(57)【要約】  従来のガスレーザ発振装置は、レーザガスを導入する量が通常時よりも多くなると、全反射鏡や部分反射鏡付近での乱流が発生し、放電が不安定となり、レーザビームの出力が不安定になる。本開示のガスレーザ発振装置は、レーザ発振部と、第１のレーザガス供給口と、レーザガス排出口と、第１のレーザガス導入口と、レーザガス循環経路と、第２のレーザガス導入口とを有する。第１のレーザガス導入口は、全反射鏡および部分反射鏡のうちの一方と第１の放電管との間に設けられ、レーザ発振部にレーザガスを導入する。第２のレーザガス導入口は、レーザガス循環経路に設けられ、レーザガス循環経路にレーザガスを導入する。レーザガス導入機構は、第１のレーザガス導入口および第２のレーザガス導入口に接続されている。
2015107570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部に設けられた全反射鏡および部分反射鏡のうちの一方と、前記第１の端部とは反対側の第２の端部に設けられた全反射鏡および部分反射鏡のうちの他方と、レーザガスを励起する第１の放電管と、を有するレーザ発振部と、
前記第１の端部と前記第１の放電管との間に設けられ、前記レーザ発振部にレーザガスを供給する第１のレーザガス供給口と、
前記第２の端部と前記第１の放電管との間に設けられ、前記レーザ発振部からレーザガスを排出するレーザガス排出口と、
前記第１の端部と前記第１の放電管との間に設けられ、前記レーザ発振部にレーザガスを導入する第１のレーザガス導入口と、
前記第１のレーザガス供給口と前記レーザガス排出口とを接続するレーザガス循環経路と、
前記レーザガス循環経路に設けられ、前記レーザガス循環経路にレーザガスを導入する第２のレーザガス導入口と、
前記第１のレーザガス導入口および前記第２のレーザガス導入口に接続されたレーザガス導入機構と、を備えたガスレーザ発振装置。
【請求項２】
前記レーザガス循環経路に設けられ、前記レーザガス排出口から前記第１のレーザガス供給口に向けてレーザガスを循環させる送風機をさらに備え、
前記第２のレーザガス導入口は、前記送風機と前記第１のレーザガス供給口との間に設けられている請求項１に記載のガスレーザ発振装置。
【請求項３】
前記レーザガス循環経路に設けられ、前記レーザガス循環経路からレーザガスを取り出すレーザガス取り出し口をさらに備え、
前記レーザガス取り出し口は、前記送風機と前記レーザガス排出口との間に設けられている請求項２に記載のガスレーザ発振装置。
【請求項４】
前記レーザガス循環経路における、前記レーザガス排出口と前記送風機の間に設けられた第１の熱交換器と、
前記レーザガス循環経路における、前記第１のレーザガス供給口と前記送風機の間に設けられた第２の熱交換器と、をさらに備えた請求項２または３に記載のガスレーザ発振装置。
【請求項５】
前記第１のレーザガス導入口は、前記第１のレーザガス供給口と前記第１の端部との間に設けられた請求項１〜４のいずれかに記載のガスレーザ発振装置。
【請求項６】
前記レーザガス排出口と前記第２の端部との間に設けられた、レーザガスを励起する第２の放電管と、
前記第２の端部と前記第２の放電管との間に設けられ、前記レーザ発振部にレーザガスを供給する第２のレーザガス供給口と、
前記第２の端部と前記第２の放電管との間に設けられ、前記レーザ発振部にレーザガスを導入する第３のレーザガス導入口と、をさらに備え、
前記レーザガス循環経路は、前記第２のレーザガス供給口と接続されている請求項１〜５のいずれかに記載のガスレーザ発振装置。
【請求項７】
前記レーザガス循環経路に設けられ、前記レーザガス循環経路にレーザガスを導入する第４のレーザガス導入口をさらに備え、
前記第４のレーザガス導入口は、前記レーザガス排出口と前記第２のレーザガス導入口との間に設けられている請求項６に記載のガスレーザ発振装置。
【請求項８】
レーザ発振部にレーザガスを導入する第１のレーザガス導入工程と、
前記レーザ発振部に接続されたレーザガス循環経路によって、レーザガス発振部のレーザガスを循環させる循環工程と、
前記レーザガス発振部に電圧を印加し、レーザガスを励起するレーザ発振工程と、
前記レーザガス循環経路にレーザガスを導入する第２のレーザガス導入工程と、を備え、
前記レーザ発振工程においてレーザが発振したことを検出すると、前記第２のレーザガス導入工程を開始し、所定時間が経過すると前記第２のレーザガス導入工程を終了するガスレーザ発振方法。
【請求項９】
請求項１〜７に記載のガスレーザ発振装置と、
前記ガスレーザ発振装置から出力されたレーザを反射する反射ミラーと、
前記反射ミラーによって反射されたレーザを集光する集光レンズを有するトーチと、
前記集光レンズによって集光されたレーザを照射する加工ワークを保持するテーブルとを備えたガスレーザ加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は主として板金切断用途に用いられる、ｋＷ（キロワット）クラスの軸流型ガスレーザ発振装置、ガスレーザ発振方法およびガスレーザ加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された、従来の軸流型のガスレーザ発振装置９００を、図６を用いて説明する。【０００３】
図６において、ガスレーザ発振装置９００は、放電管９０１と、放電管９０１の周辺に設けられた電極９０２，９０３と、電極９０２，９０３に接続された電源９０４を有する。【０００４】
放電空間９０５は、放電管９０１の内部であって、電極９０２と電極９０３の間に挟まれた空間である。放電管９０１の両端の外側には、それぞれ全反射鏡９０６と部分反射鏡９０７が配置されている。これらによって、光共振器が形成され、レーザビーム９０８が部分反射鏡９０７から出力される。【０００５】
放電管９０１にはレーザガス流路９０９が接続され、レーザガス流路９０９には、熱交換器９１０，９１１と送風機９１２が設けられている。送風機９１２によって、放電管９０１およびレーザガス流路９０９内部では、レーザガスが矢印９１３の向きに循環している。【０００６】
全反射鏡９０６は、全反射鏡保持部９１４ａに保持され、無放電管９１５や銅リング９１６などを介して、放電領域の左端に接続されている。部分反射鏡９０７は、部分反射鏡保持部９１４ｂに保持され、無放電管９１５や銅リング９１６などを介して、放電領域の右端に接続されている。【０００７】
銅リング９１６にはスリット状に開口されたレーザガス導入部９１７を有し、無放電管９１５と銅リング９１６の接続部分はつなぎ管９１８で覆われている。全反射鏡９０６側のつなぎ管９１８と部分反射鏡９０７側のつなぎ管９１８は、レーザガス供給装置９１９に接続されている。【０００８】
ガスレーザ発振装置９００において、レーザガス供給装置９１９から供給されたレーザガスは、つなぎ管９１８、銅リング９１６のレーザガス導入部９１７、無放電管９１５を通過して、放電管９０１に供給される。レーザガス導入部９１７がスリット状の開口であるため、全反射鏡９０６や部分反射鏡９０７の周辺でレーザガスの乱流を発生させることがない。そのため、ガスレーザ発振装置９００は、レーザビーム９０８を安定して出力することができる。【０００９】
ガスレーザ発振装置を長期間停止すると、ガスレーザ発振装置の放電管およびレーザガス流路に不純物、特に水分子が付着した状態となる。放電管やレーザガス流路に不純物が付着した状態でガスレーザ発振装置を再び運転させると、放電が不安定となり、レーザビームの出力が低下する。このレーザビームの出力の低下を防ぐために、放電開始から一定時間の間は、放電管およびレーザガス流路にレーザガスを通常時よりも多く導入することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１１０１７１号公報
【発明の概要】
【００１１】
しかしながら、従来のレーザガス導入部がスリット状の開口であるガスレーザ発振装置であっても、レーザガスを導入する量が通常時よりも多くなると、全反射鏡や部分反射鏡付近での乱流が発生してしまう。このレーザガスの乱流により、放電が不安定となり、レーザビームの出力が不安定になる。
【００１２】
上記課題を解決するために、本開示のガスレーザ発振装置は、レーザ発振部と、第１のレーザガス供給口と、レーザガス排出口と、第１のレーザガス導入口と、レーザガス循環経路と、第２のレーザガス導入口とを有する。レーザ発振部は、第１の端部に設けられた全反射鏡および部分反射鏡のうちの一方と、第１の端部とは反対側の第２の端部に設けられた全反射鏡および部分反射鏡のうちの他方と、レーザガスを励起する第１の放電管と、を有する。第１のレーザガス供給口は、部分反射鏡と第１の放電管との間に設けられ、レーザ発振部にレーザガスを供給する。レーザガス排出口は、全反射鏡と第１の放電管との間に設けられ、レーザ発振部からレーザガスを排出する。第１のレーザガス導入口は、部分反射鏡と第１の放電管との間に設けられ、レーザ発振部にレーザガスを導入する。レーザガス循環路は、第１のレーザガス供給口とレーザガス排出口とを接続する。第２のレーザガス導入口は、レーザガス循環経路に設けられ、レーザガス循環経路にレーザガスを導入する。レーザガス導入機構は、第１のレーザガス導入口および第２のレーザガス導入口に接続されている。
【００１３】
本開示のガスレーザ発振方法は、第１のレーザガス導入工程と、循環工程と、レーザ発振工程と、第２のレーザガス導入工程とを有する。第１のレーザガス導入工程では、レーザ発振部にレーザガスが導入される。循環工程では、レーザ発振部に接続されたレーザガス循環経路によって、レーザガス発振部のレーザガスが循環される。レーザ発振工程では、レーザガス発振部に電圧が印加され、レーザガスが励起される。第２のレーザガス導入工程では、レーザガス循環経路にレーザガスが導入される。レーザ発振工程においてレーザが発振したことを検出すると、第２のレーザガス導入工程を開始し、所定時間が経過すると第２のレーザガス導入工程を終了する。
【００１４】
本開示のガスレーザ加工機は、前述したガスレーザ発振装置と、反射ミラーと、トーチと、テーブルとを有する。反射ミラーは、ガスレーザ発振装置から出力されたレーザを反射する。トーチは、反射ミラーによって反射されたレーザを集光する集光レンズを有する。テーブルは、集光レンズによって集光されたレーザを照射する加工ワークを保持する。
【００１５】
本開示のガスレーザ発振装置、ガスレーザ発振方法およびガスレーザ加工機は、レーザ発振部の全反射鏡や部分反射鏡付近に導入されるレーザガスの量を増加させることなく、レーザ発振部におけるレーザガスの量を増加させることができる。これにより、ガスレーザ発振装置の運転再開時においても、迅速に安定したレーザビームを出力できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施の形態１に係るガスレーザ発振装置の構成図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るガス供給装置の操作手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、実施の形態１に係るガスレーザ発振装置を用いたガスレーザ加工機の構成図である。
【図４】図４は、実施の形態２に係るガスレーザ発振装置の構成図である。
【図５】図５は、実施の形態２に係るガスレーザ発振装置の構成図である。
【図６】図６は、従来のガスレーザ発振装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１のガスレーザ発振装置について説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態の軸流型のガスレーザ発振装置１００の構成図である。図１に示すように、軸流型のガスレーザ発振装置１００は、レーザ発振部１１０と、レーザガス循環機構１３０と、レーザガス導入機構１４０とから構成されている。
【００２０】
レーザ発振部１１０は、ガラスなどの誘電体によって形成された放電管１１１を有し、放電管１１１の内部は放電部１１２である。レーザ発振部１１０は、放電部１１２とレーザガス供給口１１３（第１のレーザガス供給口）とレーザガス排出口１１４（第１のレーザガス排出口）とレーザガス導入口１１５（第１のレーザガス導入口）とを有する。
【００２１】
放電部１１２では、放電管１１１の外側に設けられた電極１１６（第１の電極）と電極１１７（第２の電極）によって放電が起こる。電極１１６と電極１１７の間には、電源１１８によって、高電圧が印加される。これにより放電部１１２で放電が起こり、放電部１１２の内部のレーザガスが励起され、レーザが発振される。また、レーザ発振部１１０の一端（第１の端部）には全反射鏡１１９が設けられ、レーザ発振部１１０の他端（第２の端部）には、部分反射鏡１２０が設けられている。レーザガス供給口１１３は、放電部１１２と部分反射鏡１２０との間に位置し、レーザガス排出口１１４は、放電部１１２と全反射鏡１１９との間に位置している。レーザガス導入口１１５は、レーザガス供給口１１３よりも部分反射鏡１２０寄りに位置している。
【００２２】
放電部１１２で発振されたレーザは、全反射鏡１１９と部分反射鏡１２０の間で共振し、所定のエネルギーを超えると、部分反射鏡１２０からレーザ発振部１１０の外部にレーザ光１２１として出力される。レーザ光１２１は、レーザ加工などに用いられる。
【００２３】
レーザガス循環機構１３０は、レーザ発振部１１０にレーザガス供給口１１３を介してレーザガスを供給し、レーザ発振部１１０からレーザガス排出口１１４を介してレーザガスを排出するようにレーザ発振部１１０に接続されている。
【００２４】
レーザガス循環機構１３０は、レーザガス循環経路１３１と、熱交換器１３２、１３３と、送風機１３４と、レーザガス導入口１３５（第２のレーザガス導入口）と、レーザガス取り出し口１３６と、排気ポンプ１３７とを有する。レーザガス循環経路１３１は、レーザガス供給口１１３からレーザガス排出口１１４までの全体を示す。熱交換器１３２、レーザガス取り出し口１３６、送風機１３４、熱交換器１３３、レーザガス導入口１３５は、レーザガス排出口１１４側からこの順番で、レーザガス循環経路１３１に設けられている。熱交換器１３２、１３３は、レーザ発振部１１０における放電や送風機１３４の運転によって高温になったレーザガスを冷却する。送風機１３４は、レーザガス排出口１１４からレーザガス供給口１１３に向かうようにレーザガスを循環させる。送風機１３４によるレーザガスの循環により、放電部１１２ではレーザガスが約１００ｍ／秒で流れている。
【００２５】
レーザガス導入機構１４０は、レーザガス導入口１１５に接続されたレーザガス導入経路１４１と、レーザガス導入口１３５に接続されたレーザガス導入経路１４２と、レーザガス導入装置１４３とを有する。レーザガス導入装置１４３は、タイマ１４４と制御部１４５とレーザガスボンベ１４６と開閉弁１４７，１４８とを有する。レーザガス導入経路１４１には開閉弁１４７（第１の開閉弁）が設けられ、レーザガスボンベ１４６と接続されている。レーザガス導入経路１４２には開閉弁１４８（第２の開閉弁）が設けられ、レーザガスボンベ１４６と接続されている。制御部１４５は、タイマ１４４と、開閉弁１４７、１４８と、電源１１８、排気ポンプ１３７とに接続されており、それぞれを制御する。
【００２６】
以上のように、本実施の形態のガスレーザ発振装置は、レーザ発振部１１０にレーザガスを導入するレーザガス導入口１１５に加えて、レーザガス循環経路１３１にレーザガスを導入するレーザガス導入口１３５を有する。これにより、長期間停止していたガスレーザ発振装置の運転再開時に、レーザ発振部１１０に導入するレーザガスの量は通常運転時と同じで、レーザ発振部１１０の内部のレーザガスの流量を通常運転時より多くできる。これにより、本実施の形態のガスレーザ発振装置１００は、運転再開時も、早期に安定したレーザビームを出力できる。
【００２７】
次に、本実施の形態のガスレーザ発振方法について説明する。
【００２８】
通常運転中のガスレーザ発振装置１００では、レーザ発振部１１０とレーザガス循環機構１３０とレーザガス導入機構１４０とは、それぞれ、以下のように駆動している。
【００２９】
レーザ発振部１１０では、電源１１８が第１の電極１１６と第２の電極１１７に高電圧を印加することで、放電部１１２のレーザガスが励起されてレーザが発振される。放電部１１２で発振されたレーザは、全反射鏡１１９と部分反射鏡１２０の間で共振し、所定のエネルギーを超えると、部分反射鏡１２０からレーザ発振部１１０の外部にレーザ光１２１として出力される。
【００３０】
レーザガス導入機構１４０では、開閉弁１４７が開かれ、開閉弁１４８が閉じられる。これにより、レーザガス導入口１１５のみからレーザ発振部１１０に新しいレーザガスが供給される。
【００３１】
レーザガス循環機構１３０では、レーザガス取り出し口１３６が開かれて、レーザガス導入口１１５から導入されたレーザガスと同量の劣化したレーザガスをレーザガス循環経路１３１から外部に取り出す。これにより、レーザ発振部１１０の内部の圧力は一定に保たれるとともに、劣化したレーザガスを新しいレーザガスに入れ替えることができる。また、熱交換器１３２、１３３と送風機１３４とを運転することで、レーザ発振部１１０に冷却されたレーザガスを一定速度で供給する。
【００３２】
上記のように、通常運転時は、レーザガスを冷却および入れ替えることで、レーザ発振部１１０で安定したレーザ発振ができ、レーザ光１２１をガスレーザ発振装置１００から安定して出力することができる。
【００３３】
次に、長期間停止した後に再びガスレーザ発振装置１００を運転するガスレーザ発振方法について、図２を用いて説明する。
【００３４】
ガスレーザ発振装置１００は長期間停止すると、レーザ発振部１１０の内部に水分子を含む不純物が蓄積され、放電が不安定となる。そのため、ガスレーザ発振装置１００の運転再開時は、不純物が除去されるまで、レーザ発振部１１０の内部のレーザガスの流量を、通常運転時より多くする必要がある。本実施の形態においては、運転再開時のレーザ発振部１１０の内部のレーザガスの流量は、通常運転時の５倍以上とし、さらに、このレーザガス流量を５分間維持する。
【００３５】
まず、図２のステップＳ１に示すように、開閉弁１４７が開かれ、レーザガスがレーザガス導入口１１５からレーザ発振部１１０に導入される。このとき、レーザガス循環機構１３０も通常運転時と同様に、熱交換器１３２、１３３と送風機１３４、排気ポンプ１３７が運転を開始し、レーザガス取り出し口１３６も開かれる。
【００３６】
次に、図２のステップＳ２に示すように、制御部１４５は、レーザ発振部１１０の電源１１８を制御し、第１の電極１１６および第２の電極１１７の間に高電圧を印加する。電源１１８は放電部１１２での放電が発生したかどうかを示す放電開始信号を制御部１４５に送信する。放電が開始されるまで、レーザ発振部１１０にレーザガス導入口１１５からレーザガスを導入するとともに、レーザガス循環機構１３０によりレーザガスの循環を行う。
【００３７】
図２のステップＳ３に示すように、放電部１１２で放電が開始されると、制御部１４５は開閉弁１４８を開き、レーザガス導入口１３５からレーザガス循環経路１３１にレーザガスを導入する。同時に、排気ポンプ１３７の回転数を高め、レーザガス取り出し口１３６からのレーザガスの排出量を増加させる。これにより、通常運転時よりも多くのレーザガスが放電部１１２やレーザガス循環経路１３１に供給され、放電部１１２のレーザガス流量が増加する。具体的には、レーザガス導入口１１５から導入するレーザガスの量の４倍のレーザガスを、レーザガス導入口１３５から導入する。これとほぼ同時に、レーザガス取り出し口１３６から排出するレーザガスの量を５倍にする。これにより、通常運転時の５倍の流量のレーザガスを放電部１１２やレーザガス循環経路１３１に供給することができる。このとき、放電部１１２などのレーザガスの圧力はほとんど上昇しない。
【００３８】
図２のステップＳ４に示すように、制御部１４５は開閉弁１４８を開くと、タイマ１４４をリセットする。図２のステップＳ５に示すように、タイマ１４４はリセットされた時点から新たに時間のカウントを開始し、制御部１４５にカウント時間を送信する。図２のステップＳ６に示すように、タイマ１４４のカウント時間が５分未満であれば、制御部１４５は開閉弁１４８が開いた状態を維持する。
【００３９】
図２のステップＳ７に示すように、タイマ１４４のカウント時間が５分になると、制御部１４５は開閉弁１４８を閉じ、ガスレーザ発振装置１００は通常運転を行う。通常運転時の制御については、前述したとおりである。
【００４０】
以上のように、本実施の形態のガスレーザ発振方法では、長期間停止していたガスレーザ発振装置の運転再開時に、レーザ発振部１１０に導入するレーザガスの量は通常運転時と同じで、レーザ発振部１１０の内部のレーザガスの流量を通常運転時の約５倍に高められる。これにより、本実施の形態のガスレーザ発振方法では、運転再開時も、早期に安定したレーザビームを出力できる。
【００４１】
次に、本実施の形態のガスレーザ加工機について説明する。
【００４２】
図３に示すように、本実施の形態のガスレーザ加工機３００は、ガスレーザ発振装置１００と、反射ミラー３０１と、トーチ３０２と、トーチ３０２内の集光レンズ３０３と、テーブル３０４と、Ｘ軸モータ３０５と、Ｙ軸モータ３０６とを有する。また、ガスレーザ加工機３００は、テーブル３０４に搭載された加工ワーク３０７に、溶接や切断などの加工を行う。
【００４３】
ガスレーザ加工機３００による加工について説明する。ガスレーザ発振装置１００から出力されたレーザビームは、反射ミラー３０１によってトーチ３０２内の集光レンズ３０３に向かうように反射される。集光レンズ３０３は、入射されたレーザビームを集光し、加工ワーク３０７に照射する。また、トーチ３０２は、加工ワーク３０７の加工形状に合わせて、Ｘ軸モータ３０５およびＹ軸モータ３０６によって移動される。なお、加工ワーク３０７の加工形状に合わせて、テーブル３０４を移動させることも可能である。
【００４４】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２のガスレーザ発振装置について説明する。
【００４５】
図４は、本実施の形態の軸流型のガスレーザ発振装置４００の構成図であり、図５は、本実施の形態の軸流型の他のガスレーザ発振装置５００の構成図である。実施の形態１のガスレーザ発振装置１００と同様の構成については、同じ符号で示し、説明を省略する。
【００４６】
ガスレーザ発振装置４００は、ガスレーザ発振装置１００とは、以下の点で異なっている。
【００４７】
図４に示すように、ガスレーザ発振装置４００のレーザ発振部４１０は、ガスレーザ発振装置１００のレーザ発振部１１０にさらに、放電管４１１（第２の放電管）と、放電部４１２（第２の放電部）と、レーザガス供給口４１３（第２のレーザガス供給口）と、レーザガス導入口４１５（第３のレーザガス導入口）と、電極４１６（第３の電極）と、電極４１７（第４の電極）と、電源４１８（第２の電源）を有する。制御部１４５は、２つの電源１１８，４１８を制御する。２つの放電管１１１、４１１の間にレーザガス排出口１１４が位置しており、各構成は、左右対称に位置している。
【００４８】
さらに、レーザガス循環機構４３０は、熱交換器１３３の下流でレーザガス循環経路４３１が２つに分かれており、２つのレーザガス供給口１１３、４１３に接続されている。また、レーザガス導入機構４４０は、開閉弁１４７の下流でレーザガス導入経路４４１が２つに分かれており、２つのレーザガス導入口１１５、４１５に接続されている。
【００４９】
ガスレーザ発振装置４００は、放電部１１２、４１２を左右に設け、レーザガス供給口１１３、４１３とレーザガス導入口１１５、４１５とを２つずつ有する。これにより、１つあたりのレーザガス供給口やレーザガス導入口におけるレーザガス量を減らすことができ、レーザガスの乱流を抑制できる。
【００５０】
ガスレーザ発振装置５００は、ガスレーザ発振装置４００とは以下の点で異なっている。
【００５１】
図５に示すように、ガスレーザ発振装置５００のレーザガス導入機構５４０は、レーザガス導入経路５４２が２つに分かれている。２つに分かれたレーザガス導入経路５４２は、２つに分かれたレーザガス循環経路４３１のレーザガス導入口１３５とレーザガス導入口５３５（第４のレーザガス導入口）によって接続されている。これにより、熱交換器１３３からのレーザガスの流れに影響されることなく、左右に均等に新しいレーザガスを導入できる。
【００５２】
また、図３に示すガスレーザ加工機において、ガスレーザ発振装置１００の代わりに、ガスレーザ発振装置４００やガスレーザ発振装置５００を用いることが可能である。
【００５３】
また、実施の形態１および２において、レーザガス導入口１１５、４１５はレーザ発振部１１０の側面に沿ったスリット形状をしていても構わない。これにより、レーザガスはレーザ発振部１１０の側面全体から導入され、レーザガス導入口１１５、４１５から導入されるレーザガスの乱流が抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本開示のガスレーザ発振装置、ガスレーザ発振方法およびガスレーザ加工機は、ガスレーザ発振装置の運転再開時においても、迅速に安定したレーザビームを出力でき、切断や溶接の加工において有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１００，４００，５００，９００    ガスレーザ発振装置
１１０，４１０    レーザ発振部
１１１，４１１，９０１    放電管
１１２，４１２    放電部
１１３，４１３    レーザガス供給口
１１４，４１４    レーザガス排出口
１１５，１３５，４１５，５３５    レーザガス導入口
１１６，１１７，４１６，４１７，９０２，９０３    電極
１１８，４１８，９０４    電源
１１９，９０６    全反射鏡
１２０，９０７    部分反射鏡
１２１    レーザ光
１３０，４３０    レーザガス循環機構
１３１，４３１    レーザガス循環経路
１３２，１３３，９１０，９１１    熱交換器
１３４，９１２    送風機
１３６    レーザガス取り出し口
１３７    排気ポンプ
１４０，４４０，５４０    レーザガス導入機構
１４１，１４２，４４１，５４２    レーザガス導入経路
１４３    レーザガス導入装置
１４４    タイマ
１４５    制御部
１４６    レーザガスボンベ
１４７，１４８    開閉弁
３００    ガスレーザ加工機
３０１    反射ミラー
３０２    トーチ
３０３    集光レンズ
３０４    テーブル
３０５    Ｘ軸モータ
３０６    Ｙ軸モータ
３０７    加工ワーク
９０５    放電空間
９０８    レーザビーム
９０９    レーザガス流路
９１３    矢印
９１４ａ    全反射鏡保持部
９１４ｂ    部分反射鏡保持部
９１５    無放電管
９１６    銅リング
９１７    レーザガス導入部
９１８    つなぎ管
９１９    レーザガス供給装置
【図１】
2015107570.tif 000003
【図２】
2015107570.tif 000004
【図３】
2015107570.tif 000005
【図４】
2015107570.tif 000006
【図５】
2015107570.tif 000007
【図６】
2015107570.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月4日(2015.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は主として板金切断用途に用いられる、ｋＷ（キロワット）クラスの軸流型ガスレーザ発振装置、ガスレーザ発振方法およびガスレーザ加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された、従来の軸流型のガスレーザ発振装置９００を、図６を用いて説明する。
【０００３】
図６において、ガスレーザ発振装置９００は、放電管９０１と、放電管９０１の周辺に設けられた電極９０２，９０３と、電極９０２，９０３に接続された電源９０４を有する。
【０００４】
放電空間９０５は、放電管９０１の内部であって、電極９０２と電極９０３の間に挟まれた空間である。放電管９０１の両端の外側には、それぞれ全反射鏡９０６と部分反射鏡９０７が配置されている。これらによって、光共振器が形成され、レーザビーム９０８が部分反射鏡９０７から出力される。
【０００５】
放電管９０１にはレーザガス流路９０９が接続され、レーザガス流路９０９には、熱交換器９１０，９１１と送風機９１２が設けられている。送風機９１２によって、放電管９０１およびレーザガス流路９０９内部では、レーザガスがレーザガス流方向９１３の向きに循環している。
【０００６】
全反射鏡９０６は、全反射鏡保持部９１４ａに保持され、無放電管９１５や銅リング９１６などを介して、放電領域の左端に接続されている。部分反射鏡９０７は、部分反射鏡保持部９１４ｂに保持され、無放電管９１５や銅リング９１６などを介して、放電領域の右端に接続されている。
【０００７】
銅リング９１６にはスリット状に開口されたレーザガス導入部９１７を有し、無放電管９１５と銅リング９１６の接続部分はつなぎ管９１８で覆われている。全反射鏡９０６側のつなぎ管９１８と部分反射鏡９０７側のつなぎ管９１８は、レーザガス供給装置９１９に接続されている。
【０００８】
ガスレーザ発振装置９００において、レーザガス供給装置９１９から供給されたレーザガスは、つなぎ管９１８、銅リング９１６のレーザガス導入部９１７、無放電管９１５を通過して、放電管９０１に供給される。レーザガス導入部９１７がスリット状の開口であるため、全反射鏡９０６や部分反射鏡９０７の周辺でレーザガスの乱流を発生させることがない。そのため、ガスレーザ発振装置９００は、レーザビーム９０８を安定して出力することができる。
【０００９】
ガスレーザ発振装置を長期間停止すると、ガスレーザ発振装置の放電管およびレーザガス流路に不純物、特に水分子が付着した状態となる。放電管やレーザガス流路に不純物が付着した状態でガスレーザ発振装置を再び運転させると、放電が不安定となり、レーザビームの出力が低下する。このレーザビームの出力の低下を防ぐために、放電開始から一定時間の間は、放電管およびレーザガス流路にレーザガスを通常時よりも多く導入することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１１０１７１号公報
【発明の概要】
【００１１】
しかしながら、従来のレーザガス導入部がスリット状の開口であるガスレーザ発振装置であっても、レーザガスを導入する量が通常時よりも多くなると、全反射鏡や部分反射鏡付近での乱流が発生してしまう。このレーザガスの乱流により、放電が不安定となり、レーザビームの出力が不安定になる。
【００１２】
上記課題を解決するために、本開示のガスレーザ発振装置は、レーザ発振部と、第１のレーザガス供給口と、レーザガス排出口と、第１のレーザガス導入口と、レーザガス循環経路と、第２のレーザガス導入口とを有する。レーザ発振部は、第１の端部に設けられた全反射鏡および部分反射鏡のうちの一方と、第１の端部とは反対側の第２の端部に設けられた全反射鏡および部分反射鏡のうちの他方と、レーザガスを励起する第１の放電管と、を有する。第１のレーザガス供給口は、部分反射鏡と第１の放電管との間に設けられ、レーザ発振部にレーザガスを供給する。レーザガス排出口は、全反射鏡と第１の放電管との間に設けられ、レーザ発振部からレーザガスを排出する。第１のレーザガス導入口は、部分反射鏡と第１の放電管との間に設けられ、レーザ発振部にレーザガスを導入する。レーザガス循環路は、第１のレーザガス供給口とレーザガス排出口とを接続する。第２のレーザガス導入口は、レーザガス循環経路に設けられ、レーザガス循環経路にレーザガスを導入する。レーザガス導入機構は、第１のレーザガス導入口および第２のレーザガス導入口に接続されている。
【００１３】
本開示のガスレーザ発振方法は、第１のレーザガス導入工程と、循環工程と、レーザ発振工程と、第２のレーザガス導入工程とを有する。第１のレーザガス導入工程では、レーザ発振部にレーザガスが導入される。循環工程では、レーザ発振部に接続されたレーザガス循環経路によって、レーザガス発振部のレーザガスが循環される。レーザ発振工程では、レーザガス発振部に電圧が印加され、レーザガスが励起される。第２のレーザガス導入工程では、レーザガス循環経路にレーザガスが導入される。レーザ発振工程においてレーザが発振したことを検出すると、第２のレーザガス導入工程を開始し、所定時間が経過すると第２のレーザガス導入工程を終了する。
【００１４】
本開示のガスレーザ加工機は、前述したガスレーザ発振装置と、反射ミラーと、トーチと、テーブルとを有する。反射ミラーは、ガスレーザ発振装置から出力されたレーザを反射する。トーチは、反射ミラーによって反射されたレーザを集光する集光レンズを有する。テーブルは、集光レンズによって集光されたレーザを照射する加工ワークを保持する。
【００１５】
本開示のガスレーザ発振装置、ガスレーザ発振方法およびガスレーザ加工機は、レーザ発振部の全反射鏡や部分反射鏡付近に導入されるレーザガスの量を増加させることなく、レーザ発振部におけるレーザガスの量を増加させることができる。これにより、ガスレーザ発振装置の運転再開時においても、迅速に安定したレーザビームを出力できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施の形態１に係るガスレーザ発振装置の構成図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るガス供給装置の操作手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、実施の形態１に係るガスレーザ発振装置を用いたガスレーザ加工機の構成図である。
【図４】図４は、実施の形態２に係るガスレーザ発振装置の構成図である。
【図５】図５は、実施の形態２に係るガスレーザ発振装置の構成図である。
【図６】図６は、従来のガスレーザ発振装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１のガスレーザ発振装置について説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態の軸流型のガスレーザ発振装置１００の構成図である。図１に示すように、軸流型のガスレーザ発振装置１００は、レーザ発振部１１０と、レーザガス循環機構１３０と、レーザガス導入機構１４０とから構成されている。
【００２０】
レーザ発振部１１０は、ガラスなどの誘電体によって形成された放電管１１１を有し、放電管１１１の内部は放電部１１２である。レーザ発振部１１０は、放電部１１２とレーザガス供給口１１３（第１のレーザガス供給口）とレーザガス排出口１１４（第１のレーザガス排出口）とレーザガス導入口１１５（第１のレーザガス導入口）とを有する。
【００２１】
放電部１１２では、放電管１１１の外側に設けられた電極１１６（第１の電極）と電極１１７（第２の電極）によって放電が起こる。電極１１６と電極１１７の間には、電源１１８によって、高電圧が印加される。これにより放電部１１２で放電が起こり、放電部１１２の内部のレーザガスが励起され、レーザが発振される。また、レーザ発振部１１０の一端（第１の端部）には全反射鏡１１９が設けられ、レーザ発振部１１０の他端（第２の端部）には、部分反射鏡１２０が設けられている。レーザガス供給口１１３は、放電部１１２と部分反射鏡１２０との間に位置し、レーザガス排出口１１４は、放電部１１２と全反射鏡１１９との間に位置している。レーザガス導入口１１５は、レーザガス供給口１１３よりも部分反射鏡１２０寄りに位置している。
【００２２】
放電部１１２で発振されたレーザは、全反射鏡１１９と部分反射鏡１２０の間で共振し、所定のエネルギーを超えると、部分反射鏡１２０からレーザ発振部１１０の外部にレーザ光１２１として出力される。レーザ光１２１は、レーザ加工などに用いられる。
【００２３】
レーザガス循環機構１３０は、レーザ発振部１１０にレーザガス供給口１１３を介してレーザガスを供給し、レーザ発振部１１０からレーザガス排出口１１４を介してレーザガスを排出するようにレーザ発振部１１０に接続されている。
【００２４】
レーザガス循環機構１３０は、レーザガス循環経路１３１と、熱交換器１３２、１３３と、送風機１３４と、レーザガス導入口１３５（第２のレーザガス導入口）と、レーザガス排気口１３６と、排気ポンプ１３７とを有する。レーザガス循環経路１３１は、レーザガス供給口１１３からレーザガス排出口１１４までの全体を示す。熱交換器１３２、レーザガス排気口１３６、送風機１３４、熱交換器１３３、レーザガス導入口１３５は、レーザガス排出口１１４側からこの順番で、レーザガス循環経路１３１に設けられている。熱交換器１３２、１３３は、レーザ発振部１１０における放電や送風機１３４の運転によって高温になったレーザガスを冷却する。送風機１３４は、レーザガス排出口１１４からレーザガス供給口１１３に向かうようにレーザガスを循環させる。送風機１３４によるレーザガスの循環により、放電部１１２ではレーザガスが約１００ｍ／秒で流れている。
【００２５】
レーザガス導入機構１４０は、レーザガス導入口１１５に接続されたレーザガス導入経路１４１と、レーザガス導入口１３５に接続されたレーザガス導入経路１４２と、レーザガス導入装置１４３とを有する。レーザガス導入装置１４３は、タイマ１４４と制御部１４５とレーザガスボンベ１４６と開閉弁１４７，１４８とを有する。レーザガス導入経路１４１には開閉弁１４７（第１の開閉弁）が設けられ、レーザガスボンベ１４６と接続されている。レーザガス導入経路１４２には開閉弁１４８（第２の開閉弁）が設けられ、レーザガスボンベ１４６と接続されている。制御部１４５は、タイマ１４４と、開閉弁１４７、１４８と、電源１１８、排気ポンプ１３７とに接続されており、それぞれを制御する。
【００２６】
以上のように、本実施の形態のガスレーザ発振装置は、レーザ発振部１１０にレーザガスを導入するレーザガス導入口１１５に加えて、レーザガス循環経路１３１にレーザガスを導入するレーザガス導入口１３５を有する。これにより、長期間停止していたガスレーザ発振装置の運転再開時に、レーザ発振部１１０に導入するレーザガスの量は通常運転時と同じで、レーザ発振部１１０の内部のレーザガスの流量を通常運転時より多くできる。これにより、本実施の形態のガスレーザ発振装置１００は、運転再開時も、早期に安定したレーザビームを出力できる。
【００２７】
次に、本実施の形態のガスレーザ発振方法について説明する。
【００２８】
通常運転中のガスレーザ発振装置１００では、レーザ発振部１１０とレーザガス循環機構１３０とレーザガス導入機構１４０とは、それぞれ、以下のように駆動している。
【００２９】
レーザ発振部１１０では、電源１１８が第１の電極１１６と第２の電極１１７に高電圧を印加することで、放電部１１２のレーザガスが励起されてレーザが発振される。放電部１１２で発振されたレーザは、全反射鏡１１９と部分反射鏡１２０の間で共振し、所定のエネルギーを超えると、部分反射鏡１２０からレーザ発振部１１０の外部にレーザ光１２１として出力される。
【００３０】
レーザガス導入機構１４０では、開閉弁１４７が開かれ、開閉弁１４８が閉じられる。これにより、レーザガス導入口１１５のみからレーザ発振部１１０に新しいレーザガスが供給される。
【００３１】
レーザガス循環機構１３０では、レーザガス排気口１３６が開かれて、レーザガス導入口１１５から導入されたレーザガスと同量の劣化したレーザガスをレーザガス循環経路１３１から外部に取り出す。これにより、レーザ発振部１１０の内部の圧力は一定に保たれるとともに、劣化したレーザガスを新しいレーザガスに入れ替えることができる。また、熱交換器１３２、１３３と送風機１３４とを運転することで、レーザ発振部１１０に冷却されたレーザガスを一定速度で供給する。
【００３２】
上記のように、通常運転時は、レーザガスを冷却および入れ替えることで、レーザ発振部１１０で安定したレーザ発振ができ、レーザ光１２１をガスレーザ発振装置１００から安定して出力することができる。
【００３３】
次に、長期間停止した後に再びガスレーザ発振装置１００を運転するガスレーザ発振方法について、図２を用いて説明する。
【００３４】
ガスレーザ発振装置１００は長期間停止すると、レーザ発振部１１０の内部に水分子を含む不純物が蓄積され、放電が不安定となる。そのため、ガスレーザ発振装置１００の運転再開時は、不純物が除去されるまで、レーザ発振部１１０の内部のレーザガスの流量を、通常運転時より多くする必要がある。本実施の形態においては、運転再開時のレーザ発振部１１０の内部のレーザガスの流量は、通常運転時の５倍以上とし、さらに、このレーザガス流量を５分間維持する。
【００３５】
まず、図２のステップＳ１に示すように、開閉弁１４７が開かれ、レーザガスがレーザガス導入口１１５からレーザ発振部１１０に導入される。このとき、レーザガス循環機構１３０も通常運転時と同様に、熱交換器１３２、１３３と送風機１３４、排気ポンプ１３７が運転を開始し、レーザガス排気口１３６も開かれる。
【００３６】
次に、図２のステップＳ２に示すように、制御部１４５は、レーザ発振部１１０の電源１１８を制御し、第１の電極１１６および第２の電極１１７の間に高電圧を印加する。電源１１８は放電部１１２での放電が発生したかどうかを示す放電開始信号を制御部１４５に送信する。放電が開始されるまで、レーザ発振部１１０にレーザガス導入口１１５からレーザガスを導入するとともに、レーザガス循環機構１３０によりレーザガスの循環を行う。
【００３７】
図２のステップＳ３に示すように、放電部１１２で放電が開始されると、制御部１４５は開閉弁１４８を開き、レーザガス導入口１３５からレーザガス循環経路１３１にレーザガスを導入する。同時に、排気ポンプ１３７の回転数を高め、レーザガス排気口１３６からのレーザガスの排出量を増加させる。これにより、通常運転時よりも多くのレーザガスが放電部１１２やレーザガス循環経路１３１に供給され、放電部１１２のレーザガス流量が増加する。具体的には、レーザガス導入口１１５から導入するレーザガスの量の４倍のレーザガスを、レーザガス導入口１３５から導入する。これとほぼ同時に、レーザガス排気口１３６から排出するレーザガスの量を５倍にする。これにより、通常運転時の５倍の流量のレーザガスを放電部１１２やレーザガス循環経路１３１に供給することができる。このとき、放電部１１２などのレーザガスの圧力はほとんど上昇しない。
【００３８】
図２のステップＳ４に示すように、制御部１４５は開閉弁１４８を開くと、タイマ１４４をリセットする。図２のステップＳ５に示すように、タイマ１４４はリセットされた時点から新たに時間のカウントを開始し、制御部１４５にカウント時間を送信する。図２のステップＳ６に示すように、タイマ１４４のカウント時間が５分未満であれば、制御部１４５は開閉弁１４８が開いた状態を維持する。
【００３９】
図２のステップＳ７に示すように、タイマ１４４のカウント時間が５分になると、制御部１４５は開閉弁１４８を閉じ、ガスレーザ発振装置１００は通常運転を行う。通常運転時の制御については、前述したとおりである。
【００４０】
以上のように、本実施の形態のガスレーザ発振方法では、長期間停止していたガスレーザ発振装置の運転再開時に、レーザ発振部１１０に導入するレーザガスの量は通常運転時と同じで、レーザ発振部１１０の内部のレーザガスの流量を通常運転時の約５倍に高められる。これにより、本実施の形態のガスレーザ発振方法では、運転再開時も、早期に安定したレーザビームを出力できる。
【００４１】
次に、本実施の形態のガスレーザ加工機について説明する。
【００４２】
図３に示すように、本実施の形態のガスレーザ加工機３００は、ガスレーザ発振装置１００と、反射ミラー３０１と、トーチ３０２と、トーチ３０２内の集光レンズ３０３と、テーブル３０４と、Ｘ軸モータ３０５と、Ｙ軸モータ３０６とを有する。また、ガスレーザ加工機３００は、テーブル３０４に搭載された加工ワーク３０７に、溶接や切断などの加工を行う。
【００４３】
ガスレーザ加工機３００による加工について説明する。ガスレーザ発振装置１００から出力されたレーザビームは、反射ミラー３０１によってトーチ３０２内の集光レンズ３０３に向かうように反射される。集光レンズ３０３は、入射されたレーザビームを集光し、加工ワーク３０７に照射する。また、トーチ３０２は、加工ワーク３０７の加工形状に合わせて、Ｘ軸モータ３０５およびＹ軸モータ３０６によって移動される。なお、加工ワーク３０７の加工形状に合わせて、テーブル３０４を移動させることも可能である。
【００４４】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２のガスレーザ発振装置について説明する。
【００４５】
図４は、本実施の形態の軸流型のガスレーザ発振装置４００の構成図であり、図５は、本実施の形態の軸流型の他のガスレーザ発振装置５００の構成図である。実施の形態１のガスレーザ発振装置１００と同様の構成については、同じ符号で示し、説明を省略する。
【００４６】
ガスレーザ発振装置４００は、ガスレーザ発振装置１００とは、以下の点で異なっている。
【００４７】
図４に示すように、ガスレーザ発振装置４００のレーザ発振部４１０は、ガスレーザ発振装置１００のレーザ発振部１１０にさらに、放電管４１１（第２の放電管）と、放電部４１２（第２の放電部）と、レーザガス供給口４１３（第２のレーザガス供給口）と、レーザガス導入口４１５（第３のレーザガス導入口）と、電極４１６（第３の電極）と、電極４１７（第４の電極）と、電源４１８（第２の電源）を有する。制御部１４５は、２つの電源１１８，４１８を制御する。２つの放電管１１１、４１１の間にレーザガス排出口１１４が位置しており、各構成は、左右対称に位置している。
【００４８】
さらに、レーザガス循環機構４３０は、熱交換器１３３の下流でレーザガス循環経路４３１が２つに分かれており、２つのレーザガス供給口１１３、４１３に接続されている。また、レーザガス導入機構４４０は、開閉弁１４７の下流でレーザガス導入経路４４１が２つに分かれており、２つのレーザガス導入口１１５、４１５に接続されている。
【００４９】
ガスレーザ発振装置４００は、放電部１１２、４１２を左右に設け、レーザガス供給口１１３、４１３とレーザガス導入口１１５、４１５とを２つずつ有する。これにより、１つあたりのレーザガス供給口やレーザガス導入口におけるレーザガス量を減らすことができ、レーザガスの乱流を抑制できる。
【００５０】
ガスレーザ発振装置５００は、ガスレーザ発振装置４００とは以下の点で異なっている。
【００５１】
図５に示すように、ガスレーザ発振装置５００のレーザガス導入機構５４０は、レーザガス導入経路５４２が２つに分かれている。２つに分かれたレーザガス導入経路５４２は、２つに分かれたレーザガス循環経路４３１のレーザガス導入口１３５とレーザガス導入口５３５（第４のレーザガス導入口）によって接続されている。これにより、熱交換器１３３からのレーザガスの流れに影響されることなく、左右に均等に新しいレーザガスを導入できる。
【００５２】
また、図３に示すガスレーザ加工機において、ガスレーザ発振装置１００の代わりに、ガスレーザ発振装置４００やガスレーザ発振装置５００を用いることが可能である。
【００５３】
また、実施の形態１および２において、レーザガス導入口１１５、４１５はレーザ発振部１１０の側面に沿ったスリット形状をしていても構わない。これにより、レーザガスはレーザ発振部１１０の側面全体から導入され、レーザガス導入口１１５、４１５から導入されるレーザガスの乱流が抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本開示のガスレーザ発振装置、ガスレーザ発振方法およびガスレーザ加工機は、ガスレーザ発振装置の運転再開時においても、迅速に安定したレーザビームを出力でき、切断や溶接の加工において有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１００，４００，５００，９００    ガスレーザ発振装置
１１０，４１０    レーザ発振部
１１１，４１１，９０１    放電管
１１２，４１２    放電部
１１３，４１３    レーザガス供給口
１１４，４１４    レーザガス排出口
１１５，１３５，４１５，５３５    レーザガス導入口
１１６，１１７，４１６，４１７，９０２，９０３    電極
１１８，４１８，９０４    電源
１１９，９０６    全反射鏡
１２０，９０７    部分反射鏡
１２１    レーザ光
１３０，４３０    レーザガス循環機構
１３１，４３１    レーザガス循環経路
１３２，１３３，９１０，９１１    熱交換器
１３４，９１２    送風機
１３６    レーザガス排気口
１３７    排気ポンプ
１４０，４４０，５４０    レーザガス導入機構
１４１，１４２，４４１，５４２    レーザガス導入経路
１４３    レーザガス導入装置
１４４    タイマ
１４５    制御部
１４６    レーザガスボンベ
１４７，１４８    開閉弁
３００    ガスレーザ加工機
３０１    反射ミラー
３０２    トーチ
３０３    集光レンズ
３０４    テーブル
３０５    Ｘ軸モータ
３０６    Ｙ軸モータ
３０７    加工ワーク
９０５    放電空間
９０８    レーザビーム
９０９    レーザガス流路
９１３    レーザガス流方向
９１４ａ    全反射鏡保持部
９１４ｂ    部分反射鏡保持部
９１５    無放電管
９１６    銅リング
９１７    レーザガス導入部
９１８    つなぎ管
９１９    レーザガス供給装置
【手続補正２】
【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】
第１の端部に設けられた全反射鏡および部分反射鏡のうちの一方と、前記第１の端部とは反対側の第２の端部に設けられた全反射鏡および部分反射鏡のうちの他方と、レーザガスを励起する第１の放電管と、を有するレーザ発振部と、
前記第１の端部と前記第１の放電管との間に設けられ、前記レーザ発振部にレーザガスを供給する第１のレーザガス供給口と、
前記第２の端部と前記第１の放電管との間に設けられ、前記レーザ発振部からレーザガスを排出するレーザガス排出口と、
前記第１の端部と前記第１の放電管との間に設けられ、前記レーザ発振部にレーザガスを導入する第１のレーザガス導入口と、
前記第１のレーザガス供給口と前記レーザガス排出口とを接続するレーザガス循環経路と、
前記レーザガス循環経路に設けられ、前記レーザガス循環経路にレーザガスを導入する第２のレーザガス導入口と、
前記第１のレーザガス導入口および前記第２のレーザガス導入口に接続されたレーザガス導入機構と、を備えたガスレーザ発振装置。
【請求項２】
前記レーザガス循環経路に設けられ、前記レーザガス排出口から前記第１のレーザガス供給口に向けてレーザガスを循環させる送風機をさらに備え、
前記第２のレーザガス導入口は、前記送風機と前記第１のレーザガス供給口との間に設けられている請求項１に記載のガスレーザ発振装置。
【請求項３】
前記レーザガス循環経路に設けられ、前記レーザガス循環経路からレーザガスを取り出すレーザガス排気口をさらに備え、
前記レーザガス排気口は、前記送風機と前記レーザガス排出口との間に設けられている請求項２に記載のガスレーザ発振装置。
【請求項４】
前記レーザガス循環経路における、前記レーザガス排出口と前記送風機の間に設けられた第１の熱交換器と、
前記レーザガス循環経路における、前記第１のレーザガス供給口と前記送風機の間に設けられた第２の熱交換器と、をさらに備えた請求項２または３に記載のガスレーザ発振装置。
【請求項５】
前記第１のレーザガス導入口は、前記第１のレーザガス供給口と前記第１の端部との間に設けられた請求項１〜４のいずれかに記載のガスレーザ発振装置。
【請求項６】
前記レーザガス排出口と前記第２の端部との間に設けられた、レーザガスを励起する第２の放電管と、
前記第２の端部と前記第２の放電管との間に設けられ、前記レーザ発振部にレーザガスを供給する第２のレーザガス供給口と、
前記第２の端部と前記第２の放電管との間に設けられ、前記レーザ発振部にレーザガスを導入する第３のレーザガス導入口と、をさらに備え、
前記レーザガス循環経路は、前記第２のレーザガス供給口と接続されている請求項１〜５のいずれかに記載のガスレーザ発振装置。
【請求項７】
前記レーザガス循環経路に設けられ、前記レーザガス循環経路にレーザガスを導入する第４のレーザガス導入口をさらに備え、
前記第４のレーザガス導入口は、前記レーザガス排出口と前記第２のレーザガス導入口との間に設けられている請求項６に記載のガスレーザ発振装置。
【請求項８】
レーザ発振部にレーザガスを導入する第１のレーザガス導入工程と、
前記レーザ発振部に接続されたレーザガス循環経路によって、レーザガス発振部のレーザガスを循環させる循環工程と、
前記レーザガス発振部に電圧を印加し、レーザガスを励起するレーザ発振工程と、
前記レーザガス循環経路にレーザガスを導入する第２のレーザガス導入工程と、を備え、
前記レーザ発振工程においてレーザが発振したことを検出すると、前記第２のレーザガス導入工程を開始し、所定時間が経過すると前記第２のレーザガス導入工程を終了するガスレーザ発振方法。
【請求項９】
請求項１〜７に記載のガスレーザ発振装置と、
前記ガスレーザ発振装置から出力されたレーザを反射する反射ミラーと、
前記反射ミラーによって反射されたレーザを集光する集光レンズを有するトーチと、
前記集光レンズによって集光されたレーザを照射する加工ワークを保持するテーブルとを備えたガスレーザ加工機。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【国際調査報告】
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