(57)【要約】【課題】加工部位の裏面まで達する溶け込みを伴うレーザ加工において、簡便な構成で低コストに加工部位の裏面側の酸化を防止できるレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供する。【解決手段】ワーク５０，５５の加工部位Ｗの表面側Ｗ１にレーザ光Ｌを照射して当該加工部位の裏面Ｗ２まで達する溶け込みＭを伴うレーザ加工を施すレーザ照射部２１０と、ワークの加工部位の裏面側に密着して設置され、加工部位を通過したレーザ光の少なくとも一部を透過または吸収する耐レーザ部材２３１（３３１），２３２（３３２），２３３（３３３）と、を有するレーザ加工装置２００。【選択図】図１
2015226920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの加工部位の表面側にレーザ光を照射して当該加工部位の裏面まで達する溶け込みを伴うレーザ加工を施すレーザ照射部と、
前記ワークの前記加工部位の裏面側に密着して設置され、前記加工部位を通過した前記レーザ光の少なくとも一部を透過または吸収する耐レーザ部材と、を有するレーザ加工装置。
【請求項２】
前記耐レーザ部材は、前記レーザ光に対して透明な材料により構成される請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記耐レーザ部材は、当該耐レーザ部材に入射した前記レーザ光の９０％以上を透過する請求項１または２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記耐レーザ部材は、液体により構成される請求項１〜３のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記ワークが、燃料電池に使用されるセパレータ用基材である請求項１〜４のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
ワークの加工部位の裏面側に、レーザ光の少なくとも一部を透過または吸収する耐レーザ部材を設置し、
前記ワークの前記加工部位の表面側に前記レーザ光を照射して当該加工部位の裏面まで達する溶け込みを伴うレーザ加工を施すレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工装置およびレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レーザ光を使用してワークを加工する装置としてレーザ加工装置がある。レーザ加工装置は、指向性の高いレーザ光を使用することで加工を施す部位に密度の高いエネルギーを正確に付与できるため、ワークに対して高精度な加工を施せる。一方で、レーザ加工装置を使用して加工を施す場合、密度の高いエネルギーが加工部位に集中して付与されることにより、加工部位において生じる溶け込みが深くなりやすいという特徴がある。特に、ワークの加工部位が薄い場合、生じた溶け込みがワークの加工部位の裏面まで達することがある。加工部位の薄いワークとして、たとえば、燃料電池において膜電極接合体の両面に配置されるセパレータがある。セパレータは、たとえば、各々が薄板状からなるアノード側セパレータとカソード側セパレータとをレーザ加工装置を用いて溶接することにより接合して製造することがある。ワークの加工部位の裏面まで溶け込みが達すると加工部位の裏面側が高温になり、加工部位の裏面側の材料と加工部位の裏面側の近傍に存在する酸素とが結合して酸化が生じやすくなる。そこで、加工部位の裏面側の酸化を防止するために、加工部位の裏面側にシールドガスを吹送して酸素が存在しない状態にした上でレーザ加工を行う方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７８７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、レーザ加工を施す際にシールドガスを加工部位の裏面に常に吹送する必要がある。そのため、加工部位の酸化を防止するために、レーザ加工に必要なエネルギーに加えて、シールドガスを吹送するエネルギーが必要になりランニングコストが高くなる。また、加工部位を支持した上で、シールドガスを加工部位の裏面に達するようにしなければならないため、ワークを支持する治具の構成が複雑になるといった問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、加工部位の裏面まで達する溶け込みを伴うレーザ加工において、簡便な構成で低コストに加工部位の裏面側の酸化を防止できるレーザ加工装置およびレーザ加工方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明は、ワークの加工部位の表面側にレーザ光を照射して当該加工部位の裏面まで達する溶け込みを伴うレーザ加工を施すレーザ照射部を有するレーザ加工装置である。当該レーザ加工装置は、ワークの加工部位の裏面側に密着して設置され、加工部位を通過したレーザ光の少なくとも一部を透過または吸収する耐レーザ部材をさらに有する。
【０００７】
また、他の本発明は、ワークの加工部位の表面側にレーザ光を照射して当該加工部位の裏面まで達する溶け込みを伴うレーザ加工を施すレーザ加工方法である。当該レーザ加工方法において、ワークの加工部位の裏面側には、レーザ光の少なくとも一部を透過または吸収する耐レーザ部材を設置する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るレーザ加工装置およびレーザ加工方法によれば、ワークの加工部位の裏面側には、加工部位を通過したレーザ光の少なくとも一部を透過または吸収する耐レーザ部材が密着して設置される。これにより、耐レーザ部材を加工部位の裏面に密着して設置するという簡便かつ追加のエネルギーを必要としない方法で、加工部位の裏面側に酸素が存在しない状態にした上でレーザ加工を施せる。また、耐レーザ部材は、レーザ光の少なくとも一部を透過または吸収するから、加工部位を通過したレーザ光によって耐レーザ部材が加工されて加工部位に溶着することを防止できる。従って、本発明に係るレーザ加工装置およびレーザ加工方法によれば、加工部位の裏面まで達する溶け込みを伴うレーザ加工において、簡便な構成で低コストに加工部位の裏面側の酸化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（Ａ）は本発明の実施形態１に係るレーザ加工装置について示す斜視図、図１（Ｂ）は同検査装置のレーザ照射部を除いた部分について示す分解斜視図である。
【図２】図２（Ａ）、図２（Ｂ）は同加工装置の載置台を示す斜視図、側面図である。
【図３】図３（Ａ）、図３（Ｂ）は同加工装置の載置台を示す正面図、平面図である。
【図４】図４（Ａ）は図３（Ａ）の４Ａ−４Ａ線に沿う断面図、図４（Ｂ）は図３（Ａ）の４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図５（Ａ）、図５（Ｂ）は同加工装置の耐レーザ部材を示す斜視図、平面図である。
【図６】同加工装置によって加工されるセパレータを含む燃料電池を説明するための分解斜視図である。
【図７】図６に示される単セルを説明するための断面図である。
【図８】図７に示されるセパレータの溶接部位を説明するための平面図である。
【図９】同加工装置によってレーザ加工する際の加工ヘッド内の様子を説明する断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、同加工装置の載置台にセパレータを載置した際の載置台、耐レーザ部材、ガイド部材およびセパレータを、それぞれ図３（Ａ）の４Ａ−４Ａ線、４Ｂ−４Ｂ線に対応する位置で切断した断面図である。
【図１１】同加工装置によるセパレータの加工の様子を説明する説明図であって、図１０（Ａ）の破線部Ａによって囲まれる部分に対応する拡大図である。
【図１２】セパレータをレーザ加工する工程を示すフローチャートである。
【図１３】図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は実施形態１の変形例に係るレーザ加工装置の載置台を示す断面図であって、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に対応する断面図である。
【図１４】図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は、セパレータを同加工装置の載置台に載置した際の断面図であって、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に対応する断面図である。
【図１５】同加工装置によるセパレータの加工の様子を説明する説明図であって、図１４（Ａ）の破線部Ｂによって囲まれる部分に対応する拡大図である。
【図１６】図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）は、実施形態２に係るレーザ加工装置の載置台にセパレータを載置した際の断面図であって、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に対応する断面図である。
【図１７】同加工装置によるセパレータの加工の様子を説明する説明図であって、図１６（Ａ）の破線部Ｃによって囲まれる部分に対応する拡大図である。
【図１８】その他の改変例に係るレーザ加工装置によるセパレータの加工の様子を説明する説明図であって、図１１及び図１７に対応する拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１１】
（実施形態１）
図１（Ａ）は本発明の実施形態１に係るレーザ加工装置について示す斜視図、図１（Ｂ）は同検査装置のレーザ照射部を除いた部分について示す分解斜視図である。図２（Ａ）、図２（Ｂ）は同加工装置の載置台を示す斜視図、側面図、図３（Ａ）、図３（Ｂ）は同加工装置の載置台を示す正面図、平面図である。図４（Ａ）は図３（Ａ）の４Ａ−４Ａ線に沿う断面図、図４（Ｂ）は図３（Ａ）の４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図である。図５（Ａ）、図５（Ｂ）は同加工装置の耐レーザ部材を示す斜視図、平面図である。
【００１２】
図６は同加工装置によって加工されるセパレータを含む燃料電池を説明するための分解斜視図、図７は図６に示される単セルを説明するための断面図、図８は図７に示されるセパレータの溶接部位を説明するための平面図である。
【００１３】
図９は、同加工装置によってレーザ加工する際の加工ヘッド内の様子を説明する断面図である。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、同加工装置の載置台にセパレータを載置した際の載置台、耐レーザ部材、ガイド部材およびセパレータを、それぞれ図３（Ａ）の４Ａ−４Ａ線、４Ｂ−４Ｂ線に対応する位置で切断した断面図である。図１１は同加工装置によるセパレータの加工の様子を説明する説明図であって、図１０（Ａ）の破線部Ａによって囲まれる部分に対応する拡大図である。
【００１４】
図１２はセパレータをレーザ加工する工程を示すフローチャートである。
【００１５】
本実施形態に係るレーザ加工装置２００は、レーザ照射部２１０、載置台２２０、耐レーザ部２３０、ガイド部２４０、ワーク固定治具２５０（図１１参照）を有する。レーザ照射部２１０は、図１に示すように、レーザ発振器２１１、光ファイバ２１２、駆動装置２１３、制御装置２１４および加工ヘッド２６０を有する。
【００１６】
本実施形態に係るレーザ加工方法は、図１２に示すように、耐レーザ部材の設置（ステップＳＴ１）、セパレータの載置（ステップＳＴ２）、セパレータの固定（ステップＳＴ３）およびレーザ加工（ステップＳＴ４）を有する。
【００１７】
以下では、本実施形態に係るレーザ加工装置およびレーザ加工方法を、燃料電池の構成物品であるセパレータの溶接に適用する場合を例に説明する。
【００１８】
（燃料電池）
まず、本実施形態に係るレーザ加工装置およびレーザ加工方法によって溶接されるセパレータを構成物品として含む燃料電池について説明する。燃料電池１００は、例えば、固体高分子形燃料電池からなり、電源として利用される。固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）は、小型化、高密度化および高出力化が可能であり、搭載スペースが限定される車両などの移動体の駆動用電源としての適用が好ましく、特に、システムの起動および停止や出力変動が頻繁に発生する自動車用途が特に好ましい。この場合、車体中央部の座席下、後部トランクルームの下部、車両前方のエンジンルームに搭載することが可能である。車内空間およびトランクルームを広く取る観点からは、座席下の搭載が好ましい。
【００１９】
燃料電池１００は、図６に示されるように、スタック部１１０、締結板１３０、補強板１３５、集電板１４０、スペーサ１４５、エンドプレート１５０およびボルト１５５を有する。
【００２０】
スタック部１１０は、単セル１２０の積層体から構成される。単セル１２０は、後述するように、膜電極接合体およびセパレータを有する。
【００２１】
締結板１３０は、スタック部１１０の底面および上面に配置され、補強板１３５は、スタック部１１０の両側に配置される。締結板１３０および補強板１３５は、スタック部１１０の周囲を取り囲むケーシングを構成している。
【００２２】
集電板１４０は、緻密質カーボンや銅板などガス不透過な導電性部材から形成され、スタック部１１０で生じた起電力を出力するための出力端子が設けられており、単セル１２０の積層方向の両端（スタック部１１０の正面および背面）に配置される。
【００２３】
スペーサ１４５は、スタック部１１０の背面に配置される集電板１４０の外側に配置される。
【００２４】
エンドプレート１５０は、剛性を備えた材料、例えば鋼などの金属材料から形成され、スタック部１１０の正面に配置される集電板１４０の外側と、スペーサ１４５の外側とに配置される。エンドプレート１５０は、燃料ガス、酸化剤ガスおよび冷媒を流通させるために、燃料ガス導入口、燃料ガス排出口、酸化剤ガス導入口、酸化剤ガス排出口、冷媒導入口および冷媒排出口を有する。燃料ガス、酸化剤ガスおよび冷媒は、水素ガス、酸素ガスおよび冷却水である。
【００２５】
ボルト１５５は、エンドプレート１５０、締結板１３０および補強板１３５を締結し、その締結力を単セル１２０の積層方向に作用させることで、内部に位置するスタック部１１０を押し圧状態に保持するために使用される。ボルト１５５の本数およびボルト孔の位置は、適宜変更することが可能である。締結機構は、螺合に限定されず、他の手段を適用することも可能である。
【００２６】
単セル１２０は、膜電極接合体４０およびセパレータ５０，５５を有する。膜電極接合体４０は、高分子電解質膜２０、電極（アノード）として機能する触媒層３０、電極（カソード）として機能する触媒層３５、およびガス拡散層１０，１５を有する。
【００２７】
ガス拡散層１０は、セパレータ５０と触媒層３０との間に位置し、アノード側に供給される燃料ガスを分散し、触媒層３０に供給するために利用される。ガス拡散層１５は、セパレータ５５と触媒層３５との間に配置され、カソード側に供給される酸化剤ガスを分散さし、触媒層３５に供給するために利用される。
【００２８】
触媒層３０は、触媒成分と、触媒成分を担持する導電性の触媒担体と、高分子電解質とを含んでおり、水素の酸化反応が進行するアノード触媒層であり、高分子電解質膜２０の一方の側に配置される。触媒層３５は、触媒成分と、触媒成分を担持する導電性の触媒担体と、高分子電解質とを含んでおり、酸素の還元反応が進行するカソード触媒層であり、高分子電解質膜２０の他方の側に配置される。
【００２９】
高分子電解質膜２０は、アノード触媒層３０で生成したプロトンをカソード触媒層３５へ選択的に透過させる機能およびアノード側に供給される燃料ガスとカソード側に供給される酸化剤ガスとを混合させないための隔壁としての機能を有する。
【００３０】
セパレータ５０，５５は、単セルを電気的に直列接続する機能と、燃料ガス、酸化剤ガスおよび冷媒を互いに遮断する隔壁としての機能と、を有し、膜電極接合体４０と略同一形状であり、薄板状のステンレス鋼鈑にプレス加工を施すことで形成されている。なお、セパレータ５０は、隣接する別の単セル１２０のセパレータ５５に溶接され、セパレータ５５は、隣接する別の単セル１２０のセパレータ５０に溶接されている。
【００３１】
ステンレス鋼鈑は、複雑な機械加工を施しやすくかつ導電性が良好である点で好ましく、必要に応じて、耐食性の塗装を施すことも可能である。セパレータ５０，５５は、ステンレス鋼鈑から構成する形態に限定されず、ステンレス鋼鈑以外の金属材料、例えば、アルミニウム板やクラッド材を適用することも可能である。
【００３２】
セパレータ５０は、膜電極接合体４０のアノード側に配置されるアノードセパレータであり、触媒層３０に相対して配置され、また、アクティブエリア部５２およびマニホールド部６５を有する。アクティブエリア部５２は、膜電極接合体４０とセパレータ５０との間に位置する流路５３を構成する凹凸部が形成されている。流路５３は、燃料ガスを触媒層３５に供給するために利用される。マニホールド部６５は、燃料ガス通過用、酸化剤ガス通過用および冷媒通過用のマニホールド穴６６，６７，６８が配置される。なお、符号５９は、冷媒の流路を示している。
【００３３】
セパレータ５５は、膜電極接合体４０のカソード側に配置されるカソードセパレータであり、触媒層３５に相対して配置され、また、アクティブエリア部５７およびマニホールド部７５を有する。アクティブエリア部５７は、膜電極接合体４０とセパレータ５５との間に位置する流路５８を構成する凹凸部が形成されている。マニホールド部７５は、燃料ガス通過用、酸化剤ガス通過用および冷媒通過用のマニホールド穴７６，７７，７８が配置される。流路５８は、酸化剤ガスを触媒層３５に供給するために利用される。
【００３４】
なお、アクティブエリア部５２，５７は、膜電極接合体４０の発電に寄与する領域に接する領域である。また、符号８０および９０は、アクティブエリア部５２，５７の溶接部位および外周６０，７０の溶接部位を示している（図８参照）。
【００３５】
次に、高分子電解質膜２０および触媒層３０，３５の材質等を説明する。
【００３６】
高分子電解質膜２０は、パーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマーから構成されるフッ素系高分子電解質膜、スルホン酸基を有する炭化水素系樹脂膜、リン酸やイオン性液体等の電解質成分を含浸した多孔質状の膜を、適用することが可能である。パーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマーは、例えば、ナフィオン（登録商標、デュポン株式会社製）、アシプレックス（登録商標、旭化成株式会社製）、フレミオン（登録商標、旭硝子株式会社製）、Ｇｏｒｅ  ｓｅｌｅｃｔシリーズ（登録商標、日本ゴア株式会社）等である。多孔質状の膜は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）から形成される。
【００３７】
高分子電解質膜２０の厚みは、特に限定されないが、強度、耐久性および出力特性の観点から５μｍ〜３００μｍが好ましく、より好ましくは１０〜２００μｍである。
【００３８】
アノード触媒層３０に用いられる触媒成分は、水素の酸化反応に触媒作用を有するものであれば、特に限定されない。カソード触媒層３５に用いられる触媒成分は、酸素の還元反応に触媒作用を有するものであれば、特に限定されない。
【００３９】
具体的な触媒成分は、白金、ルテニウム、イリジウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、タングステン、鉛、鉄、クロム、コバルト、ニッケル、マンガン、バナジウム、モリブデン、ガリウム、アルミニウム等の金属、及びそれらの合金等から選択される。触媒活性、一酸化炭素等に対する耐被毒性、耐熱性などを向上させるために、少なくとも白金を含むものが好ましい。カソード触媒層およびアノード触媒層に適用される触媒成分は、同一である必要はなく、適宜選択することが可能である。なお、貴金属を含まない触媒を適用することも可能である。
【００４０】
触媒層３０，３５に用いられる触媒の導電性担体は、触媒成分を所望の分散状態で担持するための比表面積および集電体として十分な電子導電性を有しておれば、特に限定されないが、主成分がカーボン粒子であるのが好ましい。カーボン粒子は、例えば、カーボンブラック、活性炭、コークス、天然黒鉛、人造黒鉛から構成される。
【００４１】
触媒層３０，３５に用いられる高分子電解質は、少なくとも高いプロトン伝導性を有する材料であれば、特に限定されず、例えば、ポリマー骨格の全部または一部にフッ素原子を含むフッ素系電解質や、ポリマー骨格にフッ素原子を含まない炭化水素系電解質が適用可能である。触媒層３０，３５に用いられる高分子電解質は、高分子電解質膜２０に用いられる高分子電解質と同一であっても異なっていてもよいが、高分子電解質膜２０に対する触媒層３０，３５の密着性を向上させる観点から、同一であることが好ましい。
【００４２】
（レーザ加工装置）
次に、本実施形態に係るレーザ加工装置２００について説明する。
【００４３】
レーザ加工装置２００は、レーザ照射部２１０、載置台２２０、耐レーザ部２３０、ガイド部２４０およびワーク固定治具２５０（図１１参照）を含む。
【００４４】
レーザ照射部２１０は、図１に示すように、レーザ発振器２１１、光ファイバ２１２、駆動装置２１３、制御装置２１４および加工ヘッド２６０を有する。レーザ照射部２１０は、図１１に示すように、セパレータ５０，５５の加工部位Ｗの表面側Ｗ１にレーザ光Ｌを照射して加工部位Ｗの裏面側Ｗ２まで達する溶け込みＭを伴うレーザ加工を施す。
【００４５】
レーザ発振器２１１は、例えば、ＹＡＧレーザ発振器であり、光学系、電源、制御系、冷却ガス循環系等を内蔵しており、発生させたレーザは、光ファイバ２１２を利用して加工ヘッド２６０に供給される。制御系には、例えば、電力を変更することで発振出力を調整する出力調整ユニットが配置されている。レーザ発振器２１１は、半導体レーザなどの他の固体レーザや、炭酸ガスレーザ等のガスレーザを、適宜適用することも可能である。
【００４６】
駆動装置２１３は、図１に示すように、複数のリニアガイド２１５，２１６を有し、加工ヘッド２６０を移動させて位置決めするために使用される。駆動装置２１３は、多軸（多関節型）のロボットによって構成することも可能である。
【００４７】
制御装置２１４は、例えば、マイクロプロセッサ等から構成される制御回路を有し、レーザ発振器２１１、駆動装置２１３および加工ヘッド２６０を制御するために使用される。
【００４８】
加工ヘッド２６０は、図９に示すように、レーザを走査させることによって連続溶接が可能であるガルバノヘッドであり、コリメータ２６１、レーザ径調整部２６２、反射ミラー２６３、ガルバノスキャナ２６４および加工レンズ２６５を有する。
【００４９】
コリメータ２６１は、光ファイバ２１２から導入されるレーザを平行光に変換するために使用される。レーザ径調整部２６２は、レーザ径を調整するための光学系であり、例えば、レーザ径がこの位置で減少するように調整すると、溶接部位におけるレーザ径は増加することとなる。反射ミラー２６３は、レーザ径調整部２６２を通過したレーザを反射し、ガルバノスキャナ２６４に投射するために使用される折り返しミラーである。
【００５０】
ガルバノスキャナ２６４は、例えば、２軸式であり、２つのミラーおよびミラーを駆動するモータを有し、レーザの反射方向を変化させることによって、レーザを二次元方向に走査可能に構成されている。
【００５１】
加工レンズ２６５は、例えば、ｆθレンズからなり、ガルバノスキャナ２６４を反射したレーザを、集光するために使用される。なお、符号２６６は、加工レンズ２６５を保護するための保護ガラスを示している。
【００５２】
載置台２２０は、図２〜４に示すように、マニホールド部固定治具２２１、溝２２２，２２３，２２４を有する。
【００５３】
マニホールド部固定治具２２１は、図２に示すように、ロケートピン２２５およびクランプ２２６を有する。ロケートピン２２５は、３方向Ｘ，ＹＬ，ＹＲに移動自在であり、セパレータ５０，５５のマニホールド部６５，７５の冷媒通過用のマニホールド穴６８，７８に挿入され、当該マニホールド穴６８，７８を基準に位置決めするために使用される。方向Ｘは、アクティブエリア部５２，５７から離間する方向である。方向ＹＬは、方向Ｘと直交する方向である。方向ＹＲは、方向Ｘと直交する方向かつ方向ＹＬに対して逆の方向である。クランプ２２６は、互いに離間自在に構成された複数のクランプ片を有し、燃料ガス通過用および酸化剤ガス通過用のマニホールド穴６６，７６および６７，７７に挿入され、マニホールド部６５，７５を固定するために使用される。
【００５４】
溝２２２，２２３，２２４は、それぞれ、後述する耐レーザ部２３０の耐レーザ部材２３１，２３２，２３３を設置するために載置台２２０に設けられた溝である。溝２２２，２２３，２２４は、それぞれ、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）に対応する位置に設定される。具体的には、溝２２２，２２３，２２４は、セパレータ５０，５５が載置台２２０に載置された際に、それぞれ溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の直下に位置するように設定される（図１１参照）。
【００５５】
耐レーザ部２３０は、図５に示すように、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３を有する。耐レーザ部材２３１，２３２，２３３は、それぞれ、載置台２２０の溝２２２，２２３，２２４に設置される（図４および図１０参照）。
【００５６】
耐レーザ部材２３１，２３２，２３３の寸法は、レーザ加工を施す際に、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２に耐レーザ部材２３１，２３２，２３３が密着する寸法に設定される。具体的には、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５の近傍を後述するワーク固定治具２５０によって押圧した際に、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５の裏面側Ｗ２に密着するように設定される（図１１参照）。これにより、レーザ加工を施す際に、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２の近傍には酸素が存在しない状態となる。すなわち、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２の近傍に酸素が存在しない状態でレーザ加工を施せる。耐レーザ部材２３１，２３２，２３３の寸法として、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３の高さｈ１，ｈ２，ｈ３（図５参照）が、それぞれ、溝２２２，２２３，２２４の高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３（図４参照）以上となるように設定できる。
【００５７】
また、本実施形態に係る耐レーザ部材２３１，２３２，２３３は、レーザ光Ｌの少なくとも一部を透過する材料により構成される。具体的には、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３は、レーザ光Ｌに対して透明な材料により構成される。より具体的には、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３は、当該耐レーザ部材２３１，２３２，２３３に入射したレーザ光Ｌの９０％以上を透過する材料により構成される。これにより、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３は、加工ヘッド２６０から走査されるレーザ光Ｌのうち、セパレータ５０，５５を通過したレーザ光Ｌの少なくとも一部を透過する。すなわち、加工ヘッド２６０から走査されたレーザによって、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３が加工されるのが防止される。そのため、セパレータ５０，５５に耐レーザ部材２３１，２３２，２３３が溶着することが防止される。耐レーザ部材２３１，２３２，２３３に入射したレーザ光Ｌの９０％以上を透過する材料として、合成石英、アクリルおよびポリカーボネートを例示できるが特に限定されない。
【００５８】
ガイド部２４０は、図１に示すように、ガイド部材２４１，２４２を有する。ガイド部材２４１，２４２は、セパレータ５０，５５の外周６０，７０を当接させて押さえることで、セパレータ５０，５５の外周６０，７０の固定を補助するために使用される（図１（Ｂ）および図１０参照）。これにより、載置台２２０に載置されたセパレータ５０，５５が所定の位置に固定される。具体的には、セパレータ５０，５０の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２に耐レーザ部材２３１，２３２，２３３が位置するようにセパレータ５０，５５の位置が固定される。
【００５９】
ワーク固定治具２５０は、図１１に示すように、加工ヘッド２６０からレーザ光Ｌを走査してセパレータ５０，５５を溶接する際に、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の近傍を載置台２２０に向かって押圧するために使用される。セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の近傍をワーク固定治具２５０により押圧することで、加工部位Ｗの裏面側Ｗ２に耐レーザ部材２３１，２３２，２３３がそれぞれ確実に密着される（図１１参照）。
【００６０】
（レーザ加工方法）
次に本実施形態に係るレーザ加工方法について説明する。本実施形態に係るレーザ加工方法は、概説すると、図１２に示すように、耐レーザ部材の設置（ステップＳＴ１）、セパレータの載置（ステップＳＴ２）、セパレータの固定（ステップＳＴ３）およびレーザ加工（ステップＳＴ４）を有する。
【００６１】
耐レーザ部材の設置では、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３を、それぞれ、載置台２２０の溝２２２，２２３，２２４に設置する。
【００６２】
次に、セパレータの載置では、レーザ加工を施すセパレータ５０，５５を載置台２２０に載置する。具体的には、マニホールド部固定治具２２１のロケートピン２２５が、セパレータ５０，５５のマニホールド部６５，７５の冷媒通過用のマニホールド穴６８，７８に挿入されるように載置する。このとき、マニホールド部固定治具２２１のクランプ２２６は、セパレータ５０，５５のマニホールド部６５，７５の燃料ガス通過用および酸化剤ガス通過用のマニホールド穴６６，７６および６７，７７に挿入される。次に、ロケートピン２２５を方向Ｘ，ＹＬ，ＹＲに適宜移動させることによって、マニホールド穴６８，７８を基準に、セパレータ５０，５５を位置決めする。この際、セパレータ５０，５５の外周６０，７０にガイド部材２４１，２４２を当接させて押さえることで、セパレータ５０，５５の位置決めが補助される。次に、クランプ２２６のクランプ片を適宜移動させることによって、マニホールド部６５，７５を固定する。
【００６３】
次に、セパレータの固定では、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の近傍をワーク固定治具２５０により載置台２２０に向かって押圧して固定する。これにより、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３は、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２に確実に密着される。すなわち、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５の裏面側Ｗ２の近傍は酸素が存在しない状態となる。
【００６４】
次に、レーザ加工では、レーザ照射部２１０の加工ヘッド２６０を移動させ、セパレータ５０，５５の外周６０，７０およびマニホールド部６５，７５の溶接のための所定位置に位置決めする。レーザ発振器２１１からのレーザは、光ファイバ２１２を通過して加工ヘッド２６０に導入される。レーザは、コリメータ２６１、レーザ径調整部２６２、反射ミラー２６３、ガルバノスキャナ２６４、加工レンズ２６５および保護ガラス２６６を通過して加工ヘッド２６０から出射される（図９参照）。そして、加工ヘッド２６０から出射されたレーザ光Ｌがセパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）に照射されて溶接が施される。このとき、セパレータ５０，５５は薄板状の部材から構成されていることにより、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５において溶け込みＭが裏面側Ｗ２に達する箇所が生じる（図１１参照）。しかしながら、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３は、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２に確実に密着されている。すなわち、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５の裏面側Ｗ２の近傍は酸素が存在しない状態にある。そのため、溶け込みＭが溶接部位８０，９０，９５の裏面側Ｗ２まで達することで裏面側Ｗ２が熱せられて裏面側Ｗ２が酸化することが防止される。また、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３は、加工ヘッド２６０から走査されるレーザ光Ｌのうち、セパレータ５０，５５を通過したレーザ光Ｌの少なくとも一部を透過する。すなわち、加工ヘッド２６０から走査されたレーザ光Ｌによって、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３が加工されるのが防止される。そのため、セパレータ５０，５５に耐レーザ部材２３１，２３２，２３３が溶着することが防止される。
【００６５】
上述したように、本実施形態に係るレーザ加工装置２００およびレーザ加工方法によれば、セパレータ５０，５５（ワークに相当）の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２には、加工部位Ｗを通過したレーザ光Ｌの少なくとも一部を透過する耐レーザ部材２３１，２３２，２３３が密着して設置される。これにより、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３を加工部位Ｗの裏面側Ｗ２に密着して設置するという簡便かつ追加のエネルギーを必要としない方法で、加工部位Ｗの裏面側Ｗ２に酸素が存在しない状態にした上でレーザ加工を施せる。また、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３は、レーザ光Ｌの少なくとも一部を透過するから、加工部位Ｗを通過したレーザ光Ｌによって耐レーザ部材２３１，２３２，２３３が加工されて加工部位Ｗに溶着することを防止できる。従って、本実施形態に係るレーザ加工装置２００およびレーザ加工方法によれば、加工部位Ｗの裏面側Ｗ２まで達する溶け込みＭを伴うレーザ加工において、簡便な構成で低コストに加工部位Ｗの裏面側Ｗ２の酸化を防止できる。
【００６６】
また、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３は、レーザ光Ｌに対して透明な材料で構成される。これにより、加工部位Ｗを通過したレーザ光Ｌは、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３を加工することなく透過される。そのため、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３が加工されて加工部位Ｗに溶着することを確実に防止できる。従って、加工部位Ｗの裏面側Ｗ２まで達する溶け込みＭを伴うレーザ加工において、より高品質に加工部位Ｗの裏面側Ｗ２の酸化を防止できる。
【００６７】
また、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３は、当該耐レーザ部材２３１，２３２，２３３に入射したレーザ光Ｌの９０％以上を透過する材料で構成される。これにより、加工部位Ｗを通過したレーザ光Ｌにより耐レーザ部材２３１，２３２，２３３が加工されて加工部位Ｗに溶着することをさらに確実に防止できる。従って、加工部位Ｗの裏面側Ｗ２まで達する溶け込みＭを伴うレーザ加工において、さらに高品質に加工部位Ｗの裏面側Ｗ２の酸化を防止できる。
【００６８】
また、本実施形態に係るレーザ加工装置２００および加工方法は、燃料電池１００に使用されるセパレータ５０，５５用の基材に適用できる。従って、低コストかつ高品質に加工部位Ｗの裏面側Ｗ２の酸化を防止して、加工部位Ｗの裏面側Ｗ２まで達する溶け込みＭを伴うレーザ加工を燃料電池１００に使用されるセパレータ５０，５５用の基材の加工に好適に使用できる。
【００６９】
（変形例）
実施形態１に係るレーザ加工装置２００の載置台２２０は、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３が加工部位Ｗの裏面側Ｗ２に密着して設置され、加工部位Ｗを通過したレーザ光Ｌの少なくとも一部を透過する限りにおいて変更することが可能である。
【００７０】
例えば、載置台２２０の溝２２２，２２３，２２４に、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３を透過したレーザ光Ｌを逃がす空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を設けてもよい。これにより、レーザ光Ｌが耐レーザ部材２３１，２３２，２３３を透過しやすくなる。そのため、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３がレーザ光Ｌによって加工されることをより確実に防止できる。
【００７１】
図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は本変形例に係るレーザ加工装置の載置台を示す断面図であって、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に対応する断面図である。図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は、同加工装置の載置台にセパレータを載置した際の断面図であって、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に対応する断面図である。図１５は、同加工装置によるセパレータの加工の様子を説明する説明図であって、図１４（Ａ）の破線部Ｂによって囲まれる部分に対応する拡大図である。
【００７２】
図１３〜１５に示すように、レーザ光Ｌを逃がす空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を溝２２２，２２３，２２４に設ける方法として、溝２２２，２２３，２２４の側壁に沿って突起２２７，２２８，２２９を設ける方法を例示できるが特に限定されない。突起２２７，２２８，２２９は、突起２２７，２２８，２２９から溝２２２，２２３，２２４の開口部までの高さＨ４，Ｈ５，Ｈ６（図１３参照）が、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３の高さｈ１，ｈ２，ｈ３（図５参照）以下であるように設けることができる。これにより、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の近傍をワーク固定治具２５０によって押圧した際に、溶接部位８０，９０，９５の裏面側Ｗ２に耐レーザ部材２３１，２３２，２３３が密着される（図１５参照）。
【００７３】
本変形例に係るレーザ加工装置２００およびレーザ加工方法によれば、載置台２２０の溝２２２，２２３，２２４が、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３を透過したレーザ光Ｌを逃がす空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を有する。これにより、レーザ光Ｌが耐レーザ部材２３１，２３２，２３３を透過しやすくなる。そのため、耐レーザ部材２３１，２３２，２３３がレーザ光Ｌによって加工されることをより確実に防止できる。従って、加工部位Ｗの裏面側Ｗ２まで達する溶け込みＭを伴うレーザ加工において、さらに高品質に加工部位Ｗの裏面側Ｗ２の酸化を防止できる。
【００７４】
（実施形態２）
実施形態２に係るレーザ加工装置３００は、次の点で実施形態１に係るレーザ加工装置２００と異なる。すなわち、実施形態１に係るレーザ加工装置２００の耐レーザ部２３０の耐レーザ部材２３１，２３２，２３３は、レーザ光Ｌの少なくとも一部を透過した。一方、実施形態２に係るレーザ加工装置３００は、耐レーザ部３３０の耐レーザ部材３３１，３３２，３３３がレーザ光Ｌの少なくとも一部を吸収する点において実施形態１に係るレーザ加工装置２００と異なる。
【００７５】
上述した相違点に係る構成について以下に説明する。実施形態１に係るレーザ加工装置２００の構成と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００７６】
図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）は、実施形態２に係るレーザ加工装置の載置台にセパレータを載置した際の断面図であって、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に対応する断面図である。図１７は、同加工装置によるセパレータの加工の様子を説明する説明図であって、図１６（Ａ）の破線部Ｃによって囲まれる部分に対応する拡大図である。
【００７７】
本実施形態に係るレーザ加工装置３００は、レーザ照射部２１０、載置台２２０、耐レーザ部３３０、ガイド部２４０、ワーク固定治具２５０（図１７参照）を有する。
【００７８】
耐レーザ部３３０は、図１６に示す耐レーザ部材３３１，３３２，３３３を有する。耐レーザ部材３３１，３３２，３３３は、それぞれ、載置台２２０の溝２２２，２２３，２２４（図４参照）に設置される。
【００７９】
本実施形態に係る耐レーザ部材３３１，３３２，３３３は、レーザ光Ｌの少なくとも一部を吸収する材料により構成される。具体的には、本実施形態の耐レーザ部材３３１，３３２，３３３は、レーザ光Ｌの少なくとも一部を吸収する液体により構成される。これにより、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３は、図１７に示すように、加工ヘッド２６０から走査されるレーザ光Ｌのうち、セパレータ５０，５５を通過したレーザ光Ｌの少なくとも一部を吸収する。すなわち、加工ヘッド２６０から走査されたレーザによって、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３が加工されるのが防止される。そのため、セパレータ５０，５５に耐レーザ部材３３１，３３２，３３３が溶着することが防止される。また、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３は液体により構成されるから、耐レーザ部材を成形する必要がない。耐レーザ部材３３１，３３２，３３３を構成するレーザ光Ｌの少なくとも一部を吸収する液体として水などを例示できるが特に限定されない。
【００８０】
載置台２２０の溝２２２，２２３，２２４に設置される耐レーザ部材３３１，３３２，３３３の量は次のように設定される。すなわち、レーザ加工を施す際に、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２に耐レーザ部材３３１，３３２，３３３が密着する量に設定される。具体的には、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５の近傍をワーク固定治具２５０によって押圧した際に、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５の裏面側Ｗ２に密着するように設定される（図１７参照）。より具体的には、溝２２２，２２３，２２４に設置された耐レーザ部材３３１，３３２，３３３を構成する液体の高さが、それぞれ、溝２２２，２２３，２２４の高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３（図４参照）と同一となるように設定される。これにより、レーザ加工を施す際に、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２の近傍には酸素が存在しない状態となる。すなわち、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２の近傍に酸素が存在しない状態でレーザ加工を施せる。
【００８１】
（レーザ加工方法）
次に本実施形態に係るレーザ加工方法について説明する。実施形態２に係るレーザ加工方法は、次の点で実施形態１に係るレーザ加工方法と異なる。すなわち、実施形態１に係るレーザ加工方法の耐レーザ部材の設置（ステップＳＴ１）では、レーザ光Ｌの少なくとも一部を透過する耐レーザ部材２３１，２３２，２３３を設置した。一方、実施形態２に係るレーザ加工方法は、レーザ光Ｌの少なくとも一部を吸収する耐レーザ部材３３１，３３２，３３３を設置する点において実施形態１に係るレーザ加工方法と異なる。
【００８２】
上述した相違点に係る構成について以下に説明する。
【００８３】
本実施形態に係るレーザ加工のおおまかな流れは図１２と同様である。本実施形態に係るレーザ加工方法は、概説すると耐レーザ部材の設置（ステップＳＴ１）、セパレータの載置（ステップＳＴ２）、セパレータの固定（ステップＳＴ３）およびレーザ加工（ステップＳＴ４）を有する。セパレータの載置（ステップＳＴ２）、セパレータの固定（ステップＳＴ３）およびレーザ加工（ステップＳＴ４）については、実施形態１と同様であるため説明を省略する。
【００８４】
耐レーザ部材の設置では、レーザ光Ｌの少なくとも一部を吸収する耐レーザ部材３３１，３３２，３３３を、それぞれ、載置台２２０の溝２２２，２２３，２２４に設置する。具体的には、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３を構成するレーザ光Ｌの少なくとも一部を吸収する液体を、載置台２２０の溝２２２，２２３，２２４に注ぐ。このとき、載置台２２０の溝２２２，２２３，２２４に注がれる耐レーザ部材３３１，３３２，３３３を構成するレーザ光Ｌの少なくとも一部を吸収する液体の量は次のように設定される。すなわち、レーザ加工を施す際に、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２に耐レーザ部材３３１，３３２，３３３が密着する量に設定される。具体的には、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５の近傍をワーク固定治具２５０によって押圧した際に、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５の裏面側Ｗ２に密着するように設定される（図１７参照）。より具体的には、溝２２２，２２３，２２４に設置された耐レーザ部材３３１，３３２，３３３を構成する液体の高さが、それぞれ、溝２２２，２２３，２２４の高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３（図４参照）と同一となるように設定される。これにより、セパレータ５０，５５を載置台２２０に載置した際に、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２に耐レーザ部材３３１，３３２，３３３が密着される。そのため、レーザ加工を施す際に、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２の近傍には酸素が存在しない状態となる。すなわち、セパレータ５０，５５の溶接部位８０，９０，９５（加工部位Ｗに相当）の裏面側Ｗ２の近傍に酸素が存在しない状態でレーザ加工を施せる。また、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３は、加工ヘッド２６０から走査されるレーザ光Ｌのうち、セパレータ５０，５５を通過したレーザ光Ｌの少なくとも一部を吸収する（図１７参照）。すなわち、加工ヘッド２６０から走査されたレーザによって、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３が加工されるのが防止される。そのため、セパレータ５０，５５に耐レーザ部材３３１，３３２，３３３が溶着することが防止される。さらに、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３は液体により構成されるから、耐レーザ部材を成形する必要がない。
【００８５】
本実施形態に係るレーザ加工装置３００およびレーザ加工方法によれば、セパレータ５０，５５（ワークに相当）の加工部位Ｗの裏面側Ｗ２には、加工部位Ｗを通過したレーザ光Ｌの少なくとも一部を吸収する耐レーザ部材３３１，３３２，３３３が密着して設置される。これにより、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３を加工部位Ｗの裏面に密着して設置するという簡便かつ追加のエネルギーを必要としない方法で、加工部位Ｗの裏面側Ｗ２に酸素が存在しない状態にした上でレーザ加工を施せる。また、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３は、レーザ光Ｌの少なくとも一部を吸収するから、加工部位Ｗを通過したレーザ光Ｌによって耐レーザ部材３３１，３３２，３３３が加工されて加工部位Ｗに溶着することを防止できる。従って、本実施形態に係るレーザ加工装置３００およびレーザ加工方法によれば、加工部位Ｗの裏面側Ｗ２まで達する溶け込みＭを伴うレーザ加工において、簡便な構成で低コストに加工部位Ｗの裏面側Ｗ２の酸化を防止できる。
【００８６】
また、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３は、加工部位Ｗを通過したレーザ光Ｌの少なくとも一部を吸収する液体により構成される。これにより、加工部位Ｗを通過したレーザ光Ｌは、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３を加工することなく吸収される。そのため、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３が加工されて加工部位Ｗに溶着することを確実に防止できる。また、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３は液体により構成されるから、耐レーザ部材３３１，３３２，３３３を成形する必要がない。従って、加工部位Ｗの裏面側Ｗ２まで達する溶け込みＭを伴うレーザ加工において、より低コストかつ高品質に加工部位Ｗの裏面側Ｗ２の酸化を防止できる。
【００８７】
（その他の改変例）
実施形態１に係る耐レーザ部２３０および実施形態２に係る耐レーザ部３３０は、加工部位Ｗの裏面側Ｗ２に密着して設置され、加工部位Ｗを通過したレーザ光Ｌの少なくとも一部を透過または吸収する限りにおいて、変更することが可能である。
【００８８】
例えば、耐レーザ部２３０（３３０）の耐レーザ部材２３１（３３１），２３２（３３２），２３３（３３３）は、加工部位Ｗを通過したレーザ光Ｌの少なくとも一部を透過または吸収する弾性部材により構成してもよい。このとき、耐レーザ部材２３１（３３１），２３２（３３２），２３３（３３３）の高さｈ１，ｈ２，ｈ３（図５（Ａ）参照）を、溝２２２，２２３，２２４の高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３（図４参照）より高く設定できる。あるいは、高さｈ１，ｈ２，ｈ３を、実施形態１の変形例で説明した突起２２７，２２８，２２９から溝２２２，２２３，２２４の開口部までの高さＨ４，Ｈ５，Ｈ６（図１３参照）より高く設定できる。これにより、載置台２２０に載置されたセパレータ５０，５５をワーク固定治具２５０により押圧した際に、耐レーザ部材２３１（３３１），２３２（３３２），２３３（３３３）は、セパレータ５０，５５に押圧されて圧縮される。このとき、セパレータ５０，５５は、耐レーザ部材２３１（３３１），２３２（３３２），２３３（３３３）が有する復元力によって、耐レーザ部材２３１（３３１），２３２（３３２），２３３（３３３）からより強い押圧力を受ける。そのため、セパレータ５０，５５は、ワーク固定治具２５０と耐レーザ部材２３１，２３２，２３３との間でより強く圧接される（図１８参照）。すなわち、セパレータ５０，５５は、溶接部位８０，９０，９５において互いにより強固に密着した状態でレーザ光Ｌによって溶接されることができる。従って、本改変例に係るレーザ加工装置およびレーザ加工方法によれば、セパレータ５０，５５の接合をより確実に実施できる。
【００８９】
なお、本発明は上述した実施形態とその変形例および改変例にのみ限定されず、特許請求の範囲において種々の変更が可能である。例えば、上述した実施形態とその変形例および改変例では、レーザ溶接として重ね合わせ溶接を例に説明したが、本発明に係るレーザ加工装置およびレーザ加工方法は、突合わせ溶接などの他の形態の溶接に適用可能である。また、上述した実施形態とその変形例および改変例では、レーザ加工としてレーザ溶接を例に説明したが、本発明に係るレーザ加工装置およびレーザ加工方法は、レーザを使用した種々の加工に適用可能である。例えば、レーザを使用したワーク表面の熱処理に本発明に係るレーザ加工装置およびレーザ加工方法を適用できる。
【符号の説明】
【００９０】
１０，１５  ガス拡散層、
２０  高分子電解質膜、
３０，３５  触媒層、
４０  膜電極接合体、
５０，５５  セパレータ、
５２，５７  アクティブエリア部、
５３，５８，５９  流路、
６０，７０  外周、
６５，７５  マニホールド部、
６６，６７，６８，７６，７７，７８  マニホールド穴、
８０，９０，９５  溶接部位、
１００  燃料電池、
１１０  スタック部、
１２０  単セル、
１３０  締結板、
１３５  補強板、
１４０  集電板、
１４５  スペーサ、
１５０  エンドプレート、
１５５  ボルト、
２００，３００  レーザ加工装置、
２１０  レーザ照射部、
２１１  レーザ発振器、
２１２  光ファイバ、
２１３  駆動装置、
２１４  制御装置、
２１５，２１６  リニアガイド、
２２０  載置台、
２２１  マニホールド部固定治具、
２２２，２２３，２２４  溝、
２２５  ロケートピン、
２２６  クランプ、
２２７，２２８，２２９  突起、
２３０，３３０  耐レーザ部、
２３１，２３２，２３３，３３１，３３２，３３３  耐レーザ部材、
２４０  ガイド部、
２４１，２４２  ガイド部材、
２５０  ワーク固定治具、
２６０  加工ヘッド、
２６１  コリメータ、
２６２  レーザ径調整部、
２６３  反射ミラー、
２６４  ガルバノスキャナ、
２６５  加工レンズ、
２６６  保護ガラス、
Ｘ，ＹＬ，ＹＲ  方向、
Ｌ  レーザ光、
Ｍ  溶け込み、
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６，ｈ１，ｈ２，ｈ３  高さ、
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３  空間、
Ｗ  加工部位、
Ｗ１  加工部位の表面側、
Ｗ２  加工部位の裏面側。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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【図１７】
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【図１８】
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