特開 2023-115739 微粒子の除去装置及び除去方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023115739

(43)【公開日】2023-08-21

(54)【発明の名称】微粒子の除去装置及び除去方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/14 20140101AFI20230814BHJP

   B23K 26/16 20060101ALI20230814BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20230814BHJP

【ＦＩ】

B23K26/14

B23K26/16

B23Q11/00 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022018129

(22)【出願日】2022-02-08

(71)【出願人】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】高柳 圭佑

(72)【発明者】

【氏名】前田 晃毅

【テーマコード（参考）】

3C011

4E168

【Ｆターム（参考）】

3C011BB02

3C011BB06

4E168FC01

4E168FC04

(57)【要約】

【課題】微粒子を、効率良く確実に排出することが可能な微粒子の除去装置及び除去方法を提供する。
【解決手段】フード７内に存在する微粒子Ｂを気体により搬送する微粒子Ｂの除去装置１０であって、フード７内に気体を噴射する噴射機構５と、フード７内に噴射された気体にコアンダ流を生じさせるコアンダ流生成部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、コアンダ流生成部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄにより制御された気体流により微粒子Ｂを搬送するフード７内の主流路Ｒと、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フード内に存在する微粒子を気体により除去する微粒子の除去装置であって、
前記フード内に気体を噴射する噴射機構と、
前記フード内に噴射された気体にコアンダ流を生じさせるコアンダ流生成部と、
前記コアンダ流生成部により制御された気体流により前記微粒子を搬送する主流路と、を備える微粒子の除去装置。

【請求項2】

前記フード内には、
前記噴射された気体を沿わせて流通させる第１のガイド壁面と、この第１のガイド壁面から前記気体を沿わせる方向に対し屈曲して傾斜し、前記コアンダ流生成部としての第１のコアンダ流生成部を構成する第２のガイド壁面と、を有するガイド部材と、
前記第２のガイド壁面の先端前方に位置する前記微粒子が付着する第１の部材と、を備え、
前記第１のガイド壁面に沿って流通する気体が前記第２のガイド壁面上のコアンダ流により制御され、この制御された気体により前記微粒子を搬送する、請求項１に記載の微粒子の除去装置。

【請求項3】

前記フードは、前記微粒子が浮遊又は付着する領域を中に挟んで一方の側に第１の開口部を備えると共に、他方の側に第２の開口部を備え、さらに前記第１の開口部から第２の開口部へ向かう方向に交差する軸線上に第３の開口部を備え、
前記噴射機構は、その噴射する気体により前記領域の微粒子を前記第２の開口部方向へ搬送するように配置され、
前記第２の開口部側には、前記フード内を負圧吸引する負圧吸引源が設けられ、
前記フードの内壁面において、前記第３の開口部と前記第２の開口部との間には、前記負圧吸引源により前記第３の開口部から流入する気体にコアンダ流を生じさせる湾曲面からなる第２のコアンダ流生成部が形成される、請求項１または２に記載の微粒子の除去装置。

【請求項4】

前記噴射機構は、気体を噴射する噴射口がスリット状に形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の微粒子の除去装置。

【請求項5】

前記第２のガイド壁面は、前記微粒子が付着する面に対して２０度から４０度の範囲の角度を有する、請求項２から４のいずれか１項に記載の微粒子の除去装置。

【請求項6】

前記噴射機構は、先端に前記噴射口が設けられた噴射壁部を備え、前記噴射壁部内には、前記噴射口方向へ圧縮空気を導く第１の流路と、この第１の流路に連通し、前記噴射口に向けてコアンダ流を生成する一部が湾曲壁面からなる第３のコアンダ流生成部が形成された第２の流路とを備えている、請求項４または５に記載の微粒子の除去装置。

【請求項7】

前記微粒子は、被加工物をレーザー加工した際に発生するヒューム又はスパッタを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の微粒子の除去装置。

【請求項8】

前記噴射機構は、その噴射口が、水平状態に保持された前記被加工物の表面に対し前記気体が斜めに噴射されるように位置する、請求項７に記載の微粒子の除去装置。

【請求項9】

フード内に存在する微粒子を気体により除去する微粒子の除去方法であって、
前記フード内に気体を噴射してコアンダ流を生じさせ、コアンダ流を含む気体流により前記微粒子を除去する微粒子の除去方法。

【請求項10】

フード内に存在する微粒子を気体で除去するに際して、前記フード内に気体を噴射してその気体流を前記微粒子が存在する表面に沿ってコアンダ流を生じさせ、前記コアンダ流を含む気体流により前記微粒子を搬送する請求項９に記載の微粒子の除去方法。

【請求項11】

前記フード内に存在する微粒子を気体で除去するに際して、前記フード内に気体を噴射してその気体流を前記フード内面に沿ってコアンダ流を生じさせ、前記コアンダ流を含む気体流により前記微粒子を搬送する、請求項１０に記載の微粒子の除去方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、微粒子の除去装置及び除去方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、各種ワークの加工装置においては、ワーク加工の際に生じる微粒子、例えばレーザー加工の際生じるスパッタやヒューム等を加工装置の動作に障害が発生しないように装置外部へ排出する機構が必要とされる。

【0003】

特許文献１には、レーザーによるセラミック基板切断の際、セラミック基板に向けて照射されるレーザーが通過する空間であって、セラミック基板とレーザーの集光レンズの間の空間に気体を噴射する気体噴射装置を備えたレーザスクライバが開示されている。この文献には、気体噴射装置による気体の噴射によって、ワーク切断の際生じる飛沫によるレーザーの集光レンズの汚染を防止することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１－５８０５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の特許文献１におけるレーザスクライバでは、ワーク切断の際生じるレンズの飛沫汚染を気体噴射装置によって防止している。しかし、レンズの汚染だけではなく、被処理物（ワーク）であるセラミック基板等を覆うカバー部材（フード）内部において、被処理物本体に付着するヒュームおよびフード内面に飛び散るスパッタ等の微粒子を効率よく確実にフードの外部に排出することがさらに求められている。

【0006】

従来提供されている微粒子の除去装置としては、例えばフード内を負圧吸引源によって負圧吸引する一方、フード内に空気を噴射してフード内に存在する微粒子を外部に排出し除去するものが提供されている。しかしながら、この種の装置では、フード内の各所において空気流に乱流が生じ、微粒子の除去が適切に行われない状況が生じて微粒子を充分に除去できない恐れがある。

【0007】

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、微粒子を、効率良く確実に排出することが可能な微粒子の除去装置及び除去方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の一側面は、フード内に存在する微粒子を気体により除去する微粒子の除去装置である。この除去装置は、フード内に気体を噴射する噴射機構と、フード内に噴射された気体にコアンダ流を生じさせるコアンダ流生成部と、コアンダ流生成部により制御された気体流により微粒子を搬送する主流路と、を備える。
本発明によれば、気体に、コアンダ効果により生じる気体の流れ（以下、本稿においては、コアンダ流と呼称する。）を生じさせて制御された気体流により微粒子を搬送するので、微粒子を効率良く確実に排出することができる。

【0009】

本発明の一態様では、フード内には、ガイド部材と、第１の部材と、を備える。ここで、ガイド部材は、第１のガイド壁面と、第２のガイド壁面と、を有する。そして、第１のガイド壁面に沿って流通する気体が第２のガイド壁面上のコアンダ流により制御され、この制御された気体により前記微粒子を搬送する。第１のガイド壁面は、噴射された気体を沿わせて流通させる。第２のガイド壁面は、この第１のガイド壁面から気体を沿わせる方向に対し屈曲して傾斜し、コアンダ流生成部としての第１のコアンダ流生成部を構成する。第１の部材は、第２のガイド壁面の先端前方に位置し前記微粒子が付着している。
この一態様では、第１のガイド壁面に気体を沿わせて、これに連続するコアンダ流生成部を構成する第２のガイド壁面により生じたコアンダ流により微粒子まで気体流を導いて、この微粒子を搬送するので、確実にねらった微粒子に対して気体流を生成して微粒子を搬送することができる。

【0010】

本発明の一態様では、フードは、微粒子が浮遊又は付着する領域を中に挟んで一方の側に第１の開口部を備えると共に、他方の側に第２の開口部を備え、さらに第１の開口部から第２の開口部へ向かう方向に交差する軸線上に第３の開口部を備える。噴射機構は、その噴射する気体により領域の微粒子を第２の開口部方向へ搬送するように配置される。第２の開口部側には、フード内を負圧吸引する負圧吸引源が設けられる。フードの内壁面において、第３の開口部と第２の開口部との間には、負圧吸引源により第３の開口部から流入する気体にコアンダ流を生じさせる湾曲面からなる第２のコアンダ流生成部が形成される。
この一態様では、第１の開口部から第２の開口部へ向かう方向に交差する軸線上に位置する第３の開口部を備え、第３の開口部と第２の開口部との間には、第３の開口部から流入する気体にコアンダ流を生じさせる湾曲面が形成されるので、フード内の気体流に対してコアンダ流を生じさせることによって、乱流の生じないスムーズな気体流を生成し、微粒子を効率良く搬送することができる。

【0011】

本発明の一態様では、噴射機構は、気体を噴射する噴射口がスリット状に形成されている。
この一態様では、噴射口がスリット状に形成されるので、コアンダ流を生じさせるのに適切な噴射口の形状を選択できる。

【0012】

本発明の一態様では、第２のガイド壁面は、微粒子が付着する面に対して２０度から４０度の範囲の角度を有する。
この一態様では、コアンダ流生成部としての第２のガイド壁面の角度が好適な範囲に設定される。

【0013】

本発明の一態様では、噴射機構は、先端に噴射口が設けられた噴射壁部を備える。そして、噴射壁部内には、第１の流路と第２の流路とを備えている。第１の流路は、噴射口方向へ圧縮空気を導く。第２の流路は、この第１の流路に連通し、噴射口に向けてコアンダ流を生成する一部が湾曲壁面からなる第３のコアンダ流生成部が形成される。
この一態様では、噴射機構には、噴射口に向けてコアンダ流を生成する一部が湾曲壁面からなる第３のコアンダ流生成部が形成された第２の流路が備えられているので、湾曲壁面によって噴射口からの気体流を所望の方向に制御することができる。

【0014】

本発明の一態様では、微粒子は、被加工物をレーザー加工した際に発生するヒュームまたはスパッタを含む。
この一態様によれば、微粒子の除去装置によって、除去が難しいスパッタやヒュームを確実に除去することができる。

【0015】

本発明の一態様では、噴射機構は、その噴射口が、水平状態に保持された被加工物の表面に対し気体が斜めに噴射されるように位置する。
この一態様では、気体を噴射する噴射口が、水平状態に保持された被加工物の表面に対し気体が斜めに噴射されるように位置するので、微粒子を除去するために適切な気体流を生じさせることができる。

【0016】

本発明の別の側面は、微粒子の除去方法である。この除去方法は、フード内に気体を噴射してコアンダ流を生じさせ、コアンダ流を含む気体流により微粒子を除去する。
本発明の別の側面の微粒子の除去方法によれば、コアンダ流を利用するので、微粒子を、効率良く確実に排出することができる。

【0017】

本発明の一態様では、フード内に存在する微粒子を気体で除去するに際して、フード内に気体を噴射してその気体流を微粒子が存在する表面に沿ってコアンダ流を生じさせる。そして、このコアンダ流を含む気体流により微粒子を搬送する。
この一態様では、微粒子が存在する表面に沿ってコアンダ流を生じさせこのコアンダ流を含む気体流により微粒子を搬送するので、確実に微粒子の存在する位置にねらいを定めて気体流を制御することができる。

【0018】

本発明の一態様では、フード内に存在する微粒子を気体で除去するに際して、フード内に気体を噴射してその気体流をフード内面に沿ってコアンダ流を生じさせる。そして、このコアンダ流を含む気体流により微粒子を搬送する。
この一態様では、フード内面にそってコアンダ流を生じさせるので、フード内部に乱流を生じさせることなくスムーズな気体流を生成し、微粒子を効率良く搬送することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、微粒子を、効率良く確実に排出することが可能な微粒子の除去装置及び除去方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施形態に係る、微粒子の除去装置の断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る、微粒子の除去装置の要部の拡大断面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る、微粒子の除去装置の断面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る、微粒子の除去装置の噴射機構の斜視図である。

【図5】本発明の実施形態に係る、微粒子の除去装置の噴射機構の断面図である。

【図6】本発明の実施形態に係る、レーザー加工装置の断面図である。

【図7】図６の要部の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

（実施形態）
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る、微粒子の除去装置を示す断面図である。
図１に示すように、微粒子の除去装置１０は、噴射機構５とフード７とを備えている。フード７内の主流路Ｒには、面１７ａを有する第１部材１７が配置されている。図２は、この第１部材１７の拡大図である。図２に示すように、第１部材１７上には、第１のガイド壁面１３と第２のガイド壁面１５とを有する第１のガイド部材１６と、第３のガイド壁面１９と第４のガイド壁面２１とを有する第２のガイド部材２２が配置されている。第１のガイド部材１６と第２のガイド部材２２とは、面１７ａを挟んで両側に配置されている。この微粒子除去装置１０は、面１７ａ上に微粒子Ｂが付着しているものとし、この微粒子Ｂを除去するための装置である。

【0022】

噴射機構５から噴射された気体（矢印ａ３）は、第１のガイド壁面１３に沿って流通する（矢印ａ４）。第２のガイド壁面１５は、この第１のガイド壁面１３から気体を沿わせる方向（矢印ａ４）に対して屈曲して傾斜し、コアンダ流生成部としての第１のコアンダ流生成部１１ａを構成する。第１の部材１７の面１７ａは、第２のガイド壁面１５に連続する面として位置している。第３のガイド壁面１９は、この面１７ａに連続する傾斜する面として位置している。第４のガイド壁面２１は、第３のガイド壁面１９から気体を沿わせる方向（矢印ａ６）に対して屈曲して傾斜し、コアンダ流生成部としての第４のコアンダ流生成部１１ｄを構成する。第２のガイド壁面１５と第３のガイド壁面１９は、前記微粒子が付着する面１７ａに対して２０度から４０度の範囲の角度を有する。

【0023】

図３は、本実施形態の微粒子の除去装置１０におけるフード７の断面図である。図３では、特にフード７を説明するため、噴射機構５は、簡略に記載し、第１の部材１７上の第１のガイド部材１６と第２のガイド部材２２とがない状態を示している。本実施形態におけるフード７は、微粒子が付着する面１７ａを中に挟んで一方に第１の開口部２３と、他方に第２の開口部２５とを備えると共に、第１の開口部２３から第２の開口部２５へ向かう方向ｊ１に交差する軸線ｊ２上に第３の開口部２７を備える。噴射機構５は、その噴射する気体により面１７ａ上の微粒子を第２の開口部２５方向へ搬送するように配置され、第２の開口部２５側には、フード７内を負圧吸引する負圧吸引源１９が設けられる。フード７の内壁面において、第３の開口部２７と第２の開口部２５との間には、負圧吸引源１９により第３の開口部から流入する気体にコアンダ流ｂ２、ｂ３を生じさせる湾曲面２９からなる第２のコアンダ流生成部１１ｂが形成される。

【0024】

図４は、本実施形態における噴射機構５を簡略に示した斜視図である。図４に示すように、噴射機構５は、気体を供給する気体供給源５ｂが、供給管５ｃに接続されており、気体を噴射する噴射口５ａは、スリット状に形成されている。図５は、本実施形態における噴射機構５の断面図である。噴射機構５は、先端に噴射口５ａが設けられた噴射壁部３１を備え、噴射壁部３１内には、噴射口５ａ方向へ気体を導く第１の流路３３と、この第１の流路３３に連通し、噴射口５ａに向けてコアンダ流を生成する一部が湾曲壁面３７からなる第３のコアンダ流生成部１１ｃが形成された第２の流路３５とを備えている。

【0025】

次に、上記のように構成された微粒子の除去装置１０の動作を説明する。図１に示すように、気体供給源５ｂからは、圧縮された気体が供給管５ｃを通じて噴射機構５に供給されている（矢印ａ１）。このとき使用される気体は、空気であってもよいし、窒素やアルゴンなどの不活性ガスであってもよい。図５に示すように、供給管５ｃに供給された気体は、第１の流路３３から第２の流路３５に導かれる（矢印ａ２）。第２の流路３５は、第３のコアンダ流生成部１１ｃを構成する湾曲壁面３７を有しており、気体は、この湾曲壁面３７に沿って噴射口５ａから噴射される（矢印ａ３）。

【0026】

図２に示すように、噴射口５ａから噴射された気体（矢印ａ３）は、第１のガイド壁面１３に沿って流れる（矢印ａ４）。第１のガイド壁面の先には、第１のガイド壁面１３に対して屈曲して傾斜して形成されている第１のコアンダ流生成部１１ａを構成する第２のガイド壁面１５が位置している。気体流は、コアンダ効果により、第２のガイド壁面１５にそって流れる（矢印ａ５）。第２のガイド壁面に沿って導かれた気体流は、面１７ａ上の微粒子Ｂを吹き飛ばす（図１）。

【0027】

図２に示すように、面１７ａ上を通過した気体流は、その先方で傾斜を有する第３のガイド壁面１９にぶつかり、その方向を第３のガイド壁面１９の傾斜に沿う方向に変えられる（矢印ａ６）。第３のガイド壁面１９の先には、第３のガイド壁面１９から屈曲して傾斜する第４のガイド壁面２１が形成されている。第４のガイド壁面２１は、第４のコアンダ流生成部１１ｄを構成している。第３のガイド壁面１９に沿って流れてきた気体流（矢印ａ６）は、コアンダ効果により第４のガイド壁面２１に沿った方向に流れる向きが変えられる（矢印ａ７）。

【0028】

図１に示すようにフード７の第２の開口部２５側には、フード７内を負圧吸引する負圧吸引源１９が設けられている。また、第３の開口部２７と第２の開口部２５との間の内壁には、湾曲面２９が形成されている。負圧吸引源１９によって第３の開口部２７から吸引された気体流（矢印ｂ１）は、第２のコアンダ流生成部１１ｂを構成するこの湾曲面２９によるコアンダ効果により、この湾曲面２９に沿った方向に流れる（矢印ｂ２、ｂ３）。微粒子Ｂを吹き飛ばした微粒子Ｂを含むコアンダ流ａ８と第３の開口部２７からのコアンダ流ｂ３は、第２の開口部２５で合流し、負圧吸引源１９に吸引される（矢印ａ９）。

【0029】

以上述べたように、本実施形態に係る微粒子の除去装置１０は、噴射機構５の噴射口５ａからの噴射気体は、第３のコアンダ流生成部１１ｃを構成する湾曲壁部３７によって噴射方向を定めるので、微粒子Ｂ搬送のための気体流の方向を容易に定めることができる。また、噴射口５ａは、スリット状に形成されているので、コアンダ効果による気体流を生じさせるのに好適である。また、スリット状であるためその幅方向への均一な噴射流を生じさせることができる。

【0030】

噴射口５ａからの気体流は、第１のコアンダ流生成部１１ａによって微粒子Ｂまで面１７ａの表面を流れるように気体流を制御するので、確実に微粒子Ｂを搬送することができる。第４のコアンダ流生成部１１ｄによって、気体流の向きを負圧吸引源１９が配置された第２の開口部２５側へ変える。さらに、第３の開口部２７を設けて、第３の開口部からの空気の流れを、第３の開口部２７と第２の開口部２５との間の湾曲面２９による第２のコアンダ流生成部によって、第２の開口部２５側に変える。したがって、フード７内に気体流の滞留や乱流を生じさせることなく、気体流の向きを共に第２の開口部２５側へそろえるので、負圧吸引源の負圧を必要以上に高めることなく少ない風量で効率良く微粒子を搬送することができる。したがって、コアンダ流生成部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄにより制御された気体流により前記微粒子Ｂを効率良く確実に搬送し排出することができる微粒子の除去装置１０、および方法を提供することができる。

【0031】

上述の実施形態により除去される微粉末の一例として、レーザー加工で生じた微粉末が挙げられる。以下に、レーザー加工装置で発生する微粒子の除去について説明する。
図６は、微粒子の除去装置を備えたレーザー加工装置２０の断面図である。本装置が、図１から図５の装置と異なるのは、面１７ａの部分に、レーザーを照射して第１の部材１７を加工するレーザー照射装置２が設けられている点である。面１７ａでは、レーザー照射装置２によるレーザー照射加工により、微粒子Ｂとして、ヒュームやスパッタ等が生じる。その他のコアンダ流生成部１１ａ～１１ｄ他の構造や作用は、図１から図５の装置と同等であり、図１から図５の装置と同様の作用効果により、レーザー加工により生じたヒュームやスパッタ等の微粒子Ｂを効率良く確実に搬送し排出することができる。

【0032】

図７は、図６の要部の拡大図である。以下、図６と図７を参照して、レーザー加工により生じた微粒子の除去についてさらに詳細に説明する。
図６に示すように、微粒子の除去装置を備えたレーザー加工装置２０は、被加工物１０４にレーザーを照射するレーザー照射装置１０２と、被加工物１０４を保持する保持部材１０３と、保持部材１０３に向けて気体を噴射する噴射機構１０５と、被加工物を覆うフード１０７と、被加工物１０４を保持した保持部材１０３をフード１０７内に搬送する搬送機構１０８と、を備えている。

【0033】

図７に示すように、保持部材１０３は、被加工物１０４に対するレーザー照射部１０２ａの手前に第１のガイド面１０３ａが設けられ、噴射機構１０５は、その噴射口１０５ａが、第１のガイド面１０３ａに対し気体が斜めに噴射されるように位置し、気体が被加工物１０４のレーザー照射部１０２ａの手前からレーザー照射部１０２ａの前方へ流れるように、配置されている。

【0034】

図６に示すように、フード１０７は、一方の側に第１の開口部１０７ｃを備えると共に、他方の側に第２の開口部１０７ｂを備えている。さらに前記第１の開口部１０７ｃから第２の開口部１０７ｂへ向かう方向に交差する軸線上に第３の開口部１０７ａを備える。第１の開口部１０７ｃの側には、被加工物１０４を保持した保持部材１０３が搬送機構１０８によって搬送され、配置されている。レーザー照射装置１０２と噴射機構１０５とは、第１の開口部１０７ｃ側に位置している。第２の開口部１０７ｂ側には、負圧吸引源１９が備えられる。ここで負圧吸引源１９は、具体的には集塵装置等である。

【0035】

図６に示すように、保持部材１０３は、被加工物１０４を、レーザー加工をする露出部分１０３ｂと、保持部材１０３に覆われる被覆部分１０３ｃと、を有して形成される。図７に示すように、噴射口１０５ａは、被覆部分１０３ｃに臨ませて配置され、保持部材１０３の、被覆部分１０３ｃには、噴射口１０５ａからレーザー照射部１０２ａに向けてコアンダ効果により気体を導く第２のガイド壁面１０３ｄが設けられている。ここで、第１のガイド壁面１０３ａは、被覆部分１０３ｃの一部であり、レーザー照射部１０２ａは、露出部分１０３ｂの一部である。また、第２のガイド壁面１０３ｄは、被加工物１０４のレーザー照射が行われる面に対して２０度から４０度の範囲の角度を有する。

【0036】

次に、上述のように構成されたレーザー加工装置２０の動作について説明する。まず、図６に示す保持部材１０３に被加工物１０４を保持する。被加工物１０４を保持した保持部材１０３は、搬送機構１０８によって、第１の開口部１０７ｃ内に搬送される。このとき負圧吸引源１９である集塵機は、第２の開口部１０７ｂから空気を吸引している。気体供給源１０５ｂは、供給管１０５ｃに気体を供給し、噴射口１０５ａからは、気体が噴射されている。予め定められた位置に被加工物１０４が配置されると、図６に示すように、レーザー照射装置１０２からレーザーＬが被加工物１０４に照射され、被加工物１０４のレーザー加工が行われる。

【0037】

図７に示すように、レーザーＬがレーザー照射部１０２ａに照射され、被加工物１０４にレーザー加工が行われている。このとき、レーザー加工によって生じたスパッタｓが飛び散っている様子が図示されている。図６に示すように、フード１０７の第２の開口部１０７ｂには、負圧吸引源１９が接続されており、第３の開口部１０７ａに示す矢印ｆ１、第１の開口部１０７ｃに示す矢印ｆ３のようにフード１０７の外部の空気を吸引しており、フード１０７内に矢印ｆ４で示す気体流が生じている。レーザー加工の際飛び散った複数のスパッタｓは、フード１０７の内壁に衝突する。このとき衝突したスパッタｓは、弾性率が高いためフード１０７の内壁に付着せず、内壁からはね返り直進するエネルギーが失われる。エネルギーが失われたスパッタｓは、フード１０７内の気体流ｆ４に吸引されて負圧吸引源１９である集塵機に集塵される。

【0038】

図７に示すように、レーザー加工が行われているときは、噴射口１０５ａから、第１のガイド壁面１０３ａに対して気体が矢印ｃ１で示されるように斜めに噴射されている。このように噴射された気体は、第１のガイド壁面１０３ａから第２のガイド壁面１０３ｄの表面に沿って流れ（矢印ｃ２）、更にレーザー照射部１０２ａを通過し（矢印ｃ３）、フード１０７内への気体流の流れを形成する（矢印ｃ４）。矢印ｃ１～ｃ４へと気体流が生じるのは、コアンダ効果による現象である。ここでコアンダ効果とは、気体の噴流が壁面にあたるとき、その表面を流れる気体流が、近傍にある壁面に引き寄せられて、壁面表面に沿って流れる現象のことである。この実施形態では、保持部材１０３の被覆部分１０３ｃの表面に斜めに噴射した気体がその表面上に沿って流れ（矢印ｃ１）、第２のガイド壁面１０３ｄに引き寄せられて（矢印ｃ２）、被加工物１０４のレーザー照射部１０２ａにおける被加工物の表面にレーザーＬに垂直な側方からなめるように気体流を生じさせ（矢印ｃ３）、フード１０７内の気体流（図７おける気体流ｆ４）と合流する（矢印ｃ４）。このｃ１～ｃ４の気体流により、レーザー照射部１０２ａで生じたヒューム等を被加工物１０４から剥離させて回収することができる。

【0039】

以上述べたように、本実施形態においては、気体が被加工物１０４のレーザー照射部１０２ａの手前からレーザー照射部１０２ａの前方へ流れるように、噴射機構１０５の噴射口１０５ａが配置されるので、レーザー加工の際生じるスパッタやヒュームを被加工物１０４から確実に除去することができる。

【0040】

被加工物１０４のレーザー照射部１０２ａの手前からレーザー照射部１０２ａの前方へ流れるような気体流は、コアンダ効果により生じさせるので、被加工物１０４のレーザー加工点の表面に沿った気体流ｃ１～ｃ４は、レーザー加工時のヒュームをレーザー加工点の表面から効率よく剥離し、フード１０７内の上述の気体流ｆ４と合流させ、確実にヒュームを除去することができる。

【0041】

レーザー加工装置２０で飛散したスパッタｓ等が被加工物１０４に一度付着すると、その付着性の高さから、フード１０７のみの吸引では引き剥がすことは困難である。しかし、コアンダ効果による加工点近傍の気体流は、付着したヒュームを除去するだけではなく、フード内で発生したスパッタｓや粉塵を加工点から強制的に吹き飛ばし、これらが付着するのを防止することができる。

【0042】

また、被加工物１０４の加工点であるレーザー照射部１０２ａを覆うようなフード１０７が設けられるので、レーザー加工時に飛散するスパッタをフード１０７の内壁に衝突させることで、スパッタｓのエネルギーを減衰することができる。フード１０７は、第２の開口部１０７ｂから負圧吸引源１９によって吸引する気体流ｆ４を生じさせているので、これらのエネルギーが減衰したスパッタｓは、気体流ｆ４の流れにのって、容易に負圧吸引源１９である集塵機に吸引することができる。すなわち、負圧吸引源１９の負圧だけでは吸引が困難な数μｍから数百μｍの非常に高速なスパッタｓを、フード１０７の内壁への衝突を利用して吸引可能なレベルまでスパッタｓのエネルギーを減衰させることによって、吸引可能としている。

【0043】

フード１０７に設けられた第１の開口部１０７ｃは、連続的に被加工物１０４をフード１０７内に搬送加工することができるので、量産ラインに容易に適応することができる。フード１０７は、被加工物１０４の上下方向を覆っているので、フード１０７内で発生した粉塵は、確実に吸引することができる。

【0044】

なお、本実施形態では、コアンダ効果によりレーザー照射部１０２ａに気体流を導くため保持部材１０３の第２のガイド壁面１０３ｄを利用しているが、これに限定されない。例えば、凹面状あるいは凸面状の曲面によって、レーザー照射部に気体流を導いてもよいし、加工物の保持のしかたによっては、被加工物１０４のレーザー照射部１０２ａの手前に直接気体を噴射する構成としてもよい。被加工物の形状は、平板状のものに限定されるものではなく、曲面状に加工を施すものであってよい。すなわち、被加工物の形状や、加工面の形状を考慮して、コアンダ効果によってレーザー照射部に気体流を導くことができるように気体を噴射すればよい。噴射口１０５ａの形状は、直線状のスリットに限定されず、被加工物１０４の表面形状を考慮して曲線状のスリットとしてもよい。またスリットに限定せず、被加工物１０４の表面にコアンダ効果による気体流を効果的に生じさせるいかなる形状も採用してよい。

【符号の説明】

【0045】

１０ 微粒子の除去装置
５、１０５ 噴射機構
７、１０７ フード
１１ａ 第１のコアンダ流生成部
１１ｂ 第２のコアンダ流生成部
１１ｃ 第３のコアンダ流生成部
１３、１０３ａ 第１のガイド壁面
１５、１０３ｄ 第２のガイド壁面
１７ 第１の部材
１９ 負圧吸引源
２３、１０７ｃ 第１の開口部
２５、１０７ｂ 第２の開口部
２７、１０７ａ 第３の開口部
２９ 湾曲面
３１ 噴射壁部
３３ 第１の流路
３５ 第２の流路
３７ 湾曲壁面
２０、 レーザー加工装置
２、１０２ レーザー照射装置
１０２ａ レーザー照射部
１０３ 保持部材
１０３ｂ 露出部分
１０３ｃ 被覆部分
１０４ 被加工物
１０５ａ 噴射口
Ｂ 微粒子
ｊ１ 第１の開口部から第２の開後部へ向かう方向
ｊ２ 交差する軸線
Ｒ 主流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】