เครื่องถ่ายเอกสาร
หลายๆท่านคงเคยสงสัยใหมครับว่าเครื่องถ่ายเอกสารที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้เริ่มต้นเป็นมายังไง และอาจสงสัยว่าเครื่องถ่ายเอกสาร มีการการทำงานแบบใหน ถึงออกมาเป็นเครื่องถ่ายเอกสารในหลายๆรุ่นปัจจุบัน วันนี้เรามาทำความรู้จักกับเครื่องถ่ายเอกสารกันครับ
ปี พ.ศ. 2478 นักฟิสิกส์ชื่อเชสเตอร์ เอฟ.คาร์ลสัน
ได้จดสิทธิบัตรกระบวนการทำสำเนาอย่างง่าย
ซึ่งได้เปลี่ยนโฉมงามในสำนักงานไปมาก
คาร์ลสันเริ่มต้นจากการคิดค้นทำแบบพิมพ์สีเขียวและเอกสารอื่นๆ ในปี พ.ศ.
2481 เขาได้ค้นพบวิธีทำสำเนาอย่างหยาบโดยใช้ประจุไฟฟ้า (คล้ายกับไฟฟ้าสถิต)
กระบวนการดังกล่าวเรียกว่า Xerography ซึ่งมาจากภาษากรีกสองคำ คือ Xerox และ graphics ซึ่งแปลว่า แห้ง และ พิมพ์ ตามลำดับ ดังนั้น Xerography จึงหมายถึงการพิมพ์แห้ง
เครื่องถ่ายเอกสาร
ซีโรกราฟฟี่ (Xerography)
แรงที่เกิดจากไฟฟ้าสถิต เป็นหลักการที่สำคัญสำหรับงานถ่ายเอกสารเราเรียกกระบวนการถ่ายเอกสารว่า ซีโรกราฟฟี่ แปลมาจากภาษากรีกว่า การเขียนแบบแห้ง อุปกรณ์ที่สำคัญสุดในเครื่องถ่ายเอกสารคือ ลูกกลิ้งที่ทำจากอลูมิเนียมเคลือบด้วยเซลีเนี่ยม (selenium) ดังรูป อลูมิเนียมเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีมาก ส่วนเซลีเนียมเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไวต่อแสง เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า โฟโต้คอนดักเตอร์ คือทำตัวเป็นฉนวนเมื่ออยู่ในที่มืด และเปลี่ยนเป็นตัวนำไฟฟ้าเมื่อโดนแสง ในขณะที่เซลีเนียมเป็นฉนวนหรืออยู่ในที่มืด มันสามารถเก็บประจุไว้ที่ผิวได้ แต่เมื่อลูกกลิ้งหรือเซลีเนียมโดนแสง ประจุบวกจากอลูมิเนียมจะไหลผ่านเข้าไปในเซลีเนียม จะทำให้เซลีเนียมเป็นกลางทางไฟฟ้ากระบวนการถ่ายเอกสารแสดงไว้ดังรูป กระบวนการแรกสุด ลวดไฟฟ้าสำหรับสร้างไฟฟ้าสถิต มีชื่อเรียกว่า โคโรตรอน (corotron) ซึ่งจะใส่ประจุให้กับผิวของลูกกลิ้งที่ทำจากเซลีเนียม ทำให้ผิวของเซลีเนียมเป็นประจุบวกในที่มืด กระบวนการที่สอง เลนส์กับกระจกจะโฟกัสภาพของเอกสารไป บนลูกกลิ้ง โดยพื้นที่สีดำซึ่งเป็นส่วนของภาพหรือตัวอักษรจะไม่โดนแสง ทำให้ผิวของเซลีเนียมในบริเวณนั้นยังมีประจุบวก แต่พื้นที่บริเวณที่โดนแสงจะเปลี่ยนเป็นตัวนำ และสูญเสียประจุบวกไปกลายเป็นกลางทางไฟฟ้า กระบวนที่สาม ผงสีดำที่เราเรียกว่าโทนเนอร์หรือผงหมึก ซึ่งถูกใส่ประจุให้เป็นลบอยู่ก่อนแล้ว จะถูกทำให้กระจายไปบนลูกกลิ้ง และผงหมึกจะติดเฉพาะผิวที่มีประจุบวกเท่านั้น กระบวนการที่สี่ กระดาษเคลื่อนที่ผ่านลูกกลิ้ง ติดผงหมึกขึ้นมา กระบวนการสุดท้าย กระดาษที่ติดผงหมึกจะเคลื่อนที่ผ่านลูกกลิ้งความร้อน ทำให้ผงหมึกละลายหลอมติดกับกระดาษ
เลเซอร์ปริ้นเตอร์
เลเซอร์ปริ้นเตอร์ที่ ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ ให้งานพิมพ์ที่ค่อนข้างละเอียด ทั้งงานพิมพ์รูปภาพและอักษร จึงเป็นที่นิยมใช้กันมาก หลักการทำงานเหมือนกับเครื่องถ่ายเอกสารเพียงแต่ข้อมูลที่ใส่ให้กับเครื่องเลเซอร์ปริ้นเตอร์มา จากคอมพิวเตอร์แทนที่จะมาจากต้นฉบับ และแหล่งกำเนิดแสงก็ใช้แสงเลเซอร์แทนหลอดไฟ โดยที่แสงเลเซอร์จะกวาดลงบนลูกกลิ้งเซลีเนียม แทนการฉายด้วยแสงจึงสามารถโฟกัสภาพได้อย่างละเอียด และรวดเร็ว ดังรูป a บริเวณใดของลูกกลิ้งที่โดนแสงเลเซอร์ก็จะเปลี่ยนเป็นกลางทางไฟฟ้า ส่วนบริเวณที่ไม่โดนแสงจะมีประจุบวกอยู่ จากรูปภาพ บริเวณที่ไม่โดนแสงเลเซอร์เป็นอักษร Aตัวโมดูเลเตอร์จะคอยปิดเปิดแสง เลเซอร์ โดยได้รับสัญญาณจากคอพิวเตอร์อีกทีหนึ่ง และมีกระจกหมุนช่วยให้แสงเลเซอร์กวาดไปบนลูกกลิ้ง ส่วนขั้นตอนอื่นก็เหมือนกับเครื่องถ่ายเอกสารทุกประการ
เครื่องพิมพ์แบบฉีดหมึก
เครื่องพิมพ์แบบ ฉีดหมึกเป็นเครื่องพิมพ์คอมพิวเตอร์อีกประเภทหนึ่ง ซึ่งใช้หลักการของไฟฟ้าสถิตด้วย ขณะที่หัวฉีดหมึกเคลื่อนที่กลับไปกลับมาบนแผ่นกระดาษ หัวฉีดหมึกจะฉีดเม็ดหมึกดังรูป ซึ่งมีขนาดเล็กมากๆ คำนวณกันว่า ในเวลา 1 วินาทีสามารถฉีดเม็ดหมึกได้ถึง 150,000 เม็ดด้วยอัตราเร็วประมาณ 18 m/s วิ่งไปติดอยู่บนแผ่นกระดาษ บริเวณที่ต้องการให้เห็นตัวอักษร แต่ถ้าเป็นบริเวณที่ไม่ต้องการให้เห็นอักษร หมึกจะวิ่งไปไม่ถึงกระดาษ และตรงจุดนี้แหละที่หลักการของไฟฟ้าสถิตทำงาน
เมื่อหัวฉีดมาถึงบริเวณที่ไม่ต้องการฉีดหมึก ขณะที่เม็ดหมึกวิ่ง
ผ่านแผ่นประจุคู่ขนาน ตัวใส่ประจุจะได้รับสัญญาณของคอมพิวเตอร์
ใส่ประจุให้กับเม็ดหมึก เมื่อเม็ดหมึกมีประจุไฟฟ้า
และกำลังเคลื่อนที่ผ่านไปยังแผ่นประจุไฟฟ้าที่เป็นแผ่นคู่ขนาน
เม็ดหมึกจะเบี่ยงเบนออกจากเส้นทางการเคลื่อนที่ และวิ่งไปไม่ถึงกระดาษ
แต่เมื่อหัวฉีดมาถึงบริเวณที่ต้องการฉีดหมึก
ตัวใส่ประจุจะหยุดการให้ประจุกับเม็ดหมึก
ทำให้เม็ดหมึกเป็นกลางทางไฟฟ้า
และเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงผ่านแผ่นประจุคู่ขนาน พุ่งไปติดอยู่บนกระดาษ
เกิดเป็นหยดหมึกติดอยู่บนกระดาษ หลายๆ หยดมาต่อกัน
ก็เกิดเป็นตัวอักษรหรือภาพขึ้น
ที่มา:http://www.rmutphysics.com