JP6991920B2 - 振動フィーダおよび印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動フィーダと、振動フィーダを備える印刷装置とに関する。より詳細には、ボウルに投入された複数の粒状物を、振動を利用して整列させ、後続の装置へ排出する振動フィーダに関する。

従来、医薬品である錠剤等の粒状物に印刷処理を施す印刷装置において、振動を利用して粒状物を整列させて後続の装置へ排出する振動フィーダを用いることが知られている。この種の技術は、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されている。

特許文献１の搬送装置は、振動によって錠剤等の固形物を搬送する振動式パーツフィーダである。錠剤は、円形状の表裏面のうちの少なくとも一面に、商品等を識別するための印字が付された状態で、振動式パーツフィーダのボウルの上に落とされ、振動によって、出口である抜穴へ向かって移動する。抜穴の近傍には、一対のガイド片が設けられている。一対のガイド片は、抜穴の外周側および内周側において、互いに平行に起立している。錠剤は、一対のガイド片の間に導かれ、その間を進行することによって体勢が整えられ、抜穴から順に排出される。なお、ボウルにおける錠剤の移送領域は、布に覆われている。これにより、錠剤に印字されたインクが剥がれ、剥がれたインクが他の錠剤に付着することが抑制される。

特許文献２の振動式部品供給装置は、ボウルフィーダと、直進フィーダと、分配機構とを備える。ボウルフィーダは、部品が貯蔵されるボウルをねじり振動させることによって、その内周面に形成された螺旋状の搬送路に沿って部品を搬送する。直進フィーダは、ボウルフィーダから供給される部品を、２列の搬送路が設けられたトラフを往復振動させることによって、各搬送路に沿って搬送し、排出端に整列供給する。分配機構は、ボウルと直進フィーダとの間に位置し、ボウルから受け渡される部品を、中央部に一端寄せた後、直進フィーダの２列の搬送路に均等に分配しつつ整列させる。これにより、直進フィーダの２列の搬送路間で部品数が偏って排出端への供給バランスが崩れることによる、後続の装置の稼働率低下を抑制できる。

特開２０１０－２６５０８５号公報 特開２００２－２９３４２３号公報

近年、飲みやすい錠剤として、いわゆる異形錠剤（オーバル錠）が、多く導入されている。図９は、異形錠剤である錠剤９Ｘの例を示す斜視図である。異形錠剤は、楕円柱状またはラグビーボール状、すなわち互いに直交する３軸方向（ＸＹＺ軸方向）のうちの１軸方向（図９においてはＸ軸方向）の長さが他の２軸方向の長さよりも長い立体形状を有し、かつ、他の２軸方向の長さよりも長い当該１軸を含む面（図９においてはＸＹ平面）の角部が弧状に形成された錠剤である。

特許文献１の搬送装置において、異形錠剤を導入すると、抜穴に対して縦向きの（図９におけるＸ軸方向を向いた）錠剤と、抜穴に対して横向きの（図９におけるＹ軸方向を向いた）錠剤と、抜穴に対して斜め向きの錠剤とが、混在した状態で搬送される。このため、一部の異形錠剤が抜穴からうまく排出されないという問題がある。また、特許文献２の振動式部品供給装置において、後続の装置へ供給する部品として異形錠剤を導入すると、直進フィーダおよび分配機構を、異形錠剤の形状および大きさに合ったものに取り替える必要が生じるため、コストが増大する虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、振動フィーダにおいて、コストの増大を抑制しつつ、粒状物の向きを揃えて、後続の装置へ粒状物をスムーズに排出できる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、複数の粒状物を、振動を利用して整列させ、後続の装置へ排出する振動フィーダであって、上面視において円形のボウルと、前記ボウルを振動させる加振機構と、を備え、前記ボウルは、前記粒状物を載置しつつ円弧状の搬送経路に沿って搬送する搬送面と、前記搬送面の外周部付近に設けられた排出口と、前記搬送面に設けられ、かつ、前記粒状物の搬送方向の下流側へ向かうにつれて前記排出口に近づく傾斜面を有する誘導部材と、を有し、前記粒状物は、平面視において楕円形状を有し、前記搬送方向における、前記誘導部材の下流側の端部は、前記排出口から上流側に位置する。

本願の第２発明は、第１発明の振動フィーダであって、前記誘導部材は、前記円弧状の搬送経路の内周部に位置し、前記排出口は、前記誘導部材の径方向外側の端部よりも径方向外側に位置する。

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の振動フィーダであって、前記傾斜面の傾斜角度は、前記円弧状の搬送経路に対して３０度以上かつ６０度未満である。

本願の第４発明は、第１発明から第３発明までのいずれか１発明の振動フィーダであって、前記搬送面における前記排出口の径方向内側に位置する部位から上側に突出し、かつ前記搬送方向の上流側へ延びる内側ガイド突起と、前記搬送面における前記排出口の径方向外側に位置する部位から上側に突出し、かつ前記搬送方向の上流側へ延びる外側ガイド突起と、をさらに有し、前記内側ガイド突起と前記外側ガイド突起との間の径方向の幅は、前記粒状物の平面視における長径よりも小さい。

本願の第５発明は、第４発明の振動フィーダであって、前記搬送方向における、前記内側ガイド突起の下流側の端部および前記外側ガイド突起の下流側の端部は、前記傾斜面の延長面よりも下流側に位置する。

本願の第６発明は、第１発明から第５発明までのいずれか１発明の振動フィーダであって、前記誘導部材は、前記搬送方向に板状に拡がり、前記搬送方向における、前記誘導部材の上流側の端部の厚みは、前記粒状物の厚みよりも小さい。

本願の第７発明は、第６発明の振動フィーダであって、前記誘導部材は、前記上流側の端部に、前記搬送方向の下流側へ向かうにつれて高くなるテーパ面を有する。

本願の第８発明は、第１発明から第７発明までのいずれか１発明の振動フィーダであって、前記粒状物は、消費者により服用される錠剤である。

本願の第９発明は、第１発明から第８発明までのいずれか１発明の振動フィーダであって、前記粒状物は、凸状に湾曲した表裏面をもつ扁平な楕円柱状である。

本願の第１０発明は、第１発明から第９発明までのいずれか１発明の振動フィーダと、前記粒状物の表面に印刷を行う印刷部を含む前記後続の装置と、を備える、印刷装置である。

本願の第１発明～第１０発明によれば、振動フィーダにおいて、誘導部材によって、平面視において楕円形状を有する複数の粒状物の向きを揃え、排出口を介して後続の装置へ粒状物をスムーズに排出することができる。

特に、本願の第４発明によれば、複数の粒状物を、排出口に対して長径方向により真っ直ぐに整列させることができる。

特に、本願の第５発明によれば、排出口の手前において、複数の粒状物の向きを揃えることができる。

特に、本願の第６発明および第７発明によれば、粒状物が振動フィーダのボウルに過剰に投入された場合に、過剰分が誘導部材を乗り越える。これにより、粒状物が排出口付近で過度に密集し、排出口からの粒状物の排出が阻止され、またはガイド片等の他の部材に粒状物が接触して損傷することを抑制できる。

印刷装置の構成を示した図である。 制御部と印刷装置内の各部との接続を示したブロック図である。 振動フィーダ付近の斜視図である。 振動フィーダ付近を上面図である。 振動フィーダ付近を上面図である。 誘導部材付近の縦断面図である。 排出口付近の斜視図である。 制御部の機能の一部を概念的に示したブロック図である。 異形錠剤の例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明においては、複数の錠剤が搬送される方向を「搬送方向」と称し、搬送方向に対して垂直かつ水平な方向を「幅方向」と称する。また、後述する振動フィーダのボウルの中心を上下方向に貫通する方向に直交する方向を「径方向」と称する。さらに、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。

＜１．印刷装置の構成＞
初めに、本発明の一実施形態に係る振動フィーダ２２を備える印刷装置１の全体的な構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る印刷装置１の構成を示した図である。本実施形態の印刷装置１は、粒状物である複数の錠剤９を搬送しながら、各錠剤９の表面に、製品名、製品コード、会社名、ロゴマーク等の画像をインクジェット方式で印刷する装置である。

本実施形態の錠剤９は、平面視において楕円形状を有し、かつ、凸状に湾曲した表裏面をもつ扁平な楕円柱状の立体形状を有する（図９参照）。そして、錠剤９は、表裏面においてそれぞれ長径Ｄｌと、長径Ｄｌよりも小さい短径Ｄｓとを有し、表裏面の角部がそれぞれ弧状に形成されている異形錠剤（オーバル錠）である。また、錠剤９の厚みＤｔは、長径Ｄｌおよび短径Ｄｓよりも小さい。ただし、錠剤９の形状は、楕円盤形状であってもよい。

さらに、錠剤９には、錠剤９を半分に割るための溝状の割線が形成されている（図９の割線９０Ｘ参照）。ただし、図１，図５～図７においては、割線の図示を省略している。本実施形態では、錠剤９の互いに対向する表裏面の一方のみに割線が形成されている場合を想定する。ただし、割線は、錠剤９の表裏面の両方に形成されていてもよい。

図１に示すように、本実施形態の印刷装置１は、ホッパー１０、フィーダ部２０、搬送ドラム３０、第１印刷部４０、第２印刷部５０、搬出コンベア６０、および制御部７０を有する。

ホッパー１０は、多数の錠剤９を一括して装置内に受け入れるための投入部である。ホッパー１０は、印刷装置１の筐体１００の最上部に配置されている。ホッパー１０は、筐体１００の上面に位置する開口部１１と、下方へ向かうにつれて徐々に収束する漏斗状の傾斜面１２とを有する。開口部１１へ投入された複数の錠剤９は、傾斜面１２に沿って直進フィーダ２１へ流れ込む。

フィーダ部２０は、ホッパー１０へ投入された複数の錠剤９を、搬送ドラム３０まで搬送する機構である。本実施形態のフィーダ部２０は、直進フィーダ２１、振動フィーダ２２、および供給フィーダ２３を有する。直進フィーダ２１は、平板状の振動トラフ２１１を有する。ホッパー１０から振動トラフ２１１に供給された複数の錠剤９は、振動トラフ２１１の振動によって、振動フィーダ２２側へ搬送される。振動フィーダ２２は、上面視において円形のボウル２２１を有する。振動トラフ２１１からボウル２２１に落下した複数の錠剤９は、振動フィーダ２２の振動を利用して、ボウル２２１の外周部付近に設けられた複数（本実施形態では４つ）の排出口８２（後述する図３参照）まで搬送され、整列されつつ排出口８２を介して後続の装置である供給フィーダ２３へ排出される。振動フィーダ２２の構成については、詳細な説明を後述する。

供給フィーダ２３は、振動フィーダ２２の外周部から搬送ドラム３０まで、鉛直下向きに延びる複数（本実施形態では４本）の筒状部２３１を有する。複数の筒状部２３１は、互いに平行かつ幅方向に間隔をあけて配列されている。また、複数の筒状部２３１は、振動フィーダ２２の複数の排出口８２の各々に対応する位置に配列されている。ボウル２２１の外周部へ搬送された複数の錠剤９は、それぞれ、複数の筒状部２３１のうちの対応する１つに順に供給され、筒状部２３１内を落下する。そして、各筒状部２３１内に、複数の錠剤９が積層される。このように、複数の錠剤９は、振動フィーダ２２の複数の排出口８２を介して複数の筒状部２３１に分散供給されることによって、複数の搬送列に整列する。そして、各搬送列の複数の錠剤９が、下端のものから順に搬送ドラム３０へ供給される。

搬送ドラム３０は、供給フィーダ２３から第１搬送コンベア４１へ、複数の錠剤９を受け渡す機構である。搬送ドラム３０は、略円筒形状の外周面を有する。搬送ドラム３０は、図示を省略したモータから得られる動力により、幅方向に延びる回転軸を中心として、図１中の矢印の方向へ回転する。搬送ドラム３０の外周面には、それぞれ吸着孔を有する複数の保持部が設けられている。複数の保持部は、上述した複数の搬送列の各々に対応する幅方向位置において、搬送ドラム３０の外周面に、周方向に沿って配列されている。

搬送ドラム３０の内部には、図示を省略した吸引機構が設けられている。吸引機構を動作させると、複数の吸着孔のそれぞれに、大気圧よりも低い負圧が生じる。当該負圧によって、供給フィーダ２３から供給される錠剤９を、１つずつ吸着保持することができる。また、搬送ドラム３０の内部には、図示を省略したブロー機構が設けられている。ブロー機構は、搬送ドラム３０の内側から後述する第１搬送コンベア４１側へ向けて、局所的に加圧された気体を吹き付ける。これにより、第１搬送コンベア４１に対向しない保持部においては、錠剤９の吸着状態を維持しつつ、第１搬送コンベア４１に対向する保持部のみにおいて、錠剤９の吸着が解除される。搬送ドラム３０は、このように、供給フィーダ２３から供給される複数の錠剤９を吸着保持しつつ回転し、それらの錠剤９を、第１搬送コンベア４１へ受け渡すことができる。

搬送ドラム３０の外周面と対向する位置には、第１状態検出カメラ３３が設けられている。第１状態検出カメラ３３は、搬送ドラム３０に保持された錠剤９の状態を撮影する撮像部である。第１状態検出カメラ３３は、搬送ドラム３０により搬送される錠剤９を撮影し、得られた画像を制御部７０へ送信する。制御部７０は、受信した画像に基づいて、各保持部における錠剤９の有無や、保持部に保持された錠剤９の表裏および回転角度を検出する。

第１印刷部４０は、搬送される錠剤９の表面に画像を印刷するための処理部である。図１に示すように、第１印刷部４０は、第１搬送コンベア４１、第２状態検出カメラ４２、第１ヘッドユニット４３、第１検査カメラ４４、および第１定着部４５を有する。

第１搬送コンベア４１は、一対の第１プーリ４１１と、一対の第１プーリ４１１の間に掛け渡された環状の第１搬送ベルト４１２とを有する。第１搬送ベルト４１２は、その一部分が、搬送ドラム３０の外周面に近接して対向するように配置される。一対の第１プーリ４１１の一方は、図示を省略したモータから得られる動力で回転する。これにより、第１搬送ベルト４１２が、図１中の矢印の方向へ回動する。このとき、一対の第１プーリ４１１の他方は、第１搬送ベルト４１２の回動に伴い従動回転する。

第１搬送ベルト４１２には、それぞれ吸着孔を有する複数の保持部が設けられている。当該複数の保持部は、上述した複数の搬送列の各々に対応する幅方向位置において、搬送方向に配列されている。すなわち、第１搬送ベルト４１２の複数の保持部は、幅方向および搬送方向に、それぞれ間隔をあけて配列されている。第１搬送ベルト４１２における複数の保持部の幅方向の間隔は、搬送ドラム３０における複数の保持部の幅方向の間隔と等しい。

第１搬送コンベア４１は、第１搬送ベルト４１２の内側に、図示を省略した吸引機構を有する。吸引機構を動作させると、複数の吸着孔のそれぞれに、大気圧よりも低い負圧が生じる。当該負圧によって、第１搬送ベルト４１２の複数の保持部において、搬送ドラム３０から渡される錠剤９を、１つずつ吸着保持することができる。これにより、第１搬送コンベア４１は、複数の錠剤９を、幅方向に間隔をあけた複数の搬送列に整列した状態で保持しつつ、搬送する。また、第１搬送ベルト４１２には、図示を省略したブロー機構が設けられている。ブロー機構を動作させると、後述する第２搬送コンベア５１に対向する保持部において、吸着孔が大気圧よりも高い陽圧となる。これにより、保持部における錠剤９の吸着が解除され、第１搬送コンベア４１から第２搬送コンベア５１へ、錠剤９が受け渡される。なお、第１搬送コンベア４１から第２搬送コンベア５１へ受け渡される際に、錠剤９の表裏は反転する。

第２状態検出カメラ４２は、第１ヘッドユニット４３よりも搬送方向の上流側において、第１搬送コンベア４１に保持された錠剤９の状態を撮影する撮像部である。第１状態検出カメラ３３と第２状態検出カメラ４２とは、錠剤９の表裏面のうちの互いに反対側の面を撮影する。第２状態検出カメラ４２において得られた画像は、第２状態検出カメラ４２から制御部７０へ送信される。制御部７０は、受信した画像に基づいて、第１搬送ベルト４１２の保持部における錠剤９の有無や、保持部に保持された錠剤９の表裏および回転角度を検出する。

第１ヘッドユニット４３は、第１搬送コンベア４１により搬送される錠剤９の一方の面に向けてインク滴を吐出する、インクジェット方式のヘッドユニットである。第１ヘッドユニット４３は、搬送方向に沿って配列された４つのヘッド４３１を有する。また、ヘッド４３１の下面には、インク滴を吐出可能な複数のノズルが設けられている。４つのヘッド４３１は、複数のノズルから錠剤９の表面に向けて、異なる色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各色）のインク滴を吐出する。これらの各色により形成される単色画像の重ね合わせによって、錠剤９の表面に、多色画像が印刷される。なお、各ヘッド４３１から吐出されるインクには、日本薬局方、食品衛生法等で認可された原料により製造された可食性インクが使用される。

なお、上述した複数のノズルからのインク滴の吐出方式には、例えば、圧電素子であるピエゾ素子に電圧を加えて変形させることにより、ノズル内のインクを加圧して吐出させる、いわゆるピエゾ方式が用いられる。ただし、インク滴の吐出方式は、ヒータに通電してノズル内のインクを加熱膨張させることにより吐出する、いわゆるサーマル方式であってもよい。

第１検査カメラ４４は、第１ヘッドユニット４３による印刷結果を確認するための撮像部である。第１検査カメラ４４は、第１ヘッドユニット４３よりも搬送方向の下流側において、第１搬送ベルト４１２に搬送される錠剤９を撮影する。また、第１検査カメラ４４は、得られた画像を制御部７０へ送信する。制御部７０は、受信した画像に基づいて、各錠剤９の表面に印刷された画像に、位置ずれやノズル欠けなどの印刷欠陥が無いかどうかを検査する。

第１定着部４５は、第１ヘッドユニット４３から吐出されたインクを、錠剤９に定着させる機構である。本実施形態では、第１検査カメラ４４よりも搬送方向の下流側に、第１定着部４５が配置されている。ただし、第１ヘッドユニット４３と第１検査カメラ４４との間に、第１定着部４５が配置されていてもよい。第１定着部４５には、例えば、第１搬送コンベア４１により搬送される錠剤９へ向けて、熱風を吹き付ける熱風乾燥式のヒータが用いられる。錠剤９の表面に付着したインクは、熱風により乾燥して、錠剤９の表面に定着する。

第２印刷部５０は、第１印刷部４０による印刷後に、錠剤９の他方の面（錠剤９の表裏面のうち第１搬送ベルト４１２に保持されていた面）に画像を印刷するための処理部である。図１に示すように、第２印刷部５０は、第２搬送コンベア５１、第３状態検出カメラ５２、第２ヘッドユニット５３、第２検査カメラ５４、第２定着部５５、および欠陥品回収部５６を有する。第２搬送コンベア５１は、第１搬送コンベア４１から受け渡された複数の錠剤９を保持しつつ搬送する。第３状態検出カメラ５２は、第２ヘッドユニット５３よりも搬送方向の上流側において、第２搬送コンベア５１により搬送される複数の錠剤９を撮影する。第２ヘッドユニット５３は、第２搬送コンベア５１により搬送される錠剤９の表面に向けてインク滴を吐出する。第２検査カメラ５４は、第２ヘッドユニット５３よりも搬送方向の下流側において、第２搬送コンベア５１により搬送される複数の錠剤９を撮影する。第２定着部５５は、第２ヘッドユニット５３の各ヘッド５３１から吐出されたインクを、錠剤９に定着させる。

第２搬送コンベア５１、第３状態検出カメラ５２、第２ヘッドユニット５３、第２検査カメラ５４、および第２定着部５５の各々の詳細については、上述した第１搬送コンベア４１、第２状態検出カメラ４２、第１ヘッドユニット４３、第１検査カメラ４４、および第１定着部４５と同等であるため、重複説明を省略する。

欠陥品回収部５６は、上述の５つのカメラ３３，４２，４４，５２，５４から得られた撮影画像に基づいて、欠陥品と判断された錠剤９を回収する。欠陥品回収部５６は、第２搬送コンベア５１の内側に配置されたブロー機構（図示省略）と、回収箱５６１とを有する。欠陥品と判断された錠剤９が、欠陥品回収部５６まで搬送されると、ブロー機構は、第２搬送コンベア５１の内側から、当該錠剤９に向けて、加圧された気体を吹き付ける。これにより、当該錠剤９が、第２搬送コンベア５１から脱落して、回収箱５６１に回収される。

搬出コンベア６０は、良品と判断された複数の錠剤９を、印刷装置１の筐体１００の外部へ搬出する機構である。搬出コンベア６０の上流側の端部は、第２搬送コンベア５１の下方に位置する。搬出コンベア６０の下流側の端部は、筐体１００の外部に位置する。搬出コンベア６０には、例えば、ベルト搬送機構が用いられる。欠陥品回収部５６を通過した複数の錠剤９は、第２搬送コンベア５１の吸着孔の吸引が解除されることによって、第２搬送コンベア５１から搬出コンベア６０の上面に落下する。そして、搬出コンベア６０によって、複数の錠剤９が、筐体１００の外部へ搬出される。

制御部７０は、印刷装置１内の各部を動作制御するための手段である。図２は、制御部７０と、印刷装置１内の各部との接続を示したブロック図である。図２中に概念的に示したように、制御部７０は、ＣＰＵ等のプロセッサ７０１、ＲＡＭ等のメモリ７０２、および、ハードディスクドライブ等の記憶装置７０３を有するコンピュータにより構成される。記憶装置７０３内には、印刷処理および検査処理を実行するためのコンピュータプログラムＰおよびデータＤが、記憶されている。

また、図２に示すように、制御部７０は、上述した直進フィーダ２１、振動フィーダ２２、搬送ドラム３０（モータ、吸引機構、およびブロー機構を含む）、第１状態検出カメラ３３、第１搬送コンベア４１（モータ、吸引機構、およびブロー機構を含む）、第２状態検出カメラ４２、第１ヘッドユニット４３（各ヘッド４３１の複数のノズルを含む）、第１検査カメラ４４、第１定着部４５、第２搬送コンベア５１、第３状態検出カメラ５２、第２ヘッドユニット５３（各ヘッド５３１の複数のノズルを含む）、第２検査カメラ５４、第２定着部５５、欠陥品回収部５６、および搬出コンベア６０と、それぞれ通信可能に接続されている。

制御部７０は、記憶装置７０３に記憶されたコンピュータプログラムＰおよびデータＤをメモリ７０２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムＰに基づいて、プロセッサ７０１が演算処理を行うことにより、上述の各部を動作制御する。これにより、複数の錠剤９に対する印刷処理および検査処理が進行する。

＜２．振動フィーダの詳細な構成＞
続いて、振動フィーダ２２の詳細な構成について、説明する。

図３は、振動フィーダ２２付近の斜視図である。図４および図５は、振動フィーダ２２付近の上面図である。なお、図３および図４においては、錠剤９の図示を省略し、図５においては、錠剤９を図示している。図３～図５に示すとおり、振動フィーダ２２の上部には、上面視において円形のボウル２２１が設けられている。ボウル２２１は、振動フィーダ２２の上方へ向けて開口する凹部である。また、振動フィーダ２２の内部には、加振機構２２０が内蔵されている。加振機構２２０は、ボウル２２１を振動させる装置である。

ボウル２２１の底面（底部の上面）２２２は、円形の壁部２３０に囲まれている。また、壁部２３０の内側には、搬送面８１と、排出口８２と、誘導部材８３と、ガイド突起８４とが設けられている。さらに、ボウル２２１の底面２２２の中央には、中央部材２２３が載置されている。中央部材２２３は、上面視において底面２２２よりも小さい円形の部材である。中央部材２２３は、その中心が底面２２２の中心と一致するように、底面２２２に対して固定されている。

搬送面８１は、底面２２２のうち、中央部材２２３の径方向外側に位置する部分である。搬送面８１は、径方向内側へ向かうにつれて僅かに高くなる傾斜面である。また、搬送面８１は、錠剤９を載置しつつ円弧状の搬送経路に沿って搬送する領域である。直進フィーダ２１からボウル２２１に落下した複数の錠剤９は、搬送面８１において、振動フィーダ２２の振動を利用して、時計回りに（図３および図４中の矢印の方向へ）、かつ、僅かに径方向外側へ向かって、後述する排出口８２まで搬送される。

搬送面８１における上述の直進フィーダ２１から搬送方向に離間した位置の外周部付近には、複数（本実施形態では４つ）の排出口８２が設けられている（拡大図については後述する図７参照）。排出口８２は、ボウル２２１の底面２２２をそれぞれ上下方向に貫通する。各排出口８２は、上面視において円形または楕円形であり、直径が錠剤９の厚みＤｔよりも大きく、錠剤９の長径Ｄｌよりも小さい。また、各排出口８２は、図示を省略した連通路を介して、供給フィーダ２３の筒状部２３１の１つに繋がっている。搬送面８１から複数の排出口８２へ進入した錠剤９は、連通路および筒状部２３１を通ることにより、１つずつ整列して搬送され、後続の搬送ドラム３０へ供給される。

誘導部材８３は、搬送面８１に設けられ、搬送方向に沿って板状に拡がる部材である。誘導部材８３は、搬送面８１の円弧状の搬送経路の内周部に位置する。誘導部材８３の径方向内側の端部は、中央部材２２３に接触または近接する。また、誘導部材８３は、搬送経路における直進フィーダ２１よりも下流側かつ複数の排出口８２よりも上流側に位置する。複数の排出口８２は、誘導部材８３の径方向外側の端部よりも径方向外側に位置する。

図４に示すとおり、誘導部材８３は、傾斜面８３１を有する。傾斜面８３１は、上面視において、搬送方向下流側へ向かうにつれて径方向外側へ、すなわち、複数の排出口８２に近づく方向に傾斜する。傾斜面８３１の傾斜角度θは、例えば、円弧状の搬送経路に対して３０度以上かつ６０度未満である。そして、誘導部材８３は、搬送方向下流側へ向かうにつれて、搬送面８１における誘導部材８３の径方向外側の領域の幅を狭めるように拡がる。図５に示すとおり、複数の錠剤９は、搬送面８１において搬送されつつ、一部が傾斜面８３１に接触する。傾斜面８３１に接触した複数の錠剤９は、誘導部材８３によって、径方向内側への移動が制限される。

複数の錠剤９は、搬送面８１上において搬送方向に搬送されつつ、誘導部材８３によって径方向外側へ案内される。これにより、複数の錠剤９は、壁部２３０の内周面付近に集合する。その結果、複数の錠剤９は、搬送方向における誘導部材８３の下流側において、長径Ｄｌ方向（図９参照）が搬送方向と略平行になるように、向きが修正される。また、搬送方向における誘導部材８３の下流側の端部は、複数の排出口８２から間隙を隔てて（例えば、ボウル２２１の中心を上下方向に貫通する方向を中心とする円弧に沿う方向に３０度～９０度程度隔てて）上流側に位置する。つまり、誘導部材８３によって、搬送方向における複数の排出口８２の手前において、複数の錠剤９の向きを揃えることができる。この結果、複数の錠剤９を、複数の排出口８２を介して後続の装置へスムーズに排出することができる。なお、本実施形態においては、錠剤９は、消費者により服用される粒状物である。上述の構成により、錠剤９が振動フィーダ２２を用いて搬送され、複数の排出口８２を介して排出される過程で、破断または損傷してしまうことも抑制できる。この結果、消費者に良質な錠剤９を提供できる。さらに、本実施形態では、簡易な構造を有する誘導部材８３を用いて、複数の錠剤９の向きを揃えることができるため、コストの増大を抑制できる。

図６は、誘導部材８３付近の縦断面図である。図６に示すとおり、搬送方向における誘導部材８３の上流側の端部８３２の厚みは、錠剤９の厚みＤｔよりも小さい。また、誘導部材８３の上面８３３における、搬送方向の上流側の端部には、搬送方向下流側へ向かうにつれて高くなるテーパ面８３４が形成されている。これにより、錠剤９が過剰にボウル２２１に投入された際に、過剰分が誘導部材８３を乗り越えることができる。この結果、搬送面８１の外周部に位置する複数の排出口８２付近で錠剤９が過度に密集することを抑制できる。なお、振動フィーダ２２に別途設けられた画像センサ等（図示省略）によって、錠剤９が過剰にボウル２２１に投入された状態（例えば、搬送面８１に錠剤９が上下に２錠以上積み重なった状態）が検出される。印刷装置１は、錠剤９が過剰にボウル２２１に投入された状態を検出した場合に、錠剤９のボウル２２１への投入を制止する制止機構をさらに有していてもよい。

図７は、複数の排出口８２付近の斜視図である。図７に示すとおり、各排出口８２の付近には、ガイド突起８４が設けられている。各ガイド突起８４は、内側ガイド突起８４１と、外側ガイド突起８４２とから形成されている。ただし、各外側ガイド突起８４２は、径方向外側に隣接するガイド突起８４の内側ガイド突起８４１としての役割を兼ねている。また、搬送方向における、内側ガイド突起８４１の下流側の端部および外側ガイド突起８４２の下流側の端部は、上述の誘導部材８３の傾斜面８３１を延長した延長面８３５（図４参照）よりも下流側に位置する。

各内側ガイド突起８４１は、搬送面８１における各排出口８２の径方向内側に位置する部位から上側に突出し、かつ搬送方向の上流側へ延びる部材である。各外側ガイド突起８４２は、搬送面８１における各排出口８２の径方向外側に位置する部位から上側に突出し、かつ搬送方向の上流側へ延びる部材である。また、各内側ガイド突起８４１のうちの径方向外側に位置する面は、上面視において、搬送方向の上流側へ向かうにつれて径方向内側へ傾斜する。各外側ガイド突起８４２のうちの径方向内側に位置する面は、上面視において、搬送方向の上流側へ向かうにつれて径方向外側へ傾斜する。すなわち、各内側ガイド突起８４１のうちの径方向外側に位置する面と各外側ガイド突起８４２のうちの径方向内側に位置する面との間の径方向の幅は、搬送方向の下流側へ向かうにつれて狭くなる。

また、各ガイド突起８４のうちの搬送方向の上流側の端部における、内側ガイド突起８４１と外側ガイド突起８４２との間の径方向の幅は、平面視における錠剤９の長径Ｄｌよりも小さく、かつ、錠剤９の短径Ｄｓよりも大きい。上述の誘導部材８３によって、長径Ｄｌ方向に搬送されるように向きが修正された複数の錠剤９は、複数のガイド突起８４により分散されて、内側ガイド突起８４１と外側ガイド突起８４２との径方向の間に進入する。内側ガイド突起８４１と外側ガイド突起８４２とを有することにより、複数の錠剤９を、それぞれ排出口８２に対して長径Ｄｌ方向に、より真っ直ぐに整列させることができる。

また、各ガイド突起８４のうちの搬送方向の下流側の端部における、内側ガイド突起８４１と外側ガイド突起８４２との間の径方向の幅は、平面視における錠剤９の短径Ｄｓよりも小さく、かつ、錠剤９の厚みＤｔよりも大きい。これにより、図７に示すとおり、各錠剤９は、ガイド突起８４における、内側ガイド突起８４１と外側ガイド突起８４２との径方向の間を長径Ｄｌ方向に移動する途中で、長径Ｄｌ方向を中心として回転し、錠剤９の厚みＤｔ方向に拡がる面（側面９１）が搬送面８１に接触した状態となる。上述のとおり、錠剤９の側面９１の角部は弧状に滑らかに形成されている。このため、錠剤９は、排出口８２に到達すると、側面９１が搬送面８１に接触した状態を維持しつつ、長径Ｄｌ方向が上下方向を向くように起立し、排出口８２をスムーズに通過して、排出される。

＜３．制御部内のデータ処理について＞
図８は、制御部７０の機能の一部を概念的に示したブロック図である。図８に示すように、本実施形態の制御部７０は、角度認識部７１、ヘッド制御部７２、および検査部７３を有する。これらの各部の機能は、制御部７０の記憶装置７０３に記憶されたコンピュータプログラムＰおよびデータＤをメモリ７０２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムＰに基づいて、プロセッサ７０１が演算処理を行うことによって、実現される。

角度認識部７１は、搬送される各錠剤９の回転角度を認識するための機能である。角度認識部７１は、第１状態検出カメラ３３および第２状態検出カメラ４２の撮影画像を取得し、当該撮影画像に基づいて、第１搬送コンベア４１により搬送される各錠剤９の回転角度を認識する。また、角度認識部７１は、第３状態検出カメラ５２の撮影画像を取得し、当該撮影画像に基づいて、第２搬送コンベア５１により搬送される各錠剤９の回転角度を認識する。

上述のとおり、本実施形態では、錠剤９として、割線を有する割線錠が搬送されている。このような割線錠には、割線の向きに応じた回転角度で印刷を行う必要がある。このため、角度認識部７１は、第１状態検出カメラ３３および第２状態検出カメラ４２から得られる撮影画像に基づいて、錠剤９毎に、第１ヘッドユニット４３を通過するときの回転角度（割線の向き）を認識する。同様に、角度認識部７１は、第３状態検出カメラ５２から得られる撮影画像に基づいて、錠剤９毎に、第２ヘッドユニット５３を通過するときの回転角度（割線の向き）を認識する。

また、錠剤９は、表裏面のうちの一方のみに割線を有する。なお、搬送される複数の錠剤９の表裏は一定ではない。このため、割線を有する面を上側に向けた状態で保持される錠剤９と、割線の無い面を上側に向けた状態で保持される錠剤９とが、混在して搬送される場合がある。このような場合には、角度認識部７１は、一部の錠剤９については、第１状態検出カメラ３３から得られる撮影画像に基づいて、第１ヘッドユニット４３を通過するときの回転角度を認識し、他の錠剤９については、第２状態検出カメラ４２から得られる撮影画像に基づいて、第１ヘッドユニット４３を通過するときの回転角度を認識すればよい。また、一部の錠剤９については、第３状態検出カメラ５２から得られる撮影画像に基づいて、第２ヘッドユニット５３を通過するときの回転角度を認識し、他の錠剤９については、第２状態検出カメラ４２から得られる撮影画像に基づいて、第２ヘッドユニット５３を通過するときの回転角度を認識すればよい。

ヘッド制御部７２は、第１ヘッドユニット４３および第２ヘッドユニット５３を動作制御するための機能である。図８に示すように、ヘッド制御部７２は、第１記憶部７２１を有する。第１記憶部７２１の機能は、例えば、上述した記憶装置７０３により実現される。第１記憶部７２１には、印刷画像データＤ１が記憶される。印刷画像データＤ１は、錠剤９の表裏面のうち割線を有さない面に印刷すべき画像を表すデータである。当該画像は、製品名、製品コード、会社名、ロゴマーク等であり、例えば、アルファベットと数字とを含む文字列で形成される。また、画像は、錠剤９の表裏面のうち割線を有さない面に、割線に沿って印刷される。印刷画像データＤ１は、このような、錠剤９における画像の印刷位置および印刷の向きを指定する情報も含む。

製品としての錠剤９の表面に印刷を行うときには、ヘッド制御部７２は、第１記憶部７２１から印刷画像データＤ１を読み出す。また、ヘッド制御部７２は、読み出された印刷画像データＤ１を、角度認識部７１において認識された回転角度に応じて回転させる。そして、ヘッド制御部７２は、回転された印刷画像データＤ１に基づいて、ヘッド４３１またはヘッド５３１を制御する。これにより、錠剤９の表面に、割線に沿って、印刷画像データＤ１が表す画像が印刷される。

検査部７３は、第１搬送コンベア４１によって搬送される錠剤９の表面および第２搬送コンベア５１によって搬送される錠剤９の表面に印刷された画像の欠陥を検出するための機能である。図８に示すように、検査部７３は、第２記憶部７３１を有する。第２記憶部７３１の機能は、例えば、上述した記憶装置７０３により実現される。第２記憶部７３１には、検査画像データＤ２が記憶される。検査画像データＤ２は、印刷画像データＤ１と同一である。

印刷後の錠剤９を検査するときには、検査部７３が、第２記憶部７３１から検査用の検査画像データＤ２を読み出す。そして、検査部７３は、読み出された検査画像データＤ２を、角度認識部７１において認識された回転角度に応じて回転させる。また、検査部７３は、第１検査カメラ４４から、印刷後の錠剤９の撮影画像データＤｐを取得する。検査部７３は、回転された検査用の検査画像データＤ２と、第１検査カメラ４４から取得した撮影画像データＤｐとを、比較することによって、錠剤９の表面に印刷された画像の欠陥を検出する。具体的には、検査画像データＤ２と撮影画像データＤｐとの間に、予め設定された閾値以上の差異があると、当該箇所を欠陥として検出する。同様に、検査部７３は、回転された検査用の検査画像データＤ２と、第２検査カメラ５４から取得した撮影画像データＤｐとを、比較することによって、錠剤９の表面に印刷された画像の欠陥を検出する。この結果、すべての錠剤９への印刷状態の検査が完了する。

＜４．変形例＞
以上、本発明の主たる実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

誘導部材の形状は、上記の実施形態と異なる形状であってもよい。例えば、誘導部材の形状は、上面視において三角形であってもよく、あるいは、上面視において曲線のみからなる形状であってもよい。また、誘導部材の位置および大きさも、上記の実施形態には限定されない。

また、本発明において処理対象となる「粒状物」は、上記の実施形態に登場した錠剤９には限定されない。「粒状物」は、例えば、素錠（裸錠）、口腔内崩壊錠（ＯＤ錠）、フィルムコーティング錠（ＦＣ錠）、糖衣錠、硬カプセル剤および軟カプセル剤を含むカプセル剤であってもよい。また、本発明の印刷装置は、医薬品としての錠剤に限らず、健康食品としての錠剤や、ラムネ等の錠菓に対して、印刷を行うものであってもよい。

また、印刷装置１の細部の構成については、本願の各図と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 印刷装置
９ 錠剤
１０ ホッパー
２０ フィーダ部
２１ 直進フィーダ
２２ 振動フィーダ
２３ 供給フィーダ
３０ 搬送ドラム
４０ 第１印刷部
５０ 第２印刷部
６０ 搬出コンベア
７０ 制御部
８１ 搬送面
８２ 排出口
８３ 誘導部材
８４ ガイド突起
９１ 側面
１００ 筐体
２１１ 振動トラフ
２２０ 加振機構
２２１ ボウル
２２２ 底面
２２３ 中央部材
２３１ 筒状部
８３１ 傾斜面
８３２ 端部
８３３ 上面
８３４ テーパ面
８３５ 延長面
８４１ 内側ガイド突起
８４２ 外側ガイド突起
Ｄｌ 長径
Ｄｓ 短径
Ｄｔ 厚み

Claims (10)

1. 複数の粒状物を、振動を利用して整列させ、後続の装置へ排出する振動フィーダであって、
   上面視において円形のボウルと、
   前記ボウルを振動させる加振機構と、
   を備え、
   前記ボウルは、
   前記粒状物を載置しつつ円弧状の搬送経路に沿って搬送する搬送面と、
   前記搬送面の外周部付近に設けられた排出口と、
   前記搬送面に設けられ、かつ、前記粒状物の搬送方向の下流側へ向かうにつれて前記排出口に近づく傾斜面を有する誘導部材と、
   を有し、
   前記粒状物は、平面視において楕円形状を有し、
   前記搬送方向における、前記誘導部材の下流側の端部は、前記排出口から上流側に位置する、振動フィーダ。
2. 請求項１に記載の振動フィーダであって、
   前記誘導部材は、前記円弧状の搬送経路の内周部に位置し、
   前記排出口は、前記誘導部材の径方向外側の端部よりも径方向外側に位置する、振動フィーダ。
3. 請求項１または請求項２に記載の振動フィーダであって、
   前記傾斜面の傾斜角度は、前記円弧状の搬送経路に対して３０度以上かつ６０度未満である、振動フィーダ。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の振動フィーダであって、
   前記搬送面における前記排出口の径方向内側に位置する部位から上側に突出し、かつ前記搬送方向の上流側へ延びる内側ガイド突起と、
   前記搬送面における前記排出口の径方向外側に位置する部位から上側に突出し、かつ前記搬送方向の上流側へ延びる外側ガイド突起と、
   をさらに有し、
   前記内側ガイド突起と前記外側ガイド突起との間の径方向の幅は、前記粒状物の平面視における長径よりも小さい、振動フィーダ。
5. 請求項４に記載の振動フィーダであって、
   前記搬送方向における、前記内側ガイド突起の下流側の端部および前記外側ガイド突起の下流側の端部は、前記傾斜面の延長面よりも下流側に位置する、振動フィーダ。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の振動フィーダであって、
   前記誘導部材は、前記搬送方向に板状に拡がり、
   前記搬送方向における、前記誘導部材の上流側の端部の厚みは、前記粒状物の厚みよりも小さい、振動フィーダ。
7. 請求項６に記載の振動フィーダであって、
   前記誘導部材は、前記上流側の端部に、前記搬送方向の下流側へ向かうにつれて高くなるテーパ面を有する、振動フィーダ。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の振動フィーダであって、
   前記粒状物は、消費者により服用される錠剤である、振動フィーダ。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の振動フィーダであって、
   前記粒状物は、凸状に湾曲した表裏面をもつ扁平な楕円柱状である、振動フィーダ。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の振動フィーダと、
    前記粒状物の表面に印刷を行う印刷部を含む前記後続の装置と、
    を備える、印刷装置。

Images