(57)【要約】【課題】ガイド像投影装置にを備えたレーザ加工装置において、ガイド光の精度高く微調整しうる構成を提供する。【解決手段】レーザ加工装置１は、印字用レーザ光源１０からの印字用レーザ光Ｌ１を収束レンズ２２によって収束させて被印字物体Ｗ上に印字用レーザ光Ｌ１の照射点を形成させ、被印字物体Ｗに加工を行う構成をなしており、さらに、収束レンズ２２にて収束された印字用レーザ光Ｌ１の結像点を含み、かつ、その収束レンズ２２の中心軸に対して垂直な垂直平面上の基準点を、ガイド用光源から出射される可視性のガイド光Ｌ２によって示すガイド光投影装置４０を備えている。このガイド光投影装置４０は、ガイド用光源としての可視光ＬＥＤチップ４１を保持する基板４２と、操作部を備えると共に、収束レンズ２２と一定の位置関係にある取付対象部材８０に取り付けられる構成をなし、かつ操作部に対する操作に応じて基板４２を取付対象部材８０に対して変位させる調整機構５０を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字用レーザ光源からの印字用レーザ光を収束レンズによって収束させて被印字物体上に前記印字用レーザ光の照射点を形成させ、前記被印字物体に加工を行うレーザ加工装置であって、
ガイド用光源から出射される可視性のガイド光によって示すガイド光投影装置を備えたものにおいて、
前記ガイド光投影装置は、
前記ガイド用光源を保持する保持部材と、
操作部とこの操作部に対する操作速度を減速させて前記保持部材に伝達する減速機構とを備えると共に、前記収束レンズと一定の位置関係にある取付対象部材に取り付けられる構成をなし、前記操作部の操作に応じて前記減速機構により前記保持部材を前記取付対象部材に対して変位させる調整機構と、
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記調整機構は、前記ガイド用光源からの前記ガイド光の光軸を平行移動するように前記保持部材を変位させる平行移動手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記調整機構は、前記ガイド用光源からの出射軸の前記垂直平面に対する角度を調整する角度調整手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記角度調整手段は、
前記保持部材に固定される第１の固定部と、
前記第１の固定部と一体的に連結され、前記取付対象部材に取り付けられる第１の取付部と、
前記第１の取付部に対する前記第１の固定部の相対位置を調整する第１の位置調整手段と、
前記保持部材に対して前記第１の固定部とは別位置に固定され、前記第１の固定部とは独立して変位可能な第２の固定部と、
前記第２の固定部に連結され、前記取付対象部材に取り付けられる第２の取付部と、
前記第２の取付部に対する前記第２の固定部の相対位置を調整する第２の位置調整手段と、
を備えた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】
前記第１の固定部と前記第１の取付部は略コ字状に一体的に連結され、
前記第２の固定部と前記第２の取付部は略コ字状に一体的に連結されており、
前記第１の位置調整手段は、前記第１の固定部と前記第１の取付部との距離を調整する第１の距離調整手段からなり、
前記第２の位置調整手段は、前記第２の固定部と前記第２の取付部との距離を調整する第２の距離調整手段からなることを特徴とする請求項４に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記第１の距離調整手段は、前記第１の固定部における前記第１の取付部とは反対側の面を支持する第１固定部側支持部と、前記第１の取付部における前記第１の固定部とは反対側の面を支持する第１取付部側支持部と、前記第１固定部側支持部と前記第１取付部側支持部とを連結する第１連結部と、を備えると共に、前記第１固定部側支持部に対する第１取付部側支持部の相対距離を調整可能とされており、
前記第２の距離調整手段は、前記第２の固定部における前記第２の取付部とは反対側の面を支持する第２固定部側支持部と、前記第２の取付部における前記第２の固定部とは反対側の面を支持する第２取付部側支持部と、前記第２固定部側支持部と前記第２取付部側支持部とを連結する第２連結部と、を備えると共に、前記第２固定部側支持部に対する第２取付部側支持部の相対距離を調整可能とされており、
前記第１連結部には、前記第１固定部を前記第１固定部側支持部とは反対側の面から支持する第１反対側支持部が前記第１固定部側支持部に対して相対移動可能に取り付けられており、
前記第２連結部には、前記第２固定部を前記第２固定部側支持部とは反対側の面から支持する第２反対側支持部が前記第２固定部側支持部に対して相対移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
一枚の板材を折り曲げる板金加工によって、前記第１の固定部、前記第２の固定部、前記第１の取付部、及び前記第２の取付部が単一の板材から一体的に形成されていることを特徴とする請求項５及び請求項６のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、印字用レーザ光を出射する印字用レーザ光源と、その印字用レーザ光を反射させてその方向を変える一対のガルバノミラーと、ガルバノミラーからの印字用レーザ光を収束させて被印字物体上に照射させる収束レンズとを備えたレーザ加工装置が提供されている。この種のレーザ加工装置では、印字すべき文字、記号、図形等の印字パターンに基づいてガルバノミラーを回動させることで被印字物体上で印字用レーザ光の照射点が二次元的に走査されることになり、もって前記印字パターンが被印字物体上に印字されるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４０３５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種のレーザマーキング装置では、特許文献１に示すように、収束レンズにて収束された印字用レーザ光の結像点を含み、かつ、その収束レンズの中心軸に対して垂直な垂直平面上の基準点を、ガイド用光源から出射される可視性のガイド光によって示すガイド光投影装置を備えたものが提供されている。このようなガイド光投影装置が設けられていると、ガイド光を目印にして適切な位置に被印字物体を配置できるようになるため有用である。
【０００５】
しかしながら、従来のガイド光投影装置では、ガイド光を微調整しうる構成は採られておらず、特定の位置及び角度で固定的にガイド光を照射するか、あるいはガイド用光源や当該ガイド用光源が配置された基板などを作業者が直接手で動かして位置調整しており、調整に時間と手間がかかるのみならず、高精度な調整作業が困難であった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ガイド像投影装置にを備えたレーザ加工装置において、ガイド光の精度高く微調整しうる構成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】
【０００７】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、
印字用レーザ光源からの印字用レーザ光を収束レンズによって収束させて被印字物体上に前記印字用レーザ光の照射点を形成させ、前記被印字物体に加工を行うレーザ加工装置であって、
ガイド用光源から出射される可視性のガイド光によって示すガイド光投影装置を備えたものにおいて、
前記ガイド光投影装置は、
前記ガイド用光源を保持する保持部材と、
操作部とこの操作部に対する操作速度を減速させて前記保持部材に伝達する減速機構とを備えると共に、前記収束レンズと一定の位置関係にある取付対象部材に取り付けられる構成をなし、前記操作部の操作に応じて前記減速機構により前記保持部材を前記取付対象部材に対して変位させる調整機構と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載のレーザ加工装置において、
前記調整機構は、前記ガイド用光源からの前記ガイド光の光軸を平行移動するように前記保持部材を変位させる平行移動手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のレーザ加工装置において、
前記調整機構は、前記ガイド用光源からの出射軸の前記垂直平面に対する角度を調整する角度調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３に記載のレーザ加工装置において、
記角度調整手段は、
前記保持部材に固定される第１の固定部と、
前記第１の固定部と一体的に連結され、前記取付対象部材に取り付けられる第１の取付部と、
前記第１の取付部に対する前記第１の固定部の相対位置を調整する第１の位置調整手段と、
前記保持部材に対して前記第１の固定部とは別位置に固定され、前記第１の固定部とは独立して変位可能な第２の固定部と、
前記第２の固定部に連結され、前記取付対象部材に取り付けられる第２の取付部と、
前記第２の取付部に対する前記第２の固定部の相対位置を調整する第２の位置調整手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載のレーザ加工装置において、
前記第１の固定部と前記第１の取付部は略コ字状に一体的に連結され、
前記第２の固定部と前記第２の取付部は略コ字状に一体的に連結されており、
前記第１の位置調整手段は、前記第１の固定部と前記第１の取付部との距離を調整する第１の距離調整手段からなり、
前記第２の位置調整手段は、前記第２の固定部と前記第２の取付部との距離を調整する第２の距離調整手段からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項５に記載のレーザ加工装置において、
前記第１の固定部と前記第１の取付部は略コ字状に連結され、
前記第２の固定部と前記第２の取付部前記第１の距離調整手段は、前記第１の固定部における前記第１の取付部とは反対側の面を支持する第１固定部側支持部と、前記第１の取付部における前記第１の固定部とは反対側の面を支持する第１取付部側支持部と、前記第１固定部側支持部と前記第１取付部側支持部とを連結する第１連結部と、を備えると共に、前記第１固定部側支持部に対する第１取付部側支持部の相対距離を調整可能とされており、
前記第２の距離調整手段は、前記第２の固定部における前記第２の取付部とは反対側の面を支持する第２固定部側支持部と、前記第２の取付部における前記第２の固定部とは反対側の面を支持する第２取付部側支持部と、前記第２固定部側支持部と前記第２取付部側支持部とを連結する第２連結部と、を備えると共に、前記第２固定部側支持部に対する第２取付部側支持部の相対距離を調整可能とされており、
前記第１連結部には、前記第１固定部を前記第１固定部側支持部とは反対側の面から支持する第１反対側支持部が前記第１固定部側支持部に対して相対移動可能に取り付けられており、
前記第２連結部には、前記第２固定部を前記第２固定部側支持部とは反対側の面から支持する第２反対側支持部が前記第２固定部側支持部に対して相対移動可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項５及び請求項６のいずれかに記載のレーザ加工装置において、
一枚の板材を折り曲げる板金加工によって、前記第１の固定部、前記第２の固定部、前記第１の取付部、及び前記第２の取付部が単一の板材から一体的に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
なお、請求項５に記載のレーザ加工装置において、
前記第１の固定部と前記第１の取付部とが離間する方向に、前記第１の固定部及び前記第１の取付部の少なくともいずれかを付勢する第１の付勢手段と、
前記第２の固定部と前記第２の取付部とが離間する方向に、前記第２の固定部及び前記第２の取付部の少なくともいずれかを付勢する第２の付勢手段と、
を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、ガイド用光源を保持する保持部材を調整機構により変位させることができるため、ガイド光による照射位置を精度高く微調整しうる構成となる。また、操作部に対する操作速度を減速させて保持部材に伝達するため、微調整が行いやすくなる。
【００１６】
＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、ガイド用光源の移動によってガイド光の光軸を平行移動するため、ガイド用光源に対する操作とガイド光の移動とを対応付けやすく、ガイド用光源の微調整を行いやすくなる。
【００１７】
＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、垂直平面に対する出射軸の角度を調整する角度調整手段を備えているため、大掛かりな機構を用いることなくコンパクトな構成にてガイド光を調整できるようになる。
【００１８】
＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、複雑な構成や大掛かりな構成を用いることなく簡易に角度調整できるようになる。
【００１９】
＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、部品点数を削減し、より簡易な構成で適切に角度調整できるようになる。
【００２０】
＜請求項６の発明＞
請求項６の発明によれば、調整時に第１反対側支持部を第１固定部側支持部から離しておけば第１の固定部が変位しやすくなって調整作業が容易に行われ、調整後に第１反対側支持部によって第１固定部を支持するようにすれば撓み変形する第１の固定部を第１固定部側支持部及び第１反対側支持部によって安定的に支持できるようになる。同様に、調整時に第２反対側支持部を第２固定部側支持部から離しておけば第２の固定部が変位しやすくなって調整作業が容易に行われ、調整後に第２反対側支持部によって第１固定部を支持するようにすれば撓み変形する第２の固定部を第２固定部側支持部及び第２反対側支持部によってぐらつきなく安定的に支持できるようになる。
【００２１】
＜請求項７の発明＞
請求項７の発明によれば、部品点数を一層削減でき、かつ構成の簡易化、低コスト化を効果的に図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るレーザ加工装置の全体構成図であり、図２は、図１のレーザ加工装置の概略断面図である。図３は、調整機構を概略的に例示する断面図であり、図２とは反対側から見た断面である。図４は、角度調整機構の要部を概略的に例示する斜視図であり、図５は、平行移動機構を概略的に例示する平面図である。なお、図１では印字用レーザ光Ｌ１は、説明を簡略化するために光軸のみを示してある。また、図５では、テーブルに搭載される角度調整機構を省略して示している。
【００２３】
１．レーザ加工装置の構成
（１）全体構成
レーザ加工装置１は、印字用レーザ光源１０からの印字用レーザ光Ｌ１を収束レンズ２２によって収束させて被印字物体Ｗ上に印字用レーザ光の照射点を形成させ、被印字物体Ｗに加工を行う構成をなしている。
【００２４】
印字用レーザ光源１０は、例えば気体レーザである炭酸ガスレーザ、固定レーザであるＹＡＧレーザ、半導体レーザ、ファイバレーザなどであって、ここから例えば平行光として出射された印字用レーザ光Ｌ１はガルバノスキャナ２０によって向きが変更されて被印字物体Ｗ表面上に照射される。ガルバノスキャナ２０は、一対のガルバノミラー２１Ｘ，２１Ｙと、それぞれのガルバノミラー２１Ｘ，２１Ｙを回動可能に支持する駆動モータ２３Ｘ，２３Ｙとを備えている。
【００２５】
駆動モータ２３Ｘは、回転軸が被印字物体Ｗが配される印字エリア上のＸＹ平面に対して略垂直になるよう図示しないガルバノマウントにより支持固定され、その回転軸の先端に一方のガルバノミラー（以下、「Ｘ軸ガルバノミラー２１Ｘ」という）が取り付けられている。そして、印字用レーザ光源１０からの印字用レーザ光Ｌ１が、ＸＹ平面に略平行な方向からＸ軸ガルバノミラー２１Ｘの反射面の回動軸心に入射するよう設計されている。
【００２６】
次いで、駆動モータ２３Ｙは、回転軸がＸＹ平面に対して略平行で、かつ駆動モータ２３Ｘの回転軸に略直交するように図示しないガルバノマウントにより支持固定され、その回転軸の先端にもう一方のガルバノミラー（以下、「Ｙ軸ガルバノミラー２１Ｙ」という）が取り付けられている。
【００２７】
そして、Ｙ軸ガルバノミラー２１Ｙの反射面に対して、前記Ｘ軸ガルバノミラー２１Ｘで反射された印字用レーザ光Ｌ１が入射するよう設計されている。そして、ガルバノスキャナ２０と被印字物体Ｗとの間には例えばｆθレンズからなる収束レンズ２２が設けられ、Ｙ軸ガルバノミラー２１Ｙで反射された印字用レーザ光Ｌ１は収束レンズ２２を通ってその焦点位置に収束される。
【００２８】
そして、収束レンズ２２の焦点距離に配置された被印字物体Ｗ表面上において、印字用レーザ光Ｌ１を結像させて照射点を形成させる。そして、設定手段２５にて設定された所望の文字、記号、図形等の印字パターンに関する印字情報を受けて制御手段２４が記憶手段２６に記憶されたフォントデータに基づき座標データを生成する。なお、本実施形態では、設定手段２５、制御手段２４、記憶手段２６は、コントローラ３０の内部に配置されている。
【００２９】
そして、それら座標データに応じた駆動信号が駆動モータ２３Ｘ、２３Ｙに与えられるとともに、オンオフ信号が印字用レーザ光源１０に与えられることでＸ軸及びＹ軸のガルバノミラー２１Ｘ，２１Ｙが回動されて被印字物体Ｗ上において前記照射点が二次元方向に移動し、もって上記印字パターンが印字される。    
【００３０】
（ガイド像投影装置）
ガイド光投影装置４０は、収束レンズ２２にて収束された印字用レーザ光Ｌ１の結像点を含み、かつ、その収束レンズ２２の中心軸に対して垂直な垂直平面上の基準点を、ガイド用光源から出射される可視性のガイド光Ｌ２によって示すものである。本実施形態のガイド像投影装置４０は、図２に示すように、収束レンズ２２の側方に配されて、そこから被印字物体Ｗに向けてガイド光Ｌ２を出射するようになっている。製造段階において、まず被印字物体Ｗに対して印字用レーザ光Ｌ１を照射させ、その照射点の径が最小となるよう被印字物体の位置を調整し、次に、ガイド像投影装置４０をオンしてガイド光Ｌ２を照射させる。そして、被印字物体Ｗ上におけるガイド光Ｌ２の照射点が最小となるよう後述する調整機構によって調整するのである。
【００３１】
図３に示すように、ガイド像投影装置４０は、ガイド用光源としての可視光ＬＥＤチップ４１と、この可視光ＬＥＤチップ４１を保持する基板４２（基板４２は保持部材の一例に相当する）とを備えている。なお、ここでは、可視光ＬＥＤチップ４１をガイド用光源として例示しているが、他の半導体素子であってもよい。例えば可視光を出射するレーザダイオードなどであってもよい。基板４２は制御手段２４と電気的に接続され制御手段２４からのオンオフ信号に基づき可視光ＬＥＤチップ４１がオンオフ動作を行うようになっている。
【００３２】
さらに、ガイド投影装置４０には、ガイド光を調整する調整機構５０が設けられている。調整機構５０は、操作部（後述するナット９１Ｂ、９３Ｂ、調整ねじ７２、７４が操作部の一例に相当する）を備えると共に、収束レンズ２２と一定の位置関係にある取付対象部材８０に取り付けられる構成をなし、かつ操作部に対する操作に応じて保持部材としての基板４２を取付対象部材８０に対して変位させる構成をなしている。
【００３３】
（角度調整機構）
調整機構５０は、図３に示すように、可視光ＬＥＤチップ４１（ガイド用光源）からの出射軸の垂直平面に対する角度を調整する角度調整機構６０（角度調整機構６０は角度調整手段の一例に相当する）を備えている。本実施形態に係るガイド用光源としての可視光ＬＥＤチップ３１は、基板４２の所定の搭載面（一方側の基板面４２Ａが搭載面の一例に相当する）に固定されており、角度調整機構６０は、印字用レーザ光Ｌ１に対する基板面４２Ａの角度を調整する構成をなしている。
【００３４】
図４に示すように、角度調整機構６０は、基板４２に固定される第１の固定部６５Ａと、第１の固定部６５Ａと一体的に連結され、取付対象部材８０に取り付けられる第１の取付部６６Ａと、第１の取付部６６Ａに対する第１の固定部６５Ａの相対位置を調整する第１の距離調整機構９１（第１の距離調整機構９１は、第１の距離調整手段、第１の位置調整手段の一例に相当する）が設けられている。第１の取付部６６Ａは、取付対象部材８０に固定される固定部９６と、この固定部９６から片持ち状に延出する延出部９５とを備えており、弾性変形可能に構成されている。
【００３５】
また、第２の取付部６６Ｂは、取付対象部材８０に固定される固定部９８と、この固定部９８から片持ち状に延出する延出部９７とを備えており、弾性変形可能に構成されている。本実施形態では、第１の固定部６５Ａ、第２の固定部６５Ｂ、第１の取付部、６６Ａ及び第２の取付部６６Ｂは、板金加工によって一体的に形成されており、全体が金属材料によって構成されている。なお、固定部９６と固定部９８は一体的に連結しており、それぞれに形成された孔８５、８６を介してねじ等の締結部材により取付対象部材８０に取り付けられている。
【００３６】
第１の固定部６５Ａと第１の取付部６６Ａは略コ字状に連結され、所定の自然状態から弾性変形可能に構成されている。即ち、自然状態から第１の固定部６５Ａと第１の取付部６６Ａの延出部９５との距離を縮めると距離を拡大する方向に弾性復帰力が生じるように構成されている。具体的には、第１の固定部６５Ａは、第１の取付部６６Ａから折れ曲がる連結部６７Ａから片持ち状に延出し弾性的に撓み変形可能な第１弾性撓み部として機能する。同様に、第２の固定部６５Ｂは、第２の取付部６６Ｂから折れ曲がる連結部６７Ｂから片持ち状に延出し弾性的に撓み変形可能な第２弾性撓み部として機能する。
【００３７】
第１の距離調整機構９１は、第１の固定部６５Ａと第１の取付部６５Ｂとの距離を調整する構成をなしており、第１の固定部６５Ａに形成された貫通孔８１及び第１の取付部６６Ａの延出部９５に形成された貫通孔８３を貫通するねじ部材９１Ａと、このねじ部材９１Ａと螺合するナット９１Ｂと、第１コイルばね６３Ａによって構成されている。即ち、ナット９１Ｂを締め付けることにより第１の固定部６５Ａが変位し（撓み度合いが変化し）、第１の固定部６５Ａと第１の取付部６６Ａの延出部９５との距離が小さくなり、逆に緩めることにより第１の固定部６５Ａと第１の取付部６６Ａの先端部との距離が大きくなるようになっている。なお、第１距離調整機構９１は、ナット９１Ｂに対して操作がなされた場合にその操作速度を減速して保持部材としての基板４２に伝達する構成をなしており、減速機構の一例に相当する。
【００３８】
また、基板４２に対して第１の固定部６５Ａとは別位置に、第１の固定部６５Ａとは独立して変位可能な第２の固定部６５Ｂが設けられている。さらに、この第２の固定部６５Ｂに連結され、取付対象部材８０に取り付けられる第２の取付部６６Ｂが形成されている。そして、第２の取付部６６Ｂに対する第２の固定部６５Ｂの相対位置を調整する第２の距離調整機構９３（第２の距離調整機構９３は、第２の距離調整手段、第２の位置調整手段、減速機構のそれぞれの一例に相当する）とが設けられている。
【００３９】
第２の固定部６５Ｂと第２の取付部６６Ｂは略コ字状に連結され、所定の自然状態から弾性変形可能に構成されている。即ち、自然状態から第２の固定部６５Ｂと第２の取付部６６Ｂの延出部９７との距離を縮めると距離を拡大する方向に弾性復帰力が生じるように構成されている。第２の位置調整機構９３は、このように構成される第２の固定部６５Ｂと第２の取付部６６Ｂとの距離を調整する構成をなしている。
【００４０】
第２の距離調整機構９３は、第３の固定部６５Ｂと第２の取付部６６Ｂとの距離を調整する構成をなしており、第２の固定部６５Ｂに形成された貫通孔８２及び第２の取付部６６Ｂの延出部９７に形成された貫通孔８４を貫通するねじ部材９３Ａと、このねじ部材９３Ａと螺合するナット９３Ｂと、第２コイルばね６３Ｂによって構成されている。即ち、ナット９３Ｂを締め付けることにより第２の固定部６５Ｂが変位し（即ち、撓み度合いが変化し）、第２の固定部６５Ｂと第２の取付部６６Ｂの延出部９７との距離が小さくなり、逆に緩めることにより第２の固定部６５Ｂと第１の取付部６６Ｂの先端部との距離が大きくなるようになっている。なお、第２距離調整機構９３も、ナット９３Ｂに対して操作がなされた場合にその操作速度を減速して保持部材としての基板４２に伝達する構成をなしており、減速機構の一例に相当する。
【００４１】
第１コイルばね６３Ａは、第１の固定部６５Ａと第１の取付部６６Ａとが離間する方向に、第１の固定部６６Ａ及び第１の取付部６６Ａを付勢するしており、この第１コイルばね６３Ａは第１の付勢手段の一例に相当している。また、第２コイルばね６３Ｂは、第２の固定部６５Ｂと第２の取付部６６Ｂとが離間する方向に第２の固定部６５Ｂ及び第２の取付部６６Ｂを付勢しており、この第２コイルばね６３Ｂは第２の付勢手段に相当している。
【００４２】
なお、本実施形態では、第１の固定部６５Ａが固定部９６に対して撓み変形可能に構成されており、当該第１の固定部６５Ａに形成された孔８７Ａ、８７Ｂを貫通するように配されるねじ部材（図示略）によって第１の固定部６５Ａが基板４２に固定されている。また同様に、第２の固定部６５Ｂが固定部９８に対して撓み変形可能に構成されており、当該第２の固定部６５Ｂに形成された孔８７Ｃ、８７Ｄを貫通するように配されるねじ部材（図示略）によって第２の固定部６５Ｂが基板４２に固定されている。
【００４３】
（平行移動機構）
さらに、調整機構５０には、図５に示すように、ガイド用光源からのガイド光が平行移動するように基板４２を変位させる平行移動機構７０（平行移動機構７０は平行移動手段の一例に相当する）を備えている。この平行移動機構７０は、上述の角度調整機構６０が搭載されるテーブル７９を備えており、このテーブル７９が取付対象部材８０の搭載面（水平面）に沿って移動可能に構成されている。さらに、このテーブルを一方側から付勢するばね部材７７Ａとばね部材７７Ａとは反対側から支持するねじ部材７４とを備えると共に、ばね部材７７Ａによる付勢方向と直交する方向に付勢するばね部材７８Ａとばね部材７８Ａとは反対側から支持するねじ部材７２とを備えている。
【００４４】
ねじ部材７２は、取付対象部材８０に固定されかつねじ溝が形成されたねじ支持部７１と螺合しており、ねじの締め付けによりばね部材７８Ａ側にスライドし、ねじを緩めることによりばね部材７８Ａとは反対側にスライドするようになっている。なお、ねじ部材７２とねじ支持部７１による螺合構造は、操作部に相当するねじ部材７２に対する操作速度を減速してテーブル７９に伝達する講師をなしており、減速機構の一例に相当する。
【００４５】
また、ねじ部材７４は、取付対象部材８０に固定されかつねじ溝が形成されたねじ支持部７３と螺合しており、ねじの締め付けによりばね部材７７Ａ側にスライドし、ねじを緩めることによりばね部材７７Ａとは反対側にスライドするようになっている。なお、ねじ部材７４とねじ支持部７３による螺合構造は、操作部に相当するねじ部材７４に対する操作速度を減速してテーブル７９に伝達する講師をなしており、減速機構の一例に相当する。
【００４６】
ばね部材７７Ａは、取付対象部材８０に固定されるばね支持部７７Ｂによって一方側が支持されており、他方側がテーブル７９に当接してこのテーブル７９をねじ部材７４側に付勢している。同様に、ばね部材７８Ａは、取付対象部材８０に固定されるばね支持部７８Ｂによって一方側が支持されており、他方側がテーブル７９に当接してこのテーブル７９をねじ部材７２側に付勢している。
【００４７】
図３、図５に示すように、テーブル７９は４つの孔７９Ａ〜７９Ｄが形成されており、この孔７９Ａ〜７９Ｄを貫通するねじ７６Ａ〜７６Ｄによって上方への抜け止めがなされている。ねじ７６Ａ〜７６Ｄはそれほど強い力でテーブル７９を締め付けておらず、ねじ７６Ａ〜ねじ７６Ｄの頭部とテーブル７９との間に隙間が形成されていてもよい。また、ねじ７６Ａ〜ねじ７６Ｄのそれぞれのねじ軸よりも孔７９Ａ〜７９Ｄのほうが一回り大きい径に構成されており、それぞれのねじ軸が孔７９Ａ〜７９Ｄの内部でスライド可能とされている。
【００４８】
以上のように、本実施形態の構成によれば、ガイド用光源を保持する保持部材を調整機構により変位させることができるため、ガイド光による照射位置を精度高く微調整しうる構成となる。また、操作部に対する操作速度を減速させて保持部材に伝達するため、微調整が行いやすくなる。
【００４９】
また、平行移動手段としての平行移動機構７０が設けられているため、ガイド用光源の移動によってガイド光を平行移動するため、ガイド用光源に対する操作とガイド光の移動とを対応付けやすく、ガイド用光源の微調整を行いやすくなる。
【００５０】
さらに、垂直平面に対する出射軸の角度を調整する角度調整手段としての角度調整機構を備えているため、大掛かりな機構を用いることなくコンパクトな構成にてガイド光を調整できるようになる。
【００５１】
また、ガイド用光源が保持部材の所定の搭載面に固定されており、角度調整手段が印字用レーザ光に対する搭載面の角度を調整するようにして角度調整が好適に実現されている。
【００５２】
さらに、角度調整機構は、保持部材に固定される第１の固定部と、第１の固定部と一体的に連結され、取付対象部材に取り付けられる第１の取付部と、第１の取付部に対する第１の固定部の相対位置を調整する第１の位置調整手段とを備えると共に、保持部材に対して第１の固定部とは別位置に固定され、第１の固定部とは独立して変位可能な第２の固定部と、第２の固定部に連結され、取付対象部材に取り付けられる第２の取付部と、第２の取付部に対する第２の固定部の相対位置を調整する第２の位置調整手段を備えている。従って、複雑な構成や大掛かりな構成を用いることなく簡易に角度調整できるようになる。
【００５３】
また、第１の固定部と第１の取付部は略コ字状に連結され、第２の固定部と第２の取付部は略コ字状に連結されており、第１の位置調整手段は、第１の固定部と第１の取付部との距離を調整する第１の距離調整手段からなり、第２の位置調整手段は、第２の固定部と第２の取付部との距離を調整する第２の距離調整手段からなる。従って、部品点数を削減し、より簡易な構成で適切に角度調整できるようになっている。
【００５４】
さらに、第１の固定部及び第１の取付部の少なくともいずれかを離間方向に付勢する第１の付勢手段と、同様に配される第２の付勢手段が設けられているため、ぐらつきなく安定的に角度調整できるようになる。
【００５５】
また、第１の固定部、第２の固定部、第１の取付部、及び第２の取付部は、板金加工によって一体的に形成されているため、部品点数を一層削減でき、かつ構成の簡易化、低コスト化を効果的に図ることができるようになっている。
【００５６】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２について図６を参照して説明する。
なお、図６は、実施形態２の角度調整構造の要部を示すものであり、図４の変形例を示すものである。なお、本実施形態のレーザ加工装置１は、実施形態１から第１コイルばね６３Ａ及び第２コイルばね６３Ｂを除いた点、及びナット９１Ｄ、９３Ｄを設けた点のみが異なっており、それ以外の構成は同一である。よって同一の部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略するものとする。
【００５７】
本実施形態での第１の距離調整手段としての第１距離調整機構９１は、第１の固定部６５Ａにおける第１の取付部６６Ａとは反対側の面を支持する第１固定部側支持部としてのねじ頭部９１Ｆと、第１の取付部６６Ａにおける第１の固定部６５Ａとは反対側の面を支持する第１取付部側支持部としてのナット９１Ｂとを備えている。そして、ねじ頭部９１Ｆ（第１固定部側支持部）とナット９１Ｂ（第１取付部側支持部）とを連結する第１連結部としてのねじ部９１Ｃが設けられている。ねじ頭部９１Ｆとねじ部９１Ｃは一体的にねじ部材９１Ａ（ボルト）を形成するものである。そして、ナット９１Ｂに対する操作、即ちナット９１の締め付け操作や緩め操作によってねじ頭部９１Ｆ（第１固定部側支持部）に対するナット９１Ｂ（第１取付部側支持部）の相対距離を調整可能とされている。具体的には、ナット９１Ｄを緩めた状態でナット９１Ｂを締め付けることにより、第１固定部６５Ａの撓み度合いが変化し、それに応じて基板４２の傾斜度合いも変化することとなる。ナット９１Ｂを緩めると、第１固定部６５Ａが第１の取付部６６Ａ側から離れるように弾性復帰し、それに応じて基板４２の傾斜度合いも変化する。適当な傾斜度合いとなった状態でナット９１Ｄを第１固定部６５Ａ側に締め付ければ安定的に固定されることとなる。
【００５８】
また、第２の距離調整手段としての第２距離調整機構９３は、第２の固定部６５Ｂにおける第２の取付部６６Ｂとは反対側の面を支持する第２固定部側支持部としてのねじ頭部９３Ｆと、第２の取付部６６Ｂにおける第２の固定部６６Ｂとは反対側の面を支持する第２取付部側支持部としてのナット９３Ｂとを備えている。また、ねじ頭部９３Ｆ（第２固定部側支持部）とナット９３Ｂ（第２取付部側支持部）とを連結する第２連結部としてのねじ部９３Ｃが設けられている。ねじ頭部９３Ｆとねじ部９３Ｃは一体的にねじ部材９３Ａ（ボルト）を形成するものである。そして、ナット９３Ｂに対する操作、即ちナット９３の締め付け操作や緩め操作によってねじ頭部９３Ｆ（第２固定部側支持部）に対するナット９３Ｂ（第２取付部側支持部）の相対距離を調整可能とされている。具体的には、ナット９３Ｄを緩めた状態でナット９３Ｂを締め付けることにより、第２固定部６５Ｂの撓み度合いが変化し、それに応じて基板４２の傾斜度合いも変化することとなる。ナット９３Ｂを緩めると、第２固定部６５Ｂが第２の取付部６６Ｂ側から離れるように弾性復帰し、それに応じて基板４２の傾斜度合いも変化する。適当な傾斜度合いとなった状態でナット９３Ｄを第２固定部６５Ｂ側に締め付ければ安定的に固定されることとなる。
【００５９】
また、第１連結部としてのねじ部９１Ｃには、第１固定部６５Ａをねじ頭部９１Ｆ（第１固定部側支持部）とは反対側の面から支持するナット９１Ｄ（第１反対側支持部）がねじ頭部９１Ｆ（第１固定部側支持部）に対して相対移動可能に取り付けられている。従って、調整後に第１固定部６５Ａが第１取付部６６Ａ側にぐらつきにくくなっている。
【００６０】
同様に、第２連結部としてのねじ部９３Ｃには、第２固定部６５Ｂをねじ頭部９３Ｆ（第２固定部側支持部）とは反対側の面から支持する第２反対側支持部としてのナット９３Ｄがねじ頭部９３Ｆ（第２固定部側支持部）に対して相対移動可能に取り付けられている。
【００６１】
本実施形態の構成によれば、撓み変形する第１の固定部６５Ａをねじ頭部９１Ｆ及びナット９１Ｄによって安定的に支持でき、同様に撓み変形する第２の固定部６５Ｂをねじ頭部９３Ｆ及びナット９３Ｄによってぐらつきなく安定的に支持できるようになる。
【００６２】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３について図７を参照して説明する。
実施形態３は、ガイド光投影装置４０の位置、及びハーフミラー２７を設けた点のみが実施形態１と異なり、それ以外は実施形態１と同一である。特にガイド光投影装置４０は実施形態１と同様の構成が用いられ、調整機構５０も実施形態１と同様の構成が用いられる。本実施形態では、ガイド光Ｌ２がハーフミラーによって反射されて印字用レーザ光Ｌ１と略同一の経路（即ち、ガルバノミラーに反射され、かつ収束レンズ２２を通過して被検出物体Ｗに至る経路）を通るように構成されている。
【００６３】
調整機構５０は、実施形態１と同様であり、角度調整機構６０による角度調整、或いは平行移動機構７０と同様のスライド機構１７０による角度調整により上記経路が微調整され、被検出物体Ｗに対するガイド光Ｌ２の照射位置も微調整されることとなる。なお、本実施形態では、テーブル７９の移動方向が水平ではないため平行移動機構７０とは異なる名称（スライド機構１７０）としているが、傾いている点のみが異なり、実施形態１の平行移動機構７０とスライド機構１７０の実質的な構造は同一である。
【００６４】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６５】
（１）上記各実施形態では、１対のガルバノミラー２１Ｘ、２１Ｙを備えたガルバノスキャニング方式のレーザ加工装置に適用したが、これに限らず、１つのガルバノミラーを備えたものや、回動可能に設けられたポリゴンミラーを備えたものであってもよい。また、ガルバノミラー等を備えず例えばマーキング装置本体と被印字物体とを相対的に平行移動させることで所定の印字パターンを印字するものであっても適用可能である。
【００６６】
（２）上記実施形態では、第１の取付部と第２の取付部とが一体的に構成されるものを例示したがこれらは別部材であってもよい。即ち第１の固定部と第１の取付部とによって１つの部品を構成し、第２の固定部と第２の取付部とによってこれとは異なる１つの部品を構成してもよい。
（３）本実施形態では、ガイド光投影装置がレーザ光源１０が収容されるケーシング１１０の外部に配置される例を示したが、ガイド光投影装置１１０は、レーザ光源が収容されるケーシング１１０の内部に配置されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態１に係るレーザ加工装置の全体構成図
【図２】図１のレーザ加工装置の概略断面図
【図３】調整機構を概略的に例示する断面図
【図４】角度調整機構の要部を概略的に例示する斜視図
【図５】平行移動機構を概略的に例示する平面図
【図６】実施形態２のレーザ加工装置における角度調整機構の要部を概略的に例示する斜視図
【図７】実施形態３のレーザ加工装置の全体構成図
【符号の説明】
【００６８】
１…レーザ加工装置
１０…印字用レーザ光源
２２…収束レンズ
４０…ガイド像投影装置
４１…可視光ＬＥＤチップ（ガイド用光源）
４２…基板（保持部材）
４２Ａ…基板面（搭載面）
５０…調整機構
６０…角度調整機構（角度調整手段）
６３Ａ…第１コイルばね（第１の付勢手段）
６３Ｂ…第２コイルばね（第２の付勢手段）
６５Ａ…第１の固定部
６５Ｂ…第２の固定部
６６Ａ…第１の取付部
６６Ｂ…第２の取付部
７０…平行移動機構（平行移動手段）
７２…ねじ部材（操作部）
７４…ねじ部材（操作部）
８０…取付対象部材
９１…第１の距離調整機構（第１の位置調整手段、第１の距離調整手段、減速機構）
９１Ｂ…ナット（操作部）
９３…第２の距離調整機構（第２の位置調整手段、第２の距離調整手段、減速機構）
９３Ｂ…ナット（操作部）
Ｌ１…印字用レーザ光
Ｌ２…ガイド光
Ｗ…被印字物体
【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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