Las impresoras matriciales y láser predominaron en la época del ochenta. La impresora láser fue introducida por Hewlett-Packard en 1.984, basada en tecnología Canon, y trabaja de manera similar a las fotocopiadoras, la diferencia radica en la fuente de luz.
En el caso de las fotocopiadoras, una página es escaneada mediante una luz brillante, mientras que en las impresoras láser es mediante un láser. Luego de ello el proceso es prácticamente idéntico, mientras que la luz crea una imagen electrostática de la página en un fotorreceptor cargado, que atrae el tóner en la forma de su carga electrostática.
Las impresoras láser rápidamente se volvieron populares tanto por su alta calidad de impresión como por sus costos relativamente bajos. En virtud del crecimiento abrupto de su mercado, la competencia entre fabricantes se ha tornado cada vez más feroz, con precios en baja y con una mejor calidad de imagen. Además de ser más compactas y con prestaciones para su uso hogareño.
Estas verdaderas máquinas han sido creadas para el trabajo duro, siendo capaces de producir gran cantidad de páginas mensuales a altas velocidades con textos, diseños e imágenes de gran calidad, incluyendo color, fáciles de configurar y utilizar.
Respecto a sus rivales de inyección a tinta, gozan de amplias ventajas, produciendo textos en blanco y negro de mejor calidad, con ciclos de mayor trabajo a menor costo, tornándose más viables para oficinas con grandes cargas de trabajo.
Considerando lo que sucede dentro de una de estas impresoras, es sorprendente lo que puede ser producido con poco dinero. La ingeniería de los soportes de los espejos es muy avanzado, debiendo además tenerse en cuenta que el llevar la imagen desde la pantalla de la PC hasta el papel requiere una interesante mezcla de codificación electrónica, óptica, mecánica y química, trabajando sin producir prácticamente ruidos.
Fundamentos
Este sistema de impresión utiliza carga en polvo para crear la imagen. Esta imagen se transfiere al papel electrostáticamente mezclando polvo de tinta seca en un tambor de metal, mediante el uso del rayo láser.
Se generan imágenes de gran definición. Las menos costosas pueden crear diseños que van desde 300 dpi, hasta las más sofisticadas que dominan el mercado, con una capacidad de impresión de 17 páginas color por minuto, y en blanco y negro 25 ppm.
Sin embargo, pueden demorar un poco en calentarse. Cuando una impresora láser recibe datos de una computadora, tarda entre 5 y 30 segundos en preparase, y este lapso es sumado al tiempo que realmente tarda la impresora en imprimir un documento.
En realidad cuando la impresora se enciende, precisa este tiempo para calentar el fusor a una temperatura operativa, y si se encuentra en modo de espera o apagada entre impresión e impresión, el tiempo de calentamiento se prolongara un poco más.
Con el fin de reducir estos tiempos, se utilizan con fusores de encendido instantáneo.
Comunicación PC – Impresora (LENGUAJE DE DESCRIPCIÓN DE PÁGINA).
La impresora necesita tener toda la información necesaria acerca de la página de su memoria antes de comenzar la impresión.
La comunicación entre la computadora y la impresora es muy dierente hoy día en comparación con lo que era años atrás. El texto era enviado en código ASC II con un simple código de carácter, indicando bold, itálica, condensada o agrandada y los gráficos eran producidos línea por línea. La gran ventaja del texto escrito en ASC II es que la transmisión sucede rápida y fácilmente: si el documento electrónico contiene la letra A, el código ASC II para la A es enviado a la impresora que, reconociendo el código, imprime una A. El problema radicaba en que sin un cuidadoso planeamiento, la letra A impresa raramente terminaba en la misma posición que ocupaba en la pantalla.
Pero aún el proceso entero era dependiente del dispositivo e impredecible con diferentes impresoras, entregando diferentes tamaños y formas de fuentes.
Actualmente, la imagen a ser impresa es comunicada a través de un lenguaje de descripción de página, el primer trabajo de la impresora es convertir las instrucciones en un mapa de bits. Esto es llevado a cabo por un procesador interno de ésta, y el resultado es una imagen en memoria de cada punto que será ubicado en el papel.
Los modelos designados como Windows Printers carecen de procesadores propios, y es así que la PC anfitrión debe crear el mapa de bits, grabándola directamente en la memoria de la impresora.
Impresora – Proceso interno
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.
Un haz de luz láser se dirige al tambor a través de un espejo octogonal que gira constantemente y cuya misión es dirigir este haz para que realice un barrido de líneas sobre el tambor, colocando selectivamente puntos de carga positiva, que representarán la imagen de salida.
El tamaño del tambor es el mismo que el del papel, en el cual la imagen aparecerá, y cada punto en el tambor corresponde a uno en la hoja de papel. Dentro de la impresora, el tambor rota para constituir una línea horizontal por vez. Claramente, esto debe ser hecho de manera muy eficiente. Cuánto más pequeña es la rotación, más alta será la resolución de la página.
Mientras el tambor rota para presentar el área próxima para el tratamiento, el área escrita se mueve hacia el tóner. El tóner es un polvo negro muy fino negativamente cargado, por lo que es atraído hacia los puntos con cargas positivas, en la superficie del tambor. Así luego de una rotación completa, la superficie del tambor contiene toda la imagen a imprimir.
Una hoja de papel cargada positivamente, luego entra en contacto con el tambor, alimentado por una serie de engranajes lisos. Mientras completa su rotación va tomando el tóner del tambor a causa de su atracción magnética, transfiriendo así la imagen al papel. Las áreas del tambor cargadas negativamente no atraen el tóner, lo que resulta en áreas blancas en la impresión.
El tóner está diseñado especialmente para derretirse muy rápidamente.
El limpiador limpia los restos de tóner 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 encarga de fundir y fijar el tóner al papel.
Eso explica que de una impresora láser salga el papel caliente al tacto.
Limpieza
La etapa final es limpiar el tambor de algún remanente de tóner, para reiniciar nuevamente el ciclo.
Existen dos formas de limpieza: física y eléctrica. Con la primera el tóner que no ha sido transferido a la página es mecánicamente quitado de la página, y un colector de tóner de desperdicio lo deposita en un compartimiento.
La limpieza eléctrica es uniforme, lo que permite que el láser pueda escribir de nuevo. Esto es llevado a cabo por un elemento eléctrico llamado cable corona.
Tóner en la impresora laser
A diferencia de las impresoras de inyección de tinta, las impresoras láser
usan tóner, una sustancia de polvo seco que se adhiere al papel usando una carga electrónica. Está especialmente diseñada para mezclarse muy rápidamente, mientras que un componente de cera ayuda a que el tóner se funda al papel. Las impresoras monocromáticas usan un único cartucho de tóner negro.
Los modelos a color usan cuatro cartuchos, cada uno con un color: cian, magenta, amarillo y negro. Es siempre mejor usar el tóner recomendado por el fabricante, porque los mecanismos internos de la máquina han sido diseñados para trabajar con tóner de una particular consistencia y tamaño de partículas. El uso de un tóner diferente de grado menor puede dar como resultado impresiones con manchas (si el tambor interior no está adecuadamente limpio) o puede provocar inclusive atascos y otros problemas internos.
Es frecuente la compra de cartuchos de otros fabricantes o rellenos genéricos, especialmente cuando el presupuesto es reducido. Sin embargo, la pequeña cantidad de dinero ahorrada se perderá en la calidad del resultado final. Es aconsejable seguir las recomendaciones del fabricante para garantizar una mejor calidad de impresión así como también prolongar la vida útil de la impresora.
Papel
El papel es un producto laminar obtenido por entrecruzamiento de las fibras celulósicas, unidas entre sí por aglutinantes o encolantes adecuados al que se brinda una suavidad disminuyendo su porosidad por medio de agregado de cargas, que a su vez le dan mayor cuerpo y resistencia.
La celulosa es un polisacarido que actúa como sostén de los mismos. Antiguamente como materia prima del papel se utilizaban los trapos, algodón, lino cáñamo, lana y seda.
Actualmente las fuentes celulósicas son la madera, de fibra larga y corta, la paja de trigo, el linder de trigo, palmera caranday, estopa de lino y el bagazo de la caña de azúcar.
Pasta Mecánica
En este proceso la fibra es mecánicamente separada, contiene incrustantes y otras sustancias, y es utilizada para la obtención de papel cuya finalidad no requiere gran resistencia, y que con el tiempo adquiere un color amarillento y resulta quebradizo, tal como periódicos, servilletas, cartón. Esta pasta no es apta para fabricación de papel de calidad, pero puede ser utilizada como elemento adicional agregando en determinadas proporciones a pastas de mejor calidad.
Síntesis de Fabricación
La madera se troza, se descorteza, y muele, separando las fibras por flotación.
Posteriormente se depura, luego se prensa y seca.
La madera se corta y descorteza, y se reduce a pequeños trozos llamados “chips”. Posteriormente se llevan estos chips a digestores donde se los libera de impurezas e incrustantes por medio de presión vapor de agua y tratamiento químico, mediante soda cáustica, Biosulfito de Calcio o magnesio y cloro gaseoso. Luego se blanquea con agua oxigenada cloro gaseoso e hipoclorito de sodio.
Pasta Química
La fibra mecánicamente separada es sometida a un tratamiento químico para eliminar impurezas e incrustantes. Se obtienen fibras blandas y esponjosas para productos de gran calidad y puede ser utilizada como hoja de papel sin agregados.
Pasta Semiquímica
De similar tratamiento a las químicas pero reducidos en reactivos para abaratar costos. Se obtiene papel de mas baja calidad paro apto para determinados objetivos.
Químico-mecánica
Variante de las Semiquímicas pero con predominio de proceso mecánico.
Procesos de manufactura de papel
La pasta de celulosa cruda es destinada entonces a la fabricación del papel, y de su calidad depende la del papel.
Se desmenuza la pasta, se bate en tanques con tabiques y luego se la depura. Luego se la pasa por una maya de alambre de bronce dotada de movimiento vibratorio o bien por canastos centrífugos, formando así la hoja.
A esta, se la prensa con rodillos giratorios y se la seca. Un rodillo calentado a vapor satina y dota de brillo al papel, y finalmente se lo bobina, rebobina y corta en forma de resmas.
El soporte que incluye principalmente a los distintos tipos de papel, es un área en la que las impresoras láser muestran más limitaciones, debido a la alta temperatura de los rodillos de impresión. Registra problemas para trabajar con etiquetas adhesivas o soportes brillosos. En virtud de lo antedicho es aconsejable trabajar con hojas estándar.
La impresión sobre soportes gruesos puede alterar la distribución de calor afectando al tóner, y en consecuencia su calidad. Respecto de las etiquetas son necesarias unas especiales, puesto que las altas temperaturas podrían derretir los adhesivos.
En su mayoría las impresoras de este tipo utilizan hojas de papel tamaño carta, sin embargo pueden adicionar bandejas alimentadoras para incrementar la capacidad o variedad de papeles, logrando la impresión de una variada gama de papel de distinto tamaño y peso, hasta incluso papel continuo, etiquetas, cartulinas, transparencia y sobres.
Poseen a su vez sistema dúplex, para impresión en anverso y reverso, y algunos modelos ofrecen impresión inalámbrica de infrarrojos, como así también modelos multifuncionales, que copian, escanean, faxean ofreciendo una solución completa a las necesidades en una oficina.
Sistema color
En principio, las impresoras láser son dispositivos monocromáticos, pero como la mayoría de las tecnologías monocromáticas, pueden ser adaptadas al color. Cualquier color puede ser hecho por una combinación de CIAN, MAGENTA, y AMARILLO, efectuando cuatro pasadas a través del proceso electro-fotográfico, generalmente ubicando los tóners en la página uno a la vez, o construyendo la imagen a cuatro colores, en la superficie intermedia de transparencia.
Los datos son enviados a las cuatro cabezas de manera simultánea, comenzando el proceso, pasan por el cian, el magenta y el amarillo, y finalizan con el negro. (Del más claro al más oscuro).
Las impresoras color de cuatro pasadas utilizan un único tambor de imágenes en forma repetida para cada color, en tanto que las de una pasada tienen cuatro tambores de imágenes que permiten la impresión de la página en una sola pasada.
Más allá de su gran velocidad, una de las ventajas principales es la durabilidad de sus impresiones, puesto que el tóner es fundido en el papel y no absorbido por éste.
Mantenimiento de la unidad
La impresora láser se debe limpiar por fuera al cambiar el tóner, ya sea después de imprimir cerca de 2.500 páginas o cuando comiencen a aparecer problemas de calidad de impresión (como puntos o rayas). Se desconecta la impresora y se deja enfriar antes de realizar el mantenimiento. Es suficiente limpiar con un paño humedecido con agua por debajo de la caja. No se utilizan limpiadores a base de amoníaco sobre la impresora o alrededor de ésta.
Para limpiar su interior se emplea un paño seco libre de hilachas, como los paños para lentes. El uso de una aspiradora para computadora para limpiar el área del cartucho puede causar daños, por eso, sólo se usa un paño. Incluso la grasa procedente de la propia piel puede causar problemas de calidad de impresión.
Las impresoras láser tienen algunas piezas de mantenimiento que requieren de un reemplazo periódico como los tambores de imágenes y las unidades de fusión. Estas piezas tienden a ser más caras que los consumibles pero requieren de un reemplazo mucho menos habitual.
Por ejemplo, un cartucho de tóner puede servir para 3000 impresiones mientras que un cinturón de transferencia sirve para 100 mil impresiones.
Pese a que las láser tienen estos costos de consumibles más altos en comparación con el reemplazo de cartuchos en las impresoras de inyección de tinta personales o de negocios, estas podrían resultar más competitivas en el largo plazo si se imprime un volumen alto.
Impresoras con diodos emisores de luz
Existe otra variante de impresoras láser en las que no es necesario un proceso de barrido. En lugar de un láser y un sistema de espejos se dispone de una hilera de diodos emisores de luz (Láser-LED). Por ejemplo, en una impresora de 300 ppp, habrá una hilera de LED cubriendo una línea completa del papel, a razón de 300 LED por pulgada. Sólo se encienden, para cada línea, aquellos diodos que corresponden a puntos donde deberá aplicarse tóner. Este proceso se repite línea a línea hasta procesar el tambor completo. Se produce el mismo efecto que con un barrido láser, pero de forma más rápida.
Teconología con diodos de cristal líquido
Otra variante emplea diodos de cristal líquido (LCD) en lugar de LED. Estos conforman un material que es transparente u opaco según el nivel de tensión eléctrica que se le aplica. Se formarán al estado transparente aquellos cristales correspondientes a los puntos donde deba aplicarse tóner, manteniendo el resto de diodos en estado opaco. Por otra parte, se aplica una lámpara halógena que ilumina todos los cristales, y sólo pasa luz a través de los diodos en estado transparente, invirtiendo la carga en el tambor.
