Сегодня суббота, 27 Ноября 2021 года Новосибирск, ул.Крылова, 36 оф 105
 
 
Гарантии
Доставка
Экономия
Технологии
Экология
Вопрос-ответ
Контакты

Статьи
Alfatex.ru > Статьи

Cовременные способы компьютерной печати

Cовременные способы компьютерной печати. Часть II

Предлагаю Вашему вниманию вторую часть статьи "Современные способы печати". Речь пойдет об ударно-оттисковых (матричных) и струйных принтерах.

Матрично-ударные принтеры

Строго говоря все современные принтеры матричные, поскольку они формируют изображение матрицей из точек (пикселей). Однако, говоря о матричных принтерах, мы в первую очередь имеем в виду ударно-оттисковые принтеры, в которых точка формируется посредством удара печатающего элемента о бумагу через красящую ленту.

Матричные (dot-matrix) принтеры появились давно. Они быстро сменили ромашковые принтеры, поскольку обладали рядом преимуществ. Они были быстрее, позволяли печатать любые изображения, а не только буквы. Впрочем они были ориентированы на печать текста, а многие просто не умели печатать ничего более. Эти "наклонности" сохранились за ними и сейчас.

О достоинствах и недостатках матричных принтеров мы поговорим в конце данного раздела, сейчас же остановимся на принципах работы принтера. Механизм, который непосредственно наносит изображение на бумагу называют печатающей головкой.

Что собой представляет печатающая головка. Она состоит из блока иголок (обычно их 9 но для улучшения качества печати применяют и 24 иглы). Каждая игла вставляется в специальные направляющие и подпружинивается. Для того, чтобы напечатать точку игла должна совершить "укол" - резкое движение по направляющим в сторону красящей ленты (при этом игла немного выступает за переднюю поверхность головки, по которой скользит красящая лента), прижать ленту к бумаге и вернуться 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 такого движения: 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, нанизанная на иглу, сжимается и, после выключения тока, возвращает иглу на место, причем "отскок" за счет упругости бумаги и опорного ролика очень помогает быстрому возвращению 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 меняют и суммарное поле катушки и постоянного магнита возвращает иглу в исходное положение. Для управления током в катушках на плате управления принтером установлены специальные ключевые транзисторы.

Во всех случаях в результате на бумаге мы получаем отдельную точку. Из таких точек и формируется изображение. 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. Вообще механизм подачи бумаги аналогичен механизмам печатной машинки, рассмотренном в разделе "Ромашковые принтеры", поэтому мы не будем заострять на нем внимание.

Впрочем, некоторые механизмы, присутствующие также в печатных машинках мы не рассмотрели, и поэтому остановимся на них сейчас. Вообще механизмы матричного принтера аналогичны механизмам современных печатных машинок за исключением печатающей головки (хотя есть и машинки, использующие головку, аналогичную головке матричного принтера). Кроме того, существенно различаются и платы электроники.

Слева и справа в крайнем положении каретки устанавливаются датчики, которые не дают каретке заклиниваться в крайнем левом или правом положении. 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.

Особого внимания заслуживает механизм подмотки ленты, который позволяет равномерно использовать всю длину красящей ленты. Механизм состоит из нескольких шестеренок. Ведущая шестеренка зубчато-ременной передачей связана с кареткой (если узел подмотки выполнен не на самой каретке). Механизм сделан таким образом, что вне зависимости от направления движения каретки лента движется всегда в одну сторону.

Матричные принтеры рассчитаны на печать текстовой информации. Как правило 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 все еще имеют кучу кнопок и индикаторов, в то время как производители лазерных и струйных принтеров стараются избавляться от лишних кнопок, поскольку принтер как правило работает в среде Windows, где все можно настроить через драйвер.

Матричные принтеры все еще популярны в настоящее время в основном благодаря не требовательности к бумаге и низкой стоимости расходных материалов. Существует много предприятий, для которых качество и скорость печати не критичны, а критична стоимость владения принтером.

Тот способ матричной печати, который мы описали не позволяет достичь высокой скорости. И даже самый скоростной матричный принтер в подметки не годится самому медленному лазернику, особенно если требуется качественная печать. В то же время рынок требует скорости и одновременно низкой стоимости печати. А если есть спрос, есть и предложение.

Кроме того, еще одна особенность матричных принтеров делает их незаменимыми для печати некоторых документов. А именно, иголки матричного принтера при ударе оставляют след (вмятину) на бумаге. Такой след тяжело вывести (тонер лазерника можно просто сцарапать, чернила струйника - смыть). Недаром ведь паспорта подписываются пером. Перо царапает бумагу. Аналогично работает и матричный принтер. На бумаге остается след. Даже если вывести чернила, полностью удалить следы от иголок не удастся.

Остановимся на скоростных матричных принтерах, которые также называют строчными, поскольку они хотя и используют матричную печать выделяются в отдельный класс принтеров в связи с тем, что их скорость печати сравнима с лазерными принтерами низкой скорости. Такие принтеры находят свое применение в различных предприятиях, которым необходимо выводить большие объемы текстовой информации и стоимость печати для которых критична, а качество наоборот не критично.

Итак, у матричного принтера любую из точек в колонках, из которых составляют строку, печатает отдельна иголка. Ее работой управляет миниатюрная катушка, которая при пропускании тока превращается в электромагнит. Но чтобы печатать так всю строку, необходимо более тысячи пар катушка/иголка, строго выровненных в линию. Создать такую конструкцию неимоверно сложно и дорого, поэтому строчные принтеры делают иначе.

Существует несколько конструкций строчных принтеров, поэтому рассмотрим особенности каждой конструкции по очереди. Начнем с OKI Microline MX, т.к. OKI хорошо известна на нашем рынке благодаря своим светодиодным и матричным принтерам. Правда следует отметить, что разработала этот принтер фирма Printronix, а OKI использует ее технологии.

Печатающие иглы вместе с пружинками, их поддерживающими, собирают во фреты по 4, 7 или 13 игл. Размер фрета неизменен - следовательно, меняется расстояние между иглами. Забегая вперед, скажем, что от числа игл зависит скорость печати - чем их больше, тем меньше точек в оттиске "обслуживает" каждая, и тем быстрее печать. Как видно на рис. 1, даже у фрета с наибольшим числом игл расстояние между ними не обеспечивает печати соседних точек. (Для минимально приемлемого качества отпечатка таких точек должно быть хотя бы 30-40 на сантиметр.) Чтобы отпечатать все расположенные на одной линии с иглами точки, иглы приходится перемещать. Для этого фреты монтируются на общем основании, называемом блоком молоточков, и приводятся в колебательное (возвратно-поступательное) движение в направлении, параллельном линии печати. Двигатель одновременно приводит в движение блок молоточков и его противовес. Они синхронно перемещаются в противоположных направлениях. Такое компенсирующее движение снижает нагрузку на неподвижные элементы конструкции и позволяет развить очень высокую скорость перемещения блока молоточков почти без вибрации и шума.

Амплитуда колебаний этого блока точно соответствует шагу молоточков. Скорость перемещения блока молоточков ограничена временем печати точки. (Пока игла прижимает красящую ленту к бумаге, "далеко" перемещать блок молоточков нельзя. А время "укола иглой" задается конструкцией пары катушка/игла.) Увеличив число игл на фрете, мы уменьшим расстояние, на которое перемещается блок молоточков, то есть ускорим печать строки точек.

Внимательный читатель может удивиться, не увидев катушек-электромагнитов. А дело здесь в том, что для увеличении скорости движения иглы (и, соответственно, для ускорения печати) в блоке молоточков пружины, поддерживающие иглы, изначально максимально напряжены. Достигается это за счет притяжения края пружины (пятки молоточка), на котором закреплена игла, сильным постоянным магнитом, расположенным за этой пяткой. Катушка в нашем случае охватывает магнит (рис. 4), и при пропускании тока поле катушки компенсирует поле магнита и "отпускает" пружину. (Такая технология называется Energy Stored - с запасенной энергией.) Благодаря технологии Energy Stored иглу можно сделать очень короткой. При этом у нее не будет направляющей, как в матричных принтерах. Поэтому движение распрямляющейся пружины должно: а) обеспечить точность попадания иглы в нужную точку (в пятом поколении строчных принтеров, к которому относятся и OKI Microline MX, смещение точки не превышает 0,012 мм); б) удержать иглу от наклона, чтобы печать производилась не ребром ее, а торцом. И это все при скоростном возвратно-поступательном движении! За точность "укола иглой" отвечают именно пружины фретов, имеющие "хитрый" точно рассчитанный профиль и специально подобранный материал. Вот почему фрет высокотехнологичный узел.

Если посмотреть на принтер OKI Microline MX внутри, мы теперь сразу заметим шаттл и охватывающую его петлю красящей ленты. Конструкция подачи ленты очень проста: всего две катушки, как в пишущей машинке, обеспечивают минимальную стоимость этого "расходника". Заметим, что лента движется наклонно относительно линии печати. Этим обеспечивается выработка всей площади ленты и долгая ее жизнь: с одной лентой можно отпечатать в черновом режиме 45 миллионов символов! А стоят ленты немного: стоярдовая (примерно 90 м - это она "выдерживает" 45 миллионов символов) обойдется в , а 60-ярдовая - в ,5.

Принтер от OKI обеспечивает высокую скорость печати, но качество ограничено максимальной разрешающей способностью 180 х 96 точек на дюйм. Для многих задач его достаточно, но бывают задачи, когда хотелось бы иметь больший выбор. В этом случае стоит обратить внимание на принтеры Tally. Их максимальное разрешение при печати графики - 240 x 288 точек на дюйм.

Добиться столь высокой скорости печати при высоком разрешении непросто. Ведь, как мы помним, время, в течение которого каждая игла создает оттиск, нельзя уменьшать до бесконечности. Поэтому разработчикам пришлось поставить не одну, а две "строки" молоточков: они одновременно печатают точки в строках на некотором расстоянии друг от друга. Такая уникальная конструкция кроме высокой скорости печати обеспечила принтерам "старшей" модели T6180 еще и большую надежность: при выходе из строя печатающей иглы в одном из блоков молоточков "умный" принтер может отключить весь блок и продолжать печать. Конечно, с меньшей скоростью, зато без ухудшения качества и потери функциональных возможностей. Стоит сказать и о том, как в принтерах Tally решена проблема, с которой мы начали первую часть рассказа. Вместо сложнопрофильной пружинки, обеспечивающей движение иглы строго перпендикулярно бумаге, в принтерах Tally используется гораздо более проста конструкция молоточка.

Его печатающий элемент - не игла (стержень), как у Printronix, а шарик из сверхтвердого материала. Шарику-то все равно, под каким углом он ударится в бумагу. Правда, это чревато снижением качества при износе "шарика": тогда величина точки будет возрастать. Но например на молоточках, отпечатавших 17 миллионов строк, автор не увидел даже намека на износ - достижения современного материаловедения налицо. Разумеется, как и все другие принтеры для коллективного пользования, принтеры Tally могут работать в сети. И все преимущества строчных принтеров, о которых мы уже говорили в первой части статьи, есть и у этих устройств: печатать можно на разнообразной бумаге, в том числе на дешевой; можно получать до пяти копий одновременно; стоимость расходных материалов низка. Правда, применяются в этих принтерах не катушки с лентой, как в пишущей машинке, а более привычный для пользователей ПК картридж. Увы - картридж дороже: за 50 млн отпечатанных символов придется заплатить -48 (рассчитанная на 45 млн символов лента Printronix стоит ). Однако если соотнести это с печатным листом формата А4, заполненным на 10%, то разница в стоимости составит всего четверть цента за лист. Зато есть возможность очень даже прилично (почти 300 dpi) печатать графику (то есть просто выводить из-под Windows, и даже работать со штриховыми рисунками - line art). Разумеется, такого качества более чем достаточно для печати штрих-кодов, - возможности, также поддерживаемой принтерами Tally. Конечно, скорость такой печати далека от максимальной для этого принтера, но об этом стоит поговорить отдельно:

На самом деле обещанная в характеристиках строчных принтеров максимальная скорость печати соответствует: только (!) режиму черновой печати (Draft) и только большими (прописными, в верхнем регистре) буквами, подобно тому как это делали первые АЦПУ. Причем относится это ко всем без исключения строчным принтерам всех (обоих то есть) производителей: так, при переходе к шрифту Courier и к работе в двух регистрах скорость "старшей" модели Tally упадет с 1800 с./мин. до 570, а у "старшей" модели Printronix - с 1500 до 459 (в режиме качественной печати). Так же сильно (примерно втрое) уменьшается и скорость других моделей строчных принтеров. А при переходе к графике (печать из-под Windows) потери будут еще больше. Конечно, 500 строк за минуту - это тоже достаточно много, но, все же, хотелось бы:

Выход есть. Мы уже говорили, что использовать строчные принтеры стоит только при объеме печати в десятки тысяч страниц в месяц. "Редкая птица" печатает в таком количестве совершенно оригинальные документы - чаще всего это какие-то формы, в которых изменяется только часть текста (например, фамилии и суммы в ведомостях или платежках и т. п.). Чтобы принтер "отдал" все, на что он способен, нужно подготовить средства для печати таких форм стандартными (быстрыми) шрифтами. Для этого вместо привычной для пользователей ПК графической разметки бланка нужно "вернуться" к псевдографике. Старожилы, конечно, помнят, как "вышивали" псевдографикой в старых редакторах, работавших под DOS в текстовом режиме монитора. Нет-нет, вовсе не нужно "сносить" Windows, просто, покупая принтер за 000-15 000, сразу побеспокойтесь и о разработке программки, которая будет генерировать формы в соответствии с вашими потребностями и отправлять их на принтер в "скоростном формате". Причем нет необходимости печатать в таком режиме - "малотиражные" документы, выводимые в количестве нескольких сотен в день, отлично будут себя чувствовать и в графическом режиме печати, когда о скорости можно просто не задумываться. Достаточно перевести в "текстовый" формат только самые массовые документы. А если вас устраивает скорость втрое меньше максимальной - вы можете просто купить "младшую" модель принтера, и за любую половину из сэкономленных средств заключить договор не только на разработку необходимых форм, но и на их "пожизненную" поддержку.

Завершая наш разговор о строчных принтерах, трудно удержаться от некоторых обобщений. В этой области печати, как нигде, хорошо проявляется принцип: чтобы сэкономить - придется сначала потратить. Это видно на примере "железа" - приобретая в несколько раз более дорогие принтеры, вы достаточно быстро окупаете затраты за счет экономии на расходных материалах и продолжаете экономить дальше - ведь строчных гигантов берут на много лет. Потратившись на разработку специального ПО, вы на самом деле экономите деньги, так как можете использовать менее мощные (и менее дорогие) принтеры, причем в более экономных режимах. Но прежде всего приходится потратить свои силы и время. И в первую очередь - чтобы получить ясное представление о том, какие возможности, какие технологии доступны в вашей ситуации. А возможностей с каждым днем все больше - информационные технологии развиваются так быстро, как никакие другие.

Из дополнительных устройств для матричных принтеров наиболее популярным является т.н. трактор. Трактор представляет собой как правило две направляющие (которые крепятся на принтере параллельно направляющим каретки) с двумя защелками под перфорированную бумагу. В медленных принтерах обычно используется рулонная бумага, но строчные принтеры не умеют печатать на рулонной бумаге - ее на этих скоростях печати нужно специально подматывать при подаче и при приеме. Используется специальная фальцованная перфорированная бумага в пачках по 2000 листов).

На некоторых принтерах устанавливается автоподатчик листов. Однако сейчас такой принтер найти тяжело. Этот механизм представляет собой лоток для бумаги, из которого она подается на печать автоматически. Поговорим о достоинствах и недостатках матрично-ударной печати:

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

 

 


Опрос
  В связи с кризисом Вы:  
 
Стали чаще заправлять картриджи
 
 
Нашли компанию-заправщика с более низкими ценами
 
 
Продолжаем покупать оригинальные картриджи
 
 
Заправляем там же и по тем же ценам
 
 
Отказались от покупки новых картриджей в пользу заправки
 
 
Стали приобретать совместимые картриджи сторонних производителей
 
   
  Результаты опроса  
  Всего проголосовало: 730 чел.  




О компании | Новости | Акции и скидки | Услуги
Наши цены | Статьи | Контакты

Copyright © AlfaPrint Service
Новосибирск, 2004
Created by Nikolay Gerasimov
Поддержите наш сайт в каталоге ресурсов НГС!(НОВОСИБИРСК)
Сделать домашней страницей Добавить в избранное Написать письмо