JP7473525B2 - 錠剤印刷装置および錠剤印刷方法 - Google Patents

錠剤印刷装置および錠剤印刷方法 Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、錠剤印刷装置および錠剤印刷方法に関する。
錠剤に文字やマークなどの識別情報（情報の一例）を印刷するため、インクジェットヘッドを用いて印刷を行う技術が知られている。この技術を用いる錠剤印刷装置は、コンベアなどの搬送装置により錠剤を搬送し、搬送装置の上方に配置されたインクジェットヘッドの各ノズルから、インクジェットヘッド下方を通過する錠剤に向けてインクを吐出し、錠剤に識別情報を印刷する。
ところで、このような錠剤印刷装置は、インクジェットヘッドから正常にインクが吐出されないなどの不具合が生じることがあり、これによって印刷不良品錠剤が生じてしまうことがある。
このような不良品錠剤が生じたときには、錠剤印刷装置全体の運転を停止し、原因を特定するとともに、その原因を取り除く処理が必要になる。このため、印刷効率が低下してしまう。
特開平７－０８１０５０号公報
本発明は、印刷効率の低下を防止しつつ、効率的に錠剤印刷装置の不良解消を行うことができる錠剤印刷装置を提供することを目的とする。
実施形態に係る錠剤印刷装置は、錠剤を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送される前記錠剤に印刷を行う、複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドのメンテナンス部と、前記インクジェットヘッドを前記搬送部による前記錠剤の搬送方向に直交する方向に移動させる移動部と、前記インクジェットヘッドによる印刷がなされた前記錠剤を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像を処理する画像処理部と、前記画像処理部により処理された前記画像に基づき、前記錠剤の良品率を算出する算出部と、前記メンテナンス部による前記インクジェットヘッドのメンテナンス回数をカウントするカウンタと、前記カウンタにカウントされた前記メンテナンス回数が所定時間内において所定回数を上回ったか否かを判断する判断部と、を有し、前記算出部により算出された良品率が所定の値を下回ったときに、前記メンテナンス部による前記インクジェットヘッドのメンテナンスを実施し、前記判断部により、前記メンテナンスの回数が、前記所定時間内において前記所定回数を上回っていないと判断されたときに、前記メンテナンス部による前記インクジェットヘッドのメンテナンスの前後において、前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルのうち、同じ範囲の前記ノズルが前記錠剤への印刷に使用され、前記判断部により、前記メンテナンスの回数が、前記所定時間内において前記所定回数を上回ったと判断されたときに、前記移動部により前記インクジェットヘッドを移動させて、前記複数のノズルのうち、前記インクジェットヘッドの移動前に前記錠剤への印刷に使用されていた前記ノズルが、前記インクジェットヘッドの移動後に前記錠剤への印刷に使用されなくなるように前記インクジェットヘッドの前記錠剤への印刷に使用される前記ノズルを変更することを特徴とする。
実施形態に係る錠剤印刷方法は、搬送される錠剤に複数のノズルを有するインクジェットヘッドで印刷する印刷工程と、前記印刷工程で印刷された錠剤を撮像する撮像工程と、前記撮像工程において撮像された画像に基づき前記錠剤の良品率を算出する算出工程と、前記良品率が所定の値を下回ったときに、前記インクジェットヘッドをメンテナンスするメンテナンス工程と、前記メンテナンス部による前記インクジェットヘッドのメンテナンス回数をカウントするカウント工程と、前記カウント工程にてカウントされた前記メンテナンス回数が所定時間内において所定回数を上回ったか否かを判断する判断工程と、を有し、前記判断工程において、前記インクジェットヘッドのメンテナンスの回数が前記所定時間内において前記所定回数を上回っていないと判断されたときに、前記メンテナンス工程による前記インクジェットヘッドのメンテナンスの前後において、前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルのうち、同じ範囲の前記ノズルが前記錠剤への印刷に使用され、前記判断工程において、前記インクジェットヘッドのメンテナンスの回数が所定時間内において所定回数を上回ったと判断されたときに前記インクジェットヘッドを前記錠剤の搬送方向と直交する方向に移動させ、前記複数のノズルのうち、前記インクジェットヘッドの移動前に前記錠剤への印刷に使用されていた前記ノズルが、前記インクジェットヘッドの移動後に前記錠剤への印刷に使用されなくなるように、前記インクジェットヘッドの前記錠剤への印刷に使用される前記ノズルを変更する移動工程と、を有することを特徴とする。
本発明の実施形態によれば、印刷効率の低下を防止しつつ、効率的に錠剤印刷装置の不良解消を行うことができる錠剤印刷装置および錠剤印刷方法を提供することができる。
本発明の第一の実施形態に係る錠剤印刷装置の全体側面図。 本発明の第一の実施形態に係る搬送部の平面図。 本発明の第一の実施形態に係る制御部のブロック図。 本発明の第一の実施形態に係る印刷工程のフローチャート。
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について図１から図４を参照して説明する。
（錠剤印刷装置の構成例）
図１及び図２に示すように、第１の実施形態に係る錠剤印刷装置１は、供給部１０と、搬送部２０と、検出部３０と、第１の撮像部４０と、印刷部５０と、第２の撮像部６０と、回収部７０と、制御装置８０、メンテナンス部９０、清掃部１００とを備える。
供給部１０は、ホッパ１１、シュータ１２、整列フィーダ１３、受け渡しフィーダ１４を有している。この供給部１０は、搬送部２０の一端側に位置付けられ、印刷対象物である錠剤Ｔを搬送部２０に供給することが可能に構成されている。ホッパ１１は、多数の錠剤Ｔを収容し、収容した錠剤Ｔをシュータ１２に順次供給する。シュータ１２は、搬送路に加振器が設けられた構造になっており、ホッパ１１から供給された錠剤Ｔを振動によって搬送し、整列フィーダ１３に供給する。整列フィーダ１３は錠剤Ｔを一列に整列させて受け渡しフィーダ１４に供給する。受け渡しフィーダ１４は一列に整列された錠剤Ｔを順次搬送部２０に供給する。供給部１０は制御装置８０に電気的に接続されており、その駆動が制御装置８０により制御される。
搬送部２０は、搬送ベルト２１、駆動プーリ２２、複数の従動プーリ２３、モータ２４、位置検出器２５及び吸引チャンバ２６を有する。搬送ベルト２１は、無端状のベルトであり、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は装置本体（図示せず）に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８０に電気的に接続されており、その駆動が制御装置８０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８０に接続されており、検出信号を制御装置８０に送信する。搬送部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、搬送ベルト２１上の錠剤Ｔを図１中の矢印Ｈ１の回転方向、すなわち搬送方向Ｈ１に搬送する。
搬送ベルト２１には、円形状の吸引孔２１ａ（図２参照）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、一本の搬送路を形成するように搬送方向Ｈ１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）に形成された吸引路（図示せず）を介して吸引チャンバ２６内に接続されており、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には、ポンプが吸引管（いずれも図示せず）を介して接続されており、ポンプの作動により吸引チャンバ２６内が減圧される。吸引管は、吸引チャンバ２６の側面（搬送方向Ｈ１と平行な面）の略中央に接続されている。また、ポンプは制御装置８０に電気的に接続されており、その駆動が制御装置８０により制御される。吸引チャンバ２６内が減圧されると、搬送ベルト２１の各吸引孔２１ａ上に置かれた錠剤Ｔは吸引孔２１ａにより吸引され、搬送ベルト２１上に保持される。
検出部３０は、供給部１０が設けられた位置よりも搬送方向Ｈ１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。この検出部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Ｘ方向（図２参照）の位置を検出する。検出部３０としては、例えば、変位センサや近接センサなどが用いられる。また、変位センサとしては、例えば、反射型レーザセンサなどの各種のレーザセンサが用いられる。検出部３０は制御装置８０に電気的に接続されており、制御装置８０に検出信号を送信する。
第１の撮像部４０は、検出部３０が設けられた位置よりも搬送方向Ｈ１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の撮像部４０は、検出部３０により検出された錠剤ＴのＸ方向の位置情報に基づき、錠剤Ｔが第１の撮像部４０の直下の撮像位置に到達した第１の撮像タイミングで撮像を行い、錠剤Ｔの上面を含む第１の画像を取得し、取得した第１の画像を制御装置８０に送信する。第１の画像は、錠剤ＴのＸ方向、Ｙ方向及びθ方向（図２参照）の位置を検出するために用いられる。第１の撮像部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が用いられる。第１の撮像部４０は制御装置８０に電気的に接続されており、その駆動が制御装置８０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る。
ここで、錠剤ＴのＸ方向及びＹ方向の位置は、例えば、第１の撮像部４０の撮像領域の中心（基準位置）に対するＸＹ座標系の位置である。また、θ方向の位置は、例えば、第１の撮像部４０の撮像領域の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体である場合に検出される。
印刷部５０は、インクジェットヘッド５１を有する。インクジェットヘッド５１は、第１の撮像部４０が設けられた位置よりも搬送方向Ｈ１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５１は、複数（例えば数百個から数千個）のノズル５１ａ（図２参照）を有し、ノズル５１ａが一列に並ぶ方向（ノズル列）が水平面内で搬送方向Ｈ１と直交（交差の一例）するように設けられている。インクジェットヘッド５１は、移動部５２により、ノズル５１ａが並ぶ方向（搬送方向Ｈ１と直交方向）に移動可能に設けられている。インクジェットヘッド５１は、ノズル５１ａごとの駆動素子の動作によって各ノズル５１ａ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５１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が用いられる。インクジェットヘッド５１およびその移動部５２は制御装置８０に電気的に接続されており、その駆動が制御装置８０により制御される。
第２の撮像部６０は、印刷部５０が設けられた位置よりも搬送方向Ｈ１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の撮像部６０は、検出部３０により検出された錠剤ＴのＸ方向の位置情報に基づき、錠剤Ｔが第２の撮像部６０の直下の撮像位置に到達した第２の撮像タイミングで撮像を行い、錠剤Ｔの上面を含む第２の画像を取得し、取得した第２の画像を制御装置８０に送信する。第２の画像は、錠剤Ｔに印刷された印刷パターンを検査するために用いられる。第２の撮像部６０としては、前述の第１の撮像部４０と同様、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を有する各種のカメラが用いられる。第２の撮像部６０は制御装置８０に電気的に接続されており、その駆動が制御装置８０により制御される。必要に応じて撮像用の照明も設けられる。
回収部７０は、第２の撮像部６０が設けられた位置よりも搬送方向Ｈ１の下流側に位置付けられ、搬送部２０における搬送方向Ｈ１の下流側の端部に設けられている。搬送部２０は、搬送ベルト２１上の錠剤Ｔが所定の位置、例えば、搬送部２０における搬送方向Ｈ１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。回収部７０は、搬送部２０による保持が解除されて落下する錠剤Ｔを不良品と良品とに分けて回収するように構成されている。例えば、落下途中の錠剤Ｔに気体を吹き付け、錠剤Ｔの落下方向を不良品と良品で変えることで、あるいは、板等の部材により落下経路を変えることで、落下する錠剤Ｔを不良品と良品とに分けて回収することが可能である。例えば、不良品は印刷不合格錠であり、良品は印刷合格錠である。回収部７０は制御装置８０に電気的に接続されており、その駆動が制御装置８０により制御される。
制御装置８０は、各種情報及び各種プログラムに基づいて錠剤印刷装置１の各部、例えば、供給部１０や搬送部２０、検出部３０、第１の撮像部４０、印刷部５０、第２の撮像部６０、回収部７０、メンテナンス部９０、清掃部１００などを制御する。また、制御装置８０は、位置検出器２５や検出部３０から送信される検出情報（例えば検出信号）などを受信し、また、第１の撮像部４０や第２の撮像部６０から送信される画像情報などを受信する。制御装置８０は、例えば、集積回路などの電子回路又はコンピュータなどにより実現される。
メンテナンス部９０は、インクジェットヘッド５１のメンテナンスを行うためのものである。メンテナンス部９０は、インクジェットヘッド５１の下方であって、図１における紙面手前側のノズル５１ａと干渉しない位置を待機位置とし、ノズル５１ａすべてを覆う位置をメンテナンス位置として設けられている。メンテナンス部９０の長手方向は、インクジェットヘッド５１のノズル５１ａが配列される長さ以上の長さである。メンテナンス部９０によるインクジェットヘッド５１のメンテナンスが実行される際には、図示しない移動装置により待機位置からメンテナンス位置まで移動させられる。メンテナンス部９０は、図示しないドレンパン、ワイパなどを有する公知のインクジェットヘッド用のメンテナンス機構である。不図示のインクボトルから圧送したインクをノズル５１ａからドレンパンに向けて吐出し、ワイパで拭き取るなどしてインクジェットヘッド５１のメンテナンスを行う。
清掃部１００は、搬送方向Ｈ１における回収部７０より下流側の位置（吸引チャンバ２６の下方）に設けられ、回転軸１０１を中心に回転可能なブラシ１０２を有している。回転軸１０１は図示しない移動機構により待機位置と清掃位置との間を移動可能に設けられている。待機位置は、搬送ベルト２１にブラシ１０２が接触しない位置、清掃位置は搬送ベルト２１にブラシ１０２が接触する位置である。ブラシ１０２の回転方向は、搬送ベルト２１の回転方向（搬送方向Ｈ１）と同一である、時計回り方向である。吸引チャンバ２６の下方側を移動する搬送ベルト２１は、図１における紙面右から左に向かってに移動する。したがって、ブラシ１０２の回転方向は搬送方向Ｈ１と同一方向に回転しているものの、ブラシ１０２と接触する位置における搬送ベルト２１の移動方向と、ブラシ１０２の回転方向とは向かい合うようになる（図１の清掃部１００横の矢印参照）。なお、ブラシ１０２の下方に、搬送ベルト２１の表面から除去された粉を収容可能なボックスを備えるようにしても良い。
（制御装置の構成例）
次に、制御装置８０の構成例について図３を参照して説明する。
図３に示すように、制御装置８０は、画像処理部８１と、記憶部８２と、制御部８３、カウンタ８４とを有する。この制御装置８０には、入力装置８０ａや出力装置８０ｂが接続されている。入力装置８０ａは、例えば、スイッチやタッチパネル、キーボード、マウスなどにより実現される。また、出力装置８０ｂは、例えば、ディスプレイやランプ、メータなどにより実現される。
画像処理部８１は、第１の撮像部４０により撮像された第１の画像及び第２の撮像部６０によって撮像された第２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、画像処理部８１は、第１の撮像部４０から得られた第１の画像を処理し、錠剤ＴのＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位置を取得する。また、画像処理部８１は、第２の撮像部６０から得られた第２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、サイズを取得する。画像処理部８１は、取得した各錠剤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、形状情報及びサイズ情報を制御部８３に送信する。
記憶部８２は、処理情報や各種プログラムなどを記憶する。例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ)、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。記憶部８２には、印刷に関する印刷データ、搬送ベルト２１の移動速度データなどが記憶される。印刷データは、文字やマークなどの印刷パターンの情報を含む。
制御部８３は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）等のコンピュータであり、各部を制御する。例えば、制御部８３は、記憶部８２に記憶された各種情報や各種プログラムに基づいて、供給部１０や搬送部２０、検出部３０、第１の撮像部４０、印刷部５０、第２の撮像部６０、回収部７０、画像処理部８１、記憶部８２、メンテナンス部９０、清掃部１００などを制御する。また、制御部８３は、検出部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、制御部８３は、検出部３０から送信された検出情報、すなわち搬送ベルト２１上の錠剤Ｔが検出されたタイミングに基づき、搬送ベルト２１において錠剤ＴのＸ方向の位置を取得し、この錠剤ＴのＸ方向の位置を示す位置情報に基づき、第１の撮像部４０の第１の撮像タイミング、印刷部５０のインクジェットヘッド５１の印刷開始タイミング、第２の撮像部６０の第２の撮像タイミングを設定し、それらのタイミングを示すタイミング情報を生成して記憶部８２に保存する。印刷開始タイミングとは、インクジェットヘッド５１の直下の印刷位置に到達した錠剤Ｔに対して印刷を開始するタイミングである。なお、制御部８３は、位置検出器２５から送信された検出情報に基づき、搬送ベルト２１の移動量（回転量）や速度などの情報を取得することが可能である。
また、制御部８３は、画像処理部８１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、その位置情報を有する錠剤Ｔに対して印刷条件を設定する。例えば、制御部８３は、錠剤ＴのＹ方向の位置情報や印刷データに基づいて、インクジェットヘッド５１において対象の錠剤Ｔの印刷に使用するノズル５１ａの範囲、すなわち使用ノズル範囲を決定し、その使用ノズル範囲や印刷開始タイミングなどを含む印刷条件を設定する。なお、錠剤Ｔが方向性を有する形体である場合、制御部８３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、制御部８３は、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通りの印刷パターンを記憶部８２に登録しておき、それらの印刷パターンの中から、錠剤Ｔのθ方向の位置に適合する角度の印刷パターンを選択して印刷条件を設定する。
また、制御部８３は、画像処理部８１から送信された、錠剤Ｔに印刷された印刷パターンの印刷位置情報、形状情報及びサイズ情報に基づいて、印刷パターンが所定形状及び所定サイズで錠剤Ｔの所定位置に印刷されたか否か、すなわち印刷パターンが錠剤Ｔに正常に印刷されたか否かを判断する（印刷状態検査）。例えば、制御部８３は、印刷パターンの形状及びサイズ判断において、検査用の印刷パターンを記憶部８２に登録しておき、その検査用の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（錠剤Ｔに印刷された印刷パターン）とを比較する。比較の結果、錠剤Ｔの「不良」となったものを後述するカウンタ８４がカウントし、制御部８３は、印刷後の錠剤全数における良品の割合（「良品率」という。）を算出しつつ、良品率が所定の良品率（例えば９９％）を下回っているか否かを判断する（制御部は算出部として機能する）。さらに、制御部８３は、後述するメンテナンス部９０によるインクジェットヘッド５１のメンテナンスタイミングや、清掃部１００による清掃のタイミング、インクジェットヘッド５１の移動タイミングを制御する。
なお、制御部８３は、適宜各種情報（例えば、位置情報やタイミング情報、印刷条件、印刷良否情報など）を記憶部８２に保存するが、対象の錠剤Ｔが回収部７０により回収されると、例えば、搬送部２０における搬送方向Ｈ１の下流側の端部から落下して所定時間（例えば数秒）が経過した時点で、記憶部８２から各種情報を削除する。ただし、それらの情報が後工程などで必要となる場合には、錠剤Ｔごとの各種情報を消去せずに残しておくことも可能である。
カウンタ８４は、錠剤Ｔの総数（検出部３０で検出した錠剤の数）のカウントや、前述した不良錠剤のカウントを行う。また、後述するメンテナンス部９０によるメンテナンス回数のカウントも行う。
（印刷工程）
次に、前述の錠剤印刷装置１が行う印刷工程について図１乃至図３を参照して説明する。この印刷工程は、検査工程も含む。なお、印刷に要するデータなどの各種情報は、記憶部８２に予め記憶されている。
錠剤印刷装置１が印刷処理を開始すると、モータ２４は駆動し、搬送ベルト２１はモータ２４による駆動プーリ２２及び従動プーリ２３の回転に伴って搬送方向Ｈ１に回転する。搬送ベルト２１が搬送方向Ｈ１に回転している状態で、錠剤Ｔがホッパ１１からシュータ１２に順次供給され、シュータ１２から整列フィーダ１３に供給される。錠剤Ｔは、整列フィーダ１３により一列に並べられ、受け渡しフィーダ１４を経由して搬送ベルト２１上に一定間隔ではなくランダムに供給される。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。
搬送ベルト２１上の錠剤Ｔは、検出部３０によって検出される。詳しくは、搬送ベルト２１上の錠剤Ｔが、検出部３０の直下の検出位置（例えばレーザ光の照射位置）に到達するタイミングで検出部３０により検出され、その錠剤Ｔが検出されたタイミングに基づき、搬送ベルト２１において錠剤ＴのＸ方向の位置が制御部８３によって認識される。そして、その錠剤ＴのＸ方向の位置を示す位置情報が制御部８３により生成され、記憶部８２に保存される。
次に、搬送ベルト２１上の錠剤Ｔが第１の撮像部４０によって撮像される。詳しくは、搬送ベルト２１上の錠剤Ｔが、第１の撮像部４０の直下の撮像位置に到達した第１の撮像タイミングで第１の撮像部４０によって撮像され、その第１の撮像部４０による撮像により得られた第１の画像が制御装置８０に送信される。この第１の画像に基づいて、錠剤ＴのＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位置情報が画像処理部８１により生成され、記憶部８２に保存される。この錠剤ＴのＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位置情報や印刷パターンなどの情報に基づき、使用ノズル範囲や印刷開始タイミングなどを含む印刷条件が記憶部８２に設定される。なお、前述の印刷開始タイミング（錠剤Ｔに対して印刷を開始するタイミング）に基づいて、錠剤Ｔに対する吐出タイミング（錠剤Ｔに対してインクを吐出するタイミング）が決定される。
この印刷条件に基づいて印刷が印刷部５０により実行される。つまり、印刷部５０のインクジェットヘッド５１が、搬送ベルト２１上の錠剤Ｔに所定の印刷パターンを印刷するように制御部８３により制御される。詳しくは、第１の撮像部４０の下方を通過した搬送ベルト２１上の錠剤Ｔは、インクジェットヘッド５１の直下の印刷位置に到達した印刷開始タイミングで、前述の印刷条件に基づいてインクジェットヘッド５１によって印刷される。インクジェットヘッド５１では、各ノズル５１ａからインクが適宜吐出され、錠剤Ｔの上面である被印刷面に印刷パターン（例えば、番号、アルファベット、片仮名、記号、図形）が印刷される。この錠剤Ｔに塗布されたインクは搬送中に自然乾燥する。なお、気体あるいは熱による乾燥を行う乾燥部（図示せず）を設け、その乾燥部によりインクの乾燥を補うようにしても良い。
その後、搬送ベルト２１上の印刷済の錠剤Ｔが第２の撮像部６０によって撮像される。詳しくは、搬送ベルト２１上の印刷済の錠剤Ｔは、第２の撮像部６０の直下の撮像位置に到達した第２の撮像タイミングで第２の撮像部６０によって撮像され、その第２の撮像部６０による撮像により得られた第２の画像が制御装置８０に送信される。
この第２の画像は、制御装置８０の画像処理部８１によって処理される。詳しくは、錠剤Ｔに印刷された印刷済の印刷パターンに関する情報、すなわち印刷済の印刷パターンの印刷位置や形状、サイズが画像処理部８１により取得される。第２の撮像部６０から送信された第２の画像が画像処理部８１により処理され、錠剤Ｔにおいて印刷済の印刷パターンの印刷位置や形状、サイズを示す検査情報が生成され、記憶部８２に保存される。
この検査情報に基づいて印刷状態検査が制御部８３により実行される。詳しくは、記憶部８２に保存された前述の印刷位置や形状、サイズに係る検査情報に基づき、印刷パターンが錠剤Ｔに正常に印刷されたか否かが制御部８３により判断され、錠剤Ｔの印刷良否を示す印刷良否情報が生成されて記憶部８２に保存される。例えば、印刷状態検査では、印刷に使用した印刷パターンが検査用の印刷パターンとして記憶部８２に保存され、検査用の印刷パターンの所定の印刷位置や形状、サイズに関する良品情報と、記憶部８２に保存された実際の印刷済の印刷パターンの印刷位置や形状、サイズに関する検査情報とが比較され、印刷パターンが錠剤Ｔに正常に印刷されたか否か（合格又は不合格）が判断される。
最後に、搬送ベルト２１上の錠剤Ｔが回収部７０により回収される。詳しくは、検査後の錠剤Ｔが搬送ベルト２１の移動に伴って搬送ベルト２１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から落下して回収部７０により回収される。このとき、合格である良品の錠剤Ｔは、そのまま落下して回収部７０により回収されるが、不合格である不良品の錠剤Ｔは、搬送ベルト２１から落下する途中でエアの吹き付けにより良品と分けて回収部７０により回収される。
（メンテナンス工程とインクジェットヘッド移動工程）
次に、図４を用いてインクジェットヘッド５１および搬送部２０（搬送ベルト２１）のメンテナンス工程、インクジェットヘッド５１の移動工程について説明する。なお、メンテナンス工程とインクジェットヘッド移動工程の理解のために、前述の印刷工程と一部分を重複して説明する。
前述したとおり、印刷工程を開始すると、搬送ベルト２１上に供給された錠剤に対して、インクジェットヘッド５１により印刷を行う（Ｓ１）。印刷された錠剤Ｔを第２の撮像部６０により撮像する（Ｓ２）。第２の撮像部６０により撮像された画像に基づいて、制御部８３により錠剤Ｔになされた印刷が良品か不良品かの判断がなされるとともに（Ｓ３）、良品率が算出され、不良品であった場合にはこれが良品率に反映される（Ｓ４）。制御部８３により、この良品率が所定値（例えば９９％）を下回ったかが判断され（Ｓ５）、良品率が９９％を下回ったときには（Ｓ５のＹ）、メンテナンス部９０によるインクジェットヘッド５１のメンテナンスが実施される（Ｓ６）。これと同時に、清掃部１００による搬送部２０（搬送ベルト２１）の清掃も実施される（Ｓ６）。このとき、シュータ１２の加振器（不図示）はオフされ、振動を停止させるとともに、整列フィーダ１３の回転方向を所定時間（例えば１０秒）、Ａ１から反対方向（Ａ２）に切り替える。これによって整列フィーダ１３に供給される錠剤Ｔは受け渡しフィーダ１４へ供給されることなく逆流していくことになり、逆流した錠剤Ｔは、ボックス１３０に一時的に回収される。その後整列フィーダ１３の回転を停止させる。このようにして、新たに錠剤Ｔが搬送ベルト２１に供給されないようにする。この時点で搬送ベルト２１上に載っている錠剤Ｔについては、印刷を行うことなく回収部７０まで搬送し、回収する。メンテナンス部９０によるインクジェットヘッド５１のメンテナンスおよび清掃部１００による搬送ベルト２１の清掃が終了すると、当該メンテナンスおよび清掃が所定回数（例えば３回）を上回った回数かどうかを制御部８３により判断し（Ｓ７）、当該メンテナンスおよび清掃が例えば１回目であったときには（Ｓ７のＮ）、シュータ１２の加振器をオンにするとともに、整列フィーダ１３の回転を再開し、搬送ベルト２１へ錠剤Ｔを供給し、印刷処理を再開する。メンテナンス部９０によるメンテナンス回数が例えば４回目であったときには（Ｓ７のＹ）、メンテナンス部９０による４回目のメンテナンスが完了したあとに、インクジェットヘッド５１を所定方向に所定距離移動させることにより使用ノズル範囲を変更する（Ｓ８）。インクジェットヘッド５１の移動が完了したら、錠剤Ｔの供給を再開するとともに錠剤Ｔへの印刷を再開する（Ｓ９）。このようにしてメンテナンス工程、インクジェットヘッド移動工程が完了し、予定数の錠剤Ｔへの印刷が完了したら（Ｓ１０のＹ）、印刷工程を終了する。なお、ボックス１３０内に一時的に収容された錠剤Ｔは、その後再度ホッパ１１に投入されるようにしても良い。
ここで、清掃部１００による搬送部２０（搬送ベルト２１）の清掃は、先に述べたように、ブラシ１０２を搬送ベルト２１に接触する清掃位置にまで移動させて行う。清掃部１００のブラシ１０２は、自身を搬送ベルト２１にこすりつけることで、搬送ベルト２１に付着した錠剤粉を払い落とす。搬送ベルト２１に付着した錠剤粉は、ある程度重力に従って落下するが、搬送ベルト２１の帯電などによって錠剤粉が付着したまま堆積していき、その上に載置される錠剤が揺れ動くなどして安定して吸引保持されないことがある。このように、錠剤が安定して吸引保持されていない状態でインクジェットヘッド５１による印刷を行うと、インクジェットヘッド５１になんの問題もないにもかかわらず、錠剤に印刷される文字の位置がずれたり、滲んだりすることがある。
また、メンテナンス部９０によるインクジェットヘッド５１のメンテナンスは、先に述べたように、メンテナンス部９０をインクジェットヘッド５１のノズル５１ａの真下の位置（メンテナンス位置）に移動させて行う。インクジェットヘッドのノズルは、ノズル付近に存在するインクが乾燥することによりノズルの一部や全部を塞ぎ、ノズルからのインクの吐出がなされなかったり、吐出方向が曲がったり、吐出されるインクの量が減ったり、といった吐出不良が生じることが知られている。このような吐出不良はメンテナンス部９０によるメンテナンス（先に述べたインクの圧送や、ワイパでの拭き取り）によって解消されることが多い。しかしながら、特定のノズル５１ａの使用回数が多いことにより既に寿命を迎えていたり、メンテナンスでは解消できないほどにノズル５１ａにインクが詰まっていたりすると、メンテナンスを行っても吐出不良が解消されないことが稀にある。また、インクジェットヘッド５１は位置決めにおいて高い精度が求められる。インクジェットヘッド５１の位置が所定の位置からずれると、錠剤Ｔへの印刷位置ずれが起こることになる。したがって、インクジェットヘッドの移動は最小限の回数に抑えることが望ましい。
そこで、本実施形態のように、まずはメンテナンス部９０によるインクジェットヘッド５１のメンテナンスと、清掃部１００による搬送ベルト２１の清掃を所定回数実施することで、印刷不良が生じた場合の主な原因であり得るインクジェットヘッド５１のノズル５１ａの詰まりを解消するためのメンテナンスと、搬送ベルト２１の清掃とを実施する。これによってほとんどの場合の印刷不良の原因を取り除くことができる。メンテナンス部９０によるメンテナンスと、清掃部１００による清掃を所定回数である３回を上回る回数連続して行ったにもかかわらず、良品率が所定値である９９％を下回るときには、インクジェットヘッド５１のノズル５１ａが寿命を迎えている可能性などを鑑み、印刷に使用するノズル５１ａを変更すべく移動部５２によりインクジェットヘッド５１を移動させることになる。
ここで、インクジェットヘッド５１の移動距離は、例えば、移動前の使用ノズル範囲と移動後の使用ノズル範囲とが重複しない位置（錠剤Ｔに移動前に使用していたノズル５１ａが対向しない位置）となるように決定する。あるいは、インクジェットヘッド５１のどの領域のノズル５１ａが吐出不良を起こしているかが判明している場合には、この領域の使用を避けるようにインクジェットヘッド５１の移動距離を決定するようにしてもよい。また、移動させる方向は図１の紙面奥行方向でも手前方向でも良い。
なお、メンテナンス部９０によるメンテナンスの回数をカウントするには、時間制限を設けるようにしても良い。例えば、メンテナンスを行ってから次に良品率が所定値を下回るまでに要した時間が所定時間（例えば６０分）を上回った場合には、前回、良品率が所定値を下回ったときに生じた不良の原因と、その次に良品率が所定値を下回ったときに生じた不良の原因とが異なることが考えられるため、一度メンテナンスを実施してから所定時間である６０分が経過した場合にはカウンタ８４のカウントをゼロに戻す。
また、装置に錠剤Ｔを投入し印刷を開始したとき、あるいはメンテナンス部９０によるメンテナンスおよび清掃部１００による清掃を終えた後に印刷を再開したときには、良品率を算出するまでに例えば３分程度の時間を設定し、この間良品率は算出しないようにする。これは、良品率を算出する母数となる印刷後錠剤の量が十分に増えるまで待ち、正確に良品率を算出するためである。あるいはこの間良品率が所定値を下回っても、メンテナンス動作を行わないようにするようにしても良い。
以上説明したように、第１の実施形態によれば、インクジェットヘッドを移動させる回数を必要最小限にでき、さらに装置全体を停止させることなく、印刷効率の低下を防止しつつ、効率的に錠剤印刷装置の不良解消を行うことができる。
＜その他の実施形態＞
上記説明した実施形態においては、錠剤Ｔの良品率の算出は印刷不良の有無に基づいて行うことを例示したが、これに限られず、外観不良（錠剤の割れや欠け、汚れなど）を含めて良品率を算出するようにしても良い。
上記説明した実施形態においては、良品率が所定の値を下回ったときに、メンテナンス部９０によるインクジェットヘッド５１のメンテナンスと、清掃部１００による搬送部２０の清掃を行うことを例示したが、これに限られず、最も不良解消につながる確率の高いメンテナンス部９０によるメンテナンスのみを行うようにしても良い。
上記説明した実施形態においては、良品率が所定値を下回ったときに、シュータ１２の振動を停止させるとともに整列フィーダ１３の回転方向を所定時間逆方向にした後に停止させることにより、新たな錠剤Ｔが搬送ベルト２１上に供給されないようにすることを例示したが、これに限られない。例えば、シュータ１２の出口にシャッタを設け、良品率が所定値を下回ったときにシャッタを閉めて錠剤Ｔの供給を止めるようにしても良い。あるいは、整列フィーダ１３の回転方向を変更せず、受け渡しフィーダ１４の、整列フィーダ１３から錠剤Ｔを受け取る位置の吸着をオフすることによって、搬送ベルト２１への錠剤Ｔの供給を停止するようにしても良い。このとき整列フィーダ１３上の錠剤は、ボックス１３０を整列フィーダ１３の下流側（図１における整列フィーダ１３の右側）下方に設けるようにして回収しても良い。
上記説明した実施形態においては、清掃部１００は、吸引チャンバ２６の下方に設けられることを例示したが、これに限られない。例えば、複数の従動プーリ２３の間に設けるようにしても良い。搬送ベルト２１の清掃が可能な場所であればどこに設けても良いが、錠剤Ｔが載ることのない箇所（錠剤Ｔが受け渡しフィーダ１４から搬送ベルト２１に供給される位置から回収部７０に排出される位置までの錠剤Ｔの搬送経路から外れた箇所）に設けることによって、錠剤Ｔの搬送を妨げることを防げる。また、清掃部１００は回転可能なブラシ１０２を有していることを例示したが、これに限られない。例えば、搬送ベルト２１上に存在する錠剤の粉などの異物を吸引するノズルであっても良いし、気体を吹き付けることにより搬送ベルト２１上の異物を吹き飛ばすノズルであっても良い。あるいは搬送ベルト２１上の異物を掃き出すための弾性を有するワイパであっても良い。さらには、揮発性の液体を染み込ませるなどして湿潤させたワイピングクロスや不織布であっても良い。また、これらのものを複数組み合わせて設けていても良い。
上記説明した実施形態においては、搬送ベルト２１の形状において特定しなかったが、文目模様を表面に立体的に形成した搬送ベルトを用いるようにしても良い。錠剤印刷装置１には、錠剤Ｔの外観を検査するための３Ｄ検査ユニットを備えることがあるが（不図示）、搬送ベルト２１が表面に文目形状を有するものであった場合には、この３Ｄ検査ユニットによって搬送ベルトの損傷をチェックするようにしても良い。
また、前述の説明においては、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、その列数は二列以上の複数列であってもよく、特に限定されるものではなく、搬送ベルト２１の本数も二本以上であってもよく、特に限定されるものではない。また、インクジェットヘッド５１の個数も二個以上であってもよく、特に限定されるものではない。
また、前述の説明においては、インクジェットヘッド５１として、ノズル５１ａが一列に並ぶ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、ノズル５１ａが複数列に並ぶ印刷ヘッドを用いるようにしてもよい。また、水平面内において搬送方向Ｈ１と直交する方向にインクジェットヘッド５１を複数並べて用いるようにしてもよい。
また、前述の説明においては、錠剤Ｔが搬送ベルト２１上に一定間隔ではなくランダムに供給されるとしたが、これに限るものではなく、一定間隔で供給されてもよい。また、前述の説明においては、搬送ベルト２１上に形成された吸引孔によって錠剤Ｔが吸引保持されるとしたが、これに限るものではなく、ポケットなどに収容保持され搬送されるようにしてもよく、あるいは、搬送ベルト２１上に自重により保持され搬送されるようにしてもよい。
また、前述の説明においては、錠剤Ｔの片面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、搬送部２０、検出部３０、第１の撮像部４０、印刷部５０及び第２の撮像部６０を一つのユニットし、そのユニットを上下に重ねて配置して、上側の搬送部２０で印刷した錠剤Ｔを反転して下側の搬送部２０に受け渡し、錠剤Ｔの両面を印刷するようにしてもよい。
ここで、前述の錠剤Ｔ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Ｔ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Ｔに含めることができる。さらに、錠剤Ｔ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Ｔ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 搬送部
３０ 検出部
４０ 第１の撮像部
５０ 印刷部
５１ インクジェットヘッド
５１ａ ノズル
５２ 移動部
６０ 第２の撮像部
８０ 制御装置
８１ 画像処理部
８３ 制御部（算出部）
９０ メンテナンス部
１００ 清掃部

Claims (4)

  1. 錠剤を搬送する搬送部と、
    前記搬送部により搬送される前記錠剤に印刷を行う、複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドのメンテナンス部と、
    前記インクジェットヘッドを前記搬送部による前記錠剤の搬送方向に直交する方向に移動させる移動部と、
    前記インクジェットヘッドによる印刷がなされた前記錠剤を撮像する撮像部と、
    前記撮像部により撮像された画像を処理する画像処理部と、
    前記画像処理部により処理された前記画像に基づき、前記錠剤の良品率を算出する算出部と、
    前記メンテナンス部による前記インクジェットヘッドのメンテナンス回数をカウントするカウンタと、
    前記カウンタにカウントされた前記メンテナンス回数が所定時間内において所定回数を上回ったか否かを判断する判断部と、
    を有し、
    前記算出部により算出された良品率が所定の値を下回ったときに、前記メンテナンス部による前記インクジェットヘッドのメンテナンスを実施し、
    前記判断部により、前記メンテナンスの回数が、前記所定時間内において前記所定回数を上回っていないと判断されたときに、前記メンテナンス部による前記インクジェットヘッドのメンテナンスの前後において、前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルのうち、同じ範囲の前記ノズルが前記錠剤への印刷に使用され、
    前記判断部により、前記メンテナンスの回数が、前記所定時間内において前記所定回数を上回ったと判断されたときに、前記移動部により前記インクジェットヘッドを移動させて、前記複数のノズルのうち、前記インクジェットヘッドの移動前に前記錠剤への印刷に使用されていた前記ノズルが、前記インクジェットヘッドの移動後に前記錠剤への印刷に使用されなくなるように前記インクジェットヘッドの前記錠剤への印刷に使用される前記ノズルを変更することを特徴とする錠剤印刷装置。
  2. 前記搬送部を清掃する清掃部をさらに有し、
    前記メンテナンス部による前記インクジェットヘッドのメンテナンスを実施するタイミングで、前記清掃部による前記搬送部の清掃を実施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. 前記算出部は、前記画像に基づいて前記錠剤の外観不良を含む良品率を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の錠剤印刷装置。
  4. 搬送される錠剤に複数のノズルを有するインクジェットヘッドで印刷する印刷工程と、
    前記印刷工程で印刷された錠剤を撮像する撮像工程と、
    前記撮像工程において撮像された画像に基づき前記錠剤の良品率を算出する算出工程と、
    前記良品率が所定の値を下回ったときに、前記インクジェットヘッドをメンテナンスするメンテナンス工程と、
    前記メンテナンス部による前記インクジェットヘッドのメンテナンス回数をカウントするカウント工程と、
    前記カウント工程にてカウントされた前記メンテナンス回数が所定時間内において所定回数を上回ったか否かを判断する判断工程と、を有し、
    前記判断工程において、前記インクジェットヘッドのメンテナンスの回数が前記所定時間内において前記所定回数を上回っていないと判断されたときに、前記メンテナンス工程による前記インクジェットヘッドのメンテナンスの前後において、前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルのうち、同じ範囲の前記ノズルが前記錠剤への印刷に使用され、
    前記判断工程において、前記インクジェットヘッドのメンテナンスの回数が所定時間内において所定回数を上回ったと判断されたときに前記インクジェットヘッドを前記錠剤の搬送方向と直交する方向に移動させ、前記複数のノズルのうち、前記インクジェットヘッドの移動前に前記錠剤への印刷に使用されていた前記ノズルが、前記インクジェットヘッドの移動後に前記錠剤への印刷に使用されなくなるように、前記インクジェットヘッドの前記錠剤への印刷に使用される前記ノズルを変更する移動工程と、
    を有することを特徴とする錠剤印刷方法。
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