(57)【要約】【課題】低コスト化/小型化/高速化に対応でき画像上カブリやモヤムラの発生がなく画像品質の良好な画像形成方法と、画像形成装置並びにプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】静電潜像担持体1,十点平均表面粗さRzが５〜３０の帯電ローラ2,露光手段4,現像手段5,転写手段6,定着手段9を有する画像形成装置により、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程からなる一連のプロセスにより画像形成する。現像工程で使用するトナーは、バインダー樹脂、色材及び離型剤を含むトナー母体と外添剤からなり,外添剤はコア部分に酸化チタン(含有量が80〜95重量％)を、シェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有する複合酸化物で、複合酸化物のBET比表面積が50〜100ｍ2/ｇであるものとする。【選択図】図１
2010020024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも静電潜像担持体表面を帯電手段により帯電させる工程と、該静電潜像担持体表面に露光手段により静電潜像を形成する工程と、該静電潜像に現像手段によりトナーを付着させてトナー像として現像する工程と、該現像されたトナー像を転写手段により記録媒体に転写する工程と、該転写されたトナー像を定着手段により定着する工程とを備えた画像形成方法であって、
前記静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段が、前記静電潜像担持体に接触・帯電させる帯電ローラで、その十点平均表面粗さＲｚが５〜３０であり、
前記静電潜像に現像手段により付着させるトナーが、少なくともバインダー樹脂、色材及び離型剤を含むトナー母体と外添剤から構成され、前記外添剤は酸化チタンと酸化珪素からなる複合酸化物を少なくとも含有し、該複合酸化物はコア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有するとともに酸化チタン含有量が８０〜９５重量％であり、且つ該複合酸化物のＢＥＴ比表面積が５０〜１００ｍ2／ｇであることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記複合酸化物が、四塩化ケイ素ガスと四塩化チタンガスとを原料にして気相法により燃焼し製造されたものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記外添剤が、前記複合酸化物に加えて酸化珪素微粒子を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記帯電ローラの直径が７〜２０ｍｍφであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記帯電ローラに清掃部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記トナー母体に対する前記外添剤の下記評価法により算出される付着強度（Ｐ）が３０〜６５％であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成方法。
評価法：１０倍に希釈した界面活性剤溶液３０ｍＬ中にトナー２ｇを投入し超音波ホモジナイザーで分離（４０Ｗ×１分間）後、洗浄、乾燥した処理後のトナーと、未処理のトナーをそれぞれ２ｇ採取して加圧（１Ｎ／ｃｍ2）によりペレットを作成し、蛍光Ｘ線分析装置を用いて処理後のトナーの外添剤（Ｗａ）と未処理のトナーの外添剤（Ｗｂ）を固有の元素を基に検量線法により定量して（Ｐ）＝１００×（Ｗａ）／（Ｗｂ）により算出。
【請求項７】
前記現像する工程は、前記現像手段に担持されたトナーが静電潜像担持体に接触する接触現像方式であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記静電潜像担持体にクリーニングブレードを配設したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項９】
静電潜像担持体と、該静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、該帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像にトナーを付着させて現像しトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記帯電手段が、前記静電潜像担持体に接触・帯電させる帯電ローラで、その十点平均表面粗さＲｚが５〜３０であり、
前記現像手段により静電潜像に付着されるトナーが、少なくともバインダー樹脂、色材及び離型剤を含むトナー母体と外添剤から構成され、前記外添剤は酸化チタンと酸化珪素からなる複合酸化物を少なくとも含有し、該複合酸化物はコア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有するとともに酸化チタン含有量が８０〜９５重量％であり、且つ該複合酸化物のＢＥＴ比表面積が５０〜１００ｍ2／ｇであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
静電潜像担持体と、少なくとも該静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、該帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像にトナーを付着させて現像しトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段からなる群から選ばれた手段を有する画像形成装置本体に着脱可能とされたプロセスカートリッジにおいて、
前記帯電手段が、前記静電潜像担持体に接触・帯電させる帯電ローラで、その十点平均表面粗さＲｚが５〜３０であり、
前記現像手段により静電潜像に付着されるトナーが、少なくともバインダー樹脂、色材及び離型剤を含むトナー母体と外添剤から構成され、前記外添剤は酸化チタンと酸化珪素からなる複合酸化物を少なくとも含有し、該複合酸化物はコア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有するとともに酸化チタン含有量が８０〜９５重量％であり、且つ該複合酸化物のＢＥＴ比表面積が５０〜１００ｍ2／ｇであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式による画像形成技術に関し、詳しくは、長期繰り返し使用においても画像上カブリやモヤムラなどの発生がなく画像品質が良好に維持され、低コスト化／小型化／高速化に対応できる画像形成方法と画像形成装置並びにプロセスカートリッジ関する。
【背景技術】
【０００２】
ローエンドレーザビームプリンタにおいては近年、ＳＯＨＯ（Small Office/Home Office）及びコンシューマーを対象とした需要拡大に対応すべく低コスト化／小型化／高速化の傾向にあり、特に小型化及び低コスト化のためには各部品の小型化及び装置の簡略化が望まれている。例えば、帯電方式においてもその例外ではなく、従来電子写真方式においてはコロナ帯電方式が用いられているが、高圧電源装置が必要なためにコストが高く、またオゾンが発生する為環境にも優しくないことから近年では安価で小型の帯電ローラ方式が採用されてきている。
【０００３】
帯電ローラ方式では、像担持体に対して帯電ローラを非接触とするタイプと接触させるタイプの二つに分類される。非接触型の場合には、放電ギャップを一定にするのが設計上難しくコストアップ要因となるほか、必要な電圧も高く、これもコストアップに繋がる。
【０００４】
一方、接触タイプの場合、ニップ厚により放電ギャップを制御することが可能であり、非接触に比べると設計が容易であり、小型化に有利である。しかし、接触タイプにおける課題としては、像担持体上のノイズ、つまりクリーニング通過後に拭き残ったトナー及び遊離した外添剤などの汚染による影響を受けやすく、帯電ローラが汚れ、帯電不良が発生する要因となる。トナー自体は、帯電ローラに不織布またはブラシ等の清掃部材を設けることにより除去可能であるが、トナーから遊離した外添剤の場合には除去することが困難である。また、帯電ローラ表面の粗さが小さい（例えば、Ｒｚ５以下）と、表面均一性は向上するので帯電ムラを抑えられる様に一見えるが、実際は帯電ローラ−像担持体間で従動せずスリップし、特に帯電ローラ−像担持体間の接触圧が低い（例えば、４Ｎ以下）と顕著になり、帯電ムラが発生する。また、粗さが所定以上大きく（例えば、Ｒｚ２０以上）なると、表面均一性が不十分となって帯電ムラが発生する。
【０００５】
一方、低コスト小型化プリンターにおいては従来の２成分現像方式に対してキャリア及び現像部分の部品点数の少ない１成分現像方式が通常用いられる。１成分現像方式にも前記帯電ローラ同様、像担持体と接触／非接触する２方式があり、低コスト化の為には通常接触現像方式が好ましい。
１成分現像方式用トナーに使用される外添剤としては主に酸化珪素及び酸化チタンが用いられるが、例えば、現像ローラと像担持体の間のストレスや、クリーニング時のストレスにより前記外添剤が剥がれ、帯電ローラを汚染する要因となる。特に、酸化チタンによる汚染の場合には帯電ローラの電気的な特性、すなわち帯電機能自身を阻害し、画像品質上問題となる。しかし、酸化チタンを用いず酸化珪素のみの外添剤による帯電制御は難しく、特に低温低湿環境にける帯電量上昇に伴う現像ローラ上の搬送量暴走が起因となる画像のモヤムラ発生を抑制するのが困難となる。
【０００６】
トナーのクリーニング性を向上させるための手法として種々の検討がなされている。
例えば、コア層が二酸化チタン、酸化アルミニウム及び酸化亜鉛からなる群から選択される金属酸化物からなり、シェル層がシリカからなるコアシェル構造を有するシリカ被覆金属酸化物粒子及び 体積平均粒径が５〜２０ｎｍのシリカ微粒子を含有する外添剤と、着色粒子からなる静電潜像現像用トナーが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、長時間連続印刷してもカブリ、カスレ及びフィルミング等がなく印字濃度の高い画像を取得可能なトナーとして、着色粒子（着色剤及び結着樹脂を含有）に、コア層が二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛から選ばれる金属酸化物からなり、シェル層がシリカからなるコアシェル構造で、平均粒径が１０〜３０ｎｍで、且つ球形度が１〜１．３である金属酸化物微粒子を含有する外添剤を添加してなるものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかし、上記特許文献１及び特許文献２の提案ではいずれも、コアシェル構造（コアとシェルの割合）が規定されておらず、また外添剤の粒子径が小さく遊離しやすい構造であるため、このようなトナーを用いただけでは帯電ローラ方式の画像形成装置による画像形成の際に帯電ローラの汚れを回避することは難しい。
なお、帯電ローラの汚れを防止するものではないが、トナー像の転写後に感光体表面に残留するトナーを回収するため、現像ローラ上でのトナー層の耐久試験後における表面電位を規定する手法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
また、帯電ロールの汚れ防止と、用紙カブリを抑制するため、金属製芯材を表面粗さが０．５〜１０μｍのゴム層で被覆し、更にこのゴム層をガラス転移温度が３０〜８０℃のポリウレタン樹脂の被覆層で被覆した帯電ロールを用いて、この帯電ロールを一様に帯電させて潜像保持体の表面上に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー（トナー中のホウ素またはリン含有量が合計で０．１〜１００ｐｐｍ）によってトナー像に現像する現像方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。つまり、トナー中にホウ素またはリンを含有することでトナー飛散、カブリ及びフィルミングの発生が抑制されるとされている。
しかし、上記提案の技術ではトナーから遊離した外添剤による帯電ローラの汚れを完全に除去することはできなく、特にチタニア（二酸化チタン）を外添剤として使用した系では汚れが生じてしまう。
【０００８】
また、画像形成装置の現像手段及び像担持体を用いて帯電手段に付着するトナー、外添剤などの残留物を回収するクリーニング動作を実施する手法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。
しかし、上記提案ではコストがかかり、付加部品が必要となるため、低コスト化／小型化の要求には対応が難しく、特に小型プリンターには適用できない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１７７７４７号公報
【特許文献２】特開２００２−１８２４２４号公報
【特許文献３】特開２００４−２３３４０７号公報
【特許文献４】特開２００３−０４３７８５号公報
【特許文献５】特開２００６−２２０７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述のように、帯電ローラの表面粗さＲｚが５〜２０の範囲のものを使用することで、帯電ローラと像担持体間での従動を可能とし、帯電ムラを回避することができるが、単に表面粗さＲｚを前記範囲とするだけでは、帯電ローラによって静電潜像担持体上のトナー及びトナーから遊離した外添剤を掻き取り、帯電ローラの汚染（フィルミング）を助長する問題がある。トナー（例えば、１成分現像方式用）に使用される外添剤としては主に酸化珪素及び酸化チタンが用いられるが、酸化チタンにより汚染された場合には帯電ローラの帯電機能を阻害して画像品質上問題となる。また、酸化チタンを用いず酸化珪素のみを外添剤とした場合には帯電制御は難しく、異常画質の発生を抑制するのが困難となる。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、低コスト化／小型化／高速化の要求に対応可能で、且つ長期繰り返し使用においてもトナー及びその外添剤による接触帯電ローラの汚れが防止され、温湿度環境（例えば、低温低湿環境）においてもトナー過帯電が抑制された接触帯電方式（帯電ローラによる帯電方式）により、画像上カブリやモヤムラなどの発生がなく画像品質が良好に維持される画像形成方法と、該画像形成方法を実施する画像形成装置並びにプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは鋭意検討した結果、以下の〔１〕〜〔１０〕に記載する発明によって上記課題が解決されることを見出し本発明に至った。以下、本発明について具体的に説明する。
【００１２】
〔１〕：上記課題は、少なくとも静電潜像担持体表面を帯電手段により帯電させる工程と、該静電潜像担持体表面に露光手段により静電潜像を形成する工程と、該静電潜像に現像手段によりトナーを付着させてトナー像として現像する工程と、該現像されたトナー像を転写手段により記録媒体に転写する工程と、該転写されたトナー像を定着手段により定着する工程とを備えた画像形成方法であって、
前記静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段が、前記静電潜像担持体に接触・帯電させる帯電ローラで、その十点平均表面粗さＲｚが５〜３０であり、
前記静電潜像に現像手段により付着させるトナーが、少なくともバインダー樹脂、色材及び離型剤を含むトナー母体と外添剤から構成され、前記外添剤は酸化チタンと酸化珪素からなる複合酸化物を少なくとも含有し、該複合酸化物はコア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有するとともに酸化チタン含有量が８０〜９５重量％であり、且つ該複合酸化物のＢＥＴ比表面積が５０〜１００ｍ2／ｇであることを特徴とする画像形成方法により解決される。
【００１３】
〔２〕：上記〔１〕に記載の画像形成方法において、前記複合酸化物が、四塩化ケイ素ガスと四塩化チタンガスとを原料にして気相法により燃焼し製造されたものであることを特徴とする。
【００１４】
〔３〕：上記〔１〕または〔２〕に記載の画像形成方法において、前記外添剤が、前記複合酸化物に加えて酸化珪素微粒子を含むことを特徴とする。
【００１５】
〔４〕：上記〔１〕乃至〔３〕のいずれかに記載の画像形成方法において、前記帯電ローラの直径が７〜２０ｍｍφであることを特徴とする。
【００１６】
〔５〕：上記〔１〕乃至〔４〕のいずれかに記載の画像形成方法において、前記帯電ローラに清掃部材を設けたことを特徴とする。
【００１７】
〔６〕：上記〔１〕乃至〔５〕のいずれかに記載の画像形成方法において、前記トナー母体に対する前記外添剤の下記評価法により算出される付着強度（Ｐ）が３０〜６５％であることを特徴とする。
評価法：１０倍に希釈した界面活性剤溶液３０ｍＬ中にトナー２ｇを投入し超音波ホモジナイザーで分離（４０Ｗ×１分間）後、洗浄、乾燥した処理後のトナーと、未処理のトナーをそれぞれ２ｇ採取して加圧（１Ｎ／ｃｍ2）によりペレットを作成し、蛍光Ｘ線分析装置を用いて処理後のトナーの外添剤（Ｗａ）と未処理のトナーの外添剤（Ｗｂ）を固有の元素を基に検量線法により定量して（Ｐ）＝１００×（Ｗａ）／（Ｗｂ）により算出。
【００１８】
〔７〕：上記〔１〕乃至〔６〕のいずれかに記載の画像形成方法において、前記現像する工程は、前記現像手段に担持されたトナーが静電潜像担持体に接触する接触現像方式であることを特徴とする。
【００１９】
〔８〕：上記〔１〕乃至〔７〕のいずれかに記載の画像形成方法において、前記静電潜像担持体にクリーニングブレードを配設したことを特徴とする。
【００２０】
〔９〕：上記課題は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、該帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像にトナーを付着させて現像しトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記帯電手段が、前記静電潜像担持体に接触・帯電させる帯電ローラで、その十点平均表面粗さＲｚが５〜３０であり、
前記現像手段により静電潜像に付着されるトナーが、少なくともバインダー樹脂、色材及び離型剤を含むトナー母体と外添剤から構成され、前記外添剤は酸化チタンと酸化珪素からなる複合酸化物を少なくとも含有し、該複合酸化物はコア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有するとともに酸化チタン含有量が８０〜９５重量％であり、且つ該複合酸化物のＢＥＴ比表面積が５０〜１００ｍ2／ｇであることを特徴とする画像形成装置により解決される。
【００２１】
〔１０〕：上記課題は、静電潜像担持体と、少なくとも該静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、該帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像にトナーを付着させて現像しトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段からなる群から選ばれた手段を有する画像形成装置本体に着脱可能とされたプロセスカートリッジにおいて、
前記帯電手段が、前記静電潜像担持体に接触・帯電させる帯電ローラで、その十点平均表面粗さＲｚが５〜３０であり、
前記現像手段により静電潜像に付着されるトナーが、少なくともバインダー樹脂、色材及び離型剤を含むトナー母体と外添剤から構成され、前記外添剤は酸化チタンと酸化珪素からなる複合酸化物を少なくとも含有し、該複合酸化物はコア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有するとともに酸化チタン含有量が８０〜９５重量％であり、且つ該複合酸化物のＢＥＴ比表面積が５０〜１００ｍ2／ｇであることを特徴とするプロセスカートリッジにより解決される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の画像形成方法は、表面粗さＲｚが規定された（十点平均表面粗さＲｚ：５〜３０）帯電ローラと、現像工程で用いる特定のトナー（外添剤にコア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有するとともに酸化チタン含有量が８０〜９５重量％であり、ＢＥＴ比表面積が５０〜１００ｍ2／ｇである複合酸化物を少なくとも含む）が好適に組み合された方法であるため、長期繰り返し使用においてもトナー及びその外添剤による接触帯電ローラの汚れが防止され、温湿度環境（例えば、低温低湿環境）においても画像上カブリやモヤムラなどの発生がなく安定して良好な品質の画像が形成できる。
本発明の画像形成装置によれば、長期繰り返し使用しても接触帯電ローラの汚れ、白紙画像上カブリなど異常画像の発生がなく品質の良好な画像形成が可能であり、電子写真方式を用いた各種プリンター、ファックス及び複合機などにおける低コスト化／小型化／高速化の要求に対応（例えば、ローエンドレーザビームプリンタ）することができる。
本発明のプロセスカートリッジによれば、上記帯電ローラと各プロセス手段とが一体となり、相対的な位置精度が高い構成とされるために画像品質の向上が図れ、長期にわたる繰り返し通紙においても高品質の画像が形成でき、静電潜像担持体や他のプロセス手段の交換を短時間で容易に行うことができ、メンテナンス性も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
前述のように本発明における画像形成方法は、少なくとも静電潜像担持体表面を帯電手段により帯電させる工程と、該静電潜像担持体表面に露光手段により静電潜像を形成する工程と、該静電潜像に現像手段によりトナーを付着させてトナー像として現像する工程と、該現像されたトナー像を転写手段により記録媒体に転写する工程と、該転写されたトナー像を定着手段により定着する工程とを備えた画像形成方法であって、
前記静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段が、前記静電潜像担持体に接触・帯電させる帯電ローラで、その十点平均表面粗さＲｚが５〜３０であり、
前記静電潜像に現像手段により付着させるトナーが、少なくともバインダー樹脂、色材及び離型剤を含むトナー母体と外添剤から構成され、前記外添剤は酸化チタンと酸化珪素からなる複合酸化物を少なくとも含有し、該複合酸化物はコア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有するとともに酸化チタン含有量が８０〜９５重量％であり、且つ該複合酸化物のＢＥＴ比表面積が５０〜１００ｍ2／ｇであることを特徴とするものである。
また、本発明の画像形成装置は、上記画像形成方法における各工程を実行する手段を備えたことを特徴とするものである。
すなわち、本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、該帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像にトナーを付着させて現像しトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記帯電手段が、前記静電潜像担持体に接触・帯電させる帯電ローラで、その十点平均表面粗さＲｚが５〜３０であり、
前記現像手段により静電潜像に付着されるトナーが、少なくともバインダー樹脂、色材及び離型剤を含むトナー母体と外添剤から構成され、前記外添剤は酸化チタンと酸化珪素からなる複合酸化物を少なくとも含有し、該複合酸化物はコア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有するとともに酸化チタン含有量が８０〜９５重量％であり、且つ該複合酸化物のＢＥＴ比表面積が５０〜１００ｍ2／ｇであることを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の画像形成方法及び画像形成装置においては、帯電手段として、静電潜像担持体に接触・帯電させる帯電ローラを備えており、その十点平均表面粗さＲｚが５〜３０であるものが用いられる。
ここで、十点平均表面粗さＲｚが５よりも小さいと、表面均一性は上がるので帯電ムラを抑えられる様に一見思われるが、実際には帯電ローラと像担持体間で従動せずにスリップし、特に、帯電ローラと像担持体間の接触圧が低い場合（例えば、４Ｎ以下）に顕著となり、帯電ムラが発生する。
一方、十点平均表面粗さＲｚが所定以上大きくなると（例えば、Ｒｚが２０以上）表面均一性の観点から帯電ムラの発生に配慮する必要があり、特に、十点平均表面粗さＲｚが３０を超えると帯電ムラが発生しやすい。
【００２５】
また、本発明の画像形成方法及び画像形成装置において現像手段により静電潜像に付着されるトナーはトナー母体と外添剤から構成されたものが用いられる。すなわち、外添剤は酸化チタンと酸化珪素からなる複合酸化物を少なくとも含有する。複合酸化物はコア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有するとともに酸化チタン含有量が８０〜９５重量％である。また、複合酸化物のＢＥＴ比表面積は５０〜１００ｍ2／ｇである。
すなわち、コア部分を構成する酸化チタン含有量が８０重量％よりも少ないと、十分な帯電効果を発現することができない。一方、酸化チタン含有量が９５重量％よりも多いと、酸化チタンの影響が強く発現し、帯電立ち上がりは早くなるが飽和帯電量が低下して画像上カブリが発生する。なお、中径の外添剤を使用することにより帯電ローラ等の部材への汚染性を防止する。
また、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ2／ｇよりも小さいと、粒子径が大きくなってトナー母体に外添剤が付着せず遊離してしまい、帯電ローラが汚染されやすくなる。一方、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2／ｇよりも大きくなると粒子径が小さくなってトナーへの埋まりこみが顕著になり、複合酸化物による帯電立ち上がり性向上効果が得られず、したがって弱荷電トナーによる画像上カブリが発生する。
上記構成とされた本発明の画像形成装置及び画像形成方法により、長期繰り返し使用においてもトナー及びその外添剤による接触帯電ローラの汚れが防止され、温湿度環境（例えば、低温低湿環境）においてもトナー過帯電が抑制され、白紙画像上カブリなどのない安定した画像形成が行え、電子写真方式を用いたプリンター、ファックス及び複合機などにおける低コスト化／小型化／高速化の要求に対応することができる。
【００２６】
＜トナー＞
前述のように本発明の画像形成装置及び画像形成方法において用いるトナーはトナー母体と外添剤から構成されたものであるが、トナー母体としては、少なくともバインダー樹脂、色材及び離型剤を含むものであれば公知の粉砕トナーを用いてもよく、また懸濁重合法及び懸濁重合法など公知の重合トナーのいずれ用いてもよいが、望ましくは製造性など低コスト化の観点から粉砕トナーを用いるのが望ましい。
【００２７】
また、本発明における好ましいトナーについては、画質への影響を考慮すると体積平均粒径において３〜１０μｍが好ましく、クリーニング性を十分に効果発揮できる観点から６〜１０μｍが更に好ましい。
本発明において用いることができるフルカラー画像形成用トナーとしては、離型剤（後で詳述する炭化水素系ワックス）が内添されている第１バインダー樹脂、第２バインダー樹脂、着色剤、及び荷電制御剤を含有するトナー母体粒子と、前述の外添剤から構成されるものを用いることが好ましい。
【００２８】
[バインダー樹脂]
第１バインダー樹脂及び第２バインダー樹脂の種類は、特に制限されず、フルカラートナーの分野で公知のバインダー樹脂、例えば、ポリエステル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン−（メタ）アクリル系共重合体樹脂、エポキシ系樹脂、ＣＯＣ（環状オレフィン樹脂〔例えば、ＴＯＰＡＳ−ＣＯＣ（Ｔｉｃｏｎａ社製）〕等であってよいが、オイルレス定着の観点から、第１バインダー樹脂及び第２バインダー樹脂はいずれもポリエステル系樹脂を使用することが好ましい。
【００２９】
本発明において好ましく使用される上記ポリエステル系樹脂としては、多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させることにより得られたポリエステル樹脂が使用可能である。
多価アルコール成分のうち２価アルコール成分としては、例えば、ポリオキシプロピレン（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、ポリオキシプロピレン（６）−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アルキレンオキサイド付加物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ等が挙げられる。３価以上のアルコール成分としては、例えば、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
【００３０】
また、多価カルボン酸成分のうち２価のカルボン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、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、アゼライン酸、マロン酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、イソオクチルコハク酸、これらの酸の無水物あるいは低級アルキルエステルが挙げられる。
【００３１】
３価以上のカルボン酸成分としては、例えば、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸，１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエステル等が挙げられる。
【００３２】
また、本発明においてはポリエステル系樹脂として、ポリエステル樹脂の原料モノマーと、ビニル系樹脂の原料モノマーと、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとの混合物を用い、同一容器中でポリエステル樹脂を得る縮重合反応及びビニル系樹脂を得るラジカル重合反応を並行して行わせて得られる樹脂（以下、単に「ビニル系ポリエステル樹脂」と言う。）も好適に使用可能である。
なお、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとは、換言すれば縮重合反応及びラジカル重合反応の両反応に使用し得るモノマーである。即ち、縮重合反応し得るカルボキシル基とラジカル重合反応し得るビニル基を有するモノマーであり、例えば、フマル酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。
【００３３】
ポリエステル樹脂の原料モノマーとしては、上述した多価アルコール成分及び多価カルボン酸成分が挙げられる。また、ビニル系樹脂の原料モノマーとしては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−クロルスチレン等のスチレンまたはスチレン誘導体；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類；メタクリル酸メチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸３−（メチル）ブチル、メタクリル酸ヘキシル、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等のメタクリル酸アルキルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ｎ−ペンチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸３−（メチル）ブチル、アクリル酸ヘキシル、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等のアクリル酸アルキルエステル類；アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸；アクリロニトリル、マレイン酸エステル、イタコン酸エステル、塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ビニルメチルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルおよびビニルイソブチルエーテル等が挙げられる。
【００３４】
ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させる際の重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカーボネート、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤等が挙げられる。
【００３５】
第１バインダー樹脂及び第２バインダー樹脂としては上記のような各種ポリエステル系樹脂が好ましく使用されるが、中でも、オイルレス定着用トナーとしての分離性及び耐オフセット性をさらに向上させる観点から、以下に示す第１バインダー樹脂及び第２バインダー樹脂を使用することがより好ましい。
【００３６】
より好ましい第１バインダー樹脂は、上述した多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させて得られたポリエステル樹脂、特に多価アルコール成分としてビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物を用い、多価カルボン酸成分としてテレフタル酸及びフマル酸を用いて得られたポリエステル樹脂である。
【００３７】
より好ましい第２バインダー樹脂はビニル系ポリエステル樹脂、特にポリエステル樹脂の原料モノマーとしてビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物、テレフタル酸、トリメリット酸及びコハク酸を用い、ビニル系樹脂の原料モノマーとしてスチレン及びブチルアクリレートを用い、両反応性モノマーとしてフマル酸を用いて得られたビニル系ポリエステル樹脂である。
【００３８】
本発明においては上述したように第１バインダー樹脂の合成時に離型剤（例えば、炭化水素系ワックス）が内添される。第１バインダー樹脂に炭化水素系ワックスを予め内添するには、第１バインダー樹脂を合成する際に、第１バインダー樹脂を合成するためのモノマー中に炭化水素系ワックスを添加した状態で第１バインダー樹脂の合成を行えばよい。
例えば、第１バインダー樹脂としてのポリエステル系樹脂を構成する酸モノマー及びアルコールモノマーに炭化水素系ワックスを添加した状態で縮重合反応を行えばよい。第１バインダー樹脂がビニル系ポリエステル樹脂の場合には、ポリエステル樹脂の原料モノマーに炭化水素系ワックスを添加した状態で、当該モノマーを撹拌及び加熱しながら、これにビニル系樹脂の原料モノマーを滴下して重縮合反応及びラジカル重合反応を行えばよい。
【００３９】
[離型剤]
本発明において用いるトナーを構成するトナー母体中にワックス等の離型剤を含有することができる。なおトナー母体には、ワックスの分散を助けるワックス分散剤を含有させてもよい。トナー母体中に離型剤を含有させることにより、転写紙（記録媒体）上に形成されたトナー画像（トナー像）を定着する際に、紙と定着装置との分離性能を維持・向上させることができる。トナー母材中に離型成分を含ませることにより、オイルレス定着が可能となり、低コスト／小型化の要求に対応することができる。一般に、ワックスの極性が低い方が定着部材ローラとの離型性に優れている。本発明に用いられるワックスとしては極性の低い炭化水素系ワックスが好ましい。
【００４０】
炭化水素系ワックスとは、炭素原子と水素原子のみからなるワックスであり、エステル基、アルコール基、アミド基などを含まないものである。炭化水素系ワックスの具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンの共重合体等のポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス、フィッシャートロプシュワックス等の合成ワックスなどが挙げられる。このうち、本発明において好ましいものは、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスであり、さらに好ましくはポリエチレンワックス、パラフィンワックスである。
【００４１】
[ワックス分散剤]
ワックス分散剤としては特に限定はなく公知のものを使用することができる。このようなワックス分散剤としては、ワックスとの相溶性の高い分子構造単位（ユニット）と樹脂との相溶性の高いユニットがブロック体として存在するポリマーやオリゴマー、ワックスとの相溶性の高いユニットと樹脂との相溶性の高いユニットのうち一方に他方がグラフトしているポリマーもしくはオリゴマー、エチレン・プロピレン・ブテン・スチレン・α−スチレンなどの不飽和炭化水素と、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸などのα，β−不飽和カルボン酸やそのエステルもしくはその無水物との共重合体、ビニル系樹脂とポリエステルとのブロック、もしくはグラフト体などが挙げられる。
上記のワックスとの相溶性の高いユニットとしては、炭素数が１２以上の長鎖アルキル基や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエンとそれらの共重合体があり、樹脂との相溶性の高いユニットとしては、ポリエステル、ビニル系樹脂などが挙げられる。
【００４２】
また、本発明における前記トナー母体に必要に応じて荷電制御剤を含有させることができる。
[荷電制御剤]
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。
具体的には、ニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ  ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＥＧ  ＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物等が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
【００４３】
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、通常、バインダー樹脂１００重量部に対して、０．１乃至１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２乃至５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くことがある。
【００４４】
[色材]
本発明において用いるトナーを構成するトナー母体に色材（着色剤）を含有させることができる。着色剤としては公知のものを用いることができ、例えば、以下のようなものが例示できる。
カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物等が使用できる。
本発明において、着色剤の含有量はトナーに対して通常１乃至１５重量％、好ましくは３乃至１０重量％である。
【００４５】
本発明で用いる着色剤は、予めバインダー樹脂と混合して複合化した、いわゆるマスターバッチの状態で用いることもできる。
[着色剤のマスターバッチ化]
マスターバッチを製造する場合に用いられるバインダー樹脂、及びマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先に挙げたポリエステル、ビニル系の樹脂のほかに、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、これらを単独あるいは混合して使用できる。
【００４６】
[外添剤]
前述のように本発明においては外添剤として、少なくとも１種の酸化チタンと酸化珪素からなる複合酸化物を用いる。複合酸化物はコア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有するとともに酸化チタン含有量が８０〜９５重量％であり、且つ該複合酸化物のＢＥＴ比表面積が５０〜１００ｍ2／ｇであることを特徴とするものである。なお、酸化チタン含有量は８５〜９５重量％の範囲が更に好ましい。
上記コアシェル構造を有する複合酸化物は、酸化チタン含有量と酸化珪素含有量が特定の含有比率において気相法により製造可能であることがわかり、酸化チタン含有量が８０〜９５重量％であるものを本発明のトナーを構成する外添剤の1種として用いた場合に帯電ローラの汚れを防止しつつ、良好な帯電特性（例えば、帯電立ち上がり性等の向上効果）を発揮できることがわかった。ここで、気相法により製造される酸化チタン含有量が８０〜９５重量％である複合酸化物の構造が、コア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造であることはTEMを用いたトナー断面状態観察により確認できる。
【００４７】
上記気相法としては一般的な気相法が適用でき、例えば、四塩化ケイ素ガスと四塩化チタンガスとを不活性ガスと共に燃焼バーナーを備えた混合室に導入し、水素及び空気と混合して所定比率の混合ガスとし、この混合ガスを反応室で燃焼させて前記複合酸化物（粒子）を生成させることができる。
【００４８】
また、本発明の画像形成装置及び画像形成方法において用いられるトナーとしては、トナー母体に対する外添剤の付着強度（Ｐ）が３０〜６５％であることが好ましい。ここで、外添剤の付着強度（Ｐ）は下記評価法により算出される。
〔評価法〕
外添剤の付着強度（Ｐ）は、１０倍に希釈した界面活性剤溶液３０ｍＬにトナー２ｇを入れ十分に馴染ませた後、超音波ホモジナイザーを用いて４０Ｗで１分間エネルギーを与えて、トナーを分離、洗浄後、乾燥させる処理を行い、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、処理前後、すなわち処理後のトナーの外添剤（Ｗａ）と未処理のトナーの外添剤（Ｗｂ）の付着量の割合を算出することにより得られる。
つまり、蛍光Ｘ線分析は島津製作所社製波長分散型蛍光Ｘ線分析装置ＸＲＦ１７００を用いて上記処理により得られた乾燥トナーと処理前のトナーをそれぞれ２ｇ採取して１Ｎ／ｃｍ2の力を６０秒間加えてトナーペレットを作成し、蛍光Ｘ線分析装置を用いて処理後のトナーの外添剤（Ｗａ）と未処理のトナーの外添剤（Ｗｂ）を固有の元素（例えば、シリカの場合はケイ素）を基に検量線法により定量して下記式により算出する。
（Ｐ）＝１００×（Ｗａ）／（Ｗｂ）
【００４９】
上記により算出される外添剤の付着強度（Ｐ）が３０％よりも小さい場合には遊離外添剤が増えて帯電ローラを汚染する。一方、（Ｐ）が６５％よりも大きいとトナーへの埋まり込みが強く、複合酸化物による帯電立ち上がり性向上効果が得られず、弱荷電トナーとなって画像上カブリが発生する。
【００５０】
本発明の画像形成装置及び画像形成方法において帯電手段として用いられる帯電ローラの直径は７〜２０ｍｍφであることが好ましい。
すなわち、十点平均表面粗さＲｚを５〜３０とした帯電ローラを備えるとともに、前記コアシェル構造を有する複合酸化物を含む外添剤を有するトナーを用いる組み合わせによって、７〜２０ｍｍφの小径の帯電ローラを用いた場合でも帯電ローラの汚れを防止し、良好な帯電特性を発現することができる。
ここで、帯電ローラの直径が７ｍｍφよりも小さい場合にはローラ芯材の影響を受け、放電し難いという傾向がある。一方、帯電ローラの直径が２０ｍｍφよりも大きい場合には装置の大型化及びコストアップの要因になり好ましくない。
【００５１】
また、帯電ローラに清掃部材を設けることが好ましい。清掃部材を設けることによりトナーによる帯電ローラの汚染を更に抑制し、且つ外添剤起因の汚染も確実に防止することが可能となる。すなわち、帯電ローラに清掃部材を取り付けた場合においても問題なく発明の効果を発揮することができる。
また、画像形成装置に備えられる現像手段に担持されたトナーが静電潜像担持体に接触する、所謂接触現像方式であることが好ましい。
本発明によれば、接触現像方式であることにより起こりやすい帯電ローラ汚れを抑制することができる。
また、静電潜像担持体にクリーニングブレードを配設することが好ましい。クリーニングブレードを配設したブレードクリーニング方式により外添剤がトナーから剥がれた時においても規定の範囲の画像形成方法を用いることにより帯電ローラ汚れ及び帯電制御（コントロール）が可能となる。
本発明の電子写真装置について例を挙げて説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置を説明するための概略構成図である。
符号１は静電潜像担持体を示し、静電潜像担持体１と接触して帯電ローラ（帯電手段）２が設けられている。帯電ローラ２には、電源３から電圧が供給されるようになっている。静電潜像担持体１の周囲には、露光装置（露光手段）４、現像装置（現像手段）５、転写装置（転写手段）６、クリーニング装置７及び除電器８が設けられている。なお、９は定着装置（定着手段）である。図１の現像装置５には、少なくともバインダー樹脂、色材及び離型剤を含むトナー母体と外添剤から構成されたトナーが収容され、静電潜像にトナーを付着させて現像しトナー像を形成するようになっている。
図２は、イレーズレス型の画像形成装置であって、図１の電子写真装置における除電器８が設けられていない以外は同一の構造を有している。
図１、２には図示していないが、帯電ローラ２に清掃部材を設けることができる。また、
静電潜像担持体１の周囲に配設クリーニング装置７としてクリーニングブレードを用いることができる。
上記少なくとも画像形成装置、帯電手段（帯電ローラ）、露光手段、現像手段、転写手段及び定着手段を具備した画像形成装置により、帯電、露光、現像、転写、除電（除電はない場合も含む）、再び帯電を行う一連のプロセス（画像形成方法）により画像が形成される。
本発明の画像形成装置及び画像形成方法を用いることにより、長期繰り返し画像を形成しても画像上カブリやモヤムラなどの発生がなく画像品質が良好に維持され、低コスト化／小型化／高速化に対応できる。
【００５２】
本発明のプロセスカートリッジは前述のように、静電潜像担持体と、少なくとも該静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、該帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像にトナーを付着させて現像しトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段からなる群から選ばれた手段を有する画像形成装置本体に着脱可能とされたプロセスカートリッジにおいて、
前記帯電手段が、前記静電潜像担持体に接触・帯電させる帯電ローラで、その十点平均表面粗さＲｚが５〜３０であり、
前記現像手段により静電潜像に付着されるトナーが、少なくともバインダー樹脂、色材及び離型剤を含むトナー母体と外添剤から構成され、前記外添剤は酸化チタンと酸化珪素からなる複合酸化物を少なくとも含有し、該複合酸化物はコア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有するとともに酸化チタン含有量が８０〜９５重量％であり、且つ該複合酸化物のＢＥＴ比表面積が５０〜１００ｍ2／ｇであることを特徴とするものである。
上記構成としたプロセスカートリッジにより、より小型化及び低コスト化が望め、また、静電潜像担持体と各プロセス手段とが一体となり、相対的な位置精度が高い構成とされるために画像品質の向上が図れ、長期にわたる繰り返し通紙においても高品質の画像が形成でき、しかもプロセス手段の交換を短時間で容易に行うことができてメンテナンス性も向上する。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により制約を受けるものではない。なお、「部」はすべて重量部である。
【００５４】
（実施例１〜１３、比較例１〜８）
実施例１〜１３、比較例１〜８の評価を実施するため、本発明の構成からなる画像形成装置、トナー母体と外添剤から構成されるトナーを準備した。
【００５５】
［画像形成装置］
クリーニングブレードを配設した静電潜像担持体と、清掃部材を備えた帯電ローラを用いた帯電手段、露光手段、接触現像方式の現像手段、転写手段、および定着手段を備えたリコー製Ｉｐｓｉｏ  SP  C220において、径の異なる帯電ローラを設置できるように改造し、さらに清掃部材を取り外した画像形成装置を用いて評価した。
各実施例及び比較例の評価に際して、帯電ローラを下記表１に示すものに取り替え、トナーの外添剤に用いた複合酸化物の酸化チタン含有量及びＢＥＴ比表面積を下記表２に示すものに入れ替え、それぞれ下記表３に示す組み合せとした。
【００５６】
［トナーの作成］
〈トナー母体〉
下記トナー材料をヘンシェルミキサーで十分混合した後、二軸押出し混練機（ＰＣＭ−３０：池貝鉄工社製）の排出部を取り外したものを使用して、溶融混練し、得られた混合物を冷却プレスローラで厚さ２ｍｍに圧延し、冷却ベルトで冷却した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、機械式粉砕機（ＫＴＭ：川崎重工業社製）で平均粒径１０〜１２μｍまで粉砕し、さらにジェット粉砕機（ＩＤＳ：日本ニューマチック工業社製）で粗粉分級しながら粉砕した後、微粉分級をロータ型分級機（ティープレックス型分級機 タイプ１００ＡＴＰ：ホソカワミクロン社製）を使用して行い、体積平均粒径７．９μｍ、平均円形度０．９１０のトナー母体Ａを得た。
〈トナー材料〉
ポリエステル樹脂Ａ（軟化点１３１℃、ＡＶ値 ２５）…６８部
ポリエステル樹脂Ｂ（軟化点１１６℃、ＡＶ値 １．９）…３２部
シアンのマスターバッチ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３を５０部含有）…８部
カルナウバワックス…８部
【００５７】
〈複合酸化物〉
コア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造を有するシリカ−チタニア複合酸化物としては気相法により製造したものを用いた（下記表２に示す複合酸化物Ａ〜Ｈ）。すなわち、四塩化ケイ素ガスと四塩化チタンガスとを不活性ガスと共に燃焼バーナーの混合室に導入し、水素及び空気と混合して所定比率の混合ガスとし、この混合ガスを反応室で燃焼させて複合酸化物粒子を製造した。なお、下記表２に示す複合酸化物Ｉは、冨士色素社製ＴｉＯ２−ＳＤＳである（関連技術に関して特開2004-17747号公報に記載されている）。
【００５８】
上記トナー母体Ａ１００部に対して、シリカ（ＲＸ２００）〔外添剤２〕１部及び複合酸化物〔外添剤１〕０．５部をそれぞれ下記表３に記載の内容に応じて添加し、ヘンシェルミキサーで周速４０ｍ／ｓｅｃで混合処理し、混合時間によりトナー母体に対する外添剤の付着強度（Ｐ）を調整して実施例１〜１３、比較例１〜８に記載の付着強度のトナーを作成した。なお、比較例１には外添剤１が添加されていない。なお、付着強度は前述の式（Ｐ）＝１００×（Ｗａ）／（Ｗｂ）に則って算出した。
【００５９】
［評価］
＜画像評価＞
前記リコー製Ｉｐｓｉｏ  ＣＸ３０００を用いて、下記表３記載の帯電ローラ及び複合酸化物を外添剤とするトナーに入れ替え、印字率６％の所定のプリントパターンを、Ｎ／Ｎ環境下（２３℃、４５％）にて１０００枚連続印字後に全面ハーフ印字画像及び白ベタ（白紙）印字画像を目視により観察し、評価した。評価項目としては帯電立ち上がり性が悪化することによる画像白紙上カブリ及び帯電ローラ汚れに起因する全面ハーフ画像における濃度ムラの評価を行い、下記評価基準により評価した。
◎：全く問題のないレベル
○：若干のムラ/カブリが見られるが画像品質上問題のないレベル
×：ムラ/カブリがひどく実使用上問題のあるレベル
【００６０】
【表１】
2010020024.tif 000003
【００６１】
【表２】
2010020024.tif 000004
【００６２】
【表３】
2010020024.tif 000005
【００６３】
上記表３に示す評価結果からわかるように、実施例１〜１３の場合［本発明の前記規定範囲とした帯電ローラ構成〔十点平均表面粗さＲｚが５〜３０〕と、トナー外添剤の複合酸化物構成〔コア部分に酸化チタンを含みシェル部分に酸化珪素を含むコアシェル構造で、酸化チタン含有量が８０〜９５重量％、該複合酸化物のＢＥＴ比表面積が５０〜１００ｍ2／ｇ）の組み合せ〕］は、いずれも画像上カブリ及び画像濃度ムラの評価結果が優れているのに対して、本発明の規定範囲を外れる構成の比較例１〜８では画像上カブリと画像濃度ムラのいずれかが実使用上問題のあるレベルとなっている。
すなわち、本発明によれば、長期繰り返し使用においてもトナー及びその外添剤による接触帯電ローラの汚れが防止され、低温低湿環境においてもトナー過帯電が抑制され、安定した画像品質が維持される。これにより、低コスト化／小型化／高速化に対応した画像形成方法と画像形成装置並びにプロセスカートリッジが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る電子写真装置を説明するための概略構成図である。
【図２】本発明に係る別の電子写真装置（イレーズレス型）を説明するための概略構成図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  静電潜像担持体
２  帯電ローラ（帯電手段）
３  電源
４  露光装置（露光手段）
５  現像装置（現像手段）
６  転写装置（転写手段）
７  クリーニング装置
８  除電器
９  定着装置（定着手段）
【図１】
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【図２】
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