(57)【要約】【課題】  本発明は、セラックを材料として含み、かつ、金属腐食性が改善されたインクジェットインク及びその作製方法を提供する【解決手段】  本発明のインクジェットインクは、水、エタノール、高分子分散剤、セラック及び顔料を含み、前記セラックが脱塩素処理された白色セラックである。本発明のインクジェットインクは、また、水、エタノール、高分子分散剤、セラック及び顔料を含み、前記セラックがアルカリ処理された精製セラックである。本発明のインクジェットインクの作製方法は、高分子分散剤を水及び／又はエタノールに溶解させた高分子分散剤溶液に顔料を分散させて顔料分散体を作製する第１の工程と、白色セラック溶液又は精製セラック溶液に対して脱塩素処理又はアルカリ処理を施す第２の工程と、前記顔料分散体とセラック溶液を撹拌混合する第３の工程を含み、塩素濃度が５０ｐｐｍ以下であるインクジェットインクを作製する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水、エタノール、高分子分散剤、セラック及び顔料を含み、前記セラックが脱塩素処理された白色セラックである、インクジェットインク。
【請求項２】
水、エタノール、高分子分散剤、セラック及び顔料を含み、前記セラックがアルカリ処理された精製セラックである、インクジェットインク。
【請求項３】
前記アルカリ処理は、精製セラック溶液にアルカリを添加して加温することである、請求項２に記載のインクジェットインク。
【請求項４】
前記水の濃度が２０重量％以下である、請求項１から３までのいずれかに記載のインクジェットインク。
【請求項５】
前記高分子分散剤がヒドロキシプロピルセルロース又はヒドロキシプロピルメチルセルロースである、請求項１から４までのいずれかに記載のインクジェットインク。
【請求項６】
前記顔料が、酸化チタン、酸化鉄、炭末色素、カーボンブラック及び食用色素のアルミニウムレーキから選択される少なくとも１種である、請求項１から５までのいずれかに記載のインクジェットインク。
【請求項７】
高分子分散剤を水及び／又はエタノールに溶解させた高分子分散剤溶液に顔料を分散させて顔料分散体を作製する第１の工程と、白色セラック溶液又は精製セラック溶液に対して脱塩素処理又はアルカリ処理を施す第２の工程と、前記顔料分散体とセラック溶液を撹拌混合する第３の工程を含み、塩素濃度が５０ｐｐｍ以下であるインクジェットインクを作製する、インクジェットインクの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタに適したインク、とりわけ可食性の材料を用いたインクジェットインクとして好適なインクジェットインク及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品の表面、食品を包む包装材料、食品と接触する機会のある材料などに生産地・生産者・生産履歴等の表示を行ったり、賞味期限・製造日等の表示を行ったりすることで、安全性の確認が行え、商品への安心感や信頼性を得ることができる。
また、医薬品の錠剤にも製品名や有効成分の含有量を直接印字することで、一目で医薬品を識別することができるため、医療機関における調剤ミスや取り違えを防止することができ、医療事故を防ぐことも可能となる。
インクジェットプリンタを用いて上記のような表示を行うためには、可食性のインク材料を用いることが求められる。
このような観点から、可食性材料としてセラックを用いたインクジェットインクが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
セラックを用いたインクジェットインクに関する技術の一つとして、セラックを酸触媒で処理することにより、再溶解性を向上させ、インクジェットプリントヘッドにおける吐出安定性を向上させる技術が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４８３１３号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５９５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、本発明者の検討したところによると、例えば、プリントヘッドに金属部材を用いたインクジェットプリンタにおいて、セラックを用いたインクジェットインクを適用した場合、当該金属部材の腐食が進行し得ることが分かった。
そこで、本発明は、セラックを材料として含み、かつ、金属腐食性が改善されたインクジェットインク及びその作製方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の如く、鋭意検討を行った。
セラックとしては、一般に白色セラック及び精製セラックが用いられていることから、その両方について検討した。
【０００６】
まず、白色セラックについては、その製造工程に、金属腐食性の原因があるのではないかと考えた。具体的には、白色セラックは、その製造工程において、一度アルカリ水溶液に溶解し、脱色工程に供され、その後、酸を加えることで析出される。この脱色工程で使用される次亜塩素酸ナトリウムが白色セラックに残存し、金属腐食性の原因となっているのではないかと推測した。そして、白色セラックを脱塩素化処理した上でインク材料として用いたところ、金属腐食性が改善されることが分かった。
【０００７】
他方、精製セラックについては、塩素濃度は低いものの、白色セラックと比べて、再溶解性、インクジェットプリンタにおける連続吐出安定性が劣る。上記特許文献２に記載の酸触媒処理を行うことで、再溶解性を向上させ、インクジェットプリントヘッドにおける吐出安定性を向上させることができるのであるが、この場合、塩素濃度が低いにもかかわらず、金属腐食性の課題が生じ得ることが分かった。
そこで、さらに検討を進めたところ、酸触媒を処理に用いることでセラック樹脂溶液中に残存するオキソニウムイオンの影響で、プリントヘッドの金属部材の腐食をさらに促進させてしまう恐れがあることが分かった。このような経緯の下、塩素濃度を高めることなく、再溶解性、インクジェットプリンタにおける連続吐出安定性を得ることはできないかを検討した結果、アルカリ処理された精製セラックを用いることが有効であることを見出した。
【０００８】
これらの知見に基づき、本発明は完成された。
すなわち、本発明にかかるインクジェットインクは、水、エタノール、高分子分散剤、セラック及び顔料を含み、前記セラックが脱塩素処理された白色セラックである。
本発明にかかるインクジェットインクは、また、水、エタノール、高分子分散剤、セラック及び顔料を含み、前記セラックがアルカリ処理された精製セラックである。
本発明にかかるインクジェットインクの作製方法は、高分子分散剤を水及び／又はエタノールに溶解させた高分子分散剤溶液に顔料を分散させて顔料分散体を作製する第１の工程と、白色セラック溶液又は精製セラック溶液に対して脱塩素処理又はアルカリ処理を施す第２の工程と、前記顔料分散体とセラック溶液を撹拌混合する第３の工程を含み、塩素濃度が５０ｐｐｍ以下であるインクジェットインクを作製する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、可食性材料であるセラックを用いることで、可食性のインクジェットインクを提供することができる。その上で、再溶解性や吐出安定性を損ねることなく、金属腐食性が改善されたインクジェットインクを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明にかかるインクジェットインク及びその作製方法について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更実施し得る。
【００１１】
〔インクジェットインク〕
本発明のインクジェットインクは、水、エタノール、高分子分散剤、セラック及び顔料を含む。
【００１２】
＜セラック＞
セラックは、ラックカイガラ虫由来の樹脂状物質を精製して得た可食性樹脂であり、多種類の樹脂酸およびそのエステル化物、ワックス、色素等の混合物とされていて、エタノール可溶性タイプのものが特に好ましく用いられる。
インクジェットインキにおいては、セラックのなかでも、ワックスや色素分が予め除去された精製セラックや、更に、漂白処理された白色セラックが用いられている。
本発明においても、白色セラック又は精製セラックを用いる。
【００１３】
白色セラック、精製セラックは、一般に、次のようにして作製されたものをいう。
すなわち、白色セラックは、ラックカイガラ虫由来の樹脂状物質を炭酸ナトリウムや水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液に溶解させたあと、夾雑物を取り除き、次亜塩素酸ナトリウム等の漂白剤で漂白した後、酸の希薄溶液を添加して樹脂を析出させて作製される。さらに夾雑物を取り除いた後、脱ロウ工程によりワックス分を除去されることもある。
精製セラックは、上記白色セラックの作製工程において、次亜塩素酸ナトリウム等の漂白剤による処理を経ずに作製される。また、ラックカイガラ虫由来の樹脂状物質をアルコールに溶解させ、不溶解物を除去した後、溶媒を揮発させることで析出させることでも作製される。このとき、セラックのアルコール溶液を活性炭等を通過させて脱色処理されることもある。
白色セラック及び精製セラックはいずれも日本薬局方及び食品添加物公定書に収載されている。
【００１４】
本発明において、白色セラックを用いる場合、脱塩素処理されたものを用いる。これにより、塩素濃度を低減させることで、インクジェットインクの金属腐食耐性を向上させることができる。
脱塩素処理としては、塩素濃度を所望のレベルまで減少させることができれば、特に限定されるものではないが、例えば、イオン交換樹脂や限外濾過による処理などが挙げられる。
具体的には、例えば、白色セラック溶液を、ＯＨ−型強塩基性陰イオン交換樹脂または活性炭を充填したカラムに通過させる方法が好ましく挙げられる。
上記において、白色セラック溶液の溶媒としては、エタノールが代表例として挙げられる。エタノールを用いることで、処理後のエタノール溶液をそのままインクの作製に用いることができる。ただし、エタノールに限定されるものではなく、白色セラックを溶解することができる溶媒を適宜選定すればよい。
【００１５】
本発明において、精製セラックを用いる場合、アルカリ処理されたものを用いる。
ここで、本発明において、アルカリ処理は、精製セラックにアルカリを作用させることを意味する。
具体的な方法としては、例えば、精製セラック溶液にアルカリを添加する方法や、精製セラック溶液を、ＯＨ−型強塩基性陰イオン交換樹脂を充填したカラムに通過させる方法などが挙げられる。
上記において、精製セラック溶液の溶媒としては、エタノールが代表例として挙げられる。エタノールを用いることで、処理後のエタノール溶液をそのままインクの作製に用いることができる。ただし、エタノールに限定されるものではなく、精製セラックを溶解してアルカリを作用させることができる溶媒を適宜選定すればよい。
【００１６】
特に、精製セラックのエタノール溶液にアルカリを添加して、加温する方法が好ましい。
この場合、アルカリ処理を行う際の精製セラック−エタノール溶液の濃度としては、特に限定するわけではないが、例えば、１０〜９０重量％が好ましい。
アルカリの種類としては、特に限定するわけではないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム、エリソルビン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、コハク酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、Ｌ−アルギニン、Ｌ−リシン、Ｌ−ヒスチジン、アンモニア、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、ピロリン酸ナトリウムなどが挙げられる。
アルカリの添加量としては、特に限定するわけではないが、例えば、精製セラック１００重量部に対し、１〜５０重量部が好ましい。
また、加温の温度条件としては、特に限定するわけではないが、例えば、３０〜６０℃が好ましい。
加温の時間としては、特に限定するわけではないが、例えば、１週間〜６ヶ月が好ましい。
【００１７】
セラックは本発明のインクジェットインクにおいて印字対象物へのインクの密着性や、印字後のインクの強度を付与するための接着用の樹脂（バインダー）として機能する。バインダーを用いることで、印字後の印字対象物を擦ったり、それが水に浸漬したりしても、記録したインクの剥がれや溶出を極力抑え、耐摩擦性や耐水性を持たせることができる。
【００１８】
＜溶剤＞
水の含有は、分散良好性というメリットと、乾燥性低下というデメリットがあり、インクジェットインクに求められる性質を鑑みて使用量を決定することができる。
水を多く含む液体に顔料となる粉体を分散させると、顔料を微細に粉砕する効率が高くなり、さらに顔料の分散安定性が得られる。しかし、水を多く含むと、インクジェットインクの乾燥性が低下する。また、金属腐食耐性という観点では、水の含量は少ない方が良い。特に、金属腐食耐性の観点から、水の含量は、インク全量に対し、２０重量％以下とすることが好ましい。
印字対象物の表面が多孔質で水を吸収するような場合には多く使えるが、印字対象物の表面が平坦で吸水性がないような場合には、水は少量用い、代わりに揮発性の高い他の水溶性溶媒を多く用いることで乾燥させやすくすることができる。
【００１９】
溶剤成分としてエタノールを用いるとインク塗膜の定着性を向上させる樹脂を溶解させ、さらに印字対象物上のインク塗膜の乾燥速度を向上させる。本発明を可食性インクとして利用する場合、エタノールとして、食品用の発酵エタノール又は変性エタノールを用いることが好ましい。
【００２０】
また、溶剤としては、インク塗膜の乾燥性を低下させない範囲において、さらにはノズル（又はオリフィスともいう）での乾燥性を調整するため、湿潤剤を用いても構わない。このような湿潤剤は、インクの乾燥性の調整、インク粘度の調整等の役目をなす。また、被記録物の下地によっては、浸透性を調整する効果も使用目的として適している。
このような湿潤剤は、インク全体の０〜１０重量％の範囲で用いると、記録対象物への適度な浸透、乾燥の調整が可能となる。湿潤剤の含有量が１０重量％を超えると、目的とする乾燥性の向上が果たせなくなる。湿潤剤としてはプロピレングリコール、グリセリン等、水よりも沸点が高く、かつ人体へ経口摂取されても問題ない水溶性の有機溶剤を用いることができる。
【００２１】
＜高分子分散剤＞
高分子分散剤は、顔料を良好に分散させるために用いる。
高分子分散剤としては、セルロース系の樹脂が好ましく用いられ、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどが挙げられる。なかでも、ヒドロキシプロピルセルロースは、水やエタノール等の水溶性溶剤に溶解するため、これを用いることが好ましい。
また、セルロース系樹脂としては、種々の分子量のものを用いることができるが、本発明のインクジェットインクにおいては、分散性及び粘度の適性から、低分子量のものを用いることが好ましい。特に、２０℃における２重量％濃度の水溶液において、１〜１５ｍＰａ・ｓの粘度を示す分子量のものを用いることがより好ましい。
【００２２】
セルロース系樹脂に代表される高分子分散剤は、インクジェットインク全量を１００重量部とするとき、０．１〜２０重量部の範囲で含まれることが好ましく、０．２〜１５重量部の範囲で含まれることがより好ましい。高分子分散剤の含有量が０．１重量部より少ないと、顔料を安定して分散することが困難となる。逆に、２０重量部を超えると、インクジェットインクの粘度が高くなりすぎてインクジェット装置で吐出することができなくなる恐れがある。これは、液体、特にインクジェットインクのような混合系の液体の粘度は温度に依存して大きく変化し、低温では粘度が高く、高温では粘度が低くなる性質を有するためで、インクを充填したインクジェット装置の周囲の温度が低くなると、インクジェットインクの粘度が高くなり、インクジェット装置で長時間連続して印字することができなくなる恐れがある。
【００２３】
また、高分子分散剤の含有量の好適範囲は、顔料の含有量にも依存する。例えば、高分子分散剤としてセルロース系樹脂を用いる場合において、顔料１０重量部に対して２〜５重量部のセルロース系樹脂を用いると、優れた分散性が得られる。セルロース系樹脂の前記含有量が２重量部よりも少ないと、顔料の分散を十分に行なうことができず、５重量部を超えると、セルロース系樹脂の溶解性が不十分となる場合があり、また、分散時の粘度が高くなりすぎるため、分散作業自体ができなくなる恐れもあり、さらに、インクジェットインクの粘度が高くなりすぎて、インクジェット装置で吐出することができなくなる恐れもある。
【００２４】
なお、高分子分散剤として、セルロース系樹脂のほかに、食品添加物の乳化剤を用いても良い。
乳化剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、レシチン等が挙げられる。これらの乳化剤は可食性で水や水溶性溶剤中での安定性に優れ、インクジェットインク中の顔料の分散安定性に寄与する。
これらの乳化剤は水や水溶性溶剤への溶解性を鑑みると、インクジェットインク全量を１００重量部とするとき、０．１〜９重量部の範囲で使用することが好ましく、１〜５重量部で使用することがより好ましい。これらの範囲内では十分な分散効果を得ることができる。
また、これらの乳化剤のうち、非イオン活性剤は、印字対象物の種類に応じてインクジェットインクの親水親油バランス（ＨＬＢ）を考慮して選択することが好ましい。例えば、印字対象物が食品等を包む包装用のフィルムである場合、ＨＬＢが８〜１６、油脂分の多い食品に対しては、ＨＬＢが１〜２のようなインクジェットインクに調整すると印字の質が良好になる。
【００２５】
＜顔料＞
本発明のインクジェットインクは、基本的に、可食性インクとしての適用を想定したものであるから、当該インクジェットインクに用いる顔料としても、可食性の顔料を用いることを想定している。例えば、食品添加物として認められているもの、又は、薬事法に準拠した顔料を用いる。このような顔料としては、酸化チタン、食用色素のアルミニウムレーキ、三二酸化鉄、黄色三二酸化鉄、黒酸化鉄、炭末色素、イカスミ等が挙げられる。とりわけ、炭末色素としては、備長炭、竹炭、活性炭等を粉砕したものを用いることができる。
これらの顔料は、平均粒子径が０．０１〜１０μｍのものが好ましい。例えば、顔料の平均粒子径が１０μｍよりも大きいと、分散処理に時間がかかる、又は、安定に分散しにくくなるなどの問題が生じる恐れがある。とりわけ、分散処理では熱を発生し、分散処理を長時間行うと過剰に熱の影響を受けて、顔料を分散させるための高分子分散剤の特性を変えてしまう恐れがある。
【００２６】
本発明のインクジェットインクに含まれる顔料の量は、他の成分の含有重量部と関連するが、インクジェットインク全量を１００重量部とするとき、０．１〜２０重量部の範囲で含まれることが好ましい。さらに好ましくは、１〜１０重量部、最も好ましくは、０．５〜５重量部である。顔料の含有量が０．１重量部より少ないと、印字した時のインクの濃度が不十分となる恐れがある。逆に、顔料の含有量が２０重量部を越えると、顔料の分散性が低下し、流動性も低下するため、インクジェット装置で長時間連続して印字することができなくなる恐れがある。
【００２７】
〔インクジェットインクの作製方法〕
本発明のインクジェットインクの作製方法では、高分子分散剤を水及び／又はエタノールに溶解させた高分子分散剤溶液に顔料を分散させて顔料分散体を作製する第１の工程と、白色セラック溶液又は精製セラック溶液に対して脱塩素処理又はアルカリ処理を施す第２の工程と、前記顔料分散体とセラック溶液を撹拌混合する第３の工程を含み、塩素濃度が５０ｐｐｍ以下であるインクジェットインクを作製する。
【００２８】
第１の工程において、高分子分散剤溶液の作製は、水及び／又はエタノールに高分子分散剤を溶解させることにより行う。特に、高分子分散剤としてセルロース系樹脂を用いる場合には、水のみ、又は、水とエタノールとの混合溶液にセルロース系樹脂を溶解させることが好ましい。
【００２９】
高分子分散剤溶液に顔料を混合して分散させるための分散機としては、メディアレスの分散機を用いることもできるし、分散メディアを用いるビーズミルを用いることもできる。
メディアレス分散機としては、マイクロフルイダイザー（商品名）、ナノマイザー（商品名）、スターバースト（登録商標）などが挙げられる。
目的外成分の混入（コンタミネーション）を避けるためには、メディアレスの分散機が好ましいが、処理量に制限がある、処理時間が長い、顔料の粒子径を小さくすることができない、などにより、生産性が低くなるという短所がある。また、分散時の発熱の影響で分散剤の効果が発揮されにくく、十分な分散効果が得られにくいという短所もある。
このため、本発明のインクジェットインクを作製する場合にも、分散メディアを用いる分散機、とりわけ、ビーズミルを用いる方法が好ましい。用いるビーズの直径は０．１〜２ｍｍが好ましい。
【００３０】
ジルコニアや、ジルコニウムの混入を抑えるため、分散メディア撹拌ディスクはウレタン樹脂製、ステンレス製、超硬製、アルミナ製を用いることが好ましい。
ビーズミルにおいてウレタン樹脂製の分散メディア撹拌ディスクを用いることが好ましい。ウレタン樹脂は高分子化合物であるため、仮に分散メディアの衝突により磨耗し、インク中に混入し経口摂取したとしても、人体内で分解、吸収されずに排泄されるため無害である。
【００３１】
ビーズミルにおいてビーズ撹拌ディスクの周速は６〜１５ｍ／ｓｅｃであることが好ましい。この周速の範囲内では安定性、分散性に優れた顔料分散体を得ることができる。周速が６ｍ／ｓｅｃ未満だとビーズに顔料を粉砕するのに十分な運動エネルギーを与えることができず、顔料の微細化が困難となり、分散不足となりやすい。周速が１５ｍ／ｓｅｃより大きいと、顔料を十分に微細化することは可能だが、ビーズに過剰な運動エネルギーがかかってしまい、それとともに顔料が過剰に微細化され過分散状態となり、顔料粒子の凝集を招く。また、ビーズ同士も強いエネルギーで衝突するので磨耗が激しくなり、ビーズ材質の顔料分散体及びインク中への混入を招くことになる。
【００３２】
また、分散メディアとしてジルコニアビーズを用いることができる。ジルコニアビーズは主としてＺｒＯ2からなり、さらに硬度を高めたＨｆＯ2、Ｙ2Ｏ2を含むジルコニアビーズを用いることが好ましい。
分散メディアの構成成分が混入しないよう、分散機内部にポリエチレン、あるいは、ポリウレタン樹脂等を用いてライニング（表面被覆）を設けることが好ましい。また、ジルコニアや、ジルコニウム、その他の夾雑物を除去するため、濾過、遠心分離、分離膜法、イオン交換樹脂処理法、逆浸透法、活性炭法、ゼオライト法、水洗、溶剤抽出等の精製や洗浄を併用することも有効である。これらの精製や洗浄は、顔料分散処理後又はインク調製後のいずれの段階で行ってもよいが、ジルコニアやジルコニウム、その他夾雑物の混入は分散処理時の分散メディアや分散容器からが主と考えられるため、顔料分散処理後が最も有効であると考えられるが、複数の段階で行うのがより好ましい。
【００３３】
第２工程における白色セラック溶液の脱塩素処理や、精製セラック溶液のアルカリ処理については、既に上述したことと共通するので、ここでは説明を割愛する。
【００３４】
第３の工程として、第１の工程後の顔料分散体を、第２の工程後のセラック溶液とを、適宜、水、エタノールやその他のインキ材料も加えて、撹拌混合することで、本発明のインクジェットインクが作製できる。
【００３５】
なお、インクジェットインクに含まれる樹脂や高分子分散剤の溶解性や安定性を調整するために、上記いずれかの工程、好ましくは第３の工程において、ｐＨ調整剤を加えることもできる。酸性への調整には、酢酸、クエン酸等、アルカリ性への調整には、炭酸アンモニウム等が例示できる。
【００３６】
〔インクジェットインクの用途〕
本発明によれば、食品添加物又は薬剤への添加が許容される材料のみを含むインクジェットインクを提供することができるため、食品や食品の包装材料に対して安心して使用することができる。
また、本発明のインクジェットインクは、高い濃度の顔料を安定に分散できる配合となっているため、これを用いて種々の食品、食品と接する材料、食品包装材料等に印字した場合でも、その印刷された文字に十分な視認性をもたらすことができる。
さらに、印字対象物が濃色であっても、染料を用いた場合のような視認性の低下を招くことがなく、顔料による明瞭な印刷文字を形成することができる。そして、水に濡れても溶出がなく、見た目に嫌悪感を与えない。
【００３７】
本発明のインクは、食品素材、食品添加物又は薬剤用の材料として認められたもののみで調製することができるため、食品のデザイン、装飾、品質のトレーサビリティー等にも有効に用いることができる。トレーサビリティー又はデザインのデータとしては、例えば、生産地、収穫日時、生産者、日付、特殊記号、キャラクタ画像等がある。包装容器や梱包材ではなく、最終消費者が手にし、かつ流通の途中で変更することができない食品そのものに直接これらのデータを印刷することは、流通経路の確実な表示方法として、トレーサビリティーの観点から商品流通の信頼性も付与することができる。
【００３８】
本発明のインクジェットインクを用いて印字できる対象物として、食品類を包装する包装材料及び食品と接触する材料、ならびに食品類が挙げられる。例えば包装材料としては、パンの包装、食品のトレイ、弁当容器、パック等があり、食品と接触する材料としては、割り箸、楊枝、串等が挙げられる。食品類としては、例えば、ガム、キャンディー、ビスケット、クッキー、饅頭、チョコレート等が挙げられる。また、みかん、りんご、スイカ、メロン、マンゴー、柿、桃等の果物や、野菜、加工肉類等にも記録することができる。
【００３９】
本発明のインクジェットインクは、また、健康食品又は医薬品用の錠剤、フィルムコーティングまたは糖衣コーティングの施された錠剤、コーティングのない素錠、易崩壊性の錠剤等、様々な種類の錠剤にも使用できる。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例を用いて、本発明にかかるインクジェットインク及びその作製方法について詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４１】
〔実施例１〕
インクジェットインク作製の中間工程で得られる顔料分散体として、表１に示す分散体１を作製した。
具体的にはまず、精製水１２．２重量部にヒドロキシプロピルセルロース０．８重量部を溶解させた高分子分散剤水溶液に、植物炭末色素２重量部を混合し、ジルコニアビーズ（ビーズ組成：ＺｒＯ2を９５重量％含有する他、ＨｆＯ2及びＹ2Ｏ3を微量含有、ビーズ粒径：φ０．３ｍｍ）を充填した横型サンドミル（ウレタン樹脂製のビーズ撹拌ディスクを備え、ジルコニア強化アルミナライニングを施したウィリー・エ・バッコーフェン社製のダイノーミルマルチラボ）にて周速１２ｍ／ｓｅｃで２時間分散処理して分散体１を作製した（第１の工程）。
次に、精製セラック２５重量部をエタノール７５重量部に溶解させ、この溶液に水酸化ナトリウムを１重量部添加後、４０℃で１ヶ月間インキュベートし、２５重量％精製セラック−エタノール溶液を得た（第２の工程）。
続いて、分散体１を１５重量部、上記２５重量％精製セラック−エタノール溶液５０重量部、炭酸アンモニウム１重量部、エタノール２７重量部、精製水７重量部を、ガラス製のビーカーに入れ、ステンレス製のプロペラで撹拌混合した後、ろ過精度１μｍのフィルタでろ過し、ドロップオンデマンド用のインクジェットインクを作製した（第３の工程）。
本実施例１で作製したインクジェットインクの塩素濃度を微量塩素・硫黄分析装置（三菱ケミカルアナリテック製ＴＣＬ−２１００Ｖ）で測定したところ、４５ｍｇ／ｋｇ、すなわち百万分率で４５ｐｐｍであった。
【００４２】
〔実施例２〕
下記の表１に示すように、高分子分散剤としてヒドロキシプロピルメチルセルロース０．８重量部を用い、実施例１と同様の分散処理を行い、分散体２を得た。
本実施例２で作製した分散体２を用いて、実施例１と同様に表２に記載された処方に基づき、インクジェットインクを作製した。
実施例１と同様に塩素濃度を測定したところ、４４ｐｐｍであった。
【００４３】
〔実施例３〕
下記の表１に示すように、精製水の代わりにエタノールを１２．２重量部用い、実施例１と同様の分散処理を行い、分散体３を得た。
次に、白色セラック２５重量部をエタノール７５重量部に溶解させ、この溶液をＯＨ−型強塩基性陰イオン交換樹脂（オルガノ株式会社製のアンバーライトＩＲＡ４００Ｊに１Ｎ  ＮａＯＨを通薬してＯＨ−型に再生したもの）が充填されたカラムに通過させることにより塩素を除去し、２５重量％白色セラック−エタノール溶液を得た。
続いて、分散体３を１５重量部、上記脱塩素処理した２５重量％白色セラック−エタノール溶液５０重量部、炭酸アンモニウム１重量部、エタノール２９重量部、精製水５重量部を、ガラス製のビーカーに入れ、ステンレス製のプロペラで撹拌混合した後、ろ過精度１μｍのフィルタでろ過し、ドロップオンデマンド用のインクジェットインクを作製した。
実施例１と同様に塩素濃度を測定したところ、４０ｐｐｍであった。
【００４４】
〔実施例４〕
下記の表１に示すように、顔料としてカーボンブラックを２重量部用い、実施例１と同様の分散処理を行い、分散体４を得た。
本実施例４で作製した分散体４を用いて、実施例１と同様に表２に記載された処方に基づき、インクジェットインクを作製した。
実施例１と同様に塩素濃度を測定したところ、２６ｐｐｍであった。
【００４５】
〔実施例５〕
下記の表１に示すように、顔料として酸化チタンを２重量部用い、実施例１と同様の分散処理を行い、分散体５を得た。
本実施例５で作製した分散体５を用いて、実施例１と同様に表２に記載された処方に基づき、インクジェットインクを作製した。
実施例１と同様に塩素濃度を測定したところ、２１ｐｐｍであった。
【００４６】
〔実施例６〕
下記の表１に示すように、顔料として三二酸化鉄を２重量部用い、実施例１と同様の分散処理を行い、分散体６を得た。
本実施例６で作製した分散体６を用いて、実施例１と同様に表２に記載された処方に基づき、インクジェットインクを作製した。
実施例１と同様に塩素濃度を測定したところ、４９ｐｐｍであった。
【００４７】
〔実施例７〕
下記の表１に示すように、顔料として食用青色１号レーキを２重量部用い、実施例１と同様の分散処理を行い、分散体７を得た。
本実施例７で作製した分散体７を用いて、実施例１と同様に表２に記載された処方に基づき、インクジェットインクを作製した。
実施例１と同様に塩素濃度を測定したところ、それぞれ４７ｐｐｍであった。
【００４８】
〔実施例８〕
下記の表１に示すように、顔料として食用黄色５号レーキを２重量部用い、実施例１と同様の分散処理を行い、分散体８を得た。
本実施例８で作製した分散体８を用いて、実施例１と同様に表２に記載された処方に基づき、インクジェットインクを作製した。
実施例１と同様に塩素濃度を測定したところ、３０ｐｐｍであった。
【００４９】
【表１】
2020029537.tif 000002
【００５０】
【表２】
2020029537.tif 000003
【００５１】
なお、各表中で、処方を示す数値は重量部を表している。また、表２に示すインクジェットインクの物性については次の通り、測定、評価したものである。
【００５２】
＜インクの物性＞
平均粒子径は、日機装株式会社製の粒度分布計（ＵＰＡ型）を用いてインクジェットインク中の顔料のメジアン径（ｄ５０）を測定した。
粘度（２０℃、ｍＰａ・ｓ）は、ＴＯＫＩ産業社製の粘度計（ＥＨコーン型）を用いて測定した。
【００５３】
＜再分散性＞
放置して乾燥した約１グラムのインキ面に、元のインキを振り掛けて２０回振とうさせたのちの再溶解性と濾過での凝集物の有無の状態で以下の基準で評価した。
○：再分散性が良好。
×：粒子径が増大し、完全な凝集状態にある。
【００５４】
＜耐水性＞
ドロップオンデマンド式インクジェットプリンタ（紀州技研工業社製の試作品）にて天ぷら油の濾過用の紙に印字した記録対象物の印字面を水で湿らせたときのインキの溶け出しの有無、水の着色及び印字面を拭ったティッシュペーパーへの着色により確認し、以下の基準で評価した。また、打錠機により圧縮成形したとうもろこしでんぷんの加工品にも印字し、そのにじみ程度も確認した。
◎：水及びティッシュペーパーが全く着色しない。
○：若干、水及びティッシュペーパーが着色するが、印字の判読が可能である。
×：印字が完全に消失し、判読不可能である。
【００５５】
＜定着性＞
打錠機により圧縮成形した加工品にドロップオンデマンド式インクジェットプリンタ（紀州技研工業社製の試作品）にて印字し、１０秒経過したとき、ティッシュペーパーにて擦り、印字塗膜の剥離の有無を以下の基準で評価した。
◎：全く剥離無し。
○：若干剥離するが、印字の判読が可能である。
×：印字が完全に剥離し、判読不可能である。
【００５６】
＜耐光性＞
打錠機により圧縮成形した加工品にドロップオンデマンド式インクジェットプリンタ（紀州技研工業社製の試作品）にて印字したものに対して、総照度として１２０万ｌｕｘ・ｈｒ及び総近紫外放射エネルギーとして２００Ｗ・ｈ／ｍ2の光に暴露したときの印字の退色、変色の有無を目視により評価した。
◎：退色、変色は全くなし。
○：若干退色、変色するが、判読可能。
×：退色、変色により判読不可能な状態。
【００５７】
＜耐湿性＞
打錠機により圧縮成形した加工品にドロップオンデマンド式インクジェットプリンタ（紀州技研工業社製の試作品）にて印字したものを４０℃、湿度７５％の環境に１ヶ月間放置したときの印字のにじみの有無を目視により評価した。
◎：にじみは全くなし。
○：若干にじみはあるが、判読可能。
×：にじみが顕著に発生し、判読不可能な状態。
【００５８】
＜間欠吐出安定性＞
ドロップオンデマンド式インクジェットプリンタ（紀州技研工業社製の試作品）にて５分間隔で印字する際、間隔を空けた直後の印字の状態を目視により評価した。
◎：印字かすれがなく、視認性が良好。
○：若干印字かすれが生じるが、判読可能。
×：印字かすれが生じ、判読不可能。
【００５９】
＜連続吐出安定性＞
ドロップオンデマンド式インクジェットプリンタ（紀州技研工業社製の試作品）にて間隔を空けずに印字し続ける際、１時間経過後の印字の状態を目視により評価した。
◎：印字かすれがなく、視認性が良好。
○：若干印字かすれが生じるが、判読可能。
×：印字かすれが生じ、判読不可能。
【００６０】
＜金属腐食耐性＞
インクをプリントヘッドに充填し、４０℃環境で１か月間放置した後、金属部品に腐食があるかどうかを目視により評価した。
◎：腐食なし。
○：一部腐食は見られるが、使用可能。
△：５０％以上の腐食が見られ、部分的に使用可能。
×：全体的に腐食が見られ、使用不可能。
【００６１】
〔比較例１〕
表３に示すように、本比較例１では酸処理した２５重量％精製セラック−エタノール溶液を使用したこと以外は実施例１と同様にインクジェットインクを調製した。
酸処理は２５重量％精製セラック−エタノール溶液１００重量部に、Ｈ＋型陽イオン交換樹脂（オルガノ株式会社製、アンバーリスト１５ＤＲＹ）３０重量部を加え、３０℃の温度で浸漬して接触させながら７時間攪拌することにより実施した。
実施例１と同様に塩素濃度を測定したところ、２５ｐｐｍであった。
表３の性能評価結果に示すとおり、本比較例１で調製したインクジェットインクをプリントヘッドに充填し、４０℃、１ヶ月間放置したところ、金属部品の５０％以上が腐食し、一部分のみが使用可能な状態となった。塩素濃度は十分低いが、酸処理により残存したオキソニウムイオンにより金属腐食が促進されたものと考えられる。
【００６２】
〔比較例２〕
表３に示すように、本比較例２では塩素除去していない２５重量％白色セラック−エタノール溶液を使用したこと以外は実施例２と同様にインクジェットインクを調製した。
実施例１と同様に塩素濃度を測定したところ、３１００ｐｐｍであった。
表３の性能評価結果に示すとおり、本比較例２で調製したインクジェットインクをプリントヘッドに充填し、４０℃、１ヶ月間放置したところ、金属部品が全体的に腐食し、使用不可能な状態となった。高濃度の塩素により、金属腐食が促進されたものと考えられる。
【００６３】
〔比較例３〕
表３に示すように、本比較例３では未処理の２５重量％精製セラック−エタノール溶液を使用したこと以外は実施例３と同様にインクジェットインクを調製した。
実施例１と同様に塩素濃度を測定したところ、２６ｐｐｍであった。
表３の性能評価結果に示すとおり、本比較例３で調製したインクジェットインクでインクジェットプリンタにおける間欠吐出安定性、連続吐出安定性を確認したところ、いずれも判読不可能な印字かすれが生じた。
未処理の精製セラックを用いたため、再溶解性に乏しく、ノズル詰まりが発生しやすくなっていたものと考えられる。
【００６４】
【表３】
2020029537.tif 000004
【００６５】
なお、表３中で、処方を示す数値は重量部を表している。また、表３に示すインクジェットインクの物性については、表２と同様である。
【００６６】
〔実施例９〕
実施例１から実施例８のインクジェットインクをドロップオンデマンド型インクジェットプリンタで印字させたところ、耐水性、定着性、耐光性、耐湿性、間欠吐出安定性、連続吐出安定性、金属腐食耐性のそれぞれの項目で最良の評価となった。