レーザーの焦点が合っているかどうかはどうやって分かりますか?

マークがいちばん細くシャープで、カットの幅がいちばん狭くなっている状態です。フォーカステストの線やランプテストで、最適な位置がはっきり分かります。

厚い素材ではどこに焦点を合わせますか?

カットでは、上面か素材の少し内側に焦点を合わせる人が多いです。6 mm以上では、厚さの約3分の1の深さにすると均一に切れることがよくあります。端材で試してください。

スポットは細いほど常に良いのですか?

彫刻ではその通りです。厚い素材のカットでは、焦点深度が少し長いほうが有利なので、CO2の使用者の中には焦点距離の長いレンズを選ぶ人もいます。

素材の厚さが変わると焦点も変わりますか?

変わります。厚さが変わると表面の高さも変わるので、再度焦点を合わせるかベッドを調整する必要があります。反った板は、焦点が合ったり外れたりします。

パスの間に焦点を合わせ直す必要はありますか?

厚い素材やダイオードでは、パスごとに焦点を少しだけ(約0.2〜0.5 mm)下げると効果的なことがありますが、機械が対応している場合に限ります。薄いベニヤではほとんど必要ありません。

レーザーの焦点の合わせ方|ダイオード・CO2

設定は完璧、ファイルもきれい、ベニヤも平ら。それなのに、レーザーはガタガタで中途半端な切り口しか作ってくれない。10回中9回、原因は出力でも速度でもなく、焦点です。レーザービームは、光の円錐を小さな点に絞ったものです。素材の表面がその点にないなら、木を温めているだけになってしまいます。

このガイドでは、ダイオードにもCO2にも使える3つの方法でレーザーカッターの焦点を正しく合わせる方法と、なぜ1 mmが成功と失敗を分けるのかを説明します。

焦点がこれほど大事な理由

レンズはビームを、ある特定の距離(焦点距離)で小さなスポット(多くは直径0.1〜0.2 mm)に絞ります。そこから少し上でも下でも、同じ出力が広い面積に広がるので、1平方ミリあたりのエネルギーは急に落ちます。焦点が外れたレーザーが、ゆっくりにしか切れず、幅広く焦げて、茶色い縁取りを残すのはこのためです。

焦点の状態	スポットの大きさ	カットの結果	彫刻の結果
合っている	最小、約0.1〜0.2 mm	狭いカーフ、きれいな切り口	シャープで細部がくっきり
1 mm遠い	大きくなる	切り抜けない、カーフが広い	ぼやけて薄い
2〜3 mmずれている	はるかに大きい	表面が焦げるだけ	ぼんやりした塊

焦点が合っているとカーフも狭くなるので、カーフ補正をするときにも役立ちます。

焦点距離の目安

必ずお使いの機械のマニュアルを確認してください。以下は一般的な値です。

機械の種類	一般的な構成
2インチ(50.8 mm)レンズのCO2	レンズから約50 mmで焦点
4インチ(101.6 mm)レンズのCO2	厚い素材向け、焦点深度が長い
ダイオードモジュール(10 Wや20 Wなど)	金属スペーサー、棒、フォーカスリングで決まる固定焦点距離
オートフォーカス機	プローブが表面を測って高さを設定

方法1:スペーサーやフォーカスゲージを使う

ほとんどのダイオード機と多くのCO2機には、そのための道具が付属しています。

素材をベッドに置き、平らであることを確認します。
スペーサーまたはゲージを表面に置き、ヘッドを下げる(またはベッドを上げる)と、ちょうど触れるところまで調整します。
モジュールを固定し、スペーサーを外します。
簡単なテストでカットまたは彫刻します。

固定焦点のダイオードでは、レンズは動かしません。スペーサーまたはフォーカスリングでヘッドの高さを調整し、固定します。

ワンポイント: 測るのはベッドからではなく、素材の上面からです。3 mmの板なら表面はベッドより3 mm高いので、ベッドをそれに合わせて上げないと、3 mm焦点がずれます。

方法2:ランプテスト(いちばん正確)

ランプテストは、傾けた板を使って、当てずっぽうなしに正確な焦点位置を示してくれます。

平らな板を浅い角度で立てかけ(10〜15度の傾き、または片端を数cm持ち上げます)、板の片端がレンズに近く、もう片端が遠くなるようにします。
ソフトで、傾斜全体を横切る長さ(たとえば100 mm)の水平線を1本描きます。
低出力・中速で彫ります。焦点が合っている場所では線が細く、両端では太くなります。
線がいちばん細くて濃い部分を探し、その高さをノギスか定規でベッドから測ります。その高さが焦点距離です。

ソフトによっては、LightBurnの「レーザーツール」にあるフォーカステストのように、さまざまな高さで線を彫って比べられる機能もあります。

方法3:段階線テスト(傾けた板なし)

物を立てかけたくないときに簡単です。

同じ出力と速度で、短い線を6本描きます。
1本目を、想定した焦点の高さで彫ります。
ヘッドを0.5 mm上げて(または下げて)2本目を彫ります。6本になるまで繰り返します。
線を見比べます。いちばん細くてシャープな線が、最良の焦点を示しています。

方法	精度	速さ	必要なもの
スペーサー・ゲージ	良い(道具による)	いちばん速い	付属の道具
ランプテスト	最良	5分	傾けた板、ノギス
段階線テスト	とても良い	5分	高さ調整機能

カットと彫刻で焦点を合わせる位置

作業	焦点を合わせる位置
彫刻	ちょうど上面
3 mmベニヤのカット	上面、または素材の約1 mm内側
6 mm以上のカット	厚さの約3分の1の深さ。端材で試す
CO2での透明アクリルのカット	上面のわずか下。縁が磨いたようにきれいになる
曲がった面、反った面	まず平らにして、押さえを使う

よくある間違い: 素材ではなくベッドに焦点を合わせること。3 mmのベニヤなら表面は3 mm高くなるので、最初のパスの前にビームはすでに大きく焦点が外れています。

焦点のトラブルシューティング

症状	考えられる原因	対処
片側はきれいに切れ、反対側は悪い	ベッドが水平でない、または板が反っている	ベッドを水平にし、板を平らにする
ジョブの途中で焦点がずれる	ヘッド、レンズホルダー、Z軸のゆるみ	締め直して、フォーカステストをやり直す
時間とともに切れ味が悪くなる	レンズに煙や樹脂が付着	専用のクリーナーでレンズとミラーを掃除
カーフが広くてぼんやりしている	レンズが逆向き(CO2)	マニュアルでレンズの向きを確認。通常は曲面が上向き
焦点は合っているのに切れ味が弱い	出力低下、またはビームの光軸ずれ	光軸とチューブ、ダイオードの状態を確認

完全なチェックリストはレーザーが切り抜けない理由もご覧ください。

固定焦点のレンズときれいな光学部品は大切です。光学部品に合った綿棒とレンズクリーナーを使い、レンズを素手で触らず、コーティングされたレンズにはキッチンペーパーを使わないでください。

焦点を合わせるときの安全

焦点テストの間、レーザーはオンになっています。波長に合ったレーザー保護メガネ(ダイオードは445〜455 nm、CO2の10.6 µmには別の種類のメガネが必要です)を着用し、機械にカバーがあるなら閉め、ビームの通り道に手を近づけないでください。ダイオードでは、低出力でフォーカステストを使います。詳しくはレーザーカッターの安全を読んでください。

ダイオードとCO2の焦点の違い

ダイオードはレンズがモジュールに内蔵されていて、距離はスペーサー、リング、またはヘッド全体の高さで決まります。CO2機ではレンズはヘッドの中にあり、ヘッド(またはベッド)と素材の距離を変えます。考え方は同じですが、習慣が違います。

	ダイオード	CO2
調整するもの	ヘッドかモジュールの高さ、場合によってはフォーカスリング	ベッドの高さかヘッドの高さ
一般的な道具	固定スペーサーかアクリルのフォーカスゲージ	フォーカスゲージ、または高さが分かっているブロック
再調整のタイミング	素材の厚さが変わったとき	厚さが変わったとき、ヘッドをぶつけたあと
特有のリスク	反った板での焦点ずれ	レンズの逆向き取り付け

焦点の記録をつける

素材に適した焦点の高さが見つかったら、素材名、厚さ、高さの値、日付を書き留めましょう。Z軸が電動の機械なら、画面の数字で十分です。手動の機械なら、ちょうどよい高さに切った小さな木のブロックが、ずっと使えるゲージになります。

次のステップ

今日ランプテストをして、焦点の高さを付箋に書き、機械に貼っておきましょう。次にベニヤを切るときは、付箋の高さに合わせて最初のカットを実行すれば、最初のパスから、きれいな切り口で部品がストンと落ちる気持ちよさを味わえます。