Tecnología de Impresoras: Componentes y Funcionamiento
1. Subsistemas Básicos de una Impresora
Las impresoras constan de tres subsistemas básicos:
- Hardware de control: Se encarga de gobernar el funcionamiento de los componentes de la impresora.
- Sistema de transporte del papel: Desplaza el papel verticalmente, asegurando que la tinta se deposite en el lugar y línea oportunos.
- Mecanismo de impresión sobre el papel: Hace que los caracteres y gráficos a imprimir queden efectivamente “dibujados” sobre el papel. Generalmente, consiste en un cabezal de impresión que se desplaza horizontalmente.
2. Diferencias entre la Tecnología Bubble-Jet y Desk-Jet
Existen diferencias clave en la tecnología de inyección de tinta:
Tecnología Bubble-Jet (Inyección Térmica)
En las impresoras Bubble-Jet o de inyección térmica, se aplica calor sobre la tinta, que se encuentra en un depósito dentro del cartucho de impresión. De este depósito fluyen varios micro-conductos por los que saldrá la tinta. Esto se logra haciendo pasar un impulso de corriente eléctrica a través de unas resistencias, creando una burbuja de vapor que expulsa la gota de tinta.
Tecnología Desk-Jet (Piezoeléctrica)
En el caso de las impresoras Desk-Jet, se emplean cristales piezoeléctricos como elemento fundamental. Estos cristales, al recibir una carga eléctrica, cambian de forma, empujando la tinta a través de los inyectores sin necesidad de calor.
3. Impresoras de Sublimación de Tinta y Cera Térmica
Estas tecnologías ofrecen soluciones de impresión especializadas:
Impresoras de Sublimación de Tinta
Las impresoras de sublimación de tinta ofrecen la posibilidad de imprimir imágenes de altísima calidad. Se basan en el empleo de una cinta transferible formada por una película plástica. Sobre la cinta se sitúan paneles del tamaño de una página, cada uno recubierto con tinta (en estado sólido) de un color: cian, magenta, amarillo y negro (CMYK).
El cabezal de impresión contiene miles de elementos generadores de calor, capaces de controlar su temperatura con precisión extrema. El cabezal se desplaza a través de la cinta, y el calor aplicado por los elementos calentadores hace que la tinta se vaporice, difundiéndose sobre la superficie del papel (el proceso de cambio de estado sólido a gaseoso se denomina sublimación, de ahí el nombre de esta tecnología). El cabezal realiza una pasada completa sobre la página para cada color básico, construyendo la imagen de forma gradual. Los diferentes colores se obtienen gracias a las variaciones de calor: a mayor temperatura, más tinta se difunde y más intenso es cada color.
La ventaja indiscutible de este tipo de impresoras es la excelente calidad de imagen que es capaz de producir. Son utilizadas ampliamente por servicios de publicaciones, artistas gráficos y fotógrafos profesionales. Sin embargo, no resultan apropiadas para la impresión de documentos «cotidianos», ya que el coste de impresión es elevado y la impresión es lenta (requiere varias pasadas).
Impresoras de Cera Térmica
Por otra parte, las impresoras de cera térmica contienen una cinta formada por paneles del tamaño de una página, correspondiendo a los cuatro colores básicos (CMYK). Al imprimir, la cinta pasa a través de un cabezal de impresión térmico. Este contiene miles de finas agujas de impresión, capaces de controlar la temperatura con elevadísima precisión. La cera se funde y se deposita sobre un papel dotado de un revestimiento especial o sobre una transparencia. La imagen final está compuesta de minúsculos puntos de cera de color.
Estas impresoras ofrecen un bajo coste por página y una rapidez aceptable. Sin embargo, requieren del uso de papel especial y su calidad no supera a la ofrecida por las impresoras de sublimación.
Ratones: Detección de Movimiento y Conectividad
4. Pulsos Ópticos en Ratones Mecánicos y Funcionamiento de Ratones Ópticos
Pulsos Ópticos en Ratones Mecánicos
Los pulsos ópticos en un ratón mecánico son captados por sensores que obtienen señales digitales de la velocidad vertical y horizontal actual, para transmitirse finalmente a la computadora.
Funcionamiento de un Ratón Óptico
El ratón óptico se considera uno de los más modernos y prácticos actualmente. Puede ofrecer un límite de 800 PPP (puntos por pulgada), que es la cantidad de puntos distintos que puede reconocer en 2,54 centímetros (una pulgada); a menor cifra, peor actuará el sensor de movimientos. Su funcionamiento se basa en un sensor óptico que fotografía la superficie sobre la que se encuentra y, detectando las variaciones entre sucesivas fotografías, determina si el ratón ha cambiado su posición. En superficies pulidas o sobre determinados materiales, el ratón óptico puede causar un movimiento nervioso en la pantalla, por lo que a menudo se hace necesario el uso de una alfombrilla.
5. Detección de Movimiento en Ratones Láser y Tipos de Conexión
Detección de Movimiento en Ratones Láser
Los ratones láser se deslizan sobre una superficie horizontal, pero el haz de luz de tecnología óptica se sustituye por un láser (invisible al ojo humano). Ofrecen resoluciones a partir de 2000 PPP, lo que se traduce en un aumento significativo de la precisión y sensibilidad.
Tipos de Conexión para Ratones por Cable
Actualmente, los ratones se distribuyen con dos tipos de conectores posibles: USB y PS/2. Antiguamente, también era popular el uso del puerto serie.
6. Tecnologías de Ratones Inalámbricos: RF, IR y Bluetooth
Los ratones inalámbricos utilizan diversas tecnologías para la transmisión de datos:
Radio Frecuencia (RF)
Es el tipo más común y económico de estas tecnologías. Funciona enviando una señal a una frecuencia de 2.4 GHz, popular en la telefonía móvil y en los estándares IEEE 802.11b y IEEE 802.11g. Es popular, entre otras cosas, por sus pocos errores de desconexión o interferencias con otros equipos inalámbricos, además de disponer de un alcance suficiente: hasta unos 10 metros.
Infrarrojo (IR)
Esta tecnología utiliza una señal de onda infrarroja como medio de transmisión de datos, popular también entre los controles remotos de televisiones, equipos de música o en telefonía celular. A diferencia de la RF, al tener un alcance medio inferior a los 3 metros, su éxito ha sido menor. Además, tanto el emisor como el receptor deben estar en una misma línea visual de contacto, de manera directa e ininterrumpida, para que la señal se reciba correctamente.
Bluetooth (BT)
Bluetooth es una tecnología de transmisión inalámbrica más reciente (estándar IEEE 802.15.1), que cuenta con cierto éxito en otros dispositivos. Su alcance es de unos 10 metros o 30 pies (que corresponde a la Clase 2 del estándar Bluetooth).
Teclados: Mecanismos y Funcionamiento
7. Tipos de Teclas y Funcionamiento General de los Teclados
Los teclados suelen incorporar varios tipos de teclas:
- Teclas de escritura: Alfanuméricas y de símbolos.
- Teclas de función: F1 a F12.
- Teclas de control: Ctrl, Alt, Shift, etc.
- Teclado numérico o key-pack: Para la entrada rápida de números.
Las teclas se hallan ligadas a una matriz de circuitos de dos dimensiones. Cada tecla, en su estado normal (no presionada), mantiene abierto un determinado circuito. Al presionar una tecla, el circuito asociado se cierra, y por tanto circula una pequeña cantidad de corriente a través de dicho circuito. El microprocesador detecta los circuitos que han sido cerrados e identifica su posición en la matriz mediante la asignación de un par de coordenadas (X,Y). Acto seguido, se acude a la memoria ROM del teclado, que almacena el mapa de caracteres, una tabla que asigna un carácter a cada par (X,Y).
Como interruptores que son, las teclas padecen del conocido efecto rebote. Cuando una tecla se presiona, se produce una cierta vibración que equivale a presionar la tecla repetidas veces muy rápidamente. Una de las misiones del microprocesador es eliminar dicho fenómeno. Cuando el microprocesador detecta que una tecla cambia de estado con una frecuencia excesiva (mayor que la que un humano puede generar al usar normalmente el teclado), interpreta el conjunto de rebotes como una simple pulsación. Sin embargo, si mantenemos pulsada la tecla más tiempo, el procesador detecta que los rebotes desaparecen e interpreta que queremos enviar el mismo carácter al PC repetidas veces.
8. Tecnología de Contactos Metálicos en Teclados
La tecnología de contacto metálico es una de las más simples. En ella, las teclas se dotan de un resorte, y cada circuito se cierra por el contacto directo entre dos placas metálicas. Otra variante introduce un material esponjoso entre las dos placas. En general, esta tecnología proporciona una buena respuesta táctil. El problema reside en que los contactos se deterioran rápidamente, ya que no existe una barrera aislante que proteja la matriz de contactos, como en los teclados de membrana o cúpula de goma.
9. Teclados Capacitivos: Funcionamiento y Ventajas
En los teclados capacitivos, los interruptores no son realmente mecánicos; de hecho, la corriente fluye continuamente por toda la matriz de teclas. Cada tecla está provista de un muelle que asegura el retorno a su posición original tras una pulsación. Bajo la superficie de cada tecla se halla una pequeña placa metálica. Bajo dicha placa, a una cierta distancia, se encuentra otra nueva placa metálica. El conjunto de dos placas metálicas separadas por un material dieléctrico (el aire, en este caso) no es más que un condensador.
La capacidad de dicho condensador varía en función de la distancia entre las placas. Por tanto, al pulsar la tecla (y por tanto acercar las placas), se produce un cambio de capacidad que sirve para detectar la pulsación de la tecla. El coste de estos teclados es elevado, pero, por otro lado, se deterioran muy poco. Esto último les permite gozar de una larga vida útil, mayor que la ofrecida por cualquier otra tecnología de teclados. Ya que las dos placas nunca entran en contacto directo, no existen rebotes, lo que supone otra ventaja importante.
10. Funcionamiento de los Teclados de Cúpula de Goma
En la actualidad, los teclados más populares emplean teclas de «cúpula de goma». Las teclas reposan sobre una cúpula fabricada en goma, de pequeño tamaño y gran flexibilidad, con un centro rígido de carbono.
Cuando se realiza una pulsación, una pieza colocada bajo la superficie de la tecla hunde la cúpula. Esto hace que el centro de carbono se hunda también, hasta tocar una pieza metálica situada en la matriz de circuitos. Mientras la tecla permanezca pulsada, el centro de carbono cerrará el circuito apropiado. Cuando la tecla se libera, la cúpula de goma vuelve a su posición original, y el centro de carbono deja de cerrar el circuito asociado a la tecla. Como consecuencia, la tecla también vuelve a su posición original, quedando lista para volver a ser presionada.
Estos teclados resultan económicos y, además, presentan una excelente respuesta táctil. Otra ventaja se centra en su gran resistencia al polvo y la suciedad, ya que las cúpulas de goma aíslan los interruptores. La imagen de la izquierda muestra un teclado de este tipo.