JP7444312B1 - インキ及び錠剤 - Google Patents
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Abstract
Description
従来、インクジェットインクには、色材の劣化により、印刷した文字や画像等において色材の色味(色調)が変化する変色や、色材の彩度低下等による褪色が発生するものがある。例えばインクジェットインクにおいて耐光性が不足している場合、光の作用により色材が分解(光分解)されることによって変褪色(光変褪色)が生じ得る。このような変褪色は、印刷した文字や画像等(以下、「印刷画像」と総称する)における視認性の低下として認識される。
また、錠剤等へ文字や画像を印字する際に、視認性を高めるため発色性のある食用染料を含んだインクジェットインク等を使用する場合がある。そして、そのインク等に含まれる食用染料には、光による変色・褪色が大きいものがある。
インクジェットインク等に含まれる食用染料のうち食用赤色102号については、乳糖をインク内に含めることで耐光性が改善される場合がある。
そのため、食用赤色102号と乳糖とを含んだインクジェットインク等については、低湿度環境下で使用しなければ、十分な耐光性を維持することが困難なものがある。あるいは、食用赤色102号と乳糖とを含んだインクジェットインク等で印刷した印刷画像を有する錠剤等については、低湿度環境下で保管しなければ、十分な耐光性を維持することが困難なものがある。
以降、温度について記載の無い湿度表記は、常温25℃時の相対湿度として記載している。つまり、後述する「低湿度環境下(20%RH程度)」は、常温低湿度環境下(25℃/20%RH程度)を意味し、「常湿環境下(50%RH程度)」は、常温常湿環境下(25℃/50%RH程度)を意味する。
本実施形態に係るインクジェットインクは、可食性を有するインクジェットインクであって食用染料(食用色素)として、食用赤色102号を含んでいる。以下、この食用染料を単に「赤色102号」と記載する。また、本実施形態に係るインクジェットインクは、被印刷物(例えば固体製剤)の表面にインクを固着させるための固着剤として、水に対する溶解度が所定条件を満たす糖類として、乳糖(ラクトース)を含んでいる。具体的には、本実施形態では、固着剤として20℃の水100mlに対する溶解度が20g未満である二糖類に属する乳糖が用いられる。このような構成によれば、常湿環境下(50%RH程度)で使用し、印刷錠剤を保管した場合であっても、印刷画像の光変褪色を十分に抑制し、インクジェットインクの耐光性を維持することができ、且つ優れた印刷性(特に間欠再開性)を備えることができる。以下、耐光性の改善に関するメカニズムについて、図1を参照しつつ説明する。その後、印刷性(特に間欠再開性)の改善に関するメカニズムについて説明する。
また、インクジェットインクBは、インクジェットインクAに所定の糖類を添加したインクである。ここで、インクジェットインクBに添加した糖類は、水への溶解度が相対的に高く本実施形態における固着剤に該当しない糖類(例えば、マルトース)である。また、インクジェットインクCは、インクジェットインクAに上記固着剤に該当する乳糖を添加したインクである。
インクジェットインクに用いられる種々の色材のうち例えば食用染料として用いるタール系色素では、固体製剤などの表面に印刷した文字や画像等において変褪色が発生し得る。例えばタール系色素のうち赤色102号は、時間経過に伴う固体製剤への浸透や、光分解によって印刷画像の変褪色が発生していた。これに対し、インクジェットインクに糖類を添加することで、染料が固体製剤に浸透することを抑制し、印刷画像の変褪色を抑制する方法が知られている。
本実施形態に係るインクジェットインクは、耐光試験前後でJIS Z 8781における色差△Eが25以下であればよい。ここで、耐光試験とは、例えば、本実施形態に係るインクジェットインクを用いて印刷された印刷画像について、可視光の照射前後における色度及び光学色濃度の変化量を示す色差ΔE(JIS Z 8781に準拠するもの)を比較する試験である。具体的には、当該印刷画像に累積120万ルクスの可視光を照射する前後で色差ΔEを測定し、その値を比較する。可視光の照射には、例えばキセノンウェザーメーター(東洋精機製作所 Ci4000)を用いる。また、耐光試験における印刷画像は、例えば印刷対象物である錠剤(例えばフィルムコーティング錠)にベタ印刷されたものである。
(色材)
上記のように、本実施形態によるインクジェットインクは、食用染料として赤色102号を含んでいる。赤色102号は食用タール系色素であって、赤色102号はニューコクシンとも称される。
本実施形態に係るインクジェットインクにおいて、赤色102号の配合割合、つまり赤色102号の含有量は、インク全体の質量に対して1.0wt(質量)%以上1.6wt(質量)%以下の範囲内であることが好ましい。このような構成であれば、印刷画像に良好な視認性を付与するとともに、高い間欠再開性(即ち、優れた印刷性)を付与することができる。また、赤色102号の含有量が上記範囲内であれば、固着剤である乳糖の添加により確実に印刷物の表面に赤色102号を高濃度で残存させて、印刷画像における光変褪色を抑制し、本実施形態に係るインクジェットインクの耐光性を確実に向上することができる。
また、赤色102号の含有量が1.6wt%を超えると、色材の溶解安定性の悪化によりインク中の色素が固体として析出したり、沈殿したりすることで、印刷時におけるインクジェットヘッドのノズル詰まりの原因となり、所謂、印刷再開性(間欠再開性)が低下し得る。
また、赤色102号の含有量は、インク全体の質量に対して1.0wt%以上1.4wt%以下の範囲内であればより好ましく、1.2wt%以上1.4wt%以下の範囲内であればさらに好ましい。
本実施形態に係るインクジェットインクは、上述のとおり、被印刷物の表面に特定のタール系色素(赤色102号)を含むインクを固着させるための固着剤を含んでいる。具体的には、本実施形態に係るインクジェットインクに含まれる固着剤は、20℃の水100mlに対する溶解度が20g未満である二糖類に属する乳糖(ラクトース)である。20℃の水100mlに対する乳糖の溶解度は、16gである。固着剤が当該構成であれば、赤色102号を含むインクを被印刷物の表面に固着させることができる。これにより、本実施形態によるインクジェットインクは、印刷画像の光変褪色を十分に抑制し、耐光性を向上することができる。また、本実施形態において固着剤として用いられる乳糖は、インクジェットインクの光照射による分解(光分解)を抑制する機能も有する。このため、光変褪色の発生自体を抑制することもできる。
そのため、本実施形態において使用される乳糖(ラクトース)は、界面活性剤としての機能は極めて小さい。
このように、本実施形態に係るインクジェットインクにおいて乳糖(ラクトース)は、あくまで固着剤として使用され、界面活性剤として使用されるものではない。
なお、乳糖の配合割合は、インク全体の質量に対して1.0wt%以上5.0wt%以下の範囲内であればより好ましく、インク全体の質量に対して1.5wt%以上5.0wt%以下の範囲内であればさらに好ましく、インク全体の質量に対して2.0wt%以上3.0wt%以下の範囲内であれば最も好ましい。
これに対し、上記比率(乳糖/赤色102号)が1.0未満であると、インクの固着効果が低減し得る。また、上記比率(乳糖/赤色102号)が1.0未満であると、常湿環境下(50%RH程度)で使用し、印刷錠剤を保管した場合に耐光性が低下する、あるいは耐光性を発揮しない場合がある。
上述したように、インクジェットインクにおける乳糖の添加量を特定の数値範囲に設定することで、印刷性(特に間欠再開性)を改善することができる。
インクジェットインクに添加された乳糖は、インクジェットプリンタ等のインクジェット装置に備わるノズル表面のインク界面において被膜を形成し、溶媒蒸発を防止する機能を有する。また、その皮膜は、インクジェット装置に備わるピエゾによるインクの吐出動作において、容易に崩壊し、さらには再溶解する特性を備えている。
そのため、インクジェットインクに乳糖を添加することで、インクジェット装置のノズル表面付近でのインクの物性変化が抑制され、かつ安定に吐出が可能となる。その結果、乳糖が添加されたインクジェットインクにおいては、印刷性(特に間欠再開性)が高まる。
本実施形態に係るインクジェットインクは、上記特定のタール系色素(赤色102号)および上記固着剤(乳糖)に加え、当該特定のタール系色素および当該固着剤を溶解(分散)させるために溶媒(分散媒)を含有している。本実施形態に係るインクジェットインクには、溶媒として、水(例えば精製水)と、エタノール、ノルマルプロピルアルコール(NPA)、イソプロピルアルコール(IPA)、グリセリン、およびプロピレングリコール(PG)のうち少なくとも1種と、が含まれている。
なお、プロピレングリコールの配合割合、即ちプロピレングリコールの添加量がインク全体の質量に対して、0.05wt%以上1.5wt%以下の範囲内であれば好ましい。
また、上記アルコール成分の合計含有量が60wt%を超えると、印刷性が低下する場合がある。
なお、上記アルコール成分の合計含有量がインク全体の質量に対して、30wt%以上50wt%以下の範囲内であれば好ましい。
一方、エタノールの添加量が20.0wt%未満であると、溶媒に対する固着剤の溶解度の低減効果が低下し得る。一方、エタノールの添加量が60.0wt%を超えると、インクジェットノズルでのインクの乾燥が生じて印刷時におけるインクジェットヘッドのノズル詰まりの原因となり、間欠再開性が低下し得る。
本実施形態に係るインクジェットインクは、上述の色素や溶媒以外に、内添樹脂を含有してもよい。本実施形態に係るインクジェットインクに添加可能な内添樹脂は、可食性を有し、且つ水溶性粉末、ペースト、フレーク状の樹脂様物質であって、印字後の乾燥により錠剤表面に皮膜を形成可能な物質であればよい。上記内添樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレングリコール4000/ポリエチレングリコール1540等の高分子量ポリエチレングリコール(PEG)、セラック樹脂、メタクリル酸コポリマー(製品名:オイドラギットS100)、マルトデキストリン、エリスリトール等が挙げられる。
本実施形態に係るインクジェットインクは、上述の色素や溶媒、或いは内添樹脂以外に、レベリング剤を含有してもよい。本実施形態に係るインクジェットインクに添加可能なレベリング剤は、可食性を有し、且つ水溶性の界面活性剤であればよい。上記レベリング剤としては、例えば、ポリグリセリン脂肪酸エステル(例:太陽化学社製ジステアリン酸デカグリセリンQ-182S、同社製モノラウリン酸デカグリセリンQ-12S)、ソルビタン脂肪酸エステル(例:日光ケミカルズ社NIKKOLSL-10)、ショ糖脂肪酸エステル(例:第一工業製薬社製 DKエステルF-110)、ポリソルベート(花王社製 エマゾールS-120シリーズ)等が挙げられる。
本実施形態に係るインクジェットインクは、印刷方法について特に限定されず、市販のインクジェットプリンタ等のインクジェット装置を用いた印刷が可能である。このため、本実施形態に係るインクジェットインクは、応用範囲が広く、非常に有用である。例えば、本実施形態に係るインクジェットインクは、ピエゾ素子(圧電セラミックス)をアクチュエータとする、所謂ドロップオンデマンド方式のインクジェット装置で印刷し得るし、他の方式のインクジェット装置でも印刷し得る。
ドロップオンデマンド方式のインクジェット装置としては、例えば、微小発熱素子を瞬間的に高温(200~300℃)にすることで発生する水蒸気圧力でインクジェットインクを吐出するサーマルインクジェット方式を採用した装置や、アクチュエータを静電気振動させることでインクジェットインクを吐出する静電タイプの装置、超音波のキャビテーション現象を利用する超音波方式を採用した装置等が挙げられる。また、本実施形態に係るインクジェットインクが荷電性能を備えていれば、連続噴射式(コンティニュアス方式)を採用した装置を利用することも可能である。
本実施形態では、本実施形態に係るインクジェットインクを、上述の印刷方法を用いて、例えば錠剤の表面に印字、印画してもよい。つまり、本実施形態に係る錠剤は、本実施形態に係るインクジェットインク用いて印刷した印刷部、すなわち印刷画像を備えていればよい。本実施形態に係るインクジェットインクであれば、例えば、医療用錠剤の表面にインクジェット印刷法を用いて施された印刷画像の耐光性を向上させることができる。以下、実施形態に係るインクジェットインクで印刷した印刷画像を備える錠剤の構成について説明する。
本実施形態に係る錠剤は、例えば、医療用錠剤である。ここで、「医療用錠剤」とは、例えば、素錠(裸錠)、糖衣錠、腸溶錠、口腔内崩壊錠などのほか、錠剤の最表面に水溶性表面層が形成されているフィルムコーティング錠などを含むものである。
図3は、印刷(印字、印画)がなされた医療用錠剤(フィルムコーティング錠)の一例を示す概略断面図である。図3には、断面視で、表面にフィルムコート層7が形成された錠剤の基材1の上面に文字などの印刷画像3が印刷されたフィルムコート錠印刷物9が示されている。
なお、本実施形態では、図4に示すように、素錠印刷画像11としてベタ画像を印刷してもよく、図5に示すように、フィルムコート錠印刷画像13として二次元バーコードを印刷してもよい。
本実施形態では、錠剤として医療用錠剤を例に挙げて説明したが、本発明のこれに限定されるものではない。本実施形態に係るインクジェットインクの印刷対象は特に制限されず、例えば、ヒト以外の動物(ペット、家畜、家禽等)に投与する錠剤、飼料、肥料、洗浄剤、ラムネ菓子などの錠菓やサプリメント等の食品といった各種錠剤の表面に印刷してもよい。また、本実施形態に係るインクジェットインクは、印刷対象のサイズについても特に制限されず、種々のサイズの錠剤について適用可能である。
(1)本実施形態に係るインクジェットインクは、赤色102号と、20℃の水100mLに対する溶解度が20g未満である乳糖と、溶媒とを含み、乳糖の配合割合がインク全体の質量に対して0.5wt%以上15wt%以下の範囲内であり、溶媒として、水と、エタノール、ノルマルプロピルアルコール、イソプロピルアルコール、グリセリンおよびプロピレングリコールの少なくとも1種とを含み、プロピレングリコールの配合割合がインク全体の質量に対して0.05wt%以上10wt%以下の範囲内であり、溶媒として含まれるアルコールの配合割合がインク全体の質量に対して20wt%以上60wt%以下の範囲内である。
このような構成であれば、インクジェットインクを常湿環境下(50%RH程度)で使用し、印刷錠剤を保管した場合に、従来技術と比較して、印刷画像の光変褪色を十分に抑制し、インクジェットインクの耐光性を向上することができる。また、このような構成であれば、高い印刷性(特に間欠再開性)を維持することができる。
このような構成であれば、インクジェットインクを常湿環境下(50%RH程度)で使用し、印刷錠剤を保管した場合に、従来技術と比較して、印刷画像の光変褪色を十分に抑制し、インクジェットインクに優れた耐光性を付与することができる。また、このような構成であれば、優れた印刷性(特に間欠再開性)を付与することができる。
このような構成であれば、インクジェットインクを常湿環境下(50%RH程度)で使用し、印刷錠剤を保管した場合に、従来技術と比較して、インクジェットインクの耐光性をより向上させつつ、溶媒の各成分に応じた性能(間欠再開性の向上や、錠剤の乾燥性の向上)をインクに付与することができる。また、このような構成であれば、優れた印刷性(特に間欠再開性)を付与することができる。
このような構成であれば、間欠再開性の向上や、錠剤の乾燥性の向上をインクに付与することができ、優れた印刷性(特に間欠再開性)を付与することができる。
このような構成であれば、インクジェットインクを常湿環境下(50%RH程度)で使用し、印刷錠剤を保管した場合に、従来技術と比較して、錠剤の表面等に直接印刷した印刷画像3等における光変褪色を十分に抑制し、印刷画像3の耐光性を十分に向上することができる。さらに、錠剤の表面に印刷された印刷画像部分に対しても可食性を付与することができる。また、このような構成であれば、優れた印刷性(特に間欠再開性)を付与することができる。
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明は、実施例により何ら限定されるものではない。
以下、実施例1~40および比較例1~6によるインクジェットインクの調製手順を説明する。
まず、印刷用インクを調製した。インクジェットインクは、色素(色材)、溶媒、固着剤(乳糖)の各成分を含んでいる。調製の順序としては、まず、溶媒に固着剤である乳糖を添加して透明ベース液を得た。次いで、その透明ベース液に、食用染料(赤色102号)を添加した。こうして、本実施例および本比較例に係るインクを調製した。以下、具体的に各種成分について説明する。
本実施例では、溶媒には精製水(イオン交換水)、プロピレングリコール(PG)およびエタノールをそれぞれ用いた。具体的には、精製水に乳糖を添加し溶解させた後、プロピレングリコール(PG)およびエタノールを添加し、1時間程度撹拌して透明ベース液を得た。前述の透明ベース液に、色材として食用染料である赤色102号を添加して実施例1~40および比較例1~6のインクジェットインクを得た。
前述の実施例1~40及び比較例1~6の各インクを、それぞれメンブレンフィルターを通過させることによって液中の固体異物を除去した。具体的には、口径5.0μmのメンブレンフィルター(酢酸セルロース膜)を1回透過させ、続いて口径0.8μmのメンブレンフィルター(酢酸セルロース膜)を1回透過させることで精製インクをそれぞれ得た。
上記各実施例及び各比較例のインクによる上記精製インクについて、以下の方法で印刷性(初期印刷、間欠印刷)耐光性(ΔE、可読性)および錠剤乾燥性をそれぞれ評価した。評価結果を上記各実施例及び各比較例のインク組成と併せて後述の表1~5に示す。
印刷解像度が主走査方向600dpi、副走査方向(錠剤等記録媒体の搬送方向)600dpi、トータルノズル数1,280の圧電セラミック駆動のドロップオンデマンド型インクジェットヘッドを用い、上記実施例1~40および比較例1~6の精製インクを1ドロップ6plの印刷ドロップ量にて画像を、下記錠剤にそれぞれ印刷した。なお、上記実施例1~40および比較例1~6の精製インクは、常湿環境下(60%RH)で使用(印刷)し、常湿環境下(50%RH)で耐光試験を行った。
印刷対象の錠剤は、テスト用フィルムコーティング錠(基剤:調整澱粉、コーティング剤:ヒドロキシプロピルメチルセルロース70%・酸化チタン30%の混合、直径:6.5mm)とした。また、印刷画像は、円形のベタ画像(直径4.0mm)とした。これによりフィルムコーティング錠印刷物を得た。
◎:0.3<OD
〇:0.2<OD≦0.3
△:0.15<OD≦0.2
×:OD≦0.15
インクジェットヘッドには、印刷解像度が主走査方向600dpi、副走査方向(錠剤等の記録媒体の搬送方向)600dpi、トータルノズル数1,280の圧電セラミック駆動のドロップオンデマンド型インクジェットヘッドを用いた。上記インクジェットヘッドを用いて、ノズルメンテナンス実施直後に、テストパターンを印刷した。そして、テストパターンの印刷状況から、不吐出領域発生に伴う印字画像の可読性を確認した。評価基準は以下の通りである。
◎:不吐出なし
○:可読性あり
×:可読性なし
なお、初期吐出性の評価が「◎」、「○」であれば、使用上問題がないため、合格とした。
印刷解像度が主走査方向600dpi、副走査方向(錠剤等記録媒体の搬送方向)600dpi、トータルノズル数1,280の圧電セラミック駆動のドロップオンデマンド型インクジェットヘッドを用い、規定時間(15分間~60分間)フラッシング無く放置した後、1ドロップ6plの印刷ドロップ量にて、テストパターンを印刷し、全ノズルから不吐出量なく吐出できていることを確認した。なお、以下表1~5では、間欠印刷性(間欠再開性)の評価結果として、インクの吐出が可能な放置時間を測定した。評価基準は以下の通りである。
◎:30分間以上60分間未満
〇:15分間以上30分間未満
△:5分間以上15分間未満
×:5分間未満
下記錠剤に、印刷解像度が主走査方向600dpi、副走査方向(錠剤等記録媒体の搬送方向)600dpi、トータルノズル数1,280の圧電セラミック駆動のドロップオンデマンド型インクジェットヘッドを用い、1ドロップ10plの印刷ドロップ量にて実施例および各比較例のインクジェットインクにより画像をそれぞれ印刷した。
印刷10秒後、印刷された錠剤に、デジタルフォースゲージに貼り付けた白色コピー用紙を4~5Nの圧力で、0.4~0.5秒間接触させ、印刷したインクが転写しないことを確認した。なお、表1~5では、耐転写性(乾燥性)の評価結果として、転写したインクの濃度を目視した。評価基準は以下の通りである。
◎:インクの転写がない場合
○:インクの転写がごく僅かであり、目視確認が難しい場合
×:インクが色濃く転写した場合
また、表1~5に示すように、実施例1~40のインクジェットインクでは、耐転写性(錠剤乾燥性)の評価結果が何れも「〇」以上であり、優れた耐光性とともに優れた錠剤乾燥性を有することが分かった。
(1)
赤色102号と、20℃の水100mLに対する溶解度が20g未満である乳糖と、溶媒とを含み、
前記乳糖の配合割合がインク全体の質量に対して0.5wt%以上15wt%以下の範囲内であり、
前記溶媒として、水と、エタノール、ノルマルプロピルアルコール、イソプロピルアルコール、グリセリン、およびプロピレングリコールの少なくとも1種と、を含み、
前記プロピレングリコールの配合割合がインク全体の質量に対して0.05wt%以上10wt%以下の範囲内であり、
前記溶媒として含まれるアルコールの配合割合がインク全体の質量に対して20wt%以上60wt%以下の範囲内であることを特徴とするインキ。
(2)
前記赤色102号の配合割合がインク全体の質量に対して1.0wt%以上1.6wt%以下の範囲内であり、
固着剤として前記乳糖を含み、前記固着剤の配合割合がインク全体の質量に対して1.0wt%以上5.0wt%以下の範囲内であり、
前記赤色102号の質量に対する前記乳糖の質量の比率(乳糖/赤色102号)が1.0以上3.5以下の範囲内であることを特徴とする上記(1)に記載のインキ。
(3)
前記プロピレングリコールの配合割合がインク全体の質量に対して0.05wt%以上1.5wt%以下の範囲内であることを特徴とする上記(1)または(2)に記載のインキ。
(4)
前記溶媒として、水と、エタノールと、プロピレングリコールとを少なくとも含むことを特徴とする上記(1)~(3)のいずれか1項に記載のインキ。
(5)
上記(1)~(4)のいずれか1項に記載のインキを用いて印刷した印刷部を備えたことを特徴とする錠剤。
1S 表面
3 印刷画像
4 特定染料
5 素錠印刷物
7 フィルムコート層
9 フィルムコート錠印刷物
11 素錠印刷画像(ベタ画像)
13 フィルムコート錠印刷画像(二次元バーコード)
Claims (5)
- 赤色102号と、20℃の水100mLに対する溶解度が20g未満である乳糖と、溶媒とを含み、
固着剤として前記乳糖のみを含み、前記乳糖の配合割合がインク全体の質量に対して1.0wt%以上3.0wt%以下の範囲内であり、
前記溶媒として、水と、エタノールと、プロピレングリコールと、を含み、且つグリセリンを含まず、
前記プロピレングリコールの配合割合がインク全体の質量に対して0.05wt%以上10wt%以下の範囲内であり、
前記エタノールの配合割合がインク全体の質量に対して20wt%以上40wt%以下の範囲内であり、
前記赤色102号の配合割合がインク全体の質量に対して1.0wt%以上1.6wt%以下の範囲内であり、
前記赤色102号の質量に対する前記乳糖の質量の比率(乳糖/赤色102号)が1.0以上3.5以下の範囲内であることを特徴とするインキ。 - 前記プロピレングリコールの配合割合がインク全体の質量に対して0.05wt%以上1.5wt%以下の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載のインキ。
- 前記プロピレングリコールの配合割合がインク全体の質量に対して0.05wt%以上0.1wt%以下の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載のインキ。
- 前記赤色102号の配合割合が、前記溶媒として含まれるプロピレングリコールの配合割合よりも多いことを特徴とする請求項1に記載のインキ。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のインキを用いて印刷した印刷部を備えたことを特徴とする錠剤。
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