出力装置とは（2）～ プリンタ ～

ディスプレイに引き続き、本項ではプリンタについて解説します。前項でも学習のとおり、出力装置は様々な種類のものがありますが、基本的にはディスプレイとプリンタをおさえておけば十分です。

まず、プリンタにはどのような種類があるでしょうか。

プリンタは、印字方式によって、

・インパクトプリンタ （磁気ヘッドでインクリボンを紙に打ち付けて印字）
・ノンインパクトプリンタ （インパクトプリンタ以外の方法で印字）

に大別されます。

インパクトプリンタは、文字どおり「インパクト（衝撃）」を与えて印刷するプリンタで、ノンインパクトプリンタは、衝撃を与えない方法で印刷するプリンタです。

プリンタの種類と特徴
名称 特徴
ドットインパクトプリンタ 細かいピンを並べた磁気ヘッドを、インクリボン（インクを染み込ませた細長いリボン）に叩きつけて、圧力で紙に文字の形を印字するプリンタ。印刷時の音が大きく高価であるため、一般的な利用は少ない。2枚目や3枚目に複写できるので、宅配伝票や業務用伝票など、複写式の帳票で用いられている。
インクジェットプリンタ プリンタヘッドにインクを飛ばす小さなノズルが多数あり、文字や写真等の形に合わせて、微細な粒子を吹き付けて印刷する。安価で小型なため、家庭用に広く普及している。紙、ハガキ、DVD等のメディアにも印刷できる。写真用などの繊細で高画質な印刷にも対応している。
レーザープリンタ 1ページ分のイメージをプリンタが記憶し、レーザー光を利用してそのイメージの版を作り、ドラム上にトナー（黒炭の粉）を付着させ、ドラムの回転とともに熱と圧力で紙に押し付けて印刷する。コピー機と同様の仕組み。高品質で印刷速度も速い。複合機をプリンタとして利用する場合もある。
熱転写プリンタ プリンタヘッドが印字する文字の形に合わせて発熱し、インクリボンに押し付け、インクを溶かして紙に印刷する。インクリボンが高価で、一度利用するとその部分のインクがはがれてしまう。家庭用ではあまり使われないが、バーコードラベル（シールタイプ）の印刷など主に業務用で利用されている。
感熱式プリンタ 熱で変色する感熱紙に、プリンタヘッドの熱で印刷する。サーマルプリンタとも呼ばれている。（サーマルプリンタと言うと感熱式プリンタを指す場合が多い）感熱紙自体が時間の経過とともに変色する。モバイルタイプのプリンタやレシート印刷、業務用ラベルなどに利用されている。

このように、プリンタには印刷方式の違いによっていくつもの種類があります。（上図がすべてではありません）

どのプリンタも様々な用途で使われており、よく見てみるとそこら中に印刷した紙、シール、伝票があふれています。手書きでないのなら、必ずいずれかのプリンタから出力されているのです。

例えば、コンピニの食品に貼り付けられた各種のシール、ビニール袋へ印刷されたデザイン、レシート、レジ袋など、よく考えると身の回りのほとんどのものが印刷されていると言っても過言ではありません。

そのため、印刷するほうのプリンタのみならず、印刷されるほうの「紙」についても、多くの種類があることがわかると思います。当然「紙」だけではなく、様々な素材に印刷されるのです。

素材にもいろいろな種類がありますが、ここでは「紙」の種類を押さえておけば十分です。

印刷用紙の種類と特徴
名称 特徴
普通紙 非加工紙（普通紙、上質紙、再生紙）のうち最もよく利用されている用紙。
一般的なコピー用紙で、PPC用紙とも呼ばれている。PPCとは「Plain Paper Copier」の略で「普通紙複写機（PPC複写機）」と訳されるが、ジアゾ式（感光紙）複写機と区別するために使われている。現在のコピー機はほぼPPC複写機となっている。
上質紙 非加工紙で、PPC用紙よりも上質な用紙。化学パルプ100％で作られており、耐水性やコシ、強度も上質。ただし、表面にコーティング加工を施していないため、光沢やツヤが少なく、光を反射しにくい。筆記用の用紙として利用されることも多いが、汎用性が高く、様々な用途で利用されている。
再生紙 非加工紙で、古新聞や古雑誌などの古紙を再利用して作った用紙。環境に配慮した製品であり、公官庁でよく使われている。古紙の利用比率が高いほど白色度は低くなる。新聞紙の白色度は50％程度。
光沢紙 表面にコーディング加工した加工紙で、文字どおり表面にツルツルとした光沢がある。写真の印刷に利用される写真用紙と同義語で使われる場合が多い。
コート紙
(グロスコート紙)		 表面にコーディング加工した加工紙で、光沢紙と同様に表面にツルツルとした光沢がある。光沢紙と同義語で使われる場合もあるが、光沢紙は写真用紙を指す場合が多く、コート紙は主に業務用で用いられる。商品カタログ、雑誌、パンフレットなどの大量印刷に向いている。
マット紙
(マットコート紙)		 表面にコーディング加工をした加工紙で、ツヤ消し加工によって光沢を抑えた用紙。こちらも主に業務用で、コート紙よりも高価でコシがあり、落ち着いた画質となる。高級感のあるカタログや飲食店のメニューなどに利用されている。コート紙よりは大量印刷に不向き。
インクジェット紙 インクジェットプリンタによる印刷に適するように、特殊なコーティングによって、普通紙よりもインクの吸収性や乾燥性を高めた用紙。普通紙よりもインクがにじまない。インクジェット用のハガキなどが一般的。
ラベル用紙 住所印刷用の宛名シール、透明フィルムなどのシールタイプの用紙。サイズや形など様々で、グロス系やマット系など、多くの種類の製品が販売されている。
ロール紙 レジやFAXなどの機器に装着するタイプの巻き取り式の用紙。一度セットしておけば、無くなるまで用紙をセットする必要がない。感熱タイプのものが多いが、業務用の大判プリンタなどではグロス系やマット系のロール紙も販売されている。
感熱紙 熱を感知することで化学反応を起こし、色が変わるように加工された用紙。インクが不要で小型化できるというメリットがある。レジや発券機、医療機器など広く利用されている。
複写紙 2枚目以降の下の紙に複写される用紙。カーボンを塗布したカーボン紙（裏面が黒い）と、カーボンを使わないノーカーボン紙（筆圧によって発色剤のカプセルが壊れて発色）がある。宅配伝票や各種の業務用伝票などに利用されている。
その他 クリアファイル、OPP袋（プラスチック透明袋）、衣類、木材、金属、ガラスなど様々な印刷素材がある。インクジェットプリンタで印刷できる素材もあれば、特殊なプリンタでなければ印刷できない素材もある。

これらの他にも、本格的な写真用に使われる印画紙や、電気機器に用いる絶縁紙などの特殊紙もありますが、基本的には上6つまで（普通紙からマット紙まで）理解しておけばほとんどの用紙に対応できると思います。

ただし、加工紙ではファイン紙、スーパーファイン紙といった名称の製品が販売されています。これらは特定の企業の商品名であり、他社にも似た名称のものがあるなど、用紙の種類を理解するのがわかりにくくなっています。

また、光沢紙のことをコート紙と呼んだり、マット紙のことをコート紙と呼んだりする場合もあり、表現があいまいになっています。基本的には、光沢があるのはグロス系、光沢のないものはマット系となり、その他は非加工紙となります。

これらの用紙は、多くの場合、使用しているプリンタの用紙設定から選択できるようになっています。

プリンタの「用紙の種類」のイメージ

一般家庭ではインクジェットプリンタが普及しており、写真やハガキなど様々な用紙に印刷されていることと思います。現在のインクジェットプリンタは安価なうえにかなり高性能になっており、画像を高画質で印刷することができます。

上図の場合、「写真用紙」や「フォトマット紙」など、購入した用紙の種類に設定する（パッケージに書いてあります）ことで、最適な品質で印刷することができます。

では次に、印刷の方式についてです。

印刷の方式とは、どのように「色」を表現しているかということです。色の表現については前項で学習しました。光の三原色であるRGBによってすべての色を表現できるというものです。

印刷の場合でも原則は同じです。赤緑青の3色があればすべての色を表現することができます。そのため、この3色のインクがあればすべての印刷に対応することができるはずです。

ところが、プリンタのインクは4色（または4色以上）の場合がほとんどです。

一般家庭用のインクジェットプリンタのインクカートリッジを交換した経験のある方は多いと思います。業務用の複合機やカラーレーザープリンタなどもトナーカートリッジは基本的に4色です。

なぜかというと、光とインクでは色の性質が異なるからです。光はそのまま目に入って色を感じ取りますが、インクや絵の具の色は、塗った表面で光が反射・吸収されて「反射した光」が目に入って色を感じ取っているという違いがあります。

詳しいことは割愛します（筆者もわかりません）が、反射した光というのは、吸収されていない光の色が反射して見えていることになるため、光そのものの色とは異なるということです。

そうした性質の違いから、単純に3色を混ぜ合わせても、インクでは光と同じように色を表現することができないのです。

そこで、インク（絵の具）の場合は、

CMY（Cyan:シアン、Magenta:マゼンタ、Yellow:イエロー）

という青・赤・緑とは少し異なる色が三原色（色の三原色）となります。

下図の左側がRGBで、純粋な青、赤、緑です。対して右側がCMYです。青、赤より少し淡い感じの2色と黄色になっています。

RGBとCMYのイメージ

左側RGBをみると、右CMYの色が隠れていることがわかると思います。青と赤を混ぜるとマゼンタになっており、赤と緑で黄、緑と青でシアンになっています。（逆にイエローとマゼンタで赤、イエローとシアンで緑、シアンとマゼンタで青）

また、RGBでは、3色を混ぜ合わせていくと「白」になっていくという特徴があります。この色の表現方法を「加法混色」と言います。文字どおり、色を加えることですべての色を表現します。

加法混色は、前項で学習のとおり、光をそのまま出しているディスプレイの映像に使われています。このサイトを表示しているあなたのディスプレイは今まさに加法混色で表現されています。

対して、CMYの場合は、反射した光（物体色）になります。

こちらは3色を混ぜ合わせていくと「黒」になってくという特徴があります。この色の表現方法を「減法混色」と言い、反対に色を取り除いていくことですべての色を表現します。減法混色は、カラーの印刷やフィルム、コピーなどに使われています。

加法や減法といった言葉の意味にとらわれると理解が難しくなってしまいますが、実際のところ、どちらも理解しようと思うとかなり難解なので、ディスプレイはRGB、プリンターはCMYと思えておけば十分です。

したがって、プリンターのインクはCMYの3色となるわけですが、なぜ4色なのかという当初の疑問に戻ります。

プリンターのインクは、

CMYK

4つです。「K」はもうおわかりのとおり「黒」になります。

なぜ「K」が黒（Black）なのかというと「Key plate」の頭文字からです。諸説あるようですが「K」は、CMYと「別の版」という意味で、後から追加された色のような意味です。

CMYの3色では完全な黒を表現できない

ため、後から「黒」が追加されているのです。

インクには色素以外にもいろいろな成分（不純物）があるという理由や、CMYで黒を表現すると3色すべてを使わなければならずインクがもったいないなどの理由もあり、黒を加えた方が都合が良いというわけです。そのため、CMYにKを加えた「CMYK」の4色がプリンタの色の形式となります。

このように、ディスプレイ（を通してみている画像）はRGB、印刷物（紙に印刷された写真）はCMYKで色を表現しています。

そのため、

印刷するときにはRGBからCMYKに変換する処理が必要

になります。

ディスプレイで見ている印刷イメージはRGBのため、そのまま印刷することができないのです。印刷を実行する場合には、パソコンの内部でこの変換処理が行われています。

画面のイメージと印刷物では微妙に色合いが異なっていたという経験がある方は多いと思います。こうした理由から、画面と印刷物で若干の誤差が出てきます。インクの種類や用紙の種類を設定することによってRGBに近づけるというわけです。

また、4色以上のインクに対応しているプリンタがありますが、その理由は、前項のフルカラーより多いビット深度と似ています。グラデーションなどの高画質な画像（微妙な色の変化）を表現するためです。

写真など高画質、高品質の印刷を求める場合は、6色以上のインクのプリンタを利用すると良いでしょう。逆を言うと、高品質な印刷を求めない場合は4色プリンタで問題ありません。

では次に、プリンタの性能を示す指標について知っておきましょう。

ディスプレイでは「解像度」が品質を示す指標のひとつでしたが、プリンタにも同様の概念があります。

dpi（ディーピーアイ）

dpiとは「dots per inch」の略で、1インチ幅（2.54cm）あたりのドット数になります。

1インチ幅というのは、横に並べていくつドットがあるかということで、1インチの面積のことではありません。ディスプレイ解像度の場合は、単純に横×縦のドット数で表されることが多いですが、印刷の場合は1インチ幅にいくつドットが並ぶかを表します。

ディスプレイ解像度もdpiで示される場合がありますが、1インチ幅あたりの画素数「ppi（pixels per inch）」で表現される場合もあります。（「p」はピクセル）特にデジタルカメラの性能についてはppiがよく利用されています。そのため、RGB装置の解像度はppi、CMYK装置の解像度はdpiという理解で良いでしょう。

当然ながら、1インチ幅あたりのドット数が多いほど高品質な印刷になります。例えば「200dpi」であれば、1インチ幅に200個のドットが集まって印刷されているということになります。

ただし、注意が必要なのは、

200dpiは1平方インチ（1インチの面積）では40,000ドットになる

ということです。

よく間違えられるのですが、1平方インチに200ドットではありません。1インチの横幅に200ドット入るということで、縦幅も入れると「200×200」のドットとなります。

200dpiというと低い画質のように思えますが、1インチ（2.54cm）の幅に200ものドット敷き詰めらていることになります。プリンタの場合は、ディスプレイのようにサイズが決まっているわけではなく、印刷する用紙の大きさが一律ではないので、ドットの総数で比較することはできません。

dpiの場合も前項と同じように、dpiの値が大きくなるほどドットのサイズは小さくなっていきます。（1インチ幅に入るドットが多くなればドット自体のサイズは小さくなる）高いdpi値で印刷できるプリンタは、それだけ高精細な印刷ができるということになります。

ただし、通常の写真サイズ（L版）は「127mm×89mm」になります。こうした用紙に高いdpiで印刷をしても、細かすぎてあまり意味がないのです。用紙サイズを遥かに超える解像度にしてもプリンタの限界があるからです。

同じことがディスプレイにも言えます。通常のフルHD（1920×1080）のディスプレイの画素数は約207万画素になりますが、最近のデジカメやスマートフォンのカメラは1000万画素を超える機種がザラにあり、ディスプレイの画素数を大幅に超える画質になっています。こうした場合は、画面に収まりきらないので縮小して表示することになります。

つまり、画素数が大きすぎても、出力装置が対応できていないわけです。300万画素の画像と1000万画素の画像の違いはディスプレイではほとんどわかりません。

では、どういう場合に違いが出るのかというと、画像を「拡大」した場合です。どんどん拡大して一見しただけでは見えないものを表示するような場合に違いが出てきます。高画素の画像は人間の目には見えない部分もしっかり記録されているというわけです。

印刷の場合も基本的には同じで、通常サイズの印刷に高いdpiは必要ありません。拡大して印刷する場合（本来の原寸サイズで印刷する場合）にそれに見合ったdpiを設定してやる必要があるのです。

そこで、適正なdpiと画素をどのように判断するのかというと、これもなかなかやっかいです。

通常、カラー印刷の場合、300dpi～400dpiで鮮明な印刷になると言われています。それ以上になると先ほどの理由によってあまり意味がないのです。

ある写真を印刷するとしましょう。写真の画素は「5184×3456」でした。約1800万画素の写真です。印刷する用紙は一般的な写真用紙であるL版サイズとします。

L版の大きさは「12.7cm×8.9cm」で、インチになおすと「5インチ×3.5インチ」となります。これを300dpiで印刷する場合、5インチ×300で1500ドット、3.5インチ×300で1050ドットとなります。

つまり、300dpiで印刷すると「1500×1050」のドット数で印刷することになります。これは約158万ドットです。写真の画素の10分の1程度のドット数で印刷するのです。

これ以上高いdpiにしても違いがわからないことから、158万画素の写真がL版に印刷する適正画素ということになります。1画素に対して1ドットを割り当てることができ、これを下回ると画素が不足し、上回ると画素が無駄に余るためです。

では、1800万画素が必要な用紙はどれほどの大きさになるでしょうか？

300dpiの場合、B4用紙サイズでも1300万ドット程度です。B4は新聞紙の見開き半ページ程度の大きさです。これ以上の大きさの用紙に300dpiで印刷しようとしてようやく画素数が不足してくることになります。一般家庭においては、あまり必要がありません。

したがって、通常の印刷は300dpi～400dpiで十分なこと、いくら高画素の画像であっても印刷にはあまり影響がないことを理解しておきましょう。

最小インク滴サイズ

プリンタが吹き付けることのできる最も小さいインク粒の大きさのことで、小さいほど高画質で印刷できます。

従来の製品は5pl（ピコリットル）程度でしたが、最近の製品では1plや1.5plといったモデルが主流になっています。

では最後に、プリンタを接続するケーブルの種類を知っておきましょう。

ケーブルの種類と特徴
名称 特徴
USBケーブル 主にプリンタとパソコンを1対1で接続する場合に利用される。パソコンに個別の設定は必要なく、ケーブルで接続してドライバをインストールするだけでプリンタを利用できるようになる。インクジェットプリンタの接続に多く利用されている。
LANケーブル 主にプリンタをネットワークに組み込み、複数のパソコンから印刷をかける場合に利用される。パソコンとプリンタの双方に固有のアドレスを指定したり、その他の設定が必要な場合が多く、一般家庭での接続形態としては少ない。レーザープリンタの接続に多く利用されている。

現在では、プリンタとパソコンを接続するケーブルはほぼこの2つになります。

この他には、無線で接続する方法も一般的になっています。無線については、無線LANの規格とセキュリティー で詳しく学習しますが、無線での接続を理解するにはインターネットの知識が必要になってきます。

インターネットの知識はもちろん、無線の知識も今後必須になると思われます。ぜひ次章「インターネットの仕組み」へ学習を進めてみてください。

更新履歴

2008年7月25日
ページを公開。
2009年4月21日
ページをXHTML1.0とCSS2.1で、Web標準化。レイアウト変更。
2018年1月25日
ページをSSL化によりHTTPSに対応。
2022年5月19日
内容修正。

参考文献・ウェブサイト

当ページの作成にあたり、以下の文献およびウェブサイトを参考にさせていただきました。

基本情報技術者Web学習室（入出力装置）
http://www5f.biglobe.ne.jp/~pafu/kihonweb/gozen/02/2_5.htm
印刷用紙はどれがいいの？紙の種類とおすすめの選び方
https://www.suprint.jp/blog/knowhow/printing-paper-type-recommended.html
加法混色と減法混色って何？
https://www.dataplan.jp/blog/design/456
画像解像度（dpi）の基礎を知りwebと印刷で使いわけよう！
https://breezegroup.co.jp/201904/dots-per-inch/