Принцип работы и технические характеристики матричных принтеров. Матричные принтеры: принцип работы, достоинства и недостатки. Баллистический механизм движения иглы

Компьютерный принтер (англ. printer - печатник) - устройство печати цифровой информации на твердый носитель, обычно на бумагу.

Процесс печати называется вывод на печать, а получившийся документ - распечатка или твёрдая копия.

Принтеры имеют преобразователь цифровой информации (текст, фото, графика), хранящейся в запоминающих устройствах компьютера, фотоаппарата и цифровой памяти, в специальный машинный язык.

Принтеры бывают струйные, лазерные, матричные и сублимационные, а по цвету печати - полноцветные и монохромные.

Монохромные принтеры имеют несколько градаций, обычно 2-5, например: черный - белый, одноцветный (или красный, или синий, или зелёный) - белый, многоцветный (чёрный, красный, синий, зелёный) - белый.

Монохромные принтеры имеют свою собственную нишу и вряд ли (в обозримом будущем) будут полностью вытеснены полноцветными.

Матричные принтеры, несмотря на то, что многие считают их устаревшими, все еще активно используются для печати, (в основном с использованием непрерывной подачи бумаги, в рулонах) в лабораториях, банках, бухгалтериях, в библиотеках для печати на карточках, для печати на многослойных бланках (например, на авиабилетах), а также в тех случаях, когда необходимо получить второй экземпляр документа через копирку (обе копии подписываются через копирку одной подписью для предотвращения внесения несанкционированных изменений в финансовый документ).

Получили распространение многофункциональные принтеры, в которых в одном приборе объединены принтер, сканер, копир и факс. Такое объединение рационально технически и удобно в работе. Широкоформатные (А3, А2) принтеры иногда неверно называют плоттерами.

Принципы работы и краткая история домашних принтеров

Эра домашних принтеров началась с 1985 года, когда на рынке появились принтеры LaserJet от Hewlett-Packard и LaserWriter от Apple Computer.

Лазерные принтеры

Технология - прародитель современной лазерной печати появилась в 1938 году - Честер Карлсон изобрёл способ печати, названный электрография, а затем переименованный в ксерографию. Принцип технологии заключался в следующем. По поверхности фотобарабана коротроном (скоротроном) заряда, либо валом заряда равномерно распределяется статический заряд, после этого светодиодным лазером (либо светодиодной линейкой) на фотобарабане снимается заряд - тем самым на поверхность барабана помещается скрытое изображение. Далее на фотобарабан наносится тонер, после этого барабан прокатывается по бумаге, и тонер переносится на бумагу коротроном переноса, либо валом переноса. Тонер, в зависимости от знака его заряда, может притягиваться к поверхности, сохранившей скрытое изображение или фону. После этого бумага проходит через блок термозакрепления для фиксации тонера, а фотобарабан очищается от остатков тонера и разряжается в узле очистки.

Первым лазерным принтером, стал EARS (Ethernet, Alto, Research character generator, Scanned Laser Output Terminal), изобретённый в 1971 году в корпорации Xerox, а серийное производство было налажено во второй половине 70х. Принтер Xerox 9700 можно было приобрести в то время за 350 тысяч долларов, зато печатал он со скоростью 120 стр./мин.

Струйные принтеры

Принцип действия струйных принтеров похож на матричные принтеры тем, что изображение на носителе формируется из точек. Но вместо головок с иголками в струйных принтерах используется матрица печатающая жидкими красителями. Картриджи с красителями бывают со встроенной печатающей головкой - в основном такой подход используется компаниями Hewlett-Packard, Lexmark. Фирмы Epson, Canon производят струйные принтеры, в которых печатающая матрица является деталью принтера, а сменные картриджи содержат только краситель. При длительном простое принтера (неделя и больше) происходит высыхание остатков красителя на соплах печатающей головки. Принтер умеет сам автоматически чистить печатающую головку. Но также возможно провести принудительную очистку сопел из соответствующего раздела настройки драйвера принтера. При прочистке сопел печатающей головки происходит интенсивный расход красителя. Особенно критично засорение сопел печатающей матрицы принтеров Epson, Canon. Если штатными средствами принтера не удалось очистить сопла печатающей головки, то дальнейшая очистка и/или замена печатающей головки проводится в ремонтных мастерских. Замена картриджа, содержащего печатающую матрицу, на новый проблем не вызывает.

Печатающие головки струйных принтеров создаются с использованием следующих типов подачи красителя:

Непрерывная подача (Continuous Ink Jet) - подача красителя во время печати происходит непрерывно, факт попадания красителя на запечатываемую поверхность определяется модулятором потока красителя. Утверждается, что патент на данный способ печати выдан(англ.) Вильяму Томпсону (William Thomson) в 1867 году.

В технической реализации(англ.) такой печатающей головки в сопло под давлением подается краситель, который на выходе из сопла разбивается на последовательность микро капель (объемом нескольких десятков пиколитров), которым дополнительно сообщается электрический заряд. Разбиение потока красителя на капли происходит расположенным на сопле пьезокристаллом, на котором формируется акустическая волна (частотой в десятки килогерц). Отклонение потока капель производится электростатической отклоняющей системой (дифлектором). Те капли красителя, которые не должны попасть на запечатываемую поверхность, собираются в сборник красителя и, как правило, возвращаются обратно в основной резервуар с красителем. Первый(англ.) струйный принтер изготовленный с использованием данного способа подачи красителя выпустила Siemens в 1951 году.

Подача по требованию (Drop-on-demand(англ.)) - подача красителя из сопла печатающей головки происходит только тогда, когда краситель действительно надо нанести на соответствующую соплу область запечатываемой поверхности. Именно этот способ подачи красителя и получил самое широкое распространение в современных струйных принтерах.

На данный момент существует две технические реализации данного способа подачи красителя:

Пьезоэлектрическая (Piezoelectric Ink Jet) - над соплом расположен пьезокристалл с диафрагмой. Когда на пьезоэлемент подаётся электрический ток он изгибается и тянет за собой диафрагму - формируется капля, которая впоследствии выталкивается на бумагу. Широкое распространение получила в принтерах компании Epson. Технология позволяет изменять размер капли.

Термическая (Thermal Ink Jet), также называемая BubbleJet - Разработчик - компания Canon. Принцип был разработан в конце 70-х годов. В сопле расположен микроскопический нагревательный элемент, который при прохождении электрического тока мгновенно нагревается до температуры около 500 °C, при нагревании в чернилах образуются газовые пузырьки (англ. - bubbles - отсюда и название технологии), которые выталкивают капли жидкости из сопла на носитель. В 1981 году технология была представлена на выставке Canon Grand Fair. В 1985-ом появилась первая коммерческая модель монохромного принтера - Canon BJ-80. В 1988 году появился первый цветной принтер - BJC-440 формата A2, разрешением 400 dpi.

Сублимационные принтеры

Термосублимация (возгонка) - это быстрый нагрев красителя, когда минуется жидкая фаза. Из твердого красителя сразу образуется пар. Чем меньше порция, тем больше фотографическая широта (динамический диапазон) цветопередачи. Пигмент каждого из основных цветов, а их может быть три или четыре, находится на отдельной (или на общей многослойной) тонкой лавсановой ленте (термосублимационные принтеры фирмы Mitsubishi Electric). Печать окончательного цвета происходит в несколько проходов: каждая лента последовательно протягивается под плотно прижатой термоголовкой, состоящей из множества термоэлементов. Эти последние, нагреваясь, возгоняют краситель. Точки, благодаря малому расстоянию между головкой и носителем, стабильно позиционируются и получаются весьма малого размера.

К серьезным проблемам сублимационной печати можно отнести чувствительность применяемых чернил к ультрафиолету. Если изображение не покрыть специальным слоем, блокирующим ультрафиолет, то краски вскоре выцветут. При применении твердых красителей и дополнительного ламинирующего слоя с ультрафиолетовым фильтром для предохранения изображения, получаемые отпечатки не коробятся и хорошо переносят влажность, солнечный свет и даже агрессивные среды, но возрастает цена фотографий. За полноцветность сублимационной технологии приходится платить большим временем печати каждой фотографии (печать одного снимка 10х15 см принтером Sony DPP-SV77 занимает около 90 секунд). Стоимость печатающих механизмов фотопринтера Canon Selphy CP-510 всего 59€ 99.

К наиболее известным производителям термосублимационных принтеров относятся фирмы: Mitsubishi, Sony и Toshiba.

Фирмы - производители пишут о фотографической широте цвета в 24 Бит, что больше желаемое, чем действительное. Реально, фотографическая широта цвета не более 18 Бит.

Матричные принтеры

Матричные принтеры - старейший из ныне применяемых типов принтеров, его механизм был изобретён в 1964 году корпорацией Seiko Epson. Матричные принтеры стали первыми устройствами, обеспечившими графический вывод твёрдой копии.

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. Этот тип принтеров называется SIDM (англ. Serial Impact Dot Matrix - последовательные ударно-матричные принтеры). Выпускались принтеры с 9, 12, 14, 18 и 24 иголками в головке. Основное распространение получили 9-ти и 24-х игольчатые принтеры. Качество печати и скорость графической печати зависит от числа иголок: больше иголок - больше точек. Принтеры с 24-мя иголками называют LQ (англ. Letter Quality - качество пишущей машинки). Существуют монохромные 5 цветные матричные принтеры, в которых используется 4 цветная CMYK лента. Смена цвета производится смещением ленты вверх-вниз относительно печатающей головки. Скорость печати матричных принтеров измеряется в CPS (англ. characters per second - символах в секунду).

Основными недостатками матричных принтеров являются: монохромность, низкая скорость работы и высокий уровень шума. Матричные принтеры достаточно широко используются и в настоящее время благодаря тому, что стоимость получаемой распечатки крайне низка, так как используется более дешевая рулонная бумага, которую к тому же можно отрезать кусками нужной длины (не форматными). Некоторые финансовые документы должны печататся только через копировальную бумагу, для исключения возможности их подделки.

Выпускаются и скоростные линейно-матричные принтеры, в которых большое количество иголок равномерно расположены на челночном механизме (фрете) по всей ширине листа. Скорость таких принтеров измеряется в LPS (англ. Lines per second - строках в секунду).

Другие принтеры

Барабанные принтеры (drum printer). Первый принтер, получивший название UNIPRINTER, был создан в 1953 году компанией Remington Rand для компьютера UNIVAC. По принципу действия напоминал печатную машинку. Основным элементом такого принтера был вращающийся барабан, на поверхности которого располагались рельефные изображения букв и цифр. Ширина барабана соответствовала ширине бумаги, а количество колец с алфавитом было равно максимальному количеству символов в строке. За бумагой располагалась линейка молоточков, приводимых в действие электромагнитами. В момент прохождения нужного символа на вращающемся барабане, молоточек ударял по бумаге, прижимая её через красящую ленту к барабану. Таким образом, за один оборот барабана можно было напечатать всю строку. Далее бумага сдвигалась на одну строку и машина печатала дальше. В СССР такие машины назывались алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ). Их распечатки можно узнать по шрифту, похожему на шрифт печатной машинки и «прыгающим» по строке буквам.

Ромашковые (лепестковые) принтеры (daisywheel printer) по принципу действия были похожи на барабанные, однако имели один набор букв, располагающийся на гибких лепестках пластмассового диска. Диск вращался, и специальный электромагнит прижимал нужный лепесток к красящей ленте и бумаге. Так как набор символов был один, требовалось перемещение печатающей головки вдоль строки, и скорость печати была заметно ниже, чем у барабанных принтеров. Заменив диск с символами, можно было получить другой шрифт, а, вставив ленту не черного цвета - получить «цветной» отпечаток.

Гусеничные принтеры (train printer). Набор букв закреплён на гусеничной цепи;

Цепные печатающие устройства (chain printer). Отличались размещением печатающих элементов на соединенных в цепь пластинах;

Термические принтеры фирмы Xerox. Характеризуются расходным материалом - веществом на основе парафина, плавящимся при 60 гр. по Цельсию.

Использование принтеров не по назначению

Последнее время всё чаще принтеры стали использоваться не только для печати на бумаге. В часности радиолюбители используют лазерные принтеры в «лазерно-утюжной» технологии изготовления плат, нанося маску для травления используя лазерный принтер. Перспективна технология печати электронных схем при помощи принтера, заливая в картридж вместо чернил специальные химические вещества

Сперва следует отметить, что далеко не все знают о том, что такое матричный принтер, т.к. в наши дни большое распространение приобрели струйные и лазерные мфу. Появился он достаточно давно, т.к. данный механизм впервые был продемонстрирован в далеком 1964-м году специалистами компании Seiko Epson. Именно принтер подобной разновидности и стал в те годы первым устройством, которое могло обеспечить производство необходимой в те годы печатной продукции.

Предназначение принтеров такого типа заключается в том, чтобы осуществлять вывод текстовой и графической информации на бумажной поверхности. При этом строение подобных девайсов включает в себя один или несколько рядов игл, причем очень тонких. Следует добавить, что, несмотря на то, что такой игольчатый принтер вышел больше полувека назад, он и по сей день имеет некоторое распространение.

К примеру, игольчатый принтер используется для печати пин-конвертов для SIM-карт, многоэкземплярных форм, авиабилетов и т.п. Таким образом, оргтехника подобного типа востребована во всех тех случаях, где нужна сравнительно недорогая массовая печать с использованием многослойных бланков, когда к качеству итогового результата не предъявляются высокие требования, к примеру, это может быть печать ярлыков и этикеток.

Конструкция

Самой дорогой частью матричного печатающего устройства, безусловно, является его печатающая головка, расположенная, как уже было сказано выше на специальной подвижной каретке. От ее конструкции зависят различные характеристики подобного принтера, к примеру, скорость печати. В ее корпусе размещаются электромагнитные приводы, которые способны втягивать или выбрасывать в себя сердечник, на котором закреплены иголки. За один проход подобного рода деталь способна вывести лишь одну строку текста.

Такая деталь, как ленточный картридж является коробкой из пластика, внутри которой размещается красящая лента. При печати данная лента подается к головке только свежими зонами, что, в свою очередь, обеспечивает нормальную и стабильную печать. Т.н. лентопротяжный механизм состоит из двух роликов, между которыми и протягивается данное изделие.

Чтобы протягивать бумагу через девайс и удерживать ее во время процесса печати в оргтехнике матричной разновидности предусмотрен бумагопротяжный барабан. Чтобы он мог обеспечить с поверхностью бумаги действительно надежное сцепление, его покрывают одним из следующих материалов: пластик, резина. Кроме того, вместе с ним устанавливают валики, которые должны осуществлять поддержку и прижимание листов бумаги к данному барабану. Движение последнего обеспечивается за счет шагового двигателя.

Также в корпус матричного принтера встроено устройство, отвечающее за подачу листа бумаги, которое способствует его удержанию до тех пор, пока он не будет затянут барабаном. Еще одна функция этой детали заключается в правильном расположении бумаги. В том случае, если печать выполняется с использованием бумаги в рулонах, то девайс обязательно оснащается специальным держателем.

Еще одной важной составляющей матричного девайса является плата контроллера, которая включает в себя управляющее устройство, память буферного типа и т.н. интерфейсные цепи, предназначенные для организации связи с ПК. Таким образом, ее предназначение заключается в том, чтобы помогать оргтехнике выполнять все ее функции. Собой она представляет микропроцессор, который расшифровывает команды, поступающие с компьютера. Отдельно стоит сказать о том, что функция буферной памяти платы заключается во временном размещении информации в то время, когда она выводится на печать.

Подробнее о работе устройства

Если рассказывать о том, как работает матричный принтер, то следует сказать, что текст с помощью данного устройства формируется с участием такого элемента, как печатающая головка. Она представляет собой набор иголок, движение которых возможно за счет использования электрических магнитов. Головка, которая расположена на каретке при работающем устройстве начинает двигаться по специальным направляющим поперек бумаги. При печати матричных принтеров иголки в определенной последовательности начинают наносить удары по поверхности бумаги. Но перед тем как пробить лист, они проходят через красящую ленту, которая обычно находится в такой детали, как картридж матричный. Благодаря такому нехитрому принципу действия на чеках или ярлыках появляется набор букв и текста, имеющего определенный шрифт.

Перемещение каретки матричника осуществляется в большинстве случаев за счет ременной передачи. В качестве привода выступает т.н. шаговый электрический двигатель. Такой тип девайса именуется последовательным ударно-матричным (SIDM). Но есть еще линейно-матричный принтер, который выделяется повышенной скоростью печати. В нем используются своего рода молоточки, которые расположены равномерным образом на специальном челночном механизме. С его помощью напечатать текст определенного шрифта можно на порядок быстрее, чем в SIDM, т.к. в нем используется технология, обеспечивающая печать строки всего за один проход. В целом принцип действия матричного принтера является довольно простым.

Для того чтобы получить тот или иной шрифт, матричная оргтехника использует одновременные удары по ленте определенной комбинации иголок. Т.е., таким образом, можно получить практически любой нужный шрифт. Иногда встроенное для матричных принтеров ПО обладает поддержкой загрузки дополнительных шрифтов. Кроме того, многие модели девайсов подобного типа обладают режимом индивидуального управления иголками непосредственно с ПК. Благодаря этому можно напечатать какую-нибудь графику. Но, безусловно, такой режим негативно отражается на скорости печати.

Следует добавить, что в разное время для матричных принтеров использовались 9, 12, 14, 18, а также 24, 36 и 48 иголок. От их количества в непосредственной зависимости находится как скорость печати, так и ее разрешающая способность. Несмотря на такое большое разнообразие, наибольшую популярность приобрели модели с 9 и 24 иголками. Первые подходят в том случае, когда требуется высокая скорость печати при отсутствии особых требований к ее качеству. Также нужно сказать о том, что для таких девайсов чаще всего используют рулонную/перфорированную фальцованную бумагу. Это, в свою очередь, заметно удешевляет печать всевозможных чеков.

Распространение технологии лазерной печати ознаменовало новый этап развития полиграфического оборудования. На этом фоне матричные принтеры утратили былой вес на рынке и постепенно стали уходить из целых отраслей. Особенно в бытовом обращении достоинства механической печати потеряли свою значимость, уступив место более эффективным лазерным методам. Несмотря на это, целый ряд задач по-прежнему решают именно матричные принтеры. Принцип работы такого оборудования чаще всего предполагает использование ударной точечно-матричной техники, что дает свои уникальные преимущества. Поддерживают востребованность этого сегмента и сами производители, совершенствуя оборудование в разных направлениях.

Устройство матричного принтера

Главным функциональным компонентом является Она состоит из рычажков, соленоида и набора игл с пружинками, которые и наносят точки краски на поверхность бумаги. Подача импульса на соленоид формирует магнитное поле, в результате чего выдвигается подвижной сердечник, бьющий по рычажку с шарниром. Далее действие передается иглам диаметром порядка 0,3 мм. В зависимости от модели наборы с иглами могут отличаться количеством - в среднем от 9 до 24 единиц. В действие головка матричного принтера и сопутствующая оснастка приводится микропроцессорной системой управления. Этот же комплекс регулирует функции механизмов перемещения бумаги, роликов и шарнирных элементов. В современных моделях также предусматривается наличие датчиков, подающих сигналы о наличии чернил в картриджах, положении бумажного носителя и т. д.

Функция силовой оснастки

В конструкции обычно присутствует С его помощью реализуется перемещение каретки с головкой, причем сам ротор может занимать несколько дискретных позиций. Подача импульса в обмотку ротора заставляет его поворачиваться на несколько градусов, но в заданных интервалах - шагах. Величина этого интервала определяется типом самого принтера и форматом бумаги, с которой он может работать. Система управления, в свою очередь, фиксирует положение каретки и определяет, сколько шагов и оборотов было сделано прежде. Уже упоминались датчики, которыми снабжаются матричные принтеры. Принцип работы устройства предполагает, что один из датчиков будет контролировать и поведение каретки в ситуациях столкновения с посторонними предметами. Если в зону движения головки попадает инородный объект, то двигатель автоматически тормозит ее. При этом увеличивается и потребление тока, подведенного к мотору. Защищенность конструкции принтера от случайных повреждений из-за подобных столкновений зависит также и от ременного привода, который не позволяет выходить каретке за границы нормального хода.

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.

Новые технологии

Производители матричных моделей принтеров в первую очередь ориентируются на повышение скорости печати и надежности техники. В частности, был введен новый режим с системой HSD, который позволяет печатать большие объемы данных на скорости 480 cps. Технология ускоренной печати PSE предназначена специально для корпоративной эксплуатации оборудования. Так, принтер «Эпсон» в модификации LQ-2190 поддерживает данное инновационное решение посредством избавления от необходимости использовать растровые изображения. Это значит, что промежутки между столбцами линий печати сокращаются автоматически, а качество при этом сохраняется.

Преимущества

В эксплуатации матричные механизмы демонстрируют высокую степень надежности. Ресурс рабочей оснастки позволяет печатать без поддержки ремонтом порядка 8 млн строк. Сама печатающая головка обеспечивает около 30 млн символов без потребности в обновлении. При этом выпуск одной страницы стоит недорого, если сравнивать с той же лазерной печатью. К тому же бумага для матричного принтера может быть и непрерывной, что позволяет использовать оборудование на крупных полиграфических предприятиях. Другое преимущество данной печати заключается в возможности применения копировальных материалов. Опять же это расширяет спектр областей использования матричных агрегатов.

Недостатки

Принципиальным эксплуатационным отличием матричных принтеров от лазерных является низкая скорость. По этой причине изготовители техники и вводят новые технологические решения, повышающие этот показатель. Также механический принцип нанесения краски не дает получить качество, соответствующее современным требованиям. Но это не мешает использовать такие модели в организациях, массово выпускающих билеты, этикетки, ярлыки и т. д. В процессе работы механическая оснастка и копировальная лента для матричного принтера могут издавать сильный шум. Это еще один недостаток техники. Изоляция и системы шумоподавления в конструкции не всегда помогают минимизировать неприятный акустический эффект, но и в этом направлении развития есть успехи.

Производители матричных принтеров

Лидерами в сегменте являются фирмы Lexmark, НР, Kyocera, Panasonic, Samsung и упомянутая фирма Epson. Причем некоторые изготовителя стремятся к охвату определенной ниши. Так, Kyocera ориентируется на взыскательного потребителя, предлагая элитные модели, рассчитанные на долговечную эксплуатацию. Компании Samsung и Epson можно отнести к производителям-универсалам, но и они имеют свои уникальные концепции изготовления. К примеру, принтер «Эпсон» активно впитывает технологии беспроводной коммуникации и современные решения в плане реализации управляющих систем. Поэтому данную продукцию ценят рядовые потребители, отмечая ее высокую эргономику и функциональность.

Заключение

Технология матричной печати относится к старейшим в сегменте принтеров. За все время существования инженеры не раз ее пересматривали и вносили немало изменений, но базовая механика осталась прежней. Она же обеспечила и преимущества, которые выделяют из общего ряда матричные принтеры. Принцип работы, основанный на игольчатой печати, является одним из самых надежных и экономных. Но с другой стороны, он ограничивает технику по скорости выполнения операций и в некоторых случаях не позволяет использовать многоцветную печать. Зато стоимость таких принтеров покрывает многие недостатки. На рынке качественные модели такого типа для офисной эксплуатации можно приобрести за 15-20 тыс. руб.

Нужно ли покупать матричный принтер? Что это вообще такое и используется ли этот «старичок» хоть где-нибудь? Забегая наперед - да, используется. Кое-где этот вариант просто незаменим.

Узнать о принтерах с матрицами можно из этой статьи. Она рассказывает, что собой представляет подобный , из чего состоит и как работает. Также в тексте можно найти информацию о том, для чего необходимы подобные модели и в каких сферах они нужны.

Как устроен матричный принтер? (из чего он состоит)

Матричный принтер - самый старый вариант подобного печатного оборудования. Его создали в компании в 1964 году. Такой принтер стал первым оборудованием, которое дало возможность выводить твердые копии графически. Чтобы понять, что же это за аппарат такой, нужно узнать, из чего он состоит.

Итак, основных частей у подобного печатного оборудования всего семь:

1. печатающая головка;
2. система, которая ее перемещает;
3. микропроцессор, который обеспечивает управление;
4. датчики двух типов: механика и оптика;
5. источник электрического питания;
6. подающая и протягивающая бумагу система;
7. картридж, но не с жидкой краской или порошком, а с красящей лентой.

Сам механизм устройства можно условно поделить на два блока.

• Блок, где находятся части для управления прибором. Сюда входят: процессор, который отвечает за перемещение головкой, плата ПЗУ (в ней - программы, необходимые для управления, а также таблицы со шрифтами), оперативная память, которая отвечает за прием данных принтером.
• Печатающая головка. Состоит из расположенных в вертикальном ряду игл, пружин и рычажков, обеспечивающих печать. Также в ней есть датчик температуры, который помогает вдавливать краску с ленты.

Принцип работы матричного принтера

Классический принтер с матрицей бьет по бумаге иголочками. Так, когда устройство работает, головка продвигается вдоль каретки. Иголочки прикасаются к ленте с краской, из-за чего на бумаге появляется точка.
печатает текст столбцами. Например, чтобы напечатать латинскую «F», принтеру нужно задействовать кучу иголок.

Интересно: чтобы напечатать запятую, принтер использует иголки под номерами 8 и 9.

Зачем аппарату нужно пропечатывать по второму кругу? Если бы устройство печатало только с помощью этого механизма - только в два шага, отдельные точки резали бы глаза, и текст было бы неудобно читать. Чтобы сгладить изображение и сделать его удобнее для восприятия, в матричных принтерах используется технология двойного удара по одному и тому же месту на бумаге.

Совет : если нужен ультранадежный вариант, то придется как нельзя кстати. Модель способна проработать 10 тысяч часов на отказ, а еще ее удобно подключать по USB.

Как это помогает сгладить начертание? Все просто: иголка всегда смещается, то есть она ни разу не попадет в одно и то же место - погрешность будет. Другими словами, для напечатания одного символа используется больше точек, чем указано в примере выше. Благодаря тому, что иголка бьет в одно и то же место дважды, начертание символов сглаживается, что делает текст удобочитаемым.

Сферы применения матричных принтеров

Конечно, матричный способ печати, равно как и подобное печатное оборудование, считается устаревшим. Но это касается только использования в домашних условиях. Такие принтеры не покупают, чтобы распечатать курсовую или реферат, отчет или фотографии. Впрочем, подобная технология и сейчас пользуется спросом, но матричные аппараты перешли в разряд узкоспециализированных приборов.

Совет : для печати на А3 листах отлично подойдет К тому же он довольно быстрый - за секунду способен отпечатать 347 знаков.

Для чего нужны и где используются:

• в многоэкземплярных формах: авиабилеты, а также билеты на поезд, почтовые бланки, чеки, выписки, квитанции, справки;
• для создания пин-конвертов, а также банковских карточках;
• в сфере мобильной связи, в частности, с такими принтерами делают сим-карточки.

Матричный принтер работает согласно простому принципу - ударно-точечному. Чтобы печатать текст для отчета или же презентации, распечатать фотографию или картинку, такой вариант не годится: его проще заменить классическим или . Но кое-где такой вариант незаменим. С его помощью делают карточки связи и карты в банках, печатают квитанции, разного рода билеты, ведь подобную технологию подделать непросто.

Матричные принтеры или принтеры ударного действия, или Impact-принтеры, создают изображение механическим давлением на бумагу через ленту с красителем. В качестве ударного механизма применяются либо шаблоны символов (типы), либо иголки, конструктивно объединенные в матрицы.

В матричных принтерах (Dot-Matrix-Printer) изображение формируется несколькими иголками, расположенными в головке принтера. Бумага втягивается валом, а между бумагой и головкой принтера располагается красящая лента. Многие принтеры выполняют печать как при прямом, так и при обратном ходе.

Качество печати матричных принтеров определяется количеством иголок в печатающей головке.

В головке 9-игольчатого принтера находятся 9 иголок, которые, как правило, располагаются вертикально в один ряд. Благодаря горизонтальному движению головки принтера и активизации отдельных иголок напечатанный знак образует как бы матрицу, причем отдельные буквы, цифры и знаки «заложены» внутри принтера в виде бинарных кодов. Для улучшения качества печати каждая строка пропечатывается два раза, при этом увеличивается время процесса печати и имеется возможность смещения при втором проходе отдельных точек, составляющих знаки.

Дальнейшим развитием 9-игольчатого принтера стал 18-игольчатый принтер с расположением иголок в головке в два ряда по 9 иголок. Однако широкого распространения принтеры такого типа не получили.

В 24-игольном принтере, ставшем современным стандартом матричных принтеров, иголки располагаются в два ряда по 12 штук так, что в соседних рядах они сдвинуты по вертикали. За счет этого точки на изображении при печати перекрываются. В 24-игольчатых принтерах имеется возможность перемещения головки дваж­ды по одной и той же строке, что позволяет получить качество печати на уровне LQ - машинописное качество. На рис. 7.2 показан пример формирования буквы «К» матричными принтерами с различным содержанием и расположением иголок в печатающей головке.

К числу несомненных преимуществ матричных принтеров относится возможность печати одновременно нескольких копий документа с использованием копировальной бумаги. Существуют специальные матричные принтеры для одновременной печати пяти и более экземпляров. Эти принтеры предназначены для эксплуатации в промышленных условиях и могут печатать на карточках, сберегательных книжках и других носителях из плотного материала. Кроме того, многие матричные принтеры оборудованы стандартными направляющими для обеспечения печати в рулоне и механизмом автоматической подачи бумаги, с помощью которого принтер самостоятельно заправляет новый лист.

Матричные принтеры фирмы Epson обеспечивают скорость печати свыше 300 знаков в 1 с.

Существенным недостатком матричных принтеров как принтеров ударного действия является шум, который достигает 58 дБ. Для устранения этого недостатка в отдельных моделях предусмотрен так называемый тихий режим {Quiet Mode), однако понижение шума приводит к снижению скорости печати в два раза. Другое направление борьбы с шумом матричных принтеров связано с использованием специальных звуконепроницаемых кожухов. Некоторые модели 24-игольчатых матричных принтеров обладают возможностью цветной печати за счет использования многоцветной красящей ленты. Однако достигаемое при этом качество цветной печати значительно уступает качеству печати струйного принтера

В настоящее время матричные принтеры широкого практического применения уже не находят.

Классификация ЭВМ

Чтобы судить о возможностях ЭВМ, их принято разделять на группы по определенным признакам, т.е. классифицировать.

Классифицировать вычислительные машины по габаритам и производительности можно следующим образом:

Сверхпроизводительные ЭВМ и системы (суперЭВМ);

Большие ЭВМ (универсальные ЭВМ общего назначения);

Малые, или мини-ЭВМ;

МикроЭВМ.

СуперЭВМ - это самые мощные вычислительные системы, существующие в соответствующий исторический период. В настоящее время к ним относятся мощные суперЭВМ «Gray» и «IBM SP2» (США). Например, модель «Gray-З» является 16-процессорной машиной с быстродействием более 10 млрд операций в секунду, а в модели CS 6400 число процессоров доведено до 64. В 2000 г. самым мощным компьютером в мире считался ASCI White, включающий в себя 8192 процессора и поставляемый корпорацией IBM Министерству энергетики США. СуперЭВМ требуют особого температурного режима при эксплуатации, например охлаждения жидким азотом. Их производительность несопоставима с производительностью компьютеров других классов.

Большие ЭВМ (универсальные ЭВМ общего назначения) исторически появились первыми. Их элементная база прошла путь от электронных ламп до схем со сверхвысокой степенью интеграции. Основное назначение больших ЭВМ - выполнение сложных научно-технических расчетов, решение задач математического моделирования, использование в качестве центральных машин в крупных автоматизированных системах управления. Примером больших ЭВМ являются выпускавшиеся до недавнего времени в США модели фирмы IBM семейства 370 и их отечественные аналоги ЕС ЭВМ. Большие машины составляли основу парка вычислительной техники до середины 1970-х гг. В настоящее время выпуск больших ЭВМ продолжается.

Мини-ЭВМ составляли самый многочисленный и быстро раз­вивающийся класс ЭВМ и отличались малыми размерами, низкой стоимостью (по сравнению с большими и суперЭВМ) и универсальными возможностями. Они появились в 1960-е гг. и широко применялись для управления технологическими процессами, создания систем автоматизированного проектирования и гибких производственных систем. Среди них выделяются «супер-мини», имеющие характеристики, сравнимые с характеристиками больших машин. К мини-ЭВМ 1980-х гг. относились машины семейства VAX-11 фирмы DEC и их отечественный аналог - СМ-1700.

МикроЭВМ обязаны своим появлением созданию микропроцессора, что не только изменило конструктивно центральную часть ЭВМ, но и привело к необходимости разработки малогабаритных устройств для ее периферийной части. МикроЭВМ получили широкое распространение во всех сферах экономики, промышленности и оборонного комплекса благодаря малым размерам, высокой производительности, повышенной надежности и небольшой стоимости.

Типы микроЭВМ:

многопользовательские, оснащенные рядом терминалов;

встроенные, предназначенные для управления технологическим оборудованием или подсистемой автомобиля, являясь по сути частью управляемого объекта;

рабочие станции, включающие в себя широкий круг достаточно мощных и дорогостоящих микроЭВМ, которые предназначены как для выполнения графических работ в системах автоматизированного проектирования, так и для работы в издательских системах. Рабочей станцией иногда называют компьютер, выполняющий роль хост-машины в глобальной вычислительной сети.

Персональные ЭВМ предназначены для индивидуального обслуживания пользователя и ориентированы на решение различных задач неспециалистами в области вычислительной техники, т.е. для поддержки различных видов профессиональной деятельности (инженерной, административной, производственной, литературной, финансовой), а также в быту, например, для обучения и досуга. На основе персональных компьютеров создаются автоматизированные рабочие места (АРМ) для представителей разных профессий: конструкторов, дизайнеров, технологов, менеджеров.

Портативные компьютеры (Notebook - записная книжка) по объему значительно меньше персональных, удобны для транспортировки. Notebook выполнен как небольшой кейс (чемоданчик) и раскрывается, как книжка. В корпусе размещены жидкокристаллический монитор и системный блок. Обычно notebook содержит только необходимый минимум устройств, причем большая их часть (дополнительный жесткий диск, модем, дисководы) подключается при необходимости через специальные разъемы.

Электронные секретари представляют собой интеллектуальную электронную записную книжку и могут быть использованы для решения ограниченного круга задач: набора текста с помощью специального пера прямо на экране, составления несложной электронной таблицы, отправления электронной почты. Отдельные мо­дели оснащены цветным дисплеем и миниатюрной клавиатурой.

С целью регулирования процесса развития и совершенствова­ния аппаратных средств ПК, обеспечения совместимости с операционными системами Windows 98 и Windows NT 5.0 корпорации Microsoft, Intel, Compaq начиная с 1997 г. разработали спецификацию ПК. При создании ежегодно обновляемых спецификаций, получивших названия РС97, РС98, РС99, РС99А, РС2001, были поставлены следующие цели:

повысить качество аппаратных и программных средств, упростить работу и удовлетворить разнообразные запросы пользователей;

наладить производство аппаратных средств и драйверов для работы под управлением Windows 98 как высококачественных, так и дешевых, но обладающих достаточной производительностьюспособствовать внедрению новых конструкторских и техноло­гических решений при создании новых моделей.

Данные спецификации описывают архитектуру, набор устройств и требования к ним, функции BIOS, конструкцию и тип корпуса ПК и по сути являются руководством для разработчиков аппаратных средств.

Согласно данным спецификациям на рынке компьютеров системы IBM PC классифицируются следующим образом.

Consumer PC - ПК для домашнего использования, предназна­ченный для развлечений и игр, а также ПК, используемый в ма­лом или домашнем офисе - Small Office/Home Office (SOHO).

Office PC- ПК для корпоративного применения, отличающийся от Consumer PC меньшей стоимостью и возможностью работать в локальной сети.

Workstation - рабочая станция, используемая для работы с ре­сурсоемкими приложениями: системами автоматического проек­тирования, моделирования, банковскими программами, сложны­ми издательскими системами.

Mobile PC - мобильный ПК.

Entertainment PC - мультимедийный ПК, ориентированный на игры с 2Б/ЗБ-графикой и звуковым сопровождением; работу в

Internet; обеспечение персональной связи (электронная почта, видеотелефонная связь); интерактивное телевидение с большим разрешением. Кроме того, мультимедийный ПК может быть использован в звуковой системе домашнего кинотеатра; для игр и просмотра DVD-фильмов; в качестве источника видеосигнала для оцифровки изображения видеомагнитофона для редактирования и последующего воспроизведения видеосюжета на ПК.

Каждая из категорий ПК должна соответствовать базовому набору характеристик персонального компьютера, установленному в соответствующей спецификации. В табл. 2.2 приведены различ­ные системные требования к базовым ПК различных спецификаций, а в табл. 2.3 - основные характеристики различных категорий ПК согласно спецификации PC 99А.

Билет № 8

Похожая информация.