JPH03196153A - 静電潜像現像用湿式現像剤 - Google Patents

静電潜像現像用湿式現像剤

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JPH03196153A
JPH03196153A JP1337506A JP33750689A JPH03196153A JP H03196153 A JPH03196153 A JP H03196153A JP 1337506 A JP1337506 A JP 1337506A JP 33750689 A JP33750689 A JP 33750689A JP H03196153 A JPH03196153 A JP H03196153A
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JP1337506A
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Koichi Kawakado
川角 浩一
Haruo Watanabe
春夫 渡辺
Takahisa Tsuchiya
土屋 堯央
Akira Shirokura
明 白倉
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真プロセス等において静電潜像を湿式
現像する際に使用される静電潜像現像用湿式現像剤に関
するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、加熱により液化する電気絶縁性有機化合物に
着色剤粒子が分散されてなる静電潜像現像用湿式現像剤
において、着色剤粒子の荷電量や現像剤に含まれる過剰
イオン濃度を適切な値に設定することにより、良好な現
像特性を得ようとするものである。
〔従来の技術] 画像形成技術の分野において、−様に帯電させた光導電
体上に画像信号に応じて選択的に光照射を行い、形成さ
れた静電潜像を現像する方式は一般に電子写真プロセス
と呼ばれている。この電子写真プロセスには、大別して
乾式現像法と湿式現像法とがある。
乾式現像法は、原理的に静電潜像に単に着色剤の粉末を
散布し付着させるだけなので、取り扱い性および現像ト
ナー剤の保存性に優れるという長所を有している。しか
しながら、電子スチル写真を印画するビデオプリンタ等
に見られるごとく、近年高まりつつある高品位画像への
要望に対応するには、湿式現像法に一歩譲らざるを得な
いのが実情である。
こ′れに対して湿式現像法は、着色剤としての染料ある
いは顔料を絶縁性媒体中に分散させた液体現像剤を使用
する方式である。湿式現像法によれば、銀塩写真に匹敵
する解像度と階調を得ることが可能であるほか、特に着
色剤として顔料を使用した場合には形成された画像の耐
候性に優れており、各方面で開発が進められている。
ところで、従来の湿式現像法において静電潜像現像用湿
式現像剤に使用されている絶縁性媒体は、例えば飽和炭
化水素系のアイソパーG(エッソ社製)に代表される常
温で液体状の物質である。しかしながら、かかる湿式現
像剤には、本来均一に分散されるべき着色剤粒子が凝集
・沈澱を起こし易いという欠点がある。また、現像工程
が繰り返されて着色剤の濃度が低下すると、保存性が低
下するという問題もある。さらに、上記絶縁性媒体は液
体であり、常に安定した画像形成を実現するためにこれ
を頻繁に交換することは、メンテナンスが煩雑であるば
かりか、廃液処理の観点からも好ましいことではない。
これらの問題点を解決するために、本願出願人は先に特
願昭63−156846号明細書において、常温で固体
である電気絶縁性有機物に着色剤粒子を分散させた湿式
現像剤を提案している。
この湿式現像剤は、保存時には固体であるため取り扱い
が容易で組成変化が少ない等の利点を有し、また使用時
には適当な加熱手段により溶融状態とすることで通常の
液体現像剤と同様の湿式現像が可能である。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、前述の如き常温で固体である電気絶縁性有機
物に着色剤粒子を分散させた湿式現像剤における現像特
性をより一層改善すべく提案されたものであって、硬調
な画像となったりトナー流れ、像のにじみ、濃度不足が
生ずることなく、階調再現性に優れ十分な現像濃度が得
られる静電潜像現像用湿式現像剤を提供することを目的
とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、前記湿式現像剤の現像特性を向上せんも
のと鋭意検討を重ねた結果、着色剤粒子の荷電量や、該
着色剤粒子とは別に分散媒中に遊離して存在する過剰イ
オン濃度がかかる現像特性を決定する重要な因子である
ことを見出すに至った。
本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものであっ
て、少なくとも常温で固体で加熱により液化する電気絶
縁性有機化合物に着色剤粒子が分散されてなる現像剤に
おいて、前記着色剤粒子の荷電量が1×10−’クーロ
ン/gであることを特徴とするものである。
さらに本発明は、少なくとも常温で固体で加熱により液
化する電気絶縁性有機化合物に着色剤粒子が分散されて
なる現像剤において、現像剤中の過剰イオン濃度が1×
10−’クーロン/mlであることを特徴とするもので
ある。
本発明において使用される電気絶縁性有機化合物は、少
なくとも常温で固体で加熱により液化することが必要で
、例えば平均分子量2000未満の有機化合物であるこ
とが好ましい、平均分子量の下限は特に規定されるもの
ではないが、実用的には通常の使用環境において揮発し
なければ良いのでおよそ200である。融点は通常の使
用環境や取り扱い性を考慮して30°C以上とし、より
好ましくは40℃以上である。融点の上限は特に規定さ
れるものではないが、実用的にはおよそ100’C,よ
り好ましくは80℃以下である。これは、あまり高過ぎ
ても加熱に余分なエネルギーを消費すること、上記絶縁
性有機化合物を使用して調製される静電潜像現像剤をた
とえばシート状の基材の上に形成して使用する場合に、
基材として一般に使用される材料の耐熱温度を越えては
ならないこと等を考慮するからである。
これらの要求を満たす材料としては、パラフィン類、ロ
ウ類、およびこれらの混合物が挙げられる。まずパラフ
ィン類としては、ノナデカンからヘキサコンクンに至る
炭素数19〜60の各種の正パラフィンがある。またロ
ウ類としては、カルナウバロウ、綿ロウ等の植物ロウ、
ミツロウ等の動物ロウ、オヅケライト、およびパラフィ
ンロウ、微晶ロウ1ペトロラタム等の石油ロウ等が挙げ
られる。これらの材料は、誘電率とが1.9〜2.3程
度の誘電体である。
上記電気絶縁性有機化合物に分散される着色剤粒子とし
ては、従来公知の無機顔料、有機顔料、染料およびこれ
らの混合物が使用できる。
たとえば無機顔料としては、クロム系顔料、カドミウム
系顔料、鉄系顔料、コバルト系顔料、群青、紺青等が挙
げられる。また、有a顔料や染料としては、ハンザイエ
ロー(C,1,11680)、ベンジジンイエローG 
(C,1,21090)、ベンジジンオレンジ(C,1
,21110)、ファーストレッド (C,1,370
85)、ブリリアントカーミツ3 B  (fl:、1
.16015−Lake)、フタロシアニンブルー(C
,1,74160)、ビクトリアブルー(C,1,42
595−Lake) 、スピリットブラック(C,1,
50415) 、オイルブルー(C,1,74350)
、アルカリブルー(c、t、42770A) 、ファー
ストスカーレント(C,1,12315)、ローダミン
6 B  (C,1,45160)、ローダミンレーキ
 (C,145160−Lake) 、ファーストスカ
イブルー(C,1,74200−Lake) 、ニグロ
シン(C,150415) 、カーボンブラック等が挙
げられる。
これらは単独でも2種以上の混合物としても用いること
ができる。
本発明にかかる静電潜像現像には、上述の電気絶縁性有
機化合物と着色剤粒子のほか、当該着色剤粒子に絡んで
分散性を向上し同時に後述の電荷供与剤を取り込み易く
して荷電量の向上を図る目的で、さらには着色剤の定着
性を向上させる目的で樹脂を併用しても良い、かかる樹
脂としては公知の材料を適宜選択して使用することがで
き、例示すればブタジェンゴム、スチレン−ブタジェン
ゴム、環化ゴム、天然ゴム等のゴム類、スチレン系樹脂
、ビニルトルエン系樹脂、アクリル系樹脂。
メタクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネ
ート系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂等の合成樹脂類、ロ
ジン系樹脂、水素添加ロジン系樹脂。
アマニ油変成アルキド樹脂等の変成アルキドを含むアル
キド樹脂類、ポリテルペン類等の。天然樹脂類等が挙げ
られる。その他、フェノール樹脂類、フェノールホルマ
リン樹脂等の変成フェノール樹脂類、フタル酸ペンタエ
リトリット、クマロン−インデン樹脂類、エステルガム
樹脂類、植物油ポリアミド樹脂類等も有用であるし、ポ
リ塩化ビニル、塩素化ポリプロピレン等のようなノ10
ゲン化炭化水素重合体類、ビニルトルエン−ブタジェン
ブタジェン−イソプレン等の合成ゴム類、2−エチルへ
キシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート ステ
アリルメタクリレート、ラウリルアクリレート、オクチ
ルアクリレート等の長鎖アルキル基を持つアクリル系モ
ノマーの重合体類もしくはそれらと他の重合性モノマー
との共重合体類(例えば、スチレン−ラウリルメタクリ
レート共重合体、アクリル酸−ラウリルメタクリレート
共重合体等)、ポリエチレン等のポリオレフィン類、ポ
リテルペン類等も使用できる。
さらに、上記静電潜像現像用湿式現像剤には通常は電荷
供与剤が添加され、本発明もその例外ではない、使用さ
れる電荷供与剤は、例えばナフテン酸、オクテン酸、オ
レイン酸、ステアリン酸。
イソステアリン酸あるいはラウリン酸等の脂肪酸の金属
塩、スルホコハク酸エステル類の金属塩、油溶性スルホ
ン酸金属塩、リン酸エステル金属塩、アビエチン酸等の
金属塩、芳香族カルボン酸金属塩、芳香族スルホン酸金
属塩等である。
また、着色剤の帯電電荷を向上させるために、Stow
  Al1zOs、TjOg、ZnO,Gaze3゜I
ngOs、Ge0z、Snow、Pbox、MgO等の
金属酸化物微粒子やこれらの混合物を電荷増強剤として
添加しても良い。
上述の各成分の配合比であるが、先ず着色剤粒子は、実
際に感光体に対して接触させる現像工程における濃度で
、電気絶縁性有機物の液化溶融状3111に対して0.
01〜100 gであることが好ましく、より好ましく
は0.1〜logである。また、特に静流現像で現像ム
ラのない現像を行うためには、あるいは効率的な現像を
行い廃トナーの量を抑制するためには、電気絶縁性有機
物に対する濃度〔電気絶縁性有機物と着色剤との比率(
希釈率)〕で2〜10重景%の範囲とすることが好まし
い。
なお、前述の着色剤の濃度範囲は、あくまでも現像工程
における濃度であって、例えば保存時等にはより高い濃
度に濃縮されていても良い。
樹脂は、前記着色剤粒子と同量以下程度の範囲で加えら
れ、電気絶縁性有機物の液化溶融状態llに対して0.
01〜100 gであることが好ましく、より好ましく
は0.1〜10gである。
また電荷供与剤は同じ<Ifに対して通常0.001〜
Log、好ましくは0.01〜1gの範囲である。
さらに電荷増強剤は、着色剤に対して重量比で2倍以下
、好ましくは同量以下の範囲で添加される。
上述の湿式現像剤において、着色剤粒子の荷電量はlX
l0−’〜1.5X10−’クーロン/g、また現像剤
中の過剰イオン濃度はI X 10−’〜3×10−’
クーロン/ldとされるが、これらは現像特性を考慮し
て決められたものである。すなわち、例えば着色剤粒子
の荷電量がlXl0−’クーロン/gより少ないとトナ
ー流れや像のにじみ等が生し、逆に15X10−’クー
ロン/gを越えると十分な現像濃度が得られない。また
、過剰イオン濃度がlXl0−’クーロン/酸未満であ
ると画像が硬調なものとなり、逆に3X10−’クーロ
ン/酸を越えるとトナー流れや濃度不足等を招来する。
前記着色剤粒子の荷電量は、前述の樹脂や電荷供与剤、
電荷増強剤の種類、添加量等を選択することによって調
整することができ、また過剰イオン濃度は、アルカリ金
属塩(例えばジオクチルスルホコハク酸リチウム、ジオ
クチルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコ
ハク酸カリウム等)を添加することで調整することがで
きる。
このような湿式現像剤は、適当な容器に入れて直接使用
するか、あるいは適当な支持体に塗布あるいは含浸させ
る等の方法で使用することができる。使用の際には現像
剤が溶融状態に保たれるよう、前述の容器、支持体ある
いは感光体に対して適当な加熱手段を設けることが必要
である。加熱温度は電気絶縁性有機物の融点に応じて適
宜設定されるが、40〜100°C程度が好適である。
また、現像の際に現像剤に対してバイアス電圧を印加で
きるように、前記容器、支持体等にバイアス電極を設け
ておくことが好ましい。
本発明にかかる静電潜像現像用湿式現像剤が通用される
静電潜像の現像プロセスは、通常行われているものであ
ればいかなるものでも良く、静電潜像の形成方法や感光
基材の種類を問わない0例えば感光基材に間して言えば
、周知の有機光導電体もしくは無機光導電体からなる感
光基材に対して用いることができる。適用される有機光
導電体としては、周知の広範囲の有機光導電体が挙げら
れ、実用化されているものとしてはポリ−N−ビニルカ
ルバゾールと2.4.7−ドリニトロフルオレンー9−
オンとからなる電子写真感光基材、ボIJ  N−ビニ
ルカルバゾールをビリリウム塩基色素で増感したもの、
ポリ−N−ビニルカルバゾールをシアニン系色素で増感
したもの、を機顔料を主成分とする電子写真感光基材、
染料と樹脂とからなる共晶錯体を主体とする電子写真感
光基材等が例示される。無機光導電体としては、酸化亜
鉛、硫化亜鉛、硫化カドミウム、セレン、セレンテルル
合金、セレン−砒素合金、セレン−テルル−砒素合金、
非晶質ケイ素系材料等が挙げられる。
また、本発明の静電潜像現像用湿式現像剤は感光以外の
手段、例えば帯電針により誘電体の帯電等で生じさせた
静電潜像を現像する際にも適用できる。
〔作用〕
湿式現像は、静電潜像と逆極性に帯電した着色剤粒子が
静電潜像による電界によって液体中を電気泳動して潜像
面に到達し、そこで定着されて像が可視化されるという
ものである。
ここで、着色剤粒子の電荷量は、着色剤粒子とともに現
像剤に加えられる樹脂、N荷供与剤、電荷増強剤、その
他の添加剤によって与えられる。
例えば、電荷供与剤がプラスとマイナスのイオンに解離
し、その一方のイオンが直接または樹脂やその法の添加
剤とともに着色剤粒子の表面に吸着して着色剤粒子が荷
電される。
この着色剤粒子の荷電量は、その現像原理から容易に理
解されるように、現像剤の現像特性を左右する重要な因
子である。
すなわち、着色剤粒子の荷電量が小さ過ぎると、着色剤
粒子の液中での泳動速度が小さいため、実用的な現像時
間内で十分な現像濃度が得られない等の問題が生じる。
また、現像面への付着力(静電引力)が不十分なため、
現像後の、いわゆるトナー流れや像のにじみ等が生じて
しまう。
一方、着色剤粒子の荷電量が大き過ぎると、少量の着色
剤粒子で静電潜像上の電荷が中和されてしまうため、十
分な現像濃度が得られないというような問題が生ずる。
これに対して、本発明の現像剤においては、着色剤粒子
の荷電量を1×10−’り一ロン/gとしているので、
前記いずれの問題も解消され、良好な現像特性が得られ
る。
また、解離した電荷供与剤(あるいはその他の添加剤等
)のイオンは、全て着色剤粒子に吸着するわけではなく
、その一部は解離したまま分散媒中に存在する。これら
の遊離したイオンを過剰イオンと呼ぶ。
これらの過剰イオンは、現像剤の実質的な電気伝導度を
左右したり、また現像過程で着色剤粒子と競争的に電気
泳動するため、その濃度もまた現像剤の現像特性を左右
する重要な因子である。
本発明の現像剤においては、この過剰イオンの濃度につ
いても1×10−’クーロン/mlなる範囲に最適化さ
れており、この点でも良好な現像特性が得られる。
[実施例] 以下、本発明の好適な実施例について説明する。
ス1 本実験例では、着色剤粒子の電荷量による現像特性の相
違を調べた。
先ず、着色剤粒子であるシミュラー・ファスト・イエロ
ー8GF (大日本インキ社製)0.5gおよびオレイ
ン酸0.5gをツーバー・マーシー法により混練し、着
色剤粒子を小粒子化した。これにアクリル樹脂(三菱レ
ーヨン社製、商品名PRIOI)の50%トルエン溶液
0.5g、電荷供与剤であるナフテン酸ジルコニウム(
12%1l)0.025g及びナフテン酸カルシウム(
12%溶液)  0.025 g、電荷増強剤であるア
エロジル(日本アエロジル社製)0.05g、分散媒ア
イソパーH(エッソ社製)50tmlを加え、ペイント
シェーカーで撹拌・分散した。
こうして得られた原液51dを融点42〜44°Cのパ
ラフィン12(ld(予め60°Cに加熱し溶融させて
おく、)に加え、撹拌2分散させてイエローの現像剤(
固形化トナーAと称する。)を調製した。
また、比較のために、電荷増強剤を用いない他は全く同
様にして現像剤(固形化トナーBと称する。)を調製し
、さらに電荷増強剤の量を0.5gとした他は全く同様
にして現像剤(固形化トナーCと称する。)を調製した
これら現像剤について、着色剤粒子の荷電量及び現像特
性を調べた。測定は、いずれも現像剤を56“Cに加熱
して行った。
なお、着色剤粒子の荷電量の測定は次のようにして行っ
た。
第1図は本実験例で用いた電荷測定用セルの構成を示す
もので、セル(1)はそれぞれ透明電極(2)。
(3)が表面に形成されたガラス板(4) 、 (5)
を前記透明電極(2) 、 (3)が対向する如くスペ
ーサ(6)を挾んで平行に固定することで構成されてい
る。
前記各透明電極(2) 、 (3)には、スイッチ(7
)や電流計(8)を介して直流電源(9)が接続されて
おり、スイッチ(7)をオン状態としてセル(1)内に
充填される現像液(10)に電界を印加し、荷電粒子の
泳動により流れる電流を電流計(8)で測定することで
電荷の定量が行われる。
すなわち、平行な透明T4極(2) 、 (3)間に荷
電粒子が分散される現像液(10)を満たし、第2図(
A)に示すように一定の電圧を印加すると、荷電粒子は
逆極性の電極に向かって泳動し、いずれかの電極(2)
、(3)に到達して停止(電着)する。
このとき、荷電粒子の泳動に伴って、電極(2)。
(3)に流れ込む電流が電流計(8)において観測され
る。電流は、第2図(B)に示すように、現像剤(10
)中の荷電粒子が電極(2) 、 (3)に電着される
にしたがって減少し、分散媒の電導度による定常値に漸
近する。ここで、荷電粒子が全て透明電極(2) 、 
(3)上に電着されるまでに観測された電流値を積分す
ると、現像液(lO)中に含まれた荷電粒子の全電荷量
を求めることができる。
ところで、現像剤(10)中の電荷が全て荷電した着色
剤粒子とそのカウンタイオンによるものである場合には
、ここで求めた電荷量が着色剤粒子の荷1i1に等しい
。しかしながら、実際の湿式現像剤では、荷電した着色
剤粒子とは別に過剰のイオンが存在している。
したがって、着色剤粒子の荷電量を求めるには、現像剤
(10)中の全電荷量から過剰イオンの寄与を差し引く
必要がある。
過剰イオンによる電荷を見積もるにはいくつかの方法が
あるが、ここでは全ての着色剤粒子を電着した後、透明
電極(2) 、 (3)間を短絡し、再び同じ電圧を印
加して1回目と同一時間電流を測定する方法を用いた。
着色剤粒子は一度電極に電着されると、透明電極(2)
 、 (3)間を短絡してもこれら電極(2) 、 (
3)から遊離して液中に戻ることはない。
したがって、再び電圧印加したときに電極(2) 、 
(3)に集められる電荷は過剰イオンによるものと考え
られる。
以上のように、上述の方法では、一つの試料について二
回の電圧印加を行うことによって、着色剤粒子の電荷量
と過剰イオンによる電荷量を区別して測定することがで
きる。そして、着色剤粒子の電荷量を現像剤中に含まれ
ている着色剤粒子の重量で割ると、着色剤粒子単位重量
当たりの電荷量(平均値)を求めることができる。
各固形化トナーの測定結果並びに現像特性を第1表に示
す。
第1表 本実験例では、過剰イオン濃度による影響を調べた。
先ず、着色剤粒子であるシミュラー・ローダミンYトナ
ーF(大日本インキ社製)0.8gおよび亜麻仁油0.
6gをツーバー・マーシー法により混練し、着色剤粒子
を小粒子化した。これにアクリル樹脂(三菱レーヨン社
製、商品名PRIOI)の50%トルエン溶液0.1g
、フェノール樹脂(大日本インキ社製、 TD7?3)
0.03g、電荷供与剤であるナフテン酸ジルコニウム
(12%溶i)  0.025g及びナフテン酸カルシ
ウム(12%溶液)  0.025g、分散媒アイソパ
ーH(エッソ社製)5(ldを加え、さらにジオクチル
スルホコハク酸リチウム(以下、Li−AOTと略称す
る。)を0.011 g 、0.018 g 。
0.027 g 、0.034 g 、0.044 g
を加え、それぞれペイントシェーカーで撹拌・分散した
こうして得られた5種類の原液5dをそれぞれ融点42
〜44℃のパラフィン120m1(予め60°Cに加熱
し溶融させておく。)に加え、撹拌。
分散させて5種類のマゼンタ色現像剤を調製した。
これら現像剤の電荷(着色剤粒子電荷量及び過剰イオン
濃度)並びに現像特性を第2表に示す。
なお、本実験例においても、測定、現像は56゛Cで行
った。
(以下余白) その結果、過剰イオン濃度が小さすぎると、現像濃度の
高い部分の周辺が白抜けする等して、エツジの強調され
た硬調な画像となってしまうことがわかった。
一方、過剰イオン濃度が大きすぎると、現像後のトナー
流れや現像濃度が低い等の問題が生した。
〔発明の効果〕
以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
着色側粒子の荷1t1や過剰イオン濃度を最適範囲に規
定しているので、硬調な画像となったり、トナー流れ、
像のにじみ、濃度不足が生ずることがなく、なめらかで
階調再現性に優れ、しかも十分な現像特性が得られる湿
式現像剤を提供することが可能である。
また、本発明の湿式現像剤においては、分散媒として常
温で固体である電気絶縁性存機化合物を使用しているた
め、取り扱い性、保存性、及び着色剤その他の添加剤の
分散性に優れており、高品質の画像を安定して得ること
ができるというメリットは、そのまま維持される。
【図面の簡単な説明】
第1図は実験例で使用した電荷測定用セルの構成を示す
模式図である。第2図(A)はセルに対する印加電圧を
示す特性図であり、第2図(B)は測定される電流及び
電荷を示す特性図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも常温で固体で加熱により液化する電気
    絶縁性有機化合物に着色剤粒子が分散されてなる現像剤
    において、前記着色剤粒子の荷電量が1×10^−^4
    〜15×10^−^4クーロン/gであることを特徴と
    する静電潜像現像用湿式現像剤。
  2. (2)少なくとも常温で固体で加熱により液化する電気
    絶縁性有機化合物に着色剤粒子が分散されてなる現像剤
    において、現像剤中の過剰イオン濃度が1×10^−^
    7〜3×10^−^7クーロン/mlであることを特徴
    とする静電潜像現像用湿式現像剤。
JP1337506A 1989-12-26 1989-12-26 静電潜像現像用湿式現像剤 Pending JPH03196153A (ja)

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JP1337506A Pending JPH03196153A (ja) 1989-12-26 1989-12-26 静電潜像現像用湿式現像剤

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JP (1) JPH03196153A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006178417A (ja) * 2004-11-24 2006-07-06 Konica Minolta Business Technologies Inc 液体現像装置
JP2011158568A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Kyocera Mita Corp 液体現像剤、液体現像装置及び湿式画像形成装置

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