(57)【要約】      （修正有）【課題】高速でレーザ加工が可能なレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供する。【解決手段】複数の加工ヘッド３，４の各加工ヘッドに取り付けられ、各加工ヘッドからのレーザ光を走査する複数の偏向器５，６と、各加工ヘッドからのレーザ光の光路の一部に配置された１つ以上の遮光部材１１，１２と、複数の加工ヘッドの各加工ヘッドを、加工モードまたは捨て打ちモードに切り換える制御部２０であって、加工モードでは、第１の加工ヘッドからのレーザ光の照射位置を前記加工領域内の加工位置に設定する一方、捨て打ちモードでは、第２の加工ヘッドの加工モードが終了するまで、加工モードが終了した第１の加工ヘッドからのレーザ光の照射位置を、レーザ光を走査して遮光部材に設定する、該制御部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発振器から出射したレーザ光を第１の加工ヘッドと第２の加工ヘッドとを含む複数の加工ヘッドに分岐し、分岐したレーザ光により複数の加工領域を有する被加工物を加工する、レーザ加工装置であって、
前記複数の加工ヘッドの各加工ヘッドに取り付けられ、各加工ヘッドからのレーザ光を走査する複数の偏向器と、
前記各加工ヘッドからのレーザ光の光路の一部に配置された１つ以上の遮光部材と、
前記複数の加工ヘッドの各加工ヘッドを、加工モードまたは捨て打ちモードに切り換える制御部であって、前記加工モードでは、前記第１の加工ヘッドからのレーザ光の照射位置を前記加工領域内の加工位置に設定する一方、前記捨て打ちモードでは、前記第２の加工ヘッドの前記加工モードが終了するまで、前記加工モードが終了した第１の加工ヘッドからのレーザ光の照射位置を、レーザ光を走査して前記遮光部材に設定する、該制御部と、を有する、レーザ加工装置。
【請求項２】
前記遮光部材が、取り付け部材を介して前記加工ヘッドから吊り下げ固定されている、請求項１記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
レーザ発振器から出射したレーザ光をｍ個の加工ヘッドに分岐し、加工ヘッドからの分岐されたレーザ光により、ｎ個（ｎ≧ｍ）の加工領域を含む被加工物に対して加工領域毎にレーザ加工を施すレーザ加工方法であって、
前記ｍ個の加工ヘッド及び／又は前記被加工物を移動して、前記ｎ個の加工領域中のｍ個の加工領域にそれぞれ対応させて前記ｍ個の加工ヘッドを配置する加工ヘッド配置工程と、
対応して配置された加工ヘッドにより前記加工領域にそれぞれレーザ加工を施すレーザ加工工程と、
対応する加工領域の加工が終了した加工ヘッドにおいて、加工が終了していない加工ヘッドが前記加工工程を終了するまで、出射するレーザ光を走査して捨て打ちさせるレーザ光捨て打ち工程と、を含むレーザ加工方法。
【請求項４】
前記ｍ個の加工領域におけるレーザ加工が全て終了した後、前記ｍ個の加工ヘッド及び／又は前記被加工物を移動して、前記ｍ個の加工領域とは異なるｍ個の加工領域にそれぞれ対応させて前記ｍ個の加工ヘッドを配置する移動工程と、
前記レーザ加工工程とレーザ光捨て打ち工程と移動工程とを繰り返す繰り返し工程と、をさらに含む、請求項３に記載のレーザ加工方法。
【請求項５】
前記のレーザ光捨て打ち工程において、前記各加工ヘッドからのレーザ光の光路の一部に配置された１つ以上の遮光部材にレーザ光を照射することにより捨て打ちを行う、請求項３または４に記載のレーザ加工方法。
【請求項６】
前記のレーザ光捨て打ち工程において、前記各加工ヘッドからのレーザ光を前記被加工物の加工領域の少なくとも１箇所以上の捨て打ち領域に照射することにより捨て打ちを行う、請求項３または４に記載のレーザ加工方法。
【請求項７】
レーザ発振器から出射したレーザ光をｍ個の加工ヘッドに分岐し、加工ヘッドからの分岐されたレーザ光により、ｎ個（ｎ≧ｍ）の加工領域を含む被加工物に対して加工領域毎にレーザ加工を施すレーザ加工方法であって、
前記ｍ個の加工ヘッド及び／又は前記被加工物を移動して、前記ｎ個の加工領域中のｍ個の加工領域にそれぞれ対応させて前記ｍ個の加工ヘッドを配置する加工ヘッド配置工程と、
前記レーザ発振器に、選択された第１の加工条件のレーザ光を出射させ、対応して配置された加工ヘッドにより、第１の加工条件で少なくとも１つの前記加工領域にレーザ加工するとともに、前記第１の加工条件による加工が終了するまで、前記第１の加工条件による加工を行わない加工ヘッドが出射するレーザ光を走査して捨て打ちさせる第１選択的レーザ加工工程と、を含むレーザ加工方法。
【請求項８】
前記第１選択的レーザ加工工程の後に、第２選択的レーザ加工工程を含み、該第２選択的レーザ加工工程は、前記レーザ発振器に第２の加工条件のレーザ光を出射させ、対応して配置された加工ヘッドにより、第２の加工条件で少なくとも１つの前記加工領域にレーザ加工するとともに、前記第２の加工条件による加工が終了するまで、前記第２の加工条件による加工を行わない加工ヘッドが出射するレーザ光を走査して捨て打ちさせる、請求項７記載のレーザ加工方法。
【請求項９】
前記第１選択的レーザ加工工程の加工条件は、前記第２選択的レーザ加工工程の加工条件とは異なる条件である、請求項８に記載のレーザ加工方法。
【請求項１０】
前記第１選択的レーザ加工工程において、前記各加工ヘッドからのレーザ光の光路の一部に配置された１つ以上の遮光部材にレーザ光を照射することにより捨て打ちを行う、請求項７から９のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
【請求項１１】
前記第１選択的レーザ加工工程において、前記各加工ヘッドからのレーザ光を前記被加工物の加工領域の少なくとも１箇所以上の捨て打ち領域に照射することにより捨て打ちを行う、請求項７から９のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物をレーザービームを用いて加工するレーザ加工装置およびレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザを用いて被加工物に穴あけ等の加工を行うレーザ加工装置が広く用いられている。例えば、レーザ穴あけ機は、１つの被加工物（以下、ワークともいう）に対して複数のガルバノスキャナとＦθレンズを有する加工ヘッド（ガルバノヘッドともいう）を備えており、複数の加工ヘッドに１台のレーザ発振器から出射したレーザを分岐して使用している。
【０００３】
各加工ヘッドにおいて、異なる数の穴を加工する等加工条件が異なる場合がある。加工条件が異なると加工終了タイミングが異なる場合が生じる。その場合、レーザは、各加工ヘッドのうち加工終了タイミングが最も遅い加工ヘッドに合わせて発振し続けるため、加工が早く終わった加工ヘッドは、加工が終了した時点で、レーザ光が被加工物（ワーク）に照射されないように、レーザ光を遮断する必要がある。加工ヘッドを用いた加工は非常に高速であるため、レーザ光の遮断も高速に行う必要がある。一般的には、ＡＯＭ（音響光学素子）やＥＯＭ（電気光学素子）等の光路切り換え装置を用いて高速で光路を切り換えることで、加工ヘッド自体にレーザ光が届かないようにしている（例えば、特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１５８８３号公報
【特許文献２】特開２０１３−１２６６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のレーザ加工装置は、ＡＯＭやＥＯＭ等の光路切り換え装置が別途必要となるため、光学系が複雑となるという問題や、設備価格が高価になるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の課題を解決し、ＡＯＭやＥＯＭ等の光路切り換え装置を用いなくとも高速でレーザ加工が可能なレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様に係るレーザ加工装置は、レーザ発振器から出射したレーザ光を第１の加工ヘッドと第２の加工ヘッドとを含む複数の加工ヘッドに分岐し、分岐したレーザ光により複数の加工領域を有する被加工物を加工する、レーザ加工装置であって、前記複数の加工ヘッドの各加工ヘッドに取り付けられ、各加工ヘッドからのレーザ光を走査する複数の偏向器と、前記各加工ヘッドからのレーザ光の光路の一部に配置された１つ以上の遮光部材と、前記複数の加工ヘッドの各加工ヘッドを、加工モードまたは捨て打ちモードに切り換える制御部であって、前記加工モードでは、前記第１の加工ヘッドからのレーザ光の照射位置を前記加工領域内の加工位置に設定する一方、前記捨て打ちモードでは、前記第２の加工ヘッドの前記加工モードが終了するまで、前記加工モードが終了した第１の加工ヘッドからのレーザ光の照射位置を、レーザ光を走査して前記遮光部材に設定する、該制御部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
上記の第１の態様によれば、加工ヘッドからのレーザ光を偏向器により走査することで、高速で捨て打ちモードに切り換えることができる。それにより、ＡＯＭやＥＯＭ等の光路切り換え装置を用いなくてもレーザ光を遮断することができるので、簡素化した光学系で、高速なレーザ加工を行うことができる。
【０００９】
また、本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置では、上記の遮光部材が、取り付け部材を介して前記加工ヘッドから吊り下げ固定されている。
【００１０】
上記の実施形態によれば、遮光部材を容易に加工ヘッドに取り付けることができる。
【００１１】
また、本発明の第２の態様は、レーザ発振器から出射したレーザ光をｍ個の加工ヘッドに分岐し、加工ヘッドからの分岐されたレーザ光により、ｎ個（ｎ≧ｍ）の加工領域を含む被加工物に対して加工領域毎にレーザ加工を施すレーザ加工方法であって、前記ｍ個の加工ヘッド及び／又は前記被加工物を移動して、前記ｎ個の加工領域中のｍ個の加工領域にそれぞれ対応させて前記ｍ個の加工ヘッドを配置する加工ヘッド配置工程と、対応して配置された加工ヘッドにより前記加工領域にそれぞれレーザ加工を施すレーザ加工工程と、対応する加工領域の加工が終了した加工ヘッドにおいて、加工が終了していない加工ヘッドが前記加工工程を終了するまで、出射するレーザ光を走査して捨て打ちさせるレーザ光捨て打ち工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
上記の第２の態様では、加工の終了した加工ヘッドからのレーザ光を走査して捨て打ちさせることで、ＡＯＭやＥＯＭ等の光路切り換え装置を用いなくてもレーザ光を高速で遮断することができるので、簡素化した光学系で、高速のレーザ加工を行うことができる。
【００１３】
また、上記の第２の態様に係るレーザ加工方法の一実施形態では、前記ｍ個の加工領域におけるレーザ加工が全て終了した後、前記ｍ個の加工ヘッド及び／又は前記被加工物を移動して、前記ｍ個の加工領域とは異なるｍ個の加工領域にそれぞれ対応させて前記ｍ個の加工ヘッドを配置する移動工程と、前記レーザ加工工程とレーザ光捨て打ち工程と移動工程とを繰り返す繰り返し工程と、をさらに含む。
【００１４】
上記の実施形態によれば、複数の加工領域を効率的にレーザ加工することができる。
【００１５】
また、上記の第２の態様に係るレーザ加工方法の一実施形態では、前記第１選択的レーザ加工工程において、前記各加工ヘッドからのレーザ光の光路の一部に配置された１つ以上の遮光部材にレーザ光を照射することにより捨て打ちを行う。
【００１６】
上記の実施形態によれば、遮光部材に捨て打ちすることで、被加工物（ワーク）の損傷を防止することができる。
【００１７】
また、上記の第２の態様に係るレーザ加工方法の一実施形態では、前記第１選択的レーザ加工工程において、前記各加工ヘッドからのレーザ光を前記被加工物の加工領域の少なくとも１箇所以上の捨て打ち領域に照射することにより捨て打ちを行う。
【００１８】
上記の実施形態によれば、被加工物（ワーク）の加工領域に設けた捨て打ち領域に捨て打ちすることで、必要な加工位置への損傷を防止しながら、かつ新たな捨て打ち用の部材を用いることなく、高速での加工が可能となる。
【００１９】
また、本発明の第３の態様は、レーザ発振器から出射したレーザ光をｍ個の加工ヘッドに分岐し、加工ヘッドからの分岐されたレーザ光により、ｎ個（ｎ≧ｍ）の加工領域を含む被加工物に対して加工領域毎にレーザ加工を施すレーザ加工方法であって、前記ｍ個の加工ヘッド及び／又は前記被加工物を移動して、前記ｎ個の加工領域中のｍ個の加工領域にそれぞれ対応させて前記ｍ個の加工ヘッドを配置する加工ヘッド配置工程と、前記レーザ発振器に、選択された第１の加工条件のレーザ光を出射させ、対応して配置された加工ヘッドにより、第１の加工条件で少なくとも１つの前記加工領域にレーザ加工するとともに、前記第１の加工条件による加工が終了するまで、前記第１の加工条件による加工を行わない加工ヘッドが出射するレーザ光を走査して捨て打ちさせる第１選択的レーザ加工工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
上記の第３の態様では、選択された第１の加工条件とは異なる加工条件に対応する加工ヘッドからのレーザ光を走査して捨て打ちさせることで、ＡＯＭやＥＯＭ等の光路切り換え装置を用いなくてもレーザ光を高速で遮断することができる。それにより、簡素化した光学系で、高速なレーザ加工を行うことができる。
【００２１】
また、上記の第３の態様に係るレーザ加工方法の一実施形態では、前記第１選択的レーザ加工工程の後に、第２選択的レーザ加工工程を含み、該第２選択的レーザ加工工程は、前記レーザ発振器に第２の加工条件のレーザ光を出射させ、対応して配置された加工ヘッドにより、第２の加工条件で少なくとも１つの前記加工領域にレーザ加工するとともに、前記第２の加工条件による加工が終了するまで、前記第２の加工条件による加工を行わない加工ヘッドが出射するレーザ光を走査して捨て打ちさせることを含む。
【００２２】
上記の実施形態によれば、異なる加工条件を設定することができるので、種々の加工パターンに対応することが可能となる。
【００２３】
また、上記の第３の態様に係るレーザ加工方法の一実施形態では、前記第１選択的レーザ加工工程の加工条件は、前記第２選択的レーザ加工工程の加工条件とは異なる条件である。
【００２４】
上記の実施形態によれば、新たな加工領域に対して、異なる加工条件を設定することができる。
【００２５】
また、上記の第３の態様に係るレーザ加工方法の一実施形態では、前記第１選択的レーザ加工工程において、前記各加工ヘッドからのレーザ光の光路の一部に配置された１つ以上の遮光部材にレーザ光を照射する。
【００２６】
上記の実施形態によれば、遮光部材に捨て打ちすることで、被加工物（ワーク）の損傷を防止することができる。
【００２７】
また、上記の第３の態様に係るレーザ加工方法の一実施形態では、前記第１選択的レーザ加工工程において、前記各加工ヘッドからのレーザ光を前記被加工物の加工領域の少なくとも１箇所以上の捨て打ち領域に照射する。
【００２８】
上記の実施形態によれば、被加工物（ワーク）の加工領域に設けた捨て打ち領域に捨て打ちすることで、必要な加工位置への損傷を防止しながら、かつ新たな捨て打ち用の部材を用いることなく、高速での加工が可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ＡＯＭやＥＯＭ等の光路切り換え装置を用いなくても加工に使用しないレーザ光を遮断することが可能であり、高速でレーザ加工を行うことができる。また、光学系を簡素化できるので、コストパフォーマンスに優れたレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のレーザ加工装置の構造の一例を示す模式斜視図である。
【図２】図１の部分拡大模式斜視図である。
【図３】本発明のレーザ加工方法の一例を示す模式斜視図である。
【図４】本発明のレーザ加工方法の一例を示す模式斜視図である。
【図５】本発明のレーザ加工方法の一例を示す模式斜視図である。
【図６】本発明のレーザ加工方法の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面等を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００３２】
実施の形態１
本実施の形態に係るレーザ加工装置は、レーザ発振器から出射したレーザ光を第１の加工ヘッドと第２の加工ヘッドとを含む複数の加工ヘッドに分岐し、分岐したレーザ光により複数の加工領域を有する被加工物を加工する、レーザ加工装置であって、前記複数の加工ヘッドの各加工ヘッドに取り付けられ、各加工ヘッドからのレーザ光を走査する複数の偏向器と、前記各加工ヘッドからのレーザ光の光路の一部に配置された１つ以上の遮光部材と、前記複数の加工ヘッドの各加工ヘッドを、加工モードまたは捨て打ちモードに切り換える制御部であって、前記加工モードでは、前記第１の加工ヘッドからのレーザ光の照射位置を前記加工領域内の加工位置に設定する一方、前記捨て打ちモードでは、前記第２の加工ヘッドの前記加工モードが終了するまで、前記加工モードが終了した第１の加工ヘッドからのレーザ光の照射位置を、レーザ光を走査して前記遮光部材に設定する、該制御部と、を有することを特徴とするものである。
【００３３】
図１は、本実施の形態に係るレーザ加工装置Ａの構造の一例を示す模式斜視図である。図２は、図１の部分拡大図であり、加工ヘッドの構造を示しているレーザ加工装置Ａは、レーザ光を発振するレーザ発振器１と、レーザ発振器１からのレーザ光を複数の光路に分岐する分岐機構２と、分岐機構２からのレーザ光を被加工物Ｗに照射する複数の加工ヘッド３，４と、該複数の加工ヘッド３，４の下方の加工可能領域に位置するように該複数の加工ヘッド３，４の各加工ヘッドに取り付けられた複数の遮光部材１１，１２と、被加工物Ｗを搭載して被加工物ＷをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる可動ステージ１０を有している。加工ヘッド３，４は２つにかぎらず、３つ以上としてもよい。可動ステージ１０は、第１ステージ１０ａと第２ステージ１０ｂとから構成されている。さらに、加工ヘッド３は、分岐機構２からのレーザ光の光路を偏向させる偏向器５と、偏向器５からのレーザ光を集光する集光部７を有し、偏向器５は、Ｘ軸用偏向器５ａとＹ軸用偏向器５ｂで構成されている。さらに、加工ヘッド４も同様に、分岐機構２からのレーザ光の光路を偏向させる偏向器６と、偏向器６からのレーザ光を集光する集光器８を有し、偏向器６は、Ｘ軸用偏向器６ａとＹ軸用偏向器６ｂで構成されている。また、加工ヘッド３，４には、加工ヘッドを加工モードと捨て打ちモードに切り換える制御部２０が接続されている。なお、図２中、１５は加工可能領域、１６はガルバノエリアを示し、これらについては後で説明する。
【００３４】
レーザ発振器１は、ＣＯ２レーザ等を用いることができ、内蔵するレーザ光源駆動回路（不図示）からの駆動信号により、レーザ光を出射する。レーザ発振器１には制御部２０が接続されており、制御部２０により、発振されるレーザ光のエネルギーやパルス周波数が制御される。なお、レーザ発振器１は、ＹＡＧレーザやＹＶＯ４レーザ等の他のレーザを発振するものであってもよい。
【００３５】
分岐機構２には、ビームスプリッタ、ハーフミラー、音響光学偏向器（ＡＯＤ）等の公知のレーザ光分岐装置を用いることができる。
【００３６】
加工ヘッド３は、偏向器５と集光器７を含み、被加工物Ｗにレーザ光を照射する。偏向器５には、ガルバノスキャナを用いることができる。ガルバノスキャナは、Ｘ軸用ガルバノスキャナとＹ軸用ガルバノスキャナとから構成されている。さらにＸ軸用ガルバノスキャナはＸ軸用ガルバノメータと、その先端に回転可能に取り付けられた偏向ミラーとから構成されている。また、Ｙ軸用ガルバノスキャナはＹ軸用ガルバノメータと、その先端に回転可能に取り付けられた偏向ミラーとから構成されている。この２枚の偏向ミラーが回転することで、レーザ光を任意の照射位置に走査することができる。また、集光器７は、偏向器５からのレーザ光を収束させるもので、例えばＦθレンズを用いることができる。Ｆθレンズは、偏向器により振られて入射するレーザ光を、その入射角に比例して、被加工物Ｗの中心から変位した位置にレーザ光を集光することができる。以上、加工ヘッド３について説明したが、加工ヘッド４も、加工ヘッド３と同様の構成と機能を有している。
【００３７】
遮光部材には、レーザ光を吸収する金属板、ビームデュフーザー、またはビームダンパー等を用いることができる。金属板としては、ステンレス板、鉄板、銅板等を用いることができる。遮光部材は黒色もしくは黒色に近い色であることが好ましい。また、遮光部材で吸収した熱エネルギーは冷却水等の冷却手段で吸収することが好ましい。その場合、遮光部材は熱伝導率の高い金属を用いることが好ましい。遮光部材は、加工ヘッドからのレーザ光の光路の一部に位置するように配置することができる。例えば、取り付け部材を介して遮光部材を加工ヘッドから吊り下げ固定してもよい。図２はその取り付け部材の一例であり、一端が加工ヘッド７に固定され、他端に遮光部材１１を固定したＬ字形状の取り付け部材１３を用いた例を示している。なお、本実施の形態では、遮光部材を各加工ヘッドに１個取り付けた例を示したが、複数取り付けてもよい。複数取り付けることで、１個の場合と比べて、遮光部材の損傷を抑制できる。
【００３８】
制御部は、可動ステージを制御して、複数の加工領域の各加工領域にそれぞれ対応させて複数の加工ヘッドを位置決めして配置する。この位置決めは、例えば、被加工物の加工領域内に設定された原点位置と、加工ヘッドからのレーザ光の光軸とを一致させることで行う。さらに、上述のように、制御部は、各加工ヘッドに取り付けられた偏向器と集光部を制御して、被加工物の加工領域内でレーザ光を走査して、レーザ光の照射位置を加工領域内の加工位置と、捨て打ち領域となる遮光部材に切り替える機能を有する。
【００３９】
本実施の形態によれば、加工ヘッドからのレーザ光を偏向器により走査することで、高速で捨て打ちモードに切り換えることができる。それにより、ＡＯＭやＥＯＭ等の光路切り換え装置を用いなくてもレーザ光を遮断することができるので、簡素化した光学系で、高速なレーザ加工を行うことができる。
【００４０】
実施の形態２
本実施の形態は、レーザ発振器から出射したレーザ光をｍ個の加工ヘッドに分岐し、加工ヘッドからの分岐されたレーザ光により、ｎ個（ｎ≧ｍ、本実施の形態ではｎ＞ｍ）の加工領域を含む被加工物に対して加工領域毎にレーザ加工を施すレーザ加工方法の一例である。以下、図１および図３〜６を参照して説明する。
【００４１】
まず、ｍ個の加工ヘッド及び／又は被加工物（ワーク）を移動して、ｎ個の加工領域中のｍ個の加工領域にそれぞれ対応させてｍ個の加工ヘッドを配置する（加工ヘッド配置工程）。加工ヘットの配置は、例えば、被加工物の加工領域内に設定された原点位置と、加工ヘッドからのレーザ光の光軸とを一致させることで行う。この配置は、可動ステージ１０をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させて行ってもよく、あるいは加工ヘッドを駆動機構（不図示）により移動させてもよい。次に、対応して配置された加工ヘッドにより加工領域にそれぞれレーザ加工を施す（レーザ加工工程）。複数の加工領域は、それぞれ加工条件（本実施形態では穴開け箇所の数）が異なる。したがって、加工に必要な時間は加工領域によって異なる。そのレーザ加工工程において、１つの加工ヘッドの加工が終了した時点で、加工が終了していない加工ヘッドによる加工を継続する一方で、対応する加工領域の加工が終了した加工ヘッドについては、その加工ヘッドが出射するレーザ光を走査して捨て打ちさせる（レーザ光捨て打ち工程）。次に、ｍ個の加工領域におけるレーザ加工が全て終了した後、ｍ個の加工ヘッド及び／又は被加工物を移動して、ｍ個の加工領域とは異なるｍ個の加工領域にそれぞれ対応させてｍ個の加工ヘッドを配置する（移動工程）。さらに、各加工ヘッドに新たな加工領域を加工させる場合には、レーザ加工工程とレーザ光捨て打ち工程と移動工程とを繰り返す（繰り返し工程）。
【００４２】
図４は、レーザ加工工程の状態を示す模式斜視図であり、実施の形態１のレーザ加工装置を用い、２台の加工ヘッド３，４が、それぞれ加工可能領域１５内のガルバノエリア１６の各加工位置に穴開け加工している場合を示している。図５は、図４に示す加工ヘッド４により加工が終了し、加工ヘッド４からのレーザ光が遮光部材１２に捨て打ちされている場合を示している。ここで、本発明においては、加工可能領域とは、加工ヘッドが所定の位置にあるときにおける、集光器と偏向器によりレーザ光を走査して加工が可能な領域を意味し、ガルバノエリアは、実際に加工を行う領域を意味する。本実施の形態では、ガルバノエリアを加工可能領域に内接する四角形状で表している。これは、加工領域を四角形状とすることで、被加工物を加工領域に容易に区画化することができ、加工領域の管理が容易になるからである。遮光部材１１，１２の位置は、加工ヘッドからのレーザ光Ｌの光路の一部であれば特に限定されないが、ガルバノエリアの外側であって加工可能領域よりも内側に到達する光路に位置することが好ましい。これは、ガルバノエリア１６内に遮断部材１１，１２を設けた場合、実質使用出来るガルバノエリア１６のサイズが小さくなり、これにより被加工物１０の全面を加工する場合に必要な可動ステージ１０の移動回数が増えてしまう、つまり加工タクトが伸びてしまうことを意味しているからである。
【００４３】
なお、図４では、２つの加工ヘッド３，４に対応する２つのガルバノエリア１６，１６が一定間隔離れている例を示したが、隣接していてもよい。また、加工ヘッドは２つにかぎらず、３つ以上としてもよい。
【００４４】
また、上記の遮光部材に代えて、被加工物の加工領域に、少なくとも１箇所に捨て打ち領域を設け、その捨て打ち領域に、加工の終了した加工ヘッドからのレーザ光を捨て打ちさせることができる。図６は、その一例を示す模式斜視図である。加工の終了した加工ヘッド３からのレーザ光Ｌが、捨て打ち領域１７に捨て打ちされている。また、被加工物Ｗの損傷を抑制する観点から、捨て打ち箇所を複数箇所にすることが好ましい。なお、捨て打ち領域は、基本的には被加工物において製品として使用しない部分に設けられることが好ましい。
【００４５】
次に、移動工程と繰り返し工程について、図１と図６を参照して説明する。図１に示す被加工物Ｗは、Ｘ方向に８列、Ｙ方向に８行の格子状に配列された６４個の加工領域に区画されている。図６は、レーザ加工時の加工ヘッドの移動方法を示す模式上面図で、図１の一部を拡大したものであり、説明を容易にするため、加工ヘッドを移動させる場合を示している。図６に示すように、被加工物Ｗは、最下方を第１列としてＸ方向の最上方に第８列、最左翼を第１行としてＹ方向に最右翼の第８行の格子状に配列された複数の加工領域に区画されている。第２列第１行目に位置する加工ヘッド３をＹ方向（行方向）に１区画毎移動させてレーザ加工する区画の加工領域に位置合わせし、位置合わせされた区画の加工領域のレーザ加工が終了すると、隣の区画の加工領域に移動することを繰り返して、Ｙ方向（行方向）に隣接する３つの加工領域（第２列の第２行目〜第４行目）のレーザ加工を行う。また、第５行目に位置する加工ヘッド４についても、加工ヘッド３の場合と同様にして、Ｙ方向（行方向）に隣接する３つの加工領域（第２列の第５行目〜第８行目）のレーザ加工を行う。第２列のレーザ加工が終了すると、加工ヘッド３および加工ヘッド４を真上方向のＸ方向（列方向）に１区画移動させることで、加工ヘッド３と加工ヘッド４を、それぞれ、第３列の第４行目と第８行目の加工領域に配置する。その後、加工ヘッド３を第４行目から第１行目の方向に移動させながら、第４行目から第１行目の加工領域のレーザ加工を行う。また、加工ヘッド４を第８行目から第５行目の方向に移動させながら、第８行目から第５行目の加工領域のレーザ加工を行う。第３列のレーザ加工が終了すると、加工ヘッド３および加工ヘッド４を真上方向のＸ方向（列方向）に１区画移動させることで、加工ヘッド３と加工ヘッド４を、それぞれ、第４列の第１行目と第５行目の加工領域に配置する。この行方向と列方向の移動、すなわち、左右方向への蛇行移動あるいはジグザグ移動を繰り返すことで、格子状に配列された複数の加工領域のレーザ加工を行うことができる。ここで、第２列と第３列の行方向の移動の向きを逆にしている。これにより、加工ヘッドの動きの無駄を減らして、より効率的なレーザ加工を行うことができる。
【００４６】
なお、上記の説明では、加工ヘッドの移動に関し、行方向の移動を先に行い、その後で列方向の移動を行う場合について説明したが、列方向の移動を先に行い、後で行方向の移動を行ってもよい。また、加工ヘッド３と加工ヘッド４を、行方向および列方向の所定の区画の加工領域に別々に移動させること（ランダム移動）、そしてその所定の区画の加工領域に対してレーザ加工を行うことを繰り返すことで被加工物のレーザ加工を行ってもよい。なお、上記の説明は、加工ヘッドが２個の場合について行ったが、加工ヘッドが３個以上であっても、上記のジクザク移動を繰り返すことで、または上記のランダム移動を繰り返すことで、被加工物のレーザ加工を行うことができる。また、加工ヘッドを移動させる場合について説明したが、加工ヘッドの位置を固定し、可動ステージをジクザク移動あるいはランダム移動させることで被加工物のレーザ加工を行ってもよい。また、ジクザク移動あるいはランダム移動ではなく、複数の加工ヘッドまたは可動ステージをＸ方向またはＹ方向の一方向に直線的に移動させることで、被加工物のレーザ加工を行ってもよい。特に、長尺の被加工物の場合には好ましい。
【００４７】
本実施の形態によれば、加工の終了した加工ヘッドからのレーザ光を走査して捨て打ちさせることで、ＡＯＭやＥＯＭ等の光路切り換え装置を用いなくてもレーザ光を遮断することができるので、簡素化した光学系で、高速のレーザ加工を行うことができる。
【００４８】
実施の形態３
本実施の形態は、レーザ発振器から出射したレーザ光をｍ個の加工ヘッドに分岐し、加工ヘッドからの分岐されたレーザ光により、ｎ個（ｎ≧ｍ、本実施の形態ではｎ＞ｍ）の加工領域を含む被加工物に対して加工領域毎にレーザ加工を施すレーザ加工方法の別の例である。実施の形態２と重複する部分については、説明を省略または簡略にし、実施の形態２と異なる部分を中心に説明する。
【００４９】
実施の形態２では、同一の加工条件を用いて複数の加工ヘッドによりレーザ加工を行い、終了していない加工ヘッドによる加工を継続する一方で、対応する加工領域の加工が終了した加工ヘッドからのレーザ光を捨て打ちするのに対し、本実施の形態では、レーザ発振器に、選択された第１の加工条件のレーザ光を出射させ、対応して配置された加工ヘッドにより、第１の加工条件で少なくとも１つの前記加工領域にレーザ加工するとともに、前記第１の加工条件による加工条件で加工しない加工ヘッドが出射するレーザ光を走査して捨て打ちさせる、第１選択的レーザ加工工程を有する点が相違する。ここで、加工条件とは、複数の加工ヘッドに共通する条件であって、例えば、発振レーザ光のエネルギーやパルス周波数等を挙げることができる。本実施の形態によれば、実施の形態２と同様の効果が得られるのみならず、レーザ光を出射した状態で、加工ヘッド毎に加工条件を変更することが可能になり、加工時間の増加を抑制することも可能となる。なお、複数の加工領域における加工をまず同条件で行い、その後、途中で１以上の加工領域において発振レーザ光のエネルギーやパルス周波数等のような加工条件が変動するタイミングで、その加工条件による加工を行わない加工ヘッドを捨て打ちしてもよい。この場合、効率的な加工が可能となる。
【００５０】
また、第１選択的レーザ加工工程の後に、レーザ発振器に第２の加工条件のレーザ光を出射させ、対応して配置された加工ヘッドにより、第２の加工条件で少なくとも１つの加工領域にレーザ加工するとともに第２の加工条件による加工条件で加工しない加工ヘッドが出射するレーザ光を走査して捨て打ちさせる第２選択的レーザ加工工程を含んでもよい。これにより、異なる加工条件を設定することで、種々の加工パターンに対応することが可能となる。
【００５１】
また、繰り返し工程における第１選択的レーザ加工工程の加工条件が、第２選択的レーザ加工工程の加工条件とは異なってもよい。これにより、新たな加工領域に対して、異なる加工条件を設定することが可能となる。
【００５２】
また、第１選択的レーザ加工工程、第２選択的レーザ加工工程において、各加工ヘッドからのレーザ光の光路の一部に配置された１つ以上の遮光部材にレーザ光を照射してもよい。遮光部材に捨て打ちすることで、被加工物（ワーク）の損傷を防止することが可能となる。
【００５３】
また、第１選択的レーザ加工工程、第２選択的レーザ加工工程において、各加工ヘッドからのレーザ光を前記被加工物の加工領域の少なくとも１箇所以上の捨て打ち領域に照射してもよい。被加工物（ワーク）の加工領域に設けた捨て打ち領域に捨て打ちすることで、必要な加工位置への損傷を防止しながら、かつ新たな捨て打ち用の部材を用いることなく、高速での加工が可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１            レーザ発振器
２            分岐機構
３，４        加工ヘッド
５，６        偏向器
５ａ，６ａ    Ｘ軸用偏向器
５ｂ，６ｂ    Ｙ軸用偏向器
７，８        集光器
１０          可動ステージ
１０ａ        第１ステージ
１０ｂ        第２ステージ
１１，１２    遮光部材
１３，１４    取り付け部材
１５          加工可能領域
１６          ガルバノエリア
Ｌ            レーザ光
Ｗ            被加工物（ワーク）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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