レーザ加工装置本体部２は、本体ベース１２と、レーザ光Ｌを出射するレーザ発振ユニット１３と、光シャッター部１５と、不図示の光ダンパーと、不図示のハーフミラーと、反射ミラー１６と、光センサ１７と、ガルバノスキャナ１８と、ｆθレンズ１９等から構成され、不図示の略直方体形状の筐体カバーで覆われている。

【0022】

レーザ発振ユニット１３は、レーザ発振器１１と、ビームエキスパンダ２１等から構成されている。ビームエキスパンダ２１は、レーザ光Ｌのビーム径を調整する（例えば、ビーム径を拡大する。）ものであり、レーザ発振器１１と同軸に設けられている。不図示のハーフミラーは、光シャッター部１５の前側に配置され、レーザ光Ｌの光路に対して斜め右後ろ方向に４５度の角度を形成するように配置され、後側から入射されたレーザ光Ｌのほぼ全部を透過する。

【0023】

また、ハーフミラーは、後側から入射されたレーザ光Ｌの一部、例えば、レーザ光Ｌの１％を、反射ミラー１６へ４５度の反射角で反射する。反射ミラー１６は、入射されたレーザ光Ｌを４５度の反射角で前側方向へ反射する。光センサ１７は、レーザ光Ｌの発光強度を検出するフォトディテクタ等で構成され、反射ミラー１６で反射されたレーザ光Ｌが入射され、この入射されたレーザ光Ｌの発光強度を検出する。

【0024】

ガルバノスキャナ１８は、本体ベース１２の前側端部に形成された貫通孔の上側に取り付けられ、レーザ発振ユニット１３から出射されたレーザ光Ｌを下方へ２次元走査するものである。ガルバノスキャナ１８は、ガルバノＸ軸モータ２２とガルバノＹ軸モータ２３とが、それぞれのモータ軸が互いに直交するように外側からそれぞれの取付孔に嵌入されて本体部２５に取り付けられ、各モータ軸の先端部に取り付けられた走査ミラーが内側で互いに対向している。そして、各モータ２２、２３の回転をそれぞれ制御して、各走査ミラーを回転させることによって、レーザ光Ｌを下方へ２次元走査する。この２次元走査方向は、前後方向（Ｘ方向）と左右方向（Ｙ方向）である。

【0025】

ｆθレンズ１９は、ガルバノスキャナ１８によって２次元走査されたレーザ光Ｌを下方に配置された加工対象物６の加工面６Ａに集光する。従って、各モータ２２、２３の回転を制御することによって、レーザ光Ｌが、加工対象物６の加工面６Ａ上において、所望の印字パターンで前後方向（Ｘ方向）と左右方向（Ｙ方向）に２次元走査される。

【0026】

次に、電源部５の概略構成について図１に基づいて説明する。図１に示すように、電源部５は、ケーシング２７内に、励起用半導体レーザ２８と、レーザドライバ２９と、電源３１と、冷却装置３２とが配置されている。電源３１は、励起用半導体レーザ２８を駆動する駆動電流をレーザドライバ２９を介して励起用半導体レーザ２８に供給する。レーザドライバ２９は、レーザコントローラ３から入力される駆動情報に基づいて、励起用半導体レーザ２８を直流駆動する。

【0027】

励起用半導体レーザ２８は、光ファイバ３３によってレーザ発振器１１に光学的に接続されている。励起用半導体レーザ２８は、レーザドライバ２９から入力されるパルス状の駆動電流に対して、レーザ光を発生する閾値電流を超えた電流値に比例した出力［Ｗ］の波長λ_１のレーザ光を光ファイバ３３内に出射する。従って、レーザ発振器１１は、励起用半導体レーザ２８の波長λ_１のレーザ光（以下、「励起光」という。）が光ファイバ３３を介して入射される。励起用半導体レーザ２８は、例えば、ＧａＡｓを用いたレーザバーを用いることができる。

【0028】

冷却装置３２は、電源３１及び励起用半導体レーザ２８を電子冷却方式により冷却し、励起用半導体レーザ２８の温度制御を行っており、励起用半導体レーザ２８の発振波長を微調整することができる。尚、冷却装置３２は、水冷式の冷却装置や、空冷式の冷却装置等を用いるようにしてもよい。

【0029】

次に、レーザ発振器１１の概略構成について図２に基づいて説明する。図２に示すように、レーザ発振器１１は、ケーシング３５内に、ファイバコネクタ３６と、集光レンズ３７と、反射鏡３８と、レーザ媒質３９と、受動Ｑスイッチ４１と、出力カプラー４２と、ウインドウ４３とが配設されている。ファイバコネクタ３６は、光ファイバ３３が接続され、励起用半導体レーザ２８から出射された励起光が、光ファイバ３３を介して入射される。

【0030】

集光レンズ３７は、ファイバコネクタ３６から入射された励起光を集光する。反射鏡３８は、集光レンズ３７によって集光された励起光を透過すると共に、レーザ媒質３９から出射されたレーザ光を高効率で反射する。レーザ媒質３９は、励起用半導体レーザ２８から出射された励起光によって励起されてレーザ光を発振する。レーザ媒質３９としては、例えば、レーザ活性イオンとしてネオジウム（Ｎｄ）が添加されたネオジウム添加ガドリニウムバナデイト（Ｎｄ：ＧｄＶＯ_４）結晶や、ネオジウム添加イットリウムバナデイト（Ｎｄ：ＹＶＯ_４）結晶や、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶等を用いることができる。

【0031】

受動Ｑスイッチ４１は、内部に蓄えられた光エネルギーがある一定値を超えたとき、透過率が８０％〜９０％になるという性質持った結晶である。従って、受動Ｑスイッチ４１は、レーザ媒質３９によって発振されたレーザ光をパルス状のパルスレーザとして発振するＱスイッチとして機能する。受動Ｑスイッチ４１としては、例えば、クロームＹＡＧ（Ｃｒ：ＹＡＧ）結晶やＣｒ：ＭｇＳｉＯ_４結晶等を用いることができる。従って、レーザ発振器１１は、受動Ｑスイッチ４１を介してパルスレーザを発振する。

【0032】

出力カプラー４２は、反射鏡３８とレーザ共振器を構成する。出力カプラー４２は、例えば、表面に誘電体層膜をコーティングした凹面鏡により構成された部分反射鏡で、波長１０６３ｎｍでの反射率は、８０％〜９５％である。ウインドウ４３は、合成石英等から形成され、出力カプラー４２から出射されたレーザ光を外部へ透過させる。

【0033】

従って、レーザ発振器１１は、励起用半導体レーザ２８から光ファイバ３３を介してパルスレーザを発振しない励起光の最大出力値である「出力閾値」より高い出力の励起光を受光し、且つ、励起光の出力期間が該レーザ発振器１１がパルスレーザを発振する最小出力期間である「期間閾値」より長い場合に、励起光の出力閾値を超えた出力値に比例した平均出力を持つ波長λ_２のパルスレーザを発振する。「出力閾値」と「期間閾値」は、励起用半導体レーザ２８の特性や、Ｎｄ：ＹＶＯ_４結晶やＮｄ：ＹＡＧ結晶等の種類、又は、これらの組み合わせによって決定される。

【0034】

次に、レーザ加工装置１の回路構成について図３に基づいて説明する。図３に示すように、レーザ加工装置１は、レーザ加工装置１の全体を制御するレーザコントローラ３、ガルバノコントローラ４５、ガルバノドライバ４６、レーザドライバ２９等から構成されている。レーザコントローラ３には、ガルバノコントローラ４５、レーザドライバ２９、光センサ１７等が電気的に接続されている。

【0035】

また、レーザコントローラ３には、ＰＣ７が双方向通信可能に接続され、ＰＣ７から送信された印字情報（加工情報）、レーザ加工装置本体部２の制御パラメータ、ユーザからの各種指示情報等を受信可能に構成されている。また、ＰＣ７には、不図示の入出力インターフェースを介してマウス６３、及びキーボード６４等から構成される入力操作部６１、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）６２等が電気的に接続されている。

【0036】

レーザコントローラ３は、レーザ加工装置１の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３、時間を計測するタイマ５４等を備えている。また、ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３、タイマ５４は、不図示のバス線により相互に接続されて、相互にデータのやり取りが行われる。

【0037】

ＲＡＭ５２は、ＣＰＵ５１により演算された各種の演算結果や印字パターンのＸＹ座標データ等を一時的に記憶させておくためのものである。ＲＯＭ５３は、各種のプログラムを記憶させておくものであり、ＰＣ７から送信された印字情報（加工情報）に基づいて印字パターンのＸＹ座標データを算出してＲＡＭ５２に記憶する等の各種プログラムが記憶されている。ＲＯＭ５３には、フォントの種類別に、直線と楕円弧とで構成された各文字のフォントの始点、終点、焦点、曲率等のデータが記憶されている。ＲＯＭ５３には、後述の駆動制御処理のプログラム（図７乃至図９参照）が記憶されている。

【0038】

そして、ＣＰＵ５１は、かかるＲＯＭ５３に記憶されている各種のプログラムに基づいて各種の演算及び制御を行なうものである。例えば、ＣＰＵ５１は、ＰＣ７から入力された印字情報（加工情報）に基づいて算出した印字パターンのＸＹ座標データ、ガルバノ走査速度情報等をガルバノコントローラ４５に出力する。また、ＣＰＵ５１は、ＰＣ７から入力された印字情報（加工情報）に基づいて設定した励起用半導体レーザ２８の励起光出力［Ｗ］、励起光の出力期間［ｍｓ］等の励起用半導体レーザ２８の駆動パターン（加工データ）をレーザドライバ２９に出力する。

【0039】

ガルバノコントローラ４５は、レーザコントローラ３から入力された印字パターンのＸＹ座標データ、ガルバノ走査速度情報等に基づいて、ガルバノＸ軸モータ２２とガルバノＹ軸モータ２３の駆動角度、回転速度等を算出して、駆動角度、回転速度を表すモータ駆動情報をガルバノドライバ４６へ出力する。ガルバノドライバ４６は、ガルバノコントローラ４５から入力された駆動角度、回転速度を表すモータ駆動情報に基づいて、ガルバノＸ軸モータ２２とガルバノＹ軸モータ２３を駆動制御して、レーザ光Ｌを２次元走査する。

【0040】

レーザドライバ２９は、レーザコントローラ３から入力された励起用半導体レーザ２８の励起光出力［Ｗ］、励起光の出力期間［ｍｓ］等のレーザ駆動情報等に基づいて、励起用半導体レーザ２８を駆動制御する。具体的には、レーザドライバ２９は、レーザコントローラ３から入力されたレーザ駆動情報の励起光出力［Ｗ］に比例した電流値のパルス状の駆動電流を発生し、レーザ駆動情報の励起光の出力期間［ｍｓ］の間、励起用半導体レーザ２８に出力する。これにより、励起用半導体レーザ２８は、励起光出力［Ｗ］の励起光を出力期間［ｍｓ］の間、光ファイバ３３内に出射する。

【0041】

［２．駆動制御処理］
次に、上記のように構成されたレーザ加工装置１のレーザコントローラ３による駆動制御処理について図４乃至図９に基づいて説明する。

【0042】

図７に示すように、先ず、ステップ（以下、Ｓと略記する）１１において、レーザコントローラ３のＣＰＵ５１は、ＰＣ７から加工情報を取得する。その加工情報には、ガルバノスキャナ１８の移動速度、加工開始位置、及び待機位置等に関する情報が含まれる。

【0043】

図４を参照して、本実施形態の加工工程について説明する。

【0044】

図４に示す様に、後述するＳ１５にて、ＣＰＵ５１が、ガルバノコントローラ４５、及びレーザドライバ２９に加工データを出力する前において、加工対象物６上の照射位置が、待機位置Ｐ０（Ｘ０，Ｙ０）に配置されている。本実施形態では、待機位置Ｐ０は、ガルバノスキャナ１８の走査原点であり、ｆθレンズ１９の光軸上をレーザ光Ｌが通過する加工対象物６上の照射位置である。走査原点とは、ガルバノスキャナ１８のモータ２２、２３に電圧を印加していないときにガルバノスキャナ１８が加工対象物６の加工面６Ａに照射する位置である。

【0045】

なお、待機位置Ｐ０は、走査原点でなくても、ｆθレンズ１９の光軸上でなくてもよい。例えば、待機位置Ｐ０は、前回、加工対象物６を加工終了したレーザ光の照射位置であってもよい。この場合、前回、加工対象物６を加工終了したレーザ光の照射位置をガルバノスキャナのエンコーダから読み取って、ＲＡＭ５２に記憶させる。そして、ガルバノスキャナ１８を制御して、前回、加工終了したレーザ光Ｌの照射位置から、今回、加工を開始するレーザ光Ｌの照射位置まで移動させる。待機位置Ｐ０は、印字に関する動作を開始させるタイミングにおける加工対象物６上の照射位置であればよい。

【0046】

後述するＳ１５にて、ＣＰＵ５１が、ガルバノコントローラ４５、及びレーザドライバ２９に加工データを出力すると、ガルバノコントローラ４５は、加工対象物６上の照射位置を、待機位置Ｐ０（Ｘ０，Ｙ０）から加工開始位置Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）まで移動速度Ｖａで移動させる。

【0047】

次に、加工データに従って、レーザドライバ２９は、励起用半導体レーザ２８に励起光を出力させ、その結果、レーザ発振器１１が、パルスレーザ光Ｌを出力する。レーザドライバ２９が、パルスレーザ光Ｌを出力しながら、ガルバノコントローラ４５は、加工対象物６上の照射位置を、加工開始位置Ｐ１（Ｘ１，Ｘ２）からＰ２（Ｘ２，Ｙ２）まで移動させる。

【0048】

さらに、加工データに従って、レーザドライバ２９は、励起用半導体レーザ２８に出力させ、その結果、レーザ発振器１１が、パルスレーザ光Ｌを出力する。レーザドライバ２９が、パルスレーザ光Ｌを出力しながら、ガルバノコントローラ４５は、加工対象物６上の照射位置を、Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）から加工終了位置Ｐ３（Ｘ３，Ｙ３）まで移動させる。

【0049】

加工データに従って、加工対象物６上の照射位置が、Ｐ３に移動した直後、レーザドライバ２９は、励起用半導体レーザ２８の励起光の出力を停止させ、その結果、レーザ発振器１１が、パルスレーザ光Ｌの出力を停止する。そして、励起用半導体レーザ２８が励起光の出力を停止した状態で、ガルバノコントローラ４５は、加工対象物６上の照射位置を、加工終了位置Ｐ３から別の位置へ移動させる。このようにして、レーザドライバ２９及びガルバノコントローラ４５は、パルスレーザ光を照射し、加工対象物６に加工する。

【0050】

Ｓ１２では、レーザコントローラ３のＣＰＵ５１は、ガルバノの移動時間の算出についての処理を行う。

【0051】

この処理では、図８に示すように、レーザコントローラ３のＣＰＵ５１は、先ず、Ｓ２１において、その加工情報から必要なデータを取得する。その取得されたデータには、ガルバノスキャナ１８の移動速度Ｖａ、加工開始位置Ｐ１、及び待機位置Ｐ０に関する各データがある。

【0052】

Ｓ２２では、レーザコントローラ３のＣＰＵ５１は、上記Ｓ２１で取得したデータからガルバノスキャナ１８の移動時間を算出する。その算出では、移動時間＝（加工開始位置Ｐ１−待機位置Ｐ０）の距離／移動速度Ｖａ、という式を用いる。移動速度Ｖａは、例えば、３００［ｍｍ／ｓ］である。

【0053】

その後は、上記図７に戻って、Ｓ１３に進む。Ｓ１３では、レーザコントローラ３のＣＰＵ５１は、予備励起期間の算出についての処理を行う。

【0054】

この処理では、図９に示すように、レーザコントローラ３のＣＰＵ５１は、先ず、Ｓ３１において、ガルバノスキャナ１８の移動時間が最小予備励起期間Ｔ２より短いか否かを判定する。最小予備励起期間Ｔ２とは、印字品質を得るために最小限必要な励起用半導体レーザ２８の予備励起期間である。最小予備励起期間Ｔ２は、前記出力閾値以下の予備励起光を前記励起用半導体レーザに出力させる期間である。ガルバノスキャナ１８の移動時間とは、上記図８のＳ２２で算出された移動時間である。なお、詳しくは後述するが、予備励起期間は、少なくとも最小予備励起期間Ｔ２以上となる。最小予備励起期間Ｔ２は、レーザ発振器１１から所定の出力Ｓ１のパルスレーザを、加工開始位置にて発振させるために必要な予備励起期間である。最小予備励起期間Ｔ２は、レーザ発振器１１から所定のパルスレーザの出力Ｓ１を、励起光を出力するタイミングであるｕ３において発振させるために必要なエネルギーをレーザ媒質３９に蓄えられる期間である。レーザ媒質３９に蓄えられるエネルギーは、励起用半導体レーザ２８から出力する励起光のエネルギーと、最小予備励起期間Ｔ２とを乗算した総エネルギーから、最小予備励起期間Ｔ２分のエネルギーの減衰量を減算したエネルギーである。レーザ媒質３９に蓄えられるエネルギーが、レーザ発振器１１から所定のパルスレーザの出力Ｓ１を、励起光を出力するタイミングであるｕ３において発振させるためのエネルギー以上となるよう、最小予備励起期間Ｔ２が設定されている。所定の出力Ｓ１は、例えば、３［Ｗ］である。

【0055】

ここで、ガルバノスキャナ１８の移動時間が最小予備励起期間Ｔ２より短い場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）には、レーザコントローラ３のＣＰＵ５１は、Ｓ３２にて、最小予備励起期間Ｔ２を予備励起期間として算出し、その算出した予備励起期間を加工情報に含ませる。その後は、上記図７に戻って、Ｓ１４に進む。

【0056】

このようにして、Ｓ３２の処理が実行された場合には、後述する上記図６のＳ１４，Ｓ１５の各処理が実行されることによって、図５に示すケースのようになる。

【0057】

図５を参照して、ガルバノスキャナ１８の移動時間Ｔ４が、最小予備励起期間Ｔ２より短い場合の加工データについて詳細に説明する。

【0058】

印字に関する動作を開始させるタイミングであるタイミングｕ２から最小予備励起期間Ｔ２だけ、レーザドライバ２９は、予備励起電流Ａ１を、励起用半導体レーザ２８に流す。予備励起電流Ａ１は、例えば、２[Ａ]である。タイミングｕ２において、パルスレーザ光Ｌの照射位置は、待機位置Ｐ０にある。最小予備励起期間Ｔ２は、例えば、２０[ｍｓｅｃ]である。

【0059】

タイミングｕ５において、レーザドライバ２９は、予備励起電流Ａ１を、励起用半導体レーザ２８に流した状態で、ガルバノコントローラ４５は、移動速度Ｖａで待機位置Ｐ０から加工開始位置Ｐ１までの移動を開始させる。タイミングｕ５から、移動時間Ｔ４後のタイミングｕ３において、パルスレーザ光Ｌの照射位置が、加工開始位置Ｐ１に到達する。移動時間Ｔ４は、（加工開始位置Ｐ１−待機位置Ｐ０）／移動速度Ｖａである。移動時間Ｔ４は、予めＳ２２にて算出され、ＲＡＭ５２に記憶されている。移動時間Ｔ４は、例えば、１３［ｍｓｅｃ］である。

【0060】

タイミングｕ３から、励起期間Ｔ３だけ、レーザドライバ２９は、励起電流Ａ２を、励起用半導体レーザ２８に流す。励起電流Ａ２は、例えば、５[ｍＡ]である。タイミングｕ３において、パルスレーザ光Ｌの照射位置は、加工開始位置Ｐ１にある。ガルバノコントローラ４５は、移動速度Ｖａで加工開始位置Ｐ１からＰ２を経由して加工終了位置Ｐ３までの移動を開始させる。励起期間Ｔ３は、例えば、４４[ｍｓｅｃ]である。励起期間Ｔ３は、パルスレーザ光Ｌの照射位置が、加工開始位置Ｐ１から、Ｐ２を経由して、加工終了位置Ｐ３まで移動する期間である。従って、励起期間Ｔ３は、（（Ｐ２−Ｐ１）＋（Ｐ３―Ｐ２））／移動速度Ｖａである。励起期間Ｔ３は、ＣＰＵ５１によって予めＳ１４にて算出され、加工データとして生成される。レーザドライバ２９は、励起電流Ａ２を、励起用半導体レーザ２８に流すことによって、レーザ発振器１１は、所定の出力Ｓ１でパルスレーザ光Ｌを出力する。タイミングｕ３におけるパルスレーザ光Ｌの周波数は、例えば、１０［ｋＨｚ］である。タイミングｕ３から、パルスレーザ光Ｌを安定させる期間Ｔ８後、パルスレーザ光Ｌは安定する。具体的には、パルスレーザ光Ｌの出力が、５［Ｗ］、パルスレーザ光Ｌの周波数が、３０［ｋＨｚ］となる。パルスレーザ光を安定させる期間Ｔ８は、例えば、４［ｍｓｅｃ］である。

【0061】

タイミングｕ６において、レーザドライバ２９は、励起電流Ａ２を、励起用半導体レーザ２８を流した状態で、ガルバノコントローラ４５は、移動速度ＶａでＰ２から加工終了位置Ｐ３までの移動を開始させる。

【0062】

タイミングｕ４において、レーザドライバ２９は、励起用半導体レーザ２８への電流の印加を停止させる。レーザドライバ２９が、励起用半導体レーザ２８への電流の印加を停止させると、レーザ発振器１１は、パルスレーザ光Ｌの出力を停止する。加工期間Ｔ７は、印字を開始させるタイミングｕ２から、加工終了のタイミングｕ４までの期間である。即ち、加工期間Ｔ７は、最小予備励起期間Ｔ２に、励起期間Ｔ３を加算した期間である。このようにして、ガルバノスキャナ１８の移動時間Ｔ４が、最小予備励起期間Ｔ２より短い場合、レーザドライバ２９及びガルバノコントローラ４５は、励起用半導体レーザ２８及びガルバノスキャナ１８を駆動する。

【0063】

つまり、ガルバノスキャナ１８がＰ０からＰ１まで移動する移動時間が、励起用半導体レーザ２８の最小予備励起期間Ｔ２より短い。そのため、加工期間Ｔ７は、励起用半導体レーザ２８の最小予備励起期間Ｔ２と励起期間Ｔ３の和になる。

【0064】

さらに、加工開始タイミングｕ３直前までの予備励起期間である最小予備励起期間Ｔ２は、ガルバノスキャナ１８がＰ０からＰ１まで移動する移動時間Ｔ４よりも長くなる。しかしながら、最小予備励起期間Ｔ２は、２０［ｍｓｅｃ］と非常に短い。また、一般的に、待機位置Ｐ０から加工開始位置Ｐ１までの移動時間は、最小予備励起期間Ｔ２である２０［ｍｓｅｃ］以上であることがほとんどである。従って、移動時間が短い場合でも、励起用半導体レーザ２８の最小予備励起期間Ｔ２で済ますことができる。尚、加工開始タイミングｕ３直後の励起期間Ｔ３は、ガルバノスキャナ１８がＰ１からＰ２を経由してＰ３まで移動する移動時間に等しい。

【0065】

これに対して、ガルバノスキャナ１８の移動時間が最小予備励起期間Ｔ２より短くない場合（Ｓ３１：ＮＯ）には、レーザコントローラ３のＣＰＵ５１は、Ｓ３３にて、ガルバノスキャナ１８の移動時間Ｔ４を予備励起期間として算出し、その算出した予備励起期間を加工情報に含ませる。その後は、上記図７に戻って、Ｓ１４に進む。

【0066】

このようにして、Ｓ３３の処理が実行された場合には、後述する上記図７のＳ１４，Ｓ１５の各処理が実行されることによって、図６が示すケースのようになる。

【0067】

図６を参照して、ガルバノスキャナ１８の移動時間Ｔ４が、最小予備励起期間Ｔ２より長い場合の加工データについて詳細に説明する。

【0068】

印字に関する動作を開始させるタイミングであるタイミングｕ１から予備励起期間Ｔ６だけ、レーザドライバ２９は、予備励起電流Ａ１を、励起用半導体レーザ２８に流す。予備励起電流Ａ１とは、励起用半導体レーザ２８から光ファイバ３３を介してパルスレーザを発振しない励起光の最大出力値である「出力閾値」より低い出力の励起光をレーザ発振器１１が受光する際に、励起用半導体レーザ２８に対して印加される電流である。従って、励起用半導体レーザ２８の励起電流Ａ２は予備励起電流Ａ１よりも大きい。タイミングｕ１において、パルスレーザ光Ｌの照射位置は、待機位置Ｐ０にある。予備励起期間Ｔ６は、拡張予備励起期間Ｔ１に最小予備励起期間Ｔ２を加算した期間である。拡張予備励起期間Ｔ１は、例えば、６[ｍｓｅｃ]である。予備励起期間Ｔ６は、例えば、２６[ｍｓｅｃ]である。さらに、タイミングｕ１において、ガルバノコントローラ４５は、移動速度Ｖｂで待機位置Ｐ０から加工開始位置Ｐ１までの移動を開始させる。タイミングｕ１から、移動時間Ｔ４後のタイミングｕ３において、パルスレーザ光Ｌの照射位置が、加工開始位置Ｐ１に到達する。移動時間Ｔ４は、（加工開始位置Ｐ１−待機位置Ｐ０）／移動速度Ｖｂである。移動時間Ｔ４は、予めＳ２２にて算出され、ＲＡＭ５２に記憶されている。移動速度Ｖｂは、例えば、１５０[ｍｍ／ｓｅｃ]である。

【0069】

タイミングｕ３から、励起期間Ｔ３だけ、レーザドライバ２９は、励起電流Ａ２を、励起用半導体レーザ２８に流す。なお、励起電流Ａ２とは、励起用半導体レーザ２８から光ファイバ３３を介してパルスレーザを発振しない励起光の最大出力値である「出力閾値」より高い出力の励起光をレーザ発振器１１が受光する際に、励起用半導体レーザ２８に対して印加される電流である。タイミングｕ３において、パルスレーザ光Ｌの照射位置は、加工開始位置Ｐ１にある。レーザドライバ２９は、励起電流Ａ２を、励起用半導体レーザ２８に流すことによって、レーザ発振器１１は、出力Ｓ３で、パルスレーザ光Ｌを出力する。タイミングｕ３において、ガルバノコントローラ４５は、移動速度Ｖａで加工開始位置Ｐ１からＰ２を経由して加工終了位置Ｐ３までの移動を開始させる。出力Ｓ３は、例えば、４［Ｗ］である。タイミングｕ３におけるパルスレーザ光Ｌの周波数は、例えば、１５［ｋＨｚ］である。タイミングｕ３から、パルスレーザ光Ｌを安定させる期間Ｔ９後、パルスレーザ光Ｌは安定する。具体的には、パルスレーザ光Ｌの出力が、５［Ｗ］、パルスレーザ光Ｌの周波数が、３０［ｋＨｚ］となる。パルスレーザ光を安定させる期間Ｔ９は、例えば、３［ｍｓｅｃ］である。

【0070】

タイミングｕ６において、レーザドライバ２９は、励起電流Ａ２を、励起用半導体レーザ２８に流した状態で、ガルバノコントローラ４５は、Ｐ２から加工終了位置Ｐ３までの移動を開始させる。

【0071】

タイミングｕ４において、レーザドライバ２９は、励起用半導体レーザ２８への電流の印加を停止させる。レーザドライバ２９が、励起用半導体レーザ２８への電流の印加を停止させると、レーザ発振器１１は、パルスレーザ光Ｌの出力を停止する。加工期間Ｔ５は、印字に関する動作を開始させるタイミングｕ１から、加工終了のタイミングｕ４までの期間である。即ち、加工期間Ｔ５は、予備励起期間Ｔ６に、励起期間Ｔ３を加算した期間である。このようにして、ガルバノスキャナ１８の移動時間Ｔ４が、最小予備励起期間Ｔ２より長い場合、レーザドライバ２９及びガルバノコントローラ４５は、励起用半導体レーザ２８及びガルバノスキャナ１８を駆動する。

【0072】

つまり、ガルバノスキャナ１８がＰ０からＰ１まで移動する移動時間Ｔ４が、励起用半導体レーザ２８の最小予備励起期間Ｔ２より長い。そのため、加工期間Ｔ５は、ガルバノスキャナ１８の移動時間Ｔ４と励起期間Ｔ３との和になる。

【0073】

さらに、加工開始タイミングｕ３直前までの予備励起期間Ｔ６は、ガルバノスキャナ１８の移動時間に等しくなるので、励起用半導体レーザ２８においては、最小予備励起期間Ｔ２に対し、拡張予備励起期間Ｔ１を加えた値となる。尚、加工開始タイミングｕ３直後の励起期間Ｔ３は、ガルバノスキャナ１８がＰ１からＰ２を経由してＰ３まで移動する移動時間に等しい。

【0074】

従って、図５が示すケースでは、図６に示すケースと比べると、励起用半導体レーザ２８の最小予備励起期間Ｔ２に対し、励起期間Ｔ３を増やすことなく、拡張予備励起期間Ｔ１を加える。さらに、拡張予備励起期間Ｔ１を最小予備励起期間Ｔ２に加えることにより、タイミングｕ３におけるレーザ発振器１１のレーザ出力がより安定する。

【0075】

上記図６に戻って、Ｓ１４では、レーザコントローラ３のＣＰＵ５１は、ガルバノスキャナ１８、及び励起用半導体レーザ２８の加工データを加工情報（予備励起期間を含む）から生成する。Ｓ１５では、レーザコントローラ３のＣＰＵ５１は、その加工データをガルバノコントローラ４５、及びレーザドライバ２９に出力する。Ｓ１５終了後、ＣＰＵ５１は、駆動制御処理を終了させる。

【0076】

［３．まとめ］
すなわち、本実施形態に係るレーザ加工装置１では、ガルバノスキャナ１８が待機位置Ｐ０から加工開始位置Ｐ１に移動するまでに要する移動時間に基づいて、最小予備励起期間Ｔ２に対し、予備励起期間を拡張する拡張予備励起期間Ｔ１を算出し（Ｓ２１，Ｓ２２）、予備励起期間を最小予備励起期間Ｔ２と拡張予備励起期間Ｔ１に基づいて算出する（Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ３３）。さらに、ガルバノスキャナ１８が待機位置Ｐ０から加工開始位置Ｐ１に移動する際に、その算出された予備励起期間Ｔ６にて、出力閾値以下の予備励起光を励起用半導体レーザ２８に出力させる（Ｓ１４，Ｓ１５）。

【0077】

つまり、本実施形態に係るレーザ加工装置１では、図６のケースのように、出力閾値以下の予備励起光を励起用半導体レーザ２８に出力させる時間として、ガルバノスキャナ１８が待機位置Ｐ０から加工開始位置Ｐ１に移動する時間まで延長させるケースがある。この場合、タイミングｕ３以降のパルスレーザの出力が一層安定し、励起光の出力に対応するパルスレーザを発振するよう構成されたレーザ発振器１１によるレーザ加工の印字品質を向上させることができる。

【0078】

また、本実施形態に係るレーザ加工装置１では、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力Ｓ１のパルスレーザを発振させるために必要な励起用半導体レーザ２８の予備励起期間（最小予備励起期間Ｔ２）よりガルバノスキャナ１８の移動時間が短い場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）には、最小予備励起期間Ｔ２を予備励起期間として算出する（Ｓ３２）。

【0079】

つまり、本実施形態に係るレーザ加工装置１では、図５のケースのように、少なくとも、励起用半導体レーザ２８の予備励起期間（最小予備励起期間Ｔ２）を予備励起期間として確保する。よって、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力Ｓ１のパルスレーザを発振させることができる。その結果、最低印字品質を保証するレーザ発振器１１の出力の立上り特性を得る場合でも、レーザ発振器１１から発振されるパルスレーザの立ちあがりを急峻にすることができる。

【0080】

また、本実施形態に係るレーザ加工装置１では、励起用半導体レーザ２８の予備励起期間（最小予備励起期間Ｔ２）よりガルバノスキャナ１８の移動時間が短くない場合（Ｓ３１：ＮＯ）には、ガルバノスキャナ１８の移動時間を予備励起期間として算出する（Ｓ３３）。

【0081】

つまり、本実施形態に係るレーザ加工装置１では、図６のケースのように、励起用半導体レーザ２８の予備励起期間（最小予備励起期間Ｔ２）以上の長い時間（拡張予備励起期間Ｔ１を最小予備励起期間Ｔ２に加算した期間）を予備励起期間として確保する。よって、レーザ発振器から加工開始位置にて所定の出力Ｓ１のパルスレーザを発振させることができる。その結果、レーザ発振器１１から発振されるパルスレーザの立ちあがりを一層急峻にすることができる。

【0082】

また、本実施形態に係るレーザ加工装置１では、ガルバノスキャナ１８が待機位置Ｐ０から加工開始位置Ｐ１に移動するまでの距離（Ｐ１−Ｐ０）とガルバノスキャナ１８の移動速度Ｖａとに基づいて、ガルバノスキャナ１８が待機位置Ｐ０から加工開始位置Ｐ１に移動するまでに要する移動時間を算出する（Ｓ２１，Ｓ２２）。

【0083】

つまり、本実施形態に係るレーザ加工装置１では、ガルバノスキャナ１８が待機位置Ｐ０から加工開始位置Ｐ１に移動するまでに要する移動時間を精度良く算出することができる。

【0084】

［４．その他］
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、図７乃至図９に示された駆動制御処理をＰＣ７が行ってもよい。但し、そのようなケースでは、図７乃至図９に示された駆動制御処理のプログラムはＰＣ７自身に記憶され、加工情報の取得（図７のＳ１１）はＰＣ７自身から取得し、加工データの出力（図７のＳ１５）はレーザコントローラ３に対して行われる。

【符号の説明】

【0085】

１ レーザ加工装置
３ レーザコントローラ
７ ＰＣ
１１ レーザ発振器
１８ ガルバノスキャナ
２２ ガルバノＸ軸モータ
２３ ガルバノＹ軸モータ
２８ 励起用半導体レーザ
２９ レーザドライバ
４５ ガルバノコントローラ
４６ ガルバノドライバ
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＡＭ
５３ ＲＯＭ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】