JPH1063035A - 静電潜像現像用トナー - Google Patents
静電潜像現像用トナーInfo
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- JPH1063035A JPH1063035A JP23989896A JP23989896A JPH1063035A JP H1063035 A JPH1063035 A JP H1063035A JP 23989896 A JP23989896 A JP 23989896A JP 23989896 A JP23989896 A JP 23989896A JP H1063035 A JPH1063035 A JP H1063035A
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Abstract
なく、低温定着性及び耐オフセット性に優れたトナーを
得る。さらに透明性に優れたフルカラーOHP画像を形
成できるトナーを得る。 【解決手段】 バインダー樹脂、着色剤及びワックスを
含有してなる静電潜像現像用トナーにおいて、バインダ
ー樹脂が少なくともポリエステル樹脂とビニル系樹脂を
含み、かつTHF不溶成分を含まず、また重量平均分子
量がGPCで50,000〜200,000の範囲で、
かつ分子量分布のメインピークが1,000〜10,0
00の範囲にあり、サブピークがその低分子側の外側と
高分子側の外側に少なくとも一つずつ存在するものにす
る。
Description
録法等により形成されたトナー像を加熱加圧定着法によ
り転写材に良好に定着しうる静電潜像現像用トナーに関
する。
利用し種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成
し、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じ
て紙などにトナー像を転写した後、加熱あるいは溶剤蒸
気などにより定着し、コピーを得るものである。
法としては磁気ブラシ法、カスケード現像法、粉末雲法
などが知られているが、いずれの現像法においてもトナ
ー像の定着が重要な工程であることはいうまでもない。
特に熱ローラ定着による場合には、定着時にトナー像と
熱ローラが加熱溶融状態で接触するため、トナー像の一
部が熱ローラ表面に付着して転移する、いわゆるオフセ
ット現象が発生する。
定着ローラ表面をトナーに対して離型性の優れた材料
(シリコンゴムやフッ素系樹脂など)で形成し、さらに
その表面にオフセット防止およびローラ表面の疲労を防
止するためにシリコンオイル、フッ素オイルなどの離型
性の高い液体の薄膜で、ローラ表面を被覆することが行
われている。
点ではきわめて有効であるが、オフセット防止用液体を
供給する装置が必要なため、定着装置が複雑になるなど
の問題点がある。このオイル塗布は、定着ローラを構成
している層間の剥離を引き起こし、結果的に定着ローラ
の短寿命化を促進する。
トナー粒子中から加熱加圧定着時にオフセット防止溶液
を供給しようとする考えから、トナー粒子中に低分子量
ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンのような離型剤
を添加する方法が提案されている。この方法により十分
な効果を出すためには離型剤を多量に添加する必要があ
るが、それにより感光体へのフィルミングだけでなくキ
ャリアや現像スリーブの表面を汚染しやすく、画像が劣
化しやすい。
るだけでなく、バインダー樹脂の改良が必要である。オ
フセットを起こさないためにはトナーに使うバインダー
樹脂は、できるだけ強靭であり、かつ十分な溶融流動性
が要求される。だが、溶融流動性を持たせるためには相
当高温までトナーを加熱しなければならず、このことは
省力という要請を満たさないことになる。従って、省力
であるためには、低温で定着することが要求され、ガラ
ス転移点および分子量の低い樹脂を使用することが好ま
しい。
なくオフセットを生じやすい。そのためオフセット防止
のためのトナーの強靭化は、溶融粘度の高い架橋樹脂や
非線状樹脂といった、通常約10万以上の平均分子量の
高分子樹脂、特にビニル樹脂を用いる場合が多い。高分
子量ビニル樹脂を用いたトナーを低温で定着させるに
は、樹脂のガラス転移点をブロッキングを起こさない限
りできるだけ低く下げるか、あるいは可塑剤の添加によ
って定着温度を下げるなどの方法がある。
下げるだけでなく、ホットオフセット発生温度をも下げ
てしまう。一方、ポリエステル樹脂は、ビニル系樹脂と
異なりガラス転移点が低く、しかも低分子量の樹脂を容
易に得ることができる。このことは低温定着トナーが容
易に得られることを意味する。しかし、ポリエステル樹
脂は低分子量であるためオフセットが激しく、熱ローラ
定着用トナーにはそのままでは使用することができな
い。
ル樹脂とビニル系樹脂との混合や分子量分布を規定する
などして、低温定着性と耐オフセット性を両立させよう
とする例が数多くある。例えば特開昭54−11424
5号公報、特開昭58−187946号公報にはポリエ
ステル樹脂とビニル系樹脂の混合が記載されている。こ
の方法では、ビニル系樹脂の高温までオフセットが起こ
らない性質とポリエステル樹脂の低温においても定着可
能であるという両者の長所を生かそうとしているが、樹
脂同士の相溶性が悪く、分散不良による着色力低下の原
因となる。
開平1−284863号公報のようにMw/Mnの値を
規定したもの、特開平3−294866号公報、特開昭
58−223155号公報のように2つの極大値を持つ
もの、特開昭58−82258号公報、特開昭62−9
1960号公報、特開平1−221758号公報のよう
に3つの極大値を持つものなどがある。これらは各極大
値の分子量、高さ、割合などで低温定着性と耐オフセッ
ト性を両立させようとしている。
温度が低く耐オフセット性を向上させることができるた
め、モノクロ画像を得るためには十分である。しかし、
フルカラー画像のような重ね合わせにより画像を形成す
る場合、特にOHP画像を得る場合は良好な透明性が必
要である。透明性を出すためには、トナーのバインダー
樹脂の溶融粘度を十分低くして、フラットな定着画像面
を形成する必要がある。そのためいずれも架橋成分を含
んだこれらの例は、透明性が必要なフルカラートナーと
しては不十分である。
イルを塗布することなく、低温定着性および耐オフセッ
ト性に優れたトナーを提供することである。さらに透明
性に優れたフルカラーOHP画像を得るためのトナーを
提供することである。
に、バインダー樹脂、着色剤及びワックスを含有してな
る静電潜像現像用トナーにおいて、バインダー樹脂が少
なくともポリエステル樹脂とビニル系樹脂を含み、かつ
THF不溶成分を含まず、またGPCによる重量平均分
子量(Mw)が50,000〜200,000の範囲で、
かつ分子量分布のメインピークが1,000〜10,0
00の範囲にあって、サブピークが分子量分布の500
〜1000の範囲と105〜107の範囲に少なくとも一
つずつ存在することを特徴とする静電潜像現像用トナー
が提供される。
用トナーにおいて、前記メインピークの存在範囲に代え
て分子量分布における分子量10,000以下の割合が
50〜70重量%含有されているものを用いることを特
徴とする静電潜像現像用トナーが提供される。
電潜像現像用トナーにおいて、請求項1または2の静電
潜像現像用トナーにおいて、バインダー樹脂中のビニル
系樹脂の割合が10〜30重量%であることを特徴とす
る静電潜像現像用トナーが提供される。
かの静電潜像現像用トナーにおいて、バインダー樹脂と
して、混練前はTHF不溶成分を含有する樹脂を含むこ
とを特徴とする静電潜像現像用トナーが提供される。
かの静電潜像現像用トナーにおいて、バインダー樹脂と
して、混練前は105〜107の範囲にピークは存在しな
いが混練後は存在する樹脂を含むことを特徴とする静電
潜像現像用トナーが提供される。
かの静電潜像現像用トナーにおいて、バインダー樹脂と
して分子量107以上の成分を15重量%以下含むこと
を特徴とする静電潜像現像用トナーが提供される。
かの静電潜像現像用トナーにおいて、バインダー樹脂と
して、ジシクロペンタジエン樹脂を含むことを特徴とす
る静電潜像現像用トナーが提供される。
かの静電潜像現像用トナーにおいて、請求項1〜3のい
ずれかの静電潜像現像用トナーにおいて、ビニル系樹脂
がスチレン−アクリル酸メチル共重合体であることを特
徴とする静電潜像現像用トナーが提供される。
トナーのバインダー樹脂は、少なくともポリエステル樹
脂とビニル系樹脂とを含む。従来のトナーであれば、バ
インダー樹脂は架橋成分(ここではTHF不溶成分のこ
とをいう)が少量含有する状態でトナー中に存在するこ
とがほとんどであるが、本トナーにおいてはTHF不溶
成分がない状態であることが好ましい。架橋成分を含ん
だ場合、カラートナーでOHP画像を得ようとすると、
架橋成分以外の成分によって低温で定着はされたとして
も、定着トナー層の内部は、溶融粘度の高い架橋成分と
溶融粘度の低いその他の成分とで界面のようなものがで
き、定着面も滑らかでなく、透明性は低い。透明性を上
げるためには、より高い温度とより高い圧力により、架
橋成分の溶融粘度を低くし表面を滑らかにする必要があ
る。そのため省エネルギー化に反する。
ステル樹脂とビニル系樹脂とを混合するだけでは、低温
定着性と耐オフセット性を両立させることが難しくな
る。本発明のトナーはGPCによるMwが50,000
〜200,000であり、かつ分子量1000〜10,
000の範囲にメインピーク(分子量分布のピーク中で
最も高さが高いピーク)が存在し、その低分子量側の外
側と高分子量側の外側とにサブピーク(メインピーク以
外のピーク)が存在する。Mwが50,000〜20
0,000だけでは低温定着性が達成されない場合が多
いが、メインピークの位置を分子量1,000〜10,
000という比較的低分子量な範囲にすることにより、
低温定着性が達成されやすい。そして、分子量105〜
107の範囲にあるサブピークによって、耐オフッセト
性が達成されやすい。モノクロ画像を得る場合は、これ
だけで十分であるが、さらに、分子量500〜1000
の範囲にあるサブピークによって、フルカラーOHP画
像を得るために必要なトナー定着層の透明性を出すこと
が容易になる。
るサブピークによって、その成分は他の成分よりも低温
で粘度が低くなり、トナー層と定着ローラの間にしみ出
しワックスと同様の効果が期待できる。通常、ワックス
にはトナー層と定着ローラ層の間で離型性としての効果
を期待するが、本発明のトナーにおいては別の効果も持
っている。すなわちバインダー樹脂がポリエステル樹脂
とビニル系樹脂との混合品である場合は、ワックス量が
多いほど溶融粘度が低くなり、表面の平滑性も上がると
いう事実がある。表面の平滑性が上がることは光の乱反
射を少なくし、結果的に光の透過性を上げることにな
る。従ってワックスに透明性を上げる効果も期待できる
が、これと同様に分子量500〜1,000の範囲に存
在するサブピークによって、より透明性の高い画像が得
られるトナーとなる。
ーク成分量はメインピーク成分量を極端に超えないこと
が好ましい。例えば、低分子量側成分と高分子量側成分
がバインダー樹脂の大部分を占めた場合、溶融粘度差の
大きい2種類の樹脂を混練する場合に近い状態となり、
分散が不均一になる可能性がある。本発明のトナーの分
子量分布を構成するためには、各ピークで別々の樹脂を
混合してメインピークと2つのサブピークを構成しても
よいし、2つのピークを持つ樹脂と1つのピークを持つ
別の樹脂を混合してもよいし、2つ以上のピークを持つ
別々の樹脂を2つまたは3つ以上混合してもよい。ま
た、分子量分布に現れるピークはメインピークとサブピ
ーク2つだけとは限らず、いくつのピークがあってもよ
い。
囲になるように調整する。50,000より低いとオフ
セットが低い温度で発生しやすく、200,000より
高いと低温で定着しにくくなる。それだけでなく、20
0,000より高いと粉砕性が悪くなり、小粒径のもの
を得ようとした場合、収率が低下する。
0〜70重量%にすることにより、メインピークの分子
量範囲を限定する場合と同様の効果が得られる。メイン
ピークの位置を分子量1,000〜10,000の範囲
に限定した理由は、低温定着性を達成しやすくするため
であったが、その範囲から外れても、例えば、メインピ
ークの位置が分子量10,000以上であったとして
も、分子量10,000以下の成分を50%以上にする
ことにより、低温定着性は達成されやすい。しかし70
%より多いと耐オフセット性が劣ってくる。また、メイ
ンピークが分子量1,000より低い範囲にあると分子
量が低くなり過ぎ、分子量105以上の範囲にあると分
子量が高くなり過ぎ、低温定着性と耐オフセット性のバ
ランスがとれない場合もあるため、メインピークの位置
は分子量1,000〜105の範囲にあることが好まし
い。
下のように測定される。40℃のヒートチャンバー内で
カラムを安定させ、この温度におけるカラムに、溶媒と
してTHFを毎分1mlの流速で流し、試料濃度として
0.05〜0.6重量%に調整した樹脂のTHF試料溶
液を50〜200μl注入して測定する。試料の分子量
測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単
分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対
数値とカウント数との関係から算出した。検量線作成用
の標準ポリスチレン試料としては、例えば、Press
ure Chemical Co.あるいは東洋ソーダ工
業社製の分子量が6×102、2.1×103、4×10
3、1.75×104、5.1×104、1.1×105、
3.9×105、8.6×105、2×106、4.48
×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポ
リスチレン試料を用いるのが適当である。また検出器に
はRI(屈折率)検出器を用いる。
在のカラムで107以上の検出は難しい。しかし、TH
F可溶成分の中にGPCの分子量測定検出限界107以
上の成分の存在(以後ミクロゲルとする)が見いださ
れ、その成分が定着性に影響を与えている。本発明のト
ナーにミクロゲル成分を持つ樹脂が存在することにより
定着温度幅をより広くすることができる。このミクロゲ
ル成分は15重量%以下であることが好ましい。これよ
り多いと定温定着性、粉砕性が悪化する。このミクロゲ
ル分の測定方法としては、トナーの分別方法を利用する
と求めることができる。つまりTHFにトナー不溶解な
溶剤を加えていき、分子量分布を見ながらTHFとその
溶剤の比率を決定してやればよい。今回はTHFとイソ
ドデカンの混合溶剤を使用し、25℃において分別を行
った。THF/イソドデカンの比率は2±0.5/3±
1.5で適切となり、この比率でトナーを溶解した液が
GPCの分子量測定範囲域である。
クロゲル分を測定する場合は以下のようにする。トナー
約1.0gを秤量し、これにTHF約50gを加えて2
0℃で24時間静置する。これをまず遠心分離で分けJ
IS規格(P3801)5種Cの定量濾紙を用いて常温
で濾過する。続いて濾紙残渣が不溶分であり、用いたト
ナーと濾紙残渣の比(重量%)で表わす。この残渣の中
には顔料などの固形物が存在するので、熱分析により別
途求める。分別用の溶剤の場合はTHFをこの溶剤に変
更すればよい。THF溶解成分の量からTHF/イソド
デカン可溶分およびTHF不溶解分を計算することによ
りミクロゲル分が算出できる。
ては、架橋成分を持つ樹脂を機械的エネルギーにより切
断する方法がある。これはトナー製造の際の混練工程で
行われる。そのため、バインダー樹脂に、混練前はTH
F不溶成分がある樹脂を少なくとも1つ含むことが好ま
しい。架橋成分を切断することにより、ミクロゲル成分
が得られるだけでなく、分子量105〜107の範囲にピ
ークを生じさせることもできる。混練前のTHF不溶成
分が多すぎると、THF不溶成分をなくすまでの混練時
間がほかの樹脂にとっては過剰な混練になる場合もある
ため、混練前のTHF不溶成分は40重量%以下である
ことが好ましい。
も、107以上の成分を含ませる方法として、混練前は
GPCによる分子量分布の105〜107の範囲にピーク
が存在しないが、混練後はその範囲にピークを生じる樹
脂を使用する。このような樹脂の混練前の分子量分布
は、THF不溶成分を含む樹脂の場合も同じであるが、
分子量106〜107まで分布が裾を引く程度である。T
HF不溶成分がないが、混練後、分子量105〜107の
範囲にピークを生じるという結果から、ミクロゲルが切
断されていると考えられる。このため、ミクロゲル成分
がある樹脂を混練して、トナー中の分子量107以上の
成分を15重量%以下含ませることもできる。このよう
な樹脂を使用することにより、THF不溶成分を含む樹
脂の場合のような過剰な混練をする心配がない。
ロペンタジエン樹脂を混合することもできる。この樹脂
はMwが1,000以下であるため、容易に分子量50
0〜1,000の範囲にサブピークを得ることができ
る。またこの樹脂の粉砕性がよいため、トナーの粉砕性
が上がる。本発明のトナーはバインダー樹脂のビニル系
樹脂を、スチレンとアクリル酸メチルの共重合体とする
ことにより、耐塩ビマット性も向上する。
する。本発明で使用するビニル系樹脂は、その成分とし
て、スチレンが50〜100重量%、好ましくは60〜
90重量%重合されたビニル系共重合体を使用するのが
好ましい。スチレン共重合量が50重量%未満である
と、トナーの熱溶融性が劣り、その結果、定着性が不充
分となる傾向がある。
ビニル系単量体としては、o−メチルスチレン、p−メ
チルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−ク
ロロスチレン等のスチレン誘導体、メタクリル酸、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プ
ロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ペンチル、
メタクリル酸へキシル、メタクリル酸へプチル、メタク
リル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デ
シル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ドデシ
ル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸メトキシエ
チル、メタクリル酸プロポキシエチル、メタクリル酸ブ
トキシエチル、メタクリル酸メトキシジエチレングリコ
ール、メタクリル酸エトキシジエチレングリコール、メ
タクリル酸ブトキシトリエチレンクリコール.メククリ
ル酸メトキシジプロビレングリコール、メタクリル酸フ
ェノキシエチル、メタクリル酸フェノキシジエチレング
リコール、メタクリル酸フェノキシテトラエチレングリ
コール、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸シクロヘ
キシル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタク
リル酸ジシクロペンテニル、メタクリル酸ジシクロペン
テニルオキシエチル、メタクリル酸N−ビニル−2−ピ
ロリドン、メタクリロニトリル、メタクリルアミド、N
−メチロールメタクリルアミド、メタクリ酸−2−ヒド
ロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタ
クリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸−2−ヒドロ
キシ−3−フェニルオキシプロピル、ジアセトンアクリ
ルアミド、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸ペンチル、アクリル酸へキシル、アクリル酸へプ
チル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリ
ル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシ
ル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸メトキシエチ
ル、アクリル酸プロポキシエチル、アクリル酸ブトキシ
エチル、アクリル酸メトキシジエチレングリコール、ア
クリル酸エトキシジエチレングリコール、アクリル酸メ
トキシエチレングリコール、アクリル酸ブトキシエチレ
ングリコール、アクリル酸メトキシジプロピレングリコ
ール、アクリル酸フェノキシエチル、アクリル酸フェノ
キシジエチレングリコール、アクリル酸フェノキシテト
ラエチレングリコール、アクリル酸ベンジル、アクリル
酸シクロヘキシル、アクリル酸テトラヒドロフルフリ
ル、アクリル酸ジシクロペンテニル、アクリル酸ジシク
ロペンテニルオキシエチル、アクリル酸N−ビニル−2
−ピロリドン、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル
酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、
アクリル酸2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピ
ル、アクリル酸グリシジル、アクリロニトリル、アクリ
ルアミド、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトン
アクリルアミド、ビニルピリジン等の1分子中に1個の
ビニル基を有するビニルモノマーを主成分として用いる
が、加えてジビニルベンゼン、グリコールとメタクリル
酸あるいはアクリル酸との反応生成物、例えばエチレン
グリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコ
ールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタ
クリレート、1,5−ペンタンジオールジメタクリレー
ト、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオ
ペンチルグリコールジメタクリレート、ジエチレングリ
コールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメ
タクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレー
ト、トリプロピレングリコールジメタクリレート、ヒド
ロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジメ
タクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペン
タエリトリットトリメタクリレート、ペンタエリトリッ
トテトラメタクリレート、トリスメタクリロキシエチル
ホスフェート、ビス(メタクリロイルオキシエチル)ヒ
ドロキシエチルイソシアヌレート、トリス(メタクリロ
イルオキシエチル)イソシアヌレート、エチレングリコ
ールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジア
クリレート、1,4−ブタンジオ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、1,6−ヘ
キサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコー
ルジアクリレート、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、ポリエチ
レングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコ
ールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチ
ルグリコールジアクリレート、トリメチロールエタント
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、ベンタエリトリットトリアクリレート、ペンタエ
リトリットテトラアクリレート、トリスアクリロキシエ
チルホスフェート、ビス(メタクリロイルオキシエチ
ル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート、トリス(メタ
クリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、メタクリ
ル酸グリシジルとメタクリル酸あるいはアクリル酸の半
エステル化物、ビスフェノール型エポキシ等、油脂とメ
タクリル酸あるいはアクリル酸の半エステル化物、アク
リル酸グリシジルとメタクリル酸あるいはアクリル酸の
半エステル化物等の1分子中に2個以上のビニル基を有
するビニルモノマーを使用する。
しては、1分子中に1個のビニル基を有するビニル系単
量体では、スチレン、スチレン誘導体、メタクリル酸エ
ステル、アクリル酸エステル等であり、特にスチレン並
びにアルキル基に1〜5個の炭素原子を有するメタクリ
ル酸あるいはアクリル酸のアルキルエステルが好まし
い。1分子中に2個以上のビニル基を有するビニル系単
量体では、ジビニルベンゼン、炭素原子数2〜6のメチ
レングリコールのジメタクリレートおよびジアクリレー
ト等が好ましい。これらの単量体は、合計が100重量
%になるように配合される。
用いられるラジカル開始剤としては、過酸化ベンゾイ
ル、過安息香酸2−エチルヘキシル、過酸化ラウロイ
ル、過酸化アセチル、過酸化イソブチリル、過酸化オク
タノイル、ジ−tert−ブチルペルオキシド、ter
t−ブチルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、
メチルエチルケトンペルオキシド、4,4,6−トリメ
チルシクロヘキサノンジ−tert−ブチルペルオキシ
ケタール、シクロヘキサノンペルオキシド、メチルシク
ロヘキサノンペルオキシド、アセチルアセトンペルオキ
シド、シクロヘキサノンジ−tert−ブチルペルオキ
シケタール、2−オクタノンジ−tert−ブチルペル
オキシケタール、アセトンジ−tert−ブチルペルオ
キシケタール、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキ
シド等の過酸化物系ラジカル開始剤、2,2’−アゾビ
スイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−
ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−
メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,
2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル、1,1’−アゾビス
(シクロへキサン−1−カルボニトリル)等のアゾビス
系ラジカル開始剤などがある。これらは単量体の総量に
対して好ましくは0.01〜20重量%、特に好ましく
は0.1〜10重量%使用する。
メルカプタン、ドデシルメルカプタン、メチル2−メル
カプトプロピオネート、エチル2−メルカプトプロピオ
ネート、ブチル2−メルカプトプロピオネート、オクチ
ル2−メルカプトプロピオネート、ペンタエリトリット
テトラ(2−メルカプトプロピオネート)、エチレング
リコールジ(2−メルカプトプロピオネート)、グリセ
リントリ(2−メルカプトプロピオネート)等のメルカ
プタン類、クロロホルム、ブロモホルム、四臭化炭素等
のハロゲン化炭化水素等のラジカル重合分子量調整剤を
使用することが必要である。これらの分子量調整剤は、
単量体の総量に対して0〜3重量%使用するのが好まし
い。
ン化ポリビニルアルコール、アルキルセルロース、ヒド
ロキシ−アルキルセルロース、カルボキシアルキルセル
ロース、ボリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、
ポリアクリル酸およびそのアルカリ金属塩、ポリメタク
リル酸およびそのアルカリ金属塩等の水溶性高分子分散
剤、リン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、リン酸
マグネシウム、ピコリン酸マグネシウム、炭酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、疎水性シリカ等の難溶性無機分散剤
を用いることができる。分散剤は、水溶性高分子分散剤
の場合は水性媒体に対して0.0001〜5重量%、難
溶性無機分散剤の場合は水性媒体に対して0.01〜1
5重量%使用するのが好ましい。
ような二価のアルコールとB群に示されるような二塩基
酸とからなるものであり、更にC群に示されるような三
価以上のアルコールあるいはカルボン酸を第三成分とし
て加えてもよい。
グリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−
プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,4
−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ビスフェ
ノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシエチ
レン化ビスフェノールA、ポリオキシプロピレレン
(2,2)−2,2’−ビス(4ーヒドロキシフェニ
ル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3,3)−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、ポリオキシプロピレン
(2,0)−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。
ン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタ
ール酸、イソフタール酸、テレフタール酸、シクロヘキ
サンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン
酸、マロン酸、リノレイン酸、またはこれらの酸無水物
または低級アルコールのエステル等。
ン、ペンタエリスリトールなどの三価以上のアルコー
ル、トリメリト酸、ピコメリト酸などの三価以上のカル
ボン酸等。
範囲、例えば全バインダー樹脂中20重量%以下であれ
ばエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、フェ
ノール樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−ブタジエン樹
脂等を混合してもよい。エポキシ樹脂に対しては特に5
〜20%加えることにより定着性が向上することが分か
った。エポキシ樹脂は未変性あるいは変性したものでも
使用できる。20%を超えると相溶性が悪化し使用に耐
えない。
ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの重縮合物が
代表的である。このようなエポキシ樹脂の市販品として
はエポミックR301、エポミックR302、エポミッ
クR304、エポミックR304P、エポミックR30
7、エポミックR309、エポミックR362、エポミ
ックR363、エポミックR364、エポミックR36
5、エポミックR366、エポミックR367(以上三
井石油化学工業社製)等がある。
ル類との重付加反応で得られる任意の軟化点のエポキシ
樹脂等もある。液状エポキシ樹脂の市販品としては、エ
ポミックR140、エポミックR139、エポミックR
140P(以上三井石油化学工業社製)等があり、ビス
フェノール類としてはビスフェノールA、ビスフェノー
ルP、ビスフェノールAD等がある。
は、着色剤および/または磁性粉並びに必要に応じて、
帯電制御剤、その他の添加剤と適宜溶融混合して静電潜
像現像用トナーとすることができる。
る。黒顔料としてはカーボンブラック、酸化鉄顔料等が
ある。本発明に用いられるカラー顔料としてはイエロー
顔料、マゼンタ顔料.シアン顔料、レッド顔料が挙げら
れる。イエロー顔料としては、ベンジジン系イエロー顔
料が望ましい。このベンジジン系イエロー顔料とは、
3,3′−ジクロロベンジジン誘導体の黄色有機顔料を
いう。具体的には.C.I.Pigment Yell
ow(ピグメントイエロー)No.12、同13、同1
4、同15、同17、同55、同83、同174(C.
I.No.21090、21100、21095、21
105)等が代表的なものとして挙げられる。マゼンタ
顔料としては.キナクリドン系マゼンタ顔料である2,
9−ジメチルキナクリドン(C.I.Pigment
Rcd122)、アゾレーキ系マゼンタ顔料であるC.
I.Pigment Red No.57−1等を挙げる
ことができる。シアン顔料としては、銅フタロシアニン
系顔料が好ましい。具体的には、C.I.Pigmen
t Blue(ピグメントブルー)No.15、同15
−3、同15−4、同15−6、ハロゲン化フタロシフ
ニン等を挙げることができる。レッド顔料としては、不
溶性モノアゾ顔料、アゾレーキ顔料、ペリレン系顔料が
望ましい。具体的には、C.I.Pigment Re
d(ピグメントレッド)22、同48−1、同48−
2、同48−3、同53−1、同57−1、同112、
同149、同178等が挙げられる。これら顔料は樹脂
に対して0.1〜20重量%、好ましくは2〜10重量
%添加される。染料としてはアゾ系染料、アントラキノ
ン系染料、キサンテン系染料、メチン系染料等がある。
これら染料は樹脂に対して0.1〜20重量%、好まし
くは0.3〜重量%添加される。これら着色剤は単独ま
たは組み合わせて使用することができる。
肪酸変性ニグロシン染料、含金属ニグロシン染料、含金
属脂肪酸変性ニグロシン染料、3,5−ジ−tert−
ブチルサリチル酸のクロム錯体等を使用することがで
き、通常、トナー中に0〜20重量%使用する。
にあるワックスが用いられる。離型剤の具体例として
は、カルナウバワックス、モンタンワックス、サゾール
ワックス、パラフィンワックス、低分子量ポリエチレ
ン、低分子量ポリプロピレン、エチレン−酢ビ共重合体
などが挙げられる。これらは1〜10重量%の範囲で加
えられる。ワックスを加えることは離型性を与え、ホッ
トオフセットは確実に向上するが樹脂との相溶性に問題
があり、量が増すに従い現像性が悪くなる。また、キャ
リアとのスペントも起こるので帯電量不足、帯電不安定
性が発生する。このため、ワックスは極力少ない方が好
ましいが、キャリアスペント化や帯電量不足等を発生さ
せることなく離型性を得ることができる。
水性シリカ粉末、ポリオレフィン、パラフィンワック
ス、フルオロカーボン化合物、脂肪酸エステル、部分ケ
ン化脂肪酸エステル、脂肪酸金属塩等を使用することが
でき、これらは、通常、トナー中に0.1〜5重量%使
用される。
成分現像剤のいずれにも使用てき、一成分の場合の磁性
体としては、フェライト、マグネタイトなどをはじめと
する鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を示す元素を
含む合金、あるいは化合物または強磁性元素を含まない
が適当に熱処理することによって強磁性を示すようにな
る合金、例えばマンガン−銅−アルミニウムあるいはマ
ンガン−銅−スズなどのマンガンと銅とを含むホイスラ
ー合金と呼ばれる種類の合金、または二酸化クロム等を
挙げることができる。磁性体は平均粒径0.3〜30μ
mの微粉末の形でバインダー樹脂中に均一に分散され
る。磁性体粒子の含有量はトナー100重量部当り20
〜70重量部、好ましくは40〜70重量部が望まし
い。
トナー混合法および粉砕法によって作られる。例えば、
すべての成分をそれぞれ所定量で配合し、混合し、かつ
粉砕することによって全成分を十分に混合し、次いで得
られた混合物を微粉化する。トナー粉末を形成する他の
周知の方法においては着色剤、樹脂および溶媒をボール
ミにかけ、そのトナー調合品混合物を噴霧乾燥させる。
る場合があるため、トナー組成物の混合は次のような混
練による。まずVブレンダー、ヘンシェルミキサー等の
混練機で予備混合した後、熱ロール、加圧ニーダ、バン
バリーミキサー、一軸、二軸連続混練機等の混練機で混
練される。この混練の場合機械的エネルギーにより分子
が切断される領域がある。これは主に混練時の粘度に支
配される。この粘度は104〜107poiseである。
この粘度域より低い粘度で混練された場合は、分子は切
断されにくく架橋分がトナー中に残ってしまう。又、高
い粘度で混練した場合は他の材料と分散しない。上記の
粘度範囲において混練する場合は架橋分の量と混練条件
によりミクロゲル分域の量が変わる。つまり任意にこの
範囲の分子量のものがつくられる。
像法、磁気ブラシ現像法、O−シェル現像法などによっ
て使用するためには、該組成物は重量百分率で表した平
均粒度が約30ミクロン以下でなければならず、最適結
果を生むためにはこの平均位度が約4〜20ミクロンの
間にあることが望ましい。粉末雲現像法において使用す
るためには1ミクロンよりもわずかばかり小さい粒径の
ものが望ましい。
−シェル現像法などで使用される被覆されたキャリヤお
よび被覆されていないキャリヤは周知であるが、トナー
粉末がキャリア粒子に付着してそれらを包囲するように
キャリヤ粒子がトナー粉末と密接に接触させられる時
に、トナー粉末がキャリヤ粒子の電荷とは反対極性の電
荷を獲得するものであればキャリヤ粒子は任意の適当な
材料で形成されてもよい。従って本発明に係るトナー組
成物は、従来の光導電性表面を含んだ任意の適当な静電
潜像を帯びた表面上で静電潜像を現像するために通常の
キャリヤと混合して使用される。
らに具体的に説明する。実施例および比較例では表1に
示すようなビニル系樹脂5種(A、B、C、D、E)、
表2に示すようなポリエステル樹脂4種(A、B、C、
D)を用い、混練前のTHF不溶成分の有無、その樹脂
のGPCによる分子量分布の分子量105〜107のピー
クの有無および混練後のピークの有無を示した。混練後
のピークの有無は樹脂50gをラボプラストミで100
℃、50rpmの条件で10分間練ったものについての
有無である。ビニル系樹脂については組成も示した。
(1)〜3(2)および表4(1)〜4(2)に示す樹
脂の組み合わせおよび混合比からなる樹脂900gを用
い、これにカルナバワックス100g、着色剤としてマ
ゼン夕顔料35g、帯電制御剤として3,5−ジ−te
rt−ブチルサリチル酸のクロム錯体5gを連続混練機
で加熱溶融混練し、実施例1〜8および比較例1〜8の
各混合物を作製した。なお、実施例8の混合物のみ着色
剤としてマゼンタ顔料20gとマゼンタ染料20gを使
用した。得られた混合物をハンマーミルで粗粉砕し、ジ
ェット式エアーミルで微粉砕した。次いでこれを分級し
粒径約9μmの粒子とした。この粒子99gと疎水性シ
リカ1gを混合してトナーとし、次にこのトナー50g
とシリコンコートキャリア950gを混合し、十分振り
混ぜて現像剤とした。
を外部定着機によって定着する。この定着機はオイル塗
布のないシリコンローラでローラ温度、ローラスピー
ド、ニップ幅を変えることができる。定着条件は線速1
80mm/sec、ニップ幅10.2mmであり、定着
ローラーの温度を変えて、各温度の定着画像を得ること
ができる。この画像の黒べ夕部を砂消しゴムでこすり
(クロックメー夕ーによる)、その反射濃度が0.8以
上となる温度を定着温度とした。またこれらの画像にオ
フッセトがでた場合、そのうちで最低の温度をオフセッ
ト発生温度とした。
変えて、定着ローラ温度160℃でOHPシートへ定着
させた画像のへイズ度を調べた。
示した。このときのエアー圧は5kg/cm2である。
表6(1)〜6(2)に試験結果を示した。
〜5(2)から明らかなようにどのトナー、現像剤も問
題ない結果が得られた。実施例5、6はメインピークが
分子量1,000〜10,000の範囲にないが、表に
は記載されていないが分子量100,000以下にサブ
ピークがあるために、分子量100,000以下の割合
が50〜70%の範囲となり、問題のない結果が得られ
た。また、実施例8は着色剤として顔料だけでなく染料
も使用したが、染料を使用した場合、耐塩ビマット性は
悪くなりやすいが、この例では、顔料だけのものと変わ
らなかった。
ーの製造条件は次に示す比較例1および比較例8以外は
実施例と同じ条件である。比較例1は混練温度を実施例
1に比べて高くした。比較例8は樹脂を900gから7
00gにし、ワックスを100gから300gにした。
比較例1は、混練温度が高かったために、樹脂の粘度が
低くなり架橋成分が切断されなかった。そのためヘイズ
が高く透明性が悪化した。比較例2は、分子量500〜
1,000の範囲にピークが存在しなかったために、低
温定着性と耐オフセット性は達成できたが、透明性が劣
った。比較例3は、分子量1,000〜100,000
の範囲にピークが存在するが、それはもっとも高いピー
クではなく、メインピークは分子量1,000〜10
0,000の範囲より低い位置にあり、分子量100,
000以下の成分が多くなってしまい、オフセットが発
生してしまった。160℃でオフセットが発生するため
に、160℃で調べたOHP画像もオフセットがおこっ
ていて、表面が荒れてしまったため透明性は悪かった。
比較例4はビニル系樹脂が多かったために、透明性が悪
かった。比較例5は、実施例3と同じ樹脂を使用してい
るが、混練時間が少なかったためにミクロゲルの量が実
施例3よりも多く、透明性が悪かった。比較例6は、ビ
ニル系樹脂がないために、ホットオフセットが発生し
た。比較例7は、2ピークしかなく分子量105以上の
成分がほとんどないために、ホットオフセットが発生し
た。比較例8は、比較例8よりもワックスの割合を増や
したため、耐オフセット性に問題はなくなったが、この
トナーを製造するときに粉砕性が悪かった。
ワックスを含むトナーにおいて、バインダー樹脂として
ビニル系樹脂とポリエステル樹脂を含み、かつTHF不
溶成分を含まず、さらにGPCによるMwが50,00
0〜200,000で、かつ分子量分布において特定な
領域にメインピークを有すると共に特定な二領域にサブ
ピークを少なくとも一つずつ有するため、良好な低温定
着性と耐オフセット性が得られ、さらにまた、OHPシ
ートへの画像も透明性の良好なものが得られる。
Claims (8)
- 【請求項1】 バインダー樹脂、着色剤及びワックスを
含有してなる静電潜像現像用トナーにおいて、該バイン
ダー樹脂が少なくともポリエステル樹脂とビニル系樹脂
を含み、かつTHF不溶成分を含まず、またGPCによ
る重量平均分子量(Mw)が50,000〜200,00
0の範囲で、かつ分子量分布のメインピークが1,00
0〜10,000の範囲にあって、サブピークが分子量
分布の500〜1000の範囲と105〜107の範囲に
少なくとも一つずつ存在することを特徴とする静電潜像
現像用トナー。 - 【請求項2】 請求項1の静電潜像現像用トナーにおい
て、前記メインピークの存在範囲に代えて分子量分布に
おける分子量10,000以下の割合が50〜70重量
%含有されているものを用いることを特徴とする静電潜
像現像用トナー。 - 【請求項3】 請求項1または2の静電潜像現像用トナ
ーにおいて、バインダー樹脂中のビニル系樹脂の割合が
10〜30重量%であることを特徴とする静電潜像現像
用トナー。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかの静電潜像現像
用トナーにおいて、バインダー樹脂として、混練前はT
HF不溶成分を含有する樹脂を含むことを特徴とする静
電潜像現像用トナー。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかの静電潜像現像
用トナーにおいて、バインダー樹脂として、混練前は1
05〜107の範囲にピークは存在しないが混練後は存在
する樹脂を含むことを特徴とする静電潜像現像用トナ
ー。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかの静電潜像現像
用トナーにおいて、バインダー樹脂として分子量107
以上の成分を15重量%以下含むことを特徴とする静電
潜像現像用トナー。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかの静電潜像現像
用トナーにおいて、バインダー樹脂として、ジシクロペ
ンタジエン樹脂を含むことを特徴とする静電潜像現像用
トナー。 - 【請求項8】 請求項1〜3のいずれかの静電潜像現像
用トナーにおいて、ビニル系樹脂がスチレンとアクリル
酸メチルの共重合体であることを特徴とする静電潜像現
像用トナー。
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