レーザー印刷（レーザープリンター）とは？仕組み（感光ドラム・トナー）と工程を解説

レーザー印刷とは？

コンビニエンスストアや職場で身近なレーザー複写機やレーザープリンターに採用されている印刷技術です。現在では、レーザーの代わりにLEDも多く使われています。

レーザープリンターは、コンピューターの出力機器として1970年代に、研究開発が進められました。インクジェットプリンターと同じく、コンピューターなどのデジタル機器から送られてきたデジタル信号をイメージとして用紙に出力します。

モニター画面で見たままを、普通紙に高速で印刷できるレーザープリンターは、1980年代中ごろに登場したDTP（デスクトップパブリッシング） で重要な役割をはたします。

レーザー印刷の原理について

米国の物理学者で発明家のチェスター・カールソン（Chester Carlson）が、1938年にゼログラフィ（Xerography）という複製技術を発明しました。この技術によって、1959年には世界で初めての普通紙複写機が生まれます。静電気を光でコントロールすることでイメージを複製する、というゼログラフィの印刷と同じ原理がレーザープリンターにも応用されています。

レーザー印刷はおおまかに以下の工程でおこなわれます。

帯電：感光ドラム表面全体に均一にプラス静電気をためる。
露光：パソコンから送られてくるデジタルデータに基づいて、レーザーで感光ドラム表面に像を描きます。信号に応じてプラス静電気を強めます。こうすることで静電気の強弱でイメージが描かれます。
現像：マイナス静電気を帯びたトナーを感光ドラムに振りかけると、プラス静電気が強められた部分にトナーが吸い寄せられて、トナーのイメージが描かれます。
転写：トナーで描かれたイメージをコピー用紙へ転写する。
定着：熱でトナーの樹脂成分を溶かして用紙上に定着させる。

モノクロ複写機の場合は、黒のトナー一色なので、上記の工程１回だけで複写は完了します。カラー複写機の場合は、シアン・マゼンタ・イエローと黒の計４つの像を重ねることでカラーの複写をおこなっています。

テキストや画像など１ページ分のデータをまとめて処理するので、印字スピードが速いのが特徴です。ページ単位で印刷するので、ページプリンターとも呼ばれます。

レーザープリンターの開発史

1938年、米国のチェスター・カールソンがゼログラフィ（Xerography）を発明します。このゼログラフィの技術に基づいて1959年に、世界初の普通紙複写機Xerox 914がゼロックス社の前身であるハロイド・ゼロックス（Haloid Xerox）社から発売されました。

1969年に、ゼロックス社のゲイリー・スタークウェザー（Gary Starkweather）が、複写機の技術を基にレーザープリンターを考案します。のちに発売された同社のXerox 9700は、このアイデアに基づいて開発されました。

世界で初めて市場に導入されたレーザープリンターは、米IBM社のIBM 3800です。同社の大型汎用コンピューター専用の周辺機器として1976年に発売されました。現代のプリンターに比べるとはるかに巨大なものです。連続用紙を使って高速印刷しました。

1977年には、ゼロックス社から同社初のレーザープリンター、Xerox 9700が発売されます。現在のレーザープリンターの元祖ともいえる画期的な製品でした。カットシートへの自動両面印刷が可能で、毎分120枚印刷する能力がありました。解像度は300dpi。文字だけでなく画像も印刷できました。

1979年に日本のキヤノン社が、世界で初めて半導体レーザーを採用したレーザープリンターLBP-10を発売。大幅な小型化を実現した卓上型のモデルでした。価格も当時の標準的価格の10分の１と低く、パソコン市場にレーザープリンターが受け入れられるきっかけになりました。

1984年に、米アップル（Apple）社から同社初のレーザープリンターLaserWriter、米ヒューレット・パッカード（Hewlett-Packard）社からHP LaserJetが発売されます。いずれもキヤノン社製のCXエンジンを搭載していました。アップル社のレーザープリンターは、この後の世代もキヤノン社の開発するエンジンを採用します。

1985年にアップル社から発売されたLaserWriterには、世界で初めて「PostScript（ポストスクリプト）」が採用されました。PostScriptは、米アドビシステムズ（Adobe Systems）社が開発したページ記述言語です。ここに米アルダス（Aldus）社のレイアウトソフト「PageMaker（ページメーカー）」が加わって、DTPの本格化を牽引します。

「3A宣言」とDTP

1985年１月、米アップル社の株主総会でアルダス社のポール・ブレイナード（Paul Brainerd）社長が、「Desktop publishing（デスクトップ・パブリッシング）」を提唱しました。のちに「DTP」と略される「Desktop publishing」という言葉は、ブレイナード社長が生み出したと言われています。

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アップル社のパソコン「Macintosh（マッキントッシュ）」は、デスクトップ（机上）にファイルやフォルダを並べたグラフィカルなユーザーインターフェイスを採用していました。これによって誰でも直感的に操作できる、というのが特徴のひとつでした。

出版・印刷の工程は、デザイン、版下、製版、印刷と分かれていて、それぞれの専門家が作業を分担していました。しかし、グラフィカルインターフェイスで使いやすいパソコン「Macintosh」とレイアウトソフト「PageMaker」、ページ技術言語「PostScript」を組み合わせれば、ひとつのシステムで迅速に低コストで出版できるのだということを、「デスクトップ・パブリッシング」という言葉で表現したのです。

それぞれのメーカー名、アップル（Apple）、アルダス（Aldus）、アドビ（Adobe）の頭文字から「3A宣言」といわれています。