JP2017074779A - 錠剤印刷装置及び錠剤印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】錠剤印刷において、インク成分の凝集によって引き起こされる印刷不良を、簡素な機構の構成で、定期的にインクジェットヘッド内のインクを排出することで、メンテナンスを容易に、確実に行えて、錠剤に適切に印刷することのできる錠剤印刷装置及び錠剤印刷方法を提供する。【解決手段】搬送される錠剤に対して印刷を行うインクジェットヘッド３１１の、ノズル形成面３１２の高さと排出管３７内のインクの排出ボトルＢＥ側の端面の高さまたは排出ボトル内におけるインクの液面とにより形成される排出側の水頭差ｈ３が、インクボトルＢ内におけるインクの液面Ｌの高さとノズル形成面の高さとにより形成される供給側の水頭差ｈ１より大きく設けられ、かつ、供給側水頭差と排出側水頭差が、ノズルから外気が吸い込まれてしまう水頭差より小さくなるように、インクジェットヘッドに接続されるインクの排出管内のインクの端面の高さが設定される。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、錠剤印刷装置及び錠剤印刷方法に関する。

錠剤の表面に文字やマークなどを印刷する装置として、インクジェットヘッドを用いる装置が知られている。

このインクジェットヘッドでは、特許文献１のように、インクジェットヘッドに供給するインクを無駄なく使うために、インクジェットヘッドに供給と排出を設け、インクジェットヘッド内を通過したインクを排出から供給タンクに戻すことが行われている。

特開２００３−２７５６５９号公報

しかしながら、錠剤印刷においては、衛生上の観点から数時間あるいは一日、あるいは、品種の切り替えやロットの切り替わりのタイミングなどで、印刷装置のメンテナンスとして洗浄が行われる。特に、インクが通過するインクジェットヘッドや配管の洗浄において、特許文献１のような複雑な配管系統では、時間がかかるばかりか、各所のバルブなどの複雑な部品が確実に洗浄されているかどうかの確認は困難である。

また、インクによっては、インク成分の凝集が起こりやすい。このようなインク成分の凝集した凝集体があると、インクジェットヘッド内で流路を狭めたり、インクジェットヘッドの吐出ノズル内に詰まったりして、吐出不良となることがある。

本発明は、メンテナンスを容易に、確実に行え、錠剤に適切に印刷することのできる錠剤印刷装置及び錠剤印刷方法を提供することにある。

実施形態に係る錠剤印刷装置は、搬送装置と、搬送装置により搬送される錠剤に対してノズルからインクを吐出することで印刷を行うインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドに接続される供給管を介して、前記インクジェットヘッドに供給されるインクを収容するインクボトルと、インクジェットヘッドに接続される排出管を介して、前記インクジェットヘッドから排出されるインクを収容する排出ボトルと、この排出管に設けられた開閉バルブと、少なくとも前記搬送装置、前記インクジェットヘッド及び前記排出管に設けられた開閉バルブの各部の制御を行う制御部とを備え、ノズルが形成されるノズル形成面の高さと前記排出管内のインクの排出ボトル側の端面の高さまたは排出ボトル内におけるインクの液面とにより形成される排出側の水頭差が、前記インクボトル内における前記インクの液面の高さと前記ノズルが形成されるノズル形成面の高さとにより形成される供給側の水頭差より大きく設けられ、かつ、前記供給側の水頭差と前記排出側の水頭差が、前記ノズルから外気が吸い込まれてしまう水頭差より小さくなるように、前記排出管内のインクの排出ボトル側の端面の高さが設定されている。

実施形態に係る錠剤印刷方法は、搬送される錠剤に、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドを用いて印刷を行う錠剤印刷方法において、前記インクジェットヘッドに対して前記インクをインクボトルから供給するステップと、インクジェットヘッドにより印刷処理するステップと、印刷処理に基づいて時間を計時するステップと、この計時した時間が所定時間に達した時に、印刷処理を停止し、インクを排出するステップと、インクを排出している時間を計時するステップと、この計時したインクを排出している時間が所定時間に達した時に、前記インクの排出を停止して、前記印刷処理を再開するステップとを備え、インクを排出するステップでは、前記インクジェットヘッドのインクの排出側に形成される排出側の水頭差が、インクの供給側に形成される供給側の水頭差より大きく設けられ、かつ、前記供給側の水頭差と前記排出側の水頭差が、前記ノズルから外気が吸い込まれてしまう水頭差より小さくなるよう設けられた前記インクジェットヘッドに接続される排出管の開閉バルブを開く。

本発明によれば、メンテナンスを容易に、確実に行え、錠剤に適切に印刷することのできる錠剤印刷装置及び錠剤印刷方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る錠剤印刷装置の全体構成を示す正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る第１の印刷部のインクジェット印刷部の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態に係る錠剤印刷の流れを示すフローチャートである。 図２に示すインクボトル内のインクが消費された状態を示す図である。 本発明の実施形態に係るインクの排出処理の流れを示すフローチャートである。 図４に示す排出ボトル内のインクの液面の状態を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る第１の印刷部のインクジェット印刷部の構成を示す構成図である。 本発明の他の実施形態に係る第１の印刷部のインクジェット印刷部の構成を示す構成図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る錠剤印刷装置Ｓの全体構成を示す正面図である。錠剤印刷装置Ｓは、印刷対象となる図示しない錠剤を搬送する搬送装置Ｃと、その搬送装置Ｃによって搬送される錠剤に対して印刷を行う印刷部Ｐとを備えている。

図１に示すように、搬送装置Ｃは第１の搬送装置１及び第２の搬送装置２により構成されており、それらの第１の搬送装置１及び第２の搬送装置２は上下に配置されている。

印刷部Ｐは第１の印刷部３及び第２の印刷部４により構成されている。

すなわち、第１の搬送装置１の上部に第１の印刷部３が、第２の搬送装置２の上部には第２の印刷部４がそれぞれ組み合わせられて設けられ、全体として錠剤印刷装置Ｓが構成されている。

なお、第１の実施形態においては、第１の搬送装置１と第２の搬送装置２、或いは、第１の印刷部３と第２の印刷部４とは、それぞれ基本的な構成をともに同じくする。

第１の搬送装置１は、第１のプーリ１１と、第２のプーリ１２と、無端状の搬送ベルト１３と、吸引チャンバ１４とを備えている。

第１のプーリ１１は、図１中の第１の搬送装置１に円形状に示される２つのプーリのうち、左側のプーリである。また、第２のプーリ１２は、図１中の前述の２つのプーリのうちの右側のプーリである。

搬送ベルト１３は、第１のプーリ１１と第２のプーリ１２とに掛け渡され、端部が設けられない無端状である。従って、搬送ベルト１３は、第１のプーリ１１と第２のプーリ１２とが回転することで回転する。

搬送ベルト１３には、印刷対象となる錠剤を、搬送中に保持しておくために、空気を吸引する図示しない吸着孔が設けられている。この吸着孔による吸引によって錠剤を搬送ベルト１３の表面に吸着、保持する。そして、この吸引の為に、吸引チャンバ１４が、搬送ベルト１３の背面に備えられている。

吸引チャンバ１４は、搬送ベルト１３の吸着孔に吸引力を付与する。吸引チャンバ１４が空気を吸引することによって、吸着孔を介して錠剤は搬送ベルト１３に吸着されて保持される。吸引チャンバ１４はこのような機能を備えることで、搬送ベルト１３の全周のうち、任意の位置において吸着孔に対して吸引力を付与することができるように構成されている。

第１の搬送装置１は、上述したような構成を採用しており、第１のプーリ１１及び第２のプーリ１２は、ともに右回転を行う。そのため、第１の搬送装置１では、搬送ベルト１３は、上側の水平領域において実線で示す矢印の方向、すなわち、第１のプーリ１１から第２のプーリ１２に向けて右向きに進むことになる。

第１の搬送装置１の上側には、第１の印刷部３が第１のプーリ１１から第２のプーリ１２に向けて進む搬送ベルト１３の表面に対向する位置に位置付けられて設けられている。従って、第１の印刷部３において錠剤に印刷を行う際には、搬送ベルト１３上に錠剤が載置され、第１の印刷部３の下方に搬送される。

第１の印刷部３は、錠剤に印刷を行うインクジェット印刷部３１と、錠剤の位置（例えば、錠剤が吸着保持された搬送ベルト１３上の位置）を検出する位置検出装置３２と、錠剤に対して印刷の状態を確認する印刷状態確認装置３３とを有している。

インクジェット印刷部３１は、錠剤の上面に印刷を行う。このインクジェット印刷部３１は、例えば、インクジェット方式の印刷ヘッドであるインクジェットヘッド３１１を備えている。使用されるインクは、上述したような可食性インクである。

位置検出装置３２は、インクジェット印刷部３１が備えるインクジェットヘッド３１１よりも搬送ベルト１３の進行方向上流側に設けられており、搬送ベルト１３の表面に保持される錠剤の位置や姿勢（向き、傾き等）を検出する装置である。位置検出装置３２は、錠剤を撮影する撮影装置３２１と、撮影の対象となる錠剤を照らすための照明３２２とから構成されている。撮影装置３２１は錠剤を撮影し、その撮影画像を取り込んで制御部５に送信する。すなわち、制御部５は、一例として、第１の印刷部３（位置検出装置３２）の構成の一部を担う。制御部５では、撮像画像に基づいて錠剤の位置や姿勢を検出し、この検出結果に基づいて適切な印刷（位置ずれが生じていたら、そのずれを補正等して印刷）を行うべく、インクジェット印刷部３１を駆動、或いは、印刷を行わない、といった判断、制御を行う。

印刷状態確認装置３３は、インクジェットヘッド３１１よりも搬送ベルト１３の進行方向下流側に設けられており、インクジェットヘッド３１１によって錠剤の上面にされた印刷の状態を確認する装置である。

この印刷状態確認装置３３は、錠剤における印刷状態を撮影する撮影装置３３１と、撮影の対象となる錠剤を照らすための照明３３２とから構成されている。撮影装置３３１は錠剤を撮影し、その撮影画像を取り込んで制御部５に送信する。従って、制御部５は、一例として、第１の印刷部３（印刷状態確認装置３３）の構成の一部を担う。

制御部５は、撮影装置３３１によって撮影された画像を基に印刷状態を検出し、印刷の良否を判断する。印刷不良と判断した錠剤については、後述するように、不良品回収ボックスへと移す処理を行う。

さらに、第１の搬送装置１の第１のプーリ１１の左側には、ホッパ１５が設けられている。このホッパ１５内には多数の錠剤が収容されており、搬送ベルト１３に錠剤を供給可能に構成される。

また、搬送装置１の下側には、印刷が終了した錠剤のインクを乾燥させるための乾燥装置１６が設けられている。詳述すると、乾燥装置１６は、第２のプーリ１２から第１のプーリ１１へと搬送ベルト１３が進む領域（図１中における符号Ｅ、Ｆ間に位置する、搬送装置１における下側の水平部分）に対向する位置に設けられている。すなわち、乾燥装置１６は、搬送ベルト１３と対向する位置に設けられており、例えば、錠剤に熱風を吹き付けることで、錠剤に印刷されたインクを乾燥させる。

なお、乾燥装置１６の配置位置については、錠剤印刷装置Ｓを構成する他の機構に干渉せず、錠剤に印刷されたインクを乾燥させることができるのであれば、いずれの位置に配置されても良い。

図１に示すように、錠剤印刷装置Ｓの上側部分に第１の搬送装置１が配置されており、その下側部分に第２の搬送装置２が配置されている。第２の搬送装置２は、第１の印刷部３により一方の面に印刷された錠剤に対し、自身の上側に設けられている第２の印刷部４により錠剤の他方の面に印刷を行うために錠剤を搬送する装置である。

第２の搬送装置２は、上述した通り、第１の搬送装置１と基本的に同様である。すなわち、第２の搬送装置２は、第１のプーリ２１と、第２のプーリ２２と、無端状の搬送ベルト２３と、吸引チャンバ２４とを備えている。

第１のプーリ２１は、図１中の第２の搬送装置２に円形状に示される２つのプーリのうち、右側のプーリである。また、第２のプーリ２２は、図１中の前述の２つのプーリのうち、左側のプーリである。

搬送ベルト２３は、第１のプーリ２１と第２のプーリ２２とが回転することで、錠剤を搬送する。また、搬送ベルト２３には、ベルト面に錠剤を吸着する吸着孔が形成されている。

吸引チャンバ２４は、搬送ベルト２３の吸着孔に吸引力を付与する。吸引チャンバ２４が空気を吸引することによって、吸着孔を介して錠剤は搬送ベルト２３に吸着されて保持される。吸引チャンバ２４はこのような機能を備えることから、吸引チャンバ２４は搬送ベルト２３の全周のうち、任意の位置において吸着孔に対して吸引力を付与することができるように構成されている。

第２の搬送装置２は、上述したような構成を採用しており、第１のプーリ２１及び第２のプーリ２２は、ともに左回転を行う。このため、第２の搬送装置２では、搬送ベルト２３は、上側の水平領域において実線で示す矢印の方向、すなわち、第１のプーリ２１から第２のプーリ２２に向けて左向きに進むことになる。

第２の搬送装置２の上側には、第２の印刷部４が第１のプーリ２１から第２のプーリ２２に向けて進む搬送ベルト２３の表面に対向する位置に位置付けられて設けられている。従って、第２の印刷部４において錠剤に印刷を行う際には、搬送ベルト２３上に錠剤が載置され、第２の印刷部２の下方に搬送される。

第２の印刷部４は、錠剤に印刷を行うインクジェット印刷部４１と、インクジェット印刷部４１が備えるインクジェットヘッド４１１よりも搬送ベルト２３の進行方向上流側に設けられる位置検出装置４２と、インクジェットヘッド４１１よりも搬送ベルト２３の進行方向下流側に設けられる印刷状態確認装置４３とを有している。

位置検出装置４２は、錠剤を撮影する撮影装置４２１と、撮影の対象となる錠剤を照らすための照明４２２とから構成されている。また、印刷状態確認装置４３は、錠剤における印刷状態を撮影する撮影装置４３１と、撮影の対象となる錠剤を照らすための照明４３２とから構成されている。

なお、ここでのインクジェット印刷部４１、位置検出装置４２、及び印刷状態確認装置４３の役割、働きは、上述した第１の印刷部３の各構成要素と同様である。

また、搬送装置２の下側には、印刷が終了した錠剤のインクを乾燥させるための乾燥装置２５が設けられている。詳述すると、乾燥装置２５は、搬送ベルト２３が第２のプーリ２２から第１のプーリ２１へと進む領域（図１中における符号Ｉ、Ｊ間に位置する、搬送装置２における下側の水平部分）に対向する位置に設けられている。

なお、乾燥装置２５の配置位置については、上述した乾燥装置１６の配置位置と同様、錠剤印刷装置Ｓを構成する他の機構に干渉せず、錠剤に印刷されたインクを乾燥させることができるのであれば、いずれの位置に配置されても良い。

第２の搬送装置２における乾燥装置２５の下流側の位置には、上下両面の表面に対する印刷が終了した錠剤を、印刷の良否に応じて回収するボックス２６，２７が設けられている。印刷状態確認装置３３及び印刷状態確認装置４３からの確認結果に基づいて、制御部５が錠剤ごとに印刷の良否を判断する。

例えば、印刷状態が適切であると判断された場合には、錠剤は搬送ベルト２３から良品回収ボックス２６へと送られる。一方、印刷状態が不適切であると判断された場合には、錠剤は不良品として搬送ベルト２３から不良品回収ボックス２７へと送られる。この不良品回収手段の一例としては、搬送ベルト２３から良品回収ボックス２６へと落下する途中で錠剤に対して空気を吹き付けることによって、不良品回収ボックス２７へと収納することが可能である。

（印刷動作）
次に、図１を用いて錠剤印刷装置Ｓを利用した錠剤への印刷処理を行う印刷動作について、順を追って説明する。

まず、ホッパ１５に収納されている錠剤が、右向きに回転する第１の搬送装置１の第１のプーリ１１に向けて供給される。

図１のような位置でホッパ１５から錠剤が供給されるが、吸引チャンバ１４から吸着孔に対して吸引力が付与されており、錠剤は落下することなく搬送ベルト１３に吸着、保持される。

錠剤は、吸引チャンバ１４によって搬送ベルト１３に吸着、保持されたまま搬送され、第１の搬送装置１の上側に設けられている第１の印刷部３によって、その上面に文字や図形等が印刷される。文字や図形等は予め設定されている。

具体的には、まず、位置検出装置３２によって、搬送ベルト１３上の錠剤の位置や姿勢が確認される。具体的には、位置検出装置３２の撮影装置３２１によって撮影された錠剤の画像は、制御部５に送信され、位置や姿勢、印刷の可否が判断される。

なお、姿勢とは、錠剤の搬送ベルト１３のベルト面に対する傾きや、錠剤に割り線が設けられていたり、外形が楕円や長方形であったりして、印刷する向きを判別する必要がある場合の向きである。

もし印刷不可と判断された場合には、印刷を行わず、そのまま第１の印刷部３の下を通過する等の処理が行われる。一方錠剤の位置が印刷可能な位置や姿勢で保持されている場合には、錠剤は、そのまま搬送ベルト１３によって、インクジェット印刷部３１の下へと搬送される。

インクジェットヘッド３１１では、搬送されてきた錠剤の上面に印刷を行う。印刷が終了すると、そのまま錠剤は搬送されて、次に印刷状態確認装置３３の下へと移動する。

印刷状態確認装置３３は、搬送されてきた錠剤を撮影し、その撮影画像を制御部５へと送信する。制御部５では、印刷状態確認装置３３より送られてきた情報を基に、印刷状態の良否を判断する。

この後、錠剤は搬送ベルト１３に吸着、保持された状態のまま、第２のプーリ１２によって反転されて、第１の搬送装置１の上側から下側へと移動する。

搬送ベルト１３が第２のプーリ１２から第１のプーリ１１へと図１において左向きに移動する間には、乾燥装置１６が設けられている。左向きに移動する錠剤の印刷面は、乾燥装置１６に対向するため、錠剤の片面に付着しているインクは乾燥装置１６によって乾燥する。

さらに、乾燥装置１６の下流側において、搬送ベルト１３が第２の搬送装置２の搬送ベルト２３と対向する。第２の搬送装置２における第１のプーリ２１及び第２のプーリ２２は、左回りに回転している。従って、これらのプーリに掛け渡されている搬送ベルト２３は、左向きに回転する。すなわち、搬送ベルト２３は、上側の水平領域において、図１において左向きに移動する。

従って、第１の搬送装置１の搬送ベルト１３が第２の搬送装置２の搬送ベルト２３と出会う領域においては、両者ともに同じ方向、すなわち、図１において左向きに進んでいることになる。

ここで、第１の搬送装置１の第１のプーリ１１と第２の搬送装置２の第１のプーリ２１とは、互いにその軸線が鉛直方向で一致するように位置合わせがなされている。従って、第１の搬送装置１の第１のプーリ１１に搬送ベルト１３が接触する位置Ｆであって、第２の搬送装置２の第１のプーリ２１から搬送ベルト２３が離間する位置Ｆにおいて錠剤の受け渡しが行われる。

但し、第１の搬送装置１の第１のプーリ１１と第２の搬送装置２の第１のプーリ２１との位置関係については、第１の実施形態におけるような位置関係に固定されるわけではなく、錠剤の受け渡しが可能な範囲で両者の位置がずれていても良い。

第１の搬送装置１から第２の搬送装置２へと受け渡された錠剤は、搬送ベルト２３を上部から見た場合、第１の印刷部３により印刷された面は搬送ベルト２３の表面を向き、その反対側の面が見える状態で搬送ベルト２３に吸着、保持される。

第２の搬送装置２においては、錠剤の未印刷の片面に印刷が行われる。印刷の流れはこれまで説明したのと同様であり、位置検出装置４２において錠剤の位置や姿勢が確認され、インクジェットヘッド４１１で印刷が行なわれた後、印刷状態確認装置４３からの情報に基づいて印刷状態の確認が行われる。

印刷が終了した錠剤は、第２の搬送装置２における下側の水平領域において、乾燥装置２５によるインクの乾燥が行われる。この場合、第２の印刷部４において印刷された錠剤の片面は乾燥装置２５と対向する向きになっており、第２のプーリ２２から第１のプーリ２１に向けて搬送ベルト２３が移動する間にインクの乾燥処理が行われる。

乾燥が終了した錠剤は、回収ボックス２６、２７に収納されて回収される。つまり、印刷状態確認装置３３、および、印刷状態確認装置４３からの確認結果に基づいて適切に印刷がなされたと制御部５によって判断された錠剤は、良品回収ボックス２６により収納される。一方、印刷が不適切であると制御部５によって判断された錠剤は、不良品回収ボックス２７により回収される。なお、第１の実施形態では、位置検出装置３２、４２の検出結果から印刷を行なわないと判断された錠剤も不良品回収ボックス２７へと送られるようになっている。

（印刷部）
次に、第１の実施形態における印刷部Ｐの説明を行う。なお、上述したように、印刷部Ｐを構成する第１の印刷部３と第２の印刷部４とは、略同じ構成を採用していることから、ここでも第１の印刷部３を例に挙げて、以下説明する。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る第１の印刷部３のインクジェット印刷部３１の構成を示す構成図である。

図２に示すように、インクジェット印刷部３１は、搬送ベルト２３上の錠剤に対向して位置するインクジェットヘッド３１１を備えている。このインクジェットヘッド３１１は、ノズルＮを備えており、このノズルＮからインクが吐出されることで錠剤に対して印刷が行われる。また、パージやダミー吐出といったメンテナンス処理が行われる場合にも、ノズルＮからインクが吐出される。

インクジェットヘッド３１１には、インクボトルＢからのインクの供給を受けるためのインクの供給管３４が接続されている。すなわち、インクの供給管３４の一端は、インクジェットヘッド３１１のインクの供給口ＩＮを介してインクジェットヘッド３１１に接続されており、その他端はインクボトルＢに接続されている。インクの供給管３４は、例えば可撓性を備える管を好適に使用することができる。

また、一般的には、インクの供給管３４の途中には、インクボトルＢからインクジェットヘッド３１１に対してインクの供給を行い、或いは、供給を停止することができるようにバルブが設けられているが、第１の実施形態では、このようなバルブは設けられていない。

インクボトルＢは、印刷処理、或いは、メンテナンス処理（以下、まとめて印刷処理等と表わす）において使用されるインクを収容するボトルである。このインクボトルＢには、例えば、一日の印刷処理等において使用され、補充せずに使い切ることのできる量のインクが収容されている。

なお、第１の実施形態に係る錠剤印刷装置Ｓでは、人が口に入れる錠剤に対しても印刷を行う。このため、例えば様々な異物等がインクに混入したり、インク自体が劣化したりすることを防止するために、例えば一日の印刷処理等で使い切ることが望ましい。また、場合によっては、インクボトルＢに対して他のタンク等からインクを補給することによって、インクボトルＢ内のインクに対して、異物の混入がしやすくなったり、消費期限が管理しにくくなったりすることがあるため、インクボトルＢを使い切り用とすることが望ましい。

そこで、第１の実施形態におけるインクボトルＢには、例えば、一日の印刷処理等にて使い切ることのできる量のインク、或いは、この使い切ることのできる量に誤差などの余分を見込んだ量のインクが収容される。

このため、例えば、印刷処理等が開始される前に新しいインクボトルＢが用意され、印刷処理等にて必要なインク量が使用される。そして一日の印刷処理等が終了すると、インクが残っていたとしてもインクボトルＢも交換されることになる。なお、交換されたインクボトルＢは、それを洗浄することで再利用することが可能である。洗浄が困難である場合には、インクボトルＢを使い捨てとすることもできる。

この時、インクボトルＢだけでなく、インクの供給管３４も交換する。これは、インクの供給管３４内に残存するインク自体も必ず使い切りとするためである。したがって、インクの供給管３４に開閉バルブが存在すると、この開閉バルブごと交換することになる。

つまり、インクの交換毎に開閉バルブも廃棄されることになり、ランニングコストが高くなってしまう。また、開閉バルブを洗浄し再利用するとなると、その洗浄が確実になされたかの確認が必要となり、このような洗浄や洗浄の確認の工程により、やはりランニングコストは高まることになる。

インクボトルＢの上部には、管Ｂ１が接続されており、その管Ｂ１には、バルブＢ２が設けられている。これらの管Ｂ１とバルブＢ２は、インクボトルＢ内を大気開放する際に用いられる。

また、インクボトルＢの上部には、インクボトルＢ内に収容されているインクに対して圧力を掛けるための、図示しない加圧装置につながる管３５１も接続されている。インクボトルＢと加圧装置とをつなぐ管３５１の途中には、バルブ３５２が設けられており、加圧処理に応じてバルブ３５２の開閉が行われる。

なお、バルブＢ２及びバルブ３５２のいずれも、手動により、或いは、制御部５からの指示に基づき、その開閉が制御されるようにされていても良い。

インクボトルＢは、インクボトルＢ内に収容されるインクの液面Ｌの高さＬ２をを所定の高さに維持するための移動装置３６上に載置される。移動装置３６は、インクボトルＢを載置する載置台３６１と、この載置台３６１を移動させる移動機構３６２と、移動機構３６２を駆動する駆動装置３６３とから構成されている。

なお、図２においては特に図示していないが、例えば、載置台３６１上に載置されたインクボトルＢの転倒等を防止するための器具、装置等が設けられていても良い。

載置台３６１は、移動機構３６２が駆動装置３６３からの駆動力をもって駆動されることによって、図２に示すＺ軸方向に移動する。このように載置台３６１がＺ軸方向に移動することによってインクボトルＢも合わせて移動する。

移動機構３６２は、ここでは、例えば、ボールねじなどインクボトルＢをＺ軸方向に移動させることが可能な機構であれば、各種の機構を採用することができる。

駆動装置３６３は、移動機構３６２に駆動力を付与してインクボトルＢをＺ軸方向に移動させる。この駆動装置３６３は、図１に示す制御部５に電気的に接続されており、その制御部５からの制御信号に基づいて移動機構３６２を駆動する。

駆動装置３６３としては、例えば移動機構３６２がボールねじを採用している場合には、ボールねじを回転させるモータ等を採用することができる。但し、移動機構３６２によって載置台３６１（インクボトルＢ）をＺ軸方向に移動させることができる駆動力を与えることが可能であれば、どのような装置を採用しても良い。

インクジェットヘッド３１１には、排出管３７が接続されている。この排出管３７の途中には、バルブ３７１が設けられている。このバルブ３７１についても、手動、或いは、制御部５からの指示に基づき、その開閉が制御される。

排出管３７の一端は、インクジェットヘッド３１１のインクの排出口ＯＵＴを介してインクジェットヘッド３１１に接続されており、その他端は、排出したインクを受け取る排出ボトルＢＥに接続されている。そして、この排出管３７の他端、つまり排出管３７の排出ボトルＢＥ側の端面の高さは、インクボトルＢ内の液面Ｌより低い高さに設定する。

なお、第１の実施形態においては、例えば１日の印刷処理等においてインクボトルＢ内に収容されているインクを使い切ることを前提としている。従って、インクジェットヘッド３１１内に残ったインクをインクボトルＢへと戻すことはせず、印刷処理等が終了したら、排液管３７よりインクジェットヘッド３１１内のインクは排液される。つまり、インクジェットヘッド３１１内や配管に残ったインクは、排出ボトルＢＥに排出される。排出ボトルＢＥには、その上部に、排出ボトルＢＥ内を大気開放する管Ｂ３が接続されている。

排出管３７は、例えば可撓性を備える管を好適に使用することができる。

また、排出管３７の途中には、排出管３７中を流れる液体の色や濁り状態を観察するセンサＫＥが設けられている。

このセンサＫＥは、後述のように、例えばインクボトルＢを交換し、印刷の準備としてインクジェットヘッド３１１内や配管内にインクを充填する時、排出管３７にインクが到達したかどうかを検知して、充填が完了したことを検出することや、インクジェットヘッド３１１内や配管内の洗浄を行う場合、純水等の洗浄液がインクと混じって着色あるいは混濁した状態から、無色透明、あるいは混濁がなくなったことを検知して、洗浄が完了したことを検出するためのものである。

従来、このような洗浄の完了は目視や時間等で判断していたが、インクの濃度や洗浄液への溶解度などの影響で、洗浄の状態もバラツキがあった。また、目視ではその判断にバラツキが生じていた。この点、上述のように配管あるいは配管内の液体の透明度や混濁状態をセンサＫＥで検知することで、洗浄の完了判断のバラツキは抑制される。

なお、このような検知としては、検知対象の吸光度、透過率、反射の状態などで行うことができ、このような状態を検知可能なセンサで有ればどのようなものでも適用できる。また、カメラ等の撮像により透明度や混濁状態を検知しても良い。

上述したように、インクボトルＢ内には印刷処理等において使用されるインクが収容されている。そして、印刷処理等においてインクジェットヘッド３１１からインクを吐出可能とするため、インクの供給管３４を通じてインクボトルＢからインクジェットヘッド３１１へとインクが供給される。インクジェットヘッド３１１に対してインクボトルＢから適切にインクが供給されるように、定められた水頭差を維持する必要がある。

（水頭差）
第１の実施形態においては、図２に示すように、インクジェットヘッド３１１のノズルＮが形成されるノズル形成面３１２の高さＬ１とインクボトルＢ内に収容されるインクの液面Ｌの高さＬ２との差が、制御すべき水頭差であり、前述の維持する必要がある定められた水頭差である。図２において符号ｈ１で示している（供給側の水頭差）。水頭差のｈ１は、印刷処理時においては、インクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２の高さＬ１を基準に、インクボトルＢ内のインクの液面Ｌの高さＬ２を下にする。従って、図２においてもノズル形成面３１２の高さよりもインクボトルＢ内の液面Ｌの高さが下となるように示されている。

この水頭差のｈ１は、インクジェットヘッド３１１内に負圧を生じさせるためのものであり、インクジェットヘッド３１１のノズルＮ内に生じるインクのメニスカスによる表面張力Ｍとの関係で、負圧が大きければインクジェットヘッド３１１内に外気が侵入することになり、負圧が小さければノズルＮよりインクが漏れ出ることになる。したがって、インクジェットヘッド３１１にインクが充填された後は、ノズルＮから外気が侵入せず、かつインクが漏れ出ない負圧となる水頭差（所定の水頭差）に維持する。

また、印刷処理中において、水頭差のｈ１の変化が大きいと、ノズルＮから吐出されるインク量も大きく変化してしまう。錠剤印刷装置Ｓにおいて、錠剤に対して印刷を行う場合、印刷に使用されるインク量が微小であるため、吐出されるインク量が大きく変化すると、印刷のかすれやにじみが生じることになる。よって、錠剤への印刷が適切に行われない。このため、吐出されるインク量を安定させるためにも、少なくとも印刷処理が行われている最中、水頭差のｈ１を所定値に維持する。

インクボトルＢ内のインクの液面Ｌの高さＬ２（以下、インク液面Ｌの高さＬ２とする）は、基準面からインクボトルＢの底面までの高さＬ３と、インクボトルＢの底面からインクボトルＢ内のインクの液面Ｌまでの高さとの合計である。基準面は、例えば、第１の印刷部３におけるベース板などの共通の土台の上面である。この上面には、駆動装置３６３などが載置されている。

水頭差のｈ１の所定値は、錠剤への印刷に適した水頭差の幅を有する所定の許容範囲内で決められる。具体的には、インクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２の高さＬ１とインクタンクＢ内のインク液面の高さＬ２との差である水頭差のｈ１は、例えば−５ｍｍから＋５ｍｍの間というように、ある幅をもって許容された所定の許容範囲内で設定される。なお、印刷処理等での使用上許容できる水頭差のｈ１およびその範囲については、インクジェットヘッド３１１内の流路構成や形状、ノズルＮの断面形状や孔径、使用するインクの組成、粘度や比重などの特性、流路上の損失等によって影響されるため、実験等で決められる。また、水頭差のｈ１については、ある範囲内にあることが求められるが、この範囲についてもインクジェットヘッド３１１の上述した条件ごとに異なる。

また、インクジェットヘッド３１１は、ノズルＮが形成されているノズル形成面３１２の高さＬ１とインクボトルＢ内におけるインクの液面Ｌの高さＬ２との水頭差のｈ１の維持を図るために、インクジェットヘッド３１１は移動することはない。もちろん、印刷対象となる錠剤とのインク吐出距離を調整するためにインクジェットヘッド３１１が移動することはあるが、水頭差のｈ１の維持を行うに当たってインクジェットヘッド３１１が移動することはない。これにより、印刷時、錠剤とインクジェットヘッド３１１の距離が変動しないため、吐出されたインクが錠剤に到達する到達距離が一定となるため、小さな錠剤への印刷であってもきれいな印刷を行うことができる。

（印刷処理中の水頭差の維持方法）
第１の実施形態では、少なくとも印刷処理が行われている最中、できるだけ水頭差のｈ１を一定に維持するようにしている。

そこで、以下、適宜図面を使用しながら、印刷処理等の最中に水頭差のｈ１を所定値に維持する方法について説明する。

図３は、第１の実施形態に係る錠剤印刷の流れを示すフローチャートである。ここでは、例えば、１日における錠剤への印刷処理等の流れを示している。

図３に示すように、まず印刷処理等を開始するに当たって、載置台３６１にインクボトルＢを載置する（ＳＴ１）。

載置台３６１に載置されたインクボトルＢには、インクジェットヘッド３１１に対してインクの供給を行うことができるように、インクの供給管３４が接続される。また、加圧装置につながる管３５１もインクボトルＢの上部に接続される。さらに、インクボトルＢ上部には、バルブＢ２を備える管Ｂ１も接続される。

インクボトルＢの準備が整うと、次に、インクジェットヘッド３１１に対するインクの充填が行われる（ＳＴ２）。このインクの充填処理では、まず、加圧装置とインクボトルＢとをつなぐ管３５１に設けられているバルブ３５２、及び、排出管３７に設けられているバルブ３７１を開く。この時、バルブＢ２は閉じられている。その上で、加圧装置を用いてインクボトルＢ内のインクに対して圧力を掛ける。

この圧力印加に応じて、インクボトルＢ内のインクは、インクの供給管３４を通ってインクジェットヘッド３１１内に充填される。インクジェットヘッド３１１内にインクが充填されると、それ以降にインクジェットヘッド３１１内からあふれたインクは排出管３７を介してインクジェットヘッド３１１の外へと排出される。

制御部５は、充填処理が行われている間、インクジェットヘッド３１１内がインクで満たされたか否か、すなわちインクの充填処理が終了したか否かを随時確認する（ＳＴ３）。これは、排出管３７にインクが到達すれば、インクジェットヘッド３１１内の流路（図２のインクジェットヘッド３１１内に破線で示す）がインクで満たされたことを示し、充填処理が終了したと判断することができる。したがって、例えば、排出管３７に設けたセンサＫＥによって、排出管３７内にインクがあるかどうかを検出することや、排出管３７からのインクの排出を検出することで、充填処理が終了したとみなすことができる（ＳＴ３のＹＥＳ）。充填作業が終了したと判断されると、排出管３７のバルブ３７１が閉じられる。

なお、ここでは加圧装置を利用する例を挙げて充填処理を行うことを説明したが、例えば、インクボトルＢ自体を、少なくともインクタンクＢ内の液面がノズル形成面３１２よりも高くなるように上昇させることによって、充填処理を行うこともできる。もちろん、これらの方法を利用してパージ処理や洗浄処理も可能である。

次に、制御部５は、インクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２の高さＬ１とインクボトルＢ内のインクの液面Ｌの高さＬ２との関係で水頭差を調整する必要があるか否か確認する（ＳＴ４）。

ここで、図２に示すように、移動機構３６２の載置台３６１の移動経路中には、センサＫが設置されている。このセンサＫは、インクボトルＢ内のインク液面の高さＬ２を検出するためのものである。したがって、液面Ｌの検出ができれば良く、移動機構３６２以外に備えられていても良い。そして、このセンサＫが液面Ｌを検出する高さＬ４は、インクボトルＢ内のインク液面の高さＬ２が、水頭差のｈ１が所定値となる高さより下に設置されている。

制御部５は、充填処理が終了した時点で、インクボトルＢ内の液面ＬがセンサＫで検出されるかどうかを確認する。制御部５は、センサＫで液面が検出されていない場合には（ＳＴ４のＹＥＳ）、検出されるまで載置台３６１をＺ方向に上昇あるいは下降移動させるよう制御する。例えば、予め設定された距離あるいは時間、載置台３６１を上昇させても液面が検出されない場合には、載置台３６１を下降させる。制御部５は、センサＫが液面を検出したら、載置台３６１を停止させる。このとき、センサＫの設置高さ（液面検出高さ）Ｌ４が、インクボトルＢ内のインク液面の高さＬ２となる。つまり、水頭差のｈ１の所定値（所定の水頭差）と現時点のインク液面の高さＬ２との差を算出することができる。制御部５は、この差がゼロになるように載置台３６１を駆動する。これにより、インクボトルＢ内のインク液面の高さＬ２は、水頭差のｈ１が所定値となる高さに調整される（ＳＴ５）。

上述したように、充填処理が終了した時点で、排出管３７のバルブ３７１が閉じられる。そしてインクジェットヘッド３１１からインクの吐出を開始するためには、さらに、加圧装置とインクボトルＢとをつなぐ管３５１に設けられているバルブ３５２が閉じられる。一方、充填処理においては閉じているインクボトルＢの上部に設けられているバルブＢ２が開かれ、大気開放される。この状態でインクボトルＢからインクジェットヘッド３１１へインクが供給され、インクが吐出できるようになり、錠剤印刷装置ＳにおいてノズルＮから錠剤へのインクの吐出が開始される（ＳＴ６）。

なお、充填処理が終了した時点では、大気解放を行わないほうが良い。インクタンクＢ内を加圧し続けることで、例えインクタンクＢ内のインクの液面が下がり過ぎても、インクジェットヘッド３１１からインクタンクＢにインクが戻ることを抑制することができる。

ここで、インク消費量に関して、例えば１日の印刷処理等により消費されるインクの量を予め把握しておくことが可能である。例えば、１日の印刷処理等において印刷対象となる錠剤の数は、予め定められている。そして、錠剤の印刷内容から、１つの錠剤に対して使用されるインクの量も予め定められている。これらの情報から、例えば、１日の印刷処理等により消費されるインクの量が把握される。その上で、錠剤の印刷数当たりの、あるいは、印刷処理の単位時間当たりのインクの消費量を把握することが可能となる。

このような印刷数や単位時間当たりのインクの消費量は、すなわち、インクボトルＢ内から消費されるインクの量である。インクボトルＢの内径も予め把握できることから、結果として印刷数や単位時間当たりのインクボトルＢにおける液面Ｌの高さの変化も把握できることになる。したがって、印刷数や単位時間当たりの水頭差のｈ１の変化を把握することができる。

図４は、図２に示すインクボトルＢ内のインクが消費されて、インクタンクＢが上昇した状態を示す図である。従って第１の印刷部３の構成を説明する際に用いた図２とその構成に変化はないが、インクボトルＢの高さＬ３が異なる。

図２では、図３のステップＳＴ１において説明したように、新しいインクボトルＢが載置台３６１に載置された状態が示されている。そのためインクボトルＢ内にはインクが十分に収容されており、その際の液面Ｌの高さＬ２に合わせて、水頭差のｈ１が所定値となるように、インクボトルＢの高さＬ３が位置付けられている状態が示されている。

一方、図４では、印刷処理等が進みノズルＮからのインクの吐出により、インクボトルＢ内のインクが使用されて、インクボトルＢ内における液面Ｌの高さが低くなった状態を示している。そして、低くなったインクタンクＢ内のインクの液面Ｌを、移動装置３６を用いてインクタンクＢ自体を上方へと移動させ、水頭差のｈ１が所定値となるように位置付けた状態が示されている。つまり、印刷処理が進んでインクが消費されても、水頭差のｈ１は所定値に維持されていることが示されている。

図３のステップＳＴ７に示すように、予め把握している印刷処理等において使用されるインクの量から、印刷数や単位時間でのインクボトルＢ内における液面Ｌの低下の状態を予測することができる。そこで、この液面Ｌの低下の予測状態に合わせてインクボトルＢ自体を上方へと移動させることで液面Ｌの高さ、すなわちインク液面の高さＬ２の変化を相殺し、水頭差のｈ１を所定値に維持する。

このように予めインクボトルＢにおけるインクの液面Ｌの高さの変化を把握しておくことで、印刷処理等によってインクが消費され、次第にインクボトルＢ内における液面Ｌが下がることに対応して、水頭差のｈ１を所定値に維持するようにインクボトルＢ内のインク液面の高さＬ２を変化させることができる。例えば、所定の錠剤数毎や所定の単位時間毎に、先に述べたインクボトルＢ内の液面Ｌの高さの変化分、載置台３６１を上昇させるように制御する。

しかも、単にインクボトルＢの高さを変化させるのではなく、事前に把握されているインクボトルＢにおけるインクの液面Ｌの高さの変化に関する情報を利用してインクボトルＢ内におけるインクの液面Ｌの高さを極力変化させず維持するようにインクボトルＢを移動させることが可能である。

上述したように、事前に把握されている単位時間に消費されるインクの量に関する情報に基づいて、インクボトルＢ内の液面Ｌの高さが水頭差のｈ１を維持するようにインクボトルＢの高さを徐々に変化させていくように制御すれば、安定的にインクジェットヘッド３１１にインクを供給できる。

前述のステップＳＴ５の後、印刷処理等によってインクジェットヘッド３１１のノズルＮからインクの吐出が開始されると、予め把握されているインクの使用量に合わせてインクボトルＢを上方へと移動させるべく、制御部５は移動装置３６の駆動装置３６３を制御する（ＳＴ７）。

このとき、予め消費されるインクの量を把握しておき、このインクの量の情報を基に、印刷処理等にインクが使用されることで収容されているインク量が減少しインクボトルＢ内での液面Ｌの高さが低くなったとしても、その変化に合わせてインクボトルＢの高さＬ３が高くなるように移動装置３６を用いてインクボトルＢを上方へと移動させる制御を行う。これにより、印刷処理等によりインクボトルＢ内のインクが使用されてその液面Ｌの高さが低くなったとしても常に水頭差のｈ１を所定値に維持することができる。

制御部５は印刷処理等が終了したか否かを随時判断する（ＳＴ８）。例えば、制御部５は、ホッパ１５からの錠剤の供給が終了したとき、あるいはオペレータによる操作ボタンの押下によって、印刷処理等が終了したと判断する。制御部５は錠剤印刷装置Ｓによる錠剤への印刷処理等が終了したことをもって、移動装置３６に対してインクボトルＢの移動も終了するよう指示する。

印刷処理等が終了すると、載置台３６１からこれまで使用されたインクボトルＢが撤去されて、改めて載置台３６１は、下方へと移動し、次のインクボトルＢが載置されることに備える（ＳＴ９）。この載置台３６１の下方への移動について、制御部５は、次に使用されるインクを収納するインクボトルＢ内におけるインクの液面Ｌの高さ（水頭差のｈ１）を考慮して、その移動距離を駆動装置３６３に指示する。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、予め使用されるインクの量を把握することで印刷数や単位時間当たりのインクの消費量を把握することができる。このため、その消費量に基づいてインクボトルＢ自体の高さを調整することによって、インクボトルからインクジェットヘッド３１１に対してインクを供給する際に、設定されたインクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２の高さＬ１とインクボトルＢ内のインクの液面Ｌの高さＬ２との水頭差のｈ１を所定値に維持することが可能となる。これにより、インクジェットヘッド３１１からのインクの吐出量を安定させることができ、錠剤への印刷を良好に行うことができる。従って、錠剤のように小さな印刷対象物に適切に印刷を行うことのできる錠剤印刷装置及び錠剤印刷方法を提供することができる。

また、小さな錠剤への印刷では、水頭差のｈ１の少しの変化が、吐出されるインク量の大きな変化となって現れる。第１の実施形態では、ほぼリアルタイムで水頭差のｈ１を所定値に維持することができるので、吐出されるインク量の大きな変化はなく、印刷のかすれやにじみが生じることなく錠剤への印刷が適切に行われる。

また、第１の実施形態においては、水頭差のｈ１の維持を行うためにインクジェットヘッド３１１を移動させない。つまり、錠剤への印刷の間、インクジェットヘッド３１１は固定される。したがって、錠剤とインクジェットヘッド３１１との間隔は、印刷に最適な間隔となり、その間隔は変わらない。よって、インクが吐出されて錠剤に到達するまでの距離が一定となり、小さな錠剤への印刷であっても綺麗な印刷を行うことができる。

ところで、インクの成分によっては、インク内でその組成部が凝集し、凝集体が形成される場合がある。このような凝集体があると、インクジェットヘッド３１１内の流路において抵抗を増やすことになり、インクの流れが妨げられる。また、凝集体のサイズが、インクジェットヘッド３１１のノズル径より大きいと、ノズルＮが詰まって吐出できなくなったりする。

インクボトルＢ内で凝集している凝集体は、インクの供給管３４上にフィルタＦを設けることで、インクジェットヘッド３１１に到達しないように濾し取ることができる。（図７参照）
例えば、凝集体のサイズが１５μｍ〜３０μｍ程度であると、インクの吐出に影響する。したがって、フィルタによって１０μｍ以上の凝集体は通さないようにすると良い。

しかし、印刷処理中にも凝集は進み、供給管３４やインクジェットヘッド３１１内で凝集体の発生、成長することがあり、この場合、凝集体のサイズが上記１５μｍ〜３０μｍ程度になる前に、インクジェットヘッド３１１内より排除する必要がある。すなわち、凝集体が吐出に影響を与えないサイズのうちに、定期的にインクジェットヘッド３１１内のインクを排出する排出処理を行うようにする。

このため、予め使用するインクの種類毎に凝集体のサイズが吐出に影響を与えるサイズに成長する時間（排出間隔時間）を、実験等で求めて、制御部５に記憶させておく。このような排出間隔時間は、例えば１分〜３０分程度である。

インクジェットヘッド３１１による印刷処理が開始されると同時に、制御部５は、印刷処理時間（印刷時間）の計時を開始する。上記排出間隔時間が到達したら、印刷処理を停止する。次に排出管３７のバルブ３７１を開く。これにより、供給管３４やインクジェットヘッド３１１内のインクは排出管３７を経由して排出される。

上述のように、排出管３７の一端はインクジェットヘッド３１１の排出口ＯＵＴに接続され、他の一端はインクボトルＢ内のインクの液面Ｌより下になるように設置されている。

したがって、インクボトルＢ内のインクの液面Ｌとの水頭差によって、インクジェットヘッド３１１内のインクが排出される。

インクの排出が始まってから所定時間経過する事を制御部５によって計時しており、所定時間排出がされた時に、バルブ３７１を閉じる。この所定時間は、少なくともインクジェットヘッド３１１のインク供給口ＩＮからインク排出口ＯＵＴの間のインクが、インク排出口ＯＵＴより排出管３７内へ移動するだけの時間で有ればよい。より好ましくは、インクの供給管３４内のインクを含めてインクの排出管３７内へ移動するだけの時間で有ればよい。また、後述の図７に示すように、インクの供給管３４にフィルタＦが設けられている場合は、フィルタＦよりインクジェットヘッド３１１側のインクの供給管３４内のインクがインクの排出管３７内へ移動するだけの時間としても良い。すなわち、インクジェットヘッド３１１内のインクの排出には、インクの供給管３４内のインクを含まれる。

具体的には、図５に示すように、印刷処理（ＳＴ１０）が行われている間、制御部５は上記凝集体を排出するまでの経過時間を計時している（ＳＴ１１）。この経過時間が排出間隔時間に到達する、すなわち印刷時間が所定時間経過すると、印刷処理を停止し（ＳＴ１２）、排出管３７のバルブ３７１を開く（ＳＴ１３）。すると、インクボトルＢ内の液面Ｌから排出管３７の排出ボトルＢＥ側の端面までの水頭差であるｈ２による差圧で、排出管３７内のインクが排出ボトルＢＥに流れ込むことで排出処理が行われる（ＳＴ１４）。したがって、インクジェットヘッド３１１内、インクの供給管３４内のインクも排出ボトルＢＥに向かって流れる。

この排出処理が開始されると、制御部５は、排出している時間（排出時間）を計時する。そして所定の排出時間、例えば事前に実験等で確認しているインクジェットヘッド３１１の供給口ＩＮから排出口ＯＵＴまでインクが流れる時間の経過後、バルブ３７１を閉じて排出処理を終了する。（ＳＴ１５、ＳＴ１６）。排出処理が終了したら、また印刷処理を再開する（ＳＴ１７）。

上記排出処理を行うために、図２に示すように、インクジェットヘッド３１１のインクを吐出するノズル形成面３１２を基準とし、インクボトルＢ内のインクの液面Ｌまでの高さ（水頭差）をｈ１（供給側の水頭差）、インクボトルＢ内のインクの液面Ｌから排出管３７の排出側端面までの高さ（水頭差）をｈ２、ノズル形成面３１２から排出管３７の排出側端面までの高さ（水頭差）をｈ３（排出側の水頭差）とした時、各高さ（各水頭差）が下記の関係となるように配置される。なお、理解を容易とするため、図中の各水頭差の図示は誇張して表現されている。

第１の実施形態において、インクの供給管３４のインクボトルＢ側の端面は、インクボトルＢ内のインク内に位置するように配置される。また、排出管３７の排出側端面は、排出ボトルＢＥ内の排液面の上に位置するように配置される。

そして、少なくとも印刷処理の間、インクボトルＢ内のインクの液面Ｌは、インクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２と同じかノズル形成面３１２より下に位置する。 また、排出管３７の排出側端面は、インクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２より下であって、かつインクボトルＢ内のインクの液面Ｌより下に位置する。したがって、水頭差のｈ１と水頭差のｈ３とは、ｈ３の方がｈ１より大きい（ｈ３＞ｈ１）。

したがって、インクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２からインクボトルＢ内の液面Ｌまでの水頭差のｈ１、インクボトルＢ内のインクの液面Ｌから排出管３７の排出側端面までの水頭差のｈ２、インクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２から排出管３７の排出側端面までの水頭差のｈ３の関係は、水頭差のｈ２が、水頭差のｈ３とｈ１の差分であり、ｈ２＝ｈ３−ｈ１となる。

また、前述の充填処理により、インクの供給管３４内、インクジェットヘッド３１１内、排出管３７内はインクで満たされた後、排出管３７のバルブ３７１は閉じられるので、充填処理が終了している状態では、インクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２には、インクボトルＢ内の液面Ｌとの水頭差であるｈ１によって生じる背圧がかかることになる。

ところで、インクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２の各ノズル内の液面（メニスカス）には表面張力Ｍが発生しており、この表面張力Ｍとインクジェットヘッド３１１内の圧力Ｐ（図２のインクジェットヘッド３１１に破線で示した流路内の圧力）の関係によって、ノズルＮからインクが垂れたり、インクジェットヘッド３１１内に外気が吸い込まれたりしてしまう。つまり、圧力Ｐが正圧となり表面張力Ｍより大きくなると、ノズルＮからインクが垂れてしまい、圧力Ｐが負圧となり表面張力Ｍより大きいと、ノズルＮを介してインクジェットヘッド３１１内に外気が吸い込まれ、インクジェットヘッド３１１内に気泡が生じてしまうことがある。

したがって、この表面張力Ｍと圧力Ｐ（背圧）が同じ程度になるように水頭差が調整される。

インクジェットヘッド３１１内の圧力Ｐが正圧となるのは、ノズル形成面３１２より上に（高く）インクボトルＢ内の液面Ｌが位置した時となる。そして、ノズルＮよりインクが垂れてしまう圧力に圧力Ｐがなる水頭差をαとする。

また、インクジェットヘッド３１１のノズルＮからインクがインクジェットヘッド３１１内に引き込まれ、外気が侵入してしまう負圧の圧力に圧力Ｐがなる水頭差をβとする。

これらの水頭差のαおよびβはゼロではない。したがって、表面張力Ｍと圧力Ｐ（背圧）の関係は、ノズルＮからインクが垂れない状態からノズルＮから外気が引き込まれるまでの幅をもつ。この幅は、絶対値で（α＋β）となる。

第１の実施形態では、常にインクジェットヘッド３１１内の背圧は負圧として、インクの吐出の制御を簡素化するため、インクボトルＢ内のインクの液面Ｌの高さを、インクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２より高くしないで印刷処理を行う。したがってα＝０とでき、上述のノズルＮからインクが垂れない状態からノズルＮから外気が引き込まれるまでの幅は、単にβとできる。つまり、印刷処理の際、インクジェットヘッド３１１内の背圧（圧力Ｐ）は、水頭差のｈ１がβ以内で設定されて、ノズルＮより、インクが垂れず、外気を吸い込まないバランスした状態に制御される。

排出処理を行うときは、排出管３７のバルブ３７１を開く。すると、水頭差のｈ３とｈ１は、ｈ３＞ｈ１の関係に設定されているので、インクボトルＢ内の液面Ｌから排出管３７の排出ボトルＢＥ側の端面までの水頭差であるｈ２による差圧で、排出管３７内のインクが排出ボトルＢＥに流れ込む。

この流れによって、インクジェットヘッド３１１内およびインクの供給管３４や排出管３７内の凝集体は、インクとともにインクジェットヘッド３１１より排出することができる。

この時、ノズルＮから、インクが垂れず、かつ外気が引き込まれないためには、前述のように、インクジェットヘッド３１１内の圧力Ｐが上記βでの水頭差による圧力より小さい圧力となる必要がある。

すなわち、水頭差のｈ１およびｈ３いずれもが、水頭差のβ以内で有ることが必要となる。すなわち、（ｈ１＜β、ｈ３＜β）。

以上のように、第１の実施形態では、ｈ１は印刷処理のインクジェットヘッド３１１内を所定の背圧とする高さに、ｈ３は排出処理の際に、ｈ３＞ｈ１、ｈ３＜βとなる関係に配置される。

そして、定期的にインクの排出処理を行うことで、凝集体による吐出不良の発生を防ぐことができる。この際、上述の水頭差の関係により、排出管３７に設けたバルブ３７１を開閉するだけで排出処理を行うことができ、簡素な制御とすることができる。また、インクジェットヘッド３１１のノズルＮからインクが垂れることなく、かつインクジェットヘッド３１１内に外気が吸い込まれることなく排出処理を行うことができる。このため、排出処理の後、バルブ３７１を閉じるだけですぐに印刷処理に戻れるので、効率的な印刷処理が可能となる。

さらに、水頭差のみで排出処理ができるので、別な排出のための駆動源を用意したり、その制御の必要もなく、簡素な構成とできる。また、駆動源の駆動エネルギの消費も必要なくなり、低コストの装置、低ランニングコストの装置とできる。

また、インクの流路上の開閉バルブは、排出側のみで供給側には無くても良いから、配管経路や開閉バルブ制御の簡素化が図れる。特に供給側では、衛生上の理由からインクの配管も交換する場合、開閉バルブが含まれないので、開閉バルブを使い捨てとする場合のようにランニングコストが高くなることがない。

また、開閉バルブを再利用する場合、複雑な形状のバルブ内部を確実に洗浄することは時間もかかり、またきちんと洗浄されたかの検査にも時間がかかるため、再利用のコストも高くなってしまうが、このランニングコストも削除できる。

また、開閉バルブの金属部品からの不純物の溶出のリスクをなくすことができる。

また、食用、薬剤等経口される錠剤の場合は、配管上の雑菌の繁殖はあってはならない。この点で、バルブを設けないことはそのリスクを確実に排除できる。

なお、排出側のバルブ３７１以降は、インクは廃棄されるだけなので、汚染が残っていても問題にならない。

なお、前述の説明では、ノズル形成面３１２から排出管３７の排出側端面までの高さ（水頭差）をｈ３とした。つまり、第１の実施形態では、排出管３７の排出ボトルＢＥ側の端面は、排出ボトルＢＥ内の液面より高い位置に設定されることになる。前述のように、一日のインクの使用量はわかっているので、排出されるインクの量もインクの使用量に相当するのでわかる。また、インクの充填や洗浄によるインクや洗浄液の排出量も予め設定することができる。したがって、最終的に到達する排出ボトルＢＥ内の液面の高さも算出することができる。よって、この最終的に到達する液面より上となるように排出管３７の排出ボトルＢＥ側の端面が位置するように、排出管３７や排出ボトルＢＥのサイズ、配置とすればよい。

また、このような配置に限定せず、排出ボトルＢＥ内の液面が上昇し、排出管３７の端面が液面の下になるような場合でも、この排出ボトルＢＥ内の液面を水頭差のｈ３の基準とすればよい。すなわち、図２および図６に示すように、排出管３７の端面が排出ボトルＢＥ内の液面の上にある場合、排出側の水頭差のｈ３は、インクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２から排出管３７の排出側端面までの高さであり、排出管３７の端面が排出ボトルＢＥ内の液面の下にある場合は、インクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２から排出ボトルＢＥ内の液面までの高さとなる。

いずれの場合でも、水頭差のｈ３と、水頭差のｈ１、ノズルＮから外気が引き込まれない水頭差の幅であるβとが、前述のようなｈ３＞ｈ１、ｈ３＜β、ｈ１＜βの関係となっていればよい。

この関係の限界となる排出ボトルＢＥの液面高さを、図示しないセンサで検出する、あるいは排出ボトルＢＥの重量を検出するなどして、排出ボトルＢＥ内のインクや洗浄液等の排液の総量から液面高さを算出し、上記関係が崩れる限界値となった場合は、排出ボトルＢＥの交換や排液の排出ボトルＢＥからの排出を促す警告を出すようにすれば良い。

供給側の水頭差のｈ１は概ね固定される所定値なので、排出ボトルＢＥ内の排液の液面が、水頭差のｈ１より下に位置する高さでボトルの収容限界とするように、ボトルの配置、サイズを決定しても良い。

このようにすれば、常に排液管３７の端面が排出ボトルＢＥ内の液面の上に位置する必要が無くなり、排出管３７や排出ボトルＢＥの配置の自由性が高まり、より錠剤印刷装置を小さなものとすることができ、錠剤印刷装置の設置場所の自由度が高まる。

また、第１の実施形態において、充填作業が終了したら排出管３７のバルブ３７１が閉じられる説明をした。この充填作業の終了は、例えば、図２に示す排出管３７に設けたセンサＫＥによってインクを検出することによる。この時の排出管３７内のインクの端面（液面）は、排出管３７の排出側の端面で、排出管３７内がインクで満たされていることが望ましい。あるいは、少なくともセンサＫＥが検出することでバルブ３７１を閉じて、その時の排出管３７内のインクの液面が、水頭差のｈ１より下にあるようにする。こうすることで、排出側の水頭差のｈ３は、その基準が排出管３７内のインクの液面となるが、この液面による水頭差のｈ３は、ｈ１より大きくなる。したがって、排出タイミングでバルブ３７１を開いた時に、ｈ３＞ｈ１となり、排出管３７から排出ボトルＢＥへとインクが排出される。もちろん、センサＫＥでのインクの検出を排出管３７の排出側端面やその下で行ってもよい。確実に排出管３７内がインクで満たされている事が検出できる。

（その他の実施形態）
ところで、錠剤表面の被印刷面全体にコーティングするように印刷処理する場合、インクの使用量は多くなり、前述のようにインクの組成部の凝集が進む前にインクが消費される場合がある。このような場合、錠剤の供給が止まる等で印刷処理の内、印刷を行えない時間、すなわち、印刷が停止している時間が、インクが凝集する時間となる。したがって、第１の実施形態における排出間隔時間は、印刷停止時間を計時し、その時間が所定時間すなわち排出間隔時間となった時に、インクを排出するようにしても良い。こうすることで、インクの排出を必要としない状態でのインクの排出をしなくなるので、インクの消費量を少なくすることができる。この場合、図５に示すＳＴ１１では、印刷停止時間が所定時間経過したかどうかを判断する。

以上のように、排出間隔時間は印刷処理時間あるいは印刷処理時間内の印刷停止時間などの印刷処理に係わる時間に基づいて決定され、排出のタイミングはその排出間隔時間に基づいて制御される。

第１の実施形態では、インクの供給管３４上に開閉バルブを設けていないが、インクの供給管３４の材質が柔軟で、外側から押しつぶして流路を閉塞することが可能であれば、ピンチバルブなどで流路の開閉を行うことは可能である。この場合は、インクの供給管３４の交換においてもピンチバルブは交換されないので、開閉バルブ分の廃棄や洗浄に係るランニングコストの上昇は生じない。

もちろん、このようなピンチバルブも、手動、或いは制御部５からの指示に基づき、その開閉が制御されるようにされていて良い。

このように、インクの供給管３４上にピンチバルブを設けることで、例えば装置トラブルやメンテナンスの為に、一時的にインクボトルＢを取り外したり、その高さを変えたりして、水頭差のｈ１が本発明の第１の実施形態に定める範囲から逸脱するような状態が起きても、装置トラブルやメンテナンスの処理前にピンチバルブを閉じることによって、インクジェットヘッド３１１内の圧力Ｐは所定の値に維持される。よって、装置トラブルやメンテナンスの対応中でも、インクジェットヘッド３１１からインクが垂れたり、インクジェットヘッド３１１内に外気が吸い込まれたりすることを防止できる。

また、上述した第１の実施形態では、モータ等の駆動源によって上下動する移動装置３６を説明したが、これに限られず、インクボトルＢ内のインクの液面Ｌの高さを調整できる構成であれば、どのような構成であってもかまわない。

例えば、上下動するインクボトルＢの載置台を、バネ等の弾性体で支持していても良い。

上述の説明のように、事前に使用されるインクの量を把握することで単位時間当たりのインクの消費量が把握できる。そのため、この消費量に基づいて設定されたバネ定数をもって製造されたバネを用いてインクボトル自体の高さを調整することによって、インクボトルＢからインクジェットヘッド３１１に対してインクを供給する際に、設定されたインクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２とインクボトルＢ内のインクの液面Ｌとの水頭差のｈ１を可能な限り一定の所定値に維持することで、安定的にインクを供給することができる。

また、インクボトルＢの高さを調整することで水頭差のｈ１を維持するのではなく、事前に把握されているインクの消費量分に基づいて設定される所定量のインクをインクボトルへ供給することによってｈ１を維持するようにしても良い。インクボトルＢを上下動させる移動装置３６は不要とでき、装置のコストを下げることができる。

また、インクボトルＢを柔軟性の有るものとすれば、インクボトル自体を変形させて、その内部のインクの液面Ｌの高さを調整することもできる。この場合は、大がかりな上下動機構でなく、簡易な絞り機構等でインクボトルＢを変形させることができる。

また、上下動だけでなく、インクボトルＢ自体を回動させても良い。このような回動とすることで、インクの消費に従ってボトルの傾斜も変わるので、オペレータはインクの消費状態を、装置を操作して知るよりも容易に目視で確認することができる。上述のようなインクの消費に伴うインクボトルＢの上下動では、その動きが非常にわずかであり、ボトルの形状によっては目視ではインクの消費量の把握が困難である。この変形例のようにインクボトルＢを傾斜させることで、インクの消費量に応じてボトルの配置変化が拡大されるので観察がしやすい。また、回転させるだけなので、大がかりな上下動機構でなく簡素な機構にでき、上下動に比べてコンパクトにでき、装置コストも低減される。さらに、簡素な機構で有るので故障の発生率も低減できる。

また、上述の第１の実施形態では、インクジェットヘッド３１１を単数で説明したが、複数でもかまわない。この場合、例えば図６に示すようなインク流路となる。

この場合でも、各インクジェットヘッド３１１内の圧力とインクボトルＢ内の液面Ｌの高さによる水頭差のｈ１と、各インクジェットヘッド３１１のノズル形成面３１２から排出管３７の排出ボトルＢＥ側端面の高さによる水頭差のｈ３と、ノズル形成面３１２からインクが垂れず、かつノズルＮから外気が引き込まれない水頭差の幅であるβとの関係は、第１の実施形態と同じである。

なお、図６のようにインクジェットヘッド３１１が二つの場合で、片方のみ排出処理が必要な場合が生じたとしても、排出処理が必要なインクジェットヘッド３１１に接続される排出管３７のバルブを開くことで、排出処理が必要なインクジェットヘッド３１１のみの排出処理がなされる。つまり、各インクジェットヘッド３１１で共通するインクの供給管３４であっても、バルブが開かれていない側のインクジェットヘッド３１１につながるインクの供給経路からの流れ込みは起きない。これは、バルブが閉じられているために、排出処理が行われている側には流路上のインクが移動できないためである。この時、排出処理がされないインクジェットヘッド３１１内の圧力も、水頭差のβ以内であるので、液だれや外気の吸い込みは発生しない。

なお、錠剤としては、例えば、医薬用、飲食用として、裸錠（素錠）、糖衣錠、フィルムコーティング錠、腸溶錠、ゼラチン被包錠、多層錠、有核錠等を挙げることができる。また硬カプセル、軟カプセルなどの各種カプセル錠についても錠剤に含めることができる。これら錠剤は、医薬用、飲食用を念頭に置いて説明を行うが、洗浄用、浴用、芳香用として使用されるものも含む。

印刷対象とされる錠剤が医薬用、飲食用である場合には、使用するインクは、可食性インクが好適である。具体的には、可食性色素としてアマランス、エリスロシン、ニューコクシン（以上、赤色）、タートラジン、サンセットイエローＦＣＦ、β−カロチン、クロシン（以上、黄色）、ブリリアントブルーＦＣＦ、インジゴカルミン（以上、青色）等を用い、これらをビヒクルに分散または溶解し、必要に応じて色素分散剤（界面活性剤）を配合したものを使用することができる。また、可食性インクとしては、合成色素インク、天然色素インク、染料インク、顔料インクのいずれを使用しても良い。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。したがって、説明した実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 第１の搬送装置
２ 第２の搬送装置
３ 第１の印刷部
４ 第２の印刷部
５ 制御部
３１、４１ インクジェット印刷部
３１１ インクジェットヘッド
３１２ ノズル形成面
３４ 供給管
３６ 移動装置
３７ 排出管
３７１ バルブ
Ｌ 液面
Ｂ インクボトル
ＢＥ 排出ボトル
Ｓ 錠剤印刷装置
Ｃ 搬送装置
Ｐ 印刷部
Ｋ、ＫＥ センサ

Claims (4)

1. 搬送装置と、
   前記搬送装置により搬送される錠剤に対してノズルからインクを吐出することで印刷を行うインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドに接続される供給管を介して、前記インクジェットヘッドに供給されるインクを収容するインクボトルと、
   前記インクジェットヘッドに接続される排出管を介して、前記インクジェットヘッドから排出されるインクを収容する排出ボトルと、
   前記排出管に設けられた開閉バルブと、
   少なくとも前記搬送装置、前記インクジェットヘッド及び前記排出管に設けられた開閉バルブの各部の制御を行う制御部とを備え、
   前記ノズルが形成されるノズル形成面の高さと前記排出管内のインクの排出ボトル側の端面の高さまたは排出ボトル内におけるインクの液面とにより形成される排出側の水頭差が、前記インクボトル内における前記インクの液面の高さと前記ノズルが形成されるノズル形成面の高さとにより形成される供給側の水頭差より大きく設けられ、かつ、前記供給側の水頭差と前記排出側の水頭差が、前記ノズルから外気が吸い込まれてしまう水頭差より小さくなるように、前記排出管内のインクの排出ボトル側の端面の高さが設定されたことを特徴とする錠剤印刷装置。
2. 前記制御部は、
   前記インクジェットヘッドで印刷処理が行われる際は、前記排出管に設けられた開閉バルブを閉とし、前記インクジェットヘッドで印刷処理に基づいた時間を計時し、その計時した時間が所定の時間となった時に、前記排出管に設けられた開閉バルブを開とすることを特徴とする請求項１に記載の錠剤印刷装置。
3. 前記供給管には、開閉バルブが設けられていないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の錠剤印刷装置。
4. 搬送される錠剤に、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドを用いて印刷を行う錠剤印刷方法において、
   前記インクジェットヘッドに対して前記インクをインクボトルから供給するステップと、
   前記インクジェットヘッドにより印刷処理するステップと、
   前記印刷処理に基づいて時間を計時するステップと、
   この計時した時間が所定時間に達した時に、前記印刷処理を停止し、前記インクを排出するステップと、
   前記インクを排出している時間を計時するステップと、
   この計時したインクを排出している時間が所定時間に達した時に、前記インクの排出を停止して、前記印刷処理を再開するステップとを備え、
   前記インクを排出するステップでは、前記インクジェットヘッドのインクの排出側に形成される排出側の水頭差が、インクの供給側に形成される供給側の水頭差より大きく設けられ、かつ、前記供給側の水頭差と前記排出側の水頭差が、前記ノズルから外気が吸い込まれてしまう水頭差より小さくなるよう設けられた前記インクジェットヘッドに接続される排出管の開閉バルブを開くことを特徴とする錠剤印刷方法。

Images