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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-04
(45)【発行日】2024-07-12
(54)【発明の名称】レーザー加工装置
(51)【国際特許分類】
B23K 26/38 20140101AFI20240705BHJP
B23K 26/082 20140101ALI20240705BHJP
【ＦＩ】
B23K26/38 A
B23K26/082
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020193337
(22)【出願日】2020-11-20
(65)【公開番号】P2022082036
(43)【公開日】2022-06-01
【審査請求日】2023-10-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000152675
【氏名又は名称】コマツＮＴＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】沖田 功
(72)【発明者】
【氏名】柳田 洋司
(72)【発明者】
【氏名】山田 明
【審査官】山下 浩平
(56)【参考文献】
【文献】特許第６００２３５５（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開２０１７－０９８２１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２０６９６５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ ２６／００ － ２６／７０
Ｈ０１Ｍ ４／００ － ４／６２
Ｈ０１Ｍ ２／００ － ２／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
帯状電極を加工するためのレーザー加工装置であって、前記帯状電極を搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記帯状電極へレーザー光を照射し、前記レーザー光の照射方向を変更可能なレーザー照射部と、
前記帯状電極上で前記レーザー光を所定の軌跡に従って移動させることで、前記帯状電極をタブ形状に切断するように、前記レーザー照射部を制御するコントローラと、
を備え、
前記所定の軌跡は、
第１位置から、前記搬送方向に垂直な幅方向において前記第１位置よりも外方、且つ、前記搬送方向に位置する第２位置まで延びる第１軌跡と、
前記第２位置から、前記第２位置に対して前記搬送方向と反対の方向に位置する第３位置まで延びる第２軌跡と、
前記第３位置から、前記幅方向において前記第３位置よりも内方、且つ、前記搬送方向に位置する第４位置まで延びる第３軌跡と、
を含み、
前記コントローラは、
前記レーザー光を、前記第１位置から前記第２位置へ前記第１軌跡に従って移動させ、
前記レーザー光を、前記第２位置から前記第３位置へ前記第２軌跡に従って移動させ、
前記レーザー光を、前記第３位置から前記第４位置へ前記第３軌跡に従って移動させ、
前記第４位置は、前記第１位置と同じ位置である、
レーザー加工装置。
【請求項2】
帯状電極を加工するためのレーザー加工装置であって、
前記帯状電極を搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記帯状電極へレーザー光を照射し、前記レーザー光の照射方向を変更可能なレーザー照射部と、
前記帯状電極上で前記レーザー光を所定の軌跡に従って移動させることで、前記帯状電極をタブ形状に切断するように、前記レーザー照射部を制御するコントローラと、
を備え、
前記所定の軌跡は、
第１位置から、前記搬送方向に垂直な幅方向において前記第１位置よりも外方、且つ、前記搬送方向に位置する第２位置まで延びる第１軌跡と、
前記第２位置から、前記第２位置に対して前記搬送方向と反対の方向に位置する第３位置まで延びる第２軌跡と、
前記第３位置から、前記幅方向において前記第３位置よりも内方、且つ、前記搬送方向に位置する第４位置まで延びる第３軌跡と、
を含み、
前記コントローラは、
前記レーザー光を、前記第１位置から前記第２位置へ前記第１軌跡に従って移動させ、
前記レーザー光を、前記第２位置から前記第３位置へ前記第２軌跡に従って移動させ、
前記レーザー光を、前記第３位置から前記第４位置へ前記第３軌跡に従って移動させ、
前記帯状電極を保持するガイドをさらに備え、
前記ガイドは、前記第１軌跡に沿う第１縁部と前記第３軌跡に沿う第２縁部とを有する切り欠きを含み、
前記第１縁部は、前記幅方向において前記帯状電極の外方、且つ、前記搬送方向へ向かって、前記幅方向に対して傾斜しており、
前記第２縁部は、前記第１縁部に対して前記搬送方向の反対方向に位置しており、前記幅方向において前記帯状電極の外方、且つ、前記搬送方向と反対の方向へ向かって、前記幅方向に対して傾斜している、
レーザー加工装置。
【請求項3】
前記ガイドは、前記切り欠きに対して前記搬送方向に配置され、前記帯状電極から切り離された端材の上方に配置される第１上ガイド板と、
前記切り欠きに対して前記搬送方向に配置され、前記端材の下方に配置される第１下ガイド板と、
を含み、
前記第１上ガイド板と前記第１下ガイド板の少なくとも一方は、前記切り欠きに面してテーパ形状を有する、
請求項２に記載のレーザー加工装置。
【請求項4】
前記レーザー照射部は、前記ガイドよりも上方に配置され、前記ガイドは、
前記切り欠きに対して前記搬送方向に配置され、前記帯状電極から切り離された端材の上方に配置される第１上ガイド板と、
前記切り欠きに対して前記搬送方向と反対方向に配置され、前記帯状電極の上方に配置される第２上ガイド板と、
を含み、
前記第１上ガイド板と前記第２上ガイド板の少なくとも一方は、上方に面してテーパ形状を有する、
請求項２に記載のレーザー加工装置。
【請求項5】
前記ガイドに対して前記搬送方向に配置され、前記帯状電極から切り離された端材を吸着する吸着ローラをさらに備える、請求項２から４のいずれかに記載のレーザー加工装置。
【請求項6】
帯状電極上でレーザー光を移動させることで、前記帯状電極をタブ形状に切断するためにレーザー加工装置を制御するための方法であって、前記帯状電極を搬送方向に搬送することと、
前記帯状電極へ前記レーザー光を照射することと、
第１位置から、前記搬送方向に垂直な幅方向において前記第１位置よりも外方、且つ、前記搬送方向に位置する第２位置まで延びる第１軌跡に従って、前記第１位置から前記第２位置へ前記レーザー光を移動させることと、
前記第２位置から、前記第２位置に対して前記搬送方向と反対の方向に位置する第３位置まで延びる第２軌跡に従って、前記レーザー光を、前記第２位置から前記第３位置へ移動させることと、
前記第３位置から、前記幅方向において前記第３位置よりも内方、且つ、前記搬送方向に位置する第４位置まで延びる第３軌跡に従って、前記レーザー光を、前記第３位置から前記第４位置へ移動させること、
を備え、
前記第４位置は、前記第１位置と同じ位置である、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レーザー加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
リチウムイオン電池などの二次電池では、帯状電極が用いられる。帯状電極は、金属箔と、活物質層とを含む。金属箔は、シート状の形状を有する。活物質層は、金属箔の表面に設けられている。帯状電極には、活物質層に覆われない未塗工部が、金属箔の縁に沿って設けられる。
【0003】
従来、帯状電極の未塗工部を加工するためにレーザー加工装置が用いられている。例えば、特許文献１では、レーザー光によって未塗工部を所望の形状に切断するレーザー加工装置が開示されている。このレーザー加工装置では、ヘッドから照射されるレーザー光の方向を変化させることで、帯状電極を移動させながら、未塗工部をタブ形状に切断する。
【0004】
詳細には、図９に示すように、レーザー加工装置は、三角形のループ状の軌跡３０１に従って、帯状電極３００上でレーザー光を移動させる。軌跡３０１は、３つの頂点Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３と３つの辺Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３とを有する。頂点Ｘ２は、頂点Ｘ１に対して帯状電極３００の搬送方向Ｚ１と反対方向に位置している。頂点Ｘ３は、頂点Ｘ１及びＸ２に対して、帯状電極の幅方向において外方に位置している。頂点Ｘ３は、搬送方向において頂点Ｘ１と頂点Ｘ２との間に位置している。辺Ｙ１は、頂点Ｘ１と頂点Ｘ２とを結ぶ線分である。辺Ｙ２は、頂点Ｘ２と頂点Ｘ３とを結ぶ線分である。辺Ｙ３は、頂点Ｘ３と頂点Ｘ１とを結ぶ線分である。レーザー加工装置は、頂点Ｘ１から、辺Ｙ１、頂点Ｘ２、辺Ｙ２、頂点Ｘ３、辺Ｙ３を順に通り、頂点Ｘ１へ戻るように、帯状電極３００上でレーザー光を移動させる。それにより、帯状電極３００がタブ状に切断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１４－２１０２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
レーザー加工装置では、レーザー光の軌跡を変更することで、様々な形状、或いは大きさのタブを帯状電極に形成することができる。例えば、レーザー光が頂点Ｘ３に位置する時間を調整することで、搬送方向におけるタブの長さを変更することができる。レーザー光が頂点Ｘ１、辺Ｙ１、或いは頂点Ｘ２に位置する時間を調整することで、タブ同士の間隔を変更することができる。しかし、帯状電極の幅方向におけるタブの長さを変更する場合には、頂点Ｘ３の位置が、幅方向において変更される。例えば、図１０に示すように、頂点Ｘ３の位置が、Ｘ３’に変更される。そのため、幅方向におけるタブの長さを変更するためには、辺Ｙ２と辺Ｙ３との傾斜角度を変更する必要がある。本発明の課題は、レーザー加工装置においてレーザー光の軌跡の傾斜角度を変更することなく、帯状電極の幅方向におけるタブの長さを変更することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係るレーザー加工装置は、搬送装置と、レーザー照射部と、コントローラとを備える。搬送装置は、帯状電極を搬送方向に搬送する。レーザー照射部は、帯状電極へレーザー光を照射し、レーザー光の照射方向を変更可能である。コントローラは、帯状電極上でレーザー光を所定の軌跡に従って移動させることで、帯状電極をタブ形状に切断するように、レーザー照射部を制御する。所定の軌跡は、第１軌跡と、第２軌跡と、第３軌跡とを含む。第１軌跡は、第１位置から第２位置へ延びている。第２位置は、搬送方向に垂直な幅方向において第１位置よりも外方、且つ、搬送方向に位置する。第２軌跡は、第２位置から第３位置へ延びている。第３位置は、第２位置に対して搬送方向と反対の方向に位置する。第３軌跡は、第３位置から第４位置まで延びている。第４位置は、幅方向において第３位置よりも内方、且つ、搬送方向に位置する。コントローラは、レーザー光を、第１位置から第２位置へ第１軌跡に従って移動させる。コントローラは、レーザー光を、第２位置から第３位置へ第２軌跡に従って移動させる。コントローラは、レーザー光を、第３位置から第４位置へ第３軌跡に従って移動させる。
【0008】
本態様に係るレーザー加工装置では、レーザー光が第１軌跡に従って移動することで、タブ形状の側辺の一方が形成される。レーザー光が第２軌跡に従って移動することで、タブ形状の頂辺が形成される。レーザー光が第３軌跡に従って移動することで、タブ形状の側辺のもう一方が形成される。また、第１軌跡と第３軌跡との傾斜角度を変更することなく、第１軌跡と第３軌跡との長さを変更することで、帯状電極の幅方向におけるタブの長さを変更することができる。
【0009】
第４位置は、第１位置と同じ位置であってもよい。この場合、レーザー光の移動距離を短くすることができる。
【0010】
レーザー加工装置は、帯状電極を保持するガイドをさらに備えてもよい。ガイドは、切り欠きを含んでもよい。切り欠きは、第１軌跡に沿う第１縁部と、第２軌跡に沿う第２縁部とを有してもよい。第１縁部は、幅方向において帯状電極の外方、且つ、搬送方向へ向かって、幅方向に対して傾斜していてもよい。第２縁部は、第１縁部に対して搬送方向の反対方向に位置しており、幅方向において帯状電極の外方、且つ、搬送方向と反対の方向へ向かって、幅方向に対して傾斜していてもよい。
【0011】
この場合、ガイドによって帯状電極のばたつきが抑えられる。それにより、加工の品質が向上する。また、第１軌跡と第２軌跡との長さの異なる加工に対して、共通のガイドを用いることができる。すなわち、タブの長さの異なる加工に対して、共通のガイドを用いることができる。
【0012】
ガイドは、第１上ガイド板と第１下ガイド板とを含んでもよい。第１上ガイド板は、切り欠きに対して搬送方向に配置されてもよい。第１上ガイド板は、帯状電極から切り離された端材の上方に配置されてもよい。第１下ガイド板は、切り欠きに対して搬送方向に配置されてもよい。第１下ガイド板は、端材の下方に配置されてもよい。第１上ガイド板と第１下ガイド板の少なくとも一方は、切り欠きに面してテーパ形状を有してもよい。この場合、テーパ形状によって、帯状電極から切り離された端材が第１上ガイド板と第１下ガイド板との間に入りやすくなる。それにより、帯状電極のばたつきがさらに効果的に抑えられる。
【0013】
レーザー照射部は、ガイドよりも上方に配置されてもよい。ガイドは、第１上ガイド板と第２上ガイド板とを含んでもよい。第１上ガイド板は、切り欠きに対して搬送方向に配置されてもよい。第１上ガイド板は、帯状電極から切り離された端材の上方に配置されてもよい。第２上ガイド板は、切り欠きに対して搬送方向と反対方向に配置されてもよい。第２上ガイド板は、帯状電極の上方に配置されてもよい。第１上ガイド板と第２上ガイド板の少なくとも一方は、上方に面してテーパ形状を有してもよい。この場合、テーパ形状によって、第１上ガイド板、及び／又は、第２上ガイド板がレーザー光に干渉することが抑えられる。そのため、レーザー光の軌跡に近接してガイドを配置することができる。それにより、帯状電極のばたつきがさらに効果的に抑えられる。
【0014】
レーザー加工装置は、吸着ローラをさらに備えてもよい。吸着ローラは、ガイドに対して搬送方向に配置されてもよい。吸着ローラは、帯状電極から切り離された端材を吸着してもよい。この場合、端材の回収が容易となる。
【0015】
本発明の他の態様に係る方法は、帯状電極上でレーザー光を移動させることで、帯状電極をタブ形状に切断するためにレーザー加工装置を制御するための方法である。本態様に係る方法は、以下の処理を備える。第１の処理は、帯状電極を搬送方向に搬送することである。第２の処理は、帯状電極へレーザー光を照射することである。第３の処理は、第１位置から第２位置へ延びる第１軌跡に従って、第１位置から第２位置へレーザー光を移動させることである。第２位置は、搬送方向に垂直な幅方向において第１位置よりも外方、且つ、搬送方向に位置する。第４の処理は、第２位置から第３位置まで延びる第２軌跡に従って、レーザー光を、第２位置から第３位置へ移動させることである。第３位置は、第２位置に対して搬送方向と反対の方向に位置する。第５の処理は、第３位置から第４位置まで延びる第３軌跡に従って、レーザー光を、第３位置から第４位置へ移動させることである。第４位置は、幅方向において第３位置よりも内方、且つ、搬送方向に位置する。なお、各処理の実行の順番は、上記の順番に限らず変更されてもよい。
【0016】
本態様に係る方法では、レーザー光が第１軌跡に従って移動することで、タブ形状の側辺の一方が形成される。レーザー光が第２軌跡に従って移動することで、タブ形状の頂辺が形成される。レーザー光が第３軌跡に従って移動することで、タブ形状の側辺のもう一方が形成される。また、第１軌跡と第３軌跡との傾斜角度を変更することなく、第１軌跡と第３軌跡との長さを変更することで、帯状電極の幅方向におけるタブの長さを変更することができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、レーザー加工装置においてレーザー光の軌跡の傾斜角度を変更することなく、帯状電極の幅方向におけるタブの長さを変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】実施形態に係るレーザー加工装置の構成を示す模式図である。
【図2】帯状電極の一例を示す斜視図である。
【図3】レーザー加工装置の制御システムを示すブロック図である。
【図4】レーザー加工装置の一部を示す斜視図である。
【図5A】レーザー光の所定の軌跡を示す上面図である。
【図5B】レーザー加工装置によって加工される帯状電極のタブ形状の一例を示す上面図である。
【図6】帯状電極のレーザー加工位置を示す斜視図である。
【図7】タブの長さが変更されるときの所定の軌跡の変化を示す図である。
【図8】第１変形例に係る所定の軌跡及びガイドの切り欠きの形状を示す図である。
【図9】従来技術に係るレーザー光の軌跡を示す図である。
【図10】従来技術に係るレーザー光の軌跡を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照して実施形態に係る帯状電極を加工するためのレーザー加工装置について説明する。図１は、実施形態に係るレーザー加工装置１の構成を示す模式的な側面図である。図面において矢印Ａ１は、帯状電極１００の搬送方向を示している。
【0020】
図２は、帯状電極１００の一例を示す図である。図２に示すように、帯状電極１００は、縁１０１を含む。縁１０１は、帯状電極１００の幅方向における一方の縁である。帯状電極１００の幅方向は、帯状電極１００の長手方向に垂直な方向である。帯状電極１００の幅方向は、レーザー加工装置１における帯状電極１００の搬送方向Ａ１に垂直な方向である。
【0021】
帯状電極１００は、金属箔１０５と、活物質層１０６とを含む。活物質層１０６は、金属箔１０５の少なくとも一方の面に塗布されている。帯状電極１００は、塗工部１０２と未塗工部１０３とを含む。活物質層１０６は、塗工部１０２に設けられている。未塗工部１０３は、縁１０１に沿って設けられる。未塗工部１０３は、活物質層１０６が設けられていない部分である。金属箔１０５は、未塗工部１０３において露出している。レーザー加工装置１は、未塗工部１０３をレーザー光Ｌ１によって切断することで、帯状電極１００にタブ２００を形成する。
【0022】
図１に示すように、レーザー加工装置１は、巻出軸２と、巻取軸３と、搬送装置４と、複数のローラ５ａ－５ｎと、レーザー照射部６とを含む。巻出軸２には、ロール状に巻回された帯状電極１００（以下、「電極ロール１１０」と呼ぶ）が取り付けられる。巻取軸３は、加工された帯状電極１００をロール状に巻き取る。
【0023】
搬送装置４は、巻出軸２から巻取軸３へと帯状電極１００を移動させる。搬送装置４は、第１駆動モータ１１と第２駆動モータ１２とを含む。第１駆動モータ１１は、巻出軸２に接続されている。第１駆動モータ１１は、巻出軸２を回転させる。第２駆動モータ１２は、巻取軸３に接続されている。第２駆動モータ１２は、巻取軸３を回転させる。
【0024】
複数のローラ５ａ－５ｎは、各ローラ５ａ－５ｎの中心軸回りに回転可能に設けられている。複数のローラ５ａ－５ｎは、第１ダンサーローラ５ａと、ニップローラ５ｂと、第２ダンサーローラ５ｃと、複数のガイドローラ５ｄ－５ｎとを含む。第１ダンサーローラ５ａは、巻出軸２とニップローラ５ｂとの間に配置されている。第１ダンサーローラ５ａは、巻出軸２から巻き出された帯状電極１００に所定の張力を付与する。ニップローラ５ｂは、第１ダンサーローラ５ａと第２ダンサーローラ５ｃとの間に配置されている。ニップローラ５ｂは、第１ローラ５ｐと第２ローラ５ｑとを含む。ニップローラ５ｂは、第１ローラ５ｐと第２ローラ５ｑとの間で帯状電極１００を押圧する。第２ダンサーローラ５ｃは、巻取軸３とニップローラ５ｂとの間に配置されている。第２ダンサーローラ５ｃは、巻取軸３に巻き取られる帯状電極１００に所定の張力を付与する。
【0025】
レーザー照射部６は、帯状電極１００にレーザー光Ｌ１を照射することで、帯状電極１００を切断する。レーザー照射部６は、所謂、ガルバノスキャナ式のレーザー装置である。レーザー照射部６は、レーザー発振器１３とヘッド１４とを含む。レーザー発振器１３は、レーザー光Ｌ１を発生させる。ヘッド１４は、レーザー発振器１３とファイバケーブル１５を介して接続されている。ヘッド１４は、巻出軸２と巻取軸３との間に配置されている。
【0026】
図１に示すように、ヘッド１４は、ミラー１６を含む。ミラー１６は、回転可能に配置されている。図３は、レーザー加工装置１の制御システムを示すブロック図である。ミラー１６は、図３に示すレーザーアクチュエータ１７に接続されている。レーザーアクチュエータ１７は、例えば電動モータである。ミラー１６の回転角度は、レーザーアクチュエータ１７によって変更される。レーザー照射部６は、ミラー１６の回転角度を変更することで、ヘッド１４からのレーザーの照射方向を変化させる。それにより、帯状電極１００が所望の形状に切断される。
【0027】
図４は、レーザー加工装置１の一部を示す斜視図である。図４に示すように、ヘッド１４は、帯状電極１００の上方に配置される。帯状電極１００は、ヘッド１４の下方において、水平方向に搬送される。レーザー加工装置１は、第１エアブロー装置１８と第２エアブロー装置１９とを備えている。第１エアブロー装置１８と第２エアブロー装置１９とは、ヘッド１４と帯状電極１００との間に配置されている。第１エアブロー装置１８は、帯状電極１００がレーザー光Ｌ１を受ける位置（以下、「レーザー加工位置」と呼ぶ）へ、空気を吹き付ける。それにより、レーザー光Ｌ１による加工によって発生するヒュームを飛散させる。第２エアブロー装置１９は、ヒュームがミラー１６に付着しないように、空気を吹き出す。
【0028】
レーザー加工装置１は、ガイド２０を備えている。ガイド２０は、ヘッド１４の下方に配置されている。ガイド２０は、レーザー加工位置の周囲において、帯状電極１００を保持する。ガイド２０は、ワークガイド２１と箔ガイド２２とを含む。ワークガイド２１は、塗工部１０２を保持する。ワークガイド２１は、上板２３と下板２４とを含む。上板２３は、塗工部１０２の上方に配置される。下板２４は、塗工部１０２の下方に配置される。塗工部１０２は、上板２３と下板２４との間に挟まれている。塗工部１０２は、上板２３と下板２４との間を搬送される。箔ガイド２２は、未塗工部１０３を保持する。箔ガイド２２については、後に詳細に説明する。
【0029】
レーザー加工装置１は、回収装置２５を備えている。回収装置２５は、帯状電極１００から切り離された金属箔１０５（以下、「端材１０７」と呼ぶ）を回収する。回収装置２５は、吸着ローラ２６と、第１ニップローラ２７と、第２ニップローラ２８と、回収ダクト２９とを含む。吸着ローラ２６は、箔ガイド２２に対して搬送方向Ａ１に位置している。吸着ローラ２６は、端材１０７を吸着する。例えば、吸着ローラ２６の表面には複数の孔が設けられている。吸着ローラ２６の内部は、図３に示す吸引装置３０によって負圧になっている。吸引装置３０は、例えば、ポンプ、或いはファンである。吸着ローラ２６は、図３に示す第３駆動モータ３１によって、回転する。第１ニップローラ２７と第２ニップローラ２８とは、吸着ローラ２６と向かい合っている。第１ニップローラ２７は、吸着ローラ２６の上方に配置される。第１ニップローラ２７は、吸着ローラ２６に対して搬送方向Ａ１に配置されている。吸着ローラ２６が回転することで、端材１０７は、吸着ローラ２６と第１ニップローラ２７との間と、吸着ローラ２６と第１ニップローラ２７との間とを通って、回収ダクト２９へ送られる。
【0030】
図３に示すように、レーザー加工装置１は、コントローラ３２を含む。コントローラ３２は、ＣＰＵなどのプロセッサと、ＲＡＭ及びＲＯＭなどのメモリを含む。コントローラ３２は、第１駆動モータ１１と第２駆動モータ１２とを制御することで、電極ロール１１０から帯状電極１００を巻き出し、複数のローラ５ａ－５ｎ上で帯状電極１００を移動させ、巻取軸３においてロール状に巻き取る。
【0031】
コントローラ３２は、レーザー発振器１３を制御することで、ヘッド１４からレーザー光Ｌ１を照射させる。コントローラ３２は、レーザーアクチュエータ１７を制御することで、ヘッド１４からのレーザー光Ｌ１の照射方向を変更する。コントローラ３２は、レーザー照射部６を制御して、ヘッド１４からのレーザー光Ｌ１を、帯状電極１００上で所定の軌跡に沿って移動させることで、帯状電極１００の縁１０１を、図２に示すようなタブ２００と底辺２０１とを有する形状に切断する。図２に示すように、底辺２０１は、搬送方向Ａ１に延びている。タブ２００は、第１側辺２０２と、第２側辺２０３と、頂辺２０４とを含む。第１側辺２０２と第２側辺２０３とは、底辺２０１から幅方向に延びている。頂辺２０４は、搬送方向Ａ１に延びている。以下、レーザー光Ｌ１の所定の軌跡について説明する。
【0032】
図５Ａは、帯状電極１００のレーザー加工位置を示す上面図である。コントローラ３２は、図５Ａに示す所定の軌跡４０に従って、帯状電極１００上でレーザー光Ｌ１を移動させる。所定の軌跡４０は、第１軌跡４１と、第２軌跡４２と、第３軌跡４３とを含む。第１軌跡４１は、幅方向に対して傾斜している。第１軌跡４１は、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ延びている。第１位置Ｐ１は、帯状電極１００の縁１０１から、幅方向における内方へ離れている。第２位置Ｐ２は、幅方向において第１位置Ｐ１よりも外方、且つ、搬送方向Ａ１に位置する。
【0033】
第２軌跡４２は、搬送方向Ａ１に平行である。第２軌跡４２は、第２位置Ｐ２から第３位置Ｐ３へ延びている。第３位置Ｐ３は、第２位置Ｐ２に対して搬送方向Ａ１と反対の方向に位置する。第３軌跡４３は、幅方向に対して、第１軌跡４１と反対方向に傾斜している。第３軌跡４３は、第３位置Ｐ３から第４位置Ｐ４へ延びている。第４位置Ｐ４は、幅方向において第３位置Ｐ３よりも内方、且つ、搬送方向Ａ１に位置する。本実施形態において、第４位置Ｐ４は、第１位置Ｐ１と同じ位置である。従って、所定の軌跡４０は、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２と第３位置Ｐ３とを頂点とする三角形のループ状の形状を有している。
【0034】
コントローラ３２は、レーザー光Ｌ１を第１位置Ｐ１に維持する。それにより、図５Ｂに示すように、帯状電極１００が底辺２０１に沿って切断される。次に、レーザー光Ｌ１を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ、第１軌跡４１に従って移動させる。それにより、図５Ｂに示すように、帯状電極１００が、第１側辺２０２に沿って切断される。次に、コントローラ３２は、レーザー光Ｌ１を第２位置Ｐ２から第３位置Ｐ３へ、第２軌跡４２に従って移動させる。それにより、図５Ｂに示すように、帯状電極１００が、頂辺２０４に沿って切断される。次に、コントローラ３２は、レーザー光Ｌ１を第３位置Ｐ３から第１位置Ｐ１へ、第３軌跡４３に従って移動させる。それにより、図５Ｂに示すように、帯状電極１００が、第２側辺２０３に沿って切断される。そして、コントローラ３２は、レーザー光Ｌ１を第１位置Ｐ１に維持する。それにより、帯状電極１００が、再び底辺２０１に沿って切断される。上記の処理が繰り返されることで、帯状電極１００に、間隔をおいて複数のタブ２００が形成される。
【0035】
次に、箔ガイド２２について説明する。図６は、帯状電極１００においてレーザー加工位置を示す斜視図である。図５Ａ及び図６に示すように、箔ガイド２２は、切り欠き５０を含む。切り欠き５０は、所定の軌跡４０に沿う形状を有する。詳細には、切り欠き５０は、第１縁部５１と第２縁部５２とを含む。第１縁部５１は、第１軌跡４１に沿った形状を有する。第１縁部５１は、幅方向において帯状電極１００の外方、且つ、搬送方向Ａ１へ向かって、幅方向に対して傾斜している。
【0036】
第２縁部５２は、第２縁部５２に対して搬送方向Ａ１の反対方向に位置している。第２縁部５２は、第３軌跡４３に沿った形状を有する。第２縁部５２は、幅方向において帯状電極１００の外方、且つ、搬送方向Ａ１と反対の方向へ向かって、幅方向に対して傾斜している。
【0037】
図６に示すように、箔ガイド２２は、第１上ガイド板５３と、第１下ガイド板５４と、第２上ガイド板５５と、第２下ガイド板５６とを含む。第１上ガイド板５３は、切り欠き５０に対して搬送方向Ａ１に配置されている。第１上ガイド板５３は、帯状電極１００から切り離された端材１０７の上方に配置される。第１下ガイド板５４は、切り欠き５０に対して搬送方向Ａ１に配置される。第１下ガイド板５４は、端材１０７の下方に配置される。上述した吸着ローラ２６は、第１上ガイド板５３と第１下ガイド板５４とに対して、搬送方向Ａ１に位置している。
【0038】
第１上ガイド板５３と第１下ガイド板５４との間の隙間の入口は、切り欠き５０に面してテーパ形状を有する。詳細には、第１上ガイド板５３は、第１入口テーパ面５７を含む。第１下ガイド板５４は、第２入口テーパ面５８を含む。第１入口テーパ面５７と第２入口テーパ面５８とは、搬送方向Ａ１に向かって、第１入口テーパ面５７と第２入口テーパ面５８との間の間隔が狭まるように傾斜している。端材１０７は、第１入口テーパ面５７と第２入口テーパ面５８との間の入口を通って、第１上ガイド板５３と第１下ガイド板５４との間の隙間に入る。それにより、端材１０７が第１上ガイド板５３と第１下ガイド板５４との間の隙間に入り易くなっている。
【0039】
第２上ガイド板５５は、切り欠き５０に対して搬送方向Ａ１と反対方向に配置される。第２上ガイド板５５は、帯状電極１００の上方に配置される。第２上ガイド板５５は、切り欠き５０に対して搬送方向Ａ１と反対方向に配置される。第２下ガイド板５６は、帯状電極１００の下方に配置される。第１上ガイド板５３と第２上ガイド板５５とは、上方に面してテーパ形状を有する。詳細には、第１上ガイド板５３は、第１上テーパ面５９を含む。第２上ガイド板５５は、第２上テーパ面６０を含む。第１上テーパ面５９と第２上テーパ面６０とは、上方へ向かって、第１上テーパ面５９と第２上テーパ面６０との間の距離が広がるように傾斜している。それにより、第１上ガイド板５３と第２上ガイド板５５とが、レーザー光Ｌ１に干渉し難くなっている。
【0040】
以上説明した本実施形態に係るレーザー加工装置１では、レーザー光が所定の軌跡４０に従って移動することで、帯状電極１００にタブ２００が形成される。また、図７に示すように、第１軌跡４１と第３軌跡４３との長さを変更することで、帯状電極１００の幅方向におけるタブ２００の長さが変更される。図７では、第１軌跡４１の長さが第１軌跡４１の傾斜方向に沿って延長されている。それにより、第２位置Ｐ２がＰ２’に変更されている。第３軌跡４３の長さが第３軌跡４３の傾斜方向に沿って延長されている。それにより、第３位置Ｐ３がＰ３’に変更されている。このように、第１軌跡４１と第３軌跡４３との傾斜角度を変更することなく、帯状電極１００の幅方向におけるタブ２００の長さを変更することができる。
【0041】
帯状電極１００はガイド２０によって保持される。レーザー光Ｌ１が、ガイド２０の切り欠き５０を通して、帯状電極１００に照射されることで、帯状電極１００にタブ２００が形成される。切り欠き５０は、レーザー光Ｌ１の所定の軌跡４０に沿う形状を有しているため、帯状電極１００のばたつきが効果的に抑えられる。それにより、帯状電極１００を精度良く切断することができる。
【0042】
また、第１軌跡４１と第３軌跡４３との傾斜角度を変更することなく、第１軌跡４１と第３軌跡４３との長さを変更することで、帯状電極１００の幅方向におけるタブ２００の長さが変更される。そのため、長さの異なるタブ２００が形成される場合にも、共通のガイド２０を用いることができる。
【0043】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。レーザー加工装置１の構成は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。
【0044】
巻出軸２、巻取軸３、搬送装置４、複数のローラ５ａ－５ｎ、或いは、レーザー照射部６の構造、或いは配置は、上記の実施形態のものに限られず、変更されてもよい。例えば、レーザー照射部６は、ガルバノスキャナ式のものに限らず、他の方式のものでもよい。吸着ローラ２６の構造、或いは配置は、上記の実施形態のものに限られず、変更されてもよい。
【0045】
箔ガイド２２の構造、或いは配置は、上記の実施形態のものに限られず、変更されてもよい。例えば、第１上ガイド板５３と第１下ガイド板５４の一方のみが、切り欠き５０に面してテーパ形状を有してもよい。第１上ガイド板５３と第２上ガイド板５５の一方のみが、上方に面してテーパ形状を有してもよい。或いは、箔ガイド２２は省略されてもよい。
【0046】
所定の軌跡４０は、上記の実施形態のものに限られず、変更されてもよい。例えば、図８は、第１変形例に係る所定の軌跡４０を示す図である。図８に示すように、第４位置Ｐ４は、第１位置Ｐ１と異なる位置であってもよい。所定の軌跡４０は、第４軌跡４４を含んでもよい。第４軌跡４４は、第４位置Ｐ４から第１位置Ｐ１へ延びていてもよい。コントローラ３２は、第４位置Ｐ４から第１位置Ｐ１へ向かって、第４軌跡４４に従って、レーザー光Ｌ１を移動させてもよい。それにより、帯状電極１００が、底辺２０１に沿って切断されてもよい。また、箔ガイド２２の切り欠き５０は、第１変形例に係る所定の軌跡４０の形状に合わせて、変更されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0047】
本発明によれば、レーザー加工装置においてレーザー光の軌跡の傾斜角度を変更することなく、帯状電極の幅方向におけるタブの長さを変更することができる。
【符号の説明】
【0048】
４ 搬送装置
６ レーザー照射部
２０ ガイド
２６ 吸着ローラ
３２ コントローラ
５０ 切り欠き
５１ 第１縁部
５２ 第２縁部
５３ 第１上ガイド板
５４ 第１下ガイド板
５５ 第２上ガイド板
７１ 第１軌跡
７３ 第３軌跡
１００ 帯状電極
Ａ１ 搬送方向
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
Ｐ３ 第３位置
Ｐ４ 第４位置
６ レーザー照射部
２０ ガイド
２６ 吸着ローラ
３２ コントローラ
５０ 切り欠き
５１ 第１縁部
５２ 第２縁部
５３ 第１上ガイド板
５４ 第１下ガイド板
５５ 第２上ガイド板
７１ 第１軌跡
７３ 第３軌跡
１００ 帯状電極
Ａ１ 搬送方向
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
Ｐ３ 第３位置
Ｐ４ 第４位置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】