JP2001261752A - ハイブリッド樹脂 - Google Patents
ハイブリッド樹脂Info
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Abstract
着樹脂として用いた際にも、定着時の臭いの発生や、耐
刷時に画質の低下が生じないハイブリッド樹脂、その製
造方法及び該ハイブリッド樹脂からなる結着樹脂を提供
すること。 【解決手段】縮重合系樹脂と付加重合系樹脂とが結合し
てなるハイブリッド樹脂であって、1,3−ジフェニル
プロパンの濃度が0.3ppm以下であるハイブリッド
樹脂、縮重合系樹脂及び/又は縮重合系樹脂の原料モノ
マー、付加重合系樹脂の原料モノマー、両反応性化合物
を用いるハイブリッド樹脂の製造方法であって、反応容
器に付加重合系樹脂の原料モノマーを添加した後は21
0℃以下の温度で重合を行なうことを特徴とするハイブ
リッド樹脂の製造方法、並びに該ハイブリッド樹脂から
なる結着樹脂。
Description
記録法、静電印刷法等において形成される静電潜像を現
像するためのトナーに用いられるハイブリッド樹脂、そ
の製造方法及び該ハイブリッド樹脂からなる結着樹脂に
関する。
に代表される低温定着性に優れた縮重合系樹脂とビニル
樹脂に代表される耐環境性に優れた付加重合系樹脂とが
結合したハイブリッド樹脂が知られている。しかし、ハ
イブリッド樹脂は、付加重合系樹脂の存在下、縮重合系
樹脂の原料モノマーを210℃以上の高温で縮重合させ
て製造するため、付加重合系樹脂の一部が分解し、トナ
ーの結着樹脂として用いた際には、定着時に悪臭を発生
したり、耐刷時に画質が低下したりする。このような縮
重合系樹脂の分解防止のために老化防止剤等を添加する
ことも考えられるが、その効果はほとんどない。
樹脂の分解物が少なく、トナーの結着樹脂として用いた
際にも、定着時の臭いの発生や、耐刷時に画質の低下が
生じないハイブリッド樹脂、その製造方法及び該ハイブ
リッド樹脂からなる結着樹脂を提供することを目的とす
る。
合系樹脂と付加重合系樹脂とが結合してなるハイブリッ
ド樹脂であって、1,3−ジフェニルプロパンの濃度が
0.3ppm以下であるハイブリッド樹脂、(2) 縮
重合系樹脂及び/又は縮重合系樹脂の原料モノマー、付
加重合系樹脂の原料モノマー、両反応性化合物を用いる
ハイブリッド樹脂の製造方法であって、反応容器に付加
重合系樹脂の原料モノマーを添加した後は210℃以下
の温度で重合を行なうことを特徴とするハイブリッド樹
脂の製造方法、ならびに(3) 前記(1)記載のハイ
ブリッド樹脂からなる結着樹脂に関する。
重合系樹脂と付加重合系樹脂とが結合したハイブリッド
樹脂であって、縮重合系樹脂の代表例としては、ポリエ
ステル、ポリエステル・ポリアミド、ポリアミド等が挙
げられ、付加重合系樹脂の代表例としては、ラジカル重
合反応により得られるビニル樹脂が挙げられる。
フェニルプロパンの濃度が0.3ppm以下、好ましく
は0.1ppm以下、より好ましくは0.05ppm以
下であることに大きな特徴を有する。本発明のハイブリ
ッド樹脂は、付加重合系樹脂の分解が抑制されているた
め、かかる物質の含有量が極めて少量で、トナーの結着
樹脂として用いる際にも、定着時の臭いの発生や、耐刷
時に画質が低下しない。
パンの濃度は、実施例に記載の原子発光検出器付ガスク
ロマトグラフィーにより測定することができる。
縮重合系樹脂及び/又は縮重合系樹脂の原料モノマー、
付加重合系樹脂の原料モノマー、両反応性化合物を用い
てハイブリッド樹脂を製造する際に、反応容器に付加重
合系樹脂の原料モノマーを添加した後は210℃以下、
好ましくは100〜210℃、特に好ましくは150〜
210℃の温度で重合を行なうことにより得られる。
ポリエステル、ポリエステル・ポリアミド、ポリアミド
等が挙げられ、これらのなかではポリエステルが好まし
い。ポリエステルの原料モノマーとしては、公知のアル
コール成分と、カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボ
ン酸エステル等のカルボン酸成分が用いられる。
ピレン(2.2)−2,2−ビス (4−ヒドロキシフェ
ニル) プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)−2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビス
フェノールAのアルキレン(炭素数2〜3)オキサイド
(平均付加モル数1〜10)付加物、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリス
リトール、トリメチロールプロパン、水素添加ビスフェ
ノールA、ソルビトール、又はそれらのアルキレン(炭
素数2〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜10)付
加物等が挙げられ、これらの1種以上を含有するものが
好ましい。さらにはトナーの耐久性を向上させる点か
ら、ビスフェノールAのアルキレン(炭素数2〜3)オ
キサイド付加物がアルコール成分中に5モル%以上、好
ましくは50モル%以上使用されていることが望まし
い。
ロッキング性の観点から、フタル酸系化合物が含有され
ていることが好ましい。フタル酸系化合物としては、フ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、それらの無水
物、それらの炭素数1〜8のアルキルエステル等が挙げ
られ、これらの中ではテレフタル酸、その無水物及びそ
の炭素数1〜8のアルキルエステルが好ましい。かかる
フタル酸系化合物のカルボン酸成分中の含有量は、20
〜90重量%が好ましく、30〜60重量%がより好ま
しい。フタル酸系化合物以外のカルボン酸成分として
は、フマル酸、マレイン酸等のジカルボン酸、ドデセニ
ルコハク酸、オクチルコハク酸等の炭素数1〜20のア
ルキル基又は炭素数2〜20のアルケニル基で置換され
たコハク酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、それら
の酸の無水物及びそれらの酸のアルキル(炭素数1〜
8)エステル等が挙げられる。
錫オキシド等のエステル化触媒を適宜使用することがで
きる。
アミド中のアミド成分を形成するために用いる原料モノ
マーとしては、公知の各種ポリアミン、アミノカルボン
酸類、アミノアルコール等が挙げられ、好ましくはヘキ
サメチレンジアミン及びε−カプロラクタムである。
重合モノマーに分類されるものも含まれているが、これ
らは、他のモノマーの縮合反応で生成する水等の存在に
より加水分解して縮合に供されるため、広義には縮重合
系樹脂の原料モノマーに含まれると考えられる。
の原料モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレ
ン等のスチレン化合物;エチレン、プロピレン等のエチ
レン性不飽和モノオレフィン類;ブタジエン等のジオレ
フィン類;塩化ビニル等のハロビニル類;酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;(メタ)ア
クリル酸のアルキル(炭素数1〜18)エステル、(メ
タ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリ
ル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエ
チル等のエチレン性モノカルボン酸のエステル;ビニル
メチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニリデンクロ
リド等のビニリデンハロゲン化物;N−ビニルピロリド
ン等のN−ビニル化合物類等が挙げられ、スチレン及び
/又は(メタ)アクリル酸のアルキルエステルが、50
重量%以上、好ましくは80〜100重量%含有される
されていることが望ましい。
せる際には、重合開始剤、架橋剤等を必要に応じて使用
してもよい。
合系樹脂に対する重量比、即ち縮重合系樹脂又は縮重合
系樹脂の原料モノマー(但し、両者を用いる場合は、縮
重合系樹脂と縮重合系樹脂の原料モノマーの合計)の、
付加重合系樹脂の原料モノマーに対する重量比は、連続
相が縮重合系樹脂であることが好ましいことから、通常
50/50〜95/5、好ましくは60/40〜95/
5であることが望ましい。
ルボキシル基、エポキシ基、第1級アミノ基および第2
級アミノ基からなる群より選ばれた少なくとも1種の官
能基と、エチレン性不飽和結合とを有する化合物である
ことが好ましく、このような両反応性化合物を用いるこ
とにより、分散相となる樹脂の分散性を向上させること
ができる。両反応性化合物の具体例としては、例えば、
アクリル酸、フマル酸、メタクリル酸、シトラコン酸、
マレイン酸等が挙げられ、これらのなかではアクリル
酸、メタクリル酸及びフマル酸が好ましい。
/又は縮重合系樹脂の原料モノマーと、付加重合系樹脂
の原料モノマーのいずれとも反応し得ることが必要であ
るが、1つの重合系樹脂の原料モノマーが2種以上ある
場合には、少なくともこのうちの1つと反応し得ればよ
い。
又は縮重合系樹脂の原料モノマー(但し、両者を用いる
場合は、縮重合系樹脂と縮重合系樹脂の原料モノマーの
合計)100重量部に対して、0.1〜10重量部が好
ましく、付加重合系樹脂の原料モノマー100重量部に
対して0.3〜20重量部が好ましく、0.5〜10重
量部がより好ましい。
としてフタル酸系化合物を用いる場合、フタル酸系化合
物を用いた縮重合反応を付加重合系樹脂の原料モノマー
の添加前に行う。すなわち、フタル酸系化合物を用いた
縮重合系樹脂の原料モノマーの重合を、好ましくは21
0〜250℃、より好ましくは220〜240℃で行っ
た後、反応容器に付加重合系樹脂の原料モノマー及び両
反応性化合物を添加し、付加重合反応を行う方法であ
る。付加重合反応の際の温度は、0〜200℃が好まし
く、50〜180℃がより好ましい。これにより、付加
重合系樹脂の熱による分解を効果的に防止することがで
きるので、1,3−ジフェニルプロパン等の低沸点物質
の副生を防止することができる。
は、フマル酸等の縮重合系樹脂の原料モノマー、要すれ
ばさらに3価以上のアルコール成分及び/又は3価以上
のカルボン酸成分を用いて、縮重合反応を行う態様であ
ってもよい。付加重合後に行う縮重合反応は、通常、1
50〜210℃、好ましくは180〜210℃で行うこ
とができる。
のが例示される。 態様(1):フタル酸系化合物を含む縮重合系樹脂の原
料モノマーを用いて縮重合を行った後、付加重合系樹脂
の原料モノマー及び両反応性化合物、要すれば3価以上
のアルコール成分及び/又は3価以上のカルボン酸成分
を反応容器中に添加し、210℃以下で反応を行う方
法。 態様(2):フタル酸系化合物を含む縮重合系樹脂の原
料モノマーを用いて縮重合を行った後、付加重合系樹脂
の原料モノマー及び両反応性化合物、要すれば3価以上
のアルコール成分及び/又は3価以上のカルボン酸成分
を含む縮重合系樹脂モノマー成分(但し、フタル酸系化
合物を含まない)を反応容器中に添加し、210℃以下
で反応を行う方法。 態様(3):フタル酸系化合物を用いて得られた縮重合
系樹脂及び両反応性化合物の存在下、付加重合系樹脂の
原料モノマー、要すれば3価以上のアルコール成分及び
/又は3価以上のカルボン酸成分を用いて、210℃以
下で反応を行う方法。 態様(4):フタル酸系化合物を用いて得られた縮重合
系樹脂並びに両反応性化合物の存在下、付加重合系樹脂
の原料モノマー、要すれば3価以上のアルコール成分及
び/又は3価以上のカルボン酸成分を含む縮重合系樹脂
モノマー成分(但し、フタル酸系化合物を含まない)を
用いて、210℃以下で反応を行う方法。
は3価以上のカルボン酸成分を用いる時の反応容器中へ
の添加は、付加重合系樹脂の原料モノマーとともにであ
ってもよく、付加重合反応終了後であってもよい。ま
た、3価以上のアルコール成分及び/又は3価以上のカ
ルボン酸成分の使用量は、カルボン酸及びアルコールの
各成分中、0〜50モル%が好ましい。
樹脂の原料モノマー」とは、いずれか一方が単独で用い
られていてもよく、両者が併用されていてもよいことを
示す。
法、静電記録法、静電印刷法等において形成される静電
潜像を現像するためのトナーの結着樹脂として好適に用
いられる。かかるトナーは、混練粉砕法、例えば、結着
樹脂、着色剤等をボールミル等の混合機で均一に混合し
た後、密閉式ニーダー又は1軸もしくは2軸の押出機等
で溶融混練し、冷却、粉砕、分級する方法により得られ
る粉砕トナーが好ましい。さらに、荷電制御剤、離型
剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填
剤、酸化防止剤、老化防止剤、流動性向上剤、クリーニ
ング性向上剤等の添加剤が適宜添加されていてもよい。
なお、トナーの重量平均粒子径は、通常、3〜15μm
程度が好ましい。
ーは、磁性体微粉末を含有するときは単独で現像剤とし
て、また磁性体微粉末を含有しないときは非磁性一成分
系現像剤として、もしくはキャリアと混合して二成分系
現像剤として使用される。
10」(セイコー電子工業(株)製)を用いて昇温速度
10℃/分で測定する。
測定する。
レン(2.2)−2,2−(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン1225g、ポリオキシエチレン(2.0)−
2,2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン485
g、テレフタル酸345g、イソドデセニルコハク酸2
50g及びエステル化触媒として酸化ジブチル錫5gを
窒素雰囲気下、230℃で6時間縮重合させた後、16
0℃まで冷却した。反応容器に、トリメリット酸175
gを添加した後、付加重合系樹脂の原料モノマーとして
スチレン476g、アクリル酸2−エチルヘキシル10
5g、両反応性化合物としてアクリル酸35g及び重合
開始剤としてジクミルパーオキサイド25gの混合物
を、160℃で攪拌しながら1時間かけて滴下し、さら
に1時間同温度を保持して付加重合反応を行った後、2
00℃に昇温し、縮重合反応を行った。ASTM E2
8−67により測定した軟化点が120℃に達するまで
反応させて、樹脂Aを得た。樹脂Aのガラス転移点は5
8℃、酸価は22.5mgKOH/gであった。
の原料モノマーとともに反応容器中に添加するのではな
く、付加重合反応熟成後に添加してから、200℃に昇
温した以外は、実施例1と同様にして樹脂Bを得た。樹
脂Bのガラス転移点は62.3℃、酸価は10.4mg
KOH/gであった。
素雰囲気下、160℃で攪拌しつつ、付加重合系樹脂の
原料モノマー、両反応性化合物及び重合開始剤の混合物
を1時間かけて滴下した。160℃に保持したまま1時
間付加重合反応を行い、230℃に昇温して縮重合反応
を行った。ASTM E28−67により測定した軟化
点が120℃に達するまで反応させて、樹脂Cを得た。
樹脂Cのガラス転移点は58℃、酸価は21.3mgK
OH/gであった。なお、縮重合系樹脂の原料モノマ
ー、エステル化触媒、付加重合系樹脂の原料モノマー、
両反応性化合物及び重合開始剤は、いずれも実施例1と
同様の化合物を同様の使用量で用いた。
る前に、フェノール系老化防止剤「ノクラックNS−
5」(大内新興化学(株)製)28.7gを添加し、反
応系内に均一に分散させた以外は、比較例1と同様にし
て樹脂Dを得た。樹脂Dのガラス転移点は62.5℃、
酸価は9.5mgKOH/gであった。
器付ガスクロマトグラフィー(GC−AED)により、
以下の測定方法により分析し、樹脂中の1,3−ジフェ
ニルプロパンの濃度を測定した。 〔測定方法〕 1.試料の調製 5mlのバイアル瓶に試料2gを加えて200℃で5分
間加熱し、ヘッドスペースガス0.5mlを測定に供す
る。 2.測定条件 装置 :「G2350A,HP6890」(Hewlett Packard社製) 測定元素 :C193nm カラム :「HP−5」(Hewlett Packard社製) 0.32mmφ×30m 膜厚:0.25μm カラム温度 :40℃−10℃/min.−300℃(14分) キャリアーガス:He〔流速:2.3ml/min.〕 注入口温度 :300℃ スプリット比 :1:10 サンプルサイズ:0.5ml 3.検量線 トルエンを内部標準とする。トルエン1μl及び精秤さ
れた1,3−ジフェニルプロパンを100mlバイアル
ビンに入れて密封後、150℃で5分間加熱する。ガス
タイトシリンジを用いて、加熱したガス1mlを別の1
00mlバイアルビンに入れて希釈する。再度150℃
で5分間加熱後、ガスタイトシリンジで2mlを測定に
供する。
プロパン(保持時間:15.7分)の濃度は、樹脂Aは
0.01ppm以下、樹脂Bは0.01ppm以下、樹
脂Cは0.40ppm、樹脂Dは0.35ppmであっ
た。
後、二軸押出機により溶融混練し、冷却後、粉砕、分級
を行い、重量平均粒子径11μmの粉体を得た。得られ
た粉体100重量部に対して、疎水性シリカ「H−20
00」(ワッカーケミカル社製)0.1重量部をヘンシ
ェルミキサーを用いて混合付着させ、トナー1〜5を得
た。
ン・メチルメタクリレート樹脂被覆されたフェライト粉
(平均粒径100μm)1261重量部とを混合して、
各トナーを含有する現像剤を得た。
トナー1、2、4、5に対してはアモルファスセレン、
トナー3に対しては有機光導電体を使用、定着ローラー
の回転速度は450mm/secに設定し、定着装置中
の定着ローラー温度を可変にし、オイル塗布装置を除去
したもの)に実装し、通常環境(23℃、50%RH)
下で50万枚の画像出しを行った。
20名中で臭いを感じた人数を示すことにより、耐刷時
の臭いの程度を評価した。結果を表2に示す。
0万枚複写後(耐刷後)に少量の現像剤をサンプリング
し、「q/mメーター」(エッピング社製)にてトナー
の帯電量を測定するとともに、得られた画像の画質も評
価した。結果を表2に示す。
下でも同様の試験を行って、通常環境下と同様に帯電量
を測定し、画質を評価した。結果を表2に示す。
脂を結着樹脂として含有したトナー1〜3は、定着時の
臭いの発生がなく、耐刷試験に供した際にも、通常環境
下、高温高湿下のいずれにおいても帯電量変化が小さ
く、優れた画像が得られることが分かる。これに対し、
付加重合系樹脂の分解物である1,3−ジフェニルプロ
パンが多量に含まれるハイブリッド樹脂を含有したトナ
ー4は、定着時に臭いが発生し、耐刷による帯電量変化
が大きく、画像劣化も生じることが分かる。また、フェ
ノール系老化防止剤を用いて得られたハイブリッド樹脂
を含有したトナー5は、付加重合系樹脂の分解はある程
度抑制されているとみられるものの、トナー1〜3ほど
優れた結果は得られなかった。
である1,3−ジフェニルプロパンの濃度が低く、トナ
ーの結着樹脂として用いた際にも、定着時の臭いの発生
や、耐刷時に画質が低下しないハイブリッド樹脂及びそ
の製造方法を提供することが可能となった。
Claims (5)
- 【請求項1】 縮重合系樹脂と付加重合系樹脂とが結合
してなるハイブリッド樹脂であって、1,3−ジフェニ
ルプロパンの濃度が0.3ppm以下であるハイブリッ
ド樹脂。 - 【請求項2】 縮重合系樹脂のカルボン酸成分として、
フタル酸系化合物が含有されてなる請求項1記載のハイ
ブリッド樹脂。 - 【請求項3】 縮重合系樹脂及び/又は縮重合系樹脂の
原料モノマー、付加重合系樹脂の原料モノマー、両反応
性化合物を用いるハイブリッド樹脂の製造方法であっ
て、反応容器に付加重合系樹脂の原料モノマーを添加し
た後は210℃以下の温度で重合を行なうことを特徴と
するハイブリッド樹脂の製造方法。 - 【請求項4】 フタル酸系化合物を用いた縮重合反応
を、付加重合系樹脂の原料モノマーの添加前に行う請求
項3記載のハイブリッド樹脂の製造方法。 - 【請求項5】 請求項1又は2記載のハイブリッド樹脂
からなる結着樹脂。
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JP2000080635A JP4863539B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | トナー用結着樹脂 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007171359A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電荷像現像トナー用樹脂粒子分散液及びその製造方法、静電荷像現像トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤、並びに、画像形成方法 |
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- 2000-03-22 JP JP2000080635A patent/JP4863539B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2007171359A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電荷像現像トナー用樹脂粒子分散液及びその製造方法、静電荷像現像トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤、並びに、画像形成方法 |
JP4561622B2 (ja) * | 2005-12-20 | 2010-10-13 | 富士ゼロックス株式会社 | 静電荷像現像トナー用樹脂粒子分散液及びその製造方法、静電荷像現像トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤、並びに、画像形成方法 |
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