1. ¿Cómo es
básicamente un proceso de impresión?
2. ¿De
qué formas se puede conectar una impresora a una
PC?
4. ¿Cómo opera una
impresora de impacto por matriz de agujas?
5.
¿Cómo operan las impresoras de chorro de tinta de
un color?
6.¿Cómo
operan las impresoras de un color de página completa
electrostáticas, con impresión láser o
semejante?
7. ¿Cómo se generan los
tonos de grises en una impresión?
8. ¿Cómo se
forman los colores en una impresión?
9. ¿Cómo
funcionan las impresoras de chorro de tinta y láser
color?
10.
¿Cómo opera una impresora color por transferencia
térmica?
11. Bibliografía:
1. ¿Cómo es básicamente
un proceso de
impresión?
La salida por monitor no
perdura indefinidamente, ni es portable. En cambio, una
impresora
permite obtener en un soporte de papel una
"hardcopy": copia visualizable, perdurable y transportable de
información procesada por un computador, en
forma de texto o
gráficos.
Para realizar un proceso de
impresión, las impresoras
constan de tres subsistemas:
- Circuitos de preparación y control de
impresión (por lo general un microprocesador dedicado). - Transporte de papel.
- Mecanismo de impresión sobre el
papel.
Los datos a imprimir
pueden estar (ver monitores)
bajo la forma de:
- archivos de texto
- objetos definidos matemáticamente
- mapa de bits
En líneas generales, el proceso de una
impresión es como sigue. Ella es ordenada en un programa en alto
nivel (Pascal, Basic, C,
etc.) mediante una orden tipo "PRINT". Al ser traducido dicho
programa a
código de máquina (por el compilador), dicha orden
se convierte (mediante una instrucción INT 17 en una PC)
en un llamado a una subrutina del sistema operativo
o de la ROM BIOS.
I. Cuando se ejecuta este programa en
código de máquina, tiene lugar la fase de
preparación de la operación de salida que implica
una impresión. Suponiendo que se imprimirá en modo
texto, la
subrutina llamada por INT 17 preparará en ASCII la lista de
caracteres a imprimir, y los dejará en una zona de
memoria.
Conforme a una de las formas de imprimir, mediante una
instrucción OUT escribirá el registro de
status de la interfaz de la impresora, de
modo que un bit específico del mismo tome el valor 1, para
habilitar que la interfaz pueda interrumpir toda vez que su port
de datos esté
vacío.
II. Sigue la fase de sincronismo: ahora, cada vez
que se le puede enviar información a imprimir al port de datos de
la interfaz, se activa la línea IRQ que sale de
ella.
III. La señal IRQ activada llama a una
subrutina, (y luego IRQ se desactiva), para que mediante
sucesivos AIM pase de memoria al port
de datos citado una cierta cantidad de datos a imprimir
según sea la capacidad del buffer de la impresora,
cumplimentándose así la fase de
transferencia.
IV. La electrónica de la impresora va pasando del
port de datos a su memoria buffer los datos que van llegando para
ser impresos, realizando la escritura en
el papel, lo cual configura la fase de escritura.
Cuando termina de escribir el contenido del buffer, se activa
otra vez la línea IRQ, repitiéndose las fases III y
IV, hasta que se termina de imprimir toda la información
que estaba en la zona de memoria. Una vez realizado esto, la
subrutina llamada por IRQ inhibirá la activación de
esta línea.
La fase de sincronismo la UCP debe ejecutar
instrucciones para leer el port de status, a fin de sensar
mediante un bit del mismo, si la electrónica de la impresora está
lista para enviarle un nuevo byte. De ser
así en la fase de transferencia por AIM llega un
byte de memoria al port de datos, encargándose la
electrónica de pasarlo al buffer y luego imprimirlo (fase
de escritura).
En este caso la línea IRQ se usa para a una
subrutina que avise por pantalla si hay algún
problema.
Las impresoras que
trataremos: de matriz de
agujas, de chorro de tinta, de tipo láser y de
transferencia térmica, forman texto o gráficos
mediante patrones de puntos de tinta, al igual que en la pantalla
de un monitor la
imagen se
forma por puntos (pixeles).
En impresores de tecnologías anteriores como la
de "margarita" o la impresora de línea con martillos, los
caracteres se forman como en una máquina de escribir:
impactando un carácter entero contra una cinta, la cual
pasa su tinta al papel.
2.
¿De qué formas se puede
conectar una impresora a una PC?
La forma más corriente y veloz es la
conexión paralelo, mediante el conocido conector tipo 'D'
de 25 patas. Este vincula eléctricamente el manojo de
cables que sale de la impresora, con las correspondientes
líneas que van a los circuitos del
port de datos, así como al port de estado, y a
los ports de comandos,
ubicados en la interfaz "port paralelo". Esta interfaz puede
estar en la plaqueta "multifunción", o en la
"motherboard".
Las patas que se describen a continuación,
conectan líneas con las siguientes funciones:
"Datos": ocho líneas dedicadas a enviar 8 bits
de datos juntos, en paralelo. En correspondencia existen otras
tantas 8 líneas de "puesta a tierra".
"Strobe": por ella el sistema avisa que
terminó de enviar los datos a imprimir.
"Acknowledge": por ella la impresora avisa que
está lista para recibir más datos.
"Busy": por ella la impresora indica que está
ocupada.
"Paper Out": por ella pasa la indicación de falta
de papel.
"Error": por ella la impresora indica cualquier tipo de
falla que tenga.
"Selectin": indica impresora "en línea", para ser
controlada por el computadora.
"Select": indica que el sistema
está controlando la impresora (luz encendida en
ésta).
"Init": para que una aplicación dé una
indicación a la impresora, antes de enviar
datos.
La conexión paralelo también se conoce
como "Centronics", por la empresa de
impresoras que la generó. La conexión serie, supone
un solo cable para enviar los datos a imprimir, bit a bit, desde
el port serie (COMM 1 en una PC) a la impresora, conforme el
protocolo
RS232-C.
Se usa para imprimir lentamente a distancia (hasta unos
15 mts. de la
computadora), debido a que la conexión en paralelo
sólo permite distancias de hasta 3 ó 4 mts. por la
interferencia eléctrica entre líneas.
La impresión monocromática (de un color: negro en
general) o en color, pueden ser
realizadas por distintos tipos de impresoras, siendo de uso
más corriente las siguientes:
Monocromáticas:
- De matriz de
agujas. - De chorro de tinta.
- Láser y tecnologías
semejantes.
Color:
- De chorro de tinta.
- Láser y tecnologías
semejantes. - De transferencia térmica.
Todas estas impresoras son gráficas, dado que con
mayor o menor calidad y
velocidad
pueden imprimir gráficos, y por lo tanto también
texto.
La impresora de matriz de agujas (figura 2.74) recibe
este nombre por que su cabezal móvil de impresión
contiene una matriz de agujas móviles en conductos del
mismo (figura 2.75), dispuestas en una columna (de 9 agujas por
ejemplo) o más columnas.
Es una impresora por impacto: si una aguja es impulsada
hacia afuera del cabezal por un mecanismo basado en un
electroimán (figura 2.75.b) impacta una cinta entintada, y
luego retrocede a su posición de reposo merced a un
resorte. La cinta -sobre la zona de papel a imprimir- al ser
impactada por una aguja transfiere un punto de su tinta al papel.
Así, una aguja de 0,2 mm de diámetro genera un
punto de 0,25 rnm de diámetro. Si bien las agujas en el
frente del cabezal están paralelas y muy próximas,
se van separando y curvando hacia la parte posterior del cabezal,
terminando en piezas plásticas como porciones de una
pizza, que forman un círculo. De esta forma el cabezal
puede alojar cada electroimán que impulsa cada
aguja.
Más en detalle (figura 2.75), cada aguja termina
en una pieza plástica de forma de sector circular, que
tiene adosada un imán cilíndrico. Este imán
puede desplazarse dentro de un arrollamiento de alambre que lo
rodea, si se hace circular por éste una corriente
eléctrica, la cual produce en sus extremos dos polos
magnéticos que atraen al imán (figura 2.75.b).
Entonces, el desplazamiento del imán hará que la
pieza plástica citada pivote, impulsando la aguja hacia la
cinta, a la par que se contrae un resorte que rodea la aguja Al
cesar la circulación de corriente, el imán deja de
estar atrapado por el arrollamiento, por lo que el resorte
recupera su posición normal, y su estiramiento hace que la
aguja vuelva a su posición de reposo.
El funcionamiento de la impresora es manejado por un
microprocesador
(que ejecuta un programa que está en ROM de la impresora)
que forma parte de la misma. También en ROM están
contenidas las matrices de
puntos que conforman cada carácter a imprin-dr, y en
distintos tipos (Roman, Sans Serif, etc).
Esta forma de almacenar cada letra mediante un mapa o
matriz de unos y ceros, que definen una matriz de puntos
(representados por los unos) prestablecidos se conoce como tipos
de letra fuentes "bit
map". Cada letra se caracteriza por una matriz particular, que es
única para cada estilo de letra y
tamaño.
Muchas impresoras presentan además una RAM para definir
matrices de
otras tipografías no incorporadas.
La operatoria en modo texto es la siguiente. Desde
memoria llegarán al port de la impresora, byte por byte,
caracteres codificados en ASCII para ser
impresos, y un código acerca del tipo y estilo de cada
carácter. Cada uno será transferido a través
del cable de conexionado. al buffer RAM de la
impresora (de 8 KB), donde se almacenarán. Según la
fuente y el código ASCII de cada carácter a
imprimir, el microprocesador de la impresora localiza en la ROM
la matriz de puntos que le corresponde.
Luego este procesador
-también ejecutando programas que
están en ROM- determina:
- los caracteres (matrices de puntos) que
entrarán en el renglón (línea) a
imprimir, - el movimiento
óptimo del cabezal de impresión (a derecha o
izquierda, en función de la posición donde este
se halla en cada momento), - qué agujas se deben disparar en cada
posición del cabezal, para imprimir la línea
vertical de puntos que forma la matriz de un caracter en el
papel.
Cuando se imprime una línea, el cabezal es
acelerado hasta alcanzar una cierta velocidad, y
desplazado en forma rectilíneo hacia derecha o izquierda,
enfrentando al papel para formar líneas de puntos
verticales en éste. Entre ambos se mueve lentamente la
cinta entintada.
Cada 0,2 mm (o menos, según la resolución,
en correspondencia con cada milisegundo, o menos) del recorrido
del cabezal se disparan sobre la cinta las agujas que
correspondan según la porción del carácter
que se está imprimiendo. En el espacio entre dos
caracteres no se dispara ninguna aguja.
De esta forma, el cabezal va imprimiendo columnas de
puntos, que van formando una línea de caracteres (figura
2.75), o puntos que forman parte de un dibujo o
letras (en modo gráfico). Luego de imprimir una
línea, el mecanismo de arrastre del papel hace que
éste se desplace verticalmente.
Las impresoras de matriz de agujas son especialmente
útiles para imprimir varias copias usando papel
carbónico y papel con perforaciones laterales para ser
arrastrado con seguridad,
pudiendo adquiriese con carro ancho. Estas posibilidades y su
bajo costo, las hace
indispensables para ciertos usos comerciales. Asimismo, el
costo por
página es muy bajo, siendo de larga vida útil
(entre 3 y 6 años).
El hecho de ser impresoras por impacto, las hace
ruidosas, inconveniente mejorado últimamente. Otra
desventaja que tienen es su baja velocidad: una página por
minuto (ppm) en modo texto y hasta 3 en borrador
("draft").
Una resolución típica puede ser 120×72 dpi
(dot per inch, o sea puntos por pulgada). Ella implica que en
sentido horizontal y vertical se tiene 120 y 70 puntos por
pulgada, respectivamente.
Los 120 dpi se deben a que el cabezal se dispara cada
1/120 de pulgada (unos 0,15 mm) en su movimiento
horizontal. También puede elegirse 60 dpi y 240 dpi.
(figura 2.76). Con 240 dpi, dada la velocidad de disparo
requerida, una misma aguja (por su inercia mecánica) podría no dispararse dos
veces sucesivas. En tal caso, primero se imprimen las columnas
pares que componen un renglón, y en una segunda pasada,
las impares, desfasando el cabezal 1/240 de pulgada.
Los 70 dpi de resolución vertical suponen que
entre dos agujas existe una separación de 1/70 de pulgada
(0,35 mm). Este valor puede
mejorarse con técnicas semejantes a las descriptas para la
resolución horizontal También la resolución
depende del diámetro de las agujas, para obtener puntos
más pequeños.
Los gráficos no salen muy bien y tardan mucho en
estas impresoras. Esto último se debe a que en modo
gráfico se le debe enviar al buffer de la impresora los
bytes que indican qué agujas deben dispararse en cada
posición del cabezal. En cambio cuando
se imprime texto, sólo debe enviarse a dicho buffer el
código ASCII de los caracteres a imprimir, siendo que en
la ROM del microprocesador dedicado (de la impresora) está
tabulado qué agujas se deben disparar para formar cada uno
de esos caracteres.
5. ¿Cómo
operan las impresoras de chorro de tinta de un
color?
Estas impresoras, (en inglés
"ink-jet") como las de matriz de agujas reciben en su memoria
buffer el texto a imprimir, procedente de memoria principal
-vía la interfaz paralelo- y para cada carácter a
imprimir el micro procesador de las
impresoras determina en su memoria ROM la
matriz de puntos a imprimir correspondiente a la misma. Difieren
de las de matriz de agujas en la forma en que imprime el cabezal,
siendo ambas bastante análogas en la mayoría de los
restantes aspectos funcionales (figura 2.77) Presentan un cabezal
(figura 2.78) con una matriz de orificios, que son las bocas de
un conjunto de pequeños "cañones" de tinta. La boca
de cada uno dispara una diminuta gota de tinta contra el papel,
cuando así lo ordena el microprocesador de la impresora, a
través de cables conductores de una cinta plana. Cada boca
es la salida de un microconducto formador de burbujas y gotas de
tinta al que llega tinta líquida. En lugar que una aguja
golpee una cinta para que transfiera al papel un punto de su
tinta, cada punto es producido por una pequeña gotita de
tinta al impactar contra el papel, disparada desde un
microconducto. Entonces, cada vez que el cabezal debe imprimir
puntos de tinta que forman parte de la matriz de puntos de una
letra, los microconductos correspondientes a dichos puntos
disparan una gotita de tinta.
En un tipo de cabezal ("Bubble-jet") esto último
se consigue por el calor que
generan resistencias
ubicadas al fondo de los microconductos (figura 2.79.a). Para tal
fin, el microprocesador ordena enviar un corto pulso
eléctrico a las resistencias
de los microconductos que deben disparar una gota. Esto hace
calentar brevemente a la temperatura de
ebullición, la tinta de cada uno de esos microconductos,
con lo cual en el fondo de ellos se genera una burbuja de vapor
de tinta (figura 2.79.b). Esta al crecer en volumen presiona
la tinta contenida en el conducto, y desaloja por la boca del
mismo (en un milisegundo) un volumen igual de
tinta, que forma una gota (figura 2.79.c).
Por lo tanto, la presión de la burbuja generada
por calor produce
un efecto "cañón", para disparar una gota hacia el
papel (figura 2.79.d), que está cercano a los orificios
del cabezal. Cada gota al incrustarse sobre el papel forma un
punto de tinta, sin necesidad de cinta entintada. Al enfriarse
luego las resistencias calentadas, desaparecen las burbujas por
ellas generadas, produciéndose un efecto de succión
de la tinta existente en el depósito del cartucho, para
reponer la tinta gastada. Cuando se acaba la tinta del cartucho,
éste se descarta, pudiendo también
recargarse.
Un segundo tipo de impresora a chorro de tinta
("DeskJet"), en lugar de resistores usa cristales
piezo-eléctricos para que los microconductos del cabezal
disparen sobre el papel sus correspondientes gotas de tinta. No
se genera calor, sino que se aprovecha la deformación que
sufren ciertos cristales cuando se les aplica un voltaje. Cada
microconducto tiene adosado un cristal que al deformarse -por
aplicarse un voltaje ordenado por el microprocesador- produce un
efecto de bombeo sobre el microconducto, obligando que se dispare
una gota. Es un efecto similar al que ocurre cuando apretamos un
gotero.
Otro tipo de impresora usa cartuchos que a temperatura
ambiente
contienen tinta sólida. Esta por medio de resistores se
funde (cambio de fase) y pasa al microconducto. Luego, de la
forma vista, 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. Así no se produce un cierto
efecto "papel secante", como sucede con la tinta líquida,
que depende del tipo de papel usado.
Existen impresoras que disparan continuamente por todos
los microconductos gotas de tinta, a razón de unas 50.000
por segundo. Un subsistema 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 el presente alcanzan a resoluciones de 600 dpi y
más. Pueden imprimir varias ppm en texto, y según
la complejidad y grisados de un dibujo, puede
tardar varios minutos por página. El cartucho dura unas
500 páginas, y el precio por
página es algo mayor que en una impresora
láser.
La impresión electrostática se basa en la
electricidad
estática para llevar a cabo el siguiente
proceso, que luego se trata más en detalle, sintetizado en
la figura 2.80 (que esquematiza una impresora láser
estándar con cartucho descartable):
- Primero, a medida que un tambor fotosensible gira,
sobre su superficie se forma la imagen a
imprimir como puntos electropositivos, merced a la
acción de un haz de luz
láser, u otra forma de luz puntual. - Estos puntos electropositivos atraen
partículas de tóner electronegativas, apareciendo
así sobre la superficie de dicho tambor la imagen a
imprimir conformada por puntos negros de tóner negativo
adheridos. - El papel a imprimir es cargado con carga positiva, y
pasa junto al tambor a medida que éste gira. Así
atrae los puntos con tóner electronegativo adheridos al
tambor, pasando la imagen del tambor al papel. Después,
el tóner adherido al papel debe ser fundido por calor,
para que quede fijado al papel.
Este proceso se conoce como "impresión
láser", aunque también se emplean otros medios para
producir el mismo efecto que un haz de luz láser, usando
diodos luminosos
(LED) o con cristal líquido (LCS).
Mientras que las impresoras de matriz de agujas o de
chorro de tinta imprimen sobre el papel de a una línea por
vez, a medida que el cabezal recorre cada una, las impresoras
electrostáticas generan (típicamente luego de tres
vueltas del tambor) una página completa.
Las impresoras láser se basan en el sistema de
impresión de las fotocopiadoras homónimas. En
éstas, a partir de la imagen en papel a fotocopiar
iluminada por una potente lámpara, se forma una imagen
electrostática en la superficie fotosensible (de selenio o
material conductor foto-orgánico) de un tambor. Ello se
debe a que la superficie del tambor convierte la imagen óptica
-generada por la luz reflejada por la imagen a copiar, que incide
enfocada sobre el tambor- en su equivalente
electrostático, al cual se adhiere el tóner, por
estar constituido por partículas de carga eléctrica
contraria a la de dicha imagen electrostática.
En una impresora láser no se tiene, como en una
fotocopiadora, una imagen original en papel, sino que ésta
existe como una matriz ordenada de unos y ceros a imprimir, en
la memoria de
la impresora. Si se imprime en blanco y negro, un uno hace que el
microprocesador que gobierna la impresora encienda el haz
láser que barre la superficie del tambor. Al incidir el
haz en un punto de dicha superficie, este pasa a ser un punto con
carga positiva, sobre el que se adherirán
partículas de tóner negativo. Los ceros no
encienden el haz, resultando puntos sobre los que no se
adherirá el tóner, que luego serán puntos
blancos en el papel.
Se describirá una impresora láser,
representativa de las actuales con cartucho descartable. Este
contiene elementos que se degradan por el uso, como el tambor
fotosensible, otros rodillos a describir, o que se gastan, como
el tóner. El proceso de impresión láser en
blanco y negro, sin grisados, básicamente es como se
indica a continuación (figura 2.80 con detalles en las
figuras indicadas):
I. El haz láser crea una imagen
electrostática invisible en la superficie del tambor
(figura 2.81):
El haz láser generado -encendido o apagado por
el microprocesador de la impresora- está dirigido
siempre en una dirección fija, hacia un espejo giratorio
de dos caras planas. Mientras gira la cara sobre la que
está incidiendo el haz láser, va cambiando el
ángulo de incidencia del haz sobre la misma.
En correspondencia también varía
constantemente el ángulo con que dicho haz se refleja en
dirección a la superficie del tambor,
donde siempre está enfoca do merced a un sistema de
lentes (no dibujado).
De esta forma se consigue que el haz reflejado por
dicha cara, barra una línea horizontal (generatriz) de
esa superficie, de izquierda a derecha, pasando a través
de una abertura del cartucho descartable.
A medida que recorre esa línea del tambor, el
haz se enciende o apaga (hasta 600 veces en una pulgada si la
resolución es 600 dpi), en concordancia con los unos y
ceros de la memoria
de la impresora que codifican una línea de la imagen a
imprimir. En la superficie del tambor, los puntos de la
línea barrida por el haz láser que fueron tocados
por éste se convierten en pequeñas zonas con
cargas eléctricas positivas, dada la fotosensitividad de
la superficie. Los puntos no tocados mantendrán una
carga negativa que les fue proporcionada anteriormente, cuando
todos los puntos de esta línea de la superficie del
tambor tomaron contacto con un rodillo de goma conductora de
electricidad
negativa.
Luego que en sincronismo con el giro de la cara citada
del espejo, el haz láser reflejado barrió toda la
línea del tambor, el haz incidirá en la otra cara
del espejo giratorio, y el microprocesador hará girar un
pequeño ángulo al tambor, deteniéndose
brevemente éste mientras dura otro barrido. De la forma
descripta -encendiéndose para generar puntos positivos-
el haz láser barrerá otra línea horizontal
del tambor, separada 1/600 de pulgada de la que barrió
antes (si la resolución de la impresora es de 600
dpi).
Por lo tanto, con cada cambio de cara del espejo sobre
la que incide el haz, éste barre una línea
distinta de la imagen que de esta forma va dibujando, a la par
que el tambor detiene su giro mientras ello ocurre Así
de seguido se repite este proceso de barrido de líneas
(600 por pulgada), por medio del cual en cada línea de
la superficie del tambor resultan puntos electropositivos donde
impactó el láser, formando estas líneas
una porción de la imagen a imprimir (en esta etapa
electrostática, y por lo tanto invisible), según
el correspondiente patrón de unos y ceros guardado en la
memoria de la impresora. En la figura 2.81 aparecen esas cargas
puntuales positivas formando letras, rodeadas de cargas
negativas pre-existentes.
II. El tóner se adhiere a la imagen
electrostática creada en la superficie del tambor,
"revelándola":
Un rodillo denominado "revelador" (figura 2.82),
oficia de "puerta giratoria" de la cavidad que contiene el
tóner, para que éste pueda ser extraído de
la misma, transportado por la superficie de ese
rodillo.
La composición del tóner es una mezcla
de partículas negras de resina plástica y
partículas de hierro. El
rodillo "revelador" tiene un núcleo magnético.
Así mientras gira atrae hacia su superficie
partículas de hierro del
tóner de la cavidad, las cuales arrastran a las
partículas plásticas, que quedan electronegativas
al tocar la superficie de aluminio del
rodillo, por estar ella cargada negativamente. Con el giro del
tambor, las sucesivas líneas antes barridas por el haz
láser se van acercando al rodillo "revelador", con
partículas negativas de tóner libre en su
superficie, y cercano a la superficie del tambor. A medida que
dichas líneas van pasando frente a este rodillo, dichas
partículas negativas de tóner saltan hacia la
superficie del tambor, atraídas por los puntos positivos
de ella, formándose así sobre esta superficie
cilíndrica una imagen "revelada" (esto es, visible si se
observara el tambor) con las partículas de tóner
adheridas a la imagen electrostática, "latente", antes
formada con los puntos que tocó el haz láser. Las
cargas negativas de la superficie del tambor rechazan a las
partículas de tóner.
A esta altura del giro del tambor, el sistema de
arrastre del papel hace que éste pase por otro rodillo
de goma conductora con carga positiva quedando electropositiva
la cara del papel que no se escribe. Luego el papel pasa junto
a la porción de la superficie del tambor donde se
formó la imagen "revelada" citada, tomando contacto con
ella y acompañando su giro. Así el tambor le
transfiere al papel (electropositivo) la imagen latente que
formó, pasándole la mayor parte de las
partículas de tóner (negativas) que tiene
adheridas electrostáticamente a su superficie.
Después el papel debe tomar contacto con una varilla
metálica, para que las cargas positivas pasen a masa,
quedando neutra la superficie del papel que pasó por
dicha varilla.
III. Fijación por calor
del tóner al papel:
Posteriormente, el papel en su movimiento de arrastre
es sometido a presión y calor (unos 150º C), entre
dos rodillos, para fundir el tóner y así fijarlo,
en su camino hacia la bandeja de salida. El rodillo o elemento
que transfiere el calor al papel está recubierto por una
capa de teflón.
IV. Borrado de la superficie del tambor de la
imagen electrostática antes generada:
La superficie del tambor que ya transfirió el
tóner pasa por debajo de un fleje paralelo
próximo a ella, que elimina las partículas de
tener que no fueron transferidas al papel; y luego -completando
la vuelta- dicha superficie pasa otra vez por el rodillo de
goma conductora de electricidad negativa citado en 1. Este
rodillo, en una acción de borrado electrostático,
elimina los puntos con carga positiva (generados antes por el
láser) que sirvieron para adherir el tóner,
quedando esa superficie homogéneamente negativa. De esta
forma rechaza cualquier partícula de tóner
(también negativo) que pudiera quedar adherida, y
prepara la superficie para llevar a cabo el proceso detallado
en el punto 1.
Otra tecnología de impresión no usa
láser, sino que éste es reemplazado por una fila
de diodos
emisores de luz (LEDs). A fin de lograr en cada línea
barrido una resolución como ser de 300 puntos por
pulgada (dpi) existe una línea de LEDs consecutivos
paralela al tambor, que apunta al mismo, a razón de 300
por pulgada Para cada línea generatriz del tambor que
quede frente a estos diodos, aquellos diodos que deben iluminar
puntos en dicha generatriz son encendidos por el
microprocesador. De este modo se produce el mismo efecto que
con un haz láser, siendo que los puntos que fueron
brevemente iluminados por los LEDs son convertidos -por ser la
superficie fotosensible- en puntos con carga positiva. Luego de
iluminar puntos luminosos en una generatriz de la superficie
del tambor, este girará a una nueva posición, y
el conjunto de LEDs iluminarán puntos de la nueva
generatriz que está frente a ellos, y así de
seguido.
La tecnología de
semiconductores (diodos) con cristal
líquido (LCS) es semejante a la descripta con LEDs. Cada
LCS presenta un cristal que puede ser transparente u opaco
según el valor de una señal eléctrica que le
llega al diodo. Esta señal es ordenada por el
microprocesador, dejando así cada cristal pasar o no la
luz proveniente de una lámpara halógena que ilumina
todos los cristales. La luz que dejan pasar por sus cristales los
diodos activados, incide en forma de puntos en la generatriz del
tambor que está frente a ellos en ese momento.
Resta mencionar la tecnología de impresión
por emisión de electrones, también llamada
"deposición de iones", de gran velocidad de
impresión por insumir pocos pasos. En este tipo de
impresoras de página, las funciones del haz
láser son realizadas por haces de electrones generados en
un "cartucho de emisión de estado
sólido", que opera con altas tensiones y frecuencias. No
se usa ningún tipo de luz para formar la imagen
electrostática. La superficie del tambor es de material
dieléctrico (aislante), bajo del cual el cilindro es de
aluminio
anodizado. El tóner (en este caso con carga positiva) se
adhiere sobre la superficie con dieléctrico del tambor, en
los puntos cargados negativamente.
Otra diferencia en relación con el proceso
láser descripto, es que en esta técnica el
tóner adherido al papel se fija a él mediante un
rodillo de gran presión, ahorrando energía
eléctrica para derretirlo. También requiere
menos mantenimiento
que la tecnología láser.
Una impresora láser con resolución de 300
dpi presenta puntos con tamaño de 0,08 mm. Para trabajos
frecuentes que mezclan textos y gráficos son convenientes
las impresoras con 600 dpi. Existen impresoras láser con
resolución entre 1.200 a 3.600 dpi, con tamaño de
puntos de 0,01 a 0,005 mm que generan imágenes
casi fotográficas, por lo que se denominan "formadoras de
imagen".
Para aplicaciones de gran volumen de impresión,
existen modelos que
imprimen más de 20.000 líneas por minuto (lpm),
superando a las veloces "impresoras de línea",
típicas de la tercer generación de computadoras,
amen de tener mejor calidad
tipográfica.
Las impresoras láser para red, son compartidas por un
grupo de
computadoras
que forman una red local. Algunas pueden
imprimir hasta 32 páginas por minuto (ppm).
Respecto a la velocidad de impresión, si para una
impresora láser se indica un cierto número de
páginas por minuto, se refiere más bien a la
velocidad máxima con que puede dar salida al papel La
primer página si es compleja puede tardar varios minutos
en imprimirse. La velocidad real debe medirse desde que se dio la
orden de impresión de una página, hasta que ella
aparece en la bandeja de salida. Depende del tamaño de la
superficie a imprimir, de la complejidad del gráfico, y del software
utilizado.
7. ¿Cómo se generan los tonos de grises
en una impresión?
Según se describió, una impresora de un
color sólo imprime puntos negros, sin ningún matiz,
siendo la tinta o el tóner de ese color. Las personas
pueden diferenciar unos 256 tonos de gris diferentes. Para
simularlos se aprovecha el hecho de que nuestra vista tiende a
combinar formaciones de puntos pequeños negros y blancos
(que no estén demasiado cercanos) percibiendo un color
gris resultante. Variando la relación de puntos negros
sobre el fondo blanco del papel, se simulan matices de grises
para nuestros ojos.
Esto es, la vista promedia el valor cromático de
puntos muy cercanos, cuando el tamaño el conjunto es del
orden del que puede distinguir la agudeza visual de un
observador.
Esta técnica se denomina "dithering". Una zona de
"superpuntos" grises para el ojo, regularmente espaciados, se
verá como un cierto tono de gris.
El hecho de perder resolución en gráficos
no es tan grave, pues dado que nuestros ojos discriminan
tonalidades, un gráfico con 16 tonos de gris y 75 dpi se
verá mejor que el mismo con 300 dpi pero sin grises. En
cambio la resolución importa para textos.
La cantidad de tonos de gris disponibles constituye la
"profundidad de imagen".
En las artes gráficas, la cantidad de puntos
grises por pulgada se designa cantidad de "líneas por
pulgada" (lpp). En el ejemplo anterior, dado que con dithering la
vista ve puntos grises, la resolución real de 75 dpi
implicaría 75 lpp.
8. ¿Cómo se forman
los colores en una
impresión?
Al tratar los monitores
color, se vio que cada pixel tenía un color resultante de
combinar los colores
básicos de tres puntos luminosos de fósforo: uno
rojo, otro verde y el tercero azul. En la impresión de
colores sobre papel, y en general, el color que vemos en los
objetos iluminados, sin luz propia, se tiene físicamente
una situación distinta. En este caso, sobre un objeto o
superficie incide luz blanca (solar o artificial, que es una
mezcla de distintos colores, que podemos ver cuando se forma un
"arco iris"), y el color que vemos es la luz que resulta luego de
haber sido absorbido, restado, (por la estructura
química de
la superficie) el color complementario a dicho color. Por
ejemplo, un auto rojo tiene ese color, por que de todos los
colores de la luz blanca que incide sobre él, su pintura
absorbe el color complementario del rojo, que es el cian (color
celeste/esmeralda). Entonces, la luz reflejada que llega a
nuestros ojos carece de cian, y la vemos "roja".
Los pares de colores complementarios más usados
son: rojo-cian, azul-amarillo y verde-magenta. En las impresoras
y en las artes gráficas el color se genera de esta forma.
Se usan como colores básicos para formar cualquier otro
color el cian, el amarillo y el magenta (complementarios del
rojo, azul y verde). Estos mezclados puros deberían dar
negro, pero resulta un color café (por no ser puros) por
lo que se agrega un negro "K", para lograr este color.
Los cuatro colores (CYMK) se usan para absorber colores
complementarios a los que se desea visualizar. Así, cuando
mezclamos pintura
amarilla con cian (en la práctica usamos azul impuro) se
obtiene verde. Ello se debe a que la luz blanca que incide sobre
la mezcla se le sustrae la componente azul, complementaria del
mismo, y la componente roja, complementaria del cian. Por ser
absorbidos el azul y el rojo, sólo se refleja la
componente verde, color que vemos al mezclar amarillo y cian
(azul impuro).
Lo anterior ejemplifica la denominación mezclas
"sustractivas", para obtener colores. El triángulo de la
figura 2.85 sistematiza lo dicho para síntesis
sustractivas, siendo que mezclando colores de vértices
resulta el color indicado entre ellos. Así, cian y
amarillo dan verde, etc. Asimismo, el color de un vértice
es complementario con el del lado del triángulo opuesto al
mismo, como puede verificarse.
Conforme a lo anterior, una impresora color debe tener
cuatro tintas, identificables como CYMK.
Cuando tiene que generar un color que no sea alguno de
estos, combina los mismos en forma adecuada. Dado que sólo
imprime puntos, mediante un método
semejante al visto para producir grisados genera "superpuntos"
del color deseado, que contienen formaciones de puntos
elementales con colores básicos del grupo CYMK.
Como la vista a la distancia tiende a fundir los colores de estos
puntos en un solo color, un superpunto puede verse de un cierto
color. Un conjunto de superpuntos regularmente espaciados se ven
como una zona de un color determinado. Al igual que en la
generación de grisados, la formación de superpuntos
se hace a costa de la resolución
No es fácil predecir cómo se verá
el color en una página una vez que se imprima,
especialmente si se toma como base la imagen a imprimir que se ve
en un monitor, dado que éste en general muestra una gama
de colores más amplia que la producida por una impresora,
y los colores son diferentes en saturación y brillo.
Existen métodos
sofisticados, que usan calorímetros para aproximar los
colores que se ven en ambos.
9.
¿Cómo funcionan las impresoras de chorro de tinta y
láser color?
En las impresoras color de chorro de tinta, para
expulsar gotas de tinta por los orificios del cabezal
descartable, se emplean las tecnologías por calor y bombeo
piezo-eléctrico, descriptas. El cabezal provee tintas con
los colores CYMK, y resultan más complejos sus
movimientos.
Estas impresoras son lentas, y los colores pueden
decolorarse con el tiempo. Por su
relativo bajo costo son adecuadas para impresiones
semiprofesionales. Brindan una aceptable calidad de color, lo
cual no es factible con las impresoras con matriz de agujas que
usan cinta de varios colores.
El principio de funcionamiento visto para
impresión monocroma también se conserva en las
impresoras láser color. Los cuatro colores (CYMK) de
tóner están contenidos en el cartucho. Un procedimiento de
impresión requiere una secuencia de cuatro vueltas del
tambor (o correa de transferencia) para imprimir una
página, a razón de una por color. En cada vuelta,
el haz láser (o un sistema de efectos equivalentes)
"dibuja" los puntos del cilindro que deben atraer las
partículas de tóner con uno de esos cuatro colores.
El tóner de otro color adherido en vueltas anteriores se
mantiene en la superficie del cilindro. En la cuarta vuelta
también tiene lugar el proceso de fijación de los
colores de tóner al papel.
Resulta así una velocidad de impresión
cuatro veces mas lenta que una láser monocromática,
amen de que las impresiones en color son aún bastantes
más costosas en equipo e insumos, y más sensibles a
la humedad. Se obtienen imágenes
brillantes y duraderas. No requieren papeles
especiales.
10.
¿Cómo opera una impresora color por transferencia
térmica?
En las impresoras térmicas el cabezal es fijo, y
ocupa el ancho del papel a imprimir (figura 2.86).
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
"supercinta" multicolor descartable. Ella cubre todo el ancho del
papel, y se mueve junto con éste. Los colores CYMK sobre
la "supercinta" forman franjas como las dibujadas. 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 "supercinta"
calentada por las agujas del cabezal, de modo que puntos de cera
derretida pasen al papel. Luego la cinta avanza una franja, hacia
la 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 dos 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 sólo
de 300 dpi permite imprimir buenas imágenes
pictóricas, pero los textos no son de calidad.
Otra impresora activada por calor es la de
difusión de tinta, en la cual el colorante de la
supercinta 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
termosensible, que se oscurece en puntos con el calor al pasar
por el cabezal fijo de puntos calentados.
- M. C. Ginzburg, Introducción general a la
informática: Periféricos y redes locales.
U.A.I.
Ingeniería en Sistemas
Sistemas de
computación
Resumen de Impresoras
Leandro Vanden Bosch
Autor:
Leandro Vanden Bosch
Estudiante de Ing. en Sistemas;
Universidad
Abierta Interamericana;
Buenos Aires,
Argentina.
1999.
lvbosch[arroba]usa.net