JP2018153762A - 液体除去装置および液体除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体を除去する際に部材の表面に生じる影響を抑制することができる液体除去装置および液体除去方法を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る液体除去装置は、部材の表面に付着した液体にレーザ光を照射して前記液体を除去する液体除去装置である。前記液体除去装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射したレーザ光を複数のレーザ光に分割し、前記液体が付着している照射位置において、前記分割された複数のレーザ光の一部を重ねることで照射面におけるエネルギー強度を偏在させるエネルギー制御部と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、液体除去装置および液体除去方法に関する。

部材の表面に付着した液体にレーザ光を照射して、液体を蒸発させる技術が提案されている。しかしながら、液体を完全に蒸発させるためには大きなエネルギーを有するレーザ光を照射する必要がある。また、液体に照射されたレーザ光の一部は、部材の表面に到達する。そのため、大きなエネルギーを有するレーザ光を液体に照射すると、部材の表面に到達したレーザ光により部材の表面が損傷するおそれがある。この場合、小さなエネルギーを有するレーザ光を液体に照射して液体を完全に蒸発させるようにすると、部材の表面に生じる損傷は低減させることができるが、液体の除去が不充分となったり、作業時間が長くなったりするという新たな問題が生じる。
また、液体を完全に蒸発させるようにすると、液体に含まれている成分と、部材あるいは周囲の環境に含まれている成分とが化学反応をおこし、部材の表面に汚れが発生したり、部材の表面が腐食したりするおそれもある。
そのため、液体を除去する際に部材の表面に生じる影響を抑制することができる技術の開発が望まれていた。

特開２００３−４７９２３号公報

本発明が解決しようとする課題は、液体を除去する際に部材の表面に生じる影響を抑制することができる液体除去装置および液体除去方法を提供することである。

実施形態に係る液体除去装置は、部材の表面に付着した液体にレーザ光を照射して前記液体を除去する液体除去装置である。前記液体除去装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射したレーザ光を複数のレーザ光に分割し、前記液体が付着している照射位置において、前記分割された複数のレーザ光の一部を重ねることで照射面におけるエネルギー強度を偏在させるエネルギー制御部と、を備えている。

本実施の形態に係る液体除去装置１および封止システム１００を例示するための模式図である。 （ａ）、（ｂ）は、マスク５３、レンズアレイ５４、およびコンデンサレンズ５５の作用を例示するための模式図である。 透過部５３ａとレンズエレメント５４ａとの位置関係を例示するための模式平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、エネルギー強度が異なる複数の領域を形成する場合を例示するための模式図である。 （ａ）、（ｂ）は、エネルギー強度が異なる複数の領域を形成した場合の効果について例示するための模式図である。 回収部６を例示するための模式図である。 他の実施形態に係るレーザ光源４ａを例示するための模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、液体２０１が収納された部材２００の製造方法を例示するための模式図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施の形態に係る液体除去装置１および封止システム１００を例示するための模式図である。
図１に示すように、封止システム１００には、液体除去装置１、封止装置１１、筐体１０１、および制御部１０２が設けられている。
筐体１０１は、箱状を呈している。筐体１０１は、外部からのゴミの侵入が抑制できる程度の気密性を有したものとすることができる。なお、筐体１０１は、必ずしも必要ではなく、必要に応じて設けるようにすればよい。

制御部１０２は、液体除去装置１および封止装置１１の動作を制御する。制御部１０２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを備えたコンピュータとすることができる。液体除去装置１および封止装置１１の動作は、メモリに格納されている動作プログラムに基づいて制御される。

液体除去装置１には、収納部２、移動部３、レーザ光源４、光学系５、および回収部６が設けられている。
収納部２は、筐体１０１の内部に設けられている。収納部２は、箱状を呈している。収納部２は、内部の雰囲気を維持可能な程度の気密性を有したものとすることができる。例えば、部材２００の表面に付着した液体２０１にレーザ光を照射すると、ガスが発生するおそれがある。また、後述する封止装置１１により溶接が行われた際にガスが発生するおそれがある。収納部２が設けられていれば、発生したガスが周囲の環境に拡散するのを抑制することができる。この場合、発生したガスを吸引、処理する図示しない換気装置を収納部２に設けることもできる。

また、収納部２の内部をパージする図示しないガス供給装置を設けることもできる。パージガスは、例えば、窒素ガスなどの不活性ガスとすることができる。収納部２の内部をパージすれば、レーザ光が照射された液体２０１が化学反応により変質するのを抑制することができる。そのため、部材２００の表面に汚れが発生したり、部材２００の表面が腐食したりするのを抑制することができる。

移動部３は、収納部２の内部に設けられている。移動部３は、部材２００の位置を変化させる。移動部３は、液体除去装置１によるレーザ光の照射位置と、封止装置１１によるレーザ光の照射位置との間で部材２００を移動させる。移動部３は、例えば、ＸＹテーブルなどとすることができる。移動部３には、部材２００を保持する図示しない保持装置を設けることができる。図示しない保持装置は、例えば、静電チャック、バキュームチャック、電磁チャック、機械的なチャックなどとすることができる。

レーザ光源４は、筐体１０１の内部に設けられている。レーザ光源４は、所定の波長を有するレーザ光を出射する。後述するように、レーザ光は、部材２００の表面と、液体２０１との界面に照射されるようにすることが好ましい。そのため、レーザ光は、液体２０１に吸収されにくい波長を有するものとされている。液体２０１に吸収されにくい波長は、液体２０１の成分などにより変化する。そのため、レーザ光の波長は、実験などを行うことで適宜決定することができる。例えば、液体２０１が高分子物質を含む電解液などの場合には、レーザ光の波長は０．５μｍ〜１．０６μｍ程度とすることが好ましい。例えば、ＹＡＧレーザなどの固体レーザとすれば、この様な波長を有するレーザ光を照射することができる。

また、照射されるレーザ光のエネルギーが大きすぎると、部材２００の表面が損傷するおそれがある。また、液体２０１に含まれている成分と、部材２００あるいは周囲の環境に含まれている成分との反応が促進され、部材２００の表面に汚れが発生したり、部材２００の表面が腐食したりするおそれもある。そのため、レーザ光源４は、パルスレーザ光を出射するものとすることが好ましい。この場合、パルス幅は６ナノ秒程度、１パルス当たりのエネルギーは１Ｊ（ジュール）程度とすることができる。

光学系５は、筐体１０１の内部に設けられている。光学系５は、レーザ光源４から出射したレーザ光を収納部２の内部の照射位置まで導く。この場合、レーザ光は、収納部２に設けられた図示しない透過窓を介して収納部２の内部の照射位置に照射される。
また、光学系５は、照射面５６におけるエネルギー強度を偏在させるように制御する。なお、エネルギー強度の制御に関する詳細は後述する。

光学系５には、コリメートレンズ５１、ミラー５２、マスク５３、レンズアレイ５４、およびコンデンサレンズ５５が設けられている。
コリメートレンズ５１は、レーザ光源４とミラー５２との間に設けられている。コリメートレンズ５１は、レーザ光源４から出射したレーザ光を平行光にする。
ミラー５２は、入射したレーザ光を反射させて、レーザ光の進路を変更する。なお、ミラー５２は必ずしも必要ではなく、必要に応じて設けるようにすればよい。

マスク５３は、ミラー５２のレーザ光の出射側に設けられている。マスク５３は、複数の透過部５３ａと、遮光部５３ｂとを有する。例えば、マスク５３は、金属などの遮光性材料やレーザ光吸収剤などを含む板状の遮光部５３ｂと、遮光部５３ｂを厚み方向に貫通する孔である複数の透過部５３ａとを有するものとすることができる。また、マスク５３は、ガラスなどの透光性材料を含む板状の基部と、金属などの遮光性材料やレーザ光吸収剤などを含み基部を覆う遮光部５３ｂと、遮光部５３ｂに設けられた開口である複数の透過部５３ａとを有するものとすることもできる。

レンズアレイ５４は、マスク５３のレーザ光の出射側に設けられている。レンズアレイ５４には複数のレンズエレメント５４ａが設けられている。レンズエレメント５４ａの数および配置は、例えば、透過部５３ａの数および配置と同じとすることができる。
コンデンサレンズ５５は、レンズアレイ５４のレーザ光の出射側に設けられている。

マスク５３、レンズアレイ５４、およびコンデンサレンズ５５は、協働して、照射面５６におけるエネルギー強度を偏在させるようにレーザ光の照射位置を制御する。例えば、マスク５３、レンズアレイ５４、およびコンデンサレンズ５５は、エネルギー強度が高い第１の領域５６ａと、第１の領域５６ａよりもエネルギー強度が低い第２の領域５６ｂとを照射面５６に形成する。
本実施の形態においては、マスク５３、レンズアレイ５４、およびコンデンサレンズ５５が、エネルギー制御部５７となる。エネルギー制御部５７は、レーザ光源４から出射したレーザ光を複数のレーザ光に分割し、液体２０１が付着している照射位置において、分割された複数のレーザ光の一部を重ねることで照射面５６におけるエネルギー強度を偏在させる。

次に、マスク５３、レンズアレイ５４、およびコンデンサレンズ５５の作用についてさらに説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は、マスク５３、レンズアレイ５４、およびコンデンサレンズ５５の作用を例示するための模式図である。なお、図２（ａ）は複数のミラー５２を用いてレーザ光をマスク５３に導く場合である。図２（ｂ）は複数の光ファイバ５８を用いてレーザ光をマスク５３に導く場合である。
図３は、透過部５３ａとレンズエレメント５４ａとの位置関係を例示するための模式平面図である。
なお、図２（ａ）、（ｂ）、および図３中の矢印Ｘ、Ｙは、互いに直交する方向を表している。

図３に示すように、複数の透過部５３ａは、Ｘ方向およびＹ方向に並べて設けられている。複数のレンズエレメント５４ａは、Ｘ方向およびＹ方向に並べて設けられている。すなわち、複数の透過部５３ａと複数のレンズエレメント５４ａは、マトリクス状に並べて設けられている。

Ｘ方向における透過部５３ａのピッチ寸法Ｐ１は、レンズエレメント５４ａのピッチ寸法Ｐ３よりも短くなっている。Ｙ方向における透過部５３ａのピッチ寸法Ｐ２は、レンズエレメント５４ａのピッチ寸法Ｐ４よりも短くなっている。また、平面視において（レーザ光の入射側から見て）、マスク５３の中心にある透過部５３ａ１の中心は、レンズアレイ５４の中心にあるレンズエレメント５４ａ１の中心と重なっている。平面視において、透過部５３ａ１の周辺にある透過部５３ａ２の中心は、レンズエレメント５４ａ１の周辺にあるレンズエレメント５４ａ２の中心からズレた位置にある。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、マスク５３の中心にある透過部５３ａ１を透過したレーザ光は、レンズアレイ５４の中心にあるレンズエレメント５４ａ１を透過して照射面５６に照射される。これに対し、透過部５３ａ２の中心は、レンズエレメント５４ａ２の中心からズレた位置にあるので、透過部５３ａ２を透過しレンズエレメント５４ａ２に入射したレーザ光は、平面視において、レンズエレメント５４ａ２の中心からズレた位置に照射される。

この様に、複数の透過部５３ａの位置を変えれば、複数の透過部５３ａ毎に透過したレーザ光の照射位置を変えることができる。すなわち、一対の透過部５３ａとレンズエレメント５４ａとにおける相対的な位置関係を変えることで、照射面５６におけるレーザ光の照射位置を変えることができる。

ここで、マスク５３、レンズアレイ５４、およびコンデンサレンズ５５は、レンズアレイ５４の焦点位置およびコンデンサレンズ５５の焦点位置に対して結像関係となるように配置されている。そのため、複数の透過部５３ａの位置を変えれば、照射面５６において２つ以上の透過部５３ａを透過したレーザ光の照射位置を重ねることができる。

レーザ光の照射位置を重ねれば、照射面５６にエネルギー強度が高い第１の領域５６ａが形成される。レーザ光の照射位置が重ならない領域が第１の領域５６ａよりもエネルギー強度が低い第２の領域５６ｂとなる。

なお、図２（ａ）、（ｂ）においては、一例として、照射面５６の中央領域に第１の領域５６ａが形成され、照射面５６の周縁領域に第２の領域５６ｂが形成される場合を例示したがこれに限定されるわけではない。
前述したように、一対の透過部５３ａとレンズエレメント５４ａとにおける相対的な位置関係を変えることで、照射面５６におけるレーザ光の照射位置を変えることができる。そのため、照射面５６における第１の領域５６ａと、第２の領域５６ｂの位置を適宜変更することができる。

また、第１の領域５６ａと第２の領域５６ｂが形成される場合を例示したがこれに限定されるわけではない。
レーザ光の照射位置を変えることで、エネルギー強度が異なる複数の領域を形成することができる。

図４（ａ）〜（ｃ）は、エネルギー強度が異なる複数の領域を形成する場合を例示するための模式図である。
なお、図４（ａ）〜（ｃ）においては、説明のために、１つのレンズエレメント５４ａを介して照射されたレーザ光の照射領域５６ｃを四角形で表している。

図４（ａ）は、複数の照射領域５６ｃが重ならない場合である。この様な場合には、照射面５６におけるエネルギー強度は、ほぼ均一となる。

図４（ｂ）、（ｃ）は、複数の照射領域５６ｃのうちの一部を重ねた場合である。
図４（ｂ）に示すように、２つの照射領域５６ｃを重ねるようにすれば、エネルギー強度はほぼ２倍になる。この場合、２つの照射領域５６ｃを重ねることで第１の領域５６ａが形成される。照射領域５６ｃを重ねない部分が第２の領域５６ｂとなる。

また、重ねる照射領域５６ｃの数を変えることで、エネルギー強度が異なる複数種類の領域を形成することもできる。
例えば、図４（ｃ）に示すように、２つの照射領域５６ｃを重ねることで領域５６ａ１を形成し、４つの照射領域５６ｃを重ねることで領域５６ａ２を形成することができる。領域５６ａ１におけるエネルギー強度は、照射領域５６ｃにおけるエネルギー強度のほぼ２倍になる。領域５６ａ２におけるエネルギー強度は、照射領域５６ｃにおけるエネルギー強度のほぼ４倍になる。
なお、各領域の配置、数、大きさ、エネルギー強度なども適宜変更することができる。

次に、エネルギー強度が異なる複数の領域を形成した場合の効果について説明する。
図５（ａ）、（ｂ）は、エネルギー強度が異なる複数の領域を形成した場合の効果について例示するための模式図である。
なお、図５（ａ）、（ｂ）においては、一例として、部材２００の表面に付着した液体２０１を液滴としている。
また、第１の領域５６ａと、第１の領域５６ａよりもエネルギー強度が低い第２の領域５６ｂが照射面５６に形成されるものとしている。

図５（ａ）に示すように、第１の領域５６ａと第２の領域５６ｂが照射面５６に形成されると、部材２００の表面が加熱されて、液体２０１と部材２００の表面との界面に蒸気層２０１ａが形成される。

そのため、図５（ｂ）に示すように、液体２０１は、蒸気層２０１ａにより部材２００の表面から浮上する。
この場合、第１の領域５６ａの温度が第２の領域５６ｂの温度よりも高くなるので、第１の領域５６ａの上にある液体２０１が先に浮上する。そのため、浮上した液体２０１は、第１の領域５６ａから遠ざかる方向に排出されやすくなる。すなわち、液体２０１の排出方向を制御することが可能となる。

ここで、部材２００の表面に付着した液体２０１が液滴である場合に、液滴の一部にレーザ光が照射されない領域があると、レーザ光が照射されない領域にある液滴の一部が除去されない場合が生じ得る。
そのため、液体２０１が液滴である場合には、液滴の平面寸法よりも大きな照射面５６が形成されるようにすることが好ましい。すなわち、平面視において、液滴全体にレーザ光が照射されるようにすることが好ましい。液滴全体にレーザ光が照射されれば、液滴と部材２００の表面との界面の全領域を加熱することができるので、液滴と部材２００の表面との間の全領域に蒸気層２０１ａを形成するのが容易となる。そのため、液滴全体を除去するのが容易となる。

この場合、例えば、複数の透過部５３ａの数および大きさと、レンズエレメント５４ａの数および大きさを変更することで、除去対象とする液滴の平面寸法よりも大きな照射面５６を形成することができる。

図１に示すように、回収部６は、収納部２の内部に設けられている。
図６は、回収部６を例示するための模式図である。
回収部６は、蒸気層２０１ａが形成されることで部材２００の表面から浮上した液体２０１を回収する。
図６に示すように、回収部６には、ノズル６１および吸引部６２が設けられている。
ノズル６１は、部材２００の液体２０１が付着した面よりも上方に設けることができる。
ノズル６１は、例えば、図示しないガスボンベなどから供給された窒素ガスなどの気体を吸引部６２に向けて噴射する。また、気体の供給と停止を切り換える切替弁と、浮上した液体２０１を検出するセンサを備え、液体２０１の浮上が検出された際にノズル６１から気体を噴出させることもできる。

吸引部６２は、部材２００の液体２０１が付着した面よりも上方に設けることができる。吸引部６２は、部材２００の、ノズル６１が設けられる側とは反対側に設けることができる。吸引部６２の吸引口６２ａは、ノズル６１の噴出口６１ａと対峙させることができる。

前述したように、液体２０１の排出方向は制御することができるので、液体２０１の排出側に吸引部６２を設け、液体２０１の排出側とは反対側にノズル６１を設けることが好ましい。例えば、第１の領域５６ａが形成される側にノズル６１を設け、第２の領域５６ｂが形成される側に吸引部６２を設けることができる。この様にすれば、液体２０１の回収効率を向上させることができる。

また、吸引部６２には、金属メッシュなどのフィルタ６２ｂを設けることができる。フィルタ６２ｂを設ければ、液体２０１とともに吸引されたゴミなどを捕捉することができる。
また、吸引部６２には、配管を介して真空ブロアなどの図示しない吸引装置が接続されている。吸引装置は、例えば、筐体１０１の外部に設けることができる。

なお、ノズル６１および吸引部６２は少なくともいずれかが設けられていればよい。ただし、ノズル６１および吸引部６２を設けるようにすれば、浮上した液体２０１の飛散を抑制することができる。

なお、以上においては、液体２０１が液滴である場合を例示したが、液体除去装置１は、液体２０１が液滴より平面寸法が大きな液膜である場合にも適用することができる。液体２０１が液膜である場合には、液滴状の液体２０１を繰り返し除去するようにすればよい。

その他、液体除去装置１には、図示しない画像処理装置などを設けることができる。
例えば、画像処理装置は、部材２００の表面に付着した液滴の位置や、液膜の端面の位置を検出する。そして、画像処理装置により検出された液滴などの位置情報に基づいて移動部３を制御し、照射面５６の位置に液滴などを移動させることができる。

ここで、連続波レーザ光を用いて液体２０１を完全に蒸発させるようにすると、部材２００の表面に大きなエネルギーを有するレーザ光が到達し、到達したレーザ光により部材２００の表面が溶融して損傷が発生するおそれがある。この場合、小さなエネルギーを有するレーザ光を液体２０１に照射して液体２０１を完全に蒸発させるようにすると、液体２０１の除去が不充分となったり、作業時間が長くなったりするという新たな問題が生じる。
また、液体２０１に含まれている成分と、部材２００あるいは周囲の環境に含まれている成分との化学反応が促進されて部材２００の表面に汚れが発生したり、部材２００の表面が腐食したりするおそれがある。

これに対し、レーザ光源４は、エネルギーの小さなパルスレーザ光を出射する。また、液体２０１を完全に蒸発させるのではなく、液体２０１と部材２００の表面との界面に蒸気層２０１ａを形成するようにしている。そのため、部材２００の表面が溶融したり、部材２００の表面に汚れが発生したり、部材２００の表面が腐食したりするのを抑制することができる。
すなわち、液体除去装置１によれば、液体２０１を除去する際に部材２００の表面に生じる影響を抑制することができる。

また、光学系５は、照射面５６におけるエネルギー強度を偏在させるように制御する。すなわち、エネルギー制御部５７（マスク５３、レンズアレイ５４、およびコンデンサレンズ５５）は、一部のレーザ光の照射位置を重ねることで、エネルギー強度が異なる複数の領域を形成する。そのため、液体２０１の排出方向を制御することが可能となるので、液体２０１の回収効率を向上させることができる。

封止装置１１は、部材２００の表面に開口した液体２０１の注液口などの孔を溶接により塞ぐ。
図１に示すように、封止装置１１には、レーザ光源１２、光学系１３、および照射ヘッド１４が設けられている。
レーザ光源１２は、筐体１０１の外部に設けることができる。レーザ光源１２は、所定の波長を有するレーザ光を出射する。

ここで、パルスレーザ光は時間的に非連続なレーザ光であるため、パルスエネルギーが時間的に非連続となり、溶融時間が短くなる。また、複数のレーザパルスのうちの一部にエネルギーが小さいレーザパルスが生じる場合もある。そのため、パルスレーザ光を用いて溶接を行うと、溶接痕（溶接ビード）にスプラッシュやブローホールなどの溶接欠陥が発生するおそれがある。また、パルスレーザ光を用いて溶接を行うと、溶接速度を速くすることが困難となるので生産性が低下するおそれがある。

これに対して、連続波レーザ光を用いて溶接を行えば、溶融時間を比較的長くすることができるので、溶融池を連続的に移動させることができる。そのため、多少のパワー変動や、部材２００の表面状態によるレーザ光の吸収率の変動があったとしても、溶接痕はほとんど影響を受けない。そのため、連続波レーザ光を用いて溶接を行えば、外乱要因が生じた場合であっても適切な溶接痕を形成することができるので、極めて安定な溶接継ぎ手を得ることができる。また、連続波レーザ光を用いて溶接を行えば、溶接速度を速くすることが容易となるので生産性を向上させることができる。
そのため、レーザ光源１２は、連続波レーザ光を出射するものとすることが好ましい。 この場合、レーザ光源１２は、例えば、数ｋＷクラスの連続出力を発振可能な固体レーザとすることができる。レーザ光源１２は、例えば、ファイバレーザやディスクレーザなどとすることができる。

光学系１３の一端はレーザ光源１２に接続され、光学系１３の他端は照射ヘッド１４に接続されている。光学系１３は、レーザ光源１２から出射したレーザ光を照射ヘッド１４に導く。光学系１３は、例えば、光ファイバなどとすることができる。

照射ヘッド１４は、収納部２の内部に設けられている。照射ヘッド１４は、光学系１３を介して入射したレーザ光を部材２００の溶接部分に向けて出射する。また、照射ヘッド１４は、レーザ光の照射位置を走査可能なものとすることができる。この場合、照射ヘッド１４は、例えば、ガルバノスキャナを備えたものとすることができる。

図７は、他の実施形態に係るレーザ光源４ａを例示するための模式図である。
前述したように、パルスレーザ光の１パルス当たりのエネルギーは１Ｊ（ジュール）程度とすることが好ましい。ところが、一般的なレーザ光源から出射されるパルスレーザ光の１パルス当たりのエネルギーは２０ｍＪ（ミリジュール）〜１００ｍＪ（ミリジュール）程度の場合が多い。この様な場合には、図７に示すように、複数のレーザ光源４ａを設け、複数のレーザ光源４ａからほぼ同時にレーザ光を出射させればよい。
なお、複数のレーザ光源４ａを設ける場合には、マスク５３を省くこともできるが、マスク５３を設ければ、レンズアレイ５４に入射するレーザ光の位置精度を向上させることができる。
本実施の形態においては、エネルギー制御部５７は、液体２０１が付着している照射位置において、複数のレーザ光源４ａから出射した複数のレーザ光の一部を重ねることで照射面５６におけるエネルギー強度を偏在させる。

次に、封止システム１００の作用を例示するとともに、液体除去方法および液体２０１が収納された部材２００の製造方法を例示する。
図８（ａ）〜（ｃ）は、液体２０１が収納された部材２００の製造方法を例示するための模式図である。
図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、部材２００は、内部に液体２０１を収容する容器とすることができる。部材２００の材料には特に限定がなく、液体２０１に対する耐性と、必要となる強度を有するものであればよい。
部材２００の上端面２００ａには注入口２００ｂが設けられている。

まず、注入口２００ｂを介して部材２００の内部に液体２０１が注入される。液体２０１は、例えば、水、薬液、潤滑油などの油、電解液、飲料などとすることができる。なお、液体２０１の種類は例示をしたものに限定されるわけではない。
ここで、注入に用いたノズルからの液漏れがあったり、部材２００の内部において発生したガスにより液体２０１が注入口２００ｂから漏れ出したりする場合がある。
この様な場合には、図８（ａ）に示すように、注入口２００ｂの周囲に液体２０１が付着する場合がある。注入口２００ｂの周囲に液体２０１が付着していると、溶接による注入口２００ｂの封止が困難となるおそれがある。

そのため、次に、図８（ｂ）に示すように、注入口２００ｂの周囲に付着している液体２０１を除去する。
移動部３は、液体２０１が照射面５６の位置に来るように部材２００を移動する。
続いて、レーザ光源４、４ａは、パルスレーザ光を出射する。エネルギー制御部５７（マスク５３、レンズアレイ５４、およびコンデンサレンズ５５）は、一部のパルスレーザ光の照射位置を重ねることで、エネルギー強度が異なる複数の領域を形成する。照射面５６においては部材２００の上端面２００ａが加熱されるので、液体２０１と上端面２００ａとの界面に蒸気層２０１ａが形成される。蒸気層２０１ａが形成されることで、液体２０１が上端面２００ａから浮上する。また、エネルギー強度が異なる複数の領域が形成されるため、液体２０１の排出方向が制御される。
上端面２００ａから浮上した液体２０１は、回収部６により回収される。

次に、図８（ｃ）に示すように、注入口２００ｂを封止する。この場合、板材２００ｃを注入口２００ｂの上に被せ、板材２００ｃの周縁を溶接することができる。なお、板材２００ｃは、図示しない搬送装置により注入口２００ｂの上に被せることができる。
また、注入口２００ｂが小さければ、注入口２００ｂの周囲を溶融して注入口２００ｂを塞ぐこともできる。

移動部３は、注入口２００ｂが照射面の位置に来るように部材２００を移動する。
続いて、レーザ光源１２は、連続波レーザ光を出射する。連続波レーザ光は、光学系１３を介して照射ヘッド１４に入射し、照射ヘッド１４は、入射した連続波レーザ光を板材２００ｃの周縁に向けて出射する。この際、照射ヘッド１４に設けられたガルバノスキャナにより、連続波レーザ光の照射位置が走査されて、板材２００ｃの全周が溶接される。 以上の様にして、液体２０１が収納された部材２００を製造することができる。
以上に説明したように、本実施の形態に係る液体除去方法は、レーザ光を複数のレーザ光に分割し、液体２０１が付着している照射位置において、分割された複数のレーザ光の一部を重ねることで照射面５６におけるエネルギー強度を偏在させる工程を備えている。
または、液体２０１が付着している照射位置において、複数のレーザ光源４ａから出射した複数のレーザ光の一部を重ねることで照射面におけるエネルギー強度を偏在させる工程を備えている。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１ 液体除去装置、２ 収納部、３ 移動部、４ レーザ光源、４ａ レーザ光源、５ 光学系、６ 回収部、１１ 封止装置、５１ コリメートレンズ、５２ ミラー、５３ マスク、５３ａ 透過部、５３ｂ 遮光部、５４ レンズアレイ、５４ａ レンズエレメント、５５ コンデンサレンズ、５６ 照射面、５６ａ 第１の領域、５６ｂ 第２の領域、５７ エネルギー制御部、１００ 封止システム、２００ 部材、２０１ 液体

Claims (6)

1. 部材の表面に付着した液体にレーザ光を照射して前記液体を除去する液体除去装置であって、
   レーザ光源と、
   前記レーザ光源から出射したレーザ光を複数のレーザ光に分割し、前記液体が付着している照射位置において、前記分割された複数のレーザ光の一部を重ねることで照射面におけるエネルギー強度を偏在させるエネルギー制御部と、
   を備えた液体除去装置。
2. 部材の表面に付着した液体にレーザ光を照射して前記液体を除去する液体除去装置であって、
   複数のレーザ光源と、
   前記液体が付着している照射位置において、前記複数のレーザ光源から出射した複数のレーザ光の一部を重ねることで照射面におけるエネルギー強度を偏在させるエネルギー制御部と、
   を備えた液体除去装置。
3. 前記エネルギー制御部は、
   複数の透過部を有するマスクと、
   前記マスクの前記レーザ光の出射側に設けられ、複数のレンズエレメントを有するレンズアレイと、
   前記レンズアレイの前記レーザ光の出射側に設けられたコンデンサレンズと、
   有する請求項１または２に記載の液体除去装置。
4. 前記部材の表面から浮上した前記液体を回収する回収部をさらに備えた請求項１〜３のいずれか１つに記載の液体除去装置。
5. 部材の表面に付着した液体にレーザ光を照射して前記液体を除去する液体除去方法であって、
   レーザ光を複数のレーザ光に分割し、前記液体が付着している照射位置において、前記分割された複数のレーザ光の一部を重ねることで照射面におけるエネルギー強度を偏在させる工程を備えた液体除去方法。
6. 部材の表面に付着した液体にレーザ光を照射して前記液体を除去する液体除去方法であって、
   前記液体が付着している照射位置において、複数のレーザ光源から出射した複数のレーザ光の一部を重ねることで照射面におけるエネルギー強度を偏在させる工程を備えた液体除去方法。