JP2015166424A - インクジェットインクおよびその作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可食性の顔料およびその他の材料を用いてインクジェットインクを作製するにあたり、ジルコニウム等、規制値がないため混入量がかえって厳しく自主規制される重金属の混入を防止し、長期間の分散およびインクジェット装置からの吐出が安定性するインクジェットインクを提供することを課題とする。
【解決手段】少なくとも水、水溶性有機溶剤、高分子分散剤及び顔料を含む顔料インクジェットインクにおいて、当該インクジェットインクを作製する時に、分散メディアとしてガラスビーズを用いる分散機で前記顔料の分散処理を行ない、前記インクジェットインク中に含まれるジルコニウム金属イオン濃度が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

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に関する。

従来より、インクジェットを用いて卵や菓子等の食品類に文字や図柄を印字するため、可食性の材料を用いたインクジェットインクが使用されている。可食性の材料を用いたインクジェットインクの色材としては、一般的に染料を用いることが多いが、耐水性や耐光性が求められる場合には顔料が用いられることもある。

例えば、色材として酸化チタンやアルミレーキ顔料を分散したインクジェットインクが、特許文献１に示されている。また、特許文献２には食品添加物として認められているベンガラ（赤色酸化鉄顔料）を用いた卵殻印刷用インクジェットインク、特許文献３、および特許文献４には、食品添加物として認められている木炭、炭を用いたインクジェットインクが示されている。

特開２０００−５０７８２０号公報 特開２００７−１０６９１３号公報 特開２００７−１０６９１５号公報 特開２０１０−２４８３１３号公報

これらの可食性インクジェットインクは、液体成分、顔料、および当該顔料を液体成分に良好に分散させるための分散剤を含む。当該顔料は、インクジェットで吐出可能な大きさに粉砕され、かつ凝集の無いよう分散処理を行い、時間が経っても分散の安定性が損なわれないよう調整する。

このように色材として顔料を含むインクジェットインクの製造における分散処理では、一般的に、ビーズミルと呼ばれる分散機を用いる。ビーズミルとは、ビーズと呼ばれる球体の媒体（「分散メディア」ともいう。）を用いて、粉体を細かく粉砕し分散させる装置であり、紛体を細かに粉砕し、安定して分散させるためには、比重が大きく小さくても重く、硬度があり表面が硬いジルコニア（酸化ジルコニウム）のビーズが用いられることが多い。

分散機としてビーズミルを使用すると、分散メディアであるビーズと分散させる粉体とが接触するため、当該粉体内に、微量ながらビーズの材料であるジルコニアが混入することは避けられない。同様に、インクジェットインクの分散処理に、分散メディアとしてジルコニアビーズを用いたビーズミルを用いた場合にも、微量ではあるが当該インクジェットインクにはジルコニアが混入している。ジルコニアやジルコニウムは、人体への経口摂取に対して安全性に問題がないと考えられているが、とりわけ安全性を規制する規定値等は定められていないため、インクジェットインクへの混入を避けた方が好ましいと考えられる。

したがって、インクジェットインクを製造するための分散処理においては、例えば、高圧ホモジナイザーに代表されるメディアレスの分散機を用いる場合もある。しかし、粉体を細かく粉砕し、安定して分散させる方法としては、ビーズミルに代表される分散メディアを用いる分散機の方が使いやすく分散効率も良いため、生産性が高くなる。

以上より、本発明は、インクジェットインクの製造において分散メディアを用いた分散機により分散処理を行い、かつ、ジルコニアやジルコニウムの混入がないインクジェットインクを提供することを課題とする。

発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ジルコニアビーズを使用しない分散方法にて、可食性の材料を含むインクジェットインクおよびその作製方法を開発した。すなわち、本発明のインクジェットインクは、少なくとも、水、水溶性有機溶剤、高分子分散剤、および顔料を含み、ジルコニウム濃度が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とする。そして、本発明のインクジェットインクは、前記高分子分散剤は、ヒドロキシプロピルセルロースである。また、前記顔料は、酸化チタン、三二酸化鉄、炭粉末、食用色素のアルミニウムレーキのうち、少なくとも１種類である。また、前記水溶性有機溶剤は、グリセリン、プロピレングリコール、エタノールから選択される１種、乃至２種以上である。また、前記水はもちろんのこと、前記水溶性有機溶剤、前記高分子分散剤、および前記顔料の、いずれも全てが可食性の材料から選択されている。さらに、本発明のインクジェットインクは、前記水溶性有機溶剤に溶解するセラック樹脂をさらに含んでいてもよい。

本発明のインクジェットインクがジルコニウムを含まないためには、本発明のインクジェットインクの作製方法を説明する必要がある。本発明のインクジェットインクの作製方法は、少なくとも、水に高分子分散剤を溶かした高分子分散剤溶液を作製する第一の工程と、前記高分子分散剤溶液に顔料を混合し分散機を用いて顔料分散体を作製する第二の工程と、前記顔料分散体、水、および水溶性有機溶剤を攪拌混合する第三の工程とを経て作製する。そして、前記分散機としてビーズミルを用い、前記ビーズミルの分散メディアがガラスビーズであることが特徴である。さらに、前記水溶性有機溶剤に、あらかじめセラック樹脂を溶解させた後、前記第三の工程を経て作製してもよい。また、前記高分子分散剤は、ヒドロキシプロピルセルロースである。また、前記顔料は、酸化チタン、三二酸化鉄、炭粉末、食用色素のアルミニウムレーキのうち、少なくとも１種類である。また、前記水溶性有機溶剤が、グリセリン、プロピレングリコール、エタノールから選択される１種、乃至２種以上である。また、本発明のインクジェットインクの作製において使用する前記水はもちろんのこと、前記水溶性有機溶剤、前記高分子分散剤、前記顔料、および前記セラック樹脂の、いずれも全てが可食性の材料から選択されている。

本発明は、水、水溶性有機溶剤、セルロース系樹脂からなる高分子分散剤、および可食性の顔料を含有するインクジェットインクとして調製するので、ジルコニアビーズを使用せずとも分散性を損なうことなく、印字が良好で、印字対象物への定着性に優れ、保存安定性にも優れたインクジェットインクが製造できる。したがって、ジルコニアやジルコニウムの混入がない、少なくともジルコニウムの混入量が５０ｐｐｍ以下であるインクジェットインクを提供することができる。

これにより、人体への安全性が不明確なジルコニアやジルコニウムを含まない本発明のインクジェットインクは、より安全性の高い可食性インクジェットインクとなり、当該インクジェットインクを使用する使用者は、安心してその印字対象物や、印字の応用用途を拡大することができる。

以下に、本発明の実施の形態および実施例を説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、本実施の形態の記載内容のみに限定して解釈されるものではないことを記載しておく。

本発明のインクジェットインクは、少なくとも、水、水溶性有機溶剤、高分子分散剤、および可食性の顔料を混合して製造する。

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。水を多く含む液体に顔料となる紛体を分散させると、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。したがって、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。

水溶性の有機溶剤としては、エタノールを用いることが好ましい。なお、インクジェット装置からインクを吐出する際に、吐出口（ノズル、またはオリフィスともいう）でのインクの乾燥を遅くするために、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。

本発明のインクジェットインキに用いる可食性の顔料は、食品添加物として認められているもの、または、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（赤色酸化鉄とも呼ばれる）、炭粉末、イカスミ等が挙げられる。とりわけ、炭粉末としては、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０．０１μｍ以上１０μｍ以下のものが好ましい。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、または安定に分散しにくくなるなどの問題が生じる。とりわけ、分散処理では攪拌を行うために熱を発生し、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。

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、０．１重量部乃至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重量部乃至１０重量部、最も好ましくは、１重量部乃至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。

高分子分散剤は、顔料を良好に分散させるために用いる。この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る。セルロース系の樹脂とは、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等である。なかでも、ヒドロキシプロピルセルロースは、水およびエタノール等のいずれ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、および粘度の適性から、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乃至７ｍＰａ・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。

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体の０．１重量部乃至２０重量部、好ましくは、０．２重量部乃至１５重量部の範囲で含まれる。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できない。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場合がある。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。

また、高分子分散剤の含有量は、顔料の含有量にも依存する。例えば、顔料が１０重量部に対して２重量部乃至５重量部の高分子分散剤を用いると、優れた分散性が得られる。顔料が１０重量部に対し、高分子分散剤の含有量が２重量部よりも少ないと、炭末色素の分散を十分に行なうことができず、高分子分散剤の含有量が５重量部を超えると、高分子分散剤の溶解性が不十分となる。とりわけ、高分子分散剤としてセルロース系樹脂を用いた場合、インクジェットインクの粘度が高くなりすぎ、インクジェット装置で吐出することができなくなる。

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および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の０．１重量部乃至９重量部以下、好ましくは１重量部乃至５重量部以下で使用することが好ましく、その範囲内で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。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乃至１６、油脂分の多い食品に対しては、ＨＬＢが１乃至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。

以上、水、水溶性有機溶剤、顔料、および高分子分散剤を含む本発明のインクジェットインクは、次のように作製する。まず、水、または水と水溶性有機溶剤との混合液に高分子分散剤を分散させる。とりわけ、高分子分散剤として好ましいとしたセルロース系樹脂を用いる場合には、水のみ、または水とアルコールとの混合溶液にセルロース系樹脂を溶解させる。その後、当該セルロース系樹脂溶液に顔料を分散させる。セルロース系樹脂を溶解させる溶液としては、水が５０重量部以上、エタノールが５０重量部未満含有する溶液を用いる。

高分子分散剤を溶解した溶液に顔料を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ても、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、高圧乳化機（商品名としてはマイクロフルイダイザーとも呼ばれる）、高圧湿式メディアレス微粒化装置として知られるナノマイザー（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、または、十分な分散効果が得られにくいという問題点がある。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、ビーズミルを用いてもよい。そして、上記の課題に記載したジルコニアや、ジルコニウムの混入を避けるため、分散メディアのビーズは、ガラスビーズ、アルミナビーズ、スチールビーズを用いる。

スチールビーズでは、顔料を十分に粉砕できないことが多いため、ガラスビーズやアルミナビーズを用いることが好ましい。また、用いるビーズの直径は０．１ｍｍ乃至２ｍｍが好ましい。また、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）を設けることもできる。また、ガラスビーズやアルミナビーズでは顔料を十分に粉砕、分散できない場合には、ジルコニアビーズを用いて分散処理を行い、その後、混入したジルコニアや、ジルコニウムを除去するため、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、また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。

また、本発明のインクジェットインクは、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、接着剤用の樹脂（バインダー）を用いることもできる。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。このようなバインダーとして食品に添加可能な樹脂としては、セラック樹脂はもとより、ダンマル樹脂、コーパル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、水溶性有機溶剤、とりわけアルコール系溶剤への溶解性が高いことからインクジェットインクに用いやすい。その他に、バインダーとして、例えば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、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、結晶セルロース、ゼラチン、カゼイン、大豆蛋白、アラビアゴム、シクロデキストリン等の樹脂、とりわけ水溶性の樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、バインダーとしてのみならず、分散剤としての機能を有するものもあり、これらはインクジェットインクに用いる溶剤への可溶性に応じて選択し用いることができる。

また、本発明のインクジェットインクを、コンティニュアスタイプのインクジェット装置で用いる場合は、インクジェットインクに導電性を付与するため、導電剤を添加する。導電剤としては、乳酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等を用いる。さらに、インクジェットインクに含まれる高分子分散剤の溶解性や安定性を調整するために、水素イオン指数（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を用いる。

以上より、本発明は、食品添加物、また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、本発明のインクジェットインクに接着用の樹脂を含有させることで、水に濡れても溶出がなく、見た目に嫌悪感を与えない。

さらに、本発明のインクは、食品素材、食品添加物、または薬剤用の材料として認められたもののみを含み、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。トレーザビリティ、また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、トレーザビリティの観点から商品流通の信頼性も付与することができる。

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およ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、割りはし、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、チョコレート等が例示される。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。

また、本発明のインクジェットインクは、上記課題に記載したように、規制がないためにかえって厳しく自主規制されがちとなるジルコニアやジルコニウム、またはジルコニウムイオン等が検出されないため、薬剤関連での用途展開も容易となる。したがって、健康食品や、医療用の錠剤等への記録も可能である。健康食品、または医薬品用の錠剤は、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、様々な種類があるが、本発明のインクジェットインクは、印字対象物の表面構造にあわせてその組成を変更することで、どのような錠剤にも使用できる。

［実施例１］
本実施例では、インクジェットインク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。分散体１は、水にヒドロキシプロピルセルロース（以下、「ＨＰＣ」と記載）を溶解させた樹脂溶液中に、うばめかしを原料とする備長炭を粉砕した炭末色素を混合し、ガラスビーズを充填した横型サンドミルにて２時間分散処理した顔料分散体である。本実施例で作製した分散体１では、顔料である備長炭の平均粒子径は０．３９μｍであった。この分散体１について、ジルコニウム濃度を、高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置（堀場製作所製型式ＵＬＴＩＭＡ２）にて測定した。分散体１のジルコニウムの含有量は検出限界５ｍｇ／ｋｇ以下、百万分率で表すと５ｐｐｍ以下であった。

続いて本実施例では、分散体１を用いたインクジェットインクを作製した。まず、純度９９％のエタノールにセラック樹脂を加えて撹拌し、２５重量部となるセラック樹脂のエタノール溶液（２５％セラック溶液）を得た。表２に示されるインクは、全てこの２５％セラック溶液を用いて作製している。本実施例では、分散体１を１０重量部、２５％セラック溶液を２８重量部、炭酸アンモニウムを０．７重量部、エタノール６１．３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にて撹拌混合した後、濾過精度１μｍのフィルタにて濾過し、コンティニュアス型インクジェット用のインクジェットインクを作製した。本実施例にて作製したインクジェットインクのジルコニウム濃度をＩＣＰ発光分析装置（堀場製作所製型式ＵＬＴＩＭＡ２）で測定したところ、分散体１と同様、ジルコニウムの含有量は検出限界５ｍｇ／ｋｇ以下、すなわち百万分率で５ｐｐｍ以下であった。

［比較例１］
本比較例１では、実施例１の分散体を作製する工程において、ガラスビーズの代わりにジルコニアビーズを用いて横型サンドミルにて２時間分散し、その後、実施例１と同様の処方および工程にてインクジェットインクを作製した。本比較例１にて作製したインクジェットインクのジルコニウムを実施例１と同様の測定方法で測定したところ、ジルコニウムの含有量は５５ｍｇ／ｋｇ、つまり５５ｐｐｍであった。

［比較例２］
本比較例２では、実施例１で分散体を作製する工程において、ガラスビーズの代わりにスチールビーズを用いて横型サンドミルにて分散体を作製し、その後、同様の処理を経てインクジェットインクを作製した。本比較例２では、ジルコニアビーズ、またはガラスビーズを使用した場合比べ、分散処理時間長くしても、顔料紛体が微細にならなかった。この分散体を用いてインクジェットインクを作製したところ、濾過精度１μｍのフィルタが顔料紛体による目詰まりを起こし、何度もフィルタを交換しなければならないという濾過工程に支障があったが、インクジェットインクを作製することができた。なお、本比較例２にて作製したインクジェットインクのジルコニウムの含有量を実施例１と同様の測定方法で測定したところ、ジルコニウムの含有量は検出限界の５ｐｐｍ以下であった。

［実施例２］
下記の表１に示すように、顔料として酸化チタンを２０重量部用い、実施例１と同様の分散処理を行い分散体２を作製した。本実施例２で作製した分散体２について、上記実施例１と同様にジルコニウムの濃度を測定したところ、ジルコニウムの含有量は検出限界以下であった。さらに、この分散体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、分散体２を１０重量部、２５％セラック溶液を２８重量部、炭酸アンモニウムを０．７重量部、エタノール６１．３重量部を攪拌混合、濾過し、インクジェットインクを作製した。このインクジェットインクについてもジルコニウムの濃度を測定したところ、ジルコニウムの含有量は測定限界の５ｐｐｍ以下であった。

［実施例３］
下記の表１に示すように、顔料として三二酸化鉄（赤色酸化鉄）を２０重量部用い、実施例１と同様の分散処理を行い分散体３を作製した。本実施例３で作製した分散体３について、上記実施例１と同様にジルコニウムの濃度を測定したところ、ジルコニウムの含有量は検出限界以下であった。さらに、この分散体３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、分散体３を１０重量部、２５％セラック溶液を２７重量部、炭酸アンモニウムを０．７重量部、エタノール６２．３重量部を攪拌混合、濾過し、インクジェットインクを作製した。このインクジェットインクについてもジルコニウムの濃度を測定したところ、ジルコニウムの含有量は測定限界の５ｐｐｍ以下であった。

［実施例４］
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７重量部用い、実施例１と同様の分散処理を行い分散体４を作製した。本実施例４で作製した分散体４について、上記実施例１と同様にジルコニウムの濃度を測定したところ、ジルコニウムの含有量は検出限界以下であった。さらに、この分散体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、分散体４を１０重量部、２５％セラック溶液を１３．５重量部、炭酸アンモニウムを０．７重量部、エタノール７５．８重量部を攪拌混合、濾過し、インクジェットインクを作製した。このインクジェットインクについてもジルコニウムの濃度を測定したところ、ジルコニウムの含有量は測定限界の５ｐｐｍ以下であった。

［実施例５］
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７重量部用い、実施例１と同様の分散処理を行い分散体５を作製した。本実施例５で作製した分散体５について、上記実施例１と同様にジルコニウムの濃度を測定したところ、ジルコニウムの含有量は検出限界以下であった。さらに、この分散体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、分散体５を１０重量部、２５％セラック溶液を１３．５重量部、炭酸アンモニウムを０．７重量部、エタノールを７０．８重量部、プロピレングリコール５重量部を攪拌混合、濾過し、インクジェットインクを作製した。このインクジェットインクについてもジルコニウムの濃度を測定したところ、ジルコニウムの含有量は測定限界の５ｐｐｍ以下であった。

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１中でＨＰＣはヒドロキシプロピルセルロースを示し、（＊１）を付したものは２重量部のＨＰＣ水溶液の粘度が、２０度において２．５ｍＰａ・ｓとなるもの、（＊２）を付したものは２重量部のＨＰＣ水溶液の粘度が、２０度において３．８５ｍＰａ・ｓとなるものである。

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。「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、「ｐＨ」は、ｐＨメータを用いて測定し、「導電率」（ｍＳ／ｃｍ）は、Ｈｏｒｉｂａ社製の導電率計を用いて測定した。「再分散性」は、作製後２４時間以上放置したインクジェットインクを、人の手によって２０回振とうさせたのちに濾過し、その濾紙に顔料が残留するか否かで評価した。さらに、表２に示した物性項目のうち、下記に挙げるものは、各実施例にて作製したインクジェットインクを、連続式インクジェットプリンタ（紀州技研工業社製の型式ＫＧＫＪＥＴ（登録商標）ＣＣＳ３０００）に充填し、連続して印字テストを行ない、その印字テストに基づいて性能を評価した。この時の印字対象物には、リンゴ、マンゴー、菓子類、疑似錠剤、食品用ポリアミドフィルムを用いている。「耐水性」は、各実施例にて作製したインクジェットインクで印字した印字対象物の印字面を、水で湿らせたときのインキの溶け出しの有無、とその水への着色、ならびに、水を含ませたティッシュペーパーで印字面を拭った時の当該ティッシュペーパーへの着色により確認した。「密着性」は、印字対象物を疑似錠剤とし、当該錠剤に対して各実施例にて作製したインクジェットインクを用いて印字し、印字部分を綿棒で擦ったときの剥離の有無により確認した。「高温環境での印字性能」は、室温を４５℃に保持した環境室内にてインクジェットプリンタでの印字テストを行なったときの、連続吐出性および印字性能を評価した。「低温環境での印字性能」は、室温を５℃に保持した環境室内にてインクジェットプリンタでの印字テストを行なったときの、連続吐出性および印字性能を評価した。「連続吐出性」は、ノズルの詰り、印字不良、フォント異常、噴出圧力異常等の有無で判定した。

［比較例３］
本比較例３では、実施例２の分散体を作製する工程において、ガラスビーズの代わりにジルコニアビーズを用いて分散処理し、その後、実施例２と同様の処方および工程にてインクジェットインクを作製した。本比較例３にて作製したインクジェットインクのジルコニウムを実施例１と同様の測定方法で測定したところ、ジルコニウムの含有量は６０ｍｇ／ｋｇ、百万分率で６０ｐｐｍであった。なお、本比較例３にて作製した分散体およびインクジェットインクの分散性、ならびに連続式インクジェットを用いた本比較例３のインクジェットインクの印字特性には、とりわけ問題はなかった。

［比較例４］
本比較例４では、実施例３の分散体を作製する工程において、ガラスビーズの代わりにジルコニアビーズを用いて分散処理し、その後、実施例３と同様の処方および工程にてインクジェットインクを作製した。本比較例４にて作製したインクジェットインクのジルコニウムを実施例１と同様の測定方法で測定したところ、ジルコニウムの含有量は５５ｍｇ／ｋｇ、百万分率で５５ｐｐｍであった。なお、本比較例４にて作製した分散体およびインクジェットインクの分散性、ならびに連続式インクジェットを用いた本比較例４のインクジェットインクの印字特性には、とりわけ問題はなかった。

［比較例５］
本比較例５では、実施例４の分散体を作製する工程において、ガラスビーズの代わりにジルコニアビーズを用いて分散処理し、その後、実施例４と同様の処方および工程にてインクジェットインクを作製した。本比較例５にて作製したインクジェットインクのジルコニウムを実施例１と同様の測定方法で測定したところ、ジルコニウムの含有量は５８ｍｇ／ｋｇ、百万分率で５８ｐｐｍであった。なお、本比較例５にて作製した分散体およびインクジェットインクの分散性、ならびに連続式インクジェットを用いた本比較例５のインクジェットインクの印字特性には、とりわけ問題はなかった。

［比較例６］
本比較例６では、実施例５の分散体を作製する工程において、ガラスビーズの代わりにジルコニアビーズを用いて分散処理し、その後、実施例５と同様の処方および工程にてインクジェットインクを作製した。本比較例６にて作製したインクジェットインクのジルコニウムを実施例１と同様の測定方法で測定したところ、ジルコニウムの含有量は６１ｍｇ／ｋｇ、百万分率で６１ｐｐｍであった。なお、本比較例６にて作製した分散体およびインクジェットインクの分散性、ならびに連続式インクジェットを用いた本比較例６のインクジェットインクの印字特性には、とりわけ問題はなかった。また、比較例１、および比較例３乃至比較例６の結果は表３に示している。

［実施例６］
本実施例６では、実施例１にて作製した分散体１を１０重量部、エタノールを１０重量部、グリセリンを１０重量部、プロピレングリコールを２５重量部、精製水４５重量部をガラス製のビーカーへ入れ、ステンレス製のプロペラ撹拌機にて攪拌、混合した後、遠心分離機を用いて沈降物を除去し、濾過精度１μｍのフィルタにて濾過を行い、ドロップオンディマンド式インクジェット装置用のインクジェットインクを作製した。本実施例６にて作製したインクジェットインクのジルコニウム濃度を、実施例１と同様の方法にて測定したところ、ジルコニウムの含有量は、検出限界の５ｐｐｍ以下であった。さらに、このインクジェットインクを、サーマル方式のインクジェット装置に充填し、上記実施例１乃至実施例５と同様の連続印字検査をおこなったところ、耐水性、連続吐出性に優れたインクジェットインクであるという評価結果を得た。

Claims (13)

1. 少なくとも、水、水溶性有機溶剤、高分子分散剤、および顔料を含み、ジルコニウム濃度が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とするインクジェットインク。
2. 前記高分子分散剤が、ヒドロキシプロピルセルロースであることを特徴とする、請求項１に記載のインクジェットインク。
3. 前記顔料が、酸化チタン、酸化鉄、炭粉末、食用色素のアルミニウムレーキのうち、少なくとも１種類であることを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載のインクジェットインク。
4. 前記水溶性有機溶剤が、グリセリン、プロピレングリコール、エタノールから選択される１種、乃至２種以上であることを特徴とする、請求項１乃至請求項３に記載のインクジェットインク。
5. 前記水溶性有機溶剤、前記高分子分散剤、および前記顔料の、いずれも全て可食材料から選択されることを特徴とする、請求項１乃至請求項４に記載のインクジェットインク。
6. 前記水溶性有機溶剤に溶解するセラック樹脂をさらに含むことを特徴とする、請求項１乃至請求項５に記載のインクジェットインク。
7. 少なくとも、水に高分子分散剤を溶かした高分子分散剤溶液を作製する第一の工程と、前記高分子分散剤溶液に顔料を混合し分散機を用いて顔料分散体を作製する第二の工程と、前記顔料分散体、水、および水溶性有機溶剤を攪拌混合する第三の工程とを経て作製することで、ジルコニウム濃度が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とするインクジェットインクの作製方法。
8. 前記分散機としてビーズミルを用い、前記ビーズミルの分散メディアがガラスビーズであることを特徴とする、請求項７に記載のインクジェットインクの作製方法。
9. 前記水溶性有機溶剤に、あらかじめセラック樹脂を溶解させた後、前記第三の工程を経て作製することを特徴とする、請求項７乃至８に記載のインクジェットインクの作製方法。
10. 前記高分子分散剤が、ヒドロキシプロピルセルロースであることを特徴とする、請求項７乃至請求項９に記載のインクジェットインクの作製方法。
11. 前記顔料が、酸化チタン、酸化鉄、炭粉末、食用色素のアルミニウムレーキのうち、少なくとも１種類であることを特徴とする、請求項７乃至請求項１０に記載のインクジェットインク。
12. 前記水溶性有機溶剤が、グリセリン、プロピレングリコール、エタノールから選択される１種、乃至２種以上であることを特徴とする、請求項７乃至請求項１１に記載のインクジェットインクの作製方法。
13. 前記水、前記水溶性有機溶剤、前記高分子分散剤、前記顔料、および前記セラック樹脂の、いずれも全てが可食材料から選択されることを特徴とする、請求項７乃至請求項１２に記載のインクジェットインクの作製方法。