BRPI0904352A2 - sistema de impressço com mistura de toners - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE IMPRESSçO COM MISTURA DE TONERS. A presente invenção refere-se a um método de impressão eletrostática aperfeiçoado que inclui imprimir um primeiro material de marcação, tal como um toner completamente colorizado, e também imprimir um segundo material de marcação sobre a mesma área do substrato de impressão. O segundo material de marcação é uma mistura de dois toners, em que pelo menos um dos dois toners tem uma intensidade de cor menor do que o primeiro material de marcação. O segundo material de marcação tem a mesma cor que o primeiro material de marcação, e a razão dos toners na mistura é tal que o segundo material de marcação tem uma intensidade de cor que é igual àquela de uma faixa de impressão de densidade ótica indesejável do primeiro material de marcação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DEIMPRESSÃO COM MISTURA DE TONERS".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se, de um modo geral, aos métodosaperfeiçoados de impressão eletrostática usando pelo menos dois toners damesma cor, impressos sobre a mesma área de uma imagem impressa, ondeum dos dois toners é uma mistura de um toner de baixa intensidade de cor eum toner de intensidade de cor mais elevada.

Antecedentes

Geralmente, uma máquina de impressão eletrofotográfica incluium membro fotocondutor que é carregado até um potencial substancialmen-te uniforme para sensibilizar a superfície do mesmo. A porção carregada domembro fotocondutor é exposta a um padrão de luz ótico que representa odocumento que está sendo produzido. Este registra uma imagem latenteeletrostática sobre o membro fotocondutor que corresponde às áreas infor-macionais contidas dentro do documento. Após a imagem latente eletrostáti-ca ser formada sobre o membro fotocondutor, a imagem é revelada colocan-do-se um material revelador em contato proximal com ela.

Tipicamente, o material revelador compreende partículas de to-ner que aderem de modo triboelétrico aos grânulos veículos. As partículasde toner são atraídas para a imagem latente a partir dos grânulos veículos eformam uma imagem de pó sobre o membro fotocondutor, que é subseqüen-temente transferido para uma folha de cópia. Finalmente, a folha de cópia éaquecida, ou de outro modo processada, para afixar permanentemente aimagem de pó a ela, na configuração de imagem desejada.

Por exemplo, um aparelho formador de imagem colorida, paraformar uma imagem colorida por um sistema eletrofotográfico, imprime esobrepõe imagens de toner respectivas das quatro cores de amarelo (Y),magenta (M), ciano (C) e preto (K), sucessivamente, sobre uma folha de pa-pel, que serve como um meio de registro, para com isso formar uma imagemcolorida. A densidade de cada imagem de toner colorida é reproduzida comouma série de um grande número de pontos distintos de meio-tom.Na impressão por meio-tom, cada separação de cor é represen-tada por pontos. Cada ponto pode ser constituído de diversos pixels ou ele-mentos, normalmente dispostos em uma grade, que são binários no sentidoque eles podem estar inteiramente on ou inteiramente off. Parte do proces-samento das imagens digitais de entrada, em que os pixels podem ser defi-nidos sobre uma imagem de tons contínuos, inclui determinar quais pixels decada ponto da imagem devem estar on e quais off. Tipicamente, é usadauma máscara que especifica para cada nível de cor quais pixels do pontoestão on e quais estão off. À medida que mais pixels são ativados, o tama-nho do ponto aumenta e a sua intensidade de cor aparente ao olho aumenta.

As Curvas de Reprodução de Tons Unidimensionais (TRCs) são amplamen-te usadas na formação de imagens digitais, como um meio para compensaras não-linearidades na densidade de cor de meio-tom introduzida por umdispositivo de formação de imagens.

O ruído de meio-tom é a distorção visível da imagem impressaque surge das instabilidades no processamento dos pontos de meio-tom.

Ademais, sob certas condições de impressão, dependentes da cor da tinta edas dimensões dos pontos de meio-tom, o olho humano pode ver o contras-te entre a cor dos pontos individuais de meio-tom e o espaço branco do meiode registro, tal como o papel. Mesmo conforme perfeitamente representada,esta estrutura de ponto de meio-tom visível pode ser vista como uma estru-tura de imagem inaceitável, e torna-se um ruído na imagem desejada. O ruí-do de meio-tom é particularmente visível ao longo dos níveis dos pontosmais luminosos e dos níveis da faixa intermediária de tons da TRC, tal comoocorreria em um céu azul ou nas tonalidades do corpo, por exemplo. Alémdisso, o ruído de meio-tom é especialmente visível quando os pontos demeio-tom forem de cor preta, magenta ou ciano.

Adicionalmente, a representação dos pontos de meio-tom podeser adversamente efetuada por variações nas propriedades do processo edo material, resultando em variações perceptíveis, tanto espacialmentequanto temporalmente. Tais variações são geralmente referidas como ruídosda impressora, e adicionalmente depreciam a qualidade da imagem impres-sa, além do ruído de meio-tom.

Método conhecido de minorar o ruído de meio-tom é o uso deum toner ligeiramente colorizado em conjunção com um toner completamen-te colorizado. Especificamente, um sistema de impressão pode minorar oruído de meio-tom imprimindo um toner completamente colorizado, tendouma alta concentração de corante, ao mesmo tempo também imprimindo umtoner ligeiramente colorizado, tendo uma concentração de corante menor.Em tal abordagem, por exemplo, o toner ligeiramente colorizado é usadopara imprimir as áreas de destaque da imagem, enquanto que o toner com-pletamente colorizado imprime o restante da imagem. O ruído de meio-tomé, com isso, reduzido, porque o toner ligeiramente colorizado não precisa serimpresso como pontos de meio-tom individuais muitos separados para atin-gir o mesmo nível de cor; e porque o contraste entre a cor dos pontos, sendoligeiramente colorizados, e a cor do meio de registro é diminuído. Por exem-pio, a Patente U.S. N- 6.596.065 para Ito et al. descreve uma tinta preta ecinza aplicada em um sistema de jato de tinta para interpretar a imagem comgranularidade reduzida, avaliada como visibilidade dos pontos; ou a PatenteU.S. N2 6.013.403 para Ichikawa descreve o uso de toner preto e cinza paraobter uma interpretação da impressão com granularidade reduzida; ou a Pa-tente U.S. N- 7.288.356 para Ayaki et al. descreve toners intensos e opacospara resultar na "supressão da granularidade e da aspereza sobre as áreasque cobrem a partir da área de baixa densidade até a área de alta densidade."

Entretanto, esta abordagem não minora adequadamente o ruídode meio-tom nas áreas que não as áreas de destaque impressas com o to-ner ligeiramente colorizado. Ademais, esta abordagem requer a formulaçãode um toner ligeiramente colorizado, separado, para cada cor. Assim, paracada um dos toners de cores CMK, também necessitariam ser produzidostrês toners ligeiramente colorizados, um toner ciano-claro, um magenta-claro, e um cinza. Opcionalmente, poderia também ser requerido um amare-lo-claro, embora o ruído da imagem não seja normalmente muito visualmen-te inaceitável para o amarelo.Desse modo, há uma necessidade por um método aperfeiçoadode impressão eletrostática que possa minorar o ruído de meio-tom e os ruí-dos das impressoras em um modo eficiente e eficaz em termos de custos.

Sumário

A presente descrição aborda estas e outras necessidades, pro-porcionando um método aperfeiçoado de impressão para minorar o ruído demeio-tom. Mais particularmente, esta descrição proporciona um método a-perfeiçoado de impressão, em que pelo menos um toner colorizado e pelomenos uma mistura de um toner colorizado e um toner tendo uma intensida-de de cor menor são impressos sobre a mesma área de um substrato deimpressão.

Nas modalidades, esta descrição proporciona um método deimprimir uma imagem que compreende imprimir pelo menos um primeiromaterial de marcação sobre uma área de um substrato, o pelo menos umprimeiro material de marcação compreendendo um primeiro toner tendo umaprimeira cor; e imprimir pelo menos um segundo material de marcação sobrea mesma área do substrato; em que o pelo menos um segundo material demarcação compreende uma mistura de pelo menos um segundo e um tercei-ro toner, onde pelo menos um do segundo ou terceiro toner tem uma inten-sidade de cor menor do que o primeiro material de marcação, e o segundomaterial de marcação tendo uma cor que é a mesma cor que a primeira cor;e em que uma razão do segundo toner para o terceiro toner no segundo ma-terial de marcação resulta no segundo material de marcação tendo uma in-tensidade de cor que é igual àquela de uma faixa de impressão de densida-de ótica indesejável do primeiro material de marcação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 ilustra um dispositivo de impressão eletrostática decinco cores, ilustrativo.

As figuras 2A, 2B, 2C e 2D ilustram os resultados de misturaruma mistura a 50:50 de toner de agregação da emulsão verde, preparadocom 11% de Pigment Green 7, e um toner de agregação da emulsão trans-parente.As figuras 3A, 3B, 3C, 3D ilustram os resultados de misturar umtoner de agregação da emulsão amarelo, preparado com 17% de PigmentYellow 14, e um toner azul, preparado com 7% de Pigment Blue 15.3, tendodiferentes cargas triboelétricas.

A figura 4A ilustra as cargas triboelétricas diferentes do toner deagregação da emulsão amarelo, preparado com 17% de Pigment Yellow 14,e um toner de agregação da emulsão azul, preparado com 7% de PigmentBlue 15.3 e sua mistura.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

Esta descrição não está limitada às modalidades particularesdescritas neste documento, e alguns componentes e processos podem servariados por um versado na técnica, com base nesta descrição. A terminolo-gia usada aqui é para o propósito de descrever as modalidades particularessomente, e não é pretendida para ser limitativa.

Neste relatório descritivo e nas reivindicações que se seguem,as formas singulares, tais como "um", "uma", "o" e "a", incluem as formasplurais, a não ser que o conteúdo claramente dite de outro modo. Além dis-so, pode ser feita referência a diversos termos que serão definidos como sesegue:

A expressão valores de L*a*b significa os três parâmetros (L, a eb) que definem um espaço de cor de acordo com a Commission Internatio-nale de TEcIairage ("CIELAB"). Os valores representam a luminância da cor(L, L = O produz o preto e L = 100 indica o branco), a sua posição entre overmelho e o verde (a, os valores negativos indicam o verde, enquanto osvalores positivos indicam o vermelho) e a sua posição entre o amarelo e oazul (b, os valores negativos indicam o azul e os valores positivos indicam oamarelo).

A expressão dE2000 indica que a fórmula-padrão de CIE-DE2000 foi calculada para proporcionar um valor de dE2000, o qual mede adiferença de cor entre duas cores. Quanto maior o valor de dE, maior a dife-rença de cor. Uma dE de 1,5 a 2 é geralmente considerada estar no limite dapercepção visual. A fórmula foi publicada pela CIE em 2001.A expressão q/d significa a razão da carga para o diâmetro, arazão da carga sobre uma partícula, para o tamanho da partícula, por exem-plo, onde a partícula for um toner. A q/d é normalmente medida em fC/μm. Amedição da q/d média das partículas de toner pode ser feita por meio de umaparelho de espectrógrafo de carga, conforme bastante conhecido na técni-ca. Ver, por exemplo, a Patente U.S. N2 4.375.673, incorporada neste docu-mento por referência. O espectrógrafo é usado para medir a distribuição dacarga sobre a partícula de toner (q em fC) em relação a um diâmetro do to-ner medido (d em μm). No espectrógrafo de carga, a carga pode também serconvenientemente medida em mm de deslocamento a partir de um ponto decarga zero. Neste pedido, o deslocamento em mm pode ser convertido emuma q/d em fC/mícron multiplicando-se por 0,092.

Método aperfeiçoado de impressão para minorar o ruído demeio-tom inclui imprimir um primeiro material de marcação, compreendendo,por exemplo, um toner completamente colorizado, e imprimir um segundomaterial de marcação que compreende uma mistura de dois toners sobre amesma área de um substrato de impressão, onde pelo menos um dos doistoners na mistura tem uma intensidade de cor menor do que o primeiro ma-terial de marcação. O primeiro e o segundo materiais de marcação têm amesma cor, e a razão dos toners na mistura é tal que a mistura atinge umaintensidade de cor que está dentro de uma faixa de impressão de densidadeótica indesejável do primeiro material de marcação.

Os termos "primeiro material de marcação" e "segundo materialde marcação", conforme usados neste documento, podem referir-se a um oumais do que um tal material de marcação específico. Por exemplo, cada umdos materiais de marcação ciano, amarelo, magenta e preto pode ser consi-derado como "primeiros materiais de marcação", enquanto uma ou diversasmisturas de toners são coletivamente referidas como "segundos materiais demarcação".

Método pode ser conduzido usando qualquer aparelho de im-pressão eletrostático conhecido tendo o número requerido de caixas de re-veladores. Nas diversas modalidades ilustrativas para a impressão em co-res, o aparelho de impressão tem cindo caixas de reveladores, uma de cadapara conter os toners ciano, amarelo, magenta, preto e uma para conter osegundo material de marcação. Em uma outra modalidade, o aparelho deimpressão pode ter seis caixas de reveladores, uma de cada para conter ociano, o amarelo, a magenta, o preto, um segundo material de marcaçãoincluindo (por exemplo) os toners ciano e transparente, e um segundo mate-rial de marcação incluindo (por exemplo) os toners magenta e transparente.Em tal modalidade, o método de impressão, desse modo, inclui quatro pri-meiros materiais de marcação e dois segundos materiais de marcação. Emmais uma outra modalidade, o aparelho de impressão pode ter oito caixas dereveladores, uma de cada para conter o ciano, o amarelo, a magenta e opreto, e uma de cada para conter misturas de cada um dos precedentes comum toner tendo uma intensidade de cor menor. Este método de impressão,portanto, inclui quatro primeiros materiais de marcação e quatro segundosmateriais de marcação.

As outras modalidades da impressora poderiam empregar atémais primeiros ou segundos materiais de marcação, com base na separaçãode cor aplicada na arquitetura de impressão específica. Em outras modali-dades, tais como para a impressão monocromática, o dispositivo de impres-são tem somente duas caixas de reveladores, uma contendo o toner preto euma contendo o segundo material de marcação. Cada caixa de reveladorretém uma quantidade de revelador constituído de partículas de veículo epartículas de toner.

Nos métodos de impressão incluindo mais do que um segundo material de marcação, cada um dos segundos materiais de marcação temuma cor que é igual a uma dos primeiros materiais de marcação. Estes se-gundos materiais de marcação são então impressos sobre a mesma área dosubstrato de impressão que o primeiro material de marcação correspondentetendo a mesma cor respectiva. Especificamente, por exemplo, em um méto-do de impressão de imagem em cores, um segundo material de marcaçãocompreendendo uma mistura de toners ciano e transparente é impresso so-bre a mesma área do substrato de impressão que o primeiro material demarcação tendo uma cor ciano, enquanto um segundo material de marcaçãocompreendendo uma mistura de toners magenta e transparente é impressosobre a mesma área do substrato de impressão que o primeiro material demarcação tendo uma cor magenta.

O segundo material de marcação pode ser impresso em qual-quer proporção em relação ao primeiro material de marcação, de acordocom os dados da imagem. Especificamente, o método de impressão podeimprimir o segundo material de marcação como uma área sólida contínua, sea cor dos dados da imagem for a mesma cor que a intensidade de cor dosegundo material de marcação. Alternativamente, o método de impressãopode imprimir o segundo material de marcação como pontos de meio-tom,se a intensidade de cor dos dados da imagem for de uma intensidade maisfraca do que a intensidade de cor do segundo material de marcação. Final-mente, o método de impressão pode também imprimir o segundo material demarcação como um meio-tom até um nível de cor específico sobre a TRC(curva de reprodução de tom) que corresponde à intensidade de cor do se-gundo material de marcação, então como uma área sólida depois disso.

Em tudo do precedente, o primeiro material de marcação podetambém ser impresso como um meio-tom na mesma área impressa com osegundo material de marcação, a fim de atingir níveis de cor sobre a TRCque sejam mais escuros do que a intensidade de cor do segundo material demarcação. Será necessário construir faixas dinâmicas completas da separa-ção de cor em um modo tal para garantir graduações de tons uniformes de0% de cobertura da área até a cor completamente saturada. Isto requer quesejam feitas combinações do primeiro material de marcação e o segundomaterial de marcação para minimizar quaisquer efeitos visuais que ocorramnas regiões transicionais, onde a aplicação de um material de marcação co-meça e a outra termina. Também, as combinações das separações de corpara produzir múltiplas combinações de cores de separação também serãocombinadas em um modo tal para fornecer graduações de cores uniformes.Método de impressão pode ser conduzido usando um aparelho de impres-são que inclua um controlador para determinar as proporções e os padrõesdo primeiro e do segundo materiais de marcação, de acordo com os dadosda imagem.

O primeiro material de marcação compreende um primeiro tonertendo uma primeira cor. O primeiro toner pode ser qualquer toner eletrostáti-co tendo uma concentração de corante suficiente para produzir uma cor pa-drão de processo ou ponto. O termo "corante" refere-se, por exemplo, a taiscorantes, pigmentos, e misturas solúveis orgânicas, a não ser que especifi-cado como um pigmento particular ou outro componente de corante. Nasmodalidades, o corante compreende o negro-de-fumo, a magnetita, o preto,o ciano, a magenta, o amarelo, o vermelho, o verde, o azul, o marrom, ou asmisturas dos mesmos, em uma quantidade de cerca de 1% a cerca de 25%,tal como cerca de 2% ou cerca de 5% a cerca de 15% ou cerca de 20% empeso, com base no peso total da composição. É para ser entendido que ou-tros corantes úteis tornar-se-ão prontamente aparentes com base nas divul-gações presentes. A primeira cor pode ser qualquer cor particular, depen-dendo do corante presente. O primeiro toner geralmente inclui uma resina,além do corante, bem como aditivos opcionais, tais como uma cera, um coa-gulante, agentes de controle da carga, agentes de controle do fluxo e simila-res. Uma ampla faixa de tais composições de toner colorizadas é bastanteconhecida na técnica.

O primeiro toner, nas modalidades, pode ser um toner feito porquaisquer dos processos bastante conhecidos na técnica. Por exemplo, oprimeiro toner pode ser um toner convencional, o qual é tipicamente um queseja feito por formação de uma grande massa de material de partículas detoner, extrusão deste material de partículas de toner, e moagem e classifica-ção do material extrudado até as faixas desejadas de tamanho de partículade toner. Entretanto, em outras modalidades, o primeiro toner pode ser umtoner químico, tal como um feito pelo processo de emulsão/agregação. Oprocesso de agregação da emulsão é bastante conhecido na técnica de pro- dução de toners, e é sabido produzir partículas de toner finas tendo peque-nos diâmetros e geralmente uma estreita distribuição de tamanho de partícu-la. Os processos de agregação da emulsão para a preparação de toners sãoilustrados em diversas patentes da Xerox, tais como as Patentes U.S. Nos5.290.654, 5.278.020, 5.308.734, 5.370.963, 5.344.738, 5.403.693,5.418.108, 5.364.729, e 5.346.797; e também de interesse podem ser asPatentes U.S. N2s 5.348.832; 5.405.728; 5.366.841; 5.496.676; 5.527.658;

5.585.215; 5.650.255; 5.650.256, 5.501.935; 5.723.253; 5.744.520;5.763.133; 5.766.818; 5.747.215; 5.827.633; 5.853.944; 5.804.349;5.840.462; 5.869.215; 5.869.215; 5.863.698; 5.902.710; 5.910.387;5.916.725; 5.919.595; 5.925.488 e 5.977.210. As divulgações inteiras destasreferências são incorporadas neste documento por referência. As partículasde toner finas, por exemplo, as partículas de toner tendo um diâmetro médiode menos do que 7 micra, adicionalmente ajudam a reduzir o ruído da ima-gem permitindo que o aparelho de impressão coloque os pontos de meio-tom com melhor precisão. Esta melhor precisão resulta em menos espalha-mento do toner nos, e em torno dos, pontos de meio-tom, desse modo resul-tando em uma melhor qualidade da imagem.

O segundo material de marcação compreende um segundo to-ner e um terceiro toner. Geralmente, pelo menos um do segundo e do tercei-ro toners tem uma intensidade de cor menor que o primeiro material de mar-cação. Em uma modalidade, o segundo toner pode ser a mesma composi-ção que o primeiro toner no primeiro material de marcação, tal como um to-ner completamente colorizado, ou ele pode ser uma composição diferente.Por exemplo, onde o terceiro toner tiver propriedades elétricas e outras pro-priedades de desempenho que correspondam rigorosamente ao primeirotoner, então pode ser desejável usar a mesma composição de toner que oprimeiro e o segundo toners. Isto assim evitaria a necessidade de desenvol-ver diferentes composições de toner da mesma cor, porém, ao contrário,permitiria o uso duplo de uma composição de toner já desenvolvida. Obvia-mente, em outras modalidades, o segundo toner pode ser uma composiçãodiferente do primeiro, tal como onde forem desejadas propriedades, desem-penho ou cor diferente.

O terceiro toner pode ser um toner feito de resinas similares aosegundo toner, e contendo todos os mesmos aditivos opcionais, tais comoos agentes de controle do fluxo e da carga, porém contendo uma concentra-ção menor de corante. O terceiro toner pode ser um toner de agregação daemulsão, tendo um pequeno diâmetro da partícula de toner. Por exemplo, oterceiro toner é desejavelmente da mesma composição química que o se-gundo toner, exceto que o corante é trocado reduzindo-se a carga de pig-mento ou alterando-se o tipo de pigmento, ou ambos. Nas modalidades,quando o terceiro toner contiver pelo menos algum corante, o corante e acarga de corante são escolhidos de modo que a cor impressa do terceirotoner seja igual à cor impressa do segundo toner, de forma que não hajanenhuma má combinação sobre a impressão. Em outras modalidades, o ter-ceiro toner é um toner transparente, substancialmente não tendo nenhumcorante, de modo tal que ele seja oticamente transparente e incolor. Nestamodalidade, o toner transparente não acrescenta nenhuma cor à cor do se-gundo toner, de modo que a cor da mistura total (isto é, segundo material demarcação) seja igual à cor do segundo toner. Obviamente, o segundo ou oterceiro toner pode ser o toner tendo a menor intensidade de cor.

O segundo material de marcação pode ser feito misturando-sefisicamente o segundo e o terceiro toners. Em particular, o segundo materialde marcação pode ser feito por mistura de um toner que tenha uma quanti-dade total padrão de corante (tal como o toner completamente colorizadodescrito acima) com um toner que tenha sido fabricado com menos corante(por exemplo, menos corante ou nenhum corante), ou com um corante alte-rado, ou tanto com menos corante quanto com um corante alterado, onde osdois toners têm carga triboelétrica similar. É importante observar que tal mis-tura de toner colorizado e toner tendo uma intensidade de cor menor não é amesma que uma composição de toner uniforme tendo uma carga de coranteproporcionalmente menor. Em particular, como entre tais toners, a cor apa-rente das duas composições de toner e, em alguns casos, as suas proprie-dades elétricas, pode ser bem diferente.

A distribuição das cargas triboelétricas dos dois toners mistosdeve substancialmente coincidir, de modo que os dois não se revelem demodo diferente. Uma diferença substancial na carga triboelétrica, por exem-pio, ao longo do tempo, à medida que o aparelho de impressão atrai os to-ners em diferentes taxas, alterará as populações relativas dos dois toners nosegundo material de marcação. A cor aparente impressa usando o segundomaterial de marcação então se alteraria, resultando em precisão e consis-tência da cor insatisfatórias. Portanto, as distribuições de cargas triboelétri-cas devem ser essencialmente idênticas, de modo tal que uma medição vi-sual da q/d em um espectrógrafo de carga mostre a sobreposição essenci-almente completa das duas cores, de modo que somente a cor mista sejavisível. Para o bom desempenho sob uma faixa ampla de condições, a cargatriboelétrica do toner e do revelador deve alterar-se tão pouco quanto possí-vel sobre diversas condições ambientais.

Para os toners de agregação da emulsão, as cargas triboelétri-cas dos toners usando diferentes pigmentos foram verificadas ser substanci-almente iguais. Em outras palavras, as partículas de pigmento não afetam a15 carga triboelétrica dos toners de agregação da emulsão. Portanto, um tonerde agregação da emulsão de qualquer cor pode ser misturado com um tonerde agregação da emulsão tendo uma menor intensidade de cor, desde queos aditivos e qualquer agente de controle da carga opcional sejam iguais.Ver o exemplo 1 abaixo.

Geralmente, a razão do segundo toner para o terceiro toner nosegundo material de marcação resulta no segundo material de marcaçãotendo uma intensidade de cor que é igual àquela de uma região particular-mente instável da TRC e/ou uma na qual o ponto de meio-tom é mais inacei-tavelmente visível se produzido com o primeiro material de marcação sozi-nho. Estas regiões da TRC são regiões que induzem substancialmente osruídos, se produzidas com o primeiro material de marcação sozinho. Nasmodalidades, a razão pode ser ajustada dependendo do mecanismo de im-pressão usado ou da preferência do cliente. Por exemplo, as regiões queinduzem substancialmente os ruídos do primeiro material de marcação po-dem cair dentro da faixa de pontos mais luminosos até a faixa intermediáriade tons da Curva de Reprodução do Toner, tal como poderia ocorrer nasáreas de imagens de céu azul ou tonalidades do corpo. Finalmente, a regiãoque induz substancialmente o ruído pode compreender uma faixa de ruídosde pico que ocorre como um resultado da arquitetura de impressão específi-ca, ou mesmo conforme possa variar durante o ciclo de vida dos componen-tes dentro do mecanismo de impressão. Por exemplo, algumas arquiteturasde impressão resultam em regiões de ruídos de pico nas áreas dos pontosmais luminosos, tal como poderia ocorrer na região de cobertura da área dotoner de 10-30%, enquanto outras arquiteturas de impressão podem de-monstrar uma região de ruído de pico mais predominantemente nas áreasde faixa intermediária de tons, tal como poderia ocorrer na região de cober-tura da área de 30-70%. Similarmente, esta região de ruído de pico podealterar-se durante o ciclo de vida dos componentes na arquitetura de im-pressão. Deste modo, a razão dos toners que constituem o segundo materialde marcação pode ser ajustada em um modo tal de forma a distribuir a in-tensidade da cor em um ponto particular sobre a Curva de Reprodução doToner, de maneira a melhorar a qualidade da imagem de impressão.

Especificamente, a intensidade da cor do segundo material demarcação pode ser controlada variando-se a quantidade de toner que temuma intensidade de cor menor misturado com o toner completamente colori-zado. Deste modo, qualquer intensidade de cor particular pode ser obtidasimplesmente misturando-se os dois componentes. Por exemplo, em vez deusar um toner ligeiramente colorizado com 1% de carga de pigmento, podeser usada, em vez disso, uma mistura a 1:5 equivalente de um toner colori-zado carregado com 5% de pigmento para clarear o toner. A vantagem destaabordagem é que somente um novo toner, por exemplo, o toner transparen-te, necessita ser desenvolvido, manufaturado e armazenado para proporcio-nar o equivalente de uma ampla variedade de toners ligeiramente coloriza-dos.

Esta vantagem era surpreendente e inesperada, porque umamistura de um toner colorizado e um toner tendo uma intensidade de cormenor não é estrutural ou quimicamente equivalente a um toner ligeiramentecolorizado. Uma partícula de toner colorizado é constituída de corante dis-perso dentro de uma partícula de resina, com aditivos opcionais sobre a su-perfície da partícula de resina. Deste modo, uma partícula de toner ligeira-mente colorizado é constituída de uma partícula de resina contendo menoscorante nela. Portanto, os toners ligeiramente colorizados são constituídosde muitas partículas de resina, cada uma tendo nela uma quantidade reduzi-da, uniforme, de corante. Por outro lado, uma mistura de um toner colorizadoe um toner tendo uma intensidade de cor menor é constituída de algumaspartículas de resina tendo uma ampla quantidade de corante disperso nelas,e algumas partículas de resina tendo menos corante e opcionalmente umcorante alterado, ou mesmo nenhum corante, em algumas modalidades. Es-ta não-uniformidade da distribuição do corante dentro das partículas de resi-na, portanto, distingue a mistura de um toner colorizado e um toner transpa-rente dos toners ligeiramente colorizados conhecidos.

A figura 1 mostra um exemplo de um aparelho de formação deimagens, no qual pode ser conduzido o presente método de formação deimagens. O aparelho de formação de imagens é substancialmente comomostrado na Publicação de Pedido de Patente U.S. N°2007/0063047, cujadescrição é, pelo presente, incorporada em sua totalidade.

O aparelho de formação de imagens mostrado na figura 1 é umaparelho em série, ele inclui uma pluralidade de unidades de formação deimagens 41 (41Y, 41M, 41C1 41K, e 41B) para formar as imagens do tonerde componentes de cor de modo eletrofotográfico, uma correia de transfe-rência intermediária 46 para transferir as imagens do toner de componentesde cor formadas nas unidades de formação de imagens 41 em seqüência(transferência primária) e reter as imagens do toner de componentes de cor,uma unidade de transferência secundária 410 para transferir a imagem desobreposição, transferida para a correia de transferência intermediária 46,para o papel (meio) P em batelada (transferência secundária), e um fusor440 para fixar a imagem secundariamente transferida para o papel P.

O aparelho de formação de imagens é proporcionado com a uni-dade de formação de imagens 41K para formar uma imagem do toner depreto (K), bem como as unidades de formação de imagens 41Y, 41M1 e 41Cpara formar as imagens do toner de amarelo (Y), magenta (M), e ciano (C).A unidade de formação de imagens 41B aplica um segundo material de mar-cação. Nesta modalidade, o segundo material de marcação é uma misturade um toner transparente e um toner ciano. Entretanto, nas modalidadesalternativas, o segundo material de marcação é uma mistura de um toner transparente e um toner magenta, ou uma mistura de um toner transparentee um toner preto, ou uma mistura de um toner transparente e um toner com-pletamente colorizado tendo qualquer outra cor.

Em outras modalidades alternativas, o aparelho de formação deimagens pode compreender unidades de formação de imagens adicionais, também referidas como caixas. Estas caixas adicionais podem imprimir se-gundos materiais de marcação adicionais. Por exemplo, o aparelho de for-mação de imagens pode compreender seis caixas, uma para cada um deciano, magenta, amarelo, preto, uma mistura de toner transparente e tonerciano, e uma mistura de toner transparente e toner magenta. Em outra mo- dalidade, o aparelho de formação de imagens pode compreender sete cai-xas, uma para cada um de ciano, magenta, amarelo, preto, uma mistura detoner transparente e toner ciano, uma mistura de toner transparente e tonermagenta, e uma mistura de toner transparente e toner preto. Finalmente, oaparelho de formação de imagens pode compreender oito caixas, uma para cada cor de processo CMYK e uma caixa cada para cada mistura de um to-ner transparente e cada toner de cor de processo.

Na modalidade, em cada uma das unidades de formação de i-magens 41 (41Y, 41M, 41C, 41K, e 41B), dispostas em seqüência circun-dando um tambor fotocondutor 42 para girar na direção da seta A, estão dis- positivos eletrofotográficos, tais como um carregador 43 para carregar otambor fotocondutor 42, um dispositivo de exposição a laser 44 para gravaruma imagem latente eletrostática sobre o tambor fotocondutor 42 (na figura,o feixe de exposição é indicado por Bm), um dispositivo revelador 45, noqual está armazenado o toner de componente de cor correspondente para produzir a imagem latente eletrostática sobre o tambor fotocondutor 42 comouma imagem visível no toner, um cilindro de transferência primária 47 paratransferir as imagens do toner de componentes de cor formadas sobre otambor fotocondutor 42 para a correia de transferência intermediária 46, eum limpador de tambor 48 para remover o toner restante sobre o tambor fo-tocondutor 42. As unidades de formação de imagens 41 são colocadas naordem de amarelo (Y), magenta (M), ciano (C), preto (K), e a cor misturadaclara (B) que, nesta modalidade, é uma mistura de ciano e toner transparen-te, a montante da correia de transferência intermediária 46.

A correia de transferência intermediária 46 pode ser girada nadireção da seta B mostrada na figura, por meio de diversos cilindros de umcilindro de acionamento 415, para girar a correia de transferência intermediá-ria 46 acionada por um motor (não-mostrado), um molete esticador 416 ten-do funções de dar tração constante á correia de transferência intermediária46 e prevenir que a correia de transferência intermediária 46 serpenteie, umcilindro inativo 417 para suportar a correia de transferência intermediária 46,e um cilindro de apoio 412 (descrito posteriormente).

Uma voltagem da polaridade oposta à polaridade da carga dotoner é aplicada ao cilindro de transferência primária 47, pelo que as ima-gens do toner sobre o tambor fotocondutor 42 são eletrostaticamente atraí-das para a correia de transferência intermediária 46 em ordem e forma-seuma imagem de toner de sobreposição sobre a correia de transferência in-termediária 46. Adicionalmente, a unidade de transferência secundária 410inclui um cilindro de transferência secundária 411, prensado contra, e colo-cado sobre, o lado de suporte da imagem do toner da correia de transferên-cia intermediária 46, e um cilindro de apoio 412 colocado sobre o lado poste-rior da correia de transferência intermediária 46, para formar um contra-eletrodo do cilindro de transferência secundária 411. Um cilindro alimentadorde metal 413, ao qual é estavelmente fornecida uma polarização de transfe-rência secundária, é apoiado contra, e colocado sobre, o cilindro de apoio 412.

Proporciona-se um limpador de correia 421 para limpar a super-fície da correia de transferência intermediária 46, após a transferência se-cundária, a jusante do cilindro de transferência secundária 411.

Ademais, na modalidade, um sistema de transporte de papelinclui uma bandeja de papel 430 para armazenar o papel P1 um cilindro decoleta 431 para coletar e transportar o papel P empilhado sobre a bandejade papel 430 em um controle de tempo predeterminado, um cilindro detransporte 432 para transportar o papel P proporcionado pelo cilindro de co- Ieta 431, uma canaleta de transporte 433 para alimentar o papel P transpor-tado pelo cilindro de transporte 432 para uma posição de transferência se-cundária da unidade de transferência secundária 410, e uma correia detransferência 434 para transportar o papel P, após a transferência secundá-ria, para o fusor 440.

A seguir, será discutida uma modalidade do método de imprimiruma imagem usando o aparelho de formação de imagens ilustrativo. Quandoo usuário liga um botão de partida (não-mostrado), executa-se um processode formação de imagem predeterminado. Especificamente, por exemplo,para implementar o aparelho de formação de imagens como uma impressoracolorida, um sinal de imagem digital, transmitido de uma rede (não-mostrada), por exemplo, é temporariamente armazenado na memória (não-mostrada) e as imagens coloridas do toner são formadas com base no sinalde imagem digital de cinco cores (Υ, M, C, K, e B).

Ou seja, as unidades de formação de imagens 41 (41Y, 41M,41C, 41K, e 41B) são acionadas com base nos sinais de registro de imagenscoloridas proporcionados efetuando-se o processamento da imagem. Cadauma das unidades de formação de imagens 41Y, 41M, 41C, 41K, e 41B gra-va uma imagem latente eletrostática, sensível ao sinal de registro de imagemcorrespondente pelo dispositivo de exposição a laser 44, sobre o tambor fo-tocondutor 42 uniformemente carregado pelo carregador 43. A unidade deformação de imagens revela a imagem latente eletrostática gravada pelodispositivo de revelação 45, no qual está armazenado o toner da cor corres-pondente para formar a imagem do toner da cor correspondente.

A imagem do toner formada sobre cada tambor fotocondutor 42é primariamente transferida do tambor fotocondutor 42 para a superfície dacorreia de transferência intermediária 46, de acordo com uma polarização detransferência primária aplicada pelo cilindro de transferência primária 47 naposição de transferência primária, onde o tambor fotocondutor 42 e a correiade transferência intermediária 46 estão em contato um com o outro. As ima-gens do toner, desse modo primariamente transferidas para a correia detransferência intermediária 46, estão sobrepostas uma sobre a outra, sobre acorreia de transferência intermediária 46, e são transportadas para a posiçãode transferência secundária com rotação da correia de transferência inter-mediária 46.

Por outro lado, o papel P é transportado para a posição de trans-ferência secundária da unidade de transferência secundária 410, em umcontrole de tempo predeterminado, e o cilindro de transferência secundária411 pinça o papel P em relação à correia de transferência intermediária 46(cilindro de apoio 412). A imagem do toner de sobreposição, suportada so-bre a correia de transferência intermediária 46, é secundariamente transferi-da para o papel P pela ação de um campo elétrico de transferência secundá-ria, formado entre o cilindro de transferência secundária 411 e o cilindro deapoio 412.

Então, o papel P, sobre o qual é transferida a imagem do toner,é transportado sobre a correia de transporte 434 para o fusor 440, para fixara imagem do toner. Por outro lado, a correia de transferência intermediária46, após a transferência secundária, tem o toner restante removido pelo lim-pador de correia 421.Exemplos

A descrição será ilustrada em mais detalhe com referência aoexemplo que segue, porém a descrição não deve ser interpretada como es-tando limitada a ele. No exemplo a seguir, todas as "partes" são dadas empeso, a não ser que de outro modo indicado.Exemplo 1:

A carga triboelétrica média dos toners de agregação da emulsãoem 14 cores primárias diferentes da Pantone®, Pantone Black, Pantone Re-flux Blue, Pantone Process Blue, Pantone Yellow, Pantone Yellow 012, Pan-tone Rubine Red, Pantone Warm Red, Pantone Green, Pantone Orange021, Pantone Blue 072, Pantone Red 032, Pantone Rhodamine Red, Panto-ne Violet1 e Pantone Purple, bem como do toner transparente foi verificada,em cada caso, ser 29,0 μθ/g, com um desvio-padrão de 9 μθ/g, a 210C e50% de umidade relativa. Os aditivos opcionais em cada um dos 15 casosacima eram 1,7% de sílica RY50 da Nippon Aerosil, 0,74% de X24 da Shin-Etsu Chemical Co. e 0,37% de JMT2000 da Tayca, aqui chamados projetode aditivos A.

Similarmente, a carga triboelétrica dos reveladores feitos a partirdos toners de agregação da emulsão foi também verificada estar consistentesobre muitas cores. O veículo de SCMB, aqui chamado veículo A, compre-endido de núcleo de ferrita de 35 micra fornecido pela Powdertech foi reves-tido a 200°C com 0,8% em peso de 75 partes de PMMA em peso, 9 partesde negro-de-fumo em peso, 10 partes de melamina por peso e 6% de kynarpor peso, foi adicionado aos toners de agregação da emulsão de 35 tonerscoloridos diferentes, incluindo transparente, 5% de R330 + 1% de PB15:3,7,2% de PB15:3 + 1,8% de PV2, 7% de PB15:3, 17% de PY14, 3,2% de

PR: 122 + 4,8% de PR238, 8% de PR:48,1, 13,3% de.....PG7,......6% dePB15:3+PV23, 8% de PR122, 13% de PY74, 15% de PY74, 5,7% dePB:15:3, 1,9% de PB15:3, 12% de PR48.1, 6% de PR238 + 6% de PR122,2% de PR81:3 + 0,5% de PV3, 9% de Alkali Blue, 8% de PR81:2, 7% de PY17,12,5% de PY17, 3,8% de PB15:3, 15% de P036, 8% de PR53:1, 6,4%de PR48:1 + 1,6% de PR22, 2,5% de PV23, 13,3% de PG7, 7% de PB15:3,10% de PB15:3, 17% de PY14, 8% de PR:48.1, 10% de PB15:3, 3,2% dePR: 122+4,8% de PR238, 7,2% de PB15:3+1,8% de PV23, 8% dePR169+PR122, onde cada toner novamente incluiu aditivos opcionais, proje-to de aditivos A. A carga triboelétrica média resultante foi verificada ser 26,4μθ/g, com um desvio padrão de 4,5 μΰ^, a 210C e 50% de umidade relati-va. Portanto, os reveladores feitos a partir de toners de agregação da emul-são de diferentes cores podem ser misturados com êxito conjuntamente,desde que cada toner utilize os mesmos aditivos opcionais.

Exemplo 2:

Uma mistura a 50:50 de toner de agregação da emulsão Panto-ne® Green e toner da agregação da emulsão transparente, ambos com oprojeto de aditivos A, foi misturada como um único revelador com o veículode SCMB A. Um reabastecedor misturado da mistura a 50:50 de toners como veículo A foi também preparado, e um teste de impressão foi corrido para10.000 impressões, sob tensões variadas da cobertura da área, para testar aestabilidade da cor da mistura. As impressões foram fundidas fora de linha("off-line") e as cores das impressões foram avaliadas como valores deL*a*b*, a partir do quais foi medida uma dE200 para avaliar quantitativamen-te o desvio da cor. Conforme visto nas Figuras 2A a 2D, o toner misturadoverde/transparente mostrou variação de cor similar a um toner verde de umaúnica cor, corrido sob as mesmas condições. Portanto, as Figuras 2A a 2Dmostram que uma mistura de um toner transparente e um colorizado poderesultar em um revelador de cor misturado estável que proporciona excelen-te estabilidade da cor sobre o teste de impressão de 10K. A dE total obser-vada foi menor do que dE 1, bem dentro do alvo de um total de dE 3 para aestabilidade da cor, de modo que nenhuma alteração da cor é percebida so-bre a impressão.

Exemplo Comparativo 1:

Dois toners, um toner de agregação da emulsão amarelo, prepa-rado com 17% de Pigment Yellow 14, e um toner de agregação da emulsãoazul, preparado com 7% de Pigment Blue 15.3, foram selecionados que ti-vessem carga triboelétrica diferente. Para produzir a carga diferente no tonerde agregação da emulsão amarelo, selecionou-se um pigmento amarelocom um tipo diferente de dispersante de pigmento, um tensoativo aniônico.Todos os outros toners foram preparados com os pigmentos Sun Flexiver-se®, que utilizam uma resina acrílica estabilizada com álcali. A mudança nodispersante resultou em uma maior carga tribo para o amarelo. Assim, o to-ner amarelo foi impresso em uma Xerox DC3535 e durante uma corrida de10.000 impressões mostrou uma carga tribo média de 25,3 em 7% de TC.Em um segundo teste de impressão, o toner azul foi impresso durante umacorrida de 10.000 impressões, mostrando uma carga tribo média de 18,8 em7% de TC. Para um terceiro teste de impressão, os mesmos toners de agre-gação da emulsão amarelo e azul, tendo carga triboelétrica individualmentediferente, foram misturados em uma mistura em uma razão de 1:1. Dois to-ners tendo diferentes cores foram usados neste Exemplo Comparativo, emvez de um toner de cor e um toner transparente, de modo que os resultadospuderam prontamente ser vistos por inspeção visual.

Conforme mostrado na figura 4, o toner azul tem um valor decarga média menor do que o amarelo, de modo que, quando os dois sãomisturados conjuntamente, a diferença de carga causa distribuições de car-ga diferentes para as duas cores. Isto pode ser visto no traçado de q/d. Con-forme visto nas figuras 3A a 3D, os dois toners, assim, transformam-se dife-rentemente na imagem, causando uma mudança de cor. Portanto, este E-xemplo Comparativo mostra que os dois toners devem ter propriedades decarga triboelétrica similares, para misturá-los com êxito em um toner tendouma nova cor.

Será apreciado que diversas das características e funções acimadivulgadas e outras características e funções, ou alternativas dos mesmos,podem ser combinadas de modo desejável em muitos outros sistemas ouaplicações diferentes. Também, diversas alternativas, modificações, varia-ções ou aperfeiçoamentos presentemente inesperados ou não-antecipadosa este respeito podem ser subseqüentemente feitos por aqueles versados natécnica, os quais são também pretendidos para serem incluídos pelas reivin-dicações a seguir.

Claims (5)

1. Método de imprimir uma imagem que compreende:imprimir pelo menos um primeiro material de marcação sobreuma área de um substrato, o pelo menos um primeiro material de marcaçãocompreendendo um primeiro toner tendo uma primeira cor; eimprimir pelo menos um segundo material de marcação sobre amesma área do substrato;em que o pelo menos um segundo material de marcação com-preende uma mistura de pelo menos um segundo e um terceiro toners, emque pelo menos um do segundo e terceiro toners tem uma intensidade decor menor do que o primeiro material de marcação, e o segundo material demarcação tendo uma cor que é a mesma cor que a primeira cor; eem que uma razão do segundo toner para o terceiro toner nosegundo material de marcação resulta no segundo material de marcaçãotendo uma intensidade de cor que é igual àquela de uma região que induzsubstancialmente o ruído da curva de reprodução do toner do primeiro mate-rial de marcação.

2. Método de imprimir de acordo com a reivindicação 1, em quea etapa de imprimir pelo menos um primeiro material de marcação compre-ende imprimir quatro primeiros materiais de marcação sobre quatro áreas,opcionalmente que se sobrepõem, do substrato;em que os quatro primeiros materiais de marcação são impres-sos a partir de quatro caixas de reveladores separadas, e os quatro primei-ros materiais de marcação, respectivamente, compreendem um toner ciano,um toner magenta, um toner amarelo e um toner preto; eo segundo material de marcação é impresso a partir de umaquinta caixa de revelador separada, o segundo material de marcação tendoa mesma cor que um dos quatro primeiros materiais de marcação, e é im-presso sobre a mesma área do substrato que aquele um primeiro material demarcação.

3. Método de imprimir de acordo com a reivindicação 1, em quea etapa de imprimir pelo menos um primeiro material de marcação compre-ende imprimir quatro primeiros materiais de marcação sobre quatro áreas,opcionalmente que se sobrepõem, do substrato;em que os quatro primeiros materiais de marcação são impres-sos a partir de quatro caixas de reveladores separadas, e os quatro primei-ros materiais de marcação, respectivamente, compreendem um toner ciano,um toner magenta, um toner amarelo e um toner preto; ea etapa de imprimir pelo menos um segundo material de marca-ção compreende imprimir dois segundos materiais de marcação, os dois se-gundos materiais de marcação sendo impressos a partir de uma quinta euma sexta caixas de revelador separadas, respectivamente, os dois segun-dos materiais de marcação respectivamente tendo a mesma cor que doisdos quatro primeiros materiais de marcação, e os dois segundos materiaisde marcação são, cada um, respectivamente impressos sobre a mesma áreado substrato, cada um dos dois respectivos primeiros materiais de marcaçãotendo a mesma cor.

4. Método de imprimir de acordo com a reivindicação 1, em quea etapa de imprimir pelo menos um primeiro material de marcação compre-ende imprimir quatro primeiros materiais de marcação sobre quatro áreas,opcionalmente que se sobrepõem, do substrato;em que os quatro primeiros materiais de marcação são impres-sos a partir de quatro caixas de reveladores separadas, e os quatro primei-ros materiais de marcação, respectivamente, compreendem um toner ciano,um toner magenta, um toner amarelo e um toner preto; ea etapa de imprimir pelo menos um segundo material de marca-ção compreende imprimir três segundos materiais de marcação, os três se-gundos materiais de marcação sendo impressos a partir de uma quinta, umasexta e uma sétima caixas de revelador separadas, respectivamente, os trêssegundos materiais de marcação respectivamente tendo a mesma cor quetrês dos quatro primeiros materiais de marcação, e os três segundos materi-ais de marcação são, cada um, respectivamente, impressos sobre a mesmaárea do substrato que cada um dos três respectivos primeiros materiais demarcação tendo a mesma cor.

5. Método de imprimir de acordo com a reivindicação 1, em quea etapa de imprimir pelo menos um primeiro material de marcação compre-ende imprimir quatro primeiros materiais de marcação sobre quatro áreas,opcionalmente que se sobrepõem, do substrato;em que os quatro primeiros materiais de marcação são impres-sos a partir de quatro caixas de reveladores separadas, e os quatro primei-ros materiais de marcação, respectivamente, compreendem um toner ciano,um toner magenta, um toner amarelo e um toner preto; ea etapa de imprimir pelo menos um segundo material de marca-ção compreende imprimir quatro segundos materiais de marcação, os quatrosegundos materiais de marcação sendo impressos a partir de uma quinta,uma sexta, uma sétima e uma oitava caixas de revelador separadas, respec-tivamente, os quatro segundos materiais de marcação respectivamente ten-do a mesma cor que os quatro primeiros materiais de marcação, e os quatrosegundos materiais de marcação são, cada um, respectivamente, impressossobre a mesma área do substrato que cada um dos quatro respectivos pri-meiros materiais de marcação tendo a mesma cor.