JPH11190917A - 液体現像剤 - Google Patents

液体現像剤

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JPH11190917A
JPH11190917A JP9358952A JP35895297A JPH11190917A JP H11190917 A JPH11190917 A JP H11190917A JP 9358952 A JP9358952 A JP 9358952A JP 35895297 A JP35895297 A JP 35895297A JP H11190917 A JPH11190917 A JP H11190917A
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image
dispersant
resin
control agent
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JP9358952A
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Kyoko Yokoyama
恭子 横山
Tatsuro Tsuchimoto
達郎 土本
Koichi Nagase
公一 長瀬
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Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】液体現像剤におい良好な画像が得られると同時
に良好な分散状態が得られる液体現像剤を提供する。 【解決手段】絶縁性液体中に、少なくとも樹脂と着色剤
からなるトナー粒子と荷電制御剤を分散させてなる液体
現像剤の製造方法において、荷電制御剤および/または
分散剤を2段階以上に分けて添加することを特徴とする
液体現像剤の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液体現像剤に関する
ものであり、好ましくは静電潜像担持体上の静電潜像に
液体現像剤を供給し現像した後、被転写体に転写する画
像形成方法に用いられるものであり、例えば複写機やレ
ーザービームプリンタに利用される画像形成方法に用い
られる現像剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】感光体などの静電潜像担持体上に形成さ
れた潜像はキャリア溶剤中に分散された微小なトナー粒
子を用いて現像することができる。このようなトナー粒
子を分散した溶液は液体トナーあるいは液体現像剤とし
て知られている。液体現像剤は乾式現像剤に比べトナー
粒子を細粒化することが可能なので、より高精細な画像
を形成することができる。このような液体現像剤として
は、例えば特表平5−506941に示されたものなど
が知られている。
【0003】このような液体現像剤において荷電制御
剤、分散剤を多量に添加する組成の製造時に、トナー粒
子と粉砕・分散時に一度に添加すると良好な分散状態が
得られない場合が生じるといった問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の欠点に
鑑み創案されたものであって、その目的とするところ
は、良好な画像が得られると同時に良好な分散状態が得
られる液体現像剤を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、下記の構成からなる。
【0006】すなわち本発明は、 1)絶縁性液体中に、少なくとも樹脂と着色剤からなる
トナー粒子と荷電制御剤を分散させてなる液体現像剤の
製造方法において、荷電制御剤および/または分散剤を
2段階以上に分けて添加することを特徴とする液体現像
剤の製造方法。
【0007】2)荷電制御剤および/または分散剤を添
加する段階が、トナー粒子の粉砕・分散時、および現像
剤との混合時であることを特徴とする(1)に記載の液
体現像剤の製造方法。
【0008】3)荷電制御剤および/または分散剤と現
像剤との混合時の交流伝導度Bと現像剤のみの交流導電
度Aが、B/A≧1.5であることを特徴とする(2)
に記載の液体現像剤の製造方法。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の液体現像剤は、顔料およ
び樹脂を主成分とする着色粒子が石油系炭化水素の担体
液に0.1〜20wt%分散したものであり、着色粒子
の平均粒径が0.3〜5μmであり、好ましくは0.5
〜3μmである。
【0010】平均粒径が0.3μm未満の場合には、印
字濃度が十分にでず、また印字物の光沢が十分でないと
いう問題が生じる場合がある。また、平均粒径が5μm
を超える場合には画素に対する着色粒子の粒径が大きく
なり、印字物の細線などに画像の荒れが生じる場合があ
る。
【0011】着色粒子の平均粒径は、SHIMADZU
SA−CP3遠心分離粒度分布測定装置により測定し
た。液体現像剤を分散媒で希釈し、測定機の吸光度測定
範囲に合致するようにする。そして、このサンプルを2
400RPM/分の加速回転モードでの吸光度の変化か
ら粒子分布の測定をした。平均粒径はメディアン径で計
算した。
【0012】本発明に使用される絶縁性液体とは体積固
有抵抗が1014Ω・cm以上のもので、その沸点範囲が2
00℃以上280℃以下であり、好ましくは210℃以
上260℃以下である。かつ動粘度の10℃での値と5
0℃での値の差が3cst以下であり、好ましくは2c
st以下である。かつ20℃での動粘度が1cst以上
4cst以下であり、好ましくは1.5cst以上3.
5cst以下であるものを使用することが好ましい。
【0013】ここで、沸点範囲が200℃未満の場合に
は、静電潜像担持体上で溶剤が揮発し、被転写体への転
写時の現像剤の状態が変化し、転写が不安定になる場合
がある。280℃を超えた場合には、被転写体上のトナ
ー像の定着に要するエネルギーが大きくなり、装置構成
上好ましくない場合がある。
【0014】また、20℃での動粘度が1cst未満の
場合には静電潜像担持体上での非画像部の現像剤の除去
が十分に行えず、地汚れが生じる場合がある。4cst
を超える場合には現像に要する時間が長くなり、プリン
ターの印字速度を低下させる場合がある。
【0015】また、動粘度の10℃での値と50℃での
値の差が3cstを超える場合には、現像ローラーを介
して液体現像剤を供給し現像する画像形成方法の場合に
は、現像性が現像剤中のトナー粒子の移動度に依存し、
ひいては溶剤の粘度に依存するため、動粘度の温度依存
性は現像濃度の温度依存性に結び付き温度によって印字
物の印字濃度が変化するといった問題が生じる場合があ
る。
【0016】また、体積固有抵抗が1014Ω・cm未満の
ものでは、現像剤中のトナーの電気泳動が良好になされ
ず、潜像の十分な現像が行うことができない場合があ
る。このような溶剤としては、石油系炭化水素系の絶縁
性溶剤が好ましく、具体例としては、アイソパーL,M
(エクソン化学社製)、JWS8947(エッソ石油社
製)、アイソゾール400(日本石油化学社製)、NP
−LC,NP−HCS,NP−SH(三井テキサコケミ
カル社製)、NAS−4(日本油脂社製)などが好まし
く、より好ましくはアイソパーM、JWS8947、ア
イソゾール400、NP−LC,NP−HCS,NP−
SH、NAS−4、さらに好ましくはJWS8947、
NP−HCSが挙げられる。
【0017】着色粒子は顔料もしくは染料および樹脂を
主成分とするが、顔料を樹脂中に分散させた着色粒子が
好ましい。粒子中の顔料の割合としては5重量%以40
量%以下、より好ましくは10重量%以上25重量%以
下が好ましい。
【0018】5重量%未満の場合には着色力が不十分と
なり、30重量%を超えた場合には定着性が不十分とな
り、印字物の光沢などに問題が生じる場合がある。
【0019】樹脂としては、アルキッド樹脂、スチレン
樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アク
リル樹脂、ポリエステル樹脂、ロジン変性フェノール樹
脂、ロジン変性樹脂などが挙げられるが、ロジン変性樹
脂を使用することが好ましい。より好ましくは、該樹脂
の酸価が50以上250以下であり、軟化点が70℃以
上150℃以下であり、ロジン中のガムロジンの割合が
20%以上であることが好ましい。
【0020】また、ロジン変性樹脂としては、ロジン変
性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂を使用する
ことが好ましく、具体例としては、荒川化学社製のFG
M−310,FGM−312、UNION CAP社製
のUNIREZ709,7108112、8115など
が挙げられる。
【0021】ロジン変性樹脂の酸価が50未満では帯電
性が不良になり、250を超えると絶縁性液体に対する
分散性が不良となる場合がある。
【0022】ここで言う酸価の測定は、「塗料ハンドブ
ック」(岩井信次編 昭和29年産業図書発行)、第6
35頁の記載に従った。
【0023】ロジン変性樹脂の軟化点が70℃未満では
保存性が不良となり、150℃を超えると定着性が不良
となる場合がある。
【0024】ロジン変性樹脂のロジン中のガムロジンの
割合が20%未満の場合には白地汚れ性が不良となる場
合がある。
【0025】顔料、染料としては一般のものが使われる
が、黒色系であれば、カーボンブラック(市販品では例
えば三菱化成社製#30、#40、#50、MA−7、
11、100、220キャボット社製MONARCH8
00,900,MOGULL、BLACK PEARL
S 130、REGAL330,400,660R、コ
ロンビアカーボン社製Raven1255,1020,
1000など)の他アルカリブルーなどをカーボンブラ
ックに混ぜることも可能である。
【0026】黄色系であればC.I.Pigment
Yellow−1,3,4,5,6,12,13,1
4,15,16,17,18,24,55,65,7
3,74,81,83,87,93,94,95,9
7,98,100,101,104,108,109,
110,113,116,117,120,123,1
28,129,133,138,139,147,15
1,153,154,155,156,168,16
9,170,171,172,173が挙げられ、C.
I.Pigment Yellow−12、13、1
4、17、81、95、109、154を使用すること
が好ましい。
【0027】紅色系であればC.I.Pigment
Red−1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,
12,14,15,17,18,22,23,31,3
7,38,41,42,48:1,48:2,48:
3,48:4,49:1,49:2,50:1,52:
1,52:2,53:1,54,57:1,58:4,
60:1,63:1,63:2,64:1,65,6
6,67,68,81,83,88,90,90:1,
112,114,115,122,123,133,1
44,146,147,149,150,151,16
6,168,170,171,172,174,17
5,176,177,178,179,185,18
7,188,189,190,193,194,20
2,208,209,214,216,220,22
1,224,242,243,243:1,245,2
46,247が挙げられC.I.Pigment Re
d−31,48:3,57:1,81,122が好まし
い。
【0028】藍色系であればC.I.Pigment
Blue−1,2,9,14,15,16,17:1,
19,21,22,24,25,56,60,61,6
3,64が挙げられC.I.Pigment Blue
−15が好ましい。
【0029】それ以外にフタロシアニングリーン、オイ
ルバイオレット、メチルオレンジ、メチルバイオレット
などが使われる。
【0030】また、着色粒子は顔料もしくは染料、樹脂
を主成分とするが、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコールなどを軟化点の調整のために添加して
も良い。
【0031】荷電制御剤を適切に選ぶことにより正、負
いずれにも帯電させることができる。
【0032】荷電制御剤としては特に限定されないが、
例えば、低分子量のレシチン、バリウムペテロネート、
ナトリウムアルキルサクシネート、コバルトナフテー
ト、アルミニウムステアレート、コバルトオクテート、
ジルコニウムナフテート、4級アンモニウム塩、3級ア
ミンなどの他、高分子型荷電制御剤を用いることができ
る。
【0033】特に、キャリア溶剤、樹脂それぞれに相溶
性の良い部位を合わせ持つグラフト型両親媒性ポリマー
は電荷が安定であるため好ましい。キャリア溶剤に可溶
である部位としては、例えば、高級脂肪酸ビニルエステ
ル、ビニルアルキルエーテル、アクリル酸アルキルエス
テル、メタクリル酸アルキルエステルなどから重合され
るポリマーが挙げられる。また、樹脂に可溶性の部位と
しては、例えば、酢酸ビニル、塩化ビニル、メタクリル
酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリロ
ニトリル、ジアルキルアミノアルキルアクリレートなど
から重合されるポリマーが挙げられるがこれらに限定さ
れるものではない。他にも、このような両親媒性ポリマ
ーの例として、特公昭60−15063に示されたもの
が知られている。現像剤中の荷電制御剤の含量は特に限
定されないが、現像剤中に0.001〜70重量%、好
ましくは0.01〜50重量%、さらに好ましくは0.
01〜20重量%である%含まれることが好ましい。
【0034】分散剤としては特に限定されないが、例え
ば、ロジン、ロジン誘導体、脂肪酸、ナフテン酸及びこ
れらの金属塩、アルキルアミン塩、さらに脂肪酸やポリ
エステルのカルボン酸付加物、合成界面活性剤として
は、ソルビタン系、ピロリドン系、スルホ琥珀酸ジアル
キルエステル系、カチオン活性剤としてのアルキルアミ
ンの塩酸塩、りん酸塩、アルミニウム系カップリング
剤、水素添加ひまし油ワックス、金属石けん、ベンナイ
トおよび有機ベンナイト、酸化ポリエチレン、高分子油
中分散剤、ポリエステルのアルキルアミン塩、超微粒シ
リカなどが挙げられる。現像剤中の分散剤の含量は特に
限定されないが、現像剤中に0.001〜70重量%、
好ましくは0.01〜50重量%、さらに好ましくは
0.01〜20重量%である%含まれることが好まし
い。
【0035】さらに本発明の現像方法は荷電制御剤を現
像剤との混合時に無添加の時の交流導電度Aと添加した
時の交流導電度Bが B/A≧1.5 であることことが好ましい。さらに好ましくはB/A≧
2、さらに好ましくB/A≧3である。交流導電度比が
これら以下の時には画像の乱れが生じるときがある。
【0036】交流導電度は、Scientifica社
のCONDUCTIVITY METER MODEL
627を使用して測定した。
【0037】また、分散性向上のためさらにワックスを
添加してもよい。ワックスとしては、ポリエチレンワッ
クス、ポリプロピレンワックスなどの合成ワックスやモ
ンタンワックス、カルナバワックスなどの天然ワックス
が挙げられる。現像剤中のワックスの含量は特に限定さ
れないが、0.001〜20重量%含まれることが好ま
しい。
【0038】本発明の液体トナーを作るには、樹脂、着
色材を2軸押しだし機、ニーダーなどで熱を加えること
によって溶融混練し、それを粗粉砕したトナー粒子と荷
電制御剤もしくは分散剤、ワックスなどを添加し、石油
系炭化水素系の絶縁性溶剤中で、ボールミル、振動ミ
ル、アトライターなどを使用して分散することによっ
て、所定の粒子径、粒子分布が得られる分散条件が設定
できる。このようにして得られた原液を現像剤にする
際、溶剤で希望の濃度に希釈するだけでなく、荷電制御
剤もしくは分散剤を同時に添加し、現像剤を得る。現像
剤調整時に添加する荷電制御剤もしくは分散剤の量はそ
の効果によって違いがでるが、現像剤中の0.1〜50
重量%、好ましくは0.1〜20重量%である。
【0039】次に本発明の画像形成方法について説明す
る。
【0040】本発明のトナーは、静電潜像担持体上の静
電潜像を現像して顕像化するために用いられるものであ
るが、静電潜像担持体としては例えば静電記録紙、セレ
ン系感光体、有機感光体、アモルファスシリコン感光体
などがある。静電潜像担持体として感光体を用いた場合
には、現像により顕像化された感光体上の顕像を紙など
の被転写体に転写し定着する。また、カラートナーを用
いてフルカラー画像を形成する場合には、例えば静電潜
像担持体上の静電潜像を液体トナーで現像し、この現像
により顕像化された顕像を被転写体に静電転写するプロ
セスを繰り返すことによって被転写体上にフルカラー画
像を形成し、最終的に被転写体上に形成された画像を定
着するという方法がある。
【0041】なお、本発明で言う被転写材としては、
紙、プラスティクフィルム、金属、布、板など通常印刷
が可能なものであれば、種類を問わない。
【0042】これらの画像形成方法は、例えば、複写機
やレーザービームプリンターなどに利用されるものであ
る。
【0043】
【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0044】(実施例1)ロジン変性マレイン酸樹脂
(FGM310,酸価100,軟化点120℃,荒川化
学社製)1420g,Lionol Red6B FG
4213(東洋インキ社製)400g,ポリエチレング
リコ−ル(PEG6000,三洋化成社製)180g,
をミキサ−で予備混合した後、二軸押出し機を用いて溶
融混練した(フィ−ド量2kg/hr,温度100
℃)。得られた溶融混練物を冷却した後、サンプルミル
を使用して粒径約50μmの粗粉とした。この粗粉20
0gと、アクリル系高分子型荷電制御剤溶液54g(米
国特許3、900、412号の実施例XI中で述べられ
た方法により製作、固形分14%)、カルナバワックス
8g、および石油炭化水素系溶剤であり、次の特性を持
つ溶剤JWS8947 1)体積固有抵抗1014Ωcm以上 2)20℃での動粘度2.5cst 3)沸点範囲225℃から242℃ 4)50℃と10℃の動粘度の差1.57cst 1171gとを混合し、振動ミルにて5時間粉砕して、
平均粒子径1.2μm液体トナーが得られた。この原液
200gをJWS8947 1600gと混合して現像
剤とした場合の交流導電度は5.3pS/cmであった。
さらに、この原液200gおよび前述の荷電制御剤溶液
200gおよびJWS8947を1600g混合して現
像剤とした。
【0045】後者の現像剤の電荷保持率は90%であ
り、交流導電度は25.8pS/cmであった。現像剤を調
製する時に荷電制御剤を加えることでB/A=4.9と
なった。
【0046】室温20℃で、Seドラムを感光体として
用い、このようにして得られた液体現像剤で感光体の線
速度120mm/secで現像ローラーを用いて現像
し、この感光体に形成されたトナー像を転写ドラム上に
貼りつけたアート紙上に画像を静電転写し、その画像に
20kgの線圧をかけ、かつ圧力ロ−ラ−の温度が20
0℃で定着したところ、白地汚れが無く、画像の乱れの
ない印字濃度1.4の画像が得られた。さらに、これら
の印字物を顕微鏡で拡大して調べたところ、微少網点の
形状の乱れも無く、また30μmの細線がスムーズな荒
れの無い良好な画像が得られていることが分かった。
【0047】(比較例1)実施例1の現像液調製時の荷
電制御剤溶液を添加しない現像剤は、電荷保持率はほと
んどなく、交流導電度は5.3pS/cmであった。この
現像剤は、現像剤調整時に荷電制御剤を添加していない
ためB/A=1となる。
【0048】実施例1と同様な印字条件で画像を得た
が、微少な網点に流れが見られ良好な画像が得られなか
った。
【0049】(実施例2)ロジン変性マレイン酸樹脂
(FGM310,酸価100,軟化点120℃,荒川化
学社製)1420g、Finess Yellow G
−20 S−12E(東洋インキ社製)400g,ポリ
エチレングリコ−ル(PEG6000,三洋化成社製)
180g,をミキサ−で予備混合した後、二軸押出し機
を用いて溶融混練した(フィ−ド量2kg/hr,温度
100℃)。得られた溶融混練物を冷却した後、サンプ
ルミルを使用して粒径約50μmの粗粉とした。この粗
粉200gと、アクリル系高分子型荷電制御剤溶液10
8g、分散剤ユニグリGS−106(ポリグリセリンス
テアリン酸エステル、日本油脂社製)10g、カルナバ
ワックス16g、および石油炭化水素系溶剤であり、次
の特性を持つ溶剤JWS8947 体積固有抵抗1014Ωcm以上 20℃での動粘度2.5cst 沸点範囲225℃から242℃ 50℃と10℃の動粘度の差1.57cst 1171gとを混合し、振動ミルにて5時間粉砕して、
平均粒子径1.2μm液体トナーが得られた。この原液
180gをJWS8947 1600gと混合して現像
剤とした場合の交流導電度は2.9pS/cmであった。
さらに、この原液180gおよび前述の分散剤10gお
よびJWS8947を1600g混合して現像剤とし
た。
【0050】後者の現像剤の電荷保持率は90%であ
り、交流導電度は20.7pS/cmであった。現像剤を調
製する時に分散剤を加えることでB/A=が7.1とな
った。
【0051】室温20℃で、Seドラムを感光体として
用い、このようにして得られた液体現像剤で感光体の線
速度120mm/secで現像ローラーを用いて現像
し、この感光体に形成されたトナー像を転写ドラム上に
貼りつけたアート紙上に画像を静電転写し、その画像に
20kgの線圧をかけ、かつ圧力ロ−ラ−の温度が20
0℃で定着したところ、白地汚れが無く、画像の乱れの
ない印字濃度1.4の画像が得られた。さらに、これら
の印字物を顕微鏡で拡大して調べたところ、微少網点の
形状の乱れも無く、また30μmの細線がスムーズな荒
れの無い良好な画像が得られていることが分かった。
【0052】(比較例2)実施例2の現像液調製時の分
散剤を添加しない現像剤は電荷保持率はほとんどなく、
交流導電度は2.9pS/cmであった。現像剤調整時に
分散剤を添加していないため、B/A=1である。
【0053】実施例1と同様な印字条件で画像を得た
が、微少な網点に流れが見られ良好な画像が得られなか
った。
【0054】(比較例3)ロジン変性マレイン酸樹脂
(FGM310,酸価100,軟化点120℃,荒川化
学社製)1420g,Lionol Red6B FG
4213(東洋インキ社製)400g,ポリエチレング
リコ−ル(PEG6000,三洋化成社製)180g,
をミキサ−で予備混合した後、二軸押出し機を用いて溶
融混練した(フィ−ド量2kg/hr,温度100
℃)。得られた溶融混練物を冷却した後、サンプルミル
を使用して粒径約50μmの粗粉とした。この粗粉10
0gと、アクリル系高分子型荷電制御剤溶液700g
(米国特許3、900、412号の実施例XI中で述べ
られた方法により製作、固形分14%)、カルナバワッ
クス4g、および石油炭化水素系溶剤であり、次の特性
を持つ溶剤JWS8947 体積固有抵抗1014Ωcm以上 20℃での動粘度2.5cst 沸点範囲225℃から242℃ 50℃と10℃の動粘度の差1.57cst 556gとを混合し、振動ミルにて5時間粉砕して、平
均粒子径0.9μm液体トナーが得られた。しかし、こ
の原液を数日常温に放置したところ、容器底部にトナー
粒子等が付着し、分散不良が生じた。そのため、現像剤
の調製が困難になった。
【0055】
【発明の効果】本発明の液体現像剤を用いることによっ
て、良好な画像が得られると同時に良好な分散状態が得
られることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁性液体中に、少なくとも樹脂と着色剤
    からなるトナー粒子と荷電制御剤を分散させてなる液体
    現像剤の製造方法において、荷電制御剤および/または
    分散剤を2段階以上に分けて添加することを特徴とする
    液体現像剤の製造方法。
  2. 【請求項2】荷電制御剤および/または分散剤を添加す
    る段階が、トナー粒子の粉砕・分散時、および現像剤と
    の混合時であることを特徴とする請求項1に記載の液体
    現像剤の製造方法。
  3. 【請求項3】荷電制御剤および/または分散剤と現像剤
    との混合時の交流伝導度Bと現像剤のみの交流導電度A
    が、B/A≧1.5であることを特徴とする請求項2に
    記載の液体現像剤の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010243669A (ja) * 2009-04-02 2010-10-28 Seiko Epson Corp 液体現像剤および画像形成方法

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JP2010243669A (ja) * 2009-04-02 2010-10-28 Seiko Epson Corp 液体現像剤および画像形成方法

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