JPH05281869A - 弾性ローラ - Google Patents
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- JPH05281869A JPH05281869A JP8235892A JP8235892A JPH05281869A JP H05281869 A JPH05281869 A JP H05281869A JP 8235892 A JP8235892 A JP 8235892A JP 8235892 A JP8235892 A JP 8235892A JP H05281869 A JPH05281869 A JP H05281869A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フッ素樹脂層と弾性体層が強固に接着した耐
久性の優れた弾性ローラを製造する。 【構成】 弾性体層３に、石英粉をポリテトラフロロエ
チレン樹脂のディスパージョンに分散させてポリテトラ
フロロエチレン樹脂の融点以上の温度で焼成たものを添
加して、加熱、加硫して形成する。石英粉の周囲にはポ
リテトラフロロエチレン樹脂膜が形成されて混入され
る。この弾性体層３上にフッ素樹脂層５を積層して弾性
ローラ１を得る。 【効果】 フッ素樹脂層５と、弾性体層３が強固に接着
される。
久性の優れた弾性ローラを製造する。 【構成】 弾性体層３に、石英粉をポリテトラフロロエ
チレン樹脂のディスパージョンに分散させてポリテトラ
フロロエチレン樹脂の融点以上の温度で焼成たものを添
加して、加熱、加硫して形成する。石英粉の周囲にはポ
リテトラフロロエチレン樹脂膜が形成されて混入され
る。この弾性体層３上にフッ素樹脂層５を積層して弾性
ローラ１を得る。 【効果】 フッ素樹脂層５と、弾性体層３が強固に接着
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザプリンタや電子複
写機等のトナー定着部に用いられる弾性ローラに関す
る。
写機等のトナー定着部に用いられる弾性ローラに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電子複写機やレーザプリンタのトナー定
着部ローラは加熱ローラと加圧ローラから構成され、加
熱ローラにより熱せられたトナーを加圧ローラによりそ
の間を通過される紙に圧着して紙上に転移してプリント
している。このような定着部ローラは通紙の安定性を図
り、鮮明な画像を得るため適度な弾性と、トナーとの離
型性のよいものが要求される。加えて定着部ローラを塔
載する電子複写機やレザープリンタの高速化、小型化の
要求に伴い、小型化、高速化が問題となっている。その
ため、芯金上の弾性体を設けただけの単層のローラで
は、ニップ幅が確保できる低硬度で、表面平滑で通紙性
がよく、しかも摩耗しにくい耐久性の優れたローラは得
られなかった。そのため芯金上に適度な弾性を有する弾
性体を設け、その上層に離型性のよい最外層が積層され
た多層構造のローラが用いられている。
着部ローラは加熱ローラと加圧ローラから構成され、加
熱ローラにより熱せられたトナーを加圧ローラによりそ
の間を通過される紙に圧着して紙上に転移してプリント
している。このような定着部ローラは通紙の安定性を図
り、鮮明な画像を得るため適度な弾性と、トナーとの離
型性のよいものが要求される。加えて定着部ローラを塔
載する電子複写機やレザープリンタの高速化、小型化の
要求に伴い、小型化、高速化が問題となっている。その
ため、芯金上の弾性体を設けただけの単層のローラで
は、ニップ幅が確保できる低硬度で、表面平滑で通紙性
がよく、しかも摩耗しにくい耐久性の優れたローラは得
られなかった。そのため芯金上に適度な弾性を有する弾
性体を設け、その上層に離型性のよい最外層が積層され
た多層構造のローラが用いられている。
【０００３】このような多層構造のローラはかなりの高
温に加熱されるため、耐熱性であり、しかも熱伝導性が
よくなければならず、弾性体としてシリコーンゴムやフ
ッ素ゴムが使用され、最外層としてパーフロロアルコキ
シ樹脂（ＰＦＡ樹脂）やポリテトラフロロエチレン樹脂
（ＰＴＦＥ樹脂）等のフッ素樹脂が採用されている。多
層構造のローラを製造するには、最外層と成るフッ素樹
脂を予めチューブに成形し、このチューブに所望のニッ
プ幅が得られるシリコーンゴム等の弾性体を芯金上に形
成した弾性ローラを挿入するか、あるいは金型内壁に配
置したチューブ内に液状ゴムを注入するという方法で２
層に形成して、チューブ被覆ローラを形成するか、ある
いは未加硫のシート状のゴムを芯金に巻き付けられて設
けられた弾性体上にフッ素樹脂を塗布焼き付けたり、ま
たは静電粉体塗装等の方法により製造されていた。
温に加熱されるため、耐熱性であり、しかも熱伝導性が
よくなければならず、弾性体としてシリコーンゴムやフ
ッ素ゴムが使用され、最外層としてパーフロロアルコキ
シ樹脂（ＰＦＡ樹脂）やポリテトラフロロエチレン樹脂
（ＰＴＦＥ樹脂）等のフッ素樹脂が採用されている。多
層構造のローラを製造するには、最外層と成るフッ素樹
脂を予めチューブに成形し、このチューブに所望のニッ
プ幅が得られるシリコーンゴム等の弾性体を芯金上に形
成した弾性ローラを挿入するか、あるいは金型内壁に配
置したチューブ内に液状ゴムを注入するという方法で２
層に形成して、チューブ被覆ローラを形成するか、ある
いは未加硫のシート状のゴムを芯金に巻き付けられて設
けられた弾性体上にフッ素樹脂を塗布焼き付けたり、ま
たは静電粉体塗装等の方法により製造されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、弾性体の上に
ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂等のフッ素樹脂層を形成する
場合、チューブを用いても、また塗布焼き付けや、ある
いは静電粉体塗装等の方法によりフッ素樹脂層を成形し
ても、相互に加熱融着されにくく、一体化されなかっ
た。そのため、弾性体とフッ素樹脂層との密着が悪く、
フッ素樹脂層の剥離が生じ、傷の発生に結びついてしま
った。特に用紙の分離爪や温度センサの接触部分に用紙
のジャム化を契機として剥離が生じ、ローラの寿命が短
くなってしまった。
ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂等のフッ素樹脂層を形成する
場合、チューブを用いても、また塗布焼き付けや、ある
いは静電粉体塗装等の方法によりフッ素樹脂層を成形し
ても、相互に加熱融着されにくく、一体化されなかっ
た。そのため、弾性体とフッ素樹脂層との密着が悪く、
フッ素樹脂層の剥離が生じ、傷の発生に結びついてしま
った。特に用紙の分離爪や温度センサの接触部分に用紙
のジャム化を契機として剥離が生じ、ローラの寿命が短
くなってしまった。
【０００５】そのため、チューブ被覆ローラの場合は、
フッ素樹脂チューブの内面をエッチング処理して、シリ
コーンゴムとフッ素樹脂チューブの接着を図っていた。
塗布焼き付け、または静電粉体塗装等の方法により最外
層を形成する場合は、弾性体層に充填剤を加え弾性体層
の表面の充填剤を削り落とし空孔を形成させたり、弾性
体層の表面をサンドブラスト処理し、この空孔に最外層
を生成するフッ素樹脂を導入してアンカー効果を図った
ものもあった（特開平１−１４７５７７号公報）。
フッ素樹脂チューブの内面をエッチング処理して、シリ
コーンゴムとフッ素樹脂チューブの接着を図っていた。
塗布焼き付け、または静電粉体塗装等の方法により最外
層を形成する場合は、弾性体層に充填剤を加え弾性体層
の表面の充填剤を削り落とし空孔を形成させたり、弾性
体層の表面をサンドブラスト処理し、この空孔に最外層
を生成するフッ素樹脂を導入してアンカー効果を図った
ものもあった（特開平１−１４７５７７号公報）。
【０００６】しかしながら、チューブ被覆ローラも、塗
布焼き付け、または静電粉体塗装等の方法を用いたもの
も弾性体層と、フッ素樹脂層の接着は充分とは言えず、
ローラの耐久性の点では満足のできるものではなかっ
た。本発明は上記の欠点を解消するためになされたもの
であって、高温においても長寿命であり、安定した通紙
が行なえ、トナーとの離型性がよく、しかもフッ素樹脂
チューブと弾性体とが強固に接着した耐久性に優れた弾
性ローラを提供することを目的とする。
布焼き付け、または静電粉体塗装等の方法を用いたもの
も弾性体層と、フッ素樹脂層の接着は充分とは言えず、
ローラの耐久性の点では満足のできるものではなかっ
た。本発明は上記の欠点を解消するためになされたもの
であって、高温においても長寿命であり、安定した通紙
が行なえ、トナーとの離型性がよく、しかもフッ素樹脂
チューブと弾性体とが強固に接着した耐久性に優れた弾
性ローラを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の弾性ローラは、芯金上に弾性体層及びフッ
素樹脂層を積層した弾性ローラにおいて、前記弾性体層
はポリテトラフロロエチレン樹脂のディスパージョンを
焼成されて成る石英粉を含有するものである。
め、本発明の弾性ローラは、芯金上に弾性体層及びフッ
素樹脂層を積層した弾性ローラにおいて、前記弾性体層
はポリテトラフロロエチレン樹脂のディスパージョンを
焼成されて成る石英粉を含有するものである。
【０００８】
【作用】芯金上に積層される弾性体層に石英粉を加え
る。石英粉はポリテトラフロロエチレン樹脂のディスパ
ージョンと混合し、ポリテトラフロロエチレン樹脂の融
点以上の温度で焼成してポリテトラフロロエチレン樹脂
を成膜した後、弾性体層に加えることにより、弾性体層
上に形成されるフッ素樹脂層との密着を図り、フッ素樹
脂層と弾性体層とを強固に接着させる。それにより耐久
性の優れたローラを得ることができる。
る。石英粉はポリテトラフロロエチレン樹脂のディスパ
ージョンと混合し、ポリテトラフロロエチレン樹脂の融
点以上の温度で焼成してポリテトラフロロエチレン樹脂
を成膜した後、弾性体層に加えることにより、弾性体層
上に形成されるフッ素樹脂層との密着を図り、フッ素樹
脂層と弾性体層とを強固に接着させる。それにより耐久
性の優れたローラを得ることができる。
【０００９】
【実施例】本発明の弾性ローラを熱定着ローラに適用し
た一実施例を図面を参照して説明する。図１に示すよう
に、弾性ローラである熱定着ローラ１は芯金２上に弾性
体層３が作成されたローラ４の外周に最外層としてフッ
素樹脂層５が接着されて一体化されたものである。
た一実施例を図面を参照して説明する。図１に示すよう
に、弾性ローラである熱定着ローラ１は芯金２上に弾性
体層３が作成されたローラ４の外周に最外層としてフッ
素樹脂層５が接着されて一体化されたものである。
【００１０】芯金２は弾性体層３との接着のよい材質、
例えば、鉄、アルミニウム等で形成される。芯金２上に
形成される弾性体層３は熱による劣化が少ないものが好
ましく、通紙性を満足するよう適宜な弾性を備えたもの
であり、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が用いられる。
特に熱による劣化が少ないものとして、シリコーンゴム
が用いられる。
例えば、鉄、アルミニウム等で形成される。芯金２上に
形成される弾性体層３は熱による劣化が少ないものが好
ましく、通紙性を満足するよう適宜な弾性を備えたもの
であり、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が用いられる。
特に熱による劣化が少ないものとして、シリコーンゴム
が用いられる。
【００１１】このシリコーンゴムに石英粉を添加する。
石英粉は耐熱性であり、ローラ製造時、あるいはプリン
タ等に搭載した時の加熱による変化がなく、所望の粒径
のものが得られるため好適に用いられる。粒径は１〜１
０μｍが好ましい。この石英粉は予め、弾性体層３の上
層のフッ素樹脂層５を形成するフッ素樹脂ディスパージ
ョンに分散させ焼成する。フッ素樹脂としてはポリテト
ラフロロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）が好適であり、
ＰＴＦＥ樹脂を水等に分散させて用いてもよい。石英粉
の添加量はＰＴＦＥ樹脂１００重量部に対して１〜１０
重量部である。焼成温度はＰＴＦＥ樹脂の融点温度３２
７℃以上で行なう。ＰＴＦＥ樹脂の融点温度以上で行な
うことにより石英粉の周囲にＰＴＦＥ樹脂が確実に成膜
され、これによりシリコーンゴム中から石英粉が欠落せ
ずに留る。そして弾性体層３の形成後、表面を研削して
表面の石英粉を削り落とした場合、弾性体層３の表面に
確実に空洞を形成することができる。
石英粉は耐熱性であり、ローラ製造時、あるいはプリン
タ等に搭載した時の加熱による変化がなく、所望の粒径
のものが得られるため好適に用いられる。粒径は１〜１
０μｍが好ましい。この石英粉は予め、弾性体層３の上
層のフッ素樹脂層５を形成するフッ素樹脂ディスパージ
ョンに分散させ焼成する。フッ素樹脂としてはポリテト
ラフロロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）が好適であり、
ＰＴＦＥ樹脂を水等に分散させて用いてもよい。石英粉
の添加量はＰＴＦＥ樹脂１００重量部に対して１〜１０
重量部である。焼成温度はＰＴＦＥ樹脂の融点温度３２
７℃以上で行なう。ＰＴＦＥ樹脂の融点温度以上で行な
うことにより石英粉の周囲にＰＴＦＥ樹脂が確実に成膜
され、これによりシリコーンゴム中から石英粉が欠落せ
ずに留る。そして弾性体層３の形成後、表面を研削して
表面の石英粉を削り落とした場合、弾性体層３の表面に
確実に空洞を形成することができる。
【００１２】ＰＴＦＥ樹脂処理された石英粉は、弾性体
層を形成する未加硫のシリコーンゴム等に添加されて、
加熱され弾性体層が形成される。石英粉の添加量は弾性
体層３の所望の硬度が維持できる程度が好ましく、シリ
コーンゴム１００重量部に対して１０〜２００重量部で
ある。弾性体層３には他の充填剤を添加させてもよい。
層を形成する未加硫のシリコーンゴム等に添加されて、
加熱され弾性体層が形成される。石英粉の添加量は弾性
体層３の所望の硬度が維持できる程度が好ましく、シリ
コーンゴム１００重量部に対して１０〜２００重量部で
ある。弾性体層３には他の充填剤を添加させてもよい。
【００１３】更に、最外層と成るフッ素樹脂は熱による
劣化が少なく、トナーとの離型性に優れ、摩擦係数の小
さいものであり、ポリフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ
樹脂）やポリテトラフロロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹
脂）等から成る。このような構成の弾性ローラを作成す
るのは、芯金２をブラスト処理し、脱脂した後、弾性体
層３と接着性のよい接着剤を塗布する。弾性体層３を形
成するには、予めＰＴＦＥ樹脂処理された石英粉をシリ
コーンゴムに混練し、シート状に形成したものを芯金２
に巻きつけ、加熱、加硫する。あるいは芯金２の周囲に
ＰＴＦＥ樹脂処理された石英粉を混練したシリコーンゴ
ムを押出し、加熱、加硫してもよい。その後、表面を研
削し、表面の石英粉を落とし、表面に最外層となるフッ
素樹脂の粒子径より大きな凹部を形成し、ローラ４を形
成する。その表面にフッ素樹脂層５を形成する。フッ素
樹脂層５は溶液に分散させたフッ素樹脂液に含浸した
り、フッ素樹脂の塗布液を弾性体層３表面に塗布しても
よい。弾性体層３の厚さは、溶液粘度、含浸あるいは塗
布回数、速度、乾燥時間を調整し、所望の厚さになるよ
うにすればよい。
劣化が少なく、トナーとの離型性に優れ、摩擦係数の小
さいものであり、ポリフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ
樹脂）やポリテトラフロロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹
脂）等から成る。このような構成の弾性ローラを作成す
るのは、芯金２をブラスト処理し、脱脂した後、弾性体
層３と接着性のよい接着剤を塗布する。弾性体層３を形
成するには、予めＰＴＦＥ樹脂処理された石英粉をシリ
コーンゴムに混練し、シート状に形成したものを芯金２
に巻きつけ、加熱、加硫する。あるいは芯金２の周囲に
ＰＴＦＥ樹脂処理された石英粉を混練したシリコーンゴ
ムを押出し、加熱、加硫してもよい。その後、表面を研
削し、表面の石英粉を落とし、表面に最外層となるフッ
素樹脂の粒子径より大きな凹部を形成し、ローラ４を形
成する。その表面にフッ素樹脂層５を形成する。フッ素
樹脂層５は溶液に分散させたフッ素樹脂液に含浸した
り、フッ素樹脂の塗布液を弾性体層３表面に塗布しても
よい。弾性体層３の厚さは、溶液粘度、含浸あるいは塗
布回数、速度、乾燥時間を調整し、所望の厚さになるよ
うにすればよい。
【００１４】上記の説明は、本発明の一実施例の説明で
あって、本発明は熱定着ローラに限らず、耐熱性及び弾
性の要求されるローラに適用できる。 〈実施例〉以下実施例について説明する。平均粒子径
０．３μｍのＰＴＦＥ樹脂ディスパージョン３００ｇに
水１２００ｇを添加し、平均粒子径４μｍの石英粉３Ｋ
ｇに加え、撹拌した。その後、１８０℃で１時間乾燥
し、その後３５０℃で１０分焼成した。得られた石英粉
をシリコーンゴムに着色剤、加硫剤等と添加し、ミキシ
ングロールで混練し、２ｍｍ厚さのシート状にした。こ
のゴムシートの物性を表１に示す。比較例として石英粉
を添加しないもので同様のシートを作成し、加熱加硫し
た。物性を表１に示す。
あって、本発明は熱定着ローラに限らず、耐熱性及び弾
性の要求されるローラに適用できる。 〈実施例〉以下実施例について説明する。平均粒子径
０．３μｍのＰＴＦＥ樹脂ディスパージョン３００ｇに
水１２００ｇを添加し、平均粒子径４μｍの石英粉３Ｋ
ｇに加え、撹拌した。その後、１８０℃で１時間乾燥
し、その後３５０℃で１０分焼成した。得られた石英粉
をシリコーンゴムに着色剤、加硫剤等と添加し、ミキシ
ングロールで混練し、２ｍｍ厚さのシート状にした。こ
のゴムシートの物性を表１に示す。比較例として石英粉
を添加しないもので同様のシートを作成し、加熱加硫し
た。物性を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】得られた未加硫のゴムシートを、プライマ
塗布した外径φ５９．５mmのアルミニウム芯金に巻きつ
け、１６０℃で３０分プレス加硫し、その後２００℃で
４時間２次加硫した。表面を研削盤にて研削し、外径φ
６０mmとし、表面をアセトンを含ませた不織布で擦り、
表面の石英粉を取り去り、ローラを得た。このローラを
ＰＴＦＥ樹脂のディスパージョンを含浸方法で塗布し、
５００℃で８分間焼成し、フッ素樹脂層２２μｍの熱定
着ローラを得た。熱定着ローラの特性を表２に示す。
塗布した外径φ５９．５mmのアルミニウム芯金に巻きつ
け、１６０℃で３０分プレス加硫し、その後２００℃で
４時間２次加硫した。表面を研削盤にて研削し、外径φ
６０mmとし、表面をアセトンを含ませた不織布で擦り、
表面の石英粉を取り去り、ローラを得た。このローラを
ＰＴＦＥ樹脂のディスパージョンを含浸方法で塗布し、
５００℃で８分間焼成し、フッ素樹脂層２２μｍの熱定
着ローラを得た。熱定着ローラの特性を表２に示す。
【００１７】比較例として石英粉無添加で同様の熱定着
ローラを作成した。特性を表２に示す。得られた弾性ロ
ーラ使用してＡ４版用紙を１分間８２枚通紙し、耐久試
験を行った。外側のＰＴＦＥ被膜の浮き、破れを判断基
準として観察した。結果を表２に示す。
ローラを作成した。特性を表２に示す。得られた弾性ロ
ーラ使用してＡ４版用紙を１分間８２枚通紙し、耐久試
験を行った。外側のＰＴＦＥ被膜の浮き、破れを判断基
準として観察した。結果を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の弾性ローラによれば、ＰＴＦＥ樹脂ディスパージョ
ンに分散された石英粉をＰＴＦＥ樹脂の融点温度以上の
温度で加熱し、ＰＴＦＥ樹脂を石英粉周囲に成膜させた
ものを弾性体に混練し、弾性体層を形成したため、弾性
体層とフッ素樹脂層がより強固に接着され、ローラの耐
久性が著しく向上される。
明の弾性ローラによれば、ＰＴＦＥ樹脂ディスパージョ
ンに分散された石英粉をＰＴＦＥ樹脂の融点温度以上の
温度で加熱し、ＰＴＦＥ樹脂を石英粉周囲に成膜させた
ものを弾性体に混練し、弾性体層を形成したため、弾性
体層とフッ素樹脂層がより強固に接着され、ローラの耐
久性が著しく向上される。
【図１】本発明の弾性ローラの一実施例の断面図。
１・・・・・・熱定着ローラ（弾性ローラ） ２・・・・・・芯金 ３・・・・・・弾性体層 ５・・・・・・フッ素樹脂層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 祐司 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 安部 隆晴 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】芯金上に弾性体層及びフッ素樹脂層を積層
した弾性ローラにおいて、前記弾性体層はポリテトラフ
ロロエチレン樹脂のディスパージョンを焼成されて成る
石英粉を含有することを特徴とする弾性ローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8235892A JPH05281869A (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 弾性ローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8235892A JPH05281869A (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 弾性ローラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05281869A true JPH05281869A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=13772362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8235892A Withdrawn JPH05281869A (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 弾性ローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05281869A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010224229A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 管状体、管状体支持装置、画像定着装置、画像形成装置、及び管状体の製造方法 |
-
1992
- 1992-04-03 JP JP8235892A patent/JPH05281869A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010224229A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 管状体、管状体支持装置、画像定着装置、画像形成装置、及び管状体の製造方法 |
| US8422922B2 (en) | 2009-03-24 | 2013-04-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Tubular body, tubular body supporting apparatus, image fixing apparatus, and image forming apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990608 |