JP2021049541A - レーザ加工ヘッドおよびレーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス等が必要になるまでの期間をより長くできる。【解決手段】加工用のレーザを反射させる反射面を有するミラーと、レーザをミラーに案内する案内光学系と、ミラーを保持する本体ケーシングと、ミラーの背面側に設けられ、背面にミラーを冷却する冷却媒体を供給するための冷却室を形成し、本体ケーシングに取り付けられる冷却室ケーシングと、ミラーの背面と冷却室ケーシングとの当接部を密閉する密閉するシール部材と、を備え、シール部材は、案内光学系で案内され、ミラーに入射するレーザが、ミラーを透過した場合の光路よりも外側に位置する。【選択図】図１

Description

本開示は、レーザ加工ヘッドおよびレーザ加工装置に関する。

従来、加工用のレーザをミラーで反射させて照射するレーザ加工ヘッドおよびレーザ加工装置に関する技術が知られている。例えば、特許文献１には、レーザビームが通過する光路空間の先端部に設けられたミラーハウジングと、ミラーハウジング内部に配置されたミラーホルダと、ミラーホルダに保持された偏向ミラーとを備えたレーザ用トーチヘッドが開示されている。このレーザ用トーチヘッドは、偏向ミラーの背面に沿って冷却室を形成し、冷却室に冷却媒体を流通させることで、偏向ミラーを冷却している。

特開２０１０−２８４６９８号公報

ところで、レーザ加工ヘッドを使用する場合、例えば合成石英やＳｉＣといった無機材料を基材とした全反射ミラーを用いる場合がある。このような無機材料を基材としたミラーでは、レーザの一部がミラーを透過することがある。また、反射面を金属膜で形成した場合も、金属膜を薄くした場合、レーザの一部がミラーを透過することがある。特に、大きなレーザ出力が必要となる場合、ミラーを透過するレーザは多くなる。その結果、ミラーの背面に設けられた冷却室へと向かうレーザの一部が、冷却室に設けられた冷却媒体をシールするシール部材に照射され、シール部材が熱により損傷する可能性がある。また、シール部材から煙（ヒューム）が発生すると、例えばミラー等の構成部材に煙を起因した損傷が発生する可能性もある。シール部材に損傷が生じたり、ミラー表面に損傷が生じたりすると、レーザの強度や加工精度が低下するため、メンテナンスが必要になる。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、メンテナンス等が必要になるまでの期間をより長くできるレーザ加工ヘッドおよびレーザ加工装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明はレーザ加工ヘッドであって、加工用のレーザを反射させる反射面を有するミラーと、前記レーザを前記ミラーに案内する案内光学系と、前記ミラーを保持する本体ケーシングと、前記ミラーの背面側に設けられ、前記背面に前記ミラーを冷却する冷却媒体を供給するための冷却室を形成し、前記本体ケーシングに取り付けられる冷却室ケーシングと、前記ミラーの前記背面と前記冷却室ケーシングとの当接部を密閉する密閉するシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記案内光学系で案内され、前記ミラーに入射する前記レーザが、前記ミラーを透過した場合の光路よりも外側に位置する。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、レーザ加工装置であって、加工用のレーザを出力する発振モジュールと、前記出力部から出力された前記レーザを案内する伝送ファイバと、前記ファイバから出射された前記レーザを前記ミラーで反射させる上記に記載のレーザ加工ヘッドとを含む。

ミラーの背面に冷却媒体を流通させる冷却室において、冷却媒体をシールするシール部材をより適切に保護することができ、メンテナンスが必要となる期間を長くできる。

図１は、本実施形態のレーザ加工ヘッドを備えるレーザ加工装置の概略構成を示す模式図である。 図２は、図１のレーザ加工ヘッドのミラー周辺部の拡大図である。 図３は、冷却室の端部及びシール部材を示す模式図である。 図４は、本体ケーシングのミラーを配置する部分の構造を示す模式図である。 図５は、他の例のレーザ加工ヘッドのミラー周辺部の拡大図である。 図６は、他の例のレーザ加工ヘッドのミラー周辺部の拡大図である。

以下に、本開示にかかるレーザ加工ヘッドおよびレーザ加工装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本実施形態のレーザ加工ヘッドを備えるレーザ加工装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すレーザ加工装置１０は、対象物２にレーザＬを照射して、対象物２を加工する。対象物２としては、各種金属、合金、複合材等が例示される。レーザ加工装置１０は、対象物２の加工として、解体、補修溶接、溶接、切断、穴あけ等を行うことができる。対象物としては、各種金属、合金、複合材等が例示される。レーザ加工装置１００は、例えば原子力発電プラントといった原子力関連施設において、放射線環境下で好適に使用することができる。レーザ加工装置１０は、発振モジュール１２と、伝送ファイバ１４と、レーザ加工ヘッド１６と、を有する。

発振モジュール１２は、シングルモードのレーザを発振する。発振モジュール１２は、例えば、ファイバレーザ源である。ファイバレーザ源は、光ファイバを媒質としてレーザを出力する。ファイバレーザの発信モジュール１２としては、例えば、ファブリペロー型ファイバレーザ出力装置又はリング型ファイバレーザ出力装置が用いられてもよい。ファイバレーザ出力装置のファイバとして、エルビウム（Ｅｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、及びイッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類元素が添加されたシリカガラスが用いられてもよい。なお、発振モジュール１２は、パルスレーザ源でもよい。パルスレーザ源は、例えば高出力のＹＡＧレーザパルス光源も使用可能である。発振モジュール１２は、例えば、１ｋＷ以上１０ｋＷのレーザを出力する。また、レーザ加工装置１０は、シングルモード、マルチモードのいずれのモードでレーザを出力してもよい。

伝送ファイバ１４は、発振モジュール１２から出力されたレーザをレーザ加工ヘッド１６に伝送する。伝送ファイバ１４は、発振モジュール１２からレーザ加工ヘッド１６に向かって、レーザが進み、伝送ファイバ１４のある位置よりも発振モジュール１２側が上流側（レーザ伝送方向上流側）、レーザ加工ヘッド１６が下流側（レーザ伝送方向下流側）となる。

レーザ加工ヘッド１６は、対象物２に向けてレーザを照射する先端部である。レーザ加工ヘッド１６は、レーザを通過させる開口を備える。レーザ加工ヘッド１６は、アシストガスを噴射するアシストガス供給部、冷却媒体を循環する冷却経路等が形成されていてもよい。レーザ加工装置１０は、レーザ加工ヘッド１６と対象物２とを相対的に移動させることで、対象物２の所定の位置を加工することができる。

レーザ加工ヘッド１６は、本体ケーシング２０と、アパーチャ２２と、案内光学系２４と、ミラー２６と、冷却機構２８と、を含む。レーザ加工ヘッド１６は、伝送ファイバ１４で伝送され、出力されたレーザＬの進行方向の上流側からアパーチャ２２、案内光学系２４、ミラー２６の順で配置される。レーザ加工ヘッド１６は、レーザＬの光路をミラー２６で偏向し、伝送ファイバ１４から出射されるレーザＬの向きと、レーザ加工ヘッド１６から出力されるレーザＬａの向きを異なる向きとしている。

本体ケーシング２０は、アパーチャ２２と、案内光学系２４と、ミラー２６と、冷却機構２８と、を支持する。また、本体ケーシング２０は、伝送ファイバ１４の出力側の端部を支持する。伝送ファイバ１４から出力されたレーザＬは、本体ケーシング２０内部に出力され、案内光学系２４、ミラー２６を通過した後、本体ケーシング２０の外に出力される。本実施形態の本体ケーシング２０は、筒上の形状としたが、種々の形状とすることができる。

アパーチャ２２は、筒状の部材であり、筒状の壁面が出力部１０から出射されるレーザＬの外周側の光路と重なり、筒状の中空部分がレーザＬの光路と重なる。すなわち、伝送ファイバ１４から出射されたレーザＬは、光路上に配置されたアパーチャ２２を通過する際に、外周側の一部が遮蔽される。なお、本実施形態のレーザ加工ヘッド１６は、照射するレーザＬを成形し、エネルギー密度がより高いレーザを照射するためにアパーチャ２２を設けることが好ましいが、アパーチャ２２を設けない構成としてもよい。

案内光学系２４は、アパーチャ２２を通過したレーザＬの形状を、所定形状として案内する。案内光学系２４は、レーザＬを平行光とした後に集光する。案内光学系は、少なくとも１つ以上の光学部材を有する。光学部材は、レンズ、プリズム、ミラー等を含む。

ミラー（偏向ミラー）２６は、レーザを反射により所定方向へと偏向させて照射する。本実施形態において、ミラー２６は、案内光学系２４の下流側に配置され、光学系２０により所定形状とされて案内されたレーザを対象物に向けて偏向させて照射する。ミラー２６は、一般的な金属に比べて腐食耐性が大きな材料、例えば合成石英やＳｉＣ等の無機材料を基材とした全反射ミラーである。ミラー２６は、透過率が０．１％以上２．０％以下である。つまり、ミラー２６は、略全成分を反射するが、一部の成分が透過する。本実施形態のミラー３０は、案内光学系２４よりも下流側に配置したが、案内光学系２４に含まれる複数の光学部材の間に配置されるものであってもよい。

冷却機構２８は、アパーチャ冷却部２８ａと、光学系冷却部２８ｂと、ミラー冷却部２８ｃと、を含む。本実施形態の冷却機構２８は、冷却媒体として液体を用いる冷却機構であり、冷却対象に冷却媒体を循環させて、冷却を行う。アパーチャ冷却部２８ａは、アパーチャ２２の内部に配置される。アパーチャ冷却部２８ａは、アパーチャ２２の内部に冷却媒体を循環させ、アパーチャ２２を冷却する。光学系冷却部２８ｂは、案内光学系２４を支持する支持機構に設けられている。光学系冷却部２８ｂは、支持機構と接する構造物に冷却媒体を循環させて、支持機構を介して案内光学系２４を冷却する。ミラー冷却部２８ｃは、ミラー２６のレーザＬが照射される面とは反対側の面に配置される。ミラー冷却部２８ｃは、ミラー２６のレーザＬが照射される面とは反対側の面に冷却媒体を供給し、ミラー２６を冷却する。ミラー冷却部２８ｃの構造は後述する。

次に、図２から図４を用いて、ミラー２６及びミラー冷却部２８ｃの構造をより詳細に説明する。図２は、図１のレーザ加工ヘッドのミラー周辺部の拡大図である。図３は、冷却室の端部及びシール部材を示す模式図である。図４は、本体ケーシングのミラーを配置する部分の構造を示す模式図である。本体ケーシング２０は、図２に示すように、内部にレーザ案内空間４０が形成される。レーザ案内空間４０は、ミラー２６のレーザＬが反射する面である表面６０が露出している。また、本体ケーシング２０は、レーザ案内空間４０のレーザＬａの光路の下流側端部に透明窓４２が配置される。透明窓４２は、ガラス等の透明で、レーザＬａを透過する材料で、かつ、レーザＬａの透過に対して耐久性を備える材料で形成される。本体ケーシング２０は、透明窓４２で本体ケーシング２０の内部を密閉し、外気に含まれる塵や埃、レーザＬａを対象物に照射して生じる加工片等が、レーザ案内空間４０に侵入することを防ぐことができる。

ミラー２６は、レーザ案内空間４０に反射面となる表面６０が露出し、表面６０とは反対側の面である背面６２がミラー冷却部２８ｃと接触する。ミラー２６は、表面６０の外縁側の一部が本体ケーシング２０と接し、背面６２の外縁側の一部がミラー冷却部２８ｃと接する。ミラー２６は、本体ケーシング２０とミラー冷却部２８ｃで挟み込まれることで、所定の位置に固定される。

ミラー冷却部２８ｃは、冷却室ケーシング５０と、シール部材５２と、を有する。冷却室ケーシング５０は、内部に冷却室５４が形成され、本体ケーシング２０に装着される。冷却室ケーシング５０は、図２及び図３に示すように、冷却室５４の外側の領域がミラー２６の背面６２と接触する当接部７０となる。当接部７０には、シール部材５２が配置される。

シール部材５２は、Ｏリング等の環状の部材であり、当接部７０と、ミラー２６の背面６２とに挟まれる。シール部材５２は、当接部７０と、ミラー２６の背面６２とに挟まれることで、変形する材料、例えば、ゴム、樹脂等で形成される。シール部材５２は、当接部７０と背面６２と間をシールし、ミラー冷却部２８ｃの冷却媒体の漏えいを抑制する。シール部材５２は、当接部７０と背面６２と間をシールできればよく、構造は限定されない。例えば、シール部材５２は、複数の部材で環状となってもよい。また、外径形状は、四角でも、円形でも、多角形でもよい。

冷却室５４は、冷却媒体が充填される空間であり、当接部７０の内側に配置される。冷却室５４は、冷却室ケーシング５０とミラー２６とで囲われた領域である。ミラー冷却部２８ｃは、冷却室５４に冷却媒体を供給し、冷却媒体を循環させて、ミラー２６を冷却する。冷却室５４は、段差部７４と、円筒部７６と、フランジ部７８と、を含む。

段差部７４は、当接面７０と円筒部７６との間に配置される。段差部７４は、ミラー２６の背面６２と所定距離離間している。段差部７４は、冷却媒体が充填される。円筒部７６は、ミラー２６の背面６２に対向する底部と、底部からミラー２６側に延びる側部と、を含む。底部は、段差部７４ともミラー２６の背面６２との距離が大きい。なお、本実施形態では、図３の外径形状を円筒としたが、冷却媒体が充填される領域の形状は、矩形でも、楕円形でも、それぞれを組み合わせた形状でもよい。フランジ部７８は、当接部７０の外側に配置されている。フランジ部７８は、本体ケーシング２０に対して締結する部材が固定されるネジ穴８０が形成される。

本体ケーシング２０は、ミラー２６の表面６０の外縁側の一部と対面するミラー保持部９０とが、ミラー２６の表面６０と接する。本体ケーシング２０は、ミラー保持部９０の内側に孔部９２が形成されている。孔部９２は、レーザＬの光路よりも大きい開口である。また、本体ケーシング２０は、ミラー保持部９０の外周側、つまり孔部９２と反対側の領域にフランジ部９４が設けられている。フランジ部９４には、冷却室ケーシング５０のネジ穴８０と対向する位置にネジ穴９８が形成される。レーザ加工ヘッド１６は、冷却室ケーシング５０の当接部７０と本体ケーシング２０のミラー保持部９０とでミラー２６を挟んだ状態で、フランジ部７８とフランジ部９４とを対面させ、ネジ穴８０、９８をネジで固定する。これにより、ミラー２６が孔部９２に露出した状態で固定し、ミラー２６と冷却室ケーシング５０との間をシール部材５２でシールし、冷却媒体が冷却室５４から漏れることを抑制する。

図２から図４に示すレーザ加工ヘッド１６は、ミラー２６の背面６２側にミラー冷却部２８ｃが配置される。また、ミラー冷却部２８ｃは、冷却室ケーシング５０の当接部７０にシール部材５２が配置される。また、当接部７０は、シール部材５２を介してミラー２６の背面６２に当接し、本体ケーシング２０の孔部９０に嵌め込まれる。

レーザ加工ヘッド１６は、図２に示すように、レーザＬが、ミラー２６で反射される。ミラー２６で反射したレーザＬａは、透過窓４２を通過して、対象物２に照射される。レーザＬの光軸Ｌｃ１は、ミラー２６で反射され、光軸Ｌｃ２のレーザＬａとなる。光軸Ｌｃ１は、光軸Ｌｃ２と異なる向きとなる。また、レーザ加工ヘッド１６は、ミラー２６でほぼ全成分を反射するが一部の成分が、透過レーザＬｂとして、ミラー２６を透過する。透過レーザＬｂは、ミラー２６で屈折等が生じる場合もあるが基本的に、光軸Ｌｃ３が、レーザＬの光軸Ｌｃ１の延長線と一致する。また、レーザＬ，Ｌ、Ｌｂの光路は、伝送ファイバ１４のコアの径、開口数や、アパーチャ２２、案内光学系２４に基づいて、特定することができる。

本実施形態のレーザ加工ヘッド１６は、図２に示すように、シール部材５２が、透過レーザＬｂが通過する経路よりも、外側に配置される。つまり、シール部材５２は、透過レーザＬｂの経路と重ならない領域に配置される。レーザ加工ヘッド１６は、案内光学系２４で案内され、ミラー２６に入射するレーザＬがミラー２６を透過した場合の透過レーザＬｂの光路よりも外側にシール部材５２を配置することで、透過レーザＬｂがシール部材５２に照射されることを回避できる。これにより、レーザＬの一部である透過レーザＬｂがミラー２６を透過しシール部材５２に照射され、シール部材５２が劣化すること及びシール部材５２から煙（ヒューム）が発生することが抑制できる。これにより、シール部材５２の焼損や劣化が生じることを防止でき、また、煙がレーザ案内空間４０に侵入し、ミラー２６や案内光学系２４に付着し、光学特性が劣化することを抑制できる。特に、レーザ加工装置として、高出力のレーザを用いる場合は、透過レーザＬｂがシール部材５２に照射されることによるシール部材５２に焼損や劣化が生じることをより好適に防止することができる。これにより、レーザによる加工を安定して長期間実行することができ、メンテナンスの間隔を長くすることができる。

また、レーザ加工ヘッド１６は、加工精度上の問題でレーザが透過する基材をミラーにしなければいけない場合、例えば、表面にレーザ波長よりも短い形状の加工が必要な回折素子を用いる場合であっても、透過レーザＬｂがシール部材５２に照射されることを回避でき、上記効果を得ることができる。これにより、種々のミラーを用いることが可能となる。さらに、レーザ加工ヘッド１６は、案内光学系２４で案内され、ミラー２６に入射するレーザＬがミラー２６を透過した場合の透過レーザＬｂの光路よりも外側にシール部材５２を配置することで、レーザによる加工を安定して長期間実行することができる。これにより、レーザ加工ヘッド１６が、既存設備が据え付けられているため寸法制約があり、レーザ加工ヘッドをコンパクト化する必要がある場合でも、冷却機構の構造を上記構造とすることで、上記効果を得ることができる。これにより、寸法制約があるレーザ加工ヘッド１６にも好適に適用することができる。

ここで、シール部材５２が設けられるミラー２６でのレーザのエネルギー密度が、例えば５０ｋＷ／ｃｍ^２以上の場合に用いることが好ましく、１００ｋＷ／ｃｍ^２以上の場合に用いることがより好ましい。また、レーザ加工ヘッド１６は、集光している領域に配置されたミラー２６のミラー冷却部２８ｃを本実施形態の構造とすることが好ましい。この場合、ビーム径Φは、例えば５ｍｍ以下とすることが好ましい。レーザ加工ヘッド１６は、集光されている位置のミラーを本実施形態の構造とすることで、エネルギー密度が高いレーザが、シール部材に悪影響を与えることを抑制できる。

また、レーザ加工ヘッド１６は、金属製の反射膜を備えない全反射ミラー、本実施形態のように無機材料を基材とした全反射ミラーの場合に本実施形態の構造を用いることが好ましい。無機材料を基材とした全反射ミラーとしては、例えば合成石英やＳｉＣを用いたミラーを用いることが好ましい。これにより、金属膜を用いておらず、一部成分が透過するミラーとした場合でも、レーザによる加工を安定して長期間実行することができる。また、金属製の反射膜を用いないことで、放射線環境下等、腐食が発生しやすい厳しい環境で使用する場合もミラーの劣化を抑制できる。レーザ加工ヘッド１６は、上記効果を得ることができるため、金属製の反射膜を備えない全反射ミラーを用いることが好ましいが、金属製の反射膜の全反射ミラーに用いてもよい。金属製の反射膜を用いた場合も、レーザが透過する構造の場合に好適に用いることができる。

また、レーザ加工ヘッド１６は、レーザＬとミラー２６の表面６０とのなす角度、つまり反射角を３０°以上６０°以下とすることが好ましい。レーザＬとミラー２６の表面６０とのなす角を上記範囲とすることで、レーザＬｂとシール部材５２とが干渉しやすい構造とした場合でも、レーザＬｂがシール部材５２に照射されることを抑制できる。

また、背面６２上において、レーザＬｂとシール部材５２との距離を１ｍｍ以上５０ｍｍ以下とすることが好ましい。レーザＬｂの光路とシール部材５２との距離を上記範囲とすることで、装置が大型化することを抑制しつつ、シール部材５２を保護することができる。

また、レーザ加工ヘッド１６は、ミラー５２を透過する透過レーザＬｂの光路よりも外側に当接部７０が位置する。これにより、ミラー５２に入射した迷光等が、当接面７０で反射してミラー５２内に戻り、シール部材５２に到達する可能性を低減できる。

また、レーザ加工ヘッド１６は、本実施形態のように、段差部７４を設けることで、シール部材５２の周囲に冷却媒体が充填した構造とすることができる。これにより、また、ミラー５２の背面６２に到達した成分を冷却媒体で減衰させやすくできる。同時に、段差部７４を設けることで、透過レーザＬｂが通過する経路に対して、シール部材５２をより外側に配置できる。これにより、透過レーザＬｂがシール部材５２に到達する可能性をより一層確実に低減できる。

また、レーザ加工ヘッド１６は、ミラー５２の背面６２に透過コーティング層を形成することが好ましい。透過コーティング層は、ミラー５２の表面６０から入射し、背面６２に到達したレーザＬｂを冷却室５４に透過しやすくなる層である。透過コーティング層は、膜をコーティングしても、背面６２を加工してもよい。これにより、ミラー２６内で、レーザが乱反射することを抑制でき、迷光成分を低減することができる。

図５は、他の例のレーザ加工ヘッドのミラー周辺部の拡大図である。図５に示すレーザ加工ヘッド１６ａは、ミラー２６の表面に遮光部材１０２を有する。レーザ加工ヘッド１６ａは、遮光部材１０２を備える以外の構造は、レーザ加工ヘッド１６と同様である。以下、レーザ加工ヘッド１６ａの特徴部分である遮光部材１０２について説明する。遮光部材１０２は、シール部材５２の配置領域を光軸Ｌｃ１と平行に表面６０に移動させた領域の全域に配置される。遮蔽部材１０２は、レーザＬが入射した場合、反射または吸収する材料で形成される。遮蔽部材１０２は、レーザＬが入射した場合、入射したレーザＬを遮蔽する。遮蔽部材１０２を設けることで、シール部材５２にレーザＬが入射することをより確実抑制することができる。

図６は、他の例のレーザ加工ヘッドのミラー周辺部の拡大図である。レーザ加工ヘッド１６ｂは、保護部材１１０を備える以外の構造は、レーザ加工ヘッド１６と同様である。以下、レーザ加工ヘッド１６ａの特徴部分である保護部材１１０について説明する。保護部材１１０は、ミラー２６の表面６０、つまり、レーザＬが入射する面（反射面）に配置される。保護部材１１０は、レーザＬを透過する材料、例えば、ガラスで形成される。

保護部材１１０は、ミラー２６の表面６０の損傷を保護することができる。保護部材１１０は、透明な板状の部材とすることで、表面に損傷が発生した場合でもミラー２６よりも光学特性の変化を少なくすることができる。これにより、ミラー２６の表面を、粉じんや、ヒューム等の汚染物質から保護することができ、かつ、汚染物質に対する性能の劣化を低減することができる。また、ミラー２６の表面６０を保護部材１１０で覆うことで、ミラー２６の表面６０の変形等を抑制することができる。

２ 対象物
１０ レーザ加工装置
１２ 発振モジュール
１４ 伝送ファイバ
１６、１６ａ、１６ｂ レーザ加工ヘッド
２０ 本体ケーシング
２２ アパーチャ
２４ 案内光学系
２６ ミラー
２８ 冷却機構
２８ａ アパーチャ冷却部
２８ｂ 光学系冷却部
２８ｃ ミラー冷却部
４０ レーザ案内空間
４２ 透過窓
５０ 冷却室ケーシング
５２ シール部材
５４ 冷却室
６０ 表面
６２ 背面
７０ 当接部
７４ 段差部
７６ 円筒部
７８、９４ フランジ部
８０、９８ ネジ穴
９０ ミラー保持部
９２ 穴部
１０２ 遮光部材
１１０ 保護部材
Ｌ、Ｌａ レーザ
Ｌｂ 透過レーザ
Ｌｃ１、Ｌｃ２、Ｌｃ３ 中心軸

Claims (7)

1. 加工用のレーザを反射させる反射面を有するミラーと、
   前記レーザを前記ミラーに案内する案内光学系と、
   前記ミラーを保持する本体ケーシングと、
   前記ミラーの背面側に設けられ、前記背面に前記ミラーを冷却する冷却媒体を供給するための冷却室を形成し、前記本体ケーシングに取り付けられる冷却室ケーシングと、
   前記ミラーの前記背面と前記冷却室ケーシングとの当接部を密閉する密閉するシール部材と、
   を備え、
   前記シール部材は、前記案内光学系で案内され、前記ミラーに入射する前記レーザが、前記ミラーを透過した場合の光路よりも外側に位置するレーザ加工ヘッド。
2. 前記本体ケーシングは、前記ミラーを保持する孔部を有し、
   前記冷却室ケーシングは、前記シール部材を介して前記ミラーの前記背面に当接し、前記本体ケーシングの前記孔部に嵌め込まれる当接部を有し、
   前記当接部は、前記ミラーを透過する前記レーザの前記光路よりも外側に位置する請求項１に記載のレーザ加工ヘッド。
3. 前記冷却室ケーシングは、前記ミラーの前記背面に対向する底部と、前記底部から前記ミラー側に延びる側部と、前記側部の前記底部とは反対側の端部に設けられた前記当接部とを有し、
   前記側部と前記当接部との間には、前記冷却器ケーシングの外面側に向かう段差部が形成される請求項２に記載のレーザ加工ヘッド。
4. 前記レーザの前記光軸に沿った方向からみて、前記シール部材と重なるように前記ミラーの前記反射面に取り付けられ、前記レーザを遮光する遮光部材をさらに備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレーザ加工ヘッド。
5. 前記ミラーの前記反射面に取り付けられ、前記レーザを透過させる保護部材をさらに備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のレーザ加工ヘッド。
6. 前記ミラーは、透過率が０．１％以上２．０％以下である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のレーザ加工ヘッド。
7. 加工用のレーザを出力する発振モジュールと、
   前記出力部から出力された前記レーザを案内するファイバと、
   前記ファイバから出射された前記レーザを前記ミラーで反射させる請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のレーザ加工ヘッドと、
   を備えるレーザ加工装置。

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