JP4408163B2

JP4408163B2 - 缶胴の溶接シーム部へのテープ状樹脂フィルム貼着方法

Info

Publication number: JP4408163B2
Application number: JP2000034447A
Authority: JP
Inventors: 一之望月; 尚志庄子; 淳小林
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2020-02-14
Also published as: JP2001219932A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続的に搬送されている複数個の缶胴の溶接シーム部内面側をテープ状の熱可塑性樹脂フィルムによって被覆するための方法に関し、特に、連続して繰り出される一連のテープ状樹脂フィルムを、各缶胴の間の余分な部分を切り離して排除しながら、それぞれの缶胴の溶接シーム部内面側にテープ状樹脂フィルムを貼着するようにした、缶胴の溶接シーム部へのテープ状樹脂フィルム貼着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
抵抗シーム溶接等により重合部が溶接されて円筒体に形成された３ピース缶用の溶接缶胴（メガネ缶）について、各缶胴の溶接シーム部が搬送方向で同一線上となるように、複数個の缶胴を互に一定の間隔を置いた状態で搬送しながら、缶胴の搬送速度と略同じ速度で連続して繰り出される一連のテープ状樹脂フィルムを、各缶胴の溶接シーム部内面側に貼着してから、各缶胴の間に繋がったテープ状樹脂フィルムの余分な部分を取り除くことで、各缶胴の溶接シーム部内面側をテープ状樹脂フィルムにより被覆するという技術思想が従来から公知となっている。（例えば、特公昭６２−４９１２３号公報，特開昭６３−１９２５２５号公報，特公平５−４９３７３号公報，特開平９−１０８７５２号公報等参照）
【０００３】
すなわち、表面処理鋼板を材料とする３ピース缶用の溶接缶胴では、缶内面側となる表面処理鋼板の面に、保護被膜として熱硬化性樹脂塗料を塗布するか又は熱可塑性樹脂フィルムを貼着し、缶外面側となる表面処理鋼板の面に、保護被膜として熱硬化性樹脂塗料を施すと共に、印刷を施すか又は印刷層及び接着剤層を有する熱可塑性樹脂フィルムを貼着した後、表面処理鋼板を一缶分の大きさに切断して缶胴ブランクを製造している。
【０００４】
その際、表面処理鋼板の溶接を行う予定の部分には、通電性を確保するために、電気の不良導体である樹脂の被覆（塗装や印刷、又は樹脂フィルムの貼着）をしないようにしているが、製缶されて内容物が充填・密封された缶では、その後で缶に水を掛けて洗浄されたり冷却されたり（熱間充填法やレトルト殺菌法の場合）するし、また、缶の内面側は常に内容物と接触するので、何れも腐食する虞があることから、樹脂成分で被覆されていない缶胴内外面の溶接シーム部の付近を、溶接の直後に塗料を塗装することにより被覆している。
【０００５】
ところが、そのような缶胴の溶接シーム部については、缶胴ブランクを丸めてその両端部を重ね合わせた後で、例えば、この重合部を銅電線を介して２個の電極ロールで挟圧すると共に電流を流すことにより鋼板を軟化させた状態で鍛接しているが、鍛接された溶接シーム部の厚さは、重合部の厚さ（ブランク２枚分の板厚）の約０．７５倍となるだけであるから、この鍛接された溶接シーム部でも、表面処理鋼板の厚さの０．７５倍の厚さの段差部（ブランクの厚さが０．１８ｍｍの場合、段差部は０．１３５ｍｍ）が生じることになる。
【０００６】
そのような段差部のある溶接シーム部に対して塗装により金属面を被覆する場合、この段差部を塗料で埋めるためにはかなり厚塗りする必要があり、塗布した塗料が流れてしまわないようにするための塗料自体の工夫（チキソトロピー性に優れた塗料又は粉体塗料を使用する）や、塗膜内部に泡を発生させないための工夫（焼き付け温度、焼き付け時間、加熱手段）等をする必要があって、塗料コスト、設備コストが掛かると共に、厚塗りしても段差部の突出した角部ではどうしても塗膜が薄くなり、特に、常に内容物と接触する缶の内面側では、段差部の突出した角部で金属面が露出して腐食するような虞もある。
【０００７】
そこで、そのような間題を解決するために、上記のように比較的厚い熱可塑性樹脂フィルムのテープを溶接シーム部に貼着することで、厚く均一に保護被膜を施すようにするということが従来から提案されているのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来公知の缶胴の溶接シーム部へのテープ状樹脂フィルム貼着方法では、複数個の缶胴を連続的に搬送しながら、それらの溶接シーム部に一連のテープ状樹脂フィルムを貼着した後、各缶胴の間に繋がったテープ状樹脂フィルムの余分な部分を取り除くために、カッター又はレーザーによりテープを切断したり、テープ貼付後に缶胴の搬送スピードを上げてテープを切断したり、或いは、テープ貼付後の軟化した余剰テープを各缶胴の間で真空吸引するというような各種の方法が採用されている。
【０００９】
しかしながら、カッター又はレーザーによりテープを切断する方法（特公昭６２−４９１２３号公報，特開昭６３−１９２５２５号公報参照）によれば、現状の飲料缶ラインの速度の場合には、６００回／分の切断を缶の搬送方向に対して垂直に行わなければならないことから、タイミング取りが困難であって、そのような高速での切断の場合は、缶胴間隔の略中央での切断となって、後工程でテープ状樹脂フィルムを缶胴の端部（エッジ）に合わせて切り揃えるエッジ処理が必要になってしまう。
【００１０】
また、テープ貼付後に缶胴の搬送スピードを上げてテープを切断する方法（特公平５−４９３７３号公報参照）によれば、テープ状樹脂フィルムを引きちぎるために、テープ状樹脂フィルムが引かれることで缶胴への貼着に悪影響を与える可能性があり、また、缶胴間隔の何処か一カ所で切断されるために、後工程でのテープ状樹脂フィルムのエッジ処理が必要になる。（なお、そのようなテープ状樹脂フィルムのエッジ処理を必要としないように、安定的に缶胴間隔を無しにするということは、実際上は困難であると思われる。）
【００１１】
また、テープ貼付後の軟化した余剰テープを各缶胴の間で真空吸引する方法（特開平９−１０８７５２号公報参照）によっても、軟化したテープ状樹脂フィルムを缶胴の端部で結局は吸引によって引きちぎることとなるため、テープ状樹脂フィルムがきれいな状態では切断されない。
【００１２】
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、缶胴の溶接シーム部にテープ状樹脂フィルムを貼着するに際して、連続的に搬送されている各缶胴の間の余分なテープ状樹脂フィルムの切り離しを、高速搬送にも対応することができて、缶胴への貼着に悪影響を与えるようなことなく、きれいな状態で切断して全て取り除くことができるようにして、後工程でのエッジ処理等を必要としないようにすることを課題とするものである。
【００１３】
【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、円筒体の重合部が溶接された複数個の缶胴を、各缶胴の溶接シーム部が搬送方向で同一線上となるように、互に一定の間隔を置いた状態で搬送しながら、各缶胴の溶接シーム部を加熱した後、缶胴の搬送速度と略同じ速度で連続して繰り出される一連のテープ状樹脂フィルムを、缶胴の外面側と内面側に位置する一対の圧着ロールによって、各缶胴の溶接シーム部の内面側に連続して圧着してから、缶胴外面側に位置して加熱されている加熱圧着ロールと、缶胴内面側に位置する押圧ロールとによって、各缶胴の溶接シーム部の内面側に圧着されたテープ状樹脂フィルムを再圧着することで、溶接シーム部内面側とテープ状樹脂フィルムとの接着を強化すると共に、各缶胴の間に繋がったテープ状樹脂フィルムの余分な部分を、先行する缶胴の後端エッジに押圧ロールで押し付けて切断し、押圧ロールで押し付けて加熱圧着ロールに貼り付けてから、後行する缶胴の前端エッジに押圧ロールで押し付けて切断することで、各缶胴から切り離して排除するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
上記のような缶胴溶接シーム部へのテープ状樹脂フィルム貼着方法によれば、各缶胴の間に繋がったテープ状樹脂フィルムの余分な部分の切り離しを、加熱圧着ロールと押圧ロールとで行っていることにより、タイミング取りの必要なく缶胴の高速搬送にも容易に対応することができる。
【００１５】
また、押圧ロールの押し付けでテープ状樹脂フィルムの余分な部分を加熱圧着ロールに貼り付けていることにより、加熱圧着ロールへの貼り付けの開始時点と終了時点のそれぞれで、テープ状樹脂フィルムが押圧ロールにより缶胴のエッジに押し付けられた状態で切断されるため、テープ状樹脂フィルムを引くことによる貼着への悪影響を与えるようなことなく、テープ状樹脂フィルムの余分な部分を各缶胴の端部できれいな状態で切断して全て取り除くことができる。
【００１６】
さらに、溶接シーム部の内面側に貼着されるテープ状樹脂フィルムは、溶接シーム部を加熱した後で、缶胴の外面側と内面側に位置する一対の圧着ロールにより、溶接シーム部の内面側に圧着されてから、更に、加熱圧着ロールにより加熱された状態で、加熱圧着ロールと押圧ロールにより溶接シーム部に再度圧着されることによって、溶接シーム部に対するテープ状樹脂フィルムの接着が強化されることとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の缶胴溶接シーム部へのテープ状樹脂フィルム貼着方法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、図１は、本発明の方法を実施するための装置の一例についての全体を概略的に示すものであり、図２〜図５は、そのような装置のフィルムカッティング部での各工程をそれぞれ示すものであり、図６は、テープ状樹脂フィルムの余分な部分の前側での切断寸前の状態を拡大して示すものである。
【００１８】
本発明の方法を実施するための装置の概略については、図１に示すように、複数個の缶胴１を同じスピードで連続して同時に搬送する搬送経路に沿って、溶接ロール２，３による缶胴溶接部と、高周波誘導加熱装置４による溶接シーム加熱部と、圧着ロール５，６によるフィルム圧着部と、加熱圧着ロール７と押圧ロール８によるフィルムカッティング部とを順次配設したものであって、フィルム圧着部に至るまでの搬送経路には、図示していないボビンから繰り出されるテープ状樹脂フィルム９を案内するためのガイドロール１０，１１が設けられ、フィルムカッティング部に続く搬送経路には、缶胴１を保持するための保持ロール１２，１３が設けられている。
【００１９】
そのような装置に対して、略円筒状に丸められてその両端部が重ね合わされた缶胴ブランクが、図示していないガイドアームにより、各缶胴ブランクの重合部が搬送方向で同一線上となるように、互に一定の間隔を置いた状態で連続的に溶接ロール２，３に供給されており、この溶接ロール２，３による缶胴溶接部で缶胴ブランクの重合部がシーム溶接されて円筒状の缶胴１とされている。
【００２０】
重合部がシーム溶接された缶胴１は、図示していない両サイドからのベルト搬送により、各缶胴１の溶接シーム部が搬送方向で同一線上となり、互に一定の間隔を置いた状態で、一定のスピードにより連続して搬送されており、高周波誘導加熱装置４の下方を通過する際に、溶接シーム部とその近傍が加熱される。一方、図示していないボビンから繰り出される一連のテープ状樹脂フィルム９が、缶胴１の搬送速度と略同じ速度で連続して繰り出されて、ガイドロール１０，１１により案内された状態で、缶胴１の溶接シーム部の内面側に案内されている。
【００２１】
なお、ボビンから繰り出される一連のテープ状樹脂フィルム９は、図示していないが、例えば特公平５−４９３７３号公報中に記載されているように、丸められた缶胴ブランク及びシーム溶接された缶胴の搬送路内に形成されているガイドアームの底部に搬送方向に沿って形成された凹溝内を通して、該ガイドアームの搬送方向下流端に軸支されたガイドロール１０に案内されており、このガイドロール１０から缶胴内の上部に位置するガイドロール１１を経て、缶胴１の溶接シーム部の近傍にまで誘導されている。
【００２２】
そして、缶胴１の内側と外側の一対の圧着ロール５，６によるフィルム圧着部において、缶胴１の溶接シーム部の近傍にまで誘導されたテープ状樹脂フィルム９は、間隔を置いて連続して搬送されている各缶胴１の溶接シーム部内面側に圧着されてから、互いの間がテープ状樹脂フィルム９で繋がった状態の各缶胴１は、加熱圧着ロール７と押圧ロール８によるフィルムカッティング部に搬送されている。
【００２３】
フィルムカッティング部は、金属製で加熱されている加熱圧着ロール７と、ゴム，合成ゴム，合成樹脂などの耐熱性のある弾性材料により形成された押圧ロール８とからなり、カッティングされたテープ状樹脂フィルムの余分な部分を排除するために、加熱圧着ロール７からテープ状樹脂フィルムを剥ぎ取るためのスクレーパー１４と、剥ぎ取ったテープ状樹脂フィルムを吸引するための吸引フード１５が付設されている。
【００２４】
このフィルムカッティング部では、圧着ロール５，６により溶接シーム部にテープ状樹脂フィルム９が圧着された各缶胴１について、図２に示すように、ある缶胴１Ｂとそれに先行する缶胴１Ａとの間にあるテープ状樹脂フィルム９が、先ず、先行する缶胴１Ａの後端エッジに押圧ロール８で押し付けられた状態で切り離されて、押圧ロール８により加熱圧着ロール７に押し付けられることで、加熱圧着ロール７に融着して貼り付けられる。
【００２５】
次いで、加熱圧着ロール７や押圧ロール８の回転と各缶胴１Ａ，１Ｂの進行により、図３に示すように、テープ状樹脂フィルム９の各缶胴１Ａ，１Ｂの間の部分の殆どが加熱圧着ロール７に貼り付けられた状態において、各缶胴１Ａ，１Ｂの間のテープ状樹脂フィルム９が、後続する缶胴１Ｂの前端エッジに押圧ロール８で押し付けられた状態で切り離される。
【００２６】
そして、各缶胴１Ａ，１Ｂの間から切り離されて加熱圧着ロール７に貼り付けられた余分なテープ状樹脂フィルム片９ａは、図４と図５と図２に示すように、加熱圧着ロール７の回転によってスクレーパー１４の位置まで運ばれ、図３に示すように、スクレーパー１４により加熱圧着ロール７から剥ぎ取られて、図４に示すように、吸引フード１５により吸引されて排除される。
【００２７】
一方、先行する缶胴１Ａとの間のテープ状樹脂フィルム９がテープ状樹脂フィルム片９ａとして除去された缶胴１Ｂでは、図５に示すように、搬送方向への移動に連れて、溶接シーム部に圧着されたテープ状樹脂フィルム９は、加熱圧着ロール７による熱と、加熱圧着ロール７と押圧ロール８による圧着とによって、缶胴１Ｂの溶接シーム部との接着が強化されることとなる。
【００２８】
そのようにテープ状樹脂フィルム９の接着が強化された缶胴１Ｂは、後続する缶胴１Ｃとの間のテープ状樹脂フィルム９が、既に述べたような先行する缶胴１Ａとの間のテープ状樹脂フィルム９の場合と同様に除去されてから、図１に示すように、缶胴保持ロール１２，１３によって保持された状態で装置から搬出される。
【００２９】
なお、本実施形態では、テープ状樹脂フィルム９として、フィルム厚さが１５〜４０μｍ、フィルム幅が５〜１５ｍｍ、軟化温度が１５０〜２３０℃、溶融温度が１９０〜２５０℃であるテープ状の熱可塑性樹脂フィルムが使用可能であり、具体的には、例えば、フィルム厚さが２５μｍ、フィルム幅が１０ｍｍで、溶接シーム部と接着する側（下層）が軟化点１６０℃で溶融温度が１９０℃、上層が軟化点２１０℃で溶融温度が２４０℃である２層構造の共重合ポリエステル樹脂のテープ状フィルムを使用している。
【００３０】
また、装置における圧着ロール５，６や加熱圧着ロール７，押圧ロール８については、それぞれにおける圧着力は１００〜２００Ｎであり、圧着ロール５，６は加熱されておらず、加熱圧着ロール７は２００〜２５０℃（具体例では２２０℃）に加熱されていて、圧着ロール５，６による圧着の時には、溶接シーム加熱部での高周波誘導加熱装置４による誘導加熱により、缶胴１の溶接シーム部の温度は２００〜２２０℃（具体例では２００℃）となっており、加熱圧着ロール７と押圧ロール８による接着強化時には、加熱圧着ロール７からの加熱により缶胴１の溶接シーム部の温度は１９０〜２４０℃（具体例では２２０℃）となっている。
【００３１】
上記のような装置により実施されている本実施形態の缶胴の溶接シーム部へのテープ状樹脂フィルム貼着方法によれば、各缶胴１の間に繋がったテープ状樹脂フィルム９の余分な部分の切り離しを、缶胴１の搬送経路に配置された加熱圧着ロール７と押圧ロール８により行っていることで、缶胴１の搬送が高速化されても、タイミング取りの必要がなく、テープ状樹脂フィルム９の余分な部分をテープ状樹脂フィルム片９ａとして全て除去することができる。
【００３２】
また、押圧ロール８の押し付けでテープ状樹脂フィルム９の余分な部分を加熱圧着ロール７に貼り付けていることにより、加熱圧着ロール７への貼り付けの開始時点と終了時点のそれぞれで、例えば、図６（開始時点の場合）に示すように、テープ状樹脂フィルム９が押圧ロール８により缶胴１のエッジに押し付けられた状態で切断されるため、テープ状樹脂フィルム９の缶胴１への貼着に対して悪影響を与えることなく、テープ状樹脂フィルム９の余分な部分をきれいな状態で切断して切り離すことができる。
【００３３】
そして、缶胴１の溶接シーム部に貼着されているたテープ状樹脂フィルム９は、図５に示すように、加熱圧着ロール７により缶胴１の溶接シーム部が加熱された状態で、加熱圧着ロール７と押圧ロール８によって再度缶胴に圧着されるため、缶胴１の溶接シーム部におけるテープ状樹脂フィルム９の接着を強化することができる。
【００３４】
以上、本発明の缶胴の溶接シーム部へのテープ状樹脂フィルム貼着方法の一実施形態について説明したが、本発明は、上記のような実施形態にのみ限定されるものではなく、例えば、本発明を実施するための装置の具体的な構造や、或いは、テープ状樹脂フィルムとして使用される熱可塑性樹脂フィルムの具体的な構造や材質等について、適宜変更可能なものであることは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したような本発明の缶胴の溶接シーム部へのテープ状樹脂フィルム貼着方法によれば、連続的に搬送されている各缶胴の間の余分なテープ状樹脂フィルムの取り除きを、高速搬送にも対応することができ、また、缶胴への貼着に悪影響を与えることなく、きれいな状態で切断して完全に取り除くことができて、後工程でのエッジ処理等を必要なくすることができると共に、各缶胴の溶接シーム部へのテープ状樹脂フィルムの接着を強化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の缶胴の溶接シーム部へのテープ状樹脂フィルム貼着方法を実施するための装置全体を概略的に示す側面説明図。
【図２】図１に示した装置のフィルムカッティング部における第１工程を示す断面側面図。
【図３】図１に示した装置のフィルムカッティング部における第２工程を示す断面側面図。
【図４】図１に示した装置のフィルムカッティング部における第３工程を示す断面側面図。
【図５】図１に示した装置のフィルムカッティング部における第４工程を示す断面側面図。
【図６】図２に示したフィルムカッティング部での第１工程で余分なテープ状樹脂フィルムの前端部分を切断する寸前の状態を拡大して示す断面側面図。
【符号の説明】
１缶胴
４高周波誘導加熱装置
５圧着ロール
６圧着ロール
７加熱圧着ロール
８押圧ロール
９テープ状樹脂フィルム
９ａテープ状樹脂フィルム片（テープ状樹脂フィルムの余分な部分）
１４スクレーパー
１５吸引フード

Claims

円筒体の重合部が溶接された複数個の缶胴を、各缶胴の溶接シーム部が搬送方向で同一線上となるように、互に一定の間隔を置いた状態で搬送しながら、各缶胴の溶接シーム部を加熱した後、缶胴の搬送速度と略同じ速度で連続して繰り出される一連のテープ状樹脂フィルムを、缶胴の外面側と内面側に位置する一対の圧着ロールによって、各缶胴の溶接シーム部の内面側に連続して圧着してから、缶胴外面側に位置して加熱されている加熱圧着ロールと、缶胴内面側に位置する押圧ロールとによって、各缶胴の溶接シーム部の内面側に圧着されたテープ状樹脂フィルムを再圧着することで、溶接シーム部内面側とテープ状樹脂フィルムとの接着を強化すると共に、各缶胴の間に繋がったテープ状樹脂フィルムの余分な部分を、先行する缶胴の後端エッジに押圧ロールで押し付けて切断し、押圧ロールで押し付けて加熱圧着ロールに貼り付けてから、後行する缶胴の前端エッジに押圧ロールで押し付けて切断することで、各缶胴から切り離して排除するようにしたことを特徴とする缶胴の溶接シーム部へのテープ状樹脂フィルム貼着方法。
加熱圧着ロールに貼り付けられたテープ状樹脂フィルムを、スクレーパーにより剥ぎ取ってから吸引して排除するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の缶胴の溶接シーム部へのテープ状樹脂フィルム貼着方法。