JP2001209205A - トナー用樹脂組成物およびトナー - Google Patents
トナー用樹脂組成物およびトナーInfo
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Abstract
グ性に優れたトナー用樹脂組成物およびトナーを提供す
る。 【解決手段】 (A)190±0.4℃で測定したメル
トインデックスの値が0.1以上100以下のエチレン
系重合体と、融点が70℃以上120℃以下であるパラ
フィンワックスまたは融点が70℃以上120℃以下で
あるフィッシャートロピシュワックスと、を含有してな
るワックス組成物、および、(B)トナー用バインダー
樹脂、を含有するトナー用樹脂組成物。
Description
られるトナー用樹脂組成物およびトナーに関する。
子写真法は、光感光体上に静電気的潜像を形成し、つい
で潜像を、トナーを用いて現像し、紙などの被定着シー
ト上にトナー画像を転写した後、熱ロールで加熱圧着す
る方法(熱ロール定着方式)が行われている。この熱ロ
ール定着方式においては、消費電力等の経済性の向上、
複写速度の上昇、用紙等のカール防止等のため、より低
温で定着可能な定着性の良好なトナーが要求されてい
る。また、近年、コンピュータ、ハイビジョン等の発達
により、複写画像の高画質、高精細化への要求が高まっ
ている。
結着樹脂の分子量および分子量分布を改良したもの等の
提案がなされている。結着樹脂を低分子量化し、その溶
融粘度を低下させることにより、定着温度を低くするこ
とができる。しかしながら、低分子量化することにより
溶融粘度の低下が生じるものの、同時に樹脂の凝集力も
低下するため、定着ロールへのオフセット現象が発生す
る問題が生じる。
脂と低分子量の樹脂を混合使用して分子量分布を広くし
たものを該結着樹脂として用いる方法や、さらには結着
樹脂の高分子量部分を架橋させたりすることなどが行わ
れている。しかしながらこの方法においては、樹脂の粘
度が上昇してしまい、逆に、定着性を満足させることが
困難となる。
ガラス転移温度を下げる方法も知られているが、この際
はトナーの保存性を損なうことが避けられなかった。
型剤としてポリプロピレンワックスを含有させる方法も
知られている。しかしながら、一般にポリプロピレンの
融点は130から150℃と高めであり、低い定着温度
においてその効果を発揮しないという問題点がある。
やマイクロクリスタリンワックスを離型剤として含有さ
せる方法も、USP 5629122、USP 554
7799、USP 5702859、USP 5780
197等で知られている。これらのワックスはポリプロ
ピレンワックスよりも低融点であり、このためより低い
定着温度においても離型効果を発揮すると考えられてい
る。しかしながら、これらの方法でもホットオフセット
性が不充分であり改善が必要とされていた。
るものの、特に上述した課題を解決する手段は現在まで
のところ得られていなかった。
従来のトナーの有する上記課題を解決するもので、その
目的とするところは、低温定着性、耐オフセット性およ
び保存性に優れたトナー用樹脂組成物およびトナーを提
供することにある。
題点を解決すべく鋭意検討した結果、以下に記述する発
明に至った。 [1] (A)190±0.4℃で測定したメルトイン
デックスの値が0.1以上100以下のエチレン系重合
体と、融点が70℃以上120℃以下のパラフィンワッ
クスまたは融点が70℃以上120℃以下のフィッシャ
ートロピシュワックスと、を含有してなるワックス組成
物、および、(B)トナー用バインダー樹脂、を含有す
るトナー用樹脂組成物。 [2] [1]に記載のトナー用樹脂組成物において、
トナー用樹脂組成物全体に対し、(A)成分の含有率が
0.05質量%以上15.0質量%以下、(B)成分の
含有率が85.0質量%以上99.95質量%以下であ
って、(A)成分全体に対し、エチレン系重合体の含有
率が0.01質量%以上5.0質量%以下、パラフィン
ワックスおよびフィッシャートロピシュワックスの合計
含有率が95.0質量%以上99.99質量%以下であ
ることを特徴とするトナー用樹脂組成物。 [3] [1]または[2]に記載のトナー用樹脂組成
物において、前記トナー用バインダー樹脂がスチレン系
(共)重合体であることを特徴とするトナー用樹脂組成
物。 [4] [3]に記載のトナー用樹脂組成物において、
前記スチレン系(共)重合体が、スチレン系単量体から
誘導される構成単位と、(メタ)アクリル酸エステル系
単量体または(メタ)アクリル酸単量体から誘導される
構成単位とを含み、ガラス転移温度(Tg)が45℃以
上75℃以下であり、GPCにより測定したクロマトグ
ラムにおいて、重量平均分子量(Mw)が100,00
0以上であり、分子量3,000以上12,000以下
の領域および分子量100,000以上の領域にそれぞ
れ少なくとも1つ以上の極大値あるいはショルダーを有
し、Mwと数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が
15以上100以下であるスチレン系(共)重合体であ
ることを特徴とするトナー用樹脂組成物。 [5] [1]または[2]に記載のトナー用樹脂組成
物において、前記トナー用バインダー樹脂がポリエステ
ル系共重合体であることを特徴とするトナー用樹脂組成
物。 [6] [5]に記載のトナー用樹脂組成物において、
前記ポリエステル系共重合体が、ガラス転移温度Tgが
45℃以上75℃以下であり、GPCにより測定したク
ロマトグラムにおいて、Mwが6,000以上150,
000以下であり、分子量3,000以上12,000
以下の領域に少なくとも1つ以上の極大値あるいはショ
ルダーを有し、Mw/Mnが5以上であるポリエステル
系共重合体であることを特徴とするトナー用樹脂組成
物。 [7] [1]乃至[6]いずれかに記載のトナー用樹
脂組成物において、ポリオレフィン系ワックスをさらに
含有することを特徴とするトナー用樹脂組成物。 [8] [1]乃至[7]いずれかに記載のトナー用樹
脂組成物を含むトナー。
体を主な構成単位としたエチレン系重合体と、パラフィ
ンワックスまたはフィッシャートロピシュワックスとを
含み、好ましくはさらにポリエチレンワックスを含有す
る混合物である。
体をワックス組成物に含有することにより、パラフィン
ワックスまたはフィッシャートロピシュワックスの、結
着樹脂への分散性を良好なものとすることができる。こ
れらにより、良好な定着性の発現および良好なオフセッ
ト性能の発現が可能となる。さらに良好なワックス分散
性のためにポリエチレンワックスを含有することがより
好ましい。
に説明する。
ックスは、石油から減圧蒸留等の操作により抽出分離さ
れ、高度に精製された、ノルマルパラフィンを主成分と
する炭化水素混合物をいう。
ックスは、例えば、一酸化炭素と水素とを主成分とする
水性ガスを、常圧下、170〜250℃で、コバルト、
ニッケル、鉄系の触媒を用いて反応させて得られる、主
として直鎖状炭化水素からなる合成ワックスである。こ
のようなフィッシャートロピシュワックスは、上記のよ
うなフィッシャートロピシュ合成法により合成して使用
してもよいが、市販されているものを使用することもで
きる。
点およびフィッシャートロピシュワックスの融点は70
℃以上120℃以下である。融点が低すぎるとトナーの
保存性が低下する場合がある。一方、融点が高すぎると
トナーの低温定着性が低下する場合がある。
チレンワックス、ポリプロピレンワックス等のポリオレ
フィンワックスを含有しても良い。このようにすればト
ナー中のワックス分散性をより向上させることができ
る。添加量は、トナー用樹脂組成物全体に対して0〜1
0質量%の範囲であることが好ましい。
ックスやフィッシャートロピシュワックスと比較して、
通常、高粘度である。ポリオレフィンワックスとしてた
とえばポリエチレンワックスを用いる場合、DSC法に
より測定した融点が90〜130℃であるものが好まし
い。また、粘度平均分子量が8,000未満、結晶化度
が60%以上であるものが好ましい。上記物性値を満た
すポリエチレンワックスをワックス組成物中に含有する
ことにより、トナー中のワックス分散性をより向上させ
ることができる。
のの具体的商品名としては、三井化学社製ハイワックス
800P、400P、200P、100P、720P、
420P、320P、405MP、320MP、405
1E、2203A、1140H、NL800、NP05
5、NP105、NP505、NP805等を例示する
ことができるが、これに限定されるものではない。
は、セラミックワックス、ライスワックス、シュガーワ
ックス、ウルシロウ、密鑞、カルナバワックス、キャン
デリラワックス、モンタンワックス等の天然ワックスを
含有しても良く、その添加量は、トナー用樹脂組成物中
に0〜10質量%の範囲であることが好ましい。
レン系重合体は、エチレン単量体由来の単位を主な構成
単位として含有するものである。エチレン系重合体の組
成は、エチレン単量体を90質量%以上含有しているこ
とが好ましい。エチレン系重合体を構成するその他の単
量体としてはプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン
等のアルキレン系単量体であることが好ましい。
60に基づき2160±10gの荷重をかけ190±
0.4℃で測定したメルトインデックスの値が0.1か
ら100の範囲、好ましくは2から80の範囲にある。
メルトインデックス値が小さすぎると良好な定着性能を
発揮し得なくなる場合がある。メルトインデックス値が
大きすぎると、良好なワックス分散性を発揮できなくな
る場合がある。
ては、たとえば三井化学社製ミラソンシリーズ等を例示
することができるが、これに限定されるものではない。
ックスまたはフィッシャートロピシュワックスとエチレ
ン単量体を主な構成単位としたエチレン系重合体をそれ
ぞれ所定量ずつ混合容器内に少量の溶剤と共に仕込み、
加熱混合攪拌することにより均一混合することにより製
造できる。
るトナー用バインダー樹脂は、トナー用樹脂組成物の構
成成分を結着せしめる役割を果たすものであり、スチレ
ン系(共)重合体やポリエステル系共重合体等が好まし
く用いられる。
られるスチレン系(共)重合体はスチレン単量体を主な
構成単位とするものであり、好ましくは、スチレン系単
量体から誘導される構成単位と、(メタ)アクリル酸エ
ステル系単量体または(メタ)アクリル酸単量体から誘
導される構成単位とを含み、ガラス転移温度(Tg)が
45℃以上75℃以下であり、GPCにより測定したク
ロマトグラムにおいて、重量平均分子量(Mw)が10
0,000以上であり、分子量3,000以上12,0
00以下の領域および分子量100,000以上の領域
にそれぞれ少なくとも1つ以上の極大値あるいはショル
ダーを有し、Mwと数平均分子量(Mn)の比(Mw/
Mn)が15以上100以下であるスチレン系(共)重
合体であることが好ましい。
の具体例としては、以下のものを例示できるが、これに
限定されるものではない。
ン、α−メチルスチレン、ハロゲン化スチレン、ビニル
トルエン、4−スルホンアミドスチレン、4−スチレン
スルホン酸などが挙げられる。
ては、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アク
リル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)
アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチ
ル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸
ドデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アク
リル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシ
ル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸
ベンジル、(メタ)アクリル酸フルフリル、(メタ)ア
クリル酸ヒドロキシルエチル、(メタ)アクリル酸ヒド
ロキシブチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノメチ
ルエステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル
エステル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、
(メタ)アクリル酸2−クロロエチルなどが挙げられ
る。
組成としては、スチレン系単量体の含有率が60〜95
質量%、(メタ)アクリル酸エステル系単量体の含有率
が5〜40質量%のものが好ましい。
その他の単量体として、以下に例示するものを用いるこ
ともできる。すなわち、イタコン酸エステル類、例えば
イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジプピル、イタコン酸
ジブチル、イタコン酸ジオクチル、イタコン酸ジアミル
などや、マレイン酸エステル類およびフマール酸エステ
ル類、例えば炭素数1から8の直鎖または分岐アルキル
基を持つマレイン酸エステルおよびフマール酸エステ
ル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル、マレ
イン酸ジブチル、マレイン酸ジペンチル、マレイン酸ジ
ヘキシル、マレイン酸ヘプチル、マレイン酸オクチル、
マレイン酸エチルブチル、マレイン酸エチルオクチル、
マレイン酸ブチルオクチル、マレイン酸ブチルヘキシ
ル、マレイン酸ペンチルオクチル、フマール酸ジエチ
ル、フマール酸ジプロピル、フマール酸ジブチル、フマ
ール酸ジペンチル、フマール酸ジヘキシル、フマール酸
ヘプチル、フマール酸オクチル、フマール酸エチルブチ
ル、フマール酸エチルオクチル、フマール酸ブチルオク
チル、フマール酸ブチルヘキシル、フマール酸ペンチル
オクチルなどや、不飽和カルボン酸および不飽和ジカル
ボン酸類、例えば、桂皮酸、マレイン酸、フマール酸、
イタコン酸などや、2−ビニルナフタレン、無水イタコ
ン酸、無水マレイン酸、アクリルアミドメチルスルホン
酸、アクリルアミドエチルスルホン酸、アクリルアミド
nープロピルスルホン酸、アクリルアミドイソプロピル
スルホン酸、アクリルアミドn−ブチルスルホン酸、ア
クリルアミド−s−ブチルスルホン酸、アクルアミドt
−ブチルスルホン酸、アクリルアミドペンタンスルホン
酸、アクリルアミドヘキサンスルホン酸、アクリルアミ
ドヘプタンスルホン酸、アクリルアミドオクタンスルホ
ン酸、メタアクリルアミドメチルスルホン酸、メタアク
リルアミドエチルスルホン酸、メタアクリルアミドn−
プロピルスルホン酸、メタアクリルアミドイソプロピル
スルホン酸、メタアクリルアミドn−ブチルスルホン
酸、メタアクリルアミド−s−ブチルスルホン酸、メタ
アクルアミドt−ブチルスルホン酸、メタアクリルアミ
ドペンタンスルホン酸、メタアクリルアミドヘキサンス
ルホン酸、メタアクリルアミドヘプタンスルホン酸、メ
タアクリルアミドオクタンスルホン酸、ジビニルベンゼ
ン、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,
5−ペンタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグ
リコールジアクレート、1,6−ヘキサンジオールジア
クレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリ
エチレングリコールジアクリレート、テトラエチレング
リコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジア
クリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリ
レート、ポリエチレングリコール#600ジアクリレー
ト、ポリプロピレンジアクリレート、N,N’−メチレ
ンビスアクリルアミド、ペンタエリストールトリアクリ
レート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テ
トラメチロールプロパントリアクリレート、1,4−ブ
タンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジ
メタアクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタ
アクリレート、1,5−ペンタンジオールジメタアクリ
レート、ネオペンチルグリコールジメタアクレート、
1,6−ヘキサンジオールジメタアクレート、ジエチレ
ングリコールジメタアクリレート、トリエチレングリコ
ールジメタアクリレート、テトラエチレングリコールジ
メタアクリレート、ポリエチレングリコールジメタアク
リレート、ポリエチレングリコール#400ジメタアク
リレート、ポリエチレングリコール#600ジメタアク
リレート、ポリプロピレンジメタアクリレート、N,
N’−メチレンビスメタアクリルアミド、ペンタエリス
トールトリメタアクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタアクリレート、テトラメチロールプロパントリ
メタアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタアク
リレート、2,2−ビス(4−メタアクリロキシポリエ
トキシフェニル)プロパンなどが例示される。
は、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法および乳化重
合法等の公知の重合方法により製造することができる。
ブチルペルオキシメタクリレート、t−ブチルペルオキ
シクロトネート、ジ(t−ブチルペルオキシ)フマレー
ト、t−ブチルペルオキシアリルカーボネート、過トリ
メリット酸トリ−t−ブチルエステル、過トリメリット
酸トリ−t−アミノエステル、過トリメリット酸トリ−
t−ヘキシルエステル、過トリメリット酸トリ−t−
1,1,3,3−テトラメチルブチルエステル、過トリ
メリット酸トリ−t−クミルエステル、過トリメリット
酸トリ−t−(p−イソプロピル)クミルエステル、過
トリメシン酸トリ−t−ブチルエステル、過トリメシン
酸トリ−t−アミノエステル、過トリメシン酸トリ−t
−ヘキシルエステル、過トリメシン酸トリ−t−1,
1,3,3−テトラメチルブチルエステル、過トリメシ
ン酸トリ−t−クミルエステル、過トリメシン酸トリ−
t−(p−イソプロピル)クミルエステル、2,2−ビ
ス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシ
ル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ヘキシ
ルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス
(4,4−ジ−t−アミルパーオキシシクロヘキシル)
プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−オクチルパ
ーオキシシクロヘキシル)プロパン2,2−ビス(4,
4−ジ−α−クミルパーオキシシクロヘキシル)プロパ
ン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシ
シクロヘキシル)ブタン、2,2−ビス(4,4−ジ−
t−オクチルパーオキシシクロヘシル)ブタンなどを用
いることが出来る。
測定されたクロマトグラムにおいて、Mwが100,0
00以上であり、Mw/Mnが15〜100であり、分
子量3,000〜12,000の領域および分子量10
0,000以上の領域のそれぞれに少なくとも1つの極
大値あるいはショルダーを有していることが好ましい。
また、上記スチレン系(共)重合体のTgが45〜75
℃の範囲にあるものが好ましい。上記条件のMw、Mw
/Mn、極大値およびTgを満たすことにより、定着
性、オフセット性および保存性のバランスにおいて非常
に良好な性能を示すこととなる。
w/Mnが15以上分子量3,000〜12,000の
領域に1つ目の極大値あるいはショルダーを有してお
り、分子量100,000以上の領域に2つ目の極大値
あるいはショルダーを有しているものを使用することに
より、スチレン系(共)重合体の凝集力が向上し、耐オ
フセット性が良好なものとなるため好ましく、同時にM
w/Mnが100より小さい、または分子量12,00
0より小さい領域に1つ目の極大値あるいはショルダー
を有しているものを使用することにより、スチレン系
(共)重合体の粘性が低下し、定着性が良好なものとな
り好ましく、Tgが45℃より高いことによりトナーの
ブロッキング性を良好なものとするため好ましく、75
℃より低いものとすることによりトナーの最低定着温度
を上昇させることができるため好ましい。
られるポリエステル系共重合体はテレフタル酸、マロン
酸等の酸成分を少なくとも一種以上および、エチレング
リコール、ブチレングリコール等のアルコール成分を少
なくとも一種以上用い、これを重縮合して製造する。ま
た、より分子量分布の広いポリエステル系共重合体を製
造するために、予め低分子ポリエステル(a)とベース
ポリエステル(b)とを製造し、これらを混合後、多価
イソシアネートでウレタン化反応を行い、樹脂を得るこ
ともできる。
酸成分としては、従来ポリエステル系共重合体を製造す
る際に用いられているものをいずれも用いることがで
き、上記で掲げた以外に、例えばコハク酸、グルタル
酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、アゼライ
ン酸などのアルキルジカルボン酸類、マレイン酸、フマ
ル酸、シトラコン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボ
ン酸、フタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸などのベ
ンゼンジカルボン酸類、これらジカルボン酸の無水物或
いは低級アルキルエステルなどを挙げることができる。
また、分子量を調整する目的でモノカルボン酸および三
価以上のポリカルボン酸を用いることもできる。モノカ
ルボン酸で好ましいものとしては、オクタン酸、デカン
酸、ドデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸等の脂肪族モノカルボン酸が挙げられ、分岐して
いても、不飽和基を有していてもよく、また、これら脂
肪族モノカルボン酸は、ガラス転移点を下げる性質があ
るため、ガラス転移点調節のため、安息香酸やナフタレ
ンカルボン酸などの芳香族モノカルボン酸を用いてもよ
い。ポリカルボン酸としてはトリメリット酸、ピロメリ
ット酸およびこれらの酸無水物などが挙げられる。
エステル系共重合体を製造する際に用いられているもの
をいずれも用いることができ、上記で掲げた以外に、例
えば1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレング
リコール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−
ヘキサンジオールなどのアルキルジオールや、水添ビス
フェノールA、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環
式ジオール、ビスフェノールF、ビスフェノールS誘導
体、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド
などとビスフェノールF、ビスフェノールSとの反応物
であるアルキレンオキサイドや、ビスヒドロキシエチル
テレフタル酸、ビスヒドロキシプロピルテレフタル酸、
ビスヒドロキシブチルテレフタル酸などのジカルボン酸
低級アルキルエステルである芳香族ジオールなどが挙げ
られる。また、ビスフェノールA・エチレンオキサイド
付加物、ビスフェノールA・プロピレンオキサイド付加
物などのビスフェノールAアルキレンオキサイドなどの
ビスフェノールA誘導体が挙げられる。また、分子量を
調整する目的でモノアルコールおよび三価以上のポリオ
ールを用いることもできる。モノオールで好ましいもの
としては、オクタノール、デカノール、ドデカノール、
ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステア
リルアルコールなどの脂肪族モノアルコールなどが挙げ
られ、分岐していても、不飽和基を有していてもよい。
三価以上のポリオールとしては、グリセリン、2−メチ
ルプロパントリオール、トリメチロールプロパン、トリ
メチロールエタン、ソルビット、ソルビタンなどが挙げ
られる。
縮合反応は、窒素ガス等の不活性ガス中での、例えば無
溶剤下高温重縮合、溶液重縮合等の公知の方法により行
うことができる。反応に際してのカルボン酸とアルコー
ルの使用割合は、前者のカルボキシル基に対する後者の
水酸基の割合で0.7〜1.4であることが一般的であ
る。
際の重縮合反応において、触媒を添加すると反応の進行
が速やかになり、好ましい。上記触媒として、錫系触
媒、具体的にはジブチル錫オキサイド等が挙げられる
が、これに限定されるものではない。また、その際の添
加量としては0.01質量%〜1.00質量%であるこ
とが好ましい。
移温度(Tg)が45℃以上75℃以下であり、GPC
により測定したクロマトグラムにおいて、Mwが6,0
00以上150,000以下であり、分子量3,000
以上12,000以下の領域に少なくとも1つ以上の極
大値あるいはショルダーを有し、Mw/Mnが5以上で
あるものが好ましい。上記条件のMw、Mw/Mn、極
大値およびTgを満たすことにより、定着性、オフセッ
ト性および保存性のバランスにおいて非常に良好な性能
を示すこととなる。
り、Mw/Mnが5以上であるものを使用することによ
り、ポリエステル系共重合体の凝集力が向上し、耐オフ
セット性が良好なものとなるため好ましく、同じにMw
が150,000以下であり、分子量3,000以上1
2,000以下の領域に少なくとも1つ以上の極大値あ
るいはショルダーを有しているものを使用することによ
り、ポリエステル系共重合体の粘性が低下し、定着性が
良好なものとなり好ましく、Tgが45℃より高いこと
によりトナーのブロッキング性を良好なものとするため
好ましく、75℃より低いものとすることによりトナー
の最低定着温度を上昇させることができるため好まし
い。
樹脂組成物は、トナー用樹脂組成物全体に対し、(A)
成分であるワックス組成物の含有率が、好ましくは0.
05質量%以上15.0質量%以下、さらに好ましくは
0.5質量%以上10.0質量%以下であって、(B)
成分である樹脂が、好ましくは85.0質量%以上9
9.95質量%以下、さらに好ましくは90質量%以上
99.5質量%以下である。
重合体の含有率が、好ましくは0.01質量%以上5.
0質量%以下、さらに好ましくは0.1質量%以上1.
0質量%以下、パラフィンワックスおよびフィッシャー
トロピシュワックスの合計含有率が、好ましくは95.
0質量%以上99.99質量%以下、さらに好ましくは
99.0質量%以上99.9質量%以下である。
分な定着性が得られない場合がある。一方、ワックス組
成物の含有量が多すぎると充分な保存性が得られない場
合がある。
脂とワックス組成物の混合の方法としては、例えば、
(i)樹脂を有機溶剤に溶解し、この段階でワックス組
成物を混合する方法、(ii)ワックス組成物を、樹脂
を形成する単量体に溶解し、この単量体を重合させる方
法等が挙げられる。
は、上記スチレン系(共)重合体およびポリエステル系
共重合体の他に、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポ
リアミド樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂を添加してもよ
い。
先の本発明のトナー用樹脂組成物、帯電調整剤(CC
A)、着色剤、表面処理剤を含むものである。本発明の
トナ−用樹脂組成物の量は、トナー全体に対して50〜
95質量%であることが好ましい。
いて詳述する。
ている染料および顔料を使用することができ、具体的に
は例えばカーボンブラック、マグネタイト、フタロシア
ニンブルー、ピーコックブルー、パーマネントレッド、
レーキレッド、ローダミンレーキ、ハンザイエロー、パ
ーマネントイエロー、ベンジジンイエロー、ニグロシン
染料(C.I.No.50415),アニリンブルー
(C.I.No.50405),カルコオイルブルー
(C.I.No.azoecBlue3),クロームイ
エロー(C.I.No.14090),ウルトラマリン
ブルー(C.I.No.77103),デユポンオイル
レツド(C.I.No.26105),オリエントオイ
ルレツド#330(C.I.No.60505),キノ
リンイエロー(C.I.No.47005),メチレン
ブルークロライド(C.I.No.52015),フタ
ロシアニンブルー(C.I.No.74160),マラ
カイトグリーンオクサレート(C.I.No.4200
0),ランブブラツク(C.I.No.77266),
ローズベンガル(C.I.No.45435),オイル
ブラツク,アゾオイルブラツク等を使用することができ
る。その添加量としては、トナー用樹脂組成物100重
量部に対して3〜15重量部であることが好ましい。
4級アンモニウム塩や含金属アゾ染料をはじめとする公
知の帯電調整剤を適宜選択して使用することができ、そ
の使用量はトナー用樹脂組成物100重量部に対して、
通常用いられる0.1〜10重量部である。
て該表面処理剤を添加することによって、トナーとキャ
リア、あるいはトナー相互の間に該表面処理剤が存在す
ることになり、現像剤の粉体流動性が向上され、かつさ
らに現像剤の寿命をも向上させることが出来る。具体的
な例示としては、コロイダルシリカ、アルミナ、酸化チ
タン、ポリテトラフロロエチレン、ポリビニリデンクロ
ライド、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン超微
粒子、シリコーンといった微粉末を挙げることが出来、
商品名としては、AEROSIL 130、200、2
00V、200CF、200FAD、300、300C
F、380、R972、R972V、R972CF、R
974、R976、RX200、R200、R202、
R805、R812、R812S、TT600、MOX
80、MOX170、COK84、酸化チタンT80
5、酸化チタンP25(以上日本アエロジル社、および
テグザ社製)、CAB−O−SIL L90、LM13
0、LM150、M5、PTG、MS55、H5、HS
5、LM150D、M7D、MS75D、TS720、
TS610、TS530(以上CABOT社製)などで
あり、特に該表面処理剤の表面積としては、BET法に
よる窒素吸着によった比表面積が30m2/g以上特に
50〜400m2/gの範囲のものが良い。かかる該表
面処理剤の添加量は、トナー用樹脂組成物100重量部
に対して0.1〜20重量部で使用することが好適であ
る。
スを含んでも良く、その量はトナー用樹脂組成物100
重量部に対して0〜10重量部である。
方法としては、本発明のトナー用樹脂組成物、着色剤、
必要であればその他の添加剤を粉体混合機により充分に
混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダー
といった混練機を用いて溶融、混練して各構成成分を充
分に混合する。これを冷却後、粉砕、分級を行なって、
通常8〜20μmの範囲の粒子を集め、粉体混合法によ
り表面処理剤をまぶしてトナーを得る。
おける、始めの粉体混合の段階で、ワックス組成物を添
加する事も出来る。その量は、エチレン系(共)重合体
との重量比(エチレン系(共)重合体:ワックス組成
物)で99.95〜85.0:0.05〜15.0であ
る。
プロセス、例えばカスケード現像法、磁気ブラシ法、パ
ウダー・クラウド法、タツチダウン現像法、キヤリアと
して粉砕法によつて製造された磁性トナーを用いる所謂
マイクロトーニング法、磁性トナー同士の摩擦帯電によ
つて必要なトナー電荷を得る所謂バイポーラー・マグネ
チックトナー法などに用いることができるが、これに限
定されるものではない。
の定着方法,例えば所謂オイルレスおよびオイル塗布ヒ
ートロール法、フラツシユ法、オーブン法、圧力定着法
などに用いることができる。
ング方法、例えば、所謂フアーブラシ法、ブレード法な
どに用いることができる。
するが、本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。なお、以降、「部」は、特に断わらない限り
質量%を表す。
合体の分子量および分子量分布の測定は、GPCを用い
て求めたものである。測定は、市販の単分散標準ポリス
チレンを標準とし、以下の条件で行った。 検出器 SHODEX RI−71S 溶剤 テトラヒドロフラン カラム KF−G+KF−807Lx3+KF800D 流速 1.0ml/分 試料 0.25%THF溶液 測定の信頼性は、上記の測定条件で行ったNBS706
ポリスチレン試料(Mw=288,000, Mn=1
37,000, Mw/Mn=2.11)のMw/Mn
が、2.11±0.10となることにより確認した。
熱量のピーク値を求め、これを融点とした。測定は、セ
イコー電子工業社製SSC−5200を用い、はじめに
205℃まで昇温させ、ついで、これを急冷した後、−
20℃から200℃まで10℃/分の速度で昇温させる
ことにより行った。
を記載する。
を作成した後、この未定着画像を市販の複写機の定着部
を改造した熱ローラー定着装置を用いて定着させた。熱
ロールの定着速度は210mm/secとし、熱ローラ
ーの温度を5℃ずつ変化させてトナーの定着を行った。
得られた定着画像を砂消しゴム(トンボ鉛筆社製)によ
り、0.5Kgの荷重をかけ、10回摩擦させ、この摩
擦試験前後の画像濃度をマクベス式反射濃度計により測
定した。各温度での画像濃度の変化率が70%以上とな
った最低の定着温度をもって最低定着温度とした。な
お、ここに用いた熱ローラ定着装置はシリコーンオイル
供給機構を有しないものである。また、環境条件は、常
温常圧(温度22℃,相対湿度55%)とした。 評価結果 ○:最低定着温度 ≦ 170℃ △:190℃ ≧ 最低定着温度 > 170℃ ×:最低定着温度 > 190℃ 耐オフセット性 耐オフセット性の評価は、上記最低定着温度の測定に準
ずるが、上記複写機にて未定着画像を作成した後、トナ
ー像を転写して上述の熱ローラー定着装置により定着処
理を行い、次いで白紙の転写紙を同様の条件下で当該熱
ローラ定着装置に送って転写紙上にトナー汚れが生ずる
か否かを目視観察する操作を、前記熱ローラー定着装置
の熱ローラーの設定温度を順次上昇させた状態で繰り返
し、トナーによる汚れの生じた最低の設定温度をもって
オフセット発生温度とした。また、環境条件は、常温常
圧(温度22℃,相対湿度55%)とした。 ○:オフセット発生温度 ≧ 240℃ △:240℃ > オフセット発生温度 ≧ 220℃ ×:220℃ > オフセット発生温度 耐ブロッキング性(保存性) 温度55℃、相対湿度50%の環境条件下に48時間放
置後、150メッシュのふるいに5gのせ、パウダーテ
スター(細川粉体工学研究所)の加減抵抗機の目盛りを
3にして、1分間振動を加える。振動後の150メッシ
ュのふるいの上に残った重量を測定し、残存重量比を求
めた。 ○:20%より小さい △:20%以上35%以下 ×:35%より大きい 以下、評価に供した試料の作製方法について説明する。
なお、使用したワックスは、いずれも市販品を用いた。
95部とメルトインデックスが3.3であるエチレン系
重合体(三井化学社製ミラソン)0.05部を混合容器
内に少量の溶剤と共に仕込み、加熱混合攪拌することに
より、ワックス組成物Aを得た。
物製造例1と同様の方法でワックス組成物Bを得た。
成物製造例1と同様の方法でワックス組成物Cを得た。
井化学社製ミラソン)を用いた以外はワックス組成物製
造例1と同様の方法でワックス組成物Dを得た。
90部とメルトインデックスが3.3であるエチレン系
重合体(三井化学社製ミラソン)0.05部およびポリ
エチレンワックス(三井化学社製ハイワックス220
P)0.05部を混合容器内に少量の溶剤と共に仕込
み、加熱混合攪拌することにより、ワックス組成物Eを
得た。
トインデックスが3.3であるエチレン系重合体(三井
化学社製ミラソン)0.05部を混合容器内に少量の溶
剤と共に仕込み、加熱混合攪拌することにより、ワック
ス組成物Fを得た。
用いたフィッシャートロピッシュワックスおよびパラフ
ィンワックスを、それぞれワックスGおよびワックスH
とする。
の構成および性状を表1に示した。
0.0部を窒素置換したフラスコに仕込み、オイルバス
により加熱し、内温を120℃に保ち、塊状重合により
4時間重合させた。この時の重合率は32%であった。
ついで、キシレン120部を加え、あらかじめ混合溶解
しておいたアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)1
部とキシレン80部を内温100℃に保ちながら10時
間かけて連続添加し、その後、2時間反応を継続して重
合を終了し、Mnが18000、Mwが410000の
高分子量ポリマー溶液を得た。
チル20部をキシレン溶媒存在下で、重合開始剤として
AIBN4部を用い還流下溶液重合させ、Mwが320
0、Mw/Mnが2.1の低分子量ポリマー溶液を得
た。極大値の値を表1に示す。
混合し、190℃で3torrの真空度で1時間脱溶剤
を行い、目的とするスチレン系共重合体を得た。得られ
た共重合体はMwが210,000,Mw/Mnが6
5,Tgが60℃であった。
量、重合温度、溶剤比を変えた以外は共重合体製造例1
に準じて、低分子量ポリマーおよび高分子量ポリマーを
得、次いでこれら両者を適宜の比率で製造例1と同様に
混合、脱溶剤することによりスチレン系共重合体を得
た。
入管、温度計および攪拌装置を取り付け、ポリオールK
B300(三井化学株式会社製)65部、イソフタル酸
30部、安息香酸を5部、ジブチル錫オキサイド0.0
5部を仕込み、フラスコ内に窒素を導入しながら240
℃で脱水縮重合を行った。反応生成物の酸価が所定値に
達したところでフラスコより抜き出し冷却、粉砕してポ
リエステル重合体(a)を得た。
00(三井化学株式会社製)31部、ジエチレングリコ
ール(DEG)22部、トリメチロールプロパン(TM
P)3部、イソフタル酸44部とした以外は上記と同様
の方法でポリエステル重合体(b)を得た。
部、ポリエステル重合体(b)を40部およびトリレン
ジイソシアネート2部とをニ軸混練機中で、180℃で
混練し、ポリエステル重合体を得た。
の性質を表2に示した。
樹脂製造例1と同様の操作で、トナー用樹脂組成物を得
た。
ボンブラック(MA100;三菱化学製)8.0部、帯
電調整剤(BONTRON S−34;オリエント化学
工業社製)1.0部、ポリプロピレンワックス(ハイワ
ックスNP105;三井化学製)3.0部をヘンシェル
ミキサ−で予備混合した後、2軸混練機を用い、120
℃に設定して混練した後、冷却、粗粉砕、微粉砕し、さ
らに分級器で分級し6.0〜18.0μmのトナーを得
た。次いで、上記トナ−100重量部に対して、疎水性
シリカ(R−972、アエロジル社製)を0.5重量部
となる割合で外部から添加して、これをヘンシェルミキ
サーにより混合してトナ−を得た。得られたトナーの評
価結果を表3に示した。
量を変えた以外は、実施例1と同様の方法でトナーを得
た。得られたトナーの評価結果を表3に示した。
スNP105を3部添加し、トナー用樹脂組成物1と同
様に脱溶剤を行い、トナー用樹脂組成物を得た。ついで
このトナー用樹脂組成物を同様に実施例1に準じた操作
を行い、トナーを得た。得られたトナーの評価結果を表
3に示した。
プロピレンワックスを添加せず、トナーを得た。得られ
たトナーの評価結果を表3に示した。
を5部添加した以外は樹脂製造例14と同様の操作で、
トナー用樹脂組成物を得た。次いで、実施例1と同様の
方法でトナーを得た。得られたトナーの評価結果を表3
に示した。
ナーは、上述のように構成されており、耐オフセット
性、定着性、保存性に優れている。
物およびトナーによれば、複写の高速化、省エネルギ
ー、高画質化など、近年高まっている要求に充分に対応
することができる。
Claims (8)
- 【請求項1】 (A)190±0.4℃で測定したメル
トインデックスの値が0.1以上100以下のエチレン
系重合体と、融点が70℃以上120℃以下のパラフィ
ンワックスまたは融点が70℃以上120℃以下のフィ
ッシャートロピシュワックスと、を含有してなるワック
ス組成物、および、(B)トナー用バインダー樹脂、を
含有するトナー用樹脂組成物。 - 【請求項2】 請求項1に記載のトナー用樹脂組成物に
おいて、トナー用樹脂組成物全体に対し、(A)成分の
含有率が0.05質量%以上15.0質量%以下、
(B)成分の含有率が85.0質量%以上99.95質
量%以下であって、(A)成分全体に対し、エチレン系
重合体の含有率が0.01質量%以上5.0質量%以
下、パラフィンワックスおよびフィッシャートロピシュ
ワックスの合計含有率が95.0質量%以上99.99
質量%以下であることを特徴とするトナー用樹脂組成
物。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載のトナー用樹脂
組成物において、前記トナー用バインダー樹脂がスチレ
ン系(共)重合体であることを特徴とするトナー用樹脂
組成物。 - 【請求項4】 請求項3に記載のトナー用樹脂組成物に
おいて、前記スチレン系(共)重合体が、スチレン系単
量体から誘導される構成単位と、(メタ)アクリル酸エ
ステル系単量体または(メタ)アクリル酸単量体から誘
導される構成単位とを含み、ガラス転移温度(Tg)が
45℃以上75℃以下であり、GPCにより測定したク
ロマトグラムにおいて、重量平均分子量(Mw)が10
0,000以上であり、分子量3,000以上12,0
00以下の領域および分子量100,000以上の領域
にそれぞれ少なくとも1つ以上の極大値あるいはショル
ダーを有し、Mwと数平均分子量(Mn)の比(Mw/
Mn)が15以上100以下であるスチレン系(共)重
合体であることを特徴とするトナー用樹脂組成物。 - 【請求項5】 請求項1または2に記載のトナー用樹脂
組成物において、前記トナー用バインダー樹脂がポリエ
ステル系共重合体であることを特徴とするトナー用樹脂
組成物。 - 【請求項6】 請求項5に記載のトナー用樹脂組成物に
おいて、前記ポリエステル系共重合体が、ガラス転移温
度Tgが45℃以上75℃以下であり、GPCにより測
定したクロマトグラムにおいて、Mwが6,000以上
150,000以下であり、分子量3,000以上1
2,000以下の領域に少なくとも1つ以上の極大値あ
るいはショルダーを有し、Mw/Mnが5以上であるポ
リエステル系共重合体であることを特徴とするトナー用
樹脂組成物。 - 【請求項7】 請求項1乃至6いずれかに記載のトナー
用樹脂組成物において、ポリオレフィン系ワックスをさ
らに含有することを特徴とするトナー用樹脂組成物。 - 【請求項8】 請求項1乃至7いずれかに記載のトナー
用樹脂組成物を含むトナー。
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---|---|---|---|
JP2000348263A JP4372992B2 (ja) | 1999-11-16 | 2000-11-15 | トナー用樹脂組成物およびトナー |
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JP11-325438 | 1999-11-16 | ||
JP32543899 | 1999-11-16 | ||
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004054258A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-02-19 | Mitsui Chemicals Inc | トナー用バインダー樹脂および該樹脂を用いたトナー |
KR100506441B1 (ko) * | 2001-09-06 | 2005-08-11 | 캐논 가부시끼가이샤 | 토너 및 가열 정착 방법 |
JP2012032450A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Sanyo Chem Ind Ltd | 電子写真用トナーバインダーおよびトナー |
-
2000
- 2000-11-15 JP JP2000348263A patent/JP4372992B2/ja not_active Expired - Lifetime
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