(57)【要約】【課題】複合材を加工対象物としても熱影響を抑制できるレーザ加工装置を提供する。【解決手段】レーザ光Ｌを出力可能なレーザ出力部１１と、レーザ出力部１１からのレーザ光Ｌを走査する走査部（１２）と、走査部の走査に連動させてレーザ出力部１１からレーザ光Ｌを出力させる照射制御部（３、４）と、を備えるレーザ加工装置１０である。走査部は、被加工面２１の所望の加工ラインＬｐに対して、レーザ出力部１１から出力されたレーザ光Ｌの被加工面２１に対する照射を所定の間隔で行う間欠走査を、加工ラインＬｐ上の前回の照射位置Ｐｉと加工ラインＬｐ上の今回の照射位置Ｐｉとが重ならないように複数回繰り返す。【選択図】図４
2017109221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出力可能なレーザ出力部と、
前記レーザ出力部からのレーザ光を走査する走査部と、
前記走査部の走査に連動させて前記レーザ出力部からレーザ光を出力させる照射制御部と、を備え、
前記走査部は、被加工面の所望の加工ラインに対して、前記レーザ出力部から出力されたレーザ光の前記被加工面に対する照射を所定の間隔で行う間欠走査を、前記加工ライン上の前回の照射位置と前記加工ライン上の今回の照射位置とが重ならないように複数回繰り返すことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
基準クロックに基づきパルス発振したレーザ光を出力可能なレーザ出力部と、
前記基準クロックに合わせて前記レーザ出力部からのレーザ光を走査しつつ被加工面に集光する走査部と、
前記走査部での走査に連動させて前記レーザ出力部からレーザ光を出力させるトリガ信号を生成する照射制御部と、を備え、
前記走査部は、前記被加工面における所望の加工ラインに対して、前記レーザ出力部から出力されたレーザ光の前記被加工面での照射位置を所定の間隔で形成する間欠走査を複数回繰り返し、
前記照射制御部は、前記レーザ出力部から出力されたレーザ光を集光した前記被加工面での照射スポットの径寸法をωとするとともに前記間隔をＰとしてＰ＞ωを満たし、かつ連続する２つの前記間欠走査における前記被加工面での前記照射位置を異なるものとすべく前記基準クロックに関連付けて前記トリガ信号を生成することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
前記照射制御部は、前記間欠走査を複数回繰り返すことで、少なくとも一部を重複させた前記各照射スポットを連続して前記加工ライン上に整列させるべく前記トリガ信号を生成することを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記照射制御部は、連続する２つの前記間欠走査において、前記基準クロックの位相をずらす基準位相シフト部分を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記照射制御部は、連続する２つの前記間欠走査において、前記トリガ信号に連動した前記走査部の走査の位相をずらす走査位相シフト部分を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記レーザ出力部は、前記被加工面に直交する方向におけるレーザ光の集光位置を変更する集光位置変更部分を有することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記照射制御部は、複数回繰り返す前記間欠走査において、前記被加工面における前記加工ラインの加工による深さ寸法を段階的に大きくすべく、前記被加工面に直交する方向における前記レーザ出力部のレーザ光の集光位置を変更することを特徴とする請求項６に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
前記照射制御部は、複数回繰り返す前記間欠走査において、前記加工ライン上で隣接する２つの前記照射スポットが互いの径寸法の少なくとも１／４を重ねるものとすべく前記トリガ信号を生成することを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
前記走査部は、前記レーザ出力部からのレーザ光を前記被加工面における二次元方向に走査することを特徴とする請求項２から請求項８のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】
前記走査部は、前記レーザ出力部からのレーザ光を走査する偏向器と、走査されたレーザ光を前記被加工面に集光する結像光学系と、を有し、前記被加工面における主走査方向に移動可能とされていることを特徴とする請求項２から請求項９のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項１１】
前記レーザ出力部は、前記基準クロックに基づきレーザ光をパルス発振するレーザ発振器と、前記レーザ発振器からのレーザ光を平行光束とするコリメート光学系と、を有し、前記コリメート光学系を経て平行光束としたレーザ光を前記被加工面において前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って前記走査部へと出力することを特徴とする請求項１０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、レーザ光を用いて加工対象物としてのワーク等を加工するレーザ加工装置が知られている。
【０００３】
レーザ加工装置では、光源からのレーザ光を光走査手段により走査し、走査したレーザ光をワーク（加工対象物）へ集光して加工するものが知られている(例えば、特許文献１参照)。そのレーザ加工装置では、一対のガルバノミラーを用いて光走査手段を構成し、２次平面となるレーザ照射領域を形成することで、ワーク（加工対象物）を移動させることと比較して、加工速度を高めることができ、生産性を向上できる。
【０００４】
ところで、ワーク（加工対象物）では、レーザ光の照射に起因して熱影響が生じ得る。このため、上記したようなレーザ加工装置では、照射するレーザ光としてパルスレーザを用いることで、加工箇所の周辺の熱影響を抑制することが考えられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、レーザ加工装置では、パルスレーザを用いても、熱的特性が異なる材質で形成される複合材を加工対象物とする場合には、その加工箇所において熱影響が生じる場合がある。その複合材としては、例えば、基材に炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Ｃａｒｂｏｎ−Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ）やガラス繊維で強化されたエポキシ樹脂（ＧＦＲＰ：Ｇｌａｓｓ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ）を用いて、プリプレグと呼ばれるシートを積層し、熱プレス成形することで製造されるプリプレグシートがある。このようなプリプレグシートでは、繊維と樹脂との熱的特性が異なる材質で形成されるため、繊維を蒸発（分解）させる温度に対して樹脂を蒸発（分解）させる温度がかなり低くなるので、繊維の加工条件でパルスレーザを照射すると樹脂に熱影響が生じ得る。このように、レーザ加工装置では、複合材を加工対象物とすると、パルスレーザを用いても切断面の焦げ付きや積層膜の剥がれ等の熱影響が生じる場合があり、このような熱影響を抑制する観点から改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、複合材を加工対象物としても熱影響を抑制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】
【０００７】
請求項１に記載のレーザ加工装置は、レーザ光を出力可能なレーザ出力部と、前記レーザ出力部からのレーザ光を走査する走査部と、前記走査部の走査に連動させて前記レーザ出力部からレーザ光を出力させる照射制御部と、を備え、前記走査部は、被加工面の所望の加工ラインに対して、前記レーザ出力部から出力されたレーザ光の前記被加工面に対する照射を所定の間隔で行う間欠走査を、前記加工ライン上の前回の照射位置と前記加工ライン上の今回の照射位置とが重ならないように複数回繰り返すことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るレーザ加工装置では、複合材を加工対象物としても熱影響を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のレーザ加工装置の一実施形態のレーザ加工装置１０を示す説明図である。
【図２】レーザ加工装置１０のレーザ出力部１１のレーザ発振器３１を示す説明図である。
【図３】レーザ加工装置１０のワーク搬送部１３を示す説明図である。
【図４】レーザ加工装置１０の制御系の構成をブロック図で示す説明図である。
【図５】ワーク２０（加工対象物）に設定した各区画２４を示す説明図である。
【図６】一対のモニタカメラ８４、８５に加えて、モニタカメラ９７を設ける例を示す説明図である。
【図７】制御ＰＣ１（制御機構部１４）にて実行される加工処理内容を示すフローチャートである。
【図８】一例として、複数回繰り返す間欠走査によりスクライビング加工する様子を示す説明図である。
【図９】走査位相シフトを説明するための説明図である。
【図１０】基準位相シフトを説明するための説明図である。
【図１１】制御ＰＣ１（制御機構部１４）にて実行される間欠走査処理内容を示すフローチャートである。
【図１２】本発明のレーザ加工装置の一実施形態としての他の例のレーザ加工装置１０１を示す説明図である。
【図１３】一例として、複数回繰り返す間欠走査によりフルカット加工する様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係るレーザ加工装置の一例としての実施例１のレーザ加工装置１０を、図１から図１１を用いて説明する。なお、以下の説明では、ワーク２０（加工対象物）の表面等の被加工面２１に沿う一方向である主走査方向をＸ軸方向とし、被加工面２１に沿いつつ主走査方向（Ｘ軸方向）に直交する副走査方向をＹ軸方向とし、それらに直交する方向をＺ軸方向とする。
【００１１】
実施例１のレーザ加工装置１０は、複合材の一例としての複合材シートを加工対象物とし、その複合材シートにパルスレーザとしてのレーザ光Ｌを照射することで、スクライビング加工やフルカット加工する。その複合材シートとしては、例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）やガラス繊維で強化されたエポキシ樹脂（ＧＦＲＰ）を用いて形成されたプリプレグ呼ばれるシートを積層し、熱プレス成形することで製造されるプリプレグシートが挙げられる。また、複合材シートとしては、ガラス基板またはフィルム基材上にＩＴＯ膜や銅薄膜や銀薄膜等を成膜したものがあり、レーザ加工装置１０は、その膜のグル―ビング加工を行うことができる。さらに、レーザ加工装置１０は、他のパターニング加工や切削加工などの他の加工処理を行うことができる。
【００１２】
レーザ加工装置１０は、図１に示すように、レーザ出力部１１とレーザ走査部１２とワーク搬送部１３と制御機構部１４とを備える。レーザ加工装置１０では、レーザ出力部１１からレーザ光Ｌを出力し、そのレーザ光Ｌをレーザ走査部１２が走査しつつ加工対象物としてのワーク２０の被加工面２１に集光し、ワーク搬送部１３がレーザ走査部１２に対してワーク２０を副走査方向に搬送する。このレーザ加工装置１０では、制御機構部１４が、後述する記憶部７もしくは内蔵する内部メモリ１ａに記憶したプログラムに基づき、レーザ加工装置１０の動作すなわちレーザ出力部１１やレーザ走査部１２やワーク搬送部１３の動作を統括的に制御する。
【００１３】
そのレーザ出力部１１は、光源としてのレーザ発振器３１と、レーザ発振器３１から出力されるレーザ光Ｌのビーム径を拡大するビームエキスパンダ３２と、を有する。そのレーザ発振器３１は、制御機構部１４の後述するレーザドライバ部３（図４参照）により駆動制御され、レーザ走査部１２の後述するガルバノスキャナ７１による走査に連動して発光される。ここで、一般的に、パルス幅を短くすることで熱拡散距離が短くなり加工対象物への熱影響によるダメージの少ない加工ができることや、瞬間的に高いパルス強度（ｋＷレベル）のビームを照射することで例えば透明な材質のような光吸収が殆どない加工対象物であっても加工できることが知られている。このような観点から、レーザ発振器３１は、例えば、加工対象物（その基材）への熱影響によるダメージが少ない１００［ｎｓ］以下のパルス発振によるパルスファイバレーザを用いることができ、実施例１では、図２に示すＭＯＰＡ（Ｍａｓｔｅｒ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）というパルスファイバレーザを用いる。このレーザ発振器３１は、シード光を生成して複数段階に増幅するパルスエンジン部４１と、そこから出力されるレーザ光Ｌを導光する出力ファイバ４２と、そのレーザ光Ｌを略平行光束として出射する出力ヘッド部４３と、を備える。なお、実施例１では、レーザ発振器３１における出力ヘッド部４３のみをレーザ出力部１１に設けており、そのレーザ出力部１１とは異なる場所に出力ヘッド部４３に接続された出力ファイバ４２およびパルスエンジン部４１を設けている。
【００１４】
そのパルスエンジン部４１は、シードＬＤ４４をパルスジェネレータ４５でパルス発振させてシード光を生成するシード光生成部４６と、光ファイバ４７、励起ＬＤ４８およびカプラ４９を有するプリアンプ部５１と、光ファイバ５２、励起ＬＤ５３およびカプラ５４を有するメインアンプ部５５と、を備える。実施例１のシード光生成部４６では、シードＬＤ４４の波長を近赤外の１０６４［ｎｍ］とする。なお、シードＬＤ４４の波長は、第２高調波である５３２［ｎｍ］や第３高調波である３５５［ｎｍ］をはじめとして、加工対象物とするワーク２０の材質に応じて好適な波長を選択してもよい。また、レーザ発振器３１には、イットリウム・バナデート結晶からなるレーザ媒質に励起光を照射することでレーザ発振を生じさせるＹＶＯ４レーザ等の固体レーザを用いてもよい。
【００１５】
プリアンプ部５１では、コアに第１の希土類元素をドープしたダブルクラッド構造またはシングルクラッド構造の光ファイバ４７と、第１の希土類元素を励起可能な第１の励起光を放出可能な励起ＬＤ４８と、を用いる。また、メインアンプ部５５では、コアに第１および第２の希土類元素をドープしたダブルクラッド構造の光ファイバ５２と、第１および第２の希土類元素を励起可能な第２の励起光を放出可能な励起ＬＤ５３と、を用いる。これらの各アンプ部（５１、５５）では、励起ＬＤ（４８、５３）からの励起光の吸収により光ファイバ（４７、５２）の出力端および入射端に設置されるミラー間で反射を繰り返してレーザ発振に至る。
【００１６】
このレーザ発振器３１では、シード光生成部４６とプリアンプ部５１との間にアイソレータ５６を設け、シード光生成部４６で生成したシード光の戻り光が当該シード光生成部４６へ戻ることを抑制してそのシード光生成部４６を安定に動作させる。また、レーザ発振器３１では、プリアンプ部５１とメインアンプ部５５との間にアイソレータ５７を設け、プリアンプ部５１で増幅した光の戻り光が当該プリアンプ部５１へ戻ることを抑制してそのプリアンプ部５１を安定に動作させる。さらに、レーザ発振器３１では、アイソレータ５７とメインアンプ部５５との間に、プリアンプ部５１で発生した自然放出増幅（ＡＳＥ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ)光を除去するバンドパスフィルタ５８を設ける。これにより、パルスエンジン部４１では、シード光生成部４６で生成したシード光を、プリアンプ部５１およびメインアンプ部５５で段階的に増幅し、レーザ光Ｌとして出力する。
【００１７】
出力ファイバ４２は、パルスエンジン部４１から出力されたレーザ光Ｌを出力ヘッド部４３へと導光する。その出力ヘッド部４３は、出力ファイバ４２からのレーザ光Ｌを、コリメート光学系５９で略平行光束とし、その後にビーム拡大光学系６１で所定のビーム径に調整して出射する。このため、実施例１のレーザ出力部１１では、レーザ発振器３１から出力するレーザ光Ｌが略平行光束となる。出力ヘッド部４３では、コリメート光学系５９とビーム拡大光学系６１との間のアイソレータ６２を設け、コリメート光学系５９を経た光の戻り光がコリメート光学系５９へ戻ることを抑制している。
【００１８】
このレーザ出力部１１では、図１に示すように、レーザ発振器３１（その出力ヘッド部４３）から出力させたレーザ光Ｌを、反射ミラー３３、３４を経てビームエキスパンダ３２に進行させ、そのビームエキスパンダ３２を経たレーザ光Ｌを反射ミラー３５で反射してレーザ走査部１２に進行させる。そのビームエキスパンダ３２は、複数枚からなるレンズで構成し、レーザ発振器３１から出力されたレーザ光Ｌのビーム径を適宜拡大する。ビームエキスパンダ３２では、最もレーザ走査部１２（反射ミラー３５）側に位置するレンズ３６を光軸方向に移動可能とする。このレーザ出力部１１では、レンズ３６の位置を適宜調整することで、レーザ発振器３１から出力されてビームエキスパンダ３２でビーム径を拡大したレーザ光Ｌを、平行光束としてレーザ走査部１２に進行させるべく調整するフォーカシング機能を備える。これにより、レーザ出力部１１では、レンズ３６の位置を適宜調整することで、後述するようにレーザ走査部１２が主走査方向（Ｘ軸方向）のいずれの位置に存在する場合であっても、等しい状態（平行光束）のレーザ光Ｌを当該レーザ走査部１２に進行させる。また、レーザ出力部１１では、レンズ３６の位置を適宜調整することで、後述するレーザ走査部１２における加工対象物（被加工面２１）に対するその厚さ方向（Ｚ軸方向）でのレーザ光Ｌの集光位置を調整する。このため、レンズ３６（その移動のためのアクチュエータ）は、レーザ出力部１１における集光位置変更部分として機能する。
【００１９】
そのレーザ走査部１２は、レーザ出力部１１からのレーザ光Ｌを走査する偏向器としてのガルバノスキャナ７１と、その走査されたレーザ光Ｌをワーク２０（加工対象物）の被加工面２１に集光する結像光学系としてのｆθレンズ７２と、を備える。そのガルバノスキャナ７１は、Ｘ軸方向走査用のガルバノミラー７１ａと、それを駆動するステッピングモータ７１ｂと、Ｙ軸方向走査用のガルバノミラー７１ｃと、それを駆動するステッピングモータ７１ｄと、を有する。ガルバノスキャナ７１は、後述するガルバノスキャナ制御部４（図４参照）により、各ステッピングモータ（７１ｂ、７１ｄ）を介して両ガルバノミラー（７１ａ、７１ｃ）の回転姿勢が適宜調整されて、レーザ光ＬをＸ軸方向およびＹ軸方向に走査させる。ｆθレンズ７２は、ガルバノスキャナ７１で走査されたレーザ光Ｌを、ワーク２０（加工対象物）の表面、またはその基材上に形成された膜との界面等から所定深さだけオフセットしたワーク２０の内部（ワーク２０の表面から所定深さだけオフセットした箇所）となる被加工面２１に集光する。
【００２０】
このレーザ走査部１２では、レーザ出力部１１からのレーザ光Ｌを被加工面２１に集光しつつ走査することで、レーザ光Ｌを集光して形成した照射スポットＳで、被加工面２１における所定の加工領域Ａｐ内の全域に亘り走査できる。このため、レーザ走査部１２では、後述するようにガルバノスキャナ制御部４の制御下でガルバノスキャナ７１が駆動されることで、加工領域Ａｐに任意の形状を描くように各照射スポットＳを形成できる。このため、レーザ走査部１２は、走査部として機能する。
【００２１】
ここで、レーザ走査部１２による最大加工範囲は、ｆθレンズ７２の焦点距離をf、各ガルバノミラー（７１ａ、７１ｃ）の最大回転角度をθ（例えば±２０°）とすると、［Ｌ＝ｆ×θ］となる。ここで、最大加工範囲を広げようとしても、各ガルバノミラー（７１ａ、７１ｃ）の最大回転角度θを大きくすることには限度があるとともに、各ガルバノミラー（７１ａ、７１ｃ）の最大回転角度θを大きくするほど、ｆθレンズ７２による被加工面２１での集光が困難となる。また、各ステッピングモータ（７１ｂ、７１ｄ）のエンコーダパルス数をＳｐとすると、レーザ走査部１２の加工分解能σは［σ＝f×(２π／Ｓｐ)］となる。このため、ｆθレンズ７２の焦点距離を大きくするほど加工分解能σの低下を招くので、高精細な加工を行うことと加工可能な領域の大きさ（サイズ）とはトレードオフとなる。
【００２２】
そこで、レーザ加工装置１０では、ワーク２０（加工対象物）に対してレーザ走査部１２を移動させて、そのワーク２０の複数の位置に加工領域Ａｐを形成することで、大きなワーク２０であっても高精細な加工を可能とする。そのレーザ走査部１２は、主走査方向（Ｘ軸方向）に移動可能なキャリッジ７３に搭載する。キャリッジ７３は、主走査方向に延びるリニアガイド７４（図３参照）で主走査方向に移動可能に支持し、駆動プーリ７５ａと従動プーリ７５ｂとに掛け渡したタイミングベルト７５に取り付ける。このキャリッジ７３は、後述するガルバノスキャナ制御部４（図４参照）により、駆動プーリ７５ａに接続したステッピングモータ７６を駆動することで、タイミングベルト７５が移動してリニアガイド７４に沿って主走査方向（Ｘ軸方向）へ移動される。レーザ走査部１２では、キャリッジ７３の移動方向に沿ってリニアエンコーダ７７を設け、そこからの出力信号（アドレス信号）に基づきキャリッジ７３の主走査方向での位置を検出する。また、レーザ走査部１２では、レーザ走査部１２が形成する加工領域Ａｐを撮像可能としたモニタカメラ７８を、キャリッジ７３に設ける。このモニタカメラ７８は、キャリッジ７３上でレーザ走査部１２と共に移動することで、レーザ走査部１２が形成する加工領域Ａｐの画像を常に取得でき、取得した加工領域Ａｐの画像を後述する制御ＰＣ１へと出力する。なお、実施例１では、上述したタイミングベルト７５を用いてキャリッジ７３を移動させているが、主走査方向（Ｘ軸方向）に移動させるものであれば他の構成でもよく、実施例１に限定されない。その加工領域Ａｐが形成されるワーク２０（加工対象物）は、ワーク搬送部１３により搬送される。
【００２３】
そのワーク搬送部１３は、加工対象物としてのワーク２０を副走査方向に移動させるもので、搬送ローラ対８１を備える。その搬送ローラ対８１は、駆動ローラ８１ａと従動ローラ８１ｂとを有し、その駆動ローラ８１ａにタイミングベルト８２を介して接続したパルスモータ８３が後述する副走査位置制御部６により駆動されて、従動ローラ８１ｂとの間に挟むワーク２０を副走査方向（Ｙ軸方向）に搬送する。このため、ワーク搬送部１３は、キャリッジ７３に搭載されて主走査方向（Ｘ軸方向）に移動可能なレーザ走査部１２が形成する加工領域Ａｐに、ワーク２０における被加工部分を適宜送り込める。このワーク搬送部１３では、ワーク２０の主走査方向で見た両端付近を撮像する一対のモニタカメラ８４、８５が設けられる。このモニタカメラ８４、８５は、ワーク２０の表面に設けられたアライメントマーク２２を撮像するもので、取得した画像を後述する制御ＰＣ１（副走査位置制御部６）に出力する。そのアライメントマーク２２は、ワーク２０の副走査方向での位置決めのために設けるもので、実施例１では、丸形状を呈し、後述するように設定される各区画２４の副走査方向で見た位置に合わせて形成される。
【００２４】
このワーク搬送部１３の一構成例を、図３を用いて説明する。ワーク搬送部１３では、ロール状に巻かれたワーク２０がスプール軸８６に支持され、そこから入口ガイド板８７に沿って引き出された箇所が搬送ローラ対８１のニップに挟まれて巻き出されることで、加工テーブル８８上に配される。その加工テーブル８８では、その裏面に設けた空洞部８９に通じる無数の細孔が形成され、その空洞部８９の空気をポンプ９１が吸い出してワーク２０（その配された被加工部分）を吸着し固定することで、ワーク２０（被加工部分）の平面性を確保する。その加工テーブル８８上では、ワーク２０（被加工部分）に形成された加工領域Ａｐ毎にレーザ走査部１２からのレーザ光Ｌが照射されて適宜加工される。その後、ワーク２０（被加工部分）は、表面に付着した加工塵を一対のクリーンローラ９２によって取り除かれて巻取軸９３に巻き取られる。その両クリーンローラ９２では、吸着した加工塵が粘着ローラ９４に転写されて回収される。
【００２５】
なお、実施例１では、スプール軸８６に巻かれたロールからワーク２０を巻き出して巻取軸９３にロール状に巻き取るロールｔｏロール方式としているが、巻き出して加工したワーク２０をカットシートとして排出するロールｔｏシート方式を採用してもよい。その場合には、一対のクリーンローラ９２を経たワーク２０（被加工部分）を所定の大きさ（サイズ）に裁断し、そのシート状となったワーク２０（被加工部分）をトレイ９５で回収する。また、加工前からシート状とされたワーク２０を加工対象物とする場合には、手差し口９６から挿入して搬送ローラ対８１で搬送することで、上記したロール状のワーク２０と同様に加工できる。このワーク搬送部１３は、レーザ出力部１１およびレーザ走査部１２とともに制御機構部１４により制御される。
【００２６】
その制御機構部１４は、図４に示すように、制御ＰＣ１と操作部２とレーザドライバ部３とガルバノスキャナ制御部４と主走査位置制御部５と副走査位置制御部６と記憶部７とを備える。その制御ＰＣ１は、上記した各部に接続されており、記憶部７もしくは内蔵する内部メモリ１ａに記憶したプログラムに基づき、各部のステータス（動作状況）を管理し、加工シーケンス（各部が実行する各工程）を制御する。また、制御ＰＣ１は、入出力端子やネット回線を経て、加工パターンを構成する線分要素（加工ラインＬｐ（図８参照））のデータ（線分始点座標と線分終点座標）や、各部における補正データを取得でき、そのデータを記憶部７や内部メモリ１ａに適宜記憶する。その制御ＰＣ１には、レーザ走査部１２のモニタカメラ７８や、ワーク搬送部１３の一対のモニタカメラ８４、８５が接続され、それらが取得した画像が適宜入力される。操作部２は、レーザ加工装置１０の動作の開始および停止、各部の設定等の操作を可能とする。
【００２７】
レーザドライバ部３は、レーザ走査部１２（そのガルバノスキャナ７１）によるレーザ光Ｌの走査に連動して、レーザ出力部１１のレーザ発振器３１の発光を制御する。このレーザドライバ部３は、レーザ出力部１１のレーザ発振器３１のパルスジェネレータ４５（図２参照）が出力する基準クロックＰＣＬＫを、ガルバノスキャナ制御部４に出力する。レーザドライバ部３は、ガルバノスキャナ制御部４から入力される後述するトリガ信号Ｓｔ（図９参照）に応じてレーザ出力部１１からレーザ光Ｌを出力させることで、その出力を走査に連動させる。このレーザドライバ部３は、入力されている（ＯＮ状態）間は、レーザ発振器３１でのパルス発振に基づくレーザ光Ｌをレーザ出力部１１から出力させる。また、レーザドライバ部３は、アクチュエータを介してレーザ出力部１１のビームエキスパンダ３２のレンズ３６の位置を調整することで、ｆθレンズ７２を経たレーザ光Ｌの結像位置を調整する。
【００２８】
ガルバノスキャナ制御部４は、レーザ出力部１１からのレーザ光Ｌの出力に同期させてガルバノスキャナ７１による走査を行う、すなわち各ガルバノミラー（７１ａ、７１ｃ）の回転姿勢を変化させる。このガルバノスキャナ制御部４は、レーザドライバ部３から入力される基準クロックＰＣＬＫに同期させて走査信号Ｓｓを生成し、その走査信号Ｓｓを各ステッピングモータ（７１ｂ、７１ｄ）に出力して各ガルバノミラー（７１ａ、７１ｃ）を駆動することで、ガルバノスキャナ７１を動作させる。その走査信号Ｓｓは、加工パターンを構成する線分要素（加工ラインＬｐ）のデータ（線分始点座標から線分終点座標まで）に応じて、各ガルバノミラー（７１ａ、７１ｃ）のレーザ光Ｌに対する傾斜角度をＸ軸方向またはＹ軸方向に対応する方向へ変化させるもので、走査開始回転角から走査終了回転角まで走査させる。また、ガルバノスキャナ制御部４は、走査信号Ｓｓに同期させたトリガ信号Ｓｔを生成してレーザドライバ部３に出力する。このため、ガルバノスキャナ制御部４は、レーザドライバ部３と協働して照射制御部として機能する。
【００２９】
主走査位置制御部５は、レーザ走査部１２の主走査方向（Ｘ軸方向）を調整することで、ワーク２０（加工対象物）に対してレーザ走査部１２が形成する加工領域Ａｐの主走査方向（Ｘ軸方向）での位置を調整する。この主走査位置制御部５は、ステッピングモータ７６の駆動を制御して、そこに接続された駆動プーリ７５ａを介してタイミングベルト７５を移動させて、レーザ走査部１２が搭載されたキャリッジ７３をリニアガイド７４に沿って主走査方向（Ｘ軸方向）へ移動させる。
【００３０】
副走査位置制御部６は、ワーク搬送部１３を介してワーク２０（加工対象物）の副走査方向（Ｙ軸方向）を調整することで、ワーク２０に対してレーザ走査部１２が形成する加工領域Ａｐの副走査方向（Ｙ軸方向）での位置を調整する。この副走査位置制御部６は、パルスモータ８３の駆動を制御して、そこに接続されたタイミングベルト８２を介して駆動ローラ８１ａを回転させて、搬送ローラ対８１で挟んだワーク２０を副走査方向（Ｙ軸方向）に停止目標位置まで移動させる。その停止目標位置は、ワーク２０における被加工部分を、レーザ走査部１２が形成する加工領域Ａｐに合致させる位置とする。このとき、副走査位置制御部６は、パルスモータ８３によってワーク２０を微小量ずつ副走査方向へステップ送りしながら、一対のモニタカメラ８４、８５からのワーク２０の画像データを順次取り込む。そして、副走査位置制御部６は、パターンマッチング処理等によりワーク２０に設けられたアライメントマーク２２を検出し、その位置から停止目標位置であるか否かを判断する。加えて、副走査位置制御部６は、ポンプ９１（図３参照）を適宜駆動することで、ワーク２０（その被加工部分）を加工テーブル８８に固定させるとともにその固定を解除する。
【００３１】
次に、レーザ走査部１２による加工領域Ａｐの設定と、それに応じてワーク２０（加工対象物）の被加工領域２３を分割して設定した各区画２４（ピース）の設定と、について説明する。実施例１では、位置精度５μｍ以下の高い加工分解能を実現すべく加工領域Ａｐのサイズを１５０［ｍｍ］×１５０［ｍｍ］に設定する。これに対して、例えば、ワーク２０における被加工領域２３が４５０［ｍｍ］（主走査方向）×６００［ｍｍ］（副走査方向）であると、図５に示すように、その被加工領域２３を主走査方向に３分割しかつ副走査方向に４分割して合計１２個の区画２４を設定し、その１つに加工領域Ａｐを合致させての加工を１２回繰り返すことで、被加工領域２３の全域に加工処理できる。レーザ加工装置１０では、キャリッジ７３に搭載したレーザ走査部１２を主走査方向に適宜移動して、同一の副走査方向位置で主走査方向に並ぶ３つの区画２４（被加工部分）の加工を順次行い、その３つの区画２４の加工が終了するとワーク２０を副走査方向に適宜移動して、副走査方向で隣接する次の３つの区画２４（次の被加工部分）の加工を上記したように順次行うことを繰り返す。
【００３２】
このとき、レーザ加工装置１０では、キャリッジ７３（レーザ走査部１２）を、所定位置（ホームポジション）から主走査方向に並ぶ３つの区画２４に適合する第１の停止目標位置、第２の停止目標位置、第３の停止目標位置へと主走査方向の一方側へと順次移動して３つの区画２４の加工を行い、その３つの加工が終了すると所定位置に戻る動作を繰り返す。また、レーザ加工装置１０では、キャリッジ７３の上記した動作が一度終了する度に、副走査方向に並ぶ４つの区画２４の間隔に適合する移動量（上記した例では１５０［ｍｍ］）だけ、ワーク２０を副走査方向に移動する動作を繰り返す。レーザ加工装置１０は、キャリッジ７３の上記した動作およびその後のワーク２０の上記した動作を４回繰り返すことで、上記した例の被加工領域２３の各区画２４に対して図中で各区画２４内に示す１から１２の順序で順次加工を行い、当該被加工領域２３を全域に亘り加工できる。
【００３３】
なお、実施例１では、スプール軸８６に巻かれたロールからワーク２０を巻き出して巻取軸９３にロール状に巻き取るロールｔｏロール方式としているので（図３参照）、被加工領域２３の副走査方向で見た範囲がワーク２０の長さ寸法の略全域に亘り設定される。このため、レーザ加工装置１０は、キャリッジ７３の上記した動作およびその後のワーク２０の上記した動作を、ワーク２０におけるロールエンド（ロール状に巻き取られたワーク２０の後端部）に至るまで行う。これにより、レーザ加工装置１０は、ロール状に巻き取られたワーク２０に設定された被加工領域２３を全域に亘り加工できる。
【００３４】
ここで、ワーク２０（加工対象物）の被加工領域２３では、各線分要素（加工ラインＬｐ）で構成される加工パターンが、レーザ走査部１２に設定された加工領域Ａｐのサイズ内で完結するものであれば、各区画２４を独立して設定する。しかしながら、加工パターンが加工領域Ａｐのサイズよりも大きい場合には複数の区画２４を跨ぐため、そのうちの隣接する２つの区画２４に加工位置のずれが生じると加工パターンを正確に形成できない。このような場合、主走査方向および副走査方向で隣接する２つの区画２４の一部が重複するように各区画２４を設定する（図６参照）とともに、各区画２４の加工を開始する度に加工領域Ａｐにおける加工パターン（そのデータ）の位置を先に加工した区画２４の加工パターンに合わせる位置補正を行う。
【００３５】
ここで、レーザ加工装置１０では、キャリッジ７３の停止位置およびワーク２０の停止位置の停止目標位置からのずれや、ワーク２０の主走査方向および副走査方向に対する傾きにより、被加工領域２３（その各区画２４）に対する加工パターンのずれが生じる。また、レーザ加工装置１０では、キャリッジ７３において、リニアガイド７４の真直性等に起因して傾きが生じることで、主走査方向での位置毎に姿勢誤差が生じる。キャリッジ７３の停止目標位置からのずれに対しては、リニアエンコーダ７７からのアドレス信号から停止目標位置との差分を検出し、その差分からＸＹ座標のオフセット量を求める。また、ワーク２０の停止目標位置からのずれや傾きに対しては、一対のモニタカメラ８４、８５からの画像データから基準位置とアライメントマーク２２との差分を検出し、その差分からＸＹ座標のオフセット量を求める。さらに、キャリッジ７３の姿勢誤差に対しては、キャリッジ７３に設けたモニタカメラ７８からの画像データに基づき、主走査方向での各停止目標位置における基準姿勢との差分を検出し、その差分からＸＹ座標のオフセット量を求める。このキャリッジ７３の姿勢誤差に対するオフセット量は、予め求めて微調整用のテーブルデータを作成してもよく、加工する度に求めるものであってもよい。そして、レーザ加工装置１０では、制御機構部１４が上記した各オフセット量を組み合わせてオフセット量を算出し、それを用いて加工データのＸＹ座標をオフセットすることで補正を行う。この補正により、レーザ加工装置１０では、キャリッジ７３およびワーク２０の停止目標位置ズレに加え、キャリッジ７３の姿勢誤差に伴う加工位置ズレも補正して、高い加工精度を実現できる。なお、実施例１では、キャリッジ７３の姿勢誤差に対してキャリッジ７３に設けたモニタカメラ７８の画像データを用いているが、加工後のワーク２０における加工パターンの位置を取得するものでもよく、実施例１の構成に限定されない。
【００３６】
なお、ワーク２０に設けた各アライメントマーク２２では、スクリーン印刷精度に応じてずれが生じるので、このずれの影響も併せて補正することが望ましい。その場合、例えば、図６に示すように、一対のモニタカメラ８４、８５に加えて、モニタカメラ９７を設けることで対応できる。そのモニタカメラ９７は、主走査方向で対を為すモニタカメラ８４、８５の一方（この例では８４）と、主走査方向で等しい位置でかつワーク２０の移動方向となる副走査方向に変位した位置に設ける。そして、ワーク２０の移動前のアライメントマーク２２の画像をモニタカメラ８４で取得するとともにワーク２０の移動後の同一のアライメントマーク２２の画像をモニタカメラ９７で取得する。また、副走査方向で対を為すモニタカメラ８４、９７の間隔とそれぞれで取得した画像からアライメントマーク２２の移動距離および方向を求め、その移動距離および方向とワーク搬送部１３によるワーク２０の移動量とからアライメントマーク２２の位置ずれ（大きさおよび方向）を求める。このアライメントマーク２２の位置ずれも併せて補正することで、アライメントマーク２２のスクリーン印刷精度に起因する誤差の影響を無くすことができる。
【００３７】
次に、レーザ加工装置１０において、制御機構部１４の制御ＰＣ１の制御下でワーク２０（加工対象物）を加工する加工処理について、図７を用いて説明する。その図７は、実施例１における制御ＰＣ１（制御機構部１４）にて実行される加工処理（加工方法）を示すフローチャートである。この加工処理は、制御ＰＣ１の内部メモリ１ａもしくは記憶部７に記憶されたプログラムに基づいて制御ＰＣ１が実行する。以下では、この図７のフローチャートの各ステップ（各工程）について説明する。この図７のフローチャートは、レーザ加工装置１０において加工を開始する旨の操作が為されることにより開始される。
【００３８】
ステップＳ１では、ワーク２０を副走査方向に移動させて、ステップＳ２へ進む。このステップＳ１では、副走査位置制御部６を介してパルスモータ８３を制御することで、ワーク搬送部１３によりワーク２０を副走査方向に移動させる。
【００３９】
ステップＳ２では、ステップＳ１でのワーク２０の移動に続き、ワーク２０を副走査方向で位置決めして、ステップＳ３へ進む。このステップＳ２では、副走査方向に移動するワーク２０のアライメントマーク２２を一対のモニタカメラ８４、８５で取得し、それに基づき求めたアライメントマーク２２の位置から停止目標位置までのワーク２０の移動量を算出する。そして、ステップＳ２では、副走査位置制御部６を介してパルスモータ８３を制御することで、ワーク搬送部１３によりワーク２０を副走査方向での停止目標位置で停止させ、ワーク２０における被加工部分を加工テーブル８８上に位置させる。
【００４０】
ステップＳ３では、ステップＳ２でのワーク２０の位置決めに続き、ワーク２０を固定して、ステップＳ４へ進む。このステップＳ３では、副走査位置制御部６を介してワーク搬送部１３のポンプ９１を駆動して空洞部８９の空気を吸い出すことで、加工テーブル８８（その表面）にワーク２０（被加工部分）を吸着させて固定する。
【００４１】
ステップＳ４では、ステップＳ３でのワーク２０の固定に続き、変数Ｎを０（Ｎ＝０）として、ステップＳ５へ進む。この変数Ｎは、加工を行った回数をカウントするために用いるもので、ステップＳ４では加工を行っていないので当該変数Ｎを０とする。変数Ｎは、加工している区画２４を特定するための番号として機能する。
【００４２】
ステップＳ５では、ステップＳ４での変数Ｎを０とすること、あるいは、ステップＳ１３でのワーク２０の固定に続き、キャリッジ７３の位置をイニシャライズして、ステップＳ６へ進む。このステップＳ５では、主走査位置制御部５を介してステッピングモータ７６を制御し、待機位置に待機しているキャリッジ７３を主走査方向でレーザ出力部１１から離れる向きへと移動させて所定位置で停止させることで、キャリッジ７３（レーザ走査部１２）の主走査方向での位置をイニシャライズ（初期化）する。このとき、制御ＰＣ１は、所定位置で停止したキャリッジ７３の主走査方向での位置をリニアエンコーダ７７からのアドレス信号から検出し、その実際にキャリッジ７３が停止した位置と管理している所定位置との差分を求めてオフセット値とし、以降のキャリッジ７３の主走査方向での位置制御に用いる。
【００４３】
ステップＳ６では、ステップＳ５でのキャリッジ７３の位置のイニシャライズ、あるいは、ステップＳ９での変数Ｎが変数Ｎｘの公倍数ではないとの判断に続き、Ｎ＋１を新たな変数Ｎとして、ステップＳ７へ進む。このステップＳ６では、以降のステップでこれより以前に加工を行った区画２４の次の順序の区画２４の加工を行うので、変数Ｎ（その現状の値）に１を加算して新たな変数Ｎ（Ｎ＝Ｎ＋１）としてステップＳ７に進む。
【００４４】
ステップＳ７では、ステップＳ６でのＮ＋１を新たな変数Ｎとすることに続き、対応する区画２４に適合する位置へとキャリッジ７３を移動させて、ステップＳ８へ進む。このステップＳ７では、主走査位置制御部５を介してステッピングモータ７６を制御し、主走査方向で見て変数Ｎの順序とされた区画２４に適合する位置へと、キャリッジ７３（レーザ走査部１２）を移動させる。
【００４５】
ステップＳ８では、ステップＳ７でのキャリッジ７３の移動に続き、加工領域Ａｐの加工を行い、ステップＳ９へ進む。このステップＳ８では、対応する区画２４における加工パターン（そのデータ）を取得し、その加工パターンに応じて、ガルバノスキャナ制御部４を介してレーザ走査部１２（そのガルバノスキャナ７１）によるレーザ光Ｌの走査を行うとともに、レーザドライバ部３を介してレーザ出力部１１からレーザ光Ｌを出力させる。このとき、取得した加工パターン（そのデータ）を、上記したように各オフセット量を組み合わせて算出したオフセット量を用いて加工データのＸＹ座標をオフセットする。このステップＳ８で加工領域Ａｐを加工することで、対応する区画２４の加工が終了する。
【００４６】
ステップＳ９では、ステップＳ８での加工領域Ａｐの加工に続き、変数Ｎが変数Ｎｘの公倍数であるか否かを判断し、Ｙｅｓの場合はステップＳ１０へ進み、Ｎｏの場合はステップＳ６へ戻る。その変数Ｎｘは、加工対象物とするワーク２０（その被加工領域２３）に設定した各区画２４における主走査方向に並べられた数を示し、上記した図５の例ではＮｘ＝３となる。
【００４７】
ステップＳ１０では、ステップＳ９での変数Ｎが変数Ｎｘの公倍数であるとの判断に続き、ワーク２０がロールエンドであるか否かを判断し、Ｙｅｓの場合はこの加工処理を終了し、Ｎｏの場合はステップＳ１１へ進む。このステップＳ１０では、ワーク２０がロールエンドであるか否か、すなわちステップＳ８で最後に加工した箇所がロール状に巻き取られたワーク２０の後端部であるか否かを判断する。このロールエンドであるか否かの判断は、例えば、一対のモニタカメラ８４、８５からのワーク２０の画像データに基づき行うことのように、公知の技術を用いることができる。
【００４８】
ステップＳ１１では、ステップＳ１０でのロールエンドではないとの判断に続き、ワーク２０を副走査方向に移動させて、ステップＳ１２へ進む。このステップＳ１１では、副走査位置制御部６を介してワーク搬送部１３のポンプ９１を駆動して空洞部８９に大気圧を導入することでワーク２０（被加工部分）の固定を解除し、副走査位置制御部６を介してパルスモータ８３を制御することでワーク搬送部１３によりワーク２０を副走査方向に移動させる。
【００４９】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１でのワーク２０の移動に続き、ワーク２０を副走査方向で位置決めして、ステップＳ１３へ進む。このステップＳ１２は、ステップＳ２と同様に、ワーク搬送部１３によりワーク２０を副走査方向での停止目標位置で停止させる。
【００５０】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２でのワーク２０の位置決めに続き、ワーク２０を固定して、ステップＳ５へ戻る。このステップＳ１３では、ステップＳ３と同様に、加工テーブル８８（表面）にワーク２０（被加工部分）を吸着させて固定する。
【００５１】
レーザ加工装置１０では、加工を開始すると、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３へと進んでワーク２０における被加工部分を加工テーブル８８上に固定し、ステップＳ４→Ｓ５→Ｓ６→Ｓ７へと進んで１番目に加工する区画２４に対応する位置にキャリッジ７３を移動する。その後、ステップＳ８へと進んでレーザ走査部１２での走査により加工領域Ａｐの加工を行うことで、１番目の区画２４を加工する。その後、ステップＳ９→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８へと進んで、キャリッジ７３を２番目に加工する区画２４に対応する位置に移動し、その２番目の区画２４をレーザ走査部１２での走査により加工し、これを当該ワーク２０の被加工領域２３で主走査方向に設定された区画２４の数（変数Ｎｘ）に至るまで繰り返す。その後、その区画２４の数（変数Ｎｘ）に至ると、ステップＳ１０→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３へと進んでワーク２０における次の被加工部分（次の副走査方向での停止目標位置）を加工テーブル８８上に固定し、その被加工部分に対して上記した動作を繰り返す。そして、上記した動作を繰り返すことで、ワーク２０がロールエンドとなると、ステップＳ１０へと進んで加工処理を終了する。これにより、レーザ加工装置１０では、加工対象物とするワーク２０の被加工領域２３の全域に亘り加工できる。
【００５２】
なお、巻き出して加工したワーク２０をカットシートとして排出する場合（ロールｔｏシート方式）には、ステップＳ９で変数Ｎが変数Ｎｘの公倍数であるとの判断した後に定められた被加工領域２３全体の加工処理が完了したか否かを判断する。そして、被加工領域２３全体の加工処理が完了していない場合にはステップＳ１１からステップＳ１３と同様の工程を経てステップＳ５に戻る。また、被加工領域２３全体の加工処理が完了した場合には、ワーク２０を所定の大きさ（サイズ）で裁断した後に、ステップＳ１０と同様にロールエンドか否かを判断し、ロールエンドの場合には加工処理を終了し、ロールエンドではない場合にはステップＳ１に戻る。また、シート状とされたワーク２０を加工対象物とする場合には、ステップＳ９で変数Ｎが変数Ｎｘの公倍数であるとの判断した後に、加工処理を終了する。
【００５３】
次に、実施例１のレーザ加工装置１０における加工領域Ａｐの加工（上記したステップＳ８）において、加工パターンを構成する線分要素（加工ラインＬｐ（線分始点座標から線分終点座標まで））を加工する際の動作について説明する。その加工パターンは、複数の線分要素である加工ラインＬｐが組み合わされて構成される。
【００５４】
先ず、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）は、高い強度と軽さを併せ持つため、航空機の翼や自動車のフレーム等のように産業用途が拡大しており、それを用いたプリプレグシートの精密な加工が求められている。その精密な加工のために、パルスレーザを用いることが考えられるが、ＣＦＲＰプリプレグシートでは、炭素繊維が蒸発する温度が３０００［℃］以上であるのに対し、樹脂が分解する温度はせいぜい４００［℃］であるため、炭素繊維の加工条件でパルスレーザを照射すると樹脂に熱影響が生じ得る。このことは、ガラス繊維で強化されたエポキシ樹脂（ＧＦＲＰ）のプリプレグシートや、その他の複合材シートや複合材であっても同様であり、熱影響により例えば、切断面の焦げ付き、積層膜の剥がれ等が生じるおそれがある。
【００５５】
そこで、パルスレーザの出力を抑制しつつそのパルスレーザにおける照射時間（パルス発振）を小さくし、照射位置Ｐｉ（照射スポットＳの中心位置）をずらしながらレーザ光Ｌの間欠的な照射で加工する走査を繰返すことで、熱影響を抑制することが考えられる。しかしながら、被加工面２１での照射スポットＳ（図８参照）が重なると、短い照射時間としても熱影響が発生してしまう。ここで、パルス発振を小さくすると、加工対象物（ワーク２０）に対するレーザ光Ｌの照射位置Ｐｉの移動を高速にとする必要があり、例えば、加工対象物（ワーク２０）を移動させる方式では限界がある。
【００５６】
このことを鑑みて、レーザ加工装置１０では、レーザ走査部１２（そのガルバノスキャナ７１）でレーザ光Ｌの走査を行うことで、照射位置Ｐｉをずらすことを可能とする。そして、レーザ加工装置１０では、図８に示すように、間欠的に照射するレーザ光Ｌの被加工面２１での照射位置Ｐｉをずらして間隔Ｐ［ｍｍ］を置きつつ線分要素である加工ラインＬｐの線分始点座標から線分終点座標までを走査する間欠走査を複数回繰り返して行う。また、レーザ加工装置１０では、被加工面２１での照射スポットＳの径寸法をω［ｍｍ］とすると、Ｐ＞ωを満たし、かつ連続する２つの間欠走査における被加工面２１での各照射位置Ｐｉを異なるものとする。ここで、レーザ走査部１２（ガルバノスキャナ７１）によるレーザ光Ｌの走査速度をＶ［ｍｍ／ｓ］とし、レーザ出力部１１（そのレーザ発振器３１）におけるパルスすなわち出射のタイミングを示す周波数をＦ［Ｈｚ］とすると、間隔ＰがＶ／Ｆ（Ｐ＝Ｖ／Ｆ）となる。このため、レーザ光Ｌの走査速度と、レーザ出力部１１（レーザ光Ｌ）のパルスと、を適宜設定することで間隔Ｐを調整できる。また、照射スポットＳの径寸法ωは、レーザ出力部１１（そのビームエキスパンダ３２）と、レーザ走査部１２（そのｆθレンズ７２）と、を適宜設定することで調整できる。
【００５７】
加えて、レーザ加工装置１０では、間欠走査を複数回繰り返すことにより、加工ラインＬｐの全域（線分始点座標から線分終点座標まで）において、隣接する照射スポットＳと少なくとも一部を重複させることで、全ての照射スポットＳを連続して整列させる（図８の間欠走査Ｓｉ６参照）。また、レーザ加工装置１０では、間欠走査を複数回繰り返して全ての照射スポットＳを連続して整列させた際、加工ラインＬｐ上で隣接する２つの照射スポットＳが互いの径寸法ωの少なくとも１／４を重ねるものとする（図８の間欠走査Ｓｉ６参照）。さらに、レーザ加工装置１０では、複数回繰り返す間欠走査において、被加工面２１に直交する方向におけるレーザ光Ｌの集光位置を変更することで、被加工面２１における加工ラインＬｐの加工による深さ寸法を段階的に大きくする。その一例を用いてスクライビング加工する様子を図８に示す。その図８では、後述する各間欠走査Ｓｉｎにおいて、左側に被加工面２１をＺ軸方向で正面視した様子を示し、右側に加工ラインＬｐの中心線に沿って得られたＺ軸方向に直交する断面を示す。
【００５８】
図８の例では、６回の間欠走査を繰り返し行うことで加工ラインＬｐのスクライビング加工を終了する（全ての照射スポットＳを連続して整列させる）。その図８では、１回目から６回目までの各間欠走査に符号Ｓｉｎ（ｎは順番を示す１から６の整数）を付している。この例では、照射スポットＳの径寸法ωを３０［μｍ］とし、各間欠走査における被加工面２１での各照射位置Ｐｉの間隔Ｐ（ショットピッチ）を６９［μｍ］とする。また、この例では、最初の３回の各間欠走査（Ｓｉ１〜Ｓｉ３）に対して、その後の３回の各間欠走査（Ｓｉ４〜Ｓｉ６）でのレーザ光Ｌの集光位置を、レーザ走査部１２から見てワーク２０（加工対象物）の奥側（深部）に変更する。そして、１層目の３回の間欠走査（Ｓｉ１〜Ｓｉ３）と、２層目の３回の間欠走査（Ｓｉ４〜Ｓｉ６）とでは、照射位置が異なることを除くと同じ動作を行うものとし、それぞれ先の間欠走査に対して後の間欠走査の位相（各照射位置Ｐｉ）を２３［μｍ］ずらす。さらに、１層目の３回の間欠走査（Ｓｉ１〜Ｓｉ３）に対して、２層目の３回の間欠走査（Ｓｉ４〜Ｓｉ６）では、位相（各照射位置Ｐｉ）を１１．５［μｍ］ずらす。すなわち、間欠走査Ｓｉ１に対する間欠走査Ｓｉ４と、間欠走査Ｓｉ２に対する間欠走査Ｓｉ５と、間欠走査Ｓｉ３に対する間欠走査Ｓｉ６と、のそれぞれの位相のずれを１１．５［μｍ］とする。
【００５９】
レーザ加工装置１０では、各間欠走査（Ｓｉ１〜Ｓｉ６）で、６９［μｍ］の間隔Ｐを置いた各照射位置Ｐｉを中心とする３０［μｍ］の径寸法ωの照射スポットＳを間欠的に形成する。そして、１回目の間欠走査Ｓｉ１に対して、各照射位置Ｐｉを２３［μｍ］ずらして２回目の間欠走査Ｓｉ２による各照射スポットＳを形成し、その２回目の間欠走査Ｓｉ２に対して、各照射位置Ｐｉを２３［μｍ］ずらして３回目の間欠走査Ｓｉ３による各照射スポットＳを形成する。このとき、隣接する２つの照射スポットＳでは、加工ラインＬｐ上において互いに７［μｍ］（１／４未満）を重ねているが、各照射スポットＳの間にはそれぞれの外形形状に沿う未加工部分Ｐｒが生じることで、加工溝のエッジにジャギー（ギザギザ）が形成される。また、１層目の３回の間欠走査（Ｓｉ１〜Ｓｉ３）では、加工溝の深さ寸法がスクライビング加工として十分ではない。
【００６０】
このため、レーザ加工装置１０では、その後の３回の各間欠走査（Ｓｉ４〜Ｓｉ６）において、レーザドライバ部３を介してレーザ出力部１１のビームエキスパンダ３２のレンズ３６の位置を調整することで、レーザ光Ｌの集光位置をワーク２０の奥側（深部）に変更する。そして、１回目の間欠走査Ｓｉ１に対して、各照射位置Ｐｉを１１・５［μｍ］ずらして４回目の間欠走査Ｓｉ４による各照射スポットＳを形成し、その４回目の間欠走査Ｓｉ４に対して、各照射位置Ｐｉを２３［μｍ］ずらして５回目の間欠走査Ｓｉ５による各照射スポットＳを形成し、その５回目の間欠走査Ｓｉ５に対して、各照射位置Ｐｉを２３［μｍ］ずらして６回目の間欠走査Ｓｉ６による各照射スポットＳを形成する。これにより、隣接する２つの照射スポットＳでは、加工ラインＬｐ上において互いに１８．５［μｍ］（１／４以上）を重ねており、各照射スポットＳの間の未加工部分が殆どなくなり、加工溝のエッジのジャギー（ギザギザ）が殆どなくなる。また、２層目の３回の間欠走査（Ｓｉ４〜Ｓｉ６）により、加工溝の深さ寸法がスクライビング加工として十分となる。
【００６１】
ここで、レーザ加工装置１０では、レーザ走査部１２が、レーザ発振器３１のパルスジェネレータ４５が出力する基準クロックＰＣＬＫに合わせてレーザ光Ｌを間欠的に出力する。このため、レーザ出力部１１からレーザ光Ｌが間欠的に出力されるタイミングと、レーザ走査部１２によるレーザ光Ｌの走査のタイミングと、を相対的にずらすことで、間欠走査の位相（各照射位置Ｐｉ）をずらすことができる。実施例１のレーザ加工装置１０では、基準クロックＰＣＬＫに対してトリガ信号Ｓｔおよび走査信号Ｓｓの位相をずらすこと（走査位相シフト）と、トリガ信号Ｓｔおよび走査信号Ｓｓは変更せずに基準クロックＰＣＬＫの位相をずらすこと（基準位相シフト）と、のいずれかを行うことで、間欠走査の位相（各照射位置Ｐｉ）をずらす。以下では、これらのことについて説明する。
【００６２】
先ず、走査位相シフトでは、基準クロックＰＣＬＫ（図９参照）に対してトリガ信号Ｓｔおよび走査信号Ｓｓの位相をずらすことで、間欠走査の位相（各照射位置Ｐｉ）をずらす。具体的には、次のようにする。ガルバノスキャナ制御部４は、最初の間欠走査Ｓｉ１では、レーザドライバ部３から入力された基準クロックＰＣＬＫの立ち上がりに立ち上がりを一致させて走査信号Ｓｓおよびトリガ信号Ｓｔを生成する。ここで、レーザ出力部１１のレーザ発振器３１では、基準クロックＰＣＬＫの立ち上がりに合せてパルス発振する。このため、基準クロックＰＣＬＫとトリガ信号Ｓｔとの立ち上がりを一致させることで、レーザ出力部１１がトリガ信号Ｓｔの立ち上がりに合わせてレーザ光Ｌを出力でき、それらに走査信号Ｓｓの立ち上がりを一致させることで、レーザ走査部１２（ガルバノスキャナ７１）による走査の開始位置にレーザ光Ｌを照射できる。
【００６３】
そして、ガルバノスキャナ制御部４は、次の間欠走査Ｓｉ２では、図９に示すように、基準クロックＰＣＬＫの立ち上がりよりもΔｔだけ早い立ち上がりとして走査信号Ｓｓおよびトリガ信号Ｓｔを生成する。すると、トリガ信号Ｓｔの立ち上がり時点では、レーザ発振器３１がパルス発振していないのでレーザ出力部１１がレーザ光Ｌを出力せず、Δｔ経過して基準クロックＰＣＬＫの立ち上がり時点に至るとレーザ出力部１１が最初のレーザ光Ｌを出力する。そして、レーザ走査部１２（ガルバノスキャナ７１）では、走査信号Ｓｓがトリガ信号Ｓｔと立ち上がりが一致されているので、走査の開始位置からΔｔ経過した時点での走査位置に対して最初のレーザ光Ｌを照射する。このため、間欠走査Ｓｉ１と間欠走査Ｓｉ２とでは、Δｔに応じた間隔Ｐ（ショットピッチ）として各照射位置Ｐｉをずらすことができる。このため、ガルバノスキャナ制御部４は、照射制御部における走査位相シフト部分として機能する。
【００６４】
次に、基準位相シフトでは、トリガ信号Ｓｔおよび走査信号Ｓｓは変更せずに基準クロックＰＣＬＫの位相をずらすことで、間欠走査の位相（各照射位置Ｐｉ）をずらす。具体的には、次のようにする。先ず、基準クロックＰＣＬＫを８分周した高周波数クロックＶＣＬＫ（図１０参照）の立ち上がりで動作するカウンタで、その高周波数クロックＶＣＬＫを計数する。そして、基準クロックＰＣＬＫをＬとする制御信号Ｌの設定値を３とし、基準クロックＰＣＬＫをＨとする制御信号Ｈの設定値を７とすると、係数が０となる高周波数クロックＶＣＬＫの立ち上がりで基準クロックＰＣＬＫがＨとなり、係数が４となる高周波数クロックＶＣＬＫの立ち上がりで基準クロックＰＣＬＫがＬとなる。そして、ガルバノスキャナ制御部４は、いずれの間欠走査であっても、係数が０となる高周波数クロックＶＣＬＫの立ち上がりに立ち上がりを一致させて走査信号Ｓｓおよびトリガ信号Ｓｔを生成する。このため、最初の間欠走査Ｓｉ１では、基準クロックＰＣＬＫとトリガ信号Ｓｔとの立ち上がりが一致するので、レーザ出力部１１がトリガ信号Ｓｔの立ち上がりに合わせてレーザ光Ｌを出力でき、それらに走査信号Ｓｓの立ち上がりが一致するので、レーザ走査部１２（ガルバノスキャナ７１）による走査の開始位置にレーザ光Ｌを照射できる。
【００６５】
そして、レーザドライバ部３は、次の間欠走査Ｓｉ２を開始する際、図１０に示すように、制御信号Ｈの設定値を０として、その後の制御信号Ｌの設定値を４とする。すると、係数が１となる高周波数クロックＶＣＬＫの立ち上がりで基準クロックＰＣＬＫがＨとなり、係数が５となる高周波数クロックＶＣＬＫの立ち上がりで基準クロックＰＣＬＫがＬとなる。これに対して、ガルバノスキャナ制御部４は、上述したように、いずれの間欠走査であっても、係数が０となる高周波数クロックＶＣＬＫの立ち上がりに立ち上がりを一致させて走査信号Ｓｓおよびトリガ信号Ｓｔを生成する。このため、走査信号Ｓｓおよびトリガ信号Ｓｔの立ち上がりに対して、１回分の高周波数クロックＶＣＬＫだけ基準クロックＰＣＬＫの立ち上がりが遅れることとなる。すると、トリガ信号Ｓｔの立ち上がり時点では、レーザ発振器３１がパルス発振していないのでレーザ出力部１１がレーザ光Ｌを出力せず、１回分の高周波数クロックＶＣＬＫが経過して基準クロックＰＣＬＫの立ち上がり時点に至るとレーザ出力部１１が最初のレーザ光Ｌを出力する。そして、レーザ走査部１２（ガルバノスキャナ７１）では、走査信号Ｓｓがトリガ信号Ｓｔと立ち上がりが一致されているので、走査の開始位置から１回分の高周波数クロックＶＣＬＫが経過した時点での走査位置に対して最初のレーザ光Ｌを照射する。このため、間欠走査Ｓｉ１と間欠走査Ｓｉ２とでは、１回分の高周波数クロックＶＣＬＫに応じた間隔Ｐ（ショットピッチ）として各照射位置Ｐｉをずらすことができる。このため、レーザドライバ部３は、照射制御部における基準位相シフト部分として機能する。
【００６６】
次に、レーザ加工装置１０において、制御機構部１４の制御ＰＣ１の制御下で、上記した加工処理（図７参照）における加工領域Ａｐの加工（上記したステップＳ８）において加工ラインＬｐを加工する間欠走査処理ついて、図１１を用いて説明する。その図１１は、実施例１における制御ＰＣ１（制御機構部１４）にて実行される間欠走査処理（間欠走査方法）を示すフローチャートである。この間欠走査処理は、制御ＰＣ１の内部メモリ１ａもしくは記憶部７に記憶されたプログラムに基づいて制御ＰＣ１が実行する。以下では、この図１１のフローチャートの各ステップ（各工程）について説明する。この図７のフローチャートは、加工処理（図７参照）の加工領域Ａｐの加工（ステップＳ８）においていずれかの加工ラインＬｐを加工する度に開始される。
【００６７】
ステップＳ２１では、変数ｍを０（ｍ＝０）として、ステップＳ２２へ進む。この変数ｍは、間欠走査を行った回数をカウントするために用いるものであり、ステップＳ２１では間欠走査を行っていないので当該変数ｍを０とする。変数ｍは、実行している間欠走査を特定するための番号として機能する。
【００６８】
ステップＳ２２では、ステップＳ２１での変数ｍを０とすることに続き、加工ラインＬｐのデータを取得して、ステップＳ２３へ進む。このステップＳ２２では、加工パターン（そのデータ）から、該当する加工ラインＬｐのデータを取得する。そのデータとしては、加工ラインＬｐの線分始点座標から線分終点座標までの全ての座標データや、間欠走査を繰り返す数を示す走査数ｋや、連続する２つの間欠走査における位相のずれ量や、何回目の間欠走査で集光位置の変更を行うのかを示す変更回数ｈがある。
【００６９】
ステップＳ２３では、ステップＳ２２での加工ラインＬｐのデータの取得、あるいは、ステップＳ２８での変数ｍが走査数ｋと等しくないとの判断に続き、ｍ＋１を新たな変数ｍとして、ステップＳ２４へ進む。このステップＳ２３では、以降のステップで間欠走査を行うので、変数ｍ（その現状の値）に１を加算して新たな変数ｍ（ｍ＝ｍ＋１）としてステップＳ２４に進む。
【００７０】
ステップＳ２４では、ステップＳ２３でのｍ＋１を新たな変数ｍとすることに続き、変数ｍが変更回数ｈと等しいか否かを判断し、Ｙｅｓの場合はステップＳ２５へ進み、Ｎｏの場合はステップＳ２６へ進む。このステップＳ２４では、変数ｍが変更回数ｈと等しいか否か、すなわち以降のステップで行う間欠走査において集光位置を変更するか否かを判断する。
【００７１】
ステップＳ２５では、ステップＳ２４での変数ｍが変更回数ｈと等しいとの判断に続き、変更回数ｈに応じた集光位置に変更して、ステップＳ２６へ進む。このステップＳ２５では、レーザドライバ部３を介してレーザ出力部１１のビームエキスパンダ３２のレンズ３６の位置を調整することで、レーザ光Ｌの集光位置を、変更回数ｈすなわちｍ回目の間欠走査で設定された位置に変更する。
【００７２】
ステップＳ２６では、ステップＳ２４での変数ｍが変更回数ｈと等しくないとの判断、あるいは、ステップＳ２５での集光位置の変更に続き、ｍ回目の間欠走査に合わせて位相をずらして、ステップＳ２７へ進む。このステップＳ２６では、ｍ−１回目の間欠走査に対するｍ回目の間欠走査での位相のズレ量を取得し、そのズレ量に応じて上記したように間欠走査の位相（各照射位置Ｐｉ）をずらす。なお、１回目の間欠走査の場合には、基準クロックＰＣＬＫとトリガ信号Ｓｔと走査信号Ｓｓとは等しい立ち上がりとする。
【００７３】
ステップＳ２７では、ステップＳ２６でのｍ回目の間欠走査に合わせて位相をずらすことに続き、ｍ回目の間欠走査を行い、ステップＳ２８へ進む。このステップＳ２７では、所定の集光位置（ステップＳ２５で変更した場合にはその集光位置）としつつステップＳ２６で設定した位相で、ｍ回目の間欠走査を行う。
【００７４】
ステップＳ２８では、ステップＳ２７でのｍ回目の間欠走査に続き、変数ｍが走査数ｋと等しいか否かを判断し、Ｙｅｓの場合は間欠走査処理を終了し、Ｎｏの場合はステップＳ２３へ戻る。このステップＳ２８では、変数ｍが走査数ｋと等しいか否か、すなわち該当する加工ラインＬｐに対して、当該加工ラインＬｐに設定された回数の間欠走査を行ったか否かを判断する。
【００７５】
レーザ加工装置１０では、加工領域Ａｐの加工を開始すると、ステップＳ２１→Ｓ２２へと進んで加工パターンの加工ラインＬｐのデータを取得し、ステップＳ２３→Ｓ２４→Ｓ２６→Ｓ２７へと進んで１回目の間欠走査を行う。その後、ステップＳ２８→Ｓ２３→Ｓ２４→Ｓ２６→Ｓ２７へと進んで位相をずらして２回目の間欠走査を行い、これを当該加工ラインＬｐに設定された間欠走査の走査数ｋに至るまで繰り返す。このとき、当該加工ラインＬｐにおいて集光位置の変更が設定されている場合には、ステップＳ２４→Ｓ２５へと進むことで、レーザ光Ｌの集光位置を適宜変更する。これにより、レーザ加工装置１０では、加工領域Ａｐの加工において、間欠走査を繰り返し行うことで加工ラインＬｐを加工できる。
【００７６】
このように、本発明に係るレーザ加工装置の一実施形態のレーザ加工装置１０では、被加工面２１での各照射位置Ｐｉの間隔Ｐ＞照射スポットＳの径寸法ω、として間欠走査を行うので、レーザ光Ｌの照射による各照射スポットＳが重なることを防止できる。このため、レーザ加工装置１０では、レーザ光Ｌの照射により発生した熱エネルギーの被加工面２１での拡散長に対して各照射位置Ｐｉの間隔Ｐを十分に確保でき、かつ各照射スポットＳが重なることによるエネルギー蓄積を防止できる。これにより、レーザ加工装置１０では、熱影響が生じること、例えば、切断面の焦げ付きや積層膜の剥がれ等が生じることを抑制しつつ複合材シート（複合材）を加工できる。
【００７７】
また、レーザ加工装置１０では、間欠走査を複数回繰り返しつつ、連続する２つの間欠走査における被加工面２１での各照射位置Ｐｉを異なるものとする。このため、レーザ加工装置１０では、間欠走査において各照射位置Ｐｉの間隔Ｐを照射スポットＳの径寸法をωよりも大きくしても、間欠走査を繰り返すことで各照射スポットＳの間を補完でき、適切に加工できる。その際、連続する２つの間欠走査では各照射位置Ｐｉを異ならせているので、両間欠走査によるエネルギー蓄積を抑制でき、熱影響が生じることを抑制できる。なお、この観点から、連続する２つの間欠走査以外であれば、エネルギー蓄積の影響があまりないので、各間欠走査において被加工面２１での各照射位置Ｐｉを一致させてもよい。また、対象とする加工ラインＬｐが短い等により、連続する２つの間欠走査以外であっても時間が短い場合には、各照射位置Ｐｉを異ならせることが望ましい。
【００７８】
さらに、レーザ加工装置１０では、レーザ出力部１１からのパルスレーザとしてのレーザ光Ｌを、レーザ走査部１２（走査部）で走査して加工対象物を加工する。このため、レーザ加工装置１０では、加工対象物を移動させることなく被加工面２１での各照射位置Ｐｉを変更できるので、複合材シート（複合材）を加工対象物としても熱影響が生じることを抑制しつつ精密に加工できる。
【００７９】
レーザ加工装置１０では、間欠走査を複数回繰り返すことにより、加工ラインＬｐの全域において、隣接する照射スポットＳと少なくとも一部を重複させることで、全ての照射スポットＳを連続して整列させる。このため、レーザ加工装置１０では、熱影響が生じることを抑制しつつ、加工ラインＬｐをより適切に加工できる。
【００８０】
レーザ加工装置１０では、基準位相シフト部分としてのレーザドライバ部３が、トリガ信号Ｓｔおよび走査信号Ｓｓは変更せずに基準クロックＰＣＬＫの位相をずらすことで、間欠走査の位相（各照射位置Ｐｉ）をずらす。このため、レーザ加工装置１０では、基準クロックＰＣＬＫをずらす簡易な動作で、繰り返して行う各間欠走査における各照射位置Ｐｉを確実にかつ正確にずらすことができ、熱影響を抑制した高精度な加工を行うことができる。
【００８１】
レーザ加工装置１０では、走査位相シフト部分としてのガルバノスキャナ制御部４が、基準クロックＰＣＬＫに対してトリガ信号Ｓｔおよび走査信号Ｓｓの位相をずらすことで、間欠走査の位相（各照射位置Ｐｉ）をずらす。このため、レーザ加工装置１０では、基準クロックＰＣＬＫを用いつつ簡易な動作で、繰り返して行う各間欠走査における各照射位置Ｐｉを確実にかつ正確にずらすことができ、熱影響を抑制した高精度な加工を行うことができる。
【００８２】
レーザ加工装置１０では、集光位置変更部分としてのレンズ３６を移動させることで、加工対象物（被加工面２１）に対するその厚さ方向（Ｚ軸方向）での集光位置を調整できる。このため、レーザ加工装置１０では、加工対象物に応じた適切な集光位置としてレーザ光Ｌで加工でき、熱影響を抑制した高精度な加工を行うことができる。また、レーザ加工装置１０では、厚みのある加工対象物に対して、繰り返す各間欠走査において、加工ラインの加工による深さ寸法を段階的に大きくすべく厚さ方向（Ｚ軸方向）での集光位置を変更するので、過剰なパルス強度のレーザ光Ｌを照射することなく加工溝の深さ寸法を適切なものにでき、熱影響をより効果的に抑制しつつ高精度に加工できる。
【００８３】
レーザ加工装置１０では、複数回繰り返す間欠走査において、加工ライン上で隣接する２つの照射スポットＳの互いの径寸法の少なくとも１／４を重ねている。このため、レーザ加工装置１０では、加工溝において副走査方向で見た幅寸法に対するエッジのジャギーの割合を１０％以下にでき、加工溝の加工精度と高めることができる。
【００８４】
レーザ加工装置１０では、レーザ走査部１２（走査部）が、レーザ出力部１１からのレーザ光Ｌを被加工面２１における二次元方向に走査する。このため、レーザ加工装置１０では、複合材シート（複合材）を加工対象物として、熱影響が生じることを抑制しつつ精密に、かつより効率良く加工できる。
【００８５】
レーザ加工装置１０では、ガルバノスキャナ７１（偏向器）およびｆθレンズ７２（結像光学系）を有するレーザ走査部１２（走査部）が、主走査方向に移動可能とされている。このため、レーザ加工装置１０では、加工対象物（被加工領域２３）の主走査方向での寸法が大きい場合であっても、レーザ走査部１２を移動させて加工することで、高精度に加工できる。また、レーザ加工装置１０では、主走査方向に移動させるレーザ走査部１２（走査部）を軽量にできるので、加工対象物を移動させることに比較して、高速に移動させることができ、生産性を高めることができる。さらに、レーザ加工装置１０では、レンズ３６（集光位置変更部分）により加工対象物に対する厚さ方向（Ｚ軸方向）での集光位置を調整できるので、レーザ走査部１２（走査部）が主走査方向でどの位置に移動しても、レーザ走査部１２（そのｆθレンズ７２）で適切にレーザ光Ｌを集光させることができる。
【００８６】
レーザ加工装置１０では、レーザ出力部１１においてレーザ発振器３１から出力させたレーザ光Ｌをコリメート光学系５９で略平行光束とし、そのレーザ光Ｌを副走査方向に沿ってレーザ走査部１２（走査部）へと出力する。このため、レーザ加工装置１０では、レーザ走査部１２が主走査方向でどの位置に移動しても、そのレーザ走査部１２に等しい状態（平行光束）のレーザ光Ｌを進行させることができ、レーザ走査部１２（そのｆθレンズ７２）で適切にレーザ光Ｌを集光させることができる。
【００８７】
レーザ加工装置１０では、レーザ走査部１２（走査部）の移動を停止した状態で、加工対象物（被加工面２１）の加工を行うので、より高精細な加工ができる。
【００８８】
レーザ加工装置１０では、レーザ走査部１２（走査部）をキャリッジ７３に搭載し、そのキャリッジ７３をリニアガイド７４に沿って主走査方向（Ｘ軸方向）へ移動可能とすることで、レーザ走査部１２を主走査方向に移動可能とする。そして、レーザ加工装置１０では、所定位置から主走査方向に並ぶ複数の区画２４に適合する各停止目標位置へと主走査方向の一方側へと順次移動して各区画２４の加工を行い、全てが終了すると所定位置に戻る動作を繰り返す。これにより、レーザ加工装置１０では、レーザ走査部１２（キャリッジ７３）の移動時に生じる位置誤差を片寄せして一定のものにできるので、位置誤差の補正を容易にできる。
【００８９】
したがって、本発明に係るレーザ加工装置としての一実施形態のレーザ加工装置１０では、複合材を加工対象物としても熱影響を抑制できる。
【００９０】
なお、上記した実施例では、本発明に係るレーザ加工装置の一例としての実施例１のレーザ加工装置１０について説明したが、レーザ光を出力可能なレーザ出力部と、前記レーザ出力部からのレーザ光を走査する走査部と、前記走査部の走査に連動させて前記レーザ出力部からレーザ光を出力させる照射制御部と、を備え、前記走査部は、被加工面の所望の加工ラインに対して、前記レーザ出力部から出力されたレーザ光の前記被加工面に対する照射を所定の間隔で行う間欠走査を、前記加工ライン上の前回の照射位置と前記加工ライン上の今回の照射位置とが重ならないように複数回繰り返すことを特徴とするレーザ加工装置、または基準クロックに基づきパルス発振したレーザ光を出力可能なレーザ出力部と、前記基準クロックに合わせて前記レーザ出力部からのレーザ光を走査しつつ被加工面に集光する走査部と、前記走査部での走査に連動させて前記レーザ出力部からレーザ光を出力させるトリガ信号を生成する照射制御部と、を備え、前記走査部は、前記被加工面における所望の加工ラインに対して、前記レーザ出力部から出力されたレーザ光の前記被加工面での照射位置を所定の間隔で形成する間欠走査を複数回繰り返し、前記照射制御部は、前記レーザ出力部から出力されたレーザ光を集光した前記被加工面での照射スポットの径寸法をωとするとともに前記間隔をＰとしてＰ＞ωを満たし、かつ連続する２つの前記間欠走査における前記被加工面での前記照射位置を異なるものとすべく前記基準クロックに関連付けて前記トリガ信号を生成することを特徴とするレーザ加工装置であればよく、上記した実施例に限定されない。
【００９１】
また、上記した実施例では、走査部としてのレーザ走査部１２における偏向器を、一対のガルバノミラー（７１ａ、７１ｃ）で構成している。しかしながら、走査部は、レーザ出力部１１からのレーザ光Ｌを走査するものであれば、主走査方向（Ｘ軸方向）の走査手段と副走査方向（Ｙ軸方向）の走査手段とが等しい構成か否かに拘わらず他の光走査手段を用いてもよく、上記した実施例１の構成に限定されない。その他の一例としてのレーザ加工装置１０１を、図１２に示す。レーザ加工装置１０１では、主走査方向の走査手段として実施例１と同様のガルバノスキャナ７１（ガルバノミラー７１ａ）を用い、副走査方向の走査手段としてポリゴンミラー１０２ａをモータ１０２ｂで回転させるポリゴンスキャナ１０２を用いる。このレーザ加工装置１０１をでは、ポリゴンスキャナ１０２の一走査毎にガルバノスキャナ７１（ガルバノミラー７１ａ）の振り角を順次変化させ、例えば、照射スポットＳの径寸法ωを３０［μｍ］とし、加工領域Ａｐの幅が１５０［ｍｍ］であれば、５０００行走査することで当該加工領域Ａｐを走査する。レーザ加工装置１０１では、ポリゴンミラー１０２ａで反射したレーザ光Ｌを、集光レンズ１０３を介して同期検知センサ１０４で受光することで、ポリゴンスキャナ１０２の一走査毎のレーザ光Ｌを検出して加工開始位置を揃える。レーザ加工装置１０１では、レーザ加工装置１０と比較して高速に走査できるため、間欠走査を繰り返す回数を増やすことができるので、各間欠走査におけるレーザ光Ｌのパルス強度を低く設定でき、加工対象物（その基材）へのダメージをより低減でき、生産効率を向上できる。ここで、レーザ加工装置１０１では、ポリゴンスキャナ１０２を一定速度で回転させるため、レーザ加工装置１０のガルバノスキャナ７１のように基準クロックＰＣＬＫに対してトリガ信号Ｓｔおよび走査信号Ｓｓの位相をずらすこと（走査位相シフト）ができない。このため、レーザ加工装置１０１では、トリガ信号Ｓｔおよび走査信号Ｓｓは変更せずに基準クロックＰＣＬＫの位相をずらすこと（基準位相シフト）で、間欠走査の位相（各照射位置Ｐｉ）をずらす。
【００９２】
さらに、上記した実施例では、間欠走査を複数回繰り返した加工の一例として、図８にスクライビング加工する様子を示している。しかしながら、間欠走査を複数回繰り返して行う加工としては、フルカット加工やグル―ビング加工や他のパターニング加工や切削加工等でもよく、上記した例に限定されない。その他の一例として、フルカット加工する様子を図１３に示す。その図１３では、図８に示すワーク２０よりも厚さ寸法の小さいワーク２０１を加工対象物としており、図８と同様の６回繰り返す間欠走査を行っている。図１３の例では、１層目および２層目の合計６回の間欠走査（Ｓｉ１〜Ｓｉ６）を行うことで、加工溝のエッジのジャギー（ギザギザ）を殆どなくしつつ、その加工溝がワーク２０１を貫通して、フルカット加工が完了する。
【００９３】
上記した実施例では、集光位置変更部分としてレンズ３６を用いていたが、レーザ出力部１１において加工対象物（被加工面２１）に対するその厚さ方向（Ｚ軸方向）での集光位置を変更するものであればよく、上記した実施例１の構成に限定されない。
【００９４】
上記した実施例では、レーザ走査部１２（走査部）におけるガルバノスキャナ７１（偏向器）とｆθレンズ７２（結像光学系）とをキャリッジ７３に搭載している。しかしながら、少なくともレーザ走査部１２（走査部）におけるｆθレンズ７２（結像光学系）を搭載すればよく、上記した実施例の構成に限定されない。
【００９５】
上記した実施例では、レーザ走査部１２（走査部）でレーザ光Ｌを走査して加工する際、加工対象物（ワーク２０）およびレーザ走査部１２（走査部）を停止させている。しかしながら、加工対象物（ワーク２０）を副走査方向に移動しながら、またはレーザ走査部１２（走査部）を主走査方向に移動しながら加工してもよく、上記した実施例の構成に限定されない。
【００９６】
以上、本発明のレーザ加工装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【符号の説明】
【００９７】
３  （一例としての照射制御部を構成し、基準位相シフト部分の一例としての）レーザドライバ部
４  （一例としての照射制御部を構成し、走査位相シフト部分の一例としての）ガルバノスキャナ制御部
１０、１０１  レーザ加工装置
１１  レーザ出力部
１２  （走査部の一例としての）レーザ走査部
２１  被加工面
３１  レーザ発振器
３６  （集光位置変更部分の一例としての）レンズ
５９  コリメート光学系
７１  （偏向器の一例としての）ガルバノスキャナ
７２  （結像光学系の一例としての）ｆθレンズ
Ｌ  レーザ光
Ｌｐ  加工ライン
Ｐ  間隔
ＰＣＬＫ  基準クロック
Ｐｉ  照射位置
Ｓ  照射スポット
Ｓｉ（１〜６）  間欠走査
Ｓｔ  トリガ信号
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９８】
【特許文献１】特開２００３−２０５３８４号公報
【図１】
2017109221.tif 000003
【図２】
2017109221.tif 000004
【図３】
2017109221.tif 000005
【図４】
2017109221.tif 000006
【図５】
2017109221.tif 000007
【図６】
2017109221.tif 000008
【図７】
2017109221.tif 000009
【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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