トナーカートリッジとドラムカートリッジの違い

1.ドラムカートリッジとトナーカートリッジの役割?

レーザープリンター(レーザー複合機)は黒トナーカートリッジだけで印刷するモノクロレーザープリンタプリンターと、4色トナーカートリッジを使って色ごとに専用の感光体を用意するカラーレーザープリンターの2種類があります。
レーザープリンター(レーザー複合機)を構成している数ある部品のなかでも、中心な役割を担っているのが、ドラムカートリッジとトナーカートリッジです。どちらもコピー機やプリンタにとっては不可欠な部分なのですが、その役割の違いについてはあまり知られていないかもしれません。 ドラムは感光体として、トナーが何を印刷するのかを決めることになりますし、トナーは印刷のいわばインクのような役割を果たすため、印刷の仕上がりに大きな影響を及ぼします。どちらもコピー機やプリンタにとっては不可欠な部品であり、多くの場合、 コピー機やプリンタの不調はどちらの部分の不調が関係しているといえます。
それぞれの役割の違いを明確に理解しておくことで、何かコピー機やプリンタに不具合が出てしまった場合でも、その原因についての理解が深まり、対処しやすくなります。ではそれぞれの違いをも少し詳しく整理しておきましょう。

2.ドラムカートリッジとは

ドラムカートリッジとは、レーザープリンター(レーザー複合機)のトナーを用紙に写すための部分です。
ドラムカートリッジの中には感光体ドラムとい筒状の部材(ローラ)で、光沢のある塗料でコーティングされています。そこに印刷紙を押し付けることで印字できるようにしています。
このドラムカートリッジは非常に繊細な部品で、使用を重ねるにつれて帯電不良などを引き起こし、印刷面を汚くしてしまう原因になることがあります。また、印刷をしているとどうしてもドラムカートリッジにトナーが残留してしまうのですが、 それが除去されないままでいるとその部分の印刷がうまくできなくなり、やはり印字面のクオリティを低くしてしまう可能性があります。
汚れの付着などにも弱く、そうした異常があるとすぐに印刷に影響を与えてしまうため、定期的なメンテナンスで状態を確認、維持しておくことが不可欠です。コピー機やプリンタにはドラムクリーニングという機能もついていますので、少しの異常を感じた時にはクリーニングを行うことで改善されることも多々あります。

3.トナーカートリッジとは

トナーカートリッジとは、トナーという粉末が入っている部分のことを指します。この粉末が用紙に吹き付けられ文字を印刷できるようになります。トナーは使用するたびに減っていきますので、定期的に交換が必要です。 また、あまり長い期間使用しないままでいるとトナー自体の劣化によって印刷面が汚くなってしまう可能性もあります。
トナーはモノクロ印刷であれば一色でいいのですが、カラーになると「黒」「シアン(青)」「マゼンタ(濃いめのピンク)」「イエロー(黄)」の4色を必要としますのでその分トナーカートリッジの数も増えます。
トナーカートリッジには純正品とリサイクルトナーの2つの選択肢があります。リサイクルトナーの場合は純正品に比べて圧倒的なほどに安価で交換することができます。とはいえ決して印刷面が粗悪になるわけではありません。
ただし、純正品と比べると若干の色合いの違いや、初期不良が起こる可能性があります。そのためリサイクルトナーを利用する際には予備のトナーも要しておくとよいでしょう。とはいえ、リサイクルトナーには充実した保証がついている場合が多いので安心して使用することができます。 そのトナーは以下の3つの成分から構成されています。
I.高分子樹脂(プラスチック)
レーザープリンターやコピー機・複合機では、印刷するときにトナーに熱を加えて用紙に定着させているため、熱を加えることで溶ける性質を持った高分子樹脂がトナーの原料になっています。
II.ワックス
ローラーにトナーがくっついてしまわないよう、ワックスが含まれています。

III.顔料
トナーに色をつけるために、黒の顔料が含まれています。ちなみに、トナーの一粒はシイタケの胞子の大きさとほぼ同じ1000分の5ミリ程度と非常に小さく、肉眼では見ることはできないでしょう。 トナーの仕組み

4.一体型カートリッジと分離型カートリッジ

カートリッジには一体型と分離型の2つのタイプがあります。

●一体型カートリッジ
一体型というのはトナーカートリッジとドラムカートリッジが一体になっているタイプです。一体になっているので、トナーかドラムのどちらだけが交換の必要がある場合でも、まとめて交換する必要があります。
一体型の方がまとめてコピー機やプリンタの心臓部分を交換できるということもあり、手間がかからないのが最大のメリットでしょう。コスト面では分離型に比べて高額になることがあります。

●分離型カートリッジ
分離型のカートリッジはトナーカートリッジとドラムカートリッジがそれぞれ分離しているものを指します。分離しているので、不調があった場合には原因のあるものだけを交換することができます。
そう言った意味では交換も安価で抑えることがメリットと言えるでしょう。しかしその分、問題の原因がどこにあるのかを明確にする必要があるため、調査に時間と手間がかかる場合があります。

5.レーザープリンターの仕組み

I.「帯電」
プリンターやコピー機の感光ドラム表面全体に均一に静電気を帯びさせます。

II.「露光」
レーザー光やLEDで印刷データのパターンを帯電した感光ドラムに画像を描きます。レーザー光の照射部分は静電気がなくなります。
現像の仕組み
III.「現像」
トナーが感光ドラムに近づくと、静電気のない部分にだけトナーが付着します。

IV.「転写・分離」
感光ドラム表面に用紙を密着させ、用紙裏側からプラス電荷をかけることにより、感光ドラム上のトナーを用紙に移します。

V.「定着」
トナーが転写された用紙に熱と圧力を加える方式や光を当てて融着させる方式で、トナーを用紙に定着させます。

以上の様な一連の流れで、コピーや印刷ができるのです。液体インクよりも帯電しやすい粉がトナーには向いているのです。

6.トナー誕生秘話と語源とは?

カートリッジには一体型と分離型の2つのタイプがあります。

現在、広く使われている普通紙コピー機の原理は1938年に米国人のチェスター・カールソン氏によるゼログラフィー技術の発明に伴って発生したものです。もともとは、特許申請の書類を作成する仕事をしており、書類を何枚も書く作業を簡略化したいという発想から生み出したとされ、 当時から液状のインクではなく「トナー」と呼ばれる粉状のインクを使っていたそうです。

その「トナー」の原理は、レーザービームなどを照射して肉眼では見えない「電子の像」を感光体につくり、それにトナーを付着させることで目に見える像にして紙に定着させるのがコピー機の原理です。
インクが粉だったのは、感光体に付着させるのに静電気を利用するため、液体インクよりも帯電しやすい粉状が便利だったからだそうです。この見えない電子の像を具現化する工程をコピー機業界では【toning(トーニング)】と言い、これが変化して【toner(トナー)】になったことが語源とされています。
チェスター・F・カールソン氏は独学で現在のコピー機の元となる原理を発明した偉人。彼は20社以上の企業に研究支援を依頼しましたが、ことごとく断られたそうです。

最終的に彼の研究を受け入れ、コピー機業界において大成功をおさめたのがゼロックス。依頼を断った企業のひとつであるIBMの2代目社長、トーマス・J・ワトソン・ジュニアは、のちに「カールソンからの依頼は逃してしまった一番大きな魚」と語ったのだとか。
チェスター・F・カールソン

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