WO2024150770A1 - 可食性インクジェットインクの印刷方法、錠剤の製造方法、吐出装置及び駆動波形生成装置 - Google Patents

可食性インクジェットインクの印刷方法、錠剤の製造方法、吐出装置及び駆動波形生成装置 Download PDF

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inkjet ink
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理沙 橋本
泰久 宮澤
裕一 星野
賢俊 齋藤
博光 内山
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Toppanホールディングス株式会社
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    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/36Inkjet printing inks based on non-aqueous solvents

Definitions

  • the present invention relates to a printing method for edible inkjet ink, a manufacturing method for tablets, an ejection device, and a drive waveform generating device.
  • inkjet inks Some inks for inkjet printing (hereinafter also simply referred to as “inkjet inks”) are edible.
  • a technology relating to edible inkjet inks is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-233666.
  • Edible inkjet inks include, for example, inks that contain an alcohol solvent as a drying solvent for enhancing the drying property of the ink, and inks that contain, for example, plant charcoal pigments as black pigments or tar-based pigments as food dyes.
  • Inkjet inks containing edible dyes are sometimes required to have the ability to dry the ink after printing, i.e., so-called drying properties.
  • One method for improving this performance is, for example, to add a highly drying alcohol solvent to the inkjet ink as a drying solvent and increase the amount of the alcohol solvent added.
  • this method may accelerate the drying of the nozzle liquid surface, which may deteriorate the initial ejection properties and intermittent resumability (hereinafter also referred to as printing stability).
  • inkjet inks in which the content (concentration) of the alcohol solvent is 30% by mass or more of the total ink tend to have a significant deterioration in the initial ejection properties and intermittent resumability described above.
  • initial ejection properties refers to the ability to eject ink without the occurrence of non-printed areas due to non-ejection of ink immediately after the start of printing.
  • intermittent resumability refers to the ability to eject ink without an increase in non-printed areas from the initial ejection when printing is performed using the inkjet head after leaving the ink in the inkjet head without flushing for a specified time.
  • the intermittent resumability described above is sometimes called print resumability or print intermittent resumability.
  • the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a printing method for edible inkjet ink that can reduce deterioration in initial ejection properties and intermittent restartability even when the amount of alcohol solvent added to the edible inkjet ink is increased to increase drying properties, a tablet having a printed image printed using the printing method, an ink ejection device used in the printing method for edible inkjet ink, and a drive waveform generating device used in the ink ejection device.
  • a printing method of an edible inkjet ink is a method of printing an image with an edible inkjet ink using an apparatus for ejecting edible inkjet ink containing alcohol in the range of 30% to 60%
  • the apparatus for ejecting the edible inkjet ink includes an ink ejection head for ejecting the edible inkjet ink, and a drive waveform generating device for generating a drive waveform to be applied to a pressure generating element of the ink ejection head, the drive waveform being a waveform that drops from a reference potential V0 to a potential V2 lower than the reference potential V0 when ejecting the inkjet ink, then rises to a potential V3 higher than the reference potential V0, and then returns to the reference potential V0 again.
  • a tablet manufacturing method is a method for manufacturing a tablet having a printed image printed with an edible inkjet ink using an apparatus for ejecting an edible inkjet ink containing alcohol in the range of 30% to 60%
  • the apparatus for ejecting the edible inkjet ink includes an ink ejection head for ejecting the edible inkjet ink, and a drive waveform generating device for generating a drive waveform to be applied to a pressure generating element of the ink ejection head, the drive waveform being a waveform that drops from a reference potential V0 to a potential V2 lower than the reference potential V0 when ejecting the inkjet ink, then rises to a potential V3 higher than the reference potential V0, and returns to the reference potential V0 again.
  • An ejection device is a device for ejecting edible inkjet ink containing alcohol in the range of 30% to 60%, and includes an ink ejection head for ejecting the edible inkjet ink, and a drive waveform generating device for generating a drive waveform to be applied to a pressure generating element of the ink ejection head, the drive waveform being a waveform that drops from a reference potential V0 to a potential V2 lower than the reference potential V0 when ejecting the inkjet ink, then rises to a potential V3 higher than the reference potential V0, and then returns to the reference potential V0 again.
  • a driving waveform generating device is a device that generates a driving waveform to be applied to a pressure generating element of a liquid ejection head that ejects edible inkjet ink containing alcohol in the range of 30% to 60%, and the driving waveform is a waveform that drops from a reference potential V0 to a potential V2 that is lower than the reference potential V0 when ejecting the inkjet ink, then rises to a potential V3 that is higher than the reference potential V0, and then returns to the reference potential V0 again.
  • a printing method of an edible inkjet ink is a method of printing an image with an edible inkjet ink using an apparatus for ejecting edible inkjet ink containing alcohol in the range of 30% to 60%
  • the apparatus for ejecting the edible inkjet ink includes an ink ejection head for ejecting the edible inkjet ink, and a drive waveform generating device for generating a drive waveform to be applied to a pressure generating element of the ink ejection head
  • the drive waveform includes a first waveform for driving when the inkjet ink is not being ejected and a second waveform for driving when the inkjet ink is being ejected, the first waveform being successively included in a time series, the first waveform being lowered from a reference potential V0 to a potential V1 lower than the reference potential V0, and then returning to the reference potential V0, the second waveform being a waveform that is lowered from a reference potential V0
  • a method for manufacturing tablets is a method for manufacturing tablets having a printed image printed with edible inkjet ink using an apparatus for ejecting edible inkjet ink containing alcohol in the range of 30% to 60%
  • the apparatus for ejecting the edible inkjet ink includes an ink ejection head for ejecting the edible inkjet ink, and a drive waveform generating device for generating a drive waveform to be applied to a pressure generating element of the ink ejection head
  • the drive waveform includes a first waveform for driving when the inkjet ink is not ejected and a second waveform for driving when the inkjet ink is ejected, the first waveform being successive in time series, the first waveform dropping from a reference potential V0 to a potential V1 lower than the reference potential V0, and then returning to the reference potential V0, the second waveform dropping from a reference potential V0 to a potential V2 lower than the reference potential V0, and then rising to
  • An ejection device is a device for ejecting edible inkjet ink containing alcohol in the range of 30% to 60%, and includes an ink ejection head for ejecting the edible inkjet ink, and a drive waveform generating device for generating a drive waveform to be applied to a pressure generating element of the ink ejection head, the drive waveform including a first waveform for driving when the inkjet ink is not being ejected and a second waveform for driving when the inkjet ink is being ejected, which are successively included in a time series, the first waveform dropping from a reference potential V0 to a potential V1 lower than the reference potential V0, and then returning to the reference potential V0, the second waveform dropping from a reference potential V0 to a potential V2 lower than the reference potential V0, and then rising to a potential V3 higher than the reference potential V0, and then returning to the reference potential V0, the potential V2 being a potential lower than
  • a driving waveform generating device is a device for generating a driving waveform to be applied to a pressure generating element of a liquid ejection head that ejects an edible inkjet ink containing alcohol in the range of 30% to 60%, the driving waveform including a first waveform that drives when the inkjet ink is not being ejected and a second waveform that drives when the inkjet ink is being ejected, the first waveform dropping from a reference potential V0 to a potential V1 that is lower than the reference potential V0, and then returning to the reference potential V0, the second waveform dropping from a reference potential V0 to a potential V2 that is lower than the reference potential V0, and then rising to a potential V3 that is higher than the reference potential V0, and then returning to the reference potential V0, the potential V2 being a potential lower than the potential V1.
  • an ejection device used in the printing method, and a drive waveform generating device used in the ejection device it is possible to reduce deterioration in initial ejection properties and intermittent resumability even when the amount of alcohol solvent added to the edible inkjet ink is increased to improve drying properties. Furthermore, with the tablet manufacturing method according to one embodiment of the present invention, even when the amount of alcohol solvent added to the edible inkjet ink is increased to improve drying properties, it is possible to reduce deterioration in initial ejection properties and intermittent resumability.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a mechanical structure of the print head according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a driving signal according to the present embodiment.
  • 5 is a schematic diagram showing the behavior of a meniscus when a first waveform according to the present embodiment is applied alone to a piezoelectric vibrator;
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing the behavior of the meniscus when the second waveform according to the present embodiment is applied alone to the piezoelectric vibrator.
  • FIG. 1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view showing a first configuration example of a medical tablet according to the present embodiment.
  • 1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view showing a second configuration example of the medical tablet according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a driving waveform according to the present embodiment.
  • the edible inkjet ink according to an embodiment of the present invention relates to an edible inkjet ink used, for example, when printing characters, images, etc. on the surface of a medical tablet by inkjet printing.
  • the edible inkjet ink according to an embodiment of the present invention and the configuration of a tablet having a printed part printed with the inkjet ink are described in detail.
  • a printing method for the edible inkjet ink according to an embodiment of the present invention, an ejection device used in the printing method, and a drive waveform generating device used in the ejection device are described in detail.
  • the inkjet ink according to this embodiment contains at least water, an alcohol solvent, and an edible colorant.
  • the alcohol solvent according to the present embodiment may be of any type as long as it has high drying properties, but it is preferable that the alcohol solvent contains at least one of ethanol, isopropyl alcohol (IPA), and normal propyl alcohol (NPA), for example.
  • the content (concentration) of the alcohol solvent is preferably in the range of 30% by mass to 60% by mass inclusive, more preferably in the range of 30% by mass to 50% by mass inclusive, and even more preferably in the range of 30% by mass to 45% by mass inclusive, relative to the total inkjet ink.
  • the content of the alcohol solvent is often less than 30% by mass in the total inkjet ink, from the viewpoint of preventing the ink from drying excessively. Therefore, the inkjet ink according to this embodiment can be said to have a higher content of alcohol solvent than inkjet inks according to conventional techniques.
  • the inkjet ink according to this embodiment preferably has a viscosity of 5.0 mPa ⁇ s or less at an ink temperature of 25° C., more preferably 4.5 mPa ⁇ s or less, and even more preferably 4.0 mPa ⁇ s or less.
  • a viscosity of the inkjet ink according to this embodiment at an ink temperature of 25° C., but if the viscosity is 2.3 mPa ⁇ s or more, the ink becomes easy to handle.
  • the inkjet ink according to this embodiment preferably has a surface tension at an ink temperature of 25° C.
  • edible colorants contained in the inkjet ink according to this embodiment include edible pigments and edible dyes.
  • the edible pigment according to this embodiment is not particularly limited, and may be, for example, medicinal charcoal, binchotan charcoal, bamboo charcoal, or other plant charcoal powder colorants, orally ingestible carbon, or industrial petroleum-derived carbon black. Among these carbons, orally ingestible carbon is particularly preferred.
  • the inkjet ink according to this embodiment can be used for direct printing on tablet surfaces, direct printing on food, and packaging that comes into direct contact with medicines and food.
  • the edible dye according to this embodiment is not particularly limited, and may be, for example, a known synthetic food dye or a known natural food dye.
  • synthetic food dyes include tar-based dyes, natural dye derivatives, and natural synthetic dyes.
  • tar-based dyes include Food Red No. 2, Food Red No. 3, Food Red No. 40, Food Red No. 102, Food Red No. 104, Food Red No. 105, Food Red No. 106, Food Yellow No. 4, Food Yellow No. 5, Food Blue No. 1, Food Blue No. 2, Food Green No. 3, Food Red No. 2 Aluminum Lake, Food Red No. 3 Aluminum Lake, Food Red No. 40 Aluminum Lake, Food Yellow No. 4 Aluminum Lake, Food Yellow No. 5 Aluminum Lake, Food Blue No. 1 Aluminum Lake, and Food Blue No. 2 Aluminum Lake.
  • natural dye derivatives include norbixin potassium.
  • natural synthetic dyes include ⁇ -carotene and riboflavin.
  • Natural food dyes include, for example, anthocyanin dyes, carotenoid dyes, quinone dyes, flavonoid dyes, betaine dyes, monascus dyes, and other dyes originating from natural products.
  • Anthocyanin dyes include, for example, red radish dye, red cabbage dye, red rice dye, elderberry dye, cowberry dye, gooseberry dye, cranberry dye, salmonberry dye, perilla dye, sweet blueberry dye, strawberry dye, dark sweet cherry dye, cherry dye, hibiscus dye, huckleberry dye, grape juice dye, grape skin dye, blackcurrant dye, blackberry dye, blueberry dye, plum dye, white wortberry dye, boysenberry dye, mulberry dye, purple sweet potato dye, purple corn dye, purple yam dye, raspberry dye, redcurrant dye, loganberry dye, and other anthocyanin dyes.
  • carotenoid pigments examples include annatto pigment, gardenia yellow, and other carotenoid pigments.
  • quinone pigments include cochineal pigment, lithospermum pigment, lac pigment, and other quinone pigments.
  • flavonoid pigments include safflower yellow, sorghum pigment, onion pigment, and other flavonoid pigments.
  • betaine pigments include beet red pigment.
  • monascus pigments include red koji pigment and red koji yellow.
  • pigments derived from other natural products include turmeric pigment, clover pigment, gardenia red pigment, spirulina blue pigment, and the like.
  • the content (concentration) of the edible colorant is, for example, preferably in the range of 0.5% by mass to 6% by mass, and more preferably in the range of 1% by mass to 5% by mass, relative to the total mass of the inkjet ink. With such a configuration, it is possible to impart good visibility to the printed image and high printing stability. On the other hand, if the content of the edible colorant is less than 0.5% by mass, the overall printed color tends to become lighter and the visibility of the printed image tends to decrease.
  • the edible colorant in the inkjet ink tends to precipitate or settle as a solid due to deterioration of the dissolution stability of the edible colorant, which may cause nozzle clogging of the inkjet head during printing and decrease intermittent restartability.
  • the inkjet ink according to this embodiment contains a solvent for dissolving or dispersing the edible colorant.
  • the solvent contains water and an alcohol solvent as a drying solvent (drying solvent).
  • the water and the drying solvent will be described below.
  • the water contained in the inkjet ink according to this embodiment is, for example, purified water.
  • the proportion of water contained in the inkjet ink according to this embodiment is, for example, preferably 30% by mass or more of the total inkjet ink.
  • the drying solvent contained in the inkjet ink according to this embodiment is an alcohol solvent, for example, an alcohol solvent containing at least one of ethanol, isopropyl alcohol (IPA), and normal propyl alcohol (NPA).
  • the concentration of this alcohol solvent is 60% by mass or less with respect to the entire inkjet ink. If the concentration of the alcohol solvent exceeds 60% by mass with respect to the entire inkjet ink, the ink tends to dry excessively and printing stability tends to decrease.
  • the lower limit of the concentration of the alcohol solvent is 30% by mass or more with respect to the entire inkjet ink. If it is within the above numerical range, excellent drying properties can be imparted to the inkjet ink.
  • the inkjet ink according to the present embodiment may contain a dispersant in addition to the edible dye and the solvent.
  • the dispersant that can be added to the inkjet ink according to the present embodiment may be any dispersant that can increase the dispersibility of the edible dye (particularly an edible pigment such as carbon) and has edibility, for example, a sucrose fatty acid ester having an HLB (hydrophilic-lipophilic balance) value in the range of 11 to 20.
  • the content of the sucrose fatty acid ester is preferably in the range of 60% to 180% by mass relative to the edible dye.
  • the content of the sucrose fatty acid ester as a dispersant is less than 60% by mass relative to the edible dye, the dispersion stability of the edible dye tends to decrease. If the content of the sucrose fatty acid ester as a dispersant is more than 180% by mass relative to the edible dye, the drying property tends to decrease.
  • the sucrose fatty acid ester contained in the inkjet ink according to this embodiment has an HLB value in the range of 11 or more and 20 or less. With such a configuration, it is possible to impart sufficient drying properties to the inkjet ink and reduce a decrease in printing stability. Note that if the HLB value of the sucrose fatty acid ester is less than 11, printing stability tends to decrease. Furthermore, the upper limit of the HLB value of the sucrose fatty acid ester is 20.
  • the inkjet ink according to the present embodiment may contain a humectant in addition to the edible dye, solvent, and dispersant described above, and the content of the humectant may be in the range of 0.001% by mass to 10% by mass based on the total inkjet ink.
  • the content of the humectant may be in the range of 0.001% by mass to 10% by mass based on the total inkjet ink.
  • the content of the humectant in the inkjet ink according to this embodiment is 3% by mass or less based on the total mass of the inkjet ink. With such a configuration, it is possible to impart sufficient drying properties to the inkjet ink and further reduce the deterioration of printing stability.
  • the humectant that can be added to the inkjet ink according to this embodiment is not particularly limited, and can be any humectant that is generally added to inkjet inks. Note that the humectant according to this embodiment is more effective if it has a high boiling point.
  • “high boiling point” means, for example, 140° C. or higher.
  • humectant examples include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, pentamethylene glycol, trimethylene glycol, 2-butene-1,4-diol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, tripropylene glycol, polyethylene glycol having a number average molecular weight of 2000 or less, 1,3-propylene glycol, isopropylene glycol, isobutylene glycol, glycerin, mesoerythritol, pentaerythritol, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, and N-ethyl-2-pyrrolidone.
  • a humectant containing at least one of propylene glycol and glycerin is particularly preferred. With this configuration, it is possible to impart sufficient drying properties to the inkjet ink and further reduce the decrease in printing stability.
  • the wetting agent according to the present embodiment may be used, for example, as a single type alone or as a combination of two or more types.
  • the inkjet ink according to the present embodiment may contain a binder (fixing agent) in addition to the edible dye, solvent, dispersant, and wetting agent described above.
  • the binder that can be added to the inkjet ink according to the present embodiment is not particularly limited as long as it is a binder that is generally added to inkjet inks, and may include, for example, polysaccharides.
  • the polysaccharide contained in the binder according to the present embodiment has a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 10,000. With such a configuration, it is possible to impart sufficient drying properties to the inkjet ink and further reduce the deterioration of printing stability.
  • the weight average molecular weight of the polysaccharide as the binder is less than 1,000, it tends to be difficult to impart sufficient drying properties to the inkjet ink. Furthermore, if the weight average molecular weight of the polysaccharide as the binder exceeds 10,000, printing stability tends to decrease.
  • the content of the polysaccharide according to this embodiment is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less of the total mass of the inkjet ink.
  • the viscosity of the ink is such that inkjet printing can be suitably performed.
  • polysaccharides in this embodiment include polysaccharides such as maltodextrin, erythritol, PVP (polyvinylpyrrolidone), dextran, polydextrose, trehalose, or starch substances such as corn and wheat, cellulose-based substances such as carboxymethylcellulose and hydroxymethylcellulose, sodium alginate, gum arabic, locust bean gum, trout gum, guar gum, and tamarind seed.
  • polysaccharides such as maltodextrin, erythritol, PVP (polyvinylpyrrolidone), dextran, polydextrose, trehalose, or starch substances such as corn and wheat, cellulose-based substances such as carboxymethylcellulose and hydroxymethylcellulose, sodium alginate, gum arabic, locust bean gum, trout gum, guar gum, and tamarind seed.
  • the binder according to this embodiment may contain, for example, a disaccharide having a solubility of 39 g or less in 100 ml of water at 20° C.
  • a disaccharide having a solubility of 39 g or less in 100 ml of water at 20° C.
  • lactose, cellobiose, and reduced isomaltulose The solubility of lactose in 100 ml of water at 20° C. is 16 g, the solubility of cellobiose is 14 g, and the solubility of reduced isomaltulose is 38 g.
  • the inkjet ink contains the above-mentioned disaccharide, it is possible to sufficiently suppress the photo-induced discoloration of the printed image and improve the light resistance.
  • the above-mentioned disaccharides (lactose, cellobiose, reduced isomaltulose) used as a binder in this embodiment also have a function of suppressing the decomposition (photolysis) of the inkjet ink due to light irradiation. Therefore, it is also possible to suppress the occurrence of photo-induced discoloration itself.
  • the blending ratio of the above disaccharides in the inkjet ink according to this embodiment i.e., the total content of the above disaccharides (lactose, cellobiose, reduced isomaltulose), is preferably within the range of 1% by mass to 20% by mass of the entire inkjet ink.
  • the fixing effect of the disaccharides on the inkjet ink is more reliably exhibited, and the lightfastness of the inkjet ink can be improved.
  • high printing stability can be imparted to the inkjet ink according to this embodiment.
  • the blending ratio of the disaccharides is less than 1% by mass of the entire inkjet ink, the adhesion effect of the inkjet ink may be reduced. Furthermore, if the blending ratio of the disaccharides exceeds 20% by mass of the entire inkjet ink, the ink viscosity may increase and the dissolution stability of the disaccharides may deteriorate, causing the adhesion agent in the inkjet ink to precipitate or sediment as a solid, which may cause the nozzles of the inkjet head to clog during printing and reduce printing stability.
  • sugars generally have a property of being difficult to dissolve in alcohols. Therefore, in this embodiment, by including propylene glycol and ethanol in the solvent, the solubility of the disaccharides used as the binder in the solvent is reduced. Therefore, in this embodiment, when a solvent containing the alcohols (propylene glycol, ethanol) as well as the disaccharides as the binder is added to the inkjet ink, the fixing effect of the inkjet ink is reliably exhibited, and the edible colorant (particularly the edible dye) contained in the inkjet ink can be left on the surface of the printed material (e.g., tablets) at a higher concentration.
  • the solvent containing the alcohols propylene glycol, ethanol
  • the disaccharides as the binder
  • the inkjet ink can sufficiently suppress the light discoloration of the printed image and improve the light resistance.
  • propylene glycol functions as a wetting agent as described above, preventing the ink from drying in the inkjet nozzles and providing sufficient printing stability to the inkjet ink, while ethanol is highly volatile and can improve the transfer resistance (drying property) of the inkjet ink.
  • the inkjet ink according to the present embodiment may contain a leveling agent in addition to the above-mentioned edible coloring matter (particularly edible dyes), solvent, or internally added resin.
  • the leveling agent that can be added to the inkjet ink according to the present embodiment may be any surfactant that is edible and water-soluble.
  • leveling agent examples include polyglycerin fatty acid esters (e.g., Decaglycerin Distearate Q-182S and Decaglycerin Monolaurate Q-12S, both manufactured by Taiyo Kagaku Co., Ltd.), sorbitan fatty acid esters (e.g., NIKKOL SL-10, manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.), sucrose fatty acid esters (e.g., DK Ester F-110, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), and polysorbates (Emersol S-120 series, manufactured by Kao Corporation).
  • polyglycerin fatty acid esters e.g., Decaglycerin Distearate Q-182S and Decaglycerin Monolaurate Q-12S, both manufactured by Taiyo Kagaku Co., Ltd.
  • sorbitan fatty acid esters e.g., NIKKOL SL-10, manufactured by Nikko Chemicals
  • the inkjet ink according to the present embodiment is not particularly limited in terms of printing means, and can be printed using an inkjet device such as a commercially available inkjet printer. Therefore, the inkjet ink according to the present embodiment has a wide range of applications and is very useful.
  • the inkjet ink according to the present embodiment can be printed using a so-called drop-on-demand type inkjet device that uses a piezoelectric element (piezoelectric ceramics) as an actuator, and can also be printed using other types of inkjet devices.
  • Examples of drop-on-demand inkjet devices include devices that use a thermal inkjet method in which inkjet ink is ejected using water vapor pressure generated by momentarily heating a micro-heating element to a high temperature (200-300°C), electrostatic type devices that eject inkjet ink by electrostatically vibrating an actuator, and devices that use an ultrasonic method that utilizes the cavitation phenomenon of ultrasonic waves.
  • the inkjet ink according to this embodiment has charging capabilities, it is also possible to use a device that uses a continuous ejection method.
  • the inkjet device which is a device for ejecting inkjet ink in this embodiment, at least comprises a print head (ink ejection head) that ejects inkjet ink, and a drive waveform generating device (drive signal generating circuit) that generates a drive waveform (drive signal) to be applied to a pressure generating element (piezoelectric vibrator) of the print head.
  • a print head ink ejection head
  • drive waveform generating device drive signal generating circuit
  • Print Head Mechanical Configuration 1 shows an example of the mechanical structure of a print head 10.
  • the substrate unit 21 is constructed by sandwiching a flow path forming plate 24 between a nozzle plate 22 in which nozzle holes 22A are formed and a vibration plate 23 in which an island portion 23A is formed.
  • a flow path forming plate 24 In the flow path forming plate 24, an ink chamber 25, an ink supply port 26, and a pressure generating chamber 27 are formed.
  • a storage chamber 29 is formed in the base 28, and a piezoelectric vibrator 17 is attached within the storage chamber 29.
  • the piezoelectric vibrator 17 is fixed via a fixed substrate 30 so that its tip abuts against the island portion 23A of the diaphragm 23.
  • a PZT with a longitudinal vibration lateral effect is used for the piezoelectric vibrator 17, which contracts when charged and expands when discharged. Charging and discharging of the piezoelectric vibrator 17 are performed via lead wires 31.
  • the piezoelectric vibrator 17 is not limited to a PZT with a longitudinal vibration and lateral effect, but may be a flexural vibration type PZT. In this case, it expands when charged and contracts when discharged. Also, the vibrator that expands and contracts in response to the input drive waveform is not limited to the piezoelectric vibrator 17, and other vibrators such as magnetostrictive elements may be used.
  • each waveform (drive waveform) constituting the drive signal according to this embodiment is shown in Fig. 2.
  • This drive signal can be generated, for example, by using a drive signal generating circuit, which is a known technique.
  • the drive signal according to this embodiment includes at least a first waveform and a second waveform, as shown in Fig. 2.
  • the first waveform is for vibrating the meniscus and is not for ejecting ink droplets
  • the second waveform is for ejecting ink droplets.
  • the drive signal according to this embodiment includes at least a first waveform which is an oscillation waveform for oscillating the meniscus, and a second waveform which is an ejection waveform for ejecting ink.
  • a first waveform which is an oscillation waveform for oscillating the meniscus
  • a second waveform which is an ejection waveform for ejecting ink.
  • the voltage value of the first waveform starts from a reference potential V0 (P11), drops from the reference potential V0 to a minimum potential V1 at a predetermined voltage gradient ⁇ 12 (P12), and maintains the minimum potential V1 for a predetermined time (P13).
  • the voltage value of the first waveform rises from the minimum potential V1 to the reference potential V0 again at a predetermined voltage gradient ⁇ 14 (P14).
  • the voltage gradient ⁇ 14 is set to be larger than the voltage gradient ⁇ 12.
  • the voltage value of the second waveform starts from the reference potential V0 (P21) like the first waveform, and drops to the minimum potential V2 at a predetermined voltage gradient ⁇ 22 (P22).
  • the minimum potential V2 of the second waveform is smaller (lower) than the minimum potential V1 of the first waveform.
  • the voltage value of the second waveform maintains the minimum potential V2 for a predetermined time (P23), and then rises to the maximum potential V3 at a predetermined voltage gradient ⁇ 24 (P24).
  • the voltage gradient ⁇ 24 is set to be larger than the voltage gradient ⁇ 22.
  • the voltage value of the second waveform is maintained at the maximum potential V3 for a predetermined time (P25), and then drops again to the reference potential V0 (P26).
  • the voltage gradient ⁇ 24 is set to be greater than the voltage gradient ⁇ 26.
  • the driving signal has been described as having at least a first waveform and a second waveform, but the present invention is not limited to this.
  • the driving signal only needs to have the second waveform, and may not have the first waveform, for example.
  • the driving signal has the second waveform that ejects ink, it does not need to have an oscillation waveform (first waveform) that does not eject ink.
  • the voltage gradient ⁇ 14 is set to be larger than the voltage gradient ⁇ 12
  • the present invention is not limited to this.
  • the voltage gradient ⁇ 14 may be set to be smaller than the voltage gradient ⁇ 12, or the voltage gradient ⁇ 12 and the voltage gradient ⁇ 14 may be set to be the same.
  • the voltage gradient ⁇ 24 is set to be greater than the voltage gradient ⁇ 22, but the present invention is not limited to this.
  • the voltage gradient ⁇ 24 may be set to be smaller than the voltage gradient ⁇ 22, or the voltage gradient ⁇ 22 and the voltage gradient ⁇ 24 may be set to be the same.
  • the voltage gradient ⁇ 26 is set to be greater than the voltage gradient ⁇ 24, but the present invention is not limited to this.
  • the voltage gradient ⁇ 26 may be set to be smaller than the voltage gradient ⁇ 24, or the voltage gradient ⁇ 24 and the voltage gradient ⁇ 26 may be set to be the same.
  • the printing cycle should be 1 kHz or more, and 7 kHz or more is preferable. There is no particular upper limit to the printing cycle, but for versatile print heads, it is usually 50 kHz or less.
  • the potential difference between the minimum potential V1 of the first waveform and the reference potential V0 is preferably within the range of 10% to 60% of the potential difference between the minimum voltage V2 of the second waveform and the reference potential V0, more preferably within the range of 15% to 55%, and even more preferably within the range of 20% to 50%.
  • the potential difference between the maximum voltage V3 of the second waveform and the reference potential V0 is preferably within the range of 5% to 50% of the potential difference between the minimum voltage V2 of the second waveform and the reference potential V0, more preferably within the range of 10% to 45%, and even more preferably within the range of 15% to 40%.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the state of ink droplets ejected by the first waveform.
  • the piezoelectric vibrator 17 contracts and the pressure generating chamber 27 expands, and the meniscus 40 is retracted into the nozzle hole 22A.
  • the pressure generating chamber 27 expands at a speed corresponding to the contraction speed of the piezoelectric vibrator 17.
  • the minimum potential V1 is maintained for a time period during which the retracted meniscus 40 does not return to the position immediately before it was retracted.
  • the piezoelectric vibrator 17 expands and the pressure generating chamber 27 contracts, and the retracted meniscus 40 returns to the position immediately before it was retracted.
  • the pressure generating chamber 27 contracts at a speed corresponding to the expansion speed of the piezoelectric vibrator 17.
  • inertia prevents the meniscus 40 from remaining in that position just before it was retracted, and in the state of P21, the meniscus 40 is in a position slightly protruding from the ejection surface of the nozzle hole 22A. In this manner, the meniscus 40 is oscillated by the first waveform.
  • the voltage applied to the piezoelectric vibrator 17 is rapidly increased from the minimum potential V2 to the maximum potential V3 while the meniscus 40 is retracted deep inside the nozzle hole 22A.
  • the pressure generating chamber 27 contracts at a speed corresponding to the expansion speed of the piezoelectric vibrator 17.
  • the meniscus 40 continues to protrude due to inertia.
  • the voltage applied to the piezoelectric vibrator 17 while the meniscus 40 protrudes is again reduced to the intermediate potential V0.
  • This causes the piezoelectric vibrator 17 to contract and the pressure generating chamber 27 to expand, and the ink protruding to the outside from the nozzle hole 22A is torn off, and ink droplets are ejected.
  • the ink droplets fly towards, for example, the surface of the printing substrate (for example, a tablet).
  • the average speed of the ink droplets thus ejected is not particularly limited, but is preferably, for example, 3 m/s or more at a point 1 mm away from the ejection surface of the nozzle hole 22A.
  • the upper limit of the average speed of the ink droplets is not particularly limited, but is preferably, for example, 10 m/s or less at a point 1 mm away from the ejection surface of the nozzle hole 22A.
  • the drive waveform (drive signal) generated by the drive signal generating circuit and given to the piezoelectric vibrator 17 of the print head 10 needs to be a waveform that drops from the reference potential V0 to the potential V2 when ejecting inkjet ink, then rises to the potential V3 which is higher than the reference potential V0, and then returns to the reference potential V0, and the means for generating the drive waveform is not important.
  • the drive waveform (drive signal) generated by the drive signal generating circuit and applied to the piezoelectric vibrator 17 of the print head 10 includes a first waveform for driving the piezoelectric vibrator 17 when inkjet ink is not being ejected, and a second waveform for driving the piezoelectric vibrator 17 when inkjet ink is being ejected, which are successively arranged in time series, the first waveform dropping from reference potential V0 to potential V1 and then returning to the reference potential V0 again, and the second waveform dropping from reference potential V0 to potential V2 and then rising to potential V3 which is higher than the reference potential V0 and then returning to the reference potential V0 again, and it is even better if potential V2 is a potential lower than potential V1, and the means for generating potential V2 is not important.
  • the inkjet ink according to this embodiment is printed or imaged, for example, on the surface of a tablet using the printing method described above.
  • the optical density (OD value) of the printed image printed or imaged using the printing method described above is preferably, for example, 0.3 or more, more preferably 0.35 or more, and even more preferably 0.4 or more.
  • the configuration of a tablet having a printed image (printed portion) printed with inkjet ink according to an embodiment will be described below.
  • the tablet according to the present embodiment is, for example, a medical tablet.
  • the term "medical tablet” refers to, for example, plain tablets (plain tablets), sugar-coated tablets, enteric-coated tablets, orally disintegrating tablets, as well as film-coated tablets in which a water-soluble surface layer is formed on the outermost surface of the tablet.
  • FIG. 5(a) and (b) are a plan view showing a first configuration example of the medical tablet according to this embodiment, and a cross-sectional view of the plan view cut along X1-X'1.
  • the medical tablet shown in FIG. 5(a) and (b) is a plain tablet, and an image 9 is printed on the surface of the base 1.
  • This image 9 is any image, such as a character, a symbol, or a barcode, and is printed by the inkjet printing method described above using the inkjet ink described above.
  • 6(a) and (b) are a plan view showing a second configuration example of the medical tablet according to this embodiment, and a cross-sectional view of the plan view cut along X2-X'2.
  • FIG. 6(a) and (b) is a film-coated tablet, and an image 9 is printed on the surface of the film 5 covering the base 1.
  • the image 9 shown in Fig. 6(a) and (b) is also printed by the inkjet printing method described above using the inkjet ink described above, similar to the image 9 shown in Fig. 5(a) and (b).
  • the active ingredient contained in the medical tablet is not particularly limited.
  • it includes, but is not limited to, substances effective in the prevention and treatment of various diseases (e.g., substances having sleep-inducing effect, tranquilizing activity, antibacterial activity, antihypertensive effect, antianginal activity, analgesic effect, anti-inflammatory activity, tranquilizing effect, antidiabetic activity, diuretic effect, anticholinergic activity, anti-gastric hyperacidity effect, anti-epileptic effect, ACE inhibitory activity, ⁇ -receptor antagonist or agonist activity, anesthetic effect, appetite suppressant effect, antiarrhythmic effect, antidepressant effect, anticoagulant activity, antidiarrheal effect, antihistamine activity, antimalarial effect, antitumor activity, immunosuppressant activity, anti-Parkinson's disease effect, antipsychotic effect, antiplatelet activity, antihyperlipidemic effect, etc.), substances having a cleansing effect, fragrances, substances having a deodorant effect, etc.
  • the tablet according to this embodiment can be formulated with a carrier acceptable for the intended use along with the active ingredient, if necessary.
  • a medical tablet can be formulated with a medicamentically acceptable carrier.
  • a medicamentically acceptable carrier various organic or inorganic carrier substances commonly used as formulation materials are used, and for example, excipients, lubricants, binders, disintegrants, thickeners, etc. are appropriately formulated in appropriate amounts.
  • additives such as preservatives, antioxidants, colorants, and sweeteners can also be used if necessary.
  • medical tablets have been described as an example of tablets, but the present invention is not limited to this.
  • the objects to be printed with the inkjet ink of this embodiment and printing may be performed on the surfaces of various types of tablets, such as feed, fertilizer, cleaning agents, and foods such as Ramune candy.
  • the size of the objects to be printed with the inkjet ink of this embodiment and the inkjet ink of this embodiment can be applied to tablets of various sizes.
  • the inkjet ink of this embodiment may also be used for direct printing on food and for packaging that comes into direct contact with medicines and food.
  • the medical tablet in this embodiment is not particularly limited, but the effect tends to be particularly high in film-coated tablets whose surfaces are coated with a film coat layer. This is because the ink is more likely to remain on the tablet surface due to the fewer voids in the film-coated tablet compared to the plain tablet on which printing has been performed. Therefore, the inkjet ink according to this embodiment is more likely to exhibit the effect of quick drying compared to the inkjet ink according to the conventional technology. Furthermore, compared to printing methods according to conventional techniques, the printing method according to this embodiment can reduce degradation in initial ejection properties and intermittent re-ejection properties even when using ink with high quick-drying properties.
  • a method for printing an image with inkjet ink is a method for printing an image with inkjet ink using an inkjet device that ejects inkjet ink containing an alcohol content in the range of 30% or more and 60% or less.
  • the inkjet device includes a print head 10 that ejects the inkjet ink, and a drive signal generating circuit that generates a drive signal to be given to a piezoelectric vibrator 17 of the print head 10.
  • the waveform of the drive signal when the inkjet ink is ejected drops from a reference potential V0 to a potential V2, then rises to a potential V3 higher than the reference potential V0, and then returns to the reference potential V0 again.
  • the method for producing a tablet having a printed image printed with inkjet ink is a method for producing a tablet having a printed image printed with inkjet ink using an inkjet device that ejects inkjet ink containing an alcohol content in the range of 30% or more and 60% or less, the inkjet device comprising a print head 10 that ejects the inkjet ink and a drive signal generating circuit that generates a drive signal to be given to the piezoelectric vibrator 17 of the print head 10, and the waveform of the drive signal when the inkjet ink is ejected is a waveform that drops from a reference potential V0 to a potential V2, then rises to a potential V3 higher than the reference potential V0, and then returns to the reference potential V0 again.
  • the amount of alcohol solvent added to the inkjet ink is increased to improve drying properties, it is possible to provide tablets that have reduced deterioration in initial ejection properties and intermittent resum
  • the inkjet device that ejects the inkjet ink is an inkjet device that ejects inkjet ink containing an alcohol content in the range of 30% or more and 60% or less, and includes a print head 10 that ejects the inkjet ink, and a drive signal generating circuit that generates a drive signal to be given to the piezoelectric vibrator 17 of the print head 10, and the waveform of the drive signal when the inkjet ink is ejected drops from a reference potential V0 to a potential V2, then rises to a potential V3 higher than the reference potential V0, and then returns to the reference potential V0 again.
  • this configuration it is possible to provide an inkjet device that can reduce deterioration in initial ejection performance and intermittent restartability compared to conventional technology, even when the amount of alcohol solvent added to the inkjet ink is increased to improve drying properties.
  • the drive signal generating circuit for generating a drive signal generates a drive signal to be provided to the piezoelectric vibrator 17 of the print head 10 which ejects inkjet ink containing an alcohol content in the range of 30% or more and 60% or less, and the waveform of the drive signal during ejection of the inkjet ink drops from a reference potential V0 to a potential V2, then rises to a potential V3 which is higher than the reference potential V0, and then returns to the reference potential V0 again.
  • a drive signal generating circuit that can reduce deterioration in initial ejection performance and intermittent restart performance compared to conventional technology, even when the amount of alcohol solvent added to the inkjet ink is increased to improve drying properties.
  • a method for printing an image with inkjet ink is a method for printing an image with inkjet ink using an inkjet device that ejects inkjet ink containing an alcohol content in the range of 30% or more and 60% or less, the inkjet device comprising: a print head 10 that ejects the inkjet ink; and a drive signal generating circuit that generates a drive signal to be given to a piezoelectric vibrator 17 of the print head 10, the waveform of the drive signal including, in chronological order, a first waveform that drives when the inkjet ink is not being ejected and a second waveform that drives when the inkjet ink is being ejected, the first waveform dropping from a reference potential V0 to a potential V1 and then returning to the reference potential V0 again, the second waveform dropping from the reference potential V0 to a potential V2 and then rising to a potential V3 which is higher than the reference potential V0 and then returning to the reference potential V
  • a method for producing a tablet having a printed image printed with inkjet ink is a method for producing a tablet having a printed image printed with inkjet ink using an inkjet device that ejects inkjet ink containing an alcohol content in the range of 30% to 60%, wherein the inkjet device includes a print head 10 that ejects the inkjet ink and a drive signal generating circuit that generates a drive signal to be given to a piezoelectric vibrator 17 of the print head 10, wherein the waveform of the drive signal includes, in chronological order, a first waveform that drives when the inkjet ink is not being ejected and a second waveform that drives when the inkjet ink is being ejected, the first waveform dropping from a reference potential V0 to a potential V1 and then returning to the reference potential V0, and the second waveform dropping from the reference potential V0 to a potential V2 and then rising to a potential V3 higher than the potential V0 and
  • an inkjet device for ejecting inkjet ink is an inkjet device for ejecting inkjet ink containing an alcohol content in the range of 30% or more and 60% or less, and includes a print head 10 for ejecting the inkjet ink, and a drive signal generating circuit for generating a drive signal to be given to a piezoelectric vibrator 17 of the print head 10, wherein the waveform of the drive signal includes, in chronological order, a first waveform for driving the inkjet ink when the inkjet ink is not being ejected and a second waveform for driving the inkjet ink when the inkjet ink is being ejected, the first waveform dropping from a reference potential V0 to a potential V1 and then returning to the reference potential V0 again, and the second waveform dropping from the reference potential V0 to a potential V2 and then rising to a potential V3 which is higher than the reference potential V0 and then returning to the reference potential V0 again,
  • the drive signal generating circuit for generating a drive signal is a drive signal generating circuit for generating a drive signal to be provided to the piezoelectric vibrator 17 of the print head 10 for ejecting inkjet ink containing an alcohol content in the range of 30% or more and 60% or less
  • the waveform of the drive signal includes a first waveform for driving the print head 10 when the inkjet ink is not being ejected and a second waveform for driving the print head 10 when the inkjet ink is being ejected, which are successively included in a chronological order, the first waveform dropping from a reference potential V0 to a potential V1 and then returning to the reference potential V0, the second waveform dropping from the reference potential V0 to a potential V2 and then rising to a potential V3 which is higher than the reference potential V0 and then returning to the reference potential V0, and the potential V2 is a potential lower than the potential V1.
  • the alcohol according to the present embodiment may include at least one of ethanol, NPA, and IPA.
  • the ink-jet ink according to this embodiment may have a viscosity at 25° C. of 5.0 mPa ⁇ s or less. With this configuration, the deterioration of the initial ejection performance and the intermittent restartability can be further reduced compared to the conventional technology.
  • the surface tension of the inkjet ink according to this embodiment at 25° C. may be within the range of 23 mN/m or more and 34 mN/m or less.
  • the optical density (OD value) of the printed image according to this embodiment may be 0.3 or more. With this configuration, it is possible to obtain a printed image with sufficient visibility.
  • the ejection frequency when ejecting the inkjet ink according to this embodiment may be 1 kHz or higher. With this configuration, printing efficiency can be improved.
  • the average droplet speed at a point 1 mm away from the tip of the ink-jet ink ejection nozzle may be 3 m/s or more. With this configuration, it is possible to obtain a printed image with excellent visibility.
  • the potential difference between the potential V1 which is the peak potential of the first waveform and the reference potential V0 may be within a range of 10 to 60% of the potential difference between the potential V2 which is the peak potential of the second waveform and the reference potential V0.
  • the present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples in any way.
  • the procedure for preparing the ink-jet ink will now be described.
  • the inkjet ink contains the following components: edible coloring matter, organic solvent (drying accelerator), water, a wetting agent, and other additives as necessary.
  • the preparation procedure was as follows: first, water and an organic solvent were mixed to obtain a mixed solvent. Next, the wetting agent and edible coloring matter were added to the mixed solvent, and then other additives were added. Finally, the mixed liquid was placed in a dispersing machine such as a paint shaker, and the particles were finely dispersed for a specified period of time. In this way, the inkjet ink according to this embodiment was prepared.
  • a dispersing machine such as a paint shaker
  • Food Red No. 2 Food Red No. 3, Food Red No. 102, Food Yellow No. 4, Food Yellow No. 5, Food Green No. 3, Food Blue No. 1, and Food Blue No. 2 were used as edible dyes, and carbon was used as an edible pigment.
  • organic solvent ethanol, 1-propanol (NPA), and 2-propanol (IPA) were used as a drying solvent (drying promoter).
  • Purified water ion-exchanged water was used as the water contained in the ink.
  • Propylene glycol and glycerin were used as moisturizing agents.
  • the additives (binders) used were reduced isomaltulose, lactose, sucrose fatty acid ester, trehalose, and cellobiose.
  • the above ingredients were prepared into 37 different ink formulations, the compositions of which are shown in Tables 1-4.
  • Each of the inks was passed through a membrane filter to remove solid foreign matter from the ink. Specifically, the ink was passed through a membrane filter (cellulose acetate membrane) having a diameter of 5.0 ⁇ m once, and then through a membrane filter (cellulose acetate membrane) having a diameter of 0.8 ⁇ m once to obtain a purified ink.
  • Examples 1 to 37 Thirty-seven types of inkjet inks (Samples 1 to 37) were prepared by the above-mentioned preparation method. Tables 1 to 4 show the components of the 37 types of inkjet inks (Samples 1 to 37). Samples 1 to 35 correspond to Examples 1 to 35, and Samples 36 and 37 correspond to Comparative Examples 1 and 2.
  • Waveform A Comparative example (waveform according to the prior art: basic waveform)
  • Waveform A is a drive waveform used when ejecting ink-jet ink, and as shown in FIG. 7A, is a waveform that drops from a reference potential V0 to a potential V2 and then returns to the reference potential V0.
  • Waveform B is a drive waveform when ejecting inkjet ink, and as shown in Figure 7 (b), it is a waveform that drops from the reference potential V0 to a potential V2, then rises to a potential V3 higher than the reference potential V0, and then returns to the reference potential V0.
  • Waveform C Example (waveform according to this example) 7C, the waveform C is a drive waveform during ejection of ink-jet ink, and is made up of a first waveform that drops from a reference potential V0 to a potential V1 and then returns to the reference potential V0, and a second waveform that drops from the reference potential V0 to a potential V2, then rises to a potential V3 higher than the reference potential V0, and then returns to the reference potential V0.
  • the potential V2 is a lower potential than the potential V1.
  • evaluation items and evaluation criteria For each of the inkjet inks prepared in this example, the initial ejection properties and intermittent resumability were evaluated when printing was performed using each of the driving waveforms (printing methods) shown in Figure 7. The results of each evaluation are shown in Tables 1 to 4. The evaluation methods used in this example are as follows.

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Abstract

本発明は、可食性インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、初期吐出性や間欠再開性の低下を低減することができる可食性インクジェットインクの印刷方法等を提供する。本実施形態に係るインクジェットインクの印刷方法は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含むインクジェットインクを吐出させる装置を用いて、インクジェットインクで印刷画像を印刷する方法であって、インクジェットインクを吐出させる装置は、インクジェットインクを吐出するインク吐出ヘッドと、インク吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する駆動波形生成装置と、を備えて、駆動波形は、インクジェットインクの吐出時に基準電位V0から電位V2へ下がった後、基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び基準電位V0へ戻る波形である。

Description

可食性インクジェットインクの印刷方法、錠剤の製造方法、吐出装置及び駆動波形生成装置
 本発明は、可食性インクジェットインクの印刷方法、錠剤の製造方法、吐出装置及び駆動波形生成装置に関する。
 インクジェット印刷用インク(以下、単に「インクジェットインク」とも称する。)には、可食性を有するものがある。そして、可食性を有するインクジェットインクに関する技術としては、例えば、特許文献1に記載したものがある。
 可食性を有するインクジェットインクには、例えば、インクの乾燥性を高めるための乾燥性溶剤としてアルコール溶媒を含んだものがある。また、可食性を有するインクジェットインクには、例えば、黒色顔料として植物炭末色素等や食用染料としてタール系色素等を含んだものがある。
特開2006-169301号公報
 可食性色素を含んだインクジェットインク(以下、単に「インクジェットインク」とも称する。)には、印刷後のインクを乾燥させるという性能、所謂乾燥性が求められることがある。この性能を向上させるための方法としては、例えば、インクジェットインクに乾燥性の高いアルコール溶媒を乾燥性溶剤として添加し、そのアルコール溶媒の添加量を増加させる方法がある。しかしながら、この方法では、ノズル液面の乾燥が促進され、初期吐出性や間欠再開性(以下、印刷安定性とも称する)が悪化することがある。特に、アルコール溶媒の含有量(濃度)がインク全体の30質量%以上であるインクジェットインクでは、上述した初期吐出性や間欠再開性の悪化が顕著になる傾向がある。ここで、「初期吐出性」とは、印刷開始直後にインクの非吐出に起因する非印刷部分の発生なくインクを吐出できる性能をいう。また、「間欠再開性」とは、規定時間フラッシングなくインクをインクジェットヘッド内に放置した後、上記インクジェットヘッドを用いて印刷した際に、初期吐出から非印刷部分の増加なくインクを吐出できる性能をいう。なお、前述の間欠再開性は、印刷再開性、あるいは印刷間欠再開性と呼ばれることもある。
 これに対し、アルコール溶媒の添加量を低下させたインクジェットインクを用いて印刷を行うと、前述の間欠再開性は向上するものの、例えば、インクの乾燥性が低下する傾向がある。このため、アルコール溶媒の添加量を低下させたインクジェットインクを用いて、例えば、フィルムコーティング錠(FC錠)や糖衣錠といった乾燥性の低い錠剤上に文字等を印刷すると、インクが有する低い乾燥性に起因して、印刷機部材や他錠剤にそのインクが転写してしまうおそれがある。
 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、可食性インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、初期吐出性や間欠再開性の低下を低減することができる可食性インクジェットインクの印刷方法及びその印刷方法を用いて印刷した印刷画像を備えた錠剤、可食性インクジェットインクの印刷方法に用いるインク吐出装置及びそのインク吐出装置に用いる駆動波形生成装置を提供することを目的とする。
 本発明の一態様に係る可食性インクジェットインクの印刷方法は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる装置を用いて、前記可食性インクジェットインクで印刷画像を印刷する方法であって、前記可食性インクジェットインクを吐出させる装置は、前記可食性インクジェットインクを吐出するインク吐出ヘッドと、前記インク吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する駆動波形生成装置と、を備えて、前記駆動波形は、前記インクジェットインクの吐出時に基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形である。
 また、本発明の一態様に係る錠剤の製造方法は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる装置を用いて、前記可食性インクジェットインクで印刷した印刷画像を備えた錠剤を製造する方法であって、前記可食性インクジェットインクを吐出させる装置は、前記可食性インクジェットインクを吐出するインク吐出ヘッドと、前記インク吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する駆動波形生成装置と、を備えて、前記駆動波形は、前記インクジェットインクの吐出時に基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形である。
 また、本発明の一態様に係る吐出装置は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる装置であって、前記可食性インクジェットインクを吐出するインク吐出ヘッドと、前記インク吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する駆動波形生成装置と、を備えて、前記駆動波形は、前記インクジェットインクの吐出時に基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形である。
 また、本発明の一態様に係る駆動波形生成装置は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる液体吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する装置であって、前記駆動波形は、前記インクジェットインクの吐出時に基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形である。
 また、本発明の一態様に係る可食性インクジェットインクの印刷方法は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる装置を用いて、前記可食性インクジェットインクで印刷画像を印刷する方法であって、前記可食性インクジェットインクを吐出させる装置は、前記可食性インクジェットインクを吐出するインク吐出ヘッドと、前記インク吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する駆動波形生成装置と、を備えて、前記駆動波形は、前記インクジェットインクの非吐出時に駆動する第1波形と、前記インクジェットインクの吐出時に駆動する第2波形とを時系列で連続して含み、前記第1波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V1へ下がった後、再び前記基準電位V0へ戻り、前記第2波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形であって、前記電位V2は、前記電位V1より低い電位である。
 また、本発明の一態様に係る錠剤の製造方法は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる装置を用いて、前記可食性インクジェットインクで印刷した印刷画像を備えた錠剤を製造する方法であって、前記可食性インクジェットインクを吐出させる装置は、前記可食性インクジェットインクを吐出するインク吐出ヘッドと、前記インク吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する駆動波形生成装置と、を備えて、前記駆動波形は、前記インクジェットインクの非吐出時に駆動する第1波形と、前記インクジェットインクの吐出時に駆動する第2波形とを時系列で連続して含み、前記第1波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V1へ下がった後、再び前記基準電位V0へ戻り、前記第2波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形であって、前記電位V2は、前記電位V1より低い電位である。
 また、本発明の一態様に係る吐出装置は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる装置であって、前記可食性インクジェットインクを吐出するインク吐出ヘッドと、前記インク吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する駆動波形生成装置と、を備えて、前記駆動波形は、前記インクジェットインクの非吐出時に駆動する第1波形と、前記インクジェットインクの吐出時に駆動する第2波形とを時系列で連続して含み、前記第1波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V1へ下がった後、再び前記基準電位V0へ戻り、前記第2波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形であって、前記電位V2は、前記電位V1より低い電位である。
 また、本発明の一態様に係る駆動波形生成装置は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる液体吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する装置であって、前記駆動波形は、前記インクジェットインクの非吐出時に駆動する第1波形と、前記インクジェットインクの吐出時に駆動する第2波形とを時系列で連続して含み、前記第1波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V1へ下がった後、再び前記基準電位V0へ戻り、前記第2波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形であって、前記電位V2は、前記電位V1より低い電位である。
 本発明の一態様に係る可食性インクジェットインクの印刷方法、その印刷方法に用いる吐出装置及びその吐出装置に用いる駆動波形生成装置であれば、可食性インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、初期吐出性や間欠再開性の低下を低減することができる。
 また、本発明の一態様に係る錠剤の製造方法であれば、可食性インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、初期吐出性や間欠再開性の低下を低減することができる。
本実施形態に係るプリントヘッドの機械的構造を模式的に示す概略断面図である。 本実施形態に係る駆動信号を模式的に示す概略図である。 本実施形態に係る第1波形を単独で圧電振動子に印加した場合のメニスカスの挙動を模式的に示す概略図である。 本実施形態に係る第2波形を単独で圧電振動子に印加した場合のメニスカスの挙動を模式的に示す概略図である。 本実施形態に係る医療用錠剤の第1の構成例を示す平面図と断面図である。 本実施形態に係る医療用錠剤の第2の構成例を示す平面図と断面図である。 本実施例に係る駆動波形を模式的に示す概略図である。
 本発明の実施形態に係る可食性インクジェットインクは、例えば、医療用錠剤の表面にインクジェット印刷法で文字や画像等を印刷する際に使用する可食性インクジェットインクに関するものである。以下、本発明の実施形態に係る可食性インクジェットインク及びそのインクジェットインクで印刷した印刷部を備える錠剤の構成について、詳細に説明する。また、本発明の実施形態に係る可食性インクジェットインクの印刷方法、その印刷方法に用いる吐出装置及びその吐出装置に用いる駆動波形生成装置について、詳細に説明する。
〔インクジェットインクの構成〕
 本実施形態に係るインクジェットインクは、水と、アルコール溶媒と、可食性色素とを少なくとも含んでいる。
 本実施形態に係るアルコール溶媒は、乾燥性の高いアルコール溶媒であればその種類は問わないが、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)及びノルマルプロピルアルコール(NPA)の少なくとも1種を含んでいれば好ましい。
 また、アルコール溶媒の含有量(濃度)は、インクジェットインク全体に対して30質量%以上60質量%以下の範囲内であれば好ましく、30質量%以上50質量%以下の範囲内であればより好ましく、30質量%以上45質量%以下の範囲内であればさらに好ましい。なお、従来技術に係るインクジェットインクでは、インクの過度な乾燥を防止する観点から、アルコール溶媒の含有量をインクジェットインク全体に対して30質量%未満にしたものが多い。そのため、本実施形態に係るインクジェットインクは、従来技術に係るインクジェットインクに比べてアルコール溶媒の含有量が高いインクといえる。
 また、本実施形態に係るインクジェットインクは、インクの温度が25℃における粘度が5.0mPa・s以下であれば好ましく、4.5mPa・s以下であればより好ましく、4.0mPa・s以下であればさらに好ましい。なお、本実施形態に係るインクジェットインクは、インクの温度が25℃における粘度の下限値は特に制限されるものではないが、2.3mPa・s以上であれば、インクの取り扱いが容易となる。
 また、本実施形態に係るインクジェットインクは、インクの温度が25℃における表面張力が23mN/m以上34mN/m以下の範囲内であれば好ましく、24mN/m以上34mN/m以下の範囲内であればより好ましい。
 以下、本実施形態に係るインクジェットインクに含まれる各成分の詳細について説明する。
(可食性色素)
 本実施形態に係るインクジェットインクに含まれる可食性色素としては、例えば、可食性顔料や可食性染料がある。本実施形態に係る可食性顔料は、特に限定されるものではなく、例えば、薬用炭や、備長炭、あるいは竹炭等の植物炭末色素、経口摂取可能なカーボン、または工業用の石油由来のカーボンブラックである。これらカーボンの中でも、特に経口摂取可能なものが好ましい。経口摂取可能なカーボンを用いる場合、本実施形態に係るインクジェットインクを錠剤表面への直接印刷、食品への直接印刷、医薬品及び食品に直接触れるパッケージに用いることができる。
 また、本実施形態に係る可食性染料は、特に限定されるものではなく、例えば、公知の合成食用色素や天然食用色素である。
 合成食用色素としては、例えば、タール系色素、天然色素誘導体、天然系合成色素等が挙げられる。タール系色素としては、例えば、食用赤色2号、食用赤色3号、食用赤色40号、食用赤色102号、食用赤色104号、食用赤色105号、食用赤色106号、食用黄色4号、食用黄色5号、食用青色1号、食用青色2号、食用緑色3号、食用赤色2号アルミニウムレーキ、食用赤色3号アルミニウムレーキ、食用赤色40号アルミニウムレーキ、食用黄色4号アルミニウムレーキ、食用黄色5号アルミニウムレーキ、食用青色1号アルミニウムレーキ、食用青色2号アルミニウムレーキ等が挙げられる。天然色素誘導体としては、例えば、ノルビキシンカリウム等が挙げられる。天然系合成色素としては、例えば、β-カロテン、リボフラビン等が挙げられる。
 また、天然食用色素としては、例えば、アントシアニン系色素、カロチノイド系色素、キノン系色素、フラボノイド系色素、ベタイン系色素、モナスカス色素、その他の天然物を起源とする色素が挙げられる。アントシアニン系色素としては、例えば、赤ダイコン色素、赤キャベツ色素、赤米色素、エルダーベリー色素、カウベリー色素、グーズベリー色素、クランベリー色素、サーモンベリー色素、シソ色素、スィムブルーベリー色素、ストロベリー色素、ダークスィートチェリー色素、チェリー色素、ハイビスカス色素、ハクルベリー色素、ブドウ果汁色素、ブドウ果皮色素、ブラックカーラント色素、ブラックベリー色素、ブルーベリー色素、プラム色素、ホワートルベリー色素、ボイセンベリー色素、マルベリー色素、ムラサキイモ色素、ムラサキトウモロコシ色素、ムラサキヤマイモ色素、ラズベリー色素、レッドカーラント色素、ローガンベリー色素、その他のアントシアニン系色素が挙げられる。カロチノイド系色素としては、例えば、アナトー色素、クチナシ黄色素、その他のカロチノイド系色素が挙げられる。キノン系色素としては、例えば、コチニール色素、シコン色素、ラック色素、その他のキノン系色素が挙げられる。フラボノイド系色素としては、例えば、ベニバナ黄色素、コウリャン色素、タマネギ色素、その他のフラボノイド系色素が挙げられる。ベタイン系色素としては、例えば、ビートレッド色素が挙げられる。モナスカス色素としては、例えば、ベニコウジ色素、ベニコウジ黄色素が挙げられる。その他の天然物を起源とする色素としては、例えば、ウコン色素、クサギ色素、クチナシ赤色素、スピルリナ青色素等が挙げられる。
 可食性色素の含有量(濃度)は、例えば、インクジェットインク全体に対して0.5質量%以上6質量%以下の範囲内であれば好ましく、1質量%以上5質量%以下の範囲内であればより好ましい。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、高い印刷安定性を付与することができる。
 これに対し、可食性色素の含有量が0.5質量%未満であると、印刷色全体が薄くなり印刷画像の視認性が低下する傾向がある。また、含有量が6質量%を超えると、可食性色素の溶解安定性の悪化によりインクジェットインク中の可食性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、間欠再開性が低下する傾向がある。
(溶媒)
 本実施形態に係るインクジェットインクは、前述の可食性色素を溶解または分散させるための溶媒を含んでいる。そして、その溶媒は、水と、乾燥溶媒(乾燥性溶剤)としてのアルコール溶媒とを含んでいる。以下、この水と乾燥溶媒とについて説明する。
 本実施形態に係るインクジェットインクに含まれる水は、例えば、精製水である。本実施形態に係るインクジェットインクに含まれる水の割合は、例えば、インクジェットインク全体の30質量%以上が好ましい。
 本実施形態に係るインクジェットインクに含まれる乾燥溶媒はアルコール溶媒であり、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)及びノルマルプロピルアルコール(NPA)の少なくとも1種を含んだアルコール溶媒である。このアルコール溶媒の濃度は、インクジェットインク全体に対して60質量%以下である。なお、アルコール溶媒の濃度がインクジェットインク全体に対して60質量%を超えると、インクの乾燥性が過度になり、印刷安定性が低下する傾向がある。また、アルコール溶媒の濃度の下限値は、インクジェットインク全体に対して30質量%以上である。上記数値範囲内であれば、インクジェットインクに優れた乾燥性を付与することができる。
(分散剤)
 本実施形態に係るインクジェットインクは、前述の可食性色素や溶媒以外に、分散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分散剤は、前述の可食性色素(特にカーボン等の可食性顔料)の分散性を高めることができ、且つ可食性を有するものであればよく、例えばHLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance)値が11以上20以下の範囲内であるショ糖脂肪酸エステルである。ショ糖脂肪酸エステルの含有量は、前述の可食性色素に対して60質量%以上180質量%以下の範囲内が好ましい。なお、分散剤であるショ糖脂肪酸エステルの含有量が前述の可食性色素に対して60質量%未満であると、可食性色素の分散安定性が低下する傾向がある。また、分散剤であるショ糖脂肪酸エステルの含有量が前述の可食性色素に対して180質量%を超えると、乾燥性が低下する傾向がある。
 また、本実施形態に係るインクジェットインクに含まれるショ糖脂肪酸エステルは、そのHLB値が11以上20以下の範囲内であれば好ましい。このような構成であれば、インクジェットインクに十分な乾燥性を付与することができ、且つ印刷安定性の低下を低減することができる。なお、ショ糖脂肪酸エステルのHLB値が11未満であると、印刷安定性が低下する傾向がある。また、ショ糖脂肪酸エステルのHLB値の上限値は、20である。
(湿潤剤)
 本実施形態に係るインクジェットインクは、前述の可食性色素や溶媒、分散剤以外に、湿潤剤を含有してもよく、その含有量は、インクジェットインク全体に対して0.001質量%以上10質量%以下の範囲内であってもよい。このような構成であれば、インクジェットインクに使用する上で十分な乾燥性を付与することができ、且つ印刷安定性の低下をより低減することができる。なお、湿潤剤の含有量がインクジェットインク全体に対して0.001質量%未満であると、印刷安定性が低下する傾向がある。また、湿潤剤の含有量がインクジェットインク全体に対して10質量%を超えると、インクジェットインクに十分な乾燥性を付与することが困難となる傾向がある。
 また、本実施形態に係るインクジェットインクは、湿潤剤の含有量がインクジェットインク全体に対して3質量%以下であればより好ましい。このような構成であれば、インクジェットインクに十分な乾燥性を付与することができ、且つ印刷安定性の低下をさらに低減することができる。
 本実施形態に係るインクジェットインクに添加可能な湿潤剤は、湿潤剤として一般にインクジェットインクに添加されるものであれば特に制限されることはなく使用可能である。なお、本実施形態に係る湿潤剤は、高沸点のものであればより効果的である。ここで、「高沸点」とは、例えば、140℃以上を意味する。
 本実施形態に係る湿潤剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタメチレングリコール、トリメチレングリコール、2-ブテン-1、4-ジオール、2-エチル-1、3-ヘキサンジオール、2-メチル-2、4-ペンタンジオール、トリプロピレングリコール、数平均分子量2000以下のポリエチレングリコール、1、3-プロピレングリコール、イソプロピレングリコール、イソブチレングリコール、グリセリン、メソエリスリトール、ペンタエリスリトール、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、及びN-エチル-2-ピロリドン等が挙げられる。これら湿潤剤の中でも特に好ましくは、プロピレングリコール及びグリセリンの少なくとも一方を含む湿潤剤である。このような構成であれば、インクジェットインクに十分な乾燥性を付与することができ、且つ印刷安定性の低下をさらに低減することができる。
 また、本実施形態に係る湿潤剤は、例えば、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(バインダー)
 本実施形態に係るインクジェットインクは、前述の可食性色素や溶媒、分散剤、湿潤剤以外に、バインダー(固着剤)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バインダーは、バインダーとして一般にインクジェットインクに添加されるものであれば特に制限されることはなく、例えば、多糖類を含むものである。また、本実施形態に係るバインダーに含まれる多糖類は、その重量平均分子量が1,000以上10,000以下の範囲内にあるものであればより好ましい。このような構成であれば、インクジェットインクに十分な乾燥性を付与することができ、且つ印刷安定性の低下をさらに低減することができる。なお、バインダーである多糖類の重量平均分子量が1,000未満であると、インクジェットインクに十分な乾燥性を付与することが困難となる傾向がある。また、バインダーである多糖類の重量平均分子量が10,000を超えると、印刷安定性が低下する傾向がある。
 また、本実施形態に係る多糖類の含有量は、インクジェットインク全体の質量の0.01質量%以上10質量%以下であることが好ましい。バインダーの含有量が上記範囲内であると、インクの粘度は、インクジェット印刷を好適に行える程度の粘度となる。
 本実施形態に係る多糖類としては、例えば、マルトデキストリン、エリスリトール、PVP(ポリビニルピロリドン)、デキストラン、ポリデキストロース、トレハロース、あるいはトウモロコシ及び小麦等のデンプン物質、カルボキシメチルセルロース及びヒドロキシメチルセルロース等のセルロース系物質、アルギン酸ナトリウム、アラビヤゴム、ローカストビーンガム、トラントガム、グアーガム、及びタマリンド種子等の多糖類が挙げられる。
 また、本実施形態に係るバインダーとして、例えば、20℃の水100mlに対する溶解度が39g以下である二糖類を含有してもよい。具体的には、乳糖(ラクトース)、セロビオース、還元イソマルツロースである。20℃の水100mlに対する乳糖の溶解度は16g、セロビオースの溶解度は14g、還元イソマルツロースの溶解度は、38gである。前述の二糖類を上述したインクジェットインクに添加することで、可食性色素(特に可食性染料)を含む被印刷物(例えば錠剤)の表面に固着させることができる。これにより、前述の二糖類を含有するインクジェットインクであれば、印刷画像の光変褪色を十分に抑制し、耐光性を向上させることができる。また、本実施形態においてバインダーとして用いられる上記二糖類(乳糖、セロビオース、還元イソマルツロース)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。
 本実施形態に係るインクジェットインクにおける上記二糖類の配合割合、すなわち上記二糖類(乳糖、セロビオース、還元イソマルツロース)の合計含有量は、インクジェットインク全体の1質量%以上20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、上記二糖類によるインクジェットインクの固着効果がより確実に発揮され、インクジェットインクの耐光性を向上させることができる。また、本実施形態に係るインクジェットインクに高い印刷安定性を付与することができる。
 これに対し、上記二糖類の配合割合がインクジェットインク全体の1質量%未満であると、インクジェットインクの固着効果が低減し得る。また、上記二糖類の配合割合がインクジェットインク全体の20質量%を超えると、インク粘度の上昇や、上記二糖類の溶解安定性の悪化によりインクジェットインク中の固着剤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、印刷安定性が低下し得る。
 なお、一般に糖類はアルコール類に溶解しづらい性質を有する。このため、本実施形態において、溶媒にプロピレングリコール及びエタノールを含めることで、バインダーとして用いられる上記二糖類の溶媒に対する溶解度が低下する。したがって、本実施形態においてバインダーとしての上記二糖類とともに上記アルコール類(プロピレングリコール、エタノール)を含む溶媒をインクジェットインクに添加した場合には、インクジェットインクの固着効果が確実に発揮され、インクジェットインクに含まれる可食性色素(特に可食性染料)を被印刷物(例えば錠剤)の表面により高濃度で残存させることができる。これにより、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、プロピレングリコールは、上述のように湿潤剤として機能し、インクジェットノズルでのインクの乾燥を防止して、インクジェットインクに十分な印刷安定性を付与することができる。また、エタノールは揮発性が高いことから、インクジェットインクの耐転写性(乾燥性)を向上することができる。
(レベリング剤)
 本実施形態に係るインクジェットインクは、上述の可食性色素(特に可食性染料)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。
〔印刷方法〕
 本実施形態に係るインクジェットインクは、印刷手段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。
 以下、本実施形態に係るインクジェットインクを吐出して、被印刷物(例えば錠剤)の表面に印字するために使用するインクジェット装置の一例について説明する。
 本実施形態に係るインクジェットインクを吐出させる装置であるインクジェット装置は、インクジェットインクを吐出するプリントヘッド(インク吐出ヘッド)と、そのプリントヘッドの圧力発生素子(圧電振動子)に与える駆動波形(駆動信号)を生成する駆動波形生成装置(駆動信号発生回路)と、を少なくとも備えている。
(プリントヘッドの機械的構成)
 図1は、プリントヘッド10の機械的構造の一例を示している。基板ユニット21は、ノズル穴22Aが形成されたノズルプレート22とアイランド部23Aが形成された振動板23とによって流路形成板24を挟持することにより、構成されている。流路形成板24には、インク室25、インク供給口26及び圧力発生室27が形成されている。
 基台28には収容室29が形成されており、収容室29内には圧電振動子17が取り付けられている。圧電振動子17は、その先端が振動板23のアイランド部23Aに当接するように、固定基板30を介して固定されている。ここで、圧電振動子17には、例えば縦振動横効果のPZTが用いられ、充電されると収縮し、放電すると伸長するようになっている。圧電振動子17への充放電はリード線31を介して行われる。
 なお、圧電振動子17は、縦振動横効果のPZTに限らず、たわみ振動型のPZTでもよい。この場合は、充電すると伸長し、放電すると縮小する。また、入力される駆動波形に応じて伸縮する振動子としては、圧電振動子17に限らず、例えば、磁歪素子等の他の振動子を用いてもよい。
 本実施形態では、圧電振動子17にマイナス電位の波形を印加すると、圧電振動子17が収縮して圧力発生室27が膨張し、圧力発生室27内の圧力が低下してインク室25から圧力発生室27内にインクが流入するようになっている。また、本実施形態では、圧電振動子17にプラス電位の波形を印加すると、圧電振動子17が伸長して圧力発生室27が縮小し、圧力発生室27内の圧力が上昇して圧力発生室27内のインクがノズル穴22Aを介して外部に吐出されるようになっている。
(駆動波形の詳細)
 次に、本実施形態に係る駆動信号を構成する各波形(駆動波形)について、図2を参照しつつ説明する。
 図2には、本実施形態に係る駆動信号を構成する各波形が示されている。この駆動信号は、例えば、公知技術である駆動信号発生回路を用いて発生させることができる。
 本実施形態に係る駆動信号は、図2中に示すように、第1波形と第2波形とを少なくとも備えている。ここで、第1波形は、メニスカスを揺動させるためのものであって、インク滴を吐出するためのものではない。一方、第2波形は、インク滴を吐出するためのものである。
 このように、本実施形態に係る駆動信号は、メニスカスを揺動させるための揺動波形である第1波形と、インクを吐出するための吐出波形である第2波形とを少なくとも備えている。
 以下、第1波形及び第2波形の各波形要素について、詳しく説明する。
 第1波形は、図2中に示すように、その電圧値が基準電位V0からスタートし(P11)、基準電位V0から所定の電圧勾配θ12で最低電位V1まで下降し(P12)、最低電位V1を所定時間だけ維持する(P13)。次に、第1波形の電圧値は、最低電位V1から所定の電圧勾配θ14をもって再び基準電位V0まで上昇する(P14)。
 ここで、電圧勾配θ12よりも電圧勾配θ14の方が大きくなるように設定されている。
 第2波形の電圧値は、第1波形と同様に基準電位V0からスタートし(P21)、所定の電圧勾配θ22で最低電位V2まで下降する(P22)。この第2波形の最低電位V2は、第1波形の最低電位V1よりも小さい(低い)。そして、第2波形の電圧値は、最低電位V2を所定時間だけ維持した後(P23)、所定の電圧勾配θ24をもって最高電位V3まで上昇する(P24)。
 ここで、電圧勾配θ22よりも電圧勾配θ24の方が大きくなるように設定されている。
 そして、第2波形の電圧値は、最高電位V3を所定時間だけ保持した後(P25)、再び基準電位V0まで下降する(P26)。
 ここで、第2波形では、電圧勾配θ24の方が電圧勾配θ26よりも大きくなるように設定されている。
(駆動信号の変形例)
 以下、本実施形態に係る駆動信号の変形例について説明する。
 本実施形態では、第1波形と第2波形とを少なくとも備えた駆動信号について説明したが本発明はこれに限定されるものではない。本実施形態において、駆動信号は、第2波形を備えていればよく、例えば、第1波形を備えていなくてもよい。つまり、本実施形態では、インクを吐出する第2波形を備えていれば、インクを吐出しない揺動波形(第1波形)を備えていなくてもよい。
 また、本実施形態では、電圧勾配θ12よりも電圧勾配θ14の方が大きくなるように設定した場合について説明したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電圧勾配θ12よりも電圧勾配θ14の方が小さくなるように設定されていてもよいし、電圧勾配θ12と電圧勾配θ14とが同じになるように設定されていてもよい。
 また、本実施形態では、電圧勾配θ22よりも電圧勾配θ24の方が大きくなるように設定した場合について説明したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電圧勾配θ22よりも電圧勾配θ24の方が小さくなるように設定されていてもよいし、電圧勾配θ22と電圧勾配θ24とが同じになるように設定されていてもよい。
 また、本実施形態では、電圧勾配θ24よりも電圧勾配θ26の方が大きくなるように設定した場合について説明したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電圧勾配θ24よりも電圧勾配θ26の方が小さくなるように設定されていてもよいし、電圧勾配θ24と電圧勾配θ26とが同じになるように設定されていてもよい。
 印刷周期は1kHz以上であればよく、7kHz以上であればより好ましい。なお、印刷周期の上限値は特に制限されるものではないが、汎用性の高いプリントヘッドであれば50kHz以下が通常である。
 また、本実施形態では、第1波形の最低電位V1と基準電位V0との電位差は、第2波形の最低電圧V2と基準電位V0との電位差の10%以上60%以下の範囲内であることが好ましく、15%以上55%以下の範囲内であればより好ましく、20%以上50%以下の範囲内であればさらに好ましい。
 また、本実施形態では、第2波形の最高電圧V3と基準電位V0との電位差は、第2波形の最低電圧V2と基準電位V0との電位差の5%以上50%以下の範囲内であることが好ましく、10%以上45%以下の範囲内であればより好ましく、15%以上40%以下の範囲内であればさらに好ましい。
(インク滴の吐出状態)
 次に、駆動信号の各波形単独によるノズル穴22A付近のインク滴の吐出状態の概略について、図3及び図4を参照しつつ説明する。
 まず、図3は、第1波形によるインク滴の吐出状態を示す説明図である。
 基準電位V0にあるP11の状態では、メニスカス40はノズル穴22Aの吐出面から若干引き込まれた位置にある。次に、基準電位V0から最低電位V1に下降するP12の状態では、圧電振動子17が収縮して圧力発生室27が膨張し、メニスカス40がノズル穴22A内に引き込まれる。このとき、圧力発生室27は、圧電振動子17の収縮速度に応じた速度で膨張する。P13の状態では、一旦引き込まれたメニスカス40が引き込まれる直前の位置に復帰しない程度の時間だけ、最低電位V1を保持する。最低電位V1から基準電位V0に上昇するP14の状態では、圧電振動子17が伸長して圧力発生室27が収縮し、一旦引き込まれたメニスカス40が引き込まれる直前の位置に復帰する。このとき、圧力発生室27は、圧電振動子17の伸長速度に応じた速度で収縮する。なお、メニスカス40が引き込まれる直前の位置に復帰しようとする際、慣性によりメニスカス40は引き込まれる直前の位置には留まらず、P21の状態では、メニスカス40はノズル穴22Aの吐出面から若干突出した位置にある。
 こうして、第1波形によりメニスカス40が揺動する。
 図4には、第1波形に連続して、第2波形を圧電振動子17に印加した場合のインクの変動状態が示されている。基準電位V0にあるP21の状態では、メニスカス40はノズル穴22Aの吐出面から若干突出した位置にある。次に、基準電位V0から最低電位V2まで急速に降圧させると、圧電振動子17が収縮して圧力発生室27が膨張するため、メニスカス40はノズル穴22A内に引き込まれる。P23の状態では、メニスカス40が元の位置に復帰しない程度の短時間だけ最低電位V2を保持する。
 P24の状態では、メニスカス40をノズル穴22Aの奥に引き込んだ状態で、圧電振動子17に印加する電圧を最低電位V2から最高電位V3まで急速に昇圧させる。これにより、圧電振動子17が伸長して圧力発生室27が収縮し、メニスカス40がノズル穴22Aの吐出面から突出しはじめる。このとき、圧力発生室27は、圧電振動子17の伸長速度に応じた速度で収縮する。最高電位V2を維持するP25の状態でも、慣性によりメニスカス40の突出が続く。そして、P26の状態では、メニスカス40が突出した状態で圧電振動子17に印加する電圧を再び中間電位V0まで降圧する。これにより、圧電振動子17が収縮して圧力発生室27が膨張し、ノズル穴22Aから外部に突出したインクが引きちぎれて、インク滴が吐出される。なお、P26に示す状態より先では、インク滴が、例えば、被印刷物(例えば錠剤)の表面に向けて飛翔する。
 こうして吐出されたインク滴の平均速度は、特に制限されるものではないが、例えば、ノズル穴22Aの吐出面から1mm離れた地点において3m/s以上であれば好ましい。また、インク滴の平均速度の上限値は、特に制限されるものではないが、例えば、ノズル穴22Aの吐出面から1mm離れた地点において10m/s以下であれば好ましい。
 以上のように、本実施形態では、駆動信号発生回路で生成する、プリントヘッド10の圧電振動子17に与える駆動波形(駆動信号)が、インクジェットインクの吐出時に基準電位V0から電位V2へ下がった後、基準電位V0より高い電位V3へ上がり、基準電位V0へ戻る波形であればよく、その生成手段は問わない。
 また、本実施形態では、駆動信号発生回路で生成する、プリントヘッド10の圧電振動子17に与える駆動波形(駆動信号)が、インクジェットインクの非吐出時に駆動する第1波形と、インクジェットインクの吐出時に駆動する第2波形とを時系列で連続して含み、第1波形は、基準電位V0から電位V1へ下がった後、再び基準電位V0へ戻り、第2波形は、基準電位V0から電位V2へ下がった後、基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び基準電位V0へ戻る波形であって、電位V2は、電位V1より低い電位であればさらによく、その生成手段は問わない。
〔錠剤〕
 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、前述の印刷方法を用いて、例えば錠剤の表面に印字、印画する。なお、前述の印刷方法を用いて印字、印画した印刷画像の光学濃度(OD値)は、例えば0.3以上であれば好ましく、0.35以上であればより好ましく、0.4以上であればさらに好ましい。
 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(印刷部)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、口腔内崩壊錠等のほか、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等を含むものである。
 図5(a)及び(b)は、本実施形態に係る医療用錠剤の第1の構成例を示す平面図と、この平面図をX1-X’1で切断した断面図である。図5(a)及び(b)に示す医療用錠剤は素錠であり、基剤1の表面に画像9が印刷されている。この画像9は、例えば文字、記号又はバーコードなど任意の画像であり、前述したインクジェットインクを使用して、前述したインクジェット印刷法により印刷されたものである。
 図6(a)及び(b)は、本実施形態に係る医療用錠剤の第2の構成例を示す平面図と、この平面図をX2-X’2で切断した断面図である。図6(a)及び(b)に示す医療用錠剤はフィルムコーティング錠であり、基剤1を覆うフィルム5の表面に画像9が印刷されている。図6(a)及び(b)に示す画像9も、図5(a)及び(b)に示した画像9と同様、前述したインクジェットインクを使用して、前述したインクジェット印刷法により印刷されたものである。
 医療用錠剤中に含有される活性成分は特に限定されない。例えば、種々の疾患の予防・治療に有効な物質(例えば、睡眠誘発作用、トランキライザー活性、抗菌活性、降圧作用、抗アンギナ活性、鎮痛作用、抗炎症活性、精神安定作用、糖尿病治療活性、利尿作用、抗コリン活性、抗胃酸過多作用、抗てんかん作用、ACE阻害活性、β-レセプターアンタゴニストまたはアゴニスト活性、麻酔作用、食欲抑制作用、抗不整脈作用、抗うつ作用、抗血液凝固活性、抗下痢症作用、抗ヒスタミン活性、抗マラリア作用、抗腫瘍活性、免疫抑制活性、抗パーキンソン病作用、抗精神病作用、抗血小板活性、抗高脂血症作用等を有する物質等)、洗浄作用を有する物質、香料、消臭作用を有する物質等を含むが、それらに限定されない。
 本実施形態に係る錠剤は、必要に応じて、活性成分とともにその用途上許容される担体を配合することができる。例えば、医療用錠剤であれば、医薬上許容される担体を配合することができる。医薬上許容される担体としては、製剤素材として慣用の各種有機あるいは無機担体物質が用いられ、例えば、賦形剤、滑沢剤、結合剤、崩壊剤、増粘剤等が適宜適量配合される。また必要に応じて、防腐剤、抗酸化剤、着色剤、甘味剤等の添加物を用いることもできる。
 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、本発明は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、飼料、肥料、洗浄剤、ラムネ菓子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。また、本実施形態に係るインクジェットインクは、前述の錠剤表面への直接印刷以外に、食品への直接印刷、医薬品及び食品に直接触れるパッケージに用いてもよい。
 また、本実施形態における医療用錠剤は特に制限はないが、特に、表面にフィルムコート層を被覆したフィルムコーティング錠において効果が高い傾向がある。これは印刷が行われた錠剤表面において、素錠に比べフィルムコーティング錠では空隙が少ないことによりインクが錠剤表面に残りやすいためである。このため、本実施形態に係るインクジェットインクであれば、従来技術に係るインクジェットインクと比較して、速乾性の効果が発揮されやすい。
 また、本実施形態に係る印刷方法であれば、従来技術に係る印刷方法と比較して、速乾性の高いインクであっても初期吐出性や間欠再開性の低下を低減することができる。
(本実施形態の効果)
(1)本実施形態に係るインクジェットインクで印刷画像を印刷する方法は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含むインクジェットインクを吐出させるインクジェット装置を用いて、インクジェットインクで印刷画像を印刷する方法であって、インクジェット装置は、インクジェットインクを吐出するプリントヘッド10と、プリントヘッド10の圧電振動子17に与える駆動信号を生成する駆動信号発生回路と、を備えて、インクジェットインクの吐出時における駆動信号の波形は、基準電位V0から電位V2へ下がった後、基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び基準電位V0へ戻る波形である。
 このような構成であれば、インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、従来技術と比較して、初期吐出性や間欠再開性の低下を低減することができる。
(2)また、本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た錠剤を製造する方法は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含むインクジェットインクを吐出させるインクジェット装置を用いて、インクジェットインクで印刷した印刷画像を備えた錠剤を製造する方法であって、インクジェット装置は、インクジェットインクを吐出するプリントヘッド10と、プリントヘッド10の圧電振動子17に与える駆動信号を生成する駆動信号発生回路と、を備えて、インクジェットインクの吐出時における駆動信号の波形は、基準電位V0から電位V2へ下がった後、基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び基準電位V0へ戻る波形である。
 このような構成であれば、インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、従来技術と比較して、初期吐出性や間欠再開性の低下を低減した錠剤を提供することができる。
(3)また、本実施形態に係るインクジェットインクを吐出させるインクジェット装置は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含むインクジェットインクを吐出させるインクジェット装置であって、インクジェットインクを吐出するプリントヘッド10と、プリントヘッド10の圧電振動子17に与える駆動信号を生成する駆動信号発生回路と、を備えて、インクジェットインクの吐出時における駆動信号の波形は、基準電位V0から電位V2へ下がった後、基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び基準電位V0へ戻る波形である。
 このような構成であれば、インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、従来技術と比較して、初期吐出性や間欠再開性の低下を低減することができるインクジェット装置を提供することができる。
(4)また、本実施形態に係る駆動信号を生成する駆動信号発生回路は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含むインクジェットインクを吐出させるプリントヘッド10の圧電振動子17に与える駆動信号を生成する駆動信号発生回路であって、インクジェットインクの吐出時における駆動信号の波形は、基準電位V0から電位V2へ下がった後、基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び基準電位V0へ戻る波形である。
 このような構成であれば、インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、従来技術と比較して、初期吐出性や間欠再開性の低下を低減することができる駆動信号発生回路を提供することができる。
(5)また、本実施形態に係るインクジェットインクで印刷画像を印刷する方法は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含むインクジェットインクを吐出させるインクジェット装置を用いて、インクジェットインクで印刷画像を印刷する方法であって、インクジェット装置は、インクジェットインクを吐出するプリントヘッド10と、プリントヘッド10の圧電振動子17に与える駆動信号を生成する駆動信号発生回路と、を備えて、駆動信号の波形は、インクジェットインクの非吐出時に駆動する第1波形と、インクジェットインクの吐出時に駆動する第2波形とを時系列で連続して含み、第1波形は、基準電位V0から電位V1へ下がった後、再び基準電位V0へ戻り、第2波形は、基準電位V0から電位V2へ下がった後、基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び基準電位V0へ戻る波形であって、電位V2は、電位V1より低い電位である。
 このような構成であれば、インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、従来技術と比較して、初期吐出性や間欠再開性の低下を低減することができる。
(6)また、本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た錠剤を製造する方法は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含むインクジェットインクを吐出させるインクジェット装置を用いて、インクジェットインクで印刷した印刷画像を備えた錠剤を製造する方法であって、インクジェット装置は、インクジェットインクを吐出するプリントヘッド10と、プリントヘッド10の圧電振動子17に与える駆動信号を生成する駆動信号発生回路と、を備えて、駆動信号の波形は、インクジェットインクの非吐出時に駆動する第1波形と、インクジェットインクの吐出時に駆動する第2波形とを時系列で連続して含み、第1波形は、基準電位V0から電位V1へ下がった後、再び基準電位V0へ戻り、第2波形は、基準電位V0から電位V2へ下がった後、前記電位V0より高い電位V3へ上がり、再び基準電位V0へ戻る波形であって、電位V2は、電位V1より低い電位である。
 このような構成であれば、インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、従来技術と比較して、初期吐出性や間欠再開性の低下を低減した錠剤を提供することができる。
(7)また、本実施形態に係るインクジェットインクを吐出させるインクジェット装置は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含むインクジェットインクを吐出させるインクジェット装置であって、インクジェットインクを吐出するプリントヘッド10と、プリントヘッド10の圧電振動子17に与える駆動信号を生成する駆動信号発生回路と、を備えて、駆動信号の波形は、インクジェットインクの非吐出時に駆動する第1波形と、インクジェットインクの吐出時に駆動する第2波形とを時系列で連続して含み、第1波形は、基準電位V0から電位V1へ下がった後、再び基準電位V0へ戻り、第2波形は、基準電位V0から電位V2へ下がった後、基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び基準電位V0へ戻る波形であって、電位V2は、電位V1より低い電位である。
 このような構成であれば、インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、従来技術と比較して、初期吐出性や間欠再開性の低下を低減することができるインクジェット装置を提供することができる。
(8)また、本実施形態に係る駆動信号を生成する駆動信号発生回路は、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含むインクジェットインクを吐出させるプリントヘッド10の圧電振動子17に与える駆動信号を生成する駆動信号発生回路であって、駆動信号の波形は、インクジェットインクの非吐出時に駆動する第1波形と、インクジェットインクの吐出時に駆動する第2波形とを時系列で連続して含み、第1波形は、基準電位V0から電位V1へ下がった後、再び基準電位V0へ戻り、第2波形は、基準電位V0から電位V2へ下がった後、基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び基準電位V0へ戻る波形であって、電位V2は、電位V1より低い電位である。
 このような構成であれば、インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、従来技術と比較して、初期吐出性や間欠再開性の低下を低減することができる駆動信号発生回路を提供することができる。
(9)また、本実施形態に係るアルコールは、エタノール、NPA、及びIPAの少なくとも1種を含んでもよい。
 このような構成であれば、従来技術と比較して、初期吐出性や間欠再開性の低下をさらに低減することができる。
(10)また、本実施形態に係るインクジェットインクの25℃での粘度は、5.0mPa・s以下であってもよい。
 このような構成であれば、従来技術と比較して、初期吐出性や間欠再開性の低下をさらに低減することができる。
(11)また、本実施形態に係るインクジェットインクの25℃での表面張力は、23mN/m以上34mN/m以下の範囲内であってもよい。
 このような構成であれば、従来技術と比較して、初期吐出性や間欠再開性の低下をさらに低減することができる。
(12)また、本実施形態に係る印刷画像の光学濃度(OD値)は、0.3以上であってもよい。
 このような構成であれば、十分な視認性を備えた印刷画像を得ることができる。
(13)また、本実施形態に係るインクジェットインクを吐出するときの吐出周波数は、1kHZ以上であってもよい。
 このような構成であれば、印刷効率を向上させることができる。
(14)また、本実施形態に係るインクジェットインクを吐出したときの、インクジェットインクの吐出用ノズルの先端部から吐出距離1mmの地点における平均液滴速度は、3m/s以上であってもよい。
 このような構成であれば、優れた視認性を備えた印刷画像を得ることができる。
(15)また、本実施形態に係る第1波形のピーク電位である電位V1と基準電位V0との電位差は、第2波形のピーク電位である電位V2と基準電位V0との電位差の10~60%の範囲内であってもよい。
 このような構成であれば、インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、従来技術と比較して、初期吐出性や間欠再開性の低下をさらに低減することができる。
[実施例]
 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。
(インクジェットインクの製造)
 以下、インクジェットインクの調製手順を説明する。
 インクジェットインクは、可食性色素、有機溶媒(乾燥促進剤)、水、湿潤剤、その他必要に応じた添加剤の各成分を含んでいる。調製の順序としては、最初に、水と有機溶媒とを混合して混合溶媒を得た。次に、その混合溶媒に、湿潤剤と可食性色素とを添加した後にその他の添加剤を添加した。最後に、この混合液をペイントシェーカー等の分散機に入れ、規定時間微細化して分散させた。こうして、本実施例に係るインクジェットインクを調製した。以下、具体的に各種成分について説明する。
 可食性色素には、可食性染料として、食用赤色2号、食用赤色3号、食用赤色102号、食用黄色4号、食用黄色5号、食用緑色3号、食用青色1号、食用青色2号を用い、可食性顔料として、カーボンを用いた。
 有機溶媒には、乾燥溶媒(乾燥促進剤)として、エタノール、1-プロパノール(NPA)、2-プロパノール(IPA)を用いた。
 インクに構成する水には、精製水(イオン交換水)を用いた。
 湿潤剤には、プロピレングリコール、グリセリンを用いた。
 添加剤(バインダー)には、還元イソマルツロース、乳糖、ショ糖脂肪酸エステル、トレハロース、セロビオースを用いた。
 上記成分を37種類の異なる処方のインクとして調製した。その組成を表1~4に示す。
 なお、前述の各インクを、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得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 前述の調製方法により、37種類のインクジェットインク(サンプル1~37)を作製した。表1~4に、37種類のインクジェットインク(サンプル1~37)の各成分を示す。
 なお、サンプル1~35が実施例1~35に該当し、サンプル36~37が比較例1~2に該当する。
(圧電振動子に印加する駆動波形の種類)
 以下、圧電振動子に印加する駆動波形(印刷方法)の種類を説明する。
・波形A:比較例(従来技術に係る波形:基本波形)
 波形Aは、インクジェットインクの吐出時における駆動波形であって、図7(a)に示すように、基準電位V0から電位V2へ下がった後、再び基準電位V0へ戻る波形である。
・波形B:実施例(本実施例に係る波形)
 波形Bは、インクジェットインクの吐出時における駆動波形であって、図7(b)に示すように、基準電位V0から電位V2へ下がった後、基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び基準電位V0へ戻る波形である。
・波形C:実施例(本実施例に係る波形)
 波形Cは、インクジェットインクの吐出時における駆動波形であって、図7(c)に示すように、基準電位V0から電位V1へ下がった後、再び基準電位V0へ戻る第1波形と、基準電位V0から電位V2へ下がった後、基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び基準電位V0へ戻る第2波形である。ここで、電位V2は、電位V1より低い電位である。
(評価項目及び評価基準)
 本実施例で調製した各インクジェットインクについて、図7で示した各駆動波形(印刷方法)で印刷した場合における初期吐出性及び間欠再開性の各評価を行った。表1~4に各評価の結果を示す。なお、本実施例における評価方法は、以下の通りである。
(1)初期吐出性の評価
 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、各駆動波形にて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。
 波形Aで印刷した場合には、サンプル1、6、8、10、12、17の初期吐出性は「〇」であり、サンプル2~5、7、9、11、13~16、18~37の初期吐出性は「×」であった。
 また、波形Bで印刷した場合には、サンプル1~35の初期吐出性は「○」であり、サンプル36、37の初期吐出性は「×」であった。
 また、波形Cで印刷した場合には、サンプル1~4、6~10、12~15、17、19~24、26~29、32、34の初期吐出性は「◎」であり、サンプル5、11、16、18、25、30、31、33、35の初期吐出性は「○」であり、サンプル36、37の初期吐出性は「×」であった。
(2)間欠再開性の評価
 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。30分間フラッシングなく上記インクを上記インクジェットヘッド内にて放置した後、上記インクジェットヘッドを用いて、各駆動波形にて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、間欠再開性の評価が「◎」、「○」であれば、使用上問題がないため、合格とした。
 波形Aで印刷した場合には、サンプル1~37の間欠再開性は「×」であった。
 また、波形Bで印刷した場合には、サンプル1~35の間欠再開性は「○」であり、サンプル36、37の間欠再開性は「×」であった。
 また、波形Cで印刷した場合には、サンプル1~3、6~8、10、12、14、17、23、26~28、32、34の間欠再開性は「◎」であり、サンプル4、5、9、11、13、15、16、18~22、24、25、29~31、33、35の間欠再開性は「○」であり、サンプル36、37の間欠再開性は「×」であった。
 上記結果から、アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含むインクジェットインクを吐出させる装置の圧電振動子に印加する駆動波形を、基準電位V0から電位V2へ下げた後、基準電位V0より高い電位V3へ上げ、再び基準電位V0へ戻す波形にすれば、インクジェットインクにおけるアルコール溶媒の添加量を増加させて乾燥性を高めた場合であっても、従来技術と比較して、初期吐出性や間欠再開性の低下を低減することができることがわかる。
1 基剤
5 フィルム
9 画像
10 プリントヘッド
17 圧電振動子
21 基板ユニット
22 ノズルプレート
22A ノズル穴
23 振動板
23A アイランド部
24 流路形成板
25 インク室
26 インク供給口
27 圧力発生室
28 基台
29 収容室
30 固定基板
31 リード線
40 メニスカス

Claims (36)

  1.  アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる装置を用いて、前記可食性インクジェットインクで印刷画像を印刷する方法であって、
     前記可食性インクジェットインクを吐出させる装置は、
     前記可食性インクジェットインクを吐出するインク吐出ヘッドと、
     前記インク吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する駆動波形生成装置と、を備えて、
     前記インクジェットインクの吐出時における前記駆動波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形であることを特徴とする可食性インクジェットインクの印刷方法。
  2.  アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる装置を用いて、前記可食性インクジェットインクで印刷した印刷画像を備えた錠剤を製造する方法であって、
     前記可食性インクジェットインクを吐出させる装置は、
     前記可食性インクジェットインクを吐出するインク吐出ヘッドと、
     前記インク吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する駆動波形生成装置と、を備えて、
     前記インクジェットインクの吐出時における前記駆動波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形であることを特徴とする錠剤の製造方法。
  3.  アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる装置であって、
     前記可食性インクジェットインクを吐出するインク吐出ヘッドと、
     前記インク吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する駆動波形生成装置と、を備えて、
     前記インクジェットインクの吐出時における前記駆動波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形であることを特徴とする可食性インクジェットインクを吐出させる吐出装置。
  4.  アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる液体吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する装置であって、
     前記インクジェットインクの吐出時における前記駆動波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形であることを特徴とする駆動波形生成装置。
  5.  アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる装置を用いて、前記可食性インクジェットインクで印刷画像を印刷する方法であって、
     前記可食性インクジェットインクを吐出させる装置は、
     前記可食性インクジェットインクを吐出するインク吐出ヘッドと、
     前記インク吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する駆動波形生成装置と、を備えて、
     前記駆動波形は、前記インクジェットインクの非吐出時に駆動する第1波形と、前記インクジェットインクの吐出時に駆動する第2波形とを時系列で連続して含み、
     前記第1波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V1へ下がった後、再び前記基準電位V0へ戻り、
     前記第2波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形であって、
     前記電位V2は、前記電位V1より低い電位であることを特徴とする可食性インクジェットインクの印刷方法。
  6.  アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる装置を用いて、前記可食性インクジェットインクで印刷した印刷画像を備えた錠剤を製造する方法であって、
     前記可食性インクジェットインクを吐出させる装置は、
     前記可食性インクジェットインクを吐出するインク吐出ヘッドと、
     前記インク吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する駆動波形生成装置と、を備えて、
     前記駆動波形は、前記インクジェットインクの非吐出時に駆動する第1波形と、前記インクジェットインクの吐出時に駆動する第2波形とを時系列で連続して含み、
     前記第1波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V1へ下がった後、再び前記基準電位V0へ戻り、
     前記第2波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形であって、
     前記電位V2は、前記電位V1より低い電位であることを特徴とする錠剤の製造方法。
  7.  アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる装置であって、
     前記可食性インクジェットインクを吐出するインク吐出ヘッドと、
     前記インク吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する駆動波形生成装置と、を備えて、
     前記駆動波形は、前記インクジェットインクの非吐出時に駆動する第1波形と、前記インクジェットインクの吐出時に駆動する第2波形とを時系列で連続して含み、
     前記第1波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V1へ下がった後、再び前記基準電位V0へ戻り、
     前記第2波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形であって、
     前記電位V2は、前記電位V1より低い電位であることを特徴とする可食性インクジェットインクを吐出させる吐出装置。
  8.  アルコールを30%以上60%以下の範囲内で含む可食性インクジェットインクを吐出させる液体吐出ヘッドの圧力発生素子に与える駆動波形を生成する装置であって、
     前記駆動波形は、前記インクジェットインクの非吐出時に駆動する第1波形と、前記インクジェットインクの吐出時に駆動する第2波形とを時系列で連続して含み、
     前記第1波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V1へ下がった後、再び前記基準電位V0へ戻り、
     前記第2波形は、基準電位V0から前記基準電位V0より低い電位V2へ下がった後、前記基準電位V0より高い電位V3へ上がり、再び前記基準電位V0へ戻る波形であって、
     前記電位V2は、前記電位V1より低い電位であることを特徴とする駆動波形生成装置。
  9.  前記アルコールは、エタノール、NPA、及びIPAの少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1または請求項5に記載の可食性インクジェットインクの印刷方法。
  10.  前記アルコールは、エタノール、NPA、及びIPAの少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項2または請求項6に記載の錠剤の製造方法。
  11.  前記アルコールは、エタノール、NPA、及びIPAの少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項3または請求項7に記載の可食性インクジェットインクを吐出させる吐出装置。
  12.  前記アルコールは、エタノール、NPA、及びIPAの少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項4または請求項8に記載の駆動波形生成装置。
  13.  前記インクの25℃での粘度は、5.0mPa・s以下であることを特徴とする請求項1または請求項5に記載の可食性インクジェットインクの印刷方法。
  14.  前記インクの25℃での粘度は、5.0mPa・s以下であることを特徴とする請求項2または請求項6に記載の錠剤の製造方法。
  15.  前記インクの25℃での粘度は、5.0mPa・s以下であることを特徴とする請求項3または請求項7に記載の可食性インクジェットインクを吐出させる吐出装置。
  16.  前記インクの25℃での粘度は、5.0mPa・s以下であることを特徴とする請求項4または請求項8に記載の駆動波形生成装置。
  17.  前記インクの25℃での表面張力は、23mN/m以上34mN/m以下の範囲内であることを特徴とする請求項1または請求項5に記載の可食性インクジェットインクの印刷方法。
  18.  前記インクの25℃での表面張力は、23mN/m以上34mN/m以下の範囲内であることを特徴とする請求項2または請求項6に記載の錠剤の製造方法。
  19.  前記インクの25℃での表面張力は、23mN/m以上34mN/m以下の範囲内であることを特徴とする請求項3または請求項7に記載の可食性インクジェットインクを吐出させる吐出装置。
  20.  前記インクの25℃での表面張力は、23mN/m以上34mN/m以下の範囲内であることを特徴とする請求項4または請求項8に記載の駆動波形生成装置。
  21.  前記印刷画像の光学濃度(OD値)は、0.3以上であることを特徴とする請求項1または請求項5に記載の可食性インクジェットインクの印刷方法。
  22.  前記印刷画像の光学濃度(OD値)は、0.3以上であることを特徴とする請求項2または請求項6に記載の錠剤の製造方法。
  23.  前記印刷画像の光学濃度(OD値)は、0.3以上であることを特徴とする請求項3または請求項7に記載の可食性インクジェットインクを吐出させる吐出装置。
  24.  前記印刷画像の光学濃度(OD値)は、0.3以上であることを特徴とする請求項4または請求項8に記載の駆動波形生成装置。
  25.  前記インクを吐出するときの吐出周波数は、1kHZ以上であることを特徴とする請求項1または請求項5に記載の可食性インクジェットインクの印刷方法。
  26.  前記インクを吐出するときの吐出周波数は、1kHZ以上であることを特徴とする請求項2または請求項6に記載の錠剤の製造方法。
  27.  前記インクを吐出するときの吐出周波数は、1kHZ以上であることを特徴とする請求項3または請求項7に記載の可食性インクジェットインクを吐出させる吐出装置。
  28.  前記インクを吐出するときの吐出周波数は、1kHZ以上であることを特徴とする請求項4または請求項8に記載の駆動波形生成装置。
  29.  前記インクを吐出したときの、前記インクの吐出用ノズルの先端部から吐出距離1mmの地点における平均液滴速度は、3m/s以上であることを特徴とする請求項1または請求項5に記載の可食性インクジェットインクの印刷方法。
  30.  前記インクを吐出したときの、前記インクの吐出用ノズルの先端部から吐出距離1mmの地点における平均液滴速度は、3m/s以上であることを特徴とする請求項2または請求項6に記載の錠剤の製造方法。
  31.  前記インクを吐出したときの、前記インクの吐出用ノズルの先端部から吐出距離1mmの地点における平均液滴速度は、3m/s以上であることを特徴とする請求項3または請求項7に記載の可食性インクジェットインクを吐出させる吐出装置。
  32.  前記インクを吐出したときの、前記インクの吐出用ノズルの先端部から吐出距離1mmの地点における平均液滴速度は、3m/s以上であることを特徴とする請求項4または請求項8に記載の駆動波形生成装置。
  33.  前記第1波形のピーク電位である前記電位V1と前記基準電位V0との電位差は、前記第2波形のピーク電位である前記電位V2と前記基準電位V0との電位差の10~60%の範囲内であることを特徴とする請求項5に記載の可食性インクジェットインクの印刷方法。
  34.  前記第1波形のピーク電位である前記電位V1と前記基準電位V0との電位差は、前記第2波形のピーク電位である前記電位V2と前記基準電位V0との電位差の10~60%の範囲内であることを特徴とする請求項6に記載の錠剤の製造方法。
  35.  前記第1波形のピーク電位である前記電位V1と前記基準電位V0との電位差は、前記第2波形のピーク電位である前記電位V2と前記基準電位V0との電位差の10~60%の範囲内であることを特徴とする請求項7に記載の可食性インクジェットインクを吐出させる吐出装置。
  36.  前記第1波形のピーク電位である前記電位V1と前記基準電位V0との電位差は、前記第2波形のピーク電位である前記電位V2と前記基準電位V0との電位差の10~60%の範囲内であることを特徴とする請求項8に記載の駆動波形生成装置。
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