JP2000263259A - パルスレーザ表面処理方法およびその装置 - Google Patents

パルスレーザ表面処理方法およびその装置

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JP2000263259A
JP2000263259A JP11076358A JP7635899A JP2000263259A JP 2000263259 A JP2000263259 A JP 2000263259A JP 11076358 A JP11076358 A JP 11076358A JP 7635899 A JP7635899 A JP 7635899A JP 2000263259 A JP2000263259 A JP 2000263259A
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laser
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pulse laser
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Katsuaki Ohashi
克明 大橋
Shuichi Ashitachi
修一 蘆立
Kiyoshi Kurosawa
潔 黒澤
Yukimoto Okazaki
幸基 岡崎
Masayo Nakane
昌代 中根
Kazuhito Motoyoshi
和仁 本吉
Atsushi Takada
淳 高田
Hironobu Kimura
博信 木村
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Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
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Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】屋外に設置されている金属製設備の膜厚の厚い
酸化物および塗装でも、簡単かつ確実に除去するパルス
レーザ表面処理方法を提供する。 【解決手段】表面に酸化物６が形成された鋼製の構造部
材４にパルスレーザ光２を照射するパルスレーザ表面処
理方法において、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧ
レーザの基本波、２倍高調波もしくは３倍高調波のいず
れかを、パルスエネルギー密度２５０ｍＪ／ｃｍ２〜１
１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度７０ＭＷ／ｃ
ｍ２〜２２００ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、送電線鉄塔などの
屋外設置型の金属製設備の酸化物（錆）の除去方法およ
び装置に関し、特に上記金属製設備の酸化物をパルスレ
ーザ光を用いて除去するパルスレーザ表面処理方法およ
びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、送電線用鉄塔など屋外に設置さ
れている金属製設備は、厳しい環境条件下に晒されるた
め、母材鋼板の表面に防錆のための溶融亜鉛メッキが施
されており、また必要な場合には、航空障害標識などの
塗装も施されている。ところが、このようなメッキや塗
装が経年変化により劣化した場合は、塗装ないしは再塗
装作業が必要になる。
【０００３】このような塗装ないしは再塗装を施す際に
は、溶融亜鉛メッキの表面に発生した酸化物および残存
する塗装の除去をいかに的確に行なうかが、再塗装時期
の延長化に極めて重要な影響を与える。ところが、現状
においては、酸化物および塗装の除去はケレン作業と呼
ばれ、金ブラシなどで人手により行なわれている。しか
しながら、このような除去方法では、手間がかかる上
に、酸化物や残存塗装を完全に除去することが困難であ
った。
【０００４】また、鉄塔の鋼板が錯綜した部分には、金
ブラシなどが挿入しにくく、このような部分の酸化物や
残存塗装が簡単に除去できる方法の実現が強く要請され
ていた。例えば、米国特許第４７５６７６５号には、炭
酸ガスレーザーによる赤外線レーザ光を照射して塗装を
除去する方法が提案されており、近時、これを実現する
ための装置も市販されている。
【０００５】また、屋外に設置されている金属製設備の
酸化物が簡単に除去できる方法として、特開平９−２５
３８７６号公報には光ファイバを介して金属製設備の表
面にレーザー光を照射する方法が提案され、研究開発が
進められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記米国特
許で提案されている塗装の除去方法は、レーザ光の光源
にパルス動作の炭酸ガスレーザを用い、航空機などの除
去対象物を屋内に持ち込んで、塗装を除去する方法であ
る。しかしながら、このような除去方法を屋外設置型の
金属製設備に適用しようとすると、炭酸ガスレーザのエ
ネルギー伝送が、光ファイバで行えないので、例えば屋
外に設置されている送電線鉄塔の塗装除去に適用するこ
とができなかった。
【０００７】また、例えば赤錆のように錆の種類によっ
ては、錆が局部的に厚くなり不均一に錆が形成される。
したがって、特開平９−２５３８７６号公報に開示され
た屋外設置型金属製設備の錆の除去方法では、レーザ光
を照射する時のエネルギー密度が低い範囲に限定されて
いるため、このエネルギー密度のレーザ光を金属製設備
の表面に照射した際、上記のように厚い膜厚の錆（酸化
物）は金属製設備の表面に残留する場合があり、錆を確
実に除去することができないという可能性があった。
【０００８】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、屋外に設置されている金属製設備の膜厚の厚い
酸化物および塗装でも、簡単かつ確実に除去可能なパル
スレーザ表面処理方法およびその装置を提供することに
ある。
【０００９】また、本発明の他の目的とするところは、
屋外に設置されている金属製設備を長期間に亘って腐食
から保護することの可能なパルスレーザ表面処理方法お
よびその装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に対応するパルスレーザ表面処理方
法は、表面に酸化物が形成された鋼製の構造部材にパル
スレーザ光を照射するパルスレーザ表面処理方法におい
て、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本
波、２倍高調波もしくは３倍高調波のいずれかを、パル
スエネルギー密度２５０ｍＪ／ｃｍ２〜１１０００ｍＪ
／ｃｍ２、ピークパワー密度７０ＭＷ／ｃｍ２〜２２０
０ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射することを特徴とする。
【００１１】請求項１の発明によれば、酸化物の形成部
分と鋼母材との反射率の相違から、酸化物の形成部分に
多くの光エネルギーが吸収されるため、酸化物が微細な
破片となって選択的に除去される。
【００１２】また、レーザ照射強度が、膜厚の厚い酸化
物の除去加工が可能で、鋼母材に著しい損傷を与えない
範囲であるため、膜厚の厚い酸化物が選択的に除去され
る。
【００１３】次に、請求項１の発明に対応するパルスレ
ーザ表面処理方法によるレーザ照射強度の数値限定理由
を説明する。
【００１４】パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレー
ザの基本波、２倍高調波もしくは３倍高調波のいずれか
の場合、パルスエネルギー密度が２５０ｍＪ／ｃｍ２未
満またはピークパワー密度が７０ＭＷ／ｃｍ２未満の条
件で照射すると、厚い膜厚の酸化物では鋼製の構造部材
の表面に酸化物が残留することとなり、酸化物を確実に
除去することができない。
【００１５】一方、パルスエネルギー密度が１１０００
ｍＪ／ｃｍ２を超えた場合またはピークパワー密度が２
２００ＭＷ／ｃｍ２を超えた場合には、鋼母材に著しい
損傷を与えることとなり、鋼母材の健全性を確保するこ
とができない。
【００１６】以下の各請求項に係る発明も、請求項１の
発明の数値限定理由と同様にそれぞれのパルス幅でパル
スエネルギー密度またはピークパワー密度がその数値未
満の条件で照射すると、厚い膜厚の酸化物では鋼製の構
造部材の表面に酸化物が残留する一方、パルスエネルギ
ー密度またはピークパワー密度がその数値を超えると、
鋼母材に著しい損傷を与えることとなる。
【００１７】請求項２の発明に対応するパルスレーザ表
面処理方法は、表面に酸化物が形成された鋼製の構造部
材にパルスレーザ光を照射するパルスレーザ表面処理方
法において、パルス幅が１０ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレ
ーザの基本波を、パルスエネルギー密度３００ｍＪ／ｃ
ｍ２〜１４００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度２０Ｍ
Ｗ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射することを
特徴とする。
【００１８】請求項２の発明によれば、レーザ照射強度
が、酸化物の除去加工が可能で、鋼母材に著しい損傷を
与えない範囲であるため、酸化物が選択的に除去され
る。
【００１９】請求項３の発明に対応するパルスレーザ表
面処理方法は、表面に酸化物が形成された鋼製の構造部
材にパルスレーザ光を照射するパルスレーザ表面処理方
法において、パルス幅が１００ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧ
レーザの基本波を、パルスエネルギー密度３８０ｍＪ／
ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度５Ｍ
Ｗ／ｃｍ２〜１３ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射することを
特徴とする。
【００２０】請求項３の発明によれば、レーザ照射強度
が、酸化物の除去加工が可能で、鋼母材に著しい損傷を
与えない範囲であるため、酸化物が選択的に除去され
る。
【００２１】請求項４の発明に対応するパルスレーザ表
面処理方法は、表面に酸化物が形成された亜鉛メッキ鋼
製構造部材にパルスレーザ光を照射するパルスレーザ表
面処理方法において、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−Ｙ
ＡＧレーザの基本波、２倍高調波もしくは３倍高調波の
いずれかを、パルスエネルギー密度２００ｍＪ／ｃｍ ２
〜４０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度６０ＭＷ／
ｃｍ２〜１０００ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射することを
特徴とする。
【００２２】請求項４の発明によれば、酸化物の形成部
分と亜鉛メッキ材との反射率の相違から、酸化物の形成
部分に多くの光エネルギーが吸収されるため、酸化物が
微細な破片となって選択的に除去される。また、レーザ
照射強度が、酸化物の除去加工が可能で、亜鉛メッキ材
に著しい損傷を与えない範囲であるため、酸化物が選択
的に除去される。
【００２３】請求項５の発明に対応するパルスレーザ表
面処理方法は、表面に酸化物が形成された亜鉛メッキ鋼
製構造部材にパルスレーザ光を照射するパルスレーザ表
面処理方法において、パルス幅が１０ｎｓ程度のＮｄ−
ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３００
ｍＪ／ｃｍ２〜１４００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密
度２０ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射す
ることを特徴とする。
【００２４】請求項５の発明によれば、レーザ照射強度
が、酸化物の除去加工が可能で、亜鉛メッキ材に著しい
損傷を与えない範囲であるため、酸化物が選択的に除去
される。
【００２５】請求項６の発明に対応するパルスレーザ表
面処理方法は、表面に酸化物が形成された亜鉛メッキ鋼
製構造部材にパルスレーザ光を照射するパルスレーザ表
面処理方法において、パルス幅が１００ｎｓ程度のＮｄ
−ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３８
０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー
密度５ＭＷ／ｃｍ２〜１３ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射す
ることを特徴とする。
【００２６】請求項６の発明によれば、レーザ照射強度
が、酸化物の除去加工が可能で、亜鉛メッキ材に著しい
損傷を与えない範囲であるため、酸化物が選択的に除去
される。
【００２７】請求項７の発明に対応するパルスレーザ表
面処理方法は、表面に亜鉛メッキが施された鋼製の構造
部材にパルスレーザ光を照射することを特徴とする。
【００２８】請求項７の発明によれば、亜鉛メッキと鋼
母材との反射率の相違から、亜鉛メッキに多くの光エネ
ルギーが吸収されるため、亜鉛メッキが微細な破片とな
って選択的に除去される。
【００２９】請求項８の発明に対応するパルスレーザ表
面処理方法は、請求項７に記載のパルスレーザ表面処理
方法において、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレ
ーザの基本波、２倍高調波もしくは３倍高調波のいずれ
かを、パルスエネルギー密度５００ｍＪ／ｃｍ２〜４０
００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度１４０ＭＷ／ｃｍ
２〜１０００ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射することを特徴
とする。
【００３０】請求項８の発明によれば、レーザ照射強度
が、亜鉛メッキの除去加工が可能で、鋼母材に著しい損
傷を与えない範囲であるため、亜鉛メッキが選択的に除
去される。
【００３１】請求項９の発明に対応するパルスレーザ表
面処理方法は、請求項７に記載のパルスレーザ表面処理
方法において、パルス幅が１０ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧ
レーザの基本波を、パルスエネルギー密度３００ｍＪ／
ｃｍ２〜１４００ｍＪ／ｃｍ ２、ピークパワー密度２０
ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射すること
を特徴とする。
【００３２】請求項９の発明によれば、レーザ照射強度
が、亜鉛メッキの除去加工が可能で、鋼母材に著しい損
傷を与えない範囲であるため、亜鉛メッキが選択的に除
去される。
【００３３】請求項１０の発明に対応するパルスレーザ
表面処理方法は、請求項７に記載のパルスレーザ表面処
理方法において、パルス幅が１００ｎｓ程度のＮｄ−Ｙ
ＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３８０ｍ
Ｊ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度
５ＭＷ／ｃｍ２〜１３ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射するこ
とを特徴とする。
【００３４】請求項１０の発明によれば、レーザ照射強
度が、亜鉛メッキの除去加工が可能で、鋼母材に著しい
損傷を与えない範囲であるため、亜鉛メッキが選択的に
除去される。
【００３５】請求項１１の発明に対応するパルスレーザ
表面処理方法は、表面に合成樹脂塗装による塗装が施さ
れた鋼製の構造部材にパルスレーザ光を照射することを
特徴とする。
【００３６】請求項１１の発明によれば、合成樹脂塗装
と鋼母材との反射率の相違から、合成樹脂塗装に多くの
光エネルギーが吸収されるため、合成樹脂塗装が微細な
破片となって選択的に除去される。
【００３７】請求項１２の発明に対応するパルスレーザ
表面処理方法は、請求項１１に記載のパルスレーザ表面
処理方法において、合成樹脂塗料はエポキシ系塗料，ポ
リウレタン系塗料，ビニエステル樹脂塗料もしくはこれ
らを重畳した塗料であることを特徴とする。
【００３８】請求項１３の発明に対応するパルスレーザ
表面処理方法は、請求項１１に記載のパルスレーザ表面
処理方法において、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡ
Ｇレーザの基本波、２倍高調波もしくは３倍高調波のい
ずれかを、パルスエネルギー密度２００ｍＪ／ｃｍ２〜
４０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度６０ＭＷ／ｃ
ｍ２〜１０００ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射することを特
徴とする。
【００３９】請求項１３の発明によれば、レーザ照射強
度が、合成樹脂塗装の除去加工が可能で、鋼母材に著し
い損傷を与えない範囲であるため、合成樹脂塗装が選択
的に除去される。
【００４０】請求項１４の発明に対応するパルスレーザ
表面処理方法は、請求項１１に記載のパルスレーザ表面
処理方法において、パルス幅が１０ｎｓ程度のＮｄ−Ｙ
ＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３００ｍ
Ｊ／ｃｍ２〜１４００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度
２０ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射する
ことを特徴とする。
【００４１】請求項１４の発明によれば、レーザ照射強
度が、合成樹脂塗装の除去加工が可能で、鋼母材に著し
い損傷を与えない範囲であるため、合成樹脂塗装が選択
的に除去される。
【００４２】請求項１５の発明に対応するパルスレーザ
表面処理方法は、請求項１１に記載のパルスレーザ表面
処理方法において、パルス幅が１００ｎｓ程度のＮｄ−
ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３８０
ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密
度５ＭＷ／ｃｍ２〜１３ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射する
ことを特徴とする。
【００４３】請求項１５の発明によれば、レーザ照射強
度が、合成樹脂塗装の除去加工が可能で、鋼母材に著し
い損傷を与えない範囲であるため、合成樹脂塗装が選択
的に除去される。
【００４４】請求項１６の発明に対応するパルスレーザ
表面処理方法は、請求項１〜１５のいずれかに記載の表
面処理方法を施工した後、施工部の表面に合成樹脂塗装
を施すことを特徴とする。
【００４５】請求項１６の発明によれば、酸化物，亜鉛
メッキあるいは合成樹脂塗装が確実に除去された後、合
成樹脂塗装を施すため、塗装と下地との密着強度が強
く、塗装の持ちがよい。
【００４６】請求項１７の発明に対応するパルスレーザ
表面処理装置は、パルスレーザ発振器と、このパルスレ
ーザ発振器から出射されるパルスレーザ光を集光する集
光光学系を有する光ファイバ導光装置と、この光ファイ
バ導光装置で集光したパルスレーザ光を入光して伝送す
るための光ファイバと、この光ファイバから出射される
パルスレーザ光を集光して対象部材の表面に照射する集
光光学系を有する加工ヘッドとを備えたことを特徴とす
る。
【００４７】請求項１７の発明によれば、パルスレーザ
発振器から出射したパルスレーザ光は、光ファイバ導光
装置を介して光ファイバの一端からその内部に導入さ
れ、この光ファイバ内部を伝送し、光ファイバの他端か
ら出射し、加工ヘッド内部の集光光学系を介して対象部
材に照射され、対象部材の表面の酸化物、亜鉛メッキあ
るいは合成樹脂塗装が除去される。
【００４８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
添付図面を参照して説明する。
【００４９】［第１実施形態］図１は本発明に係るパル
スレーザ表面処理方法の第１実施形態による表面処理状
態を示す概略構成図であり、表面処理装置の施工部の概
略的な構成を示している。
【００５０】この表面処理装置の施工部は、光ファイバ
１と、この光ファイバ１から出射されたパルスレーザ光
２を集光する集光光学系としての集光レンズ３とから構
成され、この集光レンズ３によって集光されたパルスレ
ーザ光２は鋼製の構造部材４に照射され、この構造部材
４おける鋼母材５の表面には酸化物６が形成されてい
る。
【００５１】ここで、光ファイバ１としては、例えば石
英製コアのＳＩ型ファイバが使用される。また、集光レ
ンズ３には、例えば凸レンズや複数のレンズを組み合わ
せて収差を小さくした結像レンズなどが使用される。
【００５２】また、本実施形態においては、パルスレー
ザ光２の照射条件を次のように規定している。すなわ
ち、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本
波、２倍高調波もしくは３倍高調波のいずれかを、パル
スエネルギー密度２５０ｍＪ／ｃｍ２〜１１０００ｍＪ
／ｃｍ２、ピークパワー密度７０ＭＷ／ｃｍ２〜２２０
０ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射する。そして、望ましくは
パルスエネルギー密度が２５０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００
０ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度が７０ＭＷ／ｃｍ２
〜２０００ＭＷ／ｃｍ２に設定される。
【００５３】次に、本実施形態の作用を説明する。
【００５４】光ファイバ１の端部からはパルスレーザ光
２が発散して出射される。このパルスレーザ光２は、集
光レンズ３により収束されて、表面に酸化物６が形成さ
れた送電線鉄塔部材などの鋼製の構造部材４の表面に照
射される。すると、酸化物６の形成部分と鋼母材５との
反射率の相違から、酸化物６の形成部分に多くの光エネ
ルギーが吸収されるため、酸化物６が微細な破片となっ
て選択的に除去される。
【００５５】また、本発明者らは、パルス幅が３．５ｎ
ｓ（半値幅）のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波、２倍高調
波もしくは３倍高調波のいずれかを用いて、ＳＳ４００
材および表面に赤錆が形成されたＳＳ４００材に照射実
験を行った。その結果、赤錆の除去加工に対するレーザ
強度閾値は約２５０ｍＪ／ｃｍ２であった。また、ＳＳ
４００材に対しては、除去加工のレーザ強度閾値は約１
０００ｍＪ／ｃｍ２であり、約１００００ｍＪ／ｃｍ２
までは著しい損傷を受けないと評価された。
【００５６】したがって、パルスレーザ光２の照射条件
を上記のように規定すれば、レーザ照射強度が、酸化物
６の除去加工が可能で、鋼母材５に著しい損傷を与えな
い範囲であるため、厚い膜厚の酸化物６の選択的除去が
可能である。
【００５７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、鋼製の構造部材４の表面に不均一に形成された厚い
膜厚の酸化物６でも簡単かつ確実に除去することができ
る。また、酸化物６と鋼母材５との反射率の相違を利用
して酸化物６を選択的に除去するため、酸化物６の取り
残しの少ない高品質な除去が可能となる。
【００５８】なお、本実施形態では、パルスレーザ光２
を光ファイバ１で伝送する場合について説明したが、パ
ルスレーザ光２を反射ミラーを使用して空間伝送する場
合においても、伝送の容易さは光ファイバ１を使用した
場合に較べてやや劣るものの、同様の作用、効果を得る
ことができる。
【００５９】また、レーザ光は伝送が容易で、狭隘部の
施工も可能なため、高所で複雑な形状を有する送電線鉄
塔の構成部材に対しても、簡単で高品質な表面処理を施
すことができる。
【００６０】［第１変形例］次に、第１実施形態の第１
変形例について説明する。この変形例では、第１実施形
態において、パルスレーザ光２の照射条件を次のように
規定している。すなわち、パルス幅が１０ｎｓ程度のＮ
ｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３
００ｍＪ／ｃｍ２〜１４００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワ
ー密度２０ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／ｃｍ２の条件で照
射する。
【００６１】次に、第１変形例の作用を説明する。
【００６２】本発明者らは、パルス幅が１６ｎｓ（半値
幅）のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を用いて、表面に赤
錆が形成されたＳＳ４００材に照射実験を行った。その
結果、約３００ｍＪ／ｃｍ２〜約１４００ｍＪ／ｃｍ２
の範囲で、下地のＳＳ４００母材に著しい損傷を与える
ことなく赤錆が除去されることを確認した。したがっ
て、パルスレーザ光２の照射条件を上記のように規定す
れば、レーザ照射強度が、酸化物６の除去加工が可能
で、鋼母材５に著しい損傷を与えない範囲であるため、
厚い膜厚の酸化物６の選択的除去が可能である。
【００６３】以上説明したように、第１変形例によれ
ば、鋼製の構造部材４の表面に不均一に形成された厚い
膜厚の酸化物６を簡単かつ確実に除去することができ
る。また、酸化物６を選択的に除去するため、酸化物６
の取り残しの少ない高品質な除去が可能となる。
【００６４】［第２変形例］次に、第１実施形態の第２
変形例について説明する。この変形例では、第１実施形
態において、パルスレーザ光２の照射条件を次のように
規定している。すなわち、パルス幅が１００ｎｓ程度の
Ｎｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度
３８０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパ
ワー密度５ＭＷ／ｃｍ２〜１３ＭＷ／ｃｍ２の条件で照
射する。
【００６５】次に、第２変形例の作用を説明する。
【００６６】本発明者らは、パルス幅が８０ｎｓ（半値
幅）のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を用いて、表面に赤
錆が形成されたＳＳ４００材に照射実験を行った。その
結果、約３８０ｍＪ／ｃｍ２〜約１０００ｍＪ／ｃｍ２
の範囲で、下地のＳＳ４００母材に著しい損傷を与える
ことなく赤錆が除去されることを確認した。したがっ
て、パルスレーザ光２の照射条件を上記のように規定す
れば、レーザ照射強度が、酸化物６の除去加工が可能
で、鋼母材５に著しい損傷を与えない範囲であるため、
厚い膜厚の酸化物６の選択的除去が可能である。
【００６７】以上説明したように、第２変形例によれ
ば、鋼製の構造部材４の表面に不均一に形成された厚い
膜厚の酸化物６でも簡単かつ確実に除去することができ
る。また、酸化物６を選択的に除去するため、酸化物６
の取り残しの少ない高品質な除去が可能となる。
【００６８】［第２実施形態］図２は本発明に係るパル
スレーザ表面処理方法の第２実施形態による表面処理状
態を示す概略構成図であり、表面処理装置の施工部の概
略的な構成を示している。なお、前記第１実施形態と同
一または対応する部分には同一の符号を付して説明す
る。
【００６９】この表面処理装置の施工部は、光ファイバ
１と、この光ファイバ１から出射されたパルスレーザ光
２を集光する集光光学系としての集光レンズ３とから構
成され、この集光レンズ３によって集光されたパルスレ
ーザ光２は、亜鉛メッキ鋼製の構造部材４ａの表面に照
射される。この構造部材４ａには亜鉛メッキ材７が被着
形成され、この亜鉛メッキ材７の表面に酸化物６が形成
されている。
【００７０】ここで、光ファイバ１としては、例えば石
英製コアのＳＩ型ファイバが使用される。また、集光レ
ンズ３には、例えば凸レンズや複数のレンズを組み合わ
せて収差を小さくした結像レンズなどが使用される。
【００７１】また、本実施形態においては、パルスレー
ザ光２の照射条件を次のように規定している。すなわ
ち、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本
波、２倍高調波もしくは３倍高調波のいずれかを、パル
スエネルギー密度２００ｍＪ／ｃｍ２〜４０００ｍＪ／
ｃｍ２、ピークパワー密度６０ＭＷ／ｃｍ２〜１０００
ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射する。
【００７２】次に、本実施形態の作用を説明する。
【００７３】光ファイバ１の端部からはパルスレーザ光
２が発散して出射される。このパルスレーザ光２は、集
光レンズ３により収束されて、表面に酸化物６が形成さ
れた、送電線鉄塔部材などの亜鉛メッキ鋼製の構造部材
４ａの表面に照射される。すると、酸化物６の形成部分
と亜鉛メッキ材７との反射率の相違から、酸化物６の形
成部分に多くの光エネルギーが吸収されるため、酸化物
６が微細な破片となって選択的に除去される。
【００７４】また、本発明者らは、パルス幅が３．５ｎ
ｓ（半値幅）のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波、２倍高調
波もしくは３倍高調波のいずれかを用いて、亜鉛メッキ
を施したＳＳ４００材および表面に白錆が形成された亜
鉛メッキＳＳ４００材に対して照射実験を行った。その
結果、白錆の除去加工に対するレーザ強度閾値は約２０
０ｍＪ／ｃｍ２であった。また、亜鉛メッキＳＳ４００
材に対しては、除去加工のレーザ強度閾値は約５００ｍ
Ｊ／ｃｍ２であり、約４０００ｍＪ／ｃｍ２まで下地の
ＳＳ４００材に著しい損傷を与えないと評価された。
【００７５】したがって、レーザ照射強度を望ましくは
２００ｍＪ／ｃｍ２〜５００ｍＪ／ｃｍ２の範囲に規定
すれば、亜鉛メッキ材７を損傷させることなく酸化物６
を除去することが可能であり、またレーザ照射強度を望
ましくは５００ｍＪ／ｃｍ２〜４０００ｍＪ／ｃｍ２の
範囲に規定すれば、鋼母材５に著しい損傷を与えること
なく、酸化物６および亜鉛メッキ材７を除去可能である
ことが判明した。
【００７６】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、亜鉛メッキ鋼製の構造部材４ａの表面に形成された
厚い膜厚の酸化物６を簡単かつ確実に除去することがで
きる。また、酸化物６と亜鉛メッキ材７との反射率の相
違を利用して酸化物６を選択的に除去するため、酸化物
６の取り残しの少ない高品質な除去が可能となる。
【００７７】なお、この実施形態では、パルスレーザ光
２を光ファイバ１で伝送する場合について説明したが、
パルスレーザ光２を反射ミラーを使用して空間伝送する
場合においても、伝送の容易さは光ファイバ１を使用し
た場合に較べてやや劣るものの、同様の作用、効果を得
ることができる。
【００７８】また、レーザ光は伝送が容易で、狭隘部の
施工も可能なため、高所で複雑な形状を有する送電線鉄
塔の構成部材に対しても、簡単で高品質な表面処理を施
すことができる。
【００７９】［第１変形例］次に、第２実施形態の第１
変形例について説明する。この変形例では、第２実施形
態において、パルスレーザ光２の照射条件を次のように
規定している。すなわち、パルス幅が１０ｎｓ程度のＮ
ｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３
００ｍＪ／ｃｍ２〜１４００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワ
ー密度２０ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／ｃｍ２の条件で照
射する。
【００８０】次に、第１変形例の作用を説明する。
【００８１】本発明者らは、パルス幅が１６ｎｓ（半値
幅）のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を用いて、表面に白
錆が形成された亜鉛メッキＳＳ４００材に照射実験を行
った。その結果、約３００ｍＪ／ｃｍ２〜約１４００ｍ
Ｊ／ｃｍ２の範囲で、下地のＳＳ４００母材に著しい損
傷を与えることなく白錆が除去されることを確認した。
したがって、パルスレーザ光２の照射条件を上記のよう
に規定すれば、レーザ照射強度が、酸化物６の除去加工
が可能で、鋼母材５に著しい損傷を与えない範囲である
ため、厚い膜厚の酸化物６の選択的除去が可能である。
【００８２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、亜鉛メッキ鋼製の構造部材４ａの表面に不均一に形
成された厚い膜厚の酸化物６でも簡単かつ確実に除去す
ることができる。また、酸化物６を選択的に除去するた
め、取り残しの少ない高品質な除去が可能となる。
【００８３】［第２変形例］次に、第２実施形態の第２
変形例について説明する。この変形例では、第２実施形
態において、パルスレーザ光２の照射条件を次のように
規定している。すなわち、パルス幅が１００ｎｓ程度の
Ｎｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度
３８０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパ
ワー密度５ＭＷ／ｃｍ２〜１３ＭＷ／ｃｍ２の条件で照
射する。
【００８４】次に、第２変形例の作用を説明する。
【００８５】本発明者らは、パルス幅が８０ｎｓ（半値
幅）のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を用いて、表面に白
錆が形成された亜鉛メッキＳＳ４００材に照射実験を行
った。その結果、約３８０ｍＪ／ｃｍ２〜約１０００ｍ
Ｊ／ｃｍ２の範囲で、下地のＳＳ４００母材に著しい損
傷を与えることなく白錆が除去されることを確認した。
したがって、パルスレーザ光２の照射条件を上記のよう
に規定すれば、レーザ照射強度が、酸化物６の除去加工
が可能で、鋼母材５に著しい損傷を与えない範囲である
ため、酸化物６の選択的除去が可能である。
【００８６】以上説明したように、第２変形例によれ
ば、亜鉛メッキ鋼製の構造部材４ａの表面に不均一形成
された厚い膜厚の酸化物６を簡単かつ確実に除去するこ
とができる。また、酸化物６を選択的に除去するため、
取り残しの少ない高品質な除去が可能となる。
【００８７】［第３実施形態］図３は本発明に係るパル
スレーザ表面処理方法の第３実施形態による表面処理状
態を示す概略構成図であり、表面処理装置の施工部の概
略的な構成を示している。
【００８８】この表面処理装置の施工部は、光ファイバ
１と、この光ファイバ１から出射されたパルスレーザ光
２を集光する集光光学系としての集光レンズ３とから構
成され、この集光レンズ３によって集光されたパルスレ
ーザ光２は、亜鉛メッキ鋼製の構造部材４ａの表面に形
成された亜鉛メッキ材７に照射される。
【００８９】ここで、光ファイバ１としては、例えば石
英製コアのＳＩ型ファイバが使用される。また、集光レ
ンズ３には、例えば凸レンズや複数のレンズを組み合わ
せて収差を小さくした結像レンズなどが使用される。
【００９０】次に、本実施形態の作用を説明する。
【００９１】光ファイバ１の端部からはパルスレーザ光
２が発散して出射される。このパルスレーザ光２は、集
光レンズ３により収束されて、送電線鉄塔部材などの亜
鉛メッキ鋼製の構造部材４ａの表面に照射される。する
と、亜鉛メッキ材７と鋼母材５との反射率の相違から、
亜鉛メッキ材７の形成部分に多くの光エネルギーが吸収
されるため、亜鉛メッキ材７が微細な破片となって選択
的に除去される。
【００９２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、亜鉛メッキ鋼製の構造部材４ａの亜鉛メッキ材７を
簡単かつ確実に除去することができる。また、亜鉛メッ
キ材７と鋼母材５との反射率の相違を利用して亜鉛メッ
キ材７を選択的に除去するため、取り残しの少ない高品
質な除去が可能となる。
【００９３】なお、本実施形態では、パルスレーザ光２
を光ファイバ１で伝送する場合について説明したが、パ
ルスレーザ光２を反射ミラーを使用して空間伝送する場
合においても、伝送の容易さは光ファイバ１を使用した
場合に較べてやや劣るものの、同様の作用、効果を得る
ことができる。
【００９４】また、レーザ光は伝送が容易で、狭隘部の
施工も可能なため、高所で複雑な形状を有する送電線鉄
塔の構成部材に対しても、簡単で高品質な表面処理を施
すことができる。
【００９５】［第１変形例］次に、第３実施形態の第１
変形例について説明する。この変形例では、第３実施形
態において、パルスレーザ光２の照射条件を次のように
規定している。すなわち、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ
−ＹＡＧレーザの基本波、２倍高調波もしくは３倍高調
波のいずれかを、パルスエネルギー密度５００ｍＪ／ｃ
ｍ２〜４０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度１４０
ＭＷ／ｃｍ２〜１０００ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射す
る。
【００９６】次に、第１変形例の作用を説明する。
【００９７】本発明者らは、パルス幅が３．５ｎｓ（半
値幅）のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波、２倍高調波もし
くは３倍高調波のいずれかを用いて、亜鉛メッキを施し
たＳＳ４００材に対して照射実験を行った。その結果、
亜鉛メッキ材７の除去加工に対するレーザ強度閾値は約
５００ｍＪ／ｃｍ２であった。また、約４０００ｍＪ／
ｃｍ２まで下地のＳＳ４００材に著しい損傷を与えない
と評価された。したがって、パルスレーザ光２の照射条
件を上記のように規定すれば、レーザ照射強度が、亜鉛
メッキ材７の除去加工が可能で、鋼母材５に著しい損傷
を与えない範囲であるため、鋼母材５を損傷することな
く亜鉛メッキ材７を除去することが可能である。
【００９８】以上説明したように、第１変形例によれ
ば、亜鉛メッキ鋼製の構造部材４ａの亜鉛メッキ材７を
簡単かつ確実に除去することができる。また、亜鉛メッ
キ材７を選択的に除去するため、取り残しの少ない高品
質な除去が可能となる。
【００９９】［第２変形例］次に、第３実施形態の第２
変形例について説明する。この変形例では、第３実施形
態において、パルスレーザ光２の照射条件を次のように
規定している。すなわち、パルス幅が１０ｎｓ程度のＮ
ｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３
００ｍＪ／ｃｍ２〜１４００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワ
ー密度２０ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／ｃｍ２の条件で照
射する。
【０１００】次に、第２変形例の作用を説明する。
【０１０１】本発明者らは、パルス幅が１６ｎｓ（半値
幅）のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を用いて、亜鉛メッ
キＳＳ４００材に照射実験を行った。その結果、約３０
０ｍＪ／ｃｍ２〜約１４００ｍＪ／ｃｍ２の範囲で、下
地のＳＳ４００母材に著しい損傷を与えることなく亜鉛
メッキ材７が除去されることを確認した。したがって、
パルスレーザ光２の照射条件を上記のように規定すれ
ば、レーザ照射強度が、亜鉛メッキ材７の除去加工が可
能で、鋼母材５に著しい損傷を与えない範囲であるた
め、亜鉛メッキ材７の選択的除去が可能である。
【０１０２】以上説明したように、第２変形例によれ
ば、亜鉛メッキ鋼製の構造部材４ａの亜鉛メッキ材７を
簡単かつ確実に除去することができる。また、亜鉛メッ
キ材７を選択的に除去するため、取り残しの少ない高品
質な除去が可能となる。
【０１０３】［第３変形例］次に、第３実施形態の第３
変形例について説明する。この変形例では、第３実施形
態において、パルスレーザ光２の照射条件を次のように
規定している。すなわち、パルス幅が１００ｎｓ程度の
Ｎｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度
３８０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパ
ワー密度５ＭＷ／ｃｍ２〜１３ＭＷ／ｃｍ２の条件で照
射する。
【０１０４】次に、第３変形例の作用を説明する。
【０１０５】本発明者らは、パルス幅が８０ｎｓ（半値
幅）のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を用いて、亜鉛メッ
キＳＳ４００材に照射実験を行った。その結果、約３８
０ｍＪ／ｃｍ２〜約１０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲で、下
地のＳＳ４００母材に著しい損傷を与えることなく亜鉛
メッキ材７が除去されることを確認した。したがって、
パルスレーザ光２の照射条件を上記のように規定すれ
ば、レーザ照射強度が、亜鉛メッキ材７の除去加工が可
能で、鋼母材５に著しい損傷を与えない範囲であるた
め、亜鉛メッキ材７の選択的除去が可能である。
【０１０６】以上説明したように、第３変形例によれ
ば、亜鉛メッキ鋼製の構造部材４ａの亜鉛メッキ材７を
簡単かつ確実に除去することができる。また、亜鉛メッ
キ材７を選択的に除去するため、取り残しの少ない高品
質な除去が可能となる。
【０１０７】［第４実施形態］図４は本発明に係るパル
スレーザ表面処理方法の第４実施形態による表面処理状
態を示す概略構成図であり、表面処理装置の施工部の概
略的な構成を示している。
【０１０８】この表面処理装置の施工部は、光ファイバ
１と、この光ファイバ１から出射されたパルスレーザ光
２を集光する集光光学系としての集光レンズ３とから構
成され、この集光レンズ３によって集光されたパルスレ
ーザ光２は、鋼製の構造部材４の表面に形成された合成
樹脂塗料８に照射される。
【０１０９】ここで、光ファイバ１としては、例えば石
英製コアのＳＩ型ファイバが使用される。また、集光レ
ンズ３には、例えば凸レンズや複数のレンズを組み合わ
せて収差を小さくした結像レンズなどが使用される。
【０１１０】次に、本実施形態の作用を説明する。
【０１１１】光ファイバ１の端部からはパルスレーザ光
２が発散して出射される。このパルスレーザ光２は、集
光レンズ３により収束されて、表面に合成樹脂塗装が施
された鋼製の構造部材４の表面に照射される。合成樹脂
塗料８としては、例えばエポキシ系塗料，ポリウレタン
系塗料，ビニルエステル樹脂塗料，あるいはこれらを重
畳した塗料などが挙げられる。また、表面に合成樹脂塗
装が施された鋼製の構造部材４としては、例えば送電線
鉄塔部材などが挙げられる。したがって、合成樹脂塗料
８と鋼母材５との反射率の相違から、合成樹脂塗料８に
多くの光エネルギーが吸収されるため、合成樹脂塗料８
が微細な破片となって選択的に除去される。
【０１１２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、表面に合成樹脂塗装が施された鋼製の構造部材４の
合成樹脂塗料８を簡単かつ確実に除去することができ
る。また、合成樹脂塗料８と鋼母材５との反射率の相違
を利用して合成樹脂塗料８を選択的に除去するため、取
り残しの少ない高品質な除去が可能となる。
【０１１３】なお、この実施形態では、パルスレーザ光
２を光ファイバ１で伝送する場合について説明したが、
パルスレーザ光２を反射ミラーを使用して空間伝送する
場合においても、伝送の容易さは光ファイバ１を使用し
た場合に較べてやや劣るものの、同様の作用、効果を得
ることができる。
【０１１４】また、レーザ光は伝送が容易で、狭隘部の
施工も可能なため、高所で複雑な形状を有する送電線鉄
塔の構成部材に対しても、簡単で高品質な表面処理を施
すことができる。
【０１１５】［第１変形例］次に、第４実施形態の第１
変形例について説明する。この変形例では、第４実施形
態において、パルスレーザ光２の照射条件を次のように
規定している。すなわち、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ
−ＹＡＧレーザの基本波、２倍高調波もしくは３倍高調
波のいずれかを、パルスエネルギー密度２００ｍＪ／ｃ
ｍ２〜４０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度６０Ｍ
Ｗ／ｃｍ２〜１０００ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射する。
【０１１６】次に、第１変形例の作用を説明する。
【０１１７】本発明者らは、パルス幅が３．５ｎｓ（半
値幅）のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波、２倍高調波もし
くは３倍高調波のいずれかを用いて、ビニルエステル樹
脂塗料を表面に塗布したＳＳ４００材、およびエポキシ
系塗料にポリウレタン系塗料を上塗りしたＳＳ４００材
に対して照射実験を行った。その結果、これらの合成樹
脂塗料８の除去加工に対するレーザ強度閾値は約２００
ｍＪ／ｃｍ２であった。また、約４０００ｍＪ／ｃｍ２
まで下地のＳＳ４００材に著しい損傷を与えないと評価
された。したがって、パルスレーザ光２の照射条件を上
記のような範囲に規定すれば、レーザ照射強度が、合成
樹脂塗料８の除去加工が可能で、鋼母材５に著しい損傷
を与えない範囲であるため、鋼母材５を損傷させること
なく、合成樹脂塗料８を除去することが可能である。
【０１１８】以上説明したように、第１変形例によれ
ば、表面に合成樹脂塗装を施した鋼製の構造部材４に対
して、表面の合成樹脂塗料８を簡単に除去することがで
きる。また、合成樹脂塗料８を選択的に除去するため、
取り残しの少ない高品質な除去が可能となる。
【０１１９】［第２変形例］次に、第４実施形態の第２
変形例について説明する。この変形例では、第４実施形
態において、パルスレーザ光２の照射条件を次のように
規定している。すなわち、パルス幅が１０ｎｓ程度のＮ
ｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３
００ｍＪ／ｃｍ２〜１４００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワ
ー密度２０ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／ｃｍ２の条件で照
射する。
【０１２０】次に、第２変形例の作用を説明する。
【０１２１】本発明者らは、パルス幅が１６ｎｓ（半値
幅）のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を用いて、ビニルエ
ステル樹脂塗料を表面に塗布したＳＳ４００材、および
エポキシ系塗料にポリウレタン系塗料を上塗りしたＳＳ
４００材に対して照射実験を行った。その結果、約３０
０ｍＪ／ｃｍ２〜約１４００ｍＪ／ｃｍ２の範囲で、下
地のＳＳ４００母材に著しい損傷を与えることなく、塗
装が除去されることを確認した。したがって、パルスレ
ーザ光２の照射条件を上記のような範囲に規定すれば、
レーザ照射強度が、合成樹脂塗料８の除去加工が可能
で、鋼母材５に著しい損傷を与えない範囲であるため、
合成樹脂塗料８の選択的除去が可能である。
【０１２２】以上説明したように、第２変形例によれ
ば、表面に合成樹脂塗装を施した鋼製の構造部材４に対
して、表面の合成樹脂塗料８を簡単に除去することがで
きる。また、合成樹脂塗料８を選択的に除去するため、
取り残しの少ない高品質な除去が可能となる。
【０１２３】［第３変形例］次に、第４実施形態の第３
変形例について説明する。この変形例では、第４実施形
態において、パルスレーザ光２の照射条件を次のように
規定している。すなわち、パルス幅が１００ｎｓ程度の
Ｎｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度
３８０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパ
ワー密度５ＭＷ／ｃｍ２〜１３ＭＷ／ｃｍ２の条件で照
射する。
【０１２４】次に、第３変形例の作用を説明する。
【０１２５】本発明者らは、パルス幅が８０ｎｓ（半値
幅）のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を用いて、ビニルエ
ステル樹脂塗料を表面に塗布したＳＳ４００材、および
エポキシ系塗料にポリウレタン系塗料を上塗りしたＳＳ
４００材に対して照射実験を行った。その結果、約３８
０ｍＪ／ｃｍ２〜約１０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲で、下
地のＳＳ４００母材に著しい損傷を与えることなく、塗
装が除去されることを確認した。したがって、パルスレ
ーザ光２の照射条件を上記のような範囲に規定すれば、
レーザ照射強度が、合成樹脂塗料８の除去加工が可能
で、鋼母材５に著しい損傷を与えない範囲であるため、
合成樹脂塗料８の選択的除去が可能である。
【０１２６】以上説明したように、第３変形例によれ
ば、表面に合成樹脂塗装を施した鋼製の構造部材４に対
して、表面の合成樹脂塗料８を簡単に除去することがで
きる。また、合成樹脂塗料８を選択的に除去するため、
取り残しの少ない高品質な除去が可能となる。
【０１２７】［第５実施形態］図５は本発明に係るパル
スレーザ表面処理方法の第５実施形態の作業手順を示す
図である。
【０１２８】本実施形態においては、図５に示すように
前記第１実施形態〜第４実施形態にて説明した表面処理
方法により、鋼製の構造部材４の表面の酸化物６、亜鉛
メッキ材７、合成樹脂塗料８を除去した後、この除去施
工をした表面に合成樹脂塗装を施すようにしている。
【０１２９】前記第１実施形態〜第４実施形態にて説明
した表面処理方法においては、上述したように取り残し
の少ない酸化物６，亜鉛メッキ材７，合成樹脂塗料８の
除去が可能である。このため、除去後に施す合成樹脂塗
料８と下地との密着強度が強く、塗装の持ちがよいた
め、長期間に亘って鋼製の構造部材４の腐食を防止する
ことができる。
【０１３０】［表面処理装置の一実施形態］図６は本発
明に係るパルスレーザ表面処理装置の一実施形態を示す
構成図である。
【０１３１】この表面処理装置は、図６に示すようにパ
ルスレーザ光２を出射するパルスレーザ発振器９と、こ
のパルスレーザ光２を所望のパルスエネルギー値に調整
する出力調整装置１０と、パルスレーザ光２を集光する
集光光学系としての集光レンズ３を備えた光ファイバ導
光装置１１と、この光ファイバ導光装置１１で集光した
パルスレーザ光２を入光して伝送するための光ファイバ
１とを備えている。
【０１３２】また、表面処理装置は、この光ファイバ１
から出射されるパルスレーザ光２を集光する集光光学系
としての集光レンズ３およびノズル１２を備え筐体１３
で保持された加工ヘッド１４と、パルスレーザ光２の照
射位置，対象部材１５表面に対する照射角度および照射
スポットＳの面積を調整する駆動装置１６と、パルスレ
ーザ光２の照射により粉塵となった酸化物６などを回収
するフィルタ１７と、発生した粉塵をノズル１２から吸
引するポンプ１８と、ノズル１２，フィルタ１７および
ポンプ１８を繋ぐ配管１９とを備えている。
【０１３３】パルスレーザ発振器９としては、例えばＮ
ｄ−ＹＡＧレーザ、銅蒸気レーザなどが使用される。出
力調整装置１０としては、例えばバリアブルアッテネー
タなどが使用される。出力調整装置１０がパルスレーザ
発振器９の内部に組み込まれる場合もある。光ファイバ
１としては、例えば石英製コアのＳＩ型ファイバが使用
される。加工ヘッド１４に付属する集光レンズ３として
は、例えば凸レンズや複数のレンズを組合せた結像レン
ズなどが使用される。
【０１３４】次に、本実施形態の表面処理装置の作用を
説明する。
【０１３５】パルスレーザ発振器９からは、所定の波長
とパルス幅を有するパルスレーザ光２が出射される。但
し、パルス幅をある範囲で調整することができる場合も
ある。パルスレーザ発振器９から出射したパルスレーザ
光２は、出力調整装置１０を介して所望のパルスエネル
ギー値に調整される。このパルスレーザ光２は光ファイ
バ導光装置１１に設けられた集光レンズ３によって集光
された後、光ファイバ１の一端から内部に導入される。
パルスレーザ光２は光ファイバ１の内部を伝送して他端
から出射する。
【０１３６】光ファイバ１の他端から出射したパルスレ
ーザ光２は、加工ヘッド１４に設けられた集光レンズ３
により集光された後、対象部材１５の表面に照射され
る。対象部材１５は、例えば表面に酸化物６が形成され
たり、亜鉛メッキ材７や合成樹脂塗装などが施された鋼
製の構造部材４であり、より具体的には、例えば送電線
鉄塔の構造部材４などである。
【０１３７】加工ヘッド１４においては、光ファイバ１
の他端，集光レンズ３およびノズル１２が筐体１３によ
って固定されており、この筐体１３は駆動装置１６と連
結されている。この駆動装置１６によってパルスレーザ
光２の照射位置，対象部材１５表面に対する照射角度お
よび照射スポットＳの面積が調整される。対象部材１５
の表面はパルスレーザ光２の照射を受け、酸化物６，亜
鉛メッキ材７あるいは合成樹脂塗料８が粉塵となって除
去される。この発生した粉塵は、ポンプ１８を駆動する
ことによってノズル１２から吸引され配管１９を通りフ
ィルタ１７で回収される。
【０１３８】なお、図７に示すように、パルスレーザ光
２の照射スポットＳは、駆動装置１６によって対象部材
１５の表面を重畳しつつ走査され、面処理が施される。
【０１３９】以上説明したように、本実施形態で説明し
た表面処理装置を使用すれば、上述した第１実施形態〜
第４実施形態の表面処理を施すことが可能となる。した
がって、鋼製の構造部材４の表面に形成された酸化物
６、亜鉛メッキ材７あるいは合成樹脂塗料８に対して、
簡単かつ取り残しの少ない高品質な除去を行うことがで
きる。
【０１４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の発明によれば、表面に酸化物が形成された鋼製の
構造部材にパルスレーザ光を照射するパルスレーザ表面
処理方法において、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡ
Ｇレーザの基本波、２倍高調波もしくは３倍高調波のい
ずれかを、パルスエネルギー密度２５０ｍＪ／ｃｍ２〜
１１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度７０ＭＷ／
ｃｍ２〜２２００ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射するので、
鋼製の構造部材の表面に形成された厚い膜厚の酸化物を
簡単かつ確実に除去することができる。また、酸化物と
鋼母材との反射率の相違を利用して酸化物を選択的に除
去するため、酸化物の取り残しの少ない高品質な除去が
可能となる。そして、レーザ照射強度が、酸化物の除去
加工が可能で、鋼母材に著しい損傷を与えない範囲であ
るため、酸化物が選択的に除去される。
【０１４１】請求項２記載の発明によれば、パルス幅が
１０ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パルス
エネルギー密度３００ｍＪ／ｃｍ２〜１４００ｍＪ／ｃ
ｍ２、ピークパワー密度２０ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／
ｃｍ２の条件で照射するので、レーザ照射強度が、酸化
物の除去加工が可能で、鋼母材に著しい損傷を与えない
範囲であるため、酸化物が選択的に除去される。したが
って、鋼製の構造部材の表面に形成された酸化物を簡単
に除去することができる。また、酸化物を選択的に除去
するため、酸化物の取り残しの少ない高品質な除去が可
能となる。
【０１４２】請求項３記載の発明によれば、パルス幅が
１００ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パル
スエネルギー密度３８０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／
ｃｍ ２、ピークパワー密度５ＭＷ／ｃｍ２〜１３ＭＷ／
ｃｍ２の条件で照射するので、レーザ照射強度が、酸化
物の除去加工が可能で、鋼母材に著しい損傷を与えない
範囲であるため、酸化物が選択的に除去される。したが
って、鋼製の構造部材の表面に形成された酸化物を簡単
に除去することができる。また、酸化物を選択的に除去
するため、酸化物の取り残しの少ない高品質な除去が可
能となる。
【０１４３】請求項４記載の発明によれば、表面に酸化
物が形成された亜鉛メッキ鋼製構造部材にパルスレーザ
光を照射するパルスレーザ表面処理方法において、パル
ス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波、２倍
高調波もしくは３倍高調波のいずれかを、パルスエネル
ギー密度２００ｍＪ／ｃｍ２〜４０００ｍＪ／ｃｍ２、
ピークパワー密度６０ＭＷ／ｃｍ２〜１０００ＭＷ／ｃ
ｍ２の条件で照射するので、亜鉛メッキ鋼製構造部材の
表面に形成された厚い膜厚の酸化物を簡単かつ確実に除
去することができる。また、酸化物と亜鉛メッキ材との
反射率の相違を利用して酸化物を選択的に除去するた
め、酸化物の取り残しの少ない高品質な除去が可能とな
る。そして、レーザ照射強度が、酸化物の除去加工が可
能で、亜鉛メッキ材に著しい損傷を与えない範囲である
ため、酸化物が選択的に除去される。
【０１４４】請求項５記載の発明によれば、パルス幅が
１０ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パルス
エネルギー密度３００ｍＪ／ｃｍ２〜１４００ｍＪ／ｃ
ｍ２、ピークパワー密度２０ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／
ｃｍ２の条件で照射するので、レーザ照射強度が、酸化
物の除去加工が可能で、亜鉛メッキ材に著しい損傷を与
えない範囲であるため、酸化物が選択的に除去される。
したがって、亜鉛メッキ鋼製構造部材の表面に形成され
た酸化物を簡単に除去することができる。また、酸化物
を選択的に除去するため、取り残しの少ない高品質な除
去が可能となる。
【０１４５】請求項６記載の発明によれば、パルス幅が
１００ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パル
スエネルギー密度３８０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／
ｃｍ ２、ピークパワー密度５ＭＷ／ｃｍ２〜１３ＭＷ／
ｃｍ２の条件で照射するので、レーザ照射強度が、酸化
物の除去加工が可能で、亜鉛メッキ材に著しい損傷を与
えない範囲であるため、酸化物が選択的に除去される。
したがって、亜鉛メッキ鋼製構造部材の表面に形成され
た酸化物を簡単に除去することができる。また、酸化物
を選択的に除去するため、取り残しの少ない高品質な除
去が可能となる。
【０１４６】請求項７記載の発明によれば、表面に亜鉛
メッキを施された鋼製の構造部材にパルスレーザ光を照
射するので、亜鉛メッキと鋼母材との反射率の相違か
ら、亜鉛メッキに多くの光エネルギーが吸収されるた
め、亜鉛メッキが微細な破片となって選択的に除去され
る。したがって、亜鉛メッキ鋼製構造部材の亜鉛メッキ
層を簡単かつ確実に除去することができる。また、亜鉛
メッキと鋼母材との反射率の相違を利用して亜鉛メッキ
を選択的に除去するため、取り残しの少ない高品質な除
去が可能となる。
【０１４７】請求項８記載の発明によれば、パルス幅が
５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波、２倍高調波
もしくは３倍高調波のいずれかを、パルスエネルギー密
度５００ｍＪ／ｃｍ２〜４０００ｍＪ／ｃｍ２、ピーク
パワー密度１４０ＭＷ／ｃｍ ２〜１０００ＭＷ／ｃｍ２
の条件で照射するので、レーザ照射強度が、亜鉛メッキ
の除去加工が可能で、鋼母材に著しい損傷を与えない範
囲であるため、亜鉛メッキが選択的に除去される。した
がって、亜鉛メッキ鋼製構造部材の亜鉛メッキ層を簡単
かつ確実に除去することができる。また、亜鉛メッキを
選択的に除去するため、取り残しの少ない高品質な除去
が可能となる。
【０１４８】請求項９記載の発明によれば、パルス幅が
１０ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パルス
エネルギー密度３００ｍＪ／ｃｍ２〜１４００ｍＪ／ｃ
ｍ２、ピークパワー密度２０ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／
ｃｍ２の条件で照射するので、レーザ照射強度が、亜鉛
メッキの除去加工が可能で、鋼母材に著しい損傷を与え
ない範囲であるため、亜鉛メッキが選択的に除去され
る。したがって、亜鉛メッキ鋼製構造部材の亜鉛メッキ
層を簡単かつ確実に除去することができる。また、亜鉛
メッキを選択的に除去するため、取り残しの少ない高品
質な除去が可能となる。
【０１４９】請求項１０記載の発明によれば、パルス幅
が１００ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パ
ルスエネルギー密度３８０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ
／ｃｍ２、ピークパワー密度５ＭＷ／ｃｍ２〜１３ＭＷ
／ｃｍ２の条件で照射するので、レーザ照射強度が、亜
鉛メッキの除去加工が可能で、鋼母材に著しい損傷を与
えない範囲であるため、亜鉛メッキが選択的に除去され
る。したがって、亜鉛メッキ鋼製構造部材の亜鉛メッキ
層を簡単かつ確実に除去することができる。また、亜鉛
メッキを選択的に除去するため、取り残しの少ない高品
質な除去が可能となる。
【０１５０】請求項１１記載の発明によれば、表面に合
成樹脂塗料による塗装が施された鋼製の構造部材にパル
スレーザ光を照射するので、合成樹脂塗料と鋼母材との
反射率の相違から、合成樹脂塗料に多くの光エネルギー
が吸収されるため、合成樹脂塗料が微細な破片となって
選択的に除去される。したがって、表面に合成樹脂塗装
が施された鋼製の構造部材の合成樹脂塗装層を簡単かつ
確実に除去することができる。また、合成樹脂塗料と鋼
母材との反射率の相違を利用して合成樹脂塗料を選択的
に除去するため、取り残しの少ない高品質な除去が可能
となる。
【０１５１】請求項１２記載の発明によれば、エポキシ
系塗料，ポリウレタン系塗料，ビニエステル樹脂塗料も
しくはこれらを重畳した塗装が施された鋼製の構造部材
にパルスレーザ光を照射するので、上記塗料と鋼母材と
の反射率の相違から、上記塗料に多くの光エネルギーが
吸収されるため、上記塗料が微細な破片となって選択的
に除去される。したがって、上記の塗装が表面に施され
た鋼製の構造部材の上記塗料を簡単かつ確実に除去する
ことができる。また、上記塗料と鋼母材との反射率の相
違を利用して上記塗料を選択的に除去するため、取り残
しの少ない高品質な除去が可能となる。
【０１５２】請求項１３記載の発明によれば、パルス幅
が５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波、２倍高調
波もしくは３倍高調波のいずれかを、パルスエネルギー
密度２００ｍＪ／ｃｍ２〜４０００ｍＪ／ｃｍ２、ピー
クパワー密度６０ＭＷ／ｃｍ ２〜１０００ＭＷ／ｃｍ２
の条件で照射するので、レーザ照射強度が、合成樹脂塗
料の除去加工が可能で、鋼母材に著しい損傷を与えない
範囲であるため、合成樹脂塗料が選択的に除去される。
したがって、表面に合成樹脂塗装を施した鋼製の構造部
材に対して、表面の合成樹脂塗料を簡単かつ確実に除去
することができる。また、合成樹脂塗料を選択的に除去
するため、取り残しの少ない高品質な除去が可能とな
る。
【０１５３】請求項１４記載の発明によれば、パルス幅
が１０ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パル
スエネルギー密度３００ｍＪ／ｃｍ２〜１４００ｍＪ／
ｃｍ ２、ピークパワー密度２０ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ
／ｃｍ２の条件で照射するので、レーザ照射強度が、合
成樹脂塗料の除去加工が可能で、鋼母材に著しい損傷を
与えない範囲であるため、合成樹脂塗料が選択的に除去
される。したがって、表面に合成樹脂塗装を施した鋼製
の構造部材に対して、表面の合成樹脂塗料を簡単にかつ
確実に除去することができる。また、合成樹脂塗料を選
択的に除去するため、取り残しの少ない高品質な除去が
可能となる。
【０１５４】請求項１５記載の発明によれば、パルス幅
が１００ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波を、パ
ルスエネルギー密度３８０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ
／ｃｍ２、ピークパワー密度５ＭＷ／ｃｍ２〜１３ＭＷ
／ｃｍ２の条件で照射するので、レーザ照射強度が、合
成樹脂塗料の除去加工が可能で、鋼母材に著しい損傷を
与えない範囲であるため、合成樹脂塗料が選択的に除去
される。したがって、表面に合成樹脂塗装を施した鋼製
の構造部材に対して、表面の合成樹脂塗料を簡単かつ確
実に除去することができる。また、合成樹脂塗料を選択
的に除去するため、取り残しの少ない高品質な除去が可
能となる。
【０１５５】請求項１６記載の発明によれば、請求項１
ないし１５のいずれかに記載の表面処理方法を施工した
後、施工部の表面に合成樹脂塗装を施すので、酸化物、
亜鉛メッキあるいは合成樹脂塗装が確実に除去された
後、合成樹脂塗装を施すため、塗料と下地との密着強度
が強く、塗装の持ちがよくなる。したがって、長期間に
亘って鋼製の構造部材の腐食を防止することができる。
【０１５６】請求項１７記載の発明によれば、表面処理
装置は、パルスレーザ発振器と、このパルスレーザ発振
器から出射されるパルスレーザ光を集光する集光光学系
を有する光ファイバ導光装置と、この光ファイバ導光装
置で集光したパルスレーザ光を入光して伝送するための
光ファイバと、この光ファイバから出射されるパルスレ
ーザ光を集光して対象部材の表面に照射する集光光学系
を有する加工ヘッドとを備え、請求項１ないし１６のい
ずれかに記載の表面処理方法を実施することができる。
したがって、鋼製構造部材の表面の酸化物、亜鉛メッキ
あるいは合成樹脂塗装に対して、簡単でかつ取り残しの
少ない高品質な除去を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパルスレーザ表面処理方法の第１
実施形態による表面処理状態を示す概略構成図。
【図２】本発明に係るパルスレーザ表面処理方法の第２
実施形態による表面処理状態を示す概略構成図。
【図３】本発明に係るパルスレーザ表面処理方法の第３
実施形態による表面処理状態を示す概略構成図。
【図４】本発明に係るパルスレーザ表面処理方法の第４
実施形態による表面処理状態を示す概略構成図。
【図５】本発明に係るパルスレーザ表面処理方法の第５
実施形態の作業手順を示す図。
【図６】本発明に係る表面処理装置の一実施形態を示す
構成図。
【図７】図６のパルスレーザ表面処理方法の概念を示す
説明図。
【符号の説明】
１ 光ファイバ ２ パルスレーザ光 ３ 集光レンズ（集光光学系） ４ 鋼製の構造部材 ４ａ 亜鉛メッキ鋼製の構造部材 ５ 鋼母材 ６ 酸化物 ７ 亜鉛メッキ材 ８ 合成樹脂塗料 ９ パルスレーザ発振器 １０ 出力調整装置 １１ 光ファイバ導光装置 １２ ノズル １３ 筐体 １４ 加工ヘッド １５ 対象部材 １６ 駆動装置 １７ フィルタ １８ ポンプ １９ 配管 Ｓ 照射スポット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蘆立 修一 東京都千代田区内幸町一丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 黒澤 潔 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 岡崎 幸基 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 中根 昌代 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 本吉 和仁 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 高田 淳 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 木村 博信 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 4E068 AH00 CA02 CA03 CA08 CE08 DB15 4K053 PA02 PA08 QA01 SA20 XA50 4K057 DA01 DB02 DB07 DB17 DB20 DD06 DG20 DM40 DN10

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表面に酸化物が形成された鋼製の構造部
    材にパルスレーザ光を照射するパルスレーザ表面処理方
    法において、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレー
    ザの基本波、２倍高調波もしくは３倍高調波のいずれか
    を、パルスエネルギー密度２５０ｍＪ／ｃｍ２〜１１０
    ００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度７０ＭＷ／ｃｍ２
    〜２２００ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射することを特徴と
    するパルスレーザ表面処理方法。
  2. 【請求項２】 表面に酸化物が形成された鋼製の構造部
    材にパルスレーザ光を照射するパルスレーザ表面処理方
    法において、パルス幅が１０ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレ
    ーザの基本波を、パルスエネルギー密度３００ｍＪ／ｃ
    ｍ２〜１４００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度２０Ｍ
    Ｗ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射することを
    特徴とするパルスレーザ表面処理方法。
  3. 【請求項３】 表面に酸化物が形成された鋼製の構造部
    材にパルスレーザ光を照射するパルスレーザ表面処理方
    法において、パルス幅が１００ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧ
    レーザの基本波を、パルスエネルギー密度３８０ｍＪ／
    ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度５Ｍ
    Ｗ／ｃｍ２〜１３ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射することを
    特徴とするパルスレーザ表面処理方法。
  4. 【請求項４】 表面に酸化物が形成された亜鉛メッキ鋼
    製構造部材にパルスレーザ光を照射するパルスレーザ表
    面処理方法において、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−Ｙ
    ＡＧレーザの基本波、２倍高調波もしくは３倍高調波の
    いずれかを、パルスエネルギー密度２００ｍＪ／ｃｍ２
    〜４０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度６０ＭＷ／
    ｃｍ２〜１０００ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射することを
    特徴とするパルスレーザ表面処理方法。
  5. 【請求項５】 表面に酸化物が形成された亜鉛メッキ鋼
    製構造部材にパルスレーザ光を照射するパルスレーザ表
    面処理方法において、パルス幅が１０ｎｓ程度のＮｄ−
    ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３００
    ｍＪ／ｃｍ２〜１４００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密
    度２０ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／ｃｍ ２の条件で照射す
    ることを特徴とするパルスレーザ表面処理方法。
  6. 【請求項６】 表面に酸化物が形成された亜鉛メッキ鋼
    製構造部材にパルスレーザ光を照射するパルスレーザ表
    面処理方法において、パルス幅が１００ｎｓ程度のＮｄ
    −ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３８
    ０ｍＪ／ｃｍ ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー
    密度５ＭＷ／ｃｍ２〜１３ＭＷ／ｃｍ ２の条件で照射す
    ることを特徴とするパルスレーザ表面処理方法。
  7. 【請求項７】 表面に亜鉛メッキが施された鋼製の構造
    部材にパルスレーザ光を照射することを特徴とするパル
    スレーザ表面処理方法。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載のパルスレーザ表面処理
    方法において、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧレ
    ーザの基本波、２倍高調波もしくは３倍高調波のいずれ
    かを、パルスエネルギー密度５００ｍＪ／ｃｍ２〜４０
    ００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度１４０ＭＷ／ｃｍ
    ２〜１０００ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射することを特徴
    とするパルスレーザ表面処理方法。
  9. 【請求項９】 請求項７に記載のパルスレーザ表面処理
    方法において、パルス幅が１０ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡＧ
    レーザの基本波を、パルスエネルギー密度３００ｍＪ／
    ｃｍ２〜１４００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度２０
    ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射すること
    を特徴とするパルスレーザ表面処理方法。
  10. 【請求項１０】 請求項７に記載のパルスレーザ表面処
    理方法において、パルス幅が１００ｎｓ程度のＮｄ−Ｙ
    ＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３８０ｍ
    Ｊ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度
    ５ＭＷ／ｃｍ ２〜１３ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射するこ
    とを特徴とするパルスレーザ表面処理方法。
  11. 【請求項１１】 表面に合成樹脂塗料による塗装が施さ
    れた鋼製の構造部材にパルスレーザ光を照射することを
    特徴とするパルスレーザ表面処理方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載のパルスレーザ表面
    処理方法において、合成樹脂塗料はエポキシ系塗料，ポ
    リウレタン系塗料，ビニエステル樹脂塗料もしくはこれ
    らを重畳した塗料であることを特徴とするパルスレーザ
    表面処理方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１１に記載のパルスレーザ表面
    処理方法において、パルス幅が５ｎｓ程度のＮｄ−ＹＡ
    Ｇレーザの基本波、２倍高調波もしくは３倍高調波のい
    ずれかを、パルスエネルギー密度２００ｍＪ／ｃｍ２〜
    ４０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度６０ＭＷ／ｃ
    ｍ２〜１０００ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射することを特
    徴とするパルスレーザ表面処理方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１１に記載のパルスレーザ表面
    処理方法において、パルス幅が１０ｎｓ程度のＮｄ−Ｙ
    ＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３００ｍ
    Ｊ／ｃｍ２〜１４００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密度
    ２０ＭＷ／ｃｍ２〜９０ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射する
    ことを特徴とするパルスレーザ表面処理方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１１に記載のパルスレーザ表面
    処理方法において、パルス幅が１００ｎｓ程度のＮｄ−
    ＹＡＧレーザの基本波を、パルスエネルギー密度３８０
    ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２、ピークパワー密
    度５ＭＷ／ｃｍ２〜１３ＭＷ／ｃｍ２の条件で照射する
    ことを特徴とするパルスレーザ表面処理方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１ないし１５のいずれかに記載
    のパルスレーザ表面処理方法を施工した後、施工部の表
    面に合成樹脂塗装を施すことを特徴とするパルスレーザ
    表面処理方法。
  17. 【請求項１７】 パルスレーザ発振器と、このパルスレ
    ーザ発振器から出射されるパルスレーザ光を集光する集
    光光学系を有する光ファイバ導光装置と、この光ファイ
    バ導光装置で集光したパルスレーザ光を入光して伝送す
    るための光ファイバと、この光ファイバから出射される
    パルスレーザ光を集光して対象部材の表面に照射する集
    光光学系を有する加工ヘッドとを備えたことを特徴とす
    るパルスレーザ表面処理装置。
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