噴墨打印裝置和方法與流程

本發(fā)明涉及噴墨打印裝置和方法，進一步詳細而言，涉及適合用于在醫(yī)藥品或食品等的被打印物上形成打印圖案的噴墨打印裝置和方法。

背景技術(shù)：

作為以噴墨方式在片劑等的被打印物上形成打印圖案的裝置，例如已知專利文獻1中公開的結(jié)構(gòu)。該打印裝置，拍攝由供給傳輸機隨機供給的工件，基于檢測出的工件的位置和狀態(tài)等的工件的信息，制作工件的打印圖案，基于該打印圖案，利用噴墨打印機對工件進行打印。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011－20325號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明想要解決的技術(shù)問題

作為噴墨打印機，已知具有在與被打印物的輸送方向交叉的方向上配置多個噴嘴的線型打印頭的結(jié)構(gòu)，能夠與在被打印物上的打印位置相應(yīng)地適當選擇所使用的噴嘴，進行打印。線型的噴墨打印機由于不需要使打印頭在打印中移動，因而適合高速打印，另一方面，一旦所使用的噴嘴出現(xiàn)偏斜，就可能會導(dǎo)致幾乎不使用的噴嘴發(fā)生堵塞。

在上述現(xiàn)有的打印裝置中，工件相對于噴墨打印機的輸送位置和輸送間隔是隨機的，而并不是固定的，因而難以均勻地使用全部噴嘴，存在使用頻率小的噴嘴容易出現(xiàn)噴出不良的問題。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠防止噴墨噴嘴堵塞、高速且可靠地對多個被打印物進行打印的噴墨打印裝置和方法。

用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

本發(fā)明的上述目的通過噴墨打印裝置實現(xiàn)，上述噴墨打印裝置，包括：在輸送方向上隔開間隔地形成有多個保持被打印物的保持部的輸送機構(gòu)；對上述保持部供給被打印物的供給機構(gòu)；以噴墨方式在由上述輸送機構(gòu)輸送到打印區(qū)域的被打印物上形成打印圖案的打印機構(gòu)；和對上述輸送機構(gòu)、供給機構(gòu)和打印機構(gòu)的動作進行控制的控制單元，上述打印機構(gòu)包括沿著與上述被打印物的輸送方向交叉的方向設(shè)置有多個噴嘴的打印頭，上述打印頭以能夠沿著上述噴嘴的排列方向移動的方式被支承，上述控制單元，在要換掉所使用的上述噴嘴的噴嘴更換時，使上述供給機構(gòu)的動作暫時停止，在上述輸送機構(gòu)形成上述保持部未保持被打印物的非保持區(qū)域，在向被打印物打印后、上述非保持區(qū)域通過上述打印區(qū)域期間，使上述打印頭移動。

在該噴墨打印裝置中，優(yōu)選：在上述輸送機構(gòu)中，上述保持部形成為列狀，以使得輸送至上述打印區(qū)域的被打印物沿著上述噴嘴的排列方向配置多個，上述保持部的各列在輸送方向上隔開間隔地配置。

優(yōu)選上述輸送機構(gòu)形成為外周面具有上述保持部的滾筒狀。

優(yōu)選上述供給機構(gòu)包括供給滾筒，上述供給滾筒在外周面具有與上述輸送機構(gòu)所具有的上述保持部的間隔相對應(yīng)地形成的多個保持部，上述控制單元使上述供給滾筒的旋轉(zhuǎn)暫時停止，在上述輸送機構(gòu)形成上述非保持區(qū)域。

優(yōu)選還包括在上述保持部通過上述打印區(qū)域之前對上述非保持區(qū)域進行檢測的檢測單元，上述控制單元基于由上述檢測單元進行的上述非保持區(qū)域的檢測，使上述打印頭移動。

另外，本發(fā)明的上述目的通過噴墨打印方法實現(xiàn)，上述噴墨打印方法包括：供給步驟，向在輸送方向上隔開間隔地形成有多個保持被打印物的保持部的輸送機構(gòu)的上述保持部供給被打印物；輸送步驟，通過上述輸送機構(gòu)的動作，將保持于上述保持部的被打印物輸送至打印機構(gòu)的打印區(qū)域；和打印步驟，以噴墨方式在被輸送至上述打印區(qū)域的被打印物上形成打印圖案；上述打印機構(gòu)包括沿著與上述被打印物的輸送方向交叉的方向設(shè)置有多個噴嘴的打印頭，上述打印頭以能夠沿著上述噴嘴的排列方向移動的方式被支承，在上述供給步驟中，當要換掉在上述打印步驟中所使用的上述噴嘴的噴嘴更替時，暫時停止向上述保持部供給被打印物，在上述輸送機構(gòu)形成上述保持部未保持被打印物的非保持區(qū)域，在上述打印步驟中，在對被打印物打印后、上述非保持區(qū)域通過上述打印區(qū)域期間，使上述打印頭移動。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，提供一種能夠防止噴墨噴嘴堵塞、高速且可靠地對多個被打印物進行打印的噴墨打印裝置和方法。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個實施方式所涉及的噴墨打印裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是上述噴墨打印裝置的主要部分放大圖。

圖3是以平面方式表示上述噴墨打印裝置的其他主要部分的展開圖。

圖4是表示上述噴墨打印裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖。

圖5是表示使用上述噴墨打印裝置對被打印物進行打印的方法的一例的流程圖。

圖6是上述噴墨打印裝置的動作說明圖。

圖7是上述噴墨打印裝置的動作說明圖。

圖8是上述噴墨打印裝置的動作說明圖。

圖9是上述噴墨打印裝置的動作說明圖。

圖10是本發(fā)明的其他實施方式所涉及的噴墨打印裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是本發(fā)明的一個實施方式所涉及的噴墨打印裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，噴墨打印裝置1包括：供給被打印物的供給裝置10；接收從供給裝置10供給的被打印物并進行輸送的第一輸送裝置20；從第一輸送裝置20接收被打印物并進行輸送的第二輸送裝置30；和從第二輸送裝置30接收被打印物并排出至外部的排出裝置40。

供給裝置10包括：片劑、膠囊劑、空膠囊等具有定形性的被打印物所投入的供料斗11；使供料斗11內(nèi)的被打印物排列的送料器12；和對被送料器12導(dǎo)引的被打印物進行輸送的供給滾筒13，被打印物從供給滾筒13經(jīng)由中間滾筒14被供給到第一輸送裝置20。供給滾筒13和中間滾筒14包括由沿著圓筒狀的外周面的軸方向和圓周方向整齊配置的凹部構(gòu)成的多個保持部13a、14a，能夠吸引保持分別收納在保持部13a、14a中的被打印物并進行輸送。

第一輸送裝置20與供給滾筒13和中間滾筒14同樣形成為滾筒狀，如圖2中將部分切去所示的那樣，保持被打印物P的保持部22沿著外周面的圓周方向和旋轉(zhuǎn)軸方向雙方以等間隔設(shè)置有多個。保持部22在底部形成吸引孔24，利用真空吸引裝置(未圖示)對第一輸送裝置20的內(nèi)部進行減壓，經(jīng)由吸引孔24吸引保持收納在保持部22中的被打印物P，能夠防止被打印物P的方向在輸送中發(fā)生變化，并且沿著第一輸送裝置20的旋轉(zhuǎn)方向輸送被打印物P。

第二輸送裝置30以與第一輸送裝置20同樣的方式構(gòu)成，在滾筒狀的外周面形成保持部32。由第一輸送裝置20輸送的被打印物在遞送到第二輸送裝置30時，正面背面反轉(zhuǎn)，被輸送至排出裝置40。

在具有上述結(jié)構(gòu)的噴墨打印裝置1中，在第一輸送裝置20附近，第一檢測裝置210、第一打印裝置220和第一打印檢查裝置230沿著第一輸送裝置20的輸送方向依次設(shè)置。

第一檢測裝置210包括：向輸送至檢測區(qū)域的被打印物照射照明光的照射部212；和從與照射部212的照射方向不同的方向拍攝被打印物的CCD區(qū)域攝像機或CCD線攝像機等的攝像部214。照射部212例如為環(huán)形照明，能夠從整個外周均勻地照射被打印物。第一檢測裝置210檢測第一輸送裝置20的保持部22是否保持有被打印物P，并且在保持有被打印物P的情況下，為了辨別被打印物P的位置和方向，檢測被打印物P的分割線、凹部、外形線(輪廓線)等。

第一打印裝置220包括以能夠移動的方式支承在沿著第一輸送裝置20的旋轉(zhuǎn)軸方向延伸的導(dǎo)軌221上的打印頭222。打印頭222在與第一輸送裝置20相對的表面上具備多個(例如幾百個左右)的噴嘴224，以噴墨方式對由第一輸送裝置20輸送至打印區(qū)域A的被打印物P進行打印，在被打印物P的表面形成打印圖案。噴嘴224的排列方向與打印頭222的移動方向大致一致，在本實施方式中與被打印物P的輸送方向正交，但只要是與被打印物P的輸送方向交叉的方向即可，并不必須限定為正交方向。

圖3是以平面方式表示第一輸送裝置20的外周面的一部分的展開圖。第一輸送裝置20的各保持部22以能夠收納被打印物P的方式形成，在與輸送方向正交的方向上設(shè)置成列狀，各列在輸送方向上隔開間隔配置。第一打印裝置的打印頭222以將輸送至打印區(qū)域A的保持部22的一列全部覆蓋的方式配置，能夠如箭頭所示沿著導(dǎo)軌221往復(fù)運動。

第一打印檢查裝置230包括：向輸送至檢查區(qū)域的被打印物照射照明光的照射部232；和拍攝被打印物的CCD區(qū)域攝像機或CCD線攝像機等的攝像部234，基于第一檢測裝置210所檢測的被打印物P的位置和方向，進行被打印物上形成的打印圖案的檢查。

另外，在第二輸送裝置30附近，第二檢測裝置310、第二打印裝置320和第二打印檢查裝置330沿著第二輸送裝置30的輸送方向依次設(shè)置。第二檢測裝置310、第二打印裝置320和第二打印檢查裝置330的結(jié)構(gòu)分別與第一檢測裝置210、第一打印裝置220和第一打印檢查裝置230相同，第二檢測裝置310包括照射部312和攝像部314，第二打印檢查裝置330包括照射部332和攝像部334。第二輸送裝置30從第一輸送裝置20接收被打印物并進行輸送，對與由第一輸送裝置20進行的輸送中形成打印圖案的面相反一側(cè)的面，依次利用第二檢測裝置310、第二打印裝置320和第二打印檢查裝置330進行被打印物P的檢測、打印圖案的形成和打印檢查。

排出裝置40包括基于第一打印檢查裝置230和第二打印檢查裝置330的打印檢查的結(jié)果將被打印物分開的分開部42，僅將合格品導(dǎo)向排出傳輸機44并排出。

圖4是表示上述的噴墨打印裝置1的整體結(jié)構(gòu)的框圖。第一檢測裝置210、第一打印檢查裝置230、第二檢測裝置310和第二打印檢查裝置330的檢測結(jié)果被輸入控制裝置50?？刂蒲b置50控制供給裝置10、第一輸送裝置20、第二輸送裝置30、排出裝置40、第一打印裝置220和第二打印裝置320的動作。

下面，參照圖5所示的流程圖，對于使用具備上述結(jié)構(gòu)的噴墨打印裝置1對被打印物進行打印的方法的一例進行說明。作為片劑的被打印物P從供給裝置10被供給到第一輸送裝置20時(步驟S1)，如圖6的(a)所示，被打印物P以在與第一輸送裝置20的輸送方向正交的方向上排列的狀態(tài)，被分別地收納在保持部22中。在被打印物P上形成分割線C的情況下，各個被打印物P上形成的分割線C的方向是隨機的。

被打印物P被輸送至第一檢測裝置210的檢測區(qū)域時(步驟S2)，攝像部214檢測保持部22是否保持有被打印物P(步驟S3)?？刂蒲b置50，在存在被打印物P的情況下，獲取被打印物P的圖像數(shù)據(jù)，通過檢測分割線C而獲取各被打印物P的位置數(shù)據(jù)和方向數(shù)據(jù)(X、Y、θ)(步驟S4)。其中，對于所獲取的圖像數(shù)據(jù)不存在分割線C的被打印物P，代替方向數(shù)據(jù)而將該信息輸出。

接著，在被打印物P被輸送至第一打印裝置220的打印區(qū)域A時，如圖6的(b)所示，與各被打印物P的位置和方向相對應(yīng)地形成打印圖案M(步驟S5)。關(guān)于控制裝置50，由文字、數(shù)字、符號、圖形等或它們的組合構(gòu)成的打印圖案的在基準坐標系中的坐標數(shù)據(jù)預(yù)先被存儲在存儲部中，基于從第一檢測裝置210輸入的每個被打印物的位置數(shù)據(jù)和方向數(shù)據(jù)，選自所使用的打印頭222的噴嘴224，進行噴墨打印。

所使用的噴嘴224和各噴嘴224的噴射時間因被打印物P的位置和方向而有所不同。例如，如圖7的(a)所示，在被打印物P的位置和方向與基準位置和基準方向一致的情況下，在利用噴嘴224－1形成直線狀的打印圖案M時，在由第一檢測裝置210獲取的被打印物P的位置數(shù)據(jù)(與輸送方向正交的X方向的數(shù)據(jù))偏離基準位置的情況下，如圖7的(b)所示，使用與該偏離量相應(yīng)地選擇的噴嘴224－2進行打印。另外，在由第一檢測裝置210獲取的被打印物P的方向數(shù)據(jù)(以基準位置為原點的θ方向的數(shù)據(jù))偏離基準方向的情況下，如圖7的(c)所示，將與該偏離量相應(yīng)地使用的噴嘴224－3擴張進行打印。

在對被打印物P形成打印圖案后，被打印物P被輸送至第一打印檢查裝置230的檢查區(qū)域時，攝像部234獲取每一列的被打印物P的圖像數(shù)據(jù)?？刂蒲b置50將該圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的基準圖案數(shù)據(jù)進行比較，通過圖案匹配等公知的檢查方法進行打印精度的檢查(步驟S6)。

這樣一來，被打印物P從供給裝置10被連續(xù)地供給至第一輸送裝置20，這些被打印部P被輸送至第一打印裝置220，依次進行打印圖案的形成，一旦重復(fù)進行對被打印物P的打印，所使用的噴嘴224就會出現(xiàn)偏斜，可能會導(dǎo)致使用頻率小的噴嘴224出現(xiàn)噴嘴堵塞。因此，控制裝置50判斷是否需要更換噴嘴(步驟S7)，在更換噴嘴時，在供給裝置10中，使供給滾筒13的旋轉(zhuǎn)暫時停止(步驟S8)。由此，在中間滾筒14的保持部14a形成未保持被打印物P的非保持區(qū)域，第一輸送裝置20也形成有保持部22未保持被打印物P的非保持區(qū)域。并且，也可以以被打印物P從供給滾筒13向第一輸送裝置20的供給不經(jīng)由中間滾筒14而直接進行的方式構(gòu)成。

利用控制裝置50判斷噴嘴更替時期的方法沒有特別限定，例如可以通過第一打印裝置220的打印個數(shù)是否達到統(tǒng)計學(xué)上預(yù)先設(shè)定的次數(shù)來進行，或者也可以時常檢測各噴嘴224的使用頻率，通過使用頻率是否出現(xiàn)規(guī)定的偏離來進行。

如圖8所示，第一輸送裝置20中形成的非保持區(qū)域N在第一檢測裝置210中被檢測。在第一輸送裝置20檢測保持部22未保持被打印物P時(步驟S3)，控制裝置50在該非保持區(qū)域N通過第一打印裝置220期間，使打印頭222移動而不進行打印(步驟S9)。由此，第一打印裝置220的下一次以后的打印可以變更所使用的噴嘴224而進行。第一輸送裝置20中形成的非保持區(qū)域N在本實施方式中僅為一列保持部22，考慮到打印頭222移動所需要的時間，也可以使多列保持部22為非保持區(qū)域N。

優(yōu)選設(shè)定噴嘴更替時打印頭222的移動方向和移動量，使得對于基準位置和基準方向的被打印物P，使用使用頻率最小的噴嘴224。例如如圖9的(a)所示，在被打印物P的位置和方向與基準位置和基準方向一致的情況下，利用噴嘴224－1形成直線狀的打印圖案M時，通過如圖9的(b)所示使打印頭222向右方向移動，基準位置和基準方向的被打印物P所使用的噴嘴變更為位于原來的噴嘴224－1左側(cè)的其他的噴嘴224－4。另一方面，如圖9的(c)所示使打印頭222向左方向移動時，基準位置和基準方向的被打印物P所使用的噴嘴變更為位于原來的噴嘴224－1右側(cè)的其他的噴嘴224－5?；鶞饰恢煤突鶞史较蛩褂脟娮?24通過打印頭222的移動量也能夠進行調(diào)節(jié)，通過以使用最少的噴嘴224為對象使打印頭222移動，能夠有效地進行噴嘴更替。

這樣一來，在對被打印物P的一個表面進行打印和檢查之后，被打印物P從第一輸送裝置20被遞送至第二輸送裝置30，依次被輸送到第二檢測裝置310、第二打印裝置320和第二打印檢查裝置330，由此，與上述同樣地對被打印物P的另一表面進行打印和打印檢查。即，在第二打印裝置320中，基于第二檢測裝置310所獲取的位置數(shù)據(jù)和方向數(shù)據(jù)，進行對被打印物的打印，在第二打印檢查裝置330中，基于第二檢測裝置310的檢測數(shù)據(jù)進行打印精度的檢查。對于被打印物P的另一表面的打印處理也可以按照圖5所示的流程圖，通過與上述同樣的步驟來進行，利用在第二輸送裝置30形成的非保持區(qū)域，適當?shù)剡M行噴嘴更替。

之后，被打印物P從第二輸送裝置30被運送至排出裝置40。從第一打印檢查裝置230和第二打印檢查裝置330向排出裝置40輸出判斷每個被打印物P的打印是否合格的數(shù)據(jù)，判定為合格品的被打印物P經(jīng)由分開部42被導(dǎo)向排出傳輸機44，而判斷為不合格品的被打印物P在不合格品排出部45被空氣吹出，被導(dǎo)向不合格品排出單元46。不合格品排出確認傳感器47檢查被判定為不合格品的被打印物P是否殘留在第二輸送裝置30中，在不合格品的被打印物P未殘留的情況下，在分開部42中將被打印物P導(dǎo)向廢棄單元48。

根據(jù)本實施方式的噴墨打印裝置1構(gòu)成為：在變更第一打印檢查裝置230和第二打印檢查裝置330所使用的噴嘴的噴嘴更替時，使供給裝置10所具有的供給滾筒13的動作暫時停止，形成第一輸送裝置20和第二輸送裝置30的保持部22、32未保持被打印物P的非保持區(qū)域N，在被打印物P形成打印圖案M后，在非保持區(qū)域N通過打印區(qū)域A期間使打印頭222、322移動，因而，能夠利用第一輸送裝置20和第二輸送裝置30維持被打印物P的高速輸送，并且能夠確保噴嘴更替所需要的打印頭222、322的移動時間。因此，通過實現(xiàn)所使用的噴嘴224、324的均勻化，能夠有效地方式噴嘴堵塞，能夠迅速且可靠地對大量的被打印物P進行打印。

以上，對本發(fā)明的一個實施方式進行了詳細說明，但本發(fā)明的具體的方式并不限定于上述實施方式。例如，在本實施方式中，第一輸送裝置20和第二輸送裝置30均為輸送滾筒，但只要是所保持的被打印物的狀態(tài)在輸送中沒有變化的結(jié)構(gòu)，也可以為其他的結(jié)構(gòu)。例如，可以如圖10的(a)和圖10的(b)所示，使第一輸送裝置20和第二輸送裝置30均為板條式傳輸機或皮帶傳輸機等的傳輸機裝置，利用反轉(zhuǎn)機構(gòu)60使由第一輸送裝置20水平輸送的被打印物正面背面反轉(zhuǎn)，搭載在第二輸送裝置30上進行水平輸送，從而與本實施方式同樣，能夠在被打印物的正面背面兩面進行打印。另外，還可以如圖10的(c)所示，由具有能夠從上方真空吸引被打印物的吸引孔的吸引傳送帶構(gòu)成第二輸送裝置30，由第二輸送裝置30吸附保持由第一輸送裝置20水平輸送的被打印物，從下方進行打印，由此，能夠在被打印物的正面背面兩面進行打印。在圖10的(a)～的(c)中，對與圖1相同的構(gòu)成部分標注相同的附圖標記。關(guān)于供給裝置10，也可以為傳輸機狀的結(jié)構(gòu)以代替具備供給滾筒13的結(jié)構(gòu)?？梢詾閮H在被打印物的一個表面形成標記的結(jié)構(gòu)，也可以為不具備第二輸送裝置30、第二檢測裝置310、第二打印裝置320和第二打印檢查裝置330的結(jié)構(gòu)。

附圖標記說明

1 噴墨打印裝置

10 供給裝置

13 供給滾筒

20 第一輸送裝置

210 第一檢測裝置

220 第一打印裝置

222 打印頭

224 噴嘴

230 第一打印檢查裝置

30 第二輸送裝置

310 第二檢測裝置

320 第二打印裝置

322 打印頭

324 噴嘴

330 第二打印檢查裝置。