(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガルバノマウントによって定置されたガルバノミラーユニットを有し、
該ガルバノミラーユニットが、筒状の軸部ケースに収容された中心シャフトの先端にミラーマウンタを介してガルバノミラーを取り付けられた光学ガルバノスキャナであって、
前記ガルバノマウントが、前記ガルバノミラーユニットの軸部ケースの長手方向の一部を限定的に固定するための支持穴を有し、
前記ガルバノミラーユニットは、前記支持穴で包囲された部分を除く前記軸部ケースの部分が解放されていることを特徴とする光学ガルバノスキャナ。
【請求項２】
前記ガルバノミラーユニットが、光路を直交させた状態で配置された入力側の第１のガルバノミラーユニットと、出力側の第２のガルバノミラーユニットとを有し、
該第１、第２のガルバノミラーユニットのうち、少なくとも出力側の第２のガルバノミラーユニットが、該第２のガルバノミラーユニットの軸部ケースの長手方向の一部を限定的に固定するための支持穴を有する前記ガルバノマウントによって支持されている、請求項１に記載の光学ガルバノスキャナ。
【請求項３】
光源からレーザ光が入力され、
前記第１のガルバノミラーユニットによって、前記レーザ光が２次元平面上で第１の方向に走査され、
前記第２のガルバノミラーユニットによって、前記レーザ光が前記２次元平面上で第１の方向とは略直交する第２の方向に走査される、請求項２に記載の光学ガルバノスキャナ。
【請求項４】
前記第１、第２のガルバノミラーユニットが、共にガルバノミラーユニットの軸部ケースの長手方向の一部を限定的に固定するための支持穴を有する前記ガルバノマウントによって支持されている、請求項２又は３に記載の光学ガルバノスキャナ。
【請求項５】
前記支持穴が、前記ガルバノミラーユニットの重心よりも該ガルバノミラーユニットの基端側に近い部分に位置決めされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学ガルバノスキャナ。
【請求項６】
前記ガルバノマウントが、これと一体化されたベースプレートを有する支持部材によって構成され、
前記ガルバノマウントが前記ベースプレートから起立している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学ガルバノスキャナ。
【請求項７】
前記ガルバノマウントが、これと一体化されたベースプレートを有する支持部材によって構成され、
該ベースプレートには上方に向けてブロックが形成され、
前記ガルバノマウントが、前記ブロックから片持ち状に横方向に延びており、
該ガルバノマウントの下面が前記ベースプレートから離間している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学ガルバノスキャナ。
【請求項８】
前記ガルバノマウントが前記支持穴に達するスリットを有し、該スリットの幅を狭めることにより前記ガルバノミラーユニットの軸部ケースを固定する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学ガルバノスキャナ。
【請求項９】
前記ガルバノミラーユニットの前記軸部ケースにコイルが内蔵され、前記中心シャフトが磁性体で構成されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学ガルバノスキャナ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学ガルバノスキャナを備えたレーザマーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学ガルバノスキャナ及び光学ガルバノスキャナを経由して対象物（ワーク）にレーザ光で印字するレーザマーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学ガルバノスキャナは高精度、高速で且つ高い分解能で走査することができるため多くの光走査応用例に適用されている。応用の具体例を列挙すれば、光造型装置、レーザマーカ装置、溶接、切断、穴あけなどのレーザ加工装置などがある。
【０００３】
特許文献１は光学ガルバノスキャナを備えたレーザマーカ装置を開示している。レーザマーカ装置は、レーザ光源（半導体レーザ）と、コリメータレンズ、シリンドリカルレンズ、収束レンズを含む光学系ユニットと、Ｘ軸ガルバノミラーユニット、Ｙ軸ガルバノミラーユニットを含むガルバノスキャナとを備え、Ｘ軸ガルバノミラーユニット及びＹ軸ガルバノミラーユニットは各々の駆動源である電動モータによって独立して、正方向の回動及び逆方向の回動が制御される。光源から出射したレーザ光は光学系ユニットによって収束され、次いでガルバノスキャナによってワーク（マーキング対象物）の表面上でＸ軸方向及びＹ軸方向に走査される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１６２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１でも述べているように、ガルバノミラーの回動速度を上げると印字の終端でガルバノミラーを急停止することに伴ってガルバノミラーに振動が発生し、そして次の印字を開始するときにその影響を受けるという問題を有している。ガルバノミラーの振動は印字する線の揺れ（ラインの蛇行）となって表れるためレーザマーカ装置の印字品質が低下する要因となっている。
【０００６】
なお、この問題に対して特許文献１は、Ｘ軸ガルバノミラーユニットを支持するＸ軸ガルバノマウントと、Ｙ軸ガルバノミラーユニットを支持するＹ軸ガルバノマウントとを相互に固定することを提案している。
【０００７】
本願発明者は種々の試行錯誤の後、ガルバノマウントつまり支持部材がガルバノミラーユニットを支持する部位に着目することにより本発明を案出したものである。
【０００８】
本発明の目的は、ガルバノミラーを急停止することに伴う加工ラインの蛇行を低減できる光学ガルバノスキャナ及びこれを備えたレーザマーカ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
図１５を参照して従来のガルバノマウントつまりガルバノミラーユニットを支持する支持部材を示す。図中、参照符号１は支持部材を示す。支持部材１は、ベースプレート２と、ベースプレート２の幅寸法Ｌ１と同じ幅寸法を有するＹ軸ガルバノマウント３とで構成されている。Ｙ軸ガルバノマウント３の頂面３ａにＸ軸ガルバノマウントが固定される。Ｙ軸ガルバノマウント３には、その幅方向に貫通して延びる支持穴４が形成され、この支持穴４にＹ軸ガルバノミラーユニット（図示せず）が挿入されることにより、Ｙ軸ガルバノミラーユニットがＹ軸ガルバノマウント３に固定される。
【００１０】
図１５の参照符号５は、Ｙ軸ガルバノマウント３の支持穴４に達するスリットを示し、このスリット５を横断するボルト挿入穴に挿入したボルト（図示せず）を使ってスリット５の幅を強制的に狭めて支持穴４の直径を小さくすることで、上述したＹ軸ガルバノミラーユニットがＹ軸ガルバノマウント３に固定される。なお、図１５は上記のボルト挿入穴を省略して図示してある。
【００１１】
従来のガルバノマウント３の上記のＬ１寸法は、Ｙ軸ガルバノミラーユニットの長手方向の寸法つまり後に説明するＹ軸ガルバノミラーユニットの筒状の軸部ケースの先端部を除いた軸部ケースのほぼ全長の長さ寸法に設定され、ガルバノミラーユニットの軸部ケースの基端から先端の近傍までを包囲する幅寸法を有している。このことは、従来のＹ軸ガルバノマウント３の設計思想が、Ｙ軸ガルバノミラーユニットを可能な限りその全長に亘ってしっかりと固定するという考えに基づいていることを意味している。
【００１２】
ガルバノミラーユニット６は、図１６に示すように、軸中心に回動駆動される中心シャフト７の先端にミラーマウンタ８を介してガルバノミラー９が取り付けられている。駆動源であるモータが急停止することに伴う衝撃エネルギに注目してみると、この衝撃エネルギはモータの振動エネルギとガルバノミラーの振動エネルギとに分散する。
【００１３】
従来のＹ軸ガルバノマウント３は、上述したように、Ｙ軸ガルバノミラーユニット６の軸部ケース１０を可能な限りその全長に亘ってしっかりと固定するという設計思想に基づいていることから、モータの急停止時の衝撃エネルギはガルバノミラー９に集中し、その結果、ガルバノミラー９の振動エネルギの割合が大きくなっていた、と言うことができる。
【００１４】
本願発明者は、ガルバノミラー９に伝わる振動エネルギの割合が大きいことに伴うガルバノミラー９のしなり現象に注目した。ガルバノミラー９のしなり現象とは、ガルバノミラー９の軸線方向先端つまりミラーマウンタ８側とは反対側の自由端における鏡面の上下の揺れであり、ガルバノミラー９の自由端の揺れ幅が大きくなると印字ラインの蛇行となって表れる。本願発明者は、ガルバノミラー９のしなり現象を抑えるのに、従来のガルバノマウント（支持部材）１の設計思想を見直した結果、本発明を案出したものである。なお、典型例としてＹ軸ガルバノミラーユニットを例示してガルバノミラーのしなり現象を説明したが、このことはＸ軸ガルバノミラーユニットについても同様である。
【００１５】
上記の技術的課題は、本発明によれば、基本的に、
ガルバノマウントによって固定されたガルバノミラーユニットを有し、
該ガルバノミラーユニットが、筒状の軸部ケースに収容された中心シャフトの先端にミラーマウンタを介してガルバノミラーを含んでいる光学ガルバノスキャナであって、
前記ガルバノマウントが、前記ガルバノミラーユニットの軸部ケースの長手方向の一部を限定的に固定するための支持穴を有し、
該支持穴が、前記ガルバノミラーユニットの軸部ケースの基端部分に位置決めされていることを特徴とする光学ガルバノスキャナを提供することにより達成される。
【００１６】
本発明によれば、ガルバノミラーユニットの筒状の軸部ケースの長手方向の一部分であってガルバノミラーとは反対側の基端に近い部分に限定してガルバノマウントでガルバノミラーユニットを固定することから、従来に比べて、ガルバノミラーの急停止時の衝撃エネルギがガルバノミラーに集中するのを抑制することができ、その結果、ガルバノミラーのしなり現象を抑制できる。これにより印字ラインの蛇行を低減して印字品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例のレーザマーカ装置の概略構成図である。
【図２】図１のレーザマーカ装置に含まれるガルバノスキャナの基本構成図である。
【図３】実施例のガルバノスキャナの斜視図である。
【図４】ガルバノミラーのしなり現象を説明するための図である。
【図５】図３からＸ軸ガルバノマウントを取り外したガルバノスキャナの斜視図である。
【図６】第１実施例のガルバノスキャナに含まれる支持部材（Ｙ軸ガルバノマウント）の斜視図である。
【図７】実施例のガルバノスキャナを搭載したレーザマーカ装置の印字と従来のレーザマーカ装置の印字を示す図である。
【図８】実施例のガルバノスキャナに含まれるＹ軸ガルバノミラーと従来のＹ軸ガルバノミラーの振幅の時間経過を示す波形図であり、ミラーを急停止した直後の波形図である。
【図９】Ｙ軸ガルバノマウントのスリットの配置に関する変形例を示す図である。
【図１０】Ｙ軸ガルバノマウントのスリットの配置に関する他の変形例を示す図である。
【図１１】実施例のガルバノスキャナに含まれる支持部材の変形例を示す斜視図である。
【図１２】実施例のガルバノスキャナに含まれる支持部材の更なる変形例を示す斜視図である。
【図１３】スリット無しのＹ軸ガルバノマウントとこれによって固定されるＹ軸ガルバノミラーユニットを説明するための図である。
【図１４】図９のスリット無しのＹ軸ガルバノマウントに対して円周フランジ付きＹ軸ガルバノミラーユニットを固定する工程を説明するための図である。
【図１５】従来のＹ軸ガルバノマウント(支持部材)の斜視図である。
【図１６】実施例に適用した従来からのガルバノミラーユニットの構造を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１８】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００１９】
図１は実施例のレーザマーカ装置の概略図である。図１のレーザマーカ装置１００はワーク（対象物）の表面に印字するのに用いられる。レーザマーカ装置１００は、ヘッド部１０２とコントローラ１０４とを有し、両者はケーブル１０６で接続されている。ヘッド部１０２には光学ガルバノスキャナ１０８が収容されている。この光学ガルバノスキャナ１０８は、レーザ光を出射させるための出射窓１１０の近傍に配置されている。
【００２０】
コントローラ１０４は、励起光を生成する励起光源（図示せず）やレーザ光を増幅するレーザ光増幅器（図示せず）を有し、レーザ光増幅器から出射されたレーザ光は光ファイバーケーブル１０６を介してヘッド部１０２に伝送される。ヘッド部１０２に伝送されたレーザ光は、ヘッド部１０２内に配置された反射ミラーによって１回又は複数回反射して、その反射光が光学ガルバノスキャナ１０８に入射される。なお、図１では、光学ガルバノスキャナ１０８はヘッド部１０２の筐体下部内面に固定することとしたが、例えば、その筐体側部内面に固定する等、ヘッド部１０２の筐体内であればどこに固定しても構わない。また、図１では、ヘッド部１０２とコントローラ１０４が別体であるが、これらが一体化されているレーザマーカ装置であっても良いことは言うまでもない。さらに、図１に示すレーザマーカ装置１００はファイバレーザマーカであるが、その他、ヘッド部１０２に発振器を有する固体レーザマーカ装置又はガスレーザマーカ装置等のようにレーザマーカ装置の種類の如何は問わない。
【００２１】
図２は光学ガルバノスキャナ１０８の基本構成図である。光学ガルバノスキャナ１０８はＸ軸ガルバノミラーユニット１２と、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４とを有する。Ｘ軸ガルバノミラーユニット１２とＹ軸ガルバノミラーユニット１４とは、基本的に同じ構成を有し、筒状の軸部ケース１２２、１４２の先端面から突出した中心シャフト１２４、１４４の先端に、夫々、Ｘ軸ミラー１２６、Ｙ軸ミラー１４６が取り付けられている。ここに、Ｘ軸ミラー１２６、Ｙ軸ミラー１４６は、夫々、ミラーマウンタを介して中心シャフト１２４、１４４の先端に取り付けられているが、この図２では、ミラーマウンタの図示を省略してある。
【００２２】
引き続き図２を参照して、Ｘ軸ガルバノミラーユニット１２、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４の配置関係を説明すると、Ｘ軸ガルバノミラーユニット１２とＹ軸ガルバノミラーユニット１４とは、Ｘ軸ガルバノミラー１２６とＹ軸ガルバノミラー１４６の光路が互いに直交するように位置決めされている。なお、ここでのＸ軸及びＹ軸は、Ｘ軸とＹ軸のガルバノミラーの位置が各々原点を示す際にレーザマーカ装置から出射されたレーザ光に対して、レーザ光の出射方向に所定の距離を置いて直交する平面であるレーザ光の走査可能な２次元平面を形成するＸ軸とＹ軸を意味する。つまり、Ｘ軸ガルバノミラーユニット１２とは、２次元走査平面のＸ方向にレーザ光を変位させる機能を有するものを言い、実施例では、レーザ光の入力側のガルバノミラーユニットを構成している。他方、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４とは、２次元走査平面のＹ方向にレーザ光を変位させる機能を有するものを言い、実施例では、レーザ光の出力側のガルバノミラーユニットを構成している。
【００２３】
図３は、光学ガルバノスキャナ１０８の全体構成を示す。図３を参照して、Ｘ軸ガルバノミラーユニット１２はＸ軸ガルバノマウント１６に固定されている。Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４はＹ軸ガルバノマウント１８に固定されている。Ｘ軸、Ｙ軸のガルバノミラーユニット１２、１４は同じ構成を有し、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４を例に説明すると、軸部ケース１４２の先端面から上述した中心シャフト１４４が外部に延出し、この中心シャフト１４４の先端にＹ軸ミラーマウンタ１４８を介してＹ軸ミラー１４６が取り付けられている。この構成はＸ軸ガルバノミラーユニット１２でも同様であり、このＸ軸ガルバノミラーユニット１２に含まれるＸ軸ミラーマウンタを図３に参照符号１２８に図示してある。
【００２４】
出力側のガルバノミラーユニットであるＹ軸ガルバノミラーユニット１４のＹ軸ミラー１４６は、Ｘ軸ミラー１２６と比べて回動軸方向、つまりミラーの軸線方向長さが大きく、細長い形状（略長方形状）を有している。つまり、Ｙ軸ミラー１４６の回動軸方向の長さは、Ｘ軸ミラーの回動軸方向の長さよりも大きい。これは、図２、図３に示すように、上述した２次元走査平面内のＸ方向のいずれの位置にも揺動可能なＸ軸ミラー１２６で反射されたレーザ光を、Ｙ軸ミラー１４６で受け取って反射するためにＹ軸ミラー１４６の軸線方向長さＬa（図５）を、これと直交する幅方向長さＬw（図５）よりも大きく設定されるためである。このことは、ミラーの大きさを設計する段階で、レーザ光を反射するのに必要最小限の大きさとすることによりミラーの重量を必要最小限のものとし、ミラーの回動から停止時の、ミラーにかかる慣性力を最小限とすることを企図していることに由来する。
【００２５】
このことはＸ軸ミラー１２６についても同様であり、Ｘ軸ミラー１２６の大きさを設計する段階で、レーザ光源からのレーザ光を上述した略Ｘ方向に反射するために、ミラーとしては、Ｘ軸ミラー１２６の軸線方向長さＬaを幅方向長さＬwよりも大きくなるようにＸ軸ミラー１２６の大きさ及び形状が設定される。
【００２６】
従って、Ｘ軸ミラー１２６、Ｙ軸ミラー１４６は共にＸ軸、Ｙ軸のガルバノミラーユニット１２、１４の急停止によって、ミラー１２６、１４６の軸線方向長さの先端がミラー１２６、１４６の正規位置にある鏡面と直交する方向に変位する「しなり現象」を発生する。つまり、ミラー１２６、１４６の鏡面が中心シャフト１２４、１４４の回動軸線から離間する方向に変位し、この変位は、ミラー１２６、１４６の先端に近づくほど、その傾向が高くなる。言い換えると、細長い形状を有するＸ軸ミラー１２６及びＹ軸ミラー１４６は、Ｘ軸ミラーマウンタ１２８、Ｙ軸ミラーマウンタ１４８を基端として、これから離れる程変位量（揺れ幅）が大きくなる。
【００２７】
図４を参照してＹ軸ミラー１４６のしなり現象に伴う問題点を説明すると、Ｙ軸ミラー１４６にしなり現象が現れると、Ｙ軸ミラー１４６の法線ベクトルの角度が変わる。その結果、レーザ光の走査点がオフセットし、図１、図２に示すＸ軸方向の印字ぶれとなり、Ｙ軸方向に直線を印字しようとしたとき、印字ラインの蛇行を誘発する。
【００２８】
前述した図１６を参照してＹ軸ガルバノミラーユニット１４について説明すると、中心シャフト１４４は磁性体で構成され、そして軸部ケース１４２には、中心シャフト１４４の周囲にコイルが配置されて、この軸部ケース１４２の内部構造によってモータが構成されている。軸部ケース１４２は断面円形の外形輪郭を有する筒状の形状を有し、この軸部ケースの後端つまり基端に相対的に大径の断面円形の輪郭を有する筒状の付加的ケース１４２ａが連設されている。この付加的ケース１４２ａにはエンコーダが配置され、このエンコーダによって中心シャフト１４４の回転位置の検出が行われる。なお、エンコーダは位置検出センサの一例に過ぎず、例えばエンコーダに代えて静電容量センサであってもよい。
【００２９】
Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４は、軸部ケース１４２に内蔵されたコイルに流れる電流を切り替えることによって実質的にモータの出力軸を構成する中心シャフト１４４の回転方向を切り替えることができ、そして、中心シャフト１４４は３６０度よりも小さな所定の角度範囲内で正方向、逆方向の回転を繰り返し、回転方向の切り替えの際に急停止する。中心シャフト１４４は、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４の軸部ケース１４２の内部において、ベアリング（図示せず）によって支持されている。例えば、軸部ケース１４２の両端付近にベアリングを配置することが可能である。振動発生源となる中心シャフト１４４からの振動は、このベアリングを通じて軸部ケース１４２に伝わることになる。
【００３０】
Ｘ軸ガルバノミラーユニット１２も上記のＹ軸ガルバノミラーユニット１４の構成と同じであり、Ｘ軸ガルバノミラーユニット１２の付加的ケースを図３に参照符号１２２ａで図示してある。
【００３１】
図示の例では、Ｘ軸ガルバノミラーユニット１２及びＹ軸ガルバノミラーユニット１４の付加的ケース１２２ａ、１４２ａは軸部ケース１２２、１４２に比べて相対的に大径となっているが、変形例として、付加的ケース１２２ａ、１４２ａは軸部ケース１２２、１４２と同じ径を有していてもよい。また、本実施形態に係る光学ガルバノスキャナ１０８では、Ｘ軸ガルバノミラーユニット１２及びＹ軸ガルバノミラーユニット１４は付加的ケース１２２ａ、１４２ａに夫々エンコーダを具備する構成を採用しているが、エンコーダ無しのユニット１２２、１４２であってもよい。また、軸部ケース１２２、１４２は図示の例では、断面円形の筒状の外形輪郭を有しているが、外形輪郭の断面形状は任意であり、例えば多角形であってもよい。
【００３２】
また、光学ガルバノスキャナ１０８は、前述した特許文献１に開示のようにレーザマーカ装置に組み込まれて、ワークの表面に印字を付すのに用いられる。レーザマーカ装置は、前述したように、光源から出射されるレーザ光を光学ガルバノスキャナ１０８を用いて走査させることでワーク表面に印字加工を施す。光学ガルバノスキャナ１０８を内蔵したレーザマーカ装置の基本構成は、図１を用いて概略説明したが、より詳細には、前述した特許文献１及びJP特開２００８−６８３０８号公報に説明されているので、特許文献１及びJP特開２００８−６８３０８号公報の開示をここに援用する。
【００３３】
図３及び図５を参照してＸ軸ガルバノマウント１６及びＹ軸ガルバノマウント１８を説明する。図５はＸ軸ガルバノマウント１６を取り外した状態の光学ガルバノスキャナ１０８を示す。図３を参照して、光学ガルバノスキャナ１０８は、平面視したときに略長方形の形状のベースプレート２０を備えた支持部材２２を有し、ベースプレート２０はレーザマーカ装置１００のヘッド部１０２の内部に固定される。支持部材２２は、ベースプレート２０の一端部に上方に向けて隆起した略直方体形状の台座ブロック２４を有している。支持部材２２を示す図６を参照して、台座ブロック２４の平らな且つ水平な頂面２４ａには複数のネジ穴２６が形成されている。なお、このネジ穴２６は図５では描かれていない。前述したＸ軸ガルバノマウント１６は台座ブロック２４の頂面２４ａに搭載され、そして複数のボルト（図示せず）を使ってＸ軸ガルバノマウント１６（図３）が台座ブロック２４にボルト締結されることにより、この台座ブロック２４に固定される。
【００３４】
台座ブロック２４には、この台座ブロック２４から横方向つまりベースプレート２０の他端に向けて延出するＹ軸ガルバノマウント１８が片持ち状に一体に形成されている。Ｙ軸ガルバノマウント１８は直方体の形状を有し、また、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４の小径軸部ケース１４２と相補的な円形輪郭を有する円形輪郭の支持穴３０を有し、この支持穴３０の中に電気的に絶縁性の樹脂スペーサ３２(図５)を介して軸部ケース１４２が装着される。
【００３５】
Ｙ軸ガルバノマウント１８は、その自由端面１８ａの上下方向中間部分から水平方向に延びて支持穴３０に達するスリット３４を有し、Ｙ軸ガルバノマウント１８の自由端部には上下方向に延びる１つのボルト締結穴３６が穿設され、この１つのボルト締結穴３６にボルト（図示せず）を螺着して、このボルトを締めることによりスリット３４の幅を狭めて支持穴３０の直径を小さくすることで、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４の軸部ケース１４２を固定することができる。勿論、ボルト締結穴３６をボルト挿入穴で構成し、このボルト挿入穴を貫通するボルトにナットを螺着するようにしてもよい。
【００３６】
言い換えると、Ｙ軸ガルバノマウント１８は、ベースプレート２０に対して実質的に平行に空間に向けて、台座ブロック２４から片持ち梁のように延出しており、そして、支持穴３０よりも前方に延びる部分がスリット３４で上下に分割された、対をなすアーム１８ｂ、１８ｃを有している。このアーム１８ｂ、１８ｃの対は、対をなす締め付け部と呼ぶことができ、この締め付け部の対に、これを平面視したときに上下に延びるボルト締結穴３６又はボルト挿入穴が形成される。この上下のアーム１８ｂ、１８ｃの先端部分の間隔をボルトを使って狭めることにより、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４がＹ軸ガルバノマウント１８に固定される。また、言うまでも無いが、ガルバノミラーユニットの一部を支持する円形輪郭の支持穴３０は、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１８の中心シャフト１４４が、２次元走査平面と平行となるように、ガルバノミラーユニットを支持する形状を有している。
【００３７】
なお、実質的にモータを構成する軸部ケース１４２をＹ軸ガルバノマウント１８に固定した状態で、軸部ケース１４２の軸線方向（長手方向）の全域のうち、支持穴３０で囲まれていない部分であって且つＹ軸ミラー１４６に近い側の部分は開放空間に囲まれている。すなわち、軸部ケース１４２は、その一部が支持穴３０で囲まれて、他の部材はベースプレート２０や台座ブロック２４と接触していない非接触部分となっており、当該部分の表面は開放空間に露出している。つまり、Ｙ軸ガルバノマウント１８は台座ブロック２４から片持ち状に延出した構成を有し且つＹ軸ガルバノマウント１８の下面がベースプレート２０から離間している。
【００３８】
Ｙ軸ガルバノマウント１８の上記の幅狭の構造はＹ軸ガルバノマウント１８が振動し易い構造であると言える。このことによりＹ軸ガルバノマウント１８を介してＹ軸ガルバノミラーユニット１４の急停止時の衝撃エネルギを吸収することで、この衝撃エネルギがＹ軸ミラー１４６に集中するのを抑えることができる。そして、Ｙ軸ミラー１４６への衝撃エネルギの集中を回避することで、Ｙ軸ミラー１４６の「しなり現象」を低減することができる。
【００３９】
実施例に含まれる片持ち状態のＹ軸ガルバノマウント１８（図３、図５、図６）と、図１５を参照して前述した従来のガルバノマウント１とを対比すると良く理解できるように、実施例に含まれるＹ軸ガルバノマウント１８の幅寸法Ｌ２(図６)つまりＹ軸ガルバノミラーユニット１４を支持する部分の寸法が、従来のガルバノマウント１の幅寸法Ｌ１（図１５）よりも小さいことが分かるであろう。具体的な数値で説明すると、従来のガルバノマウント１の幅寸法Ｌ１は４０mmであるのに対して、実施例に含まれるＹ軸ガルバノマウント１８の幅寸法Ｌ２は１０mmであり、上述した軸部ケース１４２の非接触部分は３０ｍｍである。そして、この幅狭のＹ軸ガルバノマウント１８は、Ｙ軸ガルバノミラーユニットの重心Ｇ（図５）よりも基端側つまりＹ軸ミラー１４６から遠ざかる位置に位置決めされている。
【００４０】
実施例の光学ガルバノスキャナ１０８を搭載したレーザマーカ装置と、従来のガルバノマウント１を含むレーザマーカ装置とを用意して印字テストした結果を図７に示す。従来のレーザマーカ装置の印字は蛇行が目立つが、実施例の光学ガルバノスキャナ１０８を搭載したレーザマーカ装置の印字は蛇行が殆ど見られない良好な印字品質であった。
【００４１】
実施例に含まれるＹ軸ガルバノマウント１８と従来のガルバノマウント１とを使ってミラー１４６の振動を計測した結果を図８に示す。この振動試験は、スキャンスピード（印字面での焦点移動速度）１２０００mm/sec.相当の台形波駆動を行ってスキャンが停止した瞬間のミラー１４６の縦振動を測定した。
【００４２】
図８の一点鎖線は従来品の波形であり、実線は実施例の波形である。この図８から従来品に比べて実施例では振幅が半分になっているのが分かる。また、振幅の収束も従来品に比べて実施例の方が素早く収束していることが分かる。これは、従来品では、中心シャフト１４４の急停止時の衝撃エネルギがＹ軸ミラー１４６に集中していたのに対し、実施例では、この衝撃エネルギが軸部ケース１４２（特に軸部ケース１４２の非接触部分）の振動により吸収され、Ｙ軸ミラー１４６に伝わる振動エネルギが小さくなったためと考えられる。
【００４３】
上記の実施例のように、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４の軸部ケース１４２の基端部分をその長手方向に１０mm支持する形式（幅寸法Ｌ２＝１０mm）の他に、１５mm支持する形式（幅寸法Ｌ２＝１５mm）のＹ軸ガルバノマウント１８を備えた支持部材２２を作製して図７の印字テストを行ったところ、幅寸法Ｌ２＝１５mmの実施例は、幅寸法Ｌ１＝１０mmの実施例の印字品質よりも若干劣るものの従来品よりは優れた結果を得た。
【００４４】
また、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４の重心Ｇ（図５）を中心にして１０mm支持する形式（幅寸法Ｌ２＝１０mm）と、１５mm支持する形式（Ｌ２＝１５mm）のＹ軸ガルバノマウント１８を備えた支持部材２２を作製して図７の印字テスト（ラインの蛇行の有無）を行ったところ、幅寸法Ｌ２＝１５mmの実施例は、幅寸法Ｌ１＝１０mmの実施例の印字品質よりも若干劣るものの従来品よりは優れた結果を得た。
【００４５】
このように、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４の長手方向の一部を支持する支持部材２２でＹ軸ガルバノミラーユニット１４のミラー１４６から長手方向中間部分又は基端部分を支持することで従来品よりも印字品質を改善できることが分かった。すなわち、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４のＹ軸ミラー１４６から離間した長手方向中間部分又は後端部分を支持することで、軸部ケース１４２（特に、軸部ケース１４２のＹ軸ミラー１４６に近い非接触部分）を振動（揺動）させ、衝撃エネルギを吸収し、Ｙ軸ミラー１４６に伝わる衝撃エネルギを低減し、その結果、Ｙ軸ミラー１４６の先端がＹ軸ミラー１４６の回動軸線から離れる方向に変位する「しなり現象」（図４）が抑制され、印字品質が向上することが分かった。
【００４６】
また、軸部ケース１４２を揺らして衝撃エネルギを吸収する、という作用からすると、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４の中間部分のみを支持するよりも、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４の後端部分のみを支持する方が好ましい。Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４の軸部ケース１４２のうち、Ｙ軸ミラー１４６に近い非接触部分、すなわち、揺動して衝撃エネルギを吸収する部分が増えるからである。
【００４７】
また、Ｙ軸ガルバノマウント１８のスリット３４の向き及び配置位置に関して、図９に示すように鉛直方向に延びるようにスリット３４を形成した場合であって、図１０に示すように、横方向に延びるスリット３４を支持穴３０の中心からオフセットして配置した場合であっても、印字テストの結果にさほどの変化は無かった。このように、本実施形態に係る光学ガルバノスキャナ１０８では、Ｙ軸ガルバノマウント１８の形状を変えたとしても、一定の印字品質向上を期待することができる。
【００４８】
さらに、図９及び図１０に示したような変形例以外にも、他の変形例が考えられる（図１１）。図１１に示す変形例では、Ｙ軸ガルバノマウント１８の下端面がベースプレート２０と一体化している。図１１に図示のようなＹ軸ガルバノマウント１８であっても、軸部ケース１４２を揺らして衝撃エネルギを吸収する、という作用は有するため、一定の印字品質向上を期待することができる。
【００４９】
本実施例では、Ｙ軸ガルバノマウント１８とＸ軸ガルバノマウント１６を、台座ブロック２４によって一体化している。これにより、Ｙ軸ガルバノマウント１８とＸ軸ガルバノマウント１６の位置決め精度を向上させることができる。但し、本発明を適用するにあたって必ずしも一体化している必要はなく、例えばレーザマーカの筐体内に、Ｙ軸ガルバノマウント１８とＸ軸ガルバノマウント１６を別々に取り付けても構わない。
【００５０】
図１２は別の変形例を示す。図１２に図示の例では台座ブロック２４を有していない構成を有する。この図１２の例のようにベースプレート２０の上面にＹ軸ガルバノマウント１８を起立させた構成であっても一定の印字品質の向上を期待することができる。このように、Ｙ軸ガルバノマウント１８は、台座ブロック２４の側方に延出したものであっても、ベースプレート２０から上方に延出したものであってもよい。要するに、中心シャフト１４４の軸方向に沿って軸部ケース１４２の外周面と対向する対向面を有し、Ｙ軸ガルバノマウント１８がこの対向面から空間へ延出するように固定された固定部材を設ければよい。
【００５１】
Ｙ軸ガルバノマウント１８の更なる変形例として、図１３に示すようにスリット無しのＹ軸ガルバノマウント４０であってもよい。このＹ軸ガルバノマウント４０は、Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４の軸部ケース１４２の基端部つまり付加的ケース１４２ａに隣接して円周フランジ４２を付設する又は円周フランジ４２を備えたＹ軸ガルバノミラーユニット１４に好適に適用することができる。この円周フランジ４２を備えたＹ軸ガルバノミラーユニット１４をＹ軸ガルバノマウント４０に固定するには、ボルト挿通穴４４ａを備えた固定リング４４を用意し、ボルト４６（図１４に矢印で図示）を使って固定リング４４をＹ軸ガルバノマウント４０の側面に締結することで、この固定リング４４とＹ軸ガルバノマウント４０との間に円周フランジ４２（Ｙ軸ガルバノミラーユニット１４）を挟み込む形式でＹ軸ガルバノミラーユニット１４をＹ軸ガルバノマウント４０に固定すればよい。この変形例のＹ軸ガルバノマウント１８に関して、図７の印字テストを実際に行っていないが、スリット３４を備えたＹ軸ガルバノマウント１８と同等の印字品質を確保できると期待できる。
【００５２】
以上、Ｙ軸ガルバノマウント１８を例に説明したが、本発明はＸ軸ガルバノマウント１６に好適に適用できるのは言うまでもない。また、実施例の光学ガルバノスキャナ１０８をレーザマーカ装置に適用した例を説明したが、光造型装置、溶接、切断などの加工機に適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１００  レーザマーカ装置
１０８  光学ガルバノスキャナ
１２  Ｘ軸ガルバノミラーユニット
１４  Ｙ軸ガルバノミラーユニット
１４２  Ｙ軸ガルバノミラーユニットの軸部ケース（コイル内蔵）
１４２ａ  Ｙ軸ガルバノミラーユニットの付加的なケース（エンコーダ内蔵）
１４４  Ｙ軸ガルバノミラーユニットの中心シャフト
１４６  Ｙ軸ガルバノミラーユニットのガルバノミラー
１４８  Ｙ軸ミラーマウンタ
１６    Ｘ軸ガルバノマウント
１８    Ｙ軸ガルバノマウント
Ｌ２    Ｙ軸ガルバノマウントの幅寸法
２０    ベースプレート
２２    支持部材
２４    台座ブロック
３０    Ｙ軸ガルバノマウントの支持穴
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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