JP3763341B2 - 金属缶体のフイルム貼着方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属製缶体の外面にフイルムを熱接着する方法およびその方法を実施するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属板を絞りしごき加工することにより、缶胴と缶底とを一体的に成形されるツーピース缶が知られている。そのツーピース缶の缶胴に所望の模様や文字などを印刷する場合、缶胴が円筒状であってかつ金属製であるために、グラビア印刷によって模様や文字などを印刷することが困難であるから、従来では、上記のツーピース缶の缶胴に印刷を施す方法として、オフセット印刷が採用されている。またその場合、印刷層を保護するために、印刷層の上に無色透明なオーバーコート層が設けられている。
【０００３】
オフセット印刷は、共通のブランケットにより全ての色のインキを塗布し、また、各色のインクが重ならないように塗布する印刷方法であるから、印刷に使用することのできる色数や色調が制約される。そのため、このオフセット印刷によって缶胴の印刷をおこなうツーピース缶は、その外観の多様性に限界があり、消費動向やニーズの変化により、一層美麗な外観が要求されるなどの製品の多様化の要請に応えるのが困難になっている。
【０００４】
そこで、このような要求に応えるべく、金属缶胴に直接印刷して得られる缶に替わるものとして、金属缶体の缶胴の外面に、予め模様や文字が印刷されたポリエステルなどの熱可塑性樹脂フイルムを貼着して作られる缶が種々提案されている。その印刷フイルムによれば、オフセット印刷に加えてグラビア印刷、フレキソ印刷などの印刷法を選択することが可能となり、その結果、印刷フイルムの装飾的効果が高いうえに印刷品質がかなり良く、また連続した長尺状のフイルムに印刷できるので高速印刷が可能となり、従来の金属缶胴に直接印刷するドライオフセット印刷にない有利な点を備えている。
【０００５】
そのように予め模様や文字が印刷された熱可塑性樹脂フイルムを金属缶体の外面に熱接着したフイルム貼着缶体は、一般的に、長尺状のフイルムから所定寸法に切断されたフイルムを加熱された缶胴面に巻き付けて加熱圧着して製造される。また、フイルム貼着装置としては、熱可塑性樹脂フイルムを所定寸法に切断する切断手段と、缶体を保持するマンドレルと、加熱された金属缶体の缶胴面にフイルムを巻き付ける貼着手段とを備え、そのマンドレルの内部に缶体加熱手段が配置されているのが一般的である。その一例が、特開平３−２３０９４０号公報や特開平８−１７７８号公報、特開平１０−６８３号公報等に記載されている。
【０００６】
特開平３−２３０９４０号公報に記載された発明は、加熱手段として、金属缶体が嵌着されるマンドレル自身に、螺旋状の電磁誘導コイルを備えて、マンドレルに嵌着される金属缶の缶胴部を誘導加熱し、所定温度に加熱された金属缶の外面にフイルムを押し付けて加熱接着するように構成されている。また、特開平８−１７７８号公報に記載された発明では、螺旋状の電熱ヒータをマンドレルに内蔵し、マンドレルの壁部を介して金属缶の缶胴部に熱が伝達される。これにより、缶胴部の外面が均一に加熱されるように構成されている。さらに、特開平１０−６８３号公報に記載された発明は、表面が誘導加熱されたマンドレルに金属缶体を嵌着するとともに、嵌着された金属缶体を、その外側に配置した誘導加熱手段により加熱しつつ所定方向に搬送するように構成されている。
【０００７】
したがって、上記の特開平３−２３０９４０号公報の発明や特開平８−１７７８号公報の発明によれば、マンドレルに嵌着された金属缶体が、各マンドレルの内部に備えられた加熱手段によって内面側から加熱されつつ所定方向に搬送され、貼着位置では缶胴部の外面温度がフイルム接着可能な温度まで上昇することになる。また、特開平１０−６８３号公報に記載された発明によれば、缶体はマンドレルから伝達される熱によって加熱され、また外側から誘導加熱されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前者の特開平３−２３０９４０号公報や特開平８−１７７８号公報に記載された発明では、マンドレルを加熱するための装置が、マンドレルに金属缶体を嵌着させる際の邪魔にならないようにする必要があるから、誘導加熱コイルをマンドレルの内部に埋め込んだ状態にしている。そのために、マンドレルの構造が複雑になってしまう。また、マンドレルは、ターレットなどに取り付けられて所定半径の円周上を旋回すると同時に、自転するから、移動側の誘導加熱コイルに固定側の電源から電力を供給する構造とならざるを得ず、そのために複雑な給電機構が必要となる不都合がある。更に、移動側の誘導加熱コイル内に冷却水を通すことが困難であって誘導加熱コイルやマンドレルの冷却が不充分になることがあり、そのため、誘導加熱コイルやマンドレルが過加熱状態となるほどの高い電力を供給することができず、加熱誘導コイルやマンドレルの熱量の不足によって高速生産を期待できないなどの不都合が生じる。
【０００９】
また、特開平１０−６８３号公報（本願出願人によるもの）に記載された発明は、マンドレルに嵌着された缶体が、マンドレルから伝達される熱によって加熱され、また、フイルム貼着部まで搬送される間に、缶体をその外側から高周波誘導により補助的に加熱して目標温度を維持するように構成されている。しかしながら搬送過程におけるマンドレルからの熱伝達と外側からの高周波誘導加熱とによって缶体を加熱するから、その搬送時間を決める機械速度の変化があった場合、つまり高速時と低速時とでは、加熱昇温の程度に相違が生じ、これが原因となってフイルム貼着後の接着強度にバラツキが生じることがあり、この点の改善をおこなって接着の安定性を更に高めることが求められていた。
【００１０】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、金属缶体に対する合成樹脂フイルムの貼付を確実かつ安定しておこなうことのできる方法およびその方法を実施するための装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、金属缶体を予備加熱するとともに、自転可能な複数のマンドレルに順次嵌着し、かつそのマンドレルと共に所定の巡回経路に沿って移動させ、その移動過程で、前記金属缶体の缶胴面に、予め所定長さに切断されて貼付ドラムの外表面上に保持された加飾フイルムを、接着剤を介して圧接することにより前記金属缶体に貼着する金属缶体のフイルム貼着方法において、予備加熱した前記金属缶体を前記マンドレルに嵌着する直前に、前記マンドレルの表面温度をフイルム貼着直後の前記金属缶体の表面温度以上の所定の温度範囲となるように高周波誘導加熱するとともに、前記金属缶体の缶胴面と接触するベルト部材のベルト面を赤外線照射加熱し、前記金属缶体を前記マンドレルに嵌着後、前記缶胴面に前記ベルト部材を接触走行させて前記金属缶体を前記マンドレルに密着させることにより前記金属缶体の缶胴壁を内外面両側からの熱伝達で昇温させて、表面温度を５０℃超に加温した前記貼付ドラム上の前記加飾フイルムを缶胴に貼着することを特徴とする方法である。
【００１２】
また、請求項２の発明は、この請求項１の方法を実施するための装置であって、予備加熱された金属缶体を、自転可能な複数のマンドレルに順次嵌着し、かつそのマンドレルと共に所定の巡回経路に沿って移動させ、前記金属缶体をフィルム貼着部に搬送する間に、前記金属缶体の缶胴部に押圧部材を接触させ前記金属缶体の内面を前記マンドレルに強制的に押し付けて密着させながら前記金属缶体を回転させ、前記金属缶体の缶胴面に、予め所定長さに切断されて貼付ドラムの外表面上に保持された加飾フイルムを、接着剤を介して圧接することにより前記金属缶体に貼着する金属缶体のフイルム貼着装置において、予備加熱した前記金属缶体を嵌着する直前のマンドレルの表面温度をフイルム貼着直後の前記金属缶体の表面温度以上の所定の温度範囲となるように高周波誘導加熱するマンドレル加熱手段と、前記貼付ドラムの表面温度を５０℃超に加温する貼付ドラム加温手段と、前記押圧部材のうち少なくとも金属缶体に接触する部分を加熱する押圧部材加熱手段とを備えていることを特徴とする装置である。
【００１３】
したがって、請求項１の発明あるいは請求項２の発明によれば、マンドレルヘ嵌着する前の金属缶体を予備加熱するとともに、金属缶体をマンドレル嵌着する直前に、マンドレルの表面温度をフイルム貼着直後の前記金属缶体の表面温度以上の所定の温度範囲となるように高周波誘導加熱するので、マンドレルの公転速度が変化して高速になった場合、あるいは反対に低速になった場合であっても、嵌着後の缶体温度を均一化させることができ、そのため、安定してフイルム貼着缶を製造することができる。
【００１４】
また、嵌着前のマンドレルの表面温度をフイルム貼着直後の金属缶体の表面温度以上の所定の温度範囲となるように加熱し、一方、加飾フイルムを缶胴に貼着する貼付ドラムの表面温度を５０℃超に加温するので、加飾フイルムの缶胴への貼り始め端部の上に、貼り終わりのフイルム端部を重ね合わせる部分、つまり重ねて貼り合わせる重ね合わせ部において、フイルムに熱吸収されても、貼付ドラム側から熱を供給することができ、その結果、フイルム上面の接着剤を融着できる温度に維持することができるため、フイルム重ね合わせ部において安定した接着をおこなうことができる。
【００１７】
また、ベルト部材もしくは押圧部材が缶胴壁の外面に接触することにより、缶体内面をマンドレル外面に強制的に押し付けて密着させ、その状態で缶体を回転させるため、缶内径が必ずしも真円でなくても、缶胴壁がベルト部材もしくは押圧部材とマンドレルとで挟持され、マンドレルから金属缶体に確実に熱伝達しやすくなる。さらに金属缶体が回転することによりマンドレルに対する密着部分が円周方向に移動するため、缶胴全周に亘り熱伝達量のバラツキを少なくし、迅速に缶体温度を均一化させることができる。
【００２０】
そして、マンドレルに嵌着された金属缶体に対して、缶胴の内面側ではマンドレルからの熱伝達が生じ、また缶胴の外面側ではベルト部材もしくは押圧部材からの熱伝達が生じ、その結果、缶胴壁が内外面両側からの熱伝達で昇温させて、その加熱量が均一化され、その結果、缶胴壁における温度勾配が緩和され、缶胴壁の板厚の差に起因する温度のバラツキが少なくなる。具体的には、缶底側の壁厚が缶胴中央部の壁厚より厚いために、熱伝達の速さが部分的に異なり、缶胴の高さ方向おいて缶体温度にバラツキが生じ易いが、缶胴の内外面側からの熱伝達によりその影響を少なくすることが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明をより具体的に説明する。先ず、本発明で対象とする金属缶体について図１６を参照して説明すると、図１６は缶底１ａと缶胴１ｂとが一体成形されたツーピース缶用缶体１のネックイン加工前の断面図であり、その缶胴１ｂの外面に、印刷層と接着剤層とが形成された印刷済み樹脂フイルム２が熱接着され、フイルム貼着缶として構成されている。この発明が対象とする上記の缶体１は金属製であり、その素材としての金属板には、アルミニウム板、アルミニウム合金板、ティンフリースチールなどの表面処理鋼板、ブリキ、クロムメッキ鋼板、アルミメッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、その他の各種合金メッキ鋼板を用いることができる。またこの缶体１は、絞り缶、絞り加工とストレッチ加工を施した缶、再絞り缶、絞りしごき缶、インパクト缶などの缶底と缶胴とが一体に成形された底付き缶体、すなわちツーピース缶である。なお、本発明はスリーピース缶を対象とすることもできる。
【００２２】
本発明に使用されるアルミニウム板は、通常、板厚０.１０〜０.３０mmの範囲にあり、例えば３００４系アルミニウム合金板等が挙げられ、これを素材として円筒状に形成されたツーピース缶の表面に有機系の化成皮膜が形成されるアルミニウム板が用いられる。
【００２３】
この缶胴１ｂの開口端部には、最終的にネックイン加工およびフランジ加工が施される。すなわち複数段にネックイン加工を施してネックイン部を形成し、その後にフランジ部が形成され、あるいはその複数段ネック部分をなだらかなテーパ状に整形した後、フランジ部が形成される。
【００２４】
この缶体１に貼着される熱可塑性樹脂フイルム２としては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂などのポリエステル系樹脂、ポリエチレンテレフタレートとイソフタレート酸との共重合体などよりなる共重合ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン樹脂、変性ポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン共重合体などのうちから、用途により選ばれた透明な高分子樹脂単体、あるいは上記樹脂の複合体からなる熱可塑性樹脂フィルムが用いられる。中でも、耐熱性があるポリエチレンテレフタレート樹脂を用いることが好ましい。フイルムの厚みは、通常８μm〜３０μmの範囲のものが用いられるが、コストの面から１０μm〜２０μmのものが採用される。
【００２５】
図１７に示すように、樹脂フイルム２ａの一方の面には、印刷層２ｂと接着層２ｃとが順に形成されている。すなわち樹脂フイルム２ａの一方の面に装飾用の印刷が施され、その印刷層２ｂの表面に接着層２ｃが設けられている。なお、樹脂フイルム２ａの他方の面に保護塗膜層を設けてもよい。また、樹脂フイルム２ａの一方の面に接着層、他方の面に印刷層と保護塗膜層とを設けたフイルムでもよい。
【００２６】
上記接着剤としては、ポリエステル系、ポリウレタン系、エポキシ系等の熱硬化型合成樹脂が挙げることができ、金属素材との密着性を考慮して２種以上を組み合わせて使用することが好ましい。その接着剤の厚みは、１〜８μm、特に外観上の意匠性を考えると５〜７μmが好ましい。
【００２７】
印刷方法としては、グラビア印刷、フレキソ印刷等を採用することができるが、意匠性の点からみると画質が鮮明でかつ高級感があるグラビア印刷が好ましい。印刷に使用するインキとしては、一般的に熱硬化性のウレタン系樹脂のインキが用いられる。
【００２８】
フイルム貼着缶用の保護塗膜層としては、具体的には、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ変性ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等にアミノ樹脂等の硬化剤を使用し、これに周知の滑剤を含有させたものを例示することができる。缶胴１ｂの外面に樹脂フイルム２が貼着された金属缶の内面には、次工程において、内容物保護のためのスプレー塗装が公知の塗装手段で施され、乾燥焼付けされる。
【００２９】
上記の缶体１に上述した合成樹脂フイルム２を貼着するための本発明に係る装置の一例を次に説明する。図１および図２ならびに図３に示すこの発明に係るフイルム貼着装置は、水平に配置した回動軸３に軸着されて回転駆動される回転体４を備えている。その回転体４の外周部には、缶体１が嵌着されるマンドレル５が、その中心軸線を回動軸３と平行になるように向けて、かつ周方向に等間隔で複数設けられている。すなわちその回転体４が回転駆動されることにより、マンドレル５に嵌着された缶体１が、マンドレル５と共に回転体４の周方向（図１において時計回り）に連続的に搬送されるようになっている。
【００３０】
そしてマンドレル５の巡回経路の外側すなわち前記回転体４の外周側には、缶体１を嵌着する直前のマンドレル５を予備加熱するマンドレル加熱ステーション６が設けられている。また、このマンドレル加熱ステーション６よりもマンドレル５の巡回方向での下流側には、マンドレル５の巡回経路上に、缶体１を予備加熱するとともに供給する缶体供給ステーション７と、マンドレル５に嵌着された缶体１をその外側から押圧してマンドレル５に密着させる強制伝熱ステーション８と、マンドレル５に嵌着された缶体１に加飾フイルム２を貼着させるフイルム貼着ステーション９と、加飾フイルム２が貼着された缶体１を次工程へ移送する缶体排出ステーション１０とが、順に、配置されている。
【００３１】
すなわち、このフイルム貼着装置によれば、まず、缶体１は缶体供給ステーション７を通過する過程で予備加熱される。一方、マンドレル加熱ステーション６において、マンドレル５自身が加熱され、その後、缶体供給ステーション７からマンドレル５に缶体１が供給されるようになっている。そしてマンドレル５の熱により、缶体１が内面側から加熱昇温されながら強制伝熱ステーション８に搬送され、缶体１がマンドレル５に対して押し付けられ、マンドレル５からの熱伝達による加熱が促進されるようになっている。続いて所定温度に加熱された缶体１に、フイルム貼着ステーション９において加飾フイルム２が貼着されるようになっている。そして加飾フイルム２が貼着された缶体１が缶体排出ステーション１０に移送されて次工程へ搬送されるようになっている。また一方、缶体１を排出後、缶体１が取り外されたマンドレル５を、マンドレル加熱ステーション６に巡回移動させ、これを回転しつつ誘導加熱し、再び、巡回経路中の缶体供給ステーション７へ所定の昇温状態で戻る構成となっている。
【００３２】
さらに詳細に説明すると、前記回転体４は、回動軸３に連結された図示しない駆動モータによって回転されるようになっており、図３および図４に示すように、その周辺部分にはマンドレル軸１１を先端側に連結してある軸１２が、中心軸線と平行に回転自在に取り付けられている。この軸１２は、回転体４の周辺部分に一定の間隔をおいて所定の回転半径上に形成された軸孔１３にベアリング１４を介して回転可能に軸支されている。
【００３３】
また回動軸３の先端側には、図３に示すように回転ターレット１５が取り付けられている。この回転ターレット１５は、缶体供給ステーション７から供給される缶体１を一時的に保持するためのものであり、その外周部分には、缶体１を保持するための複数のポケット部１６が、回転体４のマンドレル５に対応して形成されている。
【００３４】
図３および図４に示すように、マンドレル５を支持している前記マンドレル軸１１は、前記軸１２の先端側に偏心して設けられている。そして、軸１２のマンドレル軸１１と反対側の他端に、半径方向に突出したアーム状の連結部材１７が取り付けられ、この連結部材１７によって、固定部材１８へ延びるカムフォロア軸１９が前記軸１２と平行に保持されている（図３参照）。なお、軸１２と連結部材１７とカムフォロア軸１９との三者は、互いに一体となって回転するよう相互に固定されている。また固定部材１８は、前記回動軸３を回転自在に支持している部材であって、ベース上に立設されている部材である。
【００３５】
そして前記カムフォロア軸１９の前記固定部材１８側の端部には、カムフォロア２１が回転可能に取り付けられており、このカムフォロア２１が固定部材１８に形成されたカム溝２２に挿入されて、カム溝２２の案内形状に沿って追従移動可能に支持されている。
【００３６】
前記カム溝２２は、前記回動軸３の中心軸線すなわち回転体４の中心軸線を中心とした円周上を半径方向に向けて蛇行するとともに全体として環状をなす溝であり、前記回転体４が固定部材１８に対して相対回転することにより、カムフォロア軸１９が軸１２を中心に回動し、それに伴う軸１２の回転によってその先端側のマンドレル軸１１が回転体４の半径方向に往復移動するようになっている。これは、マンドレル５の移動軌跡を完全に円環状とせずに一部で蛇行させることにより、その外周に嵌着した缶体１の缶胴部１ｂを後述する貼付ドラム６２の外周面に沿って可及的に長い距離移動させるためである。詳細は後述する。
【００３７】
前記マンドレル５は、図５に示すように、缶体１の内径より若干小径の非導電性（樹脂やセラミック、本例ではベークライト）の筒状部材であるマンドレル本体２５と、マンドレル本体２５の外周面に一体に設けられた導電性（アルミニウムや鉄、本例では鉄系）の薄肉外皮部材２６とで構成され、前記マンドレル軸１１を中心に空隙２７が生じるようベアリング２８，２９で回転自在に支持されている。またマンドレル軸１１には空気孔３０が設けられている。この空気孔３０は、マンドレル５からの缶体１を排出する際に空気を送出させ、またマンドレル５へ缶体１を嵌着する際に空気を吸引する通路となっている。
【００３８】
なお、薄肉外皮部材２６は熱応答性を考慮すると、熱容量の小さいものがよく、しかも外表面温度が缶体嵌着時でも均一な温度分布となるように、缶体１の熱容量の十数倍程度にとるのが好ましい。
【００３９】
また、マンドレル５の缶体１が嵌着されない基端部（以下、仮に回転付与部と記す）３１は、缶体１が嵌着される部分に比べてやや大径に形成されており、その外周部から摩擦力によってトルクが付与されるようになっている。
【００４０】
つぎに、ネックイン加工やフランジ加工が施されていない缶体１を、マンドレル５に供給する缶体供給ステーション７について説明する。缶体供給ステーション７は、図１および図２に示すように、マンドレル５が巡回する前記回転体４の半径方向での外側に配置されている。この缶体供給ステーション７は、熱風加熱部３２と赤外線加熱部３３とインフィードターレット３４とを備えている。
【００４１】
熱風加熱部３２は、後述する赤外線加熱部３３と共に缶体１を予備加熱（プレヒート）するためのものであり、缶体１をその軸線をほぼ水平にした状態で多数配列して移動させるトンネル状の熱風加熱炉３５を備えている。その熱風加熱炉３５の入口部には、前工程でツーピース缶もしくはスリーピース缶に形成された缶体１を投入するシュート３６が設けられている。更にその熱風加熱炉３５には、缶体１を載せる案内部材３７が長手方向に沿って配置され、その上側には、図６および図７に示すように、缶体１に向かって進行方向斜め下方に熱風を吹き出す吹き出し口３８が設けられている。また、案内部材３７の下側には、ダクト３９が開口して接続されており、このダクト３９は前記吹き出し口３８に連通していて、全体として循環経路を構成している。図８に示すようにこの循環経路中に送風機４０とヒータ４１とが介在されている。すなわち一旦加熱した熱風を外部に排出せずに熱風加熱炉３５に循環させることにより熱エネルギを有効利用するようになっている。なお、缶体１は、熱風によって押されて前進移動するようになっている。
【００４２】
上記の熱風加熱炉３５の出口側が下向きに湾曲しており、その出口部に赤外線加熱部３３が接続して設けられている。この赤外線加熱部３３の詳細を図９、図１０、図１１、図１２に示してある。すなわち熱風加熱炉３５から送り出された缶体１を受け取る位置にインフィードスクリュー４２が、その軸線を斜め下方に向けて配置されている。このインフィードスクリュー４２は、缶体１の外周側の一部を緩くはめ込むことのできる断面円弧状の螺旋溝４３を外周面に形成され、その中心軸線を中心に回転させられることにより、螺旋溝４３内の缶体１を軸線方向に移動させるように構成されている。なお、インフィードスクリュー４２の回転に伴って缶体１が回転しないようにするための２本の軸状の缶押えガイド４４が、インフィードスクリュー４２と平行にその上側に配置されている。
【００４３】
更にその缶押えガイド４４よりも上側すなわち缶押えガイド４４を挟んでインフィードスクリュー４２とは反対側に赤外線ヒータ４５が、インフィードスクリュー４２と平行に、すなわち缶体１の進行方向と平行に配置されている。したがってインフィードスクリュー４２によって斜め下方に向けて搬送される缶体１に対して赤外線を照射して加熱するようになっている。この赤外線ヒータ４５の放射源の灯数は加熱効率を考慮して適宜選定されるが、本実施形態では、直列に２灯並ぶように設置されている。また、赤外放射の波長域は、０.８〜５.０μmの範囲のものが使用され、好ましくは、１.０〜１.５μmが使用される。
【００４４】
また、インフィードスクリュー４２の側部には、これと平行に缶スピンベルト４６が配置されている。この缶スピンベルト４６の位置は、前記缶押えガイド４４との間隔が缶体１の外径とほぼ等しくなる位置に設定されている。したがって、この缶スピンベルト４６が図１０に矢印で示す方向に走行することにより、缶体１がインフィードスクリュー４２における螺旋溝４３内で自転し、その結果、赤外線ヒータ４５の発する赤外線が缶体１の外面の全体に均等に照射されるようになっている。
【００４５】
上記の熱風加熱部３２と赤外線加熱部３３とは、ここを通過した缶体１の缶胴表面温度が、フイルム貼着部における接着剤が溶融し始める温度以上でかつフイルムの溶融温度以下の温度範囲、具体的には、１００℃〜２００℃の範囲、好ましくは１３０℃〜１８０℃の温度範囲に入るように缶体１を予備加熱するように構成され、もしくは赤外線ヒータ４５の出口で図示しない温度センサにより温度検出され、赤外線ヒータ４５の出力を制御できるように構成されている。
【００４６】
そして、目標温度に維持された缶体１がインフィードターレット３４に送り込まれる。また、缶スピンベルト４６による缶体１の回転は、少なくとも局所的に缶胴面が過加熱されない程度に回転される。なお、缶体１の搬送が停止した場合には、缶体１の流れが停止した時点で赤外線ヒータ４５のスイッチが切れる構成となっている。また、缶底部は缶胴中央部より肉厚であるため加熱効率が低くく、金属缶体全体の温度の均一化をはかるために、缶胴面に臨む位置のほかに缶底側に向けて赤外線を照射する放射源や高周波加熱コイルを併用して設けても良い。
【００４７】
上記の赤外線ヒータ４５の下端部の近傍が赤外線加熱部３３の出口部になっており、その出口部と回転ターレット１５との間にインフィードターレット３４が配置されている。このインフィードターレット３４は、前記回転体４と同期して回転駆動されるもので、前記回動軸３と同じ駆動モータにより回転させられている。またこのインフィードターレット３４の外周部には、缶体１をマンドレル５の軸線と一致させて保持する凹部（ポケット）４７が形成されている。この凹部４７はマンドレル５に対応して周方向に等間隔で形成されている。
【００４８】
したがって、インフィードスクリュー４２によって供給された缶体１は、インフィードターレット３４の凹部４７に１缶づつ供給され、さらにインフィードターレット３４から、連続的に前記回転体４と一体に回転する回転ターレット１５のポケット部１６に受け渡されて、該ポケット部１６に、底部を図１での手前にした状態で缶体１が保持されるようになっている。
【００４９】
回転ターレット１５のポケット部１６からマンドレル５に対して缶体１を嵌着させるエアーノズル４８が設けられている。このエアーノズル４８は、図３および図４に示すように、缶体供給ステーション７に対して回転体４の回転方向での下流側に、マンドレル５に対してポケット部１６を挟んで対向して数箇所固定配置され、マンドレル５側にエアーブローして缶体１をマンドレル５に向けて移動させ、マンドレル５に缶体１を嵌着させるようになっている。なお、マンドレル５に形成された前記空気孔３０は、缶体１のマンドレル５に対する嵌着を円滑化するために適宜の吸引手段（図示せず）に選択的に連結されるようになっている。
【００５０】
さらにマンドレル加熱ステーション６について説明すると、このマンドレル加熱ステーション６は、缶体供給ステーション７に対してマンドレル５の巡回方向での上流側に形成されており、このマンドレル加熱ステーション６は、一例として図１３に示すような高周波誘導加熱コイル４９を主体に構成されている。すなわち、マンドレル５の薄肉外皮部材２６に対向して、高周波誘導加熱コイル４９がマンドレル５の巡回経路に沿ってトンネル状に配置されている。
【００５１】
この高周波誘導加熱コイル４９は、図１３に示すように渦巻状に巻かれた断面コの字状に形成されており、コイルには過熱防止用の冷却水が通水されている。また、その形状およびコイル間のピッチは、マンドレル５に嵌着される缶体１の軸線方向での外表面温度が均一な温度分布になるように適宜に設定されている。具体的には、絞りしごき成形した缶体１の場合には、缶胴部１ｂの中心部分で薄肉になっているので、缶胴部１ｂの軸線方向での中央部分に対応する位置で粗に、また缶胴部１ｂの端部に付近に対応する位置で密になるようにコイルのピッチが調整されている。さらにこの高周波誘導加熱コイル４９は、周波数５ＫＨｚ〜１５ＫＨｚのものが使用され、その高周波の出力は、加熱されるマンドレル５の加熱部材の体積を考慮して３０KW〜１５０KWのものが使用される。
【００５２】
なお、このマンドレル加熱ステーション６が配置されている範囲で、マンドレル５を２〜１０回転程度、回転させてその全体を均等に加熱することが好ましい。また、特には図示しないが、マンドレル５における温度分布を検出するためのセンサが設けられている。すなわちマンドレル５の外面から発せられる赤外線量を１０mmピッチ毎にセンサで測定するようになっている。そのため、マンドレル５の外面は、測定誤差を少なくするため放射率が“１”に近い黒色に表面処理されている。
【００５３】
更に、特には図示しないが、マンドレル５の巡回経路上でマンドレル加熱ステーション６と強制伝熱ステーション８との間には、マンドレル５の巡回速度を検出する近接速度センサが設けられている。したがって、前記赤外温度センサおよび近接速度センサによって、マンドレル５の温度が検出されるとともに、マンドレル５の巡回速度が検出され、マイクロコンピュータを主体とする制御装置に各信号が出力されるようになっている。そしてマンドレル５が前記高周波誘導加熱コイル４９内に入る直前に出力された温度信号と、マンドレル５の巡回速度信号とに基づいて、高周波誘導加熱コイル４９の誘導加熱時の電力量の制御が行われるようになっている。
【００５４】
具体的には制御装置に各信号が入力されると、数値処理として、まず、検出した温度データから新しい順に所定数の温度データが加算され、その平均温度値が演算される。そして、予め実験的に求めた関係式（マンドレル５が高周波誘導加熱コイル４９内を通過する時間ｔ毎に求めた温度差△Ｔに対する必要電力量Ｗの関係）から目標温度と平均温度との温度差に対応した必要電力量が演算され、その電力量が図示しない高周波発振器へ出力され、高周波誘導加熱コイル４９に、その電力が供給されるようになっている。そして高周波誘導加熱コイル４９内を通過したマンドレル５の外表面が目標温度すなわち設定温度（約１５０〜１６０℃）まで加熱昇温されるようになっている。また、マンドレル５が前記高周波誘導加熱コイル４９内から出た直後にマンドレル５の温度を検出することによって、マンドレル５が設定温度まで加熱されたか否かが確認されるようになっている。
【００５５】
したがって、このマンドレル加熱ステーション６によって、予備加熱されたマンドレル５に、前述した缶体供給ステーション７およびエアーノズル４８によって、缶体１が供給されるとともにマンドレル５に嵌着されるようになっている。
【００５６】
次に強制伝熱ステーション８について説明する。前記マンドレル５は予め加熱昇温され、そのマンドレル５に缶体１を嵌着させるから、マンドレル５の外径は缶体１の内径より若干小さくなっている。そのためにマンドレル５と缶体１の内面とが必ずしも密着しないので、両者の間の熱伝達が不充分になり、結局は、缶体１を充分に加熱できないおそれがある。このような不都合を回避するために、強制伝熱ステーション８で缶体１の内面をマンドレル５に強制的に密着させるようになっている。
【００５７】
すなわち強制伝熱ステーション８は、マンドレル５の巡回方向で前記インフィードターレット３４よりも下流側に配置されている。その詳細は図２および図１４に示してあり、強制伝熱ステーション８は、マンドレル５に嵌着された缶体１の缶胴面と接触するベルト部材５４を有し、そのベルト部材５４がマンドレル５の巡回路の外側に配置され、マンドレル５の巡回路に沿うようにベルト部材５４を張り渡す一対の回転ロール５５と、駆動プーリ５６と、テンションプーリ５７とに巻き掛けられている。そして、駆動プーリ５６を回転駆動することによりベルト部材５４を走行させ、マンドレル５に嵌着した缶体１にベルト部材５４が接触して缶体１をマンドレル５に対して押し付けるとともに、回転させるようになっている。
【００５８】
また、回転ロール５５と駆動プーリ５６との間には、缶体１の缶胴面と接触するベルト部材５４に対して赤外線を照射し、缶体１と接触するベルト面の温度を所定温度に加熱する赤外線照射手段５８が設けられている。さらに、駆動プーリ５６と一方の回転ロール５５との間にテンションプーリ５７が配置されており、このテンションプーリ５７内に、プーリ軸を通して図示しない温度調節器で加温された油が送られ、プーリ外面を一定温度に保持するようになっている。温度調節器で加温された油は、プーリ軸を通してプーリ内部に供給され、プーリ自体を加温して温度調節器に戻る循環経路を構成している。したがって、駆動プーリ５６により走行するベルト部材５４は、赤外照射されて加熱昇温されるとともに、テンションプーリ５７による加温も可能となっている。
【００５９】
また、缶体１の加熱の点から見ると、この強制伝熱ステーション８においてベルト部材５４から熱を受けて缶体１が再加熱されることにより、マンドレル５に嵌着された缶体１の外面温度が、次工程のフイルム貼着ステーション９に搬送される間に、目標温度以下に低下するのを防ぐように構成されている。
【００６０】
なお、上記のベルト部材５４は、厚さ１.３mmで、缶胴外面の幅とほぼ同じ幅（１２０mm）かあるいはそれ以上の幅を有しており、かつその素材としては、シリコン系ゴム、フッ素系ゴム、又はニトリル系ゴム等の耐熱ゴムが挙げられる。本実施形態では、ポリエステル繊維を心体に、シリコンをカバー体としたベルト構造の耐乾熱ベルトが使用される。なお、ベルト部材５４の熱が缶胴１ｂに伝わり易いように、缶胴１ｂと接触するベルト面は平滑面となっている。このベルト部材５４の一例として商標名「バンドーサンラインＢ」を使用することができる。
【００６１】
前記テンションプーリ５７と回転ロール５５との間には、加熱されたベルト面の表面温度を検出する赤外線検出温度計５９が設けられており、この温度計５９の検出信号に基づき、ベルト部材５４の表面温度を缶体加熱温度に維持できるように赤外線照射手段５８の出力を調整する構成となっている。
【００６２】
また、強制伝熱ステーション８とフイルム貼着ステーション９との間におけるマンドレル５の巡回経路の外周部には、マンドレル５に嵌着された缶体１の缶胴温度を検出する放射温度計６０が設けられている。この放射温度計６０の検出温度に基づき、ベルト表面制御温度を自動的に補正し、缶体１の温度が接着剤の溶融温度になるように温度制御する構成となっている。
【００６３】
また、フイルム貼着ステーション９と缶体排出ステーション１０との間におけるマンドレル５の巡回経路の外周部には、マンドレル５に嵌着された缶体１の缶胴温度を検出する放射温度計６１が設けられている。この放射温度計６１の検出温度に基づき、貼付温度が適正か否かを検出でき、さらにこの検出温度に基づき、マンドレル５の表面温度が検出温度と同一温度もしくはそれより５℃〜１０℃高い温度となるように、マンドレル５を高周波誘導加熱する構成となっている。
【００６４】
したがって、高周波誘導加熱したマンドレル５に金属缶体１を嵌着すると、マンドレル５から金属缶体１へ一応の熱伝達が生じるが、マンドレル５の外径が缶体１の内径より僅かに小さく、しかも缶体１の内面が真円ではないため、マンドレル５と缶１の内面とが全周で均一に密着せず、熱伝達だけでは缶体温度が均一にならない。そこで、本実施態様では、マンドレル５の表面温度を、予備加熱した缶体１の温度より若干高めに温度制御しておき、マンドレル５から金属缶体１への熱伝達を可及的に少なくして、マンドレル５と缶体１との温度差を極力少なくし、かつ金属缶体１からの熱移動を抑制する。しかも、マンドレル５に前記金属缶体１を嵌着後、ベルト部材５４の接触により缶体内面をマンドレル５の外面に強制的に押し付けて密着させながら缶体１を回転させることにより、缶胴１ｂをマンドレル５ヘ強制的に押し付け、缶体１の内面とマンドレル５とを隙間なく接触させて、マンドレル５の熱を缶胴内壁に確実に熱伝達させる。これにより缶体１の内面が必ずしも真円でなくても、マンドレル５から金属缶体１に確実に熱伝達しやすくなり、さらには、ベルト部材５４によって缶体１が回転させられることにより、缶体１とマンドレル５との密着部分が円周方向に移動するため、缶胴１ｂの全周に亘り熱伝達のバラツキを少なくでき、結局は、缶体１の温度を均一化させることができるように構成されている。
【００６５】
つまり、強制伝熱ステーション８において、走行させたベルト部材５４をマンドレル５に嵌着された複数の缶体１に回転接触させることにより、缶体１の外面側からはベルト部材５４の熱が缶胴１ｂの外壁に伝達され、缶胴１ｂの内面側からはマンドレル５の熱が缶胴１ｂの内壁に熱伝達し、缶胴壁の内外両方から熱を受けて缶胴１ｂの厚さ方向における温度勾配が緩和される。
【００６６】
さらに強制伝熱ステーション８において、缶体１の強制伝熱作用のほかに、缶体１の回転力を付与する作用が生じるので、次工程での貼付ドラムとの周速差によるフイルム貼着ズレを解消することもできる。
【００６７】
つぎにフイルム貼着ステーション９について説明すると、フイルム貼着ステーション９は、強制伝熱ステーション８よりもマンドレル５の巡回方向での下流側に配置された貼付ドラム６２を主体として構成されている。その貼付ドラム６２は、通気可能な素材によって外表面が形成され、中心側に吸引することによって加飾フイルム２を外表面に吸着保持するように構成されている。この貼付ドラム６２は、その外周面の一部が、回転体４の回転に伴うマンドレル５の巡回半径の円周に交わるよう配置され、かつ前記缶体１と同一の周速度で回転駆動されるようになっている。したがって各マンドレル５の巡回軌跡は、この貼付ドラム６２に対応する箇所で回転体４の半径方向で内側に窪んでおり、このような巡回軌跡は、前述したカム溝２２の形状を適宜に設定することにより得られる。したがってマンドレル５に嵌着された缶体１が、その巡回途中で、貼付ドラム６２の外周面に沿って移動し、貼付ドラム６２との接触長さが延長されている。
【００６８】
この貼付ドラム６２の表面温度を５０℃を越える温度に維持するための保温ドラム６３が設けられている。この保温ドラム６３は、前述したテンションプーリ５７と同様に、その内部に加温した油を循環供給することにより、加熱されるようになっている。そしてこの保温ドラム６３が、マンドレル５などに干渉しない位置で貼付ドラム６２の外周面に接触しており、両者の間の熱伝達によって貼付ドラム６２が加熱保温されるようになっている。
【００６９】
この貼付ドラム６２に対して、缶胴部１ｂの周長に対応した所定長さに切断された加飾フイルム２が供給され、その場合、加飾フイルム２の供給速度に対して貼付ドラム６２の周速が若干速く設定されていることにより、加飾フイルム２が所定の間隔を明けた状態で貼付ドラム６２の外周面に吸着して保持される。その後、缶胴部１ｂの圧接位置に導かれて、マンドレル５に嵌着された缶体１の外面に沿って押圧されながら、加飾フイルム２が缶体１の缶胴部１ｂに貼着されるようになっている。その場合の接着圧力は、貼付ドラム６２とマンドレル５との間隔を調整して適宜の圧力に設定することができ、その一例として４０kgf ／cm〜６０kgf ／cm程度の線圧力に設定することが好ましい。
【００７０】
なお、貼付ドラム６２上に加飾フイルム２を保持するための手段としては、従来知られている種々のものを採用でき、例えば加飾フイルム２を正もしくは負に帯電させて静電気力によって吸着させるように構成してもよい。また、加飾フイルム２は、ロール巻きしたものから巻き出し、かつ所定の張力を付与しつつ一定寸法毎に切断して得ることができ、そのための機構としては、本発明の出願人が既に出願した特願平１１−１０４５５２号の願書に添付した明細書および図面に記載した機構を採用することができる。
【００７１】
つぎに缶体排出ステーション１０について説明すると、図１および図２に示すように、前記フイルム貼着ステーション９に対して、マンドレル５の巡回方向での下流側に、加飾フイルム２が貼着された缶体１を次工程へ送り出す缶体排出ステーション１０が設けられている。この缶体排出ステーション１０は、マンドレル５から排出コンベヤ６４に対して缶体１を移載するステーションであって、その排出コンベヤ６４は、前記回転体４の下端部に対向する位置に配置されている。また排出コンベヤ６４が直線状のものであるから、これに対応してマンドレル５の移動軌跡が所定の区間で排出コンベヤ６４と一致するよう前記カム溝２２によって直線状に設定されている。さらにマンドレル軸１１に形成した空気孔３０が、この缶体排出ステーション１０において図示しない適宜の圧縮空気源に接続され、空気孔３０からエアーブローして缶体１を排出コンベヤ６４側に飛翔させてマンドレル５から離脱させるように構成されている。また排出コンベヤ６４は、缶体１を確実に保持するために、缶体１の底部を吸着して保持するように構成されている。
【００７２】
つぎに上記のように構成されたフイルム貼着装置の作用すなわちこの発明の方法を説明する。まず、装置全体を起動すると、マンドレル５は、回転体４が回転することに伴いその周辺部分をカム溝２２によって規定される巡回経路に沿って巡回し、その途中のマンドレル加熱ステーション６においてマンドレル５の外面の薄肉外皮部材２６が加熱昇温される。具体的には、フイルム貼着ステーション９における加飾フイルム２の接着剤の溶融開始温度以上でかつフイルムの溶融温度以下の温度範囲（通常、１００℃〜２００℃、好ましくは１３０℃〜１８０℃）の温度となるように高周波誘導加熱されるとともに、稼働開始時からは、フイルム貼着後の缶体１の温度と同一温度もしくはそれより５℃〜１０℃高い温度範囲の所定温度となるよう高周波誘導加熱される。なおその場合、マンドレル５を自転させることにより、その外周部の全体を均一に加熱昇温することができる。
【００７３】
一方、絞りしごき加工された缶体１が、洗浄および乾燥処理された後、シュート３６を介して熱風加熱部３２を構成している熱風加熱炉３５に供給されている。熱風加熱炉３５の内部では、缶体１の進行方向に所定温度に加熱昇温された熱風が吹き出しているので、缶体１はその熱風によって案内部材３７上を転動しながら搬送される。その搬送の間に例えば８０℃〜９０℃程度に加熱昇温される。
【００７４】
このようにして加熱された缶体１は、熱風加熱炉３５の出口からインフィードスクリュー４２に向けて落下する。そのインフィードスクリュー４２はその中心軸線を中心に回転しており、かつ外周面に螺旋溝４３が形成されているので、缶体１がその螺旋溝４３の内部に入り込み、缶押えガイド４４との間に挟み込まれた状態で缶体１が斜め下方にかつ所定のピッチ毎に搬送される。
【００７５】
このようにしてインフィードスクリュー４２によって搬送される間に、赤外線ヒータ４５から缶体１に対して赤外線が照射され、缶体１が加熱昇温される。その場合、インフィードスクリュー４２の側部に配置されている缶スピンベルト４６がインフィードスクリュー４２による缶体１の搬送速度とは異なる速度で走行していて缶体１に接触しているので、インフィードスクリュー４２における螺旋溝４３に保持された缶体１がその中心軸線を中心に自転する。そのため、缶胴１ｂの外面の全体が赤外線ヒータ４５に均等に曝されるので、缶体１が均一に加熱昇温される。なお、缶体１の予備加熱温度は、その表面温度がフイルム貼着ステーション９での接着剤の溶融開始温度以上でかつ加飾フイルム２の溶融温度以下（目標温度：通常１００℃〜２００℃、好ましくは１３０℃〜１８０℃）の温度範囲の所定温度となる温度である。
【００７６】
インフィードスクリュー４２から斜め下方に送り出された缶体１は、インフィードターレット３４における凹部４７に入り込む。インフィードターレット３４は、回転ターレット１５とほぼ同一の周速で回転させられているので、その凹部４７に収容された缶体１は、回転ターレット１５に向けて搬送されるとともに、各ターレット３４，１５の交差箇所で回転ターレット１５のポケット部１６に缶体１が受け渡される。
【００７７】
回転ターレット１５と回転体４とは同期して回転しているので、ポケット部１６に保持された缶体１は、マンドレル５に対向しており、その状態で回転している間にエアーノズル４８からポケット部１６の缶体１の底部をエアーブローして缶体１をマンドレル５側に移動させ、マンドレル５に嵌着させる。その場合、マンドレル軸１１に形成してある空気孔３０が所定の吸引源に連通され、缶体１の内部が吸引されるためにマンドレル５に対する缶体１の嵌着がスムースに行われる。
【００７８】
マンドレル５は前述した温度に予め加熱されているので、そのマンドレル５に嵌着された缶体１にはマンドレル５から熱が伝達され、マンドレル５に嵌着されるまでの間の温度低下が補正又は防止される。このようにしてマンドレル５に嵌着させられた缶体１は、予め所定温度に加熱されているマンドレル５から熱を受けて内側から加熱昇温され、これと同時にマンドレル５の温度と缶体１の温度との平衡化が缶胴１ｂの内面側から行われる。
【００７９】
マンドレル５の巡回に伴って缶体１が強制伝熱ステーション８を通過する。この強制伝熱ステーション８では、ベルト部材５４がマンドレル５の巡回経路の外側から缶体１に接触するので、缶体１が回転体４の中心方向に向けて押圧され、その結果、缶体１の内面がマンドレル５の外面に密着させられ、かつベルト部材５４が走行していて缶体１が回転させられるために、その内面の全体がマンドレル５に順に密着させられる。すなわち缶体１の全体にマンドレル５から均等に熱が伝達される。
【００８０】
一方、ベルト部材５４は、赤外線照射手段５８によって赤外線が照射されて加所定温度に加熱されている。したがってこのベルト部材５４が缶体１をマンドレル５に向けて押圧してその内面をマンドレル５に密着させると同時に、ベルト部材５４から缶体１に対して熱伝達が生じる。その結果、缶胴壁が内外両方から熱を受け、缶胴１ｂの厚さ方向における温度勾配が緩和される。
【００８１】
上記のベルト部材５４がマンドレル５に嵌着された缶体１に接触して缶体１を回転させることにより、缶体１の周速が後段のフイルム貼着ステーション９における貼付ドラム６２の周速とほぼ一致し、その状態で缶体１がフイルム貼着ステーション９に搬送される。すなわち缶体１は、フイルム貼着ステーション９に至る直前でプレスピンを掛けた状態で回転させられることになる。
【００８２】
フイルム貼着ステーション９では、所定の長さに切断された加飾フイルム２が貼付ドラム６２の外周面に吸着して保持されて貼付ドラム６２と共に回転している。このフイルム貼着ステーション９に到達したマンドレル５および缶体１は、回転体４の回転に伴って旋回移動するが、その際にカム溝２２の形状に従ってカムフォロア２１が移動してカムフォロア軸１９が回動することにより、軸１２が回転し、この軸１２に偏心して一体化してあるマンドレル５が回転体４の半径方向に移動する。
【００８３】
その間に缶体１の外面の一部が、貼付ドラム６２の外面における加飾フイルム２同士の間の部分６２Ａに接触し、ここを接触開始点として缶体１が貼付ドラム６２に押し付けられる。その状態を図１４および図１５に模式的に示してある。したがって缶体１の自転による周速と貼付ドラム６２の周速とが相違していても、両者がこのように接触することにより貼付始めでは同期した回転数になり、またその場合、缶体１に対してトルクが作用するが、両者の間に加飾フイルム２が介在されていないので、加飾フイルム２のシワの発生などの不都合は生じない。
【００８４】
前述したようにマンドレル５を軸１２に対して偏心した状態に一体化し、かつその軸１２をカム溝２２の形状に従って回転させ、それに伴ってマンドレル５の巡回軌跡を貼付ドラム６２の外周面に沿う形状としたので、貼付ドラム６２の外面に接触した缶体１は、その接触状態を維持して貼付ドラム６２の外周面に沿って移動する。すなわち相対的には、缶体１が貼付ドラム６２の外周面を転動することになるので、貼付ドラム６２の外面に吸着保持してある加飾フイルム２が缶体１の外周面に巻き付く。そして缶体１が接着剤の溶融開始温度程度に事前に加熱昇温されており、また貼付ドラム６２に対して押し付けられているから、加飾フイルム２が缶体１の外周面に熱接着される。その場合、マンドレル５の巡回軌跡の設定の仕方に応じて缶体１が一回転以上する間、缶体１が貼付ドラム６２に接触し続けるので、加飾フイルム２は、缶体１の外周面に確実に貼着される。
【００８５】
そして加飾フイルム２が貼着された缶体１は、マンドレル５に嵌着された状態で自転しながら、缶体排出ステーション１０まで搬送される。この缶体排出ステーション１０では、マンドレル軸１１に形成してある空気孔３０からエアーブローされて缶体１が排出コンベヤ６４に向けてマンドレル５から抜き取られる。同時に排出コンベヤ６４では缶体１の底部をマグネットまたはバキュームで吸着し、缶体１を確実に保持して次工程に搬送する。その場合、缶体排出ステーション１０におけるマンドレル５の巡回経路が、排出コンベヤ６４に合わせて直線状になっているので、マンドレル５からの排出コンベヤ６４に対する缶体１の受け渡しが確実に行われる。そして、缶体１は、接着剤の硬化工程へ移送され、さらに後工程に搬送されて、缶体１の内面に塗装が施され、開口端部にはネックイン加工やフランジ加工が施され缶体１が製造される。
【００８６】
一方、缶体１を排出後、缶体１が離脱されたマンドレル５は、マンドレル加熱ステーション６に巡回移動し、回転されながら設定温度まで誘導加熱され、再び、巡回経路の最初の缶体供給ステーション７へ所定の温度状態で戻ることが繰り返され、フイルムが貼着された缶体１が連続して形成される。
【００８７】
ここでこの発明の方法の実施例を比較例と共に示す。
マンドレルの公転速度３０m／分、６０m／分、９０m／分、１２０m／分の４種類に設定し、それぞれの公転速度において、マンドレルを室温（約３０℃）、１００℃、１５０℃の３種類に高周波誘導加熱により加熱し、また目標温度まで予備加熱して加温された缶体を連続供給し、缶胴にフイルムを連続貼着させ、フイルム貼着直前の缶体温度（Ｔ１）とフイルム貼着直後の缶体温度（Ｔ２）との変化を測定した。その結果を表１に示す。
【表１】

【００８８】
この実施例および比較例における缶体の種別、フイルム材、接着剤の仕様、評価方法、およびその評価結果の表示は、以下のとおりである。
缶の種別：アルミニウム缶（開口端部の缶胴壁厚０．１６２〜０．１６５mm、缶胴中央部の壁厚０．１１０〜０．１１５mm）
フイルム材：ポリエチレンテレフタレート樹脂、厚さ１６μm
接着剤の仕様：ポリエステルエポキシ系樹脂、厚さ５μm
評価試験方法：フイルム貼着後、内面スプレー、乾燥後レトルト処理（１３０℃×３０分）実施した後、フイルム貼着缶を目視にて、缶胴全面および重ね合わせ部におけるフイルムの浮き上がりがないかを確認する。○…浮き上がりなし、×…浮き上がり部の直径が１mm以上あるものとして評価する。
【００８９】
上記の実施例および比較例の結果から、以下の事項が明らかになった。マンドレル温度が室温の例および１００℃の例では、マンドレルの公転速度が遅くなると、缶体にフイルムを貼着した後、急速に缶体の熱がマンドレルに奪われ、缶体温度が低下していることが分かる。一般的に、接着剤の溶融開始温度が１５０℃であれば、接着剤の表面が接着力を維持する温度範囲は１３０〜１７０℃であり、１２０℃よりも低い温度であれば、接着剤が缶体の熱によって加熱されても、接着力が維持されず、その後の製缶工程や、内容物を充填する工程でフイルムが浮き上がって剥離することがある。また、フイルムの貼り始めと貼り終わりとが重なる部分でフイルムの密着性が低下し、商品価値をなくすおそれがある。
【００９０】
このような意味から、フイルムの貼着の前後における缶体温度（Ｔ１）と（Ｔ２）との温度差が大きくなるのは好ましくなく、安定してフイルムの接着剤を溶融させて確実に缶胴外面に熱接着できるようにするためは、マンドレルの温度をフイルム貼着直後の缶体温度と同じか若干高めの温度にするのが好ましいことが分かる。また、接着剤の表面が接着力を維持する温度範囲を超えてマンドレルを過剰に加熱して昇温することは、熱エネルギを無駄に消費して不経済である。したがって、金属缶体を嵌着する前段の前記マンドレルを、その表面温度がフイルム貼着直後の前記金属缶体の表面温度（Ｔ２）と同一温度乃至はそれより５℃〜１０℃高い温度範囲となるように高周波誘導加熱するのが好ましい。
【００９１】
ここで、上記の具体例とこの発明の関係を説明すると、上記の缶体１がこの発明の金属缶体に対応し、上記の加飾フイルム２がこの発明の加飾フイルムに対応し、上記の貼付ドラム６２がこの発明の貼付ドラムに対応し、ベルト部材５４がこの発明のベルト部材および押圧部材に対応し、上記のマンドレル加熱ステーション６あるいは高周波加熱コイル４９がこの発明のマンドレル加熱手段に対応し、上記の保温ドラム６３がこの発明の貼付ドラム加温手段に対応し、上記の赤外線照射手段５８がこの発明の押圧部材加熱手段に対応する。
【００９２】
なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、例えば強制伝熱ステーションにおけるベルト部材を加熱するための手段は、マンドレルに嵌着されている缶体に接触しているベルト部材の背面側に配置し、ベルト部材を缶体に接触させた状態でこれらを加熱するように構成してもよい。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の方法あるいは請求項２の装置によれば、マンドレルヘ嵌着する前の金属缶体を予備加熱するとともに、金属缶体をマンドレル嵌着する直前に、マンドレルの表面温度をフイルム貼着直後の前記金属缶体の表面温度以上の所定の温度範囲となるように高周波誘導加熱するので、マンドレルの公転速度が変化して高速になった場合、あるいは反対に低速になった場合であっても、嵌着後の缶体温度を均一化させることができ、そのため、安定してフイルム貼着缶を製造することができる。
【００９４】
また、嵌着前のマンドレルの表面温度をフイルム貼着直後の金属缶体の表面温度以上の所定の温度範囲となるように加熱し、一方、加飾フイルムを缶胴に貼着する貼付ドラムの表面温度を５０℃超に加温するので、加飾フイルムの缶胴への貼り始め端部の上に、貼り終わりのフイルム端部を重ね合わせる部分、つまり重ねて貼り合わせる重ね合わせ部において、フイルムに熱吸収されても、貼付ドラム側から熱を供給することができ、その結果、フイルム上面の接着剤を融着できる温度に維持することができるため、フイルム重ね合わせ部において安定した接着をおこなうことができる。
【００９５】
更に、ベルト部材もしくは押圧部材が缶胴壁の外面に接触することにより、缶体内面をマンドレル外面に強制的に押し付けて密着させ、その状態で缶体を回転させるため、缶内径が必ずしも真円でなくても、缶胴壁がベルト部材もしくは押圧部材とマンドレルとで挟持され、マンドレルから金属缶体に確実に熱伝達しやすくなる。さらに金属缶体が回転することによりマンドレルに対する密着部分が円周方向に移動するため、缶胴全周に亘り熱伝達量のバラツキを少なくし、迅速に缶体温度を均一化させることができる。
【００９６】
そして、マンドレルに嵌着された金属缶体に対して、缶胴の内面側ではマンドレルからの熱伝達が生じ、また缶胴の外面側ではベルト部材もしくは押圧部材からの熱伝達が生じ、その結果、缶胴壁を内外面両側からの熱伝達で昇温させて、その加熱量が均一化され、缶胴壁における温度勾配が緩和され、缶胴壁の板厚の差に起因する温度のバラツキが少なくなる。具体的には、缶底側の壁厚が缶胴中央部の壁厚より厚いために、熱伝達の速さが部分的に異なり、缶胴の高さ方向おいて缶体温度にバラツキが生じ易いが、缶胴の内外面からの熱伝達によりその影響を少なくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施例におけるフイルム貼着装置の全体概略正面図である。
【図２】 そのフイルム貼着装置の主要部分の配置を示す機構図である。
【図３】 図１に示すフイルム貼着装置の概略的な断面図である。
【図４】 マンドレルの構造を説明するための部分断面図である。
【図５】 そのマンドレルの断面図である。
【図６】 熱風加熱炉の構成を説明するための模式的な部分断面正面図である。
【図７】 熱風加熱炉の構成を説明するための模式的な部分断面側面図である。
【図８】 熱風加熱部の熱風の循環経路を説明するための系統図である。
【図９】 図１におけるIX部の拡大図である。
【図１０】 赤外線加熱部の構成を説明するための模式的な部分断面正面図である。
【図１１】 赤外線加熱部の構成を説明するための模式的な部分断面側面図である。
【図１２】 赤外線加熱部の構成を説明するための模式的な部分平面図である。
【図１３】 この発明の実施例における高周波誘導加熱コイルの形状を概略的に示す斜視図である。
【図１４】 フイルム貼付ステーションの構成を示す模式図である。
【図１５】 缶体に対して貼付ドラムによってフイルムを貼着している状態を示す模式的な斜視図である。
【図１６】 この発明で対象とする缶体の一例を示す正面図である。
【図１７】 加飾フイルムの拡大断面図である。
【符号の説明】
１…缶体、 ２…加飾フイルム、 ５…マンドレル、 ６…マンドレル加熱ステーション、 ７…缶体供給ステーション、 ８…強制伝熱ステーション、 ９…フイルム貼着ステーション、 １０…缶体排出ステーション、 ３２…熱風加熱部、 ３３…赤外線加熱部、 ４９…高周波誘導加熱コイル、 ５４…ベルト部材、 ５８…赤外線加熱手段、 ６２…貼付ドラム、 ６３…保温ドラム。

Claims (2)

1. 金属缶体を予備加熱するとともに、自転可能な複数のマンドレルに順次嵌着し、かつそのマンドレルと共に所定の巡回経路に沿って移動させ、その移動過程で、前記金属缶体の缶胴面に、予め所定長さに切断されて貼付ドラムの外表面上に保持された加飾フイルムを、接着剤を介して圧接することにより前記金属缶体に貼着する金属缶体のフイルム貼着方法において、
   予備加熱した前記金属缶体を前記マンドレルに嵌着する直前に、前記マンドレルの表面温度をフイルム貼着直後の前記金属缶体の表面温度以上の所定の温度範囲となるように高周波誘導加熱するとともに、前記金属缶体の缶胴面と接触するベルト部材のベルト面を赤外線照射加熱し、前記金属缶体を前記マンドレルに嵌着後、前記缶胴面に前記ベルト部材を接触走行させて前記金属缶体を前記マンドレルに密着させることにより前記金属缶体の缶胴壁を内外面両側からの熱伝達で昇温させて、表面温度を５０℃超に加温した前記貼付ドラム上の前記加飾フイルムを缶胴に貼着することを特徴とする金属缶体のフイルム貼着方法。
2. 予備加熱された金属缶体を、自転可能な複数のマンドレルに順次嵌着し、かつそのマンドレルと共に所定の巡回経路に沿って移動させ、前記金属缶体をフィルム貼着部に搬送する間に、前記金属缶体の缶胴部に押圧部材を接触させ前記金属缶体の内面を前記マンドレルに強制的に押し付けて密着させながら前記金属缶体を回転させ、前記金属缶体の缶胴面に、予め所定長さに切断されて貼付ドラムの外表面上に保持された加飾フイルムを、接着剤を介して圧接することにより前記金属缶体に貼着する金属缶体のフイルム貼着装置において、
   予備加熱した前記金属缶体を嵌着する直前のマンドレルの表面温度をフイルム貼着直後の前記金属缶体の表面温度以上の所定の温度範囲となるように高周波誘導加熱するマンドレル加熱手段と、
   前記貼付ドラムの表面温度を５０℃超に加温する貼付ドラム加温手段と、
   前記押圧部材のうち少なくとも金属缶体に接触する部分を加熱する押圧部材加熱手段とを備えていることを特徴とする金属缶体のフイルム貼着装置。

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