JPH117165A - 液体現像剤の製造方法 - Google Patents

液体現像剤の製造方法

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JPH117165A
JPH117165A JP16149197A JP16149197A JPH117165A JP H117165 A JPH117165 A JP H117165A JP 16149197 A JP16149197 A JP 16149197A JP 16149197 A JP16149197 A JP 16149197A JP H117165 A JPH117165 A JP H117165A
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JP
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liquid
toner
heating
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JP16149197A
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Shiyuuta Noura
崇太 能浦
Kyoko Yokoyama
恭子 横山
Koichi Nagase
公一 長瀬
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】分散媒中に結着樹脂と着色剤とを含むトナー粒
子を分散させた液体現像剤の製造方法において、製造直
後から安定した特性を発現する液体現像剤の製造方法を
提供する。 【解決手段】結着樹脂と着色剤とを含むトナー原材料の
混合、溶融混練、粗粉砕および絶縁性液体中への湿式分
散の各工程から成る液体現像剤の製造方法において、湿
式分散後のトナー組成物を40℃以上60℃以下の温度
で3時間以上加温処理することにより達成される。

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の製造方
法に関するものであり、好ましくは静電潜像担持体上の
静電潜像に供給して現像した後、被転写体に転写する画
像形成方法、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好適に用いられる液体現像剤
の製造方法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てトナ
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、このような液体現像剤として
は、例えば特表平5−506941号公報に示された液
体現像剤などが知られている。
【0003】一般にこのような液体現像剤は、結着樹脂
と着色剤を2軸押しだし機やニーダーなどで熱を加える
ことによって溶融混練し、それを粗粉砕した後、荷電制
御剤やワックスなどの添加剤とともに石油系炭化水素系
の絶縁性溶剤中で、ボールミル、振動ミルあるいはアト
ライターなどを使用して分散してトナー原液を得、これ
を石油系炭化水素系の絶縁性溶剤等で所定の濃度に希釈
することにより製造することができる。
【0004】しかしながら、このような液体現像剤にお
いては、液体現像剤の放置期間によりロット間で粒子径
や電気特性に一定のばらつきが生じ、これらのばらつき
によって印字濃度が変化して、液体現像剤のロット間の
印字濃度に影響を及ぼす。このようなトナーのロット間
のばらつきを防止する方法として、液体現像剤を常温で
1ヶ月以上長期間放置するという方法が考えられるが、
保管場所の温度により必要な保存期間が変わってしまう
ことや、保管場所などが必要になりコストがかかるなど
の問題がある。
【0005】また、このような液体現像剤においては、
液体現像剤を製造直後に使用する場合には、特性のばら
つきが大きいという問題があった。
【0006】
【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、液体現像剤の放置期間による、または製造ロット間
において粒子径や電気特性にばらつきがなく、しかも製
造直後から安定した特性を発現する液体現像剤の製造方
法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するものであって、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含
むトナー原材料の溶融混練、粗粉砕および絶縁性液体中
への湿式分散の各工程からなる液体現像剤の製造方法に
おいて、湿式分散後のトナー組成物に、好ましくは40
℃以上65℃以下の温度で3時間以上の加温処理を施す
ことを特徴とする液体現像剤の製造方法であり、本発明
の液体現像剤は特にフルカラー用現像剤として好適に使
われる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明者等は、液体現像剤のロッ
ト間等のばらつきを防止する手段を鋭意研究した結果、
トナー組成物である液体現像剤を一定の温度条件で加温
処理することにより、トナーの物性値のばらつき、およ
びそれに伴う印字濃度のばらつきを抑えることができる
ことを見い出した。そして、この加温処理は、絶縁性液
体中へ湿式分散後のトナー組成物に対して施すことが特
に有効であることが分かった。本発明においてトナー組
成物に対する加温時間は、加温温度との関連で少なくと
も3時間が好ましく、より好ましくは5時間以上であ
る。加温時間が短すぎると、ロット間等のばらつき防止
効果が得られ難い。
【0009】また、加温温度は40℃以上65℃以下が
好ましく、より好ましくは40℃以上60℃以下であ
る。加温温度が低すぎると加温時間がかなり長く必要に
なり、またより高い温度では液体現像剤中のトナー粒子
が軟化を起こしお互いに接合して粒子径が大きくなり、
印字品質に影響を及ぼす傾向を示す。
【0010】本発明において、トナー組成物である液体
現像剤の加温処理の具体的な方法として例えば次のよう
な方法が考えられるが、本発明はこの方法に限定される
ものではない。
【0011】すなわち、絶縁性液体で希釈し湿式分散し
た液体現像剤350gをポリエチレン容器に入れて密封
し、恒温槽を用いて50℃で8時間加温することにより
トナーの物性値のばらつきおよびそれに伴う印字濃度の
ばらつきのない液体現像剤を製造することができる。
【0012】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等の担体液に好
ましくは0.1〜20重量%分散したものであり、着色
粒子の平均粒径は好ましくは0.3〜5μmであり、よ
り好ましくは0.5〜3μmである。着色粒子の平均粒
径が0.3μm未満の場合には、印字濃度が十分でな
く、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を生じる場合がある。
【0013】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で
きる。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し、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
ら粒子分布を測定し、平均粒径をメディアン径で計算す
る。
【0014】本発明に使用される絶縁性液体は、その体
積固有抵抗が好ましくは1014Ω・cm以上で、その沸
点範囲が好ましくは200℃以上280℃以下、より好
ましくは210℃以上260℃以下の液体である。また
動粘度の10℃での値と50℃での値の差が好ましくは
3cst以下であり、より好ましくは2cst以下であ
る。さらに20℃での動粘度が好ましくは1cst以上
4cst以下であり、より好ましくは1.5cst以上
3.5cst以下の絶縁性液体が好適に用いられる。
【0015】体積固有抵抗が1014Ω・cm未満の場
合、液体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なうことができない場合があ
る。
【0016】また、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て転写が不安定になる場合
があり、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。
【0017】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
去が十分に行われず、地汚れが生じる場合があり、4c
st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。
【0018】さらに、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、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うような問題が生じる場合
がある。
【0019】このような絶縁性液体としては、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、アイソパーM(エクソン化学社製)、JW
S8947(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、N
P−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。
【0020】本発明において、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。着色粒子中の顔料の割合と
しては好ましくは5重量%以上30重量%以下、より好
ましくは10重量%以上25重量%以下である。顔料の
割合が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って、
印字物の光沢などに問題が生じる場合がある。
【0021】本発明で用いられる結着樹脂としては、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。
【0022】ロジン変性樹脂としては、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。かかるの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FGM−310,FGM−312、UNION CA
P社製のUNIREZ709,710,8112、81
15などが挙げられる。
【0023】ロジン変性樹脂の酸価が50未満では帯電
性が不良になることがあり、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。ここでいう
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635頁の記載に従って
行なうことができる。また、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。さらに、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。
【0024】顔料および染料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MONAR
CH800,900,MOGUL−L,BLACK P
EARLS 130,REGAL330,400,66
0R、コロンビアカーボン社製Raven1255,1
020,1000など)の他、アルカリブルーなどをカ
ーボンブラックと混合して使用することも可能である。
また、黄色系であれば、C.I.Pigment Ye
llow−1,3,4,5,6,12,13,14,1
5,16,17,18,24,55,65,73,7
4,81,83,87,93,94,95,97,9
8,100,101,104,108,109,11
0,113,116,117,120,123,12
8,129,133,138,139,147,15
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。
【0025】また、紅色系であれば、C.I.Pigm
ent Red−1,2,3,4,5,6,7,8,
9,10,12,14,15,17,18,22,2
3,31,37,38,41,42,48:1,48:
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,
65,66,67,68,81,83,88,90,9
0:1,112,114,115,122,123,1
33,144,146,147,149,150,15
1,166,168,170,171,172,17
4,175,176,177,178,179,18
5,187,188,189,190,193,19
4,202,208,209,214,216,22
0,221,224,242,243,243:1,2
45,246,247が挙げられC.I.Pigmen
t Red−31,48:3,57:1,81,122
が好ましい。
【0026】さらに、藍色系であれば、C.I.Pig
ment Blue−1,2,9,14,15,16,
17:1,19,21,22,24,25,56,6
0,61,63,64が挙げられC.I.Pigmen
t Blue−15が好ましい。 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。
【0027】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、軟化点の調整のためにポリエチレン
グリコールやポリプロピレングリコールなどを添加して
もく、さらに、荷電制御のために粒子中に荷電制御剤を
添加してもよく、粒子表面に荷電制御剤を付着せしめて
もよい。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。荷電制御剤は特に限定
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
塩および3級アミンなどの他、高分子型荷電制御剤等を
用いることができる。
【0028】特に、使用するキャリア溶剤と結着樹脂そ
れぞれに相溶性のよい部位を合わせもつグラフト型両親
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、結着樹脂
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号公報に
示されたポリマーが知られている。液体現像剤中の荷電
制御剤の含量は特に限定されないが、液体現像剤中に
0.0001〜70重量%含まれることが好ましい。
【0029】また、本発明の液体現像剤には分散性向上
のため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、0.001〜10重量
%含まれることが好ましい。
【0030】次に本発明で得られる液体現像剤を用いた
画像形成方法について説明する。
【0031】本発明の液体現像剤は、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。
【0032】本発明でい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。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。
【0033】
【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ない。
【0034】(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 red6BFG4
213(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108g(米国特許
第3、900、412号明細書の実施例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JWS89471250gとを混合し、 ・体積固有抵抗1014Ω・cm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 振動ミルで5時間粉砕して、平均粒子径1.2μmの液
体トナー原液を得た。この原液を固形分濃度が2%にな
るようにJWS8947で希釈して液体現像剤とした。
【0035】ここでは、上記の粗粉を用いて6ヶ月間に
5回の振動ミルによる粉砕および希釈を行ない、5ロッ
トの液体現像剤組成物を得た。この5ロットの液体現像
剤組成物については、それぞれ希釈直後に恒温槽を用い
て50℃で8時間加温し、その後は室温で保存した。
【0036】有機感光体上に上記のようにして得られた
液体現像剤を用いて現像し、転写ドラム上に貼り付けた
アート紙上に画像を静電転写し、その画像を圧力ロ−ラ
−の温度200℃の条件で定着したところ、全てのロッ
トで良好な印字物を得ることができた。この印字物の画
像濃度を反射濃度計(RD918,マクベス社製)で測
定したところ、平均が1.40であり、ロット間のばら
つきも0.08と良好であった。
【0037】(比較例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108g
(米国特許第3、900、412号明細書の実施例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16gおよびJWS8947 1250g
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の液体トナー原液を得た。この原液を固形分
濃度が2%になるようにJWS8947で希釈して現像
剤とした。
【0038】実施例1と同様に上記の粗粉を用いて6ヶ
月間に5回の湿式分散を行ない、5ロットの液体現像剤
を得た。加温処理は施さずに、そのまま室温で保存し
た。
【0039】この液体現像剤を用いて実施例1と同様の
評価を行なったところ、印字濃度にばらつきが見られ
た。この印字物の画像濃度を反射濃度計(RD918,
マクベス社製)で測定したところ、平均が1.29であ
り、ロット間のばらつきも0.22となり良好な印字が
得られなかった。
【0040】(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、カーボンブラック(MOGUL−
L,CABOT製)400g、ポリエチレングリコール
(PEG6000,三洋化成社製)180gをミキサー
で予備混合した後、二軸押出し機を用いて溶融混練した
(フィード量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108g(米国特許3、9
00、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16g、およ
びJWS8947 1250g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の液体トナー
原液を得た。この原液を固形分濃度が2%になるように
JWS8947で希釈して現像剤とした。
【0041】ここでも上記の粗粉を用いて6ヶ月間に5
回の振動ミルによる粉砕および希釈を行ない、5ロット
の液体現像剤を得た。これらの5ロットの液体現像剤に
ついては、それぞれ振動ミルによる粉砕直後に恒温槽を
用いて45℃で6時間加温し、その後希釈して室温で保
存した。
【0042】有機感光体上に上記のようにして得られた
液体現像剤を用いて現像し、転写ドラム上に貼り付けた
アート紙上に画像を静電転写し、その画像を圧力ローラ
ーの温度が200℃である条件で定着したところ、全て
のロットで良好な印字物を得ることができた。この印字
物の画像濃度を反射濃度計(RD918,マクベス社
製)で測定したところ、平均が1.45であり、ロット
間のばらつきも0.08と良好であった。
【0043】(比較例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、カーボンブラック(MOGUL−
L,CABOT製)400g、ポリエチレングリコール
(PEG6000,三洋化成社製)180gをミキサー
で予備混合した後、二軸押出し機を用いて溶融混練した
(フィード量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108g(米国特許第3、
900、412号明細書の実施例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16
gおよびJWS8947 1250g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の液体
トナー原液を得た。この原液を固形分濃度が2%になる
ようにJWS8947で希釈して現像剤とした。
【0044】上記の粗粉を用いて6ヶ月間に5回の湿式
分散を行ない、5ロットの現像剤を得た。上記の5ロッ
トの現像剤についてそれぞれ希釈直後に恒温槽を用いて
70℃で6時間加温したところ、トナー粒子が凝集して
沈殿し、印字ができなくなった。
【0045】
【発明の効果】本発明によれば、製造直後から安定した
特性を発現する液体現像剤が製造でき、しかも液体現像
剤の製造ロット間および放置期間による粒子径や電気特
性にばらつきのない液体現像剤が製造でき。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナー原材料の溶融混練、粗粉砕および
    絶縁性液体中への湿式分散の各工程からなる液体現像剤
    の製造方法において、湿式分散後のトナー組成物に加温
    処理を施すことを特徴とする液体現像剤の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記加温処理の温度が40℃以上65℃
    以下、処理時間が3時間以上であることを特徴とする請
    求項1記載の液体現像剤の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記液体現像剤がフルカラー用現像剤で
    あることを特徴とする請求項1または2記載の液体現像
    剤の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4676077A (en) * 1985-02-20 1987-06-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Nihon Kentetsu Co., Ltd. Washing machine
JP2006251252A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Seiko Epson Corp 液体現像剤の製造方法および液体現像剤

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US4676077A (en) * 1985-02-20 1987-06-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Nihon Kentetsu Co., Ltd. Washing machine
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