Матричные принтеры: что это такое?

Что это такое?

Работа матричного принтера основана на решении записывать текстовые данные не из уже подготовленных символов на печатающем устройстве, а путем соединения отдельных точек. Принципиальное отличие моделей матричного типа от лазерных и струйных моделей, появившихся чуть позже, заключается в технике нанесения точек на листы.

Создается впечатление, что матричные единицы чеканят текст штрихами тонкой иглы через красящую ленту. В момент удара игла выталкивает на бумагу небольшой кусочек тонера и оставляет отпечаток, заполненный чернилами.

Струйные принтеры формируют изображение из крошечных капель чернил, а лазерные принтеры формируют изображение из электрически заряженных частиц красителя. Простота технологии сделала матричный принтер самым долговечным и в то же время самым дешевым.

История

Первый рост спроса на матричные принтеры произошел в 70-х годах прошлого века. В то время устройства DEC были распространены повсеместно. Они позволяли писать со скоростью до 30 знаков/с, при этом они характеризовались небольшим размером строки – в зависимости от конструктивных особенностей она варьировалась от 90 до 132 знаков/с.

Красящая лента натягивалась с помощью храпового механизма, который казался довольно высоким. С развитием промышленности в продаже появились более совершенные модели, которые нашли широкое применение не только в производстве, но и в быту. Принтер Epson MX-80 стал самым популярным.

В начале 1990-х на рынок были выпущены струйные принтеры, отличавшиеся повышенным качеством печати и при этом практически бесшумные. Это привело к значительному снижению спроса на матричные модели и сузило область их использования. Однако благодаря своей низкой цене и простоте применения матричная технология долгое время оставалась незаменимой.

Устройство матричного принтера

Описать работу такого устройства несложно. Самым дорогим элементом любого матричного принтера является головка, которая располагается на каретке. Различные параметры этого агрегата будут зависеть от конструкции тележки. В корпусе есть электромагниты, которые могут втягивать или выталкивать сердечник в том месте, где сидят иглы. Этот раздел может печатать только одну строку текста за проход.

Ленточный картридж представляет собой пластиковую коробку с красящей лентой внутри. При переносе текста лента постоянно доводится до головки новыми участками, что приводит к качественной печати. В конструкции протяжного механизма ленты имеется 2 ролика, между которыми натягивается головка.

Принтер оснащен бумажным барабаном для подачи и удержания бумаги во время печати. Для обеспечения надежного сцепления с бумагой барабан покрывают резиной или пластиком. Кроме того, имеются также ролики, поддерживающие и прижимающие листы к барабану. Движение последнего осуществляется с помощью шагового двигателя.

Также в корпусе находится устройство, отвечающее за подачу листа, которое обеспечивает удержание бумаги до момента ее втягивания барабаном. Еще одна задача для этого элемента – нормальное расположение листа. Если печать осуществляется рулонной бумагой, устройство оснащено держателем.

Другой важной частью является плата управления, включающая в себя буферную память, блок управления, интерфейсные схемы, предназначенные для обеспечения связи с ЭВМ. То есть основная цель — помочь технике выполнять все свои основные функции. Плата контроллера представляет собой микропроцессор, который декодирует команды, поступающие от ПК.

Принцип работы матричного принтера

Текст с помощью матричного принтера формируется головой. Этот элемент состоит из набора игл, движение которых осуществляется благодаря электромагнитам. Головка перемещается по направляющим вдоль бумаги. При печати иглы ударяют по листу в определенном порядке. Но прежде чем проткнуть бумагу, они протыкают красящую ленту, находящуюся в матричном картридже.

Движение каретки осуществляется благодаря ременной передаче. Шаговый двигатель работает как электропривод. Этот тип принтера называется матрицей эффектов.

Однако все же существуют линейно-матричные устройства, отличающиеся высокой скоростью печати. Здесь установлены молоточки, равномерно расположенные на челночном механизме. В данном оборудовании используется технология, позволяющая передавать линии за один проход.

 Для получения определенного шрифта используются одновременные удары разных комбинаций игл. То есть почти любой шрифт можно напечатать таким образом. В некоторых случаях прошивка поддерживает загрузку разных шрифтов. Кроме того, большинство матричных принтеров поддерживают режим индивидуального управления иглой с компьютера.

Преимущества матричного принтера

Хотя эта технология устарела, матричные принтеры все еще широко используются сегодня. Так как они имеют множество преимуществ в определенной области эксплуатации.

Основные преимущества:

1. Главное преимущество – низкие затраты. Цена этого оборудования в десять раз меньше, в отличие от струйных или лазерных принтеров.
2. Время работы намного больше, чем у других принтеров. Красящая лента сохнет не быстро, это всегда можно увидеть заранее, так как качество напечатанного текста начинает немного тускнеть. Другие типы устройств могут отключаться в неподходящий момент, когда нет времени на зарядку картриджа.
3. Все виды бумаги. Печатать можно не только на специальной бумаге, которая предназначена для других моделей.
4. Стойкость печатного текста к грязи и воде.
5. Устройство обеспечивает печать под копирку, что позволяет быстро воспроизводить однотипный текст.

Несмотря на большое количество преимуществ, это оборудование имеет и недостатки, делающие устройство бесполезным в определенных случаях.

Недостатки:

1. Это оборудование не сможет печатать изображения. Он не может качественно передать изображение. Поэтому матричный блок для этого абсолютно не подходит.
2. Низкая производительность. В отличие от современных аналогов, матричный принтер печатает значительно меньше страниц. Естественно, если использовать его при копировании однотипных документов, то скорость иногда даже выше, в отличие от аналогов. Также есть режим, с помощью которого можно увеличить скорость печати. Но в этом случае теряется качество получаемого текста.
3. Аппарат достаточно шумный. Так как большинство деталей выполняют свою работу механически, оборудование имеет высокий уровень шума. Чтобы это исправить, потребуется отдельно приобрести специальный кожух или установить оборудование в другом помещении.

Оргтехника Matrix — одна из старейших в единичном сегменте. Инженеры не раз пересматривали эту технологию, внося множество изменений, но механическая часть оставалась прежней. Но это и определило преимущества, которыми отличаются матричные агрегаты. В то же время цена этих принтеров перекрывает многие недостатки.

Устройство и принцип работы

Описать механизм действия матричного принтера несложно. Наиболее сложным и дорогостоящим рабочим элементом устройства является головка, расположенная на каретке, при этом функциональные параметры механизма напрямую зависят от конструктивных особенностей каретки.

Электромагниты помещаются в корпус принтера, они втягивают или выталкивают сердечник, где сидят иглы. Для каждого прохода этот раздел может печатать только одну строку. Картридж с лентой выглядит как пластиковая коробка с красящей лентой внутри.

Для подачи листов бумаги и удержания их во время печати принтер оборудован бумажным барабаном. Для обеспечения максимального сцепления с бумагой барабан дополнительно покрывается пластиком или резиной.

Кроме того, имеются встроенные ролики, отвечающие за зажим листов в барабане и поддерживающие их на этапе печати. Движение барабана осуществляется с помощью шагового двигателя.

В дополнительном корпусе находится специальное устройство, отвечающее за подачу листа и его поддержание до момента его затягивания. Еще одна функция этого конструктивного элемента — правильно позиционировать текст. При печати на рулонной бумаге этот аппарат дополнительно оснащается держателем бумаги.

Одним из важнейших элементов любого матричного принтера является плата управления. Он содержит модуль управления, внутреннюю память и интерфейсные схемы, необходимые для обеспечения стабильной связи с ПК. Поэтому его основная цель — помочь устройству выполнять все его основные функции.

Плата управления представляет собой небольшой микропроцессор — именно он расшифровывает все команды, поступающие от компьютера.

Запись с помощью устройства массива осуществляется за счет головки. Этот элемент включает в себя набор игл, движение которых осуществляется электромагнитами. Головка перемещается по встроенным направляющим вдоль листа бумаги; во время печати иглы ударяют по листу в порядке, определенном программой, но сначала протыкают ленту.

Для получения того или иного шрифта используются одноразовые штрихи нескольких комбинаций игл. В результате принтер может печатать практически любым шрифтом.

Большинство современных матричных блоков имеют возможность управления иглами с ПК.

А как из точек получаются знаки шрифта?

Как работает процесс печати, лучше всего показать на примере.

Любая буква или символ могут быть представлены в виде точек. Если определенная игла попадает в определенное место, мы получаем очко.

Распечатка делается столбиками с точками. Для печати, например, буквы F, в первый момент иглы 1 — 7 должны работать одновременно, и получится основная «булавка» буквы.

Затем каретка с головкой немного двигается, и стреляют иглы 1 и 4, затем снова те же и далее только игла 1. Чтобы напечатать нижний хвост буквы g (а также запятую), игла 8 и 9 но это так называемый «черновой режим», когда хорошо видна точечная структура знака. Для того чтобы отдельные точки не так сильно травмировали глаза, применяют несколько методов.

Во-первых, вы можете дважды попасть в одно и то же место 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 небольшое смещение. Это эквивалентно трате большего количества баллов на один. В результате контур сглаживается.

Достоинства и недостатки

Матричная технология сейчас устарела, но у этих принтеров есть много преимуществ.

• Самым большим преимуществом матричных принтеров является их доступная цена. Стоимость такого оборудования в десятки раз ниже цен лазерных и струйных принтерных устройств.
• Срок эксплуатации такого принтера намного больше, чем срок службы других типов устройств. Красящая лента никогда не высыхает внезапно, это всегда можно заметить заранее, так как в этом случае контраст печати постепенно снижается, текст становится бледнее. Все остальные типы принтеров могут закончить работу в самый неподходящий момент, когда у пользователя просто нет возможности вовремя заправить картридж.
• Распечатывать файлы на матричном принтере можно на любом типе бумаги, а не только на специальной бумаге, как в случае со струйными и лазерными изделиями. Печатный текст обладает высокой устойчивостью к воде и грязи.
• Механизм печати позволяет воспроизводить однотипный документ.

Несмотря на столь существенные преимущества, эта методика имеет и недостатки, делающие матричную методику абсолютно непригодной для использования в ряде отдельных случаев.

• Матричный блок не позволяет печатать изображение, а также воспроизводить изображения в высоком качестве.
• В отличие от более современных установок, матрица выдает гораздо меньше печатных листов в единицу времени. Конечно, если запустить устройство на печать однотипных файлов, скорость работы может быть в разы выше аналогов. Кроме того, в технике предусмотрен режим, позволяющий немного увеличить скорость печати, но при этом страдает качество.
• Аппарат достаточно шумный. Так как подавляющее большинство элементов выполняют свою работу механически, оборудование имеет повышенный уровень шума. Для устранения звука пользователям необходимо приобрести специальный шкаф или разместить принтер в другой комнате.

На сегодняшний день матричная оргтехника считается одной из старейших полиграфических установок. Технология многократно пересматривалась, принцип работы претерпевал изменения, но механическая часть по-прежнему остается на исходном уровне.

В то же время это привело и к существенному преимуществу, отличающему матричные системы – цена таких моделей перекрывает все их недостатки.

Читайте также: Все, что вам нужно знать о компьютерном оборудовании: памятка для чайников

Основные характеристики

Есть несколько вариантов, позволяющих выбрать матричный принтер для печати определенного количества документов нужного качества.
Основные характеристики:

Скорость печати. Принцип измерения – количество символов, напечатанных за 1 секунду. В техническом паспорте указана максимальная скорость для чернового режима (однопроходная печать). Если вы хотите печатать документы или графику высокого качества, скорость печати будет меньше;

Объем памяти. Матричные принтеры имеют внутреннюю память (буфер), в которую поступают данные с компьютера. В простых моделях эта емкость составляет 4-6 Кб, в более дорогих — более 200 Кб. Объем памяти зависит от того, как часто устройство необходимо подключать к компьютеру для получения данных;

Разрешение. Принцип измерения — количество напечатанных точек на дюйм. Эту характеристику учитывают при выборе принтера для печати фотографий;

Цветная печать. Хотя устройство оснащено 24 иглами, качество цветной печати уступает струйному принтеру;

Шрифты. Во многих моделях есть память для разных шрифтов. В общем, для печати можно использовать все шрифты, например True Type (предназначен для Windows).

Подборка популярных моделей разных производителей

Эпсон LX-1350. Это устройство с питанием от сети с 9-контактной головкой. Он печатает на непрерывных лентах и ​​других носителях до A3. Он предназначен для печати финансовых отчетов для крупных компаний. Принтер имеет интересную конструкцию, позволяющую класть бумагу сзади или сверху.

Одна из самых экономичных моделей со скоростью печати до 357 знаков в секунду. Одного картриджа достаточно для печати 4 миллионов знаков. Во время работы он потребляет менее 33 Вт. Вы можете распечатать 5 копий за раз (1 оригинал, 4 копии).

Оливетти МБ-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 полосу и технологию распознавания символов.

Печатающая головка состоит из 24 игл, что обеспечивает высокое качество печати даже на высоких скоростях. Дуплексный сканер подходит для обработки носителей размером с визитку (возможна печать на пластиковых картах).

Принтер форм Lexmark 2590n. Это быстрая модель, которая принимает как стандартную, так и узкую ленту. «Работает» с разными шрифтами, соответственно расширяя список носителей по формату и назначению. Производительность до 556 символов в секунду.

Встроенный компактный дисплей позволяет заранее оценить шрифт и другие настройки. Вы можете быстро переключаться между форматами носителя (лист, лента, однослойный или многослойный).

Обзор видов

Матричные принтеры бывают либо линейно-матричными, либо точечно-матричными. Эти устройства характеризуются разным уровнем шума, периодом непрерывной работы, а также скоростью работы. С технической точки зрения отличия сводятся к различию в настройке ПГ и приемах его движения.

Точечно-матричные

Мы уже описали функции работы матричного принтера в общих чертах — точки фиксируются специальными иглами через тонер. Остается только добавить, что ГУ такого устройства перемещается из одного конца в другой за счет электропривода, оснащенного специальными датчиками положения.

Такая конструкция позволяет правильно определить расположение точек, а также внедрить цветную печать (разумеется, только при наличии специального картриджа с многоцветными тонерами).

Скорость печати матричных устройств относительно невелика и напрямую зависит от общего количества игл в ПГ — чем их больше, тем выше скорость печати и лучше качество. Наиболее популярны сегодня 9- и 24-игольные модели, они обеспечивают функциональное соотношение между скоростью и качеством. Хотя в продаже есть и изделия с 12, 14, 18, а также 36 и даже 48 иглами.

Как упоминалось выше, увеличение количества выводов PG приводит к увеличению скорости и увеличению яркости рендеринга текста. Эта разница особенно заметна, если количество игл увеличить более чем в 2 раза.

Допустим, 18-контактная модель будет печатать намного быстрее, чем 9-контактная, но разница в четкости текста будет практически незаметна. Но если сравнить отпечатки, сделанные на 9-контактном и 24-контактном аппаратах, то различия будут разительными.

Но как показывает практика, для пользователя далеко не всегда критично повышение качества, и поэтому люди чаще покупают 9-контактные устройства для домашнего использования или серийный аппарат начального уровня, тем более что стоят они на порядок дешевле. А для более трудоемких задач предпочитают 24 иглы или покупают линейные модели.

Линейно-матричные

Эти принтеры устанавливаются в крупных компаниях, где к оргтехнике предъявляются требования по устойчивости к повышенной нагрузке. Такие устройства актуальны там, где печать ведется круглосуточно и без выходных.

Линейные матричные механизмы отличаются повышенной производительностью, простотой использования и максимальной экономичностью. Они позволяют пользователям эффективно использовать свое рабочее время и снижают производственные затраты на покупку расходных материалов.

Кроме того, владельцы линейной техники гораздо реже обращаются за ремонтом в сервисные службы.

В компаниях-производителях соотношение между практичностью и стоимостью эксплуатации оборудования традиционно стало решающим критерием при выборе модели матричного принтера, при этом общая стоимость владения напрямую зависит от цены запасных частей и расходных материалов, а также средства, потраченные на ремонт.

Линейные устройства отличаются надежной конструкцией и имеют достаточно недорогие расходные материалы, поэтому они дешевле матричных систем и современных лазерных моделей. Таким образом, линейно-матричный механизм выгоден тем, что обеспечивает максимальную экономию средств при больших объемах печати.

Вместо стандартного подвижного СГ в линейных установках используется челнок. Это модульная конструкция с небольшими нажимными молотками, которые могут охватывать всю сторону по ширине. Во время печати текста блок молоточков довольно быстро перемещается от одного края листа к другому.

Если ПЗ в матричных моделях перемещается вдоль листа, блоки челнока перемещаются на небольшое расстояние, соответствующее разнице между функциональными молоточками. В результате они образуют всю цепочку точек целиком – после этого лист немного подается вперед и выставляется еще одна линия. Именно поэтому скорость печати линейных механизмов измеряется не в символах в секунду, а в строках в секунду.

Челнок линейно-матричного устройства изнашивается значительно медленнее, чем ПС точечных устройств, так как перемещается не сам по себе, а только его отдельный фрагмент, при этом амплитуда перемещения сравнительно невелика. Картридж с тонером также расходуется экономично, так как лента располагается под небольшим углом к ​​молоточкам, а поверхность максимально равномерно подвергается износу.

Кроме того, линейно-матричные механизмы, как правило, обладают расширенными функциями управления – большинство из них можно подключать к офисной сети компании, а также объединять в отдельные группы для организации единого пульта.

Линейные матричные механизмы разработаны для крупных компаний, поэтому они имеют хороший потенциал для модернизации. Таким образом, они могут быть подключены к автоматическим устройствам подачи рулонов и листов, укладчику бумаги, а также к тянущему механизму для печати копий. Возможно подключение карт памяти и шкафов с модулями для дополнительных листов.

Некоторые современные линейно-матричные принтеры включают в себя интерфейсные карты, обеспечивающие беспроводное подключение. При таком богатом выборе существующих надстроек каждый пользователь всегда сможет подобрать для себя эффективную конфигурацию.

Уровни качества печати

Любая принтерная техника всегда ставит перед пользователем выбор между качеством устройства и скоростью печати. На основании этих параметров выделяют 3 стадии качества агрегата:

• LQ — улучшает качество печатного текста за счет использования 24-контактных принтеров;
• NLQ — обеспечивает среднее качество печати, работает на 9-контактных устройствах в 2 прохода;
• Черновик — определяет чрезвычайно высокую скорость печати, но в черновом виде.

Отпечатки среднего и высокого качества обычно встраиваются, а черновик обычно является опцией.

При этом 24-игольчатые модели могут поддерживать все режимы, благодаря чему каждый владелец техники самостоятельно выбирает нужный ему в той или иной ситуации формат работы.