(57)【要約】【課題】微細な金メッキ剥離加工を効率よくかつ高精度に行う。【解決手段】出射ユニット１６は、ＹＡＧレーザ発振器より光ファイバ１８を介して受け取ったＹＡＧ第２高調波のレーザ光ＳＨＧをユニット内の光学レンズに通して先端の出射口より出射し、各コンタクトＷに設定された剥離領域ＨＥ内に扁平度の高い楕円状ビームスポットＳＰSHGで集光照射する。剥離領域ＨＥにおいては、楕円状ビームスポットＳＰSHG付近で金メッキ層１２がレーザエネルギーにより一瞬に蒸発して除去される。剥離領域ＨＥ内の金メッキ層１２をほぼ隈なく除去するために、ＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧと加工対象のコンタクトＷとの間で楕円状ビームスポットＳＰSHGの長軸方向に対して所望の角度をなす方向に相対移動（走査）が行われる。【選択図】図１
2015000423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池または他の電気部品を収容する角型の外装缶と前記外装缶の開口を閉塞する蓋体との間の側面に形成される継目をレーザシーム溶接により接合する外装缶封口方法であって、
前記蓋体を被せて垂直に立てた前記外装缶の上方にスキャナを配置するとともに、前記スキャナから入射した光線が前記継目へ向かって反射するように、前記外装缶および前記蓋体の周囲に環状ミラーを傾けて配置し、
レーザ発振部より出力されたレーザシーム溶接用のレーザビームを前記スキャナおよび前記環状ミラーを介して前記継目に照射し、かつ前記レーザビームのビームスポットが前記継目の上で前記外装缶および前記蓋体の側面を一周するように、前記スキャナのスキャニング動作を制御する、
ことを特徴とする外装缶封口方法。
【請求項２】
前記スキャナの前段に集光レンズを配置し、
周回方向の各位置で前記レーザビームが前記継目に集光するように、前記集光レンズの焦点距離を周回方向で可変に制御する、
請求項１に記載の外装缶封口方法。
【請求項３】
前記スキャナと前記環状ミラーとの間に非テレセントリックのｆθレンズを配置する、請求項２に記載の外装缶封口方法。
【請求項４】
前記スキャナと前記環状ミラーとの間に非テレセントリックのｆθレンズを配置し、
周回方向の各位置で前記レーザビームが前記継目に集光するように、前記ミラー上の反射点と前記継目との間の距離間隔を周回方向で可変に調整する、
請求項１に記載の外装缶封口方法。
【請求項５】
前記環状ミラーの水平線となす傾斜角度が、周回方向で可変に調整される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の外装缶封口方法。
【請求項６】
前記環状ミラーの前記外装缶および前記蓋体の側面と向き合う平面視上の角度が、周回方向で可変に調整される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の外装缶封口方法。
【請求項７】
前記スキャナと前記環状ミラーとの間にテレセントリックのｆθレンズを配置し、
周回方向の各位置で前記レーザビームが前記継目に集光するように、前記環状ミラーの水平線となす傾斜角度および前記環状ミラー上の反射点と前記継目との間の距離間隔を周回方向で一定に揃える、
請求項１に記載の外装缶封口方法。
【請求項８】
前記継目に対する前記レーザビームの照射が途切れずに、前記レーザビームのビームスポットが前記外装缶および前記蓋体の側面を一周する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の外装缶封口方法。
【請求項９】
前記レーザビームのビームスポットが前記外装缶および前記蓋体の側面を一周する間に、前記継目に対する前記レーザビームの照射が前記外装缶および前記蓋体の角部付近でいったん途切れる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の外装缶封口方法。
【請求項１０】
電池または他の電気部品を収容する角型の外装缶と前記外装缶の開口を閉塞する蓋体との間の側面に形成される継目をレーザシーム溶接により接合する外装缶封口装置であって、
前記蓋体を被せた前記外装缶を垂直に立てて支持する缶支持部と、
レーザシーム溶接用のレーザビームを生成するレーザ発振部と、
前記缶支持部に支持されている前記外装缶および前記蓋体の上方に配置され、前記レーザ発振部からの前記レーザビームを前記外装缶および前記蓋体の周囲に設けられる反射面に向けるスキャナと、
前記外装缶および前記蓋体の周囲に環状に配置され、前記反射面を有し、前記スキャナから入射する前記レーザビームが前記継目へ反射するように、前記反射面を斜め上方に向けている環状ミラーと、
前記レーザ発振部からの前記レーザビームを前記スキャナおよび前記環状ミラーを介して前記継目に照射し、かつ前記レーザビームのビームスポットが前記継目の上で前記外装缶および前記蓋体の側面を一周するように、前記スキャナのスキャニング動作を制御する制御部と
を有する外装缶封口装置。
【請求項１１】
前記スキャナは、前記レーザビームの光軸と交差する２次元方向に前記レーザビームをそれぞれスキャニングするための第１軸および第２軸のガルバノスキャナを有する、請求項１０に記載の外装缶封口装置。
【請求項１２】
前記スキャナは、前記ガルバノスキャナよりも前段に配置される集光レンズを含み、周回方向の各位置で前記レーザビームが前記継目に集光するように、前記集光レンズの焦点距離を周回方向で可変に制御する第３軸のフォーカシング制御部を有する、請求項１０または請求項１１に記載の外装缶封口装置。
【請求項１３】
前記スキャナと前記環状ミラーとの間に配置される非テレセントリックのｆθレンズを有する、請求項１１に記載の外装缶封口装置。
【請求項１４】
前記スキャナと前記環状ミラーとの間に非テレセントリックのｆθレンズが配置され、
周回方向の各位置で前記レーザビームが前記継目に集光するように、前記環状ミラー上の反射点と前記継目との間の距離間隔が周回方向で可変に調整されている、
請求項１０または請求項１１に記載の外装缶封口装置。
【請求項１５】
前記環状ミラーが、周回方向で複数個の板ミラーに分割されている、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の外装缶封口装置。
【請求項１６】
前記環状ミラーの水平線となす傾斜角度が、個々の前記板ミラー毎に調整される、請求項１５に記載の外装缶封口装置。
【請求項１７】
前記環状ミラーの前記外装缶および前記蓋体の側面と向き合う平面視上の角度が、個々の前記板ミラー毎に調整される、請求項１５または請求項１６に記載の外装缶封口装置。
【請求項１８】
前記スキャナと前記環状ミラーとの間にテレセントリックのｆθレンズが配置され、
周回方向の各位置で前記レーザビームが前記継目に集光するように、前記環状ミラーの水平線となす傾斜角度が周回方向で一定に揃い、かつ前記環状ミラー上の反射点と前記継目との間の距離間隔が周回方向で一定に揃っている、
請求項１０または請求項１１に記載の外装缶封口装置。
【請求項１９】
前記環状ミラーの反射面は、周回方向において途切れずに連続して延びている、請求項１０〜１８のいずれか一項に記載の外装缶封口装置。
【請求項２０】
前記環状ミラーの反射面は、周回方向において前記外装缶および前記蓋体の角部と対向する位置またはその付近で分断されている、請求項１０〜１８のいずれか一項に記載の外装缶封口装置。
【請求項２１】
前記スキャナから前記環状ミラーまでの前記レーザビームの光路を外部から遮光するために、横断面が環状または回廊状に形成された空洞かつ有底のレーザ光路筺体を有する、請求項１０〜２０のいずれか一項に記載の外装缶封口装置。
【請求項２２】
前記レーザ光路筺体の内周壁に、前記環状ミラーで反射した前記レーザビームを外部へ透過させる保護ガラスが取り付けられている、請求項２１に記載の外装缶封口装置。
【請求項２３】
前記レーザ光路筺体の内側で前記外装缶および前記蓋体の上方から前記継目の周囲にシールドガスを供給するシールドガス供給部を有する請求項２１または請求項２２に記載の外装缶封口装置。
【請求項２４】
前記外装缶および前記蓋体の周囲で前記シールドガスの雰囲気を保つための隔壁を有する請求項２３に記載の外装缶封口装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池または他の電気部品を収容する外装缶を封口する技術に係り、特に角型の外装缶と蓋体との間の側面に形成される継目をレーザシーム溶接により接合するための外装缶封口方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、リチウムイオン電池では、扁平な直方体形状を有する角型の外装缶が多く用いられている。角型の外装缶を封口するには、外装缶とその開口を閉塞する蓋体との間に形成される継目を接合する必要がある。この場合、図１３の（ａ），（ｂ）に示すように、外装缶１００および蓋体１０２の側面に継目１０４が形成されるタイプがある。なお、外装缶１００の中には、電池組立体や電界液等の電池内容物（図示せず）が収容されている。また、一般に、外装缶１００の角部は湾曲面つまり角丸に加工されている。
【０００３】
図１４に、上記のように外装缶１００および蓋体１０２の側面に形成される継目１０４をレーザシーム溶接により接合するための従来技術を示す。この従来技術は、蓋体１０２を被せた外装缶１００を移動ステージ１０６の上に垂直に立てて、側面の継目１０４にレーザビームＬＢを照射するように外装缶１００の横にレーザ発振器またはレーザ出射ユニット１０８を水平に固定し、レーザビームＬＢのビームスポットＢＳが継目１０４の上で外装缶１００および蓋体１０２の側面を相対的に一周するように、移動ステージ１０６上で外装缶１００を移動させる。この場合、理論的には、継目１０４がレーザビームＬＢのビームスポットＢＳ（固定の集光位置）を水平に横切って一回りするように、移動ステージ１０６上で外装缶１００に直線運動と旋回運動を行わせればよい。このために、移動ステージ１０６は、多軸の移動機構を備えており、水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能であり、さらには中心軸の回り（θ方向）にも移動可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−７７３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、外装缶１００が角型であることと、移動ステージ１０６の慣性が大きいために、移動ステージ１０６上で外装缶１００を直線運動と旋回運動を織り混ぜて移動させることは非常に難しく、高速度の移動ができない。なお、移動ステージ１０６上には、外装缶１００を垂直な姿勢に支持するための治具（図示せず）が載っており、この治具も外装缶１００と一緒に移動する。
【０００６】
上記従来技術によれば、たとえば図１５に示すように第１の長辺ＬＳ1の中間に設定された開始点Ａから第１の短辺ＳＳ1を経由して第２（反対側）の長辺ＬＳ2の中間の通過点Ｋに至る半周のレーザシーム溶接において、レーザビームＬＢのビームスポットＢＳが継目１０４の上で被加工物（蓋体１０２付きの外装缶１００、以下「外装缶１００／蓋体１０２」と表記する。）の側面を相対的に移動するときのビームスポット移動速度についてみると、図１６に示すようにＡ〜Ｋの半周区間を多数の小区間Ｍ1〜Ｍ10に分割し、各々の小区間毎に独立した速度制御を行わなければならない。
【０００７】
すなわち、スタート点Ａより一定距離だけ前方の第１の通過点Ｂまで（直線区間Ｍ1）は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）を静止状態から直進用の比較的高い第１基準速度Ｖ1に達するまで加速する。そして、上記第１の通過点Ｂより第１の長辺ＬＳ1の終端から一定距離だけ手前の第２の通過点Ｃまで（直線区間Ｍ2）は、直進用の第１基準速度Ｖ1を維持する。そして、上記第２の通過点Ｃより第１の長辺ＬＳ1の終端つまり第１の角部（角丸）ＣＮ1の始端に位置する第３の通過点Ｄまで（直線区間Ｍ3）は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の移動速度を直進用の第１基準速度Ｖ1から旋回用の低い第２基準速度Ｖ2まで落とす（減速する）。
【０００８】
次に、上記第３の通過点Ｄより第１の角丸ＣＮ1の終端つまり第１の短辺ＳＳ2の始端に位置する第４の通過点Ｅまで（湾曲区間Ｍ4）は、旋回用の第２基準速度Ｖ2を維持する。そして、第１の短辺ＳＳ1上で上記第４の通過点Ｅより一定距離だけ前方の第５の通過点Ｆまで（直線区間Ｍ5）は、旋回用の第２基準速度Ｖ2から直進用の第１基準速度Ｖ1に加速する。そして、上記第５の通過点Ｆより第１の短辺ＳＳ1の終端から一定距離だけ手前の第６の通過点Ｇまで（直線区間Ｍ6）は、直進用の第１基準速度Ｖ1を維持する。そして、上記第６の通過点Ｇより第１の短辺ＳＳ1の終端つまり第２の角部ＣＮ2の始端に位置する第７の通過点Ｈまで（直線区間Ｍ7）は、再び第１基準速度Ｖ1から旋回用の第２基準速度Ｖ2まで減速する。
【０００９】
次に、上記第７の通過点Ｈより第２の角部ＣＮ2の終端つまり第２の長辺ＬＳ2の始端に位置する第８の通過点Ｉまで（湾曲区間Ｍ8）は、旋回用の第２基準速度Ｖ2を維持する。そして、第２の長辺ＬＳ2上で上記第８の通過点Ｉより一定距離だけ前方の第９の通過点Ｊまで（直線区間Ｍ9）は、再び第２基準速度Ｖ2から直進用の第１基準速度Ｖ1に加速する。そして、第２の長辺ＬＳ2上で上記第９の通過点Ｊより通過点Ｋまでの区間（直線区間Ｍ10）は、直進用の第１基準速度Ｖ1を維持し、通過点Ｋを通過した後も第２の長辺ＬＳ2の終端から一定距離だけ手前の通過点（図示せず）まで第１基準速度Ｖ1を維持する。その後も、上記と同様にして各々の小区間毎に独立した速度制御を行い、レーザビームＬＢのビームスポットＢＳがスタート点Ａに戻ったところで、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の移動つまり移動ステージ１０６の移動動作を停止する。これと同時に、レーザ発振器またはレーザ出射ユニット１０８においてレーザビームＬＢの出力を停止する。
【００１０】
上記のように、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面の継目１０４の上でレーザビームＬＢのビームスポットＢＳを一周させるために、移動ステージ１０６上では高速移動、低速移動および加減速を織り混ぜた複雑な速度制御を行わなければならない。さらに、角部（ＣＮ1，ＣＮ2，・・）で継目１０４をシーム溶接する時は、移動ステージ１０６において３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、θ軸）の移動機構を同時に制御して、レーザビームＬＢのビームスポットＢＳを継目１０４から離さずかつ逸らさずに被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）を直角に旋回移動させなければならず、この旋回移動の制御は極度に難しい。このため、レーザシーム溶接の条件出しが非常に難しい。
【００１１】
こうしたことから、上記従来技術においては、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面の継目１０４の上でレーザビームＬＢのビームスポットＢＳを一周させるのに（つまりレーザシーム溶接の開始から終了までに）、高性能の高速移動ステージを用いても１０〜１５秒の長時間を要しており、外装缶封口加工のタクト面でも課題があった。
【００１２】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであり、外装缶および蓋体の側面に形成される継目をレーザシーム溶接により接合する外装缶封口加工において、タクトの大幅な短縮化を実現するとともに、条件出しを容易にし、加工精度および再現性を向上させる外装缶封口方法および外装缶封口装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の外装缶封口方法は、電池または他の電気部品を収容する角型の外装缶と前記外装缶の開口を閉塞する蓋体との間の側面に形成される継目をレーザシーム溶接により接合する外装缶封口方法であって、前記蓋体を被せて垂直に立てた前記外装缶の上方にスキャナを配置するとともに、前記スキャナから入射した光線が前記継目へ向かって反射するように、前記外装缶および前記蓋体の周囲に環状ミラーを傾けて配置し、レーザ発振部より出力されたレーザシーム溶接用のレーザビームを前記スキャナおよび前記環状ミラーを介して前記継目に照射し、かつ前記レーザビームのビームスポットが前記継目の上で前記外装缶および前記蓋体の側面を一周するように、前記スキャナのスキャニング動作を制御する。
【００１４】
また、本発明の外装缶封口装置は、電池または他の電気部品を収容する角型の外装缶と前記外装缶の開口を閉塞する蓋体との間の側面に形成される継目をレーザシーム溶接により接合する外装缶封口装置であって、前記蓋体を被せた前記外装缶を垂直に立てて支持する缶支持部と、レーザシーム溶接用のレーザビームを生成するレーザ発振部と、前記缶支持部に支持されている前記外装缶および前記蓋体の上方に配置され、前記レーザ発振部からの前記レーザビームを前記外装缶の周囲に設けられる反射面に向けるスキャナと、前記外装缶および前記蓋体の周囲に環状に配置され、前記反射面を有し、前記スキャナから入射する前記レーザビームが前記継目へ反射するように、前記反射面を斜め上方に向けている環状ミラーと、前記レーザ発振部からの前記レーザビームを前記スキャナおよび前記環状ミラーを介して前記継目に照射し、かつ前記レーザビームのビームスポットが前記継目の上で前記外装缶および前記蓋体の側面を一周するように、前記スキャナのスキャニング動作を制御する制御部とを有する。
【００１５】
本発明においては、スキャナからのレーザビームが被溶接物（外装缶／蓋体）の周囲に配置されている環状ミラーに入射し、そこで反射して被溶接物（外装缶／蓋体）の側面の継目に入射する。継目上では、レーザビームが入射した位置の被加工物材料がレーザビームのエネルギーにより瞬時に溶融し、レーザビームのビームスポットが他（横）に移ると、溶融物が凝固してナゲットが形成される。制御部の制御の下で、スキャナが、環状ミラー上でレーザビームの入射位置（または反射位置）が周回方向に一周するように、レーザビームをスキャニングすることにより、被溶接物（外装缶／蓋体）の側面の継目上でレーザビームのビームスポットが周回方向で一回り（一周）する。こうして、被溶接物（外装缶／蓋体）の側面の継目が光学的スキャニングのレーザシーム溶接により周回方向の各位置で接合され、外装缶は短いタクトで封口される。光学的スキャニング方式なので、レーザシーム溶接の条件出しも簡単に行える。
【００１６】
本発明の好適な一態様においては、スキャナが、レーザビームの光軸と交差する２次元方向にレーザビームをそれぞれスキャニングするための第１軸および第２軸のガルバノスキャナを有する。これによって、２次元のレーザスキャニングを高速かつ精細に行うことができる。
【００１７】
さらに好ましくは、スキャナは、ガルバノスキャナよりも前段に配置される集光レンズを含み、周回方向の各位置でレーザビームが継目に集光するように、集光レンズの焦点距離を周回方向で可変に制御する第３軸のフォーカシング制御部を有し、３次元のレーザスキャニングを行う。この場合は、レーザシーム溶接の所要時間またはタクトを短縮化するだけでなく、周回方向におけるレーザ光路長の変動を光学的に補正することや、レーザ照射系の機械的誤差も光学的に補正することも容易に行える。さらには、被加工物（外装缶／蓋体）のサイズが違っても同じハードウェアのレーザ照射部で対応することができる。
【００１８】
本発明の別の好適な一態様においては、スキャナと環状ミラーとの間に非テレセントリックのｆθレンズが配置される。この非テレセントリックのｆθレンズは、第３軸のフォーカシング制御部と併用されてもよいが、第３軸のフォーカシング制御部を備えない場合でも使える。その場合は、周回方向の各位置でレーザビームが継目に集光するように、環状ミラー上の反射点と継目との間の距離間隔が周回方向で可変に調整される。
【００１９】
また、別の好適な一態様においては、スキャナと環状ミラーとの間にテレセントリックのｆθレンズが配置される。このテレセントリックのｆθレンズは、スキャナより入射するレーザビームを、その入射位置または入射角に関係なく常にレンズの光軸と平行に垂直下方に向けて一定の焦点距離を隔てた光路上の位置に集光する。したがって、この場合は、周回方向の各位置でレーザビームが継目に集光するように、環状ミラーの水平線となす傾斜角度が周回方向で一定に揃い、かつ環状ミラー上の反射点と継目との間の距離間隔が周回方向で一定に揃うように、環状ミラーの配置構成が採られる。
【００２０】
別の好適な一態様においては、環状ミラーが、周回方向で複数個の板ミラーに分割される構成が採られる。この場合は、環状ミラーの水平線となす傾斜角度が、個々の板ミラー毎に調整される。また、環状ミラーの外装缶および蓋体の側面と向き合う平面視上の角度が、個々の板ミラー毎に調整される。
【００２１】
別の好適な一態様においては、スキャナから環状ミラーまでのレーザビームの光路を外部から遮光するために、横断面が環状または回廊状に形成された空洞かつ有底のレーザ光路筺体が備えられる。この場合、レーザ光路筺体の内周壁には、環状ミラーで反射したレーザビームを外部へ透過させる保護ガラスが取り付けられてよい。
【００２２】
別の好適な一態様においては、レーザ光路筺体の内側で外装缶および蓋体の上方から継目の周囲にシールドガスが供給される。好ましくは、外装缶および蓋体の周囲でシールドガスの雰囲気を保つための隔壁が設けられる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の外装缶封口方法または外装缶封口装置によれば、上記のような構成および作用により、外装缶および蓋体の側面に形成される継目をレーザシーム溶接により接合する外装缶封口加工において、タクトの大幅な短縮化を実現するとともに、条件出しを容易にし、加工精度および再現性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態における外装缶封口装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施例におけるレーザ照射部の構成を示す断面図である。
【図３】第１の実施例におけるスキャナ光学系の構成とレーザスキャニングの作用を示す斜視図である。
【図４】第１の実施例における環状ミラーの配置構成（レイアウト）とレーザスキャニングの作用を示す平面図である。
【図５Ａ】環状ミラーを分割式の板ミラーで構成する場合の一作用を示す側面図である。
【図５Ｂ】環状ミラーを分割式の板ミラーで構成する場合の一作用を示す側面図である。
【図６】第２の実施例におけるレーザ照射部の構成を示す断面図である。
【図７】第２の実施例におけるスキャナ光学系の構成とレーザスキャニングの作用を示す斜視図である。
【図８】第３の実施例におけるレーザ照射部の構成を示す断面図である。
【図９】第３の実施例における環状ミラーの配置構成を示す平面図である。
【図１０】一変形例における環状ミラーの配置構成を示す平面図である。
【図１１】一実施例における環状ミラーの位置調整機構を示す略断面図である。
【図１２】一実施例における環状ミラーの傾斜角度調整機構を示す略断面図である。
【図１３】角型の外装缶および蓋体の側面の継目をレーザシーム溶接により接合するための従来技術を示す図である。
【図１４】側面に継目を有する角型の外装缶および蓋体の構成を示す図である。
【図１５】上記従来技術におけるレーザシーム溶接の作用を説明するための斜視図である。
【図１６】図１５のレーザシーム溶接においてレーザビームの相対移動速度が継目上で変化する特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図１〜図１３を参照して本発明の実施形態を説明する。
［装置全体の構成］
【００２６】
図１に、本発明の一実施形態における外装缶封口装置の構成を示す。この外装缶封口装置は、たとえば角型リチウムイオン電池の外装缶封口加工に適用可能であり、図１３に示したような角型の外装缶１００とこの外装缶１００の開口を閉塞する蓋体１０２との間の側面に形成される継目１０４をレーザシーム溶接により接合するように構成されている。被加工物としての外装缶１００および蓋体１０２の材質は、任意の金属であってよいが、典型的にはどちらもアルミニウムまたはアルミニウム合金である。
【００２７】
この外装缶封口装置は、レーザ発振器１０、レーザ電源１２、レーザ伝送系１４、レーザ照射部１６、主制御部１８、スキャニング制御部２０、シールドガス供給部２２、ステージ２４およびタッチパネル２６を備えている。
【００２８】
レーザ発振器１０は、たとえばシングルモードのファイバレーザ発振器であり、発光元素としてたとえば希土類元素のイオンをドープしたコアを有する発振用の光ファイバと、この発振用光ファイバの一端面にポンピング用の励起光を照射する電気光学励起部と、発振用光ファイバの両端より軸方向に出る所定波長の光を共振増幅して出力する一対の光共振器ミラーとを有しており、高出力で集光性の高いレーザビームＬＢをＱスイッチ方式のパルス発振で出力する。別の形態として、ロングパルスまたは連続波のレーザビームＬＢも可能である。
【００２９】
レーザ電源１２は、主制御部１８の制御の下で、レーザ発振器１０の電気光学励起部の光源（一般にレーザダイオード）に励起電流を供給する。図示省略するが、レーザ発振器１０より発振出力されるレーザビームＬＢのパワーをレーザ電源１２にフィードバックして励起電流を制御するパワーフィードバック機構を備えることも可能である。
【００３０】
レーザ発振器１０より出力されたレーザビームＬＢは、レーザ伝送系１４において、たとえばベントミラー３０で所定方向に折り返され、次いで入射ユニット３２内で集光レンズ３４により集光されて伝送用の光ファイバ３６の一端面に入射する。この伝送用光ファイバ３６は、たとえばＳＩ（ステップインデックス）形ファイバからなり、入射ユニット３２内で一端面より入力したレーザビームＬＢをレーザ照射部１６まで伝送する。
【００３１】
レーザ照射部１６は、伝送用光ファイバ３６の終端に接続されるスキャナ筺体３８と、ステージ２４上の被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の周囲で反射面を斜め上方に向けて配置される環状ミラー４２とを備えている。
【００３２】
スキャナ筺体３８の中には、伝送用光ファイバ３６より受け取ったレーザビームＬＢを環状ミラー４２に向けて２次元方向または３次元方向にスキャニングするための後述するスキャナ光学系４４（図３、図７）が設けられている。環状ミラー４２は、移動ステージ２４上で垂直に立った姿勢で缶支持部４６により支持されている被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面の継目１０４と略水平に対向する高さ位置で、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の周囲を囲むように平面視上で略矩形または略楕円のループで環状または回廊状に配置されている（図４、図９、図１０）。スキャナ筺体３８内のスキャナ光学系４４（図３、図７）および環状ミラー４２の構成および作用については、後に詳しく説明する。
【００３３】
ステージ２４は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）を缶支持部４６と一体に載せ、好ましくは水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）、鉛直方向（Ｚ方向）および／または周回方向（θ方向）に移動可能となっている。もっとも、この実施形態においてステージ２４に備わる移動機構は、主に被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の位置決めに用いられ、レーザシーム溶接を行う際に被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）上でレーザビームＬＢのビームスポットＢＳを相対的に移動させるための走査手段として用いられることはない。したがって、ステージ２４は、高速移動を行える高価なものである必要はなく、低速の安価なものであってもよく、後述するように缶支持部４６が被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）を水平方向で位置決めする機能を有する場合は、昇降移動または高さ調整のみを行えるステージであってもよい。
【００３４】
シールドガス供給部２２は、この外装缶封口装置において被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）に対する封止加工またはレーザシーム溶接が行われる時に、ガス供給管４８を介して被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の周囲にシールドガスを供給する。シールドガスには、ヘリウムガスやアルゴンガス等の不活性ガスまたは窒素ガスが用いられる。
【００３５】
主制御部１８は、ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）を含んでおり、メモリに格納している各種プログラム（ソフトウェア）にしたがって装置全体ないし各部を制御し、特にスキャニング制御部２０を通じてレーザ照射部１６のスキャナ光学系４４（図３、図７）の動作を制御する。また、主制御部１８は、タッチパネル２６の入力部２６ａおよび表示部２６ｂを介してユーザ（作業員、保守員等）と情報（設定値、モニタ情報等）をやりとりする。
［レーザ照射部に関する実施例１］
【００３６】
図２に、第１の実施例におけるレーザ照射部１６の構成を示し、特にレーザ光路筺体５０の構成と、このレーザ光路筺体５０内に環状ミラー４２を取り付ける構成とを示し、併せて缶支持部４６の具体的な構成例を示している。また、図３および図４に、この実施例におけるスキャナ光学系４４の構成および環状ミラー４２の配置構成（レイアウト）と、この実施例におけるレーザスキャニングの作用を示す。
【００３７】
図３において、スキャナ光学系４４は、レーザビームＬＢの光軸と交差する２次元方向でレーザビームＬＢをスキャニングするための第１軸ガルバノスキャナ５２および第２軸ガルバノスキャナ５４と、ガルバノスキャナ（５２，５４）の前段でレーザビームＬＢの光路上に配置される集光レンズ５６を含み、この集光レンズ５６の焦点距離を可変に制御するための第３軸のフォーカシング制御部５８とを備えており、３次元スキャナとして構成されている。
【００３８】
より詳細には、スキャナ筺体３８（図１）の中には、コリメートレンズ６０、可動の発散（凹）レンズ６２、集光レンズ５６、第１軸ガルバノスキャナ５２および第２軸ガルバノスキャナ５４が、図３に示すような配置構成で設けられている。
【００３９】
コリメートレンズ６０は、スキャナ筐体３８の側壁付近に光軸を水平にして配置されている。このコリメートレンズ６０に対して、第１軸ガルバノスキャナ５２のガルバノミラー５２ａが、約４５°斜めの姿勢で水平に向き合っている。第１軸ガルバノスキャナ５２の回転駆動部は、円筒状のガルバノケーシング５２ｂ内に収められ、電気ケーブル６４(1)を介してスキャニング制御部２０（図１）に接続されている。
【００４０】
一方、スキャナ筐体３８の下面の出口に近接して、第２軸ガルバノスキャナ５４のガルバノミラー５４ａが約４５°斜めの姿勢で垂直下方に向き合っている。スキャナ筐体３８の中で、第１軸のガルバノミラー５２ａと第２軸のガルバノミラー５４ａ同士も互いに所定の交差する角度で斜めに対向している。第２軸ガルバノスキャナ５４の回転駆動部は、ガルバノケーシング５４ｂ内に収められ、電気ケーブル６４(2)を介してスキャニング制御部２０に接続されている。
【００４１】
フォーカシング制御部５８は、集光レンズ５６と、発散（凹）レンズ６２と、発散レンズ６２を光軸方向で移動させるリニアアクチエータ６６とを有している。リニアアクチエータ６６の駆動部は、電気ケーブル６４(3)を介してスキャニング制御部２０に接続されている。
【００４２】
スキャナ光学系４４において、伝送用光ファイバ３６の終端面から所定の拡がり角で出たレーザビームＬＢは、コリメートレンズ６０により平行光になってフォーカシング制御部５８の発散レンズ６２および集光レンズ５６を通り抜け、第１軸のガルバノミラー５２ａおよび第２軸のガルバノミラー５４ａに順次入射して反射し、スキャナ筐体３８の下面の出口からレーザ光路筺体５０（図２）の中を通って環状ミラー４２に入射するようになっている。なお、スキャナ筐体３８の下面の出口には、レーザ光路筺体５０側と雰囲気を遮断するための保護ガラス（図示せず）が設けられている。
【００４３】
フォーカシング制御部５８においては、コリメートレンズ６０からの平行光のレーザビームＬＢが発散レンズ６２により一定の拡がり角で発散し、次いで集光レンズ５６により集光させられる。リニアアクチエータ６６により発散レンズ６２を光軸方向で移動させることにより、つまり発散レンズ６２と集光レンズ５６との間の相対的な距離間隔を変えることにより、集光レンズ５６の焦点距離を可変に制御することができる。
【００４４】
図３に示すように、スキャナ光学系４４の最終段に設けられる第２軸のガルバノミラー５４ａよりレーザ光路筺体５０（図２）の中を通って環状ミラー４２に入射したレーザビームＬＢは、その入射角に応じた反射角で被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）側に略水平に反射し、そのまま直進して継目１０４に入射する。継目１０４上では、レーザビームＬＢが入射した位置の被加工物材料がレーザビームＬＢのエネルギーにより瞬時に溶融し、レーザビームＬＢのビームスポットＢＳが他（横）に移ると、溶融物が凝固してナゲットが形成される。レーザビームＬＢのビームスポットＢＳが継目１０４上で被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面を一周すると、継目１０４が周回方向の全ての部位でレーザシーム溶接により接合され、外装缶１００は封口される。
【００４５】
この実施形態では、主制御部１８ないしスキャニング制御部２０（図１）の制御の下で、スキャナ光学系４４の第１軸ガルバノスキャナ５２および第２軸ガルバノスキャナ５４が２次元のレーザスキャニングを行うことにより、図４に示すようにレーザビームＬＢの環状ミラー４２上に入射する位置（つまり反射する位置）ＰLBが周回方向で一回り（一周）し、それにより継目１０４上でレーザビームＬＢのビームスポットＢＳが周回方向で一回り（一周）するようになっている。
【００４６】
また、そのような２次元的なレーザスキャニングの最中に、主制御部１８およびスキャニング制御部２０（図１）の制御の下で、フォーカシング制御部５８が発散レンズ６２の光軸上の位置（つまり集光レンズ５６との距離間隔）ひいては集光レンズ５６の焦点距離を動的に可変制御することにより、図５Ａおよび図５Ｂに示すように周回方向の各位置でレーザビームＬＢが継目１０４に集光するようになっている。
【００４７】
スキャナ光学系４４に上記のような３次元のレーザスキャニングを行わせるためのソフトウェア（制御プログラム、条件データ、スキャニング位置データ等）は、主制御部１８内のメモリおよび／またはスキャニング制御部２０内のメモリに格納され、主制御部１８内のＣＰＵおよび／またはスキャニング制御部２０内のＣＰＵによって実行される。条件データやスキャニング位置データは、シミュレーション、計算、実験、試験等によって取得される。スキャニング位置データの取得のために実験または試験を行う場合は、レーザビームＬＢの代わりに可視光（モニタ光）を用いることも可能である。
【００４８】
図４に示すように、この実施例における環状ミラー４２は、分割された複数枚たとえば８枚の板ミラーＭＲ1〜ＭＲ8によって構成されている。ここで、第１の板ミラーＭＲ1は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の第１の長辺（図の左側の長辺）ＬＳ1に延在している直線の継目１０４ＬＳ1と対向する。第２の板ミラーＭＲ2は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の第１の角部（図の左下の角丸）ＣＮ1に延在している湾曲の継目１０４ＣＮ1と対向する。
【００４９】
第３の板ミラーＭＲ3は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の第１の短辺（図の下側の短辺）ＳＳ1に延在している直線の継目１０４ＳＳ1と対向する。第４の板ミラーＭＲ4は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の第２の角部（図の右下の角丸）ＣＮ2に延在している湾曲の継目１０４ＣＮ2と対向する。
【００５０】
第５の板ミラーＭＲ5は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の第２の長辺（図の右側の長辺）ＬＳ2に延在している直線の継目１０４ＬＳ2と対向する。第６の板ミラーＭＲ6は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の第３の角部（図の右上の角丸）ＣＮ3に延在している湾曲の継目１０４ＣＮ3と対向する。
【００５１】
そして、第７の板ミラーＭＲ7は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の第２の短辺（図の上側の短辺）ＳＳ2に延在している直線の継目１０４ＳＳ2と対向する。最後に、第８の板ミラーＭＲ8は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の第４の角部（図の左上の角丸）ＣＮ4に延在している湾曲の継目１０４ＣＮ4と対向する。
【００５２】
これら板ミラーＭＲ1〜ＭＲ8の水平線となす傾斜角度θ1〜θ8は、周回方向で全部一定に揃っていてもよいが、個々独立に設定または調整されてもよい。別な見方をすれば、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、各板ミラーＭＲ1〜ＭＲ8の傾斜角度θ1〜θ8に違いや誤差があっても、上記のようなスキャナ光学系４４による３次元のレーザスキャニングにより、いずれの板ミラーＭＲ1〜ＭＲ8においてもそこで反射するレーザビームＬＢを各々対向する継目１０４ＬＳ1〜１０４ＣＮ4に集光入射させることができる。
【００５３】
図４に示すような配置構成の環状ミラー４２を用いて被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面の継目１０４上でレーザビームＬＢのビームスポットＢＳを周回方向で一周させる場合は、個々の板ミラーＭＲ1〜ＭＲ8毎にレーザスキャニング動作が制御される。
【００５４】
すなわち、図４に示すように、第１の長辺ＬＳ1の継目１０４ＬＳ1上でレーザビームスポットＢＳを移動させるときは、第１の板ミラーＭＲ1上でレーザビームＬＢの反射点ＰLBを移動させる。そして、第１の角部ＣＮ1の継目１０４ＣＮ1上でレーザビームスポットＢＳを移動させるときは、第２の板ミラーＭＲ2上でレーザビームＬＢの反射点ＰLBを移動させる。
【００５５】
次に、第１の短辺ＳＳ1の継目１０４ＳＳ1上でレーザビームスポットＢＳを移動させるときは、第３の板ミラーＭＲ3上でレーザビームＬＢの反射点ＰLBを移動させる。そして、第２の角部ＣＮ2の継目１０４ＣＮ2上でレーザビームスポットＢＳを移動させるときは、第４の板ミラーＭＲ4上でレーザビームＬＢの反射点ＰLBを移動させる。
【００５６】
その後も、上記と同様の仕方で、各区間の継目１０４ＬＳ2・・上でレーザビームスポットＢＳを移動させるときは、その区間と対向する板ミラーＭＲ5・・上でレーザビームＬＢの反射点ＰLBを移動させる。
【００５７】
もっとも、隣接する継目区間の境界付近では、それらと対向する２つの板ミラーからのレーザビーム照射が重なってもよい。たとえば、第１の板ミラーＭＲ1上でレーザビームＬＢの反射点ＰLBを移動させる場合に、その終盤でレーザビームスポットＢＳが第１の長辺ＬＳ1の継目１０４ＬＳ1を通り越して第１の角部ＣＮ1の継目１０４ＣＮ1に入ってもよい。あるいは、第２の板ミラーＭＲ2上でレーザビームＬＢの反射点ＰLBを移動させる場合に、レーザビームスポットＢＳが第１の長辺ＬＳ1の継目１０４ＬＳ1から移動を開始するようにしてもよい。要するに、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面の継目１０４上で空きを作らずにレーザビームＬＢのビームスポットＢＳが周回方向で少なくとも一周すればよいのであって、継目１０４上のある箇所でレーザビームＬＢの照射が複数回重なっても構わない。
【００５８】
また、環状ミラー４２上でレーザビームＬＢの反射点ＰLBを周回方向に移動させる速度、つまり被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面の継目１０４上でレーザビームＬＢのビームスポットＢＳを周回方向に移動させる速度を可変に制御することも可能である。さらには、レーザビームＬＢが許容範囲内のデフォーカスで継目１０４に入射してもよい。
【００５９】
この実施形態においては、スキャナ光学系４４の慣性が無視できるほど小さいため、たとえば２００ｍｍ／秒のスキャニング速度でレーザビームＬＢを環状ミラー４２上で一周させることができる。これにより、たとえば長辺１５０ｍｍ、短辺２０ｍｍの被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）に対しては、側面の継目１０４のレーザシーム溶接を数秒以内で済ますことができる。これにより、外装缶封口加工のタクト時間を従来技術の１／１０程度に短縮することができる。
【００６０】
また、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面の継目１０４にレーザビームＬＢを集光照射する制御は、スキャナ光学系４４の２次元ないし３次元の光学的なスキャニング調整によりフレキシブルかつ正確に行える。特に、３次元のレーザスキャニングによれば、周回方向でレーザビームＬＢの光路長が変動してもフォーカシング制御部５８を用いて光学的に補正することができる。また、レーザ照射部１６内の機械的な誤差、たとえば上記のような環状ミラー４２の配置位置や傾斜角度の誤差を光学的に補正することが可能であり、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面の継目１０４に対するレーザシーム溶接を安定かつ正確に行うことができる。また、レーザシーム溶接の条件出しも簡単である。
【００６１】
さらには、側面に継目１０４がある被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）に対しては、長辺および／または短辺のサイズが違っていても、同じハードウェアのレーザ照射部１６で対応することができる。なお、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の高さサイズが変わった場合は、ステージ２４の昇降機構を用いて、側面の継目１０４を基準の高さ位置に合わせることができる。
【００６２】
この実施形態においては、タクトの大幅な短縮化だけでなく、外装缶封口加工の汎用性、再現性および品質の向上も実現できる。
【００６３】
なお、図２において、環状ミラー４２は、スキャナ筺体３８の下面より環状または回廊状の横断面でスカート状に延びる空洞（中空）かつ有底のレーザ光路筺体５０の底部に所定の傾斜角度で設けられる。レーザ光路筺体５０は、遮光性の板材たとえばアルミニウム板で構成され、スキャナ光学系４４から環状ミラー４２までのレーザ光路を外部から遮光する。
【００６４】
環状ミラー４２は、レーザ光路筺体５０の中で、熱伝導率の高い金属部材たとえば銅またはアルミニウムからなり、内部に冷却媒体（たとえば冷却水）を通す流路７１が形成されている放熱機構付きのミラー支持体７０に取り付けられる。
【００６５】
レーザ光路筺体５０の内周壁には、環状ミラー４２と対向する高さ位置に保護ガラス７２が取り付けられている。環状ミラー４２で反射したレーザビームＬＢは、この保護ガラス７２を透過して被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面の継目１０４に入射するようになっている。一方で、保護ガラス７２は、溶接部（継目１０４）より発生する蒸発物が付着して汚れやすいので、交換可能または着脱可能に取り付けられるのが好ましい。したがって、保護ガラス７２を二重ガラスに構成して、内側のガラスを雰囲気遮断用に固定して取り付け、外側のガラスを着脱可能に取り付けてもよい。
【００６６】
缶支持部４６は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）を載せるベース部７４と、継目１０４の近くで外装缶１００を両側から挟み付けて被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）を垂直の姿勢に保持する固定クランプ７６および可動クランプ７８と、可動クランプ７８をガイドレール８０上で進退移動させるための駆動部８２とを備えている。このように、缶支持部４６は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）を位置決めし、かつ垂直に立てて支持する機能を有している。
【００６７】
さらに、缶支持部４６は、クランプ７６，７８を熱電率の高い金属たとえば銅で構成しており、クランプ７６，７８の上端を継目１０４の近傍に当てることで、レーザシーム溶接の際に溶接部の継目１０４で発生する余分な熱を篭らせずに効率よく逃がすことができる。
【００６８】
さらに、缶支持部４６は、ベース部７４からレーザ光路筺体５０の下端面の近くまで垂直上方に延びる四辺の側壁部８４を有している。この側壁部８４は、レーザ光路筺体５０の下端面に沿って環状に延在しており、レーザ光路筺体５０と組み合わさって被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の周囲に隔壁８５を形成する。一方で、側壁部８４の下部にはシールドガスを外へ逃がすための貫通孔８３が形成されている。
【００６９】
レーザシーム溶接が行われる時、シールドガス供給部２２よりガス供給管４８を介して隔壁８５の内側にシールドガスが供給されることにより、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）はシールドガスの雰囲気に包まれ、大気からシールドされるようになっている。隔壁８５は、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の周囲でシールドガスの雰囲気を保つ機能を有している。
［レーザ照射部に関する実施例２］
【００７０】
図６および図７に、第２の実施例におけるレーザ照射部１６およびスキャナ光学系４４の構成を示す。
【００７１】
この実施例のスキャナ光学系４４は、第３軸のフォーカシング制御部５８（図３）を備えておらず、第１軸ガルバノスキャナ５２と第２軸ガルバノスキャナ５４によって２次元方向のレーザスキャニングを行う２次元スキャナとして構成されている。一方で、この実施例では、光学的にはスキャナ光学系４４と環状ミラー４２との間に、ハードウェア的にはスキャナ筺体３８の出口付近に、テレセントリック−ｆθレンズ８６を配置している。
【００７２】
この場合、レーザ光路筺体５０は、テレセントリック−ｆθレンズ８６の下に雰囲気遮断用のガラス８８を挟んで垂直下方に延びる。テレセントリック−ｆθレンズ８６は、スキャナ光学系４４より入射するレーザビームＬＢを、その入射位置または入射角に関係なく常にレンズの光軸と平行に垂直下方に向けて一定の焦点距離を隔てた光路上の位置に集光するようになっている。この実施例では、テレセントリック−ｆθレンズ８６を透過して光路を垂直下方に向けたレーザビームＬＢが、レーザ光路筺体５０の中を通って環状ミラー４２に真上から入射し、そこで水平方向に反射し、保護ガラス７２を透過して被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の継目１０４に集光入射するようになっている。
【００７３】
この実施例においては、環状ミラー４２の水平線となす傾斜角度θが周回方向で一定（一般にθ＝４５°）に揃い、かつ環状ミラー４２上の反射点ＰLBと継目１０４との間の距離間隔も周回方向で一定に揃うように、環状ミラー４２の配置構成（レイアウト）が採られる。これにより、上記のように２次元型のスキャナ光学系４４とテレセントリック−ｆθレンズ８６とを用いて、周回方向の各位置でレーザビームＬＢを被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面の継目１０４に集光照射し、上記第１の実施例と同様に継目１０４のレーザシーム溶接を数秒以内で済ますことができる。
［レーザ照射部に関する実施例２］
【００７４】
図８に、第３の実施例におけるレーザ照射部１６およびスキャナ光学系４４の構成を示す。
【００７５】
この実施例では、スキャナ筺体３８内のスキャナ光学系４４を上記第２の実施例と同様の２次元スキャナで構成し、スキャナ光学系４４と環状ミラー４２との間に非テレセントリックのｆθレンズ９０を配置する。
【００７６】
この場合は、周回方向の角位置で非テレセントリック−ｆθレンズ９０から環状ミラー４２を経由して被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）に至る光路長が非テレセントリック−ｆθレンズ９０の焦点距離に略一致するように、環状ミラー４２の配置構成（レイアウト）に工夫を施せばよい。たとえば、図９に示すように、環状ミラー４２を構成する板ミラーＭＲ1〜ＭＲ8の各々を周回方向で連続した反射面を与える複数または多数の板片ミラーｍｒに細かく分割し、周回方向の各位置でレーザビームＬＢが被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面の継目１０４に集光するように、環状ミラー４２の水平線となす傾斜角度θを個々の板片ミラーｍｒ毎に設定または調整し、環状ミラー４２上の反射点ＰLBと継目１０４との間の距離間隔も個々の板片ミラーｍｒ毎に設定または調整するミラー配置構成を好適に採ることができる。
［他の実施形態または変形例］
【００７７】
上記第１の実施例（図２、図３）においても、３次元型のスキャナ光学系４４と環状ミラー４２との間に（ハードウェア的にはスキャナ筺体３８の出口付近に）、非テレセントリック−ｆθレンズ９０を配置することができる。その場合でも、レーザビームＬＢの光軸上の集光位置は、フォーカシング制御部５８により可変に制御される。
【００７８】
フォーカシング制御部５８も種種の変形が可能である。たとえば、上記第１の実施例のフォーカシング制御部５８は初段のレンズに発散（凹）レンズ６２を用いるガリレオタイプであったが、初段レンズに集束（凸）レンズを用いるケプラータイプも可能である。また、フォーカシング制御部５８として、ビームエキスパンダを用いることも可能である。
【００７９】
本発明においては、上記のように、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面の継目１０４上で空きを作らずにレーザビームＬＢのビームスポットＢＳが周回方向で少なくとも一周すればよいのであって、継目１０４上のある箇所でレーザビームＬＢの照射が複数回重なってもよい。したがって、たとえば図１０に示すように、環状ミラー４２の反射面が周回方向で途切れずに連続して無端状に延びている構成も可能である。この場合は、環状ミラー４２の無端状の反射面上でレーザビームＬＢの入射点（または反射点）ＰLBを一周させると、継目１０４に対するレーザビームＬＢの照射が途切れずに、レーザビームＬＢのビームスポットＢＳが被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面を一周する。
【００８０】
また、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の角部ＣＮ1，ＣＮ2，ＣＮ3，ＣＮ4の半径Ｒが大きい場合は、それと対向する板ミラーＭＲ2，ＭＲ4，ＭＲ6，ＭＲ8の反射面を周回方向で湾曲させてもよい。
【００８１】
さらに、環状ミラー４２回りにハードウェア的なスキャニング調整機構として、図１１に示すように環状ミラー４２の被加工物（図示せず）との離間距離および／または高さ位置を調整する機構や、図１２に示すように環状ミラー４２の水平線となす傾斜角度θを可変に調整する機構を備えることも可能である。
【００８２】
シールドガス供給系の一変形例として、被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）の側面の継目１０４の周囲および上方を囲むレーザ光路筺体５０の隔壁構造を利用することができる。より詳細には、図８に示すように、レーザ光路筺体５０の内側に、シールドガスを垂直下方に向けて噴出するノズル９２を設けることができる。図示のノズル９２は、たとえば平面視で継目１０４より幾らか大きな輪郭のスリット状噴出口９４を有する面状のノズルとして構成され、継目１０４の傍らを垂直下方に流れるようにシールドガスを噴き下ろす。これにより、シールドガスのシールド効果を高められるとともに、溶接部（継目１０４）から発生した蒸発物を横方向（保護ガラス７２側）に飛散させずに隔壁８５の底部に落とすことができる。これにより、保護ガラス７２の汚れが少なくなる。別な観点からすれば、保護ガラス７２および環状ミラー４２を被加工物（外装缶１００／蓋体１０２）に近づけて配置することもできる。
【００８３】
上記実施形態において、レーザ発振器１０は、シングルモードのファイバレーザ発振器に限定されず、他の型式のファイバレーザ発振器やＹＡＧレーザ発振器等であってもよい。レーザ伝送系１４において、伝送用光ファイバ３６を省く構成も可能である。
【００８４】
また、本発明は、上記実施形態のような角型リチウムイオン電池の外装缶封口加工に限定されるものでは決してなく、側面に継目が形成される任意の角型電池あるいは電池以外の角型セル（たとえば角型リチウムイオンキャパシタ）の外装缶封口加工に適用可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１０    レーザ発振器
１２    レーザ電源
１６    レーザ照射部
１８    主制御部
２０    スキャニング制御部
２２    シールドガス供給部
２４    ステージ
４２    環状ミラー
４４    スキャナ光学系
４６    缶支持部
５０    レーザ光路筺体
５２    第１軸ガルバノスキャナ
５４    第２軸ガルバノスキャナ
５６    集光レンズ
５８    フォーカシング制御部
６０    コリメートレンズ
６２    発散レンズ
７０    ミラー支持体
７２    保護ガラス
８５    隔壁
８６    テレセントリック−ｆθレンズ
９０    非テレセントリック−ｆθレンズ
９２    ノズル
【図１】
2015000423.tif 000003
【図２】
2015000423.tif 000004
【図３】
2015000423.tif 000005
【図４】
2015000423.tif 000006
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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