JPH0629711B2 - 自生圧表示容器およびその自生圧の監視方法 - Google Patents
自生圧表示容器およびその自生圧の監視方法Info
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- JPH0629711B2 JPH0629711B2 JP30667089A JP30667089A JPH0629711B2 JP H0629711 B2 JPH0629711 B2 JP H0629711B2 JP 30667089 A JP30667089 A JP 30667089A JP 30667089 A JP30667089 A JP 30667089A JP H0629711 B2 JPH0629711 B2 JP H0629711B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2270/00—Substrate bearing the hologram
- G03H2270/10—Composition
- G03H2270/13—Metallic
Landscapes
- Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、容器自体にその内圧、特に自生圧を示す表
示部を設けた容器に関する。
示部を設けた容器に関する。
(従来技術) 従来、缶詰缶等の容器の巻締不良、変敗等の検出は、缶
の内圧、特にその変化を検出することによって行なわれ
るのが普通である。しかし、巻締不良による漏れも極め
て小さいのが普通であり、変敗による圧力変化も、長時
間を経た後に生じるために、缶詰等が流通におかれて後
に検出できる程度の圧力変化を生じるのが一般である。
の内圧、特にその変化を検出することによって行なわれ
るのが普通である。しかし、巻締不良による漏れも極め
て小さいのが普通であり、変敗による圧力変化も、長時
間を経た後に生じるために、缶詰等が流通におかれて後
に検出できる程度の圧力変化を生じるのが一般である。
(この発明が解決しようとする問題点) しかし、例えば小売店の店頭でこのような圧力変化を検
出しようとしても、コーラ、ビール等の正の内圧を有す
るもの、ジュース等の負の内圧を有するもの等、各種の
商品が混在し、それぞれの商品ごとの検査機器を備える
ことは実際上出来ず、缶の膨れ等、極端な兆候が表われ
ない限り、判別出来なかった。
出しようとしても、コーラ、ビール等の正の内圧を有す
るもの、ジュース等の負の内圧を有するもの等、各種の
商品が混在し、それぞれの商品ごとの検査機器を備える
ことは実際上出来ず、缶の膨れ等、極端な兆候が表われ
ない限り、判別出来なかった。
この発明は、上記のような内圧が種々な容器について
も、基準値からのずれだけを検出することによって、各
種の容器の内圧変化を同一の方法によって検出できる手
段を得ようとするものである。
も、基準値からのずれだけを検出することによって、各
種の容器の内圧変化を同一の方法によって検出できる手
段を得ようとするものである。
(問題を解決するための手段) この発明においては、缶詰缶等の容器表面に回折格子を
設け、容器内圧の変化に伴って生じる容器表面に設けら
れた回折格子の歪を、入射するレーザー光の回折角の変
化として光学的に検知することを特徴とする。
設け、容器内圧の変化に伴って生じる容器表面に設けら
れた回折格子の歪を、入射するレーザー光の回折角の変
化として光学的に検知することを特徴とする。
この容器の自生圧表示部である上記回折格子は、容器の
蓋面あるいは底面に設けられることが望ましい。
蓋面あるいは底面に設けられることが望ましい。
(作用) レーザー光を用い、試料格子の微小歪を検出する方法
は、モアレ干渉法として知られている(例えば「レーザ
ーを用いたモアレ干渉法による微小歪測定」日本機会学
会論文集53巻496号、論文NO.87-0333)。
は、モアレ干渉法として知られている(例えば「レーザ
ーを用いたモアレ干渉法による微小歪測定」日本機会学
会論文集53巻496号、論文NO.87-0333)。
この方法は、試料表面にピッチdの回折格子を貼り付
け、この格子面に入射角α、−αで波長λのレーザー光
を入射させ、入射角αを次式 sinα=nλ/d を満足するように選ぶ。nは回折の次数である。このと
き、2つの入射光の回折光は共に回折格子の面に平行な
波面を持つ。
け、この格子面に入射角α、−αで波長λのレーザー光
を入射させ、入射角αを次式 sinα=nλ/d を満足するように選ぶ。nは回折の次数である。このと
き、2つの入射光の回折光は共に回折格子の面に平行な
波面を持つ。
この回折格子が歪むと、2つの回折光の回折角度に僅か
にずれを生じ、干渉縞が生じるので、この干渉縞を観察
することによって試料の変形を検出するものである。
にずれを生じ、干渉縞が生じるので、この干渉縞を観察
することによって試料の変形を検出するものである。
この方法を応用し、缶等の容器内で自生した圧(正圧、
負圧)を検出するには、容器の内圧が基準値に有ると
き、監視装置に設定された入射角αおよびレーザー光の
波長λに対して上記の式を満足するようにピッチdを選
んだ回折格子を設ければよい。これによって、基準内圧
がどの様な値であっても、その基準値からのずれだけが
検出される。
負圧)を検出するには、容器の内圧が基準値に有ると
き、監視装置に設定された入射角αおよびレーザー光の
波長λに対して上記の式を満足するようにピッチdを選
んだ回折格子を設ければよい。これによって、基準内圧
がどの様な値であっても、その基準値からのずれだけが
検出される。
(実施例) 以下、この発明の実施例について詳細に説明する。
まず、検出光学系の構成を説明する。
図面において、1は内圧変化を検出すべき容器、この実
施例においては2ピース缶であり、その底面には上記の
関係を満足するピッチを有する回折格子2が設けられて
いる。
施例においては2ピース缶であり、その底面には上記の
関係を満足するピッチを有する回折格子2が設けられて
いる。
回折格子は、転写法等によって製作したシート状回折格
子を貼着してもよいが、金属缶では表面に回折格子を形
成した転写工具を圧着することによって、直接容器表面
に回折格子を形成するのがよい。
子を貼着してもよいが、金属缶では表面に回折格子を形
成した転写工具を圧着することによって、直接容器表面
に回折格子を形成するのがよい。
回折格子の形成は、缶胴でもよいが、検出のときの位置
合わせが必要になるので、その必要の無い缶蓋あるいは
缶底が望ましい。そして、2ピース缶においても、しご
きによる影響は小さいので、絞り加工前に回折格子を形
成して差し支えない。
合わせが必要になるので、その必要の無い缶蓋あるいは
缶底が望ましい。そして、2ピース缶においても、しご
きによる影響は小さいので、絞り加工前に回折格子を形
成して差し支えない。
検出光学系は、第1図にその光学配置の概要を示すよう
に、レーザー7からのレーザー光をビームスプリッタ3
で分割し、ミラー4、4′によって互いに反対方向から
同じ角度で台5に設けられた検出孔上に載置された缶1
の底面の回折格子2に入射する。回折光は、光検出素子
6に入射する。
に、レーザー7からのレーザー光をビームスプリッタ3
で分割し、ミラー4、4′によって互いに反対方向から
同じ角度で台5に設けられた検出孔上に載置された缶1
の底面の回折格子2に入射する。回折光は、光検出素子
6に入射する。
光源としてHe-Neガスレーザーの波長6328Åを用
い、回折格子として900本/mmのものを形成し、回折
角を34.7°としたとき、光検出素子の視野に入る干
渉縞の本数の1本の変化は、内圧約1mmHgに対応した。
この程度の内圧変化による格子の面内歪量は、10−3
〜10−5であり、回折角の変化もこれに比例してい
る。この程度の微量歪を効果的に検出する他の適当な方
法は見当らない。例えば、打検法等の従来の方法によっ
ては内圧変化が10mmHg程度にならないと検出すること
が出来なかったものである。
い、回折格子として900本/mmのものを形成し、回折
角を34.7°としたとき、光検出素子の視野に入る干
渉縞の本数の1本の変化は、内圧約1mmHgに対応した。
この程度の内圧変化による格子の面内歪量は、10−3
〜10−5であり、回折角の変化もこれに比例してい
る。この程度の微量歪を効果的に検出する他の適当な方
法は見当らない。例えば、打検法等の従来の方法によっ
ては内圧変化が10mmHg程度にならないと検出すること
が出来なかったものである。
この検出は、回折格子の格子線の方向に直角な方向から
の光入射が必要であり、対称な入射光を作り出すための
ミラー4、4′が格子線に垂直な面内い対象に配置され
る必要があるが、台5あるいは光学系を回転するか、光
学系を回転対称に構成する等の方法によって、格子方向
にこだわらない検出が可能になる。
の光入射が必要であり、対称な入射光を作り出すための
ミラー4、4′が格子線に垂直な面内い対象に配置され
る必要があるが、台5あるいは光学系を回転するか、光
学系を回転対称に構成する等の方法によって、格子方向
にこだわらない検出が可能になる。
第2図に示す検出光学系においては、レーザー7からの
レーザー光は缶1の底面の回折格子2に垂直に入射す
る。次数が同じで符号の異なる2つの回折光、例えば±
1次回折光は、円錐型のミラー9で2回反射され、各々
時計周り及び反時計周りの光路を進んで、最初の入射位
置と同じ位置に再び入射し、対称入射光となる。この入
射光に対する回折光を光検出素子6で検出する。この検
出光学系の光学配置は、回折格子線の向きに関係なく成
立するので、回折格子の方向にこだわらない検出を高速
で行うことが出来る。
レーザー光は缶1の底面の回折格子2に垂直に入射す
る。次数が同じで符号の異なる2つの回折光、例えば±
1次回折光は、円錐型のミラー9で2回反射され、各々
時計周り及び反時計周りの光路を進んで、最初の入射位
置と同じ位置に再び入射し、対称入射光となる。この入
射光に対する回折光を光検出素子6で検出する。この検
出光学系の光学配置は、回折格子線の向きに関係なく成
立するので、回折格子の方向にこだわらない検出を高速
で行うことが出来る。
実施例1 アルミニウムのブランク(板厚0.22mm)に、回折格子が
表面に刻まれている転写工具を圧着して回折格子を形成
し、この面が外面の底部中央に位置するようにして、常
法による絞りしごき加工を行い、2ピース缶胴を製作し
た。このとき底部は半径55mmのドーム形状にした。回
折格子のピッチはこの缶胴に4.0kgf/cm2の内圧がかかっ
たとき900本/mmとなるように設定した。
表面に刻まれている転写工具を圧着して回折格子を形成
し、この面が外面の底部中央に位置するようにして、常
法による絞りしごき加工を行い、2ピース缶胴を製作し
た。このとき底部は半径55mmのドーム形状にした。回
折格子のピッチはこの缶胴に4.0kgf/cm2の内圧がかかっ
たとき900本/mmとなるように設定した。
この缶胴に4.0±0.5kgf/cm2の内圧で炭酸飲料を充填
し、缶蓋を巻締め、2ピース缶を製作した。先に記載し
た光学系を用いて34.7°の角度でHe-Neレーザー光を入
射し、圧力変動で発生するモアレ縞をCCDカメラで撮
影した。観測視野内のモアレ縞の本数を計測し、歪ゲー
ジ式圧力変換器で測定した缶の自生圧と対比した結果、
0.1kgf/cm2の精度で一致することを確認した。この測定
では、He-Neレーザー光の照射から自生圧の測定までの
処理を、5msの間に行うことが出来た。
し、缶蓋を巻締め、2ピース缶を製作した。先に記載し
た光学系を用いて34.7°の角度でHe-Neレーザー光を入
射し、圧力変動で発生するモアレ縞をCCDカメラで撮
影した。観測視野内のモアレ縞の本数を計測し、歪ゲー
ジ式圧力変換器で測定した缶の自生圧と対比した結果、
0.1kgf/cm2の精度で一致することを確認した。この測定
では、He-Neレーザー光の照射から自生圧の測定までの
処理を、5msの間に行うことが出来た。
実施例2 スチール製缶胴にアルミ製缶蓋を巻締た後、コーヒー飲
料を80℃で充填し、直ちにスチール製蓋を巻締て3ピ
ース缶を製作した。このスチール蓋の外面中央部にはあ
らかじめ回折格子が刻まれたプラスチックフィルムが貼
着されている。スチール蓋の形状は直径66mmの円盤状
で、板厚は0.22mmである。この缶は、内部の空気の
収縮により、室温で約400±50mmHgの減圧状態にな
る。回折格子のピッチは減圧度が400mmHgのときに9
00本/mmとなるようにあらかじめ設定されている。実
施例1と同じ光学系を用いてこの3ピース缶の自生圧に
よって生じるモアレ縞をCCDカメラで撮影し、カメラ
の視野内のモアレ縞の本数を歪ゲージ式圧力変換器で測
定した缶の減圧度と対比した結果、5mmHgの精度で缶の
減圧度を測定出来た。この測定では、He-Neレーザー光
の照射から減圧度の測定までの処理を3msの間に行うこ
とが出来た。
料を80℃で充填し、直ちにスチール製蓋を巻締て3ピ
ース缶を製作した。このスチール蓋の外面中央部にはあ
らかじめ回折格子が刻まれたプラスチックフィルムが貼
着されている。スチール蓋の形状は直径66mmの円盤状
で、板厚は0.22mmである。この缶は、内部の空気の
収縮により、室温で約400±50mmHgの減圧状態にな
る。回折格子のピッチは減圧度が400mmHgのときに9
00本/mmとなるようにあらかじめ設定されている。実
施例1と同じ光学系を用いてこの3ピース缶の自生圧に
よって生じるモアレ縞をCCDカメラで撮影し、カメラ
の視野内のモアレ縞の本数を歪ゲージ式圧力変換器で測
定した缶の減圧度と対比した結果、5mmHgの精度で缶の
減圧度を測定出来た。この測定では、He-Neレーザー光
の照射から減圧度の測定までの処理を3msの間に行うこ
とが出来た。
実施例3 内外層がポリプロピレン、中央層がスチール箔からなる
複合材を絞り加工して作った容器胴に固形内容物(例え
ば味付け魚肉等)を充填した後、内外層がポリプロピレ
ン、中央層がアルミ箔からなる複合材フィルムをヒート
シールしてセミリジッド容器を製作した。容器内部は約
50mmHgの減圧度に保たれている。容器の開口径は66
mm、蓋材の厚みは100μmである。容器中央部には、
アルミ箔層の外面に回折格子を刻んだ転写工具の圧着に
より回折格子が刻まれ、これは外層のポリプロピレンを
通して外側から見ることが出来る。回折格子のピッチ
は、減圧度が50mmHgのとき1000本/mmになるよう
に設定されている。実施例1と同じ光学系を用いて39.3
°の角度でHe-Neレーザー光を入射してCCDカメラで
モアレ縞を撮影し、観測視野内のモアレ縞の本数と歪ゲ
ージ式圧力変換器で測定した缶の減圧度と対比した結
果、1mmHgの精度でこのセミリジッド容器の減圧度を測
定出来た。
複合材を絞り加工して作った容器胴に固形内容物(例え
ば味付け魚肉等)を充填した後、内外層がポリプロピレ
ン、中央層がアルミ箔からなる複合材フィルムをヒート
シールしてセミリジッド容器を製作した。容器内部は約
50mmHgの減圧度に保たれている。容器の開口径は66
mm、蓋材の厚みは100μmである。容器中央部には、
アルミ箔層の外面に回折格子を刻んだ転写工具の圧着に
より回折格子が刻まれ、これは外層のポリプロピレンを
通して外側から見ることが出来る。回折格子のピッチ
は、減圧度が50mmHgのとき1000本/mmになるよう
に設定されている。実施例1と同じ光学系を用いて39.3
°の角度でHe-Neレーザー光を入射してCCDカメラで
モアレ縞を撮影し、観測視野内のモアレ縞の本数と歪ゲ
ージ式圧力変換器で測定した缶の減圧度と対比した結
果、1mmHgの精度でこのセミリジッド容器の減圧度を測
定出来た。
実施例4 スチール製缶胴にアルミ製缶蓋を巻締た後、内部の空気
の収縮により室温で約220±20mmHgの減圧状態にな
るようにコーヒー飲料を75℃で充填し、直ちにスチー
ル製蓋を巻締て3ピース缶を製作した。このスチール蓋
の外面中央部にはあらかじめ回折格子が刻まれたプラス
チックフィルムが貼着されている。スチール蓋の形状は
直径50mmの円盤状で、板厚は0.19mmである。回折
格子のピッチは、減圧度が220mmHgのときに900本
/mmとなるようにあらかじめ設定されている。
の収縮により室温で約220±20mmHgの減圧状態にな
るようにコーヒー飲料を75℃で充填し、直ちにスチー
ル製蓋を巻締て3ピース缶を製作した。このスチール蓋
の外面中央部にはあらかじめ回折格子が刻まれたプラス
チックフィルムが貼着されている。スチール蓋の形状は
直径50mmの円盤状で、板厚は0.19mmである。回折
格子のピッチは、減圧度が220mmHgのときに900本
/mmとなるようにあらかじめ設定されている。
実施例1と同じ光学系を用いてこの3ピース缶の自生圧
によって生じるモアレ縞をCCDカメラで撮影し、カメ
ラの視野内のモアレ縞の本数を歪ゲージ式圧力変換器で
測定した缶の減圧度と対比した結果、5mmHgの精度で缶
の減圧度を測定出来た。
によって生じるモアレ縞をCCDカメラで撮影し、カメ
ラの視野内のモアレ縞の本数を歪ゲージ式圧力変換器で
測定した缶の減圧度と対比した結果、5mmHgの精度で缶
の減圧度を測定出来た。
(発明の効果) この発明の自生圧表示容器およびその検出方法は、上記
のように、缶等の容器の成形のとき、適当な回折格子を
転写することにより、いつでも、どこでも、簡単に容器
内圧力の変化を検出することが出来る。しかも、基準値
からのずれだけを検出するので、基準値が正圧、負圧い
ずれでもよく、小売店等においても、店頭に検出装置を
1台備えて置くことにより、各種の容器の内圧変化を簡
単に監視できるという顕著な効果を奏する。
のように、缶等の容器の成形のとき、適当な回折格子を
転写することにより、いつでも、どこでも、簡単に容器
内圧力の変化を検出することが出来る。しかも、基準値
からのずれだけを検出するので、基準値が正圧、負圧い
ずれでもよく、小売店等においても、店頭に検出装置を
1台備えて置くことにより、各種の容器の内圧変化を簡
単に監視できるという顕著な効果を奏する。
第1図はこの発明の自生圧表示容器およびその自生圧の
監視方法の1実施例を示す概念図、第2図は回転対称光
学系を用いた他の実施例の概念図であり、図中の符号は
それぞれ 1:内圧変化を検出すべき容器 2:回折格子、3:ビームスプリッッタ 4、4′:ミラー、5:検出台 6:光検出素子、7:レーザー 8:ハーフミラー、9:円錐型ミラー を示す。
監視方法の1実施例を示す概念図、第2図は回転対称光
学系を用いた他の実施例の概念図であり、図中の符号は
それぞれ 1:内圧変化を検出すべき容器 2:回折格子、3:ビームスプリッッタ 4、4′:ミラー、5:検出台 6:光検出素子、7:レーザー 8:ハーフミラー、9:円錐型ミラー を示す。
Claims (5)
- 【請求項1】容器表面に回折格子を設けたことを特徴と
する自生圧表示容器 - 【請求項2】上記回折格子が、容器の蓋面あるいは底面
に設けられていることを特徴とする請求項1の自生圧表
示容器 - 【請求項3】容器内圧の変化による容器表面に設けられ
た回折格子の歪を、回折格子の回折角の変化として光学
的に検知することを特徴とする容器自生圧の監視方法 - 【請求項4】表面に回折格子を設けた容器を載置する検
出孔を有する台、該台の下に配設され、検出孔に対して
対称な入射光を生じさせるレーザー光源を含む光学系、
容器上の回折格子からの回折光を検出する光検出素子か
らなることを特徴とする容器自生圧の監視装置 - 【請求項5】上記対称な入射光を生じさせる光学系は、
円錐形ミラーを含むことを特徴とする請求項4の容器自
生圧の監視装置
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30667089A JPH0629711B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 自生圧表示容器およびその自生圧の監視方法 |
PCT/JP1990/001548 WO1991008525A1 (en) | 1989-11-28 | 1990-11-28 | Metallic container equipped with hologram or diffraction grating |
AU68765/91A AU634010B2 (en) | 1989-11-28 | 1990-11-28 | Metallic container equipped with hologram or diffraction grating |
EP90917535A EP0455823A1 (en) | 1989-11-28 | 1990-11-28 | Metallic container equipped with hologram or diffraction grating |
US07/721,581 US5193014A (en) | 1989-11-28 | 1990-11-28 | Metal vessel having hologram of diffraction grating formed thereon |
AU26238/92A AU2623892A (en) | 1989-11-28 | 1992-10-07 | Metal vessel having hologram of diffraction grating formed thereon |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30667089A JPH0629711B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 自生圧表示容器およびその自生圧の監視方法 |
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