사무실이나 가정에서 사용하는 복사기(프린터)가 작동하는 과학적 원리는 무엇일까요?
사무실이나 가정에서 업무를 보다보면 필수적으로 복사기(프린터)가 아주 많이 사용이 됩니다. 그런데 이런 복사기들은 어떤 과학적 원리로 작동이 되는건가요?
12개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
주로 레이저 프린터 사용하는데요
레이저 프린터는 전기적으로 충전된 드럼(전자회로 기판)과 토너 카트리지(토너 파우더)를 사용하여 출력물을 생성합니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
복사기나 스캐너들은 광학적으로 구간별 사진을찍은뒤, 데이터로재구성하고 다시 출력절차를 진행합니다.
이러한 여러기능이 탑재되어있어 복합기라고도 합니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
상에 대한 정보를 레이저 광선을 써서 드럼에 맺힌 후 토너라 불리는 카본가루를 상이 맺힌 곳에만 달라붙게 한 후 종이에 인쇄를 하고 뜨거운 룰러를 통과시켜 가루가 용지에서 떨어지지 않게 압착시키는 방식으로 인쇄한다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
복사기의 역사는 1842년 John Herschel 경이 시아노타입 공정을 발명한 19세기로 거슬러 올라갑니다. 이 공정은 그림과 기타 문서를 종이나 천에 복사하기 위해 화학 용액을 사용하는 것과 관련이 있습니다.
최초의 기계식 복사기는 1780년 James Watt에 의해 발명되었지만 복사기가 널리 사용되기 시작한 것은 20세기가 되어서였습니다. 최초의 성공적인 상업용 복사기는 Xerox Corporation에서 1949년에 출시한 Xerox Model A였습니다. 이 복사기는 정전하와 토너의 원리를 이용하여 복사본을 만들었으며 이전의 문서 복사 방법보다 크게 개선되었습니다.
이후 수십 년 동안 복사기는 점점 더 발전하고 널리 사용되었습니다. 1980년대와 1990년대에 디지털 복사기가 도입되면서 고품질 복사를 빠르고 효율적으로 수행할 수 있게 되었으며 이러한 기계는 오늘날 기업과 개인에게 중요한 도구로 계속 사용되고 있습니다.
전반적으로 복사기의 발전은 효율적이고 정확한 문서 복제에 대한 요구에 의해 주도되었으며, 이 기술은 현대 사회의 요구를 충족시키기 위해 지난 2세기 동안 크게 발전했습니다.
잉크젯 프린터는 작은 구멍이 있는 잉크 카트리지를 사용합니다. 구멍은 작은 액체 잉크 방울이 형성될 수 있도록 특별히 설계되어 있습니다. 전기적인 신호를 통해 잉크 카트리지의 구멍에서 잉크 방울을 분사하고, 방울은 페이지 위에 떨어집니다.
컬러 잉크젯 프린터는 여러 개의 잉크 카트리지를 사용하여 여러 색상을 혼합하여 인쇄합니다. 이러한 프린터는 세밀한 컬러 조정을 통해 고품질의 컬러 출력을 제공합니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
복사기의 중요한 비밀은 셀레늄(selenium)이라 부르는 금속에 있습니다. 셀레늄은 빛(레이저)을 받으면 전기를 생산하는 성질이 있습니다. 복사기 내부의 회전하는 커다란 드럼에는 이 셀레늄이 발려 있습니다.
복사할 원고에 빛을 쪼이면 반사된 빛에 의해 드럼은 밝고 어두운 정도에 따라 세기가 다른 정전기를 가지게 됩니다
복사기에는 토너라고 부르는 검은 탄소 가루(잉크 역할을 함)가 담긴 드럼이 들어 있습니다. 토너의 탄소 가루는 드럼 표면에 생긴 정전기의 강약에 따라 일정한 양이 묻고 이것이 복사지로 꿀려가 같은 모양의 복사물을 만들게 됩니다. 복사가 끝나면 드럼의 정전기는 지워지고 새로 복사할 준비를 합니다
잉크젯 같은 경우는
컬러잉크를 혼합하여 원하는 색으로 미리 만들어 뿌리는 것이 아니라
잉크를 순차적으로 분사하는데 그 농도를 조절하여 다양한 색깔을 만듭니다
연두색을 만든다면, 노란색을 뿌리고 다시 파란색을 뿌려서연두색을 만드는데
노란색이 있는 상태에서 파란색을 연하게 뿌리면 연두색이 많이 뿌리면 녹색쪽으로
만들어 지겠죠?
컬러 출력시 인쇄시간이 오래 걸리는 이유는 색깔마다 나눠서 잉크를 뿌리기 때문이 아닙니다.
헤드의 노즐구간(혹은 폭)이 한번에 인쇄가 가능한 최대 패스인데,
컬러인쇄에서는 이 패스가 중첩되게 인쇄하기 때문이거나,
혹은 그 보다 더 시간이 걸리는 이유는 유니디렉션으로 인쇄하기 때문입니다
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 레이저 프린터는 레이저 빔을 사용하여 이미지나 텍스트를 인쇄하는 방식입니다. 먼저, 프린터는 인쇄할 문서를 디지털 형식으로 받아들입니다. 그런 다음, 레이저 빔은 프린터 내부에서 미러와 렌즈의 조합을 통해 정교하게 조작됩니다. 레이저 빔은 빛 감도가 높은 드럼(포토콘덴서)을 비추며, 드럼 표면에 전하를 떠받치는 영역이 형성됩니다. 그런 다음 드럼 표면에 전하를 떠받친 부분에 토너(토너 카트리지에 들어있는 작은 입자로 구성된 잉크)가 붙게 됩니다. 인쇄할 문서의 내용에 따라 토너가 부착되는 부분과 그렇지 않은 부분이 결정됩니다. 마지막으로, 토너가 전하를 떠받친 부분에서 용지로 전달되고, 열을 가해 고정되어 인쇄물이 생성됩니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
복사기는 정전기 원리를 사용하여 작동합니다 원본을 유리판 위에 놓고 내부에서 빛을 원본에 비춥니다 빛은 원본의 글자나 이미지 부분을 흡수하고 나머지 부분은 반사합니다. 반사된 빛은 드럼에 양전하를 띠고 흡수된 빛은 음전하를 띠게 됩니다 이후 음전하를 띤 토너 가루를 드럼에 뿌리면 토너 가루는 양전하를 띤 드럼에 달라붙고 글자나 이미지가 있는 부분에는 달라붙지 않습니다 마지막으로 열을 가해 토너 가루를 종이에 고정시키면 원본과 동일한 복사본이 생성됩니다.
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
미국 소재 전자회사에 다니던 체스터 칼슨은 정전기의 원리를 이용, 1936년 복사기를 발명했다. 흰 종이 위에 정전기로 검은색 토너(흑연 가루)를 묻혀 복사본을 만드는 식이다. 원본 서류와 똑같은 사본을 만드는 일을 하던 칼슨에게 정전기는 업무를 보다 편하게 만든 열쇠가 된 셈이다.
우리가 사용하는 복사기 안에는 원통 모양의 드럼이 설치돼 있는데, 이 드럼은 양전하로 대전돼 있다. 대전은 특정 물체가 전하를 띠고 있다는 뜻이다. 드럼 표면에는 주기율표상의 원자번호 34번인 셀레늄이 덮여 있다. 셀레늄은 평시에는 양전하를 띠지만 빛을 받으면 음전하로 바뀐다. 복사가 시작되면 복사기 유리판 위에 놓인 문서를 복사기 내부에서 나오는 밝은 빛이 훑고 지나가고, 이런 과정을 통해 드럼 위에 상(想)이 맺히게 된다.
문서에서 그림이나 글자가 쓰여 있지 않은 흰 색의 빈 공간은 빛을 그대로 반사시키기 때문에 드럼 위에 맺힌 문서의 상에서 여백 부분은 음전하를 띤다. 빛이 반사되면서 셀레늄의 전기적 성질이 양전하에서 음전하로 바뀌었기 때문이다. 반면 글씨나 그림이 있는 검은 부분은 빛을 흡수한다. 그래서 빛이 드럼 쪽으로 반사되지 않아 드럼 위에 맺힌 문서의 글자ㆍ그림 부분은 여전히 양전하를 갖고 있게 된다.
이 센터장은 “성격이 다른 정전기의 전하는 서로를 잡아당기기 때문에 이후 음전하를 띤 토너가 양전하 성질을 갖고 있는 드럼의 글자ㆍ그림 부분에 달라붙게 된다”며 “마치 특정 부위에만 페인트를 칠하는 것과 같은 이치”라고 설명했다. 그런 다음 드럼 아래로 새로운 종이를 통과시키면서 종이 아랫부분에 보다 강력한 양전하를 대전시키면 드럼에 있던 토너가 종이로 옮겨 붙으면서 원본과 똑같은 사본이 만들어진다.
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.
복사기는 광전자방출원리를 이용해서 동작합니다.
복사기는 우선 복사하려는 문서를 유리판 위에 올립니다. 그리고 유리판 아래에는 광센서와 전자적인 부품들이 위치해 있습니다. 광센서는 복사되어 나온 문서의 이미지를 감지하여 전기 신호로 변환합니다. 이렇게 변환된 전기 신호를 이용하여 복사기는 레이저 빛을 조절하고, 전자적인 파장을 변화시킵니다.
이렇게 변환된 전기 신호는 전자적인 표면에 노출되어 있는 드럼에 저장됩니다. 드럼의 표면은 전기적인 미세 입자로 덮여 있으며, 이 미세 입자는 레이저 빛을 이용하여 전하를 가지게 됩니다. 이후 드럼의 표면은 복사되어 나온 이미지를 저장하고, 전기적인 부품들이 이 이미지를 인쇄지에 전송합니다.
마지막으로, 인쇄지는 전기적인 부품들에 의해 데워지며, 드럼에 저장된 이미지가 데워진 지점에서 전기적인 입자가 붙어서 인쇄지에 이미지가 출력됩니다.
이러한 방식으로, 복사기는 단순하면서도 효과적인 방식으로 문서를 복사할 수 있습니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
복사기는 종이나 사진등의 자료를 복사하여 문서나 이미지를 복사합니다.
정전기 전하와 토너를 사용하여 드럼이나 벨트에 이미지를 생성한 다음 종이에 전사하는 것을 기반으로 합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 복사기는 정전기를 이용해서 종이에 쓰여져 있는 글자를 복사하는 것입니다. 복사할 종이를 복사기에 놓고 복사를 누르면 빛이 발사되는데요. 이때 빛을 받는 부분 즉 글자가 쓰여져 있는 부분은 빛에 의해서 (+)전하로 대전되고 글지가 없는 흰 부분은 대전되지 않습니다. 이때 (-)전하로 대전된 인쇄용 검은색 토너가 뿌려지면 (+)전하로 대전된 검은 부분에만 토너가 붙습니다. 이런 원리로 다른 용지에 해당 글자가 복사되는 것입니다.
