Принцип работы матричного принтера: преимущества устройства

Немного истории

Матричный принтер был впервые разработан Seiko Epson Corporation в 1964 году. Производство первой серийной печатной машины принадлежало DEC. Их LA30 мог печатать буквы пять на семь точек. Скорость составляла всего тридцать символов в секунду. По сравнению со струйными и лазерными принтерами это число кажется смешным. А храповой механизм был ненадежным, шумным.

Исправив ошибки, DEC выпустила LA36. Длина строки была увеличена до 132 символов, что позволило использовать обычную перфорированную бумагу. Усовершенствован и способ приведения каретки в движение – она стала менее шумной, более надежной.

Это было первое устройство, способное к массовой печати, но из-за шумной работы, низкого качества готовых документов разработчики пошли дальше, сконструировав лазерные и струйные принтеры.

Достоинства и недостатки

• Низкая цена за страницу. Расходные материалы нужно менять реже, а затраты на обслуживание минимальны.
• Даже если чернила закончатся, принтер продолжит печатать, только символы будут яркими.
• Это единственный тип принтера, который может печатать на копировальной бумаге.
• Они могут работать с любой бумагой, даже рулонной и низкого качества.

• Шум.
• Низкая скорость.
• Ограниченная цветовая гамма.

Сильные стороны:

• Простота конструкции и обслуживания, надежность.

Когда дело доходит до больших объемов ежедневной печати, эти преимущества становятся существенными. Так Epson LQ 2100 известен своей отказоустойчивостью. А ресурсы печатающей головки (400 млн точек) и красящей ленты (8 млн знаков) решают проблему экономии расходных материалов.

• Экономия на потребительских товарах

Печать на матричных принтерах намного дешевле, чем на любом другом типе принтера. Красящая лента стоит дешевле, чем тонер и чернила. Кроме того, эти конструкции работают даже с тонкой бумагой низкого качества. Непрерывная печать увеличивает выпуск стандартных бланков, что важно для сервисных центров, касс и магазинов, где необходимо быстро обслужить покупателя.

• Возможность делать несколько копий документов одновременно. Для этого используется копировальная бумага.

• Оттиск невозможно полностью смыть, так как на бумаге остается след от иглы. Это важно для установления подлинности отчетной документации.

Слабые стороны:

• Высокий уровень шума.

• Низкая скорость печати.

Но в современных моделях производители частично решили эти проблемы. Но в одних устройствах снижается шум и увеличивается скорость, в других может быть наоборот.

Существуют разные типы матричных принтеров, которые следует выбирать в зависимости от области применения. Таким образом, 9-контактный матричный принтер подходит для печати чеков и билетов, печати банков. В этом главный плюс — низкая цена и высокая скорость.

Матричные принтеры с 24 иглами используются для печати этикеток и визитных карточек, логистической документации и отчетности. Имея высокое разрешение, они лучше подходят для печати мелкого текста и переноса шрифтов.

Линейно-матричные принтеры отличаются высокой надежностью и производительностью, устойчивостью к большим нагрузкам. Их используют в офисах и на производстве для силовой печати, печати текста на конвейерных лентах.

В заключение отметим, что если вы думаете о покупке матричного принтера для домашней печати, откажитесь от этой идеи! Ведь если принести в учебное заведение произведение, напечатанное на таком аппарате, преподаватели вас не поймут! Но если вам нужно распечатать бланки, билеты, чеки, технические отчеты — лучшего решения просто не найти!

Для печати на матричных принтерах в основном используется рулонная или перфорированная фальцованная бумага. При использовании листов большинство матричных принтеров требуют ручной заправки; во многих моделях можно использовать дополнительный автоматический податчик листов (CSF, самонаклад).

Многоцветная матричная печать

Серьезным недостатком технологии цветной матричной печати является постепенное загрязнение основных цветов ленты черным из-за соприкосновения ленты с многоцветным изображением, что приводит к искажению цвета на оттиске.

Цветные матричные принтеры не получили широкого распространения, поскольку, когда возникла потребность в цветной печати, они были заменены более производительными цветными струйными принтерами, и в настоящее время практически не встречаются.

Матричный принтер работает благодаря экшн-методу передачи изображения. Во время печати на обмотку соленоида подается импульс, который создает магнитное поле. В результате прыжка начинает двигаться ядро, которое ударяет по рычагу. Последний толкает иглу, и она, проходя через красящую ленту, образует точку на бумаге. Затем игла занимает исходное положение.

Подборка популярных моделей разных производителей

Принтер форм Lexmark 2590n. Это гибкая модель, которая подходит как для стандартных носителей, так и для узких лент большой емкости. «Работает» с разными шрифтами, соответственно список носителей расширяется по формату и назначению.

Производительность этой модели достигает 556 символов в секунду. Встроенный компактный экран дает возможность заранее оценить шрифт и другие настройки. Вы можете быстро переключаться между форматами носителя (форматный лист, лента, однослойный или многослойный).

Система перемещения печатающей головки

Движение печатающей головки включает в себя:

• каретка, на которой установлена ​​печатающая головка,
• направляющая (стальной вал), по которой каретка с головкой движется слева направо и наоборот,
• шаговый двигатель с ременной передачей, который перемещает каретку.

Каретка содержит пластмассовые или латунные втулки, контактирующие с направляющей, покрытые тонким слоем смазки.

В нижней части каретки имеется войлочная накладка, которая касается вала.

Она впитывает смазку и медленно отдает ее.

Концы направляющей поддерживаются с обеих сторон эксцентриками, которые соединены с рычагом регулировки толщины бумаги.

В самом низу каретки имеется замок (винтовая прорезь) для крепления ременной передачи. Ремень гладкий с одной стороны и зубчатый с другой (внутренней) стороны. Это необходимо для надежного сцепления с насадкой, закрепленной на валу двигателя.

Различная толщина носителя печати

Бумага может быть разной толщины.

Кроме того, печать может осуществляться на нескольких листах одновременно через копировальную бумагу.

Весь этот «бутерброд» конечно намного толще одного листа.

Когда рычаг регулировки толщины отводится назад («на себя»), направляющая вместе с кареткой отходит от резинового вала, подающего материал для печати. Это помогает эксцентрикам. Теперь вы можете печатать на более толстой бумаге. Если вы печатаете на одном листе, рычаг отводится от вас. При этом направляющая перемещается ближе к оси.

Иногда после печати «бутерброда» снова начинают печатать на отдельных листах и ​​забывают передвинуть рычажок. В этом случае снижается сила удара иголок, так как они находятся на большем расстоянии. Печать становится проще, а кассета может быть неправильно надета.

С другой стороны, если головку поднести слишком близко к валу (а печатают сразу на нескольких листах), она заденет «бутерброд». Поэтому головка должна находиться на оптимальном расстоянии от резинового вала. Точному позиционированию помогает цифровая шкала на рычаге прижима бумаги.

Шаговый двигатель – что это такое и зачем?

В систему включен шаговый двигатель для перемещения каретки принтера с головкой).

Отличается от обычного тем, что ротор может не занимать никакого положения, а принимает ряд дискретных значений.

При подаче на обмотки управляющего импульса ротор двигателя поворачивается на один шаг (несколько градусов) вокруг своей оси.

Размер шага определяется конструкцией двигателя и иногда указывается на этикетке. Использование шагового двигателя позволяет точно отслеживать положение каретки с печатающей головкой.

Схема управления «знает», сколько импульсов она послала на обмотки двигателя, следовательно, «знает», сколько оборотов сделал ротор. На основании этого она «делает вывод», насколько каретка (жестко связанная с ротором ременной передачей) сместилась от исходного положения.

В цепь питания шагового двигателя включен датчик тока.

В случае попадания препятствий или посторонних предметов в зону движения каретки происходит торможение двигателя. При этом потребляемый им ток увеличивается. Схема управления обнаруживает это и отключает.

Если бы такого датчика не было, мотор продолжал бы работать и разнес бы вдребезги систему движения вагона. Или сломать приводной ремень. Когда смазка засыхает на направляющей, увеличивается сопротивление движению, фиксирует это датчик тока. В этом случае схема отключит двигатель и печать станет невозможной.

Характеристики

• Разрешение, т.е количество печатаемых точек на дюйм. Влияет на качество.
• Скорость. В паспорте принтера параметр будет указан как количество печатаемых символов в секунду.
• Объем встроенной памяти. Характеристика определяет, как часто вам придется обращаться к компьютеру за данными (влияет на скорость).
• Цветная печать. Аппарат уступает по цветопередаче струйным и лазерным, но подходит для простых изображений.

Типы печати

Тип определяет время непрерывной работы принтера, уровень шума, скорость. Технические отличия выражаются в различном строении печатной части, способах ее перемещения.

Точечно-матричные

Чернила наносятся точками по мере прохождения иглы через ленту. Электропривод равномерно перемещает печатающую головку по листу с помощью датчиков.

Скорость выше, но по качеству и экономичности принтеры уступают линейно-матричным, работают тише.

Линейно-матричные

При печати подвижная головка не используется. Его роль выполняет челнок — набор блоков с элементами печати, которые захватывают всю страницу.

Применяются там, где требуется длительная работа, высокая устойчивость к нагрузкам. Печать очень экономична как с точки зрения расхода материала, так и затрат на ремонт.

Качество печати

• Черновик — это самое низкое качество, но самая быстрая печать.

• Почти качество письма — среднее качество — текст читаем, но символы не четкие.

• Качество письма — высокое качество — буквы ровные и четкие.

Чем выше скорость, тем ниже качество и наоборот. Качество также зависит от количества иголок в матрице — чем больше, тем лучше. Девятигольные машины будут печатать гораздо быстрее, но хуже. Только принтеры с 24 иглами и более могут поддерживать высокое качество.

Читайте также: Как самостоятельно обнулить принтер Brother dcp 7057r, dcp 7055r, hl 2132r, hl 2130r, dcp 1510r, dcp 1512r и другие

Плоттеры

Плоттеры способны работать с бумагой большого формата от A0. По принципу работы плоттерный блок несколько отличается от принтера. Дело в том, что в стандартных принтерах чернильный элемент остается неподвижным, а печать происходит за счет движения бумаги.

Плоттерная система представляет собой перо, которое движется по поверхности бумаги по траектории, заданной программой. Благодаря этой особенности некоторые отдельные модификации плоттерных узлов позволяют наносить графику не только на бумагу, но и на винил, ткань, пленку и другие подобные материалы. По своему функционалу и особенностям устройства плоттеры могут быть разных типов.

“Перьевые плоттеры”

Перьевой плоттер — это устройство для рендеринга изображений высокого разрешения с отличной цветопередачей. Относится к ряду графопостроителей, работающих по векторному принципу. В основе устройства лежит элемент под названием ручка.

Пружины по продолжительности эксплуатации различают на одноразовые и многоразовые. Перо фиксируется в пазах специально разработанного держателя, который, в свою очередь, перемещает его по поверхности носителя.

“Карандашно-перьевые плоттеры”

В таких плоттерах для рисования используется обычный карандаш. В процессе работы карандашно-ручковый плоттер не требует дополнительного контроля и управления. Стилус автоматически вытягивается из держателя по мере его использования, что создает дополнительное удобство при использовании большого количества изображений.

У перьевого аналога этот процесс более проблематичен, так как при засорении канала подачи чернил приходится останавливать печать и устранять проблему. Карандаш отлично рисует на бумаге качественные изображения различного типа. Кроме того, при необходимости некоторые элементы получившегося рисунка можно подправить ластиком.

“Струйные плоттеры”

Струйные плоттеры наносят изображение с помощью специальных чернил, которые подаются в виде капель из сопла и наносятся на поверхность носителя. В последнее время широкое применение нашел «пузырьковый» способ письма тушью.

Краска наносится с помощью микроскопических сопел. Они в количестве нескольких сотен размещены в конструкции одноразовой печатающей головки. Чернила быстро нагреваются (до 10 мкс) с помощью термистора от электрического импульса, в результате чего образуется пузырек.

Он создает выталкивающую силу, которая выталкивает чернила из сопла. После выключения импульса образовавшийся пузырек исчезает и температура термистора быстро падает. Это далеко не полный список существующих плоттеров. Также бывают электростатические, прямого вывода, лазерные, режущие, сольвентные. Каждая подбирается по своим техническим характеристикам и способу печати под конкретные задачи.

“Электростатические плоттеры”

Электростатическая технология основана на формировании скрытого электрического изображения (потенциального рельефа) на поверхности носителя — в частности, электростатической бумаги, рабочая поверхность которой покрыта тонким слоем диэлектрика, а основа пропитана гидрофильным соли для обеспечения необходимой влажности и электропроводности.

Потенциальный разряд формируется при осаждении свободных зарядов на поверхности диэлектрика, который формируется при подаче высоковольтных импульсов на тончайшие электроды записывающей головки.

“Планшетные плоттеры”

Это устройство может создать изображение практически на любом материале, прикрепленном к специально разработанному столу. Сверху установлен печатающий элемент в виде головки, которая перемещается в двухмерной проекции при нанесении изображения.

Планшетный плоттер, головка которого находится в неподвижном состоянии, а изображение наносится перемещением стола, имеет существенный недостаток: носитель в формате не должен превышать габаритов стола.

“Плоттеры на основе термопередачи”

Отличие этих плоттеров от ФПВИ в том, что между термонагревателями и бумагой (или прозрачной пленкой) помещают «донорный носитель цвета» — тонкую, толщиной 5-20 микрон ленту (например, лавсан), обращенную к бумаге с цветным слоем на восковой основе с низкой (менее 200 °С) температурой плавления.

Бренды

Самыми популярными производителями среди производителей являются Epson и Oki. У Olivetti, Lexmark и Canon тоже есть хорошие модели.

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.