IMPRESORAS
Impresoras de Inyección de tinta: Características generales. Operación. Cabezal de Impresión. Drop on Demand. Tecnología térmica. Descripción de su funcionamiento. Tecnología Piezoeléctrica. Descripción de su funcionamiento El costo oculto. Impresoras de un cartucho.Características GeneralesAunque las impresoras de inyección de tinta estaban disponibles en la década del 80, fue sólo en la de los 90 cuando los precios cayeron, lo suficiente, para llevar a estas impresoras a ocupar un lugar importante en el mercado. Ya existen modelos a menos de U$S 100, y muchas ellas compiten con las láser en calidad de texto y producen imágenes con calidad fotográfica.El concepto de las impresoras de inyección de tinta es sencillo (arrojar tinta líquida sobre el papel) pero en realidad dependen de una tecnología muy avanzada, a pesar de sus precios accesibles.OperaciónLa impresión de inyección de tinta, como la impresión láser, es un método de no-impacto. La tinta es emitida por boquillas que se encuentran en elcabezal de impresión. El cabezal de impresión recorre la página en franjas horizontales, usando un motor para moverse lateralmente, y otro para pasar el papel en pasos verticales. Una franja de papel es impresa, entonces el papel se mueve, listo para una nueva franja. Para acelerar las cosas, la cabeza impresora no imprime sólo una simple línea de pixeles en cada pasada, sino también una línea vertical de pixeles a la vez.Por lo general, las impresoras de inyección de tinta actuales tienen resoluciones de 600 dpi o más altas, y la velocidad de impresión se aproxima a la de las láser al imprimir en blanco y negro. Una impresora de inyección de tinta rápida puede producir una imagen a todo color de 8 x 10 pulgadas y a 300 dpi en 2 a 4 minutos . Esto significa que produce 7.2 millones de puntos en un tiempo de 120 a 240 segundos, o de 30.000 a 60.000 puntos por segundo. El cabezal de impresión de una impresora típica tiene 64 boquillas para cada color, cada una de las cuales debe ser capaz de activarse y desactivarse a velocidades tan elevadas como 900 veces por segundo, lo cual es sorprendente por tratarse de un dispositivo mecánico.Cuando surgieron las impresoras de inyección de tinta, los cabezales de impresión estaban diseñados para emitir una corriente continua de diminutas gotas de tinta. Las gotas tenían carga eléctrica estática y se "mezclaban" en el papel o en un depósito de reciclaje por medio de campos cargados. Este procedimiento era deficiente y muy poco preciso. En la actualidad , las impresoras de inyección de tinta dependen de la tecnología de gotas según lademanda . DOD (Drop on Demand) que producen pequeñas gotas cuando se necesitan. Son dos los métodos que utilizan las impresoras de inyección de tinta para lograr que las gotas se arrojen con rapidez: térmico y piezoeléctrico.Tecnología térmicaUna de las leyendas de la tecnología de las computadoras explica cómo se inventó la impresora de inyección de tinta térmica. Un ingeniero experimentaba con fórmulas de tinta y había cargado algunas en una jeringa. Por accidente , la aguja tocó la punta caliente de un cautín, y salió una diminuta gota de tinta. Canon reclama haber inventado esta tecnología, a la que llamó Bubble Jet, en 1977.El chorro es iniciado calentando la tinta para crear una burbuja que genera una presión que la fuerza a emerger y golpear el papel. Luego la burbuja colapsa y el vacío resultante arrastra nueva tinta hacia la recámara para reemplazar a la que fue expulsada. Éste es el método favorito de Canon y Hewlett-Packard Principio de la tecnología de inyección de tinta térmica.
Diminutos elementos calentadores son usados para expulsar gotitas de tinta desde las boquillas del cabezalde impresión, estas boquillas tienen un tamaño aproximado al de un cabello humano (aprox. 70 micras,siendo una micra la millonésima parte de un metro) y expulsan gotas de aproximadamente 8/10 picolitros y puntos de aproximadamente 50 a 60 micras de diámetro. La gota más pequeña que el hombre puede ver a simple vista es de aproximadamente 30 micras, de modo que estas gotas se acercan a los límites de nuestra percepción.El tamaño increíblemente pequeño de estas gotas posibilita incrementar la resolución del trabajo de impresión. Se requiere de una gota de casi 35 micras para crear una impresión de 720 dpi, de modo que estas gotas se superponen ligeramente en esa resolución.Los tintes basados en tintas cian, magenta y amarillo son normalmente presentadas vía un cabezal CMY. Algunas gotas pequeñas de tinta de diverso color, usualmente entre 4 y 8, pueden ser combinadas para generar un punto de tamaño variable, una paleta de colores más grande y semitonos más suaves. La tinta negra que es generalmente basada en moléculas más grandes de pigmento, es generada por una cabeza separada con volúmenes de gota de alrededor de 35 picolitros.La velocidad de impresión es fundamentalmente una función de la frecuencia con la que las boquillas pueden disparar la tinta y el ancho de la franja impresa por el cabezal de impresión. Usuamente es de alrededor de 12.5 MHZ por pulgada, dando velocidades de impresión entre 4 y 8 ppm para texto blanco y negro y de 2 a 4 ppm para texto color y gráficos.
Tecnología PiezoeléctricaLa tecnología piezoeléctrica es una estrategia alternativa, desarrollada por Epson, a la tecnología bubble jet o térmica.Los cristales piezoeléctricos tienen una propiedad única y singular. Si se aplica una fuerza física en ellos, pueden generar una carga eléctrica. El proceso también funciona a la inversa: aplique una carga eléctrica al cristal y podrá hacer que se mueva, creando una fuerza mecánica .La cabeza de impresión de una impresora de inyección de tinta piezoeléctrica utiliza un cristal en la parte posterior de un diminuto depósito de tinta. Una corriente se aplica al cristal, lo que lo atrae hacia adentro. Cuando la corriente se interrumpe, el cristal regresa a su posición original, y una pequeña cantidad de tinta sale por la boquilla. Cuando la corriente se reanuda, atrae al cristal hacia atrás y lanza la siguiente gota.
Esta estrategia tiene algunas ventajas. Las cabezas de impresión piezoeléctricas pueden utilizar tinta que se seca con mayor rapidez y pigmentos que podrían dañarse con las temperaturas en una cabeza térmica. Asimismo, como un cabezal piezoeléctrico está integrado a la impresora, sólo se necesita reemplazar el cartucho de tinta. (las impresoras térmicas incluyen las boquillas en cada cartucho de tinta, lo que incrementa el costo del cartucho y, por lo tanto, el costo por página.) El inconveniente es que si una cabeza piezoeléctrica se daña o atora, es necesario reparar la impresora.
Las últimas impresoras más importantes de Epson tienen cabezales de tinta negra con 128 boquillas y cabezales color (CMY) con 192 boquillas (64 para cada color) logrando una resolución de 720 dpi. Como el proceso piezoeléctrico puede producir puntos pequeños y perfectamente formados con gran eficacia, Epson puede ofrecer una resolución aumentada de 1440 x 720 dpi. Esto es logrado por el cabezal haciendo dos pasadas, con una consecuente reducción en la velocidad de impresión. Las tintas que Epson ha desarrollado para aprovechar esta tecnología son extremadamente rápidas para secarse, penetran el papel y mantienen su forma haciendo que los puntos interactúen unos con otros.El resultado es muy buena calidad fotográfica especialmente con el papel adecuado.El costo ocultoLa tendencia más marcada de todas en el mercado de las impresoras de inyección de tinta quizá no esté relacionada con las impresoras: la atención se centra en el aspecto de los artículos de repuesto , ya que los usuarios caseros y de negocios notan que todos esos magníficos colores tienen su precio.En la actualidad, los fabricantes de impresoras siguen un modelo parecido al que sigue el negocio de las máquinas de afeitar: márgenes angostos en el área del hardware para lograr que los clientes regresen a comprar consumibles. Por lo regular, los fabricantes tienen márgenes brutos mucho más altos sobre los consumibles (tinta y papel) que sobre las impresoras. Por ejemplo Hewlett-Packard tiene un margen bruto de 67% sobre los artículos de repuesto para impresoras de inyección de tinta; el doble del margen del 33% para toda la compañía , según un artículo que publicó Business Weekel año pasado. Aunque los artículos de repuesto para impresoras de inyección de tinta representan sólo el 5% de las ganancias de la compañía, lasventas de estos consumibles producen un sorprendente 25% del total de las utilidades.Así el costo de una página a colores típica se eleva aproximadamente a $ 0.15 o $ 0.20. Y los $ 0.04 por página de los documentos de textosencillo hacen que cuesten más del doble que una impresión en láser.Existen alternativas para las tintas y el papel de marca , y otros proveedores están ansiosos de compartir el mercado. Algunos ofrecen cartuchos que se vuelven a llenar o a fabricar con ahorros considerables.Los cartuchos del fabricante para una Epson Stylus Color se venden en aproximadamente $ 30.00 los de tinta y los de color, pero los cartuchos de otras compañías están disponibles por sólo $ 12.00 los de color y $ 8.00 los de tinta negra. Si está dispuesto a correr el riesgo de teñirse los dedos ,puede comprar un estuche de $ 50.00 que rellena cartuchos para la HP DeskJet 600 (cinco veces los de tinta negra, y ocho veces cada uno de los cartuchos de tinta de los tres colores que maneja).Pero los fabricantes de impresoras se apresuran a señalar que no aceptan esos sustitutos. Hacen notar que los cabezales de impresión, las fórmulas de las tintas y el papel están diseñados para trabajar en conjunto, a fin de producir la mejor impresión y obtener una vida lo más larga posible de la cabeza de impresión. Los cartuchos de tinta que se vuelven a fabricar pueden romperse, y la fórmula de tinta equivocada puede causar obstrucciones. Peror aún, si su impresora tiene un problema debido a un cartucho de otra compañía, el fabricante tiene la opción de invalidar la garantía.Aún así, los otros fabricantes encuentran un mercado, y los fabricantes originales ya sienten la presión de los costos más bajos.Impresoras de un cartuchoMuchas de las impresoras más baratas tienen espacio para sólo un cartucho. Se puede usar un cartucho de tinta negra para impresión monocromática, o un cartucho de tinta CMY para impresión a color, pero no se puede usarlos a ambos al mismo tiempo. Esto hace una gran diferencia en la operación de la impresora.Cada vez que se quiera cambiar de blanco y negro a color, se debe físicamente cambiar los cartuchos. Cuando se usa negro en una página a color, éste estará hecho con los tres colores lo que dará como resultado un insatisfactorio verde oscuro o gris usualmente conocido como negro compuesto. De todas maneras, el negro compuesto producido por las impresoras actuales es mucho mejor que lo que era hace unos pocos años, a causa del continuo avance en la química de las tintas.
Impresora Matriz de Puntos:
Como apoyo a la comprensión del tema, te ofrecemos una animación sobre el funcionamiento interno de una impresora de matriz de puntos:
Funcionan por medio de impacto e imprimen básicamente en un solo color. Cuentan internamente con chips y circuitos electrónicos que reciben órdenes de la computadora y almacenan los datos para imprimirlos:- La impresora recibe desde la computadora, las órdenes y los datos de lo que va a imprimir.
- La impresora almacena los datos recibidos en una memoria RAM interna también llamada Buffer.
- Un mecanismo electromecánico acomoda la hoja acorde a las especificaciones que envía la computadora.
- Una cabeza de impresión que contiene pequeñas puntillas (existen con 9, 18 y 24 puntillas, a mayor cantidad de ellas, mayor nitidez); estas se van activando de adentro hacia afuera para formar el carácter y se golpean contra una cinta entintada sobre la hoja.
- La hoja va avanzando por medio de un rodillo movido por un motor, conforme se termina de imprimir cada renglón, se mueve para empezar el siguiente.
- La cabeza va avanzando conforme escribe y esto se repite hasta terminar los datos almacenados en la memoria.
IMPRESORAS
Impresoras de Inyección de tinta:
Características generales. Operación. Cabezal de Impresión. Drop on Demand. Tecnología térmica. Descripción de su funcionamiento. Tecnología Piezoeléctrica. Descripción de su funcionamiento El costo oculto. Impresoras de un cartucho.
Características Generales
Aunque las impresoras de inyección de tinta estaban disponibles en la década del 80, fue sólo en la de los 90 cuando los precios cayeron, lo suficiente, para llevar a estas impresoras a ocupar un lugar importante en el mercado. Ya existen modelos a menos de U$S 100, y muchas ellas compiten con las láser en calidad de texto y producen imágenes con calidad fotográfica.
El concepto de las impresoras de inyección de tinta es sencillo (arrojar tinta líquida sobre el papel) pero en realidad dependen de una tecnología muy avanzada, a pesar de sus precios accesibles.
Operación
La impresión de inyección de tinta, como la impresión láser, es un método de no-impacto. La tinta es emitida por boquillas que se encuentran en elcabezal de impresión. El cabezal de impresión recorre la página en franjas horizontales, usando un motor para moverse lateralmente, y otro para pasar el papel en pasos verticales. Una franja de papel es impresa, entonces el papel se mueve, listo para una nueva franja. Para acelerar las cosas, la cabeza impresora no imprime sólo una simple línea de pixeles en cada pasada, sino también una línea vertical de pixeles a la vez.
Por lo general, las impresoras de inyección de tinta actuales tienen resoluciones de 600 dpi o más altas, y la velocidad de impresión se aproxima a la de las láser al imprimir en blanco y negro. Una impresora de inyección de tinta rápida puede producir una imagen a todo color de 8 x 10 pulgadas y a 300 dpi en 2 a 4 minutos . Esto significa que produce 7.2 millones de puntos en un tiempo de 120 a 240 segundos, o de 30.000 a 60.000 puntos por segundo. El cabezal de impresión de una impresora típica tiene 64 boquillas para cada color, cada una de las cuales debe ser capaz de activarse y desactivarse a velocidades tan elevadas como 900 veces por segundo, lo cual es sorprendente por tratarse de un dispositivo mecánico.
Cuando surgieron las impresoras de inyección de tinta, los cabezales de impresión estaban diseñados para emitir una corriente continua de diminutas gotas de tinta. Las gotas tenían carga eléctrica estática y se "mezclaban" en el papel o en un depósito de reciclaje por medio de campos cargados. Este procedimiento era deficiente y muy poco preciso. En la actualidad , las impresoras de inyección de tinta dependen de la tecnología de gotas según lademanda . DOD (Drop on Demand) que producen pequeñas gotas cuando se necesitan. Son dos los métodos que utilizan las impresoras de inyección de tinta para lograr que las gotas se arrojen con rapidez: térmico y piezoeléctrico.
Tecnología térmica
Una de las leyendas de la tecnología de las computadoras explica cómo se inventó la impresora de inyección de tinta térmica. Un ingeniero experimentaba con fórmulas de tinta y había cargado algunas en una jeringa. Por accidente , la aguja tocó la punta caliente de un cautín, y salió una diminuta gota de tinta. Canon reclama haber inventado esta tecnología, a la que llamó Bubble Jet, en 1977.
El chorro es iniciado calentando la tinta para crear una burbuja que genera una presión que la fuerza a emerger y golpear el papel. Luego la burbuja colapsa y el vacío resultante arrastra nueva tinta hacia la recámara para reemplazar a la que fue expulsada. Éste es el método favorito de Canon y Hewlett-Packard
Principio de la tecnología de inyección de tinta térmica.
Diminutos elementos calentadores son usados para expulsar gotitas de tinta desde las boquillas del cabezal
de impresión, estas boquillas tienen un tamaño aproximado al de un cabello humano (aprox. 70 micras,
siendo una micra la millonésima parte de un metro) y expulsan gotas de aproximadamente 8/10 picolitros y puntos de aproximadamente 50 a 60 micras de diámetro. La gota más pequeña que el hombre puede ver a simple vista es de aproximadamente 30 micras, de modo que estas gotas se acercan a los límites de nuestra percepción.
El tamaño increíblemente pequeño de estas gotas posibilita incrementar la resolución del trabajo de impresión. Se requiere de una gota de casi 35 micras para crear una impresión de 720 dpi, de modo que estas gotas se superponen ligeramente en esa resolución.
Los tintes basados en tintas cian, magenta y amarillo son normalmente presentadas vía un cabezal CMY. Algunas gotas pequeñas de tinta de diverso color, usualmente entre 4 y 8, pueden ser combinadas para generar un punto de tamaño variable, una paleta de colores más grande y semitonos más suaves. La tinta negra que es generalmente basada en moléculas más grandes de pigmento, es generada por una cabeza separada con volúmenes de gota de alrededor de 35 picolitros.
La velocidad de impresión es fundamentalmente una función de la frecuencia con la que las boquillas pueden disparar la tinta y el ancho de la franja impresa por el cabezal de impresión. Usuamente es de alrededor de 12.5 MHZ por pulgada, dando velocidades de impresión entre 4 y 8 ppm para texto blanco y negro y de 2 a 4 ppm para texto color y gráficos.
Tecnología Piezoeléctrica
La tecnología piezoeléctrica es una estrategia alternativa, desarrollada por Epson, a la tecnología bubble jet o térmica.
Los cristales piezoeléctricos tienen una propiedad única y singular. Si se aplica una fuerza física en ellos, pueden generar una carga eléctrica. El proceso también funciona a la inversa: aplique una carga eléctrica al cristal y podrá hacer que se mueva, creando una fuerza mecánica .
La cabeza de impresión de una impresora de inyección de tinta piezoeléctrica utiliza un cristal en la parte posterior de un diminuto depósito de tinta. Una corriente se aplica al cristal, lo que lo atrae hacia adentro. Cuando la corriente se interrumpe, el cristal regresa a su posición original, y una pequeña cantidad de tinta sale por la boquilla. Cuando la corriente se reanuda, atrae al cristal hacia atrás y lanza la siguiente gota.
Esta estrategia tiene algunas ventajas. Las cabezas de impresión piezoeléctricas pueden utilizar tinta que se seca con mayor rapidez y pigmentos que podrían dañarse con las temperaturas en una cabeza térmica. Asimismo, como un cabezal piezoeléctrico está integrado a la impresora, sólo se necesita reemplazar el cartucho de tinta. (las impresoras térmicas incluyen las boquillas en cada cartucho de tinta, lo que incrementa el costo del cartucho y, por lo tanto, el costo por página.) El inconveniente es que si una cabeza piezoeléctrica se daña o atora, es necesario reparar la impresora.
Las últimas impresoras más importantes de Epson tienen cabezales de tinta negra con 128 boquillas y cabezales color (CMY) con 192 boquillas (64 para cada color) logrando una resolución de 720 dpi. Como el proceso piezoeléctrico puede producir puntos pequeños y perfectamente formados con gran eficacia, Epson puede ofrecer una resolución aumentada de 1440 x 720 dpi. Esto es logrado por el cabezal haciendo dos pasadas, con una consecuente reducción en la velocidad de impresión. Las tintas que Epson ha desarrollado para aprovechar esta tecnología son extremadamente rápidas para secarse, penetran el papel y mantienen su forma haciendo que los puntos interactúen unos con otros.
El resultado es muy buena calidad fotográfica especialmente con el papel adecuado.
El costo oculto
La tendencia más marcada de todas en el mercado de las impresoras de inyección de tinta quizá no esté relacionada con las impresoras: la atención se centra en el aspecto de los artículos de repuesto , ya que los usuarios caseros y de negocios notan que todos esos magníficos colores tienen su precio.
En la actualidad, los fabricantes de impresoras siguen un modelo parecido al que sigue el negocio de las máquinas de afeitar: márgenes angostos en el área del hardware para lograr que los clientes regresen a comprar consumibles. Por lo regular, los fabricantes tienen márgenes brutos mucho más altos sobre los consumibles (tinta y papel) que sobre las impresoras. Por ejemplo Hewlett-Packard tiene un margen bruto de 67% sobre los artículos de repuesto para impresoras de inyección de tinta; el doble del margen del 33% para toda la compañía , según un artículo que publicó Business Weekel año pasado. Aunque los artículos de repuesto para impresoras de inyección de tinta representan sólo el 5% de las ganancias de la compañía, lasventas de estos consumibles producen un sorprendente 25% del total de las utilidades.
Así el costo de una página a colores típica se eleva aproximadamente a $ 0.15 o $ 0.20. Y los $ 0.04 por página de los documentos de textosencillo hacen que cuesten más del doble que una impresión en láser.
Existen alternativas para las tintas y el papel de marca , y otros proveedores están ansiosos de compartir el mercado. Algunos ofrecen cartuchos que se vuelven a llenar o a fabricar con ahorros considerables.
Los cartuchos del fabricante para una Epson Stylus Color se venden en aproximadamente $ 30.00 los de tinta y los de color, pero los cartuchos de otras compañías están disponibles por sólo $ 12.00 los de color y $ 8.00 los de tinta negra. Si está dispuesto a correr el riesgo de teñirse los dedos ,puede comprar un estuche de $ 50.00 que rellena cartuchos para la HP DeskJet 600 (cinco veces los de tinta negra, y ocho veces cada uno de los cartuchos de tinta de los tres colores que maneja).
Pero los fabricantes de impresoras se apresuran a señalar que no aceptan esos sustitutos. Hacen notar que los cabezales de impresión, las fórmulas de las tintas y el papel están diseñados para trabajar en conjunto, a fin de producir la mejor impresión y obtener una vida lo más larga posible de la cabeza de impresión. Los cartuchos de tinta que se vuelven a fabricar pueden romperse, y la fórmula de tinta equivocada puede causar obstrucciones. Peror aún, si su impresora tiene un problema debido a un cartucho de otra compañía, el fabricante tiene la opción de invalidar la garantía.
Aún así, los otros fabricantes encuentran un mercado, y los fabricantes originales ya sienten la presión de los costos más bajos.
Impresoras de un cartucho
Muchas de las impresoras más baratas tienen espacio para sólo un cartucho. Se puede usar un cartucho de tinta negra para impresión monocromática, o un cartucho de tinta CMY para impresión a color, pero no se puede usarlos a ambos al mismo tiempo. Esto hace una gran diferencia en la operación de la impresora.
Cada vez que se quiera cambiar de blanco y negro a color, se debe físicamente cambiar los cartuchos. Cuando se usa negro en una página a color, éste estará hecho con los tres colores lo que dará como resultado un insatisfactorio verde oscuro o gris usualmente conocido como negro compuesto. De todas maneras, el negro compuesto producido por las impresoras actuales es mucho mejor que lo que era hace unos pocos años, a causa del continuo avance en la química de las tintas.
Impresora Matriz de Puntos:Como apoyo a la comprensión del tema, te ofrecemos una animación sobre el funcionamiento interno de una impresora de matriz de puntos:
Funcionan por medio de impacto e imprimen básicamente en un solo color. Cuentan internamente con chips y circuitos electrónicos que reciben órdenes de la computadora y almacenan los datos para imprimirlos:
- La impresora recibe desde la computadora, las órdenes y los datos de lo que va a imprimir.
- La impresora almacena los datos recibidos en una memoria RAM interna también llamada Buffer.
- Un mecanismo electromecánico acomoda la hoja acorde a las especificaciones que envía la computadora.
- Una cabeza de impresión que contiene pequeñas puntillas (existen con 9, 18 y 24 puntillas, a mayor cantidad de ellas, mayor nitidez); estas se van activando de adentro hacia afuera para formar el carácter y se golpean contra una cinta entintada sobre la hoja.
- La hoja va avanzando por medio de un rodillo movido por un motor, conforme se termina de imprimir cada renglón, se mueve para empezar el siguiente.
- La cabeza va avanzando conforme escribe y esto se repite hasta terminar los datos almacenados en la memoria.
Impresoras láser:
Dispositivo
El mecanismo de las impresoras láser consta de un cilindro rotatorio, llamado tambor, cuyo cuerpo principal está compuesto por un material buen conductor de la electricidad, normalmente un metal, y está recubierto por una fina capa de material fotoconductor, de un espesor entre 20 y 100 micras ( 
).
). Durante la impresión, el tambor gira sobre su eje a velocidad constante. En rededor del tambor se sitúan el resto de componentes de la impresora, los más importantes son los siguientes:
- Cargador; que se encarga de cargar eléctricamente la superficie del tambor. La carga eléctrica ha de quedar distribuida de forma uniforme.
- Láser; ilumina las zonas de la imagen que no serán imprimidas, dejando carga tan sólo en aquellos puntos del tambor que corresponderán a puntos impresos en el papel.
- Agitador de tónner; somete al tambor a un baño de tónner (tinta especial) evaporado o en polvo. El tónner posee ciertas características magnéticas por las cuales es atraído a aquellos puntos del tambor que permanecen cargados.
- Punto de impresión; lugar donde el tambor imprime sobre el papel. Es de particular importancia el mecanismo que permite que el papel se desenganche del tambor, prosiguiendo su camino por e interior de la impresora.
- Limpiador; limpia los restos de tónner y carga que quedan en la superficie del tambor.
Materiales fotoconductores
El punto clave de la impresión mediante un dispositivo láser corresponde al momento en que el láser barre la superficie del tambor para formar la imagen que será imprimida. Como ya se ha dicho, la superficie del tambor está recubierta por un material fotoconductor.
Los materiales fotoconductores son, generalmente, aleaciones semiconductoras. Se construyen de forma que la última capa de cada átomo esté completamente llena de electrones. De esta forma, se dificulta el movimiento de electrones a lo largo del material (de la misma forma en que es extremadamente dificultoso desplazarse en un vagón de metro a rebosar) y, por tanto, estos materiales son muy malos conductores de la electricidad. Por lo tanto, la carga eléctrica que el cargador sitúa sobre el material fotoconductor no puede atravesarlo hacia el interior metálico del tambor; en estas condiciones el material fotoconductor actúa como un aislante.
Sin embargo, cuando la luz del láser interactúa con los electrones de la última capa atómica de la aleación fotoconductora, la energía lumínica puede ser absorbida, provocando que uno de los electrones de esta capa suba a un nivel de energía superior (capa de conducción), dejando un espacio vacío en la última capa del material (capa de valencia). Tanto el electrón promocionado al nivel de conducción, como el hueco de carga que ha dejado en el nivel de valencia pueden trasladarse por el material prácticamente como si fueran dos cargas libres en el vacío: es decir, el material se ha vuelto conductor al ser iluminado (este es el origen de la palabrafotoconductor).
De esta forma, los lugares que son iluminados por el láser permiten que la carga eléctrica situada por el cargador escapen a través del material fotoconductor al núcleo metálico del tambor. De esta forma, el láser puede crear una imagen electrostática del material a imprimir en la superficie del tambor. Además, modulando la intensidad del láser, se puede controlar con gran precisión el tono de la imagen que finalmente será impresa.
Etapas de la impresión
-Las diferentes etapas de la impresión se detallan a continuación:
- El ordenador digitaliza la imagen a imprimir, determinando la cantidad de tónner que corresponde estampar en cada punto.
- El cargador deposita carga eléctrica distribuida uniformemente a lo largo y ancho de la superficie del tambor.
- El láser recorre la superficie del tambor, iluminándola con la intensidad adecuada de tal forma que en cada punto quede una cantidad de carga superficial proporcional a la cantidad de tónner necesario en cada punto.
- El agitador somete la superficie del tambor a un baño de polvo de tónner (que suele estar compuesto por polímeros con cierto momento magnético). La interacción electromagnética entre la carga restante en la superficie del tambor y los dipolo magnéticos del tónner hace que este último se adhiera a las zonas cargadas en la superficie del tambor. Esta fase se conoce como revelado
- El tambor aplasta el tónner adherido a su superficie contra el papel a imprimir. Gran parte del tónner pasa al papel, que ha sido cargado eléctricamente (mediante diferentes procesos de rozamiento).
- El limpiador limpia los restos de tónner que no han quedado en el papel.
- El papel impreso pasa entre dos rodillos, el fusor (que ha sido calentado por una resistencia eléctrica) y el rodillo de presión, que se encargan de fundir y fijar el tónner al papel.
En el proceso de impresión de cada página, el tambor realiza varias rotaciones completas, sincronizando a la perfección la actuación de las diferentes partes del procedimiento. En la siguiente figura podemos ver un esquema básico de la disposición de los diferentes elementos que intervienen en la impresión y de su funcionamiento:
Ventajas e inconvenientes
La principal ventaja de las impresoras láser estriba en el hecho de que su resolución tan sólo se encuentra limitada por el tamaño de las partículas cargadas que se depositan sobre el tambor. Además, el proceso de impresión es más rápido que la mayoría de métodos de inyección de tinta, siendo la velocidad de impresión independiente de las características de la información a imprimir, ya que el tambor gira a velocidad fija.
Por otra parte, el principal inconveniente de las impresoras láser viene dado por el hecho de que la velocidad de impresión es constante, y no se puede interrumpir una vez comenzado (ya que la carga superficial en el tambor se disipa al cabo de poco tiempo). Este hecho obliga a que la impresora sea capaz de almacenar en su propia memoria toda la página antes de imprimirla, dado que la velocidad de impresión suele ser muy mayor que la tasa de transferencia de los cables usuales. Además, resulta difícil (y caro) mejorar el procedimiento para realizar impresiones en color.
En general, las impresoras láser son más caras que sus hermanas de tinta, aunque el precio de los consumibles es mucho menor (si se compara el precio por copia). Este hecho, junto con su gran velocidad de impresión, hace que la mayor parte de oficinas opten por sistemas de impresión láser. La mayor parte de los departamentos de física de todo el mundo utilizan este tipo de impresión.
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