レーザービームプリンタはどのようにして用紙にトナーを定着させてますか？
レーザープリンターとは、レーザー印刷とも呼ばれる、静電デジタル印刷プロセスを使用した印刷機です。レーザー光線を「ドラム」と呼ばれる負に帯電した円筒上を繰り返し通過させ、正に帯電した画像領域を形成することで、高品質のテキストやグラフィックの潜像を作り、その後、電荷を帯びた粉体インク（トナー）を選択的にドラムに塗布し、トナー画像を用紙に転写します。
インクジェットプリンター デジタル印刷技術、特にアメリカのアイリス社開発のアイリスプリンター(英語版)で印刷された大判、高解像度の作品をジークレー(英語版)、セイコーエプソン社開発の6色または7色の超高精細なトナーによるデジタル印刷技術をピエゾグラフ と呼ばれ、他の版画と同じように作者のサインや、ED(英語版)、AP(英語版)、EA、等の限定部数の記入等が入ることによって限定作品の芸術作品とされている。
デジラス 初めに、Photoshop、Illustrator等を用いて凹版印刷用の画像データをパソコン上で作画し、その画像データをデジラス筐体部分を制御するコンピュータに取り込む。
次に、データを取り込んだデジラスのコンピュータで、シリンダに照射するレーザーの強さや、セルの角度、セルの形、シリンダの回転速度等を設定する。
筐体に、ラッカーでコーティング (マスキング)された銅めっき処理を施したグラビア印刷用のシリンダを取り付け、照射コマンドを実行する。照射コマンドを実行すると、筐体に取り付けたシリンダが設定した速度で回転し、シリンダの数ミリ上に設置されたレーザー装置がシリンダ上をゆっくりと移動し、ラッカーコーティング部分を溶かしていく。レーザー装置は、筐体に向かって左側から右側へと移動し、シリンダの回転に合わせ、スパイラル状に画像データを照射していく。レーザー装置はデジラスが登場した当初はシングルビーム(1本)のみだったが、間もなくツインビーム(2本)が搭載されるようになり、現在では16本同時にレーザーを照射することも可能である。レーザー本数、データ量、シリンダの回転速度にもよるが、標準的なシリンダサイズなら概ね30分~2時間程度で照射が完了する。
溶融型熱転写印刷 熱溶融型印刷技術を応用し、複数の色のパネルを搭載したインクリボンを使用することで、フルカラーの画像を作成することも可能である。色ごとに、紙とインクリボンが固定式サーマルプリントヘッドの下を同時に移動することで、インクリボンに塗布されたワックスベースのインクが紙に溶融し、転写される。例えばCMYKの4色ならプリンターに紙を4回往復させる。これを冷却すると、ワックスは紙に永久的に付着し、フルカラーの画像が現れる。
このタイプの熱溶融型プリンターは、印刷するページの内容に関係なく、印刷するごとにページと同じサイズのインクリボンのパネルを使用する。モノクロプリンタでは、印刷するページごとに黒いパネルを1枚使用するだけでよかったが、カラープリンタでは、ページごとに3つ(CMY)または4つ(CMYK)のカラーパネルが必要とされるので、インクがかなり無駄になり、インクリボン代がかなりかかる。サーマルプリントヘッドの温度を調節することで飛ばすインクの量を自在に調節できる昇華型プリンターとは異なり、熱溶融型のプリンターは飛ばすインクの量を調節することができず、色ごとの印刷ドットの強度を変更することができない。要するに、画像を色ごとにディザリングする必要がある。
印刷の品質はそれほど悪いわけでは無いが、2000年代以降のインクジェットプリンターやカラーレーザープリンターと比較できるレベルの品質ではない。そのため現在、フルカラー溶融型熱転写プリンターが一般的なページプリンターとして使用されることはめったにないが、その防水性と速度により、主に工業用のラベル印刷に使用されている。この方式のプリンタは、可動部品の数が少ないため、信頼性が高いとも考えられている。ただし、ワックス系インクは摩擦に弱いので、ワックス系インクを使用したカラー溶融型熱転写プリンターによる印刷物は削れたり、擦り切れたり、かすれたりしやすい。そのため、ポリプロピレンやポリエステルなどに印刷する際に、ワックスとレジンの混合物や、フルレジンの塗料を用いて耐久性を高めたものも開発されている。
染料昇華印刷 いくつかのメーカーでは、卓上サイズの製品をスタンドアロンプリンター(パソコンなどと接続する必要が無く、プリンター単体で印刷できる製品)として販売しており、さらにはこれと同種の物をプリントキオスク端末や証明写真機向けとしても販売している。RS232Cなど汎用のプリンターの通信規格に対応した製品もある。一部のメーカーでは、プリンターにソフトウェア開発キットを同梱しており、自社のラベルプリンターを買ってくれたお客様に、あわよくばシステムインテグレーターとして自社のプリンターを使った応用製品を開発してもらいたい、と言う下心がうかがえる。
卓上サイズのスタンドアロン昇華型フォトプリンターは、イベント写真の出張写真家によっても使われている。プリンターのインスタントプリント機能により、イベントに参加している時間内に、携帯に便利な小型プリンターからすぐにラボ品質のプリントを作成でき、同時に販売もこなせる。
「昇華」を間接印刷プロセスとしても使用できる。一般的な白黒レーザープリンタを使った、いわゆる「トナー転写」と呼ばれる手法で昇華型印刷が利用できる。「トナー転写」には、熱転写シートに印刷した印刷物を転写プレス機で再転写するという方法(家庭では熱プレス機の代わりにアイロンが使われるので、「アイロンプリント」とも呼ぶ)が一般的だが、昇華染料を含んだ「昇華トナー」と言う特殊なトナーを使用して、普通紙に印刷した物を転写プレス機で昇華熱転写するという方法(「トナー昇華転写」)もあり、Tシャツ、帽子、マグカップ、金属、パズル、その他の表面に恒久的に熱転写できる。専用の昇華トナーはインクリボン方式のインクリボンと同じくらい高コスト、昇華トナーが使える機種が限定される、印刷も粗い、などのデメリットがあるが、転写紙の代わりに普通紙が使えるので低コスト、省スペース、高速、と言うメリットがある。2016年に日本初の卓上型昇華転写レーザープリンタを発売したアイメックス社によると、イベント会場でその場でグッズを作る際などに便利とのこと。
日本の新聞 昭和後期から平成期になると、印刷にコピー機の原理が加わる。レーザーを使用したフィルムプリンタの登場により、新聞紙面大のフィルムに文字を焼き付け、現像。ネガであるため白抜きの文字になる。以下は、液体コピー機の原理と同じである。作成したフィルムをフィルタとして大型の感光ドラムに照射し、感光ドラムまたは感光フィルム(以下感光体)の表面電位を変化させ、感光体に文字を電位変化という形で作成する。次に液体トナーと呼ばれるインク物質を感光体に触れさせ、電位変化のあった感光体の文字部分にインクを付着させる。次に紙と触れさせ転写を行う。カラー印刷を行う場合は、4色の色別に印刷機が組み合わされる。
また、新聞の印刷は1980年代前半ごろまでは鉛版 を使い、手作業で紙面を製作していったが、1980年代後半以後からは、CTS(コールドタイプシステム)という方式を採用し、紙面作成のイメージをDTPで組み立てるようになり、紙面作成・印刷までの時間の大幅な時間短縮にもつながった。更に、同時期ごろまで、全国紙の場合は、主に発行本社が所在する北海道(札幌市)、東京都(千代田区・中央区)、愛知県(名古屋市)、大阪府(大阪市)、福岡県(福岡市・北九州市)か、それに近い近隣府県の印刷工場で印刷を行い、そこから航空便、船便、鉄道輸送を使って遠隔地に向けて新聞を配送していたため、遠隔地や離島では、情報格差の開きが懸念され続けたが、1980年代後半以後は、印刷技術向上が進み、地方都市に自社印刷工場を建設したり、あるいはコスト削減の目的で地方紙と提携し、地方紙の印刷工場を使い、電話回線(NTTデジタル回線網)や、通信衛星を使って、現地印刷による紙面発行が可能となり、情報の格差縮小にもつながっている。特に日本経済新聞は自社工場のほか、地方紙への委託印刷を積極的に進めている(当該項参照)。
ビームライディング 一般的に、指令誘導ではミサイル側に搭載する誘導機器は受信機を主とする比較的簡単なものでよいかわりに、地上誘導装置には追尾レーダーやレーザー目標指示装置、計算機などの大型の機材と複雑な演算処理を必要とするが、レーダーを使用するビームライディング誘導であれば、指令と目標追尾を1つのレーダーで兼用できるというメリットがあった。また1つのビームで複数のミサイルを誘導することもできた。
使用するレーダーがコニカル走査の場合、ミサイルの受信信号の振幅が、1走査のあいだ一定であれば、ミサイルはビームの中心にいることになる。もし振幅が一定でなければ、ミサイルは信号の振幅の少ない方向に機体を動かす。制御は角度のずれではなく、位置のずれに比例する。また使用するレーダーがモノパルスレーダーの場合には、上下左右のビームの振幅差で中心からのずれが分かり、機体を制御できる。
ただし、いずれの形式にしても、レーダーは基本的にビーム幅が広いため、ミサイルが発射点から離れていくのに従ってビーム中心の検出が難しくなり、命中精度が低下する。これに対し、レーザーであればビーム幅が狭いために精度が高くなり、例えば2キロ先でも10センチのオーダーで誘導できる。また、このときに使用するレーザーはミサイルに信号を与えるだけなので、出力が小さくてよく、従って、照射していることを相手に悟られずに誘導できる場合がある。これに対し、同じようにレーザービームを使用するセミアクティブ・レーザー・ホーミング(SALH)誘導では、反射波を得る必要があるために大出力レーザーを使う必要があり、相手は、照射されていることを容易に知ることができる。更にビームを絞り込む設計にすることで、超低出力信号の使用が可能である。
デジタル印刷 リトグラフ、フレキソ印刷、グラビア印刷、活版印刷といった従来の技法とは異なり、印刷版を交換する必要が全くなく、そのために全工程にかかる時間が短縮されるが、一方で多くのデジタル印刷技法ではイメージの細部が失われることが多い。インクジェットプリンターやレーザープリンターを使うのが一般的で、普通紙だけでなく印画紙、キャンバス、ガラス、大理石など様々なものに印刷可能である。
インクまたはトナーは従来の技法で使われているインクのように紙などに浸透せず、トナーであれば熱、UV硬化インキであれば紫外線でかたまって表面に固着し、薄い層を形成する。
3Dプリンター 対象物、手法、機種によって多少の違いはあるが、コンピュータ上で作った3Dデータを設計図として、その断面形状を付加加工で積層していくことで立体物を形成する方式が基本とる。液状の樹脂に紫外線などを照射し少しずつ硬化させていく光造形方式、熱で融解した樹脂を少しずつ積み重ねていくFDM方式(Fused Deposition Modeling, 熱溶解積層法)、粉末の樹脂に接着剤を吹きつけていく粉末固着方式などの方法がある。
紫外線を照射することで硬化する液体樹脂を用いた造形法。初期のラピッドプロトタイピングはこの手法から始まり、ステレオリソグラフィー、レーザーリソグラフィーなどともいわれた。紫外線の照射によりラジカル重合、もしくはカチオン重合する樹脂を用い、絞った紫外線レーザービームで樹脂を選択的に硬化させて立体物を造形する手法であったが、紫外線プロジェクタや液晶パネルを用いることで面一括露光により造形する手法も開発されている。元々は高価な機器が必要であったが、液晶パネルの透過光で直接硬化させる方式では近年5万円を切るモデルも販売されている。
素材粉末を層状に敷き詰め、高出力のレーザービームや(導電性の素材では)放電などで直接焼結(粉末焼結式積層法)したり、インクジェット方式でバインダを添加して固めたりする(粉末固着式積層法)などして造形を行う手法。前者では、ナイロンなどの樹脂系材料、青銅、鋼、ニッケル、チタンなどの金属系材料などが利用できる。後者ではスターチ(デンプン)、石膏などの材料が知られ、ランニングコストを抑えた3Dプリンタに利用されることが多い。フルカラー印刷に対応しているのも特徴である。