Máy in Laser

Bây giờ, thí dụ để có một văn bản dễ dàng soạn thảo bằng máy tính: gõ lên bàn phím câu chữ hiện lên ở màn hình, tha hồ sửa chữa nếu thấy có lỗi. Khi đã ưng ý, chỉ cần dùng chuột nhấp lệnh “print” máy in nối với máy tính in ngay văn bản vừa soạn thảo ra giấy, nét chữ sắc sảo không kém gì ở các trang sách đẹp.

Máy in kèm theo máy tính ta vẫn thường dùng có cấu tạo và hoạt động như thế nào? Hiện nay có 2 loại phổ biến là máy in laser (laser printer) và máy in phun mực (inkjet printer). Ta tìm hiểu ở bài này loại máy in laser, là loại dễ dùng, giá rẻ, phổ biến hơn, đặc biệt thuận lợi khi in văn bản.

1. Nguyên tắc chung

Ở máy in laser, tia laser chỉ có vai trò là 1 tia sáng mảnh, cường độ lớn, có thể chiếu lên bề mặt thành 1 điểm sáng nhỏ, kích thước vài micrômet và có thể điều khiển tia laser viết, vẽ lên bề mặt như một ngòi bút ánh sáng. Bộ phận rất quan trọng ở máy in laser lại là một hình trụ bằng kim loại nhẹ, bên ngoài có phủ 1 lớp vật liệu đặc biệt gọi là vật liệu quang dẫn hay đơn giản hơn gọi là cái trống.

Trống luôn được đặt vào một nơi tối, tức là bên trong vỏ kín của máy in. Giả sử bằng một cách nào đó ta tích điện dương cho mặt trên của trống tức là làm cho phía trên của lớp quang dẫn có điện tích dương. Lớp quang dẫn đang ở trong tối nên là vật liệu cách điện, mặt trên có điện tích dương thì mặt dưới có điện tích âm. Nếu chiếu tia laser lên mặt trống, chỗ được chiếu sáng sẽ trở thành dẫn điện (đó là tính chất của vật liệu quang dẫn) qua đó điện tích dương thoát đi, chỗ được chiếu sáng trở thành điện tích âm như là ở phía dưới. Khi điều khiển để laser vẽ nên chữ gì hình gì lên mặt trống thì phải do hiện tượng quang dẫn như đã nói ở trên, ở trên mặt trống sẽ có chữ, có hình như ta đã vẽ, tuy nhiên đây là chữ, hình điện tích âm, không nhìn thấy được người ta gọi là ảnh ẩn điện.

Nếu lấy một cái ru lô có các hạt mực mang điện tích dương lăn lên trống, những chỗ có ẩn ảnh điện sẽ hút các hạt mực vì điện trái dấu hút nhau. Còn những chỗ trên trống không được chiếu sáng vẫn còn nguyên điện tích dương, nên đẩy các hạt mực ra, vì điện tích cùng dấu đẩy nhau. Cuối cùng, nếu cho 1 tờ giấy lăn qua trống mực bị hút dính ở trống sẽ chuyển qua dính lên giấy, đặc biệt là khi giấy được tích một ít điện âm.

Thực tế để các hạt mực bám chắc lên giấy, bản thân các hạt mực được chế tạo dưới dạng những hạt tròn bằng chất dẻo đường kính cỡ vài micromet ngoài có các hạt phẩm màu đường kính cỡ nanomet bám vào (phẩm màu đen ở máy đen trắng, phẩm có màu cơ b ản ở máy in màu). Khi các hạt mực đã sơ bộ bám vào giấy sau khi lăn qua trống, người ta cho giấy đi qua chỗ sưởi nóng (cỡ 200 độ C) và ép các hạt chất dẻo hơi chảy ra mực sẽ dính chặt vào giấy.

2. Cấu tạo và hoạt động

Ở hình vẽ ta xem trống có lớp quang dẫn quay theo chiều kim đồng hồ, và bắt đầu xét ở vị trí mặt trống nằm ở dưới dây cao thế tạo phóng điện hào quang.

1. Dây phóng điện hào quang làm cho mặt trống ở dưới đó tích điện dương.

2. Khi mặt trống tích điện dương quay đến chỗ có tia laser chiếu vào, nhờ máy tính điều khiển, tia laser viết, vẽ từng hàng trên mặt trống, tạo ra ảnh ẩn mang điện tích âm.

3. Mặt trống quay đến chỗ có ru lô mang hạt mực điện tích dương. Vì ảnh ẩn trên trống mang điện tích âm nên hút các hạt mực mang điện tích dương, ảnh ẩn trở thành ảnh có các hạt mực trên trống.

4. Giấy ở khay sau khi được tính điện âm chạy qua áp vào mặt trống. Các hạt mực ở trống bị hút lên giấy.

5. Giấy được đưa qua chỗ sưởi nóng, ép các hạt mực nóng chảy, dính chặt vào giấy. Mực đã bám chắc sau đó giấy được đưa ra ngoài.

6. Mặt trống được đèn chiếu sáng, xoá hết điện tích còn lưu lại trên mặt trống, có cái gạt để giả sử còn ít hạt mực sót lại trên trống mực bị gạt ra. Mặt trống xem như được lau sạch, chuẩn bị để chạy qua dây phóng điện hào quang, tích điện dương cho mặt trống, tiếp tục quá trình.