M a n u t e n ç ã o e m I m p r e s s o r a s SENAI – SC J a r a g u á d o S u l AULA: M a n u t e n ç ã o e m I m p r e s s o r a s Prof° Anderson Rauber Prof° Anderson Rauber

SENAI – SC Impacto x não-impacto J a r a g u á d o S u l Há várias tecnologias importantes disponíveis. Estas tecnologias podem ser divididas em duas categorias principais: Impacto: estas impressoras têm um mecanismo que toca o papel para criar a imagem. Há duas tecnologias de impacto principais: Matriz de ponto: as impressoras usam uma série de pequenos pinos que batem em uma fita coberta com tinta, fazendo com que a tinta seja transferida para o papel no ponto de impacto. Impressoras de caracteres: as impressoras são basicamente máquinas de escrever computadorizadas. Elas têm uma bola ou uma série de barras com caracteres reais (letras e números) gravados em relevo na superfície. O caractere apropriado atinge a fita de tinta, transferindo a imagem do caractere para o papel. As impressoras de caracteres são rápidas e precisas para textos básicos, porém são muito limitadas para outros usos. Não-impacto: estas impressoras não tocam o papel quando criam uma imagem. As impressoras a jato de tinta fazem parte deste grupo, que inclui: Impressoras a jato de tinta: são descritas nesse artigo e usam uma série de esguichos que lançam gotas de tinta diretamente no papel. Impressoras a laser: descrita com mais profundidade em Como funciona uma impressora a laser, usam tinta seca (toner), eletricidade estática, e calor para colocar a tinta sobre o papel. Prof° Anderson Rauber

O u t r a s T e c n o l o g i a s SENAI – SC J a r a g u á d o S u l O u t r a s T e c n o l o g i a s Impressoras de tinta sólida: contêm tinta em bastões de cera que são derretidos e aplicados ao papel. A tinta então endurece no local. Impressoras com sublimação de tinta: têm um longo rolo de filme transparente que se assemelha a folhas de celofane vermelho, azul, amarelo e cinza grudadas umas às outras de uma extremidade à outra. As tintas sólidas correspondentes às quatro cores básicas usadas em impressão, estão embutidas neste filme: cian, magenta, amarelo e preto (CMYK). A cabeça da impressora usa um elemento aquecedor que varia de temperatura, dependendo da quantidade de uma determinada cor que precise ser aplicada. As tintas evaporam e saturam a superfície brilhosa do papel antes de retornarem para a forma sólida. A impressora transpõe sobre o papel cada uma das cores básicas, construindo gradualmente a imagem. Prof° Anderson Rauber

O u t r a s T e c n o l o g i a s SENAI – SC J a r a g u á d o S u l O u t r a s T e c n o l o g i a s Impressoras de cera térmica: são uma combinação das tecnologias de sublimação de tinta e de tinta sólida. Elas usam uma fita com faixas alternativas em CMYK. A fita passa em frente a uma cabeça de impressão que tem uma série de pequeninos pinos aquecidos. Os pinos fazem com que a cera derreta e fique aderida ao papel, onde ela endurece. Impressoras de tecnologia térmica autochrome: têm a cor no papel ao invés de na impressora. Há três camadas (cian, magenta e amarelo) no papel,e cada camada é ativada pela aplicação de uma quantidade de calor específica. A cabeça de impressão tem um elemento de aquecimento que pode variar de temperatura. A cabeça de impressão passa três vezes pelo papel, fornecendo a temperatura apropriada para cada camada de cor conforme o necessário. Prof° Anderson Rauber

I m p r e s s o r a J a t o d e T i n t a SENAI – SC J a r a g u á d o S u l I m p r e s s o r a J a t o d e T i n t a Desde sua introdução, na última metade dos anos 80, as impressoras a jato de tinta cresceram em popularidade e desempenho enquanto que seu preço caiu significativamente. Uma impressora a jato de tinta é qualquer impressora que lança pequenas gotículas de tinta sobre o papel para criar uma imagem. os pontos são extremamente pequenos (geralmente entre 50 e 60 microns de diâmetro), tão pequenos que são mais finos que o diâmetro de um cabelo humano (70 microns) os pontos são posicionados de maneira muito precisa, com resoluções de até 1440x720 pontos por polegada (dots per inch - dpi) os pontos podem ter cores diferentes combinadas para criar imagens com qualidade de fotografia Prof° Anderson Rauber

Interior de uma impressora a jato de tinta SENAI – SC J a r a g u á d o S u l Interior de uma impressora a jato de tinta conjunto de cabeça de impressão cabeça de impressão: o núcleo de uma impressora a jato de tinta, a cabeça de impressão, contém uma série de esguichos que são usados para lançar gotas de tinta. Prof° Anderson Rauber

SENAI – SC J a r a g u á d o S u l Cartuchos de tinta: dependendo do fabricante e do modelo da impressora, os cartuchos de tinta vêm em diferentes combinações, tais como cartuchos para tintas preta e colorida separados, tintas preta e colorida em um único cartucho ou mesmo um cartucho para cada cor de tinta. Os cartuchos de algumas impressoras a jato de tinta incluem a própria cabeça de impressão. Motor de passo: um motor de passo move o conjunto de cabeça de impressão (cabeça de impressão e cartuchos de tinta) para frente e para trás, atravessando o papel. Algumas impressoras têm um outro motor de passo para estacionar o conjunto de cabeça de impressão quando a impressora não estiver em uso. Estacionar quer dizer que o conjunto de cabeça de impressão está impedido de se mover acidentalmente, como um freio de mão em um carro. Prof° Anderson Rauber

SENAI – SC J a r a g u á d o S u l Motor de Passo Prof° Anderson Rauber

SENAI – SC J a r a g u á d o S u l Cinto: um cinto é usado para prender o conjunto de cabeça de impressão ao motor de passo. Barra estabilizadora: a cabeça de impressão usa uma barra estabilizadora para assegurar que o movimento seja preciso e controlado. Prof° Anderson Rauber

SENAI – SC Conjunto de alimentação de papel J a r a g u á d o S u l Bandeja de papel/ alimentador: a maioria das impressoras a jato de tinta tem uma bandeja para você colocar papel. Algumas impressoras dispensam o uso da bandeja padrão por um alimentador. O alimentador tem um fecho com mola que fica aberto em um ângulo atrás da impressora, permitindo que você coloque papel nele. Os alimentadores não seguram tanto papel quanto uma bandeja tradicional. Roletes: um conjunto de roletes puxa o papel da bandeja ou do alimentador e manda o papel quando o conjunto de cabeça de impressão está pronto para mais uma folha. Prof° Anderson Rauber

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SENAI – SC J a r a g u á d o S u l Motor de passo do alimentador de papel: este motor impulsiona os roletes a moverem o papel no passo exato e necessário para assegurar que uma imagem contínua seja impressa. Fonte de alimentação: enquanto que as primeiras impressoras tiveram um transformador externo,a maioria das impressoras de hoje usam uma fonte de alimentação padrão que é incorporada à própria impressora. Circuito elétrico de controle: uma quantidade pequena, mas sofisticada, de circuitos é construída na impressora para controlar todos os aspectos mecânicos de operação, assim como decodificar a informação enviada para a impressora pelo computador. Prof° Anderson Rauber

SENAI – SC J a r a g u á d o S u l Placa de Controle Prof° Anderson Rauber

SENAI – SC J a r a g u á d o S u l Porta de interface(s): a porta paralela ainda é usada por muitas impressoras, mas a maioria das impressoras mais novas usa a porta USB. Algumas se conectam usando uma porta serial ou uma porta small computer system interface (SCSI). Prof° Anderson Rauber

Esguichos de uma cabeça de impressão SENAI – SC J a r a g u á d o S u l Tipos diferentes de impressoras a jato de tinta formam suas gotículas de tinta de formas diferentes. Há duas tecnologias principais de jato de tinta atualmente usadas pelos fabricantes de impressoras: Esguichos de uma cabeça de impressão Prof° Anderson Rauber

SENAI – SC J a r a g u á d o S u l Bolha térmica: usada por fabricantes como Canon (em inglês) e Hewlett Packard (em inglês), este método é geralmente chamado de jato de bolha. Em uma impressora a jato de tinta térmica, resistores minúsculos produzem calor, evaporando a tinta e criando uma bolha. Conforme a bolha se expande, um pouco da tinta é lançada de um esguicho sobre o papel. Quando a bolha “estoura” (é rompida), cria-se um vácuo. Isto puxa mais tinta do cartucho para dentro da cabeça de impressão. Uma cabeça de impressão de jato de bolha típica tem 300 ou 600 esguichos minúsculos, e todos eles podem lançar uma gotícula simultaneamente. Prof° Anderson Rauber

SENAI – SC J a r a g u á d o S u l piezoelectrico: patenteada pela Epson, esta tecnologia usa cristais piezo. Um cristal está localizado atrás do reservatório de tinta de cada esguicho. O cristal recebe uma pequena carga elétrica que faz com que ele vibre. Quando o cristal vibra para dentro, ele força uma pequena quantidade de tinta para fora do esguicho. Quando ele vibra para fora, puxa mais um pouco de tinta para o reservatório, repondo a tinta que saiu. Prof° Anderson Rauber

SENAI – SC J a r a g u á d o S u l Quando você clica em um botão para imprimir, há uma seqüência de eventos que acontece: 1. O aplicativo que você estiver usando envia os dados a serem impressos para o driver da impressora. 2. O driver traduz os dados para um formato que a impressora possa entender e verifica se a impressora está online e disponível para imprimir. 3. Os dados são enviados pelo driver do computador para a impressora via interface de conexão (paralela, USB, etc). 4. A impressora recebe os dados do computador. Ela guarda uma certa quantidade de dados em um buffer. O buffer pode alcançar de 512 KB a 16 MB de memória RAM dependendo do modelo. Os buffers são úteis porque eles permitem que o computador termine com o processo de impressão rapidamente, ao invés de ter que esperar a página ser impressa. Um buffer grande pode armazenar um documento complexo ou vários documentos básicos. Prof° Anderson Rauber

5. Se a impressora está ociosa por um período de tempo, ela normalmente passará por um ciclo curto de limpeza para garantir que a(s) cabeça(s) de impressão esteja(m) limpa(s). Uma vez que o ciclo de limpeza esteja completo, a impressora está pronta pra começar a imprimir. 6. O circuito elétrico de controle ativa o motor de passo do alimentador de papel. Isto aciona os roletes, que alimentam a impressora com uma folha de papel da bandeja/alimentador. Um pequeno mecanismo de ativação na bandeja/alimentador é abaixado quando há papel na bandeja ou no alimentador. Se a alavanca não é abaixada, a impressora acende a luz de “sem papel” LED e envia um alerta para o computador. 7. Uma vez que o papel entra na impressora e é posicionado no início da página, o motor de passo da cabeça de impressão usa o cinto para mover o conjunto de cabeça de impressão atravessando a página. O motor para por uma mínima fração de segundo para que a cabeça de impressão lance pontinhos de tinta na página se movendo um pouquinho antes de parar novamente. Esses passos acontecem tão rapidamente que parece um movimento contínuo. 8. Pontos múltiplos são feitos a cada parada. Ela lança as cores CMYK em quantidades precisas para se fazer qualquer outra cor imaginável. Prof° Anderson Rauber

SENAI – SC J a r a g u á d o S u l 9. No final de cada passo completo, o motor de passo do alimentador de papel empurra o papel uma fração de polegada. Dependendo do modelo da jato de tinta, a cabeça de impressão é reajustada ao começo do lado da página ou, na maioria dos casos, simplesmente troca de direção e começa a se mover para trás atravessando a página enquanto imprime. 10. Este processo continua até que a página esteja impressa. O tempo que leva para uma página ser impressa varia muito de impressora para impressora. Este tempo também vai variar baseado na complexidade da página e no tamanho de alguma imagem que esteja na página. Por exemplo, uma impressora pode ser capaz de imprimir 16 páginas por minuto (PPM) de um texto em preto, mas pode levar alguns minutos para imprimir uma imagem colorida do tamanho de uma página inteira. 11. Assim que a impressão está completa, a cabeça de impressão é estacionada. O motor de passo do alimentador de papel gira os roletes para terminarem de empurrar a página impressa para a bandeja de saída. A maioria das impressoras de hoje usa tinta que seca muito rapidamente, para que você possa pegar a folha imediatamente, sem borrá-la. Prof° Anderson Rauber

I m p r e s s o r a L a s e r Um dos princípios do trabalho de uma impressora a laser é a eletricidade estática, a mesma energia que faz as roupas dentro de uma secadora grudarem umas nas outras ou um raio se propagar de uma nuvem de tempestade ao solo. A eletricidade estática é uma carga elétrica acumulada em um objeto isolado. Como átomos de cargas opostas atraem uns aos outros, objetos com campos elétricos opostos se agarram. Prof° Anderson Rauber

Trajeto de uma folha de papel através de uma impressora a laser Prof° Anderson Rauber

Componentes básicos de uma impressora a laser Prof° Anderson Rauber

Tambor Inicialmente, o tambor recebe uma carga positiva total pelo fio corona de carga, fio pelo qual passa uma corrente elétrica (algumas impressoras usam um rolo carregado em vez de um fio corona, mas o princípio é o mesmo). À medida que o tambor gira, a impressora faz brilhar um minúsculo raio laser ao longo da superfície para descarregar determinados pontos. Dessa maneira, o laser "desenha" as letras e imagens que serão impressas como um padrão de cargas elétricas: uma imagem eletrostática. O sistema também pode trabalhar com as cargas inversas, ou seja, uma imagem eletrostática positiva sobre um plano de fundo negativo. Prof° Anderson Rauber

O laser "desenha" sobre um tambor fotocondutor giratório Prof° Anderson Rauber

Depois de estabelecer o padrão, a impressora recobre o tambor com um toner (um pó fino e preto) carregado positivamente. Como ele possui uma carga positiva, o toner se agarra às áreas negativas descarregadas do tambor, mas não ao "plano de fundo" carregado positivamente. É como escrever com cola sobre uma lata de refrigerante e rolá-la sobre farinha: a farinha gruda somente sobre a parte da lata revestida com cola e você fica com uma mensagem escrita com o pó. Com o padrão de pó fixado, o tambor rola sobre uma folha de papel que se move ao longo de uma cinta abaixo dela. Antes que o papel role sobre o tambor, o papel recebe uma carga negativa por meio do fio corona de transferência (rolo carregado). Essa carga é mais forte do que a carga negativa da imagem eletrostática e o papel em branco pode repelir o pó do toner. Como o papel se move na mesma velocidade que o tambor, ele capta exatamente o padrão da imagem. Para impedir que o papel fique aderido ao tambor, ele é descarregado pelo fio corona de desprendimento imediatamente depois de captar o toner. Prof° Anderson Rauber

Fusor Finalmente, a impressora passa o papel pelo fusor, um par de rolos aquecidos. À medida que o papel passa por esses rolos, o pó de toner solto se funde, unindo-se às fibras do papel. O fusor rola o papel para a bandeja de saída e você tem a página impressa. O fusor também aquece o próprio papel e é por isso que as páginas sempre saem quentes de uma impressora a laser ou de uma fotocopiadora. Prof° Anderson Rauber

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E o que impede o papel de queimar. Principalmente, a velocidade E o que impede o papel de queimar? Principalmente, a velocidade. O papel passa pelos rolos tão rapidamente que não chega a se aquecer em demasia. Depois de depositar o toner sobre o papel, a superfície do tambor passa pela lâmpada de descarga. Essa luz brilhante expõe toda a superfície fotorreceptora, apagando a imagem elétrica. A superfície do tambor passa pelo fio corona de carga, que reaplica a carga positiva. Prof° Anderson Rauber

Portas de comunicação Antes que uma impressora a laser possa fazer qualquer coisa, ela precisa receber os dados da página e "definir" como vai colocar tudo no papel. Esse é o trabalho do controlador da impressora. O controlador da impressora é o principal computador de bordo da impressora a laser. Ele fala com o computador hospedeiro (por exemplo, o seu PC) por meio de uma porta de comunicação, como a porta paralela ou a porta USB. No início do trabalho de impressão, a impressora a laser determina, em conjunto com o computador hospedeiro, a maneira pela qual trocarão dados. O controlador pode ter que iniciar e parar a comunicação com o computador hospedeiro periodicamente para processar a informação que recebeu. Prof° Anderson Rauber

Em um escritório, uma impressora a laser provavelmente será conectada a diversos computadores hospedeiros para que múltiplos usuários possam imprimir documentos a partir de suas máquinas. O controlador manipula cada um separadamente, mas pode efetuar muitas "comunicações" ao mesmo tempo. Essa capacidade de manipular diversos trabalhos de uma vez é uma das razões pelas quais as impressoras a laser são tão populares. Prof° Anderson Rauber

Configurando a página Assim que os dados estão estruturados, o controlador começa a montar a página. Ele estabelece as margens do texto, distribui as palavras e posiciona os gráficos. Quando a página é configurada, o processador de rastreio da imagem processa os dados da página, no todo ou em pedaços, e os transforma em uma matriz de pontos minúsculos. A impressora necessita que a página esteja nessa forma para que o laser possa gravá-la sobre o tambor fotorreceptor. Na maioria das impressoras a laser, o controlador salva todos os dados do trabalho de impressão em sua própria memória. Isso permite que o controlador coloque os diferentes trabalhos de impressão em uma fila de espera (em inglês, queue), de modo que ele possa lidar com eles um de cada vez. Isso também poupa tempo quando se imprimem diversas cópias de um documento, já que o computador hospedeiro somente tem que enviar os dados uma única vez. Prof° Anderson Rauber

Conjunto do laser O sistema de laser da impressora, ou conjunto de varredura a laser, deve ser muito preciso. O conjunto de varredura a laser tradicional inclui: * um laser * um espelho móvel * uma lente O laser recebe os dados da página (os minúsculos pontos que compõem o texto e as imagens) uma linha horizontal de cada vez. À medida que o feixe se move ao longo do tambor, o laser emite um pulso de luz para cada ponto a ser impresso e nenhum pulso para cada ponto que permanecerá sem impressão. Prof° Anderson Rauber

Na verdade, o laser não move o próprio feixe Na verdade, o laser não move o próprio feixe. Em vez disso, oscila um espelho móvel. À medida que o espelho se move, ele faz o feixe brilhar através de uma série de lentes. Esse sistema compensa a distorção da imagem causada pela distância variável entre o espelho e os pontos ao longo do tambor. Prof° Anderson Rauber

Toner Uma das peças mais importantes de uma impressora a laser (ou fotocopiadora) é o toner. É estranha a idéia de que o papel agarre a "tinta" em vez de ser a impressora a aplicá-la. E é ainda mais estranho que a "tinta" não seja realmente tinta. Então, o que é o toner? Trata-se de um pó carregado eletricamente com dois ingredientes principais: pigmento e plástico. O papel do pigmento é bem evidente - ele fornece a coloração (preta, em uma impressora monocromática) que preenche o texto e as imagens. Esse pigmento é misturado com partículas de plástico para que o toner derreta ao passar pelo calor do fusor. Essa qualidade confere ao toner diversas vantagens sobre a tinta líquida. A principal é que ele se une firmemente às fibras de praticamente qualquer tipo de papel, o que significa que o texto não ficará borrado ou manchado facilmente. Prof° Anderson Rauber

Grão de revelador recoberto com pequenas partículas de toner Prof° Anderson Rauber

Aplicação de toner Como a impressora aplica esse toner na imagem eletrostática sobre o tambor? O pó é armazenado no reservatório de toner, um pequeno recipiente embutido em um estojo removível. A impressora junta o toner proveniente do reservatório com a unidade reveladora. O revelador, na verdade, é uma coleção de pequenos grãos magnéticos carregados negativamente. Esses grãos são fixados a um rolo metálico rotativo que os movimenta através do reservatório do toner. Como são carregados negativamente, os grãos do revelador coletam as partículas positivas do toner à medida que passam. O rolo escova os grãos ao passarem pelo conjunto do tambor. A imagem eletrostática possui uma carga negativa mais forte do que os grãos do revelador e o tambor retira as partículas de toner. Prof° Anderson Rauber

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O tambor então se move sobre o papel, que possui uma carga ainda mais forte, e acaba por agarrar o toner. Depois de recolher o toner, o papel é imediatamente descarregado pelo fio corona de desprendimento. Nesse ponto, a única coisa que retém o toner sobre a página é a gravidade: se você soprasse a página, toda a imagem desapareceria. A página deve passar pelo fusor para fixar o toner. Os rolos fusores são aquecidos por lâmpadas internas de tubo de quartzo, de modo que o plástico no toner se funde quando passa por elas. Mas o que impede o toner de se acumular nos rolos fusores em vez de grudar na página? Para impedir que isso aconteça, os rolos fusores devem ser revestidos com Teflon, o mesmo material não aderente usado em panelas. Prof° Anderson Rauber

Impressoras laser coloridas Inicialmente, a maioria das impressoras comerciais a laser estava limitada à impressão monocromática (escrita em preto sobre papel branco). Mas agora há uma grande variedade de impressoras a laser coloridas no mercado. Essencialmente, as impressoras coloridas trabalham do mesmo modo que as impressoras monocromáticas, exceto pelo fato de que passam por todo o processo de impressão quatro vezes: uma para a cor ciano (azul), uma para a magenta (vermelha), uma para a amarela e uma para a preta. Ao combinar essas quatro cores de toner em proporções variadas, pode gerar cores diversas. Prof° Anderson Rauber

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Há diversas maneiras diferentes de se fazer isso Há diversas maneiras diferentes de se fazer isso. Alguns modelos possuem quatro unidades de toner e revelador em uma roda giratória. A impressora dispõe a imagem eletrostática para uma cor e coloca essa unidade de toner em posição. Em seguida, aplica essa cor ao papel e passa pelo processo novamente para aplicar a próxima cor. Certas impressoras adicionam todas as quatro cores a uma placa antes de colocar a imagem no papel. Algumas impressoras mais caras possuem uma unidade impressora completa (um conjunto de laser, um tambor e um sistema de toner) para cada cor. O papel simplesmente se move pelas diferentes cabeças de tambor, recolhendo todas as cores em um tipo de linha de montagem. Prof° Anderson Rauber

Vantagens de um laser Por que comprar uma impressora a laser em vez de uma impressora a jato de tinta mais barata? As principais vantagens das impressoras a laser são a velocidade, a precisão e a economia. Um laser pode se mover bem mais rápido, que uma impressora a jato de tinta. E como o raio laser tem um diâmetro invariável, pode desenhar com mais precisão, sem espirrar excesso de tinta. As impressoras a laser tendem a ser mais caras do que as impressoras a jato de tinta, mas seu custo de funcionamento é inferior. O pó de toner é barato e dura mais tempo, ao passo que você esgota os caros cartuchos de tinta muito rápido. Prof° Anderson Rauber

É por isso que os escritórios costumam usar uma impressora a laser para impressão de longos documentos de texto. Na maioria dos modelos, essa eficiência mecânica é complementada pela eficiência de processamento. Um controlador de impressora a laser pode atender a todos em um pequeno escritório. Quando foram apresentadas inicialmente, as impressoras a laser eram caras demais para o uso como impressora pessoal. Entretanto, desde que surgiram, tornaram-se muito mais acessíveis. Agora é possível comprar um modelo básico por um valor acessível. À medida que a tecnologia avança, os preços das impressoras a laser deve continuar a cair, enquanto o desempenho melhora. Também veremos variações de design inovadores e possíveis aplicações inteiramente novas da impressão eletrostática.  Prof° Anderson Rauber

Fontes Livro: Hadware Total (Laercio Vasconcelos) Site: http://informatica.hsw.uol.com.br/perifericos-canal.htm Prof° Anderson Rauber