8 Опишите принцип печати матричных принтеров

Принтер — периферийное устройство компьютера, предназначенное для перевода информации на физический носитель из электронного вида.

По принципу переноса изображения на носитель:

По количеству цветов печати:

По соединению с источником данных или интерфейсу:

последовательный порт (COM-порт)

параллельный порт (IEEE 1284)

Матричные принтеры — старейшие из ныне применяемых типов принтеров, их механизм был изобретён в 1964 году японской корпорацией Seiko Epson.

Изображение формируется печатающей головкой, которая состоит из набора иголок (игольчатая матрица), приводимых в действие электромагнитами. Головка передвигается построчно вдоль листа, при этом иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, формируя точечное изображение.

Существуют также высокоскоростные линейно-матричные принтеры, в которых большое количество иголок равномерно расположены на челночном механизме (фрете) по всей ширине листа.

Матричные принтеры, несмотря на полное вытеснение их из бытовой и офисной сферы, до сих пор достаточно широко используются в некоторых областях (банковское дело — печать документов под копирку, и др.).

Принцип работы матричного принтера

Принцип работы матричного принтера, где используется последовательная ударная точечно-матричная технология, следующий: во время работы печатающая головка движется вдоль каретки, и изображение формируется за счет точек, получающихся на бумаге благодаря иголкам, касающимся красящей ленты. Иголки расположены группами по 9, 12, 14, 18, 24, 36, или 48 в вертикальных рядах. Материалом для игл служит износостойкий вольфрамовый сплав. Красящая лента как правило изготавливается из плотного нейлона.

Существует и другой принцип работы, используемый в линейно-матричных принтерах, пользующихся популярностью в больших организациях.

Основная часть линейно-матричного принтера — это конструкция, состоящая из станины, имеющей ширину печати, на которой по горизонтали по всей длине установлены печатающие молоточки, объединенные в модули — фреты. Во время работы станина, приводимая в движение кривошипно-шатунным механизмом, совершает возвратно-поступательные движения с большой частотой и амплитудой, равной расстоянию между соседними молоточками. В зависимости от количества молоточков во фрете меняется скорость — те принтеры, где число молоточков во фрете больше, имеют большую скорость.

При движении шаттла из одной мертвой точки в другую, молоточки в тех местах, где требуется, наносят изображения на бумаге благодаря удару по красящей ленте, формируя за каждый проход полную горизонтальную линию заданного изображения. После этого бумага передвигается на шаг вперед, и шаттл возвращается в обратном направлении, формируя изображение линией за линией.

Скорость печати принтера измеряют в строках в минуту при печати текста, или в дюймах в минуту — при печати графики.

Технологии, приводящие в движение иголку либо молоточек матричного принтера, делятся на:

технологию печати с запасённой энергией.

Баллистическая технология основана на электромагнитах, находящихся на каждой из иголок. Когда на электромагнит подаётся питание, он притягивает "пяточку" иголки (реализации могут варьироваться в зависимости от производителя) и она приводится в движение. Возвращается в исходное положение иголка под действием пружины.

Технология с запасенной энергией

Пружина в состоянии покоя напряжена за счет действия постоянного магнита. При печати магнитное поле катушки, через которую пропустили ток, компенсирует поле постоянного магнита. Этой компенсации достаточно для того, чтобы пружина оторвалась от магнита, и иголка пришла в движение. При снятии питания с обмотки, пружина вновь притягивается к постоянному магниту, возвращая иголку в исходное состояние.

Технология с запасённой энергией — более новая, чем баллистическая, и её основное преимущество — при работе головка меньше нагревается, так как для компенсации силы магнита необходимо подать заметно меньшую мощность на катушку, чем в случае, когда электромагнит приводит иголку в действие. Ещё одним преимуществом является то, что сила удара иголки практически не меняется со временем или от нагрева, потому что в головке с запасённой энергией она зависит только от жёсткости постоянно согнутой пружины. Зато печатающие головки, которые сделаны по баллистической технологии, заметно меньше по размеру — это позволяет экономить энергию на их перемещении вдоль каретки, а также делать на них более мощные теплообменники.

монохромность (хотя существовали и цветные матричные принтеры, по очень высокой цене)

очень низкая скорость работы

высокий уровень шума, который может достигать 25 дБ.

Низкая стоимость принтера и стоимость расходных материалов;

Печать нескольких копий через копирку

Матричная печать, где используется старейшая технология, сейчас практически не пользуется спросом в персональном домашнем использовании. Однако в ряде областей её до сих пор не представляется возможным заменить, что оставляет ее по-прежнему востребованной — это банковское дело, печать документов под копирку, печать многоэкземплярных форм; пин-конвертов для SIM-карт и банковских карт; авиабилетов; печать на ответственных бланках и формах, где важен факт нанесения информации ударным способом.

Все принтеры, будь то матричные, струйные, лазерные, выполняют, в сущности, одну и ту же работу: они создают комбинацию точек на листе бумаги. Точки могут быть разного размера и цвета, печатная краска подается на бумагу тоже разными способами, но абсолютно все изображения, будь то текст или рисунок, состоят из точек. Чем мельче точки, тем более впечатляющ конечный результат.

Принцип действия матричного принтера

Разрешение — 72 – 360 dpi

Количество цветов — Один цвет (правда, есть матричные принтеры с многоцветной красящей лентой)

Быстродействие — до 1500 строк в минуту

Как и печатная машинка, матричный принтер имеет печатающую головку, движущуюся в каретке вдоль листа бумаги.

Электрические сигналы от процессора после усиления направляются к головке принтера. Головка содержит от 9 до 24 печатающих иголок, концы которых выстроены в вертикальную линию. Другие концы входят в электромагнит. Ток от процессора активизирует соленоид, который создает магнитное поле; последнее отталкивает магнит на конце иголки, вызывая движение иголки к бумаге.

Движущаяся иголка ударяет по ленте, пропитанной краской. Сила удара переносит краску на бумагу, расположенную по другую сторону ленты. После удара иголкой по ленте пружина возвращает ее назад к первоначальному положению. Головка принтера по мере движения вдоль страницы продолжает активизировать разные комбинации иголок, так что все символы формируются из вертикальных шаблонов точек.

На некоторых принтерах можно повысить качество печати или увеличить толщину линий путем второго прохода принтера над той же строкой, в результате чего напечатается второй набор точек, чуть-чуть сдвинутый относительно первого.

Специальная защита не допускает попадания на бумагу лишнего красителя.

Принцип действия струйного принтера:

Разрешение — до 1440 dpi

Количество цветов — Один цвет (чёрный) или четыре цвета (модель печати CMYK)

Быстродействие — Печать тесктов составляет 3-4 ppm, печать графики дольше

Печатающая головка движется относительно неподвижной бумаги, не касаясь её.

На печатающей головке струйного принтера вместо игл имеются специальные отверстия – сопла, через которые чернила разбрызгиваются на бумагу.

Капля красителя может выстреливаться из сопла либо за счёт пьезоэффекта, либо за счёт давления пузырьков пара, возникающего при нагревании чернил.

Различные модели принтеров имеют от 12 до 256 сопел. Размер каждого сопла существенно меньше диаметра иглы, что обеспечивает большую чёткость изображения.

Принцип действия лазерного принтера

Разрешение — 600–1200 dpi

Количество цветов — одноцветная и цветная печать

Быстродействие — до 12 ppm

В лазерном принтере изображение строится на вращающемся барабане при помощи лазерного луча. Затем на барабан наносится тонер – красящая пыль, изображение переносится на бумагу и закрепляется нагретым роликом.

Принцип действия сублимационого принтера

Количество цветов — цветная печать

Быстродействие —

Сублимационные принтеры применяются для печати высококачественных фотографий (открыток).

Такие принтеры создают изображение, испаряя (сублимируя) краситель с пленок трех цветов. При этом, в отличии от струйных принтеров, где яркость передается размером капель, сублимационные принтеры позволяют получить равномерную заливку цветом любого оттенка (при струйной печати это будет набор маленьких точек на белом фоне).

Технические характеристики принтеров:

Термин разрешение (resolution) используется для описания контрастности и качества напечатанного образца. Во всех рассматриваемых технологиях печати изображение создается путем воспроизведения точек на бумаге. Разрешение принтера, а следовательно, и качество печати зависит от размера и количества этих точек. При просмотре страницы, напечатанной с низким разрешением на матричном принтере, невооруженным глазом можно увидеть узор из точек, формирующих символы. Это вызвано тем, что точки довольно велики и имеют одинаковый размер. А при просмотре страницы, напечатанной с высоким разрешением на лазерном принтере, символы имеют "сплошной" вид, поскольку точки намного меньше и как правило имеют разный размер.

Разрешение принтера обычно измеряют в точках на дюйм (dots per inch — dpi), другими словами, это количество отдельных точек, которые может напечатать принтер на линии длиной в один дюйм. В большинстве принтеров разрешение определяется двумя направлениями — вертикальным и горизонтальным.

Например, под разрешением 300 dpi подразумевается 300×300 точек на одном квадратном дюйме, т.е. принтер может напечатать 90 тыс. точек на квадратном дюйме бумаги.

Разумеется, качество бумаги влияет на напечатанное изображение. Поскольку при лазерной и струйной печати используются различные материалы (сухой тонер и жидкие чернила), необходимо с особой тщательностью подходить к выбору бумаги, особенно если предполагается высококачественная печать фотографического качества. Неверно выбранный тип бумаги может привести к размазыванию напечатанного изображения или появлению других дефектов, например осыпанию частиц тонера. Для специальных типов печати в настоящее время существуют специализированные типы бумаги: например, для печати с фотографическим качеством 720 dpi на струйном принтере необходимо приобрести специальную бумагу — более гладкую и быстросохнущую.

Тип принтера	Достоинства	Недостатки

матричный

Невысокая цена самого принтера и расходных материалов

Возможность печати под копировальную кальку.

Ма́тричный принтер (англ. dot matrix printer ) — компьютерный принтер, создающий изображение на бумаге из отдельных маленьких точек ударным способом.

Матричные принтеры — старейшие из доныне применяемых принтеров. Их механизм был изобретён в 1964 году корпорацией Seiko Epson. [ источник не указан 3288 дней ]

Содержание

Принцип действия [ править | править код ]

В матричном принтере изображение формируется на носителе печатающей головкой, представляющей собой набор иголок, приводимых в действие электромагнитами. Головка располагается на каретке, движущейся по направляющим поперёк листа бумаги; при этом иголки в заданной последовательности наносят удары по бумаге через красящую ленту, аналогичную применяемой в печатных машинках и обычно упакованную в картридж, тем самым формируя точечное изображение. Для перемещения каретки обычно используется ремённая передача, реже — зубчатая рейка или винтовая передача. Приводом каретки является шаговый электродвигатель. Такой тип матричных принтеров именуется S >Serial Impact Dot Matrix — последовательные ударно-матричные принтеры). Скорость печати таких принтеров измеряется в CPS (англ. characters per second — символах в секунду).

Особенности применения и режимы печати [ править | править код ]

Помимо печати текстовой информации, когда удары иголок контролируются программным обеспечением самого принтера, многие матричные принтеры имеют режим индивидуального управления иголками с компьютера, что обеспечивает возможность печати графической информации; однако в этом режиме скорость печати значительно падает. Иногда встроенное программное обеспечение принтера поддерживает загрузку во встроенную память принтера дополнительного набора шрифтов.

В зависимости от модели, матричные принтеры могут поддерживать все или некоторые из следующих режимов:

• графический режим (англ. semi-graphic, character graphic );
• алфавитно-цифровой режим:

• LQ (англ. Letter Quality — «типографское качество»), качественный режим 24-игольчатых принтеров;
• NLQ (англ. Near Letter Quality — «качество близкое к типографскому»), качественный режим 9-игольчатых принтеров;
• Draft — черновое качество печати; в этом режиме достигается максимальная скорость печати за счёт ухудшения её качества [3] ;

Многоцветная матричная печать [ править | править код ]

Некоторые модели матричных принтеров обладают возможностью многоцветной печати при использовании четырёхцветной CMYK красящей ленты. Смена цвета достигается смещением картриджа с лентой относительно печатающей головки дополнительным механизмом. Цветной матричный принтер позволяет получить семь цветов: основные цвета печатаются в один проход, а дополнительные цвета — в два прохода. Многоцветная матричная печать может использоваться для распечатки цветного текста и простой графики, и непригодна для получения фотореалистичных изображений. Чаще всего возможность цветной печати реализуется с помощью дополнительной оснастки (color kit), как в принтерах Epson LX-300+II и Citizen Swift 24; реже многоцветная печать является базовой возможностью (Epson LQ-2550, Okidata Microline-395C).

Серьёзным недостатком технологии цветной матричной печати является постепенное загрязнение первичных цветов на ленте чёрным вследствие контакта ленты с многоцветным изображением, приводящего к искажению цветов на распечатке.

Цветные матричные принтеры не получили широкого распространения, поскольку к моменту возникновения широкой потребности в цветной печати были вытеснены цветными струйными принтерами, обладающими более высокими эксплуатационными качествами, и в настоящее время практически не встречаются.

Управление печатью и взаимодействие с компьютером [ править | править код ]

Управление матричными принтерами осуществляется при помощи различных систем команд, общепринятыми из которых являются две: Epson ESC/P (англ. EPSON Mode ) и IBM ProPrinter (англ. IBM Mode ); большинство принтеров поддерживает обе системы.

Традиционно матричные принтеры подключаются к компьютерам через параллельный интерфейс, стандартом лат. de facto является Centronics. Другой устоявшийся интерфейс — RS-232C токовая петля 20 мА. Выпускающиеся в настоящее время матричные принтеры имеют современный интерфейс USB, однако поддержка устаревших интерфейсов в них, как правило, сохраняется для обеспечения совместимости с существующими промышленными или измерительными системами; так, например, принтер Epson LX-300+II оснащён всеми тремя интерфейсами.

Преимущества [ править | править код ]

Несмотря на то, что технологии матричной печати часто воспринимаются как устаревшие, матричные принтеры по-прежнему находят применение там, где требуется недорогая массовая печать на многослойных бланках (например, на авиабилетах) или под копирку, а также в случаях, когда требуется вывод значительного количества чисто текстовой информации без предъявления особых требований к качеству получаемого документа (печать этикеток, ярлыков, данных с систем управления и измерения); дополнительная экономия при этом достигается за счёт использования дешёвой фальцованной или рулонной бумаги.

Ударная технология печати является единственной технологией компьютерной печати, приемлемой для длительного архивного хранения документов ввиду необратимой деформации носителя и особенностей используемых красителей [4] . Также ударная печать ввиду аналогии с пишущей машинкой является единственной технологией компьютерной печати с доказанной на практике длительностью архивного хранения оттисков.

Возможность долговечной печати на носителях, непригодных для других технологий.

Ещё одним преимуществом матричной печати является высокий ресурс как самого принтера (8 млн строк), так и печатной головки (30-400 млн символов). [5]

Недостатки [ править | править код ]

Основными недостатками матричных принтеров являются:

• высокий уровень шума
• низкая скорость и качество печати в графическом режиме
• ограниченные возможности цветной печати

Для снижения шума при печати в отдельных моделях предусмотрен тихий режим, в котором каждая строка печатается в два прохода с использованием половинного количества игл; побочным эффектом такого решения является значительное снижение скорости печати. Для борьбы с шумом также применяют специальные конструкции с звуконепроницаемыми кожухами.

«>