JP3313257B2 - 放物面鏡式加工ヘッド及びレーザ加工機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レーザ光により加工
を行うレーザ加工機のレーザ加工ヘッドの冷却構造に関
するもので、特に、その集光素子の一つである放物面鏡
式加工ヘッド及びレーザ加工機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１６は従来のレーザ加工機における放
物面鏡式加工ヘッドの概略構造を示す断面図であり、図
１７は、例えば、特開平４−５９１９４号公報に示され
た従来の放物面鏡式加工ヘッドの放物面鏡とそのホルダ
部分を示す断面図である。また、図１８は、例えば、実
開昭５８−３０５５号公報に示された従来のレーザ加工
機における放物面鏡式加工ヘッドの冷却水路を示す平面
の断面図である。なお、図中、同一符号及び記号は同一
または相当する構成部分を示すものである。

【０００３】図１６において、１は放物面鏡、２はこの
放物面鏡１を保持するホルダー、３は透過窓、４はこの
透過窓３を保持する透過窓ホルダー、５はノズル、６は
加工ガス供給口、７は前記構造部分の全てを保持する保
持ブロック、８は被加工物、９はレーザ光である。図１
７において、１０は放物面鏡１１を保持する冷却式ホル
ダー、１２は放物面鏡１１と水冷式ホルダー１０との位
置決めを行う位置決めピン、１３は水冷式ホルダー１０
に放物面鏡１１を固定するネジである。また、１４は水
冷式ホルダー１０及びシール部材１５で形成された冷却
水路である。図１８において、２１は放物面鏡、２２ａ
は中央に位置する冷却水入口、２２ｂは外周付近に位置
する冷却水出口、２３は螺旋状に形成した薄板、２４は
螺旋状の冷却水路である。

【０００４】次に、図１６乃至図１８に示した従来のレ
ーザ加工機における放物面鏡式加工ヘッドの動作につい
て説明する。まず、図１６を用いて放物面鏡式加工ヘッ
ドの一般的概念から説明する。放物面鏡１はホルダー２
により、また、透過窓３は透過窓ホルダー４によって保
持ブロック７に固着されている。そこで、図示しない共
振器から出力されたレーザ光９は、透過窓３を透過した
後、放物面鏡１によって集光され、保持ブロック７に取
付けられたノズル５を通過し、その焦点位置の近傍で被
加工物８上に照射される。このとき、加工ガス供給口６
から加工ガスを供給することにより、加工ガスは透過窓
３によって仕切られているため、ノズル５の先端よりレ
ーザ光９と同軸上に噴出され、溶接・表面改質等の加工
を行うことができる。

【０００５】また、図１７において、放物面鏡１１は水
冷式ホルダー１０にネジ１３によって固定されており、
機械的に結合され、かつ、熱伝導状態にある。このと
き、放物面鏡１１と水冷式ホルダー１０は、位置決めピ
ン１２により、取付け位置が再現されるよう位置決めさ
れている。水冷式ホルダー１０には、冷却水路１４があ
り、冷却水が循環しているため、冷却水路１４によって
放物面鏡１１を間接的に冷却している。そして、図１８
においては、放物面鏡２１の本体に円柱状のくぼみを形
成し、そのくぼみに螺旋状の薄板２３を挿入して、螺旋
状の冷却水路２４を形成、冷却水入口２２ａより供給さ
れた冷却水が、この螺旋状の冷却水路２４に沿って流
れ、冷却水出口２２ｂより排出されることにより、放物
面鏡２１を冷却している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の放
物面鏡式加工ヘッドにおける放物面鏡１，１１，２１
は、他の部材を介して間接的に冷却を行っている。しか
し、間接冷却では冷却が不充分なため、例えば、溶接・
表面処理等の加工時に被加工物から発生し、飛散する高
温のスパッタ（金属蒸気）が放物面鏡表面に付着し易
い。放物面鏡表面に金属蒸気が付着すると、その付着物
によりレーザ光の吸収率が増大して放物面鏡表面がます
ます高温化し、スパッタの付着を促進するという現象が
みられた。このため、特に、大出力レーザ光による溶接
を行う場合には、寿命が著しく短くなる。また、直接冷
却を行うために冷却水の流路を螺旋状にしたものでは、
構造が複雑で製作し難くなり、放物面鏡２１の中央から
周辺までの冷却水路が長くなり、結果的に、放物面鏡２
１の背面の温度勾配が大きくなり、それに起因する歪が
生じ易くなる。しかも、螺旋幅や形状を変化させてレー
ザ光の出力に応じて冷却効果を制御することは困難であ
った。また、レーザ加工機には、平面鏡式或いは曲面鏡
式のものもあるが、これらの形式のものにおいても同様
な課題がある。

【０００７】そこで、この発明は、放物面鏡の冷却効果
を向上させて、放物面鏡表面の温度上昇を低減し、スパ
ッタ等による金属蒸気の付着を抑制でき、寿命を著しく
向上できるとともに、熱的な歪を小さくできる放物面鏡
式加工ヘッド及びレーザ加工機の提供を課題とするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる放物面
鏡式加工ヘッドは、共振器から出力されたレーザ光をワ
ーク加工点近傍に集光させる放物面鏡と、前記放物面鏡
を冷却水で冷却する冷却水路とを備えたレーザ加工機の
放物面鏡式加工ヘッドにおいて、前記放物面鏡の反射面
の裏側に前記反射面の略全体にわたって前記冷却水が流
れるくぼみ部を一体に形成し、前記放物面鏡のくぼみ部
を形成する前記反射面側の面との間に所定間隔のギャッ
プを隔てて隔壁体を配設し、放物面鏡の反射面の裏側の
中心に位置する冷却導入管より供給された冷却水が、前
記隔壁体と冷却壁面との間に形成された冷却水路を略均
等に流れるようにするものである。

【０００９】請求項２にかかる放物面鏡式加工ヘッド
は、共振器から出力されたレーザ光をワーク加工点近傍
に集光させ、その反射面の裏側に前記反射面からの厚み
を略均一とした前記冷却水が流れるくぼみ部を形成した
放物面鏡と、前記放物面鏡の裏側の隔壁体の略中心部か
ら冷却水を供給し、放射状に冷却水を流してその周辺部
から排出する前記放物面鏡を冷却水で冷却する冷却水路
とを備えたレーザ加工機の放物面鏡式加工ヘッドにおい
て、前記放物面鏡を冷却水で冷却する冷却水路は、前記
放物面鏡の冷却水路から冷却水を排出する空気を導入す
るパージ回路を具備するものである。

【００１０】請求項３にかかる放物面鏡式加工ヘッド
は、共振器から出力されたレーザ光をワーク加工点近傍
に集光させ、その反射面の裏側に前記反射面からの厚み
を略均一とした前記冷却水が流れるくぼみ部を形成した
放物面鏡と、前記放物面鏡の裏 側の隔壁体の略中心部か
ら冷却水を供給し、放射状に冷却水を流してその周辺部
から排出する前記放物面鏡を冷却水で冷却する冷却水路
とを備えたレーザ加工機の放物面鏡式加工ヘッドにおい
て、前記放物面鏡の反射面の裏側に前記反射面の略全体
にわたって前記冷却水が流れるくぼみ部を一体に形成
し、前記放物面鏡のくぼみ部を形成する前記反射面側の
面との間に所定間隔のギャップを隔てて隔壁体を配設
し、前記所定間隔のギャップを流れる前記冷却水が前記
反射面の裏側に均等に流れるように前記冷却水路を形成
すると共に、前記放物面鏡の冷却水路を遮断した状態で
前記放物面鏡の冷却水路に空気を導入するパージ回路を
設け、前記パージ回路によって前記放物面鏡の冷却水路
に残留する冷却水を除去するものである。

【００１１】請求項４にかかる請求項１に記載の放物面
鏡式加工ヘッドは、前記放物面鏡は、その反射面の裏側
に前記反射面からの厚みを略均一とした前記冷却水が流
れるくぼみ部を形成したものである。

【００１２】請求項５にかかる請求項１に記載の放物面
鏡式加工ヘッドは、前記くぼみ部の反射面の裏側に均等
に流れるようにした冷却水路は、前記放物面鏡の裏側の
隔壁体の略中心部から冷却水を供給し、放射状に流し、
その周辺部から排出するものである。

【００１３】請求項６にかかる請求項１乃至請求項５の
いずれか１つに記載の放物面鏡式加工ヘッドは、放物面
鏡の反射面の高耐熱高硬度金属、例えば、モリブデン、
タングステン等の一層または金下地に上層として、これ
らの金属層を設けたもののコーティング厚さを２μｍ以
上としたものである。

【００１４】請求項７にかかる請求項１、請求項３乃至
請求項６のいずれか１つに記載のレーザ加工機の放物面
鏡式加工ヘッドは、前記放物面鏡の反射面の裏側に所定
間隔のギャップを隔てて配設した隔壁体によって、前記
ギャップの間隔を変更自在としたものである。

【００１５】請求項８にかかる請求項１、請求項３乃至
請求項６のいずれか１つに記載のレーザ加工機の放物面
鏡式加工ヘッドは、前記ギャップの間隔を変更自在と
し、かつ、その変更した前記ギャップの間隔を固定自在
としたものである。

【００１６】請求項９にかかるレーザ加工機は、共振器
から出力されたレーザ光を反射させる反射鏡と、前記反
射鏡を冷却水で冷却する冷却水路とを備えたレーザ加工
機において、前記反射鏡の反射面の裏側に冷却水が流れ
るくぼみ部を一体に形成し、反射鏡のくぼみ部を形成す
る前記反射面側の面との間に所定間隔のギャップを隔て
て隔壁体を配設し、前記所定間隔のギャップを流れる前
記冷却水が、前記反射鏡の裏側の隔壁体の略中心部から
供給され、放射状に流してその周辺部から排出すること
により、前記反射面の裏側に均等に流れるように形成し
たものである。

【００１７】請求項１０にかかるレーザ加工機は、共振
器から出力されたレーザ光を反射させる反射鏡と、前記
反射鏡を冷却水で冷却する冷却水路とを備えたレーザ加
工機において、前記反射鏡の反射面の裏側に前記反射面
の略全体にわたって前記冷却水が流れるくぼみ部を一体
に形成し、前記反射鏡のくぼみ部を形成する前記反射面
側の面との間に所定間隔のギャップを隔てて、前記ギャ
ップの間隔を変更自在とし、かつ、その変更した前記ギ
ャップの間隔を固定自在とした隔壁体を配設し、前記所
定間隔のギャップを流れる前記冷却水が前記反射面の裏
側に均等に流れるように前記冷却水路を形成すると共
に、前記反射鏡の冷却水路を遮断した状態で前記反射鏡
の冷却水路から冷却水を排出する空気を導入するパージ
回路を具備するものである。

【００１８】請求項１１にかかるレーザ加工機は、共振
器から出力されたレーザ光を反射させる反射鏡と、前記
反射鏡を冷却水で冷却する冷却水路とを備えたレーザ加
工機において、前記反射鏡の反射面の裏側に前記反射面
の略全体にわたって前記冷却水が流れるくぼみ部を一体
に形成し、前記反射鏡のくぼみ部を形成する前記反射面
側の面との間に所定間隔のギャップを隔てて、前記ギャ
ップの間隔を変更自在 とし、かつ、その変更した前記ギ
ャップの間隔を固定自在とした隔壁体を配設し、前記所
定間隔のギャップを流れる前記冷却水が前記反射面の裏
側に均等に流れるように前記冷却水路を形成すると共
に、前記反射鏡の冷却水路を遮断した状態で前記反射鏡
の冷却水路に空気を導入するパージ回路を設け、前記パ
ージ回路によって前記反射鏡の冷却水路に残留する冷却
水を除去するものである。

【００１９】

【作用】請求項１においては、放物面鏡の反射面の裏側
に、その反射面の投影面積の略全体にわたって冷却水が
流れるくぼみ部を一体に形成し、その放物面鏡のくぼみ
部を形成する前記反射面側の面との間に所定間隔のギャ
ップを隔てて設けられた隔壁体により、前記所定間隔の
ギャップを流れる前記冷却水が前記くぼみ部の反射面の
裏側に均等に流れるから、放物面鏡の反射面の温度を均
一に降下させる。

【００２０】請求項２においては、空気を導入するパー
ジ回路によって、放物面鏡を冷却水で冷却する冷却水路
に空気を導入し、冷却水路から冷却水を排出し、不使用
保管時の防食や放物面鏡の取外しを容易にする。また、
放物面鏡の反射面の裏側に、前記反射面からの厚みを略
均一とした冷却水路に冷却水が流れ、反射面をより均一
な冷却状態とすることができる。そして、放物面鏡の反
射面の裏側に均等に流れるようにした冷却水路は、放物
面鏡の裏側の隔壁体の略中心部から冷却水を供給し、そ
の周辺部から放射状に排出するものであり、均一な冷却
効果が期待できる。

【００２１】請求項３においては、放物面鏡の反射面の
裏側に、その反射面の投影面積の略全体にわたって冷却
水が流れるくぼみ部を一体に形成し、その放物面鏡のく
ぼみ部を形成する反射面側の面との間に所定間隔のギャ
ップを隔てて設けられた隔壁体により、前記所定間隔の
ギャップを流れる前記冷却水が前記くぼみ部の反射面の
裏側に均等に流れるから、放物面鏡の反射面の温度を均
一に降下させる。そして、分解の際には、空気を導入す
るパージ回路によって、放物面鏡を冷却水で冷却する冷
却水路に空気を導入し、冷却水路から冷却水を排出し、
不使用保管時の防食や放物面鏡の取外しを容易にする。
また、放物面鏡の反射面の裏側に、前記反射面からの厚
みを略均一とした冷却水路に冷却水が流れ、反射面をよ
り均一な冷却状態とすることができる。そして、放物面
鏡の反射面の裏側に均等に流れるようにした冷却水路
は、放物面鏡の裏側の隔壁体の略中心部から冷却水を供
給し、その周辺部から放射状に排出するものであり、均
一な冷却効果が期待できる。

【００２２】請求項４においては、放物面鏡の反射面の
裏側に、前記反射面からの厚みを略均一とした冷却水路
に冷却水が流れ、反射面をより均一な冷却状態とするこ
とができる。

【００２３】請求項５においては、請求項１の効果に加
えて、放物面鏡の反射面の裏側に均等に流れるようにし
た冷却水路は、放物面鏡の裏側の隔壁体の略中心部から
冷却水を供給し、その周辺部から放射状に排出するもの
であり、均一な冷却効果が期待できる。

【００２４】請求項６においては、請求項１乃至請求項
５のいずれか１つに記載の効果に加えて、放物面鏡の反
射面のコーティング厚さを２μｍ以上としたものであ
り、放物面鏡の耐久性が良好である。

【００２５】請求項７においては、請求項１、請求項３
乃至請求項６のいずれか１つに記載の放物面鏡の反射面
の裏側に所定間隔のギャップを隔てて配設した隔壁体に
よって、前記ギャップの間隔を変更自在としたものであ
り、流量を制御できる。

【００２６】請求項８においては、請求項１、請求項３
乃至請求項６のいずれか１つに記載のギャップの間隔を
変更自在とし、かつ、その変更した前記ギャップの間隔
を固定自在とすることにより、冷却水の流量制御及び冷
却水の供給圧力制御を可能とした。

【００２７】請求項９においては、反射鏡の反射面の裏
側に、その反射面の略全体にわたって冷却水が流れるく
ぼみ部を一体に形成し、その反射鏡のくぼみ部を形成す
る面との間に所定間隔のギャップを隔てて設けられた隔
壁体により、前記所定間隔のギャップを流れる前記冷却
水が前記くぼみ部の反射面の裏側に均等に乱流状態で流
れるから、反射鏡の反射面の温度を均一化する。

【００２８】請求項１０においては、空気を導入するパ
ージ回路によって、反射鏡を冷却水で冷却する冷却水路
に空気を導入し、冷却水路から冷却水を排出し、反射鏡
の取外しを容易にする。また、放物面鏡の反射面の裏側
に所定間隔のギャップを隔てて配設した隔壁体によっ
て、前記ギャップの間隔を変更自在としたものであり、
流量を制御できる。そして、ギャップの間隔を変更自在
とし、かつ、その変更した前記ギャップの間隔を固定自
在とすることにより、冷却水の流量制御及び冷却水の供
給圧力制御を可能とした。

【００２９】請求項１１においては、反射鏡の反射面の
裏側に、その反射面の略全体にわたって冷却水が流れる
くぼみ部を一体に形成し、その反射鏡のくぼみ部を形成
する面との間に所定間隔のギャップを隔てて設けられた
隔壁体により、前記所定間隔のギャップを流れる前記冷
却水が前記くぼみ部の反射面の裏側に均等に流れるか
ら、反射鏡の反射面の温度を均一化する。そして、分解
の際には、空気を導入するパージ回路によって、反射鏡
を冷却水で冷却する冷却水路に空気を導入し、冷却水路
から冷却水を排出し、不使用保管時の防食や反射鏡の取
外しを容易にする。また、放物面鏡の反射面の裏側に所
定間隔のギャップを隔てて配設した隔壁体によって、前
記ギャップの間隔を変更自在としたものであり、流量を
制御できる。そして、ギャップの間隔を変更自在とし、
かつ、その変更した前記ギャップの間隔を固定自在とす
ることにより、冷却水の流量制御及び冷却水の供給圧力
制御を可能とした。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例における放物面鏡式加
工ヘッドについて、図を用いて説明する。なお、図中、
従来例と同一符号及び記号は従来例の構成部分と同一ま
たは相当する構成部分を示すものである。図１はこの発
明の第一実施例における放物面鏡式加工ヘッドの放物面
鏡の冷却構造を示す断面図、図２はこの発明の第一実施
例における放物面鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却水の
パージ回路を示す配管系統図、また、図３はこの発明の
第一実施例における放物面鏡式加工ヘッドの放物面鏡の
冷却水の冷却水流量の警報回路を示す回路図である。図
４はこの発明の第一実施例における放物面鏡式加工ヘッ
ドの放物面鏡の冷却水の冷却水温度の警報回路を示す回
路図である。

【００３１】図１において、３０ａはくぼみ部で、放物
面鏡３０の反射面３０ｂの裏側に円柱状の空洞を形成し
たものである。くぼみ部３０ａは放物面鏡３０の反射面
３０ｂの裏側にあって前記反射面３０ｂの図１における
水平投影面積内（即ち、フランジ３０ｃを除く反射面３
０ｂのみの図１における水平投影面積内）で、周囲に一
部の壁面を残し、略全体にわたる径としたものであり、
放物面鏡３０の構成部材に形成したものである。

【００３２】３８は放物面鏡３０の反射面３０ｂの裏側
の面となる冷却壁面３７と僅かな距離を隔てて設けられ
た円柱状の隔壁体である。この隔壁体３８の中心には冷
却水導入管３５が隔壁体３８の一方の面から突出しない
ように配設されている。また、冷却水導入管３５はシー
ル部材１０ａを貫通し、外部の管路に接続されている冷
却水導入管３５とシール部材１０ａは貫通部で固着され
ていて、冷却水導入管３５とシール部材１０ａとの接続
位置によって、組立てたときの隔壁体３８と冷却壁面３
７との距離を設定している。３６は冷却水排出管で、シ
ール部材１０ａを図１に示す上部位置で貫通し、外部の
管路に接続されている。また、冷却水排出管３６はシー
ル部材１０ａと貫通部で固着されている。冷却水排出管
３６とシール部材１０ａとの位置関係は、放物面鏡３０
の厚みの厚い方側に位置し、放物面鏡３０の厚みの厚い
方側の流体抵抗を若干小さくし、冷却効率を高めるよう
にしている。図示の実施例においては、隔壁体３８と冷
却壁面３７との間隔によって形成される冷却水路Ａ及び
隔壁体３８の周囲とくぼみ部３０ａの周囲で形成する間
隔によって形成される冷却水路Ｂに加えて、隔壁体３８
の他方の面と水冷式ホルダー１０の内周囲とシール部材
１０ａとで形成する緩衝冷却水路Ｃを有しているから、
冷却水排出管３６を放物面鏡３０の厚みの厚い方側に設
定しても、放物面鏡３０の厚みの厚い方側の流体抵抗が
若干小さくなる程度にとどまる。

【００３３】また、３４は放物面鏡３０を冷却するため
の冷却水、３３は放物面鏡３０を固定するネジ、３９は
冷却水３４が外部に洩れるのを防止するＯリングであ
る。これによって、放物面鏡３０は、ホルダー１０に対
し、位置決めピン３２により位置決めされ、ネジ３３に
より固定されている。また、Ｏリング３９により、冷却
水３４が外部に洩れるのを防止している。

【００３４】図２において、４０は放物面鏡３０の冷却
水路Ａ，Ｂから冷却水３４を排出する空気を導入するパ
ージ回路、４１ａ，４１ｂは冷却水導入管３５及び冷却
水排出管３６を外部管路３５ａ，３６ａと接続するカプ
ラー、４２ａ，４２ｂは放物面鏡３０の冷却水路Ａ，Ｂ
並びにＣから冷却水３４を排出するパージ回路に接続し
たボールバルブである。図３において、４３は冷却水３
４の流量を監視するための接点付流量計で、４４は接点
付流量計４３の信号を入力した流量警報装置である。接
点付流量計４３は冷却水導入管３５または冷却水排出管
３６に近い外部管路３５ａ，３６ａに設けられる。図４
において、４５は冷却水３４の温度を監視するための接
点付温度計、４６は接点付温度計４５の信号を入力した
温度警報装置である。接点付温度計４５は冷却水導入管
３５または冷却水排出管３６に近い外部管路３５ａ，３
６ａに設けられる。なお、図３及び図４に示す接点付流
量計４３の信号を入力した流量警報装置４４と接点付温
度計４５の信号を入力した温度警報装置４６は、本発明
を実施する場合には、両者を設けることが好ましいが、
何れか一方とすることもできる。

【００３５】次に、この実施例における放物面鏡式加工
ヘッドの動作について説明する。放物面鏡３０は背面部
に円柱状のくぼみ部３０ａを設け、冷却壁面３７の面積
を大きくするとともに、冷却部、即ち、冷却壁面３７を
放物面鏡３０の反射面３０ｂに近づけている。この冷却
壁面３７と僅かな距離を隔てて、円柱状の隔壁体３８が
配設されている。放物面鏡３０の中心に位置する冷却導
入管３５より供給された冷却水３４は隔壁体３８の中心
部から流出し、冷却壁面３７との間に形成された冷却水
路Ａを高流速で放射状に、かつ、略均等に流れ、冷却水
路Ｂ及び緩衝冷却水路Ｃを介して冷却排出管３６から排
出される。このとき、レーザ光は、一般的に中心部分の
強度が周囲部分の強度に比べて高いため、放物面鏡３０
の中心位置より冷却水３４を供給することにより、冷却
効果を大幅に向上させることができる。

【００３６】一般に、レーザ光で溶接・表面処理等の加
工を行う場合、被加工物からスパッタが発生し、その一
部は放物面鏡３０の反射面３０ａに向って飛散する。し
たがって、それらのスパッタの付着を防止するため、ま
た、クリーニングを容易化するために、通常、放物面鏡
３０の表面には、モリブデン，タングステン等の高耐熱
高硬度金属のコーティングがなされており、このコーテ
ィング厚さは１μｍ程度である。しかしながら、特に、
数キロワットクラスの大出力レーザ光を用いて溶接を行
う場合、スパッタは非常に高温となり、かつ高速度で飛
散してくるため、コーティング自身は溶融温度に達しな
いが、基板材料（通常銅）がその熱により溶融するた
め、スパッタがコーティングを突き破り基板に食い込む
ような形で付着する確率が高くなり、結果として、放物
面鏡３０の寿命が低減することになる。

【００３７】ここで、放物面鏡３０のコーティング厚さ
とスパッタ付着量の関係を図５を用いて説明する。図５
は放物面鏡のコーティング厚さとスパッタ付着量の関係
を示す特性図である。図５に示すように、コーティング
厚さを２μｍ以上とすることにより、スパッタが基板に
食い込むような形で付着する確率は大幅に低減される。
特に、放物面鏡３０のコーティング厚さを２μｍ以上と
することにより、スパッタが基板に食い込むような形で
付着する確率は大幅に低減され、その寿命は著しく向上
する。したがって、図５の特性図から明瞭なように、本
発明を実施する場合の放物面鏡３０のコーティング厚さ
を２μｍ以上とすることにより、放物面鏡３０のスパッ
タ付着量を著しく低減でき、放物面鏡３０の寿命を長く
することができる。なお、この要因としてはコーティン
グ厚さを２μｍ以上となるとスパッタがコーティングを
突き破り難くなるものと推定される。

【００３８】当然ながら、特に、数キロワットクラスの
大出力レーザ光を用いて溶接を行う場合、スパッタは非
常に高温となり、かつ高速度で飛散し放物面鏡３０の反
射面３０ｂに到来するが、コーティングが冷却され溶融
温度に達しないし、スパッタがコーティングを突き破り
難くなるから、スパッタがコーティングを突き破り基板
に食い込んで付着する確率が低くなり、放物面鏡３０の
寿命が著しく長くなる。即ち、放物面鏡３０の反射面に
高耐熱高硬度金属をコーティングし、そのコーティング
膜厚を２μｍ以上とすることにより、スパッタの付着力
が大幅に低減するため、著しく寿命が向上する。

【００３９】また、放物面鏡３０の再利用のためにクリ
ーニングを実施する場合、この放物面鏡３０をホルダー
１０から取外す必要がある。その際、冷却水３４のホル
ダー１０への循環を止め、図２に示すカプラー４１ａ，
４１ｂのジョイントを開放する。このカプラー４１ａ，
４１ｂのジョイント開放により冷却水３４の循環経路が
断たれるが、隔壁体３８と冷却壁面３７との間隔によっ
て形成される冷却水路Ａ、隔壁体３８の周囲とくぼみ部
３０ａの周囲で形成する間隔によって形成される冷却水
路Ｂ、隔壁体３８の他方の面と水冷式ホルダー１０の内
周囲とシール部材１０ａとで形成する冷却水３４の流れ
を均一化する緩衝冷却水路Ｃには冷却水３４が残ったま
まとなる。このため、放物面鏡３０をホルダー１０から
取出す際、周囲に水が飛散したり、ホルダー１０自体に
水が付着したりしてしまう。そこで、カプラー４１ａ，
４１ｂのジョイント開放後、まず、ボールバルブ４２ｂ
を開き、次に、ボールバルブ４２ａを開いてパージ回路
４０で空気を供給する。これにより、内部の水を全てボ
ールバルブ４２ｂの外へ追放でき、その後、放物面鏡３
０を取出す。このとき、追放した水は適当な容器をボー
ルバルブ４２ｂの下に設置して回収するか、或いはボー
ルバルブ４２ｂにホースを接続し、ドレンへ導くように
してもよい。

【００４０】このように、本実施例の放物面鏡式加工ヘ
ッドは、共振器から出力されたレーザ光９をワーク８の
加工点近傍に集光させる放物面鏡３０と、放物面鏡３０
を冷却水３４で冷却する冷却水路Ａとを備えたレーザ加
工機の放物面鏡式加工ヘッドにおいて、放物面鏡３０の
反射面３０ｂの裏側に反射面３０ｂの略全体にわたって
冷却水３４が流れるくぼみ部３０ａを一体に形成し、放
物面鏡３０のくぼみ部３０ａを形成する反射面３０ｂ側
の面との間に所定間隔のギャップを隔てて隔壁体３８を
配設し、所定間隔のギャップを流れる冷却水３４が反射
面３０ｂの裏側に均等に流れるように冷却水路Ａを形成
するものであり、請求項に対応する実施例とすることが
できる。

【００４１】この実施例によれば、冷却水３４が放物面
鏡３０のくぼみ部３０ａを形成する反射面３０ｂ側の面
との間に薄く乱流状に流れるため、効率よく放物面鏡３
０の熱を吸収でき、放物面鏡３０の冷却効果が向上す
る。したがって、加工時に生じるスパッタが付着し難
く、寿命が長くなる。更に、冷却水３４は放物面鏡３０
の中央部から周辺部へ高流速で放射状に短い流路を流れ
るので、放物面鏡３０の裏面の中央部とその周辺部との
温度差が生じ難い。また、放物面鏡３０の裏面と隔壁体
３８とのギャップを後述のＯリング手段等によって変え
ることによって、冷却効果を制御しやすくなる。

【００４２】また、本実施例のレーザ加工機の放物面鏡
式加工ヘッドは、共振器から出力されたレーザ光をワー
ク加工点近傍に集光させる放物面鏡３０と、放物面鏡３
０を冷却水３４で冷却する冷却水路Ａ及び冷却水路Ｂ、
緩衝冷却水路Ｃとを備えたレーザ加工機の放物面鏡式加
工ヘッドにおいて、前記放物面鏡３０を冷却水３４で冷
却する冷却水路Ａ及び冷却水路Ｂ、緩衝冷却水路Ｃは、
前記放物面鏡３０の冷却水路Ａ及び冷却水路Ｂ、緩衝冷
却水路Ｃから冷却水３４を排出する空気を導入するパー
ジ回路４０を具備するものであり、請求項に対応する実
施例とすることができる。

【００４３】したがって、放物面鏡３０の再利用のため
のクリーニングを実施する場合等、この放物面鏡３０を
ホルダー１０から取外す必要があるときには、冷却水３
４の循環経路を断ち、隔壁体３８と冷却壁面３７との間
隔によって形成される冷却水路Ａに残留する冷却水３４
に対して、パージ回路４０で空気を供給することによ
り、放物面鏡３０の内部の水を外へ追放し、その後、放
物面鏡３０を取出す。これによって、放物面鏡３０をホ
ルダー１０から取出す際、周囲に水が飛散したり、ホル
ダー１０自体に水が付着したりすることがなくなる。当
然、空気として乾燥空気を供給すれば、冷却水路Ａ及び
冷却水路Ｂ、緩衝冷却水路Ｃを乾燥状態にすることもで
きる。

【００４４】両実施例の構成を同時に具備する共振器か
ら出力されたレーザ光をワーク加工点近傍に集光させる
放物面鏡３０と、放物面鏡３０を冷却水３４で冷却する
冷却水路Ａとを備えたレーザ加工機の放物面鏡式加工ヘ
ッドにおいて、放物面鏡３０の反射面３０ｂの裏側に反
射面３０ｂの略全体にわたって冷却水３４が流れるくぼ
み部３０ａを一体に形成し、放物面鏡３０のくぼみ部３
０ａを形成する反射面３０ｂ側の面との間に所定間隔の
ギャップを隔てて隔壁体３８を配設し、所定間隔のギャ
ップを流れる冷却水３４が反射面３０ｂの裏側に均等に
流れるように冷却水路Ａを形成すると共に、放物面鏡３
０の冷却水路Ａを遮断した状態で放物面鏡３０の冷却水
路Ａに空気を導入するパージ回路４０を設け、パージ回
路４０によって放物面鏡３０の冷却水路Ａに残留する冷
却水３４を除去するものであり、これを請求項に対応す
る実施例とすることができる。

【００４５】したがって、冷却水３４が放物面鏡３０の
くぼみ部３０ａを形成する反射面３０ｂ側の面との間に
薄く乱流状に流れるため、効率よく放物面鏡３０の熱を
吸収でき、放物面鏡３０の冷却効果が向上する。そし
て、加工時に生じるスパッタが付着し難く、寿命が長く
なる。更に、冷却水３４は放物面鏡３０の中央部から周
辺部へ高流速で放射状に短い流路を流れるので、放物面
鏡３０の裏面の中央部とその周辺部との温度差が生じ難
い。また、放物面鏡３０の裏面と隔壁体３８とのギャッ
プを後述のＯリング手段等によって変えることによっ
て、冷却効果を制御しやすい。また、放物面鏡３０のク
リーニングを実施する場合等、この放物面鏡３０をホル
ダー１０から取外す必要があるときには、冷却水３４の
循環経路を断ち、隔壁体３８と冷却壁面３７との間隔に
よって形成される冷却水路Ａ，Ｂ，Ｃに残留する冷却水
３４に対して、パージ回路４０で空気を供給することに
より、放物面鏡３０の内部の水を外へ追放し、その後、
放物面鏡３０を取出す。これによって、放物面鏡３０を
ホルダー１０から取出す際、周囲に水が飛散したり、ホ
ルダー１０自体に水が付着したりすることがなくなる。

【００４６】また、図３に示すように、冷却水出口３６
より流出した冷却水３４が、接点付流量計４３を通過す
るようにし、冷却水３４の流量が基準値以下となったと
き、警報装置４４により警報を出すようにすると、冷却
水量の低下等が検出でき、放物面鏡３０が損傷を受ける
前に作業を停止できる。即ち、冷却水３４の流量が基準
値以下となったときに警報を出したり、或いは装置を停
止させるようにすることにより、冷却水不足による放物
面鏡の寿命の低下及び焼損を防止できる。

【００４７】そして、図４に示すように、冷却水出口３
６より流出した冷却水３４が接点付温度計４５を通過す
るようにし、冷却水３４の温度が基準値以上となったと
き、警報装置４６により警報を出すようにする。これに
より、冷却水量の低下、出力エネルギーの上昇等が検出
でき、放物面鏡３０が損傷を受ける前に作業を停止でき
る。即ち、冷却水３４の温度が基準値以上となったとき
に警報を出したり、或いは装置を停止させることによ
り、放物面鏡３０へのスパッタ付着等による異常過熱焼
損を防止でき、かつ、クリーニング時期を判断できる。

【００４８】図６はこの発明の第二実施例における放物
面鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却構造を示す断面図、
図７はこの発明の第三実施例における放物面鏡式加工ヘ
ッドの放物面鏡の冷却構造を示す断面図、図８はこの発
明の第四実施例における加工ヘッドの反射鏡の冷却構造
を示す断面図である。なお、ここでは、特に、第一実施
例との相違点のみ説明する。図１の第一実施例において
は、冷却壁面３７は円筒状の端部形状、即ち、円形をし
ている。当然、隔壁体３８は円柱状である。しかし、こ
れを図６に示すように、冷却壁面３７及び隔壁体３８を
それぞれ円柱を斜めに切断した冷却壁面３７０及び隔壁
体３８０とすることにより、更に、冷却壁面積を大きく
し、また冷却壁面３７０をより放物面鏡３０の反射面３
０ｂに近づけるようにして、冷却効果を向上させること
もできる。

【００４９】このとき、放物面鏡３０を冷却水３４で冷
却する冷却水路Ａ及び冷却水路Ｂ、緩衝冷却水路Ｃは、
隔壁体３８０の斜めに折断した端面と、斜めに形成した
冷却壁面３７０との間隔によって形成される冷却水路Ａ
及び隔壁体３８０の周囲とくぼみ部３０ａの周囲で形成
する間隔によって形成される冷却水路Ｂ、隔壁体３８０
の他方の面と水冷式ホルダー１０の内周囲とシール部材
１０ａとで形成する緩衝冷却水路Ｃを有することにな
る。このとき、冷却水３４が均等に冷却水路Ａに流れる
ようにするため、冷却水導入管３５の取付位置を中心位
置より若干上方へ変位させ、その流体抵抗を均一化する
ことが望ましい。

【００５０】この実施例においては、放物面鏡３０は、
その反射面３０ｂの裏側に反射面３０ｂからの厚みを略
均一とした冷却水３４が流れるくぼみ部３０ａを形成し
たものであるから、冷却壁面積を大きくし、また冷却壁
面３７０をより放物面鏡３０の反射面３０ｂに近づける
よう薄肉にして、冷却効果を向上させることができる。
また、放物面鏡３０の反射面３０ｂの裏側に均等に流れ
るようにした冷却水路Ａは、放物面鏡３０の裏側の隔壁
体３８０の略中心部から冷却水３４を供給し、放射状に
冷却水３４を流してその周辺部から排出するものである
から、レーザ光が中心部分の強度が周囲部分の強度に比
べて高いことから、放物面鏡３０の中心位置より冷却水
３４を供給することにより、冷却効果を大幅に向上させ
ることができる。

【００５１】そして、図７に示すように、放物面鏡３０
０に入射するレーザ光の強度分布がほぼ対称形であるこ
とを考慮して、くぼみ部３００ａの角度を反射面３００
ｂに入射するレーザ光９と反射するレーザ光９の中心角
の延長線上にあって放物面鏡３００の裏側とする。即
ち、レーザ光９の入射角度と反射角度との角度が通常９
０度であり、その中間位置の約４５度の線上とし、レー
ザ光９が入射する部分の冷却も対称的で均一に行われる
ようにすることにより、冷却効果が増大するとともに、
冷却が不均一であることに起因する熱歪を防止すること
もできる。

【００５２】また、本発明においては、放物面鏡による
実施例について説明したが、図８に示すように、平面鏡
または曲面鏡も放物面鏡３０の場合と同様の構造として
実施することが可能である。即ち、共振器から出力され
たレーザ光を反射させる平面反射鏡３０１と、前記反射
鏡３０１を冷却水３４で冷却する冷却水路Ａとを備えた
レーザ加工機において、前記反射鏡３０１の反射面３０
１ｂの裏側に前記反射面３０１ｂの垂直投影面積内の略
全体にわたって冷却水３４が流れるくぼみ部３０１ａを
一体に形成し、反射鏡３０１のくぼみ部３０１ａを形成
する面との間に所定間隔のギャップを隔てて隔壁体３８
を配設し、前記所定間隔のギャップを流れる前記冷却水
３４が、前記反射鏡３０１の裏側の隔壁体３８の略中心
部から供給され、放射状に流してその周辺部から排出す
ることにより、前記反射面３０１ｂの裏側に均等に流れ
るように形成したものである。

【００５３】図８に示すように、冷却壁面３７をより反
射鏡３０１の反射面３０１ｂに近づけるように薄肉化し
て、冷却効果を向上させることができる。このとき、反
射鏡３０１を冷却水３４で冷却する冷却水路Ａ及び冷却
水路Ｂ、緩衝冷却水路Ｃは、隔壁体３８の端面と冷却壁
面３７０との間隔によって形成される冷却水路Ａ及び隔
壁体３８の周囲とくぼみ部３０１ａの周囲で形成する間
隔によって形成される冷却水路Ｂ、隔壁体３８の他方の
面と水冷式反射鏡ホルダー１０の内周囲とシール部材１
０ａとで形成する緩衝冷却水路Ｃを有することになる。
この実施例においては、平面反射鏡３０１は、その反射
面３０１ｂの裏側に反射面３０１ｂからの厚みを略均一
とした冷却水３４が流れるくぼみ部３０１ａを形成した
ものであるから、冷却壁面積を大きくし、また冷却壁面
３７をより反射鏡３０１の反射面３０１ｂに近づけるよ
うにして、冷却効果を向上させることができる。

【００５４】また、反射鏡３０１の反射面３０１ｂの裏
側に均等に流れるようにした冷却水路Ａは、反射鏡３０
１の裏側の隔壁体３８の略中心部から冷却水３４を供給
し、放射状に冷却水３４を流してその周辺部から排出す
るものであるから、レーザ光が中心部分の強度が周囲部
分の強度に比べて高いことから、反射鏡３０１の中心位
置より冷却水３４を供給することにより、冷却効果を大
幅に向上させることができる。そして、図７の実施例と
同様に、反射鏡３０１に入射するレーザ光の強度分布が
ほぼ対称形であることを考慮して、くぼみ部３０１ａの
角度を反射面３０１ｂに入射するレーザ光９と反射する
レーザ光９の中心角の延長線上にあって反射鏡３０１の
裏側とする。即ち、レーザ光９の入射角度と反射角度と
の角度が通常９０度であり、その中間位置の約４５度の
線上とし、レーザ光９が入射する部分の冷却も対称的で
均一に行われるようにすることにより、冷却効果が増大
するとともに、冷却が不均一であることに起因する熱歪
を防止することもできる。

【００５５】即ち、図１乃至図８の実施例からすれば、
共振器から出力されたレーザ光９を反射させる反射鏡
と、前記反射鏡３０１を冷却水３４で冷却する冷却水路
Ａとを備えたレーザ加工機において、反射鏡３０１の反
射面３０１ｂの裏側に冷却水３４が流れるくぼみ部３０
１ａを一体に形成し、反射鏡３０１のくぼみ部３０１ａ
を形成する反射面３０１ｂ側の面との間に所定間隔のギ
ャップを隔てて隔壁体３８を配設し、所定間隔のギャッ
プを流れる冷却水３４が、反射鏡３０１の裏側の隔壁体
３８の略中心部から供給され、放射状に流してその周辺
部から排出することにより、反射面３０１ｂの裏側に均
等に流れるように形成したものであり、これを請求項に
対応する実施例とすることができる。

【００５６】したがって、冷却水３４が反射鏡３０１の
くぼみ部３０１ａを形成する反射面３０１ｂ側の面との
間に薄く乱流状に流れるため、効率よく反射鏡３０１の
熱を吸収でき、反射鏡３０１の冷却効果が向上する。し
たがって、加工時に生じるスパッタが付着し難く、寿命
が長くなる。更に、冷却水３４は反射鏡３０１の中央部
から周辺部へ高流速で放射状に短い流路を流れるので、
反射鏡３０１の裏面の中央部とその周辺部との温度差が
生じ難い。また、反射鏡３０１の裏面と隔壁体３８との
ギャップを変えることによって、冷却効果を制御しやす
くなる。

【００５７】また、共振器から出力されたレーザ光を反
射させる反射鏡３０１と、反射鏡３０１を冷却水３４で
冷却する冷却水路Ａとを備えたレーザ加工機において、
反射鏡３０１の反射面３０１ｂの裏側に反射面３０１ｂ
の略全体にわたって冷却水３４が流れるくぼみ部３０１
ａを一体に形成し、反射鏡３０１のくぼみ部３０１ａを
形成する反射面３０１ｂ側の面との間に所定間隔のギャ
ップを隔てて隔壁体３８を配設し、所定間隔のギャップ
を流れる冷却水３４が反射面３０１ｂの裏側に均等に流
れるように冷却水路Ａを形成すると共に、反射鏡３０１
の冷却水路Ａを遮断した状態で反射鏡３０１の冷却水路
Ａに空気を導入するパージ回路４０を設け、パージ回路
４０によって反射鏡３０１の冷却水路Ａに残留する冷却
水３４を除去するものであり、これを請求項に対応する
実施例とすることができる。

【００５８】したがって、冷却水３４が反射鏡３０１の
くぼみ部３０１ａを形成する反射面３０１ｂ側の面との
間に薄く乱流状に流れるため、効率よく反射鏡３０１の
熱を吸収でき、反射鏡３０１の冷却効果が向上する。そ
して、加工時に生じるスパッタが付着し難く、寿命が長
くなる。更に、冷却水３４は反射鏡３０１の中央部から
周辺部へ高流速で放射状に短い流路を流れるので、反射
鏡３０１の裏面の中央部とその周辺部との温度差が生じ
難い。また、反射鏡３０１の裏面と隔壁体３８とのギャ
ップを変えることによって、冷却効果を制御しやすい。
また、反射鏡３０１のクリーニングを実施する場合等、
この反射鏡３０１をホルダー１０から取外す必要がある
ときには、冷却水３４の循環経路を断ち、隔壁体３８と
冷却壁面３７との間隔によって形成される冷却水路Ａ，
Ｂ，Ｃに残留する冷却水３４に対して、パージ回路４０
で空気を供給することにより、反射鏡３０１の内部の水
を外へ追放し、その後、反射鏡３０１を取出す。これに
よって、反射鏡３０１をホルダー１０から取出す際、周
囲に水が飛散したり、ホルダー１０自体に水が付着した
りすることがなくなる。

【００５９】更に、図２に示す実施例は、共振器から出
力されたレーザ光９を反射させる反射鏡３０１と、反射
鏡３０１を冷却水３４で冷却する冷却水路Ａとを備えた
レーザ加工機において、反射鏡３０１を冷却水３４で冷
却する冷却水路Ａは、反射鏡３０１の冷却水路Ａ，Ｂ，
Ｃから冷却水３４を排出する空気を導入するパージ回路
４０を具備するものであり、これを請求項に対応する実
施例とすることができる。

【００６０】したがって、空気を導入するパージ回路４
０によって、反射鏡３０１を冷却水３４で冷却する冷却
水路Ａに空気を導入し、冷却水路Ａから冷却水３４を排
出し、反射鏡３０１の取外しを容易にする。故に、反射
鏡３０１のクリーニングを実施する場合等、この反射鏡
３０１をホルダー１０から取外す必要があるときには、
冷却水３４の循環経路を断ち、隔壁体３８と冷却壁面３
７との間隔によって形成される冷却水路Ａ，Ｂ，Ｃに残
留する冷却水３４に対して、パージ回路４０で空気を供
給することにより、反射鏡３０１の内部の水を外へ追放
し、その後、反射鏡３０１を取出す。これによって、反
射鏡３０１をホルダー１０から取出す際、周囲に水が飛
散したり、ホルダー１０自体に水が付着したりすること
がなくなる。当然、空気として乾燥空気を供給すれば、
冷却水路Ａ，Ｂ，Ｃを乾燥状態にすることもできる。

【００６１】ところで、上記各実施例においては、次の
ように変形した使用態様を取ることができる。ここで
は、第一実施例の変形例として説明する。図９はこの発
明の第一実施例における放物面鏡式加工ヘッドの放物面
鏡の冷却水のパージ回路の変形例を示す配管系統図、図
１０はこの発明の第一実施例における放物面鏡式加工ヘ
ッドの放物面鏡の冷却水の冷却水流量の警報回路の変形
例を示す回路図、図１１はこの発明の第一実施例におけ
る放物面鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却水の冷却水温
度の警報回路の変形例を示す回路図である。なお、ここ
では、特に、第一実施例との相違点のみ説明する。

【００６２】図２の実施例の場合には、パージ回路４０
にボールバルブ４２ａ，４２ｂを使用したが、図９に示
すように、三方弁４８ａ，４８ｂを使用するようにして
もよい。この場合には、カプラー４１ａ，４１ｂは省略
可能できコスト的に有利である。また、パージ回路４０
の初期動作状態で、三方弁４８ａをパージ側とし、三方
弁４８ｂを冷却水３４の排出側とし、放物面鏡３０，３
００、反射鏡３０１の内部の冷却水３４を他の排出箇所
を用意することなく、効率良く排出できる。また、図３
及び図４に示す実施例では、流量警報装置４４または温
度警報装置４６により、単に警報を出すのみとしている
が、図１０及び図１１に示す実施例のように、レーザ加
工機制御装置４９及び／またはレーザ加工機制御装置４
９を制御しているＮＣ装置５０へ信号を出し、レーザ加
工機制御装置４９及びＮＣ装置５０を停止させるように
してもよい。

【００６３】なお、上記各実施例の隔壁体と冷却壁面と
の間隔によって形成される冷却水路Ａ及び隔壁体の周囲
とくぼみ部の周囲で形成する間隔によって形成される冷
却水路Ｂ、隔壁体の他方の面と水冷式ホルダー１０の内
周囲とシール部材１０ａとで冷却水３４の流れのバラン
スを形成する緩衝冷却水路Ｃを有しているが、本発明に
関与する隔壁体と冷却壁面との間隔によって形成される
冷却水路Ａであり、他の冷却水路Ｂ及び緩衝冷却水路Ｃ
は冷却水３４の流れのバランスを得るものであり、本発
明を実施する場合に必要となるのは、冷却水路Ａであ
り、更に、好ましくは冷却水路Ｂ、更に緩衝冷却水路Ｃ
を具備していると整流作用により均一な冷却水３４の流
れが確保できる。しかし、緩衝冷却水路Ｃは外部に形成
することもできる。

【００６４】上記第一実施例乃至第四実施例のレーザ加
工機の放物面鏡式加工ヘッドの冷却構造、または、特
に、図８に示すレーザ加工機における加工ヘッドの反射
鏡の冷却構造においては、放物面鏡３０，３００の反射
面３０ｂ，３００ｂの裏側に反射面３０ｂ，３００ｂの
略全体にわたって冷却水３４が流れるくぼみ部３０ａ，
３００ａを一体に形成し、放物面鏡３０，３００のくぼ
み部３０ａ，３００ａを形成する反射面３０ｂ，３００
ｂ側の面との間に所定間隔のギャップを隔てて隔壁体３
８を配設し、所定間隔のギャップを流れる冷却水３４が
反射面３０ｂ，３００ｂの裏側に均等に流れるように冷
却水路Ａを形成したもの、及び平面反射鏡３０１の反射
面３０１ｂの裏側に反射面３０１ｂの略全体にわたって
冷却水３４が流れるくぼみ部３０１ａを一体に形成し、
反射鏡３０１のくぼみ部３０１ａを形成する反射面３０
１ｂ側の面との間に所定間隔のギャップを隔てて隔壁体
３８を配設し、所定間隔のギャップを流れる冷却水３４
が反射面３０１ｂの裏側に均等に流れるように冷却水路
Ａを形成したものについて説明してきた。ここでは、放
物面鏡３０，３００のくぼみ部３０ａ，３００ａを形成
する反射面３０ｂ，３００ｂ側の面との間に所定間隔の
ギャップを隔てて隔壁体３８を固定した実施態様、また
は平面反射鏡３０１のくぼみ部３０１ａを形成する反射
面３０１ｂ側の面との間に所定間隔のギャップを隔てて
隔壁体３８を固定した実施態様を説明した。しかし、隔
壁体３８は必ずしも固定して使用されるものでなく、可
動自在に配設することもできる。次に、その事例を説明
する。

【００６５】図１２はこの発明の第五実施例における放
物面鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却構造を示す断面図
で、図１の実施例に近似する構造を具備するものであ
る。図１３はこの発明の第六実施例における放物面鏡式
加工ヘッドの放物面鏡の冷却構造を示す断面図で、図６
の実施例に近似する構造を具備するものである。図１４
はこの発明の第七実施例における放物面鏡式加工ヘッド
の放物面鏡の冷却構造を示す断面図で、図１２の実施例
に近似する構造を具備するものである。図１５はこの発
明の第八実施例における放物面鏡式加工ヘッドの放物面
鏡の冷却構造を示す断面図で、図１３の実施例に近似す
る構造を具備するものである。なお、図中、前記各実施
例と同一符号及び記号は前記各実施例の構成部分と同一
または相当する構成部分を示すものであるから、ここで
は重複する説明を省略する。特に、ここでは、前記各実
施例との相違点のみ説明する。

【００６６】図１２及び図１３において、３８は放物面
鏡３０の反射面３０ｂの裏側の面となる冷却壁面３７，
３７０と間隔ｄを隔てて設けられた円柱状の隔壁体であ
る。この隔壁体３８の中心には冷却水導入管３５の先端
が隔壁体３８の一方の面から突出しないように配設され
ている。また、冷却水導入管３５はシール部材１０ａを
貫通している。このシール部材１０ａの貫通は外部の管
路に接続されている冷却水導入管３５の外周をシール部
材１０ａに形成したリング溝１０ｄに挿着したＯリング
６０で挾持することにより、その弾性力で密閉性を維持
しながらも、冷却水導入管３５の長さ方向の所定以上の
外力により、冷却水導入管３５の長さ方向、即ち、図示
の矢印Ｘ方向に移動自在となっている。冷却水導入管３
５とシール部材１０ａとの相対位置によって、隔壁体３
８と冷却壁面３７，３７０との間隔ｄを設定している。
３６は冷却水排出管で、シール部材１０ａの上部位置で
貫通した状態で溶接等により固着され、外部の管路に接
続されている。冷却水排出管３６とシール部材１０ａと
の位置関係は、放物面鏡３０の厚みの薄い方側に位置
し、放物面鏡３０の厚みの薄い方側の流体抵抗を若干小
さくしている。図示の実施例においては、隔壁体３８と
冷却壁面３７，３７０との間隔によって形成される間隔
ｄの冷却水路Ａ及び隔壁体３８の周囲とくぼみ部３０ａ
の周囲で形成する間隔によって形成される冷却水路Ｂに
加えて、隔壁体３８の他方の面と水冷式ホルダー１０の
内周囲とシール部材１０ａとで形成する緩衝冷却水路Ｃ
を有しているから、冷却水排出管３６を放物面鏡３０の
厚みの厚い方側に設定しても、放物面鏡３０の厚みの厚
い方側の流体抵抗が若干小さくなる程度にとどまってい
る。

【００６７】ここで、冷却水導入管３５とシール部材１
０ａの相対位置を、シール部材１０ａに挿着したＯリン
グ６０で挾持し、その密閉性を維持しながら、所定以上
の外力により、図示の矢印Ｘ方向に移動させ、冷却水導
入管３５とシール部材１０ａとの相対位置を変化する。
これによって、隔壁体３８と冷却壁面３７との間隔ｄが
変化し、冷却水路Ａの間隔ｄを変化させることにより、
流体抵抗が変化し、冷却水の水量の制御を行うことがで
きる。

【００６８】なお、上記実施例では、放物面鏡式加工ヘ
ッドの実施例において、放物面鏡３０の反射面３０ｂの
裏側に所定間隔ｄのギャップを隔てて配設した隔壁体３
８によって、前記ギャップの間隔ｄを変更自在としたも
のである。

【００６９】しかし、この構成は、図８に示した実施例
にも適用できる。即ち、平面反射鏡３０１の反射面３０
１ｂの裏側に反射面３０１ｂの略全体にわたって冷却水
３４が流れるくぼみ部３０１ａを一体に形成し、反射鏡
３０１のくぼみ部３０１ａを形成する反射面３０１ｂ側
の面との間に所定間隔のギャップを隔てて隔壁体３８を
配設し、所定間隔のギャップを流れる冷却水３４が反射
面３０１ｂの裏側に均等に流れるように冷却水路Ａを形
成し、しかも、反射鏡３０１の反射面３０１ｂの裏側に
所定間隔ｄのギャップを隔てて配設した隔壁体３８によ
って、前記ギャップの間隔ｄを変更自在とすることがで
きる。

【００７０】図１４及び図１５において、３８は放物面
鏡３０の反射面３０ｂの裏側の面となる冷却壁面３７，
３７０と間隔ｄを隔てて設けられた円柱状の隔壁体であ
る。この隔壁体３８の中心には冷却水導入管３５が隔壁
体３８の一方の面から突出しないように配設されてい
る。また、冷却水導入管３５はシール部材１０ａ及びシ
ール部材１０ａに一体に接合され、外周にテーパ状の捩
子を形成し、冷却水導入管３５の長さ方向にスリットを
形成したチャック部６１を貫通している。チャック部６
１の外周のテーパ状の捩子にはナット部６２が螺合され
ており、チャック部６１の外周のテーパ状の捩子にナッ
ト部６２を螺合する程度によって、チャック部６１はそ
の内径を変化させる。そして、冷却水導入管３５の外周
には目盛３５ａが形成されており、チャック部６１の端
部と目盛３５ａとの関係で冷却水導入管３５とシール部
材１０ａとの相対位置によって、隔壁体３８と冷却壁面
３７，３７０との間隔ｄを設定することができ、かつ、
チャック部６１の外周のテーパ状の捩子にナット部６２
を深く螺合することにより、隔壁体３８と冷却壁面３
７，３７０との間隔ｄが移動しないように固着可能であ
る。

【００７１】なお、シール部材１０ａの貫通は外部の管
路に接続されている冷却水導入管３５の外周をシール部
材１０ａに形成したリング溝１０ｄに挿着したＯリング
６０で挾持することにより、その弾性力で密閉性を維持
しながらも、冷却水導入管３５の長さ方向の所定以上の
外力により、冷却水導入管３５の長さ方向、即ち、図示
の矢印Ｘ方向に移動自在となっている。この実施例にお
いても、冷却水導入管３５とシール部材１０ａとの相対
位置によって、隔壁体３８と冷却壁面３７，３７０との
間隔ｄを設定し、しかも、チャック部６１の外周のテー
パ状の捩子にナット部６２を深く螺合することにより、
隔壁体３８と冷却壁面３７，３７０との間隔ｄが移動し
ないように固着可能としている。

【００７２】ここで、冷却水導入管３５とシール部材１
０ａの相対位置を、シール部材１０ａに挿着したＯリン
グ６０で挾持し、その密閉性を維持しながら、所定以上
の外力により、図示の矢印Ｘ方向に移動させ、冷却水導
入管３５とシール部材１０ａとの相対位置を変化し、か
つ、必要に応じて、チャック部６１の外周のテーパ状の
捩子にナット部６２を深く螺合することにより、隔壁体
３８と冷却壁面３７，３７０との間隔ｄが移動しないよ
うに固着する。これによって、隔壁体３８と冷却壁面３
７との間隔ｄが変化し、冷却水路Ａの間隔ｄを変化させ
ることにより、流体抵抗が変化し、冷却水３４の水量の
制御を行うことができる。しかも、チャック部６１の外
周のテーパ状の捩子にナット部６２を深く螺合すること
により、隔壁体３８と冷却壁面３７，３７０との間隔ｄ
が移動しないように固着できるから、冷却水３４の供給
圧力を上昇させても、隔壁体３８と冷却壁面３７，３７
０との間隔ｄが変化することがない。

【００７３】なお、上記実施例では、放物面鏡式加工ヘ
ッドの実施例において、放物面鏡３０の反射面３０ｂの
裏側に所定間隔ｄのギャップを隔てて配設した隔壁体３
８によって、前記ギャップの間隔ｄを変更及び固定自在
としたものである。

【００７４】しかし、この構成は、図８に示した実施例
にも適用できる。即ち、平面反射鏡３０１の反射面３０
１ｂの裏側に反射面３０１ｂの略全体にわたって冷却水
３４が流れるくぼみ部３０１ａを一体に形成し、反射鏡
３０１のくぼみ部３０１ａを形成する反射面３０１ｂ側
の面との間に所定間隔のギャップを隔てて隔壁体３８を
配設し、所定間隔のギャップを流れる冷却水３４が反射
面３０１ｂの裏側に均等に流れるように冷却水路Ａを形
成し、しかも、反射鏡３０１の反射面３０１ｂの裏側に
所定間隔ｄのギャップを隔てて配設した隔壁体３８によ
って、前記ギャップの間隔ｄを変更自在とし、かつ、必
要に応じて、チャック部６１の外周のテーパ状の捩子に
ナット部６２を深く螺合することにより、隔壁体３８と
冷却壁面３７，３７０との間隔ｄが移動しないように固
着することができる。

【００７５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の放物面鏡式加
工ヘッドにおいては、放物面鏡の反射面の裏側に、その
反射面の投影面積の略全体にわたって冷却水が流れるく
ぼみ部を一体に形成し、前記放物面鏡のくぼみ部を形成
する前記反射面側の面との間に所定間隔のギャップを隔
てて隔壁体を配設し、放物面鏡の反射面の裏側の中心に
位置する冷却導入管より供給された冷却水が、前記隔壁
体と冷却壁面との間に形成された冷却水路を略均等に流
れるようにするものであるから、放物面鏡の反射面の温
度を均一に降下させる。したがって、冷却水が反射面の
裏面に薄く乱流状に流れるため、効率よく放物面鏡の熱
を吸収でき、放物面鏡の冷却効果が向上する。故に、加
工時に生じるスパッタが付着しにくく、寿命が長くなる
という効果がある。また、冷却水は放物面鏡の中央部か
ら周辺部へ高流速で放射状に短い流路を流れるので、放
物面鏡の背面の中央部と周辺部との温度差が生じ難い。
そして、隔壁体と放物面鏡の冷却壁面との間隔を変える
ことによって、冷却効果を制御し易い。

【００７６】請求項２の放物面鏡式加工ヘッドにおいて
は、放物面鏡の反射面の裏側に、反射面からの厚みを略
均一とした冷却水路に冷却水が流れ、反射面をより均一
な冷却状態とすることができる。そして、放物面鏡の反
射面の裏側に均等に流れるようにした冷却水路は、放物
面鏡の裏側の隔壁体の略中心部から冷却水を供給し、そ
の周辺部から放射状に排出するものであり、均一な冷却
効果が期待できる。特に、放物面鏡の反射面の裏側に均
等に流れるようにした冷却水路は、放物面鏡の裏側の隔
壁体の略中心部から冷却水を供給し、放射状に冷却水を
流してその周辺部から排出するものであるから、レーザ
光が中心部分の強度が周囲部分の強度に比べて高いこと
から、放物面鏡の中心位置より冷却水を供給することに
より、冷却効果を大幅に向上させることができる。そし
て、空気を導入するパージ回路によって、放物面鏡を冷
却水で冷却する冷却水路に空気を導入し、冷却水路から
冷却水を排出し、不使用保管時の防食や放物面鏡の取外
しを容易にする。故に、冷却水のパージ回路により、ク
リーニング、交換時等の際に放物面鏡を取外すとき、周
囲に水が飛散することがなくなる。また、メンテナンス
が容易になるとともに、周囲を汚さないという効果があ
る。

【００７７】請求項３の放物面鏡式加工ヘッドにおいて
は、放物面鏡の反射面の裏側に、反射面からの厚みを略
均一とした冷却水路に冷却水が流れ、反射面をより均一
な冷却状態とすることができる。そして、放物面鏡の反
射面の裏側に均等に流れるようにした冷却水路は、放物
面鏡の裏側の隔壁体の略中心部から冷却水を供給し、そ
の周辺部から放射状に排出するものであり、均一な冷却
効果が期待できる。特に、放物面鏡の反射面の裏側に均
等に流れるようにした冷却水路は、放物面鏡の裏側の隔
壁体の略中心部から冷却水を供給し、放射状に冷却水を
流してその周辺部から排出するものであるから、レーザ
光が中心部分の強度が周囲部分の強度に比べて高いこと
から、放物面鏡の中心位置より冷却水を供給することに
より、冷却効果を大幅に向上させることができる。そし
て、放物面鏡の反射面の裏側に、その反射面の投影面積
の略全体にわたって冷却水が流れるくぼみ部を一体に形
成し、その放物面鏡のくぼみ部を形成する反射面側の面
との間に所定間隔のギャップを隔てて設けられた隔壁体
により、前記所定間隔のギャップを流れる前記冷却水が
前記くぼみ部の反射面の裏側に均等に流れるから、放物
面鏡の反射面の温度を均一化する。そして、分解の際に
は、空気を導入するパージ回路によって、放物面鏡を冷
却水で冷却する冷却水路に空気を導入し、冷却水路から
冷却水を排出し、不使用保管時の防食や放物面鏡の取外
しを容易にする。

【００７８】請求項４の放物面鏡式加工ヘッドにおいて
は、請求項１の効果に加えて、放物面鏡の反射面の裏側
に、前記反射面からの厚みを略均一とした冷却水路に冷
却水が流れ、反射面を略均一な冷却状態とすることがで
き、その冷却状態を良好にできる。

【００７９】請求項５の放物面鏡式加工ヘッドにおいて
は、請求項１の効果に加えて、放物面鏡の反射面の裏側
に均等に流れるようにした冷却水路は、放物面鏡の裏側
の隔壁体の略中心部から冷却水を供給し、その周辺部か
ら放射状に排出するものであり、均一な冷却効果が期待
できる。特に、放物面鏡の反射面の裏側に均等に流れる
ようにした冷却水路は、放物面鏡の裏側の隔壁体の略中
心部から冷却水を供給し、放射状に冷却水を流してその
周辺部から排出するものであるから、レーザ光が中心部
分の強度が周囲部分の強度に比べて高いことから、放物
面鏡の中心位置より冷却水を供給することにより、冷却
効果を大幅に向上させることができる。

【００８０】請求項６の放物面鏡式加工ヘッドにおいて
は、請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の効果
に加えて、放物面鏡の反射面の高耐熱高硬度金属のコー
ティング厚さを２μｍ以上としたものであるから、スパ
ッタの付着力が大幅に低減し、著しく寿命が向上する。

【００８１】請求項７にかかる請求項１、請求項３乃至
請求項６のいずれか１つに記載のレーザ加工機の放物面
鏡式加工ヘッドは、前記放物面鏡の反射面の裏側に所定
間隔のギャップを隔てて配設した隔壁体によって、前記
ギャップの間隔を変更自在としたものであり、流体抵抗
が可変できるから、冷却水の供給量を任意に設定制御す
ることができる。

【００８２】請求項８にかかる請求項１、請求項３乃至
請求項６のいずれか１つに記載のレーザ加工機の放物面
鏡式加工ヘッドは、前記ギャップの間隔を変更自在と
し、かつ、その変更した前記ギャップの間隔を固定自在
としたものであり、流体抵抗が可変できるから、冷却水
の供給量を任意に設定制御することができ、しかも、そ
の状態を固定できるから、冷却水の供給圧力を任意に設
定制御することができる。

【００８３】請求項９のレーザ加工機においては、反射
鏡の反射面の裏側に、その反射面の略全体にわたって冷
却水が流れるくぼみ部を一体に形成し、その反射鏡のく
ぼみ部を形成する面との間に所定間隔のギャップを隔て
て設けられた隔壁体により、前記所定間隔のギャップを
流れる前記冷却水が前記くぼみ部の反射面の裏側に均等
に流れるから、反射鏡の反射面の温度を均一化する。し
たがって、冷却水が反射面の裏面に薄く層状に流れるた
め、効率よく反射鏡の熱を吸収でき、反射鏡の冷却効果
が向上する。故に、冷却水は反射鏡の中央部から周辺部
へ高流速で放射状に短い流路を流れるので、反射鏡の背
面の中央部と周辺部との温度差が生じ難い。そして、隔
壁体と反射鏡の冷却壁面との間隔を変えることによっ
て、冷却効果を制御し易い。

【００８４】請求項１０のレーザ加工機においては、空
気を導入するパージ回路によって、反射鏡を冷却水で冷
却する冷却水路に空気を導入し、冷却水路から冷却水を
排出し、反射鏡の取外しを容易にする。故に、冷却水の
パージ回路により、クリーニングや交換時等の際に反射
鏡を取外しても周囲に水が飛散することがない等、メン
テナンスが容易になるとともに、周囲を汚さないという
効果がある。また、ギャップの間隔を変更自在とし、か
つ、その変更した前記ギャップの間隔を固定自在とする
ことにより、冷却水の流量制御及び冷却水の供給圧力制
御を可能にできるという効果がある。

【００８５】請求項１１のレーザ加工機においては、反
射鏡の反射面の裏側に、その反射面の略全体にわたって
冷却水が流れるくぼみ部を一体に形成し、その反射鏡の
くぼみ部を形成する面との間に所定間隔のギャップを隔
てて設けられた隔壁体により、前記所定間隔のギャップ
を流れる前記冷却水が前記くぼみ部の反射面の裏側に均
等に流れるから、反射鏡の反射面の温度を均一化する。
そして、分解の際には、空気を導入するパージ回路によ
って、反射鏡を冷却水で冷却する冷却水路に空気を導入
し、冷却水路から冷却水を排出し、不使用保管時の防食
や反射鏡の取外しを容易にする。また、ギャップの間隔
を変更自在とし、かつ、その変更した前記ギャップの間
隔を固定自在とすることにより、冷却水の流量制御及び
冷却水の供給圧力制御を可能にできるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の第一実施例における放物面
鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却構造を示す断面図であ
る。

【図２】 図２はこの発明の第一実施例における放物面
鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却水のパージ回路を示す
配管系統図である。

【図３】 図３はこの発明の第一実施例における放物面
鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却水の冷却水流量の警報
回路を示す回路図である。

【図４】 図４はこの発明の第一実施例における放物面
鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却水の冷却水温度の警報
回路を示す回路図である。

【図５】 図５はこの発明の第一実施例における放物面
鏡式加工ヘッドの放物面鏡のコーティング厚さとスパッ
タ付着量の関係を示す特性図である。

【図６】 図６はこの発明の第二実施例における放物面
鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却構造を示す断面図であ
る。

【図７】 図７はこの発明の第三実施例における放物面
鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却構造を示す断面図であ
る。

【図８】 図８はこの発明の第四実施例におけるレーザ
加工機における加工ヘッドの反射鏡の冷却構造を示す断
面図である。

【図９】 図９はこの発明の第一実施例における放物面
鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却水のパージ回路の変形
例を示す配管系統図である。

【図１０】 図１０はこの発明の第一実施例における放
物面鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却水の冷却水流量の
警報回路の変形例を示す回路図である。

【図１１】 図１１はこの発明の第一実施例における放
物面鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却水の冷却水温度の
警報回路の変形例を示す回路図である。

【図１２】 図１２はこの発明の第五実施例における放
物面鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却構造を示す断面図
である。

【図１３】 図１３はこの発明の第六実施例における放
物面鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却構造を示す断面図
である。

【図１４】 図１４はこの発明の第七実施例における放
物面鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却構造を示す断面図
である。

【図１５】 図１５はこの発明の第八実施例における放
物面鏡式加工ヘッドの放物面鏡の冷却構造を示す断面図
である。

【図１６】 図１６は従来のレーザ加工機における放物
面鏡式加工ヘッドの概略構造を示す断面図である。

【図１７】 図１７は従来の放物面鏡式加工ヘッドの放
物面鏡とそのホルダ部分を示す断面図である。

【図１８】 図１８は従来のレーザ加工機における放物
面鏡式加工ヘッドの冷却水路を示す平面の断面図であ
る。

【符号の説明】

９ レーザ光、１０ 水冷式ホルダー、３０，３００
放物面鏡、３０ａ，３００ａ くぼみ部、３０ｂ，３０
０ｂ 反射面、３５ 冷却水入口、３６ 冷却水出口、
３７ 冷却壁面、３８ 隔壁体、３７０ 円筒斜め切断
形の冷却壁面、３８０ 円柱斜め切断形の隔壁体、３０
１ 反射鏡、３０１ａ くぼみ部、３０１ｂ 反射面、
Ａ 冷却水路、Ｂ 冷却水路Ｂ、Ｃ 冷却水路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 嘉彦 愛知県名古屋市東区矢田南五丁目１番14 号 三菱電機株式会社 名古屋製作所内 (72)発明者 杉山 尚男 愛知県名古屋市東区矢田南五丁目１番14 号 名菱テクニカ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−87989（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−19431（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−7981（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−202492（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−26687（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 26/06 G02B 5/08

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共振器から出力されたレーザ光をワーク
   加工点近傍に集光させる放物面鏡と、前記放物面鏡を冷
   却水で冷却する冷却水路とを備えたレーザ加工機の放物
   面鏡式加工ヘッドにおいて、 前記放物面鏡の反射面の裏側に前記反射面の略全体にわ
   たって前記冷却水が流れるくぼみ部を一体に形成し、前
   記放物面鏡のくぼみ部を形成する前記反射面側の面との
   間に所定間隔のギャップを隔てて隔壁体を配設し、前記
   放物面鏡の反射面の裏側の中心に位置する冷却導入管か
   ら供給された冷却水が、前記放物面鏡の裏側の冷却壁面
   と前記隔壁体との間に形成された冷却水路を略均等に流
   れることを特徴とするレーザ加工機の放物面鏡式加工ヘ
   ッド。
2. 【請求項２】 共振器から出力されたレーザ光をワーク
   加工点近傍に集光させ、その反射面の裏側に前記反射面
   からの厚みを略均一とした前記冷却水が流れるくぼみ部
   を形成した放物面鏡と、前記放物面鏡の裏側の隔壁体の
   略中心部から冷却水を供給し、放射状に冷却水を流して
   その周辺部から排出する前記放物面鏡を冷却水で冷却す
   る冷却水路とを備えたレーザ加工機の放物面鏡式加工ヘ
   ッドにおいて、 前記放物面鏡を冷却水で冷却する冷却水路は、前記放物
   面鏡の冷却水路から冷却水を排出する空気を導入するパ
   ージ回路を具備することを特徴とするレーザ加工機の放
   物面鏡式加工ヘッド。
3. 【請求項３】 共振器から出力されたレーザ光をワーク
   加工点近傍に集光させ、その反射面の裏側に前記反射面
   からの厚みを略均一とした前記冷却水が流れるくぼみ部
   を形成した放物面鏡と、前記放物面鏡の裏側の隔壁体の
   略中心部から冷却水を供給し、放射状に冷却水を流して
   その周辺部から排出する前記放物面鏡を冷却水で冷却す
   る冷却水路とを備えたレーザ加工機の放物面鏡式加工ヘ
   ッドにおいて、 前記放物面鏡の反射面の裏側に前記反射面の略全体にわ
   たって前記冷却水が流れるくぼみ部を一体に形成し、前
   記放物面鏡のくぼみ部を形成する前記反射面側の面との
   間に所定間隔のギャップを隔てて隔壁体を配設し、前記
   所定間隔のギャップを流れる前記冷却水が前記反射面の
   裏側に均等に流れるように前記冷却水路を形成すると共
   に、前記放物面鏡の冷却水路を遮断した状態で前記放物
   面鏡の冷却水路に空気を導入するパージ回路を設け、前
   記パージ回路によって前記放物面鏡の冷却水路に残留す
   る冷却水を除去することを特徴とするレーザ加工機の放
   物面鏡式加工ヘッド。
4. 【請求項４】 前記放物面鏡は、その反射面の裏側に前
   記反射面からの厚みを略均一とした前記冷却水が流れる
   くぼみ部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の
   レーザ加工機の放物面鏡式加工ヘッド。
5. 【請求項５】 前記放物面鏡の反射面の裏側に均等に流
   れるようにした冷却水路は、前記放物面鏡の裏側の隔壁
   体の略中心部から冷却水を供給し、放射状に冷却水を流
   してその周辺部から排出することを特徴とする請求項１
   に記載のレーザ加工機の放物面鏡式加工ヘッド。
6. 【請求項６】 前記放物面鏡の反射面の高耐熱高硬度金
   属のコーティング厚さを２μｍ以上としたことを特徴と
   する請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のレー
   ザ加工機の放物面鏡式加工ヘッド。
7. 【請求項７】 前記放物面鏡の反射面の裏側に所定間隔
   のギャップを隔てて配設した隔壁体は、前記ギャップの
   間隔を変更自在としたことを特徴とする請求項１、請求
   項３乃至請求項６のいずれか１つに記載のレーザ加工機
   の放物面鏡式加工ヘッド。
8. 【請求項８】 前記放物面鏡の反射面の裏側に所定間隔
   のギャップを隔てて配設した隔壁体は、前記ギャップの
   間隔を変更自在とし、かつ、その変更した前記ギャップ
   の間隔を固定自在としたことを特徴とする請求項１、請
   求項３乃至請求項６のいずれか１つに記載のレーザ加工
   機の放物面鏡式加工ヘッド。
9. 【請求項９】 共振器から出力されたレーザ光を反射さ
   せる反射鏡と、前記反射鏡を冷却水で冷却する冷却水路
   とを備えたレーザ加工機において、 前記反射鏡の反射面の裏側に冷却水が流れるくぼみ部を
   一体に形成し、反射鏡のくぼみ部を形成する前記反射面
   側の面との間に所定間隔のギャップを隔てて隔壁体を配
   設し、前記所定間隔のギャップを流れる前記冷却水が、
   前記反射鏡の裏側の隔壁体の略中心部から供給され、放
   射状に流してその周辺部から排出することにより、前記
   反射面の裏側に均等に流れるように形成したことを特徴
   とするレーザ加工機。
10. 【請求項１０】 共振器から出力されたレーザ光を反射
    させる反射鏡と、前記反射鏡を冷却水で冷却する冷却水
    路とを備えたレーザ加工機において、前記反射鏡の反射面の裏側に前記反射面の略全体にわた
    って前記冷却水が流れるくぼみ部を一体に形成し、前記
    反射鏡のくぼみ部を形成する前記反射面側の面との間に
    所定間隔のギャップを隔てて、前記ギャップの間隔を変
    更自在とし、かつ、その変更した前記ギャップの間隔を
    固定自在とした隔壁体を配設し、前記所定間隔のギャッ
    プを流れる前記冷却水が前記反射面の裏側に均等に流れ
    るように前記冷却水路を形成すると共に、前記反射鏡の
    冷却水路を遮断した状態で前記反射鏡の冷却水路 から冷
    却水を排出する空気を導入するパージ回路を具備するこ
    とを特徴とするレーザ加工機。
11. 【請求項１１】 共振器から出力されたレーザ光を反射
    させる反射鏡と、前記反射鏡を冷却水で冷却する冷却水
    路とを備えたレーザ加工機において、 前記反射鏡の反射面の裏側に前記反射面の略全体にわた
    って前記冷却水が流れるくぼみ部を一体に形成し、前記
    反射鏡のくぼみ部を形成する前記反射面側の面との間に
    所定間隔のギャップを隔てて、前記ギャップの間隔を変
    更自在とし、かつ、その変更した前記ギャップの間隔を
    固定自在とした隔壁体を配設し、前記所定間隔のギャッ
    プを流れる前記冷却水が前記反射面の裏側に均等に流れ
    るように前記冷却水路を形成すると共に、前記反射鏡の
    冷却水路を遮断した状態で前記反射鏡の冷却水路に空気
    を導入するパージ回路を設け、前記パージ回路によって
    前記反射鏡の冷却水路に残留する冷却水を除去すること
    を特徴とするレーザ加工機。