ヒデオの情報管理部屋

世界中の様々なニュースをヒデオ独自の目線でみつめる

物理と化学

コピー機の仕組みを静電気を用いて解説!

投稿日:2016年9月22日 更新日:

コピー機

みなさんは普段の生活でどれだけコピー機を使うでしょうか?

仕事の上では、オフィスにおいてあるコピー機を使用することは多々あるでしょうが、日常の生活でも重要な書類やメモ書き、証明書などがいろいろな手続きに必要だったりで、その際にコンビニにあるコピー機などを使う機会もあると思います。

今回はそんな身近な生活に欠かせないコピー機がどうやってコピーができるのかを物理の観点から解説していきます。




スポンサーリンク

 

紙はなぜ白く見えるのか?

まずコピー機がどのようにして原稿を読み取るかを説明します。原稿に使う紙は普通のコピー用紙で真っ白ですが、当然文字がある程度書かれている場合がほとんどです。

 
そもそも紙が白く見える理由というのは、紙が光をよく反射するからで、逆にペンなどで書かれた字が黒く見えるのは、光を反射しないからです。

 
そしてコピー機が紙を読み取る際には、光を紙に当てた際に反射する強弱を測っているのです。こうすることで紙のどこにどのくらいの濃さで字が書かれているかを判別しているのです。

 

コピーの原理は静電気の応用

次にどうやって読み取った情報を紙の上に再現させるかについて解説します。

ここで学校で習った電気の知識が使われます。電気といっても、ここで使うのはみなさんも日常の生活で経験すると思われる静電気です。

 
セーターを着たり、金属のドアノブに触れたときにビリっと静電気が走る思いをした人は多いと思いますが、実はこの静電気こそがコピーやプリンターに必要な原理なのです。

 
コピー機の要といわれる感光体は、普段は電流を通しにくい絶縁体なのですが、なぜか光を当てると導体になる性質を併せ持っています。

 
絶縁体の方は、電気を通さないので静電気の元である電荷を表面に溜める性質を持っているのですが、導体は溜められません。この性質こそが、紙の情報を再現するうえで最も鍵となるのです。

 
ここで説明を少し戻しますと、紙が白く見えるのは光が反射して、黒く見えるのは光が反射しないと先ほど説明しました。つまりコピー機の中に入れた原稿の光を読み取り、光が当たった部分は感光体もそのまま光って導体になるので電荷が去り、光が当たらなかった部分は、感光体は絶縁体のままなので電荷が残ります。

 
これで感光体は、元の原稿用紙の白い部分には電荷がなくなり、文字の書かれた黒い部分には電荷が残っている状態になります。

この状態の時に、炭素が主成分の黒い粉(トナー)を吹きかけると粉が静電誘導によって電荷のある所へ引き寄せられます。これでコピー用紙を感光体に押し付ければ、元の原稿用紙の文字が書かれた同じ位置に粉が移ります。

 
ただしこのままだと粉がはがれ落ちやすいままなので、粉を紙に移して加熱して強固に密着させればコピー完了となります。

コピー機の仕組み

 
コピー機の調子がおかしい、うまく転写できない、といった症状は感光体がおかしいことがほとんどなので定期的に掃除するなどメンテナンスが必要です。

 

補足:レーザープリンターとLEDプリンター

複合機商品で最近増え始めたのがレーザープリンターとLEDプリンターです。

両者とも基本的な仕組みは一緒ですが、こちらはコンピューターからの情報をもとに精密に制御されたレーザー光線やLEDの光を感光体へあてて印字する点にあります。

またLEDプリンターの方が、レーザー方式に比べ装置が小型で軽量化であり、なおかつ写す像も鮮明で印刷が速いなどの特徴を備えています。時代はまさにLEDプリンターと言うべきでしょうか。

LEDプリンタ

 

関連記事

オーロラの発生の原理を解説! よく見える場所や人体への影響は?

ユーモア溢れる研究に対して贈られるイグノーベル賞とは?

スマホネイティブ世代の若者のPCスキルが低下!

 

人気ブログランキングへ




スポンサーリンク

-物理と化学

執筆者:


comment

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です

関連記事

半導体のn型とp型の違い

半導体のn型・p型の違いとは? それぞれの電子の動きを解説!

今回のテーマは半導体の構造についてです。 半導体とはご存知多くの電化製品のコンピュータを構成する部品で使われています。もはや現代生活に欠かせない部品となっていますが、大学で工学部に所属していた学生は必 …

冷蔵庫の冷える仕組みとは

冷蔵庫が冷える原理を解説! 気化圧縮型とペルチェ方式とは?

突然ですがみなさんは冷蔵庫がなぜ物を冷やすことができるかご存知ですか? 普段の生活で何気なく使うことが多い冷蔵庫ですが、この冷蔵庫がどういった原理で食材を冷やしているのかを詳しく把握できている人は意外 …

素粒子と原子の違いとは

素粒子と原子の違いをわかりやすく解説! 正しく理解しよう!

物質の最小単位といえばみなさん何を思い浮かべますか? 恐らくほとんどの人が学校の理科の授業で学習した原子と答えるかもしれません。原子とは古代ギリシャの哲学者デモクリトスが提唱した概念的な存在でしたが、 …

LEDライトの発光の原理

LEDが発光する原理を解説! 他光源との消費電力・寿命も比較!

今や多くの家庭にも普及したLEDではありますが、そのLEDがどんな仕組みで発光するかご存知でしょうか? 簡単に言いますと、LEDライトの発光の原理は半導体ダイオードのpn接合という技術が関係しています …

熱気球の歴史と原理

熱気球の歴史と原理を解説! 操縦するのに必要な資格とは?

2月6日放送の『Youは何しに日本へ?』という番組で日本の熱気球大会に参加する外国人の特集が放送されます。 日本では毎年日本気球連盟が決めた選手権が開催されます。今回番組で紹介される佐賀のバルーンフェ …

スポンサーリンク

管理人はこういう人

どうもヒデオという者です。 出身は九州、大学卒業後就職し現在は25歳で会社員をしています。 趣味はゲーム、ネットサーフィン、アニメ観賞、 最近はまってるゲームはパズドラと白猫です。 現在の自分の生き方にやや疑問点を感じながらも、 日々ブログを書き続け世界の様々な出来事を自分の目線で認識し、見つめ直し考察するのが日課です。 将来の夢は自作の小説を世に売り出したいと考えております。

カテゴリー