(57)【要約】【課題】昇華物の回収・処理の作業が不要となり、加工された被加工物の品質・見栄えが優れたものとなるレーザ加工方法，該レーザ加工方法に用いることができるレーザ加工装置，及び前記レーザ加工方法を用いて加工されたガラスの提供。【解決手段】ワーク６上の被加工部分Ｗ１に、エネルギ密度Ｅ１のスポットＳ１を形成するレーザビームＲ３を照射して該被加工部分Ｗ１を切断し、続けて、切断された被加工部分Ｗ１を含むワーク６上の領域Ｗ２に、エネルギ密度Ｅ２のスポットＳ２を形成するレーザビームＲ４を照射することにより、前記領域Ｗ２内のワーク６上に付着した付着物Ｓｂを溶融し、母体であるワーク６と一体化させる。【選択図】　図１０
2004025228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の被加工部分にレーザ光を照射した後に、前記被加工部分を含む前記対象物上の周辺領域を加熱することにより、前記対象物を加工することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項２】
前記周辺領域は、レーザ光により加熱されることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工方法。
【請求項３】
対象物の被加工部分にレーザ光を照射するためのレーザ光照射部と、前記被加工部分を含む前記対象物上の周辺領域を加熱するための加熱部とを備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
前記加熱部は、レーザ光を照射して前記周辺領域を加熱するレーザ光照射手段を有することを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記対象物はガラスであることを特徴とする請求項３又は４に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のレーザ加工方法を用いて加工されたことを特徴とするガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物、特に、該対象物としてのガラスをレーザ光を用いて加工するためのレーザ加工方法，レーザ加工装置，及び前記レーザ加工方法を用いて加工されたガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、対象物（以下、「ワーク」という）にレーザ光を照射することにより、該ワークに種々の加工を施すレーザ加工方法が知られている。一般的に該レーザ加工方法は、レーザ発振器で発生されたレーザ光を凸レンズで収束してエネルギ密度を高めさせ、エネルギ密度が高められたレーザ光をワークへ照射することにより、該ワークの切断，接合等の所要の加工を施すものである。
【０００３】
ところで、ワークとして特に石英などのガラスにレーザ光を照射して該ガラスを切断した場合、切断箇所のガラス材料の一部は昇華する。昇華したガラス材料（以下、「昇華物」という）は前記切断箇所の近傍に付着し、凝固する。付着・凝固した昇華物は、一般に白色の微粒子状をなし、加工されたワークの品質・見栄えの低下の要因となる。
【０００４】
従って、レーザ光をワークへ照射して加工した際に生じる昇華物を除去するため、従来数々の提案がなされている。例えば、ワークの被加工部分近傍にガス吹き出し管の先端部を配置し、レーザ光の照射と共に該ガス吹き出し管からガスを吹き出させることにより、昇華物をワークから除去する方法（以下、「第１の方法」という）が提案されている（特許第３０６７８２６号参照）。
【０００５】
また、別の例として、ワークの被加工部分近傍にダクトの吸い込み口を配置し、レーザ光の照射と共に該ダクトを通じて昇華物を吸い込んでワークから除去し、回収する方法（以下、「第２の方法」という）も提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前記第１の方法の場合、除去された昇華物は、微粒子状に凝固して、ワークを加工する作業場の周囲に散乱する。従って、作業場の周囲に散乱した凝固した昇華物を回収・処理するという煩瑣な作業が必要となる。
【０００７】
また、前記第２の方法の場合も、回収した昇華物を処理する必要があり、その作業は一般に煩瑣である。
【０００８】
また、前記第１の方法の場合はガス吹き出し管が必要であり、前記第２の方法の場合はダクトが必要であるため、何れの方法を用いる場合も、ワークを加工する設備の大型化が避けられない。
【０００９】
そこで、本発明は、昇華物の回収・処理の作業が不要となるレーザ加工方法，該レーザ加工方法に用いることができるレーザ加工装置，及び前記レーザ加工方法を用いて加工されたガラスを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係るレーザ加工方法は、対象物の被加工部分にレーザ光を照射した後に、前記被加工部分を含む前記対象物上の周辺領域を加熱することにより、前記対象物を加工する。
【００１１】
このような構成とすることにより、対象物の被加工部分にレーザ光を照射して発生し前記被加工部分近傍に付着した昇華物は、前記被加工部分を含む対象物上の周辺領域を加熱することにより溶融され、ワークの母体と再び一体化する。従って、昇華物の回収・処理に係る作業が不要となる。
【００１２】
また、上記レーザ加工方法において、前記周辺領域は、レーザ光により加熱されてもよい。
【００１３】
このような構成とすることにより、レーザ光は近傍の大気の変動を引き起こすことなく前記周辺領域を加熱することができるため、該周辺領域に付着した昇華物を散乱させることなく溶融することができる。
【００１４】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、対象物の被加工部分にレーザ光を照射するためのレーザ光照射部と、前記被加工部分を含む前記対象物上の周辺領域を加熱するための加熱部とを備える。
【００１５】
このような構成とすることにより、前記レーザ光照射部がレーザ光を照射して発生し前記被加工部分近傍に付着した昇華物は、加熱部により加熱されて溶融し、ワークの母体と再び一体化する。従って、昇華物の回収・処理に係る作業が不要となるレーザ加工装置を実現することができる。
【００１６】
また、上記レーザ加工装置において、前記加熱部は、レーザ光を照射して前記周辺領域を加熱するレーザ光照射手段を有していてもよい。
【００１７】
このような構成とすることにより、レーザ光は近傍の大気の変動を引き起こすことなく前記周辺領域を加熱することができるため、該周辺領域に付着した昇華物を散乱させることなく溶融することが可能なレーザ加工装置を実現することができる。
【００１８】
また、上記レーザ加工装置において、前記対象物はガラスであってもよい。
【００１９】
即ち、石英等のガラスにレーザ光を照射して切断，接合する場合においても、発生する昇華物の回収・処理が不要となる。
【００２０】
また、本発明に係るガラスは、上記レーザ加工方法を用いて加工されている。
【００２１】
上記レーザ加工方法を用いて加工されたガラスは、昇華物が再度溶融してワークの母体と一体化するため、被加工部分は母体と略同様の光透過性を有し、レーザを用いて加工された場合に品質・見栄えが低下することがない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す平面図、図２は、図１に示すレーザ加工装置の右側面図、図３は、図１に示すレーザ加工装置の背面図である。図１乃至図３に示すように、レーザ加工装置１は、ターンテーブル３とレーザ照射装置７とを主に備えている。
【００２４】
図１，２に示すように、該ターンテーブル３はワーク６を載置するために上面が水平を成しており、鉛直方向の軸（図２にて示すＺ軸）の周りに回動可能であり、且つ、水平面内で本レーザ加工装置１の正面側と背面側とを結ぶ軸（図２にて示すＸ軸）の方向に移動可能にして配置されている。なお、本実施の形態に係るレーザ加工装置１では、ワーク６として石英を用いることを前提とするが、レーザの照射により昇華物を生じるものであれば、石英以外のガラス，金属，プラスチック，セラミック等をワーク６とする場合についても本レーザ加工装置１を用いることができる。また、石英以外のガラス等をワーク６として用いる場合は、必要に応じて前記ターンテーブル３をその内部空間に収納するように炉を設けてもよい。
【００２５】
レーザ照射装置７は、図示しないレーザ発振器及び枠体８を備えている。図３に示すように、該枠体８は門型をなしている。また図１，２に示すように、該枠体８は、その上辺枠８ａが、水平面内で前記Ｘ軸と直交する軸（図１にて示すＹ軸）の方向を向くようにして、前記ターンテーブル３の背面側に立設されている。該枠体８の上辺枠８ａの正面には、該上辺枠８ａに沿って（即ち、Ｙ軸方向に）移動可能な移動体２０が設けられている。該移動体２０には、Ｚ軸方向にその中心軸１０ａの方向を一致させた筒状の昇降体１０が備えられ、該昇降体１０は、前記移動体２０に対し、Ｚ軸方向に移動（昇降）可能となっている。
【００２６】
昇降体１０の正面下部には、円筒状の旋回体１１が、その中心軸１２をＸ軸方向に一致するようにして設けられており、該旋回体１１は、前記中心軸１２の周りに旋回可能となっている。該旋回体１１の先端側部には、円筒状の加工ヘッド１４が、その中心軸１３を旋回体１１の中心軸１２に直交するようにして設けられており、該加工ヘッド１４は、その中心軸１３の周りに旋回可能となっている。
【００２７】
該加工ヘッド１４の周面には、中空の切頭円錐状のノズル１５が、その中心軸１８を前記加工ヘッド１４の中心軸１３に直交するようにして突設されている。該ノズル１５の基部には、ワーク６で反射されたレーザ光から旋回体１１及び加工ヘッド１４を保護するための反射板１６が取り付けられている。
【００２８】
上述したターンテーブル３，移動体２０，昇降体１０，旋回体１１，及び加工ヘッド１４は、夫々図示しないモータによって駆動される。該モータは、制御装置１００から出力される制御信号に応じて駆動回路２００が出力する電流によって作動する。従って、レーザ照射装置７が有するノズル１５は、モータの駆動が制御装置１００によって制御されることにより、ワーク６に対して３次元的に相対移動することができ、且つ、ワーク６に対するノズル１５の向き（ワーク６に対するノズル１５の中心軸１８の向き）を所定の角度範囲内で変えることができる。
【００２９】
また図１に示すように、移動体２０には、一端をレーザ発振器のレーザ出力部に接続された案内筒９の他端が、その中心軸９ａを前記昇降体１０の中心軸１０ａに直交するようにして（即ち、中心軸９ａをＹ軸に一致させて）設けられている。該案内筒９は、周面が蛇腹状をなし、その中心軸９ａの方向に伸縮自在である。
【００３０】
上述した案内筒９，移動体２０，昇降体１０，旋回体１１，加工ヘッド１４，及びノズル１５は、内部の空間が互いに連通している。また、互いに直交する案内筒９の中心軸９ａと昇降体１０の中心軸１０ａとの交点、昇降体１０の中心軸１０ａと旋回体１１の中心軸１２との交点、旋回体１１の中心軸１２と加工ヘッド１４の中心軸１３との交点、及び、加工ヘッド１４の中心軸１３とノズル１５の中心軸１８との交点には、各交点にて交わる夫々の中心軸に対して４５度の角度をなすようにして反射ミラー１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが夫々設けられている。
【００３１】
また、加工ヘッド１４の内部には、所定の焦点距離を有する集光レンズ１９が、反射ミラー１７ｄとノズル１５との間にて、その光軸をノズル１５の中心軸１８に一致させて設けられている。
【００３２】
レーザ照射装置７は上述したような構成をなしているため、レーザ発振器にて生成されたレーザビーム２１は、案内筒９，昇降体１０，旋回体１１，加工ヘッド１４，及びノズル１５の内部を夫々の中心軸に沿って進み、途中で集光レンズ１９にて収束され、前記ノズル１５の先端から照射される。
【００３３】
次ぎに、レーザ加工装置１を用い、本発明に係るレーザ加工方法により石英からなるワーク６を加工（以下の説明では、切断）する場合の前記レーザ加工装置１の動作について説明する。図４及び図５は、前記レーザ加工方法の一例を説明するための説明図である。なお、図４及び図５では、ワーク６を加工する際のレーザ加工装置１の動作をより分かり易いものとするために、主に集光レンズ１９及びワーク６の相対的な位置関係に注目し、ワーク６を直線的に切断（被加工部分が線分をなすように切断）する場合について図示してある。また、以下に示すレーザ加工装置１の動作は、制御装置１００によって制御されている。
【００３４】
初めに、レーザ加工装置１が有する加工ヘッド１４は、ノズル１５が鉛直下向きになるように配置され、ターンテーブル３は、上面に載置されたワーク６が前記加工ヘッド１４の下方に位置するように配置されている。このような状態で、図４に示すように集光レンズ１９を通過することによって収束されたレーザビームＲ１が、ワーク６上に鉛直上方から照射され、該ワーク６に対して集光レンズ１９が相対的に水平方向へ移動される（第１の加工動作）。ここで、集光レンズ１９とワーク６とは距離Ｄ１だけ離隔しており、レーザビームＲ１が収束されて照射されることにより、ワーク６上には、所定のエネルギ密度Ｅ１を有する領域であるスポットＳ１が形成される。該エネルギ密度Ｅ１は、ワーク６を切断するために必要十分なエネルギ密度となっている。そして、前記スポットＳ１を、被加工部分Ｗ１に沿って一端Ｐ１から他端Ｐ２まで移動させるべく、集光レンズ１９をワーク６に対して相対的に水平方向へ移動させることにより（図４における矢符Ｙ１）、前記被加工部分Ｗ１は切断される。
【００３５】
この時、レーザビームＲ１を照射された被加工部分Ｗ１のガラスの一部は昇華する。昇華したガラスは、被加工部分Ｗ１近傍のワーク６表面又は周辺大気に触れて冷却される。冷却されたガラスは白濁した微粒子状の付着物Ｓｂとなって、ワーク６上の被加工部分Ｗ１近傍に付着する。図６は、図４に示すレーザ加工装置１の動作、即ち第１の加工動作を終えた時点でのワーク６の状態を示す模式図である。図６に示すように、第１の加工動作を終えた後のワーク６は、被加工部分Ｗ１の近傍に多数の付着物Ｓｂが付着されている。
【００３６】
次ぎに、図５に示すように、集光レンズ１９とワーク６とを距離Ｄ２（＜Ｄ１）だけ隔てて位置させる。この動作は、加工ヘッド１４をＺ軸方向に沿ってターンテーブル３へ近接する方向へ下降させることにより行う。そして、距離Ｄ２だけ離隔した状態で、集光レンズ１９を経たレーザビームＲ２がワーク６上に照射され、ワーク６に対して集光レンズ１９が相対的に水平方向へ移動される（第２の加工動作）。
【００３７】
ここで、集光レンズ１９の焦点距離をＤ０とした場合、本実施の形態では、焦点距離Ｄ０と、図４に示すワーク６及び集光レンズ１９の距離Ｄ１とは略同一（Ｄ０＝Ｄ１）としてある。また、図５に示すワーク６及び集光レンズ１９の距離Ｄ２と前記距離Ｄ１とは、Ｄ１（＝Ｄ０）＞Ｄ２の関係を有すべくなしてある。従って、前記第１の加工動作時と第２の加工動作時とでレーザビーム２１の発振パワーを略一定とした場合、レーザビームＲ２が照射されることにより、図５に示すように集光レンズ１９から距離Ｄ２だけ離隔したワーク６上には、前記エネルギ密度Ｅ１より小さいエネルギ密度Ｅ２を有する領域であるスポットＳ２が形成される。該エネルギ密度Ｅ２は、ワーク６の表面に付着した付着物Ｓｂを溶融させることができるエネルギ密度である。また、スポットＳ２は、スポットＳ１より広い領域面積を有している。
【００３８】
なお、距離Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２の関係として、上述した他、Ｄ０＝Ｄ１＜Ｄ２の関係を有すべくなしていてもよい。結局、距離Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２の関係は、第１の加工動作時と第２の加工動作時とでレーザビーム２１の発振パワーを略一定とした場合、第１の加工動作時に形成されるスポットＳ１に比して、第２の加工動作時に形成されるスポットＳ２の領域面積が広く、且つ、スポットＳ１でのエネルギ密度Ｅ１に比してスポットＳ２でのエネルギ密度Ｅ２が低くなるような関係であればよい。
【００３９】
このようなスポットＳ２を、被加工部分Ｗ１に沿って一端Ｐ１から他端Ｐ２まで移動させるべく、集光レンズ１９をワーク６に対して相対的に水平方向へ移動させる（図５における矢符Ｙ２）。この結果、スポットＳ２が通過することにより、該被加工部分Ｗ１を含むワーク６上の領域Ｗ２に、レーザビームＲ２が照射される。これにより、前記領域Ｗ２内にてワーク６に付着している付着物Ｓｂは、エネルギ密度Ｅ２を有するレーザビームＲ２によって溶融される。図７は、図５に示すレーザ加工装置１の動作、即ち第２の加工動作を終えた時点でのワーク６の状態を示す模式図である。図７に示すように、第２の加工動作を終えた後のワーク６では、被加工部分Ｗ１の近傍に付着していた付着物Ｓｂが溶融され、母体であるワーク６と一体化されている。
【００４０】
上述したようにしてワーク６をレーザ加工することにより、加工時に昇華したガラスなどの昇華物を回収・処理する必要がない。また、ワーク６が石英等のガラスである場合は特に、付着物Ｓｂが一体化されたワーク６の部分は、被加工部分Ｗ１以外のワーク６上の部分と略同様の光透過性を有するため、品質・見栄えにおいて優れた被加工物を製造することができる。
【００４１】
なお、ワーク６に対する集光レンズ１９の相対移動速度は、エネルギ密度Ｅ１，Ｅ２を考慮した上で、ワーク６の切断，付着物Ｓｂの溶融が可能である速度としてある。また、ワーク６に対して集光レンズ１９を相対移動させる場合、ターンテーブル３を動作させることによりワーク６のみを移動させてもよいし、レーザ照射装置７を動作させることにより集光レンズ１９のみを移動させてもよく、また、両者共に動作させてもよい。
【００４２】
また、本実施の形態では、図４及び図５に示すように、レーザビームＲ１，Ｒ２の双方の照射時共に、ワーク６に対して集光レンズ１９を一端Ｐ１側から他端Ｐ２側へ相対的に移動させているが、例えば、レーザビームＲ１を照射する場合（図４に示す場合）にはワーク６に対して集光レンズ１９を一端Ｐ１側から他端Ｐ２側へ相対移動させ、レーザビームＲ２を照射する場合（図５に示す場合）には、ワーク６に対して集光レンズ１９を他端Ｐ２側から一端Ｐ１側へ相対移動させてもよい。
【００４３】
また、第２の加工動作においてレーザビームを用いず、他の加熱手段を用いて付着物Ｓｂを溶融させるようにしてもよい。
【００４４】
（実施の形態２）
次ぎに、本発明の他の実施の形態に係るレーザ加工装置について説明する。図８は、本実施の形態に係るレーザ加工装置の要部を示した模式図である。なお、本実施の形態に係るレーザ加工装置は、実施の形態１にて説明したレーザ加工装置１を構成するターンテーブル３と、レーザ加工装置１を構成するレーザ照射装置７のうちの枠体８，移動体２０，昇降体１０，及び旋回体１１とについて同様のものを備えている。従って、本実施の形態に係るレーザ加工装置は、図８に示される構成を除く全体構成については、実施の形態１にて説明した図１を参照する。また、図８に示す符号のうち、実施の形態１にて用いた符合と同じものは、実施の形態１にて示したものと同様の構成をなしている。
【００４５】
図１に示すように、レーザ照射装置７はＹ軸方向に移動可能な移動体２０を備え、該移動体２０にはＺ軸方向に昇降可能な昇降体１０が設けられている。該昇降体１０の正面下部には、円筒状の旋回体１１が、その中心軸１２をＸ軸方向に一致するようにして設けられており、該旋回体１１は、前記中心軸１２の周りに旋回可能となっている（図８参照）。
【００４６】
図８に示すように、前記旋回体１１の先端側部には、円筒状の加工ヘッド１４ａが、その中心軸１３ａを旋回体１１の中心軸１２に直交するようにして設けられており、該加工ヘッド１４ａは、その中心軸１３ａの周りに旋回可能となっている。該加工ヘッド１４ａの基部側の周面には、中空の切頭円錐状のノズル１５ａが、その中心軸１８ａを前記加工ヘッド１４ａの中心軸１３ａに直交するようにして突設されている。また、前記加工ヘッド１４ａの先端側の周面には、前記ノズル１５ａと同様の形状をなすノズル１５ｂが、その中心軸１８ｂを前記ノズル１５ａの中心軸１８ａと平行にして、該ノズル１５ａと同一方向に突設されている。前記ノズル１５ａ，１５ｂの基部には反射板１６が取り付けられている。
【００４７】
加工ヘッド１４ａの中心軸１３ａとノズル１５ａの中心軸１８ａとの交点、及び、前記中心軸１３ａとノズル１５ｂの中心軸１８ｂとの交点には、各交点にて交わる夫々の中心軸に対して４５度の角度をなすようにして反射ミラー１７ｅ，１７ｆが夫々設けられている。なお、前記反射ミラー１７ｅはハーフミラーであり、前記反射ミラー１７ｆは全反射ミラーとなっている。
【００４８】
また、加工ヘッド１４ａの内部には、反射ミラー１７ｅとノズル１５ａとの間に、その光軸をノズル１５ａの中心軸１８ａに一致させた集光レンズ１９ａが設けられており、反射ミラー１７ｆとノズル１５ｂとの間に、その光軸をノズル１５ｂの中心軸１８ｂに一致させた集光レンズ１９ｂが設けられている。該集光レンズ１９ａ，１９ｂは、夫々所定の焦点距離Ｄａ，Ｄｂを有し、本実施の形態において該焦点距離Ｄａ，Ｄｂは、Ｄａ＜Ｄｂをなす大小関係を有している。なお、焦点距離Ｄａ，Ｄｂは、Ｄａ＞Ｄｂをなす大小関係を有していてもよい。
【００４９】
このような構成をなす本実施の形態に係るレーザ加工装置は、実施の形態１にて示したレーザ加工装置１と略同様に、レーザ発振器にて生成されたレーザビーム２１が、案内筒９，昇降体１０，旋回体１１，及び加工ヘッド１４ａの内部を夫々の中心軸に沿って進む。そして、加工ヘッド１４ａ内の中心軸１３ａに沿って進むレーザビームは、ハーフミラーからなる反射ミラー１７ｅにて反射・透過する。反射したレーザビームは、集光レンズ１９ａにて収束されてノズル１５ａの先端から照射され、透過したレーザビームは、全反射ミラーからなる反射ミラー１７ｆにて反射され、集光レンズ１９ｂにて収束されてノズル１５ｂの先端から照射される。
【００５０】
また、本実施の形態に係るレーザ加工装置は、実施の形態１と同様に、制御装置１００から出力される制御信号に応じて駆動回路２００が出力する電流によってモータが作動し、該モータによって駆動される。
【００５１】
次ぎに、本実施の形態に係るレーザ加工装置の動作について、図９乃至図１１を用いて説明する。なお、図９乃至図１１では、ワーク６を加工（以下の説明では、ガラスを切断）する際のレーザ加工装置の動作をより分かり易いものとするために、主に集光レンズ１９ａ，１９ｂ及びワーク６の相対的な位置関係に注目し、ワーク６を直線的に切断（被加工部分が線分をなすように切断）する場合について図示してある。
【００５２】
初めに、本実施の形態に係るレーザ加工装置が有する加工ヘッド１４ａは、ノズル１５ａ，１５ｂが鉛直下向きになるように配置され、ターンテーブル３は、上面に載置されたワーク６が前記加工ヘッド１４ａの下方に位置するように配置されている。更に、加工ヘッド１４ａのＺ軸方向の位置が調整され、集光レンズ１９ａとワーク６との間隔は、該集光レンズ１９ａの焦点距離Ｄａと略同一となっている。そして、図９に示すように集光レンズ１９ａを通過することによって収束されたレーザビームＲ３が、ワーク６上に鉛直上方から照射され、該ワーク６に対して集光レンズ１９ａが相対的に水平方向へ移動される。ここで、集光レンズ１９ａにて収束されたレーザビームＲ３は、ワーク６上でエネルギ密度Ｅ１を有する領域であるスポットＳ１を形成する。該エネルギ密度Ｅ１は、ワーク６を切断するために必要十分なエネルギ密度となっている。そして、前記スポットＳ１を、被加工部分Ｗ１に沿って一端Ｐ１から他端Ｐ２へ向けて移動させるべく、加工ヘッド１４ａをワーク６に対して相対的に水平方向へ移動させる。加工ヘッド１４ａを相対的に移動させることにより、集光レンズ１９ａ，１９ｂは共に、ワーク６に対して相対的に移動される（図９における矢符Ｙ３）。なお、集光レンズ１９ａ，１９ｂは、集光レンズ１９ａを進行方向の前向きにして、ワーク６に対して相対的に水平方向へ移動される。
【００５３】
この時、レーザビームＲ３を照射された被加工部分Ｗ１のガラスの一部は昇華する。昇華したガラスは、被加工部分Ｗ１近傍のワーク６表面又は周辺大気に触れて冷却される。冷却されたガラスは白濁した微粒子状の付着物Ｓｂとなって、ワーク６上の被加工部分Ｗ１近傍に付着する。
【００５４】
次ぎに図１０に示すように、集光レンズ１９ａがワーク６に対して相対的に移動し、該集光レンズ１９ａに後続する集光レンズ１９ｂの光軸が、前記被加工部分Ｗ１の一端Ｐ１に達した場合、該集光レンズ１９ｂからもレーザビームＲ４がワーク６へ照射される。ここで、集光レンズ１９ｂにて収束されたレーザビームＲ４は、ワーク６上でエネルギ密度Ｅ２を有する領域であるスポットＳ２を形成する。集光レンズ１９ｂの焦点距離Ｄｂは、集光レンズ１９ａの焦点距離Ｄａよりも大きいため、該エネルギ密度Ｅ２は前記エネルギ密度Ｅ１よりも小さく、ワーク６の表面に付着した付着物Ｓｂを溶融させることができるエネルギ密度となっている。また、スポットＳ２は、スポットＳ１より広い領域面積を有している。
【００５５】
加工ヘッド１４ａをワーク６に対して相対的に水平方向へ移動させることにより、前記スポットＳ２は、被加工部分Ｗ１に沿って一端Ｐ１から他端Ｐ２へ向かってスポットＳ１の後を追って移動する。そして、エネルギ密度Ｅ２を有するレーザビームＲ４は、前記被加工部分Ｗ１を含むワーク６上の領域Ｗ２に照射される。
【００５６】
従って、スポットＳ１に照射されるレーザビームＲ３がワーク６を切断することによって被加工部分Ｗ１近傍のワーク６上に付着した付着物Ｓｂは、後続して移動するスポットＳ２に照射されるレーザビームＲ４によって溶融され、母体であるワーク６と一体化される。このようにして、被加工部分Ｗ１の一端Ｐ１から他端Ｐ２に至る全体に、エネルギ密度Ｅ２を有するレーザビームＲ４が照射されることにより、図１１に示すように、前記被加工部分Ｗ１を含む近傍の領域Ｗ２に存在していた付着物Ｓｂは溶融される。
【００５７】
上述したように、本実施の形態に係るレーザ加工装置を用いた場合、実施の形態１にて示した如くの方法によってワーク６を加工した場合と同様に、昇華した石英の回収・処理を行う必要がなくなる。また、図７に示すように被加工部分とその他の部分とが略同様の光透過性を有するため、品質・見栄えにおいて優れた被加工物を製造することができる。
【００５８】
なお、加工ヘッド１４ａ内における反射ミラー１７ｅ及び集光レンズ１９ａの間、反射ミラー１７ｆ及び集光レンズ１９ｂの間に開閉可能な遮蔽板を設け、ワーク６上の被加工部分Ｗ１にレーザビームを照射しない場合には前記遮蔽板によってレーザビームを遮蔽するように構成してもよい。
【００５９】
また、本実施の形態に係るレーザ加工装置では、ノズル１５ａ，１５ｂから照射されるレーザビームは、同一のレーザ発振器にて生成されたレーザビームを用いているが、夫々別個のレーザ発振器にて生成されたレーザビームを用いてもよい。
【００６０】
また、レーザビームＲ４に代えて、他の加熱手段を用いて付着物Ｓｂを溶融させるようにしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、昇華物の回収・処理の作業が不要となり、加工された被加工物の品質・見栄えが優れたものとなるレーザ加工方法，該レーザ加工方法に用いることができるレーザ加工装置，及び前記レーザ加工方法を用いて加工されたガラスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すレーザ加工装置の右側面図である。
【図３】図１に示すレーザ加工装置の背面図である。
【図４】実施の形態１に係るレーザ加工方法の一例を説明するための説明図である。
【図５】実施の形態１に係るレーザ加工方法の一例を説明するための説明図である。
【図６】図４に示す第１の加工動作を終えた時点でのワークの状態を示す模式図である。
【図７】図５に示す第２の加工動作を終えた時点でのワークの状態を示す模式図である。
【図８】本実施の形態に係るレーザ加工装置の要部を示した模式図である。
【図９】実施の形態２に係るレーザ加工装置の動作を説明するための説明図である。
【図１０】実施の形態２に係るレーザ加工装置の動作を説明するための説明図である。
【図１１】実施の形態２に係るレーザ加工装置の動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１　レーザ加工装置
３　ターンテーブル
６　ワーク
７　レーザ照射装置
８　枠体
９　案内筒
１０　昇降体
１１　旋回体
１４，１４ａ　加工ヘッド
１５，１５ａ，１５ｂ　ノズル
１６　反射板
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ　反射ミラー
１９，１９ａ，１９ｂ　集光レンズ
２０　移動体
１００　制御装置
２００　駆動装置
Ｓ１，Ｓ２　スポット
Ｓｂ　付着物
Ｗ１　被加工部分
Ｗ２　領域
【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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