JP2010047626A - 可食性インクジェットインク組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】ピエゾ式インクジェットプリンタにて、疎水性成分を表面上に多く含む食品、化粧品、医薬品、医薬部外品の表面に文字や画像をフルカラーで印刷する際、インクの弾きによる滲みの問題が発生せずに良好な印刷品質を得ることが可能な可食性インクジェットインク組成物を提供する。
【解決手段】疎水性成分を表面上に多く含む食品等に直接印刷可能であり、ピエゾ式インクジェットプリンタにて使用され、少なくとも、食用色素、乳化剤、水溶性溶剤、水を含有しており、食用色素が合成色素から選ばれる１種以上からなり、乳化剤がサポニンまたはレシチンから選ばれる１種以上からなり、水溶性溶剤がプロピレングリコールを含むものであり、インクの粘度が２５℃で４．５ｍＰａ・ｓ以下であり、インクの表面張力が３８ｍＮ／ｍ以下であり、フルカラー印刷用として使用可能であることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は可食性インク組成物に関するものであり、特に疎水性成分を表面上に多く含む食品、化粧品、医薬品、医薬部外品に直接印刷可能な可食性インクジェットインク組成物に関する。

インクジェットプリンタによる印刷技術は、少量多品種の可変印刷に優れており、プリンタと印刷対象物とを接触させずに印刷できる。このことから産業用途および工業用途での利用が期待されており、様々な用途に応じたインク開発が望まれている。

可食性インクは、食用可能な原料のみで構成され、食品、化粧品、医薬品、医薬部外品に製造日や消費期限、メッセージ、絵柄などを印刷できる為、用いられている。しかし、不均一、不規則な表面にスクリーン印刷、フレキソ印刷などの方法を用いて直接印刷する場合、印刷物に対して破損のような損傷を生じてしまう為に高品質な画像を得ることが困難であるのに対し、インクジェット印刷は小ロット生産および多品種生産に対応することができ、プリンタと印刷対象物とを接触させずに印刷できる為、高品質な画像を得ることが可能である。これまで可食性インクを使用したインクジェット方法による文字印刷、フルカラー印刷は既に行なわれているが（特開２００６−１６９３０１号公報）、チョコレートや化粧品などの疎水性成分を表面上に多く含む物に印刷を行う場合、インクの弾きによる滲みが発生し易く、良好な印刷品質が得られ難いという問題があった。
特開２００６−１６９３０１号公報

本発明が解決しようとする課題は、ピエゾ式インクジェットプリンタにて、疎水性成分を表面上に多く含む食品、化粧品、医薬品、医薬部外品の表面に文字や画像をフルカラーで印刷する際、インクの弾きによる滲みの問題が発生せずに良好な印刷品質を得ることが可能な可食性インクジェットインク組成物を提供することである。

本発明は、疎水性成分を表面上に多く含む食品、化粧品、医薬品、医薬部外品に直接印刷可能であり、ピエゾ式インクジェットプリンタにて使用される可食性インクジェットインク組成物であって、少なくとも、食用色素、乳化剤、水溶性溶剤、水を含有しており、食用色素が合成色素から選ばれる１種以上からなり、乳化剤がサポニンまたはレシチンから選ばれる１種以上からなり、水溶性溶剤がプロピレングリコールを含むものであり、インクの粘度が２５℃で４．５ｍＰａ・ｓ以下であり、インクの表面張力が３８ｍＮ／ｍ以下であり、インクの色がマゼンタ、シアン、イエローからなる少なくとも３色の組合せ、またはこれらにブラックを加えた少なくとも４色の組合せによるフルカラー印刷用として使用可能であることを特徴とする。

本発明により、ピエゾ式インクジェットプリンタにて、疎水性成分を表面上に多く含む食品、化粧品、医薬品、医薬部外品の表面に文字や画像をフルカラーで印刷する際、インクの弾きによる滲みの問題が発生せずに良好な印刷品質を得ることが可能な可食性インクジェットインク組成物を提供することができるようになった。

本発明者らは鋭意検討の結果、少なくとも食用色素、乳化剤、水溶性溶剤、精製水を含有し、ピエゾ式インクジェットプリンタにて安定に連続吐出するためのインク物性に調整しながら、乳化剤によって疎水性成分を表面上に多く含む食品、化粧品、医薬品、医薬部外品の表面に文字や画像をフルカラーで印刷することを可能にして、インクの弾きによる滲みの問題が発生せずに良好な印刷品質を得ることが可能な可食性インクジェットインク組成物である本発明を提供するに至ったものである。

可食性インクジェットインク組成物の色調やインク物性を調整するためには、食用色素０.５〜７重量％、乳化剤０．１〜１重量％、水溶性溶剤７〜５０重量％、精製水２０〜８０重量％の範囲で調製されることが好ましい。

インクの色がマゼンタの場合は、合成色素は赤色素である、赤色２号、赤色３号、赤色４０号、赤色１０２号、赤色１０４号、赤色１０５号、赤色１０６号から選ばれる少なくとも１種以上から調製されることが好ましい。また、色調を良くする為、他の色であるシアンやイエローで使用する合成色素を微量混合することもある。

インクの色がシアンの場合は、合成色素は青色素である、青色1号、青色２号から選ばれる少なくとも１種以上から調製されることが好ましい。また、色調を良くする為、他の色であるイエローやマゼンタで使用する合成色素を微量混合することもある。

インクの色がイエローの場合は、合成色素は黄色素である、黄色４号、黄色５号から選ばれる少なくとも１種以上から調製されることが好ましい。また、色調を良くする為、他の色であるマゼンタやシアンで使用する合成色素を微量混合することもある。

インクの色がブラックの場合は、合成色素は少なくとも赤色素、青色素、黄色素の中から１色ずつは選ばれ、それらを含む３つ以上の色素の組合せからなることが好ましい。

これらの色の組合せ以外に、高精細な画像用に淡色系インクを組合せることがある。淡色系インクとしてはライトマゼンタやライトシアンなどである。この場合、上記のような食用色素を１／６〜１／２の割合に薄めて使用する。例えばライトマゼンタを作製する場合、マゼンタの通常の割合に対して１／２の割合に薄めて使用することがある。

乳化剤は、界面活性剤としてインクの表面張力を下げる効果が得られ、印刷対象物に含まれる疎水性成分との濡れ性向上に著しい効果が得られる。乳化剤としては、サポニンを主成分とするキラヤサポニン、大豆サポニン、茶種子サポニン、ユッカサポニンや、レシチンを主成分とする大豆レシチン、卵黄レシチンなどから選ばれ、少なくとも１種以上から調整されることが好ましい。前記乳化剤は、印刷対象物に対して良好な濡れ性を確保するために０.０１〜１重量％を添加することが好ましい。

水溶性溶剤は、プリンタヘッドのノズルにおけるインクの乾燥を抑制する保湿効果やインクの静菌効果が高められることから、プロピレングリコールを使用することが好ましく、７〜５０重量％添加することが好ましい。インクの静菌効果の観点から添加量は７重量％以上であることが好ましい。プリンタの性能に応じて、印刷速度性能が異なるが、印刷速度が速い場合にはノズルにおけるインクの乾燥が問題となることがある。その場合はさらに保湿効果の高いグリセリンを添加、併用してもよい。

可食性インクジェットインク組成物がピエゾ式インクジェットプリンタにて安定に連続吐出するためには、粘度が２５℃で４．５ｍＰａ・ｓ以下であり、且つ表面張力が３８ｍＮ／ｍ以下であることが好ましいが、粘度が２．５〜４．５ｍＰａ・ｓ、表面張力が２０〜３８Ｎ／ｍであることがより好ましいものである。なお、ピエゾ式は圧電素子による吐出であるので、その他のインクジェットプリンタのように熱を与えることや電圧をかけることがなく、可食性インクの変化や劣化を心配することなく使用できるメリットがある。

非吸収面への印刷性を上げるため、インク成分としてバインダー成分となる多糖類、シェラック等を含んでも構わない。また、その他の目的に応じて、ｐＨ調整剤や保存料、酸化防止剤等の食品添加物を含んでもよい。

本発明の可食性インクジェットインク組成物は、疎水性成分を表面上に多く含む食品、化粧品、医薬品、医薬部外品へ印刷することができる。疎水性成分を表面上に多く含む代表的なものとして、チョコレート、チーズ、バター、口紅、ファンデーション等が挙げられる。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明がこれに限定されるものではない。

次の成分を混合することにより可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を作製した。精製水６４.８重量％にキラヤサポニン０.２重量％、プロピレングリコール１５重量％、グリセリン１５重量％を加え５分間攪拌し溶解後、赤色１０２号４重量％、赤色１０６号１重量％を加え完全に溶解するまで攪拌し、その後ろ過処理することにより、実施例１の可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を得た。

次の成分を混合することにより可食性インクジェットインク組成物（シアン）を作製した。精製水６５．８重量％にキラヤサポニン０.２重量％、プロピレングリコール１５重量％、グリセリン１５重量％を加え、５分間攪拌し溶解後、青色１号４重量％を加え、完全に溶解するまで攪拌し、その後ろ過処理することにより、実施例２の可食性インクジェットインク組成物（シアン）を得た。

次の成分を混合することにより可食性インクジェットインク組成物（イエロー）を作製した。精製水６４．８重量％にキラヤサポニン０.２重量％、プロピレングリコール１５重量％、グリセリン１５重量％を加え、５分間攪拌し溶解後、黄色４号５重量％を加え、完全に溶解するまで攪拌するし、その後ろ過処理することにより、実施例３の可食性インクジェットインク組成物（イエロー）を得た。

次の成分を混合することにより可食性インクジェットインク組成物（ブラック）を作製した。精製水６４.８重量％にキラヤサポニン０.２重量％、プロピレングリコール１５重量％、グリセリン１５重量％を加え、５分間攪拌し溶解後、赤色１０２号２.４重量％、赤色１０６号０.１重量％、黄色４号１重量％、青色１号１.５重量％を加え完全に溶解するまで攪拌し、その後ろ過処理することにより、実施例４の可食性インクジェットインク組成物（ブラック）組成物を得た。

次の成分を混合することにより可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を作製した。キラヤサポニンを大豆サポニンに変えて、他は実施例１と同様にして実施例５の可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を得た。

次の成分を混合することにより可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を作製した。キラヤサポニンを茶種子サポニンに変えて、他は実施例１と同様にして実施例６の可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を得た。

次の成分を混合することにより可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を作製した。キラヤサポニンをユッカサポニンに変えて、他は実施例１と同様にして実施例７の可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を得た。

次の成分を混合することにより可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を作製した。キラヤサポニンを大豆レシチンに変えて、他は実施例１と同様にして実施例８の可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を得た。

次の成分を混合することにより可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を作製した。キラヤサポニンを卵黄レシチンに変えて、他は実施例１と同様にして実施例９の可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を得た。

（比較例１）
次の成分を混合することにより可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を作製した。精製水６４.８重量％にグリセリン脂肪酸エステル０.２重量％、プロピレングリコール１５重量％、グリセリン１５重量％を加え５分間攪拌し溶解後、赤色１０２号４重量％、赤色１０６号１重量％を加え完全に溶解するまで攪拌し、その後ろ過処理することにより、比較例１の可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を得た。

（比較例２）
次の成分を混合することにより可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を作製した。精製水９４.８重量％にキラヤサポニン０.２重量％を加え５分間攪拌し溶解後、赤色１０２号４重量％、赤色１０６号１重量％を加え完全に溶解するまで攪拌し、その後ろ過処理することにより、比較例２の可食性インクジェットインク組成物（マゼンタ）を得た。

このようにして得られた実施例１〜９および比較例１〜２の可食性インクジェットインク組成物を用いて、インク物性（粘度、表面張力）および印刷適性（吐出性、滲み）の評価を行った。評価方法と評価結果（表１）を下記に表す。また、フルカラー印刷用として使用可能かどうかも評価した。

＜粘度＞
粘度は、Ｂ型粘度計を用いて初期と室温１ヶ月保存後での試料を２５℃にて測定を行い、保存前後の粘度変化が±１．０ｍＰａ・ｓ以内の場合は良好とし、それ以外の場合は不良とした。

＜表面張力＞
表面張力は、表面張力計（協和界面科学社製ＣＢＶＰ−Ａ３）を用いて初期と室温１ヶ月保存後での試料を２５℃にて測定を行い、保存前後の表面張力変化が±１．０ｍＮ／ｍで以内の場合は良好とし、それ以外の場合は不良とした。

＜吐出性＞
吐出性は、ピエゾ式インクジェットプリンタにてベタのテストパターンを市販の上質紙に印刷して、目視観察によって、インクがプリンタからうまく吐出されなかったために起こるドット欠けや飛行曲がりがない場合は良好とし、それ以外の場合は不良とした。

＜滲み＞
滲みは、ピエゾ式インクジェットプリンタにて文字とベタを含むテストパターンを市販のチョコレート表面に印刷して、目視観察によって、印刷したテストパターンに滲みがない場合は良好とし、それ以外の場合は不良とした。

実施例１〜９では、インク物性（粘度、表面張力）および印刷適性（吐出性、滲み）の各評価において良好な結果が得られた。これにより、課題を解決するに至った可食性インクジェットインク組成物を提供することができるようになったものである。

比較例1は、インクの吐出性は良好であったが、滲みは不良であった。これは、乳化剤がグリセリン脂肪酸エステルである為、疎水性成分を多く含むチョコレート表面とインクとの相性が悪く、インクの弾きによる滲みが生じたものである。

比較例２は、吐出性も滲みも不良であった。プロピレングリコールやグリセリンが含まれていないものであり、保湿効果がなく、ノズルにおけるインクの乾燥が生じて、インクの吐出がうまくできず、滲みも生じたものである。

これらのインクがフルカラー印刷用として使用可能かどうかを評価した。実施例１〜３（マゼンタ、シアン、イエロー）からなる３色の組合せ、及び、これらに実施例４（ブラック）を加えた４色の組合せにより、ピエゾ式インクジェットプリンタにてフルカラー画像を市販のチョコレート表面に印刷した。目視観察によって、良好なフルカラー画像であることを確認した。なお、ブラックを加えた４色の組合せの方が３色の組合せよりも鮮明さを感じる。

実施例６と実施例２と実施例３（マゼンタ、シアン、イエロー）からなる３色の組合せ、及び、これらに実施例４（ブラック）を加えた４色の組合せ、また、実施例７と実施例２と実施例３（マゼンタ、シアン、イエロー）からなる３色の組合せ、及び、これらに実施例４（ブラック）を加えた４色の組合せ、さらに、実施例８と実施例２と実施例３（マゼンタ、シアン、イエロー）からなる３色の組合せ、及び、これらに実施例４（ブラック）を加えた４色の組合せ、さらにまた、実施例９と実施例２と実施例３（マゼンタ、シアン、イエロー）からなる３色の組合せ、及び、これらに実施例４（ブラック）を加えた４色の組合せにより、同様に、フルカラー画像を印刷した。目視観察によって、すべてにおいて良好なフルカラー画像であることを確認した。なお、ブラックを加えた４色の組合せの方が３色の組合せよりも鮮明さを感じる。

Claims (1)

1. 疎水性成分を表面上に多く含む食品、化粧品、医薬品、医薬部外品に直接印刷可能であり、ピエゾ式インクジェットプリンタにて使用される可食性インクジェットインク組成物であって、少なくとも、食用色素、乳化剤、水溶性溶剤、精製水を含有しており、食用色素が合成色素から選ばれる１種以上からなり、乳化剤がサポニンまたはレシチンから選ばれる１種以上からなり、水溶性溶剤がプロピレングリコールを含むものであり、インクの粘度が２５℃で４．５ｍＰａ・ｓ以下であり、インクの表面張力が３８ｍＮ／ｍ以下であり、インクの色がマゼンタ、シアン、イエローからなる少なくとも３色の組合せ、またはこれらにブラックを加えた少なくとも４色の組合せによるフルカラー印刷用として使用可能であることを特徴とする可食性インクジェットインク組成物。