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Tóner

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El tóner (anglicismo de toner), también denominado tinta seca por analogía funcional con la tinta, es un polvo fino, normalmente de color negro, que se deposita en el papel que se pretende imprimir por medio de atracción electrostática, o magnetografía.

Una vez adherido el pigmento, éste se fija en el papel por medio de presión y calor adecuados o por medio de un sistema de fusión en frío.
Debido a que en el proceso no intervienen diluyentes, originalmente se ha denominado xerografía, del griego xeros que significa «seco».

Chips de protección

Hace algunos años y debido a la aparición de gran cantidad de marcas alternativas de cartuchos de tinta, las empresas fabricantes de impresoras decidieron introducir en sus cartuchos, unos chips de detección que cuentan la cantidad de caracteres impresos e identifican de manera única el cartucho. Con esto han conseguido:
1. Evitar el rellenado de los cartuchos
2. detectar y rechazar los cartuchos no originales.
Las empresas han tenido que claudicar con los gobiernos y deben suministrar-les máquinas que no verifican ni el cartucho, ni el número de impresiones, aunque no es así para el resto de usuarios. La letra pequeña de ciertos cartuchos (Lexmark), dice que al romper el sello se está aceptando la prohibición de rellenar-lo, con ello ganaron un pleito en la corte suprema.
Para evitar el efecto de este tipo de dispositivos se han creado los cartuchos con "autoreset" y los sistemas de impresión continuos.

 

Remanufactura

Existen diversos métodos para reutilizar cada cartucho. Esta práctica impide generar basura. Actualmente existen empresas de cartuchos, llamados depot, que reciben y reutilizan cada cartucho. Se considera una buena práctica ecológica.

Impresora láser

Una impresora láser es un tipo de impresora que permite imprimir texto o gráficos, tanto en negro como en color, con gran calidad.

El dispositivo de impresión consta de un tambor fotoconductor unido a un depósito de tóner y un haz láser que es modulado y proyectado a través de un disco especular hacia el tambor fotoconductor. El giro del disco provoca un barrido del haz sobre la generatriz del tambor. Las zonas del tambor sobre las que incide el haz quedan ionizadas y, cuando esas zonas (mediante el giro del tambor) pasan por el depósito del tóner atraen el polvo ionizado de éste. Posteriormente el tambor entra en contacto con el papel, impregnando de polvo las zonas correspondientes. Para finalizar se fija la tinta al papel mediante una doble acción de presión y calor.

Para la impresión láser monocroma se hace uso de un único tóner. Si la impresión es en color es necesario contar con cuatro (uno por cada color base, CMYK).

Las impresoras láser son muy eficientes, permitiendo impresiones de alta calidad a notables velocidades, medidas en términos de "páginas por minuto" (ppm).[1]
Dado que las impresoras láser son de por sí más caras que las de inyección de tinta, para que su compra resulte recomentable el número de impresiones debe ser elevado, puesto que el desembolso inicial se ve compensado con el menor coste de sus consumibles.

Sin embargo, también debe tenerse en cuenta que los consumibles de las impresoras de inyección de tinta se secan y quedan inservibles si no se usan durante varios meses. Así que desde este punto de vista también se puede recomendar la adquisición de una impresora láser a aquellos usuarios que hagan un uso muy intermitente de la misma.

Impresión Láser

Desde 1975 a la fecha, año en que se registra la primera impresora láser, el desarrollo de éstas ha sido vertiginoso. Originalmente, el ambiente de la impresión se reducía a la impresora misma, ahora implica todo un ciclo abierto y lleno de posibilidades: tóner, papel, impresora, servicio, software y herramientas en línea, por ejemplo, son parte de todo lo que ahora constituye el mundo de la impresión.

Actualmente se han desarrollado múltiples alternativas orientadas al sector de la impresora láser, que entre otras posibilidades, permiten al usuario trabajar grandes volúmenes en tiempo reducido y con excelente calidad.
Este tipo de tecnologías para imprimir puede diferenciarse a partir del balance entre calidad y velocidad de impresión. En cada uno de estos rubros, la tecnología láser destaca por las prestaciones que alcanza: la calidad de impresión láser supera a la impresión por inyección de tinta; en términos de velocidad, impresoras como la CP1515n de HP imprime hasta 12 páginas en color por minuto o la LaserJet P2015 también de HP alcanza hasta 27 páginas por minuto en impresiones monocromáticas, muestran el grado de velocidad que estos dispositivos han alcanzado en poco más de 30 años.

Otro aspecto relevante es la incorporación del Fusor instantáneo. Esta tecnología, desarrollada y patentada por HP, básicamente sustituye la lámpara halógena por el calentador cerámico y elimina las diferencias de aire entre los cilindros metálicos y el dispositivo de calentamiento.

Con la tecnología de Fusor instantáneo se obtiene mayor velocidad de impresión y economía en el consumo eléctrico.

En síntesis:
* Aumenta la productividad con la impresión rápida de la primera. Por ejemplo: en fusores anteriores, para imprimir 5 páginas distintas, eran necesarios 40 segundos para calentar la impresora y 15 para imprimirlas. Con el Fusor instantáneo el calentamiento es de sólo 15 segundos y se mantiene el tiempo de impresión.
* Ahorra dinero por su bajo consumo eléctrico.
* Es un sistema más silencioso ya que no utiliza ventiladores de enfriamiento.
* Permite mayor velocidad a la hora de imprimir en el modo de "ahorro de energía" (econofast).
En resumen, el mundo de las impresoras láser gana terreno y transforma el ciclo de la impresión. De acuerdo con estudios de algunas empresas, cuando se utilizan impresoras laser en pequeñas y medianas empresas se consigue una mejor calidad de impresión sobre cualquier papel y se brinda mejor respuesta a ciclos de trabajo exigentes.

Descripción de la tecnología de impresión láser

El dispositivo central que utiliza este tipo de impresión es un material fotosensible que se descarga con luz, denominado cilindro o tambor fotorreceptor. Cuando es enviado un documento a la impresora, este tambor es cargado positivamente por una corriente eléctrica que corre a lo largo de un filamento y que es regulada mediante una rejilla; a este componente se le denomina corona de carga. Entonces, el cilindro gira a una velocidad igual a la de un pequeño rayo láser, controlado en dirección por un motor con espejos ubicados de manera poligonal en la parte interna de la unidad láser; este pequeño rayo se encarga de descargar (o cargar negativamente) diminutas partes del cilindro, con lo cual se forma la imagen electrostática no visible de nuestro documento a imprimir sobre este fotorreceptor.

Posteriormente el cilindro es bañado por un polvo muy fino de color negro, el cual posee carga positiva y por lo tanto es adherido a las partes que se encuentran con carga negativa en el cilindro. Esto se debe a la ley de cargas, la cual enuncia que cargas iguales se repelen y cargas diferentes se atraen. Las partes cargadas positivamente repelen este polvo llamado tóner —del inglés toner (tinta seca)— con lo cual queda formada la imagen visible sobre el tambor.
En seguida, esta imagen formada en el tambor es transferida al papel por medio de una carga negativa mayor a la que posee el cilindro; esta carga es producida por otra corona denominada de transferencia.

A continuación, el toner que se transfirió al papel es adherido a éste por medio de un par de rodillos, uno encargado de generar calor y el otro con el objetivo de presionar la hoja sobre el anterior; a esta unidad se le denomina de fijado y es el paso final de la impresión láser.

Para regresar al estado inicial, el toner restante en el cilindro es limpiado por medio de una lámina plástica y al mismo tiempo se incide luz sobre el cilindro para dejarlo completamente descargado.


Fusor Instantaneo
Fusor instantáneo es un término relacionado con la nueva generación en tecnologías de la impresión láser. Este desarrollo permite ahorrar recursos de energía y tiempo en comparación con las anteriores impresoras láser. Consiste en sustituir la lámpara halógena por el calentador cerámico y elimina las diferencias de aire entre los cilindros metálicos y el dispositivo de calentamiento.

Láser

Un láser (de la sigla inglesa LASER: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (amplificación de luz por emisión estimulada de radiación)) es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, la emisión inducida o estimulada, para generar un haz de luz coherente de un medio adecuado y con el tamaño, la forma y la pureza controlados.

Historia
En 1916, Albert Einstein estableció los fundamentos para el desarrollo de los lásers y de sus predecesores, los máseres (que emiten microondas), utilizando la ley de radiación de Max Planck basada en los conceptos de emisión espontánea e inducida de radiación.
En 1928 Rudolf Landenburg reportó haber obtenido la primera evidencia del fenómeno de emisión estimulada de radiación, aunque no pasó de ser una curiosidad de laboratorio, por lo que la teoría fue olvidada hasta después de la Segunda Guerra Mundial, cuando fue demostrada definitivamente por Willis Eugene Lamb y R. C. Rutherford.
En 1953, Charles H. Townes y los estudiantes de postgrado James P. Gordon y Herbert J. Zeiger construyeron el primer máser: un dispositivo que funcionaba con los mismos principios físicos que el láser pero que produce un haz coherente de microondas. El máser de Townes era incapaz de funcionar en continuo. Nikolái Básov y Aleksandr Prójorov de la Unión Soviética trabajaron independientemente en el oscilador cuántico y resolvieron el problema de obtener un máser de salida de luz continua, utilizando sistemas con más de dos niveles de energía. Townes, Básov y Prójorov compartieron el Premio Nobel de Física en 1964 por "los trabajos fundamentales en el campo de la electrónica cuántica", los cuales condujeron a la construcción de osciladores y amplificadores basados en los principios de los máser-láser.
El primer láser es uno de rubí y funcionó por primera vez el 16 de mayo de 1960. Fue construido por Theodore Maiman. El hecho de que sus resultados se publicaran con algún retraso en Nature, dio tiempo a la puesta en marcha de otros desarrollos paralelos.[2] [3] Por este motivo, Townes y Arthur Leonard Schawlow también son considerados inventores del láser, el cual patentaron en 1960. Dos años después, Robert Hall inventa el láser semiconductor. En 1969 se encuentra la primera aplicación industrial del láser al ser utilizado en las soldaduras de los elementos de chapa en la fabricación de vehículos y, al año siguiente Gordon Gould patenta otras muchas aplicaciones prácticas para el láser.
El 16 de mayo de 1980, un grupo de físicos de la Universidad de Hull liderados por Geoffrey Pret registran la primera emisión láser en el rango de los rayos X. Pocos meses después se comienza a comercializar el disco compacto, donde un haz láser de baja potencia "lee" los datos codificados en forma de pequeños orificios (puntos y rayas) sobre un disco óptico con una cara reflectante. Posteriormente esa secuencia de datos digital se transforma en una señal analógica permitiendo la escucha de los archivos musicales. En 1984, la tecnología desarrollada comienza a usarse en el campo del almacenamiento masivo de datos. En 1994 en el Reino Unido, se utiliza por primera vez la tecnología láser en cinemómetros para detectar conductores con exceso de velocidad. Posteriormente se extiende su uso por todo el mundo.
Ya en el siglo XXI, científicos de la Universidad de St. Andrews crean un láser que puede manipular objetos muy pequeños. Al mismo tiempo, científicos japoneses crean objetos del tamaño de un glóbulo rojo utilizando el láser. En 2002, científicos australianos "teletransportan" con éxito un haz de luz láser de un lugar a otro.[4] Dos años después el escáner láser permite al Museo Británico efectuar exhibiciones virtuales.[5] En 2006, científicos de la compañía Intel descubren la forma de trabajar con un chip láser hecho con silicio abriendo las puertas para el desarrollo de redes de comunicaciones mucho más rápidas y eficientes.[6]
Procesos

Componentes principales:
1. Medio activo para la formación del láser
2. Energía bombeada para el láser
3. Espejo reflectante al 100%
4. Espejo reflectante al 99%
5. Emisión del rayo láser

Los láseres constan de un medio activo capaz de generar el láser. Hay cuatro procesos básicos que se producen en la generación del láser, denominados bombeo, emisión espontánea de radiación, emisión estimulada de radiación y absorción.

Bombeo
Se provoca mediante una fuente de radiación como puede ser una lámpara, el paso de una corriente eléctrica, o el uso de cualquier otro tipo de fuente energética que provoque una emisión. En el láser el bombeo puede ser eléctrico u óptico, mediante tubos de flash o luz.

Resonador óptico
Está compuesto por dos espejos que logran la amplificación y a su vez crean el haz laser. Dos tipos de resonadores: Resonador estable, emite un único haz laser, y Resonador Inestable, emite varios haces.
Emisión espontánea de radiación
Los electrones que vuelven al estado fundamental emiten fotones. Es un proceso aleatorio y la radiación resultante está formada por fotones que se desplazan en distintas direcciones y con fases distintas generándose una radiación monocromática incoherente.

Emisión estimulada de radiación
La emisión estimulada, base de la generación de radiación de un láser, se produce cuando un átomo en estado excitado recibe un estímulo externo que lo lleva a emitir fotones y así retornar a un estado menos excitado. El estímulo en cuestión proviene de la llegada de un fotón con energía similar a la diferencia de energía entre los dos estados. Los fotones así emitidos por el átomo estimulado poseen fase, energía y dirección similares a las del fotón externo que les dio origen. La emisión estimulada descrita es la raíz de muchas de las características de la luz láser. No sólo produce luz coherente y monocroma, sino que también "amplifica" la emisión de luz, ya que por cada fotón que incide sobre un átomo excitado se genera otro fotón.

Absorción
Proceso mediante el cual se absorbe un fotón. El sistema atómico se excita a un estado de energía más alto, pasando un electrón al estado metaestable. Este fenómeno compite con el de la emisión estimulada de radiación.

Aplicaciones
El tamaño de los láseres varía ampliamente, desde diodos láser microscópicos con numerosas aplicaciones, al láser de cristales de neodimio con un tamaño similar al de un campo de fútbol, usado para la fusión de confinamiento inercial, investigación sobre armas nucleares de destrucción masiva u otros experimentos físicos en los que se presenten altas densidades de energía

Cuando se inventó en 1960, se denominaron como "una solución buscando un problema que resolver". Desde entonces se han vuelto omnipresentes. Se pueden encontrar en miles de variadas aplicaciones en cualquier sector de la sociedad actual. Estas incluyen campos tan dispares como la electrónica de consumo, las tecnologías de la información (informática), análisis en ciencia, métodos de diagnóstico en medicina, así como el mecanizado, soldadura o sistemas de corte en sectores industriales y militares.

En bastantes aplicaciones, los beneficios de los láseres se deben a sus propiedades físicas como la coherencia, la alta monocromaticidad y la capacidad de alcanzar potencias extremadamente altas. A modo de ejemplo, un haz láser altamente coherente puede ser enfocado por debajo de su límite de difracción que, a longitudes de onda visibles, corresponde solamente a unos pocos nanómetros. Cuando se enfoca un haz de láser potente sobre un punto, éste recibe una enorme densidad de energía.[7] Esta propiedad permite al láser grabar gigabytes de información en las microscópicas cavidades de un CD, DVD o Blu-ray. También permite a un láser de media o baja potencia alcanzar intensidades muy altas y usarlo para cortar, quemar o incluso sublimar materiales.
El rayo láser se emplea en el proceso de fabricación de grabar o marcar metales, plásticos y vidrio.

Otros usos son:
* Diodos láser, usados en punteros láser, impresoras laser, y reproductores de CD, DVD, Blu-Ray, HD-DVD;
* Láser de punto cuántico
* Láser de helio-neón
* Láser de dióxido de carbono - usado en industria para corte y soldado
* Láser excimer, que produce luz ultravioleta y se utiliza en la fabricación de semiconductores y en la cirugía ocular Lasik;
* Láser neodimio-YAG, un láser de alto poder que opera con luz infrarroja; se utiliza para cortar, soldar y marcar metales y otros materiales.
* YAG dopado con erbio, 1645 nm
* YAG dopado con tulio, 2015 nm
* YAG dopado con holmio, 2090 nm, un láser de alto poder que opera con luz infrarroja, es absorbido de manera explosiva por tejidos impregnados de humedad en secciones de menos de un milímetro de espesor. Generalmente opera en modo pulsante y pasa a través de dispositivos quirúrgicos de fibra óptica. Se utiliza para quitar manchas de los dientes, vaporizar tumores cancerígenos y deshacer cálculos renales y vesiculares.
* Láser de Zafiro dopado con Titanio, es un láser infrarrojo fácilmente sintonizable que se utiliza en espectroscopía.
* Láser de fibra dopada con erbio, un tipo de láser formado de una fibra óptica especialmente fabricada, que se utiliza como amplificador para comunicaciones ópticas.
* Láser de colorante, formados por un colorante orgánico operan en el UV-VIS de modo pulsado, usados en espectroscopia por su fácil sintonización y su bajo precio.
Algunas aplicaciones del Láser en la vida cotidiana son:
* Medicina: Operaciones sin sangre, tratamientos quirúrgicos, ayudas a la cicatrización de heridas, tratamientos de piedras en el riñon, operaciones de vista, operaciones odontológicas.
* Industria: Cortado, guiado de maquinaria y robots de fabricación, mediciones de distancias precisas mediante láser.
* Defensa: Guiado misiles balísticos, alternativa al Radar, cegago a la tropas enemigas.
* Ingenieria Civil: Guiado de máquinas tuneladoras en túneles, diferentes aplicaciones en la topografía como mediciones de distancias a lugares innacesibles.
* Investigación: Espectroscopía, Interferometría láser, LIDAR, distanciometría.
* Desarrollos en productos comerciales: Impresoras láser, CD, lectores de código de barras, punteros láser, termómetros, hologramas, aplicaciones en iluminación de espectáculos.
* Tratamientos cosméticos y cirugía estética: Tratamientos de Acné, celulitis, tratamiento de las estrias, depilación.

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