(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードを含むＬＤユニットと、  前記ＬＤユニットに設けられて当該ＬＤユニットを冷却する熱交換器と、  前記ＬＤユニット及び前記熱交換器を収容する筐体と、を備えたレーザ加工装置において、 前記筐体は、前記ＬＤユニットから発振されたレーザ光が導かれる光学部材と、前記光学部材を収容する上部ケースと、前記ＬＤユニット及び前記熱交換器を収容する下部ケースと、前記下部ケースの内部空間と前記上部ケースの内部空間とを連通する通気孔が形成された仕切り壁と、を有し、 前記下部ケース内の空気を吸い込み冷却して当該上部ケース内に吹き出す冷却部と、 前記冷却部から吹き出された空気を前記熱交換器に導く送風手段と、を備え、 前記送風手段は、前記下部ケース内の空気を前記上部ケース内に導く冷却ファンと、前記上部ケース内の空気を前記下部ケース内に導く中間ファンと、を含み、  前記冷却部から吹き出された空気により、前記光学部材の温度上昇を抑えつつ前記熱交換器が冷却されることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工装置において、
前記熱交換器は、前記冷却部の空気吸込口に対向して配設され、
前記冷却ファンは、前記熱交換器と前記空気吸込口との間に配設されて前記下部ケース内の空気を前記空気吸込口に導くことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項２記載のレーザ加工装置において、
前記光学部材は、前記レーザ光を遮断するシャッタユニットと、
前記レーザ光の出力を測定する出力測定手段と、を有し、
前記出力測定手段は、前記冷却部の空気吹出口と対向しない位置に設けられ、
前記シャッタユニットは、前記空気吹出口と対向する位置に設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
請求項３記載のレーザ加工装置において、
前記シャッタユニットは、シャッタユニット本体と、
前記仕切り壁に設けられて前記シャッタユニット本体を支持する支持部と、を有し、
前記通気孔は、前記シャッタユニット本体の下方に位置し、
前記支持部のうち前記空気吹出口と対向する部位には、当該空気吹出口から吹き出された空気を前記通気孔に導く貫通孔が形成されていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
請求項４記載のレーザ加工装置において、
前記出力測定手段は、前記シャッタユニットに対して隣接して設けられ、
前記出力測定手段と前記シャッタユニットとの間には、前記空気吹出口から吹き出された空気を前記シャッタユニットが位置する側に案内する案内部が設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
前記筐体のうち前記冷却部と対向する位置には、空気が流通する流通孔が形成されており、
前記冷却部の空気吹出口から吹き出された空気が前記熱交換器を介さずに前記流通孔を通り前記冷却部の空気吸込口に導かれることを防止する防止壁を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項７】
請求項２記載のレーザ加工装置において、
前記レーザ光を制御する制御部と、
前記下部ケースの内部空間を前記ＬＤユニット及び前記熱交換器が設けられたＬＤ室と前記制御部が設けられた制御室と仕切る隔壁と、を備え、
前記通気孔は、前記ＬＤ室に連通していることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項８】
請求項７記載のレーザ加工装置において、
前記ＬＤ室には、前記レーザダイオードを駆動するＬＤ電源と、
前記ＬＤ電源の排気の前記熱交換器への流通を阻止する遮蔽部と、が設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項９】
請求項８記載のレーザ加工装置において、
前記熱交換器は、前記下部ケースの底面から離間した状態で前記隔壁に支持され、
前記ＬＤ電源の排気は、前記熱交換器の下方の空間を介して前記冷却部の空気吸込口に導かれることを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＤユニットを冷却する熱交換器を備えたレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザダイオード（LD:Laser Diode）から出力されたレーザ光を光ファイバ等の光学系を通してワークに直接的に照射して加工するレーザ加工装置が半田付けや樹脂溶着等に好適に利用されている。この種のレーザ加工装置では、ＬＤの性能低下や短寿命化等を抑制するためにＬＤを冷却する必要がある。従来から、ＬＤの冷却方法としては、例えば水冷方式が用いられている。しかしながら、冷却水路が複雑になるために水漏れが発生するおそれがあった。
【０００３】
また、特許文献１には、金属製の基板の一方の面にペルチェ素子及びヒートシンクを介してＬＤを配設すると共に前記基板の他方の面に放熱フィンを設け、冷却ファンにより放熱フィンを強制冷却することにより、ＬＤを冷却する技術的思想が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６６７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したレーザ加工装置では、加工ファイバ端の高出力化が要望されている。このような要望に応えるべくＬＤを高出力化すると、ＬＤ単体の発熱量が増大するため発熱位置（発熱範囲）が集中してしまう。
【０００６】
そうすると、常温の空気を放熱フィンに送風する上記の特許文献１のような冷却方式では、ＬＤを十分に冷却することができないことがある。
【０００７】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、簡易な構成でＬＤを効率的に空冷することができ、これによって、ＬＤの高出力化を図ることができるレーザ加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るレーザ加工装置は、レーザダイオードを含むＬＤユニットと、前記ＬＤユニットに設けられて当該ＬＤユニットを冷却する熱交換器と、前記ＬＤユニット及び前記熱交換器を収容する筐体と、を備えたレーザ加工装置において、前記筐体は、前記ＬＤユニットから発振されたレーザ光が導かれる光学部材と、前記光学部材を収容する上部ケースと、前記ＬＤユニット及び前記熱交換器を収容する下部ケースと、前記下部ケースの内部空間と前記上部ケースの内部空間とを連通する通気が形成された仕切り壁と、を有し、前記下部ケース内の空気を吸い込み冷却して当該上部ケース内に吹き出す冷却部と、前記冷却部から吹き出された空気を前記熱交換器に導く送風手段と、を備え、前記送風手段は、前記下部ケース内の空気を前記上部ケース内に導く冷却ファンと、前記上部ケース内の空気を前記下部ケース内に導く中間ファンと、を含み、前記冷却部から吹き出された空気により、前記光学部材の温度上昇を抑えつつ前記熱交換器が冷却されることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、冷却部で冷却された空気（冷気）が上部ケース内から下部ケース内に効率的に導かれて熱交換器を冷却することができ、ＬＤユニット及び熱交換器から光学部材への熱伝達を抑えることができるので、光学部材の温度上昇を抑えつつ熱交換器が効率的に冷却され、簡易な構成でレーザダイオード（ＬＤ）を効率的に空冷することができる。これにより、ＬＤの高出力化を図ることができる。
【００１５】
上記のレーザ加工装置において、前記熱交換器は、前記冷却部の空気吸込口に対向して配設され、前記冷却ファンは、前記熱交換器と前記空気吸込口との間に配設されて前記下部ケース内の空気を前記空気吸込口に導いてもよい。
【００１６】
このような構成によれば、上部ケース内から通気孔を介して下部ケース内に導かれた冷気を熱交換器に効率的に導くことができる。
【００１７】
上記のレーザ加工装置において、前記光学部材は、前記レーザ光を遮断するシャッタユニットと、前記レーザ光の出力を測定する出力測定手段と、を有し、前記出力測定手段は、前記冷却部の空気吹出口と対向しない位置に設けられ、前記シャッタユニットは、前記空気吹出口と対向する位置に設けられていてもよい。
【００１８】
このような構成によれば、シャッタユニットを効率的に冷却することができると共に出力測定手段の過冷却を抑えることができる。
【００１９】
上記のレーザ加工装置において、前記シャッタユニットは、シャッタユニット本体と、前記仕切り壁に設けられて前記シャッタユニット本体を支持する支持部と、を有し、前記通気孔は、前記シャッタユニット本体の下方に位置し、前記支持部のうち前記空気吹出口と対向する部位には、当該空気吹出口から吹き出された空気を前記通気孔に導く貫通孔が形成されていてもよい。このような構成によれば、冷気をシャッタユニット本体及び通気孔に効率的に導くことができる。
【００２０】
上記のレーザ加工装置において、前記出力測定手段は、前記シャッタユニットに対して隣接して設けられ、前記出力測定手段と前記シャッタユニットとの間には、前記空気吹出口から吹き出された空気を前記シャッタユニットが位置する側に案内する案内部が設けられていてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、案内部により冷気をシャッタユニット及び通気孔に効率的に導くことができると共に出力測定手段の過冷却を好適に抑えることができる。
【００２２】
上記のレーザ加工装置において、前記筐体のうち前記冷却部と対向する位置には、空気が流通する流通孔が形成されており、前記冷却部の空気吹出口から吹き出された空気が前記熱交換器を介さずに前記流通孔を通り前記冷却部の空気吸込口に導かれることを防止する防止壁を備えていてもよい。
【００２３】
このような構成によれば、冷気の熱交換器への流通量を効率的に増大させることができるので、ＬＤの冷却効率をさらに高めることができる。
【００２４】
上記のレーザ加工装置において、前記レーザ光を制御する制御部と、前記下部ケースの内部空間を前記ＬＤユニット及び前記熱交換器が設けられたＬＤ室と前記制御部が設けられた制御室とに仕切る隔壁と、を備え、前記通気孔は、前記ＬＤ室に連通していてもよい。このような構成によれば、ＬＤユニット及び熱交換器から制御部への熱伝達を隔壁によって抑えることができる。
【００２５】
上記のレーザ加工装置において、前記ＬＤ室には、前記レーザダイオードを駆動するＬＤ電源と、前記ＬＤ電源の排気の前記熱交換器への流通を阻止する遮蔽部と、が設けられていてもよい。このような構成によれば、ＬＤ電源の排気によってＬＤの冷却効果が低下することを抑制することができる。
【００２６】
上記のレーザ加工装置において、前記熱交換器は、前記下部ケースの底面から離間した状態で前記隔壁に支持され、前記ＬＤ電源の排気は、前記熱交換器の下方の空間を介して前記冷却部の空気吸込口に導かれてもよい。このような構成によれば、ＬＤ電源の排気を効率的に冷却部の空気吸込口に導くことができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、冷却部で冷却された空気（冷気）により熱交換器を冷却することができるので、簡易な構成でＬＤを効率的に空冷することができる。これにより、ＬＤの高出力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置の斜視図である。
【図２】図１のレーザ加工装置の分解斜視図である。
【図３】図１のレーザ加工装置の縦断面図である。
【図４】図１のレーザ加工装置の平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係るレーザ加工装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、前後、上下の方向は、各図の矢印の方向に従う。
【００３０】
本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置１０は、レーザダイオード（ＬＤ５０）から出力されたレーザ光を光ファイバ等の光学系を通してワークに直接的に照射して加工するものであって、例えば、半田付けや樹脂溶着等に好適に利用される。
【００３１】
図１に示すように、レーザ加工装置１０は、複数（４つ）の車輪１２が設けられて略直方体状に形成された筐体１４と、筐体１４の後面に設けられて筐体１４内の空気を吸い込み冷却して筐体１４内に吹き出す冷却部１６とを備えている。
【００３２】
図２に示すように、筐体１４は、下部ケース１８と上部ケース２０とを有している。下部ケース１８は、各面が開口した中空の直方体状に形成されたフレーム２２と、フレーム２２の下面の開口部を覆う底板２４と、フレーム２２の前面の開口部を覆う前方カバー２６と、フレーム２２の両側面の開口部を覆う一対の側方カバー２８、３０と、フレーム２２の後面の開口部を覆う後方カバー３２とを含む。
【００３３】
フレーム２２は、例えば、細長い金属板又は金属棒等を互いに結合することにより構成されている。後方カバー３２には、上下方向に延在した矩形状の長孔（流通孔）３４が形成されている。
【００３４】
下部ケース１８には、下部ケース１８の内部空間１８ａをＬＤ室３６と制御室３８とに仕切る隔壁４０が設けられている。本実施形態では、隔壁４０は、一対の側方カバー２８、３０の中間に位置して各側方カバー２８、３０と平行に延在している。隔壁４０は、フレーム２２に固定されており、例えば、鉄等の金属材料で構成される。ただし、隔壁４０は、任意の材料で構成することが可能であって、例えば、鉄よりも熱伝達率が低く且つ軽量な樹脂材料等で構成することもできる。
【００３５】
図２及び図３に示すように、ＬＤ室３６には、ＬＤ電源４２と、ＬＤ電源４２から供給される駆動電流に基づいてレーザ光を発振するＬＤユニット４４と、ＬＤユニット４４に設けられた熱交換器４６と、遮蔽板（遮蔽部）４８とが配設されている。
【００３６】
ＬＤ電源４２は、前方カバー２６に隣接した位置で底板２４に固定されている。ＬＤユニット４４は、１つの高出力（例えば、１００Ｗ以上）のＬＤ（レーザダイオード５０を有している。ただし、ＬＤユニット４４は、複数のＬＤ５０を有していても構わない。
【００３７】
この場合、各ＬＤ５０の光ファイバをカップリングする（束ねる、融着する）ことにより、加工ファイバ９２（図４参照）端の出力を高められる。なお、ＬＤユニット４４には、ＬＤ５０から発振されたレーザ光を伝送する伝送ファイバ５２が連結されている。
【００３８】
熱交換器４６は、ＬＤ５０を冷却するためのものであって、略直方体状に形成されると共に、正面視で（側方カバー２８が位置する方向から視て）ＬＤユニット４４よりも大きく形成されている。熱交換器４６は、図示しないヒートパイプを有しており、ヒートパイプの受熱部にＬＤ５０が設置されるプレートが設けられ、ヒートパイプの放熱部に放熱フィンが設けられている。
【００３９】
このような熱交換器４６は、底板２４から所定距離だけ離間した状態で隔壁４０に対して防振部材５４を介して取り付けられている。防振部材５４は、例えば、ハネナイト（登録商標）等のゴム材料で構成することができる。
【００４０】
熱交換器４６の後面には、複数の（例えば、３つ）の冷却ファン５６が枠体５８を介して取り付けられている。複数の冷却ファン５６は、上下方向に並設されている。冷却ファン５６の後方には、後方カバー３２の長孔３４を介して冷却部１６の空気吸込口１６ａが位置している。換言すれば、冷却部１６の空気吸込口１６ａと熱交換器４６との間に冷却ファン５６が配設されている。
【００４１】
冷却ファン５６は、その前方の空気（下部ケース１８内の空気）を空気吸込口１６ａに導くように構成されている。なお、冷却部１６の空気吸込口１６ａの上方には、空気吹出口１６ｂが位置している。
【００４２】
枠体５８の上面には、冷却部１６に近接する位置まで後方に延在した防止壁６０が設けられている。防止壁６０は、枠体５８の全幅に亘って延在しており、空気吸込口１６ａよりも上側且つ空気吹出口１６ｂよりも下側に位置している。これにより、空気吹出口１６ｂから吹き出された空気（冷気）が熱交換器４６を介さずに長孔３４を通って空気吸込口１６ａに導かれることが防止される。
【００４３】
遮蔽板４８は、ＬＤ電源４２の上方から後方に向けて斜め下方に延在し、熱交換器４６の手前から後方に向けて略水平に延在している。遮蔽板４８の幅寸法は、側方カバー２８、３０と隔壁４０との間の寸法と略同一に設定されている。このような遮蔽板４８を設けることによって、ＬＤ電源４２の排気が熱交換器４６に導かれることが抑制される。制御室３８には、ＬＤ電源４２（レーザ光）を制御する制御部６２が配設されている。
【００４４】
上部ケース２０は、フレーム２２の上面の開口部を覆うように設けられた仕切り壁６４と、仕切り壁６４の両側部から上方に立設する一対の側壁６６、６８と、仕切り壁６４の後部から上方に立設する後壁７０と、仕切り壁６４を上方から覆う上方カバー７２とを含む。
【００４５】
仕切り壁６４には、ＬＤ室３６と上部ケース２０の内部空間２０ａとを連通する通気孔７４が形成されている。通気孔７４は、平面視で矩形状に形成されており、仕切り壁６４の前後方向中間に位置している。側壁６６、６８は、仕切り壁６４の全長に亘って延在している。後壁７０における側壁６６側の一部には、切欠部７６が形成されている。
【００４６】
切欠部７６は、後方カバー３２の長孔３４に連通している。換言すれば、切欠部７６は、冷却部１６の空気吹出口１６ｂの前方に位置している。上方カバー７２の前方上面には操作画面（表示画面）７８が設けられ、上方カバー７２の後方上面には加工ファイバ９２が挿通する一対の挿通孔８０が形成されている。
【００４７】
図４に示すように、上部ケース２０には、伝送ファイバ５２を介して伝送されたレーザ光が導かれる光学部材８２が収容されている。光学部材８２は、伝送ファイバ５２が連結されるシャッタユニット８４と、レーザ光の出力を測定するパワーモニタ（出力測定手段）８６とを含む。
【００４８】
シャッタユニット８４は、レーザ光の加工ファイバ９２への入射を遮断するシャッタユニット本体８８と、シャッタユニット本体８８を支持する支持部９０とを有している。シャッタユニット本体８８は、レンズ等によりレーザ光の分岐や遮断を行うものであって、通気孔７４を上方から覆うように配設されている。
【００４９】
シャッタユニット本体８８には、加工ファイバ９２が連結されており、伝送ファイバ５２から伝送されたレーザ光がシャッタユニット本体８８を介して加工ファイバ９２に導かれる。
【００５０】
支持部９０は、前後方向に延在した板状部材であって、その中央にシャッタユニット本体８８が固定されると共にその両端部に下方に延在した脚部９６、９８が形成されている。一対の脚部９６、９８は、通気孔７４を前後方向から挟むように位置して防振部材１００、１０２を介して仕切り壁６４に係止されている。防振部材１００、１０２は、上述した防振部材５４と同様の材料で構成することができる。
【００５１】
このように、支持部９０に一対の脚部９６、９８を形成することにより、通気孔７４の上方には所定の空間が形成されることとなる。後方に位置する脚部９８には、貫通孔１０４が形成されている。換言すれば、後方の脚部９８のうち冷却部１６の空気吹出口１６ｂと対向する部位には、貫通孔１０４が形成されている。すなわち、空気吹出口１６ｂから吹き出された空気は、貫通孔１０４を介してシャッタユニット本体８８の下方の空間に導かれることとなる。
【００５２】
シャッタユニット本体８８の下方には、シャッタユニット本体８８の下方の空間の空気（上部ケース２０内の空気）をＬＤ室３６に導く複数（例えば、２つ）の中間ファン１０６が設けられている。これら中間ファン１０６は、幅方向に並設された状態で枠体１０８を介してフレーム２２及び隔壁４０に取り付けられている。
【００５３】
パワーモニタ８６は、光ファイバ１１０を介してシャッタユニット本体８８に連結されている。すなわち、シャッタユニット本体８８にて分岐されたレーザ光の一部が光ファイバ１１０を介してパワーモニタ８６に導かれる。パワーモニタ８６は、シャッタユニット８４に対して隣接すると共に空気吹出口１６ｂと対向しない位置に設けられている。
【００５４】
シャッタユニット８４とパワーモニタ８６の間には、冷却部１６の空気吹出口１６ｂから吹き出された空気をシャッタユニット８４に案内する案内板（案内部）１１２が設けられている。案内板１１２は、仕切り壁６４の幅方向中央において前後方向中央の位置から後端まで延在している。このような案内板１１２を設けることによって、空気吹出口１６ｂから吹き出された空気がパワーモニタ８６に直接的に当たることが抑制される。
【００５５】
冷却部１６の下部には、冷却部１６内の水を排出するためのドレン管１１４と、ドレン管１１４から導かれた水を貯留するドレンパン１１６とが設けられている。ドレンパン１１６は、透明又は半透明に構成されており、内部の水量を視認することが可能となっている。また、ドレンパン１１６には、磁石１１８が設けられており冷却部１６に対して着脱することができる。
【００５６】
本実施形態に係るレーザ加工装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００５７】
レーザ加工装置１０では、制御部６２がＬＤ電源４２を駆動してＬＤ５０に駆動電流を供給することにより、ＬＤ５０からレーザ光が発振する。ＬＤ５０から発振されたレーザ光は、伝送ファイバ５２を介してシャッタユニット本体８８に導かれ、ミラー等で構成される所定の光学系路を介して加工ファイバ９２に入射される。そして、加工ファイバ９２に入射されたレーザ光は、出射ユニット（スキャナ等）を介してワークに照射されて半田付けや樹脂溶着等が行われる。
【００５８】
ＬＤ５０からレーザ光が発振される際、ＬＤ５０は発熱する。特に、本実施形態では、高出力のＬＤ５０を用いているので、ＬＤ５０の発熱量は比較的大きい上に発熱位置（発熱範囲）が集中する。この発熱したＬＤ５０は、熱交換器４６、冷却部１６及び送風手段（中間ファン１０６及び冷却ファン５６）等の作用によって空冷されることとなる。
【００５９】
すなわち、レーザ加工装置１０では、ＬＤ室３６内の空気（ＬＤ５０の熱によって暖められた空気）が冷却部１６の空気吸込口１６ａから吸い込まれ、冷却部１６内で冷却されて冷気として空気吹出口１６ｂから上部ケース２０内に吹き出される。空気吹出口１６ｂから吹き出された空気（冷気）は、シャッタユニット８４に導かれてシャッタユニット本体８８を冷却する。
【００６０】
このとき、空気吹出口１６ｂからは、放射状に冷気が吹出される。そして、パワーモニタ８６が位置する側に向かう冷気は、案内板１１２によってシャッタユニット８４に効率的に案内される。なお、空気吹出口１６ｂから長孔３４を介してＬＤ室３６内に進入した冷気は、防止壁６０によって空気吸込口１６ａに吸い込まれることが防止されている。すなわち、この冷気は、熱交換器４６に向かう。
【００６１】
シャッタユニット８４に導かれた冷気は、脚部９６、９８の貫通孔１０４を介してシャッタユニット本体８８の下方の空間に導かれる。そして、中間ファン１０６の作用によって、その冷気が通気孔７４を介して下方（ＬＤ室３６内）に強制的に流される。中間ファン１０６によって導かれた冷気は、遮蔽板４８の傾斜面に当たり後方に流れると共に冷却ファン５６の作用によって熱交換器４６に向かって強制的に導かれる。
【００６２】
熱交換器４６では、ＬＤ５０で発生した熱を受熱部から放熱フィンに移送されており、この放熱フィンが冷気によって冷却されることとなる。これにより、ＬＤ５０の熱が熱交換器４６に効率的に移送されるため、ＬＤ５０が効率的に空冷されることとなる。なお、ＬＤ５０の熱により暖められた空気は、冷却ファン５６を介して空気吸込口１６ａに導かれて、冷却部１６で冷却されて再び筐体１４内を流通する。
【００６３】
このように、本実施形態では、上部ケース２０、ＬＤ室３６、熱交換器４６（ＬＤ５０）の順に冷気が流れる。換言すれば、低温エリアから高温エリアに向かって冷気が流れるため、シャッタユニット本体８８を効率的に冷却しつつ熱交換器４６に十分な冷気を届けることができる。なお、ＬＤ室３６のＬＤ電源４２に導かれた冷気は、熱交換器４６を通ることなく冷却部１６に導かれる。
【００６４】
ところで、本実施形態に係る冷却部１６を設けない場合、例えば、使用環境温度（外部温度）を４０℃としたとき、上部ケース２０内の雰囲気が約４０℃、ＬＤ室３６のＬＤ電源４２付近の雰囲気が約４５℃、ＬＤ５０の温度が約５０℃になる。しかしながら、本実施形態に係るレーザ加工装置１０では、冷却部１６を備えているので、例えば、使用環境温度を４０℃としたとき、上部ケース２０内の雰囲気及びＬＤ室３６のＬＤ電源４２付近の雰囲気が４０℃以下、ＬＤ５０の温度が３０℃以下になる。
【００６５】
本実施形態によれば、冷却部１６で冷却された空気により熱交換器４６を冷却することができるので、簡易な構成でＬＤ５０を効率的に冷却することができる。これにより、ＬＤ５０の高出力化を図ることができる。
【００６６】
また、レーザ加工装置１０は、冷却部１６から吹き出された空気を熱交換器４６に導く送風手段（中間ファン１０６及び冷却ファン５６）を備えているので、ＬＤ５０の冷却効率をより高めることができる。
【００６７】
さらに、下部ケース１８のＬＤ室３６にＬＤユニット４４及び熱交換器４６を収容し、上部ケース２０に光学部材８２を収容している。そのため、ＬＤユニット４４及び熱交換器４６から光学部材８２への熱伝達を抑えることができる。
【００６８】
そして、ＬＤ室３６と上部ケース２０の内部空間２０ａを連通する通気孔７４を仕切り壁６４に形成し、空気吹出口１６ｂから上部ケース２０の内部空間２０ａに冷気を吹き出している。これにより、冷気を上部ケース２０内、通気孔７４、ＬＤ室３６内を流通させることができるので、光学部材８２の温度上昇を抑えつつ熱交換器４６を効率的に冷却することができる。
【００６９】
また、中間ファン１０６を設けているので、冷気を上部ケース２０内からＬＤ室３６内に効率的に導くことができる。さらに、空気吸込口１６ａに対向して熱交換器４６を設け、熱交換器４６と空気吸込口１６ａとの間に設けた冷却ファン５６により熱交換器４６の空気を空気吸込口１６ａに導いているので、ＬＤ室３６内に導かれた冷気を熱交換器４６に効率的に導くことができる。
【００７０】
本実施形態では、空気吹出口１６ｂと対向する位置にシャッタユニット８４を設けると共に空気吹出口１６ｂと対向しない位置にパワーモニタ８６を設け、パワーモニタ８６とシャッタユニット８４との間に案内板１１２を設けている。そして、シャッタユニット本体８８を支持する支持部９０（脚部９８）のうち空気吹出口１６ｂと対向する部位に貫通孔１０４を形成している。そのため、冷気をシャッタユニット８４及び通気孔７４に効率的に導くことができる。すなわち、シャッタユニット８４を効率的に冷却することができると共にパワーモニタ８６の過冷却を抑えることができる。
【００７１】
本実施形態によれば、空気吹出口１６ｂから吹き出された空気が熱交換器４６を介さずに後方カバー３２の長孔３４を通り空気吸込口１６ａに導かれることを防止壁６０によって防止している。よって、冷気の熱交換器４６への流通量を効率的に増大させることができるので、ＬＤ５０の冷却効率をさらに高めることができる。
【００７２】
また、下部ケース１８の内部空間１８ａを隔壁４０によってＬＤ室３６と制御室３８とに仕切り、制御室３８に制御部６２を設けているので、ＬＤユニット４４及び熱交換器４６から制御部６２への熱伝達を隔壁４０によって抑えることができる。
【００７３】
さらに、ＬＤ電源４２の排気の熱交換器４６への流通を遮蔽板４８によって阻止しているので、ＬＤ電源４２の排気によってＬＤ５０の冷却効率が低下することを抑制することができる。そして、熱交換器４６を底板２４（底面）から離間した状態で隔壁４０に支持しているので、熱交換器４６の下方の空間を介してＬＤ電源４２の排気を空気吸込口１６ａに効率的に導くことができる。
【００７４】
本実施形態では、１つのＬＤ５０を設けているので、複数のＬＤ５０の光ファイバをカップリングする場合と比較して、細径の（内径の小さい）伝送ファイバ５２及び加工ファイバ９２を用いることができ、レーザ光の最小集光径を小さくすることができる。レーザ光の最小集光径が小さくなると、出射ユニットに設けられるスキャナミラーの最大振り角度を大きくすることができるため、レーザ加工装置１０の加工エリアを拡大することができる。また、レーザ光の最小集光径を小さくすることにより、さらなる微細加工にも対応することが可能となり、さらに、レーザ光の焦点距離をより長く設定することができる。
【００７５】
本発明に係るレーザ加工装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７６】
１０…レーザ加工装置                １４…筐体
１６…冷却部                        １６ａ…空気吸込口
１６ｂ…空気吹出口                  １８…下部ケース
１８ａ、２０ａ…内部空間            ２０…上部ケース
３４…長孔（流通孔）                ３６…ＬＤ室
３８…制御室                        ４０…隔壁
４２…ＬＤ電源                      ４４…ＬＤユニット
４６…熱交換器                      ４８…遮蔽板（遮蔽部）
５０…ＬＤ（レーザダイオード）      ５６…冷却ファン
６０…防止壁                        ６２…制御部
６４…仕切り壁                      ７４…通気孔
８２…光学部材                      ８４…シャッタユニット
８６…パワーモニタ（出力測定手段）  ８８…シャッタユニット本体
９０…支持部                        ９２…加工ファイバ
９６、９８…脚部                    １０４…貫通孔
１０６…中間ファン                  １１２…案内板（案内部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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