Принцип работы и устройство матричных принтеров: основные моменты и подробная информация

Матричные принтеры являются одним из видов печатающих устройств, которые широко использовались в прошлом. Их основное преимущество – возможность печатать на бумаге не только текст, но и графические изображения.

Устройство матричных принтеров достаточно сложно, но концепция их работы основана на относительно простых принципах. Они состоят из ряда иглок, это и придает им название «матричные». Количество иглок может варьироваться и зависит от модели принтера.

Принцип работы матричных принтеров заключается в том, что иглки с помощью электромагнитного устройства ударяют по ленте, пропитанной чернилами, которая располагается внутри принтера. Под воздействием струи чернил, которые возникают при ударе, на бумагу оставляется печатное изображение.

Матричные принтеры отличаются достаточно высокой скоростью печати и стойкостью выведенного изображения, однако они обладают рядом недостатков. К ним относятся громкость работы, высокая цена сменных картриджей и несовершенство печати изображений. По этим причинам, они постепенно уходят с рынка печатающих устройств.

Содержание

Определение матричного принтера

Матричные принтеры основаны на механическом принципе действия, в котором печатная головка с рядом иглок перемещается горизонтально, перфорируя чернильную ленту и оставляя следы чернил на бумаге. Количество иглок в принтере может варьироваться от нескольких десятков до нескольких сотен.

Матричные принтеры были широко использованы в прошлом для печати документов и форм, таких как накладные, сертификаты и квитанции. Они были популярны благодаря своей относительной надежности и возможности печати на множественных копиях с использованием карбоновой бумаги.

Сегодня матричные принтеры почти полностью исчезли из повседневного использования, так как их заменили более современные и эффективные технологии, такие как лазерные и струйные принтеры. Однако в некоторых отраслях, таких как кассовые системы и промышленная печать, матричные принтеры все еще используются благодаря своей надежности и способности работать с широким спектром материалов.

История развития матричных принтеров

Появление матричных принтеров стало значимым моментом в истории развития печатных устройств. Они представляют собой устройства, использующие печатающую головку с множеством иглок, которые работают совместно для формирования отдельных символов.

Первые матричные принтеры появились в середине 1970-х годов. Они применялися в офисных условиях и предлагали новый уровень качества при сравнении с ранее использовавшимися устройствами. Однако, в те времена матричные принтеры были довольно громоздкими и шумными.

Следующая веха в развитии матричных принтеров пришла в начале 1980-х годов, когда было предложено использовать металлические иглки вместо пластиковых. Это улучшило надежность и долговечность принтеров, а также позволило достичь более высокой скорости печати.

В конце 1980-х годов стало возможным создание принтеров с увеличенным количеством иглок, что позволило улучшить качество печати и получать более резкие изображения. Кроме того, в это время были разработаны принтеры, способные печатать цветные изображения с помощью специальных чернил.

Со временем матричные принтеры стали более компактными и тихими. Они стали все более популярными в офисах и домах благодаря своей надежности и экономичности. Несмотря на то, что сейчас существуют более современные и продвинутые типы принтеров, матричные принтеры по-прежнему находят свое применение в специализированных областях, таких как бухгалтерия и торговля.

Устройство матричного принтера

Иглы (прижимные элементы): Расположенные на головке принтера, иглы продвигаются вперед и назад на механическом приводе, наносят тонкий удар по ленте и бумаге, формируя отдельные символы. В зависимости от модели принтера, количество игл может варьироваться от 9 до 24.
Риббон (лента): Проходя между иглами и бумагой, риббон представляет собой чернильную ленту, обеспечивающую окрашивание бумаги. Риббон обычно имеет двухцветную структуру для отображения текста и графики.
Трактор (захват бумаги): При печати бумага проходит через трактор, систему внутри принтера, которая удерживает и выравнивает бумагу во время печати. Трактор может быть с длинным или коротким трактом, в зависимости от ширины и типа бумаги, используемой в принтере.
Каретка (головка принтера): Каретка в принтере двигается горизонтально, перемещая матрицу игл к различным позициям на бумаге. Она также может управляться программно для печати на определенных областях страницы.
Управляющая электроника: В штатном принтере матричного типа имеется электроника для управления иглами и другими компонентами принтера. Она обрабатывает данные от компьютера и контролирует печать символов, формирование изображений и другие функции принтера.

Все эти компоненты работают синхронно, чтобы создать высококачественный отпечаток на бумаге. Матричные принтеры славятся своей надежностью и возможностью печати на различных типах бумаги, но они обычно медленнее и шумнее, чем другие типы принтеров.

Общая схема устройства матричного принтера представлена в таблице:

Компонент	Описание
Иглы	Наносят удары на бумагу и ленту для формирования символов
Риббон	Чернильная лента, окрашивающая бумагу
Трактор	Захватывает и удерживает бумагу во время печати
Каретка	Перемещает иглы и управляет позиционированием печати
Управляющая электроника	Управляет работой принтера и обрабатывает данные от компьютера

Головка печати

При печати головка печати перемещается вдоль строчки бумаги и прижимается к ней. Когда игла находится в нужной позиции, она ударяет по специальной ленте, пропускаемой между головкой печати и бумагой. При ударе игла оставляет отпечаток на бумаге с помощью выбития отверстий. Количество игл, а также их плотность на головке печати, определяют качество печати и ее разрешение.

Головка печати работает по принципу электромагнитной индукции. Это значит, что для удара иглы о ленту необходимо создать магнитное поле, которое будет притягивать иглу и осуществлять удар. Для этого головка печати содержит катушки с проводами, через которые пропускается электрический ток.

Важно отметить, что головка печати является одной из наиболее чувствительных и подверженных износу частей матричных принтеров. Для повышения срока службы головки печати используются специальные материалы, а также проводятся регулярное техническое обслуживание и чистка.

Ленточный картридж

Внутри картриджа находится два набора зубчатых колес, которые перемещают ленту синхронно с движением бумаги. Один набор колес перемещает ленту горизонтально, в то время как другой набор колес расположен ниже и перемещает ленту вертикально. Этот механизм позволяет точно наносить чернильный материал на бумагу в нужных местах.

Чернильный материал на печатной ленте нагревается термиками, расположенными на печатной головке, также известной как головка принтера. При нагревании чернилоподобный материал становится жидким и приклеивается к бумаге.

Один из преимуществ использования ленточного картриджа в матричных принтерах — возможность использовать несколько цветов чернил. Картриджи могут содержать различные цвета чернил, такие как черный, красный, синий и зеленый. Это позволяет создавать цветные отпечатки и многоцветные изображения.

Однако ленточный картридж имеет ограниченный ресурс работы и с течением времени чернильный материал на ленте изнашивается и истощается. В таком случае картридж необходимо заменить новым, чтобы поддерживать качество печати. Замена картриджа обычно производится с помощью специального механизма, который открывает доступ к нему и позволяет легко установить новый.

В целом, ленточный картридж является неотъемлемой частью матричных принтеров и обеспечивает качественную, точную печать как текстовых, так и графических документов.

Линия формирования изображения

Когда принтер начинает формировать линию, иглы печатающей головки опускаются на бумагу в преднамеченные позиции, в соответствии с данными, полученными от компьютера. Включение и выключение игл происходит быстро и синхронно, что позволяет формировать буквы, числа и символы разной ширины и формы.

Когда необходимо вывести символ, активируются иглы, которые соответствуют его изображению. При активации игла проходит через чернильный картридж и на печатающей поверхности бумаги оставляет пятно чернил. Затем игла возвращается в исходное положение и готовится к формированию следующего символа.

Для получения чистого и четкого изображения каждая линия формируется несколько раз. При повторных проходах иглы печатающей головки могут немного сдвигаться горизонтально относительно предыдущего прохода, что позволяет свести к минимуму промежутки между иглами и создать плотное изображение на бумаге.

Принцип работы матричного принтера

При получении команды на печать, матричный принтер передвигает бумагу через принтерную головку.
Принтерная головка состоит из набора игл, расположенных в виде матрицы. Количество игл может варьироваться в зависимости от модели принтера.
Когда принтерная головка проходит над бумагой, она активирует соответствующие иглы для нанесения отдельных точек на поверхность бумаги.
Каждая игла нажимает на ленту со чернилами, которая прикреплена к принтерной головке. В результате происходит перенос чернил с ленты на бумагу.
Принтер управляет иглами таким образом, чтобы вместе они формировали необходимые символы или графические изображения на бумаге.

Преимущества матричных принтеров включают высокую надежность, возможность печати на различных типах бумаги и большую скорость печати. Однако, у них есть и недостатки, такие как шумность, низкое качество печати и маленькая точность.

Движение печатающей головки

Для осуществления печати матричные принтеры используют движущуюся печатающую головку. Эта головка состоит из множества игл, которые двигаются в вертикальном направлении и выполняют удар по бумаге для нанесения печатного символа.

Движение головки осуществляется с помощью специального электромеханического механизма, который перемещает головку вдоль оси горизонтального направления. При печати каждый символ принтера сначала вычисляет позицию, в которой должен быть выполнен удар иглы, а затем перемещает головку в эту позицию.

Для обеспечения точности позиционирования и плавности движения головки, матричные принтеры используют специальные системы управления и синхронизации. Эти системы контролируют скорость движения головки, подводят ее к нужной позиции и точно синхронизируют удары игл с движением бумаги.

Скорость движения головки и число ударов игл в секунду называется разрешающей способностью принтера. Чем выше разрешающая способность, тем более качественные и четкие печатные символы можно получить. Однако более высокая разрешающая способность требует более сложной и точной системы управления движением головки, что может повлиять на цену и стоимость принтера.

Формирование отдельных точек изображения

Матричные принтеры работают по принципу формирования изображения путем постепенного нанесения точек на бумагу. Каждая точка представляет собой маленький квадратик определенного размера.

Процесс формирования точек начинается с проверки информации, которую требуется вывести на печать. Каждый символ из текста или графического изображения разбивается на отдельные точки, определяющие его форму и расположение. Затем матричный принтер последовательно «строчками» воспроизводит каждую точку на бумаге.

Для формирования точек матричные принтеры используют специальные матрицы. Матрица представляет собой прямоугольную сетку, состоящую из множества микросхем. Каждая микросхема отвечает за одну точку изображения. Подача сигналов на микросхемы определяет состояние точки: она может быть включена (черной) или выключена (белой).

Когда принтер получает информацию о следующей точке, он преобразует ее в различные сигналы, которые затем передаются на соответствующую микросхему. Если точка должна быть включена, на микросхему подается сигнал, что она должна быть черной. Если точка должна быть выключена, на микросхему не подается сигнал, и она остается белой.

Таким образом, матричные принтеры могут формировать изображения, состоящие из множества отдельных точек. Изменяя размеры и форму точек, принтер может создавать изображения с разной степенью детализации и качества. Однако из-за того, что точки формируются постепенно, печать на матричном принтере может занимать больше времени по сравнению с другими типами принтеров.

Печать символов и графики

Матричные принтеры позволяют осуществлять печать не только текста, но и различных графических изображений.

Для печати символов матричные принтеры используют специальные шрифты, состоящие из точек, которые являются базовыми элементами для формирования символов. При печати каждая точка возникает в нужном месте и оставляет на бумаге след, который собирается соседними точками и формирует конечный символ.

Для печати графических изображений матричные принтеры могут использовать специальные графические шрифты, которые представлены в виде матрицы точек. Каждая точка может быть включена или выключена, что позволяет формировать различные графические элементы.

В процессе печати матричные принтеры могут использовать различные команды для управления печатью и формирования символов и графики. Некоторые команды позволяют устанавливать размеры истины символов, их плотность, а также контролировать направление печати.

Таким образом, матричные принтеры обладают высокой гибкостью и эффективностью при работы с различными типами печатного материала. Они позволяют печатать не только текст, но и различные графические изображения, что делает их востребованными в различных сферах деятельности.