(57)【要約】【課題】一時停止解除指令後に、レーザ発振可能な状態に短時間で復帰させる。【解決手段】ガス流路１０１に沿ってレーザガスを循環させる送風機３０と、レーザガスのガス圧Ｐを検出する圧力検出手段３３と、ガス流路１０１にレーザガスを供排するガス給排手段５１，６１，６２と、レーザ発振の一時停止を指令する指令手段７５と、指令手段７５からの指令に応じて送風機３０およびガス給排手段５１，６１，６２を制御する制御手段７０とを備える。制御手段７０は、一時停止指令前は、送風機３０を所定回転数Ｎ１で回転させるとともに、検出ガス圧Ｐが第１の目標ガス圧Ｐ１となるようにガス給排手段５１，６１，６２を制御し、一時停止指令後は、送風機３０の回転数を低減または回転を停止させるとともに、検出ガス圧Ｐが第１の目標ガス圧Ｐ１に対応した第２の目標ガス圧Ｐ２となるようにガス給排手段５１，６１，６２を制御する。【選択図】図１
2011228624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザガスが循環するガス流路を形成する流路形成手段と、
前記ガス流路に沿ってレーザガスを循環させる送風機と、
前記ガス流路を流れるレーザガスを励起媒体としてレーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器にレーザガスの励起用の電力を供給するレーザ電源と、
前記送風機の回転数に応じて変化する、前記ガス流路におけるレーザガスのガス圧を検出する圧力検出手段と、
前記ガス流路にレーザガスを供給および前記ガス流路からレーザガスを排出するガス給排手段と、
前記レーザ発振器によるレーザ発振の一時停止を指令する指令手段と、
前記指令手段からの指令に応じて前記送風機および前記ガス給排手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記指令手段により一時停止が指令される前は、前記送風機を所定回転数で回転させるとともに、前記圧力検出手段により検出されたガス圧が第１の目標ガス圧となるように前記ガス給排手段を制御し、
前記指令手段により一時停止が指令されると、前記送風機の回転数を低減または回転を停止させるとともに、前記圧力検出手段により検出されたガス圧が送風機回転時の前記第１の目標ガス圧に対応した第２の目標ガス圧となるように前記ガス給排手段を制御することを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガスレーザ装置において、
前記制御手段は、前記指令手段により一時停止が指令されると、前記送風機の回転数を低減または回転を停止させ、前記送風機の回転数低減または回転停止後に、前記圧力検出手段により検出されたガス圧が前記第２の目標ガス圧となるように前記ガス給排手段を制御することを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のガスレーザ装置において、
前記ガス給排手段は、
前記ガス流路からレーザガスを排気する排気装置と、
前記ガス流路にレーザガスを給気する給気装置とを有することを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のガスレーザ装置において、
前記排気装置は、前記ガス流路内からレーザガスを吸い込む排気ファンを有し、
前記制御手段は、前記指令手段により一時停止が指令されると、一時停止が指令される前よりも、前記排気ファンの排気能力を低くすることを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載のガスレーザ装置において、
前記排気装置は、前記ガス流路に連通された排気流路に配置され、
前記ガス給排手段は、前記排気流路の開口面積を変更する弁装置をさらに有することを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のガスレーザ装置において、
冷媒を循環させることにより所定の構成部品を冷却する冷却装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記指令手段により一時停止が指令されると、一時停止が指令される前よりも、冷媒の循環量が少なくなるようにさらに前記冷却装置を制御することを特徴とするガスレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスを励起媒体として使用するガスレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
励起媒体としてのレーザガスをレーザガス容器内に封入し、このレーザガスを送風機により循環させるとともに、放電電極からの放電によりレーザガスを励起してレーザ光を出力させるガスレーザ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置では、レーザ光を出力させるレーザオン状態にあるときに、送風機を回転させ、レーザオン状態にないときは、送風機を一時停止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１１２０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１記載の装置のようにレーザオン状態にないときに送風機を一時停止させると、レーザガス容器のリーク等を原因として容器内のガス圧が変化するおそれがある。そして、その状態で一時停止を解除して送風機を再回転させた場合には、レーザ発振の前に、容器内にレーザガスを充填または排気して容器内のガス圧を設定圧に調整する必要がある。このため、レーザ発振可能な状態に復帰するまでに時間がかかり、レーザ加工等の作業効率を悪化させる要因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるガスレーザ装置は、レーザガスが循環するガス流路を形成する流路形成手段と、ガス流路に沿ってレーザガスを循環させる送風機と、ガス流路を流れるレーザガスを励起媒体としてレーザ光を発振するレーザ発振器と、レーザ発振器にレーザガスの励起用の電力を供給するレーザ電源と、送風機の回転数に応じて変化する、ガス流路におけるレーザガスのガス圧を検出する圧力検出手段と、ガス流路にレーザガスを供給およびガス流路からレーザガスを排出するガス給排手段と、レーザ発振器によるレーザ発振の一時停止を指令する指令手段と、指令手段からの指令に応じて送風機およびガス給排手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、指令手段により一時停止が指令される前は、送風機を所定回転数で回転させるとともに、圧力検出手段により検出されたガス圧が第１の目標ガス圧となるようにガス給排手段を制御し、指令手段により一時停止が指令されると、送風機の回転数を低減または回転を停止させるとともに、圧力検出手段により検出されたガス圧が送風機回転時の第１の目標ガス圧に対応した第２の目標ガス圧となるようにガス給排手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、一時停止指令時に送風機の回転数を低減または回転を停止させるとともに、ガス流路におけるガス圧が送風機回転時の第１の目標ガス圧に対応した第２の目標ガス圧となるようにガスの給排を制御するので、電力消費量を抑えることができるとともに、一時停止指令解除後にレーザ発振可能な状態に短時間で復帰することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態に係るガスレーザ装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るガスレーザ装置の制御構成を示すブロック図である。
【図３】図２の制御部で実行される一時停止処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係るガスレーザ装置の動作の一例を示す図である。
【図５】ガスレーザ装置のガス状態を模式的に示す図である。
【図６】図４の比較例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１〜図６を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るガスレーザ装置１００の構成を概略的に示す図である。このガスレーザ装置１００は、レーザガスが循環するガス流路１０１を形成するレーザガス容器１０と、ガス流路１０１上に配置されたレーザ発振器２０および送風機３０とを備える。本実施の形態に係るガスレーザ装置１００は、加工、医療、計測等、幅広い分野で用いることができる。
【０００９】
レーザガス容器１０には、所定のレーザガスが大気から遮断された状態で封入されている。レーザガスとしては、炭酸ガス、窒素ガス、アルゴンガス等のレーザ媒体を含んだレーザ発振用の媒質ガスが用いられる。
【００１０】
レーザ発振器２０は、出力鏡２１と、リア鏡２２と、出力鏡２１とリア鏡２２との間に配置された放電管２３とを有する。放電管２３はガス流路１０１に連通し、放電管２３にレーザ電源２４から電力が供給される。レーザ電源２４から電力が供給されると、レーザガスは放電管２３を通過中に励起されてレーザ活性状態となる。放電管２３より生じた光は、出力鏡２１とリア鏡２２との間で増幅され、レーザ発振し、レーザ光が発生する。出力鏡２１は部分透過鏡であり、出力鏡２１を通過したレーザ光は出力レーザ光２４となって外部に出力される。
【００１１】
送風機３０は、電動モータにより駆動するファンあるいはブロアにより構成される。送風機３０には図示しない送風機インバータを介して電力が供給され、この電力により送風機３０は回転し、ガス流路１０１に沿ってレーザガスを循環させる。送風機３０の上流側および下流側のガス流路１０１にはそれぞれ第１熱交換機３１と第２熱交換機３２とが配設されている。各熱交換機３１，３２には所定の冷媒（例えば冷却水）が供給される。レーザガスは、この冷媒との熱交換により熱交換器３１，３２の通過時に冷却され、所定温度に保たれる。
【００１２】
送風機３０の発熱を抑えるため、ガス流路１０１には冷却装置４０が設けられている。冷却装置４０は、冷却通路４１内で冷媒を循環させる冷媒循環装置４２と、冷媒を冷却する冷媒冷却装置４３とを有し、送風機３０の発熱部を冷媒が流れることで送風機３０が冷却される。冷却通路４１を流れる冷媒としては例えば冷却水を用いることができ、冷媒循環装置４２は、冷媒を圧送するポンプにより構成できる。冷媒冷却装置４３は、例えば大気との熱交換により冷媒を冷却する熱交換器として構成できる。
【００１３】
ガス流路１０１には、レーザガスをガス流路１０１に給気するための給気流路５０と、ガス流路１０１からレーザガスを排気するための排気流路６０とが連通している。給気流路５０には給気装置５１が設けられ、給気装置５１の上流には、レーザガスが貯留された、ガス流路１０１よりも高圧のタンク（不図示）が接続されている。給気装置５１は開閉可能な弁装置により構成でき、この弁装置の開閉に応じて給気装置５１を介してタンクからガス流路１０１にレーザガスが給気される。なお、弁装置を単なる開閉弁ではなく、吸気流路５０の開口面積を変更する可変弁として構成することもできる。
【００１４】
排気流路６０には、排気弁６１と排気装置６２とが直列に設けられている。排気弁６１は開閉可能な弁装置、例えば排気流路６０の開口面積を変更する可変弁により構成される。排気装置６２は、低圧のガス流路１０１からレーザガスを吸い込む排気ファンにより構成される。排気ファンは、排気インバータ６３を介して供給される電力により回転し、排気装置６２（排気ファン）の回転数と排気弁６１の開度とに応じてガス流路１０１からレーザガスが排気される。
【００１５】
レーザ出力時のレーザガス容器１０内の圧力（ガス圧）は例えば大気圧の１／４０〜１／５程度に設定される。レーザガス容器１０は密閉されてはいるが、リークを完全に防ぐことは困難であり、レーザガス容器１０内には微量の大気が侵入する。これに加え、レーザ発振時にはレーザガスの分解やレーザガス容器の内壁からの分子の放出が生じ、これらはレーザガス容器１０内のレーザガスの品質を悪化させる要因となる。この点を考慮し、本実施の形態では、レーザ発振時に給気流路５０と排気流路６０を介してガス流路１０１に常にレーザガスを給排し、レーザガス容器１０内におけるレーザガスの微量の入れ替えを行うことで、レーザガスの品質悪化を抑制する。
【００１６】
レーザガス容器１０内のガス圧Ｐは、代表して圧力計３３により検出される。圧力計３３は、第１熱交換機３１の下流側かつ送風機３０の上流側に設けられている。このため、圧力計３３により検出されるガス圧Ｐは送風機３０の回転数に応じて変化する。すなわち、送風機３０の回転時にガス圧Ｐは低下し、送風機３０の停止時にガス圧Ｐは上昇する。
【００１７】
このとき、容器１０内のガス総重量を一定とすると、送風機３０の回転数と圧力計３３により検出されるガス圧Ｐとには一定の相関関係がある。送風機３０の設定回転数Ｎ１におけるガス圧をＰ１とすると、送風機３０の回転停止時（回転数０）におけるガス圧はＰ２（＞Ｐ１）となる。この関係は予め実験や解析によって求めることができる。なお、送風機３０の下流側（送風機３０と第２熱交換機３２との間）のガス圧と区別するため、送風機上流側のガス圧をＰａ、送風機下流側のガス圧をＰｂで表すこともある。
【００１８】
レーザ発振器２０から出力されるレーザビームの出力、レーザビーム形状、レーザビーム品質等のレーザ性能は、レーザガス容器１０内のガス圧Ｐに大きく依存する。本実施の形態に係るガスレーザ装置１００においては、所望のレーザ性能を得るためのガス圧として、送風機３０の設定回転数Ｎ１に対応したガス圧Ｐ１が予め設定される。レーザ発振時には、送風機３０を設定回転数Ｎ１で回転させるとともに、圧力計３３により検出されるガス圧Ｐが設定ガス圧Ｐ１となるようにレーザガスの給排を制御する。これにより、安定したレーザ性能が得られる。
【００１９】
レーザ電源２４、送風機３０（送風機インバータ）、給気装置５１、排気弁６１および排気インバータ６３は、制御部７０からの信号により制御される。図２は、本実施の形態に係るガスレーザ装置１００の制御構成の一部を示すブロック図である。制御部７０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成され、レーザ電源２４からの電力供給を制御する電力制御部７１と、送風機３０の回転を制御する送風機制御部７２と、給気装置５１と排気弁６１の開閉を制御する圧力制御部７３と、排気装置６２の回転を制御する排気制御部７４とを有する。
【００２０】
制御部７０には、圧力計３３と、レーザ発振器２０によるレーザ発振の一時停止を指令する一時停止スイッチ７５からの信号が入力され、これらの入力信号に基づき制御部７０は以下のような処理を実行する。なお、一時停止は、例えばガスレーザ装置１００によりワークのレーザ加工を行う場合において、ワーク交換時等、レーザ出力が一時的に必要ないときに指令され、レーザ加工作業の終了後に指令される完全停止とは異なる。制御部７０のメモリには、送風機３０の設定回転数Ｎ１と、送風機回転時および送風機停止時の設定ガス圧Ｐ１，Ｐ２が予め記憶されている。
【００２１】
図３は、制御部７０で実行される処理の一例、とくに一時停止処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えばレーザ発振状態において一時停止スイッチ７５がオンされると、すなわち一時停止指令が入力されると開始される。一時停止スイッチ７５がオンされる前は、送風機制御部７２での処理により送風機３０が設定回転数Ｎ１で回転し、圧力制御部７３での処理によりレーザガス容器１０内のガス圧Ｐが設定ガス圧Ｐ１に保たれ、電力制御部７１での処理により放電管２３に電力が供給されてレーザ発振器２０がレーザ光を発振し、さらに排気制御部７４での処理により排気装置６２が所定回転数Ｎ１０で回転している。
【００２２】
ステップＳ１では、レーザ電源２４に制御信号を出力し、放電管２３からの放電動作を停止させる。これによりレーザ発振器２０からのレーザ出力が停止される。
【００２３】
ステップＳ２では、送風機インバータに制御信号を出力し、送風機３０の回転を停止させる。これによりガス流路１０１に沿ったレーザガスの流れが停止される。
【００２４】
ステップＳ３では、給気装置５１と排気弁６１に制御信号を出力し、これらをそれぞれ閉じるとともに、排気インバータ６３に制御信号を出力し、排気装置６２の回転を一旦停止させる。この処理は、送風機３０は一時停止指令後すぐには停止せず、減速してから停止し、送風機３０が完全に停止するまでは容器１０内のガス圧Ｐが安定しない点を考慮したものであり、送風機３０が完全停止するまでレーザガスの給排が停止される。
【００２５】
なお、この例では、一時停止指令後に送風機３０の回転を完全に停止させるようにしたが、送風機３０の回転を完全に停止させることなく、所定回転数Ｎ２まで低減させるようにしてもよい。すなわち、ステップＳ２で、送風機３０の回転数を所定回転数Ｎ２まで低減させた後、ステップＳ３でレーザガスの給排を停止するようにしてもよい。所定回転数Ｎ２は、所定回転数Ｎ１よりも低い値である。所定回転数Ｎ２まで低減させる代わりに、所定回転数ΔＮだけ送風機３０の回転数を低減させるようにしてもよい。
【００２６】
ステップＳ４では、送風機３０の停止動作が完了したか否か、すなわち送風機３０の回転が完全に停止したか否かを判定する。この処理は、例えば送風機３０の停止指令後に所定の減速時間が経過したか否かを判定することにより、あるいは送風機インバータからの出力を監視することにより行われる。ステップＳ４が否定されるとステップＳ２に戻り、肯定されるとステップＳ５に進む。
【００２７】
ステップＳ５では、圧力計３３からの信号を読み込み、圧力計３３により検出されたガス圧Ｐが送風機停止時の設定ガス圧Ｐ２となるように給気装置５１と排気弁６１の開閉を制御するとともに、排気装置６２の回転数を予め定めた所定回転数Ｎ１１に制御する。これによりレーザガス容器１０内のレーザガスが入れ替えられ、例えばレーザガス容器１０内に大気が侵入した場合にも、ガス圧Ｐが設定ガス圧Ｐ２に保たれる。この場合、レーザ発振が停止されているため、レーザ発振によるガス分解は発生せず、さらにレーザ発振時よりもガス温度が低いため、レーザガス容器内壁からの分子放出が少ない。このため、レーザガス容器１０内のレーザガスの入れ替え量は少量ですみ、排気装置６２に大きな排気能力は必要ない。そこで、所定回転数Ｎ１１は、レーザ発振時の排気装置６２の回転数Ｎ１０よりも低い値に設定される。
【００２８】
ステップＳ６では、一時停止スイッチ７５がオフ、すなわち一時停止解除指令が入力されたか否かを判定する。ステップＳ６が否定されるとステップＳ５に戻り、肯定されるとステップＳ７に進む。
【００２９】
ステップＳ７では、送風機インバータに制御信号を出力し、送風機３０を設定回転数Ｎ１で回転させる。これによりガス流路１０１に沿ってレーザガスが循環する。
【００３０】
ステップＳ８では、給気装置５１と排気弁６１とに制御信号を出力し、これらをそれぞれ閉じるとともに、排気インバータ６３に制御信号を出力し、排気装置６２の回転を一旦停止させる。すなわち、送風機３０の回転数が設定回転数Ｎ１に到達するまでは、ガス圧Ｐが一定とならないため、給気装置５１と排気弁６１を閉じて容器１０内へのレーザガスの給排を停止する。
【００３１】
ステップＳ９では、送風機３０の回転数が設定回転数Ｎ１に到達したか否かを判定する。この処理は、例えば送風機３０の停止解除指令後に所定の増速時間が経過したか否かを判定することにより、あるいは送風機インバータからの出力を監視することにより行われる。
【００３２】
ステップＳ１０では、圧力計３３からの信号を読み込み、圧力計３３により検出されたガス圧Ｐが設定ガス圧Ｐ１となるように給気装置５１と排気弁６１の開閉を制御するとともに、排気装置６２の回転数を所定回転数Ｎ１０に制御する。
【００３３】
ステップＳ１１では、圧力計３３により検出されたガス圧Ｐが設定ガス圧Ｐ１であるか否かを判定する。ステップＳ１１が肯定されるとステップＳ１２に進み、否定されるとステップＳ１０に戻る。
【００３４】
ステップＳ１２では、レーザ電源２４に制御信号を出力し、放電管２３からの放電を再開する。これにより所定のガス圧Ｐ１のもと、レーザ発振器２０から安定したレーザ光を出力できる。以上で、一時停止処理を終了する。
【００３５】
本実施の形態に係るガスレーザ装置１００の動作をより具体的に説明する。図４（ａ），（ｂ）はそれぞれレーザ発振の一時停止指令後および一時停止解除指令後の送風機回転数とレーザガス容器１０内のガス圧Ｐの変化を示す図である。なお、図には、ガス圧Ｐの制御目標値（点線）を併せて示している。
【００３６】
レーザ発振の一時停止指令前は、図４（ａ）に示すように送風機３０が設定回転数Ｎ１で回転し、ガス圧Ｐは制御目標値である設定ガス圧Ｐ１に制御されている。このときの容器１０内のガス状態は図５のαで表される。図５において、Ｐａは送風機３０の上流側、つまり圧力計３３により検出されるガス圧、Ｐｂは送風機３０の下流側（送風機３０と第２熱交換機３２との間）のガス圧であり、Ｇは容器内のガス総重量である。送風機３０が設定回転数Ｎ１で回転しているとき、送風機上流側のガス圧Ｐａは状態αに示す設定ガス圧Ｐ１となり、送風機下流側のガス圧ＰｂはＰ３（＞Ｐ１）となる。このときの容器１０内のガス総重量はＧ１である。
【００３７】
図４（ａ）の時点ｔ１で一時停止スイッチ７５がオンされると、レーザ発振器２０からのレーザ光の出力が停止し、さらに送風機３０が停止動作を開始する（ステップＳ１、ステップＳ２）。これによりガスレーザ装置１００の無駄な電力消費を抑えることができ、節電の効果が得られる。一時停止スイッチ７５のオン後は、送風機回転数が低下し、それに伴い送風機上流側のガス圧Ｐａは増加する。送風機３０が完全に停止するまでの間（時点ｔ１〜ｔ２）は、レーザガスの給排による圧力調整は行われない（ステップＳ３）。
【００３８】
時点ｔ２で送風機３０の回転が完全に停止すると、レーザガスの給排による圧力調整が開始され、送風機上流側のガス圧Ｐａが設定ガス圧Ｐ２に制御される（ステップＳ５）。このとき、排気装置６２は、レーザ発振の停止前よりも低い回転数Ｎ１１（＜Ｎ１０）で回転するため、電力消費量を一層抑えることができる。一時停止時のガス状態は図５のβで表され、送風機上流側と下流側のガス圧Ｐａ，Ｐｂが互いに等しくなる。この場合、容器１０内のガス圧Ｐは、送風機回転時の設定ガス圧Ｐ１に対応した値Ｐ２、つまりガス総重量が変化しないとしたときの送風機回転数とガス圧Ｐとの相関関係により定まる値となり、ガス総重量はＧ１のままである。
【００３９】
その後、図４（ｂ）の時点ｔ３で一時停止スイッチ７５がオフされると、送風機３０が回転動作を開始する（ステップＳ７）。このとき、送風機３０の回転数の上昇に伴い送風機上流側のガス圧Ｐａが増加するが、送風機回転数が設定回転数Ｎ１に到達するまでの間（時点ｔ３〜ｔ４）は、レーザガスの給排による圧力調整は行われない（ステップＳ８）。
【００４０】
時点ｔ４で送風機回転数が設定回転数Ｎ１に到達すると、レーザガスの給排による圧力調整が開始され、送風機上流側のガス圧Ｐａが設定ガス圧Ｐ１に制御される（ステップＳ１０）。この状態で放電管２３が放電を開始し、レーザ発振器２０がレーザ光を出力する（ステップＳ１２）。このときのレーザガス容器１０内のガス状態は図５のαとなる。この場合、送風機回転停止時に容器１０内のガス圧をＰ２に制御していたため、送風機回転数を設定回転数Ｎ１まで増加させるだけで、容器１０内のガス圧はＰ１となる。このため、一時停止スイッチ７５のオフ後に、短時間で放電管２３の放電を開始することができ、レーザ加工等における作業効率を高めることができる。
【００４１】
これに対し、送風機回転停止時のガス圧をＰ２以外に制御した場合には一時停止スイッチ７５のオフ後に短時間で放電を開始することが困難である。この点を以下に説明する。図６は、送風機回転停止時のガス圧をＰ１に設定した場合の送風機回転数とガス圧Ｐの変化の例を示す図である。この場合、図６（ａ）に示すように、一時停止スイッチ７５のオンによる送風機３０の回転停止後のガス圧をＰ２からＰ１に減少させるため、時点ｔ２〜ｔａにおいてレーザガス容器１０内からレーザガスを排気する必要がある。このため、時点ｔａ以降において、容器１０内のガス状態は図５のγとなり、ガス総重量はＧ２となって一時停止前のガス総重量Ｇ１よりも減少する。
【００４２】
その後、図６（ｂ）に示すように時点ｔ３で一時停止スイッチ７５をオフすると、送風機回転数の増加に伴いガス圧Ｐａは減少し、時点ｔ４のガス圧Ｐａは設定ガス圧Ｐ１よりも低くなる。このため、レーザ発振を開始するためには、給気装置５１を介して容器内にレーザガスを充填し、ガス圧Ｐａを設定ガス圧Ｐ１とする必要がある。時点ｔｂにおいて、ガス圧Ｐａが設定ガス圧Ｐ１になると、レーザ発振が可能となるが、図４（ｂ）と比べ、レーザ発振可能状態となるまでに時間がかかる。また、容器１０内のレーザガスの入れ替え量も多く、無駄が大きい。
【００４３】
本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）一時停止スイッチ７５のオンによりレーザ光の出力を停止させるとともに、送風機３０の回転を停止させるので、ガスレーザ装置１００の電力消費量を抑えることができる。
（２）送風機回転停止時のレーザガス容器１０内のガス圧Ｐを、送風機回転時の設定ガス圧Ｐ１に対応した設定ガス圧Ｐ２に制御するようにしたので、レーザ発振の一時停止解除を指令してから、レーザガス容器１０内のガス圧Ｐを短時間で設定ガス圧Ｐ１に復帰させることができ、効率よくレーザ加工等の作業を行うことができる。
（３）一時停止指令後に送風機３０の回転を停止させる代わりに送風機３０の回転数を低減させる場合にも、同様にガスレーザ装置１００の電力消費量を抑えることができるとともに、一時停止解除指令後に、より短時間でガス圧Ｐを設定ガス圧Ｐ１に復帰させることができる。
【００４４】
（４）送風機３０が完全に停止してガス圧Ｐが安定するまでは、容器１０内のガス圧Ｐの調整を行わないので、レーザガスの必要以上の給排を避けることができる。
（５）送風機回転停止時に排気装置６２の回転数を低減するようにしたので、電力消費量を一層抑えることができる。
（６）排気流路６０に排気装置６２を設けるとともに、排気流路６０の開口面積が変更可能な排気弁６１を排気装置６２に対して直列に設けるようにしたので、容器１０内のガス圧Ｐを精度よく調整することができる。
【００４５】
なお、上記実施の形態では、冷却装置４０により送風機３０を冷却するようにしたが、ガスレーザ装置の他の構成部品を冷却するようにしてもよい。この場合、一時停止スイッチ７５のオンオフに応じて冷却装置４０の冷却能力を変更するようにしてもよい。例えば、一時停止指令後に、一時停止指令前よりも冷媒の循環量が少なくなるように制御部７０が冷媒循環装置４２を制御するようにしてもよい。
【００４６】
上記実施の形態では、レーザガス容器１０によりレーザガスが循環するガス流路を形成したが、流路形成手段の構成はこれに限らない。送風機３０の上流に圧力計３３を設けたが、送風機３０の回転数に応じて変化するガス圧Ｐを検出するのであれば、他の箇所（例えば送風機３０の下流）に圧力検出手段を設けてもよい。一時停止スイッチ７５の操作によりレーザ発振の一時停止を指令するようにしたが、他の指令手段を用いてもよい。
【００４７】
給気流路５０に給気装置５１を設けるとともに、排気流路６０に排気弁６１と排気装置６２とを設けたが、ガス流路１０１にレーザガスを供給およびガス流路１０１からレーザガスを排出するガス給排手段の構成はこれに限らない。排気装置６２を排気ファンにより構成し、一時停止指令時にファンの回転数を低くするようにしたが、排気装置６２を他の構成として一時停止時に排気能力を低減するようにしてもよい。一時停止指令前と一時停止指令後における排気装置６２の回転数を互いに等しくしてもよい。
【００４８】
上記実施の形態では、制御部７０により送風機３０の回転とガスの給排を制御するようにしたが、一時停止指令前に、送風機３０を所定回転数Ｎ１で回転させるとともに、圧力計３３により検出されたガス圧Ｐが設定ガス圧Ｐ１（第１の目標ガス圧）となるようにガスの給排を制御し、一時停止指令時に、送風機３０の回転数を低減または回転を停止させるとともに、圧力計３３により検出されたガス圧Ｐが送風機回転時の設定ガス圧Ｐ１に対応した設定ガス圧Ｐ２（第２の目標ガス圧）となるようにガスの給排を制御するのであれば、制御手段としての制御部７０における処理は上述したものに限らない。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態のガスレーザ装置に限定されない。
【符号の説明】
【００４９】
１０    レーザガス容器
２０    レーザ発振器
２４    レーザ電源
３０    送風機
３３    圧力計
４０    冷却装置
５１    給気装置
６０    排気流路
６１    排気弁
６２    排気装置
７０    制御部
７５    一時停止スイッチ
１００    ガスレーザ装置
１０１    ガス流路
Ｐ１，Ｐ１    設定ガス圧
【図１】
2011228624.tif 000003
【図２】
2011228624.tif 000004
【図３】
2011228624.tif 000005
【図４】
2011228624.tif 000006
【図５】
2011228624.tif 000007
【図６】
2011228624.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月25日(2011.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザガスが循環するガス流路を形成する流路形成手段と、
前記ガス流路に沿ってレーザガスを循環させる送風機と、
前記ガス流路を流れるレーザガスを励起媒体としてレーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器にレーザガスの励起用の電力を供給するレーザ電源と、
前記送風機の回転数に応じて変化する、前記ガス流路におけるレーザガスのガス圧を検出する圧力検出手段と、
前記ガス流路にレーザガスを供給および前記ガス流路からレーザガスを排出するガス給排手段と、
前記レーザ発振器によるレーザ発振の一時停止を指令する指令手段と、
前記指令手段からの指令に応じて前記送風機および前記ガス給排手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記指令手段により一時停止が指令される前は、前記送風機を所定回転数で回転させるとともに、前記圧力検出手段により検出されたガス圧が第１の目標ガス圧となるように前記ガス給排手段を制御し、
前記指令手段により一時停止が指令されると、前記送風機の回転数を低減または回転を停止させるとともに、前記圧力検出手段により検出されたガス圧が送風機回転時の前記第１の目標ガス圧に対応した第２の目標ガス圧となるように前記ガス給排手段を制御することを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガスレーザ装置において、
前記制御手段は、前記指令手段により一時停止が指令されると、前記送風機の回転数を低減または回転を停止させ、前記送風機の回転数低減または回転停止後に、前記圧力検出手段により検出されたガス圧が前記第２の目標ガス圧となるように前記ガス給排手段を制御することを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のガスレーザ装置において、
前記ガス給排手段は、
前記ガス流路からレーザガスを排気する排気装置と、
前記ガス流路にレーザガスを給気する給気装置とを有することを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のガスレーザ装置において、
前記排気装置は、前記ガス流路内からレーザガスを吸い込む排気ファンを有し、
前記制御手段は、前記指令手段により一時停止が指令されると、一時停止が指令される前よりも、前記排気ファンの排気能力を低くすることを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載のガスレーザ装置において、
前記排気装置は、前記ガス流路に連通された排気流路に配置され、
前記ガス給排手段は、前記排気流路の開口面積を変更する弁装置をさらに有することを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のガスレーザ装置において、
冷媒を循環させることにより所定の構成部品を冷却する冷却装置をさらに備え、
前記制御手段は、前記指令手段により一時停止が指令されると、一時停止が指令される前よりも、冷媒の循環量が少なくなるようにさらに前記冷却装置を制御することを特徴とするガスレーザ装置。