¿Cómo funcionan las impresoras láser?
Durante tres décadas, la impresora láser ha transformado la forma en que imprimimos, primero poniendo la impresión en blanco y negro de alta calidad al alcance de todas las empresas, luego inspirando una revolución de autoedición y luego llegando a la oficina más pequeña y al casa.
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Incluso ahora, la impresora láser es omnipresente en los negocios, donde sigue siendo imbatible para cargas de trabajo de gran volumen y alta velocidad. Pero, ¿cómo funciona una impresora láser? ¿Cómo una combinación de láseres, tambores cargados y tóner produce el texto y las imágenes que vemos en la página?
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La historia del proceso
Primero, una lección rápida sobre la historia de las impresoras láser. La impresora láser se basa en los principios de la electrofotografía, un proceso desarrollado por un abogado de patentes estadounidense, Chester Carlson, en 1938. Carlson descubrió que se podía crear una copia de una página de texto reflejando la luz de las áreas blancas del papel sobre un tambor cargado.
La luz neutralizaba la carga en el tambor, de modo que cuando se aplicaban partículas de polvo fino, seco y de color con carga opuesta en las áreas no expuestas, se pegaba. Luego, este tóner se podría enrollar desde el tambor hasta una hoja de papel, donde el calor y la presión lo fusionarían en su lugar. El invento de Carlson condujo tanto a las primeras fotocopiadoras como a la creación de una empresa que se convirtió en sinónimo de fotocopiadora: Xerox.
En 1969, un investigador de Xerox llamado Gary Starkweather llevó la electrofotografía un paso más allá. En lugar de utilizar un proceso fotográfico para crear la imagen en el tambor, pensó, ¿por qué no utilizar un láser para dibujar una imagen digital? Ocho años después, Xerox lanzó su sistema de impresión electrónica 9700: una de las primeras impresoras láser.
La tecnología de Xerox funcionó, pero no estaba lista para el mercado masivo. Eso requirió una asociación única de innovadores. A mediados de la década de 1970, Canon, después de haber desarrollado un prototipo de impresora láser, preguntó a HP si estaría interesado en ayudar a llevar la tecnología a una impresora comercial comercial. Esto llevó al desarrollo de la primera impresora láser de HP: la HP 2680A (vea la encantadora foto promocional, arriba). De ahí surgió el primer láser para el mercado masivo, el HP LaserJet original de 1985.
Dentro de la impresora láser
Si bien la tecnología LaserJet ha cambiado drásticamente durante 30 años, el proceso básico sigue siendo fundamentalmente el mismo. Las instrucciones se envían desde una PC a la impresora en forma de un lenguaje de comandos de impresora (PCL), que le dice a la impresora qué texto imprimir, dónde imprimirlo y cómo darle estilo, al mismo tiempo que desglosa cualquier elemento gráfico en PCL. código. Luego, un procesador de imágenes de trama (RIP) en la impresora convierte estas instrucciones en la imagen que se imprimirá en la página terminada.
Pero, ¿cómo llega esta imagen allí? Primero, se aplica una carga negativa a un tambor cilíndrico mediante un rodillo de carga primaria o un hilo de corona. Luego, un láser, que trabaja a través de una disposición de lentes y espejos, graba la imagen creada por el RIP en la superficie del tambor, una línea a la vez. Las áreas golpeadas por el láser tienen una carga más positiva. Esto significa que, cuando el tóner cargado negativamente se transfiere a la superficie del tambor, se adhiere a las áreas marcadas por el láser y se desprende de las áreas que permanecen cargadas negativamente.
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Luego, el tóner se transfiere desde la superficie del tambor al papel mediante un rodillo de transferencia, que aplica una carga positiva a la parte inferior del papel, atrayendo el tóner cargado negativamente del tambor.Con el tóner mantenido en su lugar por electricidad estática, pasa a una unidad de fusión, que utiliza una combinación de calor y presión para fijar el tóner de forma permanente en su lugar.
Los láseres en blanco y negro y en color utilizan el mismo proceso básico, pero con una diferencia clave. En una impresora láser monocroma, solo hay un tambor y un cartucho de tóner, pero en una impresora láser a color encontrará cuatro cartuchos: cian, magenta, amarillo y negro, cada uno con su propio tambor, tóner y rodillos de carga primaria y mecanismos asociados. .
De hecho, la mayor parte de la tecnología de un láser color reside en los cartuchos de tóner, mientras que la formulación del tóner es crucial para la calidad, el rendimiento y la confiabilidad de la impresión. Cuando los fabricantes instan a los usuarios a seguir con los cartuchos de tóner originales, es porque saben que estos cartuchos son mecánicamente sólidos y fiables, y que el tóner que se utiliza es el diseñado para esa línea de impresoras.
Ventajas y limitaciones de la impresora láser
Como sistema, el proceso de la impresora láser es increíblemente eficaz. Los refinamientos han visto aumentar las velocidades de menos de una página por minuto (ppm) a más de 50 ppm, mientras que las resoluciones se han cuadriplicado. Es más, las impresoras láser han disfrutado históricamente de varias ventajas sobre las tecnologías de impresión rivales, como las impresoras de inyección de tinta o de tinta sólida.
Los láseres producen texto nítido y gráficos brillantes a todo color, incluso en papel normal, y hay poca diferencia en las velocidades de impresión entre el color y el blanco y negro. La impresión láser también es una tecnología confiable que permite a las impresoras láser manejar cargas de trabajo mensuales de entre 4.000 y 15.000 páginas.Es por eso que las impresoras láser siguen constituyendo la mayoría de las impresoras para grupos de trabajo listas para la empresa., aunque las últimas impresoras de inyección de tinta ahora ofrecen una dura competencia.
De todos modos, algunas limitaciones frenan el láser. Primero, las partículas de tóner en un cartucho pasan mucho tiempo recorriendo los mecanismos, lo que significa que tienen una tendencia a degradarse con el tiempo. Esto hace que sea imposible utilizar todo el tóner del cartucho, por lo que parte se desperdicia. En segundo lugar, la unidad de fusión de la impresora láser necesita mucho calor para fusionar el tóner con el papel, lo que aumenta las facturas de energía y tiene un impacto negativo en el medio ambiente.
HP está liderando el camino en esta área, con nuevas formulaciones de tóner y una nueva línea de impresoras, la serie LaserJet M, que son más pequeñas, más rápidas y más eficientes energéticamente. A través de la investigación, el desarrollo y la innovación continuos, la impresora láser seguirá fortaleciéndose.
¿Qué es el tóner?
Las primeras impresoras láser usaban una mezcla de resinas, pigmentos y varios aditivos, mezclados mientras estaban calientes para formar una pasta, luego enfriados y pulverizados en un polvo seco. El tóner funciona mejor cuando las partículas tienen el tamaño y la forma más uniformes posible, por lo que estos tóners se tamizaron para eliminar las partículas más pequeñas y más grandes. Los tóners pulverizados todavía se utilizan en muchas impresoras láser en la actualidad, aunque el tamaño de las partículas es ahora una fracción de lo que era antes.
Sin embargo, en 1997, HP comenzó a utilizar un proceso químico para hacer crecer las partículas de tóner cian, magenta y amarillo para su uso en sus impresoras láser insignia, con cada pequeña partícula esférica crecida desde un núcleo hasta el tamaño y la forma exactos requeridos. Esto dio como resultado un tóner que era más controlable y fluía mejor a través del cartucho y el motor de impresión, mejorando las velocidades de impresión, la resolución y la cantidad de páginas que se podían imprimir con cada cartucho. Ahora, todo el tóner HP ColorSphere y ColorSphere 3 se produce de esta manera, con la última versión envolviendo un núcleo suave de tinta dentro de una cubierta exterior duradera, lo que garantiza un mayor rendimiento de páginas y permite que el tóner se fusione en un punto de fusión más bajo.
Las imágenes son copyright HP y Museo de Computadoras HP .
