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PRINCIPIO DEL FUNCIONAMIENTO DE LAS IMPRESORAS
1. INTRODUCCIÓN
Las impresoras son dispositivos de salida que escriben la información sobre papel. Las impresoras son, junto a los monitores, los dispositivos más utilizados para poder ver en forma directamente inteligible para el hombre los resultados de un programa de ordenador. Son dispositivos de salida de datos que permiten la impresión de la información sobre un soporte de escritura permanente, el papel. Existe una amplia gama de impresoras, con velocidades de impresión muy distintas. La conexión más común al ordenador se realizaba antes a través del puerto paralelo. Si bien en las matriciales no es necesario, a la hora de adquirir una impresora de inyección o láser es prácticamente imprescindible que el puerto paralelo de nuestro ordenador además sea bidireccional. Esto es así debido a que estas impresoras no sólo reciben datos del PC, sino que también pueden enviarle información, en forma de notificación de errores o situaciones anómalas, respuestas a códigos de control, etc. De hecho, el funcionamiento de los drivers y paneles de control vía software de estas máquinas se basa en esa premisa, e incluso algunos modelos ni siquiera instalarán su software de control si no detectan una conexión bidireccional. En ordenadores actuales, ya se incluye de fábrica el puerto paralelo ECP/EPP (“Enhanced Parallel Port”), y únicamente hay que verificar si está activada dicha característica en el Setup. Otras formas menos comunes de conectar una impresora es mediante el puerto serie (el que utilizan los módems externos y muchos ratones; resulta bastante lento), mediante un conector USB (rápido y sencillo, aunque con pocas ventajas frente al puerto paralelo), mediante un dispositivo de infrarrojos (muy útil en el caso de portátiles) o directamente conectados a una red (y no a un ordenador conectado a la misma) en el caso de grandes impresoras para grupos. Prácticamente todas las impresoras, independientemente de la tecnología empleada, incluyen una memoria RAM. En las matriciales puede ser de unos pocos bytes (8 Kb, 16 Kb, etc.), y no mucho más en las de inyección. Por el contrario, en la impresora láser sí que es imprescindible una buena cantidad de memoria, que no suele bajar de 512 Kb, aunque la verdad es que lo mínimo admisible debe ser, al menos, 1 Mbyte.
2. CLASIFICACIÓN Las impresoras se pueden clasificar según varios parámetros. Si atendemos al mecanismo de impresión estas pueden ser: De impacto: Si el mecanismo de impresión golpea o roza el papel. De no impacto: Si no existe contacto entre la cabeza de impresión y el papel. Pero si atendemos a la tecnología empleada, estas se pueden clasificar de la siguiente forma:
De impacto: Si el mecanismo de impresión golpea el papel. Y de este tipo podemos encontrar las siguientes: De margarita. De matriz de puntos. De transferencia directa: Son impresoras electrostáticas. Impresoras Láser: Alta calidad con buena velocidad. Ya no son ni caras. Térmicas: Usan papel termosensible e imprimen por calentamiento. De inyección de tinta: Son muy económicas y dan buena calidad, aunque un poco lentas. Se pueden diferenciar de dos tipos: De inyección de tinta. De burbuja. Otro dispositivo de impresión que también veremos son los Ploters o trazadores. Aunque no es una clasificación, vamos a ver los siguientes tipos de plotters: De tambor vertical. De plataforma. Electrostático De inyección.
3. IMPRESORAS DE IMPACTO. Las impresoras de impacto son ahora difíciles de encontrar. Eran muy ruidosas debido a que para imprimir debían golpear el papel usando una cinta impregnada en tinta. Podemos distinguir de dos tipos: de margarita y de matriz de puntos. Impresoras de Margarita. Inicialmente había impresoras de margarita que contenían todas las letras del alfabeto, tanto las mayúsculas como las minúsculas, y los signos de puntuación. Todos estos caracteres estaban sobre un tambor que rotaba, y un pequeño martillo golpeaba en cada momento el carácter que se quería imprimir, usando una cinta con tinta que se interponía delante del papel. Estas impresoras no permitían imprimir gráficos (a no ser que se usara el ingenio) y no pueden cambiar las fuentes tipográficas a menos que se reemplace físicamente la rueda de impresión. Impresoras de matriz de puntos.
Figura 2.2. Detalle de la aguja del cabezal de una impresora matricial. Hay tantos electroimanes como filas de puntos por carácter (en general 9 ). Permiten varios juegos de caracteres y posibilidad de imprimir gráficos. La velocidad de impresión oscila entre 30 y 300 caracteres por segundo (cps). Son impresoras comunes la matriciales de 24 agujas (en realidad no se trata de impresoras de 24 agujas sino de agujas en forma matricial de 2 4x24). Las impresoras matriciales han sido muy empleadas durante muchos años, ya que las otras tecnologías desarrolladas posteriormente siempre han sido muy caras. A pesar de que en un principio se desarrolló la tecnología matricial en color como competencia directa con las de inyección de tinta, actualmente las impresoras que encontramos suelen ser monocromas, ya que no es la tecnología más adecuada para la impresión de colores, sobre todo en modos gráficos. Sus principales características son su elevado ruido, y su poca definición, pero en la vertiente de ventajas podemos considerar su economía tanto en compra como en mantenimiento. Aunque hoy en día sus precios de compra van parejos a los de las impresoras de inyección a tinta, las segundas ofrecen más ventajas. Son sólo aconsejables para la impresión de texto, siempre que éste no requiera gran calidad, y mayormente cuando empleamos papel continuo.
4. IMPRESORAS DE TRANSFERENCIA DIRECTA.
Son impresoras electroestáticas que emplean papel dieléctrico sobre el que generan zonas cargadas negativamente por medio de conjuntos de agujas dispuestas formando una tira. Después de cargar una línea en el papel, se la espolvorea con tóner líquido que contiene partículas de carbón mezclado con parafina cargadas positivamente. Estas partículas se pegan a las áreas cargadas negativamente y forman la imagen. El tóner restante se seca y la tinta adherida se seca antes de que el papel pueda ser manipulado. Estas agujas están casi tocando el papel, y por el otro lado hay unos electrodos que si lo tocan. Estos electrodos están entre 550 y 750 Voltios. Cuanto mayor es el voltaje aplicado, mayor la intensidad del punto de imagen. Pueden imprimir en color realizando varias pasadas sobre el papel con distintas tintas. Estas impresoras no tienen una resolución excesiva y son muy caras (se venden poco).
5. IMPRESORAS TÉRMICAS. De mecanismo equivalente a las impresoras matriciales, pero utilizando papel termosensible y agujas de impresión por calentamiento o también por frotamiento (que es lo mismo). Son mecánicamente sencillas y silenciosas, pero poco utilizadas conectada a un PC doméstico por ser el papel térmico caro y poco estable. Otras impresoras de este tipo, que gozan de mayor difusión, sustituyen el papel térmico por una tinta térmica, que actúa como cinta entintada. Para imprimir sobre la página, las agujas del cabezal de impresión se calientan una fracción de segundo, fundiendo la cera de la tinta, que se plasma sobre el papel. Figura 2.3. Impresión en una impresora térmica. Muy utilizadas para imprimir etiquetas.
gota de tinta por cada inyector, sin necesidad de impacto. Un material se llama piezoeléctrico si al aplicarle cierta presión sobre él, es capaz de producir una corriente eléctrica. Y, además, cumplen la propiedad inversa, si se les aplica cierta corriente eléctrica, modifican su forma externa. En la figura 2.5 se puede apreciar el detalle de su funcionamiento. Figura 2.5. Detalle de la inyección de tinta sobre el papel. Imprimen los caracteres de forma similar a como se producen en un CRT, mediante un fino chorro de tinta pulverizada cuyas gotas están cargadas de electricidad estática, por lo que la trayectoria del chorro puede gobernarse mediante dos campos eléctricos perpendiculares que se aplican a los planos de reflexión que se observan en la figura 2 .5. Su funcionamiento se basa en aplicar una tensión oscilante a un cristal de cuarzo, lo cual abre una pequeña ranura tras una membrana que absorbe una gota de tinta. Cuando la membrana recupera su posición inicial, el vació provocado expulsa la tinta hacia el exterior. En la figura 2.6, podemos observar la imagen detallada de cómo es un cabezal de una impresora de chorro de tinta y observa el cristal piezoeléctrico. Figura 2.6. Detalle del funcionamiento del cabezal de la impresora de la inyección de tinta.
El tamaño de las gotas en una impresora de Epson alcanza las 33 micras (milésimas de milímetro). La tinta se obtiene de unos cartuchos reemplazables que dependiendo del tipo de impresora pueden ser más o menos caros. Algunas impresoras utilizan dos cartuchos, uno para la tinta negra y otro para la de color, en donde suelen están los tres colores básicos. Estas impresoras tienen como virtud la facilidad de manejo, pero en contra, si utilizamos más un color que otro, nos veremos obligados a realizar la sustitución del cartucho cuando cualquiera de los tres colores se agote, aunque en los demás compartimentos todavía nos quede tinta de otros colores. Esto hace que estas impresoras sean bastante más caras de mantenimiento que las que incorporan un cartucho para cada color, pero también suelen ser más económicas. También podemos encontrar las famosas impresoras con calidad fotográfica, que suelen contar con cartuchos de 4 colores en vez de 3. Los cartuchos de tinta son relativamente caros, debido a que generalmente no sólo contienen la tinta, sino parte o la totalidad del cabezal de impresión; este sistema asegura que el cabezal siempre está en buen estado, pero encarece el precio. Las empresas Lexmark, HP y Olivetti siguen esta filosofía de integrar los inyectores en el cartucho, y así cada vez que compras un cartucho es como estrenar impresora. Teniendo en cuenta el precio actual de estas impresoras, en caso de avería casi sale más a cuenta comprar una nueva que mandarla al servicio técnica para que la reparen. Figura 2.7. Cartucho de tinta, una para tinta negra y otro para las 3 tintas en color. Las características principales son la velocidad, que se mide en páginas por minuto (ppm) y que suele ser distinta dependiendo de si imprimimos en color o en monocromo, y la resolución máxima, que se mide en puntos por pulgada (ppp). La resolución de estas impresoras es en teoría bastante elevada, hasta de 1.440 ppp, pero en realidad la colocación de los puntos de tinta sobre el papel resulta bastante deficiente, por lo que no es raro encontrar que el resultado de una impresora láser de 300 ppp sea mucho mejor que el de una de tinta del doble de resolución. Por otra parte, suelen existir papeles especiales, mucho más caros que los clásicos folios de papelería, para alcanzar resultados óptimos a la máxima resolución o una gama de colores más viva y realista.
para permitir el contacto), siendo finalmente fijado mediante calor, generado por una unidad térmica. No todas las partículas de tóner pasan al papel (sólo un 70%). Para evitar que las siguientes imágenes impresas presenten suciedad, se limpia el tóner restante del tambor mediante un filtro micrónico, además de eliminar la carga residual. En la figura 2.9 se muestra el esquema de funcionamiento y las distintas partes que componen una impresora láser. Figura 2.9. Esquema detallado de una impresora láser. Para generar la señal que modula la intensidad del láser, hay que realizar previamente la operación de formado de la imagen, traduciendo el texto alfanumérico y las órdenes gráficas, enviadas por el ordenador, en una matriz de bits, que determinan la intensidad del haz láser en cada punto de la página. La formación de caracteres se basa en la misma técnica que utilizan las impresoras matriciales, generándose patrones que permanecen almacenados, usualmente en una ROM incluida en un dispositivo denominado cartridge o cartucho. La técnica de impresión expuesta antes se conoce como método indirecto. Existe otra técnica, conocida como impresión electrostática o método directo, en la que un cabezal especial pasa directamente la carga eléctrica al papel, cargado mediante un electrodo, sin intervención del tambor. El principal inconveniente reside en la necesidad de emplear papeles especiales, impregnados de un material que retiene la carga eléctrica. A cambio, la ausencia de tambor reduce considerablemente los costes, si bien este método no ha tenido mucho éxito.
La calidad de impresión se mide en puntos por pulgada (ppp o dpi). Estas impresoras pueden llegar a velocidades muy altas, medidas en páginas por minuto. Su resolución también puede ser muy elevada y su calidad muy alta. Empiezan a ser habituales resoluciones de 1.200 ppm (puntos por pulgada) y velocidades de 16 ppm, aunque esta velocidad puede ser mucho mayor en modelos preparados para grupos de trabajo, hasta 40 ppm y más. Laser en color. El proceso de impresión láser en color no ha sido bien desarrollado hasta el momento. La técnica usual consiste en realizar para cada hoja tres procesos de impresión sucesivos, uno por color básico (lo que produce más lentitud en la impresión). Esto complica el método expuesto anteriormente, puesto que hay que analizar primero las características de color de la imagen a imprimir. Además, al llegar la fase térmica de un determinado color tienden a fundirse los colores fijados anteriormente. Otro procedimiento para añadir color a las copias en blanco y negro, y que es válido para cualquier fotocopiadora o impresora láser, es el uso de un determinado dispositivo que se vale de hojas de color, con una emulsión especial. Al calentarla, sale de su soporte y se adhiere al tóner. No necesita utilizar papel especial. Otro problema adicional de las impresoras láser en color es que la tinta de los cartuchos de color suele ser tóxica y hay que ir con mucho cuidado al manejarlos. Figura 2.9b. Laser en color. Pueden observarse los cartuchos de diferentes colores que se utilizan.
