По мере развития отрасли предлагались более быстрые и удобные устройства, которые можно было использовать не только в офисе, но и дома. Особой популярностью пользовался матричный принтер Epson MX-80. С 1978 года он продавался вместе с компьютерами IBM.
Устройство и принцип работы матричного принтера
Матричный принтер считается одной из самых старых технологий печати. Первое устройство такого рода было изобретено компанией Epson в 1964 году.
Следует перечислить основные элементы, из которых состоит это печатающее устройство:
- Печатающая головка;
- Система, управляющая головкой;
- Микропроцессор;
- Датчики механического и оптического рода;
- Источник электропитания;
- Система подачи бумаги;
- Полноценный картридж.
Сам механизм состоит из двух блоков:
- Блок элементов управления, включающий в себя процессор, плату, ОЗУ;
- Блок печатающей головки, включающий в себя все механизмы, благодаря которым происходит печать.
Принцип работы матричного принтера
Этот блок использует процесс ударной печати для печати изображения. В данном устройстве для печати изображения используется процесс ударной печати, при котором используется блок печатающей головки, который использует процесс ударной печати, т.е. блок печатающей головки наносит удары по точкам на листе, которые объединяются в единое изображение. Матричные принтеры могут печатать как черно-белые, так и цветные изображения. Для полноцветной печати используется лента.
В настоящее время матричная печатающая головка состоит из 24 игл. Матричный принтер позволяет печатать несколько документов одновременно. Этот принтер может легко печатать на любом типе бумаги.
Печать изображения осуществляется в два цикла, т.е. по технологии dual-path.
Основные характеристики
- Скорость печати-зависит от качества печатываемого изображения. Чем выше качество, тем ниже скорость;
- Объём памяти, принимающей данные от ПК в традиционных устройствах составляет 4-6 Кб, в более дорогих и усовершенствованных-более 200 Кб.
- Разрешающая способность;
- Цветная печать-качество цветной печати значительно ниже, чем цветная печать на струйных принтерах;
- Множество шрифтов для печати изображения.
- Умеренная себестоимость печати одного листа;
- Низкие затраты на расходные материалы;
- Умеренная цена на сервисное обслуживание;
- При отсутствии чернил, процесс печати всё так же производится, только символы приобретут более светлый оттенок;
- Доступность копировальной печати;
- Возможность печати на рулонной бумаге, так же бумаге низкого качества.
- Умеренная, невысокая скорость процесса печати;
- Ограничение по количеству цветов;
- Шум в процессе работы.
Что это такое?
В основе работы матричного принтера лежит решение набирать текстовые данные не с уже готового символа печатающего устройства, а путем соединения отдельных точек. Основное отличие матричных принтеров от появившихся вскоре после них лазерных и струйных принтеров заключается в технологии, используемой для создания точек на странице. Матричные устройства представляют собой как бы тонкие иглы, проталкиваемые через ленту чернил. В момент удара игла плотно прижимает маленький фрагмент тонера к бумаге, создавая отпечаток, заполненный чернилами.
Струйные принтеры создают изображение из крошечных капель чернил, а лазерные — из электрически заряженных частиц пигмента. Простота технологии сделала матричный принтер одновременно самым долговечным и самым дешевым.
История
Первый всплеск спроса на матричные принтеры произошел в 1970-х годах. В то время широко использовались машины DEC. Они печатали со скоростью до 30 символов в секунду и имели небольшой размер строки — от 90 до 132 символов в секунду, в зависимости от конструкции. Лента протягивалась храповым механизмом, который был довольно шумным. По мере развития отрасли стали появляться более совершенные модели, которые широко использовались не только на производстве, но и в повседневной жизни. Самым популярным принтером был Epson MX-80.
В начале 1990-х годов на рынке появились струйные принтеры, которые имели лучшее качество печати и были практически бесшумными. Это привело к значительному падению спроса на матричные принтеры и сокращению их использования. Тем не менее, матричные принтеры долгое время оставались незаменимыми благодаря своей низкой стоимости и простоте использования.
Устройство и принцип работы
Описать механизм работы матричного принтера несложно. Самым сложным и дорогостоящим рабочим элементом устройства является головка, которая расположена на каретке, причем конструктивные особенности каретки оказывают непосредственное влияние на функциональные особенности механизма. В корпусе принтера находятся электромагниты, которые втягивают или выталкивают сердечник, в котором находятся иглы. Эта деталь может печатать только одну строку за проход. Картридж с лентой выглядит как пластиковая коробка, в которой хранится лента.
Принтер оснащен катушкой для бумаги, которая притягивает листы бумаги и удерживает их на месте во время печати. Барабан также покрыт пластиком или резиной для обеспечения максимального сцепления с бумагой.
Он также имеет встроенные ролики, которые прижимают листы к барабану и поддерживают их во время печати. Барабан приводится в движение шаговым двигателем.
Дополнительный корпус содержит специальный компонент, который отвечает за подачу листа и его поддержку до момента зажима. Еще одна задача этого компонента — обеспечить правильное позиционирование текста. Если вы печатаете на рулонной бумаге, эта машина также оснащена подставкой для листов.
Одним из важнейших компонентов матричного принтера является панель управления. Она содержит блок управления, внутреннюю память и интерфейсные схемы, необходимые для стабильной связи с компьютером. Поэтому ее основная функция — помогать машине выполнять все ее основные функции. Плата управления представляет собой небольшой микропроцессор, который декодирует все команды компьютера.
Ввод текста для матричного устройства осуществляется через головку. Этот компонент включает в себя набор игл, приводимых в движение электромагнитами. Головка перемещается вдоль листа бумаги по встроенным направляющим. Во время печати иглы ударяют по листу в запрограммированной последовательности, но сначала они ударяют по тонерной ленте.
Для получения определенного шрифта несколько комбинаций игл перемещаются одновременно. Это позволяет принтеру печатать практически любой шрифт.
Большинство современных матричных принтеров имеют возможность управлять иглами с помощью компьютера.
Секреты успеха
Во-первых, матричные принтеры имеют простую конструкцию, а значит, они надежны и не требуют длительного обслуживания. Это преимущество оказывается одним из решающих факторов, когда речь идет о ежедневной печати больших объемов.
Например, серия матричных принтеров Epson LQ 2100 с 24 иглами известна своей отказоустойчивостью: ресурс печатающей головки составляет 400 миллионов точек на иглу! Впечатляет и ресурс ленты — она может печатать до 8 миллионов символов.
Матричный принтер Epson LQ 2190
Во-вторых, печать на матричном принтере во много раз дешевле, чем на лазерном, струйном или твердочернильном. Это самый экономичный способ представления информации в печатном виде. Лента для матричного принтера стоит гораздо дешевле, чем количество чернил и тонера, которые потребовались бы для заправки картриджа.
В-третьих, матричные принтеры могут работать с бумагой самых разных типов и размеров, от сложенных листов бумаги до непрерывных лент и картона. Непрерывная печать значительно ускоряет изготовление стандартных форм, что важно для билетных касс, банков, сервисных центров или магазинов, где клиентов нужно обслуживать быстро. Кроме того, матричные принтеры могут одновременно создавать несколько идентичных копий документа. Это достигается за счет печати на бумаге для ксерокопирования.
Различные модели матричных принтеров поддерживают разное количество уровней копирования. Например, принтер OKI Microline 3311e с 9 иглами может одновременно делать до 5 копий (оригинал + 4 копии).
Кроме того, отпечаток, сделанный с помощью матричного принтера, не может быть полностью размыт. В любом случае на бумаге остается след от иглы. Это помогает при проверке подлинности бухгалтерских записей или других финансовых документов.
Типы матричной печати
Точечно-матричные принтеры бывают игольчатыми и линейно-матричными. Они различаются по скорости печати, уровню шума и максимальному времени работы. Техническое различие заключается в основном в конструкции и движении печатающей головки.
Матричный принтер OKI ML280EL сочетает высокое качество печати с компактными размерами и низкой стоимостью.
Точечно-матричные
Принцип работы матричных принтеров такой, как и следовало ожидать: Точки отмечаются иглой через красящую ленту. Однако необходимо прояснить один момент.
Печатающая головка матричного принтера перемещается электрически от края листа к краю листа с помощью оптического датчика положения.
Это позволяет добиться достаточно точного размещения точек и равномерной цветной печати при наличии кассеты с лентами разных цветов. Скорость печати относительно низкая и зависит от количества игл в печатающей головке. Чем больше игл, тем выше скорость и качество печати.
Наиболее распространенными принтерами сегодня являются матричные принтеры с 9 и 24 иглами. Они представляют собой оптимальный баланс между качеством и скоростью. Но существуют также модели с 12, 14, 18, 36 и даже 48 иглами.
Чем больше игл в печатающей головке, тем выше скорость и разрешение.
Как уже упоминалось, большее количество игл в печатающей головке приводит к более высокой скорости печати и лучшему качеству печати. Разница становится особенно очевидной, когда количество стежков удваивается. Например, принтер с 18 иглами печатает быстрее, чем принтер с 9 иглами, но разница в качестве невелика. Разница между отпечатками принтера с 9 иглами и принтера с 24 иглами видна невооруженным глазом.
Как показывает рыночный опыт, незначительное улучшение качества в большинстве случаев не удовлетворяет пользователя. Для устройств начального уровня пользователи обычно выбирают 9-контактные принтеры, а для более ответственных работ предпочитают 24-контактные или линейно-матричные принтеры.
Скорость печати матричных принтеров измеряется в CPS (символы в секунду).
Уже упомянутый 9-контактный принтер OKI Microline 3311e, например, печатает до 435 символов в секунду. Это устройство не только быстрое, но и надежное: Печатающая головка имеет ресурс до 20 0 миллионов ударов на иглу. MTBF этой модели составляет 10 000 часов.
Матричный принтер OKI Microline 3311e с 9 иглами
Существуют матричные принтеры, которые ограничены конкретным применением, но работают лучше, чем любой другой принтер. Например, существуют компактные, высокоскоростные принтеры для печати чеков и этикеток, такие как монохромный матричный принтер OKI OKIPOS 93.
Бренды матричных принтеров
OKI и Epson являются ведущими производителями матричных и линейно-матричных принтеров. Особенно популярны матричные принтеры OKI Microline и Microline MX, а также принтеры Espon LQ, FX и LX.
Матричные принтеры OKI
Линейно-матричные принтеры OKI Microline MX печатают до 2 000 строк в минуту без перерыва! Их конструкция полностью настроена на бесперебойную печать при минимальном вмешательстве пользователя. Высокая надежность сочетается с низкой стоимостью печати и возможностью использования картриджей большой емкости. Это особенно выгодно в производственных центрах или центрах обработки данных, где требуется автоматическая печать.
Принтеры Microline MX гибкие, интуитивно понятные в использовании и могут дистанционно управляться по сети. Замена расходных материалов упрощается благодаря цветовой маркировке деталей. Уровень шума линейной матрицы Microline MX составляет менее 55 дБ, что делает ее подходящей для офисной среды.
В зависимости от требуемой рабочей нагрузки можно выбрать модели MX1050, MX1100, MX1150 или MX1200 — со скоростью печати от 500 линий/мин до более 2000 линий/мин. Первые три модели доступны как в корпусном исполнении (с закрытым корпусом), так и в тумбовом (с открытой тумбой на роликах). Благодаря отличной звукоизоляции уровень шума в корпусных моделях снижен до 52 дБ.
Ассортимент матричных принтеров microline включает офисные принтеры формата А3, а также компактные высокоскоростные устройства, подходящие для кассовых аппаратов, точек продаж и точек обслуживания. Основные преимущества матричных принтеров OKI включают длительный срок службы печатающей головки и возможность работы с непрерывными формами и различными форматами копировальной бумаги.
Запатентованные технологии OKI обеспечивают точную автоматическую парковку печатающей головки и прямой путь бумаги для повышения производительности и устранения ошибок печати.
Матричный принтер Microline ML 320FB с автоматической парковкой, автоматической подачей и прямым трактом подачи бумаги
Широкоформатные принтеры OKI, такие как OKI Microline ML 3311 Elite, идеально подходят для банковской и коммерческой печати. Модель проста в использовании, поддерживает штрих-коды и способна печатать ленты шириной 406 мм и сложенные конверты 239 x 102 мм.
Надежность матричных принтеров OKI настолько высока, что производитель предлагает 3-летнюю гарантию при покупке у авторизованных дилеров.
Принцип работы матричного принтера
Матричные принтеры являются одними из старейших принтеров, используемых сегодня. Печать осуществляется с помощью печатающей головки и ряда игл, приводимых в движение электронными магнитами. Печатающая головка перемещается вдоль листа таким образом, что иглы ударяют по бумаге через ленту и печатают текст. Хотя в различных областях они были почти полностью заменены, матричные принтеры все еще широко используются в некоторых областях сегодня. На форумах часто можно встретить сообщение: «опечатайте рабочее матричное устройство». В этой статье мы рассмотрим, как работает такое устройство.
Описать работу такого устройства несложно. Самым дорогим компонентом в любом матричном принтере является печатающая головка, которая находится в печатающей каретке. Конструкция каретки определяет различные параметры этого устройства. В каретке имеются электромагниты, которые могут втягивать или выталкивать сердечник, где расположены иглы. Эта секция может печатать только одну строку текста за проход.
Картридж с лентой — это пластиковый контейнер, в котором хранится лента. Во время передачи текста лента непрерывно подается в лентопротяжную головку новыми участками, что обеспечивает высокое качество печати. Механизм подачи ленты имеет два ролика, между которыми подается головка ленты.
Принтер оснащен катушкой для бумаги, которая притягивает бумагу и удерживает ее во время печати. Барабан покрыт резиной или пластиком, что обеспечивает надежное сцепление с бумагой. В то же время на барабане имеются ролики, которые поддерживают и прижимают листы к барабану. Барабан приводится в движение шаговым двигателем.
Помогите! В корпусе также находится устройство, которое отвечает за подачу листа и обеспечивает удержание бумаги до момента ее извлечения из барабана. Еще одна функция этого элемента — удерживать лист в нормальном положении. При печати бумагой в рулоне машина оснащается подставкой.
Еще одним важным элементом является плата управления, которая включает в себя буфер, блок управления и схему интерфейса для обеспечения связи с компьютером. То есть ее основная задача — помочь аппарату выполнить все его основные функции. Плата управления представляет собой микропроцессор, который декодирует команды компьютера.
Принцип работы матричного принтера
Текст в матричном принтере производится печатающей головкой. Этот компонент состоит из ряда игл, приводимых в движение электромагнитами. Головка перемещается по направляющим по всей длине бумаги. При печати иглы ударяют по листу в определенном порядке. Однако перед тем, как попасть на бумагу, они сталкиваются с красящей лентой, которая находится в матричном картридже.
Каретка перемещается с помощью ремня. Шаговый двигатель служит в качестве электропривода. Этот тип принтера называется матричным. Однако существуют также линейно-матричные принтеры, которые имеют высокую скорость печати. В этих принтерах молоточки равномерно расположены в механизме переноса. В этих устройствах используется технология, которая обеспечивает перенос стежков за один проход.
Информация. Для получения определенного шрифта одновременно используются различные комбинации игл. Это означает, что практически любой шрифт может быть напечатан таким образом. В некоторых случаях встроенное программное обеспечение поддерживает загрузку различных шрифтов. Кроме того, большинство матричных принтеров поддерживают индивидуальное компьютерное управление иглами.
Преимущества матричного принтера
Хотя эта технология устарела, матричные принтеры широко используются и сегодня. Она имеет множество преимуществ в конкретной области применения.
- Самое главное достоинство – низкая стоимость. Цена этого оборудования в десятки раз меньше, в отличие от струйных или лазерных принтеров.
- Время эксплуатации значительно выше, чем время работы других принтеров. Красящая лента не высыхает резко, это всегда можно увидеть заранее, так как качество распечатанного текста начинает чуть бледнеть. Другие виды устройств могут завершить работу в неподходящий момент, когда нет времени на зарядку картриджа.
- Любой тип бумаги. Распечатывать можно не только на специальной бумаге, которая предназначена для других моделей.
- Стойкость распечатанного текста к грязи и воде.
- Устройство обеспечивает печать под «копирку», это позволяет быстро размножить однотипный текст.
Однако, помимо многих преимуществ, есть и недостатки, которые делают невозможным его использование в определенных областях применения.
- Это оборудование не сможет напечатать фото. Он не может качественно перенести изображение. Потому для этого матричное устройство абсолютно не подходит.
- Невысокая производительность. В отличие от современных аналогов матричный принтер производит значительно меньше распечатанных страниц. Естественно, если его использовать, копируя однотипные документы, то скорость иногда даже выше в отличие от аналогов. Также существует режим, с помощью которого можно повысить скорость печати. Но в данном случае теряется качество получаемого текста.
- Устройство довольно шумное. Поскольку основное количество деталей производит работу механически, оборудование имеет высокий уровень шума. Чтобы это исправить, будет необходимо отдельно купить специальный кожух или установить оборудование в другом помещении.
Матричные офисные машины — одни из самых старых машин. Инженеры не раз пересматривали технологию и вносили множество изменений, но механизмы остались прежними. Но именно этот элемент и сделал матричные устройства устаревшими. Однако цена этих принтеров компенсирует многие недостатки.
Система перемещения печатающей головки
Система привода печатающей головки состоит из:
- 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 пластиковые или латунные кольца, которые соприкасаются с направляющей, покрытой тонким слоем смазки.
На нижней стороне каретки находится войлочная прокладка, которая опирается на ось.
Она впитывает смазку и медленно высвобождает ее.
Концы направляющей с обеих сторон поддерживаются кулачками, которые соединены с рычагом для регулировки толщины бумаги.
На нижней стороне каретки находится замок (спиральный паз) для подключения приводного ремня. Ремень гладкий с одной стороны и зубчатый с другой (внутренней) стороны. Это необходимо для надежной фиксации сопла, установленного на валу двигателя.
Различная толщина носителя печати
Бумага может быть разной толщины.
Кроме того, с помощью угольной щетки можно одновременно печатать на нескольких листах бумаги.
Весь «сэндвич», конечно, намного толще, чем один лист.
Потянув рычаг регулировки толщины назад («в сторону»), привод тележки отходит от резинового валика, подающего печатный носитель. Этому способствуют кулачки. Теперь можно печатать на более толстой бумаге. При печати на одном листе бумаги рычаг перемещается «вперед». Это приближает направляющую к рулону.
Может случиться так, что после печати «сэндвича» вы снова печатаете на одном листе бумаги и забыли переместить рычаг. В этом случае сила удара игл будет меньше, так как они находятся дальше друг от друга. Отпечаток будет более бледным, и вы можете ошибочно предположить, что лента картриджа износилась.
С другой стороны, если головка придвинута слишком близко к шпинделю (а вы печатаете сразу несколько листов), она застрянет в «сэндвиче». Поэтому головка должна находиться на оптимальном расстоянии от резинового валика. Цифровая шкала на рычаге зажима бумаги помогает в точном позиционировании.
Шаговый двигатель – что это такое и зачем?
Движение каретки с печатающей головкой осуществляется с помощью шагового двигателя.
Отличие шагового двигателя от обычного заключается в том, что ротор не может быть перемещен в любое положение, но может принимать ряд дискретных значений.
Когда на ролики подается управляющий импульс, ротор двигателя поворачивается на один шаг (несколько градусов) вокруг своей оси.
Шаг определяется конструкцией двигателя и иногда указывается на этикетке. Использование шагового двигателя позволяет точно контролировать положение каретки печатающей головки.
Схема управления «знает», сколько импульсов было послано на обмотки двигателя, поэтому она «знает», сколько оборотов сделал ротор. Из этого она «выводит», насколько каретка (которая жестко связана с ротором посредством ремня) отошла от своего первоначального положения.
В цепь шагового двигателя встроен датчик тока.
Если в зоне движения каретки есть препятствия или посторонние предметы, двигатель тормозит. При этом увеличивается ток, потребляемый двигателем. Схема управления обнаруживает это и отключает его.
Без этого датчика двигатель продолжал бы работать и перегрузил бы систему привода каретки. Или порвался бы приводной ремень. Если смазка высыхает на приводе, сопротивление привода увеличивается, и датчик тока это обнаруживает. Схема отключает двигатель, и печать становится невозможной.
На этом пока все. Надеюсь, вам было весело, дорогие читатели! Во второй части этой статьи мы завершим наше краткое знакомство с матричным принтером и объясним, как работает система подачи бумаги.
