WO2019187898A1 - 印刷装置および印刷方法 - Google Patents

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WO2019187898A1
WO2019187898A1 PCT/JP2019/007280 JP2019007280W WO2019187898A1 WO 2019187898 A1 WO2019187898 A1 WO 2019187898A1 JP 2019007280 W JP2019007280 W JP 2019007280W WO 2019187898 A1 WO2019187898 A1 WO 2019187898A1
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WO
WIPO (PCT)
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granular material
unit
printing
tablet
printing apparatus
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/007280
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
信行 中野
正喜 吉岡
Original Assignee
株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス filed Critical 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
Publication of WO2019187898A1 publication Critical patent/WO2019187898A1/ja

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J3/00—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms
    • A61J3/06—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms into the form of pills, lozenges or dragees
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material

Definitions

  • the present invention relates to a printing apparatus and a printing method for printing an image on a granular material such as a tablet by an inkjet method.
  • FIG. 9 is a perspective view of the tablet 9X on which printing has been performed.
  • a dividing line 90X for dividing the tablet in half may be formed on one of the front surface and the back surface of the tablet 9X. It is necessary to print on the tablet 9X having such a dividing line 90X at a rotation angle corresponding to the direction of the dividing line 90X.
  • a printing machine that prints on the tablet 9X having the secant line 90X is described in Patent Document 1, for example.
  • the printing machine of Patent Document 1 includes a transport device that transports tablets, a first image-capturing printing unit that captures and prints a surface of the tablets that are directed downward, and an upper portion of the tablets that are transported.
  • a second imaging printing unit that images and prints the side facing surface.
  • the transport device is disposed on the downstream side of the first transport unit and the first transport unit that transports the tablet while being in contact with the upper side of the tablet, and transports the tablet while being in contact with the lower side of the tablet.
  • a 1st imaging printing unit images and prints the tablet currently conveyed by the 1st conveyance part.
  • the second imaging / printing unit images and prints the tablets transported to the second transport unit.
  • each tablet to be transported is arranged so that the direction of the dividing line is a predetermined direction based on the imaging result of at least one of the first imaging printing unit and the second imaging printing unit.
  • the structure of the parting direction alignment part to rotate is disclosed. Thereby, printing can be performed in a state where the direction of the dividing line of the tablet is aligned in a predetermined direction.
  • the dividing line is held while inverting the front and back of the tablet. It becomes the structure which prints on the surface which does not have. For this reason, when the front and back of the tablet are reversed, the direction (rotation angle) of the dividing line is shifted, and there is a possibility that the printing direction with respect to the direction of the dividing line is shifted.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and after detecting the dividing line on the back surface of a granular material such as a tablet, the granularity is maintained along the direction of the detected dividing line without changing the direction of holding the granular material.
  • An object is to provide a technique capable of printing on the surface of an object.
  • the first invention of the present application is a printing apparatus that prints an image on the surface of a granular material by an ink jet method, and conveys the granular material while holding it from the back side, and the conveying
  • an imaging unit that generates image data of the granular material, and detecting whether there is a secant on the back surface based on the image data And when there is the secant on the back side, the direction of the secant is detected, and based on the direction of the secant detected by the back side secant detecting unit, the surface of the granular material is printed.
  • a printing unit is a printing unit.
  • 2nd invention of this application is a printing apparatus of 1st invention, Comprising:
  • the said back surface dividing line detection part is the said back surface based on the position of the edge part of the said dividing line which appears in the said side of the said granular material in the said image data.
  • the direction of the secant line at is detected.
  • 3rd invention of this application is a printing apparatus of 1st invention or 2nd invention, Comprising: It further has several illumination which can irradiate light to the said granular material, These illuminations are the optical axes of the said imaging part A plurality of side illuminations that are disposed so as to surround at least a part of the granular material, and at least one on-axis illumination that is disposed on the optical axis of the imaging unit.
  • the printing apparatus further includes an optical system that guides the light reflected by the granular material irradiated with light by the on-axis illumination to the imaging unit while bypassing the on-axis illumination, and the imaging unit includes: The surface and the side surface of the granular material irradiated with light by a plurality of irradiation patterns using the plurality of side illuminations and the on-axis illumination are imaged.
  • the 4th invention of this application is a printing apparatus of 3rd invention, Comprising:
  • the said optical system contains the some reflective mirror which each has a reflective surface which inclines and faces with respect to the said surface and the said side surface of the said granular material.
  • the imaging unit images the side surface of the granular material from two or more different directions in the circumferential direction via the plurality of reflection mirrors.
  • 5th invention of this application is a printing apparatus of 4th invention, Comprising: The said image pick-up part images the said side surface of the said granular material from two directions which shifted
  • 6th invention of this application is a printing apparatus of 4th invention, Comprising: The said imaging part images the said side surface of the said granular material from two directions mutually shifted 180 degree
  • the 7th invention of this application is a printing apparatus of 3rd invention, Comprising:
  • the said optical system contains the reflective mirror which has a reflective surface which inclines and faces with respect to the said surface and the said side surface of the said granular material, The said reflection
  • the elevation angle of the mirror with respect to the granular material is larger than 0 degree and not larger than 30 degrees.
  • An eighth invention of the present application is the printing apparatus according to any one of the first invention to the seventh invention, wherein it is detected whether the surface has the secant based on the image data, and When there is the secant on the surface, the surface further includes a surface secant detecting unit, and the printing unit detects the direction of the granular material based on the direction of the secant detected by the surface secant detecting unit. Print on the surface.
  • a ninth invention of the present application is the printing apparatus according to any one of the first to eighth inventions, wherein the transport mechanism has a first transport belt that transports the back side of the granular material while adsorbing the back surface. And the said imaging part images the said surface and the said side surface of the said granular material on the conveyance path
  • the tenth aspect of the present invention is the printing apparatus according to the ninth aspect, wherein the imaging unit is located on the opposite side of the first conveying belt with respect to the granular material.
  • An eleventh invention of the present application is a printing method for printing an image on the surface of a granular material by an inkjet method, wherein a) a step of conveying the granular material while holding it from the back surface side, and b) a middle of the step a). Then, a step of generating image data of the granular material by imaging the front and side surfaces of the granular material, and c) a secant on the back surface based on the image data generated in the step b). Detecting the presence of the dividing line on the back surface, and detecting the direction of the dividing line on the back surface, and d) based on the direction of the dividing line detected in the step c). Printing on the surface.
  • the orientation of the dividing line on the back surface is detected while holding the granular material from the back surface side, and further the printing is performed on the surface of the granular material based on the orientation of the dividing line on the back surface. It can. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of a shift in the direction of the dividing line, and to print with a more accurate position and direction with respect to the direction of the dividing line.
  • the direction of the secant on the back surface can be detected more accurately.
  • the sixth invention of the present application even when the granular material is held in an inclined state with respect to the horizontal plane, and the dividing line is inclined with respect to the horizontal plane, the direction of the dividing line on the back surface can be detected.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a printing apparatus.
  • FIG. 6 is a perspective view of the vicinity of a transport drum. It is a fragmentary perspective view of a 1st conveyance belt. It is a top view which illustrates arrangement
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a connection between a control unit and each unit in the printing apparatus. It is sectional drawing which illustrates the detailed structure of a 1st imaging unit. It is the block diagram which showed a part of function of the control part notionally. It is a perspective view of a tablet.
  • the direction in which a plurality of granular materials are conveyed is the “conveying direction”
  • the direction perpendicular to the conveying direction is the “width direction”
  • the direction is perpendicular to the conveying direction and the width direction. Is referred to as a “height direction”.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a printing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the printing apparatus 1 of the present embodiment prints an image such as a product name, a product code, a company name, and a logo mark on the surface 91 of each tablet 9 while conveying a plurality of tablets 9 that are granular materials by an inkjet method.
  • the tablet 9 of this embodiment has a disk shape (see FIGS. 3 and 9 described later). However, the shape of the tablet 9 may be another shape such as an elliptical shape.
  • the surface is positioned on the opposite side of the first conveyance belt 412 to be described later that conveys the tablet 9, or the opposite side of the second conveyance belt 512 to be described later that conveys the tablet 9.
  • the surface to be contacted is referred to as “front surface 91”
  • the surface that contacts the first transport belt 412 or the surface that contacts the second transport belt 512 among both surfaces of the tablet 9 is referred to as “back surface 92”.
  • front surface 91” and “back surface 92” are used to identify both surfaces of the tablet 9, and are limited as any specific surface being “front surface 91” or “back surface 92”. It is not a thing.
  • the tablet 9 has a groove-shaped dividing line 90 for dividing the tablet 9 in half (see FIGS. 3 and 9 to be described later).
  • the secant 90 passes through the center of the surface of the tablet 9 where the secant 90 is formed (hereinafter referred to as “secant plane”), and extends straight to both ends of the secant plane.
  • the dividing line 90 is formed only on one of the opposing surfaces of the disk-shaped tablet 9.
  • the secant 90 may be formed on both surfaces of the tablet 9 that face each other.
  • the printing apparatus 1 includes a hopper 10, a feeder unit 20, a transport drum 30, a first printing unit 40, a second printing unit 50, a carry-out conveyor 60, and a control unit 70.
  • the transport mechanism for transporting the tablets 9 is formed by the hopper 10, the feeder unit 20, the transport drum 30, the first transport conveyor 41 of the first printing unit 40, the second transport conveyor 51 of the second printing unit 50, and the unloading conveyor 60. Has been.
  • the hopper 10 is an input unit for receiving a large number of tablets 9 in the apparatus.
  • the hopper 10 is disposed at the top of the casing 100 of the printing apparatus 1.
  • the hopper 10 has an opening 11 located on the upper surface of the housing 100 and a funnel-shaped inclined surface 12 that gradually converges as it goes downward.
  • the plurality of tablets 9 put into the opening 11 flows into the rectilinear feeder 21 along the inclined surface 12.
  • the feeder unit 20 is a mechanism for transporting the plurality of tablets 9 put into the hopper 10 to the transport drum 30.
  • the feeder unit 20 of the present embodiment includes a linear feeder 21, a rotary feeder 22, and a supply feeder 23.
  • the rectilinear feeder 21 has a flat vibration trough 211.
  • the plurality of tablets 9 supplied from the hopper 10 to the vibration trough 211 are conveyed to the rotary feeder 22 side by the vibration of the vibration trough 211.
  • the rotary feeder 22 has a disk-shaped turntable 221.
  • the plurality of tablets 9 that have dropped from the vibration trough 211 onto the upper surface of the turntable 221 are collected near the outer periphery of the turntable 221 by centrifugal force generated by the rotation of the turntable 221.
  • the supply feeder 23 has a plurality of cylindrical portions 231 that extend vertically downward from the outer peripheral portion of the turntable 221 to the transport drum 30.
  • FIG. 2 is a perspective view of the vicinity of the transport drum 30.
  • a plurality (three in the example of FIG. 2) cylindrical portions 231 are arranged in parallel to each other.
  • Each of the plurality of tablets 9 conveyed to the outer peripheral portion of the turntable 221 is supplied to any one of the plurality of cylindrical portions 231 and falls in the cylindrical portion 231.
  • a plurality of tablets 9 are stacked in each cylindrical portion 231.
  • the plurality of tablets 9 are aligned and supplied to the plurality of transport rows by being distributed and supplied to the plurality of cylindrical portions 231. Then, the plurality of tablets 9 in each conveyance row are supplied to the conveyance drum 30 in order from the lower end.
  • the transport drum 30 is a mechanism that delivers a plurality of tablets 9 from the supply feeder 23 to the first transport conveyor 41.
  • the conveyance drum 30 has a substantially cylindrical outer peripheral surface.
  • the conveyance drum 30 is rotated in the direction of the arrow in FIGS. 1 and 2 around a rotation axis extending in the width direction by power obtained from a motor (not shown).
  • a plurality of holding portions 31 are provided on the outer peripheral surface of the transport drum 30.
  • the holding unit 31 is a recess that is recessed inward from the outer peripheral surface of the transport drum 30.
  • the plurality of holding portions 31 are arranged along the circumferential direction on the outer circumferential surface of the conveyance drum 30 at the position in the width direction corresponding to each of the plurality of conveyance rows described above.
  • An adsorption hole 32 is provided at the bottom of each holding part 31.
  • the suction hole 32 is formed in a circular shape corresponding to the shape of the tablet 9.
  • a suction mechanism (not shown) is provided inside the transport drum 30.
  • the suction mechanism When the suction mechanism is operated, a negative pressure lower than the atmospheric pressure is generated in each of the plurality of suction holes 32.
  • the holding unit 31 sucks and holds the tablets 9 supplied from the supply feeder 23 one by one with the negative pressure.
  • a blow mechanism (not shown) is provided inside the transport drum 30.
  • the blow mechanism blows locally pressurized gas from the inside of the transport drum 30 toward the first transport conveyor 41 described later. Thereby, in the holding part 31 which does not oppose the 1st conveyance conveyor 41, adsorption
  • the transport drum 30 rotates while adsorbing and holding the plurality of tablets 9 supplied from the supply feeder 23, and can deliver these tablets 9 to the first transport conveyor 41.
  • the first printing unit 40 is a processing unit for printing an image on one surface of the tablet 9. As shown in FIG. 1, the first printing unit 40 includes a first transport conveyor 41, a first imaging unit 42, a first head unit 43, a first inspection camera 44, and a first fixing unit 45.
  • the first conveyor 41 includes a pair of first pulleys 411 and an annular first conveyor belt 412 that is stretched between the pair of first pulleys 411.
  • the first conveyor belt 412 is disposed so that a part thereof is opposed to the outer peripheral surface of the conveyor drum 30.
  • One of the pair of first pulleys 411 rotates with power obtained from a motor (not shown).
  • the first conveyor belt 412 rotates in the direction of the arrow in FIGS.
  • the other of the pair of first pulleys 411 rotates following the rotation of the first conveying belt 412.
  • FIG. 3 is a partial perspective view of the first transport belt 412.
  • each holding portion 413 is a portion that protrudes in a cylindrical shape further outward from the outer surface of the first transport belt 412 (the surface on the opposite side of the first pulley 411).
  • Each holding portion 413 is formed in a cylindrical shape corresponding to the shape of the tablet 9.
  • the plurality of holding units 413 are arranged in the transport direction at the position in the width direction corresponding to each of the plurality of transport rows. That is, the plurality of holding units 413 are arranged at intervals in the width direction and the transport direction. The intervals in the width direction of the plurality of holding portions 413 in the first conveyance belt 412 are equal to the intervals in the width direction of the plurality of holding portions 31 in the conveyance drum 30.
  • the first conveyor 41 has a suction mechanism (not shown) inside the first conveyor belt 412. When the suction mechanism is operated, a negative pressure lower than the atmospheric pressure is generated in each of the plurality of suction holes 415.
  • Each holding part 413 adsorbs and holds the tablets 9 delivered from the transport drum 30 one by one with the negative pressure. Accordingly, the first transport belt 412 transports the plurality of tablets 9 while being held from the back surface 92 side in a state where the tablets 9 are aligned in a plurality of transport rows spaced in the width direction.
  • the plurality of tablets 9 transported to the first transport belt 412 include a tablet 9 held by the holding unit 413 from the secant surface side having the secant line 90 and a surface not having the secant line 90 (hereinafter referred to as “main surface”).
  • the tablet 9 held by the holding part 413 from the side is mixed.
  • the first transport belt 412 is provided with a blow mechanism (not shown).
  • the blow mechanism When the blow mechanism is operated, the suction hole 415 becomes a positive pressure higher than the atmospheric pressure in the holding portion 413 facing the second transport conveyor 51 described later. Thereby, the adsorption of the tablets 9 in the holding unit 413 is released, and the tablets 9 are delivered from the first transport conveyor 41 to the second transport conveyor 51.
  • the front and back of the tablet 9 is reversed. Specifically, the back surface 92 of the tablet 9 that has been positioned on the first transport belt 412 side when being held by the first transport conveyor 41 is moved to the second transport belt 512 when being held by the second transport conveyor 51.
  • the surface 91 located in the other side It becomes the surface 91 located in the other side. Further, the surface 91 of the tablet 9 located on the opposite side of the first conveyor belt 412 when being held by the first conveyor 41 is located on the second conveyor belt 512 side when being held by the second conveyor 51. It becomes the back surface 92 located in.
  • the first imaging unit 42 is located upstream of the first head unit 43 in the transport direction.
  • the first imaging unit 42 generates image data of the tablet 9 by imaging the front surface 91 and the side surface 93 of the tablet 9 on the transport path by the first transport belt 412.
  • the image data obtained in the first imaging unit 102 is transmitted to the control unit 70.
  • the control unit 70 Based on the received image data, the control unit 70 detects the presence / absence of the tablet 9 in each holding unit 413 and the position and orientation of the secant 90 of the tablet 9 held in the holding unit 413.
  • the detailed configuration of the first imaging unit 42 will be described later.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating the arrangement of the first imaging unit 42.
  • three first imaging units 42 are arranged at positions corresponding to the three tablets 9 in the width direction on the first transport belt 412.
  • Each first imaging unit 42 images one tablet 9 in the width direction.
  • each first imaging unit 42 sequentially images the plurality of tablets 9 conveyed in the conveyance direction.
  • the three first imaging units 42 may be arranged with their positions shifted in the transport direction.
  • the first head unit 43 is an ink jet type head unit that ejects ink droplets toward the surface 91 of the tablet 9 conveyed by the first conveyance conveyor 41.
  • the first head unit 43 has four heads 431 arranged along the transport direction.
  • the four heads 431 eject ink droplets of different colors (for example, cyan, magenta, yellow, and black) toward the surface 91 of the tablet 9.
  • a multicolor image is printed on the surface 91 of the tablet 9 by superimposing single-color images formed by these colors.
  • the edible ink manufactured from the raw material approved by the Japanese Pharmacopoeia, the Food Sanitation Law, etc. is used for the ink discharged from each head 431.
  • FIG. 5 is a bottom view of one head 431.
  • the first conveyor belt 412 and the plurality of tablets 9 held by the first conveyor belt 412 are indicated by two-dot chain lines.
  • a plurality of nozzles 430 capable of ejecting ink droplets are provided on the lower surface of the head 431.
  • a plurality of nozzles 430 are two-dimensionally arranged on the lower surface of the head 431 in the transport direction and the width direction.
  • the nozzles 430 are arranged at different positions in the width direction.
  • the plurality of nozzles 430 may be arranged in a line along the width direction.
  • the ink droplet discharge method may be a so-called thermal method in which the ink in the nozzle 430 is discharged by heating and energizing the heater.
  • the first inspection camera 44 is an imaging unit for confirming the printing result by the first head unit 43.
  • the first inspection camera 44 images the surface 91 of the tablet 9 that is transported to the first transport belt 412 on the downstream side of the first head unit 43 in the transport direction. Further, the first inspection camera 44 transmits the obtained image to the control unit 70. Based on the received image, the control unit 70 inspects whether or not the image printed on the surface 91 of each tablet 9 has a print defect such as a positional shift or a missing dot.
  • the first fixing unit 45 is a mechanism for fixing the ink discharged from the first head unit 43 to the tablet 9.
  • the first fixing unit 45 is disposed downstream of the first inspection camera 44 in the transport direction.
  • the first fixing unit 45 may be disposed between the first head unit 43 and the first inspection camera 44.
  • a hot air drying heater that blows hot air toward the tablets 9 conveyed by the first conveyance conveyor 41 is used.
  • the ink attached to the surface 91 of the tablet 9 is dried by hot air and fixed to the surface 91 of the tablet 9.
  • the second printing unit 50 is a processing unit for printing an image on the other surface of the tablet 9 after printing by the first printing unit 40.
  • the second printing unit 50 includes a second conveyor 51, a second imaging unit 52, a second head unit 53, a second inspection camera 54, a second fixing unit 55, and a defective product collecting unit 56.
  • the second transport conveyor 51 transports while holding the plurality of tablets 9 delivered from the first transport conveyor 41.
  • the second imaging unit 52 images the plurality of tablets 9 that are transported by the second transport conveyor 51 on the upstream side of the second head unit 53 in the transport direction.
  • the second head unit 53 ejects ink droplets toward the surface 91 of the tablet 9 that is transported by the second transport conveyor 51.
  • the second inspection camera 54 images the plurality of tablets 9 that are transported by the second transport conveyor 51 on the downstream side in the transport direction from the second head unit 53.
  • the second fixing unit 55 fixes the ink discharged from each head 531 of the second head unit 53 to the tablet 9.
  • each of the second conveyor 51, the second imaging unit 52, the second head unit 53, the second inspection camera 54, and the second fixing unit 55 are as described above for the first conveyor 41 and the first imaging unit 42. Since it is equivalent to the first head unit 43, the first inspection camera 44, and the first fixing unit 45, duplicate description is omitted.
  • the defective product collection unit 56 selects the tablet 9 determined to be defective based on the captured images obtained from the first imaging unit 42, the first inspection camera 44, the second imaging unit 52, and the second inspection camera 54. to recover.
  • the defective product collection unit 56 includes a blow mechanism (not shown) disposed inside the second conveyor 51 and a collection box 561.
  • the blow mechanism blows pressurized gas toward the tablet 9 from the inside of the second transport conveyor 51.
  • the tablets 9 are dropped from the second conveyor 51 and are collected in the collection box 561.
  • the unloading conveyor 60 is a mechanism for unloading a plurality of tablets 9 determined as non-defective products to the outside of the casing 100 of the printing apparatus 1.
  • the upstream end of the carry-out conveyor 60 is located below the second pulley 511 of the second transport conveyor 51.
  • the downstream end of the carry-out conveyor 60 is located outside the housing 100.
  • a belt conveyance mechanism is used for the carry-out conveyor 60.
  • the plurality of tablets 9 that have passed through the defective product collection unit 56 fall from the second transport conveyor 51 to the upper surface of the carry-out conveyor 60 by releasing the suction of the suction holes. Then, the plurality of tablets 9 are carried out of the housing 100 by the carry-out conveyor 60.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating connections between the control unit 70 and each unit in the printing apparatus 1.
  • the control unit 70 is configured by a computer having a processor 701 such as a CPU, a memory 702 such as a RAM, and a storage device 703 such as a hard disk drive.
  • a computer program P and data D for executing a printing process and an inspection process are stored.
  • the control unit 70 includes the above-described linear feeder 21, the rotary feeder 22, the transport drum 30 (including a motor, a suction mechanism, and a blow mechanism), and a first transport conveyor 41 (a motor, a suction mechanism). , And a blow mechanism), a first imaging unit 42, a first head unit 43 (including a plurality of nozzles 430 of each head 431), a first inspection camera 44, a first fixing unit 45, a second conveyor 51 ( Motor, suction mechanism, and blow mechanism), second imaging unit 52, second head unit 53 (including a plurality of nozzles 430 of each head 531), second inspection camera 54, second fixing unit 55, defective product
  • the collection unit 56 and the carry-out conveyor 60 are connected so as to be able to communicate with each other.
  • the control unit 70 temporarily reads the computer program P and data D stored in the storage device 703 into the memory 702, and the processor 701 performs arithmetic processing based on the computer program P, thereby operating the above-described units. Control. Thereby, the printing process with respect to the some tablet 9 advances.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a detailed configuration of the first imaging unit 42.
  • the first conveying belt 412 that holds the tablets 9 imaged by the first imaging unit 42 and the two tablets 9 that are aligned with the tablets 9 in the width direction are indicated by two-dot chain lines.
  • the first imaging unit 42 includes a first imaging unit 102, a first optical system 103, a first on-axis illumination 106, and a plurality of first side illuminations 108.
  • the first imaging unit 102 is an apparatus that generates image data of the tablet 9 by imaging the tablet 9.
  • a CMOS camera is used for the first imaging unit 102.
  • the first imaging unit 102 is located on the opposite side of the first transport belt 412 with respect to the plurality of tablets 9 transported by the first transport belt 412.
  • the first imaging unit 102 includes a lens 102 ⁇ / b> A that receives the light guided to the first optical system 103.
  • the first imaging unit 102 is attached to the upper surface of the housing 101 of the first imaging unit 42 in a manner in which the lens 102A is fitted into the hole 101A.
  • the first optical system 103 includes a quadrangular pyramid mirror 103A and a plurality of reflection mirrors 103B.
  • the quadrangular pyramid mirror 103 ⁇ / b> A has a quadrangular pyramid shape and has a reflecting surface 104 on each of the four side surfaces. Further, the quadrangular pyramid mirror 103 ⁇ / b> A is located at the lower part in the housing 101 and is disposed on the optical axis O of the first imaging unit 102.
  • the quadrangular pyramid mirror 103 ⁇ / b> A reflects the light from the plurality of reflection mirrors 103 ⁇ / b> B with the reflection surface 104 on the side surface.
  • the quadrangular pyramid mirror 103A is illustrated, but the shape of the mirror is not limited to the quadrangular pyramid, and may be another conical shape, for example, a conical mirror.
  • the plurality of reflection mirrors 103B are located in the lower part of the housing 101 and are disposed so as to surround the quadrangular pyramid mirror 103A when viewed from the direction along the optical axis O of the first imaging unit 102.
  • the reflecting surface 105 of each reflecting mirror 103B faces the surface 91 and the side surface 93 of the tablet 9 while being inclined.
  • the light that has reached the reflecting surface 105 of the reflecting mirror 103B is reflected by the reflecting surface 105 and enters the reflecting surface 104 of the quadrangular pyramid mirror 103A. Further, the light is reflected by the reflecting surface 104 of the quadrangular pyramid mirror 103 ⁇ / b> A and guided to the lens 102 ⁇ / b> A of the first imaging unit 102.
  • the end of the secant 90 is connected to the side surface 93 of the tablet 9. For this reason, even when the secant 90 is located on the back surface 92 of the tablet 9, the light reflected near the end of the secant 90 is reflected through the reflecting surface 105 of the reflecting mirror 103B and the reflecting surface 104 of the quadrangular pyramid mirror 103A. It is guided to the lens 102A of the first imaging unit 102.
  • each reflection mirror 103B with respect to the tablet 9 is preferably greater than 0 degree and 30 or less, for example. In this way, even when there is a taper surface (chamfered portion) between the back surface 92 and the side surface 93 of the tablet 9, the end of the secant 90 positioned on the back surface 92 of the tablet 9 is passed through the reflection mirror 103B. Can be included in the field of view of the first imaging unit 102.
  • the first on-axis illumination 106 is attached to the lower surface of the housing 101, and at least one first on-axis illumination 106 is disposed on or near the optical axis O of the first imaging unit 102.
  • the quadrangular pyramid mirror 103 ⁇ / b> A is located between the first on-axis illumination 106 and the lens 102 ⁇ / b> A of the first imaging unit 102.
  • the first on-axis illumination 106 mainly irradiates the surface 91 of the tablet 9 that faces the first on-axis illumination 106.
  • the plurality of first side lights 108 are positioned below the housing 101 and at least around the first on-axis light 106 and the tablet 9 when viewed from the direction along the optical axis O of the first imaging unit 102. A part of the ring is arranged around the ring. Each first side illumination 108 mainly irradiates light on the surface 91 and the side surface 93 of the tablet 9 that face the first side illumination 108. Each of the first side lights 108 is arranged so that the inclination angle of the optical axis is about 60 degrees or more and 90 degrees or less with respect to the side surface 93 of the tablet 9. Note that the first side illumination 108 may be formed integrally with the housing 101.
  • the first on-axis illumination 106 and the plurality of first side illuminations 108 reflect the emitted light to be irradiated to the tablet 9 and perform the first imaging through the reflection mirror 103B and the quadrangular pyramid mirror 103A. It arrange
  • the first imaging unit 102 images the surface 91 and the side surface 93 of the tablet 9 irradiated with light by a plurality of irradiation patterns using the first on-axis illumination 106 and the plurality of first side illuminations 108.
  • the plurality of reflection mirrors 103B surround the periphery of the tablet 9 as viewed from the direction along the optical axis O of the first imaging unit 102, and are arranged at different positions in the circumferential direction.
  • the 1st imaging part 102 can acquire the image which imaged the surface 91 and the side surface 93 of the tablet 9 from two or more directions which are mutually different in the circumferential direction via several reflective mirror 103B. As a result, it is possible to accurately detect the direction of the dividing line 90 on the back surface 92.
  • the 1st imaging part 102 can acquire the image which imaged the surface 91 and the side surface 93 of the tablet 9 from 2 directions which shifted
  • the 1st imaging part 102 can acquire the image which imaged the surface 91 and the side surface 93 of the tablet 9 from 2 directions mutually shifted
  • an image in which the end portion of the dividing line 90 is captured can be acquired.
  • the tablet 9 is imaged by the first imaging unit 42 in a state where the tablet 9 is raised by the holding unit 413 from the first conveyance belt 412. For this reason, the light emitted from the plurality of first side lights 108 easily reaches the back surface 92 of the tablet 9. As a result, it is possible to acquire an image captured more clearly over the entire surface 91 and side surface 93 of the tablet 9.
  • FIG. 8 is a block diagram conceptually showing part of the function of the control unit 70.
  • the control unit 70 of the present embodiment includes a first secant detection unit 711, a second secant detection unit 712, a first head control unit 721, a second head control unit 722, a first inspection unit 731, And a second inspection unit 732.
  • the function of each unit is as follows.
  • the computer program P and data D stored in the storage device 703 of the control unit 70 are temporarily read into the memory 702, and the processor 701 performs arithmetic processing based on the computer program P. Realized.
  • the first secant detection unit 711 and the second secant detection unit 712 include the position of the secant 90 of each tablet 9 being transported (whether the secant 90 is on the front surface 91 of the tablet 9 or the rear surface 92 of the tablet 9) and This is a function for detecting the orientation. First, the first secant detection unit 711 will be described.
  • the first dividing line detection unit 711 includes a first front surface dividing line detection unit 81 and a first back surface dividing line detection unit 82.
  • the first surface secant detection unit 81 first has a secant 90 on the surface 91 of each tablet 9 conveyed by the first conveyor 41 based on the image data generated by the first imaging unit 102 of the first imaging unit 42. Detect whether or not there is. And when it detects that there is a secant 90 on the surface 91 of the tablet 9, the direction is detected. More specifically, the 1st surface secant detection part 81 detects whether the surface 91 has the secant 90 by image-analyzing the area
  • the direction of the secant line 90 on the surface 91 (for example, the rotation angle of the secant line 90 with respect to the conveyance direction of the tablet 9) is detected by further analyzing the image data.
  • the first back surface dividing line detection unit 82 first has a dividing line 90 on the back surface 92 of each tablet 9 conveyed by the first conveyance conveyor 41 based on the image data generated by the first imaging unit 102 of the first imaging unit 42. Detect whether or not there is. And when it detects that the secant 90 is in the back surface 92 of the tablet 9, the direction is detected. More specifically, the first back surface dividing line detection unit 82 performs image analysis on the region of the side surface 93 of the tablet 9 in the image data, and determines whether or not the end of the dividing line 90 appears on the side surface 93 of the tablet 9. By detecting, it is detected whether or not there is a secant 90 on the back surface 92 of the tablet 9.
  • the direction of the dividing line 90 on the back surface 92 (for example, with respect to the transport direction of the tablet 9) is further determined based on the position of the end of the dividing line 90 that appears on the side surface 93 of the tablet 9.
  • the rotation angle of the secant 90 is detected.
  • the secant 90 extends straight through the center of the secant plane of the tablet 9 to both ends. Therefore, the orientation of the dividing line 90 can be detected by analyzing the image data and detecting the center position of the back surface 92 and the position of the end of at least one dividing line 90 appearing on the side surface 93.
  • the first back surface dividing line detection unit 82 detects whether the dividing line 90 is formed on the back surface 92 of the tablet 9 based on the result of detecting whether the first surface dividing line detection unit 81 has the dividing line 90 on the surface 91 of the tablet 9. It may be detected whether or not there is. For example, when the first surface secant detection unit 81 detects that there is no secant 90 on the surface 91 of the tablet 9, the first back secant detector 82 detects that there is a secant 90 on the back 92 of the tablet 9. Also good.
  • the second dividing line detection unit 712 determines whether there is a dividing line 90 on the front surface 91 or the back surface 92 of each tablet 9 conveyed by the second conveyance conveyor 51 based on the image data generated by the second imaging unit 52. To detect. If it is detected that there is a secant line 90, the position (whether the secant line 90 is on the front surface 91 of the tablet 9 or the back surface 92 of the tablet 9) and the direction (for example, the secant line 90 with respect to the conveyance direction of the tablet 9). ) Is detected.
  • the details of the second secant detection unit 712 are the same as those of the first secant detection unit 711 described above, and thus the duplicate description is omitted.
  • the plurality of tablets 9 respectively transported by the first transport conveyor 41 and the second transport conveyor 51 are held from the secant surface side having the secant line 90 (the secant line 90 is not exposed to the imaging unit side).
  • 9 and the tablet 9 held from the main surface side not having the secant line 90 (the secant line 90 is exposed to the imaging unit side) are mixed.
  • the front and back of the tablet 9 are reversed when the first transport conveyor 41 is transferred to the second transport conveyor 51.
  • the first secant detection unit 711 and the second secant detection unit 712 have the above-described configuration, the positions and orientations of the secant 90 of all the tablets 9 can be detected.
  • the position and orientation of the secant 90 on the front surface 91 or the back surface 92 of the tablet 9 can be detected in each of the first imaging unit 42 and the second imaging unit 52.
  • the number of imaging units for detecting the position and orientation of the secant 90 can be minimized.
  • the arrangement space and cost of the imaging unit in the printing apparatus 1 are reduced.
  • the first head control unit 721 is a function for controlling the operation of the first head unit 43.
  • the first head control unit 721 has a first storage unit 83.
  • the second head control unit 722 is a function for controlling the operation of the second head unit 53.
  • the second head control unit 722 has a second storage unit 84.
  • the functions of the first storage unit 83 and the second storage unit 84 are realized by the storage device 703 described above, for example.
  • the first storage unit 83 and the second storage unit 84 store print image data D1. In the present embodiment, an image is printed only on the main surface of the main surface and the secant surface of the tablet 9.
  • the print image data D1 is data representing an image to be printed on the main surface of the tablet 9.
  • the image includes a product name, a product code, a company name, a logo mark, and the like, and is formed by a character string including alphabets and numbers, for example.
  • the first storage unit 83 and the second storage unit 84 may be a single storage unit.
  • the first head control unit 721 When printing on the tablet 9, the first head control unit 721 first reads the print image data D1 from the first storage unit 83. Subsequently, the first head control unit 721 rotates the read print image data D1 based on the direction (rotation angle) of the dividing line 90 of the back surface 92 of the tablet 9 detected by the first dividing line detection unit 711. . Then, the first head control unit 721 controls the head 431 of the first printing unit 40 based on the rotated print image data D1. Then, the image represented by the print image data D ⁇ b> 1 is printed on the front surface 91 of the tablet 9 transported to the first transport conveyor 41 along the dividing line 90 of the back surface 92.
  • the first printing unit 40 prints on the front surface 91 of the tablet 9 based on the direction of the dividing line 90 of the back surface 92 detected by the first back surface dividing line detection unit 82.
  • the image may be printed on the surface 91 that is the secant surface while avoiding the secant line 90.
  • the first printing unit 40 may print on the surface 91 of the tablet 9 based on the direction of the dividing line 90 detected by the first surface dividing line detection unit 81.
  • the print image data D1 also includes information for designating the print position and print direction of the image on the tablet 9 as described above.
  • the second head control unit 722 controls the head 531 of the second printing unit 50.
  • the image represented by the print image data D ⁇ b> 1 is printed on the front surface 91 of the tablet 9 transported to the second transport conveyor 51 along the dividing line 90 of the back surface 92.
  • the printing along the dividing line 90 on the main surface of all the tablets 9 is completed.
  • the first inspection unit 731 is a function for detecting a defect in an image printed on the surface 91 of the tablet 9 conveyed by the first conveyance conveyor 41. As illustrated in FIG. 8, the first inspection unit 731 includes a third storage unit 85.
  • storage part 85 is implement
  • the third storage unit 85 stores the inspection image data D2.
  • the inspection image data D2 is the same as the print image data D1.
  • the first inspection unit 731 When inspecting the tablet 9 after printing, the first inspection unit 731 reads out inspection image data D2 for inspection from the third storage unit 85. Then, the first inspection unit 731 rotates the read inspection image data D2 in accordance with the direction (rotation angle) of the secant 90 detected by the first secant detector 711. In addition, the first inspection unit 731 acquires the captured image data Dp of the tablet 9 after printing from the first inspection camera 44. The first inspection unit 731 compares the rotated print image data D1 for inspection with the captured image data Dp acquired from the first inspection camera 44, thereby comparing the image printed on the surface 91 of the tablet 9. Detect defects. Specifically, if there is a difference greater than or equal to a preset threshold value between the print image data D1 and the captured image data Dp, the portion is detected as a defect.
  • the second inspection unit 732 detects a defect in the image printed on the surface 91 of the tablet 9 conveyed by the second conveyance conveyor 51. As a result, the inspection of the printing state on all the tablets 9 is completed.
  • inspection part 732 has may be a single memory
  • the printing method of the present embodiment is a printing method in which an image is printed on the front surface 91 of the tablet 9 that is a granular material by an inkjet method, and a) a step of transporting the tablet 9 while holding it from the back surface 92 side. And b) a step of generating image data of the tablet 9 by imaging the surface 91 and the side surface 93 of the tablet 9 in the middle of the step a), and c) based on the image data generated in the step b). Detecting whether or not the dividing line 90 is on the back surface 92, and detecting the direction of the dividing line 90 on the back surface 92; and d) based on the direction of the dividing line 90 detected in step c).
  • the first inspection unit 731 and the second inspection unit 732 are inspection images.
  • Data D2 was rotated.
  • a plurality of inspection image data D2 having different rotation angles (for example, 360 inspection image data D2 having different rotation angles by 1 °) are stored in advance in the third storage unit 85 and the fourth storage unit 86. Also good.
  • the 1st inspection part 731 and the 2nd inspection part 732 are the inspection image data D2 according to the direction (rotation angle) of the tablet 9 detected in the 1st secant detection part 711 or the 2nd secant detection part 712, respectively.
  • the inspection may be performed by reading from the third storage unit 85 or the fourth storage unit 86.
  • the calculation burden on the first inspection unit 731 and the second inspection unit 732 can be reduced as compared with the case where the inspection image data D2 is rotated for each tablet 9 one by one. Accordingly, the inspection of the printed image can be executed quickly.
  • the printing apparatus 1 described above is an apparatus that performs printing on the main surface of the tablet 9 that does not have the secant 90 by the first printing unit 40 and the second printing unit 50.
  • the printing apparatus of the present invention may be an apparatus that performs printing on both sides of the tablet 9.
  • the printing apparatus of the present invention may be an apparatus that performs printing only on the secant plane having the secant line 90 of the tablet 9.
  • the first printing unit 40 and the second printing unit 50 are each provided with four heads.
  • the number of heads included in each of the first printing unit 40 and the second printing unit 50 may be 1 to 3, or 5 or more.
  • the “particulate matter” to be processed in the present invention is not limited to the tablet 9 that appears in the above embodiment.
  • the “particulates” may be capsules including, for example, uncoated tablets (bare tablets), orally disintegrating tablets (OD tablets), film-coated tablets (FC tablets), sugar-coated tablets, hard capsules, and soft capsules.
  • the printing apparatus of the present invention is not limited to tablets as pharmaceuticals, and may print on tablets as health foods and tablet confectionery such as ramune.
  • the detailed configuration of the printing apparatus 1 may be different from the drawings of the present application. Moreover, you may combine suitably each element which appeared in said embodiment and modification in the range which does not produce inconsistency.

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Abstract

この印刷装置は、粒状物の表面（９１）に画像を印刷する装置である。印刷装置は、搬送機構と、撮像部（１０２）と、裏面割線検出部と、印刷部とを有する。搬送機構は、粒状物を裏面（９２）側から保持しつつ搬送する。撮像部（１０２）は、搬送される粒状物の表面（９１）および側面（９３）を撮像することによって、画像データを生成する。裏面割線検出部は、画像データに基づいて、裏面（９２）に割線があるか否か、および割線の向きを検出する。印刷部は、裏面割線検出部により検出された割線の向きに基づいて、粒状物の表面（９１）に印刷する。これにより、粒状物の裏面（９２）の割線を検出した後、粒状物を保持する方向を変えることなく、検出した割線の向きに沿って粒状物の表面（９１）に正確に画像を印刷できる。

Description

印刷装置および印刷方法
　本発明は、錠剤等の粒状物にインクジェット方式で画像を印刷する印刷装置および印刷方法に関する。
　従来、医薬品である錠剤等の粒状物には、製品の識別を目的として、表面および裏面の少なくとも一方に製品名、製品コード、会社名、ロゴマーク等の画像が記録される。これらの画像の記録には、例えば、インクジェット方式が用いられる。これにより、粒状物に鮮明に印刷を行うことができる。また、印刷の際に粒状物に加わる圧力を小さくすることができ、傷や破損を抑制できる。図９は、印刷が施された錠剤９Ｘの斜視図である。図９に示すとおり、錠剤９Ｘの表面および裏面のうちの一方には、錠剤を半分に割るための割線９０Ｘが形成される場合がある。このような割線９０Ｘを有する錠剤９Ｘには、割線９０Ｘの向きに応じた回転角度で印刷を行う必要がある。割線９０Ｘを有する錠剤９Ｘに印刷する印刷機については、例えば、特許文献１に記載されている。
国際公開２０１４／０１３９７３号
　特許文献１の印刷機は、錠剤を搬送する搬送装置と、搬送される錠剤のうちの下方側を向いた面を撮像および印刷する第１の撮像印刷ユニットと、搬送される錠剤のうちの上方側を向いた面を撮像および印刷する第２の撮像印刷ユニットとを有する。また、搬送装置は、錠剤の上方側に接した状態で錠剤を搬送する第１の搬送部と、第１の搬送部の下流側に配置され、錠剤の下方側に接した状態で錠剤を搬送する第２の搬送部と、を有する。第１の撮像印刷ユニットは、第１の搬送部に搬送されている錠剤を撮像および印刷する。第２の撮像印刷ユニットは、第２の搬送部に搬送されている錠剤を撮像および印刷する。また、特許文献１には、第１の撮像印刷ユニットおよび第２の撮像印刷ユニットの少なくとも一方の撮像結果に基づいて、割線の向きが所定の方向になるように、搬送される各錠剤をそれぞれ回転させる割線方向揃え部の構造が開示されている。これにより、錠剤の割線の向きを所定の方向に揃えた状態で、印刷を施すことができる。
　近年、錠剤に印刷される情報（文字数等）が増加する傾向にある。したがって、印刷スペースの関係から、印刷位置を錠剤の中心付近へ寄せつつ、かつ、割線に対してより正確な位置決めを行って印刷する必要性が高まっている。
　特許文献１の印刷機では、例えば、第１の撮像印刷ユニットによる撮像結果に基づいて錠剤の表面の割線の向きを所定の方向に揃えた後、錠剤の表裏を反転させて保持しつつ、割線の無い面に印刷する構成となる。このため、錠剤の表裏を反転させる際に、割線の向き（回転角度）がずれ、割線の向きに対する印刷方向にずれが生じる虞がある。
　本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、錠剤等の粒状物の裏面の割線を検出した後、粒状物を保持する方向を変えることなく、検出した割線の向きに沿って粒状物の表面に印刷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、粒状物の表面にインクジェット方式で画像を印刷する印刷装置であって、前記粒状物を裏面側から保持しつつ搬送する搬送機構と、前記搬送機構により搬送される前記粒状物の前記表面および側面を撮像することによって、前記粒状物の画像データを生成する撮像部と、前記画像データに基づいて、前記裏面に割線があるか否かを検出し、かつ、前記裏面に前記割線がある場合はその向きを検出する、裏面割線検出部と、前記裏面割線検出部により検出された前記割線の向きに基づいて、前記粒状物の前記表面に印刷する印刷部と、を有する。
　本願の第２発明は、第１発明の印刷装置であって、前記裏面割線検出部は、前記画像データにおける、前記粒状物の前記側面に現れる前記割線の端部の位置に基づいて、前記裏面における前記割線の向きを検出する。
　本願の第３発明は、第１発明または第２発明の印刷装置であって、前記粒状物に光を照射可能な複数の照明をさらに有し、前記複数の照明は、前記撮像部の光軸に沿う方向から見て、前記粒状物を少なくとも一部囲んで配置される、複数の側方照明と、前記撮像部の前記光軸上に配置される、少なくとも１つの軸上照明と、を含み、前記印刷装置は、前記軸上照明によって光が照射された前記粒状物が反射する光を、前記軸上照明を迂回しつつ前記撮像部に導く光学系をさらに有し、前記撮像部は、前記複数の側方照明および前記軸上照明を用いる複数の照射パターンによって光が照射された前記粒状物の前記表面および前記側面を撮像する。
　本願の第４発明は、第３発明の印刷装置であって、前記光学系は、前記粒状物の前記表面および前記側面に対して傾斜しつつ対向する反射面をそれぞれ有する複数の反射ミラーを含み、前記撮像部は、前記複数の反射ミラーを介して、前記粒状物の前記側面を互いに周方向に異なる２以上の方向から撮像する。
　本願の第５発明は、第４発明の印刷装置であって、前記撮像部は、前記粒状物の前記側面を、互いに周方向に９０度ずれた２方向から撮像する。
　本願の第６発明は、第４発明の印刷装置であって、前記撮像部は、前記粒状物の前記側面を、互いに周方向に１８０度ずれた２方向から撮像する。
　本願の第７発明は、第３発明の印刷装置であって、前記光学系は、前記粒状物の前記表面および前記側面に対して傾斜しつつ対向する反射面を有する反射ミラーを含み、前記反射ミラーの前記粒状物に対する仰角は、０度より大きくかつ３０度以下である。
　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発明の印刷装置であって、前記画像データに基づいて、前記表面に前記割線があるか否かを検出し、かつ、前記表面に前記割線がある場合はその向きを検出する、表面割線検出部をさらに有し、前記印刷部は、前記表面割線検出部により検出された前記割線の向きに基づいて、前記粒状物の前記表面に印刷する。
　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発明の印刷装置であって、前記搬送機構は、前記粒状物の前記裏面を吸着しつつ搬送する第１搬送ベルトを有し、前記撮像部は、前記第１搬送ベルトによる搬送経路上において、前記粒状物の前記表面および前記側面を撮像する。
　本願の第１０発明は、第９発明の印刷装置であって、前記撮像部は、前記粒状物に対して、前記第１搬送ベルトの反対側に位置する。
　本願の第１１発明は、粒状物の表面にインクジェット方式で画像を印刷する印刷方法であって、ａ）前記粒状物を裏面側から保持しつつ搬送する工程と、ｂ）前記工程ａ）の途中で、前記粒状物の前記表面および側面を撮像することによって、前記粒状物の画像データを生成する工程と、ｃ）前記工程ｂ）で生成された前記画像データに基づいて、前記裏面に割線があるか否かを検出し、かつ、前記裏面に前記割線がある場合はその向きを検出する工程と、ｄ）前記工程ｃ）で検出された前記割線の向きに基づいて、前記粒状物の前記表面に印刷する工程と、を有する。
　本願の第１発明～第１１発明によれば、粒状物を裏面側から保持しつつ、裏面の割線の向きを検出し、さらに裏面の割線の向きに基づいて粒状物の表面に印刷することができる。これにより、割線の向きにずれが生じることを抑制し、割線の向きに対してより正確な位置および向きで印刷することができる。
　特に、本願の第４発明によれば、裏面の割線の向きをより正確に検出することができる。
　特に、本願の第５発明によれば、裏面の割線がどのような向きである場合でも、検出することができる。
　特に、本願の第６発明によれば、粒状物が水平面に対して傾斜した状態で保持され、割線が水平面に対して傾斜している場合でも、裏面の割線の向きを検出することができる。
印刷装置の構成を示した図である。 搬送ドラム付近の斜視図である。 第１搬送ベルトの部分斜視図である。 第１撮像ユニットの配置を例示する平面図である。 ヘッドの下面図である。 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。 第１撮像ユニットの詳細な構成を例示する断面図である。 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。 錠剤の斜視図である。
　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、複数の粒状物が搬送される方向を「搬送方向」、搬送方向に対して垂直かつ水平な方向を「幅方向」、搬送方向および幅方向に対して垂直な方向を「高さ方向」と称する。
　＜１．印刷装置の構成＞
　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９１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、円盤形状を有する（後述する図３および図９参照）。ただし、錠剤９の形状は、楕円形状等の他の形状であってもよい。また、以下では、錠剤９の両面のうち、錠剤９を搬送する後述する第１搬送ベルト４１２の反対側に位置する面、または錠剤９を搬送する後述する第２搬送ベルト５１２の反対側に位置する面を「表面９１」と称し、錠剤９の両面のうち、当該第１搬送ベルト４１２に接触する面、または当該第２搬送ベルト５１２に接触する面を「裏面９２」と称する。ただし、「表面９１」および「裏面９２」の記載は、錠剤９の両面を識別するために用いるものであり、いずれか特定の面が「表面９１」または「裏面９２」であるとして限定されるものではない。
　錠剤９には、錠剤９を半分に割るための溝状の割線９０が形成されている（後述する図３および図９参照）。割線９０は、錠剤９のうちの割線９０が形成される面（以下、「割線面」と称する）の中心を通り、割線面の両端まで真っ直ぐに延びる。なお、本実施形態では、円盤形状の錠剤９の互いに対向する面の一方のみに割線９０が形成されている場合を想定する。ただし、割線９０は、錠剤９の互いに対向する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、フィーダ部２０、搬送ドラム３０、第１印刷部４０の第１搬送コンベア４１、第２印刷部５０の第２搬送コンベア５１、および搬出コンベア６０によって、錠剤９を搬送する搬送機構が形成されている。
　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、回転フィーダ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、回転フィーダ２２側へ搬送される。回転フィーダ２２は、円盤状の回転台２２１を有する。振動トラフ２１１から回転台２２１の上面に落下した複数の錠剤９は、回転台２２１の回転による遠心力で、回転台２２１の外周部付近へ集まる。
　供給フィーダ２３は、回転台２２１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の筒状部２３１を有する。図２は、搬送ドラム３０付近の斜視図である。図２に示すように、複数（図２の例では３本）の筒状部２３１は、互いに平行に配列されている。回転台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のいずれか１つに供給され、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、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される。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および図２中の矢印の方向へ回転する。図２に示すように、搬送ドラム３０の外周面には、複数の保持部３１が設けられている。保持部３１は、搬送ドラム３０の外周面から内側へ向けて凹む凹部である。複数の保持部３１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。また、各保持部３１の底部には、吸着孔３２が設けられている。吸着孔３２は、錠剤９の形状に対応して、円形に形成されている。
　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３２のそれぞれに、大気圧よりも低い負圧が生じる。保持部３１は、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。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３１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３１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。
　第１印刷部４０は、錠剤９の一方の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１撮像ユニット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および図２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。
　図２に示すように、第１搬送ベルト４１２には、複数の保持部４１３が設けられている。図３は、第１搬送ベルト４１２の部分斜視図である。図３に示すとおり、各保持部４１３は、第１搬送ベルト４１２の外側の面（第１プーリ４１１の反対側の面）からさらに外側へ向けて筒状に突出する部位である。各保持部４１３は、錠剤９の形状に対応して、円筒状に形成されている。また、複数の保持部４１３は、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、複数の保持部４１３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４１３の幅方向の間隔は、搬送ドラム３０における複数の保持部３１の幅方向の間隔と等しい。
　各保持部４１３の内側の空洞部４１４の底部には、吸着孔４１５が設けられている。また、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４１５のそれぞれに、大気圧よりも低い負圧が生じる。各保持部４１３は、当該負圧によって、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。これにより、第１搬送ベルト４１２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させた状態で、裏面９２側から保持しつつ、搬送する。なお、第１搬送ベルト４１２に搬送される複数の錠剤９には、割線９０を有する割線面側から保持部４１３に保持される錠剤９と、割線９０を有さない面（以下、「主面」と称する）側から保持部４１３に保持される錠剤９とが、混在する。
　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４１３において、吸着孔４１５が大気圧よりも高い陽圧となる。これにより、当該保持部４１３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。具体的には、第１搬送コンベア４１に保持される際に第１搬送ベルト４１２側に位置していた錠剤９の裏面９２は、第２搬送コンベア５１に保持される際に第２搬送ベルト５１２の反対側に位置する表面９１となる。また、第１搬送コンベア４１に保持される際に第１搬送ベルト４１２の反対側に位置していた錠剤９の表面９１は、第２搬送コンベア５１に保持される際に第２搬送ベルト５１２側に位置する裏面９２となる。
　第１撮像ユニット４２は、第１ヘッドユニット４３よりも搬送方向の上流側に位置する。第１撮像ユニット４２は、第１搬送ベルト４１２による搬送経路上において、錠剤９の表面９１および側面９３を撮像することによって、錠剤９の画像データを生成する。第１撮像部１０２において得られた画像データは、制御部７０へ送信される。制御部７０は、受信した画像データに基づいて、各保持部４１３における錠剤９の有無や、保持部４１３に保持された錠剤９の割線９０の位置および向きを検出する。第１撮像ユニット４２の詳細な構成については、後述する。
　上述のとおり、錠剤９は、第１搬送ベルト４１２上において、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。本実施形態では、第１搬送ベルト４１２の幅方向に、３つの錠剤９が、互いに間隔をあけて配列される。図４は、第１撮像ユニット４２の配置を例示する平面図である。図４に示すとおり、第１搬送ベルト４１２上の幅方向の３つ錠剤９にそれぞれ対応する位置に、３つの第１撮像ユニット４２が配置される。各第１撮像ユニット４２は、幅方向に１つの錠剤９を撮像する。また、各第１撮像ユニット４２は、搬送方向に搬送される複数の錠剤９を順次撮像する。ただし、図４に示すとおり、第１撮像ユニット４２の配置スペースを考慮して、３つの第１撮像ユニット４２を、互いに搬送方向に位置をずらして配置してもよい。
　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の表面９１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。４つのヘッド４３１は、錠剤９の表面９１に向けて、互いに異なる色（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９１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。
　図５は、１つのヘッド４３１の下面図である。図５には、第１搬送ベルト４１２と、第１搬送ベルト４１２に保持された複数の錠剤９とが、二点鎖線で示されている。図５中に拡大して示したように、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４３０が設けられている。本実施形態では、ヘッド４３１の下面に、複数のノズル４３０が、搬送方向および幅方向に二次元的に配列されている。各ノズル４３０は、幅方向に位置をずらして配列されている。このように、複数のノズル４３０を二次元的に配置すれば、各ノズル４３０の幅方向の位置を、互いに接近させることができる。ただし、複数のノズル４３０は、幅方向に沿って一列に配列されていてもよい。
　ノズル４３０からのインク滴の吐出方式には、例えば、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４３０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４３０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。
　図１に戻る。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の表面９１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９１に印刷された画像に、位置ずれやドット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９１に付着したインクは、熱風により乾燥して、錠剤９の表面９１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２撮像ユニット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２撮像ユニット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９１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２撮像ユニット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１撮像ユニット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、第１撮像ユニット４２、第１検査カメラ４４、第２撮像ユニット５２、および第２検査カメラ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の第２プーリ５１１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、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。図６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６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６に示すように、制御部７０は、上述した直進フィーダ２１、回転フィーダ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１撮像ユニット４２、第１ヘッドユニット４３（各ヘッド４３１の複数のノズル４３０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（モータ、吸引機構、およびブロー機構を含む）、第２撮像ユニット５２、第２ヘッドユニット５３（各ヘッド５３１の複数のノズル４３０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、上記の各部を動作制御する。これにより、複数の錠剤９に対する印刷処理が進行する。
　＜２．第１撮像ユニットの詳細な構成＞
　続いて、第１撮像ユニット４２の詳細な構成について、説明する。
　図７は、第１撮像ユニット４２の詳細な構成を例示する断面図である。図７には、第１撮像ユニット４２によって撮像される錠剤９を保持する第１搬送ベルト４１２と、当該錠剤９と幅方向に並ぶ２つの錠剤９とが、二点鎖線で示されている。図７に示すとおり、第１撮像ユニット４２は、第１撮像部１０２と、第１光学系１０３と、第１軸上照明１０６と、複数の第１側方照明１０８とを有する。
　第１撮像部１０２は、錠剤９を撮像することによって、錠剤９の画像データを生成する装置である。第１撮像部１０２には、例えば、ＣＭＯＳカメラが用いられる。第１撮像部１０２は、第１搬送ベルト４１２により搬送される複数の錠剤９に対して、第１搬送ベルト４１２の反対側に位置する。また、第１撮像部１０２は、第１光学系１０３に導かれた光を受光するレンズ１０２Ａを有する。そして、第１撮像部１０２は、第１撮像ユニット４２の筐体１０１の上面に、レンズ１０２Ａが穴部１０１Ａに嵌め込まれる態様で取り付けられる。
　第１光学系１０３は、四角錐ミラー１０３Ａと、複数の反射ミラー１０３Ｂとを有する。四角錐ミラー１０３Ａは、四角錐型の立体形状を有し、４つの側面のそれぞれに反射面１０４を有する。また、四角錐ミラー１０３Ａは、筐体１０１内の下部に位置し、かつ、第１撮像部１０２の光軸Ｏ上に配置される。四角錐ミラー１０３Ａは、複数の反射ミラー１０３Ｂからの光を、側面の反射面１０４で反射する。なお、本実施形態では、四角錐ミラー１０３Ａが例示されたが、当該ミラーの形状は四角錐に限定されるものではなく、他の錐形状、例えば、円錐形状のミラーであってもよい。
　複数の反射ミラー１０３Ｂは、筐体１０１内の下部に位置し、かつ、第１撮像部１０２の光軸Ｏに沿う方向から見て、四角錐ミラー１０３Ａの周囲を囲んで配置される。各反射ミラー１０３Ｂの反射面１０５は、錠剤９の表面９１および側面９３に対して、傾斜しつつ対向する。
　反射ミラー１０３Ｂの反射面１０５に到達した光は、反射面１０５により反射されて、四角錐ミラー１０３Ａの反射面１０４に入射する。さらに、四角錐ミラー１０３Ａの反射面１０４に反射されて、第１撮像部１０２のレンズ１０２Ａに導かれる。なお、上述のとおり、割線９０の端部は、錠剤９の側面９３に繋がる。このため、割線９０が錠剤９の裏面９２に位置する場合でも、割線９０の端部付近が反射する光は、反射ミラー１０３Ｂの反射面１０５、および四角錐ミラー１０３Ａの反射面１０４を介して、第１撮像部１０２のレンズ１０２Ａに導かれる。
　各反射ミラー１０３Ｂの錠剤９に対する仰角θは、例えば、０度より大きくかつ３０以下とすることが好ましい。このようにすれば、錠剤９の裏面９２と側面９３との間にテーパ面（面取り部）がある場合でも、錠剤９の裏面９２に位置する割線９０の端部を、反射ミラー１０３Ｂを介して、第１撮像部１０２の視野に含めることができる。
　第１軸上照明１０６は、筐体１０１の下面に取り付けられ、かつ、第１撮像部１０２の光軸Ｏ上、または、光軸Ｏの付近に、少なくとも１つ配置される。四角錐ミラー１０３Ａは、第１軸上照明１０６と、第１撮像部１０２のレンズ１０２Ａとの間に位置する。第１軸上照明１０６は、主に錠剤９のうちの第１軸上照明１０６と対向する表面９１に対して光を照射する。
　複数の第１側方照明１０８は、筐体１０１の下方に位置し、かつ、第１撮像部１０２の光軸Ｏに沿う方向から見て、第１軸上照明１０６および錠剤９の周囲を少なくとも一部囲んでリング状に配置される。各第１側方照明１０８は、主に錠剤９のうちの第１側方照明１０８と対向する表面９１および側面９３に対して光を照射する。各第１側方照明１０８は、光軸の傾斜角度が、錠剤９の側面９３に対して６０度以上９０度以下程度となるように、配置されている。なお、第１側方照明１０８は、筐体１０１と一体に形成されるものであってもよい。
　なお、図７に示すとおり、第１軸上照明１０６および複数の第１側方照明１０８は、照射する出射光が錠剤９に反射され、反射ミラー１０３Ｂおよび四角錐ミラー１０３Ａを介して第１撮像部１０２のレンズ１０２Ａに導かれるように、配置される。つまり、第１光学系１０３を有することによって、第１軸上照明１０６および複数の第１側方照明１０８から光が照射された錠剤９が反射する光を、第１軸上照明１０６を迂回しつつ、第１撮像部１０２のレンズ１０２Ａに集光させることができる。
　第１撮像部１０２は、第１軸上照明１０６および複数の第１側方照明１０８を用いる複数の照射パターンによって光が照射された錠剤９の表面９１および側面９３を撮像する。また、複数の反射ミラー１０３Ｂは、第１撮像部１０２の光軸Ｏに沿う方向から見て、錠剤９の周囲を囲み、かつ、互いに周方向に異なる位置に配置される。これにより、第１撮像部１０２は、複数の反射ミラー１０３Ｂを介して、錠剤９の表面９１および側面９３を、互いに周方向に異なる２以上の方向から撮像した画像を取得することができる。この結果、裏面９２の割線９０の向きの正確な検出が可能となる。
　なお、複数の反射ミラー１０３Ｂのうちの少なくとも２つは、第１撮像部１０２の光軸Ｏに沿う方向から見て、互いに周方向に９０度程度ずれた位置に配置されることが望ましい。これにより、第１撮像部１０２は、錠剤９の表面９１および側面９３を、互いに周方向に９０度ずれた２方向から撮像した画像を取得することができる。この結果、割線９０がどのような向きである場合でも、割線９０の端部が撮像された画像を取得することができる。
　また、複数の反射ミラー１０３Ｂのうちの少なくとも２つは、第１撮像部１０２の光軸Ｏに沿う方向から見て、互いに周方向に１８０度程度ずれた位置に配置されることが望ましい。これにより、第１撮像部１０２は、錠剤９の表面９１および側面９３を、互いに周方向に１８０度ずれた２方向から撮像した画像を取得することができる。この結果、錠剤９が水平面に対して傾斜した状態で搬送され、割線９０が水平面に対して傾斜している場合でも、割線９０の端部が撮像された画像を取得することができる。
　さらに、本実施形態では、錠剤９は、第１搬送ベルト４１２から保持部４１３によって嵩上げされた状態で、第１撮像ユニット４２によって撮像される。このため、複数の第１側方照明１０８から照射された光が、錠剤９の裏面９２に到達しやすい。この結果、錠剤９の表面９１および側面９３の全体に亘ってより鮮明に撮像された画像を取得することができる。
　＜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、第１割線検出部７１１、第２割線検出部７１２、第１ヘッド制御部７２１、第２ヘッド制御部７２２、第１検査部７３１、および第２検査部７３２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。
　第１割線検出部７１１および第２割線検出部７１２は、搬送される各錠剤９の割線９０の位置（割線９０が錠剤９の表面９１にあるか、または錠剤９の裏面９２にあるか）および向きを検出するための機能である。まず、第１割線検出部７１１について、説明する。第１割線検出部７１１は、第１表面割線検出部８１と第１裏面割線検出部８２とを有する。
　第１表面割線検出部８１は、まず、第１撮像ユニット４２の第１撮像部１０２が生成した画像データに基づいて、第１搬送コンベア４１により搬送される各錠剤９の表面９１に割線９０があるか否かを検出する。そして、錠剤９の表面９１に割線９０があると検出した場合はその向きを検出する。より具体的には、第１表面割線検出部８１は、画像データにおける、錠剤９の表面９１の領域を画像解析することによって、表面９１に割線９０があるか否かを検出する。そして、表面９１に割線９０があると検出した場合は、さらに画像データを解析することによって、表面９１における割線９０の向き（例えば、錠剤９の搬送方向に対する割線９０の回転角度）を検出する。
　第１裏面割線検出部８２は、まず、第１撮像ユニット４２の第１撮像部１０２が生成した画像データに基づいて、第１搬送コンベア４１により搬送される各錠剤９の裏面９２に割線９０があるか否かを検出する。そして、錠剤９の裏面９２に割線９０があると検出した場合はその向きを検出する。より具体的には、第１裏面割線検出部８２は、画像データにおける、錠剤９の側面９３の領域を画像解析して、錠剤９の側面９３に割線９０の端部が現れているか否かを検出することによって、錠剤９の裏面９２に割線９０があるか否かを検出する。そして、裏面９２に割線９０があると検出した場合は、さらに錠剤９の側面９３に現れる割線９０の端部の位置に基づいて、裏面９２における割線９０の向き（例えば、錠剤９の搬送方向に対する割線９０の回転角度）を検出する。上述のとおり、割線９０は、錠剤９の割線面の中心を通って両端まで真っ直ぐに延びる。したがって、画像データを解析して、裏面９２の中心位置と、側面９３に現れる少なくとも１つの割線９０の端部の位置とを検出することにより、割線９０の向きを検出することができる。
　なお、第１裏面割線検出部８２は、第１表面割線検出部８１による、錠剤９の表面９１に割線９０があるか否かを検出した結果に基づいて、錠剤９の裏面９２に割線９０があるか否かを検出してもよい。例えば、第１表面割線検出部８１が、錠剤９の表面９１に割線９０がないと検出した場合に、第１裏面割線検出部８２は、錠剤９の裏面９２に割線９０があると検出してもよい。
　第２割線検出部７１２は、同様に、第２撮像ユニット５２が生成した画像データに基づいて、第２搬送コンベア５１により搬送される各錠剤９の表面９１または裏面９２に割線９０があるか否かを検出する。そして、割線９０があると検出した場合は、その位置（割線９０が錠剤９の表面９１にあるか、または錠剤９の裏面９２にあるか）および向き（例えば、錠剤９の搬送方向に対する割線９０の回転角度）を検出する。第２割線検出部７１２の詳細については、上述した第１割線検出部７１１と同等であるため、重複説明を省略する。
　上述のとおり、第１搬送コンベア４１および第２搬送コンベア５１によってそれぞれ搬送される複数の錠剤９には、割線９０を有する割線面側から保持される（割線９０が撮像ユニット側へ露出しない）錠剤９と、割線９０を有さない主面側から保持される（割線９０が撮像ユニット側へ露出する）錠剤９とが、混在する。一方、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。本実施形態では、第１割線検出部７１１および第２割線検出部７１２が上述の構成を有することによって、すべての錠剤９の割線９０の位置および向きを検出することができる。また、本実施形態では、第１撮像ユニット４２および第２撮像ユニット５２のそれぞれにおいて、錠剤９の表面９１または裏面９２の割線９０の位置および向きを検出することができる。これにより、割線９０の位置および向きを検出するための撮像部の数を最小限に抑えることができる。この結果、印刷装置１内の撮像部の配置スペースおよびコスト等の抑制に繋がる。
　第１ヘッド制御部７２１は、第１ヘッドユニット４３を動作制御するための機能である。第１ヘッド制御部７２１は、第１記憶部８３を有する。第２ヘッド制御部７２２は、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。第２ヘッド制御部７２２は、第２記憶部８４を有する。第１記憶部８３および第２記憶部８４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８３および第２記憶部８４には、印刷画像データＤ１が記憶される。本実施形態では、錠剤９の主面および割線面のうち、主面のみに画像を印刷するものとする。印刷画像データＤ１は、錠剤９の主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。なお、第１記憶部８３および第２記憶部８４は、単一の記憶部であってもよい。
　錠剤９に印刷を行うときには、まず、第１ヘッド制御部７２１は、第１記憶部８３から印刷画像データＤ１を読み出す。続いて、第１ヘッド制御部７２１は、読み出された印刷画像データＤ１を、第１割線検出部７１１において検出された錠剤９の裏面９２の割線９０の向き（回転角度）に基づいて回転させる。そして、第１ヘッド制御部７２１は、回転された印刷画像データＤ１に基づいて、第１印刷部４０のヘッド４３１を制御する。そして、第１搬送コンベア４１に搬送される錠剤９の表面９１に、裏面９２の割線９０に沿って、印刷画像データＤ１が表す画像が印刷される。
　これにより、錠剤９の割線９０の位置および向きを検出した後、錠剤９を保持する方向を変えることなく、検出した割線９０の向きに沿って、印刷することができる。この結果、割線９０の向きと印刷画像との間にずれが生じることを抑制できる。すなわち、割線９０の向きに対してより正確な位置および向きで印刷することができる。
　なお、本実施形態では、錠剤９の割線９０を有さない主面が表面９１を向いている場合に、裏面９２の割線９０と対向する部位を避けつつ、主面である表面９１に画像を印刷する。つまり、第１印刷部４０は、第１裏面割線検出部８２により検出された裏面９２の割線９０の向きに基づいて、錠剤９の表面９１に印刷する。ただし、割線９０を有する割線面が表面９１を向いている場合に、割線９０を避けつつ、割線面である表面９１に画像を印刷してもよい。すなわち、第１印刷部４０は、第１表面割線検出部８１により検出された割線９０の向きに基づいて、錠剤９の表面９１に印刷してもよい。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。
　第２ヘッド制御部７２２は、同様に、第２印刷部５０のヘッド５３１を制御する。これにより、第２搬送コンベア５１に搬送される錠剤９の表面９１に、裏面９２の割線９０に沿って、印刷画像データＤ１が表す画像が印刷される。この結果、すべての錠剤９の主面への割線９０に沿った印刷が完了する。
　第１検査部７３１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９１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、第１検査部７３１は、第３記憶部８５を有する。第３記憶部８５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３記憶部８５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、第１検査部７３１が、第３記憶部８５から検査用の検査画像データＤ２を読み出す。そして、第１検査部７３１は、読み出された検査画像データＤ２を、第１割線検出部７１１において検出された割線９０の向き（回転角度）に応じて回転させる。また、第１検査部７３１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。第１検査部７３１は、回転された検査用の印刷画像データＤ１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９１に印刷された画像の欠陥を検出する。具体的には、印刷画像データＤ１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。
　第２検査部７３２は、同様に、第２搬送コンベア５１によって搬送される錠剤９の表面９１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。なお、第２検査部７３２が有する第４記憶部８６と、第３記憶部８５とは、単一の記憶部であってもよい。
　上述のとおり、本実施形態の印刷方法は、粒状物である錠剤９の表面９１にインクジェット方式で画像を印刷する印刷方法であって、ａ）錠剤９を裏面９２側から保持しつつ搬送する工程と、ｂ）工程ａ）の途中で、錠剤９の表面９１および側面９３を撮像することによって、錠剤９の画像データを生成する工程と、ｃ）工程ｂ）で生成された画像データに基づいて、裏面９２に割線９０があるか否かを検出し、かつ、裏面９２に割線９０がある場合はその向きを検出する工程と、ｄ）工程ｃ）で検出された割線９０の向きに基づいて、錠剤９の表面９１に印刷する工程と、を有する。これにより、錠剤９の割線９０の位置および向きを検出した後、錠剤９を保持する方向を変えることなく、検出した割線９０の向きに沿って、印刷することができる。この結果、割線９０の向きにずれが生じることを抑制し、割線９０の向きに対してより正確な位置および向きで印刷することができる。
　＜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。
　上記の実施形態では、第１割線検出部７１１および第２割線検出部７１２において検出された錠剤９の向き（回転角度）に応じて、第１検査部７３１および第２検査部７３２が、検査画像データＤ２を回転させていた。しかしながら、第３記憶部８５および第４記憶部８６に、予め回転角度の異なる複数の検査画像データＤ２（例えば、回転角度が１°ずつ異なる３６０個の検査画像データＤ２）を記憶させておいてもよい。そして、第１検査部７３１および第２検査部７３２は、それぞれ第１割線検出部７１１または第２割線検出部７１２において検出された錠剤９の向き（回転角度）に応じた検査画像データＤ２を、第３記憶部８５または第４記憶部８６から読み出して、検査を行ってもよい。
　このようにすれば、検査画像データＤ２を錠剤９毎に１つ１つ回転させる場合よりも、第１検査部７３１および第２検査部７３２の演算負担を軽減できる。したがって、印刷画像の検査を迅速に実行できる。
　また、上記の印刷装置１は、第１印刷部４０および第２印刷部５０によって、錠剤９の割線９０を有さない主面に印刷を行う装置であった。しかしながら、本発明の印刷装置は、錠剤９の両面に印刷を行う装置であってもよい。また、本発明の印刷装置は、錠剤９の割線９０を有する割線面のみに印刷を行う装置であってもよい。
　また、上記の実施形態では、第１印刷部４０および第２印刷部５０に、それぞれ４つのヘッドが設けられていた。しかしながら、第１印刷部４０および第２印刷部５０にそれぞれ含まれるヘッドの数は、１～３つであってもよく、５つ以上であってもよい。
　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
　９，９Ｘ　錠剤
　１０　ホッパー
　２０　フィーダ部
　３０　搬送ドラム
　４０　第１印刷部
　４１　第１搬送コンベア
　４２　第１撮像ユニット
　４３　第１ヘッドユニット
　４４　第１検査カメラ
　４５　第１定着部
　５０　第２印刷部
　５１　第２搬送コンベア
　５２　第２撮像ユニット
　５３　第２ヘッドユニット
　５４　第２検査カメラ
　５５　第２定着部
　５６　欠陥品回収部
　６０　搬出コンベア
　７０　制御部
　８１　第１表面割線検出部
　８２　第１裏面割線検出部
　９０，９０Ｘ　割線
　９１　表面
　９２　裏面
　９３　側面
　１００　筐体
　１０２　第１撮像部
　１０３　第１光学系
　１０３Ａ　四角錐ミラー
　１０３Ｂ　反射ミラー
　１０４　反射面
　１０５　反射面
　１０６　第１軸上照明
　１０８　第１側方照明
　４１２　第１搬送ベルト
　４１３　保持部
　Ｏ　光軸

 

Claims (11)

  1. 　粒状物の表面にインクジェット方式で画像を印刷する印刷装置であって、
    　前記粒状物を裏面側から保持しつつ搬送する搬送機構と、
    　前記搬送機構により搬送される前記粒状物の前記表面および側面を撮像することによって、前記粒状物の画像データを生成する撮像部と、
    　前記画像データに基づいて、前記裏面に割線があるか否かを検出し、かつ、前記裏面に前記割線がある場合はその向きを検出する、裏面割線検出部と、
    　前記裏面割線検出部により検出された前記割線の向きに基づいて、前記粒状物の前記表面に印刷する印刷部と、
    を有する、印刷装置。
  2. 　請求項１に記載の印刷装置であって、
    　前記裏面割線検出部は、前記画像データにおける、前記粒状物の前記側面に現れる前記割線の端部の位置に基づいて、前記裏面における前記割線の向きを検出する、印刷装置。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の印刷装置であって、
    　　前記粒状物に光を照射可能な複数の照明
    をさらに有し、
    　前記複数の照明は、
    　　前記撮像部の光軸に沿う方向から見て、前記粒状物を少なくとも一部囲んで配置される、複数の側方照明と、
    　　前記撮像部の前記光軸上に配置される、少なくとも１つの軸上照明と、
    を含み、
    　前記印刷装置は、
    　　前記軸上照明によって光が照射された前記粒状物が反射する光を、前記軸上照明を迂回しつつ前記撮像部に導く光学系
    をさらに有し、
    　前記撮像部は、前記複数の側方照明および前記軸上照明を用いる複数の照射パターンによって光が照射された前記粒状物の前記表面および前記側面を撮像する、印刷装置。
  4. 　請求項３に記載の印刷装置であって、
    　前記光学系は、
    　　前記粒状物の前記表面および前記側面に対して傾斜しつつ対向する反射面をそれぞれ有する複数の反射ミラー
    を含み、
    　前記撮像部は、前記複数の反射ミラーを介して、前記粒状物の前記側面を互いに周方向に異なる２以上の方向から撮像する、印刷装置。
  5. 　請求項４に記載の印刷装置であって、
    　前記撮像部は、前記粒状物の前記側面を、互いに周方向に９０度ずれた２方向から撮像する、印刷装置。
  6. 　請求項４に記載の印刷装置であって、
    　前記撮像部は、前記粒状物の前記側面を、互いに周方向に１８０度ずれた２方向から撮像する、印刷装置。
  7. 　請求項３に記載の印刷装置であって、
    　前記光学系は、
    　　前記粒状物の前記表面および前記側面に対して傾斜しつつ対向する反射面を有する反射ミラー
    を含み、
    　前記反射ミラーの前記粒状物に対する仰角は、０度より大きくかつ３０度以下である、印刷装置。
  8. 　請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の印刷装置であって、
    　前記画像データに基づいて、前記表面に前記割線があるか否かを検出し、かつ、前記表面に前記割線がある場合はその向きを検出する、表面割線検出部
    をさらに有し、
    　前記印刷部は、前記表面割線検出部により検出された前記割線の向きに基づいて、前記粒状物の前記表面に印刷する、印刷装置。
  9. 　請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の印刷装置であって、
    　前記搬送機構は、
    　　前記粒状物の前記裏面を吸着しつつ搬送する第１搬送ベルト
    を有し、
    　前記撮像部は、前記第１搬送ベルトによる搬送経路上において、前記粒状物の前記表面および前記側面を撮像する、印刷装置。
  10. 　請求項９に記載の印刷装置であって、
    　前記撮像部は、前記粒状物に対して、前記第１搬送ベルトの反対側に位置する、印刷装置。
  11. 　粒状物の表面にインクジェット方式で画像を印刷する印刷方法であって、
    　ａ）前記粒状物を裏面側から保持しつつ搬送する工程と、
    　ｂ）前記工程ａ）の途中で、前記粒状物の前記表面および側面を撮像することによって、前記粒状物の画像データを生成する工程と、
    　ｃ）前記工程ｂ）で生成された前記画像データに基づいて、前記裏面に割線があるか否かを検出し、かつ、前記裏面に前記割線がある場合はその向きを検出する工程と、
    　ｄ）前記工程ｃ）で検出された前記割線の向きに基づいて、前記粒状物の前記表面に印刷する工程と、
    を有する、印刷方法。
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