JPH05269586A - レーザー加工方法 - Google Patents
レーザー加工方法Info
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- JPH05269586A JPH05269586A JP3059735A JP5973591A JPH05269586A JP H05269586 A JPH05269586 A JP H05269586A JP 3059735 A JP3059735 A JP 3059735A JP 5973591 A JP5973591 A JP 5973591A JP H05269586 A JPH05269586 A JP H05269586A
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- laser beam
- processing
- machining
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 容器形の被加工物表面にレーザービームを照
射して描画を施す場合に、レーザービーム照射に伴う被
加工物及び周辺機器への熱的悪影響を簡単に防止する手
段を提供する。 【構成】 容器形の被加工物４の内部に冷却液３７を入
れ、この被加工物の表面にレーザービームを照射するこ
とにより、該表面に照射軌跡による描画を施すことを特
徴とするレーザー加工方法。 【効果】 被加工物に吸収された熱が直ちに冷却液に熱
交換され、連続的に加工を行っても照射面の周辺や深層
部が高温化することはなく、大気中加工及び密閉容器中
での加工でも熱的悪影響を生じるような高温に至ること
は皆無になる。
射して描画を施す場合に、レーザービーム照射に伴う被
加工物及び周辺機器への熱的悪影響を簡単に防止する手
段を提供する。 【構成】 容器形の被加工物４の内部に冷却液３７を入
れ、この被加工物の表面にレーザービームを照射するこ
とにより、該表面に照射軌跡による描画を施すことを特
徴とするレーザー加工方法。 【効果】 被加工物に吸収された熱が直ちに冷却液に熱
交換され、連続的に加工を行っても照射面の周辺や深層
部が高温化することはなく、大気中加工及び密閉容器中
での加工でも熱的悪影響を生じるような高温に至ること
は皆無になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光の照射によ
り被加工物の表面に種々のパターンを描画するレーザー
加工方法に関するものであり、該表面に図柄、模様、マ
ーク、文字等を線や点よりなるパターンで構成したり、
パターン自体の反射光沢の色合いが入射光の角度や見る
方向によって虹色様に多彩に変化する所謂虹色発色加工
を施す場合等に好適に利用される。
り被加工物の表面に種々のパターンを描画するレーザー
加工方法に関するものであり、該表面に図柄、模様、マ
ーク、文字等を線や点よりなるパターンで構成したり、
パターン自体の反射光沢の色合いが入射光の角度や見る
方向によって虹色様に多彩に変化する所謂虹色発色加工
を施す場合等に好適に利用される。
【０００２】
【従来技術とその課題】金属等の表面に図柄、模様、マ
ーク、文字等を描画する手段として、レーザー光を照射
して照射軌跡に形成される細い溝や凹点によって所要パ
ターンのの描画を施す方法が汎用されている。また、近
年では、レーザー光の照射面で干渉縞を生じさせ、金属
表面に該レーザー光の干渉縞に対応した微細凹凸を形成
することにより、描画パターン自体を反射光沢の色合い
が入射光の角度や見る方向によって虹色様に多彩に変化
するものとする、虹色発色加工技術も提案されている
（例えば特開平２−２６３５８９号公報等）。
ーク、文字等を描画する手段として、レーザー光を照射
して照射軌跡に形成される細い溝や凹点によって所要パ
ターンのの描画を施す方法が汎用されている。また、近
年では、レーザー光の照射面で干渉縞を生じさせ、金属
表面に該レーザー光の干渉縞に対応した微細凹凸を形成
することにより、描画パターン自体を反射光沢の色合い
が入射光の角度や見る方向によって虹色様に多彩に変化
するものとする、虹色発色加工技術も提案されている
（例えば特開平２−２６３５８９号公報等）。
【０００３】しかるに、このようなレーザー加工におい
ては、被加工物が特に金属のような熱伝導性の高い材料
の場合、レーザー光の照射による高熱が照射表面部にと
どまらず深層部や周辺領域に及び易く、また加工の時間
経過と共に被加工物全体が蓄熱して高温化し、その熱影
響で描画品質及び被加工物自体の品質が悪化したり、更
には被加工物の載置台や周辺機器まで熱的悪影響が及ぶ
ことがある。
ては、被加工物が特に金属のような熱伝導性の高い材料
の場合、レーザー光の照射による高熱が照射表面部にと
どまらず深層部や周辺領域に及び易く、また加工の時間
経過と共に被加工物全体が蓄熱して高温化し、その熱影
響で描画品質及び被加工物自体の品質が悪化したり、更
には被加工物の載置台や周辺機器まで熱的悪影響が及ぶ
ことがある。
【０００４】更に、通常の加飾加工や虹色発色加工等で
レーザー光の照射面の酸化発色による描画パターンの着
色を防止するために不活性雰囲気としたり、焼入れマー
ク等の形成や描画パターンの酸化による着色を積極的に
利用する加飾加工等で高酸化性雰囲気とする目的で、ガ
ス置換した密閉容器内に被加工物を収容し、外部からレ
ーザービームを該容器の透明部を通して被加工物表面に
照射して加工を行う場合は、熱が外部へ放散されにく
く、該容器内に熱がこもって上記の熱的悪影響をより受
け易くなるという問題があった。
レーザー光の照射面の酸化発色による描画パターンの着
色を防止するために不活性雰囲気としたり、焼入れマー
ク等の形成や描画パターンの酸化による着色を積極的に
利用する加飾加工等で高酸化性雰囲気とする目的で、ガ
ス置換した密閉容器内に被加工物を収容し、外部からレ
ーザービームを該容器の透明部を通して被加工物表面に
照射して加工を行う場合は、熱が外部へ放散されにく
く、該容器内に熱がこもって上記の熱的悪影響をより受
け易くなるという問題があった。
【０００５】本発明は、上述の事情に鑑みて、レーザー
加工に伴う被加工物及び周辺機器への熱的悪影響を極め
て簡単に且つ確実に防止する手段を提供することを目的
としている。
加工に伴う被加工物及び周辺機器への熱的悪影響を極め
て簡単に且つ確実に防止する手段を提供することを目的
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るレーザー加工方法の第１は、容器形の
被加工物の内部に冷却液を入れ、この被加工物の表面に
レーザービームを照射することにより、該表面に照射軌
跡による描画を施すことを構成を採用したものである。
に、本発明に係るレーザー加工方法の第１は、容器形の
被加工物の内部に冷却液を入れ、この被加工物の表面に
レーザービームを照射することにより、該表面に照射軌
跡による描画を施すことを構成を採用したものである。
【０００７】また本発明に係るレーザー加工方法の第２
は、上記第１の加工方法において、冷却液を入れた被加
工物を回転テーブル上に載置して、該回転テーブルを連
続的又は間欠的に回転駆動させつつレーザー加工を行う
ものである。
は、上記第１の加工方法において、冷却液を入れた被加
工物を回転テーブル上に載置して、該回転テーブルを連
続的又は間欠的に回転駆動させつつレーザー加工を行う
ものである。
【０００８】更に本発明に係るレーザー加工方法の第３
は、上記第１又は第２の加工方法において、冷却液を入
れた被加工物を密閉容器内に配置し、該容器の内部を置
換ガス雰囲気として、外部からレーザービームを密閉容
器の透明部を通して上記被加工物の表面に照射するもの
である。
は、上記第１又は第２の加工方法において、冷却液を入
れた被加工物を密閉容器内に配置し、該容器の内部を置
換ガス雰囲気として、外部からレーザービームを密閉容
器の透明部を通して上記被加工物の表面に照射するもの
である。
【０００９】
【作用】容器形の被加工物の内部に冷却液が存在するた
め、該被加工物の表面にレーザービームを照射した際、
被加工物に吸収された熱は直ちに冷却液に熱交換され、
照射面の周辺や深層部が高温化することはない。しかし
て、冷却液を入れた被加工物全体としての熱容量が空状
態の場合に比較して格段に大きくなるため、連続的に加
工を行っても全体として僅かな昇温にとどまり、大気中
加工は勿論のこと、密閉容器中での加工でも熱的悪影響
を生じるような高温に至ることは皆無になる。従って、
上記密閉容器内を酸化防止のために不活性雰囲気として
通常の加飾加工や虹色発色加工等を行ったり、逆に酸化
促進のために高酸化性雰囲気として焼入れマーク等の形
成や酸化着色を利用する加飾加工等を行う場合でも、良
好な加工品質を達成できる。なお、冷却液としては水が
最も好適である。
め、該被加工物の表面にレーザービームを照射した際、
被加工物に吸収された熱は直ちに冷却液に熱交換され、
照射面の周辺や深層部が高温化することはない。しかし
て、冷却液を入れた被加工物全体としての熱容量が空状
態の場合に比較して格段に大きくなるため、連続的に加
工を行っても全体として僅かな昇温にとどまり、大気中
加工は勿論のこと、密閉容器中での加工でも熱的悪影響
を生じるような高温に至ることは皆無になる。従って、
上記密閉容器内を酸化防止のために不活性雰囲気として
通常の加飾加工や虹色発色加工等を行ったり、逆に酸化
促進のために高酸化性雰囲気として焼入れマーク等の形
成や酸化着色を利用する加飾加工等を行う場合でも、良
好な加工品質を達成できる。なお、冷却液としては水が
最も好適である。
【００１０】しかして、容器形の被加工物が壺や花器等
の回転体外形を有する場合に、これを中心軸と回転軸が
一致するように回転テーブル上に載置して連続的あるい
は間欠的に回転させるようにすれば、レーザービームを
照射するスキャンヘッド側を定位置に設定した状態で被
加工物のスキャン面を自動的に更新できる。従って、通
常の加飾加工では被加工物の表面に加工用集光レンズの
焦点を位置させる必要があり、また虹色発色加工におい
ては照射面で干渉縞を生じさせる上で同レンズの焦点よ
り深浅一方向にずれた一定位置に表面を位置させる必要
があるが、上記回転によって回転体外形の三次元曲面に
対する加工においてもスキャン面を定位置に保持できる
から、描画におけるレーザー光の焦点深度を調整する光
学系の制御が非常に容易となる。
の回転体外形を有する場合に、これを中心軸と回転軸が
一致するように回転テーブル上に載置して連続的あるい
は間欠的に回転させるようにすれば、レーザービームを
照射するスキャンヘッド側を定位置に設定した状態で被
加工物のスキャン面を自動的に更新できる。従って、通
常の加飾加工では被加工物の表面に加工用集光レンズの
焦点を位置させる必要があり、また虹色発色加工におい
ては照射面で干渉縞を生じさせる上で同レンズの焦点よ
り深浅一方向にずれた一定位置に表面を位置させる必要
があるが、上記回転によって回転体外形の三次元曲面に
対する加工においてもスキャン面を定位置に保持できる
から、描画におけるレーザー光の焦点深度を調整する光
学系の制御が非常に容易となる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明方法を適用する一実施例のレー
ザー加工機を示す。図中の１は右前面に描画操作盤１ａ
を有すると共に左前面にレーザー操作盤１ｂを備えた加
工機本体、２は本体１上部の中央前部側に突出状に配置
したスキャンヘッド、３は同後部側に配置して内部に容
器形の被加工物４を収納した密閉容器、５は本体１の左
上部に設置された加工面観察用の画像表示装置、５ａは
その撮像カメラ、５ｂは加工面を照明する投光器であ
る。
ザー加工機を示す。図中の１は右前面に描画操作盤１ａ
を有すると共に左前面にレーザー操作盤１ｂを備えた加
工機本体、２は本体１上部の中央前部側に突出状に配置
したスキャンヘッド、３は同後部側に配置して内部に容
器形の被加工物４を収納した密閉容器、５は本体１の左
上部に設置された加工面観察用の画像表示装置、５ａは
その撮像カメラ、５ｂは加工面を照明する投光器であ
る。
【００１２】図２は同レーザー加工機における光学系の
構成を示す。図中の６はＹＡＧレーザー等のレーザー共
振器であり、これより出射されたレーザービーム７は、
反射鏡８にて９０°方向転換し、拡大レンズを内蔵した
ビームエキスパンダー９にて光軸径を拡大してＺスキャ
ナー（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｏｃｕｓ）１０の可動レンズ
１０ａを通り、集光レンズ（Ｉｍａｇｉｎｇ Ｏｂｊｅ
ｃｔｉｖｅ）１１にて収束されＸスキャナー１２及びＹ
スキャナー１３の回転反射鏡１２ａ，１３ａにてビーム
方向を制御されて被加工物４の表面に照射される。
構成を示す。図中の６はＹＡＧレーザー等のレーザー共
振器であり、これより出射されたレーザービーム７は、
反射鏡８にて９０°方向転換し、拡大レンズを内蔵した
ビームエキスパンダー９にて光軸径を拡大してＺスキャ
ナー（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｏｃｕｓ）１０の可動レンズ
１０ａを通り、集光レンズ（Ｉｍａｇｉｎｇ Ｏｂｊｅ
ｃｔｉｖｅ）１１にて収束されＸスキャナー１２及びＹ
スキャナー１３の回転反射鏡１２ａ，１３ａにてビーム
方向を制御されて被加工物４の表面に照射される。
【００１３】ここで、Ｚスキャナー１０は、Ｘ及びＹス
キャナー１２，１３による所定のスキャン範囲内で、集
光レンズ１１による焦点位置をビーム角度と予め測定し
た被加工物４の曲面形状のデータに応じて加工面上の定
位置に設定する。すなわち、この焦点の定位置は、通常
の加飾加工では被加工物４の表面、虹色発色加工では該
表面に対して上下一方にずれた位置である。
キャナー１２，１３による所定のスキャン範囲内で、集
光レンズ１１による焦点位置をビーム角度と予め測定し
た被加工物４の曲面形状のデータに応じて加工面上の定
位置に設定する。すなわち、この焦点の定位置は、通常
の加飾加工では被加工物４の表面、虹色発色加工では該
表面に対して上下一方にずれた位置である。
【００１４】なお、レーザービーム７の照射位置におけ
る加工状態は、投光器５ｂにより照らされた被加工物４
の加工面を撮像カメラ５ａにて捉えて画像表示装置５で
画面表示して観察される。またレーザー共振器６の後方
同軸上には、レーザービーム７の可視化と焦点位置の観
察を行うために、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等からなる補助レ
ーザー１４が設置されている。
る加工状態は、投光器５ｂにより照らされた被加工物４
の加工面を撮像カメラ５ａにて捉えて画像表示装置５で
画面表示して観察される。またレーザー共振器６の後方
同軸上には、レーザービーム７の可視化と焦点位置の観
察を行うために、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等からなる補助レ
ーザー１４が設置されている。
【００１５】図３は上記レーザー加工機のレーザー加工
部を示す。図中の１５は該加工部の全体を装備したキャ
スター１５ａ付きの台車型機枠であり、その下部にレー
ザー共振器６が取付けボルト６ａを介して高さ調整可能
に水平に設置され、また該機枠１５に取り付けた垂直支
持板１６に縦型スライド基台１７が固設されると共に、
このスライド基台１７にはモーター１８ａの駆動によっ
て昇降するＺテーブル１８が嵌装されている。そして、
Ｚテーブル１８に直立状態に固定された角筒状ヘッド支
持杆１９の上部に、前記のＸスキャナー１２及びＹスキ
ャナー１３を内蔵したスキャンヘッド２が取り付けられ
ている。２ａはスキャンヘッド２を覆うヘッドカバーで
ある。
部を示す。図中の１５は該加工部の全体を装備したキャ
スター１５ａ付きの台車型機枠であり、その下部にレー
ザー共振器６が取付けボルト６ａを介して高さ調整可能
に水平に設置され、また該機枠１５に取り付けた垂直支
持板１６に縦型スライド基台１７が固設されると共に、
このスライド基台１７にはモーター１８ａの駆動によっ
て昇降するＺテーブル１８が嵌装されている。そして、
Ｚテーブル１８に直立状態に固定された角筒状ヘッド支
持杆１９の上部に、前記のＸスキャナー１２及びＹスキ
ャナー１３を内蔵したスキャンヘッド２が取り付けられ
ている。２ａはスキャンヘッド２を覆うヘッドカバーで
ある。
【００１６】レーザー共振器６からスキャンヘッド２に
至るレーザービーム光路は水平光導管２０及び垂直光導
管２１の内部に設定されており、両光導管２０，２１の
間に前記の反射鏡８とビームエキスパンダー９が介装さ
れると共に、垂直光導管２０の上端部とスキャンヘッド
２との間に前記の集光レンズ１１とＺスキャナー１０が
介装されている。なお、垂直光導管２１は、Ｚテーブル
１８の昇降に伴うレーザービーム光路の距離変化に対応
できるように、スキャンヘッド２側に連結した太径の上
部管２１ａに、ビームエキスパンダー９側に連結した細
径の下部管２１ｂが挿嵌した伸縮型構造となっている。
至るレーザービーム光路は水平光導管２０及び垂直光導
管２１の内部に設定されており、両光導管２０，２１の
間に前記の反射鏡８とビームエキスパンダー９が介装さ
れると共に、垂直光導管２０の上端部とスキャンヘッド
２との間に前記の集光レンズ１１とＺスキャナー１０が
介装されている。なお、垂直光導管２１は、Ｚテーブル
１８の昇降に伴うレーザービーム光路の距離変化に対応
できるように、スキャンヘッド２側に連結した太径の上
部管２１ａに、ビームエキスパンダー９側に連結した細
径の下部管２１ｂが挿嵌した伸縮型構造となっている。
【００１７】一方、機枠１５には、レーザー共振器６の
上方に横型スライド基台２２が取付けられており、この
基台２２上にはモーター２３ａの駆動によって図３にお
ける紙面に対して垂直方向つまり左右方向に移動するＸ
テーブル２３が嵌装され、更に該Ｘテーブル２３上には
モーター２４ａの駆動によって前後方向に移動するＹテ
ーブル２４が嵌装されており、このＹテーブル２４上に
設けた受け枠２５に前記密閉容器３が取り付けられてい
る。
上方に横型スライド基台２２が取付けられており、この
基台２２上にはモーター２３ａの駆動によって図３にお
ける紙面に対して垂直方向つまり左右方向に移動するＸ
テーブル２３が嵌装され、更に該Ｘテーブル２３上には
モーター２４ａの駆動によって前後方向に移動するＹテ
ーブル２４が嵌装されており、このＹテーブル２４上に
設けた受け枠２５に前記密閉容器３が取り付けられてい
る。
【００１８】図４に示すように、密閉容器３は、前方斜
め上方略４５°を向く円形開口部２６ａを有する金属製
の容器本体２６と、この開口部２６ａに締め付け具２７
（図３参照）を介して密閉状に嵌着される略半球形のガ
ラス製カバー２８とで構成されている。しかして、容器
本体２６には、側壁後部に給気口２９ａ及び排気口２９
ｂが設けられると共に、底壁前部に径断面略Ｔ字形の回
転テーブル３０がベアリング３１，３１を介して垂直方
向の軸線回りに回転自在に軸支されている。この回転テ
ーブル３０は、本体２６の下面側に取り付けたモーター
３２の駆動により、軸部３０ａの容器本体２６から下方
外部へ突出した下端部に固着したベベルギヤ３３ａと該
モーター３２の軸心に設けたベベルギヤ３３ｂとの噛合
を介して回転駆動する。
め上方略４５°を向く円形開口部２６ａを有する金属製
の容器本体２６と、この開口部２６ａに締め付け具２７
（図３参照）を介して密閉状に嵌着される略半球形のガ
ラス製カバー２８とで構成されている。しかして、容器
本体２６には、側壁後部に給気口２９ａ及び排気口２９
ｂが設けられると共に、底壁前部に径断面略Ｔ字形の回
転テーブル３０がベアリング３１，３１を介して垂直方
向の軸線回りに回転自在に軸支されている。この回転テ
ーブル３０は、本体２６の下面側に取り付けたモーター
３２の駆動により、軸部３０ａの容器本体２６から下方
外部へ突出した下端部に固着したベベルギヤ３３ａと該
モーター３２の軸心に設けたベベルギヤ３３ｂとの噛合
を介して回転駆動する。
【００１９】そして、回転テーブル２７には軸心に沿い
上下に透通する真空吸引孔３４が形成されており、該回
転テーブル３０上に受け座３５を介して載置された被加
工物４が真空吸引によって該回転テーブル３０に吸着固
定されるように構成されている。なお、受け座３５は、
中心に回転テーブル３０の真空吸引孔３４に連通する透
孔３５ａを備えて、且つ被加工物４の種類に応じてその
底部形状に対応した上面形状を有するものが使用され、
回転テーブル３０にねじ止めによって着脱可能に取り付
けられる。図３では被加工物４が壺であり、受け座３５
として上面に該壺の底部を密に嵌合する凹部３５ｂを有
するものを用いている。また回転テーブル３０と受け座
３５との界面、ならびに受け座３５と被加工物４との界
面には、それぞれシールリング３６ａ，３６ｂが介装さ
れている。３６ｃは容器本体２６とカバー２８との接面
を気密封止するガスケットである。
上下に透通する真空吸引孔３４が形成されており、該回
転テーブル３０上に受け座３５を介して載置された被加
工物４が真空吸引によって該回転テーブル３０に吸着固
定されるように構成されている。なお、受け座３５は、
中心に回転テーブル３０の真空吸引孔３４に連通する透
孔３５ａを備えて、且つ被加工物４の種類に応じてその
底部形状に対応した上面形状を有するものが使用され、
回転テーブル３０にねじ止めによって着脱可能に取り付
けられる。図３では被加工物４が壺であり、受け座３５
として上面に該壺の底部を密に嵌合する凹部３５ｂを有
するものを用いている。また回転テーブル３０と受け座
３５との界面、ならびに受け座３５と被加工物４との界
面には、それぞれシールリング３６ａ，３６ｂが介装さ
れている。３６ｃは容器本体２６とカバー２８との接面
を気密封止するガスケットである。
【００２０】上記構成において、被加工物４の表面にレ
ーザービームによる描画を施すには、該被加工物４の内
部に水や不燃性油等の冷却液３７（図４参照）を入れ、
この被加工物４を密閉容器３内の回転テーブル３０上に
受け座３５を介して載置し、真空吸孔３４からの真空吸
引により該被加工物４を回転テーブル３０上で吸着固定
する。そして、密閉容器３内を、通常の加飾加工や虹色
発色加工等でレーザービーム７の照射面の酸化発色によ
る描画パターンの着色を嫌う場合には窒素ガス等不活性
ガス雰囲気とし、また焼入れマーク等を施したり描画パ
ターンの酸化による着色を積極的に利用する加飾加工を
行う場合には酸素ガス等の高酸化性雰囲気とする。
ーザービームによる描画を施すには、該被加工物４の内
部に水や不燃性油等の冷却液３７（図４参照）を入れ、
この被加工物４を密閉容器３内の回転テーブル３０上に
受け座３５を介して載置し、真空吸孔３４からの真空吸
引により該被加工物４を回転テーブル３０上で吸着固定
する。そして、密閉容器３内を、通常の加飾加工や虹色
発色加工等でレーザービーム７の照射面の酸化発色によ
る描画パターンの着色を嫌う場合には窒素ガス等不活性
ガス雰囲気とし、また焼入れマーク等を施したり描画パ
ターンの酸化による着色を積極的に利用する加飾加工を
行う場合には酸素ガス等の高酸化性雰囲気とする。
【００２１】次に、Ｘ，Ｙ，Ｚの各テーブル２３，２
４，１８の移動調整で被加工物４表面に対するレーザー
ビーム７のスキャン中心における照射位置及び焦点位置
を定めた上で、回転テーブル３０を連続的又は間欠的に
回転駆動しつつ、スキャンヘッド２からレーザービーム
７を密閉容器３のガラス製カバー２８を通して被加工物
４の表面に照射する。この時、レーザービーム７は、目
的とする図柄、模様、マーク、文字等の描画パターンに
対応して、必要とあれば回転テーブル３０の回転と連携
して光軸方向を変位制御する。
４，１８の移動調整で被加工物４表面に対するレーザー
ビーム７のスキャン中心における照射位置及び焦点位置
を定めた上で、回転テーブル３０を連続的又は間欠的に
回転駆動しつつ、スキャンヘッド２からレーザービーム
７を密閉容器３のガラス製カバー２８を通して被加工物
４の表面に照射する。この時、レーザービーム７は、目
的とする図柄、模様、マーク、文字等の描画パターンに
対応して、必要とあれば回転テーブル３０の回転と連携
して光軸方向を変位制御する。
【００２２】かくして、描画を施せば、被加工物４内に
冷却液３７が存在することから、連続的に加工を行って
も全体として僅かな昇温にとどまり、被加工物４自体や
回転テーブル３０等の周辺部に熱的悪影響を生じるよう
な高温に至ることは皆無になる。
冷却液３７が存在することから、連続的に加工を行って
も全体として僅かな昇温にとどまり、被加工物４自体や
回転テーブル３０等の周辺部に熱的悪影響を生じるよう
な高温に至ることは皆無になる。
【００２３】なお、上記実施例では回転テーブル３０を
密閉容器３内に設置しているが、本発明方法は大気中で
の描画加工にも適用できることは言うまでもない。ま
た、例示したレーザー加工機ではスキャンヘッド２の昇
降手段や被加工物４側の３の前後及び左右移動手段を備
えているが、本発明方法は、これら手段の具体的機構が
種々異なる場合にも適用可能であると共に、これら手段
は必須ではない。
密閉容器３内に設置しているが、本発明方法は大気中で
の描画加工にも適用できることは言うまでもない。ま
た、例示したレーザー加工機ではスキャンヘッド２の昇
降手段や被加工物４側の３の前後及び左右移動手段を備
えているが、本発明方法は、これら手段の具体的機構が
種々異なる場合にも適用可能であると共に、これら手段
は必須ではない。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、 被加工物が容器形で
或ることを利用して、その表面にレーザービームを照射
して描画を行う際に内部に冷却液を収容するだけの極め
て簡単な手段により、被加工物に吸収される熱が直ちに
冷却液に熱交換されるようにしているから、連続的に加
工を行っても照射面の周辺や深層部の高温化を防止で
き、大気中加工は勿論のこと、密閉容器中での加工でも
熱的悪影響を生じるような高温に至ることは皆無にな
る。従って、上記密閉容器内を酸化防止のために不活性
雰囲気として通常の加飾加工や虹色発色加工等を行った
り、逆に酸化促進のために高酸化性雰囲気として焼入れ
マーク等の形成や酸化着色を利用する加飾加工等を行う
場合でも、良好な加工品質を達成できる。
或ることを利用して、その表面にレーザービームを照射
して描画を行う際に内部に冷却液を収容するだけの極め
て簡単な手段により、被加工物に吸収される熱が直ちに
冷却液に熱交換されるようにしているから、連続的に加
工を行っても照射面の周辺や深層部の高温化を防止で
き、大気中加工は勿論のこと、密閉容器中での加工でも
熱的悪影響を生じるような高温に至ることは皆無にな
る。従って、上記密閉容器内を酸化防止のために不活性
雰囲気として通常の加飾加工や虹色発色加工等を行った
り、逆に酸化促進のために高酸化性雰囲気として焼入れ
マーク等の形成や酸化着色を利用する加飾加工等を行う
場合でも、良好な加工品質を達成できる。
【００２５】しかして、被加工物を回転テーブル上に載
置して連続的あるいは間欠的に回転させるつつ描画を施
す方法によれば、上記効果に加えて、レーザービームを
照射するスキャンヘッド側を定位置に設定した状態で被
加工物のスキャン面を自動的に更新でき、通常の加飾加
工や虹色発色加工において回転体外形の三次元曲面に対
する加工でもスキャン面を定位置に保持でき、レーザー
光の焦点深度を調整する光学系の制御が非常に容易にな
るという利点がある。
置して連続的あるいは間欠的に回転させるつつ描画を施
す方法によれば、上記効果に加えて、レーザービームを
照射するスキャンヘッド側を定位置に設定した状態で被
加工物のスキャン面を自動的に更新でき、通常の加飾加
工や虹色発色加工において回転体外形の三次元曲面に対
する加工でもスキャン面を定位置に保持でき、レーザー
光の焦点深度を調整する光学系の制御が非常に容易にな
るという利点がある。
【図１】 本発明の一実施例に用いるレーザー加工機全
体の斜視図。
体の斜視図。
【図２】 同レーザー加工機における光学系の構成を示
す概略斜視図。
す概略斜視図。
【図３】 同レーザー加工機のレーザー加工部の側面
図。
図。
【図４】 同レーザー加工部の被加工物設置部分の縦断
側面図。
側面図。
１…レーザー加工機本体 ２…スキャンヘッド ３…密閉容器 ４…被加工物 ６…レーザー共振器 ７…レーザービーム ２８…ガラス製カバー（透明部） ２９ａ…置換ガス導入口 ３０…回転テーブル ３７…冷却液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡野 良和 兵庫県尼崎市常光寺１丁目９番１号 大阪 富士工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 容器形の被加工物の内部に冷却液を入
れ、この被加工物の表面にレーザービームを照射するこ
とにより、該表面に照射軌跡による描画を施すことを特
徴とするレーザー加工方法。 - 【請求項２】 冷却液を入れた被加工物を回転テーブル
上に載置して、該回転テーブルを連続的又は間欠的に回
転駆動させつつレーザー加工を行う請求項１記載のレー
ザー加工方法。 - 【請求項３】 冷却液を入れた被加工物を密閉容器内に
配置し、該容器の内部を置換ガス雰囲気として、外部か
らレーザービームを密閉容器の透明部を通して上記被加
工物の表面に照射する請求項１又は２に記載のレーザー
加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3059735A JPH08312B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | レーザー加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3059735A JPH08312B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | レーザー加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05269586A true JPH05269586A (ja) | 1993-10-19 |
| JPH08312B2 JPH08312B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=13121769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3059735A Expired - Fee Related JPH08312B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | レーザー加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08312B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62183985A (ja) * | 1986-02-07 | 1987-08-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | レ−ザ−クラツデイング法 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3059735A patent/JPH08312B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62183985A (ja) * | 1986-02-07 | 1987-08-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | レ−ザ−クラツデイング法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08312B2 (ja) | 1996-01-10 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960716 |
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