프린터의 구조 및 원리, 컬러레이저프린터 구조...펌.

    

[1] 프린터의 구조 및 원리

▒1▒ 도트프린터의 구조 및 원리 일반적인 도트프린터 인쇄방식은 헤드와 본으로서 인쇄를 하게 됩니다. 프린터 헤드에는 많은 바늘이 들어 있습니다. 우리가 프린터에 인쇄를 보내면, 가령 A라는 문자를 보냈다고 하면, 프린터 헤드는 A라는 문자의 형태로 점을 찍게 됩니다. 즉, 여러 번 점을 찍어서 우리가 A라는 글자로 읽을 수 있도록 해주는데, 프린터헤드의 바늘은 충격 방식이므로 바늘이 마모가 되는데, 바늘이 마모가 많이 되게 되면 인쇄가 잘 안되고 흐리게 나오는 경우가 있습니다. 이럴때는 프린터 헤드를 교환해 주어야 합니다.     위의 사진은 엡손의 도트프린터의 일반적인 구조를 나타내고 있습니다. 기본적으로 전하가 헤드 구동 코일(head driving coil)에 전달되면 엑추에어팅 플레이트가 헤드구동 코일쪽으로 움직이게 됩니다. 엑추에어팅 플레이트에 부착된 핀(도트 와이어)이 잉크 리본 위에서 용지를 두드리면 잉크 방울이 용지에 떨어집니다. 와이어 리세팅 스프링에 의해 핀이 원래 위치로 되돌아오게 됩니다. 특정 매트리스에서 이 동작을 반복함으로써 글자가 형성되어 이름이 인쇄되는 것입니다. 도트 매트릭스를 인쇄하기 위해 캐리지가 프린터 헤드를 수평으로 움직이고 급지장치가 용지를 수직으로 움직입니다.   ▒2▒ 잉크젯프린터의 구조      잉크방식은 액체상태의 잉크에서 프린터헤드를 통해서 잉크를 분사하게 됩니다. 제품에 따라서 잉크자체에 헤드가 달려있는 제품과, 헤드와 잉크가 서로 분리되어있는 방식이 있습니다. 프린터로 인쇄를 보내면 헤드를 통해서 잉크가 미세하게 분사하게 되고, 이 잉크들이 여러 점들을 형성하게 되고 우리가 볼 수 있는 이미지를 표현합니다.    프린터 인쇄방법에 있어서 노즐구성은 중요한 역할을 합니다. 행마다 노즐이 설치되며 각 행은 한 가지 색에 대응합니다. 그래픽과 텍스트의 인쇄품질을 향상시키기 위해 세 행의 컬러잉크 노즐이 사용됩니다. 잉크프린터의 프린트방식은 여러 가지가 있으며, 대표적인 방식으로는 열전사방식과 전기적 방식으로 나누어집니다. 서로의 인쇄방식이 다르므로 물론 차이는 있습니다.    ▒3▒ 레이저프린터의 구조 및 원리         일반적인 레이저 프린터는 토너, 광(레저 또는 LCD), 정전기, 열, 압력 등의 물리적 요소를 사용하여 인쇄를 하게 됩니다. 일반적으로 레이저방식은 건식이 많습니다. 즉, 토너가루를 종이에 묻혀서 압착롤러로 눌러서 인쇄내용을 용지에 고정 시키는 것 입니다. 레이저프린터의 핵심은 정전기를 이용한 프린팅 방식이고, 일반적인 프린팅 방식은 아래와 같습니다.       ■ 가령 a라는 문자를 인쇄하는 경우      1. 레이저가 드럼에 a라는 문자형태로 레이저를 사 합니다. 2. a문자를 제외한 여백공간은 (-)전하로 대전 됩니다. 3. 이때 토너가 입혀지는데, 토너는 (-)를 띄므로 드럼 에는 문자형태로 토너가 달라붙습니다. 물론 빈  여백에는 서로 같은 -글이므로 토너가 뭍지 않습니다. 4. a글자형태로 토너가 뭍은 용지가 정착부라는 곳을 통과 하면서, 열과 압력으로 a글자를 용지에 정착 시킵니다.(다리미와 같은 원리입니다.) 5. 우리가 원하는 출력물을 얻습니다. 토너 방식의 레이져 프린터를 사용하다 보면 폐토너 가루가 생기게 됩니다. 일반적으로 레이저프린터는 폐토너 수집기 같은 폐토너를 저장하는 곳이 있습니다. 폐토너는 인체에 유해하기 때문에 호흡기로 들이 마시면 좋지 않습니다. 폐토너가 발생하면 잘 밀봉하여 폐기하시는게 좋습니다.    ▒4▒ 토너방식프린터의 구조 및 원리        위의 그림은 일반적인 컬러 토너방을 나타낸 것 입니다. 컬러 토너방식은 한번에 한가지 컬러를 드럼을 통하여 용지에 인쇄를 합니다. 그러므로 한장의 컬러 인쇄물을 보려면 4가지 컬러를 이용하기 때문에 4번의 인쇄 과정을 거치게 됩니다. 물론 원패스 방식이라고 하여 한번에 모든 과정을 거치는 프린터도 시판되고 있습니다.    ▒5▒ 고체 스틱프린터의 구조 및 원리        위의 사진은 Xerox 의 솔리드 잉크식의 인쇄방식을 나타낸 그림입니다. 고체잉크의 특징인 one-Pass 방식으로 모든컬러를 드럼에 한번에 분사하여 인쇄를 한번에 끝낸다. 위의 건식 토너 방식과 비교하면 구조는 더 간단하게 되어 있습니다.    컬러 레이저잉크의 방식은 현재 위에서 설명된것 처럼 두가지 방식으로 나누어져있습니다. 특별히 어떤 제품이 좋다고 할 수 는 없습니다. 각각의 인쇄방식이 다른것 처럼 인쇄질도 다르기 때문입니다. 단지 여기서 고려할 사항은 자신의 프린팅 용도에 맞게 제품을 설정하라는 것입니다.   [2] 프린터의 작동원리     ▒1▒ 서멀버블(Theraml Bubble Jet)방식    카트리지에서 잉크가 나오는 노즐에 열선이 부착되어 있고 이 열선이 순간적으로 수 백도까지 온도가 올라가게 되면, 수성용 잉크 내의 산소를 발생시켜 거품이 일어나게 하여 거품이 잉크를 밀어내어 종이에 묻도록 하는 원리이므로 Bubble(거품)Jet Type을 사용하는 프린터는 반드시 수성잉크여야 인쇄가 가능합니다.    잉크가 150~200°C가 되면 분사가 되어 종이에 고착되게 되고 다시 순간적으로 온도가 상온에서 떨어지면 잉크가 채워지게 되는데, 이렇게 1회 반복되는 시간은 약 5~30미크론초로 초당 수백에서 수천 회 토출 된다. 이때 잉크방울은 약 10~30피코리터 이고 노즐의 크기는 20~40미크론 정도로 첨단기술의 총아로 불린다. 대체로 제조비용이 적게 든다는 장점이 있는 반면, 열에 의해 분사되므로 노즐이 막힐 가능성이 높으나 장점이 많은 편이다.    Bubble Jet 방식은 특허를 득한 방식으로 캐논 사와 휴렛팩커드, 이태리의 OLIVETTI, 미국의 LEXMARK (IBM의 자회사)사가 공동으로 이 특허를 사용하고 있습니다. 따라서 이 4개사가 제조/판매하는 프린터는 모두 Bubble Jet 방식이며 차이점은 소프트웨어와 종이 공급장치, 카트리지의 프린터 헤드가 카트리지에 장착이 되어 판매되고 있습니다.    ▒2▒ 마이크로 피에조방식(Micro Piezo Type)    피에조 방식은 세라믹 압전소자를 이용하여 전기를 가하면 압력이 생기는 세라믹소자를 개발하여 프린터 헤드로 사용한 방식입니다. 압전소자에 전기가 가해지면 압력이 발생하여 잉크를 밀어 내어 종이에 잉크가 묻게하는 방식으로 헤드 값이 Bubble Jet 방식보다 비싸므로 주로 프린터에 장착되어 있습니다.    이 방식은 압력을 이용하는 방식이므로 수성잉크일 필요는 없으나 현재 개발된 제품은 수성염료, 수성안료잉크 두 가지가 개발되어 있으며 데스크탑용으로는 EPSON사가 이 방식을 채택하여 사용하고 있습니다. Bubble Jet 방식 보다는 비용이 많이 들지만 요즘은 프린터 가격도 내리고 수명이 길고 소모품 비용이 적게 들므로 소비자 입장에서는 피에조 방식이 유리하다고 생각이 듭니다.     이 Piezo 방식은 일반 용지에는 해상도가 우수한 편이 아니나, 전용지에서 탁월한 성능을 가지고 있어서 전문가들에게 인기가 많다. 또한 잉크를 다방면으로 사용할 수 있어서 광폭 플로터용으로도 개발되어 많은 용도로 애용 될 것으로 믿고 있습니다.    ▒3▒ Hot-melt 방식    90년대 이후 실용화된 방식으로 출력화질이 거의 인화한 사진에 가까울 정도로 탁월하다. 그러나 가격대가 수천만원대의 고가이고 아직 화면출력용 지원 프로그램들이 대중적이지 못하다.     특기사항 : Thermal 및 Bubble방식은 모두 잉크젯 카트리지에 Head가 부착되는 Head Type으로 현재 지적소유권은 유효기간이 12년 이므로 타사가 제조 판매하기 불가한 상태이며, Micro Piezo방식(EPSON 계열)은 잉크젯 카트리지에 Head가 부착되어 있지 않아 카트리지 자체는 누구나 제조․판매할 수 있으나 내부진공상태유지, 잉크를 머금고 있는 스펀지 기공의 크기, 크기별 숫자, 세포의 밀도 및 조직 등에 대한 기술확보가 고품질 대체잉크를 제조하기 위한 필수적인 요소이다.