JP2009248428A - インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】裏写りのない状態で、片側から短時間に記録媒体の両面に画像を記録することが可能な記録方法を提供する。
【解決手段】インク輸送層３を通過することが可能なインクを用いて裏面用の画像を表面から記録する。その後、インク輸送層３を通過することが不可能な透過抑制液を表面から付与した後に、透過抑制液と反応するインクを用いて表面用の画像を表面から記録する。これにより、片面からの記録でありながら層分離された２つの画像層の間に、光の透過を妨げる層を設けることにより、裏写りのない両面記録画像を短時間に出力することが可能となる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、画像や文字情報を記録媒体に記録するインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関する。詳しくは、記録媒体の表裏両面に画像、文字などを記録するためのインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録方式や電子写真記録方式などを用いた記録装置においては、近年、ユーザの手を煩わせず自動的に記録媒体の両面に記録を行うことへの需要が増えている。

例えば特許文献１には、装置内に記録媒体の表裏を反転するための機構を備え、反転時の記録面の汚損等の弊害を抑制するために、表面と裏面の画像データから、先行して記録する画像データを選択する方法が開示されている。このようにすれば、反転動作を挟んで表裏面を順番に記録する場合であっても、より短時間に乾燥する面を先行して記録することが出来るので、反転動作に伴う記録面の汚損等の弊害を抑制しつつ、表裏面に対するトータルな記録時間を低減することが出来る。

また、特許文献２には、比較的小型化が容易なインクジェット記録装置において、複数の記録部を記録媒体の表裏面に備え、記録媒体の表裏面を同時に記録する構成が開示されている。さらに、特許文献３および特許文献４には、中間転写媒体を用いて両面記録を行う方法が提案されている。

しかしながら、特許文献１にように装置内に反転機構を備えて両面記録を行なう構成においては、その反転機構のために装置コストが上昇したり、反転搬送に伴って記録媒体がカールしたり、などの問題も発生する。また、反転動作が加わることから１枚の記録媒体が搬送される距離が長くなるため、記録面に対するスミアや汚れの懸念も大きくなる。

特許文献２、特許文献３および特許文献４のような構成では、反転時のカールやスミアの問題は回避されるが、２つ目の記録部や中間転写体という新たな機構を設けるために装置コストが上昇するのは避けられない。さらに、上記いずれの特許文献の方法においても、記録媒体の両面からインクを付与するので、記録媒体のたわみ（コックリング）が片側記録の場合よりも大きくなり、記録済みの記録媒体を扱うのにも他の記録媒体への転写の懸念が大きくなる。

これに対し特許文献５には、記録面と観察面が異なるいわゆるバックプリントフィルムと称される記録媒体と、粒子径の異なる複数種類のインクを使用することにより、片面からの記録動作のみで、両面から異なる画像の観察が可能な両面記録方法が開示されている。バックプリントフィルム（以後、ＢＰＦと称す）の詳細については特許文献６に開示されているが、基本的には、透明な基材とこの上にインクの色材（染料）を保持できるインク保持層、さらに上記色材を通すインク輸送層を積層して形成された記録媒体である。そして、インク輸送層側にインクを付与することにより、インク輸送層を通過したインクがインク保持層に保持され、裏面の透明な基材側から記録画像が観察出来る仕組みになっている。

但し、ＢＰＦに記録を行うにあたっては、ある程度小さな粒子を持つ色材でなくては一般に多孔質材で構成されるインク輸送層をスムーズに通過することは難しく、大きな粒子の色材は多孔質層の上面に残存し易い。特許文献５では、このように多孔質層への浸透具合が色材の粒子径によって異なることを利用して、基材側から観察する画像を比較的小さな粒子径のインクで、インク輸送層側から観察する画像を比較的大きな粒子径のインクで、記録する方法が開示されている。

このような特許文献５の方法によれば、既存のインクジェット記録装置の片側（インク輸送層側）からのみの記録動作によって、表面と裏面で異なる画像が観察できる記録物を出力することが出来る。すなわち、装置内に反転機構や複数の記録部など両面記録のための新たな機構を設けることなく、また中間転写体などを介することもなく、短時間に両面記録画像を出力することが可能となる。さらに、反転時のカールやスミアの問題が発生しないのは勿論、片側の面からの記録であるので、記録済みの記録媒体も扱い易いという利点も有する。

特開平１０−３２４０３８号公報 特開平０７−２７６７１６号公報 特開２０００−１０３０５２号公報 特開平０５−２６１９１１号公報 特開平１０−３２４０３８号公報 特開昭６２−１４０８７８号公報

しかしながら、特許文献５の方法を採用しても、先行して記録され相対的に粒子径の小さなインクによって形成される画像と、後続して記録され相対的に粒子径の大きなインクによって形成される画像とを、完全に分離することは難しい。そして、基材側から観察した際に、粒子径の大きなインクによってインク輸送層側に形成された画像が透過して見えてしまう、所謂裏写りが確認される場合があった。また、特許文献５で使用するインクのように粒子径の異なる複数種類のインクでは、その性質が互いに異なることが多く、吐出状態や記録後の発色性、さらにメンテナンス処理時の扱い易さなどが、インクによって様々となる。結果、記録装置はこれらインクを一様に扱えなくなってしまうと言う不都合も懸念される。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものである。よって、その目的とするところは、裏写りのない状態で、片側から短時間に記録媒体の両面に画像を記録することが可能な記録方法を提供することである。

そのために本発明においては、透明な基材にインク保持層さらにインク輸送層が積層されてなる記録媒体に対し、前記インク輸送層の側（表面）となる表面からインクを付与することにより、前記記録媒体の表面および裏面から異なる画像を観察することが可能な記録物を出力するためのインクジェット記録方法であって、前記インク輸送層を通過することが可能な第１のインクを用いて裏面用の画像を表面から記録する第１の工程と、光の透過を抑制する性質を有し前記インク輸送層を通過することが不可能な透過抑制液を、前記表面から付与する第２の工程と、前記透過抑制液と反応する第２のインクを用いて表面用の画像を前記表面から記録する第３の工程とを有することを特徴とする。

また、透明な基材にインク保持層、光反応層さらにインク輸送層が積層されてなる記録媒体に対し、前記インク輸送層の側となる（表面）からインクを付与することにより、前記記録媒体の表面および裏面から異なる画像を観察することが可能な記録物を出力するためのインクジェット記録方法であって、前記インク輸送層を通過することが可能な第１のインクを用いて裏面用の画像を表面から記録する工程と、前記インク輸送層を通過することが不可能な第２のインクを用いて表面用の画像を表面から記録する工程と、前記記録媒体に光を照射することによって前記光反応層に光反応を起こさせ、記録媒体における光の透過を抑制するように変化させる工程と、を有することを特徴とする。

また、透明な基材にインク保持層さらにインク輸送層が積層されてなる記録媒体に対し、前記インク輸送層の側となる（表面）からインクを付与することにより、前記記録媒体の表面および裏面から異なる画像を観察することが可能な記録物を出力するためのインクジェット記録装置であって、前記インク輸送層を通過することが可能な第１のインクを用いて裏面用の画像を表面から記録する手段と、光の透過を抑制する性質を有し前記インク輸送層を通過することが不可能な透過抑制液を、前記表面から付与する手段と、前記透過抑制液と反応する第２のインクを用いて表面用の画像を前記表面から記録する手段とを備えることを特徴とする。

さらに、透明な基材にインク保持層、光反応層さらにインク輸送層が積層されてなる記録媒体に対し、前記インク輸送層の側となる（表面）からインクを付与することにより、前記記録媒体の表面および裏面から異なる画像を観察することが可能な記録物を出力するためのインクジェット記録装置であって、前記インク輸送層を通過することが可能な第１のインクを用いて裏面用の画像を表面から記録する手段と、前記インク輸送層を通過することが不可能な第２のインクを用いて表面用の画像を表面から記録する手段と、前記記録媒体に光を照射することによって前記光反応層に光反応を起こさせ、記録媒体における光の透過を抑制するように変化させる手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、片面からの記録でありながら層分離された２つの画像層の間に、光の透過を妨げる層を設けることにより、裏写りのない両面記録画像を短時間に出力することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明に適用可能ないくつかの実施例を詳細に説明する。なお、本明細書において「両面記録」とは、記録媒体の表面および裏面から、異なる内容の画像が観察できる出力物を記録する動作のことを示すものとする。よって、その記録動作自体が記録媒体の両面から行われることを示すものではない。また、以下の実施例においては、記録媒体のインクが記録される側の面を「記録媒体の表面」と定義し、その反対側の面を「記録媒体の裏面」と定義して説明を行う。

本実施例は、主に年賀状のようなはがき印刷を行う際の、両面記録を効率的に行うための記録ヘッドの構成および記録方法を説明する。具体的には、表面には黒文字を主体とする画像を、裏面にはカラーのグラフィックや写真画像を主体とする画像を、短時間に裏写りのない状態で記録する方法を説明する。

図１は、本発明の実施例にかかわるインクジェット記録装置の概略構成を説明するための斜視図である。本例の記録装置５０はシリアルスキャン方式の記録装置であり、ガイド軸５１、５２によって、キャリッジ５３が矢印ＡおよびＣに示す主走査方向に移動自在にガイドされている。キャリッジ５３は、キャリッジモータおよびその駆動力を伝達するベルト等の駆動力伝達機構により、主走査方向に往復移動される。

キャリッジ５３には、記録ヘッド１０と、その記録ヘッドにインクを供給するインクタンク５４とが連結された状態で着脱可能に搭載される。本実施例の記録ヘッド１０は、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各インクおよび透過抑制液（Ｓ）を吐出することが出来る。各インクおよび透過抑制液の性質および記録ヘッドの構成については後に詳しく説明する。

本実施例の記録装置は、ＢＰＦのほか様々な種類の記録媒体（用紙）に記録を行うことが出来る。図において、用紙Ｐは、装置の前端部に設けられた挿入口５５から挿入された後、その搬送方向が反転されてから、送りローラ５６によって矢印Ｂの副走査方向に搬送される。記録装置５０は、記録ヘッド１０を主走査方向に移動させつつプラテン５７上の用紙Ｐの記録領域に向かってインクを吐出させる記録動作と、その記録ヘッドの記録幅に対応する距離だけ用紙Ｐを副走査方向に搬送する搬送動作と、を繰り返す。これにより、用紙Ｐに段階的に画像を記録する。

図２は、上述した記録装置５０の制御系の概略構成を示すブロック図である。図において、ＣＰＵ１００は、後述される両面記録時の画像処理など本記録装置の動作の制御処理やデータ処理を行なう。ＲＯＭ１０１は、それらの処理手順等のプログラムやパラメータを格納し、また、ＲＡＭ１０２は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。ＣＰＵ１００は、外部に接続されたホスト装置２００から受信した画像データを処理し、Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、ＣおよびＳの各インクに対応した記録データを作成する。その後、作成した記録データをインクの種類ごとにヘッドドライバ１０Ａに供給し、記録ヘッド１０にインクの吐出を行わせる。

また、ＣＰＵ１００は、モータドライバ１０３Ａを介してキャリッジモータ１０３を駆動させ、キャリッジ５３の主走査方向（図２の矢印Ａで示す方向）への移動を制御する。さらに、モータドライバ１０４Ａを介してＰ．Ｆモータ１０４を駆動させ、用紙Ｐの副走査方向への搬送を制御する。

次に、本発明の特徴的な両面記録に使用する記録媒体としてＢＰＦの構成を説明する。

図３は、ＢＰＦの層構造を説明するための断面図である。本発明の実施例で用いるＢＰＦは、透明層である基材１と、非孔質層で形成されるインク保持層２および多孔質層で形成されるインク輸送層３が積層されて構成されている。よって、粒子径が上記多孔質の孔径よりも小さく比較的浸透性の高いインクであれば、表面より付与されたインク滴は、インク輸送層３を通過しインク保持層２で保持されここに定着する。そして、裏面より観察される際には、インク保持層２に定着したインクの画像が透明層である基材１を透過して確認される。

このようなＢＰＦであれば、画像は基材により保護されているので、磨耗性に優れ、水滴や水蒸気、光、ガスなどの影響を受けにくく、保存性の高い記録物を出力することができる。また、観察表面が平滑であるために高い光沢性を有し、高濃度で高品質の画像が表現できる。ＢＰＦを構成する各層の材料としては、特許文献６に詳しく説明されている。本実施例では、上述したＢＰＦに対し、一般的な染料インクと透過抑制液を用いて両面記録を実現する。

図４は、本実施例で使用するインクと透過抑制液のＢＰＦに対する浸透の状態を説明するための図である。シアン、マゼンタおよびイエローのインクは、多孔質層の孔径を通過するアニオン染料を色材とした浸透性の極めて高いインクとする。よって、ＢＰＦに記録されるインク滴４ａは、多孔質層であるインク輸送層３をすばやく通過し、インク保持層２においてドット４ｂを形成し、ここで定着する。一方、本実施例で使用する透過抑制液は、多孔質層の孔径よりも大きな酸化アルミナの微粒子を含有した不透過の白色のカチオン性の液体である。よって、ＢＰＦに記録される透過抑制液の液滴５ａは、多孔質層であるインク輸送層３に浸透することが不可能で、その表面において定着する。さらに、本実施例のブラックインクは、アニオン染料を色材とした比較的浸透性の低いインクである。よって、透過抑制液が層を形成した後に付与されるブラックのインク滴６ａは、透過抑制液の層５ｂ上でアニオン・カチオン反応によって凝集し、その位置で定着する。すなわち、不透過性を有する透過抑制液が形成する層５ｂが、透過抑制液よりも先行して記録された画像４ｂと、後続して記録された画像６ｂとを分断し、表裏観察における裏写りを防止する役割を果たす。

図５は、本実施例で使用する記録ヘッド１０における、各インクの吐出口の配列状態を説明するための模式図である。本実施例の記録ヘッド１０には、ブラックインク（第２のインク）を吐出するノズル列１０Ｂｋと、透過抑制液を吐出するノズル列１０Ｓと、シアン、マゼンタおよびイエローインク（第１のインク）を吐出するノズル列１０Ｃ、１０Ｍおよび１０Ｙが備わっている。ノズル列１０Ｃ、１０Ｍおよび１０Ｙには、１５ｐｌのインクを吐出する吐出口が、６００ｄｐｉのピッチで１２８個Ｂ方向に配列している。ノズル列１０Ｂｋには、３０ｐｌのブラックインクを吐出するノズル列が６００ｄｐｉのピッチで１２８個Ｂ方向に配列している。ノズル列１０Ｓには、３０ｐｌの透過抑制液を吐出するノズル列が６００ｄｐｉのピッチで１２８個Ｂ方向に配列している。また、ノズル列１０Ｓと１０Ｂｋは、ノズル列１０Ｃ、１０Ｍおよび１０Ｙに対し、１バンド分（個々のノズル列が１回の記録走査で記録可能な幅分）だけ、記録媒体の搬送方向（Ｂ方向）の下流側にずれて配置されている。

キャリッジ５３に搭載された記録ヘッド１０は、矢印Ａ方向（主走査方向）に移動しながら吐出動作を行い、各記録走査の間には、図の１バンド分ずつ記録媒体ＰがＢ方向に搬送される。これにより、記録媒体の各バンド幅に相当する領域には、最初の記録走査でシアン、マゼンタおよびイエローの順にインクが付与され、１バンド分の搬送動作の後、次の記録走査で透過抑制液およびブラックのインクがこの順番で付与される。

図６は、上述した記録ヘッド１０を用いてＢＰＦに画像を記録した際の、層状態を説明するための断面図である。４は、インク保持層２に保持され裏面から観察可能なＣＭＹインクのカラー画像形成層である。また、５は多孔質層からなるインク輸送層３に浸透することの出来ない透過抑制液がその表面で形成する透過抑制液層である。さらに、６は透過抑制液層５が形成された後に、ここに付与されたブラックインクによって形成されるブラック画像形成層である。裏面から観察を行った場合、カラー画像形成層４の画像は確認できるが、透過抑制液層５が白色かつ不透過であるため、ブラック画像形成層６の画像は確認することが出来ない。一方、表面から観察を行った場合には、ブラック画像形成層６の画像は確認できるが、透過抑制液層５が白色かつ不透過であるため、カラー画像形成層４の画像は確認出来ない。

図７は、ＢＰＦに対する両面記録コマンドが発生した際に、本実施例のＣＰＵ１００が実行する処理の工程を説明するためのフローチャートである。

記録コマンドが受信され処理が開始されると、まず、ＳＴＥＰ１によりＣＰＵ１００はホスト装置２００より表面用の画像データと裏面用の画像データを取得し、ＲＡＭ１０２に一時的に保持する。続くＳＴＥＰ２において、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に格納されたパラメータなどを用いて取得した画像データに色分解などの画像処理を施し、ノズル列１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｓおよび１０Ｂｋのそれぞれに対応する記録データを生成する。このとき、ノズル列１０Ｓに対応する記録データは、より濃度の高いブラックインクを吐出するノズル列１０Ｂｋと略同一としてもよいし、ノズル列１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙおよび１０Ｂｋの論理和と取った結果にしてもよい。更に、記録媒体全面に付与するようにしてもよい。いずれにしても、透過抑制液の付与は、表面から裏面の画像が確認されず、また裏面から表面の画像が確認されない程度に充分であればよく、その記録領域は特に限定されるものではない。

ＳＴＥＰ３では、ＳＴＥＰ２で生成した裏面用の記録データすなわちノズル列１０Ｃ、１０Ｍおよび１０Ｙ用の記録データをミラー反転し、新たな裏面用の記録データを生成する。

図８は、ＣＰＵ１００がホスト装置２００から受信した、表面用および裏面用それぞれの画像と、各ノズル列に記録を行わせる画像とバンドの位置を説明するための模式図である。６０１はホスト装置２００から受信した表面用のブラック画像、６０２はホスト装置２００から受信した裏面用のカラー画像である。また、６０３はノズル列１０Ｂｋが記録を行うべき表面用のブラック画像、６０４はノズル列１０Ｃ、１０Ｍおよび１０Ｙが記録を行うべき裏面用のカラー画像である。ＳＴＥＰ３により、裏面用の画像データ６０２は反転処理されて６０４のような記録データに変換されている。ＢＰＦに記録する裏面用の画像は、当該画像を観察する面（裏面）が記録面（表面）の反対側となるので、このようなオリジナル画像データに対するミラー反転処理が必要とされる。

図７のフローチャートに戻る。ＳＴＥＰ３までの処理によって表面の記録データ６０３および裏面の記録データ６０４が生成されると、ＣＰＵ１００は記録媒体ＰとなるＢＰＦを給紙する。この際、ＢＰＦは、その記録面すなわちインク輸送層３が記録ヘッド１０の吐出口面に対向する向きで、記録装置５０の用紙挿入口５５から給紙される。

続くＳＴＥＰ５からＳＴＥＰ８のルーチン処理によって、１ページ分の表裏の記録動作が１バンド分ずつ段階的に行われる。まず、ＳＴＥＰ５では、１バンド分の記録走査を行う。

再度図８を参照するに、ここでは、先頭からｉ回目の記録走査を行う際の、ノズル列と画像上のバンドの相対的な位置が示されている。既に説明したように、本実施例の記録ヘッド１０では、ノズル列１０Ｃ、１０Ｍおよび１０Ｙは、ノズル列１０Ｓおよびノズル列１０Ｂｋに対し、搬送方向（Ｂ方向）の上流側に１バンド分シフトして配置されている。よって、同じi回目の記録走査において、ノズル列１０Ｃ、１０Ｍおよび１０Ｙはカラー画像の先頭からiバンド目に対する記録を行うが、ノズル列１０Ｓおよび１０Ｂｋはブラック画像の先頭からi−１バンド目に対する記録を行うことになる。

再び図７のフローチャートに戻る。ＳＴＥＰ５において上述したような１走査分の記録走査が終了すると、ＳＴＥＰ６に進み、ＣＰＵ１００は１バンド分に相当する量の搬送動作を実行する。更にＳＴＥＰ７にて、全てのバンドの記録が終了したか否かを判断し、まだ記録すべきバンドが残っていると判断した場合は、ＳＴＥＰ８にてバンド数用のカウンタiをインクリメントした後、次のバンドの記録走査のためにＳＴＥＰ５へ戻る。一方、ＳＴＥＰ７で 全てのバンドの記録が終了したと判断した場合は、ＳＴＥＰ９で記録媒体Ｐを排紙し、本処理を終了する。

以上説明した本実施例によれば、例えば年賀状のように、宛名や住所などの文字画像が記録された表面と、グラフィックや写真などのカラー画像が記録された裏面と、を有する記録物を、表面に対する記録動作のみで短時間に出力することが可能となる。また、表面に記録されるブラック画像層６と、裏面に記録されるカラー画像層４との間にはこれら２層間の光の透過を抑制する透過抑制層５が介在している。よって、表面から観察した場合にカラー画像層４が確認されることはなく、裏面から観察した場合にブラック画像層６が確認されることもない。すなわち、特許文献５に開示されているようにＢＰＦを用いて両面記録を行った際に発生する裏写りの問題は、本実施例において解決される。

以上では、ＢＰＦを用いて両面記録を行う場合を例に説明したが、本実施例の記録装置は、上記記録ヘッドを使用して両面記録ではない通常の記録動作も無論行うことが出来る。この場合、透過抑制液の吐出は特に行わず、ホスト装置から受信した片面（表面）の画像データに従って、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙおよび１０Ｂｋのノズル列から、それぞれに対応する記録データが記録されるように処理されれば良い。この際、より浸透性が低く抑えられたブラックインクによって高品位な文字が、より浸透性の高いカラーインクによって滲みのないフルカラー画像が、同じ表面に形成される。すなわち、本実施例によれば、既存の一般的なインクを吐出する一般的な記録ヘッドに、透過抑制液を吐出可能なノズル列を設けるという比較的簡易な構成により、高品位で裏写りのない両面記録画像を従来よりも短時間に出力することが可能となる。

なお、本実施例では、透過抑制液とブラックインクのノズル列を、他のカラーインクに対し１バンド分シフトした位置に配置し、カラーインク付与後、１回分の搬送動作を挟んで、透過抑制液およびブラックインクを同じ走査で記録する構成とした。しかし、本実施例はこのようなヘッド構成に限定されるものではない。例えば、透過抑制液とブラックインクのノズル列は、他のカラーインクのノズル列に対し２バンド分以上シフトした位置に配置してもよいし、ブラックインクのノズル列が透過抑制液のノズル列に対し、更に数バンド分下流側に配置されていても良い。また、これらインクや液体の浸透および定着が十分に速いのであれば、各ノズル列の並び順がカラーインク→透過抑制液→ブラックインクの順になっているようにした上で、全てのノズル列を同じバンド内に配置することも出来る。

本実施例においても図１および図２で説明したインクジェット記録装置を用いる。

図９は、本実施例で使用する記録ヘッド１０における、各インクのノズル列の配列状態を説明するための模式図である。本実施例の記録ヘッド１０には、ブラックインク（第２のインク）を吐出するノズル列２０Ｂｋ、透過抑制液を吐出するノズル列２０Ｓが並列して配置されている。また、シアン、マゼンタおよびイエローインク（第１のインク）を吐出するノズル列２０Ｃ１、２０Ｍ１、１０Ｙ１、２０Ｙ２、２０Ｍ２、２０Ｃ２がノズル列２０Ｂｋおよびノズル列２０Ｓの一部領域に並列するように配置されている。

カラーのノズル列は、各色２列ずつ用意されており、主走査方向（Ａ方向あるいはＣ方向）に対称となるように配置されている。これらノズル列から吐出するカラーインクは、実施例１と同様のものであるが、個々の本実施例のカラーインクのノズル列には、５ｐｌのインクを吐出する吐出口が、１２００ｄｐｉのピッチで２５６個Ｂ方向に配列しているものとする。

一方、本実施例のブラックインクのノズル列２０Ｂｋおよび透過抑制液のノズル列２０Ｓも実施例１と同様のインクおよび透過抑制液を吐出する。但し、本実施例において、これらのノズル列２０Ｂｋおよび２０Ｓは、３０ｐｌのインクを吐出する吐出口が３００ｄｐｉのピッチで１６０個Ｂ方向に配列したノズル列が、２列配列して構成されるものである。そして、これら２列のノズル列は、互いに配列ピッチの１／２だけＢ方向にずれており、記録ヘッド１０がＡ方向あるいはＣ方向への記録走査を行うと、Ｂ方向に６００ｄｐｉの解像度でドットが記録されるようになっている。また、ノズル列２０Ｓと２０Ｂｋは、図９からも判るように、他のカラーのノズル列よりもＢ方向に２倍以上長い幅を有している。

本実施例の記録装置において、両面記録ではなく一般の黒文字画像を記録する場合、長尺のノズル列２０Ｂｋの全ての吐出口を用いて双方向で記録動作を行うことが出来る。この場合、実施例１の記録ヘッドに比べて、より短時間に１ページ分の黒文字画像を出力することが出来る。また、本実施例の記録装置において、両面記録ではなく一般のカラー画像を記録する場合、Ａ方向に記録走査する場合であってもＣ方向に記録する場合であっても、記録媒体に対するインクの付与順序を統一することが出来る。結果、走査方向の違いによって生じる色味の違いを抑制しながら、より高速に画像を出力可能な双方向記録を実現することが可能となる。

以上説明した一般の記録モードに加え、本実施例では、ＢＰＦに両面記録を行う場合に対応する２つの記録モードを用意する。１つは、実施例１とほぼ同様の記録動作を行う高速記録モードであり、もう１つは、４パスのマルチパス記録を行いながら両面記録を実現する高画質記録モードである。

高速記録モードの場合、キャリッジ５３に搭載された記録ヘッド１０は、矢印Ａ方向に移動しながら記録を行い、各記録走査の間には、図の１バンド分ずつ記録媒体ＰがＢ方向に搬送される。カラーのノズル列については、各色２列ずつのノズル列によって矢印Ａの記録走査でインクが付与される。一方、ブラックインクのノズル列２０Ｂｋおよび透過抑制液のノズル列２０Ｓについては、カラーのノズル列よりも下流の位置にある１バンド分に相当する領域でＡ方向の記録走査で吐出動作を行う。これにより、記録媒体の各バンド幅に相当する領域には、実施例１と同様、最初の記録走査でシアン、マゼンタおよびイエローのインクが付与され、１バンド分の搬送動作の後、次の記録走査で透過抑制液およびブラックのインクがこの順番で付与される。

高画質記録モードの場合、キャリッジ５３に搭載された記録ヘッド１０は、矢印Ａ方向またはＢ方向に移動しながら記録を行い、各記録走査の間には、図の１／４バンド分ずつ記録媒体ＰがＢ方向に搬送される。カラーのノズル列については、個々の記録走査において、１回の記録走査で記録可能な全記録データのうち、予め用意されたマスクパターンによって、ほぼ２５％に間引かれた記録データが記録される。これにより、記録媒体の１／４バンドに相当する画像領域では、上述したようなほぼ２５％に間引かれた記録データの４回の記録走査によって、１００％の記録が完成されるようになっている。カラーノズルによる４回の記録走査は、矢印Ａ方向およびＣ方向の交互の記録走査となる。

一方、ブラックインクのノズル列２０Ｂｋおよび透過抑制液のノズル列２０Ｓについては、カラーインク用のノズル列よりも１バンド分下流に位置する領域の吐出口のみを用いて記録を行う。さらに、ブラックインクのノズル列２０Ｂｋおよび透過抑制液のノズル列２０Ｓについては、カラーインクの記録走査が４回行われるごとに、矢印Ａ方向の１回の記録走査が行われる。そして、この１回の記録走査によって１バンド分の記録データの１００％が完成されるようになっている。つまり、本実施例の両面記録における高画質記録モードでは、カラーインクのノズル列はマルチパス記録を行うが、ブラックインクのノズル列２０Ｂｋと透過抑制液のノズル列２０Ｓは、実施例１と同様の１パス記録を行うように制御されている。これにより、カラー画像の一様性と黒文字の先鋭性を同時に実現することが可能となる。

図１０は、ＢＰＦに対する両面記録のマルチパス記録コマンドが発生した際に、本実施例のＣＰＵ１００が実行する処理の工程を説明するためのフローチャートである。

記録コマンドが受信され処理が開始されると、まず、ＳＴＥＰ２１によりＣＰＵ１００はホスト装置２００より表面用の画像データと裏面用の画像データを取得し、ＲＡＭ１０２に一時的に保存する。続くＳＴＥＰ２２において、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に格納されたパラメータなどを用いて取得した画像データに色分解などの画像処理を施し、ノズル列のそれぞれに対応する記録データを生成する。

ＳＴＥＰ２３では、ＳＴＥＰ２２で生成した裏面用の記録データすなわちカラー用のノズル列の記録データをミラー反転し、新たな裏面用の記録データを生成する。続くＳＴＥＰ２４では、ＲＯＭ１０１に予め格納されているマスクパターンを用いて、ミラー反転したカラー用の記録データを、更に４パスのマルチパス記録用記録データに分解する。

ＳＴＥＰ２４までの処理によって表面の１パス用記録データおよび裏面の４パス用記録データが生成されると、ＳＴＥＰ２５においてＣＰＵ１００は記録媒体ＰとなるＢＰＦを給紙する。この際、ＢＰＦは、その記録面すなわちインク輸送層３が記録ヘッド１０の吐出口面に対向する向きで、記録装置５０の用紙挿入口５５から給紙される。

続くＳＴＥＰ２６からＳＴＥＰ３１までのルーチン処理によって、１ページ分の表裏の記録動作が段階的に行われる。まず、ＳＴＥＰ２６では、次の記録走査（i番目の記録走査）が４ｎ＋１番目（ｎは１以上の整数）の記録走査であるか否かを判断する。次の記録走査が４ｎ＋１番目の記録走査ではないと判断した場合はＳＴＥＰ２７へ進む。次の記録走査が４ｎ＋１番目の記録走査であると判断した場合はＳＴＥＰ２８へ進む。

ＳＴＥＰ２７では、カラーのノズル列の全領域によって、ＳＴＥＰ２４で生成された記録データに従って、１バンド分の記録走査をＡ方向あるいはＣ方向のいずれかで行う。このとき、ブラックインクのノズル列２０Ｂｋおよび透過抑制液のノズル列２０Ｓは吐出動作を行わない。一方、ＳＴＥＰ２８では、カラーのノズル列の全領域と、ノズル列２０Ｂｋおよびノズル列２０Ｓの下流側１バンド分の領域それぞれによって、ＳＴＥＰ２４までに生成された記録データに従って、１バンド分の記録走査をＡ方向で行う。

その後、ＳＴＥＰ２９に進み、ＣＰＵ１００は１／４バンド分に相当する量の搬送動作を実行する。更にＳＴＥＰ３０にて、全てのバンドの記録が終了したか否かを判断し、まだ記録すべきバンドが残っていると判断した場合は、ＳＴＥＰ３１にてバンド管理用のカウンタiをインクリメントした後、次の領域の記録走査のためにＳＴＥＰ２０へ戻る。一方、ＳＴＥＰ３０で全てのバンドの記録が終了したと判断した場合は、ＳＴＥＰ３２で記録媒体Ｐを排紙し、本処理を終了する。

以上説明した両面記録用の高画質記録モードによれば、次の記録走査が４ｎ＋１番目であると判断された場合のみ、既に裏面に対するカラー画像の記録が完了している１バンド分の領域に対し、透過抑制液の付与およびブラック画像の記録をこの順番で行う。そして、次の記録走査が４ｎ＋１番目ではないと判断された場合には、透過抑制液の付与および表面に対するブラック画像の記録は行わない。すなわち、裏面に対するカラー画像は４回の記録走査によって段階的に形成されるが、同じ領域の表面に対するブラック画像は、既にカラー画像の記録が完了した後の１回の記録走査によって形成される。このような記録方法を採用することにより、裏面のカラー画像においては一様性に優れた滑らかな画像を得ることが出来る一方、表面の黒文字については先鋭性に優れた高品位な黒文字を実現することが出来る。

なお、本実施例においては、別のヘッド使用方法に変更することも出来る。例えば、透過抑制液とブラックインクのノズル列は、他のカラーインクのノズル列に対し２バンド分以上シフトした領域で記録するようにしてもよい。また、ブラックインクのノズル列が透過抑制液のノズル列に対し、更に数バンド分下流側の領域で記録するようにしてもよい。

また、高画質モードのマルチパス数についても、４パスに限定されるものではない。２パスあるいは３パスであっても良いし、５パス以上のマルチパス記録を行っても良い。更に、ブラックインクについても必ずしも１パス記録で行う必要は無い。一般に画像の一様性を重視する場合にはマルチパス数が多い方が良く、黒文字の品位のように画像の先鋭性を重視する場合には、マルチパス数は少ない方が好ましい。よって、上述した２つの実施例については、表面の画像、裏面の画像それぞれに求められる一様性と文字品位のバランスを考えて、カラーインクのノズル列とブラックインクのノズル列のマルチパス数をそれぞれ独立に設定することも出来る。いずれにせよ、カラーインクによる裏面用の記録動作（第１の工程）が完了した後に、透過抑制液の付与（第２の工程）とブラックインクによる表面用の記録動作（第３の工程）が行われれば、上記実施例の効果は充分に得ることが出来る。また、記録媒体に対しインクを付与する順番が逆転さえしなければ、双方向記録で記録することも出来る。

また、上記２つの実施例では、年賀状のような記録物を例に、表面に黒文字を裏面にカラー画像を観察できる記録物を出力する場合を例に説明してきたが、本発明および上記実施例はこれに限定されるものではない。表面、裏面共にカラー画像であってもモノクロ画像であってもよく、更に裏面記録用のインクと表面記録用のインクを必ずしも独立して設ける必要も無い。少なくとも、裏面を記録するインクはインク輸送層を浸透すること、表面を記録するインクは透過抑制液と反応して凝集すること、および裏面の記録→透過抑制液の付与→表面の記録という順番で工程がなされること、が満たされれば上記実施例の効果は得られる。この際、表面を記録するインクは透過抑制液と必ずしもとアニオン・カチオン反応を起こすものでなくても良い。どのような反応形態にせよ、表面を記録するインクが透過抑制液と反応することによって凝集し、表面に定着できるような組み合わせであれば、インクと透過抑制液の成分は特に限定されるものではない。すなわち、上記インクは、必ずしもアニオン性の染料インクでなくてもよく、透過抑制剤は必ずしもカチオン性を有するものでなくてもよい。

本実施例では、透過抑制液の吐出は行わず、多孔質材料でありながら光照射によって白濁化し、光の透過を抑える成分を含有する光反応層を、インク輸送層とインク保持層の間に予め備えることを特徴とする。

図１１は、本実施例で使用するインクのＢＰＦに対する浸透の状態を説明するための図である。シアン、マゼンタおよびイエローのインクは、多孔質層の孔径よりも小さな粒子径を有する色材を含有する浸透性の高いインクとする。よって、ＢＰＦに記録されるインク滴は、多孔質層からなるインク輸送層３および光反応層７をすばやく通過し、インク保持層２においてカラー画像層４を形成する。一方、本実施例で使用するブラックインクは、多孔質層の孔径よりも大きな径を有する色材を含有した顔料インクである。よって、ＢＰＦに記録されるブラックインクの液滴は、多孔質層であるインク輸送層３や光反応層７に浸透せず、その表面において定着する。

本実施例では、このように層分離して記録が行われた後の記録媒体に対し、装置内あるいは装置外において光照射を行い、光反応層７に光反応を起こさせる。これにより、光反応層７は白濁化し、光の透過を抑制するように変化するので、表面から観察した場合にカラー画像層４が確認されることはなく、裏面から観察した場合にブラック画像層６が確認されることがなくなる。すなわち、特許文献５に開示されているようにＢＰＦを用いて両面記録を行った場合に生じる裏写りの問題が、本実施例では解決される。

本実施例の記録装置では、両面記録以外の他の記録モードとして、例えば、顔料インクを吐出するブラックのノズル列２０Ｂｋのみを用いた片面記録モードや、染料インクを吐出するカラーのノズル列のみを用いた片面記録モードが可能となる。また、ブラック顔料インクとカラー染料インクを同時に記録する片面記録モードも実現可能である。

本実施例も上述した実施例と同様、年賀状のような記録物を出力する場合に限定されるものではない。表面、裏面共にカラー画像であってもモノクロ画像であってもよい。但し、光照射を行う前に、表面画像と裏面画像を完全に層分離しておく場合には、表面を記録するインクと裏面を記録するインクは独立に設けておく必要がある。これを実現するためには、例えば色材の粒子径を異なる顔料インクを利用したり、浸透性に差が現れるようにインク溶液の含有成分を調整したりすることが有効である。

なお、以上説明した実施例３は、上述した２つの実施例を組み合わせることも出来る。例えば、浸透性の高いカラーインクでカラー画像を記録する工程と、装置内に備えた光照射機によってカラー画像を記録した面に光照射を行う工程と、透過抑制液を付与する工程と、ブラックインクによって記録を行う工程と、がこの順番で行われてもよい。この場合、上述したいずれの実施例よりも、更に確実に画像の裏移りを抑制することが期待できる。

（その他の実施形態）
上記の実施例では、図２で説明したインクジェット記録システムにおいて、ホスト装置２００から得られた画像データを、図７や図１０で説明した工程でＣＰＵ１００が処理する内容で説明した。しかし、ミラー反転を含む一連の処理の一部または全ては、ホスト装置２００で行うようにしてもよい。

また、上述した実施例では、１つの記録ヘッド１０に異なるインクを吐出する複数のノズル列を配列する形態で説明したが、吐出するインクの種類ごとに記録ヘッドが用意されている形態であっても良い。

以上説明したように本発明によれば、片面からの記録でありながら層分離された２つの画像層の間に、光の透過を妨げる層を設けることにより、裏写りのない両面記録画像を短時間に出力することが可能となる。

本発明の実施例にかかわるインクジェット記録装置の概略構成を説明するための斜視図である。 インクジェット記録装置５０の制御系の概略構成を示すブロック図である。 ＢＰＦの層構造を説明するための断面図である。 実施例１で使用するインクと透過抑制液のＢＰＦに対する浸透の状態を説明するための図である。 実施例１で使用する記録ヘッド１０における、各インクの吐出口の配列状態を説明するための模式図である。 実施例１の記録ヘッド１０を用いてＢＰＦに画像を記録した際の、層状態を説明するための断面図である。 ＢＰＦに対する記録コマンドが発生した際に、実施例１のＣＰＵ１００が実行する処理の工程を説明するためのフローチャートである。 ＣＰＵ１００がホスト装置２００から受信した、表面用および裏面用それぞれの画像と、各ノズル列に記録を行わせる画像とバンドの位置を説明するための模式図である。 実施例２で使用する記録ヘッド１０における、各インクの吐出口の配列状態を説明するための模式図である。 ＢＰＦに対する両面記録のマルチパス記録コマンドが発生した際に、実施例２のＣＰＵ１００が実行する処理の工程を説明するためのフローチャートである。 実施例３で使用するインクのＢＰＦに対する浸透の状態を説明するための図である。

符号の説明

１：基材
２：インク保持層
３：インク輸送層
４：カラー画像形成層
５：透過抑制液層
６：ブラック画像形成層
７：光反応層
１０：インクジェット記録ヘッド
１０Ｃ：シアンインクのノズル列
１０Ｍ：マゼンタインクのノズル列
１０Ｙ：イエローインクのノズル列
１０Ｂｋ：ブラックインクのノズル列
１０Ｓ：透過抑制液のノズル列
１００：ＣＰＵ
２００：ホスト装置
１０１：ＲＯＭ
１０２：ＲＡＭ

Claims (13)

1. 透明な基材にインク保持層さらにインク輸送層が積層されてなる記録媒体に対し、前記インク輸送層の側となる表面からインクを付与することにより、前記記録媒体の表面および裏面から異なる画像を観察することが可能な記録物を出力するためのインクジェット記録方法であって、
   前記インク輸送層を通過することが可能な第１のインクを用いて裏面用の画像を表面から記録する第１の工程と、
   光の透過を抑制する性質を有し前記インク輸送層を通過することが不可能な透過抑制液を、前記表面から付与する第２の工程と、
   前記透過抑制液と反応する第２のインクを用いて表面用の画像を前記表面から記録する第３の工程と
   を有することを特徴とするインクジェット記録方法。
2. 前記第１のインクはカラー画像を形成するためのシアン、マゼンタおよびイエローを含む複数のカラーインクであり、前記第２のインクはブラック画像を記録するためのブラックインクであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録方法。
3. 前記第１のインクと前記第２のインクは等しいインクであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録方法。
4. 前記第１のインクはカラー画像を形成するためのシアン、マゼンタおよびイエローを含む複数の染料インクであり、前記第２のインクはブラック画像を記録するためのアニオン性の染料インクであり、前記透過抑制液は酸化アルミナの微粒子を含有した白色のカチオン性の液体であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録方法。
5. インクを吐出する記録ヘッドを前記記録媒体に対し走査して記録を行う際に、前記第１の工程と前記第３の工程は異なる前記走査で行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
6. 前記裏面用の画像は、オリジナルの画像データを反転処理した後に記録されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
7. 前記第２の工程では、前記第３の工程において前記第２のインクが記録される位置を含む位置に前記透過抑制液を前記表面から記録することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
8. 前記第２の工程では、前記記録媒体の全面に前記透過抑制液を前記表面から記録することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
9. 透明な基材にインク保持層、光反応層さらにインク輸送層が積層されてなる記録媒体に対し、前記インク輸送層の側となる表面からインクを付与することにより、前記記録媒体の表面および裏面から異なる画像を観察することが可能な記録物を出力するためのインクジェット記録方法であって、
   前記インク輸送層を通過することが可能な第１のインクを用いて裏面用の画像を表面から記録する工程と、
   前記インク輸送層を通過することが不可能な第２のインクを用いて表面用の画像を表面から記録する工程と、
   前記記録媒体に光を照射することによって前記光反応層に光反応を起こさせ、記録媒体における光の透過を抑制するように変化させる工程と、
   を有することを特徴とするインクジェット記録方法。
10. 前記第１のインクは染料インクであり、前記第２のインクは顔料インクであることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録方法。
11. 前記裏面用の画像は、オリジナルの画像データを反転処理した後に記録されることを特徴とする請求項９または１０に記載のインクジェット記録方法。
12. 透明な基材にインク保持層さらにインク輸送層が積層されてなる記録媒体に対し、前記インク輸送層の側となる表面からインクを付与することにより、前記記録媒体の表面および裏面から異なる画像を観察することが可能な記録物を出力するためのインクジェット記録装置であって、
    前記インク輸送層を通過することが可能な第１のインクを用いて裏面用の画像を表面から記録する手段と、
    光の透過を抑制する性質を有し前記インク輸送層を通過することが不可能な透過抑制液を、前記表面から付与する手段と、
    前記透過抑制液と反応する第２のインクを用いて表面用の画像を前記表面から記録する手段と
    を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
13. 透明な基材にインク保持層、光反応層さらにインク輸送層が積層されてなる記録媒体に対し、前記インク輸送層の側となる表面からインクを付与することにより、前記記録媒体の表面および裏面から異なる画像を観察することが可能な記録物を出力するためのインクジェット記録装置であって、
    前記インク輸送層を通過することが可能な第１のインクを用いて裏面用の画像を表面から記録する手段と、
    前記インク輸送層を通過することが不可能な第２のインクを用いて表面用の画像を表面から記録する手段と、
    前記記録媒体に光を照射することによって前記光反応層に光反応を起こさせ、記録媒体における光の透過を抑制するように変化させる手段と、
    を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。

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