Introducción
Con este encabezado estoy haciendo referencia a las impresoras que utilizan la tecnología térmica en el proceso de impresión. Previamente cabe una breve explicación sobre impresoras para poder entender como se llegó hasta esta tecnología.
El periférico capaz de transformar texto y gráficos desde su versión digital hacia su forma impresa recibe el nombre de IMPRESORA, y constituye un dispositivo esencial para cualquier usuario de PC, notebook, etc. De hecho, mucho antes de la aparición de las PC o notebooks, las impresoras ya se empleaban con los ordenadores primitivos como medio principal para la presentación de resultados; hoy por hoy todo parece apuntar a que las impresoras no se abandonaran en el futuro, al menos inmediato.
Una impresora permite transformar los textos y gráficos electrónicos en auténticos documentos impresos. En la actualidad, se trabaja habitualmente en formato electrónico, se redactan documentos mediante herramientas de proceso de texto, se crean presentaciones que se pueden mostrar directamente en la pantalla de la PC, se escriben “cartas electrónicas” mediante e-mails, etc. Sin duda, el uso innecesario del papel se ha reducido considerablemente, lo que conlleva muchos beneficios. Sin embargo, se hace necesario el paso a versión impresa en un punto u otro de la vida de la mayoría de los documentos, la salida mediante un monitor no persiste durante años, y tampoco es transportable, mientras que la versión en papel cumple con estas características.
Desarrollo
Existen dos tecnologías básicas de impresión: las que se basan en impacto (matriz de puntos y caracteres) y las que trabajan sin impacto; de esta clasificación se desprenden sub-clasificaciones, a saber:
De impacto:
a) de margarita y,
b) de aguja
De no impacto:
a) Chorro de tinta: 1-Térmica; 2- Piezoeléctrica
b) Láser
c) Otras tecnologías: 1- Tinta sólida; 2- Autocromo; 3- Sublimación; 4- Cera térmica
Este trabajo está enfocado hacia las Impresoras de no impacto, más precisamente en la denominación de “Otras Tecnologías”. Dentro de este grupo de impresoras que realizan los procesos de impresión sin impacto de agujas o de tipos ya formados, es decir las que producen las imágenes y el texto sin llegar a tocar el papel, se encuentran las impresoras térmicas. Su tecnología es bastante sencilla, su característica más importante es la necesidad de realizar el registro sobre papel especial termo sensible, generalmente blanco o con un plateado característico (en caso de las de impresión Térmica directa) o en el empleo de cinta de transferencia de cera, cera-resina y resina o tinta sólida (impresión de transferencia térmica)
La Impresión Térmica tiene un funcionamiento muy similar a las impresoras matriciales. Al igual que estas últimas, una impresora térmica, realiza la impresión mediante una serie de agujas fijas, situadas verticalmente, que generan agrupaciones de puntos sobre el papel hasta formar la figura del carácter o grafico deseado; pueden calentarse independientemente al aplicar corriente a su correspondiente resistencia. El calor produce una mancha sobre el papel, que debe llevar un tratamiento químico especial, puede funcionar en modo gráfico. Este tipo de impresoras trata los caracteres secuencialmente, 7 puntos para cada carácter o impresión paralela de 80 puntos, escritos contemporáneamente. El mecanismo de impresión esta formado por 3 cabezas de 28 puntos térmicos cada una, formando un total de 84 puntos. Este método es muy usado en los equipos de Fax. Es lento y el papel de impresión es caro.
Lo que hace característico a esta tecnología de impresión es precisamente el uso de un cabezal térmico y el papel termo-sensible, elementos que a continuación se detallan mejor.
El Cabezal Térmico: el cabezal de impresión está formado por una fila de agujas dispuestas verticalmente. Al realizarse la impresión, el cabezal va recorriendo horizontalmente cada una de las líneas mientras se van activando las agujas necesarias en cada instante, de esta forma los caracteres se van formando a partir del barrido de puntos que genera el cabezal, la diferencia estriba en que la impresión de puntos no la realizan agujas mecánicamente accionadas que golpean una cinta entintada sobre papel, sino que son agujas calentadas electrónicamente que van quemando el papel, dejando la marca del punto sobre el que actúan. Por este motivo el soporte de la impresión ha de ser papel termo sensible que permita realizar la impresión de puntos superficialmente pequeña, densa, nítida y sin difusión, facilitando a su vez la operación con cierta velocidad para no lentificar excesivamente la impresión. La tecnología ha seguido la misma evolución que las matriciales, sus hileras de agujas han pasado de 7,8,9 a 24 y 48 agujas actuales, incrementando la resolución.
El papel Térmico: La característica principal de las impresoras térmicas (directa) es el uso de un tipo de papel especial denominado papel térmico. Se trata de un papel oscuro recubierto de una capa clara (blanca o ligeramente plateada) de un material que se vaporiza a una temperatura relativamente baja (pocos cientos de grados). Existen otros tipos de papel de base blanca con solamente una emulsión química que se torna oscura a baja temperatura. Este material es el que las agujas del cabezal funden, dejando traslucir el fondo oscuro del papel.
Veremos ahora las cuatro tecnologías que emplean el calor para realizar una impresión, donde se podrá apreciar específicamente como es el proceso de impresión en cada una:
I-Tinta sólida
Las impresoras de tinta sólida, en lugar de los cartuchos convencionales usan cartuchos que a temperatura ambiente contienen tinta sólida con los colores primarios. Son impresoras de página completa que usan varillas de tinta encerada sólida en un proceso “phase-change” (cambio de fase) que por medio de resistores se funde, trabajan licuando las varillas en depósitos y luego volcando la tinta dentro de un tambor de transferencia, desde donde es fusionada en frío en el papel en una sola pasada, es decir que al fundirse se produce una gota, mientras la gota se dirige hacia el papel se va solidificando de forma que al impactarlo no es absorbida por el papel. De esta forma, no se produce un cierto efecto “papel secante” como sucede con las tintas liquidas, que dependen del tipo de papel usado. Esta impresora es precisamente valorada por tener habilidad para imprimir en una amplia variedad de tipos de papel. Existen impresoras que disparan continuamente por todos los micros conductos gotas de tinta, a razón de una 50.000 por segundo. Un sub-sistema desvía las gotas que no deben impactar el papel, cargándolas electrostáticamente, las cuales por acción de un campo eléctrico vuelven al depósito de tinta del cabezal. Las impresoras de chorro de tinta forman puntos de menor diámetro que las de matriz de agujas. En las de este caso, a resoluciones de 600 dpi y más. Pueden imprimir varias páginas por minuto en texto y según la complejidad y grisados de un dibujo, pueden tardar varios minutos por página. El cartucho dura unas 500 páginas.
La tinta sólida, fue patentada por la empresa Xerox, comparada con la impresión láser funciona con una tecnología mucho más sencilla que consiste en imprimir en una sola trayectoria de la hoja, cuando un dispositivo de calentamiento derrite la tinta y la impregna en un cilindro, que es el que plasma la imagen en el papel, a diferencia de la inyección de tinta, que sigue tres fases para imprimir un documento. Por ejemplo en las impresoras láser color, el mismo proceso se realiza en tres vueltas por diferentes componentes, ya que se imprimen las imágenes por capas de color, es decir, primero pasa por el azul, después por el magenta y finalmente por el amarillo hasta definir el tono requerido.
Preparación de la impresión: Cuando se inicia el proceso de impresión el rodillo de mantenimiento de larga duración aplica rápidamente una capa microscópica de aceite de silicona al tambor precalentado para un lanzamiento fiable de la tinta.
Generación de la imagen: A continuación el cabezal de anchura de página aplica todos los colores simultáneamente al tambor giratorio.
Ventajas:
Ø Transferencia de la imagen a alta velocidad.
Ø La aplicación simultánea de todos los colores elimina los errores de registro que provocan las capas de imagen separadas para el Cian, el magenta, el amarillo y el negro.
Transferencia de la imagen: Inmediatamente se coloca una hoja de papel entre el tambor y un rodillo de transferencia que transfiere la tinta al papel.
Ventajas:
Ø Un recorrido corto y sencillo del papel para mayor velocidad y fiabilidad.
Ø El proceso de impresión mediante transferencia proporciona una alta calidad de impresión sobre distintos papeles.
Ø No necesita fusor.
Adherencia de la tinta: A medida que se transfiere la tinta del tambor al papel, ésta penetra en las fibras del mismo, pero sin la diseminación derivada de la inyección de tinta líquida ni la dispersión del toner de la impresión láser. La tinta se enfría y se solidifica inmediatamente, formando una fuerte unión permanente con el papel. Todo el proceso de impresión dura tan solo 4 segundos.
Ventajas:
Ø Imprime en color sin manchas ni tiempo de secado.
Ø Color con calidad más consistente en una gama más amplia de papeles que en el caso de inyección de tinta líquida o el láser color.
Impresión a doble cara: Para la impresión a doble cara, el folio no se expulsa por la bandeja de salida sino que se introduce de nuevo en el dispositivo a través de una segunda bandeja de alimentación. El proceso de impresión se repite con la segunda imagen del tambor, que se transfiere a la otra cara de la hoja de papel.
Ventajas:
Ø Un recorrido del papel para la impresión a dos caras integrado, corto y sencillo, redunda en una mayor velocidad en la impresión a doble cara y menos atasco del papel.
Ø No se necesita una bandeja de papel adicional.
Recarga: El cargador de tinta extrae tinta de las propias barras sólidas, en lugar de utilizar un cartucho que contiene toner en su interior. Se puede añadir o sustituir la tinta en cualquier momento sin necesidad de desconectar el dispositivo.
Ventajas:
Ø Recarga sencilla de barras de tinta incluso mientras se imprime, para un funcionamiento continuado.
Ø El cargador de tinta se puede rellenar hasta el tope antes de imprimir trabajos largos de gran cobertura para evitar interrupciones.
Ø Mas ecológicos, menos residuos derivados de envases y de la tinta.
Sublimación de tinta
También denominada “Sublimación térmica” y “sublimación por re-transferencia”.
En primer lugar, las impresoras de sublimación de tinta ofrecen la posibilidad de imprimir imágenes de altísima calidad. Son dispositivos especializados, ampliamente usados en aplicaciones fotográficas y de artes graficas. Se basan en el empleo de una cinta transferible formada por una película plástica, sobre la cinta se sitúan paneles del tamaño de una página, cada uno recubierto con tinta (en estado sólido) de un color: cian, magenta, amarillo y negro.
El cabezal de impresión contiene miles de elementos generadores de calor, que son capaces de controlar su temperatura con precisión extrema. El cabezal se desplaza a través de la cinta y el calor aplicado por los elementos calentadores hace que la tinta se caliente, se vaporice, difundiéndose sobres la superficie del papel (el proceso de cambio de estado sólido a gaseoso se denomina sublimación, y de ahí el nombre de esta tecnología). El cabezal realiza una pasada completa sobre la página para cada color básico, construyendo la imagen de forma gradual. Los diferentes colores se obtienen gracias a las variaciones de calor: a mayor temperatura, más tinta se difunde y más intenso es cada color. La tinta se aplica con un tono continuo, en vez de con puntos como en una impresora de inyección y se aplica cada uno de los colores a toda la página de una vez, empezando por el amarillo y acabando por el negro.
En la impresora, la cinta con la tinta se coloca entre el papel y la cabeza de impresión que es la que contiene como ya se mencionó miles de elementos de calor; cuando un elemento se calienta, la tinta que hay debajo pasa de sólido a gas (se sublima) y difunde hacia el papel.
La ventaja indiscutible de este tipo de impresoras es la excelente calidad de imagen que es capaz de producir. Sin embargo estas impresoras no resultan apropiadas para la impresión de documentos “cotidianos” ya que el costo de impresión es elevado, la impresión es lenta, típicamente entre 0.25 y 0.5 ppm (requiere varias pasadas) y el papel necesario muy caro ya que se trata de un papel especial. Los tintes están diseñados para difuminarse en la superficie del papel, mezclándose, para crear sombras de colores precisas.
Las impresoras de sublimación tienen también sus problemas. Muchas no imprimen en negro real, sino que combinan las tintas de cian, magenta y amarillo para conseguir un turbio negro compuesto, no demasiado válido para imprimir el texto.
Los tintes de sublimación: Están disponible como tintas a chorro, toners para impresoras láser, y cintas para impresoras de transferencia térmica. El termino sublimación describe el proceso de convertir una materia sólida directamente en gas, sin la fase normal líquida entre las dos. Los tintes de sublimación pasan de sólido a gas durante el proceso de transferencia de calor y son absorbidos por el poliéster y algunos materiales acrílicos, donde forman imágenes duraderas, virtualmente permanentes.
El hecho de que los tintes de sublimación solo reaccionen con algunos tipos de poliéster tiende a limitar los tipos de productos a los cuales se pueden aplicar las transferencias. Por ejemplo, las prendas 100% algodón no aceptan tintes de sublimación, ni tampoco las superficies no porosas que no hayan sido revestidas con una capa de poliéster.
Los tintes de sublimación son transparentes por naturaleza, por lo que sólo son apropiados para su uso en objetos blancos y de colores claros. Vienen como juegos de tinta cuatricromática, independientemente del tipo de impresora para la cual estén diseñados.
Los colorantes de superficies componen las tintas tradicionales, tóners y sistemas de cinta de cera usadas en las impresoras a chorro de tinta, láser y de transferencia térmica. Estos materiales están hechos de pigmentos o tintes convencionales que no penetran la superficie de los materiales a los cuales son transferidos de la manera en que lo hacen los tintes de sublimación. En lugar de ello, estas tintas dependen del papel transportador con revestimiento de polímeros que libera sus capas junto con la imagen durante el proceso de transferencia de calor. El revestimiento del papel de transferencia se fusiona con la superficie del substrato, aprisionando efectivamente el gráfico entre el substrato y dicha capa. Las tecnologías de impresión por transferencia basadas en esta forma de colorantes generalmente también incluyen tintas, toners y cintas en juegos. Algunas impresoras a chorro de tinta traen con el juego tonos adicionales para ampliar la gama de colores y las impresoras de transferencia térmica con frecuencia también ofrecen una paleta de cintas de colores selectivos.
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