miércoles, 15 de junio de 2011

Impresoras de tecnología térmica (Parte final)

Impresión fotográfica
Sublimación e inyección de tinta

Existen fundamentalmente dos tecnologías de impresión fotográfica diferentes: La inyección de tinta, que siempre se ha caracterizado por mantener la hegemonía  en el mercado doméstico, y la sublimación de tinta, destinada a un público más profesional. Ambas tecnologías poseen distintas características y tradicionalmente han sido las impresoras de sublimación de tinta las que han llevado la voz cantante en el mercado de la impresión fotográfica. Este hecho, debido al alto precio de esta tecnología, convertía el mercado en un terreno de acceso reservado al usuario profesional. Sin embargo, los importantes avances que han experimentado las impresoras de inyección de tinta en los últimos tiempos, junto a un ajuste de precios por parte de las de sublimación, han reducido las distancias entre ambas modalidades, a la vez que han abierto el mundo de la impresión fotográfica a un segmento mucho más amplio de usuarios.
La inyección de tinta basa su funcionamiento en pulverizar pequeñas cantidades de tinta pigmentada a través de una serie de boquillas, logrando unos resultados de impresión muy próximos a la excelencia. El precio de esta tecnología es bastante razonable, aunque la velocidad de impresión no es tan alta como la que pueden alcanzar las impresoras de sublimación de tinta.
La mayoría de las impresoras de transferencia térmica son compatibles con cintas de sublimación además de cintas de cera térmica. De hecho, cuando aparecieron las primeras impresoras de tipo escritorio para producir transferencias, a comienzos de la década de los 90, los sistemas más populares estaban basados en la tecnología de transferencia térmica. Surgieron dos tipos de sublimación térmica: uno basado en la sublimación real o de primera generación y el otro, en la sublimación doble o de segunda generación.
En los sistemas de sublimación real, los tintes de sublimación son transferidos junto con un transportador (de resina seca o cera) de la cinta a un papel de transferencia sin revestimiento. En esta etapa, la temperatura está debajo de lo necesario para sublimar los tintes. La sublimación de los tintes ocurre por primera vez durante el proceso de transferencia de calor a temperaturas más altas, cuando se aplican al substrato final.
Con sistemas a base de sublimación de segunda generación, los tintes son sublimados al papel transportador con capa de poliéster. Las impresiones se subliman una segunda vez en la prensa de calor, en donde se trasfieren a la superficie de poliéster del substrato final.
Debido al proceso de doble sublimación, los gráficos de transferencia generados con sistemas de sublimación de segunda generación tienden a poseer colores menos vibrantes que las impresiones de sublimación real. Sin embargo, con ambos sistemas, los puntos de tinte producidos por la impresora se vuelven más difusos como resultado de la sublimación, dando a las impresiones una apariencia casi fotográfica, de tonos continuos.

Cera térmica

Las impresoras de Cera Térmica funcionan de manera similar a la de sublimación de tinta, pero utilizan una película recubierta de colorantes de cera, es decir, cintas cubiertas con ceras coloreadas en lugar de con colorantes volátiles. Su impresión se basa en el calentamiento de puntos de tinta sobre un papel especial térmico. Son lentas y de baja resolución y su uso se limita a aplicaciones muy específicas, son utilizadas principalmente para transparencias de presentaciones de negocios y para pruebas de color (creación de documentos e imágenes de prueba para inspección más en detalle antes de enviar el documento principal a la impresión industrial).
Las cintas CMYK son conducidas por correas del tamaño de una hoja de papel y papel con una capa especial o transparencia. El cabezal térmico de impresión contiene miles de finas agujas de impresión, capaces de controlar la temperatura con elevadísima precisión, éstas agujas calientan la cinta, derriten cada cera de color. La cera se funde y se deposita sobre un papel dotado de un revestimiento especial o sobre una transparencia.
La imagen final está compuesta de minúsculos puntos de cera de color. Para imprimir una página de cuatricromía, el soporte ha de pasar cuatro veces por el cabezal por cada color de gama.  
Las pruebas térmicas presentan un buen acabado, brillante y saturado.
Estas impresoras requieren del uso de papel especial y su calidad no supera a la ofrecida por las impresoras de sublimación.
La tecnología que incorporan las impresoras térmicas de cera emplean temperaturas más bajas para derretir cera de la cinta de impresión y depositarla sobre el papel. Los pigmentos contenidos en la cera son los que crean la imagen. Normalmente hay tres colores, aunque algunas impresoras utilizan un cuarto color, negro. Normalmente se imprimen de 200 a 300 puntos por pulgada. Dado que solo hay tres o cuatros colores (no se puede variar la cantidad de color depositada) es necesario utilizar un proceso similar al empleado en las impresoras de chorro de tinta para generar gamas de colores. Para realizar la transferencia que tiene un recubrimiento que a continuación se transfiere al soporte definitivo, quedando la cera sellada entre ambos y evitando su borrado por el roce.
Algunas impresoras emplean un sistema híbrido mezcla del de cera y de sublimación. En este caso las tintas están suspendidas en un soporte de cera. Las bajas temperaturas empleadas en el proceso de cera transfieren las tintas al papel pero no las subliman. Posteriormente se calienta la imagen y se produce la sublimación. 
Tecnología de transferencia específica
La manera en que los tintes de sublimación y los colorantes convencionales son usados para producir transferencias varía con el tipo de equipos y el fabricante. Las siguientes secciones describen los métodos más comunes.
Impresoras de transferencia térmica
        Los mecanismos de transferencia térmica emplean una cabeza de impresión caliente y suficiente presión para depositar una cera tinturada o tinta de sublimación de una cinta al substrato. Estas unidades vienen en variedades de tipo escritorio, de menos de 45,7cm de ancho, así como en versiones de gran formato de hasta 1m de ancho. Entre los fabricantes actuales de estas impresoras están Roland, Gerber Scientific products y Matan.
Cuando se usan cintas de cera térmica para producir transferencias, normalmente los gráficos se aplican a un papel transportador con revestimiento. Como se mencionó anteriormente, este revestimiento se transfiere con los gráficos al substrato final.
Las transferencias de cera térmica. Se usan más en substrato tales como prendas, en las cuales la cera y el revestimiento pueden penetrar en las aberturas de la tela para adherirse al material y asegurar la imagen con firmeza. En los materiales no porosos, la cera y la capa de revestimiento no pueden formar un vínculo fuerte con la superficie, por lo cual los gráficos transferidos se desprenden con facilidad del substrato.
Si se usa transferencias de cera térmica en las prendas, se debe tener presente que el revestimiento del papel que acompaña la impresión tiende a endurecer la superficie de la prenda, quedando ésta a menudo más tosca que una serigrafía tradicional. Las impresiones producidas en los sistemas de cera térmica también presentan un patrón de puntos distintivos que refleja la resolución de las imágenes de la impresora.

Térmicas autocromáticas
Las impresoras térmicas autocromáticas son un reciente invento que se ha creado para asociarlas directamente a las cámaras digitales. El papel térmico-autocromático, donde se encuentra el color, tiene tres capas de pigmento (cian, magenta y amarillo) sensibles cada una de ellas a una temperatura diferente, de estos pigmentos, el amarillo tiene la sensitividad a la temperatura más baja, luego el magenta, seguido por el cian. La impresora está equipada con un cabezal térmico y uno ultravioleta que calientan las zonas del papel en tres pasadas sucesivas, aplicando la cantidad de calor oportuna para activar cada capa, es decir el papel pasa entre los cabezales de impresión tres veces (uno por color). En la primera pasada el papel es selectivamente calentado a la temperatura necesaria para activar el pigmento amarillo, el cual es fijado por el ultravioleta antes de pasar al próximo color (magenta). Aunque la ultima pasada (cian) no es seguida de un fijado ultravioleta, el resultado final es más durable que con la tecnología de sublimación de tinta. Sus resultados son espectaculares y se afirma que su resistencia al tiempo es mejor que en el caso de las impresoras de sublimación.
Este proceso de impresión denominado termo-autochrome (TA) es considerado más complejo que el láser o el de inyección de tinta. 

Tecnología de impresión térmica
       
Hay dos métodos de impresión térmica: Impresión térmica directa e impresión de transferencia térmica. Cada uno de estos métodos usa un cabezal térmico, que aplica calor a la superficie que desea marcar. La impresión de transferencia térmica usa una cinta caliente para producir imágenes duraderas en una amplia variedad de materiales. El proceso de impresión térmica directa no usa cintas, porque reproduce la imagen directamente en el material termo sensible. Con materiales inferiores pueden reducir el ciclo de vida del cabezal de impresión que carecerán de la calidad necesaria para conservar la legibilidad.
        La impresión térmica directa y la impresión de transferencia térmica, son las mejores tecnologías para imprimir códigos de barras, porque pueden usar fácilmente una variedad de materiales, para etiquetas adhesivas y producir imágenes exactas de alta calidad con una definición de borde excelente. Cada una de estas tecnologías, puede producir simbologías y además graficas y tipos de caracteres con las mismas resoluciones y velocidades de impresión.

Impresión térmica directa

        La impresión térmica directa usa medios tratados químicamente sensibles al calor, que se oscurecen al pasar por debajo del cabezal térmico. Las impresoras térmicas directas no usan tintas, viradores o cintas. Este diseño sencillo hace que las impresoras térmicas sean duraderas y fáciles de usa. Debido que no utilizan cintas, la operación de las impresoras térmicas directas es menos costosas que en el caso de los modelos de transferencia térmica.
        Las imágenes térmicas directas, se desvanecen con el tiempo. Si el papel es expuesto excesivamente al calor, la luz u otros catalicores, el material se oscurecerá y hará que sea ilegible lo que se imprima. Por ejemplo, la durabilidad de las etiquetas térmicas, son fácilmente legibles después de pasar 6 meses en productos almacenados en un centro de distribución.

Impresión de transferencia térmica

        En la impresión de transferencia térmica, un cabezal térmico aplica calor a una cinta, la cual se derrite sobre el material a imprimir para formar la imagen. El material de la cinta es absorbido en el medio, de modo que la imagen se convierta en parte del papel impreso. Esta técnica proporciona una calidad y durabilidad de la imagen que no puede igualar a las demás tecnologías de impresión en demanda.
        Las impresoras de transferencia térmica pueden aceptar una variedad de medios mayor a lo que aceptan lo modelos de impresión térmica directa, incluyendo materiales de papel, poliéster y polipropileno. Estas impresoras, pueden crear imágenes de cumplimiento durable, boletos, brazaletes, etiquetas de identificación de bienes permanentes, etiquetas para anaqueles y otros tipos de identificación.
        Las impresoras de transferencia térmica usan cintas de cera o resina. La cera es la opción más común y menos costosa y es apropiada para muchas aplicaciones. Las cintas de resina proporcionan más calor y resistencia química y son usadas comúnmente con materiales sintéticos. Las cintas de cera mejoradas con resina combinan las cualidades de cada una de estas sustancias y proporcionan un rendimiento excepcional. El material y la cinta específicos deben ser armonizados cuidadosamente para garantizar el rendimiento y la durabilidad de la impresión. La selección optima de la cinta, depende del papel o material que se utilice, la impresora y el ambiente en que se usara. Al seleccionar la combinación de medio y cinta apropiada, se pueden crear calidades de impresiones que permanecerán legibles durante los diversos procesos.
¿Cómo opera una impresora color por transparencia térmica?

En las impresoras térmicas el cabezal es fijo y ocupa el ancho del papel a imprimir.
Al igual que las de matriz de agujas, los puntos que entintan el papel son producidos por elementos puntuales (una sola fila), pero no actúan por impacto, sino por calor, derritiendo puntos de una cera sólida que recubre una “supertinta” multicolor descartable. Ella cubre todo el ancho del papel y se mueve junto con éste. Los colores CYMK sobre la supertinta forman franjas. Entonces, suponiendo que por debajo del cabezal pase la franja amarilla, de todas la fila de resistores de semiconductores sólo aquellos que deben imprimir un punto de ese color serán calentados por un impulso eléctrico producido por el microprocesador que controla la impresión. Esto lo hace de acuerdo a los unos y ceros que representan la imagen a imprimir almacenados en el buffer de la impresora. Un rodillo de impresión aprieta el papel contra la “supertinta” calentada por las agujas del cabezal, de modo que puntos de cera derretida pasen al papel. Luego la cinta avanza una franja, hacia el cian y el papel retrocede, para ponerse nuevamente con la línea antes impresa (con puntos amarillos) sobre los resistores del cabezal.
Ahora otra vez se repite el proceso anterior, para imprimir aquellos puntos que deben aportar color cyan. Del mismo modo se imprimen los puntos correspondientes a las franjas restantes: magenta y negro., completándose así el proceso de impresión de una línea de puntos en color.
La cantidad de resistores por pulgada que presenta la línea de agujas del cabezal, determina la resolución de la impresora. Si ésta es solo de 300 dpi permite imprimir imágenes pictóricas, pero los textos no son de calidad.
Otra impresora activada por calor es la difusión de tinta, en la cual el colorante de la supertinta se difunde sobre el papel, produciendo colores más densos a mayor temperatura. Así es posible generar 256 colores en los puntos impresos.
Las impresoras descriptas tienen aspectos comunes con las conocidas impresoras térmicas. Estas usan papel termo sensible, que se oscurecen en puntos con el calor al pasar por el cabezal fijo de puntos calentados.
        El cabezal es el componente mas critico en cuanto a mantenimiento y reemplazo. La mayoría de los problemas relacionados con la calidad de impresión, son el resultado directo del uso o cuidado inapropiado de impresión. Por lo tanto la mayoría de los problemas pueden ser corregidos evitados o corregidos fácilmente al saber cómo detectar las primeras señales de problemas con el funcionamiento del cabezal de impresión.
        Si las impresiones tienen una apariencia demasiado clara, estas no proporcionarán suficiente contraste con respecto a los espacios claros.
        Cuando los ajustes de calor están demasiado altos, el quemado es excesivo y las impresiones aparecen demasiado gruesas, como por ejemplo lo que se denomina el crecimiento de barras. Lo que implica que dejara de ser legible, debido a que la proporción ancho-angosto no puede ser mantenida.
        Normalmente, el quemado excesivo es corregido bajando el ajuste de calor.
        Las líneas impresas diagonales no deseadas o las rayas blancas son una señal de que las cintas no esta cargada o no se esta alimentando correctamente hay que verificar que la cinta este colocada uniformemente, también asegurarse de que el material que se va a imprimir este cargado correctamente dentro de las guías y que este siendo alimentado hacia la impresora de manera uniforme y parejo.
        Las manchas y las áreas en blanco se deben frecuentemente a la suciedad, la abrasión o los elementos quemados en el  cabezal de impresión. Los elementos quemados evitan que el calor se transfiera, lo cual resulta en áreas muertas en la impresión. Las suciedad o los materiales abrasivos también podrían bloquear o redirigir la transferencia de calor o de la cinta, resultando en áreas en blanco o manchas que podrían hacer que la impresión sea ilegible. La limpieza periódica evitara los problemas de suciedad o abrasión, pero los elementos quemados requieren el reemplazo del cabezal térmico.
        Una cinta arrugada también podría causar rayas o áreas en blanco en las superficies que deberían quedar impresas.
  • Las arrugas en las cintas podrían indicar que la tensión es insuficiente. Si este es el caso, se debe apretar la cinta.
  • Si las cintas se arrugan consistentemente, podría ser necesario reducir la velocidad de impresión.
Otra causa posible de las manchas o áreas en blanco es un medio con capa superior inapropiada u otros defectos.

        La limpieza periódica del cabezal de impresión protege contra las fallas repentinas y la degradación de la calidad con el tiempo. La abrasión es la causa predominante de las fallas prematuras del cabezal de impresión- responsable del más del 80 % de acuerdo con un estimado. Cuando la suciedad, el polvo y otros contaminantes se acumulan en el cabezal de impresión, las partículas pueden bloquear la transferencia de calor, lo cual podría hacer que otros elementos del cabezal de impresión se calienten excesivamente y se quemen, lo cual requiere el reemplazo del cabezal de impresión. Después de la exposición repetida al calor, los contaminantes se endurecen y se adhieren al cabezal de impresión, lo cual podría causar corrosión.
        Los cabezales térmicos son partes reemplazables y no es necesario reemplazar toda la impresora al final de ciclo de vida del cabezal. Deben ser considerados como productos consumibles y deben ser reemplazados a medida que sea necesario.
La durabilidad de una impresora térmica depende del tipo y de la calidad de imágenes que se impriman, los ajustes del calor, los medios de impresión y otros factores.     

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