墨粉、显影设备、图像形成装置以及使用所述墨粉的图像形成方法

专利名称：墨粉、显影设备、图像形成装置以及使用所述墨粉的图像形成方法
技术领域：
0001本发明涉及用于电子照相术的墨粉。此外，本发明还涉及显影设备、图像形成装置和使用所述墨粉的图像形成方法。
背景技术：
0002近来，办公自动化和文件彩色化的发展趋势已令人瞩目。对于通过打印机打印包含图片(诸如用个人电脑制作的图表)的文件和随后复印该打印文件以制作用于演示的资料的需求，以及对于复制常规的全文本文件的需求日益增长。因为打印机所产生的图像一般包括实心图像(solid image)、线条图像和半色调图像，所以需要打印机制作出高质量的实心图像、线条图像和半色调图像。此外，需要打印机具备高度的可靠性。
0003在电子照相术中，显影剂被立即附着于图像承载部件(imagebearing member)(例如感光器)上形成的静电潜像，而所产生的图像随后从该图像承载部件被转移至转印介质诸如转印纸上，并最终被定影于该转印纸上。作为配制用于使所述图像承载部件上形成的静电潜像显影的显影剂，包括载体和墨粉的双组分显影剂和基本由墨粉(例如磁性墨粉和非磁性墨粉)组成的单组分显影剂是已知的。该双组分显影剂具有以下缺点(1)墨粉颗粒容易附着于载体，导致显影剂带电特性受损；以及(2)因为该墨粉仅在显影过程中被消耗，所以需要一个控制该显影剂墨粉浓度的设备，导致显影设备尺寸的增大。
0004相反，所述单组分显影剂没有上述缺点，并且同时具备超越所述双组分显影剂的优点，这在于图像形成装置可以是小尺寸的，等等。因此，近来已主要使用单组分显影剂。
0005所述单组分显影剂主要地分为两类基本由磁性墨粉组成的磁性单组分显影剂和基本由非磁性墨粉组成的非磁性单组分显影剂。
0006在使用磁性单组分显影剂的磁性单组分显影法中，将包括磁性物质(诸如铁氧体)的磁性墨粉保持在显影套筒(developing sleeve)上，该套筒含有产生磁场的装置(诸如磁铁)，通过其磁力产生磁场，然后通过墨粉层厚度控制部件形成薄墨粉层以使静电潜像显影。此磁性单组分显影法近来被广泛地用于小型打印机(compact printer)。
0007另一方面，在使用非磁性单组分显影剂的非磁性单组分显影法中，非磁性墨粉通过往其上挤压墨粉供应辊(toner supply roller)而被提供在显影套筒上。因此，该墨粉由于电力被保持在所述显影套筒上，然后通过墨粉层厚度控制部件形成薄墨粉层以使静电潜像显影。此非磁性单组分显影法由于具有以下优点被广泛地用于小型全彩色打印机(compact full-color printer)(1)所述非磁性墨粉不包括一般被着色的磁性物质，且因此可以提供具有良好的色彩重现性的墨粉；以及(2)所述显影设备可以是小尺寸的，并且由于显影套筒不包含磁体而可以减少制造成本。
0008但是，所述单组分显影法也有一些缺点。在所述的双组分显影法中，载体稳定地充电并输送墨粉。换言之，墨粉经过在显影设备中与载体充分混合后，被传送至显影套筒而被显影。因此，该墨粉甚至在长期反复使用后仍可以被稳定充电并输送。此外，所述的双组分显影法可以容易地被应用于高速设备。
0009相反，在所述的单组分显影法中，没有用于使墨粉稳定带电并输送墨粉的装置。因此，墨粉不能被稳定地充电和输送，特别是在长期反复使用后，或者当被用于高速设备时。在所述的单组分显影法中，墨粉被输送至显影套筒，然后通过墨粉层厚度控制部件形成薄墨粉层，如上所述。在此情况下，墨粉被接触充电或者通过摩擦充电部件(诸如所述显影套筒和所述墨粉层厚度控制部件)而被摩擦充电的充电时间过短。因此，与双组分显影法相比，单组分显影法中容易产生被微弱充电或者反向充电的墨粉颗粒。
0010具体而言，在所述非磁性单组分显影法中，墨粉通过至少一个墨粉输送设备被输送，以使所述图像承载部件上形成的静电潜像显影。在此情况下，保持在该墨粉输送设备上的墨粉层的厚度优选地尽可能薄。如果墨粉层太厚，整个墨粉层就无法被均匀地充电，而只是其表面部分被充电。所述非磁性单组分显影剂需要被快速充电并保持适当的电荷量。
0011在所述非磁性单组分显影法中，考虑到要向墨粉提供大量电荷，应当对用于墨粉供应部件、墨粉层厚度控制部件、显影套筒等的材料进行选择，因为墨粉是通过在以上部件上施加而被充电的。粘合剂树脂，其为墨粉的主要组分，需要具备良好的机械冲击力抗性，以便产生出长期高度可靠的图像。墨粉当被摩擦时容易产生热，随后附着于充电部件并缩短显影套筒的寿命。所以，墨粉在长期反复使用后便无法被稳定充电。可选地，墨粉颗粒容易在显影设备中被研碎，因而产生超细的颗粒。所以，所产生的图像密度下降且在其中出现白点。由于这些原因，用于非磁性单组分显影法的操作盒(process cartridge)(即图像形成单元)就无法长期使用，而且不得不仅在产生数千张复印件以后用新盒加以替换。
0012在尝试解决以上问题方面，被公布的未审查的日本专利申请(此后被称为JP-A)第02-205858号和第02-198456号已经公开了包括原装墨粉和补充墨粉在内的墨粉，其中每一种添加剂的种类、数量、所使用的表面处理剂等各不相同，这样一来，原装墨粉和补充墨粉就具有了不同的电荷数量。该文描述，显影剂中的墨粉可以保持恒定的电荷数量而且此类显影剂可以产生稳定的图像。但是该墨粉的电荷数量仅在第一次供应补充墨粉的时候可以被控制而在第二次或以后无法被控制。此外，该墨粉的耐久性不足。
0013墨粉的粘合剂树脂的热性质在定影过程中是重要的。使用加热辊等的热压定影法(pressure heat fixing method)被广泛地用于定影过程。在此方法中，加热辊的表面在向转印部件施加压力时与其上形成的墨粉图像接触，以定影该转印部件上的墨粉图像。由于此方法高的热功效，墨粉图像可以被快速定影在转印部件上，因此此方法被优选地用于高速设备。当墨粉被用于高速设备时，墨粉需要具有低温可定影性(最小定影温度较低的性质)。此类墨粉可以通过使用具有低软化点的粘合剂树脂而获得。
0014当加热辊接触墨粉图像时，由于部分熔化的墨粉图像被粘附于该加热辊表面，并且随后该部分墨粉图像被再转印至转印部件本身不期望的部分或者随后的纸张等上，所以容易发生蹭脏(offset)问题。在尝试防止所述蹭脏问题发生方面，提出了一种由防粘材料形成所述加热辊表面的方法以及一种将液体防粘剂诸如硅油进一步应用于所述加热辊表面的方法。这些方法在提高耐热蹭脏性方面是有效的，但是对低温可定影性、分离性、保存稳定性等的改善并无帮助。
0015在一般全色彩图像形成过程中，至少3种墨粉图像(即洋红、青色和黄色墨粉图像，任选的黑色墨粉图像)被独立地显影并转印，然后这些墨粉图像被叠合在转印介质上。所述叠合的墨粉图像在其上被立即定影以形成全色彩图像。因为所述全色彩图像包含多个墨粉层且具有较大厚度，所以存在着图像上容易出现裂痕、图像光泽度容易下降、以及当折叠图像时容易出现图像瑕疵的一些缺点。由于这些原因，用于全色彩图像的墨粉要求具有适当的物理强度和产生高光泽度图像的性质。
0016墨粉的可定影性一般决定于粘合剂树脂的物性，该粘合剂树脂为墨粉的主要组分。苯乙烯-丙烯酸树脂和聚酯类树脂一般被用作墨粉的粘合剂树脂。一般已知，因为苯乙烯-丙烯酸树脂具有高软化点，所以使用苯乙烯-丙烯酸树脂的墨粉适合于产生低光泽度的图像，但是其低温可定影性和所产生的图像强度低于使用聚酯类树脂的墨粉。
0017使用聚酯类树脂的墨粉具有良好的低温可定影性，但是耐热蹭脏性较差。在尝试提高墨粉的耐热蹭脏性方面，提出了提高其表面内聚力的方法，诸如提高所述粘合剂树脂的聚合程度、使用多价单体进行交联，以及在所述树脂中引入凝胶组分。但是这些方法在制造过程中不仅降低了所制墨粉的低温可定影性，而且削弱了其粉碎特性。近来，墨粉正在被改性，以具有较小的粒径，以便产生出高质量的图像。因为聚酯类树脂和多元醇树脂具有高的分子内聚力，所以这些树脂在墨粉制造过程中具有较差的粉碎特性，并且容易粘附或者聚集在粉碎机的内壁上。
0018墨粉的粒径越小，其范德华力越大。因此，该墨粉颗粒容易聚集并降低分级效率。所以，制造效率降低而制造成本增加。
0019在尝试提高墨粉的粉碎特性方面，提出了减小粘合剂树脂分子量的方法，但因此玻璃化转变温度一般会降低。当玻璃化转变温度太低时，所制墨粉则具有较差的保存稳定性，即抗粘着性。进而，存在着对因粘附在加热辊上的墨粉被再转印至后续记录材料而造成的蹭脏问题的抵抗力下降以及定影图像的强度下降的缺点。
0020JP-A 02-269364公开了一种聚酯类树脂，其包括基于聚氧乙烯的双酚A和基于聚氧丙烯的双酚A的二醇单元。包括此树脂的墨粉具有较差的低温可定影性和保存稳定性，并且在所产生的全色彩图像上容易出现裂痕。
0021在尝试解决这些问题方面，提出包含两种不同的聚酯类树脂的墨粉。例如，JP-A 60-90344公开了一种包含非线性聚酯类树脂和线性聚酯类树脂的墨粉。JP-A 64-15755公开了一种墨粉粘合剂树脂，其包括具有不低于50℃的玻璃化转变温度和不高于200℃的软化点的交联聚酯类树脂和具有不高于150℃的软化点和3,000至50,000的重均分子量的直链聚酯类树脂。JP-A 02-82267公开了一种墨粉，其包括具有不少于5,000的重均分子量(Mw)和不小于20的分散度(Mw/Mn)的非线性高分子量聚酯类树脂和具有1,000至5,000的重均分子量(Mw)和不大于4的分散度(Mw/Mn)的非线性低分子量聚酯类树脂。JP-A 03-229264公开了一种墨粉，其包括酸值为5至60的线性聚酯类树脂、酸值小于5的非线性聚酯类树脂和有机金属化合物。JP-A 03-41470公开了一种墨粉，其包括两种不同的饱和聚酯类树脂，其中它们之间的酸值比为不小于1.5。尽管这些墨粉的每一种都具有良好的可定影性，但对于用于单组分显影法而言，其抗冲击力的性能不足。
0022在尝试解决此问题方面，JP-A 2004-163836公开了一种墨粉，其包括一种具有特定二醇单元的聚酯类树脂和另一种具有不同分子量的聚酯类树脂。但是其可定影性和保存稳定性不足。
0023综上所述，非磁性单组分显影法具备的优点是显影设备可以是小尺寸的。但是尚未提供用于非磁性单组分显影法的具备耐久性、可定影性、保存稳定性和粉碎特性优良组合的墨粉。

发明内容
0024因此，本发明的目标是提供一种墨粉，优选地用于非磁性单组分显影法，其具备耐久性、可定影性、保存稳定性和粉碎特性的优良组合。
0025本发明的另一目标是提供一种显影设备和一种图像形成装置，其可以是小尺寸的。
0026本发明的另一目标是提供一种图像形成方法，其可以产生长期高质量的图像。
0027本发明的这些目标和其它目标，单独地或者它们的组合，如此后将会更加显而易见的，可以通过一种墨粉和一种显影设备、一种图像形成装置以及使用所述墨粉的图像形成方法而到达，该墨粉包括着色剂；粘合剂树脂(A)，其为聚酯类树脂，不包括四氢呋喃不溶性组分，且具有这样的分子量分布特征，使得以不大于4wt.％的量包含了分子量不大于500的组分，并且当通过凝胶渗透色谱法(GPC)进行测量时，峰出现在3,000至9,000的分子量范围内；和粘合剂树脂(B)，其为聚酯类树脂，不包括四氢呋喃不溶性组分，并且包括聚羧酸和二醇的单元，所述二醇具有下列式(1) 其中所述粘合剂树脂(A)和(B)中至少一种是在存在含钛催化剂的情况下制备的，所述含钛催化剂具有下列式(2)或(3)Ti(-X)m(-OH)n(2)O＝Ti(-X)p(-OR)q(3)其中X代表单烷醇胺或多烷醇胺的残基，从所述残基中，氢原子被从一个羟基基团上去除，其中所述多烷醇胺的每一个其它的羟基基团可以与直接结合于钛原子的羟基基团进行分子内缩聚以便形成环状结构，所述钛原子上结合有所述残基X，或者与直接结合于其它钛原子的羟基基团进行分子间缩聚以便形成重复结构，其中所述重复结构的聚合度为2至5；R代表氢原子或具有1至8个碳原子的烷基基团，其可以含有1至3个醚键；且m代表1至4的整数，而n代表0至3的整数，其中m和n之和是4，p代表1或2的整数，而q代表0或1的整数，其中p和q之和是2，而当每一个m和p为2或以上时，多个X的每一个可以相同或不同，且其中所述粘合剂树脂(A)与粘合剂树脂(B)的重量比((A)/(B))为60/40至85/15。


0028本发明的这些目标和其它目标、特征和优势，在考虑了本发明的以下优选实施方式的说明以及附图后，将会变得显而易见，其中
0029图1是示意图，说明了本发明所述显影设备的一种实施方式；0030图2A至2C是示意图，用于解释所述墨粉盒的墨粉如何通过旋转部件而被搅动和输送；及0031图3示意图，说明本发明所述图像形成装置的一种实施方式。
具体实施例方式
墨粉(粘合剂树脂)0032一般而言，本发明提供了包括着色剂、粘合剂树脂(A)和粘合剂树脂(B)的墨粉。
0033作为所述粘合剂树脂(A)，使用了聚酯类树脂。聚酯类树脂可以典型地赋予所产生的全色彩图像以优良的色彩再现性和图像强度。因为全色彩图像包含多个墨粉层且厚度大，所以在该图像上容易出现裂痕而且其光泽度容易下降。由于这些原因，优选地使用具有适当的物理强度和产生高光泽度图像特性的聚酯类树脂。
0034所述聚酯类树脂一般是通过多元醇和聚羧酸之间的酯化反应而制成的。多元醇的具体实例包括，但不限于，二价醇诸如二醇(例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，4-丁烯二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇)、双酚A、氢化双酚A和双酚A的烯化氧加合物(例如双酚A的聚氧丙烯加合物)；和具有3价或更多价的醇，诸如山梨醇、1，2，3，6-己四醇、1，4-山梨聚糖、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1，2，4-丁三醇、1，2，5-戊三醇、丙三醇、二丙三醇、2-甲基丙三醇、2-甲基-1，2，4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1，3，5-三羟基苯以及线型酚醛树脂(novolac phenol resin)的氧化烯醚。具有三价或更多价的醇主要被用作交联组分。
0035在这些多元醇之中，优选地使用双酚A的烯化氧加合物。包含双酚A单元的聚酯类树脂具有相对高的玻璃化转变温度，因此所制墨粉具备优良的抗复印粘连性和热稳定保存性。双酚A骨架的两端上存在的亚烷基基团可以用作此聚合物中的软链段，因此所形成的图像具有良好的色彩重现性和图像强度。具体而言，亚乙基基团和亚丙基基团被优选地用作双酚A烯化氧加合物的亚烷基基团。
0036所述聚羧酸的具体实例包括，但不限于，二价羧酸诸如马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己烷二羧酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、丙二酸、链烯基琥珀酸(例如正十二碳烯琥珀酸)、烷基琥珀酸(正十二烷基琥珀酸)以及它们的酸酐和烷基酯；和具有3价或更多价的羧酸，诸如1，2，4-苯三甲酸、2，5，7-萘三甲酸、1，2，4-萘三甲酸、1，2，4-丁烷三甲酸、1，2，5-己烷三甲酸、1，3-二羧基-2-甲基-亚甲基羧基丙烷、四(亚甲基羧基)甲烷、1，2，7，8-辛烷四甲酸以及它们的酸酐、烷基酯、烯基酯和芳基酯。
0037所述三羧酸以及它们的酸酐、烷基酯、烯基酯和芳基酯的具体实例包括，但不限于，1，2，4-苯三甲酸、1，2，4-苯三甲酸三甲酯、1，2，4-苯三甲酸三乙酯、1，2，4-苯三甲酸三正丁酯、1，2，4-苯三甲酸三异丁酯、1，2，4-苯三甲酸三正辛酯、1，2，4-苯三甲酸三2-乙基己酯、1，2，4-苯三甲酸三苄酯和三(4-异丙基苄基)1，2，4-苯三甲酸酯。
0038已知聚酯类树脂的带电性(chargeability)与其酸值成比例。换言之，聚酯类树脂的酸值越高，它的带负电荷性能越高。酸值还影响到聚酯类树脂的环境带电稳定性。聚酯类树脂的酸值越高，它在低温和低湿度条件下所具有的电荷数量越大，而在高温和高湿度条件下所具有的电荷数量越小。在此情况下，所产生的图像容易有背景蹭脏，而且其图像密度和色彩再现性容易随环境条件而发生变化。用于本发明的聚酯类树脂优选地具有不大于20mgKOH/g的酸值，且更优选地不大于5mgKOH/g。
0039具体而言，本发明所述粘合剂树脂(A)不包括四氢呋喃(THF)不溶性组分，且具有这样的分子量分布特征，使得以不大于4wt.％且优选为1wt.％至4wt.％的量包含了分子量不大于500的组分，并且当通过凝胶渗透色谱法(GPC)进行测量时，峰出现在3,000至9,000的分子量范围内。当所述树脂包括THF不溶性组分时，所产生的图像的光泽度和透明度下降，因而在高射投影仪(overhead projector，OHP)胶片上形成的图像质量较差。当所述树脂包括含量不大于4wt.％、分子量不大于500的组分时，则可以将脆性组分排除在所述树脂之外，因此可以防止所制墨粉粘附于图像形成部件并在其上形成墨粉膜，以及在显影设备中被粉碎。包含此类树脂的墨粉由于具有高耐久性而可以被长时间用于非磁性单组分显影法。考虑到可制造性，所述树脂优选地包括含量不小于1wt.％、分子量不大于500的组分。
0040所述粘合剂树脂(B)是通过聚羧酸和多元醇之间的酯化反应而制成的聚酯类树脂。以上关于粘合剂树脂(A)的说明中提及的多元醇同样可以被用于所述粘合剂树脂(B)。用于所述粘合剂树脂(B)的多元醇必需包括一种二醇，其具有以下式(1)0041用于所述粘合剂树脂(B)的多元醇优选地包括具有式(1)的二醇，基于所述多元醇的总量，该二醇的量为按摩尔计不小于50％，更优选地按摩尔计不小于80％，更加优选地按摩尔计不小于90％。
0042其它类型的二醇可以被组合使用，但优选的是单独使用具有式(1)的二醇。因为具有式(1)的二醇具备双酚A的骨架，所以包含具有式(1)二醇的单元的聚酯类树脂具有相对高的玻璃化转变温度，因此所制墨粉具有优良的抗复印粘连性(copy blocking resistance)和热稳定保存性。所述双酚A骨架的两端上出现的亚烷基基团可以用作此聚合物中的软链段，因此所形成的图像具有良好的色彩重现性和图像强度。具体而言，优选地使用双酚A的环氧乙烷加合物和双酚A的环氧丙烷加合物。具体地，与双酚A的环氧乙烷加合物相比，双酚A的环氧丙烷加合物在不降低抗成膜性(filming resistance)的情况下具有更好的粉碎特性。对此尚未确定明确的原因，但认为形成侧链的甲基基团造成了该树脂的脆性。
0043作为交联组分，以上关于粘合剂树脂(A)的说明中提及的具有三价或更多价的醇可以与所述的二醇组合使用。这些醇中，优选地使用它们的线型酚醛树脂和醚树脂，以提高所制墨粉的耐热蹭脏性和低温可定影性。
0044线型酚醛树脂的氧化烯醚(B1)是线型酚醛树脂(a)与具有一个环氧环的化合物(b)的反应产物。
0045所述线型酚醛树脂(a)的具体实例包括，但不限于，通过酚与醛之间的缩聚反应而制备的化合物，该缩聚反应是在催化剂诸如无机酸(例如盐酸、磷酸、硫酸)、有机酸(例如对甲苯磺酸、草酸)和金属盐(例如乙酸锌)存在下进行的。
0046所述酚的具体实例包括，但不限于，苯酚和具有1至35个碳原子以及1个或多个烃基团和/或卤素基团的取代酚类。所述取代酚类的具体实例包括，但不限于，邻甲酚、间甲酚、对甲酚、乙基苯酚、壬基酚、辛基酚、苯基酚、苯乙烯酚、异丙基酚、3-氯苯酚、3-溴苯酚、3，5-二甲苯酚、2，4-二甲苯酚、2，6-二甲苯酚、3，5-二氯苯酚、2，4-二氯苯酚、3-氯-5-甲基苯酚、二氯二甲苯酚、二溴二甲苯酚、2，4，5-三氯苯酚和6-苯基-2-氯苯酚。这些可以被单独或者组合使用。在这些苯酚中，优选地使用苯酚和具有烃基的取代酚类。具体而言，最优选地使用苯酚、甲酚、叔丁基苯酚和壬基酚。考虑到其成本和为所制墨粉提供耐热蹭脏性(hot offset resistance)，苯酚和甲酚是优选的。考虑到将所制成墨粉的带电性的温度依赖性最小化，具有烃基的取代酚诸如叔丁基苯酚和壬基酚是优选的。
0047所述线型酚醛树脂(a)一般具有300至8,000的数均分子量，优选地为400至3,000，且更优选地450至2,000。
0048所述醛的具体实例包括，但不限于，福尔马林(即各种浓度的甲醛水溶液)、多聚甲醛、三烷和六亚甲基四胺。
0049以上关于粘合剂树脂(A)的说明中提及的聚羧酸同样可以用于粘合剂树脂(B)。
0050用于所述粘合剂树脂(B)的聚酯类树脂的带电性与其酸值成比例，如上提及。用于所述粘合剂树脂(B)的聚酯类树脂优选地具有不大于20mgKOH/g的酸值，且更优选地不大于5mgKOH/g。
0051所述粘合剂树脂(A)和(B)中至少一种是在存在特定含钛催化剂的情况下制备的聚酯类树脂。用于本发明的含钛催化剂具有下列式(2)或(3)，而且它们可以被单独或者组合使用Ti(-X)m(-OH)n(2)O＝Ti(-X)p(-OR)q(3)其中X代表具有2至12个碳原子的单烷醇胺或多烷醇胺的残基，从所述残基中，氢原子被从一个羟基基团上去除。
0052所述含钛催化剂一般包括1或2个，优选地1个氮原子(即伯氨基、仲氨基和叔氨基的总数)。
0053所述单烷醇胺的具体实例包括，但不限于，乙醇胺和丙醇胺。所述多烷醇胺的具体实例包括，但不限于，二烷醇胺(如二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺)、三烷醇胺(例如三乙醇胺、三丙醇胺)和四丙醇胺(例如N，N，N′，N′-四羟乙基乙二胺)。
0054在多烷醇胺中，除氢原子被从中去除以便结合Ti原子的羟基基团外，存在一个或多个羟基基团。每一个这些羟基基团都可以与直接结合于所述钛原子的羟基基团进行分子内缩聚，以便形成环状结构，所述钛原子上结合有所述残基X，或者与直接结合于其它钛原子的羟基基团进行分子间缩聚，以便形成重复结构。所述重复结构一般具有2至5的聚合度。当所述聚合度不小于6时，催化性能降低。结果产生了寡聚物并因而使所制成墨粉的抗粘连性降低。
0055关于X，优选地使用二烷醇胺(优选地二乙醇胺)的残基和三烷醇胺(优选地三乙醇胺)的残基，且最优选地使用三乙醇胺的残基。
0056R代表氢原子或具有1至8个碳原子的烷基基团，其可以含有1至3个醚键。所述具有1至8个碳原子的烷基基团的具体实例包括，但不限于，甲基基团、乙基基团、正丙基基团、异丙基基团、正丁基基团、正己基基团、正辛基基团、β-甲氧基乙基基团和β-乙氧基乙基基团。在这些基团中，优选地使用氢原子和具有1至4个碳原子且无醚键的烷基基团；且最优选地使用氢原子、乙基基团和异丙基基团。
0057在式(2)中，m代表1至4的整数，优选地1至3，而n代表0至3的整数，优选地1至3，其中m和n之和是4。
0058在式(3)中，p代表1或2的整数，而q代表0或1的整数，其中p和q之和是2。
0059当每一个m和p为2或以上时，多个X的每一个可以相同或不同，优选相同。
0060具有式(2)的含钛催化剂的具体实例包括，但不限于，二羟基双(三乙醇胺)钛(titanium dihydroxybis(triethanolaminato))、三羟基三乙醇胺钛、二羟基双(二乙醇胺)钛、二羟基双(单乙醇胺)钛、二羟基双(单丙醇胺)钛、二羟基双(N-甲基二乙醇胺)钛、二羟基双(N-丁基二乙醇胺)钛、四羟基钛与N，N，N′，N′-四羟乙基乙二胺的反应产物、以及它们的分子内和分子间缩聚反应产物。
0061所述具有式(3)的含钛催化剂的具体实例包括，但不限于，钛氧基双(三乙醇胺)、钛氧基双(二乙醇胺)、钛氧基双(单乙醇胺)、钛氧基羟基乙醇胺、钛氧基羟基三乙醇胺、钛氧基乙氧基三乙醇胺、钛氧基异丙氧基三乙醇胺、以及它们的分子内和分子间缩聚反应产物。
0062在这些催化剂中，优选地使用二羟基双(三乙醇胺)钛、二羟基双(二乙醇胺)钛、钛氧基双(三乙醇胺)、它们的缩聚反应产物和它们的混合物；更优选地使用二羟基双(三乙醇胺)钛及其缩聚反应产物；且最优选地使用二羟基双(三乙醇胺)钛。
0063这些含钛催化剂可以通过使二烷氧基双(醇胺)钛(其从DuPont、Kabushiki Kaisha等可商业获得)在温度70至90℃、有水存在的条件下反应稳定地制备。
(酸值)0064所述酸值(AV)可以在下列条件下进行测量。
测量设备自动电位滴定仪DL-53 TITRATOR(Mettler-ToledoInternational Inc.制造)电极DG 113-SC(Mettler-Toledo International Inc.制造)分析软件LabX Light Version 1.00.000设备校正使用120ml甲苯和30ml乙醇的混合溶剂测量温度23℃测量条件搅拌速度[％]25时间[s]15EQP滴定滴定剂/传感器滴定剂CH3ONa浓度[mol/L] 0.1传感器DG115测量单位 mV
预分配至体积体积[mL] 1.0等候时间[s]0滴定剂加入 动态dE(set)[mV]8.0dV(min)[mL]0.03dV(max)[mL]0.5测量方式 受控平衡dE[mV] 0.5dt[s] 1.0t(min)[s] 2.0t(max)[s] 20.0识别(recognition)阈值 100.0仅最速跃升 否范围 否趋势(tendency) 无终止达到最大体积 10.0达到电压 否达到斜率 否在数字EQPs n＝1之后 是Comb.终止条件 否评价程序 标准电压1 否电压2 否停止以重新计算 否0065根据JIS K0070-1992，如下对所述酸值进行测量(1)将0.5g样品或其0.3g乙酸乙酯可溶性组分加入120ml甲苯中，并将此混合物在室温下(23℃)搅拌大约10小时；(2)进一步将30ml乙醇加入此混合物中以制备样品液体；和(3)用上述滴定仪，以标准的N/10氢氧化钾醇溶液滴定该样品液体。
由下列方程计算酸值AV＝KOH(ml)×N×56.1/Ws其中AV代表酸值，KOH代表在滴定过程消耗的标准氢氧化钾醇溶液的量(ml)，N代表所述标准苛性钾醇溶液的因子，且Ws代表该样品的重量。
(分子量分布)0066测量条件如下GPC测量系统HLC-8220GPC(来自Tosoh公司)柱TSKgel SuperHZM-H 15cm×3温度40℃溶剂THF(四氢呋喃)流速0.35ml/分钟样品注入0.4ml浓度0.15wt.％的样品溶液。
样品的预处理将样品溶解于THF中(包括一种稳定剂，来自WakoPure Chemical Industries，Ltd.)，以使该溶液具有0.15wt.％的浓度，然后用0.2μm滤膜过滤该溶液。
0067在将所述样品的分子分布曲线与工作曲线进行比较的同时，确定了该样品的分子量，所述工作曲线是用聚苯乙烯标准样品预先制得的，每一个聚苯乙烯标准样品具有单个分子量峰值。关于聚苯乙烯标准样品，使用SHOWDEX STANDARD S-7300、S-210、S-390、S-875、S-1980、S-10.9、S-629、S-3.0和S-0.580以及甲苯。关于检测器，使用折射率检测器(RT)。
0068所述粘合剂树脂(A)与粘合剂树脂(B)的重量比((A)/(B))为60/40至85/15，且优选地70/30至80/20。当所述重量比太小时，所述墨粉的抗成膜性(filming resistance)降低。当所述重量比太大时，粉碎特性降低。
0069优选地，所述粘合剂树脂(B)的主峰分子量(MB)大于所述粘合剂树脂(A)的主峰分子量(MA)。由于尽管所述粘合剂树脂(B)具有良好的粉碎特性，但其抗成膜性差，所以其分子量优选地尽可能地大。相反，由于所述粘合剂树脂(A)具有良好的抗成膜性，所以其分子量可以相对较小。所述粘合剂树脂(B)的主峰分子量(MB)优选地为所述粘合剂树脂(A)的主峰分子量(MA)的1.1至2.0倍，且更优选地1.15至1.7倍。
(溶解度参数)0070考虑到所述粘合剂树脂(A)和(B)之间以及其它墨粉组分(例如着色剂、电荷控制剂)之间的相容性，粘合剂树脂(A)和(B)的组成优选地互不相同。溶解度参数一般用作树脂等的相容性指数。所述粘合剂树脂(A)和(B)的溶解度参数优选地以某种程度互不相同。当它们之间的溶解度参数差异太大时，所述粘合剂树脂(A)与所述粘合剂树脂(B)的相容性差，因此每一种树脂在所制墨粉中都被局部化。所述粘合剂树脂(B)，其具有良好的粉碎特性，容易出现在该墨粉的表面部分，导致抗成膜性降低。相反，当它们之间的溶解度参数差异太小时，所述粘合剂树脂(A)与所述粘合剂树脂(B)具有良好的相容性，但是所述粘合剂树脂(A)和(B)与其它墨粉组分诸如着色剂和电荷控制剂的相容性差。结果，着色剂和电荷控制剂不能被很好地分散于所制墨粉中，因而所产生图像的图像密度和透明度降低，并且容易引起成膜和电荷数量下降。所述粘合剂树脂(A)和(B)之间的溶解度参数差异优选地是0.2至1.0。
0071所述溶解度参数(δ)可以由下列方程式进行计算，例如δ＝(ΔE/V)1/2其中δ代表溶解度参数，ΔE代表分子间内聚能(即蒸发热)，V代表混合液体的体积，且ΔE/V代表内聚能密度。
0072当2组分被混合时所观察到的热量变化(ΔHm)可以用所述溶解度参数(δ)由下列方程式进行计算ΔHm＝V(δ1-δ2)·(φ1/φ2)其中ΔHm代表热量变化，V代表混合液体的体积，δ1代表溶剂的溶解度参数，δ2代表溶质的溶解度参数，φ1代表所述溶剂的体积分数，且φ2代表所述溶质的体积分数。
0073δ1和δ2的值越接近(即(δ1-δ2)的值越小)，ΔHm值越小，因此吉布斯自由能较小。换言之，当2组分的溶解度参数差异较小时，它们之间具有高亲和力。
0074一种未知树脂的溶解度参数实际上可以通过比较各种溶解度参数已知的溶剂之间的溶解度而加以确定。具体而言，对未知树脂最可溶的溶剂的溶解度参数被当作该未知树脂的溶解度参数。
0075作为计算溶解度参数的方法的另一实例，Fedor的方法是已知的。当树脂的单体组成已知时，可以使用此方法。该方程为δ＝(∑Δei/∑Δvi)1/2其中δ代表溶解度参数，Δei代表原子或原子团的蒸发能，且Δvi代表原子或原子团的分子体积。
0076在本发明中，溶解度参数是由单体的组成计算出来的。
(电荷控制剂)0077本发明的墨粉可以包括电荷控制剂。任何已知的电荷控制剂都可以被使用，而且可以将它们的一种或多种组合使用。所述电荷控制剂的具体实例包括，但不限于，苯胺黑染料、三苯甲烷染料、含铬金属配合物染料、钼酸螯合化合物、罗丹明染料、烷氧基胺、季铵盐、氟改性季铵盐、烷基酰胺、磷和含磷化合物、钨和含钨化合物、水杨酸衍生物的金属盐以及含氟活化剂。
0078不过，考虑到安全、所制墨粉的透明度以及与粘合剂树脂的相容性，优选地不使用重金属(例如镍、铜、锌、汞、铬)的盐。在所述非磁性单组分显影法中，墨粉容易聚集在显影套筒上，因而将剪切机(shear)应用在其上，特别是在显影具有低图像比例的图像时。在此情况下，重金属盐由于彼此间较少相容而容易从墨粉中释放出来。由于此原因，优选地使用聚合物电荷控制剂(此后称作电荷控制剂)。
0079关于电荷控制树脂，负电荷控制树脂包括含有磺酸酯基团的单体、含有受电子基团的芳族单体以及丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体的单元。所述含有磺酸酯基团的单体的具体实例包括，但不限于，含有芳族磺酸酯基团的单体和含有脂族磺酸酯基团的单体。所述含有芳族磺酸酯基团的单体的具体实例包括，但不限于，苯乙烯磺酸、磺苯基丙烯酰胺、磺苯基顺丁烯二酰亚胺和磺苯基衣糠酰亚胺的碱金属盐、碱土金属盐、胺盐和季铵盐。所述含有脂族磺酸酯基团的单体的具体实例包括，但不限于，乙烯基磺酸、烯丙基乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和甲基丙烯酰氧乙基磺酸的碱金属盐、碱土金属盐、胺盐和季铵盐。
0080所述含有受电子基团的芳族单体的具体实例包括，但不限于，取代苯乙烯(例如氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、氟苯乙烯、硝基苯乙烯、氰基苯乙烯)、取代(甲基)丙烯酸苯酯(例如(甲基)丙烯酸氯苯酯、(甲基)丙烯酸溴苯酯、(甲基)丙烯酸硝基苯酯、(甲基)丙烯酸氯苯氧乙酯)、取代苯基(甲基)丙烯酰胺(例如氯苯基(甲基)丙烯酰胺、溴苯基(甲基)丙烯酰胺、硝基苯基(甲基)丙烯酰胺)、取代苯基顺丁烯二酰亚胺(例如氯苯基顺丁烯二酰亚胺、二氯苯基顺丁烯二酰亚胺、硝基苯基顺丁烯二酰亚胺、硝基氯苯基顺丁烯二酰亚胺)、取代苯基衣糠酰亚胺(例如氯苯基衣糠酰亚胺、二氯苯基衣糠酰亚胺、硝基苯基衣糠酰亚胺、硝基氯苯基衣糠酰亚胺)以及取代苯基乙烯基醚(例如氯苯基乙烯基醚、硝基苯基乙烯基醚)。具体而言，考虑到提高所制墨粉的带电性和抗成膜性，优选地使用氯原子或硝基基团取代的苯基顺丁烯二酰亚胺和苯基衣糠酰亚胺。
0081所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体的具体实例包括，但不限于，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯以及(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。
0082所述含有磺酸酯基团的单体，尽管由于高吸湿性而降低了其环境抗性(即温度和湿度稳定性)，但还是提高了所形成电荷控制树脂的带负电性。为解决此问题，一种众所周知的方法是将含有受电子基团的芳族单体与其组合使用以制备出它们的共聚物。不过，包含此类共聚物的墨粉容易污染显影套筒、墨粉层控制部件(例如刮刀、辊)等，并在数万次复印后在感光器上形成墨粉膜，导致所制墨粉和所产生图像质量的带电稳定性不足。考虑到色彩重现性和图像强度，聚酯类树脂适用于全色彩墨粉，当其被用作粘合剂树脂时，优选地结合使用一种共聚物作为聚合物电荷控制剂，该共聚物包括含有磺酸酯基团的单体、含有受电子基团的芳族单体以及丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体的单元。这是因为此类共聚物几乎不会从墨粉颗粒中释放出来，因此所制墨粉具有良好的带电稳定性和环境稳定性。此外，所制墨粉几乎不会污染显影套筒、墨粉层控制部件(例如刮刀、辊)等，其稳定地形成薄墨粉层，几乎不会在感光器上形成墨粉膜，从而稳定地产生高质量的图像。
0083一般认为，所述含有磺酸酯基团的单体与所述含有受电子基团的芳族单体的组合可以提高带负电性，而所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体可以提高环境带电稳定性和粉碎特性。
0084所述电荷控制树脂包括所述含有磺酸酯基团单体的单元，其量为1wt.％至30wt.％，且优选地2wt.％至20wt.％。当该量太小时，所制墨粉的电荷增加特性(charge rising property)和电荷数量不足，导致产生异常图像。当该量太大时，所制墨粉的环境带电稳定性降低，即高温高湿度条件下的电荷数量低而在低温低湿度条件下的电荷数量高，因而无法稳定产生高质量的图像。进而，所制墨粉容易污染显影套筒、墨粉层控制部件(例如刮刀、辊)等，并在感光器上形成墨粉膜。当通过捏合粉碎法进行加工时，同样存在所制墨粉的生产率低的缺点。
0085所述电荷控制树脂包括所述含有受电子基团的芳族单体的单元，其量为1wt.％至80wt.％，且优选地20wt.％至70wt.％。当该量太小时，所制墨粉的电荷数量太少，导致背景蹭脏和墨粉散布的发生。当该量太大时，所产生的共聚物在墨粉中的分散性差，由于其宽的电荷数量分布而导致背景蹭脏和墨粉散布的发生。
0086所述电荷控制树脂包括所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体的单元，其量为10wt.％至80wt.％，且优选地20wt.％至70wt.％。当该量太小时，所制墨粉在通过捏合粉碎法进行加工时，其环境带电稳定性和粉碎特性差，且容易污染显影套筒、墨粉层控制部件(例如刮刀、辊)等，并在感光器上形成墨粉膜。当该量太大时，所制墨粉的电荷增加特性和电荷数量不足，导致产生异常图像。
0087当上述电荷控制树脂与考虑到色彩重现性和图像强度而适用于全色彩墨粉的聚酯类树脂一起组合使用时，所述电荷控制树脂在该墨粉中具有了良好的分散性，而且该墨粉具有窄的电荷数量分布。
0088本发明的墨粉优选地包括电荷控制剂，其量为0.1wt.％至20wt.％，更优选地0.5wt.％至10wt.％，且更加优选地1.0wt.％至5wt.％。当该量太小时，所制墨粉的电荷增加特性和电荷数量不足，导致背景蹭脏和墨粉散布的发生。当该量太大时，所述电荷控制剂在墨粉中的分散性差，因此该墨粉中的电荷数量分布降低。结果，容易发生背景蹭脏和墨粉散播。
(着色剂)0089任何已知的染料和颜料都可以被用作本发明所述墨粉的着色剂。
0090黑色着色剂的具体实例包括，但不限于，炭黑、苯胺黑染料和氧化铁黑。
0091黄色着色剂的具体实例包括，但不限于，萘酚黄S(NAPHTHOLYELLOW S)、汉撒黄(HANSA YELLOW)(10G、5G和G)、镉黄、氧化铁黄、黄土、铬黄、钛黄(Titan Yellow)、多偶氮黄(Polyazo Yellow)、油黄、汉撒黄(HANSA YELLOW)(GR、A、RN和R)、颜料黄L(PigmentYellow L)、联苯胺黄(G和GR)、永固黄(PERMANENTYELLOW)(NCG)、硫化坚牢黄(VULCAN FAST YELLOW)(5G和R)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、蒽烯黄BGL(ANTHRAZANE YELLOWBGL)和异吲哚啉酮黄。
0092洋红着色剂的具体实例包括，但不限于，氧化铁红、铅丹、铅橙(orange lead)、镉红、镉汞红、锑橙、永固红4R、对位红、氯化对位红、对氯邻硝基苯胺红、立索坚牢猩红G(Lithol Fast Scarlet G)、亮坚牢猩红(Brilliant Fast Scarlet)、亮洋红BS(Brilliant Carmine BS)、永固红(F2R、F4R、FRL、FRLL和F4RH)、坚牢猩红VD、硫化坚牢宝石红B、亮猩红G、立索宝石红GX、永固红F5R、亮洋红6B、颜料猩红3B、枣红5B、甲苯胺紫红、永固枣红F2K、日光枣红BL、枣红10B、BON淡紫红(BON MAROON LIGHT)、BON中度紫红(BON MAROONMEDIUM)、曙红色淀、罗丹明色淀B、罗丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫靛紫红、油红、喹吖啶酮红、吡唑啉酮红、多偶氮红、铬朱红、联苯胺橙、苝橙(perynone orange)和油橙。
0093青色着色剂的具体实例包括，但不限于，钴蓝、青天蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝(RS和BC)、靛蓝、群青、普鲁士蓝、蒽醌蓝、坚牢紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二烷紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、亮绿(viridian)、翡翠绿、颜料绿B、萘酚绿B、绿金色(GreenGold)、酸性绿色淀、孔雀绿色淀、酞菁绿和蒽醌绿。
0094其它着色剂的具体实例包括，但不限于，氧化钛、氧化锌和锌钡白。
0095这些着色剂可以单独或组合使用。所述墨粉优选地包括基于按重量计100份的粘合剂树脂，按重量计其量为0.1至50份的着色剂。
0096着色剂可以用粘合剂树脂进行预先处理，以便提高其在粘合剂树脂中的分散性。因此，即使所述着色剂的含量少，所制墨粉也可以具备着色力、透明度、色彩再现性和带电性的良好组合。具体地，将着色剂和粘合剂树脂的混合物进行熔化捏合(melt-kneaded)，然后进行粗粉碎。所述混合物优选地包括所述粘合剂树脂，基于按重量计1份该着色剂，所述粘合剂树脂的量为按重量计1至5份。当所述粘合剂树脂的量太小时，该着色剂无法充分地分散在粘合剂树脂中。当所述粘合剂树脂的量太大时，该粘合剂树脂无法为着色剂提供充分的分散力，导致其分散性差。当组合使用2种或更多种着色剂时，每一种着色剂可以被单独地进行处理，或者对其混合物进行处理。
(蜡)0097本发明的墨粉优选地包括一种蜡，以便赋予该墨粉以防粘性。所述蜡优选地具有40至120℃的熔点，且更优选为50至110℃。当所述熔点太大时，所制墨粉的低温可定影性降低。当所述熔点太小时，所制墨粉的耐热蹭脏性和耐久性下降。所述蜡的熔点可以通过差示扫描量热法(DSC)加以确定。具体而言，当样品以10℃/分钟的温度上升速率进行加热时，所观察到的峰即可被定义为熔点。
0098所述蜡的具体实例包括，但不限于，石蜡、微晶蜡、米糠蜡、脂肪酸酰胺蜡、脂肪酸蜡、脂族单酮、脂肪酸金属盐、脂肪酸酯蜡、部分皂化脂肪酸酯蜡、硅树脂清漆、高级醇和巴西棕榈蜡。此外，也可以使用聚烯烃，诸如低分子量聚乙烯和聚丙烯。具体而言，优选使用环球法(Ring and Ball method)测量的软化点为70至150℃的聚烯烃，更优选为120至150℃。
(可清洁性改良剂(Cleanability improving agent))
0099可清洁性改良剂可以被加入所述墨粉中，以便在墨粉图像被转印后，去除残留在感光器或初次转印介质表面上的墨粉颗粒。所述可清洁性改良剂的具体实例包括，但不限于，脂肪酸金属盐诸如硬脂酸锌和硬脂酸钙；和颗粒聚合物诸如聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯，其通过诸如无皂乳液聚合法(soap-free emulsion polymerization method)的方法制成。优选使用具有相对窄的粒径分布和0.01μm至1μm的体积平均粒径的颗粒树脂作为所述可清洁性改良剂。
(外部添加剂)0100墨粉可以与颗粒无机物质(即外部添加剂)诸如金属氧化物相混合，以便提高墨粉的流动性和带电性。颗粒无机物质的表面可以任选地用硅烷偶联剂、钛酸盐偶联剂、硅油、有机酸等进行处理，或者用特殊树脂加以覆盖，以便提高其疏水性和带电性。颗粒无机物质的具体实例包括，但不限于，二氧化硅(硅石)、二氧化钛(二氧化钛(titania))、氧化铝、氧化锌、氧化镁、氧化铈、氧化铁、氧化铜和氧化锡。具体而言，优选地使用疏水化的硅石，其中硅石表面存在的硅烷醇基团被有机酸基团所取代，其是通过使所述硅石与有机硅化合物诸如二甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷以及硅油发生反应而制成的。
0101墨粉优选地包括2种或更多种具有不同粒径的外部添加剂。外部添加剂之一优选地具有2至5倍于其它外部添加剂的粒径。当墨粉只包括一种外部添加剂时，该外部添加剂容易随时间被埋入母墨粉(mother toner)中，造成墨粉的流动性降低。流动性差的墨粉容易引起图像不匀。在此情况下，外部添加剂微弱地粘附于墨粉上并容易从其上释放，导致在感光器上产生瑕疵并造成图像缺陷。当墨粉包括2种或更多种具有不同粒径的外部添加剂时，因为较大的外部添加剂如同隔离物一样发挥作用，防止了提高墨粉流动性的较小外部添加剂被埋入母墨粉。因此，可以保持墨粉的流动性。
0102较大的外部添加剂优选地具有30至80m2/g的BET比表面积，且更优选地40至60m2/g。较大的外部添加剂可以经过表面处理。当BET比表面积太小时，墨粉的流动性降低，因此容易发生图像不匀。在此情况下，外部添加剂微弱地粘附于墨粉上并容易从其上释放，导致在感光器上产生瑕疵并造成图像缺陷。基于按重量计100份墨粉，墨粉优选地包括按重量计0.1至5.0份的较大外部添加剂，更优选地按重量计为0.8至2.0份。当该量太小时，墨粉的可转印性下降。当该量太大时，该外部添加剂容易从墨粉上释放，导致在感光器上产生瑕疵并造成图像缺陷。
0103较小的外部添加剂优选地具有100至250m2/g的BET比表面积，且更优选地120至200m2/g。较小的外部添加剂可以经过表面处理。较小的外部添加剂可以减少墨粉的粘附。基于按重量计100份墨粉，墨粉优选地包括按重量计0.3至3.0份的较小外部添加剂，更优选地按重量计为0.5至1.5份。当该量太小时，该外部添加剂无法发挥其作用。当该量太大时，大量的外部添加剂从墨粉上释放下来，导致在感光器上产生瑕疵。
0104BET比表面积(m2/g)可以通过单点法(a single point method)使用液氮，利用测量仪器诸如MACSORBmodel 1201(Mountech Co.，Ltd.制造)加以测量。首先，将测定池(其被充分清洗和干燥)中装入1/2满的样品，然后测量其样品重量A(g)。其次，将所述测定池固定在测量仪器中，然后在50℃在干燥的氮气流下将其干燥并脱气1小时以上。随后将测定池冷却至室温，并且在充入液氮的同时，使测量气体(一级30％N2-He，流速25ml/分钟)流入其中。测量所吸附的该气体体积V(cm3)，然后由下列方程式计算出表面积S(m2)S＝K·(1-P/P0)·V其中S代表表面积S(m2)，K代表气体常数4.29，P/P0代表所吸附气体的相对压力(即0.97)，且V代表所吸附的气体体积(cm3)。
0105BET比表面积(m2/g)是通过将所述表面积S(m2)除以样品重量A(g)而获得的。
(磁性物质)0106本发明所述的墨粉可以包括磁性物质，以用作磁性墨粉。磁性物质的具体实例包括，但不限于，氧化铁(例如磁铁矿、铁氧体、赤铁矿)、金属(例如铁、钴、镍)以及以上金属和铝、钴、铜、铅、镁、锡、锌、锑、铍、铋、钙、镉、锰、硒、钛、钨、钒等的合金和混合物。磁性物质优选地具有0.1至2μm的体积平均粒径。基于按重量计100份粘合剂树脂，墨粉优选地包括按重量计5至150份的磁性物质。
(双组分显影剂)0107本发明的墨粉可以与载体混合而被用作双组分显影剂。载体的具体实例包括，但不限于，铁粉、铁氧体、磁铁矿和玻璃珠。这些载体可以用树脂覆盖。所述用于覆盖载体的树脂的具体实例包括，但不限于，多氟烃、聚氯乙稀、聚偏1，1-二氯乙烯、酚树脂、聚乙烯醇缩醛、丙烯酸树脂和有机硅树脂。这些之中，考虑到提高所述载体的寿命，优选地使用有机硅树脂。树脂层可以任选地包括颗粒导电物质。颗粒导电物质的具体实例包括，但不限于，金属粉末、炭黑、氧化钛、氧化锡和氧化锌。颗粒导电物质优选地具有不大于1μm的平均粒径。当该平均粒径太大时，难以控制所述载体的电阻。基于按重量计100份载体，所述双组分显影剂优选地包括按重量计0.5至20份的墨粉。
(粒径)0108墨粉的体积平均粒径(Dv)、数均粒径(Dn)和粒径分布可以用来自Coulter Electrons Inc.的仪器COULTER COUNTER TA-II或COULETR MULTISIZER II加以测量。
0109典型的测量方法如下(1)使0.1至5ml的表面活性剂(优选为烷基苯磺酸盐)作为分散剂包含在100至150ml电解液中(即1％NaCl水溶液，其包含一级氯化钠，诸如来自Coulter Electrons Inc.的ISOTON-II)；(2)将2至20mg墨粉加入该电解液中并用超声分散仪分散大约1至3分钟，以制备墨粉的悬浮液；
(3)墨粉颗粒的体积和数量通过上面的仪器用100μm的孔加以测量，以确定其体积和数量分布；和(4)确定体积平均粒径(Dv)和数均粒径(Dn)。
0110通道包括13种通道，如下2.00至2.52μm以下；2.52至3.17μm以下；3.17至4.00μm以下；4.00至5.04μm以下；5.04至6.35μm以下；6.35至8.00μm以下；8.00至10.08μm以下；10.08至12.70μm以下；12.70至16.00μm以下；16.00至20.20μm以下；20.20至25.40μm以下；25.40至32.00μm以下；以及32.00至40.30μm以下。即，可以测量粒径不小于2.00μm至40.30μm以下的颗粒。
(墨粉制造方法)0111本发明的墨粉可以通过任何已知的墨粉制造方法加以制备。
0112例如，一般的粉碎法包括以下步骤0113将包含粘合剂树脂和着色剂的墨粉组分机械混合，以制备墨粉组分混合物(即混合过程)；将此墨粉组分混合物熔化捏合，以制备捏合混合物(即熔化捏合过程)；将此捏合混合物冷却并粉碎，以制备粉碎混合物(即粉碎过程)；和将此粉碎混合物分级，以制备墨粉(即分级过程)。
0114当粉碎过程和分级过程中产生出不期望的颗粒时，这些颗粒可以在混合过程和熔化捏合过程中循环。所述不期望的颗粒是细微的(fine)粗制颗粒，其不能被包括在产品中。在此情况下，按重量计1至20份所述不期望的颗粒优选地与按重量计100份原料在混合过程或熔化捏合过程中进行混合。
0115在熔化捏合过程中，所述墨粉组分混合物被用捏合机加以熔化捏合。捏合机的具体实例包括，但不限于，单轴或双轴连续捏合机和使用辊磨机(roll mill)的批式捏合机。可商业获得的捏合机的具体实例包括，但不限于，来自Kobe Steel，Ltd.的TWIN SCREWEXTRUDER KTK、来自Toshiba Machine Co.，Ltd.的TWIN SCREWCOMPOUNDER TEM、来自Asada Iron Works Co.，Ltd.的MIRACLEK.C.K、来自Ikegai Co.，Ltd.的TWIN SCREW EXTRUDER PCM、来自Buss Corporation的KOKNEADER等。此熔化捏合过程应当如此进行使所述粘合剂树脂的分子链不被切断。具体而言，该熔化捏合温度应当考虑粘合剂树脂的软化点而确定。当该熔化捏合温度过分低于粘合剂树脂的软化点时，分子链即被切断。当该熔化捏合温度过分高于所述粘合剂树脂的软化点时，墨粉组分就无法被充分混合。
0116在粉碎过程中，所述捏合混合物被粉碎。该捏合混合物优选地首先经过粗粉碎，随后进行精细粉碎。合适的粉碎方法包括将颗粒在射流中与碰撞板进行碰撞的方法；将颗粒在喷射研磨机中相互碰撞的方法；以及将颗粒在机械旋转的转子和定子间形成的狭缝中进行粉碎的方法；等。
0117经粉碎的颗粒在空气中用离心力进行分级，以制备具有所需粒径的墨粉，例如具有5至20μm平均粒径的墨粉。
0118以上所制备的墨粉可以与颗粒无机物质(此后称作外部添加剂)诸如疏水化硅石进行混合，以改善流动性、可保存性、可显影性和可转印性，如上所述。用于混合所述墨粉颗粒和外部添加剂的合适混合器包括任何已知的用于混合粉末的混合器，其优选地具有夹套，以控制其内部温度。通过改变加入所述外部添加剂的时间或者所述外部添加剂的添加速度，可以改变作用于该外部添加剂的应力(即外部添加剂与母墨粉颗粒间的粘附状态)。当然，通过改变所使用混合器的桨叶转数、混合时间、混合温度等，同样可以改变该应力。此外，同样可以使用一种混合方法，在该方法中首先对外部添加剂施以相对高的应力，然后对其施以相对低的应力，或者反之亦然。
0119混合器的具体实例包括V-型混合器、闭合混合器(lockingmixers)、Loedge混合器、NAUTER混合器、HENSCHEL混合器以及类似的混合器。将由此制备的混合颗粒过筛，以去除粗制颗粒和聚结颗粒，所述筛子具有不小于250目的孔。
显影设备0120本发明墨粉优选地用于如图1所示的非磁性单组分显影设备。
0121图1是示意图，说明了本发明显影设备的一种实施方式。
0122显影设备30包括显影单元31，其用于将作为图像承载部件的感光器上形成的静电图像用作为显影剂的墨粉加以显影，和墨粉盒32，用于为所述显影单元31供应墨粉。
0123所述显影单元31在显影区面向所述感光器，并包括显影套筒31a，其用于将墨粉传送至所述显影区；墨粉供应辊31b，其用于向所述显影套筒31a供应墨粉；墨粉层厚度控制辊31c(用作墨粉层厚度控制部件)，其用于控制所述显影套筒31a上的墨粉层厚度；和作为旋转部件的第一传送桨31d，其用于输送墨粉。所述显影单元31进一步包括显影贮墨槽311，用于储存由所述墨粉盒32供应的墨粉。
0124所述墨粉盒32包括第一墨粉储存室321和第二墨粉储存室322，用以储存墨粉；第二传送桨32a和第三传送桨32b，其作为搅拌器，用于将墨粉输送至所述显影单元31；以及用作凸起的凸缘35，其被布置在所述墨粉盒32的第一墨粉储存室321内部底面上所述第二传送桨32a在其中转动的部分处。
0125在所述显影设备30中，显影单元31和墨粉盒32在水平方向上被布置成一直线。一个或多个开口33形成于显影设备31和墨粉盒32之间，以便在它们之间传送墨粉。控制阀34被安装在所述显影单元31一侧，以便面向所述开口33。
0126在所述显影设备30中，墨粉通过所述开口33。因此，与所述显影单元31中所消耗墨粉等量的墨粉从所述墨粉盒32经所述开口33被传送至所述显影单元31，以补充墨粉，而所述显影单元31中的墨粉，其由于被反复使用而性能降低，从所述显影单元31返回并排入(discharge)至所述墨粉盒32(此后称作排入)，以便与新鲜的墨粉混合。所述墨粉盒32可以用独立于所述显影单元31的新墨粉盒加以替换。
0127单组分显影剂被用于所述显影设备30中。考虑到更换墨粉，单组分显影剂具有优于双组分显影剂的优点。换言之，当使用双组分显影剂时，难以用新鲜的墨粉替换该双组分显影剂中的墨粉。相反，当使用单组分显影剂时，由于所述墨粉盒32中的显影剂与所述显影单元31中的相同，因而易于用新鲜的显影剂替换该显影剂。因此，单组分显影剂被用于本发明的显影设备30中。具体而言，优选地使用非磁性单组分显影剂。在非磁性单组分显影剂中，显影剂(即墨粉)的带电性能和流动性很大程度上受到存在于显影剂表面上的外部添加剂状态的影响。相反，在磁性单组分显影剂中，显影剂的显影性则受到磁力的影响，该磁力决定于显影剂中所包含的磁性物质的量。由于显影剂表面存在的外部添加剂可以被保留而不存在诸如外部添加剂释放和埋入的问题，所以通过将非磁性单组分显影剂用于本发明的显影设备30，该显影剂可以长时间地保持良好的显影性。
0128来自所述显影单元31的墨粉处在所述墨粉供应辊31b与所述墨粉层厚度控制辊31c的压力下。因而，使该墨粉表面形成的凹凸变平滑，因此该墨粉对于所述感光器的粘附增加。然而，此墨粉更加难以清理。换言之，残留在感光器上的此墨粉更加难于从其上清除。特别是在低湿度条件下，此类墨粉可能会无法从感光器上被完全清除。另一方面，此墨粉具有高转印性。由于这些原因，此墨粉所产生的图像可能在图像背景中有灰雾。一般而言，即使墨粉被转印到图像背景上，灰雾也很难被肉眼观察到。
0129此外，因为外部添加剂一般比墨粉更坚硬，所以由于接受压力，墨粉颗粒表面存在的外部添加剂颗粒容易被埋入其中。当墨粉颗粒表面存在的外部添加剂颗粒的量减少时，该墨粉的带电性发生改变。具体而言，被用作外部添加剂的硅石由于具有大的比表面积而具有高电荷量。因此，当墨粉颗粒表面存在的硅石的量减少时，该墨粉的带电性会发生很大程度的改变。
0130而且，由于所述外部添加剂被埋入墨粉颗粒中，该墨粉的流动性会降低。所述流动性代表了墨粉的粘附力。例如，所述外部添加剂可以通过存在于墨粉和感光器之间而减少它们之间的粘附。同样地，所述外部添加剂可以通过存在于墨粉和所述显影套筒31之间而减少它们之间的粘附，导致该墨粉的显影性提高。当墨粉颗粒表面存在的外部添加剂颗粒减少时，该墨粉的显影性降低。
0131在非磁性单组分显影设备中，粒径较小的墨粉颗粒通过墨粉供应辊31b而被优选地供应至显影套筒31a上(即选择性显影)。因此，除非由所述墨粉盒32供应新鲜的墨粉，性能降低的粗墨粉颗粒会保留在显影贮墨槽311中，导致所产生图像质量下降以及墨粉散布的发生。
0132在本发明的显影设备30中，残留在所述显影单元31中的墨粉颗粒经所述开口33被立即返回并排入至所述墨粉盒32。因而，所述显影单元31中的墨粉颗粒在所述墨粉盒32中与新鲜的墨粉进行混合，以减少性能降低的墨粉颗粒的含量，然后将由此混合的墨粉颗粒再次经所述开口33传送至所述显影单元31。
0133图2A-2C是示意图，用于解释所述墨粉盒32中的墨粉颗粒是如何被第二传送桨32a移动的。参照图1，在所述墨粉盒32中，第二墨粉储存室322中的第三传送桨32b将墨粉颗粒传送至第一墨粉储存室321。所述第二传送桨32a将由此传送来的墨粉颗粒传送至所述显影单元31。所述第二传送桨32a包括一个具有弹性的桨膜(paddle film)(即可弯曲的膜)。所述第一墨粉储存室321中的墨粉颗粒通过转动所述第二传送桨32a的桨膜而被送至所述显影单元31。此外，所述凸缘35被安置在所述第一墨粉储存室321的内部底面上。当所述第二传送桨32a的桨膜位于这样的位置，以使其与凸缘35相接触，且随后如图2A至2B所示在弯曲的同时与凸缘35脱离时，在桨膜与凸缘35之间在相对于其旋转方向的桨膜下游一侧形成空间P。所述空间P被具有高流动性的墨粉逐渐填充，但是，空间P会保持一段时间。
0134当所述桨膜将墨粉颗粒推入所述显影单元31的时间选择与所述显影单元31的控制阀34被所述第一传送桨31d的桨膜开启而非按压(即控制阀在初始位置时)的时间选择相对应时，所述墨粉颗粒由墨粉盒32经开口33被供应至显影单元31。
0135当所述控制阀34开启时，墨粉颗粒进入控制阀34下面一区域。当(1)所述第一传送桨31d的桨膜按压控制阀34，以便将控制阀34下存在的墨粉颗粒由显影单元31推入墨粉盒32的时间选择与(2)由第一墨粉储存室321中的第二传送桨32a的桨膜所形成的空间P位于开口33附近的时间选择相对应时，显影单元31中的墨粉颗粒经开口33被排入墨粉盒32。
0136所述空间P由于被高流动性的墨粉所填充而逐渐减小其容量。为使空间P在一段时间内保持足够的容量而使墨粉颗粒被顺利地排入至墨粉盒32，该墨粉优选地具有适度的流动性。作为墨粉流动性的一项指标，已知的是坍塌角(collapse angle)。本发明的墨粉优选地具有30至70°的坍塌角。
(坍塌角(collapse angle))0137坍塌角可以被如下测量。
0138首先，将10g墨粉装入直径3cm、高7cm的圆筒形玻璃容器中并盖上盖子。将此玻璃容器固定在Model-YS-8D摇动器(来自YayoiCo.，Ltd.)上，并以80mm的振幅、100次/分钟的振动数，振动1分钟。通过以上操作，该墨粉被赋予了某种流动性。其次，将测定休止角(angleof repose)的附加装置安装在PT-N型粉末测试仪(来自HosokawaMicron Corporation)上，然后将直径3cm、高5cm的玻璃管放置在其上。将以上所制备的墨粉倒入此玻璃管中，静置1分钟。将该玻璃管垂直拔出以使之与墨粉分离。从而，在水平面上形成圆锥形墨粉堆。坍塌角被定义为该墨粉堆表面与水平面之间所形成的夹角。
0140所述坍塌角代表墨粉堆能够坍塌的难易程度。该坍塌角可以通过将用于测量休止角的测量臂固定至所述堆表面与水平面之间形成的夹角的位置而被自动测量。
0141如上所述，通过使用具有适度流动性的墨粉，可以将在第二传送桨32a的桨膜与凸缘35之间形成的空间P维持充足的容量，从而使墨粉颗粒可以被顺利地排入墨粉盒32。当坍塌角太小时，该墨粉具有太高的流动性，因而所述空间P无法在墨粉盒中保持其容量。相反，当坍塌角太大时，该墨粉具有太低的流动性，因而该墨粉无法稳定地显影。
(粘结性(cohesiveness))0142本发明所述的墨粉优选地具有6％至15％的粘结性。所述粘结性代表粉末的内聚性。粉末的粘结性越小，其越少发生粘结。所述粘结性一般与流动性相关。粉末的粘结性越小，其流动性越高。当所述粘结性太小时，则墨粉的流动性太高，因而所述空间P无法在墨粉盒中保持其容量。相反，当所述粘结性太大时，墨粉的流动性太低，因而所述墨粉无法稳定地显影。
0143所述粘结性可以用PT-N型粉末测试仪(来自Hosokawa MicronCorporation)的振动筛进行测量。首先，将筛子按照400目筛、200目筛、100目筛的顺序叠放并固定于振动台上。其次，将2g墨粉平稳地倒在该筛子上，振动10秒钟。称量残留在每一个筛子上的墨粉颗粒。由下列方程式计算粘结性C＝((W400×0.2)+(W200×0.6)+W100)/W0×100其中C(％)代表墨粉的粘结性，W400(g)代表残留在400目筛上的墨粉颗粒的重量，W200(g)代表残留在200目筛上的墨粉颗粒的重量，W100(g)代表残留在100目筛上的墨粉颗粒的重量，且W0(g)代表最初倒在筛上的墨粉重量。
(曝气堆密度(aerated bulk density))0144本发明所述的墨粉优选地具有0.38至0.43的曝气堆密度。所述曝气堆密度代表过筛后的墨粉颗粒自然的密度，并且是所述流动性的指标之一。所述曝气堆密度可以用PT-N型粉末测试仪(来自Hosokawa Micron Corporation)加以测量。将具有246μm孔的筛子固定于振动台，然后在其上放置250cc样品并振动30秒。将过筛的墨粉颗粒装入100cc杯中，用刮刀平整并称重。重复以上操作5次，并计算该过筛墨粉颗粒的平均重量。所述曝气堆密度由下列方程式计算D＝W/V其中D代表曝气堆密度，W(g)代表杯中所盛墨粉颗粒平均重量，且V(cc)代表杯的容积。
图像形成装置0145图3是示意图，说明了本发明所述图像形成装置的一种实施方式。
0146图像形成装置1包括感光器单元10；写光学单元(writing opticalunit)20；显影单元30，其包括显影设备30K、30C、30M和30Y(其具有与如图1所示的显影设备相同的构造)；中间转印单元40；第二转印单元50；定影单元60；双面打印纸翻转单元70；纸盒80；以及其它下面讨论的部件。黑色墨粉图像、青色墨粉图像、洋红色墨粉图像和黄色墨粉图像在感光器单元10的感光器带11上依次形成，并将这些图像最终叠加以便产生全色彩图像。在所述感光器带11周边，排布着感光器清洁部件12；充电辊(charging roller)13；所述显影设备30Y、30M、30C及30K；和所述中间转印单元40的中间转印带41。所述感光器带11被驱动辊14、主转印贴面辊(transfer facing roller)15和拉伸辊16拉伸，并通过驱动电机(未显示)使其转动。所述写光学单元20将彩色图像数据转换为光学信号，并根据彩色信息执行写操作，导致在所述感光器带11上形成静电潜像。所述写光学单元20包括用作光源的半导体激光器21；多边形镜22；和反射镜23a、23b和23c。
0147含有黑色墨粉的黑色显影设备30K、含有青色墨粉的青色显影设备30C、含有洋红色墨粉的洋红色显影设备30M和含有黄色墨粉的黄色显影设备30Y依照此顺序由其底面被排列于所述图像形成装置1中。进而，用于将每一个所述显影设备30K-30Y移向所述显影带11或从显影带11移开的附着/分离机械装置(attach/detach mechanism)(未显示)被安放在所述图像形成装置1中。
0148将所述显影设备30的每一个中所包含的墨粉(代表每一种颜色的符号K、C、M和Y被省略)被充电为预定极性。通过显影偏压电源将显影偏压应用于所述显影套筒31a。因此，所述显影套筒31a被偏极化至对应所述感光器带11的预定电势。当用于将驱动力从电机传递至所述显影设备30的电磁离合器开启时，由于该从电机传递来的驱动力，使附着/分离机械装置将所述显影设备30移向显影带11。在显影过程中，所述显影设备之一发生移动，以便与感光器带11接触。相反，当电磁离合器关闭以致无法传递驱动力时，所述显影设备30则从感光器带11移开。
0149当所述图像形成装置1处于待机状态时，显影设备30K、30C、30M和30Y从感光器带11分离。当图像形成操作开始时，所述感光器带11被基于彩色图像数据的激光照射而在其上产生静电潜像。为使黑色静电潜像从其前端显影，所述黑色显影设备30K的显影套筒31a在黑色静电潜像的前端进入黑色显影区之前旋转，并用黑色墨粉使该黑色静电潜像显影。此显影操作在所述黑色显影区继续进行。当所述黑色静电潜像的后端经过黑色显影区时，黑色显影设备30K从感光器带11移开。然后在下一颜色的静电潜像前端进入用于显影下一颜色图像的显影区域之前，下一颜色的显影设备移动并与该感光器带11接触，以准备下一显影操作。
0150中间转印单元40包括中间转印带41、带清洁部件42和位置检测传感器43。所述中间转印带41是由驱动辊44、主转印辊45、第二转印贴面辊46、清洁贴面辊47和拉伸辊48拉伸，并由驱动电机(未显示)转动。在所述中间转印带41的边缘部分形成多个位置检测标记，在所述边缘部分不形成图像。当这些标记之一被位置检测传感器43检测到时，图像形成操作开始。带清洁部件42包括清洁刷42a和用于移动该清洁部件42的附着/分离机械装置(未显示)。在将每一种彩色墨粉图像转印至所述中间转印带41上的同时，通过所述附着/分离机械装置将所述清洁带42a从中间转印带41移开。
0151第二转印单元50包括第二转印辊51和附着/分离机械装置(未显示)，该附着/分离机械装置包括用于将第二转印辊51移向中间转印带41或者从中间转印带41移开的离合器。所述第二转印辊51根据转印纸进入转印区的时间选择围绕附着/分离机械装置的旋转中心振荡。在通过第二转印辊51和第二转印贴面辊46施以预定压力后，转印纸与中间转印带41接触。通过安放在中间转印单元40上的定位部件(未显示)，将第二转印辊51与第二转印贴面辊46精确地平行安置。第二转印辊51与中间转印带41之间的接触压力由安放于第二转印辊51中的定位辊轴承(未显示)保持。当第二转印辊51与中间转印带41接触时，具有与墨粉相反极性的转印偏压被施加于第二转印辊51，然后将叠加的墨粉图像(此后称作墨粉图像)转印至转印纸上。
0152另一方面，当所述图像形成操作开始时，转印纸从转印纸盒80或手动进纸托盘83输送，并由一对记录辊(registration roller)82所形成的压区(nip)来止动。当中间转印带41上形成的墨粉图像前端与第二转印辊51相遇时，记录辊82开始驱动，以使转印纸的前端与墨粉图像的前端相遇，导致转印纸和墨粉图像的位置对齐。在所述中间转印带41上形成的墨粉图像被叠加在转印纸上，然后该转印纸经过第二转印区。通过将转印偏压施加于第二转印辊51而使转印纸带电，从而使几乎所有的墨粉图像被转印至转印纸上。然后将其上带有墨粉图像的转印纸送入定影单元60。将墨粉图像在被控制至预定温度的定影带61与施压辊62之间形成的压区熔化并定影。转印纸从设备主体被排出，并背向堆叠在出纸盘84上。因此，得到全色彩复印件。
0153当进行双面打印时，经定影单元60的转印纸由双面打印转换拨(switch pick)65送入双面打印纸翻转单元70。在双面打印纸翻转单元70中，转印纸由翻转转换拨71按箭头D所示方向导引。在转印纸后端通过翻转转换拨71后，一对翻转辊72停止转动，使转印纸停止。然后该对翻转辊72在停顿预定的一段时间后开始反向旋转，随后该转印纸开始反向移动(switchback)。此时，翻转转换拨71转换，以使转印纸被送入一对记录辊82。翻转后转印纸停止在该对记录辊82间形成的压区。随后该对记录辊82适时地驱动，将转印纸送至第二转印区。然后墨粉图像由中间转印带41被转印至转印纸的另一面。在墨粉图像在定影单元60中被熔化并定影后，转印纸从所述设备的主体中送出。
0154另一方面，在主转印过程后，感光器带11的表面被感光器清洁部件12清洁。感光器带11的表面可以用放电灯均匀地进行放电(diselectrify)，以使其便于清洁。在将墨粉图像转印至转印纸后，中间转印带41的表面通过用附着/分离机械装置插入带清洁部件42的清洁刷42a来进行清洁。从中间转印带41中被清除的墨粉颗粒被收集在废墨粉箱49中。
0155对本发明进行了一般性描述后，进一步的理解可以通过参考某些具体的实施例而获得，此处所提供的实施例仅为举例说明而非意欲进行限定。在下列实施例的描述中，数字代表按份数计的重量比，除非另作说明。
实施例含钛催化剂的合成实施例
0156在一个配有冷凝器、搅拌器和能够被浸没鼓泡的氮气进入管的反应容器中，装入1,617份二异丙氧基双(三乙醇胺)钛和126份的离子交换水，然后逐渐加热至90℃，同时进行氮气的浸没鼓泡。此混合物在90℃下进行水解反应4小时。从而，制备出二羟基双(三乙醇胺)钛。
粘合剂树脂(A)的制备合成实施例0157将下列组分装入一个配有搅拌器、温度计、氮气进入管、冷凝器以及冷却管的四颈可拆式烧瓶中。
聚氧丙烯(2，2)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷740g聚氧乙烯(2，2)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷300g对苯二甲酸二甲酯 466g异十二碳烯琥珀酸酐80g三正丁基1，2，4-苯三碳酸酯114g二羟基双(三乙醇胺)钛 3g0158在氮气气氛下，将该混合物在210℃下反应8小时，然后在减压条件下在210℃下反应5小时。
0159由此，制备出聚酯类树脂(A-1)，其包含的组分具有在3.8wt.％的量时不大于500的分子量，并且具有7,300的主峰分子量、62℃的玻璃化转变温度(Tg)、5.2的分子量分布(Mw/Mn)、2.1mgOH/g的酸值以及用流动测试仪测量的表观粘度为103Pa·s时的温度为113℃。
合成实施例0160将下列组分装入一个配有搅拌器、温度计、氮气插入管、冷凝器以及冷却管的四颈可拆式烧瓶中。
聚氧丙烯(2，2)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷640g聚氧乙烯(2，2)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷640g间苯二酸 500g异辛烯基琥珀酸酐 65g
1，2，4-苯三碳酸酯85g钛氧基双(三乙醇胺)3g0161除反应时间减少外，此混合物在合成实施例1中所述的条件下进行反应。
0162由此，制备出聚酯类树脂(A-2)，其包含的组分具有在3.6wt.％的量时不大于500的分子量，并且具有3,800的主峰分子量、61℃的玻璃化转变温度(Tg)、2.9的分子量分布(Mw/Mn)、9.3mgOH/g的酸值以及用流动测试仪测量的表观粘度为103Pa·s时的温度为116℃。
合成实施例0163除用合成实施例2中制备聚酯类树脂(A-2)的组分替换其组分外，重复合成实施例1中制备聚酯类树脂(A-1)的方法。
0164由此，制备出聚酯类树脂(A-3)，其包含的组分具有在2.2wt.％的量时不大于500的分子量，并且具有8,800的主峰分子量、62℃的玻璃化转变温度(Tg)、4.8的分子量分布(Mw/Mn)、10.0mgOH/g的酸值以及用流动测试仪测量的表观粘度为103Pa·s时的温度为118℃。
合成实施例0165除用下列组分替换其组分外，重复合成实施例1中制备聚酯类树脂(A-1)的方法。
聚氧丙烯(2，2)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷710g聚氧乙烯(2，2)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷665g间苯二酸 640g异辛烯基琥珀酸140g四异丙氧基钛 5g0166由此，制备出聚酯类树脂(A-4)，其包含的组分具有在4.9wt.％的量时不大于500的分子量，并且具有8,800的主峰分子量、68℃的玻璃化转变温度(Tg)、8.6的分子量分布(Mw/Mn)、23.4mgOH/g的酸值以及用流动测试仪测量的表观粘度为103Pa·s时的温度为127℃。
粘合剂树脂(B)的制备合成实施例0167除用下列组分替换其组分外，重复合成实施例1中制备聚酯类树脂(A-1)的方法。
聚氧丙烯(2，2)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷740g聚氧乙烯(2，2)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷180g丙三醇165g对苯二甲酸二甲酯 640g二羟基双(三乙醇胺)钛 3g0168由此，制备出聚酯类树脂(B-1)，其具有9,800的主峰分子量、62℃的玻璃化转变温度(Tg)、3.3mgOH/g的酸值以及用流动性测试仪测量的表观粘度为103Pa·s时的温度为124℃。
合成实施例0169除用下列组分替换其组分外，重复合成实施例1中制备聚酯类树脂(A-1)的方法。
聚氧丙烯(2，2)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷959g丙三醇150g对苯二甲酸二甲酯 645g十二碳烯基琥珀酸 85g1，2，4-苯三碳酸酯115g二羟基双(三乙醇胺)钛 3g0170由此，制备出聚酯类树脂(B-2)，其具有9,300的主峰分子量、65℃的玻璃化转变温度(Tg)、10.1mgOH/g的酸值以及用流动性测试仪测量的表观粘度为103Pa·s时的温度为129℃。
合成实施例7
0171除用下列组分替换其组分外，重复合成实施例1中制备聚酯类树脂(A-1)的方法。
聚氧丙烯(2，2)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷1240g对苯二甲酸二甲酯 660g1，2，4-苯三碳酸酯45g钛氧基双(三乙醇胺)3g0172由此，制备出聚酯类树脂(B-3)，其具有8,900的主峰分子量、63℃的玻璃化转变温度(Tg)、5.2mgOH/g的酸值以及用流动性测试仪测量的表观粘度为103Pa·s时的温度为127℃。
合成实施例80173除用下列组分替换其组分外，重复合成实施例1中制备聚酯类树脂(A-1)的方法。
1，6-己二醇 320g对苯二甲酸二甲酯 810g1，2，4-苯三碳酸酯105g二羟基双(三乙醇胺)钛 3g0174由此，制备出聚酯类树脂(B-4)，其具有9,200的主峰分子量、61℃的玻璃化转变温度(Tg)、12.5mgOH/g的酸值以及用流动性测试仪测量的表观粘度为103Pa·s时的温度为130℃。
合成实施例90175除用下列组分替换其组分外，重复合成实施例1中制备聚酯类树脂(A-1)的方法。
聚氧丙烯(2，2)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷1280g对苯二甲酸二甲酯 650g1，2，4-苯三碳酸酯100g四异丙氧基钛 5g
0176由此，制备出聚酯类树脂(B-5)，其具有9,500的主峰分子量、61℃的玻璃化转变温度(Tg)、8.7mgOH/g的酸值以及用流动性测试仪测量的表观粘度为103Pa·s时的温度为130℃。
电荷控制树脂的制备合成实施例100177首先，用二叔丁基过氧化物作为引发剂，将610份3，4-二氯苯基顺丁烯二酰亚胺和105份的全氟辛烷磺酸在二甲基甲酰胺(DMF)中在其沸点下共聚合8小时。然后，向其中加入310份的丙烯酸正丁酯，用二叔丁基过氧化物作为引发剂，将该混合物接枝聚合4小时。用减压干燥器将DMF从该混合物中去除。
0178由此，制备出电荷控制树脂(C-1)，用流动测试仪测量的表观粘度为104Pa·s时，其具有的温度为96℃。
合成实施例10179首先，用二叔丁基过氧化物作为引发剂，将600份间硝基苯基顺丁烯二酰亚胺和100份2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸在二甲基甲酰胺(DMF)中在其沸点下共聚合8小时。其次，加入250份丙烯酸2-乙基己酯，并用二叔丁基过氧化物作为引发剂，将此混合物接枝聚合4小时。用减压干燥器将DMF从该混合物中去除。
0180由此，制备出电荷控制树脂(C-2)，用流动测试仪测量的表观粘度为104Pa·s时，其具有的温度为83℃。
合成实施例10181首先，用二叔丁基过氧化物作为引发剂，将380份的3，4-二氯苯基顺丁烯二酰亚胺和100份2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸在二甲基甲酰胺(DMF)在其沸点下共聚合8小时。用减压干燥器将DMF从该混合物中去除。
0182由此，制备出电荷控制树脂(C-3)，其具有7,500的数均分子量。
实施例0183用亨舍尔混合机(HENSCHEL MIXER)混合下列组分聚酯类树脂(A-1)80份聚酯类树脂(B-2)20份着色剂 5份(C.I.颜料蓝15:3)电荷控制剂 3份(BONTRONPBE-84，来自Orient Chemical Industries，Ltd.)低分子量聚丙烯 5份0184用两辊研磨机捏合此混合物30分钟，该两辊研磨机的表面温度设定为105℃，然后将其碾压并冷却。对碾压后的混合物进行粗粉碎，然后用喷射磨粉碎机(I-2型研磨机，来自Nippon Pneumatic Mfg.Co.，Ltd.)进行精细粉碎。用旋转气流分级器(DS分级器，来自NipponPneumatic Mfg.Co.，Ltd.)将粉碎后的颗粒进行分级。由此，制备出重均粒径6.9μm的母墨粉颗粒，其包括按数计9.5％的重均粒径不小于4μm的颗粒。
0185将此母墨粉颗粒与1wt.％疏水化硅石(H2000，具有120m2/g的BET比表面积，Clariant Japan K.K制造)用亨舍尔混合机进行混合。由此，制备出墨粉(T-1)。
实施例2至10，比较实施例1至0186除将组分分别改变为表1中描述的墨粉(T-2)至墨粉(T-15)的组分外，重复实施例1中制备墨粉的方法。
0187因而，制备出墨粉(T-2)至墨粉(T-15)。
表1

(*)电荷控制剂评价粉碎性0188在每一种的实施例和比较实施例墨粉制造方法中，对精细粉碎后颗粒的重均粒径进行了测量，所述精细粉碎后颗粒是在定影条件下用喷射磨粉碎机(I-2型研磨机，来自Nippon Pneumatic Mfg.Co.，Ltd.)进行粉碎的。粉碎性指数被定义为精细粉碎后颗粒的重均粒径与实施例1中的重均粒径之比。当此比率降低时，粉碎性增加。当此比率不低于1.3时，此类墨粉不适于实际使用。
定影温度范围0189将以上制备的每一种墨粉(即单组分显影剂)放入全色彩激光打印机IPSIO COLOR 5000中(由Ricoh Co.，Ltd.生产并改造)，该打印机被改造为可以用墨粉盒供应墨粉且可以改变定影温度。IPSIO COLOR5000包括非磁性单组分显影单元，其包括由涂布弹性体组成的显影套筒和由不锈钢刮刀组成的墨粉层控制部件。
0190将一张TYPE 6200型复印纸(Ricoh Co.，Ltd.制造)装入上面的打印机，在各种温度下在该复印纸上产生出含有80g/cm2墨粉的图像。通过肉眼观察所产生的图像，以确定出最小定影温度——在此温度以下出现冷蹭脏问题，和最大定影温度——在此温度以上出现热蹭脏问题。定影温度范围被定义为最小定影温度与最大定影温度之差。当定影温度范围为50℃以下时，此类墨粉不适于实际使用。
运行测试0191进行运行测试，在该测试中连续产生具有5％图像比例的50,000份图像文件，然后连续产生具有0％图像比例的30,000份图像文件(即总共产生80,000份)。在产生10,000份和80,000份后，用新墨粉盒替换原墨粉盒。每产生10,000份后，用新的显影单元替换原显影单元。
0192在产生10,000份、50,000份和80,000份后，进行以下评价。
(1)电荷数量用摩擦吸入法(tribo-aspiration method)测量显影套筒上出现的墨粉颗粒的电荷数量。
(2)背景污损在图像被显影后，残留在感光器上的墨粉颗粒被粘在胶带上。用X-RITE 938对空白胶带和含墨粉颗粒胶带上的图像密度进行测量，并计算它们之间的差值。当该差值变大时，发生背景污损的情况增加。(在产生80,000份后用新墨粉盒替换原墨粉盒之后，同样进行此评价。)(3)墨粉膜肉眼观察显影套筒、墨粉层控制组件和感光器上是否形成墨粉膜，并进行如下评价好未观察到墨粉膜。
一般观察到条纹状墨粉膜差到处观察到墨粉膜(4)图像质量和总体评价在产生50,000份和80,000份后，对图像质量进行评价，并在产生80,000份后，用新的墨粉盒替换原墨粉盒。此外，考虑以上评价结果，进行了总体评价，分级如下非常好好一般差0193评价结果在表2、3A和3B中表示。
表2

表3A


表3B

0194本文件要求2006年3月17日提交的日本专利申请第2006-075529号的优选权并且包含其相关主题，该申请的全部内容在此被并入作为参考。
0195本发明已被充分描述后，对于本领域的普通技术人员而言，可以在不背离如本文所阐明的本发明的精神和范围的前提下对其做出许多变化和修改，这是显而易见的。
权利要求
1.一种墨粉，包括着色剂；粘合剂树脂(A)，其为聚酯类树脂，不包括四氢呋喃不溶性组分，且具有这样的分子量分布特征，使得以不大于4wt.％的量包含了分子量不大于500的组分，并且当通过凝胶渗透色谱法(GPC)进行测量时，峰出现在3,000至9,000的分子量范围内；和粘合剂树脂(B)，其为聚酯类树脂，不包括四氢呋喃不溶性组分，而包括聚羧酸和二醇的单元，所述二醇具有下列分子式(1) 其中所述粘合剂树脂(A)和(B)中至少一种是在存在含钛催化剂的情况下制备的，所述含钛催化剂具有下列分子式(2)或(3)Ti(-X)m(-OH)n(2)O＝Ti(-X)p(-OR)q(3)其中X代表单烷醇胺或多烷醇胺的残基，从所述残基中，氢原子被从一个羟基基团上去除，其中所述多烷醇胺的每一个其它羟基基团可以与直接结合于钛原子的羟基基团进行分子内缩聚，以便形成环状结构，所述钛原子上结合有所述残基X，或者可以与直接结合于其它钛原子的羟基基团进行分子间缩聚，以便形成重复结构，其中所述重复结构的聚合度为2至5；R代表氢原子或具有1至8个碳原子的烷基基团，其可以含有1至3个醚键；且m代表1至4的整数，而n代表0至3的整数，其中m和n之和是4，p代表1或2的整数，而q代表0或1的整数，其中p和q之和是2，而当每一个m和p为2或2以上时，多个X的每一个可以相同或不同，且其中所述粘合剂树脂(A)与所述粘合剂树脂(B)的重量比((A)/(B))为60/40至85/15。
2.根据权利要求1所述的墨粉，其中所述二醇基本由双酚A的甲基丙烯酸酯单体加合物组成。
3.根据权利要求1所述的墨粉，其中所述粘合剂树脂(B)的主峰分子量大于所述粘合剂树脂(A)的主峰分子量。
4.根据权利要求3所述的墨粉，其中所述粘合剂树脂(B)的主峰分子量是所述粘合剂树脂(A)的主峰分子量的1.1至2.0倍。
5.根据权利要求1所述的墨粉，进一步包括电荷控制剂。
6.根据权利要求5所述的墨粉，其中所述电荷控制剂是一种负电荷控制树脂，其包括含有磺酸酯基团的单体、氯原子或硝基基团取代的苯基马来酰亚胺或苯基衣糠酰亚胺单体、选自丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯单体的至少一种和芳族乙烯基单体的组成单元。
7.根据权利要求6所述的墨粉，其中所述负电荷控制树脂包括1wt.％至30wt.％量的所述含有磺酸酯基团的单体、1wt.％至80wt.％量的所述氯原子或硝基基团取代的苯基马来酰亚胺或苯基衣糠酰亚胺单体、10wt.％至80wt.％量的所述选自丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯单体的至少一种和0至30wt.％量的所述芳族乙烯基单体的组成单元。
8.根据权利要求1所述的墨粉，进一步包括外部添加剂。
9.根据权利要求8所述的墨粉，其中所述外部添加剂包括2种或多种外部添加剂，其每一种具有不同的粒径。
10.根据权利要求8所述的墨粉，其中所述外部添加剂包括具有30至80m2/gBET比表面积的外部添加剂。
11.根据权利要求9所述的墨粉，其中所述外部添加剂包括具有30至80m2/gBET比表面积的外部添加剂和另一种具有100至250m2/gBET比表面积的外部添加剂。
12.一种显影剂，包括权利要求1所述的墨粉和载体。
13.一种显影设备，包括显影单元，用于为图像形成部分提供墨粉；墨粉盒，用于为所述显影单元提供墨粉，所述墨粉盒包括用于搅动和传送所述墨粉的第一旋转部件和安置其内壁上的凸起；贮墨槽，用于将所述墨粉盒提供的墨粉暂时装至所述显影单元，其包括用于搅动和传送所述墨粉的第二旋转部件；至少一个开口，用于在所述墨粉盒与所述显影单元之间传递墨粉；以及至少一个控制阀，用于开放和关闭所述的至少一个开口，其中所述控制阀通过接触所述第二旋转部件而向所述贮墨槽加速提供来自所述墨粉盒的墨粉，并且所述凸起通过接触所述第一旋转部件而向所述墨粉盒加速释放来自所述贮墨槽的墨粉，且其中所述墨粉是权利要求1所述的墨粉。
14.一种图像形成装置，包括图像承载部件，用于负载其上的静电潜像；静电潜像形成设备，用于在所述图像承载部件上形成所述静电潜像；显影设备，用于将所述静电潜像用墨粉显影而形成墨粉图像；转印设备，用于将所述墨粉图像转印至转印部件上；和定影设备，用于将所述墨粉图像定影于所述转印部件，其中所述显影设备是权利要求13所述的显影设备。
15.一种图像形成方法，包括在图像承载部件上形成静电潜像；将所述静电潜像用墨粉显影，以形成墨粉图像；将所述墨粉图像转印至转印部件上；将所述墨粉图像定影于所述转印部件，其中所述显影步骤包括通过旋转显影辊而向所述图像承载部件上形成的静电潜像提供所述墨粉，所述显影辊包括显影刮板，所述显影刮板用于控制墨粉层厚度，以便接触或接近所述图像承载部件，且其中所述墨粉是权利要求1所述的墨粉。
全文摘要
提供一种墨粉，其包括着色剂；粘合剂树脂(A)，其为一种聚酯类树脂，不包括四氢呋喃不溶性组分，且具有这样的分子量分布特征，使得以不大于4wt.％的量包含了分子量不大于500的组分，并且当通过凝胶渗透色谱法(GPC)进行测量时，峰出现在分子量3,000至9,000的范围内；和粘合剂树脂(B)，其为一种聚酯类树脂，不包括四氢呋喃不溶性组分，并包括聚羧酸和具有特定分子式的二醇的单元；其中所述粘合剂树脂(A)和(B)中至少一种是在存在特定含钛催化剂的情况下制备的，且其中粘合剂树脂(A)与粘合剂树脂(B)的重量比((A)/(B))为60/40至85/15。
文档编号G03G9/087GK101038454SQ20071008838
公开日2007年9月19日 申请日期2007年3月16日 优先权日2006年3月17日
发明者本多隆浩, 伏见宽之, 内野仓理 申请人:株式会社理光