JPH0629993B2 - 電子写真用液体現像剤 - Google Patents

電子写真用液体現像剤

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JPH0629993B2
JPH0629993B2 JP60002518A JP251885A JPH0629993B2 JP H0629993 B2 JPH0629993 B2 JP H0629993B2 JP 60002518 A JP60002518 A JP 60002518A JP 251885 A JP251885 A JP 251885A JP H0629993 B2 JPH0629993 B2 JP H0629993B2
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博道 立川
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、優れた画像性と定着性を有する電子写真用液
体現像剤に関するものである。
「従来の技術」 一般に電子写真プロセスにおいて、形成された静電潜像
を顕像化する方法としては、カスケード法、磁気ブラシ
法などに代表される乾式現像法と、高絶縁性、低誘電率
の非水溶媒中にトナー粒子を分散させた液体現像法があ
る。これらの現像法の中で液体現像法は、他の方法に比
較して、トナー粒子を微小にすることが可能であり、微
細な画像や中間調を忠実に再現するためには、最も適し
た方法と言うことができる。
通常液体現像剤において、画像の定着性を支配する因子
は、被覆剤および分散剤であるが、被覆剤の特性が最も
重要である。本発明における被覆剤は、液体現像剤中で
着色剤に付着又は結合して、トナー粒子を形成する物質
をいう。この被覆剤としては従来、アルキツド樹脂、ア
マニ油変性アルキツド樹脂、ロジン系樹脂、水素添加ロ
ジン樹脂、テルペン樹脂、スチレン−ブタジエンゴム、
環化ゴム等のゴム類、スチレン系樹脂、ビニルトルエン
系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂等が知
られている。しかしながら、これらの樹脂の多くは、定
着性が乏しいという欠点がある。
更に被覆剤の重要な特性の一つに、着色剤と付着又は結
合して、トナー粒子を形成する際に、微小な粒子として
容易に分散可能であると同時に、分散した粒子が担体液
中で安定に存在することがある。
従来、被覆剤として知られている物質において、画像の
定着性、粒子の分散性および安定性を同時に充分満足で
きるものは、ほとんど知られていないのが現状である。
又、液体現像法は乾式現像法と比較して、微細な画像の
再現性および中間調の再現性に優れていることは前述し
たが、液体現像剤を高速度で流すと、形成された画像の
下方に尾状の画像の流れが発生するという問題点があつ
た。この画像の流れは、現像液の流速を低下させること
である程度解消することは可能であるが、流速の低下は
プロセス時間の増加、現像濃度の低下となり、かならず
しも好ましくなく、トナー粒子の特性によつて制御する
ことが望まれる。
「発明が解決しようとする問題点」 本発明は優れた画像の定着性を有し、しかも粒子の分散
性および安定性を兼ねそなえた電子写真用液体現像剤を
提供することにある。
更に本発明の他の目的は、画像流れのない優れた画像の
形成できる電子写真用液体現像剤を提供することにあ
る。
「問題点を解決するための手段」 本発明者らは鋭意研究の結果、着色剤、該着色剤の被覆
剤、分散剤、荷電調節剤および担体液体よりなる電子写
真用液体現像剤において、該被覆剤が長鎖アルキル(メ
タ)アクリレート(長鎖アルキル基は、炭素数8から2
2までの直鎖又は分岐状のアルキル基である)とメチル
メタアクリレートの共重合体であり、かつ軟化温度が4
0℃から140℃までの範囲、数平均分子量が5×10
3から1×105までの範囲であることを特徴とする電子
写真用液体現像剤によつて、本発明の目的を達したもの
である。
本発明によつて製造した現像剤は、容易に微粒子分散が
可能であるばかりでなく、同時に優れた定着性を示すも
のである。形成した画像に尾状の画像流れのない良好な
画像を与えるものであつた。
次に本発明について詳細に述べる。
本発明において、担体液体としては電気抵抗が1×10
9Ω・cm以上かつ誘電率3以下の非水溶剤を用いること
ができる。該非水溶剤としては、直鎖状又は分岐状の脂
肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、ハロ
ゲン化炭化水素などの溶剤を挙げることができるが、揮
発性、安全性、公害性、臭気などの点からオクタン、イ
ソオクタン、デカン、イソデカン、ドデカン、イソドデ
カン、ノナン、イソパラフイン系の石油溶剤であるアイ
ソパーE、アイソパーG、アイソパーH、アイソパーL
(アイソパー「Isopar」はエクソン社の商品名)、ソル
ベツソ100、シエルゾル71(シエル社製)などが好
適である。
本発明における最も重要な構成成分である被覆剤は着色
剤に付着又は結合して、トナー粒子を形成するに際し
て、着色剤と充分良好な混和が可能であり、更にこの混
和物を容易に微細な粒子に分散でき、前記担体液中で安
定に存在しなければならない。これらの特性を満足する
ためには、被覆剤は前記担体液に対して、親和性の成分
と非溶解性の成分とを同時に備える必要がある。本発明
の液体現像剤として好適な担体液体であるイソパラフイ
ン系の溶剤の場合、親和性の成分としては長鎖アルキル
基を有する単量体が最も適している。長鎖アルキル基と
しては、炭素数8から22までの長鎖又は分岐状のアル
キル基が好ましいが、更に好ましくは、炭素数12から
18のアルキル基が適しており、本発明において最も著
効のあつたのは、炭素数18のステアリルメタクリレー
トを含有する共重合体であつた。担体液体に対して非溶
解性の成分は、主として着色剤に対する付着性および形
成された画像の定着性に寄与する成分である。本発明に
おける被覆剤としては画像強度の観点からメチルメタク
リレートが特に有効であつた。
本発明における被覆剤が上記の特性を全て満足させるた
めには、長鎖アルキル(メタ)アクリレートとメチルメ
タクリレートの共重合比は特定の値を必要とする。これ
は使用する担体液体によつて異るが、例えば、イソパラ
フイン系石油溶剤を使用する場合には、2−エチルヘキ
シルメタクリレート/メチルメタクリレートのモル比は
5/5〜0.5/9.5、ラウリルメタクリレート/メ
チルメタクリレートのモル比は3/7〜0.5/9.
5、ステアリルメタクリレート/メチルメタクリレート
のモル比は2/8〜0.1/9.9の範囲が好適であ
る。この比率以上に長鎖アルキル基の含有量を増加させ
ると、分散時における着色剤に対する付着性が低下する
と共に画像強度も低下する。逆に長鎖アルキル基の含有
量を減少させると着色剤との均一な混和および微小粒子
への分散が妨げられる。同様の理由により分子量、軟化
温度に対しても最適な範囲が存在する。数平均分子量は
5×103から1×105の範囲にあることが好ましい。
(この数平均分子量はGPC法により標準ポリスチレン
より換算したものである)上記範囲以下の分子量では着
色剤との混和は均一となるが、画像強度は逆に低下す
る。同様の理由および形成した画像の定着の容易さ、強
度の観点から軟化温度は40〜140℃の範囲が好まし
い。更に好ましい軟化温度は50〜120℃である。
被覆剤の製造方法は、前記単量体群を所望の割合で共重
合させることによつて得ることができる。重合方法とし
ては溶液重合、懸濁重合、沈澱重合、乳化重合等の従来
公知の方法により得ることができる。例えば、溶液重合
ではベンゼン、トルエン等の溶媒中、単量体を所定の割
合で添加し、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイル
パーオキサイド、ラウリルパーオキサイドなどのラジカ
ル重合開始剤によつて共重合体溶液を得ることができ
る。これを乾燥又は貧溶媒に添加することにより所望の
共重合体を得ることができる。又、懸濁重合ではポリビ
ニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の分散剤の存
在下、単量体を懸濁させ、ラジカル重合開始剤の存在下
で共重合体を得ることができる。これらの重合において
は、分子量の調節のためにラウリルメルカプタンのよう
なメルカプタン類等の連鎖移動剤も使用できる。
本発明に用いる着色剤としては、従来、液体現像剤用と
して使用されていた公知の顔料又は染料あるいはこの両
者を用いることができる。例えばハンザイエロー(C.I.
11680)、ベンジジンイエローG(C.I.2109
0)、ベンジジンオレンジ(C.I.21110)、フアー
ストレツド(C.I.37085)、ブリリアントカーミン
3B(C.I.16015−Lake)、フタロシアニンブルー
(C.I.74160)、フタロシアニングリーン(C.I.7
4260)、ビクトリアブルー(C.I.42595−Lak
e)、スピリツトブラツク(C.I.50415)、オイル
ブルー(C.I.74350)、アルカリブルー(C.I.42
770A)、フアーストスカーレツト(C.I.1231
5)、ローダミン6B(C.I.45160)、フアースト
スカイブルー(C.I.74200−Lake)、ニグロシン
(C.I.50415)、カーボンブラツク等がある。表面
処理した顔料、例えばニグロシンで染色したカーボンブ
ラツク、ポリマーをグラフト重合したグラフトカーボン
等も使用できる。
本発明の液体現像剤の分散性、安定性を高めるために公
知の分散剤を使用することができる。分散剤はトナーの
分散性を高める樹脂であり、担体液体に対して、溶解又
は膨潤することにより、トナーの分散性を高める樹脂類
である。例えば、スチレン−ブタジエン、ビニルトルエ
ン−ブタジエン、ブタジエン−イソプレン等のゴム類、
2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル
(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレー
ト等の長鎖アルキル基を有するアクリル系単量体の重合
体、およびそれらと他の単量体(スチレン、(メタ)ア
クリル酸およびそのメチル、エチル、プロピルエステル
等)との共重合体、更にはグラフト共重合体、ブロツク
共重合体を用いることができる。これら好ましい分散剤
の内でも、合成ゴム系分散剤は有効であり、更にはスチ
レン−ブタジエン共重合体のランダム又はブロツク共重
合体は極めて有効な分散剤として使用できる。
本発明において使用する荷電調節剤は従来、公知のもの
を使用することができる。例えばナフテン酸、オクテン
酸、オレイン酸、ステアリン酸等の脂肪酸の金属塩、ス
ルホコハク酸エステルの金属塩、特公昭45−556、
特開昭52−37435、特開昭52−37049等に
示されている油溶性スルホン酸金属塩、特公昭45−9
594に示されているリン酸エステルの金属塩、特公昭
48−25666に示されているアビエチン酸もしくは
水素添加アビチン酸の金属塩、特公昭55−2620に
示されているアルキルベンゼンスルホン酸Ca塩類、特開
昭52−107837、特開昭52−38937、特開
昭57−90643、特開昭57−139753等に示
されている芳香族カルボン酸あるいはスルホン酸の金属
塩類、ポリオキシエチル化アルキルアミンのような非イ
オン性界面活性剤、レシチン、アマニ油等の油脂類、ポ
リビニルピロリドン、多価アルコールの有機酸エステ
ル、特開昭57−210345に示されているリン酸エ
ステル系界面活性剤、特公昭56−24944に示され
ているスルホン酸樹脂等を使用することができる。また
特願昭58−128227、特願昭59−172955
に記載されたアミノ酸誘導体も使用することができる。
前記アミノ酸誘導体とは、下記一般式(1)または(2)で表
わされる化合物、またはアミノ酸を有機溶媒中でテタン
化合物と反応させた反応混合物を更に水と混合して反応
させた反応混合物である。
(式中、R1、R2は水素原子、炭素数1〜22までのア
ルキル基、置換アルキル基(置換基としてはジアルキル
アミノ基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基)、炭素
数6〜24までのアリール基、置換アリール基(置換基
としてはジアルキルアミノ基、アルキルオキシ基、アル
キルチオ基、クロル基、ブロム基、シアノ基、ニトロ
基、ヒドロキシル基)、アラルキル基、炭素数1〜22
までのアシル基、アルキルスルホニル基、アルキルホス
ホニル基又は炭素数6〜24までのアリールスルホニル
基、アリールホスホニル基を示す。R1、R2はそれぞれ
同じであつても異つても良く、R1−R2で環を形成して
もよいが同時に水素原子になることはない。Aは炭素数
1〜10までのアルキレン基又は置換アルキレン基を示
す。Xは水素原子もしくは1価から4価までの金属、も
しくは4級アンモニウム陽イオンを示す。nは正の整数
を示す。) これらの内で好ましいものとしては、ナフテン酸の金属
塩、ジオクチルスルホコハク酸の金属塩、レシチン、前
記アミノ酸誘導体を挙げることができる。更に好ましい
ものとしては、ナフテン酸のジルコニウム、コバルト、
マンガン塩、ジオクチルスルホコハク酸のカルシウム、
ナトリウム塩、前記一般式(1)の化合物の金属塩を挙げ
ることができる。一般式(1)の化合物の金属塩として
は、チタン、コバルト、ジルコニウム、ニツケルの塩が
特に好ましい。
これらの荷電調節剤としては、2種以上の化合物を併用
することも可能である。
本発明の液体現像剤は従来公知の方法で製造することが
できる。
先ず顔料又は染料、あるいはこの両者からなる着色剤と
前記の被覆剤とを該被覆剤の軟化温度以上に加熱し、バ
ンバリーミキサー、コニーダー、ニーダー、三本ロール
ミル等の混練機を用いて混練し、これを冷却することに
よつて混和物を得る。又、この混練に際して各種の溶剤
等を添加することもできる。混和物を得る方法として
は、上記の他に、前記着色剤および被覆剤をその親溶剤
中で、ボールミル、ペイントシエーカー等の混練機によ
り混練し、この混練物を乾燥あるいは非溶剤に添加する
ことにより混和物を得ることができる。
この様にして得られた混和物を必要に応じて、ロートプ
レツクス、ピンミル等により乾式粉砕した後、分散剤と
ともに湿式粉砕して、現像剤濃厚液を作る。湿式粉砕時
の溶媒は担体液体でもよく、トルエン、アセトン等の溶
媒を添加してもよい。
この様にして得られたトナー濃厚液を荷電調節剤を含有
した非水溶媒中に分散させて電子写真用液体現像剤とす
る。現像剤中のトナー粒子濃度は特に限定されないが、
担体液1に対して、通常0.01g〜100g、好ま
しくは0.1g〜10gである。なおトナー粒子中に被
覆剤は、着色剤1重量部に対して0.1〜20重量部、
好ましくは0.5〜5重量部用いることができる。
分散剤の濃度は、担体液1に対して、通常0.01〜
50g、好ましくは0.1〜10gである。また、荷電
調節剤の添加は、上記方法以外の添加方法をとつても良
い。即ち混練時あるいは湿式粉砕時に添加してもよく、
それらを併用してもよい。荷電調節剤の添加量は、現像
剤1に対して0.001g〜10g含まれるように調
整するのが望ましい。より好ましくは0.01g〜1g
の範囲である。
本発明の現像剤は周知の有機光導電体、もしくは無機光
導電体を用いた感光体に対して用いることができる。ま
た本発明の現像剤は感光以外の手段即ち帯電針による誘
電体の帯電等で生ぜしめた静電潜像を現像するのにも用
いられる。
有機光導電体としては、周知の広範囲の有機光導電体が
ある。具体例は「Research Disclosure」誌#1093
8(1973年5月号61ページ以降、「電子写真要
素、材料およびプロセス」という表題の論文)等に記載
されている物質がある。
実用に供されているものとしては例えば、ポリ−N−ビ
ニルカルバゾールと2,4,7−トリニトロフルオレン
−9−オンとからなる電子写真感光体(米国特許3,4
84,239)、ポリ−N−ビニルカルバゾールをピリ
リウム塩系色素で増感したもの(特公昭48−2565
8)、有機顔料を主成分とする電子写真感光体(特開昭
49−37543)、染料と樹脂とからなる共晶錯体を
主成分とする電子写真感光体(特開昭47−1073
5)などがある。
本発明に用いられる無機光導電体としては「Electropho
tography」R.M.Schaffert著、Focal Press(London)
出版(1975年)260頁〜374頁などに開示され
ている各種の無機化合物が代表的である。具体例として
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
合金等が挙げられる。
本発明の電子写真用液体現像剤を用いた画像形成方法
は、従来公知の方法を用いることができる。すなわち、
暗所にて感光体面を、コロナ帯電機等により正又は負に
帯電させ、画像状の露光を行い感光体上に静電荷像を形
成させ、これと液体現像剤を接触させることにより画像
が形成される。必要に応じて、他の支持体上へ転写して
もよい。これを乾燥後定着する。定着方法としては、熱
空気、熱ローラー等との接触、赤外線、光、フラッシュ
光、高周波の照射などによる加熱定着、現像剤又は、感
光体の親溶媒の蒸気との接触による溶剤定着、圧力ロー
ラーによる圧力定着等の方法を用いることができる。
「実施例」 以下に本発明の被覆剤製造例および液体現像剤の実施例
を示すが、本発明はこれらによつて限定されるものでは
ない。
被覆剤の製造例 還流器、攪拌羽根の付いた反応容器にトルエン300
g、2−エチルヘキシルメタクリレート−メチルメタク
リレートモノマー(モル比1:9)200gを添加し、
チツ素気流下で80℃に昇温し、上記モノマーに対して
2モル%のアゾビスイソブチロニトリルを添加し、5時
間重合を行つた後冷却する。上記ポリマー溶液を大量の
メタノールに沈澱させた後、乾燥し、2−エチルヘキシ
ルメタクリレート−メチルメタクリレート(モル比1:
9)の共重合体が得られる。数平均分子量1.3×10
4、軟化温度80〜120℃であつた。(これを被覆剤N
o.1とする。)同様の操作により第1表のNo.2〜No.9
を得ることができる。又、アゾビスイソブチロニトリル
の添加量を単量体に対して0.5モル%にすることによ
り第1表のNo.10、11のポリマーを得ることができ
る。
実施例1 前記第1表の被覆剤No.1および三菱化成(株)製カー
ボンブラツク#40を重量比にして1.5:1.0にて
充分に混合した後、140℃に加熱した三本ロールミル
にて、熔融混練した。上記混練物12g、スチレン−ブ
タジエン共重合体(ソルプレン1205、旭化成(株)
製)4g、アイソパーG(エクソン(株)製)76gよ
りなる混合物をダイノミルにて分散した。これによつて
得たトナー濃厚液を固型分濃度が1g/になるように
アイソパーGにて希釈し、更にジオクチルスルホコハク
酸ソーダを1×10-4モル/となるように添加し、現
像剤とした。この現像剤を市販の電子写真システムであ
るパナコピーKV−3000(松下電器(株)製)で現
像した所、極めて解像力の高い、調子再現性良好な画像
が得られた。また、形成された画像は粘着テープによる
剥離テストでも強固な定着性を示した。
比較のために、製造例とまつたく同様の方法により、n
−ブチルメタクリレート−メチルメタクリレート共重合
体(モル比1:9、数平均分子量1.5×104)を用
いて実施例1の方法に従つて液体現像剤を作製し、画像
を形成した。画像は現像液流の方向に尾状の流れが生
じ、実施例1の画像に劣るものであつた。
実施例2 実施例1において用いた被覆剤に代えて、製造例のNo.
2の2−エチルヘキシルメタクリレート−メチルメタク
リレート(2:8)共重合体を用いる他は、実施例1と
同様の操作により液体現像剤を作製した。この現像剤は
優れた画像性と定着強度を有していた。
実施例3 実施例1において用いた被覆剤に代えて、製造例のNo.
3のラウリルメタクリレート−メチルメタクリレート
(1:9)共重合体を用いる他は、実施例1と同様の操
作により液体現像剤を作製した。この現像剤は優れた画
像性と定着強度を有していた。
実施例4 実施例1において用いた被覆剤に代えて、製造例No.4
のラウリルメタクリレート−メチルメタクリレート
(2:8)共重合体を用いて実施例1の方法に従つてト
ナー濃厚液を作製した。これを固型分濃度が1g/に
なるようにアイソパーHで希釈し、更に下記化合物のニ
ツケル塩を10-4モル/となるように添加し、液体現
像剤とした。
次に市販の電子写真用フイルムであるイーストマンゴダ
ツク(株)製エクタボルトSO−102を+400Vに
帯電し、画像状の露光を行い静電潜像を形成した。これ
を上記現像剤で現像し、100℃で2分間加熱し、定着
を行つた。得られた画像は良好な階調性を有する定着性
の優れたものであつた。
実施例5 実施例4において製造例No.4を用いた代りに、製造例N
o.7のステアリルメタクリレート−メチルメタクリレー
ト(1:9)共重合体を用いる他は、まつたく同様の操
作を行い、液体現像剤を作製した。得られた画像は、良
好な階調性を有する定着性の優れたものであつた。
実施例6 実施例4において用いた製造例No.4の被覆剤に代えてN
o.8のステアリルメタクリレート−メチルメタクリレー
ト(1.5:8.5)共重合体を用いる他はまつたく同
様の操作を行い、液体現像剤を作製した。得られた画像
は良好な階調性を有する定着性の優れたものであつた。
実施例7 前記第1表のNo.6の被覆剤ステアリルメタクリレート
−メチルメタクリレート(0.5:9.5)共重合体
と、三菱化成(株)製カーボンブラツク#30を重量比
で1:2に混合し、エクストルーダーにより120℃に
て混練した。この混練物を乾燥粉砕した後、粉末10
g、ラウリルメタクリレート重合体(数平均分子量1×
105)10g、アイソパーH80gよりなる混合物を
ダイノミルにて分散した。これによつて得たトナー濃厚
液を固型分が1g/になるようにアイソパーHで希釈
し、実施例6に示したアミノ酸誘導体のチタン塩を0.
75×10-4モル/となるよう添加し、現像剤とし
た。電子写真フイルムとしてジエームズリバー社製A.
B.Dick/Scott System(エー・ビー
・デイツク スコツト システム)200に用いられて
いるフイルムを用いて、帯電、画像露光を行い静電潜像
を形成した後、上記現像剤により現像した所、極めて良
質な画像を得ることができた。
実施例8 実施例7において用いたNo.6の被覆剤に代えて、No.5
のステアリルメタクリレート−メチルメタクリレート
(0.25:9.75)共重合体を用いる他は、まつた
く同様の操作を行い現像剤を作製した所、極めて良質な
画像を得ることができた。
実施例9 第1表のNo.10のステアリルメタクリレート−メチル
メタクリレート(0.5:9.5)共重合体とカーボン
ブラツク#40を重量比で1:2の割合で充分混合し、
120℃に加熱した三本ロールミルで混練した。この混
練物を乾式粉砕した後、混練物10g、スチレン−ブタ
ジエン共重合体(ソルプレン1204、旭化成(株)
製)5g、アイソパーG85gをダイノミルによつて分
散し、トナー濃厚液を作製した。これを固型物が1g/
となるようにアイソパーGで希釈し、実施例6に示し
たアミノ酸誘導体のチタン塩を1×10-4モル/とな
る様に添加し、現像剤を得た。これを用いて、前記ジエ
ームズリバー社製フイルムを帯電、画像露光、現像した
後、トラペンアツプ(理想科学(株)製)でフラツシユ
定着した。得られた画像は極めて良質であり、良好な定
着性を示した。
実施例10 実施例8で用いた被覆剤No.10に代えてNo.11ステア
リルメタクリレート−メチルメタクリレート(1:9)
を用いる他は、実施例8と同様の操作により良好な画像
性と定着性を有する現像剤が得られた。
実施例11 実施例8で用いた被覆剤No.10に代えて、No.9ステア
リルメタクリレート−メチルメタクリレート(2:8)
を用いる他は実施例8と同様の操作により良好な画像性
と定着性を有する現像剤が得られた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】着色剤、該着色剤の被覆剤、分散剤、荷電
    調節剤および担体液体によりなる電子写真用液体現像剤
    において、該被覆剤が、長鎖アルキル(メタ)アクリレ
    ート(長鎖アルキル基は、炭素数8から22までの直鎖
    又は分岐状のアルキル基である)とメチルメタクリレー
    トの共重合体であり、かつ軟化温度が40℃から140
    ℃までの範囲、数平均分子量が5×103から1×105
    までの範囲であることを特徴とする電子写真用液体現像
    剤。
JP60002518A 1985-01-10 1985-01-10 電子写真用液体現像剤 Expired - Lifetime JPH0629993B2 (ja)

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