プリンタってどうして印刷できるの?(モノクロレーザー版)

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プリンタってどうして印刷できるの?(モノクロレーザー版)

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こんにちは。ブラザーの石井です。モノクロレーザープリンタの印刷の仕組みをご紹介しようと思います。


レーザープリンタの印刷は、「帯電」「露光」「現像」「転写」「定着」の5つのプロセスにわけられます。


レーザープリンタは、一言でいうと、ドラムという筒の上に、トナー(粉)を載せ、そのトナーを紙に押し付けることで、印刷が完成しているんです。その様子を説明しましょう。

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ちなみにこの黒い筒がドラムで・・・このドラム上のトナー(粉)が紙に載ることで、印字ができるわけです。




帯電

レーザープリンタは静電気の力を使って印刷してるんです。まずはドラム全体に静電気を帯びさせます。この状態を文字通り「帯電」といいます。この時、ドラムは数百ボルトにもなるんです。

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露光

次に露光というプロセスに入ります。帯電したドラムに向かって、絵や文字になる部分だけにレーザービーム(光)を照射するんです。(露光)このレーザー光線を使うが故に、レーザープリンタと呼ぶんですね。そしてこの時に活躍するのがポリゴンミラーと呼ばれるこの六角形の鏡です。

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このポリゴンミラーが高速回転することで、光源から放たれた光を様々な方向へ照射することができるんです。HL-2040のような小さなプリンタの中でも、ドラムの左右方向へ光を照射することができるのはこのポリゴンミラーのおかげなんです。

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実はレーザープリンタは、カメラのようにレンズやミラーをいくつも使う光学技術を駆使した精密機器なんですよ。(実際にはポリゴンミラーの他にもレンズも使っています。)




現像

さて、なぜドラムにレーザー(光)を当てるのか?そこがレーザープリンタのミソなんです。文字や絵になる部分に光を当てるのですが、光が当たった部分は電圧が下がります。ということはドラム上の文字や絵になる部分だけ電圧が低く、それ以外の部分の電圧は高いままになってますよね。

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そこで同じく帯電させておいたトナー(粉)を近づけると、ドラム上の文字になる部分だけに、トナーが電気的な力で引き寄せられるんです。

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こうしてドラム上に、文字や絵になる部分にだけトナーがのるわけです。これを「現像」と呼びます。(実際には、トナーが載っているローラとドラムが接触していて、ローラとドラムの電位差によりトナーは移動します。)




転写

次に「転写」です。ドラムについているトナーを紙に移し替えます。ここでもまた静電気の力を利用します。ドラムに帯電させておいた静電気とは逆の静電気を紙に帯びさせます。すると・・・

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この絵のように、静電気の力でドラムから紙へとトナーが吸い寄せられていくわけです。これが「転写」です。(実際には、転写させるためのローラがあり、紙の裏から電気的な力を与えて転写させます。)




定着

紙上のトナーはまだ「のっているだけ」の状態です。これでは紙からトナーが落ちてしまいますね。このトナーが紙から落ちないようにするのが、「定着」です。圧力と熱をかけることで、トナーを紙に密着させます。丁度アイロンがけをするようなイメージです。これで印刷が完了します。

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(実際にはローラーで圧力と熱を加えています。)


レーザープリンタから印刷したての紙が「温かいな!」と思うことがありますよね。それはこの定着の際にかける熱のためなんです。


このように、静電気の力を使って、「帯電」→「露光」→「現像」→「転写」→「定着」の作業を繰り返すことで、レーザープリンタは印刷しているんです。


ここでちょっと豆情報ですが、ブラザーのレーザープリンタは、トナーカートリッジとドラムユニットが分離しているのが特徴です。例えばHL-2040のトナーは約2,500枚、ドラムは約12,000枚を印刷することが可能ですが、トナーがなくなった時にはトナーだけを交換していただけば引き続きご使用いただけます。環境に優しいだけでなく、経済的です。カラー印刷よりも、モノクロ印刷が主な方は、是非一度レーザープリンタも検討していただけると幸いですね。


注)レーザープリンタの内部は、高い電圧がかかっていたり、高温になっている場合があります。危険ですから、分解、改造などは決してしないでください。







編集日:2006年10月23日


このトピックスは2005年4月06日のブラザー社員のブログを再編集したものです。