(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引対象物を吸引可能な吸引口が設けられた中空状のノズル本体を備え、
前記吸引対象物を吸引可能な方向からみたとき、前記吸引口の長手方向の長さは、前記吸引口の短手方向の長さに対して４倍以上であり、
前記ノズル本体は、前記吸引対象物を吸引可能な方向にしたがって、内径が相対的に大きい第１幅広部、前記第１幅広部に比べて内径が小さい幅狭部、前記幅狭部に比べて内径が大きい第２幅広部を含んで構成され、
前記吸引対象物がレーザ加工時に発生するヒュームである、ヒューム捕集ノズル。
【請求項２】
吸引対象物を吸引可能な吸引口が設けられた中空状のノズル本体を備え、
前記吸引対象物を吸引可能な方向からみたとき、前記吸引口の長手方向の長さは、前記吸引口の短手方向の長さに対して４倍以上であり、
前記ノズル本体の内部であって前記吸引口の近傍の位置に、前記吸引口の少なくとも一部を塞ぐことが可能な構造体が設けられ、
前記構造体は、前記吸引対象物を吸引可能な方向に対して逆凸状であり、
前記吸引対象物がレーザ加工時に発生するヒュームである、ヒューム捕集ノズル。
【請求項３】
前記構造体は、前記吸引対象物を吸引可能な方向からみた場合における前記吸引口の両端とは異なる場所に設けられる、請求項２に記載のヒューム捕集ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル及びヒューム捕集ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ照射装置を用いて対象物を加工する方法に関し、この加工がレーザを照射して被加工物の一部を蒸散させる加工を含む場合、レーザを照射された対象物から蒸散した金属及び該金属の酸化物等がヒューム（粉じん）となり、レーザの照射に用いるレンズその他の光学部品及び／又は被加工物に付着する場合がある。ヒュームが光学部品に付着すると、光学部品に付着したヒュームがレーザを妨げてレーザの照射に悪影響を及ぼし得る。ヒュームが被加工物に付着すると、被加工物の品質を損ない得る。ヒュームが光学部品及び／又は被加工物に付着する前にヒュームを吸引し、捕集できれば、光学部品及び／又は被加工物へのヒュームの付着を軽減し得る。
【０００３】
光学部品及び／又は被加工物について、ヒュームの付着を軽減して、光学部品の性能及び／又は被加工物の品質を高め得る手段に関し、レーザビームを照射して、被加工物を加工するレーザ加工装置のレーザ加工ヘッドであって、前記レーザビームが内部を通過し、内面に円錐面を有する筒状のノズル本体と、前記ノズル本体の内面に沿ってカーテン状にエアが流れるようにエアを噴出するエア供給部と、前記被加工物の被加工部へアシストガスを供給するガス供給部と、前記ガス供給部と対向して配置され、前記被加工部付近の気体を吸引することにより、前記被加工部付近のスパッタ及びヒュームを吸引する吸引管又はベンチュリ管と、を備えたことを特徴とするレーザ加工ヘッドが提案されている（特許文献１）。特許文献１に記載の技術によれば、吸引管又はベンチュリ管によって被加工部付近のスパッタ及びヒュームを吸引し、光学部品等へのヒュームの付着を軽減し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の発明は、スパッタ又はヒュームを吸引管等によって吸引し得ることにとどまる。したがって、ヒュームの吸引力を高めることについて、なお一層改善の余地がある。吸引力を高めることができれば、被加工物付近のヒュームをより確実に吸引できる。これにより、光学部品及び／又は被加工物へのヒュームの付着をよりいっそう軽減して、光学部品の性能及び／又は被加工物の品質をさらに高め得る。
【０００６】
スパッタ及び／又はヒューム以外にも、ちり、ほこり、蒸気、及び材料の粉末等によって例示される微小物体が光学部品及び／又は被加工物に付着することもあり得る。これらの微小物体が光学部品に付着すると、光学部品に付着した微小物体がレーザを妨げてレーザの照射に悪影響を及ぼし得る。微小物体が被加工物に付着すると、被加工物の品質を損ない得る。したがって、スパッタ、ヒューム、ちり、ほこり、蒸気、及び材料の粉末等によって例示される各種の吸引対象物を吸引する吸入力を高めることができれば、被加工物付近の吸引対象物をより確実に吸引できる。これにより、光学部品及び／又は被加工物への吸引対象物の付着をよりいっそう軽減して、光学部品の性能及び／又は被加工物の品質をさらに高め得る。
【０００７】
また、吸引対象物が人体に害を及ぼす有害物質を含む場合、レーザ加工作業を行う作業者等が吸引対象物に含まれる有害物質を吸引する等して健康を損なうこともあり得る。有害物質を含む吸引対象物を吸引する吸入力を高めることができれば、有害物質を含む吸引対象物を吸入する等によって作業者等が健康を損なうことを防ぎ得る。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸引力を改善し得るノズル及びヒューム捕集ノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ノズル本体に設けられる吸引口を細長い形状にすることで、上記の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。具体的に、本発明は以下のものを提供する。
【００１０】
第１の特徴に係る発明は、吸引対象物を吸引可能な吸引口が設けられた中空状のノズル本体を備え、前記吸引対象物を吸引可能な方向からみたとき、前記吸引口の長手方向の長さは、前記吸引口の短手方向の長さに対して４倍以上である、ノズルを提供する。
【００１１】
第１の特徴に係る発明によれば、レーザ加工時に発生するヒューム等によって例示される吸引対象物を吸引口において吸引し得る。吸引対象物を吸引可能な方向からみたとき、吸引口の長手方向の長さが短手方向の長さに対して４倍以上であるため、吸引対象物を含む被吸引気体がノズル外部から吸引口を通過する場合に、被吸引気体が流れる流路の断面積が小さくなる。これにより、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、被吸引気体の流れの速度を増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【００１２】
したがって、第１の特徴に係る発明によれば、吸引力を改善し得るノズルを提供できる。
【００１３】
第２の特徴に係る発明は、第１の特徴に係る発明であって、前記ノズル本体は、内径が相対的に大きい幅広部と、内径が相対的に小さい幅狭部とを含んで構成される、ヒューム捕集部材を提供する。
【００１４】
第２の特徴に係る発明によれば、吸引対象物を含む被吸引気体が幅広部から幅狭部に入るときに、被吸引気体が流れる流路の断面積が小さくなる。これにより、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、被吸引気体の流れの速度をよりいっそう増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【００１５】
気体等の圧縮性流体の流れにおいて、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に、流体が外部と熱をやりとりせずに圧縮される断熱圧縮が生じ得る。また、気体等の圧縮性流体の流れにおいて、流れが亜音速の流れである場合に流体の温度が上昇すると流れが加速する現象が知られている。
【００１６】
第２の特徴に係る発明によれば、吸引対象物を含む被吸引気体が幅広部から幅狭部に入るときに被吸引気体が断熱圧縮され、被吸引気体の温度が上昇し得る。これにより、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に被吸引気体の流れが加速し、その速度をよりいっそう増す効果が生じ得る。したがって、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【００１７】
したがって、第２の特徴に係る発明によれば、吸引力を改善し得るノズルを提供できる。
【００１８】
第３の特徴に係る発明は、第１の特徴又は第２の特徴に係る発明であって、前記ノズル本体の内部であって前記吸引口の近傍の位置に、前記吸引口の少なくとも一部を塞ぐことが可能な構造体が設けられている、ヒューム捕集部材を提供する。
【００１９】
第３の特徴に係る発明によれば、構造体によって、被吸引気体が流れる流路の断面積が小さくなり得る。これにより、吸引対象物を含む被吸引気体が取付部材周辺を通過するときに、流体が流れる流路の断面積が小さくなる。そして、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、被吸引気体の流れの速度をよりいっそう増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【００２０】
第３の特徴に係る発明によれば、構造体によって、被吸引気体の流れに抵抗を与え、被吸引気体を断熱圧縮し得る。そして、断熱圧縮により、被吸引気体の温度が上昇し得る。これにより、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に被吸引気体の流れが加速し、その速度をよりいっそう増す効果が生じ得る。したがって、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【００２１】
したがって、第３の特徴に係る発明によれば、吸引力を改善し得るノズルを提供できる。
【００２２】
第４の特徴に係る発明は、第３の特徴に係る発明であって、前記構造体は、前記吸引対象物を吸引可能な方向からみた場合における前記吸引口の両端とは異なる場所に設けられる、ノズルを提供する。
【００２３】
第４の特徴に係る発明によれば、吸引口の両端とは異なる場所に取り付けられた構造体が被吸引気体の流れを複数の流れに分割し、分割されたそれぞれの流れについて、流路の断面積を小さくし得る。そして、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、被吸引気体の流れの速度をよりいっそう増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【００２４】
第４の特徴に係る発明によれば、吸引口の両端とは異なる場所に取り付けられた構造体が被吸引気体の流れを複数の流れに分割し、分割されたそれぞれの流れについて、被吸引気体を断熱圧縮し得る。これにより、被吸引気体がよりいっそう効率的に断熱圧縮され、その温度を上昇させ得る。これにより、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に被吸引気体の流れが加速し、その速度をよりいっそう増す効果がよりいっそう生じ得る。したがって、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【００２５】
したがって、第４の特徴に係る発明によれば、吸引力を改善し得るノズルを提供できる。
【００２６】
第５の特徴に係る発明は、第３の特徴又は第４の特徴に係る発明であって、前記構造体は、前記吸引対象物を吸引可能な方向に対して幅広な形状である、ノズルを提供する。
【００２７】
構造体が吸引対象物を吸引可能な方向に対して幅広な形状であるため、吸引口からノズル本体内部に入った被吸引気体の流れが構造体と最初に接触する側の幅が狭くなる。これにより、被吸引気体の流れと構造体との間の抵抗を軽減し、被吸引気体の流れの速度を増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【００２８】
したがって、第５の特徴に係る発明によれば、吸引力を改善し得るノズルを提供できる。
【００２９】
第６の特徴に係る発明は、第１の特徴から第５の特徴のいずれかの特徴に係るノズルを含んで構成され、前記吸引対象物がレーザ加工時に発生するヒュームである、ヒューム捕集ノズルを提供する。
【００３０】
第６の特徴に係る発明によれば、吸引対象物を吸引可能な吸引口が設けられた中空状のノズル本体を備え、吸引対象物を吸引可能な方向からみたとき、吸引口の長手方向の長さが吸引口の短手方向の長さに対して４倍以上であるノズルを含んで構成されるため、レーザ加工時に発生するヒュームを吸引する吸入力を改善し得る。また、レーザ加工に用いられるレーザが細長い形状の照射範囲を持つ場合であっても、ノズルの長手方向を照射範囲に沿って配置することで、細長い形状の照射範囲の各所から発生するヒュームそれぞれを発生した位置の近傍において吸引し得る。したがって、細長い形状の照射範囲の各所から発生するヒュームそれぞれに対する吸引力を改善し得る。
【００３１】
したがって、第６の特徴に係る発明によれば、吸引力を改善し得るヒューム捕集ノズルを提供できる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、吸引力を改善し得るノズル及びヒューム捕集ノズルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるレーザ照射装置１の概略正面図である。
【図２】図２は、レーザ照射装置１におけるレンズ収容部材３の拡大模式図であり、レンズ収容部材３の概略正面図である。
【図３】図３は、レンズ収容部材３の概略平面図である。
【図４】図４は、図３におけるレンズ収容部材３のＡ−Ａ概略断面図である。
【図５】図５は、レンズ収容部材３の概略底面図である。
【図６】図６は、図５とは異なる他の一例に係るレンズ収容部材３の概略底面図である。
【図７】図７は、レンズ収容部材３の概略左側面図である。
【図８】図８は、レーザ照射装置１におけるノズル４の拡大模式図である。
【図９】図９は、図８におけるノズル４のＢ−Ｂ概略部分断面図である。
【図１０】図１０は、構造体４２の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、レーザを照射するときにおけるレンズ収容部材３とノズル４との位置関係の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る移動式レーザ照射システムＳの一例を示す概略正面図である。
【図１３】図１３は、本実施形態に係る可搬式レーザ照射システムＰの一例を示す概略正面図である。
【図１４】図１４は、レーザ照射装置１の使用方法の一例を示す概略図である。
【図１５】図１５は、図１４のレーザＬ周辺を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明を実施するための好適な形態の一例について図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。
【００３５】
＜＜レーザ照射装置１＞＞
図１は、本発明の実施形態におけるレーザ照射装置１の概略正面図である。レーザ照射装置１は、照射対象に向けてレーザを照射可能なレーザ照射部材２と、レンズを収容可能であり、レーザ照射部材２から照射されたレーザを、レンズを介して通過可能なレンズ収容部材３と、レーザの照射対象から蒸発した残渣であるヒューム（粉じん）を吸引可能なノズル４とを含んで構成される。
【００３６】
レーザ照射装置１の重量は、特に限定されない。レーザ照射装置１の重量の下限は、１ｋｇ以上であることが好ましく、１．５ｋｇ以上であることがより好ましく、２ｋｇ以上であることがさらに好ましい。レーザ照射装置１の重量の下限を上述のとおり定めることにより、レーザを照射するときにおけるレーザ照射装置１の安定性を高め得る。
【００３７】
レーザ照射装置１の重量の上限は、１０ｋｇ以下であることが好ましく、８ｋｇ以下であることがより好ましく、６ｋｇ以下であることがさらに好ましい。レーザ照射装置１の重量の上限を上述のとおり定めることにより、レーザ照射装置１を手で保持することが容易となる。
【００３８】
＜レーザ照射部材２＞
レーザ照射部材２は、レンズを介して照射対象にレーザを照射可能な装置であれば、特に限定されない。本実施形態において、レーザ照射部材２は、利用者がレーザ照射部材２を保持可能な保持部２１と、利用者がレーザの照射に関する操作を実行可能な操作部２２と、操作部２２の操作に応じて外部のレーザ供給部からレーザを伝送可能な伝送部２３と、伝送部２３から伝送されたレーザを照射対象に向けて照射可能な照射部２４とを備える。必須の態様ではないが、レーザ照射部材２は、レーザの照射に用いるレンズを交換する操作手段を提供可能なレンズ交換操作部２５を備えることが好ましい。レーザ照射部材２がレンズ交換操作部２５を備えることにより、レーザ照射部材２の利用者は、レンズ交換操作部２５が提供する操作手段を介してレーザの照射に用いるレンズを交換し得る。
【００３９】
〔保持部２１〕
必須の態様ではないが、レーザ照射部材２は、レーザ照射部材２を保持する手段を利用者に提供する保持部２１を備えることが好ましい。レーザ照射部材２がレーザ照射部材２を保持する手段を利用者に提供する保持部２１を備えることにより、利用者は、保持部２１を介してレーザ照射部材２を保持して移動させ、照射対象にレーザを照射し得る。これにより、例えば、レーザ照射部材２を保持する利用者は、レーザの照射点が照射対象上にあるようにレーザ照射部材２を移動させ、照射対象にレーザを照射し得る。
【００４０】
〔操作部２２〕
必須の態様ではないが、レーザ照射部材２は、レーザの照射に関する操作手段を提供可能な操作部２２を備えることが好ましい。レーザ照射部材２がレーザの照射に関する操作手段を提供可能な操作部２２を備えることにより、レーザ照射部材２の利用者は、操作部２２が提供する操作手段を介してレーザの照射に関する操作を行い得る。
【００４１】
レーザの照射に関する操作手段は、特に限定されず、例えば、切替えスイッチ、トグルスイッチ、スライドスイッチ、回転スイッチ、レバースイッチ、鍵付スイッチ、フットスイッチ、及び電子スイッチ等によって例示される従来技術のスイッチを用いる操作手段及び／又はタッチパネルを用いる操作手段等でよい。操作手段がスイッチを用いる操作手段を有する場合、スイッチの数は、特に限定されず、１以上の任意の数のスイッチを含んでよい。
【００４２】
操作部２２が提供する操作は、レーザの照射に関する操作であれば特に限定されず、例えば、レーザを照射する照射状態とレーザを照射しない非照射状態との間の切替えを行う操作、レーザの照射量を変更する操作、レーザの照射に用いられるレンズを交換する操作、レーザの照射を停止する操作、及び／又はレーザの照射位置に関する操作等が挙げられる。レーザの照射位置に関する操作は、特に限定されない。レーザの照射点が焦点平面上を直線運動可能であるように構成されている場合に、レーザの照射位置に関する操作は、レーザの照射点が焦点平面上を運動する経路（照射パターンとも称する。）を変更する操作を含んでもよい。
【００４３】
操作手段がタッチパネルを用いる操作手段を有する場合、レーザを照射する照射状態であるか否かに関する情報、レーザの照射量、レーザの照射パターン、レーザの照射を開始してからの経過時間、レーザ照射装置１に供給される電圧、レーザ照射装置１が消費する電力、レーザ照射装置１に関する温度、レーザ照射装置１の異常・故障に関する情報、反射レーザの量・強度、及びレーザの照射に用いられるレンズ等によって例示されるレーザの照射に関する情報をタッチパネルに表示可能であることが好ましい。レーザの照射に関する情報をタッチパネルに表示可能であることにより、レーザ照射部材２の利用者は、レーザの照射に関する情報を把握し得る。
【００４４】
照射部２４がレーザの照射位置を指し示す照射位置指示部（後述）を含み、操作部２２が提供する操作がレーザを照射する照射状態とレーザを照射しない非照射状態との間の切替えを行う操作を含む場合、操作部２２が提供するレーザを照射する照射状態とレーザを照射しない非照射状態との間の切替えを行う操作に関する操作手段は、被照射状態から照射位置を指し示す照射位置指示状態に切り替える第１の切替え操作と、照射位置指示状態から照射状態に切り替える第２の切替え操作と、を含むことが好ましい。第１及び第２の切替え操作を含むことにより、レーザ照射装置１の利用者は、第１の切替え操作によってレーザの照射位置が指し示された状態で第２の切替え操作を行ってレーザの照射を開始し得る。したがって、利用者は、照射位置指示部によって指し示されたレーザの照射位置を用いて、照射対象へのレーザ照射をより確実に行い得る。
【００４５】
〔伝送部２３〕
伝送部２３は、レーザ照射部材２と別体に構成されたレーザ供給部からレーザを伝送可能に構成されていれば特に限定されず、例えば、レーザを伝送可能な光ファイバを含む伝送部２３でよい。
【００４６】
必須の態様ではないが、伝送部２３は、照射部２４を冷却可能な冷却材を供給可能に構成されていることが好ましい。伝送部２３が照射部２４を冷却可能な冷却材を供給可能に構成されていることにより、照射部２４の温度上昇を軽減し得る。これにより、照射部２４の近傍に配置されたレンズの温度上昇を軽減し、熱によるレンズのひずみ、変形及び／又は破損を防ぎ得る。また、照射部２４がミラーを含む場合、伝送部２３が照射部２４を冷却可能な冷却材を供給可能に構成されていることにより、ミラーの温度上昇を軽減し、熱によるミラーの性能低下、変形、及び／又は破損等を防ぎ得る。冷却材は、特に限定されず、例えば、レーザを照射する場合における照射部２４の温度より低い温度の気体（例えば、常温又は常温より低い温度の空気や、常温又は常温より低い温度の乾燥空気）及び／又は液体（例えば、常温又は常温より低い温度の水や、常温又は常温より低い温度の精製水）等でよい。冷却材を供給可能にする手段は、特に限定されず、パイプ、ホース及び管によって例示される従来技術の冷却材を供給可能にする手段でよい。
【００４７】
必須の態様ではないが、伝送部２３は、照射部２４に電力を供給可能に構成されていることが好ましい。伝送部２３が照射部２４に電力を供給可能に構成されていることにより、例えば、照射部２４が回転運動可能に構成されたミラーを含む場合、ミラーを回転させるモータ等に電力を供給し得る。伝送部２３が照射部２４に電力を供給する手段は、特に限定されず、例えば、電源から供給される電力を伝送する電線によって電力を供給する手段等でよい。
【００４８】
必須の態様ではないが、伝送部２３は、後述する気体導入部３２（図２参照）に第１気体Ｇ１を供給可能に構成されていることが好ましい。伝送部２３が気体導入部３２に第１気体Ｇ１を供給可能に構成されていることについては、後に行う気体導入部３２に関する説明において、より詳細に説明する。
【００４９】
必須の態様ではないが、伝送部２３は、後述する気体送出部３３（図２参照）に第２気体Ｇ２を供給可能に構成されていることが好ましい。伝送部２３が気体送出部３３に第２気体Ｇ２を供給可能に構成されていることについては、後に行う気体送出部３３に関する説明において、より詳細に説明する。
【００５０】
伝送部２３の全長は、特に限定されないが、１００メートル以下であることが好ましく、８０メートル以下であることがより好ましく、６０メートル以下であることがさらに好ましい。伝送部２３の全長の上限を上述のとおり定めることにより、伝送部２３を介して伝送されるレーザの減衰を防ぎ得る。
【００５１】
〔照射部２４〕
照射部２４は、レンズを介してレーザを照射可能であれば特に限定されず、従来技術の各種のレーザを照射する部材でよい。
【００５２】
照射部２４は、レーザ照射部材２と別体に構成されたレーザ供給部から伝送されたレーザを照射可能に構成された部材を含むことが好ましい。照射部２４がレーザ照射部材２と別体に構成されたレーザ供給部から伝送されたレーザを照射可能に構成された部材であることにより、レーザを供給するレーザ発振器等を含めることなくレーザ照射部材２を構成できる。これにより、例えば、利用者が手で持って用いる形態のレーザ照射部材２を構成する場合等のレーザ照射部材２の大きさ及び／又は重量に制限がある場合であっても、比較的大型のレーザ発振器等を必要とする大出力のレーザを照射可能であるよう、レーザ照射部材２を構成し得る。
【００５３】
［ミラー］
レンズ収容部材３に収容されるレンズがｆθレンズである場合、照射部２４は、ガルバノミラー及びポリゴンミラー等によって例示される回転運動可能に構成されたミラー（図示せず）を含み、該ミラーとｆθレンズであるレンズとが協働することにより、レーザの照射点が焦点平面上を直線運動可能であるように構成されることが好ましい。これにより、直線状に移動するレーザを焦点平面上に配置した照射対象に照射し得る。したがって、レーザ照射部材２、レンズ及び／又は照射対象を移動させることなく、直線状に移動するレーザを照射対象に照射し得る。
【００５４】
照射部２４がミラーを含む場合、照射部２４は、レーザの照射点が焦点平面上を運動する経路（照射パターンとも称する。）を、２以上の照射パターンを含む照射パターン群から選択可能であることが好ましい。照射部２４がレーザの照射パターンを照射パターン群から選択可能であることにより、照射対象及び／又は照射対象に施すレーザ照射加工に応じた照射パターンを選択して照射対象にレーザを照射し得る。
【００５５】
照射パターン群に含まれる照射パターンは、特に限定されない。照射パターン群は、例えば、略直線の照射パターン、２以上の直線の組合せを含む照射パターン（例えば、略四角形の照射パターン）、略円形の照射パターン、略楕円形の照射パターン、曲線を含む照射パターン（例えば、波形の照射パターン）、及びレーザの照射点が運動しない照射パターン等によって例示される照射パターンの２以上を含んでよい。照射パターン群は、上述の照射パターンに加えて上述の照射パターンの内部を塗りつぶす照射パターンを含んでもよい。照射パターン群は、照射パターンの大きさ・照射パターンの縦横比・照射パターンの太さ・レーザの照射点が焦点平面上を運動する速度等が異なる２以上の照射パターンを含んでもよい。照射パターン群が上述の照射パターンを含むことにより、照射対象及び／又は照射対象に施すレーザ照射加工に応じた照射パターンを用いて照射対象にレーザを照射し得る。
【００５６】
［照射位置指示部］
必須の態様ではないが、照射部２４は、レーザの照射位置を指し示す照射位置指示部（図示せず）を含むことが好ましい。照射部２４がレーザの照射位置を指し示す照射位置指示部を含むことにより、照射対象にレーザを照射することを容易に行い得る。照射位置指示部は、レーザの照射位置を指し示す指示部であれば特に限定されず、例えば、レーザの照射位置を別のレーザで指し示すレーザポインタ等でよい。
【００５７】
［照射対象］
レーザを照射する照射対象は、特に限定されない。照射対象は、特に限定されず、例えば、金型、装置、車両、建造物、軌条等によって例示される物体、物体表面の溶接線、及び物体の表面に付着した付着物等が挙げられる。照射対象の材質は、特に限定されず、例えば、鉄、鉄合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、及びニッケル合金等によって例示される金属であってもよく、コンクリート、石こう及び木材等によって例示される非金属であってもよく、金属等の酸化物であってもよく、有機物であってもよく、複数の材質を含んでもよい。付着物は、特に限定されず、例えば、不純物、塗装面、地衣類・細菌等によって例示される生物、脂質・有毒物質・放射性物質等によって例示される汚染物質、コーティング層、及び酸化層等が挙げられる。付着物は、レーザの吸収率が比較的高い付着物であることが好ましい。付着物がレーザの吸収率が比較的高い付着物であることにより、レーザの照射によって付着物を効率的に加熱し、素材表面から蒸発及び／又は剥離させ得る。
【００５８】
〔レンズ交換操作部２５〕
必須の態様ではないが、レーザ照射部材２は、レーザの照射に用いられるレンズを交換する操作に関する操作手段を提供するレンズ交換操作部２５を含むことが好ましい。レーザ照射部材２がレンズ交換操作部２５を含むことにより、レーザ照射装置１を利用する利用者は、レンズを取り外して別のレンズを取り付ける煩わしい手順を逐一行うことなく、レーザの照射に用いられるレンズを交換し得る。また、レンズを交換する間において利用者がレンズ周辺に触れることを避け得るため、照射されたレーザが利用者の手に損傷を与えることを防ぎ得る。レンズ交換操作部２５は、レーザの照射に用いられるレンズに関する情報を表示可能な表示手段を有することが好ましい。レンズ交換操作部２５がレーザの照射に用いられるレンズに関する情報を表示可能な表示手段を有することにより、利用者は、レーザの照射に用いられるレンズに関する情報を確認してレーザを照射し得る。
【００５９】
＜レンズ収容部材３＞
図２は、レーザ照射装置１におけるレンズ収容部材３の拡大模式図であり、レンズ収容部材３の概略正面図である。図３は、レンズ収容部材３の概略平面図であり、図４は、図３におけるレンズ収容部材３のＡ−Ａ概略断面図であり、図５は、レンズ収容部材３の概略底面図であり、図７は、レンズ収容部材３の概略左側面図である。また、図６は、図５とは異なる他の一例に係るレンズ収容部材３の概略底面図である。以下では、図２〜図７を参照しながら本実施形態におけるレンズ収容部材３について説明する。
【００６０】
まず、図２を参照する。本実施形態において、レンズ収容部材３は、レンズを収容可能な本体部３１と、本体部３１の内部に第１気体Ｇ１を導入可能な気体導入部３２と、第１気体Ｇ１の流れ方向ＦＤ１と略直交する方向ＦＤ２に第２気体Ｇ２を送出可能な気体送出部３３とを含んで構成される。レンズ収容部材３は、本体部３１の頂面３１Ｔから底面３１Ｂに向けてレーザを通過可能に構成される。
【００６１】
〔本体部３１〕
続いて、図２及び図３を参照する。図２及び図３に示すように、本体部３１は、頂面３１Ｔに近い側に設けられ、中空の略円錐台状をした頂面側本体部３１１と、底面３１Ｂに近い側に設けられ、左側面３１Ｌ、右側面３１Ｒ及び底面３１Ｂを有する略コップ状をした底面側本体部３１２とを有する。
【００６２】
本体部３１は、レーザの照射に用いられるレンズを収容可能、かつ、レンズ収容部材３の頂面３１Ｔから底面３１Ｂに向けて照射されるレーザを通過可能に構成され、底面３１Ｂに底面側開口Ｏ１（図３参照）が設けられていれば特に限定されない。
【００６３】
レンズを本体部３１に収容することにより、照射対象から蒸発してレンズ収容部材３近傍に移動したヒュームは、レンズ近傍に到達する前に底面３１Ｂ近傍を通過して、底面３１Ｂに付着し得る。これにより、レンズにヒュームが付着することを抑え得る。底面側開口Ｏ１からレンズ収容部材３内部に侵入するヒュームを防ぐことについては、後に図４を用いてより詳細に説明する。
【００６４】
本体部３１の材質は、特に限定されず、鉄、鉄合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、及びニッケル合金等によって例示される金属、ポリイミド樹脂等によって例示される樹脂、及び／又はセラミック等を含む各種の材質でよい。本体部３１の材質は、中でも、金属を含むことが好ましい。本体部３１の材質が金属を含むことにより、レーザを照射して本体部３１が高温になった場合における本体部３１の破損及び／又は発火を防ぎ得る。本体部３１の材質は、金属の中でも、ステンレス鋼及び銅等によって例示される耐食性を備えた金属を含むことが特に好ましい。本体部３１の材質が耐食性を備えた金属を含むことにより、レーザを照射して本体部３１が高温になった場合における本体部３１の酸化及び酸化による腐食を防ぎ得る。
【００６５】
［レンズ］
ここで、本体部３１に収容されるレンズについて説明する。レンズは、中空の略円錐台状をした頂面側本体部３１１に取り付けられる。レンズは、レーザの照射に用いられ、頂面側本体部３１１に収容可能なレンズであれば特に限定されず、集光レンズ及びｆθレンズ等によって例示される従来技術の各種のレンズでよい。レンズは、中でも、ガルバノミラー等のミラーの等速回転運動を、レンズのディストーション効果を用いて焦点平面上を動く照射点の等速直線運動に変換可能なｆθレンズであることが好ましい。レンズがｆθレンズであることにより、直線状に移動するレーザを焦点平面上に配置した照射対象に照射し得る。これにより、レーザ照射部材２、レンズ及び／又は照射対象を移動させることなく、直線状に移動するレーザを照射対象に照射し得る。
【００６６】
必須の態様ではないが、頂面側本体部３１１に収容可能なレンズがレンズの焦点距離に応じて複数ある場合、レンズは、頂面側本体部３１１に対してレンズを着脱可能に取り付けるレンズマウントを備えることが好ましい。
【００６７】
レンズの焦点距離とレンズから照射対象への距離とが一致する場合に、レーザの照射による加熱の効果が最大となる。また、レンズの焦点距離とレンズから照射対象への距離とが一致しない場合は、レーザの照射による加熱の効果は小さくなる。したがって、照射対象までの距離及び／又は照射対象の形状が異なれば、レーザの照射に適したレンズの焦点距離も異なり得る。そのため、照射対象への距離及び／又は照射対象の形状に応じてレンズを交換する要望がある。レンズがレンズマウントを備えることにより、焦点距離が異なる複数種類のレンズの交換に関する労力等を軽減し得る。
【００６８】
レンズの焦点距離は、特に限定されない。レンズの焦点距離の下限は、０．１メートル以上であることが好ましく、０．１５メートル以上であることがより好ましく、０．２メートル以上であることがさらに好ましい。レンズの焦点距離の下限を上述のとおり定めることにより、レーザ照射装置１の利用者がレンズの近傍を触れた場合に、レンズの焦点距離とレンズから利用者の手までの距離とが一致することを避け得る。これにより、レンズを介して照射されるレーザが利用者の手に大きな損傷を与えることを防ぎ得る。また、レーザが照射対象に過剰なエネルギーを与えることを防ぎ得る。これにより、例えば、過剰なエネルギーによって照射対象表面が溶融すること等を防ぎ得る。
【００６９】
レンズの焦点距離の上限は、３メートル以下であることが好ましく、２メートル以下であることがより好ましく、１メートル以下であることがさらに好ましい。レンズの焦点距離の上限を上述のとおり定めることにより、レンズと照射対象との間にある気体によってレーザが減衰することを防ぎ得る。また、レーザが照射対象に与えるエネルギーを高め得る。
【００７０】
レーザ照射部材２がレンズ交換操作部２５を含む場合、レンズは、レンズ交換操作部２５によって提供される操作に応じてレンズを交換可能に構成されていることが好ましい。レンズがレンズ交換操作部２５によって提供される操作に応じてレンズを交換可能に構成されていることにより、レーザ照射装置１を利用する利用者は、レンズ交換操作部２５によって提供される操作によってレンズを交換し、レンズの焦点距離等を変更し得る。レンズ交換操作部２５によって提供される操作に応じてレンズを交換する手段は、特に限定されず、例えば、レーザ照射装置１がレーザの照射に用いられるレンズを交換可能なレンズ交換部材（図示せず）を含み、操作部２２が有するレンズ交換操作に対応するスイッチが操作されたときにレンズ交換部材がレーザの照射に用いられるレンズを交換する手段等でよい。
【００７１】
操作部２２によって提供される操作がレーザの照射方向を変える操作を含む場合、レンズは、操作部２２によって提供される操作に応じてレーザの照射方向を変更可能に構成されていることが好ましい。レンズが操作部２２によって提供される操作に応じてレーザの照射方向を変更可能に構成されていることにより、レーザ照射装置１を利用する利用者は、操作部２２によって提供される操作によってレーザの照射方向を変更し得る。レーザの照射方向を変更する手段は、特に限定されず、例えば、レンズの方向を回転可能な回転部材によってレンズを回転させる手段等でよい。
【００７２】
［底面側開口Ｏ１］
図４は、図３におけるレンズ収容部材３のＡ−Ａ概略断面図であり、図５は、レンズ収容部材３の概略底面図である。底面３１Ｂには、頂面３１Ｔから底面３１Ｂに向けて照射されるレーザ及び第１気体Ｇ１を通過可能に構成された底面側開口Ｏ１が設けられる。
【００７３】
図６は、図５とは異なる他の一例に係るレンズ収容部材３の概略底面図である。底面側開口Ｏ１は、２以上の細長い形状の開口を組み合わせた開口でもよい。例えば、２つの細長い形状の開口を互いに略直交するように組み合わせた十字型の開口でもよい。底面側開口Ｏ１が２以上の細長い形状の開口を組み合わせた開口であることにより、レンズを介して照射されるレーザが２以上の細長い形状を組み合わせた照射範囲を持つ場合に、レーザが底面側開口Ｏ１を通過し得る。
【００７４】
底面側開口Ｏ１の好ましい態様については、気体導入部３２についての説明をした後に説明する。
【００７５】
［反射レーザ分散構造Ｄ］
必須の態様ではないが、図６に示すように、底面３１Ｂに、レーザの照射対象において反射された反射レーザを分散可能な反射レーザ分散構造Ｄが形成されていることが好ましい。
【００７６】
レーザの照射対象において反射された反射レーザがレンズ収容部材３に向かうと、反射レーザによってレンズ収容部材３の温度が上昇し得る。温度が上昇したレンズ収容部材３は、レンズ収容部材３からの輻射熱及び／又は熱伝導等によって収容したレンズを加熱し、収容したレンズの温度を上昇させ得る。
【００７７】
底面３１Ｂに反射レーザ分散構造Ｄが形成されていることにより、反射レーザ分散構造Ｄによって反射レーザが分散され、反射レーザによるレンズ収容部材３の温度上昇を軽減し得る。これにより、収容したレンズの温度上昇を軽減し得る。収容したレンズの温度上昇を軽減することにより、熱によるレンズのひずみ、変形及び／又は破損を防ぎ得る。
【００７８】
反射レーザ分散構造Ｄは、レーザの照射対象において反射された反射レーザを分散可能な構造であれば特に限定されず、例えば、反射レーザを分散可能な１以上の溝を含む構造でよい。反射レーザ分散構造Ｄが反射レーザを分散可能な１以上の溝を含む構造である場合、レーザの照射方向に略直交する方向の溝を含むことが好ましい。
【００７９】
レーザと略対向する方向に反射した反射レーザが底面３１Ｂに到達し、レンズ収容部材３の温度を上昇させ得る。レーザの照射方向と略直交する方向の溝は、レーザと略対向する方向に反射した反射レーザと略直交する方向の溝である。したがって、反射レーザ分散構造Ｄがレーザの照射方向に略直交する方向の溝を含むことにより、反射レーザ分散構造Ｄは、レーザと略対向する方向に反射した反射レーザをよりいっそう効率的に分散し得る。
【００８０】
〔気体導入部３２〕
図４に戻る。気体導入部３２は、底面側本体部３１２の一側面（図４では左側面３１Ｌであるが、右側面３１Ｒであってもよい。）から底面側本体部３１２の内部に第１気体Ｇ１を導入可能に構成された部材である。気体導入部３２は、内部に第１気体Ｇ１を導入可能に構成されていれば、特に限定されず、パイプ及びチューブ等によって例示される従来技術の第１気体Ｇ１を導入可能な部材を含んで構成される。
【００８１】
気体導入部３２は、伝送部２３から供給された第１気体Ｇ１をレンズ収容部材３内部に導入可能に構成されていることが好ましい。これにより、第１気体Ｇ１を貯蔵及び供給する部材を取り付けることなく、レンズ収容部材３を構成し得る。したがって、レンズ収容部材３の構造を簡略化し得る。
【００８２】
気体導入部３２に供給される第１気体Ｇ１の圧力は、特に限定されない。気体導入部３２に供給される第１気体Ｇ１の圧力の下限は、大気圧以上であることが好ましく、０．３ＭＰａ以上であることがより好ましく、０．４ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。気体導入部３２に供給される第１気体Ｇ１の圧力の下限を上述のとおり定めることにより、空間Ｃからレンズ収容部材３の外部に向けて底面側開口Ｏ１を通過する第１気体Ｇ１の流れがレンズ収容部材３の外部において底面側開口Ｏ１の近傍にあるヒュームを押す力を強め、レンズにヒュームが付着することをよりいっそう防ぎ得る。
【００８３】
気体導入部３２に供給される第１気体Ｇ１の圧力の上限は、２ＭＰａ以下であることが好ましく、１ＭＰａ以下であることがより好ましく、０．８ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。気体導入部３２に供給される第１気体Ｇ１の圧力の上限を上述のとおり定めることにより、第１気体Ｇ１の圧力によるレンズ収容部材３等の変形を防ぎ得る。
【００８４】
［第１気体Ｇ１］
第１気体Ｇ１は、特に限定されず、空気及び不活性ガス等によって例示される各種の気体でよいが、中でも、反応性が高い気体（例えば、酸素）の含有量が少ない不活性ガスであることが好ましい。第１気体Ｇ１として用いられる不活性ガスは、特に限定されず、例えば、窒素、二酸化炭素、アルゴン、ネオン、及び／又はヘリウムの１以上を含む不活性ガスでよい。
【００８５】
空気雰囲気等の酸素を含む雰囲気下でレーザを照射すると、レーザの照射に伴う高温によってレンズの付近にある可燃物が発火し得る。レンズの付近にある可燃物が発火すれば、レンズの温度が上昇し得る。
【００８６】
第１気体Ｇ１が不活性ガスであることにより、内部に導入した不活性ガスによって内部の酸素濃度が下がり、レーザの照射に伴う高温によって内部にある可燃物が発火することを防ぎ得る。したがって、可燃物の発火に伴う収容したレンズの温度上昇を軽減し得る。収容したレンズの温度上昇を軽減することにより、熱によるレンズのひずみ、変形及び／又は破損を防ぎ得る。
【００８７】
必須の態様ではないが、第１気体Ｇ１の温度は、レーザが照射されるときの内部の温度よりも低いことが好ましい。これにより、レーザが照射されるときの内部の温度を下げることができ、結果として、レンズの温度上昇を軽減し得る。レンズ収容部材３に収容したレンズの温度上昇を軽減することにより、熱によるレンズのひずみ、変形及び／又は破損を防ぎ得る。
【００８８】
［底面側開口Ｏ１の好ましい態様］
ここで、図３から図５を参照しながら、本体部３１における底面側開口Ｏ１の好ましい態様について詳しく説明する。
【００８９】
レーザを照射対象に照射する加工では、照射対象から蒸発した残渣がヒューム（粉じん）となり、レンズその他の光学部品に付着する場合がある。光学部品にヒュームが付着すると、付着したヒュームがレーザを吸収し、レーザの照射に悪影響を及ぼし得る。
【００９０】
図４に示すように、底面側本体部３１２の内部では、頂面側本体部３１１に収容されているレンズと、レンズ収容部材３の底面３１Ｂ、左側面部３１Ｌ及び右側面部３１Ｒとによって空間Ｃが画定される。
【００９１】
頂面３１Ｔから底面３１Ｂに向けてレーザを通過可能であり、底面３１Ｂに底面側開口Ｏ１が設けられているため、頂面側本体部３１１にレンズを収容した場合に、底面側開口Ｏ１を介してレーザを対象物に照射し得る。そして、この底面側開口Ｏ１が、レンズ収容部材３の外部から空間Ｃに向けてヒュームが侵入し、ヒュームがレンズに付着することの原因になり得る。
【００９２】
気体導入部３２によって空間Ｃに導入された第１気体Ｇ１は、空間Ｃからレンズ収容部材３の外部に向けて底面側開口Ｏ１を通過する第１気体Ｇ１の流れとなる。この第１気体Ｇ１の流れにより、レンズ収容部材３の外部において底面側開口Ｏ１の近傍にあるヒュームは、底面側開口Ｏ１から離れる方向に押される。これにより、底面側開口Ｏ１の存在がレンズへのヒューム付着の原因になることを防ぎ得る。
【００９３】
加えて、本体部３１及び底面側開口Ｏ１を通過する第１気体Ｇ１の流れによって収容したレンズへのヒュームの付着を抑えることにより、収容したレンズに付着したヒュームがレーザを吸収し、収容したレンズの温度上昇を軽減し得る。収容したレンズの温度上昇を軽減することにより、熱によるレンズのひずみ、変形及び／又は破損を防ぎ得る。
【００９４】
図５に示すように、底面側開口Ｏ１は、レンズ収容部材３の頂面３１Ｔから底面３１Ｂに向けて照射されるレーザ及び第１気体Ｇ１を通過可能であれば特に限定されず、例えば、底面側開口Ｏ１を通過するレーザの方向からみたときに細長い形状の開口でよい。底面側開口Ｏ１が底面側開口Ｏ１を通過するレーザの方向からみたときに細長い形状の開口であることにより、第１気体Ｇ１が空間Ｃから底面側開口Ｏ１を通過する場合に、第１気体Ｇ１が流れる流路の断面積が小さくなる。これにより、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、第１気体Ｇ１の流れの速度を増し得る。また、底面側開口Ｏ１が細長い形状の開口であることにより、レンズを介して照射されるレーザが細長い形状の照射範囲を持つ場合に、レーザが底面側開口Ｏ１を通過し得る。
【００９５】
底面側開口Ｏ１を通過するレーザの方向からみたときにおける底面側開口Ｏ１の形状が細長い形状の開口である場合、底面側開口Ｏ１を通過するレーザの方向からみたときにおける底面側開口Ｏ１の長手方向の長さは、短手方向の長さに対して、４倍以上であることが好ましく、６倍以上であることがより好ましく、９倍以上であることがさらに好ましい。底面側開口Ｏ１を通過するレーザの方向からみたときにおける底面側開口Ｏ１の長手方向の長さを短手方向の長さに対して上述のとおり定めることにより、第１気体Ｇ１が底面側開口Ｏ１を通過する場合に、第１気体Ｇ１が流れる流路の断面積が小さくなる。これにより、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、第１気体Ｇ１の流れの速度を増し得る。したがって、第１気体Ｇ１がヒュームをよりいっそう効率的に押し得る。
【００９６】
底面側開口Ｏ１を通過するレーザの方向からみたときにおける底面側開口Ｏ１の形状が細長い形状の開口である場合、底面側開口Ｏ１を通過するレーザの方向からみたときにおける底面側開口Ｏ１の長手方向の長さは、短手方向の長さに対して、５０倍以下であることが好ましく、３０倍以下であることがより好ましく、２０倍以下であることがさらに好ましい。底面側開口Ｏ１を通過するレーザの方向からみたときにおける底面側開口Ｏ１の長手方向の長さを短手方向の長さに対して上述のとおり定めることにより、第１気体Ｇ１が底面側開口Ｏ１を通過する場合における、第１気体Ｇ１と本体部３１との間の摩擦を軽減し、第１気体Ｇ１の流れの速度を増し得る。
【００９７】
［本体部３１がレーザ照射部材２に取り付け可能であること］
また、本体部３１がレーザ照射部材２に取り付け可能であることについて説明する。
【００９８】
レンズの焦点距離とレンズから照射対象への距離とが一致する場合に、レーザの照射による加熱の効果が最大となる。また、レンズの焦点距離とレンズから照射対象への距離とが一致しない場合は、レーザの照射による加熱の効果は小さくなる。したがって、照射対象までの距離及び／又は照射対象の形状が異なれば、レーザの照射に適したレンズの焦点距離も異なり得る。そのため、照射対象への距離及び／又は照射対象の形状に応じてレンズを交換する要望がある。光学部品へのヒュームの付着を抑え、光学部品の温度上昇を軽減する手段とレンズとが一体に構成されている場合、レンズの交換に関する労力等が増し得る。したがって、レンズの交換に関する労力等を軽減するため、光学部品へのヒュームの付着を抑え、光学部品の温度上昇を軽減する手段をレンズに後付けすることに関する要望がある。特許文献１に記載の技術は、光学部品である集光レンズ及びエネルギービーム透過部を含む構成であり、光学部品へのヒュームの付着を抑え、光学部品の温度上昇を軽減する手段を既存の光学部品等に後付けすることについても、なお一層改善の余地がある。
【００９９】
本実施形態では、頂面側本体部３１１の頂面３１Ｔをレーザ照射部材２に取り付けできる。これにより、底面側開口Ｏ１を通過するレーザ及び第１気体Ｇ１を妨げることがないよう、レンズ収容部材３をレーザ照射部材２に取り付け得る。したがって、底面側開口Ｏ１を通過するレーザ及び／又は第１気体Ｇ１を妨げることなく、レーザ照射部材２にレンズ収容部材３を後付けし得る。
【０１００】
図３に戻る。図３は、レンズ収容部材３の概略平面図である。頂面側本体部３１１は、レーザ照射部材２に取り付け可能であれば特に限定されず、例えば、頂面側開口Ｏ２を有し、レンズを介してレーザ照射部材２を取り付け可能に構成された取付部、レーザ照射部材２と篏合することによってレーザ照射部材２を取り付け可能に構成された取付部、レーザ照射部材２と螺合することによってレーザ照射部材２を取り付け可能に構成された取付部、及び／又はねじを用いてレーザ照射部材２を取り付け可能に構成された取付部等でよい。本体部３１が頂面側開口Ｏ２を有し、レンズを介してレーザ照射部材２を取り付け可能に構成される場合、頂面側開口Ｏ２の直径は、本体部３１の内径より小さいことが好ましい。頂面側開口Ｏ２の直径が本体部３１の内径より小さいことにより、レンズが頂面側開口Ｏ２を通過して、本体部３１とレーザ照射部材２とが取付状態でなくなることを防ぎ得る。
【０１０１】
また、頂面側本体部３１１と底面側本体部３１２とは、互いに着脱可能に構成されることが好ましい。これにより、頂面側本体部３１１と底面側本体部３１２とを着脱する部分の内径が頂面側開口Ｏ２の直径より大きくなるよう本体部３１を構成し得る。したがって、底面側本体部３１２を頂面側本体部３１１から取り外して、頂面側開口Ｏ２の直径より外径が大きいレンズを本体部３１に収容し得る。
【０１０２】
〔気体送出部３３〕
図２に戻る。必須の態様ではないが、レンズ収容部材３は、底面３１Ｂの近傍に設けられ、第１気体Ｇ１の流れ方向ＦＤ１と略直交する方向ＦＤ２に第２気体Ｇ２を送出可能な気体送出部３３をさらに備えることが好ましい。ここでいう第１気体Ｇ１の流れ方向ＦＤ１と略直交する方向ＦＤ２とは、底面側開口Ｏ１を介してヒュームが入り込むのを防ぐという第１気体Ｇ１の流れが有する機能の実現を第２気体Ｇ２の流れが妨げない方向を指し、具体的には、第１気体Ｇ１の流れ方向ＦＤ１との間になす角が７０度以上１１０度以下の角を含む方向を指す。第２気体Ｇ２が送出される方向ＦＤ２が第１気体Ｇ１の流れ方向ＦＤ１と略直交する方向、すなわち第１気体Ｇ１の流れ方向ＦＤ１との間になす角が７０度以上１１０度以下の角を含む方向であることにより、第２気体Ｇ２の流れによる力は、底面側開口Ｏ１を介してヒュームが入り込むのを防ぐという第１気体Ｇ１の流れが有する機能の実現を妨げることなく、第１気体Ｇ１の流れによる力によってのみヒュームを押す場合のヒュームの移動方向と異なる方向にヒュームを押し得る。
【０１０３】
気体送出部３３をさらに備えることにより、第１気体Ｇ１の流れに加えて、第１気体Ｇ１の流れ方向ＦＤ１と略直交する方向ＦＤ２に送出される第２気体Ｇ２がヒュームを押すため、ヒュームが底面側開口Ｏ１を通過して空間Ｃに入り、ヒュームがレンズに付着することを防ぎ得る。
【０１０４】
レンズ収容部材３の外部において、底面側開口Ｏ１を通過して照射されるレーザを吸収し得る位置にあるヒュームは、レーザを吸収し、レーザの照射に悪影響を及ぼし得る。底面３１Ｂに設けられた底面側開口Ｏ１を介してレーザを照射対象に照射する場合、レーザ及び第１気体Ｇ１が空間Ｃの側から外部の側へ向かって底面側開口Ｏ１を通過するため、底面側開口Ｏ１を通過するレーザの方向と第１気体Ｇ１の流れ方向ＦＤ１とは、底面側開口Ｏ１の近傍において略同一の方向となり得る。そのため、レンズ収容部材３外部において、レーザを吸収し得る位置のうち底面側開口Ｏ１近傍の位置にあるヒュームが第１気体Ｇ１の流れによる力のみによって押されて移動する場合、該ヒュームの移動後の位置は、レーザを吸収し得る位置になり得る。したがって、レンズ収容部材３外部において、レーザを吸収し得る位置にあるヒュームを、レーザを吸収しない位置に移動させて、ヒュームがレーザの照射に及ぼす悪影響を軽減することについて、なお一層の改善の余地がある。
【０１０５】
気体送出部３３をさらに備えることにより、第１気体Ｇ１の流れ方向ＦＤ１と略直交する方向ＦＤ２に送出される第２気体Ｇ２は、底面側開口Ｏ１を通過して照射されるレーザを吸収し得る位置にあるヒュームを、底面側開口Ｏ１を通過するレーザの方向と略直交する方向に押し、レーザを吸収しない位置に移動させ得る。したがって、ヒュームがレーザの照射に及ぼす悪影響をよりいっそう軽減し得る。第１気体Ｇ１の流れ方向ＦＤ１と略直交する方向ＦＤ２に送出される第２気体Ｇ２がヒュームを押すことについては、後に図１４を用いてより詳細に説明する。
【０１０６】
伝送部２３が気体送出部３３に第２気体Ｇ２を供給可能に構成されている場合、気体送出部３３は、伝送部２３から供給された第２気体Ｇ２を送出可能に構成されていることが好ましい。伝送部２３が気体送出部３３に第２気体Ｇ２を供給可能に構成され、気体送出部３３が伝送部２３から供給された第２気体Ｇ２を送出可能に構成されていることにより、第２気体Ｇ２を貯蔵及び供給する部材を取り付けることなく、レンズ収容部材３を構成し得る。これにより、レンズ収容部材３の構造を簡略化し得る。
【０１０７】
伝送部２３から気体送出部３３に供給される第２気体Ｇ２の圧力は、特に限定されない。伝送部２３から気体送出部３３に供給される第２気体Ｇ２の圧力の下限は、大気圧以上であることが好ましく、０．３ＭＰａ以上であることがより好ましく、０．４ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。伝送部２３から気体送出部３３に供給される第２気体Ｇ２の圧力の下限を上述のとおり定めることにより、第１気体Ｇ１の流れ方向ＦＤ１と略直交する方向ＦＤ２に送出される第２気体Ｇ２がヒュームを押す力を強め、レンズにヒュームが付着することをよりいっそう防ぎ得る。
【０１０８】
伝送部２３から気体送出部３３に供給される第２気体Ｇ２の圧力の上限は、２ＭＰａ以下であることが好ましく、１ＭＰａ以下であることがより好ましく、０．８ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。伝送部２３から気体送出部３３に供給される第２気体Ｇ２の圧力の上限を上述のとおり定めることにより、第２気体Ｇ２の圧力による気体送出部３３等の変形を防ぎ得る。
【０１０９】
［細孔Ｎ］
図７は、レンズ収容部材３の概略左側面図である。気体送出部３３は、第２気体Ｇ２を送出可能な１以上の細孔Ｎを有することが好ましい。気体送出部３３が第２気体Ｇ２を送出可能な１以上の細孔Ｎを有することにより、第２気体Ｇ２が細孔Ｎを通過するときに第２気体Ｇ２が流れる流路の断面積が小さくなり得る。これにより、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、第２気体Ｇ２の流れの速度を増し得る。第２気体Ｇ２の流れの速度が増すことにより、第２気体Ｇ２がよりいっそう効率的にヒュームを押し得る。
【０１１０】
細孔Ｎの大きさは、特に限定されない。細孔Ｎについて、第２気体Ｇ２が流れる方向からみたときの断面積の上限は、３平方ミリメートル以下であることが好ましく、２平方ミリメートル以下であることがより好ましく、１平方ミリメートル以下であることがさらに好ましい。細孔Ｎについて、第２気体Ｇ２が流れる方向からみたときの断面積の上限を上述のように定めることにより、第２気体Ｇ２が細孔Ｎを通過するときに第２気体Ｇ２が流れる流路の断面積がよりいっそう小さくなり得る。これにより、第２気体Ｇ２の流れの速度を増し得る。
【０１１１】
細孔Ｎについて、第２気体Ｇ２が流れる方向からみたときの断面積の下限は、０．１平方ミリメートル以上であることが好ましく、０．３平方ミリメートル以上であることがより好ましく、０．４平方ミリメートル以下であることがさらに好ましい。細孔Ｎについて、第２気体Ｇ２が流れる方向からみたときの断面積の下限を上述のように定めることにより、第２気体Ｇ２が細孔Ｎを通過するときの細孔Ｎと第２気体Ｇ２との間の摩擦を軽減し、第２気体Ｇ２の流れの速度を増し得る。
【０１１２】
［第２気体Ｇ２］
第２気体Ｇ２は、特に限定されず、空気及び不活性ガス等によって例示される各種の気体でよい。第２気体Ｇ２として用いられる不活性ガスは、特に限定されず、例えば、窒素、二酸化炭素、アルゴン、ネオン、及び／又はヘリウムの１以上を含む不活性ガスでよい。第２気体Ｇ２が不活性ガスであることにより、送出された不活性ガスによって酸素濃度が下がり、レーザの照射に伴う高温によって可燃物が発火することを防ぎ得る。したがって、可燃物の発火に伴う収容したレンズの温度上昇を軽減し得る。収容したレンズの温度上昇を軽減することにより、熱によるレンズのひずみ、変形及び／又は破損を防ぎ得る。
【０１１３】
第２気体Ｇ２は、第１気体Ｇ１と同じ気体でもよく、第１気体Ｇ１と異なる気体でもよい。第２気体Ｇ２が第１気体Ｇ１と同じ気体であることにより、第１気体Ｇ１と同じ気体を気体送出部３３において利用し得る。これにより、気体導入部３２及び気体送出部３３は、気体を貯蔵する部材及び／又は気体を供給する部材を共有し得る。
【０１１４】
＜ノズル４＞
図８は、レーザ照射装置１におけるノズル４の拡大模式図であり、図９は、図８におけるノズル４のＢ−Ｂ概略断面図である。本実施形態において、ノズル４は、ヒューム等によって例示される吸引対象物を吸引可能なノズル本体４１と、ノズル本体４１における吸引口Ｏ３の少なくとも一部を塞ぐことが可能な構造体４２と、吸引口Ｏ３の略上方に設けられ、吸引対象物を吸引可能に構成された上方吸引部４３と、ノズル４が吸引した吸引対象物及び／又は吸引対象物を含む被吸引気体を移送可能な移送部４４（図１参照）と、ノズル４にノズル本体４１を着脱可能に取り付ける着脱部４５（図１参照）とを含んで構成される。
【０１１５】
〔ノズル本体４１〕
図８に示すように、ノズル本体４１は、レーザ加工時に発生するヒューム等によって例示される吸引対象物を吸引可能な吸引口Ｏ３が設けられた中空状のノズルであれば特に限定されない。ノズル本体４１がレーザ加工時に発生するヒューム等によって例示される吸引対象物を吸引可能な吸引口Ｏ３が設けられた中空状のノズルであることにより、レーザ加工時に発生するヒューム等によって例示される吸引対象物を吸引口Ｏ３において吸引して捕集し得る。
【０１１６】
ノズル本体４１の材質は、特に限定されず、鉄、鉄合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、及びニッケル合金等によって例示される金属、ポリイミド樹脂等によって例示される樹脂、及び／又はセラミック等を含む各種の材質でよい。ノズル本体４１の材質は、中でも、金属を含むことが好ましい。ノズル本体４１の材質が金属を含むことにより、レーザを照射してノズル本体４１が高温になった場合におけるノズル本体４１の破損及び／又は発火を防ぎ得る。
【０１１７】
［吸引口Ｏ３］
吸引口Ｏ３は、レーザ加工時に発生するヒューム等によって例示される吸引対象物を吸引可能な吸引口であり、吸引対象物を吸引可能な方向からみたとき、吸引口Ｏ３の長手方向の長さＬ１が短手方向の長さＬ２より長ければ、特に限定されない。
【０１１８】
吸引対象物を吸引可能な方向からみたときにおける吸引口Ｏ３の長手方向の長さＬ１は、短手方向の長さＬ２に対して、４倍以上であることが好ましく、６倍以上であることがより好ましく、９倍以上であることがさらに好ましい。吸引対象物を吸引可能な方向からみたときにおける吸引口Ｏ３の長手方向の長さＬ１を短手方向の長さＬ２に対して上述のとおり定めることにより、吸引対象物を含む被吸引気体がノズル４外部から吸引口Ｏ３を通過する場合に、被吸引気体が流れる流路の断面積が小さくなる。これにより、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、被吸引気体の流れの速度を増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【０１１９】
吸引対象物を吸引可能な方向からみたときにおける吸引口Ｏ３の長手方向の長さＬ１は、短手方向の長さＬ２に対して、５０倍以下であることが好ましく、３０倍以下であることがより好ましく、２０倍以下であることがさらに好ましい。吸引対象物を吸引可能な方向からみたときにおける吸引口Ｏ３の長手方向の長さＬ１を短手方向の長さＬ２に対して上述のとおり定めることにより、吸引対象物を含む被吸引気体がノズル４外部から吸引口Ｏ３を通過する場合における、被吸引気体とノズル本体４１との間の摩擦を軽減し、吸引力を改善し得る。
【０１２０】
吸引対象物を吸引可能な方向からみたときにおける吸引口Ｏ３の形状は、特に限定されず、略長方形、略台形及び略楕円形等によって例示される、長手方向の長さが短手方向の長さより長い各種の形状でよい。吸引対象物を吸引可能な方向からみたときにおける吸引口Ｏ３の形状は、中でも、略長方形であることが好ましい。吸引対象物を吸引可能な方向からみたときにおける吸引口Ｏ３の形状が略長方形であることにより、ベンチュリ効果をより効果的に発生させ、被吸引気体の流れの速度を増し得る。
【０１２１】
レーザ照射装置１が含むノズル４において設けられる吸引口Ｏ３に関し、吸引対象物（ヒューム等）を吸引可能な方向からみたときにおける吸引口Ｏ３の長手方向がレーザの照射方向と略垂直な方向であるよう吸引口Ｏ３を構成することが好ましい。
【０１２２】
レーザが細長い形状の照射範囲を持つ場合に、照射範囲に含まれる様々な場所からヒュームが発生し得る。照射範囲の周辺に吸引口Ｏ３がない場合、発生したヒュームに対する吸引力が低下し得る。
【０１２３】
ヒュームを吸引可能な方向からみたときにおける吸引口Ｏ３の長手方向がレーザの照射方向と略垂直な方向である吸引口Ｏ３を構成することにより、レーザが細長い形状の照射範囲を持つ場合であっても、その照射範囲の周辺に吸引口Ｏ３を配置し、照射対象から蒸散するヒュームに対する吸引力を改善し得る。また、ヒュームを吸引可能な方向からみたときにおける吸引口Ｏ３の長手方向がレーザの照射方向と略垂直な方向である吸引口Ｏ３を構成し、さらに、ヒュームを吸引可能な方向からみたときにおける吸引口Ｏ３の長手方向の長さを短手方向の長さに対して上述のとおり定めることにより、レーザがさらに細長い形状の照射範囲を持つ場合であっても、その照射範囲の周辺に吸引口Ｏ３を配置し得る。これにより、照射対象から蒸散するヒュームに対する吸引力を改善し得る。
【０１２４】
レンズから吸引口Ｏ３への距離は、特に限定されないが、レンズの焦点距離と略一致する距離であることが好ましい。レンズから吸引口Ｏ３への距離がレンズの焦点距離と略一致する距離であることにより、レーザ照射装置１を利用する利用者は、吸引口Ｏ３を照射対象の近傍に移動させることにより、レンズから照射対象への距離をレンズの焦点距離と略一致させることができる。これにより、レーザ照射装置１を利用する利用者は、照射対象を効率的に加熱し得る。
【０１２５】
［幅広部４１Ａ、幅狭部４１Ｂ］
続いて図９を参照する。図９は、図８におけるノズル４のＢ−Ｂ概略部分断面図である。必須の態様ではないが、ノズル本体４１は、内径が相対的に大きい幅広部４１Ａと、内径が相対的に小さい幅狭部４１Ｂとを含んで構成されることが好ましい。
【０１２６】
内径が相対的に大きい幅広部４１Ａと内径が相対的に小さい幅狭部４１Ｂとを含むようノズル本体４１を構成することにより、吸引対象物を含む被吸引気体が幅広部４１Ａから幅狭部４１Ｂに入るときに、被吸引気体が流れる流路の断面積が小さくなる。これにより、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、被吸引気体の流れの速度をよりいっそう増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【０１２７】
気体等の圧縮性流体の流れにおいて、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に、流体が外部と熱をやりとりせずに圧縮される断熱圧縮が生じ得る。また、気体等の圧縮性流体の流れにおいて、流れが亜音速の流れである場合に流体の温度が上昇すると流れが加速する現象が知られている。
【０１２８】
内径が相対的に大きい幅広部４１Ａと内径が相対的に小さい幅狭部４１Ｂとを含むようノズル本体４１を構成することにより、吸引対象物を含む被吸引気体が幅広部４１Ａから幅狭部４１Ｂに入るときに被吸引気体が断熱圧縮され、被吸引気体の温度が上昇し得る。これにより、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に被吸引気体の流れが加速し、その速度をよりいっそう増す効果が生じ得る。したがって、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【０１２９】
幅広部４１Ａ及び幅狭部４１Ｂは、幅広部４１Ａの内径が幅狭部４１Ｂの内径に対して相対的に大きければ（すなわち、幅狭部４１Ｂの内径が幅広部４１Ａの内径に対して相対的に小さければ）、特に限定されない。
【０１３０】
幅広部４１Ａの内径は、幅狭部４１Ｂの内径に対して１．１倍以上であることが好ましく、１．２倍以上であることがより好ましく、１．３倍以上であることがさらに好ましい。幅広部４１Ａの内径を幅狭部４１Ｂの内径に対して上述のとおり定めることにより、吸引対象物を含む被吸引気体が幅広部４１Ａから幅狭部４１Ｂに入るときに、被吸引気体が流れる流路の断面積がよりいっそう小さくなる。これにより、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が効果的に生じ、被吸引気体の流れの速度をよりいっそう増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力をさらに改善し得る。
【０１３１】
幅広部４１Ａの内径は、幅狭部４１Ｂの内径に対して４倍以下であることが好ましく、３倍以下であることがより好ましく、２倍以下であることがさらに好ましい。幅広部４１Ａの内径を幅狭部４１Ｂの内径に対して上述のとおり定めることにより、幅狭部４１Ｂが狭くなることを防ぎ得る。したがって、幅狭部４１Ｂにおける被吸引気体とノズル本体４１との間の摩擦を軽減し、吸引力を改善し得る。
【０１３２】
〔構造体４２〕
必須の態様ではないが、ノズル４は、吸引口Ｏ３の少なくとも一部を塞ぐことが可能な構造体４２を備えることが好ましい。
【０１３３】
ノズル４が吸引口Ｏ３の少なくとも一部を塞ぐことが可能な構造体４２を備えることにより、構造体４２によって、被吸引気体が流れる流路の断面積が小さくなり得る。これにより、吸引対象物を含む被吸引気体が構造体４２周辺を通過するときに、流体が流れる流路の断面積が小さくなる。そして、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、被吸引気体の流れの速度をよりいっそう増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【０１３４】
ノズル４が吸引口Ｏ３の少なくとも一部を塞ぐことが可能な構造体４２を備えることにより、構造体４２によって、被吸引気体の流れに抵抗を与え、被吸引気体を断熱圧縮し得る。そして、断熱圧縮により、被吸引気体の温度が上昇し得る。これにより、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に被吸引気体の流れが加速し、その速度をよりいっそう増す効果が生じ得る。したがって、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【０１３５】
図８に戻る。構造体４２は、吸引対象物を吸引可能な方向からみた場合における吸引口Ｏ３の両端とは異なる場所に取り付け可能であることが好ましい。
【０１３６】
構造体４２が吸引対象物を吸引可能な方向からみた場合における吸引口Ｏ３の両端とは異なる場所に取り付け可能であることにより、吸引口Ｏ３の両端とは異なる場所に取り付けられた構造体４２が被吸引気体の流れを複数の流れに分割し、分割されたそれぞれの流れについて、流路の断面積を小さくし得る。そして、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、被吸引気体の流れの速度をよりいっそう増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【０１３７】
構造体４２が吸引対象物を吸引可能な方向からみた場合における吸引口Ｏ３の両端とは異なる場所に取り付け可能であることにより、吸引口Ｏ３の両端とは異なる場所に取り付けられた構造体４２が被吸引気体の流れを複数の流れに分割し、分割されたそれぞれの流れについて、被吸引気体を断熱圧縮し得る。これにより、被吸引気体がよりいっそう効率的に断熱圧縮され、その温度を上昇させ得る。これにより、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に被吸引気体の流れが加速し、その速度をよりいっそう増す効果がよりいっそう生じ得る。したがって、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【０１３８】
構造体４２の形状は、吸引口Ｏ３の少なくとも一部を塞ぐことが可能であれば特に限定されないが、吸引対象物を吸引可能な方向に対して幅広な形状であることが好ましい。構造体４２が吸引対象物を吸引可能な方向に対して幅広な形状であることにより、吸引口Ｏ３からノズル本体４１内部に入った被吸引気体の流れが構造体４２と最初に接触する側の幅が狭くなる。これにより、被吸引気体の流れと構造体４２との間の抵抗を軽減し、被吸引気体の流れの速度を増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【０１３９】
図１０は、構造体４２の一例を示す図である。以下、図１０を用いて、吸引対象物を吸引可能な方向に対して幅広な形状を有する構造体４２について、より詳細に説明する。
【０１４０】
図１０（Ａ１）は、略三角柱を含む形状の構造体４２の一例を示す概略平面図である。図１０（Ａ２）は、図１０（Ａ１）の構造体４２を右手前上方から斜視した概略図である。構造体４２は、吸引対象物を吸引可能な方向（気体の流れの方向）に対して幅広な形状（逆凸状）である略三角柱を含む形状であることが好ましい。構造体４２が略三角柱を含む形状であることにより、被吸引気体の流れが略三角柱によって２つに分割され得る。これにより、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。また、被吸引気体の流れの速度が音速を超える場合、構造体４２が略三角柱を含む形状であることにより、音速を超えた被吸引気体の流れが構造体４２と接触することによって生じる衝撃波による抵抗を軽減し得る。
【０１４１】
図１０（Ｂ１）は、略三角柱及び略四角柱を含む形状の構造体４２の一例を示す概略平面図である。図１０（Ｂ２）は、図１０（Ｂ１）の構造体４２を右手前上方から斜視した概略図である。構造体４２が吸引対象物を吸引可能な方向（気体の流れの方向）に対して幅広な形状（逆凸状）である略三角柱を含む形状である場合、構造体４２は、該略三角柱からみて被吸引気体の流れの方向に略四角柱をさらに含む形状であることが好ましい。構造体４２が該略三角柱からみて被吸引気体の流れの方向に略四角柱をさらに含む形状であることにより、該略四角柱は、略三角柱によって２つに分割された被吸引気体の流れが１つの流れになることを防ぎ得る。これにより、被吸引気体の流れをより効果的に２つの流れに分割し得る。したがって、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【０１４２】
図１０（Ｃ１）は、略三角柱及び略四角柱を含む形状の構造体４２の別の例を示す概略平面図である。図１０（Ｃ２）は、図１０（Ｃ１）の構造体４２を右手前上方から斜視した概略図である。該略四角柱の大きさは、特に限定されないが、被吸引気体の流れの方向からみたときにおける該略四角柱の大きさが該略三角柱より小さいことが好ましい。被吸引気体の流れの方向からみたときにおける該略四角柱の大きさが該略三角柱より小さいことにより、該略三角柱によって２つに分割された被吸引気体の流れが、該略四角柱から受ける抵抗を軽減し得る。これにより、被吸引気体の流れの速度を増し、被吸引気体に含まれる吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【０１４３】
〔上方吸引部４３〕
図１１は、レーザを照射するときにおけるレンズ収容部材３とノズル４との位置関係の一例を示す図であり、レンズ収容部材３とノズル４とを水平方向からみた概略図である。必須の態様ではないが、吸引対象物がレーザ加工時に発生するヒューム等によって例示される周囲より温度が高い吸引対象高温物である場合、ノズル４は、吸引口Ｏ３の略上方に設けられ、吸引対象高温物等を吸引可能に構成された上方吸引部４３を有することが好ましい。照射対象から蒸発した残滓から形成されるヒューム等の吸引対象高温物は、周辺の温度より高い温度を有する。これにより、吸引対象高温物周辺の気体が熱せられ、上昇気流となり得る。そのため、吸引対象高温物の一部は、上昇気流によって上昇し、例えば、レンズ収容部材３及び収容されたレンズの方向等へ移動し得る。上方吸引部４３を有することにより、上昇気流によって上昇した吸引対象高温物を吸引口Ｏ３の略上方に設けられた上方吸引部４３によって吸入し得る。これにより、吸引対象物が吸引対象高温物である場合、レンズへの吸引対象高温物の付着を軽減し得る。
【０１４４】
上方吸引部４３の形状は、特に限定されないが、吸引対象物が通過可能な中空部分を有する略錐台状であり、上方吸引部４３によって吸入される吸引対象物の方向に沿って吸引対象物が通過する部分の断面積が大きくなるよう構成された形状であることが好ましい。上方吸引部４３の形状は、例えば、図１１に示す吸引対象物を吸入する上方吸引口Ｏ４とノズル本体４１と合流する合流口Ｏ５とを有し、上方吸引口Ｏ４の上方吸引口径Ｒ１が合流口Ｏ５の合流口径Ｒ２より小さい中空の略円錐台状でよい。上方吸引口径Ｒ１が合流口径Ｒ２より小さいことにより、合流口Ｏ５付近の吸引対象物を吸入する流れは、上方吸引口Ｏ４付近において、ベンチュリ効果によって流れの速度を増し得る。したがって、上方吸引口Ｏ４付近において、吸引対象物を吸入する吸入力を増し得る。合流口径Ｒ２は、ノズル本体４１のノズル本体径Ｒ３より小さいことが好ましい。これにより、ノズル本体４１を流れる吸引対象物の流れの速度を著しく損なうことなく、上方吸引部４３によって吸引対象物を吸入し得る。上方吸引部４３は、上方吸引口Ｏ４と異なる位置に設けられた上方開口Ｏ６を有していることも好ましい。上方吸引部４３が上方開口Ｏ６を有していることにより、上昇気流によって上昇した吸引対象高温物等を上方開口Ｏ６においても吸引し得る。
【０１４５】
〔移送部４４〕
図１に戻る。レーザ照射装置１がノズル４を含む場合、ノズル４は、ノズル４が吸引した吸引対象物及び／又は吸引対象物を含む被吸引気体を移送可能な移送部４４を含むことが好ましい。ノズル４が移送部４４を含むことにより、吸引した吸引対象物等を移送し、レンズ及び／又は照射対象から遠ざけ得る。
【０１４６】
移送部４４は、ノズル４が吸引した吸引対象物等を移送可能であれば特に限定されず、従来技術のパイプ、ホース及び管等によって例示される従来技術の吸引対象物等を移送可能な手段でよい。
【０１４７】
移送部４４は、吸引対象物及び／又は気体を吸引可能な吸引部と接続されていることが好ましい。移送部４４が吸引対象物及び／又は気体を吸引可能な吸引部と接続されていることにより、移送部４４は、吸引口Ｏ３を介して吸引対象物及び／又は吸引対象物を含む被吸引気体を吸引し得る。
【０１４８】
〔着脱部４５〕
必須の態様ではないが、ノズル４は、ノズル４にノズル本体４１を着脱可能に取り付ける着脱部４５を備えることが好ましい。ノズル４が着脱部４５を備えることにより、レンズを焦点距離が異なる別のレンズに交換した場合に、レンズから吸引口Ｏ３までの距離が交換後のレンズの焦点距離と略一致するよう、ノズル本体４１を交換し得る。これにより、レンズから照射対象までの距離がレンズの焦点距離と略一致する位置で照射対象にレーザが照射された場合に、吸引口Ｏ３を照射対象の近傍に配置し得る。したがって、照射対象から蒸発するヒューム等の吸引対象物を効率的に吸引し得る。
【０１４９】
着脱部４５から吸引口Ｏ３までの距離の下限は、０．１メートル以上であることが好ましく、０．１５メートル以上であることがより好ましく、０．２メートル以上であることがさらに好ましい。着脱部４５から吸引口Ｏ３までの距離の下限を上述のとおり定めることにより、レンズから吸引口Ｏ３までの距離がレンズの焦点距離と略一致する場合に、レンズから着脱部４５までの距離がレンズの焦点距離と異なる距離になる。これにより、ノズル本体４１を交換する利用者が着脱部４５近傍に触れたときに、レーザが利用者の手に大きな損傷を与えることを防ぎ得る。
【０１５０】
着脱部４５から吸引口Ｏ３までの距離の上限は、３メートル以下であることが好ましく、２メートル以下であることがより好ましく、１メートル以下であることがさらに好ましい。着脱部４５から吸引口Ｏ３までの距離の上限を上述のとおり定めることにより、吸引口Ｏ３近傍に力が加わった場合に、着脱部４５にてこの原理で大きな力が加わることを防ぎ得る。
【０１５１】
〔吸引対象物〕
ここまで、レーザ照射装置１においてレーザ加工時に発生するヒューム等の吸引対象物を吸引するノズル４について説明してきたが、ノズル４が吸引する吸引対象物は、特に限定されず、吸引口Ｏ３を通過し得る任意の吸引対象物でよい。ノズル４が吸引対象物を吸引可能な方向からみたとき吸引口Ｏ３の長手方向の長さＬ１が短手方向の長さＬ２に対して４倍以上であること、内径が相対的に大きい幅広部４１Ａと内径が相対的に小さい幅狭部４１Ｂとを含んで構成されるノズル本体４１であること、ノズル本体４１の内部であって吸引口Ｏ３の近傍の位置に吸引口Ｏ３の少なくとも一部を塞ぐことが可能な構造体４２が設けられていること、構造体４２が吸引対象物を吸引可能な方向からみた場合における吸引口Ｏ３の両端とは異なる場所に設けられること、及び／又は構造体４２が吸引対象物を吸引可能な方向に対して幅広な形状であること等により、これらの吸引対象物を吸引する吸引力を改善し得る。
【０１５２】
吸引対象物は、例えば、レーザ加工時に発生するヒューム等によって例示される周囲より温度が高い吸引対象高温物を含んでもよく、ちり、ほこり、材料の粉末、及び切削加工時に発生するデブリ等によって例示される周囲と実質的に同じ温度の吸引対象非高温物等を含んでもよいが、周囲より温度が高い吸引対象高温物を含むことがより好ましい。
【０１５３】
吸引対象物が周囲より温度が高い吸引対象高温物を含むことがより好ましい理由について説明する。気体の断熱圧縮に関し、ポワソンの法則（ｐＶγは、一定である。）及び理想気体の状態方程式（ｐ＝ＲＴ／Ｖ）から、ＴＶγ−１が一定であることが導かれる（ｐ：圧力、Ｒ：気体定数、Ｔ：温度、Ｖ：体積、γ：比熱比）。したがって、温度Ｔにおいて比熱比γで体積Ｖｉの気体を体積Ｖｆに断熱圧縮した場合における温度変化ΔＴは、ΔＴ＝Ｔ｛（Ｖｉ／Ｖｆ）γ−１−１｝を満たし得る。これにより、比熱比γ及び圧縮率（Ｖｉ／Ｖｆ）が同じ条件では、気体の温度Ｔが高ければ高いほど、断熱圧縮による温度変化がより大きくなり得る。すなわち、気体の温度Ｔが高ければ高いほど、温度の上昇量がより大きくなる。吸引対象物が吸引対象高温物である場合、吸引対象物を含む被吸引気体の温度が高くなり得る。吸引対象物を含む被吸引気体が幅広部４１Ａから幅狭部４１Ｂに入るときに被吸引気体が断熱圧縮され、被吸引気体の温度が上昇し得るが、上述の断熱圧縮した場合における温度変化の式より、被吸引気体の温度が高い場合、断熱圧縮による被吸引気体の温度の上昇量がよりいっそう大きくなり得る。これにより、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に被吸引気体の流れが加速し、その速度をよりいっそう増す効果がよりいっそう効果的に生じ得る。したがって、吸引対象物が吸引対象高温物であることにより、被吸引気体の流れの速度をよりいっそう増し、吸引力をさらに高め得る。
【０１５４】
被吸引気体が幅広部４１Ａから幅狭部４１Ｂに入るときと同様に、構造体４２によって、被吸引気体の流れに抵抗を与え、被吸引気体を断熱圧縮することについても、被吸引気体の温度が高い場合、断熱圧縮による被吸引気体の温度の上昇量がよりいっそう大きくなり得る。これにより、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に被吸引気体の流れが加速し、その速度をよりいっそう増す効果がよりいっそう効果的に生じ得る。したがって、吸引対象物が吸引対象高温物であることにより、被吸引気体の流れの速度をよりいっそう増し、吸引力をさらに高め得る。
【０１５５】
また、吸引対象物が吸引対象高温物である場合、吸引対象高温物周辺の気体が熱せられ、上昇気流となった場合に、吸引口Ｏ３の略上方に設けられた上方吸引部４３によって吸引対象高温物を吸引し得る。吸引口Ｏ３だけでなく上方吸引部４３をも用いて吸引対象物を吸引するため、吸引力をよりいっそう高め得る。
【０１５６】
吸引対象物は、人体に害を及ぼす有害物質を含んでもよい。ノズル４周辺に有害物質がある場合、吸引対象物に含まれる有害物質がノズル４を利用する作業者等の体内に入る等して作業者等の健康を損なうことがあり得る。有害物質を含む吸引対象物を吸引する吸入力を高めることにより、作業者等が健康を損なうことを防ぎ得る。
【０１５７】
＜輸送用部材＞
必須の態様ではないが、レーザ照射装置１を輸送する場合において、レーザ照射装置１は、輸送用部材（図示せず）に収容可能であることが好ましい。レーザ照射装置１を輸送する場合においてレーザ照射装置１が輸送用部材に収容可能であることにより、レーザ照射装置１が輸送中に破損することを防ぎ得る。輸送用部材は、レーザ照射装置１を収容可能であれば特に限定されず、輸送用ケースその他の従来技術の輸送用部材でよい。輸送用部材は、レーザ照射装置１を輸送する輸送者が保持可能な輸送用部材保持部を備えることが好ましい。輸送用部材保持部を備えることにより、輸送者は、輸送用部材保持部を介して輸送用部材に収容されたレーザ照射装置１を保持し、レーザ照射装置１を容易に輸送し得る。
【０１５８】
＜＜移動式レーザ照射システムＳ＞＞
図１２は、本実施形態に係る移動式レーザ照射システムＳの一例を示す概略正面図である。移動式レーザ照射システムＳは、上述したレーザ照射装置１と、レーザ照射装置１の照射部２４にレーザを供給可能なレーザ照射支援車両５とを含んで構成される。
【０１５９】
＜レーザ照射支援車両５＞
工場及び作業場等によって例示される施設にレーザ照射装置１を設置して使用する場合、幅・奥行き・高さのいずれか１以上が大きい、重量が大きい、特定の場所に固定されている、及び／又は移動に伴う振動等によってその品質を損ない得る等の事情によって施設に移動させることが困難な照射対象にレーザを照射することが難しい。したがって、レーザ照射装置１を移動可能に構成し、施設に移動させることが困難な照射対象にレーザを照射可能とすることに改善の余地がある。
【０１６０】
移動式レーザ照射システムＳがレーザ照射装置１を移動可能なレーザ照射支援車両５を含んで構成されることにより、レーザ照射装置１を移動可能に構成し、レーザ照射部材２を設置した施設に移動させることが困難な照射対象にレーザを照射し得る。
【０１６１】
本実施形態において、レーザ照射支援車両５は、移動可能な車両本体５１と、車両本体５１に搭載され、電源から供給された電力を送電可能な送電部５３と、車両本体５１に搭載され、送電部５３によって送電された電力を用いてレーザを供給可能なレーザ供給部５４と、車両本体５１に搭載され、レーザ照射装置１のノズル４が吸引したヒューム等の吸引対象物を吸引可能な吸引部５５と、車両本体５１に搭載され、レーザ照射支援車両５を冷却可能な冷却部５６と、照射部２４に冷却材を供給可能な冷却材供給部（図示せず）とを含んで構成される。必須の態様ではないが、レーザ照射支援車両５は、車両本体５１に搭載され、電力を供給可能な電源部５２をさらに含んでもよい。電源部５２をさらに含むことにより、レーザ照射支援車両５外部の電源を用いることなく、送電部５３等に電力を供給し得る。
【０１６２】
〔車両本体５１〕
車両本体５１は、レーザ照射支援車両５を構成する各構成要素を搭載しながら移動可能であれば特に限定されず、従来技術の車両でよい。レーザ照射支援車両５が車両本体５１を含むことにより、レーザ照射装置１を移動可能に構成し得る。
【０１６３】
車両本体５１は、ワゴン車等によって例示される普通自動車であるか、あるいは、トラック等によって例示される中型自動車及び／又は大型自動車であることが好ましい。車両本体５１が普通自動車であることにより、車両本体５１が大型自動車等である場合より、レーザ照射支援車両５を容易に運用し得る。車両本体５１が中型自動車及び／又は大型自動車であることにより、レーザ照射装置１及び／又はレーザ照射支援車両５を構成する各構成要素の重量等が比較的大きい場合であっても、レーザ照射装置１及び／又はレーザ照射支援車両５を構成する各構成要素を移動可能に構成し得る。
【０１６４】
〔電源部５２〕
電源部５２は、レーザ照射部材２及び／又はレーザ供給部５４等に電力を供給可能に構成された電源であれば特に限定されず、従来技術の電源でよい。レーザ照射支援車両５が電源部５２を含むことにより、レーザ照射部材２及び／又はレーザ供給部５４等に電力を供給することが難しい場所であっても、レーザ照射部材２及び／又はレーザ供給部５４等に電力を供給し得る。電源部５２は、商用電源等によって例示される交流電源から供給される電力を用いる電源部であることが好ましい。電源部５２が交流電源から供給される電力を用いる電源部であることにより、電源部５２は、該電力の電圧をレーザ照射部材２及び／又はレーザ供給部５４等に適した電圧へ容易に変換し得る。電源部５２に電力を供給する交流電源は、特に限定されず、例えば、電圧が１００Ｖ以上２４０Ｖ以下、周波数が５０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下の商用電源、車載電源のうち商用電源と実質的に同じ電圧・周波数を供給可能な交流電源等が挙げられる。
【０１６５】
電源部５２が供給可能な電力は、特に限定されない。電源部５２が供給可能な電力の下限は、１００ＶＡ以上であることが好ましく、１ｋＶＡ以上であることがより好ましく、１０ｋＶＡ以上であることがさらに好ましい。電源部５２が供給可能な電力の下限を上述のとおり定めることにより、レーザ照射部材２及び／又はレーザ供給部５４等が必要とする電力を供給し得る。
【０１６６】
電源部５２が供給可能な電力の上限は、１０ＭＶＡ以下であることが好ましく、１ＭＶＡ以下であることがより好ましく、１００ｋＶＡ以下であることがさらに好ましい。電源部５２が供給可能な電力の上限を上述のとおり定めることにより、大電力による温度上昇等を防ぎ得る。
【０１６７】
〔送電部５３〕
レーザ照射支援車両５が電源部５２を備える場合、レーザ照射支援車両５は、電源部５２からレーザ照射部材２及び／又はレーザ供給部５４に電力を送ることが可能な送電部５３をさらに備えることが好ましい。レーザ照射支援車両５が電源部５２からレーザ照射部材２及び／又はレーザ供給部５４に送電可能な送電部５３を備えることにより、レーザ照射部材２及び／又はレーザ供給部５４に電源部５２が供給する電力を送り得る。
【０１６８】
〔レーザ供給部５４〕
レーザ供給部５４は、レーザ照射部材２の照射部２４にレーザを供給可能に構成された部材であり、レーザ発振器を含む。レーザ供給部５４を備えることにより、照射部２４にレーザを供給し得る。これにより、レーザ照射部材２の大きさ及び／又は重量に制限がある場合であっても、比較的大型のレーザ供給部５４を必要とする大出力のレーザを照射部２４が照射し得る。
【０１６９】
レーザ供給部５４は、レーザ照射部材２の照射部２４にレーザを供給可能であれば特に限定されない。レーザ照射装置１が伝送部２３を含む場合、レーザ供給部５４は、伝送部２３を介してレーザ照射部材２の照射部２４にレーザを供給可能であることが好ましい。レーザ供給部５４が伝送部２３を介してレーザ照射部材２の照射部２４にレーザを供給可能であることにより、レーザ照射部材２は、レーザ供給部５４から離れた場所でレーザを照射し得る。
【０１７０】
レーザ供給部５４は、冷却部５６から供給される冷却材によって冷却可能に構成されていることが好ましい。レーザ供給部５４が冷却部５６から供給される冷却材によって冷却可能に構成されていることにより、高温によるレーザ供給部５４の性能低下、故障、及び／又は破損等を防ぎ得る。
【０１７１】
［レーザ発振器］
レーザ供給部５４は、レーザ発振器を含む。レーザ供給部５４がレーザ発振器を含むことにより、レーザ供給部５４は、レーザ発振器によって発振されたレーザを、照射部２４に供給し得る。
【０１７２】
レーザ発振器は、特に限定されず、ＣＯ２レーザ、窒素レーザ、ヘリウムネオンレーザ、アルゴンイオンレーザ及びエキシマレーザ等によって例示される気体レーザでもよく、ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザ及びルビーレーザ等によって例示される固体レーザでもよく、半導体レーザでもよく、化学レーザでもよく、光ファイバをレーザ媒質とするファイバレーザでもよい。中でも、レーザ発振器は、ファイバレーザを含むことが好ましい。消費電力に対する出力が固体レーザ等より高いファイバレーザであることにより、レーザ発振器が小型である場合でも出力が大きいレーザを発振し得る。また、ファイバレーザは、信頼性及び寿命において固体レーザ等より優れているため、レーザ発振器の交換頻度を減らし、レーザ供給部５４の保守作業に係る労力を軽減し得る。
【０１７３】
レーザ発振器は、レーザの励起源として半導体レーザを含むことが好ましい。レーザ発振器がレーザの励起源として半導体レーザを含むことにより、ランプを励起源として用いる場合と比較して、レーザの発振効率を高め、レーザ媒質の熱ゆがみを軽減し得る。また、半導体レーザは、ランプ等より励起源としての寿命が長いため、励起源の交換頻度を減らし、レーザ照射部材２の保守作業に係る労力を軽減し得る。
【０１７４】
レーザ発振器が発振するレーザの波長は、特に限定されない。レーザの波長の上限は、５００マイクロメートル以下であることが好ましく、５０マイクロメートル以下であることがより好ましく、５マイクロメートル以下であることがさらに好ましい。レーザの波長の上限を上述のとおり定めることにより、高いエネルギーを有するレーザを照射し得る。レーザの波長の下限は、１ナノメートル以上であることが好ましく、１０ナノメートル以上であることがより好ましく、１００ナノメートル以上であることがさらに好ましい。レーザの波長の下限を上述のとおり定めることにより、レーザのエネルギーを抑え、レンズ及び／又は照射対象の温度上昇を軽減し得る。
【０１７５】
レーザ発振器の出力は、特に限定されない。レーザ発振器の出力の下限は、１Ｗ以上であることが好ましく、１０Ｗ以上であることがより好ましく、５０Ｗ以上であることがさらに好ましい。レーザ発振器の出力の下限を上述のとおり定めることにより、高いエネルギーを有するレーザを照射し得る。レーザ発振器の出力の上限は、１０ｋＷ以下であることが好ましく、５ｋＷ以下であることがより好ましく、３ｋＷ以下であることがさらに好ましい。レーザ発振器の出力の上限を上述のとおり定めることにより、レーザのエネルギーを抑え、レンズ及び／又は照射対象の温度上昇を軽減し得る。
【０１７６】
レーザ発振器は、パルス方式によりレーザを発振可能なレーザ発振器であることが好ましい。レーザ発振器がパルス方式によりレーザを発振可能なレーザ発振器であることにより、レーザを連続発振する場合（ＣＷとも称する。）よりレンズ及び／又は照射対象の温度が上昇することを抑え得る。これにより、熱によるレンズのひずみ、変形及び／又は破損を防ぎ得る。また、照射対象の温度上昇を軽減するため、照射対象に微細な加工を行う場合における温度上昇の影響を抑え得る。
【０１７７】
パルス方式によりレーザを発振させる場合のパルス幅は、特に限定されない。パルス幅の下限は、１０フェムト秒以上であることが好ましく、１ピコ秒以上であることがより好ましく、１００ピコ秒以上であることがさらに好ましい。パルス幅の下限を上述のとおり定めることにより、照射対象に照射されるレーザのエネルギーを高め得る。なお、ここでいうパルス幅は、レーザの出力が最も高いときの出力であるピーク出力に対して、レーザの出力が５０％以上の出力である時間の長さである。
【０１７８】
パルス幅の上限は、１秒以下であることが好ましく、１０ミリ秒以下であることがより好ましく、２００ナノ秒以下であることがさらに好ましい。パルス幅の上限を上述のとおり定めることにより、レンズ及び／又は照射対象の温度上昇を抑え得る。これにより、熱によるレンズのひずみ、変形及び／又は破損を防ぎ得る。また、照射対象の温度上昇を軽減するため、照射対象に微細な加工を行う場合における温度上昇の影響を抑え得る。
【０１７９】
パルス方式によりレーザを発振させる場合のパルス周波数は、特に限定されない。パルス周波数の下限は、１Ｈｚ以上であることが好ましく、５０Ｈｚ以上であることがより好ましく、１ｋＨｚ以上であることがさらに好ましい。パルス周波数の下限を上述のとおり定めることにより、レーザの照射点が移動する場合におけるパルス間の加熱むらを軽減し得る。
【０１８０】
パルス周波数の上限は、１０ＭＨｚ以下であることが好ましく、１ＭＨｚ以下であることがより好ましく、５００ｋＨｚ以下であることがさらに好ましい。パルス周波数の上限を上述のとおり定めることにより、レーザの波長が長い場合であっても、パルスを生成し得る。
【０１８１】
パルス方式によりレーザを発振させる場合のピーク出力は、特に限定されない。ピーク出力の下限は、１Ｗ以上であることが好ましく、１００Ｗ以上であることがより好ましく、１０ｋＷ以上であることがさらに好ましい。ピーク出力の下限を上述のとおり定めることにより、照射対象に照射されるレーザのエネルギーを高め得る。
【０１８２】
ピーク出力の上限は、２ＰＷ以下であることが好ましく、５０ＧＷ以下であることがより好ましく、２ＭＷ以下であることがさらに好ましい。ピーク出力の上限を上述のとおり定めることにより、レンズ及び／又は照射対象の温度上昇を抑え得る。これにより、熱によるレンズのひずみ、変形及び／又は破損を防ぎ得る。また、照射対象の温度上昇を軽減するため、照射対象に微細な加工を行う場合における温度上昇の影響を抑え得る。
【０１８３】
［制御部］
レーザ供給部５４は、レーザ供給部５４の動作をソフトウェアによって制御可能な制御部（図示せず）を含むことが好ましい。レーザ供給部５４が制御部を含むことにより、レーザ供給部５４が供給するレーザの照射状態、レーザ供給部５４が供給するレーザの出力、レーザ供給部５４が供給するレーザのパルス幅、及びレーザ供給部５４が供給するレーザのパルス周波数等によって例示されるレーザ供給部５４の動作をソフトウェアによって制御し得る。レーザ供給部５４が制御部を含む場合、制御部は、レーザ供給部５４の動作を制御する操作に関する操作手段（インタフェース）を有することが好ましい。制御部がレーザ供給部５４の動作を制御する操作に関する操作手段を有することにより、利用者は、操作手段を介してレーザ供給部５４の動作を制御する操作を行い得る。操作手段は、特に限定されず、例えば、タッチスクリーン、タッチパネル、及び各種のスイッチ等によって例示される従来技術の操作手段でよい。レーザ供給部５４が制御部を含む場合、制御部は、レーザ供給部５４の動作に関する情報を表示可能な表示手段を有することが好ましい。制御部が表示手段を有することにより、利用者は、表示手段を介してレーザ供給部５４の動作に関する情報を確認し得る。表示手段は、特に限定されず、タッチスクリーン、タッチパネル、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、発光ダイオード、及びランプ等によって例示される従来技術の表示手段でよい。
【０１８４】
〔吸引部５５〕
吸引部５５は、ノズル４を介して吸引対象物及び／又は吸引対象物を含む被吸引気体を吸引可能に構成された部材である。吸引部５５は、ノズル４を介して吸引対象物等を吸引可能に構成された部材であれば特に限定されず、集じん機によって例示される従来技術の吸引対象物等を吸引可能に構成された部材を含んで構成される。
【０１８５】
吸引部５５は、吸引対象物を捕集可能なフィルタを備えることが好ましい。吸引部５５が吸引対象物を捕集可能なフィルタを備えることにより、吸引対象物に有害物質が含まれている場合に、吸引対象物に含まれる有害物質の飛散を抑え得る。吸引対象物を捕集可能なフィルタは、特に限定されず、例えば、ＨＥＰＡフィルタ仕様に準拠したフィルタ及び／又は活性炭を含むフィルタ等でよい。
【０１８６】
吸引部５５は、移送部４４を介して吸引対象物等を吸引可能であることが好ましい。吸引部５５が移送部４４を介して吸引対象物等を吸引可能であることにより、ノズル４は、吸引部５５から離れた場所で吸引対象物を吸引し得る。
【０１８７】
吸引部５５の出力は、特に限定されない。吸引部５５の出力の下限は、１ｋＷ以上であることが好ましく、２ｋＷ以上であることがより好ましく、３ｋＷ以上であることがさらに好ましい。吸引部５５の出力の下限を上述のとおり定めることにより、吸引対象物等をより確実に吸引し得る。吸引部５５の出力の上限は、５０ｋＷ以下であることが好ましく、２０ｋＷ以下であることがより好ましく、１０ｋＷ以下であることがさらに好ましい。吸引部５５の出力の上限を上述のとおり定めることにより、照射対象等を誤って吸引することを防ぎ得る。
【０１８８】
吸引部５５が吸引対象物等を吸引するときの大気圧との差圧は、特に限定されない。該差圧の上限は、８０ｋＰａ以下であることが好ましく、６０ｋＰａ以下であることがより好ましく、５０ｋＰａ以下であることがさらに好ましい。該差圧の上限を上述のとおり定めることにより、照射対象等を誤って吸引することを防ぎ得る。該差圧の下限は、１０ｋＰａ以上であることが好ましく、１５ｋＰａ以上であることがより好ましく、２０ｋＰａ以上であることがさらに好ましい。該差圧の下限を上述のとおり定めることにより、吸引対象物等をより確実に吸引し得る。
【０１８９】
〔冷却部５６〕
必須の態様ではないが、レーザ照射支援車両５は、レーザ照射支援車両５を冷却可能な冷却部５６を備えることが好ましい。レーザ照射支援車両５がレーザ照射支援車両５を冷却可能な冷却部５６を備えることにより、レーザ照射支援車両５の温度を常温に近い状態に保ち得る。これにより、レーザ供給部５４が含むレーザ発振器について、高温によるレーザ発振器の性能低下、故障、及び／又は破損等を防ぎ得る。レーザ照射支援車両５が冷却部５６を備えることにより、レーザ照射装置１の利用者は、より快適な環境でレーザ照射装置１を利用し得る。冷却部５６は、レーザ照射支援車両５を冷却可能であれば特に限定されないが、レーザ照射支援車両５の温度を４０℃以下に冷却可能な冷却部であることが好ましい。冷却部５６が、レーザ照射支援車両５の温度を４０℃以下に冷却可能な冷却部であることにより、高温によるレーザ発振器の性能低下、故障、及び／又は破損等をよりいっそう防ぎ得る。また、レーザ照射装置１の利用者は、よりいっそう快適な環境でレーザ照射装置１を利用し得る。
【０１９０】
冷却部５６は、レーザ照射支援車両５を除湿可能であることが好ましい。冷却部５６がレーザ照射支援車両５を除湿可能であることにより、レーザ照射支援車両５の湿度を下げ、レーザ供給部５４等が多湿によって腐食及び／又は酸化等することを防ぎ得る。また、レーザ照射装置１の利用者は、より快適な環境でレーザ照射装置１を利用し得る。冷却部５６がレーザ照射支援車両５を除湿可能である場合、冷却部５６は、レーザ照射支援車両５の湿度を６０％以下にすることが可能な冷却部であることが好ましく、レーザ照射支援車両５の湿度を５０％以下にすることが可能な冷却部であることがより好ましく、レーザ照射支援車両５の湿度を４０％以下にすることが可能な冷却部であることがさらに好ましい。冷却部５６がレーザ照射支援車両５の湿度を上述の湿度以下にすることが可能な冷却部であることにより、レーザ供給部５４等が多湿によって腐食及び／又は酸化等することをよりいっそう防ぎ得る。
【０１９１】
冷却部５６は、チラー等によって例示される、レーザ供給部５４に常温より低い温度の液体を供給可能な従来技術の冷却部材を含むことが好ましい。冷却材供給部が常温より低い温度の液体を供給可能な冷却部材を含むことにより、気体より比熱が大きい液体を用いて効果的に、レーザ供給部５４が含むレーザ発振器を冷却し得る。
【０１９２】
〔冷却材供給部〕
冷却材供給部は、照射部２４に冷却材を供給可能な部材である。冷却材供給部を含むことにより、照射部２４に冷却材を供給し、照射部２４を冷却できる。冷却材供給部は、照射部２４に冷却材を供給可能な部材であれば特に限定されない。冷却材供給部は、伝送部２３を介して照射部２４に冷却材を供給可能であることが好ましい。冷却材供給部が伝送部２３を介して照射部２４に冷却材を供給可能であることにより、冷却材供給部から離れた場所にある照射部２４を冷却し得る。
【０１９３】
冷却材は、特に限定されず、例えば、レーザを照射する場合における照射部２４の温度より低い温度の気体（例えば、常温又は常温より低い温度の空気や、常温又は常温より低い温度の乾燥空気）及び／又は液体（例えば、常温又は常温より低い温度の水や、常温又は常温より低い温度の精製水）等を含む従来技術の冷却材でよい。冷却材がレーザを照射する場合における照射部２４の温度より低い温度の気体を含むことにより、冷却材を循環させるパイプ等を設置できない部分を冷却し得る。冷却材がレーザを照射する場合における照射部２４の温度より低い温度の乾燥空気を含むことにより、気体に含まれる水分によって照射部２４が故障等することなく、照射部２４を冷却し得る。冷却材がレーザを照射する場合における照射部２４の温度より低い温度の液体を含むことにより、より効果的に照射部２４を冷却し得る。
【０１９４】
冷却材が空気及び／又は乾燥空気（以下、空気等とも称する。）を含む場合、冷却材供給部は、コンプレッサー等によって例示される従来技術の空気等を供給可能な冷却部材を含むことが好ましい。冷却材供給部が空気等を供給可能な冷却部材を含むことにより、空気等を用いて照射部２４を冷却し得る。冷却材供給部がコンプレッサーを含む場合、コンプレッサーの出力の下限は、０．５ｋＷ以上であることが好ましく、１ｋＷ以上であることがより好ましく、１．５ｋＷ以上であることがさらに好ましい。コンプレッサーの出力の下限を上述のとおり定めることにより、照射部２４をよりいっそう効果的に冷却し得る。冷却材供給部がコンプレッサーを含む場合、コンプレッサーが吐出可能な空気等の量の下限は、毎分０．０５立方メートル以上であることが好ましく、毎分０．１立方メートル以上であることがより好ましく、毎分０．１５立方メートル以上であることがさらに好ましい。コンプレッサーが吐出可能な空気等の量の下限を上述のとおり定めることにより、照射部２４をよりいっそう効果的に冷却し得る。冷却材が乾燥空気である場合、冷却材供給部は、乾燥空気に含まれる水分を除去可能なドライヤーを含むことが好ましい。冷却材供給部が乾燥空気に含まれる水分を除去可能なドライヤーを含むことにより、乾燥空気をよりいっそう乾燥した状態に保ち得る。冷却材が乾燥空気である場合、冷却材供給部は、空気等から粉じん、ちり、及びほこり等によって例示される異物を捕集可能なフィルタを備えることが好ましい。冷却材供給部が異物を捕集可能なフィルタを備えることにより、冷却材として用いる空気等に異物が混入して照射部２４が破損及び／又は故障することを防ぎ得る。
【０１９５】
冷却材が常温より低い温度の液体を含む場合、冷却材供給部は、チラー等によって例示される常温より低い温度の液体を供給可能な従来技術の冷却部材を含むことが好ましい。冷却材供給部が常温より低い温度の液体を供給可能な冷却部材を含むことにより、液体より比熱が小さい気体のみを冷却材として用いる場合より効果的に、照射部２４を冷却し得る。
【０１９６】
＜＜可搬式レーザ照射システムＰ＞＞
図１３は、本実施形態に係る可搬式レーザ照射システムＰの一例を示す概略正面図である。可搬式レーザ照射システムＰは、上述したレーザ照射装置１と、持ち運び可能に構成され、レーザ照射装置１の照射部２４にレーザを供給可能なレーザ照射支援装置６と、レーザ照射装置１のノズル４が吸引した吸引対象物を吸引可能な吸引装置７と、を含んで構成される。
【０１９７】
＜レーザ照射支援装置６＞
工場及び作業場等によって例示される施設にレーザ照射装置１を設置して使用する場合、幅・奥行き・高さのいずれか１以上が大きい、重量が大きい、特定の場所に固定されている、及び／又は移動に伴う振動等によってその品質を損ない得る等の事情によって施設に移動させることが困難な照射対象にレーザを照射することが難しい。したがって、レーザ照射装置１にレーザを供給する装置を移動可能に構成し、施設に移動させることが困難な照射対象にレーザを照射可能とすることに改善の余地がある。
【０１９８】
可搬式レーザ照射システムＰが持ち運び可能に構成され、レーザ照射装置１の照射部２４にレーザを供給可能なレーザ照射支援装置６を含んで構成されることにより、可搬式レーザ照射システムＰを移動可能に構成し、レーザ照射装置１を設置した施設に移動させることが困難な照射対象にレーザを照射し得る。
【０１９９】
本実施形態において、レーザ照射支援装置６は、移動可能な装置本体６１と、装置本体６１に収容され、電力を供給可能な電源部６２と、装置本体６１に収容され、電源部６２によって供給された電力を用いてレーザを供給可能なレーザ供給部６３と、を含んで構成される。
【０２００】
レーザ照射支援装置６の重量は、特に限定されない。レーザ照射支援装置６の重量の下限は、５ｋｇ以上であることが好ましく、１０ｋｇ以上であることがより好ましく、１５ｋｇ以上であることがさらに好ましい。レーザ照射支援装置６の重量の下限を上述のとおり定めることにより、大出力のレーザを供給可能な比較的大型のレーザ供給部６３を含む構成とし得る。
【０２０１】
レーザ照射支援装置６の重量の上限は、３０ｋｇ以下であることが好ましく、２５ｋｇ以下であることがより好ましく、２０ｋｇ以下であることがさらに好ましい。レーザ照射支援装置６の重量の上限を上述のとおり定めることにより、レーザ照射支援装置６を持ち運ぶ輸送者がレーザ照射支援装置６を持ち運び可能とし得る。
【０２０２】
〔装置本体６１〕
装置本体６１は、レーザ照射支援可搬体６を構成する各構成要素を収容して移動可能であれば特に限定されず、収容ケース等によって例示される従来技術の収容部材を用いた本体でよい。レーザ照射支援装置６が装置本体６１を含むことにより、可搬式レーザ照射システムＰを移動可能に構成し得る。
【０２０３】
［制御部］
装置本体６１は、レーザ供給部６３の動作をソフトウェアによって制御可能な制御部（図示せず）を含むことが好ましい。装置本体６１が制御部を含むことにより、レーザ供給部６３が供給するレーザの照射状態、レーザ供給部６３が供給するレーザの出力、レーザ供給部６３が供給するレーザのパルス幅、及びレーザ供給部６３が供給するレーザのパルス周波数等によって例示されるレーザ供給部６３の動作をソフトウェアによって制御し得る。装置本体６１が制御部を含む場合、制御部は、レーザ供給部６３の動作を制御する操作に関する操作手段（インタフェース）を有することが好ましい。制御部がレーザ供給部６３の動作を制御する操作に関する操作手段を有することにより、利用者は、操作手段を介してレーザ供給部６３の動作を制御する操作を行い得る。操作手段は、特に限定されず、例えば、タッチスクリーン、タッチパネル、及び各種のスイッチ等によって例示される従来技術の操作手段でよい。装置本体６１が制御部を含む場合、制御部は、レーザ供給部６３の動作に関する情報を表示可能な表示手段を有することが好ましい。制御部が表示手段を有することにより、利用者は、表示手段を介してレーザ供給部６３の動作に関する情報を確認し得る。表示手段は、特に限定されず、タッチスクリーン、タッチパネル、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、発光ダイオード、及びランプ等によって例示される従来技術の表示手段でよい。
【０２０４】
〔電源部６２〕
電源部６２は、レーザ照射部材２及び／又はレーザ供給部６３等に電力を供給可能に構成された電源であれば特に限定されず、従来技術の電源でよい。レーザ照射支援装置６が電源部６２を含むことにより、レーザ照射部材２及び／又はレーザ供給部６３等に電力を供給し得る。電源部６２は、商用電源等によって例示される交流電源から供給される電力を用いる電源部であることが好ましい。電源部６２が交流電源から供給される電力を用いる電源部であることにより、電源部６２は、該電力の電圧をレーザ照射部材２及び／又はレーザ供給部６３等に適した電圧へ容易に変換し得る。電源部６２に電力を供給する交流電源は、特に限定されず、例えば、電圧が１００Ｖ以上２４０Ｖ以下、周波数が５０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下の商用電源、車載電源のうち商用電源と実質的に同じ電圧・周波数を供給可能な交流電源等が挙げられる。
【０２０５】
〔レーザ供給部６３〕
レーザ供給部６３は、レーザ照射部材２の照射部２４にレーザを供給可能に構成された部材である。レーザ供給部６３を備えることにより、照射部２４がレーザ照射部材２と別体に構成されたレーザ供給部から伝送されたレーザを照射可能に構成された部材である場合に、照射部２４にレーザを供給し得る。これにより、レーザ照射部材２の大きさ及び／又は重量に制限がある場合であっても、比較的大型のレーザ供給部６３を必要とする大出力のレーザを照射部２４が照射し得る。
【０２０６】
レーザ供給部６３は、レーザ照射部材２の照射部２４にレーザを供給可能であれば特に限定されない。レーザ供給部６３は、レーザ供給部５４が含み得るレーザ発振器と同様のレーザ発振器を含む。レーザ照射装置１が伝送部２３を含む場合、レーザ供給部６３は、伝送部２３を介してレーザ照射部材２の照射部２４にレーザを供給可能であることが好ましい。レーザ供給部６３が伝送部２３を介してレーザ照射部材２の照射部２４にレーザを供給可能であることにより、レーザ照射部材２は、レーザ供給部６３から離れた場所でレーザを照射し得る。
【０２０７】
＜吸引装置７＞
吸引装置７は、ノズル４を介して吸引対象物及び／又は吸引対象物を含む被吸引気体を吸引可能に構成された装置であり、吸引部５５と同様の構成でよい。吸引装置７は、例えば、吸引対象物及び／又は吸引対象物を含む被吸引気体を吸引可能に構成された集じん機でよい。
【０２０８】
＜＜レーザ照射装置１の使用例＞＞
図１４は、レーザ照射装置１の使用方法の一例を示す概略図である。図１５は、図１４のレーザＬ周辺を拡大した図である。以下、図１４及び図１５を参照しながら、本実施形態のレーザ照射装置１の使用例を説明する。
【０２０９】
〔輸送用部材からの取り出し〕
レーザ照射装置１の利用者（以下、単に利用者とも称する。）は、輸送用部材からレーザ照射装置１を取り出す。利用者は、レーザ照射装置１を安定した場所に置く。利用者がレーザ照射装置１を安定した場所に置くことにより、レーザ照射装置１が転倒することを防ぎ得る。
【０２１０】
〔電源への接続〕
利用者は、レーザＬの照射方向を可燃物及び他の作業者等が存在しない方向に向け、それからレーザ照射装置１を電源に接続する。レーザの照射方向を可燃物及び他の作業者等が存在しない方向に向け、それからレーザ照射装置１を電源に接続することにより、電源に接続したときにレーザＬが照射されたとしても、レーザＬが可燃物を発火させること及び／又は他の作業者等に大きな損傷を与えることを防ぎ得る。
【０２１１】
〔レンズＦの収容〕
レーザ照射装置１の利用者は、例えば、（ａ）レーザ照射部材２に頂面側本体部３１１を取り付け、（ｂ）頂面側本体部３１１に設けられた頂面側開口Ｏ２を介してレンズＦをレーザ照射部材２に取り付け、（ｃ）本体部３１にレンズＦを収容するよう底面側本体部３１２を頂面側本体部３１１に取り付け、（ｄ）レンズＦの焦点距離に応じたノズル本体４１をノズル４に取り付ける一連の手順等によって、レンズＦをレンズ収容部材３に収容する。これにより、図１５に示す、レンズＦがレンズ収容部材３に収容された状態になる。レンズＦがレンズ収容部材３に収容された状態において、本体部３１に収容されているレンズＦと、レンズ収容部材３の底面３１Ｂ、左側面３１Ｌ及び右側面３１Ｒとによってレンズ収容部材３の内部である空間Ｃが画定される。（ａ）の手順においてレーザ照射部材２に頂面側本体部３１１を取り付ける方法は、特に限定されず、レーザ照射部材２と頂面側本体部３１１とを篏合する方法、レーザ照射部材２と頂面側本体部３１１とを螺合する方法、レーザ照射部材２と頂面側本体部３１１とをねじ止めする方法等のレーザ照射部材２に頂面側本体部３１１を取り付ける方法でよい。
【０２１２】
レンズＦを取り付けていない場合、レーザＬがレンズＦによって集束されず、略平行に進むため、レーザＬの照射による加熱の効果が小さくなる。レンズＦの焦点距離とレンズＦから照射対象Ｔへの距離とが一致する場合に、レーザＬの照射による加熱の効果が最大となる。また、レンズＦの焦点距離とレンズＦから照射対象Ｔへの距離とが一致しない場合は、レーザＬの照射による加熱の効果は小さくなる。
【０２１３】
レンズＦの収容に係る（ａ）の手順において、利用者は、レンズＦを取り付けていないレーザ照射部材２に頂面側本体部３１１を取り付ける。したがって、仮にレーザＬが利用者の手に照射されたとしても、レーザＬの照射による加熱の効果が小さく、利用者の手に大きな損傷を与えることを防ぎ得る。
【０２１４】
レンズＦの収容に係る（ｂ）の手順において、利用者は、レンズＦ及び／又は頂面側本体部３１１の近傍を触れ得る。レンズＦからこれらの位置までの距離と、レンズＦの焦点距離とが一致しないため、レーザＬの照射による加熱の効果は小さい。したがって、仮にレーザＬが利用者の手に照射されたとしても、レーザＬの照射による加熱の効果が小さく、利用者の手に大きな損傷を与えることを防ぎ得る。
【０２１５】
レンズＦの収容に係る（ｃ）の手順において、利用者は、レンズＦ、頂面側本体部３１１、及び／又は底面側本体部３１２の近傍を触れ得る。レンズＦからこれらの位置までの距離と、レンズＦの焦点距離とが一致しないため、レーザＬの照射による加熱の効果は小さい。したがって、仮にレーザＬが利用者の手に照射されたとしても、レーザＬの照射による加熱の効果が小さく、利用者の手に大きな損傷を与えることを防ぎ得る。
【０２１６】
レンズＦの収容に係る（ｄ）の手順において、利用者は、着脱部４５近傍を触れ得る。レンズＦから着脱部４５近傍までの距離と、レンズＦの焦点距離とが一致しないため、レーザＬの照射による加熱の効果は小さい。したがって、仮にレーザＬが利用者の手に照射されたとしても、レーザＬの照射による加熱の効果が小さく、利用者の手に大きな損傷を与えることを防ぎ得る。
【０２１７】
〔保護メガネの着用〕
利用者は、保護メガネを着用する。利用者が保護メガネを着用することにより、レーザＬ及び／又は反射レーザＲが目の近傍に照射された場合に、レーザＬ及び／又は反射レーザＲによる失明及び／又は目の損傷等を防ぎ得る。
【０２１８】
〔レーザＬの照射〕
図１４に戻る。利用者は、保持部２１を用いてレーザ照射部材２を保持し、吸引口Ｏ３が照射対象Ｔの近傍となり、レーザ照射部材２が照射するレーザＬの照射点が照射対象Ｔと略一致するようにレーザ照射部材２を移動させる。利用者は、操作部２２を操作してレーザＬを照射対象Ｔに照射する。これにより、レーザＬが照射対象Ｔに照射され、照射対象Ｔから蒸発した残滓がヒュームＨとなり得る。また、レーザＬの一部は、反射レーザＲとなってレンズ収容部材３の方向を含む様々な方向に散乱し得る。
【０２１９】
照射対象ＴにレーザＬを照射することにより、照射対象Ｔが素材表面に付着した付着物である場合、付着物を加熱し、素材表面から蒸発及び／又は剥離させ得る。また、照射対象Ｔが金属である場合、蒸発した照射対象Ｔの一部がプラズマとなり得る。このプラズマが雰囲気に含まれる酸素と結合して酸化して照射対象Ｔの表面に付着することにより、照射対象Ｔの表面に安定酸化被膜を形成し得る。これにより、照射対象Ｔに防さび効果及び／又は耐食効果を与え得る。
【０２２０】
照射対象ＴにレーザＬを照射する間において、利用者は、操作部２２を用いてレーザＬの照射パターンを切り替えてもよい。照射対象ＴにレーザＬを照射する間において、利用者は、操作部２２を用いてレーザＬの出力を変更してもよい。照射対象ＴにレーザＬを照射する間において、利用者は、操作部２２を用いてレーザＬの照射方向を変えてもよい。
【０２２１】
〔ヒュームＨの吸引〕
図１５に示すように、ヒュームＨの一部は、照射対象Ｔ周辺において、照射対象周辺ヒュームＨ１となり得る。照射対象周辺ヒュームＨ１が照射対象Ｔに付着すると、照射対象Ｔの品質を損ない得る。
【０２２２】
レーザ加工時に発生するヒュームＨ（吸引対象物）を吸引可能な吸引口Ｏ３が設けられた中空状のノズル本体４１を備えるため、照射対象周辺ヒュームＨ１を吸引口Ｏ３において吸引して捕集し得る。照射対象周辺ヒュームＨ１を吸引可能な方向からみたとき、吸引口Ｏ３の長手方向の長さが短手方向の長さに対して４倍以上であるため、照射対象周辺ヒュームＨ１を含む被吸引気体がノズル４外部から吸引口Ｏ３を通過する場合に、被吸引気体が流れる流路の断面積が小さくなる。これにより、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、被吸引気体の流れの速度を増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる照射対象周辺ヒュームＨ１を吸引する吸引力を改善し得る。
【０２２３】
また、構造体４２によって、被吸引気体が流れる流路の断面積が小さくなり得る。これにより、照射対象周辺ヒュームＨ１を含む被吸引気体が構造体４２周辺を通過するときに、流体が流れる流路の断面積が小さくなる。そして、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、被吸引気体の流れの速度をよりいっそう増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる照射対象周辺ヒュームＨ１を吸引する吸引力を改善し得る。
【０２２４】
構造体４２によって、被吸引気体の流れに抵抗を与え、被吸引気体を断熱圧縮し得る。そして、断熱圧縮により、被吸引気体の温度が上昇し得る。これにより、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に被吸引気体の流れが加速し、その速度をよりいっそう増す効果が生じ得る。したがって、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に、被吸引気体に含まれる照射対象周辺ヒュームＨ１を吸引する吸引力を改善し得る。
【０２２５】
構造体４２が吸引口Ｏ３の両端とは異なる場所に取り付けられている場合、構造体４２が被吸引気体の流れを複数の流れに分割し、分割されたそれぞれの流れについて、流路の断面積を小さくし得る。そして、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、被吸引気体の流れの速度をよりいっそう増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる照射対象周辺ヒュームＨ１を吸引する吸引力を改善し得る。
【０２２６】
構造体４２が吸引口Ｏ３の両端とは異なる場所に取り付けられている場合、構造体４２が被吸引気体の流れを複数の流れに分割し、分割されたそれぞれの流れについて、被吸引気体を断熱圧縮し得る。これにより、被吸引気体がよりいっそう効率的に断熱圧縮され、その温度を上昇させ得る。これにより、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に被吸引気体の流れが加速し、その速度をよりいっそう増す効果がよりいっそう生じ得る。したがって、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に、被吸引気体に含まれる照射対象周辺ヒュームＨ１を吸引する吸引力を改善し得る。
【０２２７】
吸引口Ｏ３から吸引された照射対象周辺ヒュームＨ１を含む被吸引気体が幅広部４１Ａから幅狭部４１Ｂに入るときに、被吸引気体が流れる流路の断面積が小さくなる。これにより、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に流体の流れの速度が増加するベンチュリ効果が生じ、被吸引気体の流れの速度をよりいっそう増し得る。したがって、被吸引気体に含まれる照射対象周辺ヒュームＨ１を吸引する吸引力を改善し得る。
【０２２８】
気体等の圧縮性流体の流れにおいて、流体が流れる流路の断面積を小さくした場合に、流体が外部と熱をやりとりせずに圧縮される断熱圧縮が生じ得る。また、気体等の圧縮性流体の流れにおいて、流れが亜音速の流れである場合に流体の温度が上昇すると流れが加速する現象が知られている。
【０２２９】
照射対象周辺ヒュームＨ１を含む被吸引気体が幅広部４１Ａから幅狭部４１Ｂに入るときに被吸引気体が断熱圧縮され、被吸引気体の温度が上昇し得る。これにより、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に被吸引気体の流れが加速し、その速度をよりいっそう増す効果が生じ得る。したがって、被吸引気体の流れが亜音速の流れである場合に、被吸引気体に含まれる照射対象周辺ヒュームＨ１を吸引する吸引力を改善し得る。
【０２３０】
〔ヒュームＨの移動〕
ヒュームＨは、照射対象Ｔから蒸発した残滓から形成されるため、照射対象Ｔ周辺の温度より高い温度を有する。これにより、ヒュームＨ周辺の気体が熱せられ、上昇気流となり得る。そのため、ヒュームＨの一部は、上昇気流によって上昇し、レンズ収容部材３の周辺に移動し、レンズ収容部材周辺ヒュームＨ２となり得る。
【０２３１】
レンズＦを本体部３１に収容することにより、レンズＦにレンズ収容部材周辺ヒュームＨ２が付着することを抑え得る。
【０２３２】
ところで、頂面３１Ｔから底面３１Ｂに向けて本体部３１を介してレーザＬを通過可能であり、底面３１Ｂに底面側開口Ｏ１が設けられているため、レンズＦを本体部３１に収容した場合に、底面側開口Ｏ１を介してレーザＬを対象物に照射し得る。そして、この底面側開口Ｏ１が、レンズ収容部材３の外部からレンズ収容部材３の内部である空間Ｃに向けてレンズ収容部材周辺ヒュームＨ２が侵入し、レンズ収容部材周辺ヒュームＨ２がレンズＦに付着することの原因になり得る。
【０２３３】
図１５に示すように、気体導入部３２が第１気体Ｇ１を空間Ｃに導入するため、空間Ｃに導入された第１気体Ｇ１は、空間Ｃからレンズ収容部材３の外部に向けて底面側開口Ｏ１を通過する第１気体Ｇ１の流れとなる。第１気体Ｇ１の流れ方向ＦＤ１に流れるこの第１気体Ｇ１の流れにより、レンズ収容部材３の外部において底面側開口Ｏ１の近傍にあるレンズ収容部材周辺ヒュームＨ２は、底面側開口Ｏ１から離れる方向に押される。これにより、底面側開口Ｏ１の存在がレンズＦへのヒュームＨ付着の原因になることを防ぎ得る。
【０２３４】
加えて、収容したレンズＦへのヒュームＨの付着を抑えることにより、収容したレンズＦに付着したヒュームＨがレーザＬを吸収し、収容したレンズＦの温度上昇を軽減し得る。収容したレンズＦの温度上昇を軽減することにより、熱によるレンズＦのひずみ、変形、及び／又は破損を防ぎ得る。
【０２３５】
気体送出部３３をさらに備えることにより、第１気体Ｇ１の流れ方向ＦＤ１と略直交する方向ＦＤ２に送出される第２気体Ｇ２は、底面側開口Ｏ１を通過して照射されるレーザＬを吸収し得る位置にあるレンズ収容部材周辺ヒュームＨ２を、底面側開口Ｏ１を通過するレーザＬの方向と略直交する方向に押し、レーザＬを吸収しない位置に移動させ得る。したがって、レンズ収容部材周辺ヒュームＨ２がレーザＬの照射に及ぼす悪影響をよりいっそう軽減し得る。
【０２３６】
〔反射レーザＲの分散〕
図１４に戻る。照射対象Ｔに照射されたレーザＬの一部は、反射レーザＲとなってレンズ収容部材３の方向を含む様々な方向に散乱し得る。レーザＬの照射対象Ｔにおいて反射された反射レーザＲがレンズ収容部材３に向かうと、反射レーザＲによってレンズ収容部材３の温度が上昇し得る。温度が上昇したレンズ収容部材３は、レンズ収容部材３からの輻射熱及び／又は熱伝導等によって収容したレンズＦを加熱し、収容したレンズＦの温度を上昇させ得る。
【０２３７】
本体部３１がレーザＬの照射対象Ｔにおいて反射された反射レーザＲを分散可能な反射レーザ分散構造Ｄを底面３１Ｂに有することにより、反射レーザ分散構造Ｄによって反射レーザＲが分散され、反射レーザＲによるレンズ収容部材３の温度上昇を軽減し得る。これにより、収容したレンズＦの温度上昇を軽減し得る。収容したレンズＦの温度上昇を軽減することにより、熱によるレンズＦのひずみ、変形、及び／又は破損を防ぎ得る。
【０２３８】
〔照射対象Ｔの冷却〕
必須の態様ではないが、照射対象ＴにレーザＬを照射する場合に、二酸化炭素ガス、ＬＰガス、窒素ガス、及びヘリウムガス等によって例示される冷却ガスを照射対象Ｔに噴射し、照射対象Ｔの温度を低下させてもよい。これにより、照射対象Ｔの温度上昇を軽減し、高温による照射対象Ｔの品質低下を防ぎ得る。
【０２３９】
〔レンズＦの交換〕
利用者は、照射対象Ｔの形状等に応じて、レンズＦを交換可能である。利用者は、例えば、（Ａ）ノズル本体４１をノズル４から取り外し、（Ｂ）底面側本体部３１２を頂面側本体部３１１から取り外し、（Ｃ）交換前のレンズＦをレーザ照射部材２から取り外し、（Ｄ）頂面側本体部３１１に設けられた頂面側開口Ｏ２を介して交換後のレンズＦをレーザ照射部材２に取り付け、（Ｅ）本体部３１に交換後のレンズＦを収容するよう底面側本体部３１２を頂面側本体部３１１に取り付け、（Ｆ）交換後のレンズＦの焦点距離に応じたノズル本体４１をノズル４に取り付ける一連の手順及び／又はレンズ交換操作部２５を用いてレーザの照射に用いられるレンズＦを交換する手順等によって、レンズＦを交換する。
【０２４０】
レンズＦの交換に係る（Ａ）の手順において、利用者は、着脱部４５近傍を触れ得る。レンズＦから着脱部４５近傍までの距離と、レンズＦの焦点距離とが一致しないため、レーザＬの照射による加熱の効果は小さい。したがって、仮にレーザＬが利用者の手に照射されたとしても、レーザＬの照射による加熱の効果が小さく、利用者の手に大きな損傷を与えることを防ぎ得る。
【０２４１】
レンズＦの交換に係る（Ｂ）の手順において、利用者は、レンズＦ、頂面側本体部３１１、及び／又は底面側本体部３１２の近傍を触れ得る。レンズＦからこれらの位置までの距離と、レンズＦの焦点距離とが一致しないため、レーザＬの照射による加熱の効果は小さい。したがって、仮にレーザＬが利用者の手に照射されたとしても、レーザＬの照射による加熱の効果が小さく、利用者の手に大きな損傷を与えることを防ぎ得る。
【０２４２】
レンズＦの交換に係る（Ｃ）の手順において、利用者は、レンズＦ及び／又は頂面側本体部３１１の近傍を触れ得る。レンズＦからこれらの位置までの距離と、レンズＦの焦点距離とが一致しないため、レーザＬの照射による加熱の効果は小さい。したがって、仮にレーザＬが利用者の手に照射されたとしても、レーザＬの照射による加熱の効果が小さく、利用者の手に大きな損傷を与えることを防ぎ得る。
【０２４３】
レンズＦの交換に係る（Ｄ）〜（Ｆ）の手順については、レンズＦの収容に係る（ｂ）〜（ｄ）の手順と同様である。
【０２４４】
レンズ交換操作部２５を用いてレーザの照射に用いられるレンズＦを交換する手順において、利用者は、レーザＬが照射される位置を触れることがない。したがって、レーザＬが利用者の手に大きな損傷を与えることを防ぎ得る。
【０２４５】
〔レーザ照射の終了〕
利用者は、操作部２２を介してレーザＬの照射を終了する。利用者は、レーザ照射装置１を電源から取り外す。利用者は、レーザ照射装置１を輸送用部材に収容する。
【０２４６】
本実施形態によれば、光学部品へのヒュームＨの付着をよりいっそう抑えるとともに、光学部品の温度上昇を軽減し、光学部品のひずみ、変形、及び／又は破損を防ぐことが可能なレンズ収容部材３を提供できる。
【０２４７】
また、本実施形態によれば、吸引力を改善し得るノズル４を提供できる。
【０２４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したものに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【０２４９】
また、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０２５０】
１      レーザ照射装置
２      レーザ照射部材
２１    保持部
２２    操作部
２３    伝送部
２４    照射部
２５    レンズ交換操作部
３      レンズ収容部材
３１    本体部
３１１  頂面側本体部
３１２  底面側本体部
３１Ｔ  頂面
３１Ｂ  底面
３１Ｌ  左側面
３１Ｒ  右側面
３２    気体導入部
３３    気体送出部
４      ノズル
４１    ノズル本体
４１Ａ  幅広部
４１Ｂ  幅狭部
４２    構造体
４３    上方吸引部
４４    移送部
４５    着脱部
５      レーザ照射支援車両
５１    車両本体
５２    電源部
５３    送電部
５４    レーザ供給部
５５    吸引部
５６    冷却部
６      レーザ照射支援装置
６１    装置本体
６２    電源部
６３    レーザ供給部
７      吸引装置
Ｃ      空間
Ｄ      反射レーザ分散構造
Ｆ      レンズ
Ｇ１    第１気体
Ｇ２    第２気体
Ｈ      ヒューム
Ｈ１    照射対象周辺ヒューム
Ｈ２    レンズ収容部材周辺ヒューム
Ｌ      レーザ照射方向
Ｎ      細孔
Ｏ１    底面側開口
Ｏ２    頂面側開口
Ｏ３    吸引口
Ｏ４    上方吸引口
Ｏ５    合流口
Ｏ６    上方開口
Ｐ      可搬式レーザ照射システム
Ｒ      反射レーザ
Ｓ      移動式レーザ照射システム
Ｔ      照射対象
【要約】
【課題】吸引力を改善し得るノズルを提供する。
【解決手段】本発明のノズル４は、レーザ加工時に発生するヒュームＨを吸引可能な吸引口Ｏ３が設けられた中空状のノズル本体４１を備え、ヒュームＨを吸引可能な方向からみたとき、吸引口Ｏ３の長手方向の長さＬ１は、吸引口Ｏ３の短手方向の長さＬ２に対して４倍以上である。また、ノズル本体４１の内部であって吸引口Ｏ３の近傍の位置に吸引口Ｏ３の少なくとも一部を塞ぐことが可能な構造体４２を備えることが好ましく、構造体４２は、ヒュームＨを吸引可能な方向からみた場合における吸引口Ｏ３の両端とは異なる場所に設けられることがより好ましい。
【選択図】図８【図１】
0006936534.tif 000002
【図２】
0006936534.tif 000003
【図３】
0006936534.tif 000004
【図４】
0006936534.tif 000005
【図５】
0006936534.tif 000006
【図６】
0006936534.tif 000007
【図７】
0006936534.tif 000008
【図８】
0006936534.tif 000009
【図９】
0006936534.tif 000010
【図１０】
0006936534.tif 000011
【図１１】
0006936534.tif 000012
【図１２】
0006936534.tif 000013
【図１３】
0006936534.tif 000014
【図１４】
0006936534.tif 000015
【図１５】
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