Матричні голчасті принтери

План лекції

Лекція №3.5

“Принтери, їх основні характеристики”

1. Історія розвитку, принцип роботи, сфера застосування матричних принтерів

2. Історія розвитку, принцип роботи, сфера застосування струменевих принтерів

3. Історія розвитку, принцип роботи, сфера застосування лазерних принтерів

4. Термопринтери

5. Сублімаційні та твердофарбові принтери

6. Світлодіодні принтери

Принтер — це пристрій, здатне виводити зображення (друкувати, відкіля і назва) на папір або плівку. Плоттер (графобудівник) теж виводить зображення, але він його не друкує, а вичерчує¹. Принтери і плоттери створюють так називані тверді копії (hard copy) документів; твердість означає неможливість їхньої наступної довільної модифікації (стирання і підчищення в розрахунок не беруться). За цією ознакою принтери і плоттери відносяться до пасивних пристроїв графічного висновку, їхня протилежність — активні пристрої висновку (дисплеї).

По способі друку принтери розділяються на літеродрукувальні і знакосинте-зирующие (що аналогічно текстовому і графічному режимам дисплея), а також послідовні і рівнобіжні. У послідовних принтерах печатка здійснюється поэлементно з просуванням по рядку, і після проходу рядка переходять до друку наступного рядка. У рівнобіжних принтерах рядок друкується цілком. Літеродрукувальні принтери здатні друкувати тільки рядка символів з фіксованого набору, що обмежує область їхнього застосування печаткою текстових документів без можливості використання звичного вже розмаїтості шрифтів. Разом з тим, у них є перевага як печатаемих символи, а в ряді випадків — і у швидкості друку. Таких принтерів існувало (і понині існує) кілька типів. Знакосинте-зирующие, вони ж матричні, принтери дозволяють друкувати довільні зображення. По способі нанесення барвника вони поділяються на ударні (голчасті), термічні, струминн і лазерні, хоча під матричними, як правило, мають на увазі саме голчасті.

Голчасті принтери — «ветерани» друкувальних пристроїв ПК. По нинішніх мірках їхній дозвіл низьке (до 360 dpi), швидкість і якість невисокі, передача кольору погана, і вони самі гучні. Однак вони забезпечують найдешевшу печатку (дешеві і принтер, і видаткові матеріали); вони невибагливі до папера, можуть працювати під копірку (і без стрічки) і дають механічний відбиток. Останні дві властивості обумовлюють ряд їхніх специфічних застосувань (наприклад, відбиток реалізує одну зі ступенів захисту в нових паспортах).

Голчасті принтери (dot matrix printer) мають друкуючу голівку, на якій розташована матриця голчастих молоточков, керованих електромагнітами. Голки вдаряють по папері через барвну стрічку, папір лежить на валику, переміщаючи тільки подовжньо (переклад рядків виконується поворотом валика), але в обох напрямках. Переміщення по рядку виконує сама друкуюча голівка — вона досить легка, тому її можна рухати швидко. Керує всією механікою убудований мікроконтролер принтера. У його веденні знаходяться крокові двигуни подачі папера і переміщення голівки по рядку, а також приводи голок, які може бути від 8 до 24. На принтері маються механічні або оптоэлектронние датчики крайніх положень каретки, а також датчик кінця папера. Керуючи цими механізмами і користуючись датчиками, можна вивести будь-як зображення. Під час друку голівка рухається по рядку ліворуч праворуч, і ударами голок друкуються необхідні крапки. Після того як рядок видрукуваний, пересувається папір і виконується печатка наступного рядка. Якщо папір не переміщати, то можна повторно друкувати окремі елементи (символи), і вони будуть виглядати яскравіше. У «розумних» принтерів печатка може виконуватися і на зворотному ході голівки (це заощаджує час), хоча через люфти механіки можливо не дуже точне сполучення крапок, видрукуваних на прямому і зворотному ході.

Матричні принтери можуть працювати як у графічному, так і в символьному режимі. Розгорнення символів у крапкове зображення виконує убудований процесор (мікроконтролер) принтера, у якого є ПЗУ з таблицями знакогенераторов. Звичайно принтери мають кілька таблиць (для різних мов і шрифтів), що переключаються програмно (по командах від комп'ютера), аппа-ратно (перемикачами на принтері) або за допомогою кнопок панелі керування принтером.

Контролер принтера по інтерфейсі приймає від комп'ютера потік байтів, що містить дані для друку і керуючі команди. Дані приймаються в буферне ОЗУ, відкіля витягаються й інтерпретуються відповідно до можливостей механіки. Принтер забезпечує зворотний зв'язок з комп'ютером: керує потоком (зупиняє по заповненні буфера) і повідомляє свій стан — готовність (On-Line), кінець папера (Paper End), помилка (Error). Це дозволяє програмі працювати з принтером не наосліп і повідомляти користувачеві про необхідність утручання. Принтер здатний друкувати поступающие до нього дані, коли він включений, у нього є папір і він підготовлений до роботи. У цьому стані (On-Lme) принтер готовий до прийому даних від комп'ютера (якщо в нього є місце в буферній пам'яті). Помітимо, що принтер друкує рядок тільки після того, як «зрозуміє», що в нього в буферній пам'яті зібраний остаточний образ для цього рядка. У символьному режимі рядок буде видрукувана в наступних випадках:

♦ прийнято стільки символів, скільки уміщається в рядку, і ще хоча б один
(принтерові покладається сприймати код «вибою», по якому він повинний ан­
нулировать попередній символ);

♦ прийнятий символ повернення каретки (CR), перекладу рядка (LF) або формату
(FF);

♦ оператор натиснув кнопку перекладу рядка або формату (для їхнього спрацьовування
принтер повинний бути переведений у стан Off-Line, печатка рядка може
бути викликана і перекладом у цей стан).

Таким чином, матричний принтер є пристроєм порядкового висновку. У графічному режимі ідея друку та ж — рядок друкується цілком, коли для неї готові дані (для усіх використовуваних голок). При перекладі принтера в стан Off-Line печатка і прийом даних припиняються, але дані, що залишилися в буфері, зберігаються. Буфер очищається по включенні живлення, апаратному скиданню по сигналі інтерфейсу і по прийому спеціальної команди.

По включенні живлення, апаратному або програмному скиданню контролер виконує самотестування і приводить механікові у вихідний стан. Для цього він переміщає голівку до спрацьовування датчика лівого положення, щоб откалибровать систему позиционирования. Деякі принтери після цього небагато проганяють голівку вправо, щоб вона не заважала заправленню папера.

Здатність матричного принтера, що дозволяє, визначається розміром матриці голок, але і не тільки ім. Крапки можна друкувати, зміщаючи голівку (уліво - вправо) і папір (униз) навіть на частку кроку, так що крапки зіллються в майже гладку лінію. Правда, для цього потрібно досить точна механіка. Здатність друку, що дозволяє, зв'язана зі швидкістю: оскільки голки все-таки инерционни, гранична частота їхнього спрацьовування обмежена. Тому для високого дозволу швидкість переміщення голівки і папери невисокий. Перші моделі матричних принтерів були досить грубими, наступні дозволяють досягати дозволу аж до 360 dpi (крапок на дюйм) по обох координатах. Принтери, як правило, можуть працювати в режимах з різним дозволом: від малого дозволу для швидкої друку чернеток (draft) до дозволу NLQ (Near Line Quality — якість друку, близьке до гладких букв друкарських машинок), що вважається високим.

Кольорові матричні принтери працюють з багатобарвної (звичайно триколірної) барвною стрічкою. Кожен рядок друкується за кілька проходів голівки, і на кожен прохід установлюється стрічка визначеного кольору. Звичайно, ця кольорова печатка відбувається нешвидко, та й якість передачі кольору невисоке.

Матричні принтери досить невибагливі: можуть друкувати практично на будь-якому папері — листовий, рулонної, фальцованной. Листовий папір подається фрикційним механізмом — валиком, до якого вона притискається обрези-ненним роликом. Аркуші можуть заправлятися вручну, у більш дорогих моделях маються спеціальні лотки для автоматичної подачі папера з пачки. Для друку з рулону або стопки фальцованной папера з перфорацією по краях механізм подачі папера має траки — гумові або пластмасові «гусениці» із зубчиками. Траки розташовані на загальній осі і забезпечують подачу папера без перекосів, неминучих (нехай і в невеликому ступені) при фрикційній подачі. Вузькі принтери дозволяють друкувати на папері шириною до формату А4 (вертикально заправлений лист), широкі — до формату A3 (горизонтально заправлений лист). Принтери мають направляючі, регульовані по ширині листа, а в моделей із траками напрямні рухаються разом із траками. Існують спеціальні пристосування для друку етикеток.

Паралельніі матричні принтери (наприклад, Mannesmann Tally) не мають рухливої друкуючої голівки — у них голки розташовані уздовж усього рядка, що друкується. За рахунок цього печатка відбувається дуже швидко (з тією же швидкістю, що й у барабанних літеродрукувальних принтерів). Горизонтальний дозвіл у цих принтерів не обов'язково визначається числом голок: друкуючий блок може небагато переміщатися уздовж рядка, і кожен рядок може бути видрукувана за кілька ударів зі зсувом на кожнім ударі крапок друг щодо друга на частки кроку голок. Від цих принтерів в основному потрібна висока швидкість друку символів, так що механізм підвищення дозволу, що безумовно знижує швидкість, може включатися лише для графічної друку і «екзотичних» шрифтів. Ці принтери, як правило, широкі і працюють з рулонної і фальцованной папером з перфорацією по краях (фрикційна подача на великій довжині завжди буде вести папір убік). Принтери дуже дорогі, але при великому обсязі текстової друку досить ефективні. Видатковий матеріал — барвна стрічка.

Керування принтером інтуїтивно зрозуміло більшості користувачів. На лицьовій панелі принтера мається кілька кнопок керування й індикаторів режиму. Для заправлення і прогону папери варто користуватися кнопками панелі керування — обертати рукоятку валика при включеному принтері звичайно не рекомендують (при цьому приходиться «бороти» із кроковим двигуном подачі папера).

Включення живлення при натиснутій кнопці FF або LF звичайно переводить принтер у режим тестової роздруківки, з якого можна вийти вимиканням живлення (іноді і натисканням кнопки On Line). Включення живлення з натисканням визначеної комбінації кнопок (яких саме — вказується в інструкції) переводить сучасні принтери в діалоговий режим настроювання параметрів.

Матричні принтери забезпечують недорогу печатку — видатковим матеріалом є барвна стрічка, заправлена в картридж. Найпростіше заміняти картридж, але дешевше — стрічку (те й інше продається по окремості). Однак варто враховувати, що картриджі специфічні для кожної моделі або сімейства моделей (це видно неозброєним оком). Стрічки теж розрізняються — шириною і довжиною, а також конфігурацією (звичайне кільце або стрічка Мебиуса, тобто стрічка з одною поверхнею). Кожен картридж розрахований саме на свою стрічку. Занадто довга стрічка не уміститься в картриджі, занадто коротка буде швидко зношуватися. Стрічка не тієї ширини або конфігурації (Мебиуса замість кільця і навпаки) буде вибиватися з картриджа. Заправлення картриджа стрічкою — досить «брудне» справа; для заправлення картридж приходиться розкривати. Є картриджі, у яких мається губчатий (поролоновий) валик, що підфарбовує стрічку, і передбачається можливість заправлення цього валика спеціальним чорнилом. Однак стрічка періодично зношується механічно — пробивається до дір, і її (або картридж) усе рівно приходиться змінювати. Матричні принтери дозволяють друкувати кілька екземплярів відразу через копірку, а ряд принтерів має механізм регулювання положення голівки (притиску до валика) у залежності від числа копій (або товщини папера). Коли кінчається барвна стрічка, у крайньому випадку можна друкувати і без неї — другий екземпляр з-під копірки виявляється чита цілком.

Барвна стрічка в картриджі при переміщенні голівки постійно перемотується — для цього мається спеціальна механічна передача. У зношеного картриджа відповідна частина передачі може прокручиваться щодо приводного вала, тоді стрічка в картриджі зупиняється. При цьому стрічка дуже швидко пробивається наскрізь, оскільки голки постійно б'ють по тому самому місцю.

Дата добавления: 2014-01-04