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Sistemas de Computación – Resúmen de Impresoras




Enviado por lvbosch



    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:

    1. archivos de texto
    2. objetos definidos matemáticamente
    3. 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.

    1. ¿Qué tipos de
      impresoras son los más usados
      actualmente?

    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.

    1. ¿Cómo opera una
      impresora de impacto por matriz de agujas?

    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.

    6. ¿Cómo operan las
    impresoras de un color de página completa
    electrostáticas, con impresión láser o
    semejante?

    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):

    1. 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.
    2. 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.
    3. 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.

    11.
    Bibliografía:

    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

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