Cómo se organiza y funciona una impresora láser

Impresoras

Cuando entras en una tienda y miras las estanterías, encontrarás impresoras de varias marcas. Sin embargo, se pueden clasificar en dos tipos: impresoras de inyección de tinta e impresoras láser. Aunque está bastante claro cómo funcionan las impresoras de inyección de tinta, en las que la tinta líquida se aplica por goteo, no todo el mundo entiende el funcionamiento de las impresoras láser.

Historia de la aparición de los equipos de impresión láser

El modelo inicial de impresora láser fue creado en 1938 por Chester Carlson, que estudiaba Derecho y trabajaba como abogado en la Universidad de Nueva York.S. Oficina de patentes. Las primeras páginas impresas con electricidad estática se fabricaron en su laboratorio personal. Al principio, intentó vender su creación a IBM, pero ésta se negó a comprar el invento. Hasta 1946, una empresa privada llamada Xerox no se interesó por su creación científica. Posteriormente, en 1949, se introdujeron por primera vez en el mercado impresoras que utilizaban tinta seca para imprimir.

Los modelos iniciales de impresoras eran grandes y requerían una formación específica para que los operarios pudieran utilizarlas con eficacia. Una década más tarde, se presentó una impresora más pequeña y fácil de usar llamada Xerox 914. Este modelo tenía una velocidad de impresión de 7 hojas por minuto, lo que se consideraba muy rápido en aquella época. Además, la calidad de imagen de la Xerox 914 era significativamente superior a la de las populares impresoras matriciales de la época.

En 1969, Xerox desarrolló la primera impresora láser. Fue un gran avance para la empresa cuando, en 1978, uno de sus empleados llamado Gary Starkweather inventó e incorporó un láser a la impresora. Esto marcó el nacimiento del primer dispositivo de impresión láser. Sin embargo, el modelo inicial resultó ser demasiado caro, con un precio de unos 350.000 dólares.

La razón de esta distinción surgió debido a que las distintas empresas utilizaban sus propios desarrollos patentados, que se consideraban secretos comerciales. Por aquel entonces, se sabía muy poco sobre qué era una impresora láser y cómo funcionaba, pero se comprendían los principios básicos de su funcionamiento. A la hora de seleccionar el tóner para la recarga de cartuchos, hay que tener en cuenta este aspecto!

Con el aumento de la demanda de impresoras láser a principios de los 80, otras empresas entraron en el mercado para aprovechar esta oportunidad. Cannon introdujo el primer modelo asequible de la máquina. En 1984, Hewlett-Packard lanzó las primeras impresoras láser LaserJet de consumo. Xerox perdió gradualmente su posición en el mercado y finalmente se retiró. Hoy en día, las tiendas de material de oficina ofrecen una amplia gama de impresoras láser de varias marcas. Aunque surgieron diferentes modelos, el dispositivo y el principio de funcionamiento de la impresora láser han permanecido inalterados.

Contenido

Una impresora láser consta de varios componentes, como una placa de circuitos, un diodo láser, un mecanismo de impresión que incorpora un elemento calefactor y un motor eléctrico para la rotación del tambor, así como un cartucho. El cartucho de una impresora láser es un módulo desmontable y reemplazable.

El cerebro de la impresora es la placa de circuitos. Esta placa se encarga de recibir las órdenes del ordenador y controlar todos los componentes del interior de la impresora, como la dirección del rayo láser.

La unidad de impresión, también conocida como impresora térmica, se compone de elementos mecánicos como engranajes y palancas que funcionan conjuntamente para mover el tambor, los rodillos de alimentación del papel, el suministro de tóner y la salida de la hoja impresa. Además, incluye una banda calefactora termoeléctrica, a menudo denominada horno, que completa el proceso de impresión.

El cartucho de impresión láser es el principal componente de impresión de una impresora. Consta de varias piezas interconectadas.

Cómo está organizado el cartucho

Un cartucho de impresora láser consta de varios componentes: un tambor, un rodillo de goma, un rodillo magnético, una cuchilla dispensadora de tóner y un depósito de tóner. El cartucho también incluye engranajes en sus laterales que accionan los rodillos y el tambor. El rodillo magnético está formado por una carcasa exterior y un núcleo magnético, que ayuda a atraer las partículas de tóner. La cuchilla dispensadora de tóner alinea estas partículas en la superficie del rodillo.

Dato curioso! El propio cartucho es un dispositivo mecánico que depende de un accionamiento para empezar a funcionar. Aunque hay un pequeño chip en el cartucho, sólo sirve para que el ordenador realice un seguimiento del número de páginas impresas durante el funcionamiento de la impresora. El chip puede retirarse y el cartucho seguirá funcionando como antes.

La mayoría de los modelos de cartucho tienen la capacidad de rellenarse con tóner. El cartucho es un componente de la impresora que puede sustituirse. Con el tiempo, el tambor de imagen y el rodillo magnético pierden eficacia, lo que provoca una disminución de la calidad de impresión y la aparición de rayas blancas y negras.

El funcionamiento de una impresora puede resumirse de la siguiente manera:

1. Al recibir una orden de impresión del ordenador, el tambor empieza a girar. Simultáneamente, un rodillo de goma gira para cargar el tambor de imagen con partículas negativas.
2. El láser se centra en las áreas donde se imprimirá el texto o la ilustración.
3. Las partículas de tóner cargadas negativamente se depositan en las zonas neutras, creando la imagen.
4. La hoja de papel se carga con partículas positivas producidas mediante el proceso de fricción, utilizando rodillos especiales.
5. La imagen o el texto se transfieren al papel debido a la diferencia de carga.
6. Para fijar la imagen, un horno especializado de la unidad de impresión calienta el papel a unos 200 grados Celsius "horneándolo" la imagen sobre ella.
7. Se utiliza un rodillo de goma para eliminar la tinta sobrante del tambor, y el mismo rodillo también se encarga de recargar el tambor.

Nota: Algunas impresoras utilizan una cinta de transferencia de imagen, que permite que la imagen se forme inicialmente en la cinta antes de ser transferida al tambor de imagen.

Carga del tambor de imagen

Al principio, su carga es neutra. No obstante, para iniciar el proceso de impresión, su superficie adquiere cargas negativas. Esto se logra con la ayuda de un rodillo de goma único. Las cargas se crean debido a la fricción entre las superficies. La superficie del tambor está recubierta de una capa fotosensible única. Por lo tanto, cuando se expone al láser, la carga de su superficie es capaz de alterarse.

El láser se encuentra en la parte frontal o lateral de la carcasa de la impresora láser. Su función principal es golpear el rollo de fotos y alterar la carga de su superficie, cambiándola de negativa a neutra (es importante no confundir neutra con positiva!). El láser funciona exponiendo un barrido lineal a alta frecuencia. En los modelos de impresora más antiguos, se utilizaban espejos y lentes para un enfoque complejo. Los circuitos de la impresora eran muy complejos y la máquina ocupaba mucho espacio. Sin embargo, las impresoras modernas tienen un diseño más sencillo, pero ofrecen una mayor calidad de impresión. Estos nuevos modelos también son más compactos, ocupan menos espacio y pueden alcanzar altas velocidades de impresión de hasta 27 páginas por minuto.

Es crucial manipular el tambor con precaución, ya que es muy susceptible a los arañazos. Cuando se raya el revestimiento fotosensible, la carga del tambor se vuelve neutra. Esto repercute directamente en la calidad de impresión, provocando la aparición de rayas negras o blancas en esas zonas.

Diapering

Se crea un reflejo en la superficie del tambor. Las partículas de tóner se desplazan desde el rodillo magnético hasta la superficie del tambor y se adhieren a ella debido a la diferencia de carga eléctrica. Las impresoras monocromas y en color difieren en complejidad, siendo las impresoras en color más complejas. En la impresión en color, la imagen se genera inicialmente en la cinta de transferencia de imagen antes de transferirse al tambor y al papel.

Cómo fascina! Si detienes el proceso de impresión y sacas el cartucho de la impresora, podrás ver la imagen en el tambor, pero sólo si la superficie no ha sido tocada por los dedos.

Transferencia

El proceso de transferencia al papel se realiza utilizando la misma electricidad estática. Sorprendentemente, el papel no entra en contacto físico con el tambor de imagen! Antes de pasar por debajo del rodillo fotográfico, el papel se carga de electricidad mediante unos rodillos de goma. Mientras se mueve sobre el tambor, las partículas cargadas negativamente del tambor migran hacia la superficie del papel cargado positivamente. En consecuencia, la imagen se materializa en el papel y su superficie adquiere una carga neutra.

Una vez transferido el dibujo o texto al papel, es necesario estabilizarlo para evitar que la imagen se desprenda al manipular el papel. Esto se consigue fijando el tóner mediante un horno. El horno calienta las partículas de tinta, haciendo que se fundan y licúen. Como resultado, la tinta penetra profundamente en el papel y se solidifica rápidamente, creando una imagen permanente y de alta definición que no se desvanece ni se emborrona.

Es importante tener en cuenta que las partículas de tinta (tóner) comienzan a fundirse a temperaturas que oscilan entre los 180 y los 200 grados centígrados, independientemente de si se han fundido antes o no. Esta es la razón por la que no se recomienda la impresión a doble cara en las impresoras láser, ya que la impresión en el reverso puede provocar una disminución de la calidad de impresión en el anverso. Además, es necesario tener precaución, ya que el tóner y el papel pueden liberar sustancias nocivas en el aire.

Cómo se realiza la impresión láser en color

La impresora láser en color tiene una estructura más compleja, pero su principio de funcionamiento es similar al de una impresora monocromo. Esto se aplica principalmente al cartucho, al láser y a la placa de control.

Aquí tienes una explicación del proceso de impresión en color:

1. En primer lugar, la imagen digital se procesa mediante algoritmos especialmente diseñados y se envía a la placa de control de la impresora.
2. El láser crea la imagen en la superficie del tambor.
3. El tóner de color se suministra desde varios compartimentos de tóner en un orden específico, a través de boquillas separadas.
4. Finas partículas de tinta seca, de diferentes colores, se depositan sobre la cinta de transferencia de imagen. Debajo de la cinta, hay un rodillo fotográfico que atrae las partículas de tóner.
5. La imagen se traslada al papel, y las partículas de tóner se cocinan utilizando un horno.

El resultado debe ser una imagen de máxima calidad. El procedimiento de impresión en una impresora de color será más largo, ya que los cartuchos de tinta se desplazan para que una zona específica del papel quede cubierta del color y tono deseados. Los cartuchos contienen tinta azul, amarilla, morada y negra. Nota: Las fotografías en color en una impresora láser en color dan resultados inferiores a los de una impresora de inyección de tinta. Esto se debe a que una imagen de este tipo contiene numerosos tonos, que son más difíciles de imprimir para el dispositivo. Sin embargo, los gráficos y tablas salen mejor en una impresora láser, y los colores permanecen vivos durante más tiempo.