特許 7515530 可食体の搬送状態検出装置および印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-04

(45)【発行日】2024-07-12

(54)【発明の名称】可食体の搬送状態検出装置および印刷装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 43/08 20060101AFI20240705BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20240705BHJP

   A61J 3/06 20060101ALI20240705BHJP

   B41F 17/36 20060101ALI20240705BHJP

【ＦＩ】

B65G43/08 E

B41J2/01 305

B41J2/01 451

B41J2/01 401

A61J3/06 Q

B41F17/36 B

B41J2/01 109

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022058647

(22)【出願日】2022-03-31

(65)【公開番号】P2023149864

(43)【公開日】2023-10-16

【審査請求日】2023-11-13

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000228110

【氏名又は名称】クオリカプス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001597

【氏名又は名称】弁理士法人アローレインターナショナル

(72)【発明者】

【氏名】藤中 大弥

(72)【発明者】

【氏名】大北 幸輔

【審査官】福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１０８９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１８２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－３０４５３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ４３／０８

Ｂ４１Ｊ ２／０１

Ａ６１Ｊ ３／０６

Ｂ４１Ｆ １７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の可食体を搬送路に沿って列状に搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送される可食体を検知する検知部と、
前記検知部の検知に基づいて可食体の１次元または２次元の外観情報を取得し、前記外観情報に基づく指標値を基準値と比較することにより、各可食体が分離状態で搬送されているか否かを判別する制御部とを備え、
前記検知部は、カメラであり、
前記制御部は、可食体の面積、輪郭長さ、フィレ径、円形度または形状一致度の少なくともいずれかを前記指標値とする可食体の搬送状態検出装置。

【請求項2】

前記検知部を通過した可食体を、前記検知部よりも搬送方向上流側に選択的に戻す戻し部を更に備え、
前記制御部は、非分離状態と判別した複数の可食体に対して前記戻し部を作動させて、前記検知部に再び通過させる請求項１に記載の可食体の搬送状態検出装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の可食体の搬送状態検出装置と、
分離状態と判別された可食体に印刷する印刷部とを備える印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可食体の搬送状態検出装置および印刷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

医薬品や食品等の可食体の搬送状態を検出して印刷する装置として、例えば、特許文献１に開示された錠剤印刷装置が知られている。この装置は、ランダムに供給される錠剤をラインセンサカメラにより撮像して画像データを取得し、画像データの輝度が一定レベル以上であって、かつその状態が一定スパン以上続いた場合にのみ、当該画像データを錠剤の画像データとして取り込んで印刷を行うように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５６８８７７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された錠剤印刷装置は、隣接する２つの錠剤が互いに接触した、いわゆる双子錠の状態で搬送されると、これらを単一の錠剤の画像データとして取り込むおそれがあり、これによって印刷の位置ずれや欠け、抜け等の印刷ミスを生じるおそれがあった。

【0005】

そこで、本発明は、可食体の搬送状態を容易且つ確実に検出することができる可食体の搬送状態検出装置およびこれを備える印刷装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の前記目的は、複数の可食体を搬送路に沿って列状に搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送される可食体を検知する検知部と、前記検知部の検知に基づいて可食体の１次元または２次元の外観情報を取得し、前記外観情報に基づく指標値を基準値と比較することにより、各可食体が分離状態で搬送されているか否かを判別する制御部とを備え、前記検知部は、カメラであり、前記制御部は、可食体の面積、輪郭長さ、フィレ径、円形度または形状一致度の少なくともいずれかを前記指標値とする可食体の搬送状態検出装置により達成される。

【0007】

この可食体の搬送状態検出装置は、前記検知部を通過した可食体を、前記検知部よりも搬送方向上流側に選択的に戻す戻し部を更に備えることが好ましく、前記制御部は、非分離状態と判別した複数の可食体に対して前記戻し部を作動させて、前記検知部に再び通過させることが好ましい。

【0009】

また、本発明の前記目的は、上述した可食体の搬送状態検出装置と、分離状態と判別された可食体に印刷する印刷部とを備える印刷装置により達成される。

【発明の効果】

【0010】

本発明の可食体の搬送状態検出装置によれば、可食体の搬送状態を容易且つ確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る印刷装置の概略正面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ断面図である。

【図3】図１に示す印刷装置の要部を示す平面図である。

【図4】図１に示す印刷装置の他の要部を示す平面図である。

【図5】図１に示す印刷装置のブロック図である。

【図6】図１に示す印刷装置の作動を説明するための図である。

【図7】本発明の他の実施形態に係る印刷装置の作動を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、 本発明の一実施形態に係る印刷装置１の概略正面図である。図１に示すように、印刷装置１は、可食体の搬送状態検出装置（以下、単に「搬送状態検出装置」という）１００を備えている。搬送状態検出装置１００は、搬送部２、検知部３０および戻し部４０を備えている。可食体は、錠剤、カプセル剤、空カプセル、固形食品等の定形性を有する小物品である。本実施形態においては、可食体が錠剤である場合を例に説明する。

【0013】

図２は図１のＡ－Ａ断面図であり、図３は図１に示す搬送部２の要部平面図である。図１から図３に示すように、搬送部２は、第１搬送装置１０および第２搬送装置２０を備えている。第１搬送装置１０は、笠状のディスク１１と、ディスク１１を収容する中間リング１２と、中間リング１２を収容する回転リング１３とを備えている。

【0014】

ディスク１１および回転リング１３の回転軸１１ａ，１３ａが鉛直方向に延びるのに対し、中間リング１２の回転軸１２ａは、回転軸１１ａ，１３ａに対して若干傾斜するように配置されている。回転軸１１ａ，１２ａ，１３ａは、それぞれ減速機１１ｂ，１２ｂ，１３ｂを介して、個別に設けられたモータ等の駆動源（図示せず）に接続されており、ディスク１１、中間リング１２および回転リング１３を、それぞれ独立に回転駆動することができる。

【0015】

中間リング１２および回転リング１３の上部には、周方向に沿って搬送面１２ｃ，１３ｃがそれぞれ形成されている。回転リング１３の搬送面１３ｃは、径方向外側がリング状の突部１３ｄにより覆われている。

【0016】

第２搬送装置２０は、それぞれの回転軸２１ａ，２２ａが水平に配置された第１プーリ２１および第２プーリ２２と、第１プーリ２１および第２プーリ２２に巻き掛けられた無端状のベルト体２３と、ベルト体２３の搬送方向に沿って配置されたガイド部材２４とを備えている。第２プーリ２２の径は、第１プーリ２１の径よりも小さい。第１プーリ２１と第２プーリ２２との間に位置するベルト体２３の直線部は、第１プーリ２１および第２プーリ２２の上方で水平に配置されて直線状の搬送路２ａが形成される一方、第１プーリ２１および第２プーリ２２の下方において傾斜している。

【0017】

図２に示すように、第１プーリ２１は、２つの円板２１ｂ，２１ｃが互いに間隔をあけた状態で回転軸２１ａにより連結されて構成されている。第２プーリ２２も、第１プーリ２１と同様に、互いに間隔をあけて回転軸２２ａにより連結された２つの円板を備えている。本実施形態においては、第１プーリ２１を駆動モータ（図示せず）に接続された駆動プーリとして、第２プーリ２２を従動プーリとしているが、第１プーリ２１を従動プーリとして第２プーリ２２を駆動プーリとしてもよい。

【0018】

ベルト体２３は、帯状の２つの搬送ベルト２３ａ，２３ｂを備えており、各搬送ベルト２３ａ，２３ｂが、第１プーリ２１の円板２１ｂ，２１ｃにそれぞれ巻き掛けられている。２つの搬送ベルト２３ａ，２３ｂの間には、微細な隙間からなる開口部２３ｃが、ベルト体２３の全周にわたって形成されている。搬送ベルト２３ａ，２３ｂは、例えば、シリコンゴム等の軟質材料からなる平ベルトにより形成することができるが、Ｖベルトや歯付きベルト等を使用してもよい。

【0019】

図１に示すように、ガイド部材２４は、第１プーリ２１と第２プーリ２２との間で搬送路２ａに沿って水平に延びるベルト体２３の近傍直下に配置された直線部２４ａと、直線部２４ａの搬送方向両側にそれぞれ設けられた円弧部２４ｂ，２４ｃとを備えている。各円弧部２４ｂ，２４ｃは、第１プーリ２１および第２プーリ２２が備える２つの円板の間にそれぞれ挿入されており、第１プーリ２１および第２プーリ２２に巻き掛けられたベルト体２３に沿って円弧状に湾曲するように形成されている。

【0020】

図２に示すように、ガイド部材２４は中空筒状に形成されており、ガイド部材２４がベルト体２３の開口部２３ｃに対向する部分には、開口部２３ｃに沿ってスリット状の吸引部２５が形成されている。ガイド部材２４の内部は、真空ポンプ（図示せず）の作動により減圧可能とされており、ベルト体２３の開口部２３ｃを介して錠剤Ｐを吸引部２５に吸引することにより、錠剤Ｐをベルト体２３に吸着させた状態でベルト体２３と共に搬送することができる。本実施形態のベルト体２３の開口部２３ｃは、２つの搬送ベルト２３ａ，２３ｂの間に長手方向に沿って連続的に形成されているが、ベルト体２３を単一の帯状ベルトとして、この帯状ベルトの長手方向に沿って円形状、楕円形状、スリット状などの開口部を断続的に形成してもよい。

【0021】

図４は、図１の搬送路２ａの近傍を拡大して示す平面図である。図４に示すように、検知部３０は、搬送路２ａを挟んで水平方向両側に配置された投光部３１および受光部３２を備える透過型の光電センサからなり、投光部３１と受光部３２との間を錠剤Ｐが通過することで受光部３２での受光が遮断される間、錠剤Ｐの検知信号が生成される。検知部３０は、搬送部２により搬送される錠剤Ｐを検知可能なレーザセンサ、反射型光電センサ、ファイバセンサ、近接センサ等の他のセンサであってもよい。また、検知部３０は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えるラインカメラやエリアカメラ等のカメラであってもよい。検知部３０がカメラである場合、錠剤Ｐの撮像方向を、例えば鉛直方向または水平方向とすることができる。

【0022】

戻し部４０は、搬送路２ａの近傍において、検知部３０の搬送方向下流側に配置されており、搬送路２ａを搬送される錠剤Ｐに対して圧縮エアを噴射することにより、第１搬送装置１０に錠剤Ｐを選択的に戻すことができる。戻し部４０の作動により搬送路２ａから離脱した錠剤Ｐは、搬送路２ａの下方に配置された第１搬送装置１０に直接またはシュータ（図示せず）を介して落下し、検知部３０を再び通過するように搬送される。戻し部４０は、検知部３０を通過した錠剤Ｐを、検知部３０よりも搬送方向上流側の搬送路２ａに選択的に戻すことが可能であれば、その構成や配置は特に限定されない。例えば、搬送路２ａ上の錠剤Ｐを物理的に押圧するプッシャ等からなる戻し部４０を、作動時に錠剤Ｐが第１搬送装置１０に落下するように配置することができる。

【0023】

図５にブロック図で示すように、搬送状態検出装置１００は、制御部５０を更に備えている。制御部５０は、搬送部２、検知部３０および戻し部４０の作動を制御する。

【0024】

図１から図５に示すように、本実施形態の印刷装置１は、上述した搬送状態検出装置１００の他に、印刷部６０、印刷検査部７０および振分ダンパ８０を備えている。印刷部６０、印刷検査部７０および振分ダンパ８０は、搬送路２ａの近傍において戻し部４０の搬送方向下流側に順次設けられている。印刷部６０、印刷検査部７０および振分ダンパ８０の作動は、制御部５０により制御される。

【0025】

印刷部６０は、レーザ印刷装置であり、所定位置に搬送された錠剤Ｐの表面をレーザスポットの走査により加熱変性させることで、文字、数字、記号、図形等をマーキングすることができる。印刷部６０は、インクジェット印刷装置など他の印刷装置であってもよい。

【0026】

次に、上記の構成を備える印刷装置１の作動を説明する。第１搬送装置１０のディスク１１、中間リング１２および回転リング１３を同方向に回転駆動した状態で、ディスク１１上に錠剤Ｐを複数供給することにより、錠剤Ｐが遠心力を受けて、中間リング１２の搬送面１２ｃを介して回転リング１３の搬送面１３ｃに移動する。こうして、錠剤Ｐの長手方向が回転リング１３の周方向に沿うように、搬送面１３ｃに錠剤Ｐを一列に整列させて、回転リング１３の回転方向（図３の矢示Ｄ１方向）に錠剤Ｐを搬送することができる。ディスク１１、中間リング１２および回転リング１３の回転速度は、ディスク１１の回転速度が最も遅く、回転リング１３の回転速度が最も速くなるように、それぞれ設定されることが好ましく、これによって回転リング１３による錠剤Ｐの確実な整列搬送を促すことができる。

【0027】

第１搬送装置１０は、回転リング１３の搬送面１３ｃに錠剤Ｐを整列させて回転リング１３の回転方向に搬送する構成であればよく、例えば、中間リング１２を設けずに、ディスク１１および回転リング１３の各回転軸を互いに傾斜させ、ディスク１１上に供給された錠剤Ｐを、回転リング１３の搬送面１３ｃに直接移動させる構成であってもよい。回転リング１３の回転軸１３ａは、本実施形態のように鉛直方向に沿って配置することが好ましいが、上下方向に延びる配置であればよく、例えば、鉛直方向に対して回転軸１３ａが若干傾斜してもよい。

【0028】

第１搬送装置１０により第２搬送装置２０に向けて整列搬送された錠剤Ｐは、吸引部２５の吸引により、第１プーリ２１の下部近傍でベルト体２３に順次吸着されて上昇し、吸着状態のまま第１プーリ２１および第２プーリ２２の上方を、図３の矢示Ｄ２方向に直線的に搬送される。こうして、第１搬送装置１０で整列した錠剤Ｐが、第２搬送装置２０により整列状態を維持しつつ、直線状の搬送路２ａに沿って搬送される。回転リング１３からベルト体２３への錠剤Ｐの受け渡し位置においては、本実施形態のように、回転リング１３による搬送方向とベルト体２３による搬送方向とが一致することが好ましく、これによって錠剤Ｐの受け渡しを確実に行うことができる。

【0029】

回転リング１３による錠剤Ｐの搬送速度は、ベルト体２３による錠剤Ｐの搬送速度よりも遅くすることで、搬送路２ａを印刷部６０に向けて整列搬送される錠剤Ｐ間のピッチ（間隔）を広げることができる一方、遅過ぎると錠剤Ｐの搬送効率が低下することから、錠剤Ｐのピッチはなるべく小さくすることが好ましい。このため、搬送路２ａに沿って搬送される一部の錠剤Ｐについては、ピッチを確保できずに互いに接触した状態で搬送される場合が生じ得る。

【0030】

検知部３０は、搬送路２ａを搬送される錠剤Ｐが通過する間、検知信号を制御部５０に送信する。制御部５０は、検知部３０の検知に基づき、錠剤Ｐの搬送速度と検知信号の継続時間から、錠剤Ｐの外観情報である搬送方向長さを指標値として算出し、基準値と比較する。

【0031】

図６（ａ）に示すように各錠剤Ｐが分離状態で搬送されている場合には、制御部により算出される指標値は、錠剤Ｐの搬送方向長さＬ１に一致するのに対し、図６（ｂ）に示すように複数の錠剤Ｐが接触状態で搬送されている場合には、制御部５０により算出される指標値は、互いに接触する複数の錠剤Ｐの搬送方向長さＬ１を合計したＬ２になる。したがって、基準値をＬ１とＬ２との間の適当な値に設定することで、各錠剤Ｐが分離状態で搬送されているか否かを制御部５０が正しく判別することができる。

【0032】

検知部３０を通過した錠剤Ｐは、印刷部６０に向けて搬送される。制御部５０は、分離状態と判別した錠剤Ｐについては戻し部４０を通過させる一方、非分離状態と判別した錠剤Ｐ（すなわち、互いに接触している複数の錠剤Ｐ）については戻し部４０を作動させて、検知部３０よりも搬送方向上流側である第１搬送装置１０に戻す。第１搬送装置１０に戻された錠剤Ｐは、検知部３０を再び通過することになるが、この際に分離状態と判別されれば、戻し部４０を通過して印刷部６０に搬送される。なお、制御部５０は、錠剤Ｐの搬送方向長さを算出するだけでなく、隣接する錠剤Ｐ間のピッチを算出してもよく、このピッチが所定の範囲内にあることで、各錠剤Ｐが安定して搬送されていることを確認することができる。

【0033】

印刷部６０で印刷された錠剤Ｐは、印刷検査部７０により撮像されて印刷検査が行われる。印刷検査により良否判別が行われた錠剤Ｐは、制御部５０が振分ダンパ８０の作動を制御することにより、良品ボックス８１と不良品ボックス８２とに振り分けられる。

【0034】

本実施形態の印刷装置１によれば、錠剤Ｐが分離状態で搬送されているか否かを搬送状態検出装置１００により検出することができるので、非分離状態の錠剤Ｐに印刷することで生じる印刷の位置ずれや欠け、抜け等の印刷ミスを確実に防止することができる。したがって、錠剤Ｐ間のピッチを最小限にすることができ、これによって錠剤Ｐの搬送効率および印刷効率を高めることができる。

【0035】

また、非分離状態と判別された複数の錠剤Ｐは、廃棄されることなく、戻し部４０の作動により検知部３０の搬送方向上流側に戻されて、再び検知部３０を通過するので、搬送される全ての錠剤Ｐに対して印刷部６０による印刷を行うことができる。

【0036】

本実施形態の制御部５０は、上記のようにセンサまたはカメラからなる検知部３０の検知に基づいて搬送方向に沿った１次元の外観情報を取得し、この外観情報に基づく搬送方向長さを指標値としているが、カメラからなる検知部３０により錠剤Ｐを上方から撮像することで、水平面に沿った２次元の外観情報を取得することも可能であり、これによって錠剤Ｐの分離状態の判別をより精度良く行うことができる。

【0037】

２次元の外観情報に基づく指標値としては、例えば、錠剤Ｐの面積を挙げることができる。図７は、検知部３０により撮像された画像データの一例を示している。図７（ａ）に示すように各錠剤Ｐが分離状態で搬送されている場合には、画像データに基づいて制御部５０が算出する指標値は、各錠剤Ｐの面積Ｓ１に一致するのに対し、図７（ｂ）に示すように複数の錠剤Ｐが接触状態で搬送されている場合には、制御部５０が算出する指標値は、互いに接触する複数の錠剤Ｐの面積Ｓ１を合計したＳ２になる。したがって、基準値をＳ１とＳ２との間の適当な値に設定することで、各錠剤Ｐが分離状態で搬送されているか否かを制御部５０が正しく判別することができる。錠剤Ｐの面積を指標値とする場合、撮像データから錠剤Ｐの画像を抽出して指標値を算出してもよく、あるいは、撮像データから背景の画像を抽出して指標値を算出することもできる。

【0038】

２次元の外観情報に基づく指標値は、錠剤Ｐの面積に限定されるものではなく、例えば、錠剤Ｐの輪郭長さ、錠剤Ｐのフィレ径、錠剤Ｐの円形度や、形状一致度等を挙げることができ、予め設定された基準値との比較により、錠剤Ｐが分離状態で搬送されているか否かを判別することができる。錠剤Ｐのフィレ径は、例えば、搬送方向のフィレ径や、搬送方向と直交する方向のフィレ径とすることができる。また、形状一致度は、予め設定された基準パターンとのパターンマッチングにより算出することができる。これらの指標値は、複数を適宜組み合わせて、分離状態の判別に利用してもよい。

【0039】

搬送部２は、複数の錠剤Ｐを搬送路に沿って列状にランダムに搬送する構成であれば、特に限定されない。例えば、図１に示す搬送部２を、ベルト体２３を使用せずに、第１のプーリ２１の外周面に錠剤Ｐを直接吸着して搬送するように構成し、第１のプーリ２１の周方向に沿って、検知部３０、戻し部４０および印刷部６０を順次配置してもよい。あるいは、国際公開第２０１８／１００９８０号に開示されているように、複数の搬送ベルトの一方側面の間に錠剤Ｐを挟持して搬送する搬送部を使用することもできる。

【符号の説明】

【0040】

１ 印刷装置
２ 搬送部
２ａ 搬送路
３０ 検知部
４０ 戻し部
５０ 制御部
６０ 印刷部
１００ 搬送状態検出装置
Ｐ 錠剤（可食体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】