Impresion laser

La impresión láser es un proceso de impresión digital electrostática . Produce texto y gráficos de alta calidad (y fotografías de calidad moderada) pasando repetidamente un rayo láser hacia adelante y hacia atrás sobre un cilindro con carga negativa llamado "tambor" para definir una imagen con carga diferencial. [1] A continuación, el tambor recoge selectivamente tinta en polvo ( tóner ) cargada eléctricamente y transfiere la imagen al papel, que luego se calienta para fusionar permanentemente el texto, las imágenes o ambos en el papel. Al igual que con las fotocopiadoras digitales , las impresoras láser emplean un sistema xerográficoproceso de impresión. La impresión láser se diferencia de la xerografía tradicional implementada en las fotocopiadoras analógicas en que en esta última, la imagen se forma reflejando la luz de un documento existente en el tambor expuesto.

Impresora HP LaserJet serie 4200, instalada encima del alimentador de papel de alta capacidad

Inventadas en Xerox PARC en la década de 1970, IBM , Canon , Xerox, Apple , Hewlett-Packard y muchos otros introdujeron las impresoras láser para la oficina y luego para los mercados domésticos . A lo largo de las décadas, la calidad y la velocidad han aumentado a medida que el precio ha bajado, y los dispositivos de impresión que alguna vez fueron de vanguardia ahora son omnipresentes.

Historia

Gary Starkweather (visto aquí en 2009) inventó la impresora láser.

En la década de 1960, Xerox Corporation ocupaba una posición dominante en el mercado de las fotocopiadoras . [2] En 1969, Gary Starkweather , que trabajaba en el departamento de desarrollo de productos de Xerox, tuvo la idea de utilizar un rayo láser para "dibujar" una imagen de lo que se iba a copiar directamente en el tambor de la fotocopiadora. Después de trasladarse al recientemente formado Centro de Investigación de Palo Alto (Xerox PARC) en 1971, Starkweather adaptó una fotocopiadora Xerox 7000 para crear SLOT (Terminal de salida láser escaneada). En 1972, Starkweather trabajó con Butler Lampson y Ronald Rider para agregar un sistema de control y un generador de caracteres, lo que resultó en una impresora llamada EARS (Ethernet, generador de caracteres de Alto Research, terminal de salida láser escaneada), que luego se convirtió en la impresora láser Xerox 9700 . [3] [4] [5]

  • 1976 : La primera implementación comercial de una impresora láser fue la IBM 3800 en 1976. Fue diseñada para centros de datos , donde reemplazó a las impresoras de línea conectadas a las computadoras centrales . La IBM 3800 se utilizó para impresiones de alto volumen en papel continuo y alcanzó velocidades de 215 páginas por minuto (ppm), a una resolución de 240 puntos por pulgada (ppp). Se vendieron más de 8.000 de estas impresoras. [6]
  • 1977 : La Xerox 9700 se lanzó al mercado en 1977. A diferencia de la IBM 3800, la Xerox 9700 no estaba destinada a reemplazar ninguna impresora existente en particular; pero tenía un soporte limitado para la carga de fuentes . La Xerox 9700 se destacó en la impresión de documentos de gran valor en hojas sueltas con contenido variable (p. Ej. Pólizas de seguro). [6]
  • 1979 : En 1979, [7] inspirada por el éxito comercial de la Xerox 9700, la compañía japonesa de cámaras y ópticas, Canon , desarrolló una impresora láser de escritorio de bajo costo : la Canon LBP-10. Canon luego comenzó a trabajar en un motor de impresión muy mejorado, la Canon CX, que dio como resultado la impresora LBP-CX. Al no tener experiencia en vender a usuarios de computadoras, Canon buscó asociaciones con tres compañías de Silicon Valley : Diablo Data Systems (que rechazó la oferta), Hewlett-Packard (HP) y Apple Computer . [8]
  • 1981 : La primera impresora láser diseñada para uso de oficina llegó al mercado en 1981: la Xerox Star 8010. El sistema utilizaba una metáfora de escritorio que no tenía rival en ventas comerciales, hasta la Apple Macintosh . Aunque era innovadora, la estación de trabajo Star era un sistema prohibitivamente caro ( 17.000 dólares estadounidenses ), asequible solo para una fracción de las empresas e instituciones a las que estaba dirigida. [9]
  • 1984 : La primera impresora láser destinada a las ventas en el mercado masivo fue la HP LaserJet , lanzada en 1984; utilizó el motor Canon CX, controlado por software de HP. La LaserJet fue seguida rápidamente por impresoras de Brother Industries , IBM y otras. En mayo, Interleaf envió su primer sistema de publicación electrónica, basado en una estación de trabajo Sun y una impresora láser Canon LBP 10 con Interleaf RIP. [10] Las máquinas de primera generación tenían grandes tambores fotosensibles, de circunferencia mayor que la longitud del papel cargado. Una vez que se desarrollaron recubrimientos de recuperación más rápida, los tambores podían tocar el papel varias veces en una pasada y, por lo tanto, tener un diámetro más pequeño.
  • 1985 : Apple introdujo LaserWriter (también basado en el motor Canon CX), [11] pero utilizó el recién lanzado lenguaje de descripción de páginas PostScript . Hasta este momento, cada fabricante utilizaba su propio lenguaje de descripción de página patentado, lo que hacía que el software de soporte fuera complejo y costoso.

PostScript permitía el uso de texto, fuentes, gráficos, imágenes y color en gran medida independientemente de la marca o la resolución de la impresora. PageMaker , desarrollado por Aldus para Macintosh y LaserWriter, también se lanzó en 1985 y la combinación se hizo muy popular para la autoedición . [5] [6] Las impresoras láser ofrecieron una impresión de texto excepcionalmente rápida y de alta calidad en múltiples fuentes en una página, a los mercados de negocios y consumidores. Ninguna otra impresora comúnmente disponible durante esta era podría ofrecer esta combinación de funciones.

  • 1995 : Xerox publicó anuncios impresos en revistas titulados "¿Quién inventó la impresora láser?" y respondió "es Xerox". [12]

Proceso de impresión

Diagrama de una impresora láser
El sonido de una impresora láser

Un rayo láser (por lo general, un láser semiconductor de arseniuro de aluminio y galio (AlGaAs) que puede emitir luz roja o infrarroja) proyecta una imagen de la página que se imprimirá en un tambor cilíndrico giratorio, revestido de selenio , cargado eléctricamente [13] (o , más comúnmente en versiones posteriores, un tambor llamado fotoconductor orgánico hecho de N-vinilcarbazol , un monómero orgánico ). La fotoconductividad permite que los electrones cargados se alejen de las áreas expuestas a la luz. Las partículas de tinta en polvo ( tóner ) son luego atraídas electrostáticamente a las áreas cargadas del tambor que no han sido emitidas por láser. A continuación, el tambor transfiere la imagen al papel (que pasa a través de la máquina) por contacto directo. Finalmente, el papel pasa a un finalizador, que utiliza calor para fusionar instantáneamente el tóner que representa la imagen en el papel.

Por lo general, hay siete pasos involucrados en el proceso:

Procesamiento de imágenes rasterizadas

El documento que se imprimirá está codificado en un lenguaje de descripción de página como PostScript, Printer Command Language (PCL) o Open XML Paper Specification (OpenXPS). El procesador de imágenes de trama (RIP) convierte la descripción de la página en un mapa de bits que se almacena en la memoria de tramas de la impresora. Cada franja horizontal de puntos a lo largo de la página se conoce como línea rasterizada o línea de exploración .

La impresión láser se diferencia de otras tecnologías de impresión en que cada página siempre se procesa en un solo proceso continuo sin pausas en el medio, mientras que otras tecnologías como la inyección de tinta pueden pausar cada pocas líneas. [14] Para evitar una insuficiencia de datos en el búfer (donde el láser llega a un punto de la página antes de que tenga los puntos para dibujar allí), una impresora láser normalmente necesita suficiente memoria de trama para contener la imagen de mapa de bits de una página completa.

Los requisitos de memoria aumentan con el cuadrado de los puntos por pulgada , por lo que 600 ppp requiere un mínimo de 4 megabytes para monocromo y 16 megabytes para color (aún a 600 ppp). Para una salida completamente gráfica con un lenguaje de descripción de página, se necesita un mínimo de 1 megabyte de memoria para almacenar una página monocromática de puntos de tamaño carta / A4 a 300 ppp. A 300 ppp, hay 90.000 puntos por pulgada cuadrada (300 puntos por pulgada lineal). Una hoja de papel típica de 8,5 × 11 tiene márgenes de 0,25 pulgadas (6,4 mm), lo que reduce el área imprimible a 8,0 por 10,5 pulgadas (200 mm × 270 mm) o 84 pulgadas cuadradas. 84 sq / in × 90,000 puntos por sq / in = 7,560,000 puntos. 1 megabyte = 1.048.576 bytes, o 8.388.608 bits, que es lo suficientemente grande para contener toda la página a 300 ppp, lo que deja unos 100 kilobytes de sobra para que los utilice el procesador de imágenes de trama.

En una impresora a color, cada una de las cuatro capas de tóner CMYK se almacena como un mapa de bits independiente, y las cuatro capas normalmente se preprocesan antes de que comience la impresión, por lo que se necesita un mínimo de 4 megabytes para una página de tamaño carta a todo color a 300 ppp. .

Durante la década de 1980, los chips de memoria seguían siendo muy caros, razón por la cual las impresoras láser de nivel de entrada en esa época siempre tenían precios minoristas sugeridos de cuatro dígitos en dólares estadounidenses. Los precios de la memoria se desplomaron más tarde, mientras que las rápidas mejoras en el rendimiento de las computadoras personales y los cables periféricos permitieron el desarrollo de impresoras láser de gama baja que descargan la rasterización a la PC emisora. Para tales impresoras, la cola de impresión del sistema operativo procesa el mapa de bits sin procesar de cada página en la memoria del sistema de la PC con la resolución de destino, luego envía ese mapa de bits directamente al láser (a expensas de ralentizar todos los demás programas en la PC emisora). [15] La aparición de las llamadas impresoras láser "tontas" o "basadas en host" de NEC hizo posible que el costo minorista de las impresoras láser de gama baja de 600 ppp cayera hasta 700 dólares EE.UU. a principios de 1994 [16] ] y 600 dólares EE.UU. a principios de 1995. [17]

Las impresoras de 1200 ppp han estado ampliamente disponibles en el mercado de consumo desde 2008. También están disponibles los fabricantes de planchas de impresión electrofotográfica de 2400 ppp, esencialmente impresoras láser que imprimen en láminas de plástico.

Cargando

Aplicar una carga negativa al tambor fotosensible

En las impresoras más antiguas, un filamento de corona colocado paralelo al tambor o, en las más recientes, un rodillo de carga principal, proyecta una carga electrostática sobre el fotorreceptor (también llamado unidad fotoconductora), un tambor o cinta fotosensible giratoria, que es capaz de sosteniendo una carga electrostática en su superficie mientras está en la oscuridad.

Se aplica un voltaje de polarización de CA al rodillo de carga principal para eliminar cualquier carga residual dejada por las imágenes anteriores. El rodillo también aplicará una polarización de CC en la superficie del tambor para garantizar un potencial negativo uniforme.

Numerosas patentes [ especificar ] describen el revestimiento de tambor fotosensible como un sándwich de silicio con una capa de fotocarga, una capa de barrera contra fugas de carga, así como una capa superficial. Una versión [ especificar ] utiliza silicio amorfo que contiene hidrógeno como capa receptora de luz, nitruro de boro como capa de barrera contra fugas de carga, así como una capa superficial de silicio dopado , en particular silicio con oxígeno o nitrógeno, que en concentración suficiente se asemeja al mecanizado de nitruro de silicio .

Exposición

La luz láser neutraliza selectivamente la carga negativa en el tambor fotorreceptivo, para formar una imagen electrostática
Unidad láser de una Dell P1500. El hexágono blanco es el espejo del escáner giratorio.

Una impresora láser utiliza un láser porque los láseres pueden formar haces de luz muy enfocados, precisos e intensos, especialmente en distancias cortas dentro de una impresora. El láser apunta a un espejo poligonal giratorio que dirige el haz de luz a través de un sistema de lentes y espejos hacia el tambor fotorreceptor, escribiendo píxeles a velocidades de hasta sesenta y cinco millones de veces por segundo. [18] El tambor continúa girando durante el barrido y el ángulo de barrido se inclina muy ligeramente para compensar este movimiento. El flujo de datos rasterizados almacenados en la memoria de la impresora enciende y apaga rápidamente el láser mientras realiza el barrido.

El rayo láser neutraliza (o invierte) la carga en la superficie del tambor, dejando una imagen negativa eléctrica estática en la superficie del tambor que repelerá las partículas de tóner cargadas negativamente. Sin embargo, las áreas del tambor que fueron golpeadas por el láser no tienen carga momentáneamente, y el tóner que el rodillo revelador recubierto de tóner presiona contra el tambor en el siguiente paso se mueve desde la superficie de goma del rodillo a las partes cargadas del rodillo. superficie del tambor. [19] [20]

Algunas impresoras que no son láser (impresoras LED ) utilizan una serie de diodos emisores de luz que abarcan el ancho de la página para generar una imagen, en lugar de utilizar un láser. "Exponer" también se conoce como "escritura" en algunos documentos.

Desarrollando

A medida que giran los tambores, el tóner se aplica continuamente en una capa de 15 micrones de espesor al rodillo revelador . La superficie del fotorreceptor con la imagen latente se expone al rodillo revelador cubierto de tóner.

El tóner consiste en finas partículas de polvo plástico seco mezclado con negro de humo o agentes colorantes. Las partículas de tóner reciben una carga negativa dentro del cartucho de tóner y, a medida que emergen al tambor revelador, son atraídas electrostáticamente por la imagen latente del fotorreceptor (las áreas de la superficie del tambor que han sido golpeadas por el láser). Debido a que las cargas negativas se repelen entre sí, las partículas de tóner cargadas negativamente no se adherirán al tambor donde permanece la carga negativa (impartida previamente por el rodillo de carga).

Transfiriendo

Luego, se enrolla una hoja de papel debajo del tambor fotorreceptor, que ha sido recubierto con un patrón de partículas de tóner en los lugares exactos donde el láser golpeó momentos antes. Las partículas de tóner tienen una atracción muy débil tanto para el tambor como para el papel, pero la unión al tambor es más débil y las partículas se transfieren una vez más, esta vez desde la superficie del tambor a la superficie del papel. Algunas máquinas también utilizan un "rodillo de transferencia" cargado positivamente en la parte posterior del papel para ayudar a tirar del tóner cargado negativamente del tambor fotorreceptor al papel.

Fusión

El tóner se fusiona sobre el papel con calor y presión.

El papel pasa a través de rodillos en el conjunto del fusor, donde se utilizan temperaturas de hasta 427 ° C (801 ° F) y presión para unir permanentemente el tóner al papel. Un rodillo suele ser un tubo hueco (rodillo de calor) y el otro es un rodillo con respaldo de goma (rodillo de presión). Una lámpara de calor radiante está suspendida en el centro del tubo hueco y su energía infrarroja calienta uniformemente el rodillo desde el interior. Para que el tóner se adhiera correctamente, el rodillo del fusor debe estar uniformemente caliente.

Algunas impresoras utilizan un rodillo de lámina de metal flexible muy delgado, por lo que hay menos masa térmica que calentar y el fusor puede alcanzar más rápidamente la temperatura de funcionamiento . Si el papel se mueve a través del fusor más lentamente, hay más tiempo de contacto del rodillo para que el tóner se derrita y el fusor puede funcionar a una temperatura más baja. Las impresoras láser más pequeñas y económicas generalmente imprimen lentamente, debido a este diseño de ahorro de energía, en comparación con las grandes impresoras de alta velocidad donde el papel se mueve más rápidamente a través de un fusor de alta temperatura con un tiempo de contacto muy corto.

Limpieza y recarga

Ampliación de la salida de la impresora láser a color, que muestra partículas de tóner individuales que comprenden 4 puntos de una imagen con un fondo azulado

A medida que el tambor completa una revolución, se expone a una cuchilla de plástico blando eléctricamente neutra que limpia cualquier tóner restante del tambor fotorreceptor y lo deposita en un depósito de desechos. Luego, un rodillo de carga restablece una carga negativa uniforme en la superficie del tambor ahora limpio, preparándolo para ser golpeado nuevamente por el láser.

Impresión continua

Una vez que se completa la generación de imágenes de trama, todos los pasos del proceso de impresión pueden ocurrir uno tras otro en rápida sucesión. Esto permite el uso de una unidad muy pequeña y compacta, donde el fotorreceptor se carga, gira algunos grados y se escanea, gira algunos grados más y se revela, etc. Todo el proceso se puede completar antes de que el tambor complete una revolución.

Diferentes impresoras implementan estos pasos de distintas formas. Las impresoras LED utilizan una matriz lineal de diodos emisores de luz para "escribir" la luz en el tambor. El tóner se basa en cera o plástico, de modo que cuando el papel pasa a través del conjunto del fusor, las partículas de tóner se derriten. El papel puede tener o no una carga opuesta. El fusor puede ser un horno de infrarrojos, un rodillo de presión calentado o (en algunas impresoras muy rápidas y costosas) una lámpara de flash de xenón . El proceso de calentamiento por el que pasa una impresora láser cuando se aplica energía inicialmente a la impresora consiste principalmente en calentar el elemento fusor.

Averías

El mecanismo dentro de una impresora láser es algo delicado y, una vez dañado, a menudo es imposible de reparar. El tambor, en particular, es un componente crítico: no debe dejarse expuesto a la luz ambiental por más de unas pocas horas, ya que la luz es lo que hace que pierda su carga y eventualmente lo desgastará. Cualquier cosa que interfiera con el funcionamiento del láser, como un trozo de papel rasgado, puede evitar que el láser descargue una parte del tambor, haciendo que esas áreas aparezcan como rayas verticales blancas. Si la cuchilla limpiadora neutra no elimina el tóner residual de la superficie del tambor, ese tóner puede circular por el tambor por segunda vez, provocando manchas en la página impresa con cada revolución. Si el rodillo de carga se daña o no tiene suficiente potencia, es posible que no cargue negativamente la superficie del tambor de manera adecuada, lo que permite que el tambor recoja tóner excesivo en la siguiente revolución del rodillo revelador y provoque una imagen repetida pero más tenue de la superficie del tambor. la revolución anterior para aparecer en la página.

Si la cuchilla dosificadora de tóner no garantiza que se aplique una capa uniforme y uniforme de tóner al rodillo revelador, la impresión resultante puede tener rayas blancas en los lugares donde la cuchilla ha raspado demasiado tóner. Alternativamente, si la cuchilla deja que quede demasiado tóner en el rodillo revelador, las partículas de tóner pueden soltarse a medida que el rollo gira, precipitarse sobre el papel de abajo y adherirse al papel durante el proceso de fusión. Esto dará como resultado un oscurecimiento general de la página impresa en franjas verticales anchas con bordes muy suaves.

Si el rodillo del fusor no alcanza una temperatura lo suficientemente alta o si la humedad ambiental es demasiado alta, el tóner no se fusionará bien con el papel y puede desprenderse después de la impresión. Si el fusor está demasiado caliente, el componente plástico del tóner puede mancharse, haciendo que el texto impreso parezca húmedo o manchado, o puede hacer que el tóner derretido empape el papel hacia el reverso.

Diferentes fabricantes afirman que sus tóners están desarrollados específicamente para sus impresoras y que otras formulaciones de tóner pueden no coincidir con las especificaciones originales en términos de tendencia a aceptar una carga negativa, a moverse a las áreas descargadas del tambor fotorreceptor desde el rodillo revelador, a fusionarse apropiadamente con el papel, o desprenderse limpiamente del tambor en cada revolución. [ cita requerida ]

Actuación

Como ocurre con la mayoría de los dispositivos electrónicos, el costo de las impresoras láser se ha reducido notablemente a lo largo de los años. En 1984, la HP LaserJet se vendió por $ 3500, [21] tuvo problemas incluso con gráficos pequeños y de baja resolución, y pesaba 32 kg (71 lb). A fines de la década de 1990, las impresoras láser monocromáticas se han vuelto lo suficientemente económicas para el uso de oficinas en el hogar, habiendo desplazado a otras tecnologías de impresión, aunque las impresoras de inyección de tinta a color (ver más abajo) todavía tenían ventajas en la reproducción de calidad fotográfica. A partir de 2016, las impresoras láser monocromáticas de gama baja pueden venderse por menos de $ 75, y aunque estas impresoras tienden a carecer de procesamiento integrado y dependen de la computadora host para generar una imagen de trama , superan a la LaserJet de 1984 en casi todas las situaciones.

La velocidad de la impresora láser puede variar ampliamente y depende de muchos factores, incluida la intensidad gráfica del trabajo que se está procesando. Los modelos más rápidos pueden imprimir más de 200 páginas monocromas por minuto (12.000 páginas por hora). Las impresoras láser a color más rápidas pueden imprimir más de 100 páginas por minuto (6000 páginas por hora). Las impresoras láser de muy alta velocidad se utilizan para envíos masivos de documentos personalizados, como tarjetas de crédito o facturas de servicios públicos, y compiten con la litografía en algunas aplicaciones comerciales. [22]

El costo de esta tecnología depende de una combinación de factores, incluido el costo del papel, el tóner, el reemplazo del tambor, así como el reemplazo de otros elementos como el ensamblaje del fusor y el ensamblaje de transferencia. A menudo, las impresoras con tambores de plástico blando pueden tener un costo de propiedad muy alto que no se hace evidente hasta que es necesario reemplazar el tambor.

La impresión dúplex (impresión en ambas caras del papel) puede reducir a la mitad los costos de papel y reducir los volúmenes de archivo, aunque a una velocidad de impresión de página más lenta debido a la ruta más larga del papel. Anteriormente solo estaban disponibles en impresoras de gama alta, las impresoras dúplex ahora son comunes en las impresoras de oficina de gama media, aunque no todas las impresoras pueden acomodar una unidad de impresión dúplex.

En un entorno comercial como una oficina, es cada vez más común que las empresas utilicen software externo que aumenta el rendimiento y la eficiencia de las impresoras láser en el lugar de trabajo. El software se puede utilizar para establecer reglas que dicten cómo los empleados interactúan con las impresoras, como establecer límites en la cantidad de páginas que se pueden imprimir por día, limitar el uso de tinta de color y marcar trabajos que parecen ser un desperdicio. [23]

Impresoras láser color

Impresora láser color Fuji Xerox C1110B

Las impresoras láser a color utilizan tóner de color (tinta seca), normalmente cian , magenta , amarillo y negro ( CMYK ). Mientras que las impresoras monocromáticas solo utilizan un conjunto de escáner láser, las impresoras a color suelen tener dos o más, a menudo uno para cada uno de los cuatro colores.

La impresión en color agrega complejidad al proceso de impresión porque pueden ocurrir desalineaciones muy leves conocidas como errores de registro entre la impresión de cada color, lo que provoca franjas de color no deseadas, borrosidad o rayas claras / oscuras a lo largo de los bordes de las regiones coloreadas. Para permitir una alta precisión de registro, algunas impresoras láser a color utilizan una gran cinta giratoria denominada "cinta de transferencia". La cinta de transferencia pasa por delante de todos los cartuchos de tóner y cada una de las capas de tóner se aplica con precisión a la cinta. Las capas combinadas se aplican luego al papel en un solo paso uniforme.

Las impresoras a color generalmente tienen un costo por página más alto que las impresoras monocromas, incluso si imprimen páginas solo monocromas.

La electrofotografía líquida (LEP) es un proceso similar que se usa en las prensas HP Indigo que usa tinta cargada electrostáticamente en lugar de tóner, y usa un rodillo de transferencia calentado en lugar de un fusor, que derrite las partículas de tinta cargadas antes de aplicarlas al papel.

Impresoras de transferencia láser a color

Las impresoras de transferencia láser en color están diseñadas para crear medios de transferencia que son hojas de transferencia diseñadas para ser aplicadas por medio de una prensa de calor . Estas transferencias se utilizan normalmente para hacer camisetas personalizadas o productos con logotipos personalizados con logotipos corporativos o de equipos.

Las transferencias láser color de 2 partes forman parte de un proceso de dos pasos mediante el cual las impresoras láser color utilizan tóner de color (tinta seca), normalmente cian , magenta , amarillo y negro ( CMYK ); sin embargo, las impresoras más nuevas están diseñadas para imprimir en colores oscuros. las camisas utilizan un tóner blanco especial que les permite realizar transferencias para prendas oscuras o productos comerciales oscuros.

El proceso de impresión en color CMYK permite que millones de colores se representen fielmente mediante el exclusivo proceso de creación de imágenes.

Comparación de modelos comerciales con impresoras de inyección de tinta

Los fabricantes utilizan un modelo comercial similar tanto para las impresoras láser en color de bajo costo como para las impresoras de inyección de tinta : las impresoras se venden a bajo precio, mientras que los tóners y tintas de reemplazo son relativamente costosos. El costo de funcionamiento promedio por página de una impresora láser a color suele ser ligeramente menor, aunque tanto la impresora láser como el cartucho de tóner láser tienen precios iniciales más altos, ya que los cartuchos de tóner láser imprimen muchas más hojas en relación con su costo que los cartuchos de inyección de tinta. [24] [25] Las impresoras de inyección de tinta son mejores para imprimir fotografías y registros en color, y teniendo en cuenta que existen impresoras láser a color, son más costosas.

La calidad de impresión de las impresoras láser de color está limitada por su resolución (normalmente 600-1200 ppp) y el uso de sólo cuatro tóners de color. A menudo tienen problemas para imprimir grandes áreas del mismo color o con sutiles gradaciones. Las impresoras de inyección de tinta diseñadas para imprimir fotografías pueden producir imágenes en color de mucha mayor calidad. [26] Una comparación en profundidad de las impresoras láser y de inyección de tinta sugiere que las impresoras láser son la opción ideal para una impresora de volumen de alta calidad, mientras que las impresoras de inyección de tinta tienden a centrarse en impresoras de gran formato y unidades domésticas. Las impresoras láser ofrecen bordes más precisos y colores monocromáticos en profundidad. Además, las impresoras láser a color son mucho más rápidas que las impresoras de inyección de tinta, aunque generalmente son más grandes y voluminosas. [27]

Marcas anti-falsificación

Los pequeños puntos amarillos sobre papel blanco, generados por una impresora láser a color, son casi invisibles. (Haga clic para ver una imagen de mayor resolución)

Muchas impresoras láser a color modernas marcan las impresiones con una trama de puntos casi invisible , con el fin de realizar un seguimiento. Los puntos son amarillos y tienen un tamaño de aproximadamente 0,1 mm (0,0039 pulgadas), con una trama de aproximadamente 1 mm (0,039 pulgadas). Supuestamente, esto es el resultado de un acuerdo entre el gobierno de EE. UU. Y los fabricantes de impresoras para ayudar a rastrear a los falsificadores . [28] Los puntos codifican datos como la fecha de impresión, la hora y el número de serie de la impresora en decimal codificado en binario en cada hoja de papel impresa, lo que permite que el fabricante rastree los trozos de papel para identificar el lugar de compra y, a veces, el comprador.

Los grupos de defensa de los derechos digitales, como Electronic Frontier Foundation, están preocupados por esta erosión de la privacidad y el anonimato de quienes imprimen. [29]

Chips inteligentes en cartuchos de tóner

Al igual que las impresoras de inyección de tinta , los cartuchos de tóner pueden contener chips inteligentes que reducen la cantidad de páginas que se pueden imprimir con ellos (reduciendo la cantidad de tinta o tóner utilizable en el cartucho a veces a solo el 50% [30] ), en un esfuerzo por aumentar ventas de los cartuchos de tóner. [31] Además de ser más cara para el consumidor, esta técnica también aumenta el desperdicio y, por lo tanto, aumenta la presión sobre el medio ambiente. Para estos cartuchos de tóner (como con los cartuchos de inyección de tinta), se pueden usar dispositivos de reinicio para anular la limitación establecida por el chip inteligente. Además, para algunas impresoras, se han publicado recorridos en línea para demostrar cómo utilizar toda la tinta del cartucho. [32] Estos chips no ofrecen ningún beneficio para el consumidor final: algunas impresoras láser usaban un mecanismo óptico para evaluar la cantidad de tóner restante en el cartucho en lugar de usar un chip para contar eléctricamente el número de páginas impresas, y la única función del chip era como método alternativo para reducir la vida útil del cartucho.

Peligros para la seguridad, riesgos para la salud y precauciones

Limpieza de tóner

Las partículas de tóner están formuladas para tener propiedades electrostáticas y pueden desarrollar cargas eléctricas estáticas cuando se frotan contra otras partículas, objetos o el interior de los sistemas de transporte y las mangueras de vacío. La descarga estática de las partículas de tóner cargadas puede encender las partículas combustibles en una bolsa de aspiradora o crear una pequeña explosión de polvo si hay suficiente tóner en el aire. Las partículas de tóner son tan finas que son mal filtradas por las bolsas de filtro de las aspiradoras domésticas convencionales y soplan a través del motor o regresan a la habitación.

Si se derrama tóner en la impresora láser, es posible que se necesite un tipo especial de aspiradora con una manguera conductora de electricidad y un filtro de alta eficiencia ( HEPA ) para una limpieza eficaz. Estas herramientas especializadas se denominan "a prueba de ESD" (a prueba de descargas electrostáticas) o "aspiradoras de tóner".

Los peligros del ozono

Como parte normal del proceso de impresión, los altos voltajes dentro de la impresora pueden producir una descarga de corona que genera una pequeña cantidad de oxígeno y nitrógeno ionizados, que reaccionan para formar óxidos de ozono y nitrógeno . En las impresoras y fotocopiadoras comerciales más grandes, un filtro de carbón activado en la corriente de escape de aire descompone [ cita requerida ] estos gases nocivos para evitar la contaminación del entorno de la oficina.

Sin embargo, parte del ozono se escapa del proceso de filtrado en las impresoras comerciales y los filtros de ozono no se utilizan en absoluto en la mayoría de las impresoras de consumo más pequeñas. Cuando se utiliza una impresora o fotocopiadora láser durante un período prolongado en un espacio pequeño y mal ventilado, estos gases pueden acumularse hasta niveles en los que se puede notar el olor a ozono o la irritación. La posibilidad de crear un peligro para la salud es teóricamente posible en casos extremos. [33]

Riesgos para la salud respiratoria

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Un video sobre la investigación realizada sobre las emisiones de las impresoras

Según un estudio de 2012 realizado en Queensland, Australia, algunas impresoras emiten partículas submicrométricas que algunos sospechan pueden estar asociadas con enfermedades respiratorias. [34] De 63 impresoras evaluadas en el estudio de la Universidad Tecnológica de Queensland , 17 de los emisores más potentes fueron fabricados por HP y uno por Toshiba . Sin embargo, la población de máquinas estudiada fue solo aquellas máquinas que ya estaban en el edificio y, por lo tanto, estaba sesgada hacia fabricantes específicos. Los autores notaron que las emisiones de partículas variaban sustancialmente incluso entre el mismo modelo de máquina. Según el profesor Morawska de la Universidad Tecnológica de Queensland, una impresora emitía tantas partículas como un cigarrillo encendido: [35] [36]

Los efectos sobre la salud de la inhalación de partículas ultrafinas dependen de la composición de las partículas, pero los resultados pueden variar desde irritación respiratoria hasta enfermedades más graves, como problemas cardiovasculares o cáncer .

-  Universidad de Tecnología de Queensland

En diciembre de 2011, la agencia del gobierno australiano Safe Work Australia revisó la investigación existente y concluyó que "no se encontraron estudios epidemiológicos que asociaran directamente las emisiones de las impresoras láser con resultados adversos para la salud" y que varias evaluaciones concluyen que "el riesgo de toxicidad directa y efectos en la salud de la exposición a las emisiones de las impresoras láser son insignificantes ". La revisión también observa que, debido a que se ha demostrado que las emisiones son compuestos orgánicos volátiles o semivolátiles, "sería lógico esperar que los posibles efectos en la salud estén más relacionados con la naturaleza química del aerosol que con el carácter físico del aerosol. 'partículas', ya que es poco probable que tales emisiones sean o permanezcan como 'partículas' después de que entren en contacto con el tejido respiratorio ". [37]

El Seguro Social de Accidentes de Alemania ha encargado un proyecto de estudio en humanos para examinar los efectos en la salud que resultan de la exposición a polvos de tóner y de los ciclos de fotocopiado e impresión. Los voluntarios (23 personas de control, 15 personas expuestas y 14 asmáticos) fueron expuestos a las emisiones de la impresora láser en condiciones definidas en una cámara de exposición. Los hallazgos del estudio basados ​​en un amplio espectro de procesos y sujetos no confirman que la exposición a altas emisiones de impresoras láser inicie un proceso patológico verificable que resulte en las enfermedades reportadas. [38]

Una propuesta muy discutida para reducir las emisiones de las impresoras láser es adaptarlas con filtros. Estos se fijan con cinta adhesiva a las rejillas de ventilación de la impresora para reducir las emisiones de partículas. Sin embargo, todas las impresoras tienen una bandeja de salida de papel que es una fuente importante de emisiones de partículas. Por su propia naturaleza, las bandejas de salida de papel no pueden estar provistas de filtros, por lo que es imposible reducir su contribución a las emisiones totales con filtros de actualización. [39]

Prohibición del transporte aéreo

Después del complot de la bomba del avión de carga de 2010 , en el que se descubrieron envíos de impresoras láser con cartuchos de tóner llenos de explosivos en aviones de carga separados, la Administración de Seguridad del Transporte de EE. UU . Prohibió a los pasajeros de paso llevar tóner o cartuchos de tinta que pesen más de 1 libra (0,45 kg). ) en vuelos entrantes, tanto en equipaje de mano como facturado. [40] [41] PC Magazine señaló que la prohibición no afectaría a la mayoría de los viajeros, ya que la mayoría de los cartuchos no exceden el peso prescrito. [41]

Ver también

  • Ingeniería de cartón
  • Impresora de rueda de margaritas
  • Automatización de documentos
  • Impresora matricial de puntos
  • Impresora de sublimación de tinta
  • Lista de empresas de impresión
  • Tinta sólida
  • Impresora térmica
  • Winprinter

Referencias

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