(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端縁に溶接のための金属露出部が設けられ、接着剤層を備える合成樹脂製フィルムが、両金属露出部を除く内面に該接着剤層を介して接着され、溶接後の金属露出部を被覆可能な長さに、一方の金属露出部側から前記フィルムを延出させた未接着のフィルム延出部を備えてなる矩形状の缶胴ブランクを、該フィルム延出部を金属露出部の反対側に折り返して供給する供給手段と、
該供給手段によって供給された缶胴ブランクの金属露出部を重ね合わせて溶接することにより缶胴を形成する溶接手段と、
該溶接手段を上流部に備えて缶胴の搬送方向に延設されたマンドレルと、
該マンドレルに沿って缶胴を移動させる移動手段と、
該移動手段により前記マンドレルに沿って缶胴を移動させる際、前記フィルム延出部を金属露出部側に反転させ該金属露出部上に重合させる反転重合手段と、
前記マンドレルの下流部に設けられ、該反転重合手段により金属露出部上に重合されたフィルム延出部を金属露出部に圧着させ、該フィルム延出部を、溶接された金属露出部の余熱により溶融された前記接着剤層を介して金属露出部に接着させる圧着手段とを備える溶接缶胴の製造装置において、
前記反転重合手段は、前記移動手段によって移動される缶胴の前記フィルム延出部の反転軌跡に対応して前記マンドレルに設けられた案内溝により構成され、
該案内溝は、溶接時に金属露出部の反対側に折り返されていた前記フィルム延出部の一側面を摺動自在に吸着し、缶胴の移動に伴って該フィルム延出部を次第に缶胴内面から離反させる第１傾斜部と、
該第１傾斜部の終端部に対向して設けられ、該第１傾斜部により缶胴内面から離反された前記フィルム延出部の他側面に当接し、缶胴の移動に伴って該フィルム延出部を次第に金属露出部側に案内して該フィルム延出部を反転させる第２傾斜部とを備えることを特徴とする溶接缶胴の製造装置。
【請求項２】
前記反転重合手段は、前記案内溝の第１傾斜部において前記フィルム延出部の案内方向に沿って配列された複数の吸引口と、各吸引口を介して前記フィルム延出部の一側面を第１傾斜部へ摺動自在に吸着させる吸引手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の溶接缶胴の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶胴ブランクの両端縁を溶接して円筒状の缶胴を形成する溶接缶胴の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飲料等の容器に使用される金属缶体として、矩形状の缶胴ブランクの両端縁を溶接して接合することにより円筒状の溶接缶胴を形成し、該溶接缶胴の開口する両端のそれぞれに缶蓋を巻締めてなる缶体が知られている。
【０００３】
この種の溶接缶胴においては、基体金属と内容物との接触により基体金属が腐食されたり溶出した金属成分のために内容物のフレーバーが変化することを避けるために、缶胴内面にエポキシ・フェノール樹脂等の塗料を塗布することが行われていた。該塗料は、一般に有機溶媒に前記樹脂を溶解させたものであり、缶胴内面に塗布した後に加熱オーブンによる焼き付けが行われる。ところが、加熱オーブンによる焼き付け時に前記有機溶媒が揮発し作業環境が害されるおそれがある。
【０００４】
一方、近年では、内面を合成樹脂製フィルム（例えばポリエステルフィルム）により被覆した溶接缶胴が知られている。この種の溶接缶胴は、溶接するための金属露出部（缶胴ブランクの両端縁）以外は合成樹脂製フィルムにより被覆され、前述したようなエポキシ・フェノール樹脂等の塗料は、溶接された金属露出部のみに塗布される。しかしながら、金属露出部への塗料による被覆では、部分的ながら前記塗料の塗布及び焼き付けを行わなければならないため、前記有機溶媒の揮発を防止することはできない。
【０００５】
そこで、本出願人は、先に特願平３−２３１３８３号（特開平５−６９４８５号公報参照）において、溶接缶胴の溶接された金属露出部を含む内面全体を合成樹脂製フィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）により被覆した溶接缶胴の製造方法を提案している。この方法によれば、缶胴ブランクの両端縁の金属露出部を除く内面に合成樹脂製フィルムを貼着し、更に、缶胴ブランクの一方の端縁側に、溶接後の金属露出部を被覆可能な大きさに延出するフィルム延出部を形成しておく。該フィルム延出部は一対の金属露出部が重ね合わされて溶接されるときには、溶接を妨げないように、金属露出部の反対側、即ち、缶胴の内面に貼着されている合成樹脂製フィルム上に折り返して重合させる。そして、溶接接合された金属露出部上にフィルム延出部を反転させ貼着して金属露出部を被覆する。こうすることにより、金属露出部に前述した塗料を塗布することなく合成樹脂製フィルムによって被覆されるので、フレーバー性を向上させることができると共に有機溶媒による作業環境の汚染を避けることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記フィルム延出部は合成樹脂性フィルムであって比較的薄いので取り扱いが難しく、具体的には、前記溶接の際に内側に折り返されて重合されていたフィルム延出部を、金属露出部への被覆のために反転させる作業を迅速且つ正確に行うことが困難である不都合があった。また、前記フィルム延出部の金属露出部への精度の高い貼着作業を行うためには装置が複雑となる不都合があった。
【０００７】
かかる不都合を解消して、本発明は、溶接時に金属露出部の反対側に折り返されている合成樹脂性フィルムのフィルム延出部を、容易に金属露出部上に反転して被覆することができる溶接缶胴の製造装置を構造簡単に提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、両端縁に溶接のための金属露出部が設けられ、接着剤層を備える合成樹脂製フィルムが、両金属露出部を除く内面に該接着剤層を介して接着され、溶接後の金属露出部を被覆可能な長さに、一方の金属露出部側から前記フィルムを延出させた未接着のフィルム延出部を備えてなる矩形状の缶胴ブランクを、該フィルム延出部を金属露出部の反対側に折り返して供給する供給手段と、該供給手段によって供給された缶胴ブランクの金属露出部を重ね合わせて溶接することにより缶胴を形成する溶接手段と、該溶接手段を上流部に備えて缶胴の搬送方向に延設されたマンドレルと、該マンドレルに沿って缶胴を移動させる移動手段と、該移動手段により前記マンドレルに沿って缶胴を移動させる際、前記フィルム延出部を金属露出部側に反転させ該金属露出部上に重合させる反転重合手段と、前記マンドレルの下流部に設けられ、該反転重合手段により金属露出部上に重合されたフィルム延出部を金属露出部に圧着させ、該フィルム延出部を、溶接された金属露出部の余熱により溶融された前記接着剤層を介して金属露出部に接着させる圧着手段とを備える溶接缶胴の製造装置において、前記反転重合手段は、前記移動手段によって移動される缶胴の前記フィルム延出部の反転軌跡に対応して前記マンドレルに設けられた案内溝により構成され、該案内溝は、溶接時に金属露出部の反対側に折り返されていた前記フィルム延出部の一側面を摺動自在に吸着し、缶胴の移動に伴って該フィルム延出部を次第に缶胴内面から離反させる第１傾斜部と、該第１傾斜部の終端部に対向して設けられ、該第１傾斜部により缶胴内面から離反された前記フィルム延出部の他側面に当接し、缶胴の移動に伴って該フィルム延出部を次第に金属露出部側に案内して該フィルム延出部を反転させる第２傾斜部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明は、前記溶接時に金属露出部の反対側に折り返されていた前記フィルム延出部を、前記反転重合手段によって金属露出部側に反転させ、該フィルム延出部を前記圧着手段によって金属露出部に圧着することにより、溶接缶胴における金属露出部の被覆を施すことができる溶接缶胴の製造装置である。
【００１０】
本発明によれば、前記反転重合手段をマンドレルに設けられた案内溝により構成することにより、前記溶接手段により金属露出部において溶接された缶胴を、前記マンドレルに沿って移動させるだけで、前記合成樹脂製フィルムのフィルム延出部を金属露出部側に容易に反転させることができる。即ち、溶接手段による溶接時には、前記フィルム延出部は、溶接作業の妨げにならないように、予め前記供給手段によって金属露出部の反対側に折り返された状態で供給される。そしてこの状態で金属露出部が溶接された缶胴は、前記マンドレルに保持されて前記移動手段によって下流側の前記貼着手段に向かって移動を開始する。該マンドレルには前記反転重合手段を構成する案内溝が設けられており、該マンドレルの始端部に支持された缶胴のフィルム延出部を該案内溝に備える第１傾斜部により摺動自在に吸着する。該第１傾斜部は、該マンドレルの終端側に向かうに従ってフィルム延出部を徐々に缶胴の内面から離反（フィルム延出部と缶胴の内面に貼着されたフィルムとの境界を支点に傾動）させるように傾斜している。これにより、缶胴が前記移動手段によって移動されるに伴い、該第１傾斜部に案内されたフィルム延出部が缶胴の内面から離反する。この間、フィルム延出部は、第１傾斜部に摺動自在に吸着されているので缶胴の内面から確実に離反され、該第１傾斜部の傾斜に沿って精度良く案内される。
【００１１】
続いて、該第１傾斜部の終端部ではフィルム延出部の案内を解除し、缶胴の内面から離反されたフィルム延出部には、該第１傾斜部の終端部において対向する前記第２傾斜部が当接する。該第２傾斜部は、前記第１傾斜部が当接していたフィルム延出部の側面と反対側のフィルム延出部の他側面に当接する。更に、該第２傾斜部は、マンドレルの終端側に向かうに従ってフィルム延出部を徐々に缶胴の金属露出部に当接するように傾斜している。これにより、缶胴が前記移動手段によって移動されるに伴い、該第２傾斜部に案内されたフィルム延出部が缶胴の金属露出部に向かって押し倒され、該第２傾斜部の終端部においてフィルム延出部が缶胴の金属露出部に重合する。
【００１２】
このように、前記第１傾斜部と第２傾斜部を備える案内溝により、缶胴をマンドレルに沿って移動させるだけで、フィルム延出部を確実に反転して金属露出部上に重合させることができる。
【００１３】
そして、該マンドレルの終端部において前記圧着手段は、金属露出部上に重合された前記フィルム延出部を該金属露出部に圧着させる。このとき、金属露出部には、溶接の際の余熱により溶融された接着剤層を介してフィルム延出部が接着され、該金属露出部を被覆することができる。
【００１４】
また、本発明において、前記反転重合手段は、前記案内溝の第１傾斜部において前記フィルム延出部の案内方向に沿って配列された複数の吸引口と、各吸引口を介して前記フィルム延出部の一側面を第１傾斜部へ摺動自在に吸着させる吸引手段とを備えることが好ましい。これにより、複数の吸引口により前記フィルム延出部を均等に第１傾斜部に沿って吸着させることができ、前記フィルム延出部を缶胴内面から確実に離反させて第１傾斜部に沿って精度よく案内することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施装置の概略構成を示す説明的側面図、図２は図１の装置の要部を露出させて示す説明的平面図、図３は缶胴ブランクを示す説明図、図４は溶接手段を示す説明的断面図、図５は反転重合手段の案内溝の第１傾斜部を示す説明的断面図、図６は反転重合手段の案内溝の第２傾斜部を示す説明的断面図、図７は圧着手段を示す説明的断面図である。
【００１６】
本実施形態の装置Ａは、図１に示すように、矩形状の缶胴ブランク１の両端縁を溶接接合して円筒状の缶胴２を形成するものである。
【００１７】
図１及び図２において、３は缶胴ブランク１を供給する供給手段、４は該供給手段３によって供給された缶胴ブランク１を保持するマンドレル、５は該マンドレル４の上流部に設けられた溶接手段、６は該マンドレル４の下流部に設けられた圧着手段である。また、図１において、７はマンドレル４に沿って缶胴２を移動させる移動手段であり、図２において、８はマンドレル４の溶接手段５と圧着手段６との間に設けられた反転重合手段である。
【００１８】
前記缶胴ブランク１は、図３（ａ）に示すように、基体１ａの両端縁に溶接のための一対の金属露出部１ｂを残して、缶胴２の内面となる一側面が合成樹脂製フィルム１ｃ（ポリエチレンテレフタレートフィルム等）により被覆されている。前記フィルム１ｃは、基体１ａへの当接面に図示しない接着剤層を備えている。また、該フィルム１ｃは、一方の金属露出部１ｂより外方に延出されたフィルム延出部１ｄを備えている。該フィルム延出部１ｄは、缶胴２を形成する際に溶接された両金属露出部１ｂを被覆可能な長さに延出されていて、且つ、金属露出部１ｂには接着されていない状態とされている。
【００１９】
なお、缶胴ブランク１の缶胴２の外面となる他側面には、金属露出部１ｂを除いて、缶胴２の外面を装飾する印刷が施された他の合成樹脂製フィルム１ｃが接着されている。また、図１乃至図７において示す缶胴ブランク１、フィルム１ｃ及び缶胴２の夫々の厚みは、説明の便宜を図るために実際の厚みよりも誇張して厚く示されている。
【００２０】
次に、本実施装置Ａの各部を説明する。前記供給手段３は、図２に示すように、前記缶胴ブランク１を積層状態で載置する載置部９と、該載置部９から缶胴ブランク１を一枚ずつ前記マンドレル４に向かって送り出す送出路１０とを備えている。該送出路１０には、前記缶胴ブランク１のフィルム延出部１ｄを折り返す折返手段１１が設けられている。該折返手段１１の構成は図示しないが、前記缶胴ブランク１を送り出しながらフィルム延出部１ｄを折り返す際に作動する複数のローラ及び案内板等を備えている。該折返手段１１によって、図３（ｂ）に示すように、前記缶胴ブランク１のフィルム延出部１ｄは、金属露出部と反対側に折り返されて缶胴ブランク１の内面に接着されているフィルム１ｃ上に重ねられる。
【００２１】
該供給手段３から供給された缶胴ブランク１は、図１及び図２に示すように、マンドレル４に沿って円筒状に形成され、このとき重ね合わされた両金属露出部１ｂは前記溶接手段５によって溶接接合される。
【００２２】
該溶接手段５は、図４（ａ）に一部を断面示するように、マンドレル４に沿って丸められて保持された缶胴ブランク１の両金属露出部１ｂに上下から圧接して抵抗溶接を行う一対の溶接電極ローラ１２，１３と、図４（ｂ）に示すように、該溶接電極ローラ１２，１３によって溶接された両金属露出部１ｂに上下から圧接して溶接分部の表面のならしを行う一対のバーニシングローラ１４，１５とを備えている。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、前記フィルム延出部１ｄが金属露出部１ｂの反対側に折り返されているので、フィルム延出部１ｄが溶接電極ローラ１２，１３やバーニシングローラ１４，１５に接触するのを回避することができる。
【００２３】
該溶接手段５によって両金属露出部１ｂが溶接されて円筒状に形成された缶胴２は、図１に示すように、前記移動手段７によってマンドレル４に沿って下流に向かって移動される。該移動手段７は、一対のプーリ１６，１７と両プーリ１６，１７に掛け亘されたベルト１８と、一方のプーリ１７を回転駆動する図示しない駆動モータとにより構成されており、マンドレル４に保持された缶胴２にベルト１８を当接させることによって該缶胴２を移動させる。
【００２４】
該移動手段７によって缶胴２を移動しているとき、該缶胴２の内面側の前記フィルム延出部１ｄは、前記反転重合手段８によって金属露出部１ｂに向かって反転される。該反転重合手段８は、図２に前記移動手段７を取り除いた状態で示すように、マンドレル４に設けられた案内溝１９により構成されている。該案内溝１９は、始端から略中央にかけて次第に深くなる略三角形状の溝により形成された第１傾斜部２０を備えている。該第１傾斜部２０は図５（ａ）乃至図５（ｃ）に始端から略中央にかけての一部を断片的に示すように略平坦状から略垂直状に連続して傾斜するように形成されている。また、図２に示すように、案内溝１９は、その略中央から終端にかけて略四角形状から略三角形状に変化しながら次第に浅くなる溝により形成された第２傾斜部２１を備えている。該第２傾斜部２１は図６（ａ）乃至図６（ｃ）に略中央から終端にかけての一部を断片的に示すように略垂直状から平坦となるまで（マンドレル４の外周面に一致するまで）に連続して傾斜するように形成されている。
【００２５】
更に、前記第１傾斜部２０には、その長さ方向に沿って配列された複数の吸引口２２が設けられている。該吸引口２２はエアを吸引する図示しない吸引手段に接続されており、該吸引手段の吸引によって吸引口２２を介して第１傾斜部２０に前記缶胴２の内面のフィルム延出部１ｄを吸着するようになっている。
【００２６】
該反転重合手段８の作動を説明すれば、先ず、図５（ａ）に示すように、案内溝１９の始端部に移動された缶胴２の内面に折り返されていたフィルム延出部１ｄが、吸引口２２からの吸引により第１傾斜部２０に吸着され、缶胴２の内面から離反する。フィルム延出部１ｄは比較的薄手であるので、吸引口からの吸引力は比較的弱くても容易に第１傾斜部２０に吸着される。このとき更に、吸引口２２からの吸引力は、第１傾斜部２０に吸着されたフィルム延出部１ｄが該第１傾斜部２０に沿って摺動自在となるように調整されている。
【００２７】
次いで、前記移動手段７による缶胴２の移動に伴い、図５（ｂ）に示すように、フィルム延出部１ｄは、第１傾斜部２０の傾斜に案内されて缶胴２の内面からの離反距離を大きくしていき、案内溝１９の略中央部では、図５（ｂ）に示すように、フィルム延出部１ｄは第１傾斜部２０により缶胴２の内面から略直角とされて完全に離反される。なお、図５（ａ）乃至（ｃ）に示すマンドレル４に設けられている円孔２３は、前記吸引口２２と吸引手段を接続するエア流路である。
【００２８】
続いて、缶胴２の内面から略直角とされたフィルム延出部１ｄは第１傾斜部２０による案内が解除され、図６（ａ）に示すように、第１傾斜部２０によって案内された側面と反対側の側面に第２傾斜部２１が当接される。そして、前記移動手段７による缶胴２の移動に伴い、図６（ｂ）に示すように、フィルム延出部１ｄは第２傾斜部２１の傾斜に案内されて押し上げられるようにして金属露出部１ｂに次第に接近し、図６（ｃ）に示すように、フィルム延出部１ｄは金属露出部１ｂに重合される。以上のように、前記案内溝１９をマンドレル４に設けたことにより、缶胴２をマンドレル４に沿って移動させるだけで、フィルム延出部１ｄを反転させることができる。
【００２９】
また、前記圧着手段６は、前記反転重合手段８の案内溝１９の下流側に設けられ、缶胴２の金属露出部１ｂに重合されたフィルム延出部１ｄを、金属露出部１ｂに圧着させる。該圧着手段６は、図７に示すように、マンドレル４の終端部に回転自在に軸支されて金属露出部１ｂに重合されたフィルム延出部１ｄに下側から圧接する第１圧接ローラ２４と、該第１圧接ローラ２４に対向して設けられ、金属露出部１ｂに上方から圧接する第２圧接ローラ２５とによって構成されている。第１圧接ローラ２４と第２圧接ローラ２５とはその外周に耐熱・耐圧ゴム等の弾性体２６，２７を備えており、金属露出部１ｂの溶接部分に段差が生じていても段差に沿ってフィルム延出部１ｄを隙間なく圧着できるようになっている。前記反転重合手段８の案内溝１９によってフィルム延出部１ｄが反転されて金属露出部１ｂに重合された缶胴２は、金属露出部１ｂが第１圧接ローラ２４と第２圧接ローラ２５との間を通過することによって、フィルム延出部１ｄが金属露出部１ｂに圧着される。金属露出部１ｂには溶接された際の余熱があって、この余熱によりフィルム延出部１ｄの接着剤層が溶融し、フィルム延出部１ｄが金属露出部１ｂに接着されて被覆される。このようにして、内面全周が前記フィルム１ｃ及びフィルム延出部１ｄによって被覆された缶胴２が前記マンドレル４に沿って移動されつつ形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施装置の概略構成を示す説明的側面図。
【図２】図１の装置の要部を露出させて示す説明的平面図。
【図３】缶胴ブランクを示す説明図。
【図４】溶接手段を示す説明的断面図。
【図５】反転重合手段の案内溝の第１傾斜部を示す説明的断面図。
【図６】反転重合手段の案内溝の第２傾斜部を示す説明的断面図。
【図７】圧着手段を示す説明的断面図。
【符号の説明】
Ａ…溶接缶胴の製造装置、１…缶胴ブランク、１ｂ…金属露出部、１ｃ…合成樹脂製フィルム、１ｄ…フィルム延出部、２…缶胴、３…供給手段、４…マンドレル、５…溶接手段、６…圧着手段、７…移動手段、８…反転重合手段、１９…案内溝、２０…第１傾斜部、２１…第２傾斜部、２２…吸引口。
【図１】
0004130015.tif 000002
【図２】
0004130015.tif 000003
【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】
0004130015.tif 000008