JP2005350590A - 紫外線照射により判別可能なインキ。 - Google Patents

Abstract

【課題】目視では可視光による確認ができないが、紫外線の照射により確認でき、衛生性に優れたインキの提供。又、迅速な可変情報を瞬時にマーキングし、食品類の品質管理、流通管理の形態を向上させるインキの提供。
【解決手段】ウコン色素が０．０１〜０．０５重量％、樹脂０〜１５重量％、エタノールが３９．９５〜９９．９９重量％、タンニン酸が０〜５重量％、電導度調整剤０．５〜５重量％を含むインキを食品もしくは食品包装材表面にインキジェット方式で印刷する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、可視光では視認できないが紫外線照射により視認でき、食品表面または食品に接触する可能性のある食品包装材表面に印刷するのに適したインキに関する。

未加工食品をはじめとする食品類には、製造年月日、賞味期限等の表示が必要とされ、商品の一部は、製造年月日等をマーキングすることが必要不可欠となっている。未加工食品は、その１個１個について、収穫年月日、生産地域等の表示を行うことにより品質上の管理が向上する。

しかしながら、一般消費者向けに表示するマーキングとは別に、特定の者だけが判別できる手段によりマーキングを行い、製品製造の工程管理や商品のトレーサビリティーを行う方法も求められている。
従来、非食品分野では、蛍光染料を含むインキにより物品の表面に情報をマーキングし、製品の工程管理や仕分けが行われてきた。しかしながら、公知の蛍光染料は、食品に添加できない化学合成物質であり、インキは食品には適用できるものではなかった（特許文献１ないし３参照）。

一方、従来、食品の缶詰、パック等に製造年月日やロット番号をマーキング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、情報の変更も容易であるので、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、高速印字ができ、必要なインキを吐出させるだけなの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。

例えば、特許文献４には、食品添加物で構成され、食品の表面に印字するのに適したインクジェットインキが開示されている。しかし、このインキは本質的に着色したインキであり、可視光で確認するためのインキである。

また、特許文献５には、ヤマモモ抽出物、フラボノイド系物質、有機酸を可食性安定剤として含有する水系のインクジェットインキに関し、天然系の色素の１つとしてウコン色素が記載されているが、このインキは、可視光での視認を目的とするものである。

また、特許文献６には、卵殻へのマーキングインキとして、ウコン色素が記載されているが、色素の使用量は、可視光での目視にて判別することを目的とするものであり、紫外線の照射による蛍光の判別を意図したものではない。
特公昭５４−２２３３６号公報 特公平８−２６２６４号公報 特開２０００−１６００８３号公報 特開昭５３−１２７０１０号公報 特開平９−３０２２９４号公報 特開平１１−１７２１６７号公報

本発明は、可視光下では目視で読み取りが困難であるが、紫外線の照射により読み取り可能であり、食品もしくは食品包装材に対して印刷でき、得られた印刷物は耐水性があり、衛生性にも優れたインキを提供する。

すなわち、本発明は、ウコン色素をインキ中に０．００１以上０．３重量％未満含有し、溶剤としてエタノールを含有することを特徴とする紫外線照射により判別可能なインキに関する。

更に本発明は、ウコン色素が０．０１〜０．０５重量％であるインキに関する。
更に本発明は、更に樹脂を含有する上記インキに関する。
更に本発明は、更にタンニン酸を含有する上記インキに関する。
更に本発明は、インキがインクジェットインキである上記インキに関する。
更に本発明は、更に電導度調整剤を含有する上記インキに関する。

更に本発明は、ウコン色素が０．０１〜０．０５重量％、樹脂０〜１５重量％、エタノールが３９．９５〜９９．９９重量％、タンニン酸が０〜５重量％、電導度調整剤０．５〜５重量％を含む上記インキに関する。

更に本発明は、食品本体もしくはその包装材表面に上記インキを印字してなる食品もしくはその包装材に関する。

本発明では、可視光では認識ができないか、あるいは薄黄色の印字物であるが、印字面に紫外線照射を行うと、印字面が蛍光を帯びた黄色発光を示すので、印字基材との発光の差違により視認することができる。

更に、本発明のインキは、衛生性に優れたいわゆる可食性の材料で構成されているので、食品もしくは食品包装材に適用することができる。
更に、本発明のインキは、樹脂を含むので耐水性に優れる。
更に、本発明のインキはタンニン酸を含むので食肉表面に直接印刷しても定着性が優れる。
更に、本発明のインキは、インクジェット方式で印字できるので迅速な可変情報を瞬時にマーキングすることができる。
更に、本発明のインキは電導度調整剤を含むインクジェットインキとすることができるのでコンティヌアスタイプのプリンターに適用できる。

本発明のインキは、本質的に紫外線の照射により識別可能となる色素としてウコン色素を用いる。ウコン色素は、ウコンの根より抽出される成分として食添用の材料であり、紫外線照射により黄色い発光が認められる。

ウコン色素は、インキ中に少なくとも０．００１重量％の濃度を必要とする。また、インキの種類によっては、含有量を多くすることも可能であるが、隠しインキとしての特性から印字部分の識別のしにくい範囲にてもちいる。また、インクジェット用としては、吐出の信頼性を容易とするため０．３重量％未満にて用いることが好ましい。可視光での判別のし易さを避け、また、紫外線による判別しやすい発光を得るには、０．０１〜０．０５重量％の含有量が好ましい。

本発明においてインキ溶剤はエタノールを使用する。また、乾燥性の制御を目的とするときは、グリセリン、プロピレングリコール等の使用もできる。エタノールとしては、食品用のエタノールまたは食品用変性エタノールであってもよい。

電導度を確保するため、溶剤の一部に、水を使用することも可能である。プロピレングリコールを溶剤として併用することも可能である。水および/あるいはプロピレングリコールと併用する場合、溶剤中０〜１５重量％までであれば許容することができる。エタノールはインキ中に７５〜９５重量％の範囲で含有されることが好ましい。

本発明のインキで使用する樹脂は、無色透明性が必要とされ、食添用としてこれに類似する扱いのできる材料が好ましい。このような樹脂としては、シェラック、コーパル樹脂、ダンマル樹脂、ニューコウ、ロジン、ファーバルサム、マスチック、酢酸ビニル、ポリイソブチレン、ポリブテン、グアヤク樹脂等がある。これらの樹脂は、組み合わせて用いることも可能である。樹脂としては、アルコール可溶性の樹脂が好ましい。このような樹脂は、アルコールに溶解してインキの粘度を上昇させ、更に、被印刷体に対してのバインダーとして機能する。

本発明において樹脂は、インキ中に０．１〜１５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、適度な粘度が得られない。１５重量％以上では連続運転での安定性が低下する。また、一般の可視光においての識別が容易になる恐れがある。

本発明のインキは、オフセットインキ、グラビアインキ、フレキソインキ、スクリーンインキとして処方化が可能である。しかしながら、可変情報の印字においては、インクジェット方式が優れている。インクジェット方式としては、種々の方式があり、いずれの方式のヘッドにおいてもインキ化の調整は可能であるが、大文字での印字としては、ノズル径が大きくインキの液滴量の大きな電磁弁方式のプリンター、また、文字は小さめとなるが、高速での対応が可能なコンティニュアス方式のプリンターにて可変情報の印字をすることが適している。

本発明のインクジェットインキにおいて、特にオンディマンドタイプのインクジェットプリンターとするときは、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またはグリセリンを使用することができる。これらの溶剤は、インキ中に０〜１５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、１５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、搬送容器の汚れ等の悪影響を与える。

本発明のインクジェットインキをコンティニュアスタイプのプリンターにて用いるときには、インキの導電性を調整する必要があり、電導度調整剤を用いる。電導度調整剤としては、エタノールに対して良好な溶解性と電導性を与え、かつ食品添加物であるものが好ましい。このような電導度調整剤としては、乳酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、乳酸カリウム、パントテン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウムがある。好ましい電導度調整剤は、乳酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、乳酸カリウム、パントテン酸ナトリウムである。これらの電導度調整剤は、インキ中０．５〜１０重量％配合することが好ましい。０．５重量％より少ないと充分な導電性が得られず、含有量が１０重量％を越えると、溶解性が不足し析出等の不良を招く。

本発明のインキにおいては、食肉等への蛋白含有する食品類において、タンニン酸を用いることが好ましい。タンニン酸は、食用色素の食肉へのインキの定着を良好とするもので、食肉表面を収斂させ、また、油等によるインキのはじきを生じないで、良好な定着を実現する。この効果を得るためには、０．５〜５重量％用いる。タンニン酸は、植物タンニンからなるものが代表的に用いられる。これらは、五倍子または、没食子より得たタンニンであり、タンニン酸としては、加水分解型および縮合型のいずれでも使用可能である。好ましくは、五倍子を原料としたガロイル基を有する加水分解型は、タンニンを７０％以上、好ましくは、９０％以上含有するものを用いると、溶解性等、インキの調整に適している。また、これらを予めエタノールへの溶解状にしたエキスを用いることができる。

本発明のインクジェットインキは、さらに、色素の安定な溶解性を維持するためのｐＨ緩衝剤などを用いることもできる。
本発明のインキの製造は、これらの成分を処方にしたがって計量し、混合攪拌した後、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。

本発明のインクジェットインキの２５℃における粘度は、１．１〜２０ mPa・sの範囲に調整することが好ましい。粘度が低すぎると、被印刷体でのインキのドットの形成が不良となり、印字濃度が低くなり判別しにくい印字物となる。一方、粘度が高すぎると、吐出の不良、乾燥不良の問題が出てくる。

表面張力は、プリンターとの適性もあるが、２２〜３５ｍＮ／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印字する場合には、インキの電導度は、０．５〜１０ｍＳ／ｃｍの範囲に調整することが好ましい。

食品および食品包装材表面に本発明のインクジェットインキを用いて印字する場合は、インクジェット方式により行われ、印字した食品ないし食品包装材が得られる。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（バブルジェット（登録商標）方式、ピエゾ方式、電磁弁方式、マイクロバルブ方式等）等が挙げられるが、高速での印字および生鮮食品のような曲面および柔軟な表面の印字は、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、８〜１５０μｍであることが好ましい。

なお、食品としては、生鮮食品類、りんご、みかん、スイカ、レモン、トマト等のくだものおよび野菜類、卵、加工食品、インスタント食品、乾燥食品、液体食品、貯蔵用食品等種々のものが対象物であり、とくに、品質の特性である製造年月日、生産地、生産場所、生産工程、製品情報、品質情報等の管理、記憶、測定器等のデータを連動させて印字を行うと、品質管理、流通管理ができる。

又、本発明のインクジェットインキは、食品に直接接触する恐れのある包装材料、人がなめる恐れのある材料等に使用することができる。このような包装材料はポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロンのようなプラスチック材料、紙、合成紙、不織布等である。
印字するデータは、生産地、収穫日時、生産者、日付、特殊記号等もあわせて表記できる。

これらの表記は、経路の確実な表示方法として商品の流通形態への信頼性を付与する。印字においては、生鮮食品の特性上、表面への水滴等の付着も生じるが、このようなものにおいては、印字直前での加圧エアー（エアーガン）によるマーキング面の強制乾燥ないし、温風の付与にて水滴の強制除去は有効な処理手段である。

生産地、収穫日、糖度等のマーキングの施された生鮮食品としては、みかん、りんご、スイカ等の果物、野菜、肉類、鮮魚等がある。食品包材としては、パン、菓子、ラーメン、麺類、ジュース、牛乳等の包装材、容器、梱包材料等がある。 また、食品同様、薬剤、化粧品、シップ薬等の経口に供するもの、食品経口と同様に注意の必要なもの等への適用が可能である。

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）
下記表１の原料を混合、溶解した後、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。
実施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（ＫＹＯＷＡ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ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のインクボトルに入れてフィルム、食肉（鳥肉）に印字し、得られたマーキング物について下記の評価を行った。また、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トラブル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）。この実施例で使用したエタノールは９９％以上のエタノール（99度発酵エタノール）であり、タンニン酸は、タンニン分９０％以上五倍子からの抽出物（ガロタンニンに属する）である。
結果を表２に示す。

・乾燥性 マーキング面を５秒後指触し、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）
・溶解性 原料を混合したときの沈降物、析出物の有無を目視で評価。
・濾過性 混合溶液の９０ｍｍφ 0.8μメンブランフィルターでのインキの濾過テスト。５００ｍｌの吸引濾過性
・希釈性 インキ75部にエタノール９５重量％および水5重量％よりなる希釈液との混合液をUPA（日機装株式会社製 粒度分布計）にて測定し、１μ以上でのピークの有無にて測定。
・密着性 メンディングテープによるはがれの有無
各種被印刷体に対して、こすりによる剥離の有無。
・定着性 食肉表面でのはじきの有無
・耐水性 印字面を水で湿らせた綿棒にてこすり溶出の有無を確認。
・経時変化 インキをスクリュー管（ガラス製の容器）に保管し、経時による底への沈降物、壁面への凝集物の有無を目視で評価。
・コンティニュアスプリンタ適性
連続吐出性 ３００時間での異常の有無
・視認性 マーキング物の紫外線照射（ブラックライト 254nm、365nm）による暗室での目視の確認の可否。

Claims (8)

1. ウコン色素をインキ中に０．００１以上０．３重量％未満含有し、溶剤としてエタノールを含有することを特徴とする紫外線照射により判別可能なインキ。
2. ウコン色素が０．０１〜０．０５重量％である請求項１記載のインキ。
3. 更に樹脂を含有する請求項１または２記載のインキ。
4. 更にタンニン酸を含有する請求項１ないし３いずれか記載のインキ。
5. インキがインクジェットインキである請求項１ないし４いずれか記載のインキ。
6. 更に電導度調整剤を含有する請求項５記載のインキ。
7. ウコン色素が０．０１〜０．０５重量％、樹脂０〜１５重量％、エタノールが３９．９５〜９９．９９重量％、タンニン酸が０〜５重量％、電導度調整剤０．５〜５重量％を含む請求項６記載のインキ。
8. 食品本体もしくはその包装材表面に請求項１ないし７いずれか記載のインキを印字してなる食品もしくはその包装材。