JP6171545B2 - レーザ加工煙清浄装置、レーザ加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ加工により発生する煙を除去するレーザ加工煙清浄装置、レーザ加工装置に関するものである。

従来、シートのレーザ加工時に発生する煙を排煙する装置があった（例えば特許文献１）。
しかし、従来の装置は、排煙機能が不十分であった。このため、煙に含まれる微粒子がレーザ照射ヘッド周辺に付着してしまい、また、この堆積物がレーザ照射ヘッド周辺からシートに落下してしまう可能性があった。

特開２００２−１６００８７号公報

本発明の課題は、レーザ加工領域時に発生する煙を、加工領域から十分に除去できるレーザ加工煙清浄装置、レーザ加工装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

・第１の発明は、加工シート（Ｗ）を送り方向（Ｘ１）に送りレーザ光によって前記加工シートを加工するレーザ加工機（１）に、取り付けられるレーザ加工煙清浄装置（１０，２０，６０，２１０，２２０，２６０）であって、空気を、レーザ加工によって煙（Ｓ１，Ｓ２）が発生する空間（Ａ１，Ａ２）に向けて、送り方向に沿う方向に、かつ、前記加工シートの幅方向（Ｙ）に奥行がある態様で流出する流出部（３０，７０，２３０，２７０）を備えること、を特徴とするレーザ加工煙清浄装置である。
・第２の発明は、第１の発明のレーザ加工煙清浄装置において、前記流出部（３０，７０，２３０，２７０）は、空気を、レーザ加工によって煙（Ｓ１，Ｓ２）が発生する空間（Ａ１，Ａ２）よりも広い領域に対して流出すること、を特徴とするレーザ加工煙清浄装置である。
・第３の発明は、第１又は第２の発明のレーザ加工煙清浄装置において、このレーザ加工煙清浄装置（２０）は、レーザ光を照射するレーザ照射部（３）に取り付けられ、前記レーザ光を通す筒部（２１）を備え、前記流出部（３０）は、空気を、前記筒部の先端よりも加工シート（Ｗ）側の空間（Ａ１）に対して流出すること、を特徴とするレーザ加工煙清浄装置である。
・第４の発明は、第３の発明のレーザ加工煙清浄装置において、前記筒部（２１）の外形は、レーザ照射方向に平行であること、を特徴とするレーザ加工煙清浄装置である。
・第５の発明は、第３又は第４の発明のレーザ加工煙清浄装置において、前記筒部（２１）の内部に、空気を流出する筒内流出部（４０）を備えること、を特徴とするレーザ加工煙清浄装置である。
・第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明のレーザ加工煙清浄装置において、前記流出部（３０，７０，２３０，２７０）は、空気を、送り方向の下流側（Ｘ１）に向けて流出すること、を特徴とするレーザ加工煙清浄装置である。

・第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明のレーザ加工煙清浄装置において、前記流出部（３０，７０，２３０，２７０）の空気の流出先に配置され、前記流出部が流出した空気と煙とを流入する流入部（５０，８０，２５０，２８０）を備えること、を特徴とするレーザ加工煙清浄装置である。
・第８の発明は、第７の発明のレーザ加工煙清浄装置において、前記流入部（５０，８０）は、軸方向が送り方向になるように配置された筒の加工シート（Ｗ）側を開口した形状であること、を特徴とするレーザ加工煙清浄装置である。
・第９の発明は、第７又は第８の発明のレーザ加工煙清浄装置において、前記レーザ加工機は、前記加工シート（Ｗ）の送り角度を、屈曲部（２ｂ）で変化させるものであり、前記流入部（５２）は、前記屈曲部（２ｂ）で送り角度が変化した前記加工シートの経路にも配置されており、前記屈曲部で送り角度が変化した前記加工シート側も開口していること、を特徴とするレーザ加工煙清浄装置である。
・第１０の発明は、第７から第８のいずれかの発明のレーザ加工煙清浄装置において、前記流入部（５１）の先端（５１ａ）は、煙が発生する空間（Ａ１）を囲うように形成されていること、を特徴とするレーザ加工煙清浄装置である。

・第１１の発明は、第１から第１０のいずれかに記載のレーザ加工煙清浄装置（１０，２０，６０，２１０，２２０，２６０）と、加工シート（Ｗ）に対してレーザ光照射してレーザ加工を行うレーザ照射部（３，２０３）と、を備えるレーザ加工装置である。

本発明によれば、レーザ加工領域時に発生する煙を、加工領域から十分に除去できるレーザ加工煙清浄装置、レーザ加工装置を提供できる。

第１実施形態のレーザ加工機１を手前側Ｙ１から見た断面図である。 第１実施形態のレーザ加工機１の加工用紙Ｗよりも上側Ｚ２の一部を拡大した断面図である。 第１実施形態の清浄装置１０の周辺を、ノズル口３１を通る水平面で切断した断面を、上側Ｚ２から見た断面図である（図２の矢印３−３部断面図）。 第１実施形態のレーザ加工機１の加工用紙Ｗよりも下側Ｚ１の一部を拡大した断面図である。 比較例のレーザ加工機及び清浄装置１１０を手前側Ｙ１から見た断面図である。 第２実施形態のレーザ加工機２０１の斜視図である。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のレーザ加工機１を手前側Ｙ１から見た断面図である。
図２は、第１実施形態のレーザ加工機１の加工用紙Ｗよりも上側Ｚ２の一部を拡大した断面図である。
図３は、第１実施形態の清浄装置１０の周辺を、ノズル口３１を通る水平面で切断した断面を、上側Ｚ２から見た断面図である（図２の矢印３−３部断面図）。
図４は、第１実施形態のレーザ加工機１の加工用紙Ｗよりも下側Ｚ１の一部を拡大した断面図である。
実施形態及び図面では、説明を明確にするために、便宜上、図１を基準にして、レーザ加工領域における左右方向を加工用紙Ｗの送り方向Ｘをとし、加工用紙Ｗの面方向のうち送り方向Ｘに直交する方向、つまり、加工用紙Ｗの幅方向を奥行方向Ｙとする。レーザ加工機１は、加工用紙Ｗの表面（ＸＹ平面）が水平面になるように、加工用紙Ｗを送ることとし、加工用紙Ｗの表面の法線方向を鉛直方向Ｚとする。
また、送り方向Ｘの上流側が右側Ｘ２であり、下流側が左側Ｘ１である。レーザ照射方向は、鉛直方向Ｚであり、上側Ｚ２から下側Ｚ１に向けて、加工用紙Ｗにレーザ照射するものとする。
なお、レーザ加工機１の配置は、上記構成に限定されず、例えば、レーザ加工機１の全体を、傾けて配置したりしてもよい。

図１に示すように、レーザ加工機１は、加工システムの一部を構成する装置である。
この加工システムは、加工用紙Ｗ（加工シート）を左側Ｘ１に送りながら、インラインでプリント、レーザ加工等をして、帳票等を製造するシステムである。
レーザ加工機１は、これらの加工のうち加工用紙Ｗに対してレーザ加工を行う。レーザ加工機１は、例えば、縦ミシン目加工、マーキング処理、ハーフカット加工等を行う。

レーザ加工機１は、ローラ２ａ，２ｂ（屈曲部）、照射ヘッド３（レーザ照射部）、清浄装置１０（レーザ加工煙清浄装置）を備える。
ローラ２ａ，２ｂは、レーザ加工を行う領域において、加工用紙Ｗを送るローラである。ローラ２ａ，２ｂは、レーザ加工機１の右側Ｘ２、左側Ｘ１にそれぞれ配置されている。
レーザ加工機１は、ローラ２ａ，２ｂ間では、加工用紙Ｗを水平方向に送る。そして、レーザ加工機１は、ローラ２ａ，２ｂを屈曲部として、加工用紙Ｗの送り方向を、水平方向から、下斜め方向に変化させる。

照射ヘッド３は、レーザ光３ａを照射する装置である。
照射ヘッド３は、レンズ収容ケース３ｂ、レンズ３ｃを備える。
レンズ収容ケース３ｂは、レンズ３ｃを収容する部材である。レンズ収容ケース３ｂは、奥行方向Ｙに駆動可能に駆動装置（図示せず）によって支持されている。レンズ収容ケース３ｂは、加工準備時にレーザ照射位置を調整したり、加工時にレーザ照射位置を微調整する場合等に、奥行方向Ｙに駆動される。
レンズ３ｃは、レーザ発振装置（図示せず）からレーザ光３ａが導かれ、加工用紙Ｗに向けてレーザ光３ａを照射する光学部材である。

清浄装置１０は、レーザ加工によって、加工用紙Ｗから発生する煙を清浄する装置である。
清浄装置１０は、上部清浄装置２０、下部清浄装置６０を備える。

図２に示すように、上部清浄装置２０は、加工用紙Ｗの上側Ｚ２に発生した煙Ｓ１を清浄する装置である。
上部清浄装置２０は、筒部２１、上部流出部３０、筒内流出部４０、上部流入部５０を備える。
筒部２１は、照射ヘッド３のレンズ収容ケース３ｂの下端に配置され、ネジ止め等によってレンズ収容ケース３ｂに取り付けられる。筒部２１の上側Ｚ２は、作業者が着脱時等に、把持するためにフランジ部２１ａになっている。なお、筒部２１の上側Ｚ２は、フランジ部２１ａを設けた形態に限定されず、レンズ収容ケース３ｂと同じ外径にしてもよい。
筒部２１は、筒体であり、軸方向が鉛直方向Ｚであり、かつ、レーザ光３ａの光軸と同軸に配置される。
筒部２１は、内径及び外径が変化しない円筒状の部材である。このため、水平面を断面とする断面形状の外形は、鉛直方向Ｚのいずれでも、一定の大きさである。
筒部２１は、レーザ光３ａが通過できるように、筒部下端２１ｂが開口している。筒部下端２１ｂよりも下側Ｚ１の空間であって、上部流出部３０のノズル口３１（後述する）よりも左側Ｘ１の空間は、レーザ加工によって加工用紙Ｗの上側Ｚ２に煙が発生する空間（以下「上部煙発生空間Ａ１」という）である。

上部流出部３０は、上部煙発生空間Ａ１の煙を除去するために、上部煙発生空間Ａ１に向けて、空気を流出する部材である。上部流出部３０は、溶接等によって筒部２１に一体的に形成される。
なお、上部流出部３０と筒部２１とは、一体に限らず、分離した形態でもよい。
上部流出部３０は、空気を送出する送出管３０ａが接続されている。送出管３０ａは、ポンプ等の空気供給装置（図示せず）に接続されている。
上部流出部３０は、筒部下端２１ｂの右側Ｘ２の領域に配置されている。
上部流出部３０は、ノズル口３１を備える。
図３に示すように、ノズル口３１は、奥行方向Ｙに細長く、奥行方向Ｙの長さＷ３１は、筒部２１の外径ｄ２１よりも大きい。ノズル口３１の開口方向は、左側Ｘ１である。

上記構成により、上部流出部３０は、送出管３０ａから送られた空気を内部で圧縮した後、送り方向Ｘに沿った方向である左側Ｘ１に向けて、ノズル口３１から上部煙発生空間Ａ１に勢いよく流出する。
上側Ｚ２から見たときに（図３参照）、ノズル口３１から流出した空気は、移動空間Ａ３１に示すように、奥行方向Ｙに長さＷ３１の奥行がある態様で移動しようとする。このため、空気は、上部煙発生空間Ａ１の全領域を通る。つまり、空気は、筒部下端２１ｂよりも加工用紙Ｗ側の空間であり、筒部下端２１ｂの外形よりも広い領域（移動空間Ａ３１）を移動する。

図２に示すように、筒内流出部４０は、筒部２１の内部に空気を流出する部材である。
筒内流出部４０は、空気供給部（図示せず）から空気を送出する送出管４０ａが接続されている。
筒内流出部４０は、筒部２１の内部に空気を流出するノズル口４１を備える。

上部流入部５０は、上部流出部３０が流出した空気の移動先に配置され、レーザ加工により発生した煙を流入する装置である。上部流入部５０は、空気を吸入する吸入管５０ａが接続されている。吸入管５０ａは、ポンプ等の空気吸引装置（図示せず）に接続されている。
上部流入部５０の形状は、軸方向が送り方向Ｘになるように配置された円筒を、加工用紙Ｗに平行な面で切断して、加工用紙Ｗ側に開口したような形状である。
上部流入部５０は、上流部５１、下流部５２を備える。

上流部５１は、上部煙発生空間Ａ１の近傍からローラ２ｂまで間に、延在する（図１参照）。
上側Ｚ２から見たときに（図３参照）、上流部５１の右側先端５１ａは、筒部２１及び上部煙発生空間Ａ１の周囲を囲うような円弧状である。上流部５１の左側先端５１ａは、開口している。右側先端５１ａの開口は、ノズル口３１に対向配置されている。右側先端５１ａの開口の奥行方向Ｙの長さＷ５１ａ（奥行方向Ｙの長さ）は、筒部２１の外径ｄ２１よりも十分に大きく、また、ノズル口３１の奥行方向Ｙの長さＷ３１よりも大きい。

図１に示すように、下流部５２は、加工用紙Ｗの移動経路のうちローラ２ｂで送り角度が変化した部分に配置されている。下流部５２の下側Ｚ１（加工用紙Ｗ側）も、傾斜して送られる加工用紙Ｗに平行な切断面で切断され、開口している。下流部５２の左側Ｘ１は、吸入管５０ａに接続されている。

図４に示すように、下部清浄装置６０は、加工用紙Ｗの下側Ｚ１に発生した煙Ｓ２を清浄する装置である。
下部清浄装置６０は、下部流出部７０、下部流入部８０を備える。
下部流出部７０は、上部流出部３０と同様な部材である。すなわち、下部流出部７０は、加工用紙Ｗの下面側に配置され、空気を、右側Ｘ２から左側Ｘ１に向けて勢いよく流出し、奥行方向Ｙに奥行がある態様で流出する。
下部流入部８０は、下部流出部７０の空気の流出先に配置され、レーザ加工により下側Ｚ１に発生した煙を流入する装置である。下部流入部８０は、空気を吸入する吸入管８０ａが接続されている。吸入管８０ａは、ポンプ等の空気吸引装置（図示せず）に接続されている。

下部流入部８０は、上流部８１、下流部８２を備える。
上流部８１は、上流部５１と同様な部材である。すなわち、上流部８１は、軸方向が送り方向Ｘになるように配置された円筒を切断して、右側Ｘ２、上側Ｚ２（加工用紙Ｗ側）に開口した形状である。上流部８１は、加工用紙Ｗの下側Ｚ１で煙が発生する領域（以下、「下部煙発生空間Ａ２」という）の近傍からローラ２ｂの右側Ｘ２の近傍までの間に、延在している。
図示は省略するが、上部清浄装置２０と同様に、上流部８１の右側先端８１ａの開口の奥行方向Ｙの長さも、ノズル口７１の奥行方向Ｙの長さよりも大きい。
下流部８２は、上流部８１の左側Ｘ１に連続する部分である。下流部８２は、ローラ２ｂを逃げるとともに、上流部８１から左側Ｘ１に流れてきた空気を、吸入管８０ａが配置されている下側Ｚ１へと導く。このため、下流部８２は、斜めに傾いた断面形状を有する。下流部８２の下側Ｚ１は、吸入管８０ａに接続されている。

レーザ加工機１の空気の流れについて説明する。
なお、下記空気の流れの説明には、レーザ加工機１の構成から想定される形態を含み、実際の空気の流れは、下記形態に限定されない。
図１から図３に示すように、加工時には、上部流出部３０、筒内流出部４０、下部流出部７０は、空気が送出管３０ａ，４０ａ，７０ａから常時供給され、空気をノズル口３１，４１、７１から常時流出する。同様に、上部流入部５０、下部流入部８０は、空気が吸入管５０ａ，８０ａから常時吸引され、空気を開口から常時流入する。
（レーザ加工にともなう煙の発生）
レーザ加工機１の制御部（図示せず）は、加工用紙Ｗのマーキング等をセンサで読み取ると、レーザ照射部からレーザ光３ａを照射して、加工用紙Ｗにレーザ加工を行う。
加工用紙Ｗにレーザ光３ａが照射すると、煙Ｓ１，Ｓ２が加工用紙Ｗの上側Ｚ２、下側Ｚ１に発生する。

［加工用紙上側の空間の空気の流れ］
（上部煙発生空間Ａ１及びその周辺の空気の流れ）
図２に示すように、上部流出部３０は、上部煙発生空間Ａ１のうち筒部下端２１ｂから下側Ｚ１に１０ｍｍ程度の空間に向けて、左側Ｘ１に空気を流出する（矢印Ｆ１参照）。
また、加工用紙Ｗの直上では、加工用紙Ｗの送りにより、自然に、右側Ｘ２から左側Ｘ１に向けて空気が流れる。この空気の流れが影響して、上部煙発生空間Ａ１の全体において、右側Ｘ２から左側Ｘ１に向けて空気が流れる（図示は省略した）。

このため、上部煙発生空間Ａ１で上部流出部３０からの空気と、加工用紙Ｗの送りによる空気とが合流する。合流した空気の流れは、上部流出部３０から流出時の速度よりも速くなる。
これにより、空気の加工用紙Ｗに対する速度（相対速度）は、空気の実際の速度よりも遅くなる。このため、清浄装置は、加工用紙Ｗ上部における乱流の発生を抑制し、煙Ｓ１の滞留を抑制できる。

上部煙発生空間Ａ１では、上記空気に対して、さらに、筒内流出部４０が流出した空気が筒部２１の開口から流出して（矢印Ｆ２参照）、合流する。なお、筒部２１の内部の上側Ｚ２は、レンズ３ｃ等があり、密閉されているので、筒内流出部４０が流出した空気は、筒部下端２１ｂの開口から流出する。
このため、上部煙発生空間Ａ１では、空気は、左側Ｘ１に向かうに従って下側Ｚ１に降下するように流れる（矢印Ｆ３参照）。また、上部流出部３０は、移動空間Ａ３１（図４参照）となるように、空気を流出する。これにより、煙Ｓ１を、加工領域から十分に除去し、レーザ加工機１は、良好にレーザ加工することができる。

加工用紙Ｗの上面側の煙Ｓ１は、上側Ｚ２に立ち昇った後、この流れに乗って移動する。
このため、煙Ｓ１は、筒部２１の手前側Ｙ１及び奥側Ｙ２の空間に立ち上ったりすること、筒部２１の内部への流入等が抑制される。
また、上部煙発生空間Ａ１の空気は、左側Ｘ１に向かうに従って、降下するので、筒部下端２１ｂ等への接触が抑制される。
さらに、空気は、上部煙発生空間Ａ１を通過した後も、その勢いがある程度維持されて、上側Ｚ２への移動が抑制される（矢印Ｆ４参照）。このため、筒部２１の手前側Ｙ１及び奥側Ｙ２の空間に立ち上ったりすることも抑制される。
これにより、清浄装置１０は、筒部下端２１ｂや、筒部２１及び照射ヘッド３の外周面等への、煙Ｓ１の接触を抑制できる。
また、筒部２１は、円筒であるので、外周面が鉛直方向Ｚに平行に形成されており、フランジ部２１ａを除けば、下側Ｚ１に向いている面や、突起等の構成がない。このため、仮に、煙Ｓ１が筒部下端２１ｂから矢印Ｆ４の方向等に移動しても、筒部２１は、煙Ｓ１との接触が抑制される。この作用については、後述する比較例でも説明する。

（上部流入部５０及びその周辺の空気の流れ）
上部煙発生空間Ａ１を通ってきた空気は、上部流入部５０に流入する。
上部流入部５０の右側先端５１ａは、上部流出部３０を囲うように形成されている（図４参照）。このため、上部流入部５０は、右側先端５１ａ内の開口を流入口として、上部流出部３０が流出し上部煙発生空間Ａ１を通ってきた空気を、煙Ｓ１と一緒に、確実に流入できる。

なお、上部流入部５０の外形のうち煙Ｓ１と接触する可能性がある部分は、右側先端５１ａの縁部及び下側縁部５１ｂである。
しかし、開口の奥行方向Ｙの長さＷ５１ａが、上部煙発生空間Ａ１よりも十分に大きいので（図４参照）、右側先端５１ａの縁部及び下側縁部５１ｂは、煙Ｓ１との接触が抑制される。
加えて、煙Ｓ１の濃度は、加工用紙Ｗに近くなる程高くなるが、上部流入部５０は、下側Ｚ１が開口しているので、煙Ｓ１の濃度が高い空間には、上部流入部５０の構造物が存在しないことにもなる。
このため、上流部５１の外形には、煙Ｓ１が接触することが抑制される。

上流部５１に入った空気は、吸入管５０ａに向かって左側Ｘ１に移動する（矢印Ｆ５ａ〜Ｆ５ｃ参照）。このため、上流部５１の内壁５１ｃには、煙が接触し、煙に含まれる微粒子等が堆積する。しかし、仮に、この堆積物が落下したとしても、この堆積物は、上流部５１の内部の空気の流れに乗って、吸入管５０ａに吸入される。

加工用紙Ｗの直上の空気の流れについて説明する。
加工用紙Ｗの送りにともない、加工用紙Ｗの直上の空気が、加工用紙Ｗの直上の空間を、左側Ｘ１に移動する場合がある（矢印Ｆ６参照）。この空気は、上流部５１の下側縁部５１ｂの開口からの吸引力により、上側Ｚ２に移動する（矢印Ｆ７参照）。このため、仮に、煙Ｓ１がこの加工用紙Ｗの直上の空気の流れに乗ったとしても、上流部５１は、下側縁部５１ｂの開口を吸入口として、これを吸入できる。
なお、前述したように、上流部５１内壁の堆積した堆積物が加工用紙Ｗ上に落下したような場合であっても、上流部５１が、下側縁部５１ｂの開口から、この落下した堆積物を吸入できることも期待できる。

（下流部５２の空気の流れ）
図１に示すように、上流部５１から流れてきた空気は、下流部５２の内部に導かれる。このため、上流部５１から流れてきた空気は、突起等の構造物に衝突することなく、スムーズに下流部５２の内部に導かれ、さらに、吸入管５０ａに吸入される。
また、下流部５２は、下側Ｚ１が開口しているので、上流部５１と同様に、煙との接触が抑制される。

さらに、仮に、上流部５１の内壁に堆積した堆積物が加工用紙Ｗ上に落下したとしても、下流部５２が、上流部５１と同様に、この堆積物を吸入できることも期待できる。なお、加工用紙Ｗの送り経路がローラ２ｂの部分で左斜め下方向に屈曲しているので、落下した堆積物は、加工用紙Ｗから浮き上がりやすくなる（矢印Ａ参照）。このため、下流部５２は、落下した堆積物を吸入しやすくなる。

このように、上部清浄装置２０は、レーザ加工により加工用紙Ｗの上側Ｚ２に発生した煙Ｓ１を、レーザ加工機１の外形部分への接触を抑制しながら、上部流入部５０から流入できる。また、上部清浄装置２０は、加工用紙Ｗの直上には、上部流入部５０の構造物（筐体等）がない構造である。このため、加工用紙Ｗの直上には、微粒子が付着する構造物がないことになる。これにより、加工用紙Ｗ上に微粒子の堆積物が落下することを抑制できる。
また、下流部５２の加工用紙Ｗ側は、開口している。このため、上部清浄装置２０は、加工用紙Ｗの送り経路のうちより長い部分を、微粒子が付着する構造物がない構成にできる。これにより、上部清浄装置２０は、加工用紙Ｗ上に微粒子の堆積物が落下することを抑制できる。
さらに、上部流入部５０は、開口縁部への微粒子の堆積を抑制できるため、空気の流入量（吸引力）の低下も少ない。

［加工用紙下側の空間の空気の流れ］
図４に示すように、下部流出部７０からの流出した空気は、上部流出部３０と同様に、加工用紙Ｗの送りにともなって移動する空気と合流し、奥行方向Ｙに幅がある態様で、左側Ｘ１に移動する（矢印Ｆ１１参照）。
また、下部流入部８０は、上側Ｚ２が開口しているので、下部煙発生空間Ａ２内の空気は、左側Ｘ１に移動するに従って下側Ｚ１に移動するように、移動する。このため、下部煙発生空間Ａ２内の空気は、右側先端８１ａの開口、又は上側縁部８１ｂ内の開口から、上流部８１に流入する（Ｆ１２参照）。

加工用紙Ｗの下側Ｚ１で発生した煙Ｓ２は、この空気に乗って、上流部８１に流入する。
煙Ｓ２は、上流部５１と同様に、上流部８１の外形（右側先端８１ａの縁部及び上側縁部８１ｂ）との接触が抑制されながら、上流部８１の内部に導かれる。このため、下部清浄装置６０は、上流部８１の外形への微粒子の堆積を抑制できる。

上流部８１に入った空気は、上流部５１と同様に、拡散しながら吸入管８０ａに向かって移動すると考えられる（矢印Ｆ１３ａ〜Ｆ１３ｃ参照）。
このとき、煙Ｓ２は、上流部８１の内壁８１ｃに接触するため、内壁８１ｃには微粒子が堆積する。しかし、加工用紙Ｗの下側Ｚ１においては、この堆積物は、上流部８１の底部８１ｄに落下するので、加工用紙Ｗに接触することはない。

また、加工用紙Ｗの直下においては、加工用紙Ｗの送りにともない流れる空気は、加工用紙Ｗの上側Ｚ２と同様に、上流部８１の上側縁部８１ｂ内の開口からの吸引力により、左側Ｘ１に移動するに従って下側Ｚ１に移動する（矢印Ｆ１４参照）。
このため、仮に、煙Ｓ２がこの空気の流れに乗ったとしても、上流部８１が、この煙Ｓ２を吸入できる。

図１に示すように、下流部８２の内壁８２ｃは、上流部８１の内壁８１ｃと同様に、煙が接触するため、微粒子が堆積する。しかし、下流部８２は、吸入管８０ａに接続されているので、堆積物が落下しても、吸入管８０ａにそのまま吸入する。
このように、下部清浄装置６０は、加工用紙Ｗの下側Ｚ１においても、堆積した微粒子が、加工用紙Ｗに付着することを抑制できる。

［比較例]
図５は、比較例のレーザ加工機及び清浄装置１１０を手前側Ｙ１から見た断面図である。
なお、比較例の説明及び図面において、実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾（下２桁）に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
清浄装置１１０は、保護カバー１２１、カバー内流出部１４０、上部流入部１５０、下部流入部１８０を備える。
保護カバー１２１は、レンズからのレーザ光路に対応した形状である。つまり、保護カバー１２１は、空洞の円錐状であり、下端にレーザ光を照射する開口１２１ａを備える。

上記形状により、保護カバー１２１の外周の断面形状は、上側Ｚ２に至るに従って外形が大きくなる。
カバー内流出部１４０は、保護カバー１２１内の空間に、空気を流出する部材である。カバー内流出部１４０に流出した空気は、保護カバー１２１の開口１２１ａから、下側Ｚ１に向けて流出する。
上部流入部１５０は、レーザ加工により加工用紙Ｗの上側Ｚ２に発生した煙Ｓ１を流入する。上部流入部１５０は、円筒状の部材である。上部流入部１５０は、上部煙発生空間Ａ１の左側Ｘ１に配置されている。
下部流入部１８０は、レーザ加工により加工用紙Ｗの下側Ｚ１に発生した煙Ｓ２を流入する。下部流入部１８０は、円筒状の部材である。下部流入部１８０は、上部煙発生空間Ａ１の左側Ｘ１に配置されている。

［比較例における加工用紙上側の空間の空気の流れ］
比較例の清浄装置１１０では、上部煙発生空間Ａ１に流出する空気は、保護カバー１２１の開口１２１ａからの空気のみである。また、比較例の清浄装置１１０の上部煙発生空間Ａ１内の空気は、上部流出部３０を備えていない。
このため、比較例の上部煙発生空間Ａ１内の空気は、実施形態のような上部煙発生空間Ａ１の全領域を左側Ｘ１に向けて通るような形態ではなく（図３参照）、保護カバー１２１の開口１２１ａから、単に降下しようとする。
一方、上部流入部１５０は、上部煙発生空間Ａ１内の空気を流入する。

このため、上部煙発生空間Ａ１内の空気は、左側Ｘ１に向かうに従って、下側Ｚ１に降下するように流れて、上部流入部１５０内に流入する（矢印Ｆ１０１参照）。
また、比較例の上部煙発生空間Ａ１内の空気は、実施形態のような上部流出部３０を備えていないので、実施形態の清浄装置１０に比べると、流速が遅くなる。このため、比較例の清浄装置１１０は、発生した煙Ｓ１のうち上部流入部１５０内に流入できるものが、実施形態の清浄装置１０に比べると、少なくなる。
上部流入部１５０内に流入できなかった煙Ｓ１は、拡散しながら上部煙発生空間Ａ１外の空間に移動する。

上部煙発生空間Ａ１の上側Ｚ２に移動した煙Ｓ１の一部は、保護カバー１２１の左側Ｘ１に移動することになる。前述したように、保護カバー１２１の外周は、断面形状が上側Ｚ２に至るに従って外形が大きくなる。つまり、保護カバー１２１の外周面１２１ｂは、斜め下方向に向いているので、上側Ｚ２に移動した煙に接触しやすい。このため、保護カバー１２１の外周面１２１ｂのうち左側Ｘ１の面には、煙Ｓ１に含まれる微粒子Ｐが堆積する。
これに対して、実施形態の筒部２１は、外周面が鉛直方向Ｚに平行方向に形成されているので、煙Ｓ１との接触が抑制され、微粒子Ｐが堆積も抑制できるわけである。

また、比較例では、上部煙発生空間Ａ１の上側Ｚ２に移動した煙Ｓ１の他の一部は、上部流入部１５０の左側端部１５０ａの縁部に接触する。このため、上部流入部１５０の左側端部１５０ａの縁部にも、微粒子Ｐが堆積する。

なお、上部流入部１５０は、実施形態の上部流入部５０のような下側Ｚ１が開口したような形状ではなく、円筒状の部材である。このため、上部流入部１５０の外周面のうち右側先端１５０ａ側の下面にも、微粒子Ｐが堆積する。
また、比較例では、保護カバー１２１の開口１２１ａから流出した空気は、単に降下しようとするので、煙Ｓ１は、上部煙発生空間Ａ１の手前側Ｙ１及び奥側Ｙ２にも移動しやすい（図示は省略した）。
このため、上部流入部１５０の右側先端１５０ａは、全周に渡って微粒子Ｐが堆積する。

このように、加工用紙Ｗの上側Ｚ２では、保護カバー１２１の周囲、上部流入部１５０の右側先端１５０ａの全周に渡って微粒子Ｐが堆積する。
微粒子Ｐは、ある程度の量だけ堆積すると、自重等によって落下する。このうち、保護カバー１２１の周囲や、上部流入部１５０の外周のうち下側Ｚ１に付着した堆積物は、加工用紙Ｗ上に落下してしまう。この場合には、加工用紙Ｗを汚してしまうし、また、次の工程でもレーザ加工等を行う場合には、落下した堆積物にレーザ光が照射されてしまい、加工不良の原因になる。

［比較例における加工用紙下側の空間の空気の流れ］
比較例の清浄装置１１０は、実施形態のような下部流出部７０を備えていない。
このため、下部煙発生空間Ａ２の空気も、上部煙発生空間Ａ１と同様に、実施形態の清浄装置１０に比べると流速が遅くなり、かつ、下部煙発生空間Ａ２の全領域を左側Ｘ１に向けて通るような形態ではない。
そのため、下部流入部１８０は、上部流入部１５０と同様に、右側先端１８０ａに微粒子Ｐが堆積する。

このうち、保護カバー１２１の周囲や、上部流入部１５０の外周のうち下側Ｚ１に付着した堆積物は、ある程度の大きさになると、加工用紙Ｗに接触して汚してしまうし、この場合には、加工用紙Ｗの上側Ｚ２と同様に、加工不良の原因となる。
このように、比較例の清浄装置１１０は、実施形態の清浄装置１０よりも、煙を除去する機能が低く、加工用紙Ｗの汚れ等を発生しやすい。

以上説明したように、本実施形態の清浄装置１０は、レーザ加工により発生した煙を、確実に除去できる。これにより、製品の品質を向上できる。また、加工中に作業者による清掃作業の回数も減らせるので、製造効率を向上できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾（下２桁）に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図６は、第２実施形態のレーザ加工機２０１の斜視図である。
レーザ加工機２０１は、照射ヘッド２０３、清浄装置２１０を備える。
照射ヘッド２０３は、ガルバノ光学系を備えている。照射ヘッド２０３は、左側Ｘ１に送られる加工用紙Ｗに対して、レーザ光２０３ａの照射先を照射範囲２０３ｂ内で送り方向Ｘ及び奥行方向Ｙに移動させながら、レーザ加工を行う。
このため、レーザ加工機２０１の上部煙発生空間、下部煙発生空間は、照射範囲２０３ｂの上側Ｚ２の空間、下側Ｚ１の空間である。

清浄装置２１０は、上部清浄装置２２０、下部清浄装置２６０を備える。
上部清浄装置２２０は、上部流出部２３０、上部流入部２５０を備える。
上部流出部２３０のノズル口２３１は、奥行方向Ｙの長さが、照射範囲２０３ｂよりも大きい。
同様に、上部流入部２５０のノズル口２５１は、奥行方向Ｙの長さが、照射範囲２０３ｂよりも大きい。
このため、上側Ｚ２から見たときに、加工用紙Ｗの上側Ｚ２において、上部流出部２３０から流出した空気は、奥行方向Ｙに奥行がある態様で移動して、上部流入部２５０に流入する（矢印Ｆ２０１ａ〜Ｆ２０１ｃ参照）。そのため、上部流出部２３０から流出した空気は、照射範囲２０３ｂの全領域、つまり、上部煙発生空間の全領域を通ることになる。
これにより、加工用紙Ｗの上側Ｚ２において、レーザ加工により発生した煙は、上部煙発生空間を通る間に、この空気に乗って、上部流入部２５０に流入する。

下部清浄装置２６０は、上部清浄装置２２０と同様に、下部流出部２７０、下部流入部２８０を備える。
そして、下部清浄装置２６０は、加工用紙Ｗの下側Ｚ１において、レーザ加工により発生した煙を、下部煙発生空間を通る間に、上部清浄装置２２０と同様に、下部流入部２８０に流入する。

以上説明したように、本実施形態の清浄装置２１０は、ガルバノ光学系を備えたレーザ加工機２０１においても、レーザ加工により発生した煙を、第１実施形態と同様に、確実に除去できる。これにより、製品の品質を向上できるし、また、製造効率を向上できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。

（変形形態）
（１）本実施形態において、清浄装置は、煙発生空間の右側には流出部を、左側には流入部を、それぞれ設けた例を示したが、これに限定されない。これらの一方のみを備えてもよい。
例えば、比較例の清浄装置に対して、実施形態の流出部のみを設けた形態にしてもよい。この場合にも、実施形態と同様に、煙発生空間に対して、奥行方向に幅の態様で、空気を移動できるので、煙清浄の効果を期待できる。
また、例えば、比較例の清浄装置に対して、実施形態の流入部のみを設けた形態にしてもよい。この場合にも、実施形態と同様に、煙発生空間を囲うように、流入口を配置でき、かつ、下側（又は上側）が開口しているので、煙清浄の効果を期待できる。

（２）本実施形態において、流入口は、奥行方向に長く開口した形状である例を説明したが、これに限定されない。例えば、複数の小さいノズル口を奥行方向に配列した形態としてもよい。この場合にも、奥行方向に幅の態様で、空気を移動させることができる。また、ノズル口の大きさを調整すれば、奥行方向に位置に応じて、空気の移動速度や供給量を調整できる。例えば、煙の濃度の高い空間のみ、空気の移動速度を速くしたり、空気の供給量を多くするように調整したりできる。

（３）第１実施形態において、流入口は、ローラ２ｂ（屈曲部）以降も設けられている例を説明したが、これに限定されない。例えば、流入口は、ローラ２ｂの手前側（上流側Ｘ２）にのみ設けてもよい。

１，２０１ レーザ加工機
１０，２１０ 清浄装置
２１ 筒部
３０，２３０ 上部流出部
３１，４１，７１，２３１，２５１ ノズル口
４０ 筒内流出部
５０，２５０ 上部流入部
５１，８１ 上流部
５２，８２ 下流部
７０，２７０ 下部流出部
８０，２８０ 下部流入部
Ａ１ 上部煙発生空間
Ａ２ 下部煙発生空間
Ａ３１ 移動空間
Ｐ 微粒子
Ｗ 加工用紙

Claims (9)

1. 加工シートを送り方向に送りレーザ光によって前記加工シートを加工するレーザ加工機に、取り付けられるレーザ加工煙清浄装置であって、
   レーザ光を照射するレーザ照射部に取り付けられ、前記レーザ光を通す筒部と、
   前記筒部に一体に取り付けられており、空気を、レーザ加工によって煙が発生する空間に向けて、送り方向に沿う方向に、かつ、前記加工シートの幅方向に奥行がある態様で流出し、かつ、空気を、前記筒部の先端よりも加工シート側の空間に対して流出する第１流出部と、
   前記加工シートを挟んで前記第１流出部が設けられた側とは反対側に配置されており、空気を、レーザ加工によって煙が発生する空間に向けて、送り方向に沿う方向に、かつ、前記加工シートの幅方向に奥行がある態様で流出する第２流出部と、
   前記第１流出部及び前記第２流出部の空気の流出先であって、かつ、前記レーザ照射部の少なくとも一部を覆って配置され、前記第１流出部及び前記第２流出部が流出した空気と煙とを流入する流入部と、
   を備え、
   前記流入部は、
   前記加工シートの一方の面側に配置されて前記加工シート側に開口を有する第１流入部と、
   前記加工シートの他方の面側に配置されて前記加工シート側に開口を有する第２流入部と、
   を備えること、
   を特徴とするレーザ加工煙清浄装置。
2. 請求項１に記載のレーザ加工煙清浄装置において、
   前記第１流出部及び前記第２流出部は、空気を、レーザ加工によって煙が発生する空間よりも広い領域に対して流出すること、
   を特徴とするレーザ加工煙清浄装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のレーザ加工煙清浄装置において、
   前記筒部の外形は、レーザ照射方向に平行であること、
   を特徴とするレーザ加工煙清浄装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーザ加工煙清浄装置において、
   前記筒部の内部に、空気を流出する筒内流出部を備えること、
   を特徴とするレーザ加工煙清浄装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のレーザ加工煙清浄装置において、
   前記第１流出部及び前記第２流出部は、空気を、送り方向の下流側に向けて流出すること、
   を特徴とするレーザ加工煙清浄装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載のレーザ加工煙清浄装置において、
   前記流入部は、軸方向が送り方向になるように配置された筒の加工シート側を開口した形状であること、
   を特徴とするレーザ加工煙清浄装置。
7. 請求項６に記載のレーザ加工煙清浄装置において、
   前記レーザ加工機は、前記加工シートの送り角度を、屈曲部で変化させるものであり、
   前記流入部は、
   前記屈曲部で送り角度が変化した前記加工シートの経路にも配置されており、
   前記屈曲部で送り角度が変化した前記加工シート側も開口していること、
   を特徴とするレーザ加工煙清浄装置。
8. 請求項６又は請求項７に記載のレーザ加工煙清浄装置において、
   前記流入部の先端は、煙が発生する空間を囲うように形成されていること、
   を特徴とするレーザ加工煙清浄装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載のレーザ加工煙清浄装置と、
   加工シートに対してレーザ光を照射してレーザ加工を行うレーザ照射部と、
   を備えるレーザ加工装置。

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