JP2022041370A - 塗布装置及び錠剤印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出不良の発生を抑えることができる塗布装置及び錠剤印刷装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る錠剤印刷装置１は、ノズルから溶液を吐出する塗布ヘッド５１と、塗布ヘッド５１に流体を供給する流路となる流体供給配管５２と、流体供給配管５２を介して、塗布ヘッド５１に溶液を供給する溶液供給装置と、流体供給配管５２及び塗布ヘッド５１にプラズマガスを供給するプラズマ発生装置７０と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、塗布装置及び錠剤印刷装置に関する。

錠剤などの印刷対象物に文字やマークなどの識別情報（情報の一例）を印刷するため、インクジェット方式の塗布ヘッドを有する塗布装置を用いて印刷を行う技術が知られている。この技術を用いる錠剤印刷装置は、コンベアなどの搬送装置により錠剤を搬送し、搬送装置の上方に配置された塗布ヘッドの各ノズルから、塗布ヘッド下方を通過する錠剤に向けてインクを吐出し、錠剤に識別情報を印刷する。

前述の塗布ヘッドの各ノズルは、塗布ヘッド内の流路に個別に接続されている。塗布ヘッド内の流路は複雑になっており、例えば一本の主管路や複数の枝管路、複数個の液室などにより、構成されている。また、塗布ヘッドにインクを供給する配管（流路）には屈曲部（隅部）が存在することがある。このため、インクを収容する容器から、インクを供給して、流路にインクを充填する際には、塗布ヘッド内の流路内や、配管内、ノズル内に気泡が発生し、残ることがある。発生した気泡が、ノズルに詰まると、吐出不良の原因となることから、その気泡を取り除く必要がある。この気泡除去方法としては、流路内のインクを加圧などによって強制的に送り、各ノズルからインクと共に気泡を排出する方法が用いられている。

特開２００４－２４９７２号公報

しかしながら、前述の気泡除去方法では、流路の隅部（角部）に溜まった気泡を取り除くことが難しく、その気泡をインクと共に排出するためには、長い時間と多くのインクを必要とする。また、長い時間と多くのインクを費やしても、流路の隅部に溜まった気泡を排出することができず、時間やインクを無駄にすることがある。気泡が流路やノズルに詰まり、吐出不良が起きると、印刷された識別情報が不鮮明になったり、印刷抜けが発生したりするなどの印刷不良に繋がる。

本発明が解決しようとする課題は、吐出不良の発生を抑えることができる塗布装置及び錠剤印刷装置を提供することである。

実施形態に係る塗布装置は、
ノズルから溶液を吐出する塗布ヘッドと、
前記塗布ヘッドに流体を供給する流路となる流体供給配管と、
前記流体供給配管を介して、前記塗布ヘッドに前記溶液を供給する溶液供給装置と、
前記流体供給配管及び前記塗布ヘッドにプラズマガスを供給するプラズマ発生装置と、
を有することを特徴とする。

実施形態に係る錠剤印刷装置は、
錠剤に溶液を塗布して印刷を行う錠剤印刷装置であって、
前記錠剤を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送される錠剤に印刷を行う前述した塗布装置と、
を有することを特徴とする。

本発明の実施の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。 本発明の実施の形態に係る錠剤印刷装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係るプラズマ発生装置及びインク供給装置の構成図である。 本発明の第１の実施形態に係るプラズマ処理工程及びインク供給工程の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るプラズマ発生装置及びインク供給装置の構成図である。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。
（基本構成）
図１乃至図３に示すように、第１の実施形態に係る錠剤印刷装置１は、供給装置１０と、搬送装置２０と、検出装置３０と、撮像装置４０と、印刷装置５０と、インク供給装置６０と、プラズマ発生装置７０と、印刷後撮像装置８０と、回収装置９０と、画像処理装置１１０と、制御装置１２０と、を備えている。なお、図１及び図２においては、インク供給装置６０と、プラズマ発生装置７０の図示を省略している。

供給装置１０は、ホッパ１１及びシュータ１２を具備する。ホッパ１１は、多数の錠剤Ｔを収容し、その収容された錠剤Ｔをシュータ１２に順次供給する。シュータ１２は、供給された錠剤Ｔを複数列に整列させ、搬送装置２０に供給する。この供給装置１０は制御装置１２０に電気的に接続されており、その駆動が制御装置１２０により制御される。 なお、錠剤Ｔは、例えば平面視で真円状の形状であり、割線を有さない錠剤である。

搬送装置２０は、搬送ベルト２１（図２参照）、駆動プーリ２２、従動プーリ２３及び駆動部２４を具備する。搬送ベルト２１は、無端状に形成されており、駆動プーリ２２及び従動プーリ２３に架け渡されている。駆動プーリ２２及び従動プーリ２３は軸を中心として回転可能に設けられており、駆動プーリ２２は駆動部２４に連結されている。駆動部２４は制御装置１２０に電気的に接続されており、その駆動が制御装置１２０により制御される。この駆動部２４は、ロータリーエンコーダなどの位置検出器２４ａを備えている。位置検出器２４ａは検出信号を制御装置１２０に送信する。制御装置１２０は、その検出信号に基づいて搬送ベルト２１の位置や速度、移動量などの情報を得ることができる。

この搬送装置２０は、駆動部２４による駆動プーリ２２の回転によって従動プーリ２３と共に搬送ベルト２１を回転させ、搬送ベルト２１上の錠剤Ｔを図１及び図２中の矢印Ａ１（搬送方向Ａ１）に搬送する。なお、搬送ベルト２１には、孔状の吸引口２１ａ（図２参照）が搬送方向Ａ１に沿って直線の二列になるよう、それぞれ形成されている。二列に並ぶ吸引口２１ａは吸引チャンバを介して吸引装置（いずれも図示せず）に接続されており、吸引装置（例えば吸引ポンプ）の駆動により吸引力を得る。吸引口２１ａ上に供給された錠剤Ｔは、その吸引口２１ａの吸引によって搬送ベルト２１上に保持されることになる。

検出装置３０は、複数の検出部３１（図２参照）を具備する。検出部３１は、搬送ベルト２１の上方に二つ設けられている。これらの検出部３１は、供給装置１０より搬送方向Ａ１の下流側であって二列の吸引口２１ａの上方に位置付けられ、水平面内で搬送方向Ａ１に交差する方向（例えば直交する方向）に並べられている。各検出部３１は、レーザ光の投受光によって搬送ベルト２１上の錠剤Ｔを検出する。これらの検出部３１は制御装置１２０に電気的に接続されており、制御装置１２０に検出信号を送信する。検出部３１としては、反射型レーザセンサなど各種のレーザセンサ（レーザ変位計）を用いることが可能である。また、レーザ光のビーム形状としては、スポットやラインなど各種の形状を用いることが可能である。

撮像装置４０は、複数の撮像部４１（図２参照）を具備する。撮像部４１は、搬送ベルト２１の上方に二つ設けられている。これらの撮像部４１は、検出装置３０より搬送方向Ａ１の下流側であって二列の吸引口２１ａの上方に位置付けられ、水平面内で搬送方向Ａ１に交差する方向（例えば直交する方向）に並べられている。撮像部４１は、錠剤Ｔが直下に到達したタイミングで撮像を行い、錠剤Ｔの上面を含む画像を取得し、取得した画像を画像処理装置１１０に送信する。撮像部４１としては、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）などの撮像素子を有する各種のカメラを用いることが可能である。各撮像部４１は画像処理装置１１０を介して制御装置１２０に電気的に接続されており、それらの駆動が制御装置１２０により制御される。なお、必要に応じて撮像用の照明も設けられている。

印刷装置５０は、図３に示されるように、インクジェット方式の塗布ヘッド５１と、流体供給配管５２と、インク排出配管５３と、インク排出弁５４を具備する。塗布ヘッド５１は、搬送ベルト２１の上方に二つ設けられ、撮像装置４０より搬送方向Ａ１の下流側に位置付けられている。流体供給配管５２は、図３に示すように、後述の三方弁６６を介してインク供給装置６０及びプラズマ発生装置７０に接続され、インク供給装置６０あるいはプラズマ発生装置７０から流入する流体の流路となる。塗布ヘッド５１は、複数のノズル５１ａ（図２参照）を具備し、それらのノズル５１ａから個別に、流体供給配管５２を介して供給されたインク（液体の一例）を吐出する。ノズル５１ａは、図２においては４つ、図３においては８つに示されるが、実際には数十～数千個のノズルが形成されている。この塗布ヘッド５１は、各ノズル５１ａが並ぶノズル整列方向が水平面内で搬送方向Ａ１と交差するように（例えば直交するように）設けられている。塗布ヘッド５１としては、圧電素子、発熱素子又は磁歪素子などの駆動素子をノズル５１ａ毎に有する各種のインクジェット方式の塗布ヘッドを用いることが可能である。塗布ヘッド５１は制御装置１２０に電気的に接続されており、その駆動が制御装置１２０により制御される。

インク排出配管５３は、塗布ヘッド５１から排液設備（図示せず）にインクを排出することが可能に塗布ヘッド５１と排液設備とを接続する。インク排出配管５３には、インク排出弁５４が設けられている。インク排出弁５４は電気的に制御装置１２０に接続されており、その駆動（開閉）は制御装置１２０により制御される。

インク供給装置６０は、図３に示すように、インクボトル６１と、加圧装置６２と、加圧配管６３と、インク供給配管６４と、加圧弁６５と、三方弁６６（気体切り替え弁）と、を具備する。インク供給装置６０は、塗布ヘッド５１にインクを供給する装置（溶液供給装置）である。

インクボトル６１は、インク（溶液）を収容するインクタンク（容器）である。インクボトル６１には、加圧配管６３と、インク供給配管６４が接続されている。加圧配管６３のインクボトル６１が接続された一端と反対の他端は、加圧装置６２に接続されている。加圧装置６２は、気体（例えばエア）を供給する装置である。加圧配管６３は、加圧装置６２が供給する気体をインクボトル６１内に供給可能に設けられている。加圧配管６３を介して、インクボトル６１内に気体が供給されると、インクボトル６１内のインクに圧が加わり、インクボトル６１内のインクが、インクボトル６１からインク供給配管６４に流入する。また、加圧配管６３の途中には、気体の供給を制御する加圧弁６５が設けられている。インク供給配管６４の端部には、三方弁６６が設けられ、三方弁６６を介して、流体供給配管５２に接続されている。加圧弁６５の開閉及び三方弁６６の開閉（流路の切り替え）によって、塗布ヘッド５１へのインクの供給が制御される。加圧装置６２、加圧弁６５及び三方弁６６は、制御装置１２０に電気的に接続されており、それらの駆動が制御装置１２０により制御される。

錠剤への印刷（対象物への溶液の塗布）が終了した際や、印刷途中に、塗布ヘッド５１及びインク供給配管６４の洗浄を行う際には、インクボトル６１は、洗浄液が収容された洗浄液ボトル６１０に付け替えられる。洗浄液もインクと同様に、加圧配管６３を介して、洗浄液ボトル６１０内に供給される気体によって、洗浄液ボトル６１０内の洗浄液に圧が加わり、洗浄液ボトル６１０からインク供給配管６４に洗浄液が流入する。洗浄液は、例えばエタノールを含む液であり、インク供給配管６４、流体供給配管５２、塗布ヘッド５１の流路内、ノズル５１ａ内（以下、これらを総称して、単に流路という）に残留したインクを排出して洗浄する。

プラズマ発生装置７０は、ガス供給配管７１、電極部７２、電源部７３、ガス供給部７４を具備し、誘電体バリア放電によって、プラズマを発生させる大気圧プラズマ発生装置である。

ガス供給配管７１は、誘電体（例えば石英）で形成された配管である。ガス供給配管７１は、前述のインク供給配管６４と流体供給配管５２とを接続する三方弁６６に接続され、後述する反応ガスＧをインク供給配管６４に供給する。

電極部７２は、ガス供給配管７１の途中に設けられ、電圧が印加される部材である。電極部７２は、一対の金属製の電極部材７２ａ、７２ｂを備える。電極部材７２ａ、７２ｂは、それぞれ、ガス供給配管７１の外周に巻き付けるように設けられ、図３に示すように、互いに間隔を開けて絶縁配置されている。電極部材７２ａは接地され、電極部材７２ｂは、後述の電源部７３に接続されている。

電源部７３は、電極部７２ｂに電圧を印加する電源である。電源部７３としては、プラズマ生成用の高周波電源を用いる。この高周波電源は接地されている。

ガス供給部７４は、ガス供給配管７１に反応ガスＧを供給する装置であり、タンク７５と、バルブ７６を備える。タンク７５は、反応ガスＧを貯留したガス源である。反応ガスＧとしては、ヘリウム、アルゴンなどの貴ガス、酸素ガス、窒素ガスまたはこれらを混合したガスなどを用いることができる。プラズマにより活性種が生じるガスであれば、どのようなガスであってもよい。タンク７５は、バルブ７６を介してガス供給配管７１に接続される。バルブ７６は、反応ガスＧの流量を調整する部材である。電源部７３及びバルブ７６は、制御装置１２０に電気的に接続されており、その駆動が制御装置１２０により制御される。

図１に戻り、印刷後撮像装置８０は、複数の印刷後撮像部８１（図２参照）を具備する。印刷後撮像部８１は、搬送ベルト２１の上方に二つ設けられ、塗布ヘッド５１より搬送方向Ａ１の下流側に位置づけられている。これらの印刷後撮像部８１は、水平面内で搬送方向Ａ１に交差する方向（例えば直交する方向）に並べられた撮像装置であり、錠剤Ｔが直下に到達したタイミングで撮像を行い、錠剤Ｔの上面を含む画像を取得し、取得した画像を画像処理装置１１０に送信する。印刷後撮像部８１としては、撮像部４１と同じく、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）などの撮像素子を有する各種のカメラを用いることが可能である。各印刷後撮像部８１は画像処理装置１１０を介して制御装置１２０に電気的に接続されており、それらの駆動が制御装置１２０により制御される。なお、必要に応じて撮像用の照明も設けられている。

回収装置９０は、印刷後撮像部８１より搬送方向Ａ１の下流側に位置付けられ、搬送装置２０の端部、すなわち搬送ベルト２１における搬送方向Ａ１の下流側の端部に設けられている。この回収装置９０は、搬送ベルト２１による保持が解除されて落下する錠剤Ｔを順次受けて回収することが可能に構成されている。なお、搬送装置２０は、搬送ベルト２１上の個々の錠剤Ｔが所望の位置、例えば、搬送ベルト２１における搬送方向Ａ１の下流側の端部に到達した場合に錠剤Ｔの保持を解除する。

画像処理装置１１０は、撮像装置４０によって撮像された各画像を取り込み、公知の画像処理技術を用いて各画像を処理する。撮像装置４０からの画像を取り込むと、錠剤ＴのＸ方向、Ｙ方向の位置ずれを検出する。ここで、Ｘ方向及びＹ方向の位置ずれとは、撮像視野の中心に対する錠剤Ｔの位置ずれであり、その中心に対して錠剤Ｔがどの程度ずれているかを検出する。本実施形態では、一例として、錠剤Ｔの搬送方向Ａ１がＸ方向であり、それに直交する方向がＹ方向である。

画像処理装置１１０は、検出した各錠剤ＴのＸ方向、Ｙ方向の位置ずれ情報を制御装置１２０に送信する。なお、画像処理装置１１０が位置ずれ情報を送信する際には、この位置ずれ情報に各撮像部４１の識別情報を付加して送信する。これにより、制御装置１２０は、送信された位置ずれ情報が、搬送ベルト２１により２列で搬送される錠剤Ｔのうち、いずれの列に位置する錠剤Ｔの位置ずれ情報であるかを認識することができる。

また、画像処理装置１１０は、印刷後撮像部８１によって撮像された各画像を取り込み、公知の画像処理技術を用いて各画像を処理する。画像処理装置１１０では、印刷後撮像部８１からの画像を取り込むと、錠剤Ｔに対する印刷パターンと、印刷後撮像部８１から取り込んだ画像上の印刷状態とが合致しているかを確認し、その確認情報を制御装置１２０に送信する。そして、制御装置１２０では、画像処理装置１１０からの送信情報から、例えば９０パーセント以上合致しているものについては、「良品」と判断して回収装置９０に回収し、合致度が９０パーセントを下回るものについては、「不良品」と判断して、図示しない不良品ボックスに回収されるようにする。

制御装置１２０は、入出力装置１２１と、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータ１２２と、各種情報や各種プログラムなどを記憶する記憶部１２３と、を備えている。この制御装置１２０は、各種情報（例えば、処理情報）や各種プログラムに基づいて供給装置１０、搬送装置２０、撮像装置４０、印刷装置５０、インク供給装置６０、プラズマ発生装置７０、印刷後撮像装置８０、画像処理装置１１０を制御する。また、制御装置１２０は、検出装置３０や位置検出器２４ａから送信される検出信号などを受信する。

（プラズマ処理工程、インク充填工程及び印刷工程）
次に、前述の錠剤印刷装置１が行うインク充填工程及び印刷工程（インク充填処理及び印刷処理）について、図４に示すフローチャートも用いて説明する。

錠剤印刷装置１は、前回の印刷作業終了時に、インク供給装置６０には洗浄液ボトル６１０が装着され、流体供給配管５２及び塗布ヘッド５１の流路内に洗浄液が充填された状態にあるものとして説明する。錠剤印刷装置１が印刷運転を開始すると、制御装置１２０は、搬送ベルト２１に隣接する待機位置に設けられている受け皿（図示せず）を、リニアガイドやボールネジ機構などの移動機構（図示せず）により塗布ヘッド５１の下方に移動させる。加圧弁６５は開状態、インク排出弁は開状態、バルブ７６は閉状態とされる。にされる。三方弁６６はガス供給配管７１が閉状態であり、インク供給配管６４と流体供給配管５２が開状態で流通可能にされる。なお、配管または弁が閉状態であるとは、弁が閉じて流体が流れない状態であり、配管または弁が開状態であるとは、弁が開いて流体が流れる状態である。

加圧装置６２によって、気体の一例であるエアが加圧配管６３を介して洗浄液ボトル６１０内に供給され、洗浄液に圧が加わると、洗浄液ボトル６１０内に収容された洗浄液は、すでにインク供給配管６４及び流体供給配管５２に満たされている洗浄液を押し出すようにして、インク供給配管６４及び流体供給配管５２を順次流れ、塗布ヘッド５１に流入する。塗布ヘッド５１に流入した洗浄液は、塗布ヘッド５１の流路を流れ、インク排出配管５３に流れる。塗布ヘッド５１の流路を流れる洗浄液の一部は、各ノズル５１ａに流入する。なお、各ノズル５１ａからは、すでに充填された洗浄液も含め、洗浄液が染みだしてくるため、前述のように受け皿を塗布ヘッド５１の下方に移動させておき、ノズル５１ａの下方において受け皿上で、染み出してくる洗浄液を受ける。洗浄液ボトル６１０内の洗浄液がインク供給配管６４にすべて流入し、洗浄液ボトル６１０内が空になると、加圧装置６２から供給されるエアが流体供給配管５２に流入する。エアによって、インク供給配管６４、流体供給配管５２及び塗布ヘッド５１の流路内に充填された洗浄液は押し流され、インク供給配管６４、流体供給配管５２及び塗布ヘッド５１の流路内は空状態になる（ステップＳ１）。なお、空状態とは、洗浄液あるいはインクなどの液体が完全に無い状態に限らず、配管の内部表面に、わずかに液体が付着している状態も含む。加圧装置６２による加圧を開始してから、予め設定された所定時間が経過（例えば２０～４０秒）すると、制御装置１２０は、空状態になったことを示す警告を報知するとともに、加圧装置６２による加圧を停止し、加圧弁６５を閉状態とする。この所定時間は、流路内に洗浄液が無くなり、空状態となる時間として適切な時間を予め実験などで求めておき、設定される。

オペレータは、警告に応じて、インク供給装置６０に装着された洗浄液ボトル６１０をインクボトル６１に付け替え、入力操作をする（例えば次の処理開始のボタンを押下する）。印刷工程の前処理として、流体供給配管５２及び塗布ヘッド５１の流路内をプラズマ処理し（プラズマ処理工程）、塗布ヘッド５１にインクを充填するインク充填動作（インク充填工程）をインク供給装置６０に実行させる。具体的には、次のとおりである。

プラズマ処理工程を開始するにあたっては、前述のとおり、流体供給配管５２及び塗布ヘッド５１の流路内は空状態になっている。オペレータによる入力操作がなされると、三方弁６６は、インク供給配管６４が閉状態であり、ガス供給配管７１と流体供給配管５２が開状態で流通可能に切り替えられる。インク排出弁５４は開状態のままにされる。その後、バルブ７６が開状態にされ、ガス供給部７４から反応ガスＧが放出され、反応ガスＧは、ガス供給配管７１、電極部７２及び流体供給配管５２を通過して、塗布ヘッド５１に流入する（ステップＳ２）。反応ガスＧの放出とともに、電源部７３によって、電極部材７２ｂに電圧が印加される（ステップＳ３）。すると、電極部７２を通過する反応ガスＧにプラズマが発生する。すなわち、電極部７２を通過後の反応ガスＧは、励起、生成された活性種を有するプラズマガスを含むガスとなる。プラズマガスは、流体供給配管５２及び塗布ヘッド５１に流入・通過した後、インク排出配管５３から排出される。塗布ヘッド５１に流入したプラズマガスの一部は、各ノズル５１ａから排出される。プラズマガスによって、流体供給配管５２及び塗布ヘッド５１の流路内に、プラズマ処理が行われる。

予め設定された所定時間、反応ガスＧの放出と、電極部材７２ｂへの電圧印加を行う（ステップ４）。この所定時間は、予め実験などによって流路内を十分にプラズマ処理できる時間を求めておき、設定される。なお、電圧印加において、連続的に電圧を印加してもよく、断続的に電圧を印加してもよい。所定時間が経過すると、ガス供給部７４からの反応ガスＧの供給を停止し、電圧の印加を停止する（ステップＳ５）。このようにして、プラズマガスによる流路のプラズマ処理が行われる。

プラズマ処理工程が終了すると、インク充填工程が行われる。インク充填工程では、加圧弁６５が開状態にされ、三方弁６６が切り替えられる。三方弁６６は、ガス供給配管７１が閉状態であり、インク供給配管６４と流体供給配管５２が開状態で流通可能にされる（ステップＳ６）。この三方弁６６の切り替えにより、加圧装置６２によって、気体の一例であるエアが加圧配管６３を介してインクボトル６１内に供給され、インクに圧が加わると（ステップＳ７）、インクボトル６１内に収容されたインクは、インク供給配管６４及び流体供給配管５２を順次流れ、塗布ヘッド５１に流入する。流入したインクは、塗布ヘッド５１の流路内を流れ、インク排出配管５３を流れる。塗布ヘッド５１の流路内を流れるインクの一部は、各ノズル５１ａに流れ込んで充填される。なお、各ノズル５１ａからは、充填されたインクが染みだしてくるため、前述のように受け皿を塗布ヘッド５１の下方に移動させておき、ノズル５１ａの下方において受け皿上で、染み出してくるインクを受ける。インク加圧を開始し、予め設定された所定時間（例えば２～７秒）が経過すると（ステップＳ８）、つまり、インクがインク供給配管６４、流体供給配管５２及び塗布ヘッド５１の流路や、各ノズル５１ａに充填されたタイミングで、加圧弁６５とインク排出弁５４が閉状態にされる。この加圧弁６５を閉とするタイミングは、予め設定された所定時間（例えば２～７秒程度）が経過したことによって閉とするタイミングである。この所定時間（インク加圧時間）は、塗布ヘッド５１の流路や各ノズルにインクが充填される時間として適切な時間を実験などで予め求めておき、設定される。この段階で、前処理は終了する。

前述のインク充填工程が完了すると、錠剤印刷装置１は錠剤への印刷処理を開始する。まず、印刷に要する印刷データなどの各種情報が制御装置１２０の記憶部１２３に記憶される。また、供給装置１０のホッパ１１に印刷対象の錠剤Ｔが多数投入される。そして、錠剤印刷装置１が駆動されると、搬送装置２０の搬送ベルト２１は、駆動部２４による駆動プーリ２２及び従動プーリ２３の回転に伴い、搬送方向Ａ１に回転する。搬送ベルト２１が回転している状態で、供給装置１０から錠剤Ｔが搬送ベルト２１上に一定間隔ではなくランダムに順次供給される。錠剤Ｔは搬送ベルト２１上で所定の移動速度で搬送されていく。

搬送ベルト２１上の個々の錠剤Ｔは、各検出部３１によって検出され、各検出部３１から各々の検出信号がトリガ信号として制御装置１２０に入力される。その後、搬送ベルト２１上の個々の錠剤Ｔは、各撮像部４１によって撮像される。前述のトリガ信号に基づくタイミング、すなわち錠剤Ｔが撮像部４１の下方に到達したタイミングで錠剤Ｔの上面が撮像部４１により撮像され、その撮像された画像が画像処理装置１１０に送信される。各撮像部４１から送信された個々の画像に基づき、錠剤Ｔの位置ずれ情報（例えば、Ｘ方向、Ｙ方向での錠剤Ｔの位置ずれ）が画像処理装置１１０により生成され、制御装置１２０に送信される。

なお、錠剤ＴのＹ方向の位置ずれがある場合など、本実施形態における制御装置１２０は、印刷データに、画像処理装置１１０から送信される個々の錠剤Ｔの位置ずれ情報を加味して、錠剤Ｔ個々に対する印刷条件を設定するようにしている。

その後、搬送ベルト２１上の個々の錠剤Ｔは、前述のトリガ信号に基づくタイミング、すなわち錠剤Ｔが塗布ヘッド５１の下方に到達したタイミングで、前述の印刷条件に基づいて印刷装置５０により印刷が実行される。印刷装置５０の各塗布ヘッド５１において、各ノズル５１ａからインクが適宜吐出され、その錠剤Ｔの上面に文字やマークなどの識別情報が印刷される。この錠剤Ｔに塗布されたインクは、その錠剤Ｔが回収装置９０により回収される前に乾燥する。印刷後、印刷後撮像部８１において印刷後の錠剤Ｔが撮像され、制御装置１２０の制御のもと、印刷状態が「正常」であると判断された錠剤Ｔは、搬送ベルト２１の下流側の端部において保持された状態から解放され、搬送ベルト２１から落下して回収装置９０により回収される。

（洗浄工程）
次に、前述の錠剤印刷装置１が行う洗浄工程（洗浄処理）について説明する。錠剤印刷装置１は、所定のタイミングで流路内の洗浄を行う。なお、所定のタイミングとは、錠剤への印刷が完了した時や、インクボトル６１内のインクの残量が無くなった時、インクの消費期限を迎えた時、印刷途中に吐出不良のノズルがあり洗浄が必要であると判断した時、印刷途中の定期的なクリーニングの時などである。制御装置１２０は、洗浄のタイミングになると、洗浄が必要であることを示す警告を報知する。これに応じ、オペレータは、インクボトル６１を洗浄液ボトル６１０に付け替える。

洗浄工程では、三方弁６６が、ガス供給配管７１が閉状態であり、インク供給配管６４と流体供給配管５２が開状態で流通可能になっている。また、インク排出弁５４と、加圧弁６５は開状態にされる。加圧弁６５が開状態にされると、加圧装置６２によって、気体の一例であるエアが加圧配管６３を介して洗浄液ボトル６１０内に供給され、洗浄液に圧が加わると、洗浄液ボトル６１０内に収容された洗浄液は、インク供給配管６４及び流体供給配管５２を順次流れ、塗布ヘッド５１に流入する。流入した洗浄液は、塗布ヘッド５１の流路を流れ、インク排出配管５３を流れる。塗布ヘッド５１の流路を流れる洗浄液の一部は、各ノズル５１ａに流れ込んで充填される。なお、各ノズル５１ａからは、充填されたインクが染みだしてくるため、前述のように受け皿を塗布ヘッド５１の下方に移動させておき、ノズル５１ａの下方において受け皿上で、染み出してくる洗浄液を受ける。

洗浄液の加圧を開始し、予め設定された所定時間（例えば２０～４０秒）が経過すると、つまり、インクが洗浄液によって押し流され、インク供給配管６４、流体供給配管５２及び塗布ヘッド５１の流路や、各ノズル５１ａから無くなったタイミングで、加圧弁６５が閉状態にされる。この加圧弁６５を閉とするタイミングは、予め設定された所定時間（例えば２０～４０秒程度）が経過したことによって閉とするタイミングである。この所定時間（洗浄液加圧時間）は、塗布ヘッド５１の流路や各ノズル５１ａに存在していたインクが洗浄液に置換される時間として適切な時間を実験などで予め求めておき、設定される。洗浄完了後、続けて錠剤印刷を行わない場合は、三方弁６６の切り替えにより、インク供給配管６４と流体供給配管５２が開状態で流通可能とし、インク排出弁５４を閉状態として、流体供給配管５２及び塗布ヘッド５１の流路内に、洗浄液を充填した状態で、運転を停止する。洗浄完了後、錠剤印刷を行う場合には、前述のとおり、流路に充填された洗浄液をすべて排出し、空状態にしたのちに、プラズマ処理工程を行う。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、プラズマ発生装置７０を設け、流体供給配管５２及び塗布ヘッド５１にプラズマガスを供給することで、インクの流路内をプラズマ処理することができる。インクの流路内がプラズマ処理されると、流路の内面が表面改質され、親水化（親インク化）される。これにより、インクを充填した際に、流路内に気泡が発生することを抑制でき、吐出不良による印刷不良錠剤の発生を抑制することができる。

さらに、プラズマ処理には、殺菌効果がある。錠剤印刷装置において、印刷対象となる錠剤には、例えば経口で摂取されるもの（可食体）がある。この場合、錠剤は高い清浄度が求められるため、錠剤印刷装置のインクの流路は清浄である必要がある。第１の実施形態によれば、インクの流路をプラズマ処理することで、流路が菌などで汚染されていたとしても、殺菌することができるため、より清浄度の高い印刷錠剤を製造することができる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について、図５を参照して説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点（プラズマ発生装置７０の取り付け位置）について、説明し、その他の説明は省略する。

図５に示すように、第２の実施形態に係る錠剤印刷装置１ａは、加圧配管６３の途中に三方弁である気体切り替え弁６７が設けられる。プラズマ発生装置７０は、気体切り替え弁６７によって加圧配管６３から分岐した位置に設けられる。また、インク供給配管６４は設けられず、流体供給配管５２がインク供給配管の役割も兼ねる。

第２の実施形態に係る錠剤印刷装置１ａは、印刷運転が開始されると、気体切り替え弁６７が、ガス供給配管７１は閉状態であり、加圧配管６３が加圧装置６２側と洗浄液ボトル６１０側（インクボトル６１側）で、開状態で流通可能にされる。加圧装置６２は、気体の一例であるエアを洗浄液ボトル６１０内に供給し、洗浄液を排出する。洗浄液ボトル６１０内の洗浄液がすべて排出され、洗浄液の流路（インクの流路）が空状態になると、気体切り替え弁６７が切り替えられ、加圧配管６３の加圧装置６２側が閉状態とされ、ガス供給配管７１と加圧配管６３の洗浄液ボトル６１０側が開状態とされる。この状態で、第１の実施形態と同様に、ガス供給部７４から反応ガスＧが放出されると共に、電極部７２に電圧が印加される。これにより、反応ガスＧはプラズマガスとなり、プラズマガスが空の洗浄液ボトル６１０を介して、インクの流路に供給され、インクの流路をプラズマ処理する。

プラズマ処理が完了すると、制御装置１２０はプラズマ処理が完了したことを示す警告を報知する。これに応じて、オペレータはインク供給装置６０に装着された洗浄液ボトル６１０をインクボトル６１に付け替える。気体切り替え弁６７は、ガス供給配管７１が閉状態とされ、加圧配管６３が加圧装置６２側とインクボトル６１側で、開状態で流通可能にされる。その後、第１の実施形態と同様にインク充填工程及び印刷工程が行われる。

以上説明したように、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、インクの流路にプラズマガスを流通させることができ、印刷不良錠剤の発生を抑制することができる。また、流路の殺菌効果も得ることができる。

また、前述の説明において、第１の実施形態ではインク供給装置６０にインクボトル６１を装着してからプラズマ処理を行うとして説明したが、これに限らず、インクボトル６１を装着する前に、プラズマ処理を行うようにしてもよい。プラズマ処理を行う際には、流体供給配管５２及び塗布ヘッド５１の流路内を空状態にする必要があるため、別途洗浄液排出用の加圧装置を設けてもよく、プラズマ処理をする前に、ガス供給部７４から反応ガスＧを流すことによって、充填された洗浄液を排出するようにしてもよい。

また、前述の説明においては、インク充填工程の前に、プラズマ処理を行うとして説明したが、プラズマ処理は、インク充填を行う毎に、毎回行わなくてもよい。例えば、インク充填を２回行うごとに、プラズマ処理を１回行うなど、プラズマ処理はインク充填を複数回行うごとに１回行うようにしてもよい。プラズマ処理を行う頻度は、使用する反応ガスＧの種類や、配管の素材、インクの組成などによって、適宜選択すればよい。また、インク充填工程の前に、プラズマ処理を行わない場合には、洗浄液を排出する必要はなく、洗浄液が充填された状態でインクを流入させ、洗浄液を押し流すようにしてインクに置換することで、塗布ヘッドにインクを充填させてもよい。これによれば、プラズマ処理を行わない場合に、流路内に新たな気泡発生を抑制することができる。

また、前述の説明においては、プラズマ処理工程の後に、インク充填工程を行うとしたが、これに限らず、プラズマ処理工程の後に、空状態の流路に洗浄液を充填してから、洗浄液をインクに置換するようにしてもよい。この場合、流路に充填された洗浄液が、インクによって押し流されるようにしてインクに置換されることで、塗布ヘッドにインクが充填される。これによれば、流路に対して、一般的にインクよりも濡れ性がよい洗浄液を先に流路に充填させることで、流路内での気泡発生をさらに抑制することができる。

また、前述の説明においては、プラズマ処理工程において、反応ガスＧの放出と電圧印加は、予め設定された所定時間行うとしたが、これに限らず、反応ガスＧの放出量が予め設定された量に達するまでとしてもよい。この放出量は、実験などによって流路内を十分に処理できる反応ガスＧ量を求めておき、設定すればよい。

また、前述の説明においては、オペレータがインクボトル６１を洗浄液ボトル６１０に付け替えて、インク供給装置６０に装着するとしたが、これに限らず、洗浄液の供給装置を別に設けるようにしてもよい。この場合、プラズマ発生装置は、インク供給装置ではなく、洗浄液の供給装置に装着された洗浄液ボトルを介してプラズマガスを塗布ヘッドに供給するようにしてもよい。

また、例えば、錠剤印刷装置１にインク供給装置と洗浄液供給装置とを個別に設け、配管６４に設けた切換え弁を介して、インクまたは洗浄液を配管６４に選択的に供給できるように構成することで、プラズマ処理、洗浄処理、インク充填処理に応じて、制御装置１２０が自動的に切り替え弁を切り替えるようにしてもよい。

また、前述の説明においては、プラズマ発生装置７０は、誘電体バリア放電方式であるとしたが、これに限らず、グロー放電、アーク放電、直流放電、コロナ放電、沿面放電などでもよい。大気圧下で比較的均一なプラズマを放電でき、温度が高くなりにくいため、誘電体バリア放電がより望ましい。

また、前述の説明においては、塗布ヘッドは、インクジェット式であるとしたがこれに限らず、スプレーノズルなど、ノズルから溶液を吐出して、処理を行うものであれば、その態様は問わない。

ここで、前述の錠剤Ｔとしては、医薬用、飲食用、洗浄用、工業用あるいは芳香用として使用される錠剤を含めることができる。また、錠剤としては、裸錠（素錠）や糖衣錠、フィルムコーティング錠、腸溶錠、ゼラチン被包錠、多層錠、有核錠などがあり、硬カプセルや軟カプセルなど各種のカプセル錠も錠剤に含めることができる。さらに、錠剤の形状としては、円盤形やレンズ形、三角形、楕円形など各種の形状がある。また、印刷対象の錠剤が医薬用や飲食用である場合には、使用するインクとして可食性インクが好適である。この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。

また、前述の説明においては、塗布装置の実施形態として錠剤印刷装置を例示したが、これに限らず、紙や基板などに溶液を塗布する装置でもよく、その印刷対象物は問わない。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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は意図していない。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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 錠剤印刷装置
２０ 搬送装置
５０ 印刷装置
５１ 塗布ヘッド
５１ａ ノズル
５２ 流体供給配管
６０ インク供給装置
６１ インクボトル
６２ 加圧装置
６３ 加圧配管
６４ インク供給配管
６５ 加圧弁
６６ 三方弁
６７ 気体切り替え弁
７０ プラズマ発生装置
７１ ガス供給配管
８０ 印刷後撮像装置
９０ 回収装置
１１０ 画像処理装置
１２０ 制御装置
Ａ１ 搬送方向
Ｇ 反応ガス
Ｔ 錠剤

Claims (5)

1. ノズルから溶液を吐出する塗布ヘッドと、
   前記塗布ヘッドに流体を供給する流路となる流体供給配管と、
   前記流体供給配管を介して、前記塗布ヘッドに前記溶液を供給する溶液供給装置と、
   前記流体供給配管及び前記塗布ヘッドにプラズマガスを供給するプラズマ発生装置と、
   を有することを特徴とする塗布装置。
2. 前記溶液供給装置と、前記プラズマ発生装置と、を前記流体供給配管に接続する気体切り替え弁を有し、
   前記気体切り替え弁を切り替えることによって、前記流体供給配管及び前記塗布ヘッドに、前記溶液あるいは前記プラズマガスのいずれかを流入させることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
3. 前記溶液供給装置は、
   前記流体供給配管に接続され、前記溶液または洗浄液を収容する容器に、前記気体を供給して前記溶液を加圧する加圧配管を有し、
   前記プラズマ発生装置は、前記加圧配管の途中に接続され、前記容器内が空の時に、前記容器を介して、前記流体供給配管及び前記塗布ヘッドに前記プラズマガスを供給することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
4. 前記プラズマ発生装置は、誘電体バリア放電によって、プラズマを発生させることを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載の塗布装置。
5. 錠剤に溶液を塗布して印刷を行う錠剤印刷装置であって、
   前記錠剤を搬送する搬送装置と、
   前記搬送装置によって搬送される錠剤に印刷を行う請求項１乃至４いずれか一項に記載の塗布装置と、
   を有することを特徴とする錠剤印刷装置。

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