Cómo funcionan las impresoras láser | Lo que debes saber

No es necesario ser un experto en tecnología para imaginar cómo funcionan las impresoras de inyección de tinta. El nombre habla por sí solo: la tinta se transfiere al papel para obtener la impresión de textos, dibujos o fotografías. La tecnología de estos modelos es ciertamente impresionante: para obtener un resultado preciso y detallado, las impresoras de inyección de tinta utilizan cientos, incluso miles de pequeños puntos de tinta que componen la imagen. ¿Y las impresoras láser? Cómo funcionan es más difícil de imaginar: ¿Cómo se puede imprimir a través de un delgado haz de luz?

Esta fantástica tecnología fue inventada en 1960 por Gary Starkweather, quien trabajaba para Xerox Corporation, una empresa conocida por las fotocopiadoras. Gary tuvo una intuición: en lugar de exponer una imagen a un rayo de luz que haría una copia de ella, ¿Por qué no usar el mismo láser para «dibujarla» desde cero? La primera impresora láser se lanzó con éxito en 1973, pero se necesitaron un par de décadas para que estos dispositivos se volvieran lo suficientemente confiables y compactos para adaptarse a oficinas y hogares. Sin embargo, las primeras impresoras láser funcionaron exactamente como las modernas, utilizando electricidad estática.

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Los opuestos se atraen

Entre láseres, fotocopiadoras y electricidad estática no te culpamos si aún no has entendido nada. Las impresoras láser usan la misma fuerza que causa un rayo o que permite que un globo se adhiera a tu suéter. Para usar una metáfora romántica, la electricidad estática es similar a enamorarse: los opuestos se atraen.

Para decirlo de manera más científica, la electricidad estática surge de un desequilibrio de cargas eléctricas, es decir, cuando hay más cargas positivas (protones) dentro de un material que cargas negativas (electrones), o viceversa. Varios factores pueden causar este desequilibrio, pero en este artículo solo veremos un aspecto de la electricidad estática.

Para restablecer el equilibrio, las cargas opuestas se atraen entre sí. Por ejemplo, después de frotar un globo contra un suéter de lana, el primero «robará» algunos electrones del segundo y se adherirá a la tela como por arte de magia. En realidad, no hay ningún truco: simplemente, el globo se ha cargado negativamente y el suéter positivamente.

Impresión láser: primer acto

Ciertamente no hay globos ni suéteres dentro de una impresora láser, pero hay muchos elementos a los que la impresora proporciona una carga positiva o negativa para preparar el proceso de impresión. Si comparamos el proceso de impresión con una representación teatral, el papel del protagonista no pertenece al láser en sí, sino a un tambor cilíndrico giratorio recubierto de un material fotoconductor verde. La superficie total del tambor es igual a la de una hoja de papel.

Al comienzo del proceso de impresión, el tambor recibe una carga a través de un cable Corona que lo atraviesa o a través de un rodillo de carga. Dependiendo del modelo de impresora, la carga puede ser positiva o negativa: el proceso funciona en ambos sentidos. En resumen, asumiremos que el tambor de nuestra impresora recibe una carga positiva.

Escribiendo con luz

Ahora veamos el proceso de impresión real. El láser «dibuja» cualquier imagen para imprimir en el tambor, exponiendo algunas partes a la luz. Cuando hay un diseño, carácter o línea para imprimir, el láser coloca un pequeño punto en el área correspondiente. Donde hay espacios, el láser avanza más. Dado que esta tecnología es fotoconductora, las áreas golpeadas por el láser pierden su carga: esto es lo que se denomina imagen electrostática.

Al contrario de lo que podrías pensar, el láser no se mueve, sino que apunta a un sistema de espejos y lentes giratorios que desvían la luz hacia el tambor. Imagina una bola de discoteca pequeña pero muy sofisticada que se ilumina cada vez que necesitas imprimir algo. Increíble, ¿Verdad? Si tu impresora láser tiene una resolución de 600 × 600 ppp (puntos por pulgada), esto significa que una sola hoja A4 puede contener 33 millones de puntos de color, y cada uno es dibujado por esta bola de discoteca. Una buena fiesta, ¿no?

¿Te preguntas cómo sabe la impresora qué dibujar y dónde? este pasaje se da gracias a que el controlador, o el autor del espectáculo, permanezca en la metáfora teatral. El controlador es una computadora real y realiza varias funciones: se comunica con la impresora a la que envías el trabajo, organiza los datos recibidos, divide la imagen en millones de puntos y almacena toda esta información para imprimir. Podríamos escribir páginas y páginas sobre los detalles técnicos de cuál es el verdadero «cerebro» del impresor, pero el ritmo del artículo se resentiría. Así que dejemos un aura de misterio y asombro alrededor del controlador y regresemos al tambor que es golpeado por el láser.

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Negro sobre blanco

Por increíble que sea el proceso que conduce a la imagen electrostática, esto por sí solo no es suficiente y, por lo tanto, el tóner viene a nuestro rescate. En una impresora láser, el tóner juega el mismo papel que la tinta en un modelo de inyección de tinta. Pero a diferencia de la tinta, el tóner es un polvo fino, no un líquido. Cada partícula de tóner tiene dos ingredientes principales: el pigmento de color y el plástico. Dentro del cartucho, las partículas están cargadas positivamente. Cuando la impresora esparce una capa delgada y uniforme de tóner sobre el tambor, las partículas se adhieren solo a las áreas que se han cargado previamente, ignorando el resto de los espacios. Estos últimos, de hecho, tienen una carga positiva, al igual que las propias partículas. En la impresión láser, al igual que en el amor, solo los opuestos se atraen.

Dicho esto, las partículas de tóner no son muy fieles. En el siguiente paso, la impresora toma una hoja de papel y la carga negativamente, pasándola por el tambor. En este punto, las partículas de tóner se depositan en la hoja, que tiene una carga electrostática más fuerte que la imagen en el tambor. Gracias a la traición del tóner, el objetivo se consigue y tu contenido finalmente llega al papel. La hoja se mueve con precisión a medida que gira el tambor, de modo que la impresión se reproduce fielmente y sin distorsiones.

Y ellos vivieron felices para siempre

Para evitar que la traición del tóner vuelva a suceder, hay un fusor. Dentro de la impresora, el fusor es el antagonista tosco y ligeramente desagradable. Cuenta con una unidad que consta de dos rodillos calentados cubiertos con un revestimiento antiadherente, similar al de las sartenes de teflón. Por esta razón, no atrae las partículas de tóner, que permanecen donde están. A medida que la hoja pasa por los rodillos calientes, el tóner se derrite y se adhiere permanentemente al papel. Las impresoras láser más rápidas utilizan temperaturas extremadamente altas, pero debido a que cada hoja pasa rápidamente por el fusor, las páginas no se queman. Es posible que hayas notado que si recoges las sábanas de inmediato, todavía están calientes.

Dado que las partículas de tóner están hechas principalmente de plástico, los documentos impresos con láser son muy duraderos. Ni siquiera se dañan si las páginas se mojan y es menos probable que se desvanezcan. Por lo tanto, la impresión láser es la mejor opción para almacenar la información más importante y transmitirla a las generaciones futuras. ¡Y así, nuestra historia termina con un final feliz!

Pero antes de despedirse, queda por entender qué le pasa al tambor. Este último se limpia rápidamente de restos de tóner y borra la imagen electrostática al exponer toda la superficie a la luz, un proceso llamado descarga. En este punto, el cable Corona vuelve a cargar el tambor de manera positiva y puede comenzar un nuevo proceso de impresión. No podía ser de otra manera, dado que las modernas impresoras láser producen decenas de páginas por minuto.

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¿Y los colores?

El proceso que acabamos de ver fue el de la impresión en blanco y negro. ¿Y los colores ? En este caso, se trata de cuatro tóners diferentes: cian, magenta, amarillo y negro. En el proceso de impresión, estos se combinan para crear infinitos tonos de color. Esta operación debe realizarse con la máxima precisión, ya que nuestros ojos pueden detectar hasta el más mínimo error de alineación, aunque sea un infinitesimal de milímetro. Para reproducir fielmente los colores, el controlador de la impresora estudia cómo dividir el trabajo en cuatro imágenes electrostáticas: una para cada pigmento. En este punto, hay varias soluciones posibles.

En algunas impresoras, el láser reproduce las cuatro imágenes electrostáticas una a una en el mismo tambor. Después de dibujarlos, se aplica y transfiere el tóner respectivo. Esto se puede hacer directamente en la hoja de papel y el proceso se repetirá cuatro veces. Alternativamente, cada pigmento puede transferirse inicialmente a otro tambor intermedio. A continuación, este tambor intermedio recoge las cuatro partículas de tóner y las imprime directamente en el papel.

Algunas impresoras láser de última generación incluso contienen cuatro tambores, uno para cada color, que funcionan simultáneamente. El papel se mueve entre cada uno de estos, recogiendo las partículas de color a lo largo del camino. Este sistema requiere un diseño más complicado y costoso, pero permite una impresión mucho más rápida.

Conclusión

¡En este punto ya sabes cómo funciona el complejo proceso de impresión láser! Por lo tanto, te recomendamos que trates tu impresora con cuidado, incluso cuando se atasque o no se comporte como debería. Recuerda que entre bastidores hay una preparación laboriosa, incluso cuando se trata de imprimir solo una página o dos.