(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性の熱可塑性樹脂層で被覆された金属薄板から缶体を製造するための製造ラインの途中に設置されるオーブン装置であって、オーブン本体内を通過する缶体搬送用の無端ベルトコンベアの進行方向に沿って、オーブン本体内が温度の異なる複数の加熱ゾーンに分けられていると共に、オーブン本体内の複数の加熱ゾーンのうちの一つが、缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層を非晶質化するための加熱ゾーンとなり、その他の加熱ゾーンが、前記の非晶質化以外に製缶工程で必要とされる他の加熱工程のためのゾーンとなっている缶体加熱用のオーブン装置において、
オーブン本体内の各加熱ゾーンでは、上方から下方に向けて熱風が吹き付けられて、缶体の搬送面よりも下方で空気が吸引されていると共に、缶体の開口端部側を下にした状態で缶体を載置して搬送する無端ベルトコンベアには、その缶体載置面側に、缶体との間で隙間を形成するための凹溝部が、コンベア全体としては缶体載置面と交互になるように多数形成されていて、各凹溝部の底部にはそれぞれ所定間隔で複数の孔が貫通されていることを特徴とする製缶用オーブン装置。
【請求項２】
缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層を非晶質化するための加熱ゾーンの下流に、搬送中の缶体に対して常温空気を上方から下方に向けて吹き付けて急冷させるためのクーリングゾーンを備えた冷却室が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の製缶用オーブン装置。
【請求項３】
オーブン本体内で行われる非晶質化以外の他の加熱工程が、缶体に熱可塑性樹脂層の上から塗布されている潤滑剤を揮発除去するための工程であることを特徴とする請求項１又は２に記載の製缶用オーブン装置。
【請求項４】
オーブン本体内で行われる非晶質化以外の他の加熱工程が、印刷・塗装後の缶体を乾燥焼き付けするための工程であることを特徴とする請求項１又は２に記載の製缶用オーブン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶体の製造ラインの途中で缶体を加熱するために設置される製缶用のオーブン装置に関し、特に、結晶性の熱可塑性樹脂層で被覆された金属薄板から缶体を製造するための製造ラインの途中において、缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層を非晶質化するためのオーブン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミ系やスチール系の製缶用の金属薄板から絞り加工やしごき加工等を経て製造する缶体（缶の本体部分）について、保護被膜となる熱可塑性樹脂層を予め被覆した金属薄板から缶体を成形加工するということは従来から周知であるが、そのような被覆金属薄板からの缶体の製造では、被覆金属薄板に対して絞り加工やしごき加工を繰り返すことにより、被覆されている樹脂層の結晶性の熱可塑性樹脂が結晶化（結晶度が高くなる）して、その成形加工性に乏しくなり、金属との接着性が低下することから、缶体に成形した後のトリミング工程（缶体の開口端部を切断して缶体の高さを揃える工程）やフランジ加工や二重巻締加工やビード加工等において、被覆樹脂層の白化や剥離が発生し易くなるというような問題が起きる虞がある。
【０００３】
これに対して、そのような問題の解消を目的とする技術として、特開昭５４−１４１８８６号公報には、被覆金属容器（側面無継目缶体）の製造において、熱可塑性樹脂を被覆した素材（被覆金属薄板）を絞り加工やしごき加工により成形後、（Ｔｍ−５）℃〜３００℃〔Ｔｍ：該樹脂の融点〕で熱処理してから、直ちに（Ｔａ−３０）℃〔Ｔａ：該樹脂の粘着開始温度〕に急冷することで、成形品（缶体）に被覆されている熱可塑性樹脂の結晶化度を低く（非晶質化）するということが記載されている。
【０００４】
また、そのような被覆金属容器の製造における被覆樹脂層の非晶質化に関連する技術として、特開昭５２−６５５７９号公報には、熱可塑性ポリエステル樹脂で被覆された金属を成形するに際し、成形加工性および耐腐食性を向上させることを目的として、成形前後の樹脂層の結晶化度を規定された範囲に調節するための方法として、結晶化度が０〜３０％の範囲にある熱可塑性ポリエステル樹脂層を被覆してなる被覆金属を成形し、ついでこの成形品を樹脂層のガラス転移温度（Ｔｇ）より高く、かつ結晶の融点より５℃低い温度範囲で乾熱または湿熱処理することにより熱可塑性ポリエステル樹脂層の結晶化度を５〜５０％の範囲まで増加させるということが記載されている。
【０００５】
更にまた、特開昭４８−４９５９０号公報及び特開昭４８−６１５８４号公報には、結晶性の熱可塑性樹脂を金属板に熱接着させて、結晶質相が５０〜６０％で非晶質相が５０〜４０％の樹脂フィルム層で被覆された被覆金属板としてから、この被覆金属板を成形加工して容器又は容器蓋を形成した後、樹脂フィルム層の歪みを除去するために、非晶質と結晶質のバランスを維持するような条件で熱処理するということが記載されている。
【０００６】
一方、上記のような被覆樹脂層の非晶質化、又は非晶質と結晶質のバランスを維持することに関する各公知技術とは別に、樹脂層で被覆された被覆金属薄板から絞り加工やしごき加工により缶体を成形する場合において、成形加工時の加工性を良くするために、成形前の被覆金属薄板に被覆樹脂層の上からワックス等の高温揮発性の潤滑剤を塗布しておくと共に、成形後の缶体を潤滑剤の揮発温度以上に加熱することで、多量の水を必要とすることなく、且つ、脱脂・洗浄工程と乾燥工程の２工程を必要とすることなく、缶体から潤滑剤を揮発させて除去するということが従来から公知となっている（例えば、特開昭５１−６３７８７号公報，特開平３−２２６３１９号公報等参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、結晶性の熱可塑性樹脂で被覆された被覆金属薄板から絞り加工やしごき加工等を経て缶体を製造する場合に、缶体成形後のトリミング工程やネックイン加工やフランジ加工等の加工工程で被覆樹脂層の白化や剥離が発生するのを確実に防止するためには、例えば、上記の特開昭５４−１４１８８６号公報に記載されているように、絞り加工やしごき加工により被覆金属薄板から缶体を成形した後で、その後のトリミング工程等の加工工程に入る前に、缶体を被覆している熱可塑性樹脂層を改めて非晶質化しておくことが望ましい。
【０００８】
特に、ボトル型２ピース缶（口頸部と肩部と胴部を一体成形して、その胴部下端に別体の底蓋を巻締固着した、キャップを除いた部分が２部材からなる缶）の缶体（口頸部と肩部と胴部）を被覆金属薄板から成形加工するような場合には、金属薄板から絞り加工やしごき加工により缶体に成形した後で、その口頸部に対して更にネジ等を成形加工しなければならないことから、そのような口頸部の成形加工に入る前に、それまでの絞り加工やしごき加工で結晶化された被覆樹脂層の熱可塑性樹脂を改めて非晶質化しておくことにより、金属面と樹脂層の接着性を一層高めておくということが必要となる。
【０００９】
しかしながら、どのようなタイプの缶体を製造するにしても、非晶質化のための工程を設けることで、そのための加熱装置を製造ラインの途中に設置することが必要となり、例えば、加工性の向上のために被覆樹脂層の上から塗布されているワックス等の潤滑剤を加熱により揮発除去するようにして、脱脂・洗浄工程とその後の乾燥工程の二つの工程を一工程とすることで、せっかく設備を減らして製造ラインを短く簡素化しても、非晶質化のための装置が新たに加わることで再び設備が増えて製造ラインが長く煩雑化する一方、非晶質化のための工程で缶体を加熱（及び急冷）しなければならないため、熱エネルギーの消費量を増大させて製造コストを上昇させることにもなる。
【００１０】
なお、そのような非晶質化のための工程を、加熱による潤滑剤除去工程や印刷・塗装後の乾燥（焼き付け）工程として製造ラインに既に設置されている加熱装置を使用して、そのような他の加熱工程と共に行うということも考えられるが、熱可塑性樹脂層を非晶質化する空缶の温度（フィルムの融点以上、略２８０℃前後）は、潤滑剤を揮発させるための空缶温度（２２０℃前後）や印刷・塗装後の乾燥焼き付け時の空缶温度（２３０℃前後）とは異なるため、そのような他の加熱工程と非晶質化の工程を単に一つの装置内で行おうとしても、例えば、潤滑剤の揮発を適性温度よりも高温で行うことにより潤滑剤が炭化して缶体を汚したり、また、印刷・塗装後の乾燥焼き付けを適性温度よりも高温で行うことにより缶体に変色が起きたりする一方、熱可塑性樹脂層の非晶質化を適性温度よりも低温で行うと非晶質化できないというような問題が起きることとなる。
【００１１】
本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、結晶性の熱可塑性樹脂層で被覆された金属薄板から缶体を製造するための製造ラインに対し、その途中で缶体の熱可塑性樹脂層を非晶質化するための装置を設置するに際して、設備の増加を抑えることで製造ラインの簡素化を図ると共に、製造ラインで消費する熱エネルギーの消費量をできる限り抑えられるようにすることを課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、結晶性の熱可塑性樹脂層で被覆された金属薄板から缶体を製造するための製造ラインの途中に設置されるオーブン装置であって、オーブン本体内を通過する缶体搬送用の無端ベルトコンベアの進行方向に沿って、オーブン本体内が温度の異なる複数の加熱ゾーンに分けられていると共に、オーブン本体内の複数の加熱ゾーンのうちの一つが、缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層を非晶質化するための加熱ゾーンとなり、その他の加熱ゾーンが、前記の非晶質化以外に製缶工程で必要とされる他の加熱工程のためのゾーンとなっている缶体加熱用のオーブン装置において、オーブン本体内の各加熱ゾーンでは、上方から下方に向けて熱風を吹き付け、缶体の搬送面よりも下方で空気を吸引すると共に、缶体の開口端部側を下にした状態で缶体を載置して搬送する無端ベルトコンベアには、その缶体載置面側に、缶体との間で隙間を形成するための凹溝部を、コンベア全体としては缶体載置面と交互になるように多数形成して、各凹溝部の底部にはそれぞれ所定間隔で複数の孔を貫通させることを特徴とするものである。
【００１３】
上記のような製缶用オーブン装置によれば、製造ラインの途中に設置される一つのオーブン装置により、潤滑剤を適性温度で揮発除去したり、或いは、印刷・塗装後の缶体を適性温度で乾燥焼き付けしたりすると共に、缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層を確実に非晶質化することができるため、製造ラインの設備を増やすことなく非晶質化のための工程を行うことができ、また、二つの加熱工程での熱エネルギーの使用を一つの装置により効率良く行うことができて、製造ラインでの熱エネルギーの消費量を抑えることができる。また、オーブン本体内の各加熱ゾーンでは、上方から下方に向けて熱風を吹き付けることで、搬送中の缶体が転倒するのを防止できると共に、この熱風が、凹溝部の底部の孔を通して下方に吸引されることで、凹溝部による隙間を通って缶体の内側に入ることから、この熱風によって缶体を内側からも加熱することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の製缶用オーブン装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の製缶用オーブン装置の一実施形態について、図１は、装置の外観を示し、図２は、装置における気体の還流経路を示し、図３は、装置のオーブン本体の内部を示し、図４は、オーブン本体内を通過する無端ベルトコンベアの構造を示し、図５は、無端ベルトコンベア上に載置された缶体の内側に気体が流れる状態を示し、図６は、装置の各ゾーンを通過する時の缶体のヒートパターンを示し、図７は、オーブン装置が使用される製缶工程の一例について示すものである。
【００１５】
本実施形態のオーブン装置１は、図１に示すように、オーブン本体（加熱炉）２と冷却室３を、缶体を連続的に搬送するための無端ベルトコンベア４に沿って、該無端ベルトコンベア４を囲むようなトンネル状に連続して設けたものであり、オーブン本体２の内部は、図２に示すように、無端ベルトコンベア４の進行方向に沿って温度が異なる３つの加熱ゾーン２ａ，２ｂ，２ｃに分けられていて、各加熱ゾーンのそれぞれの温度を異なった個別のものとするための温度制御部５がオーブン本体２に付設されている。
【００１６】
このオーブン装置１は、例えば、図７に示すような製缶工程において、缶体に熱可塑性樹脂層の上から塗布されている高温揮発性の潤滑剤を加熱により揮発させて除去するための潤滑剤除去工程（或いは、印刷・塗装が施された後の缶体を加熱により乾燥するための乾燥工程）において缶体を加熱するために使用される製缶用の加熱装置である。なお、このオーブン装置１の使用対象の一例として図７に示す製缶工程は、ボトルタイプの２ピース缶（口頸部と肩部と胴部が一体成形された缶体の胴部下端に底蓋を巻締固着した、キャップを除いた部分が２部材からなる缶）を製造するためのものである。
【００１７】
すなわち、図７に示す製缶工程では、金属薄板の両面に非晶質化された状態の熱可塑性樹脂層が形成されて、その上から高温揮発性の潤滑剤が塗布された被覆金属薄板を材料として、先ず、カップ成形工程で、被覆金属薄板を円板状に打ち抜いたブランクを絞り加工してカップ形状に成形してから、次の缶胴成形工程で、このカップに対して少なくとも一回以上の再絞り加工やしごき加工を行って胴部が小径で薄肉化された有底円筒状の缶体に成形する。
【００１８】
次いで、トップドーム成形工程で、有底円筒状の缶体の缶底側に対して絞り加工を複数回行うことで肩部と未開口の口頸部に成形してから、潤滑剤除去工程で、口頸部が未開口で胴部下端が開口された缶体の少なくとも外面から潤滑剤を加熱により揮発させて除去し、次のトリミング工程で、口頸部とは反対側の胴部の開口端側をトリミングして缶体を所定の長さにした後、印刷・塗装工程に向けて送り出す。
【００１９】
そして、印刷・塗装工程で、缶体の円筒状の胴部に対して所望のデザイン（文字や装飾模様等）を印刷し、その上からトップコートを塗布した後、次の乾燥工程で、加熱により印刷インキ層やトップコート層を充分に乾燥（焼付け）してから、次のネジ・カール成形工程において、先ず、未開口の口頸部の先端閉鎖部をトリミングすることで口頸部を開口させてから、その開口端部を外巻きで環状のカール部に成形し、その円筒状周壁にキャップ螺合用のネジを成形し、ネジ形成部分の下方に、タンパーエビデンス（ピルファープルーフ）機構付きキャップの破断リングを固着させるためのビード部を形成する。
【００２０】
次いで、ネック・フランジ成形工程で、口頸部とは反対側の胴部下端開口端部に対してネックイン加工とフランジ加工を順次施してから、図示していない底蓋巻締工程において、シーマー（缶蓋巻締機）により、金属薄板材からなる別部材の底蓋を、缶体の胴部の下端開口部に形成されたフランジ部に二重巻き締め法により一体的に固着することで、ボトルタイプの２ピース缶を製造している。
【００２１】
なお、上記のような缶体の材料として使用される被覆金属薄板については、アルミニウム合金板や表面処理鋼板等の製缶用の金属薄板の両面に予めポリエステル樹脂，ポリプロピレン樹脂等の結晶性熱可塑性樹脂の保護被膜層をラミネートした厚さが０．１〜０．４ｍｍの被覆金属薄板であって、好適なポリエステル樹脂として、エチレンテレフタレートとエチレンイソフタレートとの共重合体やＰＥＴやＰＢＴ、更にはこれらの樹脂と他のホモポリマー又はコポリマーとの混合物を挙げることができる。
【００２２】
そのような熱可塑性樹脂のラミネートによる被覆金属薄板の具体的な一例として、厚さが０．３１５ｍｍの３００４Ｈ１９１アルミニウム合金板に対し、結晶性ポリエステル樹脂の保護被膜層として、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）とポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）との混合樹脂（ＰＢＴ：ＰＥＴ＝６０：４０）のフィルムを、内面側で２０μｍの厚さ、外面側で２０μｍの厚さとなるようにラミネートした被覆金属薄板を使用している。
【００２３】
金属薄板への熱可塑性樹脂層のラミネートの仕方については、予めフィルム成形した熱可塑性樹脂フィルムを金属薄板の金属面に直接熱接着させるような方法の他に、Ｔダイから溶融した熱可塑性樹脂を予熱した金属薄板上に押し出して直接接着させる方法や、予めフィルム成形した熱可塑性樹脂フィルムを接着性プライマー層又は硬化型の接着剤層若しくは熱接着性の良好な熱可塑性樹脂層を介して金属薄板の金属面に熱接着する方法などがある。このラミネート工程で熱接着した熱可塑性樹脂フィルムを一旦溶融させた後に（例えば、水中を通す等により）急速冷却させて非晶質化しておくことで、その後の加工性及び接着性が良好なものとなる。
【００２４】
また、そのようにラミネートされた熱可塑性樹脂層の上から塗布される潤滑剤としては、熱揮発性があり、プレス成形性やフレーバー保持性に優れ、食品衛生上問題のないことが条件とされ、例えば、ノルマルブチルステアレート，流動パラフィン，ペトロラタム，ポリエチレンワックス，食用油，パーム油，合成パラフィン等が使用される。このような加熱により揮発させて除去できる高温揮発性の潤滑剤を使用することで、潤滑剤を除去する際に、多量の水を必要とすることなく、且つ、脱脂・洗浄工程とその後の乾燥工程の二工程を必要とすることなく、一回の加熱工程だけで缶体から潤滑剤を除去することができる。
【００２５】
ところで、上記のようなボトルタイプの２ピース缶を製造するための製缶工程では、トップドーム成形工程とトリミング工程の間の潤滑剤除去工程（この段階で潤滑剤が印刷・塗装の障害とならないように除去しておく必要がある）を加熱により行っているが、そのような加熱による潤滑剤除去工程、又は印刷・塗装後の加熱による乾燥工程、或いはその両方の工程において、同時に缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層の非晶質化（結晶度を低くする）を行っている。
【００２６】
本実施形態のオーブン装置１は、そのような加熱による潤滑剤除去工程において使用されるものであり、この一つのオーブン装置１によって、加熱による潤滑剤の揮発除去を行うと共に、更に、当初の被覆金属薄板材料では非晶質化された状態であるが、その後のカップ成形と缶胴成形とトップドーム成形によって結晶化された熱可塑性樹脂層について、この段階で改めて非晶質化するように熱可塑性樹脂層を加熱してから急冷している。
【００２７】
そのように一つのオーブン装置１によって潤滑剤の揮発除去と熱可塑性樹脂層の非晶質化が問題なく行われるように、無端ベルトコンベア４による搬送で缶体が通過するオーブン本体２の内部は、図２に示すように、缶体の搬送方向に沿って入口側から出口側に、カムアップゾーン２ａとキーピングゾーン２ｂとアモルファスゾーン２ｃの温度が異なる３つの加熱ゾーンに分けられており、オーブン本体２に続く冷却室３の内部をクーリングゾーンとしていて、カムアップゾーン２ａとキーピングゾーン２ｂにおいて潤滑剤の揮発除去が行われ、アモルファスゾーン２ｃとクーリングゾーン（冷却室３）において熱可塑性樹脂層の非晶質化が行われるようになっている。
【００２８】
すなわち、潤滑剤の揮発温度が熱可塑性樹脂層の非晶質化温度（溶融温度）より概ね低いことから、オーブン本体２の内部では、まず潤滑剤の揮発のための温度と時間がとれる加熱ゾーンを、カムアップゾーン２ａおよびキーピングゾーン２ｂとして缶体の搬送方向の上流側に設けており、この各加熱ゾーン２ａ，２ｂは、潤滑剤の揮発と同時に、次の非晶質化工程に向けて缶体を予備加熱させる部分でもあって、この加熱ゾーン２ａ，２ｂで潤滑剤が揮発除去された缶体は、その温度を落とすことなく、次のアモルファスゾーン２ｃで更に高い熱可塑性樹脂の溶融温度とされて、缶体を被覆する熱可塑性樹脂層を一瞬溶融させてから、直ぐに常温のクーリングゾーン（冷却室３）で急冷されて、その熱可塑性樹脂層を非晶質状態としている。
【００２９】
そのために、オーブン装置１では、オーブン本体２の入口および出口（オーブン本体２と冷却室３の間）は、無端ベルトコンベア４により搬送される缶体が自由に通過可能で、且つ、オーブン本体２内の熱が外に逃げないように、熱風によるエアーカーテンによって仕切られていると共に、オーブン本体２内のカムアップゾーン２ａとキーピングゾーン２ｂとアモルファスゾーン２ｃのそれぞれに対して、個別の温度制御部５により各ゾーン毎の個別のバーナー（図示せず）とブロアー６をそれぞれ設けていることによって、一つのオーブン本体２の内部で、各加熱ゾーン２ａ，２ｂ，２ｃがそれぞれ異なる所定の温度を維持できるようにしている。
【００３０】
具体的には、カムアップゾーン２ａは、該加熱ゾーンを１０秒で通過する缶体の温度を常温から潤滑剤の揮発温度付近にまで昇温させるために、その雰囲気温度を３００℃としており、キーピングゾーン２ｂは、該加熱ゾーンを１０秒で通過する缶体の温度を潤滑剤の揮発温度に維持し続けるために、その雰囲気温度を２２０℃としており、アモルファスゾーン２ｃは、該加熱ゾーンを１５秒で通過する缶体の温度を熱可塑性樹脂層の溶融温度（約２７０℃以上）にまで昇温させるために、その雰囲気温度を３１０℃としている。
【００３１】
そして、オーブン本体２に続くクーリングゾーン（冷却室３）では、該ゾーンを１５秒で通過する間に、上方から常温の空気を吹き付けることで、オーブン本体２のアモルファスゾーン２ｃで熱可塑性樹脂層の温度が融点に到達後、１分以内に熱可塑性樹脂層の温度が（樹脂の粘着開始温度−３０℃）以下となるように缶体を急冷していて、それにより、無端ベルトコンベア４による搬送で各ゾーンを通過させられる缶体の温度を、図６に示すようなヒートパターンとなるようにしている。
【００３２】
オーブン本体２内の各加熱ゾーン２ａ，２ｂ，２ｃ毎に個別のバーナーとブロアーによりそれぞれの温度制御部５から送風されている熱風は、図３に矢印で示すように、オーブン上部ノズル２１により常に上方から下方に向けて吹き付けられており、開口端部側を下にして無端ベルトコンベア４上に載置されている缶体の内側にまで熱風が入り込んで加熱効率が良くなるように、無端ベルトコンベア４には、図４の（Ａ）と（Ｂ）に示すように、その載置面側に缶体との隙間となるような凹溝部４ａ（例えば、幅が９ｍｍ，深さが０．３〜１ｍｍ）が、矢印で示す搬送方向と直交する方向に延びて、コンベア全体としては缶体載置面となる部分と交互になるように複数（円柱状のピンを刺し通されて組立られているコンベアの各パーツ毎に１本ずつ）形成されていると共に、熱風が下方に向かってスムーズに流れるように、各凹溝部４ａの底部には所定間隔（例えば、１５〜３０ｍｍ）で複数の孔４ｂが貫通されている。
【００３３】
そのように無端ベルトコンベア４に複数の孔４ｂが形成されていると共に、無端ベルトコンベア４の缶体載置側よりも下方の空気は、各加熱ゾーン２ａ，２ｂ，２ｃの熱風を送風する各ブロアー６の吸引側に連通されていて、バキューム圧（例えば、−２０ｍＡｑ）が働いているために、無端ベルトコンベア４の缶体載置側から上方の空気は、各孔４ｂから下方に吸引されることとなる。
【００３４】
その結果、無端ベルトコンベア４上に載置されている缶体に対して、無端ベルトコンベア４上に押し付ける力が働くことで、缶体の転倒を防止することができると共に、上方から下方に吹き付けられている熱風は、図５に示すように、缶体の下にある孔４ｂから吸引作用が働いていることで、缶体の外側壁に沿って流下した熱風が凹溝部４ａを通って缶体内に入り、缶体の内側壁に沿って上昇し、その後、反転して缶体の中心部（軸心部）付近を下降して孔４ｂから吸引されるので、この熱風により缶体を内側からも加熱することができる。
【００３５】
このように、熱風により缶体を内外面から加熱することにより、加熱処理の効率が良く短時間で缶体の温度を上昇させることができる。また、本実施形態では、オーブン本体２に続くクーリングゾーン（冷却室３）でも缶体を内外面から冷却しているので、冷却効率が良く短時間で缶体を冷却することができる。
【００３６】
なお、無端ベルトコンベア４は、加熱炉であるオーブン本体２内の高温領域を通過するものであり、しかも、オーブン本体２内を通過するときに載置した缶体の熱可塑性樹脂層が溶融状態となるので、耐熱性と離型性を備えた材質のものとすることが必要であって、そのため、素地がガラス繊維でテフロン系の表面地を持つベルト、高分子ポリエチレン系樹脂のベルトやチェーン、或いは、テフロンコートやフッ素コートした樹脂ベルトや金属チェーンなどが使用されている。
【００３７】
また、そのような無端ベルトコンベア４に対して、缶体をその開口端部側（この開口端部側には水平方向に延びるフランジ部があるが、各図面では省略している）が下となるように載置しているが、これは、図６に示すようにアモルファスゾーンにおいて缶体の温度が熱可塑性樹脂層の溶融温度にまで昇温することで、溶けた熱可塑性樹脂が缶体から接地している無端ベルトコンベア４に垂れた状態となるようなことがあっても、それが後のトリミング工程で切り捨てる開口端部側であれば、缶体に品質上の悪影響を与えることがないからである。
【００３８】
オーブン本体２内の各加熱ゾーンで上方から下方に向けて吹き付けられて、無端ベルトコンベア４の缶体載置面よりも下方にまで流れた熱風は、図２に示すように、各ブロアー６の吸引作用により、その大部分がそれぞれの加熱ゾーン２ａ，２ｂ，２ｃの温度制御部５に戻されるように循環されていて、その際、各加熱ゾーン毎に温度制御部５で戻された空気の温度を検知してバーナーの燃焼を制御することで、それぞれの加熱ゾーンの温度を所定の温度に維持することができる。なお、図示していないが、温度制御部５に戻される空気は、その途中で触媒式フィルター等を通すことにより、その中に含まれる潤滑剤を除去している。
【００３９】
一方、無端ベルトコンベア４の下方にまで流れた熱風の一部（約１０％）は、オーブン本体２から下方から吸い出されて、オーブン装置１の近傍に設置された排ガス処理装置（インシネレーター）７に回収されており、この排ガス処理装置７の内部で、燃焼部よりも手前で触媒式フィルター等により潤滑剤の除去が行われた空気について、更に、燃焼部で高温度に燃焼させて回収空気中に含有されている炭素量を減少させた後、その一部を処理済の排ガスとして大気中に放出すると共に、その分だけ大気中から新たな空気を加えて混合した状態で、再びオーブン装置１に還流させている。
【００４０】
上記のように使用されている本実施形態の製缶用オーブン装置１によれば、缶体の製造ラインにおいて、潤滑剤除去工程と共に非晶質化工程を一つの装置によって連続的に行っていることで、それぞれの工程に対して専用の装置をそれぞれ個別に設けるような場合と比べて、設備の縮小化を図ることができて製造ラインを短く簡素化することができ、製造ラインの設備コストを抑えることができると共に、二つの加熱工程を一つの装置内で行うことにより、熱エネルギーを効果的に利用することができて、製造ラインでの熱エネルギーの消費を抑えて稼働コストを抑えることができる。
【００４１】
また、製造される缶体についても、二つの加熱工程についての加熱処理を短時間で効率良く終了させる（特に非晶質化工程で加熱した缶体を急冷する）ことにより、製造ラインにおける缶体の熱履歴を大幅に減少させることができて、長時間の熱履歴によって熱可塑性樹脂層等が変色するのを防止できることで、缶体の品質を安定させることができる。
【００４２】
なお、潤滑剤の揮発温度（２２０℃前後）と熱可塑性樹脂層を非晶質化する温度（２８０℃前後）は異なるため、潤滑剤除去の工程と非晶質化の工程とを単なる一つの装置で行った場合には、例えば、潤滑剤の揮発を適性温度よりも高温で行うと潤滑剤が炭化して缶体を汚すこととなり、また、熱可塑性樹脂層を非晶質化を適性温度よりも低温で行うと非晶質化できないというような問題を生じることとなるが、本実施形態のオーブン装置１では、両方の工程をそれぞれ問題なく適性に行うことができる。
【００４３】
さらに、本実施形態のオーブン装置１では、オーブン本体２に対して、オーブン本体２から回収した空気に新たな空気を加えて還流する手段として、回収した空気を高温度で燃焼させて該空気中に含有されている炭素量を減少させるような排ガス処理装置７を設置していることにより、オーブン装置１から大気中に排出される排ガスにより大気が汚染されるのを防止することができると共に、燃焼させた加熱空気をオーブン本体２に還流させていることで、オーブン本体２での加熱を効率的に行うことができる。
【００４４】
以上、本発明の製缶用オーブン装置の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、例えば、上記の実施形態に示したような潤滑剤除去工程と共に非晶質化工程を行うための装置に限らず、印刷・塗装後の乾燥（焼き付け）工程と共に非晶質化工程を行うための装置として実施することも可能であり、また、上記の実施形態に示したようなボトルタイプの２ピース缶の製缶工程で使用するための装置に限らず、結晶性熱可塑性樹脂で被覆された金属板から製造される通常の２ピース缶（胴部と底部を一体成形した缶体に対して缶蓋を巻締固着した缶）のための缶体（胴部と底部が一体成形された１ピース缶体）の製缶工程で使用するための装置として実施することも可能であって、さらに、装置自体の各部分の具体的な構造についても、例えば、ベルトコンベアの凹溝部の向きを缶体の搬送方向と同じ方向にしたり、所定の間隔で池状の凹溝部としても良い等、適宜設計変更可能なものであることは言うまでもない。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したような本発明の製缶用オーブン装置によれば、製造ラインの途中に設置される一つの装置により、缶体の金属面を被覆する熱可塑性樹脂層を非晶質化する工程を確実に行うことができると共に、加熱による潤滑剤の除去や印刷・塗装後の缶体の乾燥のような他の加熱工程を適性な温度で行うことができることから、各工程に対して装置をそれぞれ個別に設けるような場合と比べ、設備の縮小化を図ることができて製造ラインを短く簡素化することができ、また、二つの加熱工程を一つの装置内で行うことにより熱エネルギーを効果的に利用することができて、製造ラインでの熱エネルギーの消費を抑えることができる。また、オーブン本体内の各加熱ゾーンでは、吹き付ける熱風により缶体の転倒を防止することができると共に、この熱風を缶体の内側に入れて缶体を内側からも加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製缶用オーブン装置の一実施形態についての外観を示す斜視図。
【図２】図１に示した装置における気体の還流経路を示す説明図。
【図３】図１に示した装置のオーブン本体の内部について、缶体の搬送方向から見た状態を部分的に示す断面正面図。
【図４】図３に示したオーブン本体内を通過する無端ベルトコンベアについて、その構造を部分的に示す（Ａ）上面平面図、および（Ｂ）図ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面側面図。
【図５】図３に示したオーブン本体内で無端ベルトコンベア上に載置された缶体の内側に気体が流れる状態を示す断面正面図。
【図６】図２に示した装置の各ゾーンを通過する時の缶体のヒートパターンを示すグラフ。
【図７】本発明の製缶用オーブン装置が使用される製缶工程の一例について概略的に示す説明図。
【符号の説明】
１      オーブン装置
２      オーブン本体
２ａ    カムアップゾーン（オーブン本体内の加熱ゾーン）
２ｂ    キーピングゾーン（オーブン本体内の加熱ゾーン）
２ｃ    アモルファスゾーン（オーブン本体内の加熱ゾーン）
３      冷却室（クーリングゾーン）
４      無端ベルトコンベア（缶体搬送用コンベア）
５      温度制御部
６      ブロアー
７      排ガス処理装置
【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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