(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を回転可能に支持する転がり軸受と、
前記転がり軸受を内部に固定した内側ボックスと、
前記内側ボックスの外側面に、前記回転軸の軸方向に摺動可能に嵌合させた外側ボックス
と、を備え、
前記回転軸の伸縮に応じて前記内側ボックスが前記外側ボックスに対して前記回転軸の軸
方向に変位し、
前記内側ボックスが、熱媒体を流通させることによる冷却手段を備えていることを特徴とする軸受ユニット。
【請求項２】
前記回転軸は、被加圧対象を加圧する加圧ロールの回転軸であることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。
【請求項３】
前記加圧ロールとして加熱手段を備えた加圧ロールを用いることを特徴とする請求項２に記載の軸受ユニット。
【請求項４】
被加圧対象を加圧する加圧ロールと、
前記加圧ロールを回転駆動する駆動手段と、を備え、
前記加圧ロールの回転軸を、少なくとも当該駆動手段から遠い側において請求項１に記載の軸受ユニットにより支持することを特徴とするプレス装置。
【請求項５】
前記加圧ロールを加熱するための加熱手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のプレス装置。
【請求項６】
前記プレス装置がロール式プレス装置であることを特徴とする請求項４に記載のプレス装置。
【請求項７】
前記プレス装置がダブルベルト式プレス装置であることを特徴とする請求項４に記載のプレス装置。
【請求項８】
請求項４に記載のプレス装置を加圧手段として用い、
膜材料が積層された積層体を加圧接合し積層接合体を製造するために積層体を配置した空間を減圧して積層体を固定し、搬送方向が開放され、一方向に搬送しながら加圧可能に構成された積層体固定治具と、
前記積層体固定治具の積層体を配置した空間を排気して減圧する排気手段と、を備えていることを特徴とする積層接合体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸を支持する軸受ユニット、この軸受ユニットを備えたプレス装置及び固体高分子型燃料電池用の膜−電極接合体など、膜材料を積層した後に加圧接合してなる積層接合体を製造する積層接合体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、積層接合体を製造するために、膜材料を積層した積層体を加圧ロールを備えたロール式プレス装置等により加圧接合する方法が用いられている。この技術は、近年、固体高分子膜、燃料極膜及び空気極膜を積層、接合してなる固体高分子型燃料電池用の膜−電極接合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ：以下、ＭＥＡという）の製造にも用いられている。【０００３】
このような積層接合体を製造するためには、積層体を加熱しながら加圧するために加熱手段を備えた加圧ロールが用いられる場合がある。加熱手段により加圧ロールの温度が上昇すると、その熱が加圧装置の本体に伝達され本体に歪が生じるなどの影響があるため、このような熱伝達の影響を抑制するために、例えば、特許文献１には、軸受部と加圧装置本体との間に冷却手段を備えた熱ロールが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０２７８４８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、上述の技術では、加圧装置の軸受部近傍の熱伝達を防ぐことはできるが、加圧ロールの温度上昇による軸方向への熱膨張の影響を防ぐことはできない。加圧ロールは、軸受を介して、軸受が組み込まれた軸受ボックスに回動可能に支持されているため、加圧ロールが軸方向に伸長すると、軸受や加圧ロールなどに過大な力が負荷され、加圧装置の加圧精度の低下や構成部材の破損などが生じるという問題があった。
また、加圧ロールを備えたプレス装置により積層接合体を製造する場合には、高精度の加圧が要求されるため、上述の問題がある積層接合体製造装置を積層接合体の製造に好適に用いることができなかった。【０００６】
そこで、本発明は、熱膨張に起因して回転軸の転がり軸受や加圧ロールなどに過大な力が負荷されることがなく、プレス装置の加圧精度の低下やプレス装置の構成部材の破損などを防ぐことができる軸受ユニット、この軸受ユニットを備えたプレス装置及び膜材料を積層した後に加圧接合してなる積層接合体を製造する積層接合体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、上記目的を実現するために、第１の発明では、回転軸を回転可能に支持する転がり軸受と、前記転がり軸受を内部に固定した内側ボックスと、前記内側ボックスの外側面に、前記回転軸の軸方向に摺動可能に嵌合させた外側ボックスと、を備える軸受ユニットであって、前記回転軸の伸縮に応じて前記内側ボックスが前記外側ボックスに対して前記回転軸の軸方向に変位する、という技術的手段を用いる。【０００８】
第１の発明によれば、回転軸の伸縮を、内側ボックスが外側ボックスに対して軸方向へ変位することにより逃がすことができるので、転がり軸受に過大な力が負荷されることがない。これにより、軸受ユニットは、回転軸を回転可能に良好に支持することができる。【０００９】
第２の発明では、第１の発明の軸受ユニットにおいて、前記内側ボックスが、熱媒体を流通させることによる冷却手段を備えている、という技術的手段を用いる。【００１０】
第２の発明によれば、内側ボックスは熱媒体を流通させることによる冷却手段を備えているので、内側ボックスを冷却することにより、転がり軸受の温度上昇や軸受ユニットにおいて支持する回転軸の径方向への熱膨張など、回転軸において生じた熱に起因する影響を抑制することができる。また、内側ボックスの温度を低く保つことが可能であり、内側ボックスの熱膨張を抑制できることで回転軸の伸縮に応じて内側ボックスが外側ボックスに対して回転軸の軸方向に変位する動きを妨げることがない。【００１１】
第３の発明では、第１又は第２の発明の軸受ユニットにおいて、前記回転軸が、被加圧対象を加圧する加圧ロールの回転軸である、という技術的手段を用いる。【００１２】
第３の発明によれば、加圧ロールが被加圧対象との摩擦熱によって熱膨張しても、内側ボックスが外側ボックスに対して軸方向へ変位することにより、軸受ユニットが本来の性能を失わない。したがって、この軸受ユニットをプレス装置において使用することによって、プレス装置の加圧精度の低下やプレス装置の構成部材の破損などを防ぐことができる。【００１３】
第４の発明では、第３の発明の軸受ユニットにおいて、前記加圧ロールとして加熱手段を備えた加圧ロールを用いる、という技術的手段を用いる。【００１４】
第４の発明によれば、加圧ロールが加熱手段によって著しく熱膨張しても、内側ボックスが外側ボックスに対して軸方向へ変位することにより、軸受ユニットが本来の性能を失わない。したがって、第４の発明において、本発明の効果がさらに有効となり得る。【００１５】
第５の発明では、プレス装置が、被加圧対象を加圧する加圧ロールと、前記加圧ロールを回転駆動する駆動手段と、を備え、前記加圧ロールの回転軸を、少なくとも当該駆動手段から遠い側において第１〜第４の発明のいずれかの軸受ユニットにより支持する、という技術的手段を用いる。なお、このプレス装置は、複数の被加圧対象を連続的に加圧する連続プレス装置であってもよい。【００１６】
第６の発明では、第５の発明のプレス装置が、前記加圧ロールを加熱するための加熱手段をさらに備える、という技術的手段を用いる。【００１７】
第７の発明では、第５又は第６の発明のプレス装置において、前記プレス装置がロール式プレス装置である、という技術的手段を用いる。【００１８】
第８の発明では、第５又は第６の発明のプレス装置において、前記プレス装置がダブルベルト式プレス装置である、という技術的手段を用いる。【００１９】
第５の発明のように、本発明の軸受ユニットは加圧ロールを備えたプレス装置に好適に用いることができる。ここで、一般に駆動手段側が加圧ロールの固定端となるため、加圧ロールの回転軸は、当該駆動手段から遠い側において熱膨張による変位の影響をより大きく受ける。従って、少なくとも当該駆動手段から遠い側において前記回転軸を本発明の軸受ユニットにより支持することにより、加圧ロールの熱膨張の影響をより効果的に防ぐことができる。
また、第６の発明のように、加熱手段による温度上昇が顕著な加熱手段を備えたプレス装置では、より熱膨張の影響が大きくなるので、本発明の軸受ユニットの使用がさらに有効である。
また更に、プレス装置としては、第７及び第８の発明のように、ロール式プレス装置やダブルベルト式プレス装置を用いることができる。【００２０】
第９の発明では、積層接合体製造装置において、第５〜第８の発明のいずれかのプレス装置を加圧手段として用い、膜材料が積層された積層体を加圧接合し積層接合体を製造するために積層体を配置した空間を減圧して積層体を固定し一方向に搬送しながら加圧可能に構成された積層体固定治具と、前記積層体固定治具の積層体を配置した空間を排気して減圧する排気手段と、を備えている、という技術的手段を用いる。【００２１】
膜材料が積層された積層体を加圧接合し積層接合体を製造する積層接合体製造装置を第７の発明のように構成することにより、高精度の加圧を行うことができるので、積層接合体の製造に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の軸受ユニットを備えた連続プレス装置の説明図である。図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）を左側から見た側面図である。
【図２】本発明の軸受ユニットの加圧ロールへの取付構造を示す断面説明図である。
【図３】本発明の軸受ユニットの構造を示す、図２のＡ部の拡大断面説明図である。
【図４】本発明の軸受ユニットの構造を示す断面説明図である。図４（Ａ）は図３のＣ−Ｃ断面説明図、図４（Ｂ）は図３のＤ−Ｄ断面説明図、図４（Ｃ）は図３のＥ−Ｅ断面説明図である。
【図５】モータ側の軸受ユニットの構造を示す、図２のＢ部の拡大断面説明図である。
【図６】本発明の軸受ユニットの動作を説明するための断面説明図である。
【図７】積層体固定治具の構造を示す説明図である。図７（Ａ）は第１固定部材及びシール部材の平面説明図、図７（Ｂ）は第２固定部材の平面説明図である。
【図８】積層体固定治具に積層体を配置した状態を示す平面説明図である。
【図９】積層体固定治具に積層体を配置した状態を示す断面説明図である。図９（Ａ）は図８のＦ−Ｆ矢視断面図、図９（Ｂ）は図８のＧ−Ｇ矢視断面図、図９（Ｃ）は図８のＨ−Ｈ矢視断面図、図９（Ｄ）は図８のＩ−Ｉ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１を参照して、本発明の軸受ユニット１０を備えたプレス装置の一例として、連続して加圧可能なロール式プレス装置１について説明する。ロール式プレス装置１は、上下に対向配置された一対の加圧ロール３０、３０を２組備え、加圧ロール３０を回転駆動する駆動手段であるモータ５１を備えている。加圧ロール３０は、軸受ユニット１０、４０により支持されており、軸受ユニット１０、４０はロール式プレス装置１の装置フレーム２に取り付けられている。上方の加圧ロール３０の軸受ユニット１０、４０には、上方の加圧ロール３０と下方の加圧ロール３０との間隙調整および加圧調整を行うための加圧機構３（例えば、油圧シリンダー）が設けられている。
【００２４】
ここで、図１に示すロール式プレス装置１は、膜材料が積層された積層体を加圧接合し積層接合体を製造するために積層体を配置した空間を減圧して積層体Ｗを固定する積層体固定治具１００（図７−９）と、積層体固定治具１００の積層体Ｗを配置した空間を排気して減圧する排気手段である真空ポンプ４を備えた積層接合体製造装置として構成されている。積層接合体の例としては、固体高分子膜、燃料極膜及び空気極膜を積層、接合してなる固体高分子型燃料電池用の膜−電極接合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）が挙げられる。
【００２５】
図１では、積層体固定治具１００が上流側の加圧ロール３０に搬送され、積層体Ｗが加圧されている状態を示している。図１（Ａ）において、積層体固定治具１００は左側から右側に搬送され、左側が搬送方向の上流となる。
【００２６】
上流側の加圧ロール３０は、積層体Ｗを加熱して加圧するホットプレスを行うためのホットプレスローラであってもよい。下流側の加圧ロール３０は、積層体Ｗを冷却しながら加圧するコールドプレスを行うためのコールドプレスローラであってもよい。
【００２７】
ロール式プレス装置１は、加圧ロール３０の加圧部の外側に、積層体固定治具１００を載置して加圧ロール３０に搬送するためガイドレール７を備えている。
【００２８】
図２に示すように、例えば、加圧ロール３０は、胴部３１とその両側の回転軸３２、３３とにより一体に構成されていてもよい。加圧ロール３０は中空であってもよく、胴部３１の外側面に沿って内部に加熱手段であるヒータ３１ａが設けられていてもよい。また、加圧ロール３０は、１本の回転軸を胴部３１に嵌通させ一体としたものを用いることもできる。さらに、加圧ロール３０は、回転軸と胴部３１とを構成する一体構造物の一部分であってもよい。回転軸と胴部３１とを構成する一体的構造物は、例えば、材料を削り出すことによって一体に形成されたものであってもよいし、又は、鋳造されることによって形成されたものであってもよい。なお、以下においては、胴部３１の両側に回転軸３２、３３を配置した構成を有するプレス装置について説明する。
【００２９】
回転軸３２は、大径部３２ａと小径部３２ｂとを有する段付き軸である。回転軸３２は、小径部３２ｂにおいて軸受ユニット４０により支持されている。また、回転軸３２は、ジョイント５２を介してモータ５１に接続されている。モータ５１は、減速機を有するサーボモータなどであってもよい。軸受ユニット４０は、固定部材５６により装置フレーム２に固定されている。
【００３０】
回転軸３３は、大径部３３ａと小径部３３ｂとを有する段付き軸である。回転軸３３は、小径部３３ｂにおいて軸受ユニット１０により支持されている。軸受ユニット１０は、固定部材５６により装置フレーム２に固定されている。
【００３１】
回転軸３３の端部には、ヒータ３１ａの配線が接続される端子台５３と、端子台５３からの配線を外部に接続するためのロータリージョイント５４とを備えた端子部５５が接続されている。
【００３２】
次に、本発明の軸受ユニット１０について、図３及び図４を参照して説明する。軸受ユニット１０は、加圧ロール３０の軸方向への移動に関して固定端となるモータ５１から、遠い方の回転軸３３（小径部３３ｂ）を回転可能に支持する転がり軸受１１、１２と、転がり軸受１１、１２が内部に固定された（転がり軸受１１、１２が組み込まれ、回転軸３３が挿通される）内側ボックス１３と、内側ボックス１３の外側に設けられた外側ボックス１４と、を備えている。
【００３３】
内側ボックス１３は、図４に示されているように、内側ボックス１３の外形である外側面１３ａが回転軸の軸方向を中心とした円筒状となるように形成されていてもよい。
【００３４】
転がり軸受１１、１２は、内輪１１ａ、１２ａがそれぞれ回転軸３３に嵌合され、外輪１１ｂ、１２ｂが内側ボックス１３の内側面に嵌合されている。
【００３５】
転がり軸受１１の位置は、内輪１１ａが大径部３３ａと小径部３３ｂとの段差面と第１内カラー１５とに挟まれることによって定まる。外輪１１ｂは、第１外カラー１６によって内側ボックス１３に対する位置が定まる。
【００３６】
転がり軸受１２は、内輪１２ａが位置決めナット１８により位置決めされた第２内カラー１７と第１内カラー１５とに挟まれて位置決めされ回転軸３３に固定されている。外輪１２ｂは、カラー押さえ部材２０により外輪１２ｂに押圧された第２外カラー１９と第１外カラー１６とに挟まれて位置決めされ内側ボックス１３に固定されている。
【００３７】
これにより、内側ボックス１３は転がり軸受１１、１２を介して加圧ロール３０の回転軸３３を回転可能に支持している。なお、転がり軸受１１、１２を内側ボックス１３に対して固定する方法は限定されるものではなく、圧入や接着などによる固定を採用することもできる。
【００３８】
内側ボックス１３の内部には、冷却手段となる円管状の冷却媒体流路１３ｂが形成されている。冷却媒体流路１３ｂには、外部から冷却配管２２（図４（Ａ））が接続されており、水、熱媒油などの冷却媒体を流通させることができる。これにより、内側ボックス１３を冷却することができ、転がり軸受１１、１２の温度上昇や小径部３３ｂの径方向への熱膨張など、加圧ロール３０からの熱伝達に起因する影響を抑制することができる。
【００３９】
転がり軸受１１、１２を間に挟んで、１組のオイルシール２１、２１が設けられている。第１内カラー１５と第１外カラー１６との間の空間には、外部からオイル配管２３（図４（Ｂ））が接続されており、転がり軸受１１、１２に潤滑用のオイルを供給することができる。
【００４０】
外側ボックス１４は、内側面１４ａにおいて、内側ボックス１３の外側面１３ａに嵌合されている。内側ボックス１３は、外側ボックス１４に対して回転軸３３の軸方向に摺動可能に嵌合されている。外側ボックス１４は、固定部材５６により装置フレーム２に固定されている。
【００４１】
これにより、内側ボックス１３は、固定された外側ボックス１４に対して回転軸３３の軸方向に（加圧ロールの大きさの変化を打ち消すように）移動することができる。ここで、内側ボックス１３は熱媒体を流通させることによる冷却手段を備えているので、内側ボックス１３の温度を低く保つことが可能であり、内側ボックス１３の熱膨張を抑制できることで加圧ロール３０の伸縮に応じて内側ボックス１３が外側ボックス１４に対して軸方向に変位する動きを妨げることがない。
【００４２】
図５に示す軸受ユニット４０は、モータ５１に近い方の回転軸３２（小径部３２ｂ）を回動可能に支持している。軸受ユニット４０は、軸受ユニット１０における内側ボックス１３と外側ボックス１４とが分かれておらず、軸受ボックス４１として一体的に形成されている点以外は、軸受ユニット１０と同様の構成である。ここで、軸受ユニット４０は、軸受ユニット１０のように内側ボックス１３と外側ボックス１４とが分かれていないため、軸方向へ移動できない構成となっている。
【００４３】
軸受ユニット１０の動作について説明する。ここでは、加圧ロール３０の温度が上昇し、軸方向に伸長する場合について説明する。
【００４４】
図６（Ａ）は、加圧ロール３０が昇温する前の状態である。ヒータ３１ａを使用し、加圧ロール３０の温度が上昇すると、加圧ロール３０は熱膨張により軸方向に伸長する。この伸長量をΔＬとする。
【００４５】
加圧ロール３０が軸方向に伸長する際、図２に示すように回転軸３２の端部はモータ５１に接続され軸方向の移動に関して固定端となるため、加圧ロール３０は図中右方向に伸長しようとする。
【００４６】
外側ボックス１４は、固定部材５６により装置本体に固定されているため動かないが、内側ボックス１３は外側ボックス１４に対して軸方向に移動可能に構成されているため、加圧ロール３０が伸長すると、図６（Ｂ）に示すように、内側ボックス１３は、加圧ロール３０と一体的に、加圧ロール３０の伸長にあわせて加圧ロール３０の伸長方向（図中右側）にΔＬだけ変位する。
【００４７】
このように、加圧ロール３０の伸長を、内側ボックス１３が外側ボックス１４に対して軸方向へ変位することにより逃がすことができるので、転がり軸受１１、１２や加圧ロール３０に過大な力が負荷されることがない。これにより、プレス装置の加圧精度の低下やプレス装置の構成部材の破損などを防ぐことができる。
【００４８】
モータ５１から遠い方の回転軸３３の方が加圧ロール３０の熱膨張による変位の影響が大きくなるため、加圧ロール３０の熱膨張の影響をより効果的に防ぐためには、本発明の軸受ユニット１０は、加圧ロール３０の固定端となるモータ５１から、遠い方の回転軸３３を支持することが好ましい。
なお、軸受ユニット４０は、上述のように軸方向へ移動できないが、固定端に近いため、加圧ロール３０の熱膨張に起因する変位量は小さいので、転がり軸受１１、１２や加圧ロール３０に過大な力が生じるおそれがない。
【００４９】
このように、軸受ユニット１０は、加熱手段を備えたプレス装置において、熱膨張の影響が大きい加圧ロールに好適に用いることができる。加圧ロール３０が冷却により熱収縮を生じる場合には、内側ボックス１３が外側ボックス１４に対して加圧ロール３０の収縮方向（図中左側）に移動する。これにより、温度上昇時と同様に、転がり軸受１１、１２や加圧ロール３０に過大な力が負荷されることがない。
また、加圧ロール３０を常温で用いる場合においても、ロール式プレス装置１の高速化を図ると、被加圧対象と加圧ロール３０とによる摩擦や転がり軸受１１、１２の摩擦により発生した熱が加圧ロール３０に伝達し温度が上昇するため、軸受ユニット１０を用いることが好ましい。無論、軸受ユニット１０は、熱等の影響により軸方向に変位する回転軸であれば、特に加圧ロールに限らずに用いることができる。
【００５０】
次に、膜材料を積層した積層体を加圧接合して積層接合体を製造する方法について説明する。積層接合体の製造には、積層体を配置した空間を減圧して積層体を固定し一方向に搬送しながら加圧可能に構成された積層体固定治具を用いる。積層体固定治具の一実施例について、図７ないし９を参照して説明する。
【００５１】
積層体固定治具１００は、第１固定部材１１０と、第１固定部材１１０に組み合わせて用いられる第２固定部材１２０と、シール部材１３０とを備えている。
【００５２】
第１固定部材１１０は、ロール式プレスなどの加圧手段への搬送方向に略平行に配置される角柱状に形成された第１柱状部材１１１、１１１の間に、可撓性を有する帯状の部材からなる第１シート部材１１２が張り渡されて形成されている。第１シート部材１１２は例えば金属材料であるステンレス鋼からなる。
【００５３】
第１シート部材１１２はシール部材１３０とともに、それぞれの端部が、板状の第１押さえ部材１１３により、第１柱状部材１１１の長手方向に延びる面の１つ（図９（Ａ））にそれぞれ固定されている。
【００５４】
第１柱状部材１１１には、排気ポート１１６を介して真空ポンプ４に接続され、後述する収容空間Ｓと連通する排気路１１４が形成されている。
【００５５】
排気ポート１１６は、ロール式プレス装置１の真空配管５（図１）を介して真空ポンプ４に接続されている。真空配管５は可撓性を有しており、搬送される積層体固定治具１００に追随して移動することができる。いずれか１つの排気ポート１１６には真空計６（図１）を接続し、収容空間Ｓ内の真空度を計測することもできる。
【００５６】
第１シート部材１１２の第１柱状部材１１１と当接する領域には、排気路１１４が開口する位置に対応して排気孔１１２ａが貫通形成されている。排気孔１１２ａは、真空パッド１１５を介して排気路１１４にそれぞれ連通している。
【００５７】
第１柱状部材１１１には、第１柱状部材１１１に対向して配置される第２柱状部材１２１の位置を定めるための位置決めピン１１７が設けられている。
【００５８】
第２固定部材１２０は、２つの第１柱状部材１１１とそれぞれ対向して配置される２つの第２柱状部材１２１の間に、可撓性を有する帯状の部材からなる第２シート部材１２２が張り渡されて形成されている。２つの第２柱状部材１２１の間の第２シート部材１２２の外形は、２つの第１柱状部材１１１の間の第１シート部材１１２の外形と略同一になるように形成されている。
【００５９】
第２シート部材１２２は、第２柱状部材１２１に沿って折り曲げられ、側面より押さえ板１２３を介して第２押さえ部材１２４により固定されている。図９（Ａ）及び（Ｃ）に示すように、第２押さえ部材１２４には、押さえ板１２３及び第２シート部材１２２に挿通され第２柱状部材１２１とを固定するための固定ねじ１２５と、第２柱状部材１２１に押圧する位置を調節するための調節ビス１２６と、が設けられている。
【００６０】
第２押さえ部材１２４には、第１固定部材１１０の位置決めピン１１７を挿通して第２固定部材１２０の位置を定めるための位置決め穴１２７が貫通形成されている。
【００６１】
シール部材１３０は、第１柱状部材１１１、１１１と第２柱状部材１２１、１２１とにより対向するように位置決めされた第１シート部材１１２と第２シート部材１２２との間に配置される。シール部材１３０には、第１シート部材１１２と第２シート部材１２２とが対向して形成される空間を積層体Ｗが収容可能に区画する収容部１３０ａと、収容部１３０ａと連通して形成され、第１シート部材１１２、第２シート部材１２２及び収容部１３０ａにより区画された密閉空間である収容空間Ｓの内部を排気するために形成された排気部１３０ｂと、が形成されている。シール部材１３０は、第１シート部材１１２と第２シート部材１２２との間に挟みこまれることにより、収容空間Ｓの側壁の役割を果たす。
【００６２】
排気部１３０ｂは、収容部１３０ａと連通して第１柱状部材１１１側に向かって突出して、第１シート部材１１２の排気孔１１２ａが面するように形成されている。
【００６３】
積層体固定治具１００は、上述の構成により、収容空間Ｓに積層体Ｗを配置し、真空ポンプ４により収容空間Ｓを排気することにより、第１シート部材１１２及び第２シート部材１２２を収容空間Ｓに配置された積層体Ｗに密着させて積層体Ｗを固定することができる。ここで、真空計６からの出力に基づき、収容空間Ｓの内部を所定の圧力に制御して、第１シート部材１１２及び第２シート部材１２２が積層体Ｗに密着し固定する力を制御することができる。
【００６４】
続いて、積層体固定治具１００及び真空ポンプ４を備え積層接合体製造装置として構成されたロール式プレス装置１を用いた積層接合体の製造方法について説明する。ここでは、上流の加圧ロール３０をホットプレスローラ、下流の加圧ロール３０をコールドプレスローラとする。
【００６５】
まず、収容空間Ｓに積層体Ｗを配置し、真空ポンプ４により収容空間Ｓを排気することにより、第１シート部材１１２及び第２シート部材１２２を収容空間Ｓに配置された積層体Ｗに密着させて積層体Ｗを固定する。
【００６６】
次に、ガイドレール７に積層体固定治具１００を載置し、真空ポンプ４による収容空間Ｓの排気を継続しながらガイドレール７に沿って積層体固定治具１００を加圧ロール３０に向かって搬送する。積層体固定治具１００が加圧ロール３０に到達すると、加圧ロール３０により、下流に搬送されながら第１シート部材１１２及び第２シート部材１２２を介して積層体Ｗが加熱され加圧力が負荷される。これにより、積層体Ｗが接合され、積層接合体が製造される。積層体Ｗを加熱しながら加圧することにより、接合強度を向上させることができる。
【００６７】
続いて、積層体固定治具１００は下流の加圧ロール３０に搬送され、コールドプレスローラにより積層体Ｗが加圧、冷却されて積層接合体が製造される。これにより、積層体Ｗの冷却を効率的に行い、製造した積層接合体の冷却時間を短縮して迅速に次の工程に送ることができるので、生産性を向上させることができる。
【００６８】
上述の製造方法によれば、積層体Ｗを加圧接合して積層接合体を製造するときに、膜材料の位置ずれ、変形、界面の接合欠陥を防止することができるため、積層接合体を、歩留まりよく製造することができる。また、積層体固定治具１００は搬送方向が開放され、一方向に搬送しながら加圧可能に構成されているので、平面プレスなどのバッチ式プレスではなく大量生産に適した連続プレス装置に採用することができ、積層接合体を効率的に製造することができる。そして、上述のように構成された積層接合体製造装置では、高精度の加圧が行うことができるので、積層接合体の製造に好適に用いることができる。
【００６９】
（変更例）
本実施形態では、連続プレス装置としてロール式プレス装置を採用したが、これに限定されるものではなく、同様の加圧ロールを備え、対向した１組のエンドレスベルトにより被加圧対象を搬送するとともに加圧を行うダブルベルト式プレス装置も好適に用いることができる。
【００７０】
本実施形態で示した構造の積層体固定治具１００以外にも、積層体を配置した空間を減圧して積層体を固定する方式で、一方向に搬送しながら加圧可能に構成されていればよく、本実施例で示した構造の積層体固定治具以外にも、例えば、出願人が特願２０１１−２２６７７６で開示した積層体固定治具のような、積層体を配置した空間を減圧して積層体を固定する方式の積層体固定治具を採用することができる。
【００７１】
ロール式プレス装置１は、積層接合体製造装置として構成する場合には、加圧ロール３０から見て積層体固定治具１００の搬送方向の上流側に設けられ、積層体固定治具１００と積層体Ｗとを予備加熱する予備加熱部や搬送方向の下流側に設けられ、積層体固定治具１００と積層体Ｗとを冷却する余熱除去部を設けることもできる。これにより、確実な加熱及び冷却が短時間で可能となり、生産性を向上させることができる。
【００７２】
［実施形態の効果］
本実施形態の軸受ユニット１０によれば、加圧ロール３０の伸縮を、内側ボックス１３が外側ボックス１４に対して軸方向へ変位することにより逃がすことができるので、転がり軸受１１、１２や加圧ロール３０に過大な力が負荷されることがない。これにより、プレス装置による加圧精度の低下やプレス装置の構成部材の破損などを防ぐことができる。
また、この軸受ユニット１０は、ロール式プレス装置やダブルベルト式プレス装置などのプレス装置に好適に用いることができる。
そして、プレス装置に積層体固定治具１００と真空ポンプ４を備えて上述のように構成された積層接合体製造装置では、高精度の加圧が行うことができるので、積層接合体の製造に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０…軸受ユニット
１１…転がり軸受
１２…転がり軸受
１３…内側ボックス
１３ａ…外側面
１４…外側ボックス
１４ａ…内側面
３０…加圧ロール
３３…回転軸
【図１】
0005983625.tif 000002
【図２】
0005983625.tif 000003
【図３】
0005983625.tif 000004
【図４】
0005983625.tif 000005
【図５】
0005983625.tif 000006
【図６】
0005983625.tif 000007
【図７】
0005983625.tif 000008
【図８】
0005983625.tif 000009
【図９】
0005983625.tif 000010