SENAI – SC
Jaraguá do Sul
AULA:
M anutenção em Impressoras
Prof° Anderson Rauber
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Impacto x não-impacto
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.
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Outras Tecnologias
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.
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Outras Tecnologias
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.
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Impressora Jato de Tinta
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
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Interior de uma impressora a jato de tinta
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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.
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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.
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Motor de Passo
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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.
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Conjunto de alimentação de papel
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.
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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.
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Placa de Controle
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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).
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Impressora Laser
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.
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Trajeto de uma folha de papel através de uma impressora a laser
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Componentes básicos de uma impressora a laser
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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.
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O laser "desenha" sobre um tambor fotocondutor giratório
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Grão de revelador recoberto com pequenas partículas de toner
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Fontes
Livro: Hadware Total (Laercio Vasconcelos)
Site: http://informatica.hsw.uol.com.br/perifericos-canal.htm
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