JP6405114B2 - 可食体用インクジェット印刷方法および可食体用インクジェット印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、錠剤やカプセル等の経口投与剤および食品等の可食体（つまり人が食べることができるもの）のインクジェット印刷方法およびインクジェット印刷装置に関し、詳細には、可食体に対して高精度の印刷処理を効率よく行えるようにするための手法および構造の改良に関する。

特許第２７５１３７４号公報には、インクジェットプリンタのインクジェットヘッドのノズル内に混入した気泡やノズル内で乾燥・固形化したインクを吸引パージにより取り除くためのパージ方法が記載されている（同公報の第２頁第４欄第２７〜３３行および第１図参照）。また、同公報には、印字処理中に気泡が検出された場合の処理についても記載されている（同公報の第３頁第６欄第１２〜１７行および第３図（Ｂ）参照）。

しかしながら、上記公報に記載のものでは、印字処理中に気泡を検出するといっても、どの程度の大きさの気泡がどの程度の出現頻度で現れた場合に気泡として検出するのか等について全く記載されていない。その一方、微細な気泡についてまですべて検出してそのたびに印刷を停止していたのでは、非効率的である。また、気泡の大きさや出現頻度等と印字精度との関係について検証するのも非常に面倒である。

本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、本発明が解決しようとする課題は、経口投与剤および食品等の可食体に対して高精度の印刷処理を効率よく行える可食体用インクジェット印刷方法および可食体用インクジェット印刷装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る可食体用インクジェット印刷方法は、第１、第２の印刷ヘッドにより可食体に印刷を行う可食体用インクジェット印刷方法において、第１の印刷ヘッドでの印刷後の検査で印刷不良となった可食体の個数をカウントして得られる印刷不良率が一定レベルを超えていなくても、運転開始からの時間で定まる一定の設定時間が経過するごとに、第１の印刷ヘッドから第２の印刷ヘッドに切り替えて第２の印刷ヘッドにより印刷を開始するとともに、第１の印刷ヘッドについてインク吐出口内部に残留していた残留インクまたは気泡を排出する短時間の第１のメンテナンス処理を行い、印刷不良率が一定レベルを超えたときには、第１の印刷ヘッドから第２の印刷ヘッドに切り替えて第２の印刷ヘッドにより印刷を開始するとともに、第１の印刷ヘッドについて、インク吐出口内部に残留していた残留インクまたは気泡を排出する、第１のメンテナンス処理よりも長時間の第２のメンテナンス処理を行い、第１、第２のメンテナンス処理を繰り返し行うようにしている（請求項１参照）。

本発明においては、インク吐出口内部の残留インクや気泡の排出といったメンテナンス処理を行うタイミングを、印刷不良率が一定レベルを超えたときおよび運転開始からの時間で定まる一定の設定時間が経過するごとに設定したので、微細な気泡についてまですべて検出してそのたびに印刷を停止する場合と比べ、可食体に対して高精度の印刷処理を効率よく行えるようになる。また、一方の印刷ヘッドのメンテナンス処理時に他方の印刷ヘッドで印刷処理を行うので、一方の印刷ヘッドのメンテナンス処理時においても、印刷処理を中断することなく印刷処理を続行でき、これにより、より効率よく高精度の印刷処理を行えるようになる。

本発明では、可食体が経口投与剤である（請求項２）。

本発明では、可食体が複数列で供給されており、印刷不良が列ごとに検出されている（請求項３参照）。

本発明に係る可食体用インクジェット印刷装置は、可食体に印刷を行う第１、第２の印刷ヘッドと、第１、第２の印刷ヘッドのインク吐出口内部に残留していた残留インクまたは気泡を排出するためのメンテナンス処理を行うメンテナンス機構と、第１の印刷ヘッドでの印刷後の検査で印刷不良となった可食体の個数をカウントして得られる印刷不良率が一定レベルを超えていなくても、運転開始からの時間で定まる一定の設定時間が経過するごとに、第１の印刷ヘッドから第２の印刷ヘッドに切り替わって第２の印刷ヘッドにより印刷が開始されるとともに第１の印刷ヘッドについて短時間の第１のメンテナンス処理が行われ、印刷不良率が一定レベルを超えたときには、第１の印刷ヘッドから第２の印刷ヘッドに切り替わって第２の印刷ヘッドにより印刷が開始されるとともに第１の印刷ヘッドについて第１のメンテナンス処理よりも長時間の第２のメンテナンス処理が行われ、第１、第２のメンテナンス処理が繰り返し行われるようにメンテナンス機構を制御する制御手段とを備えている（請求項４参照）。

本発明においては、制御手段の制御により、メンテナンス機構によるメンテナンス処理を、第１の印刷ヘッドでの印刷後の検査で印刷不良となった可食体の個数をカウントして得られる印刷不良率が一定レベルを超えたとき、および、印刷不良率が一定レベルを超えていなくても運転開始からの時間で定まる一定の設定時間が経過するごとに行うので、微細な気泡についてまですべて検出してそのたびに印刷を停止する場合と比べ、高精度の印刷処理を効率よく行えるようになる。また、一方の印刷ヘッドのメンテナンス処理時に他方の印刷ヘッドで印刷処理を行うので、一方の印刷ヘッドのメンテナンス処理時においても、印刷処理を中断することなく印刷処理を続行でき、これにより、より効率よく高精度の印刷処理を行えるようになる。

本発明では、可食体が経口投与剤である（請求項５参照）。

本発明では、メンテナンス機構が、インク吐出口に対して吸引または加圧を行うパージ手段と、印刷ヘッドのヘッド面をワイプするワイプ手段とを有している（請求項６参照）。

本発明では、可食体を複数列で供給する供給手段と、供給手段の列ごとに印刷不良を検出する検出手段とをさらに備えている（請求項７参照）。

以上のように、本発明によれば、インク吐出口内部の残留インクや気泡の排出といったメンテナンス処理を行うタイミングを、印刷不良率が一定レベルを超えたとき、および印刷不良率が一定レベルを超えていなくても運転開始からの時間で定まる一定の設定時間が経過するごとに設定したので、可食体に対して高精度の印刷処理を効率よく行えるようになる。また、一方の印刷ヘッドのメンテナンス処理時に他方の印刷ヘッドで印刷処理を行うので、一方の印刷ヘッドのメンテナンス処理時においても、印刷処理を中断することなく印刷処理を続行でき、これにより、より効率よく高精度の印刷処理を行えるようになる。

本発明の一実施例による経口投与剤用インクジェット印刷装置の正面概略構成図である。 前記印刷装置（図１）の平面概略構成図である。 前記印刷装置（図１）の作動を説明するための斜視概略図である。 前記印刷装置（図１）の作動を説明するための斜視概略図である。 前記印刷装置（図１）の作動を説明するための斜視概略図である。 前記印刷装置（図１）のメンテナンス機構の一例を示す概略図である。 前記印刷装置（図１）のメンテナンス機構の他の例を示す概略図である。 前記印刷装置（図１）の制御装置の概略ブロック構成図である。 前記制御装置（図８）による制御フローの一例を示すフローチャートである。

図１および図２は、本発明の一実施例による経口投与剤用インクジェット印刷装置の概略構成を示している。
これらの図に示すように、インクジェット印刷装置１は、錠剤やカプセル等の経口投与剤Ｗに印刷を行うための装置であって、矢印方向に搬送される経口投与剤Ｗにインクジェット方式で印刷を行う印刷ヘッド２と、印刷ヘッド２の搬送方向上流側に配置され、経口投与剤Ｗを検出するための検出用センサ３と、印刷ヘッド２の搬送方向下流側に配置され、印刷処理後の経口投与剤Ｗを検査するための検査用センサ４と、検出用センサ３の搬送方向上流側に配置され、供給される経口投与剤Ｗをカウントするカウンタ５とを有している。なお、図２では、検出用センサ３および検査用センサ４を直線状の検出ラインおよび検査ラインでそれぞれ示している。検出用センサ３および検査用センサ４は、例えばエリアセンサカメラやラインセンサカメラから構成されている。また、経口投与剤Ｗとしては、ここでは円盤状（つまり平面形状が円形状のもの）を例にとっている。

経口投与剤Ｗは、搬送方向（図１、図２矢印方向）のみならずこれと直交する方向（図１紙面垂直方向、図２上下方向）にも配置されており、搬送面全体に分布している。経口投与剤Ｗを搬送する搬送コンベアは、複数本（この例では８本）のベルト６から構成されており、各経口投与剤Ｗは、隣り合う各ベルト６間の各間隙６ｃ上に配置されている。すなわち、各経口投与剤Ｗは、複数列（この例では７列）で搬送されている。また、ここでは、経口投与剤Ｗが搬送方向にランダムなピッチで配置されるとともに、搬送方向と直交する方向に整列していない例を示している。なお、これら複数本のベルト６の代わりに、搬送方向の直交方向に延設された幅広の１本のベルトを用いるようにしてもよい。

印刷ヘッド２は、図３ないし図５に示すように、２つの印刷ヘッド２Ａおよび２Ｂから構成されている。なお、これらの図においては、図示の便宜上、搬送ベルト６を幅広の１本のベルトで表している。印刷ヘッド２Ａ、２Ｂは、搬送方向に沿って並設されており、印刷ヘッド２Ａが搬送方向上流側に配置され、印刷ヘッド２Ｂが搬送方向下流側に配置されている。印刷ヘッド２Ａ、２Ｂはいずれも、搬送ベルト６の搬送面上に配置される印刷位置と、当該搬送面上から奥側（各図紙面奥側）に後退した待機位置とを採り得るようになっている。図３では、印刷ヘッド２Ａが印刷位置に配置されかつ印刷ヘッド２Ｂが待機位置に配置された状態が示され、図５では、これとは逆に、印刷ヘッド２Ｂが印刷位置に配置されかつ印刷ヘッド２Ａが待機位置に配置された状態が示されている。図４では、双方の印刷ヘッド２Ａ、２Ｂが印刷位置に配置された状態が示されている。各印刷ヘッド２Ａ、２Ｂは、図示しない駆動機構（例えばサーボモータとボールネジを用いた機構等）により、印刷位置と待機位置との間を移動可能になっている。

印刷ヘッド２のメンテナンス機構について、図６および図７を用いて説明する。
これらの図に示すように、印刷ヘッド２の内部には、インク吐出用の複数のノズル２０が設けられている（各図では一部のノズルのみ図示）。ノズル２０は、印刷ヘッド２のヘッド面２０Ａに開口しており、当該開口部がインク吐出口２０ａになっている。

図６に示すメンテナンス機構においては、印刷ヘッド２の内部において、ノズル２０の上流側端から加圧洗浄液を供給することで、ノズル２０のインク吐出口２０ａ内部に残留していた残留インク５０（または気泡）を加圧洗浄液とともに印刷ヘッド２の外部に排出する（押し出す）加圧パージを行うことにより、メンテナンス処理を実行している。

図７に示すメンテナンス機構１０は、印刷ヘッド２のヘッド面２０Ａ側に開口するとともに下端に吸引孔１１ａが形成されたケース１１を有している。吸引孔１１ａは、図示しないバキュームポンプ等に接続されている。ケース１１の開口端面にはパッキン１２が装着されており、ケース１１は、ヘッド面２０Ａに沿って左右方向（図示矢印方向）に往復動可能に設けられている。メンテナンス処理の際には、ノズル２０のインク吐出口２０ａを覆うようにケース１１を配置するとともに、パッキン１２を介してケース１１を印刷ヘッド２のヘッド面２０Ａに圧接させる。この状態でケース１１の吸引孔１１ａから吸引することにより、ノズル２０のインク吐出口２０ａ内部に残留していた残留インク（または気泡）を外部に吸引する（吸い出す）吸引パージを行い、吸引パージ後、ケース１１を左右方向に往復動させることで、パッキン１２によりヘッド面２０Ａをクリーニングするワイプを行い、このようにしてメンテナンス処理が実行される。

インクジェット印刷装置１は、図８に示すような制御装置１００を有している。制御装置１００のＩ／Ｏポートには、カウンタ５と、検出用センサ３および検査用センサ４が接続されるとともに、各経口投与剤Ｗに印刷すべき印刷パターンを作成する画像処理部１０２と、キーボード等の他の入力部１０３とが接続されている。また、制御装置１００のＩ／Ｏポートには、印刷ヘッド２Ａと、その印刷処理を制御するＩＪＰコントローラ１０４と、印刷ヘッド２Ａを印刷位置および待機位置間で移動させるサーボモータ１０５と、印刷ヘッド２Ｂと、その印刷処理を制御するＩＪＰコントローラ１０６と、印刷ヘッド２Ｂを印刷位置および待機位置間で移動させるサーボモータ１０７と、メンテナンス機構１０と、モニター等の他の出力部１０８とが接続されている。

次に、上述した経口投与剤用インクジェット印刷装置１のメンテナンス処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。
プログラムがスタートすると、まず、ステップＳ１において、ベルト６（図１）により供給される経口投与剤Ｗについて、その個数のカウントがカウンタ５により開始される。このカウントは、複数列で搬送される経口投与剤Ｗのすべての列について行われる。

次に、ステップＳ２では、印刷ヘッド２例えば印刷ヘッド２Ａ（図３）による印刷処理時にドット欠けや滲み等の印刷不良があった場合において、不良品の個数（つまり不良数）のカウントが開始される。このカウントも経口投与剤Ｗのすべての列について行われる。

次に、ステップＳ３では、経口投与剤Ｗの中に不良品が含まれている割合（つまり不良率）が高いか否か、すなわち、不良率が一定のレベルを超えたか否かが判断される。この不良率の判断においては、例えば、経口投与剤Ｗを１００個カウントしたときにその１００個の中に不良品が３個含まれていた場合（不良率：３％）や、１００個カウントするまでに不良品が連続してまたは断続的に３個（不良率：３％以上）現れた場合には、印刷不良率が高いと判断する。

ステップＳ３において、不良率が高くない（つまり、前記例では、経口投与剤Ｗを１００個カウントしたときに不良数が２個以下である）と判断された場合には、ステップＳ４に移行する。ステップＳ４では、所定の設定時間が経過したか否かを判断する。この所定時間は、例えば、装置の運転を開始してからの時間が３０分というように設定される。所定の設定時間が経過していなければ、ステップＳ３に戻る。

ステップＳ３において、経口投与剤Ｗのいずれかの列で不良率が高いと判断された場合には、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、サーボモータ１０７（図８）の駆動により印刷ヘッド２Ｂを印刷位置へ移動する（図４参照）。次に、ステップＳ６では、印刷処理を行う印刷ヘッドを印刷ヘッド２Ａから２Ｂに切り替える。切替え後は、印刷ヘッド２Ａによる印刷処理が停止されるとともに、ＩＪＰコントローラ１０６の制御により、印刷ヘッド２Ｂによる印刷処理が開始される。次に、ステップＳ７では、サーボモータ１０５（図８）の駆動により印刷ヘッド２Ａを待機位置へ移動する（図５参照）。

ステップＳ８では、待機位置に移動した印刷ヘッド２Ａに対して、ロングパージが実行される。このロングパージの際には、図６の加圧パージまたは図７の吸引パージのいずれかが比較的長時間にわたって実行される。いずれのパージにおいても印刷ヘッド２Ａ内のすべてのノズルについて実行されるため、経口投与剤Ｗのすべての列についてロングパージが実行されることになる。

その一方、ステップＳ４において、運転後所定の設定時間が経過したと判断された場合には、ステップＳ９に移行して、ステップＳ９〜ステップＳ１２の処理を実行する。ステップＳ９〜ステップＳ１２の各処理は、ステップＳ５〜ステップＳ８の各処理にそれぞれ対応しており、印刷処理を行う印刷ヘッドを印刷ヘッド２Ａから２Ｂに切り替えるとともに印刷ヘッド２Ａを待機位置へ移動させてパージを行うが、ステップＳ１２での処理は、ステップＳ８のようなロングパージではなく、ショートパージである。すなわち、図６の加圧パージまたは図７の吸引パージのいずれかが比較的短時間実行される。これは、インク消費量を減らすためである。このショートパージについても、印刷ヘッド２Ａ内のすべてのノズルで実行されるため、経口投与剤Ｗのすべての列で実行されることになる。

ステップＳ８またはステップＳ１２での処理後、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、プログラムを終了するか否かを判断する。プログラムを終了しないと判断した場合には、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３〜ステップＳ１２の処理を繰り返して行う。一方、ステップＳ１３での判断がｙｅｓとなれば、プログラムは終了する。

このような本実施例によれば、インク吐出口２０ａ内部の残留インクや気泡の排出といったメンテナンス処理を行うタイミングを、印刷不良率が一定レベルを超えたときまたは一定の設定時間ごとに設定したので、微細な気泡についてまですべて検出してそのたびに印刷を停止する場合と比べ、経口投与剤Ｗに対して高精度の印刷処理を効率よく行えるようになる。

本実施例によれば、印刷ヘッド２が２つの印刷ヘッド２Ａ、２Ｂから構成されており、一方の印刷ヘッドのメンテナンス処理時に他方の印刷ヘッドで印刷処理が行われるので、メンテナンス処理時においても印刷処理を中断することなく印刷処理を続行でき、これにより、さらに効率よく高精度の印刷処理を行えるようになって、夜間の無人の連続運転が可能になり、その結果、装置の稼働率を向上できる。

本実施例においては、経口投与剤に印刷を行う場合を例にとって説明したが、錠剤やカプセル等の経口投与剤は一般に小形であるため、これに印字される文字も小さく、文字の鮮明さが要求される。そのため、このような経口投与剤の印刷に本発明を適用することで、小形の経口投与剤に対してドット欠けや滲みのない鮮明な印字処理を継続できるようになる。

以上、本発明に好適な実施例について説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、本発明には種々の変形例が含まれる。以下に変形例のいくつかの例を挙げておく。

前記実施例では、可食体として経口投与剤を例にとって説明したが、本発明は、その他の可食体（例えば食品等）にも同様に適用できる。

前記実施例では、メンテナンス処理を実行するか否かの不良率の設定値に関して３％としたが、これはその他の数値（例えば２〜５％の範囲内の数値）を採用するようにしてもよい。

前記実施例では、不良率が高い場合と所定の設定時間が経過した場合とで異なるパージを行う場合を示したが、双方の場合に同じパージを行うようにしてもよい。

前記実施例では、印刷ヘッド２を２つの印刷ヘッド２Ａ、２Ｂから構成した例を示したが、印刷ヘッド２は３つ以上の印刷ヘッドから構成するようにしてもよい。

以上のように、本発明は、可食体用インクジェット印刷方法およびインクジェット印刷装置に有用であり、とくに可食体に対する高精度印刷処理の効率的な実行を要求されるものに適している。

１： インクジェット印刷装置

２、２Ａ、２Ｂ： 印刷ヘッド

６： ベルト（供給手段）

１０： メンテナンス機構
１１ａ： 吸引孔
１２： パッキン

Ｗ： 経口投与剤（可食体）

特許第２７５１３７４号公報（第２頁第４欄第２７〜３３行および第３頁第６欄第１２〜１７行ならびに第１図および第３図（Ｂ）参照）

Claims (7)

1. 第１、第２の印刷ヘッドにより可食体に印刷を行う可食体用インクジェット印刷方法において、
   前記第１の印刷ヘッドでの印刷後の検査で印刷不良となった可食体の個数をカウントして得られる印刷不良率が一定レベルを超えていなくても、運転開始からの時間で定まる一定の設定時間が経過するごとに、前記第１の印刷ヘッドから前記第２の印刷ヘッドに切り替えて前記第２の印刷ヘッドにより印刷を開始するとともに、前記第１の印刷ヘッドについてインク吐出口内部に残留していた残留インクまたは気泡を排出する短時間の第１のメンテナンス処理を行い、
   前記印刷不良率が一定レベルを超えたときには、前記第１の印刷ヘッドから前記第２の印刷ヘッドに切り替えて前記第２の印刷ヘッドにより印刷を開始するとともに、前記第１の印刷ヘッドについて、インク吐出口内部に残留していた残留インクまたは気泡を排出する、前記第１のメンテナンス処理よりも長時間の第２のメンテナンス処理を行い、
   前記第１、第２のメンテナンス処理を繰り返し行うようにした、
   ことを特徴とする可食体用インクジェット印刷方法。
2. 請求項１において、
   可食体が経口投与剤である、
   ことを特徴とする可食体用インクジェット印刷方法。
3. 請求項１において、
   可食体が複数列で供給されており、印刷不良が列ごとに検出されている、
   ことを特徴とする可食体用インクジェット印刷方法。
4. 可食体用インクジェット印刷装置であって、
   可食体に印刷を行う第１、第２の印刷ヘッドと、
   前記第１、第２の印刷ヘッドのインク吐出口内部に残留していた残留インクまたは気泡を排出するためのメンテナンス処理を行うメンテナンス機構と、
   前記第１の印刷ヘッドでの印刷後の検査で印刷不良となった可食体の個数をカウントして得られる印刷不良率が一定レベルを超えていなくても、運転開始からの時間で定まる一定の設定時間が経過するごとに、前記第１の印刷ヘッドから前記第２の印刷ヘッドに切り替わって前記第２の印刷ヘッドにより印刷が開始されるとともに、前記第１の印刷ヘッドについて短時間の第１のメンテナンス処理が行われ、前記印刷不良率が一定レベルを超えたときには、前記第１の印刷ヘッドから前記第２の印刷ヘッドに切り替わって前記第２の印刷ヘッドにより印刷が開始されるとともに、前記第１の印刷ヘッドについて前記第１のメンテナンス処理よりも長時間の第２のメンテナンス処理が行われ、前記第１、第２のメンテナンス処理が繰り返し行われるように、前記メンテナンス機構を制御する制御手段と、
   を備えた可食体用インクジェット印刷装置。
5. 請求項４において、
   可食体が経口投与剤である、
   ことを特徴とする可食体用インクジェット印刷装置。
6. 請求項４において、
   前記メンテナンス機構が、前記インク吐出口に対して吸引または加圧を行うパージ手段と、前記印刷ヘッドの前記ヘッド面をワイプするワイプ手段とを有している、
   ことを特徴とする可食体用インクジェット印刷装置。
7. 請求項４において、
   可食体を複数列で供給する供給手段と、
   前記供給手段の列ごとに印刷不良を検出する検出手段と、
   をさらに備えた可食体用インクジェット印刷装置。

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