特許 7436661 レーザ装置

(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】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】レーザ装置

(51)【国際特許分類】

   H01S 3/02 20060101AFI20240214BHJP

   B23K 26/70 20140101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

H01S3/02

B23K26/70

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022528792

(86)(22)【出願日】2021-05-28

(86)【国際出願番号】 JP2021020380

(87)【国際公開番号】W WO2021246307

(87)【国際公開日】2021-12-09

【審査請求日】2023-01-19

(31)【優先権主張番号】P 2020097016

(32)【優先日】2020-06-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】森 敦

【審査官】大西 孝宣

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０７１３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１５４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９８８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２８１３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２７６０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１９２７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／１０５６３１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｓ ３／００ － ５／５０

Ｂ２３Ｋ ２６／００ － ２６／７０

Ｂ０１Ｄ ５３／２６ － ５３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項10】

前記透過材料は、有機材料からなるシール材によって構成される、請求項１～６のいずれか１項に記載のレーザ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザ装置において、レーザ発振器から出力されたレーザ光は、光ファイバ等からなる光伝送ケーブルを介してレーザ加工ヘッドに伝送される。レーザ加工ヘッドは、集光したレーザ光を被加工物に照射することによって、被加工物に対するレーザ加工を行う。

【0003】

レーザ発振器で生成されたレーザ光は、レーザ加工ヘッドに伝送される過程で、光学部品を透過したり、光学部品で反射したりする。レーザ光が固体と気体との境界を通過するとき、又はレーザ光が固体中を通過するとき等に、エネルギーの損失が発生する。損失したエネルギーは熱に変換される。そのため、レーザ装置には、過熱を防止し、正常な動作温度に保つために、冷却水等を用いて適切な温度に維持する冷却装置が設けられている。

【0004】

しかし、レーザ装置の設置環境の温度及び湿度は様々である。レーザ装置の筐体内部の温度が、レーザ装置の設置環境の露点よりも低い場合、レーザ装置の筐体内部に収容される光学部品に結露が発生する。光学部品に結露が発生すると、レーザ装置は本来の特性を失い、正常に機能しなくなるおそれがある。

【0005】

従来、結露を防止する技術としては、筐体内に乾燥剤を設置する技術（例えば、特許文献１参照）、筐体内に乾燥装置を設置する技術（例えば、特許文献２参照）、筐体内に低露点のドライエアを供給する技術（例えば、特許文献３参照）等が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平１１－２０１６４１号公報

【文献】特開２００５－６１７３１号公報

【文献】特開２０１３－２３９６９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

筐体内に乾燥剤を設置する技術は、定期的に乾燥剤を交換する必要がある。筐体内に乾燥装置を設置する技術は、凝集した水分を筐体外に排出することが困難である。しかも、乾燥装置の停止時に、凝集した水分が筐体内に再度拡散するおそれがある。筐体内に低露点のドライエアを供給する技術は、ドライエアの清浄度を保つことが難しく、光学部品を汚染するおそれがある。

【0008】

結露を防止するために、冷却水の温度を露点よりも高い温度に保つ方法も知られている。しかし、レーザ加工による加工形態によっては、露点が４０℃を超過する場合がある。仮に、冷却水温度が４５℃に設定される場合、レーザ照射時の筐体内部の温度は部分的に７５℃を超えてしまい、筐体内部の樹脂部品が長期間の運転に耐えられない問題がある。

【0009】

さらに、結露を防止するために、乾燥空気、窒素もしくはアルゴン等の気体を乾燥対象部位の閉空間内に充填して密封する方法も知られている。しかし、レーザ装置は、保守作業等による部品の組立てのために、樹脂製シール材を用いて封止されるシール部位を有する。このようなシール部位には、微小な隙間が発生し得る。隙間をパッキンやＯリング等のシール材によって封止したとしても、長期的には水蒸気が侵入し、結露を発生させるおそれがある。

【0010】

また、乾燥空気等の気体を乾燥対象部位の閉空間内に常時流入させる方法も知られている。しかし、乾燥空気等の気体から塵埃やオイルミストを完全に除去するのは技術的・経済的に困難である。そのため、乾燥空気等の気体を実用的な水準に清浄化した状態で閉空間内に常時流入させても、長時間の流入によって、結局、乾燥対象部位の閉空間は塵埃やオイルミスト等によって汚染されてしまう。

【0011】

したがって、これらの従来の問題点を解消でき、簡単な構造で閉空間の結露を抑制できるレーザ装置が望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本開示の一態様は、レーザ光を伝送する光学系を収容する閉空間と、水蒸気を含む気体分子を透過し、かつ、塵埃及びオイルミストを透過しない透過材料によって構成される流路壁部を少なくとも一部に有する露点調整流路と、を備え、前記透過材料は、前記露点調整流路の内部と前記閉空間とを隔てている、レーザ装置である。

【発明の効果】

【0013】

一態様によれば、簡単な構造で閉空間の結露を抑制できるレーザ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】レーザ装置の実施形態の概略構成を示す模式図である。

【図2】レーザ装置のレーザ光源装置の第１実施形態を示す模式図である。

【図3】レーザ装置のレーザ加工ヘッドの第１実施形態を示す模式図である。

【図4】レーザ装置のレーザ加工ヘッドの第２実施形態を示す模式図である。

【図5】レーザ装置のレーザ加工ヘッドの第３実施形態を示す模式図である。

【図6】レーザ装置のレーザ加工ヘッドの第４実施形態を示す模式図である。

【図7】レーザ装置のレーザ光源装置の第２実施形態を示す模式図である。

【図8】レーザ装置のレーザ光源装置の第３実施形態を示す模式図である。

【図9】レーザ装置のレーザ加工ヘッドの第５実施形態を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本開示の一態様に係るレーザ装置について図面を参照して説明する。まず、レーザ装置の概略構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１に示すレーザ装置１は、レーザ光を生成するレーザ光源装置２と、被加工物Ｗに対してレーザ加工を行うレーザ加工ヘッド３と、レーザ光を伝送する光路を構成する第１光伝送ケーブル４と、を備える。

【0016】

レーザ光源装置２によって生成されたレーザ光は、第１光伝送ケーブル４によってレーザ加工ヘッド３に伝送される。第１光伝送ケーブル４は、光ファイバ等からなり、レーザ光源装置２とレーザ加工ヘッド３とに亘って設けられる。第１光伝送ケーブル４の入射端は、入射コネクタ４１を介してレーザ光源装置２に接続される（図２参照）。第１光伝送ケーブル４の出射端は、出射コネクタ４２を介してレーザ加工ヘッド３に接続される（図３～図６参照）。入射コネクタ４１及び出射コネクタ４２は、例えば、無反射コーティングが施された石英ガラスのブロックによって構成される。

【0017】

レーザ加工ヘッド３は、第１光伝送ケーブル４を介して伝送されたレーザ光を集光し、被加工物Ｗにレーザ光ＬＢを照射することによって、被加工物Ｗに対する溶接、切断等の加工を行う。被加工物Ｗは、例えばＸＹの２軸方向に沿って移動可能なテーブル（図示せず）に載置される。

【0018】

本実施形態のレーザ装置１は、１つのレーザ光源装置２によって生成されたレーザ光を、２本の第１光伝送ケーブル４，４によって、２つのレーザ加工ヘッド３，３に独立して伝送するように構成される。なお、レーザ装置１は、少なくとも１つずつのレーザ加工ヘッド３及び第１光伝送ケーブル４を有するものであればよい。

【0019】

レーザ光源装置２は、図２に示すように、筐体２０の内部の閉空間Ｓ１に、レーザ発振器２１と、光分岐装置２２と、光ファイバ等からなる第２光伝送ケーブル２３と、を有する。第２光伝送ケーブル２３は、レーザ発振器２１と光分岐装置２２とに亘って設けられ、レーザ光をレーザ発振器２１から光分岐装置２２に伝送する。第２光伝送ケーブル２３の入射端は、入射コネクタ２３１を介してレーザ発振器２１に接続される。第２光伝送ケーブル２３の出射端は、出射コネクタ２３２を介して光分岐装置２２に接続される。入射コネクタ２３１及び出射コネクタ２３２は、例えば、無反射コーティングが施された石英ガラスのブロックによって構成される。

【0020】

レーザ発振器２１は、筐体２１０の内部の閉空間Ｓ２に、複数のレーザ光源部２１１と、集光部２１２と、を有する。レーザ光源部２１１には、例えば、ＣＯ_２レーザ、半導体レーザ、ＹＡＧレーザ、ファイバレーザ等の種々のレーザ光源が使用され得る。しかし、レーザ光源部２１１は、これらの例示に限定されない。レーザ光源部２１１から出射されたレーザ光は、集光部２１２に設けられた集光レンズ２１２ａによって、第２光伝送ケーブル２３の入射コネクタ２３１に集光される。第２光伝送ケーブル２３は、入射コネクタ２３１に入射されたレーザ光を出射コネクタ２３２に向けて伝送する。レーザ光は、出射コネクタ２３２から光分岐装置２２に出射される。

【0021】

光分岐装置２２は、筐体２２０の内部の閉空間Ｓ３に、第２光伝送ケーブル２３の出射コネクタ２３２から出射されるレーザ光の進行方向に沿って、コリメータレンズ２２１と、可動鏡２２３と、固定鏡２２４と、集光レンズ２２２ａ，２２２ｂと、を有する。

【0022】

出射コネクタ２３２から光分岐装置２２の閉空間Ｓ３に出射されたレーザ光は、コリメータレンズ２２１によって平行光に変換され、可動鏡２２３に向けて照射される。可動鏡２２３は、コリメータレンズ２２１からのレーザ光を遮ることによって反射させる位置と、コリメータレンズ２２１からのレーザ光を遮らない位置とに移動可能に設けられている。可動鏡２２３がレーザ光を遮る位置に配置されているときに、可動鏡２２３で反射したレーザ光は、集光レンズ２２２ａを介して、一方の第１光伝送ケーブル４の入射コネクタ４１に入射する。可動鏡２２３がレーザ光を遮らない位置に移動すると、コリメータレンズ２２１からのレーザ光は固定鏡２２４に入射する。固定鏡２２４で反射したレーザ光は、集光レンズ２２２ｂを介して、他方の第１光伝送ケーブル４の入射コネクタ４１に入射する。これによって、光分岐装置２２は、第２光伝送ケーブル２３を介してレーザ発振器２１から伝送されるレーザ光を、２つのレーザ加工ヘッド３，３のいずれかに時分割で分岐して供給することができる。

【0023】

図１に示すように、レーザ装置１は、冷却水供給装置１００、エアドライヤ１０１、エアコンプレッサ１０２、及びガス供給装置１０３をさらに備える。冷却水供給装置１００は、一定の温度に管理された冷却水を、レーザ装置１の冷却対象部位に供給する。これによって、冷却対象部位で発生する熱が除去され、冷却対象部位が一定の温度に保たれる。冷却対象部位は、具体的には、レーザ発振器２１、光分岐装置２２、第１光伝送ケーブル４、第２光伝送ケーブル２３、及びレーザ加工ヘッド３のうちの少なくともいずれか１つである。

【0024】

エアドライヤ１０１は、露点調整用媒体を生成し、レーザ装置１の露点調整対象部位に供給する。露点調整用媒体としては、例えば、乾燥気体Ｇが使用され得る。エアドライヤ１０１は、エアコンプレッサ１０２から供給される気体から清浄で乾燥した乾燥気体Ｇを生成する。乾燥気体Ｇは、露点がレーザ装置１の露点調整対象部位に設けられる筐体内の閉空間の温度よりも低い空気、窒素等の気体である。レーザ装置１の露点調整対象部位は、具体的には、レーザ発振器２１、光分岐装置２２、及びレーザ加工ヘッド３のうちの少なくともいずれか１つに設けられる筐体内の閉空間である。エアドライヤ１０１から露点調整対象部位への乾燥気体Ｇの具体的な供給構造については、後で詳細に説明する。

【0025】

ガス供給装置１０３は、レーザ加工ヘッド３によって被加工物Ｗに溶接、切断等のレーザ加工を行う際に必要となるアルゴン、ヘリウム、窒素等のアシストガスを供給する。

【0026】

次に、図３～図６を参照して、乾燥気体Ｇをレーザ加工ヘッド３に供給する場合の具体的な構成について説明する。本実施形態のレーザ装置１における２つのレーザ加工ヘッド３，３は同一構造であるため、図３～図６では、１つのレーザ加工ヘッド３について説明する。

【0027】

図３は、乾燥気体Ｇが供給されるレーザ加工ヘッド３の第１の実施形態を示している。レーザ加工ヘッド３は、筐体３０の内部の閉空間Ｓ４に、レーザ光を伝送する光学系を収容する。具体的には、閉空間Ｓ４には、複数のレンズによって構成される集光光学系３１と、集光光学系３１を保護する保護ガラス３２と、が収容される。筐体３０の上端には、第１光伝送ケーブル４と接続される出射コネクタ４２が、接続される。筐体３０の下端には、レーザ光を出射するノズル３３が設けられる。閉空間Ｓ４は、出射コネクタ４２と保護ガラス３２との間で密封された空間である。レーザ光源装置２から第１光伝送ケーブル４によって伝送されるレーザ光は、出射コネクタ４２からレーザ加工ヘッド３の閉空間Ｓ４に出射される。レーザ光は、閉空間Ｓ４に収容される集光光学系３１によって集光され、保護ガラス３２を透過してノズル３３から被加工物Ｗに照射される。

【0028】

筐体３０には、露点調整流路を構成する配管５が取り付けられている。配管５は、金属材料又は樹脂材料によって形成される。配管５は、エアドライヤ１０１と接続され、エアドライヤ１０１から供給される乾燥気体Ｇを内部に通流させる。配管５は、筐体３０の外部から筐体３０の内部の閉空間Ｓ４を通り、再び筐体３０の外部に向けて延びている。したがって、配管５は、筐体３０を貫通している。

【0029】

配管５は、透過材料５１によって構成される流路壁部を少なくとも一部に有する。具体的には、筐体３０内の閉空間Ｓ４に配置される配管５の少なくとも一部の流路壁部が、透過材料５１によって構成されている。したがって、透過材料５１は、乾燥気体Ｇが流れる配管５の内部と閉空間Ｓ４とを隔てている。

【0030】

透過材料５１は、水蒸気を含む気体分子を透過し、かつ、塵埃及びオイルミストを透過しない材料からなる。水蒸気を含む気体分子は、水蒸気を含む酸素、窒素、二酸化炭素、アルゴン等の気体分子である。透過材料５１は、これらの水蒸気を含む気体分子よりも分子量の大きい塵埃及びオイルミストは透過しない。

【0031】

このような透過材料５１としては、有機材料又は無機材料を使用することができる。有機材料としては、例えば、中空糸膜や平膜等の膜材料を構成する機能性樹脂材料、樹脂製シール材等を使用することができる。無機材料としては、例えば、多数の微小な空孔を有するセラミックス又は金属からなる焼結体、多数の微小な空孔を有する金属薄膜等を使用することができる。

【0032】

エアドライヤ１０１からの乾燥気体Ｇは、配管５内を常時流れる。配管５によってレーザ加工ヘッド３に供給される乾燥気体Ｇは、配管５を通ってレーザ加工ヘッド３の筐体３０内の閉空間Ｓ４を通過する。このとき、配管５の内部の乾燥気体Ｇと閉空間Ｓ４中の気体との水蒸気分圧の差によって、閉空間Ｓ４中の気体に含まれる水分は、透過材料５１を透過して配管５内の乾燥気体Ｇに徐々に拡散する。その後、乾燥気体Ｇは、配管５を通ってレーザ加工ヘッド３から排出される。

【0033】

これによって、閉空間Ｓ４中の気体は徐々に乾燥し、閉空間Ｓ４の露点が下がる。その結果、閉空間Ｓ４における結露の発生が抑制される。乾燥気体Ｇは、配管５を通るだけであり、閉空間Ｓ４に直接供給されない。しかも、透過材料５１は、塵埃及びオイルミストを透過し得ない。そのため、閉空間Ｓ４に収容される集光光学系３１、保護ガラス３２等の光学部品が乾燥気体Ｇによって汚染されるおそれはない。

【0034】

一般に、レーザ加工ヘッド３は小型軽量であるため、筐体３０の内部に乾燥剤や乾燥装置を装備することが困難である。しかも、レーザ加工ヘッド３は、加工点に設置されるために苛酷な環境に置かれることが多い。上記構成によれば、レーザ加工ヘッド３の筐体３０内の閉空間Ｓ４を乾燥状態にするために、閉空間Ｓ４に乾燥剤及び乾燥装置のいずれも収容する必要がなく、レーザ加工ヘッド３の結露を容易に抑制することができる。さらに、レーザ加工ヘッド３の筐体３０内に配管５が配置されるだけで、レーザ加工ヘッド３の閉空間Ｓ４の乾燥を容易に実現することができる。

【0035】

さらに、筐体３０の内部の閉空間Ｓ４の露点が下がることによって、レーザ加工ヘッド３を冷却するために冷却水供給装置１００から供給される冷却水の温度を、周囲環境に応じて高める必要がなくなる。そのため、レーザ加工中のレーザ加工ヘッド３の温度上昇を抑えることができ、故障確率の低減及び部品劣化の遅延を図ることができる。

【0036】

図４は、乾燥気体Ｇが供給されるレーザ加工ヘッド３の第２の実施形態を示している。このレーザ加工ヘッド３には、露点調整流路を構成する露点調整室（第１の露点調整室）６が、筐体３０に隣接して設けられている。露点調整室６は、筐体３０の壁部を挟んで筐体３０内の閉空間Ｓ４に隣接している。露点調整室６の内部は、エアドライヤ１０１と接続され、エアドライヤ１０１から供給される乾燥気体Ｇで満たされている。乾燥気体Ｇは、露点調整室６に流入した後、露点調整室６から外部に排出される。

【0037】

露点調整室６の内部と閉空間Ｓ４とを隔てている筐体３０の壁部は、乾燥気体Ｇの流路壁部を構成する。この流路壁部の少なくとも一部は、透過材料６１によって構成されている。したがって、透過材料６１は、乾燥気体Ｇが流れる露点調整室６の内部と閉空間Ｓ４とを隔てている。透過材料６１は、上述した透過材料５１と同じである。

【0038】

エアドライヤ１０１からの乾燥気体Ｇは、露点調整室６に常時流入し、露点調整室６内に充満した後、露点調整室６から外部に排出される。このとき、露点調整室６の内部の乾燥気体Ｇと閉空間Ｓ４中の気体との水蒸気分圧の差によって、閉空間Ｓ４中の気体に含まれる水分は、透過材料６１を透過して露点調整室６内の乾燥気体Ｇに徐々に拡散する。その後、乾燥気体Ｇは、露点調整室６の外部に排出される。

【0039】

これによって、図３に示すレーザ加工ヘッド３と同様の効果が得られる。しかも、筐体３０に隣接する露点調整室６は、配管５のように筐体３０を貫通しないため、レーザ加工ヘッド３に容易に設置可能である。

【0040】

図５は、乾燥気体Ｇが供給されるレーザ加工ヘッド３の第３の実施形態を示している。このレーザ加工ヘッド３には、露点調整流路を構成する露点調整室（第２の露点調整室）７が、筐体３０の周囲を覆うように設けられている。露点調整室７は、少なくとも筐体３０の内部の閉空間Ｓ４が設けられる領域に亘って筐体３０の外側を覆っている。これによって、露点調整室７は、閉空間Ｓ４の外殻をなしている。露点調整室７は、レーザ加工ヘッド３の保護ガラス３２から出射コネクタ４２に亘って、筐体３０の外側を包囲している。露点調整室７の内部は、エアドライヤ１０１と接続され、エアドライヤ１０１から供給される乾燥気体Ｇで満たされている。乾燥気体Ｇは、露点調整室７に流入した後、露点調整室７から外部に排出される。

【0041】

レーザ加工ヘッド３に接続される第１光伝送ケーブル４の出射コネクタ４２と筐体３０との間の隙間は、樹脂製シール材であるパッキン３４によって封止されている。保護ガラス３２と筐体３０との間の隙間は、樹脂製シール材であるパッキン３５によって封止されている。これらのパッキン３４，３５は、水蒸気を含む気体分子を透過し、かつ、塵埃及びオイルミストを透過しない透過材料である。パッキン３４，３５は、露点調整室７と筐体３０の内部の閉空間Ｓ４とを隔てている。

【0042】

エアドライヤ１０１からの乾燥気体Ｇは、露点調整室７内に常時流入し、露点調整室７内に充満した後、露点調整室７から外部に排出される。このとき、露点調整室７の内部の乾燥気体Ｇと閉空間Ｓ４中の気体との水蒸気分圧の差によって、閉空間Ｓ４中の気体に含まれる水分は、透過材料であるパッキン３４，３５を透過して露点調整室７内の乾燥気体Ｇに徐々に拡散する。その後、乾燥気体Ｇは、露点調整室７の外部に排出される。

【0043】

これによって、図３に示すレーザ加工ヘッド３と同様の効果が得られる。しかも、レーザ加工ヘッド３の筐体３０の外側が露点調整室７によって包囲されるため、外部からレーザ加工ヘッド３への塵埃、水分等の侵入も一層防止される。さらに、レーザ加工ヘッド３にもともと備えられるパッキン３４，３５が透過材料として利用可能であるため、新たに透過材料を設ける必要がない。

【0044】

図６は、乾燥気体Ｇが供給されるレーザ加工ヘッド３の第４の実施形態を示している。このレーザ加工ヘッド３には、露点調整流路を構成する露点調整室（第３の露点調整室）８，９が、出射コネクタ４２と筐体３０との間の隙間を封止するパッキン３４及び保護ガラス３２と筐体３０との間の隙間を封止するパッキン３５をそれぞれ個別に覆うように設けられている。これによって、パッキン３４，３５は、露点調整室８，９の内部にそれぞれ収容されている。パッキン３４，３５は、露点調整室８，９と筐体３０の内部の閉空間Ｓ４とを隔てている。露点調整室８，９の内部は、エアドライヤ１０１と接続され、エアドライヤ１０１から供給される乾燥気体Ｇで満たされている。乾燥気体Ｇは、露点調整室８，９にそれぞれ流入した後、露点調整室８，９から外部に排出される。

【0045】

エアドライヤ１０１からの乾燥気体Ｇは、露点調整室８，９内に常時流入し、露点調整室８，９から外部に排出される。このとき、露点調整室８，９の内部の乾燥気体Ｇと閉空間Ｓ４中の気体との水蒸気分圧の差によって、閉空間Ｓ４中の気体に含まれる水分は、透過材料であるパッキン３４，３５を透過して露点調整室８，９内の乾燥気体Ｇに徐々に拡散する。その後、乾燥気体Ｇは、露点調整室８，９の外部に排出される。

【0046】

これによって、レーザ加工ヘッド３の閉空間Ｓ４中の気体は徐々に乾燥し、閉空間Ｓ４の露点が下がる。その結果、閉空間Ｓ４における結露の発生が抑制される。したがって、図３に示すレーザ加工ヘッド３と同様の効果が得られる。例えば、露点－１５℃の乾燥気体Ｇを、露点調整室８，９にそれぞれ１Ｌ／ｍｉｎ流し続けた場合、５日後には、閉空間Ｓ４の露点は－５℃まで下げることができた。しかも、露点調整室８，９は、パッキン３４，３５を収容し得る程度の大きさで済むため、レーザ加工ヘッド３の大型化を招くことはない。さらに、透過材料は、レーザ加工ヘッド３にもともと備えられるパッキン３４，３５を利用しているため、レーザ加工ヘッド３に新たに透過材料を設ける必要がない。

【0047】

図７は、乾燥気体Ｇが供給されるレーザ光源装置２の第２の実施形態を示している。このレーザ光源装置２には、レーザ発振器２１及び光分岐装置２２に露点調整流路を構成する配管２４，２５がそれぞれ取り付けられている。配管２４，２５は、図３に示す配管５と同様の構成を有する。配管２４，２５は、それぞれエアドライヤ１０１と接続され、エアドライヤ１０１から供給される乾燥気体Ｇを内部に通流させる。配管２４は、レーザ光源装置２の筐体２０の外部から閉空間Ｓ１を通ってレーザ発振器２１の筐体２１０を貫通し、再び筐体２１０の外部に向けて延びている。配管２５は、レーザ光源装置２の筐体２０の外部から閉空間Ｓ１を通って光分岐装置２２の筐体２２０を貫通し、再び筐体２２０の外部に向けて延びている。配管２４，２５から排出される乾燥気体Ｇは、レーザ光源装置２の筐体２０の内部の閉空間Ｓ１を通って筐体２０の外部に排出される。

【0048】

配管５の場合と同様に、筐体２１０，２２０内の閉空間Ｓ２，Ｓ３に配置される配管２４，２５の少なくとも一部の流路壁部が、透過材料２４１，２５１によって構成されている。したがって、透過材料２４１，２５１は、乾燥気体Ｇが流れる配管２４，２５の内部と閉空間Ｓ２，Ｓ３とをそれぞれ隔てている。

【0049】

エアドライヤ１０１からの乾燥気体Ｇは、レーザ光源装置２の配管２４，２５内を常時流れる。配管２４，２５によってレーザ発振器２１及び光分岐装置２２に供給される乾燥気体Ｇは、配管２４，２５を通ってレーザ発振器２１の筐体２１０内の閉空間Ｓ２及び光分岐装置２２の筐体２２０内の閉空間Ｓ３を通過する。このとき、配管２４，２５の内部の乾燥気体Ｇと閉空間Ｓ２，Ｓ３中の気体との水蒸気分圧の差によって、閉空間Ｓ２，Ｓ３中の気体に含まれる水分は、透過材料２４１，２５１を透過して配管２４，２５内の乾燥気体Ｇに徐々に拡散する。乾燥気体Ｇは、配管２４，２５を通ってレーザ光源装置２の筐体２０内の閉空間Ｓ１に一旦排出された後、レーザ光源装置２の外部に排出される。

【0050】

これによって、レーザ発振器２１及び光分岐装置２２の閉空間Ｓ２，Ｓ３を乾燥気体Ｇによって汚染することなく、閉空間Ｓ２，Ｓ３における結露の発生を抑制することができる。例えば、露点－１８℃の乾燥気体Ｇを、配管２４，２５を通って閉空間Ｓ３，Ｓ４にそれぞれ５Ｌ／ｍｉｎ流し続けた場合、周囲環境の露点が２７℃であっても、閉空間Ｓ２，Ｓ３中の気体の露点は－１５℃まで下げることができた。

【0051】

図８は、乾燥気体Ｇが供給されるレーザ光源装置２の第３の実施形態を示している。このレーザ光源装置２の筐体２０には、露点調整流路を構成する配管２６が取り付けられている。配管２６は、図３に示す配管５と同様の構成を有し、それぞれエアドライヤ１０１と接続され、エアドライヤ１０１から供給される乾燥気体Ｇを内部に通流させる。配管２６は、レーザ光源装置２の筐体２０を貫通し、再び筐体２０の外部に向けて延びている。

【0052】

配管５の場合と同様に、筐体２０内の閉空間Ｓ１に配置される配管２６の少なくとも一部の流路壁部が、透過材料２６１によって構成されている。したがって、透過材料２６１は、乾燥気体Ｇが流れる配管２６の内部と閉空間Ｓ１とを隔てている。

【0053】

エアドライヤ１０１からの乾燥気体Ｇは、レーザ光源装置２の配管２６内を常時流れる。配管２６によってレーザ光源装置２に供給される乾燥気体Ｇは、配管２６を通ってレーザ光源装置２の筐体２０内の閉空間Ｓ１を通過する。このとき、配管２６の内部の乾燥気体Ｇと閉空間Ｓ１中の気体との水蒸気分圧の差によって、閉空間Ｓ１中の気体に含まれる水分は、透過材料２６１を透過して配管２６内の乾燥気体Ｇに徐々に拡散する。乾燥気体Ｇは、配管２６を通ってレーザ光源装置２の外部に排出される。これによって、レーザ光源装置２の閉空間Ｓ１を乾燥気体Ｇによって汚染することなく、閉空間Ｓ１における結露の発生を抑制することができる。

【0054】

図９は、乾燥気体Ｇが供給されるレーザ加工ヘッド３の第５の実施形態を示している。図９に示すレーザ装置１Ａにおいて、レーザ加工ヘッド３は、図５に示したレーザ加工ヘッド３と同様に、レーザ加工ヘッド３の筐体３０の外側に、筐体３０の周囲を覆うことによって閉空間Ｓ４の外殻をなす露点調整室７が設けられている。しかし、レーザ光源装置２からレーザ加工ヘッド３にレーザ光を伝送する第１光伝送ケーブル４には、第１光伝送ケーブル４の外側を覆う鞘部材１０が設けられている点で、図５に示したレーザ加工ヘッド３と相違する。

【0055】

鞘部材１０は、金属材料又は樹脂材料によって管状に形成される。鞘部材１０は、第１光伝送ケーブル４の延在方向に沿って、レーザ光源装置２の筐体２０と、レーザ加工ヘッド３に設けられる露点調整室７との間を連結している。鞘部材１０の内側と第１光伝送ケーブル４の外側との間の空間は、レーザ加工ヘッド３の露点調整室７の内部と連通している。この空間は、エアドライヤ１１から供給される乾燥気体Ｇの流路を構成する。鞘部材１０の途中には、エアドライヤ１１から供給される乾燥気体Ｇを鞘部材１０の内側に導入させる導入口１０ａが設けられている。

【0056】

エアドライヤ１０１からの乾燥気体Ｇは、鞘部材１０の導入口１０ａから鞘部材１０の内側に導入され、鞘部材１０と第１光伝送ケーブル４との間を通って、露点調整室７内に常時流入する。露点調整室７内に流入した乾燥気体Ｇは、露点調整室７内に充満した後、露点調整室７から外部に排出される。したがって、図９に示すレーザ加工ヘッド３は、図５に示したレーザ加工ヘッド３と同様の効果が得られる。第１光伝送ケーブル４は、露点調整室７と連通する鞘部材１０の内側を通って出射コネクタ４２と接続されるため、第１光伝送ケーブル４が露点調整室７を貫通する部位からの外気の侵入を防止することできる。露点調整室７には、露点調整室７内に乾燥気体Ｇを導入するための配管等を別途設ける必要がない。しかも、鞘部材１０は、第１光伝送ケーブル４の延在方向に沿って第１光伝送ケーブル４の外側を覆っているため、第１光伝送ケーブル４の設置スペースの他に乾燥気体Ｇの流路の設置スペースを設ける必要もない。

【0057】

なお、鞘部材１０の内側を流れる乾燥気体Ｇは、鞘部材１０に沿ってレーザ光源装置２にも供給され得る。鞘部材１０は、レーザ光源装置２の筐体２０の内部において、図７に示した配管２４，２５と連通することによって、配管２４，２５に乾燥気体Ｇを供給することができる。また、鞘部材１０は、レーザ光源装置２の筐体２０の内部において、図８に示した配管２６と連通することによって、配管２６に乾燥気体Ｇを供給することができる。

【0058】

また、鞘部材１０の内側をレーザ光源装置２の筐体２０の内部と連通させることによって、筐体２０は、レーザ発振器２１及び光分岐装置２２の外殻をなす露点調整室（露点調整流路）を構成することができる。その場合は、レーザ発振器２１の筐体２１０及び光分岐装置２２の筐体２２０の少なくとも一部に、図４に示した透過材料６１と同様に透過材料を設けてもよい。これによれば、鞘部材１０の内側を通って筐体２０内の閉空間Ｓ１に乾燥気体Ｇを導入することによって、レーザ発振器２１の閉空間Ｓ２中の気体及び光分岐装置２２の閉空間Ｓ３中の気体にそれぞれ含まれる水分を、各透過材料を透過して閉空間Ｓ１の乾燥気体Ｇに徐々に拡散させ、閉空間Ｓ２，Ｓ３の露点を下げることができる。鞘部材１０は、レーザ光源装置２とレーザ加工ヘッド３との両方に共通に乾燥気体Ｇを供給できるため、乾燥気体Ｇを供給するための流路の設置数を削減することができる。

【0059】

本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、変形、改良等は本開示に含まれる。例えば、図７及び図８に示すレーザ光源装置２に設けられる配管２４，２５，２６の構成に代えて、図４及び図５に示す露点調整室６，７の構成を適用してもよい。

【0060】

エアドライヤ１０１から供給される乾燥気体Ｇの圧力は、透過材料の性質に応じて適宜加減してもよい。

【符号の説明】

【0061】

１，１Ａ レーザ装置
３ レーザ加工ヘッド
３４，３５ パッキン（透過材料）
４ 第１光伝送ケーブル（光路）
５，２４，２５，２６ 配管（露点調整流路）
５１，６１，２４１，２５１，２６１ 透過材料
６ 第１の露点調整室（露点調整流路）
７ 第２の露点調整室（露点調整流路）
８，９ 第３の露点調整室（露点調整流路）
１０ 鞘部材
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 閉空間
Ｗ 被加工物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】