Федеральное государственное

      образовательное учреждение

      высшего профессионального образования

      «СИБИРСКИЙ  ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

      Институт  педагогики психологии и социологии

      Кафедра «Инженерной и компьютерной графики» 
 
 
 
 
 
 
 

      Реферат

      по  дисциплине «Информатика»

      на  тему: «Матричный принтер» 
 
 
 
 

      Преподаватель                      ___________________             Д.Н. Будкеев

                                                                                          подпись, дата 
 
 

      Студент гр.ИП 10-01            ___________________              С.А.Юнгерова

                                                                                          подпись, дата 
 
 

      Красноярск 2010 

Содержание

 

Введение

      Принтер или печатающее устройство - это устройство вывода на твердый носитель алфавитно-цифровой или графической информации. При этом под твердым носителем чаще всего подразумевается бумага, но в качестве такового могут выступать и другие предметы. Например, прозрачная лента.

      Печатающие устройства позволяют получать в виде документов результаты обработки данных в удобной для восприятия человеком форме. Существует много различных типов печатающих устройств. Они различаются принципами работы, быстродействием и стоимостью.

     По  методу нанесения изображения печатных знаков принтеры можно подразделить на электромеханические устройства ударного принципа и немеханические устройства безударного принципа действия.

     Группу  электромеханических устройств  ударного принципа действия образуют устройства, в которых изображение (оттиск) того или иного знака на поверхности носителя информации формируется в результате механического воздействия (удара) печатающего молоточка на шрифтоноситель или знакоформирующие элементы с одновременным нанесением на поверхность носителя слоя красящего вещества (чернил, краски и т.п.). По способу формирования контура знака печатающие устройства делятся на знакопечатающие и знакосинтезирующие устройства. Знакосинтезирующие устройства в свою очередь можно подразделить на одноточечные и многоточечные. В знакопечатающих устройствах шрифтоноситель (штанги, диски, барабаны, цепи и т.п.) на своей поверхности содержит комплект постоянно закрепленных знаков в их полном натуральном изображении, что позволяет получить на бумаге оттиск письменных знаков в их естественной графической форме.

 

1 История  происхождения

     Автором первого матричного принтера (рисунок 1) стала корпорация Seiko Epson, разработавшая в 1964 году принтерный механизм, печатающий точное время. Однако крупнейшим производителем подобных принтеров в 70-х годах стала корпорация Centronics Data Computer. В 1970 году они разработали матричный принтер, получивший название Model 101. Для печати в нем использовался набор из 7 иголок (каждый символ имел размер 5х7 точек, поэтому принтеры и стали называться матричные), и он умел печатать со скоростью 165 символов в минуту. Стоимость такой игрушки составляла 2,995 вечно зеленых. Затем в 1977 году была создана модель Micro-1 (240 символов в минуту и ценой $595). А год спустя Epson представила принтер TX-80, который имел огромный успех (в основном благодаря корпорации IBM, которая наладила выпуск и продажу этой модели по OEM-лицензии).

      

      Рисунок 1- Один из первых матричных принтеров 

     Тем временем технологии не стояли на месте, стали появляться принтеры с 9, 12, 14, 18 и 24 иголочками. Все эти модификации делались для повышения качества печати. Так появились понятия: LQ (Letter Quality - высокое качество) и NLQ (Near Letter Quality - среднее качество). А в конце 70-х появились первые цветные (!) матричные принтеры. В них использовалось 4 цветных печатающих ленты, для воспроизведения разных цветов. Но такие принтеры не получили распространения.

     Первым  по-настоящему домашним матричным принтером  стал принтер ImageWriter от фирмы C.Itoh Electronics, разработанный еще в 1976 году, но поступивший в продажу вместе с компьютерами Apple в 1983 по цене $675. В то же время к существовавшим производителям принтеров присоединились такие монстры как NEC, Oki data и TEC.

     До  наших времен технология дошла почти  не изменившись. Ты каждый день сталкиваешься с ней, когда тебе в магазине печатают кассовый чек. Все дело в том, что печать на матричном принтере очень дешева, поэтому не спешит покидать нас.

 

2 Принцип  действия

     Изображение на бумаге получается путем нанесения  точек на ее поверхность при ударе иголок печатающей головки через красящую поверхность (рисунок 2). Иголки расположены группами по 9 или 24 в вертикальных рядах. По их количеству матричные принтеры и разделяются на 9-ти и 24-х игольчатые. Существует ещё один тип принтеров, оснащенный печатающими головками с 18 иголками, расположенными ромбовидно. Данное расположение способствует повышению скорости печати, но ее качество соответствует качеству печати 9-ти игольчатого принтера.

      

 

      Рисунок 2 - Принцип формирования изображения в матричном принтере 

      Принцип работы обычного матричного принтера, где используется последовательная ударная точечно-матричная  технология, следующий: во время работы печатающая головка движется вдоль  каретки (рисунок 3), и изображение формируется за счет точек, получающихся на бумаге благодаря иголочкам, касающимся красящей ленты. Существует и другой принцип работы, используемый в линейно-матричных принтерах, пользующихся популярностью в больших организациях.

      

      Рисунок 3-Устройство перемещения печатной головки 

     Основная  часть линейно-матричного принтера - это конструкция, состоящая из станины, имеющей ширину печати, на которой по горизонтали по всей длине установлены печатающие молоточки, объединенные в модули - фреты. Во время работы станина, приводимая в движение кривошипно-шатунным механизмом, совершает возвратно-поступательные движения с большой частотой и амплитудой, равной расстоянию между соседними молоточками. В зависимости от количества молоточков во фрете меняется скорость - те принтеры, где число молоточков во фрете больше, имеют большую скорость.

     При движении шаттла из одной мертвой  точки в другую, молоточки в тех местах, где требуется, наносят изображения на бумаге благодаря удару по красящей ленте, формируя за каждый проход полную горизонтальную линию заданного изображения. После этого бумага передвигается на шаг вперед, и шаттл возвращается в обратном направлении, формируя изображение, линия за линией. Скорость печати принтера, работающего по данной технологии, измеряют в строках в минуту при печати текста, или в дюймах в минуту - при печати графики. Лента закреплена под углом относительно станины, что даёт возможность достаточно равномерного изнашивания. При печати она движется или в одну, иди в другую сторону, перематываясь с бобины на бобину (рисунок 4). При таком способе печати, если печать ведется на бумаге малой ширины (формат А4), лента изнашивается неравномерно - происходит износ лишь одной половины ленты. При обоснованной необходимости такой печати  рекомендуется время от времени переворачивать бобины, чтобы заставить работать то одну, то другую половины красящей ленты попеременно.

     Технологии, приводящие в движение иголку либо молоточек матричного принтера делятся на баллистическую и технологию печати с запасённой энергией. В первом случае игла втягивается в электромагнит, как сердечник в катушку, по которой проходит ток, а пружина, нанизанная на иглу, сжимается. После выключения тока, происходит возврат иглы на место благодаря пружине. В случае применения технологии с запасенной энергией пружина в состоянии покоя напряжена за счет действия постоянного магнита. При печати магнитное поле катушки, через которую пропустили ток, компенсирует поле постоянного магнита. Этой компенсации достаточно для того, чтобы пружина оторвалась от магнита, и иголка пришла в движение. При снятии питания с обмотки, пружина вновь притягивается к постоянному магниту, возвращая иголку в исходное состояние. Технология с запасённой энергией - более новая, чем баллистическая, и её основное преимущество - при работе головка меньше нагревается, так как для компенсации силы магнита необходимо подать заметно меньшую мощность на катушку, чем в случае, когда электромагнит приводит иголку в действие. Ещё одним преимуществом является то, что сила удара иголки практически не меняется со временем или от нагрева, потому что в головке с запасённой энергией она зависит только от жёсткости постоянно согнутой пружины. Зато печатающие головки, которые сделаны по баллистической технологии, заметно меньше по размеру - это позволяет экономить энергию на их перемещении вдоль каретки, а также делать на них более мощные теплообменники.

      

      Рисунок 4 - Картридж с красящей лентой 

      Некоторые модели матричных  принтеров (например, EPSON LQ-2550) обладают возможностью цветной печати за счёт использования широкой красящей ленты, пропитанной чернилами разных цветов, которая может смещаться вверх-вниз относительно печатающей головки, подставляя под иглы полосу иного цвета. Однако достигаемое при этом качество цветной печати значительно уступает качеству печати струйных принтеров.

     Для повышения скорости печати используют технологии, обеспечивающие печать строки за один проход — так, в высокоскоростных линейно-матричных принтерах большое количество молоточков равномерно расположены на челночном механизме (фрете) по всей ширине печати. Скорость таких принтеров измеряется в LPS (англ. Lines per second — строках в секунду).

     Для снижения шума при печати в отдельных  моделях предусмотрен тихий режим, в котором каждая строка печатается в два прохода с использованием половинного количества игл; побочным эффектом такого решения является значительное снижение скорости печати. Для борьбы с шумом также применяют специальные конструкции со звуконепроницаемыми кожухами.

 

3 Управление  печатью и взаимодействие с компьютером

     Управление  матричными принтерами осуществляется при помощи различных систем команд, общепринятыми из которых являются две: Epson ESC/P (англ. EPSON Mode) и IBM ProPrinter (англ. IBM Mode); большинство принтеров поддерживает обе системы.

      Традиционно матричные принтеры подключаются к  компьютерам через параллельный интерфейс, стандартом лат. de facto является Centronics (рисунок 5). Другой устоявшийся интерфейс — RS-232C токовая петля 20 мА. Несмотря на переход на интерфейс USB, в матричных принтерах, как правило, сохраняется поддержка "устаревших" интерфейсов Centronics и RS-232 для обеспечения совместимости со старыми, промышленными, или измерительными системами. Некоторые современные матричные принтеры, например Epson LX-300+II, оснащены одновременно тремя интерфейсами: USB, Centronics и RS-232. 

      

      Рисунок 5 - Кабельный 36-контактный разъём Centronics для подключения внешнего устройства (IEEE 1284-B)

 

4 Преимущества  и недостатки матричных принтеров

4.1 Преимущества

     Несмотря  на то, что технологии матричной печати часто воспринимаются как устаревшие, матричные принтеры по-прежнему находят применение там, где требуется факт необратимой деформации носителя для предотвращения подделки документа путем внесения изменений (финансовая сфера), или недорогая массовая печать на многослойных бланках (например, на авиабилетах) или под копирку, а также в случаях, когда требуется вывод значительного количества чисто текстовой информации без предъявления особых требований к качеству получаемого документа (печать этикеток, ярлыков, данных с систем управления и измерения); дополнительная экономия при этом достигается за счёт использования дешёвой фальцованной или рулонной бумаги.

     Ещё одним преимуществом матричной  печати является высокий ресурс как самого принтера (8 млн. строк) так и печатной головки (30 млн. символов).

4.2 Недостатки

1. монохромность (возможность цветной печати, как  правило, ограничена четырьмя цветами);
2. низкая скорость печати в графическом режиме; 
3. высокий уровень шума, который достигает 25 дБ;
4. низкое качество копий

 

 Вывод

     Матричная печать, где используется старейшая  технология, сейчас практически не пользуется спросом в персональном домашнем использовании. Однако в ряде областей её  до сих пор не представляется возможным заменить, что оставляет ее по-прежнему востребованной - это печать многоэкземплярных форм; пин-конвертов для SIM-карт и банковских карт; авиабилетов; печать на ответственных бланках и формах, где важен факт нанесения информации ударным способом.

      Цены на матричные  принтеры достаточно стабильны – в настоящее время они не снижаются и, по мнению специалистов, вряд ли снизятся в будущем.

     На  данный момент мы имеем достаточно большой выбор матричных принтеров, что называется, на любой вкус. На мой взгляд, лучшим проводником при выборе принтера вам послужит все-таки не этот обзор, а совет опытного специалиста.

 

Список использованных материалов

1.http://ok-i.ru

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Матричный_принтер