JP2018001753A - 錠剤印刷装置及び錠剤印刷方法 - Google Patents

錠剤印刷装置及び錠剤印刷方法 Download PDF

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Abstract

【課題】錠剤に印刷された識別情報の視認性の低下を抑え、誤用法を防止することができる錠剤印刷装置及び錠剤印刷方法を提供する。【解決手段】実施形態に係る錠剤印刷装置1は、錠剤Tを搬送する搬送装置20と、搬送装置20により搬送される錠剤Tの搬送経路に交差するように複数のノズルが並ぶノズル列を有し、搬送装置20により搬送される錠剤Tに対してノズルからインクを吐出して印刷を行うインクジェット方式の印刷装置50と、錠剤Tに対する印刷濃度又は印刷形状に応じて、印刷を行うときの錠剤Tの搬送方向の解像度及びノズルの列方向の解像度のどちらか一方を他方より高くし、印刷を行うように印刷装置50を制御する制御装置90とを備える。【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、錠剤印刷装置及び錠剤印刷方法に関する。
錠剤を識別するため、錠剤の表面に文字(例えばアルファベット、片仮名、番号)やマーク(例えば記号、図形)などの識別情報を印刷する錠剤印刷装置がある。この錠剤印刷装置としては、識別情報変更の容易さや印刷品質の高さなどから、錠剤に非接触で印刷を行うインクジェット方式の錠剤印刷装置が開発されている。インクジェット方式の錠剤印刷装置は、搬送ベルトにより錠剤を搬送しながらその錠剤に向けてインクジェットヘッドからインク(例えば可食性インク)を吐出し、錠剤の表面に識別情報を印刷する。この錠剤の表面に印刷された識別情報の視認性は、インクジェットヘッドからインクが吐出されて錠剤の表面に形成されるインクドットの密度、すなわち解像度に影響される。
このような錠剤印刷装置のインクジェットヘッドは、複数のノズルが、錠剤の搬送方向(以下、単に「搬送方向」とも言う。)に対して水平面内で直交して一列に並ぶノズル列を有している。インクジェットヘッドによる錠剤の印刷において、錠剤の搬送速度に応じた錠剤の搬送方向の解像度は、錠剤の搬送速度に応じたインクジェットヘッドの各ノズルからのインク吐出タイミングの制御によって決まる。これに対し、搬送方向とは直交する方向の解像度は、ノズル列方向のノズルピッチによって決まることになる。このノズル列におけるノズルピッチの最小値は、加工上の限界によって決まる。このため、搬送方向とは直交する方向の解像度を上げたい場合には、複数のノズル列を用い、それぞれのノズル列のノズル位置をずらして、ノズルが搬送方向に対し千鳥配置(ジグザグ配置)されるように、ノズル列を配置する方法が採られる。例えば、一列目のノズル列のノズルピッチの中間に二列目のノズルが配置される。
このように、複数のノズル列を用いて印刷を行う場合、ノズル列の間を錠剤が移動する間に、搬送ベルトの振動などによって錠剤の位置、姿勢(例えば傾きや向きなど)が変わることがある。特に、印刷に使用するノズル列間の距離が長くなれば長くなるほど、印刷中に錠剤の位置や錠剤の姿勢が変わる可能性が高くなる。印刷中に錠剤の位置や錠剤の姿勢が変わると、インクジェットヘッドによる錠剤に対する印刷位置もずれるため、錠剤に印刷された識別情報は鮮明でなくなり、錠剤に印刷された識別情報の視認性が低下してしまう。一般の印刷と異なり、錠剤に印刷された識別情報の視認性は重要で、例えば、視認性の悪さから、錠剤に印刷された情報(薬品の種類や容量など)を見誤って、用法を間違ってしまうことがある。
特開平7−81050号公報
本発明が解決しようとする課題は、錠剤に印刷された識別情報の視認性の低下を抑え、誤用法を防止することができる錠剤印刷装置及び錠剤印刷方法を提供することである。
本発明の実施形態に係る錠剤印刷装置は、錠剤を搬送する搬送装置と、搬送装置により搬送される錠剤の搬送経路に交差するように複数のノズルが並ぶノズル列を有し、搬送装置により搬送される錠剤に対してノズルからインクを吐出して印刷を行うインクジェット方式の印刷装置と、錠剤に対する印刷濃度又は印刷形状に応じて、印刷を行うときの錠剤の搬送方向の解像度及びノズルの列方向の解像度のどちらか一方を他方より高くし、印刷を行うように印刷装置を制御する制御装置とを備える。
本発明の実施形態に係る錠剤印刷方法は、錠剤を搬送装置により搬送する工程と、搬送装置により搬送される錠剤の搬送経路に交差するように複数のノズルが並ぶノズル列を有するインクジェット方式の印刷装置を用い、搬送装置により搬送される錠剤に対してノズルからインクを吐出して印刷を行う工程とを有し、印刷を行う工程では、錠剤に対する印刷濃度又は印刷形状に応じて、印刷を行うときの錠剤の搬送方向の解像度及びノズルの列方向の解像度のどちらか一方を他方より高くし、印刷を行うように印刷装置を制御装置により制御する。
本発明の実施形態によれば、錠剤に印刷された識別情報の視認性の低下を抑え、誤用法を防止することができる。
第1の実施形態に係る錠剤印刷装置の概略構成を示す図である。 第1の実施形態に係る錠剤印刷装置の一部を示す平面図である。 第1の実施形態に係る印刷装置を構成するインクジェットヘッドの平面図である。 第1の実施形態に係るX600dpi×Y600dpiの印刷パターン及びその印刷パターンに基づいて印刷された識別情報を示す図である。 第1の実施形態に係るX1200dpi×Y300dpiの印刷パターン及びその印刷パターンに基づいて印刷された識別情報を示す図である。 第1の実施形態に係る制御装置の概略構成を示す図である。 第1の実施形態に係る印刷パターンの生成手順を説明するための図である。 第1の実施形態に係る全ノズル列を用いる場合の第1の印刷動作を説明するための図である。 第1の実施形態に係る二列のノズル列を用いる場合の第2の印刷動作を説明するための図である。 第1の実施形態に係る全ノズル列を用いる場合の第3の印刷動作を説明するための図である。 第1の実施形態に係る二列のノズル列を用いる場合の第4の印刷動作を説明するための図である。 第1の実施形態に係るX600dpi×Y600dpiの印刷パターンに基づいて識別情報が印刷された錠剤(移動中の錠剤ずれ無し)を示す図である。 第1の実施形態に係るX600dpi×Y600dpiの印刷パターンに基づいて識別情報が印刷された錠剤(移動中の錠剤ずれ有り)を示す図である。 第1の実施形態に係るX600dpi×Y300dpiの印刷パターンに基づいて識別情報が印刷された錠剤を示す図である。 第1の実施形態に係るX1200dpi×Y300dpiの印刷パターンに基づいて識別情報が印刷された錠剤を示す図である。
実施の一形態について図面を参照して説明する。
(基本構成)
図1に示すように、第1の実施形態に係る錠剤印刷装置1は、供給装置10と、搬送装置20と、検出装置30と、第1の撮像装置40と、印刷装置50と、第2の撮像装置60と、回収装置70と、画像処理装置80と、制御装置90とを備えている。
供給装置10は、ホッパ11及びシュータ12を具備する。ホッパ11は、多数の錠剤Tを収容し、その収容された錠剤Tをシュータ12に順次供給する。シュータ12は、供給された錠剤Tを一列に整列させ、搬送装置20に供給する。この供給装置10は制御装置90に電気的に接続されており、その駆動が制御装置90により制御される。
搬送装置20は、搬送ベルト21、駆動プーリ22、複数(図1の例では、三つ)の従動プーリ23、モータ(駆動部)24、位置検出器25及び吸引チャンバ(吸引部)26を有している。搬送ベルト21は、無端状に形成されており、駆動プーリ22及び各従動プーリ23に架け渡されている。駆動プーリ22及び各従動プーリ23は回転可能に設けられており、駆動プーリ22はモータ24に連結されている。モータ24は制御装置90に電気的に接続されており、その駆動が制御装置90により制御される。位置検出器25は、エンコーダなどの機器であり、モータ24に取り付けられている。この位置検出器25は電気的に制御装置90に接続されており、検出信号を制御装置90に送信する。制御装置90は、その検出信号に基づいて搬送ベルト21の位置や速度、移動量などの情報を得ることができる。この搬送装置20は、モータ24による駆動プーリ22の回転によって各従動プーリ23と共に搬送ベルト21を回転させ、その搬送ベルト21上の錠剤Tを図1中の矢印A1の方向(搬送方向A1)に搬送する。
ここで、図2に示すように、搬送ベルト21の表面には、円形状の吸引孔21aが複数形成されている。これらの吸引孔21aは、それぞれ錠剤Tを吸着する貫通孔であり、一本の搬送経路を形成するように搬送方向A1に沿って一列に並べられている。各吸引孔21aは、吸引チャンバ26(図1参照)に接続されており、その吸引チャンバ26により吸引力を得ることが可能になっている。吸引チャンバ26は、ダクトなどの吸引管を介してポンプなどの吸引装置(いずれも図示せず)に接続されている。この吸引チャンバ26の内部空間が吸引管を介して吸引装置によって吸引されると、搬送ベルト21の各吸引孔21a上に置かれた錠剤Tは吸引チャンバ26により吸引され、搬送ベルト21上に保持されることになる。
図1に戻り、検出装置30は、供給装置10が設けられた位置よりも搬送方向A1の下流側に位置付けられ、搬送ベルト21の上方に設けられている。この検出装置30は、レーザ光の投受光によって搬送ベルト21上の錠剤Tの位置(搬送方向A1の位置)を検出し、下流に位置する各装置のトリガーセンサとして機能する。検出装置30としては、例えば、反射型レーザセンサなど各種のレーザセンサを用いることが可能である。この検出装置30は制御装置90に電気的に接続されており、制御装置90に検出信号を送信する。
第1の撮像装置40は、検出装置30が設けられた位置よりも搬送方向A1の下流側に位置付けられ、搬送ベルト21の上方に設けられている。この第1の撮像装置40は、前述の錠剤Tの位置情報に基づき、錠剤Tが第1の撮像装置40の直下に到達したタイミングで撮像を行い、錠剤Tの上面を含む画像(錠剤位置検出用の画像)を取得し、取得した画像を制御装置90に送信する。第1の撮像装置40としては、CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半導体)などの撮像素子を有する各種のカメラを用いることが可能である。第1の撮像装置40は画像処理装置80を介して制御装置90に電気的に接続されており、その駆動が制御装置90により制御される。なお、必要に応じて撮像用の照明も設けられている。
印刷装置50は、インクジェットヘッド50a(図3参照)を有していて、第1の撮像装置40が設けられた位置よりも搬送方向A1の下流側に位置付けられ、搬送ベルト21の上方に設けられている。インクジェットヘッド50aは、複数のノズル51(図2参照)を有し、それらのノズル51から個別にインクを吐出する。このインクジェットヘッド50aは、ノズル51が一列に並ぶ列方向が水平面内で搬送方向A1と交差するように(例えば直交するように)設けられている。インクジェットヘッド50aとしては、圧電素子、発熱素子又は磁歪素子などの駆動素子を有する各種のインクジェット方式の印刷ヘッドを用いることが可能である。この印刷装置50は制御装置90に電気的に接続されており、それらの駆動が制御装置90により制御される。
第2の撮像装置60は、印刷装置50が設けられた位置よりも搬送方向A1の下流側に位置付けられ、搬送ベルト21の上方に設けられている。この第2の撮像装置60は、前述の錠剤Tの位置情報に基づき、錠剤Tが第2の撮像装置60の直下に到達したタイミングで撮像を行い、錠剤Tの上面を含む画像(印刷状態検査用の画像)を取得し、取得した画像を制御装置90に送信する。第2の撮像装置60としては、例えば、前述の第1の撮像装置40と同様、CCDやCMOSなどの撮像素子を有する各種のカメラを用いることが可能である。第2の撮像装置60は制御装置90に電気的に接続されており、それらの駆動が制御装置90により制御される。なお、必要に応じて撮像用の照明も設けられている。
回収装置70は、第2の撮像装置60が設けられた位置よりも搬送方向A1の下流側に位置付けられ、搬送装置20における搬送方向A1の下流側の端部に設けられている。この回収装置70は、搬送装置20による保持が解除されて落下する錠剤Tを順次受けて回収することが可能に構成されている。なお、搬送装置20は、搬送ベルト21上の個々の錠剤Tが所望の位置、例えば、搬送装置20における搬送方向A1の下流側の端部に到達した場合に錠剤Tの保持を解除する。
画像処理装置80は、第1の撮像装置40により撮像された錠剤位置検出用の画像及び第2の撮像装置60によって撮像された印刷状態検査用の画像を取り込み、公知の画像処理技術を用いて画像を処理する。
例えば、画像処理装置80は、第1の撮像装置40から得られた錠剤位置検出用の画像を処理し、錠剤TのX方向(搬送方向A1)、Y方向及びθ方向の位置を検出する(図2参照)。X方向及びY方向の位置とは、例えば、第1の撮像装置40の撮像視野の中心に対するXY座標系の位置である。また、θ方向の位置とは、例えば、第1の撮像装置40の撮像視野のY方向の中心線に対する錠剤Tの回転度合いを示す位置である。このθ方向の位置は、錠剤Tに割線が設けられている場合や錠剤Tが楕円形や長円形、四角形などに成型されている場合など、錠剤Tが方向性を有する形態である場合に検出される。また、画像処理装置80は、第2の撮像装置60から得られた印刷状態検査用の画像を処理し、錠剤Tに印刷された印刷パターン(例えば、文字やマーク)の印刷位置や形状を検出する。
なお、画像処理装置80は、前述のように検出した各錠剤TのX方向、Y方向及びθ方向の位置情報、さらに、各錠剤T上の印刷パターンの印刷位置情報や形状情報を制御装置90に送信する。この画像処理装置80が各情報を送信する際には、それらの情報に各撮像装置40、60の識別情報を付加して送信する。これにより、制御装置90は、送信された情報が、各撮像装置40、60のうちいずれの装置に対応する情報であるかを把握することができる。
制御装置90は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、処理情報や各種プログラムなどを記憶する記憶部(いずれも図示せず)を備えている。この制御装置90は、各種情報や各種プログラムに基づいて供給装置10、搬送装置20、第1の撮像装置40、印刷装置50、第2の撮像装置60及び画像処理装置80を制御する。また、制御装置90は、検出装置30や位置検出器25から送信される検出信号などを受信する。
例えば、制御装置90は、画像処理装置80から送信された錠剤TのX方向、Y方向及びθ方向の位置情報に基づいて、X方向、Y方向及びθ方向の位置が検出された錠剤Tに対する印刷条件を設定する。なお、記憶部には、文字やマークなどの印刷パターン及びその印刷パターンの錠剤T上での印刷位置などを含む印刷データ、搬送ベルト21の移動速度データなどが記憶されている。制御装置90は、錠剤TのY方向の位置情報に基づいて、印刷装置50のインクジェットヘッド50aにおいて今回の印刷に用いるノズル51の使用範囲を決定し、錠剤TのX方向の位置情報に基づいて、錠剤Tに対して印刷を開始するタイミングを決定する。また、制御装置90は、錠剤Tのθ方向の位置情報に基づいて、錠剤Tのθ方向の位置に対応させて印刷条件を設定する。一例として、印刷パターンの向きを0度から179度の範囲で1度ずつ回転させた180通りの印刷データを制御装置90の記憶部に登録しておき、それらの印刷データの中から、検出されたθ方向の位置に適合する角度の印刷データを選択して印刷条件を設定する。
また、制御装置90は、画像処理装置80から送信された錠剤Tの印刷パターンの印刷位置と形状情報に基づいて、印刷パターン(例えば、文字やマーク)が錠剤Tに正常に印刷されたか否かを判断する。これは、正しい印刷パターンを予め制御装置90に記憶させておき、この正しい印刷パターンと実際の印刷後の錠剤T上の印刷パターンとを比較して行われる。制御装置90は、印刷パターンが錠剤Tに正常に印刷されたと判断した場合、その検査に合格した錠剤Tを回収装置70により回収する。一方、印刷パターンが錠剤Tに正常に印刷されなかったと判断した場合には、その検査に不合格の錠剤Tをエアの吹き付けなどにより飛ばし、回収装置70以外の回収容器により回収する。
(印刷装置50)
次に、印刷装置50について詳しく説明する。
図3に示すように、本実施形態に係るインクジェットヘッド50aは、4列のノズル列A、B、C、Dを有している。各ノズル列A、B、C、Dは、それぞれノズル51がY方向に一列に並ぶ列である。このノズル51が並ぶ方向がノズル51の列方向である。なお、図3には、ノズルの配置位置の説明に用いる参照番号(1、2、3、4・・)を記載した。ノズル列A、Bは奇数番号のノズル51を有しており、ノズル列C、Dは偶数番号のノズル51を有している。具体的に、ノズル列Aは参照番号1、5、9、・・、ノズル列Bは参照番号3、7、・・、ノズル列Cは参照番号2、6、・・、ノズル列Dは参照番号4、8、・・というように、いずれも参照番号でいうと、4つ飛びに設けられる。ノズル51ごとのインク吐出量は一定に設定されており、すべてのノズル51から同程度の量(あるいは同一量)のインクが吐出される。
ノズル列Aとノズル列Bとの離間距離(X方向の離間距離)はPに設定されており、同じく、ノズル列Cとノズル列Dとの離間距離(X方向の離間距離)もPに設定されている。また、ノズル列Bとノズル列Cとの離間距離(X方向の離間距離)はP×10に設定されている。つまり、ノズル列Bとノズル列Cとの離間距離は、ノズル列Aとノズル列Bとの離間距離Pやノズル列Cとノズル列Dとの離間距離Pの10倍に設定されている。これは、インクジェットヘッド50aの構造上(各ノズル51にインクを供給するための構造や各ノズル51から個別にインクを吐出するための構造などの構造上)、ノズル列Bとノズル列Cとの離間距離を長く取らざるを得ないからである。
また、図3に示すように、各ノズル列A、B、C、Dにおけるノズル51同士のノズルピッチ(離間距離)をL1とすると、ノズル列Bは、ノズル列Aに対してL1/2だけ+Y方向にずらされており、ノズル列Cは、ノズル列Aに対してL1/4だけ+Y方向にずらされている。ノズル列Dは、ノズル列Aに対してL1×3/4だけ+Y方向にずらされている。このように各ノズル列A、B、C、Dは、互いにノズル51の列方向(Y方向)にずらされて形成されている。つまり、各ノズル列A、B、C、Dは千鳥配置(ジグザグ配置)されている。
前述のように、インクジェットヘッド50aからインクが吐出されて錠剤Tの表面に形成されるインクドットの密度(解像度)は、錠剤Tの搬送方向A1(X方向)のインクドットの密度(解像度)と、錠剤Tの搬送方向A1(X方向)と交差する方向(Y方向)のインクドットの密度(解像度)とに分けられる。すなわち、錠剤Tの表面に形成されるインクドットの密度(解像度)は、X方向のインクドットのピッチ(離間距離)と、Y方向のインクドットのピッチ(離間距離)とに分けられる。そして、X方向のインクドットのピッチ(X方向の解像度)は、錠剤Tの搬送速度に応じたタイミング(時間間隔)でインクを吐出して、錠剤Tの表面にインクを着弾させることで決定される。錠剤Tの搬送速度は、印刷処理能力を考慮して決定されており、印刷処理中は一定の速度に設定される。また、Y方向のインクドットのピッチ(Y方向の解像度)は、ノズル51の列方向のノズルピッチによって決められる。したがって、印刷の解像度は、印刷するときのインクを吐出する位置(ノズルの位置)とタイミングによって決まる。そして、インクを吐出する位置とタイミングは、インクを吐出するドットパターンによる。つまり、ドットパターンの解像度によって、印刷の解像度が決まることになる。
インクジェットヘッド50aでは、各ノズル列A、B、C、Dが互いにずれて千鳥配置されることで、ノズル51の列方向(Y方向)の解像度を最高で600dpiとしている。また、ノズル列AとB、あるいはノズル列CとDを組み合わせて使うことで、ノズル51の列方向の解像度を300dpiとする。さらに、各ノズル列A、B、C、Dのいずれかを単独で使用することで、ノズル51の列方向の解像度を150dpiとする。このように、使用するノズル列を選択することで、ノズル51の列方向の解像度を変更することができるようになっている。
本実施形態において、錠剤Tの搬送方向A1の解像度(以下、単に「X方向の解像度」とも言う)とノズル51の列方向の解像度(以下、単に「Y方向の解像度」とも言う)が同じである第1の印刷パターンとして、例えば、図4に示すように、X600dpi×Y600dpiの印刷パターンが用いられ、この印刷パターンに基づいて印刷が行われる場合には、Y方向の解像度が600dpiのため、4列全てのノズル列A、B、C、D(図3参照)が印刷に用いられる。なお、「X600dpi×Y600dpi」とは、X方向の解像度×Y方向の解像度を示す(以下も同様)。一方、X方向の解像度がY方向の解像度より高い第2の印刷パターンとして、図5に示すように、X1200dpi×Y300dpiの印刷パターンが用いられ、この印刷パターンに基づいて印刷が行われる場合には、Y方向の解像度が300dpiのため、2列のノズル列A、B(奇数番号のノズル51)が印刷に用いられる。図4、5に示すマトリックスは、印刷パターン(ドットパターン)の解像度を示す模式図である。図中縦方向がY方向の解像度に相当し、横方向がX方向の解像度に相当する。マトリックス中の太枠部分がインクを吐出するドットを示す。また、図4および図5中の右側において、着弾したインクドットを黒丸で示し、インクの広がりを網目で示している。錠剤Tに着弾したインクは徐々に広がり、着弾したインクのドットがつながる様子を示している。
ここで、全てのノズル列A、B、C、Dのうち、どのノズル列を印刷に用いるかは、第1の印刷パターン及び第2の印刷パターンに基づいて制御装置90により決定される。つまり、制御装置90は、印刷に用いられる印刷パターン(第1の印刷パターン又は第2の印刷パターン)が設定されると、設定された印刷パターンの解像度に応じ、全てのノズル列A、B、C、Dから使用するノズル列を選択する。
このようにX1200dpi×Y300dpiの印刷パターンでは、X600dpi×Y600dpiの印刷パターンに比べてY方向の解像度が1/2になるが、それに対応してX方向の解像度を2倍としている。これにより、X1200dpi×Y300dpiの印刷パターンでは、所定領域に対するインクの着弾数は、X600dpi×Y600dpiの印刷パターンに対して、Y方向で減少(この場合半減)し、X方向では増加(この場合倍増)するので、変わらないことになる。つまり、Y方向では、着弾するインクドットの密度が半分となり、X方向では、着弾するインクドットの密度が倍となる。その後、図5中の右側に示すように、錠剤Tに着弾したインクは徐々に広がる。このとき、インクはY方向、すなわちノズル51の列方向にも広がっていく。ノズル51の列方向に隣接し錠剤Tに着弾したインク同士の領域はつながり、最終的に識別情報である「1」が形成される。このようにして、図5中の右側に示す「1」は、図4中の右側に示す「1」と同程度、鮮明に印刷されることになる(詳しくは、後述する)。
ここで、前述したように、ノズル51ごとのインク吐出量は一定に設定されており、すべてのノズル51から同程度の量(あるいは同一量)のインクが吐出される。このため、1つの錠剤Tに対するインクの総吐出量は、インクを吐出する吐出回数により決定される。本実施形態の第1の印刷パターンと第2の印刷パターンとでは、1つの錠剤Tに対するインクの総吐出量は変わらない。
(印刷パターンの生成)
次に、印刷パターンの生成手順について説明する。なお、制御装置90は、図6に示すように、解像度を設定する解像度設定部91及び印刷パターン(ドットパターン)を生成するパターン生成部92を有している。また、制御装置90には、作業者の入力操作を受け付ける入力部93及び画像を表示する表示部94が電気的に接続されている。制御装置90や解像度設定部91、パターン生成部92は、回路などのハードウェアのみで実現されても良いし、または、ハードウェア及びソフトウェアの両方で実現されても良い。また、入力部93は、例えば、キーボードやマウス、入力回路などにより実現されており、表示部94は、例えば、液晶ディスプレイや表示回路などにより実現されている。
まず、文字やマークなどの識別情報が入力部93に対する作業者の入力操作により入力され、その入力情報は画像として制御装置90に保存される。そして、入力部93に対する作業者の入力操作によって解像度が入力され、その入力に応じて解像度が解像度設定部91により設定される。例えば、解像度が解像度設定部91によってX600dpi×Y600dpiに設定されると、図7に示すように、入力された画像(入力画像)G1がパターン生成部92によりX600dpi×Y600dpiの解像度に対応するマトリックスM1上に重ねられる。そして、予め定められたルールにしたがって、X600dpi×Y600dpiのマトリックスM1における入力画像G1に対応する箇所がパターン生成部91によってドットパターンに変換され(図7中の右図の太枠領域参照)、ドットパターンを示す印刷パターンが生成される。生成された印刷パターンにしたがって印刷データ(吐出データ)が生成され、その印刷データに基づいて印刷が行われる。前述のドットパターン変換では、例えば、マトリックスM1において入力画像G1が重なる単位領域が順次選択され、入力画像G1はドットパターンに変換される。このドットパターン変換は、例えば、プログラムに基づく変換処理であるが、これに限るものではない。
次に、解像度が変更される場合、例えば、X600dpi×Y600dpiからX1200dpi×Y300dpiに解像度が変更されると、前述と同様の工程でX1200dpi×Y300dpiの印刷パターンがパターン生成部92により生成される。つまり、入力された解像度に応じて、使用する印刷パターンがパターン生成部92によって生成される。
ここで、X600dpi×Y600dpiのマトリックスで生成したドットパターンを再利用し、X1200dpi×Y300dpiのドットパターンとして使用すると、例えば形が崩れ、印刷が綺麗でなくなる。これは、画像からX600dpi×Y600dpiのドットパターンを生成する時、マトリックスにおけるどの箇所を、インク吐出するドットとするかは印刷が綺麗となるように決められる。例えば、画像の線がマトリックスにおける複数の箇所にまたがる場合にどの箇所を、インク吐出するドットとして選択するか等は、印刷が綺麗となるように決められる。このようにして決定されたドットパターンを再利用する場合、ドットを追加したり間引いたりすることになるので、字形が崩れることが起きる。したがって、解像度を変更する場合には、その解像度のマトリックスによって改めてドットパターンを作成すれば、そのドットパターンは最適な印刷のためのパターンとなり、また、元のドットパターンを再利用する場合に比べ、処理が確実で早い。
なお、前述の解像度の設定では、印刷の実績などから、第1の印刷パターンや第2の印刷パターン、あるいは任意のX方向の解像度とY方向の解像度との組合せなどが適宜設定できる。また、例えば、表示部94により印刷検査画像が表示され、作業者は、その印刷検査画像を見て印刷濃度又は印刷形状を観察し、入力部93を入力操作して解像度を入力する。これに応じて、解像度が解像度設定部91により設定される。また、作業者は、その印刷検査画像を見ながら、入力部93を入力操作して濃度(例えば、濃度の段階値や%など)を調整する。これに応じて、解像度が解像度設定部91により設定される。したがって、解像度設定部91は、錠剤Tに対する印刷濃度又は印刷形状に応じて、解像度を設定することになる。印刷濃度とは、錠剤Tに印刷された文字やマークなどの濃度(色の濃さ)のことであり、印刷形状とは、錠剤Tに印刷された文字やマークなどの形状のことである。そして、この変更された解像度によって新たな印刷パターンが生成され、作業者は、その新たな印刷パターンに対応する印刷検査画像を見て、再び印刷の様子(濃度や形状)を確認する。なお、印刷の様子を確認するため、必ずしも表示部94での印刷検査画像を用いなくても良く、別の場所(オフマシン、オフライン)で印刷の状態を確認するようにしても良い。
また、予め印刷の解像度と、印刷濃度との相関関係を求めておき、この相関関係に基づいて、前述の解像度や印刷濃度の調整をする設定を行っても良い。例えば、基準として準備するインクと錠剤Tとにおいて、あるいは、使用するインクと印刷する錠剤Tとにおいて、基準とする印刷形状あるいは印刷に使用する印刷形状(文字やマークなど)を用いて、予め錠剤Tの搬送方向A1の解像度を一定間隔で変化させ、印刷濃度を装置上の検査装置(例えば第2の撮像装置60)で測定して相関データを生成し、その相関データを保存しておいても良い。相関データとしては、X方向(錠剤Tの搬送方向A1)の解像度と印刷濃度との相関関係を示す相関テーブルを用いることが可能である。これにより、様々なインクと錠剤Tおよび印刷形状における相関データから相関関係を導き出すことが可能となるので、その相関関係を用いて、前述の濃度の入力時に入力の参考値を表示部94によって提示したり、前述の濃度の入力値に対して解像度の選択値を表示部94によって提示したり、あるいは、前述の濃度の入力値における濃度の変化状態予測を表示部94によって提示したりすることができる。この時、観察する印刷濃度は、インクの広がり度合いも含んだものとなる。
(具体的な印刷動作)
次いで、印刷装置50の具体的な印刷動作について説明する。例えば、搬送ベルト21により搬送されて移動する錠剤Tに対し、Y方向に延びる第1の直線を印刷する場合について図8及び図9を参照して説明する。また、Y方向に延びる第2の直線を印刷する場合(図4及び図5の数字「1」の真ん中の縦棒を印刷するイメージ)について図10及び図11を参照して説明する。
図8から図11では、吐出タイミングを示す上図において、縦の番号がY方向に並ぶノズル51の番号(図3で説明した参照番号に相当)であり、横のアルファベットが各ノズル列A、B、C、Dであり、黒丸B1はノズルの吐出タイミングを示す。また、印刷状態変化を示す下図において、インクが着弾したインクドットを黒丸で示し、インクの広がりを網目で示している。なお、図8から図11中の各ノズル列A、B、C、Dの間隔は模式である。ここで、図8から図11において、ノズル51ごとのインク吐出量は一定に設定されており、すべてのノズル51から同程度の量(あるいは同一量)のインクが吐出される。
(第1の印刷動作)
図8は、全てのノズル列A、B、C、Dが用いられ、搬送ベルト21により搬送されて移動する錠剤Tに対して各ノズル51からインクが吐出され、Y方向に延びる第1の直線として直線C1が印刷される場合を示している。この直線C1を印刷するための印刷パターンのY方向の解像度は600dpiである。
まず、錠剤Tがノズル列Aの直下に位置すると、ノズル列Aでは、番号1及び5のノズル51からインクが吐出される。これにより、二つのインクドットが錠剤Tの表面に形成され、それらのインクドットからインクが広がっていく。なお、インクはある程度広がると、その広がりは停止する(他のインクドットでも同様である)。そして、錠剤Tがノズル列Aの直下から離間距離P(図3参照)だけ進んでノズル列Bの直下に位置すると、ノズル列Bでは、番号3及び7のノズル51からインクが吐出される。これにより、前述のノズル列Aにより形成された二つのインクドットに加え、二つのインクドットが錠剤Tの表面に形成され、それらのインクドットからインクが広がっていく。
その後、錠剤Tがノズル列Bの直下から離間距離P×10だけ進んでノズル列Cの直下に位置すると、ノズル列Cでは、番号2及び6のノズル51からインクが吐出される。これにより、前述のノズル列A、Bにより形成された四つインクドットに加え、二つのインクドットが錠剤Tの表面に形成され、それらのインクドットからインクが広がっていく。さらに、錠剤Tがノズル列Cの直下から離間距離Pだけ進んでノズル列Dの直下に位置すると、ノズル列Dでは、番号4のノズル51からインクが吐出される。これにより、前述のノズル列A、B、Cにより形成された六つのインクドットに加え、一つのインクドットが錠剤Tの表面に形成され、そのインクドットからインクが広がっていく。
図8では、錠剤Tに着弾したインクは前述のように徐々に広がり、ノズル51の列方向(Y方向)に隣接するインクドット同士の領域はつながる。これにより、Y方向に延びる直線C1が錠剤Tに印刷されることになる。
(第2の印刷動作)
図9は、2列のノズル列A、Bが用いられ、搬送ベルト21により搬送されて移動する錠剤Tに対して各ノズル51からインクが吐出され、Y方向に延びる第1の直線として直線C2が印刷される場合を示している。この直線C2を印刷するための印刷パターンのY方向解像度は300dpiである。
まず、錠剤Tがノズル列Aの直下に位置すると、ノズル列Aでは、番号1及び5のノズル51からインクが吐出される。これにより、二つのインクドットが錠剤Tの表面に形成され、それらのインクドットからインクが広がっていく。次に、錠剤Tがノズル列Aの直下から離間距離Pだけ進んでノズル列Bの直下に位置すると、ノズル列Bでは、番号3及び7のノズル51からインクが吐出される。これにより、前述のノズル列Aにより形成された二つのインクドットに加え、二つのインクドットが錠剤Tの表面に形成され、それらのインクドットからインクが広がっていく。
図9では、錠剤Tに着弾したインクは前述のように徐々に広がるものの、ノズル51の列方向(Y方向)に隣接するインクドット同士の領域は、つながるほどでもない。このため、Y方向に延びる粗い直線C2が錠剤Tに印刷されることになる。
(第3の印刷動作)
図10は、全てのノズル列A、B、C、Dが用いられ、搬送ベルト21により搬送されて移動する錠剤Tに対して各ノズル51からインクが吐出され、Y方向に延びる第2の直線として直線C3(X600dpi×Y600dpi)が印刷される場合を示している。この直線C3を印刷するための印刷パターンのX方向の解像度は600dpiであり、Y方向の解像度も600dpiである。この図10では、X600dpiとなる所定タイミングでノズル列A、B、C、Dが吐出を行う。なお、この所定タイミングは、錠剤Tの搬送速度(移動速度)とX方向の解像度におけるインクドットのピッチ(離間距離)によって求まる時間間隔に基づくタイミングとなる。
まず、錠剤Tがノズル列Aの直下に位置すると、ノズル列Aでは、番号1及び5のノズル51からインクが吐出され、その後、所定タイミングで番号1及び5のノズル51からインクが再度吐出されて、合計二回の吐出が行われる。これにより、四つのインクドットが錠剤Tの表面に形成され、それらのインクドットからインクが広がっていく。そして、錠剤Tがノズル列Aの直下から離間距離Pだけ進んでノズル列Bの直下に位置すると、ノズル列Bでは、番号3及び7のノズル51からインクが吐出され、その後、所定タイミングで番号3及び7のノズル51から再度インクが吐出されて、合計二回の吐出が行われる。これにより、前述のノズル列Aにより形成された四つのインクドットに加え、四つのインクドットが錠剤Tの表面に形成され、それらのインクドットからインクが広がっていく。
その後、錠剤Tがノズル列Bの直下から離間距離P×10だけ進んでノズル列Cの直下に位置すると、ノズル列Cでは、番号2及び6のノズル51からインクが吐出され、その後、所定タイミングで番号2及び6のノズル51から再度インクが吐出されて、合計二回の吐出が行われる。これにより、前述のノズル列A、Bにより形成された八つのインクドットに加え、四つのインクドットが錠剤Tの表面に形成され、それらのインクドットからインクが広がっていく。そして、錠剤Tがノズル列Cの直下から離間距離Pだけ進んでノズル列Dの直下に位置すると、ノズル列Dでは、番号4のノズル51からインクが吐出され、その後、所定タイミングで番号4のノズル51からインクが再度吐出されて、合計二回の吐出が行われる。これにより、前述のノズル列A、B、Cにより形成された十二のインクドットに加え、二つのインクドットが錠剤Tの表面に形成され、それらのインクドットからインクが広がっていく。
図10では、前述のように、X600dpiとなるタイミングでノズル列A、B、C、Dによって吐出が行われる。これにより、X方向(搬送方向A1)に600dpiの間隔で隣接する二つのドット列が印刷され、インクの広がりによって各インクドットがつながり、最終的に、Y方向に延びる直線C3が形成される。その結果、Y方向に延びる直線C3が錠剤Tに印刷されることになる。
(第4の印刷動作)
図11は、2列のノズル列A、Bが用いられ、搬送ベルト21により搬送されて移動する錠剤Tに対して各ノズル51からインクが吐出され、Y方向に延びる第2の直線として直線C4(X1200dpi×Y300dpi)が印刷される場合を示している。この直線C4を印刷するための印刷パターンのX方向の解像度は1200dpiであり、Y方向の解像度は300dpiである。図11では、X1200dpiとなるタイミングでノズル列A、Bが吐出を行う。このため、図11でのX方向の吐出回数は、図10でのX方向の吐出回数に対して倍の回数となる。したがって、インクドットはX方向に4つ並ぶことになる。
まず、錠剤Tがノズル列Aの直下に位置すると、ノズル列Aでは、番号1及び5のノズル51からインクが吐出され(一回)、その後、所定間隔(所定タイミング)で番号1及び5のノズル51からインクが三回吐出されて、合計四回の吐出が行われる。これにより、八つのインクドットが錠剤Tの表面に形成され、それらのインクドットからインクが広がっていく。そして、錠剤Tがノズル列Aの直下から離間距離Pだけ進んでノズル列Bの直下に位置すると、ノズル列Bでは、番号3及び7のノズル51からインクが吐出され(一回)、その後、所定間隔(所定タイミング)で番号3及び7のノズル51からインクが三回吐出されて、合計四回の吐出が行われる。これにより、前述のノズル列Aにより形成された八つのインクドットに加え、八つのインクドットが錠剤Tの表面に形成され、それらのインクドットからインクが広がっていく。
図11では、前述のように、X1200dpiとなるタイミングでノズル列A、Bによって吐出が行われる。これにより、インクドットがX方向(搬送方向A1)に1200dpiの間隔で並ぶ四つのドット列が印刷され、インクの広がりによって各インクドットがつながり、最終的に、Y方向に延びる直線C4が形成される。その結果、Y方向に延びる直線C4が錠剤Tに印刷されることになる。
ここで、図11では、図9に比べ、X方向のインクドットが多く、例えば、X1200dpi時のインク量はX600dpi時のインク量の倍となるため、このインク量の多さから広がりも大きくなる。これにより、インクドットのY方向への広がりがつながって、縦棒が形成される。つまり、図9での直線C2は、インクドットがつながらない粗い線だったものが、図11での直線C4は、インクドットがつながった粗くない線となる。
なお、X方向(搬送方向A1)のタイミングの条件としては、搬送速度が一定であることが条件であり、印刷パターンを変える場合でも、搬送速度を変えずに一定とする。また、タイミングを時間で無く、搬送距離で言えば、600dpiでは、25.4mm/600d=0.0423mm(42.3μm)移動した時にもう一度吐出するということになる。1200dpiでは、25.4mm/1200d=0.0212mm(21.2μm)移動した時にもう一度吐出する(計4回)。
以上説明したように、複数のノズル列A、B、C、Dを千鳥配置とし、組み合わせて吐出に用いることで、高い解像度の印刷を行うことができる。ところで、例えば、印刷対象とされる錠剤Tにおいて、搬送時に吸引される面が曲面である場合、吸引される面が平面である場合と比較すると吸引保持される面積が狭くなる。このような錠剤Tを搬送する場合、錠剤Tは搬送ベルト21上で揺れ動きやすくなり、また、転がりやすくなる。そして、搬送ベルト21の振動などによって錠剤Tの位置、姿勢が変わる可能性が高くなる。このような錠剤Tの位置、姿勢の変化が生じると、印刷装置50による錠剤Tに対する印刷位置もずれてしまう。特に、錠剤Tがノズル列間を移動する時に位置、姿勢が変わると、複数のノズル列からのインクの着弾位置が互いにずれるので、錠剤Tに印刷された識別情報は鮮明でなくなる。
ここで、前述したように、本実施形態では、ノズル列Bとノズル列Cとの離間距離はP×10であり、ノズル列Aとノズル列Bとの離間距離Pやノズル列Cとノズル列Dとの離間距離Pに比べて長い。したがって、ノズル列Bとノズル列Cの間を錠剤Tが移動する時に、上述の錠剤Tの位置、姿勢の変化が発生する確率が、ノズル列A−B間、ノズル列C−D間よりも高まる。
一方、2列のノズル列A、Bだけで印刷が行われる場合には、ノズル列Aとノズル列Bとの離間距離はPであり、ノズル列Bとノズル列Cとの離間距離P×10に比べて非常に短い。このため、搬送ベルト21により搬送されている錠剤Tが搬送ベルト21の振動などによって位置、姿勢が変化する確率は高くない。さらに、搬送ベルト21の振動が起きたとしても、錠剤Tのノズル列間の移動距離が短いため、錠剤Tのずれ量自体も小さくなり、錠剤Tの位置、姿勢の変化による錠剤Tに対する印刷位置のずれも小さい。したがって、ノズル列A、Bだけで印刷が行われる場合、錠剤Tに印刷された識別情報の視認性の低下を抑えることができる。しかも、二列のノズル列A、Bで印刷が行われる場合のY方向(ノズル51の列方向)の解像度は、4列のノズル列A、B、C、Dで印刷が行われる場合に比べて1/2になるが、それに対応してX方向(錠剤Tの搬送方向A1)の解像度を2倍にすることで、錠剤Tの表面における印刷としては、さらに識別情報の視認性の低下を抑えることができる。
なお、搬送装置20の上側では、吸引チャンバ26による吸引力が他の領域に比べて弱められている。これは、搬送ベルト21の各吸引孔21aから空気が吸い込まれることによって生じる気流を抑えるためである。流速や流量が大きい気流が生じると、インクジェットヘッド50aのノズル51から吐出されたインクが気流により曲がったり、飛ばされたりして、印刷品質が低下してしまう。これを抑制するため、搬送装置20の上側、特に、インクジェットヘッド50aに対向する領域では、前述のように吸引力を弱めるようにしている。このため、錠剤Tのずれが発生しやすい状況がある。一方、駆動プーリ22の外周に位置する搬送ベルト21の面では、吸引チャンバ26による吸引力が他の領域に比べて強められている。これは、駆動プーリ22の外周に位置する搬送ベルト21の面から錠剤Tが遠心力によって落下しないようにするためである。
(印刷工程)
次に、前述の錠剤印刷装置1が行う印刷処理及び検査処理について説明する。
まず、印刷に要する印刷データなどの各種情報が制御装置90の記憶部に記憶される。そして、供給装置10のホッパ11に印刷対象の錠剤Tが多数投入されると、錠剤Tはホッパ11からシュータ12に順次供給され始め、シュータ12により一列に並べられて搬送ベルト21に供給される。搬送ベルト21は、モータ24による駆動プーリ22及び各従動プーリ23の回転によって搬送方向A1に回転している。このため、搬送ベルト21上に供給された錠剤Tは搬送ベルト21上で一列に並んで所定の移動速度で搬送されていく。
その後、搬送ベルト21上の錠剤Tは検出装置30によって検出される。これにより、錠剤Tの位置情報(搬送方向A1の位置)が取得され、制御装置90に入力される。この錠剤Tの位置情報は、制御装置90の記憶部に保存されて後処理で用いられる。次に、搬送ベルト21上の錠剤Tが前述の錠剤Tの位置情報に基づくタイミングで第1の撮像装置40によって撮像され、撮像された画像が画像処理装置80に送信される。第1の撮像装置40から送信された画像に基づき、錠剤Tの位置ずれ情報(例えば、X方向、Y方向及びθ方向での錠剤Tの位置ずれ)が画像処理装置80により生成され、制御装置90の記憶部に保存される。この錠剤Tの位置ずれ情報に基づき、錠剤Tに対する印刷条件(インクの吐出位置や吐出速度など)が制御装置90により設定され、制御装置90の記憶部に保存される。
次いで、搬送ベルト21上の個々の錠剤Tは、前述の錠剤Tの位置情報に基づくタイミング、すなわち錠剤Tが印刷装置50の下方に到達したタイミングで、前述の印刷条件に基づいて印刷装置50により印刷が実行される。印刷装置50において、各ノズル51からインクが適宜吐出され、その錠剤Tの上面に文字(例えばアルファベット、片仮名、番号)やマーク(例えば記号、図形)などの識別情報が印刷される。
識別情報が印刷された錠剤Tは、前述の錠剤Tの位置情報に基づくタイミングで第2の撮像装置60によって撮像され、撮像された画像が制御装置90に送信される。第2の撮像装置60から送信された個々の画像に基づき、錠剤Tごとの印刷パターンの印刷位置を示す印刷位置情報および形状情報が画像処理装置80により生成され、制御装置90の記憶部に保存される。その印刷位置情報および形状情報に基づき、錠剤Tに対する印刷良否が制御装置90により判断され、錠剤Tごとの印刷良否の結果を示す印刷良否結果情報が制御装置90の記憶部に保存される。例えば、印刷パターンが錠剤Tの所定位置に印刷されているか否かが判断され、印刷の良否が決定される。
検査後の錠剤Tは、搬送ベルト21の移動に伴って搬送され、搬送装置20における搬送方向A1の下流側の端部に位置すると、搬送ベルト21に保持された状態から解放され、搬送ベルト21から落下して回収装置70により回収される。例えば、印刷合格の良品の錠剤Tはそのまま落下して回収装置70により回収され、印刷不合格の不良品の錠剤Tは落下中のエア吹き付けによって回収装置70以外の回収容器により回収される。
(各種解像度の印刷パターンに基づく印刷状態)
このような印刷工程によれば、インクジェット方式の印刷装置50により、印刷パターンに基づいて錠剤Tに対して印刷が実行される。各種の解像度の印刷パターンに基づく印刷状態について図12から図15を参照して説明する。図12から図15では、識別情報として「A」が印刷された錠剤Tが示されている。
まず、X600dpi×Y600dpiの印刷パターンでは、4列のノズル列A、B、C、Dが全て使用されて印刷が行われ、通常、図12に示すように、錠剤Tに「A」が鮮明に印刷される。しかしながら、さまざまな形状や表面状態の錠剤Tのなかには、図13に示すような、「A」が全体的にずれて重なるように印刷され(ぶれる印刷)、不鮮明に印刷されることがあり、印刷品質が不安定なことがある。図13のような印刷ズレの状態を観察すると、2列のノズル列A、Bのドットと2列のノズル列C、Dのドットの各グループの間でズレが生じていることを発見した。これは、ノズル列B−C間で錠剤Tの位置、姿勢が変化していることを示す。
(印刷テストによる検証)
上記検証のため、ぶれる印刷が発生しやすい錠剤Tにおいて、2列のノズル列A、Bまたは2列のノズル列C、Dだけを使った印刷テストを行った。その結果、図14に示すような「A」が印刷され、図13のようなぶれる印刷は発生せず、印刷品質は安定していた。ただし、印刷状態は、印刷濃度が薄かった。これは、図12に示す印刷を行った時に対してY方向(ノズル列方向)の解像度が600dpiから300dpiと半減し、印刷されたインクのパターンに大きな隙間が生じていることと、錠剤Tの表面に着弾するインクのドット数が減少したことで、インクの量が減ってしまっていることに起因するためである。
(低解像度での鮮明化検討)
そこで、本願発明者は、搬送方向A1の解像度を増やしてインクの総量を増加させることで、印刷を濃くすることを試みた。その結果、図15に示すように、印刷の色の濃さを図12相当とできることを確認した。また、インクの広がりが大きくなり、Y方向(ノズル列方向)へのインクの広がりによって、インクドット間が埋まることで、Y方向(ノズル列方向)の解像度が実質的に上がることを見出した。
以上から、ノズル列間での錠剤Tの移動時に錠剤Tの位置、姿勢が変化するような場合、より短い間隔となるノズル列の組合せを使用するようにし、X方向(搬送方向A1)の解像度によって印刷の状態を調整するようにした。具体的には、ノズル列の使用数が減ることで、Y方向(ノズル列方向)の解像度が減少する分、X方向(搬送方向A1)の解像度を上げるようにする。これは、各ノズル51のインクの吐出量を増加させるよりも容易にできる。これにより、搬送ベルト21上での位置、姿勢が変化しやすいような形状の錠剤Tであっても、安定して鮮明な印刷を行うことができる。また、図14のような印刷状態であっても、安定した印刷ができており、印刷品質は安定している。このため、印刷の濃さや視認性が許容範囲以内であれば、図14のような印刷状態であっても問題は無い。
なお、第1の撮像装置40から送信された画像に基づき、錠剤Tの位置ずれ情報(基準となるXY座標系での錠剤Tの位置であって、原点位置からのX方向、Y方向及びθ方向での錠剤Tの位置ずれ情報)が画像処理装置80により生成される。Y方向での錠剤Tの位置ずれが生じた場合には、そのY方向での錠剤Tのずれ量に応じ、印刷パターンにおけるノズル51の列方向の解像度と同じピッチに基づいて印刷パターンが制御装置90によりずらされて用いられ(オフセット)、各ノズル列のうち使用するノズル51が決定される。例えば、第2の印刷パターンで錠剤Tに印刷を行っている場合においては、第2の印刷パターンにおけるノズル51の列方向のピッチは、L1/2であるため、印刷パターンもL1/2ずらすように制御され、それに応じて各ノズル列のうち使用するノズル51が決定される。
具体的には、例えば、図3に示すノズル列AとBでノズル51の参照番号1、3、5を使って印刷をしている時に、錠剤TがYのプラス方向にL3/4程度ずれた場合、使用するノズル51は、参照番号3、5、7とするように印刷パターンをずらす。この時、ノズル51を参照番号3、5、7とするか、参照番号5、7、9とするかは、使用しているノズルピッチとずれ量からより近い方のノズル51となるように決定され、印刷パターンがオフセットされる。
以上説明したように、第1の実施形態によれば、少なくとも1列のノズル列を有するインクジェット方式の印刷装置50が、錠剤Tに対する印刷濃度又は印刷形状に応じて、X方向(錠剤Tの搬送方向A1)の解像度をY方向(ノズル列方向)の解像度より高くする。つまり、印刷装置50は、印刷するときのドットパターンを、設定された解像度によって生成する。すなわち、制御装置90は、錠剤Tに対する印刷濃度又は印刷形状に応じて、印刷するときのX方向の解像度及びY方向の解像度のどちらか一方を他方より高くし、印刷を行うように印刷装置50を制御する。これにより、搬送ベルト21上で錠剤Tの姿勢、位置が変化しやすい場合でも、錠剤Tに印刷された識別情報の視認性の低下を抑え、誤用法を防止することができる。
<他の実施形態>
前述の実施形態においては、一例として、X1200dpi×Y300dpiの印刷パターンを使用して2列のノズル列A、Bを用いることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、X2400dpi×Y150dpiの印刷パターンを使用して1列のノズル列Aを用いることも可能である。この場合でも、Y方向の解像度は低下するものの、その分、X方向の解像度を高くするので、インクの総吐出量が鮮明な印刷となる量を確保できる。また、X2400dpi×Y150dpiにおいて最適な印刷パターン(ドットパターン)とするので、錠剤Tに印刷された識別情報の視認性の低下を抑えることができる。
また、前述の実施形態においては、一例として、X1200dpi×Y300dpiの印刷パターンを使用して2列のノズル列A、Bを用いることを例示したが、これに限るものではなく、ノズル列AとCやAとD、AとCとD等の組合せも可能である。錠剤Tの形状やノズル列間の間隔によっては、ノズル列間での錠剤Tの揺れ動きが少なかったり、印刷への影響が無かったりする。このような場合には、必ずしも使用する複数のノズル列の間隔を最小とする必要はない。印刷形状(印刷すべき文字やマークなどの形状、あるいは印刷された形状の状態)によって、一番綺麗な印刷となるノズル列を選択すれば良い。
また、前述の実施形態においては、解像度を変える度に新たに印刷パターン(ドットパターン)を生成するが、これに限るものではなく、例えば、想定される解像度の印刷パターン(ドットパターン)を予め制御装置90に保存しておき、それらの中から特定の印刷パターンを選択して使用することも可能である。ただし、濃度の調整として解像度を変える場合には、使用される解像度は非常に半端で細かなものとなる(例えば、657dpiや1188dpiなど)。なお、印刷パターン選択を行う場合において、制御装置90は、入力部91に対する作業者の入力操作に応じて、同じ識別情報を異なる解像度で示す複数の印刷パターンから、使用する印刷パターン(解像度)を選択する解像度選択部(不図示)を有している。この解像度選択部は、回路などのハードウェアのみで実現されても良いし、または、ハードウェア及びソフトウェアの両方で実現されても良い。
また、前述の実施形態においては、一例として、第1の印刷パターンと第2の印刷パターンの総吐出回数は同じであるとしたが、これは、総吐出量が必ずしも全く同じである必要はなく、同程度であれば良く、印刷後の視認性が同程度であるものを含む。例えば、印刷する識別情報のパターン形状、あるいは、錠剤Tの表面状態やインクの粘度、乾燥性等によっては、X1200dpi×Y300dpiの印刷パターンを使用した時に、X600dpi×Y600dpiの印刷パターンを使用した時より(インクの総吐出量が同じとしても)印刷濃度が高すぎたり、低すぎたりする場合もあり、また、印刷形状が崩れる場合もある。このような場合、X方向の解像度を適宜設定すれば良い。例えば、Y方向の解像度を300dpiとすると、X方向の解像度を700〜1400dpiの間で設定し、適切な印刷濃度あるいは印刷形状となるようにインクの総吐出量を調整する。
具体的には、観察した印刷状態において、印刷の濃さ(印刷濃度)が薄い場合、X方向のインクの吐出量が増えるように、X方向の解像度を増やす。前述の例では、X1200dpi×Y300dpiの解像度をX1280dpi×Y300dpiなどに変更する。逆に、印刷濃度が濃い場合には、X方向のインクの吐出量が減るようにX方向の解像度を減らす。前述の例では、X1200dpi×Y300dpiの解像度をX990dpi×Y300dpiなどに変更する。また、印刷形状がインクの総量が多くにじみが多すぎて印刷形状が不鮮明となるような場合にも、X方向のインクの吐出が減るようにX方向の解像度を減らす。前述の例では解像度をX990dpi×Y300dpiなどに変更する。印刷形状が、認識が困難なほどインクドットの隙間があいて不鮮明となるような場合には、前述の例では解像度をX1280dpi×Y300dpiなどに変更し、インクドットがつながるように、X方向の解像度を増やしてインクの吐出量を増やす。もちろん、印刷状態によってY方向の解像度を同様に変更しても良い。
前述のように、Y方向(ノズル列方向)の解像度は、ノズル51が配置される間隔によって決まる。本実施形態のように4列のノズル列を使って、解像度150dpi、300dpi、600dpiと選択するように、選択できる解像度には限りがある。その点においてX方向(錠剤Tの搬送方向)の解像度は、インクの吐出タイミングで決定できるので自由度が高く、より細かい印刷濃度の調整に適している。
また、X600dpi×Y600dpiの印刷パターンを使用した時でも、印刷濃度が高すぎたりする場合もあり、この場合にもX方向の解像度を適宜設定すれば良い。例えば、印刷されたインクドットのインク総量が多すぎて、インクがなかなか乾かず、搬送ベルト21や他の錠剤Tにインクが付着して汚してしまう場合や、にじみが多すぎて印刷が不鮮明となる場合がある。このような場合も、錠剤Tの表面状態やインクの特性によって発生する。そこで、X方向の解像度を600dpiよりも低い解像度に設定することで、適切な印刷濃度あるいは印刷形状となるようにインクの総吐出量を調整する。その結果、インク量が多すぎる印刷による印刷の不具合を低減させることができる。
また、上記実施形態における第2の印刷パターンにおいては、1つの錠剤Tに対するインク総吐出量を、インクを吐出する吐出回数により決定することを例示したが、ノズル51から1回で吐出するインクの吐出量を増やす方法を採用することも可能である。また、ノズル51からの吐出量と吐出回数の両方によってインク総吐出量を決定することも可能である。しかしながら、ノズル51から吐出可能なインクの最大量は予め決まっている。このため、第1の印刷パターンにおいてノズル51からの吐出量を最大量としたときの錠剤1錠あたりにおけるインクの総吐出量と同等あるいはそれより多くの総吐出量のインクで、第2の印刷パターンにて錠剤Tに印刷を行うときには、吐出回数にて制御するよりほかはない。
また、印刷パターン(ドットパターン)における同じドット位置に複数回吐出することで、吐出量を増やす方法を採用することも可能である。相対移動で印刷を行う場合には、着弾位置が移動方向にずれる。このため、この時のドット位置でのインクドットは相対移動方向に広がったドットのようになる。したがって、このような移動方向に広がったようなインクのドットが、ドットパターンにおける一つのドットに着弾する状況であっても、その状況で印刷濃度や印刷形状を観察してインクドットの解像度を決定し、その解像度によって最適のドットパターンを生成するので、錠剤Tに印刷された識別情報の視認性の低下を抑えることができる。
また、前述の実施形態においては、インクジェット方式の印刷装置50として、複数のノズル列を有する印刷ヘッドを例示したが、これに限るものではなく、例えば、一列のノズル列を有する印刷ヘッドを用いるようにしても良い。この場合、Y方向の解像度は低下するが、その分、X方向の解像度を高くしてインクの総吐出量を鮮明な印刷となる量とすれば、錠剤Tに印刷された識別情報の視認性の低下を抑えることができる。また、インクジェット方式の印刷装置50として、錠剤Tの搬送方向A1に一列のノズル列を有する印刷ヘッドを複数用いるようにしても良い。この場合も前述と同様の印刷の不安定が生じる可能性が高く、前述の実施形態と同じように、錠剤Tに印刷された識別情報の視認性の低下を抑えることができる。
また、前述の実施形態においては、四つのノズル列の印刷ヘッドで例示したが、これに限られず、例えば、二列、三列、六列などさまざまなノズル列の印刷ヘッドを用いることもできる。
また、前述の実施形態においては、ノズル列Bとノズル列Cとの離間距離(X方向の離間距離)がノズル列Aとノズル列Bとの離間距離Pやノズル列Cとノズル列Dとの離間距離Pの10倍に設定されているとしたが、これに限るものではなく、等倍(1倍)、20倍、30倍であっても良い。つまり、ノズル列Bとノズル列Cとの離間距離は、搬送中の錠剤Tの位置、姿勢が変わってしまうような場合を含む距離である。
また、前述の実施形態においては、第2の印刷パターンにおいて、ノズル列A及びノズル列Bを使用するとしたが、これに限るものではなく、ノズル列C及びノズル列Dを使用するようにしても良い。また、ノズル列A及びノズル列Bの組み合わせと、ノズル列C及びノズル列Dの組み合わせとを切り替えたり、交互に使用したりするようにしても良い。このように、ノズル列の組み合わせを交互に使用した場合には、各ノズル51の寿命を延ばすことができ、安定した印刷ができる。また、インクジェットヘッド50aのメンテナンスを行う頻度を少なくすることができるため、錠剤印刷の生産性を向上させることができる。もちろん、一列のノズル列を用いる場合でも、その他のノズル列と切り替えたり、交互に使用したりするようにしても良い。
また、例えば、X4800dpi×Y75dpiの印刷パターンを使用して1列のノズル列Aにおいて、一つおきのノズル孔51を用いることも可能である。さらに、一つおきに使用しているノズル孔51を、使用していないノズル孔51と切り替えたり、交互に使用したりすることで、各ノズル51の寿命を延ばすことができ、安定した印刷ができる。また、インクジェットヘッド50aのメンテナンスを行う頻度を少なくすることができるため、錠剤印刷の生産性を向上させることができる。このような場合でも、その解像度における最適なドットパターンを生成するので、綺麗な印刷ができる。
また、このような1列のノズル列では半分の解像度として使用するが、複数のノズル列の場合は、同様にして半分のノズルを使う列を組み合わせて、組み合わせた解像度として使用しても良い。印刷に用いる文字やマークなどの形状によって、一番綺麗に印刷できるノズルの組合せとすればよい。この場合においても、どのノズル列、どのノズルを印刷に用いるかは、印刷パターン(ドットパターン)に基づいて制御装置90により決定される。
これまでに説明したように、印刷の濃度によって、印刷の解像度すなわちX方向の解像度とY方向の解像度を調整することで、綺麗な印刷を安定して行うことができる。これにより錠剤Tに印刷された識別情報の視認性の低下を抑制することができる。
以上説明したように、Y解像度、X解像度の設定、組み合わせ、使用するノズル孔あるノズル列は適宜組み合わせが可能である。いずれにしても、印刷の濃度を観察してY方向の解像度、X方向の解像度を調整し、その解像度での最適ドットパターンを生成して印刷を行う。これにより、錠剤の形状や印刷パターンの形状、印刷ヘッドのノズル孔やノズル列の構成によらず、視認性の低下を抑制する印刷を行うことができる。
また、前述の実施形態においては、錠剤Tを一列で搬送することを例示したが、これに限るものではなく、その列数は二列や三列、四列以上であっても良く、特に限定されるものではない。
また、前述の実施形態においては、搬送ベルト21を一本だけ設けることを例示したが、これに限るものではなく、二本以上設けるようにしても良く、その数は特に限定されるものではない。例えば、複数本の搬送ベルト21を並列に並べることが可能である。
また、前述の実施形態においては、搬送ベルト21の吸引孔21aとして円形の吸引孔を用いることを例示したが、これに限るものではなく、長方形や楕円形、スリット状などの吸引孔を用いることが可能であり、搬送ベルト21の吸引孔21aの形状は特に限定されるものではない。
また、前述の実施形態においては、搬送装置20の上側では、吸引チャンバ26による吸引力が他の領域に比べて弱められていることを例示したが、これに限るものではなく、インクの粘度等の特性や吐出条件によってインクジェットヘッド50aのノズル51から吐出されたインクが気流により曲がったり、飛ばされたりして、印刷品質が低下することへの影響が少ない場合には、吸引力を弱めないようにしても良い。
また、前述の実施形態においては、錠剤Tの搬送経路に対して一つのインクジェット方式の印刷装置50を設けることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、複数の搬送経路が存在する場合には、搬送経路ごとにインクジェット方式の印刷装置50を設けるようにしても良い。
また、前述の実施形態においては、検出装置30に基づいて印刷のタイミングを取ることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、第1の撮像装置40に基づいて印刷のタイミングを取るようにしても良い。
また、前述の実施形態においては、錠剤Tに塗布されたインクを自然乾燥させることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、錠剤Tに塗布されたインクを乾燥装置により乾燥させることも可能である。
また、前述の実施形態においては、一つの搬送装置20だけを設け、錠剤Tの片面だけを印刷することを例示したが、これに限るものではなく、例えば、二つの搬送装置20を上下に重ねて配置して、前述のように各搬送装置20に対して印刷装置50などの各種装置を設け、錠剤Tの両面又は片面を印刷するようにしても良い。
ここで、前述の錠剤としては、医薬用、飲食用、洗浄用、工業用あるいは芳香用として使用される錠剤を含めることができる。また、錠剤としては、裸錠(素錠)や糖衣錠、フィルムコーティング錠、腸溶錠、ゼラチン被包錠、多層錠、有核錠などがあり、硬カプセルや軟カプセルなど各種のカプセル錠も錠剤に含めることができる。さらに、錠剤の形状としては、円盤形やレンズ形、三角形、楕円形など各種の形状がある。また、印刷対象の錠剤が医薬用や飲食用である場合には、使用するインクとして可食性インクが好適である。この可食性インクとしては、合成色素インク、天然色素インク、染料インク、顔料インクのいずれを使用しても良い。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1 錠剤印刷装置
20 搬送装置
50 印刷装置
50a インクジェットヘッド
51 ノズル
90 制御装置
A ノズル列
A1 搬送方向
B ノズル列
C ノズル列
D ノズル列
T 錠剤

Claims (13)

  1. 錠剤を搬送する搬送装置と、
    前記搬送装置により搬送される前記錠剤の搬送経路に交差するように複数のノズルが並ぶノズル列を有し、前記搬送装置により搬送される前記錠剤に対して前記ノズルからインクを吐出して印刷を行うインクジェット方式の印刷装置と、
    前記錠剤に対する印刷濃度又は印刷形状に応じて、前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度及び前記ノズルの列方向の解像度のどちらか一方を他方より高くし、前記印刷を行うように前記印刷装置を制御する制御装置と、
    を備えることを特徴とする錠剤印刷装置。
  2. 前記制御装置は、前記錠剤に対する印刷濃度又は印刷形状に応じて、前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度を、前記印刷を行うときの前記ノズルの列方向の解像度より高くすることを特徴とする請求項1に記載の錠剤印刷装置。
  3. 前記印刷装置は、前記ノズル列を複数有し、
    前記複数のノズル列は、互いに前記ノズルの列方向にずらされていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の錠剤印刷装置。
  4. 前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度と前記ノズルの列方向の解像度が異なる場合の前記錠剤に対するインク総吐出量は、前記錠剤の搬送方向の解像度と前記ノズルの列方向の解像度が同じである場合の前記錠剤に対するインク総吐出量と同じであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の錠剤印刷装置。
  5. 前記制御装置は、前記錠剤に対する印刷濃度を薄くする場合、前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度を減らし、前記錠剤に対する印刷濃度を濃くする場合、前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度を増やして、前記印刷を行うように前記印刷装置を制御することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の錠剤印刷装置。
  6. 前記制御装置は、前記錠剤に対するインク総吐出量が多く前記錠剤に対する印刷形状が不鮮明となる場合、前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度を減らし、前記錠剤に対するインク総吐出量が少なく前記錠剤に対する印刷形状が不鮮明となる場合、前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度を増やして、前記印刷を行うように前記印刷装置を制御することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の錠剤印刷装置。
  7. 前記制御装置は、前記錠剤の搬送方向に水平面内で直交する方向への前記錠剤のずれ量に応じ、前記印刷を行うときの前記ノズルの列方向の解像度と同じピッチに基づいて前記複数のノズルのうち使用するノズルを決定することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の錠剤印刷装置。
  8. 錠剤を搬送装置により搬送する工程と、
    前記搬送装置により搬送される前記錠剤の搬送経路に交差するように複数のノズルが並ぶノズル列を有するインクジェット方式の印刷装置を用い、前記搬送装置により搬送される前記錠剤に対して前記ノズルからインクを吐出して印刷を行う工程と、
    を有し、
    前記印刷を行う工程では、前記錠剤に対する印刷濃度又は印刷形状に応じて、前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度及び前記ノズルの列方向の解像度のどちらか一方を他方より高くし、前記印刷を行うように前記印刷装置を制御装置により制御することを特徴とする錠剤印刷方法。
  9. 前記印刷を行う工程では、前記錠剤に対する印刷濃度又は印刷形状に応じて、前記制御装置により、前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度を、前記印刷を行うときの前記ノズルの列方向の解像度より高くすることを特徴とする請求項8に錠剤印刷方法。
  10. 前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度と前記ノズルの列方向の解像度が異なる場合の前記錠剤に対するインク総吐出量は、前記錠剤の搬送方向の解像度と前記ノズルの列方向の解像度が同じである場合の前記錠剤に対するインク総吐出量と同じであることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の錠剤印刷方法。
  11. 前記印刷を行う工程では、前記錠剤に対する印刷濃度を薄くする場合、前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度を減らし、前記錠剤に対する印刷濃度を濃くする場合、前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度を増やして、前記印刷を行うように前記印刷装置を前記制御装置により制御することを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の錠剤印刷方法。
  12. 前記印刷を行う工程では、前記錠剤に対するインク総吐出量が多く前記錠剤に対する印刷形状が不鮮明となる場合、前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度を減らし、前記錠剤に対するインク総吐出量が少なく前記錠剤に対する印刷形状が不鮮明となる場合、前記印刷を行うときの前記錠剤の搬送方向の解像度を増やして、前記印刷を行うように前記印刷装置を前記制御装置により制御することを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の錠剤印刷方法。
  13. 前記印刷を行う工程では、前記錠剤の搬送方向に水平面内で直交する方向への前記錠剤のずれ量に応じ、前記印刷を行うときの前記ノズルの列方向の解像度と同じピッチに基づいて前記複数のノズルのうち使用するノズルを決定することを特徴とする請求項8から請求項12のいずれか一項に記載の錠剤印刷方法。
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