Тема 4.1. Классификация печатающих устройств и механические печатающие устройства

Печатающие устройства классифицируются по следующим признакам.

По способу формирования страницы:

• последовательные – печатают символ за символом;

• строчные – печатают сразу всю строку;

• страничные – печатают постранично.

По способу формирования символа:

• ударные;

• безударные.

По используемой технологии печати:

• лепестковые;

• матричные;

• струйные;

• лазерные;

• термопринтеры;

• с термопереносом и сублимацией красителя;

• твердочернильные.

Лепестковый (ромашковый) принтер (The Daisywheel Printer). Принцип действия такого принтера аналогичен электрической печатной машинке. Внутри принтера расположен ряд молоточков, на поверхности каждого из которых выгравирована определенная буква. Лента, пропитанная черными чернилами, располагается между молоточками и листом бумаги. Диск с молоточками вращается, пока не доберется до молоточка с нужной буквой, после чего наносится удар по ленте и изображение оказывается на бумаге. В настоящее время такие принтеры уже не используются, однако технология лепестковой печати используется в электронных и механических печатных машинках.

Лепестковая технология печати единственная среди всех технологий, которая не формируют изображение комбинацией элементарных точек. В печатающих машинках с лепестковой технологией печати используется колесо в виде ромашки, на лепестках которого нанесены буквы. Количество лепестков равно количеству возможных символов плюс дополнительные символы для различных способов печати.

Ромашка одевается на специальное колесо. Колесо через привод соединяется с шаговым двигателем. Обычно весь этот механизм вместе с двигателем подмотки ленты, картриджем с красящей и корректировочной лентой выполняются на каретке. При включении машинки происходит начальное позиционирование колеса. Процесс печати очень прост. Пользователь нажимает на клавишу. Процессор обрабатывает нажатие и отсчитывает требуемое число шагов до следующей буквы. После этого шаговый двигатель проворачивает колесо и останавливает его на нужной букве. Для удара по лепестку ромашки используется электромагнитный молоток. Через красящую ленту лепесток ударяет по бумаге. Общий механизм действия показан на рис. 4.1.1.

Каретка устанавливается перпендикулярно цилиндрическому валу, с помощью которого подается бумага. Каретка движется вдоль вала. Таким образом, формируется каждая следующая буква в строке. Для перехода на следующую строку вал поворачивается на один шаг. Все используемые двигатели – шаговые.

Рисунок 4.1.1.

Для исправления ошибок в лепестковых печатающих устройствах используется корректирующая лента с белым красителем. Корректировка происходит следующим образом: механизм возвращает каретку назад. После этого происходит замена обычной красящей ленты на корректировочную, например, поднятием механизма каретки или поднятием натянутой корректировочной ленты. После этого буква, которую нужно исправлять, печатается заново, но уже через корректировочную ленту.

В современных печатных машинках используются различные приспособления для повышения удобства печати. Например, возможно редактирование строки или всего текста на дисплее с последующей печатью.

Достоинства:

• высокое качество отпечатка, поскольку он не формируется из точек;

• низкая стоимость печати.

Недостатки:

• ограниченный набор символов не позволяет печатать рисунки;

• низкая скорость печати;

• высокая шумность.

Матричный принтер (The Dot Matrix Printer). Матричные принтеры быстро сменили лепестковые принтеры, поскольку обладали рядом преимуществ. Они были быстрее позволяли печатать любые изображения, а не только буквы, хотя были ориентированы на печать текста.

Механизм, который непосредственно наносит изображение на бумагу, называется печатающей головкой. Печатающая головка состоит из блока иголок (обычно их 9, но для улучшения качества печати применяют 24 или 48 игл). Каждая игла вставляется в специальные направляющие и подпружинивается. Для того чтобы напечатать точку, игла совершает резкое движение по направляющим в сторону красящей ленты (при этом игла немного выступает за переднюю поверхность головки, по которой скользит красящая лента), прижимает ленту к бумаге и возвращается в исходное положение. При печати весь этот процесс происходит так быстро, что соприкосновение с бумагой носит характер удара, благодаря чему игла отскакивает от упругого бумагоопорного ролика.

Существует два основных метода задания движения игл печатающей головки: традиционный и "с запасенной энергией". В обоих случаях для инициации движения используется электромагнит, катушка которого охватывает иглу. В первом случае игла втягивается в электромагнит (как сердечник в катушку) по которой проходит ток (как, например, в электрических звонках). При этом пружина, связанная с иглой, сжимается и, после выключения тока, возвращает иглу на место.

При втором способе пружина в состоянии покоя напряжена за счет действия постоянного магнита. При печати магнитное поле катушки, через которую пропускают ток, компенсирует поле постоянного магнита и запасенная в пружине энергия толкает иглу к красящей ленте. Затем направление тока меняется, и суммарное поле катушки и постоянного магнита возвращает иглу в исходное положение.

Во всех случаях в результате движения иглы на бумаге отпечатывается точка. Из таких точек и формируется изображение.

Печатающая головка крепится на каретке, и к ней подводится шлейф, через который передаются сигналы на отдельные иголки. Каретка в сборе движется вдоль листа бумаги по специальным направляющим.

Картридж с лентой либо просто лента может крепиться как на каретке, так и вне ее в зависимости от модели. Как правило, в малых принтерах картридж устанавливается на каретке.

Поскольку матричные принтеры рассчитаны на печать текстовой информации, то принтер имеет несколько встроенных шрифтов и кодовых таблиц. Большинство принтеров поддерживают режимы Condensed (печать узким шрифтом), Draft (быструю печать в один проход) и NLQ (near letter quality) – печать в два прохода. В этом режиме каждая точка пробивается два раза или же происходит смещение точки при втором проходе, что дает более качественное изображение и, как следствие, меньшую скорость печати. В режимах NLQ может использоваться несколько различных шрифтов.

Выбор шрифта осуществляется либо с помощью кодов, посылаемых на принтер перед печатью, либо с помощью клавиш панели управления принтером. Именно поэтому матричные принтеры на лицевой панели имеют несколько кнопок и индикаторов.

Популярность матричных принтеров обусловлена двумя обстоятельствами. Во-первых, низкая стоимость печати и нетребовательность к качеству бумаги. Во-вторых, высокая устойчивость отпечатка к стиранию или подделыванию, именно поэтому матричные принтеры используются для печати на наиболее важных банковских документах и документах, удостоверяющих личность (паспорт и т.д.).

Достоинства:

• низкая стоимость расходных материалов;

• достаточно высокая скорость печати (особенно у строчных принтеров);

• нетребовательность к бумаге;

• достаточно высокая надежность из-за простоты конструкции;

• сравнительно невысокая стоимость устройства у обычных матричных принтеров, особенно формата А3.

Недостатки:

• отсутствие цветной печати;

• высокие шумы при работе;

• низкая скорость печати у младших моделей, кроме того, скорость резко падает при печати графики или в высоком качестве;

• низкое качество печати графики из-за большой площади иголки.