(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶胴が成形された２ピース缶体をマンドレルに嵌合して該マンドレルで搬送中に缶胴外周面にフィルムラベルを貼着するフィルムラベル貼着２ピース缶体製造方法において、前記マンドレルで搬送中に缶胴を所定温度に加熱する加熱工程及び該加熱された缶胴にフィルムラベルを貼着する貼着工程に続いて、フィルムラベルが貼着された缶胴を前記マンドレルから排出する前に冷却する冷却工程を備え、前記缶胴加熱工程の前に、缶胴外面に付着したごみ等を接着除去するクリーニング工程を有し、且つ前記冷却工程では、缶胴外周面と回転接触しながら移動する冷却ベルトにより缶胴内周面をマンドレル外周部に押しつけることにより缶胴を内外面から冷却するようにしたことを特徴とするフィルムラベル貼着２ピース缶体の製造方法。
【請求項２】
前記貼着工程においても缶胴を加熱するようにしてなる請求項１記載のフィルムラベル貼着２ピース缶体の製造方法。
【請求項３】
前記マンドレルから排出されたフィルムラベル貼着缶体を再加熱してフィルムラベルのキュアリングを行うキュアリング工程を備えている請求項１又は２記載のフィルムラベル貼着２ピース缶体の製造方法。
【請求項４】
缶胴が成形された２ピース缶体をマンドレルに嵌合して該マンドレルで搬送中に缶胴外周面にフィルムラベルを貼着するフィルムラベル貼着２ピース缶体製造装置において、前記マンドレルの公転経路に沿って、缶胴を所定温度に加熱する加熱手段、貼着ロールに続いて、フィルムラベルが貼着された缶胴を冷却する冷却手段を配置してなり、前記加熱手段の上流側に、缶胴外面に付着したごみ等を接着除去するクリーニング手段を配置してなり、且つ前記冷却手段は、前記マンドレルに嵌合して移動する缶体の缶胴外周面に回転接触して該缶胴をマンドレル表面に押しつける無端状の冷却ベルトを有していることを特徴とするフィルムラベル貼着２ピース缶体の製造装置。
【請求項５】
前記貼着ロールがマンドレルと回転接触する貼着区域に缶胴を加熱する第２の加熱手段が配置されている請求項４記載のフィルムラベル貼着２ピース缶体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムラベル貼着２ピース缶体の製造方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２ピース缶体は、アルミニュウムやスチール等の金属ブランク、又はこれらの金属板とＰＥＴフィルム等の合成樹脂フィルムを積層した複合材ブランクから、絞りしごき加工、再絞り加工等で缶体を成形後、缶胴外周面にオフセット印刷又は直接版胴からの転写印刷により印刷を行なっている。しかしながら、近時容器のより装飾性を高めるために印刷がより美麗なグラビア印刷等により印刷することが求められ、この要求に応えるために、製造工程上直接グラビア印刷を施すことが困難な２ピース缶体の欠点を克服する手段として、成形された缶胴に予めグラビア印刷等がなされたポリエステルフィルム等の熱可塑性合成樹脂フィルムを貼着して２ピース缶体を製造する方法が種々提案されている（例えば、特許第２５９７０２０号掲載公報、特開平８−１７７８号公報、特開平１０−６８３号公報等）。
【０００３】
印刷済みの合成樹脂フィルム（以下、フィルムラベルという）を缶胴に貼着する上記従来の缶体製造方法及び装置は、成形後の缶胴を公転しているマンドレルに装着して、マンドレルによる搬送中に、誘導加熱により缶胴を加熱する缶胴加熱工程、フィルム貼着ロールから供給されるフィルムラベルを缶胴に貼着するフイルム貼着工程を経て、フィルムラベルが貼着された缶体をマンドレルから排出して、次工程のネッキング加工工程等に送出するようにしている。また、特開平１０−６８３号公報に見られるように、缶体を短時間に所定温度に昇温させるために、缶体加熱工程の前にマンドレル自体を加熱するマンドレル加熱工程を設け、加熱されたマンドレルに缶体が接触することによって缶胴を内面からも加熱するようにしたものもある。又は特開平８−１７７８号公報に見られるように、マンドレルロールに供給する前に缶体を予備加熱するようにしたもの知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のフィルムラベル貼着缶体の製造方法は、缶体加熱工程で缶体を通常１５０〜１６０℃に加熱昇温させることによって、貼着ステーションでフィルムラベルを缶体表面に所定の圧力で圧接するとフィルムラベル表面に塗布されている接着剤が溶融して缶体表面に熱接着される。そして、貼着後、マンドレルが缶体排出位置に達するとその状態でマンドレルから缶体が排出される。従って、缶体は排出位置に到達するまでの区間で多少は自然冷却される（特許第２５９７０２０号の冷却セクションＤ参照）が、ラインが高速化すると缶体が殆ど冷却されないままマンドレルから排出されることになる。その結果、ライン速度を１０００〜２０００缶／分以上高速化すると、マンドレルから排出時にフィルムラベルや、特に内外面に合成樹脂フィルムを積層した缶体の場合は未だ高温状態にある内面側の合成樹脂フイルムがマンドレルとの摩擦でしわや傷が発生し易い状態になるため、ラインを高速化する上で解決なければならない問題となっている。また、前記のようにマンドレル加熱工程を有する場合は、樹脂フィルム内層を有する缶体に適用すると、樹脂フィルム内層自体が加熱されて損傷し易くなり、マンドレルから缶体を排出する場合、内層を損傷させてしまう問題点がある。
【０００５】
また、フィルムラベルを缶胴に貼着するに際して、缶胴面に缶胴成形時等に発生した微細粉等のごみが付着していると、フィルムラベルの貼着性が悪くなりしわ等の発生の原因となるので、接着性と外観性を向上させるためにはフィルムラベル貼着時の缶胴表面にはこれらの微細なごみ等も付着してないことが要求される。特に、缶体表面が合成樹脂フィルムでラミネートされている缶体の場合、缶体表面にプラスチック細片・粉末等が付着している場合があり、これらの微細粉末も効果的に除去してからフィルムラベルを貼着することが望ましい。
【０００６】
そこで、本発明は、従来のフィルムラベル貼着缶体製造方法及び装置の上記問題点を解決してラインの高速化を図ろうするものであり、ラインを高速化してもマンドレルから排出時に缶体が十分に冷却され、フィルムラベルや缶胴内面に積層された合成樹脂フィルムに傷やしわを発生されることなくマンドレルから排出でき、美麗なフィルムラベル貼着缶体を得ることができるフィルムラベル缶体の製造方法及びその装置を得ることを主目的とすると共に、フィルムラベル貼着時に缶胴外周面の微細なほこり等を除去してフィルムラベルの接着性と外観性をより向上させることができるフィルムラベル缶体の製造方法及びその装置を得ようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決する本発明のフィルムラベル貼着２ピース缶体の製造方法は、缶胴が成形された２ピース缶体をマンドレルに嵌合して該マンドレルで搬送中に缶胴外周面にフィルムラベルを貼着するフィルムラベル貼着２ピース缶体製造方法において、前記マンドレルで搬送中に缶胴を所定温度に加熱する加熱工程及び該加熱された缶胴にフィルムラベルを貼着する貼着工程に続いて、フィルムラベルが貼着された缶胴を前記マンドレルから排出する前に冷却する冷却工程を備え、前記缶胴加熱工程の前に、缶胴外面に付着したごみ等を接着除去するクリーニング工程を有し、且つ前記冷却工程では、缶胴外周面と回転接触しながら移動する冷却ベルトにより缶胴内周面をマンドレル外周部に押しつけることにより缶胴を内外面から冷却するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
前記冷却工程で冷却されてマンドレルから排出された缶体を加熱してフィルムラベルのキュアリングを行うキュアリング工程を備えることによって、フィルムラベルを安定して確実に貼着することができ、且つラインの高速化を図ることができる。前記加熱工程に続いて、貼着工程でも缶体を加熱するようにすることによって、ラインが高速化してもマンドレルを加熱することなく、貼着に必要な温度に缶体を加熱することができる。
【０００９】
そして、本発明のフィルムラベル貼着２ピース缶体の製造装置は、缶胴が成形された２ピース缶体をマンドレルに嵌合して該マンドレルで搬送中に缶胴外周面にフィルムラベルを貼着するフィルムラベル貼着２ピース缶体製造装置において、前記マンドレルの公転経路に沿って、缶胴を所定温度に加熱する加熱手段、貼着ロールに続いて、フィルムラベルが貼着された缶胴を冷却する冷却手段を配置してなり、前記加熱手段の上流側に、缶胴外面に付着したごみ等を接着除去するクリーニング手段を配置してなり、且つ前記冷却手段は、前記マンドレルに嵌合して移動する缶体の缶胴外周面に回転接触して該缶胴をマンドレル表面に押しつける無端状の冷却ベルトを有していることを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記貼着ロールがマンドレルと回転接触する貼着区域に缶胴を加熱する第２の加熱手段を配置することによって、ラインの高速化が図られ望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るフィルムラベル貼着装置の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態に係るフィルムラベル貼着装置は、等ピッチに配置されたマンドレルを自転させながら無端軌道を公転させるマンドレル回転搬送手段１を有し、該マンドレル回転搬送手段のマンドレル搬送経路に沿って、マンドレルに缶を供給する缶供給手段２、搬送中の缶体を加熱する加熱手段３、搬送中の缶体にフィルムラベルを貼着するフィルムラベル貼着手段４、マンドレルからフィルムラベルが貼着された缶体を搬出する缶体搬出手段５を配置してある。
【００１２】
以上の各手段を設けることは従来と同様であるが、本実施形態では、さらにマンドレル回転搬送手段のマンドレル搬送経路に沿って、フィルムラベル貼着後の缶体を強制冷却する缶体冷却手段６を配置すると共に、缶供給手段２に缶胴外周面クリーニングするクリーニング手段７を配置してある。さらに、缶体搬出手段５に搬出された缶体を加熱してキュアリングを行うキュアリング手段を後工程に配置してある。以下、上記各手段の具体的構成を図面を基に詳細に説明する。
【００１３】
マンドレル回転搬送手段
マンドレル回転搬送手段１（以下、便宜上マンドレルロールという）は、図２及び図３に示すように、所定間隔をおいて立設しているフレーム１０に主軸１１が回転自在に軸受され、該主軸に回転体１２が固定され、主軸と一体に回転する。回転体の外周部には後述する缶体供給ホイール３２の缶体支持ポケット３３と等ピッチで、マンドレル２０と缶受けポケット２４及びエアーノズル２５を一体に支持する支持板１３が半径方向に変位可能に一対の支持ピン１４に支持されている。支持ピン１４は図示のように回転体１２に等ピッチで放射状に穿設されている嵌合孔１５に摺動可能に嵌合されている。
【００１４】
支持板１３の長手方向両端にはカムフォロワー１６が設けられ、該カムフォロワーが両側のフレーム１０に固定された一対のカム板１７に形成されたカム溝１８に嵌合している。従って、主軸１１の回転に伴って回転体１２が回転すると、その外周に等ピッチで設けられている支持板１３も回転するが、支持板１３はカム溝に拘束され、カム溝の形状に応じて回転体の半径方向に変位しながら回転する。カム溝は無端状であるが完全な円形ではなく、図１に明示するように、フィルムラベル貼着区間が、貼着ローラに沿うように半径方向に凹んで貼着ロールとのトラッキング角度を大きくしている。それにより、フィルムラベル貼着区間を長く形成でき、高速ラインにおける確実な貼着を可能にしている。また、支持板１３を両側に設けられたカム溝の二重カム構造で支えているため、従来の片持ち梁形式の支持構造と比べ剛性が増し、高い貼着圧力が得られるようにした。それにより、接着が安定化し、高速化が図れる。
【００１５】
支持板１３の上面には主軸１１と平行にマンドレル２０の基軸２８が一対の軸受２６に回転自在に軸受され、その基端部にはローラ２１が固定され、該ローラ２１がカム板１７の外周面に形成されたカム溝１８と相似形の案内面２２と接触している。従って、主軸１１の回転により支持板１３が回転すると、マンドレル２０はローラ２１と案内面との摩擦接触により回転（自転）しながら無端軌道を移動することになる。
【００１６】
マンドレル２０の缶体を嵌合支持する部分は、特に内面に合成樹脂フィルムが積層された缶体にフィルムラベルを貼着する場合に、マンドレルの温度上昇により缶体内面の合成樹脂フィルムが加熱されることを防止するために、温度調節手段を有している。温度調節手段として、本実施形態では内部に温水と冷水を切替可能に流すことができるようにしてあり、運転開始時は温水を流すことによって缶胴が冷えることを防止し、運転中はマンドレルが昇温しないように、冷水を流してマンドレルを冷却し缶胴内面の合成樹脂層が加熱されるのを防止する。
【００１７】
また、後述するように加熱区域では高周波誘導コイル４０を配置して、缶胴を加熱するようにしているが、マンドレルが高周波誘導加熱により加熱されやすい材質であると、缶胴と共にマンドレルも加熱され、その結果、マンドレルに直接接触している缶体内面の合成樹脂も高温に加熱されて不都合を生じることとなる。本実施形態では、それを防止するために、マンドレルの心材は、高周波誘電加熱の影響を受けにくく、且つ剛性の高い材質であるステンレスで構成し、外皮をセラミックスで構成してある。また、マンドレルの基軸を支える軸受構造部と缶体支持部との間には、フランジ状のフェライト板２９を配置して、軸受構造部に高周波が漏れることを防止している。また、マンドレルは、缶体を確実にマンドレルに装着でき、且つ排出時にはマンドレルから確実に排出できるように、マンドレル内部に缶体を吸引又は排出するため、マンドレル先端で開口している適宜のエアー流通孔２７が形成されている。
【００１８】
缶体供給手段及び缶体クリーニング手段
缶体供給手段２は、図１に明示するように、本実施形態ではシュート３０、スターホイール３１、缶体供給ホイール３２からなり、シュート３０からスターホイール３１を介して横倒し状態でグラビティー供給される缶体を外周部に等ピッチで缶体支持ポケット３３を有する缶体供給ホイール３２に供給し、該缶体供給ホイールから支持板１３に設けられた缶受けポケット２４に供給する。缶受けポケット２４は、支持板上にマンドレルと同一軸線上に設けられ、支持板１３が回転中にカムにより移動して缶の開口端をマンドレルに挿入してエアーノズル２５からエアーを噴射することにより、マンドレル２５に缶体を嵌合して装着する。その際、エアー流通溝２７は吸引状態となっている。缶体支持ポケット３３には、缶体を横倒し状態で回転自在に吸着保持するために、ポケットの凹面に沿って複数個のボールまたはニードル３４が回転自在に配置されていると共に磁石が配置されている。なお、磁石に代えてポケット面に吸引孔を形成して負圧により吸着するようにしても良い。
【００１９】
そして、図１に示すように、缶体供給ホイール３２の缶体移動経路に沿って、クリーニング手段７が配置されている。クリーニング手段７は、缶体供給ホイール３２のポケットで搬送される缶体に一定区間回転接触するように配置された無端状の粘着ベルト３５からなり、粘着ベルト３５を循環駆動させて搬送中の缶体に回転接触することによって、缶体胴面に付着しているＰＥＴ屑やごみ等を接着除去する。粘着ベルトの移動速度（速度０の場合も含む）と缶体供給ホイールの周速に差をつけるか又は粘着ベルトを缶体供給ベルトと逆方向に回転させることによって、缶体はポケット内で回転し、少なくとも１回転以上缶体が接触するまで粘着ベルトが接触することによって、缶胴全周面をクリーニングすることができる。
【００２０】
前記粘着ベルト３５の移動経路には、該粘着ベルトに付着したゴミや樹脂屑を洗浄除去して、粘着ベルトを再生して繰り返し使用できるようにするため、粘着ベルト洗浄手段３６と洗浄されたベルトを乾燥させる乾燥手段３７とが配置されている。ベルト洗浄手段は、ベルト通過面が洗浄液内に配置された一対の洗浄ロール３８とスクレーパー３９とからなり、洗浄液で濡らして除去し易くなったゴミや樹脂屑を洗浄ロール３８とスクレーパー３９で表面から除去して、粘着性を回復させる。濡れた粘着ベルトは乾燥手段３７が配置されている位置を通過することによって乾燥される。乾燥手段としては、適宜のヒータ等による加熱、熱風、冷風等適宜の乾燥手段が採用できる。
【００２１】
缶体加熱手段
缶体加熱手段３は、マンドレルに嵌合して搬送される缶体を加熱するように、図１に示す缶供給手段の下流側の缶体加熱区域イに渡って、マンドレルの移動経路の両側に高周波誘導加熱コイル４０を配置してなる。マンドレルに装着された缶体は、該区間を自転しながら通過することによって、誘導加熱作用により缶胴全周面が均一に所定温度に加熱される。また、本実施形態では、図１に示すように、フィルムラベル貼着区域ロにもマンドレルの通過経路内側に缶体を加熱する第２高周波誘導加熱コイル４１が配置して、フィルムラベル貼着中も缶体を加熱するようになっている。それにより、従来は缶体が缶体加熱区域での加熱後から貼着区域に到着するまでの間に自然冷却するのを補うために、缶体加熱区域ではフィルムラベルの接着剤溶融温度以上に加熱していたが、本実施形態によれば、貼着区域でも缶体を加熱するので、缶体加熱区域で必要以上に缶体を加熱する必要がなく、特に内外面に合成樹脂フィルムが積層されている缶体における内面の合成樹脂フィルムの保護効果が大きい。
【００２２】
また、一方においては、ラインを高速化した場合、缶体加熱区域のみで貼着に必要温度まで缶体を急速に加熱昇温させるには、大きな交番磁界を発生させなければならない等の不都合あり、また缶体に対する悪影響もあり、高速化を阻害する要因となっている。そのため、従来前記したように、缶体が装着される前にマンドレルを加熱して、缶体を内面からも加熱する方法、又はマンドレルロールに供給する前に缶体を予備加熱する方法が採用しているが、その場合は前記した問題が発生する。本実施形態は、上記のように貼着区域にも高周波誘導加熱コイルを配置することによって、このような問題を一挙に解決できたものである。
【００２３】
フィルムラベル貼着手段
フィルムラベル貼着手段は、貼着ロール４５で構成されている。本発明のフィルムラベル貼着手段は、特に▲１▼マンドレルロールと貼着ロールとのトラッキング角度が大きい、▲２▼貼着ロールが従来の貼着ロールよりも径大であって、且つマンドレルロール径よりも径大に形成されている、▲３▼高いラミネート圧力が得られる、等に特徴点を有している。
【００２４】
貼着ロール４５は、その周面に所定長さにカッティングされたフィルムラベルを保持するためのフィルムラベル吸着面４６を等ピッチで複数面（本実施形態では２４面）有している。吸着面にフィルムラベルを吸着する吸着手段としては、静電吸着あるいは真空吸着等適宜の手段が採用できる。貼着ロール径を大きくすることによって、マンドレル搬送経路を内方に大きく凹ますことなく、貼着ロール径とのトラッキング角度を大きくすることができる。従って、それだけ貼着時にマンドレルを内方に押し出す量を小さくすることができ、貼着ロールとマンドレルとのトラッキング経路を曲率が小さい状態で従来よりも長く接触させることができ、安定してフィルムラベルを貼着することができる。従って、高速ラインであっても十分な貼着時間を稼ぐことができ、ラインの高速化を図ることができると共に、接着剤の微小な泡の発生を抑えて美麗に貼着することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、前記したように、マンドレルを支持している支持板を両側のカムで支える２重カム構造にしているため、装置の剛性が向上し、３００ｋｇ以上の高いラミネート圧力で安定して貼着することができる。なお、従来の装置においては、貼着時の貼着ロールとのトラッキング角度を確保するために、マンドレル支持部を片側に配置したカム溝にカムフォロワーを介して支持させているため、マンドレル構造体全体が片持ち支持構造になって強い剛性が得られず、高い貼着荷重を掛けると、マンドレルが撓み缶体の高さ方向に貼着荷重のバラツキが生じる。その結果、高い貼着圧力での均一な貼着が困難であり、貼着荷重に制限を受けていた。
【００２６】
缶体冷却手段
缶体冷却手段６は、図１に示すように、貼着区域ロと缶排出位置間の缶体冷却区域ハに設けられ、本実施形態では、図３拡大して示すように、無端状の冷却ベルト５１を有する冷却ユニット５０が２連設けられているが、その個数は限定されるものではない。冷却ベルト５１は、冷却ロール５２、駆動ロール５３、ガイドロール５４、及びダンサロール５５間に掛け渡れて、冷却ロールに接触することにより冷却されながら一定速度で循環駆動され、ガイドロール５４間がマンドレルの循環経路に面し該区間で缶胴外周面に押しつけられて、缶胴と回転接触しながら移動する。図中、５６は冷却ベルト５１をスピンドルに装着された缶胴に押しつけるための押圧レールであり、ステンレス等金属材で形成され、一対のプランジャ５７等の付勢手段で一定の圧力で冷却ベルトを缶胴に押しつけている。押圧レールは冷却効果を高めるために、内部に冷却水を循環させるのが望ましい。また、５８は赤外線温度センサであり、冷却ベルトの温度を検出する。５９は冷却ベルト駆動モータである。
【００２７】
本実施形態の缶体冷却手段は、以上のように構成され、フィルムラベルが貼着された缶体をマンドレルで搬送中の缶体に押しつけることによって、缶胴内面を強制的にマンドレル外周面に接触させて缶胴内面を低温状態にあるマンドレルで冷却すると共に、缶胴外周面を冷却ベルトによって冷却する。なお、マンドレルは、内部に冷水が循環しているので低温状態に保たれている。それにより、缶胴は内外から強制的に接触急冷され、缶胴内面の合成樹脂層の損傷を防止することができる。このように、缶胴を内外面から急冷することにより、ラインが高速化してもマンドレルから缶胴を排出するまでに缶胴を十分に冷却することができるので、ラインの高速化を図ることができると共に、貼着時の温度を高くすることができるので、接着性を向上させることができる。
【００２８】
缶体排出手段
缶体排出手段５は、外周部にマンドレルと同ピッチで形成されたポケット６６を有する缶排出ターレット６５で構成され、マンドレル回転搬送手段に設けられた缶受けポケット２４と缶体受け取り可能に同期回転する。マンドレル回転搬送手段は、冷却区域通過後にマンドレ内部に形成されているエアー流通溝２７から加圧エアーを吹き出す一方エアーノズル２５は負圧となり缶底を吸着することにより、缶体をマンドレルから缶受けポケット２４上に移載し、排出位置で排出ターレット６５のポケット６６に移載される。続いて缶体は排出ターレット６５から搬送用ターレット７０に移載され、不良缶がリジェクトされコンベヤに送られる。
【００２９】
キュアリング手段
キュアリング手段は、搬送用ターレット７０の下流側に図示しない別工程として缶搬送コンベヤに沿って配置された熱風式、赤外線式ヒーター等の適宜加熱手段からなり、貼着位置でフィルムラベルが仮接着された缶体を再度加熱することによって、熱硬化性接着剤を加熱して硬化させて本接着するキュアリング処理を行う。前記加熱手段としては、例えばネットオーブンを採用し、約２００℃に加熱する。
【００３０】
この実施形態のフィルムラベル貼着２ピース缶体の製造装置は、以上のように構成され、次のようにしてフィルムラベル貼着２ピース缶体を図４のブロック穿図で示す製造工程で製造する。
本発明が対象とする缶体は、アルミニュウム、スチール等の金属板、又はこれの金属板の両面にＰＥＴフィルム等の合成樹脂フィルムを積層した複合材から絞りしごき加工等で成形された２ピース缶であり、本実施形態では金属板の両面に合性樹脂フィルムを積層した複合材からなる深絞りしごき２ピース缶の場合を示す。また、該２ピース缶体に貼着するフィルムラベルは、ＰＥＴフィルム等の熱可塑性フィルムが採用でき、本実施形態では厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムを採用し、次の工程を経て製造した。
【００３１】
原反であるＰＥＴフィルムのラベル内面側に多色グラビア印刷を行なう印刷工程、フィルムラベル外面に滑り性、装飾性を与え且つフィルムラベルを保護するために、外面に仕上げニスを塗装する仕上げニス塗装工程、印刷された内面に接着剤を塗装する接着剤塗装工程、これらの工程を終了したフィルムを缶高さ幅でスリットするスリット工程を経て、フィルムラベル原反ロールを得る。なお、印刷工程、仕上げニス塗装工程、接着剤塗装工程の後には、印刷面、仕上げニス塗装面、接着剤塗装面が十分に乾燥するように乾燥工程がそれぞれ設けられる。これらの各工程は、１のラインで連続して行っても良いが、各付随する乾燥工程の後に一旦巻取り、印刷工程、仕上げニス塗装工程、接着剤塗装工程、スリット工程をそれぞれ別々のラインに分離して行ってもよい。
【００３２】
フィルムラベルは、缶胴全周に貼着されるもの、缶胴の一部に貼着されるもの何れの形式でも適用できるが、缶胴全周に貼着されるものでフィルムラベルの両端が重なった状態で貼着されるフィルムラベルの場合は、上記仕上げニス塗装工程において、その重なり部の下側に位置する部分の表面には、仕上げニスが付着しないように塗布するか、または全体に塗布後その部分のニスを除去することによって、重なり部の接着性を得る。缶胴の一部に貼着するフィルムラベル等、重なり部を有さないフィルムラベルの場合は、全面に仕上げニスを塗装する。
【００３３】
フィルムラベル貼着２ピース缶体製造工程においては、以上のようにして得られたフィルムラベル原反ロールから、図１に示すようにフィルムラベル原反１０１が繰り出され、一対のカッターロール８０、８１により所定幅に切断され、貼着ロール４５にフィルムラベルが順次供給される。なお、本実施形態では図示のように貼着ロール４５の外周部にさらに、もう１組のカッターロールを配置して、貼着ロールへのフィルムラベル供給手段が２組設けられ、１組のフィルムラベル供給手段からの供給が終了すると直ぐに他方のフィルムラベル手段に切替られて供給され、その間に空の原反ロールを取り替えることにより、連続してフィルムラベルを供給でき、ラインの高速化を可能にしている。
【００３４】
なお、図中８２は蛇行制御装置、８３は蛇行検出装置、８４はフィードロールであり、これらの装置よりフィルムラベル原反１０１は蛇行することなく良好にカッテングロール間に供給される。また、８５、８６はフィルムリジェクトロールである。８７、８８はフィルムラベルを静電吸着して搬送する貼着ロール４５の外周面に配置された冷却ロール及び帯電ロールである。
【００３５】
一方、缶体１００は、シュート３０からスターホイール３１を介して缶体供給ホイール３２の缶体支持ポケット３３に供給され、搬送中に缶体外周面がクリーニング手段の粘着ベルト３５と回転接触し、外周面に付着しているＰＥＴ屑等の微細な粉末やゴミも完全に除去されてから、マンドレルロールに設けられている缶受けポケット２４に供給される。缶受けポケット２４に供給された缶体は、缶体加熱区域イに到達するまでに、エアーノズル２５からの加圧空気により、マンドレル２０に装着される。
【００３６】
運転開始時にはマンドレル内に温水を流し、マンドレル表面を約４０〜５０℃程度に昇温させて装着される缶体の温度低下を防ぐようにしているが、運転中はマンドレル内に冷水を流し、マンドレル表面の温度上昇を防ぎ、マンドレル表面と接触する缶体内面の合成樹脂フィルム層の昇温を防いでいる。缶体加熱区域では、高周波誘導加熱コイルにより、缶体は誘導加熱され、接着剤の溶融開始温度とほぼ等しい温度まで昇温する。缶体の昇温温度は、接着剤の種類及びフィルムラベルの樹脂の種類によって異なるが、加熱手段は常に対応する温度にコントロールされる。
【００３７】
貼着区域ロでは、マンドレル２０はカム溝１８により円軌道から図１に示すように貼着ロール４５の円周面に沿う凹円弧軌道に変位して、一定距離だけ貼着ロールと圧接し貼着ロールの周速と同じ周速で自転しながら移動する。貼着ロール４５は、その外周面に吸着保持しているフィルムラベルが貼着区域に達するとその吸着を解消して、マンドレルに装着している缶体外周面にラベルの接着剤面を所定の貼着圧で押しつけながら回転することによって、マンドレルが同期して自転（即ち、貼着ロール面を転動）し、缶胴外周面にフィルムラベルが巻き付き仮貼着される。その際、本実施形態では貼着ロールとマンドレルロールとのトラッキング角度が大きく、貼着区間を長くとることができるので、缶体が一回転以上する間貼着ロールが圧接し続け、しかも前記したように高いラミネート圧力で圧接するので、フィルムラベルを気泡や皺を発生させることなく確実に且つきれいに貼着することができる。
【００３８】
貼着区域を通過して缶体冷却区域に達すると、冷却ベルト５１を押圧レール５６によって回転しながら移動している缶体に押しつけられ、缶体外周面が冷却ベルトにより冷却されると共に、缶胴内面がマンドレルの外周面に押しつけられて缶胴を内面から強制冷却する。
【００３９】
マンドレル回転搬送手段は冷却区域通過後にマンドレ内部に形成されているエアー流通溝から加圧エアーを吹き出すことにより、缶体はマンドレルから缶受けポケット２４上に移載され、排出位置で排出ターレット６５のポケット６６に移載される。次いで排出ターレット６５と搬送ターレット７０が噛み合うことによって、缶体は搬送ターレット７０に移載され、コンベヤに排出されて搬送されオーブン等の加熱手段が配置されている位置を通過することにより、缶体が再加熱され、熱硬化性接着剤を加熱硬化させて本接着するキュアリング処理を行う。その後缶体は、次工程のネッキング加工・フランジ加工工程に搬送される。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフィルムラベル貼着２ピース缶体の製造方法及び装置によれば、缶体はフィルムラベル貼着後マンドレルに装着した状態で急冷されるので、貼着時の缶体加熱温度を高くしても、且つラインを高速化してもマンドレルから排出時までに缶体が効果的に冷却され、従来よりも高速、高品質のラベリングが可能である。特に、缶胴を冷却ベルトでマンドレルに押しつけることによって缶胴が内外から接触急冷され、缶胴内面に合成樹脂フィルムが積層された缶体の場合、内層合成樹脂フィルムの損傷が防止され、高速運転でも傷やしわを発生されることなくマンドレルから排出でき、高速ラインでも美麗なフィルムラベル貼着缶体を得ることができる。
【００４１】
また、加熱工程の前に缶胴外面のクリーニング工程を設けることによって、フィルムラベル貼着時にラベル下に微細なほこりや合成樹脂かす等の巻き込みがなく、フィルムラベルの接着性と外観性をより向上させることができる。また、キュアリング工程を備えることによって、フィルムラベルを安定して確実に貼着することができ、且つラインの高速化を図ることができる。さらに、加熱工程に続いて、貼着工程でも缶体を加熱するようにすることによって、ラインが高速化してもマンドレルを加熱することなく、貼着に必要な温度に缶体を加熱することができると共に、缶体加熱区域で缶体を必要以上に加熱する必要がなくなり、缶体の保護が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るフィルムラベル貼着缶体の製造装置の概略正面図である。
【図２】そのマンドレル回転搬送手段の要部概略側面図である。
【図３】そのクリーニング手段の拡大正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るフィルムラベル貼着缶体の製造工程を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  マンドレル回転搬送手段          ２  缶体供給手段
３  缶体加熱手段                    ４  フィルムラベル貼着手段
５  缶体排出手段                    ６  缶体冷却手段
７  クリーニング手段              １１  主軸
１２  回転体                        １４  支持ピン
１６  カムフォロワー                １８  カム溝
２０  マンドレル                    ２４  缶受けポケット
２５  エアーノズル                  ２７  エアー流通溝
３０  シュート                      ３１  スターホイール
３２  缶体供給ホイール              ３５  粘着ベルト
３６  粘着ベルト洗浄手段            ３７  乾燥手段
４０  高周波誘導加熱コイル          ４１  第２高周波誘導加熱コイル
４５  貼着ロール                    ４６  フィルムラベル吸着面
５０  冷却ユニット                  ５１  冷却ベルト
５２  冷却ロール                    ６５  排出ターレット
７１  加熱手段                      ８０、８１  カッティングロール
１０１  フィルムラベル原反
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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