Как печатает матричный принтер видео
Матричные принтеры — это одна из самых старых используемых сегодня разновидностей принтеров. Печать производится благодаря печатающей головке и набору игл, которую приводят в работу электронные магниты. Головка перемещается по листу, в это время иглы производят удары по бумаге через красящую ленту, распечатывая таким самым текст.
Принцип работы матричного принтера
Текст при помощи матричного принтера формируется за счет головки. Этот элемент состоит из набора игл, передвижение которых производится благодаря электромагнитам. Головка перемещается по направляющим вдоль бумаги. При печати иголки в определенном порядке ударяют по листу. Но прежде чем пробить бумагу, они пробивают красящую ленту, располагающуюся в матричном картридже.
Передвижение каретки производится благодаря ременной передаче. В роли электропривода выступает шаговый двигатель. Этот вид принтера называется ударно-матричным. Однако существуют еще линейно-матричные устройства, характеризующиеся высокой скоростью печати. Здесь установлены молоточки, равномерно находящиеся на челночном механизме. В этом оборудовании применяется технология, которая обеспечивает перенести строчки за один проход.
Как работает матричный принтер с программным управлением
Традиционные принтеры на матричной базе работают в соответствии с заданными режимами и, как правило, ориентируются на печать текстов. Программное же управление позволяет выполнять более широкий спектр задач, в том числе отражать на бумажном носителе графическую информацию. Пользователь имеет возможность через компьютер задавать индивидуальные характеристики печати. На сегодняшний день выделяется несколько режимов, в которых работают программируемые матричные принтеры. Принцип работы устройства в режиме LQ, к примеру, задействует не менее 24 игл и позволяет получать типографическое качество. Модели с 9 иглами поддерживают формат работы NLQ и отличаются менее высоким качеством. Существуют и специализированные принтеры, рассчитанные на печать крупноформатных графических материалов.
Технологии не стоят на месте, поэтому сейчас появляется все больше разновидностей оргтехники. Практически в каждом офисе установлены принтеры – специальная техника для печати документов и изображений. Одни модели лучше «переваривают» текстовые документы, другие – фотографии. В этом обзоре Вы узнаете, что такое матричный принтер, а также детально ознакомитесь с принципом работы, плюсами и минусами этих печатающих устройств и их характеристиками. Эти «старички» доступны уже давно и для некоторых сфер они просто незаменимы.
- 1 Немного истории
- 2 Устройство матричного принтера
- 3 Принцип работы
- 4 Основные характеристики
- 5 Плюсы и минусы
- 6 Подборка популярных моделей разных производителей
- 7 Заключение
- 8 Видео
Немного истории
Матричный принтер считается самым старым образцом техники для печати. Первый прибор был произведен в 1964 году компанией Epson. Это было первое оборудование, способное на графический вывод твердых копий. Для формирования изображения в принтере предусмотрена печатающая головка с иголками, которые наносят на бумагу точки через черную или цветную ленту. Разработка эволюционировала, за счет чего начали делать настоящие матричные принтеры. Ввиду ряда недостатков, например, шумности и недостаточного качества печати, разработчики решили создать что-то новое – так появился первый лазерный принтер.
Устройство матричного принтера
Чтобы лучше понять особенности этого аппарата, в первую очередь нужно разобраться, из каких деталей он состоит. Основные элементы:
- Печатающая головка;
- Система, двигающая головку;
- Микропроцессор, обеспечивающий управление;
- Механические и оптические датчики;
- Источник электропитания;
- Система, которая подает и протягивает бумагу;
- Картридж, внутри которого не краска или порошок, а красящая лента.
Что касается самого механизма, он, по сути, состоит из двух блоков:
Принцип работы
Матричный принтер работает за счет ударного способа переноса изображения. Во время печати к обмотке соленоида подается импульс, из-за чего образуется магнитное поле. В результате скачка начинает движение сердечник, который ударяет по рычажку. Последний выталкивает иголку, а она, проходя через красящую ленту, образует точку на бумаге. Далее иголка принимает изначальное положение.
То есть иглы «выбивают» точки, те собираются в символы и, в конечном счете в изображение. Матричные принтеры, помимо черных изображений, могут отпечатывать и цветные (встречаются реже). Для цветной печати необходима многоцветная красящая лента. И то, технология подходит для распечатки простых изображений. С фотографиями или рекламными листовками этому принтеру справится не под силу.
Матрица печатающей головки это 9, 18 или 24 иголок. Сейчас в основном используется 24 иглы, размещенные в два ряда по 12 в каждом. Оборудование дает возможность одновременной печати сразу нескольких документов. Принтер матричного типа нетребователен – ему под силу пропечатать практически любую бумагу, даже картон.
Интересно, но аппарат пропечатывает документ в два круга. Дело в том, что если бы принтер использовал только один механизм, отпечатанные символы резали глаза, в итоге текст получался неудобным для чтения. Благодаря технологии двойного удара по одному и тому же месту изображение сглаживается и становится более удобным для восприятия.
Полезная информация! Несмотря на то, что это довольно старая технология, она до сих пор актуальна. Причиной тому – легкость обслуживания (расходные материалы нуждаются в замене крайне редко). Цена печати одной страницы ниже, по сравнению со струйными или лазерными приборами.
Основные характеристики
Есть несколько параметров, по которым можно подобрать матричный принтер для печати того или иного количества документов необходимого качества.
Основные характеристики:
Плюсы и минусы
Положительные качества матричного принтера:
- Низкая себестоимость одной страницы;
- Расходные материалы реже нуждаются в замене;
- Доступная цена на ремонт и сервисное обслуживание;
- Даже если чернила кончатся, прибор все равно будет печатать (вот только символы получаться более светлыми);
- Возможность печати под копирку;
- Для работы подойдет рулонная бумага, лента или бумага низкого качества.
Имеются и недостатки:
- Сравнительно невысокая скорость печати;
- Шумность;
- Ограничения по качеству печати и количеству цветов.
Подборка популярных моделей разных производителей
Epson LX-1350. Этот прибор с головкой на 9 иголок, работающий от сети. Он печатает на непрерывных лентах и прочих носителях, вплоть до бумаги формата А3. Предназначен для печати финансовых отчетов крупных компаний. У принтера интересная конструкция, которая позволяет расположить бумагу сзади или наверху. Одна из наиболее производительных моделей, скорость печати которой достигает 357 знаков в секунду. Одного картриджа хватит для распечатки 4 миллионов знаков. Во время работы потребляет не более 33 Вт. Есть возможность одновременной печати 5 экземпляров (1 – оригинал, 4 – копии).
Olivetti MB-2. Настоящая «рабочая лошадка», которая до сих пор встречается во многих банковских учреждениях, где требуется интенсивная печать документов. Незаменимый инструмент для кассиров, так как имеет чувствительный сканер, магнитную ленту и технологию распознавания символов. Головка состоит из 24 иголок, что обеспечивает высокое качество печати даже при высокой рабочей скорости. Благодаря двухстороннему сканеру подходит для обработки носителей размером с визитную карточку (можно печатать поверх пластиковой карты).
Lexmark Forms Printer 2590n. Это шустрая модель, которая принимает как стандартные носители, так и узкие ленты повышенной емкости. «Работает» с разными шрифтами, соответственно, расширяется перечень носителей по формату и назначению. Производительность этой модели достигает 556 знаков за секунду. Встроенный компактный дисплей дает возможность заранее оценить шрифт и другие настройки. Можно быстро переключаться между форматом носителя (листовой, ленточный, одно или многослойный).
Заключение
Основываясь на эти данные легко сделать вывод, насколько актуальна такая техника сейчас. Чаще всего принтеры матричного типа встречаются в банковских учреждениях, крупных организациях и на кассах. Если нужно печатать изображения и документы в больших объемах, лучше предпочесть другой вид печатающей техники.
Другие типы принтеровПодробно о существующих альтернативах.
Видео
А вы знаете, что исторически одним из первых печатающих устройств, подключаемых к компьютеру, был именно матричный принтер?
Почему принтер называется матричным?
В механических печатных машинках и первых печатающих устройствах печать осуществлялась посредством удара рычага с зеркальным изображением печатаемого знака через красящую ленту.
Но такие конструкции были либо слишком сложны, либо не обеспечивали требуемой скорости печати.
Чем больше элементов (точек) в каждом знаке шрифта, тем более качественным будет его изображение, но и сложнее печать. В конце концов, остановились на матрицах размером 7х9 и 9х12. Каждая точка создается ударом иглы по носителю (чаще всего – бумаге) через ленту из синтетических волокон, смоченную специальными красителями.
Скорость печати матричного принтера измеряется в cps (simbol per second, символах в секунду). Почти всегда в рекламных целях указывают наибольшую скорость для draft (чернового режима). В графических режимах работы скорость может иметь существенно меньшую величину.
Составные части матричного принтера
Матричный принтер состоит из следующих составных частей (систем):- печатающей головки,
- картриджа с красящей лентой,
- системы перемещения печатающей головки,
- системы подачи и протяжки бумаги,
- микропроцессорной системы управления,
- механических и оптических датчиков,
- источника вторичного электропитания.
Устройство печатающей головки
Рассмотрим вкратце, как устроена печатающая головка. Основа ее – иголки с пружинками, рычажки и соленоиды.
В исходном состоянии печатающие иглы (диаметром 0,2 – 0,3 мм) с надетыми на них пружинками не выступают за пределы головки.
При подаче импульса напряжения на обмотку соленоида возникающее магнитное поле скачком выдвигает подвижный сердечник (на рисунке – вниз).
Этот сердечник бьет по рычажку, который поворачивается на шарнире. Через рычажок удар передается на иголку. Она бьет по бумаге через красящую ленту и, таким образом, появляется одна из точек изображения знака шрифта. Затем иголка под действием пружины возвращается в первоначальное положение. Процесс периодически повторяется со всеми иголками.
Головки могут содержать разное количество иголок, наиболее часто используются головки с 9 и 12 иголками. Для более качественной (или быстрой) печати используются 18 и 24 иголки.
При печати обмотки соленоидов нагреваются. Поэтому головка содержит в себе радиатор из алюминиевых сплавов, отводящий тепло.
Головка может содержать в себе температурный датчик. При длительной работе, когда радиатор ее сильно нагревается, датчик сигнализирует об этом управляющей схеме принтера. Та учитывает это и замедляет скорость печати во избежание перегрева.
Когда головка остывает, управляющая схема автоматически поднимает скорость печати. На радиаторе обычно находится пластмассовая решетка. Она предназначена для защиты оператора от случайного прикосновения к нагретой поверхности.
А как из точек получаются знаки шрифта?
Как происходит процесс печати, лучше всего показать на примере.
Любую букву или знак можно представить в точечном виде. Если конкретная иголка ударит в конкретном месте, получим точку.
Печать осуществляется столбцами точек. Для печати, например, буквы F в первый момент должны одновременно сработать иглы 1 – 7, и получится основная «палочка» буквы.
Затем каретка с головкой чуть отъезжает, и срабатывают иголки 1 и 4, потом вновь они же и затем – только игла 1. Для печати нижнего хвостика буквы g (а также запятых) используются иголки 8 и 9. Но это так называемый «черновой режим», когда ясно видно точечная структура знака. Чтобы отдельные точки не так резали глаза, используется несколько способов.
Во-первых, можно дважды ударить одной и той же иголкой по одному и тому же месту. Это не так глупо, как может показаться на первый взгляд. Дело в том, что иголка никогда точно не попадет в то же место, всегда будет небольшое смещение. Это эквивалентно тому, что для одного используется большее количество точек. В результате начертание сглаживается.
Два удара, два прохода и подводный камень
Чаще всего «двойной удар» делается в два прохода. Один раз каретка с головкой движется слева направо (и печатает знаки), второй раз – справа налево. Понятно, что при этом скорость печати падает вдвое. За качество надо платить! Но здесь скрыт один подводный камень.
По мере износа движущихся частей (втулок каретки) принтера люфт увеличивается.
Изнашивается и направляющая каретки. Каретка начинает «болтаться», и иголки перестают попадать туда, куда должны. В результате знаки начинают двоиться, что выглядит очень некрасиво. Если «болтанка» невелика, ее можно скомпенсировать встроенными средствами. Если же износ большой, каретку и направляющую следует заменить.
Другой подход заключается в том, что для начертания знака с самого начала используется больше точек, чем для чернового режима. Так получаются всякие «красивые» шрифты (курсив, например) со сглаженными углами. Если еще применить двойной удар, на шрифт уже приятно посмотреть! А если еще применяется головка с 12 или 24 иглами – качество еще более повышается.
Система перемещения печатающей головки
В систему перемещения печатающей головки входят:
- каретка, на которой крепится печатающая головка,
- направляющая (стальной вал), по которой каретка с головкой движется слева направо и наоборот,
- шаговый электродвигатель с ременной передачей, который и двигает каретку.
Каретка содержит в себе пластмассовые или латунные втулки, контактирующие с направляющей, которая покрыта тонким слоем смазки.
В нижней части каретки имеется войлочная подушечка, касающаяся вала.
Она впитывает смазку и потихонечку отдает ее.
Концы направляющей опираются с обеих сторон на эксцентрики, которые связаны с рычагом регулировки толщины бумаги.
В самой нижней части каретки имеется замок (извилистая щель) для крепления ременной передачи. Ремень с одной стороны гладкий, а с другой (внутренней) – зубчатый. Это необходимо для надежного сцепления с насадкой, насаженной на вал двигателя.
Различная толщина носителя печати
Бумага может иметь различную толщину.
К тому же, печать может осуществляться сразу на нескольких листах через копирку.
Весь этот «бутерброд», естественно, намного толще одного листа.
При отведении рычага регулировки толщины назад («на себя») направляющая вместе с кареткой отодвигается от резинового вала, который подает носитель печати. Этому помогают эксцентрики. Теперь можно печатать на более толстой бумаге. Если печатают на одиночном листе бумаги, рычаг отводят «от себя». При этом направляющая придвигается ближе к валу.
Иногда после печати «бутерброда» начинают печатать вновь на одиночных листах и забывают придвинуть рычаг. При этом сила удара игл уменьшается, так как они находятся на большем расстоянии. Печать будет более бледной, и можно сделать ошибочный вывод об износе ленты картриджа.
С другой стороны, если головка придвинута слишком близко к валу (и печатают сразу на нескольких листах) – она будет задевать за «бутерброд». Поэтому головка должна быть на оптимальном расстоянии от резинового вала. Точному позиционированию помогает цифровая шкала на рычаге прижима бумаги.
Шаговый двигатель – что это такое и зачем?
В систему перемещения печатающей каретки с головкой входит шаговый двигатель (stepping motor).
Он отличается от обычного тем, что его ротор может занимать не любое положение, но принимать ряд дискретных значений.
При подаче управляющего импульса в обмотки ротор двигателя поворачивается на один шаг (несколько градусов) вокруг своей оси.
Величина шага определяется конструкцией двигателя и иногда указывается на этикетке. Применение шагового двигателя позволяет точно отслеживать положение каретки с печатающей головкой.
Схема управления «знает», сколько импульсов она послала в обмотки двигателя, следовательно, «знает» сколько оборотов сделал его ротор. На этом основании она «делает вывод», как далеко отъехала каретка (жестко связанная ременной передачей с ротором) от первоначального положения.
В цепь питания шагового двигателя включают токовый датчик.
При возникновении препятствий или попадании посторонних предметов в зону движения каретки двигатель подтормаживает. При этом потребляемый им ток возрастает. Схема управления фиксирует это и обесточивает его.
Если бы такого датчика не было, двигатель продолжал бы работать и разнес бы вдребезги систему перемещения каретки. Или порвал бы ременную передачу. При высыхании смазки на направляющей сопротивление движению возрастает, токовый датчик это фиксирует. При этом схема обесточит двигатель, и печать станет невозможной.
Бренды
Самыми популярными среди производителей являются Epson и Oki. Хорошие модели есть у Olivetti, Lexmark и Canon.
Достоинства и недостатки
- Низкая стоимость страницы. Расходные материалы необходимо заменять реже, а затраты на техническое обслуживание минимальны.
- Даже если чернила закончатся, принтер продолжит печать, только символы будут четкими.
- Это единственный тип принтера, который может печатать на копировальной бумаге.
- Они могут работать с любой бумагой, даже рулонной и некачественной.
- Шумность.
- Низкая скорость.
- Ограниченный выбор цветов.
А как из точек получаются знаки шрифта?
Как работает процесс печати, лучше всего показать на примере.
Любая буква или знак могут быть представлены пунктирной формой. Если конкретная игла попадает в определенную точку, мы получаем точку.
Печать выполняется столбцами точек. Чтобы напечатать, например, букву F, в первый момент иглы 1-7 должны работать одновременно, и вы получите основную «палочку» буквы.
Затем каретка с головкой немного сдвигается и активируются иглы 1 и 4, затем снова они такие же, а затем только игла 1. Для печати нижнего хвоста буквы g (помимо запятых) спицы 8 и 9, но это это так называемый «черновой режим», когда точечная структура знака хорошо видна. Чтобы отдельные пятна не порезали глаза, используют несколько методов.
Во-первых, вы можете дважды ударить по одной и той же точке одной и той же иглой. Это не так глупо, как может показаться на первый взгляд. Дело в том, что игла никогда не попадет точно в одно и то же место, всегда будет небольшой смещение. Это эквивалентно использованию нескольких точек для одной. В результате лицо сглаживается.
Типы печати
Тип определяет время непрерывной работы принтера, уровень шума, скорость. Технические различия выражаются в различной структуре печатаемой части и способах ее перемещения.
Точечно-матричные
Краска наносится точками по мере прохождения иглой ленты. Электропривод плавно перемещает печатающую головку по листу с помощью датчиков.
Скорость выше, но по качеству и экономичности принтеры уступают линейным матричным принтерам, они тише.
Линейно-матричные
Применяются там, где требуется длительная работа, высокая устойчивость к нагрузкам. Печать очень экономична как с точки зрения расхода материала, так и с точки зрения затрат на ремонт.
Устройство матричного принтера
Чтобы лучше разобраться в особенностях этого устройства, в первую очередь необходимо понять, из каких деталей оно сделано. Основные элементы:
- Печатающая головка;
- Система смещения головы;
- Микропроцессор, обеспечивающий управление;
- Механические и оптические датчики;
- Источник питания;
- Система, которая подает и растягивает бумагу;
- Картридж, в котором нет чернил или порошка, а есть красящая лента.
Что касается самого механизма, то он по сути состоит из двух блоков:
- Блокировка с элементами управления. Список следующий: процессор, управляющий движением головы, карта ROM (содержит управляющие программы и рабочие символы), RAM (обеспечивает прием данных);
- Печатающая головка. Похоже на иголки, пружины, соленоиды и рычаги, с помощью которых производится пресс. В этом же блоке находится датчик температуры, который нужен для выдавливания краски из полотна.
Новые технологии
Производители матричных принтеров в основном ориентированы на повышение скорости печати и надежности технологии. В частности, в системе HSD был представлен новый режим, который позволяет печатать большие объемы данных со скоростью 480 cps. Технология ускоренной печати PSE специально разработана для использования в бизнес-оборудовании. Например, принтер Epson LQ-2190 поддерживает это инновационное решение, устраняя необходимость в использовании растровых изображений. Это означает, что промежутки между столбцами линий печати автоматически уменьшаются, при этом качество сохраняется.
Два удара, два прохода и подводный камень
Чаще всего «двойной удар» выполняется в два приема. Как только каретка с головой двигается слева направо (и печатает символы), второй раз справа налево. Понятно, что в этом случае скорость печати уменьшается вдвое. За качество нужно платить! Но вот ловушка
По мере износа движущихся частей (втулки каретки) принтера люфт увеличивается.
Направляющая каретки также изнашивается. Каретка начинает «болтаться», и иглы перестают бить в нужное место. В результате знаки начинают удваиваться, что выглядит очень плохо. Если «выпуклость» небольшая, ее можно компенсировать комплексными средствами. При сильном износе каретку и направляющую необходимо заменить.
Качество печати
Различная толщина носителя печати
Доступна бумага разной толщины.
Кроме того, печать может выполняться на нескольких листах одновременно с помощью копировальной бумаги.
Весь «бутерброд», конечно, намного толще листа.
Когда рычаг регулировки толщины отводится назад («на себя»), направляющая вместе с кареткой отодвигается от резинового вала, который подает субстрат. В этом помогают чудаки. Теперь вы можете печатать на более плотной бумаге. Если вы печатаете на одном листе бумаги, рычаг отводится «от вас». Это приближает направляющую к валу.
Иногда после печати «сэндвича» снова начинают печатать на отдельных листах и забывают сдвинуть рычаг. В этом случае сила удара игл уменьшается, так как они расположены на большем расстоянии. Распечатка будет бледнее, и можно сделать неверный вывод о том, что лента в картридже израсходована.
Если же поднести головку слишком близко к стволу (а они печатаются на нескольких листах одновременно), она коснется «бутерброда». Поэтому голова должна находиться на оптимальном расстоянии от резинового стержня. Точному позиционированию способствует цифровая шкала на рычаге прижима бумаги.
Принцип работы
Точечно-матричный принтер работает благодаря методу передачи изображения удара. Во время печати на катушку соленоида подается импульс, который создает магнитное поле. В результате прыжка сердечник начинает двигаться, который ударяется о рычаг. Последний выталкивает иглу, и она, проходя через красящую ленту, образует точку на бумаге. Далее игла принимает исходное положение.
То есть иголки «попадают» в точки, собираются в символы и, в конечном итоге, в изображение. Помимо черных изображений, матричные принтеры также могут печатать в цвете (они встречаются реже). Для цветной печати требуется многоцветная красящая лента. Кроме того, технология подходит для печати простых изображений. Этот принтер не может обрабатывать фотографии или листовки.
что интересно, аппарат печатает документ в два круга. Дело в том, что если в принтере использовался только один механизм, напечатанные символы режут глаза, в результате текст оказывался неудобным для чтения. Благодаря технологии двойного кадра в одном месте изображение сглаживается и становится более комфортным для восприятия.
Основные характеристики
Есть несколько параметров, по которым вы можете выбрать матричный принтер для печати определенного количества документов необходимого качества.
Основные особенности:
Плюсы и минусы
Положительные качества матричного принтера:
- Низкая стоимость страницы;
- Расходные материалы нужно менять реже;
- Доступная цена на ремонт и помощь;
- Даже если чернила закончатся, устройство продолжит печать (только символы светлее);
- Возможность распечатать под копирку;
- Используйте рулонную бумагу, ленту или бумагу плохого качества.
- Относительно низкая скорость печати;
- Шум;
- Ограничения по качеству печати и количеству цветов.
Составные части матричного принтера
Матричный принтер состоит из следующих компонентов (систем):
- печатающая головка,
- кассета с лентой,
- системы движения печатающей головки,
- системы подачи и подачи бумаги,
- микропроцессорная система управления,
- механические и оптические датчики,
- вторичный источник питания.
Как работает матричный принтер с программным управлением?
Традиционные матричные принтеры работают в предварительно заданных режимах и обычно ориентированы на печать текста. Программное управление, с другой стороны, позволяет выполнять более широкий круг задач, включая отображение графической информации на бумаге. Пользователь имеет возможность настраивать индивидуальные функции печати с помощью компьютера. Сегодня существует несколько способов работы принтеров с программируемой матрицей. Принцип работы устройства в режиме LQ, например, использует не менее 24 игл и обеспечивает качество печати. 9-игольные модели поддерживают формат NLQ и имеют более низкое качество. Также существуют специализированные принтеры, предназначенные для печати широкоформатных графических материалов.
Преимущества
Система перемещения печатающей головки
Система движения печатающей головки включает:
- каретка, на которой прикреплена печатающая головка
- направляющая (стальной вал), по которой каретка с головкой движется слева направо и наоборот,
- шаговый двигатель с ременным приводом, который перемещает каретку.
Каретка содержит пластиковые или латунные втулки, контактирующие с направляющей, покрытой тонким слоем смазки.
Он впитывает смазку и медленно ее высвобождает.
Концы направляющей поддерживаются с обеих сторон кулачками, которые соединены с рычагом регулировки толщины бумаги.
В нижней части каретки имеется фиксатор (паз заводной) для фиксации ременной передачи. Ремень гладкий с одной стороны, а с другой (изнутри) с насечкой. Это необходимо для надежного зацепления с форсункой, установленной на коленчатом валу.
Функция силовой оснастки
Читайте также: