(57)【要約】【課題】  信頼性の高いレーザ溶接を行いうるレーザ溶接方法、及びこれに用いるレーザ溶接装置を提供する。【解決手段】第１部材１１と第２部材１２を境界ＢＤで溶接するレーザ溶接方法であって、レーザビームＬＢは、第１部材を溶融した第１溶融池１１ＫＭを形成しつつ進行する第１ビームＬ１と、第２部材を溶融した第２溶融池１２ＰＭを形成しつつ進行する第２ビームＬ２と、第１ビーム及び第２ビームに後れて進行し、第１溶融池と第２溶融池が合体した合体溶融池１４Ｍに照射されるメインビームＬＭを含むマルチレーザビームＬＢでありこのマルチレーザビームを照射して溶接する溶接工程を備え、第１ビーム及び第２ビームは揺動しない一方、メインビームは、境界を中心に揺動する。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材のうち第２部材との間の境界に沿う第１境界部と、上記第２部材のうち上記境界に沿う第２境界部とを、上記第１境界部の第１境界面と上記第２境界部の第２境界面とが対向する形態に配置し、上記境界が延びる境界上進行方向にレーザビームの照射位置を移動させ、上記第１境界部及び第２境界部を溶解して、上記第１部材と第２部材とを溶接するレーザ溶接方法であって、
上記レーザビームは、
上記第１部材の上記第１境界部に照射されて、上記第１境界部を溶融しつつ上記境界上進行方向に進行する第１ビームと、
上記第２部材の上記第２境界部に照射されて、上記第２境界部を溶融しつつ上記第１ビームと同期して上記境界上進行方向に進行する第２ビームと、
上記第１ビーム及び上記第２ビームよりも大きなエネルギを有し、上記境界上を、上記第１ビーム及び上記第２ビームに後れ且つ同期して上記境界上進行方向に進行し、上記第１ビームによって上記第１境界部が溶融した第１溶融池及び上記第２ビームによって上記第２境界部が溶融した第２溶融池が合体した合体溶融池に照射されるメインビームとを、含む
マルチレーザビームであり、
上記第１境界面と上記第２境界面とが対向する形態とした上記第１部材の上記第１境界部及び上記第２部材の上記第２境界部に向けて上記マルチレーザビームを照射して上記第１部材と上記第２部材とを溶接する溶接工程を備え、
上記溶接工程は、
上記第１ビーム及び上記第２ビームは揺動しない一方、
上記メインビームは、上記境界を中心に揺動する
上記マルチレーザビームを上記境界上進行方向に進行させて行う
レーザ溶接方法。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ溶接方法であって、
前記溶接工程は、
前記第１ビーム及び前記第２ビームは揺動しない一方、
前記メインビームは、前記境界を跨いで上記境界に直交する境界直交方向に揺動する
前記マルチレーザビームを上記境界上進行方向に進行させて行う
レーザ溶接方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のレーザ溶接方法であって、
前記溶接工程は、
平行レーザビームを得る光源部と、
回折光学素子部材を有し、上記回折光学素子部材に入射した上記平行レーザビームから、前記マルチレーザビームを得る素子部と、
上記マルチレーザビームを集光する集光部と、
上記マルチレーザビームを偏向させる偏向部と、を備える
レーザ溶接装置であって、
上記回折光学素子部材は、
回折光学素子が形成された素子形成部であって、上記回折光学素子により、入射した上記平行レーザビームから、上記マルチレーザビームのうち前記第１ビーム及び前記第２ビームを含む複数のビームからなる回折マルチビームを出射する上記素子形成部、
上記素子形成部の移動方向の一方側に隣り合って配置され、上記回折光学素子が形成されていない第１非形成部であって、上記マルチレーザビームの前記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させずに上記第１非形成部を透過した第１透過ビームを出射する上記第１非形成部、及び、
上記素子形成部の上記移動方向の他方側に隣り合って配置され、上記回折光学素子が形成されていない第２非形成部であって、上記マルチレーザビームの前記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させずに上記第２非形成部を透過した第２透過ビームを出射する上記第２非形成部、を含み、
上記素子部は、
上記平行レーザビームが上記第１非形成部及び上記素子形成部に跨いで照射され、前記メインビームの少なくとも一部をなす上記第１透過ビームと上記回折マルチビームとからなる上記マルチレーザビームが出射される第１位置と、
上記平行レーザビームが上記素子形成部及び上記第２非形成部に跨いで照射され、上記回折マルチビームと上記メインビームの少なくとも一部をなす上記第２透過ビームとからなる上記マルチレーザビームが出射される第２位置との間を、
上記回折光学素子部材を上記移動方向に往復直線移動させる直線移動部を有する
レーザ溶接装置を用い、
上記直線移動部を駆動して、上記回折光学素子部材を上記第１位置と上記第２位置との間を上記往復直線移動させると共に、
上記マルチレーザビームを、前記第１部材の前記第１境界部及び前記第２部材の前記第２境界部に対し、前ピント又は後ピントのいずれかのデフォーカス状態に集光して、
上記マルチレーザビームを上記第１部材の上記第１境界部及び上記第２部材の上記第２境界部に照射し溶接する
レーザ溶接方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のレーザ溶接方法であって、
前記溶接工程は、
平行レーザビームを得る光源部と、
回折光学素子部材を有し、上記回折光学素子部材に入射した上記平行レーザビームから、前記マルチレーザビームを得る素子部と、
上記マルチレーザビームを集光する集光部と、
上記マルチレーザビームを偏向させる偏向部と、を備える
レーザ溶接装置であって、
上記回折光学素子部材は、
回折光学素子が形成された素子形成部であって、上記回折光学素子により、入射した上記平行レーザビームから、上記マルチレーザビームのうち前記第１ビーム及び前記第２ビームを含む複数のビームからなる回折マルチビームを出射する上記素子形成部、及び、
上記素子形成部の周囲を囲み、上記回折光学素子が形成されていない環状の環状非形成部であって、上記マルチレーザビームの前記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させず上記環状非形成部を透過した透過ビームを出射する上記環状非形成部、を含み、
上記素子部は、
上記平行レーザビームが円形の上記素子形成部と上記環状非形成部の周方向一部とに跨いで照射されるように上記回折光学素子部材を配置し、かつ上記回折光学素子部材自身を回転させずに、上記平行レーザビームの光軸の周りを円移動させる円移動部を有する
レーザ溶接装置を用い、
上記円移動部を駆動して、上記回折光学素子部材を上記円移動させると共に、
上記マルチレーザビームを、前記第１部材の前記第１境界部及び前記第２部材の前記第２境界部に対し、前ピント又は後ピントのいずれかのデフォーカス状態に集光して、
上記メインビームを円移動させつつ、上記マルチレーザビームを上記第１部材の上記第１境界部及び上記第２部材の上記第２境界部に照射し溶接する
レーザ溶接方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載のレーザ溶接方法であって、
前記溶接工程は、
平行レーザビームを得る光源部と、
回折光学素子部材を有し、上記回折光学素子部材に入射した上記平行レーザビームから、前記マルチレーザビームを得る素子部と、
上記マルチレーザビームを集光する集光部と、
上記マルチレーザビームを偏向させる偏向部と、を備える
レーザ溶接装置であって、
上記集光部は、
上記マルチレーザビームが集光する焦点位置を、上記マルチレーザビームの光軸に沿う光軸方向に移動させる焦点位置移動部を有し、
上記回折光学素子部材は、
回折光学素子が形成された素子形成部であって、上記回折光学素子により、入射した上記平行レーザビームから、上記マルチレーザビームのうち前記第１ビーム及び前記第２ビームを含む複数のビームからなる回折マルチビームを出射する上記素子形成部、及び、
上記素子形成部に隣り合って配置され、上記回折光学素子が形成されていない非形成部であって、上記マルチレーザビームの前記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させずに上記非形成部を透過した透過ビームを出射する上記非形成部、を含み、
上記素子部は、
上記平行レーザビームが上記素子形成部及び上記非形成部に跨いで照射されるように上記回折光学素子部材を配置し、上記回折マルチビームと前記メインビームの少なくとも一部をなす上記透過ビームとからなる上記マルチレーザビームを出射する
レーザ溶接装置を用い、
前記第１部材の前記第１境界部及び前記第２部材の前記第２境界部に対する、上記マルチレーザビームが集光する焦点位置が、前ピントの状態と後ピントの状態とを交互に生じさせるように上記焦点位置移動部を駆動して、
上記マルチレーザビームを上記第１部材の上記第１境界部及び上記第２部材の上記第２境界部に照射し溶接する
レーザ溶接方法。
【請求項６】
請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載のレーザ溶接方法であって、
前記回折光学素子部材の前記素子形成部は、
上記素子形成部に形成された前記回折光学素子により、上記素子形成部を透過した前記マルチレーザビームの少なくとも一部として、前記第１ビーム及び前記第２ビームのほか、前記平行レーザビームの０次光であり前記メインビームの一部をなす０次光ビームを含む複数のビームからなる前記回折マルチビームを出射する
レーザ溶接方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のレーザ溶接方法であって、
前記溶接工程では、
前記境界上進行方向への前記マルチレーザビームの進行に際し、
上記境界上進行方向に、３往復／ｍｍ以上の頻度で前記メインビームを揺動させる
レーザ溶接方法。
【請求項８】
平行レーザビームを得る光源部と、
回折光学素子部材を有し、上記回折光学素子部材に入射した上記平行レーザビームから、複数のビームからなるマルチレーザビームを得る素子部と、
上記マルチレーザビームを集光する集光部と、
上記マルチレーザビームを偏向させる偏向部と、を備える
レーザ溶接装置であって、
上記マルチレーザビームは、少なくとも、
メインビームと、
上記メインビームよりも小さなエネルギを有し、上記メインビームに対して上記マルチレーザビームの進行方向の前方斜め一方側に離れて照射される第１ビームと、
上記メインビームよりも小さなエネルギを有し、上記メインビームに対して上記マルチレーザビームの進行方向の前方斜め他方側に離れて照射される第２ビームと、を含み、
上記回折光学素子部材は、
回折光学素子が形成された素子形成部であって、上記回折光学素子により、入射した上記平行レーザビームから、上記マルチレーザビームのうち上記第１ビーム及び上記第２ビームを含む複数のビームからなる回折マルチビームを出射する上記素子形成部、
上記素子形成部の移動方向の一方側に隣り合って配置され、上記回折光学素子が形成されていない第１非形成部であって、上記マルチレーザビームの前記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させずに上記第１非形成部を透過した第１透過ビームを出射する上記第１非形成部、及び、
上記素子形成部の上記移動方向の他方側に隣り合って配置され、上記回折光学素子が形成されていない第２非形成部であって、上記マルチレーザビームの上記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させずに上記第２非形成部を透過した第２透過ビームを出射する上記第２非形成部、を含み、
上記素子部は、
上記平行レーザビームが上記第１非形成部及び上記素子形成部に跨いで照射され、前記メインビームの少なくとも一部をなす上記第１透過ビームと上記回折マルチビームとからなる上記マルチレーザビームが出射される第１位置と、
上記平行レーザビームが上記素子形成部及び上記第２非形成部に跨いで照射され、上記回折マルチビームと上記メインビームの少なくとも一部をなす上記第２透過ビームとからなる上記マルチレーザビームが出射される第２位置との間で、
上記回折光学素子部材を上記移動方向に往復直線移動させる直線移動部を有する
レーザ溶接装置。
【請求項９】
平行レーザビームを得る光源部と、
回折光学素子部材を有し、上記回折光学素子部材に入射した上記平行レーザビームから、複数のビームからなるマルチレーザビームを得る素子部と、
上記マルチレーザビームを集光する集光部と、
上記マルチレーザビームを偏向させる偏向部と、を備える
レーザ溶接装置であって、
上記マルチレーザビームは、少なくとも、
メインビームと、
上記メインビームよりも小さなエネルギを有し、上記メインビームに対して上記マルチレーザビームの進行方向の前方斜め一方側に離れて照射される第１ビームと、
上記メインビームよりも小さなエネルギを有し、上記メインビームに対して上記マルチレーザビームの進行方向の前方斜め他方側に離れて照射される第２ビームと、を含み、
上記回折光学素子部材は、
回折光学素子が形成された素子形成部であって、上記回折光学素子により、入射した上記平行レーザビームから、上記マルチレーザビームのうち前記第１ビーム及び前記第２ビームを含む複数のビームからなる回折マルチビームを出射する上記素子形成部と、
上記素子形成部の周囲を囲み、上記回折光学素子が形成されていない環状の環状非形成部であって、上記マルチレーザビームの上記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させず上記環状非形成部を透過した透過ビームを出射する上記環状非形成部、を含み、
上記素子部は、
上記平行レーザビームが円形の上記素子形成部と上記環状非形成部の周方向一部とに跨いで照射されるように上記回折光学素子部材を配置し、かつ上記回折光学素子部材自身を回転させずに、上記平行レーザビームの光軸の周りを円移動させる円移動部を有する
レーザ溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの部材を溶接するレーザ溶接方法及びこれに用いるレーザ溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの部材を溶接するに当たり、レーザ溶接を用いることが知られており、このためのレーザ溶接装置も知られている。レーザ溶接する２つの部材としては、例えば、箱型の金属ケースを備える二次電池における、容器本体とこの容器本体の開口部を閉塞する蓋体とが挙げられる。このような部材のレーザ溶接に関し、例えば特許文献１には、第一のレーザ照射手段と第二のレーザ照射手段とを用いて、「レーザ抜け」を防止しつつ、高速にレーザ溶接する技術が開示されている。
【０００３】
なお、本明細書において、「レーザ抜け」とは、第１部材と第２部材との境界をなす隙間を、レーザビームの一部が通り抜けて、第１部材と第２部材の内部（例えば、容器本体の内部）あるいは裏側（例えば、蓋体の裏面）にまでレーザビームの一部が届く現象をいう。この「レーザ抜け」が起こると、例えば容器内部に配置した電極体などに、レーザビームが直接あるいはその反射光が照射され、焼損などの不具合を生じるおそれがあるので、「レーザ抜け」が生じることは好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この特許文献１に記載の手法でレーザ溶接した場合を含め、第１部材と第２部材とをレーザ溶接した場合、溶融金属が固化した溶接部の強度が低い場所が生じる場合があった。その原因として、例えば図２１に示すように、第１部材Ｂ１の第１境界部ＢＥ１と第２部材Ｂ２の第２境界部ＢＥ２とを溶接した場合において、これらを溶接した溶接部ＹＢ内に膜状に延びる膜状酸化物層ＭＯＬが存在しており、第１部材Ｂ１及び第２部材Ｂ２が応力を受けた場合に、この膜状酸化物層ＭＯＬの端部を起点に、溶接部内にクラックが発生しやすいことが判ってきた。
【０００６】
溶接前、破線で示す第１部材Ｂ１の第１境界部ＢＥ１の第１境界面ＢＳ１、及びこの第１境界面ＢＳ１に対向する第２部材Ｂ２の第２境界部ＢＥ２の第２境界面ＢＳ２には、酸化皮膜（例えば第１部材等がアルミニウムからなる場合には、酸化アルミニウムＡｌ2Ｏ3)が形成されている。酸化皮膜をなす酸化物（例えば酸化アルミニウム）は、地金である金属（例えばアルミニウム）よりも融点が高く、レーザ溶接の際にも相対的に溶けにくい。このため、レーザビームによって第１境界部ＢＥ１及び第２境界部ＢＥ２を溶解して溶接しようとした場合に、溶接の状態によっては、第１境界面ＢＳ１，第２境界面ＢＳ２あるいは両者をなしていた酸化皮膜の一部が溶け残り、溶接部ＹＢ内に膜状酸化物層ＭＯＬとして現れると考えられる。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、信頼性の高いレーザ溶接を行いうるレーザ溶接方法、及びこれに用いるレーザ溶接装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
その一態様は、第１部材のうち第２部材との間の境界に沿う第１境界部と、上記第２部材のうち上記境界に沿う第２境界部とを、上記第１境界部の第１境界面と上記第２境界部の第２境界面とが対向する形態に配置し、上記境界が延びる境界上進行方向にレーザビームの照射位置を移動させ、上記第１境界部及び第２境界部を溶解して、上記第１部材と第２部材とを溶接するレーザ溶接方法であって、上記レーザビームは、上記第１部材の上記第１境界部に照射されて、上記第１境界部を溶融しつつ上記境界上進行方向に進行する第１ビームと、上記第２部材の上記第２境界部に照射されて、上記第２境界部を溶融しつつ上記第１ビームと同期して上記境界上進行方向に進行する第２ビームと、上記第１ビーム及び上記第２ビームよりも大きなエネルギを有し、上記境界上を、上記第１ビーム及び上記第２ビームに後れ且つ同期して上記境界上進行方向に進行し、上記第１ビームによって上記第１境界部が溶融した第１溶融池及び上記第２ビームによって上記第２境界部が溶融した第２溶融池が合体した合体溶融池に照射されるメインビームとを、含むマルチレーザビームであり、上記第１境界面と上記第２境界面とが対向する形態とした上記第１部材の上記第１境界部及び上記第２部材の上記第２境界部に向けて上記マルチレーザビームを照射して上記第１部材と上記第２部材とを溶接する溶接工程を備え、上記溶接工程は、上記第１ビーム及び上記第２ビームは揺動しない一方、上記メインビームは、上記境界を中心に揺動する上記マルチレーザビームを上記境界上進行方向に進行させて行うレーザ溶接方法である。
【０００９】
このレーザ溶接方法では、第１ビーム及び第２ビームで、第１境界部及び第２境界部を溶融して第１溶融池及び第２溶融池を形成し、それに後れて、これらが合体した合体溶融池にメインビームを照射する。このため、メインビームが境界を通り抜けて逆側（例えば、第１部材と第２部材とで構成する容器の内部や、第１部材及び第２部材の裏側）にレーザ光が届く現象（以下、この現象を「レーザ抜け」ともいう）を生じにくい。しかも、メインビームにより、第１境界部及び第２境界部の境界付近の部位を奥深く溶融させて、第１部材と第２部材を適切に溶接できる。
その上、第１ビーム及び第２ビームは揺動させないので、これらの揺動により、第１ビームあるいは第２ビームが、第１境界部及び第２境界部を外れて境界に照射されて、レーザ抜けを生じることを抑制できる。
その一方で、メインビームについては、境界を中心に揺動する。すると、メインビームが揺動しつつ境界上進行方向に進行して、合体溶融池がかき混ぜられる。このため、第１境界部の第１境界面や第２境界部の第２境界面に形成されていた酸化物膜が合体溶融池内で膜状に溶け残り難く、固化した溶接部内で、この溶接部の一部を仕切り、溶接部破断の起点となりがちがちな膜状酸化物層が形成されにくく、信頼性の高いレーザ溶接が可能である。
【００１０】
なお、第１部材及び第２部材は、レーザ溶接で相互に溶接する部材であり、例えば、二次電池の容器本体と、容器本体の開口部を閉塞する蓋体とが挙げられるが、これに限定されるものではなく、レーザ溶接を行う様々な部材が該当する。
また、第１部材の第１境界部及び第２部材の第２境界部は、第１部材及び第２部材のうち、境界を挟んで配置され境界に近接した部位を指し、この第１境界部及び第２境界部を溶融させて溶接を行う部位である。二次電池の容器本体と、容器本体の開口部を閉塞する蓋体の例でいえば、容器本体と蓋体との境界を挟んで配置される、容器本体の開口部及び蓋体の周縁部が挙げられる。
さらに、第１境界部の第１境界面及び第２境界部の第２境界面は、第１境界部及び第２境界部のうち、互いに対向する面であり、二次電池の容器本体と、容器本体の開口部を閉塞する蓋体の例でいえば、容器本体の開口部のうち、蓋体の周縁部と対向する開口内側面と、蓋体の周縁部のうち容器本体の開口部の開口内側面に対向する周縁面が挙げられる。また、容器本体の開口部の開口端面と、蓋体の周縁部のうち容器本体の開口部の開口端面に対向する周縁部下面などが該当する。なお、第１境界面と第２境界面との間が境界となる。
【００１１】
レーザビームを生成するレーザ光源としては、ファイバレーザ、ＣＯ2レーザ、ＹＡＧレーザなどを用いることができる。
第１部材及び第２部材に照射されるレーザビームは、第１ビーム、第２ビーム、及びこれらに後れて境界上進行方向を進行するメインビームを含むマルチレーザビームである。従って、このマルチレーザビームには、その他に、例えば、メインビームよりも後れて境界上進行方向を進行するレーザビームなど、他のレーザビームをも含んでいても良い。また、第１ビーム、第２ビーム、メインビームは、１本または複数本のレーザビームから構成されていても良い。例えば、第１ビーム，第２ビームが、それぞれ２本のレーザビームから構成されるようにしても良い。また、メインビームが２本あるいは４本のレーザビームから構成されていても良い。
マルチレーザビームは、複数のレーザ光源から出射したレーザビームを同時に用いて、レーザビームの束としてのマルチレーザビームとしても良い。また、回折光学素子(Diffractive Optical Element：ＤＯＥ)を用いて、１本のレーザビームから得た複数本のレーザビームを、マルチレーザビームをなす一部のレーザビームとして用いることもできる。
【００１２】
レーザビームの照射位置を移動させる境界上進行方向は、第１境界部と第２境界部との境界が延びる方向のうち照射位置が進行する方向である。
また、レーザビームの照射位置を揺動させる方向は、合体溶融池の範囲内ならば、境界を中心とするいずれの方向でも良い。例えば、境界に直交する境界直交方向でも、境界が延びる方向である境界上進行方向でも、あるいはこれらに斜交する方向でも良い。また、境界直交方向及び境界上進行方向の二方向の揺動を同時に生じさせる、円移動や楕円移動の揺動とすることもできる。
【００１３】
上述のレーザ溶接方法であって、前記溶接工程は、前記第１ビーム及び前記第２ビームは揺動しない一方、前記メインビームは、前記境界を跨いで上記境界に直交する境界直交方向に揺動する前記マルチレーザビームを上記境界上進行方向に進行させて行うレーザ溶接方法とすると良い。
【００１４】
このレーザ溶接方法では、メインビームが境界を跨いで境界直交方向に揺動する。このため、メインビームが境界上進行方向に進行する際に、メインビームの境界直交方向の揺動で、合体溶融池内に浮遊している第１境界部の第１境界面や第２境界部の第２境界面に形成されていた酸化物膜を切断するように、合体溶融池がかき混ぜられる。このため、固化した溶接部内に、溶接部破断の起点となりがちな膜状酸化物層が特に残存し難く、より信頼性の高いレーザ溶接が可能である。
なお、メインビームが、境界を跨いで境界直交方向に揺動するようにするには、メインビームの揺動する方向が境界直交方向に一致するように、レーザ溶接装置と第１部材及び第２部材の配置を考慮するとよい。
【００１５】
上述のいずれかに記載のレーザ溶接方法であって、前記溶接工程は、平行レーザビームを得る光源部と、回折光学素子部材を有し、上記回折光学素子部材に入射した上記平行レーザビームから、前記マルチレーザビームを得る素子部と、上記マルチレーザビームを集光する集光部と、上記マルチレーザビームを偏向させる偏向部と、を備えるレーザ溶接装置であって、上記回折光学素子部材は、回折光学素子が形成された素子形成部であって、上記回折光学素子により、入射した上記平行レーザビームから、上記マルチレーザビームのうち前記第１ビーム及び前記第２ビームを含む複数のビームからなる回折マルチビームを出射する上記素子形成部、上記素子形成部の移動方向の一方側に隣り合って配置され、上記回折光学素子が形成されていない第１非形成部であって、上記マルチレーザビームの前記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させずに上記第１非形成部を透過した第１透過ビームを出射する上記第１非形成部、及び、上記素子形成部の上記移動方向の他方側に隣り合って配置され、上記回折光学素子が形成されていない第２非形成部であって、上記マルチレーザビームの前記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させずに上記第２非形成部を透過した第２透過ビームを出射する上記第２非形成部、を含み、上記素子部は、上記平行レーザビームが上記第１非形成部及び上記素子形成部に跨いで照射され、前記メインビームの少なくとも一部をなす上記第１透過ビームと上記回折マルチビームとからなる上記マルチレーザビームが出射される第１位置と、上記平行レーザビームが上記素子形成部及び上記第２非形成部に跨いで照射され、上記回折マルチビームと上記メインビームの少なくとも一部をなす上記第２透過ビームとからなる上記マルチレーザビームが出射される第２位置との間を、上記回折光学素子部材を上記移動方向に往復直線移動させる直線移動部を有するレーザ溶接装置を用い、上記直線移動部を駆動して、上記回折光学素子部材を上記第１位置と上記第２位置との間を上記往復直線移動させると共に、上記マルチレーザビームを、前記第１部材の前記第１境界部及び前記第２部材の前記第２境界部に対し、前ピント又は後ピントのいずれかのデフォーカス状態に集光して、上記マルチレーザビームを上記第１部材の上記第１境界部及び上記第２部材の上記第２境界部に照射し溶接するレーザ溶接方法とすると良い。
【００１６】
上述のレーザ溶接方法では、回折光学素子が形成された素子形成部の移動方向の両側にそれぞれ第１非形成部及び第２非形成部を形成した回折光学素子部材を用い、平行レーザビームが第１非形成部及び素子形成部に跨いで照射される第１位置と、平行レーザビームが素子形成部及び第２非形成部に跨いで照射される第２位置との間を、直線移動部で往復直線移動させる。これにより第１部材等に照射されるマルチレーザビームのうちメインビームには、第１透過ビームと第２透過ビームとが交互に含まれることとなる。
この第１透過ビームと第２透過ビームとは、焦点に集光される際に、光軸を挟んで互いに逆方向から焦点に向けて照射される。
【００１７】
なお、焦点に集光した場合には、第１透過ビームも第２透過ビームも同じ位置（焦点）に集光する。しかし、上述のレーザ溶接方法では、マルチレーザビームを、第１部材の第１境界部及び第２部材の第２境界部に対し、前ピント又は後ピントのいずれかのデフォーカス状態に集光する。このため、第１透過ビームと第２透過ビームが第１部材等（照射面）に当たる位置が、光軸が照射面に交わる位置を中心に互いに逆の位置になる。そして直線移動部による回折光学素子部材の往復直線移動に伴い、第１透過ビームと第２透過ビームが交互にメインビームに含まれるので、メインビーム全体も光軸が照射面に交わる位置を中心に照射面上を直線的に揺動して見える。
一方、透過ビームが含まれるメインビームとは異なり、第１ビーム、第２ビームなどは、回折マルチビームのうち、回折光学素子で生成された１次光や２次光のビームとなるので、素子形成部の移動によってはその位置が変動しない。
【００１８】
かくして、このレーザ溶接方法では、上述のレーザ溶接装置により、平行レーザビームから、揺動するメインビームを含むマルチレーザビームを生成してレーザ溶接を行うので、多数のレーザ光源を用いて、マルチレーザビームを生成する必要が無く、簡易な光学構成とすることができる。
【００１９】
なお、平行光である平行レーザビームを得る光源部としては、適宜の光学系を用いることができるが、例えば、レーザ光源と、このレーザ光源から放射されたレーザ光を平行レーザビームに整形するコリメータからなる光学系が例示される。
また、集光部としては、マルチレーザビームを焦点面上の焦点位置にそれぞれ集光させる光学系であり、例えば、対物レンズ等から構成される。
偏向部は、マルチレーザビームの照射位置を境界上進行方向に進行させるなど、マルチレーザビームの光軸を偏向させる部位であり、例えば、ガルバノスキャナなどを用いたものが挙げられる。また２つのガルバノスキャナを組み合わせて、マルチレーザビームの照射位置をＸ方向及びＹ方向に偏向可能としても良い。
更に、レーザ溶接装置としては、いわゆる３Ｄガルバノスキャナにおいて、その素子部に直線移動部を設けたものを用いることもできる。
【００２０】
回折光学素子部材の素子形成部に設ける回折光学素子(ＤＯＥ)としては、照射した平行レーザビームから、１又は複数の第１ビーム及び１又は複数の第２ビームを生成するパターンが形成されたもの、これら第１ビーム及び第２ビームのほか、メインビームの一部をも生成するパターンが形成されたもの、第１ビーム及び第２ビームのほか、他のビームをも生成するパターンが形成されたものが挙げられる。なお、回折光学素子から出射するビームには、素子パターンによるが、回折されずに出射する(透過する）０次光のほか、１次光、２次光などが利用される。
一方、回折光学素子部材の第１非形成部及び第２非形成部には、回折光学素子は形成されておらず、入射した平行レーザビームは透過する。
【００２１】
マルチレーザビームを、第１部材の第１境界部及び第２部材の第２境界部に対し、前ピント又は後ピントのいずれかのデフォーカス状態に集光する手法としては、集光部で集光するマルチレーザビームの焦点位置を、第１部材の第１境界部及び第２部材の第２境界部に対し、前ピント又は後ピントとなるように、レーザ溶接装置に対する第１部材及び第２部材の配置を調整するとよい。また、レーザ溶接装置として３Ｄガルバノスキャナを用いる場合には、マルチレーザビームの光軸に沿う光軸方向に集光部が集光する焦点位置を変化させる焦点位置移動部(Ｚレンズ)により、前ピント又は後ピントとなるように焦点調整しても良い。
なお、前ピントとは、照射されるマルチレーザビームの焦点が、第１部材の第１境界部及び第２部材の第２境界部よりも、手前（光源側）に位置している状態を指し、後ピントとは、逆に、焦点が、第１境界部及び第２境界部よりも、奧側（光源から離れる側）に位置している状態を指す。
【００２２】
あるいは、前述の第１項または第２項に記載のレーザ溶接方法であって、前記溶接工程は、平行レーザビームを得る光源部と、回折光学素子部材を有し、上記回折光学素子部材に入射した上記平行レーザビームから、前記マルチレーザビームを得る素子部と、上記マルチレーザビームを集光する集光部と、上記マルチレーザビームを偏向させる偏向部と、を備えるレーザ溶接装置であって、上記回折光学素子部材は、回折光学素子が形成された素子形成部であって、上記回折光学素子により、入射した上記平行レーザビームから、上記マルチレーザビームのうち前記第１ビーム及び前記第２ビームを含む複数のビームからなる回折マルチビームを出射する上記素子形成部、及び、上記素子形成部の周囲を囲み、上記回折光学素子が形成されていない環状の環状非形成部であって、上記マルチレーザビームの前記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させず上記環状非形成部を透過した透過ビームを出射する上記環状非形成部、を含み、上記素子部は、上記平行レーザビームが円形の上記素子形成部と上記環状非形成部の周方向一部とに跨いで照射されるように上記回折光学素子部材を配置し、かつ上記回折光学素子部材自身を回転させずに、上記平行レーザビームの光軸の周りを円移動させる円移動部を有するレーザ溶接装置を用い、上記円移動部を駆動して、上記回折光学素子部材を上記円移動させると共に、上記マルチレーザビームを、前記第１部材の前記第１境界部及び前記第２部材の前記第２境界部に対し、前ピント又は後ピントのいずれかのデフォーカス状態に集光して、上記メインビームを円移動させつつ、上記マルチレーザビームを上記第１部材の上記第１境界部及び上記第２部材の上記第２境界部に照射し溶接するレーザ溶接方法とすると良い。
【００２３】
上述のレーザ溶接方法では、回折光学素子が形成された素子形成部の周囲に環状非形成部を形成した回折光学素子部材を用い、平行レーザビームが環状非形成部及び素子形成部に跨いで照射されるように回折光学素子部材を配置し、かつ回折光学素子部材自身を回転させずに、平行レーザビームの光軸の周りを円移動させる。
これにより第１部材等に照射されるマルチレーザビームのうちメインビームには、常に透過ビームが含まれることとなる。しかも回折光学素子部材を円移動させるので、透過ビームはマルチレーザビームの光軸から離れた位置から焦点に向けて集光されることとなり、しかも、マルチレーザビームの光軸の周りを回りながら焦点に向けて集光することになる。
【００２４】
なお、焦点では、透過ビームがどの場所からも、同じ位置(焦点)に集光する。しかし、上述のレーザ溶接方法では、マルチレーザビームを、第１部材の第１境界部及び第２部材の第２境界部に対し、前ピント又は後ピントのいずれかのデフォーカス状態に集光する。すると、透過ビームが、マルチレーザビームの光軸周りを回るように第１部材等に照射されるから、円移動部による回折光学素子部材の円移動に伴い、透過ビームを含むメインビーム全体も回転しながら進行する、即ち、境界直交方向にも境界上進行方向にも揺動して見える。
【００２５】
かくして、このレーザ溶接方法でも、上述のレーザ溶接装置により、平行レーザビームから、回転するように揺動するメインビームを含むマルチレーザビームを生成してレーザ溶接を行うので、多数のレーザ光源を用いて、マルチレーザビームを生成する必要が無く、簡易な光学構成とすることができる。
しかも、メインビームが回転するように揺動するので、マルチレーザビームの進行方向の選択に影響されることなく、メインビームを揺動させて、溶接部における膜状酸化物層の発生を抑制できる。
【００２６】
なお、光源部、集光部、偏向部、回折光学素子(ＤＯＥ)、前ピント又は後ピントの調整等の説明については、前項と同様である。
更に、レーザ溶接装置としては、３Ｄガルバノスキャナの素子部に円移動部を設けたものを用いることもできる。
【００２７】
あるいは前述の第１項または第２項に記載のレーザ溶接方法であって、前記溶接工程は、平行レーザビームを得る光源部と、回折光学素子部材を有し、上記回折光学素子部材に入射した上記平行レーザビームから、前記マルチレーザビームを得る素子部と、上記マルチレーザビームを集光する集光部と、上記マルチレーザビームを偏向させる偏向部と、を備えるレーザ溶接装置であって、上記集光部は、上記マルチレーザビームが集光する焦点位置を、上記マルチレーザビームの光軸に沿う光軸方向に移動させる焦点位置移動部を有し、上記回折光学素子部材は、回折光学素子が形成された素子形成部であって、上記回折光学素子により、入射した上記平行レーザビームから、上記マルチレーザビームのうち前記第１ビーム及び前記第２ビームを含む複数のビームからなる回折マルチビームを出射する上記素子形成部、及び、上記素子形成部に隣り合って配置され、上記回折光学素子が形成されていない非形成部であって、上記マルチレーザビームの前記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させずに上記非形成部を透過した透過ビームを出射する上記非形成部、を含み、上記素子部は、上記平行レーザビームが上記素子形成部及び上記非形成部に跨いで照射されるように上記回折光学素子部材を配置し、上記回折マルチビームと前記メインビームの少なくとも一部をなす上記透過ビームとからなる上記マルチレーザビームを出射するレーザ溶接装置を用い、前記第１部材の前記第１境界部及び前記第２部材の前記第２境界部に対する、上記マルチレーザビームが集光する焦点位置が、前ピントの状態と後ピントの状態とを交互に生じさせるように上記焦点位置移動部を駆動して、上記マルチレーザビームを上記第１部材の上記第１境界部及び上記第２部材の上記第２境界部に照射し溶接するレーザ溶接方法とすると良い。
【００２８】
上述のレーザ溶接装置では、回折光学素子が形成された素子形成部とこれに隣り合って配置された非形成部を含む回折光学素子部材を用い、平行レーザビームが素子形成部及び非形成部に跨いで照射されるように回折光学素子部材を配置する。これによりメインビームには、透過ビームが含まれることとなる。この非形成部で生成された透過ビームとは、焦点に集光される際に、境界直交方向のうち一方側から焦点に向けて集光することになる。
加えて、上述のレーザ溶接方法では、焦点位置移動部を、第１部材の第１境界部及び第２部材の第２境界部に対する、マルチレーザビームが集光する焦点位置が、前ピントの状態と後ピントの状態とを交互に生じさせるように駆動する。
これにより、前ピントと後ピントの状態では、第１部材の第１境界部及び第２部材の第２境界部に対する透過ビームの照射位置が逆になる。このため、焦点位置移動部の駆動に伴い、第１透過ビームと第２透過ビームとを交互に含むメインビーム全体も、境界直交方向に揺動して見える。
【００２９】
かくして、このレーザ溶接方法では、上述のレーザ溶接装置により、平行レーザビームから、揺動するメインビームを含むマルチレーザビームを生成してレーザ溶接を行うので、多数のレーザ光源を用いて、マルチレーザビームを生成する必要が無く、簡易な光学構成とすることができる。しかも、素子部に直線移動部などの可動部を設ける必要が無く、この点においてさらに簡易な光学構成とすることができる。
【００３０】
なお、光源部、集光部、偏向部、回折光学素子(ＤＯＥ)、前ピント又は後ピントの調整等の説明については、前二項と同様である。
また、焦点位置移動部は、マルチレーザビームが集光する焦点位置を、マルチレーザビームの光軸に沿う光軸方向に移動させる部位であり、例えば凸レンズと、この凸レンズの光軸方向の移動によってマルチレーザビームの焦点位置を光軸方向に移動させる機構とを持つもの、例えば３ＤガルバノスキャナにおけるＺレンズが挙げられる。即ち、レーザ溶接装置としては、焦点位置移動部（Ｚレンズ）を有する３Ｄガルバノスキャナを用いることもできる。
【００３１】
更に前述の第３項〜第５項のいずれか１項に記載のレーザ溶接方法であって、前記回折光学素子部材の前記素子形成部は、上記素子形成部に形成された前記回折光学素子により、上記素子形成部を透過した前記マルチレーザビームの少なくとも一部として、前記第１ビーム及び前記第２ビームのほか、前記平行レーザビームの０次光であり前記メインビームの一部をなす０次光ビームを含む複数のビームからなる前記回折マルチビームを出射するレーザ溶接方法とすると良い。
【００３２】
このレーザ溶接方法では、素子形成部からの回折マルチビームに、メインビームの一部をなす０次光ビームを含んでいる。即ち、第１部材の第１境界部及び第２部材の第２境界部に照射されるマルチレーザビームにおいて、メインビームに０次光ビームを含むので、第１境界部と第２境界部との境界において、これらを深く（マルチレーザビームの光軸方向に大きく）溶融させることができ、第１部材の第１境界部と第２部材の第２境界部とを高い強度で溶接できる。
【００３３】
前述のいずれか１項に記載のレーザ溶接方法であって、前記溶接工程では、前記境界上進行方向への前記マルチレーザビームの進行に際し、上記境界上進行方向に、３往復／ｍｍ以上の頻度で前記メインビームを揺動させるレーザ溶接方法とすると良い。
【００３４】
上述のレーザ溶接方法では、メインビームの揺動を、境界上進行方向に３往復／ｍｍ以上の頻度で行うので、合体溶融池が適切にかき混ぜられる。このため、合体溶融池が固化した溶接部内に膜状酸化物層が特に残りにくく、信頼性の高い溶接が可能となる。
【００３５】
なお、揺動の頻度は、２０往復／ｍｍ以下の頻度とすると良い。揺動の頻度が多すぎると、揺動に伴う直線移動部などの振動の影響が大きくなりがちで好ましくないからである。
【００３６】
さらに他の態様は、平行レーザビームを得る光源部と、回折光学素子部材を有し、上記回折光学素子部材に入射した上記平行レーザビームから、複数のビームからなるマルチレーザビームを得る素子部と、上記マルチレーザビームを集光する集光部と、上記マルチレーザビームを偏向させる偏向部と、を備えるレーザ溶接装置であって、上記マルチレーザビームは、少なくとも、メインビームと、上記メインビームよりも小さなエネルギを有し、上記メインビームに対して上記マルチレーザビームの進行方向の前方斜め一方側に離れて照射される第１ビームと、上記メインビームよりも小さなエネルギを有し、上記メインビームに対して上記マルチレーザビームの進行方向の前方斜め他方側に離れて照射される第２ビームと、を含み、上記回折光学素子部材は、回折光学素子が形成された素子形成部であって、上記回折光学素子により、入射した上記平行レーザビームから、上記マルチレーザビームのうち上記第１ビーム及び上記第２ビームを含む複数のビームからなる回折マルチビームを出射する上記素子形成部、上記素子形成部の移動方向の一方側に隣り合って配置され、上記回折光学素子が形成されていない第１非形成部であって、上記マルチレーザビームの前記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させずに上記第１非形成部を透過した第１透過ビームを出射する上記第１非形成部、及び、上記素子形成部の上記移動方向の他方側に隣り合って配置され、上記回折光学素子が形成されていない第２非形成部であって、上記マルチレーザビームの上記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させずに上記第２非形成部を透過した第２透過ビームを出射する上記第２非形成部、を含み、上記素子部は、上記平行レーザビームが上記第１非形成部及び上記素子形成部に跨いで照射され、前記メインビームの少なくとも一部をなす上記第１透過ビームと上記回折マルチビームとからなる上記マルチレーザビームが出射される第１位置と、上記平行レーザビームが上記素子形成部及び上記第２非形成部に跨いで照射され、上記回折マルチビームと上記メインビームの少なくとも一部をなす上記第２透過ビームとからなる上記マルチレーザビームが出射される第２位置との間で、上記回折光学素子部材を上記移動方向に往復直線移動させる直線移動部を有するレーザ溶接装置である。
【００３７】
このレーザ溶接装置では、回折光学素子が形成された素子形成部の移動方向の両側にそれぞれ第１非形成部及び第２非形成部を形成した回折光学素子部材を用い、平行レーザビームが第１非形成部及び素子形成部に跨いで照射される第１位置と、平行レーザビームが素子形成部及び第２非形成部に跨いで照射される第２位置との間を、直線移動部で往復直線移動させる。これにより第１部材等に照射されるマルチレーザビームのうちメインビームには、第１透過ビームと第２透過ビームとが交互に含まれることとなる。
そして第１非形成部で生成された第１透過ビームと、第２非形成部で生成された第２透過ビームとは、焦点に集光される際に、マルチレーザビームの光軸を挟んで互いに逆方向から焦点に向けて照射される。
【００３８】
なお、焦点に集光した場合には、第１透過ビームも第２透過ビームも同じ位置（焦点）に集光する。しかし、上述のレーザ溶接装置において、マルチレーザビームを、溶接する第１部材と第２部材に対し、前ピント又は後ピントのデフォーカス状態に集光すれば、直線移動部による回折光学素子部材の往復直線移動に伴い、第１透過ビームと第２透過ビームが交互にメインビームに含まれるので、回折光学素子部材の移動方向に対応する方向にメインビーム全体が揺動して見える。
一方、透過ビームが含まれるメインビームとは異なり、第１ビーム、第２ビームなどは、回折マルチビームのうち、回折光学素子で生成された１次光や２次光のビームとなるので、揺動しない。
これによりこのレーザ溶接装置では、メインビームのみ回折光学素子部材の移動方向に対応する方向に揺動する一方、第１ビーム及び第２ビームは揺動しないマルチレーザビームを第１部材等に照射できる。
【００３９】
しかもこのレーザ溶接装置では、平行レーザビームから、揺動するメインビームを含むマルチレーザビームを生成するので、多数のレーザ光源を用いて、マルチレーザビームを生成する必要が無く、簡易な光学構成となる。
【００４０】
なお、光源部、集光部、偏向部、回折光学素子(ＤＯＥ)、前ピント又は後ピントの調整等の説明については、前述の第３項と同様である。
また、１つのガルバノスキャナを用いた偏向部など、この偏向部で偏向して進行させるマルチレーザビームの進行方向が、特定の方向（この方向をＸ方向とする）に限られているレーザ溶接装置においては、デフォーカス状態に集光したメインビームが直線移動部の駆動により揺動する方向が、マルチレーザビームの進行方向（Ｘ方向）に対して直交する方向（Ｙ方向）となるように、直線移動部と偏向部との関係を定めると良い。マルチレーザビームの照射により、第１ビームによって形成された第１溶融池及び第２ビームによって形成された第２溶融池が合体した合体溶融池内に浮遊している酸化物膜を揺動するメインビームで切断するように合体溶融池をかき混ぜることができ、固化した溶接部内に膜状酸化物層が形成されにくく、信頼性の高いレーザ溶接が可能となる。
一方、２つのガルバノスキャナを組み合わせて、マルチレーザビームの照射位置をＸ方向及びＹ方向に偏向可能とした偏向部など、この偏向部で偏向して進行させるマルチレーザビームを、Ｘ方向及びＹ方向のいずれにも進行させうるレーザ溶接装置においては、デフォーカス状態に集光したメインビームが直線移動部の駆動により揺動する方向が、レーザ溶接装置が基準としている方向（例えば、１つのガルバノスキャナで偏向させるＸ方向あるいはＹ方向）に対して直交する方向（Ｙ方向あるいはＸ方向）となるように、直線移動部と偏向部との関係を定めると良い。偏向部の制御が容易なレーザ溶接装置が基準とする方向にマルチレーザビームを進行させる場合に、第１ビームによって形成された第１溶融池及び第２ビームによって形成された第２溶融池が合体した合体溶融池内に浮遊している酸化物膜を揺動するメインビームで切断するように合体溶融池をかき混ぜることができ、固化した溶接部内に膜状酸化物層が形成されにくく、信頼性の高いレーザ溶接が可能となる。
【００４１】
さらに他の態様は、平行レーザビームを得る光源部と、回折光学素子部材を有し、上記回折光学素子部材に入射した上記平行レーザビームから、複数のビームからなるマルチレーザビームを得る素子部と、上記マルチレーザビームを集光する集光部と、上記マルチレーザビームを偏向させる偏向部と、を備えるレーザ溶接装置であって、上記マルチレーザビームは、少なくとも、メインビームと、上記メインビームよりも小さなエネルギを有し、上記メインビームに対して上記マルチレーザビームの進行方向の前方斜め一方側に離れて照射される第１ビームと、上記メインビームよりも小さなエネルギを有し、上記メインビームに対して上記マルチレーザビームの進行方向の前方斜め他方側に離れて照射される第２ビームと、を含み、上記回折光学素子部材は、回折光学素子が形成された素子形成部であって、上記回折光学素子により、入射した上記平行レーザビームから、上記マルチレーザビームのうち前記第１ビーム及び前記第２ビームを含む複数のビームからなる回折マルチビームを出射する上記素子形成部と、上記素子形成部の周囲を囲み、上記回折光学素子が形成されていない環状の環状非形成部であって、上記マルチレーザビームの上記メインビームの少なくとも一部として、入射した上記平行レーザビームを回折させず上記環状非形成部を透過した透過ビームを出射する上記環状非形成部、を含み、上記素子部は、上記平行レーザビームが円形の上記素子形成部と上記環状非形成部の周方向一部とに跨いで照射されるように上記回折光学素子部材を配置し、かつ上記回折光学素子部材自身を回転させずに、上記平行レーザビームの光軸の周りを円移動させる円移動部を有するレーザ溶接装置である。
【００４２】
上述のレーザ溶接装置では、回折光学素子が形成された素子形成部の周囲に環状非形成部を形成した回折光学素子部材を用い、平行レーザビームが環状非形成部及び素子形成部に跨いで照射されるように回折光学素子部材を配置し、かつ回折光学素子部材自身を回転させずに、平行レーザビームの光軸の周りを円移動させる。
これにより第１部材等に照射されるマルチレーザビームのうちメインビームには、常に透過ビームが含まれることとなる。しかも回折光学素子部材を円移動させるので、透過ビームはマルチレーザビームの光軸から離れた位置から焦点に向けて集光されることとなり、しかも、マルチレーザビームの光軸の周りを回りながら焦点に向けて集光することになる。
【００４３】
なお、焦点では、透過ビームがどの場所からも、同じ位置(焦点)に集光する。しかし、上述のレーザ溶接装置において、マルチレーザビームを、溶接する第１部材と第２部材に対し、前ピント又は後ピントのいずれかのデフォーカス状態に集光すれば、円移動部による回折光学素子部材の円移動に伴い、透過ビームがマルチレーザビームの光軸周りを回るように第１部材等に照射されるから、透過ビームを含むメインビーム全体も回転しながら進行する。即ち、進行方向にもこれに直交する方向にもメインビームが揺動して見える。
【００４４】
かくして、このレーザ溶接装置では、平行レーザビームから、揺動するメインビームを含むマルチレーザビームを生成するので、多数のレーザ光源を用いて、マルチレーザビームを生成する必要が無く、簡易な光学構成となる。
しかも、メインビームが回転するように揺動するので、マルチレーザビームの進行方向の選択に影響しないで、メインビームを揺動させることができる。
【００４５】
なお、光源部、集光部、偏向部、回折光学素子(ＤＯＥ)、前ピント又は後ピントの調整等の説明については、前述の第４項と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】レーザ溶接された電池の斜視図である。
【図２】溶接前の電池の上面図である。
【図３】レーザ溶接装置の概略構成を示す説明図である。
【図４】レーザ溶接装置によるレーザビームの走査を示す説明図である。
【図５】素子部のうち、回折光学素子部材の構成を示す平面図である。
【図６】回折光学素子部材の素子形成部（回折光学素子）から出射し、容器本体及び蓋体に照射される回折マルチビームの照射パターンを示す図である。
【図７】回折光学素子部材及びこれを直線往復移動させる直線移動部を有する素子部の構成及び平行レーザビームとの関係を示す平面図である。
【図８】容器本体及び蓋体に照射される第１透過ビーム及び第２透過ビームの光路を示す説明図である。
【図９】レーザ溶接装置から容器本体及び蓋体へ、マルチレーザビームをデフォーカス状態に集光して照射する様子を示す説明図である。
【図１０】回折光学素子部材の素子形成部（回折光学素子）から出射した、第１透過ビーム及び第２透過ビームを含まず、回折マルチビームのみを含むマルチレーザビームと、容器本体及び蓋体との関係を示す説明図である。
【図１１】回折マルチビームのうち第１ビーム及び第２ビームと、容器本体及び蓋体における溶融部分との関係を示す説明図である。
【図１２】回折マルチビームのうち第１ビーム及び第２ビームと、容器本体及び蓋体における溶融部分との関係を示す説明図である。
【図１３】回折光学素子部材の素子形成部（回折光学素子）から出射した回折マルチビームに第１透過ビームを重ねたマルチレーザビームと、容器本体及び蓋体との関係を示す説明図である。
【図１４】回折光学素子部材の素子形成部（回折光学素子）から出射した回折マルチビームに第２透過ビームを重ねたマルチレーザビームと、容器本体及び蓋体との関係を示す説明図である。
【図１５】実施形態に係り、レーザ溶接された容器本体と蓋体との溶接部分の拡大断面図である。
【図１６】マルチレーザビームを用いて、容器本体と蓋体とを一周に亘りレーザ溶接する様子示す説明図である。
【図１７】変形形態１に係り、回折光学素子部材及びこれを円移動させる円移動部を有する素子部の構成及び平行レーザビームとの関係を示す平面図である。
【図１８】変形形態１に係り、回折光学素子部材の素子形成部（回折光学素子）から出射した回折マルチビームに円を描いて移動する透過ビームを重ねたマルチレーザビームと、容器本体及び蓋体との関係を示す説明図である。
【図１９】変形形態２に係り、素子形成部及び非形成部を有する回折光学素子部材、及び平行レーザビームとの関係を示す平面図である。
【図２０】変形形態２に係り、Ｚレンズの移動による透過ビームの集光位置の変動と、容器本体及び蓋体との関係を示す説明図である。
【図２１】参考形態に係り、レーザ溶接された容器本体と蓋体との溶接部分の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
（実施形態）
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に、本実施形態に係り、レーザ溶接で容器本体１１と蓋体１２とを溶接した電池１０の斜視図を、図２に溶接前の電池１０の上面図を示す。電池１０は、その外径が扁平な直方体形状である。
【００４８】
電池１０は、図１における上方が開口した有底角筒状の容器本体１１と、この容器本体１１の上端の開口部１１Ｋ内に挿入されて開口部１１Ｋを閉塞する矩形板状の蓋体１２の周縁部１２Ｐとを、一周に亘りレーザ溶接で形成した溶接部１４で接合してなる。容器本体１１の内部には、図示しない電極体、電解液などが収容され、蓋体１２を通って、正極端子１５及び負極端子１６が外部に突出している。蓋体１２のうち、正極端子１５と負極端子１６の間には、図示しない注液孔を閉塞する注液孔封止部材１７が蓋体１２に固着されている。この電池１０は，正極端子１５及び負極端子１６を通じて、充放電が可能な二次電池、具体的には、リチウムイオン二次電池である。また、本実施形態において、容器本体１１及び蓋体１２は、いずれもアルミニウムからなる。なお、本実施形態では、この電池１０における直交する３方向を、図１，図２に示すように、蓋体１２の長手方向をＸ方向ＸＷ、短手方向をＹ方向ＹＷ、容器本体１１の深さ方向をＺ方向ＺＷと定める。
【００４９】
本実施形態の電池１０の製造方法は、容器本体１１の開口部１１Ｋ内に蓋体１２を挿入する挿入工程と、レーザビームを照射して容器本体１１の開口部１１Ｋと蓋体１２の周縁部１２Ｐとをレーザ溶接するレーザ溶接工程とを含んでいる。
【００５０】
まず、挿入工程について説明する。図１，図２に示すように、蓋体１２には、正極端子１５及び負極端子１６が内側から突出しており、正極端子１５と負極端子１６は容器本体１１内に図示しない電極体を保持している。挿入工程では、容器本体１１内に電極体を挿入するようにして、容器本体１１の開口部１１Ｋ内に蓋体１２を挿入する。これにより、容器本体１１の開口部１１Ｋの開口内側面１１ＫＳと、蓋体１２の周縁部１２Ｐの外周面１２ＰＳとを対向する位置に配置する。
【００５１】
なお、容器本体１１及び蓋体１２は、開口内側面１１ＫＳと外周面１２ＰＳとの間には、僅かに隙間Ｇが生じるように形成されている。容器本体１１の開口部１１Ｋに蓋体１２を円滑に挿入可能とするためである。また、本実施形態では、容器本体１１の開口部１１Ｋの端面である被照射面１２ＰＴと、蓋体１２の周縁部１２Ｐの上面である被照射面１２ＰＴとが、Ｚ方向ＺＷに一致するように、即ち、被照射面１２ＰＴと被照射面１２ＰＴとが面一となるように、蓋体１２を容器本体１１の開口部１１Ｋに挿入する（図８、図１１参照)。
【００５２】
次いで、容器本体１１の開口部１１Ｋと蓋体１２の周縁部１２Ｐとをレーザ溶接するレーザ溶接工程を行う。本実施形態では、レーザ溶接に当たりレーザ溶接装置１００を用いるので、まず、レーザ溶接装置１００について、図２〜図８を用いて説明する。
レーザ溶接装置１００は、いわゆる３Ｄガルバノスキャナである。即ち、レーザ溶接装置１００は、平行レーザビームＬＰを得る光源部１１０と、回折光学素子部材１４１を有し、この回折光学素子部材１４１に入射した平行レーザビームＬＰから、マルチレーザビームＬＢを得る素子部１４０と、マルチレーザビームＬＢを集光する集光部１２０と、マルチレーザビームＬＢを偏向させる偏向部１３０と、を備える。
【００５３】
このうち、光源部１１０は、レーザ光を発生するレーザ発振器１１１と、その出射口１１１Ｓから出射したレーザ光ＬＺを平行レーザビームＬＰに変換するコリメータ（コリメートレンズ）１１５とを有する。本実施形態では、レーザ発振器１１１としてファイバレーザを用いている。
平行レーザビームＬＰは、素子部１４０の回折光学素子部材１４１を通して、後述する複数のレーザビームＬＤ０〜ＬＤ８，ＬＴ１，ＬＴ２が集まったマルチレーザビームＬＢに変換された上で、集光部１２０のうちのＺレンズ１２５を通る。
さらに、偏向部１３０の第１ガルバノスキャナ１３１及び第２ガルバノスキャナ１３２で反射された上、集光レンズ１２１及び保護レンズ１２２を介して、外部に出射する。レーザ溶接装置１００から出射したマルチレーザビームＬＢをなす、各レーザビームＬＤ０〜ＬＤ８，ＬＴ１，ＬＴ２は、マルチレーザビームＬＢの光軸ＬＢＸに沿って進み、焦点面ＳＰＳ上で、それぞれ焦点ＳＰを結ぶ。
【００５４】
３Ｄガルバノスキャナであるレーザ溶接装置１００では、Ｚレンズ１２５を、マルチレーザビームＬＢの光軸ＬＢＸに沿う光軸方向ＬＢＨに移動させることにより、マルチレーザビームＬＢが集光する焦点面ＳＰＳ（焦点ＳＰ）の位置を、Ｚ方向ＺＷに変化させることができる。
また、第１ガルバノスキャナ１３１は、その偏向角を変化させることにより、入射したマルチレーザビームＬＢ（その光軸ＬＢＸ）をＸ方向ＸＷに偏向させ得るように構成されている。また、第２ガルバノスキャナ１３２は、その偏向角を変化させることにより、入射したマルチレーザビームＬＢ（その光軸ＬＢＸ）をＹ方向ＹＷに偏向させ得るように構成されている。
なお、レーザ発振器１１１、Ｚレンズ１２５、第１ガルバノスキャナ１３１、第２ガルバノスキャナ１３２、及び後述する素子部１４０の直線移動部１４８は、制御部１６０により各動作が制御される（図３参照）。
【００５５】
このレーザ溶接装置１００を用い、容器本体１１及び蓋体１２のうち、これらの境界ＢＤ（図２において一点鎖線で示す）に沿う容器本体１１の開口部１１Ｋ及び蓋体１２の周縁部１２ＰにマルチレーザビームＬＢを照射して、開口部１１Ｋと周縁部１２Ｐとを一周に亘りレーザ溶接する。なお、容器本体１１と蓋体１２との境界ＢＤは、Ｘ方向ＸＷに直線状に延びる第１長手区間Ｘ１及び第２長手区間Ｘ２、Ｙ方向ＹＷに直線状に延びる第１短手区間Ｙ１及び第２短手区間Ｙ２、弧状に９０度方向変換する弧状区間Ｒ１〜Ｒ４を含んでいる。本実施形態では、第１短手区間Ｙ１内の溶接開始位置ＴＳから、境界ＢＤ（各区間Ｙ１，Ｘ１，Ｙ２，Ｘ２，Ｒ１〜Ｒ４）にマルチレーザビームＬＢの光軸ＬＢＸが重なるようにしつつ、反時計回りにマルチレーザビームＬＢを進行させて、レーザ溶接を行う（図４参照）。このうち、第１長手区間Ｘ１では、マルチレーザビームＬＢがＸ正方向ＸＷ１（図２中右側）に進行するように走査制御する。第２長手区間Ｘ２では、マルチレーザビームＬＢがＸ負方向ＸＷ２（図２中左側）に進行するように走査制御する。また、第１短手区間Ｙ１では、マルチレーザビームＬＢがＹ負方向ＹＷ２（図２中下方）に進行するように走査制御する。第２短手区間Ｙ２では、マルチレーザビームＬＢがＹ正方向ＹＷ１（図２中上方）に進行するように走査制御する。さらに各弧状区間Ｒ１〜Ｒ４でも、それぞれマルチレーザビームＬＢが弧状区間Ｒ１等に沿って進行するように走査制御する。
【００５６】
なお、溶接開始位置ＴＳ付近において、レーザ溶接を重ねて行うべく、図２に示すように、レーザ溶接の溶接終了位置ＴＥを溶接開始位置ＴＳよりもＹ負方向ＹＷ２側に定めておく。
【００５７】
次に、素子部１４０及びこの素子部１４０から出射するマルチレーザビームＬＢについて説明する。素子部１４０（図５参照）は、回折光学素子部材１４１と直線移動部１４８とを有する。このうち、回折光学素子部材１４１は、入射した平行レーザビームＬＰが通る透光部１４４と、この透光部１４４を保持する保持部１４５とからなる。透光部１４４は、円板状の石英ガラスからなり、中央部分の矩形状領域は、微細加工により所定の回折パターンを有する回折光学素子１４２Ｅが多数形成された素子形成部１４２とされている。一方、素子形成部１４２の周囲は、回折光学素子は形成されておらず、光学的に透明な平板状の非形成部１４３となっている。なお、図５において、この非形成部１４３のうち、素子形成部１４２の右側（後述する移動方向ＰＰのうち一方側ＰＰ１）に隣接する部位を第１非形成部１４３Ａ、素子形成部１４２の左側（移動方向ＰＰのうち他方側ＰＰ２）に隣接する部位を第２非形成部１４３Ｂとする。
【００５８】
回折光学素子１４２Ｅは、素子形成部１４２に平行レーザビームＬＰが入射した場合に、図６に示す配置の複数のレーザビームからなる回折マルチビームＬＤ（ＬＤ０〜ＬＤ８）が焦点面ＳＰＳにそれぞれ集光するパターンに形成されている。なお、回折マルチビームＬＤのうち、０次光ビームＬＤ０は、素子形成部１４２（回折光学素子１４２Ｅ）で回折されずに透過して進む０次光がなすレーザビームである。一方、回折ビームＬＤ２，ＬＤ４，ＬＤ６，ＬＤ８は、回折光学素子１４２Ｅの一次光であり、回折ビームＬＤ１，ＬＤ３，ＬＤ５，ＬＤ７は、回折光学素子１４２Ｅの二次光である。なお、本実施形態では、回折マルチビームＬＤのうち、０次光ビームＬＤ０のエネルギが最も大きく、他の回折ビームＬＤ１〜ＬＤ８は互いにほぼ等しいエネルギを有する。回折マルチビームＬＤをなす各ビームＬＤ０〜ＬＤ８は、偏向部１３０を用いた偏向により一体となって同期して移動する。
【００５９】
そして、これら回折マルチビームＬＤ（マルチレーザビームＬＢ）を、偏向部１３０により、例えば、図６において矢印で示すＸ正方向ＸＷ１（図６において上方）に進行させる場合（Ｘ正方向ＸＷ１を、マルチレーザビームＬＢの進行方向ＳＨ１とした場合）、メインビームＬＭである０次光ビームＬＤ０は、図６において上下方向に延びる一点鎖線で示す仮想進路ＨＨ上を進行する。また、メインビームＬＭに対してマルチレーザビームＬＢの進行方向ＳＨ１の前方斜め一方側ＳＮ１（図６において右上方向)に離れて照射される回折ビームＬＤ１及びＬＤ２を、第１ビームＬ１とする。さらに、メインビームＬＭに対して進行方向ＳＨ１の前方斜め他方側ＳＮ２（図６において左上方向)に離れて照射される回折ビームＬＤ３及びＬＤ４を、第２ビームＬ２とする。なお、この場合、マルチレーザビームＬＢの進行方向ＳＨ１（Ｘ正方向ＸＷ１）に直交する進行直交方向ＳＪは、図６において左右方向であるＹ方向ＹＷとなる。
【００６０】
一方、非形成部１４３（第１非形成部１４３Ａ、第２非形成部１４３Ｂ）に入射した平行レーザビームＬＰは、回折せずにこの非形成部１４３を透過する。第１非形成部１４３Ａを透過した第１透過ビームＬＴ１、及び第２非形成部１４３Ｂを透過した第２透過ビームＬＴ２は、いずれも、集光部１２０で集光されて、マルチレーザビームＬＢの焦点ＳＰに集光されるように進行する（図８参照）。
【００６１】
そこで本実施形態では、図７に示すように、素子部１４０に、回折光学素子部材１４１を、図７において左右方向に往復直線移動させるアクチュエータからなる直線移動部１４８を備えている。そして、この直線移動部１４８により、図７において実線で示す、平行レーザビームＬＰが素子形成部１４２と第１非形成部１４３Ａとに跨いで照射される第１位置１４１Ａと、図７において二点鎖線で示す、平行レーザビームＬＰが第２非形成部１４３Ｂと素子形成部１４２とに跨いで照射される第２位置１４１Ｂとの間を、回折光学素子部材１４１が往復直線移動させる。これにより、回折光学素子部材１４１が第１位置１４１Ａに位置しているときには、回折光学素子部材１４１からは、マルチレーザビームＬＢとして、メインビームＬＭの一部をなす第１透過ビームＬＴ１と回折マルチビームＬＤとが出射される。また、回折光学素子部材１４１が第２位置１４１Ｂに位置しているときには、回折光学素子部材１４１からは、マルチレーザビームＬＢとして、回折マルチビームＬＤとメインビームＬＭの一部をなす第２透過ビームＬＴ２とが出射される。
【００６２】
従って、回折光学素子部材１４１が第１位置１４１Ａあるいは第２位置１４１Ｂに位置する場合には、マルチレーザビームＬＢは、回折マルチビームＬＤを共通して含むが、第１透過ビームＬＴ１と第２透過ビームＬＴ２とはいずれか一方のみを含む。しかも、図８に示すように、第１透過ビームＬＴ１と第２透過ビームＬＴ２とは、マルチレーザビームＬＢの光軸ＬＢＸを挟んで逆側から、集光部１２０に進んで集光される。このため、第１透過ビームＬＴ１及び第２透過ビームＬＴ２のいずれも、マルチレーザビームＬＢが集光される焦点面ＳＰＳ（一点鎖線で示す）においては、同じ焦点ＳＰに集光される。
【００６３】
しかし、マルチレーザビームＬＢが照射される照射面として、前ピントの状態、即ち、焦点面ＳＰＳよりもＺ方向ＺＷのうちＺ負方向ＺＷ２（図８中下側）に位置する第１照射面ＳＳ１（二点鎖線で示す）を選択した場合、この第１照射面ＳＳ１に対し、第１透過ビームＬＴ１と第２透過ビームＬＴ２とは、この図８において左右異なる位置に照射される。
また同様に、マルチレーザビームＬＢが照射される照射面として、後ピントの状態、即ち、焦点面ＳＰＳよりもＺ正方向ＺＷ１（図８中上側）に位置する第２照射面ＳＳ２（破線で示す）を選択した場合にも、この第２照射面ＳＳ２に対し、第１透過ビームＬＴ１と第２透過ビームＬＴ２とは、この図８において左右異なる位置に照射される。但し、第１照射面ＳＳ１と第２照射面ＳＳ２では、第１透過ビームＬＴ１と第２透過ビームＬＴ２の照射位置が逆になる。
【００６４】
つまり、直線移動部１４８により、回折光学素子部材１４１の位置を第１位置１４１Ａと第２位置１４１Ｂとの間で往復移動させると、第１照射面ＳＳ１及び第２照射面ＳＳ２では、第１透過ビームＬＴ１と第２透過ビームＬＴ２とが交互に現れ、あたかも、透過ビームＬＴと０次光ビームＬＤ０とからなるメインビームＬＭが揺動しているように見える。
【００６５】
そこで本実施形態では、メインビームＬＭの揺動の方向が、第１長手区間Ｘ１における境界ＢＤに直交する境界直交方向ＢＰに一致するＹ方向ＹＷとなるように、直線移動部１４８の移動方向ＰＰを定めてある。
これにより本実施形態では、直線移動部１４８を用いて、図６において実線で示すように、回折光学素子部材１４１を移動方向ＰＰの他方側ＰＰ２（図６において左側）に移動させて、回折光学素子部材１４１を第１位置１４１Ａに位置させた場合には、図８に示すように、マルチレーザビームＬＢには第１透過ビームＬＴ１が含まれるようになる。このため、焦点ＳＰからデフォーカスした位置、例えば、二点鎖線で示す第１照射面ＳＳ１においては、光軸ＬＢＸよりもＹ方向ＹＷのうちＹ正方向ＹＷ１側（図８において左側）に照射される。また、破線で示す第２照射面ＳＳ２においては、光軸ＬＢＸよりもＹ負方向ＹＷ２側（図８において右側）に照射される。
【００６６】
逆に、直線移動部１４８を用いて、図６において破線で示すように、回折光学素子部材１４１を移動方向ＰＰの一方側ＰＰ１（図６において右側）に移動させて、回折光学素子部材１４１を第２位置１４１Ｂに位置させた場合には、マルチレーザビームＬＢには第２透過ビームＬＴ２が含まれるようになる。このため、図８に示すように、二点鎖線で示す第１照射面ＳＳ１においては、光軸ＬＢＸよりもＹ負方向ＹＷ２側に照射される。また、破線で示す第２照射面ＳＳ２においては、光軸ＬＢＸよりもＹ正方向ＹＷ１側に照射される。
【００６７】
つまり、レーザ溶接装置１００では、直線移動部１４８が回折光学素子部材１４１を移動させる移動方向ＰＰを上述のように定めてあるので、直線移動部１４８を用いて、回折光学素子部材１４１の位置を第１位置１４１Ａと第２位置１４１Ｂとの間で往復させると、第１照射面ＳＳ１及び第２照射面ＳＳ２では、第１透過ビームＬＴ１と第２透過ビームＬＴ２とが交互に現れ、これを含むメインビームＬＭがＹ方向ＹＷに揺動しているように見える。
なお本実施形態では、図８に示すように、容器本体１１の開口部１１Ｋ及び蓋体１２の周縁部１２Ｐの被照射面１１ＫＴ，１２ＰＴが、焦点面ＳＰＳよりもＺ負方向ＺＷ２に位置する第１照射面ＳＳ１に一致するように、容器本体１１及び蓋体１２を配置している。
【００６８】
次いで、このレーザ溶接装置１００を用いた、容器本体１１の開口部１１Ｋと蓋体１２の周縁部１２Ｐとのレーザ溶接のうち、第１長手区間Ｘ１における溶接について説明する（図２参照)。
第１長手区間Ｘ１では、レーザ溶接装置１００から出射されるマルチレーザビームＬＢの光軸ＬＢＸが境界ＢＤに重なるようにしつつ、境界ＢＤが延びる境界上進行方向ＢＨ１、即ち、Ｘ正方向ＸＷ１にマルチレーザビームＬＢを進行させる。これにより、容器本体１１の開口部１１Ｋの被照射面１１ＫＴと蓋体１２の周縁部１２Ｐの被照射面１２ＰＴには、図１０，図１３，図１４に示すように、マルチレーザビームＬＢが照射される。
【００６９】
このうち、図１０は、第１透過ビームＬＴ１及び第２透過ビームＬＴ２を含まず、回折マルチビームＬＤのみを含んだマルチレーザビームＬＢを、容器本体１１の被照射面１１ＫＴ及び蓋体１２の被照射面１２ＰＴに照射した状態を示す。なお、この場合は、回折光学素子部材１４１を第１位置１４１Ａと第２位置１４１Ｂとの中間の位置とし、平行レーザビームＬＰ全体が、回折光学素子１４２Ｅが形成された素子形成部１４２内に位置している場合に該当する（図６参照）。
【００７０】
被照射面１１ＫＴ及び被照射面１２ＰＴに回折マルチビームＬＤが照射されると、この回折マルチビームＬＤのうち、メインビームＬＭ（０次光ビームＬＤ０）に対し、その進行方向ＳＨ１の前方斜め一方側ＳＮ１（図１０において右上方向)に離れて照射される第１ビームＬ１（回折ビームＬＤ１，ＬＤ２）により、容器本体１１の開口部１１Ｋが溶融されて、第１溶融池１１ＫＭが形成される。また、回折マルチビームＬＤのうち、メインビームＬＭ（０次光ビームＬＤ０）に対し、その進行方向ＳＨ１の前方斜め他方側ＳＮ２（図１０において左上方向)に離れて照射される第２ビームＬ２（回折ビームＬＤ３，ＬＤ４）により、蓋体１２の周縁部１２Ｐが溶融されて、第２溶融池１２ＰＭが形成される。
【００７１】
なお、図１１に示すように、第１ビームＬ１及び第２ビームＬ２のうち、外側の回折ビームＬＤ１，ＬＤ３は、容器本体１１の開口部１１Ｋ及び蓋体１２の周縁部１２Ｐのうち境界ＢＤからやや離れた部位に照射されて、第１溶融池１１ＫＭ及び第２溶融池１２ＰＭを形成する。
さらに、図１２に示すように、第１ビームＬ１及び第２ビームＬ２のうち、内側の回折ビームＬＤ２，ＬＤ４は、容器本体１１の開口部１１Ｋ及び蓋体１２の周縁部１２Ｐのうち回折ビームＬＤ１，ＬＤ３よりも境界ＢＤに近い部位に照射されて、第１溶融池１１ＫＭ及び第２溶融池１２ＰＭをそれぞれ境界ＢＤ側に拡げる。このため、第１溶融池１１ＫＭと第２溶融池１２ＰＭとは、境界ＢＤ付近で開口内側面１１ＫＳと外周面１２ＰＳとの隙間Ｇを埋めるようにして合体して合体溶融池１４Ｍを形成する。
【００７２】
その後、図１０に示すように、第１ビームＬ１及び第２ビームＬ２に後れて、合体溶融池１４Ｍが形成された部位に、メインビームＬＭ（０次光ビームＬＤ０）が照射され、容器本体１１の開口部１１Ｋ及び蓋体１２の周縁部１２Ｐのうち境界ＢＤに近い部位が深く（Ｚ負方向ＺＷ２に大きな寸法に）溶融され、容器本体１１の開口部１１Ｋと蓋体１２の周縁部１２Ｐとが強固に溶接される。その一方で、メインビームＬＭ（０次光ビームＬＤ０）は、合体溶融池１４Ｍが形成された部位に照射されるので、レーザ抜けを生じて、隙間Ｇを通り抜けて、容器本体１１内に進入することがない。
【００７３】
さらにその後、他の回折ビームＬＤ５〜ＬＤ８によっても、さらに深く容器本体１１の開口部１１Ｋ及び蓋体１２の周縁部１２Ｐが溶融されて強固に溶接される。
【００７４】
これに加えて本実施形態では、前述したように、素子部１４０の直線移動部１４８を駆動して、回折光学素子部材１４１を第１位置１４１Ａと第２位置１４１Ｂとの間で往復直線移動させる（図６参照）。
このため、回折光学素子部材１４１が第１位置１４１Ａに位置している状態では、第１透過ビームＬＴ１及び回折マルチビームＬＤを含むマルチレーザビームＬＢが、容器本体１１の被照射面１１ＫＴ及び蓋体１２の被照射面１２ＰＴに照射される。すると図１３に示すように、回折ビームＬＤ１〜ＬＤ８のほか、０次光ビームＬＤ０に第１透過ビームＬＴ１を加えたメインビームＬＭが形成される。なお、前述したように、第１照射面ＳＳ１（容器本体１１の被照射面１１ＫＴ及び蓋体１２の被照射面１２ＰＴ）においては、第１透過ビームＬＴ１はマルチレーザビームＬＢの光軸ＬＢＸよりも、Ｙ正方向ＹＷ１（図１３において左側）に偏って照射される。このため、０次光ビームＬＤ０と第１透過ビームＬＴ１とからなるメインビームＬＭの光軸ＬＭＸも、光軸ＬＢＸよりもＹ正方向ＹＷ１に偏る。
【００７５】
逆に、回折光学素子部材１４１が第２位置１４１Ｂに位置している状態では、第２透過ビームＬＴ２及び回折マルチビームＬＤを含むマルチレーザビームＬＢが、容器本体１１の被照射面１１ＫＴ及び蓋体１２の被照射面１２ＰＴに照射される。すると図１４に示すように、回折ビームＬＤ１〜ＬＤ８のほか、０次光ビームＬＤ０に第２透過ビームＬＴ２を加えたメインビームＬＭが形成される。なお、前述したように、第１照射面ＳＳ１においては、第２透過ビームＬＴ２はマルチレーザビームＬＢの光軸ＬＢＸよりも、Ｙ負方向ＹＷ２（図１４において右側）に偏って照射される。このため、０次光ビームＬＤ０と第２透過ビームＬＴ２とからなるメインビームＬＭの光軸ＬＭＸも、光軸ＬＢＸよりもＹ負方向ＹＷ２に偏る。
【００７６】
かくして、直線移動部１４８を駆動して、回折光学素子部材１４１を第１位置１４１Ａと第２位置１４１Ｂとの間で往復直線移動させると、図１３、図１０、図１４、図１０の順に、メインビームＬＭが境界ＢＤを跨いでＹ方向ＹＷに揺動する。すると、この揺動により、合体溶融池１４Ｍがかき混ぜられる。
なお、メインビームＬＭを揺動させる場合には、境界上進行方向ＢＨ１（第１長手区間Ｘ１ではＸ正方向ＸＷ１）へのマルチレーザビームＬＢの進行にあたり、３往復／ｍｍ以上の頻度で、メインビームＬＭを往復させるとよい。本実施形態では具体的には、６往復／ｍｍの頻度で、メインビームＬＭを往復させる。
【００７７】
図１５に破線で示すように、容器本体１１の開口部１１Ｋには、境界ＢＤに沿って、開口内側面１１ＫＳが存在している。また、蓋体１２の周縁部１２Ｐにも、境界ＢＤに沿って、外周面１２ＰＳが存在している。これら開口内側面１１ＫＳ及び外周面１２ＰＳは、地金（アルミニウム）が酸化した酸化皮膜（酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3））で覆われている。酸化アルミニウムなどの酸化物は融点が高く、レーザ溶接の際にも相対的に溶けにくいため、レーザ溶接の状態によっては、溶接部内に開口内側面１１ＫＳ及び外周面１２ＰＳをなしていた酸化皮膜（酸化アルミニウム皮膜）が、膜状酸化物層ＭＯＬとして残る場合がある（図２１参照）。
【００７８】
しかし本実施形態では、上述したように、メインビームＬＭを揺動させつつ、マルチレーザビームＬＢをＸ正方向ＸＷ１に進行させるため、メインビームＬＭによって合体溶融池１４Ｍがかき混ぜられるので、図１５に示すように、溶接部１４内には、膜状酸化物層ＭＯＬが残らない。かくして本実施形態の溶接方法によれば、固化した溶接部１４内に、膜状酸化物層ＭＯＬ（図２１参照）が形成されにくく、信頼性の高いレーザ溶接が可能である。
特に、本実施形態では、上述したように、メインビームＬＭを、境界ＢＤを跨いで境界直交方向ＢＰであるＹ方向ＹＷ（進行直交方向ＳＪ）に揺動させつつ、マルチレーザビームＬＢをＸ正方向ＸＷ１に進行させる。このため、開口部１１Ｋの開口内側面１１ＫＳや蓋体１２の周縁部１２Ｐの外周面１２ＰＳに形成されていた酸化物膜を切断するように、合体溶融池１４Ｍがかき混ぜられるので、特に溶接部１４内に膜状酸化物層ＭＯＬが残存しにくい。このため、特に膜状酸化物層ＭＯＬが形成されにくく、信頼性の高いレーザ溶接が可能である。
その一方で、第１ビームＬ１及び第２ビームＬ２などの回折ビームＬＤ１〜ＬＤ８は、揺動しないので、第１ビームＬ１あるいは第２ビームＬ２が、容器本体１１の開口部（第１境界部）１１Ｋ及び蓋体１２の周縁部（第２境界部）１２Ｐを外れて境界ＢＤの隙間Ｇに照射されるレーザ抜けを生じることを抑制できる。
【００７９】
以上では、図２，図１６に示すように、境界ＢＤのうち第１長手区間Ｘ１をマルチレーザビームＬＢでレーザ溶接する際に、メインビームＬＭをＹ方向ＹＷへ揺動させつつレーザ溶接することを説明した。
これに加え本実施形態では、第２長手区間Ｘ２をマルチレーザビームＬＢでレーザ溶接する際にも、直線移動部１４８を用いて、メインビームＬＭをＹ方向ＹＷへ揺動させつつレーザ溶接する。但しこの場合には、マルチレーザビームＬＢの進行方向がＸ負方向ＸＷ２となるので、回折ビームＬＤ１〜ＬＤ８のうち、回折ビームＬＤ５，ＬＤ６が第１ビームＬ１として機能し、回折ビームＬＤ７，ＬＤ８が第２ビームＬ２として機能する。この場合にも、固化した溶接部１４内に、特に膜状酸化物層ＭＯＬ（図２１参照）が形成されにくく、信頼性の高いレーザ溶接が可能である。その一方で、第１ビームＬ１あるいは第２ビームＬ２のレーザ抜けは抑制できる。
【００８０】
加えて本実施形態では、第１短手区間Ｙ１，第２短手区間Ｙ２をマルチレーザビームＬＢでレーザ溶接する際にも、直線移動部１４８を作動させて、境界ＢＤ上のメインビームＬＭを合体溶融池１４Ｍの範囲でＹ方向ＹＷへ揺動させつつレーザ溶接する（図１６参照）。即ち、メインビームＬＭを、境界ＢＤが延びる境界上進行方向ＢＨ１であるＹ方向ＹＷ（進行直交方向ＳＪ）に揺動させつつ、マルチレーザビームＬＢをＹ正方向ＹＷ１あるいはＹ負方向ＹＷ２に進行させる。この場合にも、合体溶融池１４Ｍがかき混ぜられるので、長手区間Ｘ１，Ｘ２の場合と同じく、図１５に示すように、溶接部１４内に膜状酸化物層ＭＯＬが残り難い。その一方で、第１ビームＬ１あるいは第２ビームＬ２のレーザ抜けは抑制できる。加えて上述のように、メインビームＬＭの境界ＢＤ上におけるＹ方向ＹＷへの揺動の大きさを、合体溶融池１４Ｍの範囲とすることで、メインビームＬＭのレーザ抜けも防止できる。
【００８１】
なお、第１短手区間Ｙ１をマルチレーザビームＬＢでレーザ溶接する際には、マルチレーザビームＬＢの進行方向がＹ負方向ＹＷ２となるので、回折ビームＬＤ１〜ＬＤ８のうち、回折ビームＬＤ７，ＬＤ８が第１ビームＬ１として機能し、回折ビームＬＤ１，ＬＤ２が第２ビームＬ２として機能する。
また、第２短手区間Ｙ２をマルチレーザビームＬＢでレーザ溶接する際には、マルチレーザビームＬＢの進行方向がＹ正方向ＹＷ１となるので、回折ビームＬＤ１〜ＬＤ８のうち、回折ビームＬＤ３，ＬＤ４が第１ビームＬ１として機能し、回折ビームＬＤ５，ＬＤ６が第２ビームＬ２として機能する。
【００８２】
一方，弧状区間Ｒ１〜Ｒ４をマルチレーザビームＬＢでレーザ溶接する際には、直線移動部１４８を作動させず、回折マルチビームＬＤ（ＬＤ０〜ＬＤ８）のみでマルチレーザビームＬＢを構成して（図１０参照）、溶接を行う。
【００８３】
また本実施形態のレーザ溶接方法では、レーザ溶接装置１００により、平行レーザビームＬＰから、揺動するメインビームＬＭを含むマルチレーザビームＬＢを生成してレーザ溶接を行うので、多数のレーザ光源を用いて、マルチレーザビームを生成する必要が無く、簡易な光学構成とすることができる。
即ち、このレーザ溶接装置１００では、平行レーザビームＬＰから、揺動するメインビームＬＭを含むマルチレーザビームＬＢを生成するので、簡易な光学構成となる。
【００８４】
特に本実施形態では、素子形成部１４２からの回折マルチビームＬＤに、メインビームＬＭの一部をなす０次光ビームＬＤ０を含んでいる。即ち、メインビームＬＭに０次光ビームＬＤ０を含むので、容器本体１１の開口部１１Ｋと蓋体１２の周縁部１２Ｐとの境界ＢＤにおいて、これらを深く（マルチレーザビームＬＢの光軸方向ＬＢＨに大きく）溶融させることができ、容器本体１１の開口部１１Ｋと蓋体１２の周縁部１２Ｐとを高い強度で溶接できる。
【００８５】
（変形形態１）
上述した実施形態では、素子部１４０の回折光学素子部材１４１を第１位置１４１Ａと第２位置１４１Ｂとの間で往復直線移動させる直線移動部１４８を有するレーザ溶接装置１００を用い、長手区間Ｘ１，Ｘ２及び短手区間Ｙ１，Ｙ２のレーザ溶接の際に、メインビームＬＭをＹ方向ＹＷに揺動させて、容器本体１１の開口部１１Ｋと蓋体１２の周縁部１２Ｐとをレーザ溶接した例を示した。
これに対し本変形形態１では、レーザ溶接装置１００とは、素子部２４０が異なるレーザ溶接装置２００を用いる点で異なるが、他は同様である。また同様な部分は同様の作用効果を生じる。そこで、異なる部分を中心に説明し、同様な部分は説明を省略あるいは簡略化する。
【００８６】
本変形形態１の素子部２４０は、図１７に示すように、回折光学素子部材２４１とこれを移動させる円移動部２４８とからなる。
このうち、回折光学素子部材２４１は、入射した平行レーザビームＬＰが通る透光部２４４と、この透光部２４４を保持する保持部２４５とからなる。透光部２４４は円板状の石英ガラスからなり、中央部分の円形領域は、微細加工により所定の回折パターンを有する回折光学素子２４２Ｅが多数形成された素子形成部２４２とされている。一方、素子形成部２４２の周囲は、回折光学素子は形成されておらず、光学的に透明な平板状で環状の環状非形成部２４３となっている。素子形成部２４２と透光部２４４とは同心形状となっている。
【００８７】
なお、素子形成部２４２に形成された回折光学素子２４２Ｅは、素子形成部２４２に平行レーザビームＬＰが入射した場合に、実施形態と同様、図６に示す配置の複数のレーザビームからなる回折マルチビームＬＤ（ＬＤ０〜ＬＤ８）が生成されるパターンに形成されている。
【００８８】
一方、環状非形成部２４３に平行レーザビームＬＰが入射した場合には、実施形態における非形成部１４３と同様、入射した平行レーザビームＬＰは回折せずにこの環状非形成部２４３を透過する。環状非形成部２４３を透過した透過ビームＬＴは、集光部１２０で集光されて、マルチレーザビームＬＢの焦点ＳＰに集光されるように進行する。
そして素子部２４０において、回折光学素子部材２４１は、平行レーザビームＬＰが、素子形成部２４２と環状非形成部２４３とに跨いで照射される位置に配置されている。
【００８９】
さらに、素子部２４０は、回折光学素子部材２４１を、回転させることなく並進させ、かつ、照射される平行レーザビームＬＰの光軸ＬＰＸを中心とした円を描くように、光軸ＬＰＸの周りを円移動させる円移動部２４８を備えている。この円移動部２４８による回折光学素子部材２４１の移動により、図１７に示すように、平行レーザビームＬＰが、素子形成部２４２と環状非形成部２４３とに跨いで照射されながら、しかも、平行レーザビームＬＰのうち環状非形成部２４３を照射する部位が光軸ＬＰＸの周りを回る。
【００９０】
これにより、回折光学素子部材２４１から出射するマルチレーザビームＬＢには、回折マルチビームＬＤ（図６参照）と、メインビームＬＭの一部をなす透過ビームＬＴが常時出射される。しかも、透過ビームＬＴは、回折光学素子部材２４１の円移動に合わせてマルチレーザビームＬＢの光軸ＬＢＸの周りを回る。
【００９１】
ここで、実施形態と同様、マルチレーザビームＬＢが照射される照射面として、前ピントの状態、即ち、焦点面ＳＰＳよりもＺ方向ＺＷのうちＺ負方向ＺＷ２（図８中下側）に位置する第１照射面ＳＳ１（二点鎖線で示す）を選択した場合、この第１照射面ＳＳ１に対し、透過ビームＬＴは、図１８に実線及び二点鎖線で示すように、合体溶融池１４Ｍの範囲内で光軸ＬＢＸの周りを回る。メインビームＬＭは、Ｙ方向ＹＷにもＸ方向ＸＷにも揺動する。
なお、照射面として、後ピントの状態、即ち、焦点面ＳＰＳよりもＺ正方向ＺＷ１（図８中上側）に位置する第２照射面ＳＳ２（破線で示す）を選択した場合にも、この第２照射面ＳＳ２に対し、透過ビームＬＴは、光軸ＬＢＸの周りを回る。
【００９２】
かくして、円移動部２４８を駆動して、回折光学素子部材２４１を円移動させると、図１８に示すように、メインビームＬＭの光軸ＬＭＸが、光軸ＬＢＸの周りを回る。即ち、長手区間Ｘ１，Ｘ２においては、メインビームＬＭが境界ＢＤを跨いでＹ方向ＹＷに揺動する。また、短手区間Ｙ１，Ｙ２においては、メインビームＬＭが境界ＢＤを跨いでＸ方向ＸＷに揺動する。すると、いずれの場合にも、合体溶融池１４Ｍがかき混ぜられる。
なお、メインビームＬＭを光軸ＬＢＸの周りを回して揺動させる場合には、境界上進行方向ＢＨ１（例えば、第１長手区間Ｘ１ではＸ正方向ＸＷ１）へのマルチレーザビームＬＢの進行にあたり、３回転／ｍｍ以上（揺動の回数で３往復／ｍｍ以上）の頻度で、メインビームＬＭを回転させるとよい。本変形形態では具体的には、６回転／ｍｍの頻度で、メインビームＬＭを回転させる。
【００９３】
これにより、実施形態と同じく、図１５に示すように、溶接部１４内に膜状酸化物層ＭＯＬが残ることが防止される。かくして本実施形態の溶接方法によれば、固化した溶接部１４内に、膜状酸化物層ＭＯＬが残存しにくく、信頼性の高いレーザ溶接が可能である。
その一方で、第１ビームＬ１及び第２ビームＬ２などの回折ビームＬＤ１〜ＬＤ８は、境界直交方向に揺動させないので、これらの揺動により、第１ビームＬ１あるいは第２ビームＬ２が、容器本体１１の開口部（第１境界部）１１Ｋ及び蓋体１２の周縁部（第２境界部）１２Ｐを外れて境界ＢＤの隙間Ｇに照射されて、レーザ抜けを生じることを抑制できる。
【００９４】
以上では、図１８に示すように、境界ＢＤのうち長手区間Ｘ１，Ｘ２及び短手区間Ｙ１，Ｙ２をマルチレーザビームＬＢでレーザ溶接する際に、メインビームＬＭをマルチレーザビームＬＢの光軸ＬＢＸの周りを回転させながら（従って、Ｙ方向ＹＷあるいはＸ方向ＸＷへ揺動させつつ）レーザ溶接することを説明した。
加えて、変形形態１では、弧状区間Ｒ１〜Ｒ４をマルチレーザビームＬＢでレーザ溶接する際にも、円移動部２４８を用いて、メインビームＬＭを回転させつつレーザ溶接することもできる。
【００９５】
また本変形形態１のレーザ溶接方法では、レーザ溶接装置２００により、平行レーザビームＬＰから、回転するように揺動するメインビームＬＭを含むマルチレーザビームＬＢを生成してレーザ溶接を行うので、多数のレーザ光源を用いて、マルチレーザビームを生成する必要が無く、簡易な光学構成とすることができる。
即ち、このレーザ溶接装置２００では、平行レーザビームＬＰから、揺動するメインビームＬＭを含むマルチレーザビームＬＢを生成するので、簡易な光学構成となる。
しかも、メインビームＬＭが回転するように揺動するので、マルチレーザビームＬＢの進行方向ＳＨ１の選択に影響されることなく、メインビームＬＭを揺動させて、溶接部１４における膜状酸化物層ＭＯＬの発生を抑制できる。
【００９６】
（変形形態２）
前述の実施形態では、素子部１４０の回折光学素子部材１４１を第１位置１４１Ａと第２位置１４１Ｂとの間で往復直線移動させる直線移動部１４８を有するレーザ溶接装置１００を用い、長手区間Ｘ１，Ｘ２及び短手区間Ｙ１，Ｙ２のレーザ溶接の際に、メインビームＬＭをＹ方向ＹＷに揺動させて、容器本体１１の開口部１１Ｋと蓋体１２の周縁部１２Ｐとをレーザ溶接した例を示した。
これに対し本変形形態２では、素子部３４０に直線移動部１４８を有さないレーザ溶接装置３００を用い、Ｚレンズ１２５の焦点位置を移動させてメインビームＬＭの揺動を起こさせる点で異なるが、他は同様である。そこで、異なる部分を中心に説明し、同様な部分は説明を省略あるいは簡略化する。
【００９７】
本変形形態２のレーザ溶接装置３００は、実施形態のレーザ溶接装置１００とは、素子部３４０が異なるのみである。本変形形態２の素子部３４０（図１９参照）は、実施形態における直線移動部１４８を有さず、回折光学素子部材３４１は、実施形態の回折光学素子部材１４１と同様である。即ち、図１９に示す回折光学素子部材３４１は、入射した平行レーザビームＬＰが通る透光部３４４と、この透光部３４４を保持する保持部３４５とからなる。透光部３４４の中央部分の矩形状領域は、平行レーザビームＬＰから回折マルチビームＬＤを生成する回折光学素子３４２Ｅが多数形成された素子形成部３４２であり、その周囲は、光学的に透明な非形成部３４３となっている。なお、図１９において、この非形成部３４３のうち、素子形成部３４２の右側（揺動対応方向ＱＱのうち一方側ＱＱ１）に隣接する部位を第１非形成部３４３Ａとする。
【００９８】
この回折光学素子部材３４１は、平行レーザビームＬＰが、素子形成部３４２と第１非形成部３４３Ａとに跨いで照射される位置に配置されており、回折光学素子部材３４１からは、マルチレーザビームＬＢとして、メインビームＬＭの一部をなす透過ビームＬＴと回折マルチビームＬＤとが出射される。
このうち、図２０に示すように、第１非形成部３４３Ａに入射した平行レーザビームＬＰは、回折せずにこの第１非形成部３４３Ａを透過し、集光部１２０（Ｚレンズ１２５，集光レンズ１２１等）で集光されて、マルチレーザビームＬＢの焦点に集光されるように進行する。
【００９９】
その上で、Ｚレンズ１２５を駆動して光軸方向ＬＢＨに移動させると、透過ビームＬＴ（マルチレーザビームＬＢ）の焦点の位置を、例えば、第１焦点ＳＰ１、第２焦点ＳＰ２に変化させることができる。照射面ＳＳ上では、Ｚレンズ１２５に移動により、透過ビームＬＴ（これを含むメインビームＬＭ）が揺動しているように見える。
そこで本変形形態２では、メインビームＬＭ（透過ビームＬＴ）の揺動の方向が、第１長手区間Ｘ１における境界ＢＤに直交する境界直交方向ＢＰに一致するＹ方向ＹＷとなるように、揺動対応方向ＱＱを定めて回折光学素子部材３４１を配置してある。
【０１００】
また、本変形形態２の素子部３４０では、照射面ＳＳに、容器本体１１の開口部１１Ｋ及び蓋体１２の周縁部１２Ｐの被照射面１１ＫＴ，１２ＰＴを位置させるように、容器本体１１及び蓋体１２を配置している。その上で、Ｚレンズ１２５を駆動して光軸方向ＬＢＨに移動させて、マルチレーザビームＬＢ（透過ビームＬＴ）の焦点の位置が、第１焦点ＳＰ１の状態と第２焦点ＳＰ２の状態を交互に生じさせる。
これにより、例えば、マルチレーザビームＬＢ（透過ビームＬＴ）の焦点を、照射面ＳＳよりも前ピント、即ち、照射面ＳＳよりもＺ正方向ＺＷ１側（光源側）の第１焦点ＳＰ１に位置させた場合には、透過ビームＬＴは、第１焦点ＳＰ１を超えて、蓋体１２の周縁部１２Ｐの被照射面１２ＰＴに当たる。一方、マルチレーザビームＬＢ（透過ビームＬＴ）の焦点を、照射面ＳＳよりも後ピント、即ち、照射面ＳＳよりもＺ負方向ＺＷ２側の第２焦点ＳＰ２に位置させた場合には、透過ビームＬＴは、容器本体１１の開口部１１Ｋの被照射面１１ＫＴに当たる。
【０１０１】
つまり、Ｚレンズ１２５の光軸方向ＬＢＨへの移動により、実施形態と同様に、容器本体１１の開口部１１Ｋの被照射面１１ＫＴと蓋体１２の周縁部１２Ｐの被照射面１２ＰＴに、図１０，図１３，図１４に示すように、マルチレーザビームＬＢが照射され、メインビームＬＭが境界ＢＤを跨いでＹ方向ＹＷに揺動する。これにより、合体溶融池１４Ｍがかき混ぜられる。
かくして、本変形形態２でも、図１５に示すように、固化した溶接部１４内に、膜状酸化物層ＭＯＬ（図２１参照）が形成されにくく、信頼性の高いレーザ溶接が可能となる。
その一方で、回折マルチビームＬＤ（０次光ビームＬＤ０，回折ビームＬＤ１〜ＬＤ８）は揺動しないので、第１ビームＬ１あるいは第２ビームＬ２が、容器本体１１の開口部（第１境界部）１１Ｋ及び蓋体１２の周縁部（第２境界部）１２Ｐを外れて境界ＢＤの隙間Ｇに照射されて、レーザ抜けを生じることを抑制できている。
【０１０２】
なお、本変形形態２でも、メインビームＬＭを揺動させる場合には、境界上進行方向ＢＨ１（例えば、第１長手区間Ｘ１ではＸ正方向ＸＷ１）へのマルチレーザビームＬＢの進行にあたり、３往復／ｍｍ以上の頻度で、メインビームＬＭを往復させるとよい。本変形形態でも、具体的には、６往復／ｍｍの頻度とした。
【０１０３】
本変形形態２でも、境界ＢＤのうち長手区間Ｘ１，Ｘ２及び短手区間Ｙ１，Ｙ２をマルチレーザビームＬＢでレーザ溶接する際に、メインビームＬＭをＹ方向ＹＷへ揺動させつつレーザ溶接する。
【０１０４】
また本変形形態２のレーザ溶接方法では、レーザ溶接装置３００により、平行レーザビームＬＰから、揺動するメインビームＬＭを含むマルチレーザビームＬＢを生成してレーザ溶接を行うので、多数のレーザ光源を用いて、マルチレーザビームを生成する必要が無く、簡易な光学構成とすることができる。しかも、素子部３４０に、実施形態における直線移動部１４８などの可動部を設ける必要が無く、この点においてさらに簡易な光学構成とすることができる。
【０１０５】
以上において、本発明を実施形態及び変形形態１，２に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
実施形態等では、素子形成部に、０次光ビームＬＤ０のほか、８つの回折ビームＬＤ１〜ＬＤ８が形成されるパターンの回折光学素子が形成された回折光学素子部材１４１，２４１，３４１を用いた。しかし、第１ビームＬ１、第２ビームＬ２、及び揺動するメインビームＬＭを設けるようにすれば良く、例えば、回折マルチビームＬＤを９つのビームでなく、中心の０次光ビームと、その周囲の４つの一次光ビームから構成されたパターンなどとすることもできる。
また、実施形態等では、一周に亘り環状にレーザ溶接を行う例を示したが、直線状、Ｌ字状などレーザ溶接のパターンは適宜選択でき、一連のレーザ溶接のうち、少なくとも一部において、メインビームを揺動させつつレーザ溶接を行えば良い。
【符号の説明】
【０１０６】
ＭＯＬ  膜状酸化物層
１０  電池
１１  容器本体（第１部材）
１１Ｋ  （容器本体の）開口部（第１境界部）
１１ＫＳ  開口内側面（第１境界面）
１１ＫＴ  （開口部の）被照射面
１１ＫＭ  第１溶融池
１２  蓋体（第２部材）
１２Ｐ  （蓋体の）周縁部（第２境界部）
１２ＰＳ  （蓋体の周縁部の）外周面（第２境界面）
１２ＰＴ  （蓋体の周縁部の）被照射面
１２ＰＭ  第２溶融池
ＳＳ，ＳＳ１，ＳＳ２  照射面
Ｇ  隙間
ＢＤ  境界
Ｘ１  第１長手区間
Ｘ２  第２長手区間
ＢＨ１  境界上進行方向
ＢＰ  境界直交方向
１４  溶接部
１４Ｍ  合体溶融池
ＸＷ  Ｘ方向
ＸＷ１  Ｘ正方向
ＸＷ２  Ｘ負方向
ＹＷ  Ｙ方向
ＹＷ１  Ｙ正方向
ＹＷ２  Ｙ負方向
ＺＷ  Ｚ方向
ＺＷ１  Ｚ正方向
ＺＷ２  Ｚ負方向
ＬＢ  マルチレーザビーム（レーザビーム）
ＬＢＸ  （マルチレーザビームの）光軸
ＬＢＨ  （マルチレーザビームの光軸に沿う）光軸方向
ＨＨ  （マルチレーザビームの）仮想進路
ＳＨ１  （マルチレーザビームの）進行方向
ＳＮ１  （マルチレーザビームの進行方向の）前方斜め一方側
ＳＮ２  （マルチレーザビームの進行方向の）前方斜め他方側
ＳＪ  （進行方向に直交する）進行直交方向
Ｌ１  第１ビーム
Ｌ２  第２ビーム
ＬＭ  メインビーム
ＬＭＸ  （メインビームの）光軸
ＬＤ  回折マルチビーム
ＬＤ０  ０次光ビーム
ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４，ＬＤ５，ＬＤ６，ＬＤ７，ＬＤ８  回折ビーム
ＬＴ１  第１透過ビーム
ＬＴ２  第２透過ビーム
ＬＴ  透過ビーム
ＬＰ  平行レーザビーム
ＬＰＸ  （平行レーザビームの）光軸
ＰＰ  移動方向
ＰＰ１  （移動方向の）一方側
ＰＰ２  （移動方向の）他方側
ＱＱ  揺動対応方向
ＱＱ１  （揺動対応方向の）一方側
ＳＰ，ＳＰ１，ＳＰ２  焦点位置
ＳＰＳ  焦点面
１００，２００，３００  レーザ溶接装置
１１０  光源部
１２０  集光部
１３０  偏向部
１４０，２４０，３４０  素子部
１４１，２４１，３４１  回折光学素子部材
１４１Ａ  （回折光学素子部材の）第１位置
１４１Ｂ  （回折光学素子部材の）第２位置
１４２，２４２，３４２  素子形成部
１４２Ｅ，２４２Ｅ，３４２Ｅ  回折光学素子
１４３，２４３，３４３  非形成部
１４３Ａ，３４３Ａ  第１非形成部
１４３Ｂ  第２非形成部
２４３  環状非形成部
１４４，２４４，３４４  透光部
２４４Ｃ  透光部中心
１４５，２４５，３４５  保持部
１４８  直線移動部
２４８  円移動部
【図１】
2018187636.tif 000003
【図２】
2018187636.tif 000004
【図３】
2018187636.tif 000005
【図４】
2018187636.tif 000006
【図５】
2018187636.tif 000007
【図６】
2018187636.tif 000008
【図７】
2018187636.tif 000009
【図８】
2018187636.tif 000010
【図９】
2018187636.tif 000011
【図１０】
2018187636.tif 000012
【図１１】
2018187636.tif 000013
【図１２】
2018187636.tif 000014
【図１３】
2018187636.tif 000015
【図１４】
2018187636.tif 000016
【図１５】
2018187636.tif 000017
【図１６】
2018187636.tif 000018
【図１７】
2018187636.tif 000019
【図１８】
2018187636.tif 000020
【図１９】
2018187636.tif 000021
【図２０】
2018187636.tif 000022
【図２１】
2018187636.tif 000023