impresoras laser

IMPRESORAS LÁSER

Figura 1

Este tipo de impresoras, figura 1, utiliza como principio de funcionamiento la carga electrostática de un rodillo. El fenómeno de la carga electrostática de los materiales es el mismo que se utiliza en las fotocopiadoras y consiste en la atracción que ocurre entre partículas que están cargadas eléctricamente con signos contrarios, que en este caso sería el toner y el rodillo de selenio. La impresión se obtiene por medio del control de esta carga electrostástica que atrae o repele el toner en ciertos puntos y a su vez, la carga depende del rayo láser, el espejo giratorio y el sistema calefactor. Al igual que las otras impresoras, también existe un sistema de avance del papel por medio de varios rodillos de caucho que son movidos a través de un motor de pasos. En la figura 2 se observa el interior de una impresora láser.

Figura 2

Diagrama de bloques En el diagrama de bloques presentado en la figura 3, presenta un esquema que relaciona los circuitos de control y los mecanismos de una impresora láser común. Cuando la impresora recibe la información proveniente del computador, sus circuitos de proceso y de control generan un rayo láser que barre el rodillo de selenio, modificando su carga electrostática de acuerdo al caracter o imagen que se desea imprimir, figura 4. En este momento, a partir de varios barridos láser, la superficie del rodillo tiene una copia de dicha imagen pero en forma de cargas eléctricas.

Figura 3

Por medio de estas cargas, el rodillo atrae el toner hacia su superficie en determinadas regiones y luego se lo transfiere al papel cuando éste pasa tocando su superficie. En este momento el toner forma la imagen sobre el papel y para fijarlo, es necesario pasarlo por el mecanismo de calefacción, que al calentar el toner hace que se adhiera en forma definitiva en la hoja.

A continuación se hace una breve descripción de los principales componentes que participan en el proceso de impresión.

Figura 4

El Rodillo de selenio. Figura 5. Este dispositivo se caracteriza por su especial comportamiento con las cargas electrostáticas. Una vez que su superficie ha sido cargada electrostáticamente, si un rayo de luz incide contra ella, dicha carga se perderá en esta sección. Por medio de este fenómeno físico es que funcionan las fotocopiadoras, donde un rodillo de las mismas características recibe la luz reflejada por un rayo lanzado hacia el documento original, el cual devuelve mucha luz desde sus partes blancas (papel en blanco) y poca desde sus partes negras (letras).

Figura 5

En el caso de las impresoras láser, en lugar de luz de reflejo se utiliza un rayo cuyo haz es controlado digitalmente por el procesador de la impresora. Así entonces, la impresora escoge cuáles sitios del rodillo se deben apuntar con el láser para formar la imagen electrostática sobre él.

El rayo láser. Para generar la imagen estática en el rodillo se ha elegido un haz de luz de este tipo gracias a sus propiedades de dispersión. Con una luz normal, a medida que se aumenta la distancia de enfoque, el área de cobertura aumenta en forma proporcional. En el caso de las impresoras, si se quisiera generar un punto muy pequeño sobre el papel, no sería posible ya que la distancia que hay entre la fuente de luz y el rodillo, iluminaría un punto muy grande sobre su superficie, por lo cual, el resultado sería un punto enorme sobre el papel.

Con un rayo láser se soluciona este problema ya que su dispersión es mínima y podemos lograr puntos muy finos sobre la superficie del rodillo apuntando desde distancias considerables, debido a esto las impresoras láser pueden lograr una resolución muy alta en los documentos gracias a la unión de numerosos puntos de luz de mínima cobertura.

El espejo giratorio. Para recorrer toda la superficie del rodillo de selenio con una fuente de luz como el láser, que produce un punto muy pequeño, se debe utilizar el principio de la reflexión por medio de varios espejos. El rayo láser no apunta directamente hacia el cilindro de selenio, sino que primero choca contra un espejo giratorio de varias caras, figura 6, que hace unos barridos horizontales sobre su superficie, logrando así, con ayuda de una alta velocidad, cubrir toda una cara del rodillo en muy poco tiempo.

Figura 6

Para sincronizar el procesador de la impresora con el rayo láser se ha instalado un sensor de fin de línea, figura 7, que lo único que hace es emitir una señal cada vez que le rayo láser ha concluido una línea durante un barrido horizontal. Con esto, el procesador sabe en qué momento debe empezar a enviar al láser la información correspondiente a la siguiente línea de la imagen a imprimir.

Figura 7

El cartucho de toner. Este es el depósito de tinta sólida pulverizada que se adhiere al rodillo de selenio, dependiendo de la carga eléctrica que posea. Debe ser reemplazado una vez que su contenido se haya agotado. Este depósito contiene adicionalmente el rodillo de selenio sobre el cual incide el rayo. El objetivo de incluirlo en el mismo paquete es el de obligar al usuario a cambiarlo periódicamente ya que dicho rodillo se va deteriorando durante su trabajo normal.

Sistema de calefacción. El toner utilizado en las impresoras láser debe ser calentado para que se adhiera firmemente al papel. Con este fin, al final del recorrido del papel dentro de la impresora, se encuentra un rodillo que contiene internamente una lámpara halógena que al encenderse eleva la temperatura del rodillo el cual transmite el calor al papel, figura 8. Esta lámpara está ubicada al interior del rodillo para calentar su superficie uniformemente.

Figura 8

Al encender la impresora, lo más seguro es que el rodillo se encuentre frío, por lo tanto, se debe esperar un pequeño lapso de tiempo para que el dispositivo de calefacción eleve la temperatura hasta alcanzar el valor determinado necesario para fijar el toner al papel.

Circuitos de proceso y control. Este sistema esta formado principalmente por el procesador central que consta de uno o varios circuitos integrados, diseñados especialmente de acuerdo al modelo de la impresora y que tienen como función coordinar las operaciones de los sistemas electromecánicos durante el proceso de impresión.

Estos circuitos reciben el apoyo de otros circuitos tales como la memoria RAM, memoria ROM y las interfaces de potencia.

La función de la memoria es similar a la de las impresoras de inyección de tinta, con la diferencia de que muchas de tipo láser permite ampliar la cantidad de memoria RAM instalada, con el fin de descargar el computador y dejar que se ocupe de otras tareas, dando como resultado un ahorro de tiempo en el proceso.

Fuente de poder. Debido a que este tipo de impresoras utiliza un mayor número de mecanismos como son varios rodillos y un sistema calefactor, entre otros, su consumo de potencia es un tanto elevado, lo que obliga a utilizar fuentes de tipo conmutada, con el objeto de suministrar buena corriente con un tamaño mínimo de componentes.