Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
2. DISPOSITIVOS DE COPIA IMPRESA. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10
2.1.
Introducción. Clasificación de las impresoras. Impresoras de Impacto. Impresoras de transferencia directa. Impresoras Térmicas. Impresoras de Inyección de tinta y burbuja. Impresoras Láser. Trazadores. Otros Impresoras. Conexiones de las Impresora.
INTRODUCCIÓN.
Las impresoras son dispositivos de salida que escriben la información sobre papel. Las impresoras son, junto a los monitores, los dispositivos más utilizados para poder ver en forma directamente inteligible para el hombre los resultados de un programa de ordenador. Son dispositivos de salida de datos que permiten la impresión de la información sobre un soporte de escritura permanente, el papel. Existe una amplia gama de impresoras, con velocidades de impresión muy distintas. La conexión más común al ordenador se realizaba antes a través del puerto paralelo. Si bien en las matriciales no es necesario, a la hora de adquirir una impresora de inyección o láser es prácticamente imprescindible que el puerto paralelo de nuestro ordenador además sea bidireccional. Esto es así debido a que estas impresoras no sólo reciben datos del PC, sino que también pueden enviarle información, en forma de notificación de errores o situaciones anómalas, respuestas a códigos de control, etc. De hecho, el funcionamiento de los drivers y paneles de control vía software de estas máquinas se basa en esa premisa, e incluso algunos modelos ni siquiera instalarán su software de control si no detectan una conexión bidireccional. En ordenadores actuales, ya se incluye de fábrica el puerto paralelo ECP/EPP (“Enhanced Parallel Port”), y únicamente hay que verificar si está activada dicha característica en el Setup. Otras formas menos comunes de conectar una impresora es mediante el puerto serie (el que utilizan los módems externos y muchos ratones; resulta bastante lento), mediante un conector USB (rápido y sencillo, aunque con pocas ventajas frente al puerto paralelo), mediante un dispositivo de infrarrojos (muy útil en el caso de portátiles) o directamente conectados a una red (y no a un ordenador conectado a la misma) en el caso de grandes impresoras para grupos. Prácticamente todas las impresoras, independientemente de la tecnología empleada, incluyen una memoria RAM. En las matriciales puede ser de unos pocos bytes (8 Kb, 16 Kb, etc.), y no mucho más en las de inyección. Por el contrario, en la impresora láser sí que es imprescindible una buena cantidad de memoria, que no suele bajar de 512 Kb, aunque la verdad es que lo mínimo admisible debe ser, al menos, 1 Mbyte.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 1
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
Cabe distinguir dos partes en una impresora, la parte mecánica y la parte eléctrica. La primera es la encargada de mover el papel e imprimir los puntos que caracterizan los caracteres o las imágenes y la segunda se encarga de convertir las señales procedentes del PC en estímulos eléctricos que producirán la impresión sobre el papel de las partes mecánicas. Al igual que los monitores podemos imprimir en niveles de gris o en color. El color lo generamos por mezcla de colores, pero con la diferencia que como los colores de una impresión se ven por el reflejo de la luz en ellos, hay que utilizar tintas que no reflejen el color a visualizar, por lo que se usa colores sustractivos, en lugar de colores aditivos como en los monitores. El controlador de impresora. Los controladores son circuitos de entrada que tienen todas las impresoras. Son los que procesan la información en primer lugar para saber exactamente qué les está llegando y como manipular los datos. Básicamente, un controlador de una impresora recoge los datos que proceden del PC y los convierte en datos de imagen que deberán pasar a lo que llamamos "Video Interface" de la impresora. Este otro dispositivo, se encarga de recuperar los datos que ha dejado el controlador e inyectarlos hasta el sistema de escritura del periférico. Los datos de imagen indican si un punto es blanco o negro, o en caso de una impresora de color de que color será ese punto. Veamos un ejemplo de la formación de una letra "A": 1. El controlador recibe un dato del ordenador. Ese dato es el número 41h. Según una tabla el controlador interpreta que 41h quiere decir "A".
2. Tras interpretar el dato como una A el controlador busca en sus fuentes la forma de esta letra.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 2
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
3. Una vez se ha creado toda la imagen de una página esta se le pasa al video interface. Los datos de una página pasados a imagen se llaman datos rasterizados o ripeados. Los datos rasterizados se transmiten a la video interface de línea en línea.
Además, las fuentes o matrices de puntos asignados a cada letra son escalables, pudiendo tener fuentes de distinto tamaño sin más que almacenar matrices de puntos de tamaño diferente. Vamos un ejemplo:
Cada vez que cargamos una nueva fuente lo que estamos haciendo es cargar un nuevo conjunto de matrices de puntos que “dibujan” los caracteres en la memoria del ordenador o de la impresora. Observa como aumentan de tamaño estas letras según usemos más o menos puntos para su matriz de
representación:
12 pt 18
Vicente Arnau Llombart
pt 24
pt Pag. 3
36 pt 48pt 22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
2.2. CLASIFICACIÓN. La impresora se pueden clasificar según varios parámetros. Si atendemos al mecanismo de impresión estas pueden ser: •
De impacto. Si el mecanismo de impresión golpea o roza el papel.
•
De no impacto. Si no existe contacto entre la cabeza de impresión y el papel.
Pero si atendemos a la técnología empleada, estas se pueden clasificar de la siguiente forma: •
De impacto. Si el mecanismo de impresión golpea el papel. Y de este tipo podemos encontrar las siguientes: o De margarita. o De matriz de puntos.
•
De transferencia directa. Son impresoras electrostáticas.
•
Impresoras Laser. Alta calidad con buena velocidad. Ya no son ni caras.
•
Térmicas. Usan papel termosensible e imprimen por calentamiento.
•
De inyección de tinta. Son muy económicas y dan buena calidad, aunque un poco lentas. Se pueden difeenciar de dos tipos: o De inyección de tinta. o De burbuja.
Otro dispositivo de impresión que tambien veremos son los Ploters o trazadores. Aunque no es una clasificación, vamos a ver los siguientes tipos de plotters: •
De tambor vertical.
•
De plataforma.
•
Electrostático
•
De inyección.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 4
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
2.3. IMPRESORAS DE IMPACTO . La impresora de impacto son ahora difíciles de encontrar. Eran muy ruidosas debido a que para imprimir debían golpear el papel usando una cinta impregnada en tinta. Podemos distinguir de dos tipos: de margarita y de matriz de puntos. Impresoras de Margarita. Inicialmente habian impresoras de margarita que contenián todas las letras del alfabeto, tanto las mayusculas como las minusculas, y los signos de puntuación. Todos estos caracteres estaban sobre un tambor que rotaba, y un pequeño martillo golpeaba en cada momento el carácter que se quería imprimir, usando una cinta con tinta que se interponia delante del papel. Esta impresoras no permitián imprimir gráficos (a no ser que se usara el ingénio) y no pueden cambiar las fuentes tipográficas a menos que se reemplace físicamente la rueda de impresión. Impresoras de matriz de puntos. Las impresoras de matriz de puntos o impresoras matriciales se basan en una matriz de agujas (también se pueden llamar impresoras de agujas) que percuten individualmente sobre una cinta entintada que marca el papel. Las más habituales eran las de nueve y las de veinticuatro agujas. Es sabido que no tienen una forma definida y que pueden imprimir gráficos y cualquier tipo de fuente dentro de sus limitaciones de resolución. Son las más ruidosas y mecánicamente las más delicadas. En la figura 2.1 puedes observar una imagen de una impresora de agujas típica.
Figura 2.1. Impresora de agujas con papel horadado. La ventaja de este tipo de impresoras y la razón por la que todavía se utilizan (y se explican aquí) es el hecho de que se basan en la percusión, lo que permite utilizarlas para los impresos múltiples y además poseen un bajo mantenimiento (las cintas entintadas son muy baratas). La impresora matricial (o de agujas) forma los caracteres uno a uno basándose en puntos, impresos a través de la cinta entintada por unos punzones redondeados activados por electroimanes. Cada vez que se desee que una aguja golpee el papel, hay que activar un cierto voltaje sobre el electroimán (solenoide) que hará moverse la aguja hacia el papel.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 5
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
Figura 2.2. Detalle de la aguja del cabezal de una impresora matricial. Hay tantos electroimanes como filas de puntos por carácter (en general 9). Permiten varios juegos de caracteres y posibilidad de imprimir gráficos. La velocidad de impresión oscila entre 30 y 300 caracteres por segundo (cps). Son impresoras comunes la matriciales de 24 agujas (en realidad no se trata de impresoras de 24 agujas sino de agujas en forma matricial de 24x24). Las impresoras matriciales han sido muy empleadas durante muchos años, ya que las otras tecnologías desarrolladas posteriormente siempre han sido muy caras. A pesar de que en un principio se desarrolló la tecnología matricial en color como competencia directa con las de inyección de tinta, actualmente las impresoras que encontramos suelen ser monocromas, ya que no es la tecnología más adecuada para la impresión de colores, sobretodo en modos gráficos. Sus principales características son su elevado ruido, y su poca definición, pero en la vertiente de ventajas podemos considerar su economía tanto en compra como en mantenimiento. Aunque hoy en día sus precios de compra van parejos a los de las impresoras de inyección a tinta, las segundas ofrecen más ventajas. Son sólo aconsejables para la impresión de texto, siempre que éste no requiera gran calidad, y mayormente cuando empleamos papel continuo.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 6
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
2.4. IMPRESORAS DE TRANSFERENCIA DIRECTA. Son impresoras electroestáticas que emplean papel dieléctrico sobre el que generan zonas cargadas negativamente por medio de conjuntos de agujas dispuestas formando una tira. Despues de cargar una línea en el papel, se la espolvarea con tóner líquido que contiene partículas de carbón mezclado con parafina cargadas positivamente. Estas partículas se pegan a las áreas cargadas negativamente y forman la imagen. El toner restante se seca y la tinta adherida se seca antes de que el papel pueda ser manipulado. Estas agujas están casi tocando el papel, y por el otro lado hay unos electrodos que si lo tocan. Estos electródos están entre 550 y 750 Voltios. Cuanto mayor es el voltaje aplicado, mayor la intensidad del punto de imagen. Pueden imprimir en color realizando varias pasadas sobre el papel con distíntas tintas. Esta impresoras no tienen una resolución excesiva y son muy caras (se venden poco). 2.5 IMPRESORAS TÉRMICAS. De mecanismo equivalente a las impresoras matriciales, pero utilizando papel termosensible y agujas de impresión por calentamiento o también por frotamiento (que es lo mismo). Son mecánicamente sencillas y silenciosas, pero poco utilizadas conectada a un PC doméstico por ser el papel térmico caro y poco estable. Otras impresoras de este tipo, que gozan de mayor difusión, sustituyen el papel térmico por una tinta térmica, que actúa como cinta entintada. Para imprimir sobre la página, las agujas del cabezal de impresión se calientan una fracción de segundo, fundiendo la cera de la tinta, que se plasma sobre el papel.
Figura 2.3. Impresión en una impresora térmica. Muy utilizadas para imprimir etiquetas. Para obtener mayor velocidad, se sustituye el cabezal móvil por uno fijo de la anchura de la página. La sincronización y el tiempo de calentamiento de los elementos del cabezal de impresión deben estar perfectamente controlados, para evitar el calentamiento de elementos de impresión no deseados por transmisión térmica, ya que la distancia entre ellos es muy reducida. El principio de funcionamiento de estas impresoras es similar al de las impresoras de agujas, la única diferencia es que en lugar de percutir sobre una cinta entintada, las agujas están calientes y percuten sobre un papel sensible al calor. Anteriormente se utilizaban mucho en los aparatos de fax, pero en la actualidad se emplean principalmente en la impresión de códigos de barras, etiquetas, en las máquinas expendedoras de billetes y en cajeros automáticos.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 7
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
2.6. IMPRESORAS DE INYECCIÓN DE TINTA Y BURBUJA. Impresoras de inyección de tinta. A partir de los años 90 empezó a usarse este tipo de impresoras, y hoy en día son tan usadas que su tecnología es muy buena y su precio francamente muy asequible. En la figura 2.4 puede observarse dos modelos de este tipo de impresoras, uno actual y otro más antiguo.
Figura 2.4. Modelos de impresoras de chorro de tinta (HP DeskJet 3420 y otro modelo). Las impresoras de inyección de tinta o de chorro de tinta permiten obtener resultados de gran calidad, tanto en gráficos como en texto, a un precio relativamente bajo. Su funcionamiento se basa en la expulsión de gotas de tinta líquida a través de unos inyectores que impactan en el papel formando los puntos necesarios para la realización de gráficos y textos. La impresión se realiza mediante la aplicación de una carga eléctrica mediante un cristal piezoeléctrico, que hace saltar una minúscula gota de tinta por cada inyector, sin necesidad de impacto. Un material se llama piezoeléctrico si al aplicarle cierta presión sobre él, es capaz de producir una corriente eléctrica. Y además, cumplen la propiedad inversa, si se les aplica cierta corriente eléctrica, modifican su forma externa. En la figura 2.5 se puede apreciar el detalle de su funcionamiento.
Figura 2.5. Detalle de la inyección de tinta sobre el papel.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 8
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
Imprimen los caracteres de forma similar a como se producen en un CRT, mediante un fino chorro de tinta pulverizada cuyas gotas están cargadas de electricidad estática, por lo que la trayectoria del chorro puede gobernarse mediante dos campos eléctricos perpendiculares que se aplican a los planos de reflexión que se observan en la figura 2.5. Su funcionamiento se basa en aplicar una tensión oscilante a un cristal de cuarzo, lo cual abre una pequeña ranura tras una membrana que absorbe una gota de tinta. Cuando la membrana recupera su posición inicial, el vació provocado expulsa la tinta hacia el exterior. En la figura 2.6, podemos observar la imagen detallada de cómo es un cabezal de una impresora de chorro de tinta y observa el cristal piezoeléctrico.
Figura 2.6. Detalle del funcionamiento del cabezal de la impresora de la inyección de tinta. El tamaño de las gotas en una impresora de Epson alcanza las 33 micras (milésimas de milímetro). La tinta se obtiene de unos cartuchos reemplazables que dependiendo del tipo de impresora pueden ser más o menos caros. Algunas impresoras utilizan dos cartuchos, uno para la tinta negra y otro para la de color, en donde suelen están los tres colores básicos. Estas impresoras tienen como virtud la facilidad de manejo, pero en contra, si utilizamos más un color que otro, nos veremos obligados a realizar la sustitución del cartucho cuando cualquiera de los tres colores se agote, aunque en los demás compartimentos todavía nos quede tinta de otros colores. Esto hace que estas impresoras sean bastante más caras de mantenimiento que las que incorporan un cartucho para cada color, pero también suelen ser más económicas. También podemos encontrar las famosas impresoras con calidad fotográfica, que suelen contar con cartuchos de 4 colores en vez de 3. Los cartuchos de tinta son relativamente caros, debido a que generalmente no sólo contienen la tinta, sino parte o la totalidad del cabezal de impresión; este sistema asegura que el cabezal siempre está en buen estado, pero encarece el precio. Las empresas Lexmark, HP y Olivetti siguen esta filosofía de integrar los inyectores en el cartucho, y así cada vez que compras un cartucho es como estrenar impresora. Teniendo en cuenta el precio actual de estas impresoras, en caso de avería casi sale más a cuenta comprar una nueva que mandarla al servicio técnica para que la reparen. Hay casas como HP que durante el año de garantía, en caso de avería de la impresora, te la cambian por una nueva, tan solo citando la posible causa de avería.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 9
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
Figura 2.7. Cartucho de tinta, una para tinta negra y otro para las 3 tintas en color. Las características principales son la velocidad, que se mide en páginas por minuto (ppm) y que suele ser distinta dependiendo de si imprimimos en color o en monocromo, y la resolución máxima, que se mide en puntos por pulgada (ppp). La resolución de estas impresoras es en teoría bastante elevada, hasta de 1.440 ppp, pero en realidad la colocación de los puntos de tinta sobre el papel resulta bastante deficiente, por lo que no es raro encontrar que el resultado de una impresora láser de 300 ppp sea mucho mejor que el de una de tinta del doble de resolución. Por otra parte, suelen existir papeles especiales, mucho más caros que los clásicos folios de papelería, para alcanzar resultados óptimos a la máxima resolución o una gama de colores más viva y realista. Impresoras de burbuja. Estas impresoras fueron desarrolladas por Hewlett-Packard y Canon. Su funcionamiento es similar al de las impresoras de inyección de tinta, con la diferencia de que en estas impresoras la gota de tinta se controla por medios termicos. Un pequeño calentador en el tubo capilar de la cabeza de impresión vaporiza un poco de tinta produciendo una burbuja de gas. La presión que se produce al expandirse dentro del tubo empuja una gota de tinta hacia el papel. El vacio creado en el capilar es llenado por una nueva gota de tinta (gotita). Existen entre 300 y 600 aguja, cada una con un diámetro de 70 micras, que expulsan gotas del tamaño de 50 a 60 micras. Con esta técnica se logran velocidades de 3 a 4 páginas por minuto (ppm) en color y de 4 a 8 ppm en blanco/negro. Su resolución está cercana a las 1200 ppp.
Figura 2.8. Canon BJC-2100 Y BJC-85. Impresoras de inyección por burbuja de color.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 10
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
2.7. IMPRESORAS LASER. Impresora láser es una impresora electro-fotográfica que utiliza la misma tecnología que las fotocopiadoras. Son impresoras que actualmente gozan de una gran difusión, por su versatilidad, la calidad de su impresión, su velocidad y su bajo nivel de ruido. Constan de un tambor giratorio de aluminio, que está recubierto usualmente de Selenio, y suele ser del mismo ancho que el papel y de diámetro adecuado para que la longitud de la hoja coincida con su superficie lateral. Dicha superficie, sensible a la carga eléctrica, permite ser cargada con electricidad estática. Un haz láser no móvil (normalmente un láser de Helio-Neón), modulado en intensidad según la información a presentar, puede barrer toda la anchura del tambor, mediante un sistema óptico adecuado. El propio giro del tambor permitirá que el haz alcance todos los puntos de su superficie. Primero se carga la superficie del tambor, y después, mediante el láser, se elimina la carga en las zonas en las que no se desea entintar. Luego, el tambor se expone a un polvo tóner (compuesto de polvo de carbón sensible a la carga eléctrica), que se adhiere a las zonas del tambor cargadas estáticamente. Este tóner pasa al papel al aproximar éste sobre el tambor (es demasiado abrasivo como para permitir el contacto), siendo finalmente fijado mediante calor, generado por una unidad térmica. No todas las partículas de tóner pasan al papel (sólo un 70%). Para evitar que las siguientes imágenes impresas presenten suciedad, se limpia el tóner restante del tambor mediante un filtro micrónico, además de eliminar la carga residual. En la figura 2.9 se muestra el esquema de funcionamiento y las distintas partes que componen una impresora láser.
Figura 2.9. Esquema detallado de una impresora láser. Para generar la señal que modula la intensidad del láser, hay que realizar previamente la operación de formado de la imagen, traduciendo el texto alfanumérico y las órdenes gráficas, enviadas por el ordenador, en una matriz de bits, que determinan la intensidad del haz láser en cada punto de la página. Vicente Arnau Llombart
Pag. 11
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
La formación de caracteres se basa en la misma técnica que utilizan las impresoras matriciales, generándose patrones que permanecen almacenados, usualmente en una ROM incluida en un dispositivo denominado cartridge o cartucho. La técnica de impresión expuesta antes se conoce como método indirecto. Existe otra técnica, conocida como impresión electrostática o método directo, en la que un cabezal especial pasa directamente la carga eléctrica al papel, cargado mediante un electrodo, sin intervención del tambor. El principal inconveniente reside en la necesidad de emplear papeles especiales, impregnados de un material que retiene la carga eléctrica. A cambio, la ausencia de tambor reduce considerablemente los costes, si bien este método no ha tenido mucho éxito. La calidad de impresión se mide en puntos por pulgada (ppp o dpi). Estas impresoras pueden llegar a velocidades muy altas, medidas en páginas por minuto. Su resolución también puede ser muy elevada y su calidad muy alta. Empiezan a ser habituales resoluciones de 1.200 ppm (puntos por pulgada) y velocidades de 16 ppm, aunque esta velocidad puede ser mucho mayor en modelos preparados para grupos de trabajo, hasta 40 ppm y más. Laser en color. El proceso de impresión láser en color no ha sido bien desarrollado hasta el momento. La técnica usual consiste en realizar para cada hoja tres procesos de impresión sucesivos, uno por color básico (lo que produce más lentitud en la impresión). Esto complica el método expuesto anteriormente, puesto que hay que analizar primero las características de color de la imagen a imprimir. Además, al llegar la fase térmica de un determinado color tienden a fundirse los colores fijados anteriormente. Otro procedimiento para añadir color a las copias en blanco y negro, y que es válido para cualquier fotocopiadora o impresora láser, es el uso de un determinado dispositivo que se vale de hojas de color, con una emulsión especial. Al calentarla, sale de su soporte y se adhiere al tóner. No necesita utilizar papel especial. Otro problema adicional de las impresoras láser en color es que la tinta de los cartuchos de color suele ser tóxica y hay que ir con mucho cuidado al manejarlos.
Figura 2.9b. Laser en color. Pueden observarse los cartuchos de diferentes colores que se utilizan.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 12
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
Las peculiares características de estas impresoras obligan a que dispongan de su propia memoria para almacenar una copia electrónica de la imagen que deben imprimir, como mínimo 1 ó 2 MB; si el documento a imprimir fuera muy largo y complejo, por ejemplo con varias fotografías o a una resolución muy alta, puede producirse un error por overflow (falta de memoria). La memoria es importante para actuar como “buffer” en donde almacenar los trabajos que le van llegando y para almacenar fuentes y otros motivos gráficos o de texto que permitan actuar como “preimpresos” e imprimirlos en cada una de las copias sin necesidad de mandarlos en cada página. Las impresoras láser son muy resistentes, mucho más rápidas y mucho más silenciosas que las impresoras matriciales o de tinta, y aunque la inversión inicial en una láser es mayor que en una de las otras, el tóner sale más barato a la larga que los cartuchos de tinta, por lo que a la larga se recupera la inversión.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 13
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
2.8. TRAZADORES (PLOTTERS). Los trazadores de gráficos (en inglés “plotters”) son dispositivos de salida que realizan dibujos sobre papel. Estos periféricos tienen gran importancia ya que con ellos se obtienen directamente del ordenador salidas en forma de planos, mapas, dibujos, gráficos, esquemas e imágenes en general. Se trata de unos aparatos destinados sobre todo a la impresión de planos para proyectos de arquitectura o ingeniería, por lo que trabajan con enormes formatos, DIN-A1 (59,4x84 cm) o superiores. Antiguamente consistían en una serie de plumillas móviles de diferentes grosores y colores que se movían por la hoja reproduciendo el plano en cuestión, lo que era bastante incómodo por el mantenimiento de las plumillas y podía ser impreciso al dibujar elementos tales como grandes círculos. En la figura 2.10 puede verse un dibujo de un plotter de plumilla clásico, donde se aprecia los distintos elementos que lo forman. En la actualidad casi todos tienen mecanismos de inyección de tinta, facilitando mucho el mantenimiento, que se reduce a cambiar los cartuchos; son auténticas impresoras de tinta, sólo que el papel es mucho más ancho y suele venir en rollos de decenas de metros.
Figura 2.10. Plotter de plumillas. El funcionamiento de un plotter se controla desde programa. El usuario puede incluir en su programa instrucciones para realizar las representaciones que desee con sus datos. Los plotters se fundamentan en el desplazamiento relativo de un cabezal con el elemento de escritura, con respecto al papel. Dependiendo del tipo de gráfico se moverá sólo la cabeza, o la cabeza y el papel. Esto nos conduce a una primera clasificación de los plotters en: el de tambor vertical y el de plataforma. Plotter de Tambor vertical. Los plotters de tambor vertical poseen un rollo de papel que está continuamente enrollándose o desenrollándose sobre un tambor rotatorio, en secuencia con el movimiento de la pluma. El papel puede ser continuo o una simple hoja unida a una cinta en movimiento que pasa alrededor del tambor. Este tipo de plotters es normalmente más rápido, más barato y ocupa menos espacio que el plotter de plataforma. Permite además realizar dibujos de gran longitud, utilizando un rollo de papel continuo, aunque habitualmente se diseña para hojas de papel de tamaño A0. Ver la figura 2.11.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 14
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
Figura 2.11. Plotter de tambor vertical. Plotters de plataforma. Los plotters de plataforma utilizan una hoja de papel apoyada sobre una superficie plana horizontal mientras que la pluma se mueve automáticamente y libremente sobre ella, gracias a dos carriles paralelos sobre los que se dispone un puente que incorpora el cabezal donde se alojan las plumillas, móvil según la dirección perpendicular a la de los carriles. La escala de tamaños de papel varía de A3 a A0. Este tipo de plotters produce dibujos más nítidos que los de tipo vertical. También pueden admitir hojas de otros tipos de material, como ciertos tipos de plásticos o acero. Estos tipos de plotters se denominan vectoriales. Este término se refiere (dentro del contexto de generación de gráficos por ordenador) a que la construcción de imágenes se realiza a partir de líneas o segmentos y rellenado de zonas, en oposición a los dispositivos tipo raster, como los monitores CRT o las impresoras matriciales o láser, donde la construcción de la imagen se hace mediante píxeles. La técnica de gráficos por barrido o raster implica el almacenamiento de una imagen como una matriz de bits (o bytes, dependiendo de la cantidad de información que deba asociarse a cada elemento de la matriz) bidimensional. El problema básico al utilizar matrices de bits es que éstas tienen siempre un tamaño fijo y deben ser grandes y costosas en bits para almacenar. Esto está asociado a la resolución de cada dispositivo en particular. Se puede mostrar una matriz de bits con un tamaño menor o mayor, pero el resultado es normalmente poco satisfactorio. Para reducir la imagen habrá que eliminar filas o columnas enteras de píxeles de la imagen, lo que podría significar la pérdida de información importante, mientras que para ampliar el tamaño original de la matriz de bits, es necesario duplicar, o triplicar, quizás incluso cuadruplicar, algunas filas o columnas, lo que produce un aspecto pobre en resolución, quebrado o granulado, particularmente en líneas curvas y en texto. Sin embargo, los gráficos generados por barrido son ideales para almacenar y reproducir fotografías digitalizadas, mientras que los gráficos vectoriales son ideales para diseño asistido por ordenador (CAD), donde el proceso de diseño emplea sofisticadas técnicas gráficas, además de requerir software complementario. Siempre es posible combinar ambas técnicas. Además de los plotters ya descritos, existen otros tipos, ampliamente utilizados. No vamos a describir los mencionados plotters de plumillas por estar ya muy en desuso, pero si vamos a mencionar dos tipos de plotters muy usados. Plotters electrostáticos. Los plotters electrostáticos, térmicos o láser, son dispositivos que crean dibujos a partir de barridos horizontales con un principio semejante al de los monitores CRT y a las impresoras matriciales. Vicente Arnau Llombart
Pag. 15
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
Disponen de un rodillo de papel especial que pasa a través de una cabeza de escritura que contiene cientos de diminutos electrodos dispuestos en forma de regleta delgada. El dibujo se forma cuando el modelo formado por los diminutos puntos creados por los electrodos pasa a través de un baño de tóner. Una ventaja particular de los trazadores electrostáticos es su posibilidad de producir dibujos si requerir especiales atenciones. Tiene un coste prácticamente nulo de mantener y pueden trabajar durante horas sin una especial atención. No es posible, como ocurre con los trazadores vectoriales, que sus plumas se sequen en cualquier momento. La utilidad de estos plotters reside en su rapidez, ya que una vez recibido el dibujo que le envía la computadora tras procesarlo completamente, puede realizar una copia en DIN A0 en menos de 5 minutos. Tienen las desventajas de su alto precio y de efectuar impresión línea a línea. Además suelen realizar una impresión en blanco y negro, raramente son en color. Plotters de inyección. Los plotters de inyección operan con un principio similar a los electrostáticos, creando imágenes formadas por finos puntos. En este tipo de plotters, sin embargo, la cabeza de escritura consta de un carro que contiene los inyectores, los cuales disparan un volumen controlado de tinta a intervalos regulares de tiempo. El carro viaja lentamente a lo largo de un tambor que gira continuamente, al que está adherido el papel. Cada inyector conforma un tono de un color primario, pudiéndose crear un amplio rango de imágenes en color combinando los primarios y variando la intensidad de los inyectores. El plotter de inyección de tinta puede realizar todos los efectos artísticos del electrostático, teniendo ambos dispositivos una competencia muy directa en estas aplicaciones. Es posible emular un plotter mediante una impresora láser, disponiendo de cartridge y software adecuado, obteniendo un resultado de mayor calidad en menor tiempo. En realidad son impresoras de chorro de tinta de gran formato.
Figura 2.12. Plotter de inyección de tinta. Existen tambien los plotters de corte, que ademas de realizar dibujos sobre determinados materiales son capaces de cortar, mediante el uso de cuchillas.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 16
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
2.9. OTRAS IMPRESORAS. Existen más tipos de impresoras, que vamos a enumerar y describir brevemente. Son las siguientes: • Impresoras de tinta sólida. • Impresoras de sublimación (“Dye-sublimation”). • Impresoras de color térmicas (“Thermo Autocrome”). • Impresoras de cera térmicas (“Termal Wax”). Impresoras de tinta solida. Las impresoras de tinta sólida son impresoras de página que utilizan barras sólidas de cera con tinta, en un proceso de cambio de estado. Trabajan licuando las barras de cera con tinta en reservorios, y luego poniendo la tinta en un tambor de transferencia, donde se fusiona en frío al sobre el papel en un sólo paso. Una vez calentados, los dispositivos de cera térmica no deben ser movidos, porque de lo contrario la cera puede causar daños. Se supone que se dejarán encendidas en un área segura y compartidas por una red. Para el efecto, ellas vienen equipadas con puertos Ethernet, paralelo y SCSI que facilitan la conexión. Las impresoras de tinta sólida son generalmente más baratas que una impresora láser color similar, y baratas de mantener debido a la política de la empresa Tektronix de dar la tinta negra gratis si les compras una impresora de este tipo.
Figura 2.13. Impresora de tinta sólida. La casa Xerox dispone de recambios de resinas de colores de un tamaño un poco mayor que un bombón de chocolate. Además según el color, tienen formas distintas para que no nos equivoquemos al colocarlas en la impresora. Este detalle se aprecia en la figura siguiente 2.14.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 17
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
Figura 2.14. Detalle de los recambios de tinta sólida. Son resinas de colores con formas distintas para no producir errores al insertarlas en la impresora. La calidad de salida es buena, con puntos multiniveles en los mejores modelos, pero no suelen alcanzar la calidad de las mejores impresoras láser para texto y gráficos o las mejores impresoras a chorro para fotografías. Las resoluciones empiezan en 300 dpi nativos, llegando a un máximo de 850 por 450 dpi. La velocidad de la impresión color normalmente es de 4 ppm en el modo estándar, aumentando a 6 ppm en un modo de resolución reducida. Su conectividad, costos de operación relativamente bajos y el hecho de que se pueden usaren un gran rango de medios, las hacen bastante buenas para negocios en general y algunas tareas especializadas como imprimir transparencias a gran velocidad y grandes formatos. Impresoras de sublimación Con esta tecnología se consiguen imágenes en color con calidad fotográfica y con un alto nivel de resolución. La sublimación es el paso del estado sólido directamente al gaseoso sin pasar por el estado líquido. El funcionamiento de estas impresoras se basa pues en vaporizar y fundir tintes que son absorbidos por un papel que ha recibido un tratamiento especial. Una fuente de calor se aplica sobre la cinta y el colorante se difunde a través de la hoja receptora, siendo la densidad de color directamente proporcional a la intensidad de calor aplicado.
Figura 2.15. Impresora de sublimación. Para producir cada punto de color, antes de imprimirlo se combinan las tintas necesarias y a continuación se transfieren al papel o transparencia. Estos puntos, en forma de cuadrados, se disponen en la impresión tocándose, pero sin llegar a solaparse, con el objetivo de conseguir un resultado más realista y continuo.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 18
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
Figura 2.16. Impresora de sublimación. Detalle. La tinta está en largos rollos de película que contienen hojas de cada color, por lo que para imprimir una hoja tamaño A4 debe tener una hoja de tamaño A4 para el amarillo, seguida por el Cyan, etc. La sublimación de tinta requiere un papel especial bastante caro, y las tintas están diseñadas para difuminarse en la superficie del papel, mezclándose para crear las tonalidades de color precisas. La velocidad de impresión es baja, entre 0.25 y 0.5 ppm. Existen actualmente algunas impresoras a chorro en el mercado que utilizan técnicas de sublimación de tinta. La manera en que la impresora a inyección usa la tecnología difiere de las verdaderas impresoras de sublimación en que las tintas están en cartuchos, que sólo pueden cubrir una tira de la página por vez. La tinta se calienta hasta convertirla en gas, controlado por un elemento calentador que llega a temperaturas de hasta 500º C (mayor al promedio de las impresoras de sublimación). El inconveniente de esta tecnología es su precio, que por el momento es muy superior al de otras, y su velocidad, muy inferior a la de otras tecnologías. Son impresoras para especialistas grandemente utilizadas en arte gráfico y aplicaciones fotográficas. Sólo para entornos en los que se necesite realizar la impresión de trabajos en color con una calidad superior a la que puede ofrecer cualquier otra tecnología, debe seleccionarse la tecnología de sublimación de tintas. La velocidad es muy lenta y el papel necesario es muy caro, pero los resultados son excelentes. Veamos algunos ejemplos.
Figura 2.17. Ejemplos de impresoras de sublimación. Vicente Arnau Llombart
Pag. 19
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
Impresoras de color térmicas. El proceso de impresión es más complejo que el de las impresoras de inyección o las laser. Se utiliza para las cámaras fotográficas digitales y usan un papel especial que contiene tres sustratos de pigmentos (azul claro, morado y amarillo) sensibles a diferentes temperaturas. La impresora tiene cabezales térmicos y ultravioleta por los cuales el papel se pasa tres veces. En la primera pasada se calienta el papel a la temperatura adecuada para activar el pigmento amarillo y a continuación se fija utilizando el cabezal ulravioleta. Depués se utilizará el mismo proceso para el color morado y el azul, con lo que dará una impresión en colores bastante duraderos. Impresoras de cera térmicas. La cera térmica es otra técnica especializada, muy similar a la sublimación de tinta, y especialmente buena para la impresión de transparencias. Esta tecnología no requiere la utilización de papel especial y se basa en mezclar pinturas basadas en cintas de ceras (cian, magenta y amarillo o cian, magenta, amarillo y negro) del tamaño de una página y dispuestas secuencialmente, que se solidifican inmediatamente al entrar en contacto con la superficie del papel. Para la transferencia de los colorantes de las cintas al papel se hace uso de unos elementos electrónicos que generan calor, los cuales son activados en las zonas en las que se necesita color. El número de éstos es directamente proporcional a la resolución de la impresora. Con estas impresoras se obtienen niveles de saturación muy aceptables para la elaboración de trabajos de autoedición, facilidades para la generación de sombreados utilizando la técnica de dithering, alteración del tamaño de los puntos. La resolución y la velocidad de impresión son bajos, (típicamente alrededor de 300 dpi y 1 ppm), reforzando el uso de la tecnología para aplicaciones especializadas únicamente. Si el coste de los papeles especiales que requiere la tecnología de sublimación de tintas es un inconveniente y se puede prescindir de la calidad que se tiene con esta última tecnología, la selección de una impresora de ceras es la más idónea.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 20
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
2.11. CONEXIÓN DE LA IMPRESORA. Las impresoras reciben información del ordenador sobre que deben imprimir, y como no pueden imprimir a la misma velocidad que son enviados los datos, necesitan un buffer para ir almacenando la información. Cuando este buffer se llena, necesitan establecer una comunicación con el PC para decirle que deje de enviar información, de lo contrario se perdería. A esto se le conoce como control de flujo. Para ello se necesita que además de los cables para enviar datos, deba haber otros cables para que envíen información de la impresora al PC. Hoy en día, como la memoria es muy barata, las impresoras disponen de buffers de gran capacidad en su interior.
Figura 2.18. Puerto USB. La nueva conexión USB (“Bus Serie Universal”) es en estos momentos la mejor forma de conectar una impresora a un ordenador. La versión 1.1 de los puertos USB, pueden alcanzar velocidades que van desde 12 Mega bits por segundo (Mb/s) o lo que es lo mismo, teóricamente un mega y medio por segundo, lo que significa que es de 3 a 5 veces más rápido que un dispositivo de puerto paralelo y de 20 a 40 veces más rápido que un dispositivo de puerto serial. Pero aún hay más, ya que la nueva versión 2.0 alcanza velocidades realmente interesantes de 480 Mbits/seg y es compatible con la versión 1.1. Es más rápida y un conector USB puede ser enchufado y desenchufado sin necesidad de apagar la computadora. Los puertos USB están reemplazando gradual pero rápidamente a los puertos paralelos. La impresora no puede manejar los datos tan rápido como los transmite el puerto USB. El verdadero límite de la velocidad de la impresora, es la velocidad con la que ella es capaz de imprimir los caracteres sobre el papel. Si la impresora es compartida dentro de una oficina bastante grande y debido al largo del cable necesario, puede ser necesario tener que usar cables Serie, pues este puede llegar a tener 35 metros de longitud, pero con una velocidad de transmisión de 115 Kbits/s (0.115 Mbits/s). El cable USB tienen un alcance mucho menor.
Vicente Arnau Llombart
Pag. 21
22/09/2009
Ampliación de Estructura de Computadores. Curso 2009-10
3º de Ingeniería Informática.
PREGUNTAS. 1) Clasificación de las impresoras según su tecnología. 2) ¿Cómo forma los caracteres una impresora matricial?. 3) ¿Pueden imprimir en color las impresoras de impacto?. Razona la respuesta.. 4) ¿como imprimen las impresoras de transferencia directa? 5) Cita las caracteristica de las Impresoras térmicas. Donde se usan. 6) Di las características de un material piezoeléctrico. 7) ¿Cómo forma las imágenes en color una impresora de chorro de tinta?. 8) ¿Como funcionan las impresoras de burbuja?. 9) Que es una impresora electro-fotográfica y como funciona. 10) Describe el proceso de impresión en las impresoras láser. 11) ¿Existen impresoras lase en color?. Si la respuesta es si, di como funcionan. Si es no, explica por que no hay. 12) Describe el funcionamiento de los plotters de plataforma. 13) ¿Cómo funciona un plotter de inyección? ¿Qué diferencia hay entre este y una impresora de inyección de tinta?. 14) Describe el funcionamiento de las impresoras de tinta sólida. 15) Describe el funcionamiento de las impresoras de sublimación. 16) Describe el funcionamiento de las impresoras de color térmicas. 17) Cual es la conexión más utilizada entre ordenador e impresoras. ¿Qué características técnicas nos ofrece? ¿Hay alguna limitación en su uso?
Vicente Arnau Llombart
Pag. 22
22/09/2009
