JP2004346099A

JP2004346099A - インクジェットインキ

Info

Publication number: JP2004346099A
Application number: JP2003141250A
Authority: JP
Inventors: Yasuharu Iida; 保春飯田
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】本発明は、安全性、吐出安定性に優れ、食品ないし類似商品の品質管理、流通管理に用いられるインクジェットインキの提供を目的とする。
【解決手段】食用色素と水とクマザサ抽出成分とを含むインクジェットインキ。食用色素が、クロロフィリン色素、コチニール色素、ラック色素、ベニコウジ色素、クチナシ色素、ウコン色素、アナトー色素、コウリャン色素、シタン色素、アカネ色素、ノルビキシンカリウム、ノルビキシンナトリウムおよびシコン色素から選択される１種または２種以上の色素である上記インクジェットインキ。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抗菌性を有するインクジェットインキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、製造年月日、賞味期限等の表示が必要とされる状況において、食品の一部に製造年月日等をマーキングすることが要請されている。また、食品ではないものの幼児の身近に触れるもの、間接的に食品に触れるようなものにおいて、製造のロット管理等から、製造年月日、生産地域等の記号表示を行うことができると品質上の管理が向上する。
【０００３】
他方、従来より、食品等の缶詰、パックに製造年月日やロット番号を記録するためにインクジェットプリンターや熱転写プリンターが使われている。これらのプリンターは、可変情報をダイレクトに記録できるため印刷の版を作成する必要がなく、コンピューターによる情報の変更が容易であり、生産現場において種々の用途展開がなされている。特に、インクジェットプリンターは、高速での印字ができ、必要なインキを吐出させるだけでインキの量が少量で済むことから、極めて広い範囲において使用されている。また、非接触で印字できるため曲面あるいは柔らかな対象物へのマーキングに適している。
【０００４】
インクジェットインキとしては、油溶性染料をメチルエチルケトン、エタノール等の揮発性の溶剤に溶解したものや、さらにこれに塩酢ビ、キシレン樹脂、ブチラール樹脂等を溶解したインキもあり、速乾性インキとして広く用いられている。これらのインキは、耐水性に優れ、擦っても落ちないような耐性を有しているが、食品添加物で構成されていないため、口に触れるような用途への使用は好ましくない。
【０００５】
また、水性インキでは黴が発生することにより吐出が安定しないことがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、安全性、吐出安定性に優れ、食品ないし類似商品の品質管理、流通管理に用いられるインクジェットインキの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、食品添加物として認められる材料で構成されているインクジェットインキを用いて、インクジェット方式によりマーキングすることにより、可変情報を速やかにマーキングすることができることを見出し、本発明に至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、食用色素と水とクマザサ抽出成分とを含むインクジェットインキに関する。
【０００９】
また、本発明は、食用色素が、クロロフィリン色素、コチニール色素、ラック色素、ベニコウジ色素、クチナシ色素、ウコン色素、アナトー色素、コウリャン色素、シタン色素、アカネ色素、ノルビキシンカリウム、ノルビキシンナトリウムおよびシコン色素から選択される１種または２種以上の色素である上記インクジェットインキに関する。
【００１０】
また、本発明は、さらに、アルギン酸のアルカリ金属塩、アルギン酸プロピレングルコールエステル、カルボキシメチルセルロースカルシウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、プロピレングリコール脂肪酸エステルおよびメチルセルロースから選択される１種または２種以上の粘度調整剤を含むことを特徴とする上記インクジェットインキに関する。
【００１１】
また、本発明は、さらに、乳酸ナトリウムを含むことを特徴とする上記インクジェットインキに関する。
【００１２】
また、本発明は、さらに、プロピレングリコールおよび／またはグリセリンエタノールを含むことを特徴とする上記記載のインクジェットインキに関する。
【００１３】
また、本発明は、食用色素０．１〜５重量％と、粘度調整剤０．０５〜５重量％と、水５０〜９９．８４重量％、クマザサ抽出成分０．０１〜１０重量％とを含むことを特徴とする上記インクジェットインキに関する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のインクジェットインキに用いられる食用色素は、使用方法に若干の制約はあるものの、安全性の高い色素である。食用色素としては、天然色素および合成色素を用いることができる。天然色素は、天然物を基にした色素であり、例えば、クロロフィリン色素、コチニール色素、ラック色素、ベニコウジ色素、クチナシ色素、ウコン色素、アナトー色素、コウリャン色素、シタン色素、アカネ色素、ノルビキシンカリウム、ノルビキシンナトリウム、シコン色素などが挙げられる。なかでも、クロロフィリン色素は、鶏卵を始めとする卵表面に強固な親和性を示す水溶性色素であり、防黴性、抗菌性も有しているため好適に用いられる。
【００１５】
クロロフィリン色素を含むインキを用いた場合には、水に浸漬したり、お湯につけてもマーキングしたインキが溶出することのない、耐水性、耐摩擦性の良好なマーキングを行うことができる。
【００１６】
また、クマザサ抽出成分も抗菌性を有するものであり、クロロフィリンとは更なる抗菌効果を、また、他の色素においては、今まで不足した抗菌効果の付与ができる。また、コンティニュアスタイプのインクジェットプリンターで連続運転する場合でも、インキの回収にともなう、黴の発生を抑制するため、黴に起因するノズルの目詰まりを起こすことがない。クロロフィリン色素としては、鉄クロロフィリンナトリウム、銅クロロフィリンナトリウム、クロロフィリンなどが挙げられる。食用色素は、インキ中に、０．１〜５重量％の範囲で含まれることが好ましい。含有量が０．１重量％より少ないと、印字濃度が不十分である。また、含有量が５重量％を越えると、インキの安定性が悪くなる傾向にある。
【００１７】
本発明で使用されるクマザサ抽出成分は、イネ科クマザサから抽出される「ササ配糖体」を主成分とする成分である。「ササ配糖体」は、キシロース、アラビノース等のペントース（五炭糖）、ガラクトース、グルコース等のヘキソース（六炭糖）を構造単糖とする。
【００１８】
クマザサ抽出成分は、クマザサを水、アルコールなどの抽出溶剤に浸漬等してクマザサ抽出液として得ることができる。また、市販品として入手もできる。クマザサ抽出液は適宜、水等で希釈して使用することができる。
【００１９】
本発明に使用するクマザサ抽出液は、例えば、クマザサの生葉または乾燥葉、好ましくは乾燥葉を、６０〜１３０℃の水で常圧または加圧抽出して得られるものが好ましい。
【００２０】
抽出方法は特に限定されないが、例えば特許３２１２２７８号公報に記載された方法を使用できる。
【００２１】
また、クマザサ抽出液は、スプレードライ、凍結乾燥、デキストリンなどの造形剤の添加等で一旦、粉状にすることができる。また、さらに、濾過、カラム精製、溶剤洗浄、溶剤抽出などの選別工程を経たものであってもよい。
【００２２】
クマザサ抽出成分は、固形分で、インキ中に、０．０１〜１０重量％の範囲で含まれることが好ましい。含有量が０．１重量％より少ないと、抗菌の濃度が不十分である。また、含有量が１０重量％を越えると、色素に伴うインキの色への影響、またインキの安定性が悪くなる傾向にある。
【００２３】
クマザサ抽出液は、インキへの着色、また、印字の際、さらには、印字物でのクマザサの匂いを醸し出すもので抗菌性と相乗された印字効果を発揮する。
【００２４】
本発明のインクジェットインキには、インキの粘度を調整するため、さらに粘度調整剤を含有させることができる。粘度調整剤としては、アルギン酸のアルカリ金属塩、アルギン酸プロピレングリコールエステル、カルボキシメチルセルロースカルシウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、プロピレングリコール脂肪酸エステルおよびメチルセルロースから選択される１種または２種以上が用いられる。
【００２５】
なかでも、アルギン酸のアルカリ金属塩およびアルギン酸プロピレングリコールエステルは、水に溶解してインキの粘度を上昇させる効果が高く、濃度の高いマーキングが可能になるため好適に用いられる。また、アルギン酸のアルカリ金属塩およびアルギン酸プロピレングリコールエステルは、セラック等の水溶性樹脂と異なり、インクジェットプリンターのノズル周辺に堆積することがなく、コンティニュアスタイプのインクジェットプリンターで連続運転する場合にも、ノズルの目詰まりを生じることがない。アルギン酸のアルカリ金属塩としては、アルギン酸ナトリウムが挙げられる。
【００２６】
粘度調整剤は、インキ中に、０．０５〜５重量％の範囲で含まれることが好ましい。特に、アルギン酸塩および／またはアルギン酸プロピレングリコールエステルは、インキ中に、０．０５〜１重量％の範囲で含まれることが好ましい。粘度調整剤の含有量が０．０５重量％より少ないと、適度な粘度が得られないため印字濃度が不充分であり、吐出安定性が低くなる。また、含有量が５重量％を越えると、インキの粘度が高すぎるためノズルからの吐出性が良くない。本発明のインキの媒体である水としては、金属イオン等を除去したイオン交換水または蒸留水を用いる。水は、インキ中に、５０〜９９．８５重量％の範囲で含有されることが好ましい。
【００２７】
また、本発明のインクジェットインキには、かび等の発生を防止するために、クマザサ以外の殺菌剤を併用することもできる。このような殺菌剤としても、食品類への添加の可能なものが好ましい。このような殺菌剤としては、ソルビン酸カリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、パラオキシ安息香酸ブチル、パラオキシ安息香酸プロピル、エタノール等が挙げられる。エタノールは、インキの殺菌剤として働くとともに、乾燥性を早くする役目も有している。
【００２８】
また、本発明のインクジェットインキには、インキのノズルでの乾燥を防止するために、乳酸ナトリウムを、インキ中に０．５〜１０重量％の範囲で含有させることが好ましい。乳酸ナトリウムは、インキをコンティニュアスタイプのインクジェットプリンターに用いる場合に、インキの導電性を調整する働きもする。乳酸ナトリウムの含有量が０．１重量％より少ないと保湿性が不充分であり、充分な導電性が得られない。また、含有量が１０重量％を越えると、過度な保湿作用のため乾燥不良を招く。
【００２９】
本発明のインクジェットインキには、インキのノズルでの乾燥を防止するために、プロピレングリコールおよび／またはグリセリンを、インキ中に１〜２０重量％の範囲で含有させることが好ましい。含有量が１重量％より少ないと、乾燥防止効果が不十分でノズルの目詰りの原因となり、２０重量％を越えるとマーキング面の乾燥が遅くなり、生産スピードの低下となる。また，搬送装置の汚れ等の悪影響を与える。
【００３０】
乳酸ナトリウムとプロピレングリコールおよび／またはグリセリンとを含有させる場合には、本発明のインクジェットインキは、食用色素０．１〜５重量％、粘度調整剤０．０５〜５重量％、クマザサ抽出成分０．０１〜１０重量％、乳酸ナトリウム０．５〜１０重量％、プロピレングリコールおよび／またはグリセリン１〜２０重量％、および水６０〜９８．３４重量％から構成されることが好ましい。
【００３１】
本発明のインクジェットインキは、食用色素、水、クマザサ抽出成分および必要に応じて粘度調整剤、乳酸ナトリウム、プロピレングリコールおよび／またはグリセリン、殺菌剤、色素の安定な溶解性を維持するためのｐＨ緩衝剤などを混合攪拌したのち、０．２〜３．０μｍのメンブランフィルターで濾過することにより、製造することができる。混合攪拌は、通常の羽根を具備した攪拌機のほか、高速の分散機、乳化機により行うこともできる。
【００３２】
本発明のインクジェットインキの２５℃における粘度は、１．１〜２０ｍＰａ・ｓの範囲に調整することが好ましい。粘度が低すぎると、インキのドットの形成が不良となり、印字濃度が低くなる。また、粘度が高すぎると、吐出の不良、乾燥不良に問題が出てくる。表面張力は、プリンターとの適性もあるが、２５〜５０ｍＮ／ｍの範囲に調整することが好ましい。また、コンティニュアスタイプのプリンターによりマーキングする場合には、インキの電導度は、０．３〜１０ｍＳ／ｃｍの範囲に調整することが好ましい。
【００３３】
本発明のインクジェットインキを用いてインクジェット方式によりマーキングが行われる。インクジェット方式には、コンティニュアス方式（多値偏向、２値偏向）、ドロップオンデマンド方式（バブル方式、ピエゾ方式、電磁弁方式等）等が挙げられるが、高速での連続マーキングおよびたまごのような曲面および柔軟な表面のマーキングは、コンティニュアス方式が適している。インクジェットプリンターのノズル孔径は、９〜８０μｍφであることが好ましい。また、たまご表面に印字する一文字の大きさは、縦および横が５ｍｍ以内であることが好ましい。一文字の縦および横が５ｍｍを越えると、たまごの曲面による文字の歪みが生じる。また、文字が大きすぎてたまごになじまなくなる。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。例中、部および％は、重量部および重量％をそれぞれ示す。
（実施例１）下記の原料を混合、溶解したのち、０．８μｍのメンブランフィルターで濾過し、インクジェットインキを調製した。
【００３５】
鉄クロロフィリンナトリウム１．６部
クマザサ抽出成分５０％水溶液１０．０部
アルギン酸ナトリウム０．１部
プロピレングリコール１４．０部
乳酸ナトリウム３．０部
蒸留水７１．３部
（実施例２〜２５）表１に示す原料と適当量（１００部から表１に示す原料の合計量を引いた量）の蒸留水を混合、溶解したのち、０．８μｍのメンブランフィルターで濾過し、インクジェットインキを調製した。
【００３６】
【表１】

【００３７】
実施例および比較例で得られたインキについて、２５℃における粘度（ｍＰａ・ｓ）、表面張力（ｍＮ／ｍ）および電導度（ｍＳ／ｃｍ）を測定した。なお、粘度の測定は粘度計（ＹＡＭＡＩＣＨＩ社製「デジタルビスコメイト」）を用いて行い、表面張力の測定は表面張力計（ＫＹＯＷＡＩＮＴＥＲＦＡＣＥ社製「サーフェイステンシオメーター」）を用いて行い、電導度の測定は電導度計（ＨＯＲＩＢＡ社製「コンダクティビティメーター」）を用いて行った。また、実施例１〜１２で得られたインキをコンティニュアスタイプのインクジェットプリンター（ノズル孔径６０μｍ）のインクタンクに入れて、マーキングし、得られたマーキング物について下記の評価を行った。
・乾燥性マーキング面を指触し、色素取れの有無を目視で確認した。
（良：色素取れなし、不良：色素取れあり）
・色素の水溶出マーキング物を水に浸し、色素の溶出を目視で確認した。
・黴の発生、吐出安定性３ヶ月間連続してマーキングを行い、ノズル目詰まりの発生の有無およびインキ循環系での黴の発生の有無を評価した。さらに、３時間連続してマーキングを行い、吐出安定性を評価した（良：吐出の停止なし、不良：吐出の停止あり）。結果を表２に示す。
【００３８】
【表２】

【００３９】
【発明の効果】
本発明のインクジェットインキは、食品添加物として認められた材料を主体としたもので構成されるため、食品関連製品のマーキングにも安心である。また、水を媒体とする水性のインキであるため、安全性、吐出安定性も高く高速の可変情報の印字ができるため、食品ないし、関連製品の品質管理、生産管理の向上に繋がる。

Claims

食用色素と水とクマザサ抽出成分とを含むインクジェットインキ。
食用色素が、クロロフィリン色素、コチニール色素、ラック色素、ベニコウジ色素、クチナシ色素、ウコン色素、アナトー色素、コウリャン色素、シタン色素、アカネ色素、ノルビキシンカリウム、ノルビキシンナトリウムおよびシコン色素から選択される１種または２種以上の色素である請求項１記載のインクジェットインキ。
さらに、アルギン酸のアルカリ金属塩、アルギン酸プロピレングルコールエステル、カルボキシメチルセルロースカルシウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、プロピレングリコール脂肪酸エステルおよびメチルセルロースから選択される１種または２種以上の粘度調整剤を含むことを特徴とする請求項１または２記載のインクジェットインキ。
さらに、乳酸ナトリウムを含むことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項に記載のインクジェットインキ。
さらに、プロピレングリコールおよび／またはグリセリンエタノールを含むことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項に記載のインクジェットインキ。
食用色素０．１〜５重量％と、粘度調整剤０．０５〜５重量％と、水５０〜９９．８４重量％、クマザサ抽出成分０．０１〜１０重量％とを含むことを特徴とする請求項３ないし５いずれか１項に記載のインクジェットインキ。